版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要: 在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词: 电路版图设计; 电路分割设计; 厚膜混合集成电路; 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 表1 厚膜工艺与印制板工艺比较 图2 原理图(1) 图3 原理图(2) 图4 外形尺寸图 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 表2 元器件数量 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图,对以下3个方案逐一进行分析: (1) 方案1:在印制板上双面布线 简单计算一下各种元器件所占面积:贴片电阻电容:4.8×46=220.8 mm2;贴片二三极管:8.9×5=44.5 mm2; 贴片集成电路:77×3+72=303 mm2;贴片运算放大器:33.44×11=367.84 mm2;电 位 器: 38×4=152 mm2;晶振:16 mm2。 元器件的总面积:220.8+44.5+303+367.84+152+16=1 104.14 mm2≈11 cm2。 印制板的可利用面积(单面):3.14×14.52=660.185 mm2≈6.6 cm2。 很显然,利用双面布局布线,印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外,印制板为圆形,元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计,理论上不可行。 (2) 方案2:印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割,确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路,剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路,在陶瓷基板上采用双面布线,组装贴片元器件,可以增大布线的面积。然而,为了和印制板结合起来,双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多,采用最多的引出脚数量,也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线,则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在,导致基片的面积变得更小,模块的引出端数目随之减少。另外,裸芯片的电路只能采用单面布线,这样不能满足元件放置的需要,更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 (3) 方案3:印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知: (1) 必须在印制板上安装厚膜电路模块; (2) 采用2个单列直插式厚膜电路模块,且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较,虽然引出脚数目相等,但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板,将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置,就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多,且高度不会超过允许高度。经验证,这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要,而且所有元件达到合理放置。 所以,方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求,2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种,根据电路的工作原理,对2个电路原理图进行合理分割,可调元器件和大体积元件放置在印制板上,不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上,经过合理布图,陶瓷基板上PCB图分别见图5,图6。 图5 厚膜电路1(正面和反面) 图6 厚膜电路2(正面和反面) 红色为一次导体,浅绿色为介质,深蓝色,红色为一次导体,湖蓝色为介质,为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,紫色为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后,作为印制板上的两个元器件,将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计,即可完成整个电路的版图设计,并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中,W1~W4为电位器,X为晶振,J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容,U7为SO?8集成电路,R*为片电容,其余为引出脚。 图7 印制板装配图 3 结 语 在电路版图的设计过程中,充分考虑到调试的需要,将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上,无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里,使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积,从而实现了复杂电路体积小型化的目的,而且使产品美观,调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域,发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域,无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 版图设计论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 收稿日期:20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 版图设计论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 版图设计论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。
石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术研究 摘要:工业工厂生产逐渐都朝智能化仪表和自动控制系统方向发展,文章主要对石油化工仪表中的自动化控制技术进行探讨。 关键词:石油化工仪表;自动化控制;控制系统;自动检测仪表;变送器 1 概述 自动化仪表的智能化,使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作,使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计,不仅要考虑到功能的多样化,也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析,以便为以后的研究提供参考。 2 石油化工仪表中的控制系统 随着科技的发展,仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中,自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统,就要适应这些要求而使变送器快速发展起来,所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能,数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多,并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲,我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为+0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时,也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡,从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确,从而提升产品的性能和质量。 2.1 DCS与FCS系统 我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品,与传统的DCS相比,新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结,能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制,也使性能变得更加强大。 2.2 新型DCS系统 炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂,这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统,不仅加强了自动化控制,也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制,对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中,还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费,由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件,此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强,可靠性也会越来 越高。 石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制,后来在乙烯装置中也采用了DCS控制,对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行,因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段,并采用了多集控单元,能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果,而以后还会变得更完善。 2.3 总线控制系统 全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广,对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计,目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息,其中的信息容量是相当大的,也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享,这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信,使得系统的可靠性提高,也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的,每个不同的厂家要按照标准生产产品,就可以相互交换或相互连接。即插即用,不仅能方便设备的提升更新,也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外,还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表,节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序,也更多地节省了其中的费用。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200℃~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的,而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强,这也会使得产品的质量越来越高。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。 传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。 4 结语 近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主,在安全生产的同时,设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平,增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。 石油化工自动化论文:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅析我国石油化工自动化的构成及关键技术 摘要:几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 关键词:石油化工自动化关键技术 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS:Adv用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO:Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为0)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导全企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅谈石油化工自动化设备的应用 摘要:现代科学技术的蓬勃发展与工业生产技术水平的整体提高是新时期的工业生产设备面临着前所未有的发展机遇与挑战。石油化工自动化设备在整个化工业中所占据的地位日益关键。本文从石油化工自动化基本概述、当前石油化工自动化设备在应用中的缺陷分析、石油化工自动化设备的应用要点分析以及未来石油化工自动化技术的发展展望这四个方面入手,进行了详细分析与说明,希望能够为整个石油化工自动化设备的发展与进步提供一定的意见与建议。 一、石油化工自动化概述 随着科技信息化技术快速发展,石油行业化工自动化技术也随之飞速发展,目前石油化工设备的自动化是发展的趋势。作为我国经济建设发展的基础,我国在发展自动化技术方面投入了大量人力、物力,并取得了相当的成效。就现阶段而言,我国石化设备正向着设备大型化发展,所以更要提高相关石油化工自动化设备的水平,提高效率。 通常而言,石油化工自动化技术的要求包括三个方面: 1.安全控制 安全性控制需要控制系统的可靠、相关检测机构或部门对设备及其他装置的正常运行提供有效的保障,所以对关键部位的设备、装置进行专业化的故障诊断与基本保养、维修。 2.效率控制 通过科学、合理的计划调度安排与模拟流程技术以期提高设备与相关装置的生产效率与原材料使用率。 3.成本控制 通过先进的技术来实现降低能源与原材料的消耗、通过建模、控制、优化技术来相应的提升产品的合格率、利用率。 二、石油化工自动化设备在应用中的缺陷 石化行业自动化设备在应用中存在着一些问题亟待解决,主要包括设备系统内部控制原因不合理、石化工艺控制设备产生故障、现场操作不稳定等情况。 1.系统内部不合理 它主要体现在使用前对控制系统的选型不合理,并没有根据项目所在地实际情况进行考察、分析、研究、论证,而是直接采购,在很大程度上增加了使用的成本,导致石油化工的自动化设备使用难度大幅度增加。尤其中石化行业中串级、比值、分程等繁琐复杂的控制程序,其对控制用的初始条件要求繁多,针对不同工作环境,它需要反复、多次数的调整相关设备作业参数,且在调整参数在使用过程中较难,不能够完全的体现自动化设备的意义。除此之外,由于调整参数的工作难度大,导致多数自动化设备在未调整的情况下运行了很长时间,影响了正常生产作业的高效率运行。 2.控制设备故障 就是指石油化工自动化设备在使用过程中发生故障。其中包括调节阀关闭的严密性不够而产生的漏液漏气情况、操作设备动作缓慢,设备实现实时化相对低,甚至出现无响应情况等,对于比较重视数字化的自动设备来说,其数字信息丢失情况比较严重,在正常的实地作业环境中,数字化设备不能实时将各项诸如温度、压力等参数反应出来,滞后情况严重,导致部分操作人员只可采取手动操作,影响了设备的使用效率与施工进度。 3.现场操作不稳定 其与石油化工企业自身原因有关,目前石化企业经常会出现原料不足或是超负荷工作情况,这两种极端情况出现在作业设计的下限或是上限边缘。如在化工作业过程中的一个自动化装置往往因为上道工序中原料使用量不够,以造成后期溶剂量太低,进而导致自动化控制比例系统不能实现自动化运行,只能依赖人工替代机器,大幅度降低了自动化设备的使用效率,对原材料也形成了浪费。又如在加热炉作业时,由于原料增加导致将自动化设备的功能全开也未能满足其加热需要,产生这种现象,只有通过手动开启侧边阀门,以此满足增加炉内温度,满足加热需要,使自动化控制设备失去了其原来的作用。 4.其他原因 一般由化工企业设计初期,考虑不全面,在选择或采购设备时选择了不符合实际需要的设备与仪器,缺少对设备运行时遇到特殊情况的测试,导致后续自动化设备作业由自动变手动,违背企业要求自动化的初衷。 三、石油化工自动化设备的应用要点 1.明确工艺、流程,挑选适合的设备 在对自动化设备的应用中,应首先明确作业项目的工艺路线和作业的流程,全面考虑实地作业环境和气象气候变化等的客观条件,根据实际需求选择适合的自动化设备。在选择、安装、调试自动化设备参数过程之中,要重视对特殊情况下的测试操作,并以此为基本依据,确定自动化设备作业饱和极限能力。对于每一台设备的选择应该与企业的生产能力相匹配,要能合理衔接起企业每道工序。 2.重视应用细节,定期检查与保养 在自动化设备应用中,要重视设备的使用细节,对于诸如调节阀之类的设备,要做好定期检查与保养工作,时刻关注调节阀运行正常与否,测量系统是否准确等,定期对设备进行维护。现今绝大多数自动化设备都有设备操作记录储存在设备内部,可随时供技术人员读取,对自动化设备的维护、应用提供了数据支持,这些数据可以提供设备的状态分析,以此分析设备运行是否正常、运行参数是否合理、早期故障征兆是否存在等问题,并且对故障部位的定位有着很大的帮助。 3.专业技术人员的培养 培养自动化设备专业的使用人员。这些专业人员除了要知晓工艺设备、转动设备、控制设备管理的理论知识以外,还应该充分利用计算机,对自动化设备的运行使用情况及设备历史操作数据来判断设备所存在的问题,并加以合理解决,发挥自动化设备的优越性。 四、石油化工自动化设备的发展前景 1.控制系统优化 目前我国石油化工企业大部分设备装置还是采用传统的常规控制系统,其中大部分还是采用PID控制系统,基于此,导致自动化设备的潜力并没有全面的被发挥出来。所以开发及优化控制系统是自动化设备的发展必然趋势。 2.仪表升级 石油化工企业及其相关产业企业,所使用的仪器、设备中仪表数量庞大,品类繁多。我国目前仪表配套的品种不齐,缺口较大。制造仪表的辅助材料供应不全。所以自动化设备的方向应向着仪表优化升级、仪表使用的成套率发展。 3.过程控制 分散控制系统、编程控制器、自动化系统随着计算机技术与网络技术的不断成熟本着开放化、标准化的原则,采取国内外市场通用硬软件的方法,将向着开放的分布式监控控制系统发展。 4.总线应用 其主要被运用在作业现场,要在现场设备、仪表间实现全数字化、串行、双向、变量的数字通信网络,连接技术非常重要。总线技术的应用,使连接技术日趋势成熟,将对自动化设备控制技术领域产生重要的积极作用。 五、结语 总而言之,石油化工自动化设备在其应用中,应充分考虑实际作业环境,从设备的安装开始,做好特殊情况下的测试工作,在应用中应培养专业技术人员尽可能的使用设备的自动化相关功能,藉此发挥自动化设备的优势,提高企业生产力、提升作业质量、提高生产效率。 石油化工自动化论文:关于石油化工自动化设备的探讨 摘要:石油化工自动控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,本文介绍了大型石化装置的一些控制难点与解决对策。顺应国家能源政策,分析了石油化工行业的能耗状况,最后提出了许多目前行业中行之有效的节能减排的先进方法。 关键词:石油化工;自动化;设备 中国石化自动化经过50 多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。虽然中国石化行业的自动化水平已取得长足进展,但与发达国家相比,仍然存在着相当大的差距。一些难点与长期未解决的问题,仍然造成企业自动化总体水平发展受阻。 一、 当前我国石油化工自动化发展现状 中国石化工业是指包括从原油生产汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的石油炼制,以蒸汽裂解生产的乙烯、丙烯等为原料生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维以及基本有机原料等的石油化工。当前,石化企业自动化水平发展不平衡,不同规模企业的自动化水平相差较大。大型石化企业自动化水平普遍较高,存在的不足是管理信息系统与国外尚有差距,而有些行业特别是染料、农药行业自动化基础仍然较差,大量小型化工企业及部分间歇生产过程企业自动化水平依然很低;二是在自动化技术和应用软件开发上,未能形成工程化、产业化、商品化、标准化,成果推广和转化困难重重;三是企业管理信息化工作观念更新落后于形势发展,在管理信息化建设上与企业机制的协调方面存在很多问题,造成总体进程不快。信息仍不能在企业内有效地传输和利用,“自动化孤岛”问题依然突出。 二、石油化工自动化设备的一些控制难点与解决对策 石化自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为丰富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化工对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等) 。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石化装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都是被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。 2.1炼化一体建设 随着炼油化工装置大型化、一体化建设进程的不断推进,设备构造越来越趋向复杂,技术要求也越来越高。炼化一体建设既是国家产业政策要求,也是世界石化产业发展趋势和方向。 2.2采用一些新的理论与方法 近几年来,一种基于SOS 约束的凸优化方法,在国外控制界引起广泛关注。在系统及控制理论中,许多系统分析与综合设计问题都不能表示或转化成相应的SOS 凸优化问题,运用近年提出的高效可靠的内点算法,从数值计算上给一些没有或很难得到解析的问题带来生机。SOS ,SOS 凸优化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相辅相成的,目前已经成为一种研究控制问题的重要工具,不管是李亚普诺夫函数的构造,还是系统控制器的设计,还是最优控制问题的研究,都发挥了重要的作用。它是研究多项式系统最有效的工具。 2.3采用先进的管理手段 石化工业作为典型的流程企业,在资源优化配置上面临着规模庞大、流程复杂、产品多样、产品价格变化频繁等诸多因素影响经济效益。鉴于此,石油化工企业要提高经济效益必须借助于先进的管理手段,建立石化企业生产优化模型,然后利用线性规划的方法求解出效益最大的生产方案。 三、石油化工自动化技术的未来发展趋势 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。 当前的现代石油化工企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。一体化的网络结构,促使我们从规划伊始就要从硬件、软件以及维护等方面统筹考虑。随着智能HART技术、现场总线技术及无线技术等数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸,数据总线处理的信息将不断增加,对信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要考验。同时,大量采用计算机及网络技术逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备。如何保证DCS系统的安全可靠将是工程公司及制造商共同面对的重要课题。 随着现场总线技术、产品的不断发展以及应用经验的不断丰富,现场总线技术在流程工业、制造工业的应用也在不断地开拓。从应用效果来看,可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的,可实现预测维护和远程维护,但是当前也仍存在包括用户理念的转变、对现场维护人员技术水平要求较高,以及技术本身有待进一步完善,使得现场总线技术在石油化工行业的应用发展比较缓慢。 工业以太网系统是大型数字化、自动化系统的命脉,推进信息化带动自动化的新选择、新技术,能够促进和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工业以太网的开放性和标准化。 此外,以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中,原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展,风能、核能、太阳能综合利用,市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。 中国石油石化工业目前仍处于规模已大而不太强、发展机遇与挑战并存、国际竞争力还需进一步提高为特征的发展时期。全行业的改革已进入解决深层矛盾和问题的攻坚阶段,产业的发展正处于由大走强、逐步升级、再上新台阶的过程。因而,作为石油化工行业水平高低象征性标志之一的石油化工自动化技术,处于更进一步的阶段。石油化工自动化技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术理论的几点研究 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、我国石油化工自动化技术的现状 我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。随着我国经济建设的快速发展,我国的石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇,同时也面临着越来越严峻的挑战。与先进国家相比,我国的石油化工工业还普遍存在着能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等问题。而企业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合,将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高企业竞争力的核心高技术。 国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷以极大的热情和精力,构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划,推动了流程工业综合自动化技术在实际生产中的应用,如日本三井石油化学工业公司、美国德曹达公司、高尔公司等化工企业都相继建立了综合自动化系统。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术的若干探讨 摘要:化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 关键词:石油化工 自动化 关键技术 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:石油化工仪表自动化控制系统分析 摘 要:在科学技术不断发展的情况下,工业生产也发生了很大的变化,在生产过程中使用的仪表和控制系统出现了智能化发展情况,这样也使得石油化工在生产过程中,化工仪表出现了自动化控制技术不断发展的情况,对出现的新情况进行更好的分析能够更好的促进石油化工企业发展,同时也能更好的促进我国经济的发展。 关键词:石油化工仪表 自动化控制 控制系统 在石油化工企业发展过程中,使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化,这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况,在这种情况下,仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化,同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化,因此,对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计,不仅仅在功能方面能够进行改善,同时在工作效率方面也发生了很大的变化,这样也能更好的对其进行分析,促进石油化工企业获得更好的发展。 1 石油化工仪表控制系统发展 在科学技术不断发展过程中,仪表系统也发生了很大的变化,正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展,有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中,自动检测仪表出现了非常明显的变化,对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说,能够更好的对适应一些要求的变化,这样能够更好的促进变送器发展,同时,也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说,数字化仪表在性能方面出现了很大的变化,尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善,同时,在稳定性方面也出现了很大的变化,这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高,同时,在结构方面也发生了很大的变化,这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易,很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求,这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较,这样能够更好的发展我国的进出口贸易,同时也能更好的提升产品的质量和性能。 1.1 DCS与FCS系统 在我国的石油化工系统中,都使用的是DCS系统,为了更好的适应科学技术的变化,DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化,和传统的系统进行比较,新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展,同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接,这样能够形成更大规模的管理控制体系,同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制,这样在性能方面也是能够得到更好发展的。 1.2 新型DCS系统 对于石油化工企业来说,炼油装置是非常重要的生产设备,在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有,在经常一定的处理以后,就能够将其进行储存和运输,这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统,能够更好的提高自动化控制能力,同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的,在这种情况下,在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的,这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的,这样就使得系统控制要采用多集控单元,同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。 1.3 总线控制系统 现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点,这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在,FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况,这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况,这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的,因此,在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的,这样能够更好的实现信息的交换,同时也能实现信息的共享。 2 具体分析 2.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800 ℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 2.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 3 结语 在科学技术不断发展的时期,我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展,在这种情况下,我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景 摘 要:石油化工技术繁多而复杂,自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平,以适应石油行业现代化机械水平,有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程,在此基础上,分析石油化工自动化控制技术应用前景。 关键词:石油化工;自动化控制;应用前景 前言 当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。 1 石油自动化控制历程 技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。 中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2 自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。 3 微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4 专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5 结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制仪表常见故障的原因探究 摘要在科技飞速发展的带动下,自动化技术取得了重大突破,各种自动化设备应运而生,极大地推动了石油化工生产的自动化和现代化。在石油化工自动化控制系统中,自动化仪表发挥着不可替代的重要作用,仪表的故障诊断和分析也成为石油化工行业的一项重要任务。文章首先对石油化工自动化控制仪表进行了简要概述,然后分析了石油化工自动化控制仪表的疑难故障,以期对石油化工行业的安全、稳定生产起到一定的帮助作用。 关键词石油化工;自动化控制仪表;故障 为实现石油化工生产的自动化,需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控,这些功能通过相应的检测仪表来实现,仪表一旦发生故障,将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此,工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等,能够准确地对仪表故障进行诊断和处理,从而保证化工生产的正常进行。 1石油化工自动化控制仪表概述 1.1 温度仪表 石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行,为实时监测温度变化、精密掌控温度范围,必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量,通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据,并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。 1.2 压力仪表 压力仪表的类型比较多样,如压力传感器、压力变送器、特种压力表等,压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量,也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统,实现自动化压力测量及控制效果。 1.3 物位仪表 根据测量方法的不同,可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等,在石油化工生产中,雷达式物位仪表由于测量精度较高,同时对石化物料具有较强的适用性,正逐渐受到行业的青睐。 1.4 流量仪表 流量仪表基本上基于两种测量原理,一是体积流量测量,二是质量流量测量,具体来讲,有节流式、压差式和速度式几种。 2仪表故障的原因分析 通常情况下,自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测;变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号(4~20 mA),同时将信号输送至PLC控制器;显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常,如示数偏低、偏高、不动、异常波动等,导致仪表异常的原因有两种:一是工艺参数本身出现异常;二是测量系统的某一环节发生故障,导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因,一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解;二是要熟知测量系统的整个工作流程;三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解: 2.1 流量仪表故障 1)若流量仪表值达到最高,一般现场检测仪表也会显示最高,这时手动调节远程调节阀大小,若流量值减小,说明是工艺问题;若流量值不变,应该是仪表系统的故障,需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。 2)若流量指数异常波动,可以将系统由自动控制转到手动,若依然存在波动状况,说明是工艺原因所致;若波动减小,说明是PID参数问题或仪表问题。 3)若仪表流量达到最低,首先检查现场检测仪表,若现场仪表同样显示最低,则查看调节阀开度,开度为零说明故障发生在流量调节装置上,若开度正常,极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常,说明显示仪表出现问题,其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。 2.2 物位仪表故障 1)液位仪表值达最高或最低时,根据现场检测仪表进行判断,若现场仪表正常,则将系统改为手动调控,查看液位是否变动,若液位能够在某一范围内保持稳定,说明是液位控制系统出现问题,反之则是工艺方面的原因。 2)对于差压式液位仪表,当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符,且现场仪表不存在明显异常时,检查导压管液封是否正常,若存在泄漏现象,补充密封液,仪表归零;若不存在泄漏情况,初步推断是仪表负迁移量出错,需进行校正。 3)液位控制仪表的数据异常波动时,要根据设备容量分情况进行判断,设备容量大的,通常是仪表出现问题;设备容量小的,要先检查工艺操作,若工艺操作有所变动,极有可能是工艺原因导致的波动,反之就是仪表方面的问题。 2.3 压力仪表故障 当压力仪表数据异常时,应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态,进行针对性的检测和诊断。 1)压力控制仪表出现异常波动时,要首先确认工艺操作的变动情况,因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。 2)当控制仪表停滞不动,即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时,通常是由于压力测量系统出现故障所致,这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况,若管道畅通,再确认压力变送输出装置是否处于正常状态,如果发现异常变化,则可确认问题出现在测量指示系统。 2.4 温度仪表故障 温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓,当温度仪表发生故障时,要注意以下两点:一是温度仪表大都采用电动仪表;二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。 1)温度仪表数据突然间变化到最高或最低,通常属于仪表系统方面的问题,这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性,鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动,一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。 2)温度控制仪表发生高频异常波动时,通常是由于PID参数设置不当所致。 3)温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时,一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响,那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。 3总结 石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便,重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时,不仅要掌握扎实的仪表理论和知识,还要对工艺实践有着详尽的理解,如此才能对仪表故障进行快速的诊断,然后采取合适的手段进行故障处理,保障化工生产的顺利进行,促进石油化工企业的进一步发展。 石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术分析 摘 要 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。本文详细介绍了我国石油化工仪表的各项控制系统,并加以分析,以期为我国石油化工的健康、持久、稳定发展提供有利条件。 关键词 石油化工仪表;自动化控制技术;智能化 一般情况下,石油化工必须配合天然气才能顺利生产,二者相互提供半成品与原料,最终实现最大化经济效益和社会效益。而现阶段的自动化控制技术也开始从过去传统单一结构运作模式转变成网络化、集成化与智能化共同发展的新型运作模式,这不仅提高了自动化仪表的各项功能,还强化了自动化仪表的适应性,使之能够有效满足石油化工提出的要求。 1 我国石油化工仪表的控制系统 为了尽快适应现代化石油化工仪表提出的各项要求,现场总线控制系统必须把数字化仪表作为变送器,这主要是因为数字化仪表的分辨力高、稳定性能与安全性能好,而且结构相对比较简单。同时还要加强产品管理能力,适当增加液相色谱仪与在线油品质量分析仪的实际使用量,以获取更为精准的数据资料,进而显著提升产品质量与性能,让出口产品质量能够匹敌当前产品,甚至是国际产品。 1.1分散控制系统与未来战斗系统 根据有关调查数据显示,我国石化系统与石油化工系统已采用3000多套分散控制系统,其中石化系统的采用量占总数的50%。由于现代科学技术的发展过于迅猛,促使分散控制系统不停地研发新产品,而新产品的生产应用了许多不同的系统,例如数字化智能控制系统、OPC系统与兼容性系统等,导致不同厂商与不同型号的分散控制系统都能够有效结合在一起,最终形成大规模的网络管理自动化控制体系。该系统除了更易于控制外,还有效增强了产品性能,使经济效益与社会效益实现了最大化。 1.2新型分散控制系统 成品油与半成品油在炼油设备中生产出来后,一定要做好调和工作,这样才能贮存运送出厂,该过程即为石油化工制油的最后一道工艺。在石化企业运送油品过程中,合理应用分散控制系统,除了可以提高自动化控制水平外,还可以便于管理工作的实施。应用分散控制系统来实现我国石化企业的仪表控制,而其他新建设备也可以应用分散控制系统来完成各项控制与管理工作。但如果设备为加强使用型或是石油化工的重要组成部分,那么应用分散控制系统时,其效用就会无法充分发挥出来,使得资源出现不必要的浪费,同时还会因使用率减少而导致自动化系统复杂化。 1.3总线控制系统 石油化工仪表中的现场总线控制系统具有微型化、数字化、智能化与开放化等诸多特征,而且这些特征已成为当前新型石化企业的主要发展目标。现阶段,未来战斗系统已广泛应用于各个领域,其设备操作技术与功设备能开发也随之得到有效完善,这对于现场总线控制系统的可持续发展来说具有十分重要的作用和意义。根据有关调查数据统计,大多数石化企业在控制系统方面仍采用未来战斗系统对本企业生产设备进行控制,最后利用现场总线与局域网来顺利完成现场总线控制工作。局域网的主要效用是通过网络让多个计算机系统实现信息的相互交换,其中具有较大的信息容量,相互之间可以达到信息共享的效果。而现场总线控制系统的技术要求是完成技术的信息共享工作,这样除了可以让用户公开化外,还可以让全部制造商公开化。 2 我国石油化工仪表控制系统的分析 2.1执行仪表的检测方法 展开石油化工生产作业时,其现场设备与管道内介质的实际温度均为-200℃~1800℃,并采用双金属温度计代替水银玻璃温度计,以便分散控制系统直接获取热电偶信号与热电阻信号。压力仪表在石油化工中是极为重要的构成部分之一。利用诸多原理制成的特殊压力仪表与压力传感器,不但可以抵抗高温,还可以在易结晶介质、脉动介质和粉状介质的条件下测量工作所需压力。此外,从物位仪表的角度上看,石化行业通常把液位测量作为重要核心,只有浮力式仪表具有通用产品,其他仪表均无通用产品,例如物料仪表等。但根据测量方法可有效划分为雷达、浮力、电容、静电、磁致伸缩和超声波等诸多类型,而且仪表内还存在执行器、流量仪表、在线过程分析仪和分析仪器等装置。为了能够正确分析出生产过程中的各类物料成分,必须保证温度、液位、压力与流量等工艺参数的准确性与真实性。同时还要详细分析石油化工生产后排放的所有物质,以防止生态环境受到严重污染。 2.2执行仪表的控制方法 过去传统石油化工在生产过程中均是一个设备使用一个控制室,但现阶段均为多个设备共用一个控制室,也可以由一个控制中心来控制全厂所有设备,把CRT显示或LCD屏幕作为核心。以便操作人员更易于使用。由于石油化工设备具有十分复杂的工艺过程,而且在一定程度上还会出现爆炸、火灾等情况,所以必须进一步提升石油化工的生产安全性、可靠性与稳定性。如果只依靠分散控制系统完成所有控制工作,那么现代化石油化工提出的要求就无法满足其效。应用智能化控制仪表与自动化控制仪表展开石油化工作业,除了可以实现安全生产外,还可以实现人性化生产。除此之外,还要将报警系统安设在生产线的危险区域,这样有毒气体或是可燃气体泄漏时就能够立即提醒,便于采取防护措施。 3 结论 我国石油化工企业必须高度重视各项生产仪表,并进一步增强自动化控制技术,只有这样才能消除安全隐患,保证产品质量。在确保石油化工安全生产的条件下,对自动化仪表控制系统进行研究与设计,以强化企业本身的自动化控制技术,提高市场竞争力,最终取得最大化经济效益与社会效益,这对于我国石油化工企业的可持续发展来说具有一定的推动作用。 石油化工自动化论文:探究石油化工企业自动化技术的发展策略 摘 要:石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状,以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。 关键词:石油化工 自动化技术 发展 信息 在信息技术高度发达的今天,石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步,从初期简单的手工操作到连续工艺作业,对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高,从简单的闭环控制到装置的全面自动化,使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用;控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功,对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时,激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。 一、石油化工自动化技术的发展现状 1现场总线的应用正在逐步推广 现场总线应用于生产现场,实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”,但与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点,仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。 2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术,取代系统硬件而成为高附加值的载体 具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠,软件丰富,功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段,当前工业自动化系统应用,没有随着FCS的出现而退出历史舞台,在今后相当长一段时间内,DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统,将现场总线智能仪表连接到DCS上,利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能,收集现场大量非控制信息,建立现场智能设备数据库,建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能,实现对现场设备的一体化管理与控制。 二、石油化工企业综合自动化的有效手段 1.实现企业的管控一体化。 自从计算机发明以来,自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展,给自动化技术提供了便捷的工具,使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力,已经成为决定企业竞争力的重要因素。 1.1是更好的应用IT技术,通过优化来产生效益,和具体的工艺、设备相结合,挖掘设备和工艺潜力,促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。 1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台,具体措施是:实现信息共享,提高信息利用率,提高企业决策水平和实效性,实现管控一体化。 2.先进的自动化控制系统的建立。 以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。 2.1信息的集成、挖掘和增值 数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制,同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 2.2成本效益分析 应用财务分析方法进行分析评价,可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标,就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售,控制控制原油的采购价格。 3.实现企业生产经营优化层 主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统,可以实现在线成本的预测,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 4.进行流程模拟,建立过程模型 实现流程模拟,是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点,必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明,结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统,实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化,技术难点是建立过程稳态数学模型。此外,还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。 石油化工自动化论文:谈中国石油化工自动化系统集成现状与发展 摘要:石油化工是化学工业重要组成部分,其自动化水平的高低直接影响着石化产品的产量、品种及质量,影响着现代石化企业生产经营效益。本文就我国石油化工自动化系统集成现状和未来发展趋势进行了探讨,对理清我国石油化工自动化发展有一定意义。 关键词:石油化工 自动化系统 集成现状 发展趋势 一、引言 石油化工是化学工业的重要组成部分,是国民经济的基础和支柱型产业,在经济发展与人民生活中起着极为重要的地位,石油化工自动化系统技术水平直接关系着石油化工产业的发展水平,尤其是随着信息技术和现代企业管理水平的不断提高,石油化工自动化已经不再局限于生产过程的自动化,还涵盖了生产过程、人事管理、市场营销等多个范畴,直接影响着现代石化企业的生产经营效益。近年来,我国石油化工自动化系统集成取得了巨大的进步,一些技术甚至走在了世界前列,促进了我国石油化工的发展,获得了良好的经济效益与社会效益,但同发达国家相比,我国石油化工自动化系统集成水平还有不少未解决的问题,影响了石化企业整体自动化水平。 二、石油化工自动化系统集成现状 1.现场总线技术被广泛应用 现场总线技术是应用于生产现场,实现现场仪表、仪器、控制设备等之间数字通信的网络互连续技术,这一技术被广泛应用于石油化工自动化系统之中,其开放性、可控制、分散控制性等特点,给石油化工自动化系统通信技术产生了非常大的影响,为完善石油化工自动化管控一体化功能提供了有力条件。虽然现场总线控制系统有着众多优点,但传统DCS系统已经相当成熟实用,在可靠性、安全性、开放性、灵活性、协调性等方面都有突出表现,且功能相较现场总线控制系统更为完善,因此目前在石油化工自动化系统中还占据着一定地位,处于同现场总线系统共存的状态。 2.信息化与自动化高度结合 随着计算机技术与通信技术的发展,实时数据库技术、测量技术、数据处理技术、控制与过程优化技术、ERP技术等取得了较大的突破,IT技术被大量应用到石油化工自动化系统之中,有效的提升了生产过程远程监控、故障诊断、设备维护等自动化水平。而随着IT技术在石油化工自动化系统中的应用,相关的生产工艺、设备选型、生产流程等也发生了巨大的变化,极大的提升了石油化工企业的生产能力,降低了生产成本,提升了生产过程的安全水平。总体看来,在IT技术高度融入石油化工自动化系统后,石油化工生产智能化、数字化、信息化水平都得到了巨大的提升。 3.企业管理综合自动化 我国石油化工自动化系统的发展经历了数十年的时间,在不断的引起进技术、创新研究的过程中,我国石油化工自动化系统集成水平越来越高。目前,石油化工自动化系统集成已经迅速拓展向整个企业生产经营流程,取得了较大的成果。石油化工自动化系统综合流程主要分为三层结构,分别是生产过程控制系统、生产过程制造系统、企业资源管理系统等,涵盖了生产现场自动控制、生产流程优化维护、企业生产经营管理的方方面面。 三、我国石油化工自动化系统集成发展趋势 1.自动化系统集成水平进一步提高 随着全球经济一体化进程的加快,我国石油化工企业将会进一步融入国际竞争之中,要在国际竞争中占据更为有效的地位,石油化工企业就必须集成自动化系统,打破传统自动化系统信息孤岛的情况,提升信息流通和系统管理水平,真正实现实现一体化生产经营。而随着石油化工企业生产规模的扩大,自动化系统控制规模将进一步提升,安全仪表、设备监视、分散控制、数据采集、储运管理、设备管理、实时优化等多个子系统之间的自动化控制协调需求越来越高,这些都对石油化工自动化系统集成提出了更高的要求,必然促进系自动化系统集成水平的不断提高,不断向大型化、集成化、智能化方向发展。 2. MAV策略将成为重要模式 MAV策略是一种全新的主自动化系统供应商策略集成模式,这种集成模式以自动化系统供货商为核心,建立石油化工仪表与控制一体化系统,提升系统的性价比和使用寿命,降低系统的综合成本。这一模式,将会涵盖系统集成方案、网络结构、设备配置、管控作业程序、功能规模、组态模块、操作维护等等多个方面,使系统公用工程和生产装置同步集成,通过各接口和人机界面,以统一的标准总体协调。MAV策略能很好的应对现代大型石化项目建设、运行方面的需求,有利于集中管理、优化资源,将成为未来石油化工自动化系统集成的重要发展方向。 3.系统安全水平不断提升 石油化工自动化系统涉及生产、经营等多个环节,系统安全直接影响着整个企业生产、经营的安全, 直接关系着企业的经济效益与社会效益。目前石油化工自动化系统多采用ERP/MES/PCS的三层网络架构,这种架构在系统安全上还存在不少缺陷。随着硬件、软件等技术的提升,尤其是智能HART技术、现场总线技术、无线通信技术等在自动化系统中的深入应用,信息安全问题将会变更越来越为重要,如何保证系统的安全性将成为众多企业共同关注的问题,将会催生自动化系统安全水平的提高,从硬件设备、软件平台、安全策略、风险应对等多个方面得到完善。 4.绿色低碳将会成为自动化系统集成的影响因子 长期以来,我国二氧化碳排放量、工业能耗都一直较高,在能源与环境问题越来越为严峻的背景下,绿色低碳已经成为时代的主题。我国目前石油化工自动化系统集成对绿色低碳的考虑相对较弱,这是一个迫切需要解决的问题。未来,将会建立起一套以低碳能源、低碳技术、低碳产业为基础的新的生产经营模式,这必然会影响石油化工自动化系统集成,促使自动化系统集成更多的考虑绿色、环保问题。 四、结束语 石油化工自动化系统集成水平直接影响着我国石油化工生产经营管理水平,随着我国经济的发展与人民生活水平的提高,对石油化工生产经营管理提出了越来越高的要求。我国现有的石油化工自动化集成水平同发达国家相比还有较大差距,在未来,石油化工自动化系统将会向大型化、智能化、规模化、绿色化方向发展,系统安全水平将会不断提高。 石油化工自动化论文:浅析石油化工企业的综合自动化变电所 【摘要】在科技、经济飞速发展的今天,变电所发展自动化领域中,先进的电气设备已逐渐去代替老的、传统化的电气设备;特别是智能化数字开关、光电式互感器、等机电一体化设备的出现,变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文主要针对目前石油化工企业110Kv、 35Kv与10Kv变电所自动化系统的特点,对其结构及功能等进行概括地阐述。 【关键词】变电所 综合自动化 构成特点 1 综合自动化变电所研究的主要内容 变电所自动化技术经过近几年的发展已经达到了更高的水平。自动化技术的大范围采用,使得我国城乡电网改造与工厂建设都已经大部分实现了无人值班,同时,自动化新技术在110kV及以上的超高压变电所建设中也得到了大量的采用,从而使电网建设的现代化水平得到了很大程度的提高,输配电和电网调度的可能性得到了增强,不仅如此,自动化技术的应用也使得变电所建设的总造价还得以降低,这已经成为了不争的事实。 对石油化工企业的110Kv变电所,为了确保电力系统安全、经济运行,通过对于先进的计算机技术、通信技术的有效应用,使得新的电气设备的保护和控制技术应用得到了充分的技术支持,变电所监视、控制问题得到了有效的解决,各专业之间在技术上、管理上实现了有机的结合;配合的默契程度也得到极大的促进,自动化技术的采用为电力系统自动化进一步发展打下了坚实的基础,变电所的安全性、可靠性得到大幅度的提高,运行质量也更为稳定。例如,高压电器设备本身监视信息的采集工作,变压器、避雷器以及断路器等设备的绝缘和状态等;故障录波器和继电保护等装置完成的各种故障前后瞬态状态量和电气量记录数据的采集工作,在完成上述工作后将相关信息报送给调度中心,以便为检修计划的制定、电气设备的监视以及将来的事故分析提供准确的原始数据。全面实现变电所综合自动化,对新建变电所不再实行过去的常规测量监视、保护、控制屏,实现由少人值班逐步向无人值班的过渡;对于老变电所的控制、测量监视等各方面进行技术改造,以进一步达到少人甚至无人值班的目的。 对于35Kv与10Kv的变电所,应当将改进和提高用电质量,提高供电安全与供电质量作为工作重点。更为高效地利用变电所综合自动化系统,全面改造与提升变电所的二次设备,不再使用原有的测量、保护、控制和监视屏,全面提高变电所综合自动化程度,以使变电所的控制和监视技术水平得到全面提升,使变电所管理得到有效的改进,最终使变电所无人值班得以实现。 要实现变电所的综合自动化应当从以下几方面着手: (1)电网运行参数、设备运行状态的随时在线监视;设备本身异常运行的自检和自诊断工作。 (2)如果发现装置内部异常或变电所设备异常变化,为防止事态扩大,并保护其他设备安全,应当立即自动报警并闭锁相应的出口。 (3)如果电网出现事故,为将故障限制在最小范围,应当快速判断、决策,采样,并迅速隔离和消除事故。 (4)为确保自动和遥控调整电能质量,应当实现变电所运行参数的在线统计、计算、存储、分析报表和远端传输。 2 综合自动化变电所系统具有如下的特点 变电所综合自动化系统的主要特点包括系统结构微机化、功能综合化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化等几个方面。 2.1 微机化的分级分布式系统结构 不同配置的单片机或微型计算机共同组成了综合自动化系统内各子系统和各功能模块,其系统结构采用分布式结构,应用通讯技术,并通过总线、网络等,将数据采集、控制、微机保护等各个子系统连接起来,构成一个呈现分级分布式的整体系统。 2.2 综合化的功能 变电所综合自动化系统具有多种技术密集、多种专业技术相互配合、相互交叉的特点。它是以数据通信技术、计算机硬件和软件技术为基础逐步发展而来的。是变电所内全部二次设备(除交、直流电源以外)的综合集成。而微机监控子系统则是原来的模拟屏、操作屏、仪表屏、显示屏以及远动装置、变送器柜、中央信号系统等各项功能的综合集成;微机保护子系统替代了以前晶体管式或电磁式的保护装置;监控系统和微机保护子系统相结合,综合了故障测距、故障录波、中性点非直接接地系统和无功电压调节等子系统的各项功能。 2.3 屏幕化的操作监视 综合自动化变电所的实现,以CRT屏幕上的实时主接线画面来取代以前常规的庞大模拟屏;用屏幕上的鼠标操作或键盘操作来取代常规在控制屏上或断路器安装处进行的分、合闸操作;用计算机屏幕上的软连接片所取代了常规在保护屏上的硬连接片;以屏幕文字提示或语言报警以及画面闪烁取代了常规的光字牌报警信号;通过计算机上的CRT显示器,可以实现对整个变电所运行情况的实时监视并对各开关设备进行操作控制。 2.4 数字化的测量显示 常规的指针式仪表被CRT显示器上的数字显示所取代,实现了更为明了和直观的数据显示;而原来的人工抄表被打印机打印报表取代,这样一方面减轻了值班员的劳动强度或者直接节省了人力,另一方面还提高了测量精度及准确性,提升了管理的科学性。2.5 智能化的运行管理 变电所运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电所运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电所设备检修报告,即常规的变电所设备“定期检修”改变为“状态检修”。 要实现无人值班(或少人值班),变电所综合自动化是一种最重要的手段,根据重要性和电压等级的不同,变电所实现无人值班的要求和手段有所差别。但是,通过采取各种技术手段,使变电所整体的自动化水平得以提高,发生事故的机会得以减少,这些都是实现无人值班的关键;只有这样,才能缩短事故处理和恢复的时间,使变电所的整体运行更为可靠和稳定。 3 综合自动化系统变电所可以实现的各种功能 3.1 微机保护功能 此种保护是对站内所有的电气设备进行的保护。主要包括母线保护,变压器保护,线路保护,设备自投及电容器保护,低频减载等自动安全装置。上述各类保护还具有存储多套定值、故障记录、适合当地修改定值等其他功能。 3.2 数据采集功能 3.2.1 状态量采集功能 隔离开关状态,断路器状态,变电所一次设备告警信号及变压器分接头信号等均属于状态量的范畴。目前这些信号大多数采用的是光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。保护动作信号与其他信号不同,采用的是计算机局域网通过通信方式获得。 3.2.2模拟量采集功能 线路电压,各段母线电压,馈线电流,电压和功率值,频率,相位,电流和功率值等,这些都是变电所采集的模拟量。此外还有变电所室温,变压器油温等一些非电量数据的采集。模拟量采集精度应当可以满足SCADA系统的需要。 3.2.3 脉冲量功能 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,是也采用光电隔离方式与系统相连接的,内部采用计数器对脉冲个数进行统计,实现对电能的准确测量。 3.3 故障录波测距和事件记录功能 事件记录应当包含开关跳合记录以及保护动作序列记录两个方面。其SOE的分辨率一般应当在1~10ms之间,这样可以满足不同电压等级对SOE的不同要求。变电所故障录波配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。 3.4 控制和操作闭锁功能 操作人员可通过CRT屏幕对隔离开关,断路器,电容器组投切,变压器分接头进行远程控制操作。为了防止由于系统故障造成的被控设备无法操作,在系统设计时应当保留人工手动直接跳合闸手段。操作闭锁有以下内容: (1)电脑五防及闭锁系统; (2)根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。 (3)操作出口有同时操作闭锁功能。 (4)操作出口有跳合闭锁功能。 3.5 同期合闸和同期检测功能 该功能可分别以自动和手动两种方式实现。可以选择由独立的同期设备实现,也可以通过微机保护软件模块得以实现。 3.6 无功和电压的就地控制功能 电压和无功的控制一般采用调整投切电容器组,变压器分接头,同步调相机,电抗器组等方式实现。操作方式可以手动也可以自动,人工操作的情况下,可以就地控制或者远程控制。 3.7 数据处理功能 数据处理的主要内容是数据处理和记录历史数据的形成和存储,其中,上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据也包括在内。具体包括: (1)断路器动作的次数信息; (2)断路器切除故障时跳闸操作次数和截断容量的累计数量; (3)变压器的有功、无功、输电线路的有功、无功,母线电压定时记录的最小,最大值及其时间数据。 (4)独立负荷每天的峰谷值,有功、无功及其时间数据。 (5)修改整定值及的控制操作记录;根据需要,该功能既可以在变电所当地全部手动实现,也可在远程调度中心或操作中心实现。 3.8 系统的自诊断功能 系统内部各种功能插件应当具有自诊断功能,自诊断信息与被采集的数据一样,被周期性地送往后台主控计算机和远方调度中心或操作控制中心进行处理。 3.9 与远程控制中心的通信功能 本功能在常规远动‘四遥’的基础上又增加了远方修改故障录波、整定保护定值与测距信号的远传等,其信息量远远超过了传统的远动系统。根据现场的不同要求,系统应当具有通信通道的切换及备用功能,确保通信的可靠性,不仅如此,还应当具备同多个调度中心不同方式的多种通信接口,且各通信口及MODEM应避免干扰,相互独立。保护和故障录波信息可以采用独立的通信接口与调度中心连接,通信规约应满足调度中心的要求,符合国家标准及IEC标准等相关行业标准。 3.10 防火、保安系统插件功能 从设计原则而言,无人值班变电所应具有防火、保安措施。 4 变电所综合自动化系统的现状及发展趋势 综合自动化的变电所在新建的一些变电所的运行中表现出了很明显的技术先进、功能齐全、结构简单、安全可靠等特点;经过十多年的发展和完善,目前已经达到很高的水平。在我国城乡电网的改造与工厂的建设中,不仅中、低压变电所大范围采用了自动化技术而实现了无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电所建设中也大量采用了各种新的自动化技术,从而使电网建设的现代化水平得到了极大程度的提高。综合自动化技术的运用,不仅使输配电和电网调度的可靠性得到增强,同时也使得变电所建设的总造价得以有效地降低。 5 结语 由以上的分析我们可以看到,变电所综合自动化技术的采用,对于提高电网的安全和经济运行水平、实现电网调度自动化和现场运行管理现代化可以起到极大的促进作用,它将使电网一次、二次系统的效能和可靠性得到大大增强,同时,对于保证电网的安全稳定运行也具有相当重大的意义。 变电所综合自动化,促进了无人值班变电站的实现,可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息,完整地掌握变电站的实时运行状态,及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理,同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,把握安全控制、事故处理的主动性,减少和避免误操作、误判断,缩短事故停电时间,实现对变配电系统的现代化运行管理。 总之,变电所综合自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展,变配电站的计算机化进程越来越快,变配电所计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势,随着科学技术的不断进步以及硬件软件环境的不断改善,综合自动化技术的优越性也必将进一步地展现出来。 石油化工自动化论文:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势 【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步,人民的生活水平日渐提高,信息技术飞速发展的时刻,石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业,在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大,经济全球化的迅猛发展,石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时,信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。 【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势 在国民经济迅速发展的背景下,我国的能源消耗量也日益增加,虽然我国是一个能源大国,资源丰富,但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人,在激烈的市场竞争中,我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距,为了进行生产,我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看,要想提高综合国力使国家长久稳定的发展,就要减小对国外能源的依赖,寻求新的方法推进我国资源的开采和利用,减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用 石油是我国一项极其为重要的基础能源,也是全球需求量最大的能源,经济全球化的迅速发展,信息技术全球化的推广,让石油工业迎来了较大的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国,但是随着世界范围内的经济发展,国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天,传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展,具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。 1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业 石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性,逐步运用先进的科学技术模拟人工化,不仅达到了人工操作的效果,还高额度的,高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发,先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程,不同的是这一过程具有智能性,简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理,可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。 1.3 传统石油化工企业中,人工操作的缺陷性及危险性 (1)在传统的石油化工企业中,生产需要人工操作,大量的作业量需要很大数量的工人协作完成,石油化工生产作业时具有一定的危险性,大量的工人集中作业的工作环境下,一旦发生安全事故,大量工人的人身和财产安全得不到保障,会造成大量的人员伤亡。 (2)人工操作,达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求,但是人工操作生产过程中,精准度不易控制,在人工操作控制的情况下,想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当,从而导致生产时超温超压等异常状况,埋下安全隐患,引起事故的发生。 (3)石油化工属于高污染性,高腐蚀性的工作环境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,长期工作的人员的身体健康得不到保障,对身心极可能造成不可逆转的伤害,容易形成职业病。 2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势 2.1 自动化技术的应用 石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中,目前的使用主要有两方面的应用:自适应控制和最优控制。 (1)自适应控制。根据具体的工作环境,智能调节机器的性能生成反馈信息,接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中,自适应控制运用到了石油化工的不同部门,与以往的传统自适应控制模式相比较来看,如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考,具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。 (2)最优控制。在当代的控制理论中,最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境,使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著,解决了传统人工操作的各种弊病,提升了石油化工产业在我国的产业地位。 2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势 2.2.1FCS将与DCS共存 DCS 自七十年代问世以来,采用了大量先进的成熟技术,经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟,性能可靠,软件丰富,功能完善,得到了用户的信任,而FCS还处于发展阶段,技术还不太成熟,可靠性还有待考证,功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展,但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用,仍是当前工业自动化系统应用的主导型,不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台,DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。 2.2.2现场总线与DCS相结合 现场总线技术集成到现有控制系统中,利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径:一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成,二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上,统一组态、监控与管理;第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成,两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验,发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上,尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。 3 结语 在经济全球化的大背景下,石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉,石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破,处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。
近年来,随着科技水平的提高和领域创新,我国机械设计技术取得了前所未有的突破,一线机械技术研究队伍也逐步壮大,为重工业进步奠定了坚实的人力资源与技术基础。然而,在实际发展进程中,机械制造材料的过度消耗不仅使得稀缺材料供应不足,还与可持续发展观念背道而驰。针对此,本文围绕机械设计中的材料选择与应用展开深度探究。 1合理甄选机械设计材料的价值体现 全球经济一体化风暴的影响势不可挡,加剧了各国的经济竞争压力。为达到可持续发展的宏伟战略目标,现代化城市建设工作的开展至关重要。在推进和扩张城市建设的进程中,机械设计发挥着不可取代的积极作用。机械制造行业与重工业的蓬勃发展,为我国创造了极大的经济效益,也进一步提高了国民生产总值。众所周知,机械设计领域会涉及多类型的原材料,而现阶段诸多稀缺材料的生产加工已无法供应机械设计实际需求,并严重制约了行业的发展。为此,应当立足于可持续发展视角,深度剖析导致材料供应不足的实质原因,提高选材的科技环保性和经济实用性,降低对生态环境的负面影响,促进国家经济的稳定运行。根据专业人士的相关调查研究结果显示,在机械设计过程中,材料的合理选择占据着重要的地位。首先,应当结合实际需求,秉承可持续发展的原则理念,尽可能的提高材料利用率,降低资源过度消耗。其次,从全局出发,综合评价机械结构设计的优越性和功能的完整性,选择适用性较强的机械设计材料。最后,机械设计材料的选择应当着眼于宏观角度,从细节入手,密切关注实际应用过程各项重点内容,以保证机械制造行业的快速稳定发展。 2机械设计材料选用的基本原则 (1)选择满足设计需求的材料。在选择和应用机械设计所需材料的过程中,应当充分遵照基本设计原则和具体要求,从材料的性能和用途着手。不同零构件在机械设计领域都扮演着不同的角色,因此,材料的特性存在本质性差异。基于此,有必要结合机械设计对零构件性能的标准要求,进行材料的分化选择。 (2)选择荷载水平高的材料。随着机械运转时间的延长,部分构件会失去原有作用,其根本原因在于部分材料的荷载水平较低,导致机械零构件基本功能丧失。针对此,应当确保材料的荷载水平达到标准要求。在复核机械设计环节,应当加大对评估材料荷载水平的重视度,与此同时,针对应用频率较高的材料提高荷载限定标准。其中较为常见的案例就是低碳钢的渗碳处理工艺,为确保钢材质量符合出厂标准,需要对材质进行测验和统一处理。 (3)尽量选择无毒害材料。在机械设计的前期规划过程中,会涉及诸多类型的材料,与此同时,具有放射性的元素也会在部分特定的工业生产加工环节出现。采取无污染处理不仅能够避免其对生态环境造成不可逆的危害,还可以保护区域内居民的生命安全,具有相当重要的现实意义。 (4)优先选用可循环再利用材料。当下,机械设计环节所应用的材料以金属材质为主,但由于生产工艺需求差异对材料会有特殊的要求。并且为进一步强化金属的特定功能,也会对多种金属进行综合性处理。而合金材料的选择与应用,能够最大限度满足对机械材料的需求。在机械设计过程中,需要合理规划零构件及各类型材料的生命周期,并着重把控回收处理工作。材料的回收利用不仅能够稳定提升经济效益,还可以提高资源利用率,保护生态环境。例如,在选择金属材料的过程中,要有限选择成分单一的合金材料。 (5)选择低能耗、轻污染材料。实际上,低能耗、轻污染材料的选用原则还应当贯穿整个材料生命周期规划过程。而且在回收再利用阶段也应当保证这一优势特征。从材料本身来说,优先选择经济性、低能耗、轻污染材料是最基本的原则,而在此过程中一旦出现生产加工难度系数加大、短期生产成本剧增等情况,会影响整个工程的决策制定。故而材料的选用需做好科学合理的规划,并综合考量整个材料的生命周期。 3机械工程设计材料选择环节的注意事项 (1)着重把控材料的经济适用性。在进行机械设计材料选用的过程中,应当着重考量材料的经济适用性。机械设计人员要严格把控设计环节所涉及的生产加工工艺、焊接工艺、装配工艺及铸造工艺等。并且要在满足设计要求的基础上,优先选择性价比高的原材料,进而保证材料利用价值最大化,优化完善机械设计。例如,在机械铸造的过程中,要加强机械材料的流动性、收缩性、吸气性以及偏析性;在焊接过程中,应保证材料的实用性和灵敏度;在加工铸造环节,则需增大材料的冷缩性、抗冲击强度及可塑性。此外,机械材料的性能差异决定了机械设计的材料选择方向,切实了解不同类型材料的特征,可以进一步优化选择。在确保机械设计适用性的前提下,应综合卡量材料的经济性,不仅要让其质量标准达到要求,还应尽可能的节约成本。针对可以循环再利用的材料,则可采取恰当的二次处理,以提高资源的利用率,降低设计成本,稳定经济效益。 (2)加大对材料节能环保性的考虑。随着全面贯彻落实可持续发展理念的日益深化,机械制造领域的材料选择与应用成为社会各界关注的焦点。现阶段,公众的节能环保意识逐步增强,资源消耗及环境污染也成为环保工程的核心内容。要想切实保证可持续发展,首要前提就是加大资源利用率,杜绝过度消耗。为此,在机械设计过程中,确保材料选用的节能性和环保性至关重要。机械设计人员要严格履行可持续发展战略理念,在充分满足设计要求的基础上,优先选择低能耗、轻污染的材料,以节约不可再生资源,促进行业的快速发展。 (3)注重可持续发展理念原则。在选择机械设计材料的过程中,必须坚定不移的贯彻落实可持续发展战略方针,充分重视机械设计的稳步发展。机械设计人员需在满足设计需求的前提下,全面增大选用材料的利用率,拓展材料应用方向,挖掘潜力,以发挥材料的最大性能,有针对性的开展设计应用。 4结语 综上所述,在机械设计过程中,秉承可持续发展的基本原则,优先选用低能耗、轻污染材料,提高资源利用率,这不仅可以让机械行业稳步前进,还能够维系生态平衡,保持人与自然的和谐共处。
机械制造与自动化技术研究:机械制造自动化技术特点与发展 摘要:随着科技发展的日新月异,机械制造自动化的发展趋于自动化、精密化,本文就我国目前机械制造技术自动化的技术特点作以概述,并对其发展趋势作以浅析,以供参考。 关键词:机械制造;自动化;特点;发展趋势 1机械制造的技术特点 1.1机械制造已成为专业化体系 当今越来越多的科技被应用到了机械制造技术当中,而关于其整体的研制、生产、出售、修护等一系列完整的生产链已经形成,因此当下的机械制造渐渐开始从相对传统的制造业逐渐发展为综合各项技术的全新高新产业,其对于计算机的植入使用大大地加快了其自动化技术的开发,进而使得整个制造业进入了全新的领域[1]。 1.2机械制造技术趋于一体化 任何技术的发展都不会是单一的、与其他科技毫无干系的,机械制造也不例外,为了提高整个行业的潜力,提升市场竞争力,加快生产速度,该门技术将逐渐融合市场调研、产品研发以及生产自动化、营销技术以及专业服务等诸多方面,并且将之联合起来,进行统一研究;而将这些技术聚合在一起对于整体的研发以及减少中间环节提高效率有着极为有效的实际效果。 1.3机械制造技术中的市场性提高个体劳动生产率 古往今来一直都是赢取市场主动权的首选,随着我国的市场经济的稳步发展,全球经济一体化进程的提高,在二十世纪八十年代以后,制造业对于效率与质量的追求就已经成为发展的主流,而机械制造业的特点就是整个市场追求的特点,其自身的竞争性导致了其必将向市场化发展[2]。 2我国机械制造现状 不少发达国家已经开始普及诸如纳米技术、微激光加工技术、复合型加工技术,相比之下我国甚至还存在很多的作坊式生产车间,其生产效率自然不可同日而语。传统的工业大国一般都会历经一个较为完整的、血腥的原始资本积累过程,在具备较多资源以及百年的制造发展,其自身已经形成一套行之有效的合理体系,在相关制度内各行各业都有相应的规则,并且由于制度完整,其整个生产周期都通过电脑进行计算进而使得整个过程效率极高,提升了其整个产业链的循环速度。相比之下,我国由于整个制造行业都处于开发的阶段,因而对于电子技术的应用还相对较少,整个行业的制度稍显稚嫩。 3机械制造自动化技术发展趋势 3.1自动化技术的发展趋势 科技的发展,尤其是电子技术的发展使得整个系统即将达到真正的自动化,这一转变的关键就源自智能化的日益发展。随着智能化的提高,智能系统通过学习可以进行更多的判断,简言之智能系统本身相当于人工大脑,其具备人类大脑的部分性能,可以对于相关自动化系统进行合理判断进而保证其自身的完美运行。精度以及效率的提高是一直以来所有机械产品所追求的,在这一标准中主要起到决定性作用的是核心控制系统的性能。复合加工可以使得整个生产过程的冗余步骤大幅省略,并且对于同种机械的多种生产工艺加以择优使用,大大提高产业效率。 3.2自动化功能的发展趋势 多媒体的使用对于直观的表现整个系统的运行情况是十分有效的,充分利用多媒体对于自动化系统进行检查可以更加方便快捷的找出整个生产工艺中所出现的问题以及影响生产效率的步骤,进而便于决策;而由于将实际数据转化为其他形式借以通过多媒体设施展现需要很多相关人员,因此对于高新技术人才的培养就非常重要了[3]。数控机床实际所提供的数据十分庞大,相应的管理软件更是数不胜数;而为了方便人工管理,其实际的操作平台的优化、简化就显得十分必要了,因此为了使得自动化的管控效率得到提升进而降低相关技术人员的工作量,以使得其拥有更多的时间精力参与到更有意义的活动当中,对于整个软件系统的简化处理是十分必要的。科学计算直观化。信息的实际交流更多运用的是数据信息,但是通过相关技术将数据转化成曲线图、饼状图等可以更为直观地看到潜在的规律所在,进而分析实际情况,使得数据自身能够提供的潜在信息也能清楚地表现出来,并且通过相关技术的开发提高办公效率,加快产业更新升级,进而提高产品品质[4]。 4结束语 综上所述,把握机械制造自动化技术的特点,掌握其在未来的发展趋势,对于我国机械制造企业来说是十分重要的。 作者:柳向阳 单位:河南宝钢制罐有限公司 机械制造与自动化技术研究:机械制造与自动化设计中的节能设计理念 摘要:本文首先分析在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势,然后分析机械制造与自动化发展的现状与趋势,最后分析节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径,即优化机械结构的设计、利用节能环保的材料和优化制作的工艺。 关键词:机械制造;自动化设计;节能理念 引言 在当前的工业化现代进程中,机械制造业在经济发展中具有重要作用。伴随着计算机技术、通信技术在机械制造业中的不断实践和发展,我国将机械制造和自动化完美结合在一起。当前,我国的机械制造和自动化技术的水平较为初级。一方面,技术成熟度不足,降低了产品的质量;另一方面,机械制造中消耗着大量资源和能源,使得资源过度耗亏。因此,需要在机械制造和自动化技术中积极引入相关的节能设计理念。 1在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势 相较于传统的机械与自动化设计理念,节能理念的渗透具备着相应的专业性。这样的节能理念主要体现在自然环境的设计、生态设计和环境意识的设计中。换言之,节能设计突出在工程制造过程中,并能够实现自然资源的循环再利用。机械制造工程减少对环境的污染,并能够在机械报废中做到重复使用,将有利地促进人类社会和自然环境的协调与可持续发展。机械制造与自动化工程实践中,需要投入大量人力、物力,且利用大量资金实现相关的节能设计应用。利用节能理念,做到绿色管理行业的发展,进而取得一定的经济效益,对我国当前较为严峻的的资源和环境态势具有很强的缓解作用。 2机械制造与自动化发展的现状与趋势 计算机技术加强了机械制造业的自动化水平,并在生产效率和相应的生产安全性能方面具有重要作用。机械制造和自动化技术的结合,对我国工业化的发展具有不可忽视的作用。同时,国内的制造企业与相关的国际接轨是大势所趋,很多产业实现了相应的跨国界、跨区域发展。此外,新技术和新设备的引入和实践,推动着我国制造业的规模不断扩大。在机械制造和整个自动化发展过程中,应该积极引入节能环保技术加强发展。在能源工业生产领域,大量相关的发展需要不断加强相应的能源支持,且需加强机械制造实现自动化发展。对于企业,要缩小相关的工业生产成本,降低工业生产的能源消耗,需要相应的工业生产企业给予支持。伴随着环保理念的实践,相应的节能技术陆续实现,一定程度上促进了机械制造业的发展。为了实现技术的优越性和相应机械制造环节的发展,应该加强机械制造的节能环保,进而实现一定的技术发展,促使我国产业走向可持续发展道路,并促进经济良好发展。 3节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径 3.1优化机械结构的设计 3.1.1发动机的选择 发动机是整个机械制造工程的核心内容。发动机排放的气体对环境影响很大,需要利用环保型、低污染与低功耗的发动机缓解当前的污染情况。要尽量控制油耗与排放量,进而提升机械的动力系统和工作效率。 3.1.2液压系统的设计 液压传动系统的正常运行,加强了机械制造的高效运转和保证。保证传动系统的正常使用,较为重要的任务便是保证整个系统的清洁性。要彻底清除机械零件上的微尘和杂质,增长设备的使用寿命。选择液压管时,需要选择具有较好密闭性的器材,选择抗老化的管材,降低因管道破裂而污染环境的情况。采用节能型液压元件是系统的重要节能手段。常用的节能液压元件有限压式变量泵、恒功率变量泵、恒压式变量泵、蓄能器、电液伺服阀、集成阀、变截面液压缸等。 3.1.3自动加脂装置的设计 当前,大多润滑脂依靠人工操作,且需要耗费时间来避免溢油的现象。因此,建议设置自动加脂装置,实现相应的定量添加,方便操作的同时,实现环保。 3.2利用节能环保材料 机械制造中尽量选择可以进行回收利用的节能环保材料,然后加强相关回收和可以分解的物质使用,尽量降低大量有毒材料的应用。另外,在结构设计中,需要考虑材料的拆卸与回收的无毒性,并且能够提升机械材料的再次回收利用机率,降低机械工程材料的浪费。 3.3优化制作工艺 机械制造节能理念的应用和实践,重要的部分在于将结构简单化,并且降低零件的使用数量,简化零件的外形。因此,在进行机械设计时,需要保证零件性能,尽可能优化设计构造。例如,以四冲程汽油发动机为载体,构想设计出一款节能型汽油发动机。利用燃烧做功后排放废气的能量,通过热交换装置产生饱和水蒸汽,再将饱和蒸汽送入气缸与残余废气混合。饱和蒸汽膨胀推动活塞做功。达到二次做功的目的。利用合适的加工工艺和优良的锻压工艺,使相较于热锻压工艺利用冷锻压工艺更能降低对环境的危害。综合两者情况,实际中更多偏向于温锻压工艺。 3.4合理安排加工工序 工序的安排直接影响加工时间的长短。节能理念的体现就是合理安排工序,缩短工序间的等待时间,提高机械的工作效率,有效降低能源消耗。 3.5加强虚拟化发展 机械制造技术的虚拟化是在信息技术的基础上实现的一种创新设计,是一种高端的制造方法。虚拟化发展具有非常高的创新价值,可以借助互联网平台和计算机操作,在模拟中完成机械制造。虚拟化的实现可以使机械制造更具灵活性,可以根据制造行业要求对虚拟的机械制品随时进行更改,以生产更符合需求方的机械成品,有效避免材料的浪费,同时节省人力、物力和财力。通过虚拟化的机械制造,可以一次性完成机械制造设计,避免再次加工。机械制造技术的虚拟创新也可以解决技术中存在的潜在问题,保证机械制品的质量和性能。 4结语 基于制造业与自动化技术对我国工业发展的重要性,应将节能理念应用于机械制造与自动化,并准确把握我国机械制造与自动化技术发展的脉络与趋势,针对当前机械制造与自动化技术做好相应的结构设计、工艺优化与材料选用,进而达到节能环保的目的。 作者:江凯瀛 单位:上海瓦锡兰齐耀柴油机有限公司 机械制造与自动化技术研究:机械制造自动化技术特点与发展方向 摘要:机械制造自动化技术被广泛应用到制造业,被制造业称之为最核心的技术内容。随着信息技术的发展,带动了机械制造自动化技术的发展,使制造业产品的安全性和使用性能等多方面都得到很大的提升,本文从机械制造自动化技术的特点出发,分析机械制造自动化技术的未来发展趋势,希望对指导我国机械制造自动化技术的发展有一定的作用。 关键词:机械制造;自动化技术;信息技术 0引言 机械制造自动化技术被很多人所熟知,主要是从事产品的设计加工方面。机械制造属于工程学科的内容,所以需要不断地创新与发展,对保证我国制造业的发展有重要作用。信息技术在很大程度上可以带动机械自动化的发展,可以提升制造企业的发展,所以机械自动化在未来发展中,会以信息技术作为依托,逐步提升制造企业的发展。 1机械制造自动化技术的特征分析 初期的机械制造技术的核心目标是满足人们的需求,机械制造自动化技术与传统机械制造技术项目相比,其应用能力更强,可以在很大程度上满足要求。以自动化为核心的内容,可以从根本上优化以往机械制造技术,对提升企业的生产能力有很大的帮助,机械自动化技术有着更便捷的操作特点,自动化技术可以使以往繁琐的操作形式变得更简单,工作人员可以进行简单的操作就可以完成很难的动作,同样也可以减少人力。在安全性方面,机械制造技术依靠人工,但是随着自动化技术的应用,大大的减少了人工操作,避免了安全问题的出现。另外,机械自动化技术还可以实现高效生产,随着客户对技术要求的提升,人工操作很容易存在误差,机械自动化技术的使用,不但可以优化生产环节,还可以从根本上提升生产效率。 2机械制造自动化技术的发展 随着经济的快速发展。机械制造的自动化技术得到了前所未有的发展,信息技术被应用到机械制造行业中,更加优化了机械制造行业的发展。笔者通过分析,将我国机械制造自动化行业的发展总结为一下几个发展方向。 2.1智能化发展方向 结合机械制造行业的特点,自动化技术的应用提升了行业的发展速度。在未来的发展过程中,智能化的发展模式将成为机械制造行业发展的中心。随着经济的发展,人们对生活要求越来越高,智能化发展将成为未来发展的趋势,为人们提供更加便利的服务。我国已经走进了“互联网+”的时代,提高技术的智能化水平,实行智能化监控,减少人力成本的应用,将成为机械制造自动化行业未来发展的必由之路。 2.2技术核心将向微型化发展 从以往的设备发展模式看,都经历了大型到微型的转变。计算机在最初的时候是庞然大物,发展到今天已经成为笔记本电脑。所以以往的机械设备的体积也很大,但随着时间的推移,操作技术逐步改善,也会逐渐变得很小,从而减少了能源的消耗,对简化操作流程也有很大的作用。所以机械设备的设计人员,在设计的过程中,会将设备逐步设计为小型、耗能小,所以说机械自动化在未来的发展过程中,会向微型发展。 2.3技术将向环保技术发展 环保将成为未来技术发展的一个重要内容,环保意识也将成为机械自动化技术未来发展的重点。我国本来就是一个资源紧缺的国家,所以在众多技术的革新与发展中,都将以环保作为重点,在研发产品的过程中,也注入了更多的环保绿色理念。机械自动化制造行业也会将环保绿色产业发展作为未来发展的核心,在保护环境的基础上,应用信息技术来获取更多的发展空间。 2.4向光机电一体化的技术发展 信息技术优化了机械制造自动化技术,也带动了机械自动化技术的发展。光、计算机、微电子三中技术有效的结合,对提升技术有很重要的作用。所以机械自动化技术的发展,也会向光学、计算机、微电子三方面发展,逐步更新技术,从而优化技术核心。在机械制造自动化发展中,运用光学传感性能、激光轨迹等技术,对提升机械自动化产品的附加值有很大作用,为提高制造业的工作效率奠定基础。机械自动化设备微光电一体化,也将成为机械自动化技术未来发展的必然趋势。 2.5机械自动化技术向虚拟化发展 机械自动化设备制造企业,从产品的设计到销售一直都很复杂,所以在人员、物资等方面的成本消耗非常大,所研发新的产品有一定的影响,也存在资源浪费的现象。当信息技术融入到机械自动化生产中,将会使上述问题优化,避免上述问题对企业未来发展产生不利影响,所以综上所述,将信息技术融入到机械自动化技术中,需要一套完整的虚拟流程,对减少成本的支出避免因为销售造成的不利影响有重要作用,对减少资源的浪费也起到抑制作用,所以可以说,机械自动化技术在未来发展中,也将逐步向虚拟化的方向发展,虚拟化的发展模式将为机械自动化技术也将成为未来发一个重要方向。 3结束语 机械自动化技术涉及的范围和内容都很多,所以其发展方向将是综合性的,系统性的。机械自动化技术未来发展对我国的经济发展有很大的影响,合理的发展将推动我国经济发,所以我国要在未来发展中,不断地总结发展过程的成功经验,结合西方发达国家的成功经验,实现我国机械自动化的多元化发展。 作者:赵政 单位:黑龙江科技大学 机械制造与自动化技术研究:高职机械制造与自动化专业课程建设 摘要: 基于工作过程系统化的课程体系构建的第一个环节是职业分析,采用正确的分析方法可以对专业所对应的岗位任务有清晰的了解。黑龙江职业学院机制专业采用BAG方式进行职业分析,在此基础上完成机械制造与自动化专业课程体系的构建并对核心课程的学做一体化改革进行了探索。 关键词: BAG分析法;工学结合;课程体系 近年来,在国家示范性高职院校建设项目的推动下,高职院校普遍开展了工学结合人才培养模式改革,其中工作过程系统化课程开发是工学结合人才培养模式改革的核心内容之一,构建工作过程系统化课程体系的基本思路是在专业人才培养目标确定的基础上,借助职业分析的方法,将专业对应工作岗位的典型工作任务进行归纳和整理,再将其转化为专业学习领域课程,形成基于工作过程系统化的课程体系。 1高职机械制造与自动化专业课程体系存在的问题 高职机械制造与自动化专业在进行专业课程体系改革的过程中,出现了许多问题,使课程体系的构建偏离了正确的方向。其问题主要表现在如下几个方面:第一,许多高职院校在课程体系构建的过程中往往只关注机制专业毕业生的初次就业岗位,而不是关注毕业生在1~10年职业生涯历程的工作经历,这样就导致职业分析时只归纳了学生初级就业岗位的典型工作任务,而忽略了学生职业生涯发展岗位的典型工作任务。如此构建的课程体系更接近中职或职业培训的课程体系,而不是高职的课程体系。第二,在进行基于工作过程课程体系建设的过程中,许多专业教师试图将原有专业课程体系全部解构,将其完全变成基于工作过程系统化的学习领域课程,这样的课程体系构建既不符合我国高职专业的宽口径定位,也不符合我国高职院校软硬件条件的现状。最终只会导致课程改革不成功或是只停留在纸面上。基于上述原因,黑龙江职业学院机械制造与自动化专业在进行课程改革期间,邀请行业、企业专家座谈,采用实践专家研讨会的方式(BAG分析法)进行专业对应岗位的典型工作任务分析,基于分析所得数据及专业师资、设备情况构建机械制造与自动化专业课程体系。 2机制专业课程体系构建过程 2.1实践专家研讨会在课程体系构建之初,对黑龙江地区的装备制造企业进行了详尽的调研分析。在分析调研情况后,运用典型工作任务分析(BAG)的方法两次召开了由企业技术主管、高级技术工人等实践专家参加的职业分析研讨会。参加职业分析研讨会的实践专家毕业于本科院校或职业技术院校,研讨会重点分析归纳企业高职毕业生的职业生涯历程,在其职业生涯中经历的工作岗位,以及这些工作岗位对应的典型性工作任务。 2.2课程体系构建专业教师实践专家研讨会采集的典型工作任务进行分析整理,总结这些典型工作任务需要哪些知识、技术和能力;根据行业标准、企业标准以及高职学生的认知能力,序化出本专业的专业技术课程方案,课程体系构建流程见图1所示。结合课程性质和学院的软硬件条件将专业技术课程分为理论性较强的讲授型课程和实践性较强的一体化课程。讲授型课程以专业基础课程为主,不改变原有的课程结构,以课堂理论讲授为主,辅以讨论和实验课;一体化课程以专业课程为主,对原有专业课程进行解构与整合,一体化课程突出与职业标准的对接,将职业岗位的国家标准融入教学内容中,采用基于工作过程的学、做一体化教学模式。构建以基于工作过程课程为主导的包容理论课的课程体系模式,改革后的课程体系见表2。机械制造与自动化专业课程中,公共课12门、专业基础课5门、专业课7门、拓展课程4门、实践课3门,共计2752学时。 2.3学做一体化课程改革专业课程中的一体化课程改革将原有的理论课程与实践课程充分整合,参照职业岗位标准制定教学内容,选择典型性的工作任务作为教学载体,采用学、做一体的教学模式。例如,“零件的机械加工与工艺”和“零件的数控加工与工艺”两门课程,采用企业生产的典型零件由浅入深地安排学习情境。在课程运行期间,教师充分利用现代化信息手段,采用微视频、微文本等手段引导学生进行课前学习。在课堂上,70%的时间都是教师辅助学生进行实操训练,而另外30%的时间是教师和学生共同解决教学内容中的重点、难点以及理论知识的运用问题。 3总结 基于BAG分析法的机械制造与自动化专业课程体系的成功构建,使专业课程体系所开设的课程更加贴近企业的需求,培养的学生在基础知识、专业能力和职业素养方面较课程改革之前有了很大的提高。当然,课程体系中偏理论型课程学生的听课效果不理想以及由于硬件条件不足造成的一体化课程实际运行困难等问题依然存在。 作者:李子峰 单位:黑龙江职业学院机械工程学院
玻璃材料在建筑中的应用:建筑设计中玻璃材料的美学价值 一、建筑设计中玻璃材料的性能类别 1.节能性能和建筑结构性能 现代建筑首先要满足环保节能的这一前提,从而进行建筑的设计与施工,这就要求建筑中玻璃材料要具有很好的节能环保效果,不管是吸热、吸音、防紫外线,还是保温、防尘等都得到了解决,玻璃作为建筑与外部环境沟通、结合的缓冲,使空间紧密的与外部环境相联系,融为一体,表达出自然的生长理念。建筑中承担结构的不再是传统的实墙体,各种多样的材料打破了砖墙、混凝土墙的单一性,使得建筑结构、整体丰富多样。而玻璃作为可以充当结构墙用于现代建筑设计中得到广泛的应用,如:幕墙玻璃、玻璃砖、U型玻璃等。各种玻璃幕墙、空间隔断都大量使用玻璃材料作为主要建筑结构。 2.其他性能 玻璃材料种类繁多,各种功能的需求使得玻璃的用途也多样化,专业性能更强。装饰面玻璃、磨砂玻璃、马赛克玻璃砖等装饰性,防辐射玻璃、反光玻璃等实用性,都为建筑设计提供了无限的空间,不再受到材料性能的拘束,自此提高了建筑设计的深度。玻璃材料因可塑性强,造型可变幻性高的优点,可以做到各种复杂的形态,大大满足了设计的需求,玻璃从透明、半透明、不透明的色彩区分,为各种功能的划分提供了形式的不同,稳定的化学成分,良好的性能,满足了不同建筑的需要。 二、建筑设计中玻璃材料的美学价值 1.玻璃材料的质感美 各种建筑材料都有其特有的品质特征,以此来满足建筑多元素的需求。玻璃材料作为其中特殊的材料之一,有其独特的质感,光滑的外表、多变的形体、纯净的透明度等都表现出玻璃材料的固有特性。玻璃以实中有虚、虚中藏实的特性,形成显明的虚实对比。各种艺术设计手法运用于玻璃的造型设计,使其达到点、线、面的高度统一相互结合,造型艺术千姿百态,丰富了玻璃造型语言,表达了玻璃材料的多变性、灵活性特点。 2.玻璃材料的意象美 中国传统思想就有纯净、洁白这种思潮的向往。北宋周敦颐《爱莲说》中的“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖。”正是表达了莲花这种高尚品质,虽然莲花出自污泥之中,但从不沾染其中的污浊,而在清水里洗涤过,而不显得妖媚。反应了古人的朴素人文情怀,这种高风亮节不被世俗所染,不被周围的环境所动容,凸显出古人的质朴情怀。意像又可称之为表象,不直观存在于事物,而是通过事物的内在品质反应出来的特有表象性,传递出来的信息也具有独特的感性特征,让人思绪万千、浮想翩翩。而玻璃材料正是反应出这种纯净、通透的情感,给人以明净、纯洁的心理感受。 3.玻璃材料的实用美 玻璃材料的通透性也产生了特有的光影美,光的折射、反射在玻璃上,呈现出美轮美奂的光影变幻,一些娱乐场所的灯光变幻都是用特殊的玻璃材料作为依靠之一到达的美学效果。光影本身就是一种特有的互动互补形式,而玻璃材料通过光影的运动产生了一种虚幻朦胧的空间形态,创造出它特有的形体,在光的照耀下,玻璃材料通过一些物理反应产生出奇妙的光学效果,给人一种纯粹的美学享受,不仅赋予了玻璃生命力,而且使玻璃形态在空间环境中得到充实,运用流动的旋律谱写着自然间的和谐。建筑设计中玻璃材料运用美学法则表现出它的美学特性,玻璃幕墙、玻璃窗、玻璃砖、玻璃灯片等,甚至涉及到其他领域的运用,它们都反映了玻璃材料的价值所在以及美学需求。玻璃材料是“实实在在”的美学,而不像艺术品那种纯欣赏性的美学。玻璃是以实用性为前提,在此基础上体现它材料质感的美,实用性与美学性又是相互依存,共同存在的,玻璃材料作为建筑设计中的重要组成部分,让现代建筑设计发挥到了新的高度。 三、结语 建筑在当今这个大发展的时代,人们对建筑的要求越来越高,不仅仅满足遮风避雨、保温、节能等这种基本的生活需求,更多要求建筑的标新立异,现代建筑的表象性和象征性,建筑代表这时代的发展,表达了设计师对现代社会文明发展的启迪和多元素文明的相互融合。玻璃材料作为现代建筑设计中重要的建筑材料之一,被越来越多的建筑师们所青睐,成为建筑设计的主要表现方式之一,在建筑的各个领域都体现出玻璃材料的重要性,随着科技的发展玻璃材料的性能种类满足了建筑中的不同需求,高强度、保温、隔音、造型可变性等玻璃材料的质地也为建筑的不同需要提供了保障。相信在未来的建筑设计中玻璃材料还会不断的更新、提高自身的一些不足,为现代建筑设计谱写更为辉煌的历史。 作者:佘庭 单位:武汉理工大学艺术与设计学院 玻璃材料在建筑中的应用:玻璃材料在建筑空间中的运用 摘要:玻璃是人们十分熟悉的建筑装饰装修材料,也是人类最早发明的人造材料之一,其具有良好的装饰性、耐久性、透明透光性。随着加工业与制造业技术的进步,玻璃材料在建筑空间中获得了更加普遍的应用。文章将探讨玻璃材料的特性,以及玻璃材料怎样在建筑空间中展示其多样的表现能力和在建筑设计行业的发展前景等问题。 关键词:玻璃材料;建筑空间;玻璃特性 引言 由于中国整体设计行业起步比较晚,所以玻璃材料在建筑空间中的运用虽然融合了地方文化,但大多数的理论是和实践还是从西方等国家借鉴而来的。其中以西方的欧美、东方的日本为典型。马克•库森斯似(MarkCousins)的《二十世纪玻璃》,论述了玻璃材料在形状、质地、颜色、制作工艺等方面的革新与发展;斯蒂芬•耐普《玻璃装饰艺术》从艺术设计的视角阐述着玻璃艺术的美使得玻璃材料成为室内装饰的主流。国内邬烈炎的《现代玻璃艺术》论述了玻璃材料的特点、形状、制造工艺、装饰性等,解说了玻璃材料作为装饰品所展现的艺术美,与空间结构融洽融合;王振宇《玻璃与现代建筑》讲述了玻璃材料的艺术美融入建筑空间所体现的玻璃材料所特有的美学特点;为本文提供了一定的借鉴。 一、玻璃材料的发展史和特性 (一)玻璃材料的发展史:玻璃材料被发现并应用于制造要追溯到4000年前,古埃及人在制作简易的玻璃器具和玻璃装饰用品时,因为生产力水平和生产加工技术的有限性,玻璃材料仅被用于制作室内装饰品和首饰用品,没有办法适用于建筑设计中。人们发现玻璃材料的透光性是在古罗马帝国时代,于是将玻璃材料用在了建筑结构中的采光部分,取代了大理石和石膏材料在建筑设计中的运用。玻璃材料最开始出现在建筑空间中是用来做成玻璃墙壁的。春秋战国时期,生产方式是压铸工艺,外观上来看就相当于现在的普通平板玻璃材料。由于我国在建筑方面和加工制造技术方面与西方国家存在着较大差异,导致玻璃材料没有被加以重用。建筑用玻璃大多来自国外,仅供皇家宫殿的窗栅使用。直到北魏时期,交通的便利促进了西方国家与中国的文化交流,先进的玻璃制造技术逐步引入中国,并在明清逐步开始生产玻璃材料,但仅应用于建筑物墙体的小格结构窗格栅上,尺寸小且操作不便,因此应用甚少。随后玻璃材料还经历了彩绘玻璃窗时代、生铁时代、框架时代、玻璃幕墙时代等历史的变迁。(二)玻璃材料的特殊性质:玻璃材料的透光性。在建筑设计应用中这一特性非常重要,自然光通过玻璃材料穿透到建筑物的内部,使得建筑内部空间明亮而柔和。康巴斯尔曾说过建筑就是“把各种建筑材料在光线下进行精巧的、恰当的、宏伟的组合”。因为有了自然光线的多样变化,所以才有了丰富多彩的建筑物,自然光会随着时间发生变化,改变建筑物的视觉造型,多样的建筑材料则成了自然光的收集器,自然的光线使建筑的材料和结构充满生机和活力。在建筑设计中玻璃材料与自然光线是不可分割的组合关系,自然光线在传播的过程中,有一部分光线穿透玻璃,剩下一部分被反射出去。自然光线的强度和方向性可以展现出玻璃材料的质感,同时玻璃材料的颜色和质感也会通过自然光的反射和透射发生变化。高度透明是玻璃材料的又一特性,纯净无瑕的透明视觉意象,给人一种洁净、细致、剔透的美感。透明的玻璃材料表现力丰富多样,可以进行任何比拟,构成了其他材料所无法效仿的格调和氛围。玻璃材料不同于以往的传统材料,给人的视觉感受也不同,玻璃材料的透明性使得其具有丰富的表现空间,使得观赏者好像置身在一个飘浮于不确定,仿若置于虚空中的构成感受。由于玻璃材料的透明性能够提供清晰的和无阻碍的视线,使得人们可以从建筑外部看到建筑内部的装饰、结构、以及空间布局,而且建筑物以外的美景也能被带到空间的内部,使得室内和室外的建筑物本身的结构和周围环境可以完美融合(如图2)。透明玻璃运用在建筑空间中不但可以减少视觉上的层次感和建筑物中的封闭感,给人带来一种剔透、洁净和自由、开放的视觉体验,玻璃材料的透明性具备流动性和超感官的秩序性,能赋予玻璃建筑物艺术的美感和活力。玻璃材料的折射性,可以通过玻璃材料的表面折射自然光,将自然光线折射到其他地方。不同材料折射的光线和颜色是不一样的,而且色彩与色彩之间有映射关系,这也将影响到我们在挑选建筑材料时,建筑材料质地、纹理的不同,给人的视觉体验也将不同。由于玻璃材料具有折射性这个特点,一旦光线透射到建筑物的玻璃上,就会产生大量的光学现象,建筑空间将会产生不同的色彩以及光影变化,使得空间色彩斑斓给人不一样的空间氛围感受。 二、玻璃材料在建筑空间中的运用 (一)玻璃材料与空间划分:玻璃材料的折射性能可以利用光线改造空间,使建筑空间的层次感更加丰富,并且可以划分空间格局,但并不影响室内空间视线的连续性,将玻璃材料用来分隔空间,使得空间更具有层次感,还可以构成隐匿的小空间,如此既不破坏原有的空间完整性,又可以丰富空间层次感。例如,在建筑空间中用立体玻璃来构成一个小空间,这种方式使单一的建筑空间衍生出了一个子空间,再通过玻璃材料的通透感,使得大空间和小空间完美统一,这样既不破坏母空间,又丰富了建筑空间的层次感(如图1)。这种利用光线改造空间的方式适用于透光性较强的玻璃,如透明玻璃、磨砂玻璃等。(二)玻璃材料与装饰效果:玻璃材料的表面装饰技术有很多种类型,装饰技术的差异,制作出来的装饰玻璃会存在各式的特点,有的色彩强烈、形状奇特,似一张张富有想象力的画作;还有的镶钻贴金银像色彩灵动的水彩画,展现虚幻、朦胧、光与影相互交织的质感;有的则色彩凝练好似优雅、含蓄的油画;为了满足不同风格的建筑空间对玻璃材料的不同需求,工匠们利用多样的装饰技术制作出变幻多姿的装饰玻璃,以供建筑设计者选择和使用。由于装饰玻璃的造型加工工艺多样化,不同的造型特点,在光的作用下展现出不同的艺术风格,如传统、现代、复古、时尚等多种风格。如教堂的彩绘玻璃窗,通过阳光的照射,使得整个教堂里面色彩斑斓,让教堂看起来就像沐浴在神奇的仙境里一样(如图2)。 三、玻璃材料的表现力分析 (一)玻璃材料的光与影效果:光与影本身就是一种特殊的相互作用模式,光与影相辅相成,缺一不可,光在产生影的同时,影同样也在反射着光。玻璃材料可以通过其独特的光传输性能和折射性能,来借用光与影所产生的效果来影响和装饰建筑物的内部空间和外部构造,由此达到其他建筑材料所不具备的特殊视觉体验。玻璃材料在外界自然光线的反射下,不仅可以照亮建筑物的内部空间,还可以通过光线和阴影表现出独特的空间氛围。所以许多建筑设计师利用玻璃材料的自然光传输作用和阻隔效应,所产生的丰富多彩的光影效果来营造建筑空间的氛围,建筑设计师们大胆而精心的设计,使得不同的自然光线透过玻璃材料在墙壁内部、地板上投射出各种丰富而独特的光影效果,从而形成了建筑空间内的奇特氛围。(二)玻璃材料的色彩效果:S.E.拉斯姆森曾经说过“色彩的应用不仅仅只是保护建筑材料,强调结构和质地效果,而且还要使壮观的建筑构图更加清晰,以表达一系列房间之间的内在联系”。就好比深色系的混凝土建筑物会带给人们坚实而稳定的视觉感受一样,色彩也是建筑设计中展示玻璃材质魅力的重要表现手法之一。透明的玻璃材料通过自然光线的照射,会呈现出五颜六色、色彩缤纷的面貌,折射在建筑物或者建筑空间中,使得建筑空间中色彩纷呈。还有一种有色玻璃材料是通过在制作时上色、镀膜以彩绘等工艺手法制得的,因烧制时温度的不同会呈现出不同的,千变万化的色彩表现。另外,在生产过程中玻璃材料透明度的差异取决于制作过程中添加化学元素分量的多少,才使玻璃材料拥有绚丽多彩的视觉体验。玻璃材料的颜色千变万化,应有尽有,彩色玻璃材料的色彩差异决定了它们的特点差异,建筑设计中设计师采用的玻璃材料的颜色不同,观赏者在观赏时也会有不同的感受。(三)玻璃材料的肌理效果:玻璃材料的肌理效果,是将熔融状态下的玻璃液体急速冷却再用带有图案的模具压制而成。这种玻璃材料表面上的图案高低不一,入射光线会产生漫反射,使得玻璃材料可以投射光线,但是不能透过它看事物,所以外界无法通过玻璃看到空间内部,并且从外射入的光线还可以使得空间内部光线柔和。这种有图案玻璃材料可以用在建筑物内部的隔板部分、浴室里的玻璃门窗等需要阻挡视线的部位。刻花玻璃材料表面上的图案就好像雕刻上去的一样,图案的立体感较强,这种刻花玻璃应用在建筑空间中,经过灯光的照射,显得格外好看,刻花玻璃材料同样也具有透光不透明的性,可以用在建筑空间内作为装饰屏风使用。 四、玻璃材料与其他材料的综合运用 (一)玻璃材料与竹木材料:玻璃材料与竹木材料的组合,形成了一种既协调统一又相互完善的视觉体验,这种组合可以展示出建筑物结构的艺术美感,竹木材料的线条美感在透明的玻璃材质下完美展现。竹木材料具有的地域性、传统性以及历史文脉感等特性,与轻盈又通透的玻璃材料相结合会带给竹、木建筑更为时尚、现代的新元素,形成良好的时间与空间的过渡衔接。例如:昆山悦丰岛有机农场系列——采摘亭,笔直的竹木材料与玻璃材料的幕墙相结合,使建筑物如薄纱般半透明似有似无,建筑物外面的景物和远方的天际线在其后方若隐若现。由玻璃材料构成的门完全敞开时,将会最大限度地将建筑的内部空间与农场的自然气息相互融合,四周的景物也会和建筑物相互衬托,就好像建筑物与自然景色融为了一体。(二)玻璃材料与砖石材料:无论是在国内还是国外砖石材料都是最常用的建筑材料,而且砖石建筑有着非常悠久的历史,沉重深暗的砖石材料与轻盈虚幻的玻璃材料形成鲜明的对比,可以看作是传统与现代的结合、古老与时尚的结合。砖石材料与玻璃材料的组合可以削弱玻璃材料的孤冷与高傲,这两种建筑材料的结合产生强烈的矛盾体,冲击着人们的视觉感官,使人们对建筑物留下深刻印象。例如:Notariaat的住宅,一所位于比利时农业区的住宅,建筑以一个粗砖体块的形态展现在大自然环境中,给人们一种中立的态度。设计师将巨大的玻璃盒子与红砖砌的建筑物相结合,玻璃嵌入砖石完美而和谐,建筑物最大程度地争取与自然景观的交流,整个建筑物与周身的自然景物融为一体,相互衬托,就像一副美丽的风景画,如此安静、和谐。结论文章概括了玻璃材料的发展史和特殊性质,归纳了玻璃材料的艺术美特点和在设计运用中的特点。进而分析了建筑空间中玻璃材料的应用表现能力、设计特点,探究了建筑空间中的玻璃材料在运用特点,分析了玻璃材料在不同的建筑空间中的颜色、形状、视觉三种元素的不同要求。最后,解析了玻璃材料与竹木、砖石组合在一起所独有的建筑语言表现力。玻璃材料因其色彩多样、质感通透、又具有时尚感使得其成为了现代建筑材料的主角,而且玻璃材料还具有环保、节能、可循环利等特点,使得玻璃材料的发展前景可观。在建筑中玻璃材料被赋予创造力,建筑设计师们只有了解玻璃材料的特殊性,才能合理而创造性地将其应用于建筑空间中,才能发挥丰富的想象力,以满足人们的审美需求。 作者:薛宁 韩玉婷 单位:南京信息工程大学传媒与艺术学院 玻璃材料在建筑中的应用:废玻璃建筑材料研究 1废弃玻璃在建筑材料中应用 1.1废弃玻璃在混凝土应用 玻璃混凝土指在沥青或水泥混凝土中将破碎的废玻璃替代部分集料而成的混凝土。混凝土是全球消耗最大的建筑材料,广泛用于桥梁、建筑、道路等行业。废玻璃代替部分集料不仅使废弃资源得到最大化利用,而且使工程造价大大降低,大约节约20%~30%的费用。因此将废玻璃用于建筑材料中是最直接且最高效的回收利用废玻璃的方法。玻璃具有很高的硅含量和非晶特性,是一种非常有前景的胶凝材料。许多研究者已经将废玻璃掺入于水泥和混凝土中,如作为生产硅酸盐水泥的骨料,或作为惰性填料代替部分硅酸盐水泥。刘光焰等人研究表明经过破碎的废玻璃具有天然砂的物理性能,将碎玻璃掺入混凝土中代替部分天然沙,当取代率在25%以下时混凝土强度与未掺废玻璃水泥混凝抗压强度相当。查晓雄等人将废玻璃直接应用到钢管混凝土构件中,研究结果表明,玻璃混凝土中碱-硅酸膨胀反应对于钢管混凝土的承载能力的提高具有显著作用,废玻璃能取代混凝土中的粗细骨料将其应用于钢管混凝土是可行的。但是,据已有的研究表明玻璃中含有大量的碱和活性SiO2。废弃玻璃作为玻璃骨料应用到混凝土中,会发生碱—硅酸反应,大多数都会引起碱—硅酸膨胀危害,影响混凝土强度。据国内外文献报道。当玻璃骨料粒径小于某一值时,可以有效减轻碱—硅酸反应。据报道,钠钙玻璃粒径小于300μm时,可以安全地掺入混凝土中。大尺寸的玻璃骨料容易触发碱—硅酸反应而在混凝土中产生微裂纹。因此,将废弃玻璃破碎成玻璃粉后掺入混凝土中,不仅可以减少水泥用量,还可以有效地减轻碱—硅酸反应。玻璃是无定型的非晶态材料,含有大量的活性SiO2,经破碎磨细到一定程度时,会表现出一定的火山灰活性。NathanSchwarz等人指出,玻璃粉火山灰活性比粉煤灰活性高,并且掺有玻璃粉的混凝土试件抗压强度较掺粉煤灰试件抗压强度高。王丹等人认为掺有废玻璃微粉混凝土电导率以及对应混凝土内部水泥水化程度比掺粉煤灰混凝土高,可通过玻璃粉的火山灰活性作用改善混凝土微观结构,提高对应混凝土力学性能。在美国、欧盟、日本和我国台湾地区对废玻璃应用于沥青混合料进行了相关研究,并将取得成果应用于路面工程中,大大减少了对天然砂石的开采。我国学者陈风晨、路贺伟、李烽等人认为废玻璃在沥青混合料应用的关键问题在于改善玻璃与沥青的粘附性,研究表明掺加一定比例的废玻璃的沥青混合料试件的马歇尔稳定度、抗车辙能力和抗滑性略有降低;随着废玻璃用量的增加,沥青层表面的反光性增加。玻璃沥青混合料的配合比设计、试验验证和摊铺使用的设备和方法等与普通沥青混合料是一致的。因为玻璃碎片的较好的热传导性,玻璃沥青混合料到达摊铺现场的温度比普通沥青混合料低。 1.2废玻璃代替骨料在新型墙体材料中应用 随着社会发展,我国开始实行墙体改革政策,以实现保护土地、节约能源的目的。以粉煤灰、煤矸石、石粉、炉渣、竹炭等为主要原料的新型墙体材料纷纷涌现。使得工业固体废弃物得到了最大化利用,自然环境得到有效保护。与此同时,以废弃玻璃为原材料生产墙体材料也引起了科研工作者的广泛兴趣。在美国,大量的玻璃废弃物应用在建筑工业中,如将废玻璃代替砖的粘土组分作为助熔剂。研究表明,利用玻璃作为助熔剂时,可降低砖的烧成温度,增加砖的强度,同时减少化石能源的消耗,增加砖产量50%[19]。在日本,研究者将不同比例的碎玻璃与粘土混合,研究发现当5%~10%碎玻璃粉与粘土混合时,粘土砖的强度和耐污性得到提升。在欧盟,废玻璃经破碎后掺入一定量的添加剂,然后经压模、成型和焙烧制成饰面砖,该砖具有良好的抗化学侵蚀和耐磨性能。在我国,部分建筑面砖以废弃玻璃为主要原材料,再掺入一定量的可塑性粘土均匀混合,然后经过成型、烧结等工艺制备建筑面砖。这不仅降低了建筑面砖的生产成本,也提高了废弃玻璃的利用率。李刚等人利用粉煤灰和废玻璃粉制备新型墙体材料。试验结果表明,当粉煤灰和废玻璃粉掺量达到一定值时,新型墙体材料强度达到烧结空心砖、普通混凝土小型空心砌块、煤渣砖MU7.5的强度标准等级,而密度则降低近1/2,产品具有较小的吸水性。 1.3用废玻璃烧结制作马赛克等建筑装饰材料 采用废玻璃烧结制作玻璃马赛克的主要工艺流程是将回收的废玻璃破碎成粉末,将其与一定量的着色剂和粘合剂混合均匀后送入高温窑炉中使其熔化为玻璃液,玻璃液经压延机压制成一定形状的玻璃块,最后将玻璃块退火处理。美国废玻璃回收率达70%以上,其中有一部分用于生产五颜六色的装饰材料。其主要的生产流程是将废玻璃破碎成1mm左右的玻璃粉,再掺入一定量的有机颜料,经高温窑炉熔融后冷却制成一定的形状,然后将坯体放入加热炉中进行加热即可制成。 1.4废玻璃在生产泡沫玻璃中应用 泡沫玻璃是指玻璃体内充满无数开口或闭口气泡的一种玻璃材料,该种玻璃气孔直径大约0.5~5mm,具有良好的隔热、吸声、难燃等特点,是一种优良的低温超低温保冷、隔热和隔音材料。在美国和欧洲等国将废玻璃作为制备泡沫玻璃的主要原材料,其主要的生产流程是将废玻璃破碎成玻璃粉,再添加少量的发泡剂和一些化工原料混合均匀,然后将其装入模子放入高温炉内加热,在发泡剂作用下形成泡沫玻璃,经过出炉、脱模、退火、铸成一定尺寸的制品。李月明和孙永泰等人利用回收的废旧平板玻璃和瓶罐玻璃,选择合适的发泡剂和其它的添加剂制得具有容重低,抗压强度大的泡沫玻璃,降低了泡沫玻璃的生产成本,保护环境,变废为宝,具有广泛的经济效益和社会效益。此外,废弃玻璃还可用于制造玻璃微珠、引爆弹药所需的摩擦器、金属铸造业的润滑剂、瓷器业的焊剂、污水管、及机械设备覆盖层等方面。 2结语 综上所述,将废弃玻璃用于混凝土、墙材、建筑装饰材料和泡沫玻璃等建筑材料中是很好的固体废弃物综合利用办法。尤其是在当今能源紧缺的时代,利用废玻璃生产建筑材料不仅降低了建筑材料的生产成本,保护环境,变废为宝,具有广泛的经济效益和社会效益。 作者:陆瑾 单位:中国建材国际工程集团有限公司 玻璃材料在建筑中的应用:论建筑装饰中玻璃材料的种类和应用前景 摘 要:在装饰材料迅速发展的今天,玻璃由传统观念中用于采光、隔断,在 装饰用途上仅仅是辅助材料向着控制光线、调节热量、节约能量、控制噪声、降 低建筑自重、改善建筑环境、提高建筑艺术等多功能方向发展,许多新型玻璃的 功能极其优异,已经发展到了一个前所未有的高度,替代了许多其他的材质和元素。 关键词:装饰材料;应用;新型玻璃 一、 玻璃的分类 1、平板玻璃 平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品, 也称白片玻璃或净片玻璃。普通平板玻璃在室内装饰领域主要用于装饰品陈列、家具构造、门窗等 部位,起到透光、挡风、保温的作用。平板玻璃要求五色,并具有良好 的透明度。 2、磨砂玻璃 磨砂玻璃俗称毛玻璃、暗玻璃,是在平板玻璃的基础上加工而成的,一般使用机械喷砂或者手工碾磨,也可使用氟酸溶蚀的等方法。 磨砂玻璃粗糙的表面使光线发生漫反射, 只能透过一部分光线而不能透视, 透过的光线柔和不刺眼,常用于需要隐蔽的浴室、卫生间、办公室的门窗 和隔断。也可用于黑板和装饰灯罩。 3、压花玻璃 压花玻璃又称为花纹玻璃或滚花玻璃,是将平板玻璃经过压花、喷砂、或 者刻花处理后制成的,根据加工方法的不同可分为:压花玻璃、喷砂玻璃 和刻花玻璃三种。 压花玻璃在性能上与磨砂玻璃很相似,尤其 是喷砂玻璃,就是将磨砂改为 喷砂,处理后的雾面效果具有朦胧美感,在空间中界定而不封闭的区域使 用最为适宜,如餐厅与客厅之间的屏风,卫生间中的淋浴房等,在室内外 分割的部分应该加上边框保护,压花面一般向内,可以减少花纹缝隙中的 污染,便于清洁。 4、雕花玻璃 雕花玻璃又称为雕刻玻璃,是在普通平板玻璃上,用机械或化学方法雕 刻出图案或花纹的玻璃,雕花玻璃透光不透明,有立体感,层次分明, 效果高雅。 雕花玻璃一般用于宾馆、酒店大堂的门窗和背景墙装饰,可以配合喷砂 效果来处理,图形、图案丰富。而在家居装饰中,雕花玻璃就很有品位使用说明用于小面积画框、相框等陈设品装裱 用于有框玻璃门窗、小面积装饰造型 用于家具柜体具有承重要求的玻璃隔板,无框玻璃门窗 用于室内小面积玻璃墙面隔断,无框玻璃门窗、楼梯栏板 用于室内外大面积玻璃墙面隔断,落地无框玻璃门窗 用于室内外防爆、防火、抗压等特殊构造。 5、钢化玻璃 又称强化玻璃,是平板玻璃的二次加工产品:物理钢化玻璃的加工过程 是将普通退火玻璃先切割成要求的尺寸后,加热至软化点,再快速均匀 的冷却就制成钢化玻璃。 钢化玻璃的用途很多,主要用于玻璃幕墙,无框玻璃门窗,弧形玻璃家 具等方面。 6、夹层玻璃 夹层玻璃是一种安全玻璃,它是在两片或多片平板玻璃之间,嵌夹透明 塑料薄片,再经过热压黏合而成的平面或弯曲的复合玻璃制品。夹层玻 璃安全性能好,破碎时玻璃碎片不零落飞散,只能产生辐射状裂纹,不 至于伤人。 抗冲击强度由于普通平板玻璃, 防范性好, 并有耐光、 耐湿、 耐寒、隔音等功能。 夹层玻璃多用于与室外接壤的门窗、幕墙,起到隔音、保温的作用,也 可以用在有防爆,防弹要求的场合。 7、中空玻璃 中空玻璃是由两片或多片平板玻璃构成,用边框隔开,四周用胶接、焊 接或熔接的方式密封,中间充入干燥空气或其他惰性气体。为防止空气结露,边框内常放置干燥剂。空气层的厚度为 6-12mm,可获得较好的 隔热保温效果。 主要用于需要采光但又要求隔热保温、隔音、无结露的门窗和幕墙等, 可明显减低冬季和夏季的采暖和制冷费用。 二、 在建筑装饰中的应用与前景 装饰玻璃与一般玻璃的不同处在于它经过特殊加工后,将绘画或雕刻、色彩 灯光融为一体,在光的投射下辉映出图案的各种形态,逼真的造型和自然色彩,充分体现了当今室内装饰引进自然,追求返朴归真,塑造空间灵性的主题。 随着科学技术的不断发展,各种各样的装饰玻璃相继进入市场,满足了人们对生活的质的追求。 1.玻璃幕墙装饰于高层建筑物的外表,覆盖建筑物的表面,看上去好像罩在建筑物外表的一层薄帷。特别是应用热反射镀膜玻璃,将建筑物周围的景物,蓝 天、白云等自然现象,都映衬到建筑物的表面,从而 使建筑物的外表情景交融,层层交错,玻璃幕墙也从 当初的采光、保温、防风雨等较为单纯的功能,变为多功能的装饰 2.玻璃家具 玻璃家具以其典雅、冷艳、脱俗而进入寻常百姓家,现代风格的玻璃家具,轻 巧、可人,极具浪漫气息,若与居室气氛浑然一体,更显得色彩绚丽,满室生辉。 现代新型玻璃家具视觉通透、明亮,且占地面积小。玻璃装饰家具不同于其他家具, 它的主材是由高硬度的钢化玻璃和金属框架构成,玻璃的透明度高出普通玻璃 4-5 倍。 玻璃经钢化处理后,具有较高的硬度和耐高温特性。3.镶嵌玻璃几乎所有的工艺都是用手工完成,这使镶嵌玻璃总是具 有一种特殊的精致奢华之美。钢筋铁骨的内芯,里外两 层的钢化玻璃,又使它异常坚固安全,三层的结构也令 镶嵌玻璃在隔音,隔热方面表现不凡。 4.浮雕玻璃 浮雕玻璃是雕刻艺术在玻璃上的生动表现,凸凹有致的质感,是它的最大特色。 制作精良的浮雕玻璃,使栩栩如生的图案与晶莹剔透的玻璃完美结合在一起,有着 令人叫绝的艺术效果。5.中空玻璃 中空玻璃主要应用于需要采暖、防止噪音 和结露的建筑物上,如住宅、宾馆、商场、医 院、办公楼及车船的门窗上。 6.吸热玻璃既能合理地合理的利用太阳光, 又能调节室内的温度从而节约能源,给使用者提供 一个良好舒适的环境。 吸热玻璃可用于炎热地区的 建筑门窗、玻璃幕墙、车辆的挡风玻璃、博物馆、 纪念馆等场所。7.热反射玻璃可用于炎热地区建筑物的门窗和 玻璃幕墙、 需要私密隔离的建筑装饰部位以及用作中空玻璃的玻璃原片。 当今世界玻璃制造商们在开发玻璃新技术方面,均向能源、材料、环保、信 息、生物等五大领域的发展和需求奋进。因此,国内外的玻璃生产商及加工商们必 须认清这样的情况,一是材料:玻璃原片的生产向大片、薄片、厚片、白片四大类 发展;二是研发新技术:从玻璃产品的表面和内在改性应用、功能等方面着手,使 玻璃更具备强度、隔热、耐火、安全、阳光控制、隔音、自洁(环保)等优异的功 能,从而尽快加入21世纪人类对材料、能源、信息、环保、生物等五大工程的开 发,并提供上述工程使用的玻璃材料。为此,在玻璃工业新技术发展方面主要表现 在两大领域(平板玻璃工业新技术研发方向及深加工玻璃新品种的开拓),具体大 致如下:1.平板玻璃工业新技术在平板玻璃原片制造技术上,目前国外还看不出 有什么新的、更好的方法能够取代浮法成型技术,但浮法技术仍将继续完善和提高 。据悉,国外在原料方面研制霞石正长岩代替钾长石达到节能、节碱等获得良好综 合效益;另外正式用石油焦(碳素粉)取代煤炭粉作添加剂以利玻璃增强白透性, 减少微气泡的新措施,收到了极为良好的效果。在熔化部开发氧燃烧,美国已走在 前列,在成型部已开辟及研制超薄和在线热解法生产Low-E、Sun-E(硬 膜)层节能环保玻璃以及浮法一窑二线用浮法生产压花玻璃项目;为此在原料、熔化、成型、退火等四大部分新技术、新工艺的研制开发应引起同行们的重视及借鉴。 三、总结 当今, 人们已深刻地认识到, 进入21世纪的玻璃工业, 努力生产优质原片是根本, 大力发展加工玻璃是方向,推出新品玻璃抢占市场是生命。谁先把握住这三大方向,谁就能在我国加入WTO后赢得具有丰厚利润的市场,谁就会是赢家。 玻璃材料的发展,其实就是以人们的需求以及科学技术的发展为基础的。在我们以 后的生活中,会出现各种各样的新型玻璃材料。它们会被用在各个领域中 。(作者单位:辽宁何氏医学院艺术学院) 玻璃材料在建筑中的应用:浅述玻璃材料在建筑中的应用 【摘 要】随着现代建筑业的发展,玻璃在建筑中的应用越来越广泛,既有装饰性的用途也有功能性的用途,还有各种新工艺新材料所产生的新型玻璃。本文试介绍建筑中所使用到的各种玻璃材料。 【关键词】建筑玻璃;玻璃材料 一、引言 玻璃在装修中的使用是非常普遍的,从外墙窗户到室内屏风、门扇等等都会使用到。玻璃过去只是作为采光,随建筑装饰的要求提高与科学不断发展,新型材料不断出现,建筑玻璃由过去单纯采光,向控制光线,调节热量,节约能源,控制噪声降低建筑结构自重,改善环境等方面发展,同时用色磨光,刻画等方法获得装饰效果。 二、平板玻璃在建筑中的应用 按照玻璃的生产工艺不同,玻璃简单分类主要分为平板玻璃和深加工玻璃。平板玻璃主要分为三种:即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。 平板玻璃也称白片玻璃或净片玻璃。 其化学成分一般属于钠钙硅酸盐玻璃,组成范围是:SiO270~73%(重量,下同);Al2O30~3%;CaO6~12%;MgO0~4%;Na2O+K2O12~16%。它具有透光、透明、保温、隔声,耐磨、耐气候变化等性能。平板玻璃主要物理性能指标:折射率约1.52;透光度85%以上(厚2毫米的玻璃,有色和带涂层者除外);软化温度650~700°C;热导率0.81~0.93瓦/(米・开);膨胀系数9~10×10-6/开;比重约2.5;抗弯强度16~60兆帕。 在用途上,一般3-4mm平板玻璃主要用于画框表面;5-6mm玻璃主要用于外墙窗户、门扇等小面积透光造型中;7-9mm玻璃主要用于室内屏风等较大面积但又有框架保护的造型之中;9-10mm玻璃可用于室内大面积隔断、栏杆等装修项目;11-12mm玻璃可用于地弹簧玻璃门和一些活动和人流较大的隔断之中平板玻璃的应用;15mm以上下玻璃一般市面上销售较少,往往需要订货,主要用于较大面积的地弹簧玻璃门外墙整块玻璃墙面。 三、深加工玻璃在建筑中的应用 为达到生产生活中的各种需求,人们对普通平板玻璃进行深加工处理,主要分类如下: 1.钢化玻璃 它是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说,具有两大特征: 1) 前者强度是后者的数倍,抗拉度是后者的3倍以上,抗冲击是后者5倍以上。 2) 钢化玻璃不容易破碎,即使破碎也会以无锐角的颗粒形式碎裂,对人体伤害大大降低。 2.磨砂玻璃 它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下,以5、6厘厚度居多。彩色平板玻璃 可以拼成各类团,并有耐腐蚀抗冲刷、易清洗等特点。 3.喷砂玻璃 性能上基本上与磨砂玻璃相似,不同的改磨砂为喷砂。 4.压花玻璃 是采用压延方法制造的一种平板玻璃。其最大的特点是透光不透明,多使用于洗手间等装修区域。 5.夹丝玻璃 是采用压延方法,将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具有抗冲击平板玻璃,受撞击时只会形成辐射状裂纹而不致于堕下伤人。故多采用于高层楼宇和震荡性强的厂房。 6.中空玻璃 多采用胶接法将两块玻璃保持一定间隔,间隔中是干燥的空气,周边再用密封材料密封而成,主要用于有隔音要求的装修工程之中。 7.夹层玻璃 夹层玻璃一般由两片普通平板玻璃(也可以是钢化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之间的有机胶合层构成。当受到破坏时,碎片仍粘附在胶层上,避免了碎片飞溅对人体的伤害。多用于有安全要求的装修项目。 8.防弹玻璃 实际上就是夹层玻璃的一种,只是构成的玻璃多采用强度较高的钢化玻璃,而且夹层的数量也相对较多。多采用于银行或者豪宅等对安全要求非常高的装修工程之中。 9.热弯玻璃 由平板玻璃加热软化在模具中成型, 再经退火制成的曲面玻 璃。在一些高级装修中出现的频率越来越高,需要预定,没有现货。 10.玻璃砖 玻璃砖的制作工艺基本和平板玻璃一样,不同的是成型方法。其中间为干燥的空气。多用于装饰性项目或者有保温要求的透光造型之中。 11.玻璃纸 也称玻璃膜,具有多种颜色和花色。根据纸膜的性能不同,具有不同的性能。绝大部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作用。 四、装饰玻璃 随着建筑发展需要,玻璃生产技术发展进步,玻璃又过去的单一采光功能向装饰灯多功能方向发展,其装饰效果不断提高,现已成为一种重要的门窗,外墙和室内用装饰材料。 装饰玻璃主要分为艺术型装饰玻璃与节能型装饰玻璃。常见的艺术型装饰玻璃有:彩色平板玻璃,釉面玻璃,压花玻璃(花纹玻璃),喷花玻璃,乳花玻璃,刻花玻璃,冰花玻璃,磨砂玻璃,镜面玻璃等。 彩色平板玻璃成为有色玻璃分透明与不透明两种主要用于内外墙,门窗装饰等对光线有要求的部位。透明彩色玻璃是在平板玻璃中加入一定量的着色金属氧化物按一般平板玻璃生产工艺生产而成;不透明彩色玻璃又称为饰面玻璃。 压花玻璃,又称为花纹玻璃。一般压花玻璃,真空镀膜压花玻璃,彩色膜压花玻璃等。一般场所使用压花玻璃时将花纹面朝向室内;作为浴室卫生间门窗玻璃时应注意将其花纹面朝外。 镜面玻璃。三层结构,面层为玻璃,中间层为镀铝膜或镀银膜,底层为镜背漆。常用的镜子:明镜,全反射镜;墨镜;彩绘镜,雕刻镜。 五、新型特种玻璃举例 1.钛化玻璃 钛化玻璃也称永不碎铁甲箔膜玻璃。是将钛金箔膜紧贴在任意一种玻璃基材之上,使之结合成一体的新型玻璃。钛化玻璃具有高抗碎能力,高防热及防紫外线等功能。不同的基材玻璃与不同的钛金箔膜,可组合成不同色泽、不同性能、不同规格的钛化玻璃。钛化玻璃常见的颜色有:无色透明、茶色、茶色反光、铜色反光等。 2.微晶玻璃 微晶玻璃装饰板是一种由适当玻璃颗粒经烧结与晶化,制成的微晶体和玻璃的混合体。其质地坚硬、密实均匀,且生产过程中无污染,产品本身无放射性污染,是一种新型的环保绿色材料。 微晶玻璃装饰板和我们常见的玻璃看起来很不一样,它具有玻璃和陶瓷的双重特性,而且在外表上的质感更倾向于陶瓷。微晶玻璃比陶瓷的亮度高,比玻璃韧性强。大理石、花岗石等天然石材表面粗糙,容易藏污纳垢,微晶玻璃就没有这种问题。大理石的主要成分是碳酸钙,用它做成建筑物,很容易与空气中的水和二氧化碳发生化学反应,这就是大理石建筑物日久变色的原因,而微晶玻璃几乎不与空气发生反应,所以可以历久长新。而且与天然石材相比,微晶玻璃装饰板还具有强度均匀、工艺简单、成本较低等优点。 六、结语 玻璃既是一种古老的材料,又是一种新兴的材料。如同其它的各种材料一样,新型的玻璃材料和制造工艺均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域的发展和需求奋进。建筑玻璃材料在建筑材料里有着举足轻重的地位,它在现代建筑的发展中成为了建筑的表情,因此玻璃行业的发展需要我们格外关注。在我国建筑产业昌盛的今天,以及可预见的未来还会有更多的发展。努力生产优质玻璃原片,大力发展加工玻璃,推出新品玻璃材料,是我国玻璃工业要关注和努力的几个基本方面。
科技制作论文:科技小制作让幼儿超越自我 在科学教育活动中,我们常会看到:能力强的聪明的孩子面对完全可以战胜的困难,却轻易地放弃了获取成功的机会;平时自信好强的幼儿在遇到失败后失声痛哭,甚至迁怒于一起活动的同伴,或是活动的材料。从中我们可得出这样的启示:智商高的人不一定是成功者,而性格活泼开朗的普通人却能够成为成功者。科技小制作活动能培养幼儿具有稳定、持久的情感,鼓励幼儿提出问题和要求,鼓励幼儿用不同于常规的方法去认识事物,从而激发他们再探索、再创造的精神,让幼儿形成超越意识。 一、让幼儿学会自主学习 科技小制作引领幼儿走入了一个崭新的科学殿堂,给幼儿提供了更多的空间,创设了更多自主学习的机会。在活动中,孩子的主体性得到了充分的培养和发展。依据孩子的年龄特点和实际水平,我们为孩子们制订出了各种有趣、好玩的科技小制作,如:跳跳娃、魔术大公鸡、纸偶不倒娃、自制桥、果奶帆船、美丽的风筝、飞机、好玩的拨浪鼓等。在教师的指导下,幼儿设计图纸、绘制流程图,积极主动参与、自主探索制作。就这样,孩子们在看看、想想、做做、玩玩中发现了其中的科学秘密。 给幼儿更多的空间和时间,给幼儿充裕的材料,让他们放开思想、放开手脚,大胆尝试、大胆实践。例如,在科技小制作“桥”中,我们请来在桥梁公司工作的员工,给孩子们讲述桥的发展、桥的种类、桥的规模和风格,在操作区放置了各式桥梁模型。然后在轻松的谈话中讨论:“你准备做什么样的桥,它牢固吗?”“选择什么材料来制作?为什么?”在整个设计制作的过程中,孩子们都是根据自己心目中的桥,选择合适的材料,自己动手制作。老师只是参与其中,提醒孩子们:弓形桥用什么材料制作最合适,斜拉索怎样牢固地固定在桥面上,使他们进行更有逻辑、更为严密的思维。 二、让幼儿懂得坚持不懈 现在幼儿遇到挫折的机会很少,许多孩子一遇到困难和失败便半途而废。在科技小制作活动中,幼儿会碰到一系列的障碍。在老师、同伴的帮助下克服困难,有利于增强其对挫折的心理承受能力,从而培养其坚持性。例如:在制作玩具“各种各样的车子”活动中,为幼儿提供方形的轮子,使他们制作的车子走不了;在制作房屋的活动中,为幼儿提供过期的电池,使他们的房子通不了电等。然后在他们要放弃实验的时候教育他们要多动脑筋想办法才会把事情做好,如果半途而废,就完不成作品。老师则鼓励帮助幼儿克服困难,想办法坚持把作品做完,培养幼儿的坚持性。 当孩子完成了一个作品或者有了新的发现时,老师要及时给予肯定,对他们说:“祝贺你,你成功了!”当他们遇到困难时,老师要对他们说:“让我们一起想办法解决,一定会成功。”在不断的鼓励、赞许声中,孩子的精神上获得满足和愉悦,体验到活动所带来的乐趣,使制作活动成为一件愉快的事。 三、让幼儿学会与人合作 在未来的社会中,只有能与人合作的人,才能获得生存的空间;只有善于合作的人,才能赢得更广阔的发展。合作是幼儿健康心理的一种表现。在科技教育活动中,有许多活动需要幼儿与同伴相互配合、共同操作、共同探索来完成,这就需要使幼儿在活动中学会交流的方式和方法。例如:在制作风筝骨架时,教师惊奇地发现孩子们自发两两合作系绑绳子,又方便又牢固,体验到了合作的成功。又如:霖霖制作好了拨浪鼓的鼓槌,拿起透明胶准备把穿好珠子的棉线粘贴到盒子上。他找到牛奶盒侧面的中心点,把线头按上去,用透明胶去粘住,感觉位置不对,又撕下来,粘了几次,没有成功。他灵机一动,马上向旁边的妮妮求救,很快他们就把两个鼓槌牢固地固定在盒子侧面的中心点上,他高兴极了,忍不住摇动了一下盒子,“咚咚咚”,拨浪鼓发出清脆悦耳的声音,霖霖脸上露出了胜利的表情。幼儿在与他人合作过程中,逐步摆脱了以自我为中心,学会了与他人合作,与优秀人合作。 四、让幼儿形成超越意识 科学小制作活动其实就是一种超越活动,孩子在完成作品的同时也达到了超越自己的目的。“要学会游泳就得下水。”因此组织幼儿科技小制作活动时,应该以幼儿为主体,让孩子们自己找出正确的制作方法,制作出既科学又美观牢固的作品。 在自制“桥”的活动中,幼儿都喜欢制作跨越能力大、造型美观挺拔的斜拉桥。他们在制作由主塔放射出的斜拉索时,通过实践得到很多的方法:用胶布粘贴固定斜拉索;在桥面上打洞固定斜拉索;将斜拉索绑在每个桥墩上等。然后通过观察比较,否定了费时费力的方法,有的幼儿还提出每根斜拉索要均匀固定,这已远远超越了最初制作的目标。 科技小制作活动,如同一把钥匙,开启了幼儿的想象力、思维能力、创造力。因此我们要继续为幼儿选择一些适合他们年龄特点的、有趣的内容,积极地引导幼儿参与科技小制作的学习活动。活动中,教师要始终鼓励幼儿用各种方法去尝试,支持他们的想法,鼓励自主探索,使幼儿在制作中不但了解科学知识,而且通过自制作品,感受美、表现美和创造美,获得成功的体验,不断超越自我。 (作者单位 江苏省苏州市张家港市机关幼儿园) 科技制作论文:如何引导学生参与科技小制作与小发明活动 美国著名管理学家迈克尔・波特教授提出:“任何产业都有可能通过增加知识投入来提升其附加值”.因此,知识的价值越来越大,生产知识的科技工作越来越重要,科技竞争成为全球综合国力竞争的焦点. 梁启超先生在《少年中国说》一文讲过“少年智则国智,少年富则国富,少年强则国强,少年进步则国进步……”,因此,激发青少年科技制作与小发明的兴趣,培养青少年发明创造的意识,开发青少年发明创造的潜能,是进行素质教育的重要任务.创新要从教育抓起,创新要从小做起,创新意识要从这里起步,这就显得对青少年科技创新教育尤为重要. 从物理学科的角度来讲,引导学生进行科技小制作和科技小发明是对学生进行科技教育的重中之重.下文就谈谈如何引导学生参与科技小制作与小发明活动. 1教师要树立素质教育观 1.1物理教师应接受物理大师教育思想 物理学本身是以实验为基础的一门严格定量科学.物理学中所有的结论都是物理现象和实验事实升华的结晶;求真务实,一切从实际出发的科学态度和力戒弄虚作假,倡导严谨求实,一丝不苟的作风,都贯彻于物理教学的始终;还有物理学家为造福人类探索知识而不怕牺牲,无私奉献,孜孜不倦,开拓创新的科学精神以及渗透在物理学中瑰丽多姿、丰富多彩的科学研究方法(象观察、实验、假设、理想模型、等效替代、科学推理等),这些都无不给学生以深刻的熏陶和感染,促进学生科学素养的形成和提高,从而为学生深入学习,为将来从事科研,从事创造工作打下扎实的基础.伟大的物理学家爱因斯坦说:“学校教育的目标,不仅应当培养有独立行动和独立思考的个人,而且培养学生把为社会服务看做是自己人生的最高目的”.要通过教育:“个人自由而有责任心的发展,使他得以在为全人类的服务中自由地、愉快地贡献出自己的力量”.他还指出学校教育“应当防止向青年人鼓吹那种习俗意义上的成功作为人生的目标,看一个人的价值,应当看他贡献什么,而不应看他取得什么”.爱因斯坦还明确地指出:“学校的目标始终应当是,青年人在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不是作为一个专家”.这位伟大的物理学家的教育思想是:要培养具有创新精神和全面发展的和谐人.从物理学的特点来看,物理学应该注重“物”的过程,然后才到“理”的结论.物理教学恰恰应该而且完全能够在形成和提高学生的科学素养方面作出自己的贡献.物理的课堂教学应注重实验与探究,也要注重科技小制作与小发明的教学.物理教师应该根据物理学科的特点,接受物理大师们的思想,对学生进行素质教育. 1.2教师应接受最新教育理念 中国教育改革和发展纲要明确指出:“中小学要由'应试教育'转向全面提高国民素质的轨道,面向全体学生,全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理等素质,促进学生生动活泼地发展.”为此我国将原来的“教学大纲”改为“课程标准”.课程标准提出了三条改革:第一是课程的价值趋向从精英教育转向大众教育;第二是课程目标着眼于学生素质的全面提高;第三是从只关注教师教学转向关注课程实施过程.课程标准规定教学改革的主要任务是:首先真正确立起与新课程相适应的体现素质教育精神的教育观念.观念是行动的灵魂,教育观念对教学起着指导和统率的作用,一切先进的教学改革都是从新的教育观念中生发出来的;一切教学改革的困难都来自旧的教育观念的束缚;一切教学改革的尝试都是新旧教育观念斗争的结果.确立新的教育观念,是教学改革的首要任务.教育观念不转变,教学改革无从谈起;教育观念一转变,许多困难迎刃而解.教师只有提高认识,强化责任,把教育思想观念统一到素质教育的要求上来,统一到新课程的方向上来.教育观念的转变将会真正焕发出教学的生命力和创造力.其次,要坚定不移地推进教学方式和学习方式的转变.先进的教育观念要通过先进的教育方式体现出来,此外,教育观念转变本身也要在教育方式转变中进行,二者是相辅相成的关系.观念不转变,方式转变就没有了方向,没有了基础;方式不转变,观念转变就失去了归宿,失去了落脚点.所以,教学改革既要重视观念改革的先导作用,又要重视方式改革的载体作用.教学改革不仅要改变教师的教育观念,还要改变他们每天都在进行着的习以为常的教学方式、教学行为.就教与学关系而言,教师教育观念、教学方式的转变最终都要落实到学生学习方式的转变上.学生学习方式的转变具有极其重要的意义,这是因为学习方式的转变将会牵引出思维方式、生活方式甚至生存方式的转变.学生的自主性、独立性、能动性和创造性将因此得到真正的张扬和提升.学生不仅将成为学习和教育的主人,而且还将成为生活的主人,成为独立的、积极参与社会的、有责任感的人.学习方式转变因此被看成是课程改革的显著特征和核心任务. 课程标准强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习状态,提倡和发展多样化的学生学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力.物理课程标准指出:科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.在科学探究中,学生像科学家构建、描述科学原理那样经历探究的过程,将自己的经验协调起来并纳入逻辑系统,从而形成科学的概念与原理,建立自己的知识结构,使认知结构、知识技能、情感态度及价值观都得到发展.教师在探究教学中要立足于转变学生的学习方式,培养学生的独立性和自主性,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成适合于自己的有效的学习策略.学生在探究中学会动手实验、学会动手制作,还要在课外活动中学会科技制作与小发明,这才是落实课程标准的有力保证.作为物理教师,应贯彻国家教育方针,接受最新教育理念,真正树立正确的素质教育观. 2教师要向学生渗透科技制作与小发明活动的意义 开展科技制作或小发明活动,一般先进行宣传,或以黑板报形式通知或以文件形式通知.组织形式上常以教研组或任课教师为组织者,成立兴趣小组,再布置任务.在宣传和组织的过程中,多渗透活动的意义.最好是通过培训讲座,联系学生身边熟悉的生活现象,讲解科技制作与小发明活动的意义. 科技制作论文:快乐DIY,模型制作在科技活动中的新模式 摘 要:模型课是历史最为悠久的科技制作活动类课程,是一种科技含量较高的活动,这些活动能让我们掌握丰富的知识,带来体验动手的乐趣,同时也成为现代人一种更加休闲、健康的娱乐方式,有着极为广泛的拥戴者。 关键词:科技制作活动; 模型课 模型活动的本身,也有难度与形式上的区别,比如飞机模型,从构造上来看,有用一张纸、几分钟就能制作好的最简单的纸模型飞机;也有要用上千个零件、花几千个工时才能制作好的无线电遥控像真模型飞机。从性能上看,有只能飞几米远、在空中停留几秒钟的模型;也有能飞几百千米、在空中停留几十小时的模型,所以各个学校开设情况不尽相同。模型制作活动的方式也应当做出适时的创新,才能适应新时期的教学环境。 一、实现自主设计,海陆空模型制作活动要有明确的动机 每个同学在选择模型课前,应当先问问自己为什么要制作海陆空模型,你的目的和动机是什么?其次,最好不要每人都去购买成品器材。Do it yourself !对,一定要让学生参与到模型制作的比赛中来,测试一下自己的动手能力,增加模型活动的竞争性。第三,要实现学生的自主设计,这是提高教学效益的最有效手段,不要像文化课那样,把不同的学生教成一个模样。当然,模型课不能上成发明创新课,因为从指定的制作对象来说并不要求我们去创新,其中最主要的目的是锻炼自己的制作技能,而不要期望自己在课程中会新发明一个作品。 最后,要采用KISS(Keep It Simple Stupid)方法:保持简单、目标明确,这可能没有创造性,但我们的目的也正在于学会设计,提升动手制作技能,它能使我们同学自然而然地产生不断革新技术的创造欲望,有利于培养创造型人才。 二、化繁为简,善于使用小组合作的方式,突破制作障碍 模型活动要用到材料学、结构学、工艺学、空气动力学、电子学、无线电学和电动机科学等多方面的知识和技术。因此一般中学的科技活动课在其他老师与家长眼里只是“剪刀加浆糊”、“锤头加榔头”、“锯子加斧头”,他们根本不会相信在中学里学生会有什么高深的技术。 为了解决这一问题,我们在教学中应分步实施。首先可以按知识点对学生进行分组,各组教授不同的知识点,这样可以大大缩短学习时间。当老师的课堂教学完成以后,再重新分组,即把不同知识点的同学组成一个新的小组,那么这个小组通过合理的分工,分别从原理、设计、材料、绘图及动手制着等方面入手,就可以实现针对多知识点的复杂设计与制作,因为这是建立在前面知识基础上的再学习与深化,学生往往能创造出更有技术含量的作品。 在我校,学生们通过自身努力,利用常见的材料,已经制作出了几十件“飞机能上天、潜艇能入水”的作品,这都要归功于学生团队合作的教学尝试。 三、富有个性的设计,是模型课程的灵魂所在,是模型制作中的重头戏 初学者可能会在设计上遇到困难,因为他们不知道什么可以工作什么不能,但是我仍然建议先设计。设计的好坏是制作成功的关键。在设计过程中教师一定要严格把关,不符合设计要求的作品一定不能进入制作阶段。 模型制作中的设计基本要素主要包含以下几个方面: 1.材料的选择设计 需汇总制作中所需要的各种附件名称、材质、数量、国标号以及用途等,形成附件材料单。材料可以多方获取。其实作品中用的最多的也就是生活中常见的材料(木头、金属、塑料、绳子、电线等)。 2.一定要有尺寸的设计 加工图需明确表明各种加工方式及各部位的加工尺寸,并在需要表达装配关系的地方配组装图,表达要求有三维特点,所有这些应该符合其实际的尺寸和比例。 3.要采用KISS方法,保持简单、目标明确,寻求功能成本的最优化 设计的同学在设计阶段应充分考虑模型的性价比,力求使整个制作活动的造价与其性能、功能相匹配。 4.一定要是全面的设计 比如设计视觉效果要求,人员分工等。在小组合作的情况下,可以安排专门人员从事设计工作,一份好的设计方案,不亚于一份好的制作样品的作用。 5.一定要是可行性的设计 应尽量保证原主题设计风格不变,即车就是车,船就是船,让别人能直接体会到。 6.应该考虑加工的难易程度及装配的可靠方便性,考虑好结构配套是否可以实现该功能,从而制定出更优的配套方案及合理的加工方案;要注重配套五金件、粘胶剂的选择,满足强度的要求 四、选择合适自已的设计工具软件 由于网络的普及,学生的非课本知识量很大,他们总有一些比较独特的见解,有很强的设计欲望,但最大问题就是学生用什么方式来表达和展示自己的设计理念。针对这种情况,如能在课堂上使用“CAXA”或者“SKETCHUP”等一些设计软件,就可以很好的解决这个问题。本学年我校的学生在上设计课时就是使用该软件来进行,同学们在前几次的熟悉过程中很容易的学会了大部分基本操作,基本可以很好的把自己的设计意图画出设计图纸来。对于同学们完成的设计图纸,不管是数量和质量都比以前用徒手草图的形式要好得太多。下面是一些学生的设计作业: 五、合理安排教学内容,提高课堂的效率 利用在通用技术课程的开设经验,我们改进了模型课的教学方式,并进行了近两年的尝试,逐步形成了一套行之有效的开设方案。 科技制作论文:高科技数字切割设备助力高效商业广告制作 随着数字喷墨印刷技术的不断发展,越来越多的新词汇出现在我们面前:UV平板打印、特殊材质印刷、高品质打印、工业数字切割、异形切割……这些新技术也日益改变和影响着我们的行业和我们的生活。 目前,国内广告制作行业许多走在技术革新前列的先锋型商业广告制作企业,如上海康达喷画、上海柏连艾广告等公司近年来都添置了许多新型的数字喷墨印刷设备,近期又完善了印前数字流程及印后的高速数字切割设备,如UV工业平板打印设备、超宽幅UV卷对卷打印设备、Latex卷对卷环保型打印设备、ESKO高速数字切割设备、Caldera色彩及打印流程管理软件等等,以期以完整的自动化工艺流程为中国商业广告用户提供更加优质的产品和服务。而整个行业也正在如火如荼地朝着工厂化、自动化、规范化、流程化、品质化、环保化以及输出多样化的方向发展。 目前在全球市场上领先的数字化印后加工技术公司ESKO,拥有从设计、异形排版、成本计算到印后切割的完整流程解决方案,带来前所未有的生产效率和完美的跨平台管理模式。ESKO公司的高速数字切割设备Kongsberg(康斯博)是最受欢迎的数字切割机之一,号称工业数字切割设备中的“劳斯莱斯”,是展示架及展板制作生产线的主力军,也是ESKO最为畅销的印后加工系统。它可以提供不同于其他设备的切割材料的广泛适用性,同时智能易用的软件系统保证其生产的自动化、高效率以及精确度。它集合了高速、稳定、精确的切割制作特性,特别适用于那些“24/7”生产型商业广告制作的公司。其每分钟100米的线型切割速度使其成为市场上同类产品中的领先者,从而满足那些批量灵活、快速生产型企业的需要。 Kongsberg系列切割机领先于其他同类型设备的特点在于其高效率、自动化以及广泛的切割材料适用性。同时,与切割机配置的其他工具、如压力控制、高精确度的V切工具,针对瓦楞纸和泡沫的往复式震动刀具,针对固体材料的静态切刀,以及针对包装材料的压痕工具等,也是非常受客户欢迎而实用的工具。这也是针对商业广告和标识道具制作的完美补充,实现了全数字化生产流程的POP展示及短版包装的全套自动化作业。 ESKO的ArtiosCAD(雅图)及i-cut套件,极大地提高了整个流程——从设计到印前、再到数字印刷以及数字化印后加工的自动化。即便是印刷公司收到的文档丢失重要信息甚至是出现错误,软件也可以自动地帮助纠正,从而实现有效的版面布局设计以及数字化印刷和印后加工,有利于缩短一些不完整文件的处理时间和减少材料的浪费。i-cut套件包括三个主要模块,i-cut预飞检查PDF文档的正确性,或者在加工之前发现并解决问题,i-cut版面设计和排版保证了加工材料的最大化使用效率,同时减少印刷次数,全面提高生产率。i-cutVisionpro保证切割与印刷图像的轮廓的完美拼合。 中国商业广告制作市场已经被全球广告业公认为是一个巨大的市场,而拥有完整流程和高效率自动化设备的公司必将赢得市场的先机。高科技数字切割设备也必将成为商业广告制作流程的重要组成部分。因此,企业应该清楚看到这些高科技设备和自动化高效流程带来的实实在在的价值,让企业摆脱束缚,一同迎接这个新的工业革命的到来和拥抱新的市场机遇。 科技制作论文:如何培养学生科技体育模型的制作兴趣 〔关键词〕 体育教学;科技体育模型;制作兴趣;指导 科技体育运动是指不需要直接的身体对抗,而是运用特定的知识、技能与科技含量较高的器材展现运动成果和技术水平的体育运动。其主要包括模型制作、定向运动和无线电运动三类项目。夸美纽斯曾说:“兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径之一。”在新课程背景下,教师应如何根据学生的心理和生理特点,合理地运用教育教学手段,培养他们对科技体育模型制作的兴趣呢? 一、提高认识,树立正确的指导思想 在开展科技体育模型制作活动之前,辅导教师应树立正确的指导思想,要使学生明确科技体育模型自身的特点,让他们知道其与玩具的不同之处。组织学生参与这一活动应以学生自愿,不影响他们文化课学习为前提,以提高学生科学素养和创新意识为目的。要使学生通过这一活动身心得到协调发展,逐步形成科学精神,成为德智体美全面发展的社会主义建设人才。 二、循序渐进,提高学生分析与实践能力 当代中学生大多为独生子女,因受家长的溺爱,部分学生在家中缺乏动手的机会,其分析问题与动手实践的能力很差,做起事来杂乱无章,并且想象力与创造力也未得到很好的发展。制作科技体育模型能够有效地培养学生做事的条理性。在模型制作过程中,学生必须先认真阅读操作说明,然后进行观察、比较,最后再进行设计、组装。他们在动手动脑的同时,可逐步养成科技体育运动的习惯,树立起终身体育的意识。为了更好地开展这一活动,辅导教师要根据学生的实际,在活动设计方面下工夫。如,开展手掷飞机制作比赛、美化家园的小能手比赛,力争让每一名学生都能参与到科技体育模型制作活动之中。其间,应遵循循序渐进的原则,要建立健全活动管理制度,创设良好的科技教育环境,引导学生按照活动方案进行活动。从细节做起,不能急于求成,否则会使一部分学生丧失科技体育模型制作的兴趣,导致他们宁愿站在旁边观看其他同学制作模型,也不愿动手动脑。学校可结合实际情况设立科技体育模型陈列室,以供学生存放、展示自己的制作成果,并购置一些科技体育模型、模具、科普读物等,从而为这一活动的开展奠定良好的基础。 三、以身作则,提高辅导教师自身素养 在指导学生开展科技体育模型制作活动中,辅导教师应以身作则,不断提高自身素养。其一,加强师德修养,为学生树立良好的榜样。要求学生做到的,自己首先要做到,要以饱满的工作热情投入到这一活动之中,以高度的责任感引导学生全面发展。其二,要有过硬的业务素质,熟练掌握科技体育知识及科技体育模型制作技能,具备较强的活动指导能力和科技体育运动能力。其三,在实践中不断总结经验教训,发挥自身主导作用,想方设法地激发学生的运动兴趣,满足他们的学习需求,使学生在良好的氛围中提高科学素养,实现身心和谐发展。 四、多元考核,建立科学合理的评价体系 班级是开展科技体育模型制作活动的基本单位。学校如果能将这一活动纳入到对班级工作的综合考评中,则会为这项活动的开展提供有力支撑,而建立科学合理的评价体系,可进一步激发学生的模型制作兴趣。评价方式要由教师单一评价向学生自评、互评及教师综合评价转变。在建立评价体系时,应严格遵循新课程理念,注重过程评价和多元考核,评价要点在于学生的活动表现、非智力因素的发挥和体育与健康知识的掌握及科学素养的提高等。 五、定期比赛,给予学生适当奖励 要培养学生科技体育模型制作的兴趣,教师还应组织他们定期进行比赛。如,手掷模型飞机、橡筋动力扑翼模型飞机、橡筋动力固定翼模型飞机、电动自由飞模型飞机比赛等。这样既能增强学生的体质,又可以促使他们养成健康的生活方式。通过比赛,还可以培养学生的团队精神,增进同学之间的友谊,同时也彰显了学生的个性。其间,教师要合理运用激励机制,对比赛成绩好的学生要给予适当的物质或精神奖励,对模型制作优良的学生要给予表扬,从而促进科技体育模型制作活动深入开展。 科技制作论文:从课外科技作品《梦系青花》的制作谈水墨在青花中的运用 摘 要: 中国瓷器历史悠久,而青花瓷釉质晶莹清亮,白中泛青,给人以清洁雅致之感,富有感人的艺术魅力和浓厚的民族色彩,是我国陶瓷史上一颗璀璨的明珠。近几年,由于古典艺术与现代设计的融合,青花瓷在各种风格的设计作品中呈现出独特的视觉效果。探究以青花瓷为素材制作的动画设计作品,对弘扬中国传统文化,以新的视角绽放青花的艺术魅力有着深远的意义。 关键词: 中国传统文化 《梦系青花》 水墨 青花 引言 中国瓷器历史悠久,而青花瓷釉质晶莹清亮,白中泛青,给人以清洁雅致之感,富有感人的艺术魅力和浓厚的民族色彩。青花瓷以白底蓝花为主要特征,瓷面洁白晶莹,青花纹饰优美,色泽清新,幽雅苍翠。尽管只有“青”、“白”两种颜色,但能将写意之美发挥得淋漓尽致。古人曾用“白如玉、明如镜、声如罄、薄如纸”作为青花瓷的真实写照。 被誉为“国之瑰宝,瓷质荣光”的青花瓷最能体现文人的诗意、画意和情境。“白釉青花一火成,花从釉里透分明。可参造化先天妙,无极有未太极生。”是中国陶瓷史上一朵艳丽的奇葩。青花明净素雅,色泽清新,纹饰优美,在世界上享有极高的声誉。水墨画有着悠久的历史和独特的表现形式,追求浓淡、枯涩、空灵、清远的意境。青花瓷的制作起源和中国的水墨艺术密不可分,它们的共同特征是使用单色进行描绘和表现。青花瓷在制作工艺中灵活地运用中国水墨典型的黑白体系表现手法,看似简单,却十分富有表现力。 一、动画作品《梦系青花》的创建思路 任何一个动画作品都要有鲜明突出的主题,这样才能吸引人,所以制作之前的构思就显得很重要。作者的制作水平和技巧都会在动画作品中表现出来,所以认真分析制作思路、制作方向等非常重要。动画作品在制作前要充分设计好动画脚本,即动画剧本,需要制定好所表现的主体,设计好分镜头及每个镜头的表现手法,制定好特效的制作方案,这样有利于后期制作,也有利于团队的分工合作。在《梦系青花》动画作品的制作中,至少有两种思路:一是充分考虑到青花瓷传承了水墨画的精髓,同样拥有兼收并蓄的绘画特点,意境十分优美。而水墨画是中国人文精神中极具代表性的文化遗产之一,画风与中国人的民族文化紧密联系,不仅印证了中国儒家的伦理学,还涵盖了道家的自然观和佛家的禅语等。制作的作品从整体上要充分体现青花中水墨意境的美。二是强调细部特征的表现特征,在设定好一个动画漫游线路之后,按照该线路所要表现的青花纹饰单体的具体形象进行科学的纹饰单体的建模工作。在构思表现手法时,还要突出动画技术优异于实景拍摄的特点,可以利用在实物拍摄中无法完成的以虚拟表现的画面实现方法。 二、青花瓷中的水墨意境 要想在作品中充分体现青花中水墨意境的美,就必须了解中国水墨画与青花瓷的内在关系。青花瓷在制作工艺中灵活地运用中国水墨典型的黑白体系表现手法,看似简单,表现力却十分丰富。黑白体系是中华民族对世界艺术宝库所做出的巨大贡献,是中华民族独特的审美情结。中国的绘画艺术,特别是水墨画艺术中的黑白体系,可以说,世界上没有任何一个民族能像中国人一样把黑白体系运用得如此炉火纯青,形成魅力无穷的黑白世界。青花瓷正是将这种独特的中华魅力巧妙地进行运用延伸,成就了又一个民族经典。青花瓷传承了水墨画的精髓,同样拥有兼收并蓄的绘画特点,意境十分优美。水墨画是中国人文精神中极具代表性的文化遗产之一,画风与中国人的民族文化紧密联系,不仅印证了中国儒家的伦理学,还包括道家的自然观和佛家的禅语等。 水墨韵味悠远,变化精彩纷呈,整个创作过程充满无数的可能与悬念。它看似温润、淡泊、平和的外表下实则隐藏了一股不可撼动的稳固的力量。青花瓷白底蓝花,静静伫立,就像一位美丽的仙子,让人感觉到一种生命的激情与律动;它的白,并不是单纯的白,而是白里泛青,犹如玉脂,看似简练却有不动声色的低调奢华;用色单一却不单调,疏疏密密、浓浓淡淡、浓浅相映、粗细相交,于一蓝一白间,创造出不同的意境,表达出作者的思绪,幻化出无穷的神奇。 三、青花纹饰中的水墨画 在《梦系青花》作品中青花瓷器纹饰是主要的展现部分。如何在作品中更好地表现青花瓷器中的纹饰就显得非常重要。青花瓷器的纹饰与绘画风格,是一部浓缩的绘画史,并具有鲜明的时代风格。最具代表性的当属元青花的纹饰。元青花的纹饰构图丰满,层次有序,笔法干练流畅有力,勾勒渲染粗壮沉着。元青花瓷器绘画题材丰富,有植物、动物与人物故事等,主题纹饰的题材有人物、动物、植物、诗文等,辅助纹饰多为卷草、莲瓣、古钱、海水、回纹、朵云、蕉叶等。元青花装饰内容有作为边饰的图案,如回纹、锦纹、龟背纹、变形莲瓣、莲花瓣里加折枝番莲、团菊、牡丹、流云,其他还有缠枝花卉、海涛纹、如意纹、如意纹内加海马、卷枝蔓草等。 青花瓷不仅在工艺上体现名贵与成就,而且具有丰富的文化内涵。青花的素净雅致与釉里红的深沉艳丽和谐地统一在画面上,这正是中国儒、释、道及伊斯兰等各大文化融合的自然体现。这种文化底蕴不可能一时体会得完全,需要我们在以后的日子里多关注多留意,这样才能领略中华文化的博大精深。可以说每一种青花纹样,都是一幅中国水墨画作品的延伸。 四、在作品创作中巧妙运用水墨的技巧 “墨分五色”主要是指作画时用水调节墨色的浓淡干湿变化,表现不同物象的明暗、肌理等,所谓“五色”即指墨色的焦、浓、重、淡、清,这在水墨画创作中运用得十分广泛。在陶瓷艺术中与之相通的是青花分水,即头浓、二浓、正浓、正淡、影淡,所显示浓淡变化与中国画的五色一样,在坯上分出各种深浅不同的层次,使单一的色料富有奇妙的变化,达到浓淡分明的艺术效果。因此,无论是中国画还是陶瓷绘画,彼此都是可以相互转换的,就像是音乐,不论使用什么音符,一样能奏出美妙的音乐来。这就是艺术的相通性。 我们说,现代青花既继承和发展了中国传统水墨画的表现形式,又结合了一些现代审美理念,所以我们可以在古代文人画的基础上,把水墨画的笔墨技巧和现代青花瓷的工艺相结合,创作出别具一格的艺术形象。 科技制作论文:初中物理科技小制作活动的实践探索 一、开放性的教学方式 物理活动课,不是随意的课外活动,而是课堂内外各种方式相结合的课程。教师的角色被摆到组织者和总结者的位置,应该尽量给学生创设一种自主参与探究的开放性情景,让学生积极参与观察现象、研究过程、提出问题、寻找答案等这样一个再发现、再创造过程,使学生通过书本获得的间接经验和通过实践活动获得的直接经验相结合。老师和学生在交互过程中,通过各种方式共同建构具体的教学内容和教学方式,完成学习内容的选择、组织和编排。学生可以自我选择内容、自由组合、采用尽可能的方式,例如亲身实践、查阅书籍、浏览网页、观看科技节目、求助于家长、社区中心等获得的各方面的知识信息,然后对这些信息进行综合加工和处理,最后课堂组织形式则以讨论、交流等方式进一步加工处理,完成一个小实验、一个科学探索过程或制成一件小制作。例如,在一次学习家庭电路的过程中,林嘉俊同学提出:“老师,我们对家庭电路的知识只建立在理论上,感觉很空洞,我想做一个家庭电路的模型。”当天的下午我和他们几个同学把模型做出来后,我问他们:“现在还模糊吗?”每一个同学都会心的笑了,那是一种满足的笑。当我们学习到某方面的知识时,我们会组织学生参观有关方面的实践活动、观看相关的视频片段或请有关方面的人物向学生们进行讲座形式的教育。例如:当我们学习到电子器件的知识时组织学生参观电子器件的制造工厂,让学生亲眼感受生产线上的实践;又比如学到有关电灯等器件的知识时,组织同学们观看有关Edison等发明家发明创造的一些片段,组织学生上网查阅中山古镇灯饰发展的情况,让学生体验科学家的艰辛,体验家乡建设、发展的成果,激发他们热爱家乡,努力学习的热情。在上述过程中,我们将最大限度地运用实验教学,为此我们建立了专门的活动教室,打破传统的教室格局,采用面对面的小组组合形式。 二、教师设计一些简单的现成的实验套餐 学生根据自己的特长和爱好选择制作。在桌面上和抽屉里摆放着小实验工具“套餐盒”,盒内是生活中简单的材料。如:铅笔、导线、铁钳、铁锤、铁钉、水杯、胶水、木版、玻璃板、橡皮筋、蜡烛、纸张等等日常的简易工具。学生可以根据自己的需要填充工具盒,自由选择、结合实验材料,并鼓励和引导学生尝试运用这些物品演示多个课本上的实验和小实验。在此过程中,往往有的学生会制作出很多与课本的实验相关的有创新的制作的。例如:在去年的小制作小发明活动中,有部分同学找来了一些大可乐瓶子、打气筒、一些密封的胶水等,加上老师提供的细小玻璃管、橡皮塞等工具,决定做一个“水顶球”(一个利用大气压把瓶内的水压出顶起乒乓球的实验)。他们将玻璃管穿到橡皮塞中(多次试验才做成功),然后自己想办法密封、固定,当时发现水柱很难竖直,他们想了很多方法,最后采用了某个同学提出的在可乐瓶子的底中央涂上一点红色,调节玻璃管使管的底部对正红点的方法才把玻璃管竖直了。还有卢淑贤同学在课堂上观看滑动变阻器的演示实验后,向我提出“老师我觉得学校的滑动变阻器操作不够方便,老师演示时,由于导体细小,可见度小,我想到一种比它还好的。而且如果成功的话,全班的同学都可以自己进行堂上实验了”于是她找到了一些电阻率适合的吉他弦,一些小钉子、几根导线、一个电池盒和电池,我们用了三个小时的时间把她想到的便携式滑动变阻器做出来了。而且在学校举办的小制作比赛中获得了二等奖。经过这样的一个动手和动脑的过程,同学们可以用自己的方法创造出一个来自同一原理但不一样的制作。老师在指导的过程中,必须注意这些实验的器材最好是一些利用废品和日常工具可完成的,这样既可以训练学生动手也可以培养他们节俭和环保的习惯。 三、制作一个属于自己的小制作 经过一段时间的训练后,学生已经初步具有制作的能力和创新的思想。我们可以尝试让学生自己去找资料初步定出一个方案,然后辅导教师在尊重学生的思想的前提下加以修整。定题后,组织学生进行创作。这是一个把所学到的东西应用在实践中的创新过程,必须对学生给以充分的支持和鼓励以及帮助。例如:去年的活动中初二(10)班的陈金龙同学,他从课外书上看到一段关于“失真房”的文章时,他对这一现象产生了很大的兴趣,他马上想把它缩小做成一个小制作。他把设想告诉了我,看完那篇文章后我发现把它缩小不会影响到它的失真效果,于是大力的支持他去做,我们一起研究它的构造,查阅一些相关的文章和刊物,其间我向他提出了一些建议和一些必要的帮助。最后他成功地把失真房做出来,而且在这次学校的小制作活动中获得了一等奖。后来,他和同班的杨志斌同学两人在一次下雨天回家的路上,观察到雨点垂直落到雨伞中央部位的声音特别大,而落到倾斜的雨伞边缘则小得多,于是产生了创作灵感。能否减小雨点打到屋顶时发出的声音呢?在老师的指导和启发下,几经挫折,不断完善,终于完成了“消音雨蓬”的制作。“消音雨蓬”在学校小发明、小制作评比中获得了一等奖。林嘉俊、杨志斌、卢淑贤等同学所获得的成绩正好体现了科技小制作的成功,他们经常这样对我说:“老师没有你的教育,我们的学习还停留在理论上,小制作活动让我们懂得了研究的重要性,让我们明白了什么是真正的学习,并体会到学习的快乐。” 四、公开的评价 以鼓励性评价为主,其中特别注意形成性评价和综合性评价的结合,尽可能挖掘他们的优点和进步,给予表扬和鼓励让学生体会成功的喜悦,学习的乐趣。主要通过记录学生平时参加活动的过程和方法,对学生的观察能力、提出问题能力、作出猜想和假设的能力、收集信息和处理信息的能力、交流的能力等进行形成性的评价。通过本校每年一度的科技节的小制作评比对学生的活动、创新能力,对科学技术、社会问题的认识程度等的综合性评价,作出优秀的作品给予奖励。去年我们分别奖励了一批小制作:一等奖“失真房”、“消音雨蓬”等五个项目;二等奖“便携式滑动变阻器”、“水汽火箭”、“一纸顶千斤”、“多功能大气压演示瓶”、“双向楼梯灯”等十个项目;三等奖“投石车”等十五个项目。通过表扬让学生感觉到成功并非高不可攀,使他们增强自信心,从而更好地发挥特长。 五、实验结果 经过一段时间的以物理为主的活动课教学,我们发现学生学习的积极性、实践能力、科学探索能力、思维灵活性和创新意识等方面都有提高,下面使实验结果小结: 1、通过调查统计:98%的同学喜欢活动课,其中90%的同学认为趣味性强,可以动手实验;82%的同学认为思维的灵活性有所提高;76%的同学经常会有一些创新的想法。50%的同学在课外喜欢动手制作或做实验。全部参加小制作活动的同学都初步掌握了一定的科学研究方法。 2、小制作活动的学习和制作,同学们的提出问题、探讨问题的能力和整理信息的能力都有所提高。并使同学们养成了实地调查、实验、查阅书籍、浏览互联网、求助于家长等习惯。这有助于开阔学生的视野和知识面。 六、问题讨论 我校的小制作活动还是处于探索阶段,如何完善本课题的内容和方式并没有一个固定的模式可以参考,许多问题还有待指导和不断改正和实践。 科技制作论文:如何使用Illustrator软件制作科技期刊插图 摘要:介绍了使用Adobe Illustrator获取EPS格式文件的途径、步骤和EPS格式图形的处理方法及需要注意的几个问题。认为利用Illustrator软件的强大矢量图形处理功能制作EPS格式科技期刊插图是一种方便有效的手段,可以明显增强科技期刊插图的清晰度和美观程度,插图的输出质量可以达到与正文一样的效果。 关键词:期刊插图;Illustrator软件;EPS格式。 国内科技期刊排版多采用方正排版系统,而其中大多数期刊插图都采用TIF等位图格式,所以图形、线条和字符输出质量都明显不及正文。随着北大方正排版系统的升级,推出的版本已经支持Illustrator软件生成的EPS格式文件,从而为科技期刊描图的处理提供了新的途径。 EPS(Encap sulated PostScript)是由Adobe公司设计的用PostScript语言描述的一种ASCII码文件格式。EPS称为封装(内嵌)的PostScript格式,它继承了PS的所有优点,且能够被无损地嵌入到其他PS文件中,所以很适合于用做插图文件格式。 Illustrator系统是由Adobe公司开发的一种矢量绘图处理软件,它能够以又快又精确的方式制作出彩色或黑白图形,也可以设计出任意形状的特殊文字并置入影像。用Illustrator制作的文件,无论以何种倍率输出,都能保持原来的高品质。它的操作界面及常用工具与Photoshop类似,所以,对于熟练使用Photoshop的编辑或描图人员很容易学会并熟练使用。此软件与EPS文件格式出自同一家公司,这使两者具有更好的矢量兼容性。 一、ESP文件的主要获取方式 1.直接调用 如果作者提供单独的矢量格式文件,就可以在Illustrator系统下用“打开”方式直接调用。在Illustrator CS版本下可以直接调用的文件格式有27种之多。常见的科学计算软件生成的矢量格式图形文件,多数都能被Illustrator系统识别,有的虽不能被识别,但只需要利用第三方软件作适当的格式转换,生成通用的矢量格式图形文件就能被Illustrator系统识别。这样可以充分利用科学计算软件资源,也为期刊插图的处理提供了极大的方便。 对打开的矢量文件作适当的处理(后文将介绍)后,即可另存为EPS格式的文件。具体方法为:单击Illustrator选单栏中“文件”“存储为”,出现保存对话框,选择保存路径,键入文件名,保存类型选择“Illustrator EPS(*.EPS)”,单击“保存”,出现“EPS本地格式选项”对话框,设置数据,单击“确定”,EPS格式的转存文件保存。 2.拷贝粘贴 (1)选择目标插图。将目标插图选中,进行复制。选取对象可以是电子文稿中的插图,也可以是图形处理系统中打开的图形。使用相应软件选单栏中的“编辑”“复制”,也可使用方便的功能键“Ctrl+C”直接复制。 (2)在Illustrator中建立新插图。运行Illustrator系统,单击“文件”“新建”后出现“新建插图”对话框,对“版面设置”和“颜色模式”对话框进行设置后单击“确定”,出现新建插图界面。 (3)粘贴目标插图。在Illustrator激活状态下,单击选单栏中“编辑”“粘贴”,或用功能键“Ctrl+V”,目标插图拷贝入新建插图界面中。 (4)Illustrator下的编辑加工。可对整体图像进行放大、缩小,或对图形对象进行删除或增加,及其位置、大小、线条的粗细等进行精细加工。如不进行Illustrator下的编辑加工操作,则可以跳过此项操作。 (5)文件转存,方法同EPS文件存储方法。 3.底图绘制 有时作者提供的原图是非矢量格式,如果图片的质量再不高,就可以采用Illustrator在原图的基础上进行重新绘制,生成的新图片也可以成为EPS格式的插图。 (1)首先启动Illustrator并打开一幅要处理的线条图原稿。 (2)在软件操作界面右边的图层控制面板中新建一个图层,选择钢笔工具,并在画笔选项中设定线宽、顶点和转角的形状;放大原稿(便于准确跟踪路径),用钢笔工具描出原图中的实线。 (3)实线部分完成后,再在图层控制面板中创建一个新的图层,同上设定画笔形状后,选虚线,设定虚线与间隔的宽度,再用钢笔工具描绘出虚线。 (4)如有更多的线条,则通过新建图层和修改笔画选项来创建新的线条。 (5)所在图线描完后,删除原来的底图图层,并在重新描绘后的图上标注文字。 (6)全部工作完成后,即可进行文件存储,方法同EPS文件存储方法。 二、用Illustrator处理图形文件的方法 1.去除游离点和剪切蒙版 由于有的图形可能存在看不见的游离点或剪切蒙版,必须去除,否则可能影响图形大小,导致发排后的插图长宽比例失调,形状失真,甚至会导致在北大方正排版系统中图形无法显示。去除的方法有两种: (1)选择菜单栏中的“选择”“对象”“游离点”(“剪切蒙版”),此时可以看到图形中看不见的游离点或剪切蒙版已经被选中,按键盘上的“Delete”键将其删除。 (2)使用“直接选择”工具(默认快捷键A),框选图形,找到游离点或剪切蒙版位置,再逐个用“直接选择”工具框选中游离点或剪切蒙版,并用“Delete”键删除。 有时会出现图形比实际可见的部分大很多的情况,这是因为在可见的部分图形较远的位置存在不可见的游离点的缘故(检测方法:按Ctrl+A选中全部图形,此时在“信息”窗口上可以看到图形大小,“W”后面的数值表示宽度,“H”后面的数值表示高度;再用“直接选择”工具框选中可见的图形,在“信息”窗口查看图形大小。如果前后数值相差明显,则说明存在不可见的游离点)。此时,也可以用“直接选择”工具框选中可见图形,在菜单栏“选择”“反向”,按“Delete”键删除即可。 2.修改图形中的线条 用“直接选择”工具并配合“shift”组合键,选中需要加粗或变细的线条,在工具栏中选择线条的磅数为0.5 pt,具体的磅数大小因不同期刊对图形的要求而异。对于同样粗细或相同描边颜色的线条,也可以使用菜单栏中的“选择”“相同”“描边粗细”(或“描边颜色”)来选中,再修改线条粗细或描边颜色。 (1)修改(或添加)虚线:选中需要修改的线条,在工具栏中可以看到蓝色的“描边”字样,选中“虚线”并设置虚线和间隙的磅数。 (2)修改(或添加)箭头:选中需要修改的箭头所在的线条,在菜单栏中选择“效果”“风格化”(Illustrator效果中的)“添加箭头”,在弹出的对话框中选择线条始点或终点的箭头类型。 3.修改图形中的文字 EPS插图需要并且允许配以矢量字符,在输出EPS文件之前,应该对已有的字符进行编辑和补充。通过处理可使作者植入的矢量文字得到充分的利用,并且可以选择跟正文一样的字体。 用“直接选择”工具并配合“shift”组合键,选中需要修改的字,此时在工具栏会出现字体工具,可以通过调整参数修改字体类型和字体大小。图形中的汉字,最好选用与期刊正文完全相同的字体(如方正书宋);字母和数字最好选用Times New Roman字体。如果图形中字母存在斜体,所以字体类型中选择“Italic”,这样所选择的字母即为斜体了。 由于Illustrator中植入的字符有些不能直接在北大方正排版系统中显示出来,所以编辑好的字符需要作“轮廓化”处理。在菜单栏中“选择”“对象”“文本对象”,选中需要轮廓化的所有字,右键选择“创建轮廓”(Ctrl+Shift+O)即完成了字的轮廓化工作。也可通过“直接选择”工具并配合“shift”组合键选择需要创建轮廓的字。这样处理后,字符变成了矢量图形再输出EPS插图,避免字体的嵌入,在发排时也不需要调用终端上的相关字库。 三、需要注意的问题 1.文件保存 考虑到与北大方正排版系统兼容性问题,制作的Illustrator文件的保存类型为“Illustrator EPS”,即文件的后缀名为“.EPS”。EPS图形文件主要用于北大方正排版系统的图文混排,保存的版本应选择“Illustrator 8 EPS”的保存版本。如果选择其他版本保存的EPS格式文件,可能不会被方正排版系统识别,会造成图形显示不出来,发排后的插图将成为空白图形框。 为了方便修改,建议在字符“轮廓化”前后分别保存至不同的文件夹,轮廓化之前的文件主要用于后期排版、校对中方便于对图片中字符的修改,它对保存版本的选择不必特别要求,默认即可。 2.颜色模式选择 由于目前彩色插图采用的是CMYK四色印刷,因此制作的EPS彩色图形要确保为四色模式,否则在发片时会出现错误。在新建图形对象时,在“新建文档”对话框中,要将“颜色模式”设置为“CMYK”。在处理已打开的彩色图形文件时,需要特别注意色彩模式的转换,将专色转换为四色。具体方法为:“文件”“文档颜色模式”设置,将图形对象的RGB颜色模式转换为CMYK模式。 3.处理文字时的图形大小 在图形处理时,建议将图形实际大小调整为排版时的图形大小,这是为了使Illustrator中设置的字体大小,不因排版输出时图形的缩放而造成字体大小发生变化。 4.其他 (1)在排版系统中使用Illustrator生成的EPS图形文件,其方法可参考相应的软件使用说明。如,在飞腾4.0版本中使用EPS文件,方法同使用TIF格式文件一样。在书版10.0版本中使用EPS格式文件的命令为: [|PS,[,][][][][#][%][:]|] (2)Illustrator用来处理Auto CAD、Grads、Microcal Origin、Excel等软件绘制的图形非常方便,这些图形都能被Illustrator以矢量图的形式识别。然而有些作者由于对编辑行业的不了解,以为提供的图片无需修改,从而错误地将原本易于使用Illustrator处理的矢量格式图形转变成位图格式,给插图的编辑加工造成了不必要的麻烦。 科技制作论文:以校园科技节节目制作焕发学校主题活动魅力 摘 要:在组织开展校园主题活动的过程中,选择一个学生感兴趣的、贴近他们生活实际的、能够亲历体验的好主题,往往决定着一项活动能否成功。校园电视节目由于其画面直观、形象,内容通俗易懂,在为儿童提供多感官体验的同时,也陶冶了儿童的审美情操,特别受学生的喜爱。优秀的电视节目形式对开阔孩子视野,增长知识,提高认识能力非常有教育意义。如果主题活动能以电视节目形式为载体,将校园电视节目制作和主题活动有效整合,从“定主题、演节目、说新闻、考知识”的方式来丰富主题活动的内容,让学生在享受快乐的同时又有所收获,不失为一条极佳的途径。 关键词:校园电视节目制作;科技节;主题活动;有效途径 校园电视作为一种新兴的现代化教育手段,具有传播信息量大、形象生动的特点,对求知欲旺盛的儿童起着增长见闻、开阔视野的作用。在校园电视节目制作过程中,对于培养学生的创造性和自主发展意识以及全面提高学生素质具有极其重要的作用,它调动了学生的积极性和主动性,让他们参与到电视节目的制作中,从栏目的策划、采访到摄像、主持都将活跃着学生的身影。如果能将一些优秀的电视节目形式运用到主题活动中来,不仅能丰富学生的活动内容,还能锻炼学生的综合能力,让学生在享受快乐的同时又有所收获。本文试以学校科技节节目制作为例,探讨开辟主题活动的另一种有效途径。 一、“焦点访谈”法――定主题 陶行知先生说:“整个社会的活动都是我们的教育范围。”社会是一个大熔炉,我们在开展主题活动时必须与社会生活相合。现在的电视节目中,访谈节目越来越多,而且也深受广大观众的喜爱。比如:“焦点访谈”“杨澜访谈”“鲁豫有约”“咏乐汇”等等。这些访谈节目往往选择“政府重视、群众关心、普遍存在”的话题,坚持“用事实说话”的方针,反映和推动解决了大量社会进步与发展过程中存在的问题。教师要善于从中挖掘主题,千方百计为学生创造尽可能多的亲历体验,引导学生走出课堂,走出校门,走向社会,从而培养学生感受生活,学会与人交往的社会实践能力。在组织开展主题活动过程中,选择一个学生感兴趣的、贴近他们生活的、能够亲历体验的好主题,往往决定着一项活动的成功与否。因此,选择活动的主题是相当重要的。我们可以借鉴访谈节目的做法,让学生观察和采访学校和当地社会生活中人们普遍关心的问题,了解情况,听取人们的不同看法,然后通过讨论确定主题。 比如,在制作学校科技节节目前,我首先组织学生去访一访学校里的老师、同学,家里的爸爸、妈妈等,了解学校和家长目前最关心的问题。结果,对60名孩子的采访中,有48名孩子都表示,最近学校正在开展第三届科技节,科技节活动是学校的热门话题。围绕着科技节活动,每个班级、每个年级里都发生了一些有趣的小故事,对活动内容、评选出来的“科技小明星”,老师和同学都热衷讨论。于是,通过学生自己的采访,我们达成共识,确定了本次活动的研究主题――学校科技节。当然,由于是在学生自己的采访下确定的时下最流行的活动话题,所以学生参与的积极性更是激情高涨了,并且他们仍然会处在一个继续采访和调查的学习过程中,收到的效果是非常好的。在确定好“学校科技节”这个活动主题后,我按照“焦点访谈”的做法,让学生为自己的研究课题命名,如制作《科技小实验》节目的研究小组,命名为“小云访谈”,访一访同学们在做实验过程中的趣事、得到的收获等。在这个访谈节目的策划中,研究小组的成员在准备什么问题、邀请什么嘉宾、如何应对节目现场中发生的各种问题等方面进行了讨论。在这个过程中,学生深深地体会到了团结协作、互相帮助的重要性,使他们养成了互相合作的良好习惯。 二、“梦想剧场”法――演节目 每个人都有表演的欲望,也都有表演的天赋,尤其是小学生,他们特别渴望有一个能充分展示自己的舞台。很多人都喜欢看综艺类的电视节目,比如:老毕的“梦想剧场”、李咏的“非常6+1”、还有滑稽的“乡村大世界”等。这些节目都突出了观众的参与性,为广大表演爱好者提供了展示才华的机会,观众自己唱主角,自编、自导、自演节目。我们的主题活动也要增强全员的参与意识,让更多的学生有兴趣参与,才能取得更好的效果。 1.注重活动参与性 在开展活动的过程中,我们要充分调动学生参与活动的积极性和主动性,为所有学生上台表演创造机会。校园电视节目的策划与制作坚持以学生为主体,教师为主导的原则。活动方案的制订、节目的编排、录像的采编、拍摄脚本的编写、演播厅的布置、活动的组织、现场主持等工作人员均是以学生为主体。在活动中,无论参与的学生擅长什么,或是对什么感兴趣,都能找到自己的用武之地。因此,在制作学校科技节节目前,我就借用了“梦想剧场”里的那句经典口号:“梦想大舞台,有才你就来!”学生根据自己的兴趣、爱好与特长进行自由选择,建立各制作小组。我要求各个制作小组成员在规定时间内,一起合作完成一个与科技节有关的电视节目。一期优秀的电视节目,需要经过许多工序,由许多人共同协作才能完成。如专题片《自制泡泡水》的录制历时近半个月,有20多名工作人员,5个六年级班级参与其中。在节目准备阶段,大家合作收集电视素材,一起对资料进行推敲,确定节目的形式与风格;在拍摄现场,边拍摄边沟通;在后期,一起探讨片头、特技、配音、字幕等内容,精诚合作,为这期节目出谋划策。在这个自发组织的过程中,孩子们的热情、智慧、能力已经完全得到了证明,他们自己研究体会到的教育更是不可估量。这个“梦想剧场”,不但为学生提供了发挥自己特长的平台,还战胜了自己胆怯的心理,教师只要因势利导,善于挖掘他们的潜能,就会收到意想不到的效果。在这次活动中,那些后进生也表现得非常积极、突出。 2.注重形式多样化 一个活动主题我们往往可以从不同的角度来表现,其形式可以是“说、看、动”相结合,这样就能不断刺激学生的大脑兴奋中心,从而创设活跃的活动氛围。由于学校科技节的节目形式丰富,播出的内容反映的是学生的生活,加之科技节节目中的演员都是学生身边熟知的人,学生便想看、爱看,极易对此产生兴趣。此次学校科技节的节目形式真是丰富多彩,有专题片《最有趣的挑战实验赛》,学校电视台对“纸陀螺竞时赛”“扔不破的鸡蛋挑战赛”等科技挑战赛进行现场直播,这些精彩的挑战实验吸引了所有观众,有的瞪大双眼,有的屏住呼吸,期待着实验的结果,大大地激发了学生探索科学奥妙的兴趣;有纪录片《“火箭”的诞生》,记录了一个学生从自制火箭到试射成功的全过程,让学生在观看这期节目中发现问题、提出问题、自己研究探索问题,最后得出科学的结论;还有家庭DV《鸡蛋的沉浮》,一位学生在家里做这个科技小实验时,请家长帮忙把整个实验过程拍摄下来,然后通过校园电视台播放给全体师生观看,看着这位学生专注实验的身影,听着他滔滔不绝的解说,观看电视的学生沉浸在浓浓的科学氛围中,收到了良好的效果。学生在制作节目的过程中,不仅享受到了表演的乐趣,还体验到了合作与成功的喜悦。只要学生有好的创意,且切实可行,校园电视台都可以为他提供一个展示才华与能力的实践舞台。 三、“小强热线”法――说新闻 新闻是新近发生的事实报道,它向公众传递生活中的各种信息。如今,越来越多的人开始关注并喜爱收看新闻节目,比如“小强热线”“师爷说新闻”“1818黄金眼”等等。因为节目中有大众所关心的话题,并能了解一些身边最新的生活动态和一些奇闻乐事。将这样的体裁,通过学生的编排和创造,同样可以运用到我们的主题活动中。 在制作学校科技节节目时,我模仿“小强热线”的做法,先让学生自己推选一位队员来做新闻主持。结果,大家一致推选一位叫丁晨可的队员来做节目主持人,并将节目取名为“小丁热线”。丁晨可在同学们的帮助下,编排报道了一则《城北小学“体验科学 快乐成长”活动在城市广场火热上演》的新闻。报道结合了各种途径收集到的图片资料,与解说同时进行展播,并且现场采访了参加活动的同学,手持话筒的小丁俨然一位电视台主持人的形象。节目主持人的台风、口头语言表达能力、肢体语言表达能力、多方面的知识储备、临场应变的能力、调动现场气氛的能力,在主持节目的过程中得到了提高。不仅仅主持人,其他参与制作和配合制作节目的同学、嘉宾、现场观众,都在这次活动中得到了多方面的锻炼提升。“说新闻”活动,不但发挥了班级活动的阵地建设,丰富了学生的业余生活,而且让学生在浓烈的气氛中受到了良好的教育。 四、“开心词典”法――考知识 每一个少先队员都是好胜的,赛一赛、比一比对他们来讲都特别感兴趣。如今这样的电视节目也层出不穷,“开心词典”“超级大赢家”“超级辨变辨”等等,深受广大观众的喜爱。小学生喜欢挑战,喜欢参与具有挑战性的活动。在主题活动的准备过程中,因为知道有知识问答环节,学生的求胜心理一定会促使他们更加关注周围的一切,并不断地去主动汲取更多的知识养分,为求成功而努力。这样既丰富了主题活动内容,还从真正意义上促进了学生对知识的渴求,取得更好的教育效果。 在制作学校科技节系列节目时,我们就安排了一期《科技知识知多少》的节目。学生在参与制作电视节目的过程中,都认真地做了赛前准备,从各种报纸上、网上和图书室搜集有关资料,还积极地向老师和同学请教,通过广泛的调查访问、信息收集、专业知识充电、多方研讨等活动来推陈出新,形成了一种非常激烈的学习和讨论的氛围。《科技知识知多少》节目的开展,充分发挥学生的主体作用,使学生被动学习变为主动进取。 综上所述,校园电视节目制作就相当于一股“东风”,为我们老师提供教学资源,让学生从中吸取构建活动主题的养分。将校园电视节目制作和主题活动有效整合有其独特的教育功能,通过“定主题、演节目、说新闻、考知识”等方式,调动学生的积极性,体验共同参与、团结合作的快乐,引导学生在实践和体验中接受潜移默化的教育和影响。 科技制作论文:科技创新训练选修课程电控部分教学演示动画的设计制作与应用 摘要:本文全面分析了科技创新训练选修课程的教学对象、教学组织形式的特点,研究了制作教学演示动画的必要性及可行性。在此基础上综合运用多媒体软件Flash、Photoshop、Pro/E、3D max及Director制作了交互式教学演示动画并应用于教学,取得了理想的教学效果。 关键词:教学演示;动画制作;实践教学 多媒体教学不仅是教学手段现代化的一种体现,更是教学改革的突破口。实践证明,多媒体教学符合学生的认知心理;有利于激发学生的学习积极性;提高了教学效率。通过开展多媒体教学应用,可以促进教学观念与授课形式的变革,促进教学思想与教学理论的变革,促进教学体制与教学管理的变革,促进教学模式与教学方法的变革。随着多媒体技术及相关应用软件的快速发展,出现了多种形式的多媒体教学手段,其中就包括教学演示动画。 为了使多媒体技术更好地服务于具体课程,达到优化教学内容、提升教学效果的目的, 我们首先要分析课程的教学对象和教学组织形式的特点。 一、科技创新训练选修课程的特点 1.教学对象的特点 科技创新训练选修课的教学对象从年级上分是大一、大二的学生;从专业上分主体应是理工类的学生,此外还有少量经管、人文类的学生。 对于大一、大二的理工类学生,他们还处于基础课的学习阶段,专业课几乎没有接触。 这时他们参加选修课很大程度上是出于对学生科研立项及业余科技活动的好奇。对于经管、人文类的学生,他们能参加这门选修课,除了为获取毕业所需的学分外,更多的是为了开阔视野,拓宽自己的知识面。总之,科技创新训练选修课教学对象的共同特点是,学习积极性高,求知欲望强,对动手实践、参与业余科技活动具有比较浓厚的兴趣;同时,专业知识不成体系,不具备基本科研能力及缺乏经验,又使他们在实践过程中面临各种各样的困难,很容易丧失信心。 2.教学组织形式的特点 科技创新训练选修课每学期1-10周开课,上课时间为周六全天,上午理论授课,下午动手实践。根据教学计划,每次上课学生都必须完成一个完整的教学模块,并且教学模块之间衔接紧密。以电控部分为例,教学模块的设置顺序为:直流5V电源制作、单片机最小系统、智能小车驱动板原理与焊接、Protel电路原理图绘制、C51程序设计基础、流水彩灯控制、舵机驱动、直流电机调速等。如果学生在某一个环节上出现问题,没有掌握全部的知识点,会直接影响他下一个教学模块的学习。 二、制作教学演示动画的必要性和可行性 从以上分析可知,在科技创新训练选修课中,教师要帮助学生在4学时的理论授课时间内,理解、记忆尽可能多的知识点,并在随后的4学时内通过指导动手实践,使学生重现所有知识点,做到真正掌握。单纯依靠传统的教学方法,很难达到上述目的。例如,在讲解直流5V电源制作的教学模块中,如果单纯依靠电路原理图,虽然可以使学生理解每部分电路的基本功能,但很难对电源波形的变化过程形成一个完整、直观的印象;而且原理图上的符号毕竟不是真正的电子元器件,即使学生掌握了电路原理,但由于不熟悉元器件的特性,在电路焊接时经常无从下手。如果能在电路原理图上用元器件实物照片替代相应的符号,并以动画的形式演示电源波形的变化过程,上述问题就迎刃而解了。 现代多媒体技术及相关应用软件的快速发展,使我们有足够的能力将文字、图片、模型及影像融合在一起,形成一套交互式的教学演示动画。 三、交互式教学演示动画的设计与制作 下面以直流5V电源制作为例,简要叙述交互式教学演示动画的原理背景、制作方法及演示效果。 直流5V电源制作。直流5V电源的工作原理是,交流220V市电通过9V变压器后,进入桥式整流电路,电源波形由交流变成直流;220V极性电容起到低通滤波的作用,使波形变化幅值变小;稳压芯片78L05使电源波形稳定在直流5V;瓷片电容104起到高次滤波的作用,使电源波形更加平稳。 在教学演示动画主界面上,用元器件实物图替换了原理图中的符号。在授课过程中,点击不同的元器件图片,会出现相应的文字介绍及电源波形图,按照电流的走向依次点击,可以使学生完整、形象的理解直流5V电源的产生机理。 四、交互式教学演示动画的应用 对于参加科技创新训练选修课的低年级同学,我们的教学目标是让他们理解最基本的工程概念,掌握最基本的工程方法。如果单纯借助于文字、理论公式或工程图纸,很难让学生们在很短的时间内掌握某一概念或方法的本质。交互式教学演示动画恰恰弥补了传统教学方法的不足。在教学中我们将两者结合起来,首先对基本概念、方法做概述;然后运用教学演示动画分部讲解,将理论和实际效果有机结合,使学生加深印象;接下来学生可以参考演示动画及教材进行动手实践,完整地掌握一个教学模块的全部知识点。 在2010-2011年春季学期的科技创新训练课程的教学过程中,我们将教学演示动画融入理论授课中,取得了比较理想的教学效果。参加课程的学生分为41个小组,最终有34个小组完成了所有的教学环节,做出了实际作品(程控小车),成品率达到了82.9%。 科技制作论文:科技素质教育课程教学中演示型CAI的设计制作及应用 摘要: 本文从科技素质教育课程的特点出发,阐明了CAI课件在该类课程教学中应用的重要性,并详细介绍了演示型CAI课件的设计制作方法,最后以科技素质教育课程之一的《生命科学》课堂教学效果反馈的内容证明CAI课件的应用可优化课堂教学结构,提高课堂教学效率。 关键词: CAI课件 设计制作 教学应用 效果反馈 1. 引言 以提高文科院校大学生科技素质为目的的课程是包括科学知识、科学方法、科学思想在内的综合性教育课程,其中科学知识是有形的可量化的内容,而科学思想、科学方法和科学精神却是寓于科学知识的传媒之中。所以教与学是进行科技素质教育的首要问题。以计算机多媒体和网络技术为平台支撑的计算机辅助教学(Compute Assisted Instruction,简称CAI)具有教学信息可重现、表现手法多样化的优点,从而成为课堂教学模式发展的趋势和方向。随着各高校多功能教室的增多,越来越多的教师运用了CAI教学。而CAI教学的重要问题是课件的制作,笔者在实践中认识到,只有对教材内容把握全面而又有一定的制作技巧的教师才能制作出较高质量的课件。 2. 演示型CAI课件的设计制作 演示型CAI课件是教师课堂授课所用的一种多媒体课件,因其与传统的教学模式最接近,而成为目前课堂教学中最常见的一种形式。但多媒体课件的开发不同于教科书和讲稿,其主要是对教学内容和教学方法进行优化设计。一套优质课件除应遵循科学性、教学性、可操作性、简约性、艺术性等原则外,还应具有层次分明、结构清晰,操作简单直观,便于日常维护与修改的特性。 心理学家Trechler对感官与学习的关系研究发现,通过视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉而获得的知识分别占知识总量的83%、11%、3.5%、1.5%、1.0%。这表明,各种感官都与知识的获得相关联,而对于同样的学习内容,单用听觉学习,3小时后能记住60%;单用视觉学习,3小时后能记住70%;如果听觉和视觉并用,3小时后能记住90%。这充分说明了视觉和听觉对学习的重要性。演示型CAI课件教学能兼用形象与声音来呈现教学内容,使学生看课加听课,这种形象、生动、自然的学习方式,不仅增强了学生的记忆,还达到了感性认识与理性认识的高度融合,从而使学生在对所学知识产生深刻印象的同时更准确地掌握知识。 2.1 课件制作所用软件的选择 用于演示型CAI课件的制作可以基于多种软件,如Word、Authorware、PowerPoint。通过分析比较我们认为: Word简单易做,文字信息及图像信息都能很好地展现,特别是“显示比例”调节功能,使教师在讲解过程中可以随时调整屏幕上字符的大小并根据教学需要添加内容。但对于某些科技知识,如生命科学的微观内容的动态画面无法实现,复杂的实验过程及基因工程、细胞工程技术程序无法演绎。 Authorware做出来的课件虽然具有交互性,但教师在讲解过程不能根据教学需要添加内容及强调重点,且对于非计算机专业的教师来说制作起来有一定的难度。 PowerPoint是一种专用于制作演示用的多媒体幻灯片的工具,它以页为单位制作演示文稿,然后将制作好的页集成起来,即可形成一个完整的课件。利用PowerPoint,可以非常方便地制作各种文字,绘制图形,加入图像、声音、动画、视频影像等各种媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,且随时可以进行修改。上课时,教师只需轻点鼠标,就可播放出预先制作好的一幅幅精美的文字和画面,并能通过设定链接按钮进行调选所需要的文档文件、动画文件、视频文件进行播放。 基于以面授教学为主的课堂教学模式,多于100人的综合教学班,PowerPoint是制作演示型教学课件的最佳软件。 2.2 课件内容的收集 通过对科技素质教育课程的教材选定及内容把握,在制定了教学大纲及教案的基础上,利用已有讲稿,界定了文本内容、图片内容、动画内容及视频内容。 文本是课件中不可缺少的构件。包括讲稿中的各标题、知识性概念、定义及必要的解释性内容,如引导性解释、图片的简要说明等。在选择文本内容时考虑到很多学生喜欢满片记笔记,这必将影响听课效果,因此尽量显示少量清晰的文本,做到选择词汇准确、简明扼要、易产生联想。 图片是构成多媒体课件的可视元素。静态图片是课件中最重要的内容之一,来源有利用平板彩色扫描仪将所需图片输入到计算机中或从网上搜索。 动画是多媒体中一种重要的图像表示法,它利用人的视觉暂留生理现象,快速播放一系列连续图片,产生动态的视觉效果。收集过程是将静态图片进行分解,压缩成后缀为JPG的图像文件存储后备制作时调用。利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能,可将静态图片进行分解,再按有序的步骤及路径随鼠标的点击而出现。 视频是CAI课件的辅助元素,选择与教学相关的科学教育影片中的某些片段穿插在知识点中播放,不仅可以使复杂难懂的知识简单化,还可以使学生们在轻松愉快的环境中理解掌握知识。利用Windows Movie Maker将与教学相关的科学教育影片中的特定内容进行剪辑制作后保存,即可成为小影片供制作时链接。 2.3 CAI课件的制作 多媒体教学软件的制作是一项复杂的系统工程,一个好的课件来自于成功的设计,每一堂课都应有核心的内容。如何针对核心内容设计出具有创意而又新颖的教学课件,是体现教师的教学思想和教学意图的根本,也是抓住学生注意力、提高学生学习兴趣的关键,同时也能说明教师对该堂课在认识上、理解上所独具的特色。例如课程之一的《生命科学》的课件制作。该门课所选教材是教育部高等教育司组编的大学生文化素质书系中的《生物工程与生命》,该教材内容编排的特点是向大学生全面系统地介绍现代最先进和发展最迅猛的基因工程、细胞工程及支撑这些技术的基础理论。鉴于科技知识是开放的,科学理论不论新旧总是不断地被进行着验证、修改,这就要求课程内容应在教材基础上有所扩展。但根据课程的性质,该课程只设置了36课时,这就要求课件制作时不仅要解决生命科学领域晦涩枯燥的概念难以理解的问题,生命奥秘的微观领域不可视的问题,生命科学中的某些实验过程,以及基因工程、细胞工程的原理在课堂中的展现等,还应解决课时与信息量之间不成正比的矛盾。 2.3.1 统一背景的制作 PowerPoint虽有自带的设计模板可作为背景,但为了与教学内容相适应,我们自制了各章的统一背景。制作方法是首先选择适宜的图片(均是与生命科学有关的,如中山大学医学院实验室、细胞、人体身份的认证、DNA结构的确立等),然后新建空白演示文稿,单击菜单栏的插入按钮,选择下拉菜单中的图片/来自文件,然后在给出的对话框中查找并选择预先保存的图片。将插入的图片放大到与幻灯片版面等大,打开图片编辑器,单击颜色选项,在下拉菜单中选择冲蚀,即可将图片设置成半透明状。接着在图片的上下各绘制一长条矩形做边框,并为边框选择合适的颜色。上边框的宽度略大,添加上章节的名称。最后将上下边框及图片一起选中,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择组合,则一张背景图片即制作成功,将其予以保存以便调用。 2.3.2 投影内容的组织及编排 投影内容组织得好,有利于体现教师的讲课思路,也有利于学生把握知识要点,提高课堂教学效果。在选取和组织投影内容时,可以按以下几点做: 2.3.2.1 简明扼要。 CAI教学课件不是教材的翻版,而是一个由丰富、准确的科学内容和鲜明完整的艺术形式有机结合的作品。因此应用最简洁的文字表达讲授要点,使投影的内容简单明了,主次分明。 2.3.2.2 合理的页面设计。 良好的页面设计对激发学生使用课件的积极性和有效地与计算机交换信息都有着十分重要的作用。因此文字颜色与背景的匹配应合理。鉴于多媒体教学投影所用的都是白色幕布,文字投影到屏幕上时其对比度比计算机屏幕上所显示的要差很多,并且计算机产生的字符属点阵型字符,经投影放大以后字符的清晰度又进一步打折扣,因此字体颜色的选择首先应考虑投影效果。视觉艺术中的色彩对比研究告诉我们补色对比是最鲜明的色彩结构,因为互补色可建立完美的色彩视觉平衡。根据课件背景的色系较浅,字体颜色宜选深色的红、蓝、黑、绿。在文字的字型选择方面我们兼顾了视觉效果和美感,大标题用楷体,正文用宋体,字号选择注意教室后排学生的视觉。鉴于多功能教室的投影屏幕的规格根据教室的大小分别是120英寸(60人)、150英寸(120人)、180英寸(多于240人),经反复对比,根据不同字型、字号在投影屏幕上放大的情况,以后排学生正常视力为标准,选择了幻灯片上标题字为32号(小标题为宋体时)或36号(大标题为楷体时),正文选28号字。 在内容的排列方式上,为了突出重点,把教学内容放在屏幕最显著的位置,但由于在投影过程中难以做到常规教学中的“逐字”展示,而过多的暴露往往会造成学生先入为主的感觉,不利于他们积极地思考,因此屏幕信息的出现是一次操作(单击鼠标左键)呈现一个信息,讲解完毕再进行下一次的操作。对于某些特殊操作步骤则给出有关下一步操作的指示信息,例如:在按钮上注写必要的文字予以说明作用,对于有些超链接则直接选中文本,利用字体颜色的改变加下划线提示超链接操作。 2.3.2.3 使用插图、动画及视频有明确的目的。 课件需要借助一定的艺术形式,只有当充实的内容与完美的外在形式有机结合时,才能真正达到传授知识、调动学生积极性、改善教学环境的目的。由于感官与学习的关系中,通过视觉而获得的知识是83%,因此适时地插入与教学内容匹配的图片、动画及视频并配以语速适中、声音响亮的解说,就可以使学生们在轻松愉快的环境中理解掌握科技知识。 动画是利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能制作的。虽然这种动画显得呆板,但可以随着讲解分步实现,这对于大学的教学是一种良好的尝试。方法是在幻灯片中插入扫描后经处理、分解及保存的图片,根据需要对图片进行适当的缩放,选择透明背景,再利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能,选择进入方式为“出现”及动作路径为“直线"或者“曲线”,并将其定义为“从上一项开始”即可实现。一个完整的动画过程少则4―5个图片,多则十多个图片,因此这对制作过程的细心和耐心也是一个考验,而这种细心、耐心的工作态度本身也是对学生进行科学教育的素材。 3. CAI课件教学应用及效果反馈 3.1 教学过程的应用 从启发式教学原则的要求来看,传统的讲解加板书的推理论证过程,才是课堂上最精彩的部分。因此,在多媒体教学过程中,一些需要详细分析、仔细推导的过程,应该通过使用键盘、鼠标等输入设备在大屏幕上现场进行演绎。而生命科学教学中需要详细分析、仔细推导的内容不适宜现场演绎,虽然在制作过程中已表现在幻灯片上,但为了引起学生的注意,教学中可充分利用PowerPoint放映中指针转换功能,对需重点阐述的内容将指针换成画笔,一边讲解一边在投影屏幕上的重点内容处作记号。 3.2 教学效果反馈 多媒体课件以其生动形象直观的画面、清晰规范精练的文字对学生造成了多种感观刺激,不仅加深了他们的理解力,还拓宽了他们的思维。在课件制作的过程中某些理论的解释画面经历了静态画面、动态画面及传统的黑板粉笔的板演。为了对比三种方式的教学效果,教学中选择了有代表性的教学内容“蛋白质合成”,来进行教学后的效果反馈(见下表)。 分析: ①所用时间:传统教学用时最长,因为除了必要的板书,还需边讲解边画出翻译元素及过程。静态画面用时较少,是因为省略了板书及绘画过程,但为了使学生的视线、思路跟上讲解速度,每一过程间有一定的停顿。动态画面用时最少,是因为文字和图形随着鼠标的单击操作、教师的清晰讲解而适时出现。 ②课后思考题的正确率:静态和动态的媒体教学相差不多,但与传统教学相比相差最大的是对三种RNA的认识,原因在于直观表象胜于口授,对于指出教材P135所述翻译的错处,动态与静态表现出差异较大,原因是人的视觉暂留生理现象与看课加听课的效应综合的结果。 4. 结语 CAI课件的应用可优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,任课教师只有通过对教学情景、教学内容和教学目标等的深刻理解和教学经验的长期积累才能制作出适应课堂教学的精品课件。但教师富有个性的教学方法和教学技巧是任何形式的电子媒体所不能代替的。因此,在整个教学过程中,仍然要注意教学方法,当不同教学方法有机结合、优势互补时,才能收到事半功倍的教学效果。 科技制作论文:浅议运用现代科技对传统画笔制作工艺的改造 摘要:画笔在欧美有着广大的市场,学生自小学开始就普遍使用,良好的艺术氛围使更多的人一直保持着绘画的爱好和习惯。国外市场对画笔的需求量很大。随着国内人民生活水平的提高和对精神文化的追求,国内市场有着巨大的潜力。中国是画笔制造大国,出口量占世界总销量2/3以上。但作为传统手工工艺产品,画笔制作的工艺水平与发达国家相比仍有较大差距。因此有必要运用现代科技手段对传统工艺进行改造,达到提升产品档次、增强产品国际竞争力的效果。 关键词:现代科技;传统工艺;画笔制作 中国的画笔制造行业,自20世纪50年代开始起步。改革开放以来,随着技术装备不断更新,品种产量大幅增长,以及产品质量逐步提高,中国生产的画笔类产品不仅满足了国内消费市场,还远销世界一百多个国家和地区,产销量均居世界首位。但客观的分析,就目前来说,中国成为世界制笔大国也仅就制笔生产的数量而言。2008年中国出口各类画笔12.17亿支,出口创汇仅7 615万美元,平均每支笔的出口价仅为0.063美元。由此可见,中国的画笔类产品档次低到何等程度。中国出口这么多的画笔类产品,但在国际市场上却没有一只响当当的中国制笔品牌,因此,改造中国的传统的画笔制造业及其生产工艺已迫在眉睫。 一、画笔及其制作工艺简介 画笔是一种专用绘画工具,一般笔杆多为木制,笔毛为猪鬃,也有少数狼毫和化纤的。得心应手的画笔,能给艺术家的工作带来情趣,也是广大中小学生学习绘画艺术以及家庭主妇和各类艺术爱好者休闲娱乐的重要工具。 (一)画笔形状及功能 1.圆形画笔:最古老的一种画笔。它有一个钝的笔尖,可用来制造较圆润柔和的笔触;小号圆形画笔可用来勾线,侧锋使用能出现大面积的模糊的色晕,也可用于点彩技法。 2.平头画笔:扁身平头画笔直到19世纪才出现。用于制造宽阔、拖扫式的笔触;可用平头侧边画出粗糙的线条;转动笔身进行拖扫式用笔,可出现粗细不均的笔触。 3.榛形画笔:扁身圆头,又叫“猫舌笔”。兼有圆头、扁平两种画笔的特性,但难以控制。在表现曲线状的笔触时,它是一种更优雅、更流畅的画笔。 4.扇形画笔:属于新型特制画笔,笔毛稀疏,呈扁平的扇状。用于湿画法中的轻扫与刷,或柔化过于分明的轮廓。喜欢薄画法的画家常使用这种画笔。使用扇形笔揉色时,必须保持清洁,否则会妨碍它的灵巧性。 (二)画笔型号与材质 画笔型号与用途的关系最为明确。大型号画笔通常用于制作大笔触肌理和铺大色块,而小型号画笔通常用来画细线与色点。鬃毛等硬质画笔大小型号齐全,貂毛等软质画笔一般没有大号笔,而扇形画笔(多为鬃毛或人造毛)则没有小号的。 1.鬃毛画笔:多为猪鬃,弹性强、结实、有强度。着色时常会留下鬃毛印痕,能挑起浓稠的颜料。可搓、擦、刷,一般不会出现笔毛粘在一起的现象。多用于厚实的有笔触肌理的画法。 2.貂毛或獾毛画笔:属于高级画笔,软硬适中,着色时较柔和、均匀,没有笔触痕迹,适于画面的细部刻画。松鼠毛、猴子毛画笔也属于软毛画笔。 3.牛毛和骆驼毛画笔:属于软毛画笔,多用于罩色。 4.人造毛画笔:具有貂毛、獾毛等高级画笔特性。人造毛可制作出不同形状的画笔,这种笔既能柔和局部颜色,又能进行细部刻画。但它不能放入水中浸泡,其毛在水中易变形。 除上述产品而外,通常所说的画笔还包括下列两种型号:(1)板刷:特别适宜画大幅画,有时小板刷可替代大号画笔使用。板刷另外一个作用是给干透的画面上光。(2)绘画滚子:用来铺开颜色和创造质感。使用绘画滚子从刚画过的地方轻轻滚过可以将笔触压平,并使颜色扩散开来,产生其他绘画工具难以达到的效果。 (三)画笔制作工艺 画笔通常由笔头、笔管和笔杆三部分组成,其制作过程中首先三部分各自独立完成,然后将成型的笔头装进笔管(并由特殊胶水粘牢),最后将它们与笔杆配套,完成整枝笔的组装。 由此可见,画笔制作工艺的要点首先在于对于各种毛色的笔头处理,其次在于对包括铜材、铝材以及塑料材质的笔管加工,最后是木杆、塑料杆以及有机杆等笔杆的表面处理。 1.传统的笔头处理方法纯粹沿袭国画及书法中毛笔的制作工艺:即首先将各种笔毛在水中浸泡,漂洗后再进行梳理,清除浮毛、杂毛,然后开始手工分毛,根据型号大小分出均等数量的笔毛,用细绳或细线扎好,等待装入笔管。 2.笔管的表面处理工艺相对复杂一些:铜质材料通常需要电镀,使其表面发亮,达到很好的艺术效果;而对于铝质材料而言,仅仅将表面抛光打磨,进行简单的表面氧化处理就可以达到效果了。 3.笔杆的表面处理工艺相对较为烦琐而复杂,也最耗费人工:首先要打磨木质笔杆,使其表面平滑,然后手工打底即上1~2道底色,然后要根据需要在上5~8道面色,要求更高的还要再罩上一层光油,以达到晶莹剔透的艺术效果。 由于上述工艺基本依赖手工操作,除了生产能力的局限性和劳动效率低下的问题,还有就是很难保证产品工艺的一致性和质量的稳定性。因此,要争取成为名副其实的画笔生产制造大国,能够真正具备较强的国际竞争力,就必须在画笔制造工艺方面花大力气,运用现代高新技术来改造我们的文化传统产业。 二、运用高新技术改造画笔制造工艺的主要内容 技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着中国画笔市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外画笔生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。 (一)笔头处理方面 用化学浸染法取代纯净水漂洗法。传统的漂洗需要相当长时间,而且未必能够洗净笔毛中的杂质。国外技术人员经过长期跟踪研究和调查实验,发现在水中添加某些化学成分不仅可以加速漂洗时间,而且可以最大限度清除杂质和污垢。运用这一工艺处理后的笔毛,爽滑平整,甚至可以免掉原先必不可少的手工梳理一道工序,从而大大提高劳动效率。尤其是对高档猪鬃笔毛的处理,在经过高温蒸煮并使用特殊化学溶剂浸泡后,笔毛会自然收缩成环状(即所谓Interlocked),不仅吸墨性能增加,更可以在若干次反复使用后仍然保持收拢的峰型。可以断定,这一技术在画笔行业的普遍运用和推广,必将大大提升中国画笔产品的档次和质量,并提升中国整体行业的实力和形象。 (二)笔管处理方面 中国笔类产品的表面处理水平明显不及国外。画笔制笔行业的电镀大多采用传统的陈旧工艺,镀层质量不能保证。目前国际上出现了许多新颖的电镀工艺,如脉冲电镀、高速电镀、复合电镀、震动电镀等,这些高新技术都可引入中国画笔制笔业的表面处理。 针对铜管表面电镀工艺而言,目前国际上计算机技术已广泛应用于电镀行业。应用计算机与近代分析技术结合,对电镀工艺进行控制。除电镀时间、镀液温度外,还对镀液的PH值、金属离子浓度,添加剂的消耗速度进行测定、调整和维护,使工艺能控制在最佳状态,以保证产品质量,提高生产效率。 此外,目前国际上激光技术在电镀中也得到了采用。利用激光能影响镀层结构,使晶粒细化,改善镀层质量,采用计算机控制激光束运动轨迹,还可以得到预期的复杂几何图形,不采用屏蔽便可进行选择性电镀。我们画笔制笔行业也可将计算机技术、激光技术应用于制笔电镀中,从而进一步提高制笔的电镀质量。 针对铝管表面处理工艺,目前国外已研制成功不锈钢着色工艺。采用化学着色法、电化学着色法、高温氟化法、有机物涂复法,气相裂解法以及离子沉积法等工艺在不锈钢表面进行着色。此项技术也可引人我们画笔制造行业,以提高笔类产品的表面处理水平。 此外,我们还可以将金属漆涂复于铜质或铝质笔管的表面,以提高产品表面的光洁光亮度,从而达到提升产品档次的目的。 (三)笔杆表面处理方面 中国木杆的制造历史已近八十年。如今中国木质笔杆的年产量是全球之最,笔杆的品质处于世界的中游,尤其是笔杆的外观(涂料的涂布与表观性)与国外发达国家相比较还存在很大的差距。相对国际名牌油画笔外观铮光发亮,看似塑料涂层,中国的笔类产品外观短期内光泽度和丰满度等尚可,但数月后失光产生了,笔的外观再也没有原先的光亮与丰满。为提高画笔木杆外观的光泽与丰满,防止失光的产生,应当从笔杆油漆、涂料等方面寻求上述问题的解决之道。 1.封闭漆:木材均含有一定量的水分,随着环境气候的变化,它能吸收与挥发水分。虽然画笔木杆的木材经过变性处理及杆面涂布油漆,但木材的吐纳水分的本能未消失。画笔制造工艺规定笔杆制成后必须在一定时间内涂上油漆,不然就要产生质量问题。虽然笔杆已涂了油漆,由于现行笔杆底漆(配方与材料)的封闭不严密,随着水分的吐纳,木质纤维收缩,表面缝隙加大,漆膜随缝隙下陷而下陷,漆膜下陷之后导致表面不平整。因而表现出光泽下降,丰满度下降,所以应当选择一种分子量大、收缩率小、封闭性好而且抗水分渗透更好的树脂,这样就在基础上防止了木质画笔笔杆的光泽和丰满度下降。 2.底漆:底漆一般都是填充料量比较多的一类油漆,它的作用,一方面提高漆膜的丰满度,使木质的表面空隙部分得到填补,另一方面增加漆膜的厚度,提高表面的平整度,减少面漆的次数。底漆的颜填料也要求有一定的细度标准,只有当颜填料的表面积达到一定数值,才能降低油漆实干后漆膜表面的收缩量,从而保证笔杆表面的平整度。 3.面漆:面漆在木杆油画笔表面涂装中是关键的材料,面漆既为木杆油画笔五彩缤纷的颜色,又给使用者提供一种美的享受,为此对面漆提出如下要求:(1)面漆中所采用的树脂互相之间要有很好的相溶性,而且配方中所选择的溶剂要做到两个平衡:溶剂的溶解平衡和挥发平衡,这样才能降低漆膜实干时的收缩率,保证漆膜表面的平滑度。(2)面漆中所采用的颜料一定要研磨到一定的细度标准,而且要得到一个颜料颗粒分散稳定的体系(储存时的稳定性与涂布时的施工性)。如果颜料颗粒分散不稳定,随着时间的增加,颜料颗粒会出现返粗现象,这样就破坏了涂料的施工性能及笔杆表面的平滑程度,直接导致光泽的下降。需要指出的是:即使在漆膜表面用光漆罩光,一般仍不能弥补光泽度的损失,而且还有可能出现浮色发花现象。(3)面漆中尽量少用或不用填充料,因为填充料对油漆有一定的消光作用(它在油漆中仅仅起到降低成本作用),这样虽然面漆中的成膜物质增加了,但漆膜表面的光泽度有一定的损失。 4.光漆:光漆在木杆画笔中是决定外观最重要的涂料,它一方面为笔杆表面提供光亮如镜的漆膜,另一方面为漆膜提供一定的硬度。光漆的耐磨程度和抗划伤性能,同时亦是影响光泽的几多因素,光漆的光泽度与笔杆漆面的平整度有关,更与漆膜分子的结构性质有关。为此必须对光漆提出如下几个要求:(1)光漆中所采用树脂互相之间要有很好的相溶性,而且能为漆膜提供一定的硬度和透光度。(2)光漆中所采用的溶剂要做到两个平衡:即溶解平衡和挥发平衡,使所采用的树脂均处于溶解的稳定状态,而且在溶剂的挥发过程中,溶剂的混合物始终使树脂处于溶解的稳定体系,直至最后溶剂挥发完时各种树脂均能平稳地流平。这样才能保证光漆从湿漆膜到干膜的过程中始终处于一种良好的稳定的状态,而不因为光漆中某种树脂析出而导致漆膜的光泽下降。 (3)选择合适的助剂来增加光漆漆膜的手感,但同时也要考虑到上光以后的其他工艺,特别是不影响漆膜的重涂性。 5.针对其他材质的笔杆如塑料杆、有机杆等,可以采用自动喷涂及烫塑、印花等工艺,增强其表面平整度和光洁度。尤其是目前已广泛运用于汽车制造及电子产品等领域的流水线喷涂工艺,借鉴到画笔笔杆表面工艺处理方面来,可以提高产品质量,能够极大地节约工人手工劳动时间,成倍地提高劳动生产率。 三、运用高新技术改造油画笔制造工艺的主要举措 1. 2010年9月中央公布的《文化产业振兴规划》中明确要求,以创新思维带动文化企业的发展。提高创新意识,加大科技投入也是油画笔制造行业振兴的必由之路。 主席曾经提出,创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。要利用高新技术,改造传统的画笔制造产业,必须提高创新意识,提高思想观念上的创新,要用世界眼光调整和改变思维方式,审时度势,提高创新本领,在体制、机制创新的同时,要加强科技创新。科技创新已成为世界经济全球化和世界科技全球化的重要竞争手段。为此,各制造企业必须加大科技投入,必须保证将年销售收人的3%~5%用于科技创新,并不断提高这个投入的比例。 2.利用高新技术,改造传统产业,关键是人才。由于种种原因,画笔制造行业的人才流失现象很严重。要在行业内进一步造成尊重知识,尊重人才,人尽其才的环境和气氛。要千方百计留住现有的科技人才,加大对科技人员实行激励机制的力度,进一步调动广大科技人员的积极性,对现有的科技人员要加强培训,更新知识,从而促进产品开发、科技成果转化。同时要大力引进外行业甚至国外的科技人才,不断提高画笔制造行业应用高新技术的能力。 3.重视信息,利用信息,不断引进高新技术,改造传统产业。融人经济全球化,伴随着知识经济的不断升温,电子商务的不断发展,信息网络的建设和利用显得十分重要。信息资源的及时获取从某种意义上讲将决定企业的发展重点和方向,将决定企业在激烈的竞争中能否争取主动,能否立于不败之地的关键所在。从这种意义上说,信息就是财富,信息就是效益,信息就是实力。因此,我们要充分重视信息资源,利用信息资源不断地从国外、从其他行业引进高新技术,改造传统的画笔制造产业,给制笔产业以新的活力和发展空间。 科技制作论文:让课外科技小制作在“变”中闪光 当前我国中学基础教育战线上正在进行一场如火如荼的新课程改革,这种课改在很多方面就犹如邓小平同志曾经说过的“我国的改革开放政策是摸着石头过河”。这就意味着处于新课改一线的教育工作者必须不断学习、实践、总结和调整,从而使自己的教学理念和教学方式能更好地适应不断变化的教育新形势。 要做到这些,其中最重要的一点就是处于课改一线的教师们应该有一种捕捉灵感的思考习惯,哪怕是平时的一个现象、一个物体或书本中的一段话都可能是触发思维灵感的火花。例如一次偶然的机会我看到一个外国的电视节目《超级变!变!变》,看完后,我被这个看上去似乎是为了引人发笑而开设的娱乐节目深深地触动了。联想到我校课题组在中期评估中出现的一些困惑,猛然有一种豁然开朗、思维突变的感觉。 一、思想上的“变” 分析国外《超级变!变!变》节目中凸显的先进理念――做一名善于观察和思考的学习者。 1.这种节目的出发点就渗透了很多先进的理念:参赛节目不一定要有多少深厚的科技知识,只要能够选用自己身边的材料以最少的成本完成一个任务的演变过程,它可以是一个物体的演变或一个现象的展示,也可以是一个有创新的科技小制作,不管科学成分的多少或档次的高低,只要能让评委和观众在“变”中觉得眼前一亮,就都能顺利过关,甚至可以得到高分。 2.节目的评价目标上也体现了很多先进的理念:在整个节目过程中,我们看到的只有表演者的激情参与,没有失败的沮丧,没有扫兴的冷场,更没有不文明的举动。在表演台上是表演者努力、尽心、放开的展示,而且时不时地在主持人富有幽默感的激励和赞扬语句中掀起一浪浪高潮;在台下,我们看到的是穿着平易近人甚至令人发笑的,但绝对没有板着脸令人胆战心惊的评委。他们同样不时用一些鼓励性举动和肯定评价伴随着身后观众阵阵的笑语和如雷的掌声中送给台上努力的表演者,让他们自然而真实地了解自己设计的节目有多大价值。 3.该节目真正做到了面对全体公民:其广泛程度令人吃惊,在参与的表演者中,既有富有创造精神的主流年轻人,又有很多热情且极为投入的儿童,甚至有老态龙钟但热情不减的老人,这不仅体现了这种节目的全民参与性,而且展示了老一代与新一代在创新理念上的传承和发展。 4.参与者的团体协作精神让人敬佩:在参赛的节目中,既有一个人的创新火花,又有两、三个人的小配合,甚至有七八个人的共同表演。表演分工和难度存在很大差异,但在表演过程中这些大大小小的参与者们所体现出来的责任性与团体合作性让人吃惊。在表演中不管你处于哪个环节,有可能是观众关注的,也有可能是观察始终都不能看清脸的配角,但他们从不在乎角色的重要程度,也不在乎观众是否关注自己,他们只在乎团体的参赛节目能否获得成功,这种团体合作精神正是新课改中的一种努力目标。 二、行动上的“变” 反思课题研究中的困惑,调整研究理念和方式――做一名思考和实践相结合的实践者。 反思这些《超级变!变!变》中的先进理念,我想到了我校研究课题《课外科技小制作与创新教学》在实践中出现的一些困惑,终于得到了解决: 1.在活动目的上要“变”:活动设计中应充分考虑学生,尤其是农村初中学生的实际情况,应以培养学生活动的兴趣和激发学生的参与意识与创新意识为主,活动中的科技小制作作品档次和科学知识成分如何是次要的,我们要倡导和实施学生主动参与、乐于探究、勤于动手的活动方式,使学生真正成为活动的主体,通过自主活动得到主动发展。在活动中要强调“促进每个学生身心健康发展”,培养学生爱科学、学科学、用科学的愿望乃至终身学习的愿望;让学生准备器材、应用相关知识真正自主设计蓝图、动手创造,并在老师的引导下从学知识走向用知识,从全盘接受老师、书本的理论到用实践验证这些理论并这些理论为基础走向创新的殿堂。 2.在培养目标上要“变”:对于将在中国土地上实现现代化的未来建设者来说,收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力,都是基本的至关重要的“看家本领”,在活动中必须集中力量认真地加以培养,否则活动的实施就与新课改总的三维目标相悖。 3.在活动方式上要“变”:课外物理科技小制作活动把课堂上所学的物理知识与实践结合,集趣味性、科学性于一体。但因为学生学习的主要是间接经验,在学习时间有限的情况下,可以考虑用听科普讲座、看科普电影、写科技小制作小论文的形式辅助小科技小制作活动,这样既发展了学生的智力因素,又有利于非智力因素的提高,还大大地丰富了学生们的课余生活,使他们在“减负”后不至于无所事事,从而真正达到了“减负”的目的,全面提高学生的综合素质。 4.在评价内容上要“变”:要更多地关注学生的情感体验和创新程度,如用小科技小制作展、小科技小制作论文评选、创新奖、学习奖、科技奖、合作奖、进步奖等评价方式让尽可能多的学生在方方面面体验成功的喜悦,从而使物理课外小科技小制作活动真正成为学生乐意参加的第二课堂。 科技制作论文:如何在小学科学课上开展科技小制作活动 【摘 要】 在小学生的所有学习课程中,科学课是一门将理论知识和实践应用完美地结合在一起的课程。科学课的学习有利培养学生的创造性思维,帮助他们初步了解这个世界的规律,激发他们自主学习和探索的求知精神,在很大程度上也决定他们未来的方向和兴趣选择。在小学的科技课上开展科技制作的小活动,是在整个教学活动中必不可少的环节,它决定了知识最后产生的效用性。考虑到小学生的学习特点和年龄特点,在开展科技制作的活动时,应该合理地安排教学的目标和过程,本文就如何在小学科技课上开展有效的科技制作小活动,来进行具体的措施探讨。 【关键词】 小学科学课;科技小制作;活动开展;策略方法 小学的科技小制作指的是,教师结合课程的一些科学知识与内容,来对里面的某一个科学制作进行模仿式的学习和实践;或者,教师给定一个课外的主题,鼓励学生开拓思维,来进行自主的科技学习和探索。在传统的小学科技课的教学中,我们可以发现教师往往很少让小学生来进行单独的动手操作,而是自顾自的将一个实验的过程或者制作的方法和学生做一个简要的概述和演示,这种单一的方式很难真正让学生提起对科技制作的兴趣,更加不易从小培养他们科学的思维和生活态度。对于小学生来说,他们对于许多的科学知识的理解还处在比较初级的阶段,因此,教师在教学的过程中,只需要把握整个活动的全局动态,要时时注意引导学生的思维而整个课堂的大部分的主权需要教师来交还给学生。笔者结合自己近几年在自己课堂上实施的科学教学的经验,谈谈其在教学过程中开展科技类小活动时的方法策略。 一、激发学生的科学探索的欲望,培养学生动手的兴趣和能力 从学生的角度出发,在科学课的教学过程中要想让实践类的小活动得到顺利、有效的开展。那么,教师对于学生的兴趣培养一定要放在所有教学策略的第一位。兴趣是帮助人们认知事物、探求真理的一个坚实基础,人们可通过培养自己对一门学科的兴趣从而进行更加深入的学习和探究。因此,兴趣是学生学习最好的老师。对小学生而言,他们天性喜欢丰富多彩的东西,对于抽象的科学知识理论的兴趣相对较低。不仅如此,他们处于低年龄段,自制能力差,注意力难集中,因此,教师在正式开展小活动以前,要适当地开展一些和教学内容相关的小活动,巧妙地设计游戏的流程,就能提升课堂的趣味性和学生的活跃度,在很大程度上激发他们对科学制作的兴趣。例如,我在教三年级的小学生学习雨衣裙子的制作时,在正式开展科技制作的环节时,我会先将自己提前制作的科技作品给学生进行展示和使用。雨衣裙子是一种简便式的雨衣制作,针对在日常的雨衣使用过程中,常常会出现雨衣的裙边被雨水黏住裤边从而打湿裤脚和鞋子的现象,我们会在雨衣的裙边加一圈泡沫的裙边,从而撑起整个裙摆,防止出现这个情况。我在课堂上演示了这个具体的状况。极大地激发了学生的学习兴趣和欲望,后来的制作过程都能处在一种十分积极、主动的状态下。 二、创建以“教师主导―学生主动”为中心的课堂模式 针对传统的小学科学教学中出现的课堂单一性的问题,我们从整个课堂的教学模式出发,创建一种以“教师主导―学生主动”为中心的课堂教学模式。所谓以“教师主导”和“学生主动”为中心的课堂教学模式,是两种教育理念和教学方式的结合。即将在明确了教师在课堂中的作用的同时,还有力地加强了学生在课堂的主观能动性。关于这个课堂模式的创建,教师主要注意教学情景的创设。 教师通过创设有趣的情境导入以及与教学科目相关的内容,来引导学生进入学习的氛围。情境导入的目的是为了给学生创造一个和谐的学习环境,明确告诉学生课程学习的知识重点是什么。然而具体的情境导入需要教师结合具体的教学实际内容去进行设计安排,在小学的科学小制作活动开展的过程中,情景的导入使得课堂的教学环节得以轻松、自然地进行下去,易于促进学生进入学习的状态。 三、提升学生学习主动性,采用分组学习合作法 分组学习合作法是将不同水平层次的学生进行合适的分配,也是在开展科技小活动时的一个不错的课堂组织方式。它的主要方式是让学生群体以小组的形式进行学习任务的完成。小组内由组长和组员来共同完成一个作品的制作,每个组员都有自己要承担的任务。例如,我教一些简易的科学模型制作时,在教学过程中我运用了分组学习合作法。让小组之间进行合作探究,这样的分组合作学习法,加强了学生在课堂上的主体性,平衡了不同学生的学习差异和水平,而且让整个教学的气氛达到一个不错的顶点,学生也体会到了合作学习的重要性。教师在这个过程中,只要把控好整个课堂的场面,在合适的时候给予学生一定的指导和意见。 在小学的科学教学中,兴趣是最好的老师。教师要采取多种多样的形式来诱发学生的学习兴趣,让整个教学过程能够充满着活力和乐趣。而学生也能够在这个过程中提升自身的学习能力、加深对知识点的理解,促使学习由被动变为主动。同时,教师要注意灵活地转换课堂的教学模式,创设合理的教学情景来帮助学生更好地进入学习的状态。利用分组合作法,让学生能在合作性的探究学习中共同、主动地发现问题、提出问题、解决问题、总结问题,从而完善自身的学习方式。当然,最重要的一点是我们必须要让学生的兴趣变得持久而稳定。也就是说要学生在学习的过程中不断地设立目标,并且鼓励学生去积极地实现自己的目标,才能从真正意义上让学生在学习上有所成就。 科技制作论文:在科技小制作活动中培养幼儿的动手能力 《指南》中指出:为幼儿提供观察、操作、试验的机会,支持、鼓励幼儿动手动脑大胆探索。陈鹤琴老先生在“活教育”理论体系中提出了方法论。即:做中教、做中学、做中求进步。在科技活动中,小制作活动成为一项幼儿喜欢的动手活动,小朋友平时在游戏活动中就喜欢把各种盒子做成一辆汽车、一次性纸杯做成一朵菊花、卫生纸卷筒做成一个小丑娃娃……而这些活动也能使幼儿手指的小肌肉很快发展起来,动作变得协调而灵活,从而也促进幼儿大脑的发展。通过提供多种材料、多种形式的小制作活动来发展幼儿的动手能力。 一、有效地“导入”,激发幼儿的动手兴趣 科技小制作活动中导入环节是非常重要的,它能激发幼儿的兴趣和好奇心,使幼儿在好奇心的驱使下,积极地投入到动手活动中去,感受科技的奥秘,从而产生“我要学”的愿望。如果我们能创设一个轻松自由的学习环境,对于幼儿主动参与科技小制作的学习过程是非常有帮助的。但是,如果在导入环节中,教师显得非常的平淡,幼儿就会觉得整节课活动是非常枯燥无味的,从而失去了兴趣,导致幼儿不愿主动去学习去动手。 如我们可以设置情境导入科技小制作活动。在开展大班科技活动《魔盒》时,我以变魔术的形式吸引幼儿的注意力,让幼儿思考:为什么老师的魔盒能成功放在桌边?让幼儿也产生制作这样一个魔盒的好奇心,有了进一步动手的欲望。将枯燥、单调的科技知识蕴含在情境中,就能使幼儿在活动中自然而然地接受科技知识的熏陶,激发幼儿的动手兴趣。再如《升降小桶》活动中,鸟宝宝掉到陷阱里了,鸟妈妈该怎样救她的宝宝呢?设置这样一个情境让幼儿想各种可行的办法,从而引出幼儿对升降小桶的兴趣,尝试去动手制作它。 除了以上这种方式之外,还可以有提供合理的材料导入活动、根据幼儿已有的经验导入活动、以游戏的形式导入活动和创设适当的环境导入活动等。只有导入环节设计得生动、巧妙,才能激发幼儿主动动手的兴趣,提高幼儿的动手能力。 二、合理的材料,促进幼儿动手能力的提高 《指南》中指出要为幼儿提供多种操作的材料。幼儿年龄小,他们喜欢摆弄任何东西,而小制作活动正好能促进幼儿的动手能力的提高。在平时的活动中,教师应根据幼儿的年龄特点及发展水平的不同,在科技区中投放不同层次水平的材料。促进了幼儿动手能力的提高。在这样的环境中,幼儿可以根据自己的水平与爱好自选材料来进行科技小制作活动。 例如:在科技小制作活动“瓶盖溜溜球”中,能力较强的孩子已经能够自己制作完成,自己拧螺丝,自己打结等,那么在科技角内,他就可根据溜溜球的特点选择其他制作“溜溜球”的材料,进一步巩固制作技能。而能力较弱的孩子则可以选择半成品进行制作,如为他们打好结的绳子等,他们的内心得到了满足,技能也慢慢有所提高。当幼儿拿着自己做成功的溜溜球互相欣赏、玩耍时,他们的脸上都洋溢着成功的喜悦,不仅激发了幼儿的兴趣,也提高了幼儿的动手能力。 三、制作活动,树立幼儿自己动手的观念 科技小制作活动主要树立一下自己动手制作的观念。激发幼儿自己制作的欲望。在活动中。如果教师看到了幼儿有了一点点的进步的时候,就需要及时表扬。让幼儿有获得成功的体验。这样幼儿就会非常有信心。推动幼儿自己动手制作的欲望。动手操作的能力也能够得到相应的提高。 在小制作活动中,幼儿也需要老师的热情鼓励与积极参与。我国著名教育家陈鹤琴先生在讲到孩子心理特点时也指出“小孩子是喜欢成功的”“小孩子是喜欢称赞的”,可见鼓励的作用对幼儿有多么重要。当幼儿在制作完一个作品后,内心一定是非常开心的,他希望与老师、同伴共同分享喜悦,也希望得到老师和同伴的称赞。此时,如果教师用否定、嘲笑的语言评价幼儿的作品的时候,幼儿一定会失去信心,会非常伤心,而反之,如果教师用鼓励的语气和欣赏的眼光来评价幼儿的作品的话,那幼儿一定会在这样的言语中体会到成功的喜悦,感受到了老师对他的喜爱,渐渐地从不想做到想做,从不敢做到敢做。 四、一日活动,强化幼儿的动手操作能力 在科技活动中,幼儿时常需要使用一些简单的技能。如:我们时常会让幼儿进行撕纸、剪纸的活动,幼儿的兴趣非常浓厚,但是由于刚接触剪刀,他们都非常想剪好,可是越是心急,孩子们就越是剪得不好,一条直直的线被他们剪得歪七扭八的,但是,我并没有怪任何一个孩子,而是提醒他们:“小心一点,当心别剪到手哦。”甚至我会手把手教他们。这样慢慢练习了之后,幼儿的剪纸能力也提高了不少,一条直直的线也基本都能剪出来了。在平时的活动中,幼儿还会使用到糨糊、双面胶等常用的工具,通过这种方法,我们让幼儿掌握了一些基本的制作技能,强化了幼儿的动手能力。在科技角中,我们也提供了各种工具,让幼儿自己去摆弄、去尝试、去发现,在不自觉中就提高了幼儿的动手操作能力。 幼儿的动手能力不是一天两天就能提高的,我相信,只有在平时生活中不断培养幼儿的自主动手能力,幼儿才能创造出新的事物、新的方法、新的思路,并不断丰富他们内在的精神世界,创造出新的生命历程。 【作者单位: 昆山市西湾幼儿园 江苏】 科技制作论文:电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用 随着计算机多媒体信息技术的发展,电教手段也逐渐被应用到教育教学中。所谓的电教手段,意即电化教育手段,它是一种利用电化媒体的方式来开展教学活动的方法,其主要方式包括:电子计算机、投影、电影、幻灯、录音等。在一定程度上促进幼儿的发散思维,提高幼儿在科技制作小活动中的创新探究能力,是值得提倡并加以推广的。 一、电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用探究 教学案例一:自制传声筒 1.创设情境,成功导入 导入在整个教学活动中占有重要地位,一次成功的导入可以有效激发学生的学习兴趣和学习欲望,幼儿教学亦不例外。幼儿园科技制作小活动教学中,教师可以借助电教手段,利用其图文声像并茂的形式来为幼儿创设情境,从而实现教学内容的导入。就“自制传声筒”的科技制作教学活动而言,上课之前,教师可以通过播放幻灯片的方式为学生展示不同类型的传声筒,然后问学生:“这些图片好看吗,你们知道它的名字吗?”幼儿会根据自己的认知经验做出回答。接着,教师为学生播放两个人利用传声筒传声的动态画面,并配备相应的声音信息,然后问学生:“你们想不想自己动手制作一个传声筒呢?”这时,幼儿受好奇心的驱使,会给教师一个肯定的回答,教师的导入目的也达到了。 2.分组合作,情境化教学 这个过程中,教师可以让学生进行自由组合,两个人一组来完成这次的小科技制作。首先,材料展示。利用电子计算机和投影为学生展示制作材料:线、两个纸杯、一个起子,并把材料发到每一组学生的手中。其次,播放录音。先利用计算机为学生展示制作方法的文字信息:①用起子在杯底钻一个小孔;②拿出线,分别穿过两个杯底的小孔,打上死结。为了加深幼儿对制作方法的记忆,教师要利用声、文结合的方式,把制作方法用录音的形式让幼儿再听一遍。接着,合作实践。传声筒制作成功后,教师把传声筒的玩法用影视动画形式为学生进行演示,并适当进行解说:两人分别拿着一个纸杯,一人把耳朵对着传声筒,一人对着传声筒说话。然后让学生以合作的形式完成科技小制作实践活动,教师并作一定程度的总结。 教学案例二:会变色的花 1.视频导入 “会变色的花”是一项科学小实验活动,它需要学生自己动手进行操作,在实践操作中,通过观察和分析。总结出一定的科学小知识。在此之前,教师要利用一定的方式把幼儿的思维引入到这个科学小实验活动中,这就需要采用一定的方式进行知识导入。就“会变色的花”这个科学小实验活动而言,教师可以采用播放动态视频的方式来实现知识导入。视频中要呈现以下画面:两朵浅颜色的花,向其中一个花瓶中注入一定的液体,接着,注入液体的那瓶花的颜色发生了变化。播放视频的时候,教师要在旁边对视频内容进行解说。视频播完后,教师要问学生:“两朵一样的花,为什么其中一朵花的颜色发生了改变?”幼儿会根据自己所见,回答:“因为其中一个花瓶中注入了水?”教师接着问:“什么水这么神奇呢,能使花的颜色发生改变?”这个时候幼儿的好奇心就被勾起,教师也成功实现了知识内容的导入。 2.实践教学 “会变色的花”是一项科学实验活动,幼儿自然是实践的主体,教师在活动中起到引导的作用。在这项实验教学活动中,首先,材料展示。教师利用计算机把实验所需要的材料用图像的形式展示给幼儿:两朵浅颜色带茎的花,两个同样的透明瓶,蓝墨水。幼儿在对材料进行识别后,教师把相应的材料发到幼儿手中。其次,展示操作方式。对实验操作方式的展示可以先通过文字信息的展示:①注水。在两个瓶中注入相同量的水,但是其中一个瓶中要滴入几滴蓝墨水;②观察。把两朵花分别放进瓶中,在接下来的几天中观察花的颜色变化;③记录。指导幼儿对花的茎以及花朵颜色变化作好相应的记录。但是基于幼儿的认知能力有限,教师需要把其中的文字信息利用录音的方式传达给幼儿,并且教师要对此作一定程度的解说。 3.实验总结 教师在指导幼儿进行实验操作的基础上,让幼儿对花朵的茎以及花朵的颜色进行观察并做好记录,接下来教师就要收集幼儿的观察记录,并作一定的汇总,把汇总的结果用视频展示的方式呈现给幼儿。并利用图文声像结合的方式把科学小知识传授给幼儿:播放花朵颜色变化的实验操作画面,配有相应操作方式的录音。然后用声音传达的方式为幼儿展示这次的科学实验知识:茎对植物来说,具有运输水分和养料、维持植物生命的作用,是植物的营养器官。植物的茎可以由下而上把根中的水分输送给植物的各部分。实验中花朵颜色的变化就是因为花的茎把蓝墨水输送到了植物的各个部分。然后教师可以让学生利用其他植物进行验证,比如说用香菜、芹菜等植物代替花朵来做实验。 二、总结 总的来说,就幼儿园科学教育活动而言,科技小制作是必不可少的。在幼儿园开展科技小制作活动,可以增强幼儿的科学意识,培养幼儿对科学的学习兴趣,提高他们的实践操作和创新探究能力,帮助他们建构科学思维,同时,让他们在动手操作的过程中感受到成功的乐趣。电教手段的利用在吸引幼儿学习兴趣的同时,也为幼儿带来了轻松愉悦的学习氛围,增强了教师教学的有效性,是值得借鉴和推广的。 【作者单位:昆山市西湾幼儿园 江苏 】 科技制作论文:流程图在科技小制作运用中的思考与探索 科学教育从儿童抓起,是“科教兴国”国策在学前教育落实的体现。近年来,我园以“科技”为特色,围绕着“两小科技活动”制订了一系列具有我园特色的课程,以大班年龄段幼儿为主体,以科技小制作为载体,开展了幼儿看流程图、设计流程图等多种形式的科技活动。在使用各种流程图中,幼儿在活动中能自主参与,老师也不断地尝试,探索出多种适合幼儿年龄的可观察、利操作的流程图,有效地把教材和生活紧密联系起来,真正体现“从生活走向科技,从科技走向社会”的宗旨。 一、流程图在科技小制作中运用的意义 1.丰富学习内容 在科技活动中加入流程图,能激发幼儿的探索兴趣,又能培养幼儿实践能力和思维能力。科技小制作不一定强制是课程中知识的活动,只要幼儿的知识层次与能力层次允许,都可让幼儿更多地利用流程图有效地开展活动,增强幼儿的综合素质。 2.增强学习能力 依据“授之以鱼,不如授之以渔”这个道理,我们只有把课堂教学延伸到园外,使幼儿离开幼儿园后还能继续学习和探究,这样一堂活动完成并不代表就结束了,也应是一个新的开始。在活动的开展中,我们可以引导幼儿采用看流程图、设计流程图来让幼儿在日常生活中发现与探索,记录下来与同伴一同分享。在这个活动中,幼儿是主体,老师是一位旁观者,在活动中,教师可通过巧妙的点拨引导,促使幼儿来涉猎更广阔的科学领域知识。 二、流程图在科技活动中重要作用 科技小制作的魅力正如教育家赞可夫所说,让幼儿自己提出目标,拟订行动计划,可以产生一种强有力的动机,使他们去完成既定任务,解决道路上所遇到的困难。因此,形式多样的流程图在科技活动的开展中起着更为重要的作用: 1.多样化流程图,激发幼儿学习兴趣 在幼儿科技活动中,由于每个活动内容科学原理不同,就需选择合适的流程图来开展有效地活动。比如:大班科技活动“空中缆车”,制作步骤比较简单,这时就可运用照片流程图,形象地展示,依次串联排序,让幼儿观察,他们就能看着照片来制作缆车了。但大班科技活动“会自动行驶的小船”,如果单用照片流程图来展示,最后一环节,教幼儿旋转螺栓不清楚,这时拍个螺栓旋转的视频加入流程图中,这样更有利幼儿自主地进行活动了。当然,也有一些比较简单的科技活动。 2.巧妙运用流程图,激发幼儿自主探索 在开设活动前,老师应考虑到幼儿的年龄特点,设身处地为幼儿设想,使流程图的环节明了化,这样的流程图让幼儿在实际操作中快乐地进行轻松操作活动。另外,在幼儿操作过程中,老师增加一些自编的操作儿歌,比如:大班科技活动“拉拉乐”中,“小小线儿洞里钻,钻过一个又一个,两个头儿打个结”――老师自编的形象儿歌让幼儿轻松学会制作拉拉乐的基本技能,通过形象语言来完成钻洞、打结环节,让幼儿在轻松自主中习得科技操作技能,获得了小制作成功的体验。这样的制作教学方式,也更受到幼儿的欢迎,激发幼儿去探索。 三、多样化流程图种类的好处 在科技活动的设计与开展过程中,流程图的种类上,分为照片、视频、实物的科技小制作流程图。这些不同形式种类的流程图具有强烈的吸引力,适合幼儿的年龄特点、好奇好动的特点。幼儿在小制作模型的制作过程中不断遇到新的问题,通过看流程图或是设计流程图来开展活动,使他们逐步感到流程图给科技活动带来的方便,从而产生求知的欲望,并获得了成功的喜悦。 多样化流程图使探究活动富有多样性、智慧性和创造性,幼儿探究的自主性、创造性也随之提高。幼儿在进行探究活动时,老师要让幼儿去选择探索的材料,将探究、思考与表达的过程给予幼儿,让他们自主地亲身经历、深刻感受。这样,幼儿才能设计出自己眼中的科技小制作的流程图,表达出当时年龄独有的探究活动的过程、方法和结果,才能亲身经历、感受、体验和表达探究活动的乐趣,全身心地投入到科技小制作活动中。 四、完善流程图,避免小问题 在科技活动中,流程图的设计与制作中拉近了幼儿与创造设计的距离,使他们的思维分散和扩展,想象力得到充分发挥,艺术和科学素养得到了进一步提高。那么在完善流程图中,我们也要注意避免小问题的存在,才能使流程图在科技活动中得以有效使用。 1.在流程图的设计上,老师应考虑流程图上图片是否利于幼儿观察操作、各个图片之间比例与实际事物的比例相匹配等。让幼儿在观看实物来设计流程图,平时还要注意引导幼儿关注一些身边常见物品,才能设计出所用材料的样子和制作相关的步骤。 2.家庭是科学教育中一片重要的天地,老师要调动家长的积极性,让家长和老师一起来关注幼儿的科学行动,和幼儿一起参加科技小制作,记录流程等,有效引导他们到园内外去学科学、用科学。鼓励家长,让幼儿带着自己的成果到课堂中来,对于每一个幼儿的制作流程图,老师让幼儿讲自己最困惑的,认为最难解决的,如果有幼儿不会,就请会的幼儿来帮助,鼓励幼儿合作、互相帮助,一起来解决流程图中出现的问题。 通过一次又一次流程图在科技活动中的使用,在我们不断地完善中,这样的科技制作活动,幼儿能自己看流程图、自己为小制作来设计流程图,幼儿的主动学习被充分调动了起来,在做做玩玩中,幼儿已不知不觉地开启了探索科学原理和想象的兴趣之门,更全身心投入到这样的科技教学活动中!
热处理论文:建筑节能外围保温隔热处理技术 摘要:分析了传统节能外围保温隔热处理施工技术所存在的问题隐患及节能外围保温隔热处理施工技术的实质性运用方式,提出了拟定节能外围保温隔热处理工程施工技术的运用方案。 关键词:建筑节能;外围保温;隔热处理;施工技术 节能理论作为重点内容,被引入多数工业建筑之中。源于节能措施较为广泛,施工单位应汲取理论要点,并依据要点内容待施工项目进行分析,而后,根据项目所需,开展技术事项的运用,以充分保障建筑建造品质,以及节能目的,逐步完善建筑物建造工作。节能技术的发展周期较为漫长,其中,待技术分析便耗费较长时间,但是,随着外围热处理施工方式的不断延伸,待其相关技术的逐步运用亦赋予成熟化。因此,待过去几年间,研究人员针对节能技术的不断探索下,该技术获得明显进展,并且,改善了诸多热处理相关的隔热问题事项,在新型节能技术的运用下,该项目工程的施工内容得到质的提升。其内容在于保障建筑物的整体架构体系平衡,使之建造后内部空间得到优质改善。 1传统节能外围保温隔热处理施工技术所存在的问题隐患 1.1材料选取导致技术偏差呈现 建筑物的部分施工用材料相较一般构建较为严格,首要针对材料质地进行严格审查,而后待材质数值进行详细分析,经分析结果判定材料结构是否合乎工程运用规范,如若偏离,便可致使工程工艺受损,且施工品质亦同期波及。碍于现阶段节能相关技术类目众多,导致实质性进行施工期间,无法选取最具优势的技术开展施工内容。针对建筑的保温隔热施工事项,应将重点置于材料,材料质地紧密关联着节能技术的运用,如若材料质感偏低,便会造成技术运用失效,在造成时效延长同期,亦会致使工程建设方向呈现偏差。并且,在部分情境下,技术运用不规范,也会导致工程建设问题隐患呈现。 1.2施工规程偏离初始设定内容 实践施工事项是保障施工依据的关键,然而,传统技术要求颇为严格,导致从事相关技能工作者少之又少,专业技术人员缺失下,热处理作业内容无法得到完善。部分能力不足的工作者,因自身技能偏差原因,导致的作业事故不在少数。由此可见,其危害性十分严重,不仅会造成人身安全危害,同时也会因理论不足,引发施工后隔热基准于原定内容相差甚大。 1.3施工后的安全问题难以保障 建筑节能外围保温隔热处理,一般是将高效隔热保温材料粘贴或涂抹在建筑的外墙面,受施工技术,自然环境如冷冻、风雨需电、地震、火灾等因素影响,这些保温隔热材料容易发生脱落,不仅会影响到整个保温隔热体系的性能,还会形成大的安全隐患。尤其高层建筑外墙面,脱落现象一旦发生就很容易伤及无辜造成伤亡事故。 2节能外围保温隔热处理施工技术的实质性运用方式 2.1技术运用基础原理分析 对施工过程中各个技术要点逐一进行剖析是非常有必要的,建筑节能外保温隔热体系的基本原理是在利用保温与隔热材料的高效性能,来减少室内外的热传递作用,基本施工操作,是将保温隔热材料粘贴或涂抹在建筑的外围墙面,来保持建筑内的温度,达到高效节能的目的。 2.2材料选取方式 随着新型保温隔热材料的不断研发与革新,紧跟时代步伐是非常有必要的。作为整个节能工序的重要环节,材料的选取直接关系到整个建筑体系的保温隔热效果。多次实践证明,不定形的复合浆体保温隔热材料,可以有效避免传统材料所出现的种种问题,其导热系数低,可进一步提高建筑外围的保温隔热效果,与此同时,材料还具有防火功能,安全耐用,可满足不同条件的需求。 2.3节点部位处理技术 在建筑外围保温隔热处理过程中,由于建筑墙面门窗四角常易出现裂缝,如果处理不当,会导致这些部分的保温隔热涂层受自然因素或其他因素影响而发生龟裂或脱落,从而影响节能效果。应利用板材本身所具有的柔韧性,将板材的接缝与四角裂缝错开,加一块玻璃纤维网格布与门窗角平分线成90°放置、贴在最外则,加强外围保温隔热,抵抗结构的裂缝,加强保护层的抗开裂能力,从而有效解决墙面门窗四角裂缝导致的保温层裂缝问题。 2.4保温隔热体系技术操作规范 在界面处理上必须彻底,否则会影响保温隔热材料的粘结强度。针对抗裂砂浆设计,要确保材料层面防水性,避免在雨天施工。此外,需利用阻燃材料对保温隔热层做防火隔离设计,以确保整个保温隔热层的安全性。 2.5注意施工环境影响 外围保温隔热处理一般受需电、地震、冷冻等自然环境影响较大,因此在施工过程中,也需要考虑自然因素的影响,不能盲目施工,在天气恶劣的时候,要停止施工,一般应该选择在背风面,以及天气比较湿润的时候施工,这样可以有效降低高温和风对保温隔热材料的影响。 2.6对施工人员培训与施工过程的监管 作为一种技术性的工作,整个施工质量直接影响到建筑的保温隔热耗能,从而影响整体建筑体系的节能作用。因此,在实际操作前,需要及时对施工人员进行定期的培训和考核,施工过程中还需要进行严格的监管、控制和指导。 3拟定节能外围保温隔热处理工程施工技术的运用方案概况 某高层商住小区地下室、半埋式顶盖花园、车库、架空层,住宅楼主体等,其外墙采用蒸压加气混凝土砌块和外墙保温砂浆组合的具有保温隔热功能的复合墙体,采用塑钢中空玻璃窗,且与墙体连接处全部用保温板材及防渗抗裂砂浆填塞密实,针对小区的不规则坡屋面和平屋面,防水、保温难度比较大,采用新型聚氦发泡全粘结工艺,解决了小区不规则坡屋面、平屋面的防水、保温的难题,经过大量商住用户多年使用验证,墙体、屋面保温层无开裂鼓泡、渗水等。 4结论 经实践数据表面,热处理技术的运用共分六步:其一,优先给予施工内容以理论分析,根据分析所得,开展施工基本内容事项。其二,依据项目施工的素材选取准则,开展材料采定,材料首要具有隔温性质,其次具备相应安全性,最后是必不可少的防火功用。其三,构件处理技术的运用,以充分保障涂层面隔热效能。其四,水系隔离技术的运用,加设外层砂,以保障外围施工后的隔水效果。其五,后期施工中,待现场环境细节的处理,待自然灾害施以防备。其六,施工环节事项进行全程监督,以保证项目的建造质量。未来的建筑业,需工业整体共同开展探索内容,经验的不断累积,说明外围隔热技术即将发挥出其最大节能效用。 热处理论文:工程材料及热处理课程教学改革 摘要:《工程材料及热处理》作为机械类专业的必修课,存在内容多、课时数少、学生兴趣不大等问题,解决这些问题的唯一办法就是教学改革。本文从教学目的、教学内容与教学方法等方面探讨了该课程教学改革方案,在教改基础上选择Authorware作为开发平台,开发了便于操作和学生听课的CAI课件,并且根据教学实践,指出了在CAI课程教学中的应注意事项。 关键词:工程材料及热处理;教学改革;CAI课件 《工程材料及热处理》是机械工程类各专业的一门学科基础课,课程教学内容涉及面广、工艺性强、基础理论抽象、概念多。传统的课程教学中,在理论和基本知识方面教学时数较多,课堂教学以教师讲解为主,辅以少量照片以及黑板上画图等方式,既难以描述清楚微观状态,对于非材料类专业的学生其实用性和实际效果也不好,学生普遍反映学习枯燥、难以理解,影响学习效果和教学质量。随着教学改革的深入,新的知识不断增加,学时却在减少,我校《工程材料及热处理》课程教学学时为32学时,这对该课程的教学提出了新的要求。虽然现在MOOC、SPOC等教学方式正在兴起,但对教师和学生都有较高的要求。一个好的CAI课件可以实现传统教学所不能实现的灵活、形象、生动的效果,能显著加大课堂教学的信息量,增强教学内容的趣味性和吸引力,调动学生的学习热情,提高教学效果[1-4]。根据笔者多年的教学经验和CAI软件开发,本文对《工程材料及热处理》课程的教学改革进行了探讨。 一、课程教学改革的探讨 (一)教学内容的改革 《工程材料及热处理》课程的教学内容基本上是材料工程类专业所学几门主要课程的浓缩,教师往往以对材料专业学生的教学思路来进行讲授,对材料的内部结构与村料性能之间的关系讲解的较深。但对机械类专业的学生来说,他们毕业后的工作主要不是去挖掘材料性能的潜力,不需要深入研究获取材料性能的工艺问题,他们从事的主要是产品设计及解决产品制造过程中的工艺问题。因此,机械工程类各专业学生与材料工程类各专业学生对材料知识的要求,不仅深度上有差异,而且侧重点也应该完全不同。他们对各类材料的性能特点与适用范围只需要一般性的了解,侧重点是能够正确地选择材料,合理地选择加工方法和制定加工工艺路线,要求掌握各类零件在不同服役条件下的失效方式,并且根据服役条件、失效形式对材料使用性能的要求以及工艺性和经济性的要求,通过分析对比来选用材料。在市场经济的社会中,对学生实用性的要求显得更为重要。 (二)教学方法和手段的改革 《工程材料及热处理》课程涉及内容广泛,要在32学时的时间内获得好的教学效果,靠“教师机械灌输、学生被动接受”的传统方式是不行的。首先在课程的一开始就要能吸引学生,使他们产生学习该课程的兴趣。“绪论”是课程的第一课,因此很重要。在教学中我们发现,学生对新材料及其应用的内容较感兴趣,而这部分我们只作简介,因此将这部分内容放在绪论中进行。又如在绪论中,我们通过齿轮的生产过程,引出材料改性工艺与机械制造之间的关系。通过绪论内容的增补,既拓宽学生的视野,又能使学生对本课程产生兴趣。教师讲课时,如果只顾自己讲解,学生很难理解,更不会分析。在讲课要时经常提出问题,让学生回答,要启发学生进行思考,让学生开动脑筋想问题。如以拔丝加工工艺路线作为示例来分析思考塑性变形和回复与再结晶时的组织与性能变化及回复与再结晶退火的作用,同时还引出拔丝模具的设计应注意事项。在课外作业上,不要采用可以从书上直接找到答案的习题,要让学生做综合性分析思考题。教师要指导学生怎么去分析问题而不是只给出答案,要充分发挥学生对知识的综合运用、分析与创造性思维的能力。通过不断的积累,从而提高学生分析问题解决问题的能力。 二、课件的制作 CAI课件要根据使用目的和使用的具体情况来设计。从使用的角度应具有易用性、便捷性、开放性。在使用PowerPoint制作的许多课件中,采用的是顺序式的流程,很不方便。我们利用Authorware软件开发了Windows风格的下拉式菜单结构课件。图1a)为程序运行后的菜单界面一角。当选择某一菜单项后,主窗口中显示相应的内容,如图1b)。在教学过程中,有时需要将其他章节某一处的内容调出来,通过菜单选择非常快捷,从而方便了教学。屏幕教学就相当于屏幕版书,因此屏幕上的字数不能太多,而且也不能太花俏,以便于学生记笔记,因此,软件采用Windows界面,界面简洁,除了菜单外,只有几个页面跳转按钮,功能一目了然,教师操作也方便。但版书少了,大量的内容靠口述学生也难记忆,因此采用了许多文本按钮,当鼠标移到这些文本按钮上变为手形后,点击即出现详细内容,既可便于学生课堂记忆,也可用于自学。为了使学生获得感性的认识,课件中列举了大量的动画和录象,因为在课堂上不可能全部都播放,而且有些需要讲解,为了获得更好的效果,需要控制播放速度和暂停,因此采用自行设计的动画和录象程序,只要通过文本按钮点击就可调用。课程中有许多金相照片和图象,也采用自行设计的程序调用,图象是保存在专门目录里的,只要将文件名设为图号即可调用,便于扩展。 三、教学实践与思考 课堂笔记是很重要的,除了帮助获取知识外,还能使学生集中精神听课。CAI教学由于不要版书,教师讲课进度较快,而且信息量大,会造成学生来不及记笔记,这一点在其他高校的调查中也有同样的反映[5-6]。但如果学生整堂课都在记笔记,就少有时间去思考,笔者认为可以对记课堂笔记的方法作一些改进,教师将讲义精练了以后做成带有提问的“笔记”印发给学生,学生上课时只要在相应的地方做标记,同时根据教师指点做必要的补充和注释,这样就有更多的时间去记忆和思考。但这种方法在上完1-2次课后教师就要像检查作业一样去检查,以免学生对“笔记”产生依赖。当然,这种方法还有待实践去验证。应用CAI的目的是为了达到更好的教学效果。优秀的多媒体课件应该是教师教学经验、教学思想与多媒体技术之间的无缝结合,而不是将教学内容简单地进行媒体替换或把教学内容中不易表达和较抽象的东西通过多媒体形式形象地展示。对CAI课件的有效性可以采用一定的方法进行评价[7],最主要的应该是学生的评价,在使用中还会遇到各种各样的问题,只有通过不断的研究、反馈和总结,才能使CAI教学达到更好的效果。 作者:姜世杭 单位:扬州大学机械工程学院 热处理论文:建筑节能外围保温隔热处理施工技术研究 摘要: 建筑产业的发展越来越快,对于社会的经济影响越来越大,其对环境也有直接的影响,在建筑研究过程中所需要进行的就是建筑材料的节能化选择,使得建筑的绿化性逐渐得到发展。近年来对于南方的建筑保温的研究越来越重视,为使得在对环境不产生不利影响的基础上进行建筑的保温隔热的研究,就需要从材料上下手来达到最佳效果,因此,需要对建筑节能外围保温隔热处理施工技术进行研究。 关键词:建筑节能外围保温隔热处理技术 施工技术 研究分析 随着低碳概念的深入人心以及环保理念的全面深化,使得社会中各产业的发展逐渐往该方向靠拢,其主要的目的就是使得社会的发展与环境之间的矛盾得到缓和,进而使得社会各方面的发展趋向于稳定化,以及与持续发展原则相符合。在建筑产业方面更应如此,其主要改进的方向就是减少空调、电扇等电子产品的使用,需要采取绿色的方式来调整室内的温度,经过不断的研究发现科学环保的改进措施就是进行节能建筑材料的选择应用。本文主要探讨的就是建筑过程中应用建筑节能材料进行外围保温隔热处理施工技术的完善化研究。 1建筑材料节能外围保温隔热处理施工技术存在的问题 对于南方而言其存在的主要问题就是没有地暖,夏天温度普遍高且持续的时间长,冬天处于湿冷状态,建筑无法提到较好的保温隔热的作用,导致其必须借助其他设备来进行温度的调控。针对这一问题进行的主要改进策略就是进行建筑材料上的分析以及其施工设计的研究等,但是该应用方式在南方的发展极为缓慢,主要原因就是建筑节能材料的选择问题,建筑的设计问题,材料的构架问题,施工技术的问题以及相关人员的素质问题等。 1.1建筑节能材料的选择问题 在南方建筑的施工过程中对于建筑节能材料的选择存在的主要问题就是选取的材料不科学以及不适用,与南方的气候合适度不高,导致易出现各种意外以及建筑的稳定性无法保证,建筑的保温隔热效果弱化等。具体体现就是选取的建筑节能材料主要就是建筑过程中的实际应用例子,其对于例子的使用地点以及使用条件的分析较为匮乏,在该种节能材料的使用过程中没有进行进一步的分析,导致其的实用性得不到体现,其会导致的后果就是由于材料的选择不合理而出现由于承重能力范围的不确定性导致危险的发生。 1.2建筑的实际情况探究以及设计问题 建筑节能外围保温隔热处理施工技术中还存在的严重影响其发展以及更新的问题就是设计问题以及实际情况探究的问题,主要就是在设计过程中,由于对于其设计环境的信息获取量不足,导致其的温度变化范围、湿度情况以及具体气候变化情况等的考虑不足,导致所进行的施工与实际的情况出现矛盾之处,不仅使得该施工无法正常进展下去,还会进一步的导致建筑的质量以及所预期的效果无法实现。 1.3施工技术以及相关人员能力问题 施工技术的问题就是建筑节能外围保温隔热处理施工技术的使用以及发展极为有限,其使用的方式较为单一,所掌握的技术较为有限,所使用的方法以及设备等较为落后,进一步使得该方面的建筑质量处于一个较为低下的水平,导致其的发展进一步受到阻碍;导致其发展无法顺利进行的另一个因素就是相关人员的素质不高,主要包括设计人员、勘探人员、管理人员以及施工人员等,其的能力不足以及整体的素质不高,导致该施工的整体运作处于一个较为不协调的状态,进而由于发展的不平衡性,导致无法取得较大的进步。 2建筑材料节能外围保温隔热处理施工技术的改进研究 建筑产业是我国基础产业中的一个重要组成部分,主要体现就是几乎每一产业的进展与建筑产业都密切相关,建筑产业是国家的基础性产业之一,由此可见其的发展范围以及发展重要性极大,进行环保建筑的研究是有必要的。在南方一直以来所研究的重点方向就是住房的舒适性,即冬暖夏凉,其主要使用的工具就是空调,其存在的问题就是造成温室气体的排放量增加、导致环境污染严重化以及进一步恶化温度等,对于人体的健康而言也是极为不利的,其会破坏人体的自我温度调节能力以及使得人体的水分更为快速的蒸发。因此,需要进一步的发展完善建筑材料节能外围保温隔热处理施工技术。 2.1进行建筑节能材料的合理选择 选取建筑节能材料的主要准则就是改变材料选取者的观念,主要就是将设计中出现的不合理的借鉴以及参考会导致的结果进行全面合理的阐述,让其对此有一个深刻的认识,在材料的选取上投入精力,主要改进方向就是对材料的主要使用范围,即温度的控制范围以及周围的干湿度进行分析,在此基础上在进行适合的材料的筛选,主要运用的手段就是对比,进行材料效果、材料质量、材料承重范围以及材料的价格等多个方面进行综合探讨,最终获取一个最为合适的范围,必要时保留与之相似或者作用效果相差不大的方案以备不时之需,尽量做到不影响施工进程。 2.2进行科学的设计 进行科学设计的主要方式就是将其设计地点的海拔、地势、地形进行详细的勘探,对该地的气候变化、天气的衍变、各种时节具体的气候情况、温度的具体变化范围等进行详细的分析,在此基础上在根据所选取的材料,所规划好的房屋构架方案进行进一步的结合分析,在此基础上进行设计,其设计的主要效果就是将保温隔热的效果具体化以及实际化。 2.3进行施工技术的研究以及相关人员的能力锻炼 对施工技术方面进行的主要研究就是引进先进的设计理念设计方案以及设计手段技术等,在此基础上结合实际的发展需求以及发展现状进行分析,同时进行的就是对相关人员进行该方面专业人才的技术辅导,使其的能力能够在具体的实践过程中逐渐提高。 3结束语 建筑节能外围保温隔热处理施工技术在南方的实际发展过程中存在的问题较多,对此进行发展的主要方案就是将其存在的问题采取具体的措施改进。 作者:施华斌 单位:福建省龙津建筑工程有限公司 热处理论文:建筑保温隔热处理技术研究 保温隔热处理中,材料的选择以及工艺技术的实施,直接影响到整个建筑的节能效果。在建筑外围保温隔热施工过程中,受施工技术的不成熟,监管不严格,材料选取的不恰当等因素影响,使得保温隔热材料的应用性能不能发挥出最佳状态,建筑外围保温隔热作用与理想效果相差甚远。比如说,建筑节能外围保温隔热处理中,常采用泡沫塑料作为外墙的保温层,这种材料极易燃烧,危险系数较高。 关于建筑节能外围保温隔热处理技术体系,我国建筑部颁布了多项相关标准。作为一种技术性工作,建筑外围保温隔热处理工作,也需要施工人员具备相应的技术能力,稍有不慎就会严重影响工程效果。但从实际实施情况来看,施工技术规程在实际的施工中并未得到妥善遵循,理论要求的标准与实际情况间的差距依旧很大。建筑节能外围保温隔热处理,一般是将高效隔热保温材料粘贴或涂抹在建筑的外墙面,受施工技术,自然环境如冷冻、风雨雷电、地震、火灾等因素影响,这些保温隔热材料容易发生脱落,不仅会影响到整个保温隔热体系的性能,还会形成大的安全隐患。尤其高层建筑外墙面,脱落现象一旦发生就很容易伤及无辜造成伤亡事故。 施工过程中的技术探讨 近几年,建筑能耗在我国各项能耗中所占据的比例相对较大,随着可持续发展要求的提高,对建筑产品进行节能改造是非常有必要的。作为建筑工序中最为有效的节能方式,在建筑中展开外围保温隔热处理,不仅可以减少对空气的污染指数,还可以有效利用能源减少能耗,其应用前景广阔,社会经济效益高。结合我国建筑节能外围保温隔热处理施工技术中存在的一些问题,对施工过程中各个技术要点逐一进行剖析是非常有必要的。 1原理分析 建筑节能外保温隔热体系的基本原理是在利用保温与隔热材料的高效性能,来减少室内外的热传递作用,基本施工操作,是将保温隔热材料粘贴或涂抹在建筑的外围墙面,来保持建筑内的温度,达到高效节能的目的。 2材料的选取 随着新型保温隔热材料的不断研发与革新,紧跟时代步伐是非常有必要的。作为整个节能工序的重要环节,材料的选取直接关系到整个建筑体系的保温隔热效果。多次实践证明,不定形的复合浆体保温隔热材料,可以有效避免传统材料所出现的种种问题,其导热系数低,可进一步提高建筑外围的保温隔热效果,于此同时,材料还具有防火功能,安全耐用,可满足不同条件的需求。 3节点部位的处理 在建筑外围保温隔热处理过程中,由于建筑墙面门窗四角常易出现裂缝,如果处理不当,会导致这些部分的保温隔热涂层受自然因素或其他因素影响而发生龟裂或脱落,从而影响节能效果。因此,在粘贴板材时,应利用板材本身所具有的柔韧性,将板材的接缝与四角裂缝错开,加一块玻璃纤维网格布与门窗角平分线成90°放置、贴在最外则,加强外围保温隔热,抵抗结构的裂缝,加强保护层的抗开裂能力,从而有效解决墙面门窗四角裂缝导致的保温层裂缝问题。 4保温隔热体系技术操作 ①在界面处理上必须彻底,否则会影响保温隔热材料的粘结强度;②针对抗裂砂浆设计,要确保材料层面防水性,避免在雨天施工;此外,需利用阻燃材料对保温隔热层做防火隔离设计,以确保整个保温隔热层的安全性。 5注意施工环境的影响 外围保温隔热处理一般受雷电、地震、冷冻等自然环境影响较大,因此在施工过程中,也需要考虑自然因素的影响,不能盲目施工,在天气恶劣的时候,要停止施工,一般应该选择在背风面,以及天气比较湿润的时候施工,这样可以有效降低高温和风对保温隔热材料的影响。6对施工人员培训与施工过程的监管作为一种技术性的工作,整个施工质量直接影响到建筑的保温隔热性能,从而影响整体建筑体系的节能作用。因此,在实际操作前,需要及时对施工人员进行定期的培训和考核,施工过程中还需要进行严格的监管、控制和指导。 工程应用实例 笔者参与建设的某高层商住小区地下室(半埋式顶盖花园)、车库、架空层,住宅楼主体等,其外墙采用蒸压加气混凝土砌块和外墙保温砂浆组合的具有保温隔热功能的复合墙体,采用塑钢中空玻璃窗,且与墙体连接处全部用保温板材及防渗抗裂砂浆填塞密实,针对小区的不规则坡屋面和平屋面,防水、保温难度比较大,采用新型聚氨酯发泡全粘结工艺,解决了小区不规则坡屋面、平屋面的防水、保温的难题,经过大量商住用户多年使用验证,墙体、屋面保温层无开裂鼓泡、渗水等。保温隔热方面,通过小区会所楼顶的大开间会议室多年的运营记录,以上措施起到了良好的保温隔热、节约能耗的作用。 结语 合理科学的实施建筑外围保温隔热技术,可在实现保护建筑的主体结构的目标的同时,有效隔避免室内外的热传递作用,从而达到高效节能的目的。虽然我国建筑节能外围保温隔热能技术体系已经得到了一定程度的运用和发展,但相比部分发达国家来说,依然存在着一定的差距,面向未来,我们还需要进一步探索和发现,只有不断总结经验,不断实践改进和创新,才能使建筑外围保温隔热技术发挥其最大的节能功效。(本文作者:唐汝滨 单位:韶关市第一建筑工程公司) 热处理论文:热处理对食品品质的作用探究 本文作者:刘洋涛、陆利霞、林丽军、熊晓辉 单位:南京工业大学食品与轻工学院 肌原纤维粗丝中的肌球蛋白是最主要的肌原纤维蛋白。肌球蛋白由轻链与重链2个部分组成[6]。肌球蛋白轻链与重链具有不同的热稳定性,且不同种类之间差距较大,如白色石首鱼酶解肌球蛋白轻链在80℃形成二聚体,而白眼雪鱼的酶解肌球蛋白轻链则基本不形成二聚体[7]。ReedZ.H.等研究发现,鲑鱼肌球蛋白的表面疏水性在18.5~75.0℃范围内随温度的升高而升高,之后维持稳定[8]。罗非鱼肌球蛋白轻链与重链的表面疏水性在30~40℃范围内都呈上升趋势,其中重链到达70℃之后近似稳定,而轻链虽呈上升趋势,但变化不大[9]。箭齿鲽肌球蛋白的表面疏水性在20~65℃范围内持续增加[10]。蛋白质分子的表面疏水性可能与形成蛋白质分子的氨基酸残基的疏水性有关。肌球蛋白的表面疏水性发生变化说明分子内或分子间的疏水作用力发生了改变,达到一定程度后必然导致蛋白完全变性。VisessanguanW.等观察到肌球蛋白的α-螺旋在15℃条件下开始展开,并一直持续到65℃[10]。这与肌球蛋白表面疏水性的变化有相同变化趋势,可能是蛋白质结构的展开使得更多的氨基酸疏水性残基暴露的原因。鲑鱼肌球蛋白总巯基含量在18.5~50.0℃范围内保持稳定,超过50.0℃后开始下降。表面活性巯基含量则随着温度从18.5~50.0℃升高而逐渐增加,超过50.0℃后则表面活性巯基及总巯基含量均减少[8]。但箭齿鲽肌球蛋白表面活性巯基含量在20~30℃内显著减少,在30℃之后稳定[10]。肌球蛋白表面活性巯基含量在低温加热的条件下因蛋白质结构的展开可能会有所增加,在一定温度范围内可能因为表面活性巯基结合形成二硫键,从而造成其含量下降。 肌球蛋白与肌动蛋白在三磷酸腺苷ATP供能或死后僵直的情况下可结合形成肌动球蛋白。肌动球蛋白的热稳定性与肌球蛋白的热稳定有密切的联系,且在一定程度上又有所差异。肌动球蛋白的表面疏水性随加热温度的增加与肌球蛋白相类似,并可能都是由于蛋白质二级结构,如无规卷曲的展开造成的[11],且其展开速率会因温度的升高而加快[12]。蛋白质结构的展开与凝聚可能导致其特性的改变。如马鲛鱼肌动球蛋白在加热过程中黏度与Ca2+ATP酶活性均显著降低[13],罗非鱼的肌动球蛋白在42和45℃热处理条件下产生聚集物[14],八线马鲅肌动球蛋白则在40℃以上条件下形成不溶性聚集物[15]。罗非鱼的肌动球蛋白在产生聚集物时表面活性巯基含量出现最大值,并在95℃加热条件下减少至50%。与此同时,总巯基含量随温度的升高而减少[14]。八线马鲅的表面活性巯基含量在50℃以下随温度的升高而升高,之后开始下降,在高于50℃条件下有二硫键形成[15]。在45℃以上的热处理中,肌动球蛋白多以非共价键形成聚集物,超过75℃则多以二硫键形式形成聚集物[14]。 肌浆蛋白的组成较为复杂,其中主要包括具有生化特性的各种酶类和赋予肌肉颜色特性的色素蛋白[16]等。在高温条件处理下酶会因变性失活,但在低温加热条件下,部分酶类将保留一定的催化活性,如55℃热处理后鱼肉中仍可检测出蛋白酶活性[17];且经55℃加热10min,鱼肉中磷酸酶的活性仅降低为原来的10%[18]。低温加热处理过程中的酶催化反应必然会引起鱼肉组成和品质的变化。肌红蛋白是主要的色素蛋白。不同结构的肌球蛋白具有不同的热稳定性,ThiansilakulY等通过动电势分析测得东方小头鲔肌红蛋白的等电点为5.25,氧合肌红蛋白与高铁肌红蛋白的变性温度分别为61与60℃,即60℃以上的热处理会使肌红蛋白发生变性[19]。在达到肌红蛋白变性温度前,伴随温度的升高和加热时间的延长,氧合肌红蛋白变得更易氧化和构象变化,而高铁肌红蛋白却出现变稳定的趋势。此外,有研究表明肌红蛋白会引起肉制品中脂质氧化[20],罗非鱼肌红蛋白具有促氧化能力,在45℃以下的热处理对其促氧化能力不受影响,但更高的温度则会导致其促氧化能力的降低。高铁肌红蛋白的促氧化能力在68和90℃条件下相差不大,而氧合肌红蛋白的促氧化能力受温度的影响则较大[21]。因此,低温加热不能有效防止因肌红蛋白引起的脂质氧化,反而可能因温度的提高加速脂质氧化。 肌基质蛋白是主要的结缔组织蛋白,其中最为重要的便是胶原蛋白。胶原蛋白的含量与鱼肉的质地有一定联系,低胶原蛋白的鱼肉较为柔嫩[22]。胶原蛋白会在加热过程中溶解或解链,对鱼肉质地产生影响[23]。 热处理必然导致鱼肉脂质的氧化,其中不同的热加工形式对鱼肉脂质具有不同的影响,如在油煎过程因C16∶0、C14∶0和C22∶0的损失造成饱和脂肪酸含量损失70%,罐装过程3种脂肪酸损失40%。在微波加热过程中因C24∶1含量的增加,使得单不饱和脂肪酸含量增加38%[24]。但微波加热过程中游离脂肪酸含量会显著减少,共轭二烯烃的含量增加,过氧化值减少[25]。ω-3不饱和脂肪酸在热加工过程中损失较大[24]。鱼肉脂质的过氧化值在烟熏过程中减少,在油煎、烘焙、烧烤加工中则会增加。在多种热加工中都会导致TBA(硫代巴比妥酸)值增加[26]。 鱼肉综合品质受热的变化主要表现在质构特性、颜色等方面。适当的热处理对鱼肉质构特性和色泽具有提高作用。如30℃处理的鲤鱼具有最好的食用品质[27],热处理的新鲜草鱼在硬度、脆性、弹性和咀嚼性方面都好于生鲜草鱼[28];在60~100℃热水处理中,熟肉的硬度、凝聚性、弹性和咀嚼性较生肉提高,升高温度有利于上述质构指标的提高[29]。但品质特性会因鱼肉种类的不同而产生不同的变化,如对虹鳟在30~70℃范围内进行热处理,发现伴随温度的升高其亮度显著增高,硬度增加[30]。但是通过对鲍鱼沸水蒸煮3h后观察,发现无论是垂直切片还是交叉切片获得的肌纤维与生肉肌纤维相比体积都相对较大,而弹性和抗拉强度则相对减小[31]。加热会使鱼肉中部分蛋白分解[32],结缔组织被破坏,从而提高咀嚼特性,在此过程中胶原蛋白的分解与凝胶作用可能会使鱼肉发亮[33],提高色泽。KongF.B.等使用121.1℃油浴对鲑鱼加热发现其嫩度变化分为快速韧化、快速嫩化、慢韧化、慢嫩化4个阶段,在此过程中当85%以上胶原蛋白溶解时剪切力同时达到最低值,并发现蒸煮损失和皱缩面积与剪切力改变有显著关联[34]。热处理使鱼肉蛋白疏水区域暴露,蛋白分子变性或形成聚集物。在此过程中,随表面疏水作用的提高则会使蛋白分子持水能力下降,水分与蛋白分子的结合被破坏,使水分更易流失,且能导致组织蛋白相互收缩,游离脂肪酸则会发生聚集或体现一定的乳化作用。但过度加热会使鱼肉品质下降[35],蛋白的过度变性,风味物质大量损失,感官特性降低,令人难以接受。 目前有关热加工对鱼肉影响的研究总体而言较少。一方面只片面研究鱼肉组成中某一种特定组分随温度变化的情况,而忽视了各种成分之间的相互影响;另一方面,如何同时保证水产品感官品质和营养品质尚未进行研究。结合目前水产加工的现状而言,水产品的热处理与冷处理研究应耦合起来,并不仅单纯地研究冷或热处理后的影响,而应复合考虑连续的冷热处理对鱼肉的影响,从而提高鱼肉的食用品质。 热处理论文:工程热处理课改实践教学分析 一、引言 工程材料与热处理课程是应用型高校机械类和近机类各专业必修的技术基础课。根据应用型高校的人才培养方案,本课程从机械工程的应用角度出发,阐明机械工程材料的基本理论,系统介绍材料的成分、组织和性能之间的关系,以及加工工艺对材料组织和性能的影响。课程的教学目的是,使学生在掌握工程材料基本理论和基本知识的基础上,具备根据机械零件的工作条件和性能要求,进行合理的选材与热处理工艺制定的初步能力。实验教学是该课程主要的教学环节之一。近年来,由于各高校专业调整和教学计划的变更,包括本课程在内的教学学时被压缩,其实验教学也受到了很大的影响,因此为了适应新的教学形势,对工程材料与热处理课程实验教学进行改革,建立新实验教学模式,以适应当前新人才培养方案和教学计划,是势在必行的重要研究课题。 二、课程实验教学改革的必要性 (一)课程实验教学的作用和地位 工程材料与热处理课程实践性强,其主要基础理论及一些专业理论都是通过实验并总结实验的规律而建立起来的。实验教学作为重要的课程教学环节之一,对于学生加深理解和掌握课程内容,了解工程材料的成分、组织和性能之间的关系,从而初步学会典型机械零件的选材和热处理工艺制定具有重要的意义;同时,实验教学也是培养应用型高校工科学生工程意识和创新思维的重要手段。对于本课程来说,其突出特点是概念多、内容杂、知识抽象,如果不通过实验教学,学生很难掌握课程的基本知识。例如,对工程材料的组织,只有在光学显微镜,有的甚至必须在电子显微镜下才能观察到其特性,这是在课堂教学中无法实现的。课程中有许多基本结论,也是建立在实验的基础上的。因此,高质量的实验教学是提高课程教学质量的重要途径。 (二)实验教学存在的问题 1.实验内容少。由于学时不足,只能开设两个实验,且两个实验之间缺少有机联系。对钢经热处理前后的组织变化没有直观的对比,学生对钢的平衡组织和非平衡组织的概念理解不透。热处理实验后,学生没有时间进行金相试样的磨制,影响了对金属材料金相分析方法的掌握和运用。 2.学生在实验中缺乏自主性。在整个实验教学中,学生始终处于被动状态,基本上是教师讲,学生照着做。这种教学方法,学生的实验能力和动手能力都得不到提高,影响实验教学的效果。 3.学生对实验教学兴趣不高。由于前述原因,使大部分学生对本课程实验缺乏足够的兴趣,主要表现在实验课前不预习,不看实验指导书;实验中操作不认真,能不动手就不动手;实验报告不规范等。此外,笔者对本课程实验教学作过一次调查,参加调查的学生分别来自机械制造专业、材料成形及控制工程专业和汽车服务工程专业,共收回调查表152份,其主要调查内容及结果。从调查结果可看出,学生对该课程实验教学不满意度很高,说明实验教学已到了必须改革的时候。这就促使我们从2008年开始,对工程材料与热处理实验教学计划、教学方法和教学模式进行了根本性的改革,摒弃传统的实验教学计划,建立新的实验教学模式。 三、课程实验教学改革的基本思路 (一)新实验教学模式的目的 在不增加课程教学学时的前提下,丰富实验内容;发挥学生在实验教学中的自主性、能动性和创新性,变被动为主动;提高学生的实验设计能力、实验动手能力和实验结果分析能力;使实验教学成为课堂理论教学的重要补充,为学生学好工程材料与热处理课程奠定基础;培养学生掌握或了解金属材料金相分析的基本方法、实验方案的制订能力及对相关实验仪器的试用和保养常识。 (二)新实验教学模式的设置原则 新实验教学模式设置的原则是:实用性、互动性、综合性和开放性。实用性就是严格根据课程教学大纲要求合理安排实验,并尽可能结合生产实际,使学生通过实验,理一步理解和掌握工程材料的成分、组织和性能之间的关系,为学习后续课程、毕业设计及在以后实际工作中正确选材及安排热处理工艺打下必要的基础。互动性是指在实验教学中,做到学生和指导教师互动,各基本实验内容之间的互动,工程材料与热处理课程与后续的各专业有关专业课程之间的互动。充分发挥学生在实验中的自主和主导作用,使学生全面理解实验教学目的要求,克服以往实验内容分散,各实验间缺乏有机联系的不足,为以后学习专业课奠定良好的基础。综合性实验是实验教学改革的重点内容。合理设置综合性实验,能使学生全面、深入地理解实验目的和实验方法,培养和提高学生制订实验方案、设计实验步骤、分析实验数据的能力。开放性是指对于大部分实验,教学计划中只规定基本要求,其实验名称、实验目的、实验步骤、实验报告格式均由学生自行设计,学生还可以自主选择指导教师,其实验主要由学生在课程教学学时外进行,通过精品课程网络实验预约系统,学生可在开课学期内任意时间进行预约,并完成实验。 (三)新实验教学模式的保障措施 为了保证实验教学改革的顺利进行,从转变教学管理机制到实验室条件的必要改善均须得到有力的保障。在教学管理方面,打破以往的课程考核模式,允许部分学生在课程考试结束后再自主完成综合性实验,然后由任课教师给出本课程的最终成绩。同时为了保证学生自觉地在课外时间完成实验,对按要求完成实验并合格者,给予适当的奖励学分,作为学生完成学校规定必须达到的任选课学分的组成部分。实验场地的扩充、实验仪器的添置以及指导教师的足量配备是新实验教学模式顺利推行的基本前提。为此我们增添了一批金相显微镜、热处理加热设备、金相试样制备设备、数显硬度计(洛氏、布氏、维氏和显微硬度计),同时还添置了金属材料熔炼炉、多功能辉光离子表面处理设备、真空加热炉、万能磨损试验机和盐雾试验机等。为了满足学生自行选择实验时间,除了增设实验员,我们采取了任课教师和实验室专业指导教师共同负责的方法,以确保实验室全天候开放。 四、改革后的实验教学方案 经过教师讨论,并吸收学生意见,新的实验教学方案分为三个模块:基础实验、金相互动实验和综合性实验。 (一)设置基础实验 利用有限的课堂实验教学时间,使学生掌握金相实验室和热处理实验室各种仪器仪表的使用方法和保养方法。增设“金相分析与热处理工艺实验仪器使用方法”实验,为学生完成开放性实验和综合实验打下基础。 (二)设置金相互动实验 该实验设计思路为:由实验室的指导教师按照实验大纲要求事先准备好各种不同组织的试样,如各种碳素钢经不同热处理后的金相试样、各种铸铁的金相试样、常用合金钢经不同热处理后的金相试样、常用非铁合金金相试样等。学生通过网上预约或口头预约,5~6人为一组进行实验。实验时每组学生保证有一名指导教师,通过不同类型试样的观察分析和对比,让学生充分了解不同工程材料及经不同规范热处理后组织的差别,进而分析性能上的差别以及造成这些差别的原因。在选取分析试样类型时,指导教师要引导学生根据自己的专业进行选取,以便为后续学习专业课奠定基础。如对于机械制造和光机电一体化专业,要侧重于对结构钢和铸铁等材料的金相分析和热处理工艺制定,而对于材料成形及控制工程专业的学生则侧重于对模具钢和低碳钢材料的分析。 (三)设置综合性实验 该实验内容包括典型零件的选材、热处理工艺的制定和操作、力学性能测试、金相试样制作、金相显微组织分析、金相照片制作等内容。由于实验内容多,时间长,学生主要利用课外时间完成。要求4名学生一组,自主选定指导教师,自行确定实验目的、实验步骤和实验方法。实验后写出实验总结或实验报告,由指导教师批阅并给出成绩。该实验可以和学生创新设计项目或科研项目结合起来完成,其成绩按一定比例计入工程材料与热处理课程最终成绩。 五、实行新实验教学模式取得的效果 经过两年多时间的实践,本课程新的实验教学模式已基本确立,并制定出相应的教学计划和实验教学大纲。新模式的运行也取得了良好的效果,从最近在学生中进行的调查结果显示,学生对本课程实验教学的满意度达到94%。具体来说: (一)提高了学生对实验教学的兴趣和积极性由于新的实验教学模式建立在以学生为本的基础上,特别是综合实验全部由学生自行设计,给学生提供了充分发挥其主观能动性的平台,极大地调动了他们的学习兴趣和积极性,变“要我学”为“我要学”,形成了良好的实验教学氛围。 (二)收到了良好的实验教学效果,促进了课程建设及教学质量的提高 为了解实验教学改革成果,最近我们对学生进行了抽查,检查内容为:实验报告、实验现场操作和卷面测试等。其主要结果为:实验报告全部规范,成绩达良好以上的比例为65%;现场操作合格率95%;卷面测试成绩合格率95%,成绩良好以上的比例为60%。实验教学效果的提高,有力地促进了课程建设和课程教学质量的提高。 (三)学生真正学到了知识,提高了动手能力、分析问题和解决问题的能力 以往学生对各种金属材料的不同状态的组织和性能只是死记硬背,以应付考试,而不理解它们之间的相互关系,所以出现课程一结束也就全部忘记的普遍现象。从最近两届学生的毕业设计来看,在零件的选材和热处理工艺制定方面的问题已大大减少,毕业设计质量上了一个新台阶。 六、结束语 要提高工程材料与热处理课程教学质量,为培养新时期的应用型创新人才奠定必要的工程技术基础,对课程内容设置、课程教学模式、教学方法和手段进行改革是迫切要解决的问题。实验教学改革是课程教学改革的重要组成部分,对于应用型高校,实验教学改革因受实验条件、课时等诸多因素影响,比课堂教学改革更为滞后,难度也更大。以实用性、开放性、互动性和综合性为原则的改革是我们对工程材料与热处理课程实验教学改革进行的初步探索,实践证明,这种实验教学模式以学生为本,使学生变被动为主动,既提高了学生的学习兴趣,又能充分发挥其主观能动作用,因此能取得较好的教学效果。 热处理论文:机械材料热处理教学革新思路 1以工作过程为导向,重视课程体系改革 1.1教学中存在的问题 传统的机械工程材料及热处理课程体系,由于追求课程内容的完整性,采用传统的教学性模式,忽略了该课程与其他课程的相互渗透与关联,导致学生工程应用能力不够,综合能力较差。因此,必须重组课程体系,以形成具有应用性、综合性及先进性的新课程体系。 1.2合理选择更新教学内容 基于我们的工作过程,在教学内容的选取上,针对不同的专业,以对综合能力的要求为依据来决定课程内容的取舍。例如,对于机械类的学生毕业后主要从事产品设计与制造工作,传统的教学只注重于材料的选择与加工环节,而在材料科学发展日新月异的今天,还应学会正确处理材料科技进展与人类文明及经济发展的关系,从环境保护和可持续发展角度评价使用材料。具体教学时,在重点介绍钢铁材料、有色金属材料及热处理等方面内容的基础上,增加了功能材料、纳米材料等反映当前科技发展成果的新型材料,使学生在校学习期间能及时了解本专业的最新科技发展现状,以开拓学生的视野。 1.3精炼课程内容,以“必需够用”为度 在工作过程中,我们提倡经典内容简练化,并不是通常意义上的删繁就简,更不是降低课程的基本要求,而是通过贯通、渗透、举一反三的方法,使学生学会思维的过程,掌握应用的途径。例如金属学原理部分的核心就是铁碳相图,在传统的教学中,通过金属与合金的晶体结构、结晶相与组织及二元匀晶相图、共晶相图,逐步引出铁碳相图。这些内容对材料专业的学生是必需的,而对机械类专业的学生来说有些并不是必需的。如果直接引入铁碳相图,把相图所需的概念结合铁碳相图进行讲解分析,一方面可较为准确地反映“必需够用为度”的教学方针,另一方面也可在较短的学时内加强对铁碳相图的理解应用。 2工作过程中采用导学式教学模式,重在引导,贵在启发 2.1导学在教学工作过程中的应用 课堂教学的创新在于最大限度地调动学生学习的积极性和主动性,因为兴趣是最好的导师。导学式教学法正是摒弃传统教学模式,向素质教育转轨的一种教学方法,体现了以“培养学生创新精神和实践能力”为主旨的教学模式,其最终目标是激发学生学习的内驱力,提高课堂教学质量与学生学习的兴趣,从而达到培养学生自学能力、实践能力及创新意识的目的。针对机械工程材料及热处理的特点,教学方法的设计应该在大纲的指引下,以课本为基础,以培养学生自学能力、实际能力、创新意识为目标,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。 2.2导学教学模式 导学模式采用课前导学,首先是对知识点的综述。使学生了解所学知识的背景与含义,建立起自己的智力模式,找到解决问题的策略,学生需要知道的、涉及该内容的详细信息和一些必要的预备知识都要反映在其中。课中导学采用只讲基本知识,少而精,要富有启发性,在此基础上把一部分内容留给学生自学,有利于训练学生的自主学习能力。授课则侧重于引导学生建立知识结构,掌握学习方法,并关注理论背景。导学的课后督导也是课程教学设计的重要内容。课外学习并不意味着教师在学生学习过程中退出,答疑和质疑就是教师参与学生自主学习的两种方式。答疑是教师向个别学生解答疑难问题,学生可以向教师提出学习中自己解决不了的问题。质疑是教师向学生提出问题,以便了解学生掌握知识的深度、学习能力水平和学习方法等情况,更好地指导学生进行自主学习。 2.3导学教学环节 导学的过程包括导入、导读、导议等几个过程。导入是课堂艺术的开始。良好的导入能集中学生的注意力,调动学生的求知欲,把他们引入探索知识奥秘的境界,为后续各环节的顺利进行打下良好的基础。导入的方式有多种,在教学中可根据教材的不同特点,采取不同的导入方式。如联想法、实验法、问题法和提问法等。导读法是提高自学能力的关键。培养学生的自学能力,使其掌握好的学习方法,是教学中的一项重要任务。在教学中要指导学生学会基本的原理及分析方法,理清知识结构,重视新、旧知识的联系和迁移,注重理论和实践的结合。导议法是课堂艺术的高潮。导议最突出的特点是运用启发式教学,以学生为主体,以教师为主导,围绕中心议题展开讨论。 3以工作过程为导向,让实践教学贯穿课程主线 3.1丰富课堂中的实验演示,工作中加强直观教学 机械工程材料及热处理这门课中,一些基本概念和规律都具有非直观性的特点,以往的抽象讲述,常导致学生对理论不理解,甚至听不进。因此,教学中尽可能想办法进行一些演示性实验,这对于提高学生的学习兴趣很重要。如讲到金属结晶的过程时,由于金属或合金不透明,无法直接观察其结晶过程,学生缺乏直观认识,对于形核和晶核长大两个过程似懂非懂。考虑到晶体都有共同的结晶规律,教师在讲述这部分内容时可借以观察其他透明物质如盐类晶体的结晶,来帮助学生了解金属结晶的过程。例如,在玻璃片上滴一滴饱和氯化钾溶液,然后放在投影仪上同学生一起观察它的结晶过程。随着液体的蒸发,结晶首先从液滴的边缘处开始,逐渐向中间扩展。结晶的第一阶段是在液滴的最外层形成一圈细小的等轴晶体,然后以这些等轴晶为核心开始向各个方向生长柱状晶。那些向液滴中心生长的柱状晶由于容易及时得到液体的补充,发展较快。晶体除了向液滴中心生长外,在垂直于柱状晶主轴的方向上还会长出二次、三次晶轴,形成了典型的平面柱状树枝晶。随着结晶过程的进行,最后在液滴的中心部位形成不同位向的等轴状树枝晶。铸锭的结晶过程和组织与此实验非常相似。通过这样一个演示性实验,可使学生在课堂上注意力高度集中,在饶有兴趣之中加深了对金属结晶规律及一些重要概念的理解。教师在教学过程中通过这种边讲授理论知识,边通过实验演示的方式,使课堂教学由教师传递信息为主的过程变成师生共同对信息再加工、接受的过程。这样可极大地增加学生的感性认识、激发学生的学习兴趣,同时可把书本知识和实际事物联系起来,使学生比较牢固地掌握课本中的基本理论和规律,教学效果可得到明显地提高。 3.2综合性、设计性、创新性的实验教学 实验教学内容和方法的改革对培养综合型高素质人才至关重要,既是实验教学改革的重中之重,也是实验教学改革的难点。为提高学生在新环境下工作的适应能力和创新能力,实验教学改革的重点是加强综合性、设计性、创新性的实验教学。机械工程材料及热处理课程传统的实验教学内容陈旧、方法单一,通常是以演示性、验证性的分散小型实验为主。我们以提高实验教学质量,形成新的实验教学模式为中心,对实验教学的类型、方法、手段及考核方法进行了探索。对原来的验证性、基本技能型实验内容进行整合、优化,增设综合型和设计型实验。实验按照课堂授课内容的顺序分阶段进行,授课初、中期做基本技能型、验证型实验,然后安排综合型实验和设计性实验。 3.3实训与理论相结合,实训中发挥理论的指导作用 在课程快结束时,通常会安排学生进行钳工实习。这时可用以往学生做的锤子演示钉钉子,结果出现钉子没钉上而锤子出了凹坑的现象,让学生分析原因,从而引出课程中的金属材料的机械性能;不同材料在铁碳状态图中的位置、组织;金属材料分类;如何通过热处理改善性能等内容。这样,实质上就把钳工实习内容始终贯穿在整个课程中,而不是孤立地作为一个内容来完成。待课程结束后再安排学生钳工实习,让学生自己选材、独立设计零件、完成零件加工,从而锻炼和检验学生对知识掌握的综合能力,强化和加深学生对所学知识的理解。 4结语 总的来说,“教学有法,但无定法”。以工作过程为导向,在教学实践中采用灵活多变的方法,激发学生的学习兴趣,必能取得令人满意的教学效果。 热处理论文:机械材料与热处理教学革新 1优化教学内容 我校所开《机械工程材料及热处理》课程总学时为48学时,内容知识面广,涉及金属学的基本知识、钢的热处理、机械工程常用金属材料(包括碳钢、合金钢、铸铁、有色金属、粉末冶金材料)、高分子材料、陶瓷材料及复合材料、机械零件选材及工艺路线分析等内容。由于教学时数的限制及材料加工技术的快速发展,《机械工程材料及热处理》无法将目前所有的新材料、新工艺及时传授给学生,必然要在教学内容上进行整合优化。依据“厚基础、宽口径、综合交叉、注重实践”的课程体系改革原则整合如下:首先,对于教材中一些理论过强、岗位实用性较低的内容进行压缩,例如,材料的晶体结构和热处理原理。其次,要重点讲授实际应用较多的材料和热处理工艺,着重培养学生合理选材和制定热处理工艺的能力。第三,为适应现代企业的发展和职业岗位的需求,要及时更新和补充新材料、新工艺和新技术方面的知识内容,例如纳米材料、真空热处理等,这样使课程体系更完整,而且能提高学生的学习兴趣。通过整合优化,本课程的教学内容既保证了《机械工程材料及热处理》的科学性、理论性和系统性,又能培养学生运用材料学知识解决实际问题的能力和创新能力。 2新增设计性实验 实验教学是教学过程的重要环节,可以帮助学生巩固和加深理论知识,实现理论和实践的有机结合,更重要的是通过实验,全面培养学生的实验动手能力、创新意识和团队精神。《机械工程材料及热处理》课程原有实验均属于简单的验证性实验,学生没有参与实验设计和实验准备,课堂上只是很机械地模仿和验证,学习积极性差,不利于科学思维的培养。为了克服这些不足,我们增加了设计性实验。设计性实验是让学生自主设计实验,可以以一个简单的零件或产品为对象,通过分析工况条件和失效方式,根据所学理论知识并查阅相关资料,选择合理的材料并确定正确的热处理工艺。在设计性实验中,学生成了主体,教师只是指导者,重点考查设计方案的可行性,并启发学生完善实验方案。实验方案可行后,学生根据自己设计的实验方案,准备好实验材料,熟悉实验仪器和设备,独立进行实验操作,最后,分析实验结果,并书写实验报告。通过增加设计性实验,充分发挥了学生的主观能动性,培养了学生的创新意识和创新精神,提高了学生的工程实践能力和综合素质,还大大提高了设备的利用率。 3教学方法改革 传统的教学方法是以教师、书本、课堂为中心的应试教学,学生在学习过程中主动性不高、学习效果差。因此,在教学中我们改变传统的教学方法,采用启发式、导入式、讨论式、案例式等多种形式的教学方法去引导学生思考分析各类问题,使学生由被动的单向接受知识转为主动的探索知识,对提高教学效果,激发学习兴趣,培养学生分析解决问题的能力起到重要作用。在教学过程中,教师要善于设置问题,引导学生积极思考和学习,通过列举形象生动、贴近生活的具体案例来讲述教学内容,丰富教学内容,例如,在讲授材料牌号时,先问学生:“自行车、汽车上的零件都是用什么材料做的?”这样,教师就能很自然引出某种材料,然后再问学生:“为什么每种零件所采用的材料不一样呢?”经过学生的讨论,再和他们一起分析零件的工作状况和失效方式,正是因为它们的性能要求不同,采用的材料也就不一样了,这就是材料的“成分、组织、性能”之间的关系,贯穿了这根主线,使分散的教学内容系统起来。同时活跃了课堂气氛,加强了学生对教学内容的理解和掌握。 4教学手段改革 (1)多媒体教学+板书。传统的课堂教学是以教师讲解为主,辅以少量模型教具以及黑板上画图等方式,难以描述清楚微观、动态的变化过程,如,金属的结晶过程,学生感到抽象、枯燥。采用多媒体教学图声并茂、形象、生动、直观,可以将微观的内容宏观化,既激发了学生的学习兴趣,加深了学生对基本理论的理解,又节省了教师的书写时间,加大课堂教学信息量,从而提高了教学质量。为此我们采用PowerPoint与Flash两种软件制作本课程的课件,但课件毕竟只起辅助作用,在课堂中起主导作用的是教师,多媒体只不过是学习和教学的一种工具,教师教学观念、教学思想的现代化,要远胜过技术手段的现代化。对于知识体系的连贯性以及一些重难点而言,还是需要进行板书教学,这样讲解起来,学生可以很清晰地知道教师的讲解思路,对于问题的理解也就更透彻。为此我们采用的教学手段为多媒体教学+板书。在使用课件教学时,教师一定要随时掌握学生的学习情况和信息反馈,根据所反映出的问题及时地给予解惑并及时调整授课方式和内容。 (2)网络辅助教学。为了便于学生课后加强对本课程的学习,拓宽学生的知识面,我们利用网络辅助教学,网络教学具有师生互动的优势,体现以人为本自主学习的特点,可以突破时空界限,延伸课堂空间。使用E-mail或QQ聊天等方式可以实现教师与学生之间的一对一的交流,当学生遇到疑难问题时可以通过发送邮件向教师请教,教师收到后可以分别做出回信解答。同时,为了让学生们感到这门课程的重要性,课后给学生布置一些与时事相关的网络作业,比如:“2008年竣工的鸟巢所用材料的牌号、性能和热处理工艺是什么?”推荐他们去中国材料网、中国模具论坛、热处理论坛等网络查找答案,然后在课堂上向全班同学汇报,这样既巩固了课堂上所讲的理论知识,拓展了学生的学习视野,又锻炼了学生的表达能力。从教学效果来看,网络教学作为教学的补充,不仅可以优化教学模式,而且促进学生自主学习能力的提高。 5考试方法的改革 课程考核是课程教学的重要组成部分,学生可以通过考试,对学期所学课程进行系统的、综合的复习;教师也可以通过考试了解学生的学习情况,检查自己的教学效果。传统的闭卷考试为了兼顾知识点的全面性,会出现许多记忆性考点,使一些学生平时不用功,期末进行突击,大量背诵应付考试。为了达到教学目标要求,培养学生综合运用概念、原理分析和解决问题的能力,我们将期末一次终结性考核成绩评定方式改革为:平时成绩(占50%)+闭卷期末考试(占50%)的考核方式。平时成绩是对学生平时学习状态的评价,包括课后作业(占总成绩的10%)、课堂提问回答(占总成绩的10%)、网络作业(占总成绩的10%)、实验(占总成绩的20%)。课后作业是根据本课程概念术语多、内容涉及面广、理论抽象等特点,要求学生经常进行训练,才能加深理解和记忆。课堂提问回答主要是了解学生对理论知识的掌握情况和锻炼学生的应变能力。网络作业主要培养学生网上查阅资料、总结和表达的能力。实验是考查学生的动手操作能力。期末考试主要考查学生的临场应变能力以及对基本知识的掌握、熟练和理解的程度,考试内容要充分体现教学大纲的基本要求。考核方式的改变调动了学生的学习积极性,促进了学生对知识的综合应用能力、分析与创新能力的发展。 6结语 课程改革是一项系统工程,环环相连,环环紧扣,不可只改其中一项,而忽略其余。我们学校《机械工程材料及热处理》课程的教学改革从2007级学生开始,通过几年的教学实践,解决了课堂上死气沉沉、学生不愿意上课的重大难题,使学生对本课程的学习由被动变主动,既掌握了本课程的基本理论知识,还培养了应用知识、分析问题和解决问题的能力,取得了良好的教学效果。作为教师,我们应不断总结教学经验、相互学习和交流,深入实践,了解本学科的前沿知识和新的生产动向,与时俱进,不断探索新的教学模式,为社会培养出更多的高素质技术应用性人才。 热处理论文:机械业热处理环保思考 1.机械工业发展与节能和污染防治的形势 机械工业对我国国民经济的发展和国防力量的增长起着重要作用,占有重要地位。然而,我国机械工业能耗高、资源消费大、污染环境严重、劳动保护薄弱和环境治理差,我国环境污染的70%是由工业生产造成的,而工业污染物中的大部分是由各种工艺装备或各类机电产品在生产运行中产生的。机械工业不仅是耗能耗材的大户,而且也是排污的主要行业之一。机械工业污染防治面临的形势十分严峻,机械制造过程,特别是热加工过程,总体来说是资源消费密集型行业,从整体上看,粗放型的经济增长方式尚未根本转变,“高消耗、高排放、低效率”的问题仍十分突出。 2.热处理生产的现状及其污染类型 目前,全国各类热处理专业厂、热处理设备制造厂、热处理工艺材料生产厂以及主机厂的热处理分厂、车间近15000家。热处理生产过程包含加热、冷却及热处理后的工件清理等多道工序,在这些工序的生产过程中排出的废气、废水、废渣、粉尘、噪声和电磁辐射使作业场所和周围环境、大气、水质等产生污染。噪声污染主要来自设备的运行,油和煤气的燃烧器、气动设备、压缩机和机械式真空泵、车间局部抽风的大风量风机、中频发电机、喷砂机、喷丸机;电磁污染主要来自感应热处理及电源设备的运行。这两种污染因污染范围小,治理相对容易。对噪声污染可采用一些低噪音设备及隔音防护;而对电磁污染可以采用电磁屏蔽降低对人员和环境的污染。热处理过程对环境影响最大污染是空气和水的污染。对空气的污染物有:燃料燃烧产生的烟尘、CO2、CO、SO2、NO2及保温材料挥发所产生的粉尘等,特别是煤、重油等一次能源的燃烧过程;淬火介质挥发所产生的CmHn、CO和烟尘等;盐浴热处理过程盐蒸发所产生的NaCl、BaCl2、NaCN、KCN等;气体表面渗碳、渗氮等过程所产生的CO2、CO、NH3、HCN等;喷砂、清洗过程中清洗液的挥发及喷砂形成的粉尘等。对水的污染主要有:淬火废油中金属氧化物以及工件淬火时从盐中带出的BaCl2、HCN等;水基淬火介质中有机物;清洗液中化学物;盐渣和废盐中NaCl、BaCl2、CN-1等;发黑、发蓝或磷化的废液体等。 3.国内外热处理节能环保现状的比较 3.1科技政策及科研组织 美国能源部2004年公布了“美国2004年热处理技术路线图修订稿”。为实现路线图目标和完成众多的重点研发项目,美国金属学会热处理学会采取了成立热处理技术研发中心,鼓励和组织全行业企业参与研发两项措施,建立“热处理高新技术中心”和“热加工技术中心”。其中热处理高新技术中心由国家能源部和其他方面提供研究资金。主要研究如何降低能耗,减少污染,减少废品和返修品,控制生产成本以及全面促进热处理行业繁荣。我国还未组建类似于美国的“热处理高新技术中心”和“热加工技术中心”这样专业化的机构来鼓励和组织全行业的企业共同参与和研发。并且,科技部和国家发改委也没有设立相关的专项基金用于支持高效、精密、节能、节材的绿色制造技术的开发和应用。 3.2生产专业化及规模化 由于历史原因,我国的热处理厂都属于大而全、小而全、不协作、封闭型企业。在一个工厂里面均设置了铸、锻、电镀、热处理、模具制造、供热采暖、运输等共用性极强的车间、工段或班组。因任务量不足、生产效率低下、设备的利用率极低造成能耗、物耗、污染增大。以中美两国热处理状况对比为例,我国的专业化热处理厂只有美国的2.86%,生产效率仅为美国的3.75%,设备利用率仅为30%,电耗却比美国高40%。 3.3热处理工艺装备 “十一五”期间随着航空、国防工业的技改和新型民营企业的兴起,热处理生产设备有了一定程度的更新,但从总体来说,热处理行业的工艺装备仍属落后,能源利用率低、浪费现象严重。应通过加大技术改造的力度来挖掘节能的潜力。先进设备的制造落后于需求,工艺材料和辅助材料质量不高、品种不全。 4.建议及措施 4.1加速中国热处理路线图的制定及组织实施 以中国热处理学会和协会为中心,强化学会和协会在热处理行业中的基础研究和先进技术应用的引领作用,在“十二五”及其远景规划设想的基础上,建议尽快建立中国的热处理路线图计划。并以中国热处理学会和协会为中心,组织国内相关研究、生产和应用单位,成立相应的研究技术中心和应用示范中心,争取在国家发改委、科技部等相关国家科技攻关、支撑计划中加大对高效、精密、节能、节材的绿色制造技术的支持,加大投入力度,设立相关基金专门用于支持高效、精密、节能、节材的绿色制造技术的开发,使中国热处理路线图的制定及组织实施落到实处。 4.2加速清洁、节能、精密、高效的热处理新技术推广应用及装备的研发 4.2.1真空热处理技术 真空加热是将工件置于正常大气压以下的负压空间的加热方法。热处理加热用的最高真空度一般不超过10-5Pa。真空加热不仅能防止工件的氧化和脱碳,而且具有脱脂、脱气、净化表面和变形少的特点。 4.2.2离子渗氮和离子渗碳技术 离子渗氮和离子渗碳是将置于低压容器内的工件在辉光放电的作用下,带电粒子轰击工件表面,使其温度升高,实现所需原子渗入表层的化学热处理方法。 4.2.3感应加热热处理技术 感应加热是利用电磁感应的原理,使工件表面产生涡流而被加热。其特点是加热速度快、易控制、工件表面氧化和脱碳少、节约能源、污染少。 4.2.4激光束、电子束、离子束表面技术与表面改性技术 (表面淬火、重熔、涂层)是利用高能束对工件的表面快速加热作用实现工件表面热处理,不产生烟尘等污染,属清洁热处理技术。 4.2.5金属镀层技术 刷镀技术、热喷镀技术、离子镀渗技术是清洁的表面强化技术。 4.2.6淬火冷却装备技术 以气淬、水淬、水雾冷却技术替代油、聚合物淬火液等淬火。在该方面研究上,上海交通大学潘健生院士、陈乃录教授等开发的淬火冷却系统具有良好的示范作用。该技术采用水-空冷却方式,可以实现截面厚度600~900mm的塑料模具钢锻件的截面硬度差小于3~5HRC。 4.3加速热处理生产的规模化 规模出效益,要彻底解决材料成形加工企业的污染、能耗问题,就应该转换厂家各自解决的观念,变为区域内集中处理。铸造、热处理、电镀行业都有同类性质问题。建议在有条件地区建立铸造、热处理、电镀工业园区,通过合理规划、合理选址,将厂点(特殊产品的配套加工除外)集中在工业园区生产,集中管理、集中治污,从根本上解决不达标排放、偷排等现象。 4.4加强法律法规建设及执法力度 加大《环保法》、《清洁生产促进法》等法律、法规的宣传和执法力度,理顺管理体制,加强污染防治工作的全面和全过程的管理;完善法律、法规和行业标准,并加强宣传和执法力度;将污染防治工作纳入地方各级政府部门工作考核的重点;充分发挥协会、学会的桥梁和扭带作用,调动广大科技人员的积极性和创造性,组织力量加强进行污染源的治理和环保新技术的科研和推广。 热处理论文:反应釜内热处理废弃塑料课程设计探讨 摘要:在反应釜内热处理塑料废弃物制备有价值的碳基材料,是废弃塑料回收利用的有效方法之一。本文介绍利用废弃塑料作为碳源在反应釜内制备各种类型的碳基材料的方法和反应原理以及在环境工程专业课程设计中的重要意义。热处理废弃塑料法初步实现环境工程专业本科生对废弃塑料资源化利用的认识与理论课程的有效结合,培养学生的创新能力。 关键词:塑料废弃物;碳基材料;环境工程 固体废弃物处理与处置作为多学科交叉的综合性研究方向,涉及生活垃圾、工业固体废物、农业废物和危险废物的处理处置与资源化、管理体系建立以及相关法规标准制定等多个研究领域[1]。该学科包括对固体废物进行管理和污染控制的处理处置技术以及对固体废物作为可再生资源进行利用的各类资源化技术[2]。课程设计是指在学校教育环境中,使学生获得的、促进其迁移的、进而促使学生全面发展的教学方案,突破了以往只注重知识、经验积累的局限,把积累、迁移、促进学生发展等多方面因素作为指标。江苏理工学院固体废物处理与处置课程设计就是根据环境工程专业特点所开展的实践教学课程。本课程对学生根据社会生活中提出的问题、分析问题、解决问题等综合能力的培养有着重要的意义,也是增强学生对本专业知识的巩固和应用的重要途径。塑料废弃物是指日常生活生产中产生污染环境的废弃塑料制品。塑料废弃物的种类较多,常见的有废弃的塑料包装、农用塑料制品如棚膜等,已经成为城市生活垃圾的主要组成部分之一,占城市固体废弃物的15%20%[3]。对废弃塑料的回收利用,既可以保护地球环境,还可以实现资源再利用,节约能源。本论文主要介绍反应釜的特点、废弃塑料在反应釜内热处理的原理及废弃塑料资源化利用,阐述反应釜内热处理废弃塑料在固体废弃物处理与处置课程设计中的重要意义。 1反应釜热处理废弃塑料的特点及其资源化利用的原理 1.1反应釜的特点 不锈钢反应釜是热处理废弃塑料的基本设备,它是由一个完全由不锈钢组成的密闭的反应空间,能够耐800℃以下的反应温度和1000个大气压的高压,可以满足一些难合成材料以及亚稳态材料特殊的合成条件。不锈钢反应在热处理废弃塑料过程中有以下特点:一是反应在一个密闭的条件下进行,反应物不会溢出,得到的产物在一个密闭的空间内冷却至室温可以防止氧化。二是在反应过程中可以形成高压的体系有利于亚稳态新材料的发现。三是反应釜可以在较高的温度和压力下进行,反应过程中产生的热量集中在反应釜内有利于在较低的温度下实现产物的形成和结晶同步完成,从而有利于减少能耗。四是反应过程中无需任何保护气体,操作简单,安全性较好。 1.2热处理废弃塑料制备碳基材料实现资源化利用的基本原理 将废弃塑料和其它原料加入到反应釜内,通过电炉对反应釜进行加热,使反应釜内的废弃塑料通过热处理形成碳原子与其它原料一起发生新的化学反应形成新的碳基材料。 1.3合成碳基材料的举例 在反应釜内热处理废弃塑料可以制备不同的碳基材料,主要包括以下部分:1.3.1不同形貌的碳纳米材料在反应釜内550℃利用氢氧化钙作为脱氟剂水热处理废弃聚四氟乙烯可以制备得到直径为140200nm的非晶碳球,如图1所示[4]。1.3.2碳复合材料在反应釜内利用废弃聚丙烯、二茂铁和叠氮化钠反应制备了铁/碳纳米管复合材料,如图2所示[5]。1.3.3碳化物纳米材料利用硫粉作为诱发剂,以硅粉作为硅源,废弃聚乙烯作为碳源与金属钠和镁在反应釜内发生还原反应制备了碳化硅纳米材料,如图3所示[6]。以过渡金属氧化物(二氧化钛、五氧化二钒、五氯化二铌和三氧化钼)作为金属源,废弃聚四氟乙烯为碳源与金属钠在反应釜内发生共还原反应制备过渡金属碳化物(立方相碳化钛、碳化钒、碳化铌和六方相的碳化钼),如图4所示[7]。 2反应釜内热处理废弃塑料在固体废弃物处 理与处置课程设计中的重要意义江苏理工学院环境工程专业开展的固体废弃物处理与处置专业课程设计所使用的反应釜内热处理废弃塑料是固体废弃塑料资源化利用的方法之一。通过设计实验方案,在反应釜内回收塑料废弃物制备有价值的碳基材料。通过设计不同的实验方案,可以实现塑料废弃物的资源化利用,制备不同类型的碳基材料如不同形貌的碳材料、碳化硅半导体材料以及过渡金属碳化物材料。了解不同类型的废弃塑料在反应釜内热解规律以及转化机理。固体废弃物处理与处置专业课程设计这门实践课程能够提高学生的动手能力,并且把已经掌握的理论知识在实践课程中得到应用,使学生的理论知识得到进一步巩固和丰富。随着生活水平的提高,高分子塑料用品需求量猛增,然而塑料用品的使用周期较短,同时由于这些高分子塑料用品在自然界中降解周期非常长,已经成为城市主要固体垃圾的之一。对废弃塑料的资源化利用可以保护环境还可以节约资源,实现可持续发展。通过固体废弃物处理与处置课程设计使学生对固体废弃物对环境的危害有进一步了解,同时使学生从理论和实际的联系中去更好地理解和掌握学习的内容,引导学生运用所学的知识分析和解决实际生活中的问题,从而可以提高学生的创新精神、创新能力和实践能力,为社会培养创新性人才。 3结语 通过设计合理的实验方案,利用反应釜内热处理废弃塑料可以把废弃塑料转变各种有价值的碳基材料,对环境保护和固体废弃物的资源化利用有着重要的意义,以上是江苏理工学院开展固体废弃物处理与处置课程设计课程的主要原因,教学实践证明,在反应釜通过对固体废弃塑料物进行处理可以制备得到有价值的碳基材料,可以提高本科生对固体废弃物的资源化利用的认识与理论课程的有效结合,提高学生的创新思维意识,培养学生的创新能力,培养高素质的创新人才。 作者:王良彪 后明兰 程庆霖 路娟娟 秦恒飞 刘维桥 周全法 单位:江苏理工学院化学与环境工程学院 江苏理工学院社会科学处 热处理论文:薄壁环锻件热处理变形模具设计研究 摘要:针对薄壁环锻件热处理过程中易发生变形问题,设计了组合式的防变形模具,热处理前将锻件放入模具,并置于热处理框中,有效解决锻件热处理变形的难题。实践证明,该组合模具不仅能够防止薄壁环锻件热处理变形,还能用于一定尺寸范围的薄壁环锻件生产。模具适用性好、结构简单、使用方便,可为类似锻件的预防热处理变形提供参考。 关键词:薄壁环锻件;热处理;变形;模具设计;应力 引言 轧制成形的薄壁环锻件,热处理过程中,由于材料发生相变、内应力释放等原因,热处理后锻件容易发生变形[1]。图1所示为薄壁环锻件结构,材料为GH141,内径ϕ1567mm,壁厚50mm,高度200mm,环锻件圆柱度为2mm。环锻件热处理后发生变形,不能满足圆柱度2mm要求。设计一副组合式的防变形模具,预防锻件热处理后变形,适用于内径ϕ1200~ϕ1900mm的环锻件生产。 1模具的工作环境与使用要求 轧制成形的模具需与制件同炉加热,且因生产的需求模具需反复加热使用[2];模具加热冷却时会图1薄壁环锻件结构发生热胀冷缩现象,故成形薄壁环锻件的模具结构必须保证模具在加热冷却时不发生松动,保证锻件的成形质量[3]。不同锻件的尺寸不同,所需的模具也不一样,如果针对不同尺寸锻件都设计专用的模具,会给模具的库存和制造成本带来巨大压力;设计通用的模具,适应不同尺寸锻件的生产需求,经济效益明显提高。 2模具设计要点 2.1材料选择 模具材料的选择需根据锻件热处理及加热温度确定;材料选择参考GB/T8492标准,按照薄壁环锻件特点,需选择可在1200℃以上工作的模具材料,为保证模具工作过程中所有零件的热胀冷缩一致,所有模具零件采用同种材料制造。 2.2支架与固紧方式结构设计 模具工作时,模具与锻件同时放在热处理框中,由料框支撑锻件与模具进行加工生产。锻件成形过程中,加热冷却时会发生热胀冷缩现象,为保证模具紧固的稳定可靠,支撑的悬臂、紧固的楔子采用同种材料制造,并且紧固零件需保证在多次反复加热冷却、表面发生氧化后仍能正常使用[4,5]。根据薄壁环锻件的结构特点,模具结构设计如图2所示,模具的支架1加工成环状,将支撑制件的悬臂2用楔子3固定于支架1上,悬臂2与制件4用燕尾槽连接,调整悬臂2的位置即可获得特定尺寸的模具。悬臂2与制件4的支撑接触可采用线接触;为保证锻件的圆柱度,避免多边形产生,模具采用6~8根悬臂。生产时,先将模具的悬臂调整至锻件内径尺寸,然后将锻件置于热处理框中,再将模具置于锻件内,最后将锻件、模具与热处理框同时放入热处理炉中进行热处理;锻件受热时因热胀冷缩变形,此时悬臂受径向力的作用,而由于楔子的紧固作用,悬臂保持原状,达到防止锻件变形的目的。楔子的紧固方向应与悬臂受力方向相同,模具工作状态如图3所示。 2.3支架与悬臂尺寸设计 支架和悬臂是预防模具变形的重要组成部分,其尺寸根据锻件尺寸而定,经分析,需使用模具防止热处理变形的锻件尺寸直径在ϕ500~ϕ1800mm,而直径在ϕ1200~ϕ1800mm的锻件数量较多,因此针对直径为ϕ1200mm~ϕ1900mm的锻件设计相应的组合预防模具变形。支架直径为ϕ1000mm的结构如图4所示。考虑紧固的需要,支架壁厚取50mm;锻件的高度在50~200mm,支架高度设计为200mm。虽然热处理变形对悬臂产生的力不能计算,但支架壁厚为50mm大于需热处理的锻件的壁厚,可以保证支架不会因受制件变形力而变形。支撑悬臂的位置需根据锻件的尺寸进行调整,其长度受支架尺寸的限制。如图5所示,为保证锻件的正常生产,悬臂长度取500mm,厚度取40mm。悬臂的支撑部分设计为弧形,与锻件为线接触。对内径不规则的锻件,悬臂支撑部分与锻件可设置为点接触,但应保证紧固稳定,否则应设计专用悬臂进行生产。2.4模具零件热处理要求模具零件用铸造方法制造而成,并按GB/T8492推荐的退火温度退火后使用;用锻造方法制造的模具零件按GB/T1221推荐的热处理工艺处理后使用。 3结束语 采用薄壁环锻件预防热处理变形模具生产的锻件有效解决锻件热处理过程中的变形问题。实践证明,该组合式模具不仅能够防止薄壁环锻件热处理变形,还能用于一定尺寸范围的薄壁环锻件生产。该模具适用性好、结构简单、使用方便,可为类似锻件的预防热处理变形提供参考。 热处理论文:热处理对TB8钛合金棒材力学性能的影响 摘要:文章介绍了紧固件用TB8棒材的生产流程,研究了热处理制度对TB8棒材力学性能的影响。结果表明棒材在750℃~830℃保温0.5h~2h,抗拉强度为800MPa~1000MPa,剪切强度大于570MPa;随后因时效温度的变化,分别可得到1100MPa、1200MPa、1300MPa不同强度级别的棒材。 关键词:紧固件;TB8钛合金;力学性能 TB8钛合金属亚稳定β钛合金,名义成分Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si,国外对应牌号为Beta-21S(UNSNumberR58210)。该合金具有优良的比强度、焊接性能、抗蠕变性能、高温抗氧化性能和耐腐蚀性能,同时经热处理可获得高强度。TB8钛合金可以在固溶状态和固溶时效状态下使用,固溶状态的使用温度为200℃,固溶后冷成型状态的使用温度为150℃,固溶时效状态的最高使用温度为550℃[1]。由于优异的综合性能,TB8钛合金已成为理想的航空航天紧固件用材料[2,3],并拟纳入GJB2219《紧固件用钛合金棒(线)材规范》修订版中。规范中固溶制度为(780~810)℃保温(0.5~2)h,空冷;时效制度为(520~560)℃保温(8~12)h,空冷。文章通过研究热处理工艺对TB8紧固件用棒材力学性能的影响,为今后该合金的工业化制备及应用提供参考数据。 1棒材制备 由于TB8钛合金含有较多的Mo、Nb等β稳定元素,铸锭采用3次真空自耗电弧炉熔炼制备,铸锭规格为直径φ580mm,化学成分见表1。铸锭在β相区经多火次锻造后,制备为直径φ150mm、组织均匀的棒材坯料,并进行了表面机加工处理。采用金相法对TB8相变点进行测定,结果为810~815℃。随后成品棒材制备并未采用传统的精锻后轧制工艺,而是采用了效率更高的高速连轧工艺。分2次将φ150轧制为直径10mm的棒材,单只棒材重量约为25kg。 2热处理结果及分析 2.1固溶制度及力学性能 对制备的φ10mm棒材,截取试样后在780℃~850℃分别进行7组试样的固溶处理,温度间隔为10℃。因棒材规格小,固溶时间均采用0.5小时,冷却方式采用空冷。同时在相变点上及相变点下,分别选取800℃及830℃两个温度,固溶时间从0.5h~1.5h做了固溶试验,固溶时间间隔为0.5h。固溶处理的具体制度及性能见表2。 2.2时效制度及力学性能 选用800℃/0.5h.AC作为固溶制度,时效温度在460℃~620℃,时效时间为8.5h,进行了9组时效处理,时效温度间隔为10℃。同时在固溶及时效温度不变的前提下,对时效时间从6~12分别进行了时效处理,时间间隔为1小时。固溶处理的具体制度及性能见表3。 2.3热处理与力学性能的分析 由表2可以看出,连轧工艺生产的TB8棒材,在相转变点以上40℃范围内固溶,因固溶时间短,温度范围小,因此晶粒尺寸相对稳定,固溶温度对棒材的力学性能影响很小;在相转变点以下30℃范围内固溶,随着固溶温度降低,棒材强度有下降趋势,塑性逐渐上升,在此温度区间内力学性能并不会有显著变化。同时在相变点附件的温度区间内延长固溶时间,对于力学性能并不会显著变化。因此在工业化生产中,小规格棒材可适当减少固溶时间,有利于经济型。后期试验证明经800℃/0.5h.AC固溶处理的棒材试样,晶粒度评级为7级,剪切强度为620MPa;冷顶锻工艺中,锻后高度与锻前高度之比为1:3时,棒材表面无裂纹。完全满足航空紧固件用棒材的要求。由表3可知,时效温度对棒材力学性能影响显著,随着时效温度的降低,强度增加,塑性降低;但延长时效时间并不能对力学性能产生显著影响。通过调整时效温度,可以获得不同强度级别的棒材。 3结束语 (1)TB8钛合金固溶温度控制在相变点附近40℃内,强度和塑性可得到较好的匹配,强度Rm≥820,延伸率A≥15%,断面收缩率Z≥15%,且随着固溶的时间延长,强度及塑性不会有显著变化。(2)时效温度对TB8钛合金的抗拉强度影响显著,在(620-480)℃随着时效温度降低,强度提高,塑性降低。(3)对于连轧工艺生产的TB8钛合金紧固件用棒材,通过热处理可得到强度级别为1300MPa、1200MPa和1100MP的棒材。 作者:胡志杰 冯军宁 马忠贤 王田 单位:宝钛集团有限公司 热处理论文:热处理工艺对铝合金性能的影响 【摘要】随着我国经济发展水平的不断提高,工业生产技术在不断完善与发展,其中,铝合金是工程应用中最多的,与其他金属相比,其应用过程中的优势较多,在航空、汽车、建筑等领域中应用广泛。但当前的Al-Si合金力学性能在不断退化,强度与韧性也大不如以前。本文将对热处理工艺对铝合金性能的影响进行分析,通过分析与检测力学性能,能够找到最优的热处理方法。 【关键词】热处理工艺;铝合金性能;工业生产 1实验材料、设备以及实验方法 1.1实验材料本次实验使用的材料为ZLG01铝合金,其中添加了适量的铜与铈,所占比例分别为4%与0.5%。中间合金型号为Al-Cu30与Al-ce6。其中,通过自熔获取的是Al-ce6,使用六氯乙烷作为变质剂。1.2试样制备先将铝合金添加其中,在ZLG01铝合金达到溶解状态以后,添加适量Al-Cu与Al-ce合金,作为中间合金,将温度调至680℃,稳定12分钟左右以后将各种物质搅拌均匀,在保温10分钟以后将其拿出放置到金属模具中冷却,达到冷却标准以后,将试样取出。1.3固溶处理与时效分析在铝合金性能分析当中,热工艺处理制度如下表1、2所示: 2实验结果分析 2.1固溶温度与时效温度对铝合金力学性能的影响:为了更直观表现固溶温度与时效温度对铝合金性能的影响,选择3种不同的固溶温度,并对这三种温度下铝合金的强度与硬度进行比较。下图A、B、C分别表示三组固溶温度与时效温度变化趋势。通过上图可以看出,当固溶温度达到540℃时,大部分的时效性温度都已经达到20℃与500℃。表示,经过高温固溶处理后,铝合金的强度与硬度都相比固溶处理时的强度与硬度高。为使固溶温度提升,可以对原子的扩散速度进行调整,进而将铝合金元素全部渗透到基体内,在达到冷却指标以后,基体将出现饱和,析出大量的强化相,此时的强化效水平明显提升,伴随着固溶温度的增大,铝合金抗拉强度与硬度均得到增强。但是当处于相同的固溶温度状态下时,时效温度的差异将对不同铝合金试样的抗拉强度产生影响。当处于500℃的固溶温度时,铝合金试样抗拉强度与硬度将随着温度升高而增强,在175℃时达到最大值。当温度达到200℃时,粗粒子析出较多,并且强度增加,也使铝合金的硬度相应增加[1]。温度为150℃时,粒子析出明显减少,造成了位错阻碍的减弱,致使铝合金的强度与硬度下降。时效性温度提升,合金硬度又有所提升,达到200℃时也不会出现硬度下降。这是因为此时有非常多的合金要素已经渗透到了集体内,只有更高的温度才能将其析出,而200摄氏度显然不符合最高温度要求。由上图C可知,在500℃的固溶状态下,温度的升高能够使冲击韧性出现缓慢下降趋势,但随后又马上恢复到上升的状态。这是因为试样当时正处于比较低的时效状态温度,元素析出量相对较少,并使错位运动阻碍减少,具有显著的塑性效果与抗冲击韧性。当温度为175℃时,有大量的粗粒子开始析出,并处于分散状态,错位运动阻力也增大,促使铝合金的强度与硬度增强,但韧性却在降低;当处于200℃开始析出粗相粒子时,位错运动效果明显增强,这时,铝合金试样的韧性得到提升;当固溶温度处于520℃与540摄氏度时,韧性开始出现下降趋势。[2]这时因为,此时的合金元素在基体当中遇到高温出现析出,造成合金强度增大,而韧性降低的情况。 3结语 在保温时间不变的情况下,固液处理温度越高,铝合金元素就越多,会使固溶饱和度增大,还能够伴随着时效性温度的增加,析出的第二相明显增多,抗拉强度增强,冲击韧性减弱。当固溶温度为520℃,固溶时间3小时,时效温度175℃时为最佳的合金热处理工艺方案。 作者:何奇 单位:陕西理工学院 热处理论文:压力容器设计热处理问题分析 0引言 在设计过程中压力容器会存在一些不可避免的问题:过度的冷加工工艺如冷矫形、冷卷等导致压力容器冷作硬化。焊接导致压力容器焊缝区性能和组织。焊接产生的残余应力及相关应力导致腐蚀裂纹。 1压力容器设计过程中的问题 在设计过程中压力容器会存在一些不可避免的问题:过度的冷加工工艺如冷矫形、冷卷等导致压力容器冷作硬化。焊接导致压力容器焊缝区性能和组织。焊接产生的残余应力及相关应力导致腐蚀裂纹。压力容器在焊接工序中,由于焊接件在相邻区域易造成急剧温度梯度,引起铁素体钢或类似材料内不均匀的塑性应变,导致材料的屈服应力在随后的冷却工序中超过屈服点的残余应力。此外,上述残余应变既有热力工序的原因(主要是焊接工序产生的)也有机械工序产生的(主要是冷矫形、冷卷等冷加工)。也就是说,在压力容器设计加工的最后产品里面存在残余的弹性应变场,并需要承受其带来的弹性残余应力。而这些残余应力会极大的影响产品的使用性能。 2压力容器的热处理种类介绍 热处理作为恢复和改善金属性能的有效办法,目前的分类很多,分类也较不统一。压力容器的热处理主要有四种:改善钢材性能的热处理,焊后热处理,恢复钢材性能的热处理,焊后的消氢处理。本文主要针对焊后热处理,这是在压力容器设计中应用最为广的一种处理方法来进行分析讨论。 3压力容器设计中的焊后热处理 3.1PWHT的目的 压力容器设计PWHT的目的主要有以下五个方面:(1)降低焊接工序产生的参与应力;(2)稳定钢材的尺寸和形状,减少钢材畸变,使压力容器保持稳定;(3)改善钢材和焊接区的性能,如,提高焊缝处材料的塑性;降低焊缝热影响区的硬度;提高钢材的断裂韧性;改善钢材的疲劳强度;提高冷成型工序中钢材降低的屈服强度;(4)提高钢材抗应力、抗腐蚀的能力;(5)排出焊接区域的氢或其它有害气体,防治产生裂纹。 3.2PWHT的必要性 压力容器有无进行PWHT的必要,需要在设计上进行明确规定,目前压力容器的相关设计规范要求必须进行PWHT。经上文分析可知,焊接过的压力容器,在压力容器设计加工的最后产品里面存在残余的弹性应变场,即其带来的残余应力。一旦焊缝中进入氢,氢会与这些残余应力相结合,导致焊缝的热影响区脆化,产生延迟裂纹和冷裂纹。此外,若压力容器内的残余静应力与钢材的腐蚀效果结合时,还会产生裂纹状腐蚀,也就是应力腐蚀。压力容器是否要PWHT,需从钢材的尺寸、用途、工作条件、所用材料的性能等多方面进行综合考虑来决定。但是若有以下6项所列情形的,均应考虑PWHT:(1)压力容器的使用条件较为苛刻;(2)压力容器厚度超过常规的焊制压力容器;(3)压力容器对尺寸及稳定性要求较为苛刻;(4)压力容器需要由淬硬倾向高的钢材制造;(5)压力容器有裂纹状腐蚀危险;(6)其它有专门规定的压力容器。在焊接钢材料的压力容器时,靠近焊缝的区域容易达到屈服应力,这种残余应力与奥氏体组织的转变有关。根据相关研究表明,想要消除焊接后产生的残余应力,需要采用的回火温度是650℃。随着钢的温度变高,屈服强度会降低,钢材的弹性形变转变为塑性形变,实现应力松弛。而且加热的温度越高,钢材的残余应力消除的越多。但由于温度过高时钢材表面会出现氧化,并且PWHT温度原则上不能高于钢材原来的回火温度,因此一般设定PWHT温度为比原回火温的温度低30℃,这一点尤为重要。 3.3消氢处理 焊接后的消氢处理,指的是在完成焊接后,在焊缝区域钢材冷却至100℃之前,所做的低温热处理,一般规定消氢处理的温度为200-350℃,并保持温度2-6个小时。焊接后的消氢处理目的是为了加快排除焊缝及热影响区中的氢或其它有害气体。消氢处理对于预防低合金钢在之前焊接工序中产生焊接裂纹的效果极好。 3.4消应力处理 经上文分析可知,在焊接工序中,由于不均匀的冷却和加热,以及钢材自身的拘束,在焊接工序后,钢材内部中会存在焊接应力。焊接应力会极大降低焊接区域的承载能力,造成塑性变形,如果再严重点还可能破坏压力容器的整体结构。消应力热处理,指的是将完成焊接的压力容器置于高温中,降低其屈服强度,以此消除焊接应力。通常有两种方法:(1)将整个压力容器高温回火,即把压力容器整个放到加热炉内,均匀加热到指定温度并保持适当时间后进行冷却处理。这种方法可以降低80%~90%的应力;(2)将局部压力容器进行高温回火,即只对压力容器的焊缝区域进行高温加热后,进行缓慢的冷却处理,降低压力容器焊接处应力峰值,平缓应力分布。 3.5PWHT综合效果的考虑 在通常情况下,PWHT是在需要降低残余应力,并严格限定压力容器的应力腐蚀情况下才会进行。因为,从钢材的冲击韧性实验结果发现,PWHT会降低熔敷金属焊接区域的韧性,有时PWHT还会导致焊接区域晶间开裂。此外,由于PWHT最主要是通过高温降低材料强度来消除应力的,因此在PWHT时,钢材有可能因高温而失去刚性。对于采取PWHT的压力容器,在进行热处理前,要考虑好该钢材在高温下的性能。 4结束语 压力容器PWHT虽然能耗较大,所用时间长,但目前在压力容器设计中它是唯一一个被各方都认同的消除焊接处残余应力的方法。当然,压力容器PWHT也不是完美的,在考虑是否对压力容器进行热处理时,要综合比较它的有利与不利两个方面,分析制造压力容器的钢材是否能承受长时间的高温而不降低其性能,分析所耗能量与时间是否与消除残余应力所得收益成正比,应选用哪种热处理方法等,待详细分析后,再做出合理决定。 作者:董海涛 杨健 单位:江苏中圣高科技产业有限公司 南京三方化工设备监理有限公司 热处理论文:热处理对铝合金组织的影响 随着我国建筑行业的飞速发展,对铝合金型材的需求越来越大。但目前我国铝合金型材的质量不是很高,例如铝合金力学性能难以达到高的承载要求,因此在成分控制和热处理工艺上有待进一步改善[1]。对于6XXX系合金,主要通过固溶和时效强化效果,同时控制再结晶组织特别是晶粒形态和织构来实现板材性能的各向同性[2]。再结晶形成的最终组织取决于再结晶之前板材组织中第二相粒子的大小、分布以及亚结构。控制热处理工艺过程,合金相的析出可显著改善合金的再结晶行为和结晶织构。目前6061铝合金多采用人工时效热处理[3],此工艺可获得较高的强度,但塑性不佳,因此有必要对其热处理工艺进行改进以提高塑性。本文通过研究固溶、时效热处理后6061合金的显微组织、相结构、显微硬度、冲击性能等,探讨固溶、时效处理对6061铝合金组织与性能的影响。 1试验材料及方法 本试验所采用的材料为6061-T6铝合金,其名义化学成分见表1。用线切割法将6061铝合金板材切割成60mm×20mm×6mm的试样,将其放入10kW的SX-10-12型箱式电阻炉内,按表2所拟定的工艺方案进行热处理。然后分别从不同热处理后铝合金上截取金相和冲击试样,进行组织观察、显微硬度测试及冲击试验。 2试验结果与分析 2.1显微组织 6061铝合金主要由α(Al)+β(Mg2Si)二相共晶体组成[4]。固溶处理可以得到过饱和α固溶体,由于抑制了β相的析出,因而能获得较好的塑性和可旋压性[5],随后的时效使β相析出。图1为未经热处理以及仅固溶处理后的6061-T6铝合金显微组织。由图1(a)可以看出,未经热处理的6061铝合金组织为略微被拉长了的等轴晶粒,其灰色部分为α(Al),黑色部分为α+Mg2Si共晶组织。由图1(b)可以看出,经过535℃×4h固溶处理后的6061合金显微组织中看不到第二相粒子,表明第二相已基本溶入固溶体中,同时晶粒形状与固溶处理前相比发生了变化,为较大尺寸的等轴晶粒。图2为不同固溶温度,相同时效工艺处理后的6061合金显微组织,从图2中看不出析出相颗粒的差异,但535℃固溶的基体相晶粒尺寸较均匀(图2(b)),而高温565℃固溶时合金组织中晶粒发生了一定程度的长大(图2(c))。图3为同一固溶条件下不同温度时效后合金的显微组织,从图3(b)可以看出,535℃×4h固溶+180℃×3h时效后的6061铝合金显微组织中析出相颗粒尺寸最小,随时效温度的升高,基体相发生一定程度的长大。 2.2硬度测试结果与分析 硬度测试采用HV0.1S-1000数显式显微硬度计,载荷砝码为100g,保压时间为10s。测得未经热处理、经535℃×4h固溶处理、经535℃×4h固溶+180℃×3h时效处理后的6061铝合金平均显微硬度分别为74.81、80.99、107.90HV0.1。相同时效条件,在不同固溶温度下保温一定时间;相同的固溶条件,在不同时效温度下保温一定时间,6061铝合金显微硬度变化趋势分别如图4(a)和(b)所示。由图4(a)的硬度变化趋势可知,随着固溶温度的升高,硬度先达到峰值而后降低。这是由于固溶温度升高,增加了铝合金中过饱和固溶体的浓度,从而提高固溶强化效果。但随固溶温度的继续升高,合金中晶粒尺寸发生了长大,从图2(b)、(c)可以看出,565℃固溶比535℃固溶时的晶粒尺寸要大些,所以硬度降低较明显。由图4(b)的硬度变化趋势可知:随着时效温度的升高,硬度先达到峰值而后降低,这是由于强化效果是先随析出相数量的增加而增加,当强度达到峰值后继续提高时效温度,晶粒会粗化并逐渐转变为β'相和β相,强化效果大大降低,合金的硬度也开始下降。 2.3冲击试验结果与分析 材料在冲击载荷作用下,位错在材料内部的运动受到强化相的阻碍,引起强化相周围的位错塞积以及应力集中,高速冲击载荷在使位错运动的同时,使晶体温度升高,致使材料的韧性改变[6]。经不同热处理的试样,测得的冲击吸收能量如表3所示。由其中数据可看出,经热处理试样的冲击吸收能量均比未热处理的试样的冲击吸收能量高很多,表明热处理能明显提高6061铝合金的冲击性能。对2号~7号试样的冲击吸收能量进行分析,可以发现,6061铝合金的冲击性能对其固溶温度和时效温度的敏感性不强。 2.4综合分析 6061铝合金主要由α(Al)+β(Mg2Si)二相共晶体组成。热处理后基体中含有粗大的α-AlFeMgMn相,还有一些含Cr和Mn的棒状相和亚微米级的Mg2Si平衡相。固溶处理时,Mg2Si固溶于基体中,但α-AlFeMgMn相和短棒状相保留下来,合金的硬度有所提高。固溶+时效处理后,硬度明显提高。在较低温度时效,由于原子活动能力相对较弱,过饱和固溶体Mg2Si脱溶速度较慢,所得到的硬度较低。随时效温度的升高,原子活动能力增强,Mg2Si脱溶速度加快,在时效硬化曲线上出现时效峰值[7]。在脱溶初期形成不稳定的结构,形成GP区的扩大[8],不稳定结构消失,Mg2Si质点开始趋于规则排列,形成有序化富集区[9],当形成θ过渡相时,硬度达到最大值,最后随着沉淀相Mg2Si聚集长大,硬度逐渐下降。关于固溶温度对显微组织的影响,开始随着固溶温度的升高,Mg2Si能够更充分地溶入铝合金基体,所以在535℃时的固溶程度要大于505℃。溶质原子对位错钉扎,增加位错运动的阻力,进而发生固溶强化。随后进行的时效处理,使溶质原子析出形成第二相,在位错绕过或切过第二相时,临界切应力增大,产生异相强化,导致6061铝合金硬度和韧性增加,当固溶温度为565℃时,铝合金晶粒长大倾向严重,进而导致其硬度和韧性降低。 3结论 1)固溶和时效处理均能明显提高6061铝合金的冲击韧性。2)同一时效条件下,该铝合金在不同固溶温度下保温,随固溶温度的增加,固溶度增大,硬度提高,但超过一定温度后,晶粒发生长大,硬度减小。同一固溶条件下,6061铝合金在不同时效温度下保温时间相同时,随时效温度的增加,合金硬度和冲击韧性均呈现先增大后减小趋势。3)该铝合金在固溶温度535℃,保温4h,水淬后,时效温度180℃,保温3h时获得的组织和性能较好。 作者:张德芬 谭盖 刘璐 杨阳 陈孝文 陈宇 单位:西南石油大学 重庆隆鑫压铸有限公司
工艺设计安全管理探讨:浅谈LNG能源气站设计工艺与安全管理 摘要:LNG 即液化天然气,是天然气在常压低温时的液化产物。伴随我国能源政策的改变,天然气作为一种绿色高效的能源,正急剧替代其他能源,成为各行各业能源的主导。LNG气化站建设周期短,能迅速满足用气市场需求,这些优势决定了LNG气化站在我国东南沿海众多能源紧缺、经济发达的中小城市已经广泛分布,成为永久供气设施或者管输天然气到达前的良好过渡供气设施。笔者根据自身经验,在文中系统地阐述了LNG工业工程气站及各道工序设计的工艺技术设备与技术条件;并提出了安全管理事项。 关键词:天然气站;设计;技术设备;工艺技术条件;安全管理 随着科学技术的突飞猛进,世界能源消费结构不断地朝向低碳化发展。天然气作为低碳化的清洁能源,引起了世界各国的高度重视和发展。为此,本文针对天然气气站工程设计,和所需的工艺流程、技术条件设备和使用管理等,作一简要概述。以供相关企业和专业技术人员等参考。 1天然气站的设计技术参数: 作为一间生产应用企业的一个天然气站,除按消防安全规定进行选址定位等外,气站的主要设计技术参数如下(20℃,1.01325bar状态): 密度:0.70kg/Nm?;低热值:34.4MJ/Nm?;设计压力:中压 0.4MPa;管道设计温度: 常温;华白数:54MJ/Nm?;属12T天然气 1.1LNG气化站工艺技术与工艺流程 液态天然气/(LNG) 采用罐式集装箱贮存。通过大型槽车由公路运输至贮存气化站,在卸气站台用槽车自带的增压器对集装箱贮槽增压,利用压差将LNG送至贮存气化站低温的LNG贮罐。非工作条件下,贮罐内 LNG 贮存的温度为-162℃,压力为常压。在工作条件下,贮槽增压器将贮槽内的LNG增压到0.35MPa。增压后的低温LNG 自流方式进入主空浴式气化器,与空气换热后转化为气态NG 并升高温度,出口温度比环境温度低-10℃,压力在 0.35Mpa;当空浴式气化器出口的天然气温度达不到 5℃以上时,通过水浴式加热器升温。最后经加臭、计量后进入中间供气管网站或终端用户。 工艺设备与工艺流程如图1所 1.1.1LNG气化站的技术设备与用途 LNG气化站的技术设备与用途如表1所示。 表1LNG气站主要技术设备表 1.1.2LNG的进站卸车入罐过程 LNG的进站卸车入罐,其工艺方法是采用槽车自增压方式。集装箱贮槽中的LNG 在常压、?162℃低温条件下,利用增压器给集装箱贮槽增压至0.6MPa,利用压差将LNG通过液相管线输送进入气化站低温贮罐。另外,在卸车输送LNG进行的末段,集装箱贮槽内的低温NG气体,要利用BOG气相管线进行回收。卸车工艺管线包括液相管线、气相管线、气液连通管线、安全泄压管线、氮气吹扫管线以及若干低温阀门等组成。 1.1.3LNG的贮存增压工艺 在LNG 气化供应工作流程中,需要进行从贮罐中增压流出、气化、加臭等过程,最后进入供气管网中间站或终端用户。LNG 贮罐贮存的技术参数为常压、?162。所以,在运行时需要对LNG贮罐进行增压,以维持其0.35~0.40MPa 的压力,保证LNG的输出量。 中小型LNG 贮存气化站常用的增压方式,通常有两种。一种是增压气化器结合自力式增压调节阀方式;另一种是增压气化器结合气动式增压调节阀方式。本工艺过程的设计采用增压气化器, 结合气动式增压调节阀方式。该增压系统由贮罐增压器,即空浴式气化器和若干控制阀门组成。具体工艺设备联接流程,如图2所示: 当LNG贮罐压力低于升压调节阀设定开启压力时,调节阀开启,LNG进入空温浴式气化器,气化为NG 后通过贮罐顶部的气相管进入罐内,贮罐压力上升;当LNG 贮罐压力高于设定压力时,调节阀关闭,空浴气化器停止气化,随着罐内LNG 的排出,贮罐压力下降。通过调节阀的开启和关闭,从而将LNG 贮罐压力维持在设定压力范围内。 1.1.4气化加热工艺 采用空浴式和水浴式相结合的串联流程,夏季使用自然能源,冬季用热水,利用水浴式加热器进行增热,可满足站内的生产需要。 空浴气化器分为强制通风和自然通风两种,本设计采用自然通风空浴气化器。自然通风式气化器需要定期除霜、定期切换。在两组空浴化器的入口处均设置气动切断阀,正常工作时,组空浴气化器通过气动切断阀在控制台处的定时器进行切换,切换周期为6 小时/次。当出口温度低于0℃时,低温报警并连锁切换空浴气化器。 水浴式加热器根据热源不同,可分为热水加热式、燃烧加热式、电加热式等等。 1.1.5BOG处理工艺 由于吸热或压力变化造成LNG 的一部分蒸发为气体(Boil Off Gas),本工程中BOG 气体包括: A.LNG 贮罐吸收外界热量产生的蒸发气体 B.LNG 卸车时贮罐由于压力、气相容积变化产生的蒸发气体 C.受入贮罐内的LNG 与原贮罐内温度高低差的LNG 接触产生的蒸发气体 D.卸车时受入贮罐内气相容积相对减少产生的蒸发气体 E.受入贮罐内压力较高时进行减压操作产生的气体 F.集装箱式贮槽内的残余气体 采取槽车自压回收方式回收BOG。回收BOG 的处理采用缓冲输出的方式,排出的BOG 气体为高压低温状态,且流量不稳定。因此需设置BOG 加热器及缓冲调压输出系统并入用气管网。 1.1.6安全泄放工艺 天然气为易燃易爆物质,在温度低于-120℃左右时,天然气密度重于空气,一旦泄漏将在地面聚集,不易挥发。而在常温时,天然气密度远小于空气密度,易扩散。根据其特性,按照相关的规范要求必须进行安全排放。过程设计时采用集中排放的方式。安全泄放工艺系统由安全阀、爆破片、EAG 加热器、放散塔等组成。 1.1.7计量加臭工艺 主气化器及缓冲罐气体进入计量段,计量完成后再经过加臭处理,然后输入用气管网中间站或终端用户。设计是根据流量计传来的流量信号,按比例地加注入臭剂,也可以按固定的剂量加注四氢塞吩。 1.2气化站平面布置 在工程设计上,气化站分为两大区域:生产区和辅助生产区。 生产区:主要有LNG 储罐、空浴式气化器、水浴式加热器、缓冲罐、加臭装置等生产设备。另外还包括卸车台及槽车回转场地。 辅助生产区:包括控制室、变配电室、柴油发电机房、消防系统包括消防泵房、消防水池管阀等和氮气棚等。 1.3LNG 气化站主要设备的技术性能与制造要求 1.3.1LNG 储罐及其制造的安全技术要求 采用地上式金属单罐,其结构形式为真空粉末绝热、立式圆筒形双层壁结构,采用四支腿支撑方式。 内罐采用耐低温的奥氏体不锈钢 0Cr18Ni9-GB4237制成。材料应符合《压力容器安全技术监察规程》GB150和设计的图纸规定:制造时采取措施有焊接工艺评定和做焊接试板的力学性能检验,同时还需经受真空检漏,包括氦质谱真空检漏考核,以符合真空绝热的安全技术要求。 外罐壳体采用压力容器用钢板 16MnR-GB6654 制成。所用材料应严格地控制质量。外层罐壳是为了满足夹层内真空粉末绝热要求而设计的内罐保护壳。外罐壳体属于真空外压容器,对外壳罐体的检验除需经受0.115Mpa的内压气密性检漏外,还应进行真空检查,包括氦质谱真空检漏考核,以符合真空绝热的安全技术要求。外壳罐体上方安装有LNG的气体外排的安全泄放口和管理及重点部位的接地防雷击设施,以保证气站和罐体等的绝对安全。 内外罐体之间安装有内外罐体的固定装置,固定装置将满足生产、运输、使用过程强度、稳定性等安全需要以及绝热保冷的安全技术需要。夹层内填装有优质专用的珠光砂保冷材料用于保冷,同时夹层内还设置抽真空管道。 1.3.2空浴式气化器 空浴式气化加热器的导热管系统是由散热片和管材挤压成型的,导热管的横截面为星形翅片。气化器的材质必须选择符合耐低温(-162 ℃)的材质。目前常用的材料有铝合金(LF21)。空浴式气化器的结构型式设计为立式长方体。 1.3.3水浴式加热器 水浴式加热器根据热源的不同工程设计时,可选择热水式、蒸汽加热式、和电加热式等。 1.3.4缓冲罐 设置缓冲罐的主要目的是为了缓冲经过加温后的BOG气体,以达到能稳定出站天然气的压力。 1.3.5加臭装置 设计采用一体化撬装燃气加臭装置。 加臭剂四氢塞吩的加入量,在工艺技术上控制在15~20mg/m? 。 2LNG气站的安全技术管理 2.1天然气站的安全管理措施 2.1.1天然气站的供气运行必须保证常年24小时不间断有人值班。 2.1.2生产区内不准停放车辆,严禁无阻火器车辆进入站区。 2.1.3LNG储罐每年须进行一期真空检验和外观检查,安全阀、压力表、温度计、流量计,每年必须按规定进行检验,保持在有效期内。 2.1.4站内外严禁有易燃易爆物品和其它不安全隐患。 2.1.5电话、防爆照明电气设备必须正常完好。正确使用设备,不超压,超速或超负荷运行设备。 2.1.6在站内的消防器材要严格管理,无特殊情况,不得随意挪用,并保证在有效期内,接收消防大队的检查。 2.1.7在站内明显处悬挂有“严禁烟火”等标志牌,非工作人员严禁入内。加强明火管控,员工进入站区,不准穿带铁钉的鞋,各种手机电话等通信工具要按指定地点存放,在站内工作时不准使用。 2.1.8检修主要的供气、输配电等设备时,安全措施落实没到位,不准检修。 2.1.9检修人员要严格执行操作规程,检修前应办理相关报批手续,并经主管部门领导批准同意,重大设备检修须经上级高层主管领导审批签字确认。检修后的设备,未经彻底检查验收,不准启动使用。检修完毕后将检修的工作场地清理干净,不留任何杂物。 3结束语 天然气在日常生活中的使用,具有显著的环保、成本合适等优点,在其它工业上的应用也日趋呈现。在积极贯彻科学发展观、实现循环经济的大背景下,中国必将能够不断创新,在LNG能源气站设计工艺与安全管理方面走在前列。为了保证 LNG 站的良好运转,充分实现其功能和价值,充当好其能源供应平,加强其安全管理极为重要。在以上工作的基础上,LNG供给、价格等目前也相对稳定,普及使用将日益广泛。 工艺设计安全管理探讨:试论压缩天然气加气站工艺设计及安全管理 [摘 要]本文笔者探讨了压缩天然气加气站工艺设计,并提出了压缩天然气加气站的安全管理。具有重要的现实意义。 [关键词]压缩天然气;加气站;工艺设计;安全管理 0 引言 随着我国大型输气管道的建设,推进城市气化进程,为压缩天然气汽车加气站的建设与发展带来机遇,压缩天然气加气站在我国得到了空前的发展。下面笔者探讨了压缩天然气加气站工艺设计及安全管理。 1 压缩天然气加气站工艺设计 由燃气管网来的天然气进入加气站后,经调压计量进入脱硫装置,然后通过压缩机增压至25MPa,再进入脱水装置进行干燥处理,使其水露点达到有关规定要求,随后进入顺序控制盘,其出口分高、中、低三条管线引出,向存储装置充气,进行气体的高压贮存。压缩天然气经过售气机计量后对天然气汽车车载钢瓶进行充气,供压缩天然气汽车使用。当站内储气井天然气压力降到20MPa以下时,控制系统自动用天然气压缩机直接向汽车充气,当加气量较小时,压缩机继续工作给站内储气装置充气,使储气井的压力保持在20MPa以上,以满足汽车的充气要求,减少压缩机的频繁启动,增加运行成本。 1.1 进站和计量 由于燃气管网压力不稳定,压力在0.14MPa~0.4MPa之间波动,为满足正常工作压力,燃气管网的DN100的天然气管道进入加气站,经缓冲罐调压后,天然气通过涡轮流量计进行计量,涡轮流量计前端装有过滤精度为5μm的高效过滤器。并配温度体积修正仪。 1.2 脱硫 根据目前天然气成分性质报告,供应加气站的天然气硫化氢含量小于15mg/m3,但是,供应城市管网的气源的硫化氢含量可能远远大于15mg/m3,对于一种酸性腐蚀性介质的硫化氢,特别是与水份结合,其腐蚀性更强,直接影响车载钢瓶的寿命和设备的运行安全,一旦车载钢瓶在行驶中发生爆裂,将对财产造成严重损失和负面的社会影响;所以应该设计设置脱硫装置,前期气源满足脱硫要求时,该设备进行预留,城市气源进行改变和天然气气质发生变化时,脱硫设备进行工作。脱硫设计选用干式脱硫塔两个,应该填装了CT8-6的固体脱硫剂,主要是固体脱硫剂氧化铁,需要加一些的催化剂。采用一用一备的脱硫塔,也可以将两个并联或串联使用。脱硫系统包括二个脱硫塔、一个缓冲罐,它压力为1.6MPa。 1.3 脱水工序 一般多级压缩机对吸入气体有比较严格的要求,原因是天然气含有的水分、尘粒和腐蚀杂质会对压缩机运行带来直接的影响,而且水分的存在还会被带入CNC汽车气瓶导致发动机无法正常工作。因此,在多级压缩机前必需对吸入前的天然气进行低压脱水,并且在多级压缩机级间或末级出口设置高压脱水装置进行深度脱水(达到55℃的露点)。、两者的脱水原理是相同的,目前一般采用固体干燥剂吸附法较多,固体干燥剂种类很多,应选用那些吸水能力比吸烃类等其他气体能力强的吸附剂,选用颗粒状硅胶或分子筛,干燥剂填料饱和后需用天然气再生,该过程为安全、稳定、连续再生,直接取脱水装置出口净气经稳压器后进入干燥器,再生气经分离计量后回到压缩机前。 1.4 压缩工序 天然气从中、高压管道进站,经过滤、计量、调压至压缩机额定进口压力后,进入缓冲罐。如从城市中压管道输送来的天然气,调压至(0.3MPa后,进入缓冲罐。按预处理后天然气压力的不同,一般选用3~4级压缩机就可将天然气升压至25MPa、对加气站而言,天然气压缩机是关键。为了减少压缩机频繁启动操作,在压缩机下游应设置储气装置,并把储气装置分成高、中、低压力区,一般按1:2:3体积比分配容积,采取压缩机向储气装置优先控制充气原则,就是指压缩机向站内储气装置充气时,控制气流先充高压级、后充中、低压级直至都达到25MPa即可停机;而当车载气瓶从储气装置取气时,则采取顺序取气原则,即控制气流先从低压区取气。后从中、高压区取气。这样的优先顺序流程均由程序控制气流分配系统,能提高储气装置容积利用率。 1.5 储气 目前储气系统采用的储气方式主要有:大容积的储气罐储气、使用的钢瓶组储气、使用地下储气井储气。钢瓶组储气由于每个公称容积为80L的钢瓶组成,整个储气系统钢瓶数量多,占地面积大,管道连接点多,易泄漏,检测工作量大,钢瓶的使用寿命较短,其优点为投资低,随着加气站的建设,综合费用的计算,采用钢瓶储气的方式逐渐被淘汰。大容积储气罐属较新的储气装置,具有接口少,设备的使用寿命相对较长,管理方便的优点,但投资较高,占地面积较大,设备属于高压容器,检测工作量较大,平时管理和维护工作较大。地下储气井是向地下钻井,每口井深100~150m,占地面积小,安全性能较好,运行费用低,使用寿命较长,虽存在施工难度大,一次费用高,漏气不易发现等缺点,但随着加气站的建设,施工工艺的改进,工作效率的提高,工程费用逐渐降低,工程质量能得到保证,所以应选用储气井储气。 2 压缩天然气加气站安全管理 2.1 站内防火 天然气的主要成分是甲烷,并含有少量的乙烷、丙烷、重碳氢化合物、氮、氮及硫化氢等,在常温下是一种比空气轻的易燃、易爆甲类火灾危险性物质,其爆炸浓度极限为5-15%,天然气的爆炸下限较低.因而发生爆炸的危险性也较大。发生火灾或爆炸的主要原因是设备、管道、阀门等发生泄漏,遇明火而引起火灾,当泄漏气体在封闭空间内积聚到一定浓度时,即有爆炸危险。 (1)站内主要工艺的防火 压缩机室及储气井为甲类生产区域,压缩机室内设有可燃气体浓度检测装置,当发生天然气泄漏时,报警并自动开启轴流风机,避免室内天然气积聚发生危险。储气井管道上设有安全阀、压力表,可方便观察压力,同时在意外时,可通过安全阀放散泄压。 (2)站内的阀门及管道防火 由于高压管路系统压力较高,因此对管道材料及阀门的质量要求高,应选用国外优质阀门,确保质量。天然气管道全部采用无缝钢管,其中低压管道采用低压流体输送用无缝钢管,高压管道采用锅炉用高压无缝钢管,材质为不锈钢。 2.2 安全运行管理制度化、规范化 (1)合理设置工作岗位.合理配备工作人员。确定人员编制后。应对每个工作岗位明确工作职责。使每个人员明确其工作范围和内容。 (2)编制操作规程。加气站内设备均为高压高危设备,因此必须对每类设备编制专门的操作规程,并对操作人员进行岗位技能培训,使其严格按规程操作,严防因误操作而发生事故。 (3)建立运行台账。对每类设备建立运行台账.记录每次运行过程中设备的主要参数,以便检查设备的工作状态、性能,为设备维护保养及检修提供依据。 (4)编制合理的维修计划。根据运行记录及检查情况.及时合理地制定每类设备的维护维修计划。并组织执行。保证加气站长期正常地运营。 (5)编制应急处理预案。CNC加气站属于高压高危工作区。随时有可能发生危险,为保证突发事件能够及时、有效地得以解决,我们根据事故的不同种类和部位编制了应急处理预案,建立应急抢险组织机构,并把预案的内容宣传贯彻到每个人。 (6)安全措施及规章到位。制定全面、有效的安全措施及规章是加气站能够正常运营的有力保障,加强安全方面的检查是站内所有人员义不容辞的责任。 3 结语 压缩天然气加气站设计时需要靠多专业紧密配合,各专业共同努力,在加气站设计时每个专业都是非常重要的,没有主次之分,任一专业配合不好都有可能产生严重的后果。在加气站设计时不仅靠燃气工艺完成,还需要建筑、结构、电气、给排水等紧密配合.加气站主要功能是用于加气,加气站的工艺设计是非常重要的,能否选择合适的工艺设备,对加气站安全、经济等方而产生较大的影响。 工艺设计安全管理探讨:化工工艺设计安全管理危险识别与控制 摘要:安全是任何工作开始的前提条件,对于化工工艺的设计当然也不例外。因此在设计之前,必须要通过分析提前确定可能出现的危险因素并加以防范,将危险因素在设计时就消除。 关键词:化工工艺设计;危险识别;控制 现代社会的文明程度越来越高,对于安全的意识也越来越强。在当下的化工设计工作中,对于安全问题的强调也越来越突出。我们对于安全问题有了全新的认识,以往总是将如何解决突发问题放在首要的位置,但现在我们更侧重于防患于未然,采用“问题发现式”的预测方法,将化工装置的设计阶段作为保障化工装置安全运行的第一步,在设计中规避安全隐患。 1化工工艺设计 在设计之初,我们必须要清楚化工设计的原则以及精神,并且将其切实的贯彻到实践当中去。在进行化工工艺设计时,我们就可以对一些细节和关键点采用灵活的处理方式,既可以保证不会违反规范,又可以不影响生产,最重要的是可以规避一定风险。由于化学工艺中危险的发生往往是不经意的,因此我们必须要对每一步工艺的安全性能进行全面深入的剖析,以保证工作人员的生命安全以及相关单位的财产安全。首先,我们必须清楚地了解所用到的原材料以及产品的化学性质、物理性质以及他们之间会不会在某种条件下发生有危害性的化学反应。《建设设计防火规范》GB50016-2014把物品的危险等级分为五个等级(甲乙丙丁戊),其主要从原料、中间品以及成品的物化性质、存放数量以及火灾爆炸危险程度来进行划分的。根据不同的等级我们要设置不同的防爆以及防火措施,这些信息对于设计时的设备选择、操作方式以及安全保护措施都有十分重要的意义。化工工艺设计具体涉及的对象包括设备、管道、泵阀、仪表及自动化等等。 2化工工艺设计的特点 化工工艺与其他的生产工艺不太相同,化工工艺往往含有比较新型的生产技术,并且工艺的流程与其他生产过程相比要更加复杂和严谨,一般有一下几个特点:第一,由于化工装置的工艺流程一般都比较独特,针对不同的化学产品需要有与之匹配的装置进行生产,因此,无论是对于功能化还是标准化的设计,在设备选用方面都给设计人员提出了更高的要求。第二,化工设计的工作量往往非常大。在设计时要针对不同的化学原料进行调研,确定其各种性能,然后才能对其有下一步的设计。另外,化工工艺设计的预算往往要超出其他工艺流程的设计,由于原材料多为特殊产品,不管是生产设备还是后续的处理设备,都需要做特殊考虑。并且许多企业为了能够提前抢占市场,往往采用开发与设计同步的方式,一边开发设备以及工艺,一边将开发出的东西进行调整和优化。因此在预算中往往含有大量的科研经费,因此这使得预算与其他工艺设计相比增加不少。第三,化工工艺设计的工艺条件多样性和复杂性。化工工艺设计时往往要考虑化工装置的工艺条件,比如温度、压力、液位等等,有的化工装置需要多个工艺条件结合起来控制,才能形成完整的工艺装置,最终生产出产品来。这些工艺条件需要进行不断的调试和关联,这个过程也往往比较复杂。从以上几个特点中可以发现,化工工艺设计因为工作繁琐、投资量大以及产品原材料危险性大,往往更容易在设计时出现事故隐患。因此,化工工艺设计的危险识别和控制就显得尤为重要并越来越为人们所重视。 3危险识别与控制 危险识别与控制,主要就是对生产工艺的全过程中可能包含的危险点进行排查,在设计阶段提前摸清可能出现危险的地方,并且针对不同原因做出不同的应对策略,最大程度上增强生产流程运行的安全性。 (1)物料。 在生产的过程中,原材料的变化往往是多样且快速的。原材料可以分为几个演变过程,即原料、材料、半成品、中间产品、副产品以及成品,它们可能以不同的形态存在,具有的化学以及物理性质也不尽相同。因此全面的了解他们的性质是识别危险以及对危险进行分析和评价的基础。评价的方面主要应该有物料和产品的稳定性、化学反应活性、燃烧以及爆炸特性、毒性及健康危害等方面。 (2)工艺路线。 在实际的生产过程中,要尽量使用安全性高的原材料代替安全性低的,同时也要考虑化学反应产生的一些副产品是否有毒有害。另外,对有害的副产品要进行必要的处理,或者稀释或者中和。在进行工艺运行的时候,减少设备链中原材料的储存,并且尽量做到物尽其用,减少浪费以及对环境的污染。 (3)化学反应装置。 作为化学反应装置的核心,化学反应往往有着举足轻重的地位,许多产品都需要通过化学反应来得到。但是与化学反应相对应的是不安全因素。因此,在进行工艺设计的时候,要在最开始就预想好在工艺链运行过程中可能出现的最严重的事故是怎样的,以此为出发点,进行反应器以及搅拌器的选择。 (4)管道。 瓶瓶罐罐是化学实验中最常见的东西,同样,管道也是连接整个化学生产工艺链的媒介。通过管道输送的物质往往有易燃易爆、腐蚀性或有毒的特点,因此,如果管道不能完全的封闭,可能会导致这些有害物质泄露,对生产人员造成生命财产的威胁。在管道设计时,应该尽可能的对可能发生的泄露进行预想,并且从材料选择、管道连接以及受力分析等多方面规避泄漏问题的发生。在实施生产之前,要提前对控制管道的阀门材质以及密闭性进行检查,并且对管道布置的位置进行合理分析,防治由于管道震动导致的有害物质泄露。易燃易爆原料应该尽量不要经过拐弯处的管道,并且所有的管道支架都应尽可能的接地。 (5)安全防护装置。 在化工生产的现场,必须要有相应型号的灭火器,以便在原材料因化学反应导致起火的时候能有尽快处理。另外,对于一些危险性比较大的生产工艺,相关工作人员还需着防护服进行操作。高危实验应尽量保证全自动生产。 4结束语 化工工艺设计是保证化工生产能共正常进行的前提,在保证符合国家现行设计规范时,还应该在设计时就将预防危险发生这一理念融入到工艺设计中,并且不断对设计进行完善,保证将事故发生的可能性降到最低,实现本质安全的目的。 作者:胡喜生 单位:广州科化工程设计有限公司
机械工程类论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程类论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程类论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程类论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程类论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程类论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程类论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程类论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程类论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程类论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程类论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程类论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。 机械工程类论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。
机械工程论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。 机械工程论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。
机械制造专业论文:中职机械制造专业教学窥探 随着社会科学技术的不断进步,社会机械制造专业人才标准越来越高。市场上对机械制造专业人才的需求逐渐偏向具备综合能力的应用型人才,而中职作为机械制造专业人才培养的重要途径,需要积极转变教学理念,完善教学模式,提高教学质量,改善教学效果,为社会培养符合企业要求的合格机械制造专业人才。 1中职机械专业教学中存在的问题 1.1教学理念落后 中职学校的教学理念较传统,教师进行机械制造专业教学时,仍以相关知识的讲解为主,没有认识到学生在课堂中的主体地位,且不注重学生实践能力、思维能力和创新能力的培养,只是按部就班,向学生灌输机械制造的知识,极大地降低了学生学习的兴趣。机械制造专业具有较强的实践性,但是教师在教学过程中,没有重视实践课程,大部分的课程以理论知识的讲解为主,使机械制造专业的学生空有理论知识而不会运用。 1.2师资力量不足 中职机械制造专业的师资力量不足,使得学校的教学水平较低。机械制造专业具有较强的专业性,需要较高水平的教师进行此专业的教学。但是,部分中职学校教授此门课程的教师缺乏牢固的专业知识,教学能力不足,且没有丰富的教学经验,无法完全地阐释该专业的知识。不仅如此,多数中职学校的教学条件不足,无法提供机械制造专业需求的复杂性较高的教学器材,降低了学校的教学水平。 1.3学生实践能力不强 部分中职教师偏重于机械制造理论知识的讲解,忽视学生实际应用能力的培养,使得学校培养出来的学生实践能力低下。中职学校机械制造专业教学课程注重理论知识,脱离了与实际生产的要求,学生知识和技能的实际应用能力无法满足企业的需求,多数学生只会纸上谈兵,无法在实际中解决相关问题,相关的信息化、自动化技术的应用能力较差,实际操作技能较弱,无法达到社会综合型机械制造人才要求。 2优化机械制造专业教学的对策 社会在不断进步,市场人才标准也在不断变化。在此新形势下,中职学校应根据当下社会对机械制造人才的需求进行专业人才的培养,确定人才的培养目标,科学制定机械专业人才培养规划,使机械专业人才质量得到提升,以满足社会的需求。 2.1转变教学理念 中职机械制造专业教学的重点在人才培养上,中职学校应改变传统的教学理念,重视人才的培养,通过利用多种先进的教学手段提高学生的综合素质。中职教师进行机械制造教学时,应将课程的重点放在学生的学习上,以学生为中心,引导学生学习,激发学生学习的热情,鼓励学生积极主动地学习,且重视培养学生的思考能力、动手能力、创新能力等能力的培养,让学生的综合素质得到提高,使学生的能力达到人才标准。 2.2加强实践教学 机械制造专业具有较强的实践性,与实际生活密切相关。中职学校应根据机械制造的专业特点,结合该专业的市场需求,科学设置机械制造实践教学课程。教师进行机械制造实践教学时,应让学生掌握该专业理论知识的实际应用情况,并通过实践过程加深学生对相关知识的理解,提高学生的应用能力和实践技能。同时,中职学校应根据学生专业的发展方向,增加与企业的互动,尽量为学生争取实习机会,同时建立实习基地,让学生能够及时掌握社会对机械制造专业人才的要求,激发学生主动学习的积极性。中职学校应积极与机械制造工厂进行沟通,让学生能够多到厂房观摩和学习,对机械制造的原理、常用结构、操作技术等知识进行巩固,进而全面提高学生的实践能力,让学生能够成长为符合社会要求的专业人才。 2.3增强师资力量 机械制造专业具有较强的专业性,对教师的要求较高。提高中职学校教师的教学水有利于学校人才的培养,因此,中职学校应重视并培养机械制造专业师资队伍的建设,提高本校的教学水平。机械制造专业的教师必须掌握前沿的知识和技术,有牢固的专业知识和较强的教学能力。对此,中职学校应重视教师专业能力和职业素质的培养,鼓励教师进修,支持教师进行科研,以提高教师的专业水平、技术操作能力和教学能力。中职学校应重视教师的发展,科学制定教师管理制度,并对教师的教学效果进行评价,为教学水平的提高奠定基础。 2.4运用多媒体技术 机械制造专业的教学内容较多,理论知识较枯燥,教师一味地按照传统方式进行讲解会降低学生学习的兴趣。因此,中职机械制造教学应加强多媒体技术的应用。教师进行机械制造教学时,应根据教学大纲和教材内容,利用多媒体技术,将相关专业知识直观化,充分发挥多媒体技术在机械制造教学中的作用,帮助学生理解机械制造的相关知识。例如,教师对机械制图的内容进行讲解时,可以将点线面的投影以及齿轮设计内容制成PPT课件,增加图片或视频,将机械制度的关键知识形象地展现出来,增强学生学习的兴趣,使学生能够主动投入到课堂学习中。通过多媒体技术的应用,教师不再需要反复的讲解比较复杂的机械制造知识,无需学生凭空想象相关知识的应用情况,减小了教学难度。 3结束语 随着我国工业的快速发展,社会对机械制造专业人才的要求不断提高。对此,中职学校应转变教学观念,重视机械制造人才的培养,增加实践课程,注重学生实践能力、思维能力、创新能力等能力的培养,让学生的综合素质得到提高。除此之外,中职学校应重视师资力量的培养,不断地提高本校机械制造教师的专业水平、技术能力和教学能力,提高学校的教学水平,并积极引入多媒体技术,完善教学模式,增强机械制造课堂的生动性,以提高学生学习的兴趣,进而提高教学效果。 作者:陈黛 单位:江苏省江都中等专业学校 机械制造专业论文:机械制造及自动化专业CAD教学设计 近年来,我国教育事业在稳步的发展,在教育教学方面也更加注重方式方法,CAD课程是机械制造及自动化专业必修的一门课程,主要就是利用计算机来进行图像的处理和制作,是一款制图软件,对于相关专业的学生来说,学好这一软件对于学生今后的发展和实际的应用都是非常有帮助的。在实际施工的过程中,需要利用CAD软件按照实际的施工图纸来绘制出相应的图纸,这要求学生不仅要掌握扎实的理论基础知识同时软件的应用也是一个值得重视的问题,因此在教学的过程中培养学生的软件应用能力,使之成为全面发展的技术型人才是教学的主要任务,进行有效的教学设计才能够使学生获得能力上的提升。 一、教学内容要进行改革创新 在传统教学当中,教师都是按照教材上的要求按部就班的讲解,虽然教材是教学的依据,但是并不能作为唯一。特别是在CAD软件教学当中,教师只是一味的讲解软件的性质、命令以及一些使用的方法,学生通过多媒体大屏幕看教师进行操作示范,但是这样的教学内容安排缺乏一定的科学性,理论教学的内容过多,但是对于实际操作的内容来说几乎是没有的,在课堂中有限的时间内,学生进行实际操作的机会几乎没有,完全是听教师按照教材上的内容进行讲解,这样的教学设计存在很大的缺陷性。因此,应该对教学内容进行改革和创新,在课堂教学中多加入一些实践操作的部分,让学生能够进行操作练习,掌握基础知识的前提下进行实际的操作演练,才能够让学生更加扎实牢固的掌握这些知识并学会实际的运用。另一方面就是教学实训内容的安排上,要强烈的体现出学科的专业性,机械制造及自动化专业的学生主要就是利用这款软件来进行机械制图,那么在课堂中进行实际训练的内容也应该偏向这方面,教材中的内容只是起到一个指引方向的作用,在保持和教材内容同步的前提下,进行适当的专业性质学习内容的安排,适当的补充一些课外的延伸资料。对于该专业的学生来说利用CAD软件主要就是将纸质的图纸转化成电子形式的图纸,另一方面还要学会三维模型的创建,因此在学习的过程中要熟悉电脑做图的各种指令信息,熟悉软件界面,了解基本的用途,能够快速准确的绘制出相应的图纸和模型,提升自身的实践应用能力。 二、选择合适的教学方式 要想取得理想的教学效果最关键的还是要选择正确的教学方式,教学方式不当会让学生失去学习的兴趣,对学习的内容产生畏惧和厌烦排斥的感觉,所以说在进行教学设计的时候一定要选择合适的教学方式。选择科学的教学方式,由于CAD是一款和计算机紧密联系在一起的软件,因此在教学的过程中传统的板书教学的形式已经不适用了,而更多的是要借助多媒体教学工具来进行演示和学习,在教学的过程中教师可以选择实际演示与讲解相结合的方式,一边给学生展示操作的方法一边讲解原因,在讲解的过程中每个命令都会得到相应的实际演示,让学生能够直观的感知知识从理论转化成实际操作的过程。在上课的过程中,教师可以先示范讲解一段时间,然后留出时间来交给学生对刚学的内容进行巩固练习,在这段时间中可以让学生对学习的内容进行消化吸收,如果只是追求讲解的速度,从课堂开始一直讲到结束,这样其实并不能取得理想的教学效果,追求速度不追求质量,那么学生到课堂结束的时候也只是掌握了那么一小点内容,之前学的基本上也就忘了,让学生实际的操作能够有效的让学生熟悉和掌握软件的使用方法,上机操作的过程中学生也会发现很多的问题,教师可以针对学生出现的问题进行具体化的讲解,并且每个学生都有自己的制图习惯以及方法,只有在实际操作的过程中才能够体现出来,真正的做到学以致用。讲解和练习交替进行的教学方式,也是任务驱动教学法的一种体现,将教师之前讲解的内容的理解和消化作为一个内容,学生实际操作的过程也就是完成任务的过程,这样一来学生的积极性主动性就会被调动起来,有效的培养学生独立思考和解决问题的能力,让学生对学习的内容有更加深刻的体会,同时课堂学习也不会显得那么枯燥乏味,教师和学生共同参与的形式能够有效的活跃课堂气氛,增加师生之间的交流和互动,有利于学生更好的掌握知识,提升能力。 三、提供有效的教学资源 为了提升CAD教学的质量,教师应该为学生提供丰富有效的教学资源,本身学好这一学科的要素就是要有足够的资源。首先就是要有硬件资源,也就是有配备专门的多媒体教室,CAD是一门计算机画图软件,如果没有多媒体的演示那么教学的效果将会大打折扣,在多媒体教学工具的辅助下才能够让学生更好的学习。除了要有教师演示的计算机之外,还应该给学生配备多台学生机,这样在教学的过程中才能够一边学习理论知识一边进行实际操作演示。其实就是软件方面的资源,也就是一些教学资料的提供,除了教师以纸质形式提供的学习资料以外,学校还可以专门建立校园内的局域网,建立服务器,提供相关的网络资源,这样一来学生在课余时间内也可以随时随地的查阅相关的资料信息,这给学生的自主学习创造了良好的条件,在平时学生只需要登录相关网站,输入查询的关键字,就能够找到相关方面的资料信息,这给学生的学习和知识巩固提供了很大的方便。另外教师还可以组建班级内的QQ交流群,学生有什么不懂的问题,操作方面遇到的一些困难都可以在群里进行询问,因为教师不可能随时随地的跟随着自己,课上的时间又是有限的,所以说通过这样的方式帮助学生解决问题会更加的方便快捷,给教师和学生都带来了很大的便利,学生之间也可以互相讨论和分析,互相帮助,互相学习,这样不仅能够给学生提供良好的学习资源,还能够建立和谐向上的班级文化氛围,激发学生的学习积极性,促进教学效率的提升。 四、结语 总而言之,机械制造及自动化专业的CAD课程教学要想取得良好的教学效果,需要改变传统的教学设计,在教学内容以及形式上进行改革和创新,让学生能够主动的参与到课堂学习中来,提升学生的实践操作能力,教师和学生共同互动学习的形式更加有利于教学目标的实现,并且在教学内容上可以进行适当的扩展和补充,提高学生专业技能的掌握水平,为学生提供丰富有效的教学资源,让学生能够随时对地的方便快捷的查询到想要的信息,教师和学生之间要增加交流和互动的机会,共同学习才能够取得更大的进步。根据CAD教学本身的特点选择合适的教学模式,让学生能够更好的认识和学习这款软件,为今后的学习和实际运用打下坚实的基础。 作者:桂小华 单位:江苏省兴化中等专业学校 机械制造专业论文:机械制造专业人才培养模式创新探索 近年来,作者在对高等职业院校机械制造专业人才培养的调查中了解到,大多数职业院校采取各种职业教育的人才培养模式,如很多院校都是模仿,没有根据区域特点有针对性地选择切实可行的人才培养模式,教学没有收到较好的效果,培养人才无法满足当今市场的发展需要。本文主要对高等职业院校机械制造类专业人才培养模式的创新进行分析。 一、人才培养模式创新思路 目前,我国职业院校不断进行人才培养模式的改革,出现了众多的人才培养模式,如校企合作模式、订单培养模式和学徒制模式等。如何选择适合专业发展的人才培养模式,要有明确的思路和创新意识。人才培养模式创新的指导思想是面向服务区域,行业技术、强化专业、突出能力、提高素质、注重创新、全面发展,适应我国经济和社会发展对人才需要。高等职业教育人才培养以市场为导向,服务地方经济,掌握行业技术技能特点。人才培养模式创新的理念是依托行业,适应学生、适应市场、适应政府地进行人才培养模式改革。高等职业院校机械制造类专业人才培养改革从服务区域的机械行业岗位要求的知识结构、能力结构和素质结构出发点,针对学生的能力情况确定人才培养目标,实施工学结合的教学方式培养适应市场需要高技能应用型人才。 二、实施人创新才培养模式几个因素 (一)不断进行社会调研,关注人才培养改革 为了更好地了解这些毕业生在单位的工作情况,并及时了解和掌握用人单位对我校在人才培养模式、需求信息、教学质量及毕业生综合素质方面的意见和建议,对学校教学环境与学生自身等主要因素进行分析,有针对性地从加强就业发展对策方面的研究,不断改进教学设施与教学方法,借鉴国内外大学生就业的可行经验与措施,提高本专业学生的就业能力。 (二)建立及完善实训基地,提高学生专业技能 近年来,我国社会经济不断发展,企业对人才的要求也越来越高。如何采取有效的人才培养模式,提升机械制造专业人才培养效率已成为当前高等职业院校重点思考的问题。以往高等职业院校的机械制造专业人才培养模式,主要以理论教学为主,忽略了对学生的实践教学,理论与实践脱轨,直接影响学生的学习效果。理论课程造成学生学习的枯燥感,对学习兴趣也产生一定的影响,不利于专业人才的培养。因此,高等职业院校应对机械制造专业人才培养模式进行不断创新。 (三)深度校企合作,资源共享 所谓校企合作,主要是学校与企业紧密合作,其目的是提高高等职业院校学生的就业率以及为企业培养岗位人才,最终达到双赢。以往高等职业院校机械制造专业人才培养的过程中,往往有“闭门造车”的现象,并未了解市场人才的需求,使学生学习的专业知识没有用武之地,从而影响就业率。在新时期发展下,市场体制不断变革,用人单位对机械制造专业人才的技能要求也有所不同,因此应不断对培养模式进行创新,与市场接轨,了解用人单位的用人需求等,有利于专业人才的培训,提升学生的就业率。作者认为,高等职业院校要确保自身院校的可持续发展,就必须提升学生的就业率,可以通过校企合作的方式,与企业之间建立合作,用人单位结合自身的发展需求,对人才的技能提出一定要求,而这些要求也将作为高等职业院校人才培养的重要参考,也可以将其称为订单式人才培养,从而保证机械制造专业学生所学习的知识都是用人单位所需求的,有效提升学生的就业率。 (四)运用先进教学设备,创建学习情境 随着科技的快速发展,多媒体技术也迅速发展,并被广泛应用到教学中。高等职业院校的机械制造专业教学可充分运用多媒体设备,相比于传统的“满堂灌”理论教学模式来说,多媒体设备可以利用自身的声像合一、图文并茂等优势,为学生创建相应的学习情境,加深学生对知识的理解。从某个角度来讲,利用多媒体教学可以将实践和理论有效衔接起来,可以利用多媒体课件的图片或视频影像等方式,将相应的零部件一一对学生进行描述,并将其用途以及作用通过课件表现出来,这些抽象知识是传统理论课所无法真实表现出来的,在多媒体设备应用下,能够将这些抽象知识具体化,有助于促进学生对知识更好地理解。着社会科技的快速发展,机械制造行业的发展也极为迅速。很多高等职业院校也针对市场需求,开展了相应的专业人才培训工作,为社会培养更多的应用型人才。然而,在市场经济不断变革的过程中,对专业人才的要求也有所提升,尤其是对实践操作能力的要求。为了更好地满足市场需求,为用人单位提供可用之才,高等职业院校应对机械制造专业人才培养模式进行不断改进和创新,主要从建立实训基地,提升学生的专业技能等方面。 作者:苏明 单位:海南科技职业学院 机械制造专业论文:高职机械制造与自动化专业建设探索 摘要:本文将从五个方面来指导专业建设:从坚持服务区域经济办学定位,实现学校可持续发展;建设品牌专业,切实发挥带动作用;构建三级体制平台,充分释放办学活力;实施两大素质工程,提升人才培养质量;拓展一体化服务功能,增强社会服务能力。 关键词:机械制造与自动化;专业建设;建设思路 1专业建设整体目标 立足武汉,辐射全省,紧扣内涵建设,创新体制机制。成立由武汉市人民政府主导的合作办学理事会,构建政府、学校、行业、企业多方联动的办学模式,形成校企相融、产学互动办学机制;推进校企深度合作,使其与武汉市战略性新兴产业的构建相匹配,将机械制造与自动化专业打造成特色鲜明、优势突出的品牌专业,带动相关院校协同发展;以工学结合为切入点,深化“课岗对接、工学交替、订单培养”人才培养模式改革,融入“敢为人先,追求卓越”的武汉城市精神,全面提升学生职业素养;打造“师德高尚、结构合理、校企互通、专兼一体”的双师型教师队伍,使学校成为校企合作育人的典范;推进教育信息化进程,建设数字化校园,逐步实现学校资源向社会开放;构建社会服务体系,拓展产学研一体化社会服务功能,努力实现学历教育和非学历教育协调发展,职前教育和职后教育相互融合,使学校成为开展四技服务的排头兵、武汉市民终身学习的主渠道。通过三年建设,机械制造与自动化专业建成区域领先、专业人才培养质量明显提高,综合竞争力、区域辐射力、社会影响力及可持续发展能力显著增强,为武汉市及湖北省汽车、装备制造和光电子产业的发展提供了强有力的智力支持和人才支撑。 2机械制造与自动化专业建设思路 深入贯彻《省人民政府关于加快建设高教强省提升高校创新与服务能力的意见》(鄂政发【2012】77号)文件精神,促进建立与湖北省现代产业体系相适应、与人才市场需求紧密对接的学科专业体系。加快建立现代职业教育体系,推进校企合作、工学结合、顶岗实习,推行“双证融合”制度;围绕武汉市支柱产业、战略性新兴产业,打造“武汉职业教育品牌”,建立与职教品牌建设相适应的办学体制、运行机制,全面提高管理水平,提高人才培养质量,发挥教育品牌带动作用,促进高教实力更好转化为发展竞争力,为加快构建促进中部地区崛起的重要战略支点提供更有力的人才保证和智力支撑。2.1坚持服务区域经济办学定位,实现学校可持续发展即坚持围绕“三圈”(围绕光谷核心圈、武汉都市圈、“1+8”城市圈)、服务“三业”(服务高新技术产业、先进制造业、现代服务业)、构建“三系”(构建校企合作体系、质量保障体系、社会服务体系)、实施“三双”(实施“实习与培训双向基地、教师与技师双向兼职、学生与员工双向培养”策略)、打造“三型”(打造创新型、开放型、就业型高职院校)的办学定位,坚定高职教育改革发展方向,抢抓发展机遇,实现可持续发展。2.2建设品牌专业,切实发挥带动作用校企合作重点建设与武汉战略性新兴产业、先进制造业对接机械制造与自动化专业;深化人才培养模式改革,完善质量保障体系,加强专业教学资源库建设,提高高端技能型人才培养质量。措施如下:(1)深化人才培养模式改革。实施“引厂联企、工学交替”的人才培养模式,核心是校企共育人才,内引“校中厂”共建生产性实训基地,外联紧密型企业共建“厂中校”实习基地,按能力递进模块,多学期、分段式进行工学交替。(2)进一步优化课程体系。进一步优化“基于工作过程、双证融合”的课程体系,以专业核心课程为重点,与企业共同开发核心课程、特色教材和网络课程。(3)推行“以企业工作任务为载体的项目导向”的教学模式。以企业工作项目为教学项目,按生产过程组织教学过程,按企业项目检验标准考核学生课程成绩。建设2间仿真企业工作环境,即融“教、学、做”一体的教室。(4)改革教学组织模式。实行“分段式、柔性化”教学组织模式,按人才培养目标要求和课程模块,分四阶段段组织校内学习与校外实习教学。根据企业生产旺季和淡季,科学安排学生到企业开展生产实习,实现学校教育与企业生产柔性化合作。(5)教学资源库建设。以专业核心课程为重点,建设自动化生产设备应用专业教学资源库。建设专业核心课的教学标准、网络课程,以及工学结合项目教材及电子教案、项目/案例库、试题库、媒体素材库等。2.3构建三级体制平台,充分释放办学活力成立由政府、行业、企业、学校四方组成的合作办学理事会,在教学系部成立校企合作办学管委会,在专业成立校企专业共建委员会,构建校、系、专业三级体制平台。在机械制造及自动化专业中采取股份制合作形式,运用董事会管理体制与企业共建二级学院。政校行企多方联动,合作解决校企合作中的政策保障、发展战略、07号实验室仅仅两家做比对,由于各个实验室所配置的仪器设备的精度等级基本一样,那么在用公式(1)判断是否满意的情况下,很可能会将07号实验室判为可疑、05号实验室判为满意。然而,事实却刚好相反。因此,两家实验室间的比对不能够很好地发挥比对作用,从而不能发现实验室存在的问题。 3结语 通过对两家实验室和多家实验室对比的具体操作、评价、介绍以及具体案例分析,可以看出进行多家实验室间的比对的效果要明显优于两家。因此,推荐在进行实验室比对时尽可能组织多家比对,得到数据后采用Z比分数来判断结果。实验室间比对试验的开展,一方面有利于各实验室日常检测工作水平的提高,另一方面有利于实验室之间技术和经验的相互交流与学习,对提高检测水平具有积极的推动作用。通过不断健全比对试验机制、完善结果分析方法,才能使机构的检测水平迈上更新的台阶. 作者:陈帆 程婧璠 单位:武汉软件工程职业学院机械工程学院 机械制造专业论文:机械制造与自动化高职专业教学改革探讨 摘要:高职机制专业的学生今后需要进入工厂的生产一线,他们需要具备与机床等机械设备打交道的实践能力。本文从应用人才的角度出发,分析了应用型机械高职人才的基本特征,从多个角度提出了具体的教改建议。 关键词:应用;机械;高职;创新 1引言 随着现代国内经济的发展,高端机械设备进入工厂企业之后,需要有专业人才进行加工工艺、生产方式的设计,高职机械制造与自动化专业是培养企业一线生产人才的平台。高职院校需要针对当前这一人才市场进行合理分配,进一步提出本专业的教学改革方向——应用型人才培养,强调学生基础打牢、应用能力强等基本特征。 2应用型机械高职人才的基本特征 2.1基础知识储备 高职机械专业的学生需要首先具备专业的理论知识,构建他们的机械制造所需要的各类专业知识,机械制图、工艺学、材料、力学,机械原理、液压技术、数控技术等。这些都是具备应用能力的机械专业高职学生所需要掌握的基本机械知识网络。学生只有打牢这些知识储备之后,他们才能在真正的生产过程中,设计好产品生产的工艺[1]。 2.2综合运用能力 具备了专业知识之后,学生还需要学会怎样运用这些知识组织生产的能力,即综合运用知识的能力。上述那些专业知识需要相互配合,实现一种综合性的应用。因为一项产品的生产需要多个工序,不同工种之间相互配合,工艺设计人员还需要思考产品尺寸,形状公差的测定等,这些都是他们可以综合运用上述的专业知识。 2.3创新意识 在产品生产的过程中,工艺设计师需要进一步具备首创精神,在一项新产品的研发过程中,我们没有更多可以借鉴的经验,需要工艺人员针对产品的尺寸、形状、材质等要求进行创新设计生产流程。高职机械专业的学生要想胜任这一岗位的需要,就需要具备一定的创新意识,从多个角度去思考怎样进行新产品的研发生产,一方面需要考虑生产成本的降低,一方面还需要保证产品的生产质量。 3高职机制专业应用人才的培养改革建议 3.1人才培养方案的调整 人才培养方案是机制专业学生培养的基本大纲,要想实现应用人才的培养,就需要首先对高职机制专业的人才培养方案进行调整。针对方案中的一些传统教学模式,教学理念进行调整,主要原则就是提升学生对机制专业的学习兴趣,从学生的兴趣、知识覆盖、综合运用、创新能力等多个方面进行综合考虑,培养出知识网络扎实,综合运用能力较强,创新意识超前的机械制造人才。 3.2教师队伍的调整 应用型人才的培养需要教师更加注重学生的专业应用能力,即教师还需要具备这种能力。因此在教师队伍方面,学院需要及时调整教师培养、高层次人才引进等方向,将更多具有生产实践经验的人才引入到学校,让他们将自己在生产一线积累的经验教授给学生,实现学生的一种有效提升。同时现有的教师也需要积极的开展实践能力的培养,利用节假日深入工厂企业进行学习,学习一线生产的基本经验。教师之间还需要构建一种相互学习、相互帮助的学习氛围,实现教师之间知识能力的整体提升。另外,学校需要配套更多的科研资金,帮助教师进行相关实践项目的推动,一个科研项目将带动一个教师团队的整体实践水平的提升。 3.3理论课程的调整 在应用人才培养的条件下,教师需要进一步培养学生对专业知识的掌握、应用能力,因此需要在尽可能多的理论课程结束之后,加上一些课程设计等,让学生运用学完的这些知识进行实践运用,不断提升他们理论与实践的结合。传统的机械原理、工艺学等课程之后,就有课程设计,这是我们需要进一步坚持的。同时还需要在更多的课程之后加上这类课程设计内容,例如:数控技术、液压技术等,都是需要进行有效拓展其课程设计范围。另外,教师需要进一步思考,引入一些与生产实际有关的课程设计课题,这些与实践联系紧密的课题将有利于学生更好地运用理论知识解决生产实践的能力[2]。 3.4实践教学的调整 在应用人才培养的环境下,高职院校需要进一步拓展机制学生参与实践教学的机会。建立自己的生产实习车间,车、刨、铣、焊、钳等一系列工种都是设计工艺的学生需要进行实践操作的,只有他们自己操作过,他们才能对这些工种有一个更加深刻的认识和理解,力学、液压、机械原理等课程都需要有自己的实验作为理论支撑,教师需要重点开展这些课程实验环节的培养。加大资金投入,建设更加先进的实验室,帮助学生更好地理解和掌握专业理论知识。校外实习也是十分必要的,教师需要不断联系生产企业,让学生进入工厂的生产车间进行参观,学习,拓展学生的眼界。在实践教学环节,教师还需要重点培养学生的创新意识。教师可以设计一下开放性的研究课题,让学生分成学习小组,进行有效的研究分析,通过查阅资料,相互讨论,计算,最终形成学习小组的设计方案,学生的创新意识被进一步体现。 4结语 高职机制专业的学生要想在激烈的人才市场竞争中脱颖而出,就需要进一步拓展他们对知识的应用能力[3]。教师需要从应用的角度出发,对传统的机制专业教学进行有效调整和改革,从而培养出更加应用型的人才。 作者:杨娜 辛鹏 单位:兰州理工大学 兰州职业技术学院 机械制造专业论文:机械制造方向专业课研讨型案例教学 研讨型案例教学模式是运用生产现场情境作为典型教学案例,调动学生参与的积极性,提高其分析和解决某一具体工程问题的能力,培养学生理论联系实际的自觉性,因而研讨型案例教学模式比较适合专业性较强的课程。机械制造方向专业课,教学内容专业实践性强,需要学生具有一定的前期实践经验才能达到较好的教学效果,然而这些实践经验也正是学生所缺乏需要补充加强的教学内容,基于此矛盾,课题组将研讨型案例教学模式应用到机械制造方向专业课程中,充分调动学生学习的主观能动性,打破课堂内外的时空界限,全方位培养学生实际解决问题的能力和创新精神。 一、构建研讨型案例教学模式,优化机制方向专业课教学体系 (一)加强校企联合,优化案例教学内容,构建案例教学资源库 教学中所选案例多来源于学生熟悉的周边企业,并将收集到的素材整理,归类构建制造加工现场案例集、夹具应用案例照片集、机械制造方向专业课网络教学平台、机械制造方向专业课网络实践教学平台、机械制造方向专业课网络创新教学平台,结合相关网络教学系统,应用于具体的实际教学中。逐渐形成以学生为中心、以教师为主导的教学体系。 (二)优化基于研讨型案例教学模式的机械制造方向专业课程教学体系 应用案例时,首先需优化理论教学和课程设计、生产实习、课程试验等实践教学环节的组织过程,使分散的教学内容合理配置和有机结合,保证教学全过程的相对完整和连贯。其次通过一些开发性综合实验,对理论知识进行综合应用。最终使机制方向专业课教学体系不断得到优化。 二、优化教学手段,落实研讨型案例教学模式的实施应用,提高课程教学质量 针对传统的教师“满堂灌”式教学方式,优化研讨型案例教学模式,主要采取案例分析法、讨论法、模拟法等教学方法,并结合网络平台,充分调动学生的主观能动性,解决课程实践性强、学生实践经验少、理解困难的矛盾。 (一)用案例驱动法,展开教学内容 用案例驱动法逐步展开教学内容,一环扣一环提出问题、解决问题,把学生吸引到问题中去,可充分调动学生思考的积极性,从而提高课堂教学效率。例如,六点定位原理、加工原始误差的组成、定位误差的分析等知识点的引入,先通过生活中的实例,引导学生思考为什么桌子大多是四条腿的,而三角架总是三条腿,且脚很尖?从而引出定位原理的概念。 (二)用案例模拟法,加强学生大工程意识的培养 通过机械制造过程中的加工安全案例、经济纠纷案例、工程产品质量案例,让学生模拟其中某个企业的身份,讨论分析机械加工过程中会出现的问题,如利用汽车质量不过关导致市场流失事件、水污染事件等案例,培养学生的安全意识、经济意识、质量意识及环保意识。 (三)用案例讨论法,加强学生综合素质的提高 将机械制造工艺学教学难点分成若干讨论课题,在网络教学平台中布置讨论任务,学生采用合作小组的形式,在任务中发现问题、思考问题、解决问题,在教师与学生、学生与学生之间展开讨论,最后教师总结,使学生由倾听者变成了思考者和参与者,达到良好的教学效果。 三、以榜样案例激励学生,营造浓厚的校园工程文化 文化教育与技术教育必须融合协调才能使学生在一个良好的大环境中,顺其自然地发挥其工程创新潜能。针对此,将榜样案例展示在教学过程中及网络课程中,确定以竞赛引导学生的机械工程竞赛机制,具体做法为:在高年级学生中,通过竞赛引导其进行各级别机械工程竞赛活动,对已取得成果的学生进行公开表扬宣传,鼓励更多的低年级学生进入到课外科技创新活动竞赛中去,使学生的理论知识与实践能力充分结合的同时,加深其对机械工程涵义与价值的理解。基于研讨型案例教学模式的机械制造方向专业课教学体系,以教师为主导,以学生充分参与为指导原则,促进学生的专业意识和岗位技能在“实践———理论———实践”的循环中形成和提高,为学生提供开放式的学习环境,促进学生的个性发展。各高校在进行专业课教学时,可多采用研讨型案例教学模式。 作者:葛云 曾海峰 魏敏 张立新 单位:石河子大学机械电气工程学院 机械制造专业论文:中高职机械制造类专业课程衔接 课程衔接是机械制造类专业中高职衔接的核心内容,本文就如何做好中高职课程衔接的问题进行了阐述,以期能够起到抛砖引玉的作用,做好中高职课程衔接。 一、构建螺旋式上升的专业课程体系,实现课程体系衔接 1、以“两个衔接、三个突出”为总目标,根据专业职业能力分级标准,系统构建螺旋式上升的专业课程体系。以课程体系与专业岗位职业能力需求相衔接,中高职课程模块开发与专业工学结合人才培养模式相衔接,突出学生可持续发展,突出学生职业能力、职业素养与职业精神,突出“高端”和国际化视野的“两个衔接、三个突出”为目标,构建不同层次、不同模块的螺旋式上升的中高职衔接课程体系。课程体系设置以中职课程为基础,以高职课程为主导的方式进行,中职侧重于文化基础和机械加工设备操作、机械设备装配、调试等专业基本技能的培养,高职侧重于文化知识的应用和机械加工设备操作与维护、机械制造工艺实施、质量检验等专业技术能力的训练。 2、围绕“以素质拓展为基础,以能力培养为主线”轴心,将同类同质课程分阶段、分水平、分重点有机地组织编排在中职和高职阶段的各个年级,形成不断递进延伸、不断拓展提升的螺旋式机械制造与自动化专业课程结构体系。 3、课程体系总体分为中职课程、中高职衔接课程和高职课程三个层次,课程体系主体部分有公共基础课、专业基础课、岗位核心课、专业拓展和校外实践课程等模块。 4、中职阶段的课程主要依据机械加工设备操作、机械设备装调岗位的中级工的职业能力要求,高职阶段主要依据机电设备装调维修、机械制造工艺编制与实施等岗位的高级工的职业能力要求,按由简到难、由易到难、从具体到抽象的原则设置三大部分的课程模块,实现中高职课程衔接。 二、“校校合作、校企合作”设计相互衔接的课程标准,实现课程内容衔接 中高职合作院校骨干教师与相关企业专家共同研讨,从课程目标、课程内容、课程项目等方面设计相互衔接的中高职课程标准,中职阶段注重学生基础素质教育,高职阶段注重学生知识、技能和职业素养的全面培养,提高学生可持续发展能力。 1、按照“中职强基础、高职重应用”原则设计公共课程衔接方案。中职阶段公共课教学根据部颁教学大纲要求开设德育、语文、数学、体育、计算机等课程,课程内容强化汉语言和英语基础、初等数学和基本的职业素养的学习。高职公共课程以语言艺术、演讲口才,高等数学等应用以及普世价值观、人生观、世界观的形成为培养目标,并通过知识的自主学习、导师制团队活动、社团活动和各种校内外实践活动为引导,进一步加强人文素质培养。 2、按照“中职强技能、高职重技术”的原则设计专业课程衔接方案。依据职业资格标准,以真实的产品案例为载体,按项目化的要求进行课程内容的设计。参照中高职职业技能抽考标准,引入机电设备装调工、机械加工操作工等职业资格标准、6S管理等企业现场职业规范,根据机械制造与自动化专业典型岗位对专业能力、知识和素质的要求,以减速器、变速箱、分动箱等真实产品为载体,按照由简单到复杂再到综合的逻辑线索设计教学项目,形成内容完善、对接星沙经济技术开发区产业、特色鲜明的中高职衔接的课程。 3、依据课程内容的要求设置项目,例如以减速器、变速箱等产品导向,贯穿于整个中高职专业课程教学。在中职专业课程中设计,以减速器零部件的认知、绘制与加工为主线的教学项目;在中高职衔接专业课程设计中,以减速器的测绘、工艺编制与设计为主线设计课程项目;在高职专业课程内容设置中,以变速箱、差速器等工程机械、汽车及零部件的加工、装配与调试为主线设计教学项目。 三、建好在职业能力培养中起关键作用的中高职衔接的项目课程,实现核心课程衔接 采用项目递进的方式构建中高职衔接的项目课程,项目课程以职业工作过程为导向,以任务或项目驱动为主要教学方式,遵循从单项到综合、从简单到复杂的规律,采取理实一体化教学模式,以学习者为中心,实现教、学、做、训、评相融合。利用信息化教学手段,实现“泛在学习”。 四、结束语 依据专业的职业能力分级标准,设计中高职有效衔接的层次递进、螺旋上升的专业课程体系和课程模块,确实实现中高职的课程衔接。 作者:庹前进 单位:湖南机电职业技术学院 机械制造专业论文:机械制造专业教育教学论文 一、学生的学习现状 现在职校学生大多数文化基础差,还有不少由于初中教育缺陷,心理不健康,文化课程教学很困难。本人在教学过程中也与很多学生探讨学习过程,发现很多学生对文化基础课很头痛,很多学生无法提起对专业课的兴趣,实践课程也不愿意操作实习。除了厌学以外,有一个主要原因是认为所学的知识没有多大用,出现以上情况,我认为有如下几个方面的原因: (1)家长听说机械制造类专业好就业,没有考虑到学生自己的爱好和兴趣,初中毕业生对职业学校专业只是模糊认识,被家长硬性推荐来上学。 (2)在学习的前期没有认识到基础课的重要性,普通教育和职业教育模式不同,以至后面的课程愈发听不懂,对所学的专业课产生逆反心理。 二、培养学生的学习积极性是提高教学质量的关键 做好学生入校的专业教育,让他们初步了解所学专业基本知识,教学模式和学校对学生的培养目标。参观学校的实习实训车间,介绍我国装备制造业的发展前景。聘请我校优秀毕业生回校介绍自己的学习和工作成长经历,激发学生的学习热情,使学生确立自己的人生发展目标。 三、做好教育教学的每个环节 第一,精选好教材、备好课。现在专业课各种版本的教材较多,任课教师要精选教材,不能只选好讲的教材,要结合本专业要求和学生益于学习的教材作为主讲教材。首先要研究教材备好课、分析课程重点和要点,然后写好授课教案、做好课件是上好一堂课必备条件。第二,组织好教学。怎样组织教学让学生能够比较轻松地掌握所学习的内容也是一门艺术,不同的教师组织教学的方式也不同,不能教条式地“满堂灌”。首先向学生介绍本次课的内容重点和要点,然后由浅入深循序渐进授课。最后要对本次课的重点和要点进行小结,结合课堂内容给学生留思考题。第三,做好课后辅导和答疑。辅导和答疑是课堂教学的一个辅助环节,由于学生掌握的程度不同,因材施教,要耐心地给学生辅导,用最简单的方法扎扎实实讲解,培养学生分析问题和解决问题的能力。第四,请进来,走出去。尤其是机械制造专业课难度有点大,都是工厂中的生产实例,让学生走出去到工厂实习增强对专业的感性认识,把工厂有专业技术人员请进来,指导学生实训,扩展学生的知识面,掌握专业基本知识。认识提高,有学习积极性,才能取得进步。让学生认识到机械专业课程的重要性,并结合企业案例,结合就业实际让学生明白课程的重要性,为学生日后工作打下一个良好的基础。第五,紧密结合校企合作。根据企业的生产特点和要求,工学结合,按实际内容讲解相关课程,而不是完全围绕课本进行教学。实用性强的内容精讲细讲,在教学过程对学生灌输一些企业文化和实例,培养学生具有一定理论知识和技术能力,这是我们教学中必须强调、始终贯彻执行的重点。第六,重点加强对学生实习实训环节的教育。要求指导老师不但技能好,还要有比较扎实的专业基础知识。我校现有86台各类机床:普通机床和数控机床,让学生先在普通机床实训,熟练掌握操作方法,然后在让学生到数控机床实训,扩展学生的技能,让学生在做中学、学中做,因材施教,这样才能提高学生的动手能力和对本专业知识掌握。对学生就业有一定的优势,分配到企业后,经过简单的培训可以直接顶岗生产操作,成为生产技术骨干。第七,对毕业生就业进行跟踪调查。了解学生在校学习的专业知识与企业需求,及时调整课程结构和重点内容,符合企业对人才的发展需要。 四、根据学生的特点,多方面培养人才 学生到企业工作能够很快适应企业生产,就业稳定性好,有的学生成为企业的技术骨干,学生满意、家长满意。全国多家企业到我校招聘毕业生,不少学生慕名而来到我校学习专业知识。我校学生多次参加全国、省、市技能大赛,多次取得一、二等奖。鼓舞了在学生的学习热情,同时检验了我校教育教学的成果。对于参加升学班的学生,有针对性地专业课程辅导,参加升学班的学生今年全部考入高等院校学习。总之,教师在教学中要抓重点,理论联系实际,才能让教与学的过程变得更加生动和顺畅。在做中教、做中学、做中练、做中考。教书育人,培养社会有用之人,是我们教育工作者一直坚持追求的理想目标。 作者:贾志坚 单位:辽宁省本溪市机电工程学校 机械制造专业论文:机械制造专业课体系改革 一、本科层次机械制造专业人才需求现状 随着我国国民经济的发展和生产技术化水平的不断提高,许多制造业,尤其是高新技术制造企业,对机电类技术型人才的要求也越来越高,不但要求人才要有扎实的理论基础,还要有较强的学习能力和技术创新能力,以适应企业技术不断更新的需要。而现今高职高专学校培养的技术型人才已经很难满足企业在这方面越来越高的要求。高级技术性人才的缺乏已经逐渐成为制约我国企业技术进步、技术创新能力提高的瓶颈,社会对于大量的高级技术型人才的需求使得专门从事培养本科层次的技术型人才的学校成为了必然的趋势。目前,实施本科层次技术教育的院校在技术培养上存在一些问题,比如学校设定的人才培养目标是否得到企业的认可,学校的专业课设置还存在哪些薄弱环节,教学工作如何为社会服务等等。为此,机械类专业课体系改革对大学生就业的影响意义深远。 二、培养适应社会需要的人才是专业课体系改革的出发点 高校承担着为社会培养人才的重要任务,其培养出来的毕业生更是企事业单位一线最为核心的力量。在巨大的就业压力面前,如何使自己培养出来的学生更加适应社会的现实需要和发展趋势成为摆在高校学科改革面前的重要问题。在整个学科体系的建设上,很多因素都要容纳进来,如:学科历史的传承,学科前沿的把握,当然也包括对市场需求信息的反馈。专业课作为整个学科体系中的核心部分,是学科立意的最直接体现,也是教学与就业对接的最直接部分。在进行专业课体系改革的过程中,应立足社会需求,培养社会所需要的人才,将专业课体系与专业实际应用市场进行无缝对接。在这个对接的过程中,一方面根据社会现实发展需求调整专业课体系,另一方面根据社会潜在发展需求调整专业课体系,确实做到将培养适应社会需求的人才作为专业课体系改革的出发点。在进行专业课体系改革的时候,在贯彻以培养适应社会需求的人才为改革出发点的过程中,将对口岗位所需要的知识结构和专业能力作为改革和调整的着力点,在改革的过程中做到以下几个“突出”:①突出实践能力,在学习理论知识的同时,增加实际动手环节,使大学生在实践环节的学习中了解真实的职业环境,理解理论应用实际的方式和过程,初步搭建适应职场环境的渠道;②突出核心理论,在专业课体系的建构中,对核心理论的发展史和前沿问题开展研究,使学生能够基本掌握本专业技术的改革成长历史和发展趋势,为学生最终就业或者升学打下扎实的学科基础;③突出职业理想,在专业课体系的调整和改革中,将职业理想引导作为贯穿改革过程的一条暗线,在专业课体系的建设中重点加强大学生职业理想的引导,通过课程的设置增强学生的专业自豪感和自信心,增强大学生的专业自信和专业自觉,引导学生愿意从事该专业的工作并且以成为该行业中的一员为就业首选。 三、大学生就业核心竞争力培养是专业课体系改革的落脚点 在大学生参与社会竞争时,其竞争资本是包括技术能力、人际交往能力、团队合作能力等多种能力在内的综合体。在激烈的社会竞争中能否取得成功,影响因素是多方面的,我们将最终影响能否在专业岗位的竞争中脱颖而出的要素称之为就业核心竞争力,即一个大学生具备了该种就业核心竞争力则在专业方面比同龄人更具有专业性和权威性,在单位更加具有不可替代性,更容易在与众人的激烈竞争中拔得头筹,这种能力将成为大学生在参与就业竞争时最具有决定作用的能力。专业课体系改革应进一步立足培养学生的核心竞争力,进而培养学生在本专业里的绝对竞争力。在专业课体系改革的过程中,坚持以课程改革促进学生能力培养的理念,认真研究本校本专业和其他学校本专业的办学特色及差异点,仔细甄别本专业和相近专业的核心区别,在专业课设置上要突出本校的特色,突出本专业的特色,做到培养出来的学生其核心能力既区别于相近专业,又区别于其他学校相同专业,真正做到“独一无二”的核心竞争力。要想做到区别于同专业和相近专业就要做到在专业课体系的设置上立足本校的定位和对口就业单位的实际需要,使学生在专业课的学习过程中能够学习到更多的专业知识,能够掌握专业的核心技能,能够将自己所学的知识层层递进、举一反三,真正做到可以自如地应用到实践中,并且在专业上自成体系。 四、改革实践与成效 唐山学院机电工程系机械设计制造及其自动化专业早在2008年就开始进行了专业课体系改革。为促进我系专业结构调整和培养方案的优化,从而进一步提高我系的教学质量和办学水平的提高,通过问卷的形式了解我系毕业生的就业情况,调查对象为我系2013届和2014届的部分毕业生,调查方式主要通过邮寄的方式发放和电话回访,调查我系专业课设置对毕业生择业情况及就业后在岗位上应用情况的影响,问卷共发放80份,收回有效问卷72份。唐山学院属于地方新建本科院校,学院人才培养定位是应用型人才。这类毕业生在实际的就业市场竞争中,在理论水平方面受到来自老牌本科院校学生的激烈竞争,在实际操作能力方面又要和来自高职类院校的学生进行竞争。在这样的竞争局势下必须找准定位,培养别人不可替代的优势。这就需要进一步夯实学生的理论基础,使其理论水平明显高于高职类院校学生,同时增设实际操作能力培养环节,使其实际操作水平优于老牌本科院校,这样才能开拓出属于自己的就业市场。高等教育处于过渡期。当前,高校进行大幅度扩招,就业岗位跟不上毕业生数量的快速增长和无法完全满足毕业生的期望。如何适应这种新形势、新情况,进行专业结构、课程设置、教学内容、教学进度等改革,提高师资水平,加强高校的配套发展,培养适应社会需求的人才,有效教育和引导大学生转变观念和调整心态,保证他们就业活动的顺利开展,是高校甚至全社会值得研究和探讨的问题,这个问题的紧迫性和重要性应引起我们的关注。但是高校无法在短时间内适应这种新形势、新情况,它是一个长期性和渐进性的过程。这种状况是毕业生产生不同就业心态的直接原因。 五、结论 专业课体系改革是专业建设中的核心环节,也正因为它的重要性所在使得专业课改革势在必行。专业课体系改革是一项系统工程,其中以培养适应社会需要的人才为专业课体系改革的出发点、以大学生就业核心竞争力培养作为专业课体系改革的落脚点、以专业课教师作为专业课体系改革的中坚力量、以考核评估作为专业课体系改革的保障环节,通过立体化的改革策略最终实现提高大学生就业数量和就业质量的目的。 作者:梁国俐 单位:唐山学院机电工程系 机械制造专业论文:略谈机械制造技术专业的创新教育模式 一、机械制造技术专业探索创新“现代学徒制”职业教育模式的必要性 1.探索创新“现代学徒制”职业教育模式是国家示范专业建设的需要。国家示范专业建设的目的之一,就是解决职业教育发展中存在的突出问题,推动职业教育科学发展。笔者认为,职业学校当前最需要解决的就是师资专业水平和质量问题,具体表现在职业教育适应劳动力市场的能力差,职业教育与培训的技术水平较低,系统性和科学性不强等方面。要提高职教师资的专业技能,进而提高学生的职业能力,就必须密切学校与企业的联系,在“双赢、互动”中加强沟通与合作,通过建立专业共建、人才共培、科研共攻、文化共传等校企合作机制,引导行业、企业发挥引领作用,职业学校发挥基础作用,共同推进办学模式、培养模式、教学模式、评价模式等改革,提高人才培养质量,形成长远合作的利益链。“现代学徒制”无疑架起了学校与行业企业之间的桥梁。笔者认为,以学校为中心、引导企业积极参与,共同推进办学模式、培养模式、教学模式、评价模式等改革,从机械制造技术专业二、三年级开始试行“现代学徒制”是较可行模式。这不仅是对校企合作、工学结合的创新,也是体现国家示范专业建设辐射性、示范性和创新性的需要。 2.探索创新“现代学徒制”职业教育模式是提升服务社会发展能力的需要。随着区域产业结构优化升级和现代职教体系的构建,资源整合成效和促进社会协调发展已经成为职业教育服务社会发展能力的重要内容。以“现代学徒制”职业教育模式为载体,建立校企合作长效机制,一方面可以提高学校和企业教育资源的综合利用程度,实现知识链、专业链、产业链和利益链的深度融合,助推学生创新精神和创业能力的培养;另一方面可以促进职业学校面向社会开展技术服务、职工培训、技能鉴定以及其他公益活动等,实现社会服务功能。 二、机械制造技术专业探索创新“现代学徒制”职业教育模式的主要做法 传统“学徒制”历史悠久。任何先进的职业技术教育模式都或多或少地有着“学徒制”元素。在吸取德国“双元制”核心内涵和欧洲“现代学徒制”思想理念的基础上,笔者所在学校的机械制造技术专业结合我国职业教育现有体制机制,在政府支持下,以学校为中心,联系企业积极参与,根据市场调节需求,积极探索并实践适合我国国情的“现代学徒制”职业教育模式,主要有以下做法。 1.遴选优质企业,合作探索“现代学徒制”。遴选优质企业,是实践“现代学徒制”最重要的环节。该专业根据“现代学徒制”培养模式的特点,提出了遴选企业的四项原则:一是遴选产业特色适宜,有职业技能资格证书认证的行业企业;二是遴选管理规范、经济效益较好,可内涵式合作的企业;三是遴选内部培训体系完备,对“学徒制”培养合作能达成有效共识和互动的企业;四是遴选愿意支付学生奖励和“准工资”,能优先录用学校毕业生的企业。学校和企业签订校企合作协议书,共同负责招收学徒,按计划提供实践培训场所和岗位教育资源,师傅、教师共同承担培养责任、履行义务,指导学生参加行业协会考核认证。 2.校企按需共同招收学徒,确定“学生学徒双身份”。笔者所在学校机械制造技术专业,按照区域内现代制造业岗位群人力资源需求,确定“现代学徒制”班级规模,同时面向社会和学校招收学徒,并以签订学校、企业、学徒三方合同的形式,确立学生学徒双重身份:在学校是学生,在企业是学徒工。学徒在学校就读期间,身着校服,学习系统、规范的专业理论知识和参与教学实习和生产实训;学徒在企业学徒期间,身着工装,按照行业标准、员工要求和岗位要求,融入企业生产,并获得生活补助,充分感受企业员工的“学徒”身份。校企双方相互认可“学生”和“学徒”的双重身份:学徒约二分之一的时间在企业参与生产,约1/2的时间在职业学校学习,构建了校企双赢、互动参与的技能型人才培养模式,一是学徒在企业的生活和学习中,能直接感受企业文化,亲身体验真实的生产环境和操作专用设施设备,进而养成良好的职业道德和行为习惯,切实提高职业能力;二是企业能有较长时间认真观察、全面考察、精心培养急需的技术人才,降低用人风险。 3.配备校企互认师资,共同打造“现代学徒制”师资团队。“现代学徒制”师资团队的组建,应遵循校企互认和共同指派的原则:“师傅”从企业引进,由在本专业工作多年、实践能力强的专业技术人员、管理人员、企业负责人担当“;教师”由学校选派专业教师,到企业接受专业技能培训,获取行业认证后回校承担“现代学徒制”教学任务。例如:笔者所在学校机械制造技术专业“科思现代学徒制”班级实施学校、四川科思精密模具有限公司、签约企业三方互认师资团队的模式,由专业骨干教师、签约企业技术人员、企业工作人员共同组建师资团队。同时,严格执行企业认证体系,每年对师资团队进行培训、考评、年审,只有通过考核的教师方有资格继续留在“科思现代学徒制”班级任教。 4.以“四个一体化”办学理念驱动“现代学徒制”课程建设。“现代学徒制”课程建设应坚持“四个一体化”的办学理念,以企业“人才定位、岗位标准、知识技能要求、典型职业活动及素养”为中心,以“理实一体、工学交替”为主要方式,由企业制定培训课程,学校制定教学计划,校企双方合作完成教学任务。合作初期,学校必须模拟企业生产模式和情景,承担部分企业职能。例如:笔者所在学校机械制造技术专业与四川科思精密模具有限公司合作,由校企双方根据学生情况,整合校企教学资源,共同制定“现代学徒”班级培养目标和教学计划,参与教学组织与实施,在第1、2学期按周邀请企业高管、行业协会专家和一线技术骨干到校讲授行业前沿、专业发展、企业管理等;在第3、4学期聘请企业技师担任实训指导教师,与学校专业教师深度对接,根据行业标准共同制定技能训练标准,确定训练项目,将企业生产任务转变为学生实训内容,并按照企业员工技能要求开展实践技能培训,使教学过程成为企业生产产品、创造价值的过程,实现教师师傅一体化、学生员工一体化;在第5、6学期,每学期安排5个月时间作为学徒到企业顶岗实习期,顶岗实习结束,并经企业考核合格后,再要求学徒回校进行1个月的理论知识扩充。工学交替的教学活动既有力地支援了企业生产,也使学生得到了在生产一线锻炼的机会,为未来的就业打下了坚实的基础。 5.校企共同制定评价标准,引入行业认证和“准工资”激励机制。“现代学徒制”考核评价标准由校企共同设立专门的考核评价委员会制定。委员会由行业企业专家、学校专业教师组成。考核评价标准把职业资格技能要求放在首位,并引入了行业认证。理论考核主要针对在校理论知识的学习。技能考核主要针对在企业的实践技能。委员会建立“准工资”激励机制,根据对学生职业能力的考核评价结果向学生发放“准工资”。 三、存在的问题 1.国家缺乏对企业参与校企合作的激励机制,企业积极性不高。 2.以学校为中心的“现代学徒制”职业教育模式,使校企合作难以真正做到“多赢”。企业的最终目的是盈利。学校教育的最终目的是提升学生的职业能力。生产型实训基地没有很好地解决生产与教学的矛盾,如:难以找到实训基地承接外协生产与承担教学实训的结合点。 3.校内“双师型”教师水平较之于产业行业生产、服务技术水平还有较大差距,专业教师仍缺乏在企业的工作经验,要通过校企合作、共同培养难度较大。 4“.现代学徒制”班级的班额应在14~24人/班,培养成本较高,但目前学校教育资源仍不足,难以全面实施“现代学徒制”职业教育模式。 四、建议 1.由政府制定并出台鼓励政策,激发企业与职业院校合作的积极性,建立支持校企合作办学的长效机制。 2.尽快搭建起连接政府、企业、学校的桥梁,建立“产教结合、校企合作”的信息网络,为政府提供政策建议,向企业和学校宣传推广校企合作经验,促进行业企业和学校共同发展。 3.校企双方要共同增强协调功能,完善“现代学徒制”职业教育模式的制度建设,制订明确的教学方案,建立有效的质量保证和评价体系。 4.希望国家完善有关学生顶岗实习的法律法规,对学生顶岗实习期间的安全提供保障。 作者:侯益波 单位:四川省成都市工业职业技术学校 机械制造专业论文:机械制造专业课程体系构建及配置 摘 要 在总结国内各高校构建课程系统经验的基础上,分析中国矿业大学机械制造专业课程体系和教学内容现状,提出机械制造专业课程体系构建总体思路。 关键词 机械制造;课程体系;教学内容 1 前言 课程体系和教学内容代表的不仅仅是学生知识的全面与否,更是代表了一个学校在该专业上的发展方向和水平,进而决定了一个学校该专业在今后一段时间内的国内和国际地位。不管是本科院校还是专科院校,机械制造及其自动化专业的目标都是培养具有合理机械制造专业知识结构、具有基本的机械制造研究开发能力、熟练掌握机械制造生产工艺、熟悉机械制造设备与管理的大学毕业生,满足企业生产一线对大学生的基本要求,因此,机械制造及其自动化专业的课堂教学应该以企业的需求为前提,合理构建课程体系,配置教学内容。 在知识大爆炸的时代背景下,新知识、新技术的发展速度远远超出人们的想象,产业升级、科技进步等都对本科生培养提出越来越高的要求。随着我国从制造大国向制造强国的转变,随着我国智能制造2025的提出,可以看出这不会仅是国家政策的变化,而是市场对于我国制造行业升级、换代的需求,从而引发企业制造技术的升级,最终要求高等学校必须培养新世纪、复合型的人才,从而满足市场的需求。这就要求高等学校必须调整落后的课程体系、教学内容,紧跟社会发展需求,这样才能培养出对社会有用的制造专业技术人才[1]。 2 国内高校课程体系建设现状 就机械制造及自动化专业来说,培养应用型人才对课堂知识结构的需求以及学校对于学生的培养目标定位决定了课程体系的构建;同时应兼顾基础知识、宽的知识面、多的方向选择性、强的应用背景,这都决定了本科生从基础理论到实践技能方面教学课程的选择和教学内容的配置。国内各名牌高校的课程体系建设情况如下[2]。 对于清华大学2013―2014学年度本科教学课程而言,在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成:传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程。其中,传统机械制造类课程包括机械制造工艺学、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理、机械制造专业的基本知识;先进制造技术类课程包括激光加工概论、精密与特种加工、微纳制造导论;制造自动化类课程包括机器人学,以讲解数控技术、自动化控制、机器人原理与应用为主;管理及信息化类课程包括制造过程信息管理系统。可见,清华大学从传统机械制造专业的基本知识到先进制造、自动化、信息化课程的设置,基本上满足了现在制造技术发展及企业对本科生知识体系的要求。 对于华中科技大学2014年本科教学课程设置来说,在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成:传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自踊类课程、特殊行业制造类课程。其中,传统机械制造类课程同清华大学一样包括4门基础课程;先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术;制造自动化类课程包括数控技术、计算机辅助制造;特殊行业制造类课程讲解特定行业的制造工艺和装备,如柔性电子制造技术基础。 另外,通过对浙江大学(2014版)、上海交通大学(2015版)和中南大学(2012版)机械制造方向本科生培养计划的调研,各大高校都把课程分成4~5个板块。所有院校都开设传统机械制造类课程,包括机械制造工艺学或机械制造基础、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理等机械制造专业的基本知识。对于先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程、特殊行业制造类课程,各高校根据其特长和优势以及学生主要的就业方向,开展设相关课程,但基本上涵盖了先进制造、制造自动化等方向。 做强制造业的基础和关键在人才。我国结合国情建立中国版“工业4.0”战略计划――“中国制造2025”[2]。为配合国家层面的发展战略,迎接制造全球化竞争的挑战,培养符合工业4.0需求的机械制造行业人才,是“中国制造2025”顺利推进的重要保障,也是摆在高等院校面前的急迫任务[3]。 3 中国矿业大学课程体系构建方法 课程体系现状 目前,中国矿业大学执行的是2012版教学大纲,在该大纲中,机械制造及其自动化的专业课主要包括专业主干课和专业选修课两大类。其中,专业主干课有3门,为机械制造工程学、几何精度设计与检测、工程材料及成型技术;专业选修课有4门,为精密与特种加工、先进制造技术、数控技术、机电装备绿色设计与制造。如果按照国内知名高校的课程设置原则,主干课中还少一门制造装备设计。先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术,应该说体现了目前企业和高新制造技术的发展需求;而制造自动化类课程只有一门数控技术,管理及信息化类课程和特殊行业制造类课程缺失。 从上述本专业课程设置和国内名校的课程设置原则相比较可以发现,专业主干课基本同各名牌高校保持一致,在后续的w现特色和制造技术发展需求方面还有非常大的不同;随着“中国制造2025”的提出和推进,相关课程设置上还需进一步研究和探讨。另外,对于教学内容的重复性问题,以2016版大纲为例,机械制造工程学、制造装备及自动化和数控技术三门课的重复性非常突出,其中关于制造设备方面,机械制造工程学和制造装备及自动化都有相关章节,而对于数控编程技术在制造装备和自动化与数控技术两门课程中又都有涉及,相当于3门课主要讲了两个大方面的内容。2016版大纲压缩了课时量,重复性问题亟待解决。对于内容更新问题,新技术新方法日新月异,制造技术也朝着精密化、微型化和智能化的方向发展,同时随着“中国制造2025”的提出和推进,教学内容的更新显得尤为重要。 课程体系构建思路 中国矿业大学在进行课程系统构建过程中的思路如图1所示。 1)对比分析、查找问题。结合中国矿业大学2012版教学大纲和2016版教学大纲,进行机械制造专业课程先后顺序的整理,根据每门课程任课教师的教学内容,确定现行机械制造专业模块化知识点;对比各名牌高校机械制造专业课程体系设置和“中国制造2025”的发展需求,提炼出目前机械制造行业对模块化知识点的覆盖程度,最终发现本校制造专业模块化知识点的不足之处。 2)确定适合中国矿业大学的模块化知识点。中国矿业大学是行业背景高校,肩负着服务行业的重任,因此,对于模块化知识点具有特殊的需求;另外,根据学校对机械制造专业的定位和专业内任课教师的科研情况确定适合本校的模块化知识点体系。 3)进行中国矿业大学机械制造专业课程体系构建和教学内容改革。在第二步的基础之上,构建课程体系,包括对模块化知识点的覆盖程度、优秀教材的选取、开课的次序,最后进行教学内容的优化,主要包括模块化知识点的设置和增补必要的新技术、新方法。 4 结论 机械制造专业课程体系构建及教学内容优化配置要根据学校的实际情况、行业特色,并结合制造行业技术发展方向。高校专业的设置和创办,既要满足社会的需求,又要符合学校自身的基础和条件,遵循不同专业发展的特点和内在规律。机械制造及其自动化是一个传统的工科专业,旨在培养高素质人才,如果不能科学地把握专业办学定位,明确培养目标,制订合理的培养方案,将可能导致培养模式落后,缺乏专业特色,教育和市场需求联系不够紧密,无法适应不断更新的现代制造技术的发展需求等问题。因此,笔者结合“中国制造2025”,提出中国矿业大学机械制造专业课程体系构建总体思路。 机械制造专业论文:中职学校机械制造专业基础课程教法探讨 摘要:中职学校的机械制造基础课程是提升中职学校教学质量的重要内容,本文深入的分析了中职学校在进行机械制造基础课程教学过程中存在的主要问题,并结合具体的问题进行了机械制造基础课程的教法探讨,对提升机械制造基础教学质量十分重要。 关键词:中职学校;机械制造基础课程;教法 前言:中职学校是保证我国职业教育水平的重要机构,提升机械制造基础课程的教学质量,对增强中职学校的教学水平十分重要,目前,已经有很多中职学校的教学工作者将机械制造基础课程的教法探讨作为工作的重点。 一、中职学校机械制造专业基础课程教法方面的问题 (一)课程设计缺乏足够的针对性 当前,很多中职学校在进行机械制造基础课程设计的过程中,对课程设置的重视程度不足,在实施工程力学和机械设计教学的过程中,并没有针对二者之间的实际关联进行课程设计针对性的提升,造成很多的课程难以在机械设计工作开展过程中进行有效的关联性机制的构建,最终导致很多的课程设置情况无法适应课程的针对性要求。还有一些中职学校的教师在进行课程细节设计的过程中,虽然根据问题的要求进行了针对性设计,却无法保证全部有价值的问题可以得到有效的结合,最终导致很多的问题仅仅能够适应系统化知识的处理要求,难以保证同多种多样的业务岗位形成一致。还有一些课程的设计在系统化方面仅仅能够保证教学的学科具备完整性,难以结合中职学校的具体教学目的进行实际工作细节的处理,最终导致很多的教学内容难以同中职学校的学科完整性取得高度适应,无法从根本上增强中职学校学生的综合素质。 (二)课程的内容缺乏连贯性 目前,很多中职学校在进行机械制造基础课程设计的过程中,仅仅能够将课程的细节设计作为基础性内容,难以保证将机械制图或金属材料质量控制工作进行连贯性处理,使得很多的课程设计活动无法在众多基础知识的有效联系之下实现运行水平的提高。还有一些教学人员仅仅根据课程的设计方案进行机械制造基础知识的传授,并没有结合日常生活的具体需求,对课程的内容实施完整的设计,最终导致很多的课程设计方案无法适应机械制造基础的实际要求。还有一些基础知识的设计存在学科跨度过大的问题,导致很多的机械制造基础课程只能对某一部分的知识进行教学针对性的增强,无法保证所有的基础知识都能在连贯性模式的带动下进行教学水平的提高。 (三)中职学校教学活动的沟通机制不够完善 目前,很多中职学校在开展机械基础课程教学的过程中,依然采用传统的教学机制进行教学内容的处理,并没有保证所有的教学活动都能在教师同学生的有效交流之下进行教学内容的设计,使得很多的教学活动依然由教师进行诸多教学内容的承担,无法保证专业课程能够在有效的沟通机制影响下实现教学水平的提高。此外,一些中职学校虽然进行了沟通机制的建设,却难以保证所有的基础知识能够在教学内容的有效影响下进行沟通机制的完善,导致很多沟通机制仅仅能够对基础性知识进行正规化处理,无法适应基础理论的应用要求。 二、提升中职学校专业基础课程教学质量的策略 (一)增强课程设计的针对性 首先,在进行机械专业基础教学课程设计的过程中,必须保证所有的课程都能在具备针对性的情况下实现运行水平的增强。此外,要使用图纸教学等重要的教学方式,对教学内容的细节加以设计,保证所有的教学活动可以适应图纸阅读的要求。可以根据当前市场环境中课程设计活动的具体要求,对全部的机械零部件造型设计活动加以处理,使后续的图纸阅读教学能够使中职学生更加巩固的掌握阅读并理解图纸的能力,保证全部的教学活动可以有效解决机械制造领域的实际问题。可以将机械制图的教学同机械零部件加工的教学进行结合,使教学活动可以将二维制图和三维制图进行综合处理,保证为学生提供更高水平的课程设计内容,以便学生可以将课程设计理念进行有效的分析,提升中职学校每一项教学工作的质量。中职学校的教师需要将教学工作的核心理念进行完整的设计,保证为学生提供良好的课程设计方案基础,使学生可以在造型技术的有效应用之下进行测绘技术的科学处理,使学生可以在产品资源的具体优势影响下进行教学活动针对性的提高,使用图纸这一具备较强直观性特点的物品进行造型技术的合理运用,使测绘技术的实施可以适应课程设计活动的技术性要求。 (二)提高课程设计的连贯性 首先,每一位中职学校的教师必须加强对机械基础知识教学模式的重视,使全部的教学活动都能在开展之前对程序进行合理的设计,提升课程的连贯性等级。此外,要根据机械综合分析机制运行过程中的实际要求,对全部的应用性机制处理特点加以处理,保证所有的教学活动能够适应机械综合分析机制的处理要求。可以结合机械运行过程中的具体原理特点,对所有的机械设备互换性基础资源实施质量控制,使机械基础知识教学能够将工程力学和机械设备分析等不同累别的基础知识进行综合处置,保证所有的课程设计活动可以适应教学程序规范化处理的具体要求。要根据机械分析技术的实际特点,对课程设计活动开展过程中的维护管理意见进行处理,保证所有的维护技术都能适应中职院校的机械专业教学要求,以便机械类基础知识的处理活动可以在维护机制的有效帮助之下进行故障性因素排除机制的构建,增强课程教学活动的连贯性水平。 (三)完善机械制造基础课程教学沟通机制 首先,每一位中职学校的教师都要加强对沟通机制的关注,使学生可以在教师的有效领导和协调之下将机械制造基础知识学习过程中的内容进行合理处置,并使全部的教学活动能够适应机械零部件加工机制的要求。 结论:机械制造专业基础的课程教育直接关系到中职学校的教学工作水平,因此,对机械制造专业基础课程实施完整的分析,并对相关课程的教法进行制定,能够很大程度上增强机械制造基础课程的教学质量。 机械制造专业论文:机械制造与自动化专业“校企深度融合”教学实践 摘 要:校企合作是机械制造与自动化专业教学的重要模式,加强校企合作,能够使理论与实践紧密结合,进而提升学生的综合素质特别是实践能力。本文就机械制造与自动化专业教学进行了深入分析,特别是从“校企深度融合”的角度进行了研究,不仅分析了“校企深度融合”的重要性,而且也提出了一些校企深度融合的措施,希望对推进机械制造与自动化专业教学改革和创新有所帮助。 关键词:职业教育;机械制造与自动化专业;校企深度整合随着“人才强国”战略的深入实施,我国高度重视人才建设,职业院校作为培养专业人才的摇篮,必须大力加强学生的专业化建设,只有这样,才能使职业院校人才培养工作取得更好的成效。机械制造与自动化专业具有很强的实践性,要想培养更加优秀的人才,必须使学生适应市场、适应企业需求,而校企深度融合能够在这些方面取得一定突破。对此,要深入研究机械制造与自动化专业“校企深度融合”模式,着力提升人才培养的专业化程度。 一、“校企深度融合”对机械制造与自动化专业教学的重要性 随着我国工业化的快速发展,特别是在“工业制造2025”全面深入实施的历史条件下,对机械制造与自动化专业人才的需求量增多,但当前一些职业院校在培养人才方面缺乏专业化,导致学生毕业后不适应企业需求,而通过“校企深度融合”能够解决这一重要问题。加强“校企深度融合”,还能够解决职业院校实训基地不足的问题,同时也能够解决实训内容不够丰富以及缺乏创新的现状。特别是通过大力加强校企合作,使学生能够较早地接触社会、接触企业、接触专业,进而能够使学生更加了解自身的优势,进行实践操作,为毕业后就业奠定坚实基础,同时也有利于学生在未来开展技术创新活动,提升自身的职业发展能力。 二、“校企深度融合”在机械制造与自动化专业教学中的应用策略 “校企深度融合”对于加强机械制造与自动化专业教学改革和创新、培养更具有专业素质的人才具有十分重要的作用,要想使“校企深度融合”得以顺利实施,应当对“校企合作”模式进行不断完善。结合多年实践经验,笔者认为,在机械制造与自动化专业教学中推进“校企深度融合”,必须在以下几个方面下功夫。 一是开展“订单式”校企合作模式。要想使机械制造与自动化专业教学取得更好的成效,必须高度重视校企合作的战略性以及深层次性,而“订单式”校企合作模式具有很强的战略性,企业根据自身对机械制造与自动化专业人才的需求,以“订单”的形式,加强与职业院校的深入合作,高校按照企业的要求培养所需的专业人才,进而使校企合作步入更高级的阶段。职业院校应当高度重视“订单式”校企合作模式,加强与企业的战略性合作,设立专门的“订单培养班”,使学生毕业即就业。 二是开展“实训式”校企合作模式。这是职业院校与企业进行联合的模式,通过加强与企业的合作,在企业建立机械制造与自动化专业实训基地,解决职业院校实训基地不足的问题,加强实训教学。这就需要高校与企业进行深入合作,既要增加企业的数量,又要与不同的企业建立合作关系,使企业的实训基地在数量和质量上得到加强。比如可以采取“2+1”的模式,学生进行2年的理论学习以及校内实践,第3年则重点在企业进行实训,这样能够使理论与实践紧密结合,特别是能够使学生在企业学到学校学不到的知识。 三是开展“共建式”校企合作模式。所谓“共建式”校企合作模式,就是职业院校与企业共同建立实训基地,将“企业模式”引入职业院校的实训基地,聘请企业人员进行实训,同时还可以根据企业的实际情况,采取更加灵活的共建方式。通过“共建式”校企合作模式,能够充分利用企业的相关资源,解决职业院校实践资源不足的问题。这种“校企深度融合”模式需要职业院校与企业建立“共建、共享”的关系,相互之间要做好利益的分配,如职业院校免费为企业培养人才,企业则提供设备、技术等等,这样能够使职业院校与企业实现“双赢”,在“互利互惠”的基础上,企业的积极性将得到极大的调动,职业院校应当进行积极探索。 综上所述,机械制造与自动化专业具有很强的实践性,必须适应企业对专业人才的需求,否则就会制约学生的就业,这一点需要引起职业院校的高度重视。学校在开展机械制造与自动化专业教学的过程中,必须大力推进“校企深度融合”,着力提升校企合作的科学性和效能性,特别是在开展“订单式”“实训式”“共建式”校企合作模式方面进行积极探索和实践,这样能够使校企合作模式取得新的成效,使机械制造与自动化专业教学质量和水平得到提升,培养更多、更好、更专业的机械制造与自动化专业人才。 机械制造专业论文:机械设计制造及其自动化专业机械制造工程课程教学探索和实践 机械设计制造及其自动化技本专业招生对象为技校毕业的应届毕业生。录用学生除了要通过天津职业技术师范大学机械工程学院单独命题的招生考试,还须拥有车工、钳工或铣工等工种的中级及以上职业资格证书。经过本科学习后,学生成为既能讲授专业理论课,又能指导技能训练的一体化双师型教师。 机械制造工程是机械设计制造及其自动化专业学生必须学习的一门主要专业必修课,其为专业核心课程。课程内容涵盖刀具的结构与材料,金属切削加工的基本要素和基本规律以及机械加工设备的基本结构、工作原理等方面的专业知识。教学内容覆盖面广,技术原理及其方法的论述较多。如果按照传统教学方式按部就班地讲解各个知识点,学生学习主动性和动力不足,教学效果不佳。因此需要采取相应措施改进教学方法,增强学生的学习积极性,提高教学质量。 一、教学中存在的几个问题 (1)机械制造工程课程内容枯燥,知识点较多,知识点与知识点之间缺乏衔接,且比较零碎。如果以简单的讲授法上课,学生课上很快就会失去兴趣。所以提高学生的学习兴趣,课上吸引学生注意力,这是改善教学质量的关键。 (2)一些学生已有一定的专业基础,自认为老师所讲的都已学过,于是思想懈怠,不愿认真听讲。技本学生在入校时已学习与机械相关的专业知识,对机床的结构和金属切削要素等相关理论知识有了一定的了解;部分拥有车工中级证书或高级证书的学生在实训过程中对机床的实际操作和结构比较了解,具备较好的专业基础;前期的学习使学生们更容易接受和理解机械制造工程课程中的知识点和专业词汇,如“进给量”“切削深度”“积屑瘤”“机床的刚性”等。但是,很多学生认为自己对课本上的内容已有所了解,因此上课时不注意认真听讲、玩手机等情况较多。殊不知,在技校中学习的机械知识内容一般比较浅显,而大学专业课程教学中的学习内容更加深入和系统。 (3)基础理论知识缺乏,学习兴趣不高。在技校学习过程中,学生以练习实际操作为主,基础理论课程如高等数学、物理等学习不够深入,稍微遇到有点理论深度的知识点,学生就难以接受。如在讲解如何理解切削力经验公式时,大部分学生表示很难理解单因素法和对数坐标系。此外,部分学生养成了不重视理论知识学习和学习不求甚解的习惯,而这会直接导致其专业知识掌握不扎实,对复杂、深入的专业知识无法理解。 二、改进措施 1.结合教学内容,采用启发式教学 机械制造工程课程中,阐述切削加工设备及加工工艺的基本概念、组成及原理的内容较多,内容冗杂,比较枯燥。教师可采用启发式教学引导学生课上思考,调动学生的主动性和积极性。采用这种方式不但可以使学生学好基本概念和原理,还可以培养学生的推理能力和分析问题的能力。如在讲解切削热时,教师可先给学生讲解古人钻木取火的实例,然后提问切削热是怎样产生的,学生很容易就能想到切削热是由于机械能转化为热能而产生的。随后再提问学生机械能主要通过哪两种方式转变为热能的。这就要求学生结合前面学习的“切削力产生的两种方式”进行思考。通过这种教学方式,学生可主动参与教学环节,发展了逻辑思维能力,同时将前后知识点衔接起来,理解更加深刻。 2.采用多媒体和三维绘图软件进行辅助教学 教师采用多媒体和三维绘画软件进行辅助教学可使各知识点循序渐进地出现,使上课内容层次鲜明、生动,学生更容易接受。另外,教师还可以利用多媒体播放实际加工过程中的高速摄影、录像,丰富课堂内容。如在讲“积屑瘤的生长为一个动态过程,同时生长,同时剥落”这一特点时,给学生播放积屑瘤的高速摄影录像,学生就能很容易地理解积屑瘤的生长动态过程。另外,在讲解积屑瘤对切削过程的影响时,通过播放实际加工录像,学生就能理解积屑瘤具有增大刀具的前角和增大切削厚度等作用。 3.采用教具进行辅助教学 机械制造工程是一门实践性很强的课程,课上仅通过语言表达和视频播放方式对某个知识点进行阐述则很难达到很好的效果。而配合实物对某些知识点进行讲解能使教学更加直观、形象,提高学生的感性认识,同时增强学生的学习兴趣。例如,在讲解车刀和麻花钻的结构及标注几何角度时,借助录像或三维软件教学,学生基本上能够准确掌握各角度的概念。在此基础上,再对实体刀具如45°外圆车刀、切断刀等知识进行讲解,引导学生在实物上建立坐标系,在黑板平面(通过旋转使其与基面或切削平面或主剖面平行)上进行投影,这样学生能够较快地画出刀具的各个角度,如前角、后角、主偏角、刃倾角等,对这些角度的概念理解更加透彻。 4.结合工程实例和实验实训,讲授理论知识 机械制造工程课程与实际生产结合紧密,实用性强,课上结合工程实例来讲解,宏观上可使学生了解制造技术的现状和发展趋势,明白制造科学知识源于生产实践又服务于生产实践的道理。此外,可让学生感受到知识的实用性,增强学习兴趣和主动性,同时可使学生提前了解各种机械企业和企业中的工作环境,提前做好人生规划。例如,在讲解拉床的特点与原理时,为学生播放哈量集团加工游标卡尺时游标尺上的键槽加工过程,学生就能很明确地理解拉床的加工过程和特点,增强感性认识。教师课上还可向学生介绍哈量集团的生产状况以及企业对人才素质的要求,让学生明白课上学习的内容与就业息息相关,只有认真学习,才能发挥自身竞争优势。进行工程实例讲解可以拓宽学生的视野,使知识学习变得具体化、形象化,激发学生学习该课程的动力和兴趣。 另外,实验实训一方面可以增强学生动手能力,另一方面可加深学生对基本知识的理解。如在讲解切削力理论公式的建立时,刚开始大部分学生不明白什么是单因素法和对数坐标系。在完成切削力测量和测力系统标定实验后,学生通过实验建立了工艺条件下的切削经验公式,对单因素法和对数坐标系有了一定的了解。 三、小结 教学是一个不断探索、逐步完善的过程。为提高教学质量,教师需要针对学生的特点,因材施教。针对技本学生在学习过程中存在的一些问题,采用启发式教学方式,结合多媒体、教具、工程实例和实验实训,使枯燥、抽象的专业知识生动化、具体化、形象化、实用化,能够提高学生的学习兴趣,激发学生内在学习主动性,锻炼学生的逻辑思维能力,为我国的职业院校培养出合格的双师型教师。 机械制造专业论文:机械制造专业中高职衔接人才培养方案的设计 摘 要 中高职衔接作为中职、高职教育发展的“立交桥”,是探索构建技能型人才选拔和培养长效机制的重要途径。针对当前中高职衔接存在的职业目标衔接不连贯、课程体系衔接不当、课程内容重复等问题,通过对机械制造专业的供需调研、职业能力分析、课程体系构建,制定中高职衔接专业教学标准,在专业教学标准的基础上,完成机械制造专业中高职衔接人才培养方案的设计。 关键词 机械制造;中高职衔接;教学标准;人才培养方案 一、机械制造专业中高职衔接人才培养方案设计背景及流程 中高职衔接既拓展了高职的生源渠道,又提供了适合中职毕业生的上升通道,同时为社会经济发展培养了大批高素质技能型人才,是构建现代职业教育体系的重要组成部分。广东省2010年试点对口自主招生“中高职三二分段”衔接政策,东莞职业技术学院机械制造与自动化专业成为广东省首批中高职衔接三二分段试点专业,近年来为珠三角地区培养了超过600名机械制造类中高职衔接毕业生。 在中高职衔接培养工作取得一定成效的同时,也必须重视中高职衔接存在的问题:一是专业契合度差,专业设置衔接困难,目前中高职专业设置口径宽窄不一,并没有根据职业、行业、产业的实际情况设置,降低了中高职相近专业的相容性和衔接性;二是课程内容重复或断层,专业课程没有相互对应,课程内容虽有所区分,但有40%左右的重复率,且知识和技能没有由浅入深,导致课程体系衔接失效;三是就业岗位职业标准界定不清,职业能力衔接模糊[1]。 针对以上问题,本课题组以机械制造专业为例,制定该专业中高职衔接教学标准并作为依据,结合珠三角地区制造类企业分布情况和中职学生的特点,完成机械专业中高职衔接人才培养方案的制定。具体流程如图1所示。 二、机械制造类专业的需求和供给调研 供需调研是专业标准制定的第一步。职业教育以就业为导向,专业标准的制定需要重视市场需求。通过调研所确定的职业发展路径和要求,是确定职业教育目标定位、开展专业建设的重要依据。本课题组通过查阅人才市场资料、企业访谈、问卷调查等方式完成调研,并对数据进行分析统计。 广东省机械制造类专业的人才需求约为62万人,其中,高职生年需求接近13万人,中职生年需求约48万人,但省内每年相关专业的高职毕业生不足3000人,供需比严重失衡。调查发现,企业需求集中在三大岗位:一是操作岗(主要是机床操作人员);二是设计岗(主要是高技能人才,包括设计人员、编程员、工艺员等);三是管理岗(包括品质检测、生产管理等)。岗位需求分析如表1所示,各岗位的职业生涯发展路径具体如图2所示。 三、机械制造类职业能力分析 职业能力是职业教育的人才培养目标,职业能力分析是课程体系构建的前提。本课题组在调研机械制造专业对应的岗位群、工作项目、工作任务和相关职业生涯发展路径的基础上,参照劳动和社会保障部培训就业司、职业技能鉴定中心颁布的《国家职业标准汇编》[2],依托行业企业专家和专业指导委员会,充分借鉴国内外职业能力分析方法,最终形成机械制造相关职业能力分析表。本文以操作岗位的主要工作项目之一“数控车削”列举说明,具体如表2所示。 四、机械制造专业课程体系构建 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》指出,要建立健全职业教育课程衔接体系[3]。中高职课程体系的构建应由高职院校主导,在统一标准的基础上,按照分级培B的理念,以职业能力为核心,明确各层级教育的培养目标和教学内容,构建一体化的课程体系,实现中高职课程衔接[4]。依据“机械制造相关职业能力分析表”中各岗位职业能力层级的划分,明确中职的课程教学主要培养第1、2层级的职业能力,高职的课程教学则主要培养第3、4层级的职业能力。 课程体系的衔接是中高职衔接的核心,本课题组联合行业协会、专业指导委员会,以能力培养为目标,将工作领域的职业能力要求转化为学习领域的课程,将职业能力培养落实到课程建设中。明确中高职机械专业人才培养目标边界,依据中职、高职职业能力层级的标准,以及知识、技能学习由浅入深的原则,将中高职相关课程对接起来,系统构建基于工作过程的中高职衔接课程体系,使中职课程的学习既能达到学生的就业标准,又能满足学生升入高职的条件,而高职课程的设置则是中职课程的递进[5],具体如图3所示。 五、机械制造专业标准制定和人才培养方案设计 (一)专业核心课程标准 课程标准是专业教学标准和教学组织实施的基础,是课程内容、教学评价及教材开发的依据[6]。专业核心课程旨在培养学生相关专业领域各岗位所需的职业能力,专业核心课程标准的有效衔接则是构建中高职衔接课程体系的关键。 课题组在专业调研、职业能力分析的基础上,将职业能力向课程转化,明确区分中高职对职业能力层级的要求,对课程内容重新整合与序化,从课程目标、课程内容、教学方法、教学评价等分析,编制出机械制造专业核心课程标准,确保中高职课程标准的衔接,具体如图4所示。 以数控加工为例,中职阶段对应课程为《数控机床操作》,培养学生数控机床基本操作与保养、数控加工工艺、数控手工编程、零件的数控加工等单一、通用技能;高职阶段对应课程为《数控高级编程与加工》,在巩固中职所学知识的基础上,培养学生使用UG等CAM软件进行3轴、多轴自动编程和相应零件加工等复杂、综合技能。核心专业课程的教学方法要突出“做中教,做中学”,重点强化理论与实践一体;教学评价方面,在“校中厂”、“厂中校”的基础上,吸收行业企业参与,将职业技能考证与课程考核评价结合、过程评价和最终考核评价结合、教师评价与学生评价结合,实施多元化的教学评价。 (二)专业教学标准 专业教学标准是规范专业建设和开展专业教学的基础,为确定培养目标、人才培养规格、课程结构、教学实施、教学管理、课程开发等提供了基本依据。依据供需调研、职业能力分析、课程体系构建及专业核心课程标准制定,高职机械专业教学团队依托行业企业专家、东莞机电职教联盟、机械制造专业指导委员会,与中职对口机械专业教学团队共同开展机械制造专业教学标准的制定,重点把握专业的就业领域、目标岗位、职业能力、学生的职业发展和中高职对应层级五个关键要素,保证中高职专业教学标准的有效衔接。将中职和高职学段合并到中高职衔接专业教学标准中,有助于直观了解不同学段专业教学标准的区分和接,教学标准框架具体如图5所示。 (三)人才培养方案设计 专业教学标准是人才培养方案的顶层设计,对专业人才培养方案的设计起指导作用,人才培养方案的制定必须以专业教学标准为基础。首先,将人才方案中的专业名称、培养目标、培养规格、课程体系等与专业标准从形式上一一对接;其次,充分结合珠三角地区尤其是东莞地区制造行业的岗位需求分析,针对中高职衔接专业学生技能水平较强而理论学习能力较差的情况,选择模具制造作为机械制造中高职衔接的专业方向,将课程体系中的专业核心课程向模具制造方向调整,实现课程内容与专业教学标准的对接;最后,确定与中高职阶段能力层级相匹配的模具制造行业职业资格证书,完成中高职衔接机械制造专业人才培养方案设计。 (东莞职业技术学院教改重点项目“机械制造与自动化专业中高职衔接人才培养方案的优化与实践”,编号:JGZD201635,主持人:孟鑫沛) 机械制造专业论文:机械制造类专业人才继续教育探讨 摘 要 机械制造业是我国国民经济的重要组成部分。近些年来,随着科学技术的飞速发展,我国制造业已经取得了很大的进步,对人才的需求也有很大的改变,但现有的人才队伍仍不能满足其发展的需求。因此,在机械制造业人才队伍中开展继续教育,对于提高专业技术人员综合素质有着非常重要的意义。文章分析了我国机械制造业发展现状,并研究了人才培养模式中存在的问题和继续教育的重要性。 关键词 机械制造专业人才队伍 继续教育 探讨研究 近十几年,我国的机械制造业总量快速增长,根据有关部门统计数据,我国现已是世界第一机械制造大国,但距世界机械制造强国还存在一定的距离。因此,要加速完成机械制造大国向机械制造强国的转变,必须从源头抓起,加强机械制造类专业人才队伍的建设,持续深入_展机械制造专业人才继续教育。 1 机械制造类专业人才继续教育的重要性和紧迫性 经过几代人的不断努力,我国机械制造业已发展为一项重要的产业,一定程度的影响着国民经济发展。改革开放后,国家经济迅速增长,综合国力大大提升,部分产业的发展达到甚至超过其他发达国家水平。1980年,我国制造业占世界总额百分之一点四,2000年,我国制造业占世界总额百分之五点九,位居世界第四。由此可见,数十年的发展,我国的机械制造业,已从夕阳产业发展为朝阳产业。但就目前而言,我国仍有百分之八十的电子设备需进口,光纤等设备基本上全部为进口,虽为制造大国,却生产不出高端产品,达不到制造强国地位。眼下,我国应该不断提高尖端产品的制造生产技术,逐步提高我国制造业的总体水平,向制造强国迈进。 2 大环境对机械制造专业人才的能力需求 处于新世纪、新阶段,面临新形势、新任务,应对新考验、新挑战,我国机械制造专业人才如何较好地履行职责,出色的完成好各项任务,成为摆在我们面前的一个新问题。当今时代,现在科学技术的迅速发展,使知识更新的速度越来越快,机械制造专业人才标准随着科技进步赋予了新的内容。不同的时代需要具有不同素质的人才,人才要适应时代的需要,要与时代的发展保持同步。要培养一批能适应新形势下机械制造业需要的可持续发展性人才,才能使人才得以长期充分的使用,同样也能让机械制造业人才发挥自身更大的价值。 (1)高度的思想政治觉悟。牢固树立正确的世界观、人生观、价值观,坚定政治立场,做到爱国、敬业、诚信。要坚持用马列主义、思想和科学发展观等重要思想武装头脑,指导工作,在思想上、政治上、行动上与党中央保持高度的一致。 (2)较强的遵章守纪意识。作为一名机械专业技术人员,肩负着对国家制造业未来发展的重任,不仅要有高度的责任感,也要有良好的工作作风和法规意识,严格按照守则来统一标准、规范行为、开展工作。要坚决克服单凭经验搞工作的随意性、盲目性,要培养事事按规定、人人守法规的良好习惯,到任何时候都不能变。 (3)优秀的身心素质。要不断拓展兴趣爱好,养成健身的良好习惯,使自身拥有旺盛的精力和强健的体魄来完成工作。要具备判断、推理和概括的能力;懂得关心他人和社会;具有创新意识和克服困难的意志,以及一定深度广度、逻辑性和独立性的思维。 (4)全面过硬的工作能力。要善于运用工程图表达设计思想,利用计算机、外语、文件资料等多种工具获取新的知识、收集处理信息,具有创新的能力和一定的管理水平。 3 对机械类专业人才继续教育提出的建议 当前,受各种客观、自然条件的限制,部分企业机械专业技术人员业务能力不强、工作效率不高的问题依然明显,这与我国加速完成制造业由“大”到“强”的转变不适应。为此,中国机械工程学会制定了《机械工程类专业技术人员继续教育规划》,希望能够通过继续教育,提高机械技术人员业务水平和能力素质。笔者结合自身工作学习经验,谈谈对开展继续教育的想法和建议: (1)合理设置继续教育科目。新时期继续教育科目设置,必须要结合当前国情,满足人才知识储备和人员流动、重组趋势的需要,注重综合素质和创新能力的提高。可针对不同岗位、年龄专业技术人员对知识的更新需求,把继续教育的科目设置为“基础科目、基本科目和扩展提高科目”三类。基础科目为必修科目,适用于全体专业技术人员;基本科目为新一代机械工程师必须掌握的基本知识与技能,适应于近几年该专业本科大学毕业生,以及对继续教育兴趣浓厚的老、新专业技术员;扩展提高科目即在学习掌握基础、基本科目可以的前提下,深入系统的进行专业学习,用以拓展优化知识结构,全面提高综合业务能力的科目,适于对继续教育兴趣浓厚以及有需求的老、新专业技术员。内容要涵盖制造战略、创新哲学、制造技术与方法、科技发展与可持续性、材料技术、产品与过程设计技术、供应保障工程,机电一体化系统设计等方面。 (2)组织在职人员积极参加“回炉”教育。不少专业技术人员反映,在企业工作几年后,受工作层面和接触范围的限制,在院校学过的部分理论知识就会开始出现遗忘,而且随着信息时代的到来各类知识更新换代很快,以前院校学过的部分知识已经过时,导致理论和现实的脱节,许多专业技术人员迫切希望能够重返学校进行“回炉”教育,补充新的知识,提高自己综合业务素质。大学毕业生参加工作3至4个月后,基本上都可以处理简单的工作,但精通本职业务工作,至少需要三年时间。建议让工作2年至3年的部分优秀专业技术人员重返学校进行为期三个月的系统培训,对提高业务技能、优化知识结构将会大有益处。 (3)把参加培训活动作为一种激励措施。受各种客观条件的限制,组织培训活动一般不会安排全员参加,基本上是从各企业选派部分人员进行培训。据了解,目前各企业在确定参训人员时大部分采取了平均方式,大家轮流“坐庄”,每人都有机会。这种做法不仅不科学、不合理,而且严重地浪费了有限的教育资源,甚至可以说是一种极不负责任的做法。选派人员参加培训是让他作为本单位传道授业者,最大范围地共享学习教育资源,建议各单位选派人员还是从整体建设出发,多选派优秀专业技术人员参加学习培训活动,同时,选择优秀人员参加培训活动本身就是对他的一种肯定和激励,对其他人员更能起到示范效应。 (4)加强业务骨干培训。提高机械制造类专业人才队伍整体素质,首先要提高技术骨干的素质。一方面骨干具有影响力和号召力,对一个企业的建设和工作起着举足轻重的示范作用;另一方面是骨干为企业核心人才的后备力量,必须立足于早发现,早培养,防止技术断层、脱节。通过培训骨干,为每个企业培养出2-3名“业务通”、“问不倒”,再由点到面的辐射,带动整体素质的提高。俗话讲“火车跑的快,全靠车头带”,如果组织培训活动时,能够安排机械工程协会的领导和骨干参加,并由他们负责具体的传、帮、带工作,将会极大的扩大培训活动产生的学习效果。 (5)组织竞赛,激发自主式学习热情。采取竞赛、考核方式检验培训活动的效果,往往更能引起参训人员的重视,也容易激发参训人员自觉学习的动力。考核不是检验学习效果的唯一方式,但却是最有效的试金石。如果组织较长时间的学习培训活动,竞赛、考核可以分阶段进行,参训人员要想在考核中取得优异成绩,不下一番工夫是做不到的,这是一种激发自主式学习热情的有效方法。 (6)交叉学习,拓宽各种培训渠道。除相关部门统一组织的交流学习外,有协同工作关系的单位间也可以多组织学习交流活动,如企业和企业之间、学校与企业之间、学校与学校之间,只要条件允许,就可以相互选派人员进行学习交流,相互了解彼此间的工作特点、工作模式和工作方法,提高自身业务水平和综合素质以及协同工作的默契程度,为更好的开展工作提供帮助。 (7)继续教育要瞄准薄弱环节。每个地区、每个企业都存在业务技能相对较低的部门和人员,如果继续教育工作一味倾向于领导层面、优秀人员,不仅不利于整体提高,还容易引发安全隐患。“木桶理论”说明,决定一个桶装水的多少,不是那块最长的板,而是那块最短的板。因此,一个企业能否高标准地完成任务,不仅取决于优秀人员,而且“后进”份子的影响同样不可忽视,只有他们也能胜任本职工作,顺利完成各项工作,才能真正的提高工作效益。不少企业组织专业技术人员参加继续教育往往疏忽了这个问题,造成薄弱环节的瓶颈作用越来越明显。建议开展继续教育时应该针对“短板”多想办法,积极提高“后进”份子的学习动力,缩小各方面差距,才能保证继续教育工作全面发展、整体提高的目的。 机械制造专业论文:高职机械制造专业“订单培养”人才培养模式研究与实践 摘要: “订单培养”作为高职教育新的培养模式被正式提出并推行具有重要的现实意义。本文在分析“订单培养”人才培养模式内涵和特征的基础上,探讨了高职机械制造专业实施“订单培养”模式的具体做法,分析了取得的实际效果。 关键词: 订单培养;机械制造专业;人才培养模式 0引言 我国高等职业教育的改革与发展已经到了新的阶段,“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的改革发展之路”的高等职业教育科学发展观日益明确,并逐渐形成共识。以就业为导向,就是要千方百计致力于形成学生、企业(用人单位)和学校“三赢”的产学合作教育机制。而开展“订单”式培养,则是形成产学合作教育长效机制的有效途径,也是一种创新的人才培养模式。 1高职“订单培养”人才培养模式内涵研究 “订单培养”人才培养模式其实质是学校和用人单位共同制定人才培养计划,共同开展人才培养工作,学生毕业前校企双方对学生进行综合考评,考评合格者,按校企相关合作协议进入订单企业工作,实现就业。 1.1 以企业需求为导向,依据“订单”确定培养目标,共同修订教学计划实施“订单式”人才培养模式首先要实现校企双方共同研究修订教学计划,根据企业需要确定开设课程及实训项目,形成“一个基础,两个追加”的培养模式,即以公共课、职业技术课为基础,追加源自企业的员工礼仪规范、职业道德基础、企业文化及工作技能、操作规程等岗位需求课程,并通过进行专题讲座和个别指导等方式,介绍企业发展情况及学生未来工作情况,实现学习与上岗一体化教学。由学校和企业共同制定的人才培养方案是渗透了“企业思想”的学校教育方案,更具有针对性和实用性,有利于实现人才培养目标。 1.2 学术与技能共进――校企共同构建素质优良的“双师”教学团队学校和企业在共同培养人才的过程中,教师队伍也由双方共同组建。在实际教学过程中,学校选派骨干教师承担教学计划中的专业理论课程教学,企业根据人才培养需要和自身条件,选派具有较高理论水平和实践能力的专业技术人员承担部分理论和实践课程的教学。按照培养协议的要求,充分利用学校的实训设备及企业的工作岗位和设备设施,由学校实训教师或企业技术骨干指导学生积极开展实习实训教学,强化职业技能训练。企业还可经常选派一些具有丰富经验的高层管理人员,对订单班学生进行企业理念、企业文化教育,切实把订单班学生作为企业的准员工加以培养。 1.3 搭建教学资源校企共建共享平台,形成良性互动通过对学生“订单培养”这一纽带,使学校与企业联系更加紧密。学校利用企业丰富的设备、工件加工工艺、实际案例资源等与企业联合研发网络课程、多媒体课件,建成有企业工程技术人员参与、便于自主学习的具有本企业特色的共享型专业教学资源库。建成的教学资源库既可用于学生的培养,又可用于企业员工的技能培训。教师一方面可以到企业指导学生实习实训,另一方面也可到企业在实际加工环境中学习实践技能,为成为双师型教师奠定基础。企业的技术工人或工程技术人员也可到学校深入系统地学习理论知识,以便更好地应用于实践。 1.4 完善以校企融合为特征的管理体系,建立柔性化的教学管理系统为进一步加强学生思想政治教育、综合素质培养和日常管理工作,学校应严格按照“政治强、业务精、纪律严、作风正”的人才标准配好专职辅导员。同时对订单生实行双重管理体制,选拔部分优秀中层干部担任订单生兼职辅导员,同时为加强与企业沟通联系,应由企业选派一名其人事部门负责人担任兼职班导师,主要任务是配合学校对订单班进行管理。班导师与辅导员在工作中实行定期见面交流制度,同时可通过召开学生座谈会、听课、开展学生活动等形式将了解到的“订单培养”学生的在校情况及时汇报给企业,从而形成了校企双方齐抓共管的班级管理格局。 学校建立包括对学生学习效果和教师教学效果两个方面的评价体系;完善日常教学和实训教学督导检查常规监控制度;请企业的相关人员作为实训教学督导员,对实训教学过程和质量进行监控;考核方式采取面试、笔试和实践操作相结合的方式,校企双方共同考核学生的综合能力,以考核促进学生知识与技能的提升。 1.5 校园文化与企业文化相交融,加强学生综合职业素养培养学校根据企业对基层骨干人才的特殊要求,全面实施订单生素质教育工程,加强多形式、多渠道的思想政治教育和综合素质培养,将企业文化教育融入学校入学教育、就业教育、毕业教育的全过程。对订单培养的学生,学校除开展丰富多彩的校园文化活动外,还应开展融合企业文化的活动,如演讲比赛、操作技能竞赛、安全上岗工作知识竞赛等活动,培养学生吃苦耐劳、勤奋进取的职业素养,提升职业道德、科学文化等综合素质,实现育人与用人的零距离,为上岗工作打下良好的基础。 2高职机械制造专业“订单培养”人才培养模式的实践 2.1 企业调研深入企业,了解其用人需求和人才培养规格,是构建“订单式”人才培养模式的基础。企业调研,主要是了解机械制造专业企业未来员工的招聘数量、人才的类型、企业对技能型人才的知识、技能和素质的要求等,为专业设置或调整、课程设置等提供决策依据。另外,通过调研,可以了解企业的合作意向,为学生联系提供专业实习、实训的基地,并可增进与企业之间的相互了解,培养与企业负责人之间的感情,为双方合作打下基础。 2.2 选定合作企业选择实施“订单培养”的合作单位,一要考虑企业的实力和基础,有无合作的前景和价值,对学生有没有吸引力,学生毕业后愿不愿意去;二要考虑企业的技术、设备和管理水平是否适应社会发展需要,学生能否学到东西,能否学以致用;三要考虑企业对合作办学的积极性,订单教育是企业的自愿行为,自愿是合作的基础,这是保证合作的长期性和稳定性的前提条件。经过企业调研考察和对学生意向,我校确定了沈阳国泰航空零部件制造有限公司等三家企业作为我校实施“订单培养”人才培养模式的合作企业。 2.3 签订协议在确立订单数量的基础上,校企双方要签订人才培养协议。通过订单培养协议明确校企双方的职责,学校须按企业要求培养人才,企业则要接纳合格的订单人才。学校的主要职责是:调整现有的专业教学计划,以适应“订单式”培养的需要;负责“订单培养”学生的生源组织和学生在校期间的教育教学及日常管理;参与学生在企业实习、实训期间的培训和管理;负责学生在实习、实训期间完成的毕业论文(设计)的指导工作等。企业的主要职责有:负责对“订单培养”学生的校外实习、实训工作岗位的落实并安排工作;实习、实训的安全教育、专业教育,技术培训,为学生传授优秀的企业文化及管理理念、管理技巧;提供专业技术课程的师资与场地;为学生制订个人成长规划,并进行定期测评和指导。 2.4 共同培养学生在学校完成公共课和职业技术课学习后,到订单企业进行专业培训。在企业培训实习期间,为提高学生综合素质和技能水平,增强学生实践和动手操作能力,校企双方选聘优秀的培训教师,开设了机械英语、数控加工CATIA、无损检测、钣金加工、铝合金材料热处理、装配技术等九门共计164学时的岗位培训课程。全部培训课程由企业工程技术人员在企业教学,培训课程结束之后,利用工厂的设施设备和技术条件,将培训内容融合到生产现场的环境之中,把生产的现场作为教学的课堂,在现场讲解实际操作和解决疑难问题,由企业提供工艺标准、技术人员、工作量具和原材料,组织学生以班组的形式进入工厂学习,由学生直接生产操作,开展实训教学,全面培养学生的安全意识、班组意识、成本意识、团队意识,提高了学生实际动手操作能力,增长了职业技能。 2.5 跟踪调查学校应做好学生在企业实习、工作期间的跟踪调查工作。通过跟踪调查,了解企业对学生综合素质的评价;了解学生的岗位变化和薪酬状况;了解学生对学校教育的满意程度;了解学生的学习愿望,从而改进学校的教育教学工作,增强学校为企业和学生服务的意识和能力。通过“调研――选择――订单――合作培养――对口就业――信息反馈”这样一个人才培养的全过程,机械制造专业就形成了产学一体化的校企合作教育模式,真正体现了“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,基本实现了学生“零距离”就业,提高了人才培养质量。 3机械制造专业 “订单培养”人才培养模式的实施效果分析 3.1 为企业培养合适人才,实现校企合作的“双赢”通过校企合作,学校可以利用企业的资源,建立稳定的实习基地,其生产车间和培训中心成为实践教学的课堂,使学生在实战环境中得到“磨”和“练”。 通过实习实训,促使学生更好的将理论知识与实践联系起来,为将来适应就业市场的需求打下了良好的基础。这样培养的学生既具备一定的职业素养和专业技能,又具有对生产实际环境的适应性,得到了企业的高度认可,为企业的长远发展提供人才保障,真正实现了校企合作的“双赢”。 3.2 提高了学生的学习积极性,人才培养高质量化 “订单培养”的课程开发受到校企双方的共同关注,由学校和企业共同设置课程并进行课程开发,同时企业选派有丰富经验的管理人员和技术人员对学生进行培训,因此,培养出的学生更具社会适用性和岗位适用性。 3.3 培养目标的针对性对学生专业构建产生一定影响在“订单培养”中,教学计划由企业和学校共同开发,人才知识与能力结构的岗位特征明显,学生的岗位适应期短,专业能力突出,但由于教育本身应该是有预见性的,在专业设置方面不仅要满足企业当前的需要同时要满足企业长远的需要。对学校而言,人才培养方案也应体现这种长期性,而学校受订单的约束,在培养人才时为了履行合约,不可能有更多的时间去培养学生的多种职业技能和转岗能力,这样势必造成学生在专业知识结构上的单一化,从而影响其进一步发展。 “订单培养”人才培养模式是在教育创新的基础上引发出的一种特色培养模式,它适应了社会发展的需要,代表了新时期我国职业教育的一个发展方向。但是,“订单培养”毕竟还是一个新生事物,在教学过程中会有方方面面的问题出现,需要教育工作者在教学实践中不断探索、总结和完善。
工业技术论文:国内汽车工业技术规范化建构 1、问题产生的背景 由于从多国引进产品基础,诸多跨国公司进入中国,使中国汽车工业面临严重的技术标准匹配、整合问题。繁杂的技术标准体系,严重影响了中国汽车工业的资源配置和中国大汽车生产企业通过兼并重组在内部优化资源配置,也严重影响了中国汽车工业零部件体系与中国汽车工业配套原材料工业体系的形成,以及中国汽车零部件企业的发展。 在汽车零部件领域,这一问题尤其突出。随着我国大汽车公司纷纷与跨国公司合资,我国的汽车零部件企业逐步分化成四个系统:遵循欧美技术标准的生产厂家;遵循日本技术标准的生产厂家;遵循韩国技术标准的生产厂家;基本遵循我国原油技术标准的生产厂家。四大系统受制于不同的技术标准体系,家具了我国汽车零部件工业体系分割、分散的状况,汽车零部件企业之间难以实现战略联盟,严重限制了汽车零部件产业集聚和规模经济效应。整车生产企业也难以在本集团内实现零部件的规模生产,实现零部件的通用化、系列化生产。 由于上述问题的存在,使中国汽车工业虽然规模持续扩大,但是在许多整车、汽车零部件、原材料领域,仍然难以形成规模经济优势;有些领域甚至由于批量小、标准混乱,不得不依靠进口;大汽车企业集团难以整合自己范围内的资源,进行优化配置。 2、我国汽车工业标准的问题 2.1我国汽车工业大企业在技术标准方面的以来和跟随状态,加大了我国汽车企业对跨国公司的技术路径、制造工艺和零部件、原材料配套的以来。例如,在产品国产化方面就大大降低了我国汽车企业的话语权,汽车零部件认证要到跨国公司总部去,按照对方技术标准进行检测。因此,技术标准以来对我国汽车工业自主创新、开发新产品形成了多方面的束缚,使自主创新成本增加,创建自己的产品平台更加困难。 2.2我国汽车工业技术标准制定中,存在着多头管理、缺乏协调的问题。在我国政府中,参与汽车工业技术标准制定的部门有国家发展与改革委员会、国家环境环保总局、交通部、公安部、国家标准化管理委员会乃至卫生部等部门。由于多头管理,导致技术标准出台缓慢,同一领域存在多个标准难以执行,修订技术标准之后,有些技术标准相互冲突,难以从行业发展的需要及时制定统一的技术标准问题。 2.3我国汽车工业技术标准在某些领域仍然存在空白。例如,在汽车电子零部件标准方面还存在着许多空白。在汽车安全技术标准方面,目前欧洲汽车安全的概念已不仅是保护汽车乘员,2006年10月1日欧洲颁布“行人保护”标准,要求汽车设计过程中必须保护和汽车相撞的行人的安全。中国的汽车安全标准无疑落后很多。我国国内目前的安全法规甚至没有规定汽车必须安装安全气囊。政体而言,我国的碰撞安全标准和欧洲相比,还有一到两代的差距。 2.4我国汽车工业技术标准在执行中,由于受到地方政府保护有关企业,检测试验技术装备水平低、企业不认真执行、多头管理等原因的影响,往往难以得到严格的执行。技术标准对汽车工业本应起到的促进作用大打折扣,也未充分发挥其对落后生产力的淘汰作用。 2.5配套工业的技术标准之后于汽车工业的技术标准。汽车工业的配套工业在水平提高的速度上滞后于汽车工业,尤其反映在技术标准的滞后方面。例如,汽车工业用渗碳钢的技术标准仍然是20世纪50年代的,只有少数几家企业能够达到国外目前的技术标准,而且还存在较大的离散度。由于多来源引进技术,导致技术标准复杂、混乱,因而使配套工业面临由于品种杂、数量相对少、难以形成规模和体系困难等问题。 综上所述,我国汽车工业技术标准从整体上尚处于引进、接轨阶段,形成具有中国特色的技术标准体系尚需时日,因此,支撑我国汽车企业在国内市场的竞争优势,是今后十年的目标。目前欧美发达国家的技术标准足以对其汽车市场形成技术壁垒,阻止我国汽车产品的进入。但是,随着我国汽车产品水平和技术标准的提高,将逐步提高我国汽车产品在上述汽车市场的竞争力,也必将进入发达国家市场。 作者:杨嘉龙单位:吉林大学马克思主义学院 工业技术论文:生态工业技术形势的建构 作者:李江利单位:中共山西省委党校现代科技教研部 美国学者里夫金所著的《一种新的世界观》指出,技术创造出来的更多的是对人类有害的垃圾。巴里•康芒纳指出,自然环境恶化的根源在于现代技术的失控。美国学者弗•卡普拉在《转折点》中指出,现有的污染仅仅只是科技作用于自然的一些明显表现,许多尚未被人们所认识的作用带来的危险可能更大,技术正在毁灭我们的生态体系等。这些观点都是通过对技术引发的生态问题的反思,把批判的触角伸向了价值观念、政治制度、经济模式和行为方式,从而形成了对整个社会的全面批判。 技术的生态学批判的本质是与“全球问题”紧密联系在一起的,针对的是全人类的共同利益,是超越了国家利益和个人利益,是以普世价值原则为基础的,是一种关于人类生存和发展的革命性的批判。同时,也正是技术的生态化创新,为生态理论的发展和生态社会的建设开辟了道路,为可持续发展理论的诞生奠定了坚实的基础。 可持续发展的必然选择 可持续发展的概念是1987年由联合国环境与发展委员会在《我们共同的未来》的报告中提出的。1992年,巴西里约热内卢举办了人类环境会议,会议通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪议程》等重要文件,明确地提出了可持续发展的战略。但是,在可持续发展战略的执行中必然会面临经济发展、技术条件、人类决策行为等因素的制约。可持续发展的理论只能从宏观上指导,还缺少很多微观层面技术系统的支撑。当人们将发展的希望寄予可持续发展时,就必然会联系到人们选择技术的态度,尤其是对于技术发展方向的选择。 在传统的价值观念中,人们认为,自然界是以人为中心的,人类可以通过技术的实现来满足自己的目标要求,“技术不仅可以使我们免于自然的暴戾,而且还能慷慨地授予我们更加富裕的生活。” 这些观念使得人们过分地依赖技术,从而也就带来了生产力水平的过分提高以及人类与自然环境和谐关系的破坏。而技术创新的生态化正是辩证地看待技术与环境、经济与生态之间的关系,它以可持续发展理论为思想基础,对可持续发展的实现起着十分重要的作用。它不仅能够弥补传统技术理论的生态缺陷,还可以促进人与自然系统的协调发展,为可持续发展提供强大的动力。技术创新的生态化为可持续发展提供强大的动力时,落实生态化技术的载体便成了下一个要面临的课题。而生态工业园区作为生态工业学的一种具体的实践形式,已经被越来越多的国家和政府所选择。 建立生态工业园区的必要性 生态工业园的概念由美国的Lowe教授第一次明确提出,之后又有很多研究者重新定义了这个概念。较为统一的定义是:生态工业园是继工业园和高新技术园的第三代工业园,是目前工业园的最高级形态,是生态工业的重要实践形式。它是由自然、工业和社会构成的一个区域性系统,系统成员依据循环经济理论、产业生态学原理及清洁生产要求设计建立的一种新型工业园区,通过成员之间的副产物和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实现园区在经济效益和环境效益的协调发展,具有横向耦合性、纵向闭合性、区域整合性和结构柔性等优势,是区域层面循环经济的表现形式和具体实践。 其中,第一代的工业园区又称之为经济技术开发区,主要是以劳动密集型企业为主。这类企业技术含量较低,对环境的污染较为严重。第二代的高新技术园区主要是以应用高新技术的企业为主。目前我国城市工业园区的发展主要集中在前两代。这是由于我国正处在工业转型发展的初级阶段,工业发展仍然是以传统产业为主,体现高新技术前沿的产业仍为少数。这就必然导致经济发展的模式仍然主要以线性的物质流动生产过程为主。这种发展模式伴随的必然是低效率、高污染、高耗能;带来的自然是环境和资源的不可持续性发展。 然而,生态工业园区的建立正好克服以上的缺点。它是以循环的物质流动生产过程为主。在这种生产模式下,各个生产过程的副产物和废物都能够进行充分的循环和交换,能量也有着梯级利用,同时还可以重新整合生产力要素,使园区内的资源达到最优化配置。不仅如此,园区内的企业还可以增强竞争优势:通过变废为宝、物质的循环利用等可以增大企业的成本优势;通过副产品的利用、资源的使用等可以增大企业的交易费用的优势;同时园区内的企业还可以实现资源集成的共享优势等。这样便实现了高产出、低排放、低收入的运行效果。在这种模式下也就极大地减少了人类对自然界的压力,最大化地缓解了人类面临的生态问题。 目前,我国生态工业园区的建设正处于初始阶段。截至2010年4月,我国已经批准建设的国家级生态工业园区共有30个,其中只有苏州工业园区、苏州高新区、天津经济技术开发区等6个园区通过了环保部、商务部、科技部三部门组织的现场验收,被正式批准为我国首批国家生态工业示范园区。 在这些生态工业园区建设的过程中,技术问题是生态工业园区建设所面临的最基础、最核心的问题之一。生态技术是生态工业的载体,脱离了生态技术,生态工业的实现便无从谈起。因此,生态技术在生态工业园区的建设中起到十分重要的作用。然而,反过来,生态工业园区的建设又会对技术生态化的实现有十分重要的意义。因此,建立二者之间的关系,并深入讨论二者之间的关系,对技术生态化的实现和生态工业园区的良性运作都有重要的意义。 技术生态化实现与生态工业园建立的关系 随着经济社会的不断发展,技术的“生态化”已经不单单是指生态学层面下的生态化,而是指哲学层面下的一种生态化。这里的生态化从内涵的层面来讲,应该是指事物之间的相互协调、平衡相依、彼此促进、共同发展的状态和过程。从外延的角度理解,应该包括由多个元素构成的开放式的动态系统,这其中包括自然环境、经济环境、社会环境和人的生态化,而不单指自然环境的生态平衡。因此,技术生态化的实现过程应该是一个全面的生态化实现过程,其中应包括技术创新的生态化、技术生产的生态化以及技术成果的生态化。 技术创新的生态化较之于传统的技术创新应该是一种体系,是一种新型的创新体系。这样的“创新”需要建立在企业和经济社会的一个开放式的动态系统中,在技术创新的每个环节中引入生态的观念。这个生态的创新应该包括工艺的生态创新、产品的生态创新和资源的生态创新等。它是以生态保护为基础,在企业和经济社会的一个开放式的动态系统中,追求经济效益、生态效益和社会效益的综合效益,从而使资源、环境的生态保护和经济、社会系统之间尽可能地达到一种良性的循环,以确保企业、经济乃至于整个社会的可持续发展。 生态工业园区的建立正是在企业和社会的开放式的动态系统中,要求在基础设施、资源等共享的基础上,实现园区内自然、企业和社会的区域循环经济。同时,生态工业园区内较为完善的生态技术服务体系可以为技术创新的生态化提供强有力的政策支持。生态工业园区内倡导的绿色意识以及生态工业园区自身所具有的示范功能、带动功能、产业集群等特点都为技术创新的生态化提供了良好的生态环境。因此,生态工业园区是技术创新生态化实现的一个必然要求。 技术生产的生态化不仅包含技术层面的生态化,还应该包含管理层面的生态化。技术层面的生态化指的是在技术生产的过程中使用生态技术,实现环境污染和资源破环的最小化以及综合效益的最大化。管理层面的生态化指的是建立一种生态化的管理模式,使得生态环境与经济发展相互协调。它的本质是将生态学的思想贯彻进入企业管理的过程中。管理层面的生态化不仅包括合理调整生态生产关系和经济生产关系、组织生态生产力和经济生产力,还包括使用生态的组织方式,合理利用和优化配置现有资源,从而使生态经济的生产力和生产关系相互协调。这种生产力和生产关系的相互协调同样需要在开放式的动态系统中实现。系统、效率、相互协调等显然是描述生态工业园区的关键词。 生态工业园区要求建立完善的生态管理体制:在园区的层面要求建立统一的生态环境管理体系;在企业层面要求其自身实现生态管理;在产品层面要求其开发的产品减量化、再使用、可循环。从而使园区内的生产力要素实现有机的组合,使园区内生产关系和生产组织形式实现新的突破,进而达到生态经济的生产力和生产关系相互协调。因此,生态工业园区也是技术生产生态化实现的一个重要途径。 技术成果的生态化指的是技术生产的产品对自然、经济和社会的影响。生态技术的使用可以降低其产品对自然、经济和社会的破环。然而,技术的异化是生态技术发展过程中同样不可避免的一个问题。生态工业园区的建立可以尽可能地降低技术的异化所带来的负面效果。以企业生产过程中产生的副产品和废物为例,生态工业园区可以实现企业内和企业间的各种副产品和废物的交换,从而实现物质和能量的阶梯使用,达到综合效益的最大化。如广西贵港国家生态工业示范园区,它由六部分组成:甘蔗田、制糖厂、酒精厂、造纸厂、污水处理厂、肥料厂。其中包括甘蔗田制糖厂(甘蔗渣)造纸厂的生产链,制糖厂(糖蜜)酒精厂(废酒精)肥料厂,造纸厂污水处理厂(沉泥)肥料厂,肥料厂甘蔗田这四条生态链。它们之间相互耦合,又整体闭合,从而实现了生产过程中副产品和废物的充分利用以及物质和能量的阶梯使用,尽可能地实现了技术成果的生态化。因此,生态工业园区是技术成果生态化实现的一个重要途径。 总而言之,不论是技术创新、技术生产还是技术成果,都只有在一个开放式的动态系统中,才能够达到一种相互协调、平衡相依、彼此促进、共同发展的生态化状态。而生态工业园区便成为这种生态化实现的重要途径。然而,生态工业园区的建立又对生态技术的需求尤为凸显。我国生态技术的发展还仅仅处于起步发展阶段。许多生态技术都还十分落后。这些都成为制约生态工业园区发展的关键因素。积极地推进技术创新的生态化,对于生态工业园区的建立有十分重要的意义。这就要求我们要积极创新生态技术,加强与之相关的研究和应用。因此,建立生态工业园区是实现技术生态化的重要途径,而技术生态化的实现是建立生态工业园区的重要保障。 工业技术论文:加强改革工业技术建议 一、指导思想和总体目标 (一)指导思想 按照《省实施意见》确定的指导思想和基本原则,围绕实现中部工业上水平、东部工业求突破,西部工业调结构,大力度、宽范围、多路径地开展技术改造工作,加大企业技术改造投入,加快产业升级步伐,全面提升工业的综合实力和核心竞争力,促进工业实现转型升级跨越赶超。 (二)总体目标 “十二五”期间,全市工业完成技术改造投资亿元以上,年均增长以上,占全市工业固定资产投资的比重由提高到以上。每年滚动实施市重点技术改造项目项以上,实现“四提高一优化”。 提高技术创新能力。大中型工业企业技术研发投入占主营业务收入比重达到以上,重点企业达到,拥有科技机构的比重达到。国家级、省级企业技术中心分别由家、家增加到家、家以上。重要领域和重点行业的关键技术和共性技术的开发和推广应用取得较大突破。 提高技术装备水平。重点企业技术装备普遍得到改造,居国内先进水平比重超过,其中国际先进水平的比重达到以上。 提高技术进步贡献率。全市工业企业技术改造对工业经济增长的贡献率达到以上。中国驰名商标由项增加到项。工业增加值率由增加到。 提高节能减排水平。逐步淘汰落后生产能力,单位工业增加值能耗比“十一五”末降低,工业二氧化碳排放强度降低以上,单位工业增加值用水量降低,工业化学需氧量、氨氮排放量均消减以上,二氧化硫、氮氧化合物排放量均消减以上,工业固体废弃物综合利用率达到以上。 优化产业结构。传统产业的技术层次和产品附加值明显提升,产业链条进一步完善,产业集中度进一步提高,高新技术产业增加值占同期规模以上工业增加值比重由提高到,装备制造业占比由提高到。超百亿元工业企业主营业务收入占规模以上的比重达到以上。 二、工业企业技术改造重点 在省七个技术改造专项的基础上,增加小巨人培育专项。每年滚动实施项以上技术改造项目。其中:创新能力提高专项-项、“两化”深度融合专项-项、重点企业壮大专项-项、小巨人培育专项-项、产业聚集升级专项-项、产品结构优化专项-项、节能减排增效专项-项、安全生产提升专项-项。 医药:支持中药现代化、生物医药规模化、医疗器械国产化、药品生产质量保证体系化。改造升级现代中药产品,推进生物医药规模化生产,原料药升级改造,增加化学制药制剂品种,实施药品生产质量管理规范化升级改造。支持高端医疗器械关键技术、核心配件和材料国产化、规模化。支持医药物流业提升能力。建立完善生物制药、中成药、化学制药、医疗器械等产业链。 装备制造:支持矿山设备、轨道交通运输设备、汽车、通用飞机、工程机械、高效电机、纺织机械、粮食机械、农业机械等整机装备提质增效改造。提升关键配套件工艺技术水平及配套能力,扶持金刚石工具、泵业、阀门、风电组件、汽车零部件、专用设备、铁路电气化配件、核电等配套件加快发展。建立完善轨道交通、汽车、通用飞机、专用设备、金刚石工具等产业链。 石化:提高技术装备水平,发展高端石化产品,形成上、下游一体化的产业链。扩大原油综合加工能力,推进产品深加工。鼓励石化企业向园区搬迁改造。发展循环经济,推行清洁生产,推广资源综合利用和废弃物资源化技术。延伸与完善石油化工、煤化工、盐化工、精细化工等产业链。 纺织:改造落后纺纱织造工艺设备,发展优质高档精梳纱、无接头纱和无梭布,发展新型纤维、新型面料。提高服装设计及产品质量水平。推进产业用纺织品扩能升级,增加品种。推进印染行业向园区集聚,提升高档纺织品、新型环保纤维面料染整加工水平。推进印染、化纤行业清洁生产和资源综合利用。完善高档纺织、服装、家纺、产业用纺织品等产业链。 电子信息:支持信息通信、平板显示、半导体照明、新型电子元器件、电子材料、电子信息机电等行业提升创新能力、扩大产品规模、提高产品质量和技术水平。培育物联网技术、汽车电子、电力电子、光电产业、电子专用设备等行业,鼓励新技术的应用和新产品的产业化。延伸与完善信息通信、平板显示、半导体照明、物联网技术、软件与信息服务等产业链。 食品:扶持发展营养、安全、方便、功能化和多样化的产品。支持优势产品提质扩能。提升粮油加工、肉食加工、方便食品、饮料、乳制品等行业产品质量检测能力。加快应用新型清洁生产和综合利用技术,发展循环经济。延伸食品加工、果品饮料产业链。 建材:支持采用节能、环保技术装备改造升级水泥、陶瓷及玻璃生产线,淘汰落后窑炉生产工艺,推行清洁生产、余热回收,推广以纯低温余热发电为主体的建材工业窑炉余热利用技术。支持发展加工制品业,提高产品深加工程度,重点发展建筑构件、工程预制件等产品。鼓励玻璃深加工和优质高档浮法玻璃升级改造、节能降耗,支持发展特种玻璃、电子信息玻璃、太阳能光伏玻璃等。延伸玻璃深加工产业链。 轻工:支持采用清洁生产技术和循环工艺建立资源循环链,提高节能减排水平,支持淘汰落后工艺和设备。增加特色新品种、提高产品档次。延伸皮革产业链。 节能环保:加快高效节能、节水技术及软件和装备、先进环保技术和装备产业发展,不断提高技术水平、扩大生产规模。加快推进节能服务业发展。积极推进工业固体废弃物综合利用,二次能源回收利用。推进再制造工艺、技术装备和循环经济技术发展。建立完善节能环保产业链。 新材料:大力发展面向装备制造的复合、纳米、智能等材料和高性能结构材料、功能材料,提升技术水平、扩大规模,加快新材料研发及成果转化步伐。延伸新材料产业链。 钢铁:推动重点企业落实《省实施意见》要求,同时支持开发高纯金属材料、高性能结构材料、表面技术材料等高新技术产品,推进行业整合重组及企业转型。发展优质高速工具钢。 三、保障措施 (一)加强组织领导。市政府成立由市长任组长,常务副市长、分管副市长任副组长,市有关部门主要负责同志为成员的市工业企业技术改造领导小组。领导小组办公室设在市工业和信息化局,负责统筹协调推进全市技术改造工作。各县(市、区)政府也要建立相应机构,加强对技术改造工作的领导。 (二)完善管理体系。市工业和信息化局研究制订《市重点技术改造项目管理办法》,每年《重点产业技术改造投资导向目录》,明确当年技术改造投资重点,加强项目管理工作。严格执行国家产业政策、投资政策和行业准入条件,做好工业技术改造项目的核准、备案管理工作,严格项目节能评估审查,简化工业技术改造项目核准、备案手续。市统计局要建立工业企业技术改造统计指标体系,完善市、县技术改造统计监测制度,强化投资动态监测分析和预测预警。 (三)加大财政支持。积极争取国家、省技术改造专项资金支持。市级财政年设立亿元市级技术改造专项资金,主要用于技术改造项目的贷款贴息、奖励,根据财政收入增长情况逐年增加技术改造专项资金。有条件的县(市、区)也要安排技术改造专项资金,支持技术改造工作。省财政激励性返还省级工业聚集区的资金中,用于支持企业技术改造。技术改造支持资金向对标示范企业倾斜,对不开展对标行动的企业不予支持。市财政局、市工业和信息化局研究制订《市工业企业技术改造专项资金管理办法》和《市重点技术改造项目竣工验收管理办法》,加强监督检查和绩效考核,提高资金使用效益。 (四)实施技改项目绿色通道制度。市有关部门(环保、土地、规划、税务、海关、工信、发改等)要建立技术改造项目“绿色通道”,简化审批程序,加快审批速度,确保在规定时限内完成。对需经国家、省审批、核准、备案的项目,要加强与上级的沟通汇报,跟踪落实,争取项目尽快开工建设。 (五)健全决策机制。成立市工业企业技术改造专家咨询委员会,为科学决策、项目实施提供咨询服务,加强对使用技改专项资金项目的咨询、论证、评估、绩效评价等,确保资金使用科学合理。 (六)实行目标考核。市政府对各县(市)区技术改造工作进行专项考核,建立技术改造投资目标责任制,分解下达年度投资目标。每年对县(市)区技术改造工作进行考核评价,考核结果纳入干部绩效考核,对前名县(市)区政府、家先进单位(企业)、名先进个人给予表彰和奖励。 工业技术论文:国防工业技术发展 论文关键词:国防工业民用工业技术发展军民兼容技术领域工业技术民用产品 论文摘要:本文论述了国防工业技术与民用工业技术普遍结合的主要途径和方式,提出了在普遍结合中所遇到的问题及其解决方法,认为普遍结合所要达到的基本目标是以军带民、以民养军、军民兼容、共同发展。 十一届三中全会以后,我国国防建设的指导思想发生了根本的改变,开始了国防工业技术与民用工业技术结合的新的发展时期。十多年来,由于往重了国防工业技术与民用工业技术的结合,不仅使国防工业技术成为民用工业技术发展的垂要力量,维功了整个工业技术水平的迅速提高,同时也极大地促进了国防工业技术自身的完善和发展。 我国国防工业技术发)函均历史证明:什么时候注意了国防工业技术与民用工业技术的结合,国防工业技术就能正常、有效地发展,其技术水平也能迅速提高;什么时候忽略了这种结合,国防工业技术就会处于一种畸形发展之巾,严重影响自身及弗个工业技术水平的提高。因此,国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,,是我国国防工业技术发展的必然趋势。但是目前对于结合的主要途径和方式,结合的基木目标等还缺深入研究,木文试图对此进行初步探讨。 国防工业技术与民用工业技术的普遍结合应从以下几个方面进行: 1、加快现有国防工业技术向民用工业领域的转移步伐,形成有效的技术转移机制 由于民期片面奉行“军工优先”的技术发展方针,我国的国防工业技术不论在实际水平还是发展速度,由于长远领先于民用工业技术。在国防工业技术领域已经形成了一支强大的技术研究队伍,具备了较先进的技术研究设备和较优越的技术开发条件,对于民用工业技术构成了较大的技术优势。因此,要真正实现国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,首先应当加快现有国防工业技术向民用工业技术领域的转移,推动民用工业技术及整个工业技术的发展。这是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的第一步,也是关键的一步。 这种转移应包括以下三个方面: (1)技术能力的转移。充分利用国防工业技术领域的设备、条件等因素发展民用工业和民用工业技术。 ①利用国防工业领域较强的技术能力,开辟民用工业和技术的一些新领域,提高整个工业技术的发展水平。 ②利用国防工业技术领域的技术能力,帮助民用工业企业进行技术改造,促进传统产业的技术进步和技术产品的更新换代。 ③利用国防工业技术领域的技术能力,特别是富裕的生产技术设备,直接开发或生产民用工业品。 (2)技术成果的转移。把国防工业技术研究领域中所取得的技术成果直接应用到民用工业部门,推动民用工业生产的发展和技术水平的提高。 一般来说,国厉工业技术成果(待别是一些尖端技术成果)都具有一定的保密性。在国防工业技术的发展中强调技术保密是无可非议的。但是,如果为了保密而把国防工业技术局限在国防工业领域,限制其向民用工业部门的转移,就会使大量国防工业技术闲置,难以发挥其应有的社会经济效益,造成人力,物力和财力的浪费。因此,在国防工业技术的发展中,我们完全可以借鉴国外的有关经验,建立来相应的解密制度,使国防工业技术研究成果在一定的保密期之后及时地向社会解密,使这些新技术、新工艺、新方法、新设备和新材料迅速地被民用工业所采用,促进民用工业技术的发展。 (3)技术人才的转转。使国防工业技术领域的技术人才直接进入民用工业技术领域,从事民用产品和技术的研究和开发。 2、充分利用民用工业技术发展国防工业和技术 在加速国防工业技术向民用工业和技术领域转移的同时,伐们还必须充分利用民用工业技术领域的研究成果来发展国防工业,弥补国防工业技术的不足。由于技术发展的相关性和互补性,不同领域的技术不仅可以相互促进,而且可以相互利用。在国防工业技术的发展中,也完全可以直接应用民用工业领域相关的研究成果,避免不必要的重复研究和开发。这样,就能大量地节约科研经费,提高技术开发的效率,使国防工业技术的研究范围,把有限的人力、物力和财力集中于国防工业的核心技术和关键技术的研究和开发,使国防工业真正成为高新技术的研究和开发基地。3、在国防工业技术与民用工业技术相互转移和利用的基础上,实现两者的复台。 自80年代以米,世界的技术发展呈现出一种复合化的趋势,不同领域和部门的技术之间、传统技术与高新技术之间日益一体化,形成了一个多用普适技术群,它不仅使各个领域和部门的技术水平迅速提高,而且使传统技术具有了新的价值和功能。在国防工业技术的发展中,我们必须适应这一潮流,在国防工业技术与民用工业技术相互转移和相互利用的基础上,实现二者的复合,使国防工业部门和民用工业部门真正实现伎术共享。这种复合,应该是一种多层次的整体的复合。它包括. (1)机构的复合。随着工业技术的发展,一除了各个技术领域的某些特定技术研究机构外,国防工业技术与民用工业技术研究机构之间的界限将逐渐被打破,实现一体化。 (2)功能的复合。不沦是国防工业技术的研究部门还是民用工业技术的研究部门,都将从单一功能型向多功能型转变。使之既能进行国防工业技术的研究与开发,也能进行相关的民用工业技术的研究和开发,实现功能的复合化。 (3)技术成果的复合。在机构和功能复合的基础上,最终实现国防工业技木与民川工业技术成果的一体化,使国防扣民用工业部门实行技术“共有”,为国防工业与民用工业的复合创造条件。 只有通过这种多层次的整体复合,才能不断少日石新的技术领域,获附新的技术手段,促进国防工业技术与民用工业技术的共同女展,真正实现两者高层次地、普遍有玫地结合。国防工业技术与民用工业技术的复合,既是技术发展的客观要求,也是普遍结合的最注方式。 国防工业技术与民用工业技术普遍结合的根本目的无疑是:使国防工业技术既能跟上世界军事技术的友展步伐,满足我国国防现代化建设的需要,又能使之纳人整个工业技术的发展体系之中,成为我国社会主义经济建设的一支重要力量,推动国民经济的发展。具体来说,通过国防工业技术的普遍结合,要达到以下三个基本目标: 1、“以军带民”。即利用国防工业技术领域开发的军事技术(尤其是军事高技术)带动民用工业和民用工业技术的发展。主要体现在两个方面: (1)开辟民用工业技术的新领域和民用工业的新产业。 目前,我国正加紧进行高.技术的研究和高技术产业的开发,利用国防工业技术发展高新技末产业,将是我国高新技术产业发展的一个基本途径,也是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的一个基本目的。促进民用工业企业门技术改造和产品质量的提高。据统计,我国国防工业领域的所有成型技术已有将近一半在民用工业中推广应用,待别是一些过去长期处于保密状态的尖端军事技术也在近年陆续步入民用工业领域,这些技术汪民用工业企业的技术改造、产品开发、产品质量提高中友挥了十分积极的作用,在一定程度上带动和促进了民用工业和技术的完善和发展。 2、“以民养军”。即通过向民用工业领域进行技术转让或直接开发民用产品等方式,实现国防工业技术的经济价值,获得进一步研究开发的资金,保证国防工业技术的正常发展。主要有以下两种方式来实现: (1)直接将国防工业技术有偿转让给民用工业领域,获得开发资金。近年来,我国每年向民用工业领域转让的国防工业技术成果有近万项,在促进民用工业和技术发展的同时,还获得了大量的研究和开发资金。据有关部门统计,技术转让已成为我国国防工业技术发展的重要资金来源。 (2)利用国防工业及技术领域富裕的技术能力和生产能力开发和生产民用工业品,以获得必要的开发和生产资金。从1979年开始,随着国防业技术与民用工业技术的进一步结合,国院工业的各个部门都开始了民用工业品的大规模开发和生产。到1984年4月,国防工业的民品产值已接近其总产值的一半。 1985年,兵器工业部、航天工业部、核工业部这几个主要国防工业部门的直属企业的民品产值,已由1970年的18%上升到43%。到1990年,国防工业的民品产值已接近其总产值的80%。国防工业民品产值的提高,既为社会和国民生产提供了大量高质量的生活用品和生产设备,也为国防工业技术的进一步发展提供了可观的资金。事实上,仅依靠国防工业技术领域自身的研究和开发是难以完全满足国防工业生产中不断增长的技术需要的。在国防工业的发展中,不仅需要大量国防工业技术作基础,也需要许多相关的民用工业技术作文撑。而要使民用工业技术能为国防工业所用,就必须通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使两者相互协调相互补充。 3、“军民兼容”。即通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使国防工业技术与民用工业技术实现一体化,达到兼容共享之目的 从目前我国国防工业技术发展的基本趋势来看,实现“军民兼容”是唯一可行的出路,国防工业生产的“军民兼容”必须以国防工业技术的优先发展为前提,通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合来实现,这是我国国防工业能否真正完成“寓军于民、寓民于军”这一战略性转变的关键。 诚然,在国防工业技术与民用工业技术的普遍结合中,会遇到不少新的困难和问题。但是,只要我们始终坚持这一正确的发展方向,就一定能克服困难.解决问题,推动我国国防工业技术的正常发展。新晨: 工业技术论文:工业技术发展 论文关键词:国防工业民用工业技术发展军民兼容技术领域工业技术民用产品 论文摘要:本文论述了国防工业技术与民用工业技术普遍结合的主要途径和方式,提出了在普遍结合中所遇到的问题及其解决方法,认为普遍结合所要达到的基本目标是以军带民、以民养军、军民兼容、共同发展。 十一届三中全会以后,我国国防建设的指导思想发生了根本的改变,开始了国防工业技术与民用工业技术结合的新的发展时期。十多年来,由于往重了国防工业技术与民用工业技术的结合,不仅使国防工业技术成为民用工业技术发展的垂要力量,维功了整个工业技术水平的迅速提高,同时也极大地促进了国防工业技术自身的完善和发展。 我国国防工业技术发)函均历史证明:什么时候注意了国防工业技术与民用工业技术的结合,国防工业技术就能正常、有效地发展,其技术水平也能迅速提高;什么时候忽略了这种结合,国防工业技术就会处于一种畸形发展之巾,严重影响自身及弗个工业技术水平的提高。因此,国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,,是我国国防工业技术发展的必然趋势。但是目前对于结合的主要途径和方式,结合的基木目标等还缺深入研究,木文试图对此进行初步探讨。 国防工业技术与民用工业技术的普遍结合应从以下几个方面进行: 1、加快现有国防工业技术向民用工业领域的转移步伐,形成有效的技术转移机制。 由于民期片面奉行“军工优先”的技术发展方针,我国的国防工业技术不论在实际水平还是发展速度,由于长远领先于民用工业技术。在国防工业技术领域已经形成了一支强大的技术研究队伍,具备了较先进的技术研究设备和较优越的技术开发条件,对于民用工业技术构成了较大的技术优势。因此,要真正实现国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,首先应当加快现有国防工业技术向民用工业技术领域的转移,推动民用工业技术及整个工业技术的发展。这是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的第一步,也是关键的一步。 这种转移应包括以下三个方面: (1)技术能力的转移。充分利用国防工业技术领域的设备、条件等因素发展民用工业和民用工业技术。 ①利用国防工业领域较强的技术能力,开辟民用工业和技术的一些新领域,提高整个工业技术的发展水平。 ②利用国防工业技术领域的技术能力,帮助民用工业企业进行技术改造,促进传统产业的技术进步和技术产品的更新换代。 ③利用国防工业技术领域的技术能力,特别是富裕的生产技术设备,直接开发或生产民用工业品。 (2)技术成果的转移。把国防工业技术研究领域中所取得的技术成果直接应用到民用工业部门,推动民用工业生产的发展和技术水平的提高。 一般来说,国厉工业技术成果(待别是一些尖端技术成果)都具有一定的保密性。在国防工业技术的发展中强调技术保密是无可非议的。但是,如果为了保密而把国防工业技术局限在国防工业领域,限制其向民用工业部门的转移,就会使大量国防工业技术闲置,难以发挥其应有的社会经济效益,造成人力,物力和财力的浪费。因此,在国防工业技术的发展中,我们完全可以借鉴国外的有关经验,建立来相应的解密制度,使国防工业技术研究成果在一定的保密期之后及时地向社会解密,使这些新技术、新工艺、新方法、新设备和新材料迅速地被民用工业所采用,促进民用工业技术的发展。 (3)技术人才的转转。使国防工业技术领域的技术人才直接进入民用工业技术领域,从事民用产品和技术的研究和开发。 2、充分利用民用工业技术发展国防工业和技术。 在加速国防工业技术向民用工业和技术领域转移的同时,伐们还必须充分利用民用工业技术领域的研究成果来发展国防工业,弥补国防工业技术的不足。由于技术发展的相关性和互补性,不同领域的技术不仅可以相互促进,而且可以相互利用。在国防工业技术的发展中,也完全可以直接应用民用工业领域相关的研究成果,避免不必要的重复研究和开发。这样,就能大量地节约科研经费,提高技术开发的效率,使国防工业技术的研究范围,把有限的人力、物力和财力集中于国防工业的核心技术和关键技术的研究和开发,使国防工业真正成为高新技术的研究和开发基地。3、在国防工业技术与民用工业技术相互转移和利用的基础上,实现两者的复台。 自80年代以米,世界的技术发展呈现出一种复合化的趋势,不同领域和部门的技术之间、传统技术与高新技术之间日益一体化,形成了一个多用普适技术群,它不仅使各个领域和部门的技术水平迅速提高,而且使传统技术具有了新的价值和功能。在国防工业技术的发展中,我们必须适应这一潮流,在国防工业技术与民用工业技术相互转移和相互利用的基础上,实现二者的复合,使国防工业部门和民用工业部门真正实现伎术共享。这种复合,应该是一种多层次的整体的复合。它包括. (1)机构的复合。随着工业技术的发展,一除了各个技术领域的某些特定技术研究机构外,国防工业技术与民用工业技术研究机构之间的界限将逐渐被打破,实现一体化。 (2)功能的复合。不沦是国防工业技术的研究部门还是民用工业技术的研究部门,都将从单一功能型向多功能型转变。使之既能进行国防工业技术的研究与开发,也能进行相关的民用工业技术的研究和开发,实现功能的复合化。 (3)技术成果的复合。在机构和功能复合的基础上,最终实现国防工业技木与民川工业技术成果的一体化,使国防扣民用工业部门实行技术“共有”,为国防工业与民用工业的复合创造条件。 只有通过这种多层次的整体复合,才能不断少日石新的技术领域,获附新的技术手段,促进国防工业技术与民用工业技术的共同女展,真正实现两者高层次地、普遍有玫地结合。国防工业技术与民用工业技术的复合,既是技术发展的客观要求,也是普遍结合的最注方式。 国防工业技术与民用工业技术普遍结合的根本目的无疑是:使国防工业技术既能跟上世界军事技术的友展步伐,满足我国国防现代化建设的需要,又能使之纳人整个工业技术的发展体系之中,成为我国社会主义经济建设的一支重要力量,推动国民经济的发展。具体来说,通过国防工业技术的普遍结合,要达到以下三个基本目标: 1、“以军带民”。即利用国防工业技术领域开发的军事技术(尤其是军事高技术)带动民用工业和民用工业技术的发展。主要体现在两个方面: (1)开辟民用工业技术的新领域和民用工业的新产业。 目前,我国正加紧进行高.技术的研究和高技术产业的开发,利用国防工业技术发展高新技末产业,将是我国高新技术产业发展的一个基本途径,也是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的一个基本目的。促进民用工业企业门技术改造和产品质量的提高。据统计,我国国防工业领域的所有成型技术已有将近一半在民用工业中推广应用,待别是一些过去长期处于保密状态的尖端军事技术也在近年陆续步入民用工业领域,这些技术汪民用工业企业的技术改造、产品开发、产品质量提高中友挥了十分积极的作用,在一定程度上带动和促进了民用工业和技术的完善和发展。 2、“以民养军”。即通过向民用工业领域进行技术转让或直接开发民用产品等方式,实现国防工业技术的经济价值,获得进一步研究开发的资金,保证国防工业技术的正常发展。主要有以下两种方式来实现: (1)直接将国防工业技术有偿转让给民用工业领域,获得开发资金。近年来,我国每年向民用工业领域转让的国防工业技术成果有近万项,在促进民用工业和技术发展的同时,还获得了大量的研究和开发资金。据有关部门统计,技术转让已成为我国国防工业技术发展的重要资金来源。 (2)利用国防工业及技术领域富裕的技术能力和生产能力开发和生产民用工业品,以获得必要的开发和生产资金。从1979年开始,随着国防业技术与民用工业技术的进一步结合,国院工业的各个部门都开始了民用工业品的大规模开发和生产。到1984年4月,国防工业的民品产值已接近其总产值的一半。 1985年,兵器工业部、航天工业部、核工业部这几个主要国防工业部门的直属企业的民品产值,已由1970年的18%上升到43%。到1990年,国防工业的民品产值已接近其总产值的80%。国防工业民品产值的提高,既为社会和国民生产提供了大量高质量的生活用品和生产设备,也为国防工业技术的进一步发展提供了可观的资金。 事实上,仅依靠国防工业技术领域自身的研究和开发是难以完全满足国防工业生产中不断增长的技术需要的。在国防工业的发展中,不仅需要大量国防工业技术作基础,也需要许多相关的民用工业技术作文撑。而要使民用工业技术能为国防工业所用,就必须通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使两者相互协调相互补充。 3、“军民兼容”。即通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使国防工业技术与民用工业技术实现一体化,达到兼容共享之目的。 从目前我国国防工业技术发展的基本趋势来看,实现“军民兼容”是唯一可行的出路,国防工业生产的“军民兼容”必须以国防工业技术的优先发展为前提,通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合来实现,这是我国国防工业能否真正完成“寓军于民、寓民于军”这一战略性转变的关键。 诚然,在国防工业技术与民用工业技术的普遍结合中,会遇到不少新的困难和问题。但是,只要我们始终坚持这一正确的发展方向,就一定能克服困难.解决问题,推动我国国防工业技术的正常发展。 工业技术论文:国防工业技术发展 论文关键词:国防工业民用工业技术发展军民兼容技术领域工业技术民用产品 论文摘要:本文论述了国防工业技术与民用工业技术普遍结合的主要途径和方式,提出了在普遍结合中所遇到的问题及其解决方法,认为普遍结合所要达到的基本目标是以军带民、以民养军、军民兼容、共同发展。 十一届三中全会以后,我国国防建设的指导思想发生了根本的改变,开始了国防工业技术与民用工业技术结合的新的发展时期。十多年来,由于往重了国防工业技术与民用工业技术的结合,不仅使国防工业技术成为民用工业技术发展的垂要力量,维功了整个工业技术水平的迅速提高,同时也极大地促进了国防工业技术自身的完善和发展。 我国国防工业技术发)函均历史证明:什么时候注意了国防工业技术与民用工业技术的结合,国防工业技术就能正常、有效地发展,其技术水平也能迅速提高;什么时候忽略了这种结合,国防工业技术就会处于一种畸形发展之巾,严重影响自身及弗个工业技术水平的提高。因此,国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,,是我国国防工业技术发展的必然趋势。但是目前对于结合的主要途径和方式,结合的基木目标等还缺深入研究,木文试图对此进行初步探讨。 国防工业技术与民用工业技术的普遍结合应从以下几个方面进行: 1、加快现有国防工业技术向民用工业领域的转移步伐,形成有效的技术转移机制。 由于民期片面奉行“军工优先”的技术发展方针,我国的国防工业技术不论在实际水平还是发展速度,由于长远领先于民用工业技术。在国防工业技术领域已经形成了一支强大的技术研究队伍,具备了较先进的技术研究设备和较优越的技术开发条件,对于民用工业技术构成了较大的技术优势。因此,要真正实现国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,首先应当加快现有国防工业技术向民用工业技术领域的转移,推动民用工业技术及整个工业技术的发展。这是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的第一步,也是关键的一步。 这种转移应包括以下三个方面: (1)技术能力的转移。充分利用国防工业技术领域的设备、条件等因素发展民用工业和民用工业技术。 ①利用国防工业领域较强的技术能力,开辟民用工业和技术的一些新领域,提高整个工业技术的发展水平。 ②利用国防工业技术领域的技术能力,帮助民用工业企业进行技术改造,促进传统产业的技术进步和技术产品的更新换代。 ③利用国防工业技术领域的技术能力,特别是富裕的生产技术设备,直接开发或生产民用工业品。 (2)技术成果的转移。把国防工业技术研究领域中所取得的技术成果直接应用到民用工业部门,推动民用工业生产的发展和技术水平的提高。 一般来说,国厉工业技术成果(待别是一些尖端技术成果)都具有一定的保密性。在国防工业技术的发展中强调技术保密是无可非议的。但是,如果为了保密而把国防工业技术局限在国防工业领域,限制其向民用工业部门的转移,就会使大量国防工业技术闲置,难以发挥其应有的社会经济效益,造成人力,物力和财力的浪费。因此,在国防工业技术的发展中,我们完全可以借鉴国外的有关经验,建立来相应的解密制度,使国防工业技术研究成果在一定的保密期之后及时地向社会解密,使这些新技术、新工艺、新方法、新设备和新材料迅速地被民用工业所采用,促进民用工业技术的发展。 (3)技术人才的转转。使国防工业技术领域的技术人才直接进入民用工业技术领域,从事民用产品和技术的研究和开发。 2、充分利用民用工业技术发展国防工业和技术。 在加速国防工业技术向民用工业和技术领域转移的同时,伐们还必须充分利用民用工业技术领域的研究成果来发展国防工业,弥补国防工业技术的不足。由于技术发展的相关性和互补性,不同领域的技术不仅可以相互促进,而且可以相互利用。在国防工业技术的发展中,也完全可以直接应用民用工业领域相关的研究成果,避免不必要的重复研究和开发。这样,就能大量地节约科研经费,提高技术开发的效率,使国防工业技术的研究范围,把有限的人力、物力和财力集中于国防工业的核心技术和关键技术的研究和开发,使国防工业真正成为高新技术的研究和开发基地。3、在国防工业技术与民用工业技术相互转移和利用的基础上,实现两者的复台。 自80年代以米,世界的技术发展呈现出一种复合化的趋势,不同领域和部门的技术之间、传统技术与高新技术之间日益一体化,形成了一个多用普适技术群,它不仅使各个领域和部门的技术水平迅速提高,而且使传统技术具有了新的价值和功能。在国防工业技术的发展中,我们必须适应这一潮流,在国防工业技术与民用工业技术相互转移和相互利用的基础上,实现二者的复合,使国防工业部门和民用工业部门真正实现伎术共享。这种复合,应该是一种多层次的整体的复合。它包括. (1)机构的复合。随着工业技术的发展,一除了各个技术领域的某些特定技术研究机构外,国防工业技术与民用工业技术研究机构之间的界限将逐渐被打破,实现一体化。 (2)功能的复合。不沦是国防工业技术的研究部门还是民用工业技术的研究部门,都将从单一功能型向多功能型转变。使之既能进行国防工业技术的研究与开发,也能进行相关的民用工业技术的研究和开发,实现功能的复合化。 (3)技术成果的复合。在机构和功能复合的基础上,最终实现国防工业技木与民川工业技术成果的一体化,使国防扣民用工业部门实行技术“共有”,为国防工业与民用工业的复合创造条件。 只有通过这种多层次的整体复合,才能不断少日石新的技术领域,获附新的技术手段,促进国防工业技术与民用工业技术的共同女展,真正实现两者高层次地、普遍有玫地结合。国防工业技术与民用工业技术的复合,既是技术发展的客观要求,也是普遍结合的最注方式。 国防工业技术与民用工业技术普遍结合的根本目的无疑是:使国防工业技术既能跟上世界军事技术的友展步伐,满足我国国防现代化建设的需要,又能使之纳人整个工业技术的发展体系之中,成为我国社会主义经济建设的一支重要力量,推动国民经济的发展。具体来说,通过国防工业技术的普遍结合,要达到以下三个基本目标: 1、“以军带民”。即利用国防工业技术领域开发的军事技术(尤其是军事高技术)带动民用工业和民用工业技术的发展。主要体现在两个方面: (1)开辟民用工业技术的新领域和民用工业的新产业。 目前,我国正加紧进行高.技术的研究和高技术产业的开发,利用国防工业技术发展高新技末产业,将是我国高新技术产业发展的一个基本途径,也是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的一个基本目的。促进民用工业企业门技术改造和产品质量的提高。据统计,我国国防工业领域的所有成型技术已有将近一半在民用工业中推广应用,待别是一些过去长期处于保密状态的尖端军事技术也在近年陆续步入民用工业领域,这些技术汪民用工业企业的技术改造、产品开发、产品质量提高中友挥了十分积极的作用,在一定程度上带动和促进了民用工业和技术的完善和发展。 2、“以民养军”。即通过向民用工业领域进行技术转让或直接开发民用产品等方式,实现国防工业技术的经济价值,获得进一步研究开发的资金,保证国防工业技术的正常发展。主要有以下两种方式来实现: (1)直接将国防工业技术有偿转让给民用工业领域,获得开发资金。近年来,我国每年向民用工业领域转让的国防工业技术成果有近万项,在促进民用工业和技术发展的同时,还获得了大量的研究和开发资金。据有关部门统计,技术转让已成为我国国防工业技术发展的重要资金来源。 (2)利用国防工业及技术领域富裕的技术能力和生产能力开发和生产民用工业品,以获得必要的开发和生产资金。从1979年开始,随着国防业技术与民用工业技术的进一步结合,国院工业的各个部门都开始了民用工业品的大规模开发和生产。到1984年4月,国防工业的民品产值已接近其总产值的一半。 1985年,兵器工业部、航天工业部、核工业部这几个主要国防工业部门的直属企业的民品产值,已由1970年的18%上升到43%。到1990年,国防工业的民品产值已接近其总产值的80%。国防工业民品产值的提高,既为社会和国民生产提供了大量高质量的生活用品和生产设备,也为国防工业技术的进一步发展提供了可观的资金。事实上,仅依靠国防工业技术领域自身的研究和开发是难以完全满足国防工业生产中不断增长的技术需要的。在国防工业的发展中,不仅需要大量国防工业技术作基础,也需要许多相关的民用工业技术作文撑。而要使民用工业技术能为国防工业所用,就必须通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使两者相互协调相互补充。 3、“军民兼容”。即通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使国防工业技术与民用工业技术实现一体化,达到兼容共享之目的。 从目前我国国防工业技术发展的基本趋势来看,实现“军民兼容”是唯一可行的出路,国防工业生产的“军民兼容”必须以国防工业技术的优先发展为前提,通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合来实现,这是我国国防工业能否真正完成“寓军于民、寓民于军”这一战略性转变的关键。 诚然,在国防工业技术与民用工业技术的普遍结合中,会遇到不少新的困难和问题。但是,只要我们始终坚持这一正确的发展方向,就一定能克服困难.解决问题,推动我国国防工业技术的正常发展。 工业技术论文:机械工业技术政策 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业技术论文:原材料工业技术创新对策分析 一、原材料工业技术创新存在的问题 (一)技术创新投入不足。2014年,我国规模以上工业企业研发投入占销售收入的比重为2.88%,而原材料工业研发投入强度均不到1%,其中石化只有0.28%。与发达国家特别是与一些著名跨国公司相比,我国原材料工业研发投入存在的差距明显。以石化产业为例,目前,世界石油化工公司的研究开发经费一般占其销售额的4%以上,有的高达10%。而我国即使具有较强竞争力的石化企业研发投入占销售收入的比例也不超过1%。而且,我国原材料工业尚有75%以上的石油与石化企业、80%以上的化工企业、90%以上的建材和钢铁企业、85%以上的有色金属企业没有R&D活动。(二)技术创新效率低。2014年,我国原材料工业规模以上企业参与R&D的科技人员59.42万人,占工业规模以上企业R&D人员总数的16.4%,而申请的专利数仅占工业规模以上企业专利申请总数的10.3%;原材料工业规模以上企业新产品销售收入28581.83亿元,占总销售收入的10.4%,低于工业规模以上企业同一指2017年11月中41标2.51个百分点;新产品出口2297.6亿元,占工业规模以上原材料工业企业新产品销售收入的7.91%,低于全部规模以上工业企业同一指标10.92个百分点。总的来看,原材料工业技术创新效率低于整个工业,更低于发达国家的产出效率。(三)原始技术创新能力弱,关键核心技术受制于人。我国原材料工业企业原始创新能力不足,现有技术不能完全适应产业发展的需要。应用基础性研究和前瞻性研究薄弱,已开发的技术大多是跟踪创新,缺乏拥有自主知识产权、国际领先的核心技术和主导系列产品,关键核心技术受制于人,原材料工业总体上尚未摆脱关键核心技术追随者的角色,原始创新较少,没有起到引领产业发展的作用。我国钢铁产业的自主创新大多属于模仿创新,尚未形成在世界钢铁界具有影响力的重大专有技术和产品优势;石化产业的大型生产装置仍需引进关键技术;建材产业中的高端设计、节能减排、智能化\自动化、产品品牌影响力等与国际领先水平相比还有明显差距,一些关键部件和材料还需要依赖进口。(四)研发资源分散,行业共性关键技术攻关缺少联手合作的平台。目前,我国原材料工业的科技创新支撑体系在隶属关系上事各有其主,且主要宗旨是为所在企业服务。加上市场经济条件下各研发主体都需要保护知识产权,因此从体制上客观造成了资源的分割和机制的个性化。一些产业发展创新的关键技术靠单个单位单打独斗是难以完成的,从而导致了关键技术的大项目拿不动,只得面对现实,局限于现有技术层面的完善提高,结果导致重大的专项和真正带动产业发展的技术装备研发缺乏合力,难以形成协同创新效应。 二、推动原材料工业迈上中高端亟需突破的关键核心技术 要推动我国原材料工业从世界产业链和价值链的中低端迈上中高端,亟需加强自主创新能力建设,突破制约我国原材料工业转型升级、迈上中高端的关键核心技术缺乏和关键成套装备依赖于人的局面,大力提高我国原材料工业的低碳生产技术(如直接还原炼铁新工艺、新技术)、资源综合利用技术、高效、节能、节材综合技术、关键品种市场的工艺技术、高端成套装备生产和系统集成技术、面向全流程质量稳定控制的综合生产技术、信息化、智能化的绿色产业升级技术。具体到产业来说,应重点突破以下关键核心技术:石油石化产业:页岩气等非常规油气资源和深海、极地等新领域勘探开发技术、高效定向催化、先进聚合工艺、材料新型加工和应用、催化气化、加氢气化等定向气化和新型煤气化技术的工程化技术、通用树脂高性能化产品技术、高端通用合成橡胶及高端通用合成纤维专用牌号及合成新技术、特种纤维高端产品及工程化关键技术、陶瓷纳滤膜材料工业技术、环保透明抗冲聚丙烯技术、双向拉伸聚乙烯产业化关键技术等。建材产业:大型节能粉磨技术与装备、支撑战略性产业发展的新材料技术、高性能绿色节能建材及其先进制造技术、非金属矿物材料开采及深加工技术、建材窑炉烟气脱硫脱硝除尘、煤洁净气化以及建材智能制造、资源综合利用技术等。钢铁产业:复杂难选铁矿石预富集—悬浮焙烧—磁选技术、低碳炼铁技术、炼钢二次资源高效利用技术、先进钢铁全流程一体化组织控制技术、改进型热带无头轧制短流程工艺、装备及产品、薄带铸轧短流程工艺、装备与产品、无酸洗涂镀制备热轧涂层板技术、新一代钢包喷射冶金工艺、高品质连铸坯生产工艺与装备、热轧钢材组织性能控制技术、极限规格板材先进热处理装备及工艺技术、高精度冷轧板形控制技术与装备技术、先进连续退火与涂镀技术、真空制坯轧制复合板技术等。有色金属:一步炼铅和闪速炼铅成套工艺装备、锌冶炼清洁生产新装备、湿法(原子经济法)再生铅技术、离子吸附型稀土矿原地浸矿及氨氮无组织排放控制技术、短流程炼铜、水资源高效利用技术、合金相图技术、深井高应力诱导破碎及矿山数字化技术、深海矿产资源开采技术、硅酸盐矿物分离科学、生物提取金属、熔盐电解直接提取稀有金属新技术、二硼化镁(MgB2)超导材的研究、高效能源材料成矿理论研究等。 三、提高原材料工业迈上中高端的技术支撑能力的政策建议 (一)加强协同创新,建立官产学研用战略联盟,提高原材料工业整体创新能力。技术创新是一个链条、一个网络,从科学研究、实验开发到推广应用是一个“三级跳”,哪一个环节跳不好,就会出现木桶效应,让整个体系都运转不畅。当前,对原材料工业来说,要解决创新活动中存在的分散封闭、交叉重复等碎片化现象,避免创新中的“孤岛”现象。既要加强企业内部研发、设计、生产环节的协同,又要加强企业之间、科研院所和下游用户之间的协同,建立健全各主体、各方面、各环节有机互动的创新体系,形成创新链和产业链的协同效应。在这个过程中,政府要积极引导科研院所、大专院校与企业建立紧密联系,培育产学研用创新联盟,通过完善利益分享、风险分担等相关政策措施,深化产学研用协同创新,促进创新主体多元化发展;企业要充分发挥技术创新的主体作用,自觉加大产业技术创新投入,加强与有关科研院所的战略合作,与有关科研院所建立联合共建实验室、工程研究中心,重视与下游用户的合作,联合相关下游用户共建产品研发应用中心或实验室,建立跨行业的“产—研—用”平台,使企业创新能够及时响应用户需求。科研院所要以市场需求为导向,以科研项目落地为标准,提高创新链对接产业链的能力。(二)科学统筹创新资源,加大产业技术创新投入。加大对原材料工业现有国家重点实验室、国家工程(技术)研究中心、企业技术中心以及行业认定的科技创新平台建设的支持力度和监管力度,科学统筹科技资源,提高资源的利用率。发挥公共技术服务平台在各行业各领域共性技术研究方面的纽带和桥梁作用,带动相关领域科技创新水平的提高。通过组织实施一批重大科技专项,进一步加大对原材料工业具有全局性、带动性、影响面大的关键共性技术的研究布局和投入,推进原材料工业自主创新。(三)加强知识产权保护,健全科技成果转化机制引导有关单位重视和加强专利和标准化工作,结合国家经济发展、科技重大计划积极开展战略研究,培育和提升行业、企事业单位运用知识产权的能力和水平。健全科技成果转化机制,研究促进新技术新产品应用的需求引导政策,鼓励社会资源参与产业技术创新成果转化。(四)加强创新人才培养,打造高质量的人才队伍。加快建立多层次的适合产业技术创新能力提升的人才支撑体系,加大创新人才培养力度,积极牵引大企业集团和科研单位与高校合作,共同打造一支与产业发展和创新需求相适应的、技术全面的高技能人才队伍,为原材料工业可持续发展提供人才资源保障。重视对在岗科技人员的培养,打造以科技领军人才为首的创新团队。鼓励有创新实践经验的企业家和企业科技人才到高等学校和科研院所兼职。积极开展专业培训,支持人才的知识更新和技能提升以满足技术发展的需求。根据发展需要,积极引进海外人才,吸引产业发展所需的高层次人才和紧缺人才。 作者:周维富 单位:中国社会科学院工业经济研究所 工业技术论文:煤炭工业技术经济的透析 本文作者:黄盛初工作单位:煤炭科技究所 各国煤炭储量分类方法和标准各不相同,因此各国煤炭储量级别意义不尽相同,储量数量差别较大。国外共同的趋势是把开采经济性放在首位,即以煤炭经济可采储量作为国际上煤炭储量比较的基础。世界能源委员会公布1994年末世界煤炭经济可采储量为10438.64亿t,美国位居第一,为2405.58亿t,中国位居第三,为1145亿t。由于管理体制不同,各国对矿井建设周期没有统一概念。在我国,矿井建设周期是指从立项开始到建成投产为止的时间。对井工矿而言,建井工期概念比较明确,有一定可比性。美国、澳大利亚和南非煤矿建井工期最短,一般为2年左右。井筒施工机械化程度 主要有两种计量指标,即原煤产量和商品煤产量。除中国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰和印度采用国内外煤炭工业技术经济指标分析井筒施工机械化是指在凿岩、装岩和提升等各工序中使用机械作业。目前钻爆法施工仍是各国并筒施工的主要方法。采用钻井法凿井技术则实现了井筒施工完全机械化。联邦德国井筒施工几乎全部采用机械化配套技术装备,而钻井法凿井所占比例也已达39.1%,居世界领先水平。 矿井井型指矿井年生产能力。随着现代开采技术的发展,矿井井型有增大趋势。我国50年代和60年代建设的矿井一般年生产能力为45万t或60万t,而近年建设投产的大柳塔矿井设计年生产能力为600万t。英国赛尔比联合矿设计年生产能力1000万t,是世界上最大的井工煤矿。德国鲁尔煤炭公司对老矿井实行改造和合并,合理集中生产,该公司所属14个煤矿平均年生产能力300万t以上。 煤矿开采方法分地下开采和露天开采两大类。美国、印度、俄罗斯和澳大利亚等国均以露天开采为主。这些国家的共同特点是煤层埋藏较浅,适合露天开采,同时采用现代化大型露天开采设备。1994年美国露天产量为6.17亿t,占总产量的“%。美国最大的煤炭公司皮博迪煤炭公司所属煤矿均为露天矿,年产量超过1亿t。而我国露天产量仅占总产量的3.2%。在地下煤矿中,主要采用房柱式采煤法和长壁采煤法。房柱式采煤法是最传统采煤技术,其应用范围在逐渐缩小,目前只有美国、印度和南非等仍然以房柱式开采为主。长壁综采是现代采煤技术,发展极其迅速。美国长壁综采起步较晚,目前综采工作面虽然只有80多个,但所采用的综采配套设备和生产管理均属最高水平,单产和效益也是世界最高的。了采煤机械化程度采煤机械化程度是指机械化采煤工作面的产量占采煤工作面总产量的百分比,是表示现代化采煤技术应用程度或者说手工作业减少程度的一个重要指标。联邦德国西部、英国和美国采煤机械化程度均已达到100%。其中联邦德国西部和英国全部采用综采,而美国综采则只占36%。我国国有重点煤矿采煤机械化程度为72%,综采占47%。如果将地方煤矿和乡镇煤矿考虑进去,则这两项指标将比上述数字低得多。8掘进机械化程度国内外反映掘进机械化程度的指标主要有两24个,即掘进装载机械化程度和综掘机械化程度。国内外关于掘进装载机械化程度概念和统计范围基本一致。只要掘进和装载工序采用机械作业,其进尺都可以计入,因此各国掘进装载机械化程度指标差别不是很大,例如俄罗斯和中国1994年掘进机械化程度分别为84%和72%。采用部分断面掘进机和全断面掘进机掘进称为综合机械化掘进,是现代化掘进技术发展的方向。目前各国研制的掘进机一般只适用于煤巷和半煤岩巷掘进,而岩巷掘进一般仍采用钻爆法掘进。综掘机械化程度更能反映掘进技术的先进。我国综掘机械化程度与先进国家相比差距很大。例如,1990年英国综掘机械化程度已达86%,1994年俄罗斯和中国该项指标分别只达到48%和n%。而且我国把使用掘进机、液压钻车和反井钻机掘进均计入综掘进尺。 随着国际上对提高能源利用效率和环境的重视,煤炭洗选的重要性更为突出。原煤入洗比可以反映一个国家市场对煤炭质量的要求。德国原煤入洗比已达到95%,而我国国有重点煤矿原煤入洗比为46%,全国平均为22%。10精煤质t在国际市场上,精煤质量主要是指灰分,精煤灰分反映了一个国家煤炭洗选深度和洗选技术水平。美国精煤质量最高,1995年炼焦煤和动力煤灰分分别为7%和17%。中国精煤质量较低,1995年炼焦煤和动力煤灰分分别为9.88%和22.43%。11选煤厂处理能力选煤厂处理能力是选煤厂处理原煤的数量,也称为选煤厂厂型。目前各国选煤厂厂型趋于大型化。1993年羌国共有270座选煤厂,平均小时处理能力达716t,最大选煤厂小时处理能力为3200t。而我国除有一座年处理能力1500万t特大型选煤厂外,大多数选煤厂年处理能力只有200万t左右。12百万吨死亡率联合国劳工组织公布各国煤矿安全状况的指标主要有百万吨死亡率和百万工时死亡率。中国、俄罗斯、乌克兰、印度和印度尼西亚主要采用百万吨死亡率指标,它表示每生产100万t煤所付出的生命代价。美国是世界上第二大产煤国,百万吨死亡率一直保持在较低水平。1994年美国煤矿百万吨死亡率为0.05,而同年中国国有重点煤矿百万吨死亡率为1.18。如果考虑到地方煤矿和乡镇煤矿事故,则我国煤矿安全状况在世界主要产煤国中是最差的。一般露天矿百万吨死亡率远远低于井工煤矿。美国皮博迪煤炭公司所属露天煤矿年产量达1亿t,没发生死亡事故。百万工时死亡率表示在工作时间里发生事故的频率,它反映作业地点安全状况,与百万吨死亡率指标相比更严格。美国、德国和澳大利亚等先进产煤国煤矿百万吨死亡率很低,他们主要采用百万工时死亡率指标,对煤矿安全状况进行更严格的控制。的原煤作基数外,多数国家以商品煤作基数。各国对煤矿人员统计范围存在一些差别。1995年南非、澳大利亚、俄罗斯和美国煤矿全员效率分别为283.3t/工、64t/工、48t/工和42t/工,而中国煤矿全员效率仅1.78t/工。13效率多数国家以人班效率(t/工)表示煤矿生产效率,即每人每班生产煤炭吨数。有的国家还用全员效率、露天效率和井工效率来表示 美国、澳大利亚、加拿大、哥伦比亚、南非和波兰等国对煤矿基本生产成本的定义为生产1t原煤的费用。它包括基本建设费用、生产费用、矿区使用费和税。我国煤矿生产成本不包括煤矿建设时期的基本建设费用和资源税。1989年澳大利亚和美国长壁开采矿井生产成本分别为25.34美元八和16.67美元八,露天矿生产成本分别为9.98美元八和6.08美元八。1995年中国煤矿生产成本为107.03元/t。美国、澳大利亚和中国劳动力成本在总成本构成中所占比重分别为47.5%、40.5%和30%,说明我国煤矿工人的工资标准较低。另一方面,我国劳动力成本是成本构成中的最高项,说明我国煤矿普遍存在用人多的情况。 工业技术论文:活性焦干法烟气脱硫工业技术研究 【摘 要】我国现在虽然国民经济发展快速,但是由于不控制污染物的外排甚至是不达标的污染物的排放,这样就严重造成空气质量的下降,所以我们要减少污染物的排放。其中硫化物是空气中的严重污染物,所以我们要加强对于硫化物排放量的控制,对于烟气中脱硫技术我国的现状还不容忽视,所以我们要加强对于烟气脱硫技术的研究,从而可以整体提高脱硫技术。本文针对活性焦干烟法技术的现状进行分析,然后研究如何提高活性焦干烟法技术对于脱硫的效果。 【关键词】活性焦;烟气脱硫;二氧化硫;水蒸气 我国之前对于污染空气的指标没有硬性的要求,导致现在空气污染严重。硫化物中尤其是二氧化硫的含量最多,不仅会对人们造成重要的危害,而且还会对空气产生影响,然后是造成酸雨会造成更大范围的污染。所以对于这方面我们国家也更加的重视,颁布几部法规进行约束企业的行为。在对于脱硫技术中,以活性焦干法最为有效,所以下文主要通过介绍我国活性焦干法的现状,进一步研究如何优化这一技术。 一、活性焦干法烟气脱硫技术现状 (一)活性焦干法的原理 这种方法主要是运用活性炭或者活性焦来吸附烟气中的硫化物,这样可以降低硫化物进入空气中的含量进一步提高空气的质量,其原理包括两方面,第一是通过把活性炭作为吸附剂将二氧化硫吸附进去,从而减少空气中的二氧化硫的量,这是利用了活性炭的物理性质;第二是要利用活性炭的化学性质,把活性炭作为催化剂,加速二氧化硫、水以及氧气之间的化学作用,最后生成不会对空气质量造成危险的物质,减少二氧化硫的排放量。 (二)国内的活性焦干法脱硫工业技术的现状 我国用活性焦来吸附的方法来进行处理二氧化硫的工艺种类繁多,根据其工艺的中对二氧化硫的吸附装置的不同来进行分类,可以分为两种一种是固定床工艺另一种则是移动床工艺;根据其活性焦的性质来分类可以分为水洗再生工艺以及加热再生工艺等分类方式。 (三)活性焦干法烟气脱硫技术存在的问题 第一,首先介绍一下这种方式的优点,活性炭是经过煤炭而提炼出的产物,这种活性焦有很多的好处,稳定性强,在各方面的指标都比活性炭的性质更好,有更强的耐压性,有更持久的抗持久能力等,最重要的是能够吸附更多的硫化物。第二,了解一下这种技术所存在的不足,一方面是虽然活性焦相比于活性炭来说吸附硫化物的量已经很多了,但是还是有一定的限制,所以我们就需要通过增大吸附装置来提高整体的吸附量,这样就增大了其体积,造成更大的耗能。另一方面就是上一方面说需要的量很大,所以成本就会提高,为了降低成本我们对于活性炭还需要进行解吸再生的方法来减少耗用量,这样投入的资本也不会小,还会造成活性焦的磨损。还有一个有待解决的问题就是我们没有能够完整的了解到活性焦的化学反应的具体情况,所以经过反应之后生成的气体我们也不确定,所以在这一方面我们还需要下功夫进行研究。 二、活性焦干法烟气脱硫的技术研究 (一)内外扩散对于活性焦吸附硫化物量的影响 上面讲到活性炭来吸附硫化物主要是通过两方面分为化学还有物理方面,经研究表明,是先发生物理反应之后进行化学反应,来进行对于硫化物的吸附程序。对于内外扩散对于活性焦吸附硫化物的量的影响表现为,第一,是内扩散对于活性焦吸附硫化物的量的影响,根据研究表明活性焦粒的粒径对于吸附量的影响是活性焦粒的粒径越大吸附的量也越大,但是有饱和的粒径,同时减小粒径也就较少的吸附量所以我们一般选择粒径在60目到80目之间的活性焦的粒径吸附效果最好。第二,外扩散对于活性焦吸附硫化物的影响,其实质是气体的流速对吸附硫化物的影响,其流速越大吸附的硫化物越多但是也同样存在饱和度,所以我们一般选取的是粒径在60目到80目之间的且气体的流速要大于2m/min。 (二)床层的温度对于其吸附量的影响 我们首先了解的是床层的温度对于活性焦的吸附量的影响是较大的,得出的结论是,随着床层的温度的提高,吸附的速度和吸附量都是逐渐降低的,这是由于在进行反应时是首先进行物理反应在进行化学反应,而物理反应是化学反应的前提,而温度的升高不利于物理反应的进行,所以化学反应也进行不了,这样相当于整体的效率都在减弱;另一方面的原因涉及到当时的水蒸气的浓度,这也是在温床温度升高中的一项现象,这样产生的三氧化硫和水蒸气结合就会生成硫酸,这样会堵塞空隙,降低其吸附能力。 (三)参与反应的物质的浓度对于吸附量的影响 物理反应不需要其他的物质参加,而化学反应需要其他物质一起参与才能发生,有氧气、二氧化硫以及水蒸气。第一是氧气的浓度对于其吸附量的影响。据了解可知活性焦的吸附能力会随着氧气量的增加而增加,但是也是会出现饱和的现象,当氧气的浓度到达一定的浓度后,再提高氧气的浓度也不会增加其吸附量,相反还会降低活性焦的吸附量,所以要注意氧气的量不要过多也不要过少,以免出现影响活性焦吸附的量的情况。第二,是考虑二氧化硫的浓度对于活性焦吸附量的影响。同样的道理也是二氧化硫的浓度提高会提高活性焦的吸附量,但是这方面没有饱和的程度提高的越多就会促进吸附量的增加。第三,水蒸气的情况和氧气类似,水蒸气的浓度对于活性焦的吸附量的影响是,在一定浓度之前是随着水蒸气的浓度提高活性焦的吸附量会随之提高,但是一旦超过这个点,随着水蒸气的继续提高就会使活性焦的吸附量降低,所以对于水蒸气的浓度一定要把握好否则就会出现副作用。 (四)活性焦脱硫效率的研究 可知在活性焦进行工作的刚开始期间,对于脱硫的效率也是很好的,但是随着时间的进行,活性焦的吸附量以及吸附能力都会下降,时间长了之后就会使其脱硫的效率降低,要换或者进行在加工才能进行之后的脱硫效果。 三、总结 总而言之,我们国家在活性焦干法烟气脱硫方面还存在一些问题,我们要及时的改进,我们也要积极的研究其技术的改进提高的方法,我们从各个角度来阐述了活性焦干法的内容,可以提供对于活性焦干法烟气脱硫技术对于工业中实际应用。 工业技术论文:漫谈中国台湾工业技术研究院的运行机制 中国台湾工业技术研究院(简称“工研院”)对新竹科技园区和台湾产业技术的发展发挥了重要作用,有人形象地把工研院与创投业、新竹科技工业园区并列为台湾科技创新体系的“三驾马车” 工研院的功能定位 工研院是依法设置的产业技术应用研究机构,其职能是研究开发产业技术,向企业进行技术转移。20 世纪70 年代,台湾进入了快速发展时期,迫切需要提高产业技术水平。为了将科研成果尽快转移给民间企业,提高科技成果商品化和产业化的成功率,促进产业技术升级,1973 年,台湾颁布了《工业技术研究院设置条例》,成立了“工业技术研究院”。 工研院有4个方面的主要任务: 1. 根据产业界的需求,从事共性技术、关键性技术和前瞻性技术研究开发,以加速提升产业技术水平,增强产业的整体竞争力。 2. 遵循公正、公平、公开原则,采取多种方式向产业界推广研究成果和技术。 3. 落实政府的中小企业政策和措施,辅导中小企业技术升级。 4. 为地区培育产业技术人才。 工研院最初是由台湾经济部所属的3个研究院、所整合而成的,后来,又根据产业界和产业技术发展的需要,相继成立了一些专业院所。到目前为止,工研院共设有电子、光电、电脑与通讯、材料、机械、化工、能源与资源、生物医学等11 个研究所和中心,以及7个专门为企业提供信息技术、技术转移、会计资源、系统硅片技术及产业经济与信息的服务中心。 与一般科研机构、高等院校和企业相比,工研院有两个明显特点。首先,工研院的研究开发重点是实用技术,而不是基础研究,其紧密围绕科技成果商品化、产业化和市场化进行应用性研究开发,向企业提供技术转移和各项工业技术服务。其次,实现规模化研究开发,形成集聚效应。目前,工研院共有6281 位高素质的科研人才队伍,设有独立研发运作的专业研究所(中心), 以及专门为企业提供各种技术和信息的服务中心,形成了完整而高效的研究开发与服务体系。 工研院在台湾的技术研究开发、转移和产业技术升级中起到了领航作用,并为创投业培育和孵化出一大批具有高成长性和高增值潜力的科技项目。仅在1997 年~2001 年间,工研院共转移技术1522 项,受益企业2277 家次;合作研究开发957 项,合作企业1509 家次;委托研究3825 项,委托企业4459 家次;获得专利1998 案,共计3131 件;讲习和培训5589 场,共计353521 次;产业技术服务256804 项,服务企业127999 家次。 工研院的发展战略 为了带动产业技术发展,工研院始终贯彻三个基本战略: 1. 加强前瞻性技术研发。为了加速岛内产业技术的发展, 建立新型科技产业,工研院加强前瞻性及创新性技术研发,提供领导型技术,帮助企业摆脱技术追随者的弱势。 2. 强化产业服务。工研院主动发掘企业的技术需求,协助企业研究开发,并为其提供技术服务。具体措施是,通过知识产权授权、技术转让及各项工业技术服务,协助企业提升技术层次和产品附加值,增强竞争能力;开放实验室与建立创业育成中心,推动以创新技术为基础的投资。 3. 推动国际化。为了应用国际科技资源,工研院积极开展国际合作,加强前瞻性技术信息交流、引进科技专业人才、拓展国际合作研究开发领域;还通过举办科技展览,吸引国际创业投资等方式,帮助企业掌握和取得国际科技资源。 工研院的发展阶段 工研院的任务是帮助产业界提升竞争力,因此,必须根据产业界在每一阶段的竞争力特点而提供服务,工研院的发展经历了三个主要阶段: 1. 1979 年~1986 年,以引进技术,消化吸收,改进为主。在这个时期,工研院主要引进了大规模集成电路制造技术,成立衍生公司,建立了台湾的半导体工业。如联华电子、台湾积体电路、台湾光罩等多家世界先进的集成电路制造公司都是在这个时期发展起来的。 2. 1987 年~1995 年,以规划新兴产业,与跨国公司建立策略联盟为主。这个时期,工研院与外国公司组建了液晶显示器企业联盟、台湾钢铁公司硅晶厂、关键零组件基地等。 3. 1996 年以来,以利用高技术创业投资促使产业转型及培育新兴产业为主。为了提高企业的研究开发能力和成功机会,工研院开放实验室,建立企业孵化中心,并成立了创投公司,进行高技术创业投资。 开放实验室的目的是与现存企业开展联合研究开发,提高企业的研发水平和工研院资源的利用效率。工研院不仅为企业提供研究场地与设备,还提供资金、商业计划援助、管理咨询和培训、技术支持、商业网络等服务。企业与工研院签订合作研究合同,利用工研院的设备和人员进行研究开发;工研院在合同期内按市场价格收取租金,没有初始投资和场地空间限制。成立企业孵化中心的目的是吸引企业家在创新技术的基础上,利用研究院的设施创办企业,生产新产品。1996 年以来,进驻孵化中心毕业的企业有67 家。 工研院的运行机制 工研院的基本运作模式是依法设院,政府支持,企业化自主经营管理,其运行机制有以下几个特点: 1. 工研院是财团法人,其创办资金来自政府和社会的捐助,主要收入来源于合同研究开发和技术服务。在工研院开办初期,政府提供了充足而稳定的经费补贴,直到它能够收支平衡。1973 年~1983 年,政府的补贴约占工研院支出费用的60 %。但是,工研院在确定专业方向、研究活动以及经营策略上,具有自主管理和经营权。经过10 年的成功探索和运作,工研院通过“适时和适当”的商业方式向产业界积极推广科研成果,提供相关服务,可以在没有政府补贴的情况下实现收支平衡,略有节余。到1984 年,政府停止了补贴。 工研院的主要经费来源于研究开发项目经费和技术服务经费。1998 年以来,研究开发项目经费约占总经费的50% 以上,其余都是技术服务和技术转移收入。研究经费主要来自政府的科技项目和企业的合同研发经费,政府项目经费约占50% 。 工研院一家的力量是有限的,为了利用有限资源带动更多的企业,工研院与企业建立联盟,研发项目大都是与企业合作进行的。为了促进研究院与企业联合,政府资助工研院的研究项目经费一般不超过该项目预算支出的50%,其余通过与企业合作研究或转移技术收入解决。 2. 集中引进和研究开发技术,向产业界转移和扩散。工研院进行的大都是前瞻性和共性技术研究开发,开发成功以后再通过各种方式向企业转移。实际上,工研院承担了开发初期的技术风险和人才培养工作。比如,20 世纪70 年代中期,台湾把集成电路产业作为发展高科技产业的目标。1976 年,工研院选派了一批优秀人才赴美国RCA 公司学习半导体制造技术,以及半导体企业的厂务、会计、生产作业等一系列技术管理、经营、生产流程控制等。工研院利用从美国RCA 公司转移来的技术,建立了试验工厂,制造出电子表等产品所需的集成电路。这些技术随后被转移和扩散到企业中,促进了台湾集成电路制造业的形成和发展。在这一引进技术和消化吸收项目中,政府资助的经费只是预算支出的50%,其余都靠对企业的服务合同和技术转让收入解决。 工研院不仅及时把消化了的成熟技术和人才转移到产业界,而且提供技术支持和跟踪服务。这种集中消化吸收引进技术(或研究开发)、转移扩散技术的做法,既加快了技术产业化的进程,减少了企业的风险,又解决了资金不足的问题,达到事半功倍的效果。 3. 培育技术,孵化创新企业。工研院成立了孵化中心和投资公司,培育可以商业化的技术和创业企业,进入孵化中心的企业都是设立时间不超过18 个月的新企业,其技术必须是创新的或者在台湾处于先进水平,而且将对现存产业和企业起到重要影响或带动作用的。孵化期为3年,工研院提供场地和部分初始投资。场地面积不超过2000 平方米,租金标准在市场价格基础上折扣5%~25%;初始投资不超过8000 万新台币。进驻企业成功后,通常将一部分股权或捐赠作为对工研院的回报。 工研院孵化中心提供的服务主要包括以下几个方面:进驻孵化中心的企业不仅可以使用工研院的办公室、实验室和试验设备,孵化中心还为进驻企业提供商业咨询、法律和信息服务,以及投资、技术服务、培训和行政管理等项支持。孵化中心还帮助企业从政府获得研究开发资助,并且由投资中心提供风险投资。 4、建立以转移和扩散技术为目标的知识产权管理制度。工研院重视知识产权的管理和保护,建立了一套规范的知识产权管理制度,工研院的知识产权管理制度以促进技术向企业转移和产业化为目标,在既尊重自己的知识产权,也不侵犯他人知识产权的基础上,确定知识产权的归属和转移办法。 工研院的知识产权管理办法规定:①工研院员工的职务、发明、创造、商业秘密等知识产权归工研院所有;②对于工研院员工利用工研院资源或经验形成的发明、创造、商业秘密等,工研院可以优先实施和使用;③工研院委托或接受委托,以及与他人合作研发技术时,其知识产权的归属依合同约定;④为实现工研院辅导企业或向企业转移技术的目的,无论是工研院拥有的产权,还是共享的知识产权,原则上工研院应有再授权的权利。 5、实行技术与人员向企业整体转移和人才流动机制。工研院在向企业转让技术成果或将成熟技术推向社会兴办企业时,往往是技术和人员(包括技术和产业化管理人员)整体向企业转移,流动率在12%-30%。在人员转移的同时,工研院不断从大学和留学人员中吸纳新人,增强活力。 工业技术论文:浅谈煤炭工业技术及其发展策略 摘要:煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,煤炭是一种资源,其开采具有危险性,属于高投资、高风险的行业。我国是一个产煤大国,中国的煤矿储藏也比较丰富,因此我国的煤矿开采技术将对世界产生重要的影响。但是但是煤炭开采技术大多处于比较低端的模式,煤炭的生产能力与技术结构存在很大的冲突,而且存在较多的安全问题。我国应该通过优化煤炭产业结构、实现煤炭资源的合理开发利用,充分保障煤炭资源的长期稳定供给,促进煤炭行业及国民经济的持续、健康、稳定发展。 关键词:煤炭工业,生产技术,产业结构,产品结构,安全生产 一、我国煤炭工业概况 煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,甚至可以说,煤炭工业的发展支撑了整个国民经济的快速、稳定、持续发展。建国以来,至今,煤炭在我国一次性能源生产和消费结构中的比重都在50%以上,并且将在未来的数十年内保持较高的比例。 改革开放以来,我国的煤炭工业曾经取得了显著的成绩。主要表现在三个方面:第一,煤炭产量持续大幅度增长,改革开放初期的全国原煤产量仅有6亿吨左右,而改革开放之后达到数十亿吨,并且在不断增长,为我国国民经济的发展提供了有力的能源保障;第二,煤炭生产水平大幅度提高,这主要是由于大中型煤矿机械化水平逐年增高,逐步建成了一批国际领先、高产高效的大型煤炭矿井,建立了技术、设计、制造、培训于一体的技术保障体系;第三,煤炭产业结构合理调整,政策上实现了政企分开,使大多数国有大中型煤炭企业开始建立现代企业制度,为企业改革迈出了重大步伐。 煤炭行业主要有三方面的特征:首先,煤炭是一种资源,而且是不可再生的资源,因此煤矿产业的整体寿命取决于其所拥有的煤炭总储备量;其次,煤炭开采具有危险性,因此它是高危行业,纵观历史,煤矿是各个国家和地区工业部门中事故率、死亡率最高的一个行业,而我国目前大约九成以上煤矿的主要生产能力仍然是矿工开采,并且随着开采深度增加,影响安全生产因素愈来愈多;第三,煤炭是高投资、高风险的行业,由于煤矿的开采环节十分复杂,因此煤矿井的建设投资比较大,运营周期比较长,效益回报比较慢。 二、采煤工业技术概述 随着社会的发展,煤矿开采技术的不断进步和完善备受关注,而且始终作为矿山开采学科发展的主题。我国是一个产煤大国,中国的煤矿储藏也比较丰富,因此我国的煤矿开采技术将对世界产生重要的影响。 目前,在发展各种高效节能、安全环保的现代采煤工艺的同时,我们应该继续发展多层次、多样化的采煤工艺,在实践的基础上建立起具有中国特色的采煤工艺理论及丰富的经验。开发煤矿高效集约化生产技术,建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术,其主要目标在于提高采煤效率和经济效益。在这一背景条件下,我们将采煤技术研究的重点放在开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,以及简单、高效、可靠的生产系统和开采程序的合理布置,逐步实现对生产过程的监控与科学管理。相应地,相关设备人员需要针对新的煤矿开采技术,设计开发相互配套的成套开采设备和设施,改进工艺和装备,最大程度地实现各种矿井煤层条件下的采煤机械化和自动化。 总之,煤炭属于一种初级产品,煤矿的效益向后续工业领域进行无限的传递和辐射,煤炭开采的价值和效益体现在后续产业和对国民经济发展的支撑作用。 三、当前我国采煤产业面临的主要挑战 我国煤炭资源储量丰富,但是煤炭开采技术大多处于比较低端的模式,煤炭的生产能力与技术结构存在很大的冲突,而且存在较多的安全问题。在此,笔者对当前我国煤炭产业面临的主要挑战进行总结: (一)煤炭资源储量及后续保障存在较大的问题。 虽然我国的煤炭资源比较丰富,而且煤炭的品种相对比较齐全,但是煤炭属于非可再生资源,因此我国的煤炭资源储备是有限的。有关资料显示,我国煤炭资源区域分布不均衡,基本上集中在山西、陕西和内蒙古等地区。当前我国资源破坏和浪费严重,煤矿平均资源回收率不足50%,个别小型矿井的资源回收率只有15%左右。而且,我国煤炭的可开采储备量较少,人均占有量较低,开采过程中存在比较严重的资源浪费和破坏现象,对生态环境以及水文资源造成一定的影响。 (二)煤矿生产能力与技术结构之间存在不平衡的问题。 首先,我国的煤矿生产技术水平普遍较低,采煤工业的机械化程度不高,存在着装备差、效率低等缺点。第二,我国煤矿存在超能力生产的现象,煤矿的超强度和超能力生产虽然满足了国民经济的发展需求,但是同时造成了一系列的负面影响,例如:缩短了煤矿开采年限,出现了煤矿安全生产事故。第三,煤矿行业结构与企业发展之间存在不平衡的问题:我国煤炭产业的集中程度不高,远低于世界主要产煤国家的平均水平;煤炭企业的负担过重,国有重点煤矿企业存在比较严重的社会问题。 (三)煤矿开采存在严重的安全问题及矿区环境治理问题。 当前,我国煤矿安全事故频频发生,整个煤炭产业存在严重的安全形势,大多数煤矿生产和安全技术装备落后,防灾抗灾能力差,重大、特大事故频繁发生,煤矿的百万吨死亡率显著高于世界其他主要产煤国家。我国各地煤矿的矿区环境治理问题日益突出,矿井生产中排放的煤矸石约占原煤产量的10%左右,累计堆存煤矸石数十亿吨之多,大量占用农耕用地,甚至造成矿区地面的塌陷、煤田自燃火灾等危害,部分煤矸石自燃、煤矿瓦斯排放对生态环境构成严重影响。 四、煤炭工业发展策略 基于煤炭工业对国民经济的重要基础作用,我国应该通过优化煤炭产业结构、实现煤炭资源的合理开发利用,充分保障煤炭资源的长期稳定供给,促进煤炭行业及国民经济的持续、健康、稳定发展。 在生产技术方面,国家应制定长远战略对煤炭资源实行保护性开采和利用,煤炭行业必须淘汰粗放型生产方式,摒弃落后的采煤技术,坚持走新型工业化道路。通过优化生产技术结构等策略,加强现代化新矿井的建设和现有矿井的技术改造,建设高产的高效煤矿,促进产业升级,实现煤矿生产技术装备的现代化程度。 在产品结构方面,应提高煤炭及煤炭行业的竞争力,可以通过发展和推广洁净煤技术,减少煤炭利用过程中的温室气体和污染物的排放,提高煤炭行业的国际竞争能力。另外,还可以通过煤炭加工和转化延长煤炭产品的产业链,拓展煤炭市场。 在产业结构方面,针对我国煤炭产业目前存在的集中度低、安全生产条件不足等缺点,应该重点抓好大型煤炭基地的建设,重点培育和发展大型煤炭企业集团,改善行业的发展环境,吸引投资。具体可以通过培育和发展大型企业和企业集团,建设大型煤炭基地,建设高产高效矿井、全面提高煤矿开采技术水平,以及建立煤矿安全长效机制等方面进行综合改善。 五、结束语 煤矿工业作为一项重要的基础产业,其发展决定了国家的发展。因此,我国加强对煤矿工业的改善研究,理性分析其未来发展策略,对促进国家经济建设具有重要的现实指导意义。 工业技术论文:德国实施面向未来的工业技术创新项目 网络与物理系统的融合将对工业生产与服务模式产生重要影响。为了在新工业革命中占领先机,德国联邦部门正联手推动《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一――“工业4.0”项目,支持工业技术领域新一代关键技术的研发与创新。 互联网对于人们生活与工作的影响十分巨大,已成为推动经济创新最为重要的驱动因素之一。可以预计,互联网经济将处于一个长期的发展过程,而现在仅仅是开始。 互联网引起技术发展的融合。几十年来,技术系统和设备没有统一的通信标准。如今趋势变了,无论是机器、消费品、家用电器还是车辆,其联网数量都在快速增加。以往相互独立的行业和产品领域几乎在不经意间就产生了新的通信渠道。物联网由此发展起来。在物联网中,各种物体(如日常用品)可以自动地相互交换信息,也可以与人互动。物联网在分散式控制的工业生产过程中具有应用潜力,包括对整个供应链状态的实时监控。未来几秒钟之内就可以监控整个价值链网络,并使其得到最优控制,特别是在消费方式以节约资源、提高能源利用效率和生产效率为导向时。第四次工业革命的商业潜力不仅存在于工业流程的优化,还在于其产品和服务具有众多应用。 “工业4.0”的概念描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本范式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。应用程序模式是能够说明这一发展趋势的常见例子。这种模式在零售市场上提供的灵活性和多样性也将为复杂的系统和基础设施创造额外的价值。 在网络世界中加入新的维度对于未来发展极为重要。例如,网络化的智能传感器和3D技术能实现可靠的环境监测。人们可以通过互联网听到、看到、感觉和体验远处的物体和日常情况。未来越来越多的智能技术还可以使所谓的智能对象、智能服务和智能网络能够独立自主地应对复杂任务。拥有认知能力的服务机器人可以成为智能助手,能独立、安全地处理事务,并能通过互联网进行互动。嵌入式智能技术还有新的具体应用,如产品的生命周期管理。制造商会受益于与质量相关的信息反馈,用户可以自动获取售后服务,如必要的维修措施、新的应用程序和新的服务。 总之,数字世界与现实世界的结合使经济发展进入新的阶段,这为加强德国制造业提供了巨大机遇,为工业流程和工业服务创造了新机遇。 德国联邦政府制定的《高技术战略2020》旨在奠定德国在重要关键技术上的国际顶尖地位,继续加强德国作为技术经济强国的核心竞争力。其中信息通信技术显得尤为重要,它几乎是所有行业和应用领域的重要创新驱动器。在《高技术战略2020》的行动计划中,德国联邦政府为未来项目“工业4.0”设立了雄心勃勃的目标:德国要成为先进工业生产技术(即网络物理融合式生产系统)的供应国和主导市场。 信息通信技术领域的研发对于确保德国未来的生产技术地位具有重要意义。德国政府实施未来项目“工业4.0”有着重要的技术、经济和社会与政治考虑。在软件密集型的嵌入式信息系统领域,德国已经处于领先地位,特别是在汽车和机械工程行业。网络物理系统(CPS),即嵌入式信息系统的网络化以及与互联网的联接,对于工业生产与服务的重要性加大。在工业流程的实时监控和优化中,除了更高程度的工业自动化外,智能监控和自主决策对于企业和整个价值创造网络也很重要。生产和物流还有很大的优化潜力,创新的商业模式有待开发。此外,在高技术战略中确定的交通、卫生以及环境和能源等重要需求领域,还要开发新的应用服务。 “工业4.0”项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,联邦政府投入达2亿欧元。该未来项目主要分为两大主题。一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现。二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。 工业技术论文:山东:推动工业技术改造 促进产业转型升级 党的十八大报告指出,要加快新技术新产品新工艺的研发与应用,增强创新和竞争能力,加快产业升级。抓住对现有设施、工艺条件进行改造升级这个核心环节,山东不断加强政策扶持、加大研发投入,为提高工业竞争力和发展活力找到了新的着力点。 原本生产家电模具的济南小鸭模具公司,三年前转型从事车轮装备后,伴随着订单的剧增,原有的生产线却让企业犯了难,眼看着守着大堆订单吃不上饭。小鸭模具有限公司总经理邢照斌说:“订单的增加,产能和产品的质量成为我们的一个制约因素,假如不进行技术改造,将使我们的企业走向非常危险的边缘。”为此小鸭公司成立专门研发团队,投入4000多万元,填平补齐技术洼地,设计生产了新的生产线。完成技改的小鸭模具已成为国内知名车轮装备配套供应商。仅三年时间,公司年产值就从不到1000万提高到了近一个亿。 近年来,山东工业技改着力向重点行业、领域、有发展前途的中小企业倾斜,力求把弱的做强,把小的做大。 在阳信县的一个小工厂里,一根“针”正掀起一场技术革命。这根“针”叫做塑封高压硅堆,是电子整流器中将交流变成直流的关键。中环山东封装厂负责人张植菡说:“通过我们对芯片的技术改造呢,它的耐压性能更高了,可靠性更好了,但是产品的外形更小了。”凭借这根针,企业成功打进了日本的电子市场,塑封高压硅堆年出口达1.2亿支。 山东省经济和信息化委员会规划与技术改造处副处长俞刚说:“技术改造和技术创新,一直是工业发展的两个车轮,尤其是技术改造,见效快,工期短,能够有效地提高企业的市场竞争力。”统计表明,仅去年一年全省新开工技改项目7000多项。1-11月份,工业技改投资累计完成8564亿元,同期增长18.8%,占全省工业固定资产投资的67.5%,占全省固定资产投资的三成多。 新的一年,山东初步确定工业技改投资力争突破万亿大关,加速传统产业向高端、高质、高效迈进。 工业技术论文:山东日照东港工业技术改造创新激发内生活力 山东日照东港不断加大工业经济“转调创”力度,通过技术改造和技术创新促进传统产业改造升级,引领新兴产业快速发展,使企业规模扩大、效益增强,科技创新的拉动力进一步显现。1—9月份,该区规模以上工业实现产值152.7亿元,同比增长23%;实现主营业务收入100.6亿元、利税7.66亿元、利润4.78亿元,分别增长22.7%、8.8%和3.2%。 在今年国内经济“三驾马车”增速放缓,大量企业效益下滑的大形势下,东港区工业企业坚持技术改造和创新驱动,激发内生活力,加快产业结构优化升级,提升了企业竞争力。目前,共申报企业技术研发中心6家,拥有1家国家级技术中心,8家省级、14家市级技术中心,84家企业与各类科研院所开展了科研合作。1-9月份,全区完成技改投资22.7亿元,在建500万元以上技改项目88项,有20项技改项目列入市百项重点项目。其中,19个项目已开工建设,完成投资11.6亿元。 海恩锯业有限公司的圆锯片基体热处理回火炉集中智能化控制系统被列入2012年度山东省经信委第一批技术创新项目计划;由荣信水产和中国农业大学共同完成的“水产品加工副产物高值化利用关键技术研究”成果,通过了省科技厅和市科技局组织的专家鉴定;东升地毯的扩大高档环保机织地毯项目、洁晶药业的双口管软包装大容量注射剂生产线改造等也正在进行中。9090该区不断加强对企业的服务创新,加快高新区“北进”、“西扩”步伐,投资近3亿元完善基础设施配套,打造“一区四园一基地”发展格局;统筹1.5亿元工业经济发展资金,用于培育重点企业、新产品研发;设立了5000万元“过桥资金”,联合建设银行开办 “助保金”贷款业务,拓宽企业融资渠道;设立1000万元的工业发展专项资金,鼓励骨干优势企业技术创新;每年安排100万元,组织辖区企业家到浙大、北大等高校培训学习。 经过不断技改创新,东港区工业经济闯出了一片新天地。1-9月份,传统资源加工型产业完成产值47.6亿元,增长34.1%;电子信息行业实现收入3.9亿元,增长43.2%;医药化工行业实现收入15.5亿元,增长12.9%。
PLC自动化技术是一种自动化控制系统,这一系统的功能主要体现在它能够实现对系统的自动化管理,相应的管理流程也较为简单,可以将不同的程序紧密地联系在一起,然后将这些流程进行整合,提高整个应用效果。现如今,国内的茶产业得到了普遍的优化和发展,也衍生出了相当高的现实生产效益,整体的制茶效率有了稳定的提升,这样的提升直接使得制茶这一工序得以完善和健全。为了进一步提高制茶效率,一些茶产业开始应用PLC自动化技术,想要通过PLC技术将制茶的各个工序紧密得联系在一起,然后完善各个工序的衔接,使得不同工序都能够明显体现出较高的效率和质量。PLC自动化技术在制茶中的应用,本身可以改善当前繁杂的制茶系统,也可以满足当前市场的需求量,形成良好的应用效果。在未来的茶产业发展当中,依旧需要以PLC自动化技术作为基础,进行努力的拓展和推广,实现制茶工序的全面联系,提高制茶的整体有效性。对于PLC自动化技术的应用,需要尽可能做到不同工序的合理衔接,并且需要通过网络构建制茶工序衔接程序,使得它们能够充分发挥自身效益。下面笔者就来谈谈PLC自动化技术在制茶过程中的应用,希望能起到抛砖引玉的作用。 1PLC自动化技术在制茶中应用的意义分析 PLC自动化技术是一种自动控制技术,这一技术的合理应用,能够发挥良好的自动程序衔接功能,提高工序的自动化效果。在当前时代的发展当中,PLC技术已经有了长足的进步,基础的控制体系变得相当健全。制茶是我国茶产业当中的基础内容之一,这一内容相对较为复杂,不仅包括筛选优质茶叶、茶叶加工、茶叶包装,还包括茶叶生产、茶叶运输等流程,这些流程共同组成了整个制茶过程。对于茶企业而言,制茶是非常关键的环节,也正是因为有了制茶,才使得整个茶叶市场得以持续性满足人们的需求。但是在当前时代的发展当中,人们对茶文化的认可逐渐变得深层,越来越多的人开始追求深层次的茶文化,普遍地购买各种茶叶,形成了一种积极的购茶姿态。而茶企业的制茶往往是个体性展开的,许多时候难以跟得上较大的市场需求,同时由于制茶的工序没有连接到一起,后期的茶叶生产制造存在多方面的问题。PLC自动化技术在制茶当中的应用,可以完全打破这样的窘境,转而使得整个制茶工艺能够完全地集合到一起,从最初的茶叶运输到最终的茶叶包装,都会有相应的工序控制,实际的制茶效率能够得到多方面的提高。 2PLC自动化技术在制茶中当中的应用方向 2.1顺序控制 制茶工艺对于PLC自动化技术的应用,必然需要进行多方面的拓展,尽可能将PLC自动化技术的工作特点紧密地融合到一起,以提高相应的应用效果。顺序控制便属于其中的一种,它指的主要是将不同的工序连接成固定的顺序,然后为这些工艺的操作形成良好的指导和控制功能,使得整个工序控制更加自然稳定。顺序控制在制茶工艺当中的应用,能够将不同的工序紧密地联系到一起,从最初的茶叶加工生产到茶叶包装,都会形成严格的操作工序,并且也可以发挥出良好的应用功效。在当前时代的发展当中,顺序控制已经成为一种非常有效的自动化操作控制方式,它在制茶工艺当中的应用,可以推动整个制茶工艺具备良好的实践功效,也可以提高制茶工艺的科学性和明确性,使得制茶效率和制茶质量都可以实现明显的提高。传统的制茶工艺,之所以相应的效率较为低下,很大一部分原因是由于制茶工序散乱,无法准确合理地衔接在一起,因而在制茶的过程中,必然会存在较多的问题,难以迅速得到改善。在新时期的科学优化过程中,通过有序的顺序控制,能够形成完善的制茶反应机制,使得所有的制茶工序都可以有效地进行排列,然后依次做出反应,形成一个整体的工序流程,极大地提高制茶效率。 2.2重点监督 PLC自动化技术的功能还体现在它的重点监督上,它能够对制茶工艺的重要内容进行重点监督,而这一监督控制体系是通过网络反应来完成的。一旦在制茶的过程中,出现了一定的问题,便可以通过重点监督迅速发现这样的问题,并加以相应的调节和改善。同时,重点监督还可以确保重要的制茶工艺处于合理健康的状态,不容易受到周围因素的不良影响。当前时代的发展,PLC自动化技术的应用也得到了持续的拓展,本身的功能体系变得非常健全。在这样的基础上,我们需要努力拓展PLC自动化技术的控制和监督体系,一方面将整个制茶工艺流程完全地监控起来,另一方面注重于通过网络实现全方面的自动化监督管理,全面提高制茶工艺的开展效率和质量。在重点监督的制茶工序当中,可以选择茶叶加工和茶叶筛选,这两方面内容属于提高制茶质量的关键,如果这两方面的内容得不到保障,那么相应的制茶效率也难以得到稳定的提升。 3PLC自动化技术在制茶当中的应用 3.1制茶工序的完全自动化 PLC自动化技术在制茶当中的应用,需要实现制茶工序的完全自动化,即所有的工序,都需要朝着完全自动化的方向发展。现如今,我国的许多企业生产加工都开始加强了对PLC自动化技术的应用,不仅实现了完全的自动化管理控制,还确保了质量的提升。新时期的制茶工序自动化,也需要努力发挥制茶工序的稳定性,不断提高制茶工艺的质量。在具体的实践过程中,需要将所有的工序按照一定的顺序连接到一起,然后观察它们连接是否合理。如果存在不合理的地方,还需要做出一定的调整。只有完全符合工序要求,才能确保整个施工较为合理明确,相应的制茶质量也可以得到全面性提高。同时,PLC自动化技术的综合发展,需要尽可能确保所有技术的自动化,即制茶工序的完全自动化,致力于通过网络渠道对这些工序加以监督和控制。自动化制茶需要完全摆脱人为的控制,人们仅仅需要设计相关的程序,将整个制茶工艺完全地融合到一起,对于在制茶过程中出现的问题,也需要加以合理地调整,避免在程序应用上出现一定的错误,难以保障后期的茶叶制造质量。 3.2制茶过程的监控与管理 PLC自动化技术最大的特点在于它能够实现整个工艺的自动化处理,这种处理仅仅需要将网络与控制器连接,并且将所有工艺开展画面完全地转移到显示器上便可以完成监督操作。传统的制茶工艺,所面临最大的挑战在于工艺的缺失性,许多时候会由于人们监管不力,直接使得制茶工艺较为暗淡,整体开展的效率也严重低下,大量的介质茶叶或者茶产品流入市场,给人们带来诸多不良影响。在新时期的优化过程中,制茶工艺需要普遍地对PLC自动化技术加以合理地应用,并相应地完善监控和管理体系,注重于对所有施工工艺的完全监控,进而在出现问题的时候,可以第一时间做出相应的反应,提高整个制茶工艺的合理有效性,改善相应的应用效果。通过对制茶过程的监控与管理,能够有效避免出现各种茶叶质量和生产加工问题,对于不正确的工序,也可以迅速做出相应的调整。这样的自动化反应速度远远超过了传统的制茶工艺,相应的效果也有了很大的改善。但是现阶段的PLC自动化制茶工艺依旧不是非常完善,在制茶监控与管理上所存在的问题也普遍较多,有待于在未来进行多方面的调整和改善,不断拓展基础的自动化功能,形成明确的自动化制茶工艺体系,为茶企业的茶生产注入活力,提高最终的应用效果。 4结束语 总体而言,伴随着时代的迅速发展,人们对于茶的需求有了多方面的增长,面对这样的增长趋势,茶企业需要充分提高自身的制茶效率,并且在提高制茶效率的同时,还需要严格监控所有的制茶工序,确保整个制茶工艺科学有效,生产加工出高质量的茶产品,能够满足人们的市场需求,带动相应市场需求的不断增加。为了迎合这样的发展需求,茶企业需要积极拓展自身的制茶技术,加强对PLC技术的综合应用,拓展制茶工艺的自动化功能,完善制茶工艺当中存在的各种不足之处,并做出合理的调整和准确的优化,进而带动整个茶叶产业最终生产质量的提高。
浅谈工业设计中的绿色设计:绿色设计与工业设计 【摘 要】绿色产品开发,起源于绿色产品的设计,绿色设计的设计理念和方法是以节约资源和保护环境为宗旨,主要强调对自然生态的保护,充分利用资源,以人为本,善待环境,绿色设计不应该只是一个倡议和提议,它更应该成为现实文明和未来发展的方向。 【关键词】绿色设计 环境保护 工业设计 可持续发展 1 绿色设计与工业设计的重要联系 进入21世纪以来,随着全球经济的高速发展,人类生产了大量工业产品,消耗了大量的自然资源,同时加剧了生态环境的恶化。我们人类在享受“聪明才智”带来的成果的同时也开始尝到了苦头。庆幸的是,以上的困境引起了世界各国的高度重视。一股保护环境,珍惜有限资源的绿色环保浪潮已经掀起。与此同时,绿色设计就在这种情况下产生了。 绿色设计的设计理念和方法是以节约资源和保护环境为宗旨,主要强调对自然生态的保护,充分利用资源,以人为本,善待环境,绿色设计不应该只是一个倡议和提议,它更应该成为现实文明和未来发展的指南针。 当我们面对当前的全球环境污染、生态破坏、资源浪费和温室效应等诸多困境,每个人都应该树立起足够的危机意识。 现代工业设计要想在经济发展的浪潮中站稳脚跟,就必须顺应时代的发展,积极跟上绿色设计的脚步。 2 树立绿色设计观念 重新发现现代设计 之前,工业设计最终目标针对的是产品的基本属性:当该产品达到了技术、功能、工艺以及市场的目标后,传统意义上的设计目标就完成了。而绿色设计则涵盖了产品的各个过程,包括从创意构思到制造、使用及废弃后回收、再生处理等产品的整个生命周期。将防止产品及工艺对环境的负面影响提升到与产品环境属性相同的高度,并将其作为绿色设计的目标。 绿色设计观念的树立能够让绿色设计产品是现代企业参与市场竞争的新式武器的观念深入到每个工业设计师的心中。 工业设计师在21世纪所担负的使命,比过去任何一个时期都更加艰辛,面对的问题更加繁杂:第一,需要了解“产品设计―生产―消费”的方法和过程;第二,能够有效的利用有限资源、使用可回收材料,用来减少一次性产品的消耗量;第三,还要从选择材料、结构功能、制造过程、包装方式、储运方式、产品使用和废品处理等各个方面,考虑资源利用和环境影响及解决方法。 工业设计的造型由以往单调的机械化转变成语意化、人性化的设计,并追求简洁的造型,占用更少的空间,减少材料的消耗。同时使产品更加耐久,因此,绿色设计在需要设计师的理性的同时,更需要融入新科技,并获得广泛的社会性。绿色设计的推广也不能局限于工业设计师中,而应该飞入寻常百姓家。 3 绿色工业产品的市场前景 尽管我国早于1993年就开始实行绿色标准制度,并制定了严格的绿色标志产品标准,但其实施情况并不能让人满意:上海(我国最大的工业和消费城市),每天产生好几十万个不能回收的一次性餐盒,大自然需要200年才能消化掉它们,常年累月同废水、废气等一起挤占着我们人类的生存空间。好在,越来越多的城市快餐盒已改成可溶解的材料,大型商场、超市也在积极推广布袋或纸袋的使用。而在国际市场合格的绿色产品更是企业的通行证,越是发达的国家,消费群体更能意识到蕴含在产品里面的生态价值,并接受它们。这对绿色设计提出了更高的要求,因为只有无公害、能耗低的产品才能被大众接受,才能被市场认可,方能走向市场。 目前绿色标志认证在世界各国家得到了推广,一来可以保护当地的生态环境,二来也可以提高本地企业在国际市场的竞争力。著名管理学家乔治・温特所著《企业与环境》如是说道:“总经理可以不去理会环境的时代已经过去,将来的公司必须善于处理生态环境才能赚钱。”这表明,绿色产品在目前的市场竞争中,拥有更明朗的发展前景。 近些年来,工业与设计的变革,使人类生活发生了天翻地覆的变化,大大改善了人类生存条件,但同时极大地破坏了人与自然原本和谐的关系。能源危机、生态失衡、环境污染等诸多问题都抛在了人类面前,甚至人类自身的生存问题也面临着威胁。当下频繁出现的国际新名词“可持续发展”,恰恰说明人类能否在地球上长久生存已经成为了谜题。“适度设计,健康设计”的原则被设计理论界提出,尝试给设计新的地位,以改善工业设计对生态环境造成的破坏,让人类重新过上健康的生活。正如国际工业设计协会联合会主席彼得先生说的那样:“设计作为人类发展的一个重要因素,除可能成为人类自我毁灭的绝路,也可能成为人类到达一个更加美好的世界的捷径。” 浅谈工业设计中的绿色设计:浅析工业设计与绿色设计的风格和趋势 论文关键词:产品的可拆卸性设计 绿色设计 “简约主义” 论文摘要:“绿色设计”是21世纪工业设计的热点之一,当令人类面临着人口增长迅速、自然资源短缺、环境污染严重等问题,人们逐渐认识到设计对环保所起的重要作用,“绿色设计”成为关注的焦点。 “绿色设计”是20世纪80半代末开始出现的一股国际设计潮流,社会的可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。本文论述“绿色设计”方法及其发展、未来“绿色设计”的风格和趋势等几个问题。 一、设计殛设计师的地位和作用 早在20世纪60年代末著名的工业设计师及教育家维可多,佩帕尼克就出版了在设计界引起强烈反响的著作《为现实生活而设计》。书中认为我们周遭的事物都是由设计师创造的,设计师在市场销售和用户满意度方面不单单只是起到“美化”的作用,同时应强调设计师的社会及道德的伦理价值。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思。绿色设计(gteen design)就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言,绿色设计的核心是“3r”,即reduce,recycle,reuse,不仅要减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 二、绿色设计的方法 1)模块化设计:对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能,不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,满足不同的需求。模块化设计既可以很好的解决产品品种规格,产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代,提高产品的质量,方便维修,有利于产品废弃后的拆卸,回收,为增强产品的竞争力提供必要条件。 2)循环设计:循环设计既是回收设计(design for recovering recyclin),就是实现广义回收所采用的手段或方法,即在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性,回收价值的大小,回收处理方法,回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用。环境污染最小的一种设计的思想和方法。除此之外,还有组合设计,可拆卸设计,绿色包装设计等等,其基本的内涵也是大致如上所述。 在绿色设计中,“小就是美”,“少就是多”具有了新的含义,从20世纪80年代开始,一种追求极端简单的设计流派,讲产品的造型化简到极致,这就是所谓的“简约主义”(minimalism)绿色设计在现代化的今天,不仅仅是一句时髦的口号,而是切切实实关系到每一个人的切身利益的事。进人21世纪,因世界各国政府对环境问题的重视,有关环境保护法规的建立,使得带有理想主义色彩的“绿色设计”潮流逐步有了现实意义。基于对环境问题的重视和了解,人们已从20世纪60年代的过于激进的“绿色运动”,发展到现今相对成熟的“绿色消费”行为。这为“绿色设计”带来了新的契机。 三、未来“绿色设计”的风格和趋势 设计师同时也是设计风格和品位的缔造者,产品的视觉形象对环境保护也会产生间接的影响。主要体现在产品寿命期限相对材料的选择两个方面。消费者的心理因素和材质具有重要的作用。在物质经济相对繁荣的今天,往往消费者的好恶直接决定着一些产品的“寿命”。从某些角度看,“绿色设计”不能被看作是一种风格的表现。成功的“绿色设计”的产品来自于设计师对环境问题的高度意识,并在设计和开发过程中运用设计师和相关组织的经验、知识和创造性结晶。目前大致有以下几种设计主题和发展趋势: 1)使用天然的材料,以“未经加工的”形式在家具产品、建筑材料和织物中得到体现和运用。 2)怀旧的简洁的风格,精心融人“高科技”的因素,使用户感到产品是可亲的、温暖的。 3)实用且节能。 4)强调使用材料的经济性,摒弃无用的功能和纯装饰的样式,创造形象生动的造型,回归经典的简洁。 5)多种用途的产品设计,通过变化可以增加乐趣的设计,避免因厌烦而替换的需求;它能够升级、更新,通过尽可能少地使用其它材料来延长寿命;使用“附加智能”或可拆卸组件。 6)产品与服务的非物质化。 7)组合设计和循环设计。 四、结 语 社会可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。为了减少环境问题,设计师要对产品进行环保性能的改进,要对环境问题和其影响有很好的了解:这就得要比以往对科学和技术有更多的了解,同时需要创造性、新思维和富于想象力。“绿色设计”给工业设计带来了更多的挑战,也带来了更多的机会。 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色工业设计系统 [摘要]绿色工业设计具有很强的综合性和系统性,要使各子系统之间很好地耦合,就必须从系统整体出发,以设计的总体最优为目标,借助计算机辅助设计与虚拟实现技术进行设计的优化。 [关键词]工业设计;绿色设计;系统性;最优化 一股以保护环境、保护有限资源、保护人类健康为目标的绿色浪潮,正在全球兴起。相应地,绿色产品的开发与设计方法也成为工业设计师们所关注的焦点。所谓绿色设计,是指以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法,它强调保护自然生态,充分利用资源,以人为本。为促进我国绿色设计发展,本文拟就绿色工业设计系统及其优化问题予以探讨。 一、绿色工业设计的一般准则 与传统工业设计仅关注产品应达到的技术、功能、工艺以及市场等不同,绿色工业设计包含产品从创意构思到制造、使用以及废弃后回收、再生处理的各个过程,即包括产品的整个生命周期,在考虑产品环境属性的同时,要预先考虑如何防止产品及工艺对环境的负面影响。为此,绿色工业设计一般要遵循以下准则:(1)尽量节约资源,即节省原材料和能源;(2)减少对环境的污染;(3)满足功能要求,符合人机工程学原理;(4)视觉效果好;(5)产品使用寿命长;(6)性能价格比高。绿色工业设计准则的核心是以人为本。设计的最终目的是为人服务,运用艺术和科学技术设计人的生活和工作所需要的物品。鉴于物与物组成环境,人与人、人与物、人与环境又组成了社会,所以绿色工业设计就是要使人与物、人与环境、人与人、人与社会相协调。 二、绿色工业设计的综合性与系统性分析 1.综合性 从绿色工业设计的准则和设计程序可以看出,绿色工业设计要考虑产品功能、材料、工艺、产品造型、色彩、使用方式等多个方面的问题,涉及多个学科、多种技术、多种工艺,综合性比较强。 现代的人们对产品的要求不单单是物美价廉,而且还要求产品造型优美,色彩宜人,具有艺术价值和文化内涵,20世纪“功能至上”的现代主义风格显然已满足不了当今消费者的多种需要。消费者的年龄、性别、文化程度、职业、性格、思想观念的不同都会导致个体心理结构的差异。从市场营销的角度讲,只有使消费者产生“美好感觉”的设计才是有魅力的设计,才是真正有价值的设计。设计要使消费者产生“美好感觉”,就必须深入研究消费者的心理活动规律,最大限度地满足消费者的心理需求。所以,设计师必须在人类学、社会心理学等领域做细致的研究和分析。此外,为了选择合适的材料,必须对各种材料的性能有所了解。在能够满足机械性能要求的基础上,首先要选择对环境污染小、可再生、可回收、能耗低、易降解有利于提高资源利用率的绿色材料。在设计中应首选环境兼容性好的材料及零部件,避免选用有毒、有害和辐射特性的材料。因此,设计师还应该有材料科学方面的知识。 总之,除本专业领域的理论、技术和知识以外,绿色工业设计还涉及机械工程学、电气工程学、电子学、材料力学、流体力学、心理学、管理学、塑料工程、模具工程和计算机科学等。绿色工业设计是一种综合性的、并具有较强的多学科交叉特性的工程设计,是多学科知识在设计中的集成。 2.系统性 绿色工业设计将产品整个生命周期内的设计、制造工艺、包装、废弃后的回收均作为其设计任务,在保证产品应有的功能、使用寿命、质量等的同时,满足环境目标要求。它是产品由自然到人类社会、又回归到自然的一个循环系统的设计。绿色工业设计是现代设计理念与方法的集成,是以人为本的设计系统工程。 绿色工业设计系统可以分为设计准则系统、制造工艺系统等。就其设计流程而言,是一个带有多路信息反馈通道的闭环系统。在设计进程中有多次审核,把设计结果与设计目标进行比较,如果符合要求则往下进行,否则将比较结果反馈到系统的前端,重新修改设计,直至合格为止。设计流程中一个程序接一个程序,每一个程序都是一个子系统。如市场调查环节,它由供需状况的调研与分析、需求功能的调研与分析、人机关系的调研与分析、工艺调研与分析、造型色彩的调研与分析、预期成本价格的调研与分析、消费心理的调研与分析等组成一个子系统。子系统中各个部分都是不可少的,又是互相联系的。要从系统整体、各子系统相互联系的角度来研究设计对象及有关问题,以达到设计总体最优的目标。 3.各子系统之间的耦合性 按照绿色工业设计的准则,设计师在力图满足某一项指标要求时,往往会影响到另一个指标。例如,在加大构件的强度以延长它的寿命时,就有可能导致它的材料消耗增大,产品重量增加;为了改善零件的机械性能,对零件进行热处理,却增大了制造过程的能耗,也增大了制造成本;有时为了增强产品的功能,而使得产品结构复杂化,带来的结果是成本增加,且结构越复杂故障率越高;再如,为了解决汽车排放尾气污染环境问题,人们研制了绿色交通工具——电动车。利用清洁的二次能源,也确实有助于改善环境空气质量,但是,它目前使用的电池却带来一些问题:一是目前使用的铅酸电池体积大,占用了大量的车载空间,增加了车体重量;二是电池的寿命有限,如目前铅酸电池的寿命仅为2~3年,电池更换较为频繁,而且目前我们的电池回收管理办法还不够完善,废弃的电池会对环境造成污染,这又违背了绿色工业设计的准则和宗旨;三是若为了减小电池的体积,提高电池的能量密度,增大一次充电的行驶里程,把铅酸电池改为用镍氢电池或锂电池,则又会使电动车的成本增加。 为避免各子系统目标相悖问题,绿色工业设计要求各子系统之间具有较强的耦合性。这给绿色工业设计增加了不少难度,需要做好系统整体优化工作。 三、绿色工业设计的优化 1.优化的原则 绿色工业设计各项指标子系统之间有不同程度的耦合性,产品设计人员在产品开发过程中一定要有系统观念,充分把握设计系统整体和各子系统之间相互联系、相互制约的细节问题,很好地掌控各设计因素,用系统分析与系统控制方法处理和解决,从而达到设计总体目标和实现这个目标的过程和方式的最优。绿色工业设计就是要在技术与艺术、功能与形式、环境与经济、环境与社会的联系之中寻求一种适宜的平衡和优化。片面地强调某一方面,都将最终导致对产品绿色程度的影响。因此,绿色工业设计要求产品从设计、生产、管理到产品的经济性、维护性、包装运输、回收处理、安全性等方面,均从系统的高度加以分析,确定其各自的地位,在有序和协调的状态下使产品设计达到最优。 2.优化的方法 按照上述从整体出发达到设计总体目标最优的原则,设计优化的一般方法步骤是:设计方案一对照准则比较一修改设计、全面权衡,直至找到一个相对满意的最优方案。这一切都是由人来完成的,设计师的理论和知识水平以及责任心将最终决定设计的优化程度。 绿色工业设计涉及许多学科领域的知识,但不是这些知识简单地组合或叠加,而是有机地融为一体,设计参量较多,各部分有较强的耦合性,且往往存在时变性和不确定性。显然,利用常规的分析方法和计算方法进行绿色工业设计,劳动量很大,而且设计周期较长,而计算机辅助设计则可以大大提高设计的效率和准确性。在计算机辅助设计的基础上,利用虚拟实现技术,可建立起一种并行结构的设计系统,将设计、制造、分析优化集成于一个三位一体的系统,使不同专业的设计师能够及时相互反馈信息,从而迅速接近理想的绿色设计目标。这种方法不但工作效率高,而且可以减少生产过程中不必要的浪费,降低制造成本,对有效节约资源具有重要的意义。它可以将消费者也纳入设计过程,使产品愈来愈变为消费者与设计者共同设计的产物。因此,运用虚拟实现技术设计的产品更贴近绿色工业设计的目标,更能满足消费者的需求。 相信随着对绿色工业设计研究的不断深入,新的设计理念和设计方法将会不断被引入绿色工业设计的优化过程,我们会拥有更多的绿色产品。 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色建筑工业设计论文 一绿色建筑理念 在设计中的体现我院与顶益食品有限公司的合作模式是:顶益食品有限公司有限公司提供工艺方案和设备布置方案,我院配合土建工程设计,即总图、建筑、结构、给排水、采暖通风、电气各专业的施工图的设计。设计开始初期我院就把体现绿色设计的理念作为设计的基本要求,因此在各个专业的设计中绿色建筑的理念都有所体现。 1总图专业 1.1厂址选择 项目位于省级工业园区哈尔滨哈南工业新城-台湾食品产业园是绿色食品产业园。当地无放射性污染、有害气体、粉尘扩散等污染源,环境质量和环境容量等自然条件良好。据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),勘察场地为可建设一般场地。场地类别为Ⅲ类。设计地震分组第一组。抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计特征周期0.45S。厂址选择合适。 1.2节地 本项目容积率1.0%,建筑密度49.13%,绿化绿20%。符合国家《工业项目建设用地控制指标》规定的控制指标。全厂统一使用一个消防水池,各车间的污水排到污水处理间处理达到排放标准后集中排放到市政污水管网。厂区设有工务楼(变压器室)和中央厨房,实现了全厂公共设施共享。生产和生活的水电汽、排水管线都由市政管网提供,厂区北侧是一条市政道路,用于物流运输。公共设施共享和市政公用资源的使用,有效的节约了土地资源。制面车间生产面饼采用的方便面生产线,从面粉称重、和面到最后包装、装箱以及调理车间生产的调料粉包和脱水菜包从计量、混合到包装检验都是在联合厂房的一条生产线完成。原料用罐储存,成品使用立体库贮存。这种规划设计,极大地提高了土地的利用率。 1.3物流和运输 项目建设地点哈尔滨哈南工业新城位于大庆、吉林、长春等城市构成的两小时经济圈的地理中心和产业物流中心的中轴线上。地处哈尔滨主城区南部,南起运粮河规划路:北至四环路;东起新华工业园东侧规划路;西至哈双南线。原料和产品都可以通过汽车运输。厂区共有3个大门,其中1#和2#大门位于厂区北侧,连接江南中环路,主要用于生产的物料运输,与各个车间的最远距离不大于200米,运输距离小,物流方便。厂区内制面车间与成品立体库用皮带输送完成成品运输,原料罐与生产车间之间有一部分原料运输采用管道运输。这种运输方式减少了运输距离,降低了能源消耗。厂区3#大门主要用于员工出入,公交站距离厂区大门450米,员工上下班可以优先选用公共交通。入口处设有自行车棚可停放150台自行车。职工能实现绿色出行。 1.4场地资源保护 工厂生产过程中产生的污染物主要是含有有机物的污水,车间和厂区都设有一套封闭污水收集系统和排放管线,所有污水通过排放管线集中排到污水处理间,处理达到排放标准后集中排放到市政污水管网,不会对土壤环境、地下水和空气造成污染。原料包装等废弃物集中堆放在垃圾房,打包后交给专业单位处理。规划过程中有意保留了场地北侧的300多棵树木,所有道路都是硬化道路,道路两侧都是绿化带或植草砖,预留的建设用地全部绿化,厂区内没有裸露的土地。有效地保护了土地资源,保护了环境。总图专业在绿色建筑概念的贯彻上不仅要满足各部门规范文件的要求,还高于了这些要求。平面立体综合考虑,提高了土地的利用率,展示了企业的实力和我院的总体设计水平。 2建筑专业 2.1平面方案 各个生产车间的平面方案均采用了联合厂房。联合厂房将生产过程的各个工序有机地连接在一起,保证生产过程的连续化、短捷化,最大限度地缩短工艺物流路线,缩短了工程管线和运输距离,从而有利于减少工程投资,降低企业运转费用和能源消耗。联合厂房还更容易满足在今后工艺升级换代等改造过程中各个部分间的联通或分割的需要。联合厂房外墙的面积的减少,有利于节约热能,节约墙体材料、墙面材料,减少门窗数量。 2.2保温隔热设计 本设计的维护结构采用的400mm厚高保温陶粒混凝土空心砌块。陶粒砌块具有导热系数低(0.22W/m.K)保温效果好、轻质荷载小、原材料绿色环保、废料可以循环利用、耐久性好、容易切割施工方便等特点,是节能环保的建筑材料。屋面采用120mm厚苯板做保温层,门窗的气密闭性达到5级。门窗的保温密闭性达到9级。 2.3建筑做法 所有结构梁柱均外包最薄120mm厚的陶粒,没有冷桥部位;屋面设有天窗,部分工段自然排风既能满足消防通风要求;建筑造型简洁大方,外墙面无装饰性构件;地面、楼面结构层随打随压光,自流平面层;水沟采用不锈钢内衬;墙柱平齐,车间内无凸出的部位等。 3结构专业 3.1结构方案 各个主车间主要采用钢结构,主结构为钢框架、门式钢架、楼面为钢承板、屋面(无设备处)为轻钢彩板。钢结构具有强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强的特点。与混凝土结构比在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。本工程工艺要求楼层梁跨度在12m~15m,屋面跨度24m~30m,楼面荷载20kn/m2~50kn/m2。所以选择钢结构不仅是合适的还可以把钢结构的结构特点完全发挥出来。 3.2钢材的选用 本设计主结构都采用的高强钢材包括H型钢以及各种规格的板材。高强度钢材的使用,能减少钢材的使用量,既具有很好的经计效益也有很好的社会效益。每平方米的用钢量为30kg/m2低于同行业平均水平。 3.3钢材的再利用 钢结构建筑拆迁后90%以上可以再利用,可以有效解决建筑垃圾问题。是绿色环保可会收的建筑材料,完全符合绿色建筑对建筑材料等要求。 二设计中在绿色建筑理念 贯彻方面存在的问题(1)全厂地面统一用一个标高,加大了土方量和工程量。(2)市政给排水管网只给本工程留了一个给排水点,造成给排水管线过长。(3)外立面根据甲方要求使用了饰面砖,绿色建筑不推荐使用这种材料。本工程在工艺、水、暖、电等专业的设计中,在工艺的先进性、节水、节电、节能等方面也贯彻了绿色建筑的理念,并且效果明显,今后将陆续介绍。按照《绿色工业建筑评价标准》(征求意见稿)中推荐的标准,本工程基本可以被评定为绿色工业建筑。我们会在今后的设计中继续贯彻绿色建筑的理念并逐步落实到每一个项目中,为节约资源和保护环境尽一份力。 作者:司国娟单位:黑龙江省轻工设计院 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色设计观念在工业设计的应用 摘要:现如今随着我们的社会高速发展,伴随我们的是工业的发展。众所周知工业的发展必将会造成环境的破坏,工业发展越快速,我们的环境就被破坏的越严重。随着社会的快速发展,我们的生活对物质的要求逐渐地提高,但是我们生活的环境却没有改善,工业对人们赖以生存的水、空气以及食物都造成了巨大的破坏。环境的不断恶化,给人们的生活带来许许多多的变化,流行全球的雾霾就是很好的例子。人类在追求发展的同时忽略了对环境的保护,导致环境愈加恶化。现在人们已经意识到对环境的保护,因此制造了很多保护环境的产品,使得环境有了少许的改善。环境对人们生活的重要性不言而喻,所以身为地球的公民我们都有责任去爱护我们赖以生存的环境。只有环境改善了,我们的生活质量才能有所改善和提高。 关键词:绿色设计;工业设计;绿色材料;可再生;可回收 1绿色产品设计概述 1.1绿色设计的方法 绿色设计表现出了人们对日益恶化的环境的保护意识和反思,也表现出了社会设计师对社会的责任心。人类的工业发展至今已有上百年的历史了,在这百年的发展中,它创造了人们新的生活方式,使得人们从古老的生活方式中摆脱出来过上了效率更高的生活,但是与此同时也使得地球资源被无限制的开采,从而造成了地球的生态环境被严重地破坏。另外工业产生的垃圾没有先进的技术来处理,任意排放、任意掩埋,长此以往超出了环境的自我调节能力,造成了地球水资源以及土地资源被严重的污染,几百年的污染一直没得到有效的治理,所以当今很多人对工业的发展有很多的批评与质疑。质疑的人越来越多,工业设计师和环境保护的专家们就开始思考怎么使得工业继续发展又不加重环境的恶化,这时绿色设计就产生了。有了这样的设计理念我们就有了初步设计产品的思想,这为我们以后的设计发展打下很好的基础。 1.2什么是绿色产品设计 绿色产品设计是为了保护生态而产生的,所以称之为生态产品设计或环保产品设计。前面我们提到,人类在追求发展的同时忽略了对环境的保护,导致环境愈加恶化。现在人们已经意识到对环境的保护,因此制造了很多的保护环境的产品,使得环境有了少许的改善。环境对人们生活的重要性不言而喻,所以身为地球的公民我们都有责任去爱护我们赖以生存的环境。只有环境改善了,我们的生活质量才能有所改善和提高。这类产品的设计都是为了使人们的环境能有所改善,这是这类产品的初衷,也是目的。在其生产过程中要本着节能、节水、无毒、可再生、可回收的原则,这也是绿色科技应用的主要体现,从而使得人们的观念和生活方式发生改变。绿色设计是为人类所设计的,所以它达到以上要求的同时还要具有人性化,即加强人们的满意程度,使得产品更好的满足每一个使用者,使其更加的方便快捷舒适。产品的绿色还应体现在安全、自然等方面,这样才算是达到了绿色设计的理念。 1.3绿色节能技术 绿色产品设计的过程中必须要使用到的就是绿色节能技术,而绿色节能技术就是在进行资源使用的过程中能够有效利用资源,不仅环保,还可以实现较大的经济效益,这个过程中有一定的可持续发展的理念。绿色节能技术特点如下:(1)材料使用高效。绿色节能技术能够将建筑材料进行充分利用,同时还能够将建筑垃圾进行重复利用,绿色节能技术能够促进对节能材料的应用。(2)水资源的使用效率高。绿色节能技术中对水资源的使用也是一大特色,能够较高效率的节约水。在整个施工过程中最重要的就是混凝土中水资源的使用,将混凝土中的水量进行使用就能够大大节约用水。(3)节约用地。随着人口的发展和建筑面积的扩大,能够有效利用的土地面积越来越少。因此在进行建筑施工的过程中要将建筑项目进行合理的规划,将建筑中的房屋以及水电道路进行合理规划,这样就能够节约用地。同时,还要在进行施工的过程中将施工材料合理的堆放、布局,就能够在一定程度上节约用地。(4)高效节约能源。绿色施工技术最大的特色就是节约能源,利用现代新型技术进行能源节约,将太阳能、地热能等清洁可再生能源进行推广和应用。 2“绿色设计”的趋势和风格 产品的设计功能是主要的,但是设计师在注重功能的同时也要注重其外观和设计风格,因为产品的外观形象也对环境保护有影响。产品制造材料的选择直接决定着产品的寿命,现今在进行产品材料的选择上具体有两种,好的材料可以延长产品的使用寿命,可大大减少人们对产品的更换频率,减少资源的浪费。对于消费者喜欢潮流商品的特点,在决定使用材料时就得更加的注重,因为消费者的喜好直接决定着产品的寿命。成功的绿色设计来源于设计者的环境保护意识和经验,一个完美的绿色设计背后必有一个对环境有着高度保护意识的设计者,设计者运用自身的所有经验和知识在作品中充分的表现出来,使得作品对环境具有很好的保护作用,这将是一件成功的“绿色设计”。据有关材料指出现如今绿色设计有如下几种设计趋势:(1)人们都喜欢纯天然产品,所以运用纯天然的材料在绿色设计中,无疑是最好的选择。(2)怀旧是每个人都喜欢的,在怀旧的风格中融入现在的高科技,使得产品充满温馨的感觉。(3)产品要实用才会有市场,实用且节能还绿色环保的产品就更受欢迎了。(4)经济实用的材料制作出产品,废除无用的功能和样式,制造形象生动的造型。 3绿色设计的主要流程 在绿色产品设计的过程中,加湿器就是很好也很成功的一件绿色设计,该设计主要体现了它的节能。它使用的能源主要是水,不污染环境,而且对环境还有很多好处,对人的身体健康也有很大好处,它的设计完全符合绿色设计的理念,是名副其实的“绿色设计”。首先,绿色设计的重点就是技术层次的设计,不论是从保护环境而言还是节约能源来讲,都将自然作为最基本的设计理念。但是实际上,我们在绿色产品的设计中,不仅仅要对技术层次进行充分考虑,同时要对设计出产品的使用周期、寿命、经济性、审美等因素进行充分考虑,这样才能够设计出较好的产品。下面我们就对加湿器的设计进行分析。 3.1社会环境角度 加湿器的设计首先必须要考虑的就是目前我国的社会现象,不能够离开社会这个大的背景。加湿器的设计能够为人们的生活带来一定的帮助,将空气中的有害细菌进行一定的过滤,同时,增加空气中的湿度,有利于减少呼吸道疾病的出现。 3.2以人为本 加湿器的设计必须要围绕人的需求展开。产品设计之前,必须要对加湿器的用户进行充分的调查和分析,了解他们的需求,包括使用者的年龄、思想、收入等等。 3.3造型、配色、材料 加湿器的设计不仅仅要实用,同时要有一定的造型。造型是每一个产品给人们的第一印象。对造型的设计要将色彩等进行合理设计,要从外部造型上就给人们一种绿色、环保的感受。除此之外,加湿器的设计要为人们的健康着想,因此就要从用户的心理需要出发。当然,加湿器的设计应符合当代人的生活要求,能够满足人们对环保、绿色的需求,同时还能够促进人们的健康发展。 4绿色产品设计理念在建筑行业生产中的应用分析 在建筑行业中所使用的绿色产品设计理念已经得到了较好的发展,比如下面的几种材料: 4.1新型墙体建筑材料 在建筑施工的过程中,墙体材料在建筑材料中占据的比例较大。因此,为了全面实施绿色节能的理念,发展新型墙体建筑材料是必然的趋势,推广新型墙体建筑材料能够更好的保护环境,节约资源。新型墙体材料主要有块、砖、板等。新型墙体材料的应用能够大大延长使用寿命,降低污染、保护环境。 4.2绝热保温材料的应用 在建筑行业,制冷和制热都会带来较大的资源浪费,但是使用绝热保温材料能够在一定程度上降低能耗。在绝热保温材料的发展中逐步向外墙保温、多功能复合方向以及轻质化发展,能够在一定程度上保证墙体的使用效果,同时还能够将传统的单一保温模式改变,能够在全面保证建筑材料质量的基础上,向着绿色化发展,使得绝热保温材料能够满足现代建筑施工的需求和发展,同时还可以将废弃物、塑料等进行充分利用。 4.3防水密封材料的发展和应用 在建筑施工中,防水是一大难题,由沥青油毡(含改性沥青油毡)、建筑防水涂料、合成高分子防水卷材等进行建筑材料的合理防水就能够将这一问题解决。 4.4从环保的因素发展应用 随着建筑行业的发展,绿色环保理念的融入使得建筑行业朝着环保方向发展,传统的建筑材料在施工的过程中会出现较多的污染,因此传统的施工材料迟早会被人们所淘汰。建筑行业应该使用环保型发泡剂来代替传统的聚氨酯硬泡,这样就能够降低对大气层的破坏和污染,同时还能够扩大材料的应用范围,保护环境。 4.5从应用的因素上发展 在建筑材料的应用过程中,传统的材料大大污染环境,同时还浪费资源,不能将绿色环保的理念贯彻到底,在使用的过程中,现代绿色、环保、节能材料才能够符合要求。现代绿色节能环保材料从原料的选用、加工的过程到施工的过程,都是在最大程度确保质量的基础上保护环境,保护大气层。 5结束语 绿色设计已经成为工业设计中的热点,同时也是可持续社会发展中最受欢迎的科学技术之一。为了进一步将环境改善,设计师应该将设计产品进一步改进和设计。当然设计师必须要在充分了解科技的基础之上,对环境问题有专业的认识和见解,这样才能够提高人们的生活水平,促进社会的发展。 作者:牛玉 单位:吉林化工学院
中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析 摘 要:如今,人们对于中药制药质量要求越来越高,这也使中药制药面临了巨大的机遇和挑战,越来越多先进科学技术与专业设备出现在中药制药市场中。然而,我国目前中药制药领域中,高新技术得到了广泛的应用,高新技术的出现,不仅大大提高了中药制药生产的效率,还能够有效保障药品的安全卫生质量,对于中药制药行业的稳定发展有着重要的作用。因此,本文就具体介绍了高新技术在中药制药领域中的应用,并对其中存在的一些问题进行分析,总结出以下几点注意事项。 关键词:高新技术;中药制药;应用;分析 目前,高新技术受到了中药制药领域的高度重视,被广泛应用于中药制药过程中,取得非常好的效果。但是,就我国目前高新技术水平而言,虽然取得了一定的发展与进步,可总体来说尚不成熟,在实际的中药制药领域的应用中,仍旧存在很多的问题和不足,使得药品质量无法得到充足的保障,严重影响了中药制药的生产效率,这无疑会对中药制药领域产生一定的冲击。因此,本文以高新技术在中药制药领域的应用为主要内容,加少了几种不同类型的高新技术,提出一些自身的观点,仅供参考。 1 高新技术在中药制药工程中的应用与分析 1.1 泡制全浸润工艺与装备 一般情况下,我们对于中药的认识只存于表面,并不了解中药具体的制药过程。但是,在实际的中药的生产过程中,制药工艺非常繁琐,难度较大,这也导致大多数中药在制药过程中发生一些问题,使得药品的治疗效果受到一定的影响。其次,中药浸润工序是整个中药制药过程中最为关键的环节之一,制药人员必须要对浸润时间进行严格的控制,不能过长,也不能过短,充分保证药品的质量。因此,我们可以将先进的高新技术与设备应用到中药的泡制全浸润工艺中,以此来简化复杂的制药工艺,从而有效的降低制药生产工作的难度。此外,制药人员要对不同类型的药物进行分别处理,更根据药物的性质采取适合的制药工艺,并制定合理的浸润时间。 1.2 动态提取技术 结合目前我国中药制药生产过程现状而言,其中还存在很多的弊端,尤其是在进行重要药物的提取过程中,制药人员依旧延续了传统陈旧的提取方法,施工设备也非常滞后,这就导致药物的提出率不高,并不能发挥很好的治疗效果,从而严重制约了我国中药制药领域的发展。那么,如何才能提高中药的使用率,达到良好的治疗作用呢?那就必须将动态提出技术应用于中药制药的生产中,并对滞后的设备进行及时的更新,这样不仅能够充分保障药物的提出率,还大大提高了药物的使用率,使得我国中药制药领域真正满足于现代社会发展的需求。 1.3 仿生技术 仿生技术是从生物药剂学的角度模拟人口服给药及药物经胃、肠运转的原理,将药物研究与分子药物研究相结合,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺技术。中药材粉末在一定的pH酸性水溶液提取,然后再用一定PH碱性水溶液提取,选择pH的最佳值和其他一些辅助条件和工艺参数。它主要是以生物学的相关理念为基础,从而对药物特性进行相应的分析,通过人体环境模拟的办法,来对中药药物生产的相关内容进行详细的分析和了解。而且在药物提纯的过程中,人们也可以采用仿生技术来对其进行相应的处理,从而使得药物在提取的过程中,药材的利用率得到了进一步的提升。 1.4 生物酶技术 与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质,生物酶具有专一性,一种酶只能催化一种物质。 2 中药制剂应用高新技术应注意的问题 2.1重要活性成分或药物配比的关系 一种中药的发现,其中活性成分和要用部位的确定和使用,使之进一步成为确定的药物很重要,但是研究清楚每一味中草药植物中所含有的活性成分的种类、用药部位之间的量效关系在医学研究领域有着更重要的意义,因为这种研究和最终各项理论的确定为人类利用中药开拓了广泛的药物资源。目前,我国中医中药药性和药味组成之间的关系研究主要是从哲学的辩证态度的分析进行的,缺乏相关药物之间量效方面的深入研究。因此,我们在继承和发扬我国传统中医中药理论和处方方剂的基础上,要从理论研究与实验方式相结合的方式进行发展和研究。 2.2 中药产品的内在质量和技术含量问题 目前我国中药制药生产过程中常常出现农药超标、化学成分过多等质量问题,这些药品一旦投入市场中,将会极大威胁人们的身心健康,甚至还会引发其他的并发症,后果不堪设想。虽然现代中药制药领域中引入了更多的高新技术和施工设备。但是,中药产品内在质量问题仍是中药制药行业非常关注的问题,还需要相关技术人员更加深入的研究和开发,不断加强和完善高新技术,进一步提高高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。因此,中药制药行业要高度重视中药产品内在质量和技术含量问题,对于农药超标和化学成分较高的中药药材进行分析调查,充分保障药物的使用质量,达到理想的治疗效果,从而大大缓解了患者的病痛情况,为我国中药制药行业做出巨大的贡献。 2.3 应用现代检测技术控制 为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平,大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的,在未来应采用更加先进的高新技术,例如薄层色谱、高效液相色谱、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。 3 结束语 综上所述,可以得知,高新技术的出现,对于中药制药领域的生存和发展起到了重要的作用,不仅提高了中药制药的生产效率,还充分保障了药物的质量,减少了繁琐的制药工序,打破以往传统的中药制药生产方法,采取更多先进的制药技术,加大对高新技术的推广和应用,及时对制药设备进行优化和更新,使其能够充分满足于现代社会发展的需求,对药物内在质量进行严格的质量把关,根据不同类型的药物,采用适合的高新技术,确保药物能够起到绝佳的治疗效果,从而进一步提高我国高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。 中药制药论文:中药中残留农药在制药工艺中的归属与去除 【摘要】目的:为了对三种不同提取技术状态之下人参药品之中所存在的农药残留归属进行了探讨。方法:采用水煎煮工艺及95%乙醉,50%乙醉加热回流工艺对人参有效成分进行提取后,用毛细管气相色语法测定煎煮(提取)液中的有机氛农药含量。结果:以95%醉提溶出率最高,50醉提溶出率次之,水煎过程溶出率最少。结论:醉提对中药材中有机氛农药有较高的溶出率,而水煎煮过程对中药材中有机氛农药的溶出率很低,残留农药大部分随药渣去除。因此情况允许的条件下应尽量采用水煎工艺提取药材中的有效成分,必须采用醉提工艺时应考虑去除提取过程伴随溶出的残留农药,以避免残留农药可能的安全风险。 【关键词】人参;有机氛农药;气相色谱;溶出率;提取转移率 人们在药物服用过程中,所涉及到的传统汤剂以及中成药,实质上都是利用醇提、水提等方式来提取出在中药材之中所存在的活性成分。下文主要是以人参根茎类的药材来作为测试样品,该药物在经过了醇提以及煎煮等不同的处理之后是,对其提取物之中所含有的有机氯农药残留溶出量进行测定,通过该措施,来我国中药药材之中残留农药处理研究工作提供科学合理的研究依据。 一、仪器与试荆 1.仪器。Agilent(6890N型)气相色谱仪(配备63Ni电子捕获检测器)、DB-1701石英毛细管柱(美国Agilent公司);索氏提取装置;回流装置,实验室组装;NE-1真空旋转浓缩仪(Eyela日本);离心机(丹东,82-1);电子分析天平(sartorius);HH-Z2水浴锅;电热套(河北新兴电器厂);群力TDGC-1调压器(北京调压器厂)。 2.试剂、材料。丙酮、石油醚、浓硫酸、乙醇均为北京化工厂分析纯,提取用水均为双蒸水。 农药标准品:六六六(Benzene Hexachloride,BHC),包括a -BHC ,p-BHC,y-BHC,S-BHC四种异构体;滴滴涕(dichloro-diphenyl-trichloro ethane,DDT),包括p,p'-DDE,p,p'-DDD,p,p'-DDT, o,p'-DDT四种同系物;五氛硝基苯;四氯硝基苯;七氯;环氧七氯;抓丹;艾氏剂;硫丹,包括a一硫丹、p一硫丹两种异构体,均购自sigma公司,纯度 98%。配制成0.02p,g-mL-,的农药标准品。 在该试验之中,所使用的所有人参提取药材,都是在大量的测试样品之中,选择具有农药残留量最高的药品来进行的测试,同时,所选择的试验药材之中所含有的农药,几乎已经包含了所有可能被检测出来的不同种类的农药。 二、方法与结果 1.三种有效成分提取工艺 (1)水煎。精密称取充分混匀后的人参样品l0g,置于圆底烧瓶中,100mL蒸馏水浸泡半小时,首煎30min先武火煎沸腾,再改用文火保持沸腾状态),倒出首煎药汤。待稍冷却,加人60mL蒸馏水,复煎30min,方法同首煎。倒出复煎药汤。合并两次药汤,即得水煎药汤,此工艺过程为模仿通常的中药汤剂的煎煮过程。 (2)95%醉提。精密称取充分混匀后的人参样品Sg,加人SOmL95%乙醇,在800℃水浴锅中回流提取1h,倒出首提药汤。待稍冷却,加人30mL95%乙醇,回流1h0倒出复提药汤。合并两次药汤,即得95%醇提药汤。 (3)50%醉提。精密称取充分混匀后的人参样品Sg,加入SOmL50%乙醇,在800℃水浴锅中回流1h,倒出首提药汤。待稍冷却,加人30mL50%乙醇,回流1h。倒出复提药汤。合并两次药汤,即得50%醇提药汤。 2.有机氛农药含量测定 (1)色谱条件。DB-1701石英毛细管柱(30mx0.32mmx0.25wm,Agilent公司),载气为高纯氮气(纯度 99.999%),流速1.2mlJmin。进样口温度2000 ℃,进样口恒压8.即si,检测器温度3000℃,不分流方式。柱升温程序:初始温度为100℃,以250℃/min升至1900℃后,保持1min,以30℃/min升至2200℃后,保持2min,以100℃/min升至2700℃后,保持l0min。出峰时间为32.4min0进样量1wL,外标法定量,不分流进样。 三、讨论 在中药药材之中所出现的农药残留超标过量的情况下,有相当一部分研究学者针对中药药材农药残留量进行了大量的研究,但是针对经过提取之后的萃取成分所具有的农药残留量却没有进行针对性的研究。本篇文章主要是对药材在实际制药提取过程中的各个工序进行模拟,依据模拟所提出去的活性物质有机氯农药的含量,来对溶出率进行阐述,并且得出了以下几个方面结论。 在对中药药材进行提取的过程中,所使用的提取方式不同,其有机氯农药残留的溶出率也有着极大的不同,例如在使用乙醇提取法的过程中,其有机氯农药经过处理之后,拥有的溶出率较高,并且溶出率的提高是随着提取过程中的乙醇浓度的不断提升而提升,实现这一效果的主要原理就是由于有机氯农药能够充分溶解在极性数值较小的溶剂之中。并且从大量的研究结果来看,有机氯农药自身所具有的溶出率,在随着药材的增加而持续不断的提升。但是在实际操作的过程中,依据大量的档案记录情况来看,有机氯在乙醇影响之下所产生的实际结果,事实上和实验室所得到的结果有着一定的差距。在进行全面分析的过程中,可以明显的发现以下几个方面的原因:文献之中所存在的溶解程度,事实上都是在完全常温的状态之下来进行相应检测并且计算得出的,而在本文对有机氯溶出率进行模拟实验的过程中,其实验过程中所采用的模拟工艺条件是使用的800℃水浴,而在这一过程中,有机农药所呈现出来的溶出率是随着温度的提升而不断的提高;本次实验的过程中,其人参药材之中所包含的有机氯农药所具有的含量,达到了PPB的级别,但是在150ML的乙醇之中所呈现出来的溶解程度,却远远没有达到一个完全饱和的状态下;有机氯农药之中所包含的大量有效成分,在实际溶出的过程中,起到了极其重要的协同性效果,也就是说,只有有效成分的存在,才能够促使有机氯农药能够更好的溶出。 即便是使用完全相同的提取工艺,其中所存在的不同有机氯农业,也同样会直接呈现出不同状态的溶出率。导致这一现象出现的主要原因就是由于其中的有机氯农药所具有的性质,直接影响到了具体的试验结果。根据上文的试验结果来看,其中所包含的有机氯农药溶出率排序,由低到高的顺序主要为:BHC 结语 综上所述,依据本篇文章的实验理论,能够通过试验的结果来得出:在对如果更高的提取药材之中所存在的有效成分进行更高效提取的过程中,务必要针对药材的溶出率降低进行全面深入的研究,此外,还应当尽可能的减少有机溶剂在这一过程中的所进行的提取操作,而直接使用水提的方式来对药材之中所存在的活性成分进行提取。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析和探讨 【摘要】进入二十一世纪以来,在我国经济体系飞速发展的情况下,各个行业领域都得到了极大的发展。尤其是在我国的药品制造行业发展中,高科技技术的应用,促使我国的制药生产力得到了极大的提升。但是就我国的中药领域制药技术所呈现出来的现状观察来看,其中还存在着大量的问题没有加以解决,如果说这类问题无法加以解决,那么就必然会导致中药制药发展出现错误。本篇文章主要针对高新技术在中药制药领域之中的应用进行了全面详细的分析和探讨,以期为我国的重要制药领域发展作出贡献。 【关键词】高新技术;中药制药;领域;分析 在中药的制药领域中,从理论上来说,利用高新技术来进行生产,能够使得生产能力和质量都得到极大的提升,尤其是提升中药制药的高效性,高新技术能够起到良好的稳定、可靠性作用。同时,在实际利用高新技术的过程中,务必要对其中所涉及到的各方面技术加以改造,从而促使技术能够更加适合中药的制药生产。下文主要针对高新技术在中药制药领域之中的应用进行了全面详细的分析和探讨。 一、高新技术在中药制药工程中的应用与分析 1.泡制全浸润工艺与装备 中药制剂实际生产的过程中,主要是将中药进行清晰、切片、制造等几个繁杂的工序处理之后,再将其制造成为相应的药片,通过该方式进行生产的制剂可以直接使用在临床疾病的治疗过程中。而在中药制剂的制造加工过程中,所涉及到的最为重要的侵润工序,便是其中所涉及到的极为重要的环节,其侵润的具体时间不能够过长,也不能过短,要根据不同药材的特性进行把握。如果说应用高新技术来投入到重要制剂之中进行生产,其高新技术能够直接依据不同药材的不同特性、药性、部位等来对侵润的具体时间、温度进行调控。 2.动态提取技术 在中药的制药生产领域之中,药物的提纯技术,可以说是关乎药品质量高低的一个关键操作环节。就目前来说,我国使用极为广泛的技术便是利用水、乙醇的方式来进行沉降提纯,但是这类生产方式从目前的行业领域上来说,其设备较为落后,药物实际的提纯效率极低。而为了能够使得中药制药领域发展能够得到提升,使得提纯的成分和效率能够更加的充分,就必须要最大化的对药材本身进行利用,就必须要针对制药过程中所使用的相关技术进行提升结合,避免技术过于落后。动态提取技术技术在实际应用的过程中,实际上就指在进行提取的过程中,添加入适量的药材,同时采用机械化的方式来应用循环技术,这不仅能够切实有效的提升药物液体之中所存在的溶解程度,还能够在进行动态处理的过程中保持药物浓度差在一个合理的范围之内,从而最大限度的提升药物所具有的溶出效率。 3.仿生技术 仿生技术是从生物学上借鉴而来的一项技术,主要是指从生物药剂学的基础上,模拟药物在人体环境下经过整个身体机能的运作原理,将药物研究和分子技术的药物研究相结合,为药物服用后经过人体消化道和胃部给药的重要制剂设计开发的一种新的药物提纯的生产工艺。其基本原理是根据中药制剂在不同的酸碱环境不同的溶解度为标准,在一定的酸性环境下对其药物成分进行提纯,然后在用一定碱性的水溶液进行中和提纯,选着最佳的酸碱值,借用其他的提纯方法和辅助条件实现药物的提取。 4.生物酶技术 与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质。 二、中药制剂应用高新技术应注意的问题 1.理论与实践相结合研究重要处方中的重要活性成分、部位或药物配比的关系 从一种中药之中,能够极为明显的发现其中所存在的重要部分以及所包含的活性成分,通过这一方式来确认药物自身所具有的重要性,是极为关键的环节。但是要对所有中药材所具有的成分、用药部分进行量效的确认,是医学研究过程中,必须要加以重视的一个问题。由于这方面的研究和涉及到的理论体系对于中药的制药发展来说,有着重大的联系,所以,我国目前在对中药自身的药性成分以及药味等方面进行研究的过程中,都是直接利用辩证的形式来对药物资源的应用途径进行分析,但是却没有专门针对各个不同药物之间所存在的量效进行切实的研究。因此,中药制剂在发展的过程中,务必要采取实验与理论相结合的方式,并且要在我国传统的中药处方以及医学理论上来进行发展研究。 2.中药产品的内在质量和技术含量是至关重要的问题 切实有效的解决这一问题的主要方式,就是对药物提取的过程中对所涉及到的各项标准进行强化、完善。就目前来说,我国在中药制药领域之中,极易出现的农药超标、中药制剂超标、中药生产效率控制等方面的现象,已经得到了极大的改善,也正是这方面的改善工作,才使得我国的中药制药生产得到了提升。但是仍然还存在着尚待解决的问题。中药制剂的质量可控的重点工作就是中药处方各中药制剂的药性如何确定、如何检测,除了采用指纹图谱技术之外还需要我们研究更为实用的新技术。农药残留问题和重金属超标问题应该从药材的种植源头抓起,中药制剂的理化性质包括溶解率、缓释等问题的改进和药物易吸湿、霉变的稳定性问题必须依靠先进的技术和可靠的设备得以改变。对于中药制剂在药性的最大化保留和药物性质的稳定问题上应尽量采用新技术和新设备进行生产,而固体制剂应该改变以往的传统的生产模式,同样应该采用高新技术和先进的生产设备,例如新制粒技术、包衣技术、固体分散技术、包合物技术、包囊技术等。 3.应用现代检测技术控制中药质量在当前的中药制药领域中 为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平,大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的,在未来应采用更加先进的高新技术,例如薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。 三、结语 综上所述,在中药制药领域飞速发展的的过程中,其高新技术、设备的应用范围还会持续不断的扩大。而中药只要领域之中所使用的各方面技术,能够对于中药制剂的生产提供更高的生产效率以及质量,这对于中药制剂的繁荣发展来说,有着极其重要的作用。 中药制药论文:中药制药现代化和中药药剂学的发展讨论 【摘要】 中药作为中华民族优秀的文明成果, 造福了千千万万华夏儿女。在我国医药大发展的背景下, 中药制药的现代化和中药药剂学的发展也日益受到瞩目。中药制药现代化是中药实现现代化发展的重要基础和前提, 只有从生产工艺、中药原材料、中药药剂的剂型、中药制剂的现代化质量标准等上面着手, 多管齐下, 才能真正使得中药能够在最大效益上造福于人类。本文简述中药制药现代化和中药药剂学的发展历程, 争取能够为中药现代化发展提供参考。 【关键词】 中药制剂;中药制药现代化;中药药剂学;发展 中医中药是中华民族源远流长的文明成果, 也是医药学的重要组成部分。在我国发展史上, 中医中药为人们的健康和国家的发展做出了显著的贡献。而多年来, 由于中药对某些疾病所起到的特殊的治疗或缓解作用, 使得中药愈来愈受到世界范围内的医药专家的关注。尽管我国有着很丰富的道地药材, 但是由于我国中药制剂生产工艺、生产设备等方面的制约, 使得我国中药现代化水平还有待提高。如何在纷乱复杂的医药市场上, 抓住机遇, 稳中求进, 既能大力发展我国中药事业, 又能提升我国中药制剂的研发水平, 成为中药制剂现代化发展亟需解决的问题。 1 我国中药制药现代化和中药药剂学发展概述 “中药现代化”这个概念是1996年正式提出的, 经过十几年的发展, 中药现代化已经成为国家产业之一。中药现代化是指凭借传统中药的优势, 应用现代化的科技手段, 按照国际普遍认同的质量标准对中药进行研发、生产和使用, 以满足现代化的医药需求。中药现代化包括中药基础研究的现代化和中药制药的现代化[1]。这次主要探究的是中药制药的现代化, 而中药制药现代化的基础是中药生产的现代化, 核心是中药制剂的现代化。我国虽然有着很多道地药材, 但是随着环境污染和资源的不可持续利用, 我国药材目前存在着重金属含量超标、农药残留较大、资源量减少等诸多问题, 严重阻碍了我国中药的国际化发展。 中药制药现代化的发展也不能忽视中药制剂的现代化发展, 中药制剂与化学药制剂的单方药不同, 中药制剂多为复方制剂, 所用原料的成分极为复杂, 君臣佐使共同作用, 其中存在很多无用成分以及药物辅料淀粉等。这也使得中药制剂的毒副作用不明确, 增加了药物制剂质量控制的难度。我国中药制剂中较为普遍的是中成药, 并且其应用范围广、经济效益高, 易被人们接受, 尽管如此, 我国中药制剂中仍然存在许多问题, 比如生产工艺有待改进, 中成药质量标准不够明确, 中药剂型种类有待扩充等。为此, 增强我国中药研发生产中药物的提取和分离纯化技术, 能够有效的改善我国中药制剂水平的落后情况, 并且只有综合实现中药辅料、中药生产技术、中药质量标准、中药剂型的同时现代化才能最大程度上的实现中药制药现代化。 2 国外中药现代化发展概述 2. 1 德国中药发展概述 德国生物药手册中有40%左右的药物都是由植物原料制成的, 且73%的德国人使用过或者正在使用植物药物。大多数德国人在解决感冒、滋补和心血管疾病时会采用植物药物, 而这种用药环境极大地促进了德国植物药的发展, 德国很多现代药学研究方法和技术在世界上处于领先地位[2]。另外, 德国在植物药的生产方面也位列世界前列, 是全世界众多国家中上市植物药品种最多的国家之一。我国众多进口的“洋中药”种类中, 1/3以上都是来自德国, 并且在我国中药市场上有着较强的竞争力。 2. 2 美国中药发展概述 早些年, 由于美国食品与药品监督管理局要求药品的化学成分必须是成分明确的, 申请入境的复方制剂要阐述清楚每种化学成分的药理药效学作用, 并解释清楚他们之间的相互作用以及毒理学作用。而中药制剂大多成分复杂, 并且很难清楚明了的解释清楚其作用机理。为此, 中药及其制剂在美国的发展较为缓慢。从2004年开始, 随着《植物药研制指导原则》的, 美国逐渐允许具有多种化学成分的中药也可以作为药物, 但是必须保证其有效性和安全性。美国对于植物药的研发大多是由化学家进行, 主要是从植物药中分离各种成分, 找寻新的化合物结构以作进一步研究[3]。而美国生产的植物药品种大多是单方药, 一般以胶囊或片剂为主要剂型。 2. 3 日本中药发展概述 汉方是我国传统医药在日本的本土化结果, 并随着日本药学发展已经在日本形成了独特的体系。截至目前, 日本已经拥有900余种汉方药, 其份额在国际植物药市场上的占有率高达80%。虽然日本汉方药与我国中药的起源相同, 但是日本汉方药更注重对药物的稳定性、安全性和有效性进行研究, 为了提升对汉方药质量的高效控制, 汉方药制剂以颗粒剂和浸出物制剂为主[4]。另外, 由于汉方制剂大多数有明确的标准、药理研究及临床功效数据等, 所以在美国等国家的上市畅通无阻。这些原因都使得日本的汉方药成为我国中药的强大竞争对手。 3 中药在未来的发展前景 随着科学技术的发展和人们生活水平的提高, 人们对于药品的消费理念也会逐渐改善, 从对治疗疾病的需求型逐渐过渡到预防疾病的保健型。在世界药品市场上, 化学药、生物药和植物药三方鼎立, 药物种类处于多元发展的状态, 但是由于化学药具有明显的毒副作用, 这使得越来越多的人倾向使用天然药物或者绿色药物来治疗疾病或者预防保健[5], 这无疑给天然产物中草药的发展带来了新的契机。另外, 从2009年我国实施新医改以来, 我国医药市场逐步扩充, 并且政府对中医药职业的扶持力度也在逐渐加大, 中西医并重发展将成为未来医药发展的主题。在如此良好的环境下, 更应该大力发展我国中医药事业, 促进我国中药体制改革, 逐步提升我国中药企业的生产技术水平, 淘汰那些已经陈旧腐化的中医药管理制度, 健全中药质量控制标准, 以促进我国中药事业的蓬勃发展。 4 小结 中药作为我国医药发展中的重要组成部分, 为提升我国国民的身体健康水平发挥了巨大的作用。而实现中药制药的现代化将会更加促进我国中药行业的国际化发展, 增强我国中药的国际竞争能力。只有继承与创新并举, 把传统中药的优势和特色与现代化的生产工艺和质量控制标准相结合, 才能促进我国医药事业的蓬勃发展。 中药制药论文:中药制药专业人才培养模式与药都经济发展 摘 要: 随着中医药科技的不断发展,中医药产品在“绿色、环保、健康、自然”的呼声中再次受到全世界的高度关注,中医药产品有着广阔的发展空间。在世界药品市场上,中药材、中药制剂的需求量与日俱增,其中植物药(包括天然植物药和人工种植植物药)市场份额达到近300亿美元。然而,目前国际许多国家已经出现多种研究植物药的新思路,尤以日本、美国及部分欧洲国家为首,他们采用了最新的科学技术以及方法使得中药品在生产、质量控制等方面,处在了世界先进水平。 关键词: 中药专业;人才培养;本溪药都;地方经济 1 前言 随着中医药科技的不断发展,中医药产品在“绿色、环保、健康、自然”的呼声中再次受到全世界的高度关注,中医药产品有着广阔的发展空间。在世界药品市场上,中药材、中药制剂的需求量与日俱增,其中植物药(包括天然植物药和人工种植植物药)市场份额达到近300亿美元。然而,目前国际许多国家已经出现多种研究植物药的新思路,尤以日本、美国及部分欧洲国家为首,他们采用了最新的科学技术以及方法使得中药品在生产、质量控制等方面,处在了世界先进水平。但是,作为中药生产的故乡――中国,中药的出口情况不容乐观,出口份额相当低,且多为原料药,以低端产品为主。更加严峻是其他国家研制、开发的中医药产品已经进入我国市场,并走向世界市场,甚至在我国申请专利,这是对有着悠久中医药发展历史的我国的中医药产业的巨大挑战。面对日趋严峻而激烈的中医药市场的竞争,我国研制、开发现代新中药及生物医药产业已是迫不及待。但我国现阶段以中医药理论与技能为基础的中药制药人才及生物制药人才极度匮乏。基于此,结合本溪药都经济开发区开设以中医、中药为背景的具有中医药特色的中药制药及生物制药专业是非常必要。 2 中药制药生物制药专业的性质与产学结合 以中医药知识为基础,以现代先进的科学基本理论为指导的,具有中医药特色的中药制药及生物制药专业,以中药制药及生物制药为主要发展方向,在中职学生层面,专业设置应主要以培养适合药品生产企业需要的岗位操作工及岗位质量检查员为主要目标。中药制药及生物制药专业应分别将中药制药、生物制药领域中的先进设备结构、设备操作方法、设备操作过程中常见的问题、生产过程中的产品检验及岗位质量检查员各岗位检查项目作为课程设置的主要内容,以解决中药及生物药生产过程中的出现的问题和实施GMP生产操作。其目的是要求学生掌握扎实的中医药学、生物学、中药制剂技术、生物药制剂技术等多方面的专业知识,各种药品生产设备的操作,解决生产过程中出现的问题,以及药品生产过程中的药品质量控制。结合我校的的优势与药都企业建立长期可靠的产学交流。使学生将所学的技能更适合企业工作的需要。 3 培养模式的探索 制药的相关专业在我国部分高校及部分中职院校有所开设,但大多数院校主要注重于化学药品生产的研究,与以中医药理论为基础的中药制药及生物制药专业,在培养方向及学生所掌握的知识技能上有一定的差别。虽然各院校开设的课程主要注重于化学药专业知识的培养,但在学科建设上还是有很多值得借鉴之处的,为我校中药制药及生物制药专业人才培养模式的研究提供了参考。 对于中职院校来讲具有中医药基础的制药方面专业人才,中医药理论知识和实际动手操作能力都是其必须具备的能力。实际动手操作能力在人才培养过程中主要是通过实验、实训、工厂实习、技能大赛,毕业设计来进行培训的。一般的培养模式是在开设专业课的时候开设这一门专业课的相关实验、实训课,对理论课讲解的知识点、原理、方法等进行验证和巩固。 学生们在实验、实训室学习的条件毕竟是有限的,而且其规模也难以与工厂相比。在实践教学中,学生们在药品生产企业进行实习,工厂实习虽然很辛苦,但是学生们还是很认真刻苦,并且学习兴趣高于在校学习。学生们普遍认为,通过在药品生产企业的实习,加深了对专业的理解,使自己所应该掌握的专业技能更加熟练,能够适应将来的正式生产工作。 我校是中等职业技术学校,以培养学生动手实践能力为主。在专业设置上,本校的中药制药专业是本溪市第一个以中医药基础为背景的制药专业。专业已于1996年招生,目前在校学生近500人。专业开设至今,在校领导的关怀及相关老师的努力下,教学改革工作有了一定的积累,并取得相当大的成绩。对专业人才培养模式的研究与实施将会培养更多优秀的具有中医药特色的制药人才。对解决本溪药都地方药品生产企业生产人员,特别是具有中医药基础知识的技术工人匮乏,具有的现实意义和社会意义。将能更好地促进本溪市地方经济的发展,为辽宁省甚至全国的中医药企业提供后备人才力量。 4 结语 我认为在课程设置上,应加大中职学生实际动手操作能力的培养,制订相对完善的教学计划,进行针对性较强的具有中药特色的中药制药及生物制药专业药品生产技能人才培养。在教学方式上,应加强校企合作,实现资源共享,优势互补,提高教学质量,共同培养具有中医药基础的合格学生。尽可能安排学生到制药企业车间参观学习,增强学生感性认识,激发学生自主学习。在实践环节中,要实验、实训室相结合,实训室、工厂实习相结合,力求培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析和探讨 摘 要:在现代化社会经济发展中,我国医药行业更加重视制药的质量和效率,尤其是中医制药的安全性。随着科学技术不断进步,许多高新技术和设备层出不穷,为我国重要制药领域带来了新的发展机遇,对提高了社会生产力、促进我国经济增长具有不可或缺的意义。在中药制药领域中应用高新技术,不仅能提高制药效率,还能确保药品的安全性。因此在中药制药中,应采用合理的高新技术,促进我国中药制药行业的健康发展。 关键词:高新技术;中药制药领域;应用分析 1 引言 就目前我国中药制药行业来讲,由于制药工艺、方法和模式落后,难以适应于当今社会经济以及该行业的发展,难以确保中药药品的质量和安全。为提高中药制药的质量和效率,采用先进的制药技术和设备,提升制药企业的生产效益和效率,实现中药制药的智能化和自动化控制,从而更好的顺应现代化医药事业的建设要求。但是由于传统制药思想观念、技术水平的制约,导致在采用高新技术制药过程存在一些问题,制约了中药制药质量和水平的提升。因此制药企业应加大对高新技术在中药制药领域应用的研究力度,使其更好的适应于制药生产过程,切实提高中药制药的效率和质量。 2 高新技术在中药制药领域应用的分析 2.1 泡制全浸润工艺和装备 近年来,人们越来越重视中药制药的发展,对中药制药的效率和质量提出了更好的要求。在中药制药生产中,采用泡制全浸润工艺和装备进行生产,通过中药清洗、切片、制造等生产工序,最终制造成相应的药片。在该方式下生产出来的制剂可以直接应用于治疗临床疾病中。浸润工序作为中药制剂制造过程中最重要的工序,在整个制药过程中发挥着巨大的作用,往往浸润时间的长短直接影响着最终制剂的治疗功效。因此浸润的实践不宜过长和过短,需要根据药材的实际特性进行设置。那么将高新技术应用与中药制药领域中,高新技术能根据药材的不同特性、药性等对浸润时间和温度进行掌控,从而确保最终制剂最大化治疗功效。 2.2 动态提取技术 在中药制药生产过程中,药物的提纯技术直接关系着最终生产药品的质量和功效。目前我国制药企业在中药制药过程中,普遍使用的药物提纯技术是通过乙醇、水的沉降方式进行提纯。但是该方式提纯设备落后,药物提纯效率和质量十分低,已经无法满足现代化中药制药行业的发展。为确保药物提纯成分和效率更加充分,就必须对药材进行充分利用,采用先进的药物提纯技术,避免因技术落后降低药物提纯效率。将动态提取技术应用于中药制药领域中,在药物提取过程中适当添加药材,采用机械化方式来应用循环技术,在提高药物液体溶解度的同时,将处于动态处理过程的药物浓度控制在合理的范围内,最大程度提高药物的溶出效率。 2.3 仿生技术 基于生物学药剂学基础,将仿生技术应用于中药制药领域中,通过模拟药物在人体环境中对整个身体机能运作的影响,与分子技术药物研究相结合,在药物服用后经过人体消化管和胃部给药的重要制剂基础上,开发出一种新的药物提纯生产工艺。该生产工艺是根据不同酸碱环境中,中药制剂溶解度不同的标准,在特定的碱性水溶液中进行中和提纯,在特定酸性环境中提纯药物成分,从而确保仿生技术在中药制药生产过程中的最佳酸碱值,从而确保生产的药品是符合多数人身体运行机理的,且不会对其造成其他有害影响的。仿生技术的应用大大提升了药材的利用率,促进了中药制药生产质量和水平的提高,从而保障中药制药企业最大化经济效益。 2.4 生物酶技术 生物酶技术是基于生物工程技术的酶工程进行中药提取的。生物酶是一种特殊的催化剂,其具有一定的高效性和科学性,多数酶的主要成分是蛋白质,这也是采用生物酶技术的优点所在。在植物中药制药中采用生物酶技术,在生物酶的作用下将其溶解出来,并依靠酶运输在细胞内发挥出药物有效成分的最大功效。同时中药材在提取后往往含有一定的杂质,比如蛋白质、多糖等,这种物质在生物酶的催化作用下都会被降解并挥发出去,提高了药物的纯度。由于中药材涉及到诸多领域,如动物、植物以及矿物质等,加上生物酶具有专一性,在采用生物酶技术进行提取时,应注意选择合适的生物酶种类,有利于提高中药制药的效率和精度,促进我国中药制药行业健康发展。 3 高新技术在中药制药应用中应注意的问题 3.1 理论和实践结合研究处方中药物之间的配比关系 对中药进行分析,可以发现其中存在的重要部分和所包含的活性成分,确定药物自身所具备的功效和治疗重要性,是非常关键的。在中药制药过程中,确定所有中药材具有的成分、用药部分,是目前医学研究中比较重要的问题,对整个中药制药理论体系及其发展具有深远的意义。但目前我国在这方面的研究,主要是利用辩证形式对药物资源应用进行分析,忽视了不同药物之间的量效的研究,针对这些发展瓶颈,采用理论和实践结合的方式,基于我国传统中药处方和医学理论展开研究,有利于推进我国高新技术在中药制药中的高效应用。 3.2 中药产品内在质量和技术含量的问题 在我国中药制药领域中,时常出现农药超标、中药制剂超标等现象,不仅影响了植物和动物的生长健康,还可能造成环境破坏,阻碍中药制药行业的发展。为切实解决中药产品内在质量和技术含量的问题,就必须不断完善药物提取中所涉及到的各项标准,从而提高我国中药制药的效率和质量。在中药制剂质量控制中,如何有效的检测处方中各中药制剂的药性,应采用先进的技术和设备,比如农药残留和重金属超标问题,需要依靠先进的技术和设备对中药材的理化性质进行检测,并有效的改变中药制剂的溶解率以及缓率等问题。 4 结束语 在科学技术飞速发展和进步的今天,我国中药制药行业涌现出了一些高新技术,在提高制药效率的同时,确保了药品的质量和安全。但在高新技术应用过程中,由于一些因素的干扰,导致制药过程存在一定的问题,制药企业应不断完善中药制药的相关标准和规范,加大高新技术的应用力度,从而促进中药制药水平更上一层楼,促进我国医药行业健康发展。 中药制药论文:以就业为导向的中药制药方向实验教学体系构建与实践 中药制药方向是北京城市学院中药学专业的一个方向,旨在为制药企业、科研院所、药品检验等部门培养从事中药制剂生产、中药质量分析与检测等工作的应用型人才。自开办此方向以来,学院一直致力于根据学生知识结构、能力与特点,培养适应中药制药领域人才需求的应用型专业人才。为更好地适应岗位需求,在实验教学体系的建设中,经过丰富的调研,构建了以就业为导向的中药制药方向的实验教学体系。 中药制药方向特色实验教学体系的构建 1.实验教学体系构建的总体思路 实验教学是整个教学体系中重要的组成部分,如何构建实验教学体系,建设一个什么样的实验教学体系,起着举足轻重的作用。中药学专业具有较强的学科综合性、技能实践性的特点[1],基于此,我们在构建实验教学体系时,立足于基础实验技术和专业实验能力的巩固与提高,协同创新思维和能力的培养。以“发展个性、因材施教”为基本原则,以“分层培养、启发创新”为基本教学思路,从人才培养目标和知识运用能力出发,设计构建学生在大学期间的整体实验教学体系,使培养的学生具备扎实的实验基本功、过硬的专业实验能力,具有创新意识和良好的团队协作能力。其具体思路如下: 一是实验教学体系整体性原则。中药制药方向传统的实验课程在内容设置上往往强调与理论课程的相应性,注重每门课程的独立完善与改革,从而造成教学内容重复、缺乏系统性及实验室资源浪费等问题。因此,在进行实验教学体系构建研究时,首先要系统地建设实验教学内容,理顺实验课程体系[2],改变过于与理论教学相应的状况,以中药学系统的整体功能为出发点确定各门实验课程的知识结构及相互之间的有机联系。根据学科的交叉性、相关性,将学生在校期间的实验课程作为一个整体进行统筹规划,调整实验内容,按多层次、循序渐进、开放式的思路,构建实验教学体系,从而发挥系统功能效应。 二是分层次、递进性、多样化教学模式。中药制药方向实验课程体系以应用性实践能力培养为核心,构建了基本技能、专业技能(包括专业基本技能和专业核心技能)、创新性训练三大模块。具体实验项目的设置划分为验证型、综合设计型、创新型三个层次。其中基本技能侧重实验基本操作,以验证性实验项目为主;专业技能注重专业技术的巩固与应用,以综合性设计性项目为主;创新性训练模块注重强调应用性教学、创新和新技术的应用,以设计性项目为主,培养学生的综合实践能力和创新思维。 实验教学体系的教学模式按上述实验内容层次划分,进行“递进式”的多样化教学。通过循序渐进地培养学生的基本技能、专业技能和创新意识能力,利于对不同层次学生开展针对性的培养,以满足不同层次的人才培养需求,创建多样化的培养模式。 三是依托实验中心优势资源,共享基础训练平台。中药制药方向依托的实验教学中心―中药与生物技术实验教学中心是北京市实验示范中心,拥有丰富的学科交叉和开放型团队的协作条件。实验中心通过科学整合原有的各个功能独立的实验室资源,构建了学生基本技能训练平台、化学基本技能训练平台和生命科学基本技能训练平台,满足了不同专业的实验训练需求,强化了各专业的基础实验教学。 中药制药方向通过充分利用实验中心各项训练平台、学科交叉与开放型团队的协作条件,在共性素质教育与能力培养的同时,科学合理地构筑专业核心实验课程体系,内容与结构设计反映了知识链、能力序列、学生层次的系统构思[3]。 四是实验室开放与学生创新训练、应用相结合。实验室平台是大学生创新训练的肥沃土壤,充分利用实验室开放条件,鼓励学生到开放实验室从事创新活动或开放性实验训练,提升学生实验技能与综合运用能力,培养创新意识,营造创新氛围,使学生在创新的环境中发挥自己的聪明才智。 2.中药制药方向实验教学体系的构建 以中药材、中药饮片和中成药质量检测等领域的知识、技术运用为核心,对中药制药方向实验课程设置进行一体化设计,对实验教学内容进行整合和优化,构建中药制药方向实验教学体系。(见下图) 图: 中药制药方向实验教学体系 其中,基本技能模块实验课程的开设,依托实验中心构建的基本技能训练平台和化学基本技能训练平台。基本技能训练平台主要训练学生显微镜技术、溶液配制、玻璃仪器洗涤使用、称量及实验室安全的训练内容,以实验中心所有实验室开放的形式,在一年级本、专科新生中进行。通过训练使学生所掌握的基本技能达到整齐划一,为进入下一轮的化学基本技能训练做好充足的准备。化学基本技能训练平台是将“无机化学”“分析化学”“有机化学”三门实验课程的教学重点与特色进行有机整合,作为基本验证层次 ,重新编写《化学基本技能训练》。面向生物技术、食品质量检测技术、中药学和药学专业开设的化学实验平台训练。 专业技能模块实验课程的设置,强调以就业岗位为导向,突出中药材、中药饮片、中成药质量检测技能。该模块按实验技能循序渐进设置有专业基本技能模块和专业核心技能模块两部分。其中专业基本技能模块依托实验中心开设的生命科学基本技能训练平台,该训练平台是拟合生物技术、中药学、食品检验技术专业的基础实验项目,以专业共性基础与个性基础相结合设置实验项目,以各专业共性项目为主,个性项目为辅,多为验证性实验,少为综合性实验项目。各专业在必修共性项目和专业个性项目的基础上,可以选修其它专业的个性项目,拓宽思路与视野。中药制药方向依托此平台开设了其中与药用植物学、微生物学、药理学、中药药理学、解剖生理学、仪器分析相关的训练项目及专业拓宽项目。突出使学生掌握中药显微技术、植物形态鉴别方法、仪器分析技术、微生物检验技术、中药药理实验技能,同时开拓了视野与思路。专业核心技能模块设置了“中药化学实验”“中药鉴定学实验”“中药药剂学实验”“中药质量检测技术”和“中药学综合性实验”课程。其中,“中药学综合性实验”课程是在前四个核心实验课程的基础上,为强化学生的实验教学环节,使学生能够掌握中药学实验的系统性、整体性理念,以实际应用为着眼点设计,将各门课程有机地联系起来设置的综合设计性实验课程。 创新性训练模块是为提高学生创新意识,对学有余力的学生开设的创新性实训项目。此项目的开设方式主要是以学生申请大学生创新性训练项目或参加教师主持的应用型研究等项目为主展开训练,培养学生实验技能的综合运用和创新意识。 如上所述,中药制药方向构建了由基本技能模块、专业技能模块(专业基本技能模块和专业核心技能)、创新性训练模块组成的,具有完整性、循序渐进性,有机结合、统筹协调的实验教学体系。 实验教学体系设置和运行的关键环节 实验课程体系中核心专业技能模块作为专业实验技能与能力运用的核心,在整个实验体系的设置与运行中是关键环节,对学生核心实验技能培养成败起着至关重要的作用。因此,如何科学有效地设计专业核心实验课程的实验项目并实施实验教学是重中之重。 根据中药化学、中药鉴定学、中药药剂学、中药质量检测技术核心实验课程学科教学内容特点,在实验项目的选择、建设上,注重典型性、特色性,突出学科特点。将基本技能层次、技能强化层次、综合设计层次教学内容进行有机整合,使同一系统的实验技能顺畅衔接,保证学科知识与方法的系统性、完整性及层次性。同时,打破以课程为单位组织进行的实验教学,有效地避免各课程开出的部分实验教学内容的重复性。从而激发学生兴趣,提高学生对所学专业知识的理解和实验技术的掌握。 另外,中药学综合性实验课程以中药材、中药饮片、中成药质量检测为核心,按照中药学应用型实验研究思路,选择了一些典型性的实验项目。例如,复方黄连素片、冠心丹参滴丸、山楂总黄酮分散片等,以《中国药典》为指导,建设了将各门实验课程联系起来的,模拟中药材质量检测、中药制剂制备与质量检测、药效评价的综合性设计性实验,构建了中药制药方向的特色实验教学“流水线”。 中药制药方向实验教学体系的特色与优势 1.形成特色实验教学培养体系 围绕中药生产、质量检测和应用的实践,在实验教学中通过基本技能模块―专业技能模块―创新性训练模块3个阶段的实验技能训练,巩固了学生实验基本技能,提高了其分析问题、解决问题的能力。逐步形成了基础实验、专业基本实验、核心技能实验、强化技能与思维形成的实验有机结合,循序渐进、统筹协调的实验教学体系。 2.多学科协作培养学生实验能力 充分利用实验中心学科门类齐全的优势,依托实验中心构建的各类训练平台,培养了学生扎实的实验基本功、拓宽了学生的视野。同时,也为专业核心实验技能的开展奠定了技术基础,提供了丰富的师资力量。 3.实施开放式实验教学 选择性的为中药制药方向的学生开设设计性综合应用型实验,并以实验室开放的形式实施,打破了实验课程课时的限制和“填鸭式”教学形式。在实验实施中,学生自主拟题设计并实施实验方案。在实验实施过程中,仪器的准备、试剂的配制、实验步骤的操作、实验结果的分析以及解决实验过程中出现的问题等均由学生负责,指导教师给予必要的指导。通过这种专业实验课的开放式实验教学,为中药制药方向的学生提供了一个专业互动的平台,使学生在实践中进一步深刻的理解理论知识,增强实验技能,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,调动了学生的积极性和主动性,使学生受益匪浅,为学生就业奠定了坚实的基础。 实践效果 中药制药方向实验教学体系经过近两年的初步教学实践,激发了学生学习的主动性和积极性,实验教学效果明显得到提高,成绩显而易见。 一是实验教学体系从根本上解决了学生刚刚入学时实验基础参差不齐,学习比较被动、学习兴趣不高的问题。扎实了学生的基本实验技能,在专业核心实验课程中锻炼了学生独立实验能力和分析问题、解决问题的能力,使学生具备了较强的动手能力,感到身心轻松,游刃有余。 二是在有机结合、循序渐进、统筹协调的实验教学体系中,学生通过基础实验技能、专业基本技能、专业核心技能、创新思维的训练,能够很快胜任相应领域的工作岗位,并在就业岗位中显示出明显的竞争力。 三是创新性训练模块激发了学生运用所掌握的实验技能与思维挑战创新实验的热情,参加该项活动的学生人数逐年增加,并且发挥了学生的潜力,不断取得较好的成绩,获得国家级、北京市级大学生创新训练项目。 在教育教学方法“百花齐放”的今天,如何能够使实验教学对接学生的就业岗位,并达到预想的效果是任重而道远的使命。适合的实验教学体系能够培养学生扎实的、完整的实验技能,提高学生分析问题、综合解决问题的能力和创新能力的培养,提升学生的专业综合素质。同时,能够充分调动学生的学习积极性和乐趣,从而为就业岗位培养实验基础扎实、实践与创新能力强的高素质中药学应用型技术人才。 中药制药论文:现代中药制药工艺学的教学方法探索 摘要:从课程的准确定位、多元化教学、补充新的中药制药工艺技术以及全面评价等四个方面论述中药制药工艺学课程教学方法,提高专业课的授课质量进行探讨。 关键词:中药制药工艺学;中药现代化;教学方法 我过于上世纪90年代提出中药现代化,旨在继承和发扬我国中医药优势和特色,综合运用现代制药技术和手段,提供“安全、有效、稳定、可控”的中药产品。这既是提高中药竞争力和国际化的必由之路,也是中药发展的内在要求。实现中药现代化,不仅需要技术创新,也需要专业技术人员的培养;不仅需要科研院所的努力,更需要中药企业的积极参与。针对中药制药技术进行联合攻关,提高中药的质量和竞争力,现代中药制药工艺对于实现中药现代化具有举足轻重的作用。现代中药制药工艺涉及两个相辅相成的重要环节:中药原料药的生产工艺和中药制剂的生产工艺。其中本文所讨论的中药制药工艺主要是指中药原料药的生产工艺,涉及中药的前处理、中药有效成分的提取工艺、分离纯化工艺、浓缩工艺和干燥工艺,这也是决定现代中药质量的关键环节[1,2]。现代中药制药工艺学研究的对象是中药,涉及中药学、生药学、天然药物化学、中药制药工程等多门专业课的综合理论知识。中药制药工艺学与化学制药工艺学和生物制药工艺学的相通之处在于对现代制药技术的采用,但中药制药工艺又具有自身的显著特色:以中医理论为基础,新技术和手段的应用要围绕中医药理论进行,若离开这个基础,就成为植物药或天然药物。因此,在中药制药工艺学的教学中,要在中医药理论这个基础上,积极采用现代化的提取纯化工艺。 一、准确定位 中药制药工艺学是专业性课程,针对大三下学期或大四上学期的学生开设。所以在中药制药工艺学的教学工程中,要以专业性、技术性为导向,突出这门课的应用性。这门课以中药学、天然药物化学、制药工程学课程为基础,突出其综合性以及在日后中药生产中的桥梁作用。中药制药工艺学的落脚点是工艺技术,不能过于强调其基础原理。 二、多元化教学 虽然中药制药工艺学目前的发展总体上较化学制药和生物制药有所差距,但仍有不少发展良好的中药制药企业,积极采用新技术,实现了中药生产的升级换代。同时积极吸收现代化学制药与生物制药领域的先进技术,与中医药理论相结合,在保证中医特色的前提下,实现中药的现代化生产。这就需要高校为企业输送既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,这对制药工程专业的教学,特别是中药制药工艺学提出了新的要求。该课程的教学,要立足课本,但也要根据实际需要采用多种资源提高教学成效。 1.充分利用网络资源。采用网络资源,特别是国际上植物药生产的工艺的相关资料,对于提高中药制药工艺学的教学质量非常重要。目前,限于课堂教学条件限制,学生不能从教材上直观地感受工艺过程。根据课堂教学的需要,选用一些直观、说明生产流程的视频讲义。水蒸气蒸馏法提取中药材的精油章节,可以利用flash演示加热、汽化、冷凝过程,同时播放水蒸气蒸馏提取薰衣草精油的视频,这比教材的示意图更加直观和富有吸引力。等视频网站有动态表现生产工艺的flash和视频资料,可以直观地表现工厂车间的生产流程和原理,同时增加学生的学习兴趣。 2.强化实践教学。工科专业的学生,在学习中药制药工艺学这门课之前,会有专业见习和实习的机会,充分利用这些机会,让学生在车间里最直接地认知中药生产工艺,同时,车间操作人员的现场操作也可以加深学生对工艺流程、参数设置的理解。充分利用学校资源和企业资源,将理论学习与基本训练结合起来,增强学生的专业技能,切实提高课堂教学的实际效果。切不可将见习或实习简单化、形式化,在开始实习前,老师要和车间的带教老师沟通好,在保证学生和生产安全的前提下,要让学生对生产流程有深入的了解,最好有一定的亲手操作的机会。同时利用学校的中试车间,让学生分组分批完成实验任务,让每个小组(3~4学生)都独立地完成提取、纯化、浓缩、干燥以及压片或灌装胶囊的中药制药流程。该课程配套的实验分为两部分:一次是集中实验,统一学习操作技能;一次是进入到中药或生药方向的课题组中,跟随研究生做实验,要求每位学生从提取、纯化、浓缩、干燥等环节中,挑1~2种练习。这部分实验需要和各课题组的负责人沟通好,虽然实行起来有难度,但效果较好。 三、充分吸收最新的工艺技术 目前所采用的教材对新技术、新工艺有所更新,但仍不充分。但目前在国家政策的支持下和研究院所的共同努力下,一些中药企业加大研发力度,对新技术和新工艺的采用比较积极,引进了一批较高技术含量的生产工艺。所以在教学中需要补充已经被企业采用或行将被企业采用的新的技术或手段。在这方面比较有代表性的是膜分离(浓缩)技术。比如一些中药企业采用无机陶瓷膜工艺代替传统的醇沉工艺,减少生产环节,缩短生产周期;减少乙醇使用量,对中药有效成份基本无截留,除杂彻底;无机膜性质稳定,再生方便等特点。与纤维滤膜组合使用,即可以延长滤膜的使用寿命,又可以提高药品品质。但关于无机陶瓷膜的介绍以及在中药生产中的应用,在目前的教材中较少,可以利用网络资源,及时补充到讲课材料中,使学生接触到代表中药制药工艺发展方向的新技术。采用有机超滤膜精制中药多糖类成分,较传统的水提醇沉工艺具有得糖率高、工序简省的优点,是非常具有前景的生产工艺。以香菇多糖的制备为例,可以从超滤原理、多糖分子截留、多糖的组成等几个方面介绍有机膜超滤工艺在中药多糖制备工艺中的应用。同时利用flash动画模拟超滤过程,多糖的电镜测定等手段直观的对比膜过滤与传统工艺的不同,让学生有更深入的理解。 四、全面评价教学效果 中药制药工艺学是一门突出技术工艺的专业课,不能当作理论课来讲授,在考察学生时也应兼顾课本知识和实际应用能力。因此考察环节中应该有一定比例的实验课环节,考察学生实际解决问题能力以及对中药制药工艺的理解。笔者在学习结束后设置了中药制药工艺学综合实验:银杏总黄酮的提取及滴丸制备,涉及微波、超声以及传统煎煮等不同的提取工艺,采用UV和HPLC定量法,考察不同工艺对总黄酮的提取效率的影响。比较大孔吸附树脂柱、膜分离以及醇沉工艺对总黄酮部位质量的影响。让学生不仅加深对课本知识的理解,而且锻炼工艺设计的能力。 现代中药制药工艺学是传统技术与现代技术的结合,在坚持传统中医药理论的基础上,积极采用现代的技术,特别是源于化学制药和生物制药领域的先进技术,对于提升中药的生产水平至关重要,毕竟,目前中药制药领域新技术的独立创新成果较少。在设置中药制药工艺学实验课时要兼顾中药学、中药制剂等传统学科和生物学、材料学、波普学等现代技术。既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,是实现中药现代化的重要依赖,也是生产现代中药的重要保障。所以,现代中药制药工艺学的教学要立足课堂,联系实践,培养既有扎实理论功底,又有实际工艺设计能力的工学人才。 中药制药论文:高职中药制药专业职业分析与人才培养方案的制定 【摘要】高职院校的中药制药专业主要是以有效培养技能型的专业人才,用以服务于中药生产过程中的第一线工作为其人才的培养目标。而综合型的专业技能人才的培养,又必须在整合专业的基础上,对其职业进行有效的分析,迎合社会对该专业人才的需求程度,有效地制定出人才的培养方案。对高职院校中,其中药制药专业的职业岗位与人才的培养目标进行全面的分析,进而从实际课程的设置、专业的师资力量的培养等方面,对该专业的人才培养方案的制定,提出有效的建议。 【关键词】中药制药专业 职业分析 人才培养 一、引言 中药产业作为我国独特的民族性与战略性产业,近年来,其逐渐朝着现代化的发展方向发展。因此,就迫切需要一些综合型的专业技术人才,使其能够在医药教育、生产、科研等多个领域中从事相关的工作,从而有效地提高我国的中药产业的飞速发展。因此,在高职院校中,在对中药制药专业的职业分析的基础上,制定出有效的人才培养方案,全面地提供该专业学生的实践能力,满足社会对中药专业人才的需求,具有比较重要的意义。 二、高职中药制药专业的职业分析 在高职院校中,其中药制药专业属于一门将工学与药学有机地结合在一起的新型专业,具有较大的覆盖面与应用性,是用来连接医与药的重要桥梁,涉及到了中药制药行业中的多个领域,如新设备、新辅料等。同时,对于高职院校来说,其中药制药专业主要是培养一群具有专业的中医药理论知识以及相关的中药生产技能,并且具有将强的实践能力的人才,从而满足我国的众多中药生产企业对中药饮片、制剂等生产活动中对专业人才的需求。因此,在高职院校中的中药制药专业,就需要以培养这类人才为其教学目标,从而将学生培养成综合型的技术人才,如表1所示。 三、高职中药制药专业人才培养方案的制定 在上述的叙述中,我们已经知道,高职院校与我国传统的高等教育以及本科教育有所不同,其中药制药专业培养的是一群具有专业的中医药知识以及技能的综合型技术人才。然而目前,对于该专业的人才培养方案的制定中,对于学生的实践能力的培养并没有充分的贯彻到教学的各个环节,如在对该专业的人才培养定位上,仍是按照本科型的人才培养方案,忽视了中药制药专业的职业性与技术性特点;而在课程的设置上,也缺乏对学生职业技能的培养与专业素质的拓展,特别是对于实训课程,目前在高职院校内的中药制药专业的人才培养方案中没有对其重点突出,致使学生缺乏一定的实践技能。因此,针对这些问题,在充分了解中药制药专业的职业定位与人才的培养方案以后,在实际教学过程中,高职院校就可从以下几方面加以改进,从而制定出科学、合理的人才培养方案。 第一,在课程设置上的改进。在课程的设置中,高职院校要在中药制药专业的人才需求为基础,从岗位群出发,对相关岗位所需的能力要求进行分析,从而制定出符合本专业的课程与教学的计划。如在基础课程的设置方面,就需要本着“必需,够用”的原则,无需一味地强调各学科的系统性与完整性,只需要让学生充分了解本专业的基本特征与要求就可,并适当的加强诸如计算机、英语等基础性的课程与本专业的联系。而对于专业性的课程,就需要适当的加大对各课程的整合力度,遵循相关职业的操作管理规则,加强学生的动手实践能力,特别是对于一些实践性的课程教学,学校必须重点把握,通过模拟生产实习以及生产实习的形式,积极地提高学生的实践能力,从而提供其专业的技能。 第二,在教学模式上的改进。在实际的教学过程中,可以实施采用引导式的教学模式,本着“以学生为主体,教师为主导”的原则,以项目为载体,积极提高学生的动手能力。如高职院校可以积极贯彻“工学结合”的人才培养模式,加强学校与各相关企业的联系,为学生的实习与实践能力的培养提供场所,让学生在真实的环境中体会到相关职业的实际操作程序,实现预就业的目的,为毕业后的真正就业奠定坚实的基础。 第三,突出对专业师资力量的培养。在高职院校中,为了有效地实施重点培养实践性的专业人才的培养目标,必然对师资力量有了更高的要求,而这也就使高职教师面临着巨大的挑战。因此,在实际的教学过程中,中药制药专业的教师必须对其角色进行转变,改变传统教学模式下“知识的传播者”角色,让自己成为理论知识与实践能力同时具备的“职业指导者”的角色。而高职院校也必须加强对“双师型”教师的培养,制定一些专业教学的培养计划,不断地提高本校的专业师资力量,为人才的培养提供必要的保障。 第四,加强对实训资源的优化配置。实践教学的基地不仅是综合型的专业人才的培养摇篮,也是高职院校普遍的办学特色,它为专业技能人才的培养提供了必要的保障。因此,在高职院校中,需要在充分了解中药制药专业的教学计划与教学大纲的基础上,加强相关的实训基地建设,从而强化学生理论与实践的结合,提供学生的专业技能。同时,除了不断地加强学校实训基地的建设之外,还需要积极地完善对实训教学的质量评价与管理制度,对学生的实训结果进行有效的评价,可以帮助学生找到自己的不足,从而不断地得到提高。 四、结束语 综上所述,对于高职院校有关中药制药专业的人才培养方案的制定,需要在对该专业的职业岗位以及人才的培养目标等方面进行全面的分析以后,再根据实际情况,从教学模式和课程设置的改进以及师资力量与实训教学的强化等方面,有效地制定出科学、合理的人才培养方案,重点突出对学生实践能力的培养,以满足社会对专业的中医学人才的需要。 中药制药论文:试分析膜分离在中药制药中的应用进展 摘要:膜分离技术因其便于操作、过程易于控制以及无污染、能耗低等优势,在中药的制药过程中应用广泛,并产生了良好的经济与社会效益。加强膜分离技术的研究具有重要的现实意义。本文立足于膜分离技术及其在中药制药中的应用领域,着重分析了膜分离技术在中药的制药过程中的应用进展。 关键词:膜分离技术;中药制药;应用进展 一、膜分离技术及其在中药制药中的应用领域 (一)膜分离技术及其特点 膜分离技术是一种在化学位差以及外界能量的推动下,让混合物其中一部分组分通过选择性透过膜,而另一部分则被透过膜截留下来,并有机结合透过膜在分离混合物时,混合物的各组分具有不同的迁移率这一特性,从而实现分离混合物或对其展开浓缩以及提纯等目的新型分离技术。在膜分离过程中,没必要将新物质引入,而且分离中无相变化产生,因此对环境的污染较少,同时所消耗的能量较低,能有效的节约能源。此外,化学势能差以及压力差是膜分离的主要驱动力,其分析设备无运动部件,因此膜分离技术具有操作方便、结构简单、维修方便等特点。 (二)膜分离技术在中药制药中的应用领域 1.常规除杂。运用膜分离技术,可将热原、鞣质以及蛋白等中药内的大分子杂质去除。例如,运用膜分离技术中的微滤技术,进行何首乌水提液的精制,去除的固体杂质高达67%左右,可获得良好的精制效果; 2.有效成分提纯。当前,膜分离技术在中药的现代化生产中,在进行提纯植物有机酸与色素、黄酮类化合物等有效成分中应用广泛; 3.中药提取液浓缩。一般情况下,在多数的中药提取液中,其目标产物具有的浓度相对较低,要获得最终的产品,通常需要经过大比例干燥或浓缩才能实现。在中药提取液中运用膜分离技术,可将提取液中的无机盐类以及水去除,最终完成中药提取液的浓缩; 4.药酒与中药口服液生产。(1)在药酒的生产过程中,运用膜分离技术,利于除菌率以及澄明度的提高;且经过较长时间的贮存依然能保障药酒的性能;(2)在运用传统的水提醇沉法生产中药口服液的过程中,生产的产品具有较大的黏度,且含有大量絮状物、亚微粒等。在中药口服液的生产中,运用膜分离技术可增加口服液中的有效成分浓度,同时还利于中药口服液的澄明度的大幅提升; 5.中药注射剂、浸膏制备。(1)在中药浸膏制备过程中,采用膜分离技术,能有效缩减中药浸膏崩解时限,提高其崩解性能,并使浸膏中有效成分含量大幅提升,减小中药浸膏的体积;(2)相较于采取石硫醇法以及醇水法等传统方法进行中药注射剂的制备而言,应用膜分离技术可将热原以及杂质等有效去除,避免不良反应的产生,大幅提升制备产品的澄清度。同时,运用膜分离技术进行中药注射剂的制备还能产生脱色作用。 二、膜分离技术在中药制药中的应用进展分析 (一)微滤与超滤 可将微滤与超滤的过程看做是一个以膜为介质而展开过滤的过程,它主要是在压力差作用下,结合膜孔径大小而实施筛分的过程。混合液体在压力差作用下通过膜时,比膜孔径小的分子被富集起来,并截留住比膜孔径大的大分子物质,完成混合物分离。在这一分离的过程中,由于分离膜上不断滞留了许多大分子物质,从而降低了膜的通量。加之阻塞以及浓差极化产生的膜污染问题,导致实际膜通量 (二)纳滤 在纳滤过程中,压力差是其主要的驱动力。在纳滤分离过程,所需的操作压力 (三)反渗透 反渗透主要是指实际高于溶液渗透压的压力于溶液一侧,并通过膜,使溶剂分子流向溶剂侧,并确保溶剂分子流向溶液侧的数量多于其向溶液侧透过的数量的过程。静压差(高于渗透压)以及选择性透过膜是反渗透必不可少的两个条件。在该过程中,操作压力通常为1.5MPa-10.5MPa,0.1nm-1.0nm为截留分子直径。在中药制药中,反渗透主要应用于浓缩药液、水回收利用以及脱除各类无机盐等。 在中药制药中,除以上的膜分离技术应用之外,膜蒸馏、分子印迹技术以及膜集成联用技术在中药的生产过程中也普遍应用。如,运用膜蒸馏技术精制中药,或在人参综合利用中,运用膜蒸馏技术进行人参露与洗参水的浓缩等。 膜分离过程具有分离效率高、可实现自动化与连续操作,而且分离过程简便等优势,使膜分离技术发展成为当前最为节能、高效的分离与浓缩技术之一。在中药制药中,运用膜分离技术,可有效降低生产成本,缩短中药生产周期,并获得良好的环境效益。此外,还可提高中药的附加值,在中药生产中产生了极大的推动作用。因此,在中药制药中,要立足于实际,推广运用膜分离技术,推动中药制药工业快速发展。 中药制药论文:现代工艺与技术在中药制药工程领域中的应用 【摘要】:随着经济社会不断发展,现代工艺和技术也在不断更新,中药为我国传统医药,用中药防病治病在我国具有悠久的历史。如何更好的发展好中药,应当引起业内重视。本文主要对现代工艺与技术在中药制药领域中的应用进行了探讨。意在抛砖引玉。 【关键词】中药;制药;工艺;技术;应用 近些年来,我国中药生产中的大桶煮提、大锅蒸熬及匾、勺、缸类生产器具当家的状况大为改善,进而出现不锈钢多功能提取罐、外循环蒸发、多效蒸发器,流化干燥器等设备,中成药的剂型也有较大的发展,由丸、散、膏、丹剂为主发展成为具有颗粒剂、片剂、胶囊剂、口服液及少量粉针等剂型。那么到现在为止,在中药制药领域又有哪些新技术、新设备应用到其中呢?现作如下综述: 1粉碎技术 利用超声粉碎、超低温粉碎等技术把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉。细胞破壁率达95%以上。超微粉碎以剪切为主,得到超细粉体再进行提取。提高药物的吸收率、生物利用度,增强靶向性,主要用于一些贵重、稀有药材的粉碎[1]。其中超微粉碎技术在中药领域的应用将带来中药传统剂型的革新和发展,推动中药剂型现代化。以生药人药的传统剂型有汤剂、散剂、膏剂和丸剂等,超微粉碎技术的应用可以拓宽以生药人药的剂型,如片剂、胶囊剂、软膏剂、吸人剂、涂膜剂等,也可促进先进制剂技术(如固体分散技术和药物缓释技术)在这些生药剂型中的应用。 2浸提技术 2.1超临界流体萃取 利用超临界流体的独特溶解能力和物质在超临界流体中的溶解度对压力、温度的变化非常敏感的特性,通过升温、降压手段(或两者兼用)将超临界流体中所溶解的物质分离出来,达到分离提纯的目的,兼有精馏和萃取两种作用。超临界流体萃取由于可通过调控压力和温度,选择性地萃取某些成分,可以兼具提取和分离的功能,适用于提取分离挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质及亲脂性、分子量较小物质的萃取,但对极性大、分子量大的物质如苷类、 多糖类 ,需要加夹带剂。 2.2超声提取 超声提取技术是以超声波辐射压强产生的骚动效应、空化效应和热效应引起机械搅拌、 加速扩散溶解的一种新型提取方法。超声提取能够增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物溶出速度和溶出次数,缩短提取时间,提高有效部位提取率,且瞬间稳定升高温度,对热不稳定成分影响较小。 2.3微波萃取 是指使用适合的溶剂在微波反应器中从天然药用植物、矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。微波萃取的机理可从两方面考虑:一方面是微波射线自由透过透明的萃取介质,深入到生物材料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能,物料内部温度突然升高,在天然物料中的维管束和腺胞系统升温更快,保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力,细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细胞壁自由流出,传递到萃取溶剂里。另一方面,由于不同物质的tanδ值不同,对微波能的吸收程度也不同,微波可以对体系中不同组分进行选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离出来,进入到萃取溶剂中。 2.4酶法提取 酶法的基本原理是选用合适的酶将中草药中的杂质(如淀粉、果胶、蛋白质等)予以分解除去,最大限度地提取中草药有效成分。酶法提取要求酶有极高的活性、高度的专一性和温和的反应条件。酶法提取的效果主要取决于酶的种类、用量、酶解时间、温度、酸碱度、物料细度、搅拌强度等多种因素。 2.5半仿生提取 半仿生提取法是将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,从生物药剂学角度,模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。具体做法是,将提取液的酸碱度加以生理模仿,先将药材用酸水提取,再以碱水提取,提取液分别滤过、浓缩,制成制剂。对提取液的最佳pH值和其它工艺参数的选择用一种或几种有效成分结合主要药理作用为指标用正交试验法、比例分割法进行优选。 2.6亚临界水萃取 常温常压下水是极性很大的溶剂,随着温度的升高,水的极性会降低,对中极性和非极性有机物的溶解能力也会增加,在适度的压力下,将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温,水体仍然保持在液体状态,它的极性会随温度变化而改变,这种水称为亚临界水。亚临界水与常温常压下的水在性质上有较大差别,更类似于有机溶剂。当温度为250℃,压力10.0 MPa时,水的极性与甲醇相当。 2.7双水相萃取技术 将两种不同的水溶性聚合物的水溶液混合,当聚合物达到一定浓度,体系会分成互不相溶的两相,形成双水相体系。双水相体系的形成主要是由于高聚物之间的不相溶性即高聚物分子的空间阻碍作用,相互无法渗透,不能形成均一相,从而具有分离倾向。基于物质在双水相体系中的选择性分配,不同物质在特定的体系中有着不同的分配系数,当物质进入双水相体系后,在上相和下相间进行选择性分配,表现出一定的分配系数,从而达到分离纯化之目的。 2.8反胶团萃取 表面活性剂分子溶于非极性溶剂中自发形成的聚集体,其中表面活性剂的极性头朝内而非极性头朝外与有机溶液接触。胶团内可溶解少量水而形成微型水池,蛋白质、核酸、氨基酸等生物物质溶解在其中,由于胶团的屏蔽作用,这些生物物质不与有机溶液直接接触 ,起到保护生物物质的活性的作用,从而实现生物物质的溶解和分离[8]。 2.9液动分级逆流技术 液动分级逆流提取是工业生产技术,在提取方法上采用新工艺、新技术的产物,适合于动物类、矿物类、根茎类等原材料,进行常温或加温浸提、常温或加温动态提取、常温或加温阶段连续逆流提取。对各种药材的提取时间、提取温度、溶媒及溶媒用量、颗粒饮片尺寸、 提取单元组数、药效成分提取率等工艺参数等,可根据不同药材的特性进行优化。 3分离纯化技术 3.1膜分离 膜分离是以压力为推动力,根据体系中分子的大小和性状,通过膜的筛分作用,在分子水平上进行分离,可分离分子量为1000~1000000道尔顿的物质。起到精制、富集及浓缩的作用。目前,膜滤主要用于浓缩、分级、大分子溶液的净化等。 3.2大孔吸附树脂 大孔吸附树脂是由不含离子交换基团的由许多微观小球组成的多孔球状交联聚合物,是由有机单体加交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂聚合而成。其理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶媒,不受无机盐类及强离子低分子化合物存在的影响。它具有的吸附性是由于范德华力或产生氢键的结果。大孔吸附树脂具有的筛选性原理是由其本身的多孔结构所决定。 3.3分子蒸馏 由于物质挥发度不同,根据分子运动理论,液体混合物的分子受热后运动会加剧,当接受到足够的能量时,就会成为气体分子而从液面逸出,随着液面上方气体分子的增加,有一部分气体就会返回液面,在外界温度保持恒定的情况下,最终达到分子运动的动态平衡。不同种类分子的有效直径不同,故其平均自由度不同,其逸出液面后与其他分子碰撞的飞行距离不同。 3.4高效逆流色谱技术 高效逆流色谱是一类不用任何固态载体或支撑体的液 -液分配色谱,主要是利用在高速旋转状态产生的二维离心力场的作用下使两种互不相溶的溶剂快速有效的对流或分割,从而使样品能够在短时间内进行成千上万次萃取,根据样品中的物质分配系数的不同而进行分离的种方法。 4干燥技术 4.1喷雾干燥 喷雾器是喷雾干燥的关键部分。液体通过喷雾器分散成 10~60 μm的雾滴 ,提供了很大的蒸发面积(每m3溶液具有的表面积为 100~600m2) ,从而达到快速干燥的目的。对喷雾器的一般要求为:形成的雾粒均匀,结构简单,生产能力大,能量消耗低及操作容易等。 4.2冷冻干燥 冷冻干燥使被干燥的液体在极低的温度下 ,冷冻成固体;然后 ,在低温、 低压下利用水的升华性能 ,使冰升华汽化而除去 ,以达到干燥的目的。冷冻干燥法适用于绝大多数生物产品的干燥和浓缩 ,可以最大限度地保证生物产品的活性。冷冻干燥的干燥过程包括升华和解吸两个不同的步骤。 5β-环糊精包合技术 环糊精是一环状低聚糖化合物,外端亲水,内部疏水,既有水溶性又有脂溶性。药物经其包合后,可增加溶解度和溶出度,可防止药物的风化或挥发,防止氧化、光解、热解等, 提高药物的稳定性。该技术适用于挥发性及不稳定性药物的包合,如延参健胃胶囊中干姜挥发油的包合,冰片经包合后,解决了不稳定的问题。 6计算机应用技术 计算机辅助设计被誉为当代最杰出的工程技术成就之一。微机自控系统已普遍用于制药工业及制药机械的设计和生产,如高节能超临界萃取微机程控提取装置,口服液、大输液、针剂、软胶囊等的生产联动线,微机自控胶囊填充机等。 随着GMP的更高层次的要求,使用电脑和机器人控制的无人工厂已在日本、美国等一些发达国家中出现,药物生产在密闭的空间进行,不与人直接接触,仅需少数技术人员管理电脑和机器人,从而大大减少了污染,提高了产品质量。 相信经过我们一代又一代中医药人的努力,中医药事业的发展会越来越现代化,中医药产业会在世界医药产业中占有越来越重要的地位。 中药制药论文:中药制药中微波技术的应用 【摘要】随着我国经济飞速的发展,微波技术的应用也更加广泛,茶叶加工、植物油提炼等生产过程中都会看到微波技术的踪影。由于微波是一种交流高频电磁波,电流可以用来操控微波的发挥,功率密度也具备调控性,所以微波非常好控制。正是由于微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势,因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前,微波技术的应用范围越来越大,使用频率也越来越高。笔者在本文中,重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。 【关键词】微波技术;中药制药;应用 在以往的中药制药中,生产程序需要经历的浸提方法包括浸渍法、回流法、水蒸气蒸馏法等。而被用来干燥中成药和中成药材的方法包括沸腾干燥法、烘干法等。在消毒灭菌这一板块,主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成[1]。随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。由于微波技术应用于重要配药中,可操作性强、工艺效率高,能够实现自主化生产,提高药材使用率,生产全过程节能减排,所的产物质量过硬,均已达标。微波技术使传统的中药制药技术获得了极大的突破,具有非常大的研究开发意义与价值。笔者在本文中,重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。具体分析如下所示。 1 微波技术的基本原理分析 1.1 微波的基本原理 微波技术之所以能够实现杀菌效果,主要是依赖于微生物产生的非生物效应与热效应。在交流高频电磁场的环境中,植物细胞内会生产大量热量,液泡因此产生膨胀,最终致使细胞壁中,有效成分细胞液的流出并融入进溶液里,在温度的催化下迅速扩散。这一提炼过程,主要是在微波能的作用下,致使目标产物细胞膜、细胞壁的破裂,使有效成分流出。其次是利用离子传导,产生撕裂以及相互摩擦,最终产生热效应[2]。而且,因为微波拥有一定的穿透力,加速了细胞内有效成分的浸出,使药物的提炼效率与质量得以提升。 1.2 关于微波特性的分析 微波拥有许多优良的特性,主要包括穿透力强、内热效应优、对生物有非生物效应,同时灭菌效果强。此外,由于微波是一种交流高频电磁波,电流可以用来操控微波的发挥,功率密度也具备调控性,所以微波非常好控制。在消毒灭菌这一板块,主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成。随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。在中药制药过程中,只需对微波电流、时间与温度加以调控,就能够精确的掌控中药制药的反应过程。 2 微波技术应用于中药提取的相关分析 由于在提炼过程中,必须通过目标产物细胞膜、细胞壁的破裂,使有效成分流出,所以细胞破壁的操作过程十分关键。在实际操作中,这一过程重要为:通过微波加热致使细胞内部温度上升,细胞膜与细胞壁会在液态汽化的压力下,细胞表面将会出现细小的裂痕与孔洞。而细胞外的溶剂就趁机快速渗入细胞内,完全溶解后将释放大量包内产物[3-4]。因为微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势,因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波浸取技术拥有一定的选择性,能够提高工作效率,降低原料耗损度,提高有效物质的使用率。中药制药中的浸取技术,由于微波技术的结合[5],因此获得全面的革新,制药技术得以提升,因此微波技术具备应用价值,拥有推广并广泛投入应用的意义。 3 微波技术应用于中药炮制的相关分析 微波技术的介入,让中药制药加工过程与结果都取得了良好的反响。它能够有效节省制药时间,降低能源材料的耗损,提高现有材料的利用率,同时掌控性强,对生产药物的灭菌消毒效果佳,所以微波技术在中药制药生产中的应用,获得广大业内学者的认可与支持。值得一提的是,利用微波技术加工苦杏仁,既能有效杀死了苦杏仁酶,还能保障苦仁苷完整。相关实验结果显示,在炮制苦杏仁时,微波技术的杀菌效果显著,同时还能使含矸量不受影响,具备优良的保苷性,食用口感也更加松脆[6]。用蛤粉作为辅助材料,使用微波计术炮制阿胶丁的效果也非常好。 4 微波技术应用于中药材干燥的相关分析 微波技术的革新推动着中药制药技术的发展。微波的灭菌机理是:由于受到强度微波场的作用,物料中的菌体及虫类会因为分子极化弛豫,且吸收微波会使温度变高。当目标作用物的蛋白质性质发生变化后,其膨胀性、黏度、溶解度等均会产生相应的明显变化,同时失去生物活性。此外,微波的非热效应还具有灭菌作用,这是其他的常规物理灭菌法没有的。业内学者还对六味地黄丸进行了烘箱干燥与微波干燥的对比实验,实验结果显示,烘箱干燥出的产物,丹皮酚的含量好俗大,灭菌效果没有微波干燥法的效果好[7]。 5 结束语 随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前,微波技术的应用范围越来越大,使用频率也越来越高。由于微波技术应用于重要配药中,可操作性强、工艺效率高,能够实现自主化生产,提高药材使用率,生产全过程节能减排,所的产物质量过硬,均已达标。当前,微波技术在中药制药过程中举足轻重,具备应用价值,拥有推广并广泛投入应用的意义。 中药制药论文:中药制药专业“四位一体”人才培养模式的探索与实践 摘 要:本文从探讨新形势下职业教育模式的角度,提出了现代职业教育要体现以教师为主导、以学生为主体的具有综合素质和创新能力的现代教育理念,并大胆地进行探索与实践。它将制药企业的制剂生产线引进学校,采用企业管理模式建立专业性实训室,在教学过程中,教师严格按照企业岗位职业能力指导学生,生产出真实的产品,形成了“教师即是师傅,学生即是徒弟,作业即是产品,教室即是车间”的“四位一体”的新型教学模式。 关键词:“四位一体” 职业教育 教学模式 课 题:辽宁省职业技术教育学会2013-2014年度课题,课题编号LZY13436,课题名称:中职学校中药制药专业“四位一体”人才培养模式研究,课题负责人:周雪梅。 我国医药工业的快速发展使社会对制药类高级技能型人才的需求量不断增加,但由于医药行业的特殊性,医药企业受国家《药品管理法》《药品生产管理规范》(GMP法规)等相关制度、规范的制约,很难在正常生产过程中为相关院校承担起培养核心职业技能岗位人才的实践教学任务。学校要培养适合制药企业需求的技能型人才,但学生又缺少企业实践机会,这显然已成为制约中职制药类专业技能型人才培养的瓶颈。 基于此,笔者学校对中药制药专业人才培养模式进行了大胆尝试和改革,创新性地提出了中药制药专业“教师即是师傅,学生即是徒弟,作业即是产品,教室即是车间”的新型工学结合的“四位一体”模式。它将企业职业能力、岗位标准等融入到专业课程教学过程中,切实有效地提高学生的综合素质。使职业教育从培养能读、写、算的有知识的人,转变为心、手、脑并用的有较高职业技能和素养的专业人才,真正实现“以能力为本位,以学生为主体的素质教育”。这样既体现了学校专业建设的职业特色,也使这种新的人才培养模式更具有科学性和实用性,更受企业的欢迎。 一、实施过程 1.岗位职业能力调研 岗位职业能力调研旨在根据制药行业企业对人才规格、知识结构、技能水平及职业素养的需求来构建中药制药专业课程体系,核定教学内容、制定教学标准等,以提升中等职业中药制药专业的教学水平,提升该专业学生的综合素质和专业内涵,为制定“四位一体”人才培养目标提供客观依据,使构建的课程体系、教学内容、制定的标准,既符合现代职业教育的要求,也满足现代中药制药生产行业的需要。 调研采取问卷调查、走访调查相结合的方式,对本溪经济开发区、沈阳经济区及吉林等地制药企业发放问卷或实地走访。通过对问卷进行分析,了解到医药生产企业基层岗位设置主要有工艺员、技术员、安全员、设备员、材料员、质保员、车间化验员、仓库保管员、提取岗、浓缩岗、炮制岗、粉碎岗、干燥岗、制粒岗、压片岗、包衣岗、胶囊填充岗、制丸岗、制水岗、配液岗、铝塑泡罩岗、颗粒内包岗等。生产剂型主要集中在片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、散剂等固体制剂,口服液、搽剂、酒剂等液体制剂相对较少。从企业走访情况看出,生产企业对各种制剂工、提取工等基层岗位需求量大,要求专业操作技能较高,而其他如工艺员、技术员、设备员、车间化验员等人员需求较少。调查中也发现岗位操作工有时也需要对产品质量(外观、水分、密度等)进行一般性检测和分析,并要求他们有一定的对设备进行简单维护的能力,所以中药制药专业在培养学生时除了岗位职业能力外,还应适当加强药品质量检验及制药设备知识能力的培养。调研还显示,职业教育不仅要重视实践性教学及提高学生操作技能,更应注重培养学生分析问题的能力和应用能力,侧重培养学生将已有的设计、决策、规划等成果转换成产品的能力。 2.课程体系的构建 根据医药行业岗位职业能力调研结果,建立适合于“四位一体”人才培养模式的“就业导向型”课程体系。新的课程体系、课程标准和评价体系主要通过对岗位群进行分析,选取典型的工作任务,围绕职业岗位能力展开,强化生产实践技能培养,适当加大实验和实训课的比例。教学内容与岗位需求相适应,理论课设置与实训课相呼应,其授课比例更趋于合理,知识结构与实践安排更符合企业对综合素质强的高质量技能型人才的需求标准,减少课程内耗。课程标准更加突出实践性,学生学的就是职业岗位要用的。对学生的学业评价改变以往单一“理论知识”评价方式,以企业的岗位操作和职业素养作为评价的依据,实行知识(理论知识)、技能(操作技能)、素质(职业素质)、思想(道德品质)“四位一体”的综合评价体系。 3.专业核心校本教材建设 中专的学生基础比较薄弱,对教材的理解和掌握有一定的难度。中药制药专业聘请了中国药都的多位医药行业专家,通过大量的研讨与实地调研,将职业标准融入课程中,并与生产企业合作开发了适用于医药产业岗位职业需求的《中药固体制剂技术》《中药制剂技术实训教程》《药物制剂工职业能力手册》等核心课程校本教材和技能实训教材。实践证明,新教材的投入使用,大大提高了学生对专业知识的理解和掌握程度。 4.实训基地建设 建设融教学、培训和职业技能鉴定功能于一体的实训基地。成立了行业、企业专家参与的校内实训基地建设领导小组,制定规范化管理制度和运作机制,为实训基地科学有效运作和为实践教学服务创造条件。 实训基地按照企业的岗位工作内容、工作场景、工作要求建设,使学生进入真实的工作环境中,体验真实的场景,并可以应用实训室的制药设备,加工出真实的产品(如:丸剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂等)。通过在实训基地的理实一体化的学习实践,最终达到职业技能鉴定的考核标准,使培养的学生能完全符合企业的岗位需求,达到学校培养与企业应用的无缝对接。 5.提升教师职业技能,打造新型职业教师队伍 采用“走出去,请进来”的方式,利用寒暑假,积极联系医药企业,送专业教师下企业顶岗实习。聘请专家、企业能工巧匠到校,对专业教师进行培训或到校从事兼职教学工作。通过加强理论学习及职场实习实践,引进企业管理模式,引导教师体会和建立“以岗位技能和人际合作技能为核心”的“有效教学”的教育观。通过工厂岗位实践、技术交流、技术比武等多种形式,全面提升教师的操作技能和在生产实践中解决问题的能力,培养一支综合素质强、能教学、能科研、能解决生产实际问题的职业型教师队伍。 6.探索新型教学方法 由于中专学生的年龄偏小,对社会认识不足,并且基础知识差距较大,有学习好、接受能力强、有表现欲的,也有基础差、不爱主动学习的,因此在实训课教学中运用“分层次”教学方法,将接受能力强、有表现欲的学生安排为实验实训组的组长,教师培训结束后,由组长再对组员进行再培训,充分调动学生学习积极性。 学生在实训室的真实环境中,以及老师的精心指导下,应用实训室的生产设备生产出各种剂型的产品。学生的作业即是生产出的产品。学生在操作中常常会提出各种问题,此时教师即是师傅,指导处理在生产过程中出现的各种问题。培训过程完全采用生产车间的工作流程,以技能训练为重点、以现代化教育技术为依托。在专业教学过程中,实现“教师为师傅、学生为学徒、教室为车间、作业为产品”的角色转换,把实训场所作为教学的重要阵地,形成符合职业教育规律的教学方法新体系。同时,培养学生认真钻研、规范操作、团结协作和开拓创新的职业素质。 7.探索基于实训过程的技能考核模式 传统的教学实训考核模式,由于考核重结果导致学生学习目标不明确,不能全面检验学生对技能的掌握程度,不利于调动学生的学习积极性,容易造成学业评价的不公平,失去考核的信度和效度。为消除现行实训教学考核模式的弊端,在不断探索和总结经验的基础上,提出基于实训过程的考核模式,变原有的阶段性考核为过程考核,做到实训教学考核全程化。考核内容以制药企业岗位能力为依据,包括理论知识、操作技能、记录填写等。 二、条件保障 生产性实训基地建设是“四位一体”教学模式的最基本条件,它创建的良好的职场环境有助于培养学生良好的职业习惯。而具有丰富生产实践经验的双师型教师队伍是“四位一体”教学模式转化为实际成果的有效桥梁。在“四位一体”教学模式下,老师必须改变教育教学观念,师生以企业生产活动为中心,边教边学边做,这样不仅能使学生掌握技能要点,还能培养他们自主学习、钻研探究的习惯,为今后的职业生涯发展打好基础。 三、实施成效 实施“四位一体”的教学模式,建立了企业管理摸式的“教、学、做”一体的实训教室,培养了一批优秀的双师型教师队伍,编制了以岗位能力为核心的实训教程。专业培训的优秀毕业生遍布中国药都的每一个医药企业。 2013年中药制药专业学生代表辽宁省参加全国“中药传统技能大赛”取得了三等奖的好成绩,某医药企业闻讯直接将这些学生聘任为药材库保管员。2009级学生在某医药企业GMP认证办公室工作,她在工作中所体现出来的态度和水平得到了该企业领导的一致好评,她本人也在实习报告中说,“虽然到了一个新的企业,但是在学校打下的坚实的理论和实践基础给了我太多的帮助”。某公司化验室唯一一名中专学历的职员,来自于笔者学校中药制药专业,这都是因为她在学校学习的过硬的化验技术和良好的职业素质。其他岗位的优秀员工不胜枚举,他们已遍布于中国药都各个生产企业,成为了企业发展的中流砥柱。 四、体会与思考 “四位一体”教学模式的改革,解决了中药制药专业人才培养中学生无法进入医药企业实习的难题,并有效地提高了专业人才的综合职业素质和岗位技能,实现了学校人才培养目标与生产企业人才需求目标的一致。但是这种生产性实训将消耗大量物料,同时生产出的大量教学产品,不能进入市场创造价值,这是有待于学校下一步研究和解决的难题。 中药制药论文:浅析中药制药的瓶颈及创新方法 【摘要】本文从当前我国中药制药技术领域的基本现状出发,浅要分析了中药在制药领域内遇到的若干瓶颈问题和亟待解决的重大技术需求。在此基础上提出了制药领域科技创新的战略方向。创新性的提出以“三化”即精密化、数字化、智能化为主要特征的中药制药技术,并对该科技工程的创新前景提出了建设性的建议。 【关键词】中药制药工程;制药方法;中药工业;转化科学 在我国生物医药产业中,中药工业是一个重要的组成部分,近年来更是升级为国家战略性的新兴产业。但由于受到发展时间短的历史原因及科技水平低的现实原因双重影响,导致我国在中药制药领域出现了桎梏的瓶颈,诸如市场竞争力弱、科技含量低等。为了解决这些问题也为了促进我国中药制药的战略发展,实现“低投入、高产出”的战略转变,故选择一些有潜力的中成药进行再次开发是及其必要的,从而完成制药技术的升级改造,以便更适合当前医疗市场的需求。 随着医疗市场的发展,一些中成药的质量问题备受关注。大众对中成药质量问题的关注促进了对中成药的质量分析,诸如多成分含量测定、色谱指纹图谱等检测方法在技术上走向成熟。例如在我国中药制药领域制药技艺还是水准较低、生产操作过程呈粗放式、制药设备智能化程度低、制药的技术革新意识较低、创新驱动力不足进而导致中药制药技术水平整体落后于时代的发展和需求[1]。因此,面对中药制药发展的困境和市场对中药制药的期望,自主创新发展中药制药工艺、推动该项技术的升级发展、实现科技战略创新、构建提高药品标准的新机制、加强对制药过程的检测及全程质量监测、确保产品的安全可靠、不仅具有巨大的医学价值更有利于推动我国中药制药产业的健康发展。 1制约中药制药发展的桎梏因素和技术诉求 1.1中成药产品的保证质量之难 按照国家药品局的指示,提高中药的制药质量标准是医疗工作者各项工作的重中之重。在此基础上对中药制药技术提出了六字真言,即“高标准、严要求”。“高标准”即是在研究中提高中成药的生产原料及质量放行的标准,将一些药量含有限制或者微量有毒有害的物质修订了检测的目标,纳入检测的范围。“严要求”就是严格控制制药工艺品的品质、提升制药工艺的水平。 1.2中成药的二次开发之难 人们往往重视的是药品的药效和作用机制的研究,因而导致对中成药的再次开发的研究技术较薄弱。再加之制药工艺品质低等技术因素导致中成药存在很大差异,例如同一生产产家不同批次生产的药物或者不同产家生产的同一款药物在化学组成成分上也存在较大差异。这些差异不仅会影响到药品的质量、药品药效的稳定性以及临床疗效甚至还极易会造成临床上的一些安全隐患。由此观之,中成药的二次开发之难是阻碍中成药进一步发展的桎梏因素。 1.3中成药制药过程节能之难 低碳经济是当前各行各业所追求的发展战略,如何促进中药制药过程中减少原材料的损耗、减少废品垃圾、提高能源利用率、提高生产设备的生产利用率、催生生产新工艺,是当前中成药发展过程中亟待解决的问题。 1.4保障中成药生产品质之难 中成药制药的各个环节密切关系到药品的质量,可以说制药工艺各个环节的精准操作是保障中成药生产品质的奠基石。然而,在我国当前的中药制药过程中,工艺操作却缺乏精准,有些工艺甚至呈现出粗放式。大部分生产企业的制药工艺参数还没有实现完全的自动化控制。综上所述的种种因素都成为了中药制药工艺品质的瓶颈。 1.5中成药生产质量检测风险之难 虽然在医疗领域出现中成药产品质量问题的事故层出不穷,但还是缺乏中成药生产质量事故预警的机制。根据生产需求,建立质量风险预警系统和风险评估机制,检测生产工艺的质量,对生产数据进行观察可以有效加强对生产质量全过程的监测[2]。 1.6中成药制药过程质量控制之难 中药的制药过程是及其复杂的,因而制药过程的质量控制也一直是中药质量控制领域内的瓶颈因素。控制技术整体水平较低、制药过程质量控制技术较落后、中间体质量检测指标尚不完善、制药信息的缺乏导致难以实现对制药整个过程的有效控制。因此推动中药制药过程质量的控制技术创新发展是中药制药领域内的当务之急。 2新时代中药制药核心技术的创新突破 改革开放以来经过广大医学工作者的辛苦努力和科学技术的日新月异的发展,在医学领域陆续发生了三次科技革命。第一代技术改革出现在20世纪70年代左右,出现了以“机械化和半机械化”为特征的技术变革。第二代技术革新起始于20世纪90年代,制药设备更新以“三化”为特点:自动化、管道化、半自动化。第三代中药制药技术抓住了新时代技术革新的浪潮,创新发展以“精密化、数字化及智能化”为制药技艺革新的目标,推动中药制药工艺实现跨越式发展[3]。通过对新一代中药制药技艺的探究发现,在新的时代诉求下,中药制药工艺力求在以下几个方面做出创新: 2.1中药制药过程分析技术的创新 中药制药技术一般是利用PAT技术实现对制药过程的有效监控。通过集成方式对制药过程进行化学、物理、数学和生物等风险监测,辨析出可能引发制药风险的因素,实现中成药质量的控制目标。 3中药制药科技创新构思 随着信息技术的发展和第三次科技革命的创新对中成药的制药技术突出了创新的技术诉求。我们应抓住这新一轮的技术革新机遇,自主创新实现中成药产业的快速发展。 第三次科技革命如火如荼的发展也深刻影响了制药工程的技术创新,生产系统的数字化和智能化将极大促进中成药工业技术的创新飞跃。大幅度提高中药质量,实现制药技术的升级更新,推动中成药走出中国走向世界。 中药制药论文:现代制药技术在中药生产中的应用分析 摘要:进入二十一世纪以来,我国的科学技术不断进步,现代制药技术不断深入。由于传统的思想,在药品的选择上,人们偏向于中药,所以对中药的生产和研究提出更高的要求。中药作为我国传统医学的精髓,对其进行现代化的发展是必然的选择。一般来说,中药研究的过程是采用先进的科学技术,对中药成分中有毒有害物质的去除,生产出副作用小、质量稳定的药品。目前,大多数的医药研究员都引入了现代制药技术,来提升我国传统中药的质量和作用,提高中药生产的效率。 关键词:现代制药技术 中药生产 应用分析 一、引言 目前,我国中药生产技术明显落后于其他制药技术,中药产业在我国制药市场中呈现下滑趋势。中药产业若想在激烈的制药市场中立足和发展,就必须不断的引入现代新技术,向高科技制药技术的水平和方向发展。随着我国加入世界贸易组织,我国的中药产业得到了较好的发展,大多数中药企业都投入大量资金,引入了现代化高新技术,这刺激和影响着传统的中药产业。现代化科学制药技术和各种制药新工艺、新设备的应用,使我国中药产业取得了举世瞩目的成就,也推进了中药制药剂量和药效稳定发展。 二、现代化中药制药技术实例概况分析 进入二十一世纪以来,中航建发在医药方面形成了自己的特色,拥有了一支专业的设计队伍。其医药工程项目设计主要涵盖生物制药、中药提取和医药制剂以及配套的设施等。特别是中药提取车间的工程项目设计,把国内外的先进制药技术和我国传统中药制药技术联系起来,不断的改革和完善,形成了一套全面的中药现代化生产技术体系,被国家发改委员会评为“高技术产业化示范工程项目”。 此制药项目占地面积达到3000多平方米,厂区分为两期工程进行规划和整理,一期工程建筑面积达到8000平方米,为双层,高度为18.75米,结构形式为钢筋混凝土结构。在整个厂房的布局中,规划了发酵车间、提取车间、交配电房、仓库以及办公区域等。各辅助生产区域采用岗位轮流的工作模式,在不影响工作有序进行的前提下,将厂房分为2层,方便工作人员的工作。 在设计中,将提取车间分成了三层,包括出渣层、操作层和投料层。在第三层可以布置同提取罐配套的冷凝器、冷却器;提取罐可以悬挂在第二层上,同时单效蒸发器也放置在第二层。整个设计工序方便操作、流程顺畅,既充分利用了空间,又减少了占地面积,降低了成本的投入。 图1 中药提取生产车间 三、现代化制药技术在中药生产中的设计和应用 在一个工程项目中,好的方案和规范是工程项目成功与否的重要基础,也是影响建设全过程有效的控制理论。在科学技术日新月异的今天,我国的中药制药现代化技术不断进步,促进了我国制药工艺和行业的快速发展,满足了各种各样的需要。 (1)采用自动化技术对固体进行发酵 现代化中药制药工艺突破了原来的生产技术,适应了国家和社会高新化、现代化的发现要求,使固体发酵工艺实现了技术创新。在工作设计和制度中,引入了先进的开发技术和单元操作技术,建立了一套适应国家先进水平的现代化自动生产线,以满足相应发酵环境下各种新工艺、新技术以及新设备的发酵工作和在不同自动化技术控制阶段的标准和理念。此技术有效的推动了中药制药技术的发展,使现代化先进制药技术广泛的应用在中药生产过程中,提高了中药生产效率,保证了中药药性和剂量。 (2)实现了中药胶囊有效成分的定量控制 目前,我国大多数制药企业为了实现质量控制现代化,在生产检查中采用了高效液相色谱法(HPLC)检测质控手段,它采用了高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,能对液体混合物进行成分分离。超高效液相色谱-质谱联用、气相色谱-质谱联用方法在定量控制中的应用也越来越多。例如,三聚氰胺就可以用此法检测其含量。相关部门还制定了科学严格的质量标准,使中药制剂更具有安全性和稳定性。 图2 高效液相色谱法(HPLC) (3)中药的提取和制剂生产设备对生产过程进行全面的质量检测控制 生产工艺和质量控制直接关系着中药现代化的发展。单元制造技术系统集成的自动化全面质量检测控制生产线是该项目实现制药工艺现代化的重要工作之一。在此项目中,单元制造设备建立了提取、浓缩、干燥等操作系统,这些相互独立又相互连接的方式,使整个提取工艺流程实现连续化和物料转移管道化。 设计中,采用了国际先进水平的铝塑包装设备,提高了产品包装过程的质量控制;同时具备了在线检查和称重、自动去除不合格产品的功能,有效的增加了中药生产的效率和质量。设计中用到NT25型铝塑包装机,利用数字和红外线扫描,能精确的保证产品的质量参数,高效快速的控制质量,提高了中药生产技术水平和设备水平,进而推动了中药产业的稳定发展。 (4)高温、高湿的空调处理技术 在现代化制药技术中,中药生产流程非常的复杂。在生产过程中,提取工序使用大量的酒精,存在安全隐患和质量风险,应该在送风支路上设置防爆防火阀,并采用直流形式排风。如果外界自然空气能达到一定的使用要求,可以利用自然风,采用排风扇,实现变风量、变新风的运行。 (5)膜分离技术在中药提取、分离中的应用 膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质,利用膜两侧的电位差、浓度差或者压力差,使原料选择性的透过膜,达到最佳的分离效果。在中药成分分离过程中,由于存在较多较大的杂质和胶体,不仅会对膜产生一定的破坏,也会对中药的提取、分离以及制造工作带来不必要的麻烦。因此可以在中药中加入絮凝剂,使部分悬浮颗粒发生沉淀,使其过滤,更好的被超滤膜分离,达到中药生产的最佳效果。由于该技术操作方便、污染小、成效高,能全面提高中药生产的质量,促进我国中药产业更好更快的发展。 四、结束语 此工程设计整体来讲,布局比较合理,各项工艺流程和设备都已经达到国内先进水平,其生产过程稳定可靠,有效的提高了中药生产的效率,保证了中药的剂量和药效。中药制药作为我国传统医学的精髓,运用现代制药技术进行生产是必然的选择。相关部门应该充分利用现代技术,调动科学力量,促进中药走向现代化、国际化的发展方向,为我国人民的健康做出应有的贡献。
控制工程论文:加强工程合同管理 合理控制工程造价 摘 要 通过分析合同管理存在的问题,提出搞好合同管理、控制工程造价应抓住的几个环节,共同探讨为合理控制工程造价在合同管理中的对策和措施。 关键词 工程 造价 价格 控制 管理 工程造价有两种含义:广义地讲,是指工程项目从筹建一直到竣工验收的全过程中建设单位所花费用的总和;狭义地讲,是指在施工阶段施工单位进行工程建设所花费的成本以及在工程发包阶段其投标价格和在工程结算阶段从建设单位所得到的工程建设费用(预期花费或实际花费)。 造价控制就是指把建设工程项目造价控制在预定限额内,对建设单位、施工单位以及其他相关各方都具有非常重要的作用。造价控制应从多方面入手,如合理设置建设工程造价控制目标,加强建设工程施工合同管理等。其中加强建设工程施工合同管理就是控制工程造价的重要手段之一。 建设工程施工合同的管理,就财政部门而言,其实质就是建设工程造价管理,是对工程造价的合理确定和有效控制。这是合同当事人双方关心的核心问题之一,也是招投标等工作的主要内容。施工合同中关于工程造价确定和支付的相关条款,是整个建设工程施工合同中的重要条款。在当前建设工程市场发育尚未成熟、市场主体行为不规范、市场信用体系和风险保障体系不健全、政府投资项目管理体制有待改进的情况下,在施工合同管理工作中难免会出现许多不规范之处。 1 工程合同中管理存在的问题 1.1 法律意识淡薄,合同签订不规范 建设工程耗资巨大、涉及面广、个性差异大和履约时间长。因此,客观上要求合同条款细致严密,尽可能做到面面俱到。在实际工作中,甲、乙双方由于缺乏施工合同管理的经验,订立的合同约束条款不全、内容不明、职责不清等现象经常发生。 有些建设项目在签订合同时为了回避业主义务,不采用标准的合同文本,而采用一些自制的、不规范的文本进行签约。通过自制的、笼统的、含糊的文本条件,避重就轻,转嫁工程风险。有的甚至仍然采用口头委托和政府命令的方式下达任务,待工程完工后,再补签合同,这样的合同根本起不到任何约束作用。如在建设工程招投标中,有的当事人为了获取不正当利益,在签订中标合同前后,往往就同一工程项目再签订一份或者多份与中标合同价款等实质性内容不一致的合同,这就是我们通常所说的“阴阳合同”,待工程实施起来,一旦涉及到经济利益,将容易导致工程纠纷的发生。 1.2 忽视合同的严肃性,违背等价有偿的原则 自觉执行合同条款,全面履行合同义务,是合同当事人一切行为的最高准则。签订合同的甲、乙双方,经济法律地位是平等的,没有主从关系。在实际工作中,承发包双方忽视合同的严肃性,违背合同的等价有偿原则,以各自的经济利益为中心,随意违背合同条款。甲、乙双方的这些违约行为,最终导致工程经济纠纷的发生。 合同文件存在合同双方权利、义务不对等现象。从目前实施的建设施工合同文本看,施工合同中绝大多数条款是由发包方制定的,其中大多强调了承包方的义务,对业主的制约条款偏少,特别是对业主违约、赔偿等方面的约定不具体,也缺少行之有效的处罚办法。这不利于施工合同的公平、公正履行,成为施工合同执行过程中发生争议较多的一个原因。同时,由于目前建筑市场的激烈竞争和不规范管理,大量的施工队伍与建设规模严重失衡,致使业主在建设工程承包中占据主导地位,提出一些苛刻和不平等的条件,将自身的风险转移到承包商身上。由于建筑市场处于买方市场,承包商为了获得工程,只好接受。个别承包商在实施这样的工程合同时,为了使自己的利益不受损失,就会采取偷工减料或非法分包甚至非法转包等手段,给工程建设带来隐患。 1.3 缺乏健全的合同管理机构 一些建设项目不重视合同管理体系的建设。合同归口管理、分级管理和授权管理机制不健全,谁都可以签合同,合同管理程序不明确,或有制度不执行,该履行的手续不履行,缺少必要的审查和评估步骤。缺乏对合同管理的有效监督和控制。 政府有关部门要对建设工程施工合同实施监督、检查等管理。施工单位、建设单位更要对施工合同进行管理。有些地方的合同管理机构不健全,对合同的审查、监督和检查不得力。建设单位没有建设工程施工合同管理的力量,遇有建设工程,便委托给监理公司,而目前监理公司的机构设置不规范,合同管理力量薄弱,往往很难胜任建设单位的委托;施工单位,特别是中、小型施工单位,重视公关和预算管理,轻视施工合同管理,甚至没有专门机构从事施工合同管理工作。 1.4 合同管理专业人才缺乏 建设合同涉及内容多,专业面广,合同管理人员需要有一定的专业技术知识、法律知识和造价管理知识。很多建设项目管理机构中,没有专业技术人员管理合同,或合同管理人员缺少培训,将合同管理简单地视为一种事务性工作。甚至有的领导直接敲定由一般办公人员办理合同。一旦发生合同纠纷,缺少必要的法律支援。 2 控制工程造价,抓好合同管理的几个环节 2.1 把好合同签订关 签订工程合同时,最重要的要根据各工程的特点,应选择恰当的发包方式和价款调整条件(指工程设计变更或工程签证导致工程增减的结算条件和结算方法),因为不同的发包方式和价款调整条件,直接关系工程造价的控制效果。 合同文本应尽可能选用由国家颁发的通用性合同文本,再根据拟建工程的特点和招标文件以及发包人承包商双方谈判结果来起草。合同文本必须准确表达双方谈判确定的意思,做到条款不漏项;标的物表达清楚、标的额计算准确;质量有标准,检验有方法;包装物、提(交)货或移交工程成品、运输方式和结算方式明确;违约责任及违约金(或赔偿金)计算方法准确;文字表达严谨,不使用模棱两可、含糊不清词语。 在合同正式签订前应进行严格的审查把关。其要点是:施工合同是否合法,业主的审批手续是否完备健全,合同是否需要公证和批准;合同是否完整无误,包括合同文件的完备和合同条款的完备;合同是否采取了示范文本,与其对照有无差异;合同双方责任和权益是否失衡,确定如何制约;合同实施会带来什么后果,完不成的法律责任是什么以及如何补救;双方合同的理解是否一致,发现歧义及时沟通。 2.2 做好合同实施管理 工程合同一经签订,确定了合同价款和结算方式之后,影响工程造价的主要因素便是工程设计变更或签证,以及工程实施过程中的不确定因素,所以,深入理解合同的每一个条款,切实加强日常管理,使管理行为正规化、规范化,作好处理合同纠纷的各种准备,特别是索赔与反索赔的研究在工程造价控制管理中是非常必要,也是非常重要的。索赔与反索赔是合同管理的一个重要内容,是合同双方攻与守的关系,是矛与盾的关系。工程发承包的实践经验证明,没有一个承包商不要求索赔,即要求调增合同价款,因此,要搞好工程造价控制,就必须进行索赔与反索赔的研究。 2.3 重视合同后评估 合同后评估是合同管理的总结阶段,往往不为人所重视,其实合同后评估工作是件很重要工作,它是对合同好坏、管理得失的评估,它可为下一工程项目造价控制提供可借鉴的经验。合同后评估工作主要是总结合同执行情况,对合同管理好的经验加以总结推广,对过时、不符合现行法律法规,以及不严谨、容易被对方索赔的条款要加以改正。影响工程造价的不确定因素可分为可预见和不可预见因素,可预见不确定因素应作为普遍性问题,不可预见不确定因素作为可追溯事件加以标识,通过合同后评估加以鉴别,并在以后工程合同中加以明示或制定相应的预防措施。 3 控制工程造价,加强合同管理的几项措施 3.1 合同管理精细化 目前,各省级人大常会审议通过并颁布了各省级《合同监督条例》,指导各级工商行政管理部门和其他有关行政主管部门进行合同的监督和管理。但是,由于合同的种类繁多,《条例》内容只能对合同的监督和管理做出粗线条的规定,无法满足对建设工程施工合同管理工作的具体需要。各级建设工程行业主管部门针对建设工程施工合同的特点,制定出一套建设工程施工合同“管理细则”已经迫在眉睫。作为政府项目投资主体的各级财政部门应积极参与“细则”的制定与审核,尤其在对工程造价的控制上,对政府投资项目就做出细致、明确的规定。 项目建设各方要重视合同管理机构设置、合同归口管理工作。做好合同签订、合同审查、合同授权、合同公证、合同履行的监督管理。建立健全合同管理制度,严格按照规定程序进行操作,以提高合同管理水平。 3.2 管理人员专业化 人是合同管理中最活跃的角色,也是合同管理中最关键的环节。建设单位应设置合同管理人员从事合同管理工作,并应执有《施工合同管理人员资质证书》,加强对建设单位合同管理人员的职业道德素养和专业技术素养的培训。根据建设工程施工合同的特点,总结以住政府投资项目合同管理、工程造价管理方面的经验与教训,对工程建设过程中可能出现的各种情况,在合同的签订过程中做出有利于工程造价控制的对策,从而为国家财政节省建设资金。 加强建设项目合同管理队伍建设,加强合同管理人才的培养,实行合同管理人员持证上岗制度,亦是提高建设项目合同管理效果的重要举措。目前,我国己正式推行注册造价工程师制度,造价工程师的一项重要职责就是搞好建设项目的投资控制和合同管理。因此,建议在建设项目管理机构中设置注册造价工程师岗位,专司合同管理职责。 3.3 合同索赔研究程序化 我国工程承包双方在合同履行中对工程索赔认识不足,缺乏推行工程索赔所需的意识和动力。因此,提高索赔意识是合同管理亟待解决的问题。施工合同是索赔的依据,索赔则是合同管理的延续。 因为工程合同一经签订,确定了合同价款和结算方式之后,影响工程造价的主要因素便是工程设计变更或签证,以及工程实施过程中的不确定因素,所以,深入理解合同的每一个条款,切实加强日常管理,使管理行为正规化、规范化,作好处理合同纠纷的各种准备,特别是索赔与反索赔的研究在工程造价控制管理中是非常必要,也是非常重要的。索赔与反索赔是合同管理的一个重要内容,是合同双方攻与守的关系,是矛与盾的关系。工程发承包的实践经验证明,没有一个承包商不要求索赔,即要求调增合同价款,因此,要搞好工程造价控制,就必须进行索赔与反索赔的研究。 3.4 项目建设代建科学化 所谓“代建制”,就是由政府组织理论素养高、实践经验丰富的工程管理专业人员,根据行业性质不同,形成专业化的建设队伍,专门从事政府投资项目的工程管理。财政部门应积极参与项目“代建制”的推行,加强对代建机构的监督管理力度,并利用“代建制”在合同管理中的优势,彻底消除在政府投资项目建设过程中存在的项目建、管、用不能分离的弊端,对政府投资项目的工程造价进行合理确定和有效控制。 3.5 合同签订审核规范化 建设单位应组织技术经济等各方面的专家,审核合同条款是否真实、齐全,并对承包方投标文件进行了解。通过审核了解,对不合理、不合法的条款及时予以纠正,不齐全的条款要补齐,使建设工程施工合同在实施中减少合同纠纷和违约,避免对建设单位造成不必要的损失。 3.6 合同实施交底制度化 财政部门应督促实行政府投资管理的建设单位做好向各层次管理者做“合同交底”的工作,把合同责任具体落实到各责任人和合同实施的具体工作中。特别是在工程使用非标准的合同文本或有关人员不熟悉合同文本时,这个“合同交底”工作就显得更为重要。 控制工程论文:地方高校材料成型及控制工程专业培养方案探讨 【论文关键词】培养方案 课程体系 材料成型 控制工程 【论文摘要】本文在分析材料成型与控制工程专业的培养方案与教学现状的基础上,探讨了该专业的科学定位于课程体系改革,主张以“厚基础、宽口径、重实践、明方向、强适应”和“通用性、精简性、特色性、实践性”为原则,加强基础理论课的教学和实践教学,拓宽专业知识面,注重提高学生综合能力和参与竞争的能力。 1998年教育部进行高等院校本科专业目录调整时,设立了材料成型及控制工程新的本科专业(以下简称材成专业),多数学校实现了由锻压、模具、铸造、焊接等各热加工单一专业建设转向新的材成专业的建设。 作为一所新升本科的地方院校,新增本科专业的设置与培养目标主要应是面向地方相关行业和技术领域基层业务与技术管理岗位,着力培养学生具备在企事业单位和生产一线解决实际问题的知识、能力和素质。本文对地方高校如何构建材成专业的教学体系进行了一定的探索和研究。 一、培养方案与教学体系现状分析 从目前多数学校的培养方案来看,由于该专业原来的基础不尽相同,不少学校还没有完全摆脱老专业的框框,而只是在老专业的基础上进行调整和修改。存在着专业教改的总体目标不够明确,没有从根本上重建该专业的教学体系;专业人才培养的目标和规格缺乏层次,不能满足市场对各类人才的需求;拓宽口径与保持专业特色的关系问题尚未解决等问题。针对以上问题,开展系统、深入的研究,进行专业教学改革,确立新的人才培养目标和构建新的教学体系,创新应用型人才培养模式,是当前非常紧迫的任务。 学校虽然从2002年即开始培养材成专业本科生,但由于是在专科基础上的联办本科,使用的完全是河南科技大学的培养方案与教学大纲,很难结合自己的实际情况对其进行修改。学校于2008年在模具设计与制造专科专业的基础上,成功申报材料成型与控制工程本科专业。当年开始招收培养材成本科生并使用自己的培养方案,但在教学中发现该培养方案存在课程过重、特色不突出等现象,急需改进。 二、材成本科教育、教学的定位 1、人才培养定位 不同类型的学校应根据市场的需求和自身的特点来培养不同类型的人才,一部分高校应该担负起精英教育的责任,以培养材料成型及控制工程领域的科学研究型和科学研究与工程技术复合型高层次人才为主,本科阶段应是进行以通识为主的专业教育。另一部分学校应以普及高等教育为主,负起大众化教育的责任,本科阶段是通识与专业并重的教育。 学校升本初始即定位为教学应用型本科院校。因此,应以普及高等教育为主,承担起大众化教育的责任,以培养本学科的工程技术型、职业应用复合型人才为主。 2、确定专业方向 材成专业具有宽口径、大专业、多方向的特点,根据行业需求及地区经济发展和学院实际,选准专业主方向,办出地方特色显得尤为重要。近年来洛阳地区制造业的长足发展使对掌握现代设计技术的各类专业技术人才的需求又呈上升趋势,锻压、焊接、铸造等方面的工程技术复合型人才更为抢手。据此,学校材成专业实施的是宽口径的材料材成及控制工程与专业方向并存的培养模式,设置了模具设计与制造、焊接技术与自动化、金属建材加工三个专业方向。 3、人才培养目标 材成专业培养德智体美全面发展,具备材料成型及控制工程基础知识与应用能力,掌握现代成型方法与技术、模具设计与制造工艺、焊接技术与自动化、金属建筑材料加工的能力,能够在材料成型及控制工程领域从事科学研究、技术开发、工艺与设备设计、生产过程管理等方面的工作,具有较强的实践能力和创新精神、德智体美全面发展的高级工程技术人才。 三、材成专业内涵及课程体系 1、根据专业发展明确专业内涵 材成专业是以成形技术为手段、以材料为加工对象、以过程控制为质量保证、以实现产品制造为目的的工科专业。它是介于机械和材料两大学科之间的反映综合性制造技术的专业,机械学科和材料学科的基础知识构成了本学科的基本知识体系。这一特点决定了材成专业人才培养必然是宽口径的。 从1998年新专业诞生以来,不少学校材成专业发展遇到最大的问题是没有处理好“宽与专”的关系,一些学校过于强调宽口径,淡化了专业,使得毕业生所学无法与企业的需求接轨,一度出现与铸、锻、焊有关的企业到高校无法招到需要的专业人才。另外一些学校则走向另一极端,铸、锻、焊老专业的主要课程都上,课程过多,学生不堪重负。 我们组织教师广泛调研,重点了解企业对人才知识、素质、能力的要求。确定专业及方向的学生要求具备相同的宽口径的基础知识和成形技术专业基础知识,所不同的只在专业课程的设置上。材成大专业要求学生掌握包括塑性成形、液态成型、焊接成型等基本理论、工艺及装备设计、设备选用等内容。为了避免过于宽泛或负担过重,又分别开设了与以前的锻、铸、焊三门技术相关的专业课。 2、教学内容的总体构成 按照教育部有关四年制工科大学生总教学时数及实践性环节安排的指导原则,结合学校人才培养方案制定原则,从学校实际情况出发,根据通用性、精简性、特色性和实践性原则建立了“两平台、三模块、一拓展”的课程体系,以适应各专业方向的协调发展。 “两平台”为通识课程平台与学科基础课程平台;“三模块”为专业教育内容,包括模具设计与制造、焊接技术与自动化、金属建材加工模块,具有一定的灵活性和针对性,可以随社会需求相应变化;“一拓展”为素质教育的拓展计划,主要由学生科技活动组成。 (1)通用性原则。材成专业的课程设置以基础型、通用型为主,同时加强了包括人文社会科学、自然科学在内的基础知识、基本理论、基本技能等,体现基本知识结构的内容,也就是“两平台”:通识课程平台与学科基础课程平台。在整个教学计划中,这类课程占了总学时的56.86%,改变了过去专业口径偏窄和过专现象,做到既夯实基础、又拓宽口径。 (2)精简性原则。材成专业学生毕业要求的学分控制在205学分,从学时上计算比过去培养方案的总学时少了64学时。同时将根据“去重消肿,去旧增新”的原则,精简理论教学内容和学时,让学生有更多的时间走出课堂、走进实验室、向生产现场,去思考、动手、创新。 (3)特色性原则。人才知识结构不仅要体现国家对人才质量的基本要求,更需立足地方学校和本专业的优势和特色。在材成专业的课程设置上,设置了模具制造学、塑性成型工艺及模具设计、模具计算机辅助设计、焊接结构、焊接自动化技术、焊接质量检验与评价、金属建材电磁连铸技术、金属建材成型工艺、金属建材成型装备等课程体现本专业特色,同时也设置了兼顾学生的个性发展的任选课程。 (4)实践性原则。应用型人才的能力培养主要通过实践教学来实现。通过精简理论教学,加强实践教学,突出理论联系实践,确保实践教学效果达到培养应用型人才的目标。有组织有计划地引导学生参加科研、技术开发和创新活动,认定学分,同时要求学生取得相关职业(技能)资格证书,把学生创新能力的培养落到实处。 人才培养目标的确定和人才知识结构的优化是一项庞大、复杂、长期的系统工作,同时人才培养目标和知识结构要求既相对稳定又动态发展,在今后的实践中,积极探索,及时总结,不断改进和完善,努力为国家现代化建设输送合格人才。 控制工程论文:过程装备与控制工程专业建设与特色的探索 论文 关键词:化工设备与机械 过程装备与控制工程 专业建设 专业特色 一体 两翼 论文摘要:就过程装备与控制工程专业建设与特色,如培养目标定位、师资队伍建设、教学计划修订、课程体系优化、教学方法改革、专业教材建设、实践性教学环节安排等问题进行了探索,提出了必要的措施。 1.引言 上世纪九十年代,社会对化机专业人才的要求发生了改变。随着 现代 科学 技术的进步和 工业 的 发展 ,过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化,流程参数(如压力、温度、流量等)与过程进行要求必须实施精确的自动控制,这是过程装备高效、安全、可靠运行的根本保证。将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现“过-装-控一体化”,已是化机专业改革的必然。 根据 教育 部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》,“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。新专业是“以过程装备设计为主体,以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的大类学科交叉型专业。这并不是专业名称的简单改变,而是要求赋予专业以新的内涵,因此应结合内蒙古发展的实际情况,对我校过程装备与控制工程专业的建设和特色进行深入细致的探究,慎重确定专业的培养方案,做出合理的专业发展规划,以适应培养21世纪人才之需要,并充分体现我们自己的专业特色。 2.专业建设思路 内蒙古科技大学过程装备与控制工程本科专业于2004年获得批准,于当年招收第一届学生,现已累计招生四届八个班共计300余人。依据国家教育部高等学校机械学科过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制订的专业总体框架,结合内蒙古科技大学的实际情况,建立专业的知识结构和课程体系,充分体现“过装控一体两翼”的总体架构,把过程装备与控制工程专业建设成为涵盖学科领域宽、柔性大、适应性强的专业,能够培养21世纪内蒙古及全国 经济 发展需要的高素质应用型人才。 3.专业建设规划 校院领导非常重视过程装备与控制工程专业的建设工作,动员和协调各方面的力量给予大力支持,学校已安排购置了75万多元专业必需的实验设备,学院已购买数量可观的教学科研图书资料。过控系全体教师均参与专业课程建设和教学改革探究,集体讨论专业结构调整、课程体系优化、培养方案及教学大纲修订、教学方法改进等方面的问题,形成共识并付诸实施。 3. 1.专业师资队伍建设规划 建立一支高素质、结构合理的师资队伍,是专业建设的关键。原专业师资存在的主要问题是知识结构不合理。一方面大部分教师均毕业于原化机专业或机械专业,过程控制或过程工程等方面的理论基础比较欠缺;另一方面青年教师所占的比例较大(约占总数90%以上),部分青年教师教学经验不足而且缺乏工程实践知识。因此更新教师的知识结构是当务之急。学院采用的办法是: (1)引进硕士以上专业对口的高学历人才。 (2)提高青年教师的水平。积极鼓励中青年教师进修或攻读高一级学位。定期进行教学质量检查、评比和研讨,对教学质量差的青年教师,安排经验丰富的老教师给他们帮助和指导。支持专业课教师参加全国过程装备与控制工程专业学术交流活动,以拓宽他们的知识面,提高其教学和科研能力。由此逐步形成一支学历层次高(研究生以上占100% )、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占80%,高级职称占50% )、专业素质水平较高的教师队伍。 3. 2.专业培养目标的定位和教学计划的修订 参照专业教学指导分委员会制订的总体框架,我校过程装备与控制工程专业的培养目标定位为:培养适应我国社会主义现代化建设需要,面向二十一世纪过程装备与控制工程领域的高级应用型人才。通过本专业的学习力求使学生具备扎实的基础、较宽的知识面,具有一定的创新意识、较强的工程实施能力和良好的业务素质。学生毕业后可从事化工、石油、能源、轻工、环保、制药、食品、生化、煤化工、机电及劳动安全部门等领域中的过程装备与控制工程的设计、制造、运行、管理、研究及开发等工作。 按此培养目标,结合内蒙古和我校的实际情况,确定我校过程装备与控制工程专业的知识结构框架,如表1所示,其由基础理论知识和专业方向知识两大部分组成。基础理论知识包含人文基础、科学技术理论和实践基础三方面,以科学技术理论为重点,人文基础和实践基础辅之。科学技术理论包括公共理论基础、专业理论基础和专业技术基础。这些基础理论知识的掌握为专业知识的获得打下坚实的基础。专业方向知识以压力容器及过程设备设计和过程流体机械为主体,过程工程原理与过程装备控制技术为其两翼,并增设煤化工技术及装备等专业课程,以突出我们自己的专业特色。 3. 3.课程体系改革及优化 根据“一体两翼”的专业定位,优化课程设置,建立新的教学课程体系,以适应培养知识面宽、基础扎实、弹性大、能力强的应用型人才的需要。具体做法如下: (1)增设控制类有关课程,满足专业拓宽的需要。如开出机械工程控制基础、液压与气压传动、plc技术及应用课程,使学生掌握过程装备控制学科的有关知识,以适应过程装备大型化、自动化的需求。(2)加强理论基础、淡化专业。将专业课学时数控制在总学时的20%左右。如对过程流体机械以解决选型和应用为主,将课时由72减少至48左右;增加流体力学及粉体力学、工程热力学理论基础课程;同时开出适当的专业选修课,如有限元原理及应用、过程装备cad、药物制剂工程与设备、压力容器安全技术、过程装备密封技术,以增加专业的柔性。(3)加强外语、 计算 机基础教学。压力容器及过程设备课程采用双语教学,增开过程装备高级程序设计课程,使得外语和计算机教学四年不断线,让学生较好地掌握一门外语和较深的计算机知识,提高学生的综合素质,以适应科学技术迅猛发展的需要。(4)加强实践性环节,积极创造条件。如增设工程教育实践,以增强学生理论联系实际的能力。 3. 4.专业教材使用与更新情况 为了规范专业的知识结构和保证教学质量,专业核心课程按新专业的要求全部采用全国高等学校过程装备与控制工程专业教学指导分委员会组织编写的面向21世纪的新教材。煤化工技术及装备课程没有现成的教材,必须组织相关人员进行编写。同时要求任课教师在教学实践的基础上不断探索,对教学内容进行必要的补充和整合,使之更适应我校的实际情况。 3. 5.教学方法及手段的改革 在教学方法上,要求教师采用比较式、启发式教学,讲课中要求突出重点、详略得当,以提纲式教学为主。充分发挥学生的主观能动性,让学生自学与教师课堂讲授、指导、答疑相结合。 在教学手段上,也积极进行探索。压力容器及过程设备与过程流体机械等课程采用多媒体教学与图片资料讲解,加深学生对过程设备结构的认识,节省在黑板上画图及板书的时间,以提高授课速度并充实授课内容;过程装备与机械制造基础课程需要增加典型容器的制造工艺,可用观看录像来代替课堂的抽象讲解;压力容器及过程设备被作为学院重点课程予以建设,通过进一步完善cai课件和研制典型过程设备的设计 计算 软件以提高专业教学的效果与质量。 3. 6.实践性教学环节规划情况 实践性教学环节是培养工 科学 生动手能力、处理实际问题能力的重要环节。因此,我们非常重视对实践性教学环节的规划与安排。 专业实验室建设规划如表2所示,鉴于实验经费投入数量有限,大规模地进行实验设备的购置不切合实际,在利用相关院系实验资源的基础上,我们主要计划先期建设能够满足学生基本专业实验要求的压力容器综合实验、空压机性能测试及超声探伤实验、过程装备结构拆装实验和过程装备控制技术实验四个实验室。第一期专业实验室建设中用于购买实验设备的经费约为75万元,其中压力容器综合实验装置我们使用南京化工学院李健教授研制的专利产品——压力容器三合一验证性实验装置,其特点是结构设计巧妙,试件易得,实验效果良好,实验数据误差较小,价格仅为通用压力容器实验装置的二十分之一,许多高校如东南大学在使用该实验装置。通过第一期的建设,实验室的教学环境将得到较大的改善。实验室第二期建设正在拟申报之中(含过程装备与控制仿真实验、过程装备密封实验装置、煤化工技术及装备实验装置等),相信经过两期建设,实验教学条件将得到很大的改观,能够进一步提高实验教学质量。 实习是理论联系实际、学校 教育 与社会相结合的重要教学环节。为了保证教学质量,我们选择了区内外一些优秀 企业 作为实习基地,如南京紫光精细化工厂实训基地、南化集团、天津碱厂、神华集团煤化工基地等,建立了长期、稳定的合作关系,得到了厂里各方面的支持与配合。 毕业设计( 论文 )是学生在校期间的最后一个实践性教学环节,是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题、完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。我们一方面制订毕业设计(论文)大纲和毕业设计指导书,另一方面注重指导教师自身工程实际知识的加强,再者依据培养目标选好毕业设计(论文)题目,并安排一定比例的学生参与教师纵向科研课题的研究,让学生从中掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力。 4.结束语 相信经过几年的专业建设和实践探索,我校过程装备与控制工程专业的办学条件与教学水平将会获得较大改善与提高,社会影响力逐年递增,师资队伍建设渐趋合理优化,为积极准备化工过程机械硕士点的申报创造条件。知识结构充分体现厚基础、宽口径的专业培养特点,学生独立获取知识的能力、信息处理能力、工程实践能力和开发创新能力均有望得到较大的提升。 控制工程论文:机械工程测试与控制工程实验教学探讨 1、概述 机械工程测试与控制工程课程及实验教学是本科高校机械类学生的专业重点课程,两门课程是密不可分的整体,例如测试系统基本特性需要掌握测试和控制的知识才能解决问题;在控制工程里的控制理论的学习需要工程测试技术里的传感器原理、信号分析与处理的基本原理作为基础。我校测控实验室现有drlab快速可重组综合实验台10套,倒立摆2套,实验学时为测试实验8学时、控制工程8学时。学生通过此平台可进行信号分析,常用传感器和测试电路的使用方法,学会用测控的基本知识用于倒立摆控制、虚拟仪器、基于matlab的控制系统分析等。 2、测控实验教学现状分析 近几年我校机械系测控实验教学正在稳步推进和不断完善,但在发展过程中也面临一些现实问题。例如由于本科教学的必要,大量的基础课程压缩了实验教学的学时量;理论课程的学习跟实验教学不能最有效的结合;在培养学生创新能力方面没有足够的平台。我校测控实验教学的主要现状如下: (1)将测试技术与控制工程实验分开进行,或由于某些原因测试技术与控制工程实验没有合理的衔接。 (2)学生兴趣普通不浓厚,没有更多吸引学生全身心参与实验的手段。 (3)验证性实验较多,学生书写的实验报告内容单一。 (4)教师往往以考勤和实验报告作为评定成绩的依据,成绩评定中没有学生实验过程优良的反映。 (5)实验室师资力量缺乏,教师积极性不够;实验室管理制度陈旧,跟不上教学改革的发展。 3、测控实验教学建议 结合我校测控实验教学的现状,提出以下建议。 (1)测试技术实验与控制工程实验相结合,充分利用drlab虚拟平台,并将matlab软件融入实验项目中。例如,将典型信号的频谱分析、相关分析等实验内容在drlab虚拟平台进行构建、仿真实验后,利用matlab软件强大的数据处理功能对其进行处理;将传感器应用实验所采集的数据用于控制工程的闭环控制实验,如倒立摆实验、环形输送线实验。 (2)为了提升学生参与实验的热情和提高学生的实验创新能力,一是可结合测控实验开展一些实验大赛,例如我校正在试点的创新性实验活动月活动。该活动选择测控实验中的倒立摆控制实验、虚拟平台实验竞技大赛、基于drlab虚拟平台的创新性实验等;二是结合院系实际,对学生的实验创新项目进行立项资助,例如我系正在大二、大三学生中进行试点,学生随时可进行实验创新项目的申报,定期组织答辩,成熟一个,审批一个。 (3)测控实验往往以验证实验居多,对于这种现状,可对实验项目进行相应改革。例如对于信号分析与处理实验、传感器运用实验等,可列出十多个甚至更多的实验项目供学生选择,两人一组,要求不同组学生选择不同的项目进行实验,因为这些实验在虚拟实验平台上都是可以实现的。学生书写的实验报告不能完全按照实验教材内容进行书写,必须认真详细记录实验过程,由于实验学时的限制,在上交的实验报告中应对实验过程中出现的问题进行详细分析,即达到学生书写的实验报告不 是千遍一律,而是各有不同,有所创新。 (4)在实验教学中学生是主体,教师为辅助。教师除了引导、监督以外,还应记录学生实验的过程,以过程和实验报告的创新性为成绩评定的重要依据。 (5)实验室师资力量不足,或者由于有的教师长期从事实验教学,对实验工作已经疲惫,不愿意在实验项目、实验教学及实验室管理等方面进行改革创新。这就需要实验室主管部门出台一些促进实验教学改革的措施,提供平台。例如以项目申报的形式进行一些实验教学改革的探索。 (6)在培养学生创新能力方面,学校应开放实验室,在学生中可设立一些勤工助学岗位,进行开放性实验室的日常管理,辅助教师进行实验,建立相应在的开放性实验室准入制度、项目管理制度等。对于测控实验,可结合飞思卡尔智能汽车大赛、机器人大赛等参赛项目建立测控综合实验平台,因为这些大赛所涉及的内容均与机械工程测试技术与控制工程密切相关,例如传感器技术、信号处理技术、控制算法等。结合大赛开设相应的实验学时进行实验教学,学校主管实验室的国资处或教务处可设立相应的大学生创新性实验项目经费,利用现有资源在学生中开展创新性实验活动,这比传统的测控实验吸引学生兴趣和提高学生创新能力方面要好得多。 (4)随着学校的发展,学校教师的科研项目也逐渐增多,对于机械类本科生的培养,任课教师和实验教师可适当培养和引导一些学生参与一定的科研项目,让教学、实验、科研三者结合。兴趣是创新的源泉,学校和教师只有提供了足够的平台,学生才会在此平台上找到兴趣,不断创新和发展。 4、结束语 测控技术在机械工程领域占有重要地位,学校应努力构建学生实验平台,让更多的学生能够经常深入实验室,加强开放实验室的管理,做到资源合理、有效应用。学校开设的实验课程应尽量结合工程运用实际,做到课程的理论与实验的实际运用的充分结合,改进实验教学项目和实验手段,培养学生的动手能力、创新能力,以及解决实际问题的综合能力。 控制工程论文:谈谈建设工程监理控制工程质量方式 摘要:去年,按照国务院的部署,全国开展了整顿和规范建筑市场秩序的工作。在住房和城乡建设部、监察部联合检查的100多个工程中,发现约90%的工程存在着违法违规、不执行强制性标准的行为。其中有监理市场秩序不够规范,有关法规体系不够完善,收费偏低,社会尚不够重视等原因,但其重要原因之一是监理工作比较薄弱, “人员不到位,行为不规范,效果不明显”,未按要求采用“旁站、巡视、平行检验”的方式控制工程质量,特别是监理工作的旁站管理没有到位。 一、采用旁站、巡视、平行检验的方式,对建设工程进行监理的必然性: 这是贯彻《中华人民共和国建筑法》《建设工程质量管理条例》的必要。《条例》第五章专门讲到监理责任和义务。其中第38条规定:“采用旁站、巡视、平行检验的方式,对建设工程进行监理。” 实行旁站管理也是执行《建设工程监理规范》这一国家标准所要求的。《建设工程监理规范》5•4•8要求:“对隐蔽工程加以旁站管理”。 随着建筑业逐渐市场化,难免会有一些承包商受自身经济利益的驱使,做出种种不正当的商业行为。这就需要通过监督检查的手段将触角伸展到施工操作的第一线,发现问题并找到解决问题的途径,把可能产生的损失降到最低程度。这项工作需要一个专业性强、作风严谨、处事公正的组织即建设监理单位来承担。可以这样认为,旁站监理是伴随着新的建筑体制改革的必然产物。 二、旁站监理: 1、旁站监理概念: 旁站监理是指监理单位的监理人员在施工现场对建设工程关键部位或关键工序的施工过程进行的监督管理活动。 旁站监督是技术性要求很强的工作,因此要求旁站监理人员具备一定的专业理论知识和丰富的建设工程现场实践经验,对所监督的施工过程所采用的方法和过程有透彻的了解,对可能出现的问题心中有数,能做到预控管理。 2、旁站监理人员的任职条件: 旁站监理人员必须具备下列条件之一,方可上岗: (一)取得监理工程师执业资格并经注册; (二)具有相关专业中专以上学历、一年以上相关专业工作经历,经过监理业务培训并经省级建设行政主管部门认可; (三)具有相关专业技师职称、十年以上相关专业工作经历,经过监理业务培训并经省级建设行政主管部门认可。 三、现场巡视: 现场巡视是指监理人员对正在施工的部位或工序现场进行的定期或不定期的监督活动,它不限于某一部位或过程。现场巡视是监理行为中为获取综合信息和全面掌握工程现场动态的有效途径,是对施工现场的工作面进行全面的检查和观察,具有多次轮回性和目标综合性的特点,通过巡视,可以有效掌握影响质量的各因素的状态,如: 1、施工方人员状态: 如承包商的管理人员是否到位,质检员、技术员是否能及时发现问题,现场管理是否有序等。 2、机械设备的完好程度和适应状态: 如设备的各项管理制度是否健全和严格招待其性能及数量是否满足施工需要,有无可能造成质量隐患和进度隐患等。 3、材料质量、有效使用及供应状态: 由于工程材料种类繁多,品种各异,外观较难看出质量的差异,容易放松对不同批次的质量检验,通过巡视可以随时发现不同批次的材料进场情况和掌握第一手资料与承包商进行核对,同时在巡视过程中还可以对承包商的材料使用情况进行监控,如材料的存放和使用情况是否合理,用量能否达到规定要求等。 四、平行检验: 平行检验强调的是项目监理机构利用一定的检查或检测手段,按照一定的比例,对某些工程部位、试验、材料等独立进行检查或检测,进行质量判断的能力。它是监理工程师质量控制的一种重要手段,在技术复核及复验工作中采用,是监理工程师对施工质量进行验收,作出自己独立判断的重要依据之一。由于工程建设监理不是单一的管理专业,还必须有必要的验证性的具体工程建设实施行为,在承包单位自检的基础上,针对某些工程部位、试验、材料等,通过采用先进的技术装备、检测手段,进行检测验证,达到一切以事实为依据,用数据说话,为加强质量过程控制提供有力依据,实现监理的客观性,科学性和公正性,保证监理工作的高水平,高效率。 平行检验针对的检验项目主要是对质量验收统一标准中规定的通信工程中那些对安全、卫生、环境保护和公众利益起决定作用的“主控项目”和部分“一般项目”。其检验项目应是可重复的,即对检验项目的性能能够进行再次地测量、检查、试验等,如运用高精度的测量仪器对建筑物方位的复核测定,使用先进的无损伤设备,对焊接质量的复核检验,运用计算机对某些关键部位进行结构验算或工艺设计的复核等,此外还有对某些结构部位标高、尺寸、偏差、位置等的复核检验等。而国家规定的必须由具有相应资质的检测、试验、量测机构所进行的并出具的检验项目,不在监理机构的平行检验之列。 五、看法与期望: 1、在通信建设工程实施过程中,旁站、巡视和平行检验是建设工程监理质量控制的三种主要方式,体现了质量控制的点面结合,以数据事实说话的科学工作方法,从而达到质量的有效控制,各有各的适用条件,范围,无所谓熟轻熟重,那种以为只有旁站才能有效控制质量的观点是站不住脚的,也是不科学的。只有将三种控制方法互相结合,合理采用,才能更好的做好项目施工中的质量控制。 2、要做到有效的质量监理控制,无论采取何种方式,监理人员的素质是最重要的,要善于发现问题,解决问题并防患于未然,做到预防为主。 所以,具体从事监理工作的监理人员,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程质量控制。 控制工程论文:控制工程建设质量措施分析论文 摘要:介绍了工程建设项目的质量管理体系的具体内容,提出了控制工程建设项目质量的措施。目前,我国工程建设项目普遍采用项目法人责任制,承担工程建设的项目法人是集项目策划、筹资、建设、运营和还贷于一身的项目建设主体,在工程建设过程中应履行业主的职责,严格按照项目法人制、招标投标制和工程监理制对工程进行全面、全过程管理。 1质量管理体系根据国务院《建设工程质量管理条例》,建设工程质量管理实行项目法人负责、监理单位控制、施工单位保证和政府监督相结合的全面质量管理体系 1.1业主单位的质量管理体系项目业主单位负责对工程质量进行全面管理,承担项目法人的质量责任。(1)严格按照有关法律、法规等规定,在设计、施工、监理有关合同中,充分明确工程建设的质量目标和各方应承担的质量责任。(2)健全各种质量管理制度,开展全员的质量教育和工程质量巡回检查工作,及时发现工程建设中有关单位在工程质量上存在的问题,按照与各方合同的有关规定,采取必要的措施进行处理。(3)项目业主单位要成立质量管理的专职职能部门,对于规模较大的项目还应相应设立现场机构,全权代表项目法人监督、检查、处理施工现场的质量问题。(4)成立技术委员会或咨询专家组,通过现场考察、专题会议、人员培训、咨询报告等方式,对设计、施工、监理中的重大技术问题、质量问题、合同问题提出咨询意见,确保高水平的工程建设质量。(5)完善质量检查制度,重点进行各种原材料、构配件、混凝土各项指标的抽检试验工作。 1.2设计单位的质量管理体系承担工程设计任务的设计单位应在自身的资质等级范围内开展工作,为了保证所承担设计任务的顺利完成,各设计单位按照内部质量体系的运行要求,对设计过程的各个环节进行全方位的控制和管理。按照ISO9001标准的要求,设计单位对设计策划、设计输入、设计输出、设计评审、设计验证、设计确认、设计更改、设代工作等设计过程所涉及的责任人、操作程序、更改方式、质量记录要求等均以内部文件的形式作出详细的规定。对于设计中的重大技术问题,则通过院技术委员会的评审或通过业主聘请专家咨询的方式予以解决。对设计项目质量体系的运行情况及设计产品质量,各设计单位均要有质量管理的专职部门负责监督、考核、抽查。完善的质量管理体系能够确保设计产品符合国家有关法律、法规和技术规范的要求。设计成果交付后,设计单位通过设计交底、现场设代、工程回访等方式为工程建设服务,及时了解工程最新进展及存在的问题,与业主、监理、承包商技术人员沟通,解决工程中存在的问题,做到有问题及时解决,为工程按期完工及工程质量提供技术保证。 1.3监理单位的质量管理体系监理单位依照法律、法规及有关技术标准、设计文件和建设工程承包合同,代表建设单位对工程施工质量实施监理,并对施工质量承担监理责任。各监理单位除协助并检查承包人建立健全质量保证体系外,还应针对所承担的监理任务编制监理规划,经过单位内部审核、批准及业主确认后作为指导监理工作的技术组织文件。监理规划明确了监理工作目标、监理的组织机构、质量管理及控制要求等。在此基础上,各监理单位还应建立自己的质量监控体系。通过建立健全有效的质量监控体系,对工程建设各个环节的质量进行监控,包括基础技术条件控制、工艺控制和材料控制3个方面。基础技术条件控制是按合同要求审查施工图纸和承包商的人员、设备;工艺控制是按技术规范要求检查督促按工程质量标准操作;材料控制是采用审核、批准程序严格控制用于工程的材料和设备的质量。通过质量的验收与评定、质量信息反馈、例会及专题会议等程序,及时发现和处理质量问题,从而确保工程质量符合要求。 1.4施工单位的质量管理体系按照我国《建设工程质量管理条例》的规定,施工单位对建设工程的施工质量负责。承包人按照施工合同的要求建立包括质量管理、质量控制、质量保证等在内的质量管理保证体系。包括:建立专职的质量管理机构,明确岗位职责;建立和完善质量管理制度和工作程序;建立现场试验机构。为保证质量管理工作的规范化和制度化,承包商应制定详细的质量管理工作制度,包括:设计图纸、技术文件的审查、交底制度;施工组织设计、作业指导书的编制制度;原材料、构配件和工程设备的进场和日常检验制度;施工质量的“三检”制度;单元工程质量检验和等级评定制度;施工资料保管及工程档案管理制度;质量缺陷和质量事故的报告处理制度;施工设备的保养、维修制度等。承包商质量保证体系的运行要求是:严格按照规定程序施工;遵守技术标准,严格按图施工;坚持材料和工程设备的检验制度;严格半成品的试验检验;严格实行工程质量的三检(初检、复检、终检)制度;加强资料和档案管理。 1.5政府监督部门的质量监督体系(1)对业主的质量管理体系及运行情况进行监督检查,保证了业主在组织项目实施过程中严格按照国家基本建设程序的要求,做到规范化、科学化。(2)对承包商和监理单位的资质、质量管理体系及特殊执业人员的资格进行检查和监督,确保参与工程建设的单位及个人的基本条件符合国家有关规定。(3)每年定期不定期地对施工单位工程质量和监理单位的工作质量进行监督检查和指导,参与对工程建设过程中关键点的控制。(4)对关键隐蔽工程、重要分部工程、单位工程验收及质量评定情况进行监督、检查和审核,不断地推动和规范工程建设的质量管理工作。 2工程质量控制措施 (1)严格招标管理,择优选择施工单位。工程招标采购要严格按照国家有关招标法规进行。必须满足具有相应施工资质的要求,优先选择通过ISO9000质量体系认证的施工企业。 (2)严格施工程序,强化施工管理。为了确保工程质量,在健全组织机构的基础上要建立工程质量责任制、现场监理跟班制、质量情况报告制、质量例会制和质量奖罚制。承包商按照合同规定结合工程项目实际情况做好原材料进场检验工作、工艺控制、工作质量控制、工序质量“三检”、工序质量记录等工作,工序质量自检合格后报工程师检查、确认。未经确认,不得进入下道工序施工。项目监理严格审查承包商施工组织设计,严格单位(分部)工程开工申请制度,现场监理人员跟班监督承包商严格按设计文件、规程、规范和经工程师批准的图纸、方法、工艺与措施组织施工;严格原材料、工序产品抽检工作;对施工过程中的实际资源配备、工作情况、质量问题、环境条件和安全措施等进行核查,填写值班记录,经承包商现场代表签字认可。监理人员对记录的完整性和真实性负责。对于业主供货的国内外大型设备,业主最好能够派出驻厂监造人员,对生产用材质、制作工艺和过程、相关试验进行检查和监督,最后进行出厂验收。设备进场后,开箱验货,再进行一次现场组装试验,全部通过检验后,运至现场进行安装。 (3)严格技术标准,加强质量检验。根据合同规定,承包商在正式作业前,必须对计划投入使用的施工材料、施工方法、施工设备、施工技术参数进行施工试验,以便实地考察施工计划的可行性和合理性,优选工艺参数,确保工程质量达到合同技术规范和有关标准的要求。专业监理工程师对承包商试验室的各项检测活动进行监督。 试验成果需经专业监理工程师签字认可。除此之外,监理工程师还要根据原材料使用、施工实际情况独立进行抽样、系统的试验和检测,其结果作为能否批准承包商施工计划和工程质量评定的最终依据。 (4)加强安全监测,提供质量信息。工程安全监测仪器的监测点,重点布设在地质条件差、结构尺寸规模较大及受力复杂的典型部位。通过观测,可积累大量的观测数据,并进行数据汇总分析,验证各建筑物在运行期间工作是否正常,结构形态是否稳定,是否有显著威胁工程安全的异常迹象,为工程安全运行提供质量信息。 (5)采用先进技术,提高工程质量。工程建设在设计、施工中创造性地引进、推广和使用国内、国外的新技术,可以提高工程质量,加快工程进度,降低工程成本。 (6)严格工程验收,加强缺陷处理。依据合同和有关规程、规范的规定,针对工程特点,应该编制具体项目的验收管理办法,健全工程各阶段验收的领导机构,明确验收工作内容、程序和要求,使工程验收工作做到了有章可依,责任明确,资料齐备。对于施工中的质量缺陷,项目监理部及时向承包商发出修补指令,承包商提出修补方案,工程师批准;工程师也可提出建议修补方案,事后双方书面确认;对于重大质量缺陷,业主组织设计单位、咨询专家共同研究提出处理方案,报工程师批准,由原承包商或重新委托承包商实施,质量缺陷修补完成后,由验收委员会或项目监理部组织验收。超级秘书网 (7)落实质量责任制,加强质量责任追究。工程建设期间,要明确质量管理体系及主要职责、管理依据、管理措施、质量责任等,对施工过程中发生的质量事故,监理单位应立即上报业主,分类进行处理,并对产生质量事故的原因及责任人进行调查、追究。发生质量事故后,坚持“三不放过”的原则,即事故原因没有查清不放过,事故主要责任者和职工没有受写作论文到教育不放过,补救和防范措施不落实不放过。 (8)总结质量管理经验,实行质量奖罚制度。根据工程建设进展情况召开专题质量管理工作会议,总结质量管理的经验和不足,表彰和奖励质量管理先进单位和质量优良工程项目,批评和处罚质量问题的责任单位和责任人。定时、不定时地组织质量检查,及时发现质量问题,特别是一些共性的质量问题,使其消除在萌芽状态,并达到施工和监理单位互相借鉴的目的。 随着项目法人责任制的逐步完善,业主主导地位的不断加强,项目业主通过对施工全过程质量管理,工程质量从设计到施工都能得到有效控制,可使项目建设质量管理效果明显,对确保工程质量目标的实现起到重要作用。 控制工程论文:材料成型及控制工程培养模式探讨论文 论文关键词:材料成型及控制工程培养模式课程体系培养方案 论文摘要:结合河北就业市场的人才需求,对“材料成型及控制工程”专业的培养方案和课程体系进行了修仃,在新的培养模式中,设置了三个培养方向,优化了学科基础课;同时增加了专业综合实验、技能培训、外语文献阅读及学年论文等实践教学环节。 1998年国家教育部对高等院校本科培养专业进行了调整,其中,将过去的铸造、锻压、焊接3个专业合并为“材料成型及控制工程”专业,旨在培养专业面宽、适应性强的材料热加工方面的人才。旧的培养模式无法满足新专业的需求。所以自1999年按新专业招生以来,便对本专业的培养方案和课程体系进行制订和修改,但在教学实施和毕业生就业中暴露了一些问题。本课题便是针对这些问题,对材料成型及控制工程专业的培养方案和课程体系进行了研究。 1.根据市场需求划分专业方向 从就业情况来看,长期以来,热加工行业从我校招的毕业生一直以铸造、焊接、锻压为各对口专业,所以近年来,用人单位仍以此旧专业名称招收毕业生。加之企业在生产中分工较细,他们都希望有各个专业特长的人才,在短期内便可胜任一方面的技术工作。由此看来,按材料成型及控制工程大专业制定一套新计划而完全取消过去的专业方向是不合适的。但专业方向如何设置仍需慎重。为此我们分析了近几年河北省对本专业的需求,连年来省内各中小企业对铸造、焊接方向的人才需求较多,尤其我国加人WTO后,铸件出口量逐渐增多,优质高效的要求使他们对此方面的人才需求随之增强。由于河北省产业结构的调整对传统的锻压方面的人才需求减少,模具设计与制造方面的人才需求呈连年上升趋势,而且省外的某些模具加工基地也逐渐从我校招聘毕业生。分析了河北省的需求情况,我们又对其他兄弟院校的教学计划进行了分析,在我们收集的教学计划中有全国重点院校的,如清华大学、北京科技大学;也有一般院校的,如河北工业大学、河南科技大学。从这些院校的教学计划看,重点大学基本不分专业方向,除课程设计、毕业设计外,其他课程安排完全一致,专业性强的课程开设较少。分析原因,这些院校的毕业生考研率较高,从事科研工作的较多,而在企业从事生产一线技术工作的较少。一般的地方院校的计划中在进人第6,7学期后,根据专业方向划分几个相应的专业模块,主要的专业课开设2一3门,因为这些地方院校的毕业生主要面向一些企业,将来主要从事技术工作,所以他们需要掌握某一专业方向的专业知识,毕业后,能在短期内胜任具体工作。我校面向的主要是河北省中小企业,很多企业来校招人时都表示希望能尽快在工作岗位中独挡一面。 鉴于以上分析,决定在新的方案中,分出三个专业方向:模具设计与制造、铸造、焊接。由于模具设计与制造的基础知识、专业基础知识更近于机械工程学科、而铸造和焊接所需材料科学基础知识较多。在新的培养计划中制订了模具方向、铸造和焊接方向两套培养方案。 2加强基础教育,优化学科基础 为了加强基础教育,拓宽专业范围,整个课程体系中,基础课应占较大比重,而基础课包括公共基础课和学科基础课。公共基础课是按学校对理工专业的要求开始的,包括两课、英语、信息技术基础和计算机程序设计。而学科基础课的设置是各专业教学计划的关键,在本方案中,首先确定了高等数学、工程数学、物理等学校框架内的几门课程,然后根据专业方向的需要,搭建了不同的课程体系。其中模具方向以机械工程基础为主干学科,因此理论力学、材料力学、机械原理、机械设计开设学时较多,而铸造、焊接方向则以材料科学工程基础为主干学科:如开设了普通化学、物理化学、冶金传输原理等课程;除以上因专业方向不同而开设的不同的学科基础课以外,还开设了多门相同课程,其中包括必不可少的材料科学基础,另外为拓宽知识面、培养学生各方面的能力及考虑到后续课的学习、将来工作岗位的需要开设了工程材料概论、文献检索、电工学、互换性与技术测量、材料成型控制基础、材料检测及控制工程等课程。 从课程的开设看,包含了自然科学基础、人文社会科学基础和工程技术基础的课程,而且考虑了主干学科与相关学科的关系、基础与专业的关系,优化了学科基础课程。 3整合专业课,精选选修课 为加强专业综合教育,拓宽学科专业范围,专业课和选修课的确定也很重要。专业课是按专业方向开设的,各方向根据专业特点,在有限的学时内选择了几门构成专业框架的专业课。铸造方向是以设备、工艺、材料三方面的课程构成的框架;焊接方向则由电源、工艺、结构三个不可或缺的部分组成;模具方向则体现了模具设计(冲压模具、锻造模具、塑料模具)和制造(模具制造工艺和数控加工技术)两大方面,同时开设了计算机在模具中的应用(模具CAD/CAM)。超级秘书网 有了以上各专业方向的主体框架,考虑到学生在某一方面的兴趣及将来工作岗位的需要,开设了小学时的专业性强的专业课(每个专业方向2一3门)。另外,为拓宽学科专业范围,让学生了解本学科的发展动态,精选了一系列选修课:如材料成型新技术、工业机器人、工程软件、计算机在热加工中的应用、技术经济学等十几门课程可供选择。 4加强实践教学,注重能力培养 实践性教学环节是培养学生的实践动手能力,综合运用所学知识分析、解决问题的能力及创造能力的主要途径。在新的计划中,除了传统的金工实习、生产实习、课程设计以外,模具方向增加了数控加工技术的技能培训,主要有线切割编程加工、数控铣编程加工;铸造和焊接方向增设了两周专业实验周.,学生可自己设计实验、并亲自动手操作。这给学生创造了动手和动脑的机会,也给他们创造能力的发挥留下了空间。 为了使学生四年外语不断线、培养学生对外语文献阅读和翻译的能力,同时结合文献检索课的学习,练习查阅、整理资料;另外为锻炼学生文字表达和科技写作的能力,在5一6学期增设了“外语文献阅读及学年论文”的实践教学环节。 5结束语 本课题的研究是根据近几年材料成型及控制专业的市场需求和就业情况,按照“注重知识、能力、素质、创新性纂合型人才的综合培养”的指导思想而进行的,体现了强化基础理论,加强专业综合教育,拓宽学科专业范围,同时,对实践性教学环节有所改革。但也存在某些缺憾,如无双语教学的计划;因学校软硬件配套问题未能实现“专业实验平台”的设想,校定选修课内包括的某些人文社会科学基础课应改为必修课等等。这些想法和建议希望在将来的计划中能成为现实。 控制工程论文:过程装备及控制工程毕业设计的改革 【摘要】对于高校人才建设来说,毕业设计是非常重要的步骤,是对学生实践能力的提升以及对理论的强化,也是强化创新精神的重要途径。过程装备与控制专业的毕业设计是对学生各方面素质的检验。现阶段过控专业在毕业设计方面还是有一些问题需要解决,因此需要在各方面进行改革,这也是现阶段要解决的重要问题,这对过控专业未来的发展也是非常关键的,要想顺利完成改革,就要明确现阶段过控专业在毕业设计环节中存在的问题。本文分析了这方面的问题,并制定了解决的措施。 【关键词】过程装备控制工程毕业设计 一、前言 过控专业研究的主要是过程工业,涉及到很多物理手段和化学反应,主要是为产品生产提供设备和技术方面的支持,因此各学科相互渗透形成了过控专业,因此该专业的知识覆盖面非常广,口径比较宽。现阶段过控专业的学生数量越来越多,而毕业设计要考验的就是毕业生在理论和实践方面的能力,这对学生未来发展也是非常有影响力的。要想培养出社会需要的应用型人才,就要保证毕业设计的效率和质量,找出现阶段毕业设计环节存在的问题。 二、目前过程装备与控制工程专业设计现状 1.管理监控不严格合格的毕业设计需要在每个环节上确保质量。现阶段各高校都制定了相关的指导文件,这说明毕业设计都是有一定要求的,其中包括毕业设计的组织、目的以及相关教师的职责,并制定了论文的具体规范,只是这些是文件上的规定,在完成毕业设计的过程中,高校还是缺乏管理的,高校没有对学生实施合理的监控,也就是说各个环节都是处于无监控状态,难免会有一些环节出现问题,这是目前高校各专业毕业设计共有的一点问题,缺乏监控机制。2.教学资源不足由于社会经济在不断发展,过控专业实际上已经是现阶段本科中非常热门的专业,学生的数量逐年增加,这对该专业的发展是非常有利的,但对于相关高校来说也是一项巨大的挑战,因此学生数量过多,就意味着师资力量需要跟上,目前就是专业课教师的数量并不能满足毕业设计的实际需求。多数高校是一名指导教师要负责十几名甚至更多学生,在这种情况下,教师还要负责正常的教学任务以及科研工作,能拿出的精力有限,对学生的帮助也有限,因此仅靠现阶段的教学资源要想提升毕业设计的质量还是非常有难度的,而且各高校学生若是想自主查找资料,是缺少资源的,纸质的资料非常少,但电子资料方面由于学生数量大,没有固定场所,使用起来也不是很方便。3.选题不合理实际上毕业设计中最关键的步骤就是选题。现阶段很多过控专业的学生论文选题工作是指导教师完成的,专业教师在理论研究方面没问题,但在实践方面以及对企业的了解方面并不是每一名教师都有足够的经历,因此很多毕业设计实际上是空中楼阁,仅仅存在与理论上,对实际的帮助并不大。在这种情况下,学生的创新精神其实并没有得到锻炼,工科学生要想获得长远发展,不仅需要理论积累,还需要实践经验和创新意识,这些在现阶段的毕业设计中都是缺失的。而且选题需要结合工程实际的背景以及过控专业培养人才的目标,这样才能将提升毕业设计的效果,这些都是存在问题的。4.设计时间短在学生完成毕业设计的阶段,实际上需要考虑两大问题,那就是就业和考研。这两个问题也需要在这一学期解决,对学生未来的发展也非常重要,与毕业设计的完成在时间上有直接冲突。学生为了顺利应对这两方面的问题,就要将毕业设计的时间压缩,而这种情况指导教师也无法采取有效的措施,因此毕业设计受到时间上的影响,在质量上也是难以保证的,现阶段过控专业大多数学生,对自己的论文质量评价,也只是一般,说明在完成毕业设计的时候是受到严重影响的。5.学生缺乏写作技巧实际上由于信息技术越来越便捷。高校普遍为学生提供了文献检索的途径。在写作方面也会设立一些课程或者讲座,对学生完成论文进行指导,但还是无法彻底改变学生在写作技巧方面的弱点。学生完成论文时,并不具备足够的专业语言,很多学生会将一些内容拼凑到一起,甚至有一些学生会存在书写不规范的现象,其中比较复杂的环节就是文献引用、标点符号、图表绘制方面的问题,因此学生在完成论文写作后,还需要与指导教师一同花费大量的时间修改论文格式,相应的对论文内容与创新的分析就减少了。 三、过程装备与控制专业毕业设计选题类型 1.工程设计这类题目实际上就是根据企业现有的设备,参考企业中的一些技术参数,根据相应规定进行设计。此类题目优点是对基础非常重视,要求有完善全面的技术参数,工作量非常丰富,而且无论是设计图纸还是计算量都是非常大的,所以论文实用性比较强。现阶段过控专业学生通常是在毕业设计前决定好了毕业后的趋向,所以学生是可以根据自己的就业需求要选择题目的。该类题目目前是大多数学生的选择,尤其是一些已经到就业单位实习的学生,可以对企业设备有足够的了解以及接触的机会,根据实际情况进行命题。2.科学研究该类题目通常是指导教师以自身科研情况为基础。申报的一些子项目,这类题目的特点就是创新性比较强,学生要在毕业设计时期将这一子项目完成,或者取得阶段性的成果,因此是需要学生具备一定素质的。这类题目有一定的难度,学生不仅需要在理论上有足够的积累,实践能力和创新意识也需要达到一定的水平,而在这类题目由于是指导教师科研项目的一部分,在数量上不会太多。此类题目对学生是可以起到启发效果的,而且学生可以参与项目研讨的活动,两节相关的过程。3.创新型创新型的题目主要是通过竞赛、创业比赛等活动进行。是团队进行的一类任务,不仅需要学生完成论文的内容,最重要的是要体现出创新,其实这类题目也体现出当前社会对应用型以及创新型人才的需求,考验的是学生各方面的能力。 四、过程装备与控制工程专业毕业设计改革中需要解决的问题 1.管理制度改革很多时候毕业设计取得什么样的成就,取决于高校管理制度。因此各高校为了让毕业设计的各步骤得到有效的管理,需要建立全程监控机制,教师需要对毕业设计提升重视程度,高校也要对教师职责进行强调,严格控制学生抄袭的行为。指导教师起到非常关键的作用,需要根据设计手册,保证学生完成毕业设计的各环节不出问题,根据课题的需求,对学生进行一对一指导,其中包括对素材的筛选、对内容的设计、论文设计方案、撰写格式等,对学生负责。2.充实教学资源由于高校近年来一直在扩招。而且过控专业也是比较热门的工科专业,专业教师缺乏的现状还是非常严重的,一些高校为了顺利将毕业设计完成,而且地方科研受到的限制比较多,教师无法为学生提供足够的资料,网上虽然有各类参考资料,但是质量参差不齐,学生筛选起来很有难度。在这种情况下,高校需要将教师招聘的重心放到如过控专业一样的稀缺专业,将师资力量补充上来,调整好师生比例,同时将年轻教师在工作上的积极性激发出来,为学生提供科学的指导。3.保证设计时间学生为了确保升学和就业,会提出在毕业设计阶段请短假,而高校为了确保学生顺利升学和就业也会允许。在这种情况下,需要高校做出调整。因为考研与就业对学生非常重要,但是顺利完成毕业设计和顺利毕业对学生也非常重要,毕业设计若是出了问题,无论是就业还是考研,都是无法保证的,这就需要高校在时间上做出调整,例如将毕业设计的时间延长,同时可以将设计前的一些基础工作提前到上一学期,这样毕业设计与考研和就业在时间上的冲突就可以解决。4.加强团队指导现阶段高校过控专业的毕业设计是经过指导教师对学生进行一对多指导,在这种情况下,是不符合过控专业人才培养需求的,这类专业更加注重的是实用性方面的培养,提升学生的应用能力,这样可以满足社会对人才的需求,各专业都需要有所设计,知识面非常广泛。但专业教师无论是研究方向以及自身专业,都是受到限制的,无法给过控专业学生带来足够的指导和帮助。在这种情况下,高校应该建立起专门的指导团队,各专业教师共同完成对学生毕业设计的指导,从原本的一对多变成多对多,这样可以根据学生需求,进行针对性的指导。 五、毕业设计与其他环节的整合 1.与课程设计整合实际上毕业设计也可以看成是课程设计的延伸,而课程设计相当于毕业设计的一部分,毕业设计与课程设计在选题上是有一定关联性的。通常课程设计开始于第七学期,而学生经过几个星期的设计阶段,可以了解到毕业设计的方方面面,完成毕业设计的一些工作,这样学生就可以提前做好毕业设计的基础工作,有助于确保毕业设计顺利完成,这对学生解决毕业设计和考研以及就业之间的时间冲突是非常有帮助的,实际上课程设计就是毕业设计前学生要经历的实战演练,与毕业实习共同组成了实践环节,为毕业设计打下基础,目前过控专业正在增加学生锻炼实践能力的课程,所以整合毕业设计和课程设计是非常有利的。2.与毕业实习整合毕业实习也是毕业设计前的重要实践环节。在现阶段的经济发展中,毕业设计和毕业实习需要进行灵活处理,要想将二者进行整合,需要注意一下细节,首先是实习基地的设立,这是毕业实习的基础。其次是高校与实习基地的合作,为学生提供良好的平台。然后是课题研究需要与企业实际情况和教师研究情况相结合。最后是注意对学生进行个性化培养,学生需要的是在应用能力上获得提升,提升自身各方面素质,但每个学生的情况不同,高校需要注意对学生因材施教,解决每个学生面临的困境。 六、提升毕业设计质量的措施 1.强化对毕业设计的重视在毕业设计正式开始前,高校可以组织专门针对于毕业设计的讲座,对学生和教师进行动员,要让教师和学生明确毕业设计的重要性,影响着学生日后的就业以及学位认定问题。同时指导教师要严格要求自己负责的学生,要从学生正式开始毕业设计前,就形成严肃的意识。2.提升选题规范性论文选题要与过控专业相关,过控专业的实践价值是保证企业设备可以高效运行,是将机械、控制等各学科结合在一起的专业,在选题时需要与这些内容息息相关。在选题类型上,可以与科研单位和教师研究的课题紧密相连,一些学生可以在研究院等地完成自己的毕业设计。毕业设计需要提升真实性,结合现有的社会资源和师资力量,对学生进行团队指导,这样可以保证题目具备真实性和综合性。在选题上还是需要指导教师提供相应的帮助,因此拟题时教师要制定好指导的时间,避免造成双方的疲劳。3.查阅文献完成论文的第一步骤就是查阅文献,学生对查阅文献方面还是缺乏相关的经验和方法,因此需要教师提供指导。查阅文献需要根据课题的具体内容,确定查阅的关键词,检索相关的期刊、研究报告等资料,然后完成资料分析工作和整理工作,结合选题写出文献综述。对文献的检索可以通过很多途径,例如高校的图书馆的电子资料、维普数据库等,这些途径查找到的文献是比较新的。然后是高校图书馆的图书阅览室以及各地的图书馆。最后是网上也可以找到资料,只是质量参差不齐,需要慎重筛选。4.强化过程控制毕业设计的所有步骤包括前期讲座、确定课题、完成文献综述、完成文献的英文翻译、完成论文设计、中期检查以及评审和答辩。经过对选题的审定和初期、中期检查,然后是答辩检查、最后是成绩评定和论文评选。这些步骤都是过程控制的关键点。在整个过程中,教师要对学生进行至少每周两次的一对一指导,然后成立专门的小组,负责管理工作,要对毕业设计阶段实施量化管理。5.加强成绩管理毕业设计的成绩是从三方面进行评定。首先是指导教师从设计方案、完成状态、翻译情况、学生的态度以及在个人纪律评价等方面评出成绩。然后是评阅教师,根据论文的内容质量、规范性、外文翻译的质量以及内容创新性等方面评出毕业设计成绩。最后是答辩委员会,以各小组的答辩情况,对毕业设计的内容、水平、课题、表达、工作量以及学生对问题的回答各方面给出综合性的评价,做出毕业设计的答辩成绩。最后答辩小组会以规定的比例,对总成绩进行评定,总成绩是需要通过答辩委员会进行审核的。 七、结论 总之,毕业设计是高校学生经过学习后,经历的对所学知识的全面检查,是对在校期间成绩的总结和提升,也是高校对学生进行实践能力提升和理论研究强化的有效途径。提升设计质量不仅是为了提升高校的教学水平,也是为了满足社会最新的人才需求。如今社会需要的是实用型、应用型以及创新型人才,因此在毕业设计的质量上进行提升,无论是对于学生个人、高校还是社会发展,都是起到重要作用的。每当毕业设计完成后,需要进行经验总结,这样对以后的指导工作才能有所帮助。 作者:陈慧媛 李晓红 顾锡峰 单位:青海大学化工学院 控制工程论文:建筑工程招投标的控制工程造价措施 摘要:针对建筑工程招投标阶段的工程造价管控,做了简单的论述。工程招投标阶段是工程造价控制的基础环节,直接影响着后期工程造价管控的效率,因此需要着力解决现存的问题,包括造价控制不合理与控制力度不够等,注重招标文件与工程量清单的编制质量,加强工程造价管控。 关键词:建筑工程;招投标阶段;工程造价;规范化 对于工程造价的控制,多数建设企业较为注重工程设计与施工等阶段的造价控制,忽视对招投标阶段的工程造价控制。事实上,工程招投标阶段的造价控制水平,直接影响着工程造价的整体效果,因此加强此环节的工程造价管控研究,有着必要性。 1建筑工程招投标阶段控制工程造价的意义 目前,建筑工程造价管控,采取的是动态化管控方式,贯穿于工程的全过程,包括前期阶段、投资决策阶段、设计阶段、招投标阶段等,其中招投标阶段的工程造价控制为事前控制,对实现工程造价控制目标,有着积极的作用。 2建筑工程招投标阶段造价控制的影响因素 2.1招投标文件编制的质量 招投标阶段工程造价控制中,招投标文件是主要影响因素,文件编制的质量,直接影响着工程造价控制效果。招投标文件编制中的质量要求与工期要求等,直接影响着工程造价高低。文件的科学性与的完善性,对造价控制,也有着直接影响。 2.2计价方式 目前,建筑市场多采取定额计价方式,是由投标单位按照工程招标方所给出的工程量清单,基于自身的施工水平,进行工程报价。此方式和定额计价方式相比,能够确保双方的经济效益,有着积极的作用。 2.3评标方式 可以说评标方法直接反映了招标方的价值取向,也是业主选择工程承包商的主要依据。在实际评标工作中,是由“人”来负责此项工作,个人因素对招标有着极大的影响,因此评标方法是否合理,直接影响着工程造价控制效果。 3建筑工程招投标阶段造成控制的策略 3.1加强招投标文件编制质量的把控 针对招投标阶段工程造价控制的影响因素,采取加强招投标文件编制质量把控的方式,做好工程造价把控。首先,要注重招标文件的编制质量把控。按照建筑工程相关规范,做好文件审核,检查招标文件的明确性,避免用词不准确,使得承包商曲解文件要求,造成工程造价失控,引发经济纠纷。同时需要明确材料设备的相关描述是否详细,以免承包商使用质量较差的材料。除此之外,需要审核合同条款内容。其次,控制工程量核算的质量。在编制的过程中,利用BIM技术,发挥其技术优势(如图1所示),从建筑3D模型中,直接将工程量清单导出,减少人工核算量,提高工程量清单与招标控制价核算的准确性,使得招标价格和合同造价更为合理,避免项目超出概算情况的出现。某工程利用BIM技术,开展投资项目跟踪审最后,加强工程量清单编制质量的把控。招投标是建筑工程常采取的模式,此环节常见问题较多,从工程造价角度来说,需要加强管理力度,重点加强工程量清单编制质量的把控,为投标单位制定工程报价,提供基础保障。在此阶段,若招标文件存在瑕疵或者出现多个工程量清单版本等情况,极易造成工程经济纠纷,增加工程造价,影响双方的利益。 3.2采用合理的招标控制价 由于我国建筑市场不够完善,还存在着围标与陪标等情况,合理设置招标控制价,可以有效的引导投标单位投标,避免发生上述问题。事实上,若招标控制价设置的较低,则难以准确选择优秀的投标单位,若价格设置的过高,则极易造成上述问题。基于此,需要结合工程现象实际情况与施工技术方案等,做好综合分析,再确定招标控制价。深度到市场内部,做好深度调查,以保证定价能够和市场价格相互符合。总体来说,需要重点把控工程量计算的准确性与现场勘察的质量,做好市场价格实时监测以及合理预测,避免价格数据发生错误,影响工程造价的控制。 3.3加强评标管理 目前,我国建筑行业采取的评标方法,主要包括最低投标价法、综合评估法等。为了能够加强此环节的把控,可以做好以下要点的把控:1)做好技术标评审。做好施工方案与进度计划等的对比,需要注意的是需要做好施工技术合理性分析,避免出现“喊口号”情况,采取暗标评审方式;2)注重询标。若能够有效落实询标工作,则可以在将不合理报价准确的排除,对提高评标效率,确保双方的权益,加强工程造价控制,有着积极的作用,因此需要相关人员注重此项工作。 4结语 若想全面提升招投标阶段的工程造价管控水平,需要完善管控体系,严格把控造价上下限,对投标单位的资质与信用水平,做好全面的评估,加强招投标文件编制质量的把控,以加强工程造价控制。 控制工程论文:控制工程模具方向特色化建设分析 【摘要】根据研究现状,材料成型及控制工程专业,包含冶金、机械以及控制等,涉及的学科范围广、业务体系多,具有很强的理论性与实践性。为了更好的培养专业人才,需在教学过程中加强学生在转杯、工艺、设备等环节的培训与锻炼,形成材料成型及控制工程专业的教学特色,制定符合学生个性发挥在那的人才建设体系,注重学生综合素质与专业技能的联合培养。 【关键词】材料成型;控制工程;教学特色 我国教育形式与教育理念不断进步,要提升学术水平,需要对教学方式不断改革。基于此,本文拟定了一些教学改革措施,旨在辅助材料成型专业形成自己的特色化教育。 一、完善个性化的培养机制的建立,注重个性化、模块化人才的培养 过去固有的教学管理观念,陈旧落后,要适应现实发展,需对教育教学观念进行创新,以此提升学生创新水平。位于我国湖南省的中南大学,在材料成型及控制工程专业的人才培养上独具创新。该校注重学生科研能力和工程技术的培养,强化专业型高级人才的输送过程。一方面强化学生对专业理论知识的基础,一方面强化学生实践能力、创新能力、思想道德水平的建设。据此,中南大学的针对性、个性化的人才培养体系的简历,对于材料成型及控制工程专业学生实践能力、创新能力、专业技能的培养着实有效。根据中南大学现有的人才培养体系,材料成型及控制工程专业的本科学生,在完成本科一年级与本科二年级的课程学习(专业选修课和公共基础课)之后,将能有有效的掌握数学、物力、材料制造、工程图的绘制、电力学等其他与本学科相关的一系列专业技能,打好扎实的专业理论基础。在本科一年级的期末,学生可以根据本学年的具体学习状况和个人兴趣,自主选择之后三年的专业学习方向。这样不仅能够使学生的课程学习建立在兴趣的基础之上,还可以学以致用、学有所长。从本科第三年的学期开始,中南大学材料成型及控制工程专业的本科学生开始正式进入到专业化课程的学习阶段,课程学车进去到完全自主的专业化学习过程之中,老师的教育教学模式也依据模块化的方式进行。根据学校校友的课程设置,包括了模具的设计和制造、塑性的成型与控制在内的多个专业模块,并以此为基础,设置了科学、合理、可操作性强的课程安排与教学规划,有效的提升了课程体系的科学性与自主性,完善了学材料成型及控制工程专业的知识结构与模块体系。值得注意的是,学生可以根据自己的兴趣与专业方向,自主地选择课程时间活动与专业实习,极大限度的保障了学生个性化的发展,有利于学生突破“专才”的约束,向“通才”的全方位发展方向奠定基础。 二、借力科研优势,形成特色培养机制 首先,促进学生理论与实践能力的结合。通过材料成型及控制工程专业内特色教学活动的开展,向学生及时展示行业最前沿、最先进的实践成果与实务案例,将实务操作融入课堂,丰富课程内容,完善教学成果。基于此,建立一套适应本专业教育教学情况的培养体系,保障专业素质强、综合鞥能力高的学生培养。此外,还可以鼓励一批有探索欲、求知欲的学生与老师积极进行课堂讨论,鼓励小班教学、鼓励学生参与科研过程。第二,创新学生对导师的选择权。根据现有培养计划,学生对导师的选择自主性较差,因此,科研在现有培养方案允许的范围内,允许学生选择符合自身情况的导师进行科研项目的相关开展。这样不仅能够帮助学生提升自己的专业技能,还还有利于获取导致是直接指导,保障科研项目的高效完成。第三,开放实验室管理观念,允许学生走进实验室。现有的实验室管理提示国语严苛、死板,导致学生对实验室的接触机会有限,学生很难接触深入地到实验室的工作氛围与操作理念。所以,学校应当开放更多地实验室资源、允许学生参与进实验室的创新性的实践活动与科研活动。第四,完善教课授课体系。教授对本科生的教育,不仅仅是传授专业知识那么简单,更为重要的是,教授可以将解决问题的思路与理念技术传递给学生,对于初入专业教育的学生而言,感受大师风采对专业兴趣的建立至关重要。教授或者讲师自身,也应当根据现有教学目标和职业规范,不断提升自己的教学水平和教学能力,实时更新自己的教学数据,完善教学管理。事实上,依据现有学科优势,中南大学材料成型及控制工程专业现有的专业体系,已经形成明显的学科优势,专业成果显著。借助对人才培养观念的更新、人才培养计划的完善,材料成型及控制工程专业现有的模块化课程体系不断升级,教学内容得到了极大的丰富。除此之外,在具体的教学过程中加入切实的实践案例,将有效地加学生对专业课程的认知与理解,提升专业素质。 三、结语 材料成型专业形成自己的特色化教育的开展,将有效丰富学生的专业技能、拓宽学生的就业渠道。通过对中南大学材料成型专业近年来就业率的统计分析,96%的学生毕业后都可以签约进入北上广深等经济发展水平较高的地区。而行业内的巨头企业也对我校相关专业的学生予以了较高的评价和专业认可,教育改革取得阶段性成果。 控制工程论文:过程装备及控制工程实习模式改革的实践 摘要:结合湖北省战略性支柱产业计划,武汉工程大学机电工程学院过程装备与控制工程专业,与湖北三宁化工股份有限公司合作,对专业实习模式进行改革,实施产业计划工程教育实验班,在校企合作进行专业实习模式方面进行了改革实践。 关键词:过程装备与控制工程专业;专业实习模式;校企合作 1专业实习改革的必要性和重要性 专业实习是过程装备与控制工程专业实践教学过程中的一个重要环节,是培养学生工程实践能力的重要途径,是在完成了公共基础课,学科基础课的基础上,在开始专业课的学习之前,必须进行的实践教学环节。学生通过专业实习,了解实际的生产过程,加深对理论知识的理解,加强对生产工艺过程、生产设备、生产组织及管理等方面的认识,从而达到扩大知识面、增加感性认识、有效提高创新意识和工程实践能力的目的。目前社会对大学毕业生仍保持较高的知识与能力要求,而社会参与人才培养的过程和积极性却明显不足;大学生就业竞争异常激烈;工科人才的培养与企业实际的需求严重脱节,从学校走出来的工科学生的能力不能满足企业实际的需求,对工科人才的培养缺乏必要的“工程性”和“创新性”。和其它工科专业一样,过程装备与控制工程专业在新形势下也面临许多挑战,必须不断改革和发展。一是要加强校企紧密合作,不但注重基础知识以及专业知识的教育,更重要地是加强实践能力和综合素质的培养。二是要针对企业对工科类人才的需求,明确培养目标,通过不断改进培养模式中的不足和缺点,不断提升培养模式对企业需求的适应性,使得培养出来的工程师能够更好地满足企业的需求。 2校企合作实施专业实习模式改革 “过程装备与控制工程”专业(以下简称“过控”)是武汉工程大学最早设置的本科专业之一,经过40多年的建设发展,专业建设与学科建设水平都有了长足发展。2003年本专业被批准为湖北省第一批立项建设本科品牌专业,并于2007年通过合格验收,开始品牌专业二期建设;2009年本专业被批准为国家特色专业建设点;2010年“过程装备与控制工程”专业教学团队被批准为湖北省省级教学团队;2010年“工程实践与创新教学中心”被评为省级实践教学示范中心。2011年本专业被批准为湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目。本专业开办以来,在学校和学院的大力支持下,专业办学条件不断完善,较好满足了专业教学和人才培养的需要。本专业已经形成了一支在数量、职称、年龄、学历和学缘结构较为合理的、以中青年教师为骨干的稳定的教师队伍。长期以来,过程装备与控制工程专业为湖北省培养了大批从事石化行业设备设计、制造、安装和运行维护的优秀人才。湖北三宁化工股份有限公司是一家集煤化工、磷化工和精细化工为一体的大型企业,该公司发展速度快、企业规模大,现场管理好、综合实力强,公司长期重视人才的培养,学生实习的基础设施全,学生实习条件环境好,是过程装备与控制工程专业“产业班”合作的理想企业。依托湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目,进行过程装备与控制工程专业专业实习模式的改革与实践,实施产业计划工程教育实验班,具有得天独厚的条件和优势。作为一种新的教育改革尝试,学校及学院各级领导在政策和经费上给予了大力支持;机电工程学院院长专门负责,统一安排,与湖北三宁化工股份有限公司洽谈合作意向及具体合作方案,并将任务具体落实到人,为本项目的实施提供了有利保障。 3产业计划工程教育实验班的实践 2011年我校过程装备与控制工程专业被批准为湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目,我院从2014年开始,在2011级、2012级、2013级过程装备与控制工程专业中实施“产业计划工程教育实验班”,该班由机电工程学院和湖北三宁化工股份有限公司联合开办。为此,学院专门成立产业计划工程教育实验班学生选拔工作领导小组,依据自愿报名、全面衡量、综合考虑、择优选拔的原则进行选拔。根据武汉工程大学机电工程学院过程装备与控制工程专业产业计划工程教育实验班的实习任务和要求,产业计划工程教育实验班学生到湖北三宁公司进行为期2个月的实习;实习形式以企业授课、技能培训、跟班(顶岗)实习为主。实习期间,通过采取学校为实习期间的每位学生购买人身意外保险;配备专业指导教师全程监督管理;学生住宿实行封闭式管理;学生与学校签订安全保证书;企业加强岗前教育,灌输学生安全防护意识的措施保障学生的安全。学生在接受公司入厂安全教育合格后,安排到各生产厂区的有关车间进行学习化工生产工艺流程、设备构造、设备维护保养等知识技能,让学生零距离的与工程实际接触,提前接受实际工程训练。每二位学生安排一名工程师指导,每天考勤,实习结束后由指导工程师就工作态度、劳动纪律、职业素质、敬业精神、专业技能、团队精神、创新精神、工作效果等方面给出实习期间的综合评价。 4结语 武汉工程大学机电工程学院过程装备与控制工程专业,与湖北三宁化工股份有限公司合作,实施了三年产业计划工程教育实验班,在校企合作,共同培养人才模式等方面进行了探索与实践,效果明显。学生通过实习,不仅提高了工程实践能力,而且培养了良好的沟通、协作能力及创新精神,为进一步适应未来发展,提高现场解决问题能力打下了坚实基础。企业的工程师们对此也给予了很高的评价。 控制工程论文:材料成型及控制工程应用型人才培养分析 【摘要】本篇文章认为想要培养应用型人才,工程类大学需要改革创新,围绕学以致用来教学,在保证办学质量的基础上,树立人才培养的方针,优化人才培养体系,提高教学效率,完善学习科目内容。重视模具应用,加强与社会企业的联系,培养出适应当地发展需求的应用型人才。 【关键词】工程专业;培养人才;模具应用 一、前言 长三角地区作为加工工业发达地区,随着社会的发展,它逐渐变为与海外国家联系的枢纽,也是中国制造业的主力,长三角地区十分重视模具的发展,毕竟模具技术的高低代表着一个国家的生产力高低。现在面临的问题是,长三角地区的发展日新月异,但相关方面的人才培养却跟不上,很大程度上拖慢了发展的脚步。要想培养出材料成型及控制工程专业模具应用型人才,我们学校必须坚持学以致用的方针,不断改革创新,优化课程体系,结合当地资源条件,提高办学质量,把培养出应用型人才作为最终目标。经过研究分析,我们针对应用型人才的培养,提出以下几点建议:1.制定培养目标及方案。我们首先要深入市场,调查出企业需求的模具人才类型及其要求。对于不同的岗位,培养过程与目标各不相同。我们在了解的基础上,要请相关的专家学者,帮助学校教务部制定培养方案,包括基础知识的结构,学生自身技能培养,教学方式方法等指标,坚持学以致用的原则。除了相关的专家学者,我们还需要到一线请相关企业的工程师参与教学方案的修订,让教学更加贴近社会应用,更加符合模具应用型人才培养的目标。此外,我们也要集思广益,邀请兄弟院校的方案制定者对本校方案进行评价,结合兄弟院校的教学特点,取长补短。2.完善课程结构,改革创新。修改当前专业知识体系,重点研究材料成型及控制工程专业的知识架构,坚持学以致用的原则,注重能力的培养,不能止步于理论知识的灌输。专业课程的教学要包含理论与实践,且偏重于实践,实践内容包括软件应用能力的培养,学生综合素质培养,与企业结合培养等,让学生接触到一线应用技术。培养内容要能够覆盖各模块、各知识点。继续完善双证模式,双证即学历学位证跟职业资格证。另外,需要加强模具设计师培养,并设定专业专长的目标,让学生可以跟社会接轨。3.增加实践课程。我们除了注重理论知识的灌输,更要重视实践教学,提高学生的实践能力,以工程能力的提高为指标,增设模具实践课程,定期让学生进行模具失效分析,学习材料信息相关内容,开设创新创业项目以及材料的回收利用等项目,让学生更多的实践起来,培养综合素质拓展能力。同时,每项课程最好配套一个课程设计,让学生学以致用。模具加工跟锻造技术等重点科目,应重点跟进项目训练计划。另外,要重视专业软件的应用培养,如CAD、CAM的训练。确保实践课程的效果达到最优。4.重视应用技术能力的培养。应用型人才应该掌握当下盛行的工艺技术与方法,包括立体设计、数字化仿真技术、数字化综合应用等。要能够利用相应的软件进行产品建模,细节设计,模具分析与设计、方案分析、模拟仿真等,通过学校与企业之间合作的平台,将所学的技术应用到一线领域,以检测自己能力是否足够。5.完善综合素质的培养方案。除了理论知识与实践的培养,工程性大学还应该注重因材施教,培养学生自身的综合素质以及拓展能力。将学生培养成专业化职业化,且具备创新创业能力的应用型人才。在教学过程中,将专业知识、专业能力、职业素养等渗透到综合素质的培养方案中去,定期开展职业技能大赛、专业知识讲座、课程相关实践项目,推动学生的积极性。最高限度的利用学校与企业之间的合作平台,增强学生课外能力的拓展,利用好学校的图书馆资源,同时促进教师与学生间的互动,将师资力量充分发挥出来,多层次、多方面相结合,增强学生的综合素质。6.完善教学机制与环境。进一步完善学校与企业的合作机制,为学生实践实训创造良好的平台,增加学生实践的机会,从而提高学生学习的积极性。加大对实验室的投资力度,加强实验室使用管理,将实验室潜在能力发挥出来,推动实验项目的发展。定期开展企业讲座,邀请企业工程师将企业一线知识传达给学生,最好结合车间设备教学,让学生能够学以致用。同时,要注重学生的考核工作,采用课程设计、技术测评、实验项目等方式,多方面对学生进行考核,向着培养材料成型及控制工程专业模具应用型人才而进发。 二、总结 综上所述,我们工程性大学应重视应用型人才的培养,注重教学方式的创新,提高对应用型人才的要求。强调学以致用,重点培养工程技术的应用能力,与时代同步,与社会接轨,让应用型人才具备模具数字化应用能力。同时改善实践教学平台建设,创造良好的工程实践环境和氛围。 控制工程论文:材料成型与控制工程专业的建设 摘要:教材是教师实施教学的重要工具。高等学校的教材是课程建设的核心。可见,教材建设是材料成型及控制工程专业建设材料成型及控制工程专业建设的重要内容之一。本文分析了实践教学资源建设存在的问题,并阐述了具体的解决对策。 关键词:材料成型及控制工程;专业建设 材料成型及控制工程专业为工业学校的特色学科。本专业学生历年就业率稳定在92%以上,就业面向主要涉及冶金、石油、汽车、电子信息、机械制造、新材料和新能源等行业与领域,轧制特色专业方向毕业生供需比近年来一直保持在1:3,轧钢方向毕业生以过硬的专业素质和较强实践能力,深受诸多大型企业的欢迎。 1材料成型及控制工程专业建设中存在的问题 1.1理论教学与实践内容之间的不协调 随着全球科技与经济的深度融合,国内外经济的互补快速发展为学生提供了多种机遇和挑战:我院本科生毕业就业去向更加广阔,职业生涯变换职业(专业)的次数增多;同时本科毕业后继续深造的专业方向选择增多。因此理论“宽口径,厚基础,”的理论教学必须为学生终身学习培养能力和奠定宽厚的基础。基于以上考量,材料成型及控制工程特色专业从2014级开始实行在多学科的交叉下,需要厚基础专业教育,逐渐培养出专业就业面宽的复合型人才。 1.2教学内容无法深入到其它学科 教育部进行专业调整涵盖了原来的金属压力加工(轧制)、铸锻及焊接等相关专业,材料成型专业同时涵盖以上三个方向。材料成型专业人才培养模式的几大分类差别较大,各大高校往往均只侧重于某一分类,例如:哈尔滨工业大学侧重和擅长于焊接、东北大学专长于压力加工,北京科技大学侧重于压力加工,西北工业大学偏重于铸锻,兰州理工大学偏重于液态成型等。同时各大院校人才培养层次侧重点不同,专业建设理念和实践教学培养模式差别巨大,无形成借鉴模式。在材料成型专业实践教学方面,需要将历史专业特色和新开方向在新的人才培养计划体系中融合,显得至关重要。因此,材料成型及控制工程专业需要深入研究其专业内在维度,进一步夯实特色基础,开辟新亮点,探求和构建新的实践教学培养模式。研究涵盖几大专业方向的特色实践教学体系,同时突显“高水平、应用型”的传统特色,显得极为迫切。 2材料成型及控制工程专业建设实践探索 2.1改革理论课程体系与实践教学的体系 (1)在控制工程专业实践教学中,教师要重点培养学生的制造水平及创新能力:理论基础是教育教学的基础,无论是传统还是现代,方式方法在革新的同时,理论永远都是必不可少的依据和前提。文化知识课可以改革但不可以削弱,可以用适当的方法将理论课的授课效率及授课方式进行变动和改革,但是,应当掌握的知识内容是不可删除的。(2)理论知识和能力素质双重培养:要将学生培养成为一个合格的工程专业应用型人才,要全方位开展素质及能力培养工作,除了基础理论知识以外,还包括作为工程应用型人才必须具备的基本劳动技能、集体主义精神、个人创新能力和良好素质的培养。统筹安排,综合平衡。(3)不同学科之间要相互渗透:教材内容要引入新技术,改造“老”课程势在必行,需要保证专业教材内容和课程体系的先进性,跟踪本学科的最新发展动态使专业教材得到滚动发展。材料成型及控制工程专业具有材料科学与工程、机械工程及自动化、力学等多学科交叉的综合性专业背景,面向冶金、石油、机械、装备与工程结构等行业及领域进行就业。为了更加客观的反应我校人才培养质量情况,学校通过委托第三方调查机构,对即将离校的毕业生进行就业质量跟踪调查。从调查情况分析可以看出,材控专业毕业生工程实践及创新能力较同批次同类型兄弟院校强。材料成型及控制工程专业“坚持轧制方向,服务冶金行业”同时兼顾其它方向,在新形式下深化校企合作,真正实现无缝对接培养专门人才。探求并构建一套与现代企业需求相适应的材料成型及控制工程专业实践教学资源体系。 2.2校内外实践教学资源建设及实践 材料成型及控制工程本科实践教学环节与国外同等院校存在一定差距。在实训环节,“走马观花”只能制约学生理论联系实际能力的发展,使得实践培养环节和创新环节效果不理想,迫切需要进行校内和校外两方面的教学改革。目前,通过不断的建设已经具有良好校内实践教学平台和校外实践资源。拥有国家级虚拟仿真实验教学中心、冶金基础实验室、冶金工程专业实验室以及“冶金技术与装备综合实践教学平台”和良好的冶金行业校企关系等优良条件,为培养轧制技术人才提供了有力保障。将校内外资源优化整合,使其得到有效整合和高效利用并转化为实践教学资源,为培养出综合能力高、动手能力强的应用型人才发挥应有的贡献。 2.3综合改革理论教学课程 在目前,专业教学学时不断减少。为此,需要进一步删除理论教学各课程之间相互重复的内容。如:“材料力学”和“金属学与热处理”等专业理论都重复的讲解了“拉伸,应力应变,材料的强韧性能指标”的内容,教学内容大致一样,因此要删减各课程之间的重复内容,改革各课程教学大纲,明确授课计划中教学的侧重点和考察点,使理论教育学时得到有效利用。通过课程改革旨在梳理分散在各课程之中的知识点的关系,构建合理且平顺的知识传授顺序,使得学生学习更加高效。总之,在深入理解专业内涵的基础上确立专业知识结构框架与主干课程,制订出一套具有一定特色的课程体系,从而解决了老专业改造与新专业建设中所面临的切实问题。 作者:贾朋鹏 单位:河北华兴基础工程有限公司 控制工程论文:控制工程专业在课程设计上的改革 摘要:就目前材料成型与控制工程专业教学情况来看,其在课程设计方面还存在着诸多问题,课程设计形式感严重,缺乏实践性,面对就业需求,进行课程设计改革是必然趋势,文中对材料成型及控制工程专业在课程设计改革的必然性以及改革路径,做了简单的论述。 关键词:材料成型与控制工程专业;课程设计;改革探索;实践 随着职业教育的发展,教育部对现代教育体系建设有着明确的要求,支持高校进行教学改革,朝向应用型技术院校方向发展。现代社会对技术型人才的需求较大,而技术型人才还面临着较大的就业压力,使得就业问题日渐凸显,因此需要高校发挥其桥梁作用,基于社会需求,培养应用型人才,降低学生的就业压力。 一、材料成型与控制工程专业概述 材料成型与控制工程专业,其主要分为材料类与机械类专业。该专业主要研究的是材料结构与性能特点,以及材料在热加工环节中各种工艺因素对材料加工生产质量的影响。材料成型与控制工程专业主要涵盖成型与控制知识。控制知识是该专业新增的内容,意在促使材料成型知识与控制技术知识能够交叉融合,进而提高学生的实践操作的控制水平。材料成型与控制工程专业知识内容,决定了该专业属于实践应用型学科,以及人才培养的厚基础与宽口径特点。该专业教学以培养学生的动手操作能力以及独立完成工程项目的能力为主,使其能够适应社会的需求。 二、材料成型与控制工程专业课程设计改革的必然性 1.课程结构不合理。材料成型与控制工程专业课程主要包括通识课、基础知识课程、专业知识课程、实践课、个性课程,但是多数高校材料成型与控制工程专业课程结构,虽然理论知识课程开展,能够扎实学生的理论知识基础,为后期实践与个性化实践提供保障,但是缺乏实践性与个性化课程,不利于培养学生的动手操作能力以及创新能力,同时也不利于提高学生的就业竞争力,就此而言进行课程设计改革是必然趋势。2.课程内容安排存在断层。多数高校对于材料成型与控制工程专业课程内容的安排,存在着断层问题。其具体体现如下:通识课程与基础课程主要在大一与大二期间开展,专业知识则在后期开展,课程连接存在严重的断层问题。以人文社科与艺术类课程为主,而工程教育类课程较少,学生的参与程度较低。教材知识与工程实际相互脱离,学生难以接收到先进的工程技术理念与方法,加之缺乏创新意识与动手操作能力,使得学生的就业竞争力较差。因此当务之急是进行课程设计改革,合理配置课程教学内容。3.实践课程形式落后。目前多数高校均开展了实践课程,包括毕业设计、课程设计、认识实习、生产实习等内容,实践课程主要以毕业设计与实习设计为主,课程形式落后,个性化课程流于形式,难以培养学生的创新能力,因此进行课程设计改革是必然趋势。 三、材料成型与控制工程专业改革实践措施 1.构建二级学科专业平台。我国高校材料成型与控制工程专业人才培养的模式虽然不同,但多数高校已经简称了梯级学科教学课程体系。以学科基础作为一级平台,以专业基础作为二级学科平台,二级学科体系中,还包括专业方向选修模块、交叉学科公选模块等。对于二级学科体系的建设力度不足,对此还需要加强,基于行业需求与用人单位选拔人才的模式,高校在开展材料成型与控制工程专业课程时,则需要加强二级学科专业平台的建设,提高学生的适应性,调整现有的选修课程模块,突出行业性以及专业特色。譬如:基于材料成型与控制工程专业的需求,则可以增开无损检专业,此技术是该行业发展的热点,被广泛地应用于实践操作中,因此为了使得学生能够适应就业需求,高校要适当地拓展教学内容,更新教学知识,将教学与社会实际需求相连接,完善与补充一级学科体系。在设计课程时,要关注社会需求,构建以市场需求为导向的课程体系,针对性地培养材料成型与控制工程专业人才,细化与分解教学计划与大纲内容。2.提高实践性课程与个性化课程教学比例。材料成型与控制工程专业具有较强的实践性与操作性,对此在实践课程设中,则需要提高实践课程与个性化课程教学的比例,将课程设计得更加贴近生活,满足材料成型与控制工程专业实际运用需求,对此需要教学工作者基于理论教学,联系材料成型与控制工程专业的发展情况,及时更新教学课程内容,提高专业教学的实时性,培养学生的创新意识,使其能够意识到专业学科是不断发展进步的,进而激发学生的创新意识以及动手操作意识。3.优化课程结构。高校在进行课程设计改革时,则先要研究与分析本院校材料成型与控制工程专业课程结构与内容存在的问题,再进行课程优化设计。基于课程内部构成要素与改造之间的关系,将相关课程有机地联系在一起,避免出现课程断层问题,解决课程体系独立与零碎的问题,比如南昌大学,其在打造核心课程群时,对汽车专业,从不同方向进行了模块式分类,对于成型知识课程,融合了冲压工艺、快速成型技术以及高分子材料加工技术等内容,极大程度上提高了材料成型与控制工程专业教学效率,以及汽车专业教学效率,值得其他院校借鉴。4.重视培养学生的实践力与创新力。(1)提高教师的实验教学水平。新时期的高等教育的发展,正在朝向创新教育与实践教育方向发展,而材料成型与控制工程专业教育,以提高学生的工程素质教育为主,已经成为普遍共识。在开展材料成型与控制工程专业教育活动时,教师要重视学生的创新能力与实践能力培养,优化课程实验教学环节。由于教师队伍的实践能力较差,对于材料成型与控制工程专业实际运用的熟悉程度不够,进而难以有效地开展实验教学,使得实验教学课程过于重视理论知识的传播,难以培养学生的创新意识与动手能力,对此要想切实地提高教学效率,则需要提高教师的实践教学能力,高校则可以组织教师进行学习,掌握更多的实验教学知识,在教学过程中要与学生一同参与实验活动,以此来避免传统实验教学存在的弊端。(2)加设实验操作环节。高校在进行材料成型与控制工程专业教学改革时,要加设综合性实验教学内容,因为不同学生对于问题的解答思路不同,以及采取的解题方法不同,对此为了能够有效地避免多个答案一组数据的现象,通过加设实验操作环节,为学生提供实验操作机会,以此加深学生对材料成型理论的理解,使其能够明确塑料制品的缺陷以及原因。综合性实验教学具有较强的灵活性,学生能够在实验中探索与发现,可以根据自身的体会,来简化实验环节,或者对实验进行细化处理,以此提高学生的实验能力。除此之外还可以增加模具制造实训课程,将专业实验课与工程操作相互结合,围绕工程开展模具制造课程培训,使得学生不仅能够掌握产品成型的加工技术,还能够掌握产品设计与功能设计等全过程,进而提高材料成型与控制工程专业教学水平。 四、结束语 材料成型与控制工程专业技术在实践中运用,极大程度上提高了工业生产的效率,同时也促进着专业的发展,材料成型与控制工程专业教学的步伐始终是落后于专业科学发展的,对此则需要教学工作者积极的开展课程设计改革,提高专业课程教学的实时性,提高学生的实践操作能力与创新能力,以适应行业需求。 作者:董瑞华 王俊红 冯海美 单位:华北科技学院 控制工程论文:材料成型及控制工程模具制造技术分析 摘要:对于机械产品的生产,材料成型及工程模具制造技术是重要的技术方式,在整个制造领域潜力巨大。本文立足材料成型与工程控制技术,从金属与非金属材料成型和模具制造技术角度进行全面分析,结合机械行业发展形势与现状,对其发展趋势进行了展望。 关键词:材料成型;控制工程;模具制造技术 1前言 随着社会的不断发展和进步,加工制造行业发展迅速,为各个领域的发展提供强大动力。在整个制造行业中,材料成型技术与控制工程技术属于基础性项目。对于目前的工业产品而言,更加凸显精细化与微量化,质量不断提升,朝着标准的方向发展,而模具是推动标准化进程的重要前提。材料成型与控制工程技术在整个工业产品生产中占据举足轻重的地位,要重视对这两种技术的完善与改进,这也是提升整个制造行业生产水平的关键,在根本上满足社会发展的实际需要。 2对材料成型与控制工程模具制造技术的概述 当前,机械制造行业发展飞速,材料成型与控制工程技术取得长足发展,其中,模具属于基础性的工艺设备类型,作用至关重要,不容忽视。在传统的模具制造技术中,主要的材料是钢板,但是,在科技的推动下,塑料产业发展迅速,高性能的改性材料层出不穷,在模具制造中应用逐渐增多,其优势是成本不高、工艺较为简洁、效率较高,塑料模具的应用率不断提高,仍呈现上升的趋势。立足当前模具制造技术,模具类型主要包含塑料模、冲压模、铸造模等,其中,应用较多的是塑料模。针对塑料模,又分为很多,如注塑模、吸塑模等,在整个制造工艺中,主要类型为注塑制造工艺。在工业生产领域,模具制造技术在机械制造领域中得到广泛推广,在诸多行业中发挥作用。 3详细介绍材料成型与控制工程模具制造技术 3.1对金属材料成型与控制工程模具制造技术的介绍 在金属材料加工成型技术中,主要涉及一次成型和二次成型技术。一次成型即为直接成型技术,在模具制造中被视为最理想状态,其优势主要体现在几个方面,首先,在一次成型技术的支持下,能够促使产品一次完成,减少了材料之间连接点的数量,产品加工质量增强。其次,一次成型技术的应用有助于材料稳定性的增强,产品的抗压性、耐候性和耐寒耐温性都得到提高。在应用压铸法的时候,在热压影响下,内部分子排列更加趋于规整化,稳定性十分突出。再次,一次成型加工技术生产的产品更具可塑性,不会受制于材料的形成和外观。但是,一次性成型也有自身的不足,操作过程比较复杂,尤其是面对分散性较强的材料,更不能采用这种方式;对于金属材料的二次成型技术,涉及锻造、冲压以及焊接成型技术。在应用锻造技术进行金属材料模具制作的时候,产品生产中会出现较大的变形阻力,内部出现应力效应,比较适合于结构复杂的产品锻造,应用价值突出。对于冲压成型,借助外力的作用,促使金属材料在模具内部产生塑性变化,以满足需要。 3.2对非金属材料成型与控制工程模具技术的介绍 随着塑料行业的发展的加快,非金属材料成型与控制工程技术在整个工业领域得到广泛推广,其中比较成熟的包含挤出成型、注射成型等。挤出成型技术主要发挥螺杆或者柱塞的作用,促使受热软化的塑料质量在压力作用下挤出成型,而后在冷却作用下完成全固化,完成产品生产过程。这种技术的优势是能够满足连续化工艺的需求,生产效率较高,保证实现较高的产品质量,同时,实现产品成本的降低。与此同时,加工设备较为简洁,避免材料的浪费。在当前的工业生产中,非金属材料挤出成型技术应用较为普遍。 4对材料成型与控制工程技术发展趋势的介绍 在技术的发展以及社会需求增大的背景下,材料成型与控制工程技术更加趋向于精度和、高效化与自动化。 4.1精确成型加工工艺不断发展 在自动化水的支持下,机械设备自动化控制成为趋势,有助于劳动强度的降低,避免人为操作失误的发生,产品加工水平呈现高精度的趋势。同时,面对激烈的行业竞争,产品质量备受关注,为精确成型的发展提供条件。在一些对精度和安全系统要求较高的领域,精确成型加工技术应用更加广泛,在根本上推动材料成型与过程控制技术的飞跃。 4.2快速成型技术发展迅速 为了有效提升产品的竞争能力,在进行产品质量提升的同时,要关注生产效率。立足市场发展,企业生产的产品在满足国家级行业标准方面都比较具有优势,达到社会需求,但是,要加大对生产效率的重视,这也是提升行业竞争力的关键。目前,产品开发和生产效率的提升备受关注,为快速成型的发展提供条件。在这种技术的应用下,材料经过加工之后,能在短时内完成成型,加快生产过程的完成。快速成型技术的应用在生产效率提升方面十分突出,同时,满足连续生产的需要。 4.3对模拟及仿真成型工艺的介绍 在信息技术的支持下,既要依靠行业实验及理论解决材料加工中的问题,同时,将计算机信息技术应用在材料方法的核算中,强化对材料处理和加工中问题的解决。在信息技术的影响下,能够实现对问题的深入分析和处理,突破阶段性理论和实践无法实现的研究。为此,模仿与成型工艺得到推广和应用,成为未来机械制造的发展趋势和方向。 5结束语 综上,在科技的推动下,材料成型与控制工程模具制造技术得到不断改进与创新,成为制造领域备受关注的问题,对工业发展意义重大。同时,在社会需求不断扩大的情况下,材料成型与控制工程技术面对更高的标准和要求,在保证质量的同时,需要重视生产效率的提升,在根本上提升自身行业竞争力。在未来的发展中,材料成型与控制工程技术将更加趋于精确成型、快速成型与模拟成型,在不断开拓创新,促进这一行业实现长期稳定的发展。 作者:甘隆昊 单位:武昌工学院
机电一体化数控技术篇1 0引言 现代科技发展为机械加工行业向智能化以及自动化的发展创造了良好的条件,同时机械加工市场的竞争也更加激烈,在国家大力推动产业升级转型的背景下,传统的机械加工方式由于精度低、效率低、成本高已经很难在市场竞争中获得优势,针对这一问题,机械加工领域需要重视机电一体化数控技术在生产实践中的应用,以现代化的技术手段提升加工的精度以及加工的效率,促进行业的信息化发展。在这个过程中需要重视对机械加工进行系统化的分析,优化相关技术的应用以及配置,保证机电一体化数控技术能够在机械加工中充分的发挥作用,提升相关企业的市场竞争力,并促进我国产业升级转型战略的实施。 1机电一体化数控技术技术概述 从机电一体化数控技术的构成上来看,该技术具有比较强的综合性,融合了多领域学科的技术,将现代的微电子技术,信息技术以及机电控制技术进行了有机的结合,在生产实践中,相关技术的应用能够有效的提升工业生产领域的自动化水平,具有比较强的适用性。在系统运行的过程中,该技术能够根据系统运行的状态采取有针对性的控制策略来对系统进行控制,从而优化系统的资源配置,进一步降低相关生产机械的能耗,将提高相关机械运行的精度,并且能够在很大程度上提升机械运行的自动化水平,是一种现代化的、信息化的工业生产技术。数控技术的优势在于能够以数字化的指令对机械进行控制,与传统的人工控制方式相比,数控技术往往具有更高的控制精度,同时能够避免人工操作所导致的误差,在提升机械运行效率的同时,也能节省人力资源成本。通过将机电一体化技术与数控技术相结合能够保证二者的优势得到最大化的发挥,进一步提升工业生产的智能化、自动化以及网络化水平,在该技术支撑下的工业生产往往具有高精度以及高柔性的特点。 2机电一体化及数控技术的差异 具体来说,机电一体化包括可编程控制技术,与生产相关的电气控制设备、机械制图、单片机的应用,机械制造技术,液压传动技术,电子电工技术以及传感器技术等。机电一体化技术在设备制造、设备调试等方面能够发挥重要的作用。而数控技术主要包括计算机绘图、电子电工技术、机械制图、MasterCAM、公差配合与测量、机械设计基础、Pro/E、模具设计与制造、数控机床电气控制、传感器与检测技术等,在技术上与机电一体化技术有一定的重合性,该技术在金属加工、编程设计等方面能够发挥重要的作用,相关领域的人才主要集中在数控机床操作,模具制作以及设计等岗位。在生产实践中将机电一体化技术与数控技术进行结合,对于提升工业生产水平能够起到重要的作用。 3机电一体化数控技术在机械加工中的应用 3.1在故障排查中的应用 在机械加工中应用机电一体化数控技术能够实现在线监控、故障诊断以及自动报警的功能。该技术可以实现对机械加工设备关键结构的实时监控,在生产实践中主要对系统传动装置,电动机以及液压系统进行监控,在系统运行的过程中,一旦相关的模块出现故障,系统就能及时的发现故障并报警,同时还能提供故障的位置信息,系统操作人员在完善的系统服务下更好的进行操作,及时的发现故障并解决故障,提升系统运行的稳定性,并一步提升工作的效率,在降低维修时间以及维修成本的同时也能有效延长机械的使用寿命。 3.2提升资源利用率节约成本 在应用机电一体化数控技术的过程中机械加工所产生的能耗也会降低。由于机电一体化数控技术能够有效的提升系统的自动化水平,根据系统运行的状态,采取科学的策略对机械运行的状态进行调整,保证相关机械能够始终以较高的效率进行运行,因此系统运行的能耗能够得到有效的降低,同时由于系统的自动化水平提高,有相当一部分生产流程能够由机械自主完成,因此能够有效避免人工误操作导致的加工精度不足,造成材料浪费,因此机电一体化数控技术的应用对于降低能耗,节约成本也能起到作用。 3.3提升相关设备内部模块的配合水平 机电一体化数控技术的应用对于机械加工的提升作用是显而易见的。在进行机械加工的过程中,系统配置的传感器会对机械的运行状态进行检测,相关的检测数据能够上传到系统的控制中心,系统的智能算法能够对相关的数据进行分析,从而对机械进行智能化控制。从现代机械加工领域的发展情况上来看,智能化的发展趋势十分明显。而应用机电一体化数控技术不仅能够实现对机械的智能化控制,同时能够实现辅助制造以及设计,进一步提升设计制造的合理性以及科学性。机电一体化数控技术的优势能够在制造环节,系统集成以及柔性生产制造中得到充分的体现,促进系统各个模块之间有机结合,提升系统运行的协调水平。机电一体化数控技术的应用还能提升制造以及加工环节的网络化水平。加工制造的环节往往较为复杂,需要系统各个模块之间的有机配合。在机械控制车间内往往存在上百台设备,想要上百台的设备协调运行具有相当的难度。而在机电一体化数控技术的支撑下,能够利用网络对各个设备的执行单元的进行连接,相关的生产指令能够通过网络下达到每一台设备,从而实现机械加工过程的精密控制。想要进一步提升机械加工的网络化水平,就需要提升电子化设计水平,进一步提升控制系统的集成度,保证控制总机能够对系统进行有效的控制,同时在每台生产设备中都需要设置电子控制单位,从而能够接收系统发出的的指令信息,并方便对相关设备进行控制。 3.4提升机械加工自动化以及智能化水平 从传统的数控加工形式上来看,在很大程度上需要依靠设置好的加工程序来提升机床的自动化加工水平,但是这种加工模式也具有一定的繁琐性,对于程序的编写往往需要耗费大量的时间,在加工的过程中需要严格的按照编写的程序来进行,一旦在加工过程中出现了意外情况,系统并没有自主判断的能力,往往还会按照编写的程序来执行操作,这就很大程度上加大事故所造成的损失。而随着机电一体化数控技术的不断发展成熟,智能化的算法开始应用于机械加工中,在精密传感器以及智能算法的支撑下,已经能够实现加工过程中的自我分析以及自我测量,系统能够根据采集的数据及时的发现加工过程存在的问题,能够有效的避免加工事故的出现,对于降低相关生产企业的损失具有重要的意义。而这一功能的实现需要较高的系统集成水平,而机电一体化数控技术能够有效提升人与机械生产实践中的一体化水平,并促进了柔性生产概念引入到机械生产制造中,机械加工的自动化水平有了很大的提升,这对于我国产业升级转型具有重要的意义。 4机电一体化数控技术在机械加工中应用的意义 在科技不断发展的过程中,机械加工领域出现了很多的新技术以及新工艺,在相关技术的支撑下,现代生产企业已经能够实现更加复杂对精度要求更高的机械加工。尽管目前我国机械加工领域已经获得了很大的发展,但是与一些发达国家相比在机械加工的水平上仍有一定的差距。主要的原因在于,我国有相当一部分中小型的机械加工企业,受资金技术的限制,无法将机电一体化数控技术应用于生产实践中,目前很多企业在生产实践中用的都是传统的机床设备,而如果想要将这批设备进行替换无疑需要花费大量的资金。因此在将传统机械加工模式向现代机械加工模式转型的过程中,需要对资源进行合理的配置,保证机械加工相关企业能够逐步将生产方式进行过渡。在机械加工中应用机电一体化数控技术能够有效的提升加工的精度以及加工的效率,并进一步提升资源的利用率,避免在机械加工的过程中产生大量的浪费,同时能够保证设备稳定的运行,对于提升设备的使用寿命也能起到作用,并且能够缩短加工的周期,保证加工的精度。在机械加工生产实践中,机电一体化数控技术的应用已经取得了良好的成果,为机电一体化数控技术更广泛的应用打下了良好的基础。目前我国的机械加工领域已经基本掌握了现代化的机械加工技术,同时原本处于科研阶段的技术,也成功的应用于生产实践中,目前已经初步形成了数控生产基地,相关技术不仅在航天工程以及航海领域也得到了广泛的应用,相关技术已经基本成熟,支持进行批量的产品生产。 5机电一体化数控技术在机械加工领域的发展应用趋势 目前来看,机电一体化数控技术逐渐性提高精度以及提高自动化水平方向发展。对于相关产品的评价标准主要集中在精度,以及效率上。同时智能化的算法并广泛的应用于机电一体化数控技术中,尤其近些年5G技术以及物联网技术更加,已经开始与机电一体化数控技术相结合,并在机械加工领域初步发挥作用。另外机电一体化数控技术开始向柔性方向发展,在这个过程中,数控技术本身的柔性特征得到了加强,并将相关的特征拓展至群体控制。对于数控技术来说,功能性是该技术的基本属性,现代数控技术的功能性得到了极大的加强,系统设计的模块化特征相对明显,使得系统具有比较高的可塑性。同时在生产实践中,群体控制能够对信息流进行调整,保证能够适应不同的生产条件。 作者:计辉 单位:上海申沃客车有限公司 机电一体化数控技术篇2 0引言 机电一体化数控技术在机械加工中取得普遍运用,从而真正实现制造加工的网络化、智能化。并且通过对系统组织与结构配置进行优化,让设备得到合理应用,提高机械加工效率与质量,让企业能够在如今越发激烈的市场竞争中,占据一定优势。 1机电一体化数控技术 通过机电一体化数控技术构成层面来看,这一技术具有一定的综合性,其中包含了诸多专业的学科技术,并且把现代化信息技术、微电子技术、机电控制技术三者展开了有机结合。在实际生产过程中,该技术的运用,可以进一步提高我国工业生产的自动化质量,具备良好的适用性。而且系统在实际运转过程中,机电一体化数控技术可以与系统运转当下状态相结合,采用相应的控制对策,来对系统展开合理控制,进而起到完善系统资源配置的根本目的,大幅度减少有关生产机械设备的能源消耗情况,提升有关机械运转过程中的精密度,同时也可以起到进一步提高机械运转自动化水平,属于一类信息化、现代化的工业生产技术。对于数控技术自身而言,其所具有的优势,主要是可以将数字化指令来对机械展开有效控制,这和以往人力控制手段相比较而言,数控技术常常具备一定的控制精度,并且可以有效避免人力操作所造成的误差,在有效提高机械运转效率的同时,也能够大幅度降低人工操作成本。 2、机电一体化数控技术在机械加工中的应用 实时监控。机电一体化数控技术的运用,能够为机械加工诸多方面带来正面影响,不论是加工方式或者是技术手段,都可以充分发挥出智能化、信息化性能,能够对机械传动系统、液压电动机装置等进行在线实时监控。在机械加工过程中通过机电一体数控技术的运用,不但可以充分掌握系统当下运转的实际情况,储存、搜索有关数据信息,为机械加工提供有力依据,并且也可以对加工设备的实际运转情况进行实时掌握。若是在运转过程中出现安全故障,那么实时监控系统则可以立即发出报警,而相关人员只需与具体情况相结合,便可找出故障所在位置,从而对故障进行妥善解决,确保机械加工工作能够得到有序开展,如此能够大幅度减少安全故障出现的可能性。在总体运转过程中,机电一体数控技术还能够为有关人员提供有效的安全保障,减少设备维修管理的难度,优化加工步骤,进而延伸设备的应用年限。提高资源使用率。在对机电一体化数控技术进行实际运用进程中,机械加工时所产生的能源消耗情况,也会得到大幅度降低,这是因为机电一体化数控技术可以进一步提高系统自动化能力,与系统实际运转情况相结合,采用具有针对性对策,来对机械运转状态展开合理调整,确保有关机械可以长时间维持高效运转状态。因此,系统运转过程中所产生的能源消耗情况,也可以得到明显降低。与此同时,因为系统自动化水平的提升,有一些生产步骤可以运用机械来进行操作,因此则可以杜绝以往人力操作失误所造成的加工精密度不足,导致施工原材料出现不必要的浪费情况。由此可见,机电一体化数控技术的运用,还能够有效减少能源的消耗,为我国生产业的良好发展,提供有力支持。提升机械加工智能化水平。通过对以往数控加工模式进行调查与分析可以知道,其需要凭借预先设计好的加工步骤,来进一步提高机床自动化加工水平。但由于此种形式具备一定的复杂性、烦琐性,在编写程序时常常需要消耗大量时间,而且在实际加工进程中,应当严格依照预先编制好的程序来展开,一旦在实际加工环节时发生突发情况,系统则缺少良好的自主判断能力,通常情况下,还是会依照预先编写好的程序来进行操作。如此,则会进一步加大安全事故所导致的损失。而在如今机电一体化数控技术快速发展背景下,智能化算法开始在机械加工中得到大量运用,在智能算法与精密传感器的大力支持下,已然可以真正实现加工时的自我测量与自我分析,系统可以依据所采集到的数据信息,第一时间发现加工时所存有的问题,如此则充分杜绝加工安全事故发生的可能性,从而使有关企业获取到最大化的经济效益与社会效益。网络化创新。在机械加工环节,需要与诸多因素达到一定程度上的契合效果,才能在众多领域中发挥出良好的作用。而如此前提条件下,自身的多方面协作效果,就需要有一个良好的沟通环境来为其提供有力支持,需要以高质量、高效率的工作模式,来具体展开机械加工内容。因涉及的领域与内容相对较多,而一台机械所影响的车间就需要包含数百个设备,经过对各个设备发出运行指令,需要在网络环境下下达执行命令,执行命令会依据指令的具体信息与要求,实施相应的设备运行方式,可以在机械加工阶段达到网络化生产的根本目的,并且在与电子化设施进行结合设计的过程中,能够在总机上集合控制系统集体工作,保证所有设备能够依据电子控制单元的命令要求进行运转,促进机械加工与电子化科学技术的密切融合,为其整体效果,提供良好的基础作为保障。提高全程监控诊断故障效率。提高全程监控诊断故障的整体效率,也可以说是在线监测技术的一个重点内容,其能够更加科学的对生产过程进行监测和管理,主要在发动机和供油设施方面具体展开,依据设备具体的运行情况,如果在生产过程中发现设备存在异常现象,能够进行自动报警,如此便可以充分减少相关人员的整体工作量,以及对管理人员的总体配置数量,最大程度提高设备在日常生产过程中的管理与维护效率,同时也能够帮助管理者快速收集到有效的数据信息,再依据具体情况,采取科学、合理的方案。来降低其中所存有的安全风险。提升安全保障能力。与其他各个行业领域相比较而言,机械加工行业在运行过程中,会存在较多的安全隐患,因受到作业环境较为复杂的因素影响,导致人员出现危险的概率相对较高,对机械的相关工作监管也会更加严谨,在各环节设备中强化对于几点一体化技术的应用,能够使其安全系数得到显著提升,充分保障工作人员在工作过程中的人身安全,促进日常生产能够得到全面管理,并且通过现代化技术的应用,还能够促进远程监控及操作,有效提升其安全保障效果。柔性化方面的应用。柔性化对机械的加工工艺发展能够通过实际情况调整起到促进作用,需要相关企业对其进行高度重视,在原有基础上进行深入的分析,不断优化各项相关工作内容,与工作实际情况相结合,对生产形式进行合理的创新与优化。例如,对于各种农业机械、动力机械、运输机械等,各机械领域对产品有着自身的个性化要求,并且机械加工过程需要对各项生产需求进行满足。因此,结合不同产品所具有的特点,对其进行合理调整,从而达到柔性化的效果与价值。虚拟技术的应用。在自动化技术与机械加工制造实施虚拟化技术应用过程中,主要是将整体制造过程通过虚拟技术手段来进行显著提升,同时还要将信息控制技术与虚拟软件应用技术进行有效融合,促进对全过程的机械加工工作,进行高效的自动化管理与控制,唯有在机械加工制造领域融入更多的自动化技术,才能够进一步提高其整体工作效率和工作质量,而应用自动化技术中的虚拟化技术效果,不但能够充分分析作业阶段的各项参数数据,还能够快速发现工艺流程中所存有的问题,并解决问题,从而进一步提升机械化加工管理水平。 3结语 在我国制造业快速发展背景下,机电一体数控技术于机械加工进程中取得普遍应用。该技术的运用能够进一步提升生产效率,降低机械维修次数,及时发现并妥善处理有关故障,减少企业投资成本,延伸设备引应用年限,使相关企业真正取得良好发展。因此,企业应当结合实际情况,加大对于新型技术的运用,提高自身的竞争能力,使其在如今越发激烈的市场中,占据一定优势,真正意义上取得可持续发展。 作者:李成智 单位:河北天鸿游乐设备有限责任公司 机电一体化数控技术篇3 对于一个国家的经济发展而言,机械制造业在其中起到了重要作用,并且伴随综合国力的一步步提升,这种作用的重要性愈发体现出来。在机械加工领域中,机电一体化数控是一项重要技术,其发展发与创新已成为一个国家机械制造水平快速发展的保证,对于我国而言更是如此。目前,人们对商品性能的要求越来越高,使用传统技术已无法满足时代发展需求,因此必须积极创新制造技术,全面提升技术水平,这样才能更好的适应不断发展变化的市场。 1机电一体化数控技术简析 信息机电技术、电子技术、电工技术、传感器、接口等的结合,即机电一体化技术,该技术在事迹应用中可体现出强大的作用,不仅可以合理配置资源,同时还能在低能耗、高质量、多功能等方面实现其价值,对整个系统达到最优化的配置。数控技术则是指运用数字信息控制机械运动过程的有关技术,而数控设备则是指通过数控技术在制造业领域相互渗透形成的新产品。机电一体化数控技术是指机电一体化与数控技术二者的有机结合,该结合可推进加工自动化、网络化以及智能化的实现,可体现出高效率、高柔性、高精度等特征。 2机电一体化及数控技术的差异 机电一体化包含的课程有PLC(可编程控制器)技术、工厂电气控制设备、单片机应用技术、数控加工与编程、电工电子技术、机电一体化系统技术等。其就业方向包括机电设备的安装、调试与维护、技术与生产管理、机电产品制造与设计、质量管理与检测、销售及售后服务等。数控技术包含机械制图、电工电子技术、数控机床、机械制造基础、机械设计基础、金属工艺学、传感器与检测技术等磕碜。其就业方向包含数控编程、数控机床操作、数控设备维修及销售、模具制造与设计等。在其技术目标下可培养出可熟练操控数控加工工艺、熟练掌握数控程序的专业人员,还能培养出数控加工设备操作与维护等应用型人才。 3机电一体化数控技术在机械加工中的应用 3.1机电一体化在机械制造中的应用 3.1.1实时在线监控 就机械制造领域的各项工作来说,生产质量是重中之重,工作中哪怕是出现一个小的疏忽,都可能会使整个生产链瘫痪,使机械制造面临非常严重的后果。因此,为了提升机械产品质量,必须由生产工人全天在生产前线坚守,对生产过程进行监控,以确保生产过程中没有任何问题发生,一旦有问题发生立即采取措施处理。这种操作必然会为企业、工厂造成大量经济负担,对于经济效益的提升不利。机电一体化技术出现以后,很好的解决了这一问题,因为它自身设置了自动报警、故障自诊功能,可以对电动机、工作装置、传动系统、液压系统以及制动系统等运行状态进行在线监控。通过应用机电一体化技术可以对出现故障的位置以及相关故障进行有效预警,这样工作人员即可按照预警信息,在第一时间即对故障进行调整、修理与维护,这样一来不仅可以为机械生产质量提供保证,同时还能降低设备损耗程度,延长使用寿命。 3.1.2节约能耗,提高生产效率 在机电一体化技术尚未投入使用之前,传统机械制造中各生产设备都依靠人力方式运行,然而生产工人劳动强敌较低,这种情况下机械制造效率被限制,同时机械制造质量、能源损耗量也收到了一定影响。但是,当机电一体化技术在机械制造领域中应用以后,就充分发挥其自动化与半自动化等特征,从很大程度上提升了各设备的电劳动强度,为操作人员降低了工作负担。此外,传统机械制造领域中,经常由于人为操作的失误影响设备运行,对设备生产形成了阻碍,而应用机电一体化技术后,极大的改善了由于人员失误而引发的质量问题,并且PLC控制系统、通风机等设备适用,极大的减少了设备的能源损耗,使生产质量与生产效率都显著提高。 3.2数控技术在机械加工中的应用 3.2.1应用数控技术对设备的应用 在机械加工领域中,对数控技术的应用具体体现在生产设备上,目前,数控技术已广泛应用于机床控制方面,并得到了深入发展,数控铣床、数控车床、数控矬床等,这些设备已发展成为现代制造领域之中的关键性设备,这些设备的应用为现代制造业的高精度、高效率、高速度发展提供了有效保障。在机械加工领域中,对计算机数控技术的应用可很好的控制机床设备,利用代码方式可达到对各机床设备机电一体化的目的,同时还可以通过指令对其中各元器件加以控制,从而在操作上更为顺畅,达到自动化操作的目的。只有在该前提下,才能有效提升生产效率。 3.2.2应用数控技术对机械的作用 在技术水平等因素的影响下,传统机械设备生产始终在数量上、质量上以及样式创新上表现出大量问题和弊端,但当数控技术与机电一体化结合以后,就为机械加工领域拓宽了新的发展道路,在数控技术作用的发挥下,传统仿型技术被打破,可采用新型气割方式提升切割速度,促进质量水平的提升,这样一来不仅为机械制造质量提供了保障,同时也使机械生产效率得到了显著提升。在传统制造方式下,人们主要采用仿型技术实施加工制造,在该技术下是无法针对实际的机械构件轮廓进行精准把控的,因此生产制造的过程中调整构建将会消耗大量时间,还会造成大量的生产材料浪费。但应用数控气割技术与相关设备后,则可以对构件的轮廓进行精准把控,同时还可以有效调节切缝,以有效节省材料,不仅生产量显著提升,同时也为经济效益的提升提供了保障。应用数控技术时,可借助于计算机与相关软件构建全局性、完整性的制造系统,从而有效控制和管理机械制造技术。在以后的发展过程中,数控技术还将发挥其重要作用,为机械加工领域添砖加瓦,比如利用PC机等设备实现对相关技术的新突破与创新。 4机电一体化数控技术应用于机械加 工中的重要意义伴随着科学技术的快速发展,机械加工领域中增加了很多新的工艺与技术,在新技术的帮助下,企业已可以独立对零部件进行复杂的、精细的加工。但与很多发达国家相比,目前我国机械加工领域中依然存在大量不足,我国中小型企业在资金方面还不是非常充足,还不能承担起机电一体化数控技术安装所用的费用。当前,很多企业中投入应用的都是传统机床,如果利用机电一体化数控技术替换这些传统设备,势必需要大量资源,因此必须加快从传统机械生产到机电一体化生产的发展速度,达到优化资源配置的目的,进一步加快加工速度。目前,我国机电一体化数控的发展已取得了很大成绩,为数控技术奠定了基础,同时也基本上掌握了现代化的数控技术,很多技术都朝着商业化、产业化方向发展,数控产业基地初步形成,还建立起了航天、华中等数控技术,可实现对数控产品的批量化生产,生产技术水平也有显著提升。当下,已逐步建立了用于机电一体化数控技术进行开发、研究与管理的高素质队伍。同时,通过不断加强对机电一体化数控技术的应用研究,也能够更好的实现制造加工智能化发展。在未来制造、加工中,可以通过对计算机的辅助制造、设计、机械转动学等方面的有机整合,并在计算机集成化、制造单位等方面体现出来,以此来为加工智能化的实现奠定坚实基础。 5结语 综上,从目前的实际情况来看,机械加工已影响到了一个国家的经济发展,并且影响到了人民的生活水平。但由于我国这方面技术的发展要晚一些,对国家发展起到了一定阻碍作用,目前传统机械加工技术已无法满足机械加工领域发展需求,为此机电一体化成为这一领域发展的大趋势,对数控技术的应用必然会越来越频繁。因此,我们要充分重视机械加工领域中对机电一体化数控技术的应用,以充分发挥出其对国家、设备发展与进步的重要推进性作用。就企业而言,应该一些从实际情况开始出发,并且积极加大对新技术的引进力度,并且加大技术改进力度,全面提升自身竞争力,提升其生产效率与生产质量,从而更好的推进企业向前发展。 参考文献: [1]陈风明,赵光霞.机电一体化数控技术在机械加工中的应用研究[J].现代制造技术与装备,2021,57(03):196-197. [2]万春红.借助机电一体化数控技术提升机械加工成效的路径[J].现代制造技术与装备,2020,56(10):178-179. [3]周游.浅析机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].科学技术创新,2019(30):195-196. [4]谭惠忠.传统机械加工机床机电一体化改造研究[J].农家参谋,2018(23):239. [5]黄均安,蓝旺英.传统机械加工机床机电一体化改造策略[J].江西建材,2017(06):287+291. [6]雷一腾.机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].通讯世界,2015(23):265. 作者:叶子进 单位:广东省岭南工商第一技师学院
微电子论文:微电子技术在航空系统中的应用 文章摘要:随着微电子技术的不断发展,在我国的各行各业中科技水平也在不断提高,微电子技术不仅仅可以应用于工业等各种领域,我们也可以看到微电子技术,同样可以应用在航空系统之中,促进航空系统的进步,从而推动其向综合化、模块化方向发展。本文就将以微电子及微电子在航空系统中的发展的重要内涵为着手点,从而提出将微电子技术更好地应用于航空系统中的重要策略。 关键词:微电子技术;航空系统;综合化 微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平,促进了各领域上的发展,目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中,我们可以看到微电子技术的重要作用,不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展,同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用,从而对如何更好地应用微电子技术进行探究,希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。 1微电子技术的基本概念 微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一,是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术,其应用领域十分广泛,不仅仅可以使用于航空航天中,也可以使用在各个工业领域及商业领域上,微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现,同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称,作为集成电路的一个重要载体,微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的,但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点,在目前的信息化时代,我们既要正视微电子技术的重要性,又要对微电子技术进行学习与创新,从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。 2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵 随着航空系统的不断发展,我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用,促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展,而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性,微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现,同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现,微电子技术不仅仅是理论性的技术工种,当微电子技术应用于航空系统发展过程中时,也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来,体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中,微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上,但无论是系统上还是产品上,微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。 3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中 3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合 我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了,所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上,与实际航空系统应用进行有机结合,保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能,提高航空系统发展中的经济性与技术性,无论是在控制系统还是传感器及显示系统中,都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展,解决综合系统中所存在的相应问题,提升客观的显示技术及控制技术,从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。 3.2提升相关人员的微电子技术水平,引进高质量的人才 无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用,所以我们必须提高整体队伍的综合素质,以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求,为了培训相应的航空方面的微电子技术人才,我们必须要革新课程,提高课程难度,在一定程度上加入相应的航空理论知识,增加实践课程的相应比例,促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合,也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等,但无论是哪种专业知识,都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新,只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。 3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护 在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护,一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题,在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作,我们必须对微电子技术设备进行相应的保护,从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置,以及防尘罩、导电袋等多种防护准备,保证微电子技术设备不被静电损坏,除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况,处理好相应的飞机操作面,安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰,同时对微电子技术设备进行相应的保护。 3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新 航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中,在这个航空系统运行当中,无论是对于信息进行存储或是处理,都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等,但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口,国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求,面对这一问题,我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新,从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。 4结语 在微电子应用于航空系统中的这一个方面,我们还有好长的路要走,不仅仅需要从理论上获得突破与提高,同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合,明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵,从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。 作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院 微电子论文:机械系统微电子论文 1微电子机械系统的概述 1.1微电子机械系统的概念 微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。 1.2微电子机械系统技术的特点 1.2.1尺寸微型化 传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。 1.2.2集成化 微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。 1.2.3硅基材料 微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。 1.2.4综合学科英语 微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。 2微电子机械系统的技术类别 2.1体微机械加工技术 体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。 2.2表面微机械加工技术 表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。 2.3复合微机械加工技术 复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。 3微电子机械技术的应用 3.1环境科学领域 微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。 3.2军事领域 纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。 3.3医疗领域 在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,准确性难以保证,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。 4结束语 微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响,也影响着人们的生产和生活方式,相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分,为我国经济发展起到巨大的推动作用。 作者:王志宏单位:中国科学院长春精密机械与物理研究所 微电子论文:校企合作下的微电子论文 1校企合作的可能性及重要意义 1.1无锡是我国微电子产业的南方基地,需要大量的微电子专业人才 无锡是中国微电子产业的摇篮,是我国第一块集成电路的诞生地,微电子产业有着优良的传统和深厚的产业基础。近年来,无锡政府出台了一系列优惠政策(比如530计划),大力吸引微电子高端人才,创办了一批有竞争力的集成电路设计公司。2013年无锡市政府又出台了《无锡市微电子产业规划(2013—2020)》,为无锡市微电子产业的进一步发展提供了强有力的支持和保障。经过30多年的发展,无锡微电子产业形成了产业结构比较完整,产业规模庞大,管理比较完善的良好局面。2013年无锡市微电子产业合计完成营业收入652.12亿元,规模列全国第二[7]。SK海力士和华润微电子分别以第二名和第四名入围2013年度中国半导体十大制造企业。江苏新潮科技集团、海太半导体(无锡)有限公司和英飞凌科技(无锡)有限公司分别以第一名、第七名和第九名入围2013年度中国半导体十大封装测试企业[8]。虽然无锡市微电子产业的发展取得了很大的成绩,但也存在一些问题,比如:微电子产业的优秀专业人才比较匮乏,已经成为制约微电子产业发展的瓶颈之一。而高校是优秀人才的聚集地,江南大学微电子专业可以发挥人才优势,为无锡的微电子产业培养大量的优秀人才。 1.2江南大学注重校企合作 无锡日报2013年9月21日发表题为“江南大学发挥高校优势,开展校企合作,服务地方经济———做无锡的创新引擎和发展智库”的文章,文章指出:“江南大学提出要以项目为平台,广泛开展校企合作,为地方科技创新和经济转型添砖加瓦,这是江南大学推进与区域、产业协同创新的方式和途径。”江南大学作为无锡唯一的一所211重点建设的高校,非常注重与企业的合作,积极参与国家、无锡地区的科技创新,推进科技成果产业化,为本地区的经济服务。比如:与无锡市政府合作建立的江南大学国家大学科技园,已成为高科技研究项目的重要孵化基地;江南大学的科研经费每年以30%的速度在增加,其中60%~70%的科研总经费来自于与企业的合作。总之,江南大学一直探索的校企合作模式取得了显著的成效。这也为我校微电子专业寻求校企合作提供了机遇和挑战。 1.3微电子专业自身建设的特点 微电子产业是近几十年来全球发展最迅猛的产业之一。目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业。集成电路自诞生以来一直遵循摩尔定律的发展规律,即集成度和产品性能每18个月增加一倍。各种半导体新材料和新器件层出不穷。微电子专业又是一个实践性很强的专业。因此,学生在学习过程中不仅要学好专业基础知识,还有必要进行专业的实验技能培训和不断接受新知识、新技术,才能跟得上微电子技术发展的潮流。这就要求学生不仅要进行专业的实验培训,还有必要阅读一些最新的参考文献,参加一些前沿科学的研究,甚至参与企业的技术研发。但是,微电子专业实验室建设的投入非常昂贵,一个小型的微电子工艺实验室的建设要几百万到几千万人民币,这还不包括每年实验室的维护费用。对于一般高校来说,这是很难承受的。其实,对于国内微电子专业实验室建设的比较好的高校,其实验室也主要面向研究生开放。所以,为了更好地提升本科生的教育教学质量,必须寻求校企合作。而微电子作为无锡最主要的优势产业,也给我校微电子专业提供了加强校企合作的机会。因此,无论是从学校周边地区微电子产业发展的状况,以及学校的政策,还是从本专业自身建设的特点来看,校企合作是提升微电子专业本科生教育质量的主要途径之一。因此,积极探索提高我校微电子专业本科生的培养质量的校企合作模式,具有非常重要的意义。 2校企合作联合培养的教学模式 校企合作的目的是共同发展,实现双赢。学校为企业提供智力和技术支持,为企业解决具体的技术难题。企业参与学校教学科研环节,提高教育教学质量,培养优秀的创新型人才。为了更好地实现校企合作,我们从三个方面进行了有益的探索。 2.1学研结合 我们可以采取多种方式的校企合作,实现微电子专业本科生培养过程中的理论学习和研究相结合。例如:实施以项目为导向的校企合作模式,鼓励老师承担企业和研究所的横向课题,让大三和大四的一些优秀学生参与项目的研发,这样既发挥了学校的智力优势,为企业解决了技术难题,也使得学生积累了宝贵的实践经验,提高了教学质量,实现了共赢。也可以让学生在学习过程中,参观一些重点企业、研究所的生产车间和设计实验室;并且,让学生在参与的过程中,积极地与企业、研究所的一线工作人员进行交流,让学生切实感受一下微电子工艺和设计的实践过程。学校也积极为大四的学生联系周边的微电子企业和研究所,鼓励学生去这些企业实习,让学生积极参与企业的研发和生产,既为企业提供了优秀的人才,又培养了学生的实践与创新能力。 2.2在职人员互聘 我校微电子专业80%以上的教师具有博士学位,而且,有许多教师具有海外留学的背景。目前的状况是老师有很扎实的基础知识,并且对微电子学科的前沿比较了解。但是,对企业的需求和微电子产业的市场需求不是很了解,导致研究与市场需求脱节。还有一些教师,在多年的研究过程中,获取了一些核心技术,但苦于没有资金的投入,没法把一些研究成果产业化。而我国的一些微电子企业研发能力相对不强,没有自己的核心技术,在市场上的竞争力不强。因此,有必要加强学校和企业的联系,通过校企合作,鼓励教师积极承担企业和研究所的课题,发挥自己的专业特长,为企业技术攻关。或者,鼓励教师到企业中挂职,真正深入的生产的第一线,与企业的研发人员合作,研发新产品,增强企业竞争力。同时也鼓励企业和研究所的工程师和专家来学校做兼职教授,讲授一些微电子专业的核心课程和实践课程,甚至也可以请这些有实际生产和研发经验的专家参与编写本科生的教材。由于这些工程师和专家均来自生产的第一线,他们有更丰富的生产和研发经验,对微电子产业的市场寻求更了解,对提升微电子专业本科生的实践和创新能力非常重要。 2.3共享实验室 微电子实验室的建设需要一笔很大的费用,但凭高校自身的力量是无法完成的,需要微电子企业的大力支持和帮助。当然,高校可以为企业培养大量的优秀人才和提供智力支持。企业可以有偿开放一些实验设备和设计软件让学生用于科学研究、实践操作甚至参与企业的研发;这样既有助于企业能提前了解这些学生的实践和创新能力,从而能留住一部分优秀人才;也有助于提升学生的实践能力和更好地了解企业文化,从而使学生也愿意留在企业工作。而高校的微电子实验室,也可以面向企业开放,从而共享实验室。总之,通过共享实验室,提高了实验室的利用效率,高校和企业实现了共赢。 3结论 本文分析了我校微电子专业实现校企合作的可能性和重要意义。并在此基础上提出了在三个方面进行校企合作的探索—“学研结合”、“在职人员互聘”、“共建实验室”。这三种教学模式在一定程度上解决了我校微电子专业的学生在学习、实践和研究中普遍存在的问题。因此,只有加强校企合作,才能提供更好的教学条件和资源,有效提高学生的理论知识水平和实践创新能力,培养更多的优秀微电子专业创新型人才。 作者:王福学虞致国肖少庆闫大为单位:江南大学电子工程系 微电子论文:微电子控制机电设备论文 1微电子控制机电设备系统的组成和原理 在设计系统时,首先应确定变频器的输出频率。因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果,应根据水泵流量。扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。系统中用水量的大小由压力变送器反映到PLC,再由PLC进行分配给循环泵,随时调节循环泵的频率,实现能源合理分配。在此套系统里面,主要的被控变量是管路循环水的压力,管路循环水的压力随着使用点的多少而变化,再由压力变送器反馈到PLC进行调节。 2可编程序控制器((PLC)的优势 可编程序控制器是微电子控制机电设备系统的重要组成部分,英语缩写为PLC。可编程序控制器有很多的功能,比如计数控制、数据处理等。可编程序控制器得到广泛的运用,不仅是因为它有很多的功能,更是因为它有很多的优势。接了下来笔者就简单地概述一下可编程控制器的主要优势: 第一,可编程序控制器所占的空间小,节能,能够随意的进行组合。所占的空间小,这样就能够节约厂房的空间资源,可以存放更多的机器设备;节能就是变相的节约成本,减少对整个微电子控制机电设备系统的整体支出;能够灵活的进行组合,这样既方便存放和管理,又提高了工作的效率。 第二,可连接工业现场信号。利用可编程控制器的这一优势,可以随时掌握工业现场的情况,出现问题,及时地解决,避免了很多不必要的损失。 第三,控制程序灵活多变。这一优势可以减少很多的麻烦,在设备产品进行更新换代时,不用对可编程控制器的硬件进行改变,只要改变控制程序即可,程序的改变并不会影响其性能的发挥。这样就省略了很多的环节,减少了麻烦,对可编程控制器的损害也小。 第四,编程易于掌握。因为可编程控制器的编程容易掌握,所以在具体操作时就非常容易,方便对其进行安装和维修。这是因为可编程控制器自身带有编程器,操作人员只要懂得梯形语言即可,再加之,可编程控制器有自我诊断的功能,发生故障时,可以非常迅速的查出原因,所以维修时特别方便。 第五,安全性能好。可编程控制器的安全性能特别好,不容易发生故障,有些控制器甚至5年以上都能保持安全的运行,再加之,可编程控制器有很好的环境适应能力,对厂房并没有特别的要求。所以很多企业都在现场使用可编程控制器。 3变频调速器的优势 变频调速器是微电子控制机电设备另一组成部分,它的优势主要有以下几点: 3.1性能优越。 随着科技水平的提高,变频器的性能有了很大的提高,不再使用以前传统的正弦波控制技术,而是采用先进的电压空间矢量控制,最大的优势就是能够对输出电压进行自动的调整,非常适合我国现行的电网情况,这样就提高了运行的安全性能。 3.2在功能上采用键量、键量电位器、外部端子、多功能端子等操作方式。 多种模拟信号输人方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输人频率水平检侧、频率等效范围检测,S曲线加减速、转速追踪等增强功能,摆频运行、多段速度、程序运行等模式。 3.3在可靠性上它的结构独特,全系列主元件采用SIEMENS产品。 完善的保护功能,即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障,先进的表面贴装技术(SM''''T)。低温升、长寿命。PCB精良。绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键量布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。 4电路的调试 电路调试的方法主要有两种,一种是整个电路安装完之后,再进行调试,另一种就是边安装边调试。在对电路进行调试时,首先要做的工作就是确定调试方法。我们现在一般采用的方法就是第二种。它是把复杂的电路按原理框图上的功能划分成单元进行安装和调试。在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,然后完成整机调试。那么用第二种方法具体应该如何调试呢?接下来笔者就详细地说说。 第一,看。看的目的就是要全面的了解一下电路的整体情况,看看电路面板的线是否准确无误的连上,有没有看似接上实际没有接上的线,或者容易短路的线,有时还会出现两条或多条线出现混淆的现象。这是看需要完成的工作。 第二,查。在看完之后,就要进行检查。查主要运用的工具是万用表。需要注意的是,一定要用万用表的电阻最小量程档,主要检查电路面板,看看开路的地方和闭路的地方是否都进行了正确的开路和闭路,地线有没有漏接的,电源连线的连接是否都可靠安全,还要测量一下电源到底有没有短路的情况。值得注意的是,在整个电路安装完成之后,千万不能通电,首先要依据电路原理仔细地查看电路连线有没有准备无误的连接上,有没有搭错的线,有没有少连接的线或者多连接的线,尤其要注意查看有没有短路的情况。在进行测量时,最好直接测量元器件的连接点,这样就可以在查看上述情况的同时查看接触点是否有不良的地方。 第三,电路调试的过程最为关键的是硬件电路的调试。在调试的过程中,一定注意细小的环节,严格按照电路功能原理,对各个单元电路进行详细的调试,然后再进行整体的调试,最后准确无误地完成整个电路的整体调试。 5结论 由上文可知,微电子控制机电设备主要包括可编程序控制器、变频调速器等组成,在工业中起到了很大的作用,因为各自都有不同的优势和功能,所以在工业中得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展,微电子控制机电设备会得到更大的改进,在工业中会发挥更大的作用。本文是根据笔者多年的工作经验总结出来的,希望能够为相关部门和人士提供有益的参考和借鉴,也希望能够为我国的微电子控制机电设备在工业中的发展贡献出自己的一份力量。 作者:吴笑天单位:辽宁省公路勘测设计公司 微电子论文:新领域发展下的微电子论文 1.微电子技术概述 1.1认识微电子 微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此,学习微电子,认识微电子,使用微电子,发展微电子,是信息社会发展过程中,当代大学生所渴求的一个重要课程。生活在当代的人们,没有不使用微电子技术产品的,如人们每天随身携带的手机;工作中使用的笔记本电脑,乘坐公交、地铁的IC卡,孩子玩的智能电子玩具,在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等,这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大,但你要看到它如何工作却相当难,例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片—它的名字叫存储器,是电脑的记忆部分,上面有许许多多小单元,它与神经细胞类似,这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一,再例如你手中的电话,将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你,就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方,甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S,即以光速进行传送,可实现双方及时通信。“微电子”不是“微型的电子”,其完整的名字应该是“微型电子电路”,微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用,是使我们的社会高速信息化,并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。 1.2微电子技术的基础材料——取之不尽的硅 位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料,硅的优点是工作温度高,可达200摄氏度;二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜,这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜,从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路,而氧化硅层又是一种很好的绝缘体,在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外,氧化硅膜还是一种很好的保护膜,它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展,简化了工艺程序,降低了制造成本,改善了可靠性,并大大提高了集成度,使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。 1.3集成电路的发展过程 20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题,制成了固体电路块—集成电路。从此,集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路,集成电路的分类方法很多,按领域可分为:通用集成电路和专用集成电路;按电路功能可分为:数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路;按器件结构可分为:MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路;按集成电路集成度可分为:小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。随着微电子技术的发展,出现了集成电路(IC),集成电路是微电子学的研究对象,其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向发展。 1.4走进人们生活的微电子 IC卡,是现代微电子技术的结晶,是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡,它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器,它实际上具有微电脑功能,不但具有暂时或永久存储、读取、处理数据的能力,而且还具备其他逻辑处理能力,还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。IC卡在人们工作生活中无处不在,广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面,例如:移动电话卡,付费电视卡,公交卡,地铁卡,电子钱包,识别卡,健康卡,门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。随着IC技术的成熟,IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大,运算功能越来越强,保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别,资料(如电话号码、主要数据、密码等)存储,现金支付等功能已非难事,“手持一卡走遍天下”将会成为现实。 2.微电子技术发展的新领域 微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃,渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透,使得微电子出现了一些新领域。 2.1微机电系统 MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成,主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分,它融合多种微细加工技术,并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。当前,常用的制作MEMS器件的技术主要由三种:一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段,即利用大机械制造小机械,再利用小机械制造微机械的方法,可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置,如微型机器人,微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工,形成硅基MEMS器件,它与传统IC工艺兼容,可以实现微机械和微电子的系统集成,而且适合于批量生产,已成为目前MEMS的主流技术,第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻,电铸如塑造)技术,它是利用X射线光刻技术,通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法,人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。MEMS的应用领域十分广泛,在信息技术,航空航天,科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。 2.2生物芯片 生物芯片(Biochip)将微电子技术与生物科学相结合的产物,它以生物科学基础,利用生物体、生物组织或细胞功能,在固体芯片表面构建微分析单元,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维,不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合,采用微电子加工技术,在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化,对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。 2.3纳米电子技术 在半导体领域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件,如:高电子迁移晶体管(HEMT),异质结双极晶体管(HBT),低阈值电流量子激光器等。在半导体超薄层中,主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应,已在研制新器件时得到不同程度的应用。(1)在FET中,采用异质结构,利用电子的量子限定效应,可使施主杂质与电子空间分离,从而消除了杂质散射,获得高电子迁移率,这种晶体管,在低场下有高跨度,工作频率,进入毫米波,有极好的噪声特性。(2)利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路,不仅可以减小所需晶体管数目,还有利于实现低功耗和高速化。(3)制成新型光探测器。在量子阱内,电子可形成多个能级,利用能级间跃迁,可制成红外线探测器。利用量子线、量子点结构作激光器的有源区,比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中,当电子通过隧道结时,隧道势垒两侧的电位差发生变化,如果势垒的静电能量的变化比热能还大,那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理,可制作放大器件,振荡器件或存储器件。量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。 3.微电子技术的主要研究方向 目前微电子技术正朝着三个方向发展。第一,继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二,集成电路向系统芯片(systemonchip,SOC)方向发展。第三,微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科,如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入,相关的新现象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光电子集成技术也不断发展,这些研究的不断深入,彼此间的交叉融合,将是未来的研究方向。 作者:金撼尘工作单位:哈尔滨工业大学 微电子论文:煤化工微电子论文 1微电子技术简介 微电子技术,它是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息化时代具有巨大影响。其之所以称为核心虚拟网络技术,主要是因为整个计算机网络的任意2个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如internet,ATM(异步传输模式),FrameRelay(帧中继)等之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。核心技术主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。在虚拟专用网络设计之前,要严格划分煤炭矿区资源线路数据,并实施图层管理,再通过矢栅划分的方式进行数据储存,这是因为存储空间数据的格式在系统端口缓存中有着至关重要的作用。计算机核心技术中的虚拟专用网络属于远程访问技术。在虚拟专用网络系统中,用户端设计通常由11个功能模块组成,这11个功能模块中都可以2次划分为多个子功能,而且各个系统功能、子功能之间又进行再扩充,依据用户的不同需求实施调整维护。并根据其不同功能进行不同设计。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭运输计划信息化的作用,可以为虚拟专用网络模型提供很多实用服务。服务器的ArcMS与空间数据库建立连接要通过ArcSDE,它可提供大量专业GIS服务。在核心网络模型组成部分中服务器端缓存模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。 2微电子技术在煤矿化工产业上的应用准备 2.1规范制度,端正思想 人们知道,一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,微电子技术在煤矿机械的应用过程中,很需要一个合适的技术管理结构,以便于明确各个技术人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对微电子技术知识有一定的了解,尽可能全面地掌握综合煤矿机械管理的内容与方法,还要对煤矿生产安全制度和相关法规有着全面的认识,思想上时刻保持着“安全第一”的意识,保证将微电子技术安全意识渗透到工作的每一个层面,最终提升机械作业人员的工作责任心与使命感。 2.2加强微电子技术产品的设备管理 加强设备巡视管理是建筑工程监控的重点,预防设备异常的发生是机械运行管理的主要内容。为了保障煤矿机械施工的安全性与使用性,应该建立完善的设备定检制度,机电一体化产品设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的机械设备,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 2.3提高微电子技术机械监控的技术管理 由于煤矿化工产业存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于机械监控整个流程的重要要素,技术管理在其中的作用不容小觑。因此,加强机械设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。微电子技术工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的监控工作。当煤矿化工产业发生异常情况时,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 3基于微电子技术的煤矿化工产业监控系统 3.1智能监控模式的自动化控制和管理 由上述内容可知,在统一模式下的信息系统中,微电子技术对煤矿井下监控子系统的控制管理内容,可以通过4个步骤来得以实现,即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。其具体自动控制管理框架,可用图1所示来进行加以描述。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统,也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言,其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限,对智能网络在煤矿井下电网监控系统的安全性、合理性、经济性进行尽可能全面的分析,并对系统的所有目的状态实施检查和监视,实现对智能监控子系统所有状态的智能化监控。图1中的监控子系统表明,如果被监测的煤矿井下状态与目标限定数值不一致,那么智能监控系统就会自动启动相关的任务处理,对限定以外的突发时间进行控制并做状态输出,同时作用在该子系统所包含的元件上,进而对该子系统的输出状态实施调控,最终将它调回正常运行状态。 3.2监测技术的应用 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,人们可以初步确定远程监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在远程监控中的应用能够很好地解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。此外,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的环保能源。通过太阳能光伏技术,可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在远程视频监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络视频监控起到了一定的作用。 3.3视频流管理服务端口设计 视频流管理服务器是IP视频监控系统的精神内容,具体视频采集预览实现过程如图2所示。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,视频流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。应该说明的是,视频流管理服务端口设计的研制尚在初步阶段,要想为煤矿系统数据提供一个良好的信息传输平台,尚还任重道远。 4结语 通过将微电子技术监测系统应用到煤矿化工产业中来,建立视频监控的远程计算机服务端口,对煤矿监控的各个阶段实施三维可视化的监控,在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系,不但可以大幅降低企业管理难度,还能很好地控制企业成本,最终求得安全生产管理的最优化解。为此,人们务须不断探索新型网络视频技术在煤矿安全生产工作中的应用策略,做到事前控制,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于未然。全面加强煤矿化工产业微电子监控管理水平,使煤矿的施工作业更加安全稳定地进行,确保实现煤矿微电子监控系统零故障目标,以便更好地为社会主义现代化服务。 作者:张德迪工作单位:淄博职业学院 微电子论文:抗辐射加固微电子论文 1引言 预计在未来10到20年,微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是:抗辐射加固新技术和新方法研究;新材料和先进器件结构辐射效应;多器件相互作用模型和模拟研究;理解和研究复杂3-D结构、系统封装的抗辐射加固;开发能够降低测试要求的先进模拟技术;开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。 2辐射效应和损伤机理研究 微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保证问题,以增加系统可靠性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保证带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。 3抗辐射加固设计技术 3.1抗辐射加固系统设计方法 开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。 3.2加固模拟/混合信号IP技术 最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。 3.3SiGe加固设计技术 SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。 4抗辐射加固工艺技术 目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。 5重点发展技术态势 5.1美国的抗辐射加固技术 5.1.1加固设计重点技术 美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。 5.1.2重点工艺和制造能力 美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。 5.2混合信号的抗辐射加固设计技术 如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。 6结束语 微电子器件抗辐射加固是军用微电子技术争夺的焦点之一。对微电子、光电子器件辐射效应和损伤机理的研究是抗辐射加固技术的基础。CMOS,SOI,SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理的研究是基础研究的热点。为了保证战略级加固能力,美国等国家保留了相当数量的专用抗辐射加固设计、工艺和制造能力。同时,也在开发采用标准商用工艺线的加固设计技术(RHBD),这是快速发展的热点技术之一。建立一个完善的设计和验证体系是抗辐射加固设计的基础设施和体制保障。在技术趋势方面,亚微米CMOS,SOI,SiGe微电子器件、电路、系统的抗固设计和工艺技术是信号处理集成电路的重点发展方向。蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅等非标准材料也是某些特定应用的重点发展技术。 作者:王健安谢家志赖凡工作单位:中国电子科技集团公司第二十四研究所 微电子论文:高职微电子人才培养模式探索与实践 1发挥省实训基地作用,提升学生核心能力 “集成电路版图设计”、“微电子工艺及管理”、“半导体设备维护”为微电子技术专业学生培养的核心工作岗位.在省实训基地的建设中,建立了IC版图设计实验室、微电子材料及器件工艺实验室和IC封装测试实验室.依托省实训基地,瞄准本专业的核心工作岗位需求,进行本专业的新技术、新工艺、新材料等实训,使学生在校期间掌握本行业的先进技术,提升就业竞争力.在微电子工艺的教学中,改变原来学生只能通过教师解说、观看录像等了解相关工艺过程,没有机会亲自动手的状况,采用理实一体化的教学模式;在IC版图设计、IC封装测试的教学中,进行大力教学改革,以项目或任务驱动,面向工作过程,实现融知识、技能与职业素质于一体的人才培养[4]. 2校内外实训基地相融合,推进教学改革 微电子涉及的实训设备昂贵,学校由于本身经费的限制,只能建立非常有限的微电子实验环境,其它的要依靠校企合作方式来解决.为发挥企业的优势,与苏州中科集成电路设计中心进行紧密合作.苏州中科集成电路设计中心是中国科学院和苏州市政府联合创办的大型院地合作项目,是苏州市集成电路公共实训基地.双方合作的主要内容有:中科积极参与学校微电子专业人才培养方案的建设,在教材及教学内容上互相学习,相互渗透,该专业基于项目教学法的“IC版图设计”课程就是双方合作开发的结果,中科每年都免费接受该专业学生到中科进行为期2-3天的参观、实习、设计体验等活动,每年都派工程师到学校给学生进行行业发展及职业规划的辅导,该专业每年推荐优秀的学生,由学生自愿参加中科组织的有关“集成电路版图设计”和“集成电路测试”方面的高技能培训,并由学校与中科共同择优推荐学生就业.校企深度合作,校内外实训基地相融合的培养方式,使学生参与到企业的实际工作中,按企业员工的要求进行实战训练,提高学生的责任感、团队意识和实际技能,也降低了学生的就业成本. 3工学结合,提高人才培养质量 国家在“十二五”高等职业教育发展规划中明确提出:继续推行任务驱动、项目导向、订单培养、工学交替等教学做一体的教学模式改革.顶岗实习是让学生对社会和专业加深了解的有效方法和途径.在学校的大力支持下,先后与苏州中科集成电路设计中心、信音电子(苏州)有限公司、秉亮科技(苏州)有限公司、旺宏微电子(苏州)有限公司等公司建立了紧密的合作关系,成为本专业的校外实训基地.2009级微电子专业三个班的同学2011暑期在信音电子(苏州)有限公司进行了为期三个月的顶岗实习,这也是学校第一次一个年级的全专业学生到企业去.这是一次难得的了解企业的机会,锻炼了学生各方面的能力,特别是毅力和个人意志品质及团队合作精神.学生到企业顶岗实训,虽然很辛苦,但加深了对社会和企业的了解,挣了自己所需的学费,学生感到特别自豪,也体会到父母挣钱给自己读书的艰辛,深刻体会到以后努力学习、提高自己谋生手段的重要性.本专业探索出既增强学生的就业竞争力,又降低企业的用人成本的人才培养模式,实现企业、学校、学生、家庭等多方共赢. 4构建双师结构教学团队 实施“请进来,走出去”的培养方式,向校外实训基地苏州中科集成电路设计中心、苏州玮琪生物科技有限公司、无锡华润矽科微电子有限公司等先后派出5名教师以项目合作的方式到企业短期工作,深入企业一线亲身了解最新技术、体验工程环境,促进双师型教师队伍的建设.另外,也把企业项目带进来,目前本专业教研室的教师们承担了来自校外实训基地的3项研发项目.与此同时,实训基地先进的仪器设备,也为教师开展科研创造了条件,提升了教师的科研水平,为指导学生实训打下基础[5]. 5结语 近两年多来微电子技术专业就业率和签约率较高,连续3年签约率高达85%以上,也高于学校的平均水平,2012届的签约率更高达96%.近3年的毕业生约有1/4—1/3进入集成电路设计公司从事IC版图设计的工作,成为研发辅助人员,这在高职院校各专业中是不多见的.其中不少学生被本行业的著名公司,如旺宏微电子、秉亮科技、奇景光电(苏州)有限公司等公司竞相录用,不少学生已成为公司的技术骨干.在苏州地区的主要集成电路设计公司,其后端版图设计人员,基本上有一半以上的员工是本校微电子专业毕业的学生.在微电子工艺领域,本专业也有不少学生进入像苏州纳米所等单位从事微电子工艺工作.通过推行校内外实训基地相融合,教学和课程相渗透的人才培养模式,提高了学校微电子技术专业学生的人才培养质量,成为本地区特色鲜明并有一定影响的专业. 本文作者:吴尘陈伟元工作单位:苏州市职业大学 微电子科技发展关键走向 微电子技术对现代人类生活的影响极大,自从1947年第一个晶体管问世以来,微电子技术发展速猛。Intel公司的创始人之一Moore在上个世纪1965年研究指出,晶成电路上集成的晶体管数量每18个月将增加一倍,性能将提高一倍,而价格却不相应的增加,这就是所谓的摩尔定律(Moore,sLaw)。根据美国半导体工业协会预测,至少到2016年,集成电路(IC)线宽依然按“摩尔定律”缩小下去,2016年可以达到25nm的技术水平。根据发表的大量资料可知,在2016年以后的十几年,芯片的特征尺寸将继续缩小。微电子技术新的发展及应用方向是系统芯片(SOC),它的发展时间可能会更长,所谓的系统芯片是随着微电子工艺向纳米级迁移和设计复杂度增加,一种新的产品把系统做在了芯片上,该芯片被称为系统芯片(简称SOC)。系统芯片将逐渐取代微处理器,SOC必将成为今后微电子技术发展新宠之一。另外,微电子技术还会与其它技术相融合,诞生一系列新的经济和技术增长点,例如MEMS技术和生物芯片等。 一、微电子的集成技术 微电子器件的特征尺寸缩小将持继下去。目前,建立在以Si基材料为基础、CMOS器件为主流的半导体集成电路技术,其主流产品的特征尺寸已缩小到0.18~0.1?m。硅基技术的高度成熟,硅基CMOS芯片应用的日益扩大,硅平面的加工工艺技术作为高新技术基础的高新加工技术也将持继下去。据国际权威机构预测,到2012年,微电子芯片加工技术将达到400mm(16in)硅片、50nm特征尺寸,到2016年,器件的最小特征尺寸应在13nm。然而,硅基CMOS的发展和任何事物一样,都有其产生、发展、成熟、衰亡的过程,不可能按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。随着特征尺寸的缩小,将达到器件结构的诸多物理限制。当代各种集成电路发展状况,越来越接近物理限制。 采用新材料的非经典CMOS必将发展起来,高K材料和新型的栅电极;采用非经典的FET器件结构;采用新工艺技术等。在非经典CMOS迫切需要解决的问题中,功耗是一个最严峻的问题,能否圆满解决这一问题,将是制约发展非经典CMOS发展的一个重要因素。 二、正在成长的系统芯片—SOC 由芯片发展到系统芯片(SOC),是改善芯片集成技术的新举措。微电子器件的特征尺寸难于按摩尔定律无限的缩小下去,在芯片上增加集成器件是集成技术发展的另一方向。与当年从分立晶体管到集成芯片(IC)一样,系统芯片(SOC)将是微电子技术领域中又一场新的革命。 上个世纪90年代以来,集成芯片系统(SOC)讯速发展起来,它基于硅基CMOS工艺,但又不局限于CMOS和硅平面加工工艺。它是以硅基CMOS为基础技术,将整个电子系统和子系统整个集成在一个芯片上或几个芯片上,它是集软件和硬件于一身的产物,SOC的设计是通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合体,可以具有更大的灵活性。一个典型的SOC可能包含应用处理器模块、数字信号处理器模块、存储器单元模块、控制器模块、外设接口模块等等多种模块。微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术发展的必然结果。集成系统的发展是以应用为驱动的,随着社会信息化的进程,它将越来越重要。21世纪仅仅是SOC发展的开始,它将进入空间、进入人体、进入家庭,它将进入需要所有需要掌握信息处理的信息空间和时间。有的科学家就把集成芯片系统—SOC称为USOC(UserSOC)。 三、MEMS技术是微电子技术新的增长点 微机电系统制造(Micro?Electro?Mechanical?systems—MEMS)是微电子发展的另一方向,它的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使其成为真正的系统,也可以说是更广泛的SOC概念。MEMS不仅为传统的机械尺寸领域打开了新的大门,也真正实现了机电一体化。因此,它被认为是微电子技术的又一次革命,对21世纪的科学技术、生产方式、人类生活都有深远影响。 微机电系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令进行操作。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。?微机电系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术,该技术将对未来人类生活产生极大性影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。?微机电系统(MEMS)的研究已取得很多成果。在微传感器方面,利用物质的各种特性研制出了各种微型传感器;在微执生器方面有微型马达、微阀、微泵及各种专用微型机械已组成微化学系统和DNA反应室。此外,还有其它很多方面的应用。 微机电系统(MEMS)的制造,是从专用集成电路(ASIC)技术发展过来的,如同ASIC技术那样,可以用微电子工艺技术的方法批量制造。但比ASIC制造更加复杂,这是由于?微机电系统(MEMS)的制造采用了诸如生物或者化学活化剂之类的特殊材料,是一种高水平的微米/纳米技术。微米制造技术包括对微米材料的加工和制造。纳米制造技术和工艺,除了包括微米制造的一些技术(如离子束光刻等)与工艺外,还包括利用材料的本质特性而对材料进行分子和原子量级的加工与排列技术和工艺等。 随着信息时展需要,后硅时代的将来还无法预料,但微电子方面的科学工作者普遍期望基于分子结构新方案和工作原理的发展,在基础研究方面,已有分子电子的设想,但还不能估计其技术可转换性。有机微电子技术、超导微电子技术、纳米电子技术等,都将是微电子领域新的亮点。 微电子论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 微电子论文:微电子封装金丝倒装键合的微织构研究论文 【摘要】采用EBSD取向成像技术研究了各工艺参数(功率、载荷、超声作用时间)对倒装键合组织及微织构的影响,并与对应的剪切性能值进行比较。结果表明,功率的影响最显著,它可在增大形变量的同时提高键合强度;负荷加大形变量,但提高界面结合强度的效果不显著;超声持续的时间不明显提高形变量,但能在一定程度上提高界面强度。超声是通过软化金属,加强界面扩散的方式提高键合强度;超声的存在使取向变化的速度变慢。 【关键词】金倒装键合EBSD微织构 引言微电子封装中超声键合工艺参数对键合强度的影响已有大量研究[1-3],一般认为影响其键合强度的主要因素是超声功率、键合压力和键合时间。由于这些参数主要通过改变金丝球与芯片焊盘间界面上的摩擦行为而起作用,必然会引起焊点组织及织构的变化,这些变化到目前尚不清楚。此外,金丝球键合与倒装键合形变方式与形变量都有很大差异,其形变组织与微织构就会不同,它们也会影响焊点强度、刚度、电阻率和组织稳定性。织构的不同会影响弹性模量及拉拔时的界面强度、晶体缺陷的多少一方面产生加工硬化,提高强度,另一方面影响电阻;含大量晶体缺陷的组织是热力学不稳定的,可加速原子的扩散,也会造成后续时效时软化速度的不同。倒装键合的受力状态和应变速率都与常规的低应变速率下的单向均匀压缩不同,键合过程中会有一系列的微织构变化。本文分析了功率、负荷、时间对形变组织和取向变化的影响;另外通过剪切力试验,对比了各参数对键合强度的影响区别;讨论了金丝球凸点键合与倒装键合形变组织及微织构的最大差异。 1样品制备 试验样品为直径为1mil(254μm)键合金丝,经电子火花(EFO)形成金丝球,再经过Eagle60XL金丝球键合机形成金丝球凸点,倒装焊点是在AD81911TS焊接机上形成的。各种焊点均采用树脂镶样,然后经过磨样、机械抛光,最后采用离子轰击的方法达到EBSD试验样品要求。利用高分辨场发射扫描电镜ZeissSuppra1530及HKLChannel5EBSD系统进行取向成像分析。 2结果及分析 2.1超声功率的影响图1(a)为不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线。可见功率由02W增大到07W后,因功率增大而导致的键合样品形变量增加~20%,总形变量达70%。性能也由无功率时的不能键合增加到2400gf(注:这是几个样品的总值),并且未出现下降。图2为各样品的取向成像,红色为〈111〉压缩轴的取向,黄色为〈100〉取向,蓝色为〈110〉取向。前两种主要是原始取向,后者是压缩变形的稳定取向。组织形貌显示,原始柱状晶被完全压扁。〈110〉区域明显增多。图1(b)为各样品不同织构的定量结果,可见,因超声软化作用提高形变量使〈110〉增加约125%。形变不均匀性还表现在两侧的形变量明显小。图1不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线(a)及对取向的影响(b) 图2不同功率下样品的取向成像;红色:〈111〉,黄色〈100〉;蓝色〈110〉 2.2载荷的影响图3(a)为不同载荷下样品的形变量及性能变化的曲线。可见,负荷从800gf增至1600gf时,形变量只增加7%,增加幅度较小,不如功率的影响大。性能变化不大,有微弱的先增加后减小的趋势。由于形变量增加就不大,所以还不能说,形变量影响小。与图1的性能数据相比,还未达到最佳键合强度。即使形变量达到70%,也难以达到提高超声作用的效果。图4给出不同载荷下样品的取向成像。也明显看出,载荷变化的范围小,形变量变化也不大,形变组织比较相似。从定量数据看(图3(b)),〈110〉织构含量在下降。这应属于波动。组织上的另一特点是,下侧中心部位为原始金凸点的尾部,即自由球下的热影响细晶区。倒装键合时,该部位所受变形量最大,这也是要键合的界面,因此,大量的晶体缺陷会促进扩散键合。与文献3数据相比,本实验所用力是很大的。图3载荷对形变量、剪切强度(a)及织构百分数(b)的影响. 微电子论文:微电子科学与工程教学改革的研究与实践 21世纪是知识经济时代的竞争,归根结底是人才的竞争,努力培养出高素质及创新能力强的微电子专业人才是我们专业改革的重要目标。两年来,我们在微电子领域的教学内容和方法上进行一系列探索性改革。 一、巩固基础、因材施教 当今,芯片时代的到来,标志着一个国家的经济强盛。在全面建设伟大复兴中国梦的同时,微电子产业需要得到蓬勃发展。微电子专业领域很宽很广,为了更好的展开微电子专业教育,就需要合理的安排微电子专业课程巩固基A,微电子专业是一门知识和技术高度密集的专业性很强的综合学科,涵盖的达到几十个不同领域的理论和技术,例如电子信息技术、计算机技术、化工材料科学、光刻技术、薄膜技术、太阳能技术、真空技术等,综上可以看出,微电子领域要求具有宽阔的知识面和跨学科综合运用分析知识的能力。为了实现培养目标,在制定大纲的时候,基础课方面,如数学,在原来高等数学基础上,增加复变函数作为基础课,是为了后续更好的从事科学研究;在专业必修课方面,增加了模拟集成电路设计课时,目的让学生学会充分分析电路;在选修课方面,增设了版图方面内容的教学,可以更好的培养学生就业兴趣,在专业课程设计方面,增设集成电路设计课程设计,帮助学生更深入了解芯片设计。伴随着社会进步的脚步,微电子专业也需要深入改革,跟上时展的脚步。 社会需求的变化,会提供给大学生的岗位有器件工程师、集成电路工程师、版图工程师,太阳能研发人员等。因此在完善基础学习内容的情况下,还要因材试教,大学的时间是有限的,因个人的爱好选择,培养自己的热爱方向。对专业必修课,要求每个人都学好,在选修课上边就把以后的就业方向分开、分细,做到因材试教。 二、升级教学内容、提高教学方法 微电子是当今发展最快的行业之一。伴随着中国的崛起,社会进步的需要,就要求进一步升级课堂教学内容。首先要以科研带动教学,组成一个庞大的教研室,只让一个老师每学期带一门课,提高科研指标,让本科学生配合老师一起完成项目,这样只有让学生亲身感受到做项目的兴趣,才能真正走进专业学科当中来;其次结合当地微电子公司,带领学生参观当地的微电子工艺生产线,微电子设计公司等,了解前沿发展,提高学生对本专业的兴趣。只有提高学生对微电子领域的兴趣,我们才会培养出更多更优秀的人才,来造福社会。 教学方法的改进也是很重要的,对于工程类的专业学习,不要一味的照本宣科,要结合实际,培养学生自己解决问题的能力,课堂教学求“精”,让学生把每个问题吃透,理解深刻,如何构建解决问题思路的教学过程才是最核心的任务。 通过这两年的教学改革,巩固学生们的专业基础,提升了学生的就业水平,培养了学生对微电子领域的热情,一批抱有更高志向的年轻人准备考研在这个专业继续走下去。可以说,吉林大学珠海学院微电子专业的学生,基础扎实,素质高,动手能力强,很受欢迎。 微电子论文:微电子电路校准技术和自动测试 摘 要在社会经济和科技不断发展的过程中,微电子电路技术也称为目前科学技术的研究重点,我们要保证微电子电路技术能够与时俱进的基础上,具备完整、一致且准确的检测及校准方法。所以,就要加强对微电子电路校准技术及自动测试的研究,从而提高微电子电路电气设备的质量,保障人们的生活,稳定社会经济。 【关键词】微电子 电路校准技术 自动测试 在电子技术不断发展的过程中,各种电子电路技术被广泛应用到社会各方面的电器中。获取电器中的微小微电子参量,能够保证生产的电器产品达到质量标准。但是由于微电子参量容易受到干扰,所以就要使用专业的校准技术对其进行校准及自动分析,从而使电器产品的质量能够得到保障,以此更好的应用到电子电路技术中。 1 微电子电路校准技术和自动测试技术的基本认识 1.1 微电子电路校准技术 在测试设备满足相关要求的基础上,测试软件的质量影响着监测数据的可靠性及准确性。如果检测设备自身没有满足准确性的要求,那么即使测试软件具有良好的质量,也不能够全面保证测试结果的准确性。一般,如果生厂商对质量的要求比较高,那么校准技术系统量值的准确性也就比较高。以此提高了生产及管理成本,从而影响了产品的生产速度。 1.2 微电子电路自动测试技术 根据相关要求,对微电子电路进行严格测试,能够有效保证商家产品不受其他商家的影响。为了能够保证使用微电子电路技术产品的质量能够达到标准,就要根据产品的实际情况完成测试。如果测试的设备级别高于产品测试水平,那么软件自身的质量也能够影响测试的质量。但是软件自身的质量与检测依据和其过程中使用的方式、验证有效性及测试覆盖率和有着一定的关系,这方面也是目前自动检测技术重要的研究课题。 2 微电子电路校准技术及自动测试技术重点 2.1 微电子电路校准技术及自动测试技术的依据和方法 目前,我国微电子电路校准及自动测试并没有正式的标准,其主要依据为电子计量测试应用手册及GB3843-83、GB3439-82、GB6798-1996等,这些只是对测试方法的基本理论进行了规定,并没有涉及到编程规则,所以其并不完善。如果校准及测试只有基本理论没有编程规则,那么使用同种标准编制出的程序质量并不同,那么就没有办法保证校准及测试的一致性及完整性。微电子电路校准及检测使用的设备并不是一般的设备或者系统,其检测过程能够通过程序控制,不需要人为干预。所以对其的研究也可以看做是对校准及检验程序设计规则的研究。校准过程中的控制本文为规程,检测过程中的控制文本为规则,两者都是通过程序设计的形式进行实现。 2.2 设备的校准依据和方法 设备的校准依据指的是生产制造厂设计的指标,包括范围和不确定度、基准量值、输入/输出通道量值。如果通过传统手工的方式进行校准,显然校准的量值较多,一个六十通道的测试系统需要十天或者二十天左右完成,在此过程中要使用三百多页表格。所以就要使用自动校准方式进行。 设备校准主要有两种方法: 2.2.1 基于基准参量分别溯源法 因为微电子电路检测设备为综合测量设备,有多个不同类型的参量要进行校准,比如电阻、电压及时间频率等,他们相互之间并没有关系。通过此方法校准,首先要对基准量溯源,之后使用合格的基准量对设备的所有参量进行校准检测,以此对整个系统进行校准。 2.2.2 标准物质法 这种方法是通过已知不确定度的标准样片,对不确定度使用的检测设备进行测量校验,如果其在参量类型范围内是完整的,那么测量的过程就是校准,否则只是核查或者比对。核查和比对在过程条件及目的方面存在一定的差别,如果此测量过程是为了能够检查系统样片的可用性,这叫做核查。制备微电子标准样片一般为自制芯片,因为芯片结构较为复杂,制作也非常精细,自制的话要花费大量的资金。所以可以从同批的产品中进行选择,在不确定的条件下,实现参量的一致性是可行的。 2.3 检测覆盖率及校准的完整性 检测故障的覆盖率越高,那么就说明检测校准的过程越好,使用最少的代码获得最大的故障覆盖率是最理想的。在传统测试码生成算法研究过程中就有多种使用的算法,但是实际上除了穷举,其他都是实现不了复杂电路的全部故障覆盖率。 与测试故障覆盖率相比,校准的完整性对测试码的量是不太重视,它重视的是需要检测的参量是否被完全检测。所以,其与检测的过程及方法有着一定的联系。比如使用标准物质法,重视的是输入/输出参量是否都被全部检测,尤其是第一个通道的范围及参量。因为系统一般都自带验证程序,在自己校验的过程中,都会以零通道为基础,从而实现测试系统中通道的一致性。 2.4 软件校准及检测的验证方法 对于此类的专用软件,除了实测验证之外,并没有其他较好的办法。所以对于校准软件的检验,首先可以使用可测性设计技术,以此保证测试过程中都能够验证。另外,使用局部化原理,保证测试过程中的测试都与一个参量相关,以此保证唯一的测试结果。最后,根据电路通过及不通过不断变化状态的特征,使用相对性原理,对测试结果有效性进行全面的检查,以此保证程序的可靠性,降低错误检测的机率。 2.5 量值溯源 量值溯源指的是将量值通过不间断的一条链追溯到国家及国防的最高标准。在微电子电路校准及检测过程中,量值溯源校准的方法及溯源方法有着一定的联系,所以也就是量值溯源具有两种方法,分e为溯源法及标准物质法。由于后者在使用过程中具有一定的限制,所以就要使用溯源法对微电子电路进行校准。 3 结语 随着我国社会的不断进步和发展,不断是大型工程中的电气设备,还是日常生活中的家用电器,都会使用微电子电路技术。微电子电路技术就是一种将多种半导体作为基础的电子技术集成电路,其特点就是重量轻、体积小,并且具有较高的可靠性。为了能够保证微电子电路电气具有较高的质量,就要对其进行检测,以此控制器质量。基于此,以上本文就针对微电子电路的校准技术及自动测试进行了研究和探讨,以此保证电气设备中微电子电路的安全性。 微电子论文:基于微电子学的无人机技术 摘 要随着电子信息技g发展,无人机技术已成为一种重要的信息技术手段,相较于有人机而言,无人机系统具有一定的“自主性”,能够在一定程度上实现系统的自主控制,强化系统的智能性,是无人机系统发展的重要方向。本文就对无人机系统自主控制技术研究现状进行分析,并展望无人机系统自主控制技术的未来趋势。本文研究了无人机技术的国内外研究现状,重点分析六轴飞行器研究领域当前的关键技术,包括无人机的研究与设计,并对无人机未来的发展进行了探讨。 【关键词】电子信息 无人机 六轴飞行器 研究与设计 1 前言 无人机首次出现在 1917 年,主要应用于防空导弹打靶、军事侦察、载弹远程打击,尤其美国“全球鹰”、“捕食者”、“沙漠鹰”等型号的无人机在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战中在侦察和主动攻击中所取得的良好军事效果,使得世界各国首先在军事上开始重视无人机的研制与开发。我国无人机发展起步于 20 世纪 50 年代末,20 世纪 90 年代末,发展才得以提速,国内大学相继成立了无人机专门研究机构,西安爱生技术集团公司(西安无人机研究发展中心)成为国内一家主要的无人机研制生产厂商。它是航空工业总公司设在西北工业大学集科、工、贸一体化的现代化高科技企业,主要研制和生产系列化小型无人机系统,被国务院发展研究中心确认并入选“中华之最(1949-1995)”,是我国最大的无人飞机科研生产基地。随后,无人机的发展逐步扩展到民用市场,而在测绘行业的应用成为民用最大且发展较早的一个分支。中国测绘科学研究院于 2003 年完成并通过国土资源部验收的“UAVRS-II 型低空无人机遥感监测系统的研制”项目,实现了无人机遥控、半自主、自主三种控制方式,利用获取的影像制作了数字正射影像和线划图,开创了国内无人机应用于测绘领域的先河。 目前国际上对多轴飞行器研究与设计较为深入,后期经过大量实验及不断地调整和改进,合理的设计了六轴飞行器的整体结构。六轴飞行器的支架通过3D打印而整体打印出成品模型,飞控板和电机都固定在打印出的架子上,将六个电机呈六边形放置,使飞行器灵活并易于控制。电池利用扎带固定在飞行器下方,以保证飞行器的重心偏下,增加飞行的灵活性。遥控器通过铜柱将两个PCB板子连接起来,增加握持的手感,并且主要元件都放在两块PCB板中间,增加系统的安全性能前端引出无线通信模块天线,增加传输的功率与距离。 2 调试问题 系统的软件和硬件调节是一个漫长而复杂的过程,而且在调试过程中会不断遇到各种问题如电机坏掉、MOS管烧掉、连接突然断掉甚至在飞行过程中飞行器直接从空中衰落导致整个系统的崩溃。这些问题必须及时的解决,否则根本不能进行下一步的工作。虽然在调试过程中问题不断,但是整个制作过程累积的大量的宝贵的经验,在飞行器终于能飞的时候,会发现自己的这些努力是值得的。下面列出调试过程中的遇到的主要问题。 2.1 电机控制与驱动设置问题 动力系统是多轴飞行器的核心系统,因为整个系统的最终目的就是通过PWM波来控制电机的转速,保证动力系统的稳定是飞行器能运动的前提。在开始调试的时候,总出现电机不转的问题,通过不断的验证发现是电路MOS管选择错误,最终选择了P沟道增强型MOS管进行对电机的控制。在飞行过程中总会出现MOS管烧毁的情况,还有NRF24L01总是失联,最终发现是没有焊接保护电容导致,还有数字地和模拟的地信号没有分开。并且STM32的PWM控制需要较高的的频率,当频率较低时,可能会出现电机转速不均匀的情况,最终选择的电机频率为20KHz,能够保证系统流畅的运行。 2.2 飞行器的重量问题 在开始设计时由于没有考虑飞行的重量,导致飞行器根本飞不起来。之后更换飞行器支架,更换更大功率的电池,总体来说就是让飞行器的重量更轻,让飞行器电机的拉力更大。还有飞行器电机的垂直放置也是相当重要,当倾斜时,会有一部分的力是飞行器向某个方向飞行,并且这个力不容易抵消。 2.3 PID的参数整定问题 PID控制器直接控制的是飞行器的电机输出,直接影响六个电机的转速,控制飞行器的飞行姿态。因此合理的PID参数可以使飞行器更加平稳的飞行,所以说PID参数对飞行器的姿态确定至关重要。并且在飞行器的飞行过程中,可以通过PID的调整来实现不同的飞行效果如翻滚动作,以达到在各种控制环境下的稳定运行。PID参数中,P、I、D三个参数作用各不相同,在实际中,其输出的结果是相互影响的。为了保证飞行器的平稳飞行,需要多次对PID三个参数进行调节,保证系统对飞行姿态的快速响应以及在外界干扰到来时系统能够稳定的运行。 2.4 遥控器控制频率问题 在刚开始遥控飞行时,遥控器对飞行器的控制总是慢0.2秒左右,导致遥控器不能实时的控制飞行器的姿态,出现一些意外的碰撞等状况。调试遥控器的过程中发现,在主循环中加入了过多的程序,导致系统循环一次的时间过长,系统响应慢,传输数据的频率过低,整个系统反应过慢。最后解决办法是增大遥控器的频率,并减小主函数中循环的代码量,留下最基本的代码,保证整个系统的流畅运行。 3 结论 六轴飞行器是一种较为新型的飞行器,目前国内外的发展迅速,在各个领域中都起到了重要的作用,并且将来会发展到更广阔的空间。随着技术上的发展,多轴飞行器会向微型化、自动化方向发展,能够更好的结合实际,发展到各个领域。本课题研究比较了许多国内外的产品,并通过比较,结合其优点,弥补其不足,根据实际情况进行研发,最终完成了六轴给星期的设计。随着科学的发展,本文设计的六轴飞行器还可以得到更好的改进,随着时间的推移,会有更好的产品出现在人们的面前。 微电子论文:当前微电子学与集成电路解析 摘 要 微电子学属于电子学的分支学科,以半导体为主要对象,形成微小型电路和系统等。而集成电路属于微型电子器件,将各类元件通过合理的布线方式,成为一个具备完整电路功能的结构。微电子学与集成电路直接关系到相关高新产业的发展和进步。展开对微电子学与集成电路的分析,旨在明确微电子学与集成电路的基本情况,推动微电子学与集成电路的有效应用,实现相关产业的创新和发展。 【关键词】微电子学 集成电路 半导体 微电子学与集成电路是现代信息技术的基础,各类高新行业在具体发展中,均会对微电子学和集成电路进行应用。其中,集成电路选择半导体镜片作为基片,并结合相关工艺,将电阻、电容等元件与基片连接,最终形成一个具备完整电路功能的系统或是电路。较比集成电路微电子学是在集成电路的基础上,研究半导体和集成电路的相关物理现象,并有效的对其进行应用,满足各类电子器件需求的效果。基于此,本文对当前微电子学与集成电路展开分析,具体内容如下。 1 微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科,主要致力于电子产品的微型化,达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型,具体的微电子研究中,会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中,切实将集成电路纳入到研究体系中。此外,微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。 集成电路是通过相关电子元件的组合,形成一个具备相关功能的电路或系,并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点,满足诸多高新技术的基本需求。而且,随着集成电路的相关技术完善,集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。 2 微电子发展状态与趋势分析 2.1 发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史,由晶体管的研发以组件为基础的混合元件(锗集成电路)半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中,电路涉及的内容逐渐增多,电路的设计和过程也更加复杂,电路制造成本也逐渐增高,单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求,并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。 现阶段,国内对微电子的发展创造了良好的发展空间,目前国内微电电子发展特点如下: (1)微电子技术创新取得了具有突破性的进展,且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm,部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。 (2)微电子产业结构不断优化,随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链,上下游关系处理完善。 (3)产业规模不断扩大,更多企业参与到微电子学的研究和电路中,有效推动了微电子产业的发展,促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。 2.2 发展趋势 微电子技术的发展中,将微电子技术与其他技术联合应用,可以衍生出更多新型电子器件,为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合,可以极大的拉动产业的发展,推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律,其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。 在未来一段时间内,微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比,如下为当前微电子的发展方向。 2.2.1 硅基互补金属氧化物半导体(CMOS) CMOS电路将成为微电子的主流工艺,主要是借助MOS技术,完成对沟道程度的缩小,达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路,改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性,再改善电路生产成本,从而使得整个系统得到提升,具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象,且不断对CMOS电路进行缩小和优化,满足更多设备的需求。 2.2.2 集成电路是当前微电子技术的发展重点 微电子芯片是建立在的集成电路的基础上,所以微电子学的研究中,要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势,对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素,需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。 2.2.3 微电子技术与其他技术结合 借助微电子技术与其他技术结合,可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多,积极为社会经济发展奠定基础。例如:微光机电系统和DNA生物芯片,微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合,可以发挥三者的综合性能,可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合,能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术,能够更为有效推动相关产业的发展,为经济发展奠定基础。 3 微电子技术的应用解读 微电子学与集成电路的研究不断深入,微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中,对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。 在实际的微电子技术应用中,借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建,在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上,还可以自主或是被动的执行相关操作,具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中,效果显著,对改善人类生活具有积极的作用和意义。 4 结束语 微电子学与集成电路均为信息技术的基础,其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中,需要对集成电路和微电子技术展开综合解读,分析微电子技术的现状和发展趋势,再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读,为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考,进而推动微电子技术的发展,创造更大的产值,实现国家的持续健康发展。 微电子论文:军事信息作战领域的微电子技术应用 【摘要】 自80年代以来,军用微电子技术得到了快速的发展,及其微电子技术在信息作战领域发挥突出作用。特别是雷达领域,微电子技术的成熟日渐提高了雷达系统的各项性能。本文主要阐述在90年代中美国军用微电子技术当中的两个支柱型产品超高清集成电路与微波单片集成电路的发展现状以及它在雷达系统当中发挥的先用。 【关键词】 雷达 微电子技术 分析 在现代化的军用雷达与电子设备之中军用微电子技术属于非常重要的技术之一,是现代军事信息作战的基础。在军用微电子工业当中,集成电路属于最具活跃的产品。在美国非常重视开发与应用军用集成电路。美国相关的国防部门早在十几年前曾提出^超高速集成电路与微波单片集成电路的发展规划。只要真正的实现这两者的发展计划对于军用雷达与武器装备未来的发展有着巨大的影响,对打赢未来信息战争发挥举足轻重作用。 一、超高速集成电路与微波单片集成电路的特点 1、超高速集成电路的特点。在未来的信息作战当中,电磁信号的环境十分汇集而且复杂,军用雷达与电子情报系统需要面对一百至二百万脉冲美妙的信号方面的强度,处理信号的系统极有可能需要执行几十亿条指令。面对极其复杂的信息作战环境,然而目前一般的集成电路处理信号系统的效率很难满足相关的需求。要想真正的处理好这方面的问题,美军便加大力度促进超高速集成电路发展。 2、微波单片集成电路的特点。微波单片集成电路将超大规模集成电路、超高速集成电路以及超高性能集成电路使用至数字电路中的微波电路,它属于集成电路处于微波电路中主要的发展。微波单片集成电路将诸多晶体管、电阻、电容等管线集中至一个芯片上,制成许多功率放大器、低噪声放大器、移相器等。仅有很少的微波单片集成电路芯片组合起来就能组成一个收发构件,用来代替很多元件。 二、超高速集成电路与微波单片集成电路的发展现状 1、超高速集成电路的发展现状。美国国防部门早在很多年前年对超高速集成电路的发展就已经开展实施以硅为主要材料发展计划,之后又转化成将硅和砷化稼作为主要材料并举的超高速集成电路发展计划,为了促使军用电子系统发展的快速进程。此计划主要是为了促进民用半导体商家的发展所难以解决的军用信号需要的元器件工艺,就是为了满足军用信号处理、抗辐射、故障容限等能力的有关需求所提出的。这个计划的的总提目标就是为了研制出功能先进、价格合理、高质量的超高速集成电路芯片,确保处理信号速率、功耗减少、可靠性、维护性合理提高的终点目标,并且使目前具备处理数据的速度必须提升一级。其实际的目标是为了使芯片的微加工线宽达到标准的规格,各项功能要比同样种类民用的产品高出百倍,将其的可靠性提升十倍。按照制定的范围超高速集成电路应当于1990年完成计划,共投资量达到十亿美元,通过集中开发了来实现亚微米特有的尺寸要求的技术。 2、60年代中期才得到逐渐的发展,70年代,砷化镓材料制造工艺的逐步成熟,对于微波单片集成电路的发展形成了很大影响。因为砷化镓材料的电子迁移率比硅高出7倍,且半绝缘砷化镓的电阻率的高度达到108,因此砷化镓属于最合理的微波传输介质材料,非常适合用在单片微波单片集成电路的衬底。正是因为砷化镓技术的普遍推广,促进了工业界集团朝向微波单片集成电路的方向发展。 三、超高速集成电路与微波单片集成电路在信息作战领域的应用 1、超高速集成电路在雷达和军用电子设备中的应用。超高速集成电路应用至军事雷达与电子装备系统中有效的提高了的在战场上获取情报、侦查情报、分析目标、处理数据等方面的能力;在很大幅度上,有效的提高了雷达、电子设备、武器系统在复杂的环境当中,以最快的速率反应能力与应变能力,实现了信息作战武器系统的高速、高效和精准性。 2、微波单片集成电路在军用雷达中的应用。与普通使用的陆基雷达相比较之下,微波单片集成电路器件与之同样的雷达在相同条件下所耗费的性能提高十倍。相控阵雷达的真正优势在于产生的微波功率的与传输效率较高,发射机的功能消耗等于使用功率管的三分之一,同时接收机的灵活度也提高了2倍。另一方面的优势在于可靠性较强,在此过程中,就算其中有百分之五的构件失灵。雷达系统依然能保证供应更好更多功能工作性能。微波单片集成电路 T/R组件极具紧凑、可靠性高、重量轻、成本低等结构方面的优势。 结束语:综上所述,超高速集成电路能够有效的提高处理信号与处理数据的能力,还能增强信号方面的接收、传输、发射能力的微波单片集成电路电路能实现构建出新一代全新的军用微电子系统,这种系统在军事信息作战领域特别是雷达和电子设备中拥有良好的应用前景。在下一代中的军用雷达关键特征在于它器件方面的模块化与集成化,而超高速集成电路与微波单片集成电路属于提高军用雷达器件集成化、模块化过程中最重要手段之一。
汽车新技术论文:汽车安全新技术探讨 摘要:当前,汽车是人们最常用的交通工具,每年,由于汽车造成的交通事故给人们的生命财产造成了巨大的损失。通过改进汽车的功能,增强汽车的安全运行条件,可以有效地避免交通事故的发生。介绍防抱死制动系统和电子稳定控制系统,分别描述其两种系统的作用、工作原理,这对于汽车的安全有着积极的作用。 关键词:汽车;防抱死制动系统;电子稳定控制系统 随着科技的发展和人们对汽车要求的提高,汽车技术发生着翻天覆地的变化,现代汽车技术主要是围绕着安全、舒适、环保、节能等方面进行着更新换代。 交通安全历来是人们最为关心的话题之一,汽车发展的历史也是汽车安全技术不断提高的历史。汽车安全应从整体上来考虑,不仅要在事故发生时减少人员的伤亡,而且更重要的是避免事故的发生。 1防抱死制动系统 1.1含义 防抱死制动系统(ABS)的英文翻译是Anti-lock Braking System。它能在汽车制动时,对汽车制动力的大小自动进行调节,让车轮在这一时刻不会由于制动太大或太小而被抱死,处于边滚边滑的状态,从而从根本上消除了在汽车制动过程中的侧滑、丧失转向能力和跑偏等一些非稳定状态因素,并能够保证车轮与地面的附着力在最大值,以获得良好的制动性能、操纵性能和稳定性能。 1.2ABS的作用 ABS的作用主要有以下4个方面: (1)缩短制动距离。在紧急制动的状态下,ABS能使车轮处于边滚边滑的状态,滑动的比例占20%左右,这时轮胎与地面的摩擦力达到了最大,因此制动距离大大缩短。 (2)增加制动时的稳定性。汽车在制动时,四个轮子上的制动力是不一样的,ABS可以自动分配制动力防止车轮被完全抱死,从而提高了汽车在制动时的稳定性。 (3)减轻轮胎的磨损。事实上车轮完全抱死会造成轮胎表面磨损不均匀,使轮胎损耗增加。经过测定,汽车在紧急制动时车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费,已超过一套防抱死制动系统的造价。 (4)使用方便,工作可靠。与普通制动系统的使用方式一样,只要把脚踏在制动踏板上进行正常的制动即可。如果需要,ABS会自动进入工作状态。ABS工作时,驾驶员会感到制动踏板有颤动,并听到一些噪声,这都属于正常现象。 1.3ABS的原理 在汽车制动过程中,轮速传感器根据汽车车轮的齿轮,该齿轮与汽车的车轮在运转过程中同步,根据车轮的转速得出与此相对应的电子信号,由汽车的控制器经过运算,得出相应的车速和加减速度。并在此基础上,由电子控制器得出的信号分析出滑移值,根据一系列的综合分析,对压力调节器的发出相应的指令,让其自动调节压力的大小。当车轮发生抱死现象时,也将其信号传递给传感器,减少其制动压力值,让汽车车轮获得更大的转速,而车轮的转速达到一定的阈值时,电子传感器收到该值后,会加大制动压力值,从而让转速降下来。如此周而复始地运作,让汽车在制运的过程中总是处于即将抱死的边缘这一最佳状态,达到了防抱死制动的效果。 2电子稳定控制系统(ESP) 开过车的人都能体会,车辆在转弯时,汽车本身会由于重心的原因向转弯的反方向发生侧倾。当转弯时转向的角度越大,那么汽车侧倾度越大,同时,如果在转弯的过程中车速很快,侧倾也会随之加大。当侧倾的角度超过极限值的话就会发生翻车事故,这种情况在雨天和冰雪路面更加容易发生。如果使用ESP,失控的机率会大大降低,整车的主动安全性也更高。那么什么是ESP呢? 2.1ESP的含义 电子稳定控制系统(ESP)的英文翻译是“Electronic Stability Program”。它是德国BOSCH公司开发的一套电子稳定程序,1995年面世发展至今经历了10多年。最早是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上。当在开车的过程中,突然出现障碍物需要进行躲闪或在汽车运行过程中转弯发生转向不足及过度等现象,车辆此时可能会发生严重的倾斜,甚至发生翻车事故,此时ESP系统就会对汽车的车速和刹车系统进行及时的调整,防止以上事件的发生,从而将车辆行驶方向快速修正到原行驶路径上。 例如当我们开车时,发生后轮驱动转向过多的现象,这个时候,就有可能会失控而发生甩尾事故,ESP系统可以通过对前轮进行刹慢的操作,从而对车辆的行驶进行校正,达到稳定车子的目的。相反当转向过少时,会通过对后轮进行刹慢的操作进行校正。如图2是汽车上的ESP按键,通过这个按键可以开启或关闭ESP系统。 2.2ESP的作用 (1)实时监控:人们在开车的过程中,时刻都与安全挂钩,任何一个小的疏忽都有可能造成不可估量的恶果,ESP要对安全负责,实时对路面、操作员的操作、汽车运行状态等进行实时监控,并不断地将结果反馈给相应的部件和系统。 (2)事先提醒:当由于汽车的驾驶员操作不当或路况出现紧急情况时,ESP要能够通过灯光来对驾驶人员进行有效的提醒,提高驾驶人员的注意力,以防止意外的发生。 (3)主动干预:对于汽车转向发生问题时,ESP会主动通过调节制动压力的方式对汽车进行稳定。 因此,ESP最重要的作用就是它的主动安全性。 2.3ESP的基本组成与工作原理 (1)ESP的基本组成。 ESP的硬件组成只需在防抱死制动系统和驱动防滑转控制系统基础上增设转向传感器、车轮转速传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。目前ESP有3种类型:能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统;能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统;能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。 (2)ESP的工作原理。 在ABS制动防抱死系统的基础之上,研发人员设计了ESP系统,其主要是通过一系列的电子传感器对转向、加速度等信息不断地采集,并利用控制器和运算器进行分析,并给出合理的操作流程,从而达到安全可靠行驶的目的。 3总结 本文针对汽车的安全新技术展开研究,通过对防抱死制动系统和电子稳定控制系统的研究分析,让我们对汽车的安全系统有一个新的认识。 汽车新技术论文:CES汽车新技术展望 奔驰智能手表 奔驰研发的Pebble智能手表相当于司机智能手机的“第二块显示屏”。这款可佩戴设备揭开了互联汽车全新的配置方式。例如,当司机在车外时,能够从Pebble手表中获取燃油剩余量、车门锁止情况、车辆位置等信息。当司机在车内时,手表显示屏将自动转换,通过V2V技术,能够提醒司机前方路况并发出振动提示。 雪佛兰4G网络 4G LTE网络最大的优势就是超高速的网络连接功能,相比传统的3G网络在速度上要快七倍,因此可以支持更多的数据和服务的移动互联连接,并且4G LTE网络也真正允许让汽车变成一个类似于Wifi热点的设备,允许更多的设备接入,从而实现流畅的视频等应用。雪佛兰表示将在旗下车型中通过Onstar(第十代安吉星)提供超高速的4G LTE网络支持,成为第一个引入4G车载网络的汽车厂商。 宝马iRemote应用 iRemote应用可让用户使用智能手表来远程访问汽车。如用户在三星GalaxyGear上远程访问车辆信息,可知道宝马电动汽车i3的电池充电情况和行驶时间,还能了解到车门、车窗和天窗是否关闭。此外,用户还可以通过GalaxyGear进行导航和控制车辆温度。 奥迪Laserlight概念车 奥迪Sport quattro laserlight概念车的前大灯系统将矩阵式LED技术与激光技术相结合,并采用双灯组,外侧灯组通过矩阵式LED及多孔障板产生近光,而内侧灯组则采用激光作为远光。性能强大的激光二极管(LD)直径只有几微米,尺寸明显小于LED,但激光远光灯的照射范围可达500米,大约是LED远光灯的两倍,而亮度大约是后者的三倍。 奥迪Pilot Driving技术 奥迪基于A7测试车展示了其最新的Pilot Driving技术。这辆汽车可利用前视雷达和激光测距仪来“观察”前面的路面情况,挡风玻璃上安装的摄像头则负责监视车道分界线,后置雷达会探测左右两边超上来的车辆。 福特太阳能驱动C-MAX Energi C-MAX Energi太阳能混合动力概念车,无需依赖公共电网充电,同时还具有和插电式混动版C-MAX Energi近乎等同的能源效率。C-MAX Energi插电混动车EPA评估等同燃效为城市108MPGe,高速92MPGe,综合路况100MPGe。与福特共同开发这款车的机构还包括SunPower 公司以及佐治亚理工学院。 德尔福车内连接技术 德尔福公司最新的高度集成化汽车主动安全和连接技术对于未来实现自动驾驶有着重要意义。自动驾驶技术主要分为3块重要领域,分别为:具有连接功能的各类装置和系统、主动安全系统以及电子系统架构。此次展会上德尔福在这3大领域均有相关的技术展示。 汽车新技术论文:浅析汽车新技术教学面临的问题与应对策略 摘要:当今社会,科学技术日益发达,带动了汽车技术的发展, 汽车技术的发展一方面促进了汽车产业的进步,另一方面也对汽车维修、服务提出了更高的要求。这对这些问题,本文将提出应对的策略,力争对我国汽车新技术教学有所帮助。 关键词:汽车新技术教学 问题 应对策略 前言 汽车从发明到现在只是短短的100多年,但汽车的技术的发展牵动着社会科学技术的发展,对人类文明的发展有着不可忽略的影响,因此汽车技术发展也应本着造福人类的宗旨推动世界的发展。我国正处于汽车的普及阶段,汽车保有量剧增,新技术发展速度加快,为了适应这一新形势的发展,需要有掌握新技术维修方法的人才,这就未汽车教育树立了目标。而目前传统的汽车教育停留在原有的知识层面上,学生对新技术的接触也只是略微了解,缺少实际操作能力,传统教学已不能满足社会要求。因此,汽车新技术教学面临着诸多问题的当下,需及时研析应对策略。 1汽车新技术教学面临问题 (一)培养目标模糊,课程设置不科学 中职学校为了提高毕业生的就业水平,对人才培养目标定位往往不明确。多数学校将汽修专业人才培养目标定位在毕业生可在各类汽车维修企业中维修汽车发动机、汽车底盘、汽车电气设备以及汽车钣金整修等各类汽车维修工作,没有将学习新技术维修以适应形势的变化列为培养目标。大部分学校课程设置为:设置学生素质培养的基础课,课时超过1/3;设置机电维修等专业课,课时约占1/3;设置钣金、商务、汽车特定技术等专门课,课时较少。课程设置过于死板,学生选择性差,不能根据自身情况、社会需求和知识水平等选择课程,而是被动接受学校课程表。即使学生发现学校安排的课程不适合自己,也不能另行选择,学生不能选择课程之外更不能选择教师,学生的学习主动性容易受打击。这种培养模式容易导致学生理论水平高而动手能力差,实际操作性不强,尤其是跟不上新技术的发展,学生到了企业需要企业再培训才能投入工作。 (二)教师的专业操作水平低,复合知识型教师缺乏 由于汽车新技术涉及多个知识面如汽车专业知识、电子技术、控制技术、计算机技术等, 要求教师既需要较高的理论知识,又懂得新技术维修的实际操作。学校大部分教师都是从学校毕业后到学校任教,有汽车行业从业经验的占很少一部分,造成教师授课过程中偏重理论教,实践操作知识缺乏,学生的学习效果大打折扣。相反,另外一小部分来自于汽车厂已退休的高级工程师,虽然具有丰富的实践工作经验,教学中能实际操作吸引学生动手实践,但在面临汽车新技术教学时,也不能从理论上进行系统地讲解。在涉及汽车新技术中的电子技术、智能控制技术、计算机技术等时, 往往不能进行理论剖析和从原理、方法上阐述汽车新技术,从而让学生不能从根本上明白所学技术的原理,导致影响学习效果。 (三)新技术设备配置不足,设备的利用率低 近几年汽车技术发展迅速,汽车新技术教学所需的设备也要更新,这些设备普遍复杂、昂贵且运行成本高,许多学校没有更新新设备,原有的设备陈旧落后。一些学校虽然更新了新技术设备,但在教学使用中这些教学设备也存在一些问题, 一是一些老师不熟悉复杂的设备,一时半会不会用,或者害怕损坏不敢使用,这些设备的教学潜能得不到发挥,导致昂贵的教学设备起不了多大作用;二是学校从考虑教学成本,不愿大量重复使用, 导致学生感知接受效果差,未能真正达到教学目的,三是设备利用率低还有一个重要原因是有设备没有“病人”,许多检测设备必须要在车上才能发挥它的作用,没有合适的汽车做为“病人”,设备也不能使用。 (四)汽车新技术内容很丰富,教学内容难以把握 汽车新技术不仅拥有丰富内容,而且还代表着未来汽车技术的发展方向,既包括还在理论层面热点研究的汽车新技术,也包括还是实验室样品的汽车新技术,还包括成熟的已经并已经投入使用的新技术等等。这些内容前呼后应,前者的了解能够增强对后者学习的热情和理解,对后者的学习有利于对前者的了解。教学中怎样使学生既能把握汽车新技术的现状和未来方向,又能掌握实在的汽车新技术,解决汽车维修、服务中的实际问题。只有通过合适的方式和方法,让其有兴趣地去研究学习,才能使学生掌握如此多的内容。 (五)汽车新技术教学方法太单一 当前汽车新技术的教学, 主要还是采取课堂理论为主,实验室实习为辅的方式,实际上汽车新技术中的电控、电路油压传动等许多控制、电子技术在没有动手操作的状态下是难以真正掌握的,使得很多学生在理论课结束后,还是停留在文字表面,没有深刻理解控制原理、控制原因和控制过程,对内容没有掌握,进而出现学生毕业面对实际问题时却不知从何下手,也就是学无所用的问题。 2当前汽车新技术与教学的状况 1)整体性与交叉性 大小区域,具有整体性,汽车都不光涉及到一个行业或部门,而是涉及到多个行业、部门。这就要求汽车新技术教学要协调好部门间、行业间的关系,不能顾此失彼。由于专业范围不同,因而各个技术分为若干档次,技术之间既有属种关系和纵向联系,又有同种技术相互同等关系和横向联系。现代汽车新技术的这种纵向关系和横向关系构成一个网络,每个技术都在其中并受其影响。 2)内部性与独立性 各国汽车工业的发展道路、方式等方面不同之间,客观上差异明显。这就要求汽车新技术教学要根据自己所在国家、地区实际情况,选择适合自身的汽车新技术教学模式。虽然不同汽车种类、技术之间有存在纵向和横向关系且相互之间交流广泛,但其基本原理、操作模式具有自身的特点,许多汽车生产企业又是相对独立的实体,独立发展自己品牌,因此,汽车新技术教学也要考虑到特殊性。 3)规划性与变动性 为减少汽车新技术教学在技术发展中可能出现的盲目性,统筹教学发展轨道,从而实现整体教学的持续发展,需要有一个汽车新技术教学整体规划,也就是从总体把握,高处着眼,规划出目前比较适应的教学内容、相互关系等有一系列整体的计划。然而,实际情况会变,汽车新技术的发展也在变动,这就要求汽车新技术教学要根据实际不断调整,适应时代变化。 3汽车新技术教学应对策略 (一)加强汽车职业教育师资培养及设备配置 目前汽车职业教育师资力量比较欠缺是现实,拥有汽车新技术并具有相当研究开发能力的汽车专业毕业生还不满足汽车生产市场的需求, 更别提从事职业教育,再者企业中拥有资深汽车新技术的工程师更是无暇理会汽车职业教育。因此,学校怎样才能更好地解决汽车新技术教学中面临的师资匮乏问题值得探讨。首先,从汽车职业教育对师资需求来说,高校应加大面培养职业教育师资力度,其次学校要提高待遇吸引人才,才能留住人才。另外,不断更新完善基础教学设施的,尽量做到型号一致、设备齐全,保证设备的利用率。 (二)提高教师自身素质,丰富完善自身知识结构 为了应对汽车新技术教学面临困难,作为教师首先应不断加强学习,取长补短。具体来说,年轻教师普遍缺乏操作能力,应加强培养实践能力, 除了自己加强学习外,定期到企业或社会实习或工作,理论结合实际,将抽象的理论利用实际操作直观化,教学时结合实际传授学生技巧及方法,使学生更好地理解和掌握。年纪大的普遍理论水平达不到新技术要求,这就需要增加这些教师的新技术培训,每学期应该不定期开展,有机会就到校外培训学习。 (三)鼓励教师积极探索教学新方法、新理念 将理论课和实践课科学融合,设置文化课和专业课时注意实用性,制定教学内容和大纲时结合企业生产实际、培训内容和学校教学设备、教材,以训练基本技能为基础,采用“行动导向”的教学模式,教师更多使用现场演示的方法,使学生在操作中掌握新技术中。专业教学讲究结构、功用、精简原理,各种工作原理要综合讲授,使学生在大脑里有一个基本框架,不要求深刻理解,能明白必须基本原理即可,注重教授和培养学生的实践技能和对技术的运用能力,提高学生学习兴趣。 汽车新技术论文:汽车底盘的新技术发展浅探 摘 要:本文通过对一些最新的汽车底盘技术进行介绍,新技术的组成结构,基本工作原理,对汽车底盘技术的未来发展方向进行描述。 关键词:汽车;底盘;新技术 2011年,我国汽车产量为1841.9万辆,同比增长了0.8%,同比增长率比2010年下降了31.6个百分点,汽车销量为1850.5万辆,同比增长了2.5%,同比增长率比2010年下降了29.9个百分点。2012年,我国汽车的产量和销量均超过了1900万辆,增长速度超过了4%,仍然稳定全球第一。随着汽车市场的热化与稳定,人们对汽车质量要求越来越高,对汽车的专业认识也越来越深入,对汽车的各个方面都开始进行关注,同样,对汽车底盘的各方面性能也开始关注,并有了更高的要求,涉及汽车底盘的安全性、材料、工艺和电子新技术的应用。当前备受关注的汽车底盘新技术主要有,转向控制系统、线控制动系统、主动悬架控制系统、连续控制底盘系统,以及底盘线控系统。 一、汽车底盘新技术概述 1.转向控制系统 为了改善操作者的转向操纵感,让操作者的体能消耗减轻,将汽车的转向性提高,出现了转向控制系统,其控制系统包括主动前轮转向系统、车身电子稳定系统和后轮转向系统等等。当汽车进行低速行驶时,操作者作用到方向盘的转向力能够得到减少;当汽车进行高速行驶的时候,适度的转向力能够通过转向盘反馈给操作者。 车身电子稳定系统,是一种牵引力控制系统,其主要组成部分有车轮传感器、转向传感器、横向加速度传感器、方向盘油门刹车踏板传感器、侧滑传感器等等。它与其他的一些牵引力控制系统进行比较,具有可以控制驱动轮和从动轮的优点。车身电子稳定系统的工作原理是利用各种传感器对汽车的行驶状态进行监控,同时配合操作者的操控动作,通过对汽车失稳程度的电脑估算,可以计算出稳定行驶的调节参数。车身电子稳定系统,是汽车主动安全性控制系统的一种,是当前智能主动防滑稳定系统的最高形式,是对ASR/ABS/EBD集成的发展和延伸。 主动前轮转向系统,能够根据速度状态对传动比进行调节,同时也能够对汽车的稳定性进行控制。当汽车处于低速行驶状态的时候,传动比比较小,转向直接,转向盘的转动圈数减少,汽车的操控性、灵活性都得到了提高;当汽车处于高速行驶状态的时候,传动比比较大,汽车的安全性和稳定性都得到了提高。通过主动前轮转向系统,让操作者能够充分体会真实的路感,更值得关注的是,主动前轮转向系统不仅将汽车的机动性和安全性大幅度提高了,而且增加了驾驶乐趣。 后轮转向系统的执行机构包括整体式和分离式两种,主要组成包括传感器、电子控制单元,以及执行机构等。在正常情况下,汽车行驶速度、转向盘转向角和后轮转向角三者之间成函数关系。当汽车处于低速行驶的状态时,后轮会接受由转向盘执行机构传来的相应方向相反的转向角,从而减小汽车停车或拐弯时的半径;当汽车处于高速行驶的状态时,后轮会接受由转向盘执行机构传来的相应方向一致的转向角,从而提高汽车的方向稳定性。 2.线控制动系统 线控制动系统包括线控制动控制单元、电制动器、传感器、电源、电子制动踏板、制动手柄等,采用嵌入式总线技术,传递电力,是一种新型的智能化制动系统,具有广泛的未来发展空间。通过线控制动系统,汽车的制动效果得到提高,制动安全性能得到加强。同时,安装、维修简单,电控制动能效得到有效改善。 3.主动悬架控制系统 汽车主动悬架控制系统能够对汽车的平稳行驶进行主动调节。当汽车的行驶路况、汽车负载荷、行驶速度发生变化的时候,对车身的高度,悬架的刚度,减震器阻尼的大小进行自动调节,很大程度上对汽车的行驶平稳性进行改善。其主要组成部分有转向盘转向与转角传感器,前、后车身高度传感器,节气门为止传感器、控制开关、车速传感器、执行器等等。 4.连续控制底盘系统 连续控制底盘系统,能够对动力分布、悬挂进行调节,主要是由持续调校悬挂系统和电子控制全时间四轮驱动系统组成,通过横向、纵向、倾斜、滚动感应器、车轮速度、输出马力、制动力、方向盘角度等数据,进行调节。 5.底盘线控系统 线控驱动系统、线控制动系统和线控转向系统是汽车底盘线控系统的核心内容。执行机构执行的整个过程和执行结果都在电子控制器的控制和监测下进行。 二、汽车底盘新技术的发展方向 随着汽车底盘中的转向控制系统、主动悬架控制系统、线控制动系统、底盘线控系统,以及连续控制底盘系统等新技术在汽车制造中的广泛应用,技术的不但成熟,汽车的安全性能、舒适程度都得到了很大的改善,那么这些新技术的集成融合,形成整体的汽车底盘智能控制系统必然成为未来汽车底盘技术的发展方向,在集成化方面,未来的发展方向主要体现在ABS/ASR/ESR的集成和ABS/ASR/ACC集成两个方面,并成为主要趋势。 汽车底盘技术的不断发展,要求我们要不断努力,加强研究力度,提高技术,为人们提供更高质量的汽车,满足人们日益变化的需求。将信息化、网络化、电子化、集成化、智能化融为一体,制造出更舒适、更安全的汽车,并在实践中不断检验和提升。 汽车新技术论文:稀奇古怪的汽车新技术 最近,因为车主的不断抱怨以及第三方质量报告的差评,福特终于决定对自家的触摸屏多媒体系统MyFordTouch进行改进,在下一代车型中把音量调节按钮从触摸调节改回传统的旋钮调节,并且增添更多传统的元素来简化智能系统。实际上,并不只是福特一家有这样“鸡肋”的技术。几乎每隔几年,汽车产业就会出现一个新的技术方向。不过这些厂商有时过于追求新技术所带来的卖点,而忽略了那些技术其实中看不中用。而这些技术赢面究竟有多大呢? 行人安全气囊 应用车型:沃尔沃V40 这是什么:通过安装在前保险杠的7个传感器监测,当车身与物体接触时,信号会发生改变。控制单元将对信号进行评估,若信号分析显示与行人发生碰撞后,发动机舱盖尾部自动翘起,隐藏在其内部的安全气囊将在百分之几秒内释放,并且覆盖到整个挡风玻璃的三分之一部分和A柱下半部分。这样以来,凸起的发动机舱盖与安全气囊便可有助于减轻对行人的伤害。 可能不靠谱:行人安全气囊保护的是头部的位置,但最重的撞击发生在车头保险杠位置,在玻璃处增加气囊只不过是减轻二次撞击,对于在城市里开车的人来说,其实意义并不会太大。而且这一技术理论上在时速20km/h至50km/h的速度下,可以减轻在车辆与行人发生碰撞时行人受到的伤害。沃尔沃拥有的城市安全系统会在时速30km/h以下时,进行自动急刹车。而且,如果是时速20km/h撞击的话,行人被撞到玻璃上的可能性并不大吧。 夜视系统 应用车型:宝马7系 这是什么:目前汽车夜视系统主要使用的是热成像技术,也被称为红外线成像技术。其原理就是:任何物体都会散发热量,不同温度的物体散发的热量不同。人类、动物和行驶的车辆与周围环境相比散发的热量要多。夜视系统就能收集这些信息,然后转变成可视的图像,驾驶者观看中央显示屏,可分辨远处行人的距离位置,对路况提前做出预判。宝马在此基础之上还增加了“动态光点”。位于雾灯位置的LED灯组在未激活“动态光点”照明时,亮度与远近光一致,用来辅助车辆大灯的照明效果。而在100米的距离内,“动态光点”可以辨识出前方的人或动物,并用高亮度的光束单独照亮该物体,同时在仪表盘以及HUD抬头显示仪表上对驾驶者做出提示。如果动物在车辆的行驶路线上,进入到车辆近光灯的照射范围之内时,动态光点会闪烁动物以达到驱逐的效果。 可能不靠谱:目前视力正常的驾驶者在近光灯下可以看清88米以内的路况,使用远光灯则可达到164米,在这种距离之内,驾驶者有足够的时间来应对前方的路况。而夜视系统的探测距离为400米,400米前就开始准备,反倒会分散驾驶者的注意力。其实,这与各种帮助驾驶者集中注意力的辅助系统一样,驾驶者在疲惫无法集中注意力的时候,并不应该开车,即使有各种辅助系统也不应该。而依赖这些系统,反而会使驾驶者高估自己的能力,驾 驶更不安全。 酒驾闭锁系统 应用车型:沃尔沃V40、C30、S40、C70和S80L加长版 这是什么:酒后驾驶闭锁装置(Alcoguard)与警察手持的醉酒测试设备原理相同。这个设备只有一个小型摇控器大小,平时放在悬浮式中控台后面可充电的小贮存箱里。在汽车启动前,驾驶者必须先向无线手持设备里吹气,此设备会分析驾驶者呼出的气体,并通过无线信号把分析结果传送给汽车的电子控制系统。如果血液酒精浓度超过了每升0.2克,发动机将不会启动。 可能不靠谱:如果喝酒后有意识去测试,那么驾驶者并不会冒险去开车,因此酒驾闭锁装置就显得多余了;而如果喝酒了,还是要开车,那么也可以找一个没有喝酒的人来吹一下―闭锁装置还没有驾驶者人脸识别功能。因此,尽管理念很好,但实际上酒后驾驶闭锁装置并没有什么用处。 车内空气净化系统 应用车型:沃尔沃S60 这是什么:沃尔沃在1992年就建立了一个专门针对车厢内空气质量控制的实验室,而现今装备在S60中的IAQS(Interior Air Quality System,车内空气质量控制系统)就是这个实验室的成果。IAQS系统原理很简单,在传统空调中活性碳滤清器前加装了一个专用的空气质量传感器,通过传感器对外部将进入到车厢内的空气质量进行分析,在发现外部空气中污染物含量超标时,系统会自动将通风方式切换到内循环模式,阻止外部污染物进入。 可能不靠谱:IAQS的最大优势在于系统内的空气质量传感器可以对一氧化碳作出反应。但是车内空气污染主要来源却在座椅、棚顶所用的纺织品、塑料等配件。这些材料在加工过程中残留的添加剂会在新车的使用初期缓慢地释放出来。根据中国汽车工业协会副秘书长杜芳慈的介绍,由于车内空气成分很复杂,驾驶者所使用的香水都可能在车内产生化学反应,所以空气净化系统并没有那么神奇。 遥控驾驶 应用车型:比亚迪速锐 这是什么:将儿童玩具车、玩具飞机上的遥控技术应用到汽车上,人站在车外10米的范围内,使用遥控钥匙,实现车辆启动、前进后退、左右转向,控制车辆0.7公里/小时的低速行驶。 可能不靠谱:比亚迪给出的使用情景是在酷暑和暴雨等恶劣天气条件下,你可以将车辆遥控移动到自己身边,免受取车时的日晒和雨淋;当车位非常窄、驾驶人上下车不方便的情况下,还可以通过遥控驾驶让车辆安全移进、移出,用遥控器操控汽车行驶和转弯。但试想一下,在这种恶劣的天气情况下,你会站在车外,以0.7公里/小时的速度来操控汽车吗?还是直接跑到车里比较快捷吧! 汽车新技术论文:汽车故障诊断和维修新技术 摘要:随着科学技术的发展,汽车技术也日新月异,伴随而来的是出现了很多汽车新技术故障。且在对汽车进行维修时,含有高科技的汽车新技术所占分量越来越重,以前的汽车维修方式已经不能完全解决现代汽车故障。所以,必须采用新的维修技术来解决现代汽车发生的故障,才能适应时展的需要。 关键词:汽车;故障诊断;维修新技术 现代汽车大多采用高科技技术,汽车控制系统也在朝着多样化的方向发展。同时,为了保护环境,现代汽车新技术中也开始考虑低碳环保安全出行的因素,比如:进行混合动力设计,把原来汽车滑行时的动能转化成电能,还充分利用先进的网络通信技术,当汽车发生故障时,在保证电源线正常的情况下通过检测网络线就能判断汽车发生故障的原因与方位。因此需要采用新的故障诊断技术,才能适应时展的要求。 1.现代汽车故障诊断的特点 1.1.汽车系统故障的综合性越来越强 随着汽车新技术的发展,汽车发生故障的概率和以前相比明显降低,但在机电一体化的设计理念指导下,汽车系统发生故障的综合性越来越强。汽车系统综合性变强要求提高汽车的保养、维护程度。在汽车行驶过程中,一旦出现小故障,在系统提示情况下能够行驶一段路程,就会导致汽车故障更严重,这让汽车故障检测面临新的困难。 1.2.汽车换件的参数匹配问题 由于现代汽车运用新技术,但电脑控制系统中存储的数据仍旧停留在原来零件中,这就导致更换以后的零件和汽车系统的参数不符。汽车换零件不单单是更换,还必须按照零件运用的差异,如:海拔、燃油的差异等对零件进行系统性更换。随着现代汽车技术的发展,汽车换件必须分清零件的区域性,充分了解零件的质量,在换好零件后还要进行一系列调试,看是否和原来车辆相匹配。 1.3.汽车电子故障越来越多 现代汽车很多都运用电子技术,汽车的灯光系统大多采用LED灯,并且汽车的故障维修也开始慢慢集中在电子故障方面,比如:汽车的电脑控制系统发生异常,电气部分不稳定等。相应地就要求汽车维修人员具备充分的二极管、电流以及三极管等方面的知识,才能满足现代汽车行业对维修技术人员的要求。 2.汽车新技术故障的维修方法 2.1.准确判断汽车发生故障的原因 在现代汽车故障诊断维修技术中,必须掌握各种不同车型的维修技术资料,充分利用网络传递维修诊断信息。随着故障诊断信息的网络化,汽车故障诊断信息的传统已经突破了原来时间、空间以及速度的限制,每个维修企业之间可以实现资源共享。其次,还可以运用现代通信技术,把维修企业的管理软件、各种维修设备、信息系统等集合为一体,实现维修软件、硬件的共享。同时,用户也可以利用热线咨询,取得先进的“故障诊断专家系统”的指导,找到最好的维修方案。最后,维修人员可以利用汽车故障远程诊断服务,把现场诊断得到的数据信息通过传感器输送到计算机中心进行处理,然后经计算机中心反馈到现场,指导现场的故障诊断。总之,汽车新技术的发展,在某种程度上,给汽车的故障维修增加了难度,但维修人员可以充分利用新的网络技术,快速找出汽车发生故障的原因,然后找出故障所在,进而顺利解除故障。 2.2.检查汽车系统各种数据 汽车维修人员必须全面检测汽车以前的维修记录,仔细检查汽车系统数据,很多汽车之所以发生故障主要是因为在维修时未对系数数据进行严密检查,导致汽车故障在同一位置发生,这和维修人员的专业维修技术有很大关系。如:维修人员在制动片上忘记安装卡子,就可能导致汽车在以后的行驶过程中发生异常,严重影响汽车的性能。其次,分析故障是提高汽车诊断维修水平的关键,分析故障的过程主要是以诊断特点参数为基础,从数据信号分析与状态识别两方面着手,运用现代电子技术进行处理,找出故障发生的内在规律,对汽车系统的故障进行定量分析。比如:在分析汽车故障特征数据时,运用小波分析技术,可以在一定的时域与频域中进行稳态信号分析,且具有很好的局部化特点。现代汽车结构的复杂性让汽车发生故障的状态呈现出不清晰性、多样性以及不确定性等特征,只有运用模糊集理论或者神经网络技术分析诊断故障,才能提高诊断速度与精度。 2.3.划定汽车故障范围 在诊断维修汽车时,汽车维修人员常常会依靠自己的主观想法,判断汽车故障,这是非常错误的做法,只有按照标准的故障诊断检测程序才能完全排除故障。首先,要划定汽车发生故障的范围,记录下汽车新技术故障的系统数据,便于以后分析运用。其次,在汽车发生故障的范围内,还要深入分析检测,不能单单依靠个人的经验轻易下结论,经过严密的检测以后,才能开始进行维修工作。而最直接有效的方式就是进行场地测试,通过场地实验很容易判定出哪些系统是正常的,哪些是异常的,进而锁定可能出现故障的那个系统,排除与之无关的系统。 2.4.更换零件并且调试 当明确汽车的故障数据后,分析整个系统数据,按照汽车维修标准,更换不能使用的汽车零件。更换汽车零件也要注意区域性,否则可能更换以后会影响到汽车的正常运行。在更换好零件以后进行运行调试,这样才做完了对汽车新技术故障的维修工作。此外,专家系统是根据人类专家专业领域的经验,以计算机为基础的信息系统,维修人员可以充分利用专业领域中专家的知识,协助更换零件及调试维修工作。由于汽车故障诊断是一项非常复杂的工作,需要方方面面的专业知识,所以把专家系统应用于故障诊断,能够很好地解决各种复杂的系统故障问题,但由于专家诊断系统存在获取知识困难、控制策略不灵活等缺点,需要维修人员具有一定的自我学习能力,才能更好地解决复杂系统的汽车故障。 3.结束语 总而言之,随着汽车新技术的发展,汽车故障的诊断维修技术也不断向着科技化方向发展,这就要求维修人员不但具有丰富的维修经验,同时还要充分了解汽车新技术的特点,才能更好地进行汽车新技术故障的诊断维修。 作者简介: 姓名:杨瑞雪 性别:女 署名单位:辽宁省凌源市职教中心 职务:教师 汽车新技术论文:基于汽车电控新技术、维修的研究分析 【摘 要】随着汽车事业的发展,大量电控技术被应用在了汽车制造中,使现代化的汽车事业渐渐走向了全电子控制的新技术时代,而汽车的这种发展趋势,令汽车维修行业随之也发生了巨大的变化。因此本文针对现代汽车在电控新技术的发展和维修行业的发展方面,进行简单的研究分析。 【关键词】电控新技术 维修 一、电控新技术的发展趋势 (一)电控新技术 在现今的电控技术发展中,新技术主要表现为:汽车发动机和汽车底盘的电控技术,这个方面的发展已经相对较为成熟;然后是车身安全方面的电控技术,这个包括安全气囊、温度调控以及各种仪表等;再然后就是混合动力等电动汽车的应用;通讯等智能交通的综合技术系统;各种信息系统等整车控制设计。 (二)发展趋势 目前针对现代化经济的发展趋势,和信息化的时代特点,汽车电控的新技术发展趋势逐渐走向了集成化、智能化和网络化。其通过对发动机、自动变速、牵引动力、制动动力等动力系统的有机结合,形成了稳定的集成化电控系统,并在模糊控制和自动适应控制的智能化控制概念下,加快了其智能化电控发展的速度,利用数据的有效交换与应用,实现了网络化的电控新技术。 二、维修行业的形势现状 (一)维修技术 伴随着汽车控制技术的发展,汽车在结构、性能等方面都发生了极大的变化。而这些变化对于传统的汽车维修行业来讲,是一个巨大的挑战。因此在汽车电控技术发展的背景下,相关的汽车维修技术也面临着巨大的创新与变革,从而适应汽车市场需求的变化。 (二)维修设备 由于汽车电控技术的发展给维修技术带来了巨大的变革,从而令维修所需要使用的设备也面临着更新的问题。在现今的新汽车电控技术下,很多以往的维修设备并不足以完成维修任务,因此在维修设备的改革上,也是维修行业需要着重研讨的一个重要课题。 (三)维修信息网络化 在全球科技飞速发展的同时,也将我们带入到了一个信息科技主控的信息化时代。因此信息化技术已经渗入到了各行各业之中,同样电控技术的创新实现,在很大程度上也是以信息化技术为基础的!因此对于电控技术的信息反馈,以及相应数据的处理,是促使维修行业信息网络化发展的主要因素。 (四)维修人员素质 然而电控技术的发展,也不能保证全自动的运行,维修行业就能不能保证全自动的修理。因此作为修理的核心,维修人员的素质及专业能力提高,成为了实现维修行业得以适应电控技术发展需求的重要元素。因此在面对电控技术的告诉发展状况时,有效的提高维修人员的专业能力及相关业务水平,是提高现代汽车维修水平的有效途径。 三、电控新技术与维修行业的关系 (一)品牌经营 随着现今汽车行业的发展,大量的车型逐渐充实着整个汽车市场。这就令汽车维修行业在发展中,对修为人员的专业能力要求逐渐提高。所以面对这一状况,维修行业应该形成统一的高素质专业维修人员培训体系,然后针对汽车的品牌进行针对性的品牌化维修经营策略。 (二)理念转变 传统的维修行业,在维修理念上保持着一种“即发生即修理”的态度。然而伴随着汽车的逐渐普及,与其市场范围的扩大,令维修企业与客户之间达成了一种增值观念,将原有的传统理念从“维修”变成了“维护”,从而为“零修理”的目标打下了坚实的理念基础。 (三)设备的依赖 在汽车的新电控技术发展中,由于电控技术的发展,使得汽车越来越趋向自动化,这就令汽车本身的结构精密度更高,从而导致完全的人力无法满足汽车相应问题的维修。这就形成了维修行业对各种高科技仪器的依赖,从而利用各种仪器来对汽车进行有效的修理。 四、电控新技术与维修行业的相关发展 (一)专业人员培养 面对现今汽车的发展状况,汽车维修人员必须具有过硬的专业技能,并与此同时熟练的掌握计算机技术、自动控制技术等相应的现代化新技术,并在不断的维修理念更新中提高自身维修素质,从而满足现代化汽车维修的需要。 (二)维修数据应用 在提高维修人员的自身素质同时,维修企业还需要对汽车的最新动态进行准确的把握。在科技高速发展的今天,汽车的技术更新也是日新月异,因此维修行业必须有效的利用网络化信息技术,保持对其信息的掌握,从而及时对维修行业发展做出有效调整。 五、结束语 综上所述,汽车的电控新技术发展,是在新时展背景下响应人们需求的必然结果。而在这种结果下,引领了汽车修为行业的相应改革和发展,从而将汽车维修行业引领上了一条高科技化的发展道路。 汽车新技术论文:浅析汽车安全新技术与道路交通安全 摘要:指出了随着汽车保有量的剧增,道路交通事故发生率在不断上升,因道路交通事故而产生的伤害和死亡率一直居高不下,分析了道路交通安全的影响因素,从汽车安全新技术方面分析和阐述了车辆及行人在提高道路交通安全方面的重要作用,并提出了相应的建议和设想。 关键词:道路交通;汽车;新技术;安全性 1引言 汽车在给人们带来极大便利的同时,也带来了安全隐患、环境污染及能源危机等方面的问题。因车而产生的交通事故对人们的生命财产安全造成严重威胁。 而据相关专家统计[1],我国历年的交通事故起数数据如图1、图2,由此图中数据分析可知,随着汽车安全新技术的发展交通事故起数自2002年起开始成呈现下降趋势,事故死亡人数自2005年也呈现明显下降趋势。分析其原因,除了相应有效的管理制度及相应法规等因素,其主要原因应该是汽车的安全技术有了明显进步,汽车安全新技术对于道路安全性起到极大的推进作用。 2车辆的安全性能 车辆可以说是道路交通事故发生的主要直接因素,因此提高车辆的安全性能对于减少和预防交通事故的发生也是极有效的措施。车辆指机动车,主要包括小车、公共汽车、货车与大卡车以及摩托车。摩托车及卡车的安全性能很难在短时间内改进,可摩托车、卡车的安全及由其给道路交通带来的安全隐患是不可忽视的,由相关研究可知,目前交通安全计划相关部分正在着重解决摩托车及卡车的安全隐患,汽车设计师和生产制造商正努力地提高小车、客车车辆的安全性能。 汽车安全性主要包括了汽车主动安全性、被动安全性、事后安全性和车外安全性等几个方面。顾名思义,主动安全性指的是汽车预防和回避事故的性能,主要包括制动性能、操纵性能、灯光和视野等;被动安全性指的是汽车减轻事故过程中对乘员伤害的性能,主要包括车身结构、座椅、安全带、安全气囊、安全玻璃、方向柱、车顶和车门强度内饰缓冲性能等;事后安全性主要是指防止火灾和紧急脱出性能;车外安全性主要是指汽车对车外行人的保护性能[2]。自各国制订了用于指导汽车安全性设计的一系列汽车安全标准和法规以来,主要的汽车生产制造厂家成立了相应的安全研究机构,以提高安全性技术水平。随着电子科技的发展和整车结构的不断完善,世界范围内的汽车安全性研究已取得巨大成果[3]。如今,汽车安全性在新技术的应用已达到了新的水平,给人们的安全提供了更有力地保障。 2.1汽车主动安全性的新技术现状 汽车的安全性新技术给道路安全提供了极大的保障。目前出现在汽车主动安全性技术方面的配置主要包括车辆上配备的ABS、EBD、ASR、ESP、防碰撞系统、倒车雷达和倒车影像系统、盲点和车道偏离警告系统、智能巡航系统、防侧翻系统轮、胎压力报警系统及主动头部约束系统[4]。这些都是较先进的汽车安全新技术,它们都在安全性方面起着重要地作用。 (1)ABS( 防抱死制动系统)。ABS是刹车防抱死系统的其英文意思第一个字母的缩写。现在,ABS都是生产出的新车的标准配置,它可以防止因汽车制动抱死而产生的侧翻、甩尾或方向失控的事故发生。它的基本工作原理就是“抱死、松开、抱死、松开的循环工作过程,防止车轮全部抱死,从而达到最佳的制动效果。 (2)EBD(电子制动力分配系统)。EBD就是电子制动力分配系统的英文单词首个字母的缩写。它可根据车重和路况的变化来控制制动过程,它也是世界上最先进的技术。有了这个制动辅助配备,汽车制动效果会更好。当前仅有少量车辆配备有。 (3)ASR(驱动防滑系统)。ASR就是驱动防滑系统或称牵引力控制系统。其作用就是当汽车加速时将尝率控制在一定的范围内,从而防止滑动轮快速滑动。它的两个功能主要是提高牵引力和保持汽车的行驶稳定性。汽车行驶在易打滑的路面上时,会使车辆出现甩尾或方向失控的现象而导致事故。装有ASR系统的车在此类路面上加速行驶时就不会出现或能够减轻这种现象,而且在转弯时也可防止车辆驱动轮打滑使车向一侧偏移现象而能车辆沿正确路线转向。 (4)ESP(车身电子稳定系统)。ESP就是车身电子稳定系统,是博世公司的专利。在其之后生产的日产车的车辆行驶动力学调整(简称VDC)、丰田车辆的车辆稳定性控制系统(简称VSC)、本田车辆稳定性控制系统(称为VSA)及宝马的动态稳定控制系统(简称DSC)都是其类似的系统[5]。其实,电子稳定性控制系统可看成是防抱死制动、牵引力控制系统、制动及节气门动作结合的控制系统这几项基本功能的有机结合。而且,每年都会有关于它更强大功能的创新系统的出现。 (5)防碰撞系统。此系统可通过一套智能系统感知驾驶员有可能采取紧急制动动作,并在制动开始的瞬间,帮助驾驶员将制动力加到最大,从而缩短刹车距离,避免碰撞。它现在只出现在一些豪华品牌的车辆上。 (6)倒车雷达和倒车影像系统。此系统能很好的帮助驾驶员停车入位或倒车调头。装有摄像头的可视倒车影像系统,可让驾驶员通过车内屏幕直观地获得车尾的视觉信息。这就可以避免倒车时撞到行人、矮桩等倒车雷达不能准确发现的目标物体,对车尾窗很高的车来说效果是非常明显的。 (7)盲点和车道偏离警告系统。盲点警告系统能够在车身侧面驾驶员视线盲区内出现障碍物或车辆时提醒驾驶,沃尔沃的新S80轿车就有此配置。车道偏离警告系统可在行驶中监测车辆是否逐渐偏出它所在的车道,并可通过蜂鸣器或警告灯及时提醒驾驶员,帮助走神的驾驶员保持航线,如雷克萨斯车就有配置此系统。 (8)防侧翻系统。此系统大多数用陀螺仪来监测转弯是否太快或由于紧急躲避而使车身出现突然的侧倾。如果传感器判断会发生侧翻,电脑就会通过牵引力控制系统或车身稳定系统关闭节气门并施加适当制动,以修正车辆行驶轨迹。 2.2汽车被动安全性的新技术现状 据研究,大量数据表明,95%的事故是由于人和环境因素共同造成的,所以被动安全性研究一直是人们研究的热点[6]。车辆被动在车辆发生意外时,就是被动安全系统发挥作用,将损害降到最低。关于车辆的被动安全性能也不断地在升级,目前出现于汽车主动安全性技术方面的配置主要包括安全带、SRS(安全气囊系统)及事故辅助上传系统。 (1)汽车安全带。安全带是一种发生在交通时能防止或减轻乘员受二次碰撞所造成伤害的安全装置。我国规定从1999年7月1日起,所以小型客车在行驶时,驾驶员和前排乘员都必须系好安全带。实践证明,这对减轻事故的伤害起到了极大的作用。如今,安全带的设计也更加智能化、科学化。 (2)安全气囊系统。安全气囊也称为辅助保护系统(英文缩写为)SRS,其作用是在碰撞过程中弥补系安全带仍不能保护乘员头部、脸部、胸部和膝部的缺陷。安全带与安全气囊是配套使用的,不系安全带,安全气囊的安全效果将大打折扣。据有关调查,单独使用安全气囊时可使事故死亡率降低18%左右,而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。所以需要两者配合使用,才能更安全。如今,高档的车已在车内几乎全方面配置了安全气囊系统,能更好地保护车内乘员。 现在的气囊已越来越智能化,双级气囊系统能够判断座位上是否有乘客,并且和车身上的碰撞力度传感器一起联合判断,决定气囊是否弹出。 (3)事故辅助上传系统。事故发生时,如果车上装有在线紧急通信系统,就能够为抢救伤者提供更好的帮助。如宝马的Assist系统、通用的Onstar系统和其他制造商的支援网络呼叫系统就能做到。而且,宝马和大众的智能系统可在发生事故时,能够在上传报告之后自动断开车上的电源;奔驰的安全系统还能断开燃油泵并自动打开门锁[4]。 关于被动安全性研究,人们还在车身抗撞性研究、碰撞生物力学研究、乘员约束系统和内饰件的研究、碰撞安全性试验这4个方面进行大量的研究探索[6]。如为了提高汽车的安全性,不少汽车公司就在汽车两侧门夹层中间放置了一两根非常坚固的钢梁,这就是常说的侧门防撞杆。这种车身变形吸能区的设计能起到很好的作用,能有效的减少汽车撞击对车内人员的伤害。 2.3提高车外安全性的新技术 有的车已在车外前部为预防碰撞行人而设置了安全气囊系统,许多车也在车外进行了专为保护行人考虑的结构设置。 这些新的高端技术,由于成本问题等原因至今还没有普及,只有一些豪华品牌车辆上配置较全。当然,随着现在经济和科技发展的快速发展,这些新技术离普及推广的距离也应不远。不过我国也可学习美国关于这方面的一些做法,目前,对于普通车辆,国家也应该有相应的专项来提高车辆的安全性要求[7]。 4结语 在汽车多年的发展历程中,汽车安全性能方面的研究及相应技术的应用已发生了日新月异的变化,尤其是这几年来,越来越多的先进汽车安全技术,如现在的声学、光学、电磁学及军事领域常用的雷达、红外线和卫星定位系统等领域的新技术广泛地应用到汽车上。保证了汽车在恶劣行驶条件下的安全可靠性,让人们更有“安全感”。 其实,有效减少道路交通安全事故的发生,提高人们的安全感,最有效和最人性化的方法应该预防,在人、车、路及综合管理因素方面做好有效的预防工作。人在道路交通安全方面是起决定性作用的,关键的是提高人们参与交通的安全意识和觉悟,人人都是参与者。也非常有必要建立起以政府为主导、多部门配合、全社会参与的道路交通伤害防治工作机制,把道路交通伤害作为一项主要和优先的公共政策,对环境、车辆和道路使用者采取综合措施,建设一个道路交通安全体系,预防道路碰撞事故的发生,最大限度降低道路交通伤害的损失。一旦有交通事故的发生,就要有效地做好就地急救和院前救护工作,以减少车祸重度创伤和死亡。 汽车新技术论文:汽车发动机的发展与新技术分析 摘 要 本文简述了汽车发动机核心技术的发展历程,并浅议了当前适应节能减排的发动机技术发展的热点。 关键词 发动机;发展;新技术;缸内直喷发动机;TSI;FSI;节能减排 作为汽车的心脏——发动机(汽油或柴油)通过气体在密闭气缸内的充分燃烧,使膨胀的缸内气体推动活塞规律性运动,实现汽油或柴油热能向机械能的转化。 在发动机上百年的发展史中,从制作工艺、设计思想理念、制造流程到控制技术、性能等方面尽管都有很大的改进和提升,但其活塞式结构和能量转化的基本工作原理却始终未变。在发动机技术发展的历史上,出现过三种典型技术:化油器发动机技术、电喷发动机技术、缸内直喷发动机技术。 1 化油器发动机 化油器发动机:在火花点火式内燃机中使汽油、柴油等与空气形成可燃混合气的装置。 1)化油器的功用是:按内燃机不同工况的要求,来提供相应数量的燃油;使燃油雾化并与空气均匀混合得到一定成分的可燃混合气,以便良好燃烧;保证内燃机各工况间的顺利过渡。发动机的性能由它自身决定,化油器可以让发动机100%发挥的作用。 2)典型化油器的外观和内部结构见图1和图2。 2 电喷发动机 电喷发动机:电子燃油喷射控制系统,以一个电子控制装置ECU为控制中心,利用安装在发动机不同部位上的各种传感器,测得发动机的各种工作参数,按照在电脑中设定的控制程序,通过控制喷油器,精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 3 缸内直喷发动机 通过气缸内安装的燃油喷油嘴将燃油直喷入气缸,并同时与进入缸内气体混合,是缸内直喷发动机的基本特点。伴随喷嘴位置、燃油喷雾形状、缸内进气其流量的精准控制等关键技术的不断改进完善,发动机活塞顶外形的专门设计,不仅从根本上解决了缸外喷射的诸多缺点问题,而且实现了缸内油气比例的精准控制、均匀混合,最终达到燃油节约且燃烧充分,发动机效率更高的目的。 汽油喷射位置是其有别于一般式汽油发动机的主要之处,一般的汽油发动机采用的是电控喷射系统,汽油需要先被喷射入进气歧管或进气管道上,并与空气形成混合气体后,最终由进气门进入燃烧室后才被点燃实现热能到机械能的做功转化;而缸内直喷式汽油发动机则是通过缸内燃油嘴直接将燃油在汽缸内喷注,并与直接进入进气门的空气形成混合气被点燃而实现功的转化,这种形式与直喷式柴油机相似。典型缸内直喷发动机的内部结构见图3。 4 汽油机技术重在节能 随着国Ⅴ阶段汽车的排放法规的颁布,以及汽车节能、环保需求的趋势,使得汽车新能源动力的争夺战升级,传统动力汽油机、柴油机技术亦不断革新,以承接未来的挑战。 如何提高燃烧效率,降低燃油消耗成为汽油机目前面临的主要技术挑战。汽油机节能技术的发展趋势是:缸内直喷稀燃(GDI),节油约8%-15%;可变气门技术,节油约10%-18%;减小发动机排量采用可变截面涡轮增压和双涡轮增压技术,节油约20%-25%;全可变与均质稀薄燃烧技术,节油约20%-30%。排放控制新技术主要包括冷却废气再循环、稀燃排气后处理系统以及DeNOx催化转换器等。在应用这些新技术方面,大众的TFSI发动机和丰田发动机VVT-i技术是目前发动机技术的两个典型代表。 5 大众FSI发动机 大众FSI发动机可以被称为纯汽油发动机中具有时代性意义分界线的技术,它的特点和意义在于实现了燃油的分层喷射。它是借助了一个高压水泵的作用,实现汽油通过一个分流轨道(共轨)到达电磁控制的高压喷射气门。其最大的特点在于,汽油在进气道内就已经先形成了可变的涡流,这样可以使进入燃烧室的涡流形成的是最佳的形态,实现了分层填充的方式推动,充分达到燃烧的混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。更为重要和进步的是,半开状态下的油门,通过分层注油的方式能够最大化的实现燃油的充分燃烧,实现能源和经济双效益。在日常驾驶条件下,由于驾驶员可以通过控制的方式实现分层注油和均匀注油的模式更换。因此其节油性能更易得到彰显。这种直喷式汽油发动机技术其分层注油原理的实现,不仅由于进入燃烧室内的注油过程得到了控制,还因在未被直接注入的燃料时就已完成触发。这就从根本上实现了所需燃料的大幅减少——这也是FSI发动机高效经济效益的最重要先决条件。 FSI特点是:能够降低泵吸损失,在低负荷时确保低油耗,但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。在压榨燃料使用值的情况下,尽量替身发动机的动力,同时又节约了能耗(油耗),所以是一款不可多得的优秀发动机。 6 TFSI是TSI与FSI的完美结合 TSI是“涡轮增压+缸内直喷”,大众集团发明的发动机技术。由于设计精巧、材料科学运用得当,所以这款发动机具有超前的性能。缸内直喷就是将汽油的喷油嘴从进气歧管挪到了气缸内,是的燃油燃烧更充分,获得更好的经济性和动力性。 涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。但是废气涡轮增压的缺点是启动时间比较的滞后,一般在2000转左右,所以采用机械增压跟涡轮增压的双增压技术,在发动机2000转以前使用机械增压,在发动机2000转以后使用涡轮增压机,从而使发动机在任何一个工作区间内都能获得最大的动力提升效果。 而大众2.0TFSI发动机采用了更为先进的可变截面涡轮增压技术VTG,在性能较TFSI的发动机更为优秀。 在业内更为尖端的双废气涡轮增压发动机技术R2S,采用一大一小两台涡轮增压器并联工作的发动机技术。使发动机在性能上更加优秀,突破了发动机在低速喘振和高速阻塞的界限。 7 全可变气门(FVVT) 1)丰田发动机VVT-i技术(DUAL VVT-I双凸轴智能可变气门技术)。 2)锐志2.5/3.0两款均为采用了丰田自己特有的VVT-i(连续可变正时气门技术)。VVT-i,最简单说可以让这台发动机高速时更有劲,低速时更省油!做到一款全性能的发动机,更朝理想化完美发动机近了一步。一根曲轴上含有多个曲度不同的凸轮,这就是VVT-i的基础部件。 3)丰田的VVT-i发动机全名就是-Variable Valve正时 升程-Intelligent,其实所谓的可变气门技术其实原理很简单,就是在以前只有一个曲度的凸轮轴上安装可以切换大小不同角度的凸轮,利用“摇臂”的机置来决定是否顶到高角或小角度的凸轮,而作到“可连续式”地改变发动机的正时(正时),重叠时间(重叠相位角)。 VVT-i在发动机转速低时,虽然凸轮轴一样地在转动,但是,由于摇臂内的pin未移动,所以是小角度的凸轮部份有效地顶到摇臂,进而驱动到valve的开关,此时,大角度的凸轮一样在转动,(因为在同一根凸轮轴上嘛)但是却是无效地空转。 VVT-i在发动机转速变高时,虽然凸轮轴一样地在转动,但是,由于摇臂内的pin已移动,所以是换成高角度的凸轮部份有效地顶到摇臂,进而驱动到valve的开关,此时,小角度的凸轮一样在转动,但是却是无效地空转。 汽车新技术论文:新能源汽车需要新创意、新技术 10月17—18日,“中国节能与新能源汽车产业发展高峰论坛”在北京举行,该论坛由国务院发展研究中心产业经济研究部、中国国际贸易促进委员会机械行业分会和中国电工技术学会联合举办,来自于国家发改委、财政部、科技部、工信部、商务部、交通部、认监委等有关部门的代表和专家学者,围绕节能与新能源汽车产业发展的宏观视角、政策与管理、战略目标与方向、汽车企业的节能与新能源战略、节能与新能源汽车发展中的新竞争以及商业探索等议题进行了深入交流。 新能源汽车是国务院确定的重要战略性新兴产业,是我国最具发展潜力的重要领域之一。近年来,各地特别是25个示范城市的节能与新能源汽车产业蓬勃发展,展现出良好的发展态势,积累了一些宝贵的经验,但同时也出现了在技术路径、政策导向、基础设施、商业模式、行业标准等方面急需解决的一些突出问题。另外,日益恶化的生存环境及石油资源的日渐枯竭,使加快节能与新能源汽车的发展问题迫在眉睫。 本论坛以“选择·行动”为主题,主要围绕纯电动汽车面临的困局与出路等话题而展开,著名经济学家吴敬琏以“改革创新、提高效率,转变经济发展方式”为主题,结合我国经济体制现状阐述了他对于新能源汽车发展的观点。他认为,新能源汽车的技术路线有多条,在市场经济中,选择哪条路线应该由市场决定,企业也应该根据自身情况和市场需求进行研发。实际上,技术创新的主体是企业,政府最主要的功能就是给它们创造一个好的发展环境。电动汽车处于技术创新期,未来有着极大的不确定性,此时,政府应该允许千军万马往前冲,让众企业放手一搏,终有企业会成功。 国务院发展研究中心原副主任陈清泰说:“在这一轮电动汽车革命中,脱颖而出的不是通用、福特,不在底特律,而是硅谷一家没有汽车生产背景的特斯拉。这再一次表明,替代技术变革与燃油汽车技术中的佼佼者存在着利益冲突。发动机、底盘、车身是汽车企业的三大命脉,发动机是技术最密集、最能代表技术水平的汽车部件,发动机连同驱动、底盘等部件一旦被替代,汽车企业有形与无形资产存量将大幅缩水,既有的优势也将荡然无存,其在汽车界的优势地位将发生变化。” 陈清泰还指出:新能源汽车处于产业化的前期,此时最需要以新创意、新技术来开拓局面。中小企业因为经营机制灵活、创新成本低,它们会充当新技术探路者的角色,会给行业带来新理念、新创意,带来交叉学科的知识和跨界思维,会加快产品市场化的进程,整体上降低各项成本,还会鞭策传统企业加快技术进步的步伐。因此,新进入者对于新兴产业走向成熟有着不可替代的作用。上世纪90年代初,农用车在中国悄然兴起,当时汽车业都认为其不正规,但农民很喜欢这种车,它在改善农民劳动条件、提高生产效率上做出了很大贡献。现在,山东、浙江等地又兴起了小型四轮低速电动车,有人愿意生产、有人愿意消费,如果尊重市场的选择,加以疏导,很快就可以形成一个较大的产业。 在谈到我国纯电动汽车的发展前景时,陈清泰表示,纯电动汽车要得以发展,有两条路可走,一条是依托财政补贴,这几乎是所有厂商开发电动车的基础,另一条是依托市场,由政府调控。丰田普锐斯混合动力车就产业技术和节能环保效果来看都达到了很高的水平,但成本比较高,面市十多年,政府补贴十多年,至今仍未走出过渡期,离开政府补贴,用户很难接受,这个过程值得深思。我国从“十城千辆工程”开始对电动车实行补贴,这个政策能在多大范围实行,它能维持多久,靠财政补贴能不能“护送”电动车走出孕育期?理性来看,阶段性的示范补贴有必要,也产生了很好的效果,但对于汽车这种量大价高的商品,靠政府补贴走过十年甚至更长的时期,很难持久。有了补贴,企业就会形成依赖,一旦补贴撤销,企业就会回到原点。因此,找到一种依托市场力量使电动车技术延续下去并走向成功的增长方式是关键。特斯拉纯电动车备受关注,重要的一点是有环保的概念,更可以让一部分人享受尊贵的富人消费理念,找到了一条靠市场而不是政府补贴而发展的路子。电动车要成为主流产品,需要十年,甚至二十年的孕育过程,如果不是放在国家和企业战略的地位,搞不好就会半途而废。产业化的孕育期是争夺未来市场领导地位最重要的时期。现在的电动车,技术路线还有多种选择,知识产权尚未形成,国际标准正在制定,商业模式有待开发,竞争格局还不十分明朗,这一切,为技术追赶提供良机,是后进入者介入的最佳时机。目前,对中国的企业来说,面临两种选择,一是等国外技术成熟,过了危险期再跟随、模仿,这样做风险小,但永远成为不了领先者。另一种是用更大的资金投入加快后续研发,完善知识产权体系,以我为主实现产业化,这需要较多的投入,冒较大风险,还要面对来自于竞争对手的巨大压力,不过一旦成功将改变全局,在市场上获得重要地位。 中国汽车咨询委员会副主任安庆衡以“我看新能源汽车”为主题发表了他对新能源汽车的看法。他认为,我国新能源汽车技术研发和产业化领域取得重大进展,初步建立了“三纵三横”研局和技术条件,初步掌握了新能源汽车的整车开发技术,初步形成了新能源汽车的技术标准体系和测试评价能力。但新能源汽车产业仍存在一些问题,如投入不足、产业化能力亟待提高、燃料电池近期仍不能产业化、混合动力整车共性关键技术亟待突破、关键零部件自主化不足、配套政策和标准体系有待完善等。 安庆衡建议:我国应继续实施新能源汽车发展战略,要以纯电驱动作为我国汽车工业转型的主要战略取向,加快培育和发展新能源汽车产业,重点推进纯电动汽车、插电式混合动力汽车产业化。以整车为龙头,培育并带动动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速箱等产业链加快发展。另外,以加快充电设施为重点,同时做好市场营销、售后服务以及电池回收利用,形成完备的产业配套体系。“国内电动车在发展,但对于其发展速度期望值不要太高。电动汽车的发展速度不会太快,从数据来看,前9个月纯电动车累计销售8049辆,插电式累计销售了1033辆,显然这个数字并不乐观,到2015年,纯电动和插电式混合动力汽车累计产销超过50万辆的目标看来无法实现。但我们相信:把政府的扶持、企业的投入和努力、消费者对新能源汽车认识的改变和提高、新能源汽车使用环境和条件的改善,以及新能源汽车车辆本身使用性能的提高多方面的作用加在一起,肯定会帮助中国的新能源汽车产业取得突破和快速发展。”安庆衡如是说。 汽车新技术论文:汽车内外饰常用的工艺方法及新技术展望 摘要:本文立足于汽车内外饰的问题,列举了其常用的材料,简单介绍了比较常用的内外饰工艺方法,并将各种方法进行了简单的对比,并介绍了与之相关联的工艺方法,最后对汽车内外饰常用的工艺新技术进行展望。 关键词:常用材料 工艺方法 展望 一、汽车内外饰的常用材料 1.管窥汽车内外饰件的分布 具体来说,汽车内外饰件的安装部位是在车身的钣金上,在车身的内部和外部都有广泛的分布。这些内外饰发挥着重要的装饰、功能、载体以及安全保证的作用。而经常用到的材料是一些复合材料以及合金诸如PP、PE、PC、PVC、ABS、PA、PMMA、POM、PF以及PU等。对材料进行分类的依据主要有两种。第一,根据材料状态对热的依赖性,可以分为热塑性和热固性材料两种。第二是根据材料的用途。举例来讲,从材料的用途来看,可以分为以下三种:通用塑料,它具有较高的产量、广泛的用途、优良的成形性以及便宜的价格,比如PP、PE、PVC等;工程塑料,通常来说它的机械性能是比较良好的,在工程结构上可以采用此种工程塑料诸如PA、POM以及PC等;第三种是特种塑料,这种塑料都会具有某种特殊的功能或者本领,典型的有FRP。 2.关于汽车内外饰常用的塑料 塑料的优势主要体现在具备较低的密度,在进行各种加工时都可以使用,能够有效的吸音、防震和隔热,具备优良的电绝缘性和耐化学药品性,具备强大的可复合增韧,同时在进行生产的过程中产生的能耗很低,目前被广泛的应用在汽车行业中,从总的趋势来看,每年的使用量都在不断的增加。 将汽车应用在塑料上,可以实现汽车的轻量化,并使成本获得了有效的降低。目前在汽车中塑料的应用范围主要是内外部的饰件、电气系统以及制动燃油系统,而本文进行探讨的范围仅限于内外实践的应用塑料的工艺方法。 二、汽车内外饰常用的工艺方法 1.关于常用塑料成型方法的简要概述 所谓的塑料成型的加工,是指对各类的聚合物进行加工,而这些聚合物通常是由合成树脂制造厂制造的,最终生产出塑料成品。由于塑料的种类不同,所用到的成型方法也是大相径庭的,目前已经有发展成熟的多种类型的成型方法,举例来说,有注塑、压塑、层压、挤塑、吹塑、发泡、吸塑以及搪塑等等。 2.关于注塑成型工艺的概述 所谓的注射成型,是保证密闭的模腔接受到熔融状态塑料的注射,经过一定时期的冷却保证熔融塑料的成型,开模后通过顶出使得塑料成品最终被我们获得。而注塑又可以分为高压注塑、低压注塑、反应注塑以及气辅注塑四种类型。当注射压力较大时,通常会选用高压注塑完成封闭模具的注塑,它的优点是具备较高的效率,可以一次成型,而较大的注射压力使其能够使得较为大型和复杂的产品成型,但较为明显的缺点是其所需要花费的成本很高。相应的,低压注塑的注塑压力较低,对较小的元器件的损坏微乎其微,次品率很低,此外需要投入的设备成本与高压注塑相比也是微乎其微。但是较为复杂和大型的产品成型时则不宜使用这种注塑方法。 3.关于吸塑成型工艺的概述 使用吸塑成型工艺进行加工时,要先将热塑性板片进行必要的加热,并使其达到软化点。通过各种诸如藉抽真空、利用空气的压力和各种重力以及机械力等的方法对片材进行拉伸,使其出现变形,将变形后的片材置于阴模或者阳模内,逐步进行冷却、脱模以及修剪的环节。通过这一原理来看,我们还可以把这种成型工艺称作压差成型或者真空成型。通过这种工艺获得的材料的表面具有良好的质感和舒适的手感,具备优良的吸能性和较高的安全性,在造型上拥有很高的自由度。但是事实上这种工艺是非常复杂的,容易出现表皮开裂的现象,没有稳定的尺寸,因而在进行结构设计时面临着较大的工作难度。 4.关于挤塑成型工艺的概述 挤塑成型的另一个名字为挤出成型,顾名思义,是通过挤出机料筒和螺杆之间的作用使得物料一边受到热塑化的作用,一边受到螺杆的推送作用,通过机头而连续不断的形成截面的制品或者半制品。在对热塑性产品或者橡胶进行加工的过程中,这种挤塑成型工艺是非常适用的,通过这种工艺的运用可以更加高效的生产出各种截面相等的连续制品比如型材、电线包覆以及密封条等。这种工艺具有强大的生产连续性,同时在进行操作时非常简单,受到了广泛的应用,并得到了较高的效率。同时在进行生产过程中设备的投资可以让人接受,不至于耗费较高的成本,生产出的产品的质量非常均匀,并且可以被人们控制。但是不足则体现在其形状的单一性,由于受到机头的限制其截面尺寸也非常不灵活。 三、对汽车内外饰常用工艺新技术的展望 1.汽车内外饰塑料的发展趋势 如今,随着社会经济的不断发展,汽车工业的发展也越来越迅猛,因而人们对车用塑料的要求也在不断的提高,这在很大程度上刺激着塑料行业的迅速发展,一些轻质材料、新型的工艺技术和组装工序的开发和应用受到了越来越多的关注。而车用塑料的发展趋势主要体现在以下几个方面: (1)环保性 从当今社会的发展形势来看,环保意识已经越来越深深的扎根在人们心中,各种关于环境保护的明确法规已经相应出台,这样的压力和趋势使得汽车内外饰塑料发展趋势中环保性成为一个重要的方面。而当今在外饰件中应用到的玻璃钢、内饰件中应用到的PU发泡材料的等的应用总量非常庞大,同时回收起来面临着巨大的困难,在环保性方面面临着更大且更为急迫的挑战。 (2)内外饰新材料 目前,汽车的内饰中,塑料化已经得到了基本的实现,而现在的主要发展趋势是更求更加的美观、更好的手感、优良的吸音性能和降噪效果。而对于外饰塑料来说,其主要的目标是追求材料表面良好的光泽、一定程度上的抗撞击性能、以及更为低廉的成本花费。 2.汽车内外饰塑料发展的新型工艺 如今汽车内外饰中开发出的新型工艺有微孔成型发泡工艺、综合表面涂层工艺、固体流喷涂工艺以及对安全带和安全气囊一体化的更好设计。微孔发泡成型工艺具备良好的环保性能,不会产生任何有害的气体,但是就目前的实际情况来讲,无法进行大规模的生产。而综合表面涂层工艺有希望以较低的成本取代传统的工艺,而目前对它来讲非常必要的是获取专用的机械部件以及专用的技术许可证。而固体流喷涂技术则很好的实现了按需操作,操作非常方便且节约了原料。 汽车新技术论文:汽车零部件商如何面对新技术 如今汽车制造商热衷于与IT、互联网以及通信公司合作,推动汽车的智能化,淡化了与传统的零部件供应商之间的协作。各种新技术的出现给零部件供应商未来的发展带来了新的挑战。例如一些人开始猜测,3D打印的出现,是不是预示着汽车企业对零部件供应商依赖性降低的可能性,今后零部件供应商是否会被“抛弃”?法雷奥全球首席执行官Jacques Aschenbroich日前对《第一财经周刊》发表了他的看法。他认为,只有加大研发投入,进行技术创新,才能跟上行业发展的步伐。从长远来看,只有最具创新力的公司才能在严苛的市场环境中生存下来,无论是对零部件供应商还是对整车制造商而言都是如此。 C: 前不久,有家美国公司没有依赖零部件供应商,用3D打印技术打印了一辆汽车,零部件供应商怎么应对创新技术带来的挑战? A: 这个问题非常有意思。3D打印是现在非常新的一项技术,可至少从近几年来看,它是非常昂贵的,不太可能用于大规模生产,特别是对于汽车这种行业来说。因为生产汽车要采用一些铸造件或者是注塑的模具,而像我们公司每天要生产600万件汽车零部件,这用3D打印来做不太现实。不过,在零部件进行设计过程中,样品试制也非常重要。样品既要保证生产研发出来的产品能够适用于车辆,也要符合整车制造商对车型的整体构想。尽管我们可以通过CAD来进行制图,但还是要开发很多模具,通过铸磨来试制样品。而样品的制作成本非常昂贵,所以我们目前正在研究是不是有可能通过3D打印的技术来生产样品,降低生产样品的成本。 C: 随着造车新技术的不断涌现,今后零部件供应商会被“抛弃”吗? A: 从长远来看,我们认为只有最具创新力的公司才能在严苛的市场环境中生存下来,无论是对零部件供应商还是对整车制造商而言都是如此。大家都知道,2009年全球爆发了金融危机,汽车行业也深受其害。我们却在危机的时候反而增加了研发方面的投资,研发费用占到整体销售额的10%,今年还会在现有基础上再提升10%。从我们的角度来说创新的空间还很大。例如我们现在重点针对两个领域进行技术创新:其一是二氧化碳减排,其二是关于如何在城市环境里提供辅助驾驶技术,比如全自动泊车系统。另外还有几个领域也是努力的方向:自动启停功能、变速箱、混合动力车及其中包括的插电式混合动力车,还有纯电动车等等。 C: 现在汽车制造商热衷于推动汽车智能化,研发车联网技术,零部件供应商能起到什么作用? A: 首先要对车联网有一个明确的定义,我认为它的意思是联网的汽车,即把汽车和外界的环境,比如说和你的智能手机以及网络联系在一起。可汽车和电信行业这两个行业的创新速度是不一致的。一般来说,智能手机一年内能更新换代好几次,但一辆车总是要开上三五年。现在,包括智能手机、电脑、iPad在内,我们已经有了各自比较熟悉的系统,可如果你车里的系统与你当前使用的系统完全不同,那么你就会非常不适应。零部件供应商就需要为此提供一些解决方案,使得驾驶者可以把自己常用的信息系统移植到他所使用的车里。比如说你可以把手机放到车内,变成一个车载的GPS,它更新的速度往往比原来在车上的要快得多。 刚才所说的智能汽车,我估计是指无人驾驶汽车。我认为无人驾驶汽车的一个前提条件是要能够识别周围的环境,并对收到的信息进行分析。举例来说,无人驾驶车中应该有一种类似于雷达的探测器。当探测到前方的道路中央忽然出现一个球,智能设备要能够自动判断到这个球后面可能会跟着一个小孩,并马上让车辆制动。举这个例子我是想说,如果不能以真正合理的方式生产出非常高精尖的搜集信息、解释信息、阅读信息的产品,那么无人驾驶是不能实现的。(采访:宁华) 汽车新技术论文:论汽车新技术与未来发展趋势 摘要:随着科技的飞速发展,汽车新技术正在逐步得到应用。汽车新技术使汽车的操纵越来越简单,动力性和经济性越来越高,行驶安全性越来越好,这是未来汽车的发展趋势。主要就混合动力电动车、电子控制燃油喷射系统、碰撞预警系统、电子巡航控制系统、感应控制系统(SBC)这五个方面的汽车新技术进行了一定的分析,这些新技术的出现让汽车的性能、功能、美观等更为优越。同时对未来汽车的发展趋势进行了一定的分析,具体从三个方面着手:汽车车身的造型外观,主要分为气动最优化、个性化、人性化;汽车环保技术的发展趋势;以及汽车自身的安全技术,最后介绍了两个大的方面,即主动安全技术和被动安全技术。 关键词:新技术;混合动力电动车;系统 1引言 随着汽车的问世,人类告别了“马车时代”,跨入了“汽车时代”。由此人类的行走艺术由此赋予了新的内涵。汽车的存在不仅改变了人们的生活方式,同时也改变着世界的经济与文化,其已经渗透到了人类生产、生活的各个领域,直接影响着人类的发展进程。随着人们对汽车的不断深入研究,新的技术会让汽车的性能、功能、美观等更为优越。 2汽车新技术 2.1混合动力电动车 就混合动力电动汽车系统的的结构而言,其主要是以下四个方面组成:(1)控制系统;(2)驱动系统;(3)辅助系统;(4)电池组。就混合动力电动车的原理而言,其主要是通过传统的汽油引擎加上电动机输出动力作配合,当引擎在工作时也能够对蓄电池进行充电,进而将电动机和引擎产生的动力不断切换和转化,以便达到双动能推动。通过这样的配合方式,可以在一定程度上减少耗油和废气排放,达到环保的效益。 2.2电子控制燃油喷射系统 就电控汽油喷射系统而言,其主要由以下四个部分组成: (1)进气系统:该系统的一大特点在于:当汽车处于运行状态时,节气门开度可以控制空气的流量;而当发动机处于怠速工况时,节气门会处于关闭状态,这样便可以使得空气由怠速旁通道和怠速辅助通道进入气缸。怠速调节螺钉的主要作用在于可以利用其来改变怠速旁通道的通气量,进而达到调整发动机怠速的目的;电子控制器通过控制怠速调节电磁阀,可调节怠速辅助空气通道的空气流量,以实现发动机怠速的自动控制。 (2)供油系统: 该系统主要由以下几个部分组成,即燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器及喷油器等。值得注意的是:喷油器可以进行间歇喷油,主要是通过电子控制器的控制脉冲作用来实现,当适量的燃油进入气管后便能够与空气混合,进而形成空燃比适当的可燃混合气。 (3)控制系统: 该系统的主要功能在于可以根据发动机运转状况和车辆运行状况来进一步比较精确地确定燃油的最佳喷射量。该系统主要由三个部分组成,既传感器、电控单元和执行器这三部分。 (4)点火系统: 该系统能够按照各缸点火次序,定时地为火花塞提供足够高能量的高压电,以便使火花塞能够产生足够强的火花,点燃可燃混合气。 2.3碰撞预警系统 碰撞预警系统的功能在于能够把各种不同的危险情况提示给驾驶员,并且集不同的预警类型于一体,以便减少碰撞事故的发生。现实实际中可以将该系统分为四个方面,即:(1)前方碰撞预警:其主要功能在于能防止车辆碰撞,还能教会驾驶员如何把握安全车距,如何跟车等;(2)车道偏离预警;(3)车距监控预警;(4)后车追尾预警。 2.4电子巡航控制系统 该系统的功能在于,当驾驶员为了达到所希望的速度,此时不必踩踏油门调整车速,而只需要通过操纵调整开关,汽车便能够以设定的车速进行定速行驶。该系统的主要优点在于:当在高速公路上长时间行驶时,能够减轻驾驶员的疲劳;遇紧急情况时可快速解除定速巡航恢复正常行驶,其在可靠性与对排除装置故障等安全性方面作了充分的考虑。 2.5感应控制系统(SBC) 该系统的功能在于能够通过传感器建立汽车的运动状态、制动压力的动态监测和危险工况的预警。该系统能够很好地进行制动管路的压力控制和制动功能准备,当驾驶员踩下制动踏板时,汽车将会以最大的压力、最快的响应实施制动,同时前后轮制动压力比会根据路况的不同而进行相应地变化,进而在一定程度上提高弯道制动时的安全性。该系统的一大优点在于能够比较有效地提高制动的舒适性并能提前做出响应,而不是像以往的系统那样,是在制动后才通过信号反馈进行控制。同时需要注意的是该系统也能够实现完全的干式制动,在潮湿的气候或路面条件下,制动盘表面也不会形成水膜,保证了汽车快速响应。 3汽车未来的发展趋势 就汽车未来的发展趋势而言,本文主要集中在三个方面进行介绍,即:(1)车身造型;(2)环保汽车技术;(3)安全技术,以下将对这三个部分进行一一分析。 3.1车身造型 就车身造型的未来发展趋势而言,可以将其归纳为如下几点: (1)气动最优化,现实中人们一直在努力研发能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造型,这将会成为未来车造型追求的目标之一,但是需要注意的一点是,我们应该把精力更多的放在气动行驶稳定性上。最佳的气动造型应该满足:所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零;所受的气动升力理论上应该为零等方面。 (2)个性化。 由于现代人对汽车的外观个性化要求越来越高,同时不同层次不同行业、 不同种群的审美意识也大不相同,所以个性化的外观将会成为未来汽车的发展趋势之一。 (3)人性化。 随着人们对车身造型设计的要求越来越高,未来的车身造型设计应该满足以人为本,体现人机协调,使用操作方便、舒适,使汽车适应人的各种生理和心理要求。 3.2环保汽车技术 随着能源的不断减少,以混合动力、燃料电池、先进柴油、醇类汽车等为代表的新能源汽车技术将会成为主流。随着环保意识的不断高涨,融合了纯电动汽车和燃油汽车优点的混合动力汽车,将能够在一定程度上满足低排放、低油耗、高性价比的综合要求,能够较好地解决节能与环保问题。 3.3安全技术 如果将安全技术细分,则可以分为两大类,即:(1)主动安全技术;(2)被动安全技术。 就主动安全技术而言,其主要的功能在于提高汽车回避事故的能力,如电子制动力分配系统:该系统的特点在于能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同,而进行自动调节,以便使得前、后轴的制动力分配比例更加合理,以达到提高制动效能的效果;电子稳定程序:主要目的在于增加汽车转向行驶时横向摆动的角速度传感器,通过ECU控制内外侧车轮、前后车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向动力学稳定状态等。 就被动安全技术而言,其主要的功能在于减轻事故发生后对车内人员的伤害,如预紧式安全带:当发生碰撞事故的一瞬间,乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带,立即将乘员紧紧地绑在座椅上,然后锁止织带防止乘员身体前倾,有效保护乘员的安全;乘员头颈保护系统:当受到后部的撞击时,该系统会迅速充气膨胀起来,同时整个靠背也将一起后倾,以便让背部和靠背安稳地贴近在一起,进而最大限度地降低头部向后甩的力量,使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护,进而达到减小冲击力的功能。 4结论 未来汽车设计的发展将会随着汽车新技术的出现而日新月异,同时由于设计师各自的艺术风格不同,也会让汽车发展呈现不同的趋势。随着科技的不断发展,个性鲜明、更加人性化的汽车将会成为21世纪汽车产业发展的必然选择,未来汽车将会更加符合人类对文化、个性的追求和需要。
机械自动化论文:自动化机械技术的发展 1.自动化技术需结合生产实际 机械自动化技术最终是为了提高生产效率,因此必须具有实际应用价值。也就是说,我国的自动化机械技术,应注重企业的生产现状、技术条件等因素,并根据产品的特点选择适合的自动化设备,不能盲目的选择。在生产进度的制定和自动化设备的引进上都应符合企业的发展现状。实际上机械自动化就是实现从半自动化向自动化转化的过程,但是针对我国的国情,自动化技术要与人工管理和控制相结合才能符合生产实际,才能提高产品的质量。在工业逐渐发达的今天,产品的质量更应该受到企业生产者和用户们的关注。因此,如何结合实际,研发和使用自动化机械设备,提高生产效率是现代企业追求的目标。 2.我国自动化技术的发展方向 2.1投资少、效率高的自动化技术将成为未来发展的方向为了适应我国的国情,研发投资少、效率高的自动化机械设备将成为必然趋势。同时,也符合自动化发展的整体趋势。事实证明,欧美等发达国家在自动化技术的研发上也沿袭了这样的原则。我国的机械生产过程中,通用设备居多,因此结合国外低成本自动化技术是正确的选择,在以原有的机械设备为主的前提下引进少量的数控设备,并合理调整其布局。同时不断的完善技术,实现计算机自动化管理和人工的合理运用,建立单元化的生产系统,从而实现我国工业制造自动化技术的先进性,同时降低企业投资,提高经济效益,这样才能促进我国的工业现代化的实现。2.2机械自动化技术的发展趋势自动化技术在机械生产上的应用主要包括微电子技术的应用、自动控制理论和技术的应用以及基本机械技术的研发等。因此,在机械自动化的研发过程中,电子学、计算机技术发展及自动化设备和自动化生产线的研发和使用应得到广泛关注。实现机床装料与零件检测的自动化,并合理应用数控机床等设备。必须严格抓好自动化技术的基础工作,发展主机的同时也要发展自动化元件和其控制系统。另外,微处理机、传感器以及可编程控制器等都是我国未来自动化技术研究的方向。研发和推广先进的机械自动化技术,并将其扩展到其他学科,不断更新企业人员的观念,设计新的符合时展的机械设备,同时还要注意员工的知识水平,应注重对他们的培训。未来,传统机械制造会逐渐转向自动化设计和生产,因此应使操作人员跟上技术的更新,掌握更多的知识。总之,对人才的培养也是现代机械自动化技术应用的要求,无论是设备操作人员,还是公司管理人员都应不断的拓展自身的知识水平,学习自动化技术的操作方法及原理。这样才能够有利于进一步推广自动化技术,使我国的机械自动化水平达到世界先进水平。这些便是科技发展对我国机械自动化的要求,也是我国未来自动化研究的方向和发展趋势。值得注意的是,我国目前经济处于发展过程中,应将自己与发达国家区分开来,无论是技术的研发还是设备的应用,落脚点都应以自身的经济水平为基础。只有适合我国的技术方针才能够促进机械自动化的发展。另外,低成本、高效率的自动化机械设备必将受到各个国家和企业的欢迎。因此,应加大力度,致力于研发这类自动化设备,以实现在成本降低的情况下提高企业的生产效率。 3.总结 毫无疑问,机械自动化能够提高企业的生产效率、降低成本,同时能够提高安全系数。因此,在我国机械行业,逐步实现机械自动化生产是必要的。当然,这一过程中,要深入了解我国的国情和产业结构,在技术的改进和设备的引进上,都应该从实际情况出发。我国是工业大国,机械作为工业的重要组成部分,其发展需得到关注和重视。 机械自动化论文:自动化机械制造论文 1机械自动化的发展历程 早在二十世纪初,机械自动化的概念就已经被提出,当时主要应用于制冷领域,经过更加广泛地应用和推广,渐渐在整个机械制造行业普及。二十世纪六十年代,市场经济以惊人的速度发展,为适应市场的变化和满足市场的需求,可变的自动化的生产加工系统诞生了,通过计算机技术的应用,实现了机械制造的柔性和可变性,从而提高了机械制造的灵活性。这种自动化的软件系统基本上不改变制造过程,自动的经验和自动的信息处理与判断分析是通过一定的机械生产设备实现的,此外,还可以通过在管理过程中对这些自动实现进行预期操作。在生产过程中可以实现生产制造的自动化,还极大地方便了生产材料的更换。然而,当时的自动化系统并不能很好地适应现代化企业的生产需求。当前,自动化技术大部分都是在操作过程中的自动化,随着市场竞争越来越激烈,要想在激烈的竞争中站稳脚跟,必须要坚持不懈的努力,持续的创新,抓住机遇,推动自动化技术的发展。 2机械自动化在机械制造中的应用 2.1智能化应用 为了适应经济与科学发展的脚步,机械制造工业对相应的制造技术也提出了要求。在这种技术需求的推动下,机械制造技术得到了相应的改进和提高,并且使机械制造自动化得以实现。机械制造技术在原有基础上不断改进的进程中,对于落后的制造加工理念要坚决摒弃,对于旧的技术,要不断开发出新的技术进行跟新换代。同时,对于商品的概念,要有深刻的理解,从而使制造加工方案更加合理,更加完善,制造出近乎完美的商品。智能化应用到机械制造中,即将机械制造技术、自动化技术、人工智能技术以及计算机应用技术等多种技术进行结合,通过这些技术的有机融合,渗透,形成一种全新的,综合性的制造技术,从而达到全方位提高机械制造工艺性能的目的。在实际应用中,智能化制造技术不仅可以实现人工智能,还能够对专家或技术人员的思维活动进行模拟。由于智能化技术的特殊性,对于自身行为监控等专家无法完成的工作,利用智能化技术就可以轻松实现。智能化系统具有与专家相同的智慧、逻辑思考能力,可以把专家从繁重的脑力劳动中解脱出来,改变了以前的只能模拟和减轻体力劳动的局面,具有划时代的意义。 2.2集成化应用 作为机械制造中的一项新技术,集成化技术主要用于实现机械产品的快速制造。通过信息化技术的应用,集成化技术实现了机械制造过程的优化,让机械制造过程向着精简化和集成化发展。在机械制造过程中,会应用到各个领域的先进技术,如微电子技术、通讯技术等,而这些技术并不是孤立存在的,而是彼此之间相互作用、紧密结合的,于是,新的高新技术也在融合的过程中应运而生,例如目前被广泛应用的计算机辅助技术、柔性制造技术等。为了推动这些高新技术的发展与产生,就要充分利用现有的技术和设备,并且进行合理的整合与集成,产生出新的管理应用技术。通过集成化技术的应用,不仅可将生产制造企业内部所有的生产工作、经营管理活动进行整合,使之形成一个完整、统一的整体,还可从原有的机械制造基础上实现柔性生产模式的变革,以人为活动主体,保证企业产品的生产质量,并实现产品生产质量与服务质量的和谐统一。 2.3虚拟化应用 虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础,利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真,可以及时发现机械制造中可能出现的问题,制订出相应的解决方案。旧的生产方式下,产品研发和产品试制,必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的,开发过程中有很多不确定性,遇到技术难题就要修改设计方案,重新试制新产品,不仅加大了产品的生产周期,还浪费了资源,提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生,仅仅通过计算机来进行模拟和仿真,缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本,提高机械产品竞争力。 3自动化技术在我国的发展趋势 3.1网络虚拟化的制造方式 网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备,通过计算机工作平台,构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中,把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中,形成一种全新的人机界面形式,对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用,对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外,还可以对产品性能进行全面模拟试验,对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前,就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核,有效避免不合理的设计和资金投入,从而达到资源的最优化配置。 3.2绿色化的制造方式 “绿色”这一概念,最初被应用于环境保护领域,目前,已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路,创建绿色环境,作为自然界的一个部分,人和人类社会不能脱离自然界而存在,人类的生存与发展依赖于自然界的发展,人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中,由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏,有些甚至是无法修复的。长此以往,人类和人类社会的发展必将受到阻碍,甚至停滞不前。值得庆幸的是,人类已经意识到自己的错误,并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致,制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时,应站在哲学高度,把可持续发展作为必须考虑的因素,促进环境文明,推动制造自动化向“绿色”自动化方向发展。 4结束语 机械自动化在机械制造工业中具有举足轻重的地位,是影响机械制造工业的整体发展水平的重要因素。机械自动化不仅可以推动社会总体经济的快速发展,还可以促进我国综合实力的稳步提高。因此,机械制造工业的发展离不开机械自动化的广泛采用和合理应用,运用各种科技手段,使机械自动化技术水平得以提高,进而促进我国机械制造工业的发展,提高我国的经济实力和综合国力。 机械自动化论文:论自动化立体仓库机械结构设计 摘 要:现阶段我国的立体仓库行业迅速发展,但是与发达国家还存在较大的差距,故本文从技术难点及解决方案、工艺流程和主要机械结构与设计参数进行了深入的探讨。 关键词:自动化;立体仓库;机械结构 一、技术难点及解决方案 1.1有效降低噪音的措施 采用运行平稳性高、传动噪音低的功能部件。比如:在输送区间的所有范围内,安装有非金属导向装置,输送辊采用非金属材料,这样,托盘的金属导轮在运输过程中,既避免了与金属材料接触而产生噪音,又保证了运行平稳、可靠。此外,链轮、传动轮和导向辊轮等运动部件,均采用非金属材料制作,为降低噪音提供了有力保障。 1.2对环境污染物的有效防护 由于生产工艺对厂房有较高的洁净度要求。因此设备设计中,采取技术措施,尽可能减少生产中对环境的附加污染。在动力传动部位下方,安装异物接收装置,对粉尘、油污等异物进行收集;采用集中的供气和排气方式,避免对环境造成二次污染。 1.3减少冲击震动的措施 选用导向平衡装置,采用伺服电机,安装直线运动导轨或导轮,配置缓冲器件,在地基与地面之间,安装防震垫等。所有这些措施,均会有效地降低设备运行中所产生的冲击震动。 1.4堆栈车停位精度和重复精度 在重量、高速、长距离运行条件、堆叠停车精度和可重复性的要求高、堆场车辆重量超过10吨,高于10米,停止精度在40米停止错误不超过2毫米长长的铁轨,同时根据生产的要求,必须达到最大速度在运行过程120米/分钟,必须保持稳定,光滑的,而且是可行的。在关键设备中,采用伺服电机驱动,直线导轨和导向轮导向结构,并对堆栈轨道车的位置进行精确控制。选用高精度元器件,确保设备停位快速、准确。 二、工艺流程 立体仓库系统的主要工艺是:将前一级平面物流中承载产品的托盘存入到库中的承载架上,经过一段固定时间的工艺处理后将其取出,并放入到后面一级平面物流当中。立体仓库系统中主要对象为一个6层堆栈车,是一个可以完成在直线轨道上行使和升降动作,并且能够一次性对6个托盘完成存入和取出动作的物流移送设备。在自动运行时,平面物流通过提升机将承载产品的托盘送入6层入库暂存架,存满后向堆栈车发出取托盘请求信号,堆栈车接到请求信号后取暂存架托盘,然后将托盘存入某一列承载架上。当某一列承载架的托盘完成工艺处理后,堆栈车将其送入到6层出库暂存架当中,完成动作后会向后一级平面物流发出托盘准备好信号,这时平面物流就会通过出库提升机将出库暂存架上的托盘取走。立体仓库系统要求能够自动、快速、可靠和高效地完成所有的存取动作,对机械结构的设计以及精度都有较高的要求。因此,为了达到设计目的,一个可靠、稳定和灵巧的机械结构设计是必不可少的。 三、主要机械结构与设计参数 3.1入库/出库 6层提升机设备由进料机构、垂直提升机构和机架3部分组成。进料机构包含长辊输送和动力传动部分。主要功能是将最多为6组的屏托组合,根据生产工艺要求,逐一将其输送到“入库6层堆栈机”或从“出库6层堆栈机”中取出。 a.设计参数。长辊输送:长辊85mm;最大输送速度:20m/min,变频调速;传动方式:链传动;长辊输送面平面度:±1.0mm;最大提升速度:40m/min;提升方式:链传动,设置导向装置和配平装置;停位点:6个;停位精度:±2.0mm。 b.安全防护措施。链传动处安装护板;提升区域的顶端和底端,安装安全单元;外部有透明防护板;上部安装检查及维修用的梯子、安全栏杆和平台。 c.架体结构。架体由铝型材联接和矩形管焊接组合而成,既轻巧、美观和平直,又保证架体的强度和刚度。 3.2堆栈轨道车 设备由地面轨道、行走机构、垂直提升机构、6层搬运系统、定位升降机构、换向机构和机架组成,主要实现屏托组合在“平面物流线”与“承载架”之间的存取功能,保证精确、通畅、稳定、快速和可靠;并完成与相关设备的信息交换任务。每次最多可同时存取6层屏托组合。 a.设计参数。行走输送:包胶轮300mm;输送动力:11.0kW,减速比:1/11,伺服电机;行走导向:铝型材导轨,导轮;提升动力:7.0kW,减速比:1/25,伺服电机;最大提升速度:15.7m/min;提升方式:链传动,设置导向装置和配平装置;停位点:2个;停位精度:±2.0mm;搬运动力:0.4kW,减速比:1/14,伺服电机;最大输送速度:45.4m/min;传动方式:齿轮齿条,直线导轨;定位升降动力:0.9kW,减速比:1/10;传动方式:蜗轮蜗杆,导杆,直线轴承。 b.架体结构。架体由铝型材联接和矩形管焊接组合而成,既轻巧、美观和平直,又保证架体的强度和刚度。提升区域的顶端和底端,安装安全单元;行走车体设置操作维修平台和安全护栏。 3.3承载架 承载架由底架和上下两段支架组成,每段支架包含6层承载架,每两列承载架设计为一套。承载架包含进出输送和导向装置。承载架的每列可同时放置12层屏托组合进行工艺处理。 a.设计参数。进出输送:采用万向滚珠作为输送面;输送面平面度:±1.0mm;承载:150kg/一个承载架。 b.进出导向。将每个承载架进出口位置,设计为有坡度的开口结构,并安装耐磨板,利于屏托组合的输送,同时降低运行噪音。 c.架体结构。底架和上下两段支架均由矩形管焊接而成,架体之间用高强度螺栓连接。承载架外侧,设置操作维修平台。 四、结束语 所设计的自动化立体仓库机械结构已在国内着名电子企业成功投入使用,较好实现了系统的稳定、可靠、低噪和精确的运行。实际运行效果表明,立体仓库机械结构系统安全、稳定,很好地适应了现场生产环境,满足了各项生产需要,大大节约了人力和物力。 机械自动化论文:机械制造及自动化专业人才培养的探析 1概述 机械制造业是我国各个工业部门生产设备的重要来源,是现代文明进步的重要标志。在制造业中处于主导地位,为我国工业体系的完整性建设奠定了坚实的发展基础,是促使我国生产技术水平提高的重要组成部分。我国自改革开放以来,大力发展重工业,以东北重工业发展为主,支撑了我国整个国民经济的发展。如果没有现代机械制造业的存在,那么我们的生活资源、生活工具也不会存在,人们的生活水平可能会始终处于“钻木取火”“衣不蔽体”的落后时代,严重影响了现代文明的进步,所以机械制造业水平的提高关乎国计民生的发展。然而,机械水平的高低、技术含量的高低与人才培养是密切相关的。机械制造及其自动化专业人才的培养尤为重要与紧迫。 2机械制造及其自动化的发展现状及趋势 自改革开放30多年来,我国机械制造业的规模在不断扩大,制造产品技术也在不断提高,在机械制造业的大力发展中,对就业人员的需求量也不断增大。2013年我国制造业增加值排名世界第一,但总体水平与发达国家相比仍存在很大的差距,主要表现在以下方面: 2.1机械制造高级人才缺乏 机械制造行业技术人员集中并且需求量大,大多从事制造工作或者流水线组装工作,中低层技术人员是供过于求。对于高级技术人员和管理人才相对缺乏,没有先进技术和管理理念的高级人才做产业支撑。 2.2产品缺乏创新并且开发时间长 产品设计和制造理念落后的主要原因在于缺乏创新思维和改变意识,导致机械制造的机械设备落后、陈旧,不能跟随现代产业发展的需要。 2.3缺乏核心技术支持 我国的机械制造技术大多需要引进外国先进技术,没有自我开发意识,过度依靠国外技术,导致许多先进创新的科技不能跟上各发展阶段的需要,始终比发达国家落后。 2.4管理形式粗放 我国大多数企业都缺乏协调能力强和具有市场开拓意识的管理层,导致企业管理水平出现良莠不齐的现象。 2.5机械制造的自动化利用水平低 机械制造有自动化技术但不能充分合理地利用,就会导致在制造生产的过程中出现大量资源浪费或者资源利用不充分的现象,无论从资源的利用还是技术水平的高低都不能跟上发达国家水平。综上所述,说明我国始终处于中国制造阶段,还待成为中国研发,对高级专业人才的培养已迫在眉睫。 3机械制造及其自动化专业人才培养体系中存在的问题 3.1专业性人才培养方案和规划不完善 机械制造及其自动化专业在技术应用型大学中是重点专业课,本专业的教育培养方案应结合当前工业、产业发展需要制定相应的培养方案和教学规划。许多大学对人才的培养注重理论知识多,对专业的总体格局要求多,对社会经济发展形势了解少,导致了学生对专业知识的学习粗泛,对技术学习的反馈能力差。加之学校的培养方案大多是综合应用型,没有具体细化到各个专业,认为与其专业有关的课程知识都是重点都需要深入学习,培养方案的制定太宽泛,导致学生不能抓住学习重点。就学校本身而言,加强专业性人才的培养本是其职责,但长期都没有一个确定的培养方案,不断探索更改培养计划,学生也始终处于适应学校方案的过程中,对自我学习方向及学习侧重点始终处于迷茫状态。所以对机械制造及其自动化专业人才的培养方案不完整、不完善导致学生学习不能准确定位专业,使专业技术的学习不到位,影响工作技能。 3.2专业技术人员思想老化,不能满足现代产业需要 机械制造及其自动化专业人才思想老化、技术陈旧远远落后于当今制造业的发展水平,更不能满足用人单位对专业技术水平的需求,主要来自于两方面原因: 3.2.1就专业技术人员自身来说,其缺乏自主学习的意识,始终认为自我专业技术强,不需要学习的态度,导致其技术水平徘徊不前,始终处于自我认为的技术水平状态,对现代机械制造及其自动化更新换代的技术要求一概不知,使企业生产整体水平处于落后状态。 3.2.2就外界因素而言:(1)学校对机械制造及其自动化专业的教学水平长期不改变,相关专业的硬件设施不加以完善,学生接受的知识理念和技术水平的要求也就处于陈旧状态;(2)对在职技术人员,企业没有定期举行技术培训或学习活动,不能及时更新技术人员现有技术水平。专业技术人员对外界信息和国际机械制造及其自动化技术水平的了解少,学习机会少,使得大多专业技术人才的技术水平不能达到时代需求的专业要求。 3.3对专业人员的教育方式和手段不能适应新要求 高新技术的飞速发展引起了对高新人才的需求加剧。随着市场经济的不断发展,人力资源已不再是按部就班、各守岗位的现象,人力资源也不断市场化,对优秀的专业技术人员都参与到资金雄厚的生产企业中,使得学校教育的师资问题受到威胁。专业的师资力量流失 ,急需非专业或者专业技术水平不高并且经验缺乏的教育工作者参与到对专业技术人才的培养中,由于教育方式不到位、知识理念不专业的原因使专业技术人员的整体素质偏低。除此之外,在许多职业技术学校中,由于资金短缺,实训的机械设备落后,并且数量不足,所达到的教学目的与现存的技术水平要求存在很大的差距。学校教育更注重应用型人才的培养,强调理论原理多,注重实践教学少;注重教师的单向知识传输多,而师生互动活动少;强调课程学习的系统性多,而对专业的综合实训机会少等诸多不符合现代技术要求的教育方式或手段,都导致了专业人员的专业程度不能适应新要求。 3.4对学生的教育缺乏创新、创业意识的教育 现代学生教育最大的弊端在于缺乏自主创新能力,在各高校的教育学习中,都侧重于理论教学,无论是教学的资金使用程度,还是教学的人才培育方针,都不能满足实践教学的要求。进行创新、创业教育的学习是有难度的,一方面,教学的工作者都是经过我国多年的教学方式培育出来,对于实践教学本身就缺乏实际的教育经验,教学方式就不能满足专业技术水平的要求;另一方面,学校的实践教育设施有限,只能进行简单的实训操作。实训操作课程松懈,不能达到真正实训的目的。结合以上两方面原因,我国教育制度中缺乏实践的执行力度,对学生创新、创业思维的教育更是落后于发达国家。 4机械制造及其自动化专业人才培养模式 4.1制定新的人才培养方案,符合时展要求 要培养出专业的机械制造及其自动化人才,应摒弃陈旧的教育方案,不断更新,制定适合各阶段专业技术水平发展要求的教学方案。将培养的专业目标定位于实际需要的应用型人才相结合,注重“抓基础、强实践、善应用、多方向”的教学原则。对教学课程体系应不断优化整合,使其能达到对专业技术教育的目的。优选教学内容,抓侧重点技能培养,更要体现出机械制造及其自动化的专业特色和优势,注重理论与实践相结合教学方式。将原来的《工程材料》和《金属工艺学》两门课程合并为一门《工程材料及机械制造基础》,将《机床电气控制》与《PLC原理与应用》合并成《电气控制及其PLC》,通过相关课程的整合,减少大量的重复知识,减轻了教学压力。压缩教学内容,抓重点,缓解了因教学内容多和学时少而产生的矛盾,同时也能开设其他相关的新课程,以提高专业人员的自身素质。 4.2专业技术人员应主动学习,紧跟时代前沿 专业技术人员专业性应体现在先进性、实用性方面。机械制造及其自动化专业技术人员是发展现代文明的重要领导者,要不断学习先进技术,增加自我认识,注重技术的适用性才是一个优秀专业人员的表现。专业技术人员的学习应适合专业发展要求、时展要求,不断吸取最新的发展成果和先进技术,与现代机械制造领域的发展相适应。机械制造及其自动化是一个与时俱进的专业,又是一个含有传统因素的专业,在学习先进的科学成果时,也应该巩固传统知识的学习,不断钻研,提高自我素质和专业技能。 4.3改革教学方法和手段,整体优化教学过程 培养专业机械制造人才首先应摒弃传统的教学方法和手段,采用现代教学方式,如开发CAI教学课件等方式能使教学课件直观易懂,综合多种现代化的教育手段将专业知识与生产实践相联系,这就相当于学习的过程就是工业生产的实际操作过程,让学生能直接感官到学习的目的以及学习的效果。除此之外,加强实践教学,还需要培养实践意识和动手操作的能力,比如校外实训、实验室试验、毕业设计等都能考验学生的动手能力和培养实操意识。在教学过程中,老师应该参与到学生的实践讨论中去,做到师生互动。相互交流不仅能解决学生的技术疑惑问题,还能从中感受实践教学效果。优化教学过程有利于提高学生专业的基本能力、综合运用能力和创新能力。 4.4注重创新能力培养,提高专业技术能力 培养专业人员的创新意识首先应为学生培养创新意识创造良好的条件。在高校的教学过程中,教学应围绕机械制造及其自动化的专业技能与创新能力相结合,从不同教学层面和教学形式进行创新能力的培养,如对系统构型创新、功能创新、集成创新的训练还能促进专业人员科研能力的形成。除了外部条件能加强专业人员创新意识的提高,机械制造及其自动化专业人员自身还应该具备危机意识,培养创新意识,具有创新能力是时展的需要,作为专业的技术人员更应如此。对实际的生产操作或者综合设计、毕业设计的处理中要时刻具有钻研精神,才能综合提高专业技能。 机械自动化论文:机械装配过程自动化的浅析 装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。 1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。 自动化装配具备如下优点。 1.1 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。 1.2 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。 1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。 1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。 随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。 2 装配自动化的任务及应用范围 所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。 在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。 装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟10~60拍(大多数的节拍时间为2.5~4s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。 对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。 从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%~55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。 自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。 机械自动化论文:机械自动化技术及其应用的前景 1 机械与自动化技术 目前,随着我国自动化技术的迅速发展,自动化技术在机械领域中的作用日趋明显。微机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障,对机械产品的调用和装配全部由自动化设备来实现,不仅改善了工作环境、降低了劳动力成本,而且还可以降低生产的次品率,将整个机械装配流程推向自动化、连续化、大幅缩短产品的生产周期,为企业带来更为丰厚的利润。 2 自动化技术 (1)信息处理自动化。是指依托于微机技术及其相关技术而形成的信息处理的自动化,其中主要有 CAD(辅助设计 )、CAM(辅助制造)、CAPP( 辅助工艺过程设计 )、PDM(产品数据库管理系统)等。CAD 是指设计人员利用设计软件或图形设备来完成产品的设计、建造模型、参数值评测等工作的过程;CAM 是指将数值控制技术和仪器设备应用在生产过程中,自动完成产品及配件的加工、检测、装配和包装等工序的过程;CAPP 则是 CAD 和 CAM 的桥梁与纽带,可以使工艺人员专注于编制完整而详尽的工艺文件,不再被繁琐重复的工作拖累,不断提高工艺技术,提高产品质量,缩短单个产品或零部件的生产周期,以致缩短整个产品的生产周期;PDM 则是采用数据库技术来实现产品对储入库,改善工作流程,进而来系统化管理产品的出入库信息。 (2)物资供应自动化。物资供应是指调配和运输生产所需原材料的过程,物资供应自动化则是利用自动化技术来完成该过程,是自动化技术在传统制造领域中得到进一步发展的体现,主要有自动化装置、自动化物资输送软件、自动化设备等。 (3)产品生产自动化。是指由机械设备和自动化装置来代替人工完成产品的部分或全部加工的生产过程。在不出现故障的情况下,该系统可以连续运转不间断生产,能有效降低劳动强度,且间接降低由于人的操作失误而导致的废品率,提升产品的品质。 (4)设备装配自动化。是指通过微机控制机械按照数控设备中预装的整个装配流程来完成设备装配的过程,根据既定的规格、形状完成产品的组装、调试、验收等工作。在机械制造业中,设备装配是目前机械制造的重要工序,通过自动化设备取代人工循环复杂操作,改善了设备装配工序,有效地提高了产品的生产效率和质量,在机械制造领域是一项重要技术应用。 (5)产品检测自动化。一件产品是否合格需要在产品出厂前对其性能和零部件分别检测,以保证产品是合格品。而各种新材料的出现和有特殊功能设备的不断加入,使得在机械制造业中产品的检测技术和工作难度不断增大,人工检测已不能满足现代高精度和多需求的产品检测要求,自动化检测技术在机械制造领域得到应用成为了一种必然趋势。现在检测技术中应用较多的技术主要包括基于电信号和时序的识别检测、rt 射线检测、ut 超声波检测以及其他更为智能的设备和诊断技术。 3 机械自动化应用前景 3.1 大力发展投资少、见效快的自动化技术 发展机械自动化技术首先要结合企业自身的实际情况,根据行业的现状、企业的规模以及经济条件等综合因素来开发应用机械自动化技术。购买成熟的机械自动化技术一定是有经济实力作为支撑,但应重点考虑企业的发展需要,将机械自动化技术真正运用到机械制造中去,确实能为企业创造可观的经济效益。考虑机械自动化发展时,应该根据具体的实际情况优先对投资小、见效快的自动化技术进行发展,以保证企业的顺利发展,逐步提高企业的自动化水平,实现企业自动化技术的快速发展。例如,在我国传统的机床上安装数控设备,以低成本换取效益的最大化,在现有设备改造的基础上,进一步熟悉自动化技术,从而全面实现企业的机械自动化。 3.2 根据我国的实情发展机械自动化技术 虽然我国机械制造的自动化水平在改革开放以来有了一定程度的提高,但还远远落后于世界先进的机械自动化水平。我国机械自动化还缺乏经验和先进的技术,因此,我国要发展机械自动化技术首先要立足于我国的具体国情之上,从实际出发,不断积累经验并积极吸收和借鉴国外的先进自动化技术,培养一批具有先进自动化技术的人才,探索出一条适合我国实际的机械自动化发展道路来,推动我国机械自动化技术的稳步发展,从而使我国实现机械制造的高效率和高水平。 例如,当产品进行连续性流水作业的批量加工过程中,将半自动机床、自动机床和组合机床作为自动化设备,在品种多样的产品批量生产中,根据产品的规格、性能,通过数控设备来控制自动化设备的快速自动调整,组成流水线,并逐步实现整个流水线的自动化。 3.3 从基础着手,注重配套发展机械自动化技术 发展机械自动化技术,搞好自动化技术应用项目的基础工作和推广应用工作是前提,只有从基础着手,才能够有效地推动机械自动化技术的健康发展。也就是在发展自动化设备的同时,还要配套发展自动化元器件和控制组件和系统,这样微处理机、传感器、可编程控制器、控制系统软件等组件就是未来机械自动化发展的主要技术基础。例如,在自动化技术的推广应用过程中,将自动控制、自动检测操作与微机技术和自动控制理论相结合;将信息交换、信息处理、数据存取、运算、判断与计算机和信息处理技术紧密结合,从而实现机械制造系统的自动化。 结束语 自动化技术对机械制造业的推动作用越来越明显,并且可以预见未来的机械制造将全部实现自动化。可见,自动化技术不仅能提高机械制造业的装备水平,还能够保证产品质量,提高作业效率,从而提升企业的经济效益,使机械制造企业运用自动化技术帮助企业增强市场竞争力。 机械自动化论文:控制技术在机械自动化的作用 1.可编程计算机控制器技术。传统的可编程控制器,在处理程序本身的逻辑运算指令时,大多采用单任务的时钟扫面或者监控程序,然后再刷新。这样的话,应用程序来决定了可编程控制器的控制速度,从而导致I/O通道的高效实时性的要求得不到满足。可编程计算机控制器,它最大的特点,在于它具有类似大型计算机的、分时多任务操作系统,并具有多样化的应用软件设计,采用分时多任务机制,构筑其应用软件的运行平台。这样,应用程序的运行周期,由操作系统的循环周期决定,而与程序长短并无关系。因此,应用程序的扫描周期与外部的控制周期,被区别开来,使得实时控制的要求,得到了满足。因此,可编程计算机控制器满足了高效实时控制的要求。它在工业控制中的广泛应用,显现出了其具有的强大优势功能。可编程计算机控制器技术在越来越多的工业领域中的应用,日益显示出其巨大的发展潜力。 2.交流伺服驱动技术。有些机电一体化产品,对定位精度要求比较高,在这种情况下,交流伺服驱动技术得到了日益广泛的应用。数字式交流伺服系统,作为其中一项重要的交流伺服驱动技术,其使用、调试都很简单方便,更加符合定位精度的数字化控制模式这一潮流。交流伺服系统,它的驱动器,是数字信号处理器。通过对电机轴尾端的光电编码器进行位置采样,在驱动器和机电之前形成位置和速度,是一种闭环控制系统。在交流伺服驱动技术系统中,数字是重要的组成部分,在控制系统中,通过充分发挥数字信号处理器的相对高效精准的运算能力,来完成整个系统的增益调节,乃至跟踪变化。然而,这种数字式交流伺服系统,在工作中,多半采用的是用半闭环的控制系统。这种控制方式存在一定的缺陷,就是在工作中,这种控制方式的编码器,不但要作速度环,而且同时又要做位置环,导致传动链上的间隙和误差,得不到补偿。对此,国外运动控制新技术在机械自动化中的应用探讨甘肃林业职业技术学院 张晓晖出现了能够弥补此种半闭式缺陷、很好地实现高精度的自动化设备,那就是全闭环数字式伺服系统,它能够有效克服半闭环控制系统存在的缺陷。全闭式的伺服驱动器,由于其将装在最后一级的机械运动部件上的反馈元件,来作为位置环,而电机上的编码器只作速度环。这样,传统机械系统存在的间隙得到了克服。同时,传统机械控制系统中制造的误差,也能够得到补偿,从而得到了较高的精确度,展现了全闭环控制的优势和功能。 3.直线电机驱动技术。近年来,在机械自动化机床进给系统中,直线电机驱动技术极其应用,在世界机床行业普遍被重视起来。在机床进给系统中采用直线电动机,直接驱动的方法,具有很多的优点。与原来的旋转电机传动相比,它们的最大区别在于,由于直线电动机取消了从电机到工作台之间的机械传动环节,使得机床进给传动链的长度被缩短为零,因此,这种传动方式又被称为“零传动”。正是由于机床进给传动链的长度被缩短为零,实现了优越的性能指标,原旋转电机驱动方式根本就无法达到。直线电机驱动技术系统中,由于那些响应时间常数较大的机械传动件被取消,使得整个闭环控制系统的动态响应性能,得到了大幅的提高,部件的反应更加灵敏,快捷;通过直线位置检测反馈控制,可使机床的定位精度得到极大提高;由于直线电机驱动技术采用的是直接驱动的方式,传动刚度也得到了很大的提高;由于零传动具有高速响应的特点,其加速度很大,加减速过程大为缩短,生产效率得到了大幅的提升。直线电机驱动技术,由于取消了部件的机械摩擦,而且导轨又可采用无机械接触的磁垫悬浮导轨,所以,电机在运动时,噪音可大大降低;由于取消了中间传动环节,机械摩擦时的能量损耗大为降低,传动效率得到了很大的提高。由于上述诸多优点,直线传动电机在许多国家的运动控制行业中倍受重视,得到了越来越快的发展。 综上所述,在机械自动化中,运动控制新技术的应用,及其与机械自动化融合的实用性,充分体现了运动控制新技术具有强大的生命力,说明其在机械自动化中具有很大潜力,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。 机械自动化论文:对于机械装配过程自动化浅析 装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。 1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。 自动化装配具备如下优点。 1.1 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。 1.2 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。 1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。 1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。 随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。 2 装配自动化的任务及应用范围 所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。 在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。 装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟10~60拍(大多数的节拍时间为2.5~4s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。 对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。 从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%~55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。 自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。 现代技术的发展使得人们能够为复杂的装配功能找到解决的方法。尽管如此,全自动化的装配至今仍然只是在有限的范围是现实的和经济的。由于装配机械比零件制造机械具有更强的针对性,因而装配机械的采用更需要深思熟虑,需要做大量的准备工作,不能简单片面地追求自动化,而应本着实用可靠而又能适应产品的发展的原则,采用适当的自动化程度,应用现代的计划方法和控制手段。 3 机械装配自动化发展之路展望 3.1 结合生产实际发展机械自动化技术 先进装配技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。 3.2 发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。我国机械装配业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械装配业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 3.3 注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械装配中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行 综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 结束语 装配是一项复杂的生产过程,人工操作已经不能与当前的社会经济条件相适应,因为人工操作既不能保证工作的一致性和稳定性.又不具备准确判断、灵巧操作,并赋以较大作用力的特性。 机械自动化论文:机械制造与自动化对接问题的探讨 一、中高职院校机制专业课程体系衔接现状 中职的专业技能课是针对机床的种类开设的,如开设铣工工艺、车工工艺、数控加工基础等课程,只针对某一机床的操作而展开技能课程,学习起来缺少系统性,而高等职业教育不是针对某个机床进行技能课的开设,而是针对某个岗位需要的能力开展教学的,如车间普通机床操作员,高等职业教育需要开设金属切削加工及设备、液压与气压传动、机电设备安装与调试、车间班组长管理技术、机械加工实习、机械零件工艺实训、拆装实训、机床夹具拆装实训等课程来实现车间普通机床操作员所需要的技能,从而满足教学目标。从中我们不难看出,中职的专业技能课设置是根据某个机床操作,而高职的专业技能课是根据工作岗位,所以二者课程衔接错位。 在中等职业教育中,由于文化基础课程占的学时比例比较多,所以专业课程的学时比例相对高等职业教育较少,导致中职专业课开设的门数也相对较少,同专业的课程,中职没有开设,只有在高职开设,课程的衔接不对称。 二、实现中高职院校机制专业课程对接前提 1.中高职院校机制专业人才培养目标对接 据中、高等职业教育在培养目标和规格上的共性和都具有职业性、实用性、技能性等特点,培养目标主要从行业的职业岗位不同要求及相应规范中去确定,从而实现人才培养目标的对接,最终实现中等职业学校的毕业生继续到高等职业院校学习,实现技术型人才向高端技能型人才的转变。 2.中高职院校机制专业教学模式对接 在传统的中高职教学中,普遍采取理论和实践相分离的教学方式,即学生先去学习理论知识课程,当课程学习结束之后,进行实践技能的训练,这种教学容易导致理论和实践脱节,学生的理论知识和实践技能并没有融合。目前,高职的教学正在进行改革探索,在这改革过程中取得了一定的成果,尤其是理实一体化的教学模式,采用这种教学模式,学生的职业技能可以大幅度的提高,所以要想实现中高职院校教学模式的对接,必须采用一个合理可行的教学模式。 3.中高职院校机制专业职业资格证书对接 分段完成职业技能培训,中职阶段进行初级培训,获得初级车工、铣工等职业资格证书,高职阶段进行中级、高级培训,获得中高级车工、铣工、数控车工等职业资格证书,从而实现职业资格证书的对接。 三、中高职院校机制专业课程对接研究 1.中高职院校和企业共同参与,定制课程体系 中高职院校的专业教师和行业企业技术人才全程参与中、高职衔接专业的人才培养方案的制定,共同探讨企业对专业人才的需求,就业岗位和在中、高职两个阶段应具备知识、能力和素质结构,构建课程体系,确定教学内容。 2.中高职院校和企业共同参与,共同制定课程标准 中高职院校和企业合作制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,避免中、高职课程内容的重复,拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。 3.中高职院校和企业共同参与,共同选择课程内容 中高职院校和企业共同参与根据行业标准、职业标准和企业标准选择课程内容,这样可以避免课程内容选择的重复性,同时在中职阶段讲授专业基本理论内容和一定的机床操作技能,而高职阶段虽然课程名称一样,但是内容完全不一样,高职阶段的课程是以典型工作任务为导向,培养学生专业能力、方法能力和社会能力,这样中高职课程并没有重复,也不会出现空缺,真正的实现了课程的对接,如在中职学校学完《机械制图》、《机械基础》、《公差配合与测量》等课程基本理论后,在高职以典型工作任务为导向继续强化学习《工程制图与CAD》、《机械设计与应用》、《互换性与测量技术》等课程。还有根据职业资格证书要求,在高职教育中安排专业拓展课,学生可以根据获得的职业证书等级来选修拓展课,通过职业证书带动了课程的衔接。 总之,课程对接是一个系统化的工程,只要实现中高职机械专业无缝的衔接,才能够培养出符合社会需要的高素质、高技能型人才,从而实现我国装备制造业的飞速发展,随着科学技术的突飞猛进,未来的中高职课程对接的路还有很长,亟待解决的问题也有很多,我们还将不断的探索走出一条符合企业、学生和家长满意的人才培养道路。 机械自动化论文:机械制造与自动化思考 一、机械制造与自动化专业人才需求分析 (一)机械行业的发展为本专业的发展带来更多机会 国务院《关于加快振兴装备制造业的若干意见》提出,将发电、输变电、石化、煤化工、薄板连轧、煤综采、造船、铁路与轨道交通、环保、工程机械、自控和精密仪器、数控机床、纺机、农机、IT设备、飞机作为重点发展16大领域。这一举措为装备制造业未来的发展明确指明了方向和目标,也为机械行业带来更新、更广阔的发展机遇。机械行业是国家战略性、基础性行业,是我国的重要支柱产业,未来5年将是中国机械行业发展的最佳时期。从区域产业经济看,郑东新区及中牟产业带的开发和建设为制造业等高新技术产业步入更高领域提供了难得的机遇,同时,还带动了新的科技产业的形成和发展。中牟汽车城及中牟产业园区的建设,将带动装备制造业的全面发展,将为本专业的发展带来更多机遇。随着中原经济区建设进程的推进和新技术的不断采用,特别是一些重点工程项目的改造和开工,机械制造及自动化等制造类专业对高技能人才的需求呈现出一种“旺盛”的态势,不管是中牟汽车城等国家大型项目,还是富士康等大型企业,对高技能人才都表现出强大的需求态势。随着郑东新区的开发开放,大量装备制造类企业将对技能型高职毕业生产生大量的需求,将有效扩大机械(机电)类高职毕业生的就业空间。 (二)中原经济区建设为专业发展提供机遇 中原经济区建设于2011年上升为国家经济发展战略。建设中原经济区是新时期河南省加快发展的总体战略,对实现中原崛起、河南振兴的目标意义重大。在中原经济区建设的时代背景下,高职院校应承担起培养创新型、高素质、高技能机械制造专业人才的责任。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(21-22年)》将突出培养造就创新型科技人才定立为主要目标,并将实施培养创新人才政策、推进创新人才计划纳为重点。笔者所在学院机械制造与自动化专业积极探索与周边企业的合作模式,主动适应区域产业结构的调整,先后与郑州日产、河南红宇、海马(郑州)汽车、奇瑞(开封)汽车、东工实业、开封联顺等多家企业合作,建立了长效的校外实训实习基地。成立了由机械行业专家、企业人士、兄弟高校骨干教师、本校教师、教学管理部门领导组成的机械制造及自动化专业建设指导委员会,与企业建立良好的沟通渠道及合作关系,及时了解用人单位人才的需求情况,并合理调整人才培养方案。学院机械制造与自动化专业办学坚持以职业岗位行为技能需求为导向、以能力培养为主线,走工学结合道路;按照职业岗位任务需求建设“学习领域”体系,采用先进有效的教学方法和手段进行教学,加强实践环节训练,积极推进职业资格准入制度;规范教学管理,强化质量意识,把学生需求、社会需求与学生素质及技能培养有机融合。在这种背景下,学院还积极建设以机械制造与自动化专业为重点的机械制造与自动化专业群,培养和输送大批高素质技能型人才,顺应了河南省郑东新区地区经济发展的形势,并为该地区机械制造领域的持久发展提供了人才支持。 二、专业建设思路与目标 (一)建设思路 学院以教育部《关于提高高职高专教育教学质量的若干意见》16号文为指导,根据河南省郑州市产业结构调整及支柱产业发展趋势和企业的用人要求,加强与行业企业的深度合作,全面实施多层次、全过程的融合。建立以工作过程为导向的“工学结合、顶岗实习”人才培养模式,不断提高机械制造与自动化专业高技能人才的培养质量;扩大生产性实训基地建设规模,建设省级以至国家级示范实训基地,开发生产性实训项目;以课程建设为核心,以师资队伍建设为关键,以创新人才培养模式为重点,大力开展教学模式改革,着力构建基于工作过程的课程体系,积极开发基于工作过程的课程,按照省级特色专业建设的要求,建成优质教学资源丰富、社会服务能力强、具备较强专业核心竞争力的省级品牌专业,使本专业达到高职院校省内领先、国内先进的专业建设目标。 (二)建设目标 通过国家骨干专业建设,学院应创新专业建设教学指导委员会的运行机制,完善校企合作、工学结合的人才培养模式,制订校企合作工学结合长久运行保障机制;参照职业岗位任职要求,开发出与当地企业生产相结合的专业核心课程标准,构建工学结合的课程体系;完善多元化动态教学质量监管体系,建设一支专兼结合的“双师素质”教学团队;建设和完善校外实训基地,强化职业技能训练和顶岗实习,提高学生的社会服务能力;将实训实习基地建成产学相融、示范推广的平台,以增强社会服务和辐射带动能力。最终实现全面提高专业人才培养质量,形成专业教学的优势和特色,使机械制造与自动化技术达到区域内同类院校领先水平。 三、机械制造与自动化专业课程体系构建 (一)构建校企合作、工学结合的课程体系 坚持以服务区域经济建设和企业生产为宗旨,以能力培养为主线,以就业为导向,以校企合作、工学结合为途径,以学生职业能力和职业道德培养为核心,本着课程设置模块化、教学内容职业化、教学方法灵活化、教学过程开放化、教学手段现代化原则,引入行业、企业技术标准开发专业课程,改革不适应职业教育的教学内容和方法,实施企业参与课程开发与教学的订单培养计划,构建具有自己特色的工学结合课程体系。依托河南省及郑州新东区产业带的规划与发展,紧跟市场需求变化,校企共建专业建设委员会,每年要重新修订一次专业 人才培养方案,主动调整专业结构,科学设置课程体系,以提高学生就业竞争力。学院始终坚持以就业为导向,加强校企合作;大力推进“校企合作”课程体系,深入开展“工学结合、顶岗实习”课程体系的理论研究,根据合作企业的实际需要成立企业冠名班,其课程设置将依据企业的岗位能力需求而建,培养切实符合企业岗位需求的专业高素质技能人才,探索出“工学结合、顶岗实习”订单式人才培养新模式。教学采用工学结合的办法,由学校教师、企业技术人员共同授课,以实验、实训、生产为载体,突出学生关键职业能力培养,最后半年由校企双方合作开展顶岗实习,以提高学生就业率。 (二)探索和实施“2+.5+.5”的课程教学运行机制 “2”就是前2年。学生主要是在学校接受专业基础知识、专业基本技能教育和专业基本技能训练。课堂教学与实践教学比例为1:1,基于机械制造及自动化课程实践性强的特点,学校可采用“教、学、做”一体的教学模式,教学、实训与实习相结合的教学方法,一般在校内实训室或实训中心完成。第一个“.5”就是第五学期。本学期在学生完成大部分主干课程的基础上,由任课教师、实习指导教师或企业技术人员在校内实训中心或实习车间完成设备基本操作与检修的技能培训并模拟企业工作情景等,为顶岗实习做准备。第二个“.5”即是最后一学期。这学期,学生在完成所有教学、实践课程的基础上,由用人企业挑选到企业生产一线顶岗实习。最后再由企业和学校共同考核学生实习成绩。 (三)开发基于工作过程的课程体系 学院根据机械制造及自动化专业技术领域和职业岗位(群)的岗位要求,通过对职业岗位(群)从业人员和与职业岗位(群)专家及有关的人员进行调查,对在职业岗位上工作的学生的反馈信息进行分析、归纳、整理、综合,并参考相关职业标准,以培养学生的综合应用能力为主线,以教学内容和课程体系改革为重点,以改革教学内容和教学方式为突破口,整体优化实践教学体系和理论教学体系,以促进学生知识、能力、素质的全面协调发展。根据对机械行业岗位或岗位群的分析,结合企业用人的实际情况和工学结合人才培养模式,按照“基于工作过程”、“必需、够用”的原则,以培养学生职业综合能力为目标,以职业岗位工作过程为主线,以真实的生产工作任务为载体,校企双方共同参与设计开发专业核心课程并实施,重新组合课程内容,重点建设一些理论与实践一体化的专项技能课程。在课程体系建设过程中,学院要加强职业素质教育,将素质培养贯穿于整个教学过程。从入学军训到顶岗实习,构建素质教育体系,包括职业道德、心理素质、文化艺术修养和沟通交流能力等,达到专业理论知识和能力培养与素质培养相协调。在培养学生实践能力的同时,注重对学生诚实守信、爱岗敬业、团队精神、吃苦耐劳等素质的培养,引导学生把学做人、学习专业知识和提高专业技能结合起来,全面提高学生的素质,实现教学工作的整体优化。依托中牟汽车产业园区的优势,学院应深化课程体系改革,不断提高本专业的办学特色,进一步加强校企合作模式,带动和加快当地产业化项目的升级换! 机械自动化论文:我国机械制造自动化技术的特点与未来发展趋势 【摘 要】 机械制造业是我国经济发展的基础产业,在发展过程中应当不断创新。随着现代科学技术的不断更新与发展,机械制造技术也越来越向高度自动化与精密工程技术发展。本文笔者就机械制造技术的特点进行简单的介绍,分析总结了我国机械制造自动化技术的现状,对我国机械制造自动化技术的未来发展进行了讨论。 【关键词】 机械制造 自动化技术 发展现状 特点 发展趋势 机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。我国在机械制造业的起步较晚,发展速度较为缓慢,随着科技发展的时间变迁,积累了大量机械制造的理论知识和实践经验。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技因素融入机械制造中,增强我国企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。 1 机械制造技术的特点 1.1 机械制造的系统性 机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。 1.2 机械制造的综合性 机械制造技术不仅仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发,产品加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。 1.3 现代机械制造技术体现了市场竞争要素 市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向实践质量和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将质量、时间、成本三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。 2 我国机械自动化技术发展的现状 虽然我国自改革开放以来将制造业作为了国家重点发展行业,但是由于我国的制造业起步较晚,拥有的基础设施较为落后,与工业发达国家相比仍然存在较大差距,在许多领域仍然需要依赖对国外进口完成产品的加工制造。 2.1 我国的传统管理模式落后 在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。 2.2 自动化技术落后 与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;再次,我国的计算机技术还相对较为落后,随着计算机技术的不断发展,国外机械自动化水平已经具有了飞跃性的发展,而我国不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,对于自动化设备的利用率也非常低,与国外的机械自动化发展存在较大的差距。 3 机械制造自动化技术的发展前景与趋势 3.1 机械制造自动化技术和网络化融合 随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的 活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,与此同时,也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。 3.2 以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术 人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。 3.3 以新材料为支撑,进行绿色化发展 随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。 3.4 光机电一体化发展 将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础,光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础,采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品,光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。 4 结语 机械自动化产业在我国具有十分重要的地位,机械自动化技术可以直接影响我国机械制造业的发展水平,我国目前正处于工业发展的繁荣时期,对机械制造的产品需求还在持续加大,但是落后的生产技术限制了我国机械产品输出,因此,应当不断吸收国外的先进生产技术。同时,随着科学技术的不断发展,自动化技术被不断应用在机械制造生产活动中,极大程度地提高机械制造的效率和产品质量。我国应当根据实际情况进行机械自动化的发展和研究,才能实现经济效益最大化。 机械自动化论文:机械制造与自动化技术的应用研究 摘 要:机械制造技术主要以提高产品质量、企业竞争力与效益为目的,它主要包括产品的设计、产品的生产、产品的销售使用、产品的维修服务、产品的回收等环节。随着人们生活质量的不断提高,人们也不断要求具有多样性、快捷性、价格合理、使用方便产品。在机械制造中融入自动化技术,不但能够缩短产品的生产周期,促进产品的更新速度,节约生产成本,降低工人的劳动强度,还能提高企业的产品质量和生产力,从而提升企业的经济效益。 关键词:机械制造;自动化;应用 1 机械制造技术的应用现状 1.1 机械制造技术的管理方面 机械制造技术的应用源于20世纪20年代,并在各行各业中得到了快速的发展。工业发达国家的机械制造企业在管理方面已经广泛地采用了计算机进行管理,并且非常重视生产模式、管理体制与组织更新和发展,同时推出了并行工程、敏捷制造、准时生产、精益生产等先进的管理思想和管理技术。而国内大多数机械制造企业在管理方面仍以经验管理为主,只有少数的大型制造企业采用计算机进行管理。 1.2 机械制造技术的设计方面 目前,国内的机械制造企业在设计方面很少采用计算机cad技术进行辅助设计,而工业发达国家的机械制造企业在设计方面则不断地更新设计准则和设计数据,并采用新的设计方法,大多数大型的制造企业已经开始进行无图纸的设计与生产,广泛地采用计算机cad技术进行机辅助设计。 1.3 机械制造技术的制造工艺方面 国内的机械制造企业虽然在制造工艺方面不断地采用先进的制造技术,相对工业发达国家的机械制造企业而言,还是存在一定的差距。工业发达国家的机械制造企业已经广泛地采用纳米技术、复合加工技术、微型机械和微米技术、电磁加工技术、高精密加工技术、激光加工技术、超塑加工技术、精细加工技术等新型的加工方法。而国内机械制造技术的制造工艺仍在开发、掌握中,普及率并不高。 1.4 机械制造技术的自动化方面 随着计算机的高度集成化,工业发达国家的机械制造企业已开始采用数控机床、计算机集成制造系统、加工中心、柔性制造系统、柔性制造单元,实现了机械制造的集成化、智能化、柔性化,进一步加快了机械制造自动化的发展。但国内的机械制造企业仍处于单机自动化、初级操作自动化、刚性自动化阶段,只有少数机械制造企业在使用柔性制造系统和柔性制造单元。 2 机械制造技术的应用与发展 2.1 机械制造技术的全球化发展 随着国内市场与国际市场的竞争日益激烈,国内有许多知名的机械制造企业在激烈的竞争中落败或者被其它企业所兼并,有的机械制造企业甚至面临倒闭、破产,同时网络技术的快速发展与计算机的广泛应用进一步激化了机械制造行业的竞争。为了实现机械制造技术的全球化发展,首先要让机械制造技术的网络化得以实现。 2.2 机械制造技术的网络化应用 人们随着网路的迅速发展和普及,给企业的管理与生产带来了革命性的改变。无论是产品的那个方面向设计、材料的采购、零件制造、市场开拓与销售都可以从全世界的方面。令外,网络科技的快速发展,可以加强我们与世界各地信息交流,我们还可以加强产品开发与合作和学习更先进的经营管理经验,推动了企业的发展。 2.3 机械制造技术的虚拟化应用 机械制造技术的虚拟技术主要是指利用计算机系统的仿真功能来模拟真实的操作系统,通过模拟生产产品、检验产品的制造过程。可以通过机械制造技术的虚拟化对产品的可加工性进行检验,对产品的制作工艺与加工方法的合理性进行探讨,从而确保产品的质量安全、保障产品的制造工艺,避免产品出现错误或者缺陷。 2.4 机械制造技术的绿色化应用 机械制造的绿色化应用包括很多方面,例如:产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不但能够提高能源和原材料的利用率,还能减少不良副产品造成的环境影响。 3 机械自动化技术的应用现状 3.1 机械制造的自动化信息系统 机械制造的自动化信息系统包括:计算机辅助设计、辅助制造、产品数据库系统、工艺辅助设计等。计算机辅助设计主要是指辅助工程师通过计算机的相关设 和图形设计软件对机械部件以及构造进行设计;工艺辅助设计主要是指优化和提高产品的生产工艺,增加其标准化程度;辅助制造主要是指采用计算机的数值控制技术,在产品的生产工艺过程中控制生产;产品数据库系统主要对计算机在设计和生产制造过程中的相关数据信息进行合理、系统化地管理。 3.2 机械制造的自动化物资供输系统 机械制造的自动化物资供输系统能够自动将机械制造中所需的成品与各种原材料输送到具体的、预定的位置。机械制造的自动化物资供输系统主要由自动化软件系统、自动输送设备、单机自动装置等组件构成,它是机械制造自动化过程中必不可少的细分系统。 3.3 机械制造的自动化生产系统 机械制造的自动化生产系统能够自动的装卸机械的相关组件,自动地、持续地循环工序。机械制造企业采用自动化生产系统不但可以减少机械在生产过程中人为操作的失误率,还能够代替工人的体力劳动,改善工人的劳动环境,提升产品的质量。 3.4 机械制造的自动化设备装配系统 设备装配系统是机械制造生产过程中十分重要的环节,而机械制造的自动化设备装配系统能够将特定形状与规格的机械零配件通过预定设计好的技术要求,实现组装、搬运、试验、调试、验收等步骤,从而形成一套能够进行自动生产制造的流水线。自动化设备装配系统的应用时现代化机械制造中非常重要的技术,它不但取代了人工循环复杂的装配工作,还提高了机械的产品质量和生产效率。 3.5 机械制造的自动化检测系统 随着科学技术水平的快速发展,机械制造中不断地运用到各种有特殊功能要求的复杂的加工设备和新型的材料与部件,增加了产品检测工作的难度,仅凭传统的人工检测方法,已不能满足现代化机械产品高精度工艺水平的检测要求,自动化检测技术的应用时机械制造发展的必然结果。目前应用较多的检测技术包括有:具有多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 4 机械自动化技术的应用与发展 4.1 机械制造的集成化 计算机集成制造系统是21世纪机械制造企业最主要的生产方式,它主要包括:制造自动化分系统、工程技术信息分系统、质量信息分系统、管理信息分系统等。工程技术信息分系统主要包含计算机辅助工程分析、计算机辅助设计、数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助工艺过程设计等;管理信息分系统主要包含物料管理、经营管理、生产管理、人事管理、财务管理等;制造自动化分系统主要包含自动装配、加工中心、计算机数控、柔性制造单元、工业机器人等;质量信息分系统主要包含计算机辅助测试、计算机辅助检测、三坐标测量机、计算机辅助质量控制等。 4.2 机械制造的智能化 智能化制造系统在机械制造过程中能够进行相关的智能活动,比如分析、判断、构思、推理等。机械制造的智能化主要体现在智能系统具有良好的适应性与友好性。在机械的设计和制造过程中,一般采用模块化方法,让它产生较强的柔性;智能化制造系统主要强调友好性和安全性,并且能够节约能源,无污染,能够充分回收资源。 4.3 机械制造的敏捷化 机械制造的敏捷化要以企业的信誉度和竞争力为基础,通过组成虚拟公司,进行分工合作,从而增强企业的整体竞争能力,同时对用户的需求快速做出反应。敏捷制造为了实现快速地应变能力,要以虚拟制造技术为核心,以虚拟制造技术为关键技术。敏捷制造是现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 5 精简模式大力发展机械制造产业 机械制造业是我国的基础工业,机械制造技术决定着国家经济的强弱。为发展机械制造自动化技术,要以我国机械制造企业中的通用设备为基础,合理添置数控设备,合理调地整机床布局,充分发挥计算机的自动化管理技术,以信息自动化技术为先导,建立起自主的单元化生产系统。虽说我国是能源大国,但是人均平均就显得非常地匮乏。国家提出了节能减排的经济发展道路,就需要我们不断地加大机械制造技术的科研创新力度,向经济型和节能型产业发展,要追求用最少的能源创造出最大的利润,同时还要注重能源的可持续利用和环境保护。大力发展机械制造产业就要不断发展自动化技 术,以自我研发为基础,配套国外的先进技术,降低能源的消耗,减少环境污染,走低成本的、高利润的机械制造自动化发展道路。 6 结 语 机械制造自动化技术的不断发展和广泛应用是机械制造企业发展的必然趋势,给机械制造业带来了巨大的飞跃。机械制造业对世界各国的工业生产都有着非常重要的作用,机械制造自动化技术水平不仅影响了机械制造行业的整体发展水平,也显示出了这个国家国民经济的提高程度与工业发展水平。所以,必须加大机械制造业人力和物力的投入,促进机械制造自动化技术的不断更新和发展。 机械自动化论文:浅析农业机械化及其自动化专业教育教学改革探索 作者:高吭 李玉柱 姬江涛 贺智涛 李心平 貌建华 罗四倍 论文关键词:行业人才;教学改革;人才培养 论文摘要:农业机械化及其自动化专业致力于为社会培养农机专业人才,具有明显的行业背景。面对我国新农村建设对专业人才需求的变化,调整农业机械化及其自动化专业教学人才队伍已势在必行。通过结合自身的办学特色,构建农机专业教学人才队伍,建立产学研有机结合的教育模式是本次教育教学改革的核心内容,本次教育教学改革通过人才队伍的调整与完善,构建新型的人才培养方案、理论与实践教学体系,实现为行业和地方培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。 在长期产学研合作教育探索与实践的基础上,本专业教学团队于2003年起,在“河南省教育厅高校创新团队”计划项目和河南科技大学教改课题的资助下,以河南科技大学具有50年办学历史的农业机械化及其自动化专业为试点,以“农业机械化及其自动化”国家级建设点建设为契机,系统地开展了“农业机械专业产学研合作教育的创新与实践”项目研究。 教学团队在国内外进行了广泛调研,走访了日本筑波大学、吉林大学、中国农业大学、江苏大学、沈阳农业大学等国内外同类高校。在查阅大量资料和参加国内外教育教学会议交流经验的基础上,剖析了产学研合作教育的多种典型模式,树立了产学研合作教育新观念。走访了中国一拖集团有限公司、中国收获机械有限公司、河南省坤达农业机械设备有限公司、郑州三中收获实业有限公司、河南强豫农业技术装备有限公司、洛阳卓格哈斯机械有限公司等20多家企业,发放调查问卷1000多份,对毕业生的状况和企业对人才的需求进行调查。在以下几个方面进行了探索与实践,并取得了一定的研究成果。 一、提高认识,明确教学改革思路 树立产学研有机结合的合作教育新观念,进一步提高对产学研合作教育的认识。确定了“一条主线、两个突出、一个强化、一个目标”的教学改革思路。以产学研合作教育作为主线,贯穿于人才培养的整个过程;突出学科基础,加强学科基础教育;突出工程实践环节,提高学生实践动手能力;强化专业方向特色,凸显办学特色优势;实现培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才为办学目标。充分利用学校工学、农学、管理学齐备的多学科优势,拓宽专业发展空间,开设具有明显行业特征的专业课程,培养学生农业机械设计制造及经营管理的综合能力。 二、全程互动,探索产学研合作教育新模式 结合多年的校企合作办学经验,提出了“校企全程互动”的产学研合作教育新模式。全程互动主要体现在招生计划、培养方案、理论实践教学、基地队伍建设、课程教材建设、科学研究和就业创业等环节的整个人才培养过程中,校企紧密合作,优势互补,互惠互利,推动人才培养质量的稳步提高和生产技术的不断进步。具体实施方式有:(1)利用科研与生产提升办学条件。自2000年以来,本学科共计入校经费1000余万元,在进行科研的过程中,研制成功各类实验样机如切割器实验台、风扇实验台、犁体外载测定装置等12台,价值60余万元。通过设置设计性、综合性实验开发项目,内容涵盖专业课实验内容的50%以上。(2)通过教学培养学生生产实践能力。农业机械化及其自动化专业一直注重学生实践能力的培养,通过金工实习、认识实习、生产实习、课程设计、夹具设计、冲压模具设计、毕业设计等38周的实践环节,强化了实践环节,提高了学生能力的培养。在加强校内实践教学基地建设的同时,还建设了若干个满足专业教学要求的、稳定的校外实习基地,保证学生受到与现代生产技术水平相对应的岗位实习训练。(3)生产实践发现的问题反馈于科研。针对我国玉米机械化收获存在的问题,对玉米收获机械、玉米秸秆处理、玉米根茬处理等技术进行了深入的研究,有效降低了玉米联合收获机的作业功耗,解决了双行背负式玉米联合收割机配套主机宽度较大,田间作业开道困难等问题,正是生产实践对科研的反馈为科学研究提供了不竭的动力。(4)利用科研成果和生产实践丰富教学内容。专业教师将科研和生产实践中遇到的问题以及解决问题的思路与方法穿插到本科生课堂教学中,以实际积累的工作经验和科研心得丰富本科生教学内容。(5)用科研培养学生创新与实践能力。专业教师十分注重学生创新与实践能力的培养,鼓励本科生到研究项目中来参加课题工作,使学生真正感受到了学有所用。要求专业教师在进行校基金与校实验技术开发基金的研究中要有本科生参与,培养了学生分析问题和解决问题的能力及创新与实践能力。 三、校企联合制订人才培养新方案 针对农业机械行业的新发展、新需求,与企业工程技术人员共同研究教学计划,制订了“厚基础、精专业、重实践、强能力”的人才培养方案。低年级学生统一开设公共基础课程和专业技术基础课程,构建高素质创新应用型人才的完备知识结构,以利于学生长远发展,使学生就业后能迅速胜任企业的生产技术和管理工作。高年级学生主要强化实践环节和动手能力。 建立了与生产实际、农村社会发展需要相结合的“二平台+专业方向+创新教育”的课程体系。二平台是基础课程教学平台和农业机械综合实践教学平台。基础课程教学平台由公共基础课和专业基础课两个模块构成,开设课程主要包括科学基础、人文社科基础、工程学基础和专业基础四大部分,占总学分的65%,实现厚基础教育。农业机械综合实践教学平台由校内外实践教学基地和专业实验室构成,为学生基本技能训练、实践创新能力培养提供强有力的支持。专业方向包括专业必修课和专业选修课2个模块,占总学分的8.5%。创新教育包括全校公选课、素质教育和综合创新3个模块,占总学分的9%。将创新教育融入到人才培养的全过程中,渗透到教学科研、工程实践和公益活动等各个环节,全面培养学生的创新意识、创新能力及实践能力。 四、强化能力,优化实践教学新体系 建立与理论课程体系相适应的“四层次、八模块”实践教学体系。四层次由基本素质、基础技能、专业技术和综合训练组成。八模块由素质拓展、科技创新、科研训练、工程训练、专业技能等模块组成,构建了学生基本素质、基本技能和专业能力培养的实践教学框架,占总学分的18%。 充分利用一批省级重点实验室、实验教学示范中心等教学科研基地,以现代农业装备设计技术和先进农机制造技术为基础,以农机设计与制造信息化技术为纽带,整合、充实、提升原有实验室资源。同时,依托形成的行业合作优势,校企联合建立校内外教学实习基地,全方位构建集农机设计与制造、智能控制、农业机器人技术、测试测量技术为一体的开放式农业机械综合实践教学平台。 五、专兼结合,形成教师队伍新结构 学校为企业举办不同层次、不同模式的农业机械学习班,教师在行业协会兼职,到企业进行技术指导、讲学或短期工作、实践进修,聘请企业院所高层管理和技术人员为兼职教授,为学生开设专业课和学术讲座、联合指导毕业设计等,企业设立专项奖学金。校企双方互动,相互渗透,形成一支了解社会需求、理论水平高、实践经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。 师资队伍建设坚持走培养与引进相结合的道路,立足培养,重点引进,尽早规划,分步实施,使农业机械化及其自动化专业拥有学术造诣较深、基础理论雄厚、专业知识扎实、实践经验丰富的教师,逐步打造一个教学科研能力强,结构合理,综合素质高的教师团队,从而带动整个师资队伍建设。师资队伍建设情况采用具体情形具体分析的策略,鼓励硕士学位的教师读博的同时加强对在职人员的培养。鼓励和支持教师到国内条件好的重点实验室去进修学习、参加科学研究,提高自己的学术水平,支持教师出国进修。在学校人事部门统一筹划下,加强人才引进工作,提高引进人才的质量。对青年教师予以扶持,吸收青年教师进入科研梯队,锻炼其科研能力。做好骨干教师的培养工作,使他们在培养期结束后,都有较大的提高,成为合格的学术、学科带头人。 六、人才培养质量跟踪调查 通过近两年对用人单位的毕业生情况调查发现,用人单位对毕业生的综合素质总体评价中,优秀与良好占90%以上。普遍认为本专业的毕业生工作能力和业务水平较高,基础扎实、踏实肯干、动手能力强。在对毕业生的随机抽样调查中发现,毕业生对所学专业教学形式、教学内容、教学资源及教学效果的总体评价优秀与良好占91%。毕业生对多个教学环节的教学效果也比较满意。从毕业生一次性就业率可以发现,除了考取研究生的毕业生之外,近三年本专业毕业生一次就业率都达到100%。这几方面肯定了本次教育教学改革路线的正确性。 机械自动化论文:机械自动化在机械制造中的应用 1 机械自动化的概念 机械自动化:自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化既是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。与传统的机械技术区别开来,使传统的机械加工得到质的飞跃。机械自动化的实现将机械生产 引领向了一个新的领域,通过自动控制系统,真正达到了大工业生产及减少劳动强度,提高了劳动效率,令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。 2 机械自动化技术的发展历程 机械自动化技术的发展历程我们可以从三个大的板块进行剖析:机械技术的产生、动力机械的发展以及机械加工技术的发展。 2.1 机械技术的产生 机械技术的产生是研究机械自动化技术的第一个板块。机械的出现伴随着人类的进化繁衍,石器时代人类制造和使用的各种石器工具(如石锤)的简单工具就是后面我们所提及的“机械自动化”的祖先,是最早期的“机械工具”。以及用于谷物脱壳和粉碎的臼、装有轮子的车、提水的桔槔、都是早期的机械工具。制造陶瓷器皿的陶车,由动力、传动和工作组成的完整机械。17世纪末18世纪初,西方资本主义国家迅速发展,在欧洲爆发了产业革命,俗称“第一次工业革命”,而蒸汽机的就是第一次产业革命的标志。随着蒸汽机的出现慢慢发展,逐步从开始的采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业,逐渐成为一门产业。从人类的文明的出现延续至今,机械技术的发展已经有了那么多年的历史,已从日常生活的应用慢慢发展成一种技术,一种行业,一种利国利民的行业。 2.2 机械加工技术的进步 西方资本主义工业革命以前,机械技术就是单纯的手工技术和制造金属仪器、钟表技术。随着蒸汽机的出现,冶金、采矿等行业对机械技术的需要大,需要处理的零部件越来越多,于是机械加工技术迅速得到发展,进而满足冶金、采矿等行业的需要。业务的要求越来越高以及工技术的要求越来越高,促使机械加工技术要不断进步提升,在这种背景下一些新的创新技术出现了,在很大程度上机械加工技术就是在这样的背景下得到了发展和进步。 2.3 动力机械的发展 17世纪末,西方资本主义国家爆发了既有划时代意义的第一次工业革命,并成功的制造出了蒸汽机1765年,j.瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。接着又在原来的基础上创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,使很多领域实现了大面积的机械化,但是仍然存在着冷却水系统等体积庞大、蒸汽机及其锅炉、凝汽器等问题。随着经济的发展社会的进步,动力机械技术仍然在不断发展,随着时间的轨迹的滑动,在机械制造业历史上必将发生着惊天辟地的发展和创新。 3 机械自动化技术的应用领域 3.1 应用于柔性自动化里 现今市场在经济全球化的影响下,市场的快速变化要求国内外的企业和个人必须具备较强的适应能力和快速敏锐的反应能力以及根据市场的具体情况对企业的方向以及产品的生产和销售情况进行调整和转变策略。机械自动化技术的生产逐步向高度柔性化的生产转变,多品种中批量生产模式对于保证交货期、产品质量、提高生产率均有很大的效益。随着科学技术的进步以及实践活动的不断深入,在20、21世纪我们引以为豪的技术已经被重新认识,人的作用又开始越来越受重视,在机械自动化技术中的作用越来越明显,机械自动化开始逐步向多样化和小型化方向转移。 3.2 智能制造的应用越来越广泛 到了今天,机械自动化制造技术已经不是传统意义上的商品制造技术,而是机械技术、人工智能、自动化技术相互综合的产物,是多个专业和方向的综合。机械自动化技术越来越智能化,可以监视技术的发展和自身的运动状态,对运行的错误进行改正并根据实际情况进行有效的预防措施。相对于传统的制造系统而言,我们所说的制造系统具有很好的学习和理解功能。智能化是现代机械化技术先进的一个重要标志。制造目标的制造系统作为一个有序组织,需要信息,制造系统同能量和信息以及环境物质。在当今世界上,世界各国对智能技术的研究都比较关注,并且已经开发出了一批智能系统。智能系统所涉及的领域和范围也在慢慢扩大,已经从最开始简单的自动化技术,逐步发展到的面向全球范围的整个制造环境的集成化以及自组织能力。 3.3 集成化的广泛应用 集成化是机械自动化技术在实践过程的一个重要的应用。企业与企业个人与个人之间的集成是有一定的目标的,是为了缩短各自的差距,与世界接轨。计算机技术的进步与发展在机械制造技术发展过程中起到了很重要的作用,而集成化在这个过程中起到了至关重要的作用。计算机、数控加工等在冶金、采矿等很多领域得到了应用并分别在应用的过程中得到了长远的进步。从单机到系统,从简单到复杂,从刚性到柔性的转变,最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。 3.4 虚拟化的应用 虚拟化的技术包括当人工智能、计算机的图形学、信息与多媒体技术等方面,以计算机的系统建模及仿真技术为根本。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术,以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等,便于发现问题以及选取相应的预防对策,进而实现产品的一次成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力的目标。 4 机械自动化技术的发展前景分析 机械自动化技术的发展已经有了几十年的历史,但是国内和世界上的水平相比较,差距不是一点半点,在世界范围内而言,人类的机械自动化技术的发展也仅仅算是刚刚起步而已。 机械自动化技术的发展应以大多数企业生产发展需要、国家经济发展需要以及广大世界人民生活水平发展需要为导向,只有这样机械自动化技术的发展才能在健康的轨道上运行,才能为整个社会、民族带来经济效益,只有和实践相结合才能使机械自动化技术产生最大效益化。 伴随着我国机械自动化技术的发展,在机械自动化应用广泛的领域内,势必带动人员的就业。机械制造自动化就业前景包括到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售、印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等等。由于国内该行业发展历史短,缺乏一支专业化的人才队伍,这些都是就业的目标。 该行业的发展对我国的经济发展和民族复兴的作用重大,机械自动化技术的发展仍然处于初始阶段,因此仍应加速寻求更快、更省的发展之路,在这个过程中要与实际的国情相结合,明白机械自动化技术的发展不是一天两天的事情,而是一个很长一段时间的任务,从简单到复杂,从低级到高级,从不完善到完善需要时间也需要机遇,实现全面的机械自动化是我国机械制造行业的目标,我们要对准这个目标,实事求是,脚踏实地,不断的学习和研究,学习并借鉴世界其他国家的技术,努力提高我国机械自动化技术的核心竞争力,为我国经济的发展和人民生活水平的提高拼搏。 机械自动化论文:浅谈自动化机械制造 摘 要:自动化制造系统(fms)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的fms通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。 关键词:制造规模;关键技术;发展趋势 随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,fms发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展。 一、自动化机械制造规模 按规模大小fms可分为如下4类 (一)自动化制造单元 fmc:的问世并在生产中使用约比fms晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。fmc可视为一个规模最小的fms,是fms向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。 (二)自动化制造系统 通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。 (三)自动化制造线 它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:ms之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、cnc机床,亦可采用专用机床或nc专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于fms,但生产率更高。 (四)自动化制造工厂 fmt是将多条fms连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整fms。它包括了cad/cam,并使计算机集成制造系统(c1ms)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。fmf是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统ims)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。 二、自动化关键技术 (一)计算机辅助设计 未来cad技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用cad数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。 (二)模糊控制技术 模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。 (三)工智能、专家系统及智能传感器技术 迄今,fms中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为fms的诸方面工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在fms(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来fms中将发挥日趋重要的作用。目前用于fms中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在fms中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fimt旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。 (四)人工神经网络技术 人工神经网络fann)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。 三、启动控制技术发展趋势 (一)fmc将成为发展和应用的热门技术 这是因为fmc的投资比fms少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将fmc列为发展之重。 (二)朝多功能方向发展 由单纯加工型fms进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能fms。fms是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms)国际性开发项目,属于第二代fms:完善的第二代fms正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。 进入新世纪,fms获得迅猛发展,几乎成生产自动化之热点。一方面是由于单项技术如nc加工中心、工业机器人、cad/cam、资源管理及高度技术等的发展,提供了可供集成一个整体系统的技术基础:另一方面,世界市场发生了重大变化,由过去传统、相对稳定的市场,发展为动态多变的市场,为了从市场中求生存、求发展,提高企业对市场需求的应变能力,人们开始探索新的生产方法和经营模式。 机械自动化论文:浅论机械自动化技术及其在我国的发展 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的bmd线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。 (二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产lp模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产jit、全面质量管理tqc和成组技术gt、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰nokoa data机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入cad/cam技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 机械自动化论文:对机械自动化技术的应用研究 原文作者:何宏伟 摘 要:工业的发展在我国的经济建设发挥着重要的作用,促进了我国的经济增长,是我国的支柱性产业。随着科学技术的发展,机械自动化技术在工业生产的过程中起到了重要的促进作用,不仅减少了大量的劳动力,并且提高了工作效率和生产质量。在文中对机械自动化技术进行了阐述,并且对其在未来的发展前景进行了展望。 关键词:机械工业;自动化技术;应用;发展前景 1 机械自动化技术的主要特征 在工业生产中,工作量繁重,并且需要对产品的质量有很高的要求,所以对于生产工艺和生产流程都有很高的要求。随着科学技术的发展,在工业生产领域,逐渐实现了机械自动化生产技术,主要是对生产工艺和生产流程进行了自动化设计,使工艺流程更加简便高效。随着机械自动化技术在工业制造业中的应用,逐渐的扩展到工业生产的其他领域中,对工业生产起到了极大的促进作用。在工业生产中,应用机械自动化,大量的减少了劳动力的投入,缩短了生产周期,提高了生产效率,并且自动化的应用还提高了工艺生产的精度,提高了产品质量。在机械自动化应用的过程中,减少了安全生产事故的发生几率,并且节省了大量的生产成本,为工业生产创造了有利的环境。 2 机械自动化技术的应用分析 2.1 信息流的自动化 信息流的机械自动化主要是指自动化技术在计算机辅助设计、制造、工艺设计以及产品数据管理系统等方面的应用。其中,计算机辅助设计指的是设计人员综合利用计算机的图形设备进行机械设计的辅助工作;计算机辅助制造指的是在计算机技术在机械生产制作系统以及过程中的应用,其核心是数控技术,即计算机数值控制技术;计算机辅助工艺设计则是计算机辅助设计与辅助制造之间的桥梁,能够优化工艺设计,提高工艺编程的质量和效率;产品数据管理系统指的是对设计制造过程中出现的信息和数据进行管理的系统。 2.2 加工系统的自动化 在工业生产中,以往需要投入大量的人力来进行加工生产,在此过程中,不仅劳动强度高,并且还会因为人为操作的失误而发生安全事故,既造成经济损失,又威胁到人身安全。在此使用机械自动化技术,可以使人从繁重的劳动中解脱出来,并且提高了加工精度,减少了安全事故的发生几率。 2.3 物流系统的自动化 在工业生产中,需要对原材料和产品进行输送,输送过程的快速有效是保证生产效率的基础。利用机械自动化可以建立物流输送系统,快速高效的进行输送工作,保证生产加工的连续性,为生产效率打下坚实的基础。 2.4 检测过程的自动化 随着社会经济的不断发展,各行各业都得到了快速的进步,对于机械零部件的数量和质量都有更高的要求标准,这就对工业生产提高了标准。传统的人工检测方式已经无法满足现有的生产加工形势,所以需要建立机械自动化的检测系统,可以保证检测的质量和效率,提高了生产加工的精度和效率。 2.5 装配系统的自动化 在生产加工的过程中,需要对零部件进行组装才能完成生产工序,在组装的过程中,需要一定的技术含量,并且要严格按照工艺流程执行,人为操作容易产生错误,并且工作效率低。机械自动化装配系统可以严格按照工艺流程装配,减少人为操作的失误,并且提高了装配效率和质量。 3 我国机械自动化技术的发展前景 3.1 绿色化 在我国工业生产的过程中,对生态环境造成了一定的污染,所以说如何在工业发展和生态环境之间建立平衡的发展机制非常重要。在工业生产的过程中会使用大量的原材料,造成自然资源的浪费,并且还会排放污染物,产生噪音,这些都是急需解决的问题。所以在未来的发展中,需要机械自动化技术考虑到能源的损耗,对自然界的污染等,建立绿色的生产系统,实现可持续发展。[论文网] 3.2 实用化 机械自动化技术的研发,最根本的目标还是在于应用,实现更高的综合效益。尤其是随着国家对经济发展质量要求的不断提高,机械自动化的发展也越来越趋向于“理性”,不再盲目求快,而是更加注重自动化技术发展的实用性,追求更多的实际经济效益。因此,针对我国机械自动化技术规模小、基础薄弱、自动化水平低、应用范围相对有限、缺乏经验和技术等问题,机械自动化的发展应当紧密结合企业生产和技术发展的实际需求,坚持循序渐进的原则,奠定坚实的基础,创造良好的社会条件,逐步跨入自动化发展的高级阶段。 我国在建设机械自动化的过程当中,应当充分考虑到我国的国情,可以先从简单的技术做起,逐渐的建立起自己的机械自动化生产体系。同时吸取国外的先进技术,结合我国的实际创造出适合我国工业发展的机械自动化理论。 3.3 信息化 从我国机械制造工业的发展现状来看,发展高效率、低成本的机械自动化技术,必然会实现更高的经济效益,具有更广阔的发展前景,这就要求我国的机械自动化要逐渐向网络化和虚拟化的方向发展。随着以计算机为代表的现代信息技术的不断发展,为机械自动化技术的发展创造了良好的条件,在一定程度上促进了信息技术与机械自动化技术的整合与优化,大大提高了机械自动化技术的自动化程度,这主要体现在模式信息的处理方式上,可以借助计算机对生产数据、图形等信息进行快速、准确的分析、判断和分类,更好地满足了机械生产与制造的需要。借助计算机等信息技术手段,可以促进产品设计、材料选择、零件制造、生产规划、供应链与物流管理等环节的建模与仿真,提高机械自动化的信息化程度。 3.4 智能化 近年来,人工智能技术实现了巨大的进步与发展,它将人脑功能的研究分析结果应用于机械生产中,大大提高了提高机械生产与制造的效率和质量。在未来,随着机械制造工业的日益精密和复杂,人工智能将会在机械自动化中得到越来越多的应用,结合计算机辅助技术,共同促进机械自动化技术向着智能化的方向发展,会代替人工完成更多危险、复杂和精密的加工任务,实现机械自动化制造系统的智能化。 结语 工业的发展是一个国家进步的体现,也是社会经济发展的重要指标。在工业发展的过程中,应该充分的利用科学技术,实现工业生产自动化,智能化。目前机械自动化已经在我国的工业生产领域广泛的应用,不仅减少人员的投入,还提高了工作效率,在产品的精度方面也有了更高的提升,保证了生产的效率和质量。机械自动化技术的进步促进了我国的工业生产,对我国的经济发展创造了有利的环境,为可持续发展提供了动力。 机械自动化论文:谈机械自动化技术在我国的发展 摘要:随着社会的不断发展,制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供现金手段的基础。本文分析我国先进制造技术及其自动化的现状,并阐述我国先进机械自动化的发展趋势。 关键词:机械自动化 技术 现状 应用与发展 一、引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。 二、机械自动化在我国的特点及作用 机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。 在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。 很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 三、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 1.管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(jit)、敏捷制造(am)、精益生产(lp)、并行工程(ce)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 2.设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(cad),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用cad技术的比例比较低。 3.制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 4.自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(fmc)、柔性制造系统(fms)、计算机集成制造系统(cims),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。 四、我国机械自动化的发展之路 1.结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。 2.发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。 3.我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。 综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
电气制造论文:浅谈高压电气开关制造企业的发展 摘 要:随着国家经济高速发展对电力钢性需求的增加,高压电气开关生产进入高速增长时期,其生产能力和技术水平在不断提高。随着新一轮的基建和农电升级,必然为电力设备制造企业的发展提供了有利的环境,在市场大浪陶沙式运作中,市场推动了高压电气开关制造企业向多元化方向发展。国内将出现少数几家类似于西门子、abb的国际型企业,这是高压电气开关制造企业发展的必然趋势,也是中国电力设备制造企业发展中的一大特色。制造企业生产逐步由单一化转向多元化,多元化转化为产业化,产业最终转变成国际化。 关键词:高压电气开关;发展;国际化 根据国家电网数据显示“十一五”电网建设投资15000亿元,比“十五”增长84.62%,输配电相关制造业受益颇深。 “十一五”期间,220 kv及以上级别变电容量新增9.9亿k·va,“十五”期间此电压等级变电容量增加4.4亿k·va,此电压等级变电容量“十一五”比“十五”增长139.1%。电网投资中输变电领域设备投资增长139.1%明显高于电网基建投资增长84.6%,输变电领域是未来输配电行业投资重点。在输配电行业中,高压电气开关订单占据大头。2010年我国220 kv及以上电压等级变电容量达到18.4亿kva,2005年此数据仅为8.5亿kv·a。从具体年度发展情况上看,2006年全国新增变电容量1.5亿kv·a,2007~2010年完成8.6亿kv·a,年均完成2.3亿kv·a,未来五年220 kv及以上变电容量将远高于2006年完成的1.5亿kv·a水平,随着输变电行业发展,中国的电力设备制造已经进入高速发展时期。 1 高压电器开关制造企业发展现状 我国输变电领域中电压等级越高增长率越快,而高电压等级增长速度与低电压等级增长速度差距有变大趋势,输变电行业公司生产的产品电压等级差异明显。在产品分布的结构方面,高端产品的发展速度高于低端产品增长速度不仅表现在电压等级上面,且表现在同一个电压等级产品中高端设备的占比。国家用于投资电力基础的资金不断加大,电压线路等级从35 kv跨越至1100kv,经济发展对电力设备需求一次次增大,尤其是在国内gdp高速增长下,输变电项目不断的追加投资。2010年7月份召开的全国农网改造升级工作会议明确,要通过3年左右时间进行农村电网改造升级工程建设,总体投资规模2 200亿元左右,约三分之二将转化为对电力设备的订货。这也刺激了无数厂家在朝着电力设备制造企业的涌入。国内电力设备制造企业在资本市场频频出手,2010年1月21日,浙江正泰电器挂牌上市;1月28日,西安西电集团上市。此外还有4月8日开始网申的金利华电、南都电源等多家涉电企业。进入资本市场使电力设备制造企业实力再次增强,国内企业与国际制造商同台竞技的时代越来越近。随之而来的是不断的新资本涌入电力制造行业,这种开放式无节制的涌入一定程度上刺激了竞争,但是更大程度上造成了资源浪费,资金、技术多方面的配置不合理化。然而,我国的电力技术发展程度还比较落后,电力的市场化应用程度尽管很高,但是,由于各种原因的制约,市场发展的不完善导致电力技术的普及程度并不是很普遍化。由于我国特殊的国情,各个地区发展差异极大,致使各种阻碍电力技术普遍开展的技术还没能研制出来,这样就使得全国各地区的人均公共服务一体化水平参差不齐。经济发展不平衡使得人均享受的服务不足,导致全国发展不平衡。电力技术的差异就是一个极其明显的例子。 2 案例简析 目前国内输变电企业非常之多,变压器、断路器和隔离开关等厂家众多,产品质量良莠不齐,有龙头的企业,也有着后起之秀。随着国内外广阔市场竞争不断地恶化加剧,价格战一次次开起,但国内缺乏像abb、西门子这样顶尖的企业,每次国家电网公司,南方电网公司批量标中,总会有大部分订单落入合资企业高价口袋中,反思下,为什么订单不能给中国的企业。重要的是在关键领域,我们输配电产品还存在着技术差距,国内大部分企业还处于单打独斗的状态,自顾自身的效益,反复恶性价格竞争,最终受害的是企业自身的发展和重复投资造成资源的浪费。 2.1 案例一 电力系统一种电力设备110 kv gis(gas insulated substation)气体绝缘全封闭组合电器,也称sf6全封闭组合电器。110kv gis是110 kv变电系统中的开关设备的心脏。gis设备自20世纪 70年代引入中国以来,已广泛运行于各地。gis不仅在高压、超高压领域被广泛应用,而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比,gis的优势之处在于结构紧凑、单位土建成本小、三工位开关的可靠性高、各元器件配置灵活、现场整体安装方便安全性强、环境适应能力强,检修维修工作量很小,主要部件的维修间隔不小于25年。最初国内就4个厂家在生产这样设备,即西高、平高、沈高、北高。但随着市场的扩大,一些民营企业看到了利润,不断涌进市场,2010年数据显示国内至少40个厂家在生产,但实际国内只有6个厂家(平高、西高、泰高、沈高、北高、合资公司)产量完全满足国内市场需要。生产厂家增多的速度,已经超过了市场需求的速度,随即而来的是价格战争,各个厂家不断扩大投资上gis生产项目,甚至有的厂家在上500 kv gis生产线,利润下是无序竞争。忙于上生产线的同时各个厂家忽视了技术的高层次发展,当国内厂家恶性竞争的同时,abb、西门子这样的跨国企业此时只做了一件事情,不断的科技化集约化,惰性气体绝缘,光电控制系统,正在颠覆传统的sf6绝缘,使gis不断的增加科技含量,当国内厂家掉头发现的时候,技术应用上已经又落后了数年。毫无疑问当企业技术落后的时候,用户的资金肯定会选择有性价比高的厂家。 gis生产厂家众多只是电力制造企业中发展的冰山一角,我国电力设备进出门槛需要提高,低门槛任意厂家都可以进来,犹如河里有鱼打一网,无鱼晒网,而不是把资金投入修建水库,搞大型规模化的渔业。国内电力生产厂家过多看中短期利益,忽视了长期的发展。一个良好的电力开关制造企业需要时多元化的支持,不仅要提高gis、断路器、隔离开关有所发展,有较高话语权,而且在低电压行业也要有勃勃生机。这就要求企业不但要有35kv以上电压生产能力,更应有35 kv及其以下的配套生产能力,因为辽阔的中国2/5电力市场一半在城市,2/5电力市场在乡镇。 目前的电力制造企业比较混乱,竞争无序,以至于达到了饥不择食,寒不择衣的地步。企业最大化地追逐经济利益,盲目上项目。在短期内,恶性的竞争导致电力制造企业的效益极其低下,资源严重浪费和无序建设。在长期内,由于电力制造企业缺少规划和战略布局,致使大量的企业发展没有长远目标和核心产品。这样就会导致大量的企业产品没有市场销售渠道,资源浪费严重,效益较低。因此,只有紧跟国家农电升级的步伐,才能促进国家农电设备的改造升级,在国家农电产品饱和的时候,才能适销对路,不至于没有营销渠道而导致电力产品资源浪费。只有建立强大的完善的海外营销体系,多条腿走路,才能更快更稳的发展。 2.2 案例二 平高集团始终以高压开关设备为核心,不断强化各种高压开关设备技术含量,平高除gis领域拔得头筹外,在低压农电领域的开拓有很多值得关注地方,其35 kv断路器占有率达到35.9%,农网智能开关设备在不断开发,城网10 kv柱上断路器,开关柜,负荷开关一直紧跟市场,时刻准备国家农网升级改造,但弊端平高没有变压器,交钥匙工程时候不容易协调统一,需外协采购,且变压器在合同中占据很大的比例。 此外中压35 kv真空断路器由于其优良的灭弧性能和少维护、免维护的特点,尤其是小型化、低重燃的真空灭弧室的应用,在户外配电断路器中所占比例越来越高。尤其是柜内断路器品牌,平高品牌有高度的市场认知,平高需要完善化专业中压电气生产基地,断路器是核心产品,技术含量较高,不断完善改进,未来配网,农网中的需求量会大量激增,只有赶上这般列车,才能让企业更好的发展。低压无功补偿迅速转化进入市场,降低产品成本,配电系统产品引进成熟产品不断更新技术改进,紧跟市场的动态调整,实行产业化经营。 随着市场对高压开关的质量和可靠性要求的提高,对高压开关设备的性能要求也越来越高。为了满足当今社会对高质量产品的需求,许多研究、国内企业设计和生产部门做了大量的工作;另外,基础理论、材料技术、生产工艺、加工工艺和新技术的应用,也使得高压开关设备的技术水平有了很大的进步。这逐步要求必须有一个产业化的企业。以平高为例,新平高在规划新的基地,配套电力试验研究所,平高有着良好的设备基础,市场品牌认知,基层技术人员水平扎实,但也有着困难,产业需要配套化,多元化,市场需要什么我们有什么,这是最大的难题。一个 造基地必须有很强的龙头产品和全面化产品。 纵观国内几个大的电力制造厂家所在地,其中平顶山是个新型能源基地,地理位置得天独厚,有着很大的发展空间,周边配套厂商众多,地方经济富有很强的活力,统一协作能力较强。如果国家产业部门牵头,组建大的中国电气产业基地是完全有可能的,但目前只是靠平高自己发展,成长成能跟abb、西门子抗衡的企业还有很艰难的路要走。 3 结 语 为了适应今后电力发展的需要,高压开关设备的发展必须更快,向着国际化的产品靠近。龙头型的企业还需加大研制开发力度,以求尽快赶超国际先进水平。特别是高压开关和低压领域的发展情况,在设计中如有可能应尽量采用国内先进的高压开关设备。展现未来,高压开关设备将向超导、无触点方向发展,届时电力系统将不是现在的概念和模式。相信我国的龙头制造业会早日在国际舞台上同跨国集团一争上下。 电气制造论文:电气自动化技术在机械制造企业的运用 摘要:电气自动化技术在我国的各个领域当中都得到了广泛的应用,也是推进国民经济发展的助力器。采取电气自动化技术大大的减少了机械制造的生产时间,并且节约了人力资源,使企业的生产成本得到控制的同时有效的提高了企业的经济效益。本文就以电气自动化技术在机械制造企业的有效运用为研究课题,系统的进行研究和阐述。 关键词:电气自动化技术;机械制造企业;有效运用 随着现代社会的发展,电气自动化技术在机械制造企业当中所占领的位置也越来越重要。一方面,电气自动化技术缩短了机械加工制造的时间;另一方面,电气自动化技术能够弥补人工制造的一些不足之处,在提高品质的同时还能减少材料资源浪费。 1电气自动化技术在机械制造企业的有效应用及特点 1.1电气自动化技术在机械制造企业的有效应用 电气自动化技术在机械制造企业的应用当中,对钣金产品的应用非常广泛,在日常的生产生活当中,钣金加工是生产电气产品的一个关键环节。钣金加工的对象通常是厚度上较为轻薄的金属板材,它是通过切割、冲裁、弯压等步骤加工完成的。并且在当今钣金加工的过程当中,需要一定的电气自动化技术进行配合。通过编程语言将电气自动化和机械制造企业进行结合,这样不仅提高了企业的生产效率,还能够形成一个智能化的生产线。此外,因为其成本费用比较低廉,所以得到了众多企业的购买使用[1]。 1.2电气自动化技术在机械制造企业当中的应用特点 因为电气自动化技术的一些生产设备工序比较复杂,所以在其用电设备上分别装置了配电室和电动机的控制中心。但是其处理的信息数据的工程量比较的浩大,再加上电气自动化生产设备的工序的复杂性,导致其维修工作难以进行并且维修难度较大。然而,电气自动化技术的优点是传统手工技术无法具备的。电气自动化技术的低频率供电可以维持电气设备的正常工作运转,并且机械设备正常运行后可以长时间的维持工作状态,这样就节省了大量的人力操作,提升了机械制造企业的工作效率。再者,因为机械设备都是依靠电力支持进行机械制造工作,所以机械制造企业的用电量是非常大的,很容易出现电压不稳的情况。若出现电压失稳的情况,除了不能正常进行机械制造工作外,还会导致电气自动化机械设备的损坏,增加了企业的经济损失。通过以上情况来看,电气设备需要一定的保护系统,保证其工作的正常运转[2]。 2电气自动化技术在机械制造企业当中的应用 2.1钣金加工自动化的应用 工业生产当中,经常运用的技术除了计算机网络技术以外,就是自动化机械化技术,在现代的机械制造企业的应用中,钣金加工自动化的应用时非常普遍的。钣金加工自动化除了将机械自动化生产形成一条完整的生产流水线外,还实现了机械制造的全程自动化操作,加快了工业化进程的发展。其中,在钣金自动化加工中最常使用的就是数控自动化的冲床,它能够提高工业机械化生产效率,并且也能大大提高产品的质量标准。 2.2电气自动化技术在机械制造企业中的技术应用 电气自动化技术在机械制造企业当中的应用范围是非常广泛的,比如钣金加工方面在机床本体、专用模具上应用,大大提高了工业化的进程发展。对于现代的电气自动化技术在机械制造企业当中的应用来讲,最大的变化应该是自动化技术的革新。通过技术上的改革,优化了配电设计,促进了电力传输的合理配置。使机械制造企业的自动化设备效率达到了最佳状态,并且保证了电气自动化技术的安全稳定性,同时还充分的考虑了用电量过大导致的电压失稳的安全问题。此外,为了促进电压平稳,还设置了接地装置和防电击设备,且不断的完善现今的管理技术,保持电力的稳定的大前提之下,进行管理方案的优化设计,降低了设备的运营成本和减少了资源的消耗[3]。 2.3电气自动化技术在应用需要改善的地方 电气自动化技术在机械制造企业当中的应用得到了企业的认可,在为企业提高经济效益的同时,也应该注意电气自动化技术的不足之处,并加以现代技术进行改善。一方面,应该加强管理上的监督工作,在电气自动化在机械制造业当中,虽然一切机械设备已经实现了自动化水平,但是电气设备的一些外力因素的影响,会导致电力设备的损坏,所以加强监督工作能很大程度上减少外在隐患的发生。另一方面,应加强相关技术设备的引进工作,无论是钣金加工方面的技术还是其他电气自动化技术,只有不断的进行技术的完善和创新,才能够真正的提高电气自动化技术在机械制造业中的应用。 3结语 综上所述,通过对电气自动化技术在机械制造企业的有效运用的研究,可以得知电气自动化技术的出现帮助机械制造厂大大的提高了工作效率,并且产品品质上也比传统的手工技术更加的优秀。但是,在以后的生活中,还需要完善电气自动化技术,使其能更好的为机械制造企业创造经济效益。 作者:陈永建 单位:许继电气股份有限公司制造中心 电气制造论文:电气开关柜制造过程中的质量管理策略探析 摘 要:不同于建筑生产,电气开关柜的生产过程受外界干扰较少,并且,因开关柜制造过程涉及的人力、原材料、设备、工艺等多方面,企业管理者应建立完善的机制,实现开关柜制造过程的科学管控,并且,企业对员工的教育培训也比较重要。文章从材料、采购、设计、操作技术等方面介绍了对制作开关柜过程进行有效质量控制的方式。 关键词:电气;开关柜;制造;质量管理;企业管理 目前,电气开关柜在我国各领域中广泛使用着,于是,“开关柜具有良好的质量、以确保群众的生产、生活安全不受危害”成为了人们关注的重点问题,因此,开关柜制造企业可进行高水平质量控制尤为关键,企业管理者必须加强重视,从生产方方面面进行质量控制,保证产品质量合格。 1 节省材料,优化成本 第一,在开关柜设计中,设计者可对结构进行优化,以尽可能的节省材料。铜在开关柜制作中需要量较大,为优化开关柜成本,可对利用铜母线情况进行合理设计,设计者应对母线绝缘支撑位科学安置,以实现柜体结构的优化,节省铜母线,如,在馈线柜的设计中,可在接地开关与互感器间搭接电缆管,这样可有效节省铜母线,并于二交感器存在时将一绝缘子省下; 第二,设计者可在保持产品性能前提下,使用规格较小的材料; 第三,设计者可将高价材料替换为低价材料,同时保证产品使用不受妨碍。比如,可替换不锈钢板为铝合金板,使开关柜成本被降低,等等。 2 原材料和电气元件采购的质量控制 首先,对总体设计产品的要求,如采购材料或元件的质量标准、型号、规格等指标,采购者应当掌握清楚; 其次,在确定供货方时,应参考从前合格分供方材料,若材料上无记录,应开展市场考察,其中,生产方的质量保证水平、市场信誉等内容应重点考察,比如,可为获知企业是否有相关质量保证体系的建立,收集一下用户评价其产品的内容等; 再次,采购产品的商标、合格证,执行标准类型等可与采购前检验清楚; 复次,对所要购入产品的各类技术指标仔细查验,以确保符合本方设计要求; 最后,做为最后符合要求的判定,开展检验试验、或抽样鉴定。 对于原材料质量、采购电气元件因合同纠纷、合同失误等受的影响,应采取措施尽可能的降低;为防止企业因不当运输、责任不明、参数不清等受到损失,各类拟购入产品的质量要求、技术指标,供方运输形式、交货形式、采购方验收形式等内容必须在合同中列明。 在电子产品制造中,采购原材料及电气元件是基础内容,尤为关键,企业应在产品质量控制考核中将此工作明确列入,若采购者出现拿、卡、喝、吃等不良行为,或存在考虑不妥、工作粗糙等现象,应适当给与处罚。为严密控制采购过程,企业必须将完备采购管理流程建好。 3 设计试制中的质量管理 为保证开关柜制造质量合格,必须加强对设计试制阶段的质量控制,首先,对于竞争对手状况、国内外技术发展情况、开关柜使用者的需要等方面应进行全面、深入的调查、研究;同时,在产品质量目标的提出、制订应符合本单位的实际状况上,要做到科学、先进; 其次,先行开发,如,试验研究等的工作质量应符合标准,并在经济、技术上严密论证设计计划,并对工装设计、工艺设计、产品设计水平进行严格审查; 最后,产品试制鉴定应组织严密,以使产品技术文件、设计图纸质量和最终定型产品的质量受到保证。 4 制造开关柜中的质量控制 4.1 使用先进生产工具与设备 目前,科学技术在飞速进步,客户也不断着提高者对产品功能、质量的要求,加工设备、生产工具的持续完善与创新也受到了推动。若所生产、安装的电气产品不同,所需的设备、工具功能将存在差异,设备或工具质量水平在机械作业中尤为关键,其于很大程度决定了产品的优劣。和其他行业产品比起来,电气产品的生产有很高的技术含量,且需要的工具、设备更新速度快,因此,为保证产品质量、获得客户青睐,必须确保具有先进技术水平的加工设备。 4.2 强化工艺管理,明确工艺规程 质量管理者应当对各工序标准清晰规定,保证工人在生产时严格遵守工艺规程,并且,还应及时更新工艺技术,保证生产工艺的领先性。 目前,组合式开关柜为国际领先的低压成套配电装置,其优点在于:通用、省料、省工,且具有适合标准化设计的零件,大量存储、表面处理方便,技术性能佳,生产效率高,可进行大规模生产等等,而在中国当代工业生产中,焊接柜已显然不合适了。 4.3 为防止不合格品出现,做好工序控制 若想确保产品质量突出,必须提高工序质量,管理者应以先进的管控方式,对生产活动进行监督,实现问题的及时发现及解决,以保证环境、工艺方式、原材料、设备、操作者等决定产品质量的因素不存在偏差,以杜绝不合格品的出现;在实践中,一些制造开关柜的企业不具较为严密的工序质量管控,特别是对关键工序的管控存在不力,其未将质量控制点设好,就无法将质量信息反馈做好,于是就导致了产品质量不佳。 目前,ABC管理法在我国开关柜制造企业中普遍使用着,其优点是:适用面大、使用灵活便利、方便掌握、且效果明显,可行性较高。 4.4 操作者加强技术能力 除了持有生产工具、在车间对加工设备进行操作的技术者,对自动生产线进行管理的技术者、对加工设备进行程序操作的技术者均为操作人员。操作者应同时具备优良的技术能力和高度责任心,才会顺利进行流水线生产。企业应时常培训、考核操作者的工作技能,并经常带领其进行学习参观,还要将其收入与自身业绩联系起来,以适应电气行业的要求;而且,应不断增加操作者的知识储备,并致力提高其实践能力;最后,为顺应时代需要,应组织培训,提高操作者的计算机能力和外语能力。 4.5 做好质量分析 管理者应将各类产品质量原始记录做好,并进行严格统计,目前有些制造开关柜的企业没有认识到质量跟踪的重要性,结果造成原始记录的不全及缺失,特别是,无法及时提供重要工序原始记录,分析产品质量受到了妨碍。因此,制造企业应采取优良措施进行质量分析,并科学管理不合格品,为便于质量分析,工作人员应仔细检查不合格品、并做好记录[1]。 4.6 完善相应制度和规程 企业应健全完善其工艺规程、规章制定、并致力严格执行,同时,应对生产产品过程进行规范,使其较为高效、合理,以适应生产需求。为保证产品有着合乎要求的质量水平,必须对员工工作过程加以规范,以不断提高其工作水平,综上,优化产品质量需要不断完善标准并严格执行。比起建筑等行业,生产电气开关柜过程受外界影响少,其是以流水化作业、工厂化生产进行的,推行以上内部控管机制比较合适。 5 产品的质量检验与测试 不同于其他产品,“不仅要试验、检验所有电气元件,还应整组试验成品,保证各元器件匹配度良好,且具合乎设计需要的整体性能”是电气开关柜检测要求。为保证一切产品均具满足有关要求、标准性能,一切成品在未出厂时均应进行一系列试验,如整组传动试验、各类测量仪表试验、回路功能试验、高低压回路绝缘试验,等等。 对于产品质量,企业的外部检查监督及内部质量试验、检验的意义较为重大,包括:①鉴定产品最终质量;②利于企业长期发展、且利于用户,企业“忽略长期发展、片面追求眼前效益,不抓产品质量现象”可被避免,有助于管理效果的提升。安全问题在应用电气产品时最为关键,若质量不佳、导致安全事故的出现,将会严重危及人身、财产安全,给企业、客户带来较大危害[2]。 6 明确各部门职责,做好节能降耗 制造开关柜企业内部可能会存在资源、材料、能源浪费的情况,管理者应对各部门承担的质量管理权限、责任及任务划分清楚,并保证各部门在良好配合下进行节能降耗:班组、车间会大量使用能源,管理者应采取措施,对其资源、材料、能源使用过程进行管理、控制,以防止浪费;材料购入是节约成本重要环节,采购部门应对优质供货商进行有效吸引和确定,同时及时掌握市场行情,在最优时机进行材料采购,并在第一时间套期保值重要订单,实现成本的有效节约、风险的有力控制;技术部门应持续开发新材料、新配方、新技术、新工艺,实现生产过程的不断优化;营销部门须及时对应收账款进行收回,预防、减少因坏账、死账造成的经济损失,保证企业运转顺利、资金稳定;而行政部门应对企业水电、办公、维修等各方面费用进行控制,做好资源的节约控制,等等[3]。 7 做好考核与激励 管理者可在管理中引进竞争机制,并健全考核方式,以确保产品质量较为优异:第一,为保证质量考核具有依据,企业可制定完备考核标准;第二,企业可规定合理的产品质量评选标准,对现场制造水平、成品质量进行合理评定;第三,在考核生产工艺、工序上,企业应有明确规定,并出台清晰、可行、操作方便的量化标准;第四,为促进产品质量的提高,企业应做好员工激励,在完成考核后,给与合理的奖励和处罚。 8 重视客户意见 顾客评价包括:①产品各部件连接状况、总体形象等外观感觉;②使用状况,如非预期发热状况、噪音、维修概率,或使用寿命、安全性能等某些潜在需要等,企业在计划管理过程中,会将以上等客户评价考虑其中,并以此为依据,优化、改进电气产品。做为重要的产品质量控制环节,在客户评审程序中包含着顾客评价,与客户建立信息沟通途径、收集、处理信息、改进决策、实施提高为客户评审程序的内容。通过循环程序的形成,产品质量得到逐渐提升,进而满足客户需要。 9 结 语 开关柜制造企业可在设计时尽可能的优化开关柜结构,并做好各类规划、控制,实现材料成本的节约,并且,在健全机制的约束、激励下,企业采购及生产过程应当合乎有关标准、设计要求,此外,产品的质量检验及测试也尤为关键,不可疏忽,在全方位的控制管理下,生产的开关柜质量才可受到确保,并让使用安全性得到保证。 电气制造论文:中国制造2025与高职电气自动化技术人才培养 【摘要】中国制造2025将智能制造作为主攻方向,其本质都是要实现“互联网+制造业”的智能生产,形成开放的全球化的工业网络。对于职业教育而言,集中反映在如何培养适应时代需要的高素质人才上。本文基于《中国制造2025》对人才的需求,结合广厦学院电气自动化技术专业的内涵与特色,提出了电气自动化技术专业教学内容和教学方法的问题,对广厦学院的电气自动化技术人才的培养进行探讨。 【关键词】中国制造2025;高素质人才;电气自动化技术;人才的培养 2015年5月18日《中国制造2025》。要将智能制造作为主攻方向,其本质都是要实现“互联网+制造业”的智能生产,形成开放的全球化的工业网络。未来制造业的核心竞争力体现在:机器设备是否我完善功能;是否能在网络化的未来产业链中实时监测、追踪各类数据,并归纳分析和利用。谁掌握了世界制造的脉搏,谁就将决定未来世界制造业的格局。 对于职业教育而言,集中反映在如何培养适应时代需要的高素质人才上。本文基于《中国制造2025》对人才的需求,结合广厦学院电气自动化技术专业的内涵与特色,提出了电气自动化技术专业教学内容和教学方法的问题,对广厦学院的电气自动化技术人才的培养进行探讨。 一、基于“中制造2025”电气自动化企业人才需求进行分析 庄西真在职教论坛2015年10月中的《中国制造2025:职业教育准备好了吗?》中指出,“中国制造2025”不仅需要科技领军型人才,也需要大批技能高超的技工队伍,二者缺一不可。因为,在今后的智能化制造过程中,整个生产模式将发生很大的变化,大量应用电子、软件等新产品新技术,对在一线的生产人员提出了更高的要求。这在客观上需要职业教育能够培养出大量合格人才。 为进一步地了解企业对自动化人才的需求状况,浙江广厦建设职业技术学院电气教研室对浙江和上海10多家企业单位(以校企合作单位为主)进行了实地调研和访谈。调查显示企业的工业生产线、数控设备的使用、维护、故障诊断,机电产品的设计与制造,需要大量的电气技术专业的应用型人才。 (一)工业自动化装备设计人才的需求 随着企业新一轮技术和设备的引进、嫁接改造的完成,电气自动化技术已经越来越广泛地应用在现代生产过程中,成为现代设备控制和工艺过程控制中不可缺少的重要部分。无论是整个生产线的连续生产工艺控制,还是单机生产控制,无论是单个工艺指标的检测调整还是最终产品的质量控制,PLC、DCS、FCS、工控机等技术与设备在生产中广泛应用。一些重要的生产环节和生产线,没有自动化系统的正常工作,整个生产就无法进行。 智能制造是关键。近几年来,企业的信息化建设有效地推进了企业的规范化管理、对合理组织供产销各个环节、提高产品质量、降低成本、提高企业地竞争力产生了极大地推动。PCSMESERP的紧密集成,产销一体、管控衔接的实施,对生产过程的自动化及相关的各层数据的网络传输控制技术提出了更高的要求。可见,当今的自动化已经不仅是单一的控制功能,同时还将控制参数的采集、变换、传输、存储和管理溶为一体。 (二)企业对自动化专业人才从事的岗位能力要求 随着产品和产业结构的调整,技术含量高的企业在迅速发展。企业产品质量、效益的提高,主要取决于劳动者的素质。一是在现代企业中,设备更新、管理方式现代化、工艺流程自动化程度的提高,导致岗位群的构成发生变化,新的职业岗位对从业人员提出了新的要求,知识型的技术技能劳动者逐步取代岗位操作者;二是由于企业经营方式和生产方式的变化,对原有技术岗位提出了更高要求,一劳永逸的就业已经变得越来越不可能,从业者必须要有很强的适应能力,能够较快地更新自己的知识以适应新生行业或职业的需求。三是随着新技术的不断出现,新产品的不断问世,企业在科技成果的商品化转化过程中,需要大量既懂产品设计又熟悉生产工艺、具有较强工程实践能力的人才,更加注重可持续发展的职业能力,高素质、高技能的电气自动化技术专业人才是现代企业迅速发展不可缺少的。 我们还对其它地区和其它行业进行了调查得到的信息是:大量事实证明,生产过程的自动化和集约化、生产技术的精密化和高度化、生产设备的复杂化和信息化,更依赖于大批高级生产过程自动化人才。一些国家和地区,正是由于培养了大批自动化高级技术人才,为运用科技成果,引进、吸收世界先进技术,最终为形成自主技术提供了人力条件,才带来了经济的腾飞。企业劳资部门普遍反映,由于行业背景和国有用人体制的束缚,能适应高技术含量工作的各类、各层次毕业生极为短缺,特别是具有较高职业技能和生产适应能力,拿得起、留得住的人才更为难求。 二、应对“中国制造2025”,高职电气自动化技术人才培养的趋势 对比《中国制造2025》与工业4.0,我国的制造业大国向制造业强国的转变,高职教育对高技能人才的培养尤为重要。要促进学生的可持续发展。 (一)电气自动化技术专业建设对接地方产业的升级发展,行业用人标准、企业岗位技术领域任职要求的实际需要,以服务为宗旨,市场为导向,与行业紧密融合。有效实现专业与地方产业对接、人才培养规格与岗位任职要求对接,课程与岗位典型工作任务对接。 (二)对接中国制造2025,优化电气自动化技术专业人才培养方案,制定课程标准 在制定电气自动化技术人才培养方案的过程中,先进行与电气相关的行业、企业调研,实现人才培养方案的制定由行业、企业、学校共同参与。提升基础课程水平,整合和优化高素质技能人才培养的专业核心课程。根据电气自动化人才培养方案,准确把握课程定位,明确课程教学目标;创新课程结构,更新和调整教学内容;重视学生职业素养培养、职业基本技能实训与“岗、课、证”融合,探索并实施工学结合“教、学、做”一体化的现代教学模式,大力推进项目化、任务驱动、基于工作过程的课堂教学方法和手段;加强校企合作课程的开发与建设。制定课程标准,确保基础核心课程质量,提升电气自动化技术专业学生的专业素质和可持续发展的能力。 (三)对接智能化制造产业,加强校内外实训条件的建设 对接智能制造企业,加强校内外实践教学条件建设。主动谋求与企业合作,积极推进教学实践条件建设,使学生接受良好的工程教育和工程训练,熟悉和掌握电气自动化技术行业先进的工艺和技术。比如与浙江图维技术有限公司实现校企合作为期一周的实训,有企业派出校外导师和提供相关的实训设备,使学生接受良好的工程教育和工程训练,熟悉和掌握行业的先进技术。 (四)对接复合型人才的需求,深化课堂教学改革 在课堂教学改革中,要改变传统的以课堂为中心的教学模式,实施工学结合的事“教、学、做”一体化的现代教学模式,采用丰富多样的教学方法,推进项目化、任务驱动、基于工作过程的先进课程教学方法和教学手段。 在课堂教学过程中,教师探索以“学生”为主体,以“工作过程”为主线,以“职业能力”为本位,以“线上+线下”为路径的融“教学做考”为一体的数字课堂建设模式。 1.让学生拥有更多自主学习的时间,提高学生的学习兴趣,动手能力,主动参与项目设计的意识,分析和解决问题的能力,让学生真正参与课堂,“授之以鱼,不如授之以渔”; 2.学生真正称为教学活动的主体,能够自主设计项目,对项目设计中出现的问题可以相互交流研讨,增加师生、生生间的互动和接触时间。 3.拓展课堂教学宽度,提高学生自主创新能力。教学过程包括课前、课中、课后三个环节,注意专业课程之间的联系,从而达到提高学生自主创新的能力。 深化课堂教学改革,实施精品课堂工程。积极推进幕课、微课、在线课堂,手机课堂等课程信息化建设,提高信息化教学水平,提高学生自主学习效率,提升学习效果。 三、结语 对照“中国制造2025”对电气自动化技术提出的新的要求,改革自动化人才的培养模式,从人才培养方案的修改入手,到课程标准的制订,到课堂教学改革,校企深度合作,遵循教育的基本规律,把树人育人和以人为本作为教育的目标,促进电气自动化专业学生的可持续发展。 电气制造论文:谈电气开关柜制造过程中的质量管理 摘 要:电气开关柜是一种常用的电气设备,主要应用于工业、农业以及国防等诸多领域。近年来,电气开关柜的需求量不断增加,一定程度上刺激了电气开关市场的发展,一些制造工厂也如雨后春笋般涌现出来。但是由于市场监管不严,秩序混乱,许多以次充好、假冒伪劣电气开关柜充斥着整个电气市场,不仅给采购厂家带来了一定的经济损失,而且也影响了整个市场的信誉。因此,加强电气开关柜制造过程中的质量控制具有极其重要的现实意义。 关键词:电气开关柜;制造过程;质量管理 引言 电气开关柜的生产制造需要经过多个环节,因此要想从整体上保证其质量,必须分析各个环节可能存在质量问题,进而采取有效的防范措施。文章首先分析了电气开关柜制造过程引发质量问题的常见原因,进而有针对性的提出了几点优化措施,对电气开关柜的制造实现了全过程质量管理,有效提高了制造效率和制造质量。 1 电气开关柜制造过程中出现质量问题的常见因素 1.1 原料采购把关不严,材料质量存在问题 与其他制造行业(机械制造、模具制造)相比,电气制造行业具有精度高、做工细、专业性强等特点。一个普通的电气设备往往内部包含着大量的细小元器件,对于制造细心程度要求较高。而电气开关柜内部包含了大量的断路器等元器件,整个构成成分极为复杂,因此对于各个元器件的质量、型号要求都相对严格。 首先,材料采购人员在进行原材料采购过程中,由于自身专业意识不足,没有认识到元器件对于电气开关柜整体质量的的重要影响,放松了对元器件的质量要求。以断路器为例,常见的品牌有西门子、施耐德和ABB等,其种类有真空断路器、产气断路器以及磁吹断路器等。但是原料采购人员在选择购买时,没有严格按照采购清单上的规格、信号要求,导致一些不适用的原料进入制造车间,给电气开关柜的制造质量埋下了隐患。其次,没有按照规定要求厂家出具产品说明书、质量合格证书等一系列证明文件。电气市场的发展和丰富,也给一些不法商家提供了滋生土壤,如果采购人员自身的专业辨别能力不强,加上商家的低价诱惑,很容易降低材料质量要求。 1.2 生产制造工具落后,人员素质参差不齐 随着相关行业对电气开关柜的需求程度不断升高,电气开关柜的生产速度也不断增加,但是由于受当前生产设备、生产技术的限制,很难保证数量与质量的兼顾。在这种情况下,一些制造厂家放松了制造过程中对电气开关柜的质量要求,片面追求经济效益,虽然在短时期内保证了订单完成,获取了可观的产品利润,但是从企业长远发展来看,对企业的信誉造成了恶劣影响,必然制约企业下一步的发展。 除了设备、技术等硬件设施不能满足当前电气开关柜的质量需求外,人员素质参差不齐,生产制造过程中细心程度不够也是影响电气开关柜整体质量不达标的重要因素。首先,从整个电气开关制造行业来说,缺乏严格的人员准入机制,由此导致一些专业能力不强、细心程度不够的人员进入工作岗位,无法保证工作质量。其次,相关企业负责人对人员的重视程度不够,没有定期开展在职培训工作。众所周知,电气制造行业的技术、设备更新程度非常之快,往往在数月之内就可能研发出新制造设备。但是基层的制造人员很少有机会进行自我学习,随着时间的推移,个人知识水平与行业潮流逐渐脱节,新的设备不会操作、新的技术没有掌握,也容易导致制造质量出现问题。 2 加强电气开关柜制造质量管理的具体措施 2.1 严把电气元件和原材料采购质量关 第一,采购人员要了解产品设计的总体要求,例如拟采购元件或材料的规格、型号、质量要求等主要技术指标;第二,要根据以往的合格分供方资料选择供货方,无资料记录的要在市场上进行考察,重点考察生产企业的市场信誉度、质量保证能力,例如可听取一些用户对其产品的评价,了解生产企业是否建立了质量保证体系等;第三,要在采购前检查拟采购产品的合格证、商标与执行的标准类型;第四,要对照设计要求,查看拟采购产品各项技术指标是否满足或超过我们的要求;第五,要进行抽样鉴定或检验试验工作,作为满足要求的最后判定。 努力降低采购合同失误或合同纠纷对采购电气元件与原材料质量的影响,在合同中一定要明确拟采购产品的各项技术指标和质量要求、采购方的验收方式、供方的交货方式、运输方式等事宜,以杜绝因参数不明、责任不清及运输方式不当给企业造成不必要的损失。 2.2 重视顾客的反馈意见 一个电气产品质量的优劣,一般用户的评价不外乎就是以下几方面:一是外观感觉因素,如产品的整体形象、各个部件的连接情况等;二是使用情况,如维修几率、噪音或非预期的发热情况,安全性能、使用寿命以及一些潜在要求等。所有这些往往作为顾客的评价被列入企业的管理与计划工作之中,作为改进与提高电器产品质量的依据。 这种顾客评价包括在顾客评审程序之中,它是产品质量控制的一个重要方面。顾客评审程序依次包括:建立与顾客沟通的信息渠道、对信息的收集与处理工作、决策改进、实施提高。形成循环程序,逐步提高产品质量,满足顾客需求。 2.3 电气开关柜制造与安装过程质量控制 随着技术更新日益加快,顾客对产品质量及用途要求越来越高,促进了生产工具及加工设备的不断改进与创新,不同的电气产品生产与安装需要不同功能的工具或设备。在机械化作业的情况下,工具或设备的优劣,直接影响到产品的质量。电气产品与其他行业产品相比,其技术含量较高,设备与工具的更新及改造周期较短。所以保证加工设备的技术领先是产品质量保证,满足顾客需要的一个不可忽视的方面。 现代化流水线生产,要求操作人员除具备很强的责任心外,还应具备过硬的专业技术水平。针对电气行业的特殊情况,要经常对操作人员进行岗位专业技能培训与考核,定期组织参观学习,将个人业绩与收入挂钩;要对操作人员进行外语培训及计算机的培训,以适应世界技术相互渗透与计算机自动控制的需求。除此之外,在严格执行现有的规章制度、工艺规程的同时,要根据生产的需要,逐步对其进行完善,规范产品的生产过程,使其程序更科学、更有效。 结束语 电气产品的质量管理是多方面的,除以上提到的一些措施和标准以外,还有按国际标准建立的质量管理体系,来保证电气产品的生产质量。当然这是现代企业的发展及其与国际接轨的前提条件,目前我们企业已在这方面做了大量的工作,争取尽早实现与国际标准全面接轨。 电气制造论文:浅析电气技术在机械制造业中的应用 摘要:人们的生活水平随着经济技术的迅猛发展而提升,人们对生活要求越来越高,对产品的自动化程度也有了新的要求。本文首先分析了机械制造业的发展现状及主要问题,进而提出了电气技术在机械制造业中的如何应用。 关键词:电气技术 机械 制造业 应用 人们的生活水平随着经济技术的迅猛发展而提升,人们对生活要求越来越高,对产品的自动化程度也有了新的要求。要求产品既要价格合理、质量高档、外形美观,同时对自动化程度要求也越来越高。为了顺应时展,满足人们日益高涨的生活质量要求,对于社会的产品就要求采用先进的机械制造技术。机械制造业的发展水平标志着国家的工业化程度,它为我国国民经济的发展提供了技术保障,是国家重要的支柱产业。电气技术是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合,电工技术与电子技术相结合,元件与系统相结合,使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。本文主要阐述了机械制造业的发展现状及目前存在的主要问题,以及电气技术在机械制造业中的应用。 一、机械制造业的发展现状及主要问题 机械制造业在制造业中所占的比重很大,占有特别重要的地位,其是为用户创造和提供机械产品的的一个行业,包括机械产品的开发、设计、制造、流通和售后服务全过程。由于机械制造业是国民经济的装备部,它以各种机器设备供应和装备国民经济的各个部门,并使其不断发展。因此,机械制造业的水平和发展速度在很大程度上决定了国民经济的发展速度。 机械制造业是一个传统的行业,我国的机械制造业起步较晚,底子薄,在新中国成立后虽然建立了独立的、门类齐全的包括轻工业、重工业在内的机械制造业,取得了一定的成就近几年来,我国的机械制造业呈现出显著发展的态势,尤其体现在自主开发创新能力方面,这标志着我国机械制造行业的技术水平在整体提升。尽管我国的机械制造技术在不断地开发、创新,也在不断地引入国外的先进技术,但是与发达国家相比,在产品质量和技术水平方面还存在较大差距,加之我国具有自主知识产权的产品不多,技术开发创新能力相对薄弱,而且产品的工艺、质量和结构还存在不合理的现象,这就导致我国的机械制造业在创新、管理和技术层面存在一定的问题。 二、电气技术在机械制造业的应用 机械制造业的快速发展很大程度上依赖于电气技术的发展,电气技术在机械制造业的发展中起到非常重要的促进作用。此外,机械制造业的发展需要有电气技术的支持,而同样机械制造业的发展同样推动着电气技术的发展。因此,电气技术与机械制造业的发展是相辅相成的关系。机械制造业要想生产出具有市场竞争力的产品,就必须往信息化、智能化、网络化和绿色化发展,而这一过程就离不开电气技术的支撑。电气技术在机械制造业中的应用主要表现在以下几个方面: (一)自动控制技术在机械制造业中的应用 电气自动化技术在机械制造业中是一项普遍应用,随处可见,这不仅大大提高了生产效率,而且能够提高产品的合格率。例如在零件的加工过程中,传统的加工过程完全靠人工实现,其加工的难度大并且合格率很低。现代机械制造业中应用自动化技术,只需要动动手指在机床上输入所加工零件的操作流程,机床在计算机的控制下,通过实时采集加工过程中的各项数据,自动完成零件的加工过程。其生产批量大、合格率高。在这一过程中,只需要工作人员进行初始的设置工作以及完后的回收工作,其余过程完全不需要人为参与,这样就使得生产效率及合格率得到了大大的提高,节省了人力资源成本。 (二)传感器技术在机械制造业中的应用 对产品的检测在机械制造业中是一项必不可少的过程。在传统的检测中,大多采用人工测量的方式,费时费力,效率还很低下,甚至有些重要数据人为测量无法进行,这就跟不上如今大规模的生产过程。而电气技术中的传感器为数据的测量带来了很大的帮助,传感器可以通过非接触式的测量,比如通过超声波测量液位、红外线探测热轧钢板的缺陷等等。通过传感器测量使得对生产过程中的各项数据测量更加准确,测量范围也更加广阔,检测速度也明显提高。机械制造业要想实现大规模、自动化生产离不开传感器技术。通过传感器技术的应用,能够提升机械制造业的生产效率和规律,更有利于机械制造企业的发展。 (三)计算机与信息技术在机械制造业中的应用 计算机与信息技术在机械制造业中担任大脑、中枢神经的作用。通过计算机的大型数据处理及计算,信息技术对数据的采集,成为了机械制造业生产过程的核心。例如,在数控机床的使用中,由计算机开发的系统,通过计算机的模拟、测试,将一整套程序应用到机床的操作中,通过机床内部计算机系统的计算、分析来发送指令进而控制机械手臂的操作。通过信息技术对采集到的现场数据进行处理,然后反馈到计算机中,这也在一定程度上大大节约了人力资源成本,实现了机械制造业的智能化操作。 三、结束语 随着科学技术的不断发展,电气技术在机械制造业中的应用越来越广泛,各种技术也逐渐融合,形成智能化、系统化的一体化技术,这种科技的结晶势必会为机械制造业带来光明的前景。电气技术、自动化技术的日益成熟和广泛应用会逐渐形成机电一体化,这会加快电子产品和更新换代,为企业的技术改造工作带来更大的发展。 电气制造论文:伊梅尔特:通用电气制造业的创新回归 作为科技创新与现代工业文明的象征性人物――托马斯・爱迪生,他所创建的GE(美国通用电气公司)被世人尊为世界工业领域的丰碑。百多年来,GE的业务领域几乎遍及了人类所有的工业领域,将爱迪生先生那种创新精神作为企业文化的基石,不断寻求构建美好世界的方式,秉承公司创立时的信念走向未来。笔者有幸采访了这家伟大企业的现任董事长杰夫・伊梅尔特。 掌舵GE是件艰辛的事情 伊梅尔特向笔者坦言,人们都将GE视为伟大的公司,自己的前任――杰克・韦尔奇亦被业界成为最伟大的企业家。自己就任GE董事长兼首席执行官后,也被媒体冠以了“世界上最有权势的人”之一。可只有他自己深深地了解,执掌GE其实是一件极其艰辛的事情 自从2001年伊梅尔特上任以来,他整整花了13年才摆脱前任董事长杰克・韦尔奇的影响,终于可以把这个行业巨头引向新的发展方向。按照他的说法,这家由伟大的发明家爱迪生先生创建的工业型公司里,长期以来科学家和工程师越来越感到自己的地位不如通用资本部门的同事高。过去相当长一段时间里,GE虽然在金融业方面收益颇丰,却正在偏离企业应有的正确发展方向。伊梅尔特认为只有不断地坚持科技创新,全力回归制造业,才是GE长盛不衰的正途。伊梅尔特成为董事长的四天后,“9・11”发生了。GE很快感受到了影响,公用事业支出的重心从基础设施建设转移到国防领域。他对笔者表示:“我刚上任时,做梦也没想到GE会遇到那么多风险:‘9・11’、安然丑闻、卡特里娜飓风、福岛核事故和全球金融危机。” 尽管伊梅尔特上任不久就开始大谈GE战略的核心主题――全球化、增加调查研究的支出及开发环境友好型产品。但在他出任董事长的前几年里,却放任GE的金融业务继续猛增。此外,房产泡沫虚涨时,通用资本扩大了它的按揭贷款规模,大量买进公司债券,还进军商业地产项目,这些都让它在2008年9月雷曼公司破产后显得脆弱不堪。事已至此,伊梅尔特不得不向巴菲特求助,巴菲特给通用电气投资了30亿美元。似乎在那时,伊梅尔特意识到GE需要一场彻底的改变。 在韦尔奇掌舵通用的最后时期里,GE是全世界最有价值的公司,自2001年伊梅尔特接管公司以来已经下跌了三分之一。这几年GE正在恢复,但股价还只是韦尔奇在位时期最高值的一半,而现在的排名跌至第六,第一名的位置已被苹果取代,通用的价值仅是苹果的一半多一点。 把GE从一个温和而偏重金融的集团,转型为一个偏重制造工业设备的集团,伊梅尔特为GE确定下来这个坚定的目标。为了实现这个目标,GE在缩小它的金融业务。2016年开始,通用金融业务的利润将降至25%以下,其2013年的金融业务利润为45%。 2009年3月,在投资人会议上,伊梅尔特提出减小通用资本的规模和丰富度的计划。那时,通用资本并没有全面放弃金融业务。通用电气解释道,可以通过向中小型企业贷款来实现公司增长。 尽管从金融危机中恢复过来以后,通用资本一直获利颇丰,但是投资人普遍赞同缩小通用金融业务的战略。事实上,一些投资人认为GE在这方面进展太慢。GE在集中发展最大的业务――能源、水、交通和医疗等方面做得还不够迅速,或不够彻底。消费金融业务即将缩小,收购阿尔斯通将在风力发电、洁净煤技术等方面给GE增添力量。 伊梅尔特似乎终于得以按照自己的计划重整公司。从金融领域转向重工业的另一大关键,是借助鼓励研发的手段,让GE重回它善于发明创造的传统中。在韦尔奇时代,鼓励研发的支出下滑到总收入的3%。伊梅尔特在2010年将其提升至4%,2011年提升至5%,以后一直保持在这个水平。 押注航空业结出累累硕果 伊梅尔特要GE全面回归制造业的决心可谓坚定不移,从其豪赌GE9X发动机的研发生产就可见一斑。2013年11月的迪拜航展上,仅用两天时间,他治下的GE收获了400亿美元的发动机订单―― 几乎相当于朝鲜一年的国民生产总值,这一成绩令其竞争对手普惠(Pratt Whitney)、罗尔斯・罗伊斯(Rolls-Royce)几乎颗粒无收。采用全新材料、冷却技术、气动力设计的GE9X发动机是此次航展当之无愧的明星。作为波音777X系列飞机的唯一选型发动机,GE9X是通用创新研发的集大成之作,其60:1的增压比创下燃气涡轮航空发动机历史之最。其叶片数量仅16片,是目前所有的双通道客机发动机中最少的。由于其核心机采用陶瓷基复合材料,与金属部件相比,强度增大一倍,耐热性能亦显著提升,而重量仅有其三分之一。借助GE9X,每架飞机每年可为航空公司节约1100万美元。 GE9X发动机堪称伊梅尔特王朝的皇冠。“当你乘坐飞机的时候,往窗外看会发现巨大的飞机发动机,那可是GE而不是Google做的。世界上也只有两家公司在这个领域基本接近GE所做的事情。”伊梅尔特骄傲地对笔者说。在某种程度上,它也是伊梅尔特远见和豪赌的产物。仅2014年一年,通用电气用于GE9X的研发费用超过10亿美元。其研发历时超过十年之久,且几近夭折,很少有人知道,这一最具戏剧性的决断竟是伊梅尔特最艰难的时刻做出的。 9・11事件发生前三天,伊梅尔特接任通用电气 CEO。当时,航空业面临灭顶之灾,多数人对其前景顾虑重重。令人惊讶的是伊梅尔特却并未因此陷入恐慌。相反,通过贷款和其它融资方式,他拯救了一些濒临绝境的航空公司,并对其加大赌注。通用电气的飞机租赁业务也迅速壮大,并与全球超过200家航空公司有业务往来。此外,它还成为全球最大的飞机引擎生产商兼引擎维护服务供应商,80%的订单来自除美国之外的市场。 即使在2008年金融危机之时,伊梅尔特仍孤注一掷将航空领域的研发增加一倍。此举使得通用电气每年而非十年能够推出一款新型引擎和燃气涡轮机。“你想在行业持续领先就要有很好的承诺,在特别困难时,你要能够做艰难的决定。我们这样做赢得了客户信任。” 伊梅尔特说,通过对技术研发的持续投入,GE在喷气推进技术领域处于前沿地位。这其中就包括为波音777提供动力的全球最强劲的发动机――GE90。这款发动机在过去20年里影响了所有喷气发动机的设计。GE还将复合材料引入应用到喷气发动机的制造,GE90把碳纤维复合材料风扇叶片引入航空领域,而GEnx发动机(适用于波音787和波音747-8飞机)是第一款采用复合材料风扇机匣和复合材料风扇叶片的发动机。复合材料的应用大幅降低了发动机重量,从而直接提高飞机的燃油效率。GE为C919提供的LEAP发动机将是历史上首台在热端采用陶瓷基复合材料(CMC)部件的喷气发动机。它不仅质量很轻,而且耐热性极佳。 GE在航空发动机领域的成功,最关键的一点是对于研发的持续投入,GE航空集团每年在研发上的投入超过10亿美元,并且不论外部环境如何,永不减缓。此外,GE航空集团与知名大学以及GE全球研发中心密切合作,这些合作对于GE航空集团在当前和未来的行业领先地位至关重要。 GE全面看好中国市场 当谈到GE与中国的关系时,伊梅尔特则表示,过去20年,中国在基础设施方面的投资力度非常大,这对中国至关重要。基础设施投资一旦完成,就可通过服务提升各个行业的生产率,这会给中国企业带来更多机会,培养更多人才。 伊梅尔特认为,中国有非常优秀的基础设施,可在此基础上推动工业互联网发展,这是中国的一个巨大优势。现在要加上的一个环节就是人才。中国有很多机会进一步提高现有资产的利用率,使其达到峰值效率。在中国这样的国家,对能源和资源的优化将是工业互联网最大的应用领域。此外,控制系统、传感器、远程监控等应用也会大有用武之地,在中国都会催生出优秀的公司和行业,不仅会提高生产率,也会创造更多就业机会。 虽然,此前伊梅尔特对中国知识产权保护问题耿耿于怀。但他坦陈,中国“十二五”规划转变经济增长方式,推动本土化创新,更符合GE的胃口。2010年伊梅尔特在北京承诺,未来3年内将投入超过20亿美元拓展GE在中国的技术创新中心和建立合资企业。这20亿美元在其全球技术开发200亿美元投入的篮子中占了十分之一。 伊梅尔特称,这几年GE与西电、中航工业、华电、南车等多家国有企业建立了合资企业,进军医疗、能源、电气化、高铁等多个领域,“未来我们还会有更多的投资,也不排除与民营企业合作的可能”。今后还将与中国企业共同研发高铁技术,并携手开拓北美高铁市场。 GE与中国未来战略思维的对接,不仅体现在产业创新的选择上,还体现在中国的区域选择上。2012年,GE成都创新中心的建立拉开了GE全面投入中国市场的大幕。伊梅尔特认为成都是“中国西部的大门”,GE的中国新布局重心正渐渐远离东部沿海。在5亿美元的创新中心建设计划中,GE第一阶段选择了成都、西安、沈阳三个城市,逐步带动GE在西南、西北、东北区域的发展,并与公司在上海、北京和无锡的研发机构形成协同效应。 中国是伊梅尔特最为倚重的市场。“GE需要有新战略来去适应在中国的发展。”伊梅尔特说,“中国是世界上最具多元化的市场,不同的需求和技术都能够在这找到市场。”相对于每年1000余亿美元的全球销售收入,GE在中国的业绩只贡献了不足10%。伊梅尔特对此却并不气馁,“我刚当CEO时只有10亿美元,现在已增长了好几倍。”伊梅尔特说,GE在中国的好戏才刚刚开始。 电气制造论文:电工电气制造企业安全性评价工作探讨 摘要:文章介绍了国网宁夏电力公司作为国网公司试点单位,在电工电气制造企业中开展安全性评价工作的具体做法及取得的成效,在此基础上就国家电网公司开展安全性评价工作存在的难点问题,提出其解决办法及建议。 关键词:电工电气制造企业;安全性评价;国家电网公司;安全性评价管理;信息系统 电工电气制造企业安全性评价是一项全新的工作,没有所供学习和借鉴的样板。2014年7月,在国家电网公司(以下简称“国网公司”)的领导下,国网宁夏电力公司(以下简称“宁夏公司”)对区内电工电气制造企业进行了安全性评价试点工作。 根据国网公司开展电工电气制造企业安全性评价的要求,宁夏公司在宁夏隆达电缆有限公司(以下简称“电缆公司”)开展电工电气制造企业安全性评价试点。电缆公司建厂已有20余年,年产值不足亿元,规模小、抗风险能力弱。截至2014年底,完成了对该电工电气制造企业安全性评价试点工作。 1 宁夏公司的实践及成效 1.1 开展电工电气制造企业安全性评价工作的方式和依据 按照企业自评价和专家评价相结合的方式进行安全性评价,具体做法为:首先由电缆公司先组织自评价,然后公司安质部再委托宁夏电力行业协会组织专家查评。依据《国家电网公司电工电气制造企业安全性评价标准(试行)》和《国家电网公司电工电气制造企业安全性评价查评依据(试行)》开展电工电气制造企业安全性评价工作。 1.2 电工电气制造企业安全性评价开展情况 电缆公司依据国网公司电工电气制造企业安全性评价标准,从安全生产管理、生产设备设施、作业现场和环境、产品质量安全四个方面开展自查、自评,汇总编制电缆公司安全性评价自查报告。宁夏公司安质部委托宁夏电力行业协会负责组建专家组,并分成安全生产管理、生产设备设施、作业现场和环境、产品质量安全四个专业组。专家组通过听取电缆公司安全性评价自查评情况汇报、查阅资料、现场检测等方式,从安全生产管理、生产设备设施、作业现场和环境、产品质量安全等方面入手,形成安全性评价专家查评报告,并就查评中存在的主要问题形成整改意见及建议反馈至电缆公司。 1.3 安全性评价工作取得的成效 通过对电缆公司开展安全性评价试点,成果显著。一是发现了电缆公司人员、设备及管理中存在的薄弱环节,对做好事故的超前防范工作起到了积极的管控作用;二是提高了员工的安全意识、自我保护能力及安全生产的业务素质,进一步夯实了安全生产管理的基础;三是为上级部门安全管理决策提供了可靠的科学依据;四是增强安全管理的技术含量,确保安全管理工作长期健康发展。 2 存在的问题与难点 第一,在安全性评价自查工作中,电缆公司虽然成立了安全性评价领导小组及四个评价专业小组,负责安全性评价的指导检查和具体实施工作。但从试点的工作情况看,由于电缆公司缺乏在安全性评价方面的相关工作经验、四个专业小组职责的区分也不够明确等原因,使我们对安全性评价工作的指导监督和检查的力度不够,四个安全性评价专业小组工作的开展不均衡,影响了安全性评价的效果。 第二,国网公司电工电气制造企业安全性评价标准的内容几乎涵盖了此类企业所有的工作范畴,具有广泛性和全面性的特点。我们在进行安全性评价自评价和专家评价时,由于客观条件的限制,为了在短时间内完成评价工作,又不能顾此失彼,所以,如何做到面面俱到,又要兼顾重点,确实是一个急需解决的难点问题。 第三,国网公司系统集体企业中,中东部发达地区与西部地区的集体企业无论从规模、安全生产及技术管理水平等方面都存在差异,按照目前采用统一的评价标准,对宁夏电工电气制造企业要求过高。 第四,宁夏公司电工电气制造企业安全性评价专家组,委托宁夏电力行业协会负责组建,虽然行协专家普遍是电力系统退休的老专家,多年来从事电网运维、施工安装等专业工作,但对电工电气制造方面的设备管理、质量和技术管理等颇为生疏,是“门外汉”,作为安全性评价试点,评价专家在查评过程中对评价标准的理解和掌握,或多或少地存在一定的偏差,不能准确地按照电工电气制造专业安全性评价标准开展评价 工作。 第五,在安全性评价试点工作中,从自评价到专家评价的所有表格的统计汇总,均是手工操作。自评价由班组汇总统计至车间,再由车间汇总统计至电缆公司,形成自评价报告。 第六,从使用的评价标准来看,笔者认为,国网公司现行的电工电气制造企业评价标准要求过高,且对电工电气制造企业安全生产经营管理没有实质性的帮助和提高。 3 解决办法及建议 第一,针对电缆公司自评价缺乏工作经验和组织机构职责不清的问题,电缆公司在下阶段开展安全性复评价工作中,应建立更加严密的组织,严格区分安全性评价领导小组、各专业小组、各部门的职责,理顺相互之间的关系,充分配合和协作,完善相应的考核机制,使安全性评价工作的走向制度化。 第二,针对如何做到广泛性和全面性,又要区分重点和难点问题。要根据对安全生产的影响程度,区分出不同的类别等级,将有限的时间和主要的精力放在对安全有严重影响的项目上,进行重点的查评,并适当缩短相应的查评周期,做到经常性的查评;把安全影响等级较低的评价项目放在一个相对较长的查评周期。 第三,针对采用统一的电工电气制造企业评价标准,部分内容不适合宁夏电工电气制造企业安全性评价的问题,笔者认为,一是国网公司应针对经济发达、较发达、欠发达地区,分三种评价标准的版本,由电工电气制造企业根据企业所在的区域及自身状况进行选择使用;二是由各省(市、区)电力公司根据当地的实际情况参照国网公司评价标准,制定适合本省(市、区)的电工电气制造企业安全性评价的标准。 第四,针对专家在电工电气制造方面的设备管理、技术管理等专业不精通的问题,应由各省(市、区)电力公司采用面向社会公开招标采购的形式进行,并选择专业精通、信誉好的安全评价咨询机构,严格把关,聘请具有电工电气制造各专业管理经验丰富的专家,确保安全性评价工作的质量。 第五,针对安全性评价汇总统计采用手工操作的问题,建议电力电气制造企业应在今后的安全性评价工作中,积极开发和引进安全性评价管理信息系统,使用安全性评价管理信息系统进行统计分析,提高安全性评价的效率和质量。通过使用安全性评价管理信息系统,可以增强客观公正性,消除人为主观因素干扰和影响安全性评价公正性的问题。 第六,针对现行的电工电气制造企业评价标准要求过高的问题,建议对目前使用的电工电气制造企业安全性评价标准适时进行修订完善,其中对一些不适合集体企业实际,又对集体企业安全生产经营管理没有实际意义,且资金投入较大的安全性评价项目,在修订完善时予以取消。 4 结语 第一,通过对开展电工电气制造企业安全性评价试点工作的研究,找出了国家电网公司开展安全性评价工作存在的难点问题,并提出了解决办法及建议,便于在开展此项工作中学习和借鉴。 第二,电工电气制造企业安全性评价工作还处于试点探索阶段,还有待于我们在日后的工作中不断积累经验,进一步完善安全性评价工作。 电气制造论文:谐波对电气设备制造的影响 【摘要】根据对供电电力的不同要求,采取不同的措施限定高次谐波,存在于不同的用电设备中。本文主要分析高次谐波产生的原因及为限制高次谐波在相应电气设备设计制造时的改善措施。 【关键词】傅立叶级数;高次谐波;绕组接法;非线性设备;高次谐波预防措施 引言 电力系统电气设备制造时,考虑的因素很多,如电气设备的布局、设备的结构、设备性能、相关创新技术的应用等。其中电力传输设备如变压器等在结构设计时不能忽略电能的传输质量。变压器的的高压绕组通常设计成星形接法,低压绕组是角形接法。在大容量变压器设计生产时绕组接法基本如此,目的是为了抑制高次谐波的干扰。 1.谐波定义 谐波是指电流中所含有的频率为基波整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。 2.谐波的产生 现代社会,对电能的需求及应用无处不在。电力系统在生产及传输电能过程中,用到很多相关的电气设备。交流电网中,由于投入电网运行的很多设备是非线性电气设备,使得电压、电流波形不是严格意义上的正弦波,而是不同程度的非正弦波。 非正弦波通常是周期性电气分量,根据傅立叶级数,可分解成基波分量(频率50Hz)和高次谐波分量。 2.1 非正弦周期函数的分解 根据电路原理知道,电气线路中会遇到非正弦周期波形信号,如常见的矩形波。由高等数学知道,非正弦周期函数,用傅氏级数展开后,含有高次谐波,镜对称的周期函数作傅氏级数变换后是奇谐波函数,满足f(t)=-f(t+T/2)规律。其表达式为: 2.2 非线性设备 电力线路中产生高次谐波的非线性设备主要有:含铁芯设备,变流设备,电弧炉等。下面分别介绍。 2.2.1 含铁芯设备 电力变压器、电动机的铁芯具有非线性磁化特性,为了提高铁芯的利用效率,通常变压器的额定磁通密度B都设计在磁滞回线(B-H曲线)的临界拐点,从而造成变压器的励磁电流i0为非正弦波,其中含有大量的奇次谐波。 由电路理论知,磁路中的磁通与励磁电流是非线性关系。所以,交流电流作用下,磁路中的磁通与励磁电流服从铁磁物质的磁化曲线。 当主磁通正弦变化时,励磁电流曲线具有尖顶波形。如图1所示。主要含有三次谐波及其他高次谐波电流。当励磁电流正弦变化时,主磁通具有平顶波形,主要含有三次及其他高次谐波磁通。如图2所示。 图1 不考虑铁耗时的励磁电流波形 图2 励磁电流无三次谐波时主磁通的波形 2.2.2 变流设备 变流设备,指的是电力电子电路,对三相交流电进行整流变换,以满足要求,如整流,逆变,变频等。从整流或逆变电路原理及输出波形分析易知,为了获可调的直流电压或调速要求,根据控制角的大使可控硅或功率管导通,造成输出形非正弦而产生高次谐波。变流设备是高次谐波的主要谐波源之一。 2.2.3 电弧炉 电弧炉一般是三相式,通过专用电弧炉变压器供电。电弧炉工作时,因三负荷不对称,产生很多高次谐波。 电弧炉工作在熔化期时,炉内填料未融化而成块状固体,电弧阻抗不稳定电极之间通过炉内金属块状导体形成极间短路,短路电流的大小取决于电弧炉变压器的阻抗和串联的电抗器,因为熔化阶段三相电极频繁的短路断路,加上阻抗不稳定,从而产生高次谐波。 3.谐波对电气设备的影响 3.1 对变压器结构的影响 变压器构造上因有铁芯,所以在传输变换电能的同时,不可避免会产生高次谐波。从供电质量上讲,希望输出谐波越少越好。而变压器的输出谐波大小与绕组的连接方式及铁芯结构相关。 我国变压器常用的连接组方式有:Yyn0,Dyn11,Yd11等,电力变压器多用芯式柱状铁芯结构。 由电路理论分析知,三次谐波电流因构成零序对称组,而不能存在于无中性线星形连接的对称电路中。因而对于Yyn0接法三相变压器,一次侧的励磁电流不可能含有三次谐波电流分量。而根据傅氏级数可知,谐波次数越高,幅值衰减越大,若不计幅值不大的五次及其他高次谐波,励磁电流就呈正弦波。前面已分析,由于变压器磁路的非线性特性,正弦波的励磁电流,必激励出平顶型波形的主磁通。主磁通中就含有三次谐波分量,如图2所示。将平顶型波形以傅氏级数等效展开也可得出这一结论。三次谐波磁通及其影响多大,取决于变压器磁路系统的结构。这也是变压器在设计制造时必须考虑的问题。 三次谐波电流因其幅值、相位、角频率都相同,构成零序对称组。对于三相变压器芯式铁芯结构而言,三次谐波磁通也是零序对称组,三个同相磁通不可能在芯式铁芯内闭合,和三次谐波电流不能在Y连接的三相电路中流通类似。但磁通和电流不同的是,磁通可以存在于铁磁物质中,也可以存在于非铁磁物质中,只是在非铁磁物质中因磁阻很大,数量很小。也就是说三次谐波磁通虽不能存在于三相芯式变压器器铁芯中,但可以经过油、油箱壁、铁轭形成闭合路径。又因为磁阻很大,使三次谐波磁通大为减弱,从而相电势中没有明显三次谐波电势,波形接近正弦波。三次谐波磁通经过油箱壁,感生涡流,产生附加损耗,降低变压器效率引起局部过热,因此这种绕组接法只适用于中小容量变压器。 对于Dyn11接法,原绕组三角形连接,三次谐波电流形成回路,即励磁电流中含有三次谐波分量,由前面分析知,主磁通、原副绕组感应电势波形很接近正弦波。可以看出这种接法变压器传输电能时有利于改善输出波形。 如果是Yd11接法,副绕组为三角形接法,原绕组的励磁电流是正弦波,则主磁通和相电势会有三次谐波分量,而副绕组三角形接法使得呈零序对称组的三次谐波电势产生三次谐波环流,三次谐波环流产生的磁通抵消了原励磁电流产生的三次谐波磁通。效果上改善了主磁通和相电势的波形,和Dyn11接法相同。这种绕组接法在中大容量变压器中常见。 3.2 对电动机绕组分布的影响 我们知道,脉振磁势是异步电动机各相绕组的磁势分布规律,以两极电机分析容易理解。由异步电机工作原理知,旋转磁场是电动机之所以通电转动的关键,旋转磁场的建立依赖于旋转磁势的建立。从旋转磁场的强度要求讲,周向旋转时磁场强度要求大小不变,即磁势旋转时也要求不变,旋转磁势由三相基波磁势合成时最佳,这就要求各相绕组的脉振磁势中高次谐波分量越小越好。 电动机的定子绕组是沿定子周向按极距均匀分布的,为了便于分析绕组磁势的规律,引入分布系数概念。分布系数表示同样匝数的分布绕组,其基波磁势比集中绕组的基波磁势减小的倍数,或者是把绕组各线圈排列分布后所引起的基波磁势的折扣。集中绕组指同样匝数的线圈集中在一个槽内。通过分析,得出5、7次谐波的分布系数比基波分布系数小得多,即采用分布绕组,虽然基波合成磁势减小,但5、7等高次谐波却消弱更多,也就是说,分布绕组的合成磁势谐波分量比集中绕组小得多。这也是异步电机绕组采取分布排列设计的初衷。 3.3 对电弧炉变压器结构的影响 电弧炉变压器工作时,由于二次绕组工作于短路状态,且炉料阻抗不稳定,极易产生高次谐波。为了减小高次谐波对电力系统的干扰,二次绕组通常是角形接法。电弧炉变压器要求二次电压具备很宽的调压范围,而二次绕组匝数少,电流大,二次侧调压不方便,通常在一次绕组带负荷调压,通过三角-星型切换或改变抽头等方法,即一次绕组有星形或三角形接法。电弧炉变压器的绕组联结,小容量的接法为D或Y,d0-11,中大容量的接法为Dd0或Yd11,Ynd11。 4.结语 由上述高次谐波的产生及为了减小高次谐波影响,电气设备尤其是电机自身绕组的联结、绕组的排列分布做了针对性的设计,最大程度减小电气设备正常工作时附加产生的谐波污染。抑制高次谐波还可以通过外加滤波器实现,本文不加详述。 电气制造论文:电气制造企业人力资源培训效果的对策研究 【摘 要】人力资源是推动企业向前发展的重要因素,电气制造企业近年来在社会发展中发挥着不可忽视的作用,因此,需要将人力资源培训工作放在企业的重要规划上,以促使电气制造企业上下员工在工作中发挥应有的价值,为企业带来更来效益。本文从电气制造企业展开人力资源培养的重要作用着手,分析了当前人力资源培训中存在的问题,进而提出了提高电气企业人力资源培训效果的有效对策。 【关键词】电气制造企业 人力资源培训 问题 对策 二十一世纪是一个人才竞争时代,电气制造企业若要跟上时代的步伐,必须从提高员工工作技能、职业道德素质及专业水平做起,深入了解员工当前工作中的不足,在把握企业发展所需和员工自我价值取向的基础上,为员工提供尽可能多的培训机会。对此,笔者认为有必要立足电气制造企业当前运行现状,以解决电气制造企业当前面临的人力资源培训严峻形势。 一、电气制造企业展开人力资源培训的重要性 人力资源培训及管理关乎到电气制造企业是否能够顺利运行,而且与企业人事部门人才机制设立有着密切关系,处理好人力资源培训方面的工作为企业运行减轻许多负担,同时提高企业内部的工作效率。 首先,增强了员工的凝聚力。通过人力资源培训可以使得员工认同企业的发展目标和企业价值观,同时认同企业的文化建设,愿意在企业发展指标的指导下共同努力。通常情况下,企业可以让员工从培训中感受到企业惯例的制定缘由,并且培养员工自觉遵守企业的规定,能够上下团结一心处理一切难题,携手并肩获取努力成果。 其次,提高了员工的整体技能。电气制造企业一般组织的培训都是培养员工专业技能和技能水平的,经过了培训,员工的整体水平能够满足企业发展对他们提出的高要求,经过不同岗位技能培训和规范技能训练后,员工的个人能力会得到提升,能够胜任企业交待的工作任务。 最后,激发员工的工作热情。很多员工在企业不甘心总是做一些反复枯燥的事情,因此,企业考虑到了这一点,为员工提供到大型企业参观学习、出国进修、到社会上机构进行历练及在员工休息时为员工提供一些技能锻炼机会等,员工通过了解外面的世界和其他企业,认识到提高个人能力的重要性,因此,在工作中就会热情高涨,积极投入到每一天的工作中,可以为企业创造更多的个人价值。 二、电气制造企业人力资源培训中出现的问题 首先,缺少系统组织的培训规划。很多电气制造企业觉得只有员工在平时工作时多积累经验,就不会出现原则性错误,忽略了人力资源培训规划和组织,只看到了员工为企业创造了多少价值,没看到员工个人对技能、知识的高需求,企业通常是为了应付检查做个样子,走一走流程,准备一周或者十天的时间进行员工培训,根本没有做好培训规划,培训效果自然不理想。 其次,培训太过注重理论方面。电气制造企业中用于生产的新技术层出不穷,在培训中总是会涉及到生产时所要更新的技术知识和企业运行知识等。但是,很多企业都是在培训时讲的十分清楚,但是没有给员工提高将学到的理论用于实际工作的机会,缺少一定实践性,与电气企业实际工作存在着严重的脱节现象。 最后,没有制定明确的培养目标。电气制造企业展开员工培训不是为了提高员工技能,而是一种行为安慰,因此,很少电气制造企业会展开培训目标及培训过程的细致分析,缺少专业培训指导,往往是凭借一时需要展开员工培训,忽略了员工的职业生涯规划与指导,培训比较盲目、比较一概而论,培训质量不理想。 三、提高人力资源培训效果的对策 首先,电气制造企业上下员工树立正确的培训观。企业要率先提出“以人为本”的人力资源开发、管理、培训理念,要从每一位员工的需要出发,结合员工岗位技能所需、个人知识所需做好培训规划工作,结合员工未来的岗位发展提供相对应的职业生涯规划方案,进而构建科学合理的企业人力资源培训体系,让员工感受到企业对自己的重视,能够积极认真参与到企业组织的培训当中。 其次,选择适当的培训方法展开企业人力资源培训。选择适当的方法并不是说要摒弃到传统的旧观念,而是适当将培训理念加以更新,吸收旧培训观念的精华,融入新培训理念,从提高员工的文化水平和职业道德素质入手,对不同岗位和特点的员工制定相对应的培训手段,理论联系实际为主,加强培训实践环节,促使培训取得事半功倍的效果。 再次,根据员工需要制定企业原有的人力资源培训激励机制。激励机制是提高培训效果,激发员工工作动力的有力手段,因此,可以适当制定激励机制,让培训过程与员工的个人价值实现相挂钩,比如推出具有人性化的“培训积分”机制,培训效果与员工的个人表现积分相联系,积分高可以与薪酬相挂钩,也可以获得企业的奖金福利等,通过激励机制的实施,员工能主动参与培训。 最后,要依据实际情况对人力资源培训效果进行客观、科学的评估。只展开培训远远不够,还要针对培训进行切实的效果评估,从评估中了解培训过程中出现的不足,并针对不足进行调整和完善,尤其是员工在培训中出现的一些问题。经过评估才能为今后的人力资源培训提供实际可参考的评估数据。 四、总结 电气制造企业人力资源培训工作确实不能一朝一夕看到效果,要经过漫长的工作后才能看到效果,人力资源培训过程也并非想象中的那么理想。因此,电气制造企业应该谨慎对待人才培训,明确人力资源培训的重要性,从员工的职业生涯规划出发制定培训的规划和方案,才能促使企业员工整体技能有所提高,为企业创造出更多的经济效益。 电气制造论文:基于电气装备制造业的电气装备制造的自动化仓库设计与探索 摘要:由于我国现代企业的生产规模日益扩大,使仓库逐渐成为生产物流系统中的重要环节。当今立体仓库逐渐向小面积方向发展,逐步取代了空间的利用率低的平面仓库,这种替代促使仓储物流业的水平不断提高。 关键词:柔性 电气制造 系统 电气装备制造的自动化 仓库 1引言 电气装备制造的自动化立体仓库已经成为了柔性制造系统中的重要组成部分,对其的研究与开发工作,有助于推动柔性制造系统的发展和实用化进程。同时,随着柔性制造系统在汽车工业日益广泛发展的今天来说,国内外已经有很多的制造企业对教学、科研以及技术服务开展了研究,并且相继的开发出了许多模拟柔性制造的训练基地。根据实际运行结果证明,对于所构建的电气装备制造的自动化立体仓库单元需要完全满足柔性制造系统的高效性实用要求。 2柔性制造系统的总体组成与工作流程 2、1柔性制造系统的总体组成 柔性制造系统的构成通常包括:数控车床、AGV运载机器人、自动输送线装置、六自由度行走搬运机器人、电气装备制造的自动化立体仓库单元、六自由度焊接机器人、CCD形状检测系统、加工中心以及相应的附属设备。对于系统的运行总线以及开发型组态软件等网络通讯技术来说,要使得总控单元对各个单元设备来进行集成控制,最终能够根据生产任务得到相应的变化。而且可以通过简单地改变软件设置方法来进行调整,从而可以适宜多种品种以及中小批量的生产。 2、2柔性制造系统的工作流程 在系统开始工作之前,通过人工的方式要将不同的工件和托盘按照相应的规划好的各个零件毛坯区域送到原料的库货架中去。对于工件或者是毛坯从电气装备制造的自动化立体仓库的原料仓库中取出来时,要通过AGV按照预定的相应轨道来进行运行,最终到达取料的位置。然后,通过出库的平移台,将毛坯由AGV送到自动的输送线中,再经过六自由度的搬运机器人送到柔性的制造加工单元中,再按照工序流程的程序,在数控车床或者是加工中心来进行再加工工作。最后,在加工完成之后,要通过机器人来取出工件,通过输送线和AGV进行同时运行,最后将工件放回到入库的平移台上,然后送入仓库的成品库货架,最终完成。对于所有的软件要进行相应的信息记录,从而更好的便于管理,完成一个工作流程。 3立体仓库的工作原理 立体仓库中都配有中央服务器和一台监控计算机及数台的管理计算机作为信息系统硬件,执行系统配有几台巷道堆垛机和其它的辅助设备,从而更好的完成出入库作业所发出的指令、监控以及库存管理等。对于其设备的控制方式主要包括接受上级的计算机控制调度及单机的电气装备制造的自动化控制系统,同时还有能够自动定位的控制系统等。对于电气装备制造的自动化立体仓库来说,其自动控制系统主要分为三种方式,即分离式、集中式及分布式。国际上较为普遍的是分布式控制方式。 对于整个柔性制造系统中,其中某个工位向系统提出了入库的要求,就必须要求其具有零部件名称和数量等等。在系统响应之后,要根据指令的形式来相应的通知对应的仓库。对于仓库来说,在接到入库的指令之后,要对库存内的信息进行检索,一旦有相应的空间,而且相应的装置都处在正常的状态下时,应该随时进行入库准备,并且同时反馈给系统,此时,系统应该做好了入库的准备。在系统确认之后,要及时发出准许交接的信息,将运送的装置、堆垛机等按照事先设计好的次序来进行动作运行,并且要将零件分别的存入仓库的缓冲区内。在进行交接完之后,要将递送的一方向系统发送完毕信息,也要向系统反馈收货信息。对于仓库内部,应该将零件通过传递装置放置到安排的单元里,并且要对库存信息表进行修改,在完成之后,要向系统发出正式的入库记录表。仓库在接受出库指令时,要执行与上相同的方式来进行出库操作,同时还要对数据库进行修改。对于出现货物的种类、数量不相符合的时候,要及时的向系统反馈出相应的信息,并且由系统来做出处理决定。如果仓库的机构中出现了故障,就要及时的通过传感器来检查和翻译具体的信息,然后通过系统网络来向上一层管理系统发出故障信息,还要向维修部门来进行报警维修。 4电气装备制造的自动化立体仓库的设计与控制 4、1电气装备制造的自动化立体仓库的设计 通常,对于电气装备制造的自动化立体仓库单元的组成构件来说,主要有挂壁式的码垛机以及相应的两套仓库,同时还需要有两套出入库的平移台和托盘,以及仓位的传感器等等。同时,两套货架和挂壁式码垛机和传感器可以共同组成电气装备制造的自动化立体仓库单元。对于仓库的货架上来讲,每一个货位都有安装相应的机械微动开关和激光定位系统,同时还要在货架的上方来装有巷道装置。 对于出入库平移台来说,主要负责在仓库单元和输送线之间来传递工件,同时由铝合金型材来进行搭建,这样可以使用直流电机加减速器来进行驱动,对于上面安装对射光电传感器感应工件的位置,由同步带来传送工件,最终完成出库和入库的动作行为。 4、2软件控制系统设计 对于柔性制造系统的总控制单元的构成,一般包括主控制机,其中的主控制软件是为操作人员来使用的前台程序,最终使用组态王软件来进行开发工作。通过对各个分站动作,可以同时的实现人机交互界面的接受用户控制,其中的操作分为连续自动和各分站手动控制两种方式。 仓库单元都是通过通讯模板和主站的控制计算机来进行通讯的,主要是通过主控软件的设定,最终来控制码垛机的运行系统。码垛机的出入库动作一般是由PLC来进行完成的,当码垛机接收到了出库的请示时,就可以将码垛机从上而下、从左到右的来进行扫描原料库的各个仓格,同时还要对扫描到的第一个有工件的仓格来进行出库操作,这样才使得出库运行的状态达到最佳。 5总结 综上所述,电气装备制造的自动化立体仓库,是一种具有集信息、储存以及管理融为一体的高技术密集型机电一体化产品,其中所涉及的领域较为广泛。可以通过对立体仓库自动控制系统的硬件设计研究,使企业的生产率和经济效益都大大提高。 电气制造论文:电气开关柜制造过程中的质量管理探究 摘要:随着时代的进步和科技的发展,我们国家工业化水平不断提高,各种新型便捷的设备被广泛应用于工农业生产各个方面。随着电气自动化的发展,电气开关柜被广泛应用于工农业国防各个领域。下面,本文简要分析电气开关柜生产制造过程中出现的问题,并就如何加强电气开关柜生产过程中质量管理提出相应建议。 关键词:电气开关柜;制造;质量管理 前言 随着时代的进步和科技的发展,我们国家工业化水平不断提高,各种新型便捷的设备被广泛应用于工农业生产各个方面。随着电气自动化的发展,电气开关柜被广泛应用于工农业国防各个领域。我国目前从事电气制造、尤其是工业电气制造的企业越来越多, 尽管国家对电气产品的质量有专门的标准, 但还存在生产出来的产品不符合标准的情况, 在使用过程中给用户带来不必要的损失。生产企业要想在市场竞争中立于不败之地, 它的产品必须是质量过关的, 而且是一流的。本文简要分析电气开关柜生产制造过程中出现的问题,并就如何加强电气开关柜生产过程中质量管理提出相应的建议。 1采购质量控制不严格,导致原材料和关键部件存在质量问题 企业在采购活动中,容易在合格供方评定及原材料、 外协件、 外购件进厂检验等方面存在问题, 如: ①对合格供方的评定, 追求低价政策; ②对采购件分 A、 B 类时, 不是按照产品部件、 材料重要度分级表中规定的重要程度划分, 而是根据产品采购的价格划分, 将主母线、 绝缘气体 (SF6气体) 等关键部分算作 B 类物资, 铜线没有检验尺寸, 不定期对含铜量及电阻率进行检测, SF6气体不定期进行合格测定。外协件、 外购件的进厂检验只检查外观, 或以供方提供的质量证明为检验依据, 而对其性能和技术参数不进行复检和抽检等。 电气制造行业与其他行业相比有其特殊性, 制造企业分工精细、专业化强, 一个成品电气产品往往由很多电气元件和材料组成, 这样一个企业或单位一般不可能全部自己生产, 而要在市场上进行采购。因此, 采购质量管理是产品质量管理的重要环节。 第一, 采购人员要了解产品设计的总体要求, 例如拟采购元件或材料的规格、型号、质量要求等主要技术指标; 第二, 要根据以往的合格分供方资料选择供货方, 无资料记录的要在市场上进行考察, 重点考察生产企业的市场信誉度、质量保证能力, 例如可听取一些用户对其产品的评价, 了解生产企业是否建立了质量保证体系等; 第三, 要在采购前检查拟采购产品的合格证、商标与执行的标准类型; 第四, 要对照设计要求, 查看拟采购产品各项技术指标是否满足或超过我们的要求; 第五, 要进行抽样鉴定或检验试验工作, 作为满足要求的最后判定。努力降低采购合同失误或合同纠纷对采购电气元件与原材料质量的影响, 在合同中一定要明确拟采购产品的各项技术指标和质量要求、采购方的验收方式、供方的交货方式、运输方式等事宜, 以杜绝因参数不明、责任不清及运输方式不当给企业造成不必要的损失。 电气元件和原材料的采购工作非常重要, 它是制造电气产品的基础环节。要把这项工作列入产品质量管理考核之中, 可以对采购人员在采购中工作未做精做细、考虑不周和在采购中吃、喝、卡、拿的不正当行为, 分别根据情节轻重作出处理。 2产品设计、制造过程中质量控制不到位 企业设计文件、工艺文件、设计图纸编制不规范,内容不完整 。如:①设计文件无方案图示;②对新标准信息掌握不及时, 执行作废的过期标准;③产品技术条件与产品安装使用说明书参数、 结构不对应; ④技术条件中要求的试验参数与实际检验规范中的参数不一致; ⑤设计总图缺失、 图纸绘制错误; ⑥工艺文件中工序卡与作业指导书混为一谈;⑦对一些不断出现的新工艺不能及时编制工序卡,无工装夹具等质量控制手段, 未编制作业指导书,却在制造有特殊工艺要求的高性能产品。生产过程质量控制不严, 无工艺纪律考核制度, 产品组装过程的每一步骤未明确合格标准, 导致所有问题都依靠最终检验去发现。 使用先进的生产工具及设备:随着技术更新日益加快, 顾客对产品质量及用途要求越来越高, 促进了生产工具及加工设备的不断改进与创新, 不同的电气产品生产与安装需要不同功能的工具或设备。在机械化作业的情况下, 工具或设备的优劣, 直接影响到产品的质量。电气产品与其他行业产品相比, 其技术含量较高, 设备与工具的更新及改造周期较短。所以保证加工设备的技术领先是产品质量保证, 满足顾客需要的一个不可忽视的方面。 提高操作人员的技术水平:操作人员不仅是指那些在车间亲手拿生产工具以及操作加工设备的技术人员, 还指通过电脑控制程序操作加工设备的人员和管理自动生产线的一线技术人员。现代化流水线生产, 要求操作人员除具备很强的责任心外, 还应具备过硬的专业技术水平。针对电气行业的特殊情况, 要经常对操作人员进行岗位专业技能培训与考核, 定期组织参观学习, 将个人业绩与收入挂钩; 要拓宽操作技术人员的知识面, 增强解决实际问题的能力; 要对操作人员进行外语培训及计算机的培训, 以适应世界技术相互渗透与计算机自动控制的需求。 逐步建立健全规章制度, 完善工艺规程:在严格执行现有的规章制度、工艺规程的同时,要根据生产的需要, 逐步对其进行完善, 规范产品的生产过程, 使其程序更科学、更有效。规范人的行为,提高人的工作质量, 最终目的是实现产品质量符合标准的要求。总之, 执行标准、健全标准是提高产品质量的重要途径之一。在工厂化生产、流水化作业电气开关柜生产过程中, 基本不受外界环境(与建筑行业相比)的影响, 更适合这种内部管理机制。 3产品的质量检验与测试不到位 主要表现在对于检测设备,存在检测设备没有按国家规定校准和检定,或出具检定证书的机构不具备相应资质 以及自制的检验设备未进行鉴定就使用情况。检验人员只经过简单培训,对检测标准不十分清楚,没有高压作业上岗证,焊接人员无焊接作业证书,缺乏操作基本常识等。 电气开关柜与其它产品的最大区别在于除要对每个电气元件进行检验试验外, 还要对成品进行整组试验, 检验各个元器件之间互相匹配是否合适, 整体性能是否符合设计要求。所以在出厂之前, 所有的成品都要进行高低压回路的绝缘试验、耐压试验、各回路的功能试验、各种测量仪表试验、保护定值整定及模拟试验、整组传动试验等一系列的试验, 确保产品的所有性能符合设计及相关标准要求。 不管是企业内部的质量检验与试验, 还是来自外部( 政府质检部门) 的监督检查, 对产品的质量都有其重要的意义, 一是对产品最终质量的鉴定(合格或不合格); 二是对用户和企业长远发展负责。它有利于企业提高管理水平, 也有利于防止某些企业领导只重眼前利益, 不重视企业的长远发展; 只重视效益, 不重视产品质量的短期行为。电气产品在使用过程中, 安全是头等大事, 因产品的质量问题引发安全事故, 就会使企业与顾客遭受巨大的经济损失, 甚至人身安全受到威胁。 4 忽视客户意见 一个电气产品质量的优劣, 一般用户的评价不外乎就是以下几方面: 一是外观感觉因素, 如产品的整体形象、各个部件的连接情况等; 二是使用情况,如维修几率、噪音或非预期的发热情况, 安全性能、使用寿命以及一些潜在要求等。所有这些往往作为顾客的评价被列入企业的管理与计划工作之中, 作为改进与提高电器产品质量的依据。这种顾客评价包括在顾客评审程序之中, 它是产品质量控制的一个重要方面。顾客评审程序依次包括: 建立与顾客沟通的信息渠道、对信息的收集与处理工作、决策改进、实施提高。形成循环程序, 逐步提高产品质量, 满足顾客需求。 结束语 随着电气自动化的发展,电气开关柜被广泛应用于工农业国防各个领域。在科学技术发展迅速的今天,其发展前景也会非常广阔。这就要求生产制造企业严格按照标准,加强其质量管理。 电气制造论文:浅谈高压电气开关制造企业的发展 摘 要:随着国家经济高速发展对电力钢性需求的增加,高压电气开关生产进入高速增长时期,其生产能力和技术水平在不断提高。随着新一轮的基建和农电升级,必然为电力设备制造企业的发展提供了有利的环境,在市场大浪陶沙式运作中,市场推动了高压电气开关制造企业向多元化方向发展。国内将出现少数几家类似于西门子、ABB的国际型企业,这是高压电气开关制造企业发展的必然趋势,也是中国电力设备制造企业发展中的一大特色。制造企业生产逐步由单一化转向多元化,多元化转化为产业化,产业最终转变成国际化。 关键词:高压电气开关;发展;国际化 根据国家电网数据显示“十一五”电网建设投资15000亿元,比“十五”增长84.62%,输配电相关制造业受益颇深。 “十一五”期间,220 kV及以上级别变电容量新增9.9亿k·VA,“十五”期间此电压等级变电容量增加4.4亿k·VA,此电压等级变电容量“十一五”比“十五”增长139.1%。电网投资中输变电领域设备投资增长139.1%明显高于电网基建投资增长84.6%,输变电领域是未来输配电行业投资重点。在输配电行业中,高压电气开关订单占据大头。2010年我国220 kV及以上电压等级变电容量达到18.4亿kVA,2005年此数据仅为8.5亿kV·A。从具体年度发展情况上看,2006年全国新增变电容量1.5亿kV·A,2007~2010年完成8.6亿kV·A,年均完成2.3亿kV·A,未来五年220 kV及以上变电容量将远高于2006年完成的1.5亿kV·A水平,随着输变电行业发展,中国的电力设备制造已经进入高速发展时期。 1 高压电器开关制造企业发展现状 我国输变电领域中电压等级越高增长率越快,而高电压等级增长速度与低电压等级增长速度差距有变大趋势,输变电行业公司生产的产品电压等级差异明显。在产品分布的结构方面,高端产品的发展速度高于低端产品增长速度不仅表现在电压等级上面,且表现在同一个电压等级产品中高端设备的占比。国家用于投资电力基础的资金不断加大,电压线路等级从35 kV跨越至1100kV,经济发展对电力设备需求一次次增大,尤其是在国内GDP高速增长下,输变电项目不断的追加投资。2010年7月份召开的全国农网改造升级工作会议明确,要通过3年左右时间进行农村电网改造升级工程建设,总体投资规模2 200亿元左右,约三分之二将转化为对电力设备的订货。这也刺激了无数厂家在朝着电力设备制造企业的涌入。国内电力设备制造企业在资本市场频频出手,2010年1月21日,浙江正泰电器挂牌上市;1月28日,西安西电集团上市。此外还有4月8日开始网申的金利华电、南都电源等多家涉电企业。进入资本市场使电力设备制造企业实力再次增强,国内企业与国际制造商同台竞技的时代越来越近。随之而来的是不断的新资本涌入电力制造行业,这种开放式无节制的涌入一定程度上刺激了竞争,但是更大程度上造成了资源浪费,资金、技术多方面的配置不合理化。然而,我国的电力技术发展程度还比较落后,电力的市场化应用程度尽管很高,但是,由于各种原因的制约,市场发展的不完善导致电力技术的普及程度并不是很普遍化。由于我国特殊的国情,各个地区发展差异极大,致使各种阻碍电力技术普遍开展的技术还没能研制出来,这样就使得全国各地区的人均公共服务一体化水平参差不齐。经济发展不平衡使得人均享受的服务不足,导致全国发展不平衡。电力技术的差异就是一个极其明显的例子。 2 案例简析 目前国内输变电企业非常之多,变压器、断路器和隔离开关等厂家众多,产品质量良莠不齐,有龙头的企业,也有着后起之秀。随着国内外广阔市场竞争不断地恶化加剧,价格战一次次开起,但国内缺乏像ABB、西门子这样顶尖的企业,每次国家电网公司,南方电网公司批量标中,总会有大部分订单落入合资企业高价口袋中,反思下,为什么订单不能给中国的企业。重要的是在关键领域,我们输配电产品还存在着技术差距,国内大部分企业还处于单打独斗的状态,自顾自身的效益,反复恶性价格竞争,最终受害的是企业自身的发展和重复投资造成资源的浪费。 2.1 案例一 电力系统一种电力设备110 kV GIS(gas insulated substation)气体绝缘全封闭组合电器,也称SF6全封闭组合电器。110kV GIS是110 kV变电系统中的开关设备的心脏。GIS设备自20世纪70年代引入中国以来,已广泛运行于各地。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用,而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比,GIS的优势之处在于结构紧凑、单位土建成本小、三工位开关的可靠性高、各元器件配置灵活、现场整体安装方便安全性强、环境适应能力强,检修维修工作量很小,主要部件的维修间隔不小于25年。最初国内就4个厂家在生产这样设备,即西高、平高、沈高、北高。但随着市场的扩大,一些民营企业看到了利润,不断涌进市场,2010年数据显示国内至少40个厂家在生产,但实际国内只有6个厂家(平高、西高、泰高、沈高、北高、合资公司)产量完全满足国内市场需要。生产厂家增多的速度,已经超过了市场需求的速度,随即而来的是价格战争,各个厂家不断扩大投资上GIS生产项目,甚至有的厂家在上500 kV GIS生产线,利润下是无序竞争。忙于上生产线的同时各个厂家忽视了技术的高层次发展,当国内厂家恶性竞争的同时,ABB、西门子这样的跨国企业此时只做了一件事情,不断的科技化集约化,惰性气体绝缘,光电控制系统,正在颠覆传统的SF6绝缘,使GIS不断的增加科技含量,当国内厂家掉头发现的时候,技术应用上已经又落后了数年。毫无疑问当企业技术落后的时候,用户的资金肯定会选择有性价比高的厂家。 GIS生产厂家众多只是电力制造企业中发展的冰山一角,我国电力设备进出门槛需要提高,低门槛任意厂家都可以进来,犹如河里有鱼打一网,无鱼晒网,而不是把资金投入修建水库,搞大型规模化的渔业。国内电力生产厂家过多看中短期利益,忽视了长期的发展。一个良好的电力开关制造企业需要时多元化的支持,不仅要提高GIS、断路器、隔离开关有所发展,有较高话语权,而且在低电压行业也要有勃勃生机。这就要求企业不但要有35kV以上电压生产能力,更应有35 kV及其以下的配套生产能力,因为辽阔的中国2/5电力市场一半在城市,2/5电力市场在乡镇。 电气制造论文:电气开关柜制造质量管理探讨 摘要:本文分析了电气开关柜生产过程中质量管理的几个要点,简述了质量控制的具体方法,供大家参考。 关键词:电气质量;开关柜;管理 1前言 开关柜中的接地开关是作为检修时保证人身安全,用于接地的一种机械接地装置。在对电气设备进行检修时,对于可能送电至停电设备的各个方向或停电设备可能产生感应电压的都要合上接地开关(或挂上接地线),这是为了防止检修人员在停电设备(或停电工作点)工作时突然来电,确保检修人员人身安全的可靠安全措施,同时开关柜所断开的电器设备上的剩余电荷,也可由接地开关合上接地而释放殆尽。下面就将我们在管理工作中的一点经验写出来.以期与大家共同探讨怎样搞好电气产品质量管理这个问题。 2 严把电气元件和原材料采购质量关 电气制造行业与其他行业相比有其特殊性,制造企业分工精细、专业化强.一个成品电气产品往往由很多电气元件和材料组成.这样一个企业或单位一般不可能全部自己生产,而要在市场上进行采购。因此.采购质量管理是产品质量管理的重要环节。 第一.采购人员要了解产品设计的总体要求,例如拟采购元件或材料的规格、型号、质量要求等主要技术指标;第二,要根据以往的合格分供方资料选择供货方.无资料记录的要在市场上进行考察.重点考察生产企业的市场信誉度、质量保证能力,例如可听取一些用户对其产品的评价.了解生产企业是否建立了质量保证体系等:第三 要在采购前检查拟采购产品的合格证、商标与执行的标准类型:第四 要对照设计要求,查看拟采购产品各项技术指标是否满足或超过我们的要求;第五.要进行抽样鉴定或检验试验工作.作为满足要求的最后判定。 努力降低采购合同失误或合同纠纷对采购电气元件与原材料质量的影响。在合同中一定要明确拟采购产品的各项技术指标和质量要求、采购方的验收方式、供方的交货方式、运输方式等事宜,以杜绝因参数不明、责任不清及运输方式不当给企业造成不必要的损失。 电气元件和原材料的采购工作非常重要.它是制造电气产品的基础环节。我们把这项工作列入产品质量管理考核之中.对采购人员在采购中工作未做精做细、考虑不周和在采购中吃、喝、卡、拿的不正当行为.分别根据情节轻重作出处理 多年来我单位已建立健全了一套行之有效的采购管理程序.使采购环节处于严格的受控状态。 3电气开关柜制造与安装过程质量控制 制造与安装过程是产品质量形成的关键过程,是产品质量管理的重中之重.为此.要在以下几个方面加强控制 (1)使用生产工具及设备的先进性 随着技术更新日益加快.顾客对产品质量及用途要求越来越高.促进了生产工具及加工设备的不断改进与创新.不同的电气产品生产与安装需要不同功能的工具或设备 在机械化作业的情况下,工具或设备的优劣.直接影响到产品的质量 电气产品与其他行业产品相比.其技术含量较高.设备与工具的更新及改造周期较短。所以保证加工设备的技术领先是产品质量保证.满足顾客需要的一个不可忽视的方面。 (2)操作人员的技术水平 操作人员不仅是指那些在车间亲手拿生产工具以及操作加工设备的技术人员.还指通过电脑控制程序操作加工设备的人员和管理自动生产线的一线技术人员。 现代化流水线生产.要求操作人员除具备很强的责任心外.还应具备过硬的专业技术水平 针对电气行业的特殊情况.要经常对操作人员进行岗位专业技能培训与考核.定期组织参观学习.将个人业绩与收入挂钩:要拓宽操作技术人员的知识面.增强解决实际问题的能力:要对操作人员进行外语培训及计算机的培训.以适应世界技术相互渗透与计算机自动控制的需求。 (3)逐步建立健全规章制度.完善工艺规程 在严格执行现有的规章制度、工艺规程的同时.要根据生产的需要.逐步对其进行完善.规范产品的生产过程,使其程序更科学、更有效 规范人的行为,提高人的工作质量.最终目的是实现产品质量符合标准的要求。总之.执行标准、健全标准是提高产品质量的重要途径之一 在工厂化生产、流水化作业的电气开关柜生产过程中.基本不受外界环境(与建筑行业相比)的影响.更适合这种内部管理机制。 4产品的质量检验与测试 电气开关柜与其它产品的最大区别在于除要对每个电气元件进行检验试验外.还要对成品进行整组试验.检验各个元器件之间互相匹配是否合适,整体性能是否符合设计要求 所以在出厂之前.所有的成品都要进行高低压回路的绝缘试验、耐压试验、各回路的功能试验、各种测量仪表试验、保护定值整定及模拟试验、整组传动试验等一系列的试验,确保产品的所有性能符合设计及相关标准要求。 不管是企业内部的质量检验与试验.还是来自外部(政府质检部门)的监督检查,对产品的质量都有其重要的意义.一是对产品最终质量的鉴定(合格或不合格):二是对用户和企业长远发展负责。它有利于企业提高管理水平.也有利于防止某些企业领导只重眼前利益.不重视企业的长远发展:只重视效益.不重视产品质量的短期行为 电气产品在使用过程中.安全是头等大事.因产品的质量问题引发安全事故.就会使企业与顾客遭受巨大的经济损失.甚至人身安全受到威胁。 5结束语 开关柜接地开关安装设计合理、性能可靠、操作简便的防误闭锁装置仅是防止电气误操作必要的补充措施,但是单纯的依赖防误闭锁装置是完全不够的。操作人员必须严格执行电力行业标准,采取严格的组织措施和技术措施,首先依靠组织措施保证操作人员按正确的程序操作,而万一疏漏,则由技术措施来有效的制止误操作。应加强操作人员的思想教育、管理和技术培训,坚持操作票制度、工作许可证制度等各项行之有效的规章制度。 电气制造论文:电线电缆制造企业电气设备的可靠性分析与预防性维护 摘要:通过对几家有代表性的电线电缆制造企业电气设备运行状况的分析,探讨在这一行业内电气设备的可靠性分析方法和预防性维护。 关键词:电线电缆制造企业;电气设备;可靠性分析;预防性维护 随着国民经济的快速发展,我们的基础设施日益不能满足公众需要。近几年,政府引导投资,搞一系列的基础建设,给电线电缆行业带来了巨大的商机。电线电缆企业越来越多,规模也越来越大,企业内部电气系统结构随着科技的进步也越来越复杂。由于使用的环境、产品的设计、加工生产过程和人为操作等因素的影响,电气系统不可避免地发生故障,故障的发生肯定会造成一定的经济损失和一些负面影响。作为设备、设施的核心组成部分――电气系统,它的可靠程度是关系整个企业内部设备、设施安全运行的关键。对于业内从事电气维护、管理的人员来讲,系统地研究企业电气设备的可靠性和实施有效的预防性维护,是保证企业安全稳定生产的重要环节。 可靠性是指在规定条件下、规定时间内完成规定功能的能力。此定义适用于一个系统,也适用于单台设备或一个单元。 预防性维护是指为了降低设备失效或功能退化的概率,按预定的时间间隔或规定的标准进行的维护。 1行业内电气系统的现状分析 电气系统一般分为两类:一是动力系统,一是控制系统。对动力系统而言,也就是从低压配电设施、配电网络到最终的用电设施的整个供电通道。这之间是一个串联关系,任何一个环节发生故障,都会导致供电的中断。低压配电系统整体可以理解为一个小型的电力系统。对电力系统而言,为确保电力系统安全运行,电力行业根据电力设备预防性试验规程的规定,对电力设备进行定期的停电试验、检修和维护。这是一种计划检修,是按照预试规程所规定的试验周期、到期必修。这种模式运用在国家级电力系统中,保障国计民生,无可厚非。但对于企业而言,不是很经济。企业本身是一个以追求利益最大化的组织。这种养护方式需要大量的人力、物力。 另一部分控制系统,主要由电气仪表、检测元件、控制网络等组成。典型的有:仪表、PLC、工业电脑、中间继电器、接近开关等。由于它们的兴起,降低了人为因素造成的浪费,同时减轻了工人的劳动强度,减少工厂运营成本。对于电线电缆行业来讲,这些已经开始融入到我们的设备、设施中。它们的运行状态,非常重要,直接关系到我们生产线的正常工作。同时这些设备一般情况下都是整体封装的,也很少出现故障。比如PLC的输入、输出触点,使用寿命达到几万到几十万次。由此易使我们的维护人员走进一个误区,出现两种心态:①觉得没有必要预防性维护;②知道需要保养但不知道应该怎样维护保养,重点需要关注些什么,进而造成检修养护不足或者找不到重点。同样造成非必要的浪费,又不能有效控制设备故障的发生。 1.1电气设备故障统计 为研究电线电缆制造企业电气设备发生故障的分布和规律,以减少定期检修的盲目性和增强检修的针对性。以一家合资企业为例。 2009年度,电气故障进行统计分析如下:电机发生故障13次,其中预防性维护中发现3次;变频器发生故障7次,其中预防性维护中发现0次;仪表发生故障8次,其中预防性维护中发现0次;加热元件发生故障40次,其中预防性维护中发现1次;接触器发生故障4次,其中预防性维护中发现2次;开关件发生故障3次,其中预防性维护中发现0次;电位器发生故障2次,其中预防性维护中发现0次;其它故障25次,其中预防性维护中发现3次。预防性维护发现故障比率为9.61%。 由此可见,当前实施的预防性维护并不能有效地防止电气设备故障的发生。所以要求我们对电气设备的状态进行有效的可靠性分析,及时掌握设备的状态。 1.2电气设备可靠性分析 由于电气设备在设计之初、加工生产、使用环节都有导致故障的可能。故障模式很多,其可靠性的分析也比较复杂。设备的故障存在一定的随机性,但大多具有一定的发展期,在此期间会产生各种前期征兆,可以表现为异声、振动、发热等现象。在进行必要的可靠性分析判断后,根据各种征兆,对设备、元件的运行状态进行检测和判断,从而尽早发现潜在故障。 我们追求的是通过现场的监测、故障数据统计分析、可靠性分析等手段,在保证安全完好性的前提下,以维修停机损失最小为目标。也就是由原来的随机故障,变成可控的规律性的检修排除故障。正如目前业内部分企业推行的TPM(设备的全员维护)中所追求的零故障率。通过有效开展可靠性分析与预防性维护,可以提高电气设备运行的安全性和可靠性;降低维修成本;延长使用寿命。 1.3提高电气系统可靠性途径 提高电气系统可靠性途径:①认真从事电气系统可靠性的设计,从一开始就要考虑可靠性要求;②改善电气元件/设备的使用环境,电气元件对使用环境比较敏感,有效的控制环境因素,可以大大降低电器元件的故障率;③可以适当降低元器件/设备的负荷,现实工作中,很多故障来源于过设备/元器件的超负荷运行,适当减轻负荷,能够有效地预防故障发生;④尽可能实现电气系统的简化,元器件/设备越多,故障发生的可能性越高;⑤重点关注使用时间较长,可能存在老化的元器件/设备,减少因为设备老化这种可控因素带来的故障。也就是平常所说的预防性维护工作。 1.4预防性维护 预防性维护工作的前提是基于我们的统计数据或者历史数据。预防性维护计划的拟定,需要我们平时统计的平均无故障时间,进行计划安排。这些维护计划,都是我们根据历史数据,在下一个在故障发生前,完成故障检修。这中间存在一个假设的故障。预防性维护,最终的目的就是提高设备的安全、可靠运行能力,使得故障发生可以控制,或者提前消除故障,提高生产效率,降低维修成本。 1.5电气设备可靠性分析管理与预防性维护的基本任务 (1)分析电气设备运行可靠性。 (2)以可靠性指标来检验设备的设计、制造、安装、运行等环节。 (3)研究和制定可靠性目标。提高设备安全、可靠、经济运行水平。 (4)做好各类故障和检修停运的统计分析,可靠性指标预测,尽可能地将预测和分析结合起来,对比分析找到影响可靠性指标的关键因素和设备的薄弱环节,并实施相应的技术改造工作。 (5)根据统计数据,结合可靠性指标,完善预防性维护的计划与实施。 2实施可靠性分析与预防性维护的好处 有效的可靠性分析与预防性维护,可以降低维修成本,提高生产效率。 主要表现为:①消除设备因故障引起的非计划性停机,减少应急维修带来的额外费用;②增加人员的利用率,电线电缆行业维护人员的实际工作量普遍不足;③提高生产效率,减少了非计划停机;④改善设备安全可靠运行能力,延长了设备使用寿命;⑤降低公司日常运行成本。 3目前存在的问题与建议 (1)可靠性监测分析系统本身运行可靠性欠佳。例如:大部分企业实施几级分工维护保养。一线操作工人实施日常监测、保养;现场保全人员实施周期性巡查;专职维护人员实施维修与保养。如此很难做到协调管理,尤其是涉及跨部门管理更难。可靠性检测设备很多处于缺失或者半缺失状态。因此,需要进一步提高综合管理能力和加大在线诊断技术的应用范围,提升设备自检能力,及时发现运行过程中存在的缺陷、故障隐患。 (2)电气运行人员专业技能水平不高,不能及时发现电气设备的初期故障,使得本来很容易解决的问题复杂化,在这方面要通过专业业务素质的培训,另一方面在选择设备时也要考虑到系统的易用性。 (3)先局部后整体的思路,易于推行可靠性与预防性维护管理工作。企业可先从某一台关键性的电气设备开始逐步推行可靠性分析和预防性维护,在取得一定经验积累后再推广。 (4)建立合适的管理章程,确定相关责任人,制定相应的奖惩制度。 电气制造论文:摩恩电气:特种电缆的专业制造商 上海摩恩电气股份有限公司(简称:摩恩电气)――国家重点支持的高新技术企业,主要从事特种电缆的研发、生产和销售,其产品被广泛应用于石化、冶金等专业领域,公司主导产品为电力电缆和电气装备用电缆中的特种电缆,包括变频电缆、屏蔽和耐化学药品功能电缆、耐油耐腐分相综合护套电缆、耐高温电缆、金属柔性护管设备电缆、耐寒电缆等一系列具有特殊性能或特殊结构的电缆。同时,公司也生产少量普通电缆作为特种电缆的配套产品销售。报告期内,公司特种电缆销售收入占主营业务收入的比例平均达87.07%,公司综合毛利率分别达29.59%、32.93%和32.27%,保持较高水平,显示公司产品具有良好的盈利能力。 国内领先的技术、研发水平 摩恩电气自成立以来始终坚持技术创新和自主研发,将技术研发作为提升公司核心竞争力的关键所在。公司拥有一支包括国内行业专家、高级工程师和专业技术人员在内的资深研究团队;公司还建立了信息工程、客户信息和产品技术三位一体的综合信息网络,准确把握国内外市场技术发展趋势。针对石化、冶金等行业不断涌现的新型需求,公司相继研发出耐油、耐腐、耐高温、防火、耐化学药品、变频等十几个系列的产品,很好地解决了行业难题,其产品技术在国内处于领先水平。通过对特种电缆技术的持续研发和创新,摩恩电气在特种电缆产品开发和市场开发等方面形成了自己独特的竞争优势和市场地位,产品技术秉承节能降耗、环保安全等优势,其主导产品在实践中得到了广泛的应用。 专业化定位 客户基础稳固 摩恩电气根据电缆行业竞争状况和行业发展趋势,结合自身优势,确定了差异化和目标集聚的竞争战略,明确定位于为石化、冶金等目标行业提供专业化、技术含量高、附加值高、能够替代进口产品的特种电缆产品,报告期内,石化和冶金两个行业的销售收入占公司主营业务收入比例平均为86.52%。另外,相对于普通电缆产品,公司的特种电缆产品毛利率水平较高,近年来市场需求不断扩大。 摩恩电气的专业化定位和服务意识已获得众多客户的认可,并在业内建立了良好的口碑和品牌知名度。目前公司已与石化和冶金行业内多家大型企业集团,包括中国石化集团、中国石油集团、中冶集团、鞍钢集团等及其下属企业确立了良好合作关系。 特种电缆领域市场需求旺盛 电线电缆是作为国民经济建设的重要配套产业之一,广泛应用于电力、轨道交通、煤炭、石油、冶金、建筑、通信、船舶、汽车、国防等领域。近年来我国电线电缆制造业的市场空间不断扩大,其中,特种电缆因其具有特殊功能而应用日益广泛,呈现快速发展的趋势,如:在环保问题日益受到重视的大背景下,建筑、交通、通讯以及大中型城市的供电部门等都规定使用环保型电线电缆;发展交流变频调速技术被列入国家重点推广的十大高新技术项目之一,变频电缆正迎来广阔发展空间;根据《可再生能源中长期发展规划》和《核电中长期发展规划》,未来10年我国风能、太阳能、核能等新能源行业将处于爆发性增长阶段,风能电缆、光佚电缆、核能电缆等特种电缆需求量剧增,特种电缆行业面临巨大发展机遇。摩恩电气在巩固石化、冶金两个细分市场的领先优势外,正在向机车电缆、风能电缆、石油平台电缆等细分领域拓展。此外,该公司特种电缆在中高压领域的延伸,将有助于完善公司特种电缆的品种结构,增强公司盈利能力。 摩恩电气此次公开发行A股,募集资金主要投向铁路机车车辆、风力发电及海上石油平台特种电缆和交流变频调速节能电机电缆两个项目。我们认为,募资项目与现有业务密切相关,是对公司现有业务的扩张和延伸,具有良好的市场前景。其中。铁路机车车辆、风力发电及海上石油平台特种电缆项目的实施,将在实现技术水平国内领先的同时,充分发挥公司在特种电缆研发方面的经验和优势,开发出能满足客户需求的新产品,扩大公司市场占有率;交流变频调速节能电机电缆项目的实施,除了使公司产品结构更完善,质量更可靠外,也为公司积极开拓电解铝,铁合金、水泥等行业提供了坚实的基础,使公司业务能拓展至新能源及节能减排领域,进一步提升公司综合竞争力。
1城市轨道交通车辆样车的设计 1.1样车的总体布置 轨道交通车辆样车的设计以项目设计为基础,通常选择带司机室的头车作为设计基础。样车的设计截取项目设计最具有代表性的体现所有设计特征的全部,并遵守在部件结构和整体布置上与项目设计保持一致的原则。只有这样才能真正起到验证项目设计的作用。项目设计最具有代表性的功能区包括:车顶区域、门区、窗区、座椅区、扶手布置、地板区、客室端部、车头前端、司机室、司机室间壁墙及间壁门及电气设备等的布置。 1.2样车的功能和配置 样车要具备哪些功能,是要满足项目合同要求的。样车要具备的基本功能包括:真实的内室外观效果、灯具照明、视频显示、检查门的开闭、乘坐扶握、基本的标志标识。高功能的样车还需具备车门开闭操作、司机操作、广播信息系统操作、空调送风制冷等功能。样车要实现的功能决定了样车的配置。高功能样车的配置与基本功能样车区别于门系统、司机台、空调机组和风道等是真实物件。 2城市轨道交通车辆样车的生产制造 2.1车体的生产制造 样车的车体可用木质材料制造,也可用金属材料制造。无论哪种材料制造,必须保证车体骨架的牢固可靠,必要时在承载处考虑用钢梁。当样车需要从生产制造场地运输到别处,如业主方所在地时,需采用金属材料制造。车体外表面按照表面涂装技术要求处理。地板上平面距地平面的高度尺寸与地板布面距轨面的高度尺寸一致。样车的转向架用平台代替,转向架平台需要油漆处理。 2.2内装零部件的生产制造 客室和司机室内所有外露的装饰件、电气设备、室内设备和标志标识在样车中均用与设计图纸一致的材料和结构实物制作。客室侧门、司机室侧门和逃生门,对于基本配置的样车是用木质材料模拟制作,对于高配置的样车是用于设计图纸一致的材料和结构实物制作。门玻璃用实物制造。 2.3样车的总装配 车体制作完成就进入样车总装配阶段。先将车头的头罩和客室侧窗组装到车体上,然后进行地板铺装。接下来就可以展开车头前端、客室内装和司机室内装的装配。客室内先安装端墙和间壁,然后展开中顶、侧墙、客室设备以及侧顶等安装。司机室内装遵循从顶板到墙板再到设备件的安装顺序。车头前端安装顺序从车头罩、逃生门、风挡玻璃、下裙板、导流罩、防爬器罩板到头灯。用木质材料模拟制作的客室侧门和司机室侧门,在门立罩安装完成后组装。用实物制作的客室侧门和司机室侧门,在客室内装和司机室内装安装前进行组装。车内电气件、吊环和标识等小件最后安装。 3城市轨道交通车辆样车的验证 3.1功能的验证 样车的验证主要体现在对实物的验证,包含对零部件实物和车辆总装配的各项功能验证。样车的验证贯穿在样车生产制造全过程。结构强度、安装工艺性、检修维护操作方便性、安全牢固性、室内照度、人机工程、室内供风均匀性等验证都是功能性的验证。验证方法是通过实验室试验、计算机软件分析计算和对样车进行实际测试并对得到的试验数据和分析计算数据进行综合评估。评估依据是合同要求、技术条件和标准要求。对验证评估后不符要求的设计进行改进并再次验证,直到符合要求。 3.2外观和尺寸的验证 产品表面状态及颜色、装配效果、关键尺寸检测等都是外观和尺寸验证范畴。表面色调及光泽要保持一致,不得有斑痕及色差,用眼观、手摸和仪器测试等方法进行验证。在各部件制作完成后预先进行整体拼装试验,保证尺寸及形状符合图纸要求,然后方可装车。 4城市轨道交通车辆样车的管控 4.1设计管控 样车的设计遵照技术合同要求,根据正式车辆的设计推进及业主需求的提出,样车设计相应进行更新,直到最终设计审核通过。为保证样车进度,工业设计方案应尽早得到业主确认,车辆的电气、司机室系统、门窗、空调、电热、贯通道等系统的结构设计方案应尽早通过评审确认。样车设计进度与项目设计进度协调进行,样车图纸要早于项目设计图纸归档期一个月完成。 4.2生产制造管控 应严格按设计图纸和技术要求制造,在制作过程中因工艺或其它情况需变动时,要征得设计师同意后方可实施。生产和装配过程就是发现问题、分析问题和解决问题的过程。生产和装配过程中要善于发现问题并及时准确地反馈给研发技术人员。技术人员要透彻分析问题并拿出合理有效的解决方案。 4.3验证管控 验证管控要逐层逐阶段严格把关。样车的验证管控分三个阶段:第一阶段是对零部件验证的管控;第二阶段是对组件装配验证的管控;第三阶段是对整车装配验证的管控。零部件验证包括结构强度、平面度、外观尺寸等,主要在首件检验过程中把控,零部件的各项性能指标必须满足技术条件和图纸要求。组件装配验证包括零部件间的接口、连接牢固性、工艺调整性、公差配合度等,主要在组件的整体预组拼装试验过程中把控。整车装配验证包括组件间的接口、连接牢固性、工艺调整性、公差配合度、结构强度、安装工艺性、检修维护性、室内照度、广播视频效果、人机工程、室内供风均匀性、整体美观性等,这些在样车的总装配过程中把控。 5结语 城市轨道交通车辆样车的研发试制,保证了设计准确性和用户满意度,为生产制造提供了前期经验,对项目的成本控制起到积极作用。研发技术人员要重视操作和实践,深入生产一线,通过各种实验数据的积累,不断总结和完善,提升城市轨道交通国际竞争力。 参考文献: [1]GB/T26100-2010.机械产品数字样机的通用要求[S]. [2]GB/T26701-2011.模型产品通用技术要求[S]. 作者:王晓晶 单位:中车长春轨道客车股份有限公司
企业全面质量管理论文:国有大型钢铁企业全面质量管理的策略研究 摘 要:经济全球化的迅猛发展,科技的不断进步,使得机遇与挑战并存,如何不断提升我国钢铁产品的质量已经成为了战略性的考量,因此如何能更好的利用全面质量管理促进我国从钢铁大国向钢铁强国转变具有重大的意义。 关键词:国有钢铁企业;质量;全面质量管理 质量是企业赖以生存和发展的保证,是开拓市场的生命线,随着世界经济发展、全球化竞争的加剧和科技的飞速发展,消费者越来越追求高质量的产品和服务,企业也更加致力于产品及服务质量的提高,钢铁企业目前也正在由产量型向质量效益型转变,越来越重视产品质量管理,并把其上升到一个新的高度。在这种情况下,如何有效地提高钢铁的质量才是国有钢铁企业亟待解决的重要问题。 一.提高全员的质量意识 在企业中大力宣传全面质量管理和其重要性,广泛深入持久地进行全面质量管理系统和培训并将其纳入考核内容。组织学习和研究全面质量管理思想,增强每个员工的质量意识,对质量和质量管理形成正确的认识,从而在日后工作中反映出来。通过培训,使企业员工深刻认识到顾客第一,高质量就是顾客第一的最根本要求,提高每个员工的技术和技能水平并运用到生产过程中。 二.全员参与 在实施全面质量管理过程中,全员参与要求企业上至领导层、下至操作层的全员参与。产品或服务质量是企业各部门、各环节、各方面工作质量的综合反映。企业中任何一个环节,任何一个人的工作质量都会不同程度地直接或间接地影响着产品质量或服务质量。所以只有全体员工的充分参与,才能使他们的才干为企业带来收益,才能够真正实现对企业全过程进行质量控制与管理。 三.遵循过程方法,系统管理 钢铁工业生产一环扣一环,一道工序出了质量问题,就会影响整个过程以至产品质量。质量管理理论认为,任何活动都是通过“过程”来实现的,通过分析过程、控制过程和改进过程,就可以把所有影响质量的活动和环节控制住,确保高质量的最终产品和服务。企业要建立全面质量管理体系,应根据生产的产品产生、形成和实现的运动规律,把影响各环节的技术,管理和人员等因素控制起来,对质量形成的全过程(包括设计过程、制造过程、辅助过程、使用过程)进行系统分析、系统设计、遵循系统的思路和方法来建立和实施质量管理体系。 四.以顾客为中心 全面质量管理的基本观点是以顾客为中心,更好的理解顾客、了解顾客的需求。全面质量管理注重顾客价值,认为顾客的满意是长期赢得市场、创造价值的关键,要求必须把以顾客为中心的思想贯穿到企业业务流程管理当中。要使“以顾客为中心,一切为了顾客”的意识深入人心,不能只是停留在口头上,还要成为一种机制、一种习惯、一种运作模式融入到质量管理中。 五.持续改进质量 持续改进质量是全面质量管理活动的一个需要长久坚持的重要环节,是一个企业永恒的目标。在全面质量整合研究的各种活动中,不论是进行采购、生产、检验和服务等各个环节都必须坚持加强执行力度,持续改进,紧跟时代进步。它不仅能持续不断地解决公司管理活动中出现的各种质量问题,还能维持其已有的核心优势,达到企业长久发展的目标。企业必须要重视持续改进工作,要通过不断的创新和改进,使企业的管理和技术始终处于领先地位才能在市场竞争中取胜。 六.建立科学的质量指标体系和管理制度 建立质量体系是全面质量管理的核心任务,企业要建立科学的质量指标体系和相应的管理制度,来综合评价产品质量,以提升企业产品质量竞争力。企业要分解产品质量的形成过程,设置必要的组织结构,明确责任制度,配备必要的设备和人员,并采取适当的控制办法,使影响产品质量的技术、管理和人员的各项因素都得到控制,以减少、清除、特别是预防质量缺陷的产生,来实现企业所规定的质量方针和质量目标。 企业质量体系的建设,首先必须要保证质量体系建立过程的完善;其次,企业要抓住质量体系的特征,保证质量体系设立的合理性,使全面质量管理有效的发挥作用;最后,要保证质量体系在实际生产中得到有效的实施。 企业需要尽快建立健全的质量责任体系,建立和保证正常运行的质量管理体系的质量管理制度,形成一个高效、严密的质量责任体系,保证每件事情都有有人负责、监督,有人去落实、去考核,这是实行全面质量管理的关键所在。 七.建立健全的信息系统 企业必须推进信息化建设,根据自身的需要,广泛收集信息,建立相应的信息系统,并建立相应的数据库,用科学的方法进行数据整理和分析。利用信息平台来联系质量管理中的各工序,设计工序间信息内容及信息传递、处理、反馈流程,并利用该系统监测各工序的工序质量和人员的工作质量。要充分发挥在线监测在质量管理中的作用,建立起一个高效灵敏的质量系统反馈体系。通过数据分析可以了解过程和产品的基本情况及各个要素间的相关关系和过程的变化趋势,从而确定改进的领域和改进的优先顺序,推动全面质量管理的有效运行。最后,要开发信息平台的预测功能,使质量管理具有前瞻性 八.加强人才培养 市场的竞争归根到底还是质量的竞争,而质量的竞争,关键还在于人才的竞争,因此要加强质量管理培训,培养出更多更优秀的人才,提高管理人员和生产技术人员的技术水平,促进更好的管理、生产和更快的落实全面质量管理。 在当今科学技术日新月异飞速发展的形式下,市场竞争更为激烈,市场需求也随时发生改变,市场对质量的要求也更高变化更快,更全面。因此,全面质量管理应做出相应的改变,必须做到与时俱进,以市场变化为风向针,结合企业的实际情况,实施更为完善和符合市场经济形式需要的全面质量管理。 作者简介:姜胜男(1987―),女,黑龙江人,湖北工业大学硕士研究生,现任武钢集团氧气公司质检车间值长。 企业全面质量管理论文:全面质量管理在企业绩效考核的重要性 【摘 要】本文研究全面质量管理与企业绩效的关系,探讨通过全面质量管理在企业绩效考核的重要性。 【关键词】全面质量管理;质量;绩效;考核 一、引言 自20世纪60年代,美国质量管理专家菲根堡姆(A.V.Feigenbom)首次提出全面质量管理(Total Quality Management,简称TQM)概念后,TQM这个概念逐渐被人们所熟悉并在许多行业都得到了广泛的应用。然而,全面质量管理能否真正成为企业应对现今激烈竞争的利器,能否全面提高企业的管理质量和经营绩效?又该如何通过有效实施全面质量管理提高企业的绩效?本文将研究TQM在企业绩效中的重要性。 二、全面质量管理活动要素分类 全面质量管理是一套以质量为中心的,综合的、全面的、全过程的、全员参与的,影响企业全部经营管理工作和技术工作的管理理念和管理方式。全面质量管理活动的要素有很多,根据不同的信息来源,不同领域的研究者得出不同的结论,具体见表1所示。 三、全面质量管理和企业绩效关系 对企业绩效有重要影响的因子统称为两大影响因子,一个是软要素(Soft TQM Practices),在全面质量管理中无形的,起支持作用的活动,例如是领导、组织技能、组织文化等;一个是硬要素(Hard TQM Practices),主要表现为在全面质量管理中,企业质量管理技术相关的活动,例如企业的实力、资金流、股份等占重要影响。Adam等人在1997年以质量管理活动的实际和美国质量奖为依据将TQM活动分为九个要素,以亚洲、欧洲、北美977家企业的调研结果为样本,研究了质量管理活动九个要素与质量结果之间的关系。他们的研究表明,大部分质量管理活动的软要素对企业的质量结果影响很大,这些要素分别为质量、以顾客为中心、管理者参与等。该研究同时也显示,像统计过程控制技术(SPC)等硬要素对于质量结果的影响不明显。所以,质量的提高,只要通过少数的管理活动就能实现,这些活动有质量知识、顾客为中心和管理者的参与等。可见,软要素较之硬要素对企业绩效的作用更显著。当然硬要素也是不容忽视的,Forza和Filippini等人在1998年研究得到硬要素对企业绩效的作用更显著。不同的人看待问题的角度不同,得到的结论不同,不管是软要素还是硬要素,都统筹于全面质量管理体系,故全面质量管理对于企业绩效影响直接相关。 四、全面质量管理的重要性 全面质量管理的显著特点有,要求企业活动参加质量管理的人员是全面的,质量管理的内容是全面的,质量管理的范围是全面的,管理质量的方法是全面的。全面质量管理不同于传统质量管理的显著特点决定了它在提高企业绩效方面所起的作用。全员参与的质量管理有利于企业质量文化的形成,有利于充分调动企业员工积极性和创造性,如此将使每一位员工都积极的参与质量管理,并将完美质量作为本职工作的目标,最终促成产品质量和工作质量的全面提高。企业的全面质量理念认为产品质量不仅仅是指产品的技术性能,还应包括满足顾客需求的性能,所以全面质量管理能够促进顾客满意度的提高;全过程的质量管理,要求企业在市场调研、研发设计、生产制造和销售服务等各个环节中都把好质量关,使各环节中反映出来的质量问题能够得到及时的解决,从而能够有效的降低成本,提高企业的竞争力。 TQM在企业绩效评估上,起着举足轻重的作用,企业应该大力发扬全面质量管理体系。 企业全面质量管理论文:全面质量管理在烟包印刷企业中的应用 【摘要】全面质量管理(Total Quality Management,简称TQM),就是企业为了确保产品质量,通过建立质量管理体系等活动进行全员的、全过程的、系统性的质量管理。本文主要论述我国烟包印刷企业实施全面质量管理,如何通过全员参与,全面控制影响产品质量的全过程和各因素,使产品始终处于受控状态。 【关键词】全面质量管理 烟包印刷企业 质量管理体系 应用 产品质量,对任何企业来说,都是至关重要的。可以讲,在市场竞争中能否处于优势地位,在很大程度上取决于产品质量的好坏。烟包印刷业由于自身独特的行业特点,决定了印刷质量管理工作的特殊性。烟包印刷业是一个由多工序组成,工序之间相互影响、相互制约的加工行业,工艺过程往往是不可逆的,每一个细小环节都会对最终产品的质量造成很大的影响,甚至造成难于挽回的损失。加之,每个环节都有一些不固定、甚至无规律的参数,这就决定了加强烟包印刷企业质量管理的重要性。烟包企业质量管理的好坏影响着其生命力,这就需要企业更好的实施全面质量管理。以下谈谈全面质量管理在烟包印刷企业中的应用: 一、我国烟包印刷企业面临的质量形势与挑战 我国烟包印刷技术和质量对工艺及材料的要求远远高于欧美等发达国家,这是一个不争的事实,这是我国烟包印刷区别于国外烟包印刷的显著特点。近十年来,随着国内烟草行业的大整合以及印刷技术的迅猛发展,新材料和新工艺在烟包印刷业也得到更广泛的应用,个性防伪技术和环保技术的大量应用,为烟包印刷质量管理与控制增加了更大的难度。 纵观近年来烟包印刷企业质量管理可以看出,烟草行业的变革和社会发展在以下三方面直接影响印刷企业的质量管理。一是近年来,随着烟草行业大整合的基本结束,单一牌号的烟包订单明显增大,一旦发生顾客投诉或退货,往往损失都特别大,甚至导致烟包印刷企业的倒闭。二是随着社会发展和科技的进步,烟草行业对包装的独特性和防伪不断有新的要求,一些新材料和新工艺得以在烟包印刷中首先使用,促使烟包印刷企业必须拓展新的研究领域。三是随着市场竞争的愈加激烈,人们求新、求异,追求高质量生活,对烟包印刷提出了更高的要求。可以讲,顾客对烟包印刷质量的要求愈加挑剔与苛刻。比如对条码的识别等级,根据GB/T18348标准要求,一般商品要求达到1.5级,而烟包要求普遍以2.0级为合格,作为烟包印刷企业内控指标很多都定为2.5级,由此必须根据不同的印刷方式和承印物,加强过程控制,同时要对图形软件生成的条码进行细致的局部调整,否则是难于达到要求的,这曾经困扰了不少烟包印刷企业和菲林发排公司;再者,社会对烟包产品和服务提出各方面的质量要求,要求企业对环境保护、安全卫生等方面的特别重视。比如近几年对VOCS(化学挥发物质残留量)的要求,已经超过国家食品包装的安全标准要求。还有就是对环保印刷材料的应用,如水性油墨的使用、转移金银卡纸的使用,都对质量的控制提出了新的要求和挑战。 二、全面质量管理与我国烟包印刷企业的质量管理现状 全面质量管理,就是企业为了确保产品质量,通过建立质量管理体系等活动进行全员的、全过程的、系统性的质量管理。烟包的实物质量是烟包印刷企业物质条件、工艺技术水平和整体管理水平的综合反映。我国烟包印刷企业都建立了质量管理体系,通过了ISO9000质量认证。然而,事实上大多数烟包印刷企业都单纯出于进入烟包印刷市场而进行质量认证,没有真正导入全面质量管理的理念。 (1)全面质量管理理念与质量管理体系。全面质量管理与质量管理体系的管理理论和最终目的具有一致性。均认为产品质量形成于产品全过程,都要求贯穿于质量形成的全过程,两者都要求对质量实施系统化的管理,都强调最高管理者对质量的管理。笔者认为,质量管理体系认证是实施全面质量管理的重要手段和科学的方法。质量管理体系的实施,就是要把企业生产经营活动中与质量相关的活动程序化、文件化、制度化,做到事事有标准,人人有标准。通过认证的企业,其各个部门都有各自的程序文件,明确规定了本部门的权力、职责。并强调本部门与其他部门之间的接口工作,避免工作中因责任不清而造成的扯皮现象。企业的每个生产工序都有各自的工作标准,产品质量标准和生产作业指导书,都清楚自己应该做什么,怎样做,做到什么程度才算合格。通过系列活动,规范操作者和质量管理者的质量行为,并确保“第一次”就做正确,从而提高生产效率和产品质量。 (2)我国烟包印刷企业的质量管理现状。烟厂一般都将烟包印刷企业通过质量管理体系认证作为门槛,国内烟包印刷企业都通过了质量认证,而实际上存在两张皮的现象,领导不够重视,基层员工认为于己无关。企业在管理体系运行的过程中,往往只做到“形”似而“神”不似,虽然有大量的技术标准、工艺规程和质量管理制度,一般都束之高阁,作为摆设。质量管理工作靠经验、凭感觉,随意性大。体系的内审工作往往都是应付了事,认为都是自己人,什么事都好说,甚至由一个人造假完成。至于体系的外审,多数企业在外审周期快到了,就责成几个人来突击补记录,“整理”资料待查,认为外审结束了就过关了,这与质量管理运行体系的宗旨和目的相差甚远。导致“灭火”式的质量管理现状就不足为怪了。 三、烟包印刷企业全过程的控制是实施全面质量管理的核心内容 全面质量管理的全过程包括设计过程、制造过程、辅助过程、使用过程共四个过程的质量管理。要获得稳定的、符合烟厂要求的烟包产品,应将这四个过程作为质量管理的核心内容。 (1)设计过程的质量管理是全面质量管理的首要环节。烟包印刷企业一般都由营销部将烟厂的需求及相关要求收集后交技术部门,技术部门结合法律法规的要求和一些共性的要求,负责产品设计及改进、工艺流程设计、小批量试生产、工艺规程制订和质量控制方法的确认等过程。在这个首要环节中,大部分企业容易忽视隐含的一些重要工作,特别是接口问题。主要是在设计过程缺乏与生产制造环节的沟通,小批量试生产完成后,就直接交由制造部门生产,制造环节则根据以往的经验或摸着石头过河,往往造成不必要的浪费;其次是在批量生产后,工艺技术环节和营销环节少有跟踪,缺乏产品实现的验证以及改进机会的挖掘,往往造成产品质量目标与烟厂的要求存在差距,从而导致顾客抱怨。因此,在全面质量管理的推进中,烟包企业应在设计过程建立沟通机制,比如建立并严格执行设计方案的评审制度,让产品在设计时就充分考虑其可操作性;同时,设计部门要有服务意识,在生产过程要遵循PDCA持续改进的原则,不断改进工艺,降低制造难度,提升生产效率。 (2)制造过程是全面质量管理的基本环节。生产制造过程是产品质量形成的基础,是全面质量管理的基本环节,也是质量控制的关键环节。其基本任务是保证产品的制造质量,建立一个能够稳定生产合格品和优质品的生产系统。烟包印刷企业在制造过程一般都设有现场巡检员,对巡检的要求应做到标准化。其关键是要根据产品的特点,制订产品生产标准和巡检的规程,生产前应对具体的操作者和巡检员知晓并熟练掌握。其次,对制造过程的任何更改,特别是重要材料和关键参数,应坚持通过集体评审原则,避免更改埋下质量隐患。再者,生产部门应保持常态化的文明生产秩序,建立良好的生产环境,保证各工序产品的有序流转,防止跨工序非正常的流转而造成不必要的损失。 (3)辅助过程是为保证制造过程正常进行而提供各种条件的过程。辅助过程主要是为制造过程提供必要服务的保障环节,包括物资供应、动力保障、设备维修、后勤服务等支持内容。笔者认为,最好的服务体现最好的管理。常言道:“兵马未动,粮草先行”!烟包印刷企业相关职能部门应通过建立相应的制度和规程,努力提高服务质量。企业应严格入库物资的检查验收制度,按期、按质提供生产所需要的各种物资;应建立设备维护管理制度,保持设备良好的技术状态;应建立后勤保障管理制度,确保生产的正常运转。 (4)使用过程是考验产品实际质量的过程。使用过程是企业内部质量管理的继续,是“以顾客为关注焦点”的最终体现,也是全面质量管理的出发点和落脚点。这一过程质量管理的基本任务是提高服务质量,一方面及时掌握烟包的外观质量和上机质量情况,便于及时反馈信息并持续改进工艺和产品质量,同时应做好技术沟通和技术服务工作,赢取顾客的最大满意。 四、烟包印刷企业全面质量管理应充分考虑以下要素 (1)人――全面质量管理,必须以人为本。拥有一批技术水平过硬、业务能力强、责任心强的高素质员工,是抓好质量工作的最重要的条件。企业应根据各人不同特点来定岗,做到合适的人做合适的事;应当定期对员工从技术、管理和工作责任心进行培训,使人的素质能够做到持续提高。企业质量管理的首要任务是大力提高人的素质,全力开展“智能”资本,从人才与知识培养上获取质量效益。对于人才的重要性,现代管理学之父彼得.德鲁克曾经说过:“企业只有一项真正的资源--人。管理就是充分开发人力资源以做好工作。”事实也是如此,对烟包印刷企业而言,能否在激烈的市场竞争中脱颖而出,关键在于企业能否有能力满足烟草包装市场的现实需求,是否先于其他企业发现潜在的需求,这些就需要真正意义上的人才。 印刷行业,特别是烟包印刷业的大部分工序都是关键特殊过程,对于各种印刷参数的控制,在很大程度上要通过技术工人的技能来把握,因此,一般领机都要有四、五年的实际经验方能胜任。印刷技术工的技能水平往往对该工序的产品质量起主导作用。对于关键操作人员,建议从以下方面进行考虑: 一是视印刷技术工人为人才,并把重视人才培养作为一项战略贯穿在工作中。应知人善任,唯才是用,这样才会事半功倍;在人才的储备方面,既要重视人才的引进,更要重视人才的培养,特别要加强各工序的专业培训; 二是加强“质量第一、顾客至上、下道工序是上帝”的质量意识教育,建立健全质量责任制,建立自、互检和质量隐患举报奖励制度,形成质量隐患排查的常态化; 三是广泛开展QC和技术项目攻关活动,充分调动全员关注质量、关心质量工作的积极性,对优秀的改进项目要充分给予精神和物质的肯定和支持。 (2)机――做好设备选型及维护管理是全面质量管理的硬件基础。作为烟包印刷企业,一般都要投入大量的资金购买印刷设备。少则几千万,多则好几亿。国内印刷百强企业多数在印刷设备上的投入都在亿元以上,因此对印刷设备的关注尤为重要。 (1)设备的选型。印刷设备选型的科学性、适用性和准确性对烟包印刷企业来说是至关重要的。若选型考虑不周,不仅造成设备资源的浪费,成为企业的负担,还会严重影响产品的质量。作为中国的烟包印刷企业,一般以卷筒凹版印刷机和胶版印刷机作为主流配置,加以丝网印刷等作为辅助配置。而在欧美烟包市场比较推崇的柔版印刷,在中国就难于推行。近十年来,选用柔版印刷机作为企业的主要设备,由于国内烟包的要求与欧美烟包市场差异太大,加之国内与烟包柔版印刷要求相适应的配套服务发展滞后,导致最终失败的案例也不鲜见。因此,在设备选型前应充分研究目标顾客及产品的特点。 (2)设备的使用与维护。印刷设备先进不代表就一定能生产出符合烟厂要求的好的产品。对于设备的使用,一方面不能急功近利,满负荷超速运转。既包括管理层,同时也包括操作层。烟包印刷企业的主体设备一般都从德国等欧洲国家进口,设备的稳定性和可靠性是相当高的,但一般设计时都没有进行限速。很多企业在赶进度时都采用满负荷满速运转的办法来达到顾客的交货期要求。由于国内的印刷材料相对要差一些,常导致设备非正常停机,若速度过快,对设备的损伤和过度磨损是显而易见的,必将在不长的时间影响套准精度,使设备满足产品质量要求的能力快速降低。因此从长远看,对设备进行技术上的限速是非常必要的,这只需对程序进行调整即可。 对于设备的使用,还可以根据主要产品的特点,增加一些在线监视测量的装置,提高在线质量控制的水平,降低过于依赖操作者的经验和技能的程度。目前,国内已有多种印品在线质量监测系统,可根据不同的机型进行选配。 当然,磨刀不误砍柴工,设备的日常维护是设备良好运转的重要保障。烟包印刷企业应定期检测印刷设备的关键部位的套印精度和性能项目,并建立设备关键部位班检、日检制度,对工序质量控制点的在线监视测量的装置进行重点控制;核实定位或定量装置的调整量,这是印刷企业生产控制的基本内容,而往往很多企业都不太重视;设备管理部门应建立设备维护的相关数据,特别是要建立设备故障报告制度,生产任务忙时就应分析并预测故障的发生,制定预防性检修或大修计划,尽量避免出现大问题时才来被动解决。 (3)料――把好材料的质量关,体现预防为主的理念。烟包印刷用材料种类繁多,但主要有两大类,一类是承印材料,主要有白卡纸、转移金银卡纸、铜版纸,而前几年使用较广的铝箔复合金银卡纸,因为难于降解而基本淡出烟包市场。另一类是感光材料,主要有油墨、感光胶、丝印网版、菲林片等。对于承印材料,原纸或底纸往往是顾客指定了品牌,包括定量和白度,烟包印刷企业做好入库检验基本就可以了。而对于感光材料,一般都没有明确的要求,而且供应商也特别多,同种型号的材料,均会存在一定的差异,最终成为影响印刷产品一致性的重要因素,因此这往往就是印刷企业控制的重点,而最好的控制方法就是标准化。 油墨方面,由于颜料及相关助剂大量使用化工原料,不同的厂家生产的同一型号的油墨,由于配方以及原料的差异,最终印刷时的饱和度和呈色是有差异的,影响产品的阶调还原,而且有些是不能互溶混合使用的。因此,油墨的采购应尽可能固定一到两家,使用前应掌握其印刷适性的差异,同时要督促、帮助供应商做好质量控制和质量保证工作,尽可能要求厂家固定其上游供应商。 对于其他感光材料,一般也会因为品牌不同,感光时间会存在一定的差异。若不能固定品牌,一定要提前做好参数的调整试验。 (4)法―坚持将适用的方法标准化是各个过程受控的关键。由于烟包印刷涉及的材料及印刷方式和工艺繁多,相互之间的匹配往往是影响产品质量的关键。因此,对烟包印刷品质量的控制光凭主观经验是远远不够的。按照行业标准来控制往往要求过低,难于满足烟包印刷品的需求,如CY/T5《平版印刷品质量要求及检验方法》规定,一般产品50%网点增大值范围为10%~25%。而对于实际烟包来说,50%网点增大值一般应控制在10%。为了降低成本,一般的烟包印刷企业在印张上没有印上测控条(即信号条),实时监控往往凭操作者的经验。这一系列原因都要求企业要制定相应的规程及标准要求,力求做到标准化运作,降低产品质量失控的风险。 烟包印刷工艺方法包括工艺流程的安排、工艺之间的衔接、工序加工手段的选择(加工环境条件的选择、工艺装备配置的选择、工艺参数的选择)和工序加工的指导文件的编制(如工艺卡、操作规程、作业指导书、工序质量分析表等),工艺方法对工序质量的影响,主要来自两个方面:首先是指定的加工方法,选择的工艺参数和工艺装备等正确性和合理性,再者是贯彻、执行工艺方法的严肃性。特别应注意以下几点: 一是保证印刷规矩的准确性。印刷规矩线是印刷半成品正常流转的生命线,往往很少引起大家的特别关注,一旦出现问题,都采用人海战术进行挑选,既浪费又难于保证质量。应严格做好首件检验签样,并保证规矩一致性; 二是保证印前准备的标准化,既要确保准确,也要做好优化。印刷人都知道,印刷过程固然是非常重要的,然而印前的准备失误往往是致命的,说的就是印前准备准确性的重要性。有些烟包企业部分或全部将印前业务外包,就更要做好细致的校对工作。再者,应多做印前制版的工艺试验,降低印刷的难度,如丝印版的刮胶量和刮胶次数的控制,会因不同产品要求以及不同印刷设备存在差异,尽量分别制定指导书; 三是严肃工艺纪律。这在烟包印刷企业内尤为重要,操作者特别是领机往往都有五年以上的工作经验,他们是烟包企业的财富,他们对设备的熟悉程度非常高,对印刷实现的工艺了解比较到位,但往往会对条条框框的规程有抵触情绪。要求管理者对贯彻执行操作规程进行检查和监督的同时,加强交流和沟通。 (5)环―控制适当的印刷环境是实现稳定生产的必要条件。对烟包印刷企业而言,环境控制重点有生产现场的温度、相对湿度、照明和洁净度。 印刷是靠天吃饭的行业,这是以前印刷人对印刷作业现场温相对湿度随天气变化难于控制的无奈。而现在的烟包印刷企业一般都有中央空调,经验表明,相对湿度65%±10%,温度22℃±5℃,是最适宜的条件。温相对湿度的控制也不是硬性的,原则是尽量降低半成品印张的变形量,确保印刷油墨良好的传递和转移为好。 印刷车间照明方面。一要防止太阳光直接进入车间,防止失真;二要确保关键部位的照明要求,如印版和橡皮布的装卸点,确保装卸和擦拭时能清楚的发现污点,防止印刷脏版;三要对所有的看样台进行光源标准化,因为这是首件签样确认和过程产品监控的环节,确保所见即所得,一般要达到的要求是,色温5000K±200 K,照度1800lux以上,显色指数 95%,国内的标准光源一般在2000小时要更换。 关于洁净度。要做好现场的整理、整顿和清扫工作,大力搞好文明生产,这对持续生产出优质的印刷品是非常有益的。印刷过程,设备及印刷材料总是伴随着静电,而且有些地方对印刷是必须的,但往往由于静电的吸附作用,印刷品就会粘上粉尘而导致残次品的产生。 (6)测――坚持严格的全面监控是实现稳定生产必不可少的手段。一定规模的烟包印刷企业都成立了实验室或物控室,配备有比较齐全的监视测量仪器装备,包括密度仪、色度仪、折痕检测仪、条码检测仪、顶空―气相色谱仪等,分别监控不同的指标,保证产品整个过程处于受控状态。 五、结束语 烟包印刷品作为复制品,其质量一方面取决于印刷品的共性要求,也取决于满足烟机包装设备使用特性的程度。烟包印刷企业只有加强内部管理,坚持质量管理八项原则;加强内外部沟通,坚持以顾客为关注焦点,不断增强全员质量意识,强化质量责任,营造全员参与、人人都是主角的质量管理氛围,真正树立如履薄冰,如临深渊的质量态度,切实发挥广大员工在质量管理中的作用,实现全员、全过程、各要素的质量管控,才能够保证企业在日趋激烈的市场竞争中不断地提高自身实力,获得竞争优势,最终不断的发展壮大! 企业全面质量管理论文:浅析全面质量管理在企业中的应用 【摘要】伴随着全球经济一体化的不断发展,越来越多的跨国公司纷纷进入中国市场,国内企业所面临的竞争逐渐加剧,因此,国内企业生存和发展必须要不断地提高其产品的质量和服务的质量,以质取胜才保证企业持续发展的必由之路。本文通过介绍全面质量管理的含义、意义和重要性,分析了全面质量管理在企业管理中的应用情况。 【关键词】全面质量管理 企业 一、全面质量管理概述 (一)全面质量管理的含义 ISO8402对全面质量管理的定义是:一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,旨在通过使顾客满意和本组织所有成员和相关方受益而达到长期成功的一种管理途径。全面质量管理的观点已经在全球范围内逐渐得到广泛的传播,各个国家能够结合自己的实践进行创新和发展。全面质量管理主要以传统的质量管理理论为核心基础,随着科技进步和经营管理需要而发展起来的一门系统性、专业性的学科。全面质量管理的涵义可以概括为以下几点:顾客至上;不断改进,追求卓越;发挥团队集体的力量;及时跟踪评估。 (二)全面质量管理的意义 全面质量管理的核心思想是通过对产品、人员、服务、过程和环境的持续改进来增强企业的竞争力,通过开展全面质量管理作为企业和其他组织提高自身素质和增强市场竞争能力的有效途径。全面质量管理是企业提升竞争力的重要战略方式,是确保企业达到成功的重要管理模式,是企业质量管理的动力。随着我国市场经济体制改革的不断深化发展,企业将会面临着更加严峻的竞争形势和强大的市场压力,加强企业的全面质量管理,提高企业的核心竞争力,已成为我国企业生存发展的必经之路。 (三)加强现代企业全面质量管理的重要性 根据调查显示,由于国内企业在管理方面存在很多缺陷和不足,因此,加强全面质量管理能够有效地改善企业存在的问题,其问题主要体现在以下四个方面: (1)质量管理体系运行有效性低。有效地提高质量管理的有效性,是加强现代企业全面质量管理的重点之一。首先,领导者能够确立组织统一的宗旨及方向,并且能够创造并保持使员工能充分参与实现组织目标的内部环境;其次,全员参与原则认为每一位成员都是组织之本,只有全员的充分参与,才能够为组织带来效益。 (2)提升员工素质教育需要,加强质量管理培训。全面质量管理的一项重要的基本工作就是质量责任制,这项工作和质量管理培训工作有效地结合能够在很大程度上提高员工的素质。因此,加强质量意识教育、质量知识培训和技能培训,能够让现代企业的全面质量管理对提升员工的素质教育起到积极的促进作用。 (3)全面质量管理的基础工作是标准化工作。进行标准化工作的重要作用是改进产品、过程和服务的适用性,削弱和避免贸易技术壁垒,促进技术的合作。因此,只有标准化的产品才能适应市场的需求,才能不断地增强市场的竞争能力。 (4)工业产品质量过程控制环节需要不断完善。大多数企业不能对供应商进行有效质量控制,由此造成供应链环节质量管理弱化,严重影响产品整体质量。因此,需要全面质量管理的PDCA循环、六西格玛管理等比较先进的控制方法进行管理。由此可见,全面质量管理不仅可以解决企业质量管理中出现的问题,而且能够有效地提高顾客满意度,增强国内企业在国际市场中的竞争能力。 二、全面质量管理在企业中的应用 现阶段,质量是社会物质财富的重要内容之一,是社会的进步和生产力发展的标志,因此,在现代企业发展的过程中起到重要的作用。由于,国内企业成本的管理、资金的管理和质量的管理是薄弱环节,企业要想在市场的激烈竞争中生存和发展,有效的质量体系建设是必不可少的。企业如何认真结合自身的实际情况和实际需要做好质量管理认证工作,主要体现在以下几个方面: (一)认真贯彻落实IS09000系列标准 全面质量管理是组织开展以质量为中心、以本组织全体成员参与为基础的一种管理方式。全面质量管理的开展需要建立一套完整的质量体系,这就要求我们必须充分利用ISO9000系列标准,为企业进行全面质量管理提供坚实的后盾。 IS09000系列标准是管理活动中的经验总结,为企业的生产作业提供了重要依据,进行全面质量管理的首要任务是制定目标标准,ISO9000系列标准为目标标准的制订提供了一个可靠的依据,减少了企业的损失。实施IS09000标准及认证,是企业在一体化市场的中管理好企业并不断发展的重要手段,规范企业的质量体系并取得认证,是企业质量战略的重要途径。 (二)建立以质量文化为核心的企业文化 企业文化是企业在生产经营活动中形成的、以价值观念为核心的企业的全部观念意识和管理运作方式的表现。企业文化的建设首先要提高企业员工的素质,企业管理者要充分重视员工的素质培养,并把这项工作上升到企业战略高度上,树立质量企业生命的观念。企业需要建立符合实际的人才激励机制,充分调动企业员工参与质量管理的积极性和主动性,从而提高员工的参与意识和质量观念。 (三)开展形式多样的的质量管理小组活动 开展形式多样质量管理小组活动,是能够让广大企业员工行积极主动地参与民主管理,同时也是推行全面质量管理非常重要的步骤。该项活动的实施既有广泛的群众基础,又有严密的科学性,为探索我国新的质量管理模式奠定了坚实的基础。质量管理小组活动在为企业带来经济效益同时,能够培养和锻炼了技术质量管理和管理方面的人才,能够用先进的质量改进方法和工具发现问题和解决问题。 三、部分企业未能实施全面质量管理的原因 近年来,我国部分企业已逐渐将全面质量管理引入到企业管理中,并取得了一定的成绩,但由于对全面质量管理的理解存在偏差,造成全面质量管理实施的效果不理想,很难达到预期目标,现将我国部分企业实施全面质量管理存在的问题进行如下分析: (一)部分企业员工不能承担其质量管理的责任 部分企业员工将企业的质量管理的责任理解为是质管部门和质量专家的工作和责任,与自己的工作没有任何关系,不能积极参与企业的质量管理活动,全面质量管理的实施形同虚设。 (二)注重内部过程从而忽视外在结果 部分企业在实施全面质量管理的过程中只注重理论,从而忽视成果的创造。往往将工作重心落在产品的质量、成本的控制和员工的培训上,不注重如何提高顾客的满意度和产品的质量,盲目追求全面质量管理的内部过程和形式。 (三)过分依赖于现有的全面质量管理计划 过分依赖于现有的全面质量管理计划,不能充分结合本企业的实际情况,完全照搬照抄全面质量管理的理论体系,因此,全面质量管理难以达到预期效果。 四、企业如何有效实施全面质量管理 企业要做好全面质量管理工作,必须全面结合企业自身实际情况,正确落实贯彻实施,让全面质量管理为企业的发展提供更好的服务。具体体现在以下几个方面: (一)做好全面质量管理工作需要全体员工的参与 做好全面质量管理工作需要全体员工的参与,企业中的所有人员都应该积极地参与到全面质量管理的活动中,并且能够在全面质量管理的过程中发挥着重要作用,让员工充分发挥其聪明才智,积极主动地完成自己所肩负的责任。与此同时,企业还要积极地组织员工培训学习,积极地发现工作中存在问题和主动地解决工作中存在的问题,让员工和企业共同成长和共同发展。 (二)做好全面质量管理工作需要以顾客为中心 做好全面质量管理工作需要以顾客为中心,企业产品和服务的质量是由顾客决定,产品和服务能够满足顾客要求并且让顾客满意是完成质量管理的基本衡量标准,顾客的满意度是由顾客对产品和服务的需求满足程度决定的,因此,要获得顾客的满意,必须了解顾客的各种需求和满足顾客的这些需求。顾客作为全面质量管理的核心内容,必须建立符合顾客要求的质量管理体系,确保企业的产品和服务质量始终满足顾客的需求和期望,增强顾客满意度。 (三)做好全面质量管理工作需要对全过程实施管理 做好全面质量管理工作需要对全过程实施管理,产品实现过程是价值创造过程、管理过程和支持过程的统一。实施全过程管理的有效载体是质量管理体系,企业必须建立体系,才能对所确定的全部过程进行系统管理。因此,产品生产全过程的每一个环节都应该环环相扣,任何一个与质量管理相关的部门和环节都要仔细把关,并将其很好地应用到全面质量管理的过程管理中。 企业全面质量管理论文:浅析在企业管理过程中如何有效推行全面质量管理 摘 要 本文介绍了全面质量管理的概念,阐述了全面质量管理与ISO9000的关系,分析了我国企业实施全面质量管理的现状问题,并给出了有效推行全面质量管理的建议。 关键词 全面质量管理 管理体系 建议 一、全面质量管理的概念 全面质量管理(Total Quality Management,简称TQM)是一种能够在最经济的水平上,考虑到使客户充分满意的情况,进行市场研究、设计、制造和售后服务,把企业各个部门的质量开发、质量维持和提高的活动构成一体的有效体系。最早提出全面质量管理这一概念的是美国通用电气公司质量部部长菲根堡姆博士。此后世界各国的质量管理专家对TQM给出了不同的定义。其基本特点为(1)在最高管理者的带领下全员、全过程、全企业中开展;(2)以质量保证体系为核心,不断改善成本、产量、交期、人力资源、环境、安全等因素;(3)满足内外部客户需求,不断提高质量、成本、交付期、安全、环境等组织绩效;(4)依据事实数据不断发掘和改善现有流程问题。TQM是由顾客的需要和期望驱动的管理哲学。它是在传统质量检验管理和统计质量控制管理的基础上发展的必然产物,是质量管理的更高境界。 1.1全面质量管理的发展历程 (1)20世纪40年代前,大批生产对零部件的标准化要求越来越高,美国科学家泰勒提出成立专职检验部门,检验从生产中分出来。(2)第二次世界大战时期,大量军火产品迫切要求保证质量和交货期,采用了美国贝尔电话公司工程师休哈特提出的数理统计图表控制质量,但这仅限于技术、制造部门,其他部门对质量并不关心。(3)20世纪60年代开始,科技发展产品越来越精密,客户要求更高,竞争更激烈,成本和服务均为产品好坏的一部分,只靠质量部不合时代要求,质量管理扩大到市场调查、研究开发、设计、采购、制造、质保、销售服务等部门。(4)20世纪80年代后,企业广泛关注TQM并注入了新的活力,国际标准化组织在1986年对TQM的要求进行标准化,于次年颁布了ISO9000系列标准,TQM与标准化的结合使其取得了阶段性成果。 1.2全面质量管理与ISO9000的关系 (1)TQM是质量管理实践的第三阶段,ISO9000是将质量管理理论与TQM实践相结合的产物,两者相辅相成,以ISO9000要求为基础,采用TQM的方法和思路。(2)ISO9000是质量管理和质量保证标准,实现了质量管理的规范管理并保持相对稳定性。TQM则是质量管理实践发展到一定阶段的新理论,是不断改进的过程。(3)ISO9000族标准是从顾客的角度向企业提出质量管理和质量保证方面的要求,它强调符合性。TQM则是从企业自身出发,动员企业的各方参与质量管理工作,强调质量的不断改进。(4)ISO9000重视过程,强调所有工作都是通过过程控制来实现。TQM重视结果,强调发挥人的主观能动性,通过结果发现过程中的问题并予以改善。强调在不断变化的客观条件下,其质量管理自主计划、自主实施、自主检查、自主提高。 二、我国推行全面质量管理的现状及面临的问题 我国引进TQM是在改革初期,当时响应整个国民经济快速启动的需要,机械部在全国范围内展开质量月活动。到目前我国注册QC小组数量已达2802万个,这充分体现了TQM在我国的普及程度。尽管现在我国政府和学者对TQM给予了很多的关注,表面看TQM似乎完全渗透到我国的企业中,并被应用在企业管理模式中,但真实现状并不容乐观。 首先,理论应用滞后肤浅。 客观地评价我国企业基本上大多仍停留在以检验控制为主的质量管理阶段。即使宣称实施TQM的企业,往往为追求经济效益,敷衍了事,将TQM硬套于企业之上。众多提倡者仍沉迷于理念,并不重视将理论成果如何应用到企业的管理实践中,最终结果是理论与实践两张皮,收效甚微。 其次,重内修轻市场。 部分企业将TQM在企业内部得到了充分的运用,企业各个过程都按照TQM的要求来做,但仍以失败告终。究其原因充分遵循了TQM的操作层面要求,却忽视了用户第一的目标层面要求,注意力只集中在组织攻关小组、培训和改进过程上,而不是把它们置于提高顾客满意度和市场占有率的大环境下,从而失去了顾客支持,最终不会长远。 最后,下行上不效。 作为TQM要求是全员参与。而在我国由于受到管理层级的影响,高层管理者仅将制定战略作为自己的任务,认为执行和落实是下面的事,TQM是质量管理部门的事。基层管理者为了维护部门利益,当出现问题时,往往大事化小,小事化了,阻碍了TQM的正常实施,这样TQM必然难以对企业管理起到实质的促进作用,这也是我国企业实施TQM无法达成效果的主要原因之一。 三、有效推行全面质量管理的建议 为使TQM能够融入到企业管理中,从而起到提高企业核心竞争力,促进企业发展的推动作用,建议从以下几个方面做好工作。首先,要提升企业整体实力,必须全员参与,自上而下地组织学习TQM的知识,通过组织学习、培训等方式,以及系统性的管理,充分调动员工的积极性。第二,健全和完善TQM的体系,积极引入ISO9000标准体系。建立ISO9000标准体系,完善企业内部活动的相关标准,从而使得企业在管理过程中能够对活动进行可靠地衡量,达到以顾客为关注焦点的目的。同时完善的体系也可以监管管理,为TQM保驾护航。第三,加强TQM的政府调控,健全质量法规。政府采取积极的方式,正确规范企业的TQM行为,特别是加强协调、监督、服务和控制的政府职能,与市场经济相适应的质量法规要不断完善,从而帮助和引导企业实施TQM。 四、结论 总之,随着我国经济的逐步发展,我国政府2012年印发的《质量发展纲要》鲜明指出:“质量发展是兴国之道、强国之策”。企业是质量进步的生力军,是质量安全的第一责任者。广大企业要加强全员、全过程、全方位质量管理,可见TQM只有应用到各行各业,才能为我国经济健康发展做出应有贡献,真正起到兴国之道、强国之策的目的。 企业全面质量管理论文:实施全面质量管理 提高煤矿企业市场竞争力 【摘 要】文章从全面质量管理概况出发,基于全面质量管理理论提出了提高煤矿企业市场竞争力策略,以期为今后煤矿企业提高市场竞争力方面的工作提供参考。 【关键词】全面质量管理;煤矿企业;市场竞争力 随着我国经济不断的发展和能源结构不断的调整,煤矿企业已经出现较严重的供大于求局面,煤炭在同行业和替代品中的竞争中越来越激烈。特别是近几年来,科学技术的进步,能源结构需求的转变和环境质量要求的提高是许多煤矿企业在市场竞争中逐渐处于不利地位。而全面质量管理是以质量为中心的理念,以全员参与为基础,本着让顾客满意、所有参与其中的组织人员有所收获及社会受益的思想,为企业创造更多的价值。 一、全面质量管理概况 1.概念。全面质量管理(TQM)是为了适应现代化市场竞争和现代化大生产,以多方位、整体性和综合性等客观要求为依据,而对产品进行的质量管理。具体来说,全面质量管理是在社会的推动下,企业所有的部门、组织和人员以产品质量为核心,将专业技术、管理技术和数理技术融合在一起,建立起的科学、严密且高效的质量保证体系,用来控制生产中可能影响产品质量的因素,并用经济实惠的方法提高用户产品需求的全过程。 2.煤矿企业全面质量管理内容。煤炭作为产品,与众多商品一样,其利益的实现依赖于客户的满意程度,即满足客户需求,符合客户价格定位,按时交付产品,提供优质的服务,若想做好这些工作,首先,需要煤矿企业对产品质量、工作质量和服务质量进行全面的管理,对人员、工艺方法、设备和环境等质量影响因素进行控制;其次,产品和服务质量的实现是由不同环节共同组成的,任一环节出现问题,都会影响产品和服务质量,需要企业对各个环节的质量进行严格的控制,减少安全隐患;再次,产品和服务质量除了与产品质量各环节工作质量有关外,与企业整体、各部门也有直接关系,需要企业员工共同参与到产品质量管理中,从自身做起,为提高产品质量,创造优质产品而不断的努力;最后,企业质量管理中需要综合运用统计方法、质量成本控制法和最佳质量边际法对煤炭产品质量进行控制,进而提高煤炭在同类产品中的竞争能力。 二、基于全面质量管理提高企业竞争力的策略 1.领导带头全员参与。企业内部任何一级的领导都是本组织的核心,在企业决策和执行中有重要作用,其制定决策,按照决策内容严格执行,能带动企业上下全员参与其中,为企业发展共享自己应有的力量。同时领导者对质量管理的理解程度,便于开展各项管理活动,促进各项质量管理活动有序进行。其中领导的带头作用尤为重要,领导重视煤矿质量管理,并率先参与到煤炭质量控制中,同组织内部的员工也会参与到质量管理中,积极发挥自己的作用。 2.提高员工素质,落实质量责任。员工作为企业重要组成部分,其素质对企业决策的制定和质量管理工作有序进行有重要作用,必须提高其综合素质。首先,煤矿企业要对直接参与质量管理的人员进行培训,对其专业知识、道德素质、业务素质和与煤矿企业产品质量相关的内容进行培训,让其在熟练掌握基础知识的同时,也能对产品质量有清晰的认识,在工作中能熟练的将具体内容运用到质量管理上,减少不必要的损失。其次,要对技术人员进行专业培训,可以适时的组织实践和交流活动,为技术人员搭建交流平台,在交流中相互促进,提高自身技能,为提高产品质量提供保障,并要求工程技术人员根据质量要求,从生产布局、开采方式、运输方式、煤台筛选、营销方式进行全面补充和合理设计与布局。再次,应对质检工作人员进行专业知识和技术能力培训,使其在质检工作中能熟练的进行质量检测操作。最后,要对煤矿企业产品细节工作进行管理,并将每一个细节落实到具体的组织和组织内部人身上要制定各个细节的质量奖惩措施,这样当发生错误时,能及时找到相关责任人,用最快的速度制定解决方案,以免错误扩大而给企业带来巨大损失。同时员工也能在工作中感受到主人翁地位,积极主动的参与到质量管理中。 3.树立品牌,提高企业知名度。企业能否获得最大化效益最终实现来源于客户,企业产品是以客户需求为依据而进行生产的,需要在产品质量、服务质量、信誉、价格优势等方面满足客户需求,做好这些的关键在于如何吸引客户。经济的发展和人们生活水平的提高,人们对品牌的关注度越来越高,品牌意味着其质量和各种服务优越,值得信赖,客户买到优质放心产品后,会将产品推荐给身边的人,像滚雪球一样越滚越大,知道这一品牌的人越来越多,进而为企业带来更多丰厚的利润。没有名品牌效应的产品,即使质量再好,价格再低,也很少或难以赢得客户的青睐。因此,煤矿企业若想在同类产品中有影响力,需要树立品牌,制定品牌策略,根据企业实际情况精心打造特色品牌,使客户一看到某个煤矿企业的产品品牌,便会被这一品牌吸引。从而对其产出信任感。 4.吸收名企精华,提升企业价值。科学技术不断的发展,使得产品的生命周期逐渐被缩短,以卖方为主体的市场逐渐变为买方市场,消费层次的提高,需求的增加,企业产品战略必须以市场为依据来制定,从现在企业产品现状来看,创新和精益求精已经成为越来多名牌企业发展的潮流。在这种情况下,煤矿企业有必要从知名企业管理中吸收其精华,将创新和产品质量的精益求精作为本企业发展的依据。 创新过程中,首先,可以引进国外先进的开采工艺和技术,结合本企业实际,提高企业效率和产品质量,减少不安全因素;其次,可以依据市场细分理论,对本企业产品进行定位,使其在同类产品市场中独树一帜,在激烈的市场竞争中能寻求到极佳机会。如可以对煤矿企业的挖掘工艺技术进行创新,掌握核心技术力量,降低企业成本,在激烈的市场竞争中能占有有力的地位。为了使更好的对工艺技术进行创新,还需要需要建立一支高素质、高技能的人才队伍,建立一支集高级工程师、工艺师、设计师为一体的团队,来提升品牌价值。只有拥有高素质、专业化队伍,才能为煤矿企业在市场竞争中脱颖而出创造条件。 精益求精是价格适度且有自己独特的优势,首先,要求煤矿企业在提高产品质量的同时,也考虑产品成本,用优质价的产品吸引消费者的眼球,让消费者在享有优质产品的同时,也能最大化的节省成本,进而提产品名牌效应;其次,煤矿企业必须有适合本企业发展的质量管理文化、把质量视为企业的生命,把搞好质量、提高质量最为员工的必然行为,并以此约束员工行为,使员工对企业文化有足够的认识,知道品牌对提升企业竞争力和实现自己的价值有促进作用,为实现企业品牌价值不断的努力。 结束语 综上所述,全面的质量管理对提高企业员工素质,提高企业知名度和提高企业竞争力有促进作用,而要确保煤矿企业产品质量,使其在市场竞争中占有优势,需要煤矿企业领导重视品牌,员工能全员参与,有一只高素质和高技能的人才队伍作为支撑和独具特色的企业质量文化。 企业全面质量管理论文:全面质量管理理论在企业内部审计工作中的应用与研究 摘要:审计质量是审计工作的生命线。目前,国内外对内部审计质量控制的精细化管理研究处在起步阶段,该项研究属于内部审计和企业质量管理两类学科的“交叉空白地带”。文章结合甘肃移动审计工作实践对目前内部审计质量控制存在的问题进行了分析,并创新提出了运用全面质量管理理论进一步提高审计项目质量的方法和对策, 是探索审计质量控制新模式的一次有益尝试。 关键词:全面质量管理;内部审计;甘肃移动 近年来,甘肃移动面临公司在大力借助流量经营、互联网全面发展的时刻,内部审计如何在高投资、高成本的压力下防范企业运营风险、提高审计质量,如何将管理理念和战略构思落地,已经成为审计人员亟需思考的主要课题。全面质量管理――曾经缔造了无数企业辉煌的西方管理文化,能够给甘肃移动的内部审计质量管理体系建设带来怎样的启示呢?笔者拟通过这种全面质量管理方法对甘肃移动内部审计质量控制进行研究,探索提高审计质量的模式,并针对存在的问题提出对策。 一、全面质量管理的基本含义 全面质量管理(Total Quality Management)是指在社会的推动下,企业中所有部门,所有组织,所有人员都以产品质量为核心,把专业技术、管理技术和数理统计技术集合在一起,建立起一套科学严密高效的质量保证体系,控制生产过程中影响质量的因素,以优质的工作、最经济的办法提供满足用户需要产品的全部活动。全面质量管理在管理上的意义超出了统计意义,它不是单纯技术方法的引用,而是一种全新的管理模式,代表着一个企业领导者的管理理念。 二、内部审计质量控制存在的主要问题 内部审计质量控制与企业的发展之间存在一定的战略匹配关系,重视审计质量、防范审计风险是审计工作永恒的主题,是企业防范和控制风险的有力保障。目前,甘肃移动审计质量管理工作还存在以下问题: 1.质量管理制度执行不严格,是制约审计质量管理水平提升的直接原因 目前,甘肃移动在审计质量管理控制中的主要问题表现在计划和实施阶段。审计计划方案是审计的工作大纲,对整个审计过程具有约束力,是审计工作不可缺少和简化的基础环节。由于时间和审计资源的限制,有些项目未开展缜密的审前调查,造成制定的审计方案操作指导性不强。 2.缺乏量化评价指标体系,是制约审计质量管理水平提升的关键因素 由于缺乏科学、严谨的量化指标体系来衡量内部审计质量水平,甘肃移动对审计质量的控制手段依然主要靠定性的管理来实现,难以运用现代的管理科学技术、IT技术等来实现精确控制和管理。具体表现为:评价指标难以量化,控制体系难以标准化,考核体系执行力度不够、客户需求重视不够等,进而导致审计效率较低、审计风险较高等问题。 因此,甘肃移动目前的审计质量管理水平还不能满足公司战略转型发展的需要,风险防范和把控能力需进一步提高,运用新的模式强化审计质量控制迫在眉睫。 三、全面质量管理理论在内部审计工作中应用的可行性分析 1.两种学科在管理特质的要求上具有一致性 一般来说,适合进行质量管理的通常是那些技术要求比较复杂、工作量比较繁重、不确定因素较多、各类资源有限的管理项目。而审计项目本身具有工作强度较大、处理关系复杂、承担责任重大、审计资源紧缺等特征,完全与全面质量管理的特质相吻合。 2.降低审计风险和内部外部监管环境的要求 公司内外大量的违规腐败案例表明,企业的内部控制体系出现了重大漏洞,或内部的监督防控体系形同虚设。因此,一旦发生重大的内部审计质量事故,对企业造成的后果和影响都不堪设想。提高内部审计质量不仅是企业加强反腐倡廉体系建设的需要,也是社会、国家健康发展的需要。 四、基于全面管理模式的内部审计质量控制对策 1.选取关键质量特性指标,建立“以数字说话”的评价标准 根据全面质量管理方法论的要求,可采用流程图分析、因果矩阵、帕累托等多种工具,通过访谈、调查问卷、测试等多种方式,对内部审计的客户需求进行筛选、计算和确定。笔者认为,可选取审计报告完整性(Y1)、数据准确性(Y2)、审计评价适当性(Y3)、审计建议操作性(Y4)、审计流程规范性(Y5)、审计结果信息化程度(Y6)6个关键质量特性(CTQ,CriticalTo-Quality)指标作为定量评价内部审计质量的指标,对评价指标进行细化和量化评分。 以“审计报告数据准确性”这一评价指标为例,可以将其细分为三种类型的数据: A型数据:定义为十分重要的数据,不允许出现错误。如经济责任审计的关键结论数据、竣工决算审计结论性数据等; B型数据:定义为一般数据,即使出现错误,对于审计报告整体而言影响不大。如内控审计、审计调查等审计项目中非关键数据; C型数据:定义为允许在一定误差范围内的数据。如工程施工结算中审计结论数据误差在5%内均可视为可接受。 针对每种不同类型的数据,又制定了相应的计算公式和评分标准,具体得分为Y2=Y21*Y22*Y23,计算公式见下表: 从上表可以看出,通过对评价指标的分级、量化和建立评价标准,就成功地将以往无法量化的审计报告数据准确性指标予以量化,从而达到提高审计质量、降低审计风险的目的。最终通过评价“有效性系数”K1-K6来具体衡量内部审计质量(Y),从而达到运用统计学工具来研究和分析问题的目的,寻找解决方案和改进空间,全面提供审计质量控制的科学性和准确性。 2.追本溯源,建立问题的多级原因分析模型开展管理审计 近年来,甘肃移动的内审工作在不断向管理审计、增值审计延伸,在发现问题的同时,能否透过现象看本质、发现深层次的管理原因显得尤为重要。因此,在开展项目时要找出问题的关键原因,并层层深入,最终定位每个问题的主要诱因所在。公司建立了问题多级原因分析模型,作为第二代HRA( Human Reliability Analysi人因可靠性分析)中代表性方法,通过CREAM追溯分析方法提出独特的认知模型和框架,具有追溯和预测的双向分析功能,我们基于此方法对发现问题的根原因进行追溯分析。 近期,公司开展了客户服务管理专项审计工作,并运用根原因分析法最终找到影响公司客户满意度提升的100个主要制约因素,主要反映在流程跟踪反馈执行缺失、一线员工能力培养管理匮乏等八大症结方面。项目得到管理层的高度评价和充分肯定,审计内部影响力显著提升,是公司运营全面质量管理方法开展管理审计的一次有益尝试。 3.强化质量管理风险意识,建立严格的审计质量复核和评估机制 全面质量管理方法最后的环节是控制阶段,包括建立标准化的过程修订,采取诸如工作指导手册、过程控制计划等措施维持改进结果,监控工作流程,使改善后的过程处于稳定状态,最终保证解决实际问题,带来实质性收益。 审计复核的可操作性实质上就是要审计复核工作做到效率性和效果性的统一,最终达到审计复核工作的目的,有效降低审计风险和控制审计质量。实际操作中应做到以下三点:一是应设置项目实施流程表,从审前调查一直到审计跟踪、审计档案形成,要用流程来控制,此表的一个重要作用就是可以防范审计程序出现差错。二是制定审计复核工作规则。具体规定三级复核中各级复核的范围、程序以及责任追究,明确三级复核的责权关系,对重大审计项目则必须由审计复核委员会共同复核,并形成集体意见。三是细化三级复核的内容。如对重大审计项目综合报告的复核就要包括报告的依据是否充分、报告的结构是否合理、报告的内容是否真实、报告的建议是否具有针对性、可操作性等方面。 综上所述,全面质量管理在审计工作的应用,不仅为审计人员创新开展质量控制提供了良好的方法指引,而且可以实现以价值提升为导向的审计工作机制,是一种内部审计的文化变革,势必对企业的战略转型产生积极影响。 企业全面质量管理论文:浅析吉林省食品加工企业的全面质量管理 【摘 要】食品和人们的生活息息相关,同时居民的消费水平提高使得百姓更加注重食品的质量安全,目前吉林省的大部分食品加工业还停留在初级水平上,不能有质的飞越,因此急需通过全面质量管理提升企业的质量管理水平。本文通过分析全面质量管理的重要性,帮助吉林省食品加工企业构建全面质量管理模式,从而使企业的经济效益得以提升。 【关键词】食品加工企业;全面质量管理;吉林省 食品工业在我国国民经济中占有很大的部分,但是全球及我国接连不断地发生恶性食品安全事故在不断地提醒着我们关注食品安全,食品的种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等活动都有国家强制的标准和要求,如果我们相关的企业能够在各个环节中加强质量管理,是不存在可能损害或威胁人体健康的有害物质导致消费者死亡或者危及消费者及其后代的隐患的。 食品加工企业是吉林省经济中非常具有活力和发展后劲的经济力量。近年来,吉林省食品加工企业迅速发展,已经成为县区经济的“主角”,在推动县区经济发展、安置就业等方面发挥着不可替代的作用。但是在市场竞争日趋激烈的形势下,吉林省食品加工企业整体竞争力不强的弱点也暴露得很明显,与全国和其他省份相比较差距逐渐扩大,已引起普遍关注和重视。因此在吉林省食品加工企业中实施全面质量管理有着非常重要的意义,可以提升吉林省食品加工企业的整体竞争力。 1 食品加工企业的全面质量管理概念 全面质量管理(TQM)是费根堡姆在1961年首次提出的概念,强调组织全员再全过程中以满足顾客要求,围绕质量进行管理活动的管理体系。主要指一个组织追求以满足顾客的质量要求为核心,建立达到顾客满意、本组织利益及社会收益三者统一的管理模式[1]。 食品加工业的全面质量管理就是通过全员的参与,改进流程、产品、服务和公司文化,生产百分之百合格的产品,实现客户满意,从而获取竞争优势和长期成功。具体对研制、销售、服务等一整套工作实行质量保证。食品质量大致分品质和安全两大方面:品质包括产品的色泽、香味、质地、状态、营养、包装和说明等要素;安全包括微生物、残留药品、重金属、环境污染物、食品添加剂和异物等。两大方面通常是紧密联系在一起的。食品安全毫无疑问就是质量问题。食品加工企业急需通过全面质量管理避免食品安全问题的产生。 2 食品加工企业实施全面质量管理的必要性 2.1 质量是企业生存和发展的必然 食品与老百姓的生活息息相关,是百姓日常生后中最重要的一部分,因此食品质量也越来越受到社会的关注。当前越来越多的食品加工企业已经认识到质量是企业生存和发展的基本立足点,保证质量、提升质量是企业发展的命脉。 2.2 有助于提高食品加工企业的经济效益 搞好食品质量管理,有助于减少生产过程中的废品损失和浪费,减少原材料,动力和工时的消耗,降低产品的成本从而提高劳动生产率,用比较少的消耗生产出更多更好的食品尽快占有市场,易于销售,从而缩短库存时间,加速资金周转,同时,不断提高食品生产企业的经济效益。 2.3 全面质量管理式提高食品加工企业产品竞争力的重要手段 食品工业产品能否占有市场,具有较强的竞争力,基本上取决于产品的质量状况。质量管理式保证产品质量的最初点、也是最基本点,是企业核心竞争力的最基本构成,并决定着企业是否得到可持续发展。 3 食品加工企业全面质量管理模式的建立 3.1 树立顾客满意理念 TQM的核心思想是“顾客至上”。它强调为了取得真正的经济效益,管理必须一开始就要识别顾客的质量要求,最终使顾客对他手中的产品感到满意。顾客的满意已成为企业追求的永恒主题,1987年美国商务部设立马尔科姆・鲍德里奇国家质量奖,把顾客满意置于重要的地位。Lawrence等建议,当外部环境的不确定性很大时,企业应强调对顾客的关注,也就是顾客至上的反映。对于食品行业,顾客至上显得更加重要,如果不能让顾客至上这一主旨在企业深入人心,那么食品安全问题将会一直是困扰企业发展的关键因素。 3.2 提高企业食品生产技术研发能力 食品生产企业的技术研发是质量安全的关键食品加工过程中的加工技术与加工工艺:如分离、干燥、发酵、清洗、杀菌、腌制、熏制、烘烤等,均对食品质量安全存在不同程度的影响,生产技术与工艺的不断改进与升级,对食品安全问题的改善有着显著效果。国际研究表明,农产品加工的研究开发投入占销售收入的比重在l%以下难以生存,占l%~2%可勉强维持生存,达到3%以上才具有竞争力。 3.3 建立PDCA循环 根据戴明循环是质量管理持续改进模型,建立4个循环反复的步骤:一是以部门为单位,建立P (Plan)周、月、年工作计划及人员安排,报上一级审批;二是计划报上级主管审批后实施(Do),实施过程遇到与计划冲突,应分析改进;三是对实施效果以月为周期进行检讨(Check),期间遇到内审、管理评审、外部检查(如检验检疫部门年度考核)可以合并进行;四是根据各种对管理评价进行改进和优化(Act),此过程通常采用自下而上进行,原因是越往上需要修订越少,如果先修改上级的必然牵涉下级修改,会导致工作量大。 3.4 建立质量安全管理制度 根据国家法律法规和顾客的要求,组建相应的质量安全管理组织机构,明确规定各部门的质量安全管理职能,实现全过程全面质量管理,手册主要包括目标、策划、资源管理、提前方案建立、危害分析、产品实现、分析与改进等方面。 赋予企业所有员工相应的职责和权限,从而使他们能够为实现质量安全目标做出贡献,提出全员参与要求,提高为实现质量目标主动性,提倡预防为主的工作方法。建立质量安全小组,企业的相关主要领导作为负责人,小组成员为质量相关部门的员工,特别要包括各部门质量安全控制的操作人员,引进外部专家参与不定期审查和改进。 3.5 完善质量管理的相关记录 质量管理记录对实施全面质量管理十分重要,是戴明循环各个环节工作体现。一可以证实质量管理有效性;二可以实现追溯,是产品可以溯源;三可以实现质量管理有效改进。记录至少要包括监控记录、纠偏行动记录、验证活动记录、质量安全控制记录、顾客反馈记录、危害分析记录等。记录应进行妥善保管,并不断根据质量管理的要求进行完善。 总之,全面质量管理是食品加工企业适应新形势发展要求,求得生存和发展的重要活动,企业要提高参与市场竞争的能力就必须推行和开展全面质量管理。 企业全面质量管理论文:建筑施工企业全面质量管理的概念及方法 摘要:经济的发展和进步,使得我国的城市化进程不断加快,为人们的生活带来了很大的便利,建筑行业也随之得到了飞速的发展,建筑施工企业在获得发展机遇的同时,也面对着巨大的挑战。建筑企业要想在市场竞争中站稳脚步,必须提高建筑工程的施工质量,满足市场对于不同建筑的功能需求。因此,对建筑工程的质量管理成为建筑企业提高自身市场竞争力的重要途径和手段。本文对建筑施工企业全面质量管理中存在的问题进行了分析,并提出了改善措施。 关键词:建筑施工企业 全面质量管理 概念 方法 前言:建筑工程与普通工程相比,有着很大的区别,其对于人力资源和材料、能源以及资金的需求十分巨大,工程项目的施工期限也相对较长。建筑工程的质量关系着建筑的使用,同时也关系着建筑使用者的生命财产安全,是对建筑施工企业最为直接的反映,需要引起建筑施工企业管理人员的高度重视。但是,由于建筑企业施工中涉及的生产因素众多,变化迅速,同时施工期限较长,对于建筑工程的质量管理尚且不够完善,存在着许多不足和缺陷,需要及时进行研究和改进, 一.建筑施工企业全面质量管理概述 1.定义 全面质量管理,是指企业以质量为中心,以全员参与为基础,目的在于通过顾客满意和企业所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径,是一个应用广泛的管理科学,要求企业实施“全过程管理、全员参与管理、全面管理及多样性管理”的基本原则。 2.特点 (1)全过程管理 指在质量管理过程中建立相应的质量保证体系,对施工过程进行管理和控制,坚持以预防为主,企业管理人员要将质量管理作为工作的核心,对施工过程进行有效控制,加强对于施工过程中各个环节的质量管理,确保工程项目质量符合设计规定的标准。更加具体来说,就是要从工程设计到施工过程,以及竣工验收和交付使用的整个过程进行严格的管理和控制,确保施工项目的总体质量。 (2)全面管理 指企业所属各个部门都要重视质量管理,做到有机结合,充分发挥自身的优势,尽职尽责地进行质量管理,调动包括施工技术、生产、材料、机械、质量检测等部门,共同保证施工项目的质量。 (3)全员参与管理 也就是所谓的人人有责,质量管理并不单单是企业质量管理部门的责任,而应该是企业所有人员的责任,质量的保证及改进需要企业全体员工的共同参与和努力。企业员工要加强质量管理意识,时刻关注工程质量,对自己的工作认真负责,从自身做起,确保工程的质量。 (4)多样性管理 随着新技术和新设备的不断发展应用,建筑施工企业承接的工程规模不断扩大,生产效率也在不断提高,对于工程的质量要求也不断增加。因此,必须引进和学习先进的管理理论和施工指数,对企业业务流程进行改进,提高企业员工的质量意识和专业技能。 二.建筑施工企业质量管理中存在的问题 首先,许多建筑施工企业为了节约成本或缩短工期,没有按照设计要求的施工规范进行施工,从而导致工程施工不合理,为工程项目埋下许多安全隐患,导致后期工程质量受到影响,进度缓慢,投资成本增加,得不偿失。 其次,缺乏完善的质量管理体系。当前我国建筑行业的质量管理体系是在旧体制的基础上发展而来的,存在着政企不分的现象,使得产生的内部监督制度无法发挥应有的效果,难以实现严格、公正的质量监督。同时,部分地方政府思想狭隘,对建筑行业实行地方保护主义,使得建筑施工企业的技术进步缓慢,严重影响工程质量。 然后,基层施工人员素质低下。施工人员是建筑施工的直接参与者,存在于工程施工的整个过程,对于工程的质量影响最为直接,也最为巨大。优秀的施工队伍可以保证工程的顺利施工,确保工程的质量满足设计要求,但是,如果施工人员自身而对素质低下,对技能的掌握程度不够熟练,将直接影响到工程的施工质量。同时,工程管理人员如果缺乏足够的管理能力,无法对施工人员进行合理地安排和调配,也可能给工程留下巨大的隐患。 最后,建筑材料不合格。建筑材料对于工程质量的影响也是不容置疑的,材料的质量也直接决定工程的质量,只有合格的材料,才能建造出合格的工程。在工程施工项目质量管理过程中,除了要加强对材料的验收,还要对提供材料的制造商进行相关认证,这也是保证建筑材料质量,甚至确保施工项目最终质量的重要手段。 三.强化建筑施工企业全面质量管理的措施 1.建立健全质量责任制度 建筑工程是一项庞大的工程,其分项工程和整体工程通常都是多人共同进行,没有明确的责任划分,一旦出现事故,责任的承担没有针对性。这就造成一部分施工人员变得懒散,对于工程的施工质量不够重视,抱有侥幸心理。因此,建筑施工企业要建立和健全行之有效的质量责任制度,将工程进行细化,将责任落实到单位和个人,对工程的施工过程进行层层把关,加强施工人员和工程管理人员的责任意识,增强其责任感,是责任主体对自己的行为负责。同时,要对工程的相关设计进行监督和管理,如发现违背设计和勘察标准的人员,可以直接追究其责任,运用行政或法律手段对施工人员的行为进行规范,可以在一定程度上减少土建施工过程中的质量问题。 2.加强对于建筑材料的质量控制 要选用质量可靠的施工原材料,从原材方面对工程的质量进行控制和管理。在施工工程中,还要随时对建筑材料进行抽样检测,确保材料的质量和使用期限,不使用不合格材料和超出使用期限的材料。对于土建工程而言,其涉及的原材料相对简单,主要有钢筋、水泥、砂、石子等。在施工开始之前,需要采用专业手段对这些材料进行质量检测,确认合格后才能应用在工程施工中,严禁使用不合格材料和超出使用期限的材料。 结语:总之,建筑工程的质量关系着建筑的使用安全和使用者的生命财产安全,是十分重要的。加强对建筑施工企业的全面质量管理,可以进一步提高对于整个工程项目的质量控制,增强企业自身的市场竞争力,提高企业的经济效益,推动企业的可持续发展。 企业全面质量管理论文:浅谈现代企业的全面质量管理 摘要:现代企业要想在竞争中谋求发展,就必须要提高自身的综合竞争能力,全面质量管理作为企业管理工作中的核心内容,是提高企业综合竞争能力的有效手段。笔者结合实践工作经验,在本文中对企业全面质量管理的重要作用进行阐述,分析了国内企业全面质量管理工作当前存在的不足,并对如何提高全面质量管理工作水平进行了探讨 关键词:现代企业 核心竞争力 全面质量管理 前言: 随着社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,企业的生产水平和生产效率得到了显著的提高,与此同时市场竞争也变得的日益白热化。一个企业的质量管理水平决定着其未来发展的道路,全面质量管理是现代化企业管理工作当中的重要工作内容,其对于加强企业内部凝聚力、提高企业产品质量、改善企业经营环境、提升企业经济效益等工作都有着十分重要的作用。 一、全面质量管理的重要作用 在目前的企业管理模式当中,相对而言全面质量管理模式更具有优势:全面质量管理是通过市场经济体制的多年发展及变革而衍生出来的产物,其中包含了企业管理的众多优秀成果,是企业管理工作科学化的体现,也是企业从传统管理模式向现代化管理模式蜕变的象征。全面质量管理工作能够通过对企业内部实际情况进行充分的分析,根据企业的实际情况制定出符合企业发展、专门为企业量身定做的管理模式。在全面质量管理工作当中,其通过科学的管理手段能够对企业产品的质量进行分析,以数据的形式将产品的质量客观的展现给企业的质量监督管理者,并通过科学的管理方式制定出提高企业产品质量的管理策略,使企业在质量管理工作方面能够变得得心应手。 二、全面质量管理工作中存在的不足 1.认识不够充分 目前,在现代化企业管理工作当中存在这样一个问题。很多企业已经将全面质量管理作为企业的管理发展战略,并将其贯彻到企业的实际管理工作当中,但并未收到良好的效果,有些企业甚至出现了不进反退的情况。经过对此种情况的实际分析,笔者认为造成这一现象的主要原因是由于企业领导对全面质量管理工作认识不足。有些领导者认为全面质量管理与传统的企业管理工作并没有多大的差异性,全面质量管理模式的引进也只是搞个培训课程、做做改革宣传而已,其管理工作内容并没有得到实质性的改变。部分企业仍然抱着只要产品通过国家质检标准就万事大吉的心理。这种错误的心理状态以及对全面质量管理的错误认识,不仅难以使企业的产品质量得到有效的保证,还严重制约着企业的发展前景。 2.管理体质障碍 在我国经济市场当中,很多企业都缺乏健全的决策机制,企业的管理和决策往往都依赖于企业的领导者,这种情况的出现,很大程度上是由于企业领导者的集权制度而导致的。企业领导者将钱、权、管都集中在自己身上,他们认为自己身为企业领导,对于企业的管理和决策工作就具有绝对的话语权,这使得企业管理和决策工作存在了极大的不确定性。为了提高企业的经济效益,很多企业更重视生产和经营,所在在企业内部并没有建立起科学有效的绩效考评机制,使得无法对企业的产品质量进行有效考评,导致考评机制形同虚设,其对于产品质量的监督与控制作用根本得不到有效的发挥。企业的质量管理工作是一个漫长的过程,需要企业投入很多的资金和精力,一些企业领导者无法直观的看到投入所为企业带来的回报,他们更愿意把精力放在企业的生产和经营上。 3.质量检验问题 我国的经济发展起步较晚,但在不断的努力中发展十分迅速,自从加入WTO成为世界贸易组织成员国之后,我国经济更是得到了突飞猛进的发展。快速的发展模式拉近了我国与世界先进国家之间的经济差距,但过快的发展也给我国经济留下了一定的隐患,质量检验作为企业全面质量管理当中的重要部分,成为薄弱环节之一。在正常的经济发展模式下,应该是国家质量检验机构根据国家经济发展、居民生活需要来主动的提高和改进产品质量的检验标准,以此来督促和刺激企业产品质量的提高。但我国质量检测现状是企业产品更新换代极快,产品质量也在不断的更新中发生着变化,质量检验标准的更新跟不上产品更新的速度,这使得质量检验机构处在了一个非常被动的局面。在这种情况下,就出现了为追求一己私利而不顾产品质量的企业,这对于百姓的日常生活造成了极大的损害。质量检验工作作为检验产品质量、指导企业产品质量工作方向的重要保障,其对于企业全面质量管理的指导作用是不言而喻的,当前形势下提高质量检验工作的水平迫在眉睫。 三、如何提高全面质量管理工作水平 1.以顾客需要为基准,全员参与质量管理 企业要想实现全面质量管理,就必须站在消费者的角度上去想问题,实现与消费者之间的角色互换,知道他们的需求标准是什么,他们对企业产品的期望值是多少,才能够使生产出的产品满足消费者的需求,受到他们的青睐。一个成功的企业必然是以消费者为中心的,只有如此企业才能提高经济效益,谋求长远的发展。同时,企业领导应当充分发挥带头作用,始终将产品质量作为企业发展的推动力,提高企业员工对产品质量重要性的认识,在他们的脑海中树立起“以质量求发展”、“提高产品质量就是提高企业效益”的思想,使企业全员都能够将产品质量视为企业发展的基础,以产品质量作为衡量自我工作水平的标准,进而将企业的质量管理工作落实到各个环节当中,为企业发展打下良好的基础。 2.以改革创新为方法,实现管理水平突破 随着现代社会的不断发展,百姓的生活水平不断提高,那么他们对于企业产品质量的要求也必然会提高,这是社会发展的必然趋势,同时也是社会进步的表现。企业要想满足百姓日益增长的质量要求,除了要学会站在消费者的角度去考虑问题,还必须要在质量管理过程中实现突破。现代化社会的发展对产品质量提出了更高的要求,传统的质量管理模式虽然仍具有一定的效果,但并不能使顾客达到完全满意。所以,企业在进行质量管理时可以根据消费者的实际需求来对管理工作进行适当的改革,以创新管理意识来实现企业质量管理水平的提高,实现产品质量的突破,从而提高企业的核心竞争能力,使企业能够在竞争日益激烈的市场经济中更好的发展下去。 3.以互利双赢为目标,加强全面质量管理 “商界教皇”汤姆・彼得斯曾经说过:“质量等于利润”。企业要想提高自己与供方的经济效益,实现利润的最大化体现,那么就必须增强企业全面质量管理的水平,使企业所生产出的产品质量得到有效的保证,进而使消费者忠于企业产品,对企业的未来产品充满遐想与渴望。要知道,随着生活水平的提高,消费者更青睐高质量产品,在他们心中都有一种“宁吃仙桃一个,不吃烂杏一筐”的心理。所以,企业要想抓住市场、抓住消费者群体,就必须要加强企业的全面质量管理工作,实现产品质量的提高,进而提高企业的经济效益,使企业与供方能够达到互利双赢、协作创收的发展模式。 总结: 综上所述,加强全面质量管理工作,是企业提升自身的综合竞争能力的有效手段,能够使企业在竞争日益激烈的市场当中立于不败之地,谋求更加长远的发展。企业管理者应对全面质量管理有充分的认识,清楚的看到全面质量管理对于企业现在以及未来发展的重要作用,积极做好企业的全面质量管理工作,在企业当中树立起全面质量管理意识,使企业的核心竞争力能够得到充分的发展。目前,全面质量管理在我国企业发展当中得到了广泛的应用,并取得了一定的成效,但我们应该充分认识到国内企业与发达国家企业之间的差距,积极的改进自身存在的问题,发展自身的优势,创新企业发展模式,努力使企业自身成为我国乃至国际市场经济体制当中的重要组成部分,并长此以往的发展下去。 企业全面质量管理论文:全面质量管理在中小型客车制造企业的应用 摘要:本文就中小型客车企业质量管理存在的问题进行全面的分析,结合汽车行业对质量的要求以及全面质量管理的要求,论述中小型客车制造企业全面质量管理的实践过程。 关键词:质量 市场 供应链 精益生产 设计验证 在整个汽车行业,客车受到的关注低于轿车,但在中国旅客运输领域,客车的应用却在官方统计的数据上显示超过了火车和飞机。近几年,国家加大对新能源客车的扶持,短时间在各省市涌现许多中小型客车制造企业,这些新中小型客车制造企业能否提供高质量产品挑战传统客车,成为新中小型客车制造企业生存的关键,本文阐述了南车时代电动汽车的全面质量管理实践过程。 一、南车时代电动汽车成立背景 南车时代电动汽车是作为一名新能源客车的成员立足客车市场,其主要的竞争对手为:国内客车大企业宇通、金龙、申沃等。为了能尽快的抢占市场,并逐步稳固市场,产品的市场及品牌定位非常重要,稳定的产品质量则是最重要的。话说:“货比三家,两家供货”,没有稳定的质量,是很难立足市场,并不断稳定和扩大市场。 二、全面质量管理的概述 从质量的概念上看:“质量:一组固有特性满足要求的程度”,该要求也从之前的“产品的要求”,逐渐延伸到现在“满足顾客的要求”,其在经济型、广义性、时效性、相对性有随着大的市场环境的变化而逐渐变化。当年的客车行业,已经在社会发展的推动下,从“符合性质量”概念转变为“广义性”的质量概念。多品种,小批量,短交期是客车行业最大的特点,让新成立的中小型企业为了能在行业竞争环境中生存,就必须建立“全面质量管理”的模式,才能让自己在“夹缝中”获得生存。 全面质量管理,是20世纪50年代以来,科学技术和工业发展的变革,对质量的要求越来越高,要求人们不断的使用“系统工程”的概念,把质量问题作为一个有机的整体进行分析,其“全面”二字,强调“全员”、“全过程”、“全周期”,旨在通过一系列的“可控”的过程保证得到“客户持续的满意”。在客车行业的市场环境下,其设备自动化程度远远低于轿车行业,而且客车的产品从6米~12米的生产,工装、设备的通用性提出了更高的要求。 三、质量管理水平的分析 质量管理依据其产品形成的过程可以依次分为研发质量控制、工艺策划质量控制、供应商质量控制、过程质量控制、检验过程控制。南车时代电动从成立起到迅速成长成为一家500人的企业,公司质量管理能力有以下几方面的问题: 1.质量管理基础较薄 员工来自不同的企业,铁路行业、客车行业、其他各种行业,公司虽然在2007年就已经顺利完成ISO9001体系的搭建并顺利通过认证,体系处在“少部分人编制,少部分人执行”的阶段,公司的管理制度分为两部分,一是依据质量体系的要求结合公司的组织机构完成的流程、制度;另外是沿用集团模板复制的管理办法。在流程与制度的策划前期,负责质量体系的人不参与管理办法的编制,负责管理办法编制的人不参与质量体系的讨论。 2.企业提供新能源产品 企业生产的产品为新能源客车,暂还没有完善的国家标准,产品处在摸索验证期,其核心部件从城市轻轨等类产品改型,在客车的使用与验证没有充分市场营运的经验,其控制模式,节油模式,以及驱动和能量回收模式也是在摸索中进行,其底盘类均选用国内品牌企业;该类物料基本都比较成熟。 3.生产准备是中小型客车制造企业的瓶颈。 订单量无法与宇通、金龙相提并论,因其订单额小,出现采购成本高、包装运输困难;成熟的客车行业的配套商因订单小而不愿供货,致使交付的周期不确定;包装运输的破损,给中小型客车企业的生产准备带来困难。为了响应市场订单,运输、变更、破损、质量等各种原因都会引起缺料,是制约生产进度的重要因素;风道、扶手、侧窗玻璃、空调、座椅、灭火器、等总装物料常因长途运输多次周转(因量小无法发运专车),而导致运输破损造成外观质量问题,是企业生产的质量弱项的“硬伤”。 4.客户点单供应商多 成为约束中小型新能源客车企业的关键,一是指定供应商的质量层次不同,另外是指定供应商与公司产品整体未经过充分验证,为了使用指定供应商的匹配进行了改型,生产过程出现了干涉、安装不上,不停的修补,频发的技术工艺变更影响生产效率,内部损失增加;由竹胶地板更改为客户指定的PVC地板其特殊的安装方式,不同的地板骨架承受力,都需要得到仔细谨慎的验证与分析;驾驶仪表、空调也是客户常指定的物料,其仪表、空调在新能源产品上均与企业产品控制策略和控制程序强相关,客车控制信息的显示,客车空调使用情况下的油耗是企业难控制的“软件”。 5.生产自动化程度低,质量管理处在检验阶段 采购物料的质量检验验收,配置5~6名检验人员;每个生产车间配置2名过程检验人员负责产品转序的检验,出现质量问题第一时间判责为检验责任。整车产品会经过总检的100%静态和动态检验合格后办理入库,交付到客户手中。中小客车企业直接面临的订单,在“交付”与“质量”的双重压力下,多倾向“交付”,在管理模式与资源投入上,更关注“技术领先”和“成本控制”导致在新产品市场投放时,“技术实现性”以及“供应链资源管理”上出现,“捉襟见肘”;企业的质量处在检验阶段,但因没有形成及时的有效的信息化质量成本统计的平台,损失成本认知不清晰。 四、电动汽车在质量管理方面的探索 鉴于第三部分的分析,企业在交付客户产品,企业的利润非常薄,为了能长久的搭建健康的企业,经过沟通策划,企业采取以下措施,打造中小客车企业的全面质量管理: 1.流程再造,规范并统一流程。 全面推进汽车行业质量管理思想,重在预防,重点推进FMEA和PPAP的核心思想和理念,建设公司的质量文化。用TS16949的“过程”的方法,梳理确定了“合同评审”“设计与开发”“生产过程控制”“交付过程”“售后服务”等5个客户导向过程,并建立了“采购”“供应链管理”“人员招聘与培训”“设备管理”“仓储配送”“不合格管理”等支持过程,并使用定期的“质量数据统计与分析”定期评估年初制定并细化的质量目标;并在质量管理部门设立“质量经理”的岗位参与新项目的开发和新产品的验证,在产品策划初期建立可靠的验证流程。 2.修订新产品开发控制程序,强化新产品试制要求. 强调新产品必须的质量验证和评审,经过多角度、多阶段的评审减少设计错误提高设计质量;新产品的批量投放前,完成相关车型的定型验证;客户指定的供方由技术部门牵头依据企业对新物料的了解情况,进行充分的供货前沟通,签订技术协议、质保协议、要求供方派售后人员现场指导使用等多种方式进行风险控制,减少各阶段可能出现的质量损失。 3.大力推行精益工厂建设. 集合南车集团的总体要求,企业发展的需要(产能需要提升,人员需要培训,企业管理水平需要提升)在企业内部大力推动精益生产管理:从品质、效率、效益三个方面,从“17项工艺标准”“变化点管理”“工艺纪律检查”“工艺装备定期验证”“变化点管理”“异常管理”等多方面强化工艺要求,在全体员工中开展“自检、互检、”“5S管理”“人才育成管理”等多方面梳理公司的管理流程;通过经营工程的建设强化班组建设,内部竞聘产生班组长,明确班组长的职责和权限,培养了基层管理人员,将质量管理的责任由专职的“质量检验人员”转移至“班组长”,实现了责任到班组的质量分解。结合“管理提升专项”:从成本控制专项、质量控制专项、人才招聘与培训专项、营销与售后专项等专项攻关依据管理提升的方法集中管理力量解决;“工艺提升项目”,“QCC”,“合理化建议”三方面同时发力,为企业营造大的改善环境的同时,取得了初步的改善成效。 4.强化质量责任制。 编制《质量考核管理办法》,细化质量目标,月度进行总结分析,输出质量月报和质量成本月度报告,定期评估公司质量表现,将质量目标的执行情况与各部门的月度绩效挂钩;建立信息化的质量问题分析处理跟踪平台(QMS)固化问题处理流程和时间要求的同时,建立公司过往故障信息库;使用周期性循环审核的方式实施内部过程审核、产品审核、过程审核;结合公司常出现质量问题或者重大质量事故以体系的角度梳理与评估体系流程,强化供应商质量索赔及时追回因供方物料产生的内部损失;持续保证质量体系运行的符合性、有效性。 5.建立问题点反馈机制和定期的质量状况沟通机制。 使用项目攻关的方式,集中力量解决长期困扰公司的重大的惯性的质量问题,签订项目责任状,明确项目责任领导,定期汇报项目进展情况;集中公司优势的资源辅导瓶颈供应商,组建辅导铁三角小组(技术、工艺、质量),多次走访玻璃钢、车架供方现场,从物料采购、生产过程保证、工艺参数、工艺装备、过程质量控制、过往问题点发生整改等情况帮助供应商不断提高供货保证能力;启动供应商Q/C/D/S的评估,结合上个批次的质量表现,调整供应商的下个订单量的方式,将“质量第一”的理念不断的传达给供方。 6.建立质量成本统计的方式定期评估质量状况 由质量管理部联合财务资产部,细化质量成本统计的流程、范围、分别统计预防成本、鉴定成本、内部损失、外部损失。关注损失成本将内部损失成本依材料产生非操作原因的损失成本,从供方处索赔回来;因设计、工艺、操作等原因产生的人工损失,按照责任划分到各部门进行跟进、分解;细化外部损失统计的范围,明确每项问题点整改处理的要求,并针对售后配件库的管理进行全面梳理;把损失成本明确目标细化到责任部门,在年初制定质量目标时就进行明确,并要求责任部门提交目标达成保证措施,经过反复的评估与摸索,公司的损失成本率由2010年的3.4%下降至1.6%,直管的反映出公司的质量管理带来的经济效益。 五、电动汽车下阶段的展望 南车时代电动汽车作为中小客车制造企业的一员,经过5年的管理运营摸索,在质量管理上摸索出适合公司运营发展质量管理构架,作为成长中的企业,质量意识和统一全员的思路是接下来至关重要的一项任务,相信在使用新思路、新管理模式下,电动汽车的质量管理会上升一个台阶。拟下步在“客户点单供应商”“样车试制评审”两个当前影响最大的地方进行深入的研究与分析。 企业全面质量管理论文:当前我国企业全面质量管理提升策略研究 摘要:本文阐述了全面质量管理在我国企业管理应用中存在的问题,综合企业管理的经验,提出了提升质量水平的措施。 关键词:全面质量管理;提升策略 为了追逐世界经济发展的潮流,中国将如何提高质量水准作为了长远目标。提升全面质量管理的理论体系在我国的发展之中占据了战略性的位置。我国自推广全面质量管理(TQM)之后,证明了其是一种最有效的科学管理手段。但是企业长期受到经济思想的限制,缺乏竞争的能力及动力。因此,找准企业在质量方面的问题,采取紧急的措施改善现状势在必行。 一、 全面质量管理概述 (一)全面质量管理的内涵 全面质量管理(Total Quality Management)是围绕质量问题开展的工作,全体员工参加,以满足客户及员工的目标为目的,以期实现长期的合作管理办法。全面质量管理的概念有多种意义:第一,全面质量管理是在整个组织的基础上进行管理,包含着多种的管理办法,对一个组织来说是全方位的。第二,基于全面质量管理在整个组织之中作用,所以将质量的含义扩展在企业全面的发展之中,不但可以做到完善企业的产品,还可以将生产的时间缩短,优化管理的成本。第三,全面质量管理代表着一种思想,这种思想的中心思想是将质量作为全部工作的核心,在发动全体员工的基础上,做到长久的追求目标,争取实现使得所有的客户以及企业员工满足。 (二)全面质量管理的发展状况 质量管理思想经历了长久的历练,才初步取得了一定的成果,这一概念最早出现在美国的通用公司,该公司的菲根堡姆(A·V·Feigenbaum)在编辑的《全面质量管理》一书中最早提出了这一概念,着重提出将质量工作的执行分担到全公司的员工身上,使得全体员工都充分地认识到该工作的重要性。因此,全面质量管理的中心工作是将企业所有部门充分利用,将质量完善计划的制定保持步步精进。从而可以提供成本最佳的生产服务,使得客户得到最大的需求。他指出:“全面质量管理是为了能够在最经济的水平上并考虑到充分满足顾客需求的条件下进行市场研究、设计、生产和服务,把企业各部门的研制质量、维持质量和提高质量的活动构成一体的有效体系。”菲根堡姆第一次将质量作为一项工作重点提出,将质量管理的工作任务作为一项重要的任务,并为之形成有效的管理体系。对企业来说是质的飞跃,对于未来的长久发展更有意义。菲根堡姆的思想在许多国家都被认可,并获得了不同的升华与改进。 TQM将质量作为管理的中心,管理的基本思想总结如下:(1)“四全管理”,即全面质量、全过程、全员参加、全面综合使用科学的管理手段。(2)“四个第一”,即质量、用户、适用性、长远利益第一。(3)“四种观点”,即预防、改进、管理因素为主,接受严格质检与综合治理;采纳一切实施依据;直面客户,一次成功;将最满意的产品以最实惠的方式提供给客户。(4)“四大支柱”,即PDCA循环科学工作程序、QC小组活动、标准化和质量教育培训工作。(5)“四种方法”,即数理统计分析、紧抓关键、使用新工具。此外还有方针目标管理、建立健全质量保证体系,六项基础工作,促进企业管理7项基础工作建设等。从80年代,TQM与成本量、质量控制、可靠性工程和零缺陷等方法融合,形成了系统的TQM体系。随着全球对TQM的认可,多数企业进入了各项活动的提高阶段,进入经营组织、运营过程持续改进的阶段,少数进入了成熟的阶段,随着经济全球化的发展,竞争更加激化,企业的生产成本以及绩效管理和服务等对企业的生产环境更加重要,对质量的要求也越来越高,企业如何在这样环境里实现可持续发展,全面质量管理将成为组织完成战略性目标的最有效的依据。 著名质量管理专家朱兰指出:“全面质量管理就是为了达到世界级质量的领导地位,你所要做的一切事情”。可见,推行TQM就是长久的质量提高过程。由于其先进的思想和优势使得我国也提出了实现全面质量管理的任务。 二、目前我国企业实施全面质量管理的主要问题 改革开放以来,我国的整个国民经济急需启动和发展,质量问题越来越受到社会大众的重视,在我国的经济社会中占据相当重要的地位,所以将在全国范围内将质量问题保障作为重要的任务。起先,我国的质量管理体系的开展是每月举办活动为基准的,随着时间的推移,QC质量活动小组也就应运而生。TQM在我国推行30多年,为我国企业管理理念的转变、企业竞争力的提高做出了贡献,并在期间提升了认识与水平。但依旧是存在着问题的:(1)理论滞后。客观地评价中国企业的质量管理,基本上仍停留在检验的初级水准上。大多数的企业以追求利益为主。死板的应用TQC理论,忽视了创造的成果,并未在实质上实现值质量管理的目标。造成了成本提升,员工培训效果不明显,积极性下降,使得工作重点转移,成果甚微。(2)忽视市场地位。部分企业将TQM完美的应用在了企业的内部却失败的原因是忽视了顾客的需求,一味地关注培训而不是客户的满意度以及市场占有率,从而失去了客源,导致失败。误解顾客意愿、缺少超前为顾客服务的意识,虽改进了一些工作但没给顾客增加价值,也会导致质量管理的失败。(3)未取得最优结果。在国内,成功应用了TQM并取得小成就,但对企业并未有大的推动,主要是因为企业单纯的掌握理论而质量管理办法并不高效。(4)执行力度不足。作为TQM,最佳的是全员参与,但是企业内部往往缺乏管理方向,管理无效,全员并不完全参与,阻碍质量管理措施的正常实行,如此也不能实现完善的TQM。 三、提升我国企业全面质量管理水平的措施 随着我国的入世,为了实现全球化的目标,企业应完善TQM措施,在实践中逐步向前:(1)贯通全面质量管理的上下对接。为了实现TQM领导的重视最为关键。因此,高层领导需要身体力行,做到:1)贯彻质量效益最大的道路。把质量经营作为企业发展的核心,建设质量文化。2)亲自主持与企业质量经营有关的所有决策。3)树立质量权威。应设置质量经理,配备高素质员工监督,为质量建设创设环境。4)带头学习TQM管理知识,身体力行。(2)深入进行TQM的研究和培训。质量管理源于实践和研究,依赖教育和培训。因此,TQM研究和培训必须作为企业产品质量形成最重要保障。采用多种形式与渠道,针对企业员工的特点进行不同的培训,贯彻落实活动,取得效果。(3)努力实现全员协同效应和市场共振效应。一切实体质量的形成、改进和创新都要由人来完成。因此,必须充分发挥企业员工的积极性和创造性,在不断地改进质量中使得用户满意,夯实TQM工作的基础。而要调动人的积极性,组织QC小组就是一种全员参加的极好形式,需要各级领导给予大力提倡和支持,也需要创造性,使之在质量改进方面发挥更大的作用。(4)确立“一心三点”的运行机制。只讲技术工具和方法运用的质量管理是不完善的,需要多种元素相结合。建立“一心三点”的运作体系对质量进行监督和管理,要求企业贯彻国家质量法律,严格执行企业法律文件,通过行政强制手段建立质量责任制、标准以及奖罚等制度,推进TQM有效运行。 企业全面质量管理论文:浅谈铁路企业全面质量管理体系的推行 【摘 要】 面对日益激烈的高铁市场竞争环境,高速动车组的质量已经成为铁路造修客车企业竞争的基础性要素,全面质量管理的推行,必须遵循以顾客为中心,以人为本,健全过程控制链的原则,强化质量责任的管理制度。 【关键词】 铁路 全面质量管理 推行 1 以顾客为中心,达到利益共赢 面对激烈的高铁市场竞争,如何不断地去抢占和引领市场,是每个铁路客车造修企业经营决策者的第一要务。而在决定市场竞争力的诸多因素中,质量毫无疑问是一个相当关键的因素。市场竞争,归根到底就是质量的竞争。质量是企业走向市场的通行证,质量是企业的生命。 1.1 与顾客要求保持一致,追求顾客满意 全面质量管理已是时势所趋,而全面质量管理的推行首先要顾客满意,传统的质量管理理论认为,企业质量管理就是要对生产全过程进行控制,强调检测把关。这些质量管理思想无疑是非常重要的,但是随着质量管理环境和内容的变化,企业的核心与决定因素已是顾客,因此,刻意追求顾客满意和忠诚,了解顾客现有的和潜在的需求和期望,是现代铁路客车造修企业创造一流的质量的永恒力量,是质量管理新的重大课题,这比追求产品自身质量及其标准化更科学、更重要。这一管理的内涵突出了顾客满意是企业最高目标。 1.2 利益共赢 现代铁路造修企业的“顾客”不仅是铁道部和铁路局等外部顾客,还延伸到包括企业供应商和相关产品生产商,是一个集生产者、消费者、流通者于一体的“顾客系统”。要达到利益共赢,就要时时刻刻以顾客为中心,建立互利的供求关系链。顾客是企业经营的主要驱动力,产品研发、生产与服务必须围绕顾客进行,企业采用多种方式与顾客系统沟通,随时对其变化的需求进行检测,指导企业提高满足顾客要求的管理水平。 2 以人为本,注重过程控制 在全面质量管理体系推行的过程中,人的作用非常重要,人抓好了,职工就会注重过程控制,对质量如履薄冰,对产品精益求精。企业不能一味地就质量抓质量,而是把职工的利益和企业的利益紧紧地拴在一起,落实领导质量责任制,发挥职工抓质量的潜能,让职工与企业共同成长。 2.1 全员实际参与 推行以人为本的全面质量管理体系,首先必须强化全体职工的质量意识。我们在实际检测工作中发现,许多质量问题的产生,都是出在管理不严格上,出在操作者作业不认真上。为切实解决那些可避免的质量问题,可采取一系列措施,如:在生产厂房张贴标语温馨提示,操作规程和制造图纸并通过组织“一口清”比赛,技术比武等形式进行学习交流,相关单位质量分析会、质量大反思、“质量月”等活动。在生产单位,以质量展板形式广泛开展宣传教育活动,不断统一操作者的思想认识,强化全员质量意识,营造出“人人参与质量管理”的良好氛围。 其次我们必须狠下功夫提高全体员工素质。针对当前一些青年职工心理浮躁、好高骛远的实际状况,企业应积极开展不同类型、不同形式的健康向上的文化活动,并在各生产车间培植先进典型弘扬一丝不苟的工作态度和精益求精的务实作风,大力推动企业的精神文明建设。 2.2 落实领导质量责任制 产品的质量问题关乎整个企业,领导对质量管理工作的重视程度,是全面质量管理能否全面推行并取得实效的关键。质量管理工作中,明确了领导是质量问题第一责任人,层层建立严格的质量责任制,确保领导抓质量的思想到位、工作到位、责任到位。同时,建议企业内部实行“质量否决权”制度,促使层层领导头脑里时刻绷紧“质量第一”这根弦,工作中严抓质量,做到守土有责,来不得丝毫的疏忽大意。 2.3 注重过程控制,健全激励机制 人是生产力诸因素中最活跃的因素。车辆制造的每一道工序,都离不开人的作用。在过去手工业生产时代,人对产品质量的影响是决定性的,毫无疑问,在当今机械化、自动化高度发达的情况下,人在质量保证中仍然起着十分重要的关键作用。只有人在在制造过程中按照工艺要求进行工作,才能保证质量标准落到实处。公司内部要健全有利于产品质量提高的正负激励机制,将职工待遇直接与产品质量挂钩。 3 系统管理,健全过程质量控制链 产品的质量来自于企业的研发、生产、交付等全过程的策划、控制和持续改进。公司建立起一条从研发设计、物料供应、工艺制造到产品交验的全过程质量控制链甚为重要。 3.1 建立健全质量管控体系 通过大力开展质量认证审核工作,使质量工作与国际惯例接轨,通过认证审核,可以从整体上提高企业的质量水平,并可获得更加广阔的国内国际市场。 3.2 通过精益化生产,持续改进过程质量控制链 精益化生产的目的就是通过对产品生产过程中诸多相互关联和相互作用的因素进行有效的管理与控制,实现资源价值最大化,并对过程控制中出现的各类问题进行有针对性的分析与改进,来不断提高品质、效率和应变能力。“将活动和相关的资源作为过程进行管理,可以更高效的得到期望的结果”。只有严格控制好产品质量形成的各个环节,加强PDCA闭环管理,出现问题及时改进,最终形成一条完整可用的过程控制链,才能确保产品质量稳步提高。 3.3 注重细节管理 “泰山不拒细壤,故能成其高;江海不择细流,故能就其深。”一个企业有了再宏伟、英明的战略,没有严格、认真的细节管理,再英明的决策,也是难以成为现实。 只有注重细节管理,把制造过程中的每一件小事做细,才能提升质量,为客户提供一流的产品,最终才能在市场搏击中增强企业的竞争实力,才能保障企业持续稳定健康地发展。 企业全面质量管理论文:浅议全面质量管理如何在企业中落地生根 【摘要】全面质量管理作为一种科学的管理模式,已被不少企业所采用,但其运行的结果却大相径庭,有的企业取得了非常好的管理效果,而有的企业实施的最终结果却只是"一纸文书",导致"两张皮"现象的产生。本文主要针对"两张皮"现象谈如何让全面质量管理在企业中落地生根。 【关键词】全面质量管理 企业管理落地生根 一、什么是全面质量管理 全面质量管理是指一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,通过对涉及产品质量的对象、过程、人员的全面管理和全面应用各种管理方法,达到让顾客满意和本组织所有成员及社会受益目的、长期有效并能保证成功的管理途径或管理活动。 二、全面质量管理在企业中的运行现状 自全面质量管理在企业中得到广泛应用以来,许多“世界级”企业的成功经验向我们证明,全面质量管理(TQM)是一种使企业获得核心竞争力的管理战略,企业要想在市场竞争中发展壮大,必须进行全面质量管理,因此,众多企业份份引进全面质量管理体系。但经过这么多年的实际运行,结果却大相径庭,有的企业经过不懈地努力,运行相当成功,而有些企业却走上了弄虚作假、为了认证而认证的歧途,把全面质量管理做成了一堆堆的文件和记录,导致了文件和实际相脱节的“两张皮”现象,整个企业的质量管理水平和绩效也没有得到改善。近几年随着各大媒体不断暴光的种种质量问题我们也不难看出全面质量管理弄虚作假所产生的严重后果。作为企业的管理者应该从这些鲜活的案例中吸取教训,及时纠正错误做法,严格认真地去执行每一项要求,把全面质量管理真正落到实处,让全面质量管理这颗种子在企业中落地生根。 三、如何让全面质量管理在企业中落地生根 质量,是现代企业核心竞争力最基础、最基本的要素。企业要想做大做强,必须做好产品质量管理,让全面质量管理在企业中真正发挥实效。通过对全面质量管理的运用和理解,我觉得企业要想把全面质量管理做实,必须做到以下几点: 第一、加强质量意识培训,树立正确的质量观念。 我们说,思想决定一切,观念决定行动。没有一个正确的质量观念,全面质量管理很难在企业中得到真正落实,更谈不上产品质量的提高和企业管理的提升。如果缺乏质量意识,员工就无法将感情投入到生产过程中,只是机械性地重复工作,生产出的是连自己都不欣赏的产品,怎么能达到客户的满意?因此持续提高员工的质量意识将是企业永恒的主题。 树立正确的质量观念,必须对员工进行不断地质量宣传教育和培训,让每一位员工真正了解全面质量管理的内容、意义和目的,使员工从内心里认识到产品质量的重要性,明确自己所肩负的职责和义务,只有每个人都心存质量,对质量如履薄冰,才能将产品做到精益求精,从真正意义上打造我们的拳头产品。 第二、建立以人为本的质量考核机制。 考核机制是现代企业不可或缺的一种管理手段,绩效考核好比一面客观的镜子,一把公正的尺子,它通过对职工工作完成情况与预定目标的考量,帮助职工找出自身的差距和不足,并促使其通过自身努力得到持续改进。考核机制应本着公开、公平、公正的原则进行;制定合理的考核标准,让每位员工对自己的工作都有一个明确的目标;考核过程中发现问题及时与责任部门及责任人进行沟通,使其清楚自己工作的缺陷和不足,以便及时改进,提高质量水平;质量考核要与工资或奖金挂钩,根据绩效考核结果决定奖罚的对象及等级,激励先进、鞭策后进,做到奖惩分明,有利于提高员工工作积极性,更好地完成质量目标。实行绩效考核有助于在企业内部营造"比、学、赶、帮、超"的气氛,使员工能够提高各自的质量水平,更好地完成自已和企业的质量目标,达到职工和企业的双赢,从而提高企业的竞争力。 第三、重视顾客的反馈并采取积极主动的措施。 现在整个世界正从以产品为主的经济向以服务为主的经济转变,因此顾客的要求也就成为企业加强全面质量管理,落实质量工作的重要因素。作为企业的经营者和管理者,应该重视顾客的反馈,采取积极主动的措施并给予回应,这不仅体现了企业对顾客的关注和肯定,也是给了我们自己一次改进和提升的机会。全面质量管理的核心内容就是提高产品质量,满足顾客要求。全面质量管理做得到不到位,不是靠我们制定了多少文件,填写了多少记录,而是靠产品、靠顾客来验证的。因此,企业要想把全面质量管理做实,必须重视顾客的反馈,把顾客的反馈当作一面镜子来促进公司全面质量管理的有效运行。 公司发展到现在,无论在产品外观的处理上还是使用性能的提高上,每一次的改进都凝聚着顾客的无穷智慧。例如,在对产品的外观处理上,最初我们一直认为"好产品是用出来的而不是看出来的",所以没有过多地注重产品的外观,直到一次出口产品的验收,顾客提出了对产品外观不满意的反馈,经过深入地交流与沟通,我们意识到外观质量作为产品质量的一部分,在产品销售过程中的重要作用,认识到全面质量管理的真正内容和含义,开始把外观质量作为一项重要工作来抓,为后来产品市场的进一步扩大奠定了基础。 四、结束语 随着企业规模的不断扩大和市场竞争的日益激烈,质量已经成为现代企业竞争的核心和最基本的要素,对企业质量管理体系的运行效率提出了越来越高的要求。因此,企业要想发展壮大,必须狠抓产品质量,把全面质量管理做到实处,让全面质量管理在企业中落地生根。
版图设计毕业论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 作者简介:鞠家欣(1972—),黑龙江双城人,硕士,讲师,研究方向:集成电路设计与测试技术。 版图设计毕业论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计毕业论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计毕业论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计毕业论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 作者简介 杨依忠,讲师,主要研究方向是混合集成电路设计。 版图设计毕业论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计毕业论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计毕业论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计毕业论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计毕业论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计毕业论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计毕业论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者简介:李亮(1979-),男,内蒙察右前旗人,讲师,就职于苏州市职业大学电子信息工程学院,研究方向:集成电路设计与教学研究。 版图设计毕业论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。
石油和化工设备论文:石油化工设备防腐措施分析 摘 要:随着我国经济的发展以及人们生活水平的提高,对石油化工等行业的需求也日益明显,我国的是石化行业发展迅猛。与此同时,在石油化工行业出现的设备腐蚀问题,也成了困扰其快速发展的重要原因,严重影响着石化行业的进一步发展以及员工的生命安全。积极采取相关措施应对设备腐蚀问题成为了摆在我们面前的一个重要课题。 关键词:设备腐蚀 石油化工 因对措施 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、石油化工行业设备腐蚀的影响因素与种类分析 首先,影响石油化工行业设备腐蚀的因素在整体上可以分为外界环境因素与内在因素这两个大的方面。外界环境因素主要指的是石油化工行业多处的外在环境对其设备多造成的影响,现阶段,大气污染就是比较严重的影响因素,在大气中含有二氧化硫等具有较强挥发性的物质,再加上工业粉尘等因素的影响,势必会对机械设备产生一定影响,进一步导致机械设备表面的破坏与腐蚀。这些酸性介质主要是通过雨水等潮湿环境,进一步形成无机酸(腐蚀性非常强),对机械设备造成更大的破坏,进一步导致设备腐蚀受损。影响石化企业机械设备腐蚀的内在影响因素与在外原因的影响机制是不同的,一般来说,机械设备都是金属等制造而成的,金属制品一般都容易发生电化学腐蚀,这是因为化工等产品中的导电介质与金属机械表面发生多种化学反应,从而影响化工机械的表面,进一步导致机械腐蚀。从整体上来说就是石油化工行业在正常生产过程中产生的大量的硫化物、盐雾、卤化物、二氧化碳、硫化氢以及二氧化硫等有害物在,在潮湿或者高温的环境中容易发生化学反应,进一步影响机械设备,发生各种物理反应预计化学反应,导致腐蚀的发生或加剧。 其次,石油化工企业设备腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。化学腐蚀指的是机械设备的表面与周围环境的物质发生各种化学反应,化学反应势必会产生新的物质,这种新生成的氧化物就对设备表面产生了一定的影响与损坏,这种腐蚀现象发生的重要原因就是腐蚀介质与高温环境的接触。电化学腐蚀则使得机械设备与电解质溶液接触、作用,通过电反应而发生的设备腐蚀,发生这种腐蚀的原因主要是因为环境比较潮湿所导致的。 按照导致机械设备腐蚀的影响因素以及设备腐蚀的表面想象,可以把石化企业的设备腐蚀分为以下几种:①机械设备的高温氧化腐蚀,②机械设备的点状腐蚀,③机械设备的剥层腐蚀,④机械设备的晶间腐蚀,⑤缝隙腐蚀,六机械设备的应力焊接腐蚀,⑦机械设备的疲劳腐蚀,⑧机械设备的电化学腐蚀,⑨工业大气污染对设备所造成的腐蚀。 二、石油化工行业积极预防设备腐蚀的应对措施分析 1.关于机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2.全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 3.进一步强化和提高工作人员的防腐工作意识 要想全面提高机械设备的防腐,必须要进一步强化和提高工作人员的防腐工作意识。在进一步强化石化企业的管理人员、工程人员重视企业生产发展的同时,还需要高度重视机械设备的防腐意识,积极建立相关的机制。在进行正常的生产安排和生产指导的同时,企业上下加强对机械设备防腐工作的落实、安排与检查。一方面,从思想意识方面提高全体职工的防腐意义,尤其是企业的领导者,更需要重视机械防腐问题,进一步强化企业上下人员的防腐工作意识;另一方面将防腐工作真正的贯彻落实,做好组织上的落实和执行,贯彻到企业生产经营的整个过程中去,只有两方面共同努力,齐抓共管,真正做到“预防为主、防治结合”,在源头上消灭设备腐蚀的存在。 4.防腐涂料的合理使用 石化企业在进行正常的设备使用中,使用防腐涂料是一种非常有效的预防设备腐蚀的方法,这是因为:第一,防腐涂料具有很好的评比作用,可以在机械设备与腐蚀介质之间形成有效保护膜,对两者进行有效阻隔,防止两者的相互骨作用。第二,防腐涂料具有缓解腐蚀的作用,可以有效患者机械设备的腐蚀。第三,防腐涂料具有保护阴极的作用,有效预防电化学反应,因此,需要在日常的生产过程中,进一步合理使用防腐涂料 三、结语 综上所述,本文围绕着石油化工行业机械设备防腐的现状以及防腐的重要性开始入手分析,针对石油化工行业设备腐蚀的影响因素与种类,从四个方面:关于机械设备防腐结构的设计,全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施,进一步强化和提高工作人员的防腐工作意识,防腐涂料的合理使用,详细分析了石油化工行业积极预防设备腐蚀的应对措施。 石油和化工设备论文:石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护分析 摘要:石油化工设备在湿硫化氢环境中经常被腐蚀,这种腐蚀现象对设备的危害极大。本文对硫化氢腐蚀产生的原因,腐蚀的几种形式,影响腐蚀的因素以及解决腐蚀的措施都进行了深入的分析。为了保证设备的使用寿命,必须采取必要的防腐措施。 关键词:石油化工设备 湿硫化氢 原因 机理 影响 措施 一、前言 2006年8月,中石油某分公司在本市的某特种设备检验所全面检验了压力容器。发现三年前刚刚投入使用的液态烃沉降罐,其罐体内部出现了多处氢致鼓包,最大鼓包的直径居然有200mm。其他出现鼓包的地方是富气水洗罐、储存液化石油气的储罐、异构化装置、换热器。这些地方不但出现了鼓包,还出现了分层和微裂纹现象。如果不改变原工艺条件,有些设备的缺陷还会不断产生,已有的缺陷还会继续发展。这些缺陷虽然多,但大部分的缺陷具有相同点,因此,对这些缺陷可以进行集中研究,研究意义重大。 二、产生的原因 中石化某分公司用的原油,有些含硫量比较高。使用设备的单位对数据进行分析后得知,出现问题的设备都含有硫,只不过有些含硫量大,有些含硫量小而已。原油在提炼时,固然有脱硫处理这一环节,但脱硫后的效果并不稳定。湿硫化氢环境是指一种硫化氢加水的腐蚀环境。因此,湿硫化氢环境广泛存在于炼油工序中,主要存在于以下部位: (一) 第一道工序的全部部位; (二) 二次加工中储存液化石油气的储罐; (三) 二次加工中催化装置; (四) 二次加工中轻油部位。 根据对该分公司实际情况的调查,并结合相关文献,分析出设备被腐蚀的根本原因是:设备介质中些许硫化氢的存在。 此外,在使用中也存在一些别的因素导致的局部高应力,这些因素包括:化学损伤、力学损伤、缝隙腐蚀、浓差电池腐蚀、晶间腐蚀、点蚀、磨蚀、磨损、温差应力(构件各部分的环境温度不同导致)、残存应力的存在等还有就是氧、氮、氢、碳等气态碳化物进入金属构件的内部。这些因素都能引起局部高应力。设备处在腐蚀环境中,再加上高应力的作用,腐蚀和损坏就在所难免了。 三、腐蚀的机理 在湿硫化氢的腐蚀环境中,碳钢设备容易发生两种腐蚀:一是应力腐蚀开裂;二是均匀腐蚀。开裂的形式有以下四种: (一)应力导向氢导致的开裂: 这种开裂方式是:夹杂物和缺陷处存在一排排的小裂纹(因为氢聚集而形成),这些小裂纹的发展方向和应力的方向垂直,由应力引导着发展。这种开裂一般发生在高应力集中区和焊接接头的热影响区,如应力腐蚀开裂的地方、裂纹状缺陷的地方、突变呈几何形状的地方和接管处。 (二)硫化物、应力导致的腐蚀开裂: 湿硫化氢会产生氢原子,这些氢原子会渗透到钢内部,溶解在晶格中,最终导致氢脆,在残余应力或外加应力的影响下,形成开裂。这种开裂一般发生在高硬度区如焊缝、热影响区等。 (三)氢致开裂: 在钢材内部有氢气泡存在的区域,当这些区域氢的压力不断增高时,小的鼓泡裂纹就会逐渐互相连接,这些具有阶梯状特点的氢致开裂,分布方向平行于表面。钢中的MnS如果含有带状组织分布,会使氢致开裂更加敏感。 (四)氢鼓泡: 含硫化合物在腐蚀碳钢的过程中,会析出一些氢原子,这些原子向钢中渗透,最终在缺陷、夹渣、裂纹等处聚集而形成分子,从而产生很大的膨胀力。分子不断聚集,对晶格界面的压力也就不断增大,最终导致界面裂开而形成氢鼓泡。这种开裂形式主要分布在设备的内壁浅表面。 四、影响因素 当pH值接近弱碱性或中性时,钢中氢的溶解量最低,当pH值接近强酸性或强碱性时,也就是过高或过低时,钢中氢的溶解量都会很高。空气中的氨离子,会使硫化氢的应力腐蚀更加敏感。当pH值接近强酸性时,也就是比较低时,二氧化碳会使硫化氢的应力腐蚀更加敏感。当pH值接近强碱性,也就是比较高时,二氧化碳起的作用则相反。 介质中硫的质量分数越高,就越容易发生硫化氢腐蚀。原油中的硫化物经过裂化或催化,形成硫化氢,同时原油中还含有氰化物,氰化物会对硫化氢的腐蚀起明显的促进作用。氰化物在呈碱性的湿硫化氢溶液中,会起两种作用: (一)将溶液中的缓蚀剂去掉; (二)将硫化铁的保护膜溶解掉,使硫化氢腐蚀的速度更加快,而且还会使金属的表面更容易被氢渗透。 钢中硫元素、磷元素、镍元素、氢元素的质量分数越高,钢的硬度也就越高,就越容易被硫化氢腐蚀。 温度对腐蚀也有影响,但对不同类型的腐蚀影响程度也不一样,硫化氢在20℃的环境下,应力腐蚀最强,温度无论升高还是降低,应力腐蚀的敏感性都会随之降低。 应力包括:薄膜应力、焊接残余应力和强行装配组焊导致的附加应力等。较高的局部应力、高浓度的硫化氢和水、高强度的钢焊缝区存在的淬硬组织都很容易导致硫化氢应力腐蚀的发生。 五、解决措施 (一)合理选择用材 如果只是硫化氢的浓度大于50mg/L,那么在这种环境中,壳体材质最好选用抗拉强度小于或等于414MPa的碳锰钢或碳钢。如果不但硫化氢的浓度大于50mg/L,而且氰化物的浓度也在20mg/L以上,那么在这种腐蚀环境中,壳体材质最好选用碳锰钢或碳钢,而且要加上0Cr13钢,组成复合钢板,内件最好用0Cr13钢,而且,所有的钢都要用真空脱气法来制造。此外,努力提高钢材的纯度,将钢中的磷、硫、锰的质量分数降到最低,也是降低腐蚀的不错措施。 (二)制造环节的措施 第一、将焊缝硬度控制在200HB以下;第二、尽量降低焊缝中合金的含量;第三、设备焊后要进行热处理,这样做可以消除焊接的残余应力;第四、在设备制造过程中,要用射线和超声波对焊缝进行探伤检查;第五、设备的几何尺寸一定要符合相关的标准规定;第六、竭力避免进行强力组装。 (三)检验环节的措施 在检验压力容器时,要完成以下检测:第一、X射线探伤;第二、超声波探伤;第三、内表面溶剂去除渗透检测(或内表面荧光磁粉渗透检测);第四、锂氏硬度检测;第五、测厚;第六、认真观察设备的结构和表面状况。 如果发现缺陷,应该根据缺陷的数量、缺陷的发生部位、缺陷的形态,再加上上面六种检验的结果,进行分析判断,必要时还可以再结合硬度检测、强度检测、无损探伤的结果,最终确认缺陷的性质,消除隐患,保证设备在使用时的安全。全相检验和一些其他的检验手段也可以确认缺陷的性质。 (四)使用环节的措施 在使用过程中,要严格按工艺操作的规程进行有关防腐的测试,同时及时添加碱和缓蚀剂等,设备的高位部位,要做好日常的腐蚀监控,并加强防护力度。 六、结语 上文通过对中石油某分公司出现问题的分析,可以得出导致石油化工设备在湿硫化氢环境中被腐蚀的原因很多,加速腐蚀的因素也很多。在石油化工行业中,含硫化氢石油的装置大部分由碳钢组成,因此,腐蚀问题可以说是全行业的问题,解决此类问题意义重大。如果想解决此类问题,保证设备安全、稳定的运行,避免操作人员人身安全受到威胁,那么必须从维护、使用、检验、制造甚至是设计等环节找到问题所在,从根本上解决设备的腐蚀问题。 石油和化工设备论文:浅谈加强石油化工设备检修 摘要:石油化工企业的生产工作条件苛刻,工艺流程比较复杂,其物料还具有有高温高压、易燃易爆、有毒有害、具有腐蚀性等特点,并且设备具有大型化、自动化、工作周期长等特点,很容易发生设备的损坏而导致泄漏、爆炸等事故的发生。本文对化工设备检修中存在的问题提出相应措施。 关键词:化工设备 检修 因素 措施 维修 一、化工设备检修存在不安全 大规模化、自动化和连续化是石油化工生产具备的特点的特点,因此,化工设备的检修存在时间紧迫、任务重、危险性高的问题,石油化工设备造成大型的事故是在高危险性下发生的:严重环境污染、人员伤亡、财产损失等。化工设备检修人员在检修过程中特别是动火作业、设备内作业和不停车带压密闭作业等危险性较大的这几个方面必须严格进行。 1.化工设备动火作业 在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等进行可能产生火焰、火花和赤热表面的临时性作业被称为动火作业。石油、天然气是石油化工生产的原材料,通过一系列的物理、化学变化完成的。它的生产工艺操作繁杂、连续性强,原料和产品大多具有易燃易爆、毒害和腐蚀性,生产具有高温、高压、深冷的特点。为此在设备检修的动火作业时候,很可能会引发火灾爆炸事故。主要不安全因素有: 1.1动火人员无证操作,动火手续不齐全,不执行动火证规定,安全技能不高、安全意识不强和野蛮施工等。动火项目负责人监督失控:危险源辨识不充分、安全交底不清、安全措施未认真落实以及动火结束后没有组织确认现场无遗留火种等。 1.2动火前,监火人员未对动火点周围及下水道存在的易燃物品进行清除或采取其他有效的安全防火措施,消防器材短缺不足,动火时监护不到位,导致火花落到周围的空洞、阴井、地沟以及取样点、排污点和泄漏点等处,引燃易燃易爆气体等物质,引发火灾爆炸事故;动火作业前所需工具设备未经认真检查确认:有的机器设备未有效接地,导线金属芯外露或接地线连接处松动造成与设备发生打火现象,氧气瓶、乙炔瓶存在缺陷或摆放间距不足或摆放在热源或不通风的地方,氧气瓶沾染油脂、乙炔瓶横卧滚动后即刻使用等。 2.设备内作业 进入化工生产区域内的各类塔、球、釜、槽、罐、炉膛、锅筒、管道、容器以及地下室、阴井、地坑、下水道或其它封闭场所内进行的作业。在设备容器内的不安全因素主要有: 2.1设备内的氧含量不合标或通风不好,致使作业人员窒息; 2.2设备内有毒有害气体未经清洗置换及分析,可能造成中毒、爆炸事故发生,或因作业时间间隔太长,在停复工时未再次进行气体置换、分析,很可能会造成作业人员中毒、窒息等事故; 2.3检修时,作业人员未按规定穿戴好防护用具,或防护用具不合格等造成中毒事故; 2.4设备内使用的电源不符合有关要求,或电线破损裸露等,都可能造成触电事故; 2.5进入高深容器作业时,安全措施不完善,可能造成物体打击事故。 二、不安全因素的应对措施 通过对设备检修过程中的不安全因素分析发现,应对措施应主要对人员管理、制度管理、技术管理三方面进行,针对这些不安整改。首先,人员管理。要求属于特殊工种的作业人员必须持有《特种作业人员操作证》;对于参与设备检修的作业人员,应全面掌握作业过程中的安全技能,并通过单位近代安全教育培训,增强自身的安全防范以上和自我保护意识。其次,制度管理。企业应具有健全的安全管理制度,对作业人员进行安全培训,加强考核。检修前,单位应制定施工方案,落实安全措施,并在检修作业期间,根据工作内容的变化,及时调整检修内容、方案,凡是动火作业、设备内作业、高处作业、吊装、破土、探伤、用电作业一律办理相应作业票证,检修现场应悬挂明显的禁动标志牌,停车检修等醒目标记,检修负责人应密切注意检修现场周围情况的变化。并落实安全检查制度,配备安全管理人员进行现场督查,及时发现与纠正不安全行为。对于那些明知故犯的违章、图省事、怕麻烦的现象,应采用加强监管,加大处罚力度等方法来提高规章制度的执行力度。 最后,技术管理。在开始检修前,对要检修的设备及检修过程中应用的工具应进行仔细的分析清查,加强检修的技术管理,如:电焊机应有效接地、脚手架搭建要符合规范、吊具要合格、备品备件的质量要合格等。检修结束后做好现场的清理工作,做到工完料清。认真落实设备停运、置换、清洗和隔离措施。 三、设备故障预防与维修 预防及维修的技术基础是对设备运行状态监测和故障的诊断。运用此项技术在机器运行时从各个方面进行状态监测,掌握机器运行状态。重点对诸如机械状态量的监测,状态特征参数变化的辨识,机器发生振动进行检测。同时要在机械损伤时做好原因分析、振源判断,机械零部件使用期间的可靠性分析和剩余寿命的估计等。选择设备维修策略的一般原则是:通过维修恢复设备规定的功能,提高设备的可靠性或者消除设备维修前存在的缺陷,并充分利用零部件的有效寿命。 根据不同的故障要采取不同的维修对策,以达到经济适用、有效安全的目的。比较值得注意的是定期维修与状态维修。定期维修也称计划检修,它是根据设备磨损的统计规律或经验,事先确定检修类别、周期、检修内容、检修备件及材料等的检修方式。定期检修适合于已知设备磨损规律的设备,以及难以随时停车进行检修的流程工业、自动生产设备。 事后维修是当设备发生故障或其它失效时进行的非计划性维修。在现代管理设备要求下,事后维修仅用于对生产影响极小的非重点设备、有冗余配置的设备或采用其它检修方式不经济的设备。有时候需要按固定的时间间隔应用新产品或部件,更换旧产品或部件,保障产品或部件的可靠性。 石油和化工设备论文:浅谈石油化工设备管理 摘 要:石油化工企业在继承和发扬设备管理的好传统、好经验好做法的同时,不断汲取国内外设备管理的先进经验,形成了一套具有石化行业特点的设备管理模式。设备的全员管理、全过程管理的实施及由计划维修向状态维修、预知维修的迈进,为工厂的长期连续运转奠定了物质技术基础,为企业创造了可观的经济效益,并且培育了新一代设备管理人才。本文对化工设备管理的现状以及设备管理信息系统进行了简单的阐述。 关键词:石油化工 设备管理 设备管理信息 企业要进行生产,首先要有设备,设备是企业生产经营最基本的物质基础。企业进行生产,要有各个方面的管理。石油化工企业生产连续性强,自动化水平高,且具有高温、高压、易燃、易爆、易中毒的特点。设备一旦发生问题,会带来一系列严重的后果,往往会导致装置停产、火灾爆炸、环境污染、人身伤亡等事故的发生。因而,对石油化工企业来说,化工设备管理显得更加重要。 一、石油化工设备管理的现状 由于许多石油化工事故的发生,究其原因都是设备管理的问题,所以石油化工企业面临着非常严峻的挑战。近年来,新装置、新设备不断增加,设备向大型化、集约化方向发展,设备的长周期、高负荷运行,也给设备管理提出了更高的要求。某些传统的设备管理方式越来越不能适应现在企业的需求发展,存在着许多管理不完善等问题。以下分别对其进行阐述。 设备的投资管理。目前主要根据生产的需求和设备价格的高低来决定投资方式,对设备投产后所需油耗、维修保养、环境污染、安全保障等运营费的高低并没有予以考虑。 设备技术管理。在预算设备修理资金时,只是按照以前的管理经验进行预算,而没有根据科学的预算方法。由于设备的折旧统一采用直线法计提,使得一部分设备虽已提满折旧,但设备仍然完好,另一部分设备虽未提满折旧,但设备技术状况老化,甚至丧失使用价值。没有按照设备的实际状况进行折旧的计提。 设备的管理范围。设备管理所涉及的科学技术越来越多,各种专业技术向纵深发展,且横向综合。目前的设备管理机制仅按专业和职能进行划分,经济管理、组织人员及质量管理相对落后,造成设备管理各环节脱节。 二、石油化工设备管理采用的管理系统 随着企业设备水平的日益提高,规模的不断扩大,各种设备、系统和设施正朝着大型化、连续化、复杂化、精密化和柔性化方向发展,并力求满足特殊环境下的苛刻要求,这为企业设备管理与维修提出了许多问题与挑战。如由于设备突发故障,或因更换工装和模具等造成停机损失,由此打乱了生产计划,不能按期交货、造成机会损失;设备空闲或速度下降,导致设备性能损失;因设备精度降低,生产出不合格品;设备严重磨损、腐蚀,使维修量和费用提高;设备本身设计、制造的缺陷,或因维修、操作者的差错而造成事故和公害。为满足现代化工业生产的无故障、无缺陷、无伤亡、无公害的要求,各国家先后提出了设备管理的新理论——设备管理信息系统。设备管理信息系统成为很多企业的必然选择,成为提升企业核心竞争力的利器和手段。 1.通过高度重视管理系统模式化设计的定位工作,信息系统从模式建立、目标确定和管理理念上达到以下功能要求: 1.1实现企业自身实际情况的设备资产全寿命周期管理的信息管理体系。 1.2实现设备固定资产动态的流程化管理,建立信息共享体系,准确掌握设备的分布和变动情况,提高设备资产管理工作的效率和现代化程度。 1.3系统能够提供具有良好计划性的工作体系,能够使设备管理活动花费更少的时间。 1.4通过对日常设备运行、点检、故障、维护保养记录等信息的记录,分析设备运行状况,明确设备维护、保养的重点、周期、易损件的使用等,对管理者相应工作提供可参考的数据依据,有效地提高设备的运行质量,减少维护成本,保证生产的正常运作,这在未使用该系统前是较难实现的工作。 1.5具备业务限时提醒功能(如特种设备的定期检验),系统可自定义这些必要工作节点的工作任务处理时间,到达规定时间未处理的任务,将自动在系统中给予工作提醒,系统将自动发出提醒通知,并生成提醒记录。 1.6系统具有完善的权限管理功能,实现多级化管理模式,可分为管理与控制级、执行与调度级、作业与事务处理级,使用户各自执行权限范围内的操作,避免互相干扰,权责混乱。 2.设备管理信息系统的特点如下所示: 2.1设备管理数字化工作平台通过工作流程仿真,实现工作组织、工作管理的网络化进程监控。 2.2通过工作计划完成率和工作效率的分析,发现设备管理流程中不合理的环节,对设备管理的业务过程进行优化和持续优化。 2.3设备管理信息平台是根据设备管理工作的实际需求而开发的,系统有针对性地解决了目前设备管理工作中的实际问题。 2.4通过管理优化预案的实施、工作过程监控和管理、设备档案与十大标准信息库的建立,形成知识管理体系,强化基础管理、深化技术管理、提高管理的整体水平。 2.5系统提供菜单驱动、工作流程驱动之外的第三种工作驱动方式:图形化工作驱动。 2.6专业的报表调整和设计工具可自由定义(设计)报表统计与数据分析对象。 2.7业务功能生成器可使系统的工作界面乃至数据库表按照企业的新要求进行调整,并支持对系统进行自行维护和系统升级工作。 化工设备管理是维持企业正常运转、安全生产的重要前提,是化工企业管理中的一个重要领域。由于设备管理数据处理量大,时效性要求高,为便于管理,采用计算机数据库技术是一个很好方案。 三、总结 通过提高设备完好率、利用率与可靠性、降低企业运行维护成本、优化企业设备资产管理各项工作流程,借助信息化手段合理安排设备资产的运行、检查、维修等各项工作与相关资源的配置,大大提高设备管理人员的工作效率,夯实设备管理基础工作,促进设备管理水平,提升企业整体管理能力,从而达到优化、提高设备资产对企业高效、安全生产运行的保障能力这一核心效益目标。 石油和化工设备论文:石油化工设备腐蚀的防护与监测 摘?要 在石油的开采和冶炼的工程中我们需要用到很多的机械加工辅助设备,由于这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等原因,在设备使用过程中会经常发生腐蚀现象。这些腐蚀现象会对石油化工设备造成损坏,导致石油开采与产品生产成本提高,石油的生产率降低,更有可能威胁到周围的环境,造成巨大的工业污染。本文旨在对石油化工设备腐蚀的防护与监测问题进行分析,以预防与监控现实中可能出现的设备腐蚀问题,提出良好有效的对策。 关键词 石油化工;设备腐蚀;防护;监测 要探究出更有效的防护与监测腐蚀的措施,必须先从石油化工设备的腐蚀源头出发,根据理论与实例,浅析与罗列可能造成设备腐蚀的途径。并且针对这些可能发生腐蚀的情况,制定出相应的防护与监测措施,以达到一定的防护效果。当应力和腐蚀环境组合时,很容易造成设备的腐蚀与损坏。 1 原油中存在的腐蚀介质 1.1 无机盐的腐蚀 原油在开采中,原油中的水分经过脱水处理,已大大减少。但仍然不能完全去除水分,这部分水分中带有一定成分的无机盐,如氯化钠和硫酸钠等,当这部分水分与原油产生乳化结合,之后由于炼制原油过程中的加热处理,该类无机盐便会因为受热而发生水解。之后便会形成某些强腐蚀性的气体,如氯化氢气体等。这些气体随着水蒸气共同从塔顶排出,在塔顶冷却时,强腐蚀性气体会形成酸性溶液,对塔顶附近的机械系统造成酸性腐蚀,破坏其冷却功能。 1.2 硫化物的腐蚀 众所周知,原油中含有一些硫化物,常温常压下,或温度并不很高的条件下,硫化物并不会对设备产生明显的腐蚀与损害。但是,当温度接近或高于三百五十摄氏度时,电化学腐蚀情况便尤为严重。并且,其腐蚀能力会随着温度的增高而持续加强,例如在设备减压等条件下,该类情况下的高温对硫化物的活性起到了强有力的催化,腐蚀程度较高。 1.3 氮化物的腐蚀 除了上述几种物质以外,原油中还存在着某些氮化物。在石油的加工过程中,该类氮化物会经过一系列反应,生成氨气等。该类气体或物质在石油的蒸馏过程中与水结合,也会生成腐蚀性物质,促使设备发生又一种电化学腐蚀。并且,硫化氢与氨水共同反应,会使电化学腐蚀加重,对储存罐或管道内壁涂料造成腐蚀,在石油产品生产中造成设备的故障和一些事故的发生。 1.4 水分造成的腐蚀 在无机盐腐蚀中我们可知,是由于水分中存在的无机盐对石油化工设备造成了一种腐蚀,然而,石油开采过程中,或者石油分馏、冷却过程中所产生及引进的水分,也会给设备制造了一个适宜的腐蚀环境,同时,水分也未化学反应的顺利发生提供了良好的条件。冷却器中的水分与石油分馏中产生的部分物质进行溶解反应,使设备构造或分馏、冷却系统造成损毁或破坏。并且,该类情况在易腐蚀部位时有发生,例如储油罐底部等。再次,系统中堆积的水分会在管道及机械系统中形成水垢或造成金属管道的生锈堵塞。这在冷却装置中最为常见,会造成石油产品泄露或污染的可能。 2 外界环境中存在的腐蚀介质 现阶段我们发现,大多数石油化工厂的设备是存在于露天的情况下,或者大部分暴露在自然环境中。因此,外界中主要的腐蚀介质来源于大气中,这些大气腐蚀会对设备造成不同成对的侵蚀与破坏,从而影响设备的正常工作与石油的正常生产。 2.1 水蒸气 在自然环境中,空气里存在一定量的水蒸气,其大多情况下以气态形式出现在大气中,因此并不会对石油化工设备带来任何影响。然而在温度较高或温差较大的天气下,热的水蒸气碰到金属设备表面,冷却凝结成为液态水。而由于设备金属表面不完全光滑,因此在设备表面凹陷处会存在液态水的累积,累积较厚的水膜与空气中酸性或碱性气体杂质产生相应物理或化学反应,形成腐蚀性溶液,导致该类设备产生电化学腐蚀。 2.2 氧气以及其他气体 金属设备所具有的化学活性强,在长期与空气接触下,空气中的氧气会与其作用形成氧化膜。虽然这层氧化膜会对设备表面形成一定程度的保护作用,但是由于工业环境中,二氧化硫等酸性气体大量存在,其会对设备表面的氧化膜造成破坏,导致其与设备金属表面接触产生化学反应,加重对金属设备的腐蚀。 3 石油化工设备腐蚀的防护措施 3.1 石油化工设备的设计 要注重腐蚀的防护,首先要从石油化工设备的合理设计开始。我们需要充分考虑腐蚀产生的原因及腐蚀介质源头,使设备的设计体现出腐蚀控制措施。这个设计包括设备的选择,设备的构造与结构设置,在设备易腐蚀部位,加强保护措施的设计与布置,例如添加保护罩等,使设备易腐蚀部位减少与外界接触等等措施。 3.2 石油化工设备的材质选择 石油化学设备的材质选择,也是其防护腐蚀的一项重要措施,在石油产品的生产中,设备材质的物理化学特性影响着设备的使用寿命及安全性等。在石油产品生产中,合金与不锈钢等金属材料广泛运用,然而该类金属材料由于其本身特性,总是容易被酸碱溶液等腐蚀。非金属材料相对之下,具有更良好的耐腐蚀性,并且其种类繁多,在石油化工设备中逐渐运用,如玻璃纤维等。随着科技的发展和进步,各种新型材料也正被广泛研制,种类不断增加,为之后的设备腐蚀的防护奠定坚实的基础。 3.3 电化学腐蚀防护 电化学腐蚀的防护主要由阴极与阳极防护组成。其中,对于阴极防护,一般做法是,将一定量的阴极电流通入金属设备表面,抑制金属离子的溶解,防止金属的腐蚀。同时,对于阳极,方法是通入阳极电流,以使电位提高,有效抑制金属的腐蚀。 3.4 石油化工设备表面的防护 在石油化工设备的表面,增加防护层十分重要。在外可防止金属设备表面与外界大气中的腐蚀介质的接触,在内可防止原油中腐蚀介质对设备内部装置的腐蚀,避免不良腐蚀反应的发生。 现阶段,石油化工设备中常采用的添加防护涂料的方法进行防护。在金属表面增加金属或非金属层,隔绝外界或原油内部的腐蚀。同时也要根据物质的特性和所使用环境的情况选择合适的涂料或 镀层。 4 设备正常运转的监测 为了保证石油化工设备的长期正常工作运转,除了进行相应防护操作,例如改进设备易腐蚀部分的材质,合理使用相应防腐蚀涂料等,还需要对设备进行全方位监控,实时监测设备状况。 石油化工设备运转过程中发生的异常故障可分为工艺和设备故障两类。两种故障在一定情况下会交织发生,造成设备部分温度过高,致使设备部分异常受热变形、开裂等损坏情况,进而造成石油产品泄漏或与外界不良接触,导致污染发生。需要建立起有效监控系统,采用先进仪器对石油化工设备的腐蚀情况实时监测,尽早发现和预防腐蚀造成的危害,避免更大危害的产生。 同时也要对监测设备进行定期维护与保养,检修其出现的日常问题,保证该仪器设备的正常使用和正常监测,及时预防石油化工设备腐蚀带来的生产上的危害。 5 结论 随着国家石油化工产业的发展与进步,石油化工设备的腐蚀现象也不断增加,其导致的设备损毁及安全事故也时有发生。通过以上对设备腐蚀原因的全面分析,归纳总结出了相应的防护与监测方法。当然,上述分析的也只是常见的腐蚀状况,在实际中,仍然存在其他的腐蚀问题,需要根据实际状况,制定有针对性的防护措施与补救方法及对策,同时,要逐步采用先进的状态监测仪器对运行中的设备进行腐蚀状态监测, 为预测维修打好基础 。防护与监测并重,将腐蚀的危害降到最低,将腐蚀的破坏程度大大降低。 石油和化工设备论文:石油化工设备的维修技术问题分析 摘要:国现代化建设的要求下,石油化工产业得到了空前的发展空间。在社会主义进程不断加快的今天,如何让石油化工产业的经济效益得到相应的提高,是我国每一个石油化工企业发展历程中一个重要的课题。而要提高石油化工企业的经济效益,首先就应该保证设备的稳定性,只有在设备的稳定性得到保障的前提下,石油化工企业的整体运行速度才可以得到根本性的提高。本文就石油化工设备的维修技术问题进行进一步的分析、探讨。 关键词:维修技术;石油化工设备;经济效益 一、设备维修在石油化工企业中的意义 近几年来,石油化工产业的发展在我国的现代化建设历程中取得了惊人的成效,但在市场经济体制的要求下,石油化工产业的经济效益并没有得到显著的提高。这很大程度上是因为石油化工企业的整体运行速度不足所导致的。而运行设备是主导着石油化工企业运行速度的主要因素,要想从根本上提高石油化工企业的运行速度,就应该从其运行设备抓起。保证设备的正常运行,是提高石油化工企业运行速度的一项重要举措。而对设备的维修工作,则是保证设备运行的最主要工作。 二、石油化工设备的维修技术问题分析 1、设备维修方法的问题 1.1盲目开展维修工作 对石油化工设备的维修工作是一项极具系统性、规范性、专业性、科学性的工作,是影响着整个企业运行速度的一项重要工作,设备维修人员在进行这一项工作的时候,就必须能够在维修工作中体现出这四个性质。然而,就我国目前现状来说,部分企业的维修工作仍不理想,在开展维修工作的时候,往往没有把维修工作具体到位,甚至出现还没有确定维修内容就开展维修工作的现象。这不仅仅会让维修工作流于形式,甚至还会引生出维修内容以外的诸如设备瘫痪等重大问题,在没有达到维修目的的前提下,还严重地加大了后续维修工作的难度。 因此,设备维修人员在发现设备运行过程出现故障之后,决不能盲目地开展维修工作,其首要工作应该是对维修内容进行确立。维修内容的确立主要是倚靠故障检测工具,对设备存在的故障进行检测,进而确定维修的内容。在这一阶段,维修人员借助故障检测工具对设备进行检测的时候,应该尽量做到“细致检测”,不放过任何一个故障点,从根本上把检测工作落实到位。在确定维修内容之后,设备维修人员就应该对设备的主要故障进行分析,制定一套合理可行的维修方案,从实际出发,把维修工作落到实处,避免因维修工作流于形式而对设备造成二次损害的现象发生。 1.2盲目更换设备零件 在设备维修工作中,常常会出现需要更换设备零件的现象。这也是维修工作中的一个难点,但设备维修人员在开展维修工作的时候,却往往忽略了这一工作的重要性。零件是设备的主体结构,就如人类的骨骼,设备运行人员是不能够随意更换设备零件的。 因此,设备维修人员在更换设备零件的时候,应该对零件更换工作做一个可行性分析,假如确实需要更换设备零件,就应该对设备做一个更换试验,确保设备零件更换工作的切实可行。其实,像发电机、燃烧器、鼓风机等零部件出现故障时完全可以通过修理来恢复其技术性能的。因而,这种维修方法不当不能排除故障,且更有可能随意更换了本不该更换的零部件,增加企业维修成本。因此,维修人员在维修设备时应认真分析并判断故障发生的原因及发生部位,对某些技术性能可以修复的零部件尽量要采取修理的方法,切忌不可盲目通过更换零部件的做法来维修设备。 1.3未检测零部件配合间隙 在实际设备维修工作中,部分维修人员未对零部件配合问隙进行测量,以致机器在投入使用时会出现漏油、漏气、轴承早期磨损或烧蚀、柴油发电机启动困难或爆燃、柴油发电机烧机油、机件撞击、活塞环折断等事故。 因此,为避免因零部件配合间隙不当引起的机械轻微损坏或严重损坏事故的发生,维修人员在柴油机维修过程中应遵循各类机型的要求,对气门杆与气门导管配合间隙、轴承轴向和径向间隙、主从动齿轮啮合间隙、柱塞余隙、气门间隙、活塞与缸套配合间隙、活塞顶隙等零部件配合间隙进行测量,并及时调整或更换不符合间隙要求的零部件。 1.4盲目安装零部件 在维修设备时,一些维修人员在未完全了解和掌握一些零部件的结构和安装注意事项时就按个人主观意见进行安装,因此常常出现零部件装反的情况。而有些零部件的装配都有着严格的方向要求,只有安装正确才能保证零部件的工作正常。当零部件装反时,将导致设备不能正常工作,零件早期磨损,设备损坏等。因而,维修人员在装配零部件时,一定要掌握发动机气缸衬垫、传动轴万向节、离合器摩擦片盘毅、喷油泵柱塞、挡油圈、止推轴承、止推垫圈、止推垫片、风扇叶片、活塞环、不等距气门弹簧、发动机活塞等等零部件的结构及安装方向要求,切忌不可盲目安装。 1.5维修观念不正确 维修观念不正确主要是指一些设备维修人员在维修设备时认为应急措施是万能的,以“应急”替代“维修”,如人为调动喷油泵的供油量或调高喷油器的喷油压力等应急方案来促使柴油发电机“有劲”;以“焊死”的方法代替维修等等现象。然而这些不正确的维修方法往往都是治标不治本的,不可长期使用。因此,维修人员应引起自身注意,采取正确的维修方法查处故障发生部位并排除故障。 2、设备维修材料与配件方面存在的问题 2.1未检查新零件的质量 在维修设备时,一些维修人员未在更换配件前对新配件进行技术检查就直接安装在设备上,由于目前市场上销售的零部件有些可能存在假冒伪劣或因库存时间过长而性能发生变化等现象,以致装配未经检测的零部件的设备在使用时常常发生故障。因此,维修人员在更换新配件前一定要对其外观及性能进行检查测试,避免一些不必要的麻烦。 2.2配件型号不对称 在设备维修过程中,有些维修人员普遍存在零件只要可以安装就行的观念,在未全面了解机械结构和原理的情况下就选取一些与设备型号不符的零配件,如用残次品代替合格品、用钢筋或旧螺栓代替圆柱销、用铁丝或铁钉代替开口销等等,这些配件代用的现象应急是可以的,但不可长时间使用,不仅质量无法保证,而且还会影响设备的安全和技术性能。因此,维修人员在更换零配件时应尽量选用原装型号的配件,切忌不可错用或代用其他型号的配件。 2.3垫片使用不规范 设备零部件配合面问使用的垫片种类有很多,而且每种都有其自身不同的功能,如有些可防止零部件配合面间漏油、水、气、电,有些可起紧固防松作用。而在维修设备时,维修人员随意使用垫片的现象普遍存在。垫片的不规范使用将导致零部件配合面间发生漏油、漏水、漏电、漏气:螺栓、螺母等自行松动、脱落等影响设备正常使用的现象的发生。因此,维修人员应按使用时机和场合来选择相应的垫片。 三、结论 综上所述,我国石油化工设备维修行业在维修方法、维修观念、维修使用的零部件等方面还存在不少问题,维修人员应加强自身技能的提高,并规范自己,在维修设备时要根据故障现象认真分析判断故障原因及部位,切忌不可盲目大拆大卸,盲目更换零部件;而在更换零部件时要先检查所要更换的零部件,尽量使用与原装型号相配的零部件,并注意检测零部件配合间隙及零部件的装配方向。另外,为保证设备使用的可靠性,延长设备的使用寿命,企业应定期维护并保养设备,定期清除零部件表明的油污及杂质等。 石油和化工设备论文:石油化工设备腐蚀的防护与监测 摘 要:随着我国经济的飞速发展,对石油的需求日益加大,然而,石油化工设备的腐蚀不仅影响到石油的日常输送,还给相关化工石油企业造成巨大的经济损失。这就需要相关人员充分认识到石油化工设备腐蚀的防护与监测的重要性,加大研究和总结了不同介质、不同环境的工况条件下,设备腐蚀的规律,切实地防护与检测石油化工设备的腐蚀。本文主要是对我国石油化工设备腐蚀的防护与监测现状进行探讨分析,并提出了相应的防护与检测措施。 关键字:石油化工 设备腐蚀 防护与监测 策略 腐蚀现象在各行各业普遍存在,并给国民经济带来巨大的经济损失,尤其是石油化工行业,由于在石油的开采和冶炼的中需要用到各种各样的机械设备,加上这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等原因,在设备使用过程中经常会发生腐蚀现象,直接影响到石油化工行业的正常运作,还会造成环境污染、人员伤亡、资源浪费、阻碍新技术的发展等后果。因此,这就需要相关部门必须重视对石油化工设备的腐蚀研究,不断探索化工设备腐蚀的原因和规律,对机械设备进行合理的结构设计,正确选择与使用材料,并选择最佳的腐蚀预防措施,对提高石油化工设备的使用过程中的安全性、可靠性以及经济效益具有十分重大的意义。 一、石油化工设备腐蚀的原因探讨 1.造成腐蚀破坏的外在因素 1.1介质温度的影响。研究表明,石油化工设备所处工作环境中的压力越高,温度越高,腐蚀越快,由于腐蚀现象的产生是一种电化学反应行为,一般情况下,温度越高越其扩散速度增大,电解液电阻下降,越利于其反应,每升温10℃,腐蚀速度增加1-3倍。 1.2应力及疲劳的影响。应力及疲劳是产生腐蚀现象的重要因素。石油化工设备在加工过程中容易形成应力与疲劳,尤其是热加工的组织应力和冷加工的变形应力。在石油化工设备的使用过程中,随着应力和疲劳的产生,在一些综合因素下将会引起金属内部的扭曲,加剧微电池腐蚀,从而降低了该部位的电极电位,形成腐蚀破裂,降低石油化工设备的使用寿命。 1.3腐蚀性介质的影响。在石油化工设备使用中,其周围存在许多如酸、碱、盐、水、氧等腐蚀性介质,将与设备接触面进行反应,或者加速了设备表面的腐蚀反应,这是产生腐蚀的主要原因之一。 2.造成腐蚀破坏的内在因素 2.1零部件的表面越粗糙,越易腐蚀。通常情况下,零部件的表面越粗糙,越易腐蚀,粗糙的表面使得设备与外界的接触面增大,有利于如氯离子等的渗入,为石油化工设备部件产生点蚀提供先决条件。 2.2金属的晶粒越尺寸大,腐蚀越快。金属的晶粒越尺越大,越容易产生晶间腐蚀,并且其各项力学性能较低。 二、石油化工设备腐蚀的防护与监测策略 1.正确选用材料 对于石油化工设备的防护材料的选择,必须正确地选用材料,从源头上提高设备的防腐能力,因为材料的物理与化学特性关系着石油化工设备装置的可靠性以及使用寿命。由此可见,合理选材对于石油化工生产意义重大。一般情况下,耐腐蚀材料主要涉及到非金属材料和金属材料这两类。对于非金属材料的选择,大多是用于黑色金属的防腐措施,通过喷漆、涂层等方式涂在设备表面,防止设备与外界的接触而起到防腐效果;而对于耐腐蚀金属材料的选择,必须充分考虑到石油化工设备的结构与类型,根据这些参数来选择防腐蚀金属材料,同时,还应该根据介质的性质、压力和温度以及产品的要求和材料的价格与来源等,选择最优的金属防腐材料。 2.金属化工设备表面的防护 设备表面的防护是目前应用最广泛的化工石油设备腐蚀防护措施,这种方法是在采用牺牲阴极保护法,采用电极电位高的金属在石油化工设备表面上覆盖,如热浸镀锌、镀铝等,从而有效地避免金属与腐蚀介质的直接接触,避免了基体与介质发生电化学反应,这些表面的覆盖层可有效的防止金属的腐蚀,这是在石油化工生产中常用的防止腐蚀的方法。具体操作是在金属表面添加金属镀层或者非金属涂层,但是要根据覆盖层物质的特性以及使用的环境有效的选择才能更好的防止腐蚀。 3.设计石油化工设备时要考虑到防腐蚀 对于石油化工设备的防腐蚀,必须给予高度重视,并要从设计石油化工设备开始,将防腐蚀贯穿于整个石油化工设备设计阶段,充分考虑到有关腐蚀和腐蚀控制的问题,对化工机械设备进行最优化设计,从而设计出性能好的石油加工储藏设备。一般情况下,防腐蚀设计主要包括化工设备的结构与布局,石油化工设备的选择,设计防腐蚀保护措施等,这些不仅仅与设计技术相关,还应与设计者的考虑问题有关,所以在石油化工设备的设计、制造以及安装过程中也要考虑到腐蚀的问题,切实地防止石油化工设备的腐蚀。 三、石油化工设备安全运转的监测方法 1.装置故障的诊断方法 对于石油化工设备故障的监测和诊断,必须重视设备在运转过程中和停工状态下进行的监测和诊断。例如,对于石油化工设备出现全面腐蚀的情况,由于其腐蚀产物——锈层,具有抑制腐蚀的作用,腐蚀速率逐渐下降,在在酸性环境腐蚀中,膜不稳定,宜采用腐蚀减薄遵循抛物线法则,即采用超声波探伤测定板厚,从而到达监测腐蚀的目的。但是,现有的许多腐蚀监测的方法都有一定的适用范围,而且检测精度也相差较远,需要慎重选用,甚至有的尚未工业化应用。例如,不锈钢应力腐蚀开裂,在现有的技术条件下,若要精确测量其开裂深度是十分困难的,有时只好等到发现泄漏才停工检修,不利于石油化工企业的正常运作以及经济效益的提高。因此,在对石油化工设备安全运转的监测中,导致故障的发生常常是材料变质和腐蚀等的化学现象与机械现象(疲劳和破坏)等相互作用,相互影响而形成的,这就需要相关人员在监测过程中必须进行合理、综合地考虑。 2.影响安全运转的故障分类 研究表明,我们可以将石油化工装置运转过程导致的故障大体上分为设备故障和工艺故障这两大类。其中,工艺故障将会使得石油化工设备的整体性能下降。由于其在运作过程中由于传热管结垢,甚至堵塞管道,使得液体流量下降。例如硬度高的循环冷却水只要接触到60℃的传热管,分离性能下降,便会析出碳酸钙垢塔板结垢,产品收率降低;而设备故障,如泄漏现象,由于酸液对不锈钢全面腐蚀,疲劳开裂,应力腐蚀开裂等。发生全面腐蚀的pH值界限:如SUS304的PH约为2,SUS316的pH约为1.5。当然,大多情况下是由这两种故障是交织在一起的,因为,在设备运行过程中,不可避免地出现异常反应而造成局部过热的情况,从而导致设备管线变形,甚至破裂,使得设备的泄漏也会导致产品的污染。因此,在进行石油化工设备安全运转的监测时,必须深入探讨影响安全运转的故障种类,根据不同的故障种类提出与之相适应的监测模式与方法,只有这样才能切实地提高石油化工设备的监测水平。 石油和化工设备论文:石油化工设备的安装管理研究 摘要:随着市场经济的不断发展,石油化工工程施工技术发展迅速。其中化工安装工程施工作为石油化工工程的基础尤为重要。本文主要探讨了石油化工安装工程施工的质量控制,并系统地研究了石油化工工程的造价管理问题。 关键词:石油 化工 质量监控 设备是石油化工企业进行生产的重要物质条件。石油化工企业的生产自动化水平高,生产连续性很强,呈现出高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀、易中毒等诸多特点。如果设备发生了安全问题,就会出现装置运转不灵,甚至导致停产和火灾爆炸或人身伤亡等重大事故,必须引起广大石油化工企业管理人员的重视。 1.石油化工企业的设备管理发展现状 石油化工企业的设备管理经过了长期的实践、摸索和总结,发生了显著的变化。本文从以下几个方面探讨。 1.1 设备的可靠性能大大提高,有效延长了装置的运行周期 近些年,石化企业把生产装置的长周期运行工作放在企业工作的重点,摒弃了长期沿用的“一年一大修,大修保一年”的旧式做法,逐渐转变为“两年一修”,努力缩小和国际大型石油化工企业运行周期的差距。伴随装置运行周期大大延长,由此也使装置的有效生产时间显著增加,这样一来,节约了大量维修成本,提高了企业的经济效益。延长装置运行周期,努力提高装置的运行水平,增强与国家重要石油公司的竞争能力。 1.2 既能展现行业特点,又能博采众长 随着改革开放的不断深入发展,国内大量引进成套装置及设备,还包括大量工业发达国家在设备维修和管理工作上取得的重要理论成果,比如美国的“后勤学”、“PM”,日本的“全员生产维修”和欧洲的“设备综合工程学”,还有瑞典的以状态检测为基础的“状态维修”等,都为中国石油化工企业的设备管理提供了可参考的理论和经验。在努力学习国外现代设备维修和管理经验的过程中,中国石化企业也需要依据中国的国情,从企业的实际需要出发,博采众长,选择适合自身发展的管理方式。 1.3 设备维修方式得到丰富、设备管理的内涵获得深化 目前,大多石化企业的装置仍然实行以时间为基础的计划维修,但是为了降低过剩维修造成的损失,单机设备多是实行状态维修。维修方式也逐渐从传统的计划维修转变为计划维修和状态维修相结合,逐渐向状态维修和预知维修发展。这一方面源于状态检测和故障诊断技术水平的不断提高,另一方面则归功于维修工具和仪器的丰富和完善。这些工具和仪器为管理人员随时了解和掌握设备的劣化程度提供了条件,管理人员才能预先采取预防和排除故障的措施。 2.有关石油化工设备安装管理的几点建议 2.1 重视设备开箱检验工作 设备的检验工作是安装管理的重要环节,其中包括工厂验收与商检用户验收两方面。其中工厂验收是在厂家制造时即完成,主要检查设备的制造及装配情况,有条件的情况下应现场对设备进行性能测试,如果在检查中发现问题,需作好记录,并与制造商沟通解决,但是不能以此作为买方验收认可的依据。工厂验收的目的在于了解设备的制造质量,避免在现场使用时发现重大问题,难以弥补。一般开箱检验与商检应合并进行,当设备到位后,买方联系设备厂家、商检局及保险公司共同验收。首先,检查设备的外包装是否完好无损,如果发现有问题的箱子应先开箱检查,查看设备是否被损坏,然后再检查其他箱子;在开箱验收时,应根据装箱清单对数量、实物等进行核对,检查外观质量,并做好记录,再由参与验收的各方签字。 2.2 做好技术交底工作 技术交底工作是对石油化工设备运行方案的具体化,技术交底内容主要包括设备的施工方法、检验标准、施工中应注意的问题、遇到问题需采取的措施或者应急方案等。在技术交底过程中,应明确怎么做、什么时候做、谁来做等具体内容。例如,在某个石油化工设备的安装过程中,系统中存在高压系统和低压系统的区别,由于交底工作不彻底,造成高压系统中的大量法兰连接垫片,本应使用高承压度的钢制垫片,结果使用了低承压的石棉垫片,造成打压试验中连续失败,只好返工更换大量的法兰垫片,造成大量的人力、财力浪费。 2.3 提高管理人员素质 随着石油化工建设的不断发展,技术含量越来越高,若想做好设备的安装管理工作,对管理人员提出较高要求。应具备及时发现问题的能力,积极采取措施解决,提高设备运行的稳定性与安全性。具体来说,作为石油化工设备的安装管理人员,应掌握基本的设备技术与工程经济等方面专业知识,同时具备丰富的工作经验,可对设备的安装工作实现有效监督管理,并提出建设性意见。同时,要求管理人员具备较强的组织协调能力,帮助工程各方完成建设任务,保证工程顺利开展。 2.4 加强与外商专家的协调管理 对于进口的石油化工设备,根据合同约定,应该在设备的安装调试阶段,由外商技术专家亲临现场指导,这就需要现场工作与外商指导相结合,主要做到如下几点:①根据现场施工的实际情况,制定详细的安装进度规划与安装方案,并协调好外商专家的入场指导时间,将经过翻译的技术资料交付相关部门,做好安装准备工作;②当外商专家进场后,应首先做好技术交底工作,再由双方协商决定设备的安装时间、调试时间等。定期在现场召开工作会议,总结设备的运行状况,探讨安装或运行中存在的问题,并布置下一阶段的工作目标,确保安装进度。对于每天工作中的具体内容、质量情况、进度及存在的问题、处理方法等应做好中英文记录,并由双方代表签字认可;③与外商专家建立和谐关系,加强配合,充分调度外商专家的工作积极性,以便顺利完成设备的安装与调试任务,遇到问题也可妥善解决,提高安装进度与安装质量;④加强吸收外来设备的使用技术,为了更好的对设备进行操作与维护,在设备的安装调试期间,应组织操作人员、维修人员等参加外商专家的现场培训,如果存在疑问及时提出,共同完成设备的操作手册与维修手册,确保今后设备的稳定运行。 2.5 建立科学的设备维修制度 在石油化工设备的预防与维修工作中,制度是其重要保障,其中包括设备的安装管理、设备开动及相关维护人员的管理等。通过建立科学的设备维修制度,是实现设备运行状态检测及故障诊断的基础。由于当前石油化工设备的现代化技术水平较高,因此在设备管理中应树立全面管理观念。在设备综合工程学中,将设备从设计到使用、再到淘汰、再设计的过程作为系统性的研究管理对象,运用运筹学、管理学、工程学、价值工程、质量控制及信息反馈等相关理论,建立与设备管理相关的各种有机系统。尤其在石油化工设备的安装管理中,提高操作者对设备的日常检查与保养意识,也是十分重要的工作。由于在石油化工生产过程中,很多故障的发生都是人为因素所致,因此有关设备的故障预防与维修工作,应提高对设备开动及维修人员的管理与培训,其中包括建立各种规章制度,提高对设备操作者与设备维修者的工作要求,完善考核制度等。只有通过合理的管理工作及制度约束,才能对设备的安装使用实现系统化、规范化、科学化。而通过有效的考核与奖惩政策,可极大调动相关工作人员的积极性,自觉做好设备管理工作,提高工作效率与工作质量。 石油和化工设备论文:石油化工设备维护中RCM的应用分析 对于中国的石油化工产业来说,引进先进的科学技术是产业发展的必然要求,RCM维护技术更是走在了应用的尖端。我们可以在技术引用中看到我国石油化工产业的进步和发展。 一、RCM的有关内容及其作用 RCM是建立在风险和可靠性方法的基础上,并应用系统化的方法和原理,系统地对装置中设备的失效模式及后果进行分析和评估,进而量化地确定出设备每一失效模式的风险及失效原因和失效根本原因,识别出装置中故友的或潜在的危险及其可能产生的后果,制定出针对失效原因的、适当的降低风险的维护策略。 1.RCM的产生与研究过程 RCM的中文意思是“以可靠性为中心的维护”,在上世纪60年代末期,美国的航空研究领域已经开始了对RCM维护模式的探索。直到1991年,英国的Aladon维护咨询有限公司才以RCM研究成果为基础,为RCM重新定义,亦是今天RCM的定义——一种用于确保任一设施在现行使用环境下报出实现其设计功能状态所必须的活动的方法。 2.RCM与传统设备维护的分别 2.1 在设备故障方面上,传统维护认为设备的故障与设备的使用时长是有关联的,定时维护能减少故障的发生;RCM模式认为故障与设备使用时间没有直接的关系,定时维护也不一定能有效阻止故障发生。 2.2 故障问题上,传统模式认为设备是没有故障潜伏期的;而RCM模式则认为设备都有故障潜伏期,能通过检测手段来预防故障。 2.3 预防性维护问题上,传统观念认为对设备进行预防性诊断维护能提高设备的性能,降低设备的故障风险,能做预防性维护的都做;RCM观念则反对传统观念的说法。 2.4 维修人员选定上,传统模式认为制定维修方案的应该由专业的维护人员制定;RCM模式则认为,维修方案应该由维修人员和操作使用人员共同研究制定。 3.RCM在我国的石油化工产业中的应用 RCM的应用广泛,开始主要应用在航空、军事、核设施、铁路等领域上。随着国家的生产力水平上升,以科技为代表的生产力更是得到了关注。我国的石油化工产业引进RCM维护技术,能有效地对石化设备进行风险分析,对不同的设备制定出高效率的维护策略,大大减少了传统模式中耗费预防性维修的费用,提高了设备的运作性能,记录了设备的维修情况和问题解决程度,使石油化工产业更具科技化。 二、RCM在石油化工设备维护工作中的应用 石油化工的设备需要日常的维护和管理,RCM维护技术的应用和发展是石油化工的维护人员和管理人员在操作过程中更加有效率、有步骤。而石油化工设备中,涉及到动置设备和静置设备两种,现就动置设备展开论述。 1.石油化工中的动置设备 动置设备指的是,在石油化工生产中,用于运送液体后提供所需压力与流量的泵里和运送气体时提供压力与流量的压缩机类。按照泵类和压缩机类的工作原理,又能将两者分为速度式和容积式。速度式又能分为叶片式和喷射式。叶片式之下还可以再分为离心式、混流式和轴流式,以离心式为最常见的模式。而容积式也可以分为回转式和往复式。 2.操作动置设备时常见误区及处理方法 石油化工的设备都是先进设备,但往往会产生一系列的设备故障和操作问题。常见问题有五: 2.1 离心泵抽空。对于离心泵抽空的处理方法,可以尝试排净泵内的气体;开大入口阀或疏通管线;提高入口压头;降低介质温度;适当降低介质粘度和联系钳工打开清理。 2.2 离心泵轴承温度升高。处理方法有:加注润滑油;更换润滑油和根据要求适当减低负荷。 2.3 离心泵震动。处理的方法如下:排净泵内气体;提高吸入压力;检查叶轮并紧固;消除杂物;修正动平衡;更换转动轴;更换轴承或调整间隙;消除共振。 2.4 泵出口压力超标。方法:开大出口阀或检查修理出口阀;查找原因减轻出口阀压力;更换出口压力表; 2.5 密封泄漏。处理的方法如下:联系钳工修理机械密封;更换填料或压紧压盖。 3.动置设备的日常维护 石油化工的设备具有高度的技术性和科学性,对于石化设备的操作使用有关部门应对应制定操作和维护设备的要求与程序,力求做到保护设备,积极工作的形势。而对石油化工的设备,日常保养有以下几点:检查好各封面有否泄漏情况;冷却系统和密封润滑系统是否在通畅的情况下运作;设备的压力、温度是否在合适的范围内;运转是否震动;安全性能是否无碍;排净系统中有否清洁;联轴器、安全罩有否松动等等。 我国的石油化工产业正处于上升时期,在进步中要不断积累经验,借鉴外国的先进技术,学习一些能提高效率的生产方法。RCM维护模式在石油化工中的运用,无疑是开创了中国石油化工产业新的时代,科技就是生产力,这就是一个真理,运用科技提高生产力,更加符合我国社会主义创新思想的新潮流。在发展新产业和巩固旧产业的过程中,我们不能固步自封,勇于尝试,勇于创新,这样才能打造更好的经济环境。 石油和化工设备论文:石油化工设备化学清洗系统工艺设计 石油化工设备所制成的污垢是一种很普遍的现象,这些污垢直接影响了生产效果,导致设备的使用寿命降低,因此化学设备的清洗不仅仅是技术问题,更是经济问题。本文结合石油化工设备污垢的清洗问题进行探讨,明确指出设备污垢给整个生产过程所带来的后果,以及化学清洗的重要性,并为其制定了合理而又完整的清洗方案,进一步探讨了化学清洗系统实施的工艺流程。 一、化学清洗技术的概述 1.化学清洗技术的内容 石油化工设备的清洗技术目前有两大类,一种是化学清洗,另一种是高压水射流清洗。目前市场上高压水射流清洗技术发展的最快,国内外对工业设备的清洗主要采用固体清洗剂,尤其是有色金属设备的清洗。这种固体清洗剂主要以氨基磺酸为主要原料,加上表面活性剂、缓蚀剂等配制而成,再使用时需要兑水。这种固体清洗剂具有使用方便、存储安全腐蚀性小等特点。 2.化学清洗的重要性 长时间的污垢积存,直接会影响设备的生产,更会导致化工设备的使用寿命,化工设备的清洗有利于生产效果的提高,可以提高生产量,更有利于设备的维护,经常为设备进行化学清洗,这样不仅可以改善技术水平,更能解决经济问题。 二、化学清洗的具体方法 1.化学清洗的主要原理 化学清洗是用一种或多种化学药剂与水溶液,按照清洗结果总结的工艺条件、配比和程序,通过清洗泵、管道等与各清洗装置组成临时的清洗系统,从而消除附着在装置内侧的各种污垢。主要原理就是利用化学药剂对污垢的溶解作用,生成可溶性盐后随着清洗液流出,同时反应生成的污垢可以起到疏松作用,进而加速污垢的清除。 2.清洗方案的制定 每一个设备在进行化学清洗之前,要对设备进行全方位的检查,更要制定适合该设备的清洗方案。对设备的检查主要包括:材质与规格、所生产的物料性质、所使用的年限以及日常水温状况等。对污垢的检查主要包括:污垢的种类、污垢的化学成分、污垢形成的速度等。对清洗的设备有一定的了解后,再做具体的清洗方案。 3.清洗工艺的选择 明确所使用的清洗剂后,还要根据实际情况选择正确的清洗工艺,清洗工艺主要包括浸泡式和循环式两种。浸泡式主要就是将所要清洗的装置或设备,放入清洗槽中用清洗液浸泡,达到清洗要求后,再用冲洗的方法将其冲洗一遍;循环式主要指用清洗泵将清洗槽内的清洗液注入清洗设备内,进行循环清洗。然而,随着科技的发展,近年来又出现了一种新的清洗方法,就是喷射清洗,它适用于较大设备的清洗中,如:罐车、船舱等等大型设备,具有清洗效率高、质量好等特点,而且清洗剂用的相对较少,这样既节省资源又安全可靠。 三、各类设备的清洗方法 1.空气冷却器 空气冷却器是石油化工企业中最常见的设备,该设备的表面多为翘片状,污垢也是常见的。该设备的翘片材料多为铝,在清洗的时候要注意缝隙的腐蚀;如果不采用有机清洗剂,除污时最好用硝酸,除油时不要用强碱;由于空气冷却器的特殊结构,不能对清洗液进行循环利用,需要制定特殊的设备,在清洗时要注意安全,防止清洗剂对人员造成损伤。针对使用多年的设备我们制定了化学清洗方案:水冲洗碱洗水冲洗酸洗中和水冲洗。其中碱洗阶段所用的清洗剂主要为碳酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠及活性剂;酸洗阶段的清洗剂主要为硝酸和缓蚀剂;中和阶段采用碳酸钠。空气冷却器在清洗时,要连接好循环路线,严格按照清洗方案进行操作。 2.冷凝器 冷凝器可以使汽轮机排汽冷却凝结成水,并在其中形成真空的热交换器。它主要应用于发电厂、石油化工厂的凝汽器、换热器的钛管、铜管的快速清洗。该产品采用先进的PIG清洗技术,用户无需购置高压泵,采用发电厂常用的6~8kg/cm2的压缩空气和水,即可对管子进行快速、彻底的清洗,清洗子弹又可重复使用。 3.换热器在线清洗 各石化公司的循环水系统换热器数目很多,按惯例在清洗时要将这些换热器进行拆卸,对其体内的附着物进行清洗,这样不仅浪费时间,而且又浪费精力。然而,在1990年,辽化公司化工一厂在对换热器进行清洗时,采取了不停车在线清洗,主要针对附着物采用新洁尔灭、过氧化氢等化学药剂进行处理。通过对清洗过程中的浊度、总铁以及清洗前后换热器出入口水温变化等的监测,各项指标明显好转。经过层层实验,通过杀菌效果,清洗除垢等工艺流程,有效地清洗了大量污垢,并取得了显著的效果。 4.大型装置使用前的清洗 新的装置在使用前都要进行系统清洗,主要就是清洗制造、运输、安装过程中所产生的杂质。主要的清洗流程为:水冲洗脱脂酸洗漂洗钝化最终漂洗。脱脂阶段采用碳酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠、洗涤剂,高温运作;主要在于酸洗阶段,采用柠檬酸及缓蚀剂。清洗过程中要严格监控,使清洗达到最终效果。 四、结束语 石油化工设备化学清洗是一个系统工程,其中的工艺是纵观全局,着眼整体的,利用所学的科学技术,从而使运作系统得到协调并相互配合。而化学清洗是一种新兴的技术,采用先进的工艺及系统工程等方法,进行优化分析,从中找到实现目标的途径,使清洗工程达到有效完善。在化学清洗的领域中,一些清除油垢、污垢等有机清洗方案正在试验中,我们相信,新的方案在新的世纪一定会取得快速发展。 石油和化工设备论文:石油化工设备防火策略探讨 石油化工行业是现代社会经济发展的支柱产业之一。石油化工产品的生产流程和工序复杂、设备种类繁多、工艺操作要求严格,产品涉及面广,我们日常生活中对石油产品的需求量大。因此,从事石油化工行业的企业也越来越多,其生产控制参数多且苛刻,包括运输、生产等。石油行业又是一个高风险的行业,生产过程中涉及易燃易爆,易发生火灾造成重大事故的几率较高,那么如何保证生产过程中的安全性,降低安全隐患,是石油化工企业首当其冲需要解决的问题。以下我们从石油化工设备的安全探讨防火防爆策略。 一、石油化工设备 石油化工设备具有能承受高温和高压、低温和高真空度以及存放易燃易爆、有腐蚀性、毒性等物质的性能,其设备大型化,生产作业具有连续性,高度自动化的生产过程,因此,一个很小的安全隐患就可能酿成大事故,个别事故影响就能牵一发而动全身。也这是因为石油化工行业的高风险特点,对石油化工设备的防火防爆的检查、设备正常运行的维护和管理,以及对专业人员的工作素质和安全意识都提出了严格的要求。石油化工设备发生事故的概率比较大。石油化工设备,按其形态通常分为静设备和动设备两类。 1.静设备 静设备主要是指容器类设备及所有管道系统。石油化工装置的容器设备大都是压力容器,按压力容器在生产工艺流程中的作用原理可分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器和储存压力容器。反应釜、分解塔、合成塔等属于反应压力容器,原油在这些设备当中被进行脱硫、分解等处理。热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器属于换热压力容器,在这里被进行裂解、深冷分离等。 2.动设备 动设备是指有机件进行连续的有规律运动的设备。动设备种类多,包括介质的输送,流体的加压或减压,介质的机械分离及混合,固体的粉碎及造粒。 二、石油化工设备的防火策略简述 1.加强防火安全管理 管理就是效益。防火安全管理是一个石油化工企业保证生产安全最基本的管理机制,这是整个企业安全管理过程中最重要也是最需要明确责任的管理工作。其工作重点就在于石油化工企业在选择石油化工设备的时候要注意其设备的性能、质量,还要有完善的管理机制,例如消防管理机制,要落实到个人各岗位职责,对各岗位要设置消防安全责任人,石油化工企业还应将石油化工设备易出现安全隐患和需要经常进行维护的地方作为防火安全的重点部位。这使用石油化工设备的生产区要有一定的消防装置,并且还有贴有警告语或加防警示牌。 2.加强对石油化工设备防火检查,并且要在企业内部明确分工和人员配置情况 要消除石油化工设备的火灾隐患,首先要在企业内部明确个人分工和人员配置,对整个套系的石油化工生产设备分部分加派人员进行检查和维护。石油化工设备的防火检查和设备清洗维护等都应由石油化工企业内部配备专职消防管理人员和技术人员组成,这样有利于及时准确发现火灾隐患,还要不定期对这些人员进行技术和防火培训。其次因为很多安全隐患不是肉眼就能发现的,很多都是石油化工设备内部出现问题,这就导致无法及时察觉。最好多运用高科技产品对石油化工设备定期检查,例如可燃气体检测仪、红外线测温仪等,利用科学技术手段再结合日常的防火检查,就能及时发现火灾隐患,并且及时采取有效措施消除安全隐患。很小的安全隐患随时可能引发严重火灾爆炸事故,要在发现火灾隐患的第一时间内对石油化工设备进行整顿,并再次做好防范工作。 3.要制定一系列机制,明确石油化工设备的重点防火处 针对石油化工行业和石油化工行业的特点,有针对性的明确其防火重点和检查内容。首先是对石油化工设备的检查,再每次石油化工设备使用后,对其静设备和动设备的各个部件进行质量大排查,看其装置是否有变动,周围防火灭火设置是否完好,是否可以随拿随用,例如石油化工设备的各个运输管道是否存在跑跑、冒、滴、漏现象,若发现有此现象要及时处理,之后还要对其安全隐患进行记录和再次调查。还要观察在石油化工设备整个生产过程中,操作工艺的改变以及改变后其安全隐患是否存在。应急情况下,石油化工设备的紧急阀门或者紧急开关是否便于连接,其本身的损坏程度如何,是否完好可以随时投入使用。还要对所有参加石油化工设备生产作业的人员进行检查,看他们是否有违反安全规定的现象。还有一项要特别说明,就是在工作车间等地点的消防安全设备和消防安全措施的存在情况和使用情况。对石油化工设备的生产过程中存在的危险反应、不良流程和生产条件的安全技术措施药不断的完善,保证其健全合适。当装置产生异常反应或反应设备压力突然升高时,所预留的应急处理措施要得当,使用的各种降压降温的设备能正常运转,保证石油化工设备安全有效的进行生产。在存放石油化工产品生产原料的地方要放置符合规定的灭火装置,还要经常对这些材料进行检查,看数量是否复合记录,是否有破损。最后要做好检查记录,多多总结。 4.定期开展灭火和应急疏散演练,增强火灾防范意识 定期组织防火应急疏散演戏,不仅仅是做表面上的工作,减少财产损失,更重要的是关系到人员的生命安全。由于石油化工企业生产设备以及所使用物质的火灾危险性,决定石油化工设备火灾的条件多种多样,其爆炸危险性严重、灭火难度大易造成人员伤亡等特点。因此从自我做起,提高石油化工设备火灾防范意识也是有效控制其安全隐患的措施。 三、总结 针对石油化工行业的特点以及石油化工设备、生产原料等特性,分析了几项防火措施,不能看出,石油化工企业中防火防爆是企业良性发展的重要因素,也是一个石油化工企业应十分重视的安全问题。石油化工设备在整个生产过程中起到了决定性的作用,因此,石油化工设备的安全运转往往就能决定整个生产的安全,这不仅仅关系到财产安全,更关联了企业内部成员的生命安全,因此,石油化工设备防火措施这一内容在各企业间应加强完善,当成重中之重来看待,提高安全意识,有效防止火灾。 石油和化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展,同时由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工;化工设备;防腐对策 引言 现阶段,石化设备的腐蚀问题是一个一直困扰企业发展的问题,需要积极的采取相关措施,提高相关设备的抗腐蚀性能。这些机械设备一旦受到腐蚀后,不仅会在物理性能方面出现问题,还在适应设备过程中也会出现很多性能方面的变化。如果机械设备的腐蚀比较轻,会在一定程度上设备的美观程度;如果机械设备的腐蚀比较严重,那么会直接影响到正常的机械使用寿命,进而影响到整个企业的社会效益与经济效益。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因 由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。 2、腐蚀的分类 根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、机械设备防腐结构的设计 机械设备防腐结构的设计主要指的是在进行设备设计的过程中,需要全面考虑到设备腐蚀的问题,再设计阶段就需要贯彻防腐意识,通过多种措施提高相关设备的防腐性能。一方面需要提高单个设备的防腐设计,一方面还需要提高系统设计的问题,主要包括管道系统布置和设备安装问题等。可以在以下几个方面加强注意:第一,防止死角问题的出现,在机械设备的正常使用过程中,经常会出现固体物质或局部液体的沉降堆积问题,这种现象的存在,一方面会导致操作设备过程中局部聚集或浓缩,导致机械设备的腐蚀,一方面在机械设备停止操作时还会继续引发机械设备的腐蚀。因此,在机械设备的设计阶段,就应该注意排液不尽和设备死角等情况,进行机械设备的合理设计,预防上述问题的出现。第二,预防设备间隙的发生。石油化工行业的机械设备很容易有缝隙产生,在液体流通不通畅的地方很容易发生缝隙的腐蚀。比如说,碳钢设备、铝设备、不锈钢设备、低合金钢设备等相关材料的机械设备就很容易发生间隙腐蚀的现象。一旦发生设备的间隙腐蚀就会进一步导致应力腐蚀和孔腐蚀现象的出现,对机械设备造成进一步的破坏。要想解决这个难题,就必须在设备结构设计时解决,通过良好的设计结构解决这个问题,是预防间隙腐蚀发生的最好方法。通常情况下,连接部位和密封面容易发生这种腐蚀问题。相比螺栓连接来说,焊接方式可以有效的预防连接部位产生缝隙。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、全面贯彻适应“一脱四注”等相关措施 从十九世纪开始就已经发明了一脱四注技术,发展到现阶段,这项技术仍然是国内外石化企业所普遍采用的一种防腐工艺措施,对机械设备的防腐做出了极大贡献。一脱四注主要是指的脱盐技术,注碱技术,注氨技术,注水技术以及注缓冲剂技术。一脱四注方法的运用,可以有效的降低蒸馏设备的轻油低温系统的腐蚀,究其原因是因为生产过程中产生的氯化物盐类,会引发机械设备冷凝冷却系统发生严重的腐蚀,因此,要想预防设备系统的腐蚀,最根本的措施就是降低氯化物盐类的排放,通过对化工石油原材料的深度脱盐等措施,进一步达到最小化的腐蚀介质数量,从而进一步延长机械设备的运行和使用周期。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:机械部件的形状应该尽量简单;机械部件表面不能有缺陷或损坏;机械部件尽量使用一样的金属材料;机械部件中尽量不要有缝隙;机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆;在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀;在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 2、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油和化工设备论文:石油化工设备运行可靠性的重要性 摘 要:石油化工对于世界上每一个国家的经济来说,都是举足轻重的,特别是在近现代以来,石油化工在社会的发展中愈来愈显得重要了。企业生产中设备是一个物质基础的话,那么企业发展中就更需要一个先进可靠的设备了(和强有力的设备管理、诊断、检修系统)。本文主要是就石油化工设备运行可靠性的重要性进行一系列的简单分析,为生产的高效安全和稳定打下一个坚实的基础。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 一、石油化工设备运行 设备的安全是石油化工中最重要的管理,设备的管理又是安全管理中的一个重要的组成部分,因此,石油化工设备管理工作的完善,有利于企业整体的生产管理水平质量的提高。在经济发展的大潮中,社会每一个行业都在往正规化的方向踏步,这其中,石油化工也不例外,设备的持续运行可靠性重要性也是不容忽视的。 1.设备运行可靠性 在石油化工企业中,安全的生产是相当的重要的,由于设备的不同因而作用也就不同,安全性能也就各有不同了,设备运行的安全是安全生产中的非常重要的一个环节,石油化工企业的生产过程当中又会涉及到很多的生产设备。可靠性的意思是说,产品或系统在规定的条件下和规定的时间之内,完成规定的功能的能力。其中所说的产品,可以是任何的系统设备与元器件。产品的可靠性原则上主要分为三个,首先是,规定条件;其次是,规定时间;最后是,规定功能[1]。 先来说说什么可以判断设备的可靠性吧。首先是,规定条件。它想表达的是设备所处的环境条件、维护保养条件、使用条件等等。其次是,规定时间。从某种意义上来说,工作的时间越长,可靠性就越低了。尽管设备的可靠性一再的强调了时间原因,可是产品的质量性能指标并不包括这一原因。因此,设备可靠性和它的技术性能指标的根本区别就在于规定时间内的评价好坏。最后是,规定功能。它的意思是设备应该要有的主要技术性能指标的一个综合评价。 2.怎样提高设备可靠性 在大众的意识里面,普遍的认为是,维修是保证设备可靠性的重要方式。维修就是对产品设备的一种修理与维护。维修设备和设备的可靠性有着直接的关系,它可以保障系统的有效度。提高可靠性,可以更好的延长系统的使用时间,完善提高维修性,能缩短停留时间,提高企业的生产效率。 3.石油化工设备运行可靠性要求 第一,石油化工设备运行可靠性必须要适应其行业持续性发展生产的需要,保证每一项生产设备的正常顺利运行,严格按照设备的相应的管理制度和维护保养制度进行运转。第二,尽量去降低石油化工设备和腐蚀性材料的基础,保证设备的运行介质,看看其是不是与材质相匹配的满足的,还有关于备品备件的质量保证及时的去清理干净设备表层的脏污物(做到三光)。让石油化工设备得以健康的运行,保持设备运行的清洁度。第三,尽量的去减少因为物料的泄露而造成的环境污染,已经在泄露过程中造成的爆炸等等重大事件事故的发生。还要注意的是,建立健全一些安全保障的措施方法,比如说紧急预案、事故预案等,完善管理,在管理的连接处要进行严密的控制,积极采取各项有效的措施,争取把危害降到最小的可能。第四,及时发现各种隐患,问题,要及早的采取措施处理得当,尽量减少避免发生石油化工设备的问题事故,必须要立即进行维修,尽量让设备可以在最短的时间之内恢复正常使用[2]。 二、石油化工设备运行可靠性和重要性 在石油化工企业中,比较复杂的生产工艺条件对设备的要求是比较高的,而设备是一个企业生产和运行的基础,设备运行的可靠性将会是直接影响着装置的连续稳定运行。因为设备的不足(或者操作不当)会直接或者是间接造成一系列的事故发生,从而给企业带来重大的损失,甚至会因为设备的缺陷,造成装置停产,影响企业的正常生产,这样一来,其带来的经济损失也是巨大的。 举例说明一下吧,比如说,在2000年12月12日零时四十分,宁夏石化分公司某化肥空分装置冷箱内发生了一起关于设备自身问题的爆炸事故。其原因就是因为该化肥装置氮气压缩机(4111---K2)因为高压缸止推轴承受的温度高联锁(4111---TAZ---2025)错误的动作,致使了联锁跳车,随后气化炉等后续工段联锁停车。最后才导致了空分装置冷箱内的氮气液化气(411---E3)和连接管线发生了爆炸[3]。合成了氨素和尿素装置停车。通过这样一个案例,告诉大家,因为设备的不足缺陷是会直接导致一系列不可挽回的重大的事故的,有的时候由于这些设备自身的原因,还会在处理的过程中再次发生一些次生事故,这一切都会给企业带去超级大的经济损失。 设备的缺陷不足不但会造成一系列的事故发生,还会给企业造成很大的经济损失,并且设备存在的缺陷装置得不到正常的运行,长时间不能在限定的负荷下运行或者是长时间的停止工作,都会带来巨大的损失。长时间的停止工作的话,会让企业不但没有产出,还有大量的投入进去能源;长时间的不能在限定的负荷下运转的话,会让企业产品的各种消耗增加,各项相关费用也增加,这样就大大的增加了最初的成本。 三、结束语 因此,石油化工设备运行可靠性的重要性就是必须要去减少影响设备运行可靠性的因素,及时查找问题缺陷不足,积极改进完善措施。在现代化的石油化工企业生产中,必须要在提高操作水平的基础上,重视搞好管理工作,让设备可以长期安全,高效稳定的运行,为企业带来最大化的效益,创造出最大的经济社会效益,也为国民经济做出贡献。 石油和化工设备论文:石油化工设备安装技术管理的要点分析 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 石油和化工设备论文:型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨 摘要:在石油化工装置的建设、维修及改造中,设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架,由于受框架、周围设备及管线的限制,往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。 关键词:石油化工设备 工程建设 吊装 近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加,石油化工装置朝着规模化、大型化发展,装置中的各类设备如塔设备、反应器等,也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见,几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是,质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。 一、大型设备吊装工艺 1.整体吊装 石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装,而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成,包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题,但这两种工艺相比较,采用整体吊装有如下优点: 1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具,其组焊条件与制造厂内的条件差不多,与在空中组对和焊接相比,设备在地面上组对的尺寸容易控制,焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。 1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装,除了需要在空中组对焊接塔本体之外,还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业,这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体,就可以大量地减少高空作业,保证设备吊装的安全。 1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装,在空中组对和焊接,则只有一个工作面,且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接,就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业,这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间,缩短设备安装的工期。 2.换热器的吊装 框架层间距较大,换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8~20t,在一组基础上,换热器的安装有单台的,有两台重叠的,也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组,用卷扬机牵引,分几次将换热器接进框架内,在基础上就位。技术要点如下: 2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大,从地面上起吊时,采用单吊点捆绑换热器较为适宜,且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。 2.2在捆绑点采取防滑措施,避免设备与捆绑绳之间滑动。 2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l,滑车组2及吊车相互配合,分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构,在每次倒换绑绳位置时,可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构,为防止损坏基础,在倒换绑绳位置时,不能将换热器l临时放在基础上,这时可采取两种方法:一种是可以在基础旁安放临时钢支架;另一种是如果换热器基础旁有足够空间,当换热器穿人框架时,先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起,用手拉葫芦张拉就位。 3.带脱水包的罐的吊装 该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似,需注意以下两点: 3.1在吊装过程中,在设备基础前后放置临时钢支架,用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。 3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座,在吊装过程中,为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂,在罐体穿入框架时,先使脱水包朝向水平方向,待罐体放在基础上后,再翻转90。安装就位。 二、大件吊装的工程管理 对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内, 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求, 对吊装机具要经过专业机构检验合格, 对吊索具要有有效的质量证明文件等。 1.对吊索具的管理 对大件设备吊装索具的安全要求,要经过以下程序方可使用: 首先, 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告;第二, 检查索具 (尤其是钢丝绳) 的出厂时间, 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验, 对于索具出厂时间超过一年的, 要求每年由第三方对索具进行一次检验; 第三, 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。 2.对吊装现场的管理 起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认, 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案, 核算受力结果及地基承载能力, 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质, 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后, 给予签发。 三、液压技术在石油化工设备吊装的应用 国内的石油化工设备吊装,早期主要以桅杆为吊装机具,形成了双桅杆滑移提升吊装方法,并积累了丰富的吊装经验,这是一项具有我国特点的设备吊装技术,在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用;但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具,工艺复杂,劳动强度大,施工周期长,影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及,逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装,采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言,吊车的吊装能力远远不足,解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装,在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的;而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用, 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展,据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。 四、结束语 在实际工作中,设备形式各异,环境特点不同,还需要具体问题具体分析,从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知,现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化,以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求,这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
机械科技论文:农业机械科技的发展趋向 欧洲农业机械科技界从1984年开始,每隔一年召开一次以农业机械为中心的国际性农业工程学术会议,已先后在英国、荷兰和法国举行过三次。1990年的会议由联邦德国工程师学会农业机械分会和农业机械化学会主办,在柏林召开。根据柏林会议主办单位的会议纲要,这次会议报告248篇,分别在大会报告和分组交流或以图片、录象形式交流。提供这些论文的代表来自32个国家。除欧洲以外,还有北美、亚、非、拉和大洋洲10多个非欧洲国家。近几年,欧洲国家对农业机械科技开发的投入较大,据介绍每年约520。万美元,而美国只1900万美元,而且在欧洲政府收入与工业投入结合密切,开发效果较好。因此,这次会议进行的科技交流,在相当程度反映了当今农业机械科技发展的水平和趋向。 一、柏林国际农机会议论文内容简介 现按会议分组的专业,将学术论文涉及的主要内容介绍如下: 1.拖拉机和运输(1)轮胎与土壤系统包括特大轮胎和低压轮胎等动态特性、载荷、受力分布、轮迹、滑转优化等;(2)拖拉机底盘包括支承系统、铰接拖拉机、多轴底盘、静液压驱动等的特性,传动系统的传动效率,路感油泵特性,齿轮箱的计算机辅助设计、制造等;(3)拖拉机及驾驶包括拖拉机驾驶和计算机控制,三点悬挂参数,拖拉机一犁系统的智能监视,拖拉机的发展和在土耳其、西班牙地区特点等;(4)拖拉机振动、噪声包括拖拉机噪声分布,乘座的振动,振动对土壤粘附性能的影响,驾驶室疲劳强度等;(5)运输工程包括自装卸拖车的重量,商品土豆运输系统等。 2.耕作与土壤保持(1)保土耕作制度包括保土耕作的实践和试验机架,不同农机具和农机化对土壤的压实,亚土层土壤压实,土壤的通行特性和工作特性的测定,并联双轮对土壤的压实和移动,减少轮子、链轨板对土壤的有害影响,土壤和犁,不同耕作系统的能耗和生态环境的影响等;(2)拖拉机一犁系统包括犁的作业载荷、犁地阻力的变化,速度、耕深与犁工作部件的受力,不同拖拉机系统对灌溉地的压实与能耗,窄铁轮在水田作业,以及苗床整备机具,苗床土块分布,作业时土壤水分的快速测定等。 3.田间作物的生产(l)谷物收获包括谷物新收获方法试验,田间直接脱粒收获,高湿谷粒的联合收割机脱粒机构,不同玉米收获方法的能耗,联合收割机茎秆粉碎装置等;(2)饲草收获包括饲草茎秆的切割,饲草的压碎与干燥,高密度草捆,散草的堆垛,圆草捆青贮,饲草青贮的物理特性和透气变质,提高饲料质量的机械处理和热处理,青贮玉米的产量测定,饲草收获机风送管的自动控制等;(3)水果和特种作物收获包括柑桔收获机器人,土豆收获的微电子技术等;(4)肥料和厩肥利用包括肥料运撒的物理性能,固体和液态肥料的撒施,液肥加工,提高固体肥料利用效果,施化肥机的颗粒流动,草地施厩肥等;(5)土豆、大豆、玉米地灌溉,草毒地喷水调温以及农作物特性数据库,近红外测定苹果品质,用充气轮测定种子,速生薪柴林用装备,间隙吹气的遮阴效果,土豆秧的火焰清除等。 4.植物保护(1)提高喷雾质量包括提高药液混合均匀度、雾滴均匀度、喷射均匀度的研究和方法,改进喷射系统和喷杆设计,建立自动监测系统,静电喷雾等;(2)防治化学污染包括农药对农业生态系统的影响和通过计算机优化,药箱处理,非化学防治等。 5.畜牧业及牛奶生产(l)自动化挤奶系统包括挤奶台、挤奶系统的对比和发展前景,信息收集和传感器置放地点,标识系统,乳牛心态测定,环境和卫生,挤奶器优化,挤奶机器人,液力挤奶等;(2)猪群管理及畜舍设计包括不同猪群(母猪、仔猪、育肥猪)的管理,喂料系统,环境、称重与体形测定,猪舍设计,栅状地板载荷,畜舍垫料(草、旧报纸),禽舍通风、降温、机械化转运等。 6.贮藏、千燥和加工(1)粮食贮藏和干燥包括谷物干燥机理和模型,不同干燥方法对比,谷层厚度、状态对干燥的影响,冷冻、微波和对流的应用,湿谷贮藏工艺、能耗;(2)太阳能干燥包括农作物、药用植物的太阳能干燥和计算机管理,牛肉的冷藏过程分析,豌豆热于燥及贮藏质量,谷物和菜籽吸附性对干燥的影响,果品分级,干胡萝卜的再湿过程,农作物废料的沼气化等。 7.自动化和控制(l)计算机应用包括农机信息标准化,过程控制计算机,自动化的微机系统,谷物收获图象分析,水果收获机器人及其视觉系统,农用机器人的适时网络,温室内机器人;(2)计算机辅助农业(cAF)包括土壤耕作系统的图象评估,谷物收获过程优化,田间自动化灌溉系统,排水系统cAD,坝址选定;(3)过程监测包括种子发芽的计算机监视,盆栽作物的彩色图象系统,温室气流控制,农村废物沼气化过程监视,以及核磁共振质子测定水果成熟度,农用红外照相机,高速移栽机等。 8.人体工程与安全(l)安全标准包括欧洲共同体的农机具安全标准,房舍规划标准,植保人员的安全要求;(2)农用车辆的人体工程包括车辆行动分析,驾驶室热环境,乘座振动及支承系统改造,计算机辅助防止驾驶事故;(3)改善作业条件包括改善兽医、人工授精技术员、救护员的工作环境,降低挤奶员的噪声危害及袋装肥料提升杆的载荷分析等。 9.运用研究(])系统分析包括联合收割机市场分析,田间作物种植的咨询系统,美国中西部农业发展知识系统和农场决策支持系统;(2)规划方法包括农场设备投资规划方法,小规模机械化的优化,用于确定边际面积的软件包,仔猪繁育规划,苗木优化分布和管理规划,以及农用运输统计,农业管理哲学等。 10•模拟与模型(])机器运动包括农机线性运动模拟,转弯的侧向运动学,不饱和土壤内的溶质运输模型;(2)动态模拟包括车辆的动态振动分析,乘座振动信息分析和计算机模拟优化,拖拉机载荷谱与疲劳寿命预估和发动机检测的专家系统;(3)饲草收贮包括饲草收割的数学模型和计算机模拟,青贮的空气渗透损失以及厩料处理的技术经济分析模型。 11•机械设计(l)优化设计包括农机性能优化的战略,农机具的CAD,自装卸牧草车的新型割台和联合收割机逐稿器和清选装置,滑块曲柄机构降低速度浮动的改进设计;(2)液压系统设计包括农用液压系统的模块设计,拖拉机操作的压力流调节系统和静液压操作系统的动态分析,以及7千瓦柴油机燃沼气和低压燃气(LPG),联合收割机维修费用和中小企业的产销信息系统的计算机网络。 12•干旱半干旱国家农业生产都是发展中国家机械化题目。涉及的国家有亚洲的中国(含台湾)、印度、叙利亚和土耳其,非洲的摩洛哥、坦桑尼亚、苏丹、突尼斯、尼日利亚和乌干达,拉美的古巴和巴西。(1)土壤耕作包括畜力牵引架,耕作机具试验,块根集堆锄,适耕期;(2)地区特种作物包括棉花、小麦、玉米、大豆的能量投入和产出,茶叶机械化,旱作高粱栽培,灌溉甜菜地除草,旱作巴黎果的灌溉效果,甘蔗机械化收获,奶牛饲料的青贮系统等;(3)温室包括温室参数、设计,土管热交换的周围空气加热,以及小规模农业机械化的合作经营,小榨油机和油料工业规划,低洼地作物生产的水利设施规划设计等。 二、世界农机技术发展动向 综合分析上述各专题交流内容,可以看出近期农业机械技术发展的一些重要趋向。 1.保土耕作,减轻土壤压实,减少耕作能耗,是土壤耕作的重要实践,仍继续发展 研究土壤耕性、通行性和压实性,轮胎和链轨板的形式、载荷分布,动力机的支承系统,犁和耕作机的配置,耕作制度和耕作规范(速度、耕深等),耕作的农业生态环境等,对保土耕作进行完善和提高。 2.收获新工艺新技术有较大发展 改进传统谷物联合收割机的清选分离机构,提高收获潮湿谷物的能力;谷物收获新工艺,尤其是田间直接收获工艺有了突破,取得了可行的成果;饲草收获中推行饲草打碎,发展散草收贮和圆草捆袋装青贮等工艺,对提高饲草收贮工效和质量都有明显作用;柑桔的视觉和彩色图象技术的发展,加速了自动化收获的机械手开发,苹果、葡萄收获的机械手也已有人着手研究。 3.防治环境污染 畜牧业发达的国家,牲畜粪便堆积侵占土地,污染周围水源和大气,并使大气暖化;粪便处理,液态和固态厩肥的加工、运输和向大田、草地施撒机械化是近期发展的热门课题,研制的新成果也不少;施用厩肥后,田间残磷增多,危害作物已引起注意,有的国家已经作出限制施用的决定。农药、化肥施用过多,土壤中残留量超标和污染水源日趋严重;提高化肥施撒质量,提高植保机械喷雾性能,从配药、雾滴形成和均匀喷射到减少飞逸散失的技术和装备以及静电喷雾、非化学防治都有发展;旧塑料容器多得成灾,已建立回收制度。 4.完善和提高畜牧业生产的机械系统 牲畜的识别装置、生产环境控制、喂料系统、称重系统、活牲畜和畜产品运送机械,均在不断完善和提高,重点是根据畜禽的生育生长特性,通过有关信息的收集分析,进行环境和饲养的优化和自动调控。如根据挤奶量、体重调控喂料量和喂料成分,根据产蛋量调控禽舍内部环境等以增加产量、提高质量和优化投入。 5.农产品贮藏和干燥技术发展的重点是提高质量和降低能耗 建立农产品品质的数据库,应用红外和近红外进行果品分级和品质评定,应用模型技术研究干燥工艺过程,应用微波技术和对流技术提高太阳能用于干燥的利用率,发展冷冻技术提高谷物的贮存质量等。 6.计算机技术应用发展迅速,几乎进人了农业机械科学技术的各个领域 计算机用于运用管理,有计算机辅助农业(cAF),农场决策支持系统和咨询系统,防止拖拉机事故的辅助驾驶系统;计算机用于农业工程和农业机械的辅助设计,有设计排水系统的CAD,农机整机的CAD和部件、零件的cAD和cAM;计算机用于作业过程研究,有种子发芽、废弃物沼气化过程计算机监视,图象分析和数据处理,各种生产过程的自动化操作系统;模拟技术和数学模型的求解,多数都依赖于计算机。计算机应用技术的发展,特别是用于过程研究和自动化控制,与传感技术的开发和发展是密切相关的。除力学参数的传感继续有发展外,光、热参数的传感、采集和图象处理技术也有较大发展,促进人们对作物生长特性、动物生育特征以及它们与环境关系的了解,进而带动工程技术的开发,促进农业和畜牧业生产的发展和产量的提高。正是由于信息技术和计算机技术的迅速发展,农业机械的技术水平提高很快。机、电、仪一体化的农机产品和技术不断涌现。 7.第三世界农业机械化发展趋向 第三世界农业机械化的发展,不是这次会议交流讨论的重点,但从论文数量及内容涉及的地区来看,农业机械化正在开展,科技发展的趋向主要是小规模农业机械化问题的研究,畜力机具的开发,拖拉机和农机具的区域性试验和推广,灌溉农业机械化技术和特种作物机械化技术的开发。总的技术发展水平较低,但个别项目的水平较高。了解和掌握世界农业机械科技和发展,根据农村经济发展的需要和条件,有选择地选用和参考,将有助于推动我国农业机械化事业的发展和农业机械科学技术的提高。 机械科技论文:沈冶机械科技管理体系研究 0引言 中国有色(沈阳)冶金机械有限公司(下简称沈冶机械)为我国有色及钢铁冶金、矿山等重型机械装备制造的大型国有骨干企业。长期致力于有色及钢铁冶金、矿山设备的研制、开发与制造。2005年,为了集中科研开发力量,提高公司自主创新能力,加快装备制造业发展的步伐,沈冶机械成立了企业技术中心。技术中心作为公司的科技创新体系的核心,既是公司科研项目的管理平台,本身又承担着公司共性技术、前瞻性技术的研发任务。 1沈冶机械科技项目管理与运作 1.1企业科技项目管理及重要性科技项目管理是系统的组织计划、协调管理的经营活动。它所着力解决的是两个层面的问题:一是企业层面的运行;一是项目层面的运行,通过组织有序、管理规范、职责明晰、协调有力的运行,实现项目管理过程的高效运转。做好科技项目的管理工作,有利于规范科技项目的管理,有利于保障科技项目的实施,有利于推动科技计划的贯彻实施,有利于企业科技发展目标的实现,有利于推动企业技术进步以及自主创新能力的提高。 1.2科技项目来源与分类 (1)项目来源:省、市及上级部门下达的科研任务;公司签订的新产品合同;与大专院校共同研发的项目;公司根据企业自身发展需要编制年度科研计划的项目及中、长期发展规划的项目等。2009年沈冶机械承担省市上级部门科技项目8项,与大专院校合作2项。2010年承担省市科技项目4项,与大专院校合作2项,企业自立项目8项。 (2)项目分类:项目根据技术难度和工作量分为基础研究、新产品开发、现有产品生产工艺和生产设备进行重大技术改进、在现有技术基础上进行改进的项目或产品质量攻关。 1.3项目运作程序、方法及要求企业科技项目运作程序包括项目立项申请、项目立项评审、项目立项批准、项目实施和项目验收等。 1.3.1项目的立项申请由技术中心下设的各研究所根据公司的科技发展规划自立项目编制立项申请,对技术含量高、投资较大的项目要进行可行性论证和方案设计论证等工作并撰写项目可行性研究报告。 1.3.2项目立项评审与批准由公司的技术管理办公室组织技术委员会、专家委员会对项目申请书、项目可行性研究报告进行评审,报副总工程师审定,主管技术的副总经理批准立项。 1.3.3签订项目任务书公司与项目承担单位签订项目任务书,明确项目的责任、权利、义务。 1.3.4项目实施 (1)制订详细的项目实施计划[1~6]。其内容包括项目主要研究内容、项目预期达到的技术指标及经济效益分析、项目详细的经费预算、项目研究人员以及研发实施进度计划等。 (2)计划内容的实施。项目组人员根据计划内容和分工,按时间节点开展工作并按时按质完成各自任务。 (3)计划内容执行情况检查与协调。项目负责人要全面掌握项目的进展情况,了解各专业人员的工作动态,协调各专业人员的工作,处理项目实施过程中出现的问题,对处理不了的问题及时反馈给技术管理办公室; (4)召开项目实施调度会。技术管理办公室不定期(至少每季一次)地组织召开由相关部门和有关人员参加的科研调度会,检查项目实施计划的执行情况,沟通信息,处理问题,制定下一步的实施要求和实施措施; (5)项目实施总结。总结内容包括项目实施计划执行情况、技术经济指标完成情况及存在的问题和建议。 1.3.5项目验收项目研究结束后,项目组按要求提出工作总结报告、技术研究报告、专项经费决算报告等材料,提出验收申请,经审核符合验收条件的科技项目由技术管理办公室组织技术委员会、专家委员会对项目进行评定并写出评定意见,对达到预期目标的项目予以验收,对未达标的,指出问题并提出建议,由项目组改进与完善,达标后再予以验收。 2目前沈冶机械科技项目实施过程中存在的主要问题分析沈冶机械于2006年10月进入省级企业技术中心,技术中心紧紧围绕公司的科技发展战略、产业发展规划开展了卓有成效科研开发活动,取得了明显的成效。近几年来,共承担科研项目200余项,其中包括多项省市政府的科研和产业发展重大重点项目,在实践中不但增强了自身的研发能力,拓展了技术中心的科研开发领域,随着企业科技项目的增多,现行科研项目的管理能力明显落后。下面就沈冶机械科技项目实施过程中存在的主要问题进行分析: (1)项目多,而且杂。为了保持竞争力,公司技术中心下设的研究所有时出现了上百个项目同时进行的局面。造成了一个多项目的环境和很多新的问题。 (2)有的项目负责人存在急功近利的做法,对项目的技术可行性、经济可行性和实施应用条件缺乏全面、系统、前瞻性的分析;有的项目负责人贪大求全,预期目标虚高定位,主观夸大项目预期目标,效益指标预测失真,技术水平先进性评估过高等。2009年在公司实施的110项攻关项目中,通过验收的项目只有50%,很多项目起点低,水平不高。 (3)科研项目组中缺少具有市场营销知识的人员,不能及时掌握市场动态和客户需求,无法将研发项目与市场产业有机的衔接。创新技术难以取得成果转化,形成新产品。公司在研发的新产品中,有的作为储备的项目几年内没有市场需求,造成人财物的浪费。 (4)科技项目过程管理模式比较落后。没有真正从现代项目管理的规律出发,未能建立项目的监督和监理机制;,项目的开展,更多地依赖项目组成员的自觉性,缺乏对科技项目过程的有效控制,课题完成的质量不高。尽管有的项目在实施过程中实行了节点控制,但它的意义已经与原来的一般过程控制出现了很大偏离。目前沈冶机械科技项目管理采取的是职能式管理进行运作的,在遇到比较多的项目一起实施时,相关的项目员工就有日常职能工和项目工作的冲突。例:2009年攻关项目中,有20%的项目由于生产任务紧张,终止项目的进行、有5%的项目由于人员的变动终止项目、有10%的项目随意更改了项目内容。发生变化的项目不能及时反馈到技术管理办公室,造成信息滞后,监管失控。 (5)在资金和核算管理方面存在的问题。2009年,沈冶机械大约有半数的科技项目由于项目负责人在项目立项时不能给出资金的预算,或者预算不规范,不准确,致使在项目管理中不能监控和项目完成后的评估。且公司成本核算体系不能支撑项目核算需要,没有按照立项的项目予以独立的核算支出。因此,无法准确核算项目成本。 (6)项目管理水平低,造成一些科技项目效益不高。沈冶机械没有专职从事项目管理的人员,现有管理人员不具备相应的专业知识,项目管理仍处于较低水平,粗放型的项目管理是造成一些科技项目效益不高的主要原因。 3沈冶机械科技项目可行的管理模式探讨改革目前的科技项目管理体制,建设高效、系统、科学的项目管理机制,是目前沈冶机械科技项目管理工作的重点。 (1)转变观念,树立新的管理理念。随着市场竞争日益激烈,企业对科技需求数量和质量的不断提高,迫切要求增强科技项目管理的整体效益,这就要求我们转变观念,遵循科学研究活动的规律,把科学决策、民主决策贯串于科技项目论证、立项、实施的全过程。树立新的管理理念,科技活动是多层次的,因此管理方法也应是多层次,而不应是用一个模式,一种方法进行管理。如:在项目立项时,可外请专家把关,保证技术的先进性。基础研究项目、新产品研发可采用计划管理模式,技术攻关计划可采用集中管理模式。不同层次的科技活动有不同的目标,要相应有不同的政策、不同的管理方法。 (2)科技项目管理与组织整合。沈冶机械应建立独立的项目管理职能部门,受公司的高层直接领导,在科技项目管理的全过程都要制定相应的制度,来保证全过程的顺畅管理。对于项目的管理要建立定期检查制度,对项目实行跟踪管理,及时掌握项目的进展、计划实施、项目经费的使用;并对项目的进度、完成的质量和阶段性成果以及存在的问题进行监督和检查,对解决项目进行中存在的问题进行指导和帮助,纠正研究方向。同时要进行科技项目之间的整合,企业内同时运行多个项目时,可根据项目的优先等级、资源需求情况、技术类别等进行统一的规划,促进项目的有效运行。 (3)科技项目实施过程中的管理专家与技术专家(学科带头人)整合。项目的实施,不只是单纯的技术研发,还包括项目的组织管理。谁来组织实施,如何组织实施,相应的责、权、利如何界定等,都会影响着项目实施的管理效率。因此,在项目管理部门需要配备既懂项目实施,又懂项目管理的专职人员,在项目的具体组织实施过程中,充分发挥技术人才与管理人才的整合作用,起到互补型的倍增效应。特别是跨部门合作的项目,项目管理专家的综合管理优势尤为重要。 (4)建立项目评估体系。对项目评估的总体目的是客观公正地反映实际情况,实施、推进或总结整个项目。建立科学的项目评估体系,以关键技术、共性技术和核心技术的创新与集成水平、自主知识产权、潜在的经济效益、社会效益为主要评估标准,从企业科技创新的战略目标出发,综合考虑技术、市场、经济环境、社会等各种影响因素,对项目进行综合评价选优,提高项目立项的科学性。同时还要尽可能地规避风险,使有限的资金能发挥更大的作用,提高科技经费的经济、社会效益。 (5)加强项目管理培训工作。定期开展有关项目管理的各种培训,培训包括:项目时间进度管理、成本管理、资源管理、项目可行性分析评价、风险评估方法等。通过培训提高项目管理的水平,及项目的整体效益,促进项目管理体制和机制逐步完善,培养出高素质的项目管理专业人才。 (6)注重营造以“人”为本的组织环境。科技项目管理与运作机制的核心是以人为本,积极开展科技人员的继续教育和培训,制定对科技人员的激励政策,提高科研人员的综合素质,激发科研人员的创造精神和工作热情。 4结语 项目管理是一项复杂的系统工程。社会的发展、科技的进步,新的管理学思想和管理控制技术会不断地被引入,项目管理的内容、方法和手段也将会不断地完善和发展。在项目管理过程中,坚持创新,勇于探索,不断总结,丰富提高,不断提高项目管理水平,达到顺利实现项目预期目的,将科研成果转化为生产力,推进科技成果的产业化,实现企业的持续发展。 机械科技论文:农业机械科技革新研究 一、全国农业机械化现状与发展目标 1998年全国农机总值2318亿元。农机总动力4.4亿千瓦,比1997年增5.3%,大中小型拖拉机1177万台,比1997年增5.4%,主要作业项目的机械化水平有较大提高,机耕62%,机播种24%,机收15%,传统农业的耕作方式正在逐步改变。目前部分省市农业机械化发展较快,耕、播、收综合机械化水平已达到40%以上。农业机械化是农业现代化的基本标志和农业可持续发展的必备条件。农业部根据党的十五届三中全会提出的农业发展目标和方针,提出从现在起到2010年,我国农业机械化的发展要努力达到以下几个目标:———在装备水平上,确保农机总动力不低于3.3%的速度持续增长,大中型拖拉机、联合收割机及其它农业机械,农副产品加工机械的增长应基本满足农业、农村经济发展和农村全面实现小康的需求,并逐步向更高的水平迈进。———在机械化水平上,耕地、播栽、收获机械化水平分别达到80%、60%和40%,使农业机械化发展对粮食增长和农业总产值的贡献份额达到20%。———在区域布局上,根据不同地区的经济和自然条件,因地制宜,突出重点。经济发达地区要走在前面,加快发展步伐,特别是东部地区和大中城市郊区,应发挥带头示范作用,率先基本实现农业机械化,其它地区结合农业结构调整,也要使农业机械化水平有一个新的提高。 二、经济发达国家农业机械化现状 据统计,多数经济发达国家和地区用20~30年便基本实现农业机械化。从50年代到70年代,先后实现了粮食作物、经济作物、林产业、畜牧业、渔业和水产养殖业等全面全过程机械化。日本是一个人多地少的岛国,人均耕地0.7亩,以种植水稻为主,1980年全面实现了农业机械化,水稻生产全过程(种植、收获、干燥与加工)机械化,机耕98%,机种91%,机收95%。 三、台湾省农业机械化状况 台湾山地丘陵占75%,自然气候地理条件与福建相似。从50年代中期引进日本手扶拖拉机后,着手发展农机化事业,用20年时间实现了农、林、渔、牧、副业全面机械化。以下是台湾水稻生产机械化发展情况:台湾对农机化十分重视,把它列为台湾地区12项重要建设之一,从1970年起实施“设置农业机械化基金,促进农业全面机械化”四年计划。至85年共筹措52亿台币,用于农机科研、新农机开发、农户购机补助、农机人员培训等,台湾农业大学农机系和台湾农机研究所,每人每年从政府可获得农机科技经费约折人民币20万元。 四、福建省农业机械化和农机技术创新现状 1998年全省农业机械总值47.1亿元,农业机械总动力818.4万千瓦,比上年增长3.3%,大中小型拖拉机15.5万台,与上年持平。主要作业项目的机械化水平很低,机耕32.44%,机种0.018%,机收0.018%,远远低于全国平均水平。我省目前农机化水平仅相当于台湾1970年的水平。当前,我省部分地区围绕科教兴农战略,正在实施农业节本增效示范工程,粮食自给示范工程项目。如连江、晋江、长乐等地开展机械栽植、联合收割机技术推广试验示范工程;建瓯市是农业部“九五”期间建设的100个节本增效示范县之一,实施示范推广机械化化肥深施,节种和精少量播种10万亩;福清市水稻生产机械化示范工程项目已列入国家加强农业基础建设项目,资金100万已到位,国家引进办投10万美元用于引进消化台湾水稻栽培技术与装备。这些示范工程建设成功,将带动全省,提高我省农业机械化水平。我省从事农机创新工作有省农业机械化研究所、福建农业大学农业工程系及省拖集团等。多年来,我省农机科技工作者,坚持为农机化事业努力地工作,研制开发了手扶驱动圆盘犁(获机械部科技进步二等奖),农友5型耕整机(省科技进步三等奖),农友-90型微型组合半喂入联合收割机(获国家发明专利,国家发明三等奖),田间直脱收获机(获国家发明专利),农用运输车(获省新产品三等奖),抛秧机,饲料加工机械,石材加工设备,粮食加工设备,水泵系列产品,食用菌栽培与加工设备等等农业机械,为农业生产和乡镇企业提供技术和机械装备。但是,由于对农机科技创新、农机产品开发生产培训推广扶持政策弱,农机创新手段落后,农机创新缺少资金,试验设备陈旧,农机企业无力开发农机新产品,农机产品的技术水平与产品结构满足不了农业生产的需求,严重制约了我省农机化水平的提高。 五、加强农机科技创新工作的建议 《福建省现代化农业发展规划纲要》提出到2010年,主要环节实现农业机械化,农业综合机械化程度达到50%以上。要实现这一目标,我们认为我省农业机械创新工作重点是:研究开发适用我省丘陵、山区、平原的工厂化育秧、机械化种植、收获与烘干的技术与装备,节水灌溉技术与装备,化肥深施、农作物保护技术与装备,农副产品、水产品保鲜、深加工、储运技术与装备,种子生产、加工技术与装备,城镇垃圾与废弃物无害处理及高效有机肥生产技术与装备,蔬菜工厂化栽培技术与装备,乡镇企业所需新技术与装备等等。面对我省农业机械创新工作艰苦任务,建议如下: 1.扶持省农机化研究所。农机化科研属社会效益为主的公益事业,对省农机化研究所应视同省农科院,继续给予政策、资金的扶持,使之建成为我省农业现代化装备研究中心和农业机械化工程研究中心。 2.改善农机科技创新工作条件。农机科技创新工作因气候条件、地区差异、农艺要求、生产方式等多种因素的影响,研究开发推广难度大,周期长,工作条件差,自身效益低。在深化科技体制改革,贯彻“稳住一头,放开一片”方针时,应稳住从事农机创新的科技人员,确保农机科技攻关人员的科研经费和基本工作条件。 3.加强农机创新人才的培养。一是办好福建农业大学农业工程系;二是从实际出发,促进农机科技人员的分流,搞好农机科技队伍的结构调整;三是引进人才,研制开发重点项目,可从台湾省或日本引进农机科技人才;四是有计划选派中青年农机科技人员到国外研学。 4.优化农机行业结构,调整农机产品结构。从政策上引导和促进农机企业研制开发生产实用、先进、成套农机新产品。 5.增加农机创新投资。建立以拨款为主,科技贷款、企业和社会投入等多层次、多渠道的农机创新投入体制,建立农机科研、新产品开发和推广基金。 6.制定和实施基本实现农业现代化所需的农业机械创新工作规划。 机械科技论文:机械科技近期的发展目标 一、发展机械科技的重要意义 机械科技(MeehanicalEngineeringSeieneeandMeehaniealEngineeringTeehnology)是研究机械系统(或产品)性能、设计、制造的基础理论和技术的科学。它包括机构学、传动机械学、机械振动学、机械结构强度学、摩擦学、设计理论与方法、机械热加工、机械冷加工、特种加工、测试理论与技术以及计算机辅助制造系统等。机构科技在人类文明史上一直有重要的作用,近代史上每一次工业革命都是以机械科技的发展为基础的。现代科技中许多新领域的发展也都依赖于机械科技的发展,例如计算机技术中硬盘和硅片的超精加工技术、航空航天技术中精密及自动化机械仪器和装备、深海探测作业的水下机器人、低噪声潜艇中高质量大型螺旋桨、微细工程、特殊环境工程、卫星通讯等高新技术领域都对机械科技提出了许多新课题。随着新技术革命的发展,机械科技本身也在不断进步,尤其是计算机和电子技术的迅速发展及其在机械中的应用,使机械科技发生了极为广泛与深刻的变化。现在机械科技几乎处处离不开计算机和电子技术。计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、CAD/CAM一体化、计算机辅助测试(CAT)与分析(CAA)、计算机数值模拟与图形仿真、计算机在线监控与故障诊断技术等等,在一定意义上可以说,计算机开创了机械科技的新时代。信息传感技术、系统控制理论与技术、企业经营管理技术、生物技术等与机械科技相结合,产生了以机器人和计算机集成制造系统为代表的全新的机械系统。此外,传统产业迫切需要机械科技来改造,以适应今日现代化生产的要求。国民经济各行业要求机械科技及其企业提供自动、高效、节能、耐用、安全可靠的各类机械和装备仪器。据统计,机械工业产值约占工业总产值的四分之一,在国民经济中起着举足轻重的作用。 二、我国机械科技发展的现状和差距 近年来,我国机械科技有了长足的进步,有不少领域,特别是基础理论的研究和技术方面已经跨人国际先进水平的行列。例如:空间机构运动分析、机构弹性动力学和多刚体系统动力学、机械结构强度数值分析方法、模态分析理论、振动信号处理与分析、弹性流体动力润滑理论、常用优化方法程序、齿轮啮合原理、并联机器人的运动学和动力学、切削颤振非线性理论等研究都已达到世界先进水平;在机械制造工艺和技术方面,例如超精车床、电化学齿轮修形、激光波长基准装置、三座标测量仪、高温塑性成形过程模拟技术、新型MIG焊接电弧控制法等也已经迈人国际先进行列。但是必须清醒地认识到,我国机械科技只在局部领域或这些领域的某些方面是先进的。从总体看,与发达国家相比仍然存在较大差距,主要表现在:第1,理论研究成果水平较高,但试验手段较差,基础数据积累不足,工艺落后,许多关键设备和技术不得不依赖进口,如大规模集成电路,计算机硬盘,重要的测试、分析和试验的仪器设备,许多产品的自动化生产线,数控机床和加工中心,大型成套机械设备,各类高级车辆,录相机等。第2,新技术新工艺的应用开发能力差,许多机械科技成果未能转化为生产力。第3,由于我国自己的数据库不健全,某些要求有大量数据为后盾的理论研究无法进行,使有限元结构分析程序的前后处理、可靠性设计、智能设计、设计方法学、摩擦学设计及应用、数控技术、基础工艺、超精加工技术、模具技术、微型机械等研究方面仍存在不小差距。 三、机械科技的发展特征及发展趋势 近年来机械科技发展有几个明显特征。其一,机械科技研究的新进展几乎都与计算机技术难以分开;其二,机械科技的新发展具有多学科交叉的特点。例如,重大项目“机械制造若干关键技术基础”中的电流变技术项目,就是机械学、化学、电学、计算机控制等多学科的交叉。数控技术基础项目则是计算机、微电子、自动控制和机械等多门学科的交叉。其三,机械科技新发展都带有智能化、集成化和系统化特征。例如,机械系统性能完整性及优化设计就是要研究机械系统的机构学、动力学、运动学、强度学、摩擦学等;计算机集成制造系统就是包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助制造(CAM)和生产管理系统控制在内的生产过程的知识集成、信息集成、过程集成和系统集成,它是机械科技发展最前沿的代表。受多学科交叉和先进科学技术的影响和推动,90年代的机械科技在以下几个方面将有获得迅速发展的趋势。 1.微型机械的研究和发展将产生与传统的机械观念相差甚远的新概念和新技术,其意义也许仅次于大规模集成电路的出现。微型机械在未来的十年里有获得迅速发展的趋势。最近几年,发达的欧美国家正在投资研究和开发微型机械,我国也已有少数单位开始进行研究。微型机械是微电子技术与机械技术的结合,它的零部件以至系统的结构和功能类似于普通机械,如微型手术刀、微型锯、微型齿轮、微型轴、微型泵和阀、微型传感器、微型机器人等。其特点是:(l)尺寸非常小,如轴的直径可以小至几微米,整体机械在数毫米之内;(2)大都选用半导体硅为基质材料;(3)制造加工方法一般要采用三维蚀刻等微细加工方法;(4)微型机械不仅仅是传统机械的微型化,且是微电子学、自动控制、光学、流体力学、声学、磁学、计算机科学的结合和集成,是一种完全新概念的机械。美、日、德等国从80年代末开始投资研究并已取得明显进展。美国贝尔实验室已试制出直径仅650拜m的小汽轮机,转速达2.4万转/分,可用于血管内的精细手术。1988年美国加州大学伯克力分校研制出微型静电电机,其转子直径为60杯m。日本通产省已将医疗、产业用微型机械开发列人1991年开始的十年规划中。.微型机械的发展趋势是将微执行器、驱动器、传感器、控制器、电源等集成在微小硅片上,形成完备的微型机械电子系统。微型智能机器人可进行微小空间的高精度作业和控制,可广泛用于工业、农业、医学、生物、航天、军事等领域。 2.智能制造系统将是继柔性制造系统(FMs)、集成制造系统(CIMs)之后的新型制造系统。日、美、西欧从1990年开始执行智能制造系统(IMs)研究的十年规划,投资数十亿美元。IMS系统在制造的全过程贯穿着知识活动并使其与智能机器融合,以柔性方式将全部生产过程(从定货、设计、生产到市场)集成起来,从而提高生产效率。计算机集成制造系统(CIMs)的范围只局限于生产工厂,而IMS的范围已扩大到生产过程之外的其它业务领域,包括市场调查研究,生产决策,生产计划,产品设计,工艺设计,生产过程的管理、调度和控制,原材料选购、运输、存贮,产品的加工制造、装配、检验、包装、库存和经营销售,甚至包括广告宣传、公共关系等。IMS通过国际计算机网络通讯系统对上述过程进行知识集成、信息集成、过程集成和系统集成。日本除了高校和研究所外,不少公司也都投资参与研究,他们相信智能制造系统将会节省人力,为公司带来可观效益。 3.新技术、新理论与传统的机械科学(传动学、机构学、设计方法学、摩擦学等)相结合,在90年代将继续得到发展。如:电流变技术(Eleetro一RheologicalTeehnie)是80年代兴起的一项非常有前景的新技术,它将在流体传动与控制领域例如离合器、制动器、减振器、机器人关节、密封技术等方面得到应用;机构学与计算机、微电子以及电、磁、气、液驱动结合将产生新机构和仿生机械;智能机器人等都将会有新进展。除此以外,90年代,在基础工艺,少、无切削,精密成形技术、成形工艺质量控制;新材料、难加工材料的成形与加工技术和方法;非接触、在线及自动测量;传统工艺的创新和传统产业的改造研究等方面也给予重视和支持。根据上述发展趋势,我们认为,我国对本学科前沿的基础研究要适度超前,但要注意学术思想、理论或方法的创新;对国外高技术要积极跟踪,目前在加强智能机器人和计算机集成制造系统研究的同时应适度支持智能制造和微型机械的研究;在研究学科前沿和高技术的同时,要注意加强基础技术、基础工艺和基础数据的研究,而这些方面却往往容易被人们所忽视或轻视;还应注意推进新技术向生产和市场的转化,结合生产和市场需要选择研究课题。只有这样,我国的机械科技才能在理论、技术、产品方面不断缩小与发达国家间的差距,使机械科技全面兴盛起来。 机械科技论文:机械科技查新现状及建议 科技检索查新工作是科技信息部门根据自身优势,为适应社会的需要而发展起来的一项新的信息咨询服务。科技检索查新是运用手工检索及计算机检索等手段,针对某一领域国内外同类研究的状况和进展进行全面了解,通过对比分析,对待查的科研立项或科研成果的新颖性、先进性作出基于文献的对比性结论的过程。科技查新工作对于维护科技成果评价的严肃性、权威性和公正性,吸取前人的经验,避免低水平的重复研究,促进科技管理工作的科学化、规范化,提高科技成果的水平等,起着重要作用。我们广西机械科技信息中心是原自治区科委最早授权认定的区级机械科技专业查新机构,自开展查新业务以来,已为机械行业各类新产品鉴定、科研立项、评奖、申报专利等提供查新服务三百多项,为机械工业科技进步发挥了自己应有的作用。在此,笔者结合自己多年从事机械科技检索查新工作的实践,探讨确保机械行业科技查新工作水平和质量的途径,并针对机械科技查新工作的现状提出一些建议。 1查新工作的基本条件 1.1较为完善的文献支持系统较为完善的文献支持系统,是保证查新工作质量的最基本条件,开展机械工业科技查新所需要的文献支持系统包括: 1.1.1国内外主要数据库包括《美国工程索引(Eicompendex)数据库》、《金属文摘(METDEX)数据库》、《机械文摘(ISMEC)数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中国科技经济新闻数据库》、《中国机械工程文摘数据库》、《中国机械工业科技成果数据库》、《中国学术期刊数据库》等,以上是查新中使用率较高的数据库,同时还要通过上网、联机检索等途径查找相关的数据库。 1.1.2国内外主要检索工具包括各种综合性及专业性的文摘、索引、资料目录以及各类机械产品目录、样本等,由于机械产品种类繁多、专业庞杂,在此不一一列举。 1.1.3一次文献包括机械工业学科及相关学科的各类科技期刊。 1.2素质良好的查新人员查新工作是一项原则性较强而又比较繁琐的工作,它需要查新人员必须具备良好的职业道德以及强烈的责任心,如果原则性不强,就会受市场经济的影响或碍于情面写出不合事实的报告,如果查新人员责任心不强,工作不耐心细致,就使查新结果出现错漏,从而影响查新报告的严肃性。查新工作同时又是科学性、技术性很强的工作,它需要查新人员必须具备过硬的业务素质,查新人员的业务素质包括: 1.2.1较扎实的专业知识笔者认为从事机械工业科技查新的人员首先应当具备较为系统和扎实的机械工程学科的基础及专业知识,因为这决定了查新人员能否对检出文献进行正确的筛选,对同类产品的技术特点、参数进行提炼、分析和对比,从而作出客观准确的评判。 1.2.2较广博的知识面机械行业是为国民经济各行业提供工作装备和生活服务的基础行业,机械工业科技成果应用范围可以说渗透了各行各业,如造纸、制糖、农业、水利、食品等,同时科学技术的发展,学科之间交叉渗透的日渐突出,都要求查新人员要有广博的知识面。 1.2.3较强的综合思维能力查新论证是一个对相关文献资料进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的分析推理过程,因此查新人员应当具有较强的综合、分析、判断能力。 1.2.4较熟练的文献检索技能查新人员应通晓文献检索原理,熟悉各数据库、检索工具所贮存的内容、收录的范围、文献的分布情况,并能根据不同的课题内容确定利用哪一种数据库、哪一种检索工具、采用哪一种检索途径、以及如何编写检索逻辑式等等。 1.2.5较熟练的计算机操作技能熟练的计算机操作技能不仅可以提高查新工作效率,确保查新质量,而且能在联机或上网查询时节省费用。 1.2.6较高的外语水平查新人员应当具备较高的专业外语水平,尤其是阅读、理解能力要强,这样才能在检索外文数据库和资料以及分析查出文献的过程中得心应手。 1.3较完善的规范管理众所周知,合理的工艺流程、科学的技术规范以及严格的产品标准,是生产一个高性能高质量的产品的重要前提。同样,查新报告作为查新工作的“产品”,应当有合理的工作程序、严格的工作规范作为其高水平、高质量的重要保障。因此,必须制定一系列严格的工作规范。查新工作规范应包括:①查新工作程序的规范,②查新人员工作技术的规范,③查新报告格式、内容、用语的规范等。 2检索查新技术探讨 一个科研项目的检索查新基本工作程序为:熟悉待查项目背景资料——对项目进行科学归类,找出主题词——选择数据库及检索工具——制订检索策略,确定检索年限——检索——筛选检出的相关文献资料——与待查项目进行对比分析,撰写查新报告。在这一工作过程中,检索查新人员的技术水平高低对确保检索查新质量有着至关重要的作用,这有赖于高素质的查新人员在实践中不断总结、提高。笔者分以下几方面进行探讨。 2.1检索手段的运用查新检索有手工检索和计算机检索两种主要手段,机检速度快、效率高,是手检无法比拟的,但手检同样重要,多年的实践证明,机检和手检必须有机地结合在一起,两者不可偏废,这是因为:①各数据库存在收录内容差异的情况,没有哪一个数据库可以保证百无一漏,尤其是机械行业科技成果的产品形式为主的特点,决定了在一些产品目录、样本、更容易查到同类产品,这些必须通过手检进行辅助。②各数据库的主题词标引存在差异,如果选词不当或组配不力,极易造成漏检甚至扑空,而手检直观性强,可以灵活调整检索词,通过上机前的手工试检以及手检与机检之间的不断修正,才能确保查准率和查全率。同时,如果是上网或联机检索,通过手检定好检索词及检索策略再上机查询,可以达到省时省钱的功效。③数据库相对于原文存在一个滞后期的问题,许多数据库都存在滞后期,少则3~5个月,长则半年甚至1年,手工检索工具滞后期短一些,但也有时间差问题,必须结合检索最新几期的核心期刊,才能更好地保证查全率。总之,只有将手检和机检相结合,才能确保查新范围的全面性、系统性和连续性。 2.2检索途径的探索根据我中心多年承担的机械行业科技查新项目来看,以产品形式出现的占了90%以上。目前科技文献对产品整机报道的较少,因此要注意查找产品目录、样本类载体,必要时甚至要有“大海捞针”的勇气,逐年查阅核心期刊或非核心期刊,所要查的数据有时就在封页的广告上,或行业性的综述里。此外,由于机械产品的应用领域极其广阔,检索时一定要弄清所涉及的领域属于什么学科,该学科的主要检索工具及核心期刊是哪些,检索时要查全,不可遗漏。比如电除尘器,它在水泥生产中应用广泛,但又有环保学意义,查找时就要通过化工类的“水泥工业”及环保科学中的“除尘”两种途径查找,而《水泥》、《水泥技术》、《通风除尘》、《环境保护》等核心期刊也是必查刊物。 2.3对检出文献、数据的筛选在对检出相关文献、产品数据进行筛选时,所选择的对比文献、产品数据应当具有代表性、针对性、可比性。在机械类产品中,有的在国内已有几十家甚至上百家企业生产同类产品(这种产品的开发往往是出于市场的考虑),在选择与之对比的同类产品时,应选择那些行业公认的有代表性的、技术性能较先进的产品,才能体现这一领域里的先进水平。同时,选择对比的产品应具有可比性,如柴油机,应选择型式、用途、冷却方式等相同、排量相近的产品进行比较,排量相差太远的则不具备可比性。此外,选择的对比文献应根据查新重点体现出针对性,这需要查新人员仔细地鉴别,如果不分主次把一般相关或密切相关文献罗列出一大堆进行比较,不能突出重点,势必影响查新结论的明确性。 2.4查新报告的撰写一份有价值的查新报告应当包含检出的相关文献或同类产品的概述、对检出结果的对比分析并有结论性意见,能使科技管理部门和成果持有者了解同类研究的现状及查新项目所处的真实地位及技术水平。笔者曾接触过一些查新报告,在罗列了所有检出相关文献及同类产品之后,就简单地下“经鉴别与本查新项目不同”或“未见相同产品报道”的结论,这种只有查新结果而无分析过程的查新报告是肤浅的、没有说服力的。应当将查新产品与查得的同类产品的技术参数、结构性能、采用新技术的多少等进行全方位的分析比较,才能对产品的新颖性、先进性作出实事求是的评判。对新产品的对比分析可以采用表格方式,在一张表格上对产品的技术参数、性能特点等各项目进行对比,直观性强,并能省却大量说明文字。查新报告的撰写应当客观、公正、正确,做到条条有出处、款款有依据,既不能主观臆断、望文生义,也不能受委托人影响而避重就轻、弄虚作假。此外,查新报告提供的是基于文献检索的对比性结论,因此切忌越位代替专家对产品的水平下结论。 3对机械科技查新工作现存问题的思考 随着科技检索查新工作的不断完善和提高,其对促进科技管理工作的规范化、科学化起到越来越重要的作用,一些行业的查新量逐年上升,立项、鉴定前进行查新已成为科技管理人员及科研人员的自觉行动。相比之下,机械行业的科技查新工作现状不容乐观,根据笔者的调查了解,相当一部分新产品未经查新即可立项、鉴定,甚至已完成鉴定再补充查新,查新在某些程度上流于形式,成了“马后炮”,使科研项目或成果的严肃性、先进性和准确性大打折扣。针对这种现状,笔者认为除了加大宣传力度,提高科研管理部门及科研人员的查新意识外,还应进一步提高检索查新工作的水平和质量,增强科技管理人员及科研人员对查新报告权威性、准确性、公正性的信任度。在此提出几点建议。 3.1进一步加强查新工作的规范化管理尽管各查新机构都制定有一系列的规章制度,但一些综合性的查新机构无法制定出有行业针对性的规范和质量验收标准,因此执行起来伸缩性、随意性很大。同时查新管理部门也缺乏有效的查新质量监控措施,没有形成不断反馈、不断改进的良性循环,这些都制约了查新水平质量的提高,建议查新管理部门加强这方面的组织协调管理。 3.2不断提高查新人员的素质有的部门查新人员缺少起码的专业知识背景,其查新工作质量可想而知。各查新机构应当配备综合素质较高的查新人员,加强培训,推行“持证上岗”制度,确保查新工作高质量。 3.3加速数据库建设,建立地区性文献网络国内产品类的数据库较少,现有的产品数据库仅有名称而无型号及技术参数,信息含量低,产品目录、样本等只有参数而无性能结构介绍,报纸上的新产品消息对产品的性能、参数介绍得更少,这些都给对比分析时造成了一定的困难,在一定程度上影响了结论的准确性和说服力。建议信息产品部门尽快建立起权威性的信息含量高的产品类数据库。在现代信息社会里,任何一个部门要想收集齐所有的信息资料是不现实的,因此查新人员在工作中常常遇到查到篇名或文摘却找不到原文的情况,这时就不得不到一些专业研究所、图书馆等部门去查找,有时还要去信到外地索取,费时费力,如果有关部门进行组织协调,建立起地区性的文献网络,实现优势互补、资源共享,就能较好地解决资料不全的问题。 机械科技论文:机械科技查新的特征与建议 科技查新工作[1]是一项深层次的科技信息咨询服务工作。在1993年国家科委公布的《国家科委关于科技查新咨询工作管理办法(试行)》中,科技查新定义为:“是指通过手工检索和计算机检索等手段,运用综合分析和对比等方法,为评价科研立题、成果、专利、发明等的新颖性、先进性和实用性提供文献依据的一种信息咨询服务形式。”最早的科技查新工作开始于1985年,经过20余年的发展,科技查新工作在提高科研项目和成果的评价水平、避免低水平重复和鉴定评奖失准等方面发挥了重要作用,具有科学性、严肃性和公正性的特点。机械科技查新与其他专业科技查新相比,既有共性,也有其自身的特点。四川省机械研究设计院机械科技情报标准研究所自20世纪90年代初开展机械科技查新工作以来,为四川省机械行业各类新产品鉴定、科研立项、成果评奖、申报专利等提供查新服务500余项,笔者结合自己多年来从事机械科技查新工作的实践,总结了机械科技查新的特点,提出了提高机械科技查新质量的一些建议。 1机械科技查新的特点[2] 1.1专业涉及面广机械工业作为我国国民经济的支柱行业,同各行业都有密切相关的联系,机械科技成果也广泛应用于化工、交通、农业、水利、食品、建筑等行业,广泛的应用决定了机械科技成果针对不同的应用范围具有不同的应用特性。随着现代科学技术的发展,学科之间互相交叉、互相渗透的特点日渐突出[3],边缘学科越来越多,这就对查新人员提出了更严格的要求,要做好查新工作、高质量地完成科技查新报告,就必须要有扎实的专业基础、广博的知识面及良好的沟通能力和理解能力。 1.2文献需求面宽机械工业作为基础行业,机械科技成果既包含理论上的设计与研究,同时更多的是具体产品、零件的研制和结构、工艺上的改进。目前大多数公开发表的科技文献资源,主要来源于科技期刊、学术会议论文、学位论文、标准、专利等,这些文献对新理论、新工艺、新方法等作理论性的研究较多,对具体产品和零件的介绍较少。所以,在机械产品和零件类科技查新项目中,需要一些其他的文献途径来保证查新检索中的“查全率”。国内文献资源[4]主要包括万方数据资源系统、重庆维普科技期刊数据库、中国期刊网及中国专利文献数据库等常用的国内综合数据库。国外联机数据库以DIALOG联机数据库为主,以网络数据库为辅助,如ISIWebofScience(即SCI)数据库、美国化学文摘CA、美国工程索引EI、英国INSPEC和一些全文数据库ElsevierSDOS,WileyInterScience,PQDD博硕士论文库等。除了这些通用的文献外,机械科技类查新的文献资源中,企业产品样本、企业广告宣传、企业网站中的产品介绍等也是重要组成部分。这些文献中,对产品和零件的介绍占大多数,特别是对参数的介绍都非常详细,而理论性研究较多的文献往往对一个产品的具体参数介绍得较少。机械产品项目的科技查新中,往往需对比其具体参数才能对其先进性、新颖性作出判断。而技术参数中很多参数都相互关联,只针对一项参数作对比分析不具有说服力。比如,对某机械密封类产品的查新中,查新委托单位给出的指标是:转速最高25000r/min,轴径最大400mm,需要对比同类产品的密封性能。这个项目中,仅查同类产品中转速是否高于25000r/min或轴径是否大于400mm都是片面的。因为对这类密封产品来说,密封性能的好坏取决于密封线速度的高低,而线速度与转速和轴径都有关系,抛开轴径指标,只靠转速指标的高低来判断密封的优劣是错误的。所以,完整的技术参数对产品类项目的查新对比分析很重要,这也直接影响查新报告最后的质量。 1.3技术水平高低多方面体现机械科技查新项目中,有一些零件的加工工艺、材料都一样,只是最终成品的尺寸规格不同。但是,随着零件尺寸的增大,工艺实施难度也随之增大,虽然工艺都一样,但实施工艺的途径有很大区别,很多企业都设计有专用的工装设备。类似这种查新项目,一般认定为其具有新颖性。比如,同样采用窄间隙焊接技术,对于1000mm和3000mm的主轴而言,其实施难度差别很大。不同的企业针对具体情况大都自己设计工装设备,如果针对这种工装设备进行查新,并不能说明该项目的技术水平。这种情况下,主要看窄间隙焊接技术是否在更大的主轴上应用。机械科技查新项目中还有一种情况,就是查新项目其本身的工艺或结构并不具有新颖性,但在一些特定的应用范围内以前并没有应用该工艺或结构。比如某汽轮机低压全电调控制系统的项目中,采用双冗余配置DDV阀组。经查,双冗余配置DDV阀的设计在其它控制系统中已有应用,但在汽轮机低压全电调控制系统中未见应用。这种情况一般认为其具有新颖性。 2提高机械科技查新质量的建议[3] 2.1提高查新人员素质机械科技查新工作是一项专业性较强的工作,需要查新人员不仅具有机械专业基础知识,还要熟悉文献检索原理,能根据不同的查新项目确定采用的数据库和检索策略,同时还需具备较强的工作责任心,以实事求是的态度,科学、严肃、公正地开展查新工作。查新工作中,文献的检索和对比分析是重要的一环,对查新项目的理解、制定检索策略直接决定文献检索的“查准率”和“查全率”。在保证“查准率”和“查全率”的基础上,筛选、提炼文献和正确地进行分析、对比则是作出客观准确判断的基础。撰写查新报告时,还需查新人员能准确地表达查新结论。另外,较高的外语水平、熟练的计算机应用技巧也是查新人员必备的能力。由此可见,机械科技查新工作对查新人员的要求主要有:机械专业知识、文献检索知识、综合分析能力、文字表达能力、外语和计算机应用能力。在此基础上,配合查新员对工作的责任心,才能把机械科技查新工作做好。 2.2加强同查新委托单位的沟通随着现代科学技术的发展,机械科技查新项目涉及的专业越来越广。对查新项目的理解和消化是开展查新检索工作的基础,而科技查新人员在专业上不可能面面俱到。这就需要查新人员加强和查新委托单位的沟通,积极向技术人员学习,准确把握查新项目的创新点。此外,要查新人员短时间内消化技术人员辛苦几年或十几年的研究成果是不现实的,所以在查新检索过程和文献对比分析中,还需要不断和查新委托单位技术人员交流和沟通,及时调整查新策略,准确对比分析相关文献。这是一个反复提高的过程,是做出高质量查新报告的保证。 2.3强化手工检索从科学发展进步的角度来说,任何一项科学技术的产生都有其产生的背景,是对前人研究成果的继承和发展,机械科技查新项目尤其如此。机械科学历史悠久、发展成熟,所以许多项目都是在前期成熟的研究基础上进行改进。随着新材料、新工艺、新结构的应用,改进型的科研项目越来越多。但还是有一些科技查新项目检索结果为“0”,这种情况下,除了调整查新检索策略、扩大查新范围以外,还需加强手工检索。在一些特殊行业,比如军工,由于其行业特殊性,公开发表的文献较少,但在一些行业会议论文、杂志上的短信息、互联网网站等渠道中,经常能检索到一些有用的信息。在各种数据库中,虽然收录范围、储存信息的内容不同,但很多短消息类、广告类的文献资源均未计入收录范围。这类文献资源必须通过手工检索才能获得。手工检索和计算机检索相辅相成,缺一不可,手工检索对于查新结论的非“0”化处理、提高“查全率”、保证查新质量非常重要。 2.4广泛收集文献资源鉴于机械产品类的科技查新项目中对零件结构和技术参数的需求较多,应大力收集各种综合或专业数据库中不收录的文献资料,重点是企业产品样本和产品广告等,作为数据库和科技期刊文献资源的补充。 机械科技论文:机械科技信息事业发展与变革 一、十年艰苦创业,深化改革见实效建所十年来,在邓小平同志“开发信息资源.服务四化建设”光辉题词指引下,在各级党政领导关怀支持下,全所职工.深化改革,艰苦创业,为建设和完善我省机电信息体系取得较好成效. (一)转变观念,促使机电情报工作,为经济建设主战场服务,取得较高社会效益和经济效益。 1.1988年省机械厅指定笔者担任省农用车联合公司筹备组成员,带队赴全省农用车厂进行深入细致的情报考察调研,拟定农用车联合公司章程初稿,组织福建省农用运输车联合公司筹备会,向厅领导提供全省农用车发展历程和现状的准确信息资料,根据国家技术政策,组织情报人员撰写了《我省农用运输车现状及发展设想》情报调研报告。省机械厅在%闽机技字第009号函指出,该调研报告“在我省首次开展农用运输车行业调研是适时的,对正确引导我省农用车行业走联合发展道路和行业合理布局、健康发展起着有益的促进作用,对制订我省机械行业科技发展规划和决策有较大的参考价值,对科技进步作用较大。”情报工作促进了“福建省农用运输车工业联营公司”于89年正式成立。1993年农用车产量达5.55万辆,占全国产量的30%,成为我省工业的一项拳头产品。91~95年全省生产21万辆,产值达50.8亿元,实现利税3.18亿元,93~94年机械厅系统的农用车产值占全省机械工业百分之二十,为我省经济发展发挥了很大的推动作用。 2.受省机械厅领导委托,以情报论证为依据,笔者带领工厂厂长、总工三次赴京向机械部何光远部长等领导请示汇报,解决了我省柴油机新产品立项难题,大力协助福建机器厂开发6170新型柴油机,填补了我国柴油机行业空白.目前福机厂已生产350台,创产值3500万元.该机型在全国“渔船用柴油机选型会”上,被推荐为全国优先选用的新型节能柴油机.这是情报为领导决策服务的典型范例. 3.省下达《中国红壤开发项目所需机电设备研究》与《进口物质设备经济性研究论证》二项情报调研为中国红壤项目节省开支4600万元,我所负责的论证方案被世界银行采纳,通过国际竞争招标验收后,由我国农牧渔业部组织实施,获国内外专家很高评价.红壤项目联合办公室把它誉为“为红壤项目获得最佳经济效益,为红壤项目作出巨大贡献”的一项出色的情报调研成果. 4.我所和省农机研究所负责国家经委、机电部下达《85系列水田犁》课题(笔者为课题组长)。87年通过部级鉴定以来,已在全国生产推广85系列水田犁7万台,创产值1750万元,利税200万元.本省推广2。。。多台,耕翻土地50万亩以上.机耕冬翻不仅病虫害减少,节省农药、化肥,同时提高地力,平均每亩可增产稻谷10公斤,共增产稻谷500。吨以上,价值达400万元。我所还同农业部门继续合作推广犁耕,为保护国土恢复地力作贡献。 5.我所受省机械厅委托,负责全国机械信息福建子系统工作.我们在认真抓好信息系统管理工作的同时,狠抓信息利用.据不完全统计,由于我省机械行业较好利用信息,五年来已在工厂创效益1632万元,199。年在全国机械工业情报工作大会上,受到机电部部长表扬。 6.机电部下达“中小型电机市场调查与预测”课题形成的调研报告对福建省如何调整中小型电机产品结构提出建设性的建议.根据这些有益的建议,工厂开发新产品新增产值3288万元,创利税49。万元。 7.机电部中小型电机情报网下达“中小型电机生产工艺调查与建议”被我省有关工厂采纳。由于采用新工艺创产值150。万元,创利税100万元,节支595万元。 8.我所木机情报人员编制国家级木工机床产品开发指南,提出14个木工机床新项目组织实施已创效益5763万元。 (二).加强情报基础建设,树立用户第一的服务观念。经过十年努力,克服重重困难,建成我省机电信息系统“六库”,直接为全省机电行业提供有效服务.众所周知,以计算机技术为代表的现代情报手段的出现,大大扩展了情报信息资源加工、利用的能力.当前,在机电产品激烈竟争和信息量激烈膨涨的新形势下,加强情报基础建设.用现代化设施逐步武装情报机构,使情报信息具有快速、高效的功能显得特别重要。 1.微机信息库:我所微机室在省科委支持下,已购置微机五台.目前已同机械部信息院2个中文库、2个西文库、中国科技信息所7个中文库、5个西文库和省海峡网(总容量20亿汉字,日增100万汉字)建立了联机检索业务,为全省机电工业开展检索与咨询服务。对我省机电行业新产品开发、查新、鉴定等发挥了重要作用.充分显示了计算机、电子通讯技术在信息加工、利用中的快速功能。在联机检索业务开展的基础上,我所除已建立福建省机电产品数据库外,目前正在建台湾机电产品数据库。 2.标准资料库:标准化是国家重要技术政策,是机电工业上水平、提高质量和发展外向型经济的重要前提.机电产品必须采用国家标准,并尽可能向国际标准靠拢.根据本省工厂的强烈要求,我所已分类整理收集国内外机电标准资料3万册。 3.声像资料库:根据机械部(86)机情函字912号“关于建立机械工业声像工作的通知”精神和省机械厅党组的要求,我所组织拍摄了我省80多家工厂企业的厂史、厂容、产品录像片和研究院重要科技成果录像片,有的已在中央和省市电视台上播放。目前已拥有机电录像100余片,机电照片6。。。多张,成为我省保存机电声像资料最多的单位.声像作为形象化的情报手段,在机电产品宣传领域有着特殊的作用,我所组织摄录编辑的《福建机电产品誉满五洲》录像片,曾用中、英二种语言,在中国出口商品交易会和福建机电产品展销会上播放,并送住墨西哥等国演播,取得较好宣传效果. 4.机电样本库:国际和国内先进机电产品样本,对我省机电科技的发展都能产生启迪、借鉴和开拓思维的作用。我所已收集整理国内外机电样本2万份,多次举办展览,省内外观众达5。。。余人,受到社会关注和科技人员的欢迎。 5.图书文献库:现有馆藏中文图书2万种3万册,外文图书900种2000册,各种技术资料21300册,每年免费接待读者6000人次.6.期刊资料库:库存期刊800种6000册.每年免费接待读者300。人次. (三)抓机电情报调研,促海峡两岸合作.十年来,我们按机械部的要求,重点进行了台湾地区机电调研和促进海峡两岸机电合作,开展闽台科技交流活动。 1.抓住机遇,进行台湾机械工业调研1987年,将《台湾机械工业》调研列入部情报课题。仅用二年时间即完成40万字《台湾机械工业》调研报告,近几年,我们又完成了《在大陆的台资机电企业经济效益分析》、《台湾机电科技》、《台湾农业机械化调查及海峡两岸农机界的合作》、《台湾机械产业自动化和工业机器人调研》、《台湾信息业现代化调研》、《台湾工业发展战略研究》、《闽台机械工业对比研究》等机械部情报调研课题,对祖国大陆机械行业了解台湾机械工业发挥了重要作用。《海峡两岸机械工业互补与合作的研究》经机械工业部批准,正式列入1995年机械工业部软科学研究项目计划(笔者为课题组长)。这是我所成立10年来第一次承担机械部软科学研究项目(研究费用由机械部提供)。目前,该课题正抓紧实施,可按计划在今年底提交部级鉴定. 2.在情报调研基础上,加强与台湾同行的合作,促进闽台科技界双向交流.在开展对台情报调研课题期间,我们与台湾大学,台湾机械、农机同业公会、台湾农村社等组织和有关人士建立了较密切的联系.1992年,我们邀请了台湾省农机和食品机械考察团访闽。我们向台湾代表团提供的“大陆各省对台经济合作联系表”已于92年7月份全文刊登在“台湾农村”杂志第十十六卷第二期上。省机械厅领导同我所负责人一道与台湾有关方面签订了“发展闽台农业机械化事业合作意向书”.有关合作内容正在组织实施.笔者于1993年8月2日到10日以共产党员和专家身份应邀赴台进行访问和考察,并在台湾大学作学术报告.这是福建省机械系统首次安排的赴台考察活动,对开展闽台两省机械工业和学术界双向交流起了促进作用。1995年,由我所牵线联系,经省主管部门同意,福建台湾机械(器)工业同业联谊协议书于2月25日正式生效。根据厅长办公会议决定,联谊办公室设在我所,活动经费由闽台共同承担。 3.成功举办了首届“闽台机械样本展。”根据95年闽台机械工业同业联谊计划.在省政府、省台办、省科委、省财政厅大力支持下,首届“闽台机械样本展暨技贸洽谈会”于1995年8月28日一22日在福州举办.本次样本展共展出闽台两省机械工业中最新工具机、钢铁加工机械、产业机械、电工电器和工程农机等机电产品样本150。多份,(部分厂商还提供录像带并演播)其中台湾机械工业直接参展企业8家,福建机械工业直接参展企业28家.会期5天,共接待全省各地市200多个单位,近千人参观展览(其中厂长、经理约有300人左右)台湾方面派来洽谈的人员有:台湾区机器工业同业公会邱桂霖总千事等n人.我省前来洽谈的单位有:福建省机械设备进出口公司等28家单位。通过展出拾谈,达到了两岸机械工业相互了解、广交朋友、寻求合作、共创良机的初步效果。 4.安排筹建《台湾机械城》投资考察根据联谊会协议,台湾区机器工业同业公会拟在闽筹建1500亩“台湾机械城”。95年8月23日至26日厅、所派员陪同以林林波为团长的台湾投资考察团6人对福州、莆田、泉州、厦门四处地区投资环境进行实地考察.(四)办好刊物,搞好发行,参与情报网络行业活动,加强情报横向联系.我所受部、厅委托,主办《福建农机》、《木工机床》、《水轮泵》、《福建机械》四种刊物.其中《福建农机》发行量达1.2万份,《木工机床》和《水轮泵》是为全行业服务的期刊。通过刊物的交换,我所机电情报联系单位逐年增加,已达2653个,进一步扩大了信息源.十年来,我们先后参加了全国自动化情报网、华东地区电气自动化情报网、华东电缆情报网、全国农机情报总网、省情报网、全国农机期刊网、全国机械情报网等情报网络活动,并担任过全国农机科技刊物网付网长、十四省市(区)机械情报(所)协作网网长、付网长、负责全国木工机床行业信息网、水轮泵行业信息网、机械部科技成果信息系统、福建子系统福建机械工程学会信息分会和省农机学会对外联络组工作,先后主办省科技日语培训班,省自动调速器培训班、预测和决策函授福建培训班、微机培训班等,并多次主持召开全国性、地区性的情报网络行业会议.通过这些网络活动,加强了横向联系,为机械工业开发提供了许多有益的信息和科研选题的素材,并同生产厂建立了密切的协作关系。 二、创办经济实体,增强科技信息事业自我 发展能力,努力增收节支,搞活情报.情报事业的发展受到有限经费的制约.因此,在搞好情报本职工作、抓紧情报主业的同时,还必须充分利用我们的技术力量、设备来开展与情报业务相关的多种经营和有偿服务。我们认为,国家在财力不富裕的情况下,十年拔给我所284万事业费已是很不容易了。在深化改革中,为了促进情报事业的进一步发展,必须增强适应市场经济规律的经营观念并采取有效措施增强情报后劲. (一).情报办书店在机电部情报所支持下,我们作为情报办书店的试点,于1986年集资了3万元盖房,办起了“机械工业出版社福州机械书店”.国家出版局曾明确指出:“图书发行工作在2个文明建设中有着重要的地位和作用。书店是传播共产主义思想的阵地,是输送科学文化知识的工具,是我们党的教育工作的重要组成部分。”我们按部所领导要求,开业前就多次教育职工,坚持为人民服务,为社会主义建设服务的方针,积极发行好书,及时提供科技书刊,为科技人员、技术工人排优解难,为机械工业发展提供优质精神食粮.书店开业十年共销售码洋150万元,初步取得了经济效益.我们发挥了情报办书店的优势,艰苦创业,先后同全国十几个出版社合作,举办了五次书市展销,正在探讨把书店办成情报信息普及和技术开发阵地,成为我所情报源之一。 (二).创办轻印刷实体为进一步提高增收能力,节省自办期刊印刷费用,在拥有计算机激光照排设备基础上,1995年8月全所职工踊跃集资,克服各种困难购置了胶印机、切纸机、装订机、制版机筹建了轻印刷车间。依靠自己力量,仅用1个月就试运转成功,正式对外营业,到今年6月已胶印8开资料40万页。以优质价廉获用户好评。 (三)多种经营,努力增收科技情报有偿服务是科技情报人员创造的成果,用价值体现的一种形式.在深化改革中,我们还动员全所各个专业室组在搞好本职工作,完成上级下达指令性情报任务前题下,发挥各自的专长,在录像、复印、照相、标准发行、技术咨询、广告、承接横向课题(包括硬件科研),微机服务,中介服务,开拓技术市场等领域实行有偿服务,努力节支增收,既有社会效益,也取得一定的经济效益.十年来共创收60万元,加上上级奖励事业“费和省科委拨设备专款总计约80万元。这批资金除少量用于职工福利外,大部分用于开展情报事业和购置计算机、录像设备、复印机、幻灯机、照相机、投影仪、调制解调器、稳压电源、绘图机、供干机等一批情报基础设施.这是改革前可望而不可及的.既为情报事业的发展增添了手段,又进一步增强了创收能力,使情报工作充满了活力。 三、振奋精神,深化改革,加快机电信息产业发展 1986年以来,我所按照《福建省人民政府关于加强科技情报工作的决定》(闽政(1986)57号文)和机械工业部《关于加强机械工业科技情报工作意见》((86)机情函字1267号),努力搞好我省机电情报工作,十年创业,喜见成效.从1987年开始,在福建省39个省级事业费包干研究所考核评比中连续六次评为1一3名,获省科委、省财政厅颁发“先进集体奖”.199。年底,在机电部召开的全国机电工业情报大会上获机械电子工业部机械工业“七五”期间情报工作先进集体的光荣称号,用实际行动为省争光。十年来,我所共获奖约50项,其中获国家和部省级科技进步奖15项,完成情报调研60篇,约450万字。我所编辑出版的《福建农机》发行量达万余份,8次在同行中评为先进科技刊物。我所负责的机械电子部科技成果信息系统福建子系统随着改革的深化也改变了“六五”期间的后进状况,一跃进入先进行列,从1987年开始连续六次评为部科技成果信息系统先进单位.实践使我们深深体会到党的关怀,各级领导的支持能极大地调动情报科技人员从事情报工作的责任感和积极性,激励和鞭策我们在深化改革中奋发上进。当今社会,材料、信息与能源称为现代化技术的三大支柱,是其它各种技术的基础。回顾历史,展望未来,我们战斗在情报信息岗位上的战士们充满信心、勇敢前进,坚定不移地在党的领导下,为开拓福建机电科技工作新局面,为迎接“信息时代”赋予我们振兴中华的光荣使命而奋勇拼搏。 机械科技论文:农业机械科技开发的考虑 以天然橡胶、剑麻、甘蔗、咖啡、胡椒及热带水果等为主的热带作物是我国热带、亚热带地区特有的经济作物,对广东、广西、海南、云南、福建等省!区"的农业经济起着举足轻重的作用,尤其是改革开放后,在科技兴农的政策指引下,其生产得到了飞速发展,“农业靠科技,科技靠农机”已成为共识。然而近年来,由于热带农业机械!以下简称热机"的科技开发力度不够,技术日趋落后的传统热机产品仍占据着市场,严重地制约着热带地区农业经济的发展。为此,特撰写本文,引发对热机科技开发的思考。 一、热机科技体制改革是为热机科技开发提供良好环境条件的先决条件 目前,热机科技体制存在着诸多弊端,如在科技投资体制方面,仍基本是科研事业费投入与科研课题不直接挂钩的按人数拨款体制,“坐、等、要”的观念和“吃皇粮国税”的思想仍较为严重;在竞争激励方面,科技人员的待遇与承担的任务没有直接联系,仍处于吃“大锅饭”的状况;在人才流动方面,还没有建立起有效的人才流动机制,该留的留不住,该分流的无法分流;在技术力量方面,科技人员数量不足、知识结构单一、高层次人才缺乏、年龄结构不合理,不能适应机电一体化等高新技术热机产品的开发;在科研条件方面,科研设备与检测仪器陈旧匮乏等。以上几方面的原因制约了热机科技开发与科研机构的生存和发展,因此,必须进行热机科技体制改革,为热机科技开发提供良好的环境条件。笔者提出以下一些建议与同仁共商。 热机科研开发机构企业化,将其推向热带农业建设主战场在目前进行科技体制改革的形势下,热机科研单位应大胆地进行改革,将所承担的公益性工作和科技开发工作分开,进行分类管理,公益性工作由国家拨款支持,但内部人事制度和分配制度要进行改革,把工资与工作任务相联系。科技开发工作实行企业化管理,国家对科技开发工作的经费支持应以支持科研项目为目标,使科研单位逐步由事业法人变为企业法人,成为科工贸一体化的科技企业;或与有实力的热机企业相互参股改造成股份制企业。同时,改革内部机制,科研经费投入由“养人”变为“办事”,采取切实可行的措施培养和引进高科技人才,充分利用沿海开放地区的有利条件,强化国外高科技技术引进、消化、吸收和创新,大幅度提高新产品的开发能力。 建立热带农业机械工程技术研究开发中心根据热机行业的现状和发展趋势,适宜建立一个热机工程技术研究开发中心,形成以热机市场为导向,以热机科研机构为核心,以热机企业为基础,以技术开发合同为纽带的互惠互利、行业共同发展的运行机制。“中心”的经费一部分依托于热机企业,另一部分由热机主管部门担保的银行科研借贷款,再一部分为“中心”多渠道自筹资金,全部经费用于风险投资和有偿使用,使“中心”成为热机行业的高技术研究和新产品开发的基地。建立互惠互利的热机推广服务网络目前,热机科研开发机构的推广工作仍处于自我推销的层次,没有形成推广和服务网络。应采取切实可行的措施,建立推广服务网络,如对中小型热作机械可采用与乡镇农机站进行合作,由科研开发机构负责机械设备的开发并对农机站推广服务人员进行培训,乡镇农机站负责推广和售后服务,对大型热作机械,开发机构可多方筹措资金,组建热机服务队,进行热带农业机械化服务,以此带动农机站或有经济实力的专业户购机组成服务队,这样就可建立起不同层次、不同形式的农机推广和服务网络,促进科研与生产的结合,推进农业产业化进程。 二、重点开发适合家庭种蔗农场与种蔗专业户的小型甘蔗收获机械 甘蔗是热带地区种植面积最大的热带作物,在我国种植面积达120多万公顷。每年广东、广西和海南等地甘蔗收获时,由于劳动强度大和季节性强而成为蔗农最头疼的问题,不得不雇用数十万南下民工砍蔗应急。早在(’年代,甘蔗收获机械就得到了华南各省区农业主管部门的重视,研制了适合当时集体作业形式的甘蔗中型收获机,也研制了少量的小型甘蔗收获机,但是,技术性能都不稳定,推广一直受限制,以至现在的甘蔗收获,绝大部分仍依靠人工进行。在我国已投入市场使用的近’万台联合收获机中,甘蔗收获机是廖廖无几。根据这种情况,“先从研制适合种蔗农场和个体种蔗专业户并按砍蔗农艺分段作业的小型甘蔗收获机械突破,以解决当前的实际问题,然后大中型机共同发展,以中小型机为主”的甘蔗收获机械开发思路,应是热机科技开发部门值得重视的问题。 三、加快开发适合热带农产品保鲜、贮运及加工增值的农副产品加工机械近年来,华南地区热带农业经济的发展如火如荼,尤其是广东、广西的龙眼、荔枝种植面积大幅度增加,台湾青枣、澳洲坚果等热带水果的异军突起,海南省大规模种植适合北方市场的反季节瓜果蔬菜,南方沿海城市兴起的热带观赏植物和热带花卉种植热。因此,热带农产品的保鲜、贮运及产品加工机械设备的需求问题日益突出,成为热机激烈市场竞争中一个可观的发展空间。例如,中国热带农业科学院机械研究所的龙眼剥壳脱核机的研制项目,立项时就受到各方的关注和支持,这说明热带农产品加工机械设备市场前景看好,应引起热机科研开发单位的重视并加快开发进程。 四、适度开发适合跨世纪热带农业规模化、产业化和科技含量的热机产品在世纪之交,国家为了农业跨上一个新台阶,正在采取以农业产业化和科技进步为核心的发展农业新措施,热带农业也不例外,由分散均田的小规模经营逐步向相对集中的适度规模经营发展,走集约化高效热带农业发展的新路子。这些新措施对热机科研提出了新要求,同时也是热机行业发展的新机遇。主席在江苏、上海、浙江考察时强调:“沿海发达地区要率先基本实现现代化”。农业现代化离不开农业机械化,因此,江主席的指示,为华南热带发达地区的热机市场注入了新的活力。热机科研单位应抓住这一时机,适度开发适合现代热带农业规模化、产业化和科技含量高的热机产品。李岚清副总理提出在海南建立一个“国家级热带农业高新技术产业化示范区”,热机科研单位应开发为“示范区”服务的成套机械设备,作为热机产品的示范窗口。 机械科技论文:机械科技查新状况的对策 科技检索查新工作是科技信息部门根据自身优势,为适应社会的需要而发展起来的一项新的信息咨询服务。科技检索查新是运用手工检索及计算机检索等手段,针对某一领域国内外同类研究的状况和进展进行全面了解,通过对比分析,对待查的科研立项或科研成果的新颖性、先进性作出基于文献的对比性结论的过程。科技查新工作对于维护科技成果评价的严肃性、权威性和公正性,吸取前人的经验,避免低水平的重复研究,促进科技管理工作的科学化、规范化,提高科技成果的水平等,起着重要作用。我们广西机械科技信息中心是原自治区科委最早授权认定的区级机械科技专业查新机构,自开展查新业务以来,已为机械行业各类新产品鉴定、科研立项、评奖、申报专利等提供查新服务三百多项,为机械工业科技进步发挥了自己应有的作用。在此,笔者结合自己多年从事机械科技检索查新工作的实践,探讨确保机械行业科技查新工作水平和质量的途径,并针对机械科技查新工作的现状提出一些建议。 1查新工作的基本条件 1.1较为完善的文献支持系统较为完善的文献支持系统,是保证查新工作质量的最基本条件,开展机械工业科技查新所需要的文献支持系统包括: 1.1.1国内外主要数据库包括《美国工程索引(Eicompendex)数据库》、《金属文摘(METDEX)数据库》、《机械文摘(ISMEC)数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中国科技经济新闻数据库》、《中国机械工程文摘数据库》、《中国机械工业科技成果数据库》、《中国学术期刊数据库》等,以上是查新中使用率较高的数据库,同时还要通过上网、联机检索等途径查找相关的数据库。 1.1.2国内外主要检索工具包括各种综合性及专业性的文摘、索引、资料目录以及各类机械产品目录、样本等,由于机械产品种类繁多、专业庞杂,在此不一一列举。 1.1.3一次文献包括机械工业学科及相关学科的各类科技期刊。 1.2素质良好的查新人员查新工作是一项原则性较强而又比较繁琐的工作,它需要查新人员必须具备良好的职业道德以及强烈的责任心,如果原则性不强,就会受市场经济的影响或碍于情面写出不合事实的报告,如果查新人员责任心不强,工作不耐心细致,就使查新结果出现错漏,从而影响查新报告的严肃性。查新工作同时又是科学性、技术性很强的工作,它需要查新人员必须具备过硬的业务素质,查新人员的业务素质包括: 1.2.1较扎实的专业知识笔者认为从事机械工业科技查新的人员首先应当具备较为系统和扎实的机械工程学科的基础及专业知识,因为这决定了查新人员能否对检出文献进行正确的筛选,对同类产品的技术特点、参数进行提炼、分析和对比,从而作出客观准确的评判。 1.2.2较广博的知识面机械行业是为国民经济各行业提供工作装备和生活服务的基础行业,机械工业科技成果应用范围可以说渗透了各行各业,如造纸、制糖、农业、水利、食品等,同时科学技术的发展,学科之间交叉渗透的日渐突出,都要求查新人员要有广博的知识面。 1.2.3较强的综合思维能力查新论证是一个对相关文献资料进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的分析推理过程,因此查新人员应当具有较强的综合、分析、判断能力。 1.2.4较熟练的文献检索技能查新人员应通晓文献检索原理,熟悉各数据库、检索工具所贮存的内容、收录的范围、文献的分布情况,并能根据不同的课题内容确定利用哪一种数据库、哪一种检索工具、采用哪一种检索途径、以及如何编写检索逻辑式等等。 1.2.5较熟练的计算机操作技能熟练的计算机操作技能不仅可以提高查新工作效率,确保查新质量,而且能在联机或上网查询时节省费用。 1.2.6较高的外语水平查新人员应当具备较高的专业外语水平,尤其是阅读、理解能力要强,这样才能在检索外文数据库和资料以及分析查出文献的过程中得心应手。 1.3较完善的规范管理众所周知,合理的工艺流程、科学的技术规范以及严格的产品标准,是生产一个高性能高质量的产品的重要前提。同样,查新报告作为查新工作的“产品”,应当有合理的工作程序、严格的工作规范作为其高水平、高质量的重要保障。因此,必须制定一系列严格的工作规范。查新工作规范应包括:①查新工作程序的规范,②查新人员工作技术的规范,③查新报告格式、内容、用语的规范等。 2检索查新技术探讨 一个科研项目的检索查新基本工作程序为:熟悉待查项目背景资料——对项目进行科学归类,找出主题词——选择数据库及检索工具——制订检索策略,确定检索年限——检索——筛选检出的相关文献资料——与待查项目进行对比分析,撰写查新报告。在这一工作过程中,检索查新人员的技术水平高低对确保检索查新质量有着至关重要的作用,这有赖于高素质的查新人员在实践中不断总结、提高。笔者分以下几方面进行探讨。 2.1检索手段的运用 查新检索有手工检索和计算机检索两种主要手段,机检速度快、效率高,是手检无法比拟的,但手检同样重要,多年的实践证明,机检和手检必须有机地结合在一起,两者不可偏废,这是因为:①各数据库存在收录内容差异的情况,没有哪一个数据库可以保证百无一漏,尤其是机械行业科技成果的产品形式为主的特点,决定了在一些产品目录、样本、更容易查到同类产品,这些必须通过手检进行辅助。②各数据库的主题词标引存在差异,如果选词不当或组配不力,极易造成漏检甚至扑空,而手检直观性强,可以灵活调整检索词,通过上机前的手工试检以及手检与机检之间的不断修正,才能确保查准率和查全率。同时,如果是上网或联机检索,通过手检定好检索词及检索策略再上机查询,可以达到省时省钱的功效。③数据库相对于原文存在一个滞后期的问题,许多数据库都存在滞后期,少则3~5个月,长则半年甚至1年,手工检索工具滞后期短一些,但也有时间差问题,必须结合检索最新几期的核心期刊,才能更好地保证查全率。总之,只有将手检和机检相结合,才能确保查新范围的全面性、系统性和连续性。 2.2检索途径的探索 根据我中心多年承担的机械行业科技查新项目来看,以产品形式出现的占了90%以上。目前科技文献对产品整机报道的较少,因此要注意查找产品目录、样本类载体,必要时甚至要有“大海捞针”的勇气,逐年查阅核心期刊或非核心期刊,所要查的数据有时就在封页的广告上,或行业性的综述里。此外,由于机械产品的应用领域极其广阔,检索时一定要弄清所涉及的领域属于什么学科,该学科的主要检索工具及核心期刊是哪些,检索时要查全,不可遗漏。比如电除尘器,它在水泥生产中应用广泛,但又有环保学意义,查找时就要通过化工类的“水泥工业”及环保科学中的“除尘”两种途径查找,而《水泥》、《水泥技术》、《通风除尘》、《环境保护》等核心期刊也是必查刊物。 2.3对检出文献、数据的筛选 在对检出相关文献、产品数据进行筛选时,所选择的对比文献、产品数据应当具有代表性、针对性、可比性。在机械类产品中,有的在国内已有几十家甚至上百家企业生产同类产品(这种产品的开发往往是出于市场的考虑),在选择与之对比的同类产品时,应选择那些行业公认的有代表性的、技术性能较先进的产品,才能体现这一领域里的先进水平。同时,选择对比的产品应具有可比性,如柴油机,应选择型式、用途、冷却方式等相同、排量相近的产品进行比较,排量相差太远的则不具备可比性。此外,选择的对比文献应根据查新重点体现出针对性,这需要查新人员仔细地鉴别,如果不分主次把一般相关或密切相关文献罗列出一大堆进行比较,不能突出重点,势必影响查新结论的明确性。 2.4查新报告的撰写 一份有价值的查新报告应当包含检出的相关文献或同类产品的概述、对检出结果的对比分析并有结论性意见,能使科技管理部门和成果持有者了解同类研究的现状及查新项目所处的真实地位及技术水平。笔者曾接触过一些查新报告,在罗列了所有检出相关文献及同类产品之后,就简单地下“经鉴别与本查新项目不同”或“未见相同产品报道”的结论,这种只有查新结果而无分析过程的查新报告是肤浅的、没有说服力的。应当将查新产品与查得的同类产品的技术参数、结构性能、采用新技术的多少等进行全方位的分析比较,才能对产品的新颖性、先进性作出实事求是的评判。对新产品的对比分析可以采用表格方式,在一张表格上对产品的技术参数、性能特点等各项目进行对比,直观性强,并能省却大量说明文字。查新报告的撰写应当客观、公正、正确,做到条条有出处、款款有依据,既不能主观臆断、望文生义,也不能受委托人影响而避重就轻、弄虚作假。此外,查新报告提供的是基于文献检索的对比性结论,因此切忌越位代替专家对产品的水平下结论。 3对机械科技查新工作现存问题的思考 随着科技检索查新工作的不断完善和提高,其对促进科技管理工作的规范化、科学化起到越来越重要的作用,一些行业的查新量逐年上升,立项、鉴定前进行查新已成为科技管理人员及科研人员的自觉行动。相比之下,机械行业的科技查新工作现状不容乐观,根据笔者的调查了解,相当一部分新产品未经查新即可立项、鉴定,甚至已完成鉴定再补充查新,查新在某些程度上流于形式,成了“马后炮”,使科研项目或成果的严肃性、先进性和准确性大打折扣。针对这种现状,笔者认为除了加大宣传力度,提高科研管理部门及科研人员的查新意识外,还应进一步提高检索查新工作的水平和质量,增强科技管理人员及科研人员对查新报告权威性、准确性、公正性的信任度。在此提出几点建议。 3.1进一步加强查新工作的规范化管理 尽管各查新机构都制定有一系列的规章制度,但一些综合性的查新机构无法制定出有行业针对性的规范和质量验收标准,因此执行起来伸缩性、随意性很大。同时查新管理部门也缺乏有效的查新质量监控措施,没有形成不断反馈、不断改进的良性循环,这些都制约了查新水平质量的提高,建议查新管理部门加强这方面的组织协调管理。 3.2不断提高查新人员的素质 有的部门查新人员缺少起码的专业知识背景,其查新工作质量可想而知。各查新机构应当配备综合素质较高的查新人员,加强培训,推行“持证上岗”制度,确保查新工作高质量。 3.3加速数据库建设,建立地区性文献网络 国内产品类的数据库较少,现有的产品数据库仅有名称而无型号及技术参数,信息含量低,产品目录、样本等只有参数而无性能结构介绍,报纸上的新产品消息对产品的性能、参数介绍得更少,这些都给对比分析时造成了一定的困难,在一定程度上影响了结论的准确性和说服力。建议信息产品部门尽快建立起权威性的信息含量高的产品类数据库。在现代信息社会里,任何一个部门要想收集齐所有的信息资料是不现实的,因此查新人员在工作中常常遇到查到篇名或文摘却找不到原文的情况,这时就不得不到一些专业研究所、图书馆等部门去查找,有时还要去信到外地索取,费时费力,如果有关部门进行组织协调,建立起地区性的文献网络,实现优势互补、资源共享,就能较好地解决资料不全的问题。 机械科技论文:机械科技成果转变路径 1我国农机成果转化现状 农业机械科技成果(以下简称农机成果)是科技成果中的一部分,建设社会主义新农村,农机成果起着支撑和引领作用。但目前我国80%的科技成果未转化,其中农机成果也不例外。以某省农业机械研究设计单位提取的数据为例分析,该单位从1990~2005年15a期间,共承担了各级政府下达的科研项目53项(开题数),其中通过鉴定或验收形成农机成果的有35项,占开题数的66%,而转化出去的成果有6项(指每项成果推广在5台(套)以上的),占农机成果的17%。在没有转化出去的87%中不乏非常有推广前景的成果,都在20世纪90年代就闲置在档案室里,正如经济问题专家指出,这是科技人才和资本的双重浪费,非常令人痛心。究竟是一堵什么样的“围墙”使成果转化的有效性低?传统的农技成果转化的老办法、老经验出了什么问题?通过什么样的新途径才能有效提高新形势下农机成果的转化率?这些问题已经成为摆在每一位农业科技工作者面前亟待解决的问题。 2农机成果转化过程中的问题 2.1开题项目没有形成强劲需求一个科研项目在开题时就呈现出弱势状态,因为没有准确地把握农村市场跳动的脉搏,开题时仅在理论状态下分析应该有转化前景,仅在只有零星用户或者在具备了一定科研基础之后,就匆匆上报项目。开题项目的弱势特征表现在: 2.1.1项目单一。既没有前期扎实的市场调查基础,项目完成之后往哪转化,科技人员心里没有底;也没有制定后期的研究方向,无法形成完整的项目链,用户接收单一项目无法使用。 2.1.2项目脱节。研究的科技内容、解决的技术问题、可能不是用户所需要的,或者问题很小没有涉及到关键,缺乏用户共鸣,无法达到预期需求。 2.1.3项目零散。一个较小的研究单位一年内上的项目达10多项,包括的领域也很广,人力、财力及实验手段都无法跟上,项目的完成很勉强,更无力去深入推广转化了。 2.2农机成果推广渠道不通畅如果说取得农机成果是源头,那么用户使用就是源尾。其间渠道一路畅通与否是影响转化能力的重要因素。在省及地区的实际情况是,科技成果转化到1~2个用户是完全有把握的,但是再继续多家转化就很难了。而这种障碍主要体现在: 2.2.1信息不灵。凭宏观的信息认为该成果会有很高的转化率,但微观信息即具体是哪些用户需求却没有掌握。 2.2.2成果熟化度差。用户最大的担忧是农机装备的性能、质量可靠度、操作方便性及是否有及时良好的售后服务。 2.2.3经费短缺。科研项目缺乏经费,研制的样机没有进行生产试验和耐久性试验等就匆匆投入市场,造成农机的成熟度和可靠度不够,农机经常搁浅在田间、车间等。 2.3对科技人员评价机制片面性对科技人员评价机制的片面性,制约了农机成果的转化率。转化率要高,就要强化推广职能,形成媒、研、产、供、销、服、馈等一条龙的链式管理,而各个链节都是科技人员组成形成合力;但是在评价科技人员成就时,只是6个链节中的“研”,因为是研究人员才能取得成果奖励证书,才能晋升职称或奖励等,而其他都是辅助人员,不属于成就评价之列。因此属于链节“研”中的人员,都不愿意改行“屈就”于其他链节,唯恐影响前程。目前缺乏有效地促进科技人员从事农机成果转化的激励机制和环境氛围,削弱了其他转化链节的功能。 2.4用户使用先进技术装备的技能不强我国农民知识水平整体不高,特别是目前有文化的年轻人大多经营非农产业生产或者外出打工,留在农业生产领域的大多是年龄偏大、文化素质较低的老年劳动力,他们对复杂的机械,特别是成套技术装备的操作使用吃力,因而对使用农机产生了抗拒心理,或者难以接受先进技术装备,或者导致装备使用寿命短。农民自身的素质不高,采用科学技术积极性不高,这是农机成果转化的主要障碍因素。现代农业机械主要依靠科学技术,必然要求农业劳动力掌握大量的知识和技能。 2.5农机成果没有完全融入大农业这一点在省级及以下地区表现犹为突出。长期以来,农、林、牧、渔等各行业互相之间来往甚少、独立运作,对当地的农村形势、对农业机械的需求,没有沟通交流、没有衔接通报,各行业各行其是,以至于没有发挥各自的比较优势,导致了信息闭塞、成果重复、转化吃力,农业产业链缺损,最终是增加了成果转化的经费成本、时间成本及运行成本,降低了转化率。 3农机成果转化新途径 3.1转变科研项目立项程序设立科技项目一定要有的放矢,先有企业接收,才有项目申报,必须放弃在项目立项之后再找企业、找着与否都无所谓的状况。这需要各级政府采取有效措施,创造完善的转化环境。具体的实施方法是坚决执行“科技部新农村建设科技促进行动”。以四川省为例,省科技厅颁发的《四川省科技计划管理制度改革方案》等一系列行动方案,就是要从科研选题、立项、经费分配等原有的科技管理体制和机制进行改革和创新,从源头上解决科技成果转化率低的问题。 3.2转变对科技人员的评价机制传统方式下出现先立项后找企业的状况,就是因为对科技人员成就的评价机制出现了偏差:第一,没有把成果的转化量放在首要评价标准上;第二,科技人员完成科研项目数量的多少成为了重要的评价标准;第三,科技进步奖只是对项目进行研究的人员才有荣获资格,其他推广转化的科技人员没有纳入评奖范围等,由此才造成了科技项目重完成轻转化。因此,应该扩充评价机制,科技成果转化是链式管理方式,对于信息、科研管理、研发、营销、售后服务等人员,也应有相应的评判功绩。 3.3转变闭塞的农口行业之间的联系应该转变长期以来农、林、牧、副、渔等农口行业之间往来甚少的局面,大农业需要大合作,建设社会主义新农村,要放大到全局、全省的利益加大联合力度,而不是局部利益或本位利益。农业机械是实施和推广先进农业科技的载体,是现代农业重要的基础设施,转化程度直接影响着新农村建设的进程。因此,各个农业科研机构应联系合作、互通情报、共同交流、共谋建设,避免农机成果转化形成“孤军奋战”。 3.4转变农机科技成果转化的方式农机是特殊的商品,销售市场在广阔的农村,用户是农民。因此,成果转化针对性很强,农机成果转化应具备信息、供需部门双方对接、按市场规律定价交易、后期跟踪服务和解决出现的纠纷,提供购机补贴和资金借贷以及法律咨询等专业化服务等条件。要做到这些,首先,应尽快摆脱主要依靠政府指导行政推广的模式,尽快建立专门为“三农”服务的农机市场;其次,完善农业机械科技成果转化的中介机构,中介机构应该形式多样,为农机成果信息;第三,要加快各种农业机械科技示范园区和示范基地的建设,并按照市场规律进行运作和管理,使园区在不断发展的同时,对外产生辐射,成为农业科学技术传播扩散的载体,推动农机成果的转化。 3.5转变农民的知识结构有计划、有步骤、有方式地培养农民学习科学技术知识,掌握先进技术装备使用的技能,按照科技部《新农村建设科技促进行动》的通知精神,加大新型农民培养力度,优化农村科技人才队伍,才能使转化的科技成果有接收对象。21世纪是知识经济时代,科学技术在各个领域都发挥着前所未有的巨大推动作用,农机成果已成为推动农业发展的强大动力。各级农业机械研究部门都应该将农机科技成果的转化列入重要的工作计划中,以使农机成果为提高农业生产水平、快速提升农村经济、增加农民收入乃至整个中国经济的稳定与发展发挥重要的作用。 机械科技论文:农业机械科技开发浅析 以天然橡胶、剑麻、甘蔗、咖啡、胡椒及热带水果等为主的热带作物是我国热带、亚热带地区特有的经济作物,对广东、广西、海南、云南、福建等省!区"的农业经济起着举足轻重的作用,尤其是改革开放后,在科技兴农的政策指引下,其生产得到了飞速发展,“农业靠科技,科技靠农机”已成为共识。然而近年来,由于热带农业机械!以下简称热机"的科技开发力度不够,技术日趋落后的传统热机产品仍占据着市场,严重地制约着热带地区农业经济的发展。为此,特撰写本文,引发对热机科技开发的思考。 一、热机科技体制改革是为热机科技开发提供良好环境条件的先决条件 目前,热机科技体制存在着诸多弊端,如在科技投资体制方面,仍基本是科研事业费投入与科研课题不直接挂钩的按人数拨款体制,“坐、等、要”的观念和“吃皇粮国税”的思想仍较为严重;在竞争激励方面,科技人员的待遇与承担的任务没有直接联系,仍处于吃“大锅饭”的状况;在人才流动方面,还没有建立起有效的人才流动机制,该留的留不住,该分流的无法分流;在技术力量方面,科技人员数量不足、知识结构单一、高层次人才缺乏、年龄结构不合理,不能适应机电一体化等高新技术热机产品的开发;在科研条件方面,科研设备与检测仪器陈旧匮乏等。以上几方面的原因制约了热机科技开发与科研机构的生存和发展,因此,必须进行热机科技体制改革,为热机科技开发提供良好的环境条件。笔者提出以下一些建议与同仁共商。"热机科研开发机构企业化,将其推向热带农业建设主战场在目前进行科技体制改革的形势下,热机科研单位应大胆地进行改革,将所承担的公益性工作和科技开发工作分开,进行分类管理,公益性工作由国家拨款支持,但内部人事制度和分配制度要进行改革,把工资与工作任务相联系。科技开发工作实行企业化管理,国家对科技开发工作的经费支持应以支持科研项目为目标,使科研单位逐步由事业法人变为企业法人,成为科工贸一体化的科技企业;或与有实力的热机企业相互参股改造成股份制企业。同时,改革内部机制,科研经费投入由“养人”变为“办事”,采取切实可行的措施培养和引进高科技人才,充分利用沿海开放地区的有利条件,强化国外高科技技术引进、消化、吸收和创新,大幅度提高新产品的开发能力。"建立热带农业机械工程技术研究开发中心根据热机行业的现状和发展趋势,适宜建立一个热机工程技术研究开发中心,形成以热机市场为导向,以热机科研机构为核心,以热机企业为基础,以技术开发合同为纽带的互惠互利、行业共同发展的运行机制。“中心”的经费一部分依托于热机企业,另一部分由热机主管部门担保的银行科研借贷款,再一部分为“中心”多渠道自筹资金,全部经费用于风险投资和有偿使用,使“中心”成为热机行业的高技术研究和新产品开发的基地。"建立互惠互利的热机推广服务网络目前,热机科研开发机构的推广工作仍处于自我推销的层次,没有形成推广和服务网络。应采取切实可行的措施,建立推广服务网络,如对中小型热作机械可采用与乡镇农机站进行合作,由科研开发机构负责机械设备的开发并对农机站推广服务人员进行培训,乡镇农机站负责推广和售后服务,对大型热作机械,开发机构可多方筹措资金,组建热机服务队,进行热带农业机械化服务,以此带动农机站或有经济实力的专业户购机组成服务队,这样就可建立起不同层次、不同形式的农机推广和服务网络,促进科研与生产的结合,推进农业产业化进程。 二、重点开发适合家庭种蔗农场与种蔗专业户的小型甘蔗收获机械 甘蔗是热带地区种植面积最大的热带作物,年在我国种植面积达’多万公顷。每年广东、广西和海南等地甘蔗收获时,由于劳动强度大和季节性强而成为蔗农最头疼的问题,不得不雇用数十万南下民工砍蔗应急。早在(’年代,甘蔗收获机械就得到了华南各省区农业主管部门的重视,研制了适合当时集体作业形式的甘蔗中型收获机,也研制了少量的小型甘蔗收获机,但是,技术性能都不稳定,推广一直受限制,以至现在的甘蔗收获,绝大部分仍依靠人工进行。在我国已投入市场使用的近’万台联合收获机中,甘蔗收获机是廖廖无几。根据这种情况,“先从研制适合种蔗农场和个体种蔗专业户并按砍蔗农艺分段作业的小型甘蔗收获机械突破,以解决当前的实际问题,然后大中型机共同发展,以中小型机为主”的甘蔗收获机械开发思路,应是热机科技开发部门值得重视的问题。 三、加快开发适合热带农产品保鲜、贮运及加工增值的农副产品加工机械 近年来,华南地区热带农业经济的发展如火如荼,尤其是广东、广西的龙眼、荔枝种植面积大幅度增加,台湾青枣、澳洲坚果等热带水果的异军突起,海南省大规模种植适合北方市场的反季节瓜果蔬菜,南方沿海城市兴起的热带观赏植物和热带花卉种植热。因此,热带农产品的保鲜、贮运及产品加工机械设备的需求问题日益突出,成为热机激烈市场竞争中一个可观的发展空间。例如,中国热带农业科学院机械研究所的龙眼剥壳脱核机的研制项目,立项时就受到各方的关注和支持,这说明热带农产品加工机械设备市场前景看好,应引起热机科研开发单位的重视并加快开发进程。四、适度开发适合跨世纪热带农业规模化、产业化和科技含量的热机产品在世纪之交,国家为了农业跨上一个新台阶,正在采取以农业产业化和科技进步为核心的发展农业新措施,热带农业也不例外,由分散均田的小规模经营逐步向相对集中的适度规模经营发展,走集约化高效热带农业发展的新路子。这些新措施对热机科研提出了新要求,同时也是热机行业发展的新机遇。主席在江苏、上海、浙江考察时强调:“沿海发达地区要率先基本实现现代化”。农业现代化离不开农业机械化,因此,江主席的指示,为华南热带发达地区的热机市场注入了新的活力。热机科研单位应抓住这一时机,适度开发适合现代热带农业规模化、产业化和科技含量高的热机产品。李岚清副总理提出在海南建立一个“国家级热带农业高新技术产业化示范区”,热机科研单位应开发为“示范区”服务的成套机械设备,作为热机产品的示范窗口。 机械科技论文:农业机械科技创新策略 在刚刚结束的“两会”上,总理提出,今后五年,将大力发展现代农业,加快社会主义新农村建设。这让农业机械行业面临前所未来的机遇和挑战。受内在需求拉动和国家强农惠农政策支持,我国农业机械工业实现了高速增长,工业总产值连续十年平均增幅超过20%,成为国民经济增长最快、最具活力的产业之一。 农业机械是应用农业科技的主要载体,是农业生产规模化、机械化和标准化的支撑。经过50多年的发展,目前国内农业机械产品种类不断增加,技术水平不断提升,产业规模持续扩大,有效支撑了现代农业发展和新农村建设。 但是,与当前加快转变农业发展方式的要求相比,中国农业机械行业共性技术和核心技术缺失,智能化和信息化技术开发应用不足,高端产品匮乏、低端产品过剩,大型农业动力和高端复杂农机具进口依存度高,水、肥、药利用率低,装备技术水平和产品结构性矛盾十分突出。与发达国家相比,产业差距明显,在产品品种上,国外达到7000多种,基本上所有作物的所有作业环节实现了全面机械化,而我国仅有3500多种,还主要集中于三大粮食作物;在产品结构上,国外拖拉机已经发展到500马力以上,大型、多功能复式作业装备普遍应用,而我国能够批量生产的大马力拖拉机还在180马力及以下,200马力以上特别是动力负载换挡等核心技术还未突破,中小型农机具较多;在技术水平上,国外广泛采用数字化设计、柔性制造技术,集成智能化、信息化的高技术装备广泛应用,而我国大多处于中低端水平,高端装备缺乏或基本依赖进口;在产业规模上,我国农机工业总产值仅相当于美国约翰迪尔一家公司;占我国国土面积45%以上的丘陵、山地沟壑区适用机械严重缺乏,机械化水平只占全国平均水平的1/3,多数仍处于人畜力阶段,严重影响了劳动力转移状况下的农业正常生产,制约了农业生产全面机械化的发展。总体上讲,发达国家以智能化为引领的先进技术至少领先我国30年。造成这一局面有几个方面的主要原因: 第一,技术创新能力不足,不能有效支撑新产品开发。关键共性技术研究是农业机械科研的基础,是技术创新能力建设的关键。随着公益性科研院所改制、转企、归并或撤销,院所自谋生路,主要精力忙于生产经营,对行业关键共性技术研究重视程度减弱,共性技术研究步伐缓慢,不能有效支撑新产品的开发。由于大学学科建设不足,重要前沿和原始性创新匮乏,生物、信息、自动智能化高新技术与工程技术缺乏融合,导致缺少核心技术。目前我国农机重大产品开发尚停留在经验设计阶段,新产品开发周期长达23年,比国外先进企业长一倍;新产品技术产业化转化时间长达3年以上,不能有效满足农业快速发展的要求。 第二,企业自我科研投入能力有限,不能有效支撑创新投入。长期以来的低价格政策,造成农机企业经营艰难,无力投入。目前,虽然受内在需求拉动和农机购置补贴资金推动,农机市场产销两旺,但受农机产品整体竞争力和农民购买力制约,产品价格始终处于市场底端,利润很低,利税率不到4%;企业研发投入占销售收入比重不足1%,严重制约了技术的创新开发和应用。 第三,现有农机创新体系不完善,创新合力不足。许多农业装备技术研究院所转变为企业后,所承担的共性、公益性技术供给职责大大弱化,院所缺乏投入的动力和供给的积极性。企业科研能力弱,作为主体参与创新的能力不强,研究、开发、生产不能形成有效的产业运行模式,产研、产学处于一事一议的松散合作状态,以企业为主体、产学研结合的创新机制尚未确立,制约了农业机械的自主创新。 因此,要转变和突破现状,应对当前土地流转集中、农业产业化适度规模经营、农业工业化进程加快等形势的变化,农业机械行业依然任重道远,需要国家的大力支持。我建议, 第一,加大农业机械产业作为公益性行业的政策支持力度。农业机械产业是直接服务于事关我国食物安全、农民就业和农业资源高效利用的国民经济基础性产业,是农村工业化进程的桥梁,具有普遍的公益性。建议设立农业机械公益性技术研究专项,持续支持农机作业技术原理和机构原始创新研究。 第二,加快建立农机行业共性科技创新平台。围绕农用动力、拖拉机、收获机械等重点领域,加快建立一批相对独立和面向全行业的国家重点实验室、工程技术研究中心等共性科研创新平台,设立平台专项运行经费,支持行业重大科技项目的持续创新。 第三,加大农机先进制造技术改造的资金支持力度。受先进制造能力制约,我国农机产品普遍可靠性不高,但是受低价格、低利润水平的影响,行业企业无力投入先进制造能力改造,建议设立农机先进制造技术改造专项,提升产品制造质量。 第四,建立农机新产品研究开发补贴制度。在继续实施好农机购置政策的同时,逐步加大对农机新技术产品开发、新技术推广应用的补贴力度,鼓励创新发展。 机械科技论文:沈冶机械科技管理体制分析 0引言 中国有色(沈阳)冶金机械有限公司(下简称沈冶机械)为我国有色及钢铁冶金、矿山等重型机械装备制造的大型国有骨干企业。长期致力于有色及钢铁冶金、矿山设备的研制、开发与制造。2005年,为了集中科研开发力量,提高公司自主创新能力,加快装备制造业发展的步伐,沈冶机械成立了企业技术中心。技术中心作为公司的科技创新体系的核心,既是公司科研项目的管理平台,本身又承担着公司共性技术、前瞻性技术的研发任务。 1沈冶机械科技项目管理与运作 1.1企业科技项目管理及重要性科技项目管理是系统的组织计划、协调管理的经营活动。它所着力解决的是两个层面的问题:一是企业层面的运行;一是项目层面的运行,通过组织有序、管理规范、职责明晰、协调有力的运行,实现项目管理过程的高效运转。做好科技项目的管理工作,有利于规范科技项目的管理,有利于保障科技项目的实施,有利于推动科技计划的贯彻实施,有利于企业科技发展目标的实现,有利于推动企业技术进步以及自主创新能力的提高。 1.2科技项目来源与分类(1)项目来源:省、市及上级部门下达的科研任务;公司签订的新产品合同;与大专院校共同研发的项目;公司根据企业自身发展需要编制年度科研计划的项目及中、长期发展规划的项目等。2009年沈冶机械承担省市上级部门科技项目8项,与大专院校合作2项。2010年承担省市科技项目4项,与大专院校合作2项,企业自立项目8项。(2)项目分类:项目根据技术难度和工作量分为基础研究、新产品开发、现有产品生产工艺和生产设备进行重大技术改进、在现有技术基础上进行改进的项目或产品质量攻关。1.3项目运作程序、方法及要求企业科技项目运作程序包括项目立项申请、项目立项评审、项目立项批准、项目实施和项目验收等。 1.3.1项目的立项申请由技术中心下设的各研究所根据公司的科技发展规划自立项目编制立项申请,对技术含量高、投资较大的项目要进行可行性论证和方案设计论证等工作并撰写项目可行性研究报告。 1.3.2项目立项评审与批准由公司的技术管理办公室组织技术委员会、专家委员会对项目申请书、项目可行性研究报告进行评审,报副总工程师审定,主管技术的副总经理批准立项。 1.3.3签订项目任务书公司与项目承担单位签订项目任务书,明确项目的责任、权利、义务。 1.3.4项目实施(1)制订详细的项目实施计划[1~6]。其内容包括项目主要研究内容、项目预期达到的技术指标及经济效益分析、项目详细的经费预算、项目研究人员以及研发实施进度计划等。(2)计划内容的实施。项目组人员根据计划内容和分工,按时间节点开展工作并按时按质完成各自任务。第26卷第4期2010年8月有色矿冶NON-FERROUSMININGANDMETALLURGYVo.l26.№4August2010(3)计划内容执行情况检查与协调。项目负责人要全面掌握项目的进展情况,了解各专业人员的工作动态,协调各专业人员的工作,处理项目实施过程中出现的问题,对处理不了的问题及时反馈给技术管理办公室;(4)召开项目实施调度会。技术管理办公室不定期(至少每季一次)地组织召开由相关部门和有关人员参加的科研调度会,检查项目实施计划的执行情况,沟通信息,处理问题,制定下一步的实施要求和实施措施;(5)项目实施总结。总结内容包括项目实施计划执行情况、技术经济指标完成情况及存在的问题和建议。 1.3.5项目验收项目研究结束后,项目组按要求提出工作总结报告、技术研究报告、专项经费决算报告等材料,提出验收申请,经审核符合验收条件的科技项目由技术管理办公室组织技术委员会、专家委员会对项目进行评定并写出评定意见,对达到预期目标的项目予以验收,对未达标的,指出问题并提出建议,由项目组改进与完善,达标后再予以验收。 2目前沈冶机械科技项目实施过程中存在的主要问题分析 沈冶机械于2006年10月进入省级企业技术中心,技术中心紧紧围绕公司的科技发展战略、产业发展规划开展了卓有成效科研开发活动,取得了明显的成效。近几年来,共承担科研项目200余项,其中包括多项省市政府的科研和产业发展重大重点项目,在实践中不但增强了自身的研发能力,拓展了技术中心的科研开发领域,随着企业科技项目的增多,现行科研项目的管理能力明显落后。下面就沈冶机械科技项目实施过程中存在的主要问题进行分析: (1)项目多,而且杂。为了保持竞争力,公司技术中心下设的研究所有时出现了上百个项目同时进行的局面。造成了一个多项目的环境和很多新的问题。 (2)有的项目负责人存在急功近利的做法,对项目的技术可行性、经济可行性和实施应用条件缺乏全面、系统、前瞻性的分析;有的项目负责人贪大求全,预期目标虚高定位,主观夸大项目预期目标,效益指标预测失真,技术水平先进性评估过高等。2009年在公司实施的110项攻关项目中,通过验收的项目只有50%,很多项目起点低,水平不高。 (3)科研项目组中缺少具有市场营销知识的人员,不能及时掌握市场动态和客户需求,无法将研发项目与市场产业有机的衔接。创新技术难以取得成果转化,形成新产品。公司在研发的新产品中,有的作为储备的项目几年内没有市场需求,造成人财物的浪费。 (4)科技项目过程管理模式比较落后。没有真正从现代项目管理的规律出发,未能建立项目的监督和监理机制;,项目的开展,更多地依赖项目组成员的自觉性,缺乏对科技项目过程的有效控制,课题完成的质量不高。尽管有的项目在实施过程中实行了节点控制,但它的意义已经与原来的一般过程控制出现了很大偏离。目前沈冶机械科技项目管理采取的是职能式管理进行运作的,在遇到比较多的项目一起实施时,相关的项目员工就有日常职能工和项目工作的冲突。例:2009年攻关项目中,有20%的项目由于生产任务紧张,终止项目的进行、有5%的项目由于人员的变动终止项目、有10%的项目随意更改了项目内容。发生变化的项目不能及时反馈到技术管理办公室,造成信息滞后,监管失控。 (5)在资金和核算管理方面存在的问题。2009年,沈冶机械大约有半数的科技项目由于项目负责人在项目立项时不能给出资金的预算,或者预算不规范,不准确,致使在项目管理中不能监控和项目完成后的评估。且公司成本核算体系不能支撑项目核算需要,没有按照立项的项目予以独立的核算支出。因此,无法准确核算项目成本。 (6)项目管理水平低,造成一些科技项目效益不高。沈冶机械没有专职从事项目管理的人员,现有管理人员不具备相应的专业知识,项目管理仍处于较低水平,粗放型的项目管理是造成一些科技项目效益不高的主要原因。 3沈冶机械科技项目可行的管理模式探讨 改革目前的科技项目管理体制,建设高效、系统、科学的项目管理机制,是目前沈冶机械科技项目管理工作的重点。 (1)转变观念,树立新的管理理念。随着市场竞争日益激烈,企业对科技需求数量和质量的不断提高,迫切要求增强科技项目管理的整体效益,这就要求我们转变观念,遵循科学研究活动的规律,把科学决策、民主决策贯串于科技项目论证、立项、实施的全过程。树立新的管理理念,科技活动是多层次的,因此管理方法也应是多层次,而不应是用一个模式,一种方法进行管理。如:在项目立项时,可外请专家把关,保证技术的先进性。基础研究项目、新产品研发可采用计划管理模式,技术攻关计划可采用集中管理模式。不同层次的科技活动有不同的目标,要相应有不同的政策、不同的管理方法。 (2)科技项目管理与组织整合。沈冶机械应建立独立的项目管理职能部门,受公司的高层直接领导,在科技项目管理的全过程都要制定相应的制度,来保证全过程的顺畅管理。对于项目的管理要建立定期检查制度,对项目实行跟踪管理,及时掌握项目的进展、计划实施、项目经费的使用;并对项目的进度、完成的质量和阶段性成果以及存在的问题进行监督和检查,对解决项目进行中存在的问题进行指导和帮助,纠正研究方向。同时要进行科技项目之间的整合,企业内同时运行多个项目时,可根据项目的优先等级、资源需求情况、技术类别等进行统一的规划,促进项目的有效运行。 (3)科技项目实施过程中的管理专家与技术专家(学科带头人)整合。项目的实施,不只是单纯的技术研发,还包括项目的组织管理。谁来组织实施,如何组织实施,相应的责、权、利如何界定等,都会影响着项目实施的管理效率。因此,在项目管理部门需要配备既懂项目实施,又懂项目管理的专职人员,在项目的具体组织实施过程中,充分发挥技术人才与管理人才的整合作用,起到互补型的倍增效应。特别是跨部门合作的项目,项目管理专家的综合管理优势尤为重要。 (4)建立项目评估体系。对项目评估的总体目的是客观公正地反映实际情况,实施、推进或总结整个项目。建立科学的项目评估体系,以关键技术、共性技术和核心技术的创新与集成水平、自主知识产权、潜在的经济效益、社会效益为主要评估标准,从企业科技创新的战略目标出发,综合考虑技术、市场、经济环境、社会等各种影响因素,对项目进行综合评价选优,提高项目立项的科学性。同时还要尽可能地规避风险,使有限的资金能发挥更大的作用,提高科技经费的经济、社会效益。 (5)加强项目管理培训工作。定期开展有关项目管理的各种培训,培训包括:项目时间进度管理、成本管理、资源管理、项目可行性分析评价、风险评估方法等。通过培训提高项目管理的水平,及项目的整体效益,促进项目管理体制和机制逐步完善,培养出高素质的项目管理专业人才。 (6)注重营造以“人”为本的组织环境。科技项目管理与运作机制的核心是以人为本,积极开展科技人员的继续教育和培训,制定对科技人员的激励政策,提高科研人员的综合素质,激发科研人员的创造精神和工作热情。 4结语 项目管理是一项复杂的系统工程。社会的发展、科技的进步,新的管理学思想和管理控制技术会不断地被引入,项目管理的内容、方法和手段也将会不断地完善和发展。在项目管理过程中,坚持创新,勇于探索,不断总结,丰富提高,不断提高项目管理水平,达到顺利实现项目预期目的,将科研成果转化为生产力,推进科技成果的产业化,实现企业的持续发展。 机械科技论文:机械科技查新质量办法和策略 科技查新工作[1]是一项深层次的科技信息咨询服务工作。在1993年国家科委公布的《国家科委关于科技查新咨询工作管理办法(试行)》中,科技查新定义为:“是指通过手工检索和计算机检索等手段,运用综合分析和对比等方法,为评价科研立题、成果、专利、发明等的新颖性、先进性和实用性提供文献依据的一种信息咨询服务形式。”最早的科技查新工作开始于1985年,经过20余年的发展,科技查新工作在提高科研项目和成果的评价水平、避免低水平重复和鉴定评奖失准等方面发挥了重要作用,具有科学性、严肃性和公正性的特点。机械科技查新与其他专业科技查新相比,既有共性,也有其自身的特点。四川省机械研究设计院机械科技情报标准研究所自20世纪90年代初开展机械科技查新工作以来,为四川省机械行业各类新产品鉴定、科研立项、成果评奖、申报专利等提供查新服务500余项,笔者结合自己多年来从事机械科技查新工作的实践,总结了机械科技查新的特点,提出了提高机械科技查新质量的一些建议。 1机械科技查新的特点[2] 1.1专业涉及面广 机械工业作为我国国民经济的支柱行业,同各行业都有密切相关的联系,机械科技成果也广泛应用于化工、交通、农业、水利、食品、建筑等行业,广泛的应用决定了机械科技成果针对不同的应用范围具有不同的应用特性。随着现代科学技术的发展,学科之间互相交叉、互相渗透的特点日渐突出[3],边缘学科越来越多,这就对查新人员提出了更严格的要求,要做好查新工作、高质量地完成科技查新报告,就必须要有扎实的专业基础、广博的知识面及良好的沟通能力和理解能力。 1.2文献需求面宽 机械工业作为基础行业,机械科技成果既包含理论上的设计与研究,同时更多的是具体产品、零件的研制和结构、工艺上的改进。目前大多数公开发表的科技文献资源,主要来源于科技期刊、学术会议论文、学位论文、标准、专利等,这些文献对新理论、新工艺、新方法等作理论性的研究较多,对具体产品和零件的介绍较少。所以,在机械产品和零件类科技查新项目中,需要一些其他的文献途径来保证查新检索中的“查全率”。国内文献资源[4]主要包括万方数据资源系统、重庆维普科技期刊数据库、中国期刊网及中国专利文献数据库等常用的国内综合数据库。国外联机数据库以DIALOG联机数据库为主,以网络数据库为辅助,如ISIWebofScience(即SCI)数据库、美国化学文摘CA、美国工程索引EI、英国INSPEC和一些全文数据库ElsevierSDOS,WileyInterScience,PQDD博硕士论文库等。除了这些通用的文献外,机械科技类查新的文献资源中,企业产品样本、企业广告宣传、企业网站中的产品介绍等也是重要组成部分。这些文献中,对产品和零件的介绍占大多数,特别是对参数的介绍都非常详细,而理论性研究较多的文献往往对一个产品的具体参数介绍得较少。机械产品项目的科技查新中,往往需对比其具体参数才能对其先进性、新颖性作出判断。而技术参数中很多参数都相互关联,只针对一项参数作对比分析不具有说服力。比如,对某机械密封类产品的查新中,查新委托单位给出的指标是:转速最高25000r/min,轴径最大400mm,需要对比同类产品的密封性能。这个项目中,仅查同类产品中转速是否高于25000r/min或轴径是否大于400mm都是片面的。因为对这类密封产品来说,密封性能的好坏取决于密封线速度的高低,而线速度与转速和轴径都有关系,抛开轴径指标,只靠转速指标的高低来判断密封的优劣是错误的。所以,完整的技术参数对产品类项目的查新对比分析很重要,这也直接影响查新报告最后的质量。 1.3技术水平高低多方面体现 机械科技查新项目中,有一些零件的加工工艺、材料都一样,只是最终成品的尺寸规格不同。但是,随着零件尺寸的增大,工艺实施难度也随之增大,虽然工艺都一样,但实施工艺的途径有很大区别,很多企业都设计有专用的工装设备。类似这种查新项目,一般认定为其具有新颖性。比如,同样采用窄间隙焊接技术,对于1000mm和3000mm的主轴而言,其实施难度差别很大。不同的企业针对具体情况大都自己设计工装设备,如果针对这种工装设备进行查新,并不能说明该项目的技术水平。这种情况下,主要看窄间隙焊接技术是否在更大的主轴上应用。机械科技查新项目中还有一种情况,就是查新项目其本身的工艺或结构并不具有新颖性,但在一些特定的应用范围内以前并没有应用该工艺或结构。比如某汽轮机低压全电调控制系统的项目中,采用双冗余配置DDV阀组。经查,双冗余配置DDV阀的设计在其它控制系统中已有应用,但在汽轮机低压全电调控制系统中未见应用。这种情况一般认为其具有新颖性。 2提高机械科技查新质量的建议[3] 2.1提高查新人员素质 机械科技查新工作是一项专业性较强的工作,需要查新人员不仅具有机械专业基础知识,还要熟悉文献检索原理,能根据不同的查新项目确定采用的数据库和检索策略,同时还需具备较强的工作责任心,以实事求是的态度,科学、严肃、公正地开展查新工作。查新工作中,文献的检索和对比分析是重要的一环,对查新项目的理解、制定检索策略直接决定文献检索的“查准率”和“查全率”。在保证“查准率”和“查全率”的基础上,筛选、提炼文献和正确地进行分析、对比则是作出客观准确判断的基础。撰写查新报告时,还需查新人员能准确地表达查新结论。另外,较高的外语水平、熟练的计算机应用技巧也是查新人员必备的能力。由此可见,机械科技查新工作对查新人员的要求主要有:机械专业知识、文献检索知识、综合分析能力、文字表达能力、外语和计算机应用能力。在此基础上,配合查新员对工作的责任心,才能把机械科技查新工作做好。 2.2加强同查新委托单位的沟通 随着现代科学技术的发展,机械科技查新项目涉及的专业越来越广。对查新项目的理解和消化是开展查新检索工作的基础,而科技查新人员在专业上不可能面面俱到。这就需要查新人员加强和查新委托单位的沟通,积极向技术人员学习,准确把握查新项目的创新点。此外,要查新人员短时间内消化技术人员辛苦几年或十几年的研究成果是不现实的,所以在查新检索过程和文献对比分析中,还需要不断和查新委托单位技术人员交流和沟通,及时调整查新策略,准确对比分析相关文献。这是一个反复提高的过程,是做出高质量查新报告的保证。 2.3强化手工检索 从科学发展进步的角度来说,任何一项科学技术的产生都有其产生的背景,是对前人研究成果的继承和发展,机械科技查新项目尤其如此。机械科学历史悠久、发展成熟,所以许多项目都是在前期成熟的研究基础上进行改进。随着新材料、新工艺、新结构的应用,改进型的科研项目越来越多。但还是有一些科技查新项目检索结果为“0”,这种情况下,除了调整查新检索策略、扩大查新范围以外,还需加强手工检索。在一些特殊行业,比如军工,由于其行业特殊性,公开发表的文献较少,但在一些行业会议论文、杂志上的短信息、互联网网站等渠道中,经常能检索到一些有用的信息。在各种数据库中,虽然收录范围、储存信息的内容不同,但很多短消息类、广告类的文献资源均未计入收录范围。这类文献资源必须通过手工检索才能获得。手工检索和计算机检索相辅相成,缺一不可,手工检索对于查新结论的非“0”化处理、提高“查全率”、保证查新质量非常重要。 2.4广泛收集文献资源 鉴于机械产品类的科技查新项目中对零件结构和技术参数的需求较多,应大力收集各种综合或专业数据库中不收录的文献资料,重点是企业产品样本和产品广告等,作为数据库和科技期刊文献资源的补充。 机械科技论文:机械科技服务平台开发 山西省重型机械科技文献信息资源与服务平台,依托太原科技大学重型机械的学科特色和资源优势,以太原科技大学图书馆为文献信息中心,整合学校各院系资料室文献资源、教学多媒体资源、教学实验设备资源、教学实习基地信息资源及科学研究文献保障资源,围绕太原科技大学重型机械专业特色,构建成由实物层、数据库层、网络层构架的文献信息资源保障体系与共享服务平台,是在《2004-2010年国家科技基础条件平台建设纲要》的指导下,由山西省科技厅领导、太原科技大学图书馆承建的省级重点科研项目,旨在通过该平台的建设,为山西省装备制造业发展提供高效率、全方位的文献信息保障与服务。 1平台开发基础 重型机械科技文献信息资源与服务平台需要为科学研究和教育教学提供全面丰富的学术文献、科研资料、技术数据。太原科技大学开发此平台有着资源与学科优势。太原科技大学图书馆馆藏各种文献160万册(件),其中纸质文献120万余册,电子图书近40万册。电子资源数据库25个,其中外文数据库10个。机械、材料类及相关文献40余万册(件)。目前太原科技大学已经建立了良好的校园网网络环境,图书馆以100M的光纤同互联网相联,现有服务器8台,交换机16台,拥有20T的本地镜像资源和30T的远程网络访问文献信息资源。建有100M的宽带网络和160多台计算机设备,建有本馆网站和业务管理系统。图书馆根据学校重点学科已初步建设了重型机械专业特色数据库,为教学、科研提供服务。目前特色数据库包括了学科指南、行业信息、专题资源、学人名录、专业介绍、铸造设备研究、自建资源、科大学报等8个栏目。太原科技图书馆拥有一批高质量的专业人才,具有信息服务的丰富经验,具有对信息的收集整理、分析加工的能力。在文献信息的搜集、文献的加工整理、文献检索、信息研究、信息传递等方面都是比较系统的、先进的、科学的。平台开发人员均承担过省级以上研究项目,有丰富的科研背景和工作经验积累。其中副高职称以上6人,占50%,中级职称6人,占50%;研究生以上学历7人,占58%,本科以上学历5人,占42%;机械工程类专业人员7人,占58%,信息管理专业人员3人,占25%,网络技术人员2人,占17%。 2平台开发模式 2.1平台开发之前广泛调研山西省科技文献保障平台,从2004年就已经开始筹建,目前已有山西省财经文献平台、山西省农业文献平台、山西省医学文献平台和山西省科技基础条件平台等服务平台,如何选择适合自己的科技文献保障平台,不仅要考虑自身学校的专业设置及重点专业的因素,还要对已有的平台进行大量的深入细致的考察调研,要了解业内读者对文献的需求状况。在建立重型机械科技文献信息资源与服务平台之前,我们分组对省内各相关企业、科研院所进行文献需求调查,对山西省重型机械科技文献状况有了初步的了解,目前存在着资源建设差距较大、经费短缺、电子资源缺乏、网络化(自动化)建设落后、专业技术人员较少等问题,建立重型机械科技文献信息资源与服务平台是非常必要和有需求市场的。同时我们也深入山西省图书馆和山西医科大学,对已建立雏形的山西省科技基础条件平台和山西省医学文献平台进行实地调研考察,与参与平台建设的领导和一线技术人员充分地讨论和交流,获取了平台建设的许多原始技术资料,为平台的开发积累了宝贵的经验。 2.2立足自身专业,充分体现特色平台开发必须具备专业特色,寻求自身价值与发展的要求,以本校重点或特色专业为依据,结合本校专业特色和教学研究的重点,以赢得较高的文献需求市场。重型机械科技文献平台充分依托学校专业特色、学校重型机械学科及相关专业,涵盖学校近20个专业(方向),占到学校本科专业近50%,其中机械设计制造及其自动化专业为国家级特色专业、教育部重型机械工程中心、国家级机械实验教学示范中心。学校围绕重大技术装备设计、制造的关键技术,积极开展科学研究和技术开发。近几年来承担国家和省部级科研项目、大型企业项目近500项,荣获省部级科技奖41项,其中“延长大型轧机轴承寿命研究”项目获国家科技进步二等奖,“大型空间七杆滚切剪机”项目获国家技术发明二等奖。 2.3多元化、全方位收录文献平台开发需整合业内完备级信息资源,如中外文期刊文章、会议论文、论著、教学参考书目、博硕士论文、标准、专利、产品样本、多媒体教学视频资料、产业数据分析统计资料、行业专家、行业信息资源等。重型机械科技文献信息资源服务平台整合学校各院系资料室文献资源、教学多媒体资源、教学实验设备资源、教学实习基地信息资源及科学研究文献保障资源,依托太原科技大学产学研董事会,联合重大技术装备类企业、科研院所以及相关高等院校,实现重型机械文献资源完备级收录。自主研发数据包括:一是从馆藏图书、学校自编教材、工具书、手册和学术期刊中收集与重型机械相关的文章,进行甄别、筛选、著录,利用数字扫描或委托数据商(如超星公司)将馆藏特有的重型机械文献资源进行数字化。二是对通过自主研发软件对先进的高水平的学术权威数据库进行抓取、筛选,将其中重型机械研究资料及其相关研究内容进行下载、统一格式,录入到特色库并注明来源数据库。三是从相关单位机构获取相关的非书资料、灰色文献或者黑色文献等,重型机械好多企业的图纸、实验数据、实验操作规范都是非常珍贵的,可以将其数字化永久保存,形成人无我有、人有我独、人独我全的重型机械专业特色文献平台。 3平台开发保障 3.1有效组织,规范管理平台开发必须要创新管理机制,强化科学管理,构建包括领导小组、项目管理组、项目工作组在内的三级项目管理架构。建立网络化项目管理环境,实时监测项目进展,严格合同管理和指标考核,加强跟踪管理和评估,确保各项建设任务的顺利实施。建立平台建设工作动态,公开工作进度和进展状况,实现平台建设的社会监督。项目建设周期结束后,学校组织专家对平台建设项目进行验收,并对项目经费使用情况和建设效益进行检查与考核。平台进入运行阶段后并不意味着平台开发成功,需要对平台进行管理和维护,保证平台系统的安全运作,还要深入读者中广泛收集其使用过程中的反馈意见,及时对数据进行更新、替换、删除、修改和整理。 3.2注意对文献进行深加工,保障文献高质量质量原则要始终贯穿前期数据挖掘与后期平台利用的整个过程。不仅整合馆藏现有资源和行业内部出版的会议资料、技术手册、年度报告等灰色文献,很多珍贵的特色文献(如企业的图纸、实验数据、实验操作规范)大多是散见于各个重型机械的企业中。具有实践意义的资料也是必不可少的,如一线操作人员的工作总结,优秀劳模的实践讲稿、汇报等对完成科研实验都是必不可少的,有了这些数据,我们的科研实验就能减少失败的次数,避免操作的失误。这就需要进行组织和深加工,提高数据质量,以充分发挥其利用价值。重型机械科技文献信息资源与服务平台的开发主要在于有重点地逐步建立全文、事实、数值、图片、视频、流媒体等较为全面的数据库,因此要对一二次文献和零次文献进行深度的加工,形成全方位信息数据库于一体的信息系统。 3.3加强宣传,注重交流常年开展文献资源检索、咨询和服务培训;邀请相关专家开展平台功能、资源分布、检索技巧等专题讲座;组织相关部门的领导进行行业文献、竞争情报等技术讲座;针对项目参与人员和图书馆的工作人员开展信息加工、信息分析和信息服务等专业培训,提高文献信息资源服务的水平;与国家及相关省市文献资源平台加强联系,建立稳定的合作渠道,实现文献资源互补共享;学习国内外先进的经验和技术,借鉴和引进国内外文献管理与技术方面成熟的制度及标准规范。4平台开发的目标 4.1网络系统目标通过对网络设备的优化和提升,对资源共享平台的关键技术进行引进和研究开发,包括数字化加工技术、资源整合(框架、标准)技术、全文检索技术、异构数据库检索技术、用户管理系统、信息推送技术等,最终为用户提供“一站式”的网络信息服务应用技术平台,使图书馆网络管理和应用系统满足业务开展和读者服务的需要,达到山西省高校图书馆先进水平。 4.2资源整合目标开发馆藏特色资源并数字化,引进国内外重型机械专业数据库;整合学校各学院系资料室文献资源,建立统一书目数据库;集成学校教学资源(包括教材数字化、教参系统化、教学多媒体化、教学远程化等);整合学校教学资源和校外教学实习基地信息资源;构建服务学校科研立项选题、项目立项科技查新、科研能力评估、科研项目评审、项目检测跟踪、科研讨论的支撑平台。构建多类型、多文种、多媒体、多层面的文献(教学科研)资源体系,逐步建成学校文献(教学科研)资源中心,成为山西省科技文献平台和教学文献平台的子平台,同时也是特色资源平台。 5平台开发的效果 平台的文献子系统提供主题检索、专业导航、主题导航等多种检索入口,主题检索根据检索习惯和个性描述提供高级、经典、专业3种检索方式,可执行根据被引情况、经典论文优先排序等功能的个性检索,除基本检索字段外提供分类号和DOI检索。提供相关主题词的一站式链接,另外其庞大的知识网络系统包括参考文献、相似文献、引用文献的链接检索,相关检索词、相关专家、相关机构导航更是丰富和扩展获知范围,使知识学习更具系统化、信息化、高效化。检索结果具备聚类分析功能,以论文类型、年份、刊以及学科分类描述,便于对检索结果进行浏览和统计,同时提供相关主题链接。联合数据开发公司自主开发数据挖掘整合管理平台,共同提供重型机械特色文献管理服务,免费提供基于参考文献、文本、XML、NotExpress、Refworks、EndNote等多种格式的文献记录导出和管理工具,帮助使用者处理庞大复杂数据信息时梳理、阅读和提取。为用户提供有关重型机械文献资源的目录查询和跨库检索及全文下载;委托查借和传递获取网络原文资源;建立个人图书馆、专题订阅、个性化服务;开展虚拟参考咨询和学科导航服务,开展科研讨论、定题服务、立项查新服务;利用教学资源开展教学活动,可远程教学、查阅参考书、完成作业、模拟考试。平台的科研子系统充分满足了科研人员从事课题立项、学术研究、论文撰写、知识学习的需要,为科研人员进行成果查新和鉴定、查询实验操作规程和促进实验标准化作业提供权威科技信息库;为科研人员提供丰富的科研竞争情报及科研基础研发文献;为科研人员提供科研立项选题、项目立项科技查新、科研能力评估、科研项目评审、项目检测跟踪、科研讨论等“一站式”、全方位服务,打造重型机械行业科研文献保障的坚实基础。重型机械科技文献信息资源与服务平台作为重型机械行业中的综合性知识信息服务平台,其数据资源完备、检索方式个性、知识网络多单元扩展、文献管理科学性必将得到广大师生、科研人员的认可和欢迎,也会为科研人员从事科研、实验提供极具价值的知识信息服务。我们将不断努力,完善和创新重型机械科技文献信息资源与服务平台,促进重型机械行业的科技信息资源建设和知识传播。 机械科技论文:煤矿机械加工制造业的科技管理研究 摘 要: 煤矿采煤现代化高产的标志是综合机械化掘进工作面的使用。煤矿要想安全高效生产必须要根据煤矿的实际条件,合理选择机械化科技技术掘进工作面,合理运用综采工作面的机械科技。首先对煤矿机械现状与发展趋势做出综述,然后对煤矿机械加工制造企业科技改造基本原则进行解析,并对煤矿的科技改造、设备的维护与保养以及管理制度的奖罚进行探究。 关键词: 煤矿机械加工;科技管理;基本原则;管理制度 1 我国煤矿机械的现状及发展趋势 1.1 发展现状 煤炭资源在我国能源结构中占据相当重要的地位,虽然近些年来,煤炭工业取得了长足的进步,煤炭产量位居世界第一,但仍然出现煤炭产量紧张,呈供小于需的现象,面对煤炭资源的需求的增加,辅助煤炭生产的煤矿机械逐渐暴露众多弊端。主要体现在以下几个方面:一是设备体积笨重,重量与体积庞大。这种状况不但导致运转不灵活,而且使设备的搬迁受到限制,限制了生产能力的发挥;二是适应性差,在我国的一些煤矿,仍有部分矿井采用放炮落煤,不仅有损煤炭的块度保持而且容易导致瓦斯、顶板事故的发生,现有机械化设备展不开,导致煤矿机械化水平的落后,制约煤矿生产能力的提高;三是智能化低。当今各个行业的现代化与智能化迅速提高。但是煤炭行业的现代化水平明显滞后于时代的发展,煤矿机械设备很多都是机械动力或机械控制。四是生产能力受束缚,虽然我国煤炭产量很高,但与满足国民经济发展需要的煤炭资源还有很大差距,部分煤炭资源是矿井超产增加的产量,受煤矿机械设备生产能力的束缚较大。 1.2 机械设备的发展趋势 我国国民经济持续发展的需要实现煤矿现代化,提高煤炭产量,煤矿机械设备如何发展,成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重。近些年来,矿山机械设备主要呈现以下几大趋势:一是使用灵活化 灵活化就是指机械设备的适应性强,一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。矿山机械设备的灵活化能使条件较差的煤矿的生产能力极大挖掘,有利于提高整个煤炭行业的生产能力;二是功能综合化。综合化就是指机械设备功能的综合化,也就是实现一台设备多项功能的综合,机械设备综合化能节约人力资源,提高设备的利用效率,发挥煤矿机械设备生产能力的发挥;三是设备国产化,煤矿机械经过多年的发展,常用设备基本实现了现代化。但是高精度、大能力、高技术的设备仍不是国产化,制约煤矿机械的发展;四是设备的现代化、智能化。现阶段,社会各行各业都在迅速的实现现代化、智能化。煤炭机械也应该紧跟时代潮流,在实现现代化与智能化迈上一个新台阶,从而解决制约我国煤炭行业生产能力发展的瓶颈。综合上述,煤矿企业要想扩大生产能力与规模,产量逐年增加,就应该加大对矿机设备加工也的投入,对设备要不断的改造,对设备的管理制度要不断健全与完善,来提高机械设备的利用率,从而提高煤矿的生产效率。 2 机械设备改造的基本原则 设备改造的目的提高效率、降低成本、防止设备事故的发生,延长设备使用寿命和检修周期,保证设备的安全运行,良好的服务于生产。煤矿机械加工制造行业的设备改造主要体现在以下两个方面。 2.1 适应液压支架的制造 在煤炭生产中,广泛采用以大型液压支架、大功率采煤机、刮板输送机和带式输送机为代表的采煤设备,机械加工是采煤机械制造过程中的重要环节,设备的质量和可靠性取决于制造加工的技术水平。为了适应液压支架加工的需求,煤矿企业应该在现有的设备的基础上,不断的对设备进行技术改造来满足支架的生产需求。液压支架的生产一般有结构件的组焊、各种千斤顶的配套、销轴类的加工、铸锻件的加工四部分组成。综合这几个方面:首先进行数控切割机的改造,就是把原来废弃的切割机恢复好,通过切割下料来减少清磨、刀检、人工划线以及机加工的余量等工作量,达到提高劳动生产效率,减轻劳动强度的目的,同时,能使焊接后的结构件圆弧过渡处光滑与流畅,质量与外观过硬;其次是用数控车床代替普通车床。数控车床能提高千斤顶内部件的加工质量以及销轴类加工件的表面粗糙度,这样经过装配配装千斤顶合格率基本都能达标。能使铰接孔处的销轴类磨损减少,延长寿命,同时支架运动也相对灵活可靠,增强了安全性。最后是退火炉要改扩建。扩建能减少铸件的退火周期,铸件加工的短、平、快得以实现,铆焊件的组焊得到了保证。 2.2 煤矿机电设备进行改造的目的 煤矿机电设备进行改造的目的是适应市场的要求,大力提高产品的质量,当前支架制造市场不断增多,市场竞争也很激烈。要想有竞争优势就必须要高产品的内在与外在质量,适应客户的不同需求。譬如通过改造数控切割机等设备,提高了板件类的尺寸精度和铆焊件的外观质量,通过对镗床的改造,提高结构件铰接孔的位置精度和尺寸精度,通过对数控车床的改造,来提高了千斤顶内脏件的加工质量。通过这些改造增强了液压支架的灵活性,提高了产品的质量,适应了市场的需求。 3 机电设备维护与管理 设备的安全良好运行是企业顺利生产的前提。因此设备的维护保养以及管理是企业不可缺失的重要工作。必须有一系列管理制度制约保证。 3.1 机电设备保养制度 设备管理的起点和基础就是设备保养,设备操作人员应掌握关于设备的“三好”、“四会”,“三好”、“四会”指的是:管好、用好、修好,会使用、会保养、会检查、会排除一般性故障。“润滑五定”指的是定人、定期、定质、定量、定点。设备使用结束后,应对设备进行保养,做到机床内部无加工碎屑,工作台清洁、灵活,保持外观、清洁,设备处于初始状态,并填写完《设备保养记录表》。其保养标准是:设备各部位干净整洁,无油污杂物,各组成部分运动部件运转正常、可靠,设备周围生产环境(如温度、湿度等)满足产品生产的工艺要求。设备各部分包括操作面板上的各按钮完好无损,功能正常,各润滑部位按规定主动及时加油,能及时补足冷却液,并按规定认真维护保养并记录。 3.2 设备管理制度 机械设备管理工作主要包括以下几个方面:一是机械设备从选型购置、安装调试、验收投产、使用维修、更新改造直到报废,建立相应规章制度和技术经济指标;二是选型购置是机械设备的前期管理工作,根据任务需要认真进行技术经济论的基础上选购先进适用的机械设备,保持合理的装备结构;三是合理组织机械施工,合理配置和及时调度机械设备,充分发挥其效能,是提高机械设备的利用率的主要管理工作;四是对机械设备有计划地进行定期维修和检查修理,保证在用机械设备能经常处于良好的技术状态,以提高机械设备的完好率;五是采用先进的修理方法和技术 组织措施,提高修理质量,缩短工期,降低费用,及时消除机械设备的缺陷和隐患,防止损坏事故发生;六是有计划地对现有机械设备进行技术改造和更新,挖掘设备潜力,提高分公司施工能力和装备素质。七是组织对机械设备使用状况的检查分析,并反馈于机械管理全过程,不断改进机械管理工作;八是积极推行设备综合管理,重视设备前期管理,发展以设备诊断技术为基础的维修方式,以提高设备管理现代化水平;九是用经济手段管理机械设备,以提高机械设备的经济效益。 3.3 设备的奖罚制度 机械设备管理需要建立健全激励制约机制,杜绝因违章操作、野蛮操作、严重失保失修等原因才能提高设备的完好率、利用率,保证机械产品的质量。譬如对认真履行职责,认真学习相关机械知识,技术业务精湛,独立完成机械设备中、小修等岗位人员进行奖励,对因违章启动和操作机械设备以及机械设备脏、乱、差,不按时加注润滑油给予处罚等措施都很重要。 机械科技论文:“农业机械学”教学中学生科技创新能力培养改革 摘要:针对农业机械学教学中存在的问题,探讨了如何从差异教学和探究式教学模式,多媒体教学和网络教学相结合的教学新方法,学生就业的教学目标,“产学研用”环节等方面提升教学效果和教学质量,为加强学生综合素质和科技创新能力培养提供有利的保障。 关键词:教学改革;教学模式;教学方法;产学研用 “农业机械学”是农业机械化及其自动化专业的必修课,主要讲述农业生产过程中常用的农业机械(即耕地农业机械、整地农业机械、播种农业机械、栽植农业机械、中耕农业机械、施肥农业机械、喷药和排灌机械等)的类型、理论分析、结构、工作机理、参数校核、基本设计、性能试验等。工科高校人才培养目标是能否经住社会的实践,这不仅对学生素质与能力是一种考验,更是对高校教学质量改革的期盼。因此,“农业机械学”面对快速的社会发展与激烈的人才竞争,必须改变过去传统的教学方法和教育模式。为此我们在近几年的理论教学和实践教学过程中,以改善和提高教学效果为起点,从课程内容、教学模式、教学方法、教学目标及科技创新环节等方面对“农业机械学”课程教学进行了一些改革尝试,积极探索新的教育模式,研究新的教学方式,重视以学生为主体地位,坚持以学生为本的指导思想,以提高学生科技创新能力和以学生就业为导向为主要目标,充分调动学生的积极性、创造性和主动性,使学生向有利于个性发展和提高综合素质的方向发展,以此推动“农业机械学”课程教学改革。 一、“农业机械学”教学中存在的问题 “农业机械学”是理论性和实践性较强的专业必修课之一,理论教学主要讲授农业机械的理论、原理和设计,实践环节主要体现在各类农业机械的结构、使用方法、验证实验和性能实验。受传统教育模式、实验教学设备等因素的影响,虽经改进了教学方式、教学内容和教学手段,仍没有达到预期的效果,其教学中存在如下问题。 1.教学方式过于简单是学生学习不感兴趣的主要原因 传统的“农业机械学”教学方式主要是教师课堂讲授,授课形式单一,没有太多的教学互动环节,教学过分依赖课堂教学,学生对教学内容不感兴趣,最终导致学生产生厌学情绪。 2.课时压缩与教学内容难度和广度之间的矛盾,影响了教学质量 传统的“农业机械学”教学方式主要体现在:讲全面、讲细、讲透彻,主要以教师授课为主。这种“填鸭式”的教育模式束缚了学生的个性培养和创新能力的发挥。“农业机械学”课程的学时为80学时,与以前相比课时量被大量压缩,教学中虽采用多媒体授课形式,而这一课程的性质决定了其本身具有一定的难度和广度,包含着巨大的信息,如何在有限学时内加大知识信息传授的密度就给我们提出了一个问题。 3.落后的教学手段造成了教学效果不佳 对于“农业机械学”课程来讲,其理论性和实践性较强,在课堂教学中,涉及到大量的机构图,如何对机构理论分析和设计计算进行讲解显得尤为重要。传统的课堂教学模式,这些机构图均是静态图,其同步性、生动性、直观性较差。如由教师描绘,虽能达到师生的同步,但浪费时间,教学信息量明显减少。 综上所述,落后的教学手段不仅减少了教学信息量,且严重影响了教学效果。 二、在“农业机械学”教学中采用差异教育模式,实现科技创新能力培养 差异性教育[5]须以大学生的个性差异为依据,使每个有差别的学生在其原有基础上纠正偏差的个性,培养良好的个性,找出能让自己的才能得到发展的独特领域,最终达到个性的和谐发展。可从以下几个方面进行转变。 1.转变四个观念 (1)教育观。教育应面向全体学生,从大学生的实际出发,尊重个性差异。在认真分析和观察的基础上精心安排,使每个学生的特长得以培养。 (2)学生观。教师须承认每个学生均为一个独立的个体,须尊重和发展学生的独立自主性,并承认其发展的可能性,使学生成为能动的主体,形成自己的独立人格。 (3)教学观。教与学是一对相互影响、相互转化、对立统一的矛盾。每名学生有着不同的心理状态和经验背景,教师要及时掌握学生的心理特点,调动其积极性,达到以学习促进身心发展的目的。 (4)人才观。确立多层次的人才标准,培养多规格的人才,使每个学生都找到自己的成才之路。 2.优化“农业机械学”课程结构 建立以“农业机械学”课程为主、课程教学与实践教学相结合的课程结构。实践教学是以学生个性特征为基础,培养学生兴趣、爱好,发展学生个性的途径,必须做好实践教学的开发和设置,让不同的学生都能根据自己的需要参与其中,在活动中不断发展完善自我,培养学生的科技创新能力。 3.实施分层教学 在进行“农业机械学”教学时,对不同层次的学生应因材施教,教学内容上要有层次性;知识的巩固上要变一致性练习为分层练习;对不同的学生提出不同的要求,进行不同程度的强化训练;在学习的指导上,根据不同学生的性格、学习习惯和基础施行统一指导与个别指导相结合的方式;在课程测试上,采取不同的评价标准,摒弃只以学习成绩定格的评价方式,力求评判角度的多元化、评价机会的多样化、评价形式的灵活化。注重客观的测试,同时也注重问题情境等形式的测试,形成有梯度的多维测评方式,给每个学生成功的机会、成功的体验,促使他们积极发展。 三、采用网络教学和多媒体教学相结合的教学新方法,提高“农业机械学”课程教学质量 教育部相关文件指出提高本科教学质量的重要手段和措施是在教学活动中应用现代信息技术。目前“农业机械学”课程以多媒体教学模式为主体,运用现代化教学手段对“农业机械学”教学内容进行改革,采用了多媒体教学和网络教学相结合的教学新方法,改变了原有的“一支粉笔、一块黑板、一本教材”模式。[8] 目前利用计算机技术制作了“农业机械学”相关课件及动画,购买有关农业机械应用方面的视频资料,从而提高农业机械化及其自动化专业学生学习兴趣和理解程度。目前“农业机械学”课程已是校级精品课程,该精品课程网站的顺利开通和内容的及时更新,提高了教学效果和教学质量。因河南科技大学迎接教育部教学工作水平评估的特殊要求,提前完成了精品课程网络教学课件及网页的设计制作,在预评估前就完成了上传并顺利投入使用,为学校获得教育部教学工作水平评估优秀成绩作出了自己的贡献,提高了教学效果和教学质量。另外,随着“农业机械学”课程的循环讲授,有关课程的新内容和新观点及时上传到网站,网站内容及时得到了更新,教师和学生能方便地从网上答疑和下载文件,方便了教学活动,提高了教学效率。“农业机械学”网络课程建设项目已获批为河南科技大学2009年第二批教育教学改革项目,待项目完成后,“农业机械学”教学质量和教学水平更有较大幅度提高。 四、在“农业机械学”教学中以学生就业为教学目标,完善课程体系和教学内容 在研究现有就业岗位和技术领域的基础上,完善“农业机械学”课程体系。在课程教学内容上,突出科技创新能力培养,提高教学质量。在教学方法和手段上,强化大学生科技创新能力的培养[9]。在课程教材上,“农业机械学”新教材编写已完成,使教学内容紧随时代步伐。经过认真考察,决定放弃已使用较长时间、教材内容熟悉的由桑正中、吴守一编写,北京机械工业出版社出版的《农业机械学》,该教材是1987年出版发行的,内容有些老化,很难满足目前学生培养质量要求。经认真研究并与兄弟院校广泛联系,学校参加新教材的编写活动,本学期农业机械化及其自动化专业学生上课均采用新教材的书稿,该教材在内容布局上舍弃了以往教材内容为顺序编写的传统方式,更突出了工科院校以农业机械设计为主要内容的特点,更体现出农业机械中新产品、新工艺和新技术。《农业机械学》新教材书稿投入使用后受到学生普遍好评。 五、结束语 在“农业机械学”教学中培养学生的科技创新能力是一个系统且长期的工程,需要从学生能力层次以及农业机械化及其自动化专业办学理念、目标、人才培养模式等方面全方位考虑,只有这样,才能真正培养出适应信息时代的,高素质、具有科技创新能力的科技创新人才。 机械科技论文:科技创新,助力农业机械化 当前,我国正处在传统农业向现代农业转变的关键时期,只有实现农业机械化才能实现农业现代化。 3月8日上午,农业部农机化管理司司长宗锦耀在河南许昌召开的“全国农机化科技创新与推广行动座谈会”上宣布,“全国农机化科技创新与推广行动”正式启动。来自全国各地农机方面的领导、专家汇聚一堂,共议我国农业机械的创新和推广。 致力于科技创新 我国历来高度重视农业科技和农业机械化发展。同志早就指出:“农业的根本出路在于机械化。”党的十七届三中全会强调:“农业发展的根本出路在于科技进步。” 2012年,中央一号文件锁定农业科技,作为农业现代化物质基础的农业机械,在我国农业发展的重要历史节点上,自然要扮演起重要的角色。在“全国农机化科技创新与推广行动方案”中,“建设高产、优质、高效、生态、安全的现代农业;加强农机与农艺融合、农机化与信息化融合;促进农业技术集成化、劳动过程机械化和生产经营信息化,增强综合生产能力、抗风险能力和市场竞争力,提高土地产出率、劳动生产率和资源利用率;全面提升科技支撑和服务能力,促进农业机械化又好又快发展”等,成了农机化科技创新和推广的总体思路。 宗锦耀说,农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是突破资源环境约束的必然选择,是加快现代农业建设的决定力量,要坚持增产增效并重、良种良法配套、农机农艺融合,要加快农业机械化,并积极探索农业全程机械化生产模式。这些精辟论断为我国农业科技进步和农业机械化发展指明了方向,明确了任务,提出了新的更高的要求。 毋庸置疑,在全国组织实施农机化科技创新与推广行动,是贯彻落实中央一号文件精神和农业部开展全国农业科技促进年活动的重要举措,也是我国农机化科技发展史上具有里程碑意义的一件大事。 宗锦耀强调,当前,我国正处在传统农业向现代农业转变的关键时期,只有实现农业机械化才能实现农业现代化,只有培育以农机手为主体的新型职业农民,才能解决好劳动力结构性短缺的矛盾,解决好谁来种地的问题;只有依靠以生物技术和农机化技术为主导的多种技术集成化的农业科技进步才能解决好怎么种好地的问题。 据了解,今年全国农机化科技创新与推广行动,将围绕科技创新、农机农艺融合示范和农机化先进技术推广三方面进行。其中在科技创新方面将投入1.3亿多元,陆续启动华北棉区棉花全程机械化关键技术及农艺技术研究与示范、植保机械关键技术优化提升与集成示范、水稻机械化精准种植模式与关键技术集成示范等8个公益性行业科研专项。 与保护性耕作并驾齐驱 与“全国农机化科技创新与推广行动”同时在许昌进行的还有“春耕生产和保护性耕作机具现场演示活动”。保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少土壤耕作(只要能保证种子发芽即可),并用作物秸秆、残茬覆盖地表,从而减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。不言而喻,为了更好更快地全面施行保护性耕作,农业机械发展和推广在其中起着不可或缺的重要作用。 农业部保护性耕作中心主任、中国农业大学教授李洪文认为,我国目前开展的保护性耕作是一种适合中国农业需求的现代保护性耕作,既不同于国外采用大型机具的机械化保护性耕作,也不同于非洲等地的手工保护性耕作,除了要求不翻耕土壤、地表有秸秆覆盖、少免耕播种外,还要求采用机械化作业,保持高产稳产,节约资源,少用除草剂。 李洪文指出,近年来,通过科学试验,我国确定了第一套保护性耕作技术模式,证明保护性耕作具有明显的抗旱增产、节本增效、减少水土流失、改善土壤结构、增加土壤肥力的作用,证明了保护性耕作在我国的适应性。进入21世纪,为了促进华北地区农业的可持续发展,农机化管理司又组织实施了国家“十五”科技攻关课题,成功解决了玉米收获后大量秸秆覆盖状态下小麦少免耕播种问题,形成了玉米、小麦一年两熟区周年保护性耕作技术模式,国际上属于首创。有国际著名保护性耕作专家曾评价这是“革命性的设计”,“世界上没有任何一种机具能在未经前茬秸秆处理情况下完成此项任务”,“对国际免耕播种机的开发是一个重大发展”。 要想使保护性耕作发挥出显著效果,必须有与之相结合的先进农业机械。李洪文说,我国保护性耕作仍有很多技术需要研究,农业机具的研发仍然是今后相当长时间的研究重点。 填补“短板” 座谈会上,中国工程院院士罗锡文也对我国农业机械的创新和发展提出了真知灼见,他认为,新技术装备中的作业机具有效供给不足、农机配套比例过低,已成为我国农业机械化的一块“短板”。他说,2004年“农业机械化促进法”和购机补贴政策实施以来,我国农业机械化取得了快速健康发展,劳动生产率、土地产出率和资源利用率不断提高。但农业机械化发展还不能完全适应现代农业建设的需要,农机配套比例过低就是主要问题之一。 罗锡文介绍说:“目前国外先进水平的农机配套比例高达1∶6,而我国只有1∶1.6,这意味着一台农业机械的主机在国外配备了6台机具,而我们只配备了1.6台机具,农机配套比例过低显示了我国农机动力与农作机具的配置不合理,不仅造成农机作业效率低、能耗大,还严重制约了我国农业机械化水平的提高。” 在罗锡文看来,制造农机作业机具利润微薄是导致目前先进机具不多的主要原因。他建议:国家要加大对农机具骨干企业的扶持力度,调动企业的科研积极性;同时要由相关部门牵头,统筹加强农机的科研创新和集成创新,通过“统型”,研发出适合不同区域作业的高集成农机具型号,以达到农机和农具最优集成配置,解决农机配套比例过低的“短板”。 机械科技论文:科技发展与人力资源管理过程中人的机械化演变 [摘要] 科技发展在人力资源管理中人的机械化的演变中充当了两面性的角色。一方面缓解了人的机械化问题,另一方面使人的机械化呈现多样性。人的机械化在科技发展的历程中呈现阶段性的特点,科技对人的机械化从行为到心理直至意识产生了巨大的影响。 [关键词] 科技发展人力资源管理人的机械化 技术革命、科学理论推动了人力资源管理的发展,然而,一旦人的行为、心理甚至所接受的知识被标准化,人就会被机械化。通过梳理,我们可以看到科技发展与人力资源管理中人的机械化的历程。 一、雇佣管理:机械化的开始 雇佣管理是人的机械化的开始,也是人的对象化的开始,雇佣管理时期正是机械论大行其道的时候,一旦运用近代自然观方法论于管理时,管理的机械化,对人的机械化就成为可能。 1.第一次科技革命与雇佣管理。18世纪中叶,第一次科技革命使机器运作代替了手工操作,大规模的工厂取代传统家庭手工作坊,诞生了现代意义的工厂制度及与之相适应的大工业生产方式。这种机械化大工业生产方式要求劳动的专业化分工和协作,需要组织对其分工协作进行管理,但当时人们习惯于原来的工人手工操作完成整件产品的小生产方式,不适应这种大生产方式,从而引发了一系列的人与事的关系问题针对这些问题,管理人员进行了积极探索,形成了人事管理的雏形。从整个社会来看,工人与雇主之间的关系是一种雇佣关系,因此这一时期对人的管理称为雇佣管理,也叫劳动管理。 2.“商品人”假设与雇佣管理人事政策。第一次技术革命促进了资本主义经济的早期发展和大规模的资本密集的经济组织的出现,管理重视资金和技术而不重视人力的价值。在管理观念上,视人力如一般的商品,在管理者利润最大化的目标函数里,劳动力与其他生产要素一样,在取得时追求廉价,并充分利用,一旦用不着了,就会弃之如敝履。劳资之间的关系是以劳动力、货币的交换关系为基础的,是一种典型的雇佣关系。 二、人事管理:体力层面的机械化 人事管理阶段主要对人的行为动作采用更多标准,通过对行为的管理提高生产率,是体力层面的机械化。 1.二次科技革命与人事管理。19世纪60年代、19世纪70年代,第二次科技革命后,企业规模不断壮大,劳动专业化程度越来越高,人力资源与物质资源的结合程度对生产的影响日益明显,出现了所有权与经营权分离的股份公司,过去那种凭借经验和个人的管理方式与大生产方式不能适应,迫切要求科学的管理方法协调工人与组织生产的关系,以泰勒为首的科学管理学派和以梅奥为代表的行为科学学派对此做出了重大贡献,直接导致了人事管理的产生。 2.人性假设与人事管理。 (1)“经济人”假设与人事管理的产生。管理观念上“经济人”人性假设代替了“商品人”人性假设。“经济人”假设起源于18世纪英国的学者亚当・斯密在《国民财富的性质和原因的研究》一文中的阐述,他认为自利的动机是人类与生俱来的本性,人们怀着自利的动机从事经济活动。人事管理的倡导者和实践者根据“经济人”假设,认为员工所需要的是金钱物质的激励,人事管理的功能只要重视员工物质福利即可达到激励员工的目标,因其管理模式机械化,忽视了人的其他因素尤其是高层次需要在管理中的作用。 (2)社会人假设与人事管理的发展。由于“经济人”假设忽视了雇员的社会和心理需要,之后,二十年代,梅奥和他的同事们以霍桑实验结果否定了“经济人”假设,提出了“社会人”假说,他们认为人不是单纯追求金钱收入,还要追求人与人之间的友情、安全感、归属感等等社会的和心理的欲望满足。 基于这种人性假设的管理模式是:管理人员不应只注意工作任务,而应注意满足工人的社会要求;管理的职能不应只限于制定计划、组织工序、检验产品等,而应了解情况、沟通信息、协调关系;坚持实行参与式管理,注重劳资双方的沟通。这一阶段,管理从以事为中心,追求“人”与“事”的配合,以完成目前工作或任务为目标转向以人为中心,以充分发挥人的才能和潜能来提高劳动生产率。 三、人力资源管理:心理层面的机械化 人力资源管理更多地强调激励人,以大量的心理学的研究成果为基础,运用各种激励手段调动人的劳动积极性,这是心理层面对人的机械化。 1.第三次科技革命下的人力资源管理。二战后,第三次科技革命带来了人类历史的大变革,企业生产规模越来越大,产销扩张到全球,生产技术的复杂程度越来越高,科技发展速度加快,产品升级换代周期大大缩短。在这种情况下,创新能力成为企业生存发展的关键因素,知识、技术成为企业发展的核心,人力资源成为企业的第一资源,成了决定企业发展的第一要素。因此,如何吸引、保留优秀员工,如何通过开发人的潜能,充分调动员工的积极性以提高劳动生产率成了企业经营者非常关注的问题,于是人力资源管理应运而生。 2.人性假设与人力资源管理。管理观念上对人性假设具有多样性。如“自我实现人”假设、洛希和莫尔斯的“复杂人”假设。 (1)“自我实现人”人性假设与人力资源管理。1953年,人本主义心理学家马斯洛于提出的“自我实现人”理论,认为人有多种需要,按层级排列为生理需要、安全需要、归属与爱的需要、尊重的需要、自我实现的需要,其中,自我实现的需要是人最高的需要,所谓自我实现即是指人体内有一种最大限度地实现自身各种潜能的趋向,人只有将潜力充分挖掘出来,才华充分表现出来,才能获得最大的满足。该理论假设,人是积极主动的、自我指导的。 在自我实现人性假设的前提下,管理的模式为:管理的着重点是重视人的价值和尊严;管理者的任务是寻求、设计和创造一个人能深造学习,施展才能,形成自尊、自立,发挥创造性等有内在奖励的生产条件和工作环境,充分发挥人才这一资源的潜力;奖励制度上重视职工内部的激励;管理制度上通过建立参与决策制度、提案制度、劳资会议制度,制定发展计划,选择具有挑战性工作等满足个人自我实现的需要。在该管理模式下,员工有较大的满足感、不竭的创造力、充分的价值感和成就感,通过员工培训、职业生涯设计、创造好的条件等举措以帮助员工成长,达到自我实现。 (2)“复杂人”假设与弹性人力资源管理。20世纪70年代初雪恩等人提出“复杂人”假设,认为上述理论虽各具合理性,但却不能说明人性的全部。人与人之间存在较大的个体差异,就总体而言,在不同单位或同一单位不同部门工作的,会产生不同的需要;就同一部门的不同个体而言,随着年龄、时间、知识、地位以及人际关系等因素的改变,人的需要、潜力也会发生明显的变化。即使是同一个人,他的各种需要和动机也会发生相互作用,形成复杂的动机模式。随着工作环境的改变,动机模式也会发生变化,单一的理论模式无法说明复杂的心理现象。 基于这种假设的管理模式为:依据工作性质不同,采用固定的或变化的组织形式;依据组织情况不同,采用应变的、有弹性的领导方式;依据工人能力、动机、性格的不同,因人、因事、因地制宜地采用灵活多样的管理和激励方式。这种管理模式将管理的重点放在“管理功能”与“工作环境”的关系上,提供弹性的人力资源管理,为员工提供灵活多变的人事管理,使每个员工的需要都尽量得到满足,员工的自主性和创造性都得到充分的发挥。 四、人力资源管理的新发展:意识层面的机械化 在知识经济时代,组织文化组织形象的建设更多地表现在知识上,特别是在高新技术企业,知识成为企业的主要资源,企业以自己需要拥有什么样知识的人来对人的知识结构进行标准化,如何塑造人的知识成为企业的课题,这就有可能扼杀知识多样性,对人的意识进行机械化。 1.信息技术革命与人力资源管理的新发展。科技革命导致了人力资源管理的产生,科学技术的进一步发展对人力资源管理提出了新的要求。20世纪90年代以来,信息技术迅猛发展,广泛运用于组织的生产、管理活动中,组织结构由原来的直线式转化为扁平式,基于网络信息技术的虚拟组织出现。进入21世纪,全球经济、信息革命、知识经济全面而深刻地影响着世界和人类自身,人力资源管理理念在更新,人力资源管理模式也在变化。信息技术革命再一次要求人力资源管理创新以顺应并推动经济发展。 2.“知识人”假设与人力资本运营。“‘知识人’”假设起源于20世纪中叶德国哲学家卡西尔,他认为人类通过劳作创造了科学知识,与此同时也塑造了自己作为“知识人”的特征。20世纪90年代,著名管理学家彼得・德鲁克在《21世纪管理的挑战》一书中提出,21世纪,不管是商业企业还是非商业企业,企业最宝贵的资产将是他们的知识工作者和知识工作者的生产率。“知识人”是企业最宝贵的资产,是企业最具核心竞争力的资本。这一“知识人”理论成为深刻影响21世纪人力资源管理的人性理念。 在知识经济时代,知识资本作为资产参与管理和分配,不仅有利于提高知识工作者的工作积极性,提高他们对企业的忠诚度,而且对提高他们的劳动生产率也发挥着推动作用。早在20世纪50年代,美国经济学家舒尔茨就提出了人力资本理论。他在《论人力资本投资》一书中指出,社会和个人的投资在人力身上的花费如同投资在固定资产上一样,是能使社会和个人产生极高收入的形式,这显然是一种资本,应加强对它的投资。因此,企业应该把人力作为一种资本运营,使它增值。 机械科技论文:略论农业机械科技推广项目的选题 摘要:农业机械科技推广项目是发展农业机械化的根本保障,农业机械化的大力发展能够更好地促进农业增产,农民增收,农村经济的发展。文中分析了农业机械科技推广项目选题的基本思路和途径,以及选题立项的基本原则,为今后农业机械科技项目的推广提供借鉴和依据。 关键词:农业机械科技推广;农机项目;选题 农业的发展离不开农业机械化,而农业的机械化又离不开农业机械的大力推广和应用,农业机械化的推广和应用工作是发展农业机械化的过程中不可缺少的一项重要内容和中心环节,而农业机械科技推广项目的选择又是搞好农业机械化推广和应用工作的基础和前提,一种新的农机具和新的农业实用技术,能否迅速地在广大的农村顺利地推广和进行下去,实践证明,搞好农业机械科技推广项目的选择和论证是至关重要的。 1 农业机械科技推广项目选题的基本思路和途径 进行农业机械科技的推广项目,就一定需要相应的科技成果和技术措施作前提和理论支撑。农业机械科技推广工作的实施实际上就是一个整套的系统工程,在这个整套的系统工程进行实施的过程当中,一定需要各方面的相关部门积极配合才能完成。 1.1 在农业机械科技推广项目成果中选题 实践证明,在广大农民朋友们从事的农业生产和农村劳动实践的创造成果中进行选题。这种选题,可以使传统落后的封建小农生产方式能够充分运用现代化的农业机械化的大生产技术所取代,从而可以大幅度地提高农业的劳动生产率,进一步降低农民的劳动强度,在更大程度上增加农民的经济效益。如果说能够充分地在保证农业所普及适用的增产技术和其他农业实用新技术实施的手段上进行选题的话,就能更进一步发展农业机械化。 1.2 在广大农民群众使用农业机械的实践经验中去选题 通过对农村经济社会发展的分析找出在农业生产的关键环节上,农业机械进行作业的空白领域内进行选题。这样的选题一来可以充分发挥农业机械化技术在农业生产中的重要作用,还能增加农业机械发展的示范性、起到推广的良好效果。二来可以将农民群众参加农村科学种田多年实践得到的农业机械的使用经验加以推广并作为科技项目去实施。因为好多农村和农民的先进科技经验,已经被实践所进一步地证实,具有更好的说服力,能够在一定的区域内具有极广的适应性和采纳群体,更为重要的是这种经验不会有任何风险。三来可以直接参照当地农村农民进行农业生产的体制和生产规模的大小确定选题,参照农户的需求情况进行农业机械项目进行选题,具有一定的针对性和可行性。同时还充分要考虑到农户年收入情况及他们实际的需求和购买力,确定合适的项目,这是保证农业机械科技推广项目投资如期回收的重要条件。 2 农业机械科技推广项目选题立项的基本原则 农业机械科技推广项目推广涉及到农村的千家万户,前期一次性投资大,而且使用的周期长,因而要在项目实施前充分研究,进行正确选择和科学论证是十分必要的,也是非常重要的,更关系到项目能否达到预期效果和项目效益的关键所在。 2.1 坚持“专家与农民”互相合作的原则 农业机械推广部门在编制项目计划时,要充分有效地将农业机械科技推广项目组织的目标和本地农民的长远和近期目标与现实利益充分地结合起来,在一定程度上吸收相关领域的专家以及有实践经验的农民代表来参加农业机械科技推广项目,实行“专家与农民”相结合的合作项目方式,这样一来既能达到吸收各方面的意见,集思广益,又能使项目计划更具有操作性和可行性。 2.2 坚持“四效”统一的原则 在全党贯彻落实科学发展观的今天,做为农业机械化技术推广部门,无论编制何种农业机械科技推广项目,首先要考虑的一定是项目实施的效益问题,而这些效益就必须包括技术效益、经济效益、生态效益和社会效益等四个方面,把四个方面统筹兼顾起来才能更好地发展农业机械化技术。 农业机械科技推广项目计划要既能增产、增收,又能充分发挥农业机械本身的生产潜力和生产能力,还更有助于改善农村的生态环境,维护本地的生态平衡和提高农业综合生产能力。比如说在贫困地区实行保护性耕作等这类项目的实施,就能达到上述所要求的“四效”统一的目的。在农业机械科技推广项目的选择中我们还要充分注意到农业机械生产的应用主体是农民,实施前一定要充分论证广大农民在农业生产中是否需要该技术。如果农民朋友们不需要这种农业机械化科技推广技术,就不可能调动广大农民朋友们的使用积极性。因而,我们在申报农业机械科技推广项目立项前,一定要充分地针对农村实际情况搞好调查研究。 2.3 坚持农业机械科技推广项目因地制宜的原则 事实证明,农业机械科技推广项目计划的实施必然有其实施的相应的区域,大一点的地方说可以跨省实施、有的可以跨县市去实施、更小的地方可到一个乡(镇)、一个村子、一个屯子去实施。具体情况可以考虑到农民群众文化水平对先进农业机械化技术推广应用接受的能力等方面。因此,要根据农业机械科技推广项目特点针对不同的区域开展不同的项目。 2.4 坚持农业机械科技推广项目有利于农民整体素质提高的原则 农业机械科技推广项目的性质就是具有一定意义上的教育性,这就是要使广大农民朋友从各种推广活动中增长见识,从自身需要出发,达到自我提高和自我决策能力的目的。要通过各种措施和手段确保能够充分让农民认识到项目本身的现实意义、真正目的和相关的技术要点,真正达到提升农民素质的目的。 作者简介:葛建龙(1971-),男,汉族,吉林通榆人,就职于吉林省通榆县鸿兴农业机械推广中心站,研究方向:农业机械管理与应用。
机械创新设计论文:大学生机械创新设计能力培养 一、大学生机械设计课程教育背景 我们国家的领导人早在上个世纪,就提出了重要的一点:“创新是一个民族进步的灵魂,也是一个国家兴旺发达的不竭动力。”在现代化的大学生机械创新设计的教学过程中,教师可以运用多种机械设计和制作手段方面的创新,展开丰富多样的大学生机械设计教学活动,全方位提高学生的学习能力和学习水平,激发学生展开工程设计和实践探索的决心。机械创新设计(MechanicalCreativeDesign)要求设计者在机械设计的过程中,兼顾设计的新颖性、创造性,体现制作发明的实用性。为了提高大家对于机械创新的兴趣,学校可以常年性举办创新设计(MCDchampionship)大赛,通过评选“创造之星”的方式,给予参赛选手一定的现金奖励,提高大学生群体的参与热情,增强广大学生群体参赛的积极性。可以针对学生的学习水平展开一系列考量工作,为大学生量身设计一套符合自己已有能力的机械制作课题计划。 二、提高学生机械设计创新能力的方法 (一)从多种渠道出发,培养学生的实际动手操作能力 为了培养学生的创新能力,必须要加强机械设计方面的理念创新工作,普通高等院校的机械创新设计相关负责人,应该安排一些具有教学经验的机械课老师作为能力培训人员,在日常的工作中,机械课教师还应该从多种渠道出发,培养学生的实际动手操作能力。在课堂外,机械课教师可以通过多种形式的补充教学,提高学生的创新水平。在机械创新设计的过程中,老师一定要重视学生知识迁移能力的培养,通过互联网搜索引擎搜集机械创新设计的年度最佳作品的相关设计细节,并且将这些科技作品图片使用办公软件加以编辑和处理,从而做成PPT,可以很好的帮助学生适应与相关领域的各种动手设计操作。除了这些之外,学校应该为学生的知识迁移能力的培养,提供更多的材料储备,机械课教师可以组织学生经常性地去参加一些考察活动,带领学生去参观博物馆和高精尖时代技术运用的现代化科技展览,帮助学生了解现今时代的现今机械设计运用和各种创新性发明,可以给学生的实际动手操作过程提灵感支持。 (二)重视对于学生组织的培养工作 社团组织是普通高等院校开展机械设计等相关技术普及的“前沿阵地,”只有从根本上重视对于学生组织的培养工作,才能够为学生营造一个完美的动手操作平台。学生参加了学校的机械设计相关组织之后,既可以锻炼自己的团队协作能力,还能够更好地培养自己与人沟通能力,为以后组织更好的科技研发社团关系打下良好的基础。为了满足学生对于当今社会机械产品的思考和创新需要,学校领导还可以联合院系骨干教师和学生社团组织的负责人,召开人才培养的相关联合研发会议。通过成立专门性的组织,开办院系内不得额机械创新设计培训班,学生在课后培训班中,可以学习到更多的理论知识,使用到更多的模具基本设计材料,进行学生基本能力的培养。让学生在学校平台中找到一个发挥自己“光”和“热”的良好组织。除了这些以外,培养学校内部的机械创新设计组织,挖掘学校有发明创造潜力和特殊长处的学生,及时发现学生身上的闪光点。 (三)加大师资力量建设,对学生设计活动提供技术支持 学校领导可以安排担任过机械设计创新方面的社团组织负责人,进入“校企合办”的组织中进行学习,可以提高学校与机械公司联系的紧密度,不仅可以开阔学生的眼界,在今后求职的过程中,有过此种经验的学生往往也会更加具有优势,他们更加具备团队意识和集体思维能力。各种各样的学生机械组织和发明制作社团活动,对于高等院校学生综合素质的提升有很大的帮助。因为,学校的课堂教育往往是不够全面的,所以,学校可以培养诸如“机器发明创造”等类似的兴趣社团,鼓励学生将所学的知识点与实际的操作相结合,激励学生的学习兴趣。除此之外,学校还应该鼓励学生参加学校内部的各种机械设计“小发明”等相关社团组织,加大对各类科技研究社团组织的资金投入,加大骨干师资力量对于学生设计活动的技术支持,抽调学校实验室的常任教师为学生讲解,从而加强对于大学生科研小组等社团组织的扶植力度。 三、结束语 由于学生的动手能力和创新能力,是支撑大学生在未来的职业发展中的重要能力,机械设计也是进行产品设计和工程项目构件改造的重要技术支持,是广大的大学毕业生从事不同维修操作的理论基础保障。因此,机械课教师可以帮助学生做出科学的学习计划,实现机械设计规划的良性发展,通过实际动手能力的锻炼,开发学生自身的潜能和知识迁移能力水平,实现学生个人能力的发展和提高。 作者:王艳飞 窦东阳 单位:中国矿业大学化工学院 机械创新设计论文:我国机械创新设计论文 1.我国机械创新设计和制造 一般情况下,创新设计先后经过抽象思维、逻辑思维、全面分析和最后决策四个环节。抽象思维主要是是通过设计人员充分发挥创新思维和智慧,提出新颖的有可能实施的想法,是创新设计必备过程。有了抽象思维过后再将想法具体化,考察其逻辑性和可行性,结合有关的科学理论知识、原理进行进一步的新颖的、可行的、具体化的机械设计。而全面分析则包含了创新设计过程中所涉及的所有可能性,综合考虑技术的可行性、成本与性价比,最后设计出新的可以满足人们生活和生产需要的机器或者其他产品。 1.1我国机械创新设计过程 机械创新设计的目的在于改善机械本身的功能、性能或者以更低的经济成本制造满足生产生活需求的机械。目前,我国技术专家认可的机械创新设计过程一般可分为四个部分,一是根据具体需求确定机械设计的基本原理,二是机械结构的优化和改进,三是机械尺寸设计和参数优化,四是机械运动性能及动力参数优化。机械创新设计与普通的机械设计并没有实质性的差异,主要的区别在于机械创新性设计注重发挥人的主观能动性和创新能力的突破,在充分的调动人的积极性的同时创造出更加符合使用者需求的机械工具。 1.2我国机械创新设计的特点 机械创新设计主要包括四个特点:一是多学科知识交叉运用,互相融合,互相渗透;二是机械创新设计中,数字并非主要思考因素,而是应该充分结合过往经验和相关的理论知识,合理判断和提出可行的新的设计方案;三是机械创新设计不仅需要理论知识和经验,同时也十分注重灵感、想象力、创造力的作用,因此应该最大程度发挥四者的作用;四是凡是设计创造类等实践活动都需要不断重复、尝试,从中吸取经验,多级选择最佳方案。在机械创新设计过程中,只有完全领略和充分展现以上四个特点,才能做出优秀的创新设计。 2.我国机械创新设计思维 机械创新设计思维对于机械创新设计来说意义重大,只有通过不断的改革创新和开拓进取,勇于突破现有的固定模式和局限,采取新的方法、体制、设计才能使自身在飞速发展的时代中保持领先,走在时代的前沿。 2.1机械创新设计思维的涵义 创新设计思维就是指在原有的科学理论知识、原理以及过往的设计和经验中设想出新颖的、更能满足审美或者实用需求的设计方案。而对于机械设计人员来说,创新无疑是自身最核心的竞争力,通过提高产品的性能、降低产品的成本以及缩短生产时间来提高机械设计的性价比。在机械创新设计过程中,首先应该有创造性思维,在前人的基础上提出更加优化的观念,并将这些优化的观念付诸实践,从而创造出新的不一样的机械设计。创造性思维具有多维多向性的特点,强调联想、灵感和感觉,并不是依靠固定的逻辑思维推理出来的,而是激发于机械创新设计人员的大脑。 2.2机械创造性思维的三大特征 2.2.1自由性 机械创造性思维最大的特征在于自由,创新是自由的,思想是自由的。机械创新设计人员可以在结合有关客观科学理论的基础上完全自由凭借自己的想象、灵感、直觉设计出新的机械,而不必有太多的思想束缚。在当今变化赶不上计划的经济时代,思维的自由符合现代社会发展的需要。而在机械设计工作中,要不断地有新的进步的成果,就必须突破原有的事物,消除固定思维的束缚,自由地翱翔在创新设计的天空中,只有不断突破和创新才能设计出更令人满意的成果。 2.2.2多向性 每个人的思维方式都不一样,具有多向性的特点。而在机械创造性思维中,同样具有多向性的特点,设计人员可以从不同角度去观察和判断问题,并且设想出完全不同视角的方案。设计的美妙恰巧在于它的多样性和多向性,没有固定的设想方向,任意一个方向都可以是设计者们延伸的目标。多向性思维与创造力是相辅相成、密不可分的,一个机械产品的设计过程中一定有过多向性的设想,从中择优进行实践得出最后产品。因此,多向性思维是机械设计中十分重要的一点。 2.2.3独创性 独创性即设计出跟别人不一样的产品,提出不一样的理念,突破原有的固定模式,创造出新颖的进步的成果。独创性是机械创新设计的目标,创新的目的在于独创,拥有别人没有的想法和成果。因此,在机械创新设计过程中,要学会从新的切入点思考问题,掌握不同的设计方法,敢于向原有的观点提出新的看法,从而设计出具有独创性、新颖的机械产品,更好满足生活和生产的需求。 综上所述,在机械创新设计的路途上还有很长一段路要走,在创新设计的过程中对于机械创造的创新思维非常重要,在遵行已有的设计基础上,需要更长远更有想象力的思维去推动机械创新设计的发展。 作者:石建单位:中国特种飞行器研究所 机械创新设计论文:基于高职机械创新设计网络资源库的构建与应用研究 摘要:结合机械类专业教学资源现状,针对高职机械创新人才的社会需求,研究适应服务于生产第一线的产品设计改进和技术革新人才的培养方案,探讨机械设计基础与机械创新设计相结合,融教学、考证、竞赛为一体的网络教学资源平台的结构组成要素,初步设计形成《机械创新设计教学资源库》网站框架。为学生课内外自主学习和教师组织教学及课后a指导,构建良好的学习与交流平台。 关键词:高职;机械创新设计;网络教学资源;人才培养 作者简介:徐跃增,男,副教授,研究方向为机电一体化技术教学。 机械创新设计能力,是机械工程类专业核心能力的重要组成部分。机械设计创新是人类物质文明进步的源泉。中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定指出:“注重增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力”,为高等职业教育改革与发展指明了方向。探究机械创新设计能力培养方案与网络教学资源库建设有着十分重要的现实意义。 一、机械创新人才培养的重要性 创新是一个国家的灵魂,目前国家大量需要的是高素质综合性人才,尤其是具备较强创新能力的人才。衡量机电产品的好坏,创新点是重要的指标。机械类专业学生的创新能力往往体现在机构功能与结构实现的创新点上。国力的竞争越来越明显地表现在科技创新能力和创新人才的竞争。 当前,大学生的科技创新活动和各类大赛很多。受到了各院校的普遍重视。正如周济同志所指出,机械很重要,没有机械就无所谓工业;创新很重要,没有创新就没有发展;设计很重要,设计决定着产品的成本、功能和使用寿命。如何提高机械创新设计能力的相关研究越来越多。 国外对创新人才的理解比国内更加宽泛,大都是在强调人的个性全面发展的同时突出创新意识、创新能力的培养。应该注意的是,世界主要发达国家对人才的创新意识、创新精神、创新思维、创新能力的重视已有很长的历史,近年来更显突出。国内从20世纪80年代中期开始倡导培养创新型人才以来,有关创新型人才培养的学术研究不胜枚举。但是,对于什么是创新型人才,大家的观点并不一致;对于如何培养应用型的生产一线创新人才尚需进一步探索。 二、网络教学资源建设的必要性 基于高职生机械创新设计能力的培养,重于能在生产一线岗位上解决实际应用问题。机械创新设计核心能力的培养涉及范围较大,课程内容主要包括:《机械设计基础》、《机械创新设计》、《机械工程制图》、《计算机绘图》、《机械制造基础》、《工程力学》、《机械制造工艺及夹具》等多门学科,具有很强的理论性、设计性和实践性,而且具有信息量大、发展速度快、应用广泛等特点。大量的知识内容都渗透着工程实际应用背景,更需要超前的创新设计理念。目前虽然采用了多媒体教学方式,与传统的粉笔加黑板教学方式相比,教学效果有所改善,然而高职生缺乏机械创新设计的感性认识,难以理解和消化吸收信息量庞大的课堂灌输内容,尤其是大量的课外时间开展自学难度较大。高职的学生学习主动性不够,渴望有比较直观应用的学习资源。 随着计算机科学技术的迅猛发展,现代教育技术以多种形式展示媒体化、智能化和全球网络化的发展特性,为培养机械创新设计人才的教育环境提供了基础,有效地促进了教育教学手段的变革。网络教学资源库的建设,有助于拓宽学生获得知识的途径,开阔了教学视野。为课堂教学创造了图文并茂、虚拟仿真、知识与趣味交融的学习环境,促进了学生的感性认识形成,激发学生的主动学习积极性,提高了机械创新设计的兴趣;为课后消化课堂知识、自主机械创新设计学习,课外竞赛辅导,学科发展动态,技术标准查询,师生互动交流、学习效果自我测评,紧密校企合作,提供了广阔的实践和创新的自由空间。有助于学生根据自己所需获取相应资源,大大节省了个人查询资料的时间,学习效率明显提高,加快了机械思维能力和创新设计能力的形成。 三、网络课程教学资源的构建 教学资源,是指构成教学活动各要素及实施教学的必要而相对比较直接的条件。教师、学生、教材是基本的教学资源,还有一些教学资源,如图书馆、实验室等,这些属环境资源,还有教学设备、设施资源、媒体资源等。至于课程教学资源,其内涵极为丰富,教材只是课程资源其中的一个内容。还应该包括,在课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展过程中可利用的一切人力、物力及自然资源的总和。 网络教学资源是指经过数字化处理,可以在网络环境下运行的,可以实现远程异地共享的教学和学习材料。其涵盖的内容十分广泛,有多媒体课件库、教学素材库、网络课程、数字化图书馆、教师教学设计思想、专业相关课程资源库等多个方面。 以学生为主体,以建构主义为理论基础,以现代教育理念为指导思想,以机械创新设计为主线,结合专业人才培养方案的培养目标要求和特点,借助基于Web的网络教学平台、多媒体制作工具和网络编程工具,构建更能适用于高职的机械创新设计课程教学资源体系框架,见图1。 课程资源库可以单独建立网站,也可以涵盖在某专业资源库中,应根据现有网络资源而定。本课程资源库拟在机电一体化技术专业网络资源库下构建。其中,师资队伍栏目:主要展示主讲教师的风采和课程教学团队建设状况。教学研究栏目:主要课程标准、教学改善、教学论文、发明专利等教学研究进展。课程建设栏目:主要内容有课程定位、课程建设目标、教材建设开发、工学结合、典型机构的仿真动画演示。 网络资源栏目是学生学习的核心内容。主要包括:课程教学整体设计、单元设计、教学课件、电子教案、课程设计指导、竞赛指导、推荐辅导材料等直接学习素材,也是课程优质资源的重要组成部分,见图2。 课程资源库的使用效果通过课程评价栏目(自我评价、校外专家评价、学生评价)、成果展示栏目(教师成果和学生成果)来检验,学生的课程学习考核是通过师生教学互动和反映学习过程的考核来实现。网络资源库可以通过教师作业、学生作业提交、教师作业批改、学生网上学习、网络资源库根据不同学生的学习情况,自动形成课程考核成绩。丰富的试题库也可以通过网络进行计算机考试,实现无纸化考试。 四、网络课程教学资源建设的内涵 为了建构有利于培养创新人才的教育环境,使学生便捷快速有效地学习和查询各自需要的资源,在素材的选择和内容的组织时,既要满足专业人才培养方案,又要符合高职生的学习习惯,精选课程相关核心内容的系统框架,并且将机械创新设计课程教学资源构成的重点放在优质资源的提炼上。 人才培养方案是实现人才培养目标的纲领,是蕴藏在教学资源建设中的“灵魂”,必须研读精确。课程教学整体设计和单元设计的目的是要准确叙述本课程的能力目标,然后确定相应的知识、能力和素质目标等。这也是完成课程教学目标的保障。学生可在学习课程之前从网络资源中获取课程相关的重要信息。 课件的制作,则要紧紧围绕课程整体和单元设计进行规划,内容丰富、案例翔实、语言简洁易懂是最基本的要求。课件的设计应从可教性、易用性和艺术性等方面入手,利用多种媒体要素,动静有机结合,集视频、图文、音像为一体,设计出符合学生心理的、阅读流畅的高质量课件。对机械创新设计课程的典型机构和不易理解的机械原理,应尽量通过仿真、动画的形式展现在资源库中。有助于学生理解和掌握机构演化的方法,激发学生进行机构创新设计的兴趣。 针对课外科技活动和机械设计等相关大赛,建立创新设计实践库、优秀作品展示库和创新设计知识拓展等知识模块。吸收历届机械创新设计大赛、“挑战杯”科技作品大赛、计算机辅助设计竞赛等项目成果。开辟学生社团活动专栏,宣传学生自己设计、制作和比赛过程的相关录像。促使学生课程学习钻研主动性的提高,激发学生的创新思维、参加机械创新设计大赛的积极性和取得成就的自信心。创新设计知识拓展模块主要包括:机构创新设计、传动部件和轴系零件设计等素材,针对教学单元设计的创新讨论试题库,历届竞赛信息,新标准与机械学科前沿发展和最新科研成果。 五、课程资源库的建构与应用特点 1.依托专业资源库和相关精品课程,避免优质网络资源重复建设,突出机械创新设计主题。为课程设计指导、机械设计大赛及相关证书的考核鉴定提供相关素材资源和专题辅导。 2.加强实践教学环节的资源建设,开辟校企合作、工学结合专栏,快速链接校内外实训实习基地,共享企业相关资源。 3.相关专业、相近课程共享。与本科院校相比,高职专业设置及课程设置更为具体,更接近于职业岗位的需求。 4.在课程资源库建设的经费来源上,不同的高职院校差异甚大。因此,如何在少投入的基础上构建满足课程教学目标的资源库是一个现实的问题。本课程网络资源库是在最少资金投入的情况下构建的。 5.课程资源库建设的目的是为了学生应用,特别是课后学习。因此,整个课程资源的框架构建是以学生为中心,而不是为了参加评审。 6.整个网络课程资源库是一个动态更新的教与学平台,支持资源快捷更新。既能满足在校学生学习,又适用于毕业生和企业青年职工自学,力争达到通过网络资源的学习能起到无师自通的效果。 网络课程教学资源库的建设是一个长期的过程,机械创新设计技术发展迅速,课程教学资源库建设需要紧密结合时代的发展需要,不断积累、提升和更新内容。科学技术的迅猛发展,使机械创新人才的需求剧增,促进了教师教学方法和手段的改革。通过网络课程教学资源的建设,丰富了教学内容,进一步完善了教学手段。构建全方位的立体化开放式教学模式,不仅为在校学生提供了自主学习的环境,也为毕业后再学习,以及企业从事机械创新设计的新职员提供了良好的学习平台。网络课程教学资源的构建,必将为提升机械创新人才培养质量和步伐产生深远的意义。 机械创新设计论文:创新设计在机械结构设计中的应用 摘 要:τ谝桓龉家来说,创新是不竭的动力,是民族发展的基础,只有具备创新的意识和思维,才能在具体的的实践工作中提高我国的综合国力。机械是一个国家富强的重要标志,对于机械结构设计来说需要具备很强的创造性。在机械结构设计中,需要时刻注重改革和创新,只有这样才能达到最优化设计,才能获得最符合规范的设计效果。 关键词:机械结构设计;创新设计;应用 0.引言 当前,对于机械结构的创新设计已经得到了较为广泛的关注,创新是为了对机械进行更好地利用,同时也是为了将其实际效能发挥出来。对于机械结构创新设计来说,一般其思维都较为统一,且以变元法为主,因为这种方法使用简单,在创新设计中利用逻辑化的思维可以对可变元素进行系统化的梳理。对于机械结构设计来说,它是一项非常具有创造性的工作,在设计机械结构时需要时刻对其进行改进和创新,这样才能让设计达到最优化效果。在本文中,主要论述了变元法在机械结构创新设计中的应用,以期能得到更好的机械结构设计效果。 1.变元法 在机械创新设计中变元法的应用较为广泛,该法是从德国引进的,它同时还被赋予了创新的精神,将变元法应用在机械结构设计中就是创新的重要标志。变元法系统化和逻辑化地梳理了设计中的一些可变元素,便于更加有效和可靠地进行设计创新。在应用变元法前,工作人员需要首先分析和研究好机械结构设计的基本框架,这样才能确保最优化的机械结构设计。对于变元法来说,它对产品的设计定义具有极好的诠释作用。论证过的变元法可以对关键点进行有效调整,便于改变原先设计中的弊端,以便提供更好的设计方案,将变元法自身的优势发挥出来。 1.1材料变元和其数量 在机械设计中会涉及很多的原材料,这些材料种类繁多,同时每种材料的价值不一,功能也各不相同。如果从另一个角度来考虑,原材料的加工工艺差别性也较大,有效加工后才能符合某种需求,并成为理想地达到参数要求的材料。还有部分材料是不能加工的,需要对材料实施变元法才能达到要求。比如,设计刚性材料,要想达到设计要求一般会使用增大面积的方法,让其成为理想中的感性材料。铁性材料可以通过将隔板增强等措施来进行调整。这些例子都是通过变元法来实现的,也就是说变元法通过变量的形式将一种或是多种变量改变,但是并没有改变结果,属于全新的设计模式。加工面和工作面是机械结构原理的两个重要基本元素,此外还包括产品本身和产品整体等。产品性能可以通过这几种元素进行衡量,操作人员在实际的工作中需要调整好这些产品元素,这样得到的产品原件才能达到理想效果。 1.2位置和工艺变元 所谓的位置变元指的是将元件位置改变,以此来优化设计。比如,在焊接部分元器件的过程中操作人员需要选择好焊接位置,确保焊接位置靠近中心轴,避免元器件出现变形,或是有不规则扭曲现象出现。所谓的工艺变元指的是在机械结构设计过程中需要严格把好施工工艺关,同时结合好图纸将最优的工艺产品设计出来,同时借助先进工艺技术的帮助,开发和设计元器件,一旦出现问题要及时对其进行调整。 1.3 尺寸变元 所谓的尺寸变元指的是将元器件的形状改变,以此来达到最优化,也就是将元器件的长宽高3个基本参数改变。比如,泠冲压压弯曲技术,因为材料是能进行弹性变化的,但是需要在泠冲压之前先变形,同时还要考虑到和计算相关的参数,只有这样才能使得材料在变元后充分发挥作用,如图1所示。 2.机械结构创新设计的关键点分析 在机械结构设计中设计人员需要重点考虑好防腐性能,在选择材料和零部件的过程中需要考虑到如图2所示因素的影响作用,另外,还需要考虑到如下元素: 设计防腐设备:机械设备需要给予其完善的空间,特别是需要确保其处于干燥的环境中,淤积介质千万不能出现,这样可以有效减少设备的腐蚀。 结构间隙腐蚀:在设计结构过程中,一般都会出现结构盲区,这些盲区位于眼睛看不到或是手触摸不到的地方。这些区域很容易沉淀物质,这些物质不仅能损害机械设备,同时还会对设备造成腐蚀,设备的使用年限会大大降低,主要体现在如下方面:焊接点、铆接结构和容器衬板结构等。设计人员在设计这些部分时一定不要出现间隙结构,从而将结构质量提高。如果上述问题不能得到解决,就需要将密封间隙增加。如果上面的设计不能达到要求,可以将间隙进行合理扩大,使得设计质量得到保证。 避免直接接触金属:在结构设计中尽量不要直接接触金属,这是因为金属容易出现腐蚀现象,所以需要将不同的金属隔离出来。 不要出现高浓度梯度:从某种意义上讲容易出现沉淀物或是冷凝物,这样会导致局部势差出现,从而使得设备的腐蚀速度增快。 在机械结构的设计中,需要将最小面积规范体现出来,这样才能将表面积最大限度地减少,通过分析实验数据知,球体结构是最好的选择,圆柱体是仅次于球体结构的选择。 3.最优化结构设计方案 对于设计方案来说,它会直接影响到机械结构的实际使用效果,所以在设计方案的选择中需要高度重视,或者是设计出多种方案进行相互的对比和筛选,将最佳方案选择出来,在对设计方案进行合理分析之后,评价好设计方案,在评价过程中需要采用科学、合理的评价方法,一般使用较多的是模糊综合评判法。在综合评定时需要考虑到安全性、经济指标、社会效益、维修性和可操作性等评价因素的影响。如果是考虑到社会效益的影响,需要考虑到设备是否会经常出现故障等;如果是经济指标,需要从成本和人员两方面来考虑;如果是可操作性,需要从施工工艺方面来考虑,主要是从施工技术是否成熟等方面来考虑。所以,综合上面的因素考虑,在机械结构设计中,需要根据设备的特点对结果进行不断的优化,这样不仅能对机械设备进行调整,同时还能对设计结构进行改进。对于结构中的一些关键性的结构和零部件要建立起数学模型,这样才能对其进一步进行优化设计。因为模型能将结构特征真实反映出来,为结构设计的改进和完善提供必要的参考依据,这样才能综合性优化。随着我国当前经济发展速度的增快,我国的综合实力的重要衡量参数就是机械设备,所以需要对机械设备的结构设计进行不断的创新,这样才能不断完善好施工技术。随着我国当前科技创新的发展,机械结构设计也被不断地进行优化,测控设备的方法也得到了不断的优化和发展,设计人员的设计思路也需要与时俱进,不断将自身的创新意识提高,同时不断引进新的设计理念,使得机械设备结构设计得到不断地完善和发展。 结语 在设备的使用和更新过程中机械结构设计起到了非常重要的作用,它在很大程度上促进了我国国民经济的发展。对于机械设计来说找到适合的新方法来替代旧方法是当前需要解决的重点和难点,需要设计人员具有较强的实际操作技能和操作意识,同时不断优化结构设计,将机械结构设计的思路和理念提高,只有这样才能提高机械结构设计的质量,实现我国的强国之梦。 机械创新设计论文:机械创新设计及其研究 摘要:人类在进入工业化时代以来,我们生产生活的各个方面都越来越多的依赖于机械设施。随着21世纪工业化及机械化的快速发展,世界各国之间对于机械的创新设计及研究十分关注,机械的创新设计往往会带来创造性的机械设备,甚至会引领某个时期各领域的发展。一个工业企业的机械创新设计能力也直接关系到气压的长期和核心竞争力,更是关系到社会的发展和人民的生活质量的提高。因此,加大对于机械的创新设计及研究投入具有十分重要的政治意义、经济意义和民生意义。本文主要对机械创新设计的概述、当前的研究及发展方向进行简要概述和讨论。 关键词:机械;创新设计;研究 随着时代的发展,很多传统的机械已经渐渐的不能满足于我们生产生活的更高需求,传统机械在诸多方面如能源消耗、产生的污染等方面的弊端也使得人们急于研究出现代化的机械来代替传统机械设备。一个国家的生产力水平的提高是依靠技术上的创新获得的,现代化机械中高新技术所占据的比重越来越大,为推动企业发展、国家综合国力的提高,我们应该注重机械创新设计、加大研究投入、提高机械设备中的高新技术比重,使所生产的机械更加的具有竞争力。 1机械创新设计 1.1机械创新设计的概念 机械创新设计(Mechanical Creative Design,MCD)这一概念是指在充分发挥了设计者的创造力,以及利用人类已经有的现有成熟的科学理论、技术方法,继而进行具有创新性的构思和设计,设计出具有创造创新性、更加经济实用的机械设备。这一活动主要从两个方面进行,一方面是对生产生活中已有的机械设备进行改造以提高其经济性、稳定性等,另一方面是为满足现代化生产生活的一些新需求从而进行的开创新的机械设计,这一过程一般更为困难。设计上额创新是实现机械产品创新的基础,因此,创新设计显得尤为重要。 1.2 机械创新设计技术 机械创新设计技术是一门需要具有开创性思维的设计技术和方法,这一技术与机械系统设计、计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、摩擦学设计、有限元设计结合形成了现代化的机械设计方法,并相互借鉴来共同进行机械创新性设计。 2 机械创新设计的发展方向 2.1智能化及自动化研究 随着人工智能技术问世,人们对于人工智能技术产生了越来越大兴趣,现代化的机械设计中,人工智能的融入将会对机械工业的发展带来很大的推动力。除了尚在发展人工智能技术之外,目前已经发展到一定程度的自动化技术更是引起来工业领域的广泛兴趣,自动化技术在机械创新设计中的应用,使得创新设计出的机械设备多具有更高的生产效率,也更加的安全可靠。为适应现代机械对自动化及智能化的需求,需要我们发展研究自动控制软件、数据库的完善。 2.2数字化研究 现代化的机械设计更加注重数字化的描述,我们在机械创新设计过程中不仅要注重设计对象中确定性变量的数字化描述及数学模型建立,而且更要注重非确定性变量的数学描述及数学模型建立。这样更有利于机械运作过程中我们对于机械运作状态及各项指标的实时掌握。例如最新的CAD技术,很好的促进了机械设计过程的数字化,也为机械设备产品的概念化和实物化创造了条件。 2.3虚拟化设计及仿真虚拟实验研究 虚拟化设计及仿真虚拟实验是一种集合了计算机、智能技术、光电传感技术及多媒体技术等技术为一体的技术。这种虚拟化设计系统可以为机械设计者在设计各阶段提供工具,并通过系统提供的工具进行评估,这种技术可以为设计者提供模拟的仿真环境来对机械设备的装配操作、运行、控制进行模拟和评估,这样能够降低设计成本,也能够帮助实现对一些独特的设计的模拟和评价。 2.4计算机辅助创新设计系统 计算机辅助创新是一种集合了现代设计方法学、本体论、语义处理技术、发明问题解决理论及计算机软件等为一体的现代辅助设计系统。这一系统能够很好的将多个领域的学科知识综合起来,开拓了机械设备设计开发者的思考空间,在一定程度上能够帮助开发设计者打破常规思维获得创造性设计。 3 结语 面对新时期的新的竞争与挑战,机械创新设计的发展直接关系到机械设备的发展水平,也会直接影响到一个企业的核心竞争力和长久发展,更会影响到整个社会生产生活水平,国家的经济发展速度和整体工业化水平。创新设计是机械设备不断提升的唯一方法,是现代机械发展不可或缺的部分,合理的创新设计能够带来更好机械设备,使其更具竞争力。因此我们需要对当前的机械设计方法及形式上的一些不足进行改进与完善,通过交叉学科知识的学习培训及思维模式的训练帮助设计人员开拓思维空间,进而提高机械创新设计的研究和发展,从而促进工业发展,提高我国的经济发展速度和综合国力。 机械创新设计论文:基于《机械创新设计》课程的“三融三改”教学模式探索 摘 要:本文结合《机械创新设计》课程的教学体会,针对《机械创新设计》传统课程教学模式中存在的主要问题,提出了“三融三改”教学模式,阐述了“三融三改”教学模式的具体执行方案,并对如何激发学生的创新创业能力,提高《机械创新设计》课程教学效果进行了积极有效的探索。 关键词:《机械创新设计》;大众创业;万众创新;教学模式;中国制造2025 2015国务院先后印发《中国制造2025》规划和《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》,这两大举措相互促进,《中国制造2025》战略重点之一就是要提高国家制造业的创新能力。实施《中国制造2025》,实现制造业由大而强,将会给大众创业、万众创新带来更多机会。高职教育连接产业和教育,在创新创业中担任不可替代的角色。在双创背景和国家政策推动下,高职院校机械类专业应以创新为重点对相关课程进行改革,培养适合社会经济发展的创新型高技能人才。 《机械创新设计》是一门培养学生创新思维和创新能力的专业基础课,具有基础性、灵活性、实践性、创新性等特点。本文通过探索“三融三改”教学模式,促进课程与双创有机结合,改变传统的教学模式,探索培养学生创新设计能力的新途径,提升学生的理论水平、实践能力和职业素养,增强教师的专业能力和技术水平,对于完善整个课程体系以及提高学生的双创意识和能力有重要意义,有利于“中国制造2025”的顺利实施。 1 当前《机械创新设计》课程教学存在的问题 1.1 教学与市场脱轨 由于政府缺少对校企合作针对性的政策和经费支持,企业出于商业机密或安全方面的考虑,很多学校校企合作并不彻底;同时多数教师缺乏生产一线的实际经验,学生对企业工作流程和岗位职责知之甚少,无法做到学校和企业无缝对接。而本课程设计首要确定的是主题,所有的理论设计和操作实践都以主题为方向。多数任课教师对市场的敏锐性已经淡化,仅凭经验和搜集信息来确定主题常脱离市场,所开展实践往往没有实际意义。 1.2 理论与实践脱节 多数高校以机械设计课程代替机械创新设计课程,机械设计课程内容以介绍手册使用、计算公式为主,课程设计机械化。开设有机械创新设计课程的高校中,课程内容重视基础知识等,以理论讲授为主,缺少实践锻炼;涉及实践的高校,多使用传统验证型实验室,学生只是对已有知识进行验证,实验是成熟的、不变的,限制了学生思维的拓展与发散,或以虚拟实验,模块化实验代替设计实践,无法预测和解决实际操作中的问题,成果无法验证。 1.3 技术与创业脱离 大部分高校没有将创新创业教育纳入主流教育、融入专业课,大多以选修课或讲座的形式进行,没有形成完善的学科体系,从而导致创新创业边缘化。本课程也同样缺少实践与社会需求的对接,技术创新无法真正应用到创业上,评价模式以针对课程内容的考试为主,学生缺乏对社会需求分析以及成果的可行性分析验证,导致很多成果没有价值,无法服务社会。 2 “三融三改”教学模式探索与实践 三融三改模式结构如图2.1所示。 2.1 校企合作与课程相融合,改变教学内容 把工学结合作为课程选题的重要切入点。通过去企业参观实践,顶岗实习,让学生进入企业,了解企业工作流程和需要,把新知识、新技术、新工艺和新方法加以选择提炼,发掘顺应市场主题,在专业教师的指导下分小组开展设计创新与实践;或通过联系企业家进学校,邀请企业能工巧匠担任“第二课堂”教师,教师下企业锻炼等方式,争取企业相关项目为课程的主题,成立由专业教师和学生M成设计创新小组,按企业标准进行项目设计与创新。通过发掘校企合作,使课程主题更具针对性、实用性、前瞻性,更具有企业个性和职业特色。既培养学生的技能,提高动手动脑能力,也能提高敬业精神以及综合职业素质。 2.2 创新工作室与课程相融合,改进教学方法 创新工作室是指在指导老师管理下供学生使用的机械创新产品设计、制作空间。创新工作室中备有全套的通用设备,如通用车床、铣床、3D打印机等。学生可以根据制定的主题,以团队作为学习单元,对知识进行选择、整合,自行设计实验过程和实验内容,随时对新的想法进行实验和验证,教师担当教学顾问的角色。在创新工作室中学生摆脱了纯粹空想和空对空的设计模式,能够充分发挥学生自主探究的广度和深度,发展学生的想象思维能力,拓展想象力,对学生自我发展有着巨大的作用。 2.3 竞赛与课程相融合,改革教学评价 将大学生机械设计竞赛引入《机械创新设计》课程中,组织学生以团队作为参赛单元,制定主题,设计流程,展示成果,通过学生互评,选出相对优异的70%由指导教师评估,指导教师选出优秀的40%交由企业评定,企业最终选出10%作为入选作品,经专家评价,选两到三个团队参加大学生机械设计竞赛,获奖作品也可以进行校外创业。教师通过对学生的跟踪观察进行过程性评价,并结合成果评估作为学生最终成绩。除去学生的自评、教师的评估,还包含企业、专家及校外机构对项目的评估,使得不同能力层次的学生都得以参与其中,开拓学生视野、看齐行业标准,并获得合理和全面的评价。 3 结语 《机械创新设计》与双创结合是实践教学的重要延伸和深层次要求,本文以培养高素质创新创业人才为核心,以“大众创业、万众创新”、“中国制造2025”两大战略为引领,以校企合作、创新工作室、技能大赛三大平台为抓手,研究教学方法、教学管理、教学评价三大要素,探索“三融三改”教学模式并初步实践,推进课程与双创的有机结合,让学生在实践中适应社会并服务社会,为“中国制造2025”的顺利开展不断输送新鲜的血液。 机械创新设计论文:机械创新设计大赛引领下教学模式改革探讨 摘要:以机械制造与自动化专业为例,打破传统教学模式,在教学中融入“机械创新设计大赛”项目,形成“竞赛+项目”的实践教学模式。教学模式改革主要表现在人才培养模式改革、课堂教学模式改革、优化师资队伍、多元化考核体制这四个方面。从而较好的培养了学生的创新意识,增大了学生今后取得创新成果的机率。 关键词:机械创新设计大赛;实践创新教育;竞赛+项目;教学模式改革 0前言 以武汉城市职业学院机械工程与电气自动化学院机械与自动化专业为例,传统的老师讲学生听的单一的教学模式不能很好的提起学生的学习兴趣,将竞赛融入教学,以“竞赛+项目”实践教学模式改革现有的教学模式,打破了传统实践教学中师传生受的旧框框,变被动实践为主动参与,教师不断地激励学生,极大地激发了学生的学习热情和实践兴趣。让学生在“竞赛+项目”中掌握知识、技能与方法的同时引入了竞争机制,整体牵引学生自主实践水平迅速提升。 1改革创新人才培养模式 本专业采取工学交替的人才培养模式,基本实现了学校与企业实践相结合,工作与学习的相结合。学生三年学习期间,采取分段递增式教学模式。这种分段式工学交替的人才培养模式,使学生社会实践能力得到了较大提高,学习期间就能感受到企业文化的熏陶,也解决了企业对生产力需求的问题,但是,由于学生技能知识有限,而企业需要完成生产工作任务,通常安排学生在流水线上工作,学生无法掌握关键岗位关键技术;另外学生掌握的专业知识点与企业要求有差距,无法满足关键岗位技术要求,只能被分配到流水线生产岗位;再有不同的企业岗位要求也不同,而学生的培养模式却是一样的,所以学生不能满足企业对技术人才个性化的需求。 针对一些企业个性化的需求研究开展实施“订单式”人才培养模式,进一步深化了校企合作关系,在现有的课程体系中,加入企业定制课程,消除了学校与企业要求不一致的问题,同时学院与企业对学生实现共管共育。“订单式”人才培养模式,可最高程度的实现学生零距离上岗,大大提高了企业对学生的满意度。本专业开设了富士康、三一重机、瑞升科技、柯达等订单班。 机电学院同时成立了大学生创新活动中心,丰富学生的业余生活,让学生走出寝室,放弃成瘾的网络游戏,为学生提供了一个培养兴趣爱好、实现理想,团队合作的平台。 2改革课堂教学模式 “竞赛+项目”实践教学模式是把以往机械创新设计大赛项目融合到现有的教学中,并结合现代行业实际的工作过程和工作环境,重新整合专业课中的教学内容,完成理论和实践的教学工作。这种教学模式打破了传统的教师讲授,学生听课的模式,强调了以学生为主体,老师为主导。在这种“竞赛+项目”的实践教学模式中,因为融入了机械创新设计大赛的醒目内容,因此不仅老师要教设计,学生也要学设计,由学生团队分组完成项目,学生的团队协作能力也得到了提升。 本专业主干课程《互换性与测量技术》、《机床夹具设计》、《机构设计与零部件应用》、《机械制造工艺流程编制》都进行了“竞赛+项目”教学模式的改革。把课程中知识点重新进行梳理归纳,把机械创新设计大赛项目与知识点进行整合,形成以一个个子项目,以项目式教学模式,同时以竞赛的形式实施各个项目。经过多年的探索,现在机械制造与自动化专业已经形成了《互换性与测量技术》、《机床夹具设计》、《机构设计与零部件应用》、《机械制造工艺流程编制》这些课程项目引领式新课程标准。 3优化师资队伍,提升教师创新指导能力 2013年聘请楚天技能名师1名,2014年12月企业兼职教师初级、中级、高级企业技术人员资源库50人,至2014年6月鼓励教师利用假期进行下企业挂职锻炼,组织教师进行骨干教师培训等等。在教学团队建设过程中注重教师创新创业指导能力的提升,教师不仅积极参机械创新设计大赛,同时在指导大赛过程中尽可能将参赛作品转化为国家实用新型专利。 4校企共建多元化考核体制的改革 4.1打破传统试卷考核改革为过程考核 课程考核形式不再是传统的考卷式,一卷定结果,而是注重任务过程中考查学生动手能力、问题分析处理能力、沟通交流能力、安全意识等;评分环节加入学生自评、互评。整个课程考核评价比例为:过程评价(40%)和目标评价(60%)。 4.2顶岗实习引入企业评价 顶岗实习是本专业不可或缺的教学环节,同时顶岗实习也是在学校、企业、学生这三个主体方共同参与、共同管理的结果。学校和企业出发点、需求点不同 因此对学生要求和评价也不同,以前都是由学校单方面实施评价,为了让学生更好的贴合行业企业,这时我们需要对顶岗实习实施有效的评价制度,因此引入企业评价是非常有必要的。在顶岗实习期间让学生了解企业文化和企业氛围,同时又能具有针对性的提高学生技术技能和综合素质。 4.3创新创业活动、技能大赛,引入社会评价 创新创业活动、技能大赛体现了学生的综合能力,以机械创新大赛为例,是同行专家对机械创新作品的评价。 5提供一个范例 在开展研究之初便有良好的领头羊意识,努力将实践创新教育做成一个样板,目前在本专业积极筹备拓展“以创新大赛为载体,融合项目驱动”实践教学模式在其他课程中的应用,现已开展该教学模式的课程有《互换性与技术测量》、《机械制造工艺》、《机床夹具设计》等,可为本院其他专业提供一个范例,带动高职院校学生自主实践,勇于创新。 机械创新设计论文:大学生机械创新设计大赛指导方法的探索与实践 摘要:通过总结多年指导学生参加机械创新设计大赛的经验,指出大赛指导教师应在选题、组队、信息检索、知识综合、科技写作、实际动手、意识培养等7方面给学生进行指导,为更多教师参与机械创新设计大赛的指导提供一些参考。 关键词:机械创新设计大赛;选题;指导 0 引言 教育创新、培养创新人才是现代高等教育改革的新要求,西安工业大学的卓越工程师计划与教改实验班试点正是适应这一形式的教学改革。学生的创新能力是通过动脑思考和动手实践,将理论知识与实践相结合,从切身体验中逐步发展起来的[1]。大学生的课外创新活动,在创新人才的培养中具有发展学生个性的特殊功能,开放实验室建设,为学生的创新能力的培养搭建了一个重要平台。 全国的各项赛事对培养大学生的创新能力起到了不可低估的作用,给了学生一个展示创新能力的舞台。大学生机械创新设计大赛[2]为工科大学生提供了一个很好的锻炼平台,使大学生综合素质得到了提升,社会竞争力增强,为就业和创业打下了良好基础[3,4]。 高校大学生参加各项赛事是一项辛苦又富有挑战性的工作,由于缺少从事科技创新工作的经验,在选题、计划、参赛、团队协作等方面遇到困难,这些需要指导教师的悉心指导[5]。对于指导教师来说,通过指导学生竞赛,可以和本校学生培养师生友谊,可以跟兄弟院校同行强化联系,也可以提高教学前瞻性和科研水平,同时也提高了自身成就感和自豪感。如何吸引和指导大学生通过参加大赛,培养学生创新能力,成为指导教师的必修课[6,7]。笔者通过多年来组织参加各项赛事和指导学生参加多项赛事,根据自身的体验,针对大学生机械创新设计大赛得出了几点体会,希望能对同行有所启发。 1 指导学生围绕大赛主题进行作品选题 全国大学生机械创新设计大赛从第二届开始设定大赛主题,学生提交的作品必须符合大赛主题。指导学生选题时应注意充分发挥学生的主观能动性和兴趣爱好,学生的选题也许会存在一些问题,但千万不要轻易否定学生以免打击他们参与创新活动的积极性。一个作品从构思到成形,要经过差不多一年的时间,在这个过程中,学生有能力发现最初的不足,指导教师可以在原理上、技术上提供建议,使作品实现预定功能。 2 指导学生以项目为基础组队 机械创新设计大赛是对学生综合素质的考验。从知识结构上来讲,不仅涉及到了学科基础知识,比如《机械制图》等,也涉及到了一些专业性较强的知识,比如加工制作;从技术层面上来讲,涉及多个学科领域,比如工业设计、控制、电子、液压、机械等;从实施角度来讲,不仅包括费的使用,也包含作品的讲解和展示;从执行角度来讲,除了考验学生的专业能力之外,还考验学生的团队协作精神。基于此,我们在组建团队时最好以大三学生为主组队,因为大二学生虽然热情度很高,但是所学专业知识有限,恐难以胜任,而大四学生虽然具备了足够了专业知识,但是由于面临毕业等诸多压力,很难将更多的精力投入其中,因此,最佳的安排便是组队时遵循自愿的原则尽量选择大三的学生,大三学生级具有了比大二学生更扎实的专业知识,也没有面临大四学生的毕业压力。 通过指导学生以项目为基础组队,不仅能够提升学生们的专业素养,更重要的是在推进项目顺利开展的过程中还能够培养学生们的组织能力和团结协作精神。 3 指导学生利用信息检索工具,提高信息检索能力 在设计方案论证过程中,指导学生根据自己的设计选题进行文献资料检索,了解自己的选题是否有人做过,如果产品已经生产出来,可考虑其还存在什么问题,由此确定所选题目的可行性。有的学生学习了《信息检索》课程,能够较熟练地上网查阅文献,但在机械创新设计大赛方面的文献是有限的,如何把文献资料和自己的作品相结合,指导教师应该给项目组予以指导,使学生能够得到熟练应用网络和纸制图书资料,快速而准确地获得所需信息能力的培养和锻炼。 4 指导提高对专业知识的综合运用能力 机械创新设计需要用到多方面的专业知识,首先学生必须清楚各类加工工艺,了解其利弊;其次学生还应该清楚各类材料的性能和价位,科学合理地选用材料。 在设计方案确定后,应着手绘制零件图和装配图。参赛选手必须有一定的绘图能力,在作品设计制作过程中,学生的设计图纸不仅仅给教师看,而是要直接进入生产环节,所以图纸必须是能经得起实践检验的。这就要求参赛的学生必须认真细致地绘制图纸,如此整个赛程下来,参赛学生的绘图能力一定能够得到大大提升。 从方案设计到作品的加工制作,需要用到多门专业知识及专业技能,比如“电工、电子技术”、 “机械制造工艺”、 “互换性与测量技术”、 “机械设计”、 “机械原理”、 “工程材料”、 “材料力学”、 “理论力学”等。学生们通过参加机械创新设计大赛能够有效提升自身综合运用各类专业知识的能力。 指导教师要在技术上指导学生完成上述课程内容的学习及知识积累,在整个项目运行阶段作好“领路人”和“护送者”。 5 指导学生依据大赛要求进行文档整理,提高科技写作能力 在参赛作品完成后,还要书写完整规范的设计说明书,录制作品介绍视频。设计说明书要符合科技文章的写作要求,既能清晰、透彻地说明设计意图、机构的工作原理,又要言简意赅。在答辩时学生应能够清晰、准确地回答出评委教师提出的各种问题,要有一定的语言表达能力和应变能力。 指导教师在这个过程中要对指导学生学习相关技术文档写作,学习制作PPT,学习视频录像的录制与影视文件的制作技术。 还要指导学生掌握一些必要的答辩技巧,在参赛答辩时应理顺设计思路,认真组织语言,编写答辩提纲,还要有针对性地对评委教师可能提出的问题作必要的准备。这个过程锻炼并提高了大学生的科技写作和语言表达能力。 有的作品具有较高的实用价值,指导教师可引导学生申请发明专利或实用新型专利,教给学生专利文档写作技巧等。 6 指导学生动手实践,锻炼实际动手能力 机械创新设计活动的整个过程以学生为主,教师指导为辅,参赛作品基本是由学生自己动手制作完成。作品所用的零部件、标准件、辅助件、电气元器件的购置、加工,整体装配、调试全部由学生自己参与完成,@样不仅锻炼了学生的实际动手能力,也提高了学生的实践技能。 机械电子、机械设计、机械制作开放实验室学生的作品制造阶段,全面对学生开放,指导教师在这个过程中要在部件采购、动手技巧和安全方面给学生提供指导和帮助,使学生能较熟练地使用各种加工工具和加工设备,能够加工制作出较为合格的作品。 7 在指导中着意培养学生艰苦创业精神和团结协作精神 大赛在学生的正常学习阶段进行,而学生有着繁重的学习任务,不可能全天候地去搞机械大赛,所以时间紧、任务重,他们必须利用业余时间去进行方案的论证及作品的加工制作。这对学生艰苦创业的精神和顽强进取的意志品质要求很高,学生们只有具备这些优良品质才能坚持下去完成比赛。 为调整学生在参赛过程中的心理状态,克服放弃参赛的想法的产生,指导教师在进行专业技术指导的同时密切注意学生的心理动态。遇到困难时,引导学生分析原因、分解困难、逐一解决。在提高学生针对实际需求进行设计、制作等实际工作能力的同时,逐步建立学生的自信心,并适时给学生减压,让学生在宽松的氛围中参加比赛。 大赛作品鼓励学生以团队的形式进行申报,机械创新设计大赛一般为3到5人一组,在有限的时间内要进行方案的设计、改进、技术难题的解决,往往不是一个人能完成的,而是集体智慧的结晶。在为共同目标协同作战的过程中,群策群力,每个成员都自觉地承担着相应的责任,对自己负责,对他人负责。在合作中他们建立了深厚的友谊,增强了集体荣誉感和协作精神。具备了这种合作素质,也一定能够更好地肩负起时代赋予的责任。指导教师要在指导中制造环境,培养学生的艰苦创业精神和团结协作精神。 8 结束语 通过10余年开展大赛的组织与指导实践活动,学生参与课外科技活动和竞赛类科技创新的积极性大大提高,学生创新意识和设计能力不断增强,对学生积极参与其他大赛活动起到辐射带动作用,促进了该校人才培养质量的进一步提升。该校自2004年以来参加了历届大赛,共计参加学生1000余人次,指导教师200余人次,完成实物50余件,申请专利22项,两次获得陕西省优秀组织单位奖,近年来共计4次进入全国总决赛,获得全国一等奖3项,二等奖1项,省级一等奖15项。获奖率在全国高校中处于前列,极大提高了学生的学习热情和创新激情,同时也扩大了该校在同类高校中的影响。 机械创新设计论文:关于机械创新设计教学的探索 一、开展机械创新设计教学的必要性分析 随着教育改革和素质教育的发展,创新教育已成为现阶段工程教育的核心内容,要求各大院校培养出具有创新意识、创新能力以及创新精神的高素质人才。开展机械创新设计教学是工科院校进行素质教育实践的基本要求,同时也是加强学生创新设计能力培养的根本途径。学校作为人才培养的重要场所,如何接近同企业之间的距离,提高学生的就业率,加强创新人才的培养尤为重要。这些都需要学校对现有的机械创新实验模式进行改革,将学校的实验教学课程同工厂的实际操作相联系,加强学生创新意识的培养,这对现代教学改革具有非常重要的意义。 二、机械创新设计教学开展的策略 1.更新传统教学观念 随着高新技术的发展,机械工程以及机械制造等行业也发生了较大变化,以计算机为代表的高新技术向机械行业渗透,现代的机电产品向着机电一体化的方向发展,这就需要对传统的机械课程进行调整。所以,课程设置方面需要建立以科学技术应用为辅助的科学体系,加强机械类专业教学的系统规划。在机械创新设计教学中,不同学校在系统教材的编写方面都做了大量的工作。从理论教学到实践教学,从课内教学到课外教学,都需要编写相应的教学大纲。在课程内容、课程设计、课程实验等方面创新内容,改变传统的教学思想和教学方法,将传统教学中以理论知识的传授为主的教学方式改变为以创新能力培养为主的教学方式。 2.加强学生创新能力的培养 学生创新能力的培养是机械创新设计教学的关键,也是提高教学质量的基本条件。一方面,学校实验室的规划要以机械类应用型人才培养为依据,加强实验设备经费的投入,可以通过为企业服务的方式获得企业的支持,加强资源共享。另一方面,在实验内容的安排和选择方面,改进陈旧的实验内容和实验手段,加强创造性实验和综合性实验。实验教学中发挥学生的主动操作能力,教师对学生的实践操作进行指导。同时,废除由教学人员包办,学生观察记录式的教学方法,加强现代教学方式的应用。 3.建立创新设计教学实验室 对于学校普遍存在的机械新设备缺少的现状,应该加强虚拟仪器技术的应用,建立机械创新虚拟实验室。虚拟实验室不仅能够帮助学生消除因实验设备缺乏带来的影响,还能够减少学生因盲目操作对机械设备造成的损害。采用机械仿真运动分析方法能够获取重要的实验信息。 4.加强机械设计教学成果的创新 在机械创新设计教学中,创新理念、创新思维以及创新设计方法都是教学的重要环节,学生只有参与创新设计实践,才能够加强基础理论知识的应用,以此解决实际生活中的问题,培养学生的创造能力。因此,机械创新设计实验教学对学生理解课程教学内容,学习教学知识有重要作用。学生只有自己动手进行机械拆装和创造设计,才能够根据自己的思维方式和设计理念设计出不同结构形式的作品,使同一类型的作品拥有不同的运动功能和运动性能。由于学生之间的个体差异性,每个人的设计作品都具有独创性,其设计作品也有多种形式。教师在完成课程教学任务的同时也必须完成设计创作工作任务,需要对学生的作品给出相应的考核成绩。 加强机械创新设计教学改革对创新型人才的培养有很大帮助,能够巩固学生的专业知识,增强学生的学习兴趣,有利于挖掘学生的创新设计潜能,最终培养学生分析问题和解决问题的能力。为此,教师应该更新传统的教学观念,加强现代科学技术在教学中的应用,通过多样化的教学方式提高学生的实践能力和工程意识,使机械实验教学取得良好的教学效果,使学校工科教学上升到一个新的台阶。 机械创新设计论文:贫困地区高职院校机械创新设计大赛的研究与实践 摘要:开展机械创新设计大赛,是提高大学生科技创新能力的有效方式。本文通过对高职院校开展机械创新设计大赛必要性的论述,然后针对贫困地区开展活动存在的一些困难,提出了机械创新的准确定位,通过有效地组织和具体地实践,达到了培养学生创新意识和团队协作能力,提高师生科技创新能力的目的。 关键词:高职院校;机械创新;定位;竞赛 0引言 近年来,我国高等职业教育蓬勃发展,为现代化建设培养了大量高素质技能型专门人才, “以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合发展道路”是高职教育的办学特色。然而,某些高职院校只注意学生职业技能的培训,削弱了文化知识的灌输,缺乏创新能力和可持续发展能力的培养,只是“为就业而就业”,这样培养出来的人才很难适应当今社会知识不断更新、岗位不断变换的需求。 “创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达不竭的动力”,只有创新型人才,才能在社会发展中立于不败之地。高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命。因此,在高职院校机械类专业中开展机械创新设计大赛是十分必要的。 1研究的意义 1.1 基本宗旨本项目的研究与实践拟在解决高职院校如何培养机械创新人才和学生的创新意识,进而将创新作品转化为企业的产品,构建新型的校企合作模式,推动地方经济的快速发展,为地方经济服务。 通过机械创新设计大赛将大赛中暴露出的问题反馈到创新人才培养的课程体系,改进我们的教学方法和转变培养模式,促进教师教学水平和创新能力的提高,为学生营造良好的创新氛围,培养学生的创新意识。在举行机械创新设计大赛时,在社会上大力宣传,并邀请企业专家共同参与,让大赛中优秀、成熟的作品转化为企业的产品,推动地方经济的快速发展,逐步将高职高专院校转变为地方企业的技术服务中心。 1.2 具体目标通过几年持续的机械创新设计大赛,主要达到如下目标。 ①提高高职院校学生的创新意识和创新设计能力,使学生能够为解决实际问题而主动去学习知识,变被动接受知识为主动索取知识,让学生早日将所学的理论知识用来解决实际问题,早日与社会接轨。②稳定和锻炼指导教师队伍,使更多教师热衷于指导大学生机械创新设计工作,形成学生、教师和教学、科研相互辐射的互动效应。③将比赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学的各环节,从源头提高大学生创新的潜能,改革“机械创新设计”相应的教学内容,改善学生机械创新设计活动的实施条件,提高学生的实际动手能力。④将比赛优秀、成熟的作品通过当地企业转换为产品,推动地方经济的快速发展,构建新型的校企合作模式,为地方培养高技能创新人才。⑤通过选拔,推荐部分产品参加省级或省级以上层次的机械创新设计大赛,提高学院知名度。 1.3 研究价值本项目研究和实践的价值在于提高课堂教学知识的应用实效,促进基本知识和基本技能在实际运用中能更好的相结合,培养学生的创新意识和创新设计能力,使学生能够为解决实际问题而主动去学习知识,变被动接受知识为主动索取知识,让学生早日将所学的理论知识用来解决实际问题。同时,在本项目的研究和实践过程中,教师的参与指导以及和创新小组成员的之间的相互交流,相互探讨,共同发展,共同进步,使更多教师热衷于指导大学生机械创新设计工作,形成学生、教师和教学、科研相互辐射的互动效应,大力提升教师教育理论水平和研究技能,不断铸造成一支科研型的教师团队,促使学校成为一所科学发展、特色发展、可持续发展的学校。 2研究中存在的困难 2.1 学院及周边环境的制约广西现代职业技术学院地处河池市,该地区为革命老区、山区,属于少数民族聚集地,经济欠发达、工业基础尤其是机械工业相对薄弱,机械类产品市场很不完善。 该学院机电类专业近年基础设备投资较大,大部分设施可应用于职业技能培训,然而可以用于机械创新的高科技含量的设备明显不足。客观环境造成在该学院开展机械创新设计大赛有一定的实际困难。 2.2 科研力量相对薄弱要在学生中充分开展机械创新设计大赛,就要求专业教师必须具备相当的科技创新能力。由于地域的原因,近年来虽然该学院机电类专业引进了一批专业教师,但大部分教师科研能力不足,而且这些教师出去交流的机会相对较少,其科研能力的开发基本依靠自学;许多教师忙于教学任务,根本无暇进行科技创新。科技创新离不开校企交流,而该地区机械类企业现代化程度相对较低,通过校企交流提高教师的科研能力也很难达到目标。 2.3 学生自身存在的不足由于客观原因,该学院机电类专业所招收的学生绝大部分文化基础非常薄弱,理解能力和学习能力相对较差,缺乏刻苦钻研精神,科技创新素质较低,动力不足。具体表现为:①缺乏系统的科学理论,基础知识不够扎实,好高骛远而能力不足;②缺乏拼搏的精神和顽强的毅力,没有掌握精深的专业技能,虎头蛇尾,甚至是是半途而废。③没有高超的学习技能和创造性的思维方式,缺乏敏锐的观察力和强烈的好奇心,缺乏丰富的想象力和敢与冒险的勇气,立项没有创意。④缺乏博大的胸怀,高尚的人格和团队协作精神,单打独斗,无功而返。 2.4 科研创新激励机制不够健全,经济基础不够雄厚科技创新离不开经济的支持,目前,该学院的机械创新设计大赛刚刚开始,相关的政策还不十分明确,这在一定程度上也制约了该项目的顺利实施。 3机械创新设计大赛的组织与实施 3.1 活动的宣传与发动首先,组织各相关专业教师和学生辅导员召开机械创新设计大赛宣传动员会,制定详细的活动计划;通过教研室督促,辅导员宣传,使每个学生了解此次活动的意义及相关日程安排。其次,为了保证机械创新设计的质量,选拔数名专业课教师精心准备相关的科技创新讲座。通过系列讲座,培养学生的创新思维,使学生了解基本的创新方法和技巧;重点了解机械传动、液压与气动、电气控制在日常生活和创新设计中的运用,并使学生了解科技论文写作的基本格式和写作技巧,培养其科研能力。 3.2 机械创新组织机构的组建,激励机制的确立为了保证机械创新设计大赛的成功,我们成立了三个专门机构。 ①在系部成立机械创新设计大赛领导小组,由系主任亲自挂帅,以机械教研室为依托,相关专业教师为小组成员。②根据学生参加活动的报名情况,在各个参赛班级成立机械创新小组,并为每个小组配备1-2名专业教师作为指导教师,全称指导学生的机械创新设计活动。③ 在原有的机械协会的基础上,成立机械创新协会,具体负责活动的协调工作。 为了充分调动学生参与机械创新的热情,我们提出了几项鼓励措施:①活动期间,实习实训场所全方位开放,为学生创作提供设备、刀具、量具及部分耗材,并委托实习指导教师对学生的制作加工予以必要的指导。②所有参赛作品耗材由学院统一报销,免除学生的经济顾虑。③ 获奖作品除颁发荣誉证书外,并给予参赛学生和指导教师一定的物质鼓励。④推荐部分作品参加第四届全国大学生机械创新设计大赛广西区竞赛。⑤此次参赛作品的设计说明书可以作为毕业设计。 3.3 活动的定位此次机械创新设计大赛,适逢“第四届全国大学生机械创新设计大赛广西区竞赛”,其主题为“珍爱生命,奉献社会”;内容为“在突发灾难中,用于救援、破障、逃生、避难的机械产品的设计与制作”。根据我院的实际情况,我们把参赛作品定位在“方便实用、节能环保,有一定的创新性”,避免过大的投入,不追求过高的科技含量。目的是通过这次大赛,提高广大师生的科技创新素质,养成团结合作、合理分工的团队意识,加强师生交流,强化系部凝聚力,提高学院知名度。 3.4 活动效果与评价经过长期的宣传组织,机电工程系机械创新设计大赛如期举行,此次比赛共收到参赛作品19件,经过层层选拔,遴选出3件作品参加“第四届全国大学生机械创新设计大赛”广西区竞赛,经过评比,由韦建军等老师指导、傅俊淇等同学创作的作品“离心式摩擦缓降器”以其“节能环保、方便实用”的特点深受专家好评,并夺得大赛一等奖,另外两件作品也分别获得二、三等奖。 通过这次活动,培养了同学们的团队合作精神和创新意识,增强了广大同学积极学习专业知识的兴趣,同时也提高了广大教师的科技创新能力。赛后,许多同学纷纷表示,此次活动很有意义,大家在创作过程中主动学习,解决了以前在课堂学习中未曾解决的难题,充分理解了专业知识的有用性。同学们建议,希望以后经常举行这类活动让更多的同学参与进来。 4结束语 实践证明,在贫困地区高职院校开展大学生机械创新设计大赛是十分必要的,通过这项活动,能够培养学生学习专业知识的兴趣,提高其团队意识和创新能力,有助于提高学生的综合素质,同时有助于教师科研素质的提高,并有利于促进学院科研氛围的形成。 机械创新设计论文:谈绿色机械产品创新设计 摘要:本文主要阐述了绿色机械创新设计的定义以及绿色创新设计的原则、特点、方法等问题。 关键词:绿色;机械产品;创新设计 1绿色机械创新设计 1.1 绿色设计绿色设计是指借助产品生命周期中与产品相关的技术信息、环境协调性信息、经济信息等,利用并行设计等各种先进的设计理论,使设计出的产品具有先进的技术性、良好的环境协调性以及合理的经济性的一种系统设计方法。绿色设计要求产品具有以下属性:节能、可拆卸和可维修性、产品报废后的可回收和可再利用、不含有害物质、废弃物的处理过程经济或不会对环境、安全和身体健康造成危害等。 1.2 创新设计创新设计,要求设计者充分发挥创造性思维,吸收最新科技成果,运用现代设计理论和方法,设计出更具竞争力的新颖产品。机械产品创新设计类型可分为三种:原创设计、变异设计和反求设计。现代公司必须致力于开发新产品,必须学习如何有效的创新,从产品概念到投放市场,都必须融合新的“设计”。产品设计可以看成是一种以解决问题为直接目标的活动,需要一系列复杂而系统的努力,包括:提出拓展设计概念,修改细节,评价合理的解决方案等。 1.3 绿色创新设计绿色创新设计是绿色设计与创新设计互相交合后产生的一种具有绿色特点的创新设计。目前产品开发中,有的绿色设计是创新设计,有的绿色设计不是创新设计;绿色设计与创新设计不应互为排斥,而要互相交合,形成绿色设计中有创新设计,创新设计中有绿色设计,构成绿色创新设计。绿色创新设计是综合考虑环境影响和资源效率,应用创造性思维,进行创新设计的一种方法。 2绿色创新设计原则 2.1 生态效益最好原则绿色设计强调不论是在产品制造过程中,还是在产品使用过程中,都要求产品对周围环境“零污染”。这就要求在设计过程中尽量选择低污染的材料及零部件,避免选用有毒、有害和有辐射性的材料;设计能源消耗少的产品,减少对材料和资源的需求,保护地球的矿物资源。噪声也是一种环境污染,影响到人体健康。随着环保意识的增强,人们对环境要求越来越苛刻,低噪声设计日趋重要。从设计上就考虑产品的生态平衡性,应用绿色设计理念,是一种从源头上控制污染的有效策略。 2.2 经济效益最好原则设计的机械零件既要功能满足客户要求,又要成本低廉。考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上入手。设计上保证合理的原理方案,选用正确的材料;制造上考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。 2.3 安全可靠原则安全可靠是机械产品品质的保证,必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。对于重型机械,一般要求有自锁装置和保险装置,以确保操作员人身安全。 2.4 人机工程学原则绿色设计倡导“以人为本”,进行人性化设计,实现对人体的良好保护。通过研究组成人机系统的人和机器的相互关系,以提高整个系统的工作效率,并使“人一机器一环境”相互协调,以求达到人的能力与作业活动要求相适应,创造高效、舒适、安全的劳动条件。机器外观造型应比例协调、大方,给人以时代感和美感,色彩要和产品功能相适应。如医疗器械要用浅色,给人以卫生、安静感;冰箱、制冷器要用冷色,给人以清凉感。绿色设计与传统设计的根本区别在于:绿色设计要考虑产品的整个生命周期,从产品的构思开始,在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程中对环境、资源的影响,希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。绿色设计综合考虑环境因素和资源利用率等。 3绿色创新设计的特点 3.1 体现绿色设计理念基于绿色原型的创新设计所依赖的设计实施技术方法群是建立在绿色设计的理论基础上,设计者充分利用创造原理,发挥创新性思维,以寻找产品设计的创新点。其重点表达产品在制造、使用和回收利用的过程中可能造成的对环境的污染及资源的过分消耗。 3.2 面向产品全生命周期进行设计传统设计方法局限于考虑产品在使用过程中具有的功能属性(使用功能),设计者缺乏环境保护意识。在基于绿色原型的创新设计中,强度方案设计是基于产品全寿命周期,通过分析产品在设计、生产、使用和再利用整个过程可能造成的对人和周围环境的影响。 3.3 强调创造原理与程序化思考创造性活动的开展和完成,不仅依赖于创新性思维,更需要应用创造原理。当逻辑思维、直觉思维、抽象思维等创新思维不能满足产品设计要求时,通过建立设计方案形态学矩阵,进行系统的搜索,把创新变成程序化的思考过程,能够克服经验总结设计的不足,促使创造性成果的生成。 3.4 超前性、综合性与先进性特征①超前性。绿色创新设计体现了未来新产品开发的趋势,将有助于缩短新产品开发周期,如快新产品开发,使开发的新产品更能符合满足未来社会的需要,具有超前性。②综合性。绿色创新设计综合了绿色设计和创新设计的概念、方法、特点、技术等各种因素,形成新的设计方法或设计思路。从创新设计的角度看,绿色创新设计是绿色设计与创新设计的有机联系与综合。③先进性。绿色创新设计是对绿色设计和创新设计各种因素的优化组合,增加了新产品的价值,是面前市场,具有竞争优势的设计。 4绿色创新设计的方法 4.1 逆向设计法逆向设计是相对正向设计而言,其基础是应用逆向思维,利用事物的对立面。如对立、对立并存、对立综合等,从原理逆向、大小逆向和属性逆向等方面进行绿色创新设计。①简化。简化产品结构。如减少部件的数量,以便于装备、拆卸、减少紧固件数量等;简化拆卸过程。如结构设计时,采用易于拆卸的连接方式,减少紧固件数量等;简化回收工艺:废旧产品的回收工艺技术应简单可行。②极小化。朝极小化方向思考:如产品的轻、薄、短、小化。③极大化。朝极大化方向思考:如采用新技术、新原理、新材料等构思功能极大化的结构简单、材料少、体积小、重量轻、可靠性高、寿命长的产品。④废旧产品的回收利用。利用新构思、新技术、回收利用废旧产品。回收资源、减少环境污染,如对全塑汽车的回收利用。 4.2 组合法将两个或两个以上的技术要素通过巧妙的组合,获得创新绿色产品的方法。①材料组合。如A绿色材料+B绿色材料C绿色材料。②工艺组合。如标卖内喷涂绦子激光处理新工艺。③技术组合。如以无污染、资源广泛的纯水作为液压传动的工作介质,加快研制适用于纯水的液压元件与系统。④模块组合。不同功能模块的有机组合,构成不同的产品,如集成罚。模块组合有利于产品的更新换代,维修、废弃产品的拆卸回收。 4.3 移植法运用其它领域绿色设计和创新设计的理论、方法和技术,研究本领域绿色设计和创新设计中存在的问题,开发具有绿色特点的新产品。①原理移植。如将太阳能炊具的集热原理移植到雨伞上,研制成雨天挡雨,晴天能烧水或做饭的新型多功能伞。②结构移植。如将机床滑动摩擦导轨的摩擦面置于滚子间,则得到牵引力小,传动效率高,润滑系统简单,维修方便的滚动摩擦导轨。这种新型导轨是平面滚动轴承结构方式的一种移植。③材料移植。如将工业陶瓷用于发动机气缸,可大幅度提高热效率,降低燃料消耗,是材料的创造性移植。④方法移植。如突变论材料的突变论新型绿色材料。 4.4 选择绿色材料绿色材料是构成绿色产品的基础,绿色创新设计应选择绿色材料。选择的绿色材料应是能耗低、成本低、来源广泛、污染小、易回收、可降解的材料。 如常用电冰箱制冷剂氟利昂具有良好的制冷效果,但由于其使用会破坏大气臭氧层,因而使用受到限制,应研制、选择对环境无污染的新型制冷剂。 机械创新设计论文:案例教学在机械创新设计课程中的应用 摘 要: 案例教学对培养应用型人才有积极性影响,机械创新设计作为一门实践性很强的工科课程,在培养应用型人才上起着关键作用。本文阐述了案例教学的定义、应用状况,总结了其教学基本流程,探讨了案例教学在机械创新设计课程中应用的必要性,并提出了该门课如何更有效地实施案例教学的建议,以实际教学案例说明实施方法和效果,以期为机械创新设计的案例教学提供参考。 关键词: 案例教学 机械 创新设计 1.案例教学的定义和应用 在商业、企业管理中,案例通常被译作为“个案”、“实例”之意[1],案例教学是一种以案例为基础的启发式教学方法,通常在老师的指导下,通过教师讲授基本知识、提出问题、组织学生讨论得到不同的答案、撰写案例分析报告等过程实现教学目标,改善教学效果,从而提高学生理论知识水平和解决实际问题能力。案例教学法起源于美国的哈佛大学商学院,首先被运用于法律教学中,后来被逐渐运用于医学、管理学、教育学等学科,培养了一大批能够解决实际问题的职业老板。深圳大学钟杏云针对案例教学进行了问卷调查,研究表明,案例教学法与其他传统教学法相比优势明显,最受学生期待和欢迎[2]。 2.案例教学的基本流程及注意事项 很多人认为案例教学就是举例教学,其实不然,案例教学是一种系统的教学活动[3],通常有四个基本环节[4],并且每个环节都有需要注意的地方: (1)课前准备,根据教学目的确定教学重点、难点,并结合学生的知识背景、学习现状和心理特点,选择难易适度、具有挖掘潜力的典型案例[5]。选择案例时注意精选案例并建立自己的案例库,案例要新,主题要紧跟时代和经济生活步伐,保持学生兴趣。 (2)小组讨论,首先是分组,每组成员控制在5~10人之内,讨论的问题数量不宜过多,一般3~4个,讨论时可列出问题讨论提纲,提前发给学生。然后需要意识到案例教学不是万能的,在看到它有明显优点的同时,认识到它在教学实践中存在一些缺陷,如课堂秩序难以维持、讨论占据课堂时间使传授知识效率不高。为此,教学中应注意案例教学与传统讲授教学协调配合使用,使教学内容互相补充,既可维持课堂教学秩序,又可使学生学到的知识点更多。 (3)讨论后的总结,讨论后,教师需要对案例讨论结果进行归纳、总结与点评,这是案例教学的难点,因为案例教学不注重答案,在于过程,教师能否对学生的讨论结果进行高度概括与总结对学生学习兴趣与思维方式的培养起关键作用,为了激发学生的兴趣,点评时应采用激励方式。 (4)撰写书面总结报告,写报告前可通过调查问卷进行教学评价,结合评价结果来写,这样可更有效地把握案例教学效果,并有利于教学反思与提高。 3.在机械创新设计中引入案例教学的必要性 近年来,我国机械制造业高速发展,亟须具有创新能力的机械类应用型人才,我国提出从制造大国向制造强国转变这一目标,迫切要求提高大学生的机械创新设计能力。目前,国内许多高校机械创新设计教学的教材基本就是“创新设计理论、创新设计基础、创新设计实例”三大块内容,其中,理论和基础部分主要讲述创造性思维、创造原理、常用创新技法及相关例子,实例部分重点是对典型案例进行分析,类似于填鸭式教学模式,学生学习兴趣低下,机械创新能力培养与提高受到极大影响。因此,为改善教学效果,必须改革传统教学模式,采用案例驱动方式讲授相关内容、引导学生对这些案例进行讨论的启发式教学,让学生成为课堂的真正主体。机械创新设计是一门基于机械原理、机械设计的工科课程,目前,国内外学者对案例教学的研究很多,并取得比较大的成效,但在机械创新设计方面的研究较少,当前,国内主要通过开展“机械创新设计大赛”培养大学生的机械创新设计能力,但参与人数有限,为更好地培养大学生创新思维,可以将案例教学法应用在机械创新设计课堂教学中,改变传统教学模式。 4.在机械创新设计教学中如何开展案例教学 心理学认为,新鲜的事物对学生的吸引力较大,与生活紧密关联的事物总能引发学生的兴趣。国外有的研究表明,案例一般分成3种,第1种提供答案;第2种不提供答案,通过讨论得到;第3种为理论型的,目的在于提高学生的理论水平。在机械创新设计案例教学过程中,这三种案例可交叉使用,既可让学生增长知识,又不会让学生对过多的讨论产生厌倦情绪。随着计算机发展和多媒体技术的应用推广,案例教学内容和形式变得更加多样和丰富,使文本型案例发展为文本、图片、视频一体化的案例,案例形式的改变给课堂教学注入了新生力量,有利于培养学生的学习兴趣。研究表明,人的知识八层以上来源于视觉,其次听觉,最后是其他事物的影响,故视觉事物对人的学习至关重要[6]。当今互联网发达,资源比较丰富,有效利用网络资源和合理应用多媒体教学是现代教育的重要手段。因此,为激发学生的学习兴趣,在机械创新设计教学中讲述概念时还可以借助机械创新图片案例或视频短片案例,将学生带入某种生活情境中思考问题,并提出相关问题引导学生应用理论知识解决实际问题,网络机械图片、机械视频短片、机械创新设计比赛获奖作品视频等都是很好的案例材料,比较容易收集,教学中完全可以利用起来,当然,这些案例在课堂上需要结合教学目标导入,并由问题引入引导学生思考。 5.机械创新设计案例分析实例 我校被江西省教育厅列为省内十所应用型本科试点高校之一,为加快转型发展步伐,全校不断深化课程改革,倡导案例教学。在机械创新设计课程教学当中,通过问卷调查发现,当今大学生比较喜欢生活中的机械装置,因此收集了大量贴近于生活的机械创新图片案例和视频案例,建立了案例库,并用于教学过程,通过案例讲述相关概念,取得了较好的教学效果。所用案例当中,有直接给出答案的,有不提供答案通过讨论得到的,还有发展理论型的,最终目的是增长学生的机械创新知识,开拓学生的创新思维,下面列举两个机械创新设计教学案例: 案例一:讲授组合创新设计方法时,首先提出问题“下雨的夜晚,在没有路灯的情况下,需要携带什么工具便于出行”,以这类生活问题作为教学切入点,同时引入夜晚下雨的情景图片,将学生带入这一情境之中,这时有学生想到雨伞与手电筒,然后提出疑问“雨伞与手电筒一般需要两只手操作,如果身上还有行李箱,不便于手持手电,如何解决此类问题呢”?经过十分钟的讨论,就有了结果,其中一学生提出“可把手电筒装在伞的手柄上”,话语刚落,马上又有一学生提出“将手电加上某装置固定在头上”,还有一学生说“将雨伞固定在人的肩膀上”,当然还有学生提出其余想法,这里不再一一描述,最后点评“其实解决的方法很多,这些方法都能解决实际问题,但方法1,可以将两种东西变为一种东西,方便实用”,这时学生一片欢呼,课堂气氛活跃,答对的小组都有一种成就感,感觉创新不难。通过这个案例的讲解,既开拓了学生的创新思维,又让学生懂得了机械组合创新的概念,特别是激发了学生的学习兴趣。 案例二:讲授“逆向思维”内容时,先不讲概念,而是在课件上导入动物园的老虎,并有游客观看的图片,让学生想到“一般的动物园老虎是关起来的,人在铁栏外面观看”的生活常识,然后提出问题“老虎会因为被人控制而表现不出其野性,如何让人靠近老虎使人能够接近老虎,又不惊吓到老虎,而且更好地看到老虎的本性”?这个问题激起学生的好奇心,顿时课堂讨论气氛活跃,当然这个问题可能需要点时间思考,为了节约课堂时间并启发学生思考,通过多媒体展示动物世界里老虎的相关视频,引导学生站在拍摄者的角度思考问题,很快有学生提出“可用电视剧组用的摄像装置近距离拍摄”,又有学生提出“用直升机观看”,还有同学提出“拆除限制老虎活动范围的铁栏,让人进入铁笼车中,让车开进动物园,让老虎来看人,人在铁笼车上看老虎”,最后点评“这些方法都是可行的,但是方法1和2成本较高,方法3比较可行,人可看老虎,同样又可反过来老虎看人”。通过这个问题的思考与讨论,学生懂得了逆向思维这个概念,学会了如何通过逆向思维解决实际问题,从而为讲授“创新思维”其余内容提供理论基础。为了加深学生对这部分知识的理解,并将其应用在生活中,再次提出问题“以前检修车辆一般都是人趴在车底下,那现在用什么方式?以前抢修线路人爬电线杆,现在用什么”?经过一番思考与讨论,这时有的学生根据自己的生活经验告诉大家“检修车辆时,小车一般会被架起来,修大车时人一般会在修车坑里操作”,“抢修电线现在都用升降装置将工人升到相应高度”,最后点评“从大家的答案可知,大家的生活经验不错,可以想到这些问题的答案,在这门课中,这些都是创新方法知识的应用实例”。课堂教学在这样一个案例讨论过程中进行,学生学习兴趣浓厚,都能积极思考与讨论。 通过案例教学在机械创新设计课程中的实施,可将机械创新理论知识与生活、生产实际相结合,激发学生的学习兴趣,改变枯燥的教学氛围,激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性和主动性。在近几年机械创新设计教学中实施案例教学,取得了较好的教学效果,先前的上课模式、概念和理论致使很多同学低头上课,自采用案例教学法后,上课气氛活跃,学生积极参与创新实践,学生作品在第六届全国机械创新设计大赛上获江西赛区二等奖,还获得了国家实用新型专利,在全国第七届全国机械创新设计大赛中荣获江西省一等奖两项,其中有一项被推荐参加全国赛,通过初评已确定获得全国二等奖。 6.结语 机械创新设计对学生的创新思维和创新设计能力起着关键作用,本文阐述了案例教学的意义及对机械创新设计课程的作用,并结合教学实例探讨案例教学实施过程,提出了在课堂上根据机械创新设计课程教学目标引入不同形式的与理论知识相关的案例,有效组织学生讨论的案例教学,可以激发学生的学习兴趣,有效弥补传统教学模式的不足,改善教学效果,最终提高学生的机械创新设计能力。 机械创新设计论文:机械创新设计在军用电子设备结构设计中的应用 摘 要:现代高技术战争对军用电子设备结构提出了更多、更高的要求,机械创新设计能满足其要求。文章阐述了机械创新设计的概念、内容、特点、目标,分析了军用电子设备结构创新设计的方法摘求和过程,给出了设计实例。 关键词:军用电子设备;机械创新设计;结构设计 1 概 述 现代战争是电子战技术,对军用电子设备的要求越来越高,越来越高,如多功能、高性能、智能化、通用性、体积小、重量轻、操作简单、维修方便、外观时尚等。此外,为了满足不断变化的战争的需要,军用电子设备的改装,也需要继续安装。显然,传统的结构设计方法不能满足其需要,设计师必须突破传统的设计理念,大胆创新,运用先进的理论、技术、技术创新和设计。创新设计是技术发展的动力。二十世纪是知识创新、技术创新的世纪,技术创新将进一步成为二十一世纪社会经济发展的主导力量。研究人员应充分利用这一机遇,加强技术创新,全面设计军用电子设备,以提高军用电子设备的综合性能。 2 我国工业设计技术发展现状 中国工业设计仅有30多年的历史。1987年,中国工业美术协会正式更名为“中国工业设计协会”,从此,中国工业设计驶上了快车道。2007年2月13日,总理做出重要指示:“要高度重视工业设计”。2010年国务院十一个部门联合制定了《关于促进工业设计发展的若干指导意见》,表明了我国政府对于工业设计的重视。2010年“政府工作报告”中首次涉及“工业设计”。 企业(如海尔、联想、华为、李宁等)重视工业设计的程度明显提高。其工业设计已渗透到全球品牌战略的管理层面,在技术创新、产品研发、市场营销、售后服务等方面发挥着重要作用。它们通过探索运用工业设计来增加产品竞争力和塑造自有品牌。 专业设计公司有了较快发展。现在全国已有数万家之多,具有一定规模的就有1 200多家。很多设计公司最初仅能提供外观造型设计,到现在已可提供从内在功能到外观造型以至营销策略等全方位的综合解决方案。工业设计园区正在发挥集聚效应。2003年无锡成立了第一家国家级工业设计园区,现在全国范围至少已有20多家工业设计园区,如北京DRC工业设计创意产业基地、上海国际工业设计中心、深圳设计创意产业园、广东顺德工业设计城、宁波和丰创意广场等,它们都取得了很大的成效。 中国工业设计协会设立每2年1次的工业设计活动周,以及每年1次的“红星奖”(中国工业设计奖)评选活动,对工业设计发展起到了一定的推动作用[CI,S] 从总体上看,我国工业设计取得了长足的发展,发展趋势也愈来愈好,速度也加快了,但专业的设计规模还不大,水平还不高。 3 机械创新设计概述 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(包括理论、方法、技术、原理等),进行创新构思,设计出有新颖性、创造性、实用性的机构(结构)或机械产品(装置)的一种实践性活动,它是建立在现有机械设计理论基础上,吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益成分,经过交叉而成的一种新的设计技术和方法。 3.1 机械创新设计的内容 机械创新设计包含2部分内容:一是改进完善现有产品的机械性能、可靠性、经济性、实用性等;二是创造设计出新产品,以满足新的使用要求。 3.2 创新设计的特点 创新设计的特点是: ①独特性。设计师应追求与前人、众人不同的方案,善于打破常规设计思维、惯例,提出新功能、新原理、新结构,在求异和突破中体现创新。 ②实用性。设计师应从产品的市场适应性和可生产性两方面出发,来设计产品的新功能、新结构,没有实用性的产品或无法加工的新结构都是纸上谈兵,不是真正的创新。 ③多方案选优。设计师应从多方面、多角度、多层次寻求多种解决问题的方案,在多方案中求新、求异、选优。机械创新设计的目标是由所要求的机械功能出发,改进、完善现有机械或发明新机械,实现预期的功能,并使其具有良好的工作品质及经济性。 4 军用电子设备结构创新设计方法 军用电子设备结构创新设计就是利用最新科技成果,针对现代高科技战争的特点,在现代设计理论、技术、方法的指导下,充分发挥设计师的创造性,设计出更独特、更新颖、更实用的新型结构,以满足现代战争对军用电子设备结构的要求。 根据不同的设计对象,采取相应的创新设计方法,通常可分为:开发设计、改型设计和变异设计3种。 4.1 开发设计 主要针对新研设备提出新的结构设计方案,完成从规划、方案、技术设计道加工、生产的全过程。 4.2 改型设计 在已有设备的基础上,针对原有的缺陷或新的工作要求,从工作原理、机构、结构、参数、尺寸等方面进行一定的改进设计,以提高设备质量、可靠性等,使设备满足新的工作要求。如在基本型设备的基础上,开发不同参数、尺寸或不同功能、性能的改型系列设备,就是改型设计的成果。 4.3 变异设计 针对已有的先进设备或结构设计,进行深入分析,探索、掌握其关键技术,在消化、吸收的基础上,设计出同类型其它类似的创新设备。开发设计以开创探索创新,改型设计通过改进创新,变异设计在吸取、消化中创新。创新设计是各种设计方法的共同点,结构设计师应充分发挥创造性思维,掌握基本设计方法,在实践中不断提高创新设计的能力。 5 军用电子设备结构创新设计过程 军用电子设备结构创新设计主要包括以下4个过程:综合过程、选择过程、分析计算过程和设计过程。 5.1 综合过程 根据设备的技战术指标以及要完成的功能,进行大量的调研,收集有关信息,进行综合分析,确定设备结构设计的总体方案,包括所涉及到的零件、部件、整机等不同层次、不同类型的结构设计、组合。在这一过程中,要充分考虑到总体方案可能涉及到的专业知识以及关键技术等问题。 5.2 选择过程 根据结构设计总体方案进行结构类型的综合与选优,优选的结构类型将直接影响到整机的性能和经济性,决定了设备的结构是否新颖、独特、实用,这一过程常常伴随着新的发明创造,大部分的机械发明、专利都属于结构类型的创新设计,所以说,结构类型的综合与优选是结构设计中最富有创造性、最具活力的阶段,但又是十分复杂和困难的阶段,因为它涉及到设计人员的知识(深度和广度)、经验、灵感和想象力等众多因素,这也是多年来困扰结构设计人员的主要问题之一。 5.3 分析计算过程 根据确定的结构类型建立相应的数学、物理模型以及相应的方程组,利用计算机技术进行分析计算,这一过程需要反复优化求解。由于计算机技术及优化计算学的迅速发展,使得这一问题有了突破性的进展。 5.4 设计过程 完成上述结构设计的分析、计算、综合、选优过程后,即可进入结构创新设计阶段,包括选择零部件的材料、确定零部件的结构形式、尺寸,绘制零部件图、装配图等。为进一步提高设备的竞争力,还需利用美学原则对设备进行工业设计,使设备外型具有宜人性、时尚性,从而实现设备的实用与美观的完美结合。这一过程主要解决基于可靠性、工艺性、安全性、维修性、美观性的结构设计问题。 机械创新设计作为一种新的设计理论、技术和方法,在国内外的许多企业中取得了显著效果和效益。 6 结 语 机械创新设计是比较传统的设计,特别强调在设计过程中的人,特别是在集成过程中,选择过程和设计过程中的主导和创造性的作用。 由于军用电子设备的特殊性,其结构设计不形成自己的风格,缺乏创新性和竞争力,创新是军用电子设备的结构设计。结构设计人员应顺应时代的要求,充分发挥自己的主观能动性和创造性,大胆运用机械创新设计方法,设计出具有时代感的军用电子设备。 机械创新设计论文:机械类创新设计比赛与创新教育 摘要:大学生机械类创新设计比赛,如全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛以及全国大学生工程训练综合能力竞赛等一系列具有学科特色的比赛,是面向全体大学生的群众性科技活动,对大学生创新能力的培养具有重要意义,是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。本文通过对历届参加机械类创新设计比赛的实践和主要问题进行了总结与分析,在此基础上,针对培养大学生创新能力和创新思维提出了几点建议。 关键词:创新设计;创新教育;创新能力 一、前言 21世纪是一个处处充满了挑战和机遇的时代,伴随着知识经济与科学技术的迅猛发展,21世纪也必将是一个充满挑战、竞争和机遇的时代。要想在新世纪激烈的科技和经济竞争与挑战中取得成果,必须具有独创能力。基于此,世界各国政府都在进行适应新世纪发展需要的教育改革,各国教育部门纷纷制定出与本国经济及技术发展相适应的教育发展纲要,都把未来教育发展的眼光集中在了如何进行具有本国发展特色的创新教育。纵观世界,以美国、法国、英国、德国为代表的西方发达国家都是以创新教育取胜。有学者认为,迎接未来科学技术的挑战,最重要的是技术的创新。因此,未来高等教育应该把培养具有创新思维、创新能力并能推动社会经济发展和技术进步的新世纪人才作为首要目标和任务。创新教育不仅赋予了高等教育新的功能,而且体现了高等教育新的价值,高等教育是知识与技术创新、传播和应用的训练基地,更是培育具有创新精神和创新意识的科技人才的摇篮。高等学校应该也必须培养具有创新意识和创新思维的适应时展的优秀毕业生。 二、创新教育的定义与特点 1.创新教育的定义。国际上很多学者在对创新教育进行定义时,把创新教育分为了广义定义和狭义定义两大类。从广义上来讲,创新教育是指所有的不同于传统的被动接受、“填鸭式”的教育形式,是以培养人的创新素质、提高人的创新能力为主要目的新型教育活动。从狭义上来讲,进行创新教育的各类教育活动,都是以培养具有创新思维、创新精神及创造力为目的的。 2.创新教育的特点。传统教学在进行知识传授的同时,也注重学生的实践,但它强调实践教学的验证性过程,注重对经典学说的认知和接受,创新性实践环节较少,制约了学生的创新性。从创新教育的定义来看,创新教育不同于传统意义上的教育教学模式,它是一种全新的教学理念及模式,有学者认为创新教育应该是启发式和开放式的。综上所述,创新教育具有以下四个特点:一是创新教育不是单一的课程教学模式,它具有系列课程体系的特点;二是创新教育可以充分发挥学生的学习独立性和自觉性;三是创新教育可以提高学生的实践动手能力和知识综合应用能力;四是创新教育具有实战训练的特点,在实践中让学生全面接触创新全过程和创新乐趣。 三、机械类创新设计比赛是创新教育的直接体现 1.播撒创新思维能力的种子。国家教育部组织的面向全国大学生的各类创新设计比赛,为大学生们创造性思维的展现搭建了一个面宽范广的大舞台。大学生们要想在比赛中很好地实现自己的设计方案,首先要学会仔细观察、独立思考,观察身边生活中的各类实际问题,思考技术路线的可操作性,最终形成自己的制作方案。而在这些实施过程中肯定会遇到想到或想不到的技术难题,在这些实际问题的解决过程,培养了学生们学习探究能力,播撒了创新思维的种子,拓展了学生的视野。 2.播撒知识综合运用能力的种子。首先,有了创新思维,就要进行相关文献资料的检索与查证,了解自己的创新设计在国内外所处的一个发展阶段,有什么不足,怎样解决,即“为什么做”、“怎么做”、“做什么”。尽管目前许多学校开设了如《信息检索》这类课程,但是由于学生们平时并没有明确的研究目标,搜索到的信息就很难有效的加以利用,而创新类比赛则给学生们提供了这样的机会与实施平台。其次,为使自己有足够的能力参与比赛,从方案设计到最后产品的加工制作,需要用到理论力学、材料力学、机械设计、机械制造工艺、金属及非金属材料、电工电子技术、机械制图等多门专业知识及专业技能。同时,学生们还必须进行相关能力的培训,包括对AutoCAD、inventor、3Dmax等建模软件与单片机、LabVIEW等控制方面知识的培训。此外,还有PPT、答辩、文档材料撰写等方面的培训。 3.播撒团队合作能力的种子。团队合作及交流表达是21世纪人类必须具备的最基本素质,团队合作和有效的交流表达是人类社会发展的大势所趋。机械类创新大赛为培养团队协作精神提供了很好的平台,因为在此类比赛中要想取得好的成绩,只有通过参赛队伍中队员的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多时候,为保证产品兼顾机械功能、控制功能以及美观的外形,一个很好的产品包括了机械制造及其自动化、测量与控制、工业设计等各专业的学生。 4.播撒创新实践能力的种子。实践教学是创新人才培养的一个重要环节,是培养学生创新精神、创业意识的重要手段。机械类创新设计比赛的一个巨大特点就是整个设计过程都是以学生为主,充分发挥了学生的主观能动型,充分锻炼了大学生的动手能力。因此实战能力是创新比赛对每个学生提出的基本要求,现场加工不再是纸上谈兵,也不是制作符合一定精度要求的零件,而是切切实实的对于机械加工精度的无限追求。学生们不仅向经验丰富的老师请教加工方法,并且结合自己的图纸加工多代产品,不断地摸索和更正,在无数次的测量与应用中寻求最好的加工效果。 5.播撒艰苦创业的种子。机械类创新设计比赛的选题范围宽广,在遇到困难的时候,要不断刻苦钻研、不畏艰苦,勇于探索和创造,才能解决问题。通过这个设计过程,学生们可以懂得科学的方法不等于捷径,就算有好的方法,如不付出艰苦的劳动,任何人也是不会取得成功的。 四、关于机械类创新比赛的几点思考 全国大学生机械类创新设计比赛是面向全体大学生的群众性科技活动,是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。为积极应对教育部和学校有关大学生创新能力培养的要求,武汉理工大学机电类专业高度重视大学生创新能力的培育,多年来,始终坚持将提高教学质量作为出发点和落脚点,立足于学科教学改革,通过创新基地、省级示范实习实训基地等机构,将机械类创新大赛和创新教育与创新实践活动有机地结合起来,并制定了一系列推动学生创新教育的制度,探索了一条实现学生创新教育的路径,构建了学院―专业―课程全域创新教育体系,在创新教学、创新能力培养、创业实践训练、创新指导等方面取得了显著的成效。其中,借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生节能减排比赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生“恩智浦杯”智能汽车竞赛等比赛及自主创新和国家大学生创新创业计划等在内的国家级创新创业活动,使学生的创新精神、创新意识得到了良好的发展。但是,在取得优异成绩的同时,也逐渐暴露出相关短板,主要表现在以下几个方面。 1.比赛成果的企业影响力较低。机械类创新比赛,每一届、每一类比赛都有很好的主题,教师和学生都花费了很多的时间和精力去精心准备,获奖的作品很多都很贴近生活、贴近生产实际,但是如何在比赛后将这些设计稍加改进转化为企业所认可实施的产品,培养发掘优秀产品设计人才、参赛成果如何转化生产等方面有待探索。 2.比赛成果国际影响力较低。我国的各类创新设计比赛,虽然经过了近10年的发展,取得了巨大的进步与发展,水平也不断在提高,但是产品成果的国际影响力方面,和国际一流水平比还有一定的距离。 3.在技术方法上缺乏自主探索。在比赛中,虽然充分发挥了学生的各类综合能力,但在选题与产品制造过程中,学生们大多都是采用国内外现成的手段与方法,缺少自主探索的研究方法和研究工具,而研究手段、方法与研究工具的创新,往往体现了研究的创新水平。 4.未能将创新设计成果与创业有机地结合起来。创新设计是一个艰苦而漫长的过程,为了完成产品的加工与制造,拉近了学生们与本专业实际工业生产的距离,这些经历对于参与创新设计的同学们的机械结构设计带来了很大的启发。但是如何将这些赛事成果转化为创业项目还有待进一步研究与探索。 五、结语 不管是从国家今后的发展,经济市场对人才各方面的需求,高等教育制度变革的迫切性,还是从素质教育长远的追求目标而言,创新教育是中国高校的重要任务,是深化教育改革,推行素质教育的真正体现。当然,创新教育一定要立足于自身学科的教学改革,借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与各类国家级创新创业活动,才能使学生的创新精神、创业意识得到良好的发展。总之,从创新教育的观点出发,我国高等教育的人才培养模式、人才培养目标都迫切需要强有力的变革,对人才培养模式及人才培养目标的重新审视已经成为高校对人才定位的战略选择。因此,培养大学生的创新实践能力,加强其创新教育是当今人才发展的必然要求。
浅谈节能降耗创新发展:做好节能降耗统计促进科学发展 摘要:做好节能降耗的统计工作是落实科学发展观的要求,节能降耗既要靠行政手段,也要靠市场手段。行政手段明确导向,市场手段因势利导,应将两者有机结合起来,双管齐下,把强化政府责任作为实现节能降耗和污染减排目标的关键环节,把完善市场调节机制作为基本手段,以建立长效机制,取得根本性的突破。 关键词:节能降耗 行政手段 市场手段 关键环节 统计的作用是通过正确地完成统计的基本任务,提高统计的服务质量来发挥的。它包括以下具体内容:一是全面反映国民经济和社会发展的水平、规模、结构、速度、比例、效益,预测其发展的趋势,阐明经济和社会发展的统计规律性,为党和国家决定正确的政策,制定符合实际的计划提供准确、灵通、完整、系统的统计信息;二是经常检查国家政策的实施和计划完成的进度,说明政策和计划执行好坏的原因,考核经济效益和社会效益,评比先进和后进,揭露生产、建设、流通等领域中经营管理的问题和各种浪费现象,检举、揭发违反国家法令,破坏国家计划的行为,针对国民经济和社会发展中的实际情况与问题,实行全面的、严格的统计监督。 根据统计数据,我国能源效率为33%,比国际先进水平低10个百分点,主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。由于经济粗放型增长,能源利用效率低、浪费大、污染重,我国能源日趋紧张。据世界银行研究,企业对解决能源问题的贡献率只有20%,世界各国的实践也表明,解决能源问题,必须由政府管理部门来主导,通过全面到位的监管体系来实现。我国节能降耗、能源安全和环境保护都对政府的有效作为提出了更高的要求。“十一五”规划将节能降耗放在了非常突出的位置上,政府必须完成的主要约束性指标中,资源环境方面的指标近一半。这是因为能源消耗指标居高临下、甚至不降反升的原因,最根本的还是由粗放型经济增长方式造成的,而在经济增长方式转变的过程中政府处于关键地位,既是改革的对象,又是推进改革的主导力量。即使在市场经济高度发达的西方国家,政府仍十分重视对节能工作的引导和干预。因而,政府应充分发挥作用,弥补市场不足,矫正市场调节机制的失灵。 政府要切实转变职能,不能再作为经济活动的主角,主导资源的配置,而是要创造良好的发展环境并转变职能、努力为市场主体服务,作为经济发展的裁判而不是运动员。为此,必须通过深化体制改革、解决经济运行中结构不合理、增长方式粗放等深层次矛盾,为节能降耗、建设节约型社会创造必要的条件。“十一五”时期,要加大改革攻坚力度,稳步务实地推进行政管理体制、财税体制、投资体制和土地管理体制等重点领域和关键环节的改革,力争在行政管理、财税金融、国有企业、社会领域等体制的改革上取得新突破,形成有利于节能降耗的体制环境。以往节能降耗之所以效果不明显,是因为生产要素价格和资源产品价格长期受国家管制,严重偏低。 完善节能降耗考核指标体系统计,有利于帮助和督促各级政府落实降低单位GDP能耗目标;有利于加强能源消费预期目标管理、监测和预警;有利于动员全社会各方面落实节能降耗的具体措施,加强对能源消费的全方位管理,促进经济增长方式转变,推动节约型社会建设。通过行政手段推动节能降耗,关键要完善考核体系,将能耗指标纳入各地经济社会发展综合评价和年度考核体系,作为地方各级政府领导班子和领导干部任期内的考核指标,作为国有大中型企业负责人经营业绩考核的重要内容,使节能降耗成为政府、企业和社会各方面的共同任务,形成科学的激励机制,明确责任,使节能降耗指标落到实处。国有资产监管部门尤其要加大科学管理力度,把节能指标作为考核国有企业及其领导人经营业绩的一项硬指标。 政府要根据统计数据了解和加强和改善能源宏观调控。要继续推进金融、财税和投资体制改革,健全国家计划和财政政策、货币政策等相互配合的宏观调控体系,进一步向节能降耗倾斜,形成有利于集约型经济增长和节约型社会建设的运行机制。加强和改善宏观调控的重点是,促进产业结构调整,鼓励自主创新,发展循环经济,有效控制能源资源消耗和污染排放;大力推进节能降耗、保护环境,加快建设资源节约型、环境友好型社会;继续控制高耗能、高污染产品出口,制定鼓励资源性产品进口的政策措施。对能源开发和使用的宏观调控还表现在价格的合理制定上,通过价格等经济手段对能源的生产和使用进行调整控制是政府部门的重要职责。在资源价格完全市场化之前,政府应在控制价格总水平的前提下,积极调整价格结构,合理调整垃圾处理等公共服务价格和收费。还要把节约资源作为编制各类专项规划、区域规划和城市发展规划的重要指导原则,把节能降耗作为结构调整的重要目标和深化税收、财政、投资、金融等改革的重要内容,并继续推进现代市场体系建设。 要完善政策法规,依法推进节能降耗。能否推动节约型社会建设,实现能源的合理开发和节约利用,关键是看政府主导的监管体系是否到位。目前,能源产权、能源消耗、污染排放、安全生产等方面的法律法规还不健全,税收杠杆的调节作用不够充分,诚信体系不完善,政府引导不到位,外部监管不落实。只有依法建立起完善的监控体系,国家才能实现对能源生产供应的有效调控;才能在社会各领域全面推行节能降耗,有效治理环境污染,推动节约型社会和环境友好型社会建设。要按照《节约能源法》和有关法律法规、标准的要求,完善节能的相关法律,并制定配套法规和政策。加快制定石油节约、建筑节能的法规,形成有利于节能的政策法规环境。要建立健全与市场经济体制相适应的促进能源资源节约和有效利用的法律法规。要依法加大执法和监督检查力度,加大对能耗高、污染重企业的惩处力度,使约束真正“硬”起来,堵塞能源资源浪费漏洞。 节能降耗、建设节约型社会既要靠行政手段,也要靠市场手段。行政手段明确导向,市场手段因势利导,只有将两者有机结合起来,双管齐下,才能建立长效机制,取得根本性的突破。 浅谈节能降耗创新发展:我国轧钢生产技术发展与节能降耗研究 【摘 要】轧钢生产是钢铁工业生产的一种重要加工方法。本文研究了轧钢生产技术发展的特征,分析了我国轧钢生产技术的现状,提出了我国轧钢生产节能降耗的建议和轧钢生产技术发展的方向 【关键词】轧钢;生产技术;发展;节能降耗 随着我国经济的飞速发展,社会的不断进步,人们生活质量也日益提升,再加上市场的激烈竞争,对钢材的需求已经不再固定在数量上了,而是追求其品质以及种类。改革开放以来,特别是进入 21 世纪以来,中国钢铁工业飞跃发展,为中国社会进步和经济腾飞做出了巨大贡献。轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节,是钢铁生产的一种重要加工方法。轧钢企业担负着生产钢材的重要任务,我国近年来,轧钢领域在轧制工艺控制技术和生产线成套装备技术,以及高性能钢材品种的研发方面都取得了显著的进步。轧钢技术的成果也在建设现代化国民经济中的作用越来越重要,因此,轧钢生产技术的研究与应用就不仅仅是轧钢领域的事情,而是关乎整个国民经济的大事。我们南京钢铁联合公司棒材厂,一直主要从事轧钢生产,在轧钢生产技术发展方面取得了显著成果,现结合我厂多年生产轧钢的工作实践,对我国轧钢生产技术发展提出研究。 1 轧钢生产技术发展的特征 近年来,我国轧钢生产的技术进步取得了长足发展。在型钢生产方面,H 型钢自由尺寸轧制、型钢的多线切分轧制、三辊Y 型轧制技术得到了应用和发展;在板带材生产方面,板厚和板形控制技术已趋与成熟,中厚板平面形状控制技术和无切边技术的应用,大幅度提高了成材率和产品的质量档次;在钢管生产方面,限动芯棒连轧管技术,ACCUROLL 成形技术,UOD、CBR 和复合成形技术等,都是高新技术在轧钢生产领域应用结出的成果。高新技术的应用是轧钢生产技术发展的显著特征。 以计算机技术为中心的高科技的使用给轧钢的制造技术带来了很大程度的创新。金属变形的程序已经改变到使用计算机技术和模型进行配合,在很大程度上转变了轧钢制造的方式;使用计算机技术对型钢、钢管轧制以及板带材进行立体的解析以及模拟,提升了模型的精准度,对系数的变革、产品品质的预测、技术系数的改善以及设施的策划都有着很大的帮助;在判别变形过程中使用计算机进行虚拟的模拟取代了以往进行真实的物理实验,同时经过几何状态预测以及掌控,深入到合金结构能力预测以及掌控。 轧机的计算机技术掌控从模型改变到专家体系以及人工进行掌控,例如对加热炉的掌控以及改善、调节动态辊缝、掌握张力、有关掌控的配合、事故判断等。在同一时间,高精确度、多系数的在线全面检查措施和强灵敏性的掌控体系配合,确保了轧钢制造的高精确度、高品质、高效率,推动轧钢制造进行改革。如,在形状精准度上,热轧带钢其厚度差异在三十毫米左右,冷轧带钢其厚度差异在二到五毫米左右,板形不平整度能够控制在5-10I,棒形材料直径的差异在零点一毫米左右,线形材料直径的差异在零点零五毫米左右,随着高新科学技术的使用,轧钢制造也在改头换面,轧制产品代表着高新科技的方向。 2 我国轧钢生产技术的现状 随着我国钢铁产业的快速发展,在产品的质量和品种上都快速的提升,目前在钢铁行业深加工不断的增加,从而也导致了轧钢工序能耗的增加。由于技术水平及工艺方面的原因,我国的轧钢工序与国外先进国家相比,无论是冷轧还是热轧在能耗上都与先进水平存在着一定的差距。二者在能耗的百分比上,我国的轧钢工序能耗要高出百分之二十左右,这样每吨钢的能耗则都会相对高出国外较大的比例。现在由于钢铁企业在装备、技术和管理等方面存在着很多不完善的地方,所以导致能耗的增加,但在轧钢系统中对能源消耗较大的则是轧钢加热炉,其对能源的消耗占整个轧钢能源消耗的百分之六七十,所以在当前我的钢铁行业中,节能的潜力还是很大的。 目前,整个世界都在提倡节能环保,自从哥本哈根会议以后,全球各国都开始重视环保节能问题,人民的节能环保意识也越来越强。在我国,钢铁行业能耗占我国总能耗高达 12%,而轧钢能耗又是我国钢铁行业能耗的“大头”,因此,开发研制轧钢生产的新技术的同时,要着重加强轧钢生产中的节能技术。 2.1 板带热轧的技术 板带热轧的生产工艺流程,一般包括坯料准备、加热、轧制、精整。热轧带钢坯料有扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和锻坯。优选连铸板坯。坯料尺寸(长、宽、厚度)对轧机的生产率、坯料的成材率和钢板的力学性能有直接影响。坯料尺寸选择的原则是厚度在保证压缩比的前提下,应尽可能小,宽度尽可能大,长度尽可能接近坯料的最大允许长度。坯料在加热前,要对其表面缺陷进行清理,如坯料热状态下的火焰清理、冷状态下的火焰清理、机械加工清理、风铲铲销、电弧清理和砂轮研磨等。 加热坯料的目的提高轧件塑性,降低炸就爱你变形抗力。此外加热高合金钢可以使钢中的化学成分得到均匀扩散,加热温度一般在 1150~1300℃,视钢种不同、控制轧制要求不同而异。合理的加热工艺制度能保证轧机效率,钢不过热、过烧、脱碳,防止轧低温度钢造成材料缺陷和断辊事故等。加热板带钢所使用的加热炉有连续炉、室式炉和均热炉。 轧制是钢板成形阶段,分除鳞、粗轧、精轧三个阶段。除鳞是利用某种方法将坯料在加热时产生的鳞,即氧化铁皮除掉,以免压入钢板表面形成表面缺陷。目前除鳞方法使用最多的是高压水除鳞。粗轧是将除鳞后的坯料展宽到所需要的宽度,同时进行大压缩延伸。精轧除将粗轧后的轧件继续延伸外,主要是控制质量,包括厚度、板形、表面质量、性能的控制。 精整工艺随着钢种不同而异,可大体分为两类:一类是碳素钢、低合金钢精整工艺,通常有轧后冷却、矫直、翻钢、画线标识分类等。冷却方式有自然冷却、强化冷却、缓慢冷却等多种冷却方式。 2.2 低温轧制的技术 低温轧制的技术,其节能技术措施主要是降低轧钢系统工序能耗,并且加热炉出钢温度的降低能够有效减少燃料消耗,而且轧制功率和变形抗力在一定程度上都会有所增加。 开发大型冷连轧生产线。第一次由我国技术总负责设计的鞍钢 1780 大型宽带钢冷轧生产线于 2005 年成功投入运行,混合配置六辊四辊轧机,采用先进关键技术,酸洗冷轧联合生产技术、紊流盐酸酸洗技术等。主要产品有高品质轿车板、高档次镀锌原板等。此外,还发展了薄板坯连铸连轧生产线、三辊连轧管机组生产线等。 近年来,我国轧钢工艺技术主要是研发、改造轧制与控冷新装备以及发展高质量高性能新产品。主要有以下较为突出的轧制技术:一是半无头轧制技术,集成创新了半无头轧制配套技术。二是长尺钢轨轧制及在线热处理生产线技术,实现了喷风强制冷却轧后高温钢轨。三是控制冷却技术,基于传统集管层流冷却系统,混合配置喷嘴倾斜布置的压力喷射式超快速冷却系统,实现了热轧带钢的超快速冷却。四是轧制数学模型优化技术,研发了调优宽带钢冷连轧数学模型系统,连续轧制过程中,钢冷连轧机柔性轧制得到最大程度的实现。 2.3 轧钢生产中节能技术 轧钢生产中节能技术主要有以下几种。 一是蓄热式燃烧技术,蓄热式燃烧技术在轧钢系统中应用后,有效的降低了燃料的消耗指标,目前在轧钢系统的加热炉中通常会采用蓄热式燃烧技术,由于其对炉内烟气进行充分的回收,从而大幅度的降低了对燃料的消耗,这样在节约燃料的同时也有效的降低了成本,同时还能使炉子的产量得以提高,减少了二氧化碳和氮化物的排放量,对保护环境起到了积极的作用,所以在钢铁企业中应进行广泛的推广应用,相信对降低轧钢工序的能耗具有积极的作用。 二是加热炉绝热技术与高温节能涂料,目前在加热炉上普遍使用节能涂料来提升炉子的生产率和经济效果。节能涂料中主要成分为炭化硅粉,目前由于加大的了对节能涂料的研发力度,相继有其他系统的节能涂料被开发出来,并应用于加热炉中,节能效果显著,最高能达到节约能耗的百分之二十左右,对炉子的生产率也能提高百分之二十五左右,效果很明显。 三是高温低氧燃烧技术,采用高温低氧燃烧技术,可回收大量的烟气余热,节约燃料约 50%左右,能大大缩短加热时间,提高生产率,节约能源,降低氧化烧损,成为 20 世纪 90 年代以来发达国家开始普遍推广应用的一种全新节能燃烧技术。 低温轧制与轧制工艺润滑技术低温轧制技术是降低轧钢系统工序能耗的重要节能措施。降低加热炉出钢温度可以减少燃料消耗,但其变形抗力和轧制功率增加。近年来,许多轧制生产的实践经验已经证明降低燃耗的节能效果更显著,当温度问1100℃出锅时,降温节约的能耗达9.6%,且出锅温度降低则氧化铁皮量显著减小,低温轧制在燃料消耗和氧化铁量的降低上所获得的效益,完全能抵消并超过提高轧制功率所增加的成本。对许多轧机而言,采用工艺润滑技术能降低轧制的能耗,特别是对钢板轧机尤为重要。钢的热轧温度一般在800℃~1250℃,在变形区轧辊表面的温度可达 450℃~550℃ ,因此 ,需要用大量的水冷却轧辊。通过实验可以发现,采用热轧工艺润滑,由于轧制力的降低,轧制动力的消耗约下降8%。 3 我国轧钢生产节能降耗的建议 我国在轧钢生产节能降耗中,需要加强以下几点工作。 一是提高装备水平,淘汰落后生产能力钢铁企业必须结合整合进程,及时淘汰落后生产能力,按照等量置换原则,淘汰国家公布的淘汰类落后生产能力(设备和工艺)。 二是优化产品结构。钢铁企业一方面要巩固现有产品的现有市场份额,实行专业化、精品化生产;另一方面要大力发展优质板带类钢材,提高中厚板、热轧薄板、冷轧薄板和涂层板材产品质量,开发优质船板、石油行业用板、汽车及家电用板等高档板带产品。优化产品结构和提高装备水平是密切关联的,都是钢铁行业实现由“大”变“强”,挖掘节能减排潜力的关键环节,也是降低单位产值能耗和单位工业增加值能耗的主要途径。 三是调整工艺结构和原料结构、能源结构。工艺结构、炉料结构与能源消耗水平有很大关系,合理的工艺结构、炉料结构对降低能源消耗起着重要作用。提高炼铁喷煤比、增加球团配比、采用连续铸钢工艺,采用薄板坯连铸连轧工艺,轧钢坯料热装工艺等技术均有比较明显的节能减排效果。炼铁工序要实行精料,配加一定比例的球团矿。多用球团矿,少用烧结矿就可节能。同时球团矿含铁品位高于烧结矿,又可以实现提高入炉矿品位的效果,还改善了高炉的透气性。焦化工序通过多喷吹煤粉,可以改变高炉炼铁能源结构,少用焦炭可节能1.5%。这是高炉炼铁工序结构调整中心环节。 4 轧钢生产技术发展的方向 冶金生产的短流程与上下游生产工序集成一体化,是当代轧钢生产技术出现的发展总趋势。市场经济发展是这一趋势的客观需要,要想在市场竞争中脱颖而出,必须要凭借轧钢生产技术的先进性。因此,对生产过程中各工序物理化学本质的深入理解是在轧钢生产技术中,必须要得到重视的。近年来,轧钢产业发展十分迅速,在轧钢生产当中,技术已经有了很大的改善,相较之前传统的轧钢技术而言,当下在生产效率和产品质量上已经有了很大的提升。 近年来基于对固液共存状态下液态金属流动、结晶、化学成分分布的固态金相组织特征,应力应变状态的解析等科研成果,出现了熔融金属凝固与变形、铸轧技术等。基于对多组元计算相图、第二相粒子与晶界交互作用、相变、再结晶、结构形成与发展、组织模拟与性能预报等研究成果,热轧对金相组织性能的调节及有效控制能力大幅度增加,这样不仅提高了轧钢生产的质量,对于轧钢生产技术而言,也有了一个较大的突破,在此基础上出现了诸如控制轧钢、钢轨在线全长淬火、双相及多相刚才生产技术等,把钢材热轧和金相热处理结合起来。在冷轧方面,带钢酸轧机把酸洗和轧制工序连成一体。带钢全连续联合机组把酸洗、轧制、退火、平整工序连成一体。可以看出,轧钢的内涵已经突破了原有的界限,显著地向着上、下工序拓展。 浅谈节能降耗创新发展:节能降耗工作在企业发展中的助推作用 摘要:成本管理中的控制和降低问题是制约企业发展的核心瓶颈,如何将现有的设备设施、人财物力发挥到极致才是重中之重,节能降耗尤为关键,可谓是企业生存发展的综合性科学难题,也是行业间一直探寻、不断公关的课题。文章分析了节能降耗对于企业发展的意义,以引起企业管理者的进一步关注。 关键词:企业发展;节能降耗;成本管理 作为一个企业而言,一切的工作重点均围绕生产效益开展,效益和产能有时候是一对矛盾体,在成本适当、合理优化的时候,产能量产效益突出。而在市场低迷,成本较高的时候,产能过剩则等于自杀,直接导致企业无法生存,退出行业竞争的游戏规则,丧失核心竞争力。成本核算成为困扰管理团队的核心难题,行业间业绩比较也逐步通过能耗对标,指标分析来判断。如何找到一个降低成本的办法,成为行业间互相学习之余持续探索的瓶颈问题,节能降耗工作成为了关键的必攻 课题。 1企业发展过程中面临的诸多影响因素 制约一个企业生存发展的因素诸多,但归结起来分为外因和内因,即外部因素和内部因素。外部因素包括市场行情的改变,这既包括季节性消费因素,又包括消费群体因素的改变,也包括原料成本的高低因素,更包括管输、运力费运的增减,还包括竞争环境的变化等外部干扰因素,统称为外因。内部因素则体现在劳动力成本的变化,设备设施运行周期状况的变化,运行调整优化情况的好坏,安全事故事件的管理情况,也包括系统间的产能平衡调整和调配等内部因素,统称为内扰。 2节能降耗工作对企业发展的影响和作用 一个企业的成本控制包括很多方面,比如材料控制,人力资源控制,设备维护、检修控制,运输、采购控制,投资控制,业务接待、商旅、外出控制,计划控制等,但大多数可以人为的实现掌控,或者通过对比、计划来实现,只要稍加管理是可以实现目标和目的的,技术含量相对较为容易实现。而在统一基准的情况下,衡量一个企业的业绩指标是否突出,则具体起来就是能耗指标的高低,也就是成本的集中体现,解决成本降低的唯一办法就是节能降耗,节能降耗工作的好坏将决定企业效能的好坏,也关系到企业的生存命脉和持续 发展。 3企业在节能降耗工作中采取的主要方法和手段 对于外部因素造成的企业成本变化,节能降耗手段比较单一和无奈,只能靠及时的跟踪市场信息,调整产能的结构,适应市场的需求。同时,根据季节的变化,及时调整生产流程和工艺,生产符合季节性变化的产品。及时汇报上级部门给予市场供给协调,核定、消减计划内亏损额度,以便减少年度成本盈亏。定期上报设备设施折旧情况,以便折旧返还,冲减账目盈亏。必要时,根据市场行情,提前进行设备检修,以便度过亏损期,为后期开足马力长周期运行奠定基础。在内部成本控制方面,通过控制人工成本,控制亏损期产能及原材料入厂数量,控制计划性投资,减少设备设施购置库存数量,控制外出费用及减少接待会议招待开支等手段平衡成本的上升。更主要的是可以开展以节能降耗工作为重点的劳动竞赛活动,突出人的力量和潜能,以科学、创新的技术手段为切入点,探寻节能降耗的新经验、新路子。 3.1呼和浩特石化公司采取的节能降耗工作方法 呼和浩特石化公司前身为华北石油呼和浩特炼油厂,是国家“八五”重点工程,与二连油田开发、阿赛输油管线并称内蒙古三项石油工程,现在隶属中国石油集团公司。建厂以来,我公司累计加工原油2119万吨,上缴税费共计72亿元。 笔者身为呼石化的一名员工,亲身参与了两次工程建设、设计整改、项目调试投产运营管理的全过程,体会到了生产经营管理过程中的各种艰难与不易,更加了解一个企业在生存发展过程中节能降耗工作遇到的艰辛与不同。特别是随着管理的精细化管理要求,以及行业竞争的日益激烈形势,国家对各行各业的安全生产、环保管理的法制化进程、集团公司对低业绩、高效能企业的淘汰机制的高压态势,逼迫企业向精细化管理开战,节能降耗工作是企业生存采取的战略性措施。为此,我公司于2002年10月15日至2003年4月15日,开始了第一次名为“冬季安全生产与节能降耗”的劳动竞赛活动,一直延续至今。 3.2提升企业形象和危机感 为了达到全员参与,让企业每一名员工了解当前形势,贯彻落实好国家、集团公司对企业的具体要求和政策底线,确保员工收入稳定,社会局面和谐,从而确保企业的可持续发展。进一步深化“零事故、零污染、零排放”的国家安全生产工作,促进挖潜增效,最终实现扭亏为盈的战略目标。公司首先从提升企业文化着手,对外宣扬自身优势,积极履行社会职责,参与各项公益活动,服务于社区团体,投身于企地共建活动,赢得地方政府的理解和扶植,得到本地居民的认可和好感,进一步树立了良好的中央企业形象,得到了社会的支持和认可。对内,加强企业员工的从业道德教育,以石油战线的前辈王铁人,当今涌现的楷模郭明义等优秀石油工人为代表,教导员工提升从业道德,牢固树立“厂兴我荣、厂衰我耻”的服务意识。多次举办形式多样的企业文化活动,说明情况、摆明道理,讲清形势、提出要求,意在解决问题,全员参与,共同应对面临的风险和难题。 3.3层层分解责任、具体落实到人 公司为了使节能降耗劳动竞赛活动有序开展,取得实效,采取了与基层单位及一对一领导干部签订责任状的方式,将责任层层分解,具体落实到基层。基层以此又落实到班组及班员,继续深化、加大调动广大员工积极性的力度,即“千斤重担万人挑,人人头上有指标。”同时,科学合理的制订竞赛办法,形成了以生产、技术、设备、安全、消耗、现场、劳动纪律等七个方面为主要内容的竞赛实施内容。统一大家的思想,为竞赛活动顺利实施奠定了可靠的基础。如何把每次竞赛工作进步落实好,员工思想是关键。每次召开员工动员会,畅谈历届“冬季安全生产与节能降耗”劳动竞赛中存在的得失。向广大员工贯彻“公司业绩,重在协力,节能降耗,从我做起”的思想。每次都推出有代表性的班组发出倡议,号召全体员工振作精神,继续以饱满的热情投入到新的劳动竞赛和挑战当中。 3.4不断加强现场检查考核力度,提供竞赛参评依据 为使竞赛的各项措施、办法落到实处,确保竞赛的有序进行,不流于形式,逐年加大了竞赛的检查考核力度,并建立专门的检查记录本,严格按照竞赛的办法,进行考核。通过坚持,克服了冬季生产中,低温给生产带来的严重影响,认真的落实防冻防凝措施,杜绝了冻凝事故的发生。由于有严格的检查考核,才能使各次竞赛的各项措施、办法真正落到了实处,为历届竞赛活动的有序进行提供保证。为了让各班组及时了解竞赛情况,公司及车间逐年总结经验将各管理口的检查考核情况进行汇总,每周有周检查通报。每旬有旬检查通报。及时将扣分、加分原因及需要改进的方面进行公布。既增强了车间、班组间的竞争意识,调动大家参与劳动竞赛的积极性,又为竞赛结束后进行总结评比提供了依据。使竞赛进步推向高潮,良性运行。 3.5消除隐患,确保设备长周期运行 公司及车间深知,要想真正实现安全平稳生产,设备平稳、长周期运行是关键。为此,公司及车间在生产组织上,力求作到严密,根据每年气温的变化,蒸汽用量的变化,做到合理平衡。主动协调各用户,并积极的想办法,以公司的全局效益为重,确保水、电、气、风平稳供给。克服了逐年由于机构改革带来的人员紧张问题,排除了重点设备监护运行更为困难的事实,严格各项制度的落实、执行,强化生产调度的指挥权威,强化车间生产指令的执行,强化24小时不间断巡检制、“三级确认制”的贯彻,严肃交接班制度,使生产始终在有计划、有秩序的状态下进行。 3.6建立健全应急机制,完善应急演练体系 随着国家对安全生产工作的逐年重视,建立健全应急机制,遏制突发事故带来的严重后果刻不容缓。在历届竞赛期间公司及车间审时度势,及时对相关的应急救援预案及操作规程进行了多次修订,并对工程改造项目及时进行了补充。放眼国际、国内先进企业管理模式,着手编制了QHSE体系文件。同时,不断加强员工培训工作,将应急演练、QHSE相关内容紧密和员工培训有机地结合在在一起收到了实效。将应急机制落实到位,员工素质得以不断提高。 3.7总结、调查、持续改进,确保节能降耗工作取得新成绩 多年来,通过对节能降耗劳动竞赛活动的不断总结、探索,逐步总结形成下一步竞赛的方案,发挥齐抓共管的有效机制,奖勤罚懒,突出奖励机制,鼓励广大员工及基层部门献计献策,共商公司发展大计。开展合理化建议征集活动,收集、汇总员工合理化建议,并分类制定整改、落实方案,制定整改部门、负责人,规定整改期限,限时办结,让广大员工看到公司解决问题的决心,坚定参与公司发展大业的信心。 4节能降耗工作从节水做起的原因 在企业节能降耗工作中更加注重节水工作,这是因为水资源本身的重要性。特别是作为一个炼油行业,除了一些加工量指标,衡量能耗指标的高低,水耗占据了60%左右。对水资源来讲,可谓是一个高耗能企业,如何做好一个既肩负国家使命,肩负国家经济收入大户、利税大户的同时,又肩负起社会节水重任,担负起人类长期生存的重任是重中之重,也是义不容辞的职责所在。除了生产,生产加工的主导者―人,也需要水的支持,特别是地下水更是弥足珍贵。在整个炼油加工过程当中,从原油提取,原油卸车,加工取热,废水排放,水无处不在,地位无可代替,就连电能的供给也离不开水,离了水寸步难行。随着加工炼量的逐步加大,水的需求量也进步加大,而我国乃至全球水资源,特别是淡水资源则更加短缺,国家、社会要发展,人类更要生存,汽车可以不开但水不能不喝,如何解决好供求所需成为制约企业发展的头等瓶颈问题,也是有待解决和不断探索的课题,迫在眉睫,急需解决。 5在节水方面采取的重要举措 随着国家对水资源的使用控制力度加大,特别是对高水耗企业的监管力度的增大,严禁使用地下水加工成为了共识和打击重点。而我公司用水又种类繁多,无替代品。面对如此严峻的新形势,解决好新鲜水、循环水、除盐水、除氧水、透平水、凝结水、中和水、工业废水、生活废水等之间的重复利用、供需矛盾既是技术难题,又是战略所需。 为了减少和杜绝地下用水,我们先后经历了掺用黄河水,逐步关停地下用水的复杂过程和大量的技术资金;为了减少循环水的补水量,先后采用了补入处理过的黄河水,直至利用锅炉排污水的过程;除盐水由原来的新鲜水改为了双膜+阴阳离子交换的黄河水处理工艺;为了减少蒸汽加工过程水的消耗和排放,增设了汽轮发电设备,进步回收和利用了蒸汽的耗能,有效地改善了凝结水的回收品质,降低了新鲜水及黄河水的使用量;在凝结水的回收问题上,投入资金,增设了除油除铁工艺设施,提高了凝结水的回收率,从而也降低了原水的使用量;中和水、工业废水、生活废水一直是困扰和节水过程中的难题,经过大量调研,采用了目前国内外较为先进的中水回用设施,既减少了用水需求,又确保了合规排放,用巨大的资金投入、人员付出、科技创新,肩负起了国家责任和社会责任。 6节水工作中遇到的瓶颈问题 在解决新鲜水、循环水、除盐水、除氧水、透平水、凝结水、中和水、工业废水、生活废水等之间的重复利用问题上,还存在好多不尽人意之处,这首先是生产工艺的复杂性。炼油行业工艺复杂,加工单元和保障单元数目繁多,互相的协调、影响至关重要,上游不稳定就会造成对下游的冲击,而供给、保障如水、电、气、风任意一个环节有问题则制约炼油加工工艺的完成,造成恶性循环。而目前设备设施、科技手段的先进性和可靠性,相关关键设备、产品的质量可控性,也是炼油企业自身无法决定和控制、预见的,只能是借鉴和不断研究的问题。人员管理、生产管理等环节存在的管理问题也是存在的,只不过这些问题通过加大考核、管理力度,强化、完善相关制度是可以实现和改善的。 7下一步的主要工作重点和探索方向 科技创新是解决以上瓶颈的工作重点,也是一项长期攻坚破难的课题,如何将废水综合利用,变废为宝,尽量减少水资源的浪费是使企业的职责所在,也是一项永无止尽的探索方向。 8结语 企业要想持续发展,肩负起国家使命和社会责任,节能降耗工作是永远的主题,大到水资源的节能减排,小到一颗螺丝钉的再生利用,都有利于企业创收,国家经济的增长,更有利于造福社会及惠及子孙后代。为此,我们必须不懈努力,做出新的贡献和成就。 浅谈节能降耗创新发展:污水处理厂运行的节能降耗技术发展 【摘 要】我国经济发展速度不断加快,城镇建设规模也随之增长,在污水处理量增长的过程中,污水处理厂能耗问题引起了社会各界的广泛关注。本文根据我国污水处理厂能耗情况进行分析,提出了污水处理厂的节能降耗途径,并且对现有设备进行了一定优化改造,通过多个环节的节能降耗处理,实现降低成本、减少用电消耗的目标。 【关键词】污水处理厂;节能降耗;技术发展 近年来,我国县级污水处理设备数量不断增加,污水处理率得到了明显提高,在国家政策的支持下,未来几年污水处理规模将不断加大。在污水处理量加大的同时,耗电量也随之增长,为了实现我国可持续发展战略目标,必须采取合理的节能降耗措施,使污水处理厂总能耗得到有效控制,为我国社会经济发展提供助力。 1.污水处理厂能耗情况 我国污水厂使用的处理工艺并不相同,而且实际能耗数据也有较大差别。根据资料统计,在不进行污泥处理的情况下,污水处理耗电量为0.16-0.29kW・h/m3,而通过我国学者的研究,使用卡鲁塞尔氧化处理工艺的耗电量为0.21kW・h/m3。通过赵传义进行优化改良的A2/O污水处理工艺,处理每吨水耗电量只有0.15kW・h,可以看出该方法节能效果非常优秀。根据城市污水处理平均电耗统计,我国现阶段平均电耗已经达到0.31kW・h/m3,能耗要远超发达国家污水处理能耗。以0.31kW・h/m3为基础进行计算,在2014年我国污水处理量就将达到1.36亿m3/d,而耗电量就将接近4216万kW・h/d。以上海某污水处理厂在2014年的生产成本进行计算,该厂满足二级排放标准,生产成本0.489元/m3,经营成本0.285元m3,以此标准计算,在2014年度,该厂需要承担的生产成本为5986万元/d,经营成本为3436万元/d,年生产成本为229亿元,年经营成本为136亿元,与2010年总运行费用相比,约有24.5%的增长。 2.污水处理厂节能技术与发展途径 2.1能量利用审核 通过能量利用审核,可以为污水处理厂正常生产经营提供准确的数据,并且为污水处理技术改造方案选择提供参考。通过生命周期进行污水处理的成本分析,并对处理系统与单元组件进行优化,实现降低污水处理能耗与成本的目标。通过能力利用评价审核能量利用效果,并且辅助污水处理厂进行设备维护,使设备可以及时进行改进或更换。能量审核评价包括两步,其一是可行性研究,需要对技术方案进行整体性评估,并且完成初步的设计,明确项目范围,成本、财政评价等资料;其二是对设计工程进行详细标注,根据在线监测系统对改造后实际效果进行判断。根据工程前期情况进行研究,审核污水处理厂的全部工作流程,保证其单元具有良好的节能降耗效果。 2.2反应器在线数 未来城市规模将不断增长,污水处理量也会随之增长,为了承载工业废水与大雨的冲击,在运行阶段需要所有反应器容积维持在线状态,这种情况会导致活性污泥系统维持在低负荷状态。如负荷率处于正常水平,则污水处理的能量使用效果也会有所上升。例如旱季进行污水处理时,如果生物反应器维持2个以上运行状态,则需要对污水处理进行合理分析,评价停止一部分生物反应器后,是否会影响污水处理厂的正常负荷,经研究表明,在旱季停止部分反应器后,仍然可以保证污水处理厂的正常运作。 3.节能降耗设备改造 3.1曝气组件 根据美国80年代北美地区资料统计,当年北美地区曝气设备能耗为1.4×106kW,在这其中,曝气系统消耗的能源约占污水处理厂总能源消耗的45%-75%,所以,曝气组件的节能改造是污水处理厂节能降耗的重要内容之一。扩散曝气系统是最为常见的充氧方式,设备实际充氧能力受多种因素影响,其中包括池体形状、曝气类型、安装深度、气压、温度、污水特征等。OTE是判断曝气系统效率的核心指标,通过改善OTE,可以提高系统能量使用效率,而影响OTE的因素包括水深、水质、气泡、风速、密度、堵塞情况等。OTE受生物反应扩散器数量影响,数量越多,OTE也会有所提高,部分污水处理厂根据反应池大小设计曝气器位置,也有部分污水处理厂将曝气器的微孔更换为粗孔,通过这些方法,均可有效提高污水处理用电效率。部分曝气头在更换完成后,每年可节约用电费用120000美元,经计算,投资仅需3年即可回收。在进行混合液悬浮处理时,可以通过高效率的混合设备取代曝气设备,通过这种方法,不仅可以提高处理效率,还可以使能量需求降至合理范围。 3.2水泵 水泵设备在活性污泥处理中经常使用,其中包括提升泵、回流泵、内回流泵、污泥泵。根据北美地区实际运行效果,水头提升降低0.4m,即可节约成本0.0415美元/(m3・d)。为了保证水泵运行效果,可以采取以下措施进行改造。水泵在运行阶段,需要维持在高效区间,两台泵设置85%额定流量,代替3台泵55%额定流量;合理调节水位,使水泵启闭次数降低,稳定出水水流;使用大型水泵优化运行功率。 4.结束语 为了实现可持续发展战略目标,我国一直坚持加强污水处理技术水平。污水处理厂高能耗的问题,已经影响了污水处理技术优化的效果与速度,为了降低能耗,需要了解污水处理节能降耗技术的发展方向,并且积极吸收国际优秀节能污水处理技术,通过高水平的技术应用,实现污水处理厂的节能降耗目标。 浅谈节能降耗创新发展:节能降耗监测系统对企业发展的影响 摘要:在当今社会,能源是发展国民经济的重要基础,同时能源在一定程度上还能够提高人民生活水平。许多一次能源也不是取之不尽用之不竭的,因此对于节能降耗监测系统的研究就十分有意义。 关键词:节能降耗;监测系统;企业发展 前言: 本文主要针对影响企业节能监测系统的因素和解决措施进行简单阐述,重点说明了节能降耗监测系统对企业发展的影响。重点说明了节能降耗监测系统对于企业发展的影响,旨在推动企业发展,为建设资源节约型社会做出贡献。 1 影响企业节能监测系统的主要因素 1.1节能监测机构建设不完善 目前我国节能降耗检测系统在实现上与预期效果还有差距,依旧存在很多问题需要解决,主要表现在对于节能监测机构的建设不完善。对于企业来说,节能降耗不仅仅是对于自身的发展是极为有利的,也是在一定程度上为实现资源节约做出贡献。节能监测机构的建设完善与否关乎着节能降耗的作用能否按照预期的效果发挥出来。只有节能监测机构建设的完善才能保证有效的实现降低排放量为能源节约做出贡献。综合分析目前我国资源性企业可知,节能监测机构建设不完善主要表现在对于节约资源的问题上分工不明确,缺少核心的领导者与负责人,从而导致节能降耗工作在具体的开展过程中遇到了阻碍。只有及时解决检测机构建设不完善的问题才能从根本上提高企业节能降耗效率,为我国的可持续发展战略做出贡献。 1.2监测技术水平有待提高 对于企业来说,节能降耗对于企业的发展起到至关重要的作用,而检测技术水平的高低又对检测系统起到影响。目前我国企业的节能降耗监测系统的监测技术水平还有待提高,主要表现在缺少先进的技术支持,且节能效果达不到预期目标。企业和有关政府部门已经加大了对于节能降耗监测系统的资金支持,目的就是想通过提高监测技术水平从而降低能耗,为可持续发展战略做出努力。但是随着整体企业技术水平的提高,增大资金投入的同时,导致成本增高,通过节能减耗节省的能源与投入不成正比,导致效果不是很理想。对于节能监测系统来说不但需要先进的设备和技术更需要有关负责人工作的责任和态度。企业能源管理团队作为一个集体更需要有核心的节能理念和专业的技术监督水平。只有管理人员人员需要拥有专业的节能知识同时拥有丰富的实战经验,才可以避免纸上谈兵现象的产生,将节能与实践紧密联系起来,理论指导实践,实践反作用于理论。在节能减耗的监测过程中,如果有关人员缺乏专业的技术指导和培训,对节能方案了解不充分,从而节能降耗监测系统在应用时没有恰到好处,影响监测质量,从而不能很好的落实节能减排的有关政策。 1.3节能管理意识薄弱 随着我国科学技术水平的不断提高,生产力的不断增强,极大程度上推动了企业的发展,随之而来的能源消耗也在不断的增长。对于企业来说,其经济效益不光来源于产品带来的效益,更在于对于能源的节约和减少不必要的浪费。节能降耗监测系统在应用时的另一阻碍就是由于企业的节能管理意识薄弱造成的。许多企业只知道注重对产品的质量精益求精却忽略了在企业的运行过程中特别关键的就是对于节能降耗把握。众所周知,煤、石油、天然气是不可再生能源,对于资源性企业来说,能源就是一切,只有节约能源的消耗才有可能实现不影响子O后代的前提下满足当代人的需求的发展战略。如果在企业的发展过程中对于节能降耗管理的重视程度不够,那么企业在后期的发展中将会面临巨大问题,带来严重的影响后果。在目前的资源性企业中,由于部分企业过度注重对于企业产品的发展力度而忽视了对于节能降耗的管理工作从而导致严重的后果产生,影响企业发展。由此可见,节能管理系统在企业发展过程中占据着十分重要的地位,各企业务必加强对于节能管理的重视程度从而提高自身竞争力。 2 实施节能监测系统的有效措施及对企业发展影响 2.1完善监测机构 对于一个大型企业来说,节能监测系统的实施不但需要先进的技术设备作为支持,更需要有核心的领导人来统筹节能监测系统的具体安排,只有工作人员服从管理,整个监测团队前进方向一致才能够走得更长更远。对于节能降耗监测系统来说,如果缺乏核心的节能理念,每个工作人员的方向不同,那么即使在自己的领域再努力也达不到预期的效果和目的。众人拾柴火焰高,团队的力量远远大于每个人的力量,在监测系统的建设管理过程中,涉及到许多部门的沟通与配合。只有在统一的领导,合理的分工下,各个部门相互配合工作才能够在有限的时间内完成监测的工作量。同时作为领导人,也要有掌控全局的意识,拥有丰富的实践经验可以更好的解决在节能降耗过程中遇到的问题。只有正确的领导,各个部门的紧密配合才能够保质保量的完成监测任务,从而增强节能降耗进度管理,提高工作人员的工作效率,在一定程度上带动企业发展,尽早的解决部分区域能源短缺的问题,提高人们幸福指数。 2.2加强节能监测意识观念 在科学技术水平不断提高的今天,企业的发展得以提高,各企业在获得经济效益的同时应当注意对于节能监测意识观念的提高。节约能源是指加强用能管理,不但要在技术上采取可行合理有效的手段,使得企业减少投入。节能降耗过程时贯穿企业的各个环节,只有最大程度上降低能耗才能够获取到最大的经济效益。在节能减排的监测过程中,由于企业和管理者对于节能降耗监测意思还未建成,缺乏对于其的重视程度,导致影响企业的发展与经济效益。对于企业来说,节能减耗是生存之本,千万不能怠慢忽视对于能量的节约和利用。由此可见,节能降耗对于企业的发展起到至关重要的作用,想要使企业在日新月异的竞争市场中处于不败地位就必须树立起节能降耗监测的意识观念,在从而提高企业的核心竞争力,同时为我国的可持续发展战略做出贡献。 2.3节能降耗对企业发展的影响 节能降耗是企业的生存之本,只有树立节能降耗监测的意识,才能实现效益的最大化。节能降耗是企业长期发展的重要工作,为的是全面贯彻科学发展观,落实节约基本国策。中国能源的消耗位居世界第二位,中国特色社会主义道路必然是节能之路。对于企业来说只有提高能量利用率,降低多余的能耗才可以为建设资源节约型社会做出贡献。制约企业生存发展的因素有很多,包括内部因素和外部因素,而节能降耗对于企业的发展起到很大的影响。节能降耗工作开展的好坏在一定程度上关系到企业的命脉与持续。 结语: 对于企业来说,节能降耗监测系统的完善与否是对企业的发展情况起到关键作用。综合分析目前企业状况来看,只有及时提高对于节能降耗监测的重视程度,完善监测机构,才能做到全面的提高企业的核心竞争力。从而推动企业的进一步发展,解决人们在生活中对于能源的需求,提高人们幸福指数。
航空航天论文:碳密封材料在航空航天领域的运用 《舰载武器》2011年第11期 摘要:碳密封材料是空间领域中的一种具有良好应用前景的摩擦密封材料。本文主要对应用于航空航天领域的碳密封材料的种类和工业领域相关的制备工艺进行了探究。 关键词:碳密封材料;航空航天;应用 制备工艺航空航天工业是事关我国国防事业的重要工业。在航空航天工业不断发展的背景下,这一领域研究人员开始对应用材料的密封可靠性问题展开了深入的研究。密封材料的性能是密封可靠性的主要影响因素。碳密封材料在这一领域有着优异的特性。 1航空航天领域常用的碳密封材料 1.1柔性石墨密封材料 从石墨自身的性能来看,它可以成为高温环境和低温环境下常用的密封材料。柔性石墨密封材料主要由石墨纸、柔性石墨卷材等材料组成。这种材料是天然鳞片石墨进行特殊加工的产物。它具有着良好的自润滑性能和耐热性。这种材料的化学惰性相对较大,可以抵抗酸碱盐溶液和一些有机溶剂的侵蚀。因此,它可以替代一些应用于航空航天领域的石棉材料和橡胶密封材料。柔性石墨密封材料中的柔性石墨材料可以用于低压静密封。 1.2增强石墨密封材料 在航空航天领域,增强石墨密封件主要应用于动密封、机械密封件的摩擦副和旋转接头之中。这种材料主要由多孔石墨浸渍而成。浸渍过程应用到了加压浸渍工艺和真空浸渍工艺等多种工艺。俄罗斯科学家将高强石墨密封环应用在了航天发动机的涡轮泵中,这一材料具有着高强度、高密度和低摩擦系数的特点。 1.3碳纤维复合材料 碳纤维复合材料主要由碳纤维-柔性石墨复合材料和碳纤维-树脂浸渍复合材料等多种材料组成。这种材料有着良好的耐磨性和独特的自润滑性。它可以应用在航空发动机涡轮的轴径部位。这种碳密封材料具有着导电性、耐腐蚀性,对电波和X射线也具有有效抵御的特性。它也可以适应中高压静密封环境的要求。 2碳密封材料制备工艺的应用 2.1碳密封材料的复合加工工艺 碳密封材料的复合加工工艺建立在超声振动辅助切削加工工艺和超声电火花加工工艺等工艺基础之上。超声振动辅助切削加工可以在降低切削温度的基础上,强化加工表面的质量。超声电火花技术是在电机中应用超声振动的一种加工方法。它主要利用电极端面合适的放电间隙来提升火花击穿概率,也可以提升加工孔的加工稳定性和加工效率。深化复合加工工艺,可以为碳密封材料在航空航天领域的应用提供一定的帮助。 2.2碳密封材料的抗氧化工艺 碳密封材料的抗氧化工艺涉及到了这一材料的生产过程中应用的单涂层技术和两涂层技术等技术。氮化硅、氮氧化硅和相关混合物可以有效强化碳密封材料的低温抗氧化性能和高温抗氧化性能化。与之相关的后处理技术也可以有效解决碳密封材料可能出现的微裂纹问题。 2.3碳密封材料的耐高温工艺 与航空航天事业有关的碳密封材料耐高温工艺主要由以下工艺技术组成:法国航空宇航公司所采用的一种与SiC有关的制备工艺;二是与离散碳纤维有关的隔热结构制备方法,这种制备方法中应用了乙二醇、丙三醇和石油油料等多种材料;三是由美国企业研发的一种建立在仿氧化硅基树脂技术基础上的碳密封材料耐高温技术。在对这一工艺进行应用,可以让碳密封材料在航天非隔热层的建构过程中得到推广。 2.4碳密封材料的致密化工艺 碳密封材料生产领域所采用的高强度碳密封材料制造法是以固体可流动颗粒状聚合物为压力介质的制造方法。碳密封材料先驱体的固化过程是生产过程中的关键要素。除此以外,热压成型法在碳密封材料中的应用可以让这一材料的致密性特征得到强化。它让应用于航空航天领域的碳密封材料的制备过程与含碳纤维符合材料和研磨沥青等基质材料之间产生了一定的联系。在经过电阻加热以后,压制而成的碳密封材料的密度可以达到1.30g/cm3。 2.5碳密封材料的防裂解工艺 防裂解工艺可以为碳密封材料在航红航天领域的应用提供一定的保障。具有梯度碳化物涂层的碳纤维增强复合材料的应用,可以借助传统的气相沉积法完成碳密封材料的制备工作。在这一方法应用以后,图层标称的热胀系数要高于地层的系数,表层到底层的热胀系数也会表现出渐变分布的特点,这样,在高温环境下,航空航天领域所应用的碳密封材料不会出现断裂的问题。 3结语 随着高新技术的不断发展,航空航天领域对密封材料的要求也不断提高。碳密封材料的应用已经受到航空航天领域重点关注,例如航空发动机对轴间密封材料的强度、抗氧化性和导热性有着严格的要求。通过对碳密封材料滑动摩擦磨损行为的探究,可以发现,碳纤维复合材料更适用于航空发动机主轴密封环之中。碳纤维编制方法和相关的工艺参数是航空航天领域的专家所研究的重要问题,其可以让碳密封材料应用于运载火箭的发动机泵密封件之中。碳密封材料在航空航天领域有着较为广泛的应用前景,创新相关制备技术是对这一材料的性能进行改善的有效方式。随着我国航空航天事业的不断发展,新型碳密封材料也会在这一领域得到进一步的推广。 作者:陈至锐 单位:长沙市望城区第一中学 航空航天论文:无氰酸性镀镉在航空航天零部件的应用 《航天工业管理》2016年第12期 摘要:介绍了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层结构,包括金属基体、预镀层、中间镀层、镀镉层以及钝化层,其中所述金属基体为钢铁基体和铝合金基体。对镀层结构进行中性盐雾试验2064h其表面无白色腐蚀物生成,耐盐雾性能比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。这种保护层在耐腐蚀性上取得了重大突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。 关键词:航空航天零部件;无氰镀镉;镀层结构;高耐腐蚀性 引言 传统的氰化镀镉溶液性能稳定,镀层质量优良,因此,航空航天、航海以及一些特殊电子零部件采用氰化镀镉工艺制备防护层。氰化物是国家严令禁止使用的污染物之一,用无氰镀镉代替氰化镀镉已成为业内进行研究的热点课题。按照国家发展改革委员会《产业结构调整目录(2011年修改版)》的要求和贵州省经济和信息化委员会《关于淘汰部分含有毒有害氰化物电镀工艺专题会议纪要》(黔经信专议[2013]67号)工作部署,贵州省内电镀企业在2016年底前淘汰氰化物镀锌和氰化物镀镉有毒有害生产工艺。应贵州省装备制造业协会表面工程分会的要求,广州超邦化工有限公司开发了NCC-617无氰酸性镀镉工艺,提供了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层。NCC-617镀镉电镀废水用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀处理后,镉离子的质量浓度小于0.01mg/L,满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》要求。 1镀镉工艺 无氰镀镉溶液成分及操作条件。 2制备流程 2.1钢铁基体镀镉钢铁基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对钢铁零部件进行碱性化学除油水洗碱性阳极电解除油水洗酸洗水洗阴极电解除油水洗活化水洗的工序。 2)镀镉。采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm,按GB/T13346-1992标准在200℃对镀件进行除氢处理20h。 3)钝化。镀镉层经2%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 2.2铝合金基体镀镉铝合金基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对铝合金零部件进行化学除油水洗浸蚀水洗出光水洗的工序。 2)浸锌。第一次浸锌水洗退锌水洗第二次浸锌水洗。 3)化学预镀镍。在浸锌层上采用专用的碱性化学镀镍溶液制备化学预镀镍层。 4)镀镍。在化学预镀镍层上采用瓦特镀镍溶液制备镀镍层,其δ为5~10μm。 5)镀镉。在电镀镍上采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm;然后200℃对镀件进行除氢处理20h。 6)钝化。镀镉层经1%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 3镀层性能 3.1耐腐蚀性 钢铁件按上述工艺制备的镀镉层,按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验。试验结果表明,采用NCC-617无氰镀镉工艺制备的镀镉层耐腐蚀性能明显高于氰化镀镉工艺,测试2064h镀件表面无白色腐蚀物生成,耐腐蚀性比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。 3.2柔软性 用弯曲法定性检验镀层的脆性,采用δ为0.2mm的黄铜片按NCC-617工艺镀镉,镀层δ为23.7μm,将试片弯曲180°,镀镉层无爆裂,镀层柔软性较好。 3.3结合力 按JB2111-1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》,以热震试验法测定镀层结合力。将镀件放在烘箱中加热至190℃,然后取出放入室温水中骤然冷却,镀层没有起泡和脱落,结合力良好。 4结语 NCC-617无氰酸性镀镉工艺是为满足航空航天企业的要求而开发的,使用的添加剂与配位剂,克服了含EDTA无氰酸性镀镉工艺存在的镀层性能差和废水处理困难的缺点。在贵州省航空航天企业的应用表明,NCC-617无氰镀镉层耐蚀性、柔软性及结合力等性能均满足航空航天工业部标准的要求,并且废水处理能够达标排放,尤其是镀层的耐腐蚀性取得了较大的突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命,受到了航空航天企业的青睐。 作者:陈建锐;郭崇武 单位:广州超邦化工有限公司 航空航天论文:高校课程改革的航空航天论文 一、高校形势与政策课程当前存在的问题 (一)学校重视力度不够,师资力量薄弱 由于对形势与政策课程重要性的认识不足、对课程定位模糊等原因,高校对形势与政策课程的重视程度普遍较低,在师资队伍、场地建设和设备配置等软硬件方面的支持力度明显不够,直接影响到教师参与形势与政策课程教学的积极性,导致形势与政策课程授课的师资力量明显薄弱。当前高校形势与政策课的教师多为党政干部且以兼职为主,他们本身有比较繁重的行政工作,在精力投入方面无法得到保证,很大程度上影响了教学效果。 (二)运行机制不合理,授课模式“重师轻生” 目前我国高校形势与政策课程组织运行方式不够合理,大部分都是采取大课堂、专题报告的教学模式,互动很少,方法单一,课堂气氛沉闷。这种以教师为中心的满堂灌、填鸭式教学模式,忽视了学生的感受和诉求,难以有效调动学生的学习积极性,容易激起学生的反感和抵触情绪。通过课程改革前的问卷调查了解到,84%的学生不喜欢形势与政策这门课程的原因是在于课程的授课模式不合理,让他们感到毫无兴趣。此外,关于授课模式存在的问题,也有很多学者进行过研究,李小琳、段素梅、严莹、孙洪艳均提到了目前形势与政策课程的授课模式存在仅课堂理论灌输,忽视学生的主体地位,造成学生课堂参与度不高,知识接受效果差等问题。 (三)授课内容单调乏味,考核评价陈旧单一 形势与政策课程以往多采用大班授课或专题讲座,授课内容多为传统的思想政治教育内容,忽视了形势与政策课程的时效性特点,使得形势与政策课程与当前国内外形势、国家政策脱离,没有达到形势与政策课程的教学目的。同时,形势与政策课程的考核方式也相对落后。目前的考核形式大多是命题考查,让学生围绕某一问题完成一篇论文或报告。然而,学生所交论文大多“移花接木”,罕有自己的观点和见解,大部分学生并没有深入地探究并理解国内外形势与政策的焦点和热点问题。这种单调僵化的考核形式缺乏科学的评分依据,随意性较大,不能客观、准确地衡量学生对形势政策的分析能力与理解程度,更难以有效引导、调动学生关心国际形势、分析国家政策的积极性。 二、高校形势与政策课程改革的探索实践 针对当前我国高校形势与政策课程教育中存在的问题与不足,部分高校开始积极探索、实践形势与政策课程的教学改革,为提升该课程的教学水平和教学效果提供了有益借鉴。从2010年开始,北京航空航天大学经济管理学院对形势与政策课程进行了改革,围绕设定的主题开展互动式教学,改革后,已有五届本科生,700多人次参与了这一课程,累计开展讨论课40多讲。改革后的课程模式提升了课程的吸引力和感染力,使这一课程成为学生真心喜爱、乐于参与、持续受益的优质课程,也成为学生形势政策教育、理想信念教育的重要阵地。现将其改革做法总结如下: (一)丰富课程内容:自主选择学习主题 课程改革主要从两个方面入手对授课内容进行丰富:一是把课题的选择方向从一味的思想政治话题转向学生们普遍关注的经济、社会和民生问题,并充分尊重学生的主体地位,让学生拥有授课内容的选择权,即在授课教师团队拟定的大课题下,学生可以自由选择子课题进行研究。如“美债危机、欧债危机大讨论”、“深浅纵谈城镇化”、“历届三中全会政策效果的评估研究”等讨论选题。二是充分发挥学生的专业特点,培养学生的探索精神与独立思考能力。授课内容的选择紧密结合专业特点与专业知识背景,这样能够帮助和引导学生运用专业知识理性并客观地认识问题、分析问题并解决问题,为学生提供自主探索的机会和空间,提升课程的吸引力。如“解析现阶段通货膨胀成因及其对我国经济增长的影响”、“金砖四国经济增长模式与发展路径的异同分析”、“2012年度中国经济年度人物解读”等讨论选题。 (二)改革教学模式:以学生为主体,教师为主导 改革后的形势与政策课程,真正实现了以学生为主体、以教师主导的互动式教学模式,从课程内容准备到课堂内容展示,再到课堂问答交流,学生成为了课程的主体;教师的主导作用具体体现在以下方面:围绕时事热点,选择恰当的讨论选题,通过由浅入深地递进式选题设计,实现了课程的拓展和延伸;引导课堂讨论,营造出开放、活跃、平等的课堂交流氛围;为学生答疑解惑,对学生们的展示、讨论内容进行点评,并指出进一步研究的方向和思路。此外,在改革后的课程教学模式中,十分注重、提倡团队学习。在专业优先、兼顾兴趣的原则下,学生自由组建成为8-10人的学习小组,分工、合作完成资料查找、数据分析、成果展示等学习任务,在实践中提升自主探究和协作创新的能力。在团队学习和合作研究的过程中,学生既分工明确又独立自主,互相配合互相学习,这种基于学习团队的教学模式不仅加深了学生对课题的认识和了解,同时也提高了他们动手实践、团队协作和组织策划能力。 (三)优化授课形式:学习团队作品展示 课程改革以授课形式作为切入点,鼓励学生采用情景展示、辩论赛、话剧、新闻会、相声、小品等情境式展示方式,以课程作品讨论作为形势与政策课堂教学的中心,通过生动和鲜活的展示方式激发学生对形势与政策课程的学习兴趣,构建“以学生为本,启发互动”的授课形式。传统的形势与政策课程依旧坚持授课教师讲课、学生被动接受的教学模式,并没有实际发挥学生在教学中的主体地位。而北航经管学院形势与政策课程改革通过探索并实践多种展示方式来丰富课堂教学活动,加强课程的趣味性,也为学生的展示交流提供了平台和空间。 (四)加强课程延续性:优秀成果转化发表 网络学习协作平台是北航经管学院形式与政策课程改革的重点之一,通过网络学习协作平台,学生们可以在网上交流探究问题、解决办法与心得体会,分享课题研究成果,网络平台有效促进了“互帮互助互学”的良好学习氛围的形成。与此同时,学院刊物《观愿》还专门开辟了形势与政策课程优秀论文板块,激发学生的学习热情。授课教师还指导学生将其研究成果凝练成为主题明确、思路清晰、论证严谨的学术论文,并发表在相关刊物上。从北航经管学院的课程评价结果看,学生对形势与政策课程的评分从改革前年平均分72上升到改革后年的93分,在必修课中排名第三;其中,针对“开课必要性”一题,选择“十分有必要”的同学从12%上升到了97%。在形势与政策课程研究成果的基础上,学生累计在各类期刊公开8篇,参加学术竞赛获奖多达31人次。此外,在学生的课程总结中,“喜爱”、“收获”、“感谢”成为了高频词汇,表明了学生对改革后课程具有很高的认同度。总体看来,北航经管学院形势与政策课程改革分别从丰富课程内容,改革教学模式,优化授课形势与加强课程延续性四个方面入手,以学生的兴趣与发展需求为出发点,对形势与政策课程进行全面、立体、综合的改革,从而有效提升了形势与政策课程的教学效果。 三、高校形势与政策课课程改革的对策建议 (一)制度体系建设是巩固和完善形势与政策课程改革的首要前提 高校要充分意识到形势与政策课程教育在大学生思想政治教育中的重要作用,从本校的实际情况出发,制定针对性强、易于操作的教学计划,强化形势与政策课程教学的过程监督机制,确保形势与政策课程教学工作的扎实开展。高校应制定健全、明晰的制度,明确各个部门的责任和要求,齐抓共管,形成合力。学校党委应明确课程的总体方向并发挥导向作用,同时对课程教学过程进行监督、指导;教务部门应在学生培养计划中明确形势与政策这一公共必修课的突出地位,重视师资引育和课程教学研究,并对教学改革提供必要的经费支持;学校团委和学生工作部门应充分发掘资源,对课程的讲座报告、实践教育等环节提供支持;网络信息部门应在课程网站建设、课程信息、讲座报告宣传、成果转化推介等方面,积极发挥作用。 (二)师资队伍建设是巩固和完善形势与政策课程改革的重要保障 教师在形势与政策课程教学中发挥着主导作用,师资队伍建设直接影响形势与政策课程的教学效果。因此,高校必须重视形势与政策课程的师资队伍建设。首先,高校应坚持宁缺毋滥的原则,严把教师质量关。形势与政策课程的任课教师必须具有坚定的政治立场和正确的理想信念,确保课程教学的主旋律和正能量。此外,由于形势与政策课程的教学内容具有政策性、时效性和动态性的特点,势必要求教师自觉关心国内外时事要闻,具备敏锐的洞察力和前瞻性。其次,高校应重视师资队伍的培育和建设。形势与政策课程的有效开展需要一支政治觉悟高、教学能力强的师资队伍。一方面,高校应从政策上引导、鼓励更多地专任教师愿意投身该课程的教学科研活动,并对其进行科学的选拔、培训;另一方面,针对校内师资队伍的不足,高校应安排专门的经费,从校外引进相关的专家、学者,作为形势与政策课程的兼职教师,从而形成引育结合、专兼相辅的师资建设格局。 (三)模式与内容创新是巩固和完善形势与政策课程改革的核心动力 首先,高校应尝试互动式、讨论式的课堂教学模式,提高学生的参与度,进一步发挥课堂教学的主阵地作用。形势与政策课程的教学容易陷入枯燥说教、照本宣科的陈旧模式,只有引导学生参与课堂互动、讨论,才能真正激发学生学习和思考的积极性,最终达到让学生在理论上知晓、在情理上认同、在实际中践行的教学效果。其次,高校应重视实践教学在形势与政策课程教学中的突出作用,从而对课堂教学形成有效的延伸和补充。通过实践教育,让大学生走出校园,了解世界,开阔视野,亲身感受社会形势,实地调研政策效果,从而唤起学生的内心共鸣,真正理解、认同党和国家的相关政策。最后,高校应加强形势与政策课程教学内容的时效性、创新性和针对性。形势与政策课程的教学内容不应是一成不变的,必须依据时事变化,推陈出新,与时俱进,使得教学内容紧密契合当下的国内外实际,从而引导学生胸怀大局、把握大势、着眼大事。 作者:宋晓东郑海涛贾国柱单位:北京航空航天大学经济管理学院 航空航天论文:国防电子形势下的航空航天论文 1现代装备环境下,自动化测试系统越来越重要 我们还应该看到任何一台电子系统或装备,都会经历从研制、设计再到生产等多个环节。而在这所有环节中,都会涉及到测试测量和验证,这也就意味着在全寿命周期中都会有自动化测试系统的身影。所以,在航空航天以及国防电子领域,随着电子装备系统的不断进步,无论在装备保障还是在产品的全寿命周期,自动化测试系统都已成为不可或缺的重要组成部分。 2自动化测试系统发展及面临的问题 综合国内外的应用情况,自动化测试技术在几十年前就已经应用在航空航天与国防电子领域,在应用过程中测试技术也在不断地完善和发展。第一代自动化测试系统初步实现了自动化测试这一概念,由仪器替代人工来实现相关测试任务;第二代测试系统则引入了通用化、标准化的概念,使得仪器系统更加综合化;第三代测试系统更以“开放化”为核心,引入先进商业技术和货架产品,降低测试成本。这些推动了自动化测试系统在航空航天与国防领域的广泛应用。但是虽然历经了几代技术的变革演进,时至今日,自动化测试系统依然面临着不少挑战和困境:1)高昂的拥有成本。针对复杂的被测对象,测试系统在保证测试质量的同时,还要完成繁复的测试任务,这往往意味着长周期的开发时间和昂贵的系统费用。而且一旦被测对象发生变化,测试系统也需要进行相应的升级和更换,会带来更多工作负担和费用。2)通用性不足。各个系统独立设计完成,没有统一标准的规范,导致测试系统型号繁多互不通用,给后勤保障带来极大的压力。同时因为系统间的不通用,也会带来重复设计、重复投资的现象,间接提高测试成本。此外,还有“用户端的测试数据和设计端测试数据无法连接”、“对操作人员要求高”等问题。综合看来,这些问题所涉及到的不单是测试技术本身和仪器技术指标的问题,更多的是仪器系统架构的问题。 3下一代自动化测试系统与“合成仪器” 正式因为这些困难和挑战,国内外不少专家学者都已经参与到下一代自动化测试系统概念的讨论。在这些讨论中,对自动化测试系统共同的要求就是:1)降低全周期的开发维护费用;2)增强通用性和互操作性,提供最大的系统灵活性;3)进一步提高测试质量。下一代自动化测试系统概念的一个典型代表就是美国的“NxTest”(nextgenerationautomatictestsystems)系统概念。此系统概念关注于:如何降低自动化测试系统的全周期费用,如何提供系统灵活性和互操作性,如何降低系统开发、部署和升级时间,以及如何减小后勤保障规模和占地空间。基于这样的目的,“NxTest”提出要采用开放的软硬件体系及商用标准架构为构建思想。从这里可以看到,随着下一代自动化测试系统概念的提出,对系统架构有着更高的要求,而“合成仪器”的架构概念也在这时受到越来越多地关注。“合成仪器”架构即采用标准的测试硬件模块组成通用的仪器系统,测试测量任务与升级完全由测试软件来实现。在这种架构下,自动化测试系统将由原先台式仪器系统的模式逐渐过渡到模块化仪器系统的模式,同时会格外强调软件在整个测试系统当中的重要性。这样的架构改变带来的好处是显而易见的:1)借助模块化硬件的优势,系统本身也更加灵活和冗余,通过简单更换模块来更新或者升级系统,节省了大量硬件投入成本,也为系统的通用性奠定了基础;2)仪器系统将会更加小巧,在有限空间内集成度将会更高,以适应更为复杂的测试任务;3)模块化系统的背板定时同步功能也使得基于模块化仪器的系统拥有远好于台式仪器系统的系统性能。这些优点有相当一部分是得益于模块化的硬件平台的应用。也正因为如此,作为“NxTest”概念实施项目之一的海军型“eCASS”自动化测试系统在2012年就采购了NI公司的PXI模块化仪器平台来作为其系统硬件架构核心。类似的,BAE公司也采用NIPXI平台替代原有VXI平台实现“合成仪器”概念下的新型测试系统。同时,在“合成仪器”架构下,软件相比于以往发挥着更为重要的作用。所有仪器功能和任务的定义都用软件来完成,实现由软件来“决策”在何种测试任务下调用何种测试硬件资源,同时“实施”复杂测试任务的管理和优化。软件层面将会倾入设计者的更多心思,来考虑如何保证系统测试功能完整性的同时减少系统日后的升级负担。软件也从原先测试程序开发的单一层次过渡到集成系统服务、测试程序开发和测试管理三者一体的架构上。考虑到这些因素,洛克希德马丁公司在其“LM-STAR”项目中运用NITestStand测试管理软件和NILabWindows/CVI来实现开放式的软件架构进行系统的构建,有效继承了以往测试程序集(TPS)的同时提供了足够的系统灵活性。 4结语 随着电子装备系统越来越多的应用,自动化测试系统与技术仍然面临着困难和挑战。在这一形势下,下一代自动化测试系统概念被广泛讨论,其中核心之一就是“合成仪器”的架构概念。而这一架构概念改变了以往台式仪器系统的模式,取而代之的是模块化仪器系统的模式,同时强调软件的关键作用。下一代自动化测试系统概念已经开始融入各个新型测试系统项目的构建,也在预期的未来会更多地应用到航空航天与国防电子领域,让我们拭目以待。 作者:刘旭阳单位:美国国家仪器有限公司 航空航天论文:本科临床医学航空航天论文 1研究对象和方法 1.1研究对象 目前全军只有一所军医大学有航空航天医学这个专业,培养本科生,每届培养100多人,其中有30人到北京空军总院实习,其他的人留在其附属医院实习。航空航天学员大五开始实习,一共实习45周,其中外科16周,内科13周,专科16周。实习的环境有病案讨论、专题讲座、临床技能培训等等。 1.2研究方法 一、二级指标参照《军队院校教学评价方法》(2010版)及总参、总政《军队院校人才培养目标模型》的具体指标体系,从教学设计、教学条件、过程管理和质量效果四方面形成空医专业本科临床教学质量监控指标体系的一、二级指标。通过资料收集、专家座谈、个案分析(第四军医大学)等方法,总结空医专业本科临床教学体系的构成特征;对照《军队院校教学评价指标体系》、《军队院校人才培养目标模型》的具体指标,构成空医专业特色的评价指标,形成28个三级指标。因此,为了评价该军医大学航空航天医学临床教学质量监控水平,设计具体的评价方法为:评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其评价结果由28个三级评价点组成,每个评价点可以被评为A、B、C、D四个等级(其标准见细则,只列出A和C等,B等介于A和C等之间水平,D等低于C等水平),最终评价结果标准分为:优秀:A≥23,且D=0;良好:A+B≥23,且D≤1;合格:A+B≥18,且D≤3;不合格:A+B≤15,或D≥4。最后使用指标模型,应用于某军医大学的航空航天医学临床教学质量监控评价中。 1.3数据收集 1.3.1根据指标体系初稿,设计“航空航天医学本科临床教学质量监控指标体系三级指标确定及细则判定表”,采用德尔菲专家咨询法,按医学教学:教学管理:卫勤管理=3:1:1,比例,选取了15位专家,通过两轮问卷调查,汇总意见,统计数据,最终形成指标体系。 1.3.2通过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,检阅某军医大学每个三级指标,其结果得分25个A标准,得3个B标准,达到优秀标准。 2研究结果 2.1建立评价指标的层次结构 首先建立决策问题的递阶层次结构模型,将评价指标按它们的性质分成若干层,构成一个以目标层、中间层及备选层所组成的递阶层次结构,如图1所示。目标层为:航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。备选层为:教学设计、教学条件、过程管理和质量效果。 2.2指标体系模型及其结果 2.2.1采用德尔菲法发放15份咨询表,收回有效咨询表15份,统计结果为否定三级指标数7个,否定细则标准数9个,修正7个三级指标,修正9个评分细则。综合意见,形成第二轮专家咨询表。 2.2.2发放第二轮咨询表15份,收回有效咨询表15份,统计结果为,大家一致同意所有指标及评分细则。并最终形成"航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系"经过专家咨询,最终确定一级指标为A1教育设计、A2教学条件、A3质量管理、A4质量评价,二级指标为B1专项规划、B2人才培养方案、B3课程标准、B4教员队伍、B5管理队伍、B6教材建设、B7教学装备设备、B8信息资源、B9质量保障、B10制度落实、B11档案管理、B12学员学习情况、B13教员授课情况、B14服务部队、B15内部反映,三级指标为C1改革项目、C2五年制航空航天医学专业人才培养方案、C3五年制航空航天医学专业课程标准、C4高职授课、C5教学管理干部工作经历、C6学员队干部、C7临床教学教材、C8空勤科、C9其他空医专业特色临床教学科室(心理评测、心理学选拔、心理健康维护、高压氧疗法)、C10专业学科网络课程资源、C11航空航天医学专业图书数量、C12质量保障体系、C13日常见习、实习制度、C14空军特色科室课程实习制度、C15空军常见病、多发病专题学习制度、C16档案室建设、C17档案管理制度、C18空医特色课程见习、实习考核成绩、C19校首长听查课成绩、C20教研室主任听查课成绩、C21督导组专家听查课成绩、C22学员履行空医历史使命的价值观、C23学员履行空医岗位责任或重大活动表现、C24教员对院校领导重视教学的满意度、C25教员对以教学为中心的机关各部满意度、C26教员对学员学习风气的满意度、C27学员对临床教学保障的满意度、C28学员对教员授课质量的满意度。 2.3航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系的评价结果 经过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,评价某军医大学航空航天医学专业本科临床教学质量监控质量,最后得分为24个A标准,得3个B标准,达到优秀标准(见表1)。 3讨论 “指标体系”,设计合理,评价客观,应用性强,能够满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控需求。 (1)设计指标体系时综合考虑了航空航天医学专业教育设计、教学条件、过程管理、质量评价的影响和作用,按目标一中间一备选模式,兼顾指标的科学性、层次性、可操作性、可比性、动态性及指导性原则,使航天航空医学专业本科临床教学质量与教育设计、教学条件、过程管理、质量评价相互协调发展; (2)表征航空航天医学专业本科临床教学质量的指标可为教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四大系统,其又由共计28个单项指标组成。单项指标选取能与其他学校、教学医院或专业轨道相互比较的指标.。 (3)构建上述指标体系时,应当做二轮以上问卷咨询,对问卷内容进行调整,并且集中专家意见,使其最终获得满意的协调一致性。 (4)对单项指标进行标准化时,应当注意指标上、下限的选取。下限要以基本满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控基本指标为界;而上限可分远期航空航天医学专业本科临床教学质量发展方案进行界定。 (5)对航空航天医学专业本科临床教学质量可持续发展的过去、现状及未来的发展趋势进行综合评价,并与其他学校、教学医院、专业或者轨道进行比较,确定航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。系统层为:办学定位、教学环境、质量监控环境可持续发展近期及中长期方案。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[6]。 4讨论 通过建立指标体系评价军医大学某学年航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[14-16]。教育设计[17]。分析出来的具体指标包括:改革项目,航空航天医学专业人才培养方案,航空航天医学专业课程标等。教学条件[18]。分析出来的具体指标包括:高职授课课时比例、师资结构、教学管理干部工作经历、学员队干部工作经历、专业教材、空勤科、专业科室、专业学科网络课程资源、专业学科网络课程资源等。过程管理[19]。分析出来的具体指标包括:质量标准、质量保障、质量评价、质量监控、质量评估奖励、日常见习、实习制度、专业课程实习制度、空军常见病、多发病专题学习制度、档案室建设、档案管理制度等。质量评价[20]。分析出来的具体指标包括:专业课程见习、实习考核成绩、校首长听查课成绩、教研室主任听查课成绩、督导组专家听查课成绩、学员履行空医历史使命的价值观、学员履行空医岗位责任或重大活动表现、教员对院校领导重视教学的满意度、教员对以教学为中心的机关各部满意度、教员对学员学习风气的满意度、学员对临床教学保障的满意度、学员对教员授课质量的满意度等。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境。 作者:袁玮卿董晓建鲍臻朱靓殷进功工作单位:第四军医大学 航空航天论文:大学医学航空航天论文 1努力提高“转变思路”能力,确保提高教学质量 多年的教学实践表明,专业课教学任务不同于基础课程的教学模式,常常面临讲授过于简单、学员兴趣较低,讲授过于深入、学员难以吸收的问题[2]。这就要求教学组全体教员科学备课、精准指导,努力提高教学“效益”,实现教学水平的提高。 1.1集中优势,补弱固强 在教学过程中,每学年开学前,教研室主任和教学组长,根据教学对象的不同,集中优势教学资源、汇聚精干力量,选定任课教员。并安排年轻教员试讲,全体教学组对年轻教员的试讲提意见、挑“毛病”,确保教学水平。在课程教学过程中,要善于找准理论与实际的结合点,理论课上以案例分析为主线讲解内容;实习课上以理论回顾为主线体验实践,并适时调整实习课的教学内容及其与理论课的衔接过程,确保教学工作的正确性和科学性。 1.2全面学习,强化自身 自身素质的提高应引起全体教员的高度重视。要求年轻教员,尤其是以前未接触过航空航天医学知识的非现役教员、带教实习课的研究生,进教研室当年不参加大课和小课教学,只作为辅讲教员随堂跟听每一位教员的授课。同时要求不仅学习本专业相关的专业知识,还要系统学习航空航天医学专业的各门课程。对于有教学经验的教员,在平时的授课中要充分准备,并在教案中体现教员本人对本次教学内容最新进展的掌握情况,在提高教员专业水平的同时,确保提高教学质量。 2努力提高“师资储备”能力,确保丰富教学形式 基于专业课教学“练为战、学为用”的特点,教学方向问题尤为突出。教员必须始终把好转变部队战斗力生成模式,提高学员任职能力的方向。然而由于编制体制调整,教研室教员数量太少,同时部分同志出国留学、不在岗,造成主讲教员人数偏少,且有职称断层现象。只有提高师资力量的储备能力,才能圆满完成教学任务。 2.1处理好“内”与“外”的关系 各教研室每学年开学前,会根据教学对象和教学内容,外请本学科专家前来做专题讲座。如教学对象为本科学员,对航卫保障工作一片空白,则外请专家多为常年工作于航空兵部队的航空军医、卫生队长和场战医院院长等。如教学对象为进修生,他们大多来自一线航卫保障岗位,则外请专家多为专业研究人员或空军医学研究所的同行专家。这一举措弥补了“内”部人员不足的矛盾。 2.2处理好“专”与“兼”的关系 军事航空医学需要研究高性能战斗机飞行人员的卫勤保障问题。近年来,教研室从实际出发,与对口航空兵部队在自愿的基础上建立院校教育和部队训练相结合的协作关系。选取工作正规、制度健全、业务建设较好、卫生工作基础好、卫生人员素质较高的航空兵部队具有相应的航卫保障专业知识和组织指挥能力的卫勤领导和能够担负教学任务的航空卫生保障工作的相关人员担任教研室的兼职教员,按照教学计划,完成一定学时的教学任务。由于他们有较丰富的航卫工作经验和一定的组织能力,并具有相应的学历和资历,对他们的课堂教学效果,学员们反映良好。通过“专”业教员与“兼”职教员相结合,使课堂教学异彩纷呈。 2.3处理好“教”与“研”的关系 在教学布局上,教研室着眼于提高学员的综合素质和能力,精心设计教学板块和专题,在教学中注重将创新理论、本专业研究进展与教学工作有机结合,增强学员分析解决问题的本领。在完成教学计划的前提下,按照研究生工作安排和科研进展,有目的地选择对本课程感兴趣又学有余力的学员组成课外科研小组,由教研室内学校评定的本科生早期接触科研导师指导,进行文献查阅、撰写综述和课外科研实验等活动;参加研究生开题报告、中期汇报和论文答辩,扩大教学内容。由于“教”学与科“研”工作的有机结合,不仅丰富了教学内容,而且可利用学员的新颖思路和创新思维推动本学科学术研究工作的开展。 3努力创造“良好氛围”能力,确保促进教学工作 3.1发挥工作动员优势 航空航天医学系在每学年的教学正式开始前都会组织开课动员,提高教员的教学热情和学员的学习热情。教研室也会因时因地进行教学动员,组织集体备课、集体讨论。并通过先进教学个人、优秀教案等评比,激励教员人人争先进,个个当标兵。 3.2运用先进教研室成功经验 学习先进典型,是激励教员的强大动力。教研室通过定期组织教员跟听其他先进教研室优秀教员的课堂听课,学习他们的授课方式和特点,并在教研室内部建立必要的会议制度,进行学习体会交流,进一步制定符合本门课程教学的工作计划和方案,使教研室自身的课程教学有所突破,保证课程质量稳步上升。 4努力提高“教学保障”能力,确保教学任务的需求 教学任务的圆满完成,要求各级教学相关部门树立“以学员为本”理念,建设高效的保障机制,全面保障任务需求。对于教研室和教学组而言应该从以下做起。 4.1确立理论与实践相统一的思想 多年来,我教研室积累了大量航空兵场站航卫保障工作的录像片,为学员理论知识联系工作实际提供了不可多得的视频教材。使学员掌握航空航天医学各相关学科的知识结构,并能应用于实际工作。通过理论学习与视频教学相结合,提高学员的知识运用能力,并可满足航空兵部队第一任职的需要。 4.2探索从工作实际出发的途径 航空航天医学专业课是在学员即将进行实习,来年步入工作岗位的时机开展的,其学习目的是为了将来在航卫保障中能够发挥作用。因此,教学工作应该从适应航卫保障工作的角度去完善。实习课为学员提供动手操作、贴近实际工作的机会,教研室教员渊博的专业知识、熟练的操作技术,会使学员们受到极大鼓舞。外请专家、兼职教员丰富的工作经验和对航卫工作的敬业精神,使学员受到了潜移默化的教育,从而提高了学员对基层航空卫生保障工作的热情。 4.3注意提高统筹协调的能力 在教学准备中,尽量协调争取学校和系里的投资和申请专项经费支持,同时,教研室拿出部分经费,不断补充新近出版的专业书刊,丰富专业资料。增添新设备、改善实验室的硬件条件,为航空航天营养与食品卫生课程建设提供专业实验室;不断补充多媒体教学、网络教学等现代化教学手段所需的硬件设备,为学员创造更好的学习条件;请领部分装备部队的最新航卫保障装备,为学员提供尽早接触、提前适应部队航卫保障工作的机会。从而提高学员的学习效率。总之,经过各级领导和全体教员的共同努力,航空航天医学专业课教学改革取得了一定的效果,通过专业课学习使其对飞行员、航天员卫勤保障有了深刻的体会,为做好未来的航空卫生保障工作打下了坚实的基础。在今后的教学中,应该进一步扩大协作,提高教学质量,丰富教学内容,努力为培养合格的航空航天医学人才做一些具体的、实际的工作。 作者:王文岚1常耀明1李金声1袁鹏2工作单位:1第四军医大学航空航天医学系航空航天卫生与卫勤教研室2第四军医大学研究生院 航空航天论文:全市船舶工业航空航天产业发展报告 一、产业发展现状分析(提供2013年底和今年1-8月份数据) 1、产业规模,产出,投资 目前,全市涉航企业有48家。2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元,同比增长107.7%,利税11.3亿元,同比下降79.5%,利润7.5亿元,同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元,同比增长12.5%,利税5.17亿元,同比下降49.0%,利润8.87亿元,同比下降74.4%。截至目前,全市航空航天产业在建重点项目21个,总投资达204.46亿元,累计完成投资49.22亿元,同比增长92.6%。 2、主要产品 通用航空、航空航天信息技术、航空航天新材料、航空大件加工及部件组装、航空机电、客舱设备及内饰件、宇航级高可靠电子元器件等。 3、规上企业,龙头企业和基地型企业 规模以上企业14家。龙头企业5家,铝业有限公司、市精密合金厂有限公司、纤维材料有限公司、航天特种材料有限公司、航空有限公司。 4、市场份额,至少20%以上,单个企业产量,技术 市精密合金厂有限公司拥有的具有自主知识产权的高温合金大型精密浇铸技术处于世界领先水平,是全球第3家(中国第一家)掌握该技术的企业,国内市场占有率超20%,2013年超纯净镍基高温合金系列产品实现销售2.6亿元。 5、品牌 中国驰名商标:“绿扬” 著名商标:华阳及图、彤明、“DSLY及图” 6、区域布局 初步形成“一城两园多基地”的空间格局(航空航天产业城、市航空航天产业园、京口航空信息产业园、京口航空航天高性能铝合金材料产业基地、句容航空复合材料产业基地、丹徒航空航天制造及配套产业基地) 二、为什么作为重点产业? 1、产出规模,增速,发展前景 2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元,同比增长107.7%,利税11.3亿元,同比下降79.5%,利润7.5亿元,同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元,同比增长12.5%,利税5.17亿元,同比下降49.0%,利润8.87亿元,同比下降74.4%。航空航天产业作为国家战略性高技术产业,具有产业链长、辐射面宽、拉动效应强等鲜明特点,对相关产业的带动为1:10,对科技和经济发展具有巨大的带动作用。相关数据显示,近5年全球航空航天产业的增速为25%,远超同期GDP的增速。未来20年,我国共需要ARJ-21同类飞机1000架、国产大飞机C919同类飞机2700架、军用运输机230架,对应市场容量分别为300亿美元、1350亿美元、161亿美元,航空航天信息技术产业产值将超过500亿元美元,航空航天产业已经成为快速上升的战略性产业。 2、财税贡献,占第二产业份额 2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元,同比增长107.7%,利税11.3亿元,同比下降79.5%,利润7.5亿元,同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元,同比增长12.5%,利税5.17亿元,同比下降49.0%,利润8.87亿元,同比下降74.4%。 3、提供就业情况 提供就业岗位2万个。 4、投资规模,市场导向,企业家信心 截至目前,全市航空航天产业在建重点项目21个,总投资达204.46亿元,这些项目投产后可实现销售规模达1000亿元以上。国家出台的高端装备制造“十二五”规划将航空航天产业作为战略性新兴产业提升到国家战略推动层面,给予宏观政策支持,市场前景巨大,企业家对未来发展充满信心。 5、要素保障和服务支撑 研发支持,人才支持,金融支持,园区载体支持(土地、环保) 三、我市如何培育重点产业政策建议 1、产业规划导向,定位准确,布局合理,保障有力 总体规划、单项规划,用1-2年时间制定产业规划 2013年,联合南京航空航天大学编制出台了《市航空制造产业发展规划纲要》。《规划纲要》明确我市航空产业布局、发展重点和目标。2012年,为加快我市航空航天产业发展,编制了《市航空制造产业发展规划纲要》(征求意见稿)。 2、如何强化政策扶持 国家、省、市、县区四级政策 3、要素配套保障 人力支持,公共服务平台 船舶与海洋工程产业 1、产业规模,产出,投资 全市拥有船舶及配套企业95家,其中,造修船企业30家,具有万吨以上造修船能力的企业7家;船舶配套企业65家。2013年,船舶与海洋工程产业实现销售收入243.1亿元,位居南通、泰州、扬州、南京之后,列全省第五,占规模以上工业比重的5%,其中销售收入过亿元的企业11家。2012年1-8,实现销售188.48亿元,同比增长16.3%,利税9.4亿元,同比增长4.5%,利润7.5亿元,同比下降3.6%。截至目前,全市船舶与海洋工程在建重点项目9个,总投资94.62亿元,累计完成投资10.75亿元,同比下降33.62%。 2、主要产品 船舶产品:海洋工程船、全回转工程船、液货运输船、散货船等。 配套产品:中低速柴油机及发电机组、螺旋桨、船舶电器、船舶电气与自动化控制系统、船舶救生装置、船用锚链、船舶辅机、甲板机械、舾装件、海洋系泊链、海洋平台吊机及救生装置、海洋工程大型结构件等产品。 3、规上企业,龙头企业和基地型企业 规上企业44家,龙头企业5家,省船厂(集团)有限公司、新韩通船舶重工有限公司、中船设备有限公司、鼎盛重工有限公司、赛尔尼柯电器有限公司。 4、市场份额,至少20%以上,单个企业产量,技术 省船厂(集团)有限公司的高技术海洋工程船和全回转工程船两大产品,国内市场占有率高达70%以上,创造了27项中国第一,位居全国同行业之首,2013年,完成工业总产值28.6亿元,实现销售共计20.1亿元,利税6.5亿元。 中船设备的中速柴油机国内市场占有率第一,2013年,实现主营业务收入14.03亿元元,利润1.20亿元元,同比增长16.4%,连续四年利润总额超亿元。在柴油机及动力系统集成、发电机及电气系统集成、海洋工程机电等领域处于全国领先水平。 赛尔尼柯电器有限公司的高端船舶和海洋工程配电板连续五年国内市场占有率第一并进入国际前列,2013年,实现销售3亿元,在船舶与海洋工程电气与自动化控制等领域处于世界先进水平。 中船瓦锡兰螺旋桨有限公司的船舶螺旋桨国内市场占有率超过40%,2013年,实现销售5亿元,在螺旋桨与轴系设计制造、船舶动力打包集成等领域处于世界先进水平。 正茂集团的海洋工程系泊链国际市场占有率超过20%,2013年,实现销售3.1亿元,在海洋工程系泊链设计研发处于国内领先水平。 5、品牌 省著名商标:“蓝波”、“赛尔尼柯SaierNico”、“三星及图”、“三山”图形 名牌产品:“威和”桥式起重机 6、区域布局 船舶建造:初步建成润州龙门港及高资港区域、京口区新民洲区域、扬中市团结港至胜利河区域三个船舶建造集中区。 船舶配套:形成了润州工业园区和新区为核心的国家级特种船舶及海洋工程配套产业基地。 航空航天论文:航空航天行业的信息化建设 0 引言 航空航天行业信息化是指航空航天行业在生产和经营、管理和决策、研究和开发、市场和销售等各方面广泛应用现代信息技术,建立现代企业信息系统,从而不断提高生产、经营、管理、决策及研究开发方面的能力、水平和效率,最终提高我国航空航天行业的核心竞争力。 近年来,我国航空航天企业信息化建设取得显著成效,已经广泛应用在产品设计、制造、管理的各个环节,诸如CAD,CAPP,CAM,CAE,PDM,PLM和ERP等单项技术与系统的应用比较普及,产品研制周期明显缩短,设计制造质量显著提高。 1 航空航天行业的信息化建设内容与作用 航空航天行业方面信息化建设主要包括企业总体的信息管理、研制与制造的协同及产品研制能力的提升3部分。 1.1 企业总体的信息管理 企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)系统,是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。在航空航天企业中,由于需要涉及整体调动和资源整合很多,ERP作为对企业资源进行有效共享和利用的系统,可以使航空航天行业达到整体的资源规划统一。 1.2 研制与制造的协同 在航空航天行业,信息化主要为科研生产服务。该行业的重大工程是1个多学科综合、多专业集成、多个子系统集成和多单位跨地域协同的庞大系统工程;其复杂性、研制周期以及研制过程中各种因素的不确定性,需要采取信息化手段进行约束;其设计与制造中涉及大量的信息系统,并且需要在严格的流程管理控制下实现这些信息系统之间的交互和协作,以支持并行的协同设计和制造。设计研制过程中会涉及到成百上千个子系统、多种BOM表和多种变更管理。航空航天产品研制生产数据分散存放在各承担单位,大多数分系统和单机的研制生产数据没有实现集中存放和统一管理,上下游间难以保证数据的一致性和数据的有效重用。同时,近年来航天企业的研制与生产并重,设计与制造间的协同需求也很迫切。如此众多的系统、流程以及异构的数据协同实现集成需要1个统一的管理平台和集成环境。 航空航天行业又与其他行业不同,对质量管理、产品可靠性的要求非常严格,每个零部件要能追溯生产制造源头。 PDM主要针对的是产品数据管理。它以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数值处理过程、资源一体化的集成管理技术。PLM则指产品生命周期管理,作为全局信息的集成框架,可有效实现资源集成和协同研发生产及精益化管理。所谓集成框架,即在异构分布式计算机环境中能使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。PDM和PLM可为航空航天产品的研制和制造创造协同工作环境。基于信息化协同工作环境,设计人员可以跨越空间的限制,利用计算机通信网络等技术实现资源共享,完成异地协同设计与协同制造。 重点需要实现下列两个方面的集成:(1)PDM,PLM与CAD/CAPP/CAM的集成;(2)PDM,PLM与ERP的集成。ERP与PDM,PLM的互通,可以最大限度地共享企业全部信息系统。将PDM和PLM技术引入航空航天企业的研制和生产过程中,对改进现有技术和管理流程有非常重大的意义,能在一定程度上解决航空航天企业在研制过程中信息与流程的集成与管理及协同。 1.3 实现航空航天产品的三维全数字化定义设计与制造集成,提升产品研制能力 CAD,CAPP,CAM及CAE主要针对航空航天产品的研发及制造过程的信息化,在产品设计和制造加工的集成上提升产品的研制能力。从技术角度看,航空航天产品的研制过程涵盖现代科技的诸多领域,如机械、材料、电子、力学、声学、热学和能源等;多学科多性能的要求致使各种CAE之间需要协同,而在CAE仿真后进行的优化也需要CAD与CAE之间实现协同。 在航空航天产品的研制技术方面(CAD和CAE),通过数字样机的建立,可以实现部件或整机的虚拟装配运动机构仿真、装配干涉检查、空间分析管路设计、气动分析和强度分析等。总体而言,在航空航天产品研制中全面采用信息化技术,可实现三维数字化定义、三维数字化预装配和并行工程,建立产品的数字样机,取消全尺寸实物样机,使工程设计水平和产品研制效率得到极大提高,大幅度降低干涉、配合安装等问题带来的设计更改。 CAPP与CAM则指航空航天产品的制造协同。CAPP包括工装设计系统建立和工艺系统,在工装分类和典型化基础上,建立各自的工装设计资源库;开发基于工装族和有工艺知识支持的专用辅助工装设计系统,加强工装标准化、组件化和系列化工作,显著提高工装设计效率;实现产品模型在工装设计过程中的信息共享,提高工装设计与产品设计的协同程度;进行基于三维模型的计算机柔性化组合夹具工装研究,使工装快速组合装配,满足型号不同研制阶段和状态的快速工艺准备需求。工艺方面,针对产品制造过程中的铸造、数控加工、钣金成型、焊接等关键工艺过程,利用CAE进行计算机模拟的研究与应用,实现工艺方案的评估及优化;最终实现工艺流程的优化。CAM方面,运用CAD进行制造过程的前期设计,利用CAE进行计算机模拟,实现CAM方式与过程的优化。 总之,设计人员通过CAD完成设计,由专门仿真人员利用CAE完成设计多性能之间的协同仿真优化,通过CAD得到最终设计;而后通过CAD,CAE与CAPP,CAM的协同完成航空航天产品制造的过程。同时,运用两者之间的沟通,通过对航空航天产品的整体信息化建设,建立起CAD设计知识库、CAE仿真知识库、CAPP和CAM的制造工装知识库,使其成为航空航天企业在研发、制造方面的宝贵经验财富。 2 航空航天行业的信息化建设目标 通过上述几个部分的交互运用和协同,可以实现航空航天行业的管理、资源、设计、制造的全方位信息化工程,最终达到以下目标: (1)实现信息的共享和传递速度,加强各地各部门之间的沟通与交流,提高工作效率; (2)确保整体信息流的畅通,如产品各方面性能的仿真协同、设计协同等,有效开展工艺与设计的网上协同工作; (3)提高总体设计能力,建立航空航天行业的设计知识库、仿真知识库和制造知识库等; (4)提高制造过程信息化应用水平,建立工艺管理平台。实现制造过程计算机化,工艺流程管理及工艺信息与其他信息系统的集成,优化工艺和制造过程; (5)建立产品设计、制造协同平台; (6)加强管理信息系统的集成和共享,形成基于网络的、可视化的、高效的生产管理平台。 3 结束语 航空航天行业的信息化建设过程是航空航天行业在技术进步和管理改革两方面不断深化和扩展的进程。在信息化进程中,技术的应用向前推进一步,管理的改革就必须深化一步,对人的素质要求也就相应提高一步。技术、管理、人的素质是信息化生产力的3个要素,只有这3要素协调发展,推进信息化的努力才能取得成效。航天企业的信息化建设是持续改进的过程,需要对企业管理信息化带来的管理模式变化进行适应和调整,不断克服一些不利因素,保持信息化建设持续的推动力,从而达到显著提高工作效率和质量的目的。 航空航天论文:现有光学互连技术与航空航天应用 摘要:本文介绍了光学互连技术在航空航天中的应用历程,简述了为满足航空航天应用要求,业界所进行的改进与发展。 关键词:光学互连技术;航空航天;应用;发展 引言 电子和计算机工业技术的飞速发展,提高了对系统的数据处理能力、数据传输运算速率及效率(误码率)等的要求。为了解决非模块化结构和电缆作为数据传输通道时系统的数据传输和处理能力局限性大这个问题,一些装备逐步采用光学互连系统来代替铜基传输系统,光纤和接头等光学元件的使用需求越来越大(如图1)。另外为了降低发送、接收、转换和互连技术的价格以降低传输成本、摆脱铜基系统带宽的局限性,一些企业增加了在光学元件上的投入。经过多年努力,到上世纪90年代后期,一系列新型光学技术投放市场,大幅降低了网络系统中的光学数据传输成本度,推动了因特网等系统的快速发展。 吸纳了大量投资的商用光学技术在军事领域得到了应用的机遇,许多商用光学方案可以再利用,以满足军事需求。在一些航空航天系统中,设计师开始尝试采用光学元件。但是过去为商用开发的光学元件通常是比较粗劣(性能低、可靠性差)的产品,即使再提高其成本也不能提高其综合性能,很难达到航空航天应用的要求(商用/通信与军事应用/航天部分要求比较见表1)。因此一些公司着手进行现有光学互连技术在航空航天应用方面的研究,例如Canon公司就尝试将用于通信业的低成本、高性能光学互连技术通过进一步研究、改进,应用到航空航天领域,其研究成果同时具有军级元件的耐用性和商用元件的低成本优点。 现有光学技术在航空航天系统中的应用历程 虽然材料(塑料)、封装形式(非密封)、环境条件(湿气、灰尘、振动、冲击)等因素限制了纯粹现有光学技术在系统中的直接应用,但是光学技术在航空航天领域依然有很好的应用前景。例如,在NP-3C航行器、F-35JSF等系统中对数据传输系统的重量都有限制,而且由于光学传输系统的传输数据的能力强,可以使航行器能够正确接收传感器、传输系统和目标系统的数据,因此需要采用光学互连方案,在将来的军用领域,对光学数据传输应用的要求将逐步加大。 航空航天系统的设计师们一直关注光学互连技术的发展,并想方设法在新的系统中采用这些技术,来提高装备在严酷空间环境中运行的可靠性。他们的目的有三个:一是通过用质量轻的光学系统代替沉重的铜系统,来减轻装备自身重量,提高装备灵活性和承载能力;二是用光学系统代替铜系统可以降低装备对电磁场辐射的敏感性,提高其抗干扰能力;三是提高数据控制能力,提高装备的性能和精度。波音的F-18改进计划和Lockheed Martin的JSF是光学互连技术应用于军事领域的关键转折点。在两个平台中如果存在光学元件方面的维护能力问题,那么将来所有的飞行系统将可能仍然使用低成本的铜基结构而放弃光学互连系统,所幸没有出现上述问题。同样,美国海军第二代驱逐舰“DDX”对光学元件在海洋平台上的应用进行了初次公开展示。这些计划的成功,增强了光学互连在航空航天领域应用的可能性。 MIL-T-29504是近20年发展起来的特殊光学终端系统(如图2)。虽然这种方案的机械连接方案成本较低,但因光学终端的成本高造成网络成本较高,另外,该系统的光学性能也非常差。例如,62/125mm光纤的典型插入损耗超过0.4dB,最大值接近1.OdB。所以存在需要增加使用昂贵的光学放大器或不能实现方案的模块化的缺点。为了解决传统MIL-T-29504光学终端的这个问题,使其能满足军用要求,一些公司纷纷推出替代传统MIL-T-29504光学终端的新方案,其中Canon公司推出的PHD光学互连产品成本低、性能优良,可以军民两用。 其他一些光学互连产品的插入损耗性能也较差。这在F-18平台上的试验已经得到证明:在F-18改进计划中,多通道光学连接上应用了公差不严的电连接器壳体是链路性能低的根本原因。详细的统计分析表明:实际的腔体位置失准(如图3),应控制在与标准的MIL-C-38999键和腔体相差0.068英寸范围内。为了达到这个要求,一些公司采取了一系列相应措施,而Canon公司则是通过生产非常特殊的38999连接器组件来解决MIL-C-38999互连问题:绝缘体组件精密对准、而且壳体采用昂贵、精密的CMC加工,虽然减少了问题但增加了成本。 空间环境对光学互连发展的促进 光学互连结构的最大难点不是保持连接点高性能,而是在两根光纤连接时,如何使环境对其影响减小的问题。典型的环境影响包括机械(冲击,振动)、温度和污染。大多数原始航空设备制造商尝试继续使用高弹力、质量轻的终端及不采用抛光角方案的物理接触光学系统,来解决冲击/振动问题;通过对所配套的装备和单个通道口的清洁和维护来解决污垢和污染问题。例如,Lucent的LC连接器耐冲击环境的性能超过65g,这种特殊的LC连接器的啮合力在原来的(1.1磅)基础上又增加了10-20%,因此提高了该连接器在巨大的冲击环境下的工作能力。而对于商用互连来说,由于受到锁紧机构机械特性的限制(如塑料制成的锁紧机构在啮合力较大时会损坏而失效),所以在巨大的冲击环境下的工作能力的提升则受到限制。 减轻终端重量 众所周知,减轻终端重量要通过减小尺寸或密度、或二者同时减小来实现。由于塑料套管重量轻、成本较低,所以业界对其在高性能系统中的应用进行了多年的研究,但是在多模光纤领域的应用进展很小,而单模领域根本没有进展。很多厂家转而开始制作陶瓷套管的研究工作,并取得了很大进展。陶瓷套管可以做得很小,如为Telcordia GR-326小型光学互连.方案研制的氧化锆陶瓷套管基本尺寸仅为1.25mm有些厂家也进行了0.80mm陶瓷套管的尝试,但由于在啮合时容易损坏,所以大多数系统设计师不采用此方案,但是在将来的高压力、剧烈冲击/振动环境条件下工作的航空系统中的应用将会非常大。 改进端面结构 推动端面角抛光方案商业应用的原因有两个:一是在对噪声反射灵敏的系统中期望得到非常低的反射损耗;二是由于在封装密度许可的条件下,期望使用带状结构。对一般的系统设计师来说可以采用角抛光方案,但是在大多数航空应用的带状结构内应慎重使用端面角抛光方案,因为在严酷的振动环境中,这种方案会加大不对准性,即使是稍微有7~8度的端面角,也会直接导致纤芯不对准而使性能降低。使用劈槽陶瓷套管终端方案,可以稍微减轻这些问题,但是必须注意选择端面的啮合力,减小套管槽的开口尺寸。而带状结构连接器受端 航空航天论文:北京航空航天大学“嵌入式系统设计”精品课程建设 近年来,我国嵌入式系统产品发展十分迅猛,中国嵌入式系统市场估计每年将直接创造千亿元的效益,所带动的相关工业产值超过万亿元,成为中国信息产业新的市场增长点。与巨大的市场潜力和产业需求相比,我国嵌入式系统工程人才培养相对落后,并进而影响到了该产业的快速发展。在这种背景下,许多高校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求,开设了嵌入式系统相关课程。在IEEE计算机协会和ACM共同制定的2004版计算机类课程体系中,嵌入式系统已经被列为核心课程之一。北京航空航天大学计算机学院于2002学年开始开设了“嵌入式系统设计”课程,下面对该课程的建设情况作简单介绍。 1 课程基本情况 该课程是面向计算机学院高年级本科生(或研究生)开设的专业课,是一门以计算机各种专业知识综合应用为主要特色的课程,其指导思想是培养学生从“整体”的角度认识、研究和解决嵌入式计算工程问题的方法和能力,为学生在嵌入式计算工程领域研究和开发奠定相关基础。课程采用理论知识传输与工程能力培养并重的教学方法,教学内容尽量反映该领域内最新的理论和技术成果,使学生了解该学科最新的前沿发展动态和方向,培养出适应社会需求的专业化技术人才。 该课程的教学目标是使学生能够掌握嵌入式系统设计过程中的基本概念和原理,使学生能够掌握和使用最新的嵌入式系统设计方法和典型开发工具。课程在教学内容安排上遵循“面向市场需求、定位人才培养”的原则,强调将计算机系统不同层次专业知识的基础性与实际工程设计思想和架构的前沿性相结合,重视将计算机系统自底向上的各种专业课程内容的有机整合,使得诸如操作系统、体系结构、接口与通信和计算机网络等孤立的课程呈现相互配合的应用场景,让学生进一步认识和掌握上述课程的基本概念和基本规律在实际的综合系统应用中的作用和影响。在课件设计上,采取统一的知识体系结构,涵盖“基础知识+ 基本技能+ 技术讲座+ 项目实践”四大模块,突出注重工程能力培养的特色。通过课程学习和实验,学生应能够熟悉一种典型的微处理器体系结构,掌握一套主流的开发工具和一种嵌入式操作系统,熟练使用一门开发语言,使学生具备嵌入式系统软、硬件开发设计的基本能力。 目前该课程为48学时,其中理论授课24学时,实验24学时。该课程的理论教学内容包括:(1)嵌入式系统概述;(2)嵌入式硬件基础;(3)嵌入式操作系统;(4)嵌入式系统的设计与建模;(5)嵌入式系统设计实例分析;(6)专用接口和硬件加速器;(7)分布嵌入式系统;(8)高可靠性嵌入式系统等扩展内容。课程的实验包括了基础性实验和综合设计实验两部分,基础性实验主要是一些预先设计好的实验,通过让学生的实际操作,能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解,同时,能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境,主要包括嵌入式操作系统的移植和裁减、驱动程序的开发及对开发工具链的使用。综合设计实验则要求学生面向某综合应用(指定或者自主提出)而进行设计、编码和调试并给出完整的解决方案。 课程的考核由三部分组成:理论课作业和小测验20%,基础性实验40%,综合设计实验40%。 经过四年的建设,该课程的已整理编写完成配套的教案、讲义和实验指导书,形成了一整套课程指导和考核体系,建立了以相关学科学术带头人为课程负责人,以博士中青年教师为教学骨干,以博士青年教师和博士生为教辅人员的教学团队。几年来的教学实践表明,该课程的教学实现了教与学的有机结合,理论教学和实践环节高度统一,有力地促进了学生的工程能力提高。在学生的作品中创新成为主题,学生在国内外各种嵌入式方面的竞赛中屡创佳绩,也从另外一个侧面印证了良好的教学效果。 2 精品课程创新点 (1)本硕一体化设置。 课程强调研究生与本科生学习内容的连贯性、层次性,从理论课到实验课都设置了基本、中级和高级三个层次的内容,学生可根据自己的基础选听(或选做)具有不同加权值的内容(或实验)。突出体现了学院本、硕一体化的课程建设思路。 (2)兼顾理论,重在实践。 作为一门实践性很强的课程,本课程在不断更新最新的国内外理论知识的同时,非常重视加强实践环节,主要体现在两个方面:一、课程理论授课部分,每一章都有设计实例,这些设计实例大部分来自教师实际的科研或工程项目,并且随着科研工作的变化而动态更新,具有很强的实践性。二、课程设计了大量的实验,实验课时也占到了整个课程的一半时间,实验课本身加强了指导力度,由骨干教师加多名具有较强实践能力的助教组成的指导队伍,负责整个实验期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作。 (3)紧密结合企业核心技术,具有较强的实用性和前沿性。 课程内容的设置与动态调整,都是在充分分析当前国际上有影响的嵌入式系统软、硬件平台最新的核心技术、充分考虑嵌入式应用系统开发企业技术需求的基础上进行的,课程内容较大程度地体现了嵌入式领域的热点,是企业界普遍关心的核心技术,具有较强的实用性,有利于培养出业界需要的人才。课程前沿性则表现在:一、课程的主讲教师是从事嵌入式系统研究与开发一线的科研人员,能够及时地根据技术发展动向调整教学大纲和教学计划,及时地将最新的技术和设计理念引入到课程中。二、及时地对国际上一些著名大学(目前我们主要选择的是卡耐基・梅隆和普林斯顿大学)的相关课程的开设情况进行跟踪分析,对我们的课程安排适时调整。 (4)注重创新素质的培养。 嵌入式系统是面向应用的专用计算机系统,与产品和市场有着紧密的联系,设计的创新性直接决定了产品的创新性,加强未来的嵌入式系统设计师的创新素质的培养,是本课程重点之一。具体体现在:一、课程只对基本原理和方法介绍,对一些具体技术和环境则通过课外参考资料和网上第二课堂提供给学生,学生根据个人兴趣有选择地对某些问题进行深入学习和研究;二、注意培养学生批判性思维方式,在实例分析中,鼓励学生对实例所采用的技术和方案进行不同角度的评价,变被动灌输为主动思考;三、加强综合设计性及开放性实验环节,鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容,创新性是综合性实验的考核标准之一。 (5)形式多样的教学模式 我们采用“责任教授+主讲教师+ 实验辅导教师”的教师团队,采用“讲授+分析+案例+演示+大型作业+实验+查阅资料及撰写综述报告+小课题”的教学模式,改善了这类综合性课程“难教”、“难学”的状况。 讲授:对于基本概念和基本原理方面的内容,采用以传统的讲授法为主,力求讲清概念内含和外延、基本原理的思路,实质意义以及适用范围等内容; 分析:嵌入式系统设计的内容较多,对于某些书本上只提其然而不提其所以然而又比较重要会影响系统级设计理解的问题,找准切入点,逐步分析,使学生深入理解相关概念; 案例:对于应用性较强的内容,精心设计典型案例,通过对案例的分析和逐步实现,使学生理解并能够正确应用相关的技术和原理解决问题。 (6)完整的实验体系 全面的实验内容、实验过程全程指导、严格的考核体系是本课程实践环节的亮点。 课程的实验由精心设计的基础性实验和鼓励学生创新的综合设计实验两部分组成。基础性实验主要是一些预先设计好的实验,通过让学生的实际操作,能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解,同时,能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境。基础性实验是一组实验集,包括了必做的和根据个人的兴趣选做的。目前针对Xscale硬件平台基于WINCE操作系统和LINUX操作系统分别设计了四大类共24个实验,针对EIA平台设计了4个基本实验,学生可以任选平台,除了3个必做的实验外,每个人按要求选做1~2个实验。综合实验是启发式的引导性实验,主要目的在于培养学生对课程所学知识的综合运用能力和创新能力。由学生结合本课程内容以及前导实验,充分发挥主观能动性,独立设计并实现具有一定演示度的嵌入式系统,原则上不限制硬件和软件平台。考虑到学生水平差异,给出了一些备选方向,鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容。 航空航天论文:基于Web2.0的图书馆OA系统的设计与实现――以南京航空航天大学图书馆为例 摘要:OA对高校图书馆办公方式的改变和效率的提高起到了积极的促进作用,介绍了Web2.0的概念、发展过程及其特点,以南京航空航天大学图书馆AO平台为例,提出了一个基于Web2.0的图书馆办公自动化系统的设计思想。 关键词:办公室自动化;OA;Web2.0 中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)07-1619-02 随着社会经济的发展和现代科学技术的进步,特别是网络的快速发展和普及,为办公自动化提供了很好的发展契机。办公自动化(Office Automation简称OA),是办公自动化技术与管理科学、行为科学、组织理论等相融合,贯穿办公活动的各个方面,并对这些方面产生一系列影响之后形成的系统。 办公自动化已经成为高校的共识。随着高校“知识管理”理念的提升和实践,高校办公的网络化、智能化和空间的泛化,作为高校重要组成部分的图书馆也认识到尽快进行办公自动化建设,必须实现决策系统高层与基层的信息系统互联,从而有效缩短决策信息下传的途径,保证高校图书馆管理的科学性、民主性,使高校图书馆的发展形成良性循环。 1 WEB2.0概述 随着办公自动化的普及,Web2.0也慢慢的呈现在大家的眼前了。Web2.0是相对Web1.0(2003年以前的互联网模式)的新的一类互联网应用的统称,是一次从核心内容到外部应用的革命。由Web1.0单纯通过网络浏览器浏览html网页模式向内容更丰富、联系性更强、工具性更强的Web2.0互联网模式的发展已经成为互联网新的发展趋势。 Web1.0到Web2.0的转变,具体的说,从模式上是单纯的“读”向“写”、“共同建设”发展,由被动地接收互联网信息向主动创造互联网信息迈进;从基本构成单元上,是由“网页”向“发表/记录的信息”发展;从工具上,是由互联网浏览器向各类浏览器、rss阅读器等内容发展;运行机制上,由“Client Server”向“Web Services”转变;作者由程序员等专业人士向全部普通用户发展;总之,Web2.0是以Blog、TAG、SNS、RSS、widget、wiki等应用为核心,依据六度分隔、xml、ajax等新理论和技术实现的互联网新一代模式。 WEB2.0在互联网中的应用已经相当普遍,随着它的成熟也越来越多地被各种管理软件所有,因为一个单位内部的局域网本质上与互联网是没有差异的,所以这样的WEB2.0技术被各种管理软件所有采用也是一种必然趋势,而且这两年WEB2.0技术将带来办公室自动化(OA)的变革:OA更应该让用户互动参与为主,而不是一个公文下达的工具。 2 系统设计 南京航空航天大学图书馆的办公自动化即以计算机技术和网络技术为主要手段,是用于图书馆内部自动化办公和内部员工信息交流的综合平台。通过采用最新的WEB技术,引入目前流行的 Web 2.0 互联网理念和技术,设计开发出稳定、实用且智能化的综合办公平台,从而利用技术的手段提高办公的效率,改善内部员工的信息共享和协同工作,实现办公的自动化处理。 2.1 建设目标 1) 在图书馆内部建立办公信息的平台,馆务信息、各部门信息、学术讲座通知等,为图书馆提供快捷、灵活的信息传递机制。 2) 运用Web2.0技术建立稳定、安全的图书馆内部信息交流平台,实现图书馆互动参与为主的内容系统。 3) 实现对用户个人信息、版块管理的系统管理。 2.2 模型和功能设计 建立以图1所示的基于web2.0的图书馆OA平台系统结构模型: 1) 信息交流:馆务信息、各部门信息、学术沙龙通知等,实现馆内政务公告网络化。通过馆务公告通知、公告等电子信息,馆员可以随时上网查阅详细的信息内容,取代了以往书面传阅的通知方式,既方便快捷又可以节约办公经费。 2) 内部办公:通过馆内各业务、行政部门的主页面,对各部门的机构、人员设置,工作、服务内容进行揭示,提供部门工作记录的撰写、存储和读取平台。 3) 个人管理:馆员可以通过实名登录在自己的博客里对资讯、网摘、照片、活动等版块内容进行修改、增加、删除等操作。 4) 系统管理:包括用户管理、数据备份、日志管理、版块管理等。设置用户各功能模块的使用权限,完成系统每天各种数据的备份,提供版块更改管理等功能。 3 Web2.0在图书馆OA平台上的应用 工作免不了与他人协同完成一项事情。因此,与他人互动是必要的。过去,我们都存在电脑操作系统故障,或者对方的办公操作软件版本不合的困扰。运用Web2.0应用解决方案,就再不需要在电脑中储存任何办公操作软件,电脑操作软件故障这种事情就不会再出现;同时,也不用怕其他同事的办公操作系统版本不同,不可兼容这类问题,所有操作系统同基于Web2.0应用平台上,无论何时,只要你能够上网,就可以与同事交流,互动信息,分享办公资源。 1) RSS订阅技术的应用:RSS就是对新闻列表的订阅,馆员在办公的过程都想了解单位外部的信息,比如:重大新闻要闻、外部媒体报道、行业的情报等等,在OA中我们只要把RSS新闻列表作为一种元素被纳入到单位门户里,这样只要设好自己关心的关键词就可以很方便地订阅到自己所关心的外部的新闻。 2) BLOG技术的应用:BLOG技术已经众所周知,每一个人工作、生活记录可以通过BLOG技术在OA中展现出来,一来可以让馆员把自己的工作成绩和相关知识集中在一个BLOG页面上体现出来,二来公司的单位的领导对一个馆员的了解得时候可以在一个地方完全了解到这个馆员目前的状态。 3) Wiki技术的应用:Wiki是一种多人协作的写作工具,Wiki站点可以在Web的基础上有多人(甚至任何访问者)维护,每个人都可以发表自己的意见,或者对共同的主题进行扩展或者探讨;同时Wiki的写作者自然构成了一个社群,Wiki系统为这个社群提供简单的交流工具;与其它超文本系统相比,Wiki有使用方便及开放的特点,所以Wiki系统可以帮助馆员在一个社群内共享某领域的知识。 4) SNS的应用:SNS可以简单定义为虚拟社区网络,而对一个人数众多的图书馆来说同样需要这样的虚拟人脉关系圈来促成项目或者计划任务的完成。在OA中馆员可以通过根据图书馆行政组织来定义不同的虚拟组织,并形成虚拟组织内部的信息的交流、知识的传递、共同面对工作中的难点问题。 5) AJAX技术的应用:AJAX技术是一种很好的技术,让可以让WEB化的OA软件,更加易用。例如在WEB上拖拉、自动保存、随时验证,OA作为一种单位内部的办公平台对AJAX的需求十分旺盛,因为AJAX全面带来协同办公系统易用和人性化,让冷冰冰的WEB更具有灵活性和操作性。 6) widget技术的应用:widget可以是一个图像的部件(小插件)、新闻阅读插件、日历显示插件,也可以是图形背后的一段程序,可以嵌在网页上,来帮助用户享用各种应用程序和网络服务。所以在OA软件中也同样可以把互联网上各种丰富的Widget纳入到其中,这样可以大大丰富馆员OA的功能性,而且这样的功能可以被不断更新。 7) TAG技术的应用:TAG技术目前在互联网被广泛应用,目的方便馆员对自己关心内容的归类,同时可以让馆员对这些有用价值的归类进行共享达到知识和事件的共享协助。 4 结束语 在现代化、信息化迅猛发展的今天,新型的网络化办公向传统的“公文往返式”办公提出挑战,因而方便、快捷的电子政务得以推广,并迅速地在全球兴起一股“无纸化办公”的新潮流。通过分析和研究高校图书馆办公自动化的业务过程,设计了实用的协同办公自动化系统,运用Web2.0应用模式,将internet作为平台,使得馆员可以通过平台,进行办公处理,个人事务处理,以及其他OA应用,所有办公信息与资源可以与其他同事或者个别授权同事共享,使系统更加人性化。 航空航天论文:南太平洋的航空航天与防务盛会 亚太区域著名的澳大利亚航空航天与防务展――阿瓦隆2017,于2017年2月28日至3月5日在澳大利亚墨尔本的卫星城市吉龙成功举办。墨尔本是素有“花园之州”美誉的维多利亚州的首府,曾多次被联合国人居署评为最适合人类居住的城市。 阿瓦隆2017航展所展示的主要内容,包括航空航天产品和防务装备两大类。这种组合,构成了南太平洋地区最盛大的航空航天防务盛会。对澳大利亚而言,这也是一次全面地介绍与展示其航空航天及国防现状的独特机会。 “空中力量在行动”是阿瓦隆2017航展的主题。军方以极强阵容参与,皇家澳大利亚空军所属的大部分机型悉数参展,同时还有海军及陆军直升机部队的支持。大量海外的参展飞机及各种老飞机、运动机、试验机前来助阵。无论是航空航天工业的专业人士、军方人士,还是航空爱好者或其他参观者,阿瓦隆2017航展都提供了精心准备的各类看点及近距离观摩的机会。 激动人心的公众开放日首日,皇家澳大利亚空军的新锐战机悉数闪亮登场。有2016新购入的波音P-8“海神”(Poseidm)海上反潜巡逻机、2017刚入列的波音EA-18G“咆哮者”电子攻击机、洛马公司的F-35A“闪电Ⅱ”战斗机,这些作战平台展现了澳大利亚政府为创建一支敏捷而又强大的空中力量所做出的长期规划的―部分。 除了澳大利亚军方,维多利亚地方政府也是这个航展的积极参与者。这里是皇家澳大利亚空军的诞生地,也是澳大利亚航空公司总部的所在地,可以说维多利亚州沉淀了澳大利亚丰厚的航空文化。以航空文化和航空产业引以为豪的州政府,很乐意在2017年的阿瓦隆航展为企业提供宝贵的平台。据悉,此次展会有600多家参展企业和30多个专题研讨会。除了澳大利亚本国的军机外,新西兰、新加坡、法国、加拿大空军都有飞机进行展示。同时参展的,还有巴西航空工业公司、湾流公司和达索公司等生产的60余架公务机和50多架通用飞机。丰富的展品吸引了超过15万人次的本地游客和国际航空爱好者。 阿瓦隆机场所在地吉龙有着澳大利亚得天独厚的旅游资源。吉龙是个海港城镇,通向著名景区十二门徒礁石和国家公园古老的热带雨林。很多与会者充分利用他们在维多利亚的时间,沿着著名的冲浪海岸,借机进行一次完美的旅行。 澳大利亚采购的首批F-35A战斗机在公众日首次亮相 本届阿瓦隆航展的最大看点,是皇家澳大利亚空军从洛克希德一马丁公司采购的第一批两架F-35A战斗机首次飞抵澳大利亚。为此,几个月前国防部与当地政府就已做足了宣传。 航展公众日首日,首批交付皇家澳大利亚空军的两架F-35A(垂尾编号为刚、D2,机身标识为A35-001与A35-002)进行了抵澳后的首次公开飞行展示并举行了交接仪式,其自然成为本次航展现场最吸引眼球的明星! 当日,为举行交接仪式和新闻采访,阿瓦隆机场保安早早封闭了跑道中段出口连接停机坪的道路。当地时间上午10时左右,刚刚跨越15000千米航程抵达澳洲的两架F-35A编队飞抵航展现场,进行通场展示。因这里靠近海边空气湿度大,F-35A的翼尖拉出了白色的凝结水汽,在晴朗的天空下极具观赏性。第一架飞机顺利着陆后,第二架的飞行员同现场观众开了个小玩笑。飞机在进行一次通场后进入着陆程序,然而当现场的解说告诉大家飞机即将降落时,飞机却收起起落架做了个复飞。盘旋一圈后,最终在观众们的喝彩声中平稳着陆。 两架印有皇家澳大利亚空军“袋鼠”标志的F-35A战斗机一前一后缓缓地滑向采访区域,负责安防的士兵持枪带着警犬警戒,准备采访的媒体记者和兴奋的人群早已把这里围得水泄不通。澳总理特恩布尔也亲临航展现场,观摩澳大利亚自己的四代机F-35A交接仪式,并与两名飞行员亲切交谈,陪同的有国防部官员及空军高层人士。 当年美国邀请澳大利亚参加了数十亿美元的F-35联合攻击机研制项目。但由于飞机单价昂贵,以致该机在澳大利亚国内备受争议。据悉,澳大利亚联邦政府准备投入170亿美元购买72架F-35A。其余战机预计将于2018年底陆续交付澳大利亚,并于2020投入使用,进而逐渐取代皇家澳大利亚空军现有的F/A-18机队。 之前,皇家澳大利亚空军有4名飞行员在美国亚利桑那州的卢克空军基地进行F-35A的飞行训练。首批交付的01号和02号两架F-35A,就是由其中两名飞行员安德鲁・杰克逊和大卫・贝尔驾驶,从美国卢克空军基地飞抵澳大利亚的。 最新接收的EA-18G飞抵航展现场 EA-18“咆哮者”电子攻击机,是皇家澳大利亚空军武器库里最新锐的武器之一。航展专业日首日,两架EA-18G“咆哮者”电子攻击机鱼贯降落在阿瓦隆机场,人群欢呼雀跃,其中一架飞机被拖到采访区,接受媒体和国防部长及皇家空军高层的观摩。 澳大利亚是除美国外,唯一装备了EA-18G的国家。澳大利亚国防部长佩恩表示:最新一批“咆哮者”的到来将使空军的联合电子作战能力得到重大飞跃,电子战将是一迅速发展的领域。空军高层人士介绍说:EA-18G“咆哮者”电子攻击机的功能和用途仍在探索,但它的到来被认为是一个绝对的“分水岭”式的变化,是一个令人振奋的、国家防务新的十年的开始。佩恩还宣布,澳大利亚将与美国海军合作开发装备下一代雷达和电子干扰设备的“咆哮者”,并投入2亿5000万美元用于研发。 EA-18G“咆哮者”电子攻击机是在美国海军F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗攻击机的基础之上发展而来。EA-18G不仅拥有新一代电子对抗设备,同时还保留了F/A-18E/F全部武器系统和优异的机动性能。先进的设计使得其无论在航空母舰的飞行甲板上,还是在陆地上都能较好地完成电子攻击任务。专家们评价说,“咆哮者”既是当今战斗力最强的电子干扰机,又是电子干扰能力最强的战斗机。“咆哮者”的主力干扰电子吊舱一直是ALQ-99,在一架“咆哮者”上,最极限的挂载方式是5具吊舱(10台ALQ-99)+2枚导弹。但是否能挂那么多台ALQ-99是个疑问,毕竟吊舱的用电量大得惊人。有关ALQ-99的干扰能力如何,官方给出的数据是518千米2,大约是一个半径为12千米的圆。这个数据看起来不很理想,但采用点对点干扰模式,即所有的能量可以集中在一个小扇区范围内时,干扰距离可提高到60~70千米。当然,此时的干扰范围会大大缩小。多架同时使用效果会更理想。 近年来,凭借诺斯罗普一格鲁门公司为其设计的ALQ-218V(2)战术接收机和新型ALQ-99战术电子干扰吊舱,EA-18G可以高效地执行对地空导弹雷达系统的压制任务。与以往拦阻式干扰不同,EA-18G可以通过分析干扰对象的跳频图谱自动追踪其发射频率,并采用“长基线干涉测量法”对辐射源进行更精确的定位以实现“跟踪一瞄准式干扰”。此举大大集中了干扰能量,首度实现了电磁频谱领域的精确打击。采用上述技术的EA-18G可以有效干扰160千米外的雷达和其他电子设施,超过了大部分现役防空火力的打击范围。不仅如此,安装于EA-18G机首和翼尖吊舱内的ALQ-218V(2)战术接收机还是目前世界上唯一能够在对敌实施全频段干扰时仍不妨碍电子监听功能的系统。 美国军机倾力助展 “猛禽”再次回归阿瓦隆 为了支持南太平洋地区最重要的军事盟友,美国派出了强大的阵容参加阿瓦隆2017航展。 此次有20多家美国航空与防务企业参展,集中展示了包括无人机系统、情报监视和侦察系统、雷达和传感器系统在内的一系列关键技术。波音也来到了这里,但推广重点是军品而不是客机。 静态展示区,停放的4架F-22“猛禽”战斗机,似乎想要告诉参观者,这些曾经于2013、2015年到访过阿瓦隆的“熟客”又回来了。在这里公众可以近距离观摩到这款经典的第四代战斗机,美国大兵则趁机在飞机旁兜售着各种与“猛禽”相关的纪念品。这4架来自第3战斗机联队(驻阿拉斯加埃尔门托夫空军基地)的“猛禽”,在参展前与皇家澳大利亚空军在澳洲的北领地进行了空战训练。 此外,静态展示区还有不太常见的B-1B“枪骑兵”轰炸机、P-8A“海神”反潜巡逻机、C-17运输机、KC-135空中加油机,以及AH-64E阿帕奇武装直升机。 除静态展外,飞行表演才是重头戏。美军飞行表演的主角,无疑是F-22“猛禽”,担任表演飞行的驾驶员,是美国空军赫赫有名的空中秀首席飞行员迪金森。韩国航展、英国纹身会航展、迪拜航展,到处都有他的身影。动态表演时,单价高达1.5亿美元的“猛禽”,在震耳欲聋的轰鸣声中,上演着一系列惊险的飞行动作。当“猛禽”低空高速掠过时,机身便带起强烈的水汽,被阳光照射形成了虹彩,翼尖亦拉出两条白色凝结水汽形成的飘带。 相信任何看过“猛禽”飞行表演的人,都会说其为最壮观的战斗机表演之一。美军F-22“猛禽”是世界上第一款第四代战斗机,使用了隐身外形设计、吸波涂料等技术,能够有效屏蔽雷达信号。该机飞行性能也十分出色,装备的普惠F119涡扇发动机,是决定F-22“猛禽”成为世界最先进战斗机的一个重要因素,也是现阶段其他国家四代机难以超越的一项优势。F119涡扇发动机保证了F-22“猛禽”可以不开加力进行超声速飞行(即超声速巡航能力)。二元矢量喷管使得F-22具备了优异的过失速机动性能。 同台献艺的F-16C“战隼”与“猛禽”比起来似乎稍显逊色,但飞行表演的观瞻性却丝毫不差,给人感觉三代机暗中在与四代机较劲。相对F-22“猛禽”,F-16C战斗机的表演则尽显凶悍霸气。现役第三代战斗机中全球产量最大的F-16直到现在依然在产,也是美国不遗余力向外推销的机种。 最新型的AH-64E阿帕奇武装直升机轻盈起飞,在跑道上贴地飞行,暂短的通场似乎没刻意要进行一套完整表演的意思。AH-64是目前美国陆军航空兵的主力武装直升机,最新的E型大幅提升了数字信息分析能力。 中国运载火箭首度亮相南太平洋地区重要航展 中国新一代运载火箭的代表长征五号、长征七号受到国外客户的广泛关注。此次中国航天最新成果在阿瓦隆航展的亮相,将为中国航天进一步开拓国际商业航天市场,寻求国际合作新模式奠定基础。 中国航天科技集团的展台,位于航展一号厅的显著位置。据悉,20世纪90年代,中国就与澳大利亚展开了合作。当时中国运载火箭初次进入国际市场,第一个重要的客户就是澳大利亚。此次赴展,新一代运载火箭长征五号、长征七号、长征十一号,以及现役长征二号丙、长征二号F及长征三号甲系列运载火箭都在展出之列。除了展出具有代表性的长征系列火箭1:20比例模型之外,还设置了长征五号全息展示内容。 中国最新火箭产品参加此次航展,意在展示中国火箭的最新技术水平以及提供发射和轨道交付的服务能力,探索更加适合国际化市场发展和客户需求的新模式。近年来,国际商业航天市场蓬勃发展,由于受美国政策限制,中国目前不能为其他国家发射带有美国零部件的卫星。不过,长征系列运载火箭正借力国家“一带一路”发展战略和双边多边合作机制,积极拓展航天应用领域,寻求国际合作新途径。 阿瓦隆2017现场感受 “阿瓦隆航展”全称为澳大利亚国际航空航天与防务展,最大参与国是美国,在军用飞机、军用航空技术及机场技术等领域占主导地位。首届阿瓦隆航展于1992年10月举办。自1995年后定为每逢单数年的2~3月份在墨尔本附近的阿瓦隆机场举行。经过二十多年的发展,澳大利亚的阿瓦隆航展已经逐渐成为亚太地区最为著名的航空航天及防务展会之一。阿瓦隆航展分为专业日与公众日(各为期3天,合计6天)。专业日只对展商和专业观众开放,需要进行专门的申请。专业日内飞行表演极少,除少数熟悉场地的飞行训练外,大部分是参展机进场。与国际排名靠前的几大航展不同,这里的商业活动并不活跃,所以专业日会场略显冷清。主要的飞行表演只在公众日内进行。公众日期间,大部分商务展商已经撤展,但洛马、波音、空客等公司的展台依然还有工作人员坚守。 本次航展的主办方为观众们提供了多种交通方式前往航展现场。从墨尔本市中心的南十字车站(southern CrossStation),有经停Lara车站的火车,观众可以在Lara车站转乘航展快线前往阿瓦隆机场。除此之外,也有从市区直接前往航展现场的大巴。可见,阿瓦隆航展对于观众到场的交通安排还是非常细心的。到达Lara后,有工作人员指导着观众上车,航展快线的大巴供应也很充足,]有出现大排长龙的情况。自驾来会场的参观者占大多数,这里的停车场大得一眼望不到头,因为澳大利亚最不缺的就是土地。 阿瓦隆2017的展场有3个主展馆,所有展馆都是临时建筑,看上去十分简陋。这虽然体现了澳洲人崇尚简约实用的风格,但似乎与南太平洋地区最大航展的称号不太相符。除了3个主展馆,还有无人机展馆、半露天的老式飞机展馆、陆军武器装备展示区及二战背景的战争模拟区。 陆军武器装备展示区有大量澳大利亚陆军目前使用的主力装备,如陆军的M777型155毫米牵引榴弹炮、M1A1“艾布拉姆斯”主战坦克、M113装甲输送车等。二战背景的战争模拟区则向公众展示二战时期所使用过的各种武器装备,还有别开生面的盟军与德军阵地作战的模拟表演。现场烟雾缭绕,枪炮声不绝于耳;一名德国士兵刚爬出战壕即被当场“击毙”;阵地后方的战地医院里,几名漂亮的大妞穿着当年的护士服,正在为一名手臂“受伤”的士兵包扎,桌上地下被丢弃的“断腿断手”,警示着战争的残酷。栩栩如生的战争场景,让观众恍若置身于二战时期的某处战场。 阿瓦隆航展不仅展示当前先进的海陆空武器,也有重上蓝天的老式飞机以及专门进行特技表演的运动机。主办方在现役飞机飞行表演间,穿插安排了古董机飞行展示和民间特技飞行。阿瓦隆航展展出的澳大利亚航空发展史上的经典机型,让不少航空爱好者甚为着迷。如今这些飞机虽然已经告别天空很多年了,但当他们再一次飞上天空时,仿佛让人们又回到了往日的那段峥嵘岁月。 其中几架经典飞机在澳大利亚航空史有着特殊的意义。CA-12“回旋镖”战斗机,为数不多的由澳大利亚自行设计制造的战斗机,曾是太平洋战争初期皇家澳大利亚空军的主要机型。“哈德逊”是美国洛克希德公司为英国皇家空军研制的海上巡逻机(美国陆军航空队编号A-28/A-29),二战时期为皇家澳大利亚空军采购作为轻型轰炸机使用,并有击沉日本运输船的记录。洛克希德公司的L-1049“超级星座”客机(super Constellation,昵称“Connie”)与澳洲航空公司(Qantas Airway)和澳大利亚民航运输业渊源颇深。澳洲航空曾用其执飞澳大利亚本土到英国伦敦的远距离越洋航班任务。参加航展的这架“超级星座”属于历史名机复原协会(HARS),目前处于可飞状态。 皇家澳大利亚空军用现役军机模拟空中突袭夺占机场的表演也很吸引人。开场由3架F/A-18“超级大黄蜂”发起攻击;接着E-7“楔尾”空中预警与控制机飞临,实时掌握周围态势,利用其先进的探测和通信设备指挥其他参战飞机,执行战场管控任务最后,一架C-17“空中霸王”军用运输机降落在已得到安全管控的机场,后舱门打开,两辆装甲车迅速从机舱内驶出,几十名全副武装的士兵从后舱门冲上跑道,散开成警戒状态,C-17在轰鸣中迅速飞离。30分钟的模拟突袭作战一气呵成,非常流畅。 落日余晖下充满仪式感的“夜间飞行表演秀” 阿瓦隆航展的另―特色,就是“夜间航空表演秀”。传统上历届阿瓦隆航展在公众日的第一天都要安排夜间飞行表演和燃放礼花,在黑暗中制造觉和音效的特殊氛围,使得该节目一直以来备受观众追捧。 白天的表演项目逐渐接近尾声,夜幕尚未完全降临,在夕阳的映衬下两架大型灭火机在观众前方倾泻下壮观的水幕,顿时让疲劳了一整天的观众们再次兴奋起来。落日余晖中,大家期待已久的“夜间飞行表演秀”正式开始。 两架皇家澳大利亚空军的C-130H“大力神”运输机在夜幕中突然释放出一串串红外干扰弹,刺眼的火花瞬间照亮整个天空,人们的尖叫声也同时响彻了整个展场。 被彩灯装饰得耀眼夺目的滑翔机,飘逸在空中,优雅缓慢地翩翩起舞,从翼尖和尾部释放的礼花弹在空中炸开,好似天女散花。 当滑翔机在公众的欢呼声中徐徐降落后,跑道对面便开始燃放礼花,只见礼花弹在空中绽放出绚丽多彩的花朵。 礼花燃放了近半小时,观众们则随着华丽绽放、转瞬即逝的烂漫烟花一起欢呼、赞叹,享受着“夜间飞行表演秀”独有的节日气氛和欢乐感受。 笔者曾参加过比利时航展的“夜间飞行表演秀”。与之相比,阿瓦隆2017航展的“夜间飞行表演秀”规模更大、仪式感更强,更具观赏性和感染力。 如果你有幸来澳大利亚观看阿瓦隆航展,一定不要错过首个公众日的这出压轴大戏。 航空航天论文:先进复合材料在航空航天领域的应用 摘要:先进复合材料由于具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性、可设计性等众多特点,在各个领域被广泛推广和利用,特别是在航空航天领域。文章分析了我国先进复合材料的发展现状,对先进复合材料进行了简介,分别针对先进复合材料在航空领域、航天领域的应用进行了综述,最后探析了复合材料在航空航天领域的发展前景。 1 概述 现阶段,我国航空航天事业得到前所未有的发展,航空航天领域对材料的要求不断提升,为了满足航空航天领域对材料性能的要求,应该研发新型、高性能的材料,先进复合材料应运而生,其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。将先进复合材料应用在航空航天领域,能够有效地提高现代航空航天器的性能,减轻其质量。和传统钢、铝材料相比,先进复合材料的应用,能够减轻航天航空器结构重量的30%左右,在提高航空航天器性能的同时,还能降低制造和发射成本。现阶段,先进复合材料已经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料,同时,先进复合材料已经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。因此,文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。 2 我国先进复合材料发展现状 自20世纪70年代开始,我国就开始了对复合材料的研究工作,经过40多年的研究与发展,我国先进复合材料的技术水平不断提高,并且取得了可喜的进步。现阶段,我国先进复合材料在航空航天领域中的应用,逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变,被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域,即先进复合材料已经进入到实践应用阶段。但是,我国先进复合材料技术的发展和研究成果与国外发达国家的水平还具有一定的差距,现阶段我国先进复合材料的设计理念、制备方法、加工设备、生产工艺以及应用规模等都相对落后。例如,我国军用战斗机中复合材料的用量低于国外先进战斗机的复合材料用量,仅有少数的军用战斗机超过20%,例如J-20其复合材料的用量约为27%。我国成功研制的C9型民用飞机,单架飞机的先进复合材料的用量超过16吨,标志着我国先进复合材料在航空航天领域的应用水平在不断提高。 3 先进复合材料简介 3.1 先进复合材料的组成 复合材料是由金属、无机非金属、有机高分子等若干种材料采用复合工艺组成的新兴材料,先进复合材料不仅能够保留原有组成材料的特点,还能够对各种组成材料的优良性能进行综合,各种材料性能的相互补充和关联,能够赋予新兴复合材料无法比拟的优越性能。先进复合材料简称ACM,指的是碳纤维等高性能增强相增强的复合材料。先进复合材料的多种性能都优于普通钢、铝金属材料,在航空航天领域的应用,能够有效地减轻航空航天设备的重量,同时赋予航空航天设备特殊的性能,例如吸波、防热等。 3.2 先进复合材料的特性 先进复合材料的特性主要表现为: 3.2.1 多功能性。先进复合材料经过多年的发展,结合了众多优异的物理性能、力学性能、生物性能以及化学性能,例如防热性能、阻燃性能、屏蔽性能、吸波性能、半导性能、超导性能等,并且不同的先进复合材料的组成不同,其功能性存在一定的差别,综合性、多功能性复合材料已经成为先进复合材料发展的必然趋势之一。 3.2.2 经济效益最大化。先进复合材料在航空航天领域的应用,能够减少产品部件数量。由于复杂部件的连接不需要进行铆接、焊接,因此对连接部件的需求量降低,有效地减少了装配材料成本、装配和连接时间,进一步降低了成本。 3.2.3 结构整体性。先进复合材料可以加工成整体部件,即采用先进复合材料部件能够替代若干金属部件。某些特殊轮廓和表面复杂的部件,用金属制造的可行性较低,采用先进复合材料能够很好地满足实际需求。 3.2.4 可设计性。采用树脂、纤维、复合结构方式,能够获得不同形状、不同性能的复合材料,例如选择合适的材料、铺层程序,能够加工出膨胀系数为零的复合材料,并且复合材料的尺寸稳定性优于传统金属材料。 4 先进复合材料在航空领域的应用 传统的飞机制造以钢、铝、钛合金为主要材料,而传统飞机上应用比例最大、构成轻质结构主体的铝合金正在被越来越流行的复合材料所替代。我们所指的复合材料主要是以高性能纤维作为增强体,用树脂作为基体将纤维粘结在内部并固化成型的高性能塑料。随着复合材料的迅速发展和广泛应用,当前先进的复合材料在飞机上的关键应用部位和用量的多少,已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一。由于碳纤维材料具有耐高温、密度低、强度大等特点,目前在航空航天领域运用最为广泛。与密度达到2.8g/cm3左右的铝合金相比,先进的碳纤维复合材料密度一般在1.45~1.6g/cm3左右;而拉伸强度可以达到1.5GMPa以上,超过铝合金部件的3倍,接近超高强度合金钢制部件的水平。这种密度低、强度刚度高的优势,使飞机的复合材料结构部件在获得与先进铝合金部件在强度刚度等综合性能方面相当的水平时,重量可以大幅减少20%~30%。复合材料在飞机结构中的应用情况大致可以分为三个阶段:第一阶段是应用于受载不大的简单零部件,可减重20%;第二阶段是应用于承力大的部件,可减重25%~30%;第三阶段是应用于复杂受力部位,如中机身段、中央翼盒等,可减重30%。复合材料主要用于制造航空器的外饰和内饰部件,如飞机的一次构造材料:主翼、尾翼、机体,二次构造材料,副翼、方向舵、升降舵、内装材料、地板材、桁梁、刹车片等及直升飞机的叶片。根据统计,小型商务机和直升飞机的碳纤维复合材料用量已占55%左右,军用飞机占25%左右,大型客机占20%左右。 4.1 军机上的应用 为满足新一代战斗机对高机动性、超音速巡航及隐身的需求,20世纪90年代后,西方战斗机全部大量采用复合材料结构。先进的复合材料也大大增加了军用运输机的有效载重,增大了军用飞机的载油量,克服常规材料在高超声速飞行器研制中存在的瓶颈问题。因此,先进复合材料被广泛地应用在军机上,例如,碳纤维增强树脂基复合材料,在军机主结构、次结构以及特殊部位等方面的应用,有效地提高了军机的耐腐蚀性、抗疲劳性,同时还具有明显的减重效果;再如,F22由于存在超声速巡航需求,飞机外表面会长时间与空气高速剧烈摩擦,因此在机翼复合材料上放弃了环氧基树脂,而使用双马来酰亚胺树脂基体以获得260℃的最大工作温度。 4.2 民机上的应用 民机和军用飞机不同,民用飞机作为以载客飞行和运营为目的的交通工具,对安全可靠性和经济性要求更加严格。复合材料在飞机上大量应用的时间还比较短,在对材料工艺稳定性和有关试验数据尚不十分充分的情况下,应用较多含量的复合材料需要大量时间和实践的积累。民航上的复合材料应用受限,使用分为两类:结构件用复合材料、舱内材料。 以波音787为例,每架飞机的结构比例中有50%是重约35吨的复合材料,这意味着它从材料密度上就减轻了15吨左右的重量。而空客也不甘示弱,新的A350客机改名为A-350 XWB,XWB意为超宽机身,复合材料的比例达到了52%,是现在所有大型商用飞机中最高的。A-350XWB的机体比B-787还宽13cm。作为世界上仅有的两个大型商用飞机研制巨头,波音、空客先后推出复合材料占结构比例50%的主力型号,这意味着大型客机结构设计以复合材料为主要材料的时代已经拉开序幕。波音787等新一代复合材料飞机上实现的性能提升,并不仅仅是依靠低密度材料减重得来。实际上复合材料在工艺、结构力学设计上,都有着传统金属材料所完全无法比拟的优势,比如复合材料可以做出超大尺寸的整体结构部件,而且尺寸大小不会随着温度高低而产生变化。 国产大飞机在复合材料的应用上还比较保守,公开的报道显示,复合材料的使用量约占C919飞机结构重量的20%。飞机上使用的复合材料主要是碳纤维增强树脂基复合材料,它们具有高耐腐蚀、质量轻等特点,在这些性能上的确要超过一般的金属材料。通常复合材料的价格大约是常规铝合金材料的几十倍,即便是我们看起来已经很金贵的铝锂合金材料,其价格也比复合材料低得多,所以C919仅为波音737价格的1/2左右。 4.3 航空发动机上的应用 对于航空领域,特别是发动机的结构设计制造而言,高性能系统所需的轻质和耐高温等特性越来越重要。航空发动机产业是指涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机和传统传动系统以及航空活塞发动机的集研发、生产、维修保障服务于一体化产业集群。新的材料和工艺不断研发以应对新一代航空发动机的发展趋势,尤其是先进复合材料的应用,GE-AEBG公司、惠普公司在制造飞机发动机零部件时都采用了先进复合材料,主要包括风扇出风道导流片、风扇罩、推力反向器等部位。先进复合材料在航空发动机上的应用具体表现在以下两个方面: 4.3.1 陶瓷基复合材料的应用。陶瓷基复合材料是将碳化硅陶瓷纤维与碳化硅基底材料复合后,再涂覆一层专用涂层提升其性能,密度仅为金属材料的三分之一。由于陶瓷基复合材料具有的耐高温属性,因此在发动机流道中使用空气代替,在发动机高温区只需要较少甚至不需要冷却气体,涡轮扇发动机大幅减重,意味着发动机运转效率更高,提高了发动机的性能、耐久性、燃油经济性和高推重比。F-35战斗机使用的F135发动机是有史以来战斗机上安装过的推力最大的喷气式发动机,F135使用了陶瓷基复合材料(CMC),主要用在F135-PW-600喷管的外侧部分。 以GE航空集团为例,陶瓷基复合材料在GE航空集团的技术路线图上是一条关键路径。通用电气航空集团将于2016年新建两个复合材料制造厂,用于碳化硅和陶瓷基复合材料的批量制造,这两种复合材料都是制造喷气式发动机零部件的必备材料。GE公司是所有厂商中第一个决定使用CMC制造旋转叶片的,通过把陶瓷基复合材料叶片安装在发动机上试车,它们已经证明了旋转CMC叶片的性能,这是一个重要的里程碑。 4.3.2 树脂基复合材料的应用。树脂基复合材料具有降噪能力强、耐腐蚀性强、耐疲劳能力好、比模量高、强度高等众多优点。通过将树脂基复合材料应用在航空发动机的冷端结构、反推力装置以及发动机短舱等结构上,不仅能够降低发动机的重量,还能够提高发动机的耐腐蚀性、抗疲劳性以及强度等。例如,JTAGG验证机的进气机匣利用PMR15树脂基复合材料,该种先进复合材料的应用比传统铝合金进气机匣的重量降低了25%。 4.4 新型验证机及无人机上的应用 现代战争理念的改变,使无人机倍受青睐,无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外,还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长,隐身性能更好,制造更加简便快捷,成本更低等,其中关键技术之一就是大量采用复合材料,超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。和传统的铝合金混合结构相比,以复合材料为结构的无人机,例如“全球鹰”“捕食者”等无人机都采用先进复合材料。以“全球鹰”为例,该种无人机的机翼、尾翼都采用石墨/环氧复合材料,采用该种复合材料制造的无人机,和传统铝合金混合结构的重量相比降低了65%。再如,诺斯罗普・格鲁门公司研发的X-47无人战斗机,为了满足生存力、机动性、隐身性能等特殊要求,该无人机除了接头部位采用了少量的铝合金外,几乎整个机体都采用先进复合材料。依靠复合材料,设计师还可以做出传统金属材料所无法达成的气动力学设计,比如超声速飞行的前掠翼飞机。 5 先进复合材料在航天领域的应用 5.1 卫星和宇航器结构材料 卫星结构的质量会影响对运载火箭的要求以及卫星功能,卫星结构的轻型化设计已经成为卫星结构发展的趋势之一。国际通讯卫星中心的推力桶采用先进复合材料,该种推力桶质量比传统铝结构的质量降低了30%左右,降低的重量可以增加460条电话线路,同时还能够有效地降低卫星的发射费用。欧美国家卫星结构的质量为总质量的1/10,其原因就是大量的应用了先进复合材料。现阶段,我国神州系列飞船、风云二号气象卫星等都采用碳纤维/环氧复合材料,有效地降低了总体重量,同时发射成本也显著降低。 5.2 导弹用结构材料 现阶段,美国已经将先进复合材料作为导弹弹头结构壳体、级间段、仪器舱等部件的主要材料,洛克希德导弹与宇航公司指出,采用碳纤维/环氧复合材料制造的导弹比传统铝结构导弹的重量减轻40%。现阶段,采用先进复合材料的导弹发射筒也被国外发达国家应用在战术、战略型号上,例如,俄罗斯的“白杨M”导弹、美国的“MX”导弹都采用复合材料发射筒。因为先进复合材料导弹发射筒和传统金属结构相比,其结构质量显著降低,能有效地提高战略、战术导弹的灵活性。在战术导弹领域,先进复合材料结构的导弹发射筒更加灵活、应用范围更加广泛。现阶段,我国也研发了先进复合材料结构的战略导弹和导弹发射筒,还研发了先进复合材料仪器舱,有效地提高了战略导弹的灵活性和机动性,应用效果良好。 5.3 运载火箭结构材料 国外发达国家于20世纪50年代开始应用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体代替传统的钢壳,例如,美国的“北极星A-3”潜地导弹,采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体,其重量比采用传统钢壳的“A-1”轻了55%左右,随后研发的“MX”“三叉戟1”的三级发动机壳体,全部都采用芳纶/环氧复合材料,该种结构形式的壳体质量比纤维缠绕成型玻璃体壳体的重量减轻了50%左右。随着先进复合材料的发展,其在运载火箭发动机壳体中的应用优势越来越明显,并且先进复合材料被应用在三叉戟Ⅱ、德尔塔Ⅱ-7925运载火箭等型号中。现阶段,我国运载火箭发动机壳体制造业逐渐的开始应用先进复合材料,虽然起步较晚,但是经过40多年的发展获得了巨大的进步,经过多年的研发,已经成功地将芳纶/环氧复合材料、玻璃纤维/环氧复合材料应用在运载火箭发动机壳体中。先进复合材料在运载火箭结构设计中的应用,有效地降低了运载火箭发动机的重量,同时提高了运载火箭发动机的性能。 6 复合材料在航空航天领域的发展前景 先进复合材料的应用已经成为评价航空航天器水平的重要标准,同时也是提高航空航天器结构先进性的重要物质基础和先导技术。由于我国先进复合材料的应用水平和国外发达国家还存在一定的差距,但是我国已经进行大量投入来强化先进复合材料方面的研究,其发展前景良好。未来先进复合材料的发展主要表现在以下四个方面: 6.1 智能化 智能型先进复合材料和结构的研究,能够创造巨大的经济效益和社会效益,智能型先进复合材料在航空航天器外表的应用:在未来航空器表面增加各种传感器,能够对周围环境进行实时、全面、智能的检测,同时为通讯系统、电子战以及雷达系统提供瞬时模态,以此保证航空器能够安全、稳定地飞行。 6.2 多功能化 在减小航空航天器体积的基础上,为了提高航空航天器的突防能力,许多结构部件需要具备多种功能,多功能先进复合材料的应用能够赋予航空航天器新的功能,现阶段,多功能先进复合材料的研究已经从双功能型向三功能型方向转变。 6.3 质量轻、性能高 目前,我国先进复合材料能够减轻航空航天器的质量占总重的20%左右,和国外25%以上的减重效率还存在一定的差距。导致该种现状的原因是我国先进复合材料的整体性能较低,并且结构的整体性相对较差。因此,在未来的发展过程中,应该加强对复合材料强度、韧性以及整体性等方面的研究,研发整体性好、强度高和韧性高的先进复合材料,同时使复合材料的减重率超过25%。 6.4 低成本 成本较高是限制先进复合材料在航空航天领域应用和发展的主要原因之一,为了解决该问题,应该对先进复合材料的制造工艺进行研究,采用科学的制造工艺进行先进复合材料结构、尺寸以及形状的加工和制造,同时采用先进的质量控制技术、自动化技术、机械化技术等,提高先进复合材料的生产效率,提高其成品率,以此降低先进复合材料的成本。 7 结语 综上所述,经过40多年的发展,我国先进复合材料工业逐渐形成了一个完整的体系,并且部分先进复合材料已经成功地应用在航空航天器生产实践中,获得了良好的效果。但是,从整体上来说我国先进复合材料技术水平和发达国家还存在一定的差距。因此,我国先进复合材料研究、研发人员和生产企业应该加快先进复合材料结构、制造技术、生产工艺等方面的研究,同时借鉴国外的先进技术和经验,解决我国先进复合材料在航空航天领域应用的各种难题,以此提高我国航空航天器的各种性能,进一步促进我国航空航天领域的全面、高速发展。 航空航天论文:航空航天制造业与区域经济增长关系实证研究 摘 要:以国防科技工业大省陕西省为例,运用计量经济学方法,针对陕西省十六年来航空航天制造业的总产值、新产品产值、固定资产投资额等指标与其区域经济发展之间的关联关系,通过E-G协整检验和Granger因果关系检验进行分析研究,并基于结论对进一步推动陕西省航空航天制造业与地方经济的融合发展提出建议。 关键词:航空航天制造业;协整检验;Granger因果关系 一、研究背景 国防科技工业是我国战略性支柱产业,是国防现代化重要的物质技术基础,是经济社会发展和科技进步的首要推动力量。近年来,政府在国防科技工业与地方经济融合发展的机制建设上进行了大胆的探索和实践,取得了显著的成效。在国防科技工业与地方经济融合发展已经成为时代主题的背景之下,着力研究二者之间的关联互动对于深度军民融合及区域经济良性加速发展具有重要的意义。 陕西省是我国重要的国防科技工业发展基地,拥有雄厚的科研实力和高新技术产业基础,军民融合产业的发展具有一定的代表性。其国防科研生产横跨航空、航天、兵器、电子、船舶、核等六大行业,航空航天制造业是发展最为显著的。目前,陕西省航空航天制造业拥有30余家工业企业,40家科研机构,近8万从业人员,7千多研发人员,以及超过25亿元的资产总额。并通过资源整合大力建设了西安兵器工业科技产业基地、西安船舶科技产业园、西安阎良国家航空高技术产业基地、西安国家民用航天产业基地、西北工业技术研究院,形成“三基地一园区一院”的发展格局。 二、实证分析 本文采用计量经济学中的协整检验、Granger因果关系检验对陕西省航空航天制造业与地方经济发展之间的关联关系进行定量分析。 (一)指标选取与数据处理 本文所选用的数据样本为1996―2011年的年度数据,数据来源于2013年《陕西省统计年鉴》与《中国高技术产业统计年鉴》。 选用国内生产总值GDP、航空航天制造业总产值AMO分别作为陕西省地方经济发展状况以及航空航天制造业发展的衡量指标,航空航天制造业固定资产投资额FAI代表其在基本建设的投入指标,新产品产值NPO代表在科研技术方面的投入指标,然后对陕西省航空航天制造业总产值AMO、固定资产投资额FAI、新产品产值NPO与陕西省GDP之间的互动关系展开研究。 为剔除价格波动的不利影响,首先运用GDP指数、固定资产投资价格指数以及航空航天器出厂价格指数对GDP、FAI以及AMO、NPO的原始数据分别处理,使之成为以1996年为基期价格计算的可比数据。为了避免异方差的影响,对这4个时间序列数据进行取对数运算,分别记为LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO,具体数据(见下页表1)。本研究利用Eviews6.0软件进行相关计算分析。 (二)单位根检验 时间序列分析中的首要问题是关于时间序列数据的平稳性研究,平稳性是指时间序列的统计规律不会随时间的推移而发生变动的一种性质。本文基于ADF单位根检验法,对变量LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO以及它们的一阶差分序列进行平稳性检验。检验结果(见下页表2)。 从下页表2可以得知,LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO 4个变量在原水平下其ADF值均大于各显著性水平下的临界值,故为非平稳变量。经过一阶差分以后,新序列DLnGDP、DLnAMO、DLnFAI、DLnNPO在5%的显著水平之下,其ADF值均小于各显著性水平下的临界值,4个变量数据均为平稳性数据。基于此可以判定,序列LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO均为一阶单整序列,可以进行接下来的协整检验。 (三)协整检验 协整是对非平稳经济变量长期均衡关系的统计描述,顾名思义,协整关系则是指非平稳经济变量之间存在的长期稳定的均衡关系。本文使用E―G两步检验法对变量间的协整关系进行检验。 1.航空航天制造业总产值AMO与GDP之间的协整检验。基于“两步检验法”的思想,对一组变量之间是否存在协整关系进行检验,其与回归方程的残差序列是否是一个平稳序列的检验是相同的。因此,下面采用最小二乘法对变量LnGDP与LnAMO进行回归估计,可以得到: 从上述统计指标判断,Prob值都在0.000,显然小于5%的显著性水平,表明模型回归的系数非常显著;F值为1 006.313,相应的概率值为0.000,因此可以拒绝模型整体解释变量系数为零的原假设,模型的整体拟合情况良好;R方和调整R方都在98%以上,说明该模型整体上拟合得非常好;DW值为0.99,LM检验表明残差序列不存在序列相关。 通过ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验,检验结果(见下页表3)。 通过下页表3的检验结果可以看到,回归方程(1)的残差序列ADF检验值小于5%的显著性水平下的临界值,因此认为该残差序列是平稳的。 基于协整检验的思想,本文认为LnAMO与LnGDP之间存在协整关系,方程(1)为LnAMO与LnGDP之间的协整方程。而前文对原始数据进行了取对数运算,故回归方程的系数代表了弹性的概念。因此,通过协整方程系数表明,如果陕西省航空航天制造业总产值增加1%,陕西省GDP增加0.82%。 2.航空航天制造业新产品产值NPO与GDP之间的协整检验。对陕西省航空航天制造业新产品产值和陕西省GDP之间的协整关系进行检验。得到回归方程如下: 通过相关统计指标判断我们可以得知,此回归方程具有较好的拟合程度,而且,方程各系数和方程整体均具有显著性。LM检验表明,残差序列也不存在序列相关。 用ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验,检验结果(见表4)。 通过表4中的ADF检验结果表明,回归方程(2)的残差序列ADF检验值小于10%的显著性水平下的临界值,因此可以说该残差序列是平稳的。 根据协整检验的观点,可以认为LnNPO与LnGDP之间存在协整关系,方程(2)为LnNPO与LnGDP之间的协整方程。协整方程系数表明,如果陕西省航空航天制造业新产品产值增加1%,陕西省GDP则增加0.59%。 3.航空航天制造业固定资产投资额FAI与GDP之间的协整检验。同理,对陕西省航空航天制造业固定资产投资额与陕西省GDP之间的协整关系进行检验。回归方程如下: 由上述统计指标可以看出,方程拟合效果较差,方程整体和方程系数都不具有显著性,而且LM检验表明残差序列存在2阶自相关。 用ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验,检验结果(见表5)。 表5的ADF检验结果表明,回归方程(3)的残差序列的ADF检验值大于显著性水平10%下的临界值,因此接受原假设,认为该残差序列是一个非平稳序列。 根据协整检验的思想认为LnFAI与LnGDP之间不存在协整关系。 (四)Granger因果关系检验 采用协整检验,只是对变量间是否具有长期均衡关系进行了相关检验,而其对于变量间的长期均衡关系是否构成因果关系以及因果关系方向等问题,并不能给出更加合理清楚的解释。因此,本文采用Granger因果关系检验进一步检验变量间的因果关系。 1.航空航天制造业总产值AMO与GDP之间的Granger因果关系检验。由于LnAMO与LnGDP之间存在协整关系,我们使用水平值对其因果关系进行考察。然而,滞后阶数对Granger因果关系检验结果具有显著的影响,若滞后阶数不同,则所得因果关系也会具有差异性。因此,在实际操作中,通过利用较多的滞后阶数进行多次检验,将会获得更为全面合理的结果。 选择滞后阶数从1~4,对俩变量进行Granger因果关系检验,检验结果(见下页表6)。 下页表6显示,当滞后1期时,拒绝原假设,LnAMO与LnGDP之间互为Granger因果原因;当滞后阶数为2阶时,存在单向Granger因果关系(由LnGDP到LnAMO);当滞后阶数为3阶时,存在单向Granger因果关系(LnAMO到LnGDP);而在滞后期为4阶时,二者之间不存在任何方向上的Granger因果关系。不难看出,在较短时期内,主要存在的是单向Granger因果关系(由地方经济增长到航空航天制造业总产值增长);而在滞后3期时,存在反向Granger因果关系(由航空航天制造业总产值增长到地方经济增长)。 2.航空航天制造业新产品产值NPO与GDP之间的Granger因果关系检验。鉴于LnNPO与LnGDP之间也存在协整关系,因此使用水平数值对其进行Granger因果关系检验,检验结果(见下页表7)。 由下页表7可以看出,在滞后期数从1~4时,均存在由LnNPO到LnGDP的单向Granger因果关系,说明在滞后四期的时间内,都存在由航空航天制造业新产品产值增长到地方经济增长的单向Granger因果关系。 3.航空航天制造业固定资产投资额FAI与GDP之间的Granger因果关系检验。由于LnFAI与LnGDP之间不存在协整关系,因此,根据Granger因果关系检验对数据平稳性的要求,需要对平稳序列进行差分之后再进行检验,检验结果(见下页表8)。 由表8可以看出,在滞后期数从1~4时,LnFAI与LnGDP之间均不存在任何方向上的Granger因果关系。且差分后的数据,表示了变量在前后年份之间的波动,因此这一检验结果可以解释为,陕西省航空航天制造业固定资产投资额波动与陕西省GDP波动之间在滞后四年的时间内都不存在任何方向上的Granger因果关系。 三、研究结论 通过上述实证分析,本文主要得出以下几点结论:(1)陕西省航空航天制造业总产值以及新产品产值与地方经济发展之间,已经建立起了长期平稳的均衡关系,且二者弹性系数分别为0.82和0.59,而固定资产投资额与地方经济发展之间还未形成平稳的均衡关系。(2)陕西省航空航天制造业总产值对地方经济发展的驱动作用,在时间上仍然存在一定的滞后。新产品产值很好地带动了地方经济的发展,但地方经济的发展却并未形成促进航空航天制造业新产品产值增加的原因。总体上看,二者之间未形成良好的互动反馈机制。固定资产投资额与地方经济发展之间也尚未形成良好的互动关系。 四、政策建议 基于上述分析及结论,为了深入推行陕西省航空航天制造业与地方经济的融合发展,本文特提出以下几点建议:(1)重点扶持优秀的航空航天制造业企业推行股份制改革和分批上市。大力推动企业建立现代企业制度和现代产权制度,并通过积极引入多元化的投资主体,增强企业的内在活力和自我发展的动力,且以上市企业为产业发展平台,加快航空航天制造业的发展步伐。(2)完善科研机制建设,提高军民融合产业科技成果的转化效率。通过加深军工与民用企业之间相互合作,不仅对国防科技工业运行效率得到了提升,而且与地方经济的融合发展得以更好地推动,“军民结合”的国防科技工业体系被更好地建立。(3)政府应该继续推动产学研合作,加大科技创新的力度,并通过增加对高校、科研院所的投资等方式,加速并提高了科研成果的开发利用。与此同时,科技人员的配置效率需要进一步提高,人员培训力度需要进一步加大,进而来保证企业可持续性的创新能力。(4)努力探索本地区其他产业的支撑。例如,本地其他产业部门在资金、技术、人力、物力上给予支持帮助,及对国防科技产业管理创新提供的意见等,所以应大力促进区域产业部门发展的良性互动,进一步推动航空航天制造业的长足发展。 航空航天论文:欧美航空航天专业人才培养模式研究 摘 要:以美、俄为代表的航空航天大国建设了具有各自特色的航空航天专业院系,并开展了多年的教学实践经验。论文旨在通过材料的梳理,了解国外航空航天专业人才培养的模式,对国际一流大学航空航天类专业的设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究,从中总结经验,为国内航空航天类专业的教学教改提供参考。 关键词:航空航天专业;人才培养模式;课程体系 引言 航空航天代表了科技和工业发展的最前沿,是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育,培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,培养适应国际竞争的航空航天类本科人才,是我国航空航天科技发展的关键。当前,以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系,开展了多年的教学实践,具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理,了解国外航空航天专业人才培养模式,对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究,从中总结经验,为国内航空航天类专业教学教改提供参考。 一、国外著名航空航天院系 (一)美国著名航空航天院系 美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家,其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。 麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责,下设三个部门,分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术,如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等,负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法,教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程,建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学,建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。 斯坦福大学航空航天系隶属于工学院,承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。 (二)俄罗斯著名航空航天院系 俄罗斯也是航空航天强国,开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年,拥有12个学院,56个系,128个实验室,3个设计局,几个计算机中心,一个实验工厂,一套运动航空训练设施,一个莫斯科附近的飞机场,两个科研机构(应用力学和电气力学,低温研究)。该学院通常以数字编号代替学院名称,从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院,设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。 (三)欧洲著名航空航天院系 英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系,主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养,包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。 法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史,它位于欧洲航天业发展的中心地带,致力于培养顶尖的技术工程师,在研制协和式客机的工程师当中,有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心,分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。 二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系 (一)学位与专业设置 国外著名航空航天院系多数是本科四年,研究生二年,英国有本科3年,研究生1年。俄罗斯不同,如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上,各个院校有所不同,归纳起来,主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。 (二)国外著名航空航天院系课程体系 麻省理工学院(MIT)航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业,其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向:航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业,两个方向的课程设置都建立在航空航天基础(核心)课程上,下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程(6门)、人文、艺术、社会科学课程(8门)、科学与技术限选课程(2门)、实验课程(1门);系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程,其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV,计算机和工程问题求解引论,自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法,专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。 (三)学时学分要求 1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节,如MIT飞行动力学课程,总学分12分,构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程,课程必修但无学分,如普林斯顿没有学分制、强调上课门数,斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程,专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制,所有学生都按部就班完成规定课程的学习。 2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分,又分成4类,分别是核心课(core)108、专业领域课(professio- nal area)48、实验和综合应用(experiment and Capstone)30、非限制性选修课(unrestrictived elective)48,总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一,差异很悬殊,如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高,有的高达90%以上,如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的,如普林斯顿毕业要求共36门课。 3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量,如悉尼大学本科至少192学时,研究生核心课程和选修课程,至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求,其他按学时要求,数学(6个学时)、技术选修(12学时)、人文社科类选修(45学时)。 三、国外著名航空航天院系专业培养特色 归纳起来,国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主,基本不针对特定航空航天器划分专业,学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精,如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分,专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少,但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少,完全学分制的作用并不明显,反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重,还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样(如剑桥)。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上,在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上,强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程,让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课,并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求,在课程设置上具有较大的选择基数。 四、总结 航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理,总结了人才培养特色,为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。
工业创新论文:试析民办普通高校工业工程应用型创新人才培养模式探索 论文摘要:根据对全国170多所已开设了工业工程专业的调研,结合德强商务学院的实际,本研究把该学院的电气工程专业作为本学院工业工程专业所依托的学科,提出了自己的“3+1”的人才培养模式,并在此基础上构建起了一个符合高校应用型人才培养要求的“四个教育平台”和“十个课程模块”的课程体系结构,重点加强实践教学环节。2012年该专业毕业学生的相关统计表明,采用这种“3+1”的模式培养出来的学生,其理论知识和专业实践技能都有显著提高。 论文关键词:工业工程 人才培养模式 构建 工业工程(Industrial Engineering)简称IE,是一门技术与管理相结合的交叉学科。工业工程是对由人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术,它要求要综合运用数学、物理学和社会科学方面相应的知识和技能,要求结合工程分析和设计,对系统可能取得的成果进行确定、预测和评价。工业工程是工业化的产物,它最早产生于美国,并很快向世界其他许多工业化国家传播。迄今为止,发达国家的实践都证明,工业工程的普及和应用是实现新型工业化的必由之路。 工业工程在我国是一个年轻而又处在蓬勃发展中的学科,它伴随我国制造业的发展而发展。近10年,工业工程在我国发展迅速,所以国内目前已有170多所高校开设了工业工程专业。黑龙江省目前有6所高校开设了工业工程专业,他们分别是东北林业大学(2000年开设)、东北农业大学、哈尔滨商业大学(2001年开设)、哈尔滨工业大学、黑龙江科技学院(2004年开设)和哈尔滨德强商务学院(2007年开设)。其中,哈尔滨德强商务学院是唯一的一所民办普通高校。在5年时间的实践中,围绕工业工程应用型创新人才的培养,笔者依托哈尔滨德强商务学院对之进行了较深入的研究。下面是笔者对民办普通高校工业工程应用型创新人才培养模式的探索报告。 一、工业工程人才培养模式调研 人才培养模式是学校为学生构建起的他们应具备的知识、能力和素质结构等的实现方式,它规定了学校人才培养的途径和方式,体现出的是学校的教育思想和教育观念。它是学校人才培养目标、培养方式和培养过程的组合,其中包括培养目标、专业定位、课程体系、教学内容、培养途径、教学运行机制和教学组织形式等。人才培养模式的确定必须使之能适应社会发展的需要,必须遵循受教育者全面发展的规律。 根据国家专业目录中对工业工程专业的要求,高校工业工程专业应培养学生具有现代工业工程和系统管理等方面的知识和能力,以使他们成为将来能对工商企业的生产、经营和管理等进行规划、设计、评价和创新的高级专门人才。工业工程专业学生在校期间主要学习工业工程方面的基本理论和基本知识,接受应用工业工程理论与方法的培训,要具有对工业工程的管理系统进行开发与设计的初步的能力[2]。该专业的主干学科是管理学和机械工程(或电子科学与技术等),主要课程包括电工技术基础、机械设计(或电子、冶金等方面的工程设计)、运筹学、管理学和管理信息系统等,要求学生要掌握工业工程学科的基本理论和基本知识,要掌握系统管理中的分析方法和管理技能,要具备某一工程学科(如机械工程)的基本技能。 经调研,在全国170多所已开设了工业工程专业的高校,该专业分别设在高校的机械与电子学院、机械与自动化学院、航空港工程系、工程技术学院、海洋学院、采矿工程系、生物与环境工程学院、食品科学与工程系、机械汽车工程学院、资源与材料工程系、电子机械系、飞行器制造工程系、机电与动力学院、车辆工程学院、安全工程系等系或学院。在主干学科中,主要涉及机械、电气、冶金、采矿、制药、汽车和食品加工等。 从我国全国范围看,目前我国工业工程专业的人才培养主要有以下几种培养模式: 第一种是以上海交通大学和重庆大学为代表的机械类四年制本科模式。上海交通大学和重庆大学将工业工程专业设在他们的机械院系,其工程技术教育依托于其原有机械专业。在这种模式下,他们的机械工程方面的课程在整个课程设置中占有较大的比例,学生毕业后授予工学学士学位。 第二种是以天津大学为代表的管理类四年制本科模式。天津大学将工业工程人才的培养依托于他们的管理学院。他们要求,学生在系统地学习和掌握了管理方面的知识与原理的基础上,再学习和掌握工程专业方面的基础知识,再了解一门工程学科(主要是机械工程)的知识内容,学生毕业后授予管理学学士学位。 第三种是以西安交通大学为代表的五年制双学士学位模式。在西安交通大学,学生前3年在他们的机电工程专业或电气与自动化专业学习,然后品学兼优者再在管理学院工业工程专业学习2年管理专业的课程。通过5年学习,成绩合格者毕业时获工学与管理学双学士学位。 第四种是以清华大学为代表的六年制本硕连读模式。 第五种是以西安电子科技大学、北京航空航天大学和东北大学等为代表的以电子、冶金、化工及其他相关专业为依托的四年制本科模式。在这些院校,其培养模式既体现了很强的工业工程的特点,同时也体现了他们各自所依托的专业的特色。 以上学校其历史、专业优势和行业背景等都不相同,所以其培养模式就呈现出多样化的状况。可见,如何根据自身的特点来确定自己的工业工程专业的学科定位,如何探索出一条与市场的需求相适应的培养模式就是一个至关重要的问题。 二、工业工程应用型创新人才培养模式的构建 1.专业定位 我院工业工程专业设在我院的计算机与信息工程系。在深入研究国家专业指导目录的基础上,为适应社会发展的需求,我们根据我院的办学条件和办学特色,对该专业的专业定位进行了研究。 在国内,开设本专业的各高校对于该专业所依托的专业选择虽然不尽相同,但机械工程仍占有相当大的比例,而以电子电气专业为依托的并不多。但是,随着电子行业的快速发展,目前在长三角和珠三角等地区要求有电子电气背景的工业工程人才的需求量在增大,并呈逐年上升趋势。 另一方面,我院是一所以商科为特色的地方高校,管理、金融和会计等学科专业可以对工业工程专业主干学科中的管理学进行强有力的支撑。同时,我们的计算机与信息工程系下设的应用电子技术、电子信息工程及计算机科学与技术等专业已开设多年,实验条件齐备,师资力量雄厚,可以对电子电气工程学科有很好的支撑。 综合上述分析,我院就把电气工程作为工业工程专业所依托的学科,把该专业的专业定位在研究电子电气产品的生产制造流程上,主干学科为管理学和电气工程。由于专业定位准确,由于社会对该专业人才的需求量大,所以该专业的招生规模近几年就不断扩大,已从2007和2008两届的20多人快速地增加到现在的平均每届80人以上。 2.“3+1”的人才培养模式 服务于地方经济发展的工业工程应用型创新人才的培养,要求学生在校期间应掌握现代工业工程和系统管理等方面的理论,应具备较扎实的工程技术基础知识和较好的对工业工程理论的实际应用能力及创新能力。为此,经过几年的探索以后,我们提出了一个“3+1”的人才培养模式,即前3年学生在校学习,主要是学好相关基础理论。我们给学生开设了通识必修课、学科基础课、专业主干课及部分专业方向课,同时也开设了公共选修课。第4年即第7学期,我们组织学生到校企合作单位进行相关专业培训。培训完成后进行考核,考核通过者在企业进行生产实习,未通过的则重新进行培训。学生的生产实习期满后,根据学生在生产实习过程中的表现,在第8学期再安排学生完成顶岗实习。在该实习期间,根据自己实习的内容,学生还要完成毕业论文。学生毕业后,对于实习中表现优秀的学生,企业会将他们留下来。 通过此种模式的培养,尤其是通过最后1年的在企业的实习,可以使学生的专业技能和创新意识等都得到充分的锻炼和提高,因而也增强了学生的就业能力。 3.课程体系结构 课程是学生学习知识、形成能力、提高综合素质的依据,是实现学校人才培养目标的核心单元,是教师制订教学计划的依据。课程设置应以“精化基础理论、优化专业知识、强化实践能力、深化素质教育、突出专业特色”为原则。为适应工业工程应用型创新人才培养的要求,我们将我院工业工程专业的课程结构设计成“四个教育平台”和“十个课程模块”。 通识教育平台中包括公共基础课和公共选修课两个模块。公共基础课主要包括思想政治教育、外语、数学、体育和计算机基础等课程,公共选修课为任选课,主要有自然科学、人文社会科学、工具与语言、艺术与体育、卫生与健康和时事政治教育等相关课程。按规定,在公共选修课中,每个学生至少要选修其中的3门课程。通过对此平台课程的学习,学生可以获得自然科学、社会和人文科学方面的基本知识,可以接受到世界观和方法论方面的教育,也可以接受到数学、外语、写作和计算机技术等方面的培训。该平台中的课程教学要求是在第1至第4学期完成。 学科基础课和学科选修课为学科教育平台中的两个模块。其中,学科基础课为必修课。学科基础课中主要包括工程图学及CAD、电工技术、电子技术、管理学和运筹学等,主要在第2至第4学期开设。学科选修课中包括本学科中的共同课程和跨学科的选修课程,主要有管理类课程、电气类课程、机械类课程、经济类课程和计算机类课程等,要求从第3学期开始开设,到第6学期完成。 专业核心课、专业方向课和专业选修课三个模块共同构成了专业教育平台,是对学生进行专业教育的核心课程,是培养工业工程专业高级应用型人才的核心内容。其中,专业核心课中包括“基础工业工程”“人因工效学”“生产计划与控制”“质量管理与可靠性工程”和“设施规划与物流系统”5门课程,涵盖了该专业的核心内容,相继在第4、第5和第6学期开设。根据目前社会对工业工程专业人才的需求和该专业的内涵,我们为之设置了两个专业方向,分别是生产管理方向上的“工业企业现场管理实务”“企业资源计划原理与应用”“成本控制”和物流管理方向上的“先进制造系统”“现代物流设备”及“物流配送中心规划设计”等课程,在第6学期开设,学生可限选一个专业方向进行修读。通过该专业方向上的课程的学习,可使学生具备在某一专业方向上的初步的知识和技能。此外,学生还可以在专业选修课模块中任意选择自己感兴趣的专业选修课程,如“组织行为学”“生产系统仿真”“安全与环境工程”“项目管理学”和“会计学”等来学习。安排本模块课程的学习,意在使学生了解本专业的前沿领域及其发展动态,增强其适应性。本模块课程采用集中授课的方式,要求在第7学期的前8周完成。 能力教育平台的学习主要是对学生进行知识应用能力、动手能力和创新能力的培养,设有基本能力教育、就业能力教育和综合能力教育三个模块,其中包括社会实践、课程设计、专业实训、专业实习、职业资格培训、就业指导和毕业设计等。在职业资格培训方面,要使学生经过培训能获取“见习工业工程师”职业资格证书。这不仅能使学生的综合实践能力得到进一步的提高,更能增强学生的就业竞争能力。 上述各教学平台的学分分配情况见表1。 4.实践教学环节 实践教学是培养学生应用能力和创新能力的重要环节,所以在培养方案的设计中必须确保实践教学的学时,并且做到4年不断线。同时,还要根据区域经济和社会发展对人才的需求来确定实践教学的内容和方式。 在我院,工业工程专业理论教学与实践教学的学时比例达到了6:4。理论教学主要是让学生打好理论基础,同时也拓宽学生的知识面;实践教学则突出对学生进行分析问题和解决问题的能力的培养。 在实践教学中,我们依托院内的实验室和院外的实训基地开展了形式多样的实践教学活动,其中包括课内实验、课程设计、专业实训、社会实践、毕业实习和毕业设计等,做到了4个学年8个学期不断线,并把学生的第二课堂作为能力培养的重要补充。我们每学期都邀请企业专家到学校来授课,或请他们为学生举办专业知识讲座。我们还鼓励学生积极参加数学建模竞赛、专业竞赛、参加职业资格培训及撰写科技论文等。为激发学生的探索精神和创新意识,我们还设立了创新学分,以使学生的个性能得到充分的发展。 在实践内容方面,我们注意循序渐进,即先做验证性实验,然后逐渐向设计性和综合性实验过渡。我们对每门课程都设置了相应的实践教学的内容,尤其加大了电气工程类课程和专业核心课程的实践教学的学时。我们重视与校企合作单位进行沟通和协作,注重以企业生产实际为背景来设计教学案例和实验实训的内容,从而形成了与产业对接的实践教学的体系。校外实训基地的建设使学生能够走进企业,能把企业的生产车间作为他们的第二课堂。如此之后,学生就能根据实习内容完成他们的有实际意义的毕业论文,就能使学生的专业技能和创新意识等都得到较充分的锻炼和提高,就能为学生的就业奠定坚实的基础。 三、实施工业工程应用型创新人才培养模式的效果 经过5年的实践和探索,我们初步形成了一个具有我院特点的 “3+1”的工业工程专业人才培养的模式,并在此基础上构建起了一个符合高级应用型人才培养要求的“四个教育平台”和“十个课程模块”的课程体系结构,重点加强了实践教学环节,收到了不错的效果。 2012年毕业生情况的统计数据表明,采用“3+1”模式培养出来的学生,无论是专业理论知识,还是专业实践技能,都有显著的提高。2012年我院工业工程专业毕业学生共25人,其中70%以上的学生都通过了行业资格认证,都取得了见习工业工程师资格证书。其中更突出的,有两名学生被东北林业大学工业工程专业录取为硕士研究生,有一名学生获得了省级优秀毕业生的称号,一名学生在校企合作单位实习期间即被选派到天津去学习丰田的生产方式;他们的以企业的生产实际为背景的毕业论文还被评为我院的院级优秀毕业论文。 工业创新论文:浅析工业设计创新平台建设与区域整合研究 [论文关键词]工业设计 创新平台 区域整合 区域经济 创意产业 [论文摘要]论述了工业设计创新平台构建的重点内容。从区域整合角度,分析和谐构建工业设计创新平台将促进区域经济的发展,提出应利用工业设计创新平台,实现创意设计人才的培养,分领域推进工业设计中心建设,打造优势突出的创意产业基地和园区,从而实现区域经济结构调整和可持续发展,提高国际竞争力,推动产业区域经济结构升级。 随着科学技术与知识的不断发展,以工业产品设计为核心的工业设计已逐渐被广泛应用于制造、纺织、电子信息、运输装备等行业,可有力加快我国新型工业化进程,带动经济的发展。近年来,对工业设计的创新越来越受到业内人士的关注,不仅是在工业设计自身知识体系与理论方法上的创新研究,更是在工业设计创新平台建设方向与内容上的倍受重视。例如,湖南省依据本省产业发展格局,首度提出工业设计创新平台建设方案,并取得一定效绩。因此借鉴首创省份的发展特点,提出全国范围内发展工业设计创新平台建设,依据区域自身产业格局与经济发展特点,加速区域整合。通过区域间的相互影响与制约,形成具有一定结构和功能特点的复合系统,从而促进区域经济的有力提升,并对我国整体经济结构的发展意义深远。 1工业设计创新平台建设重点内容 工业设计创新平台包含着设计创新、技术研发和人才培养,通过这个平台,可以为全国各地设计行业、科研机构、高等院校、政府部门及社会公众提供全面、系统、方便、高效的与工业设计有关的创新契机。这个平台增强工业设计对产品、企业和产业竞争的支撑能力,成为全国设计行业、制造行业与工业设计院校、科研机构、培训机构搭建技术交流与合作、人才培养、信息沟通与服务的平台。工业设计创新平台构建重点从以下几方面进行。 1)构建产销学研紧密结合的工业设计创新体系[1]。通过国家规划与政策的引导,自主开发工业设计创新成果并进行成果转化,实现市场化运作。建立工业设计院校、研究机构与企业的合作与交流,培养既有技术创新理念,又具有实践设计经验的高端工业设计人才,集技术、人才、成果和产业于一体。 2)构建行业设计中心。围绕增强工业设计创新能力,立足中国产业发展现状,选择中国发达地区工业设计基础较好的机械及装备制造业、纺织服装、家电产品、IT产品、交通运输装备以及工艺美术、传统手工艺、动漫等产业作为工业设计的重点发展领域,培育一批具有国际国内领先水平的工业设计中心。根据全国产业结构发展规划,分领域、分专业推进工业设计中心建设,着重发展与产业结构关联度高、基础优势明显的设计中心[2]。 3)构建创意产业园。采用集聚设计创意企业、提升设计创意环境的方式,建设产品研发设计、家具设计、工业陶瓷设计、展示设计直至传统手工艺设计等为发展重点的工业设计产业发展集聚区,创建技术先进、竞争力强的产业聚集园区。 4)构建工业设计品牌建设工程体系。品牌工程建设的目标是明确企业的品牌战略和品牌结构,梳理组织与品牌的关系,强化品牌对企业发展战略的支撑作用;提炼品牌的核心价值,明确品牌的定位、品牌内涵和品牌口号;进行品牌工程建设的系统规划,为后续品牌建设工作提供行动指南[3]。通过系统的品牌建设工程,提高企业核心竞争力、提高产品附加值。努力培育一批具有市场竞争力和区域特色的产业和产品。 5)构建合理有效的设计创新管理机制。重视设计创新知识产权保护,培育自主知识产权,健康发展专利事业并给予资金扶持。嘉奖对经济与社会生活发展有关键性推动意义的设计,严惩一切剽窃行为。有计划、有步骤地每年组织实施一批市场前景好、技术含量高、具有自主知识产权的新产品、新技术等工业设计创新项目,使优势产业达到国际国内先进水平,主导产业实现产品的升级换代。 2从区域整合发展角度看工业设计创新平 台构建 2.1区域整合的含义与作用 从系统论角度来看,区域整合是指两个或两个以上区域的人口、资源、环境、经济与社会等子系统,在物质、信息和能量的流通与交换过程中,通过相互作用、相互影响、相互依赖和相互制约而组成的具有一定结构和功能特点的复合系统[4]。区域整合是相互毗邻的地区之间彼此长期联系,尤其是在经济发展上的联系。区域整合的过程也是一个资源共享与融合的过程,目标是实现区域经济、社会与生态的整合。通过区域整合,可以加强区域协调与合作,加速区域之间的物质、能量和信息传输,提高区域整体竞争力。区域整合发展是区域发展演化的结果,经济全球化使各国、各地区经济相互联系、相互依赖,因此,区域经济、社会和生态等领域整合发展,参与更大范围的地域分工成为必然趋势,是发挥城市与区域最佳效率的重要机制。 区域相互作用,有的是有序的,有的是无序的;有正效应,也有负效应。区域相互作用的有序关系可以加强区域合作系统内部各区域、各要素间的相互沟通和联系,保持系统内部各种信息渠道的畅通,有利于互相协调、互相学习、互相促进、互相竞争,增强区域整合发展系统的内部活力,最终实现区域和谐发展的目的。而区域相互作用的无序关系造成区域间过度回流、产业同构、恶性竞争、生活成本上升等,产生区域相互作用的负效应,阻碍区域可持续发展。通过区域整合,消除区域相互作用的负效应,使区域间的无序关系向有序关系发展,达到区域整合和谐发展的目标。 2.2工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的 发展 通过区域整合,可以加强不同区域内部工业设计创新平台建设的相互联系和沟通,有助于此平台建设的相互促进与协调,如北京、深圳、长江三角洲地区等发达地区工业设计发展较快,高新技术产业和创意产业壮大,有助于建设适应现代设计教育、产业结构、人才培养、技术发展、行业需求的工业设计创新平台。发达地区工业设计创新平台的和谐构建可以带动周边地区及不发达地区工业设计的发展,因此,通过区域整合,有利于在全国范围内搭建工业设计创新平台。区域整合的根本动力是区域利益,如区域经济利益,区域社会利益,区域生态利益等多种利益族。利益族的核心是区域经济利益,其他社会和生态等利益是通过经济利益可以体现出来的。工业设计创新平台和谐构建,通过产业运动对不发达地区会产生更多因素渗入,区域内部因素发生变动,从而推动产业结构向高度化演变,区域经济就会进入更新发展阶段,发达地区通过对不发达地区原料、能源和劳动力资源的使用,形成新的经济增长形式,扩大经济辐射,推动经济发展,因此工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的发展。 从发达地区现阶段的发展状况来看,科技创新和文化创意是推动产业结构调整和增长方式转变的两大战略驱动,高新技术产业和创意产业是提升区域竞争力的两大战略产业[5]。科技和文化是产业结构调整的两大驱动力。同时,高新技术产业和创意产业两大产业之间也存在着相互影响、互相促进的关系。因此在平台建设中加大对科技创新与文化创意产业的构建对于区域经济增长尤为重要。然而,与高技术产业不同的是,创意产业的灵魂是文化,提升产品或服务价值的关键要素之一是其文化内涵。文化是产品与服务增值的原动力,这一原动力突破了世界经济格局中的技术垄断,为后起区域的跨越式崛起提供了文化图强的理论依据。近一个世纪,特别是近二三十年中,创意产业发展迅速,已经成为发达国家促进经济发展的驱动力量。发达国家率先提出了创意产业的概念并付诸实践,创意产业的迅猛发展对于发达国家和地区的产业结构调整和保障就业起到了良好的促进作用,同时也满足了人们对物质和精神的个性化需求,对区域环境的改善和生活质量的提高都起到重要的推动作用。 加强工业设计创新平台构建,立足区域特点,合理建设平台构架,最终利用工业设计的创新平台,实现创意设计人才的培养,打造优势突出的文化创意产业基地和园区,从而实现区域经济结构调整和可持续发展,推动产业区域经济结构升级。此外,在平台建设中,打造自我品牌、区域品牌和民族品牌,注重文化创意产业的本土化保护。只有这样才能最终树立起民族优势品牌,提高竞争力。 工业创新论文:生态工业园区与技术创新 摘 要 随着生态工业园区的出现及其日益的发展壮大,它对技术创新发展的影响也日益凸现出来。主要表现在四个方面:推动了回收利用型技术的发展;推动了物料消耗最小化的系统技术的发展;使环境治理技术集成化、系统化;催化绿色技术革命。 关键词 生态工业园区 技术创新 1996年10月,美国可持续发展总统委员会对生态工业园区提出了这样的定义:一个有计划的物质和能量交换的工业系统,寻求能源和原材料消耗的最小化、废物产生的最小化,并力图建立可持续的经济、生态和社会关系。 随着生态工业园区的出现及其日益的发展壮大,它对技术创新发展的影响也日益凸现出来。生态工业园区要求企业依靠科技进步,采用无害或低害的新工艺、新技术,大力降低原材料和能源的消耗,实现少投入、高产出、低污染,尽可能把对环境污染物的排放消除在生产过程之中。生态工业园区发展推动了企业技术创新。 1 推动了回收利用型技术的发展 随着生态工业园区的不断发展,生态经济的观念日益深入人心。企业经济效益的高低直接与物质流动模式相关,原有的物质流动模式造成经济活动的“高开采、低利用、高排放”,这使得人们不得不开始转向对回收利用型技术的关注。回收利用型技术的物质流动模式可以表示为“资源——产品——消费——再生资源”,通过对物质和能量最大限度的回收利用,使经济活动对自然环境的影响降低到了尽可能小的程度,同时也大大的降低了企业的生产成本,达到了“低开采、高利用、低排放”。 在加拿大Burnsde工业园区,通过回收废纸然后外运供其他公司生产衬垫板,另一家包装公司则重新利用电脑公司的过剩的聚苯乙烯;它还拥有各种回收和再利用公司,处理颜料盒、丝带重新涂墨、轮胎翻新和家具翻新等;另外还使用银回收系统回收印刷工厂的银;同时园区内的19家化学品生产销售公司还联合进行化学品交换。 在美国,查塔诺加(Chattanooga)生态工业园区,通过重新利用老工业企业的工业废弃物来减少污染和增进效益。如将旧钢铁铸造车间改造成一个利用太阳能处理废水的生态车间;紧邻的肥皂厂则循环利用废水;而肥皂厂旁边是利用肥皂厂副产作原料的一家工厂。这样就建立起了一个相对完整的生态工业网络。Choctaw生态工业园区则基于园区所在地丰富的特定资源,也就是俄克拉何马州大量的废轮胎资源,通过采用高温分解技术将这些废轮胎资源化从而得到炭黑、塑化剂和废热等产品。 在我国,天津开发区生态工业园区的企业将汽车生产中的废钢及其它边角废料回收后,通过熔炼等加工过程制成钢锭,再提供给丰田模具工厂作为其生产模具的原料。另外,针对食品饮料业能源消耗量大且稳定的特点,天津开发区开展了企业内部和行业间的蒸汽梯级利用;并进行行业之间、企业之间的共生合作,构建废水代谢链条。还致力于雨水的收集和再生利用;致力于垃圾分拣和再生,使危险废物实现资源化;以及有机废物堆肥化处理、剩余生活垃圾焚烧发电。广东南海生态工业园区也是一个成功的实现了对废弃物的回收利用的例子。园区由设备加工、塑料生产、建筑陶瓷、铝型材和绿色板材等5大行业组成。根据技术可行性及保护环境的前提条件,核心企业及其相关的附属企业组成5个相对独立、相互共生的工业生态群落,通过物质和能量的相互交换,构成多种物质能量链接的生态链网络。在这其中,有3条属于闭合循环的生态链:环保仪器设备厂生产的产品在消费后报废予以拆解,其中可以再利用的零件供维修用或回到企业供生产用,不可再利用的零件经五金加工厂回炼成金属原材料,重新生产零件供给厂家生产仪器设备;可降解塑料厂产生的废塑料进入塑料添加剂厂用于生产增韧剂,然后返回可降解塑料厂供生产使用;绿色板材厂在生产过程中,产生的树皮、木屑等,通过加工成生产板材用的胶黏剂,再次返回板材厂生产使用。园区内企业的废弃物通过废物交换、循环利用,不仅降低了废物排放,而且还能吸收消化园区外的塑料废物、废旧五金等,不仅如此,每年还可通过节省原料和能源、处理废物使得成本降低、再利用废物等方式获得相当高的经济效益! 从这些闭合循环的设计上可以看出,园区企业间利用彼此生产中产生的副产品和废弃物作为再生资源,经过加工后重新返回系统循环使用。这种循环生产的理念,充分带动了回收利用型技术的发展,更很好的体现出了工业生态系统物质循环和能量有效利用的理论。 2 推动了物料消耗最小化的系统技术的发展 在生态工业园区,内部企业之间彼此利用“废物”,使企业之间形成一个封闭的系统,从而使物料消耗达到最小化。具体可从两个方面来考察。 一方面,产品的数量保持不变,而物料的消耗绝对减少。以卡伦堡生态工业园区为例。该园区主要包括发电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂。其中,电厂向炼油厂和制药厂提供发电过程中产生的蒸汽;将除尘脱硫的副产品工业石膏,全部供应附近的一家石膏厂作原料;将粉煤灰出售,供铺路和生产水泥之用;炼油厂产生的火焰气通过管道供给石膏厂用于石膏板生产的干燥,减少了火焰气的排空;酸气脱硫生产的稀硫酸供给附近的一家硫酸厂;炼油厂的脱硫气则供给电厂燃烧。另外,炼油厂的废水经过生物净化处理,通过管道向电厂输送冷却水用于冷却发电厂的发电机组,而发电厂产生的蒸汽回头又供给炼油厂;热电厂同时也把蒸汽出售给石膏公司和市政府;热电厂的脱硫装置使燃烧气体中的硫与石灰石产生反应,生成石膏供应给石膏材料厂作为原材料。而炼油厂生产的多余的燃气,又可以作为燃料供给发电厂和石膏厂。由此可见,通过对一系列的能减少物质消耗、封闭物质流的技术的应用,卡伦堡生态工业园区极大地节约了相关公司的成本,并且带来了许多新的收益。据测算,在这些交换中产生的共生物料量大约相当于Asnaes电厂每年购买的煤量(200万t/年),亦或相当于Statoil精炼的北海原油吨数(480×104t)。由此可见,卡伦堡生态工业园区通过形成一个有效的循环再利用网络,实现了绝对减少物料消耗的目的。同时,还最大限度地保护了当地的环境,减少了污染。从生态学角度说,卡伦堡表现了一个简单的食物链的特征:生物体消耗其他生物体的废物和能源,彼此之间共依共存。 另一方面,产值相同的前提下,单位产值消耗的物料相对减少。鲁北生态工业园区,园区内部包括磷铵硫酸水泥联产、海水“一水多用”、盐碱电联产3条密切相关的生态产业链,这些产业链通过系统化、网络化,协同、共生,构成了一个生态型工业系统。 具体来讲,以磷铵、硫酸、水泥产业链为例。在磷铵、硫酸、水泥产业链(简称PSC)中,磷矿与硫酸制取得到的磷酸与合成氨反应制得磷铵,副产品磷石膏送往水泥厂生产水泥。富含SO2的水泥窑气送往硫酸厂生产硫酸和液体SO2,液体SO2用作生产溴素的原料。硫酸送往磷铵厂用于磷铵的生产。以煤矸石为燃料的热电厂产生的电力和蒸汽供各厂使用,锅炉副产的炉渣、炉灰作为混合材料生产水泥。在这个系统中,生产磷铵排放的废渣磷石膏,用于制造硫酸并联产水泥,而硫酸又再返回用于磷铵的生产,上一层产品的废弃物成为了下一层产品的原料。使得资源得到了高效的循环利用,在整个生产过程中,没有废弃物排出,形成了一个封闭的工业生态循环系统。这使得对磷矿的开采降到了最小的程度,同时也避免了对硫矿以及石灰石矿的开采,使对物料的消耗达到了最小化。据测算,它的磷铵成本比同类企业的产品成本低30%,水泥成本低20%,硫酸成本低50%。 我国山东鲁北工业园区创新出了3种关键性技术,以实现系统内部的物质与能源的循环与转换,这3种技术为:磷石膏制硫酸联产水泥技术;磷石膏分解技术;补加高硫煤、窑外分解及控制氧化气氛技术。通过对这些技术的系统应用,实现了整个鲁北生态工业园的完整链接与运行,进而实现了降低物料消耗、综合利用资源、消除污染的目的。这种生态工业模式也必将进一步推动节约型技术的系统化发展。 3 使环境治理技术集成化、系统化 治理整个生态工业园区的环境问题与治理单个工业企业的环境问题截然不同。在生态工业园区出现之前,前两代工业园区的企业彼此独立经营,缺乏企业间副产品与废弃物的有效流动和再利用,缺乏环境治理技术上的相互合作机制,致使资源利用效率低下并且环境污染严重。 对生态工业园区而言,对环境污染的治理不能够再局限于对一种有害废物的处理上。如在处理污水时,不能简单的只处理水污染问题,因为处理污水的同时还会产生有毒、有害的污泥。在处理某个成员企业的废弃物时,还要考虑到是否可以进行交换再利用,处理方法是否可以在成员企业间形成贯通的链条。这就要求环境治理技术要系统化。生态工业园区的企业成员间应该形成一个封闭的环境治理技术的链条。如供水——收集污水——污水处理——有害废物存放和处理——垃圾填埋,就是一个简单的环境治理技术的集成。 根据各生态工业园区所采用的环境治理技术的不同,又可划分为两类。一类均采用现有技术,对这些技术进行综合,使之组合成一个完整的循环系统,或者称之为一个集成;美国切克托生态工业园就属于此种类型。另一类是针对自身生产的特点,采用新开发的一整套技术,从而使环境治理技术达到系统化。广西贵糖生态工业园区可作为此类型的代表。 美国切克托生态工业园区通过集成现有技术,形成了一个生态型工业体系。它将回收的废旧塑料品直接供给塑料制造公司作为原材料。抽去废旧轮胎中的钢丝后,将其粉碎成橡胶颗粒,通过传动带输送到联邦循环技术公司进行高温热分解,得到塑化油和碳黑;而钢丝在集中处理后,作为钢材再利用;塑化油经管道输送到塑料制造公司加工处理,成为可用的塑料。塑料再经管道传送到两家公司,一家公司以此生产塑料标牌,另一家用来生产彩色胶片。碳黑以浆的形式经管道输送到另一家公司,以此生产小型硬胶轮胎。由此可见,切克托生态工业园区通过将这些废旧物资的回收与处理技术集成化,充分利用废弃物,使其分解后回收再利用,有效的形成了一个密闭的生态循环网络,最大限度的利用资源,最大限度的减少了造成污染的废弃物的排放,实现了经济效益与环境效益的双丰收。 贵糖生态工业园区以制糖业为主体,兼容了甘蔗种植业、造纸业和酒精业以及热电厂。众所周知,制糖业本身是一种排污多、污染重的行业,特别是在中国这种制糖技术比较落后的国家,制糖企业造成的污染和浪费一直是该行业比较难以克服的一个大问题,为了解决这一问题,贵港生态工业园区通过引进制糖业以外的其他相关企业,共同组成了一个生态工业链系统,成员企业间均存在着输入和输出的相互依赖关系,物质和能量在这条生态工业链中被系统化的利用,十分有效的提高了污染物和废弃物的净化率和转化率。例如,在制糖工艺中输出的废糖蜜,被酒精厂酒精车间作为资源用来生产能源酒精或食用酒精,酒精车间产生的酒精废液经过浓缩、干燥和补充必要养分后,制成复合肥,这样就使废糖蜜得到了充分的利用,减少了环境的污染;造纸中段的废水(碱性)与热电厂锅炉的含硫烟气(酸性)通过除尘脱硫塔进行中和反应,减少了污染物的排放;通过一系列的措施促进水的重复利用,极大的减少了废水的排放。总之,贵糖生态工业园区通过除尘脱硫、回用水工程等系统化的环境治理技术,形成了包括处理废水、废气、生产水泥、轻钙等副产品以及利用酒精生产过程中的副产品——酒精废液制造复合肥、向园区制造系统提供回用水的一个环境综合处理系统,充分体现了其环境治理技术的系统化,极大程度的解决了区域结构性环境污染问题。 4 催化绿色技术革命 技术创新按创新的新度来分,可区分为重大技术创新和渐进技术创新。重大技术创新是指由于技术上的重大突破和新技术革命所导致的创新。渐进技术创新是指技术原理无重大变化的产品和技术改进。重大技术创新可以是单元技术上的创新,也可以是同时涌现数种技术甚至是整个系统层次上的创新。后者亦可称之为蔟状式创新。IT业的技术创新形式就属于这种情况。众所周知,IT业作为当今信息时代的领头军,其技术的更新速度可谓是日新月异,往往一夜之间就会涌现出数种新技术,淘汰掉前一天还十分盛行的技术及产品。这就是典型的蔟状式创新。 由生态工业园区所引发的绿色技术革命就属于蔟状式创新。所谓绿色技术,是指能减少污染、降低消耗、治理污染或改善生态的技术体系。当今的环境问题主要表现为资源枯竭、生态恶化和环境污染。为了解决这些环境问题,人类需要超越现代技术,寻求一种新的技术体系,以实现人类的可持续发展。绿色技术就是在这样的大背景下应运而生的。绿色技术包括清洁生产技术、治理污染技术和改善生态技术。由此可见,绿色技术不仅要解决之前生产过程中造成的环境污染问题、改善生态环境,还要防止未来的环境污染和生态恶化问题。 生态工业园区要求园区成员间在物质和能量的使用上形成类似自然生态系统的生态链或食物链,以实现物质与能量的封闭循环和废物最少化。为达到这个目标,必须改进现行技术,使技术向清洁生产、实现污染零排放方向发展。这就使得企业纷纷致力于发展绿色技术。在生态工业园区这样的大环境下,绿色技术是如雨后春笋般大批量的涌现出来的,这也就是蔟状式创新。这直接促成了整个系统层面上的绿色技术革命。 在小区域范围内,由于生态工业园区是以生态工业链为基本结构,园区企业间的排列结构类似于生物链,均存在着物质的输入输出关系,这就直接决定了园区内的绿色技术创新将以蔟状式涌现为主要特征。以日本腾泽(Fujiaswa)生态工业园区为例。为了实现由末端治理技术向减少废物和降解废物方面的转化,实现园区污染零排放的目标,园区迫切需要一系列的绿色适用技术。在这种情况下,腾泽(Fujiaswa)生态工业园区的上属公司EBARA公司开发出了各种废物转化新技术,主要包括硫化床气化燃烧和处理系统、烟道气处理系统、太阳能光电池系统、风能涡轮发电机、污水加热交换泵以及新型的燃料电池技术等。通过应用这些绿色技术,使得园区与传统的工业系统相比,估计降低40%的能源消耗,降低30%的水消耗,减少95%的废物排放和30%的二氧化碳排放。 对于整个社会层面上来讲,绿色技术的创新更不会是以零星出现、散状分布为特征的。随着生态工业园区的不断涌现及发展壮大,为了达到经济与环境的双赢目的,企业对绿色技术的要求也变得越来越迫切,而为了实现物质在整个社会系统内的良性闭合式循环,势必要求绿色技术形成一条绿色生产工艺的链条,主要包括水的重复利用技术;能源综合利用技术;回收、再循环、重复利用和替代技术;环境监测技术等。 生态工业模式需要无害化新技术、新工艺的支撑,因此,生态工业园区的建设和发展势必带来技术上的进步和竞争力的提高。但要实现这些技术上的突破,还需要政府、园区、企业的相互促进,从政策、组织、管理等多方面积极的配合。 工业创新论文:我国汽车工业的成本管理创新战略 摘要:入世后,国外汽车企业以低成本为基础进行价格竞争,争占我国汽车市场。我国轿车企业普遍存在生产能力开工不足、管理技术落后、生产成本过高等问题。为增加我国轿车竞争力,应引进先进的管理技术,实施成本管理创新战略。 主题词:汽车工业;成本管理创新 在近年的世界汽车市场上,汽车巨头的激烈竞争集中体现在降低成本上。各大汽车集团纷纷聘用有“成本杀手”称号的人担任要职,以成本管理创新为手段,以低成本为基础,以价格竞争作为抢占市场的法宝。作为当今世界上具有最大潜在汽车市场的中国,入世的未来几年,汽车工业充满了机遇和挑战,将受到全方位的冲击和震撼。价格竞争是入世后我国汽车企业与世界汽车巨头之间无法回避的竞争。因此降低汽车成本是我国汽车工业的必然选择。 1、入世后我国汽车工业面临国外汽车企业的挑战 1.1、国外汽车企业以低成本为基础进行价格竞争 国外汽车企业进入新兴市场一贯以成本战略为基础,采用低价格的竞争策略来抢占市场。从运用价格竞争战略的效果看,低价格可以使一个企业在与竞争对手的竞争中,瓦解顾客对其它品牌的忠诚,进而开辟自己的品牌及占领市场份额。因此,国外汽车厂商纷纷谋求如何降低成本,来满足价格竞争的需要。 在进行价格竞争的策略上,国外汽车企业在我国入世后,已开始重视对适应我国市场的经济型轿车的开发与研制。近期,日本汽车企业推出了9个品种20余种型号的经济型轿车,售价均定位于7000—8000美元之间;福特和戴—克公司推出了售价在7000—8000美元之间的经济型轿车;奔驰公司也先后推出“经济型速度之星”和“经济型短跑运动员”等小型轿车。这些经济型轿车的价格定位均与我国《“十五”规划》中要开发的经济型轿车的定位相仿,随着我国汽车市场的进一步开放,这些轿车的进入将给我国汽车工业企业带来不可估量的冲击。 1.2、中外汽车企业的成本比较 将中外汽车企业的成本做一比较,我国汽车企业则明显处于劣势。以日本为例,丰田公司以“只有降低成本才是至高无上的原则”为出发点,创造了“JIT生产方式”,始终把降低成本作为追求的目标。在1974年6月—1976年12月间,该公司降低成本金额高达650亿日元,其后,该公司年成本降低对利润的贡献均保持在10%以上。 随着日本三大汽车企业纷纷采用“JIT生产方式”,日本汽车企业的成本逐年降低。1998-1999年,日本汽车三大公司的销售成本率有两大公司呈现下降。丰田公司从1998年的78.3%下降到1999年的77.1%;本田公司从1998年的69.1%下降到1999年的67.7%。 从我国目前情况看,我国汽车企业的成本也在呈现缓慢下降态势。一汽集团的销售成本率从1998年的86.2%下降到1999年的85.7%;东风集团从1998年的88.2%下降到1999年的82.7%;北汽、上汽集团也从1998年的92.9%、75.7%,下降到1999年的90.2%、74.7%。 上汽集团是销售成本率最低的厂家,仅为74.7%。之所以如此,主要是由于其主打产品——“桑塔纳”的生产能力利用率达到71%、年产量达到22万辆所产生的规模经济;其次,价格较高、科技含量较高的“别克”轿车的旺销,对整个企业集团的销售成本的降低也发挥了重要的作用;同时,上汽集团提出“可比产品成本要达到每年下降5%”的目标取得了一定成果。值得注意的是,由于“别克”轿车的销售价格高于国外市场价格,使上汽集团增加了销售收入,降低了销售成本率,但随着入世后汽车市场的进一步开放,国内外轿车价格逐渐趋向一致,会导致上汽销售成本率的提高。 虽然我国汽车企业的成本呈现缓慢降低态势,但与日本三大汽车公司相比,仍有较大的差距。我国汽车企业销售成本率较高的主要原因有两点。一是目前我国市场上销售的数十种车型,绝大多数是引进或仿制国外20世纪80年代的产品,需要向合作方支付大额的技术转让费、高价购买关键零部件以及承担外方人员高工资;二是虽然引进的20世纪80年代的生产线的技术和产品已成熟定型,但生产批量未达规模经济点,导致巨额固定成本居高不下,从而直接导致我国汽车企业的销售成本率提高。 2、我国汽车工业自身存在的问题和机遇 2.1、问题 2.1.1、生产能力普遍开工不足 我国汽车企业在设计产量上均达到了汽车组装线的经济规模产量,但实际产量普遍未能达到规模经济点。截止2000年底,我国已建成具有年产各种汽车300万辆(轿车年产120万辆)的生产能力,但2000年全年只生产各种汽车206万辆,占生产能力的68.6%。轿车产量达60万辆,为生产能力的50%。表1为2000年我国主要汽车厂家生产能力利用情况。 从表1可以看出,2000年上海大众公司和一汽大众公司的轿车生产能力利用率较高,为73%;上海通用、长安奥拓、东风神龙生产能力利用率仅为30%左右。生产能力利用率的严重不饱满,直接导致车均固定成本居高不下。同时,由于我国汽车企业实际生产量未能达到规模经济,也导致汽车价位过高,从而抑制了市场的需求,使我国汽车工业形成了“需求不足市场容量小企业规模小不经济、成本高价位高需求不足”的恶性循环。 汽车工业是规模经济显著行业,对生产成本影响最大的是生产批量,若产量达到设计年生产纲领,产品价格下调是必然的趋势。目前,我国轿车市场的需求量只有60—70万辆。盲目要求我国汽车生产企业达到年产轿车100万辆的规模,显然是不切实际的。市场的需求制约了我国汽车企业的发展。 英国马克西和西尔伯斯通过对汽车生产线长期平均成本所做的分析结果表明:1条汽车生产线的最小、最佳规模是年产6万—10万辆。因此,我国汽车企业应从实际出发,先使单条汽车生产线达到最小最佳规模(年产6万—10万辆)后,再通过组建同等经济规模的生产线,扩大生产量来达到生产线经济规模。其后,在需求增长和扩大出口的情况下,达到年产100万辆的企业经济规模。 2.1.2、企业管理技术落后 我国的管理技术落后首先表现在我国企业本身的管理基础较弱,多数企业是由国有企业通过重组、参股或控股方式发展起来的,管理层大多来自计划经济结构的国有企业,较大部分缺少现代企业管理素质。 地方政府过多的行政干预,也在很大程度上束缚了企业独立自主的管理能力的发挥。我国汽车企业面对的市场,被人为地分割为本地市场和外地市场,各地政府均对本地的汽车企业进行保护,对外地汽车进入本地市场设定了各种各样的壁垒。这不但导致汽车企业进入外地市场时要付出高额成本,同时也抑制了当地汽车企业提高自身管理创新能力的主动性。 2.2、机遇 我国汽车工业《“十五”规划》提出,要“加大汽车工业战略重组力度,以一汽、东风、上汽集团为基础,培养2—3家具有较强国际竞争力的大型企业集团。”以此为契机,可改变我国汽车工业各自为战、缺乏宏观调控,以企业和地方的局部利益而牺牲全局利益的现状,拉开中国汽车工业大重组的序幕,使企业上规模、上效益。 我国汽车工业《“十五”规划》中还提出了“在5年内重点发展排量1.3L,售价8万元左右,百公里油耗达到国内先进水平的经济轿车”的宏伟目标。我国汽车工业企业现已具备研制低价位经济轿车的能力,因此,对国内汽车企业来说,这是一个巨大的市场机遇。 3、引进先进的管理技术,实现成本管理方法创新 3.1、变革成本管理思想实施成本战略 成本战略有别于传统的成本降低方式。它是紧盯市场目标,以成本为竞争中心,通过使用独特的技术、借助有利的原材料购进渠道及利用规模经济的特性来进行操作,从而达到在同业中成本最低,以低于同业竞争对手的售价来获得大量的市场份额的战略。 建立低成本地位,使企业在确定行业产品的最低价格上具有决定权或成为降低成本的主导者,则有更多的机会获得超额的利润。 成本战略要通过市场调查,确定消费者需要的产品特性,进而设立该产品的目标成本。目标成本预先限定产品成本的最高限额,规定制造过程中实际消耗的成本不准超过这一限额,然后要求设计、工程、外购材料等部门通力合作达到目标成本。成本战略要求只有在最后工序达到成本降低额的目标后,才能进入实际制造阶段,否则仍要通过多重循环挤压成本,以使实际成本达到目标成本的目标。 成本战略将改变成本的立足点,将其从传统的生产现场转移到产品的策划、构思和设计阶段;从业务链的下游转移到源头。直观地说,在设计阶段就对将要发生的产品成本进行虚拟核算,可以使开发新产品的成本大大降低。 成本战略中关键的是确定目标成本,即在新产品开发设计过程中,为实际目标利润而必须达到的目标成本值。其可表示为:目标成本二期望销售价格—目标利润。目标成本是企业允许的最高成本额。 期望销售价格可在与同业竞争对手的同类商品中进行比较得到,要同时考虑到其它企业类似产品目前拥有的市场份额、可能达到的市场容量、企业自身销售物流系统是否完善(销售网络人员的熟练程度)和商品战略等。目标利润必须兼顾多种因素,不但要从企业的经营观念、经营方针和经营战略出发,还要考虑到企业的长期投资计划、研究开发计划、中期利润计划以及内部留存收益运用计划等因素。 3.2、提高劳动增值率 更新观念,杜绝浪费,提高劳动增值率是降低成本的主要手段之一。生产浪费可分为以下7种。 a.生产过量的浪费,最典型的是工作超进度,造成产品的积压,增加和产生挪动或堆放产品的工作; b.窝工造成的浪费; c.搬运环节上的浪费; d.加工本身的浪费; e.库存的浪费,库存越大,资金占用越多; f.操作上的浪费; g.制成次品的浪费。 在小批量、多品种混合生产的情况下,由于生产次数改变多,使生产浪费变的更加严重。要改变这种局面,首先,要求缩短设备的切换调试时间,随时根据生产需要切换调试设备,以适应后工序的生产指示或客户的需求,做到生产中各工序的现实需求与产品的最终需求合拍。第二,要缩小搬运批量,即使各工序能按很小的批量切换生产,如果向下道工序的搬运批量较大,就不能避免搬运在途或加工等待在途,搬运批量应配合生产批量的缩小而力求缩小,其理想状态是“按件搬运”。第三,要采用“U型生产线”与“多功能工人”相结合的生产方式,即配合设备的小型化,使各工序的距离变短,作到“进出一致”原则,即取出与投入再加工的工位位置一致,消除回头再取加工物件的无效损失。第四,在此基础上加以“一工多能化”,使员工具有操作前后各个工序设备的能力,可达到少人化的目的,又可以提高流水线的生产效率。 3.3、增加劳动附加值 成本战略的另一主要方面是,劳动思想更新,减少无效劳动,增加劳动附加值。 任何车间的生产劳动都可如图2一样划分,将现场劳动划分为“浪费”、“不增加价值的劳动”和“增加附加值的劳动”三部分。虽然增加附加值的有效劳动所占比例较低,但只有这部分能改变产品质量和组装加工的方式。也就是说,这部分在制造零部件或产品时,可对原材料或半成品等加工对象付出劳动,创造出附加值,即劳动增值率。严格地说,没有附加值的劳动也应视为浪费,因为它们没有提高或增加产品的附加值,只会增加人工成本。属于浪费的劳动应立即消除;对不增加附加值的劳动,要合理安排,加以改进,尽量减少其所占比率,提高劳动附加值。 3.4、降低材料采购成本 降低材料采购成本取决于采购上的创新,导入市场竞争机制,降低材料采购成本。汽车产品材料费用一般占售价的35%—60%,是产品成本中最直接、最基础的部分,所以,要想降低材料成本,首先应按产品逐一认真核对数据。 在材料采购、产品配套零部件采购中,应导入市场竞争机制,企业所有的采购业务,包括生产产品的直接零部件、材料、非直接物料(机械、设备、房屋、服务以及维修等),都应该归口采购部门统一采购。 采购部门将所需采购的项目分类,将非直接物料归为一类;对直接生产配套零件则尽可能组成系统或总成一并采购,通过扩大每批批量值可取得较低的采购价格。 在供应商的选择上,首先,可以参照QS—9000质量标准体系,给供应商打分,选择合格的供应商。按市场竞争的方法可取得成本控制范围内合理的较低的配套价格。根据上海通用公司实践统计,选择几家合格的供应商经过几轮竞价,一般情况下价格可平均下降5%—10%。随着生产工艺的成熟、工人操作的熟练、产量的增加、合格品比例提高等因素的变化,可要求供应商逐年调整供应价格。我国加入WTO后,随着关税税率的降低,汽车企业还可利用WWP、GPS全球采购系统,在世界范围内获得质量同等、价格更低的零部件,使汽车产品在成本上有竞争优势。 工业创新论文:基于集群式创新的东北老工业基地产业升级 摘要:党的十六大,把支持东北老工业基地的调整和改造战略提到议事日程并逐步实施。然而,如何认识“东北现象”的原因,如何推进东北老工业基地的改造、升级和产业振兴,可谓“仁者见仁,智者见智”。本文拟从集群式创新的角度,以集群式创新的竞争力优势、东北老工业基地的产业现状及其成因为基本点,来探讨东北老工业基地的改造与产业升级问题,并提出相应的对策建议。 关键词: 集群创新 东北老工业基地 产业升级 一. 集群式创新的竞争力优势分析 对一个区域来说,产业的有效升级一般有两条路径:一是沿着产业层次的不断提升,即从传统产业向高新技术产业、从轻工业向重化工业演进,这是众所周知的产业升级路径。二是沿着全球分工体系中的价值链提升,即从低附加值产品向高附加值产品、从低加工度向高加工度、从生产普通零部件到关键的核心部件的基于专业化分工和协作的集群创新升级模式。大量的实证研究表明,由于产业集群能够获得建立在专业化分工基础上的报酬递增、企业间的互动学习和合作创新等优势,从而成为具有高端竞争优势的产业升级模式,进而促进区域区域经济的发展和繁荣。正如波特所指出的,区域经济的增长和竞争优势在很大程度上依赖于促进和发展集群的能力,其核心是集群式创新网络的发展。 集群式创新,是指以专业化和分工为基础的同一产业或相关产业的企业,通过地理位置上的集中或靠近,形成长期稳定的创新合作关系而产生创新聚集,进而获得创新优势的一种平等开放的创新的网络组织形式。从其构成来看,这个网络包含有一系列的创新网络结点。这些结点往往与某一产业相关,包括了各类企业,如零部件、机器设备和服务的供应者,生产上有互补性的企业,下游的渠道和顾客,以及在知识、技能、技术上相关的企业,还有各种机构,如提供教育、培训、相关信息以及研究和技术支持的大学、职业培训机构、标准制订机构、咨询和评估机构等社会机构,提供公共产品的政府机构等。在发展较成熟的产业集群中,这些企业或机构间已建立了持久的联系,形成了良性的互动结构。其中,基于社会资本优势的创新合作,是其最基本的特征。 从集群式创新的竞争力优势来看,由于强大的社会资本优势使比邻而居的企业之间由于频繁的交往和经常性的合作,产生了面对面的交流与学习的便利性,一项技术创新很容易为其他企业所发现,通过技术转让与模仿,该项技术创新较容易地在集群内扩散;其他企业通过对此项科技创新的消化、吸收与模仿,在此基础之上进行技术改良,又导致渐进性的技术创新不断发生,形成强大的挤压效应。而且,在产业集群中各行动主体因地域的接近、交往的频繁等因素,减少了学习与交流的交易费用;遍在的合作行为,又导致了企业资源和能力的互补,降低了创新的风险。这一切导致了“集群中飘荡着行业秘密的空气”,集群中技术溢出效应更强,使默会的知识更容易扩散,创新更容易发生。与此同时,集群式创新网络有利于新企业的衍生。集群的规模越大、产业的价值链越长、企业集聚的程度越高,企业的专业化分工往往越发达,衍生企业也就越多。这些衍生企业常常把公司的选址靠近母公司,利用原来的关系网络和共享的信息开展创新活动。从现实的发展来看,硅谷的创新正是由以企业的衍生为载体而不断产生和扩散的。在硅谷的70家半导体企业中,有近50%的企业是最早建立的费尔柴尔德公司的后裔,在这些后裔中,诞生了诸如英特尔、国民半导体公司等世界电子信息工业产业的先导。正是这种永无止境的技术和产业的自我激励的发展过程,促进了硅谷的发展和集群竞争力的提高,相对于东北老工业基地而言,产业升级缓慢和产业振兴乏力的一个重要原因就在于衍生机制出了问题。 二.东北老工业基地的产业现状 从整体来看,东北老工业基地的产业技术水平比国际先进水平落后20 至30年以上。大多数国有企业技术开发能力相当薄弱,很少能形成自己的核心技术。从机械行业来看,东北三省尤其是沈阳,号称全国的总装备部,其制造业曾经是新中国制造业的骄傲。然而,现在却步履蹒跚,经济发展缓慢。我们知道,装备工业在国民经济中占有决定性的地位,它一方面担负着为制造业及其它行业提供先进技术装备的重任,其所提供的技术装备性能是否先进、质量是否优良、成本是否合理,在很大程度上影响制造业及其它行业的竞争力;另一方面它又联系着材料、电子和零部件加工等行业。在机械行业中机床尤其是数控机床是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础产业,其水平的高低和拥有量的多少,是衡量当今一个国家工业现代化水平的重要标志。我国是世界上生产机床最多的国家,尤其是东北老工业基地,在80年代中期以前,占有全国市场份额的70%。然而,从产品本身来看,大多数属于中低档产品,其中数控机床的的拥有量只占5%,而发达国家已经达到80%。与现时大多数企业产品积压和开工不足相对应的却是每年20~30亿美元的设备进口,其中石油化工装备的80%,轿车工业装备、纺织机械、胶印设备、数控机床的70%,光纤制造设备的100%,集成电路芯片制造设备的85%都依赖进口。这样,就形成了供给结构与需求结构的错位,从而失去了市场优势。然而,与东北老工业基地技术基础薄弱和创新能力低下相对应的是老工业基地也一直在进行技术改造和技术创新,但结果却是不断地重复“引进——落后——再引进——再落后”以及“落后——改造——再落后——再改造”的技术发展怪圈。无论是企业的创新能力还是竞争优势都没有得到实质性提升,经济——技术相脱节的问题也长期没有得到解决,产业升级和振兴乏力。 三. 东北老工业基地产业技术创新现状的成因 造成东北老工业基地技术创新能力不足、产业升级缓慢和振兴乏力的因素很多,诸如资金供给约束、经济结构障碍等,但在笔者看来,更为重要的因素就在于社会资本的缺失和有效的制度供给不足。 1.创新环境与社会资本缺失 从社会资本与创新环境来看,东北老工业基地创新能力不足和区域创新乏力主要是因为社会资本薄弱和有效的创新环境缺失。社会资本薄弱,是指区域内企业间以及企业与相关机构之间缺乏基于信任的合作基础与相互联系的纽带,无法形成合作的创新网络。这种社会资本与创新环境的缺失,主要表现在以下几个方面: 第一,企业之间横向关联度低、过于强调竞争而忽视合作。如前文所述,企业间的频繁的交往、联系与合作,能够实现优势互补、知识共享,降低交易成本。但老工业基地的企业,长期以来倾向于和政府之间的纵向的、传统的和封闭的联系,忽视跨企业、跨产业之间的联系与互动,倾向于企业的单向突进,因而无法共享社会关系网络所带来的创新聚合效应。也就是说,尽管大量的企业在地理上集中于某个区域,在地方上连接成片。然而,在生产上却相对独立,企业之间各自为战,缺乏信任和合作,在发展过程中缺乏应有的各种正式和非正式的技术、知识和信息的交流。由于企业间忽视合作的效用而片面地强调竞争,在行为上“万事不求人”,企业间“老死不相往来”。这样,企业之间不但无法像国外发达地区的企业那样,通过合作网络进行专业化分工和创新合作,从而在互动和相互学习中不断创新。相反,在市场竞争中非但难以合作,甚至相互拆台,导致技术、信息和各种隐含经验类知识流动严重不畅甚或断流。特别是当企业技术开发的基础水平和技术力量相对薄弱时,企业独立的技术开发就严重制约了技术创新总体水平的提升。事实上,企业无论在什么条件下开展什么经济活动,它的行动都首先是一种社会行动,总要受社会的限定。它总是嵌入于持续存在的社会关系网络之中,这个社会网络与经济网络共同构成了集群内部的创新网络。 第二, 从企业与相关机构的关系来看,企业与相关机构(大学、中介组织和科研机构)之间的合作、联系和知识流动严重不足。我们知道,在一个创新系统中,最重要的是不同参与者之间的相互联系,这种联系促进了知识流动。也就是说,在我国现有的创新体制下,企业只有与大学和研究机构密切联系,才能诱发新的研究与开发活动;作为大学和研究机构只有与企业密切联系,才能使自己的研究成果不断的及时转化为商品,实现技术创新的双赢。从东北老工业基地来看,企业与大学和研究机构的研发合作比例与全国平均比例相比还比较低。特别是在创新资源和创新能力有限的情况下,企业与科研机构及大学之间开展合作创新,是创新资源有效配置的一个极其重要的途径,这不仅可以消除技术创新的低水平重复,而且可以加速产业升级,摆脱所谓的“东北现象”。 第三,从产业联系来看,东北老工业基地没有形成有效的专业化分工和配套体系,产业间的联系薄弱,从而使东北的企业尤其是国有企业象“孤岛”一样悬在这里,形影相吊,没有或少有就近配套企业,只能靠历史上形成的家底和增加新的投入在苦苦支撑。从“一汽”来看,由于孤悬东北,使其创新性研发成本必然比拥有创新网络的兄弟企业要高,获得同样的技术信息和市场信息,也要比那些处在汽车产业聚集区或接近汽车产业聚集区的汽车企业高。 2.有效的制度供给不足与政府政策失灵 为促进本地的技术进步和经济发展,国家和当地政府都制定了产业发展、技术进步与发展知识经济的规划。然而,在诸多的规划中主要遵循的是线性思维模式,即存在着就技术谈技术的倾向,把注意力主要放在如何投入更多的人力物力去研究开发新技术,忽视了技术创新的复杂性特征,忽视了创新环境对技术创新的影响。同时,政府常常把技术创新过程看作是一个管道,认为只要有R D投入,管道的另一端就应该有产出。而且,对技术发展的评价指标也主要依赖于R D投入和产出的多少,忽略了技术创新本身应该是一个复杂的、互动学习的社会化过程。当发现科学技术水平发展缓慢和技术创新能力较弱时,不是从克服制度缺陷上找原因,而是希望通过提高创新意识、加强技术进步指标考核等方面扭转局面,结果往往劳而无功。 从产业发展规划来看,东北老工业基地由于受计划经济体制和刚性生产的影响,政府在经济规划中或是凭经验办事或是盲目效仿,往往不能和企业进行有效的沟通,了解企业的真正需要。同时,政府至今仍停留在用“支柱产业”来带动其它产业发展的西方六七十年代的认识水平上,片面地强调地区比较优势, 从而造成各省产业优先发展目标的一致性和区域产业结构趋同化。这种结构趋同使企业之间并没有形成真正的专业化分工,技术的关联度低,也没有形成基于共同地域文化背景之上的相互认同和协作关系。这样,不仅弱化了技术创新资金的使用效率,而且加剧了创新的风险和不确定性,进而加大了企业的创新成本,导致创新乏力。与此同时,东北老工业基地在产业发展过程中,存在着过于重视主导产业的发展而忽视甚至忽略了相关产业及支持产业发展的倾向。然而,世界上任何一个国家持久成功的产业都不是孤零零地单独存在的,而是以产业集群的形式出现。产业集群既包括主导产业也包括有竞争力的支持性产业和相关产业。支持性产业和相关产业不发达或创新能力较弱,主导产业也不可能发达。因此地方政府要让自己的重点产业获得竞争优势,必须注重对支持性产业和相关产业及其创新能力的培育。事实上,当今的区域发展已经不完全是如何利用资源条件来选择那些支柱产业以带动其它产业发展,而是如何在区域的历史和产业文化基础上形成某个专业化的特色产业集群,进而构筑一个有特色的地方生产系统和创新系统。这时合作战略与竞争战略同等重要,因为决定一国或一个地区竞争力的绝不是一国或地区的的一两个大企业,而是该国、该地区一系列有竞争力的产业,产业竞争力的大小又取决于产业创新与升级的能力,一国或地区工业化的过程正是产业层次技术创新持续活跃的过程。 四.东北老工业基地面向集群式创新的政府公共政策 作为集群式创新网络,其形成和发展是一个自组织和自依赖的过程,但这种自组织过程并不排斥作为创新网络结点之一的政府作用的发挥。特别是在东北老工业基地现实的状况下,更应该发挥政府的作用,但这决不意味着政府对创新主体企业行为的替代。恰恰相反,地方政府政策作用的基点是为企业或产业的创新创造一种有效的区域环境。 1.营造有利于培育本地企业家和创新的产业文化氛围 创新网络的有效运行和区域创新效率的提高离不开良好的创新文化,即知识的水平流动与配置以及鼓励尝试、宽容失败的文化氛围。 由于多年来的急功近利思想的影响,使我国的学者和企业存在一种把知识分为可用知识 (功用知识)和不可用知识(价值知识)的倾向,没有意识到两者之间的深层联系。这种过于重视可用知识而忽略价值知识的倾向,使得可用知识建立在一种脆弱的基础上。也就是说,在学科领域内忽略了价值知识在营造文化氛围中的不可替代的作用。与此同时,在人们的价值观念即学科以外的文化上,也存在着不利于创新的成分——强调一律性、成败论英雄、小富即安以及忽视个性化的价值观和思想意识。上述两种文化倾向,导致了创新文化的缺失。而事实上,有效的创新文化对区域或集群甚至一个国家的创新绩效有着至关重要的影响。因此,东北老工业基地要提高和维持本地区的创新能力,就必须把激励创新的文化建设放在重要的地位。从现实来看,创新文化的建设主要应从教育入手,重塑人们的价值观,这将是一个长期而艰巨的任务。 2.营造创新网络所必须的信任环境 信任是创新网络得以形成和有效运作的基础。信任的缺失将极大地影响创新系统的有效运转,对区域创新能力的提高产生阻碍。因此,在信任环境不足的情况下,政府及相关机构必须采取相应的政策,以营造有利于创新合作的信任环境。 3.营造有利于区域合作创新的制度环境 制度创新是生产关系调整和体制变革,它为各类创新活动主体追求持续创新提供必要的制度保障,有利于提高创新及经济运行的效率。我国特别是东北老工业基地正处于由传统的计划经济向社会主义市场经济的转轨时期,在制度安排方面仍然存在许多不尽合理乃至阻碍生产力发展的因素。实际上,创新主体间的网络化联系也离不开制度环境的支持,在市场竞争的社会里,要促使创新主体间乐于交流合作,必须要有规范化和制度化的组织机构,以平衡各方利益,从而降低交流障碍。因此,如果不能在法律制度、道德规范上为交流合作各方之间的信任建立保障,必然会使创新主体间存在过多的猜忌防备,影响合作的进行。与此同时,互惠是合作关系得以维持和发展的关键,建立在互惠之上的合作才具有持久性。政府可以通过对于集体行为的规范和合作报酬机制的设定平衡企业间的利益,达到企业间在合作中的互惠互利。因此,必须营造有利于区域合作创新的制度环境,以重建东北老工业基地的产业联系,以产业集群战略和集群式创新网络提升东北的产业竞争力。 总之,对东北老工业基地的当地政府而言,老工业基地的改造关键是产业竞争力的提升和区域经济振兴,而不是企业解困。为此,其政策作用的基点应以机制创新、结构调整和技术创新为突破口,把重点放在扩大就业、结构调整和产业升级上。从这一点来看,促进产业集群和集群式创新网络形成和发展,将是一种有效的模式。 工业创新论文:寻求公共管理创新与经济发展的良性互动——中新苏州工业园区的成功探索及启示 [摘要]苏州工业园区的成功很大程度上得益于园区积极借鉴新加坡公共管理的经验,形成了一系列富有特色的先进的公共管理意识、体制和模式。本文分析了园区政府理念创新的三个纬度,论证了体制创新是理论创新转化为实践的中介,以及园区公共管理体制创新与经济发展的互动,并在提出借鉴国外先进经验与立足本国国情相结合原则的基础上,深入探讨了园区借鉴新加坡经验对外辐射的制约因素。 在二十世纪九十年代兴起的新一轮改革大潮中,以总设计师邓小平同志的特区开发思想为指引,一大批各级各类的开发区在我国如雨后春笋般涌现出来,成为经济增长的“领头羊”和动力源。中新苏州工业园区(以下简称园区)就是其中一个光彩夺目的亮点。由邓小平同志首倡,1994年2月26日,中国政府和新加坡政府在北京签署《中新两国政府合作开发建设苏州工业园区的协议》,创造了两国政府之间合作进行土地成片开发的案例,并由于协议中对借鉴新加坡公共管理经验的规定而使这次合作具有了非同寻常的重大意义。如今,八年过去了,园区不仅按照预定的设想运转正常,经济社会发展取得辉煌成就,而且由于其在寻求公共管理创新与经济发展良性互动方面所积累的实践经验及其理论价值而受到政府、经济界和社科界的广泛关注。我们认为,园区建设成功的不可或缺的一环是在借鉴新加坡公共管理经验基础上的创新。这种创新从内到外表现为三个层次,即理念创新——体制创新——行为创新——经济发展。 一、 政府理念创新的三个纬度 理念创新是公共管理体制创新的内在动因,园区借鉴新加坡经验首先体现为政府公共管理理念上的创新。它包括以下三个层面。 1.从管制思维到亲商思维(服务思维) 在全球化趋势日愈凸显的大背景下,政府应转变传统管制思维,树立权利本位、亲商思维、服务理念。在亲商思维的指引下,政府行为由服务型方式取代命令型方式。所谓亲商思维是指园区行政部门以为客商服务为最高宗旨,把亲商思维消化在招商引资、日常管理服务的态度和价值观中,帮助客商获得满意回报率,同时使园区获得相应收益从而形成双赢格局。亲商思维是新加坡公共管理经验的核心,它认为政府并非真正的财富创造者;只有当政府成功地提供了一个适于工商业发展的环境,并使这些企业取得比在其他国家和地区更高的投资回报率,才能吸引更多的优质投资,国家经济才能得到快速提高。亲商思维把政府——工商业——人民利益三者统一于工商业的发展,通过发展工商业以提高人民的生活水平,提高国家竞争能力,促进国家经济的持续快速的发展。 园区管委会将亲商思维溶入到公共管理实践中,具体体现为亲商观念的培育,园区各部门依靠高效的招商网络,建立了无微不至的客户服务体系,充分尊重客户的意愿,为客商提供快捷、简便的一站式服务体系。同时采用敲门法的“国际招商网络”,即有的放矢地主动招取优质投资项目;建立综合性的竞争优势,即园区管委会给予客商确定、清楚、快速的答复,一旦承诺,务必兑现;提供有吸引力的特殊政策;确立为我而用的招商标准。园区依靠新加坡经发局的国际招商网络,以高新技术产业为主体,由浅入深地逐步形成点一线一面一化的园区发展高新技术的招商策略。亲商思维改善了园区政府形象,提升了政府信誉,促进了园区经济发展,吸引了一批又一批世界产业巨头落户园区,从而形成了高科技。高税收、高就业的园区发展格局。 2.从人治思维到法治思维 国际贸易中的公正观念。互惠观念、谈判协商观念本质上都与规则观念紧密联系。全球化时代下的公共管理就是要按规则办事,公正、公平、互利。通过协商谈判的途径解决纠纷和难题。政府应制定与世贸组织的原则相一致的游戏规则,完善市场经济体系,逐步地把政府行为纳入法治化的轨道,使政府管理模式从个人权威转向规则权威,使政府理念由从人治思维到法治思维。新加坡是一个法治国,它强调:法律面前人人平等,法律之内人人自由,法律之外没有民主,法律之上没有权威。坚持依法治理。严格执法是新加坡经济发展的重要经验。 园区通过对新加坡法治经验的引进一一借鉴——运用,以法治思维探索建立了依法治园的法规体系和执法机制,形成工业园区完善的法制环境。其内涵表现为: 首先转变政府职能,建立专家治园的规划管理体制。园区的规划管理体制推行专家治园,公开公布政府的园区规划,然后授权规划师分级管理,行政首长只处理违规申请和上诉案例。同时实行一套严格的监督机制以杜绝腐败。 其次,完善和明晰园区法规。结合中国国情和园区实际需要,园区管委会共编制了18项管理办法,如城市规划建设管理办法、建设项目环境保护管理办法才十商投资项目管理办法、外商投资企业行政性收费目录搏动管理办法、公积金管理办法、国家公务员实施细则、预算外资金管理办法等等,将园区公共管理纳入法治化。公开化、透明化的轨道。 最后,执法透明化。园区制定的《苏州工业园区规划管理办法》明确规划管理的内容。程序和工作时限,执法人员严格依法办事,一视同仁,努力营造公平、公正、公开的园区投资环境,使客商清楚地了解园区管理依据、程序和方法,从而使执法主体与外商企业之间形成信息对称。管委会依法治园的精简、高效、廉洁的政府形象受到了普遍好评,增强了园区的综合竞争力。 3.从以物为本到以人为本的思维 “人的现代化是国家现代化必不可少的因素,它并不是现代化过程结束后的副产品,而是现代化制度与经济赖以长期发展取得成功的先决条件”。公共管理既是对人的管理,也是为人的管理。公共管理的目标木单纯是公共物品的生产,而且也包括如何促进人的发展。尊重人、依靠人、发展人、为了人是园区人力资源管理的关键内容。“人力资源是新加坡唯一的资源”是新加坡人在经济发展中形成的共识。它将人的智慧和能力作为一种巨大的社会资源来开掘和利用,其内涵体现为:充分有效地发现城市内外、国内外人力,做到人尽其才;提供创造精神和物质财富的条件,知识更新和再培训的条件;发展教育和智力投资。 园区通过对新加坡以人为本的人力资源管理体制的借鉴,改变了计划经济体制下简单粗糙的管理方式,把人视为经济发展中的第一要素,形成了“人力资源是工业园区最重要资源”、“人力资源环境是工业园区最重要的投资环境”的理念。园区把以人为本的理念融入到人力资源市场化配置管理中,其基本特点体现为:寓简明于透明之中,寓灵活于规范之中,寓亲商于服务之中,寓动态于有序之中。这一管理方法在建立精干高质量的公务员队伍和复合型经营管理技术队伍的引进等方面效果显著,适应了园区开发建设、管理服务的需求,并使园区人力资源市场化配置从被动服务向主动服务转变;从分散型服务向一条龙服务转变;从低层次服务向高层次服务转变。 二、体制创新是理论创新转化为实践的中介 政府体制改革动力来源于两个方面,一是全球化的外力要求,一是由内向外地表现为政府发展区域经济的动机。政府体制创新亦是一个过程,表现为:由改革之初的供给主导型制度变迁方式逐渐向中间扩散型制度变迁方式转变,最终过渡到与市场经济内在要求相一致的需求诱致型制度变迁方式,从而奠定企业在市场经济中的微观主体地位。 体制创新是理论创新转化实践的中介,园区借鉴新加坡经验进行体制创新主要体现为两个方面;政府经济管理体制的创新和政府社会管理体制的创新。 1.政府经济管理体制的创新 1997年世界发展报告《变革世界中的政府》指出,“有效的政府——而不是小政府——是经济和社会发展的关键,这已越来越成为人们的共识,政府的作用是补充市场,而不是替代市场”。加人世贸组织必将加快我国政企分开的步伐,使企业逐渐脱离政府的行政控制,保证国有企业、民营企业与外资企业在同一竞争平台上,并建立起适应市场经济要求的、产权清晰、权责分明、政企分开、管理科学的现代企业制度。同时,随着我国加入MO,政府经济职能又被赋予了新的内蕴,这体现为:引导,政府应研究和分析世界经济发展的趋势,寻找发展经济的最佳路径。调控,政府应通过宏观经济政策的调整以维持经济的稳定和增长。扶持,在WTO制度规范的框架下积极寻求发展本国工业的途径,在全球化浪潮维护 国家的经济主权。 园区政府经济管理体制的借鉴和创新优化了园区投资环境,吸引大批跨国企业落户园区,三资企业规模迅速扩大,已形成了适合国际经济发展战略的投资产业结构。 2.政府社会管理体制的创新 政府转变职能应以社会本位为导向,应以社会利益和社会要求作为自身价值的参照体系,不断依据社会变量决定自身的结构、权限及其运行方式的转变,把政府全方位控制社会的冲动减小到最低限度。政府主要是社会的服务者、协调者和一定范围的干预者,社会才是主导者,因而评判政府职能的标准将不完全依仗效益和效率,而主要取决于服务对象的满意程度。全球化背景下的地方政府管理逐渐趋向政府公共政策化、公共管理社会化从而形成小政府大社会的格局。“通过参与式民主给公民授权。”在这样的政府中,公共管理的职能部分地甚至完全地转移给非政府公共管理组织。政府从公共管理的具体事务中解脱出来,不仅自身可以达到消肿减肥的目标,而且可以以旁观者的身份审视公共管理的质量和效果。 更小的政府——更好的服务是园区管委会政府社会管理体制创新的中轴。首先,更小的政府。园区管委会根据“精简、统一、效能”和“小政府,大社会”的原则,切实转变政府职能,强化服务意识,仅设立七套常设机构共12个局和1个非常设机构,定编120人,却承担了相当于市一级党政机构和近百个部门和职能,实现了对外(新加坡20多个政府机构)接轨,对内(苏州市及省,国家)接 口的要求。同时,园区借鉴新加坡经验建立了高效的公务员管理体制,既有利于提高政府效能,又有利于实现公共管理的法治化、公开化、民主化。其次,更好的社会服务。园区管委会的社会职能就在于维护社会秩序,提供医疗保险和社会保障,营造有利于工商业发展的良好的园区生活环境。 三、公共管理体制创新与经济发展的巨动 现代公共管理以社会需求为起点,以成本——效益分析工具,通过体制创新以满足社会福利需求,推动区域经济发展,最终形成公共管理体制创新与经济发展形成互动关系。它表现为:经济发展要求公共管理体制创新;公共管理体制创新促进经济发展;同时,随着经济的发展、市场体制日益成熟,这又为公共管理在更高层次上的体制创新提供更佳的经济制度环境。 1.经济发展呼唤公共管理体制创新 全球化背景下,跨国公司用脚投票选择投资领域。在全球化环境下,跨国公司根据区域投资环境可以随时将生产转移到法律透明度高、劳工法律松、市场机制完善的区域或国家。跨国公司这种用脚投票方式的微妙方式不仅仅要求而且迫使政府进行公共管理体制创新,改善投资环境,树立亲商理念、法治理念、从刚性行政转向柔性行政。 园区学习和借鉴新加坡公共管理经验和经济管理经验,正是希望通过对其借鉴、消化和吸收,在园区尽快形成一种全新的管理体制和运行机制,以制度创新来构造新的招商优势,并为经济的持续稳定的增长构造新的增长点。此外,园区经济发展的战略目标的实现也必须依靠体制创新为先导。园区要实现其战略目标,即成为国际最具竞争力的开发区之-,以及成为我国建立社会主义市场经济新体制的超前试验区,以“管理示范”和“产业辐射”有效带动长江三角洲经济发展,就必须“敢于试验,大胆地试,大胆地闯”,以体制改革为先导,探索出一条以注重功能效益的体制供给来取代单纯的优惠政策,进而形成新一轮经济成长驱动机制的新路。 2.公共管理体制创新促进经济发展 公共体制创新的目标是完善政府过程功能,从而使政府输出功能符合社会生态环境并满足经济发展的需求。体制创新赋予了政府理念、体制、行为新的内涵。 首先,高瞻远瞩的区域经济发展战略规划。园区依据产业发展战略、人才资源战略和区域协调战略的研究,提出园区产业结构发展的原则是“先二后三到二三并重”,重点发展高新技术产业和适当发展高效益产业、高就业产业;提出园区区域协调发展战略是立足苏州,依托浦东,带动长江三角洲和长江流域的开放开发。 其次,亲商思维下更快捷的服务。园区建立上海——苏州工业园区的海关绿色通道。在上海海关和园区海关之间建立电脑联网,使园区的进出口实现直通与口岸式管理,从而极大提高通关速度,方便了客商;园区建立起由网络化职业介绍系统、社会化的社会保障系统、市场化的劳动力价格系统、法制化的管理系统等等。 3.经济发展为更高层次上的体制创新提供更佳的制度环境 随着经济的发展,市场体制日益成熟,这又为公共管理在更高层次上体制创新提供更佳的经济制度环境,从而形成体制创新——经济发展——更高层次上的体制创新的良性循环。园区在借鉴新加坡经济研究取得阶段性成果,目前,一个规划科学、布局合理、管理严格,借鉴新加坡裕廊镇规划模式建设的国际化、现代化的新城区已在金鸡湖畔初现。 园区对新加坡经验的大软件和小软件借鉴已基本完成,园区已经成为国内最具竞争力的园区之一。在此基础上,园区又树立了新的战略目标;通过体制创新继续努力把园区建设为与世界经济接轨、符合国际惯例的最具国际竞争力的一流园区。而这一战略目标的实现又要求通过更高层次上的体制借鉴和体制创新,从而形成制度供给以满足生产力发展的需要,这样就形成了体制创新与经济发展之间否定之否定的良性循环。 四、园区借鉴新加坡经验对外辐射的制约因素 园区八年来的实践证明,有选择地借鉴新加坡经验,以制度的创新营造一流的投资环境,从而为经济社会持续稳定发展建立新的增长点,具有十分重要的现实意义。全国开发区协会、山东省开发区协会、江苏省对外经贸厅先后在苏州举办了“苏州工业园区借鉴新加坡经验研讨班”,对园区借鉴新加坡经验的对外辐射产生了一定的影响。但应该看到,这种辐射的力度是有限的。园区经验的对外推广有待于进一步探索。 当前,我国的改革开放正由经济领域逐步向政治领域扩展,政府管理体制的改革更是方兴未艾,加入WTO则构成加速这一改革进程的外部动因。在这种有利的宏观条件之下,园区借鉴新加坡经验的对外辐射作为一种制度创新的要求仍要受到种种现实情境的制约: 第一,从体制创新的内在动力来看,园区经验的对外推广存在着一个“路径依赖”问题。体制创新是对现实社会关系的变革,而现实的社会关系恰恰就凝结在现行的体制框架当中,实际地调控着社会经济生活的运行。它们曾经有过存在的充分理由,并以其巨大的历史惯性作用于当下人们的活动。因此,地方政府及其官员自身对于体制转变的紧迫性的认识,对于改革将要带来的利益关系调整的心理承受能力,以及更深层次的一定区域社会生产方式内部的矛盾运动状况和该地区的社会历史条件,成为制约体制创新的决定性因素。我国各地区之间政治、经济、文化发展的不平衡性将影响到园区经验对外辐射的接受程度,同时意味着学习园区经验同样有一个如何从本地实际出发。因地制宜并有所创新的问题。 第二,从体制创新的外部条件来看,园区借鉴新加坡经验的实践探索是在一种特定的环境下进行的,能否争取到有利的外部条件支撑构成园区经验对外推广的第二重制约因素。园区作为中外政府间的合作项目,一开始就获得了强有力的组织支撑。从中新两国领导人的高度重视到双边三级联合协调体系的建立以及被赋予的一系列“不特有特”、“特中有特”的功能性优惠政策,为园区的运作营造了优越的外部环境。园区作为一个新建的城市实体,是按照一种全新的模式来设计和运作的,它的资金的投入巨大而先天的负担很小,使其得以高起点发展,高效能运转:园区以150人的机构编制规模创造了130多亿元的GDP。园区的实践告诉我们,政府机构和管理体制的改革任重道远。 第三,从体制创新的外部空间来看,我国目前中央政府与地方政府之间的职权划分方式影响着地方政府对于体制创新的能动作用及其形式空间。园区的成功探索为发展中外经济技术互利合作积累了新的经验,即这种互利合作也可以在两国政府之间展开,通过共组的国家财团进行运作,从而拓展了国际经济技术的形式空间。这不能不说是一种新的思想解放和更深层次的对外开放。由此推而广之,对我国的对内开放和地区之间的互利合作也不无启示。问题在于,由于我国实行的是单一制——集权型的政府管理体制,中央政府与地方政府之间缺乏明确的职权划分①,中央政府对地方政府实行双重的垂直领导,这势必制约地方政府对于体制创新的能动性和这种创新的形式空间。园区经验的对外辐射推广有赖于地方政府积极发挥自身能动作用和中央政府的适当授权。 工业创新论文:创新发展模式 注重项目实效 大力发展乡镇工业集中区 大力发展乡镇工业集中区,是推进社会主义新农村建设的重要抓手,是深化项目带动战略的重要平台,是实现闽西新一轮大发展的重要举措。要创新发展模式,注重项目实效,提高服务水平,确保乡镇工业集中区成为新的增长点,成为新的经济板块。 一、创新发展模式,吸引多元投入 乡镇工业集中区的建设应充分遵循市场经济规律,主要以市场机制集聚生产要素。政府主要通过规划、协调、服务、政策等宏观手段予以正确引导。为此,要重点抓好三个创新: 一是创新管理模式。工业集中区可在经济上与政府分离,独立承担经营责任和收益风险。按照“标准化建设、公司化管理、市场化运作、社会化服务”的模式,加强对工业集中区建设的引导,使集中区管委会逐步由履行行政职能过渡到社会化运作、规范化服务。 二是创新投资主体。按照市场化运作的要求,吸引多元投入,解决集中区建设资金问题。在集中区建立具有独立法人资格的投资公司,主持和经营管理工业开发园区和集中区的建设。投资公司实行多元化的资本结构,按照自主经营、滚动发展、自我壮大的要求,进行独立运作、自负盈亏式的运营。坚持“谁投资、谁所有、谁受益”的原则,多渠道筹措集中区建设资金。鼓励和吸纳各类企业和投资主体参与工业集中区的投资建设,鼓励农村集体经济组织出资在集中区内建造多层标准厂房。 三是创新发展空间。完善并落实“飞地工业”政策,对一些不具备工业发展条件的山区乡镇,可从整合土地资源入手,鼓励其引资在异地举办工业,借助相邻乡镇的工业集中区寻求新的发展空间。 二、注重项目实效,优化入区项目 项目是衡量一个乡镇工业集中区生命力之所在,能否引进批好项目落地生成,是检验工业集中区办得成功与否的试金石。因此,必须把发展乡镇工业集中区的着眼点、着力点放在项目优化、项目引进上来。 一是选准好项目。按照项目工作原则,理性把握工业投资引导,力求各类集中区建设项目适应我市经济发展的需要,适应业已形成的资源优势、比较优势和竞争优势的需要,使储备、落地、生成项目更具前瞻性、有效性。 二是拓宽项目生成渠道。通过积极向上争取、利用外资和区域协作、激活民资和现有企业延伸做大等途径,促进项目在集中区落地生成,特别要重视引进一批本市现有产业及企业配套加工等拓展性项目在集中区发展。加强与市外大企业、大集团的合作,有条件的乡镇工业集中区还要千方百计引进一批加工项目、高新技术项目、出口创汇项目、劳动密集型项目,全方位提高集中区的项目质量和引资水平。 三是集约土地利用。新增乡镇工业企业应当全部进入集中区生产,集中区之外符合规划要求的现有乡镇工业企业,要充分利用集中区的扶持政策,通过腾地拆迁等方式,逐步集中到工业集中区里的标准厂房内,促其在集中区内发展壮大。要通过调整工业布局,集聚优势资源,建好、用好集中区标准厂房,提高集中区单位土地面积投资额,节约土地资源,增强集中区吸引力、影响力和综合竞争力。 三、提高服务水平,改善投资环境 投资环境是吸引招商引资的关键性因素。要采取各项措施,改善乡镇工业集中区投资、经营、生产环境,重点要在优化三大环境上下功夫。 一是优化政策环境。广泛宣传《龙岩市促进投资与企业发展的有关规定》等政策措施,进一步扩大政策措施的影响力。对市里出台的有关政策及配套文件执行情况要作专项督查,切实解决政策落实过程中出现的中梗阻问题,促其得到不折不扣的落实。在认真调查研究的基础上,针对发展乡镇集中区的瓶颈制约,出台一些新的政策,特别要发挥财政对发展乡镇工业集中区的积极导向作用,对重点工业集中区和进区发展的企业应给予激励政策,在融资、税收、贷款贴息、搬迁补偿等方面加大扶持力度。对乡镇集中区建设实施经济目标和工作目标双考核制,真正做到强激励、硬约束,切实增强各级领导发展乡镇工业集中区的责任意识。 二是优化服务环境。改变过去那种重项目引进服务轻项目生产经营服务的倾向,努力使投产的项目有钱赚、赚大钱,使项目业主有追加投资的内在驱动力。加快技术创新、融资担保、人才培训、管理咨询等中小企业社会化服务体系建设步伐,不断提高集中区内企业自主创新能力,为集中区内中小企业和民营企业提供贷款担保等方面的优质服务。推行领导挂钩乡镇集中区挂钩制度。进一步规范办事程序,提高机关效能和服务水平。 三是优化舆论环境。充分利用各种新闻媒体,引导全社会充分认识乡镇工业集中区建设的必要性和紧迫性。对发展乡镇工业集中区卓有成效的单位和个人,加大宣传力度,大力表彰;对发展乡镇工业集中区的成功经验和先进典型,要及时总结、积极推广;对阻碍乡镇集中区建设的不良现象,要加以曝光,坚决纠正。 工业创新论文:连续浸没式微滤技术(CMF—S)在工业废水处理中的创新与应用 【摘 要】 以冶金工业废水作为水源,采用连续浸没式微滤(cmf-s)的工艺技术,运行跨膜压差小,能耗低,膜元件使用运行寿命长。“多介质过滤器+微滤(cmf-s)”的工艺技术组合作为反渗透的预处理系统,模块化设置,占地小,节省空间。而且微滤为多孔膜,且膜孔径为0.1μm,相比超滤技术不易堵塞,反洗时效果好,运行周期长。 【关键词】 连续浸没式微滤 反渗透 超滤 1 引言 随着世界工业经济的高速发展,环境污染问题越来越受到全世界的关注。淡水资源的紧缺及水资源的污染问题日益成为人们关注的重要问题。中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。而与之相反的则是我国工业经济的快速发展带来的环境污染及水资源的大量消耗,多数工业行业企业普遍存在废水排放量大,水资源的循环利用率低及污水资源化程度低等现象,为中国可持续发展战略带来了严重影响。 邯钢充分意识到了污水资源再利用,资源化的重要性,在2004年就成功引进了“负压浸没式超滤 +反渗透”的水处理技术,利用冶金废水再利用的中水制取生产所需的软水及精脱水。该技术由于工艺需求,需鼓风曝气、抽真空动能消耗高;且负压式超滤的膜通量低,占地大,存在设备的一次性投资高等缺点。而管束式超滤由于膜材质限制,膜丝脆,不如浸没式超滤膜丝韧性强,使用寿命长。 为了解决这些问题,我们通过对反渗透预处理工艺的研究和探讨,在二软水的建设中,选用了由西门子的cmf-s连续浸没式微滤替代超滤的方案。根据多年的运行管理经验,供水车间通过方案优化最后确定采用“多介质过滤器+cmf-s连续浸没式微滤+反渗透”的组合工艺,来水水源为以冶金工业废水回用处理后的中水进行深度处理再利用,生产出满足生产需要的软水、脱盐水。 2 原有工艺技术组合 2.1 “负压浸没式超滤+反渗透”的水处理工艺技术 2.1.1 工艺流程 以冶金工业废水为水源,在邯钢第六、第七软水站采用负压浸没式超滤+反渗透的水处理工艺技术,工艺流程如图1所示。 2.1.2 该系统的不足之处 (1)该工艺预处理系统采用负压浸没式超滤的膜通量较小,工艺设计要求膜使用量大,占地大,工艺设备的一次性投资较高。(2)负压浸没式超滤,由于工艺的需要,需对该超滤系统的膜丝进行不间断的鼓风曝气和抽真空,造成系统运行过程中能耗较高。(3)超滤系统反洗过程的鼓风曝气为膜丝外曝气,膜面污染物去除率低。(4)负压式超滤采用的是膜箱组合,膜丝直接与进水接触,容易断裂,且断丝测试必须请专业人士。(5)膜元件损坏时,无法确认破损膜束及无法进行完整性测试。 2.2 “管束式超滤+反渗透”的水处理工艺技术 2.2.1 工艺流程 以冶金工业废水为水源,在邯钢第三软水站,采用管束式超滤+反渗透的水处理工艺技术,工艺流程如图2所示。 2.2.2 该系统的不足之处 (1)该工艺预处理系统采用的加压管束式超滤,工艺要求的跨膜压差高,能耗高,同时膜的使用寿命短。(2)加压管束式超滤,膜元件材质为pes聚醚砜材质,膜丝脆,韧性不强。(3)加压管束式超滤,其膜孔小,易堵塞膜孔,运行周期短。(4)膜元件损坏时,无法进行完整性测试及单支膜束的确认。(5)超滤进水采用“澄清池+无阀滤池+多介质过滤器”的组合占地大。 3 改进后的工艺技术 3.1 工艺技术流程 以冶金工业废水回用水的中水做水源,在邯钢第二软水站采用“连续浸没式微滤(cmf-s)+反渗透”的水处理工艺技术,减小占地,延长运行周期及膜使用寿命。工艺流程如图3所示。 3.2 工艺特点 由于该系统的水源为冶金工业废水经过初步处理后的产品水中水。冶金工业废水经过初步处理后的产品水中水,其悬浮物、硬度、大分子颗粒及有机物经过一定的去除。但是,由于冶金工业废水的特点,水质变化大,细菌、有机物含量高,cod含量及氯离子含量高,源水水质对设备的抗污染性要求高。管束式超滤存在膜元件韧性差、抗污染性差,同时由于运行压力高,膜元件的使用寿命相对时间短等缺点,而负压浸没式超滤存在产水通量低、一次性投资高、能耗高、清洗污染物去除率低等缺点。我们通过方案优化,决定采用“连续浸没式微滤(cmf-s)+反渗透”的工艺组合。 根据中水水质的特性,总结多年我们对双膜法运行积累的工作经验,对反渗透系统的预处理系统进行了多次改进。经过反复论证,方案优化,最终结合目前三、六、七软水站的工艺技术,确定了最终方案。将在三软水设计中的絮凝剂、石灰乳、粉末活性炭的投加方式取消,并在七软水的浸没式超滤设计上增加了多介质过滤器,去除细小颗粒、胶体等杂质,避免堵塞微滤膜。 由于邯钢第二污水处理厂设计中工艺已设计了絮凝、沉淀、过滤的工序,并投加了相关的药剂,因此,二软水在设计中去除了相关的设计,减少投资费用。而为了起到对微滤膜元件的保护,避免生产水中偶尔出现的大分子颗粒及杂质对膜丝堵塞及损坏,在微滤进水前设计了多介质过滤系统。 连续浸没式微滤(cmf-s)由于采用的是微滤,因此运行跨膜压差小,能耗低,同时由于膜元件在低压状态下运行,运行寿命长,一般cmf-s的膜元件使用寿命为7~10年。连续浸没式微滤(cmf-s)的高密度填充,使之占地小,节省空间。由于采用的是微滤,为多孔膜,且膜孔径为0.1μm(超滤为非对称膜,膜孔径小于微滤膜),因此在运行中,微滤相比超滤不易堵塞,反洗时效果好,运行周期长。 4 使用效果 通过在2010年,在邯钢二软水站采用西门子的连续浸没式微滤(cmf-s)作为反渗透系统的预处理工艺技术,目前岗位已运行将近4年,从运行数据分析,微滤安全经济运行,设备运行平稳。微滤技术可去除颗粒大于0.1μm的固体颗粒,去除水中的胶体、细菌,满足反渗透进水水质,进水sdi≤3,浊度小于0.2ntu。反渗透系统运行周期平稳,段间压差增长速度曲线平稳,污堵情况同其他软水站情况相同。 5 结语 邯钢引进西门子的连续浸没式微滤(cmf-s),由于此工艺技术占地小,高密度填充,适合应用于大型水处理水站,这为邯钢今后建设提供了管理的经验及技术支持。二软水是邯钢东区初次使用微滤技术作为反渗透的预处理系统,为双膜法岗位的工艺技术优化与改进提供了方向及借鉴。 工业创新论文:浅谈旧工业建筑的改造与创新设计 摘要:当今社会正高速推进产业结构调整转型进程,旧工业建筑的改造与创新设计对此将大有裨益,其实际意义不仅将现有资源高效利用,实现可持续发展,对于建筑本身更是一种保护与传承,赋予其新的生命,注入新的活力。本文将从旧工业建筑的价值、开发模式、创新思考等多方面入手,对改造与创新设计提出建议与方案,为旧工业建筑的“新生”出谋划策,使其独特的精神特质与背景文化得以传承与延续。 关键词:旧工业建筑 改造 创新设计 近几年,中国出现了一种新现象,从北京“798”到上海8号桥见证了这一场旧工业建筑改造的风暴。这些旧建筑在改造后散发出了崭新的活力,逐渐从落寞又回到了大众的视野中,闪耀出新的光芒。旧工业建筑作为历史、文化、社会缩影的载体,依旧难以抵挡时光流逝所造成的“被遗忘”,而改造与创新设计正是使它们经历着一轮新陈代谢,从外观、功能、格局、体量等多方面满足现代社会的需求与审美观,却不失其本身所独有的文化传承及历史意义,这对于一座城市乃至一个国家的人文价值是一种延续,如何将旧工业建筑重新发挥光和热,在保护与传承的同时,成为促进周边区域的经济发展与城市文化发展积极因素。 一、旧工业建筑的现有价值 1.1历史文化价值 旧工业建筑是历史、文化、社会缩影的载体,其在历史的长河上曾扮演者重要的角色,见证着一段历史的变迁和城市的崛起与发展,能够激起人们的回忆与憧憬,对旧工业建筑的改造与创新设计能够重新激发人们对于旧工业建筑乃至一座城市的认同感和归属感。 1.2经济价值 旧工业建筑空间结构大都为钢筋混凝土框架或排架结构,如若拆除必定会产生大量的建筑垃圾,破坏生态环境,这不仅是建材的损失,在后期环境整治方面更是一笔不晓得开销。当下,旧工业建筑中大部分是功能上无法达成需求,而并非建筑寿命到期或是结构损坏。因此,只要合理利用旧工业建筑宽敞高大的空间进行功能置换,就可以重新创造出可观的经济价值。 二、旧工业建筑的改造方式 2.1置换功能 旧工业建筑通常是已经丧失了原本的使用功能,而功能置换是旧工业建筑改造与创新设计的首选。改造前后的功能之间可以有一定的交叉和融合,但也允许毫无关联,最重要的在于新功能与旧工业建筑的空间特点互相匹配。改造是可以将旧工业建筑的整体空间大幅度的改造为现代化生活用途的建筑设施,如大型卖场、奥特莱斯等,而成社区式的或成片的旧工业建筑群,则可以将功能置换为产业园区、博物馆、会展场所、集散中心等。 改造过程首先需对建筑结构进行加固和修缮,而外观设计本是旧工业建筑的特色,是一种独特的风情,而内饰可针对其置换后功能进行改变。 1980~1990年代,北京“798”工厂(原北京第三无线电器材厂)逐渐走向没落,自2002年开始,由于低廉的租金以及其本身大体为东德的包豪斯建筑风格,吸引了大批来自北京周边和北京以外的艺术家,逐渐形成了一个艺术群落。在“798”工厂,空置的厂房被各个艺术家进行充分的改造,保留了裸露着的蒸汽管道、通风管道,而对残破的外墙面则进行重新设计。时代与历史、活泼与宁静,都在建筑空间里穿插与交融。 2.2重组空间 夹层是最为常用的空间重组的手法,一般是在原有空间中添加横板或竖板对空间重新分割,使原先单调的、分割不合理的空间改造为层次丰富、利用率大的新空间。旧工业建筑由于其原先生产性质的特性,而往往具有非常大的跨度和进深,建筑中心部分的采光问题是此类旧工业建筑的通病。而造成这种现象的原因是因为其原本的空间形态,因此加入中庭可以更为灵活的使用空间,既可以整合周边不同的功能空间,还可以改善采光条件,又同时满足交通组织和景观方面的要求。 空间扩充也是空间利用的手法之一,一般是针对新功能所需在原建筑内部或外部进行空间增设的方法,包括垂直加层、水平扩建和发展地下空间等。 2.3艺术设计 1)整旧如旧,对旧建筑墙面进行还原,修整后的新墙面可以采用新型材料的仿真技术进行高度模仿。整旧如旧同时也是保留建筑原貌的方式之一,部分建筑的外貌便是其建筑本身历史文化的体现,具有一定的原真性和可读性。无论是对建筑结构进行扩充和还是重新规划格局,都需将风格与原先保持一致,形成统一,感觉不出其有新建的痕迹 2)新旧对比。新旧对比是运用当代的新型材料、审美观、结构布局对旧建筑进行全面改造,与原先风格形成强烈的对比反差,这样能使结构更好的适用于当代的功能需求,具有修整工期短、工艺简单成熟的特点。 3)新旧交织。新旧交织一般是指在旧建筑原先风格上增加一些当代元素,两种风格各占一定的比例,这需要在设计时进行合理的调配与把握。例如可以保留工厂的内饰,保留通风管道、水泥墙面的简约、粗狂风格,而在功能布局上增加典雅风,例如开设咖啡馆、主题餐厅等。将两种风格融汇在一起,形成独特的视觉创新。 三、旧工业建筑的创新思考 3.1旧工业建筑与周边环境融合 以旧建筑选址固定的角度考虑,如何将旧工业建筑更好的融入周边环境,是一项难点。与周边环境融合更容易形成产业园区、办公中心等社区式的建筑群,旧工业建筑在其中所扮演的角色取决于其本身的外观风格以及内部功能,所以在改造与创新设计时,需要更多的考虑周边环境以及周边产业链。 3.2旧工业建筑外部造型改造 新老建筑元素的碰撞,能够造成强烈的视觉冲击,巨大反差体现出了历史到现代的变迁。而新老建筑元素的如何交融又是一门学问,是整旧如旧还是新旧对比抑或是新旧交融,这需要设计者在设计时花更多的时间进行调研。新旧风格的碰撞,使建筑产生跨时空的美感。 3.3旧工业建筑节能改造 旧工业建筑的功能置换一般是向民用建筑的功能进行改造,因而在改造的过程中需要考虑节能这一需求。设计时可以考虑对建筑结构进行改造,同时运用新型的保温材料等。 四、结语 建筑可以说是一座城市的活史书,它见证了一座城市的历史变迁,记载了城市的文化和历史,承载了人们对过去的追忆。而旧工业建筑则更多的记载了工业文明发展的历程,是许多工人阶级所无法忘却的记忆。所以,当今社会对于旧工业建筑的改造与创新设计投入了大量的人力与资源,力争建筑所蕴含文化的留存。所以设计者在考虑旧工业建筑的新规划时,需要顾虑的有很多,而政府在其中如何促进与激励,则是广大设计者的共同期盼,是否可以共同开发或者放款规划以及土地管理政策,一切为了旧工业建筑的新发展而努力。 工业创新论文:工业企业管理创新研究 一、工业企业管理创新障碍因素分析 1.文化因素。企业管理者及员工在特定的文化氛围中成长,既从这种文化中吸取养分,又受到这种文化的制约和束缚,其主导意识、价值观、行为模式,无不透出这种特定文化的底蕴,其创新目标、创新行为也必然受到这种特定文化的影响,最终导致创新成果也受其约束。中国传统文化中有抑制现代创新意识的理念。 2.企业的基础管理工作。企业有比较规范健全的基础管理是管理创新能够顺利进行的重要保证。目前,国内企业要么规模太小,老板包揽一切;或者是民营企业,管理比较灵活,但家族制特征明显;要么是大中型企业、尤其是国有大中型企业,从总公司到子公司、生产厂、车间、班组,从总经理到部门经理、科室主任、科员,至少都有四五层组织机构,其严重的官僚化倾向,不仅迟滞了企业内部信息流的速度,而且容易造成信论文联盟//息流动过程中的严重流失与失真,给企业决策与管理带来严重的隐患。 3.员工的阻力。由于创新涉及利益的重新调整和分配,因而也会受到来自企业内部员工的阻力。因为他们担心失去现有的地位、收入、权势、个人便利或其他看重的福利。 4.企业外部因素。管理创新既促进社会生产力的发展,同时又受制于社会生产力的发展水平。首先,什么样的社会生产力产生什么样的管理需要,然后才谈得上管理创新。其次,生产力水平状况对企业创新主体的创新素质、能力的发挥也有约束作用,这是因为生产力水平约束着创新条件的具备程度。 二、工业企业管理创新的主要对策 1.建立优秀的工业企业文化。秉承中国传统文化精华,融入现代经营管理理念。结合中国社会经济环境及企业的具体情况,有选择性地学习、借鉴、消化和吸收国外先进企业文化成果,进行管理创新,构建适合企业自身发展需要的企业文化新模式。培育具有鲜明特色的企业精神和积极向上、开拓创新的企业文化,提高企业经营管理的文化含量和职工的整体素质。 2.强化基础管理。企业管理创新是对现有管理基础的继承和发展。要把握企业明天发展的主动权,首先要抓住今天。事实上,建立和完善以前应该完善而没有完善的基础管理,如管理规章制度的制定与完善,对企业本身来说,也是管理创新。 3.建设学习型组织。知识经济时代,知识爆炸时代,市场信息瞬息万变,客观要求企业和个人持续不断地及时更新知识。真正出色的企业,都是把企业建成一个真正的学习型组织。未来理想的企业组织形式是学习型组织。学习型组织的出现,是企业制度的一次创新。 4.促进创新的激励机制。企业管理创新需要有一个宽松和谐的内外部环境,这种环境不但要营造出一种适合创新的氛围,激活企业上下的创新意识,而且要建立一种合理的激励机制。 三、结束语 随着经济的飞速发展,对企业的产品、技术、经济领域的创新有了更高的要求,这是企业自身发展的需要,这就要求企业管理进行创新。企业管理的创新蕴含于整个管理过程中,企业综合自己的内外部环境,完善企业的管理制度,建立起属于企业自身的网络平台,力求管理更合理、更科学,走出一条独特的企业管理创新之路。 工业创新论文:寻求公共管理创新与经济发展的良性互动——中新苏州工业园区的成功探索及启示 [摘要]苏州工业园区的成功很大程度上得益于园区积极借鉴新加坡公共管理的经验,形成了一系列富有特色的先进的公共管理意识、体制和模式。本文分析了园区政府理念创新的三个纬度,论证了体制创新是理论创新转化为实践的中介,以及园区公共管理体制创新与经济发展的互动,并在提出借鉴国外先进经验与立足本国国情相结合原则的基础上,深入探讨了园区借鉴新加坡经验对外辐射的制约因素。 在二十世纪九十年代兴起的新一轮改革大潮中,以总设计师邓小平同志的特区开发思想为指引,一大批各级各类的开发区在我国如雨后春笋般涌现出来,成为经济增长的“领头羊”和动力源。中新苏州工业园区(以下简称园区)就是其中一个光彩夺目的亮点。由邓小平同志首倡,1994年2月26日,中国政府和新加坡政府在北京签署《中新两国政府合作开发建设苏州工业园区的协议》,创造了两国政府之间合作进行土地成片开发的案例,并由于协议中对借鉴新加坡公共管理经验的规定而使这次合作具有了非同寻常的重大意义。如今,八年过去了,园区不仅按照预定的设想运转正常,经济社会发展取得辉煌成就,而且由于其在寻求公共管理创新与经济发展良性互动方面所积累的实践经验及其理论价值而受到政府、经济界和社科界的广泛关注。我们认为,园区建设成功的不可或缺的一环是在借鉴新加坡公共管理经验基础上的创新。这种创新从内到外表现为三个层次,即理念创新——体制创新——行为创新——经济发展。 一、 政府理念创新的三个纬度 理念创新是公共管理体制创新的内在动因,园区借鉴新加坡经验首先体现为政府公共管理理念上的创新。它包括以下三个层面。 1.从管制思维到亲商思维(服务思维) 在全球化趋势日愈凸显的大背景下,政府应转变传统管制思维,树立权利本位、亲商思维、服务理念。在亲商思维的指引下,政府行为由服务型方式取代命令型方式。所谓亲商思维是指园区行政部门以为客商服务为最高宗旨,把亲商思维消化在招商引资、日常管理服务的态度和价值观中,帮助客商获得满意回报率,同时使园区获得相应收益从而形成双赢格局。亲商思维是新加坡公共管理经验的核心,它认为政府并非真正的财富创造者;只有当政府成功地提供了一个适于工商业发展的环境,并使这些企业取得比在其他国家和地区更高的投资回报率,才能吸引更多的优质投资,国家经济才能得到快速提高。亲商思维把政府——工商业——人民利益三者统一于工商业的发展,通过发展工商业以提高人民的生活水平,提高国家竞争能力,促进国家经济的持续快速的发展。 园区管委会将亲商思维溶入到公共管理实践中,具体体现为亲商观念的培育,园区各部门依靠高效的招商网络,建立了无微不至的客户服务体系,充分尊重客户的意愿,为客商提供快捷、简便的一站式服务体系。同时采用敲门法的“国际招商网络”,即有的放矢地主动招取优质投资项目;建立综合性的竞争优势,即园区管委会给予客商确定、清楚、快速的答复,一旦承诺,务必兑现;提供有吸引力的特殊政策;确立为我而用的招商标准。园区依靠新加坡经发局的国际招商网络,以高新技术产业为主体,由浅入深地逐步形成点一线一面一化的园区发展高新技术的招商策略。亲商思维改善了园区政府形象,提升了政府信誉,促进了园区经济发展,吸引了一批又一批世界产业巨头落户园区,从而形成了高科技。高税收、高就业的园区发展格局。 2.从人治思维到法治思维 国际贸易中的公正观念。互惠观念、谈判协商观念本质上都与规则观念紧密联系。全球化时代下的公共管理就是要按规则办事,公正、公平、互利。通过协商谈判的途径解决纠纷和难题。政府应制定与世贸组织的原则相一致的游戏规则,完善市场经济体系,逐步地把政府行为纳入法治化的轨道,使政府管理模式从个人权威转向规则权威,使政府理念由从人治思维到法治思维。新加坡是一个法治国,它强调:法律面前人人平等,法律之内人人自由,法律之外没有民主,法律之上没有权威。坚持依法治理。严格执法是新加坡经济发展的重要经验。 园区通过对新加坡法治经验的引进一一借鉴——运用,以法治思维探索建立了依法治园的法规体系和执法机制,形成工业园区完善的法制环境。其内涵表现为: 首先转变政府职能,建立专家治园的规划管理体制。园区的规划管理体制推行专家治园,公开公布政府的园区规划,然后授权规划师分级管理,行政首长只处理违规申请和上诉案例。同时实行一套严格的监督机制以杜绝腐败。 其次,完善和明晰园区法规。结合中国国情和园区实际需要,园区管委会共编制了18项管理办法,如城市规划建设管理办法、建设项目环境保护管理办法才十商投资项目管理办法、外商投资企业行政性收费目录搏动管理办法、公积金管理办法、国家公务员实施细则、预算外资金管理办法等等,将园区公共管理纳入法治化。公开化、透明化的轨道。 最后,执法透明化。园区制定的《苏州工业园区规划管理办法》明确规划管理的内容。程序和工作时限,执法人员严格依法办事,一视同仁,努力营造公平、公正、公开的园区投资环境,使客商清楚地了解园区管理依据、程序和方法,从而使执法主体与外商企业之间形成信息对称。管委会依法治园的精简、高效、廉洁的政府形象受到了普遍好评,增强了园区的综合竞争力。 3.从以物为本到以人为本的思维 “人的现代化是国家现代化必不可少的因素,它并不是现代化过程结束后的副产品,而是现代化制度与经济赖以长期发展取得成功的先决条件”。公共管理既是对人的管理,也是为人的管理。公共管理的目标木单纯是公共物品的生产,而且也包括如何促进人的发展。尊重人、依靠人、发展人、为了人是园区人力资源管理的关键内容。“人力资源是新加坡唯一的资源”是新加坡人在经济发展中形成的共识。它将人的智慧和能力作为一种巨大的社会资源来开掘和利用,其内涵体现为:充分有效地发现城市内外、国内外人力,做到人尽其才;提供创造精神和物质财富的条件,知识更新和再培训的条件;发展教育和智力投资。 园区通过对新加坡以人为本的人力资源管理体制的借鉴,改变了计划经济体制下简单粗糙的管理方式,把人视为经济发展中的第一要素,形成了“人力资源是工业园区最重要资源”、“人力资源环境是工业园区最重要的投资环境”的理念。园区把以人为本的理念融入到人力资源市场化配置管理中,其基本特点体现为:寓简明于透明之中,寓灵活于规范之中,寓亲商于服务之中,寓动态于有序之中。这一管理方法在建立精干高质量的公务员队伍和复合型经营管理技术队伍的引进等方面效果显著,适应了园区开发建设、管理服务的需求,并使园区人力资源市场化配置从被动服务向主动服务转变;从分散型服务向一条龙服务转变;从低层次服务向高层次服务转变。 二、体制创新是理论创新转化为实践的中介 政府体制改革动力来源于两个方面,一是全球化的外力要求,一是由内向外地表现为政府发展区域经济的动机。政府体制创新亦是一个过程,表现为:由改革之初的供给主导型制度变迁方式逐渐向中间扩散型制度变迁方式转变,最终过渡到与市场经济内在要求相一致的需求诱致型制度变迁方式,从而奠定企业在市场经济中的微观主体地位。 体制创新是理论创新转化实践的中介,园区借鉴新加坡经验进行体制创新主要体现为两个方面;政府经济管理体制的创新和政府社会管理体制的创新。 1.政府经济管理体制的创新 1997年世界发展报告《变革世界中的政府》指出,“有效的政府——而不是小政府——是经济和社会发展的关键,这已越来越成为人们的共识,政府的作用是补充市场,而不是替代市场”。加人世贸组织必将加快我国政企分开的步伐,使企业逐渐脱离政府的行政控制,保证国有企业、民营企业与外资企业在同一竞争平台上,并建立起适应市场经济要求的、产权清晰、权责分明、政企分开、管理科学的现代企业制度。同时,随着我国加入mo,政府经济职能又被赋予了新的内蕴,这体现为:引导,政府应研究和分析世界经济发展的趋势,寻找发展经济的最佳路径。调控,政府应通过宏观经济政策的调整以维持经济的稳定和增长。扶持,在wto制度规范的框架下积极寻求发展本国工业的途径,在全球化浪潮维护 国家的经济主权。 园区政府经济管理体制的借鉴和创新优化了园区投资环境,吸引大批跨国企业落户园区,三资企业规模迅速扩大,已形成了适合国际经济发展战略的投资产业结构。 2.政府社会管理体制的创新 政府转变职能应以社会本位为导向,应以社会利益和社会要求作为自身价值的参照体系,不断依据社会变量决定自身的结构、权限及其运行方式的转变,把政府全方位控制社会的冲动减小到最低限度。政府主要是社会的服务者、协调者和一定范围的干预者,社会才是主导者,因而评判政府职能的标准将不完全依仗效益和效率,而主要取决于服务对象的满意程度。全球化背景下的地方政府管理逐渐趋向政府公共政策化、公共管理社会化从而形成小政府大社会的格局。“通过参与式民主给公民授权。”在这样的政府中,公共管理的职能部分地甚至完全地转移给非政府公共管理组织。政府从公共管理的具体事务中解脱出来,不仅自身可以达到消肿减肥的目标,而且可以以旁观者的身份审视公共管理的质量和效果。 更小的政府——更好的服务是园区管委会政府社会管理体制创新的中轴。首先,更小的政府。园区管委会根据“精简、统一、效能”和“小政府,大社会”的原则,切实转变政府职能,强化服务意识,仅设立七套常设机构共12个局和1个非常设机构,定编120人,却承担了相当于市一级党政机构和近百个部门和职能,实现了对外(新加坡20多个政府机构)接轨,对内(苏州市及省,国家)接 口的要求。同时,园区借鉴新加坡经验建立了高效的公务员管理体制,既有利于提高政府效能,又有利于实现公共管理的法治化、公开化、民主化。其次,更好的社会服务。园区管委会的社会职能就在于维护社会秩序,提供医疗保险和社会保障,营造有利于工商业发展的良好的园区生活环境。 三、公共管理体制创新与经济发展的巨动 现代公共管理以社会需求为起点,以成本——效益分析工具,通过体制创新以满足社会福利需求,推动区域经济发展,最终形成公共管理体制创新与经济发展形成互动关系。它表现为:经济发展要求公共管理体制创新;公共管理体制创新促进经济发展;同时,随着经济的发展、市场体制日益成熟,这又为公共管理在更高层次上的体制创新提供更佳的经济制度环境。 1.经济发展呼唤公共管理体制创新 全球化背景下,跨国公司用脚投票选择投资领域。在全球化环境下,跨国公司根据区域投资环境可以随时将生产转移到法律透明度高、劳工法律松、市场机制完善的区域或国家。跨国公司这种用脚投票方式的微妙方式不仅仅要求而且迫使政府进行公共管理体制创新,改善投资环境,树立亲商理念、法治理念、从刚性行政转向柔性行政。 园区学习和借鉴新加坡公共管理经验和经济管理经验,正是希望通过对其借鉴、消化和吸收,在园区尽快形成一种全新的管理体制和运行机制,以制度创新来构造新的招商优势,并为经济的持续稳定的增长构造新的增长点。此外,园区经济发展的战略目标的实现也必须依靠体制创新为先导。园区要实现其战略目标,即成为国际最具竞争力的开发区之-,以及成为我国建立社会主义市场经济新体制的超前试验区,以“管理示范”和“产业辐射”有效带动长江三角洲经济发展,就必须“敢于试验,大胆地试,大胆地闯”,以体制改革为先导,探索出一条以注重功能效益的体制供给来取代单纯的优惠政策,进而形成新一轮经济成长驱动机制的新路。 2.公共管理体制创新促进经济发展 公共体制创新的目标是完善政府过程功能,从而使政府输出功能符合社会生态环境并满足经济发展的需求。体制创新赋予了政府理念、体制、行为新的内涵。 首先,高瞻远瞩的区域经济发展战略规划。园区依据产业发展战略、人才资源战略和区域协调战略的研究,提出园区产业结构发展的原则是“先二后三到二三并重”,重点发展高新技术产业和适当发展高效益产业、高就业产业;提出园区区域协调发展战略是立足苏州,依托浦东,带动长江三角洲和长江流域的开放开发。 其次,亲商思维下更快捷的服务。园区建立上海——苏州工业园区的海关绿色通道。在上海海关和园区海关之间建立电脑联网,使园区的进出口实现直通与口岸式管理,从而极大提高通关速度,方便了客商;园区建立起由网络化职业介绍系统、社会化的社会保障系统、市场化的劳动力价格系统、法制化的管理系统等等。 3.经济发展为更高层次上的体制创新提供更佳的制度环境 随着经济的发展,市场体制日益成熟,这又为公共管理在更高层次上体制创新提供更佳的经济制度环境,从而形成体制创新——经济发展——更高层次上的体制创新的良性循环。园区在借鉴新加坡经济研究取得阶段性成果,目前,一个规划科学、布局合理、管理严格,借鉴新加坡裕廊镇规划模式建设的国际化、现代化的新城区已在金鸡湖畔初现。 园区对新加坡经验的大软件和小软件借鉴已基本完成,园区已经成为国内最具竞争力的园区之一。在此基础上,园区又树立了新的战略目标;通过体制创新继续努力把园区建设为与世界经济接轨、符合国际惯例的最具国际竞争力的一流园区。而这一战略目标的实现又要求通过更高层次上的体制借鉴和体制创新,从而形成制度供给以满足生产力发展的需要,这样就形成了体制创新与经济发展之间否定之否定的良性循环。 四、园区借鉴新加坡经验对外辐射的制约因素 园区八年来的实践证明,有选择地借鉴新加坡经验,以制度的创新营造一流的投资环境,从而为经济社会持续稳定发展建立新的增长点,具有十分重要的现实意义。全国开发区协会、山东省开发区协会、江苏省对外经贸厅先后在苏州举办了“苏州工业园区借鉴新加坡经验研讨班”,对园区借鉴新加坡经验的对外辐射产生了一定的影响。但应该看到,这种辐射的力度是有限的。园区经验的对外推广有待于进一步探索。 当前,我国的改革开放正由经济领域逐步向政治领域扩展,政府管理体制的改革更是方兴未艾,加入wto则构成加速这一改革进程的外部动因。在这种有利的宏观条件之下,园区借鉴新加坡经验的对外辐射作为一种制度创新的要求仍要受到种种现实情境的制约: 第一,从体制创新的内在动力来看,园区经验的对外推广存在着一个“路径依赖”问题。体制创新是对现实社会关系的变革,而现实的社会关系恰恰就凝结在现行的体制框架当中,实际地调控着社会经济生活的运行。它们曾经有过存在的充分理由,并以其巨大的历史惯性作用于当下人们的活动。因此,地方政府及其官员自身对于体制转变的紧迫性的认识,对于改革将要带来的利益关系调整的心理承受能力,以及更深层次的一定区域社会生产方式内部的矛盾运动状况和该地区的社会历史条件,成为制约体制创新的决定性因素。我国各地区之间政治、经济、文化发展的不平衡性将影响到园区经验对外辐射的接受程度,同时意味着学习园区经验同样有一个如何从本地实际出发。因地制宜并有所创新的问题。 第二,从体制创新的外部条件来看,园区借鉴新加坡经验的实践探索是在一种特定的环境下进行的,能否争取到有利的外部条件支撑构成园区经验对外推广的第二重制约因素。园区作为中外政府间的合作项目,一开始就获得了强有力的组织支撑。从中新两国领导人的高度重视到双边三级联合协调体系的建立以及被赋予的一系列“不特有特”、“特中有特”的功能性优惠政策,为园区的运作营造了优越的外部环境。园区作为一个新建的城市实体,是按照一种全新的模式来设计和运作的,它的资金的投入巨大而先天的负担很小,使其得以高起点发展,高效能运转:园区以150人的机构编制规模创造了130多亿元的gdp。园区的实践告诉我们,政府机构和管理体制的改革任重道远。 第三,从体制创新的外部空间来看,我国目前中央政府与地方政府之间的职权划分方式影响着地方政府对于体制创新的能动作用及其形式空间。园区的成功探索为发展中外经济技术互利合作积累了新的经验,即这种互利合作也可以在两国政府之间展开,通过共组的国家财团进行运作,从而拓展了国际经济技术的形式空间。这不能不说是一种新的思想解放和更深层次的对外开放。由此推而广之,对我国的对内开放和地区之间的互利合作也不无启示。问题在于,由于我国实行的是单一制——集权型的政府管理体制,中央政府与地方政府之间缺乏明确的职权划分①,中央政府对地方政府实行双重的垂直领导,这势必制约地方政府对于体制创新的能动性和这种创新的形式空间。园区经验的对外辐射推广有赖于地方政府积极发挥自身能动作用和中央政府的适当授权。 工业创新论文:工业设计创新设计心理学作用探讨 摘要: 随着经济文化水平的提升,人们对工业设计的要求已经不仅仅停留在实用基础上了,越来越多的消费者开始注重工业设计的视觉效果与创新性,消费者的心理开始对工业设计创新产生了重要影响,基于此,探讨了消费心理对于工业设计创新的引导作用和影响。 关键词: 工业设计;设计心理学;创新 随着经济的不断发展,生活水平也随之提高,工业设计创新所关注的内容与日俱增,消费者对美的鉴赏随着物质文化水平的提高也变得更高。良好的工业创新设计能兼顾产品功能和很好的视觉效果,从而更好地吸引顾客的注意,在这一层面上,设计心理学就会发挥作用。设计心理学在工业设计中占着非常重要的位置,起着绝对的引导作用。本文将设计心理学和消费品工业设计结合分析,在一定的范畴内,探讨设计心理学对工业创新设计的影响。 1设计心理学 现代艺术设计理念在社会发展中发挥着越来越重要的作用,在工业界也是如此。但是在现代艺术设计发展的过程中,理论上缺乏统一性,在一定程度上制约了艺术设计的发展。设计心理学属于心理学的一种,在应用领域得到广泛的使用,对于工业设计的创新也有着心理引导的作用。心理表达能够让设计更具有灵魂,将设计心理上升到工业领域,将工业创新与艺术相结合,可以更好的吸引大众达到非常好的效果。因此设计心理学在不断的发展中,成为一门非常受关注的新兴学科。在工业设计中,设计师越来越注重利用设计心理学抓住消费者的心理,使产品得到创新与质感的提高。 2产品的工业设计创新 工业设计是现代艺术设计的一个分支,在充分了解工业设计的概念时更要懂得创新的必要性,这是现代工业发展的结果。在上世纪80年代,工业设计就有了比较权威的定义。工业设计需要合理的训练体制,专业的技术知识,敏锐的经济与视觉感受,建立在专业知识非常完善的基础上,赋予材料全新的理念,在结构上得到创新。整体构造、形状、色彩以及装饰都能焕然一新,在品质和风格上也能得到升华这就是现代工业艺术设计。工业艺术设计实际是一门多元化的课程,多种学科相互交叉融合,审美观念相当于设计心理学而存在,其最终目的是满足大众对于消费品的高要求,根据消费者的不同需求来进行工业设计的生产与创新。工业设计的创新与大众的消费需求是紧密相连的,两者的利益也是相互平衡发展的。 3消费需求心理主导工业设计的创新 工业设计的创新与大众的心理需求是分不开的。大众通常最直接关注的就是产品的功能性与质量。科技在不断发展,大众的审美水平也在不断提高。审美观的不同对于产品的设计要求也会有所不同,在设计中所运用的创新理念是否达到审美的要求,对于一个产品在市场上的受欢迎程度是很关键的影响因素。在工业设计创新中,设计师本身的认知与美学心理占有非常重要的位置。创新就要着重于集优点于一身,跟上时展的步伐,满足大众精神内在的需求。设计师的审美与心理状态直接影响着整个工业设计创新的进程与最终产品的呈现模式。设计师必须汲取新事物,将最新的思想融合到工业设计中去,以了解工业设计的功能性为基础,在形式上做好掌控,不同的产品采用不同的形式,根据不同消费者的心理需求,合理的分配设计模式,尽量在各个方面将产品设计做得更加完善。 4工业设计心理学对工业设计的影响 设计心理学的研究与人是分不开的。工业设计的策划与创造,设计师的主观意见和思维是占首位的。产品的最终设计往往都是设计师来决定的,所以设计心理学是非常重要的存在,应精通设计心理学,以更好的掌握消费者的心理来设计产品。工业设计的创新必须在不断的实践中精益求精。工业设计心理学对工业设计的创新也有着引导作用,恰当的心理表达能够让工业设计更具有灵魂。将设计心理上升到工业领域,工业创新与艺术相结合,可以更好的吸引大众,在大众的消费需求满意度上达到非常好的效果。 5国外设计心理学应用的启示 相比国内,工业设计在国外的发展比较早,由于经济发达,生活水平随之提高,消费者对于产品设计的关注度也不断提高,同时也促进了工业设计的发展。在发达国家,工业设计做出的贡献非常多,所以成为了非常重要的课程备受推广,知识体系相对来说非常完善。在我国,工业设计应在满足大众的最低需求上,追求更加个性化的设计,迎合现代化的发展,吸引更多消费者的关注,产品的设计必须凸显消费者的审美理念。设计师应积极研究不同类型的工业产品,在不断的创新工业设计中满足不同消费者的需求,从而为国内工业设计的发展打下良好的基础。消费者对于产品使用后的反馈也要重点关注,具体在工业设计创新中,就是要关注什么样的创新意识更受大众欢迎,产品还有哪些不足,消费者是以什么样的心态来购买此产品的等等,从不同的产品使用者分析得到相应的消费心理。专业化的工业创新心理学的研究,结合自身发达的生产技术,将设计出更多的经典产品,以满足大众对于消费品的高要求,同时还能根据消费者的不同需求来进行工业设计的生产与创新。 6结束语 设计心理学对于工业设计有着非常重要的影响,设计心理学更有利于让工业创新形成统一的整体。顾客对于工业设计产品的要求早就不仅是停留在产品质量上,产品外表也受到重视,良好的工业设计创新可以吸引顾客更多的注意。工业设计的创新不仅是凭第一感觉,而是要将形态与特征结合当时的心理共同呈现出来,不仅要满足大众的审美,也更要符合大众的心理,因此设计心理学在不断的发展中,起着越来越重要的引导作用。 作者:李维 单位:西南林业大学 工业创新论文:工业设计发展创新能力策略 摘要: 目前,我国产品的需求量很大,而从导致了国内的工业设计发展可谓是非常迅速。本文分析了我国工业设计发展过程中的创新现状,并详细提出了如何解决我国工业产品设计存在的创新能力不足的方法,并为针对我国的未来工业设计发展提出建议。 关键词: 创新;科技;文化 当前,虽然我国工业设计发展很快,但是在其发展中还是存在着问题。最重要的就是缺乏创新力这个问题。如何解决创新这个问题,从而使得中国工业产品的制造模式从中国制造转变到中国创造,这成了工业设计当下极其重要的问题并且决定了中国工业设计的未来前景是否光明。 一、工业设计的创新重要性及我国创新现状 1、工业设计的创新重要性 工业设计是以工业生产为前提的造物计划,是设计人的生活方式,更是艺术和科学技术的完美结合。创新是可以最大程度的提高生产力,只有大力的在工业设计这个领域进行创新才能更好的从用户与企业双方的角度解决产品的概念、造型、色彩、结构、功能、人机界面等方面的具体问题,[1]简言之,工业设计的根本是创新,创新可以更好的让科技和文艺相结合,这同时也是提升产品质量的根本举措。 2、我国工业设计的创新现状 近年来,在我国经济的快速发展与科学技术的迅速提高下,我国的工业产品设计发展的很快,但是与发达国家相比还是存在较大的差距,其首要问题便是创新力不足。 1)工业设计创新体系尚未形成 改革开放以后,我国推行了一些创新政策,以便推动我国工业设计创新体系建设。2010年7月,工信部等部门联合了《关于促进工业设计发展的若干指导意见》,对促进我国工业设计产业发展、工业设计创新有积极作用。但是工业设计创新没有上升到国家创新战略,原因大体上可以有两点:其一,缺乏专门的政府管理部门;其二,国家没有出台具体创新产业促进政策,如财政、税收、融资等。 2)企业设计创新意识动力不足 目前,一些大型企业的产品设计能力已经有了很大提高,比如:联想、格力、海尔等大型企业,这些大型企业因为资金充足,品牌效应的发展,所以相继成了工业设计部,介入了产品的生产和设计以及销售等方面,因此大大的提高了其产品的价值。然而,从总体上来看,存在很多中小型企业生产的产品都是在“克隆”国外的产品和生产技术,由于工业设计模仿与抄袭成本远低于创新成本,实力较弱的中小企业更多地选择回避工业设计创新。 3)企业类型限制了创新 当前,很多大牌其生产产品都使用代工厂的模式,自己掌握了产品核心的技术,在别的发展中国家进行组装,从中赚取劳动力的成本。我国是发展中国家,劳动力成本很低,存在着很多企业都是代工生产模式,贴着欧美产品的名片,用着它国的技术,自己只是出劳动力来生产和制造,这些企业可以说是没有市场压力,因此很大的程度逃避创新。例如富士康就是一个典型的例子,核心技术是美国的,生产厂却是在中国,其主要工作是生产和组装苹果的产品,却没有苹果的核心技术。 4)产品的中华民族传统文化表现的缺失 目前我国很多企业在设计的产品并没有很好的融入文化,市场上仅仅存在一些旅游商品具有传统文化特色,这是远远不够的。现阶段,我国要想从制造转变成创造,必须在工业产品设计过程中大力发展优秀传统文化,在工业设计创新理念中真正表现民族底蕴,而不是在产品表面上进行宣传。 二、我国工业设计发展过程中创新能力不足的应对策略 1、从宏观层面构建工业设计创新立国战略 工业设计要想在未来得到了大力的发展,我国必须要将工业设计创新纳入国家创新战略。近年来,国家已经开始了扶持工业设计这门产业,然而仅仅有这些是不足够,因为中国作为未来的制造业大国以及未来的世界经济和政治强国,我国也必须尽早构建工业设计立国战略,同时政府要给以工业设计帮助,其可以提供优惠政策帮助该市吸引和聚集人才,比如:无锡目前已建成了国内唯一的国家级工业设计主题园区——无锡工业设计园区,集聚了大量优质的工业设计创新资源。政府以各种优惠政策鼓励各产业需求和应用工业设计创新成果。[2]政府还可以建立创新平台,用以鼓励设计群体进行创新,从而提高企业制造业的竞争能力。 2、在设计中进行中国传统文化创新 具体的文化运用在设计中的方法可以分为三种:①在工业设计产品的造型上可以运用传统的文化造型,比如中国的甲骨文等;②在产品的材质上可以使用中国的本土的原料,比如竹子等;③在色彩配色上可以在工业产品上的一部分使用中国标志性的中国红。产品设计的民族文化应用不仅要体现在表象上,还要体现中国特有的思想,可大体上分为儒家和道家。思想是设计的灵魂,并且指导着设计。众所周知的日本品牌无印良品,其营造了一种具有东方韵味,体现了日本民族文化。 3、加强创新性人才的培养 一个产业的发展依靠教育。工业设计这门学科在80年代只有20所高校开设,2014年,高校开工业设计专业的将近有200多所,由此可见,工业设计这门学科已经在高校普及了。在信息化时代,工业设计教育不应该仅仅从本专业角度去培养学生,应该在多个交叉科目方面去指导学生。在扎实的专业基础上,拓展学生在科学、艺术与人文性方面的知识,让学生在多学科之间的融会贯通、兼容并蓄,此乃培养优秀工业设计人才实现创新的基础。此外,高校可以尝试发展建立项目创新基地,并且利用一部分的课程时间,由老师带领学生一起去基地进行产品设计操作实践。通过这样的学习,学生可以理论和实践结合的去理解产品设计,把创新的理论直接运用到实践上,一方面他们去学习老师在课堂说的工业设计理论创新知识体系,另一方面学生可以在基地进行操作练习。这样的教学体系会更加有利于学生的创新思维的培养,因此高校的学生的创新积极性应该会有所提高。 作者:汪天雄 单位:贵州师范大学 工业创新论文:中小企业工业设计创新模式研究 1中小企业工业设计创新现状及特征 1)工业设计开发能力匮乏是制约中小企业发展的瓶颈,其主要表现在设计师、设计资源及设计投入严重不足,缺乏系统性的设计团队,产品同质化现象严重且品质及档次低;2)缺乏品牌形象设计与营销传播是提高中小型企业知名度的主要阻力,其主要表现在缺乏对企业形象的统一规划和设计,整体形象混乱,营销观念落后,缺乏对消费者及市场的深度研究,目标市场模糊,营销方法单一,不注重品牌形象建设与维护,设计传播力度广度不够等。 2工业设计产业集群与中小型企业设计创新 2.1工业设计与产业集群 2.1.1产业与产业集群 产业集群则是指在某一特定区域内的公司、企业、相关机构、支持体系等,因共同性和互补性而形成的地理上接近的相互联系的群体。据其定义,产业集群行为主体包括企业、知识机构、服务机构,具有主体地域化聚集、高度专业化分工、社会化竞合的市场特征。综上可看出,产业集群是一种具有创造性和创新性的空间经济组织形式,是特殊地域、同业交往、行业文化、产业技术链和价值链等的集中、融合,其实质是分工、合作、竞争、创新、知识共享和文化共通。 2.1.2工业设计及其产业化分析 工业设计是以批量化工业产品为对象,综合运用工学、美学、经济学等知识对产品材料、结构、形态、色彩、表面加工、装饰等进行整合优化的创新活动,延伸化的工业设计还包括在产品开发过程中对产品包装、宣传、展示、市场咨询与开发等创新活动,其目的在于为产品、开发过程、服务以及它们在整个生命周期中构成的系统建立起多方面的品质,随着工业设计市场的发展与成熟,工业设计逐步摆脱工业产品这个载体而从生产向服务、流通领域扩展,呈现出产业化特征。从工业设计的性质来看,工业设计具备产业形成的条件———规模性、商业性、组织性,是从工业产品生产环节中分离出来的服务于制造业的服务产业,属于生产性服务业,其核心是创意和文化;从产业要素来看,工业设计产业化要素应该包括外部环境因素、产业集群要素、政府要素;从产业链来看,工业设计产业链不是一个单向的线性结构,而是一个循环的网状结构,工业设计产业链由设计教育、设计资源、设计创意、生产制造、营销传播、分销渠道、消费者等构成,并且通过一系列运作将工业设计创新的价值传递到消费者手中,消费者、销售商、售后服务通过信息反馈指导下一代新的产品开发,具体关系如图1所示。 2.2工业设计产业集群对中小企业设计创新的作用机制研究 审视中小型企业工业设计创新现状,通过对工业设计产业化及集群经济的理论研究,笔者主张,工业设计产业在经历专业化到规模化发展后须走集群化的发展道路。所谓工业设计产业集群就是指大量高度专业化、个体独立在整体上却相互关联的工业设计企业(包括工业设计公司、企业、高校组织等)以及与工业设计产业链相关的企业,依据专业分工和协作建立起来的,在一定时间、空间和区域内柔性聚集并形成的一种既竞争又合作的创新型集合体。这种集合体对于提升区域工业设计创新,带动区域经济,更好地服务于中小企业,提高中小企业核心竞争力具有重大的价值和意义。 2.2.1工业设计产业集群是中小型企业工业设计创 新活动的重要载体和有效组织形式随着经济的发展,市场环境日益复杂多变,设计创新项目日益庞大、技术日益复杂,再加上工业设计创新不是简单的孤立事件,而是系列化和群体化现象,对中小企业而言,仅凭一个企业或几个企业很难独立地、系统地完成整个创新过程。产业集群专业化的高度集中,既具有内部规模优势,又具有外围支持体系,同时在集群过程不断产生集群效应,不断提高区域内整体的核心竞争力,故而在工业设计创新的过程,既能充分发挥中小企业自身优势,又能克服中小企业在工业设计创新过程中人、财、物等创新资源的不足,因此,中小企业应结合自身情况,充分利用工业设计产业集群优势,是实现其自身工业设计创新的有效形式。 2.2.2工业设计产业集群对中小企业工业设计创新的促进作用分析 产业集群聚集了大量专业化的工业设计公司及与工业设计产业链相关的企业,聚集后的资源共享对于中小企业工业设计创新提供更大的优势,[5]主要表现在:1)集群内的企业通过分工和协作减少了企业自身人力、财力、物力、技术等资源的分散,同时集群内的企业存在不同的优势,可实现优劣势互补;2)工业设计产业集群中的集体学习机制,形成产业内部的学习和创新机制,为中小企业互动式、开放式学习提供了可能,进而不断改进和完善自己的不足;3)工业设计产业集群化有利于降低中小型企业设计创新的成本和风险;4)工业设计产业集群化有利于降低中小型企业设计创新的成本和风险;5)工业设计产业化有利于中小企业创新的扩散与转移,产生协同效应。 3基于工业设计产业集群的中小企业工业设计创新模式 随着创意产业及工业设计产业的发展,中小企业工业设计创新也取得了一定的成果,但每个城市由于地域、经济、文化、教育水平的层次不齐,中小企业的工业设计创新程度也表现出巨大的不同,如北京、上海等地与湖南、江苏、安徽、湖北、浙江等地工业设计的创新水平就存在一定的差距,因此每个城市应该根据自身政治、经济、文化、教育等发展的不同发展工业设计产业。依据中小企业工业设计创新的特点及工业设计产业的特点,总结了2种以工业设计创新为主线的创新模式。 3.1政府主导下的政产学研创新模式 该模式适合江苏、浙江、广州、深圳、湖南、湖北等以外向型制造业为主的省市。 3.1.1政产学研概述 根据上述分析论证,结合产业集群的特征,笔者认为产学研能够很好地实现优劣势互补,是促进中小企业工业设计创新和工业设计产业发展的途径。但正如广州美术学院的童慧明教授所说,我国工业设计产业的发展仅仅依靠“产学研”是远远不够,还必须依靠政府,因此主张在政府主导形式下的产学研,即政产学研。政产学研是指在政府主导作用下,综合利用产出主体———企业(本文中指中小企业)、学习的主体———高校、研究的主体———高校与科研机构三者不同的实践资源、知识资源、科研资源等各自的优势协调,满足三方利益,形成一种教育、科研、实践相结合的共同发展的合作机制。 3.1.2政府主导的必要性分析 1)工业设计市场及产业发展的成熟程度需要政府主导。目前,江苏、浙江、广州、湖南、湖北等地工业设计市场及产业发展还不够完善,反映到市场上就是空喊口号,造成市场上表面繁荣,我国提出工业设计产业的系列化政策已有30余年,但真正在做工业设计、真正利用工业设计提高企业创新程度的企业又有几家,我国企业设计创新在世界创意经济体系中又有几份提高?这从某种意义上讲,是中国大部分企业包括中小企业对工业设计创新的理解不够,缺乏工业设计自主创新的思想。对比60~70年代的日韩,日韩工业设计的振兴是正是通过政府参与并建立起设计先行、设计立国等相关策略才取得其当今设计制造业的国际地位。我国工业设计产业的振兴也需政府从宏观到微观层面对中小企业的工业设计创新进行规划,做出主导型榜样,从而引导中小企业朝着正确的方向发展。工业设计创新经济具有巨大的经济推动和社会带动效应,但前提是工业设计必须孕育于完善的市场机制中,需要政府进行一系列规划,包括宏观的工业设计创新观、工业设计产业发展规划、政府层面的工业设计运行与交流平台等,也包括微观中的市场准入条件、运作方式、政府扶持政策、设施建设、制度完善、市场监管与质量评估等等。2)行业自身特征需求政府的主导作用。工业设计创新是一项综合性要求很高的活动,对于中小企业而言,不仅需要大量费用的支持、市场环境的支持、也需要大量人力资源的支持,而这些对于中小企业来说显然是很难做到的。这就需要政府从工业设计整个产业链入手,在相关环节进行相应的支持,只有这样中小型工业设计创新才有可能实现。 3.1.3产业集群下的政产学研创新模式模型 这种政产学研是在工业设计产业集群的理论背景下提出的,政府、企业、高校及科研单位等理应成为工业设计产业集群的主体,利用产业集群的网络知识数据库实现中小企业的设计创新。在此基础上引领中小企业工业设计创新和工业设计产业的健康发展,进而辐射周边省市,该模式的重点工作应放在工业设计创新的推广与交流、设计人才与教育、设计文化的营造等之上,在政产学研的基础上,具体措施如下:1)依据城市情况打造工业设计产业链聚集区,形成工业设计区域相对集中,营造设计氛围;2)加强政府主导的工业设计创新服务平台及数据库建设;3)建立完备的工业设计人才教育与培养体系;4)政府加大对工业设计研发的投入;5)借鉴国外设计产业发展模式,将设计融入城市,打造设计之都;6)政府主导建立专业的中小企业孵化、融资、咨询等服务体系。在上述理论研究的基础上,分析了各主体之间的关联关系,笔者建立了如图2所示的模型。1)整个框架构成了工业设计产业集群模型,在产业集群中存在政府部门、产学研集合体、服务性机构等,他们通过政府主导的设计服务性平台建立起彼此的关系(黑粗箭头线所示);2)在政府主导模式下,政府向产学研部门提供相应的服务支持体系,保证中小企业的工业设计创新能够顺利展开,见图中政府部门同产学研集合体之间的关系;3)在中小企业工业设计创新过程中,产学研各主体利用各自自身优势,在协调自身利益的前提下为中小企业工业设计创新完成自身职责。 3.2政府引导下的市场驱动创新模式 该类模式适合工业设计产业市场已经相当成熟、经济、文化、教育的核心城市北京、上海等城市。受这些城市的整体影响,中小企业对工业设计创新有相对足够的认识,已经初步形成了城市独特的设计文化和氛围,产业发展已形成稳定的发展模式,能够根据市场的变化进行设计创新,在这种环境下,就要由政府主导变为政府引导,走市场主导的中小企业工业设计创新模式。在上述城市中,当地的制造业己形成数目巨大的中小企业规模、设计产业园、创意产业园,产业集群的趋势正向集群品牌发展,对设计发展有迫切的需求。因此该城市中小企业应该采取以下措施:1)利用产业集群优势,以研究市场变化、消费者行为为前提,通过设计创新不断强化设计在品牌建设中的中心位置;2)政府应针对中小企业进行政策、金融、基础设施、基地等扶持,引导当地企业发展设计;3)规范设计市场,加强知识产权保护;4)政府应引导人才培养、科学研究等以保证工业设计产业的良性发展。中小企业是中国国民经济的命脉,中小企业打造设计与品牌,是综合国力提升的必要手段。要提升这些城市中小企业的设计和品牌,就要建立完善地从设计咨询与服务、工业设计原创设计、品牌形象设计、品牌营销与传播的完整工业设计产业链体系。工业设计产业园中应包含这些体系,在这种产业园中,政府引导、设计机构及科研组织、中小企业、服务机构等应真正搭建起专业化数据互动平台和运营平台。对于上述模型做以下分析研究:1)从工业设计产业集群系统模型来看,市场驱动、政府引导创新模式的关键在于政府对网络平台的构建与监督;2)集群中主要的因素中小企业、服务机构、知识机构、设计机构、网络平台建立彼此之间的相互关联,形成巨大设计产业网络;3)集群主体通过集群化优势对中小企业实现设计创新。 4总结 工业设计具备了产业化的条件,走产业化道路是对创意产业背景下工业设计发展的准确定位,工业设计产业集群是弥补中小企业工业设计创新劣势而进行的提升性策略研究。中小企业工业设计集群化、规模化是必然发展的趋势。 作者:朱炜 单位:湖北汽车工业学院机械工程学院
战略成本管理论文:试析作业成本管理与战略成本管理的整合 论文摘要:作业成本管理体现战略管理的思想,作业成本管理与战略成本管理的整合能够有效降低企业的成本,形成企业的长期竞争优势。对作业成本管理与战略成本管理进行了比较,指出其进行整合的必要性,并提出了基于价值链进行整合的思路。 论文关键词:作业成本管理;战略成本管理;价值链 作业成本管理是把管理重心深入到作业层次的一种新的管理理念,是作业成本计算的延伸与升华。作业成本管理通过对作业及作业成本的确认、计量,最终计算产品成本,同时将成本计算深入到作业层次,对企业所有作业活动追踪并动态反映,进行成本链分析,包括动因分析、作业分析等,为企业决策提供准确信息,指导企业有效地执行必要的作业,消除和精简不能创造价值的作业,从而达到降低成本,提高效率的目的。因此,作业成本核算是实施作业成本管理的基础。 为了适应战略管理的需要,一方面将成本管理会计导入企业战略管理并与之相融合,另一方面,在成本管理会计中引入战略管理思想,实现战略意义上的功能扩展,从而形成了战略成本管理。战略成本管理就是以战略的眼光从成本的源头识别成本驱动因素,对价值链进行成本管理,即运用成本数据与信息,为战略管理的每一个关键步骤提供战略性成本信息,以利于企业竞争优势的形成和核心竞争力的创造。 1 作业成本管理与战略成本管理的比较 1.1 两者侧重点不同 作业成本管理与战略成本管理的着重点不一样。作业成本管理关注的重点在生产阶段,深入到作业的细微之处。而战略成本管理关注的重点在前期阶段(即开发、设计、投入阶段和后期的售后服务阶段)主要是从大处,高处着眼。作业成本管理是深入到作业的一种精细的成本分析管理方法,它以作业为中心,而作业的划分是从产品设计到物料供应,即从生产工艺流程的各个环节——质量检验、总装到发运销售的全过程。通过对作业及作业成本的确认、计量,最终计算出相对真实的产品成本。同时,通过对所有与产品相关联作业活动的追踪分析,为尽可能消除不增值作业、改进增值作业、优化作业链、增加顾客价值提供有用信息,使损失、浪费减少到最低程度。作业成本法着眼于成本发生的原因,即成本动因,依据资源耗费的因果关系进行成本分析,进而进行成本控制。 战略成本管理的立足点是寿命周期成本,其重点是在设计开发阶段进行科学成本规划,在成长期迅速将创新成果转换为生产力,并利用知识产品降低成本的优势快速占领市场,赚取利润,收回投资,再用于新一轮的战略开发。同时,就一般而言,越是处于寿命周期成本的前期阶段,能确定的成本额就越大,其功能、结构变更的容易程度也就越高,将使前期阶段降低成本的潜力大增。 1.2 两者分析方法相同 两者都是采用价值链分析法。战略成本管理采用价值链分析方法对企业的上下游环节进行分解和分析,从而发现企业可以改进的环节,同时对企业实施战略成本管理,以提高整个企业的持续竞争优势。价值链与作业链相关性很大,作业成本管理实际上是价值链分析在企业内部成本管理中的运用。因为每个企业内部都存在着许多业务单元之间及这些业务单元内部的价值链,每个价值链上又存在着若干作业,按照作业管理的原理——产品消耗作业、作业消耗资源,每完成一项作业就要消耗一定的资源,同时又有一定的价值链和产出转移到下一个作业,照此逐步接转下去,直至最后一个步骤将产品提供给顾客。作业的转移同时伴随着价值的转移,最终产品是全部价值的集合。因此,可以说,作业链的形成过程,也就是价值链的形成过程。作业成本管理协调、组织企业内部的各种作业,使各种作业之间环环相扣,形成较为理想的“作业链”,以保证每项必要作业都以最高效率完成,保证企业的竞争优势,进而为扬长避短、改善成本构成和提高作业的质量及效率指明方向。 两者都实施动因分析,但分析的角度不同。作业成本管理是实施作业成本动因分析,即执行成本动因的分析。战略成本管理是实施结构成本动因分析。战略成本动因分析与作业成本动因分析的源流管理思想是一致的。成本控制内容的重点是在成本发生的源流上。从业务流程看,由于既定的条件限制了成本降低的最低限度,因此,成本进一步降低只能靠改变成本发生的基础条件。从空间即外部环境看,成本控制焦点应转向企业战略目标的实现,转向企业内部资源与外部机会的最大限度利用。从时间上看,成本控制重点是事前成本控制,特别是利用先进技术降低成本。使成本不断降低的源泉来自于对成本所依托的基础条件进行不断的改进;技术装备水平、工艺过程的改进,产品结构与性能的变化,新技术、新材料的开发和应用是成本降低的前提。 2 作业成本管理和战略成本管理整合的必要性 作业成本管理与战略成本管理既存在差异性,又存在相同性,因此二者有整合的可行性。两者呈一种互补关系,相辅相成,互相促进。 2.1 从战略管理的高度看两者整合的必要性 首先从战略的角度详细考虑成本管理的人是迈克尔•波特,在《竞争优势》一书中提出了三种基本的竞争优势:成本领先(低成本)战略、差异化战略和目标集聚战略。成本与战略的结合是成本管理在21世纪的发展方向,因为如果在成本管理中没有考虑战略,则整个公司的整合会缺少目标,其直接导致的后果是公司的成本管理工作可能注重于短期和局部,而忽略了长期和整体。 战略成本管理把成本管理贯穿于生产经营的整个过程,做到从源头上控制成本,变被动的成本核算为主动的战略管理。战略选择决定着作业,成功的企业将它们的资源投人那些带来最大战略利益的作业中;作业成本管理的运用能为企业提供战略管理需要的成本信息,以实现投资收益的最大化。 2.2 从成本管理的范围看两者整合的必要性 作业成本管理以作业作为成本归集的对象,间接费用的分配更加科学,因此能够提供更加准确的成本信息,有利于成本管理。但是其关注的重点只是企业内部的生产阶段,不考虑供应商成本以及消费者成本,而战略成本管理注重开放型、竞争型的市场环境,成本管理的范围不仅包括企业内部而且重视对上下游企业、竞争对手以及消费者成本行为的管理。战略成本管理对象的扩大很好地弥补了作业成本管理这一缺陷,因为如果企业的成本降低了,而顾客或供应商的成本增加了,并不能给企业带来长远的利益。例如企业为了降低自身的成本,而以产品质量下降为条件,必然导致销售服务成本或产品积压造成存货库存成本等的增加,单独降低某项成本,不顾及其他成本的反应,这种成本节约永远不会体现在利润中。两者的整合能够使成本管理的重点转向企业内部资源与外部机会的最大限度地结合利用,转向企业战略目标的实现。 3 作业成本管理与战略成本管理的整合——价值链分析 价值链分析是企业战略成本管理系统的重要组成部分。它通过分析和利用公司内部和外部的价值链上所有相关活动来达成整个公司的战略目的,实现成本的最低化,把影响产品成本的价值链上的每一个环节都作为成本控制的重点,进行逐一的作业成本分析,使管理人员对产品的生产周期和每一个环节的控制方法都有充分的了解,从而使产品的利润在整个生命周期最大化。 战略价值链分析从战略的角度分析成本产生于哪些地方,了解产品成本的联结。 但在实际操作中运用价值链,企业还不能正确地分解经营活动以及分析其成本行为。作业成本管理运用作业成本法为战略价值链分析提供了一个有力的武器。作业成本法将作业作为资源和产品的中介,认为“作业消耗资源,产品消耗作业”。将作业与相应的成本消耗联系起来,从而可以更准确地识别影响成本支出的因素;将产品与其消耗的作业联系起来,提供相对准确的成本信息,从而避免了传统成本核算容易把成本信息扭曲的弊端。 作业成本管理能消除和精简非增值作业,优化作业链;战略成本管理可从根本上降低成本,同时提高企业的竞争地位。作业成本管理是战略成本管理向作业层面的渗透,战略成本管理是将作业成本法拓展到战略层面的一种运用。两者呈一种互补关系,相辅相成、互相促进、互为依托;两者的融合可达到事前、事中、事后的成本控制,能有效降低企业的成本,建立和保持企业的长期竞争优势。 战略成本管理论文:基于价值链纽带的作业成本管理与战略成本管理的融合 关键字:价值链,作业成本管理,战略成本管理,融合 摘要:作业成本管理与战略成本管理是传统的成本管理方法结合新观念、新理论、新方法,衍生出的现代成本管理方法。在我国,近几年来关于这两种现代成本管理方法研究都是仅针对一种方法从理论上或实践上进行探讨,而这些方法都是基于企业的成本管理在某一角度上的创新,因此,它们彼此之间并非独立而是可以融合的,有必要将两种现代成本管理方法进行比较性的研究和结合性的运用。 一、作业成本管理与战略成本管理的涵义 (一)作业成本法与作业成本管理 作业成本法(Activity—Based Costing ,简写为ABC)的基本思想最早是由美国会计学者科勒在20世纪30年代末40年代初提出的,但对它的全面研究却是七八十年代的事情,它在企业中的应用则始于80年代末期。与传统的成本计算方法相比,作业成本法的特点主要体现在间接费用的核算上。具体说来,作业成本法具有如下的一些基本特征:(1)广阔性。它拓宽了成本核算的范围,不仅核算产品成本,而且核算作业成本和动因成本;并且作业成本法下间接费用的分配基础比较广泛。(2)相对准确性和决策相关性。由于ABC下对间接费用的分配作了大大改进,使得提供的成本信息相对准确,正因为如此,管理者根据相关的成本信息所作的决策就会更加有效,即ABC下提供的成本信息更加与管理者的决策相关。(3)激励性。它便于调动各部门挖掘赢利潜力的积极性,这是因为ABC的成本计算过程实际上是贯穿于资源流动始终的因果分析过程,便于明确与落实各部门的岗位责任,揭露存在的问题。(4)本源性。作业成本法分析成本动因,了解成本发生的驱动因素,从而从根源上进行防止来降低成本。 作业成本法是个性化的成本核算方法,作业成本管理(Activity—Based Costing Management,简写为ABCM)是把管理重心深入到作业层次的一种新的管理理念,是作业成本计算的延伸与升华。作业成本管理通过对作业及作业成本的确认、计量,最终计算产品成本,同时将成本计算深入到作业层次,对企业所有作业活动追踪并动态反映,进行成本链分析,包括动因分析、作业分析等,为企业决策提供准确信息,指导企业有效地执行必要的作业,消除和精简不能创造价值的作业,从而达到降低成本,提高效率的目的。因此,作业成本核算是实施作业成本管理的基础。 (二)战略成本管理 从上世纪50年代起,世界进入了一个更新的时代,顾客的需求有了很大的变化,企业的政治、经济、文化和自然环境比过去竞争更加激烈,科学技术高速发展,从而使企业面临着许多严峻的挑战和许多难以预料的突发事件,这样,企业界必须对环境进行深入分析,采取新的管理方式,谋求企业的生存和发展,强化企业经营战略等战略管理势在必行,而战略管理要求获得具有竞争优势的成本资料,同时,在新的管理环境下,传统成本管理会计自身的缺陷显露无疑,必须寻求新的管理思想、技术和方法来改变这些缺陷。因此,为了适应战略管理的需要,一方面将成本管理会计导入企业战略管理并与之相融合,另一方面,在成本管理会计中引入战略管理思想,实现战略意义上的功能扩展,从而形成了战略成本管理(Strategic Cost Management,简写为SCM)。战略成本管理就是以战略的眼光从成本的源头识别成本驱动因素,对价值链进行成本管理,即运用成本数据与信息,为战略管理的每一个关键步骤提供战略性成本信息,以利于企业竞争优势的形成和核心竞争力的创造。 将战略成本管理与传统成本管理进行比较分析,可以总结出战略成本管理的特点:(1)长期性。它的宗旨是为了取得长期持久的竞争优势,以便企业长期生存和发展,立足于长远的战略目标。(2)全局性。战略成本管理以企业的全局为对象,根据企业总体发展战略而制定的,它从企业所处的竞争环境出发,其成本管理不仅包括企业内部的价值链分析,而且包括竞争对手价值链分析和企业所处行业的价值链分析,从而达到知己知彼,洞察全局的目的,并由此形成价值链的各种战略。(3)外延性。它的着眼点是外部环境,将成本管理外延向前延伸到采购环节,乃至研究开发与设计环节,向后还必须考虑售后服务环节,既要重视与上游供应商的联系,也应重视与下游客户和经销商的联系,应把企业成本管理纳入整个市场环境中予以全面考虑。(4)抗争性。企业战略成本管理的目标——成本优势,是关于企业在激烈的竞争中如何与竞争对手抗衡的基本竞争战略之一,同时也是企业针对来自各方面的许多冲击、压力、威胁和困难,迎接这些挑战的行动方案。 二、 价值链分析在作业成本管理与战略成本管理中的作用 价值链(Value Chain,简写为VC)概念是1985年由哈佛商学院的迈克尔•波特在其所著的《竞争优势》中首次提出的,价值链分析法(简写为VC分析法)是通过分析成本行为的结构性影响因素和控制其来重建价值链,从战略高度降低成本的方法。从这个定义可以看出,价值链分析法用到了战略成本管理的思想,它是服从于、服务于战略成本管理的战略要求的,即从战略的高度上寻求企业成本持续降低的途径与企业长期性发展和竞争优势的来源,追求企业的全局性的、长远的经济利益。 (一)价值链分析在作业成本管理中的作用 ABC与基于价值链的成本管理是紧紧交织在一起的,密不可分的,基于价值链的成本管理的中心问题就是运用ABC分析企业内部价值链、横向(竞争对手)价值链和纵向(行业)价值链,使企业消除不增值作业,并对作业进行联系、整合、选择等处理,从而降低企业成本,提升自身价值和打造企业核心竞争力。价值链分析是ABC与ABCM的基本方法,因为ABC下要求追查成本动因,ABCM下要求进行成本链分析,这都是价值链分析所能解决的问题。 价值链分析是作业成本管理的基本方法,其主要作用是:(1)找出无效和低效的作业,为持续降低商品成本,提高企业竞争能力提供途径;(2)协调组织内部的各项作业,使各项作业之间环环相扣,形成较为理想的“作业链”,以保证每项必要作业都以最高效率完成,保证企业的竞争优势,进而扬长避短,为改善成本构成和提高作业的质量及效率指明方向。 (二)价值链分析在战略成本管理中的作用 从战略的高度将战略管理的分析方法同成本信息的产生和利用做一个合理的嫁接,就构成了战略成本管理的基本分析框架。因此,战略成本管理的基本框架有三个:价值链分析、战略定位分析和成本动因分析。 价值链分析主要是分析从原材料供应商起直至最终产品消费者的相关活动的整合,是从战略角度分析如何控制成本。价值链分析就是通过分析和利用公司内部和外部之间的相关活动来达到整个公司的策略目的,实现成本最低化。它是一种战略性分析工具,关注产品的整个价值链,首先是识别价值链活动,然后识别每一项价值活动的成本动因,找到增加顾客价值或降低成本的机会。按其分析角度又分为行业价值链分析、企业内部价值链分析、竞争对手价值链分析。 战略定位是指企业在赖以生存的市场上如何选择竞争武器以对抗竞争者。在战略管理中,首先应分析企业产品所处的生命周期和市场份额等,然后确定其应采取的战略。波特就企业的竞争提出了三种基本战略:成本领先战略,差异化战略和目标集聚战略。还有一种战略为整合战略,包括横向整合和纵向整合,运用整合战略,调整整合程度,可以重构企业价值链,提高企业整体盈利水平。 成本动因是引起产品成本发生的原因,从价值链的角度看,每一个创造价值的活动都有一组独特的成本动因,它用来解释创造价值活动的成本,因此,每一项价值创造活动都有独特的竞争优势来源。战略成本动因又可大体分为结构性成本动因和执行性成本动因两大类。结构性成本动因是指与组织企业基础经济结构和影响战略成本优势相关的成本驱动因素,主要包括:规模、范围、经验、技术、多样性等。执行性成本动因是指与企业执行作业程序相关的成本驱动因素,主要包括:员工对企业投入的向心力(凝聚力)、全面质量管理、生产能力运用和联结关系等。 总之,价值链分析为战略成本管理提供了一个总体的分析框架;战略定位分析将成本管理同具体的战略相结合;成本动因分析进一步明确成本管理的重点,找出成本的驱动因素。三者的有机结合保证成本管理战略的有效性和体现出战略成本管理应有的管理效果。 三、基于价值链纽带的作业成本管理与战略成本管理的融合 (一)作业成本管理与战略成本管理的联系 尽管作业成本管理与战略成本管理存在着比较显著的差别,但是由于它们都是为了克服传统成本管理所存在的缺陷而更好地满足现代经济社会环境下企业成本管理的需要而形成的,这就造成了彼此之间存在着紧密的联系,而不是相互独立的。 ABC显示了作业如何消耗资源以及产品或客户如何引发作业;克服了传统成本计算系统下间接费用责任不清的缺陷,使以前的许多不可控间接费用在作业成本系统中变成可控;大大拓宽了成本核算的范围,改进了成本分摊方法,及时提供相对准确的成本信息,为管理者管理作业以增强竞争能力、实现战略目标提供了信息。战略选择决定着作业,成功的企业将它们的资源投入到那些能够带来最大战略意义的作业中去,而以“作业”为中心的作业成本管理(ABCM)正在形成,它把管理重心深入到作业层次,是战略成本动因分析的具体运用。ABC和ABCM对成本领先的经营战略至关重要,因为它辨别了关键作业(主要作业)、成本动因及为降低成本而改善过程的途径,它帮助管理者发现价值增加的机会,还能够帮助管理者发展客户战略、支持技术领先战略或者建立价格战略。实施ABC可能会带来这样的收益:提供更为精确的成本,为定价策略提供相应的成本信息;加强对成本有效的管理和控制,坚持改善市场营销策略;提高产品的赢利性,产品和客户盈利性的有效分析,改善成本控制,提供准确的业绩指标等。 SCM中的执行性成本动因分析,包括对每项生产经营活动所进行的作业动因分析和资源动因分析,而成本动因是作业成本法的核心概念,作业动因分析和资源动因分析均属于作业分析的构成部分,由此可见,SCM框架中包含了ABC的思想,也可以说,ABC是构成SCM的重要组成部分。又从SCM与ABC在成本管理中的地位差别上看(本文所探讨方面的地位),也可以说作业成本法的实施为SCM顺利地在企业中的应用作了铺垫,这也为它们在成本管理中的结合起来运用提供了可能和减少了某些必要的成本分析步骤,从而减少了成本管理的成本,提高了成本管理的效率。还有,SCM的战略定位分析中的整合战略,也即通过ABC下的成本动因分析(广泛意义上的成本动因分析,其包括了整个价值链的成本动因分析),也可以说是作业分析,来判断企业的作业的整合程度是否合理,从而确定企业的整合战略,达到降低成本的目的。 上述两种现代成本管理方法之间的联系给它们的有机结合创造了必备的条件。 (二)作业成本管理与战略成本管理融合运用于实践的可行性分析 由以上分析可以得出,通过价值链分析的方法,可以将这两种现代成本管理方法紧密联系在一起,这种有机的联系也就将它们有机结合运用于企业的成本管理提供了可能,让他们作为一个整体的成本管理系统为企业的成本管理服务。 在企业的成本管理实践中,整个企业(企业的全部成员)都要树立战略成本管理的观念,并从思想意识上认为自己是企业成本管理的一员,有责任落实企业的各种成本管理方法和措施。在SCM思想的指导下来开展企业的成本管理活动,具体操作为: (1)先用价值链分析法来分析研究企业所处的各种价值链,用作业成本法来分析各种价值链的有效性,达到优化、协调、重构企业价值链的目的。 (2)在第一步提供了SCM的总体分析框架的基础上,选择企业的具体的战略,从而确定企业资源的配置方式及相应的管理运行机制。在进行战略选择时要综合运用到价值链分析法和ABC。 (3)运用成本动因分析找出成本的驱动因素,以便对症下药,保证成本管理战略的有效性,成本动因分析是作业分析的一部分,用价值链分析法与作业综合分析寻求结构性成本动因,用ABC的资源动因分析与作业动因分析寻求执行性成本动因。 (4)在以上三步的基础上,通过采取各种针对性的措施、方法来控制企业的成本,使其满足成本效益原则,实现企业的战略成本管理的目标,然后再进行类似的循环步骤对企业的成本进行管理。 (三)作业成本管理与战略成本管理融合运用于实践的发展前景 现代企业要想在激烈的社会竞争中求生存、谋发展,就必须苦练内功,采取各种措施降低成本,以低于竞争对手的成本进行生产经营,企业才能在竞争中立于不败之地,这就给企业对其成本管理进行改革提供了必备的动力。再者,企业传统的成本管理方法与思想的缺陷已越来越明显,越来越不能够满足企业成本决策和管理决策的需要,这就为企业引入现代成本管理理念与方法创造了客观条件。又由于企业经济环境、社会环境相比以前,发生了很大的变化,并且环境与科学技术已在日新月异的变化着,这给企业应用先进的高科技、改进成本管理提供了外部条件。这些主客观条件使得企业不得不对企业的成本管理进行改革,为现代成本管理理念与方法的运用创造了前提和基础。 有些企业在单独运用现代成本管理方法中的一种时已取得了明显的效果,并积累了一些成功的经验,有些企业无论是从自己的组织结构上,还是从全员的思想意识上,都作了大量的改革与革新,这为引入先进的成本管理方法准备了条件,奠定了基础。由我国企业在单独运用ABCM和战略成本管理时所存在的一些问题和需要改进的地方可以看出,这些方法要想得到恰当地运用,改革是必需的,培训是必要的,高科技是必备的。在综合运用于实践时,对企业的各项要求会更高、更苛刻,但是,各企业已充分认识到了现代成本管理理念与方法的优越性,并且结合运用于企业的成本管理,会给企业带来很大的收益及成本管理效益与效率极大的提高,那么综合运用于实践已是大势所趋,其也必将大有作为。 战略成本管理论文:我国汽车工业的成本管理创新战略 摘要:入世后,国外汽车企业以低成本为基础进行价格竞争,争占我国汽车市场。我国轿车企业普遍存在生产能力开工不足、管理技术落后、生产成本过高等问题。为增加我国轿车竞争力,应引进先进的管理技术,实施成本管理创新战略。 主题词:汽车工业;成本管理创新 在近年的世界汽车市场上,汽车巨头的激烈竞争集中体现在降低成本上。各大汽车集团纷纷聘用有“成本杀手”称号的人担任要职,以成本管理创新为手段,以低成本为基础,以价格竞争作为抢占市场的法宝。作为当今世界上具有最大潜在汽车市场的中国,入世的未来几年,汽车工业充满了机遇和挑战,将受到全方位的冲击和震撼。价格竞争是入世后我国汽车企业与世界汽车巨头之间无法回避的竞争。因此降低汽车成本是我国汽车工业的必然选择。 1、入世后我国汽车工业面临国外汽车企业的挑战 1.1、国外汽车企业以低成本为基础进行价格竞争 国外汽车企业进入新兴市场一贯以成本战略为基础,采用低价格的竞争策略来抢占市场。从运用价格竞争战略的效果看,低价格可以使一个企业在与竞争对手的竞争中,瓦解顾客对其它品牌的忠诚,进而开辟自己的品牌及占领市场份额。因此,国外汽车厂商纷纷谋求如何降低成本,来满足价格竞争的需要。 在进行价格竞争的策略上,国外汽车企业在我国入世后,已开始重视对适应我国市场的经济型轿车的开发与研制。近期,日本汽车企业推出了9个品种20余种型号的经济型轿车,售价均定位于7000—8000美元之间;福特和戴—克公司推出了售价在7000—8000美元之间的经济型轿车;奔驰公司也先后推出“经济型速度之星”和“经济型短跑运动员”等小型轿车。这些经济型轿车的价格定位均与我国《“十五”规划》中要开发的经济型轿车的定位相仿,随着我国汽车市场的进一步开放,这些轿车的进入将给我国汽车工业企业带来不可估量的冲击。 1.2、中外汽车企业的成本比较 将中外汽车企业的成本做一比较,我国汽车企业则明显处于劣势。以日本为例,丰田公司以“只有降低成本才是至高无上的原则”为出发点,创造了“JIT生产方式”,始终把降低成本作为追求的目标。在1974年6月—1976年12月间,该公司降低成本金额高达650亿日元,其后,该公司年成本降低对利润的贡献均保持在10%以上。 随着日本三大汽车企业纷纷采用“JIT生产方式”,日本汽车企业的成本逐年降低。1998-1999年,日本汽车三大公司的销售成本率有两大公司呈现下降。丰田公司从1998年的78.3%下降到1999年的77.1%;本田公司从1998年的69.1%下降到1999年的67.7%。 从我国目前情况看,我国汽车企业的成本也在呈现缓慢下降态势。一汽集团的销售成本率从1998年的86.2%下降到1999年的85.7%;东风集团从1998年的88.2%下降到1999年的82.7%;北汽、上汽集团也从1998年的92.9%、75.7%,下降到1999年的90.2%、74.7%。 上汽集团是销售成本率最低的厂家,仅为74.7%。之所以如此,主要是由于其主打产品——“桑塔纳”的生产能力利用率达到71%、年产量达到22万辆所产生的规模经济;其次,价格较高、科技含量较高的“别克”轿车的旺销,对整个企业集团的销售成本的降低也发挥了重要的作用;同时,上汽集团提出“可比产品成本要达到每年下降5%”的目标取得了一定成果。值得注意的是,由于“别克”轿车的销售价格高于国外市场价格,使上汽集团增加了销售收入,降低了销售成本率,但随着入世后汽车市场的进一步开放,国内外轿车价格逐渐趋向一致,会导致上汽销售成本率的提高。 虽然我国汽车企业的成本呈现缓慢降低态势,但与日本三大汽车公司相比,仍有较大的差距。我国汽车企业销售成本率较高的主要原因有两点。一是目前我国市场上销售的数十种车型,绝大多数是引进或仿制国外20世纪80年代的产品,需要向合作方支付大额的技术转让费、高价购买关键零部件以及承担外方人员高工资;二是虽然引进的20世纪80年代的生产线的技术和产品已成熟定型,但生产批量未达规模经济点,导致巨额固定成本居高不下,从而直接导致我国汽车企业的销售成本率提高。 2、我国汽车工业自身存在的问题和机遇 2.1、问题 2.1.1、生产能力普遍开工不足 我国汽车企业在设计产量上均达到了汽车组装线的经济规模产量,但实际产量普遍未能达到规模经济点。截止2000年底,我国已建成具有年产各种汽车300万辆(轿车年产120万辆)的生产能力,但2000年全年只生产各种汽车206万辆,占生产能力的68.6%。轿车产量达60万辆,为生产能力的50%。表1为2000年我国主要汽车厂家生产能力利用情况。 从表1可以看出,2000年上海大众公司和一汽大众公司的轿车生产能力利用率较高,为73%;上海通用、长安奥拓、东风神龙生产能力利用率仅为30%左右。生产能力利用率的严重不饱满,直接导致车均固定成本居高不下。同时,由于我国汽车企业实际生产量未能达到规模经济,也导致汽车价位过高,从而抑制了市场的需求,使我国汽车工业形成了“需求不足市场容量小企业规模小不经济、成本高价位高需求不足”的恶性循环。 汽车工业是规模经济显著行业,对生产成本影响最大的是生产批量,若产量达到设计年生产纲领,产品价格下调是必然的趋势。目前,我国轿车市场的需求量只有60—70万辆。盲目要求我国汽车生产企业达到年产轿车100万辆的规模,显然是不切实际的。市场的需求制约了我国汽车企业的发展。 英国马克西和西尔伯斯通过对汽车生产线长期平均成本所做的分析结果表明:1条汽车生产线的最小、最佳规模是年产6万—10万辆。因此,我国汽车企业应从实际出发,先使单条汽车生产线达到最小最佳规模(年产6万—10万辆)后,再通过组建同等经济规模的生产线,扩大生产量来达到生产线经济规模。其后,在需求增长和扩大出口的情况下,达到年产100万辆的企业经济规模。 2.1.2、企业管理技术落后 我国的管理技术落后首先表现在我国企业本身的管理基础较弱,多数企业是由国有企业通过重组、参股或控股方式发展起来的,管理层大多来自计划经济结构的国有企业,较大部分缺少现代企业管理素质。 地方政府过多的行政干预,也在很大程度上束缚了企业独立自主的管理能力的发挥。我国汽车企业面对的市场,被人为地分割为本地市场和外地市场,各地政府均对本地的汽车企业进行保护,对外地汽车进入本地市场设定了各种各样的壁垒。这不但导致汽车企业进入外地市场时要付出高额成本,同时也抑制了当地汽车企业提高自身管理创新能力的主动性。 2.2、机遇 我国汽车工业《“十五”规划》提出,要“加大汽车工业战略重组力度,以一汽、东风、上汽集团为基础,培养2—3家具有较强国际竞争力的大型企业集团。”以此为契机,可改变我国汽车工业各自为战、缺乏宏观调控,以企业和地方的局部利益而牺牲全局利益的现状,拉开中国汽车工业大重组的序幕,使企业上规模、上效益。 我国汽车工业《“十五”规划》中还提出了“在5年内重点发展排量1.3L,售价8万元左右,百公里油耗达到国内先进水平的经济轿车”的宏伟目标。我国汽车工业企业现已具备研制低价位经济轿车的能力,因此,对国内汽车企业来说,这是一个巨大的市场机遇。 3、引进先进的管理技术,实现成本管理方法创新 3.1、变革成本管理思想实施成本战略 成本战略有别于传统的成本降低方式。它是紧盯市场目标,以成本为竞争中心,通过使用独特的技术、借助有利的原材料购进渠道及利用规模经济的特性来进行操作,从而达到在同业中成本最低,以低于同业竞争对手的售价来获得大量的市场份额的战略。 建立低成本地位,使企业在确定行业产品的最低价格上具有决定权或成为降低成本的主导者,则有更多的机会获得超额的利润。 成本战略要通过市场调查,确定消费者需要的产品特性,进而设立该产品的目标成本。目标成本预先限定产品成本的最高限额,规定制造过程中实际消耗的成本不准超过这一限额,然后要求设计、工程、外购材料等部门通力合作达到目标成本。成本战略要求只有在最后工序达到成本降低额的目标后,才能进入实际制造阶段,否则仍要通过多重循环挤压成本,以使实际成本达到目标成本的目标。 成本战略将改变成本的立足点,将其从传统的生产现场转移到产品的策划、构思和设计阶段;从业务链的下游转移到源头。直观地说,在设计阶段就对将要发生的产品成本进行虚拟核算,可以使开发新产品的成本大大降低。 成本战略中关键的是确定目标成本,即在新产品开发设计过程中,为实际目标利润而必须达到的目标成本值。其可表示为:目标成本二期望销售价格—目标利润。目标成本是企业允许的最高成本额。 期望销售价格可在与同业竞争对手的同类商品中进行比较得到,要同时考虑到其它企业类似产品目前拥有的市场份额、可能达到的市场容量、企业自身销售物流系统是否完善(销售网络人员的熟练程度)和商品战略等。目标利润必须兼顾多种因素,不但要从企业的经营观念、经营方针和经营战略出发,还要考虑到企业的长期投资计划、研究开发计划、中期利润计划以及内部留存收益运用计划等因素。 3.2、提高劳动增值率 更新观念,杜绝浪费,提高劳动增值率是降低成本的主要手段之一。生产浪费可分为以下7种。 a.生产过量的浪费,最典型的是工作超进度,造成产品的积压,增加和产生挪动或堆放产品的工作; b.窝工造成的浪费; c.搬运环节上的浪费; d.加工本身的浪费; e.库存的浪费,库存越大,资金占用越多; f.操作上的浪费; g.制成次品的浪费。 在小批量、多品种混合生产的情况下,由于生产次数改变多,使生产浪费变的更加严重。要改变这种局面,首先,要求缩短设备的切换调试时间,随时根据生产需要切换调试设备,以适应后工序的生产指示或客户的需求,做到生产中各工序的现实需求与产品的最终需求合拍。第二,要缩小搬运批量,即使各工序能按很小的批量切换生产,如果向下道工序的搬运批量较大,就不能避免搬运在途或加工等待在途,搬运批量应配合生产批量的缩小而力求缩小,其理想状态是“按件搬运”。第三,要采用“U型生产线”与“多功能工人”相结合的生产方式,即配合设备的小型化,使各工序的距离变短,作到“进出一致”原则,即取出与投入再加工的工位位置一致,消除回头再取加工物件的无效损失。第四,在此基础上加以“一工多能化”,使员工具有操作前后各个工序设备的能力,可达到少人化的目的,又可以提高流水线的生产效率。 3.3、增加劳动附加值 成本战略的另一主要方面是,劳动思想更新,减少无效劳动,增加劳动附加值。 任何车间的生产劳动都可如图2一样划分,将现场劳动划分为“浪费”、“不增加价值的劳动”和“增加附加值的劳动”三部分。虽然增加附加值的有效劳动所占比例较低,但只有这部分能改变产品质量和组装加工的方式。也就是说,这部分在制造零部件或产品时,可对原材料或半成品等加工对象付出劳动,创造出附加值,即劳动增值率。严格地说,没有附加值的劳动也应视为浪费,因为它们没有提高或增加产品的附加值,只会增加人工成本。属于浪费的劳动应立即消除;对不增加附加值的劳动,要合理安排,加以改进,尽量减少其所占比率,提高劳动附加值。 3.4、降低材料采购成本 降低材料采购成本取决于采购上的创新,导入市场竞争机制,降低材料采购成本。汽车产品材料费用一般占售价的35%—60%,是产品成本中最直接、最基础的部分,所以,要想降低材料成本,首先应按产品逐一认真核对数据。 在材料采购、产品配套零部件采购中,应导入市场竞争机制,企业所有的采购业务,包括生产产品的直接零部件、材料、非直接物料(机械、设备、房屋、服务以及维修等),都应该归口采购部门统一采购。 采购部门将所需采购的项目分类,将非直接物料归为一类;对直接生产配套零件则尽可能组成系统或总成一并采购,通过扩大每批批量值可取得较低的采购价格。 在供应商的选择上,首先,可以参照QS—9000质量标准体系,给供应商打分,选择合格的供应商。按市场竞争的方法可取得成本控制范围内合理的较低的配套价格。根据上海通用公司实践统计,选择几家合格的供应商经过几轮竞价,一般情况下价格可平均下降5%—10%。随着生产工艺的成熟、工人操作的熟练、产量的增加、合格品比例提高等因素的变化,可要求供应商逐年调整供应价格。我国加入WTO后,随着关税税率的降低,汽车企业还可利用WWP、GPS全球采购系统,在世界范围内获得质量同等、价格更低的零部件,使汽车产品在成本上有竞争优势。 战略成本管理论文:成本竞争战略与竞争成本管理 党的十五届四中全会“关于国有企业改革与发展若干重大问题的决定”和全国九届三次人代会“政府工作报告”均指出:成本管理、资金管理是当前国有企业管理的薄弱环节,也是企业管理水平低下的集中表现。成本管理是资金管理的基础,加强成本管理是提高国有企业管理科学的保证。成本管理的核心是要获取竞争优势,提高竞争能力。企业的竞争能力可以划分为经营竞争力和战略竞争力。笔者认为,这两种能力应用于成本管理之中,形成本文所要研究的“成本竞争‘与”竞争成本“。 一、成本竞争是企业生存与发展的前提 成本竞争是企业为获取竞争优势,努力寻求降低成本途径的一种手段。近年来,随着整个社会进入“微利时代”,一些企业家深切地感受到,在产品质量达到一定水平后,企业面临的竞争挑战,就是价格竞争,实质上是一场成本竞争战。产品符合质量要求,仅仅是取得了进入市场的通行证。在市场竞争中,要想争取客户,战胜竞争对手,就必须在高质量前提下实行低价格竞争,而低价格是建立在产品低成本的基础之上的。基于这种考虑,目前国内许多企业广泛开展了各种形式的成本竞争。归纳这些成本竞争的手段,主要是: 1、围绕目标成本,实施管理创新。实施目标成本管理,控制成本以降低售价是提高企业经营竞争力的主要方式之一。目标成本管理通过外部市场内部化,使企业形成一种内在的竞争机制。具体做法是,先根据市场定出价格,再根据价格减去一定利润得出成本的控制目标。这就是邵钢“模拟市场核算”的核心内涵。国内一些企业通过学习应用这种方法,取得了较好的效果。如一汽金杯公司的“成本管理减法模式”,从产品设计、原材料采购、生产制造、销售服务、质量管理等各个环节入手,实施成本目标控制,三年来,单车成本下降了9000元,盘活处理闲置资产总额5899.64万元,清理对外投资收回本息2900万元,节约开支上亿元。当然上述目标成本的有效实施,是借助于一定的手段来保证的,邯钢采用的是“成本否决制”。其他公司结合自身特点采用不同的方法,如浙江兰溪轮峰公司实行内部个人买断式目标成本控制法,发动有能力的员工参与公司二级核算单位成本降低目标的公开投标竞聘。中标者必须以一定的风险金作抵押(一般要求在5万元以上),对二级核算单位的降低成本目标进行买断或动态风险经营。公司逐月进行动态考核,并规定相应奖惩标准,也收到了较好的效果。 目标成本管理是不断创新与发展的,如日本企业的成本企画,改从产品的规划、设计、试生产等阶段入手加强成本控制与管理,它实质上就是对欧美式生产过程目标成本管理的一种创新,在日本的许多企业,尤其是汽车制造业如丰田汽车、日产汽车等公司,收到了明显的成果。近年来,我国企业在这方面的创新也层出不穷,如天津澳迪斯电梯有限公司的“以用户满意为目标的成本管理模式”,山东水泥厂的“人本特色的目标成本管理”等就是这方面的代表性案例。目标成本管理唯有创新才有生命力,这将成为我国企业成本管理的一项重要课题。 2、借助费用控制,严格成本管理。我国有很多企业从费用控制入手加强成本管理。如肇东市乳品厂的“漏斗式成本管理”,从指标设置入手,将各种生产与管理费用一次性输入到每个部门、岗位和个人,形成漏斗广口;然后实施单指标逐级包保,变动费用、固定费用分项控制,转为由专化综、由宽及窄的流势;最后,按照预期的费用控制目标由漏口输出。这种漏斗式成本管理调动了企业员工降低成本的积极性,提高了企业经济效益。再如浙江三狮水泥股份公司的“费用控制协作法”,通过与原材料供应商的协作,在水泥包装袋,燃料等方面展开成本费用控制,并在内部“星级”管理的严格规范下,大幅度地降低了产品成本,1999年包装袋和燃料两项共节约310多万元。此外,一些企业为了推动全公司范围内的降本活动,纷纷提出了以“省能源、省资源”为主要内容的具体目标,号召员工们在每一根焊条、每一颗螺钉的使用户都要力求节约,以及广泛开展各种形式的合理化建议活动等。通过严格费用管理,企业的成本竞争意识增强了,广大员工之间以节约费用、降低成本为主要内容的竞争机制得到了较好的发挥。 3、围绕规模效益,努力降低成本。围绕规模降成本、促效益是国内外企业共同的成本竞争战略。只有实现大批量规模生产,才能有效地降低生产成本,最大可能地降低售价,以增加销售额;相应地,经过销售额的扩大,又进一步扩大了产量,进一步降低成本,在成本降低之后,立即降低售价,再次带来销量的增加,再次扩大生产规模。这种规模、成本、低价、规模的良性循环是企业加强市场价格竞争的基本形式。 在进行大规模生产过程中,企业必须处理好多品种生产与大规模生产的关系。在竞争十分激烈,必须降低成本的市场条件下,企业应考虑以少品种的大批量集中生产,实现低成本低价格取胜的市场竞争战术。因为,生产品种过多,间接成本费用必然加大,生产成本就会相应上升。一般说来,生产品种数增加1倍,单位成本中的间接费用相应增加30-40%,同时也会影响原材料成本。据有关专家分析统计,每一种原材料或外购零部件增加两倍,采购费用下降5-10%。如生产品种减少一半,仅此一项,劳动生产率就可提高30%以上,包括原材料成本在内的总成本可以节省17%。但是,如果大企业在整个生产过程的各个环节的衔接点上处理得当,同样可以实现多品种小批量低成本的最佳生产经营效益。如一汽金杯公司面对市场需求的多样化,尽管车种增加,每一种车型的生产量减少,但平均每名从业人员的生产台数和每百元固定资产的产量得到了提高,生产成本大幅度下降。 4、围绕科技进步,降低产品成本。企业成本竞争必须充分贯彻技术经济原则,向技术管理要效益,这已成为国内各大企业的共识。如杭州钢铁集团公司通过采用高新技术和新型实用技术,改造原有的老设奋、老工艺,入仅使钢和铁产量增加,还使每吨成本耗费下降了18.6%,成为全国75家主要钢厂的效益标兵,深圳方大集团在铝复合板粘胶的生产上,借助于自身的一批结构力学专家,运用价值工程,围绕功能改进产品,1999年节约成本400多万元。从调查情况看,一些搞得比较好的企业都有一套适合自身特点的技术与经济结合的成本管理方法,他们在迅速降低成本、降低价格,取得市场竞争优势方面的共同特点是围绕科技进步,不断降低成本。 二、竞争成本管理是企业获取竞争优势的基础和保证 竞争成本管理不局限于成本竞争。竞争成本管理是一种以竞争理论为基础,以市场竞争为动力,以获取竞争优势、创造顾客价值为目的的一种系统的成本控制和管理的方法,是对传统成本管理的一种发展与完善。 1、竞争成本管理是一种以顾客为中心的成本管理。竞争成本管理的目的是为顾客提供最大、最多、最好的价值,即有更多、更好的使用功能的实际利益。企业之间的竞争,从根本上说,是企业为顾客创造价值能力之间的较量。企业只有真正能为顾客创造价值,才拥有与众不同的竞争优势,才能够获取战略竞争的能力。企业从为顾客提供产品到为顾客创造价值是竞争成本管理区别于传统成本管理的一个重要特征。所谓为顾客创造价值,一是由花费在企业商誉等无形资产中的成本所体现的价值。如企业通过追加为顾客义务服务或免费服务等耗费的资金所带来的顾客信誉和可靠性的提高;二是由各种顾客感受得到的无偿支出所形成的价值,譬如企业通过降低顾客成本,提高顾客收益等措施所创造的顾客价值。上述二个方面都表明,竞争成本并非一味强调降低成本,而是将着眼点放在创造价值上,只要能够为顾客创造价值,即使成本高于以往水平,目前暂时可能少获或不获收益,但只要能提高企业整体价值,增强长期竞争优势,就应当认为是一种明智的策略。 强调以顾客为中心、为顾客创造价值,必须改变过去企业以销售和盈利为主导的战略和文化定位,应当花大力气在某种业务中争取最大的价值份额。为此,企业必须注重能力的培养,必须从产品、服务转向企业规划:一是必须整体地观察思考;二是企业改革过程完全由与顾客交流的质量决定;三是在整个改革过程中必须不断地、有计划地补给能量;四是必须有计划地确定和排除改革的障碍。目前国内的一些企业正在朝这些方面努力,如浙江三狮水泥股份公司的供应链管理方法,四川长虹公司的信息集成方法(即围绕加强内部管理实施企业流程再造,如ERP)等。 2、竞争成本管理是一种与时展相适应的动态成本管理。伴随着网络、信息技术在经济领域的全面渗透,不断创新成本管理方法以获取竞争优势就成为竞争成本管理的一项重要战略。竞争成本管理包含两项中心内容,一是不断修正和完善传统的成本管理方法,即重新审视和规范标准成本制,创新存货成本管理方法,优化成本管理决策行为,推广和应用成本管理再生策略等;二是加快信息技术与竞争成本管理的有机融合。当前比较流行的是“优化的供应链管理”。供应链是竞争成本管理中的一个重要概念,它体现了动态成本管理的特性。面向顾客,将供应商、产品制造企业、运输业和分销公司等都视为创造顾客价值的实体,而每个企业既是链中某个企业产品的用户,又是另一个企业的供应商。优化的供应链管理借助于网络、信息技术及时满足顾客需求,在减少各环节之间延误的同时,达到最小库存、最小总成本以实现增值最大化。 3、竞争成本管理是一种战略性的成本管理。获取战略竞争力是二十一世纪企业取得成功的基本条件,竞争成本管理的目标决定了它是一种战略性的成本管理。主要包括以下三项内容: 一是以差异化战略聚集企业核心能力。随着我国加入WTO及经济全球化,竞争成本管理的基本战略就是要获得超越国际、国内竞争对手的差异化价值体系,塑造企业的核心能力。差异化的基础决不是某种要素或特定产品及技术,因为产品和技术是企业战略中最容易被模仿的。而以公司的质量形象、产品设计和选择、员工培训、信息系统以及对供应商的仔细选择和控制等相应的过程为基础的差异化战略则是竞争对手难以模仿的。目前,国内的一些企业已感受到了这种压力,如海尔公司结合竞争成本管理,正在积极思考自身的核心能力是什么、未来应侧重于积累什么样的能力等问题。有些企业还做了一些尝试,如山东水泥厂的“人本特色的成本管理”,以及北京开关厂的“99+‘l’=0”的管理模式和江苏如东啤酒厂的“成本质量工资制”等。如东啤酒厂这种质量与成本结合的方法使1999年1—6月份,实现利税同比增长35.42%。这表明,结合企业文化、质量形象等加强成本管理,是聚集企业核心能力的一种重要策略。 二是以价值链网络获取竞争优势。价值链是指每一个企业的价值创造都是进货、生产、发货、经销、服务等基本活动和一些辅助活动过程的集合体,如果这些价值创造活动中的成本和绩效能够超越竞争者,它就能够获得竞争优势。价值链网络的策略安排,除了强调企业自身的价值链外,还需要通过上述的“优化的供应链管理”,使其与供应商、经销商和最终顾客之间寻求合作,以获取竞争优势。 三是以信息链沟通企业的各项管理。竞争成本管理需要借助于信息链(信息网络、信息集成、信息频道等)来实施其管理战略,以使技术与经济更紧密地结合在一起。譬如,在现代金融工程技术的基础上,借助于网络链系统,设计和开发适合知识经济时代企业管理特点的竞争成本管理模式如竞争式期权成本管理模式等;再如,结合企业资源规划(ERP)系统(信息链的一个节点)等,来实现成本管理的现代化、科学化,最终达到提高成本管理价值(为顾客创造价值)最大化的目的,等等。总之,凡是把竞争的基点置于创造价值的战略过程,都是在从根本上寻求和建立自己的长期竞争优势。 三、小结 成本竞争是与八、九十年代企业竞争的重点相适应的,它的特点是通过制定战略来降低成本、提高企业经济效益。进入21世纪,企业竞争战略的重点发生了变化,相应地成本管理的特征也转化为:建立和维持创新能力,围绕以顾客为中心,努力提高竞争优势,为企业创造更高的价值。21世纪企业获取竞争优势的基本要素是“目标管理、企业核心能力和信息技术的应用”,而这三大要素又可以按竞争能力进一步划分为经营竞争力和战略竞争力两个方面。成本竞争所体现的是一种经营竞争力,它往往只能维持公司的短期优势。从我们上述调查的一些企业情况看,我国企业在深入开展成本竞争的同时,也正在寻求和建立符合自身特点的竞争成本战略。目前的关键是要不断总结企业的成功经验,发挥其示范效应的作用;并加强规范和引导,使企业真正意识到战略竞争力对提高企业管理和增强效益的重要性,并自觉地开展对竞争成本管理的研究与应用。21世纪的成本管理就是竞争成本管理,它是将竞争成本与成本竞争有机融合的一种现代成本管理,对于促进我国当前的成本改革与发展具有十分重要的现实意义。 战略成本管理论文:战略成本管理及其主要分析方法 战略成本管理(Strategic Cost Management,简称SCM)指会计人员运用专门方法提供企业本身及竞争对手的分析资料,帮助管理者形成和评价企业战略,从而创造竞争优势,使企业有效地适应外部持续变化的环境,亦可表述为“不同战略选择下如何组织成本管理”,即将成本信息贯穿于整个循环过程中,通过对公司成本结构、成本行为的全面了解、控制与改善,寻求长久的竞争优势。 为使企业取得长期竞争优势,我们归纳了以下三种SCM的分析方法。 一、价值链分析法 每一种最终产品从其最初的原材料投入到达最终的消费者手中,都要经过无数个相互联系的作业环节,这就是作业链。价值链分析法由波特首先提出,它将基本的原材料到最终用户之间的价值链分解成与战略相关的活动,以便理解成本的性质和差异产生的原因,是确定竞争对手成本的工具,也是SCM制定本公司竞争策略的基础。我们可以从内部、纵向和横向三个角度展开分析。 1.内部价值链分析 这是企业进行价值链分析的起点。企业内部可分解为许多单元价值链,商品在企业内部价值链上的转移完成了价值的逐步积累与转移。每个单元链上都要消耗成本并产生价值,而且它们有着广泛的联系,如生产作业和内部后勤的联系、质量控制与售后服务的联系、基本生产与维修活动的联系等。深入分析这些联系可减少那些不增加价值的作业,并通过协调和最优化两种策略的融洽配合,提高运作效率、降低成本,同时也为纵向和横向价值链分析奠定基础。 2.纵向价值链分析 它反映了企业与供应商、销售商之间的相互依存关系,这为企业增强其竞争优势提供了机会。企业通过分析上游企业的产品或服务特点及其与本企业价值链的其他连接点,往往可以十分显著地影响自身成本,甚至使企业与其上下游共同降低成本,提高这些相关企业的整体竞争优势。例如,施乐公司通过向供应商提供其生产进度表,使供应商能将生产所需的元器件及时运过来,同时降低了双方的库存成本。在对各类联系进行了分析的基础上,企业可求出各作业活动的成本、收入及资产报酬率等,从而看出哪一活动较具竞争力、哪一活动价值较低,由此再决定往其上游或下游并购的策略或将自身价值链中一些价值较低的作业活动出售或实行外包,逐步调整企业在行业价值链中的位置及其范围,从而实现价值链的重构,从根本上改变成本地位,提高企业竞争力。四川峨铁的重组便是个典型的例子。川投集团整体兼并峨铁厂、嘉阳电厂和嘉阳煤矿,重组后占峨铁生产成本60%的电价将大幅降低,每年可节约成本几千万元。通过调整,峨铁的产量可以上一个台阶,实现规模经济,又可降低单位固定成本。而对嘉阳电厂和嘉阳煤矿而言,则有了一个稳定的销售市场,其销售费用亦大幅降低。同时川投集团还并购了长钢股份,为峨铁打开了销路。这一重组并购搞活了三家劣势国有企业。 如果从更广阔的视野进行纵向价值链分析,就是产业结构的分析,这对企业进入某一市场时如何选择人口及占有哪些部分,以及在现有市场中外包、并购、整合等策略的制定都有极其重大的指导作用。 3.横向价值链分析 这是企业确定竞争对手成本的基本工具,也是公司进行战略定位的基础。 比如通过对企业自身各经营环节的成本测算,不同成本额的公司可采用不同的竞争方式,面对成本较高但实力雄厚的竞争对手,可采用低成本策略,扬长避短,争取成本优势,使得规模小、资金实力相对较弱的小公司在主干公司的压力下能够求得生存与发展;而相对于成本较低的竞争对手,可运用差异性战略,注重提高质量,以优质服务吸引顾客,而非盲目地进行价格战,使自身在面临价格低廉的小公司挑战时,仍能立于不败之地,保持自己的竞争优势。 二、强势——弱势——机会——威胁(SWOT)分析 从竞争角度看,对成本措施的抉择分析,不仅来自于对企业内部因素的分析判断,还来自于对竞争态势的分析判断。成本的强势——弱势——机会——威胁(SWOT)分析的核心思想是通过对企业外部环境与内部条件的分析,明确企业可利用的机会和可能面临的风险,并将这些机会和风险与企业的优势和缺点结合起来,形成企业成本控制的不同战略措施。 SWOT分析基本步骤为:(1)分析企业的内部优势、弱点既可是相对企业目标而言的,也可是相对竞争对手而言的。(2)分析企业面临的外部机会与威胁,可能来自于与竞争无关的外环境因素的变化,也可能来自于竞争对手力量与因素变化,或二者兼有,但关键性的外部机会与威胁应予以确认。(3)将外部机会和威胁与企业内部优势和弱点进行匹配,形成可行的备选战略。SWOT分析有四种不同类型的组合:优势——机会(SO)组合、弱点——机会(WO)组合、优势——威胁(ST)组合和弱点——威胁(WT)组合。 优势——机会(SO)战略是一种发展企业内部优势与利用外部机会的战略,是一种理想的战略模式。当企业具有特定方面的优势,而外部环境又为发挥这种优势提供有利机会时,可以采取该战略。例如良好的产品市场前景、供应商规模扩大和竞争对手有财务危机等外部条件,配以企业市场份额提高等内在优势可成为企业收购竞争对手、扩大生产规模的有利条件。 弱点——机会(WO)战略是利用外部机会来弥补内部弱点,使企业改劣势而获取优势的战略。存在外部机会,但由于企业存在一些内部弱点而妨碍其利用机会,可采取措施先克服这些弱点。例如,若企业弱点是原材料供应不足和生产能力不够,从成本角度看,前者会导致开工不足、生产能力闲置、单位成本上升,而加班加点会导致一些附加费用。在产品市场前景看好的前提下,企业可利用供应商扩大规模、新技术设备降价、竞争对手财务危机等机会,实现纵向整合战略,重构企业价值链,以保证原材料供应,同时可考虑购置生产线来克服生产能力不足及设备老化等缺点。通过克服这些弱点,企业可能进一步利用各种外部机会,降低成本,取得成本优势,最终赢得竞争优势。 优势——威胁(ST)战略是指企业利用自身优势,回避或减轻外部威胁所造成的影响。如竞争对手利用新技术大幅度降低成本,给企业很大成本压力;同时材料供应紧张,其价格可能上涨;消费者要求大幅度提高产品质量;企业还要支付高额环保成本;等等,这些都会导致企业成本状况进一步恶化,使之在竞争中处于非常不利的地位,但若企业拥有充足的现金、熟练的技术工人和较强的产品开发能力,便可利用这些优势开发新工艺,简化生产工艺过程,提高原材料利用率,从而降低材料消耗和生产成本。另外,开发新技术产品也是企业可选择的战略。新技术、新材料和新工艺的开发与应用是最具潜力的成本降低措施,同时它可提高产品质量,从而回避外部威胁影响。 弱点——威胁(WT)战略是一种旨在减少内部弱点,回避外部环境威胁的防御性技术。当企业存在内忧外患时,往往面临生存危机,降低成本也许成为改变劣势的主要措施。当企业成本状况恶化,原材料供应不足,生产能力不够,无法实现规模效益,且设备老化,使企业在成本方面难以有大作为,这时将迫使企业采取目标聚集战略或差异化战略,以回避成本方面的劣势,并回避成本原因带来的威胁。 SWOT分析运用于企业成本战略分析可发挥企业优势,利用机会克服弱点,回避风险,获取或维护成本优势,将企业成本控制战略建立在对内外部因素分析及对竞争势态的判断等基础上。而若要充分认识企业的优势、机会、弱点及正在面临或即将面临的风险;价值链分析和标杆分析等均等为其提供方法与途径。 三、标杆分析法 标杆法是通过将企业的业绩与已存在的最佳业绩进行对比,以寻求不断改善企业作业活动、提高业绩的有效途径和方法的过程。其主要目的是找出差距,寻找不断改进的途径。其方法是对同类活动或同类产品生产中绩效最为显著的组织或机构进行研究,以发现最佳经营实践,并将它们运用到自己公司。最佳业绩通常有三类:内部标杆、竞争对手标杆和通用标杆。比较理想的是与竞争者比较,即使用竞争标杆来确认竞争者中最佳实务者,判断其取得最佳实务的因素,以资借鉴。这实质上是进行竞争对手分析。 利用标杆法进行竞争对手分析,首先要明确谁是企业的真正竞争对手。其次要明确竞争对手所采用的基本竞争战略,因为它决定了企业对成本的措施。采用成本领先战略的企业以低成本为第一目标,使用各种方式和手段来降低成本;而采用差异化战略的企业则以差异化为第一目标,降低成本的方式和手段以不影响企业差异化为限度;实行目标聚集战略的企业以占领特定细分市场为目标,在特定细分市场里,他们仍然会采用成本聚集或差异化战略。成本标杆分析以采用相同基本竞争战略的竞争对手分析最具有价值。第三要分析竞争对手的价值链和成本动因,并与企业自身价值链和成本动因加以比较。若竞争对手向目标市场提供相似产品或服务,并采用相同的基本竞争策略,则他们所处的市场环境基本相同,分析的重点应是企业内部因素。 标杆分析在成本控制中的用途是多重的。首先,它是企业进行优势与弱点分析的有效手段,能确定竞争者中最佳实务及其成功因素,并且通过价值链和成本动因分析后,能认识企业自身的优势与威胁,是SWOT分析方法的基础。其次,标杆分析可以改进企业实务,通过与最佳实务相比,明确企业需改进的方面,并提供方法与手段。第三,标杆分析为业绩计量提供了一个新基础,它以最佳实务为标准计量业绩,使各部门目标确定在先进水平的基础上,使业绩计量具有了科学性并起到指针作用。 以上介绍的SCM三种基本分析方法并非孤立,而是有着紧密联系的。它们都具有SCM长期性、全局性、外向性和竞争性的特点。价值链是SCM的基本概念,这种分析法也是其他方法的基础;SWOT分析法适宜对企业进行环境分析;标杆分析法旨在改善企业日常经营活动的效率,落实成本规划。事实上,在获取企业成本优势的过程中,这些方法相辅相成,是有机结合在一起的。 战略成本管理论文:论战略成本管理中适时生产系统与价值链分析的结合 战略成本管理(Stategic Cost Management,简称SCM)是在提高企业的竞争优势的同时进行的成本管理。它是指管理会计人员提供企业本身及其竞争对手的分析资料,帮助管理者形成和评价企业战略,从而创造竞争优势,以达到企业有效地适应外部持续变化的环境的目的。 价值链分析(Valua Chain Analysis)是企业战略成本管理系统的重要组成部分,而适时生产系统(Just-In-Time,JIT)是伴随着新科学技术和现代管理思想而产生的新型作业管理制度。传统的成本管理只注重生产过程中的产品成本,在现代市场经济条件下,只有从产品设计到售后服务全过程实行成本管理,才能使资源得到最佳利用。价值链分析与适时生产系统的结合,将在企业的战略成本管理中起重要的作用。 一 价值链分析的含义 价值链思想认为,企业的价值过程按照经济和技术的相对独立性,可以分为既相互独立又相互联系的多个价值活动,这些价值活动形成一个独特的价值链。对制造业来说,价值链的基本活动包括内部后勤、外部后勤、市场营销、服务;辅助活动包括企业基础设施(企业运营中各种保证措施的总称)、人力资源管理、技术开发、采购。 价值链有三个含义:第一,企业各项活动之间都有密切联系,如原材料供应的计划性、及时性和协调性与企业的生产制造有密切的联系;第二,每项活动都能给企业带来有形或无形的价值,如售后服务这项活动,如果企业密切注意顾客所需或做好售后服务,就可以提高企业的信誉,从而带来无形价值;第三,价值链不仅包括企业内容各链式活动,而且更重要的是,还包括企业外部活动,如与供应商之间的关系,与顾客之间的关系。 传统成本管理着眼于企业内部,把眼光单纯地放在生产阶段的成本控制上,仅仅从价差、量差、效能差异和人工差异等方面寻找降低成本的方法。而战略成本管理则从企业内部扩展到企业外部,重视企业外部环境的影响。其中价值链分析要求将企业的价值链置于整个行业的价值系统中,注重企业与供应商和顾客之间的关系以及企业内部价值链中各项活动间的联系,改善这两方面的联系,企业便可以获得竞争优势。 二 适时生产系统的基本思想 适时生产系统是由日本丰田汽车公司的大野耐一创立的。JIT的基本思想是要杜绝一切浪费,设计合理的生产系统,以提高效率、降低成本。在这里,它将企业的生产经营活动分为两类:增值作业和不增值而浪费的作业。增值作业是指能为最终产品增加功能,更好地满足客户需要的作业,是企业生产经营所必需的;不增值作业是不能给最终产品增加功能,不能增加客户消费效用的作业,从效率观点看也就是一种浪费。只有尽量使浪费作业为零,增值作业接近百分之百,才能提高效率。这就要从企业的整个经营过程中找出浪费及其产生的原因,并加以解决。企业中常见有七种浪费现象:制造过程的浪费、停工待料的浪费、搬运方式的浪费、加工本身的浪费、库存的浪费、动作的浪费和制造废次品的浪费。而其中以制造过量和库存过多为首恶。制造过量产生了存货,存货的存在,造成了存储、搬运有可能形成延误,并掩盖了生产中可能存在的质量缺陷和无效率。杜绝浪费的根本在于使生产的必要数量与销售的必要数量一致。这就要把原材料、机械设备和人力等生产要素合理地组织起来。如果按传统的加工顺序从前面工序到后面工序地安排生产的话,各个工序都和后面工序互不联系,生产效率越高的工序,如果其节奏与后面工序不适应,则产生的制造过剩的浪费也越多。JIT把传统的由前向后的零部件移送方式颠倒过来,改按订货方式由后面工序向前面工序提出订货要求,前面工序只在必要时按必要的数量,提供必要的产品。 在企业供应、生产、销售三个经营环节中,JIT要求供销“无存货”,以避免存货占用资金的机会成本,防范存货过时、跌价、毁损等相关风险;在生产环节要求“无缺陷”,以消除因生产出次废品而对整个生产作业流程的不良影响。 三 适时生产系统与价值链分析的结合 JIT是对战略成本管理的完美追求,但在实施过程中,应与价值链分析相结合,才能取得较好的效果。 (一)以市场为导向,以顾客满意度最大化为目标。在市场经济条件下,企业的价值链更注重企业外部活动,尤其是与顾客的关系,顾客的需求推动了价值链的发展。传统的生产系统是由供给推动的,而JIT是由需求拉动的。在JIT中,市场有两种含义:一是企业外部的市场,它规定着企业的经营取向,是企业生产的最终归宿和价值实现之处;另一个是企业内部的模拟市场,即每一生产环节的“下一工序”,下一工序的要求决定着上一工序的生产。由此决定了企业目标的改变,即由企业利润的最大化转变为顾客满意度最大化,每个人不再是对上级负责,而是对市场、对顾客负责。 (二)消除无增值作业,增加增值作业的效率,不断进行作业改进。JIT强调对企业的主要作业的持续不断的改进,追求企业整体和长期的经济效益的最优。这就需要深入分析企业价值链的作业水平。不增值作业对最终产品的价值没有贡献,消除它们不会影响顾客对产品的满意程度,因此其存在是生产经营中的一种浪费,要尽可能消除。对于增值作业,尽可能提高其工作效率,减少其资源消耗。一旦企业确定了价值链并判断出其活动的成本动因,成本优势就产生于企业能比竞争对手更好地控制这些成本动因。控制在总成本中占有重大比重或所占比重正在增长的活动,将为改善企业的相对成本地位提供最大的潜力。而重新设计价值链,去掉一些不必要的非增值活动或重新对有联系的活动排序和组合等,往往能从根本上改变企业的成本构成或改变企业重要的成本驱动因素,使企业获得竞争优势。 (三)进行外部价值链分析,处理好与上下游的关系,建立稳定的销售和供应渠道。供应商与客户的活动进行方式如何,影响着企业活动的成本或效益。供应商不仅生产着企业用于其价值链中的一种产品或服务,而且在其他方面也影响着企业。例如,通过与上游供应商共同协商降低供应商产品成本的途径并付诸实施、通过供应商的及时供货降低存货及采购成本。而JIT要求原料只在生产需要时送达企业,减少每次的采购数量,不保留原料安全储备。供应渠道的稳定有助于企业及时、保质保量地取得生产所需材料及外购件,及时进行生产并具有较好的制造弹性,另外,稳定的供应渠道确立后,供应商为保持长期合作关系,也会积极主动地予以配合,保证所购料件的质量,以减少生产过程中的残次废品,有利于实现“零缺陷”。 客户也有其价值链。企业的产品代表了买方价值链的外购投入,企业应及时对影响买方的所有方法或对买方价值链的作用,以及买方价值链中的可能变化会对企业所起的作用有所了解。销售渠道的稳定有利于避免产量大幅度波动,使企业能较均衡地进行生产,实现“零存货”。通过与下游分销商一道协商降低销货成本、利用零售商了解顾客消费倾向及对产品的要求,达到降低产品生命周期成本目的。 (四)实行全面质量管理,确保“零缺陷”。JIT要求供、产、销各环节实现零库存,这就要求生产经营各环节相互协调,运行流畅,保证高质量。 而价值链分析告诉我们,价值链上各项活动之间都有密切联系,因此,某一环节的缺陷将使生产造成混乱,并引起连锁反应,导致大量的非增值性的等待的产生,使适时生产系统崩溃,其损失无法估量。所以,在企业应实施全面质量管理,即发动全体员工积极参加,从供应商的选择开始,到产品的设计、生产流程的确定、产品的生产、销售,各阶段都要加强质量管理,通过相关人员的自我控制,实现缺陷的实时消灭,从而实现生产经营过程的零缺陷。 (五)在JIT中,通过价值链分析,对成本进行实时监控和信息反馈。通过价值链分析,可以获得价值链的整体情况及环与环之间的连结情况。对不能增加价值的环节,要通过减少浪费来节约成本,包括时间、人力和物力的浪费。每一价值活动进行时应描绘出价值链的总成本及成本变化分配情况,找出变化的原因,提出改进意见,使成本能得到适时控制。 当前,我国企业正处于新旧体制交替时期。在市场经济条件下,成本管理无疑是企业管理的重点。我们应该站在战略的高度,学习国外的先进的成本管理的观念和技术,这样才能在国内外竞争中取得持续发展的优势。 战略成本管理论文:一种关于成本管理战略的认识 一、成本及其本质 (一)成本本质的一般理解 在会计研究领域,成本是一个发展变化最大的概念之一。财务会计学认为成本是取得资产的代价,或是生产产品和提供劳务所发生的支出。这一认识目前普遍为人们所接受。管理会计学则认为,成本是实现一定目标未来要付出或承担的价值牺牲,甚至包括在决策过程中可能要放弃相应收益的代价。美国会计学会在《成本概念与标准》的报告中给出如下定义:成本是为了实现一定的目的而付出(或可能要付出的)、用货币测定的价值牺牲。这一概念充分考虑了成本的内涵与外延,概括内容相当广泛,且十分抽象,因为它不仅仅局限在某个具体的成本计算对象上,而是扩展到企业生产经营目的上。它强调成本是在特定目标下将要付出的价值牺牲,并以此认识为基础,重整企业的成本规程,为企业的成本控制服务。同时,提醒我们在设计成本计算程序或为成本管理提供服务时,必须紧紧围绕着企业生产经营管理目的来展开。 我们注意到,这一定义给出的成本本质内涵是“价值牺牲”,无疑是正确的。但是,笔者觉得这一说法过于抽象。价值是货币计量的结果和表现,此处的价值是货币计量什么事物的结果和表现呢?我们认为不管这一事物是什么,它才是成本的本质。我们在企业成本管理中必须认清这一事物,才能使成本管理变得具体,其方法的运用才会可靠有效。 马克思指出:“商品W的价值,用公式来表示是W=c+v+m.如果我们从这个价值中减少剩余价值m,那么在商品中剩下的只是一个在生产要素上耗费的资本价值C+V的等价物或补偿价值——商品价值的这个部分,即补偿所消耗的生产资料价值和所使用的劳动力价格的部分,只是补偿商品及资本家自身耗费用的东西,所以对资本家来说,这就是商品成本价格”。这是我们一直信奉的关于成本本质内涵的经典论述。马克思从补偿角度论述了“资本耗费”这一成本范围。资本耗费即成本,只包括C、V两个部分。资本主义经济中的生产成本即生产费用,是生产过程中耗费的资本,是指商品生产中实际消耗的不变资本(C)和可变资本(V)所构成的价值,不包括剩余价值(m)部分。而西方微观经济学认为,商品的生产成本是指生产活动中使用的生产成本,如果活劳动社会必要劳动耗费价值补偿不足,就会从(m)中加以补偿。这一观点其实也是从补偿角度来认识成本,是马克思资本耗费的延伸和扩展,具有明显的实用性(实用主义)。在会计中,资本家的资本表现为一种权益,投入企业后,总是对应着一定的占用形态,而表现为资产,因此从占用形态来说,权益以资产而存在,然而,在企业生产经营中资本家的权益不会被耗费,被耗费的实际是资产。因此资本耗费从会计观点来看,就是资产的消耗,或者说,资本耗费是以资产消耗加以确认和计量的。而资产是一种企业拥有或可控制的经济资源。 (二)资源及其企业观 提到“资源”,人们自然会想起矿产、河流等自然形成的为人们所利用的物品。通常资源一词最一般的意义是指自然界及人类社会中一切为人类有用的资财。也就是说,在自然界及人类社会中,有用物即资源,无用物即非资源。因此,资源既包括一切为人类所需要的自然物,如阳光、空气、水、矿产、土壤、植物及动物等等,也包括以人类劳动产品形式出现的一切有用物,如各种房屋、设备、其他消费性商品及生产资料性商品,还包括无形的资财,如信息、知识和技术以及人类本身的体力和智力。 美国著名的资源经济学家阿兰。兰德尔认为:资源是由人们发现的有用途和有价值的物质,由于资源具有量、质、时间和空间等多种属性,因而,它应当是一个动态的概念。没有发现或发现了但不知其用途的物质不是资源,虽然有用,但与需求相比数量太大而没有价值的物质也不是资源。技术、信息和相对稀缺性的变化都可以把以前没有价值的物质变成宝贵的资源。 经济资源是一般资源的一个子系统。它是指在人类的经济生活中,一切直接或间接地为人类所需要的,并构成生产要素的、稀缺的、具有一定开发利用选择性的资财来源。其范围仅包括人类所需求的一般资财中,作为生产投资要素的那部分资财。具体地说,经济资源具备的特征为:(1)有用性,即必须是为生产或消费者所需求的,对经济生活有用,(2)稀缺性,即表现为社会需求量与存在量有差距,并非取之不竭;(3)可选择性,即指资源的用途可以有多种选择且可循环使用。 企业要进行正常的生产经营必须拥有一定的经济资源,因为只有具备了可以带来未来收益的经济资源,企业才能依靠资源的潜力的发挥,才能赢得利润,以实现企业生产经营的目的或目标。 单一资源是难以创造发挥其潜力的,企业的收益必然是不同种类的资源相互组合、相互“激发”的结果。所以企业必须拥有多种形式的资源,即既要具有有形资源,又要具有无形资源,既要具备物质技术方面的资源,又要具备人力,财力方面的资源。 一个企业,特别是制造业企业,其生产经营必须耗用材料、人力和财力等。这些生产要素的本质就是资源或是原始资源的转化物。所以,我们可以说,所谓费用就是资源的耗费(或转化)。耗费(或转化)过程是各有不同的,如会计上称为资本性支出和收益性支出的内容(除投资)大都会转化成费用。资本性支出的内容是分年度逐步转化,而收益性支出则在年度内直接转化。当企业发生这两种支出,其实就是用一种资源置换另一种资源,是一种资源形态上的置换。其原因是因为生产经营需要不同资源组合才能实现。当我们将这些置换后的资源与一定的生产经营目的相联系,按一定期间或一定目的来归结这种置换时,就形成了置换后的资源价值(成本),被置换的资源其实就可以认为被耗费了。当然,是一种广义的理解。狭义的理解往往只认识到企业内部诸如材料、人力的耗用才是一种耗费。其实这种耗费,也只是一种置换,即将材料、人力等资源置换为产品这种资源。从广义上理解,无论是企业外部置换还是企业内部置换都是耗费,即费用。再将这些费用按照一定标准(或目的)加以对象化就形成了特定对象的成本。因此,成本的本质就是一种资源耗费,所谓计算成本就是对资源耗费的计量。认识成本这一本质,会引起我们对下列问题的思考: ——关于成本的研究必须以资源及由其而产生的行为为内容进行思考, ——关于成本的管理必须以资源配置及其效率为中心进行实施, ——关于成本的核算必须以企业生产经营目的(或目标)为标志进行设计。 二、企业资源及其配置 (一)企业资源的种类 以一个企业或公司角度,研究的重点显然是经济资源。基于资源企业观认为,每家公司都拥有大量独特的有形资产、无形资产和组织能力(Organizational Capabilities)就是所谓的资源。国内外大多数经济学家将经济资源按其经济属性,分为自然资源、人力资源、资本资源和信息资源四大类。其他资源则主要是指人文资源和旅游资源等。就一个公司或企业来说,经济资源可分为:(1)有形资源,也称有形资产,是指具有一定实物形态的资源,包括生产设施、原材料、产品等,它可以在资产负债表上充分表达。(2)无形资源,也称无形资产,是指诸如公司的声望、品牌、文化技术知识、专利和商标以及日积月累的知识和经验等不具有具体实物形态的资源。(3)人力资源,是指企业拥有的参与企业生产经营的劳动者的能力。企业人力资源的概念是一种微观意义的人力资源,以企业为单位进行划分和计量。(4)货币资源,是指在企业中以货币等形态存在的资源,确切地说是价值存在的一种特殊形态,如现金、银行存款及应收款项。(5)组织资源,是指资产、人员与组织投入产出过程的复杂结合而表现出的能力。 从企业资源的会计计量看,资源可以分为可计量资源和不可计量资源。可计量资源是指可以用货币加以计量的资源,如会计资产负债表中可以计量表达的资产等。不可计量资源是不能用货币加以确定计量的资源,如上述的部分无形资源、部分人力资源和组织资源等。 显然,企业生产经营既耗费有形资源,又耗费无形资源;既耗费可计量资源,又耗费不可计量资源。从费用的成本一般内容来说,涵盖了所有企业资源的耗费,但是从会计计量与核算角度来看,费用成本主要包括可计量资源的耗费,也就是必须能够对其进行货币计量,才能纳入会计的费用成本的核算。企业成本信息主要也是指这部分资源耗费,对于不可计量资源的耗费,只能作为辅助补充的信息,在相关信息报告中采用文字(而不是确定的数字)来表达或反映。 (二)企业资源配置方式 企业资源的配置一般表现为企业生产经营过程中对资源在时间上、空间上和数量上的要求,其实质就是选择不同资源构成满足社会需求的产品。也可以认为企业资源配置是企业根据企业的目标将资源的用途在不同的时间上、空间上和数量上进行不同的分配。 资源配置的原因主要来自资源的稀缺性和可选择性,这两种特征使得企业资源配置有合理或不合理的问题,即迫使人们对资源配置加以研究,而克服其稀缺性和可选择性所带来的不确定性。 企业资源配置研究的焦点应是配置的有效性和资源消耗的节约。就企业来说,最高目标是追求消耗降低和收益增长,而消耗的降低是企业管理的重要内容,也是在影响收益的诸多因素中企业最具控制力的因素。企业资源配置的有效性最终体现在消耗的降低上。因此,企业管理中必须引入资源配置的问题,探求资源配置的有效性。 一个企业必须拥有资源,在开办时就应考虑所需资源的配置,要按照产品目标来规划资源用途的分配。在进入正常生产经营状态而去合理消耗资源(或进行资源转换),从而使生产经营中资源消耗降低。 资源配置一般理解为利用资源的可替代性,使之在不同用途之间进行的分配。就社会资源来说,资源配置就是选择用途置于不同部门或地区。资源配置方式主要有市场配置和政府配置。市场配置是指根据市场经济体制下,根据市场供求关系变化,按利益驱动原理将资源配置于不同的部门和地区。在一个充分竞争的市场体制中,资源总是向收益最高的部门和地区流动,市场供求比例的变化以及由此而引起的价格波动,将把资源配置于适当的部门和地区。政府配置,也称为政府干预,即政府通过各种干预手段直接或间接地调节资源配置的格局和规模,以降低资源配置成本,减少资源的浪费。政府配置对于我国当前的市场经济的建立具有不可缺少的作用,它可以大大克服市场的盲目性和垄断趋势。 企业资源的配置是建立在资源企业观的基础上的,根据企业的目标(主要是产品)和企业所处的资源环境,对资源不同用途加以合理利用和组合。一个企业可以依据自己的产品进行资源组合。我们所谓对企业进行管理,以某种意义上来看就是对资源的管理,企业的效益也就是资源有效性的体现。企业的资源配置贯穿着整个生产经营过程,因为产品就是资源配置的结果,产品的生产过程就是资源配置的过程。在产品生产过程中,不同的资源不断地按工艺要求附加上去,被消耗转化为产品。当然,企业的资源取得必须遵循社会资源配置的规律,不是孤立的。因此企业资源配置也必须受到社会资源配置方式的影响,必然成为社会资源配置的一部分。然而,企业资源配置方式与社会资源配置方式不尽相同。一个企业一旦设立并投入生产经营,其设备或工艺过程决定着产品生产的行业性质。要想改变这种行业性是很难的,最起码需要一段时间,所以企业资源在企业设立时就要考虑社会资源配置方式的影响,也只有这个时候影响最大。企业可行性研究报告中必须有关于资源配置的分析,必须考虑企业所处的地区和行业以及资源供给的可行性。要得出一个正确答案,就必须分析国家和社会资源配置的状态以及对即将设立企业的影响。从这一意义说,企业资源配置方式仍然包括市场配置和政府配置两种方式。但是从微观角度来看,企业资源配置还存在着具体方式。笔者认为,企业资源配置主要采用价值工程和作业组合两种具体方式。 价值工程(Value Engineering)是美国工程师麦尔斯(L.D.Miles)在进行企业原材料采购过程中对短缺材料寻找代用品时发现的一种价值分析体系。 价值工程成功地被世界各国所推广运用,其中主要原因之一是基于价值工程对“生产产品所消耗的资源是有限的甚至是紧缺的”的认识。消耗的资源的货币表现即是费用或成本。资源的稀缺性迫使节约成本,从而使“价值”上升。麦尔斯指出:“功能导向的工作,基本上是以完成人们渴望与需要的新功能为中心而利用资源的,而价值导向工作的目的,则在于用更少的物资资源和时间资源来完成这些预定的功能。实际上,成本是一种衡量资源消耗数量的尺度。价值工程则作为一种更优利用资源的研究,帮助人们合理使用每个单位资源以满足更多的需要,因此,它是一种更加有效利用资源、增进人民富裕的手段。由此可见,价值工程是企业资源配置的有效手段之一。它主要是运用在产品设计和生产准备阶段,主要是以价值提升高度阐述成本(费用)的节约和资源配置的方式。 作业组合是围绕着企业生产经营而必需开展的各种活动的合理组合。这些活动是以产品生产为中心的,它是需要各种资源供给的,是一种资源的组合。价值工程突出某一种资源的功能替代,而作业组合关注的是多种资源的合理组合,以达到资源配置的有效。作业组合之所以成为企业资源配置的手段之一,是因为作业组合的成因是适应围绕产品而开展生产经营的需要。产品的生产需要各种活动(或作业)来完成,企业的经营同样需要各种活动(或作业)完成。同时,作业也具有替代性,也就是说,同样的目的可以采取不同的行为和活动来完成或达到,但是不同的行为或活动将会需要不同的资源。因此,不同的作业选择和组合必然会对资源用途采取不同的选择。 作业组合这一配置方式与价值工程方式一样必然受到特定产品特定工艺技术要求的制约,会受到社会资源配置方式的制约。企业设立、产品选定时必须遵循社会资源配置的规律,而一旦确定,企业资源配置在日常工作中主要采用价值工程和作业组合这两种方式。从中可以看出,企业资源配置更多地追求企业资源消耗的节约,企业资源配置有效性是企业资源配置的真正目标所在。 作业组合方式源于生产经营的需要但是要以价值工程方式为基础,而价值工程方式主要源于产品功能组合的需要。作业组合方式对于价值工程方式也必然有“反作用”。有时会出现这样的情况:价值工程方式从资源替代角度认为更换某种资源重新配置有效且节约,但是作业组合达到产品功能却很困难或可以组合实现功能但成本很高。也就是说作业组合方式使得资源配置出现无效或浪费。如何看待这一问题,就要求我们将两种配置方式互相协调而去考察整体企业资源配置的有效和节约。这一方面要求我们预先必须进行价值工程配置方式和作业组合配置方式的结合,另一方面要充分展开项目可行性研究和企业预算工作。 三、成本管理战略 (一)战略和经营战略 “战略”一词来源于希腊字strategies,其含义是“将军”,原意是指“指挥军队的艺术和科学”。引入企业经营管理,是“用来描述一个组织打算如何实现它的目标和使命”。经营战略是企业面对激烈变化、严峻挑战的环境,为求得长期生存和不断发展而进行的总体性谋划。它是企业战略思想的集中体现,是企业经营范围的科学规定,同时又是制定规划(计划)的基础。具体地说,经营战略是在符合和保证实现企业目标条件下,在充分利用环境中存在的各种机会和创造新机会的基础上,确定企业同环境的关系,规定企业从事的事业范围、成长方向和竞争对策,合理调整企业结构和分配企业的全部资源。 从“战略”到“经营战略”的演变说明,经营战略是一种以变革为实质的概念,让我们注意到一个企业的经营所涉及到的全部因素。在过去,我们往往只注意到诸如技术、工艺、资金、耗费等某一项“战术”上的因素,不能将我们仅认识到的因素联系(组合)起来去考察企业在竞争中的水平和层次。因而,我们的经营就会出现这样一些问题:(1)抓住一个因素,“穷追猛打”,使之达到控制目标,却花费了很多蛮干的费用。(2)追随别人之后,不管自身现状,照搬照套,结果费了九牛二虎之力,也不见成效。经营战略思想的引入,使企业经营关注一些新的方面:(1)关心企业外部胜于企业内部,特别是关系到企业生产的产品构成和销货市场,决定企业干什么事业,以及是否要干:(2)企业现在和未来经营成效的测量标准,即企业要达到的目标,(3)企业内部各部门、各因素之间的关系的协调性:(4)企业总体日常控制体系的建立,如作业管理规定。 成本管理战略是企业经营战略的一个核心组成部分,其目标应是以企业经营战略目标为目标,并加以具体化。从上述论述可以看出,合理调整企业结构和分配企业的全部资源是企业经营战略的内容之一。成本是资源的耗费,控制成本、降低资源的耗费,必然是企业经营战略的内容及目标之一,经营战略中,这二体系就构成了成本管理战略。 (二)成本管理战略的构筑 经营战略的特点在于:(1)全局性:(2)长远性;(3)抗争性;(4)纲领性。作为经营战略的核心内容的成本管理战略也具有这四个特点。问题在于既然将战略的思想引入成本管理,如何来确定成本管理战略的具体内容,或是在传统成本管理思想有什么必须突破的。 传统成本管理的目标是降低成本,所采用的方法也是限制消耗、节约开支的一些硬方法,追求一种成本的绝对下降,加之引入的加强考核的方法,将成本指标压得很低,并与职工利益相结合进行考核,搞得人人自危,甚至被“逼”去偷工减料以达到指标。当然,笔者并不否定这种绝对控制的方法,但是,成本下降总是有极限的,压到一定程度已无法改变。此时,这种绝对控制方法就不适用。那么就要采取一种相对控制方法,即通过改变成本发生的基础条件来改变成本发生的动因。如通过技术改造、管理思想的变革和新的生产组织的引进等途径,使成本持续降低。这就是成本管理战略的起因。 成本管理战略就是企业根据自身客观条件和环境,联系企业经营目的,正确分析和判定企业的费用成本在市场竞争对手中的水平,并在此基础上通过物流技术、资源配置及作业管理等一系列方法,制定成本目标,以及达到这一目标的实施方案,以保证企业长期生存和不断发展,取得竞争优势。简言之,成本管理战略是企业围绕成本费用而开展的一种长期谋划。与经营战略一样分成两个阶段:战略规划和战略实施。 成本管理战略规划分为下列步骤: (1)规定组织使命:根据企业经营目标,按企业各组织的职能,规定其在成本管理中的地位和作用,并创造一种人人重视成本的氛围。 (2)制定方针:根据企业成本目前水平,由各职能部门提出成本管理的方法和措施。 (3)建立长期目标和短期目标:汇总各组织机构的方法和措施并分析其可行性,确定成本管理长期目标和短期目标。 (4)鉴别方案:采用一定预测决策分析方法,围绕长期目标和短期目标,制定不同的成本管理战略方案。 (5)选择战略:其实是指对上述(4)战略方案的选择。其原则是成本管理战略必须适应企业经营战略的需要,必须符合成本效益原则。 成本管理战略实施分为下列步骤: (1)确定组织结构:根据新选择的战略,按照企业管理的原理,确定层次分明、责权利相联系的实施战略的主体(即组织结构)。 (2)管理组织活动:按企业各组织机构的作用,下达其目标,并要求各组织机构严格执行。 (3)监控战略在实现组织目标中的有效期:每个战略方案的实施都有一定时期,为了实行动态过程控制,要定期检查和考核各组织的目标完成情况。 (三)我国企业成本管理应关注的问题 本文认识到成本是资源耗费,并结合战略管理的思想,是期望结合我国实际提出成本管理战略的思路。这一思路提醒企业在成本管理中应关注以下问题: (1)成本管理必须扩展到自立项、设计至销售、使用整个过程。因为,一旦某一项目确定后,各种技术条件已基本固定,该企业的成本费用发生也相对确定了。“在产品的策划、构想设计阶段,成本的66%左右已经被决定即无法在后续阶段更改了。因此,这一阶段的成本管理较之后续阶段就显得更为重要”。同样,销货于顾客以后,使用过程还会出现返修退货现象,这也会使企业成本费用升高。 (2)结合资源配置的原理,重构企业作业链和价值链。正如前述,企业的作业链的形成其实是资源耗费或置换的一种连续形式。按照作业成本管理的思路,“作业消耗资源,产品消耗作业”。因此,可以对企业的作业进行分析,利用先进的制造理论,采用先进的生产组织(如JIT,CIMS等),重新构筑作业链,减少成本发生的动因(包括资源动因和作业动因),从而使企业价值链得以优化。 (3)重视过程控制,根据企业工艺流程,制定各种作业文件,使企业生产经营标准化。虽然在设计及规划中有较好的作业组合,但是如果执行这些作业的人或组织工作不规范,无标准可寻,也是难以实现设计和规划时的“美好愿望”。因此,制造出各种工作或作业的标准并依据这些标准加以控制和考核,才能使成本管理(战略)取得实效。 战略成本管理论文:论战略成本管理 「摘要战略成本管理包括从成本角度分析、选择和优化企业战略和对成本实施控制的战略两个层面的内容。战略成本管理存在一个目标体系:第一,降低成本;第二,以成本为杠杆,利用成本与相关因素之间的关系,配合企业尽可能增加利润;第三,通过获取成本优势帮助企业取得竞争优势。战略成本管理的基本思想包括成本的源流管理思想、与企业战略相匹配思想、成本管理方法措施的融入思想和培养职工的成本意识。战略成本管理的方法措施体系包括战略成本分析体系、成本管理的战略方法措施体系以及成本管理保障措施体系和绩效评价体系。 「关键词战略;成本;成本管理;成本控制 战略成本管理的理论和方法正在发展探讨过程之中,其基本理论问题还有待进一步研究。本文试图从企业竞争战略角度对企业战略成本管理的基本涵义、基本目标、基本思想和方法措施体系作些探讨。 一、战略成本管理的涵义 战略是对全局的发展目标和发展趋向所作的谋划,是指导全局的计划和策略。战略一经确定,将在相当长的时期内对未来整体格局的发展演变起指导作用。在管理理论中,由于对战略解释的侧重点不同,企业战略理论可以归纳为竞争战略学派、资源配置战略学派和目标战略学派。竞争战略学派的基本观点是,企业战略的重点是确定企业的竞争优势,代表人物是哈佛大学的迈克尔。波特(Michael E.Porter),其所著《竞争战略》(1980年)和《竞争优势》(1985年)两书已成为战略研究的经典著作。书中所提出的通用竞争战略——成本领先战略、差异化战略和目标聚集战略已经成为竞争战略的经典理论。资源配置战略学派的基本观点是,企业战略是现有资源和计划资源的配置,以及外部环境相互作用的基本模式,这一观点的核心是资源配置。目标战略学派的基本观点是,企业战略的主题是确定和实施企业的长期目的和目标,认为战略是由目标、意志或目的以及为达到这些目的而制定的方针、计划所构成的一种模式。按照战略的本义来判断,关于企业战略的上述三类观点只是这些观点分别强调了企业在不同环境、不同条件下企业战略的不同侧重点,相互之间并无本质的差别。在激烈竞争环境条件下,能否取得竞争优势关系到企业的生死存亡,取得竞争优势是影响企业全局发展的最核心的问题,企业战略的重点自然是确定企业的竞争优势。当竞争的强度不足以影响到企业的生存发展,或者竞争均势已经形成,竞争者相互都无法击败竞争对手时,励精图治,积蓄力量,发展壮大自己便成为企业发展的重点。在此之时,企业战略的重点理所当然地转向根据外部环境的变化合理配置企业资源,谋求企业资源的有效利用方面。确定和实施企业的长期目的和目标离不开对竞争发展态势的判断和对企业资源配置的考虑,目标战略理论只是抽象掉竞争重点或资源利用重点等具体情形而对企业战略所作的抽象。它们的共同特质是都没有脱离战略的一般涵义。正因如此,在管理领域,一般将战略理解为实现长期目标的方法,一个单位所应用的战略是为使该单位的技能和资源与在外部环境中发现的机会相适应所作的谋划。 战略成本管理包括两个层面的内容:一是从成本角度分析、选择和优化企业战略;二是对成本实施控制的战略。前者是企业战略中的成本侧面,后者是在前者的基础上为了提高成本管理的有效性而对成本管理制度、方法和措施等所进行的谋划。 竞争战略理论对企业战略中的成本问题作了有效的说明。按照波特的理论,企业获取竞争优势的基本战略有成本领先战略、差异化战略、目标聚集战略三种。在波特的三个基本战略中,有一个半战略是以成本领先为基础的。 成本领先战略的核心是企业通过一切可能的方式和手段,降低企业的成本,成为市场竞争参与者中成本最低者,并以低成本为竞争手段获取竞争优势。成本领先战略实质上是以成本战略作为企业的基本竞争战略。目标聚集战略分为成本聚集战略和差异聚集战略两种形式。成本聚集战略是在细分市场的成本行为中挖掘差异,寻求其目标市场上的成本优势,而差异聚集战略则是开发细分市场上客户的特殊需要,追求其目标市场上的差异优势。目标聚集战略中的成本聚集战略实质上是一种低成本战略,针对广设目标的竞争对手在细分市场上满足某一特定需求方面所支付的成本高于所必需的成本而采取的竞争措施。如果一个企业能够在其目标市场上获得持久的成本领先(成本聚集)或者处于差异聚集地位,它便有可能获取高于平均收益水平的利润。 实施差异化战略和差异聚集战略的企业也不排斥成本战略的重要性。差异化战略的基本特点是突出产品为客户所看重的某一方面的特定功能,力求在为客户所重视的产品性能的某一方面独树一帜,以便增强企业产品的竞争力。实施差异化战略需要支付额外的成本,这种成本有时很昂贵。要想获取有别于竞争对手的差异,便必须增加成本,以追加成本为代价。判断差异化战略成败的标志之一是实现差异化所增加的收入是否超过为此而追加的成本。实施差异化战略的企业必须通过降低不影响产品性能的成本,力图保持与竞争对手相近的成本,使企业能够以较低的成本维持产品的差异性。这一原理可以同样适用于实施差异聚集战略的企业。 从竞争战略理论分析可以得出的基本结论是,不论企业采取何种战略,成本问题始终是企业战略制定、选择和实施过程中需要考虑的重点问题。如何利用成本战略为企业赢得成本优势和竞争优势,是企业战略管理的重要内容,也是成本管理的重要内容,构成了战略成本管理的重要内容。 与战略成本管理相关的另一问题是实施成本控制的战略。成本控制战略以成本管理过程为轴心展开,强调的是成本控制措施的构造与选择。价值链分析、作业成本管理、成本规划与设计等具有长期成本降低措施成份,带有对成本管理的具体战略进行选择的倾向。这个层面是成本管理的战略旨在构造一个基础宽广的、具有长期性持续效应的降低成本的措施体系,以期在此基础上,通过一系列成本管理方法的应用,为企业创造成本优势提供保障。现代成本管理不仅要有取得成本优势的明确的战略思想,还需要有实现战略目标的战略措施。 二、战略成本管理的目标 战略成本管理的目标规范着其思想体系,制约着其方法与措施体系的建立。到目前为止,成本管理目标,特别是成本管理战略目标,还不是一个明确的主题,在这方面存在着太多的误解与歧义。人们对成本管理目标的理解和表述主要集中在成本降低方面。成本管理的直接功能表现为降低成本。将降低成本作为成本管理的目标并没有引起不同的看法,只是在具体的表述上存在两种不同的观点:一种观点认为,成本控制的目标是实现预定的成本目标,通过实现预定的成本目标来降低成本。这种观点将成本管理过程理解为实现既定成本目标的过程。另一种观点认为,将实现预定的成本目标作为成本控制的目标是以既定条件为前提的,除此之外,还应该通过各种创新措施,改变成本发生的条件,使成本不断降低。笔者曾经提出,降低成本的根本途径是改变成本发生的基础条件。日本学者清水的论述较为清楚地反映出了这种观点的思路,他认为,企业存在两种成本结构的成本降低:(1)尚未使成本最低化的成本结构;(2)已经使成本最低化的成本结构。前者主要是由于众多的非效率因素存在,故一般通过“技术选择”来降低成本;对于已经达到成本最低化的成本结构,其成本的进一步降低仅仅依靠现有的技术则无能为力,因而还必须借助于知识创造或者说是技术革新来求得成本降低。为选择达成目标成本的技术与投入的最优组合,应根据需要伴随着成本降低的技术。一般而言,这种观点对成本管理的功能做了较为广义的理解。 将降低成本作为成本管理的目标本身并没有错误,但成本管理目标不只是降低成本。从战略角度,将成本管理目标过分集中于成本降低方面不能够满足管理理论和管理实务发展的实际。确定成本管理目标,尤其是确定成本管理战略目标,需要将成本管理放在与企业经营活动、管理措施及战略选择的相互关系中考察。成本不是孤立的,它不仅本身的发生受到企业各种因素的影响,它同时又是企业做出各种管理措施与战略选择的核心因素之一。将成本管理的重心过分聚集于成本本身,有可能引发成本管理措施的实施和企业战略选择之间的冲突,因而必须从战略高度来认识成本问题。企业战略的选择和管理措施的实施必须要考虑成本的支撑力度和企业在成本方面的承受能力,而降低成本必须以不损害企业基本战略的选择和实施为前提,并要有利于企业管理措施的实施。成本与诸方面的因素相关联,成本的变动有可能影响到质量、效率、收入等的变化,所采取的成本管理措施不仅要考虑其对降低成本的作用,还必须考虑由此形成的其他方面的影响。这如同会计中的配比原则,单纯地考察收入或成本没有实际意义,重要的是将收入与成本配比起来考察利润。收入水平决定了企业可能的最大盈利空间,而成本水平决定了企业的现实盈利空间。如果成本的高低影响到收入的变化,任何涉及到成本的措施不仅要考虑其对降低成本的作用,还必须考虑其对收入的影响。因而,考察战略成本管理的目标,需要将成本与有关因素结合起来进行考察。 经济活动越复杂,影响成本的因素就越多,成本与经济活动之间的关系也就越复杂。研究成本与相关因素之间的关系要注意到:(1)成本因经济活动而发生,经济活动必然要发生成本。不同的成本对经济活动的质量、效率等发生影响。节约规律要求人们在实现特定目的的过程中要尽可能降低成本。在经济资源相对短缺时,降低成本还包含有利用特定的成本消耗实现更多的经济目标、包含有以节约求增产的动机。(2)成本是经济活动的制约因素。就具体业务而言,业务经办人员往往不希望有较多的成本约束。较少的成本制约意味着较多的自由度,使业务处理过程变得相对容易、相对轻松。成本与生产经营活动的这种关系也是成本管理措施难以贯彻实施的深层原因。(3)不同成本要素之间存在相互代偿的特征,一种成本的降低有可能以另一种成本的增加为代价。同时,成本与收入之间也有可能存在代偿关系,通过高成本维持高质量有可能获得较高的收入。成本的这种代偿性特征,决定了对成本的判断可能有不同的标准。 成本与各因素之间错综复杂的关系,使得判断成本的标准由于考虑问题的角度和观察问题的视角不同而有所不同。条件不同,观察问题的角度不同,成本管理的目标就有所不同。概括起来,成本管理过程中的目标定位应当考虑以下几个问题: 1.降低成本。在任何设定的条件下,只要影响利润变化的其他因素不因成本的变动而发生变化,降低成本始终是第一位的。如前所述,降低成本以两种方式实现:第一,是在既定的经济规模、技术条件、质量标准条件下,通过降低消耗、提高劳动生产率、合理的组织管理等措施降低成本。通常,这种意义上的成本降低属于日常成本管理的内容。第二,是改变成本发生的基础条件。成本发生的基础条件是企业可资利用的经济资源的性质及其相互之间的联系方式。这些资源包括劳动资料的技术性能、劳动对象的质量标准、劳动者的素质和技能、产品的技术标准、产品工艺过程的复杂程度、企业规模的大小、企业的组织结构、企业的职能分工、企业的管理制度、企业文化、企业外部协作关系等等诸多方面。这些因素的性质及其相互之间的联系方式构成了成本发生的基础条件,是影响成本的深层次因素。在特定的条件下,当成本降低到这些条件许可的极限时,进一步降低成本的努力可能收效甚微。例如产品成本中的材料成本,在既定的技术条件和材料条件下,生产单位产品材料消耗量有一个最低标准,当实际消耗接近这一标准时,进一步的努力也难以使材料成本进一步降低。由于既定的条件限定了成本降低的最低限度,进一步的成本降低只有改变成本发生的基础条件,如通过采用新的技术设备、新的工艺过程、新的产品设计、新的材料等,使影响成本的结构性因素得到改善,为成本的进一步降低提供新的前提,使原来难以降低的成本在新的基础上进一步降低。 2.通过成本管理增加企业的利润。降低成本可以增加企业的利润,但在某些情况下,具有战略意义的议题是如何通过增加成本以获取其他的竞争利益。当成本变动与其他相关因素的变动相互关联时,如何在成本降低与生产经营需要之间做出权衡取舍,是成本管理无法回避的困难选择。单纯以成本的高低为标准容易形成误区。成本的变动往往与诸方面的因素相关联,成本管理不能仅仅只着眼于成本本身,而要利用成本、质量、价格、销量等因素之间的相互关系,支持企业为维系质量、调整价格、扩大市场份额等对成本的需要,使企业能够最大限度地获得利润。 3.配合企业取得竞争优势。在激烈的市场竞争环境下,企业为了取得竞争优势,往往要采取诸多的战略措施,这些战略措施通常需要成本管理予以配合。采用成本领先战略的企业要通过强化成本管理不遗余力地降低成本。战略的选择与实施是企业的根本利益之所在,其需要高于一切,成本管理要配合企业为取得竞争优势所进行的战略选择,要配合企业为实施各种战略对成本及成本管理的需要,在企业战略许可的范围内,在实施企业战略的过程中引导企业走向成本最低化。 另外,在资源限制条件下,通过成本管理提高资源的利用效率,使有限的经济资源生产出更多的产品、创造出更多的价值,达到节约增产的目的,也是成本管理的重要目标。这一原理对于存在瓶颈环节的企业同样具有参考价值。当企业的薄弱环节成为制约企业成本的重要因素,提高瓶颈资源的利用效率成为成本管理过程需要重点关注的问题之一。企业可以利用成本的代偿性特征,通过增加其他方面的成本以节约受限制资源或瓶颈资源,使受限制资源的边际收益最大化,从而提高企业的产出水平。 综上所述,成本管理存在一个目标体系,这个体系包含三个层次:第一,降低成本。其中又分以生产过程、业务进行过程为焦点的成本降低措施和以企业为焦点,以改变成本发生的基础条件为措施的成本降低。第二,利用资源、成本、质量、数量、价格之间的相互关系,配合企业尽可能获取最大利润,包括通过节约稀缺资源增加产量。第三,通过成本管理配合企业的战略选择与实施,通过获取成本优势帮助企业取得竞争优势。三个层次之间的主要差别在于考虑成本问题的视角不同。第一层次以企业内部为视角,以降低成本为核心;第二层次以企业内部为主要视角,考虑到成本质量、数量、价格、供求等相关因素之间的关系,以利润为取向;第三层次以企业与环境、企业与竞争的相互关系为视角,以企业的长期发展和竞争优势为重点。在这三个目标层次中,都贯穿着降低成本的要求,都不排斥成本降低的重要性,正因如此,人们常常将成本管理的目标定位为降低成本。同时应该看到,成本管理需要有一个长期的观点和更为宽广的基础,提高成本的利用效益,使成本效益最大化是成本管理考虑问题的基本出发点。成本与诸多变量因素之间关系的复杂性,研究成本管理的相关问题需要将成本与相关因素联系起来加以考查。 三、战略成本管理的基本思想 战略成本管理思想是关于战略成本管理理论构架的概括与总结,它决定着战略成本管理理论和方法体系展开的基本思路。战略成本管理思想可以概括为以下几个方面: (一)成本的源流管理思想 管理成本要从成本发生的源流着手,成本管理的重点内容应该是成本发生的源流,成本管理措施的着力点也应该是成本发生的源流。构造战略成本管理方法措施体系的重点要放在成本发生的源流上,要针对成本发生的源流进行设计。成本发生的源流包括时间源流、空间源流和业务源流。从成本发生的角度来看,成本发生的基础条件是成本发生的三大源流的交汇点。成本发生的基础条件是企业可资利用经济资源的性质及其相互之间的联系方式,包括劳动资料的技术性能、劳动对象的质量标准、劳动者的素质和技能、产品的技术标准、企业的组织结构、职能分工、管理制度以及企业文化、外部协作关系等。这些因素的性质及其相互之间的联系方式构成了成本发生的基础条件。改变成本发生的基础条件是成本不断降低的源泉,代表了成本管理的源流管理思想,它同时是现代管理“不断改进”思想在成本领域的综合体现。改变成本发生的基础条件可以从根本上改变公司成本结构,改变企业参与竞争的基础条件。 降低成本可以两种方式实现,一是在既定的经济规模、技术条件、质量标准条件下,通过降低消耗、提高劳动生产率等措施降低成本。这种方式的成本降低以现有条件为前提,是日常成本管理的重点内容。降低成本的第二种方式是改变成本发生的基础条件。在既定条件下,成本改善会有一个极限幅度,在这个幅度内,改进的逐步增加最后可能会达到收益递减点,最后使得降低成本变得异常艰难。在这种情况下,进一步的成本改进有赖于新的技术和新的观念,改变成本发生的基础条件为进一步的成本降低提供了新的基础。这是成本持续降低的潜力所在,更多地具有战略性,是战略成本管理中的重点。大多数情况下,企业为削减成本所做的努力是在现有的条件下争取更多的成本改善,而不是改变成本发生基础条件的途径。 (二)与企业战略相匹配思想 战略成本管理的属性决定了在成本管理领域所采取的战略措施、所采用的管理方法要与企业的基本战略相匹配,要与企业的发展阶段相适应,要与产品的寿命周期阶段相匹配,同时所采取的各种战略措施之间要协调配合。战略成本管理要以企业战略为核心展开,企业可以采取的基本战略有多种,不同的战略对成本和成本管理有不同的要求。采用成本领先战略的企业,企业战略的重心是成本,企业战略主要体现为战略成本管理,两者趋于一致。采用差异化战略和目标聚集战略的企业,如何实现差异化和目标聚集是核心,战略成本管理要有助于差异化的实施和目标聚集,不应以成本为理由妨碍差异化和目标聚集。企业的发展阶段不同,其目标和战略重点也不同,所要求的管理战略也不同,成本管理措施的构造与选择要与企业的发展阶段相适应。成本是多种成本动因共同作用的结果,不同的战略措施对成本动因的影响各不相同,有可能引起不同方面的成本发生反向变动,为了避免战略措施之间的冲突,所采取的各种管理战略措施之间要协调配合。 (三)成本管理方法措施的融入思想 成本管理中存在一个十分突出的问题是成本管理措施如何融合到具体的业务过程和管理过程之中,使成本管理措施能够得到顺利实施,使成本管理方法能够真正发挥作用。成本自身的特征和成本管理的特点要求将成本管理的方法措施融入到管理过程与业务活动之中。成本是企业经营活动的结果。影响成本的各项因素,引起成本变化的各项动因,分散在各部门、各生产经营环节。实施成本管理必须要控制企业的整个生产经营过程,因为这个过程同时也是成本的发生过程。但是,按照企业的职能分工,生产经营过程由相应的职能部门进行管理,分属不同的经营管理系统,成本管理不能直接干预生产经营活动。这种矛盾构成了成本管理的两难困境,也就是成本管理对企业各项活动实施控制的必要和无能为力之间的矛盾。在这种困境下,如何实施成本管理,如何使成本管理的方法措施发挥作用是成本管理无法回避的困难选择。成本管理方法措施的融入思想实质上是针对这一矛盾提出的。有效的成本管理方法措施是那些融入到各部门的业务管理和业务活动过程之中的方法措施,只有将成本管理的理念、方法、规章制度融入到各部门的业务管理和业务过程之中,融入到企业各成员的头脑之中,才有可能变成真正有效的成本管理措施,成本管理的方法才能发挥作用。成本管理方法措施的应用机制要优先于成本管理措施与方法本身。 (四)培养职工的成本意识 人的活动在成本发生的各个阶段占主导地位。人的素质、技能是企业成本的非常重要的影响因素。其中对企业成本影响最大的,是职工的成本意识与降低成本的主动性。成本意识是指节约成本与控制成本的观念,是“节省成本(的)观念,并了解成本管理的执行结果。”。成本意识包括注意控制成本,努力使成本降低到最低水平并设法使其保持在最低水平。树立职工的成本意识,就是要使职工树立这样一些思想,成本是可以控制的,成本管理需要大家的共同参与,并在工作中时刻注意节约成本。只有树立起职工的成本意识,只有职工具备了良好的成本意识,才能建立起降低成本的主动性,才能使降低成本的各项具体措施、方法和要求顺利地得到贯彻执行和应用。职工良好的成本意识是成本管理的必要条件。成本意识的普遍建立有赖于领导的提倡、强有力的制度约束、管理人员的以身作则和职工素质的普遍提高,需要适当的利益机制、约束机制和监督机制相配合。 四、战略成本管理的方法措施体系 略成本管理需要一套实用的方法措施。从理论角度看,战略成本管理方法措施的构造是战略成本管理体系建设的关键内容,从实务角度看,战略成本管理方法措施的合理使用决定着成本管理战略目标是否能够实现。战略成本管理的方法措施体系在内容上包括战略成本分析体系、战略成本控制体系、战略成本管理措施保障体系三个方面。 (一)战略成本分析体系 成本控制战略的制定与实施首先需要一套完整、科学的分析方法体系,通过对成本管理的外部环境、企业内部条件以及竞争态势的分析,揭示企业的相对成本地位、描述可资利用的外部机会和内部优势、提示企业可能面临的威胁和存在的弱点,以利于企业明确成本管理的重点内容和应该采取的战略措施。 战略成本分析的内容包括三个方面:(1)影响企业成本的环境分析,该分析包括宏观环境分析和产业环境分析,其主要目的是揭示企业在成本方面面临的机会与威胁。(2)企业内部条件分析,该分析的目的在于揭示企业成本方面的优势与弱点。(3)竞争对手成本分析,该分析的主要目的是分析竞争对手的成本及其战略,以确定企业和竞争对手的相对成本地位,以便企业采取相应的竞争措施。战略成本分析方法主要包括四个的内容: 1.价值链分析和成本动因分析。价值链分析的任务就是要确定企业的价值链,明确各价值活动之间的联系,提高企业创造价值的效率,增加企业降低成本的可能性,为企业取得成本优势和竞争优势提供条件。价值链并不是一些独立活动的简单集合,而是相互依存的活动构成的一个有机整体,价值活动是由价值链的内部的“联系(linkage)”连接起来的。改变价值活动之间的联系可以改变价值活动之间的关系,从而改变成本,进而影响到企业的成本地位和竞争优势。价值链分析为进行成本分析,实施成本管理提供了基础。成本作为价值创造过程中的一种代价,其分析只能放在与价值创造有关的活动之中进行。成本是多重成本动因共同作用的结果,没有一种成本动因是企业成本地位的唯一决定因素,各相关成本动因结合起来可以决定一种既定活动的成本。成本动因或多或少能够置于企业控制之下,控制成本不是控制成本本身,而是控制引起成本发生和变化的原因。识别和分析成本动因有助于认识企业相对成本地位及其形成和变化的原因,为强化成本管理提供了有效途径。 2.成本抉择关系分析。成本管理中,涉及到诸多的相互对立、相互冲突的成本动因,一项成本管理措施的实施往往会引起不同方面的成本发生反向变化。同时成本关联到质量、效率、产品价格等因素。这些错综复杂关系的存在,使成本管理面临一系列的抉择关系分析。 抉择关系(Trade-off)是指在相互对立的事物中保持可以接受的平衡。成本抉择关系是指特定成本动因、措施和方法变动所引起的不同方面成本之间的反向变化关系,以及成本变动与收益变动之间的关系。概括起来,成本抉择关系分析主要包括成本之间的抉择关系分析、成本与质量抉择关系分析、成本与效率抉择关系分析、成本与竞争能力抉择关系分析,以及成本与收益抉择关系分析。成本之间的抉择关系主要表现为活动方式和政策措施的变化导致多个成本(两个及以上)之间的相反变化。成本的代偿性特征揭示出,成本的构成要素之间存在一定的代偿性,一种构成要素的增加有可能减少另一构成要素的消耗,同样,一种成本的降低有可能以另一方面的成本增加为代价,低技术装备程度发生较低的折旧费用等,有可能要以较高的材料、动力、人工消耗为代价,低质材料发生较低的材料采购成本可能要以较高的人工等加工费用为代价等等。较为典型的成本抉择关系分析包括经济订货批量模型、等级材料和替代材料的选择、设备技术性能的选择、生产组织方式的选择等等。 成本之间的这种抉择关系原理可以应用到成本与收益、成本与效率、成本与质量、成本与产品功能等的抉择关系分析。这些分析旨在揭示成本之间、成本与相关因素之间的变动关系,以便采取有效的控制措施,避免采用相互矛盾的措施。从实务上看,在成本与质量、效率、竞争等相关因素之间做出抉择是战略成本管理的核心工作之一。 价值链分析、成本动因分析和成本抉择关系分析构成的成本控制内部条件分析的主要方面。 3.成本优势分析与标竿分析(Benchmarking)。取得成本优势和竞争优势,有赖于对竞争态势和竞争对手的分析,通过这种分析,揭示竞争对手的价值链、其所采用的基本战略和其降低成本的战略措施,以此明确企业的相对成本地位和企业应该采取的成本改进措施等。可资利用的分析方法有竞争对手价值链分析和标竿分析。 4.成本的优势——弱点——机会——威胁分析。成本是企业业务活动过程、环境影响因素和企业内部条件相互作用的结果,受到环境因素和企业内部条件的强烈影响。环境是影响系统运行的外部因素,是存在于控制系统之外而又影响控制系统的客观影响因素的集合体。环境对企业产生双重影响:一方面为企业的发展提供机遇,另一方面又制约着企业的经营活动,甚至给企业带来风险。企业有必要从战略角度分析环境对企业成本可能带来的受益机会和应当回避的威胁,以便结合内部条件分析的结果采取必要的战略措施。 成本始终受制于企业的内部因素和外部环境,是企业内部因素和外部环境综合影响的结果。尽管在传统成本管理中也强调外部环境分析的重要性,但由于缺少将外部环境分析和企业内部条件分析有效结合起来的方法和手段,使企业难以将外部环境变化所形成的机会和威胁与企业的内部优势及弱点结合起来形成有效的战略。成本的强势-弱势-机会-威胁(Strengths-Weaknesses-Opportunities-Threats,简称SWOT)分析方法是将外部环境分析和内部条件分析结合起来形成企业成本控制战略的一种有效的方法。成本的SWOT分析方法的意义在于,为企业制定战略措施以利用机会发挥优势、克服弱点回避风险、取得或维护成本优势提供了方法手段。 进行成本的SWOT分析,要充分认识企业的优势、机会、弱点和正在面临或即将面临的风险。外部宏观环境分析、产业环境分析、竞争对手分析、企业价值链分析、成本动因分析等为认识企业的优势、机会、弱点和正在面临或即将面临的风险提供了基本的途径和方法。SWOT分析的基本步骤为: (1)分析企业的内部优势与弱点。企业的内部优势与弱点,可以是相对于企业目标而言的,也可以是相对于竞争对手而言的。由于影响成本的因素纷繁复杂,该分析的重点是找出具有关键性影响的优势与弱点,价值链分析、成本动因分析、成本抉择关系分析、与竞争对手比较分析中的标竿分析为分析企业的内部优势与弱点提供了可行的途径。 (2)分析企业面临的外部机会与威胁。企业所处的外部环境在不断变化,机会、威胁因素也在不断转化,抓住机会,规避和消除风险是管理者的基本职责。机会与威胁可能来自于与竞争无关的外部环境因素的变化,也可能来自于竞争对手的力量与相关因素的变化,或两者兼而有之,关键性的外部机会与威胁应该予以确认。 (3)将外部机会和威胁与企业内部优势和弱点进行匹配,形成可行的备选战略。SWOT分析有四种不同类型的组合:优势-机会(SO)组合、弱点-机会(WO)组合、优势-威胁(ST)组合和弱点-威胁组合(WT)。这些组合将企业与成本相关的优势(S)、弱点(W)和机会(O)、威胁(T)分别组合起来,形成不同的应对措施。下表列示了SWOT分析的简单组合模型: SWOT分析模型 战优略势机与与会措弱与施点威胁优势(S)1.充足的现金2.市场份额不断提高3.熟练的技术工人4.较强的产品开发能力弱点(W)1.原材料供应渠道严重不畅通,为此生产常常受阻2.材料供应充足时,生产能力不够,需要加班加点3.设备开始老化,影响产品质量机会(O)1.产品市场前景看好2.供应商A拟扩大规模3.新技术设备已经成熟,价格大幅度降低4.甲竞争对手财务危机严重5.市场回暖,用户购买力提升1.收购竞争对手(横向整合)(S、S、0、O )2.添置新设备(S、S、O、O、O ) 1.参股供应商或联合建厂(纵向整合)(W、0、O )2.购置生产线(W、W、0、O、O ) 威胁(T)1.竞争对手乙利用新技术新工艺开始大幅度降低成本2.材料供应日趋紧张3.材料价格可能上涨4.消费者对产品质量的要求大幅度提高5.对企业有影响的环保法律条款生效,企业可能要支付高额的环保费用1.开发新工艺(S、S、T、T、T )2.开发新技术产品(S、S、T、T ) 1.转产其他产品(W、W、T、T、T )2.改变竞争战略,采用差异化战略或目标聚集战略(W、W、T、T ) 优势-机会(SO)战略是一种发挥企业内部优势与利用外部机会的战略。这是一种理想的战略模式,当企业具有特定方面的优势,而外部环境又为发挥这种优势提供了有利机会时,可以采取该战略。表中的收购竞争对手(横向整合)和添置新设备战略便是基于发挥企业内部优势与利用外部机会所形成的战略。具体措施的选择涉及诸如成本、收入、利润、投资报酬率等多种因素的分析。从成本角度而言,良好的市场前景和市场占有率为企业扩大规模,形成规模经济提供了可能,采取扩大规模、改进技术的措施有可能在提高效率和质量的同时降低成本,而利用自身的优势、有利的市场环境和竞争对手一时所处的劣势收购竞争对手(横向整合),不仅是扩大规模、提升生产能力、实现低成本扩张的措施,也是打击竞争对手的有力手段。 弱点-机会战略(WO)是利用外部机会来弥补内部弱点,使企业改变劣势而获取优势的战略。当存在一些外部机会,但企业有一些内部弱点妨碍它利用这些外部机会时,可以采取措施先行克服这些弱点,以使企业能够利用这些外部机会。表中的参股供应商或联合建厂(纵向整合)与购置生产线的措施说明了弱点-机会战略。 优势-威胁(ST)战略是企业利用自身的优势回避或减轻外部威胁影响的战略。威胁可能来自于外部环境的变化,也可能来自于竞争对手。竞争对手利用新技术大幅度降低成本,可能迫使企业要设法降低成本,否则,企业的相对成本地位有可能被削弱,在竞争中处于非常不利的地位。表中的开发新工艺与开发新技术产品战略措施是这一思想的结果。 弱点-威胁(WT)战略是一种在减少内部弱点的同时回避外部环境威胁的防御性技术。当企业面临大量的外部威胁和众多的内部弱点时,企业的生存发展将受到极大的威胁,往往会面临着生存危机,企业将不得已为生存而奋斗,降低成本也许成为企业改变劣势的主要措施。上表中,竞争对手利用新技术大幅度降低成本、材料供应日趋紧张、材料价格可能上涨、消费者对产品质量要求大幅度提高、环保要求越来越高等在成本方面对企业造成巨大的威胁,而企业的原材料供应渠道严重不畅,生产常常受阻,生产能力不够也实现不了规模效益,生产设备老化等弱点使企业在成本方面难有大的作为。这些将迫使企业采取目标聚集战略或差异化战略,以回避成本方面的劣势。这些战略本身可能并不直接降低成本,改变不了现行的成本状况,但可以回避由于成本原因造成的成本劣势,使企业回避由此造成的威胁,被迫回避威胁也是一种无可奈何的战略。 SWOT分析旨在根据企业自身的优势、弱点和所面临的机会与威胁建立各种可供选择的战略措施。这些措施是根据机会、威胁与优势、弱点之间的不同匹配而形成的。在任何特定情况下,企业具有自身的优势与弱点,也会面临一系列的机会与威胁,SWOT分析可以提供不同组合下的战略措施。在这些可供选择的战略措施中,企业可以根据优先考虑的问题,选取适当的战略付诸实施。当企业存在重大弱点时,应能通过战略措施的实施努力克服这些弱点而将其变为优势。当企业面临巨大威胁时,应努力回避这些威胁以便集中精力利用机会。 认识企业的优势、机会、弱点和风险的困难是考察关键性的内部与外部因素。影响成本的因素是多重的,关键因素是特定的,这要求分析人员和决策者具有良好的判断力。由于影响因素的复杂性和战略措施发挥效能的滞后性与长期性,决策者对关键因素的判断正确与否存在某种不可验证性,这要求分析人员和决策者具有较高的专业知识、丰富的经验和对企业发展的信念。 SWOT分析方法与其他分析方法一样,为我们认识成本和改进成本控制措施提供了分析的思路和途径。尽管无法断言利用各种分析方法就一定可以得到最佳结论,但这并不构成我们拒绝使用各种分析方法的理由。 (二)成本管理的战略方法措施体系 战略成本分析为明确应该采取的战略方法和措施提供了依据。为了满足获取成本优势、提高企业利润和降低成本的要求,企业需要采取有力措施、运用科学的方法控制成本。为此产生了对成本管理的战略方法和措施的需要。成本管理的战略方法措施体系的内容可以综合概括为: 1.以改变成本发生的基础条件为目的的方法措施。成本的源流管理思想揭示出,控制成本发生的基础条件是成本降低的深刻根源。以改变成本发生的基础条件为目的的方法措施主要有:(1)重构价值链。拥有成本优势的企业,其价值链往往与竞争对手的价值链存在显著差异。重构价值链能从根本上改变企业的成本结构,为进一步的成本降低提供新的基础。(2)控制成本动因。企业的成本地位源于其价值活动的成本行为,成本行为取决于成本动因。成本动因控制的重点内容应该是规模经济、企业政策、技术措施及其时机选择、时间成本与质量成本管理、改善成本动因之间的联系等方面。控制成本动因要避免采用相互矛盾的措施。(3)长期成本计划与目标成本管理。 2.以日常成本管理为主要目的的方法措施。以日常成本管理为主要目的的方法措施主要是一些制度性控制方法。制度性控制方法是指能够通过制度进行规范,并有可能与成本核算制度结合运用的方法。主要包括责任成本制度、标准成本(或定额成本)制度等。 上述战略成本管理方法措施体系的内容可以进一步按照空间、时间和业务源流展开:(1)成本管理方法措施的空间流展开,包括价值链的横向整合与规模经济、分权管理与多层次成本管理责任体系、成本管理空间的细化——作业成本管理、改善成本动因之间的联系等。(2)成本管理方法措施的时间流展开,包括长期成本计划、技术改进措施的时机选择、实行目标成本管理、标准成本管理制度的合理应用、产品寿命周期成本管理等。(3)成本管理方法措施的业务流展开,包括开发与研究过程中的成本管理、时间成本与质量成本管理、适时制的应用、价值链的纵向整合等。 (三)成本管理保障措施体系和绩效评价体系 成本管理保障措施是为了保证成本管理方法措施的有效性和保证成本管理方法措施的顺利实施而建立的各种规范,它包括制度保障体系和组织保障体系。建立成本管理保障措施主要通过建立起一系列的业务处理与报告应该遵循的程序和规范,以及通过对组织结构的设定、职能的划分与分工等,来保证组织内的各项活动按照有利于降低成本、有利于进行成本管理的方式进行。这些措施的功能不直接作用于成本发生过程本身,而是对处理业务的行为按照成本管理的需要加以倡导或约束,其作用是基础性的和防范性的。另外,在激烈的竞争环境中,为了及时了解环境、内部条件和竞争对手的变化可能带来的机会与威胁,还应该建立成本预警分析系统,对外部环境、竞争对手及企业自身条件的变化进行长期的观察,对可能出现的重大变化、对可能面临的机会和威胁做出及时的预报,使企业能够有充裕的时间做出反应。因而,成本管理保障措施体系包括制度保障体系、组织保障体系和成本预警分析系统三个方面。另外,建立成本管理绩效的评价体系也是战略成本管理方法措施体系的重要内容。 降低成本、获取成本优势需要多种协同措施,需要不同的战略以及战略之间的相互匹配。需要从战略高度来认识成本管理问题,需要有明确的目标和思想。成本不会自动降低,降低成本需要艰苦工作和不断探索,成本也不会偶然降低,成本降低是企业始终如一地重视成本的结果。要改善企业的相对成本地位从而获取竞争优势,不仅需要管理人员更多的重视,更需要在战略上做出重大转变。在我国由计划经济体制向社会主义市场经济体制转变阶段,在企业由粗放型经营转向集约化经营过程中,研究成本管理的战略思想,构造战略成本管理方法措施,无疑具有极为重要的价值。 战略成本管理论文:新兴产业的企业战略成本管理探讨 摘要:新兴产业是新兴科技和金融、工业、商业的深度融合,既代表着科技创新的方向,也代表着产业发展的方向,在科技革新力量的推动下,一批批新兴产业在战胜重大经济危机的过程中孕育和成长,成为新的经济增长点。然而传统的成本管理模式显然已经不能适应新兴产业企业对成本管理的要求,探讨战略成本管理在新兴产业中适用性。 关键词:新兴产业;战略成本管理;产品生命周期;风险管理 战略性新兴产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。根据战略性新兴产业的特征,立足我国国情和科技、产业基础,现阶段重点培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业。 1、新兴产业的特征 1.1战略性 迈克尔·波特从企业战略制定的角度认为,“新兴产业是新形成的或重新形成的产业,其形成的原因是技术创新、相对成本关系的变化、新的消费需求的出现,或其他经济和社会变化将某个新产品或服务提高到一种潜在可行的商业机会的水平”。新兴产业的战略性表现在以下几个方面:首先,新兴产业具有巨大的市场发展空间,高速增长,与其他产业关联度大,能够带动经济发展,具有重大的带动作用,是未来的支柱产业。第二,新兴产业代表科技发展的前沿,资源能耗低,符合低碳、环保的先进理念。第三,新兴产业综合效益好,能够提供大量的就业机会,对人民生活产生重大的影响。第四,新兴产业的发展决定着未来国家的竞争优势。对于中国等发展中国家而言,还是实现赶超的重要机遇和推动产业转型和升级的重要途径。 1.2产品科技含量高,自主创新能力强 产业核心技术的突破是一个长期复杂的过程,需要其他众多的技术相配合、支持,还要求相关配套技术也要有重要的突破性进展。现代经济的价值正在转向服务行业和知识密集型行业,同时信息技术和信息产业飞速发展。知识经济与旧的产业经济的根本区别在于从对有形的、物质的资源的依赖转向对无形的、智力资源的依赖,人才、知识和信息等智力资源成为资源配置第一要素,物质资本的重要性下降,研发设计而非生产成为价值链的关键环节。现阶段重点培育和发展的七大新兴产业就是这类自主创新能力强,产品科技含量高的产业。 1.3高成长性、高回报率、高风险 新兴产业独有的特点之一是发展的探索性和不确定性,技术往往具有很强的颠覆性。如手机等电子产品,这类产品和技术平均几个月就更新一次,新产品刚上市,下一代产品已经实验成功并准备登场。产品和技术的较高的更新率,成长性很强,回报率也很高,但同时使得新兴产业的风险巨大。新兴产业的技术和产品的更新速度之快是前所未有的,新旧技术的一次更替过程,可能就是旧生产线甚至整个产业链被淘汰,迫使有的项目刚上马不久就面临被淘汰或升级改造的压力,造成社会财富的巨大浪费。 2、新兴产业的企业成本管理需要考虑的问题 2.1成本管理与战略相结合 新兴产业要求对科学技术的发展和‘市场外部环境的变化反映灵敏,制定有效的战略以帮助应对多变的外部环境,制定有效的战略以帮助企业应对多变的外部环境,增强企业适应性。企业要以长远、发展的眼光来看问题,根据内外环境的变化以及所采取的竞争战略来设计成本管理模式。传统成本管理却仅注重本企业生产成本的降低,与企业战略联系不够紧密,不利于企业战略的调整,会产生为降低成本而偏离战略的现象。因此,成本管理要服务于企业的发展战略,而不能一味追求低成本。 2.2成本管理考虑产品生命周期特点 新兴产业具有高成长性的特点,其产品更新换代快,正确计算产品成本,需要很大程度上考虑产品生命周期成本,而且其产品生命周期短,计算和评价产品生命周期成本的可操作性强。按照传统成本会计计算出来的产品成本,难以正确评价产品在整个生命周期全过程的经济效益,无法为决策提供准确、及时的信息,误导产品成本信息,不利于企业谋求竞争优势。 2.3成本管理的全面性和外向性 成本发生在产品的各个环节,包括供应商管理、采购、研发设计、生产、制造、销售、物流以及顾客服务。由于新兴产业内各个企业产品价值的相关性强,因而要求每个环节必须紧密地衔接,做好各个环节的有机协调,确立产品在整个生命周期中的成本,从而对成本链进行优化。同时,新兴产业内企业成本管理的范围不应仅限于企业内部的生产经营活动,应树立全局观念,将其置身于产业链中来进行统筹规划。企业在进行成本管理时,要注重内部核心能力和外部资源能力的整合,并和产业链上下游企业保持良好合作。 2.4成本管理要考虑风险 对新兴产业规划时,必须对其巨大的风险保持清醒的认识,防范盲目投资冲动带来的经济损失。最典型的例子是手机、电脑芯片,平均几个月产品技术更新一次,新产品刚上市,下代产品又实验成功并即将上场,而上代的产品就会逐渐被淘汰出局。这样在核算产品成本时,不可避免的要考虑风险。 3、在新兴产业的企业中推行战略成本管理 3.1战略成本动因分析 战略成本动因分析是指从战略上对企业的成本产生影响的因素的分析,与传统成本分析的狭隘的少量的因素不同,战略成本动因分析与战略结合,以更宽广的方式来分析成本动因。战略性成本动因分为结构性成本动因和执行性成本动因。结构性成本动因具体表现为规模经济、整合程度、地理位置和技术等,反映了组织结构、投资决策和企业的经营杠杆。它们与企业战略定位和经济结构密切相关,其发生与数量取决于企业的战略选择。因此结构性动因是一个最优选择的问题,选择意味着配置优化,但投入与业绩没有必然联系,并不是投人越大越好,成本管理应该立足于适当的投入配置。 执行性成本动因具体表现为生产效率、全面质量管理以及员工管理等,反映了战略执行的有效性。执行性动因分析是在已有选择的基础上进行强化,以改善业绩,完善制度及改善制度实施的效率。 3.2价值链分析 通过价值链分析可以有效控制成本,提高差异,有助于企业突出竞争优势。价值链包括供应商价值链、企业内部价值链、渠道价值链和客户价值链等。新兴产业对价值链进行分析,首先,可以了解价值系统中上下游企业以及竞争对手的成本构成和利润分享情况,帮助企业确定自身价值链。然后,可以寻求与上下游企业的协同效应,甚至与竞争对手建立战略联盟的可能性。最后,通过自身价值链分析,找出价值链上下增值的作业,通过控制成本动因和重构内部价值链寻求改进的途径。 3.3产品生命周期分析 产品生命周期成本,是指以产品生命周期为会计期间,计算产品生命周期内所有的成本,包括研发成本、设计成本、生产制造成本、销售成本和售后服务成本。新兴产业企业对于产品生命周期成本管理的需求很大,这是因为新兴产业企业的产品更新换代快、生命周期短,在核算与管理上具有现实可操性。产品生命周期成本管理为新兴产业企业的成本管理提供了一个全新的视角,使新兴产业能够正确识别企业成本管理的重点并对其实施有效管理和控制。因此,必须将产品生命周期管理贯穿于新兴产业企业成本管理的整个流程。从整个产品生命周期的总成本角度进行成本控制,并针对产品生命周期的不同阶段采取不同的成本管理策略。 3.4成本风险管理 任何企业进行成本管理活动时都会面临不同程度的风险。成本的不确定性会带来经济结果的不确定性。新兴产业除了要应对本地要素价格变动带来的风险外,还可能收到相关联企业风险的影响。从成本风险管理的视角对新兴产业内企业战略成本管理十分有必要。为此,企业可以通过选择正确的合作伙伴,通过良好的沟通,协调好各方利益等方式来降低风险,提高成本和利润的稳定性。 战略成本管理论文:战略成本管理下石油开采成本管理体系研究 1我国石油开采过程中的成本管理现状 我国的石油开采现状主要是基于市场的需求关系,由于市场对石油的需求处于供小于求的关系,因此在开采过程中的主要因素也就成为了开采率,造成了很多作业油矿只考虑石油的采出率,忽略或是没有注意到开采过程中的成本管理问题。目前很多的开采过程中的成本管理方法都是“水平法”,但在这种管理方法中,无论是比较分析法还是指数趋势分析都存在着一定的局限性,只能对几年内的同比分析,虽然可以在一定程度上分析出产品价格、原材料价格及生产效率的上升和下降,但没有明确的分析对比性。我国近年来的石油价格基本都是保持着上升的趋势,而同类型需求的原材料价格需求也有上涨,但小于石油上涨价格,因此在成本管理过程中的主要问题就是生产效率的低下。 2我国石油开采过程中的成本管理问题 市场经济的一个主要问题就是质量、价格的竞争,在同类型产品当中,石油的开采成本如果不同,那么所面临的竞争也就必然不同。在我国的石油开采过程中,成本管理一直以来都没有受到开采公司的密切关注,致使现阶段我国的石油价格与同行业内的其他国家成本要高,以中石化、中石油为例,中石化2009年每桶原油的完全成本为16美元,比2003年的13.8美元/桶上升了13.8%;而中石油2009年每桶原油的完全成本为15.4美元,比2003年的13.15美元/桶,上升了12.2%,而现在,我国的石油开采平均成本为13美元/桶,与国际平均开采成本9美元/桶高出5美元/桶,高出44.4%。这一问题的存在,主要就是由于我国的特殊环境所造成的,经过总结,本文归类了如下几点问题: 2.1 我国的石油分布问题我国的石油主要分布的西部、深海等地方,在勘察的时候,造成了很大的困扰,促使石油开采中的前期成本较高,且石油分布的位置较多,但单位面积的储量却较小,造成了勘察困难、储藏量小的现状,在一定程度上造成了开采成本增高; 2.2 石油开采效率低下在实际工作过程中,我国现阶段的主要开采油田都是早期发现并开采的油田,这些油田普遍较老,在开采的过程中,设备、人员技术及管理都相对落后,造成了开采效率的低下,导致单位成本同比上升; 2.3 成本管理问题在所有的问题当中,归根结底,都可以划分为成本管理问题当中,我国的开采成本管理如上所述,大多使用的都是“水平法”进行的,这种方法的管理对比是以本单位为基准,即便是企业的管理非常努力,但不可忽视的一点就是这种方法不可能细分到成本管理的每一个方面,造成很大程度上的浪费。如在“水平法”进行管理的时候,主要就是比较分析法和指数趋势分析,比较分析法是对公司两个年份的财务报表进行比较分析,可以找出单个项目各年之间的不同,以发现某种趋势,揭示出隐藏的问题。 不仅石油开采成本管理存在问题,我国的公司还需要面对国际市场的竞争,当进口价格低于开采价格时,我国的石油开采公司的利润将在很大程度上降低,同时对行业也造成很大的冲击,因此迫切需求进行调整,完善我国石油开采过程中的成本管理体系。 3战略成本管理下石油开采成本管理体系的构建 针对我国石油开采成本管理中的问题,构建成本管理体系,以满足我国石油开采过程中的需求,这也是现代石油开采所需要面对的一个主要问题,本文针对上述问题,提出了以战略成本管理理论为基础,构建石油开采成本管理体系,完善成本管理体制,达到提高竞争力和市场适应力的目的。主要有以下几个方面: 3.1 以战略成本管理体系和成本管理会计体系框架,建立石油开采成本管理体系,如图1。 在石油开采的过程中,对产生的所有财务问题进行细分,并在执行的过程中定期的进行回顾分析,研究其超出部分和不避免开销,进行调控。在成本管理的过程中,明确组织的目的,这也是确定石油开采的战略成本管理的一个出发点,在确定目的之后,对达到这一目的中所涉及的各种开支,如设备、人员薪水、运输费用等固定费用排除后,在影响成本的所有因素中进行调整压缩,控制开采成本。 3.2 建立奖励、惩罚机制在石油开采过程中,成本提高的一个主要因素就是开采过程中的效率低下,而现行的成本管理中,很多公司都缺乏一定的奖励、惩罚机制,在构建成本管理体系过程中,增加奖励、惩罚机制,对按时、保质量的完成开采任务的队伍及个人进行奖励,对没完成的进行惩罚。同时,建立管理人员的监督机制,对工作中的各种开支、工作进度等实行透明化操作,制定一定的开支标准,对高质量完成,且在预算内的人员进行奖励,反之处罚,通过惩罚奖励机制促进员工的工作积极性,提高石油开采的工作效率。 3.3 建立风险防范体系在战略成本管理的过程中,同样需要面对严密的市场机制,不可避免的会面对一些突发情况,因此在石油开采的过程中,可建立一定的石油存储和设备存储,以便在面对价格竞争或资源价格浮动时确保企业的防范能力。同时,加强对国际市场的关注,建立专门的部门,对国际市场进行监控,一旦出现问题,可以做好及时的预警和防范,提高石油开采过程中的成本管理效率。 战略成本管理论文:企业不同竞争战略下的成本管理设计 企业不同竞争战略下的成本管理设计 一、引言 为了适应竞争日趋激烈的经济环境,满足现代化企业生存和发展的需要,战略成本管理应运而生。战略成本管理是指如何利用成本信息进行战略选择,以及不同战略选择下如何组织成本管理。企业根据自身营运环境、竞争对手情况和产品生命周期分析做出战略选择之后,如何组织成本管理是一个值得探讨的问题,它隐含着不同战略下采用不同成本管理的思想。 二、成本管理视角下竞争战略的分类 根据波特理论,竞争战略分为低成本、差异化和集聚化战略。其中,集聚化战略专注于某一细分领域的经营,最大特点是不追求大市场的小份额,而追求小市场的大份额。该战略可以分为成本集聚战略和差异集聚战略。从本质上说,集聚战略不是一项别的什么战略,只是成本领先和差异化战略的局部实施。基于成本的集聚战略对企业资源与管理的要求与成本领先企业相同,基于差异的集聚化战略在资源与组织上的需求则与差异化企业相同。在成本管理上,成本集聚战略和低成本战略基本趋同,差异集聚战略和差异化战略基本趋同。因此,本文将三种竞争战略归为两大类,即成本集聚战略和低成本战略合并为一类,简称低成本战略;将差异集聚战略和差异化战略合并为一类,简称差异化战略。 (一)竞争战略的相关假设 根据波士顿矩阵(boston consulting group growth-share matrix,bcg),企业的经营宗旨分为拓展、维持、收获和剥离。为了有效地实施战略,所选择的经营宗旨和所采用的控制类型(包括成本管理)应该协调一致。哈佛商学院管理控制学教授安东尼认为:对于采用低成本和差异化的经营单元,其控制系统类似于收获和拓展经营单元的控制系统,原因在于它们面临类似的不确定性;拓展战略一般在产品生命周期的增长阶段采用,而收获战略则一般在生命周期的成熟或衰退的阶段采用;在增长阶段,诸如制造工艺、生产技术、市场需求、供应商/客户关系和分销渠道、竞争者数量以及竞争结构之类的因素变化更快,比在成熟或衰退阶段具有更大的不可预测性。上述观点将竞争战略和经营宗旨、产品生命周期相应阶段联系起来,由此我们提出以下假设:其一,低成本和差异化分别适用于收获和拓展经营宗旨的实现;其二,低成本主要运用于经营单元生命周期的成熟或衰退阶段,差异化战略主要运用于生命周期的增长(成长)阶段;其三,运用差异化战略比低成本更具有不确定性;其四,处于成熟或衰退阶段的经营单元采用维持战略,不打算推出新产品或开拓新市场。 (二)不同竞争战略下成本管理重点的分析 不同的竞争战略具有不同的基本特性、管理风格和独特的企业竞争力,对成本管理存在不同的影响: 其一,基本特征对成本管理的影响:低成本战略下成本优先性要求成本领先理念贯穿于全过程管理;差异化战略下创造力和资源歧异性特征,使企业更关注非成本因素和研发设计、销售渠道等非生产环节。其二,管理风格对成本管理的影响:低成本战略拥有一套成本领先哲学,成本控制严格,管理目标集中且较为单一;差异化战略下拥有高决策权限、管理自由度,成本控制强度相对较弱,管理目标多元化。其三,独特的企业竞争力对成本管理的影响:低成本战略的竞争力主要来源于制造和物料管理,成本管理重点放在生产、物料仓储等环节;差异化战略竞争力来源于研发和营销,成本管理的范围应从生产环节拓宽至上下游。具体而言,不同的竞争战略对成本管理的不同重点体现在表1中。 从表1可以看出,采用不同的竞争战略,成本管理的重点完全不同。 (二)低成本战略下的成本管理重点:追本溯源 低成本战略下成本管理的重点在于不断寻求新的方法节约成本,追求成本水平的绝对降低。具体讲,应紧盯市场,以竞争对手价格、服务等为标的,专注于自身的成本动因,强调追本溯源,寻求降低成本的对策。该战略在企业竞争力提高或不变的前提下优先考虑降低成本,对成本管理强度和精度要求很高,在技术改进和学习经验的基础上关注各种技术和管理方法的综合运用,以对每个环节、每个时点上的成本费用严格控制并持续改进形成整体优势,体现一种将微观层面成本控制化为宏观层面成本优势的思想。 (三)差异化战略下的成本管理重点:持续降低 差异化战略下成本管理的重点则在于保证产品、服务等方面差异的前提下,对产品全生命周期成本进行管理,实现成本的持续降低,因此成本管理的重点应集中在产品生命周期成本的最小化。即强调在保证产品歧异性的前提下,为实现顾客的独特价值需求而对整个价值链(空间)和产品生命周期(时间)成本进行管理,寻求长期、全局的成本持续降低。 三、企业不同竞争战略下成本管理的设计 在明确了不同竞争战略对成本管理有不同重点的基础上,笔者拟从预算管理、成本核算、成本控制和考核评价四个阶段进行相应的成本管理匹配设计。 (一)预算管理阶段的设计 不同的战略对预算的要求不同,预算必须要以战略为导向才能对战略起到支持的作用。两种竞争战略下都可以通过建立战略导向的预算管理体系来实现预算目的,预算内容主要包括经营预算、战略预算和财务预算。根据表1中的预算方面的比较差异,两种竞争战略下战略导向预算管理体系的内在结构不尽相同。 其一,低成本战略下预算管理阶段的设计方案。低成本战略下成本预算体系的内容以经营预算为主、战略预算(狭义的战略预算,即主要是资本支出预算)为辅,在此基础上编制财务预算,以满足向上级报告时对经营性业务的关注。假设2表明实行低成本战略的企业通常处于成熟或衰退阶段,此时企业以大量生产和易于提供服务的标准化产品为中心,产品成熟且差异性小,因此,在经营预算中销售价格差异一般较小,通常以成本费用差异分析为重点。低成本战略下预算作为控制工具更显“刚性”,强调预算管理应与成本控制相挂钩,克服由于信息不对称而产生的“预算松弛”。笔者认为,编制预算时宜在作业成本分析的基础上进行作业基础预算,通过预测产销量来预测作业需求量以及相应的资源需求量,并比较企业目前的资源供应量,使资源配置更客观、预算更精确。同时,若对预算的准确性要求高,则可在编制预算时配合采用零基预算法和弹性预算法。 其二,差异化战略下预算管理阶段的设计方案。差异化战略下成本预算体系的内容以战略预算为主、经营预算为辅,在此基础上编制财务预算,以满足向上级报告时对战略性业务的关注。由假设2可知,差异化企业处于增长阶段,一般以研发、市场开拓和营销为重,故预算管理应以资本预算、销售预算以及销售差异中的价格差异为分析核心,短期成本费用预算相对次要。差异化战略下预算作为计划工具,“控制限额”相对高,并不严格要求与控制挂钩,为了满足经营活动和战略活动中更大的不确定性(见假设3),预算应更具“柔性”,适合采用滚动预算法编制预算。此外,与低成本战略下的预算不同,差异化战略下经营预算的很多信息来自平衡计分卡,如目标利润、长期销售预测以及其他许多业务(作业)信息。笔者认为,编制预算时宜采用目标成本法,因为根据产品的市场售价和企业的目标利润倒挤出的目标成本,实质是“市场驱动的目标成本规划”,既为成本预算提供数据又为成本控制提供依据,是连接预算与成本控制的纽带。 (二)成本核算阶段的设计 该阶段需界定不同的竞争战略下成本核算的主要内容(范围),并根据不同竞争战略对成本信息质量的不同要求,选择适合的成本计算方法。 其一,低成本战略下成本核算阶段的设计方案。低成本战略适合于生产标准化产品并形成规模经济的企业,其价值优势来源于制造和物料管理环节,成本核算内容主要为生产成本和期间费用。低成本战略要求获得精度高、及时性强的成本信息,除了根据企业特点运用传统成本计算方法(品种法、分步法和分批法),如果间接费用所占成本比重大,则在归集和分配间接费用时,可综合运用作业成本法(abc)与弹性边际成本法(gpk),以避免abc选择成本动因的主观性,便于按资源库编制成本计划、分析差异、考核业绩,并对资源库中的剩余生产能力进行准确核算与有效利用。 其二,差异化战略下成本核算阶段的设计方案。差异化战略下研发、设计和营销环节往往是企业核心竞争力所在,故除了核算生产成本和期间费用外,还需计算价值链成本、产品生命周期成本等。如果顾客对产品歧异性价值的认同感和满意度来自于产品使用过程中低成本耗费(如维护保养费等),企业核算全生命周期成本法(wlcc)即把消费者的使用成本、维护保养成本和弃置成本等纳入核算的范围,权衡生产者成本、消费者成本和社会成本,使产品全生命周期成本总额最低。如果企业选择形象差异化,核算内容应包括环境成本,从社会视角来权衡环境成本与环境问题造成企业形象、声誉受损而丧失的现时及未来收益。总之,企业应结合自身情况,核算歧异性资源所处的关键环节的成本,以优化成本,提升竞争力。差异化战略侧重于对非成本因素的管理,虽然成本信息精确性的要求不如低成本战略高,但由于差异化下制造工艺、生产技术、市场需求、分销渠道和竞争结构等因素变化更快,产品种类多样,成本驱动因素多而复杂,仍应在选择适当的传统核算方法基础上考虑结合作业成本法进行间接性制造费用分摊。特别在推行实验政策而致力于几个相关产品的差异化时,企业应当采用作业成本法分摊每种产品的制造费用以精确计算产品成本,以区分盈利和非盈利产品,淘汰非盈利产品,重点推行盈利产品的差异化。 (三)成本控制阶段的设计 在成本控制阶段,笔者提出“和谐成本控制”的思想,即按照和谐管理理论的分析思路,在企业战略的指导下,围绕“成本满意+持续改进”的和谐主题,通过“人的主观能动性的发挥” (即和则)和“优化设计”(即谐则)两种手段的互动、耦合实现企业成本的持续改进。在不同的竞争战略指导下,和谐成本控制具体内容也有差别。 其一,低成本战略下和谐成本控制的设计方案低成本战略下经营单元侧重于在原有领域内“正确地做事”,即主要通过分析、控制作业成本动因,采取措施提高效率、提高资产利用率并降低成本,消耗尽可能少的资源以满足产品和顾客的既定需求。 “和则”:贯彻“成本—收益—激励”一体化的设计思路。传统的企业收益分配制度将“成本—收益”主要由所有者(股东)分享,而员工作为“成本—收益”的直接创造者和直接的利益相关者却没有参与或较少参与分享,不利于激励员工降低成本。成本控制主体应该成为成本控制效益的利益相关者,参与成本控制收益乃至剩余价值(尤其是税后利润)的分配,因为剩余价值是人力资本与非人力资本通过降低成本等共同创造的,应贯彻“成本—收益—激励”一体化设计的思路,使人力资本与非人力资本成为利益产生与分配双方面平等的主体,应该按照其贡献大小平等地参与剩余价值的分配,否则员工就缺乏降低成本的源动力。 “谐则”:集成目标成本法和作业成本法等,辅以价值工程、及时生产方式(jit)和计算机集成制造系统(cims)等管理方法和技术手段。作业成本法针对企业内部微观经营活动层面,将成本管理的深度挖掘至作业活动;而目标成本法以外部市场为导向,通过市场价格和目标利润倒挤目标成本,再进一步细化落实,为每个成本项目、每项作业制定标准成本。此时,作业成本法不仅是连接企业内外部的纽带,更是落实目标成本和建立控制标准的关键,有效实现成本方法上的“高聚类低耦合”。 其二,差异化战略下和谐成本控制的设计方案。差异化战略强调在新的领域内“做正确的事”,即在假定作业效率不变的情况下,通过改变产品、服务和顾客对作业的要求以提高企业的整体获利性。 “和则”:贯彻“协同管理”。差异化下企业的成本控制相对松散,更强调在歧异性资源中发挥人员的主观能动性以提升竞争力。在成本控制过程中,不能仅聚焦于单个价值模块成本挖掘,而且要关注不同价值模块间的纵横联系,更需综合考虑交货期、质量、成本等关键成功因素的联动控制实现协同管理。 “谐则”:综合运用成本管理方法和其他科学管理方法。创造力、高质量是产品歧异性的保证,差异化企业通常比低成本企业更关注非成本因素(如交货期、质量)和非生产环节(研发设计、销售渠道等)的优化设计。因此,常规的成本管理方法应与产品的重新定价、产品替代、重新设计产品和改进生产流程等其他生产技术、管理方法相结合。 (四)考核评价阶段的设计 其一,低成本战略下考核评价阶段的设计方案。低成本战略下成本考核评价应采用作业成本分析下责任成本制度。低成本战略的考核评价目标主要是促进成本水平的不断降低,评价的内容主要是作业基础预算的执行情况,多采用以差异分析为特征、以财务指标为主的评价指标。企业具体可采用作业成本分析下的责任成本制度进行成本的考核评价,即将作业基础预算的落实与考评等通过与责任会计相结合,将其转化为责任成本来进行管理和控制,既保证成本指标的实现,又可明确责任成本的管理方向,并有助于引导和激励员工降低成本。其二,差异化战略下考核评价阶段的设计方案。差异化战略下成本考核评价应采用平衡计分卡制度。差异化战略的考核评价目标是为差异化战略的实现服务的,采用组织、技术等多种手段和方法,并且管理和评价的范围不限于成本和成本控制状况本身,还涉及对产品交货期、质量、客户服务、内部经营过程和企业学习成长能力等多方面内容,故选取非财务指标为宜,以便全面评价经营过程的效率和效果。 战略成本管理论文:浅谈中国联通公司的战略成本管理 目前,传统的成本管理方法,立足于企业内部的节能降耗,成本降低到一定程度再寻求大幅度降低的难度非常大。本文深入剖析战略成本管理特点的基础上,分析了中国联通财务成本控制体系的现状,找出了中国联通财务成本控制体系的薄弱环节,如何实施战略成本管理来提升联通企业核心竞争力进行了探讨,有针对性的提出了加强中国联通财务成本控制的建议。 1.概况 信息文明是当今社会向前发展的强大动能,是提高社会劳动生产率和节约社会资源的强大生产力,是促[1]进社会持续和谐发展的重要因素。中国联通作为一家中国电信企业跻身世界级重要信息运营商行列,正积极实施向“国际一流的信息服务和综合通信提供商”迈进的发展战略。中国联通经过2009年重组后的迅速整合和3g “沃”品牌的逐渐深入人心,公司综合竞争力进一步加强。2009年1月7日,中国联通获得了wcdma制式的3g牌照,同时三家通信运营商之间的实力差距上也在逐渐缩小。经过几年的不懈努力,中国联通将已经具有差异化的wcdma网络打造成了健康、高速以及保密性能出众精品网络,促进中国联通进一步增强竞争力、健康发展,也是我们政策制定者、企业管理者应该思考和研究的问题。 2.为什么需要战略成本管理 面对激烈的市场竞争,很多企业将低成本作为核心竞争能力,这就要求企业内部最大限度的进行成本消减。目前针对我国大多数企业来说成本管理是企业经济管理的重要组成部分,对于大多数企业来说,传统的成本控制方面一直都在做,但往往成效都没有起到很大的作用,这些成本控制手段能降低成本空间显的太小,而且过度成本控制往往是以降低产品质量和服务质量来得到的,这样长期来看却消弱了企业的竞争能力。因此,成本控制则是企业成本管理的重要环节,在成本管理中导入战略管理思想,加强成本控制,实现少投入多产出,降低产品成本,实现战略意义上的功能扩展,便形成了战略成本管理。战略成本管理的内容界定范围比较广,战略成本管理是伴随竞争环境的传统的成本管理进入战略管理新阶段,打破传统的成本管理向战略成本管理转换;将传统的成本管理理论与方法体系向战略成本管理的[2]理论与方法相结合;战略成本管理就是要将成本信息的分析与利用贯穿于战略管理循环。可见战略成本管理它贯穿于企业管理的各个方面,是经济行为的基础。 3.战略成本管理的基本框架 3.1成本定位分析 随着整个社会进入“微利时代”,企业所面临的竞争挑战实质上是一场成本竞争战。当前,信息化建设进入整合时代,在现代成本管理方法体系中,如果企业进行所有价格活动的累计成本低于竞争对手,企业就具有成本优势。从战略成本管理层面上看,由于企业成本的发展与其价值活动有着共生的关系,成本管理可以衍生出企业的发展战略,并且该战略将会对企业的成本管理模式产生重大影响。伴随着移动互联网时代的到来,给中国联通带来了机遇与挑战,终端智能化、宽带移动化趋势明显以及电子渠道的快速发展,也给原有的成本管理体系带来了冲击。中国联通必须加强战略成本管理,形成自身的战略成本管理体系,可以在采用不同的竞争战略的情况下,以保证企业产品和服务的差异化为重点时,可以适当提高成本,同样能达到取得竞争优势的目的,不断提升企业价值。从战略高度对成本结构和成本行为进行全面分析,寻求持续性的优势,实现可持续发展。在移动互联网时代到来之际占的先机,充分发挥联通的3g的优势,把传统业务、移动业务、行业应用与创新转型业务打包,多业务共同推进,让客户在使用中确确实实的感受到3g的技术优势,靠全业务赢得市场,实现竞争优势共赢。 3.2战略定位分析 21世纪由于科学技术的不断发展,需要进一步提高企业专业化分工和协作,加强外部组织结构的完善发展。战略成本管理是实现企业经营和发展战略的工具。战略成本管理不是直接针对企业生产经营的,而是针对企业发展态势、发展主动权的。企业在赖以生存的市场上如何选择竞争武器以对抗竞争者,对于企业发展的主动权和态势权都有着直接影响。随着企业发展的规模和速度的变化,经济细胞的互补性和多样性,不断的改善和加强自己竞争力成为企业战略管理的基本原则。在不断变化的环境中,速度和规模不一定起正面作用,如果竞争环境发生了变化,实现组织的扁平化,减小管理的层级,优势的产品、良好的信誉、人才结构管理是企业发展的关键。通过不断的深化改革,无论是内部组织结构还是外部组织结构,在确定了企业的战略定位以后,运筹打好品牌、营销、竞争三张合牌。在品牌靠差异化品牌去发展客户、维护客户,提高客户满意度和忠诚度,才能真正提高品牌为客户创造价值的同时实现企业价值的提升;在竞争实现3g领先、宽带较快增长、2g稳健发展以及ict、idc、移动支付等全业务一体化企业解决方案,在移动互联网时代赢得先机;营销立体创新,攻守兼备,以价值为先,根据大众与分众的市场,针对性的做好各类营销体系的建立,做好移动业务和宽带业务突破转型业务。将成本管理同具体的战略相结合,才能体现出战略成本管理应有的管理效果。 3.3差异领先战略 差异领先战略要求企业就客户广泛重视的一些方面在产业内独树一帜或在成本差距难以进一步扩大的情况下,生产比竞争对手功能更强、质量更优、服务更好的产品以显示经营差异。企业之间的竞争格局也必然从封闭型趋向开放型并处于日益全球化的进程之中,实现传统成本管理的功能扩展,构建新形势和新环境,打破传统企业管理思想的重大突破,强化管理,不断进行管理创新对传统企业是一种新机遇更是一种新挑战。面对移动与电信巨大的市场份额与成本优势,中国联通要进一步壮大与增强核心竞争力,必须从传统成本管理的比较中深入剖析战略成本管理的特点和优势, 大力培育自身的核心竞争力,以及战略成本管理与企业竞争力的关系,在品牌、竞争、营销等方面制定和实施因地制宜的企业发展战略。必须将战略成本管理纳入企业整体战略框架之内,并贯穿于企业管理的各个环节之中,即使在全球经济运行的低估区,通信行业仍然会以很快的速度发展,平等、自由的连接是电信行业下一个增长的动力。 4.结尾 放眼未来,战略成本管理的研究方向将继续秉承前馈思想而发展。在实际的管理实践中,成本管理方法也进行了有益的探索,通信行业的市场营销在很大程度上还是以产品为中心的,传统营销方式,以客户为导向、以效益为目标和以市场为中心的大营销观念还没有完全体系化的形成,但这些经验基本上局限于传统的战术成本管理的范畴,很少涉及战略意义上的成本管理,在一定程度上影响了企业核心竞争力的提升。 战略成本管理论文:战略成本管理方法及其实施程序探析 【摘要】本文论述了战略成本管理的基本方法及其实施程序。 战略管理理论与方法在企业管理实践中的广泛应用对传统成本管理提出了挑战,推动了传统成本管理向战略成本管理的跨越,促进了成本管理在管理时间、空间及方法上的拓展与创新,有利于企业总体战略目标的实现。 一、战略成本管理的基本方法 (一)价值链分析法 价值链分析法是西方发达国家企业管理常用的战略性分析工具。由于企业成本的发生与其本身的价值活动存在着共生的关系,任何一项成本都能够分摊到一项具体的价值活动之中。因此,通过价值链分析可以衍生出企业的发展战略,并且该战略将会对企业的成本管理模式产生重大影响。价值链分析包括企业内部价值链分析、竞争对手价值链的分析和行业价值链分析三方面的内容。通过对企业内部价值链的分析可以了解企业自身的价值链;通过对行业价值链的分析可以了解企业在整个行业价值链中所处的位置;通过对竞争对手价值链分析可以了解竞争对手的价值链,有利于知己知彼,洞察全局,科学确定战略成本管理的方向。总之,通过价值链分析所得出的信息对于制定战略以消除成本劣势、创造成本竞争优势起着非常重要的作用。 (二)战略定位分析法 行业竞争环境是决定企业战略的重要因素,企业战略必须同行业中各竞争要素的特点及其组合相匹配。从成本管理的角度看,战略定位分析就是要求通过战略环境分析,确定应采取的战略,从而明确成本管理的方向,建立与企业战略相适应的成本管理战略。价值链分析为战略成本管理提供了一个总体的分析框架,但并没有解决如何将成本管理与企业战略相结合的问题。在确定了企业的战略定位以后,实际上也就确定了企业资源的配置方式及相应的管理运行机制。因此只有通过战略定位分析,将成本管理同具体的战略相结合,才能体现出战略成本管理应有的管理效果。 (三)成本动因分析法 在价值链分析和战略定位分析的基础上,企业能够确定其应采取的成本管理战略,但是为了进一步明确成本管理的重点,还需要找出成本的驱动因素,以便对症下药,保证成本管理战略的有效性。而成本动因分析恰恰可以满足战略成本管理的这一要求,能够将影响企业成本的因素很好地揭示出来,同时指出企业应采取什么方法来控制这些因素,以更好地为战略成本管理服务,实现战略成本管理的目标。 (四)竞争对手成本分析法 在进行竞争对手成本分析时,首先必须从各种渠道获知大量的相关信息,初步估计竞争对手的各项成本指标;分析竞争对手的人工成本及其效率;评估竞争对手的资产状态及其利用能力等。可采用拆卸分析法将竞争对手的产品分解为零部件,以明确产品的功能与设计特点,推断产品的生产过程,对产品成本进行深入了解。另外,还须根据对手的其它信息来调整上述估计指标,如竞争对手现在及未来战略及其所导致的成本水平的变化、企业环境的新趋势以及产业的潜在进入者的行为。当竞争对手可接受的成本结构估计被确定下来之后,公司可以将这一成本信息作为计量其自身成本业绩的标杆,即以此作为目标和尺度来进行系统的、有组织的学习与超越。这一分析方法体现了公司与最佳业绩者之间的现在和未来的成本差异,反映了公司所处的相对位置,并指出了改进的具体目标与途径,在削减成本的同时使企业的产品和过程特性得以改进,战略位置得到加强。 二、战略成本管理的实施程序 (一)战略环境分析 环境分析是战略成本管理的逻辑起点。通过对企业战略成本管理内部资源和外部环境的考察,评判企业现行战略成本的竞争地位——优势、不足、机会、威胁等,以决定企业是否进入、发展、固守或是撤出某一行业的某一价值链活动。环境分析的基本方法是价值链分析法。 (二)战略规划 战略规划即在上一步分析的基础上,确定企业如何进入、发展、固守或撤出某一价值链活动。战略规划首先在明确战略成本管理方向的基础上确定战略成本管理的目标,包括总目标(全面的、长期的目标)和一系列具体目标。各目标之间须保持一致性和层次性,组成目标网络。准确的目标有助于战略的制定、实施和控制。为了实现所确定的目标,根据企业内部资源、外部环境及目标要求,制订相应的基本战略、策略及实施计划。 (三)战略实施与控制 战略实施按实施计划中的要求与进度进行。在战略实施过程中,由于内部资源与外部环境的变化,会使实施过程产生偏差,因此须进行战略控制。战略控制包括确立预期工作成效的标准、对照标准、衡量偏差、辨析与纠正偏差,从而控制成本动因。只有控制成本动因,特别是主要价值链活动的成本动因,才能真正控制成本,保证战略成本管理目标的实现。战略控制的基本方式有前馈控制和反馈控制,控制过程包含研究控制因素、确定控制标准、及时处理与传送控制信息等。战略控制系统应由企业层次、业务单元层次、作业层次组成一体化的控制系统,实行全面的、全过程的控制。当战略目标已实现或内、外部条件发生重大变化,超过了控制能力时,需要进行战略调整,即重新开始进行战略环境分析、战略规划等,从而进入新一轮循环。 (四)战略业绩计量与评价 战略业绩计量与评价是战略成本管理的重要组成部分。业绩计量与评价通常包括业绩指标的设置、考核、评价、控制、反馈、调整、激励等。传统的业绩指标主要是面向作业的,缺少与战略方向和目标的相关性,有些被企业鼓励的行为其实与企业战略并不具有一致性。因此,应将战略思想贯穿于战略成本管理的整个业绩评价之中,以竞争地位变化带来的报酬取代传统的投资报酬指标。战略业绩指标应当具有以下基本特征:1.反映企业的长远利益;2.集中反映与战略决策密切相关的内外部因素;3.重视企业内部跨部门合作的特点;4.综合运用不同层次的业绩指标;5.充分利用企业内、外部的各种(货币的、非货币的)业绩指标;6.业绩的可控性;7.将战略业绩指标的执行贯穿于计划过程和评价过程。战略业绩计量与评价需在财务指标与非财务指标之间求得平衡,它既要能肯定内部业绩的改进,又要借助外部标准衡量企业的竞争能力;既要比较成本管理战略的执行结果与最初目标,又要评价取得这一结果的业务过程。具体方法是比较“不采取战略行动”和“采取战略行动”条件下企业竞争地位的变化而带来的相对收益或损失。总之,战略成本管理的业绩计量与评价应围绕战略目标来进行,并促进战略目标的实现,增强企业的战略成本优势。 战略成本管理论文:基于战略视角的产品设计成本管理 【摘 要】 在激烈的市场竞争中如何取胜,是大多数企业所面临的重要课题。而在激烈的竞争中如果仍然采用降价等传统的方法,在成本不断上升的情况下,会使企业处于不利的地步。因此,企业应从战略的高度,从不同角度、全方位地采取措施来降低成本。而产品设计成本是成本管理的源头,在成本管理中起着重要的作用。加强产品设计成本的管理受到人们越来越多的重视。本文从战略成本管理的角度出发,对产品设计成本的内容、方法等问题进行了探讨。 【关键词】 产品设计成本; 战略成本管理; 工艺设计成本 在美国次贷危机及石油等产品价格不断上涨等因素的影响下,世界经济出现了增长速度放缓的迹象,企业的生产成本不断上升,经济效益不断下降。如何在生产经营的全过程进行成本控制,降低产品成本,是多数企业面临的难题。面对企业外部环境的这种变化,企业应当全方位地提出解决方案,从生产经营和全过程及战略的角度出发,进行生产经营全过程的成本管理,才能取得较好的效果。目前,大多数企业将成本管理的重点放在生产、销售等环节,而忽视了其他环节。如何将战略管理的理论和方法引入产品设计领域,用战略成本管理的理论和方法来指导企业的产品设计,对产品生产的全过程进行控制是一个重要的课题,而在产品设计阶段如何控制设计成本尚未引起多数企业的重视。 一、产品设计成本的内容和方法 产品设计是否科学、合理,在很大程度上决定了产品的生产技术、质量水平和成本消耗,也关系着产品的生产和使用的技术经济效果。产品设计成本就是根据技术、工艺、装备、质量、性能、功用等方面的各种不同设计方案,核算和预测新产品在正式投产后可能达到的不同成本水平,它是对新产品开发和老产品改造进行可行性分析的重要组成部分,目的在于论证产品设计的经济性、有效性和可行性。 一般情况下,每种产品的顾客群体是不一样的,而这些特定的顾客群体的需要(如对产品的功能、质量、价格等)也不同。因此,在进行产品设计前,应进行广泛的市场调查。在对不同的顾客群体及主要竞争对手调查的基础上,提出本企业拟开发产品的功能、质量、目标价格等主要指标。根据目标价格扣除预计税金及希望的利润等指标,其余额即是该产品的目标成本。这一指标应作为设计成本的重要参考指标,如果根据设计部门的设计生产出来的产品成本控制在目标成本范围之内,则可实现企业的成本控制目标。产品设计成本是一种事前成本,并不是实际成本,也可以说是一种预计成本。产品设计成本的内容包括材料(原材料、辅料、外协件、配套件)、人工费用(工资及外加工劳务费)、专项费用、燃料动力费用、固定费用(管理费用、制造费用等)和销售费用等。 产品设计成本按设计范围和内容可分为总体设计成本、部件设计成本和零件设计成本。总体设计成本又可细分为成套项目总体设计成本和单台产品设计成本;按与产品产量关系划分可分为固定成本与变动成本;按产品生命周期划分可分为制造成本与使用成本;按工作阶段和性质划分可分为设计成本和工艺成本等。产品设计是指从确定产品设计任务书起到确定产品结构为止的一系列技术工作的准备和管理,是产品开发的重要环节,是产品生产过程的开始。产品设计成本管理的关键是对各种产品设计成本的方案进行经济分析,以便从中选出最优的设计方案。其次是对产品设计成本的估算,在确定方案可行性的基础上,由企业会计人员和工程技术人员一起,考察分析相关产品的工艺特点、原材料耗费、消费者需求等,运用价值工程等方法优化设计方案,以达到控制设计成本的目的。 在实际工作中,主要是计量、确定各个方案的预期成本效益,比较分析其优劣,以寻找最优方案。首先是项目投资决策,估计投资项目的预期现金流量。评价时使用的指标一般是考虑货币时间价值因素的指标即贴现指标,如净现值、内涵报酬率等,或者是不考虑货币时间价值的指标,如回收期、收益率等。其次是对产品的设计成本进行估算,通常可采用比例法和估算法等方法。比例法是根据产品的成本大体上分成材料成本、人工费用、制造费用三部分,分别确定各项成本占总成本的比重,然后测算产品的设计成本。比例法一般适用于有同类产品设计成本资料的产品设计成本的估算。估算法是根据新产品设计方案所发生的成本,直接地概算出该种产品成本。估算法主要适用于没有或缺乏同类产品资料的全新产品进行设计时的估算。 在产品设计工作中必须严格遵循“三段设计”程序,其具体内容主要包括技术任务书、技术设计和工作图设计等。技术任务书是产品在初步设计阶段内,由设计部门向上级对计划任务书提出体现产品合理设计方案的改进性和推荐性意见的文件。经上级批准后,作为产品技术设计的依据。其目的在于正确地确定产品最佳总体设计方案、主要技术性能参数、工作原理、系统和主体结构,并由设计员负责编写。技术设计的目的是在已批准的技术任务书的基础上,完成产品的主要计算和主要零部件的设计。工作图设计的目的是在技术设计的基础上完成供试制(生产)及随机出厂用的全部工作图样和设计文件。设计者必须严格遵守有关标准规程和指导性文件的规定,设计绘制各项产品工作图。 产品设计人员是产品设计成本管理的主要责任人,应对产品设计人员进行战略成本管理等成本管理理论和方法的教育,使他们真正认识到设计成本的重要性,自觉地将降低设计成本的理论贯穿于成本设计的始终。 二、产品设计成本的管理 美国国防部首例“产品设计成本”是降低成本的成功范例。由于美国军工企业较多,使国防部在军火采购上有较大的选择权;同时,由于国防部经费有限,又必须精打细算,并不断降低军火采购成本,因此,他们采用了“产品设计成本”的管理方法,在产品开发、设计、制造、使用各个阶段发生的成本设定目标值,进行先期成本控制,即在限定的成本条件下进行设计,将降低成本的工作渗透到了产品的设计阶段,以此控制军品采购成本,节约国防开支。而在日本,降低成本的模式更进了一步。日本丰田等汽车公司探索出的“成本企画”模式更加系统和更具有成效,成本企画将成本管理视野全面转移到了产品开发、设计阶段,针对目标成本,将价值工程分析方法与成本估算方法结合为一体运用,使降低成本更具有实效性。美国的产品设计成本与日本的成本企画,应当认为是一种较高层次的降低成本方法,它一般应与工艺、工序在源流阶段的革新结合在一起加以实施。 企业在投产新产品前,都要由企业的设计部门进行产品设计,在进行产品设计时,应设计出产品使用的材料、经过的生产工艺、质量标准等条件,为了对新产品是否投产进行决策,应测算该新产品的成本水平。若该产品的成本水平在可接受的范围之内,则可以投产;若不在可接收的范围之内,则应对产品的设计方案进行修改,如减少材料的消耗量、降低使用材料的档次等,经过测算后,使之能够达到可接受的范围。目前企业计算产品成本的重点一般是放在生产过程中发生的实际成本支出,但应当看到,在实际工作中80%以上的成本在产品设计时就已经确定了。要降低成本,当期成本的执行情况和现在的成本水平信息都应及时反馈给设计和计划部门,以此来改善产品的设计工作和整个生产操作过程。如果产品设计本身不合理,没有充分利用企业已有的资源,存在一些过剩的功能,就会造成先天的成本缺陷。产品成本水平绝大部分在产品设计阶段就已经确定了,如产品经过的工艺过程、使用的材料等。待产品投入生产后再采取措施进行降低成本的难度就比较大了。因此,产品设计成本强调管理的重心从产品的生产阶段转移到了产品的开发设计阶段。 产品设计成本管理要求技术部门的人员应增强成本意识,建立成本、质量首先是设计出来的现代成本管理意识。企业要在激烈的市场竞争中取胜,就应加快产品开发设计的速度,加大投入,用新产品、新工艺打开市场,增强企业的竞争能力。产品开发部应对技术开发费用进行核算,在财务部开设专门的账户,不仅要进行总分类核算,还要进行明细核算,即对每一个项目都要进行核算,并且要将其支出与相关效益进行对比。通过对比,一方面促使产品设计人员增强成本意识,在产品设计时考虑到成本问题;另一方面,可以促使产品设计成本的降低。 在进行成本设计阶段采取的方法主要有源流管理和成本筑入。源流管理是指在产品设计乃至开发策划阶段就开始降低成本的活动。源流管理其实只是一种产品观念,引发设计人员对这部分成本的思考。要将观念转化为现实,可能不得不增加材料和技术等方面的投入,这部分要上升的成本能否使它少上升或不上升,或者上升额能在其它方面改变较少或不改变的领域内得以消化吸收,是源流管理的核心。源流管理的特点在于预防,它使大幅度降低成本成为可能。成本筑入是指将成本作为一种特殊部件,能否将这种部件的一部分乃至全部删除,删除部分又能否装配到其他更重要的功能上去。即在将原材料、部件等汇集在一起装配产品的同时,也将成本一并装配进去。 成本设计时也应采用目标成本法,从设定目标成本到在设计图纸上实现降低成本的活动是成本设计的中心阶段。在开发一种新产品时,首先预测其市场可接受的价格;然后确定目标利润;最后倒算出设计成本,并以此作为控制设计成本的依据。采用目标成本进行成本设计时所包括的步骤和目标成本的设定、目标成本的分解、目标成本的达成等,这是一个循环过程,每一次循环都是对成本的一次挤压。成本设计阶段目标成本设定的主要工具有价值工程、拆卸分析等。 产品设计方案完成后,应根据产品的设计图纸和财务会计部门提供的资料,测算产品设计成本,并同目标成本进行比较。设计成本小于目标成本时,才能批准设计方案的执行,以避免先天性的损失和浪费。在此基础上,还必须从技术上、经济上、社会效益上综合分析和评估不同的设计方案,进行设计方案的优选。必要时应进行成本功能分析,以便在投产前有效地控制产品成本,保证从根本上提高成本效益。建立试验室对新产品进行试验。每投产一项新产品,都应对该新产品进行功能等方面的试验,这样,一方面可以保证新产品的质量;另一方面,可对不同设计方案进行比较,使选择成本最低方案的计划变为可能。 产品设计时一般需要经过设计方案、初步设计、深化设计、加工图设计等四个环节。经过这几个步骤之后,产品的设计方案逐步成熟,不但产品的性能等方面会有较大的改善,而且产品的成本水平也会有较大的降低。在产品设计的不同阶段,都应对成本问题进行专题研究。每个阶段都有不同的降低成本的措施。如果这些措施采取得当,就会取得较好的效果。 在产品设计方案阶段提出设计方案时,企业的成本管理部门应根据企业总体的成本控制目标、产品的市场销售价格、企业的现有生产能力和生产条件等,向产品的设计部门提出具体的成本控制目标,即要求设计部门将产品的设计成本控制在一定的水平上。在进行产品设计时,成本管理部门应深入到设计部门,对设计人员进行成本管理方面的知识宣传,使产品设计人员摈弃只管设计而忽视成本的现象。如果产品设计人员都来关心成本问题,则会使他们在设计产品时就自觉考虑成本问题,从而使设计的产品在开始时就考虑了降低成本的问题,对日后成本水平的高低产生重要的影响。同时将有关市场机会、竞争力、技术可行性、生产需求的信息综合起来,确定新产品的框架,包括新产品的概念设计、目标市场、期望性能的水平、投资需求与财务影响等。在决定某一新产品是否开发之前,企业还可以用小规模实验对概念、观点进行验证,可包括样品制作和征求潜在顾客意见等。一旦方案通过,新产品项目便转入设计阶段。 在产品初步设计阶段,企业的产品设计部门应根据成本管理部门提出的成本控制目标进行产品的设计。在产品设计时,成本管理部门应积极地予以配合,向设计部门提供新产品所需材料的价格、产品经过工序、每小时的工资及制造费用等资料,便于产品设计部门在进行产品设计时参考,以便在设计时就能大概测算出该产品的设计成本。产品的初步设计是形成产品成本的重要一环,如果初步设计成本较高,在后期采取相应的措施将其降下来是非常困难的。在进行产品初步设计时,应运用价值工程的原理。价值工程的基本思想是进行功能——成本分析。这里所说的价值是对于特定功能所要求的成本支出是否合适的评判,也称为价值比率。功能是使人们的欲望、效果或效用得以满足的属性,其具体表现是理想成本、目标成本或消费者对产品的评价值等。实施价值工程的过程,就是设法使价值比率提高的过程,或者说是使低价值比率向高价值比率改善的过程。采用价值工程进行产品设计时,应根据零部件的重要程度,采用不同的方法。对于重要的零部件、功能大的零部件,应尽量使用好一点的材料,以满足其功能要求。而对于次要的零部件,则可使用一般的材料,以避免其功能过剩。在实际运用时,可采取“零部件功能评价表”的方式,对各种零部件在产品中的重要程度进行分析,并将分析的结果运用于不同的设计方案中。 产品设计部门在将初步设计方案确定之后,应将其交给有关部门论证,进入产品深化设计阶段,其中还应包括成本管理部门所进行的产品成本的测算。企业的成本管理部门应对产品设计部门提供的设计方案进行审查,并根据设计方案计算产品的设计成本。在计算产品的设计成本时,应根据设计方案所规定的材料、工时等资料,计算产品投产后可能发生的成本数。对于计算出来的预计成本,应与企业的计划成本进行对比,看其是否超过计划成本规定的指标。如果符合成本计划的要求,则从成本的角度看,该设计方案是可行的;若超过了成本计划指标,则从成本的角度看,该设计方案需要进行修改。因此,成本管理部门应根据成本管理的要求,对该项设计方案提出意见。对于不符合成本计划要求的方案或虽然符合成本设计的要求但仍有需要改进的设计方案,成本管理部门应根据自己所掌握的情况,对设计方案提出改进的意见,如材料使用的是否合理,能否使用代用材料替换价格较贵重的材料,生产工艺过程能否改进,所经过的所有工序是否都是必需的,其中是否有能够改进的环节等。由于产品设计部门的人员考虑成本问题不多,所以,成本管理部门应与设计部门沟通,强调成本指标在产品设计工作中的重要性。让产品设计人员了解成本指标对新产品能否投产具有重要的影响。如果新产品的成本指标不能满足要求,则该项产品就不能投产。这样,产品设计人员就会提高降低产品设计成本的积极性。 经过上述三个程序后,产品设计进入了加工图设计阶段,即设计产品生产所经过各道工序的加工方法等。此道工序关键是产品的加工工时及生产工序设计得是否合理。这些项目对成本水平的高低也有重要的影响,如加工工序问题,若产品的加工工序比较合理,则所花费的各工序的结转费用就少,否则就会增加这方面的费用支出。制造技术部门负责制定制造工艺。制造技术部在确定工艺方案后,应开展工艺成本的预测,并进行工艺成本定量分析。同一产品设计,往往可以采用几种不同的工艺方案,究竟哪种方案能同时满足技术和经济性的要求,就要在成本预测和技术评价基础上,从经济上对各种工艺方案进行比较,从中选择经济合理的方案。制造技术部门应重视工艺成本控制,不仅要重视工艺方案所规定的设备、工艺装备、加工方法和工艺规划能保证产品质量、工作效率达到最高水平,而且要关注工艺成本下降到最低水平,以便对工艺方案作出正确的决策,达到事先控制工艺成本的目的。技术部门的人员应定期进行成本管理相关知识的培训,特别是与技术部门相关的业务的培训,使他们明确技术部门在成本管理工作中的作用。 产品设计结束后,还要经过小规模生产和增量生产阶段。小规模生产阶段,在生产设备上加工与测试的单个零件已装配在一起,并作为一个系统在工厂内接受测试。在小规模生产中,应生产一定数量的产品,也应当测试新的或改进的生产过程应付商业生产的能力。正是在产品开发过程中的这一时刻,整个系统(设计、详细设计、工具与设备、零部件、装配顺序、生产监理、操作工、技术员)组合在一起。产品设计最后一个阶段是增量生产。在增量生产中,开始是在一个相对较低的数量水平上进行生产;当组织对自己(和供应商)连续生产能力及市场销售产品的能力的信心增强时,产量开始增加。目前产品成熟过程越来越快,为了保持企业在市场上的竞争优势,必须加快新产品开发设计过程,缩短新产品开发设计的周期。但实际资料表明,许多企业的设计开发周期往往很长,一般要占到总生产周期的60%,因而成为企业生产经营的“瓶颈”。所以对产品设计周期成本进行研究势在必行。如何大力缩短设计开发周期时间已成为制造企业的一项重要课题。目前已有不少方法可用来缩短新产品的开发设计时间。首先是提高产品“三化”程度,扩大产品结构继承性。产品“三化”是指产品系列化、零部件的通用化和标准化。产品系列化是对使用条件相通、设计依据相同和结构与功能相同的产品将其基本尺寸和参数按一定的规律编排,建立产品系列型谱,以减少产品品种,简化设计;零部件通用化是在产品系列化的基础上,在不同型号的产品之间扩大通用的零部件。这样,可以大大减少零部件的品种数从而减少大量的产品设计工作量;相应地又可减少工艺准备,如编制工艺规程、设计制造专用工具等的工作量,因而能极大地缩短它们的生产技术准备周期。零部件品种数的减少还能使他们的制造批量扩大,这又有助于生产熟练程度的提高、提高生产效率和保证质量;零部件标准化则是按国家标准生产零部件,或进一步扩大通用零部件的应用范围,将它们转为工厂标准,从而更多地减少设计和加工制造的工作量,缩短生产技术准备周期。 产品结构模块化是另一种简化设计、减少零部件总数的设计合理化措施。它是将产品部件按功能特征分解成相对独立的功能单元,并使他们的接口(结合要素形状、尺寸)标准化,使它们成为可以互换、可按不同用途加以选用组合的标准模块。这些模块的不同结合,或模块与其它部件的组合就能构成各种变形产品,以满足不同的订货需要。 上述两种措施都是通过扩大产品结构的继承性,来简化设计,提高设计工作效率,缩短设计周期;同时,由于大量利用已有的设计和工艺都已成熟的零部件,因而能提高产品设计的质量。这些都将给产品的设计、制造、使用和维修等带来显著的经济效益。除了上述两种方法以外,缩短新产品设计开发时间的技术和方法还包括计算机辅助设计和并行工程等。计算机辅助设计将新产品设计开发过程中大量繁琐的重复性劳动,如插表、计算、绘图、制表等等交给了计算机来处理,从而大大地提高了设计开发工作的效率,缩短了新产品设计开发周期;而并行工程则是在开发设计新产品时,同步地设计产品生命周期的有关过程,力求使产品开发人员在设计阶段就考虑到整个生命周期的所有因素,包括设计、分析、制造、装配、检验、维护、可靠性和成本等。 利用价值工程进行产品设计管理也是产品设计成本管理的重要方面。如前所述,产品的设计方案在很大程度上影响产品的生产成本和使用成本。如果产品设计不合理,存在剩余功能,会造成新产品的先天性浪费。因此,在开发与设计新产品时,设计人员还应运用价值的方法,实现技术与经济的最佳结合。价值工程的每一项程序都必须采用一定的技术方法,在这些具体技术方法中,主要有下列几类,即对象选择的方法、功能评价的方法、方案创造的方法、方案评价和选优的方法。应注意避免贪大求精的现象,不要不顾企业的生产实际和产品报价,盲目追求高精尖,致使产品成本无必要的增加。 三、工艺设计成本管理 在产品设计完成后,还需要进行工艺设计。产品的生产过程一般都可以按工艺性质的不同划分为不同的生产阶段,这些各具特定工艺性质的生产阶段就是工艺阶段。不同的工艺阶段不仅需要不同的物质技术条件,其生产管理的特点也有较大差异。划分工艺阶段的主要目的,是为了针对其工艺阶段的特点,进行相应的生产管理工作。产品工艺设计得是否合理,对成本的影响也很大,合理地设计生产工艺过程,既可以提高生产效率,也可以大大节约成本费用的开支。因此,优化的工艺设计对日后产品生产成本的降低有重要的作用。 同一工艺阶段的各项作业活动,因为使用不同的机器设备、工艺方法和工作场地,又可以进一步划分为若干不同的工种和许多不同的工序。所谓工序,就是在一个工作地(或一台设备)上,由一个工人(或一组工人)对一定的劳动对象连续进行的加工(或装配)的作业。它是生产过程最基本的组成单位。每个产品的生产都必须顺次经过各道工序而完成其全部生产过程。工序不但是制定工艺规程的单位,也是计算劳动量、制定劳动定额、配备工人、核算生产能力、确定生产组织形式、安排生产作业计划、进行质量检验的基本单位。 工序按其作用可分为工艺工序、检验工序和运输工序。工艺工序是使劳动对象发生物理或化学变化的工序;检验工序是对原材料、半成品和成品的质量进行检验的工序;运输工序是在工艺工序之间、工艺工序与检验工序之间运送劳动对象的工序。工序的划分取决于对产品(零件)的技术要求、所采用的工艺方法和设备以及劳动分工的情况。一般地说,产品(零件)的技术要求愈高,加工工序特别是精加工工序的数目越多,采用的工艺方法和设备越是低效率和通用的。工序划分愈粗糙,工序数目越少。工序划分的粗细问题也就是工序的集中与分散问题。 在进行工艺设计时,不仅要考虑加工件的工艺要求,同时还要考虑所采用材料的性能等各种因素。不同材料的性能不同,所经过的工艺过程也应有区别。 在工艺设计完成后,还需要进行工艺改进,制定合理的工艺方案通过工艺改进,尽可能使生产过程达到设计成本。在进行产品生产时,经常会发现所设计的生产工艺过程会有不合理的地方,可能有不产生价值的非增值作业。因此,在工艺设计完成进行生产阶段后,经过一段时间,还需要进行工艺改进。通过工艺的不断改进,优化作业过程,减除非增值作业,尽可能地降低成本。工艺改进涉及设备、工序等的调整,同时,应在调查研究的基础上找出影响优化工艺的瓶颈,进行重点改进,进而提高生产效率和产品质量,降低产品成本。在工艺编制和工艺审查等方面,成本控制还是有很好效果的。 产品设计成本的高低,对于决策起着重要的作用。如果设计成本过高,可能会导致决策部门否定该产品的投产。在产品设计完成并经决策投产后,生产部门的任务就是努力使成本控制在设计成本的范围内。战略成本管理的理念就是应进行全面的成本管理,在生产经营的全过程进行严格的成本管理,特别是对一些传统成本管理很少涉及的方面进行重点管理,会取得很好的控制效果。
成本控制管理论文:企业成本控制管理 【摘要】本文提出从应用标准成本、成本企画和知识产权三方面加强高新技术企业成本控制的措施。 一、高新技术企业应用标准成本加强成本控制 标准成本是指以科学的方法预计正常工作效率下产品生产所应有的成本。通过标准成本分析,企业可以定期将实际成本与标准成本进行比较,以显示成本差异,并按照例外管理原则,就重大差异项目分析差异原因并及时采取补救措施,以控制成本达到成本抑减目的。我们现场调查发现,有部分高新技术企业等用标准成本进行成本控制,有的是根据企业历史成本并结合市场状况制定的,有的是中外合资企业,外方本身就实行标准成本制度,有一套现成的标准和做法,只有少数高新技术小企业以理想标准成本为标准。大多数企业认为,高新技术企业实行标准成本制度正面临各种新的挑战,主要是“标准”难以准确设定。若执行中因不得已而频繁地修订“标准”,将会影响工作质量与效率。此外,高新技术企业面对国际竞争环境,所遇到或发生的差异因素较多,静止地采用标准成本进行业绩评估或奖惩可能不一定公平。 被调查的高新技术企业,建立标准成本制度的一般都能进行差异分析,大都定期召开成本分析会议,分析成本差异原因,控制不利差异,进行成本控制业绩的考核。实施、维持标准成本系统的代价是较高的。不仅投入的每项劳动、材料都必须制定价格标准和数量标准,而且随时间推移标准必须要修订。快速的技术进步持续推动作用会导致标准很快过时。而工人们则宁可沿用旧的标准,不愿意进一步寻求成本的降低。管理人员调查成本差异所耗费时间的机会成本也是很高的。管理人员应只关注那些表明生产过程失控,需要管理人员采取措施的差异。调查那些由于偶然因素造成的暂时波动产生的差异可能只是浪费时间,管理人员通常只关注较大的差异。 高新技术企业调查暂时波动产生的差异也是有一定价值的。这种调查在一定程度上加强了对企业所处环境的了解,增长了管理者的专业知识。如果管理者能够抓住飘忽不定的盈利机会,这种专业知识在行使决策权中发挥作用,便会增加公司价值。 NEC公司是日本一个大型多样化电子企业,早在20世纪50年代就实行了标准成本制度。那时主要生产电话和交换机。到20世纪80年代,随着科技的进步,该公司提供大量不同品种的电子产品。随着生产技术的进步不断修订标准成本的代价是昂贵的,每一项标准成本的寿命都大大缩短。公司仍然将标准成本系统作为其成本控制工具,但已不再实行以产品为基础的标准成本系统。 标准成本系统应根据企业价值最大化的目标将心设计。粗制滥造的标准成本系统用于业绩评估可能造成许多负面影响。例如.盲目追求人工效率的有利差异,却导致产品存货的大量增加,产出的产品并未实现利润最大化。 高新技术企业的最新发展对制造与标准成本产生了深远的影响。对保持最低库存或采用实时系统的企业来讲,没有,必要在计算直接材料差异时区分采购单位与使用单位。在这些单位里,一个时期的采购数量几乎与当期使用数量相等。 高新技术企业由于自动化、柔性制造制度以及批量或单元制造等,也降低了直接人工差异的重要性。这些企业很少或不使用直接人工,也不太重视工资率差异与直接人工效率差异。 二、高新技术企业应用“成本企画”思想加强成本控制 “成本企画”又叫“目标成本计算”、“成本设计”,首先在日本企业中成功应用。其关键思想是,在产品设计阶段,事先限定产品的制造成本和期间成本,从生产产品的上游,确定成本允许开支多少,把传统成本控制的立足点从生产制造阶段转移到设计构思阶段。 在新产品设计阶段,企业设计人员首先获得各种设计思想,经过筛选设计思想方案、技术评价、市场预测、作出设计投产决策。但这一决策必须建立在目标成本预测的基础上,产品设计一定要与成本设计相结合,产品设计师要与成本设计师相结合成为真正的成本工程师。 “成本企画”的实质是持续的成本降低模式。一些西方发达国家,高新技术企业通常先设计新产品,再计算新产品设计成本,然后估计新产品是否有市场,预测市场价格。如果成本过高,再反馈到设计,进行重新修改,以达到目标利润,定期降低产品成本。 “成本企画”控制的流程,是围绕目标成本为中心的。从设计新产品的目标成本开始,到设计图纸上实现降低成本目标为止,是控制流程的中心环节。在整个流程中,产品开发设计过程一般可分为四个阶段:构想设计;基本设计;详细设计:工序设计。而每一个设计阶段都经过目标成本的设定分解达成再设定再分解……不断往复循环的过程。而每一阶段的每一次循环都是对降低成本的一次挤压,多次循环挤压,使最后工序设计成本降低额达到目标成本的要求为止。 “成本企画”这一成本控制模式说明:成本不是单纯的会计产物,既然在设计制造过程中发生,就应从管理工程学角度去把握控制成本。可以说,“成本企画”是成本工程在新产品开发领域中的应用。 “成本企画”从一开始就实施透彻的成本分析,避免后续制造过程大量无效作业的耗费,做到防患于未然。这种控制属性是源流的控制性质。“成本企画”又具有成本筑入的特征。所谓“成本筑入”,就是把材料、零部件、人工、制造费用汇集在一起装配成完工产品,是图纸上的有限筑入成本尽可能与实际成本相等,甚至低于实际成本。这种控制方法也就是“成本筑入”的管理方法。 “成本企画”具有以下创新特点: 第一,市场导向性。“成本企画”是以最具市场竞争力的市场价格入手设计最受顾客欢迎的产品,制定企业应实现的目标成本。 第二,源流性。鉴于产品成本的70%-80%在产品开发设计阶段已决定,产品一旦投入生产,降低成本的潜力已不大。“成本企画”提出了源流管理思想,将成本管理重心从生产阶段转移到设计、构思、开发、策划阶段,从源头上控制成本。 第三,前馈性。“成本企画”倡导的是一种前馈式成本管理,成本控制重点的前移使管理者更注重产品开发设计阶段,做事前的周密全盘分析,其特征是通过对计划的控制作预防性管理,即事先在图纸上就制定过程进行了一次预演,由此得出信息及时调整策略来控制产品成本,实现成本的前馈式管理。可见,“成本企画”已将可控制的成本从传统真实的生产现场转移到了设计图纸等虚拟场所,重点从业务过程的下游转移到了上游。 第四,超团体性。“成本企画”为了能在产品整个生命周期中实行成本控制,要求成立一种包括总经理、工程师、产品项目经理、车间主任、班组长、营销人员、财务经理及技术人员在内的跨部门超团体成本管理组织机构,并注重团体的合作协调。 第五,传递性。“成本企画”降低成本的秘诀在于成本压力的传递性,立足于市场制定的 目标成本,通过横向分割进行细化,将成本压力传递给各责任中心,各责任中心又将所分得的成本目标进一步纵向细化,将压力传递给下级责任部门,直接将成本压力部分传递给原材料或零部件供应商,从而实现了人人头上有指标和压力的全员参与的成本控制,使成本目标更易为员工接受和实现。 三、高新技术企业知识产权保护、产业化和成本控制 高新技术产业既应当重视无形资产的形成和投资,也应当加强无形资产的管理,特别要加强无形资产的成本控制。 在中国高新技术产业大发展的热潮中,似乎有三个因素会拖企业发展的后腿。 第一,国内的知识产权观念非常贫乏。虽说海外留学生是国外科技的主要力量,但是,几乎所有的留学生从海外带回来的项目都不是一两个人在家里做得出的,这些留学生本人没有这些技术的所有权,所有权在他们的工作单位。他们根本就没有资格来国内与企业洽谈项目,除非他们得到他们单位的许可,否则这些项目的引进如果不成功也就罢了,如果项目引进成功,到时很可能会有许多麻烦。 第二,对人才和知识经济的狂热需求常常会导致盲目投资,以至良莠不分。比如,某个名牌大学投巨资为某个研究疯牛病的归国人员专门设立了研究所,而此君做事不久便传出解决了疯牛病成因,后来证实此兄的研究结果不是子虚乌有便是靠不住的狂想,贻笑国际。另一个例子则是国内对从国外带回来的基因芯片技术的狂热。基因芯片在国外已经产业化好多年了,其原理并不高深。基因芯片大部分基础技术早已被专利保护起来了。剩下的可能只是具体的和特定的某些未知基因的芯片,而这些技术与基因芯片的基础技术无关,只是某些中国人特有的具体基因性能的发掘和研究。国家花几亿元人民币建立基因芯片研究基地,很可能会种瓜得豆,事与愿违。 第三,崇尚安于清贫或清高是中国文人植根了几千年的传统,从陶渊明到朱自清,不为五斗而折腰早已是衡量知识分子气节的标准之一。而恰恰是这些知识分子,很可能是精英中的精英。试想一下,多为者良莠不分,能者又多不为,加上社会对人才和知识经济的狂热与盲目,其结果会是什么呢?小则资源被大量浪费,大则劣币驱逐良币,招了一大堆不新不高的技术,到时真的高新技术和顶尖人才找上门,却没有资源又没有位置了——求仁而得非仁,事与愿违。 高新技术企业对生物科技和其他高新技术的投资,以求利作为投资目的是天经地义的事。但是,笔者认为企业千万不要急功近利。如果有心投资生物科技和药物科技,首先要避免的投资行为就是刚把钱投下去,就急于要回报,要从一项投资中尽早挣回钱来,再求高利润。这种急功近利的做法不仅不可取,搞不好还会害了这些高新技术企业。笔者认为,如果要投资于高新技术领域,必须先了解该领域的技术和市场特征,在仔细评估短期、中期和长期回报的情况下,选择投入某一行业。如果有能力并决定要投资生物科技,就要有长期投资的打算,千万不要跟着别人一窝蜂盲目上马。 据统计,在美国,一个药物从研发起到投向市场,大约需要15年时间,总花销大约有5亿美元之巨。虽说现在组合化学兴旺,能一次合成许多化合物,但真正有药性的分子不多。而且,每5千个有效药物分子中,大约只有5个可以做到人体试验这一步;而这5个药物分子中,最终也只有1个能推向市场。这么大一笔花销和这么低的成功率,如果没有一个大的药物公司或财团在后面支持,很难想象谁能撑下去。所以,现代药物研发的大趋势是进行行业分工:由小公司作药物早期研发工作,如果有成功的苗头,小公司再和大公司联合作进一步研发工作,如人体试验等等。而常规的商业模式是由大公司出一笔钱,买断小公司所研发的技术。美国当今许多中小药物公司或生物科技公司都是以这种商业模式运作的。 当然,如果一个药物研究成功,其市场销售利润也非常可观。一个成功的药物,年销售额几亿美元甚至几十亿美元是常事。不管是生物科技还是传统的药物科技,一旦完成了产业化过程,产品的生产成本只占销售价的很小一部分。所以说,药物研发成本的高低,很大程度上决定了药物的生产成本的大小。药物研发的经费虽说高得让人吃惊,但实际上只是日后生产成本的预支而已。如果投资者能从这个角度看生物科技和药物科技的研发成本,那么投资人对药物开发的前期投入和病人对各类药物的高价位想必都会有一个全新的认识,会少许多抱怨和不平。 如果投资者决定了要投资生物科技和药物科技,下一步要做的事就是确认该投资哪一领域的生物科技和药物技术。一般都会选择投资新药。新药上市成功后也许利润很高,却也有他们的内在缺陷:即药物副作用在大规模行销后很长时间才会显现出来。如果发生这种事情,不但前期投资可能血本无归,还要面对日后客户的无休止的诉讼,让许多药物公司吃不消。生产胸部硅胶填充物的道康宁公司曾因此产品而获得了丰厚的利润,后也因谣言满天。大量隆胸美人到处告状,公司花了几百亿美元与所有隆胸人和解而破产。药物公司先发后亏的例子不胜枚举,许多都是与法律责任息息相关的。 生物和药物技术投资不像信息技术投资那样,拉两个人投资几万元在车库就能干的事。几百万美元的投资只能算是小额投资,招聘的研究人才也要有十几个博士硕士才能真正做事情,单单人工成本就不得了。信息科技与生物和药物科技的技术密集度比起来,简直是小巫见大巫,算不得技术密集产业。也因为生物科技技术密集度高和产品开发周期长的特点,无形中提高了这类技术投资的资金密集度。 能够以较低的成本拥有合法的高新技术知识产权,并快速使其产业化,并且有效地保护好自己的知识产权,这是高新技术企业取得成功的基础,在此基础上进行成本控制才是有意义的。对高新技术企业而言,高新技术是企业的根本,如果这些高新技术得不到法律保护,企业也就无法生存。高新技术企业投资一项高新技术,首先要重视技术来源是否清白。判断标准在于该技术持有者是否有一套完整的文字记录证明该技术属于该技术持有者,如果不是。企业最好研究一下是否可以花一笔钱把第三者对该技术的权益买断,免得日后麻烦上身。 成本控制管理论文:财务成本控制管理 论文摘要:随着我国经济体制改革的不断深入,企业管理以财务管理为核心,已成为企业家和经济界人士的共识。我们之所以说财务管理是企业管理的核心,因为它是通过价值形态对企业资金运动的一项综合性的管理,渗透和贯穿于企业一切经济活动之中。因此,加强财务管理是企业可持续发展的一个重要关键。我们应从成本控制入手把财务管理目标推向一个新阶段,这是企业目前财务管理中的一项重要工作目标。 关键词:财务管理、成本控制、目标 引言:随着我国经济体制改革的不断深入,企业管理以财务管理为核心,已成为企业家和经济界人士的共识。我们之所以说财务管理是企业管理的核心,因为它是通过价值形态对企业资金运动的一项综合性的管理,渗透和贯穿于企业一切经济活动之中。企业资金的筹集、使用和分配,都与财务管理有关;企业的生产、经营、进、销、调、存每一环节都离不开财务的反映和调控。企业的经济核算、财务监督,更是企业内部管理的中枢,它在企业管理中的核心地位是一种客观要求。财务管理是企业管理的重要组成部分,渗透到企业的各个领域、各个环节之中。企业财务管理的目标,是指企业财务管理在一定环境和条件下所应达到的预期结果,它是企业整个财务管理工作的定向机制、出发点和归宿。财务管理直接关系到企业的生存与发展,资金是企业的"血液"。企业资金运动的特点是循环往复地"流动"。资金活,生产经营就活,一"活"带百"活",一"通"就百"通"。如果资金不流动,就会"沉淀"与"流失",得不到补偿增值。正因为这样,资金管理成为企业财务管理的中心亦是一种客观必然。财务管理是一个完整的循环活动过程。一般包括财务预测、财务分析、财务计划、财务决策、财务控制、财务监督、财务检查、财务诊断等环节。这些环节中的活动不仅与企业管理息息相关,而且都处于"关键点",而"关键?quot;是控制和管理的核心。财务管理区别于经济管理中的其他管理工作,具有涉及面广、综合性强、灵敏度高等特点。因此,抓企业管理应以抓财务管理为基础,为入手点。这样,既可以抓得实在,又揪住了"牛鼻子"。并把财务管理中的成本核算与控制全方位地引入到企业财务管理中去,既包括产品成本,也包括人才成本等,而在现代经济社会中,成本控制必须首先是全过程的控制,不应仅是控制产品的生产成本,而应控制的是产品寿命周期成本的全部内容,实践证明,只有当产品的寿命周期成本得到有效控制,成本才会显著降低;而从全社会角度来看,只有如此才能真正达到节约社会资源的目的。一个企业的财务管理与成本控制能否取得成功,更重要的是还取决于企业领导对财务管理与成本控制的重视程度;否则,再好的成本控制制度也形同虚设,难以取得应有的效果。 因此,财务管理是企业可持续发展的一个关键。我们应从成本控制入手把财务管理推向一个新阶段,这是企业目前财务管理的一项重要工作。本文着重探讨企业财务管理与成本控制管理目标等问题。 (一)、财务管理目标 财务管理是社会生产力发展的结果,大约在15-16世纪,地中海沿岸一带的城市商业得到了迅速发展,初期的股份制公司的出现要求财务管理作为企业的一种组织形式诞生了。但这个时期的财务管理还仅仅只是企业管理中的一个附属部分,还没有自己的独立职能,也缺乏财务管理理论和实践经验,因此,这只能财务管理的荫芽时期。到了19世纪50年代以后,随着西方产业革命进入完成时期,随着股份制公司的不断扩大与逐渐完善,为了适应怎样筹集资本、发行股票,怎样分配利润的需要,才产生了专业化的财务管理。我国企业管理和理财的发展应该说是走过弯路、付出了相当的代价的。在计划经济时代,我国的企业管理与财务管理不是以追求企业效益为目标,收益分配是按劳分配口号下的平均主义。改革开放以后,特别是1993年,党中央十四届三中全会明确提出了国有企业的改革方向是"建立现代企业制度和实行科学的企业管理(财务管理)",财务管理才被重视起来。目前,国有企业正在加快企业改制工作。单一的国有企业正朝着投资主体多元化的股份制混合型经济形式发展,经营者与企业职工持股使国有企业和广大员工真正成为一个命运共同体。国有企业转换经营机制之后,将成为真正的市场竞争主体与法人治理实体。建立现代化企业财务管理制度与对企业财务管理提出了更迫切更高的要求。 一、财务管理要为企业当好参谋,把好企业投资决策关。 决策是企业管理中一项最为重要的工作。决策是有成本的,这一点容易被人忽视。例如一个正确的决策为企业盈利100万元,如果失去了机遇,没有作出及时的决策,这个决策成本就是100万元;如果作出了一个错误的决策,不仅没有赚到100万元,反而亏损了100万元,那么,这个错误的决策成本就是200万元。因此,决策也必须讲成本控制。投资决策昌企业所有决策中最为关键、最为重要的决策,因之我们常说:投资决策失误是企业最大的失误,一个重要的投资决策失误往往会使一个企业陷入困境,甚至破产。因此,财务管理的一项极为重要的职能就是为企业当好参谋把好投资决策关。投资是指投放财力于一定的对象,以期望在未来获取利益的经济行为。投资有很多种类;从投资回收的时间划分,有长期投资和短期投资;从投资的方向来看,有对内投资和对外投资;以投资对企业前途的影响为依据,可分为战略性投资与战术性投资,以及初创投资与后续投资;确定性投资与风险投资;相关性投资与非相关性投资等等。这些分类是从逻辑划分的二分法划分出来的,每一种投资本身就具有多种类型的性质与特点,例如一项长期投资本身,它既可能是战略性投资,又可能是风险性投资等等。因此,我们在考虑投资时必须把好以下"四关": 第一,财务管理要为企业把好经济行为关。必须明确投资是一项经济行为,必须从经济规律中去寻找依据,从而作出正确的投资决策。根据资料调查过若干个国有企业存在不少失误的投资决策例子,其中一个很大的失误原因是没有从经济规律本身去决策,而是?quot;政治"、"人际关系"等因素轻率地作出了投资决策。例如一个国有企业的董事会听命于某位上级首长的"暗示",给上级的老首长的儿子的一个公司投资300万元,结果是"肉包子打狗",有去无回;又例如一个很成功的国有企业的总经理,为了回报他的故乡,强行主张在他的故乡投资500万元办厂,而他的故乡却不具备办这种工厂的条件,结果厂是办成功了,却年年亏损,成了这个企业?quot;沉重包袱"。甚至还有国有企业的负责人把国有资产随意地投资给自己的亲戚朋友和身边的人,严格地说,这已经是一种腐败行为,是一种犯罪了。这一种投资方式在资料调查的投资决策失误中竟占40%左右,是一种十分值得重视的现象。另一种投资决策失误是投资决策者本人素质差,官僚主义,独断专行,自己又不懂经济规律而拍脑袋作出的决策。这种投资方式在资料调查的投资决策失误中约占50%。 第二,财务管理要为企业把好调查研究关,严格按国际惯例办事,按法治办事。投资决策是一个过程。在作出投资决策之前,必须深入进行调查研究,进行可行性分析,否则不能轻易投资。特别是对外投资,即企业以现金、实物、无形资产等方式,或者以股票、证券等有价证券方式向其他单位投资,一定要按国际惯例办事,对投资方的资信、财力等诸多方面有可靠的证明。合同要严格把关,符合有关法律手续,切不可留有隐患。 第三,财务管理要为企业把好投资管理程序关,做到投资决策科学化与民主化。不同种类的投资都有自身的特点,从而有不同的管理程序,需经不同的部门审批,例如:有的投资,总经理个人可以做出决策,有的投资需经董事会批准,而有的投资则需报上级部门审批。 第四,财务管理要为企业把好成本控制、风险与收益关。投资的目的是要有效益,要赚钱,因之必须实行投资成本控制;要有风险意识,尽力规避风险;投资要有效益,还得及时回收,以确保投资成功。 二、财务管理要为企业管好资金,确保企业资金的正常流通与安全。 目前,不少企业在资金管理中存在三个问题:一是资金入不敷出,存在资金缺口;二是资金被挪用、被挤占;三是叫人头疼的"三角债"。如何解决好这三个问题,是企业财务管理中的当务之急。当然,首先要开源节流,增收节支;其次要通过短期筹款和投资来调剂资金的余缺;第三必须对资金实施跟踪管理,做到专款专用,防止资金被挪用和形成新的"三角债"。据笔者对一个装饰工程公司的调查,这个公司在做装饰工程时,挪用工程资金,挪用材料资金,三角债现象相当严重,也存在偷税漏税的违规操作。后来,这个公司加强了资金跟踪管理,制定了资金使用"四个到位"原则:一是材料费按要求分配到位,不得挪用挤占;二是员工的工资,按施工定额兑现到位发放;三是国家的税收,按税法预留到位使用,不得违规;四是管理费,要按规定分解到位使用,不得拖欠。由于有了这"四个到位",这个企业的资金流通与安全便有了基本的保证,可见,搞好资金管理也完全是办得到的。三、财务管理要充分发挥财务监督作用,确保企业资产保值增值。 企业要真正成为市场经济中的竞争主体和责权明确的法人实体,必须要有一套与之相适应的激励机制。建设一个团结、开拓、廉洁的领导班子是搞好企业的关键。从防止腐败着想,企业必须加强监督作用。正如交通规则一样,没有红灯的约束,就没有绿灯的自由。在企业约束机制之中,财务管理要充分发挥财务监督作用要具有特别重要的意义。财务工作者要有高度的责任感,对于不按财务制度办事的人,要改于抵制,直至向上级反映情况。企业的财务人员从根本上说来,是对企业资产负责,而不是对某个具体的总经理负责,而从法治上说,又必须保护财务人员的职责与个人权益,也只有这样,才能充分发挥财务监督作用。 四、财务管理要掌握好新形势下的合理利润分配,调动各层次人员积极性。 利润分配是企业根据国家有关规定和投资者的决议对企业净利润所进行的分配。利润分配在企业中起到杠杆作用,它对正确处理企业与各方面的经济关系,调动各方面的积极性,促进企业发展有着极其重要的意义。多年来,我国企业利润分配由于受计划经济的影响,在"按劳分配"的口号下,实质上存在严重的平均主义,极大地挫伤了群众的积极性,这也是不少国有企业长期处于困境的一个重要原因。一个厂长、总经理工资收入与一个普通员工相差无几,无论从哪一方面说,都是不合理的。有一些厂长、总经理辛辛苦苦干了几十年,临到退休才发现自己"一无所有",心理不平衡。个别人竟敢铤而走险,知法犯法,贪污受贿,形成所谓的"五十九岁现象"。一个高级知识分子,一个科技工作者收入同一个体力劳动者也相差无几,这也是利润分配十分不合理的现象。在利润分配上吃"大锅饭"是一种落后意识,是有很大危害的。改革开放以后,小平同志提出"让一部分人先富起来",其实质就是打破利润分配的"平均主义"。小平同志又提出"科技技术是第一生产力",号召"尊重知识、尊重人才",这就是为利润分配进一步改革奠定了理论基础。目前,科技工作者可以以科学技术入股分红,企业经营者实行年薪制等,可以说是利润分配在新形势下的必然结果。按劳分配与生产要素参与分配将成为企业的主要利润分配形式,职工持股,经营者持股将使企业和员工成为一个利益共同体,风险共担,利润则视其参股比例不同而不同。在这种新形势下,企业的利润分配如何才能更合理,更能发挥经济杠杆作用,从而调动各层次、各种人员的积极性,是财务工作者面临的一个新挑战。 (二)、成本管理控制目标 在企业发展战略中,成本控制处于极其重要的地位。如果同类产品的性能、质量相差无几,决定产品在市场竞争的主要因素则是价格,而决定产品价格高低的主要因素则是成本,因为只有降低了成本,才有可能降低产品的价格。成本管理控制目标必须首先是全过程的控制,不应仅是控制产品的生产成本,而应控制的是产品寿命周期成本的全部内容,实践证明,只有当产品的寿命周期成本得到有效控制,成本才会显著降低;而从全社会角度来看,只有如此才能真正达到节约社会资源的目的。此外,企业在进行成本控制的同时还必须要兼顾产品的不断创新,特别是要保证和提高产品的质量,绝不能片面地为了降低成本而忽视产品的品种和质量,更不能为了片面追求眼前利益,采取偷工减料、冒牌顶替或粗制滥造等歪门邪道来降低成本;否则,其结果不但坑害了消费者,最终也会使企业丧失信誉,甚至破产倒闭。 如有甲乙两个服装公司生产同一规格的裙装,所用面料、人工都一样。甲公司生产100件成本总额为2000元,单位成本为20元,乙公司生产100件成本总额为3000元,比较而言,甲公司生产成本低于乙公司,但乙公司多花费的成本是因为请服装师设计了一种流行款式,并改进包装。结果,甲公司产品售价每件30元,而乙公司生产产品售价为每件50元,由此我们看出甲、乙公司成本支出带来的收益不同,乙公司明显高于甲公司,这种差异就是成本效能差异。 产品单位成本越低越好,要不断扩大产量,通过单位产品固定成本的降低来降低产品单位成本。成本效能理论认为成本效能习性也是成本的一种状态,它通过对企业的成本剖析,将成本划分为基本成本和效能成本。基础成本是企业为生产一种产品或提供某种服务通常的。原有的情况下耗费的成本,如上例中甲公司的单位成本20元即为基础成本;效能成本指企业在原来的基础上为改进产品质量,增加或调整产品功能、改进产品设计、提高服务质量、增加服务功能、扩大产品知名度所花费的成本,如上例中乙公司改进款式、包装所花费的成本。效能成本虽然使单位产品成本在基础成本的基础上有所增加,但它却能通过增加少量成本支出形成更大的价值,如乙公司单位产品仅比甲公司多支出10元效能成本,但却可以形成20元的增值价值,从而使乙公司单位产品盈利达到20元,而甲公司仅为10元。 一、因不只限于产品数量。 要对成本进行控制,就必须先了解成本为何发生,它与哪些因素有关,有何关系对于直接成本(直接材料和直接人工),其成本动因是产品的产量,按产量进行这部分的分配是毫无疑问的。但是对制造费用就不一样了。传统成本管理对制造费用是先归集,再按一定标准(通常是生产工时),将之分配到各种产品中。这里面就隐含着一个假设:即制造费用的发生也是与产品的产量(工时)为直接相关的,并且是呈正比例比例。这种观念是适用于大工业时期的生产特点的。在这个时期,产品品种单一,产品的生产成本主要是花费在产品的制造上面,而更为集中地体现为产品的直接成本即原材料成本和人工成本上。制造成本尤其是直接制造成本占产品总成本的比重很大,而这一部分成本的发生与产品的产量是密不可分的,因此当然选择产品数量作为成本动因,但当经济形势发生了变化的时候,这个缺陷就变得突出了。很明显,诸如生产准备、材料搬运等费用的发生与投产次数非产品的产量(工时)直接相关,因而虽然小批量生产、工艺复杂的产品单位单位直接材料成本和单位直接机器工时相差无几,而前者的单位制造费用则比后者大得多。很明显,现代企业产品中的科技含量的增加,使得产品的制造成本并非与产品生产数量直接相关,或者说至少不是只与产品数量直接相关。如果还按照传统方法计算产品成本,会高估低科技含量产品成本,而低估高科技含量产品成本。成本计算的错误导致企业生产决策的错误,这对于企业来说,是足以致命的。那么,要准确控制产品的成本,就应该从成本的多重动因入手。产品成本的发生,有些与产品数量(生产工时)相关,有的与非产品数量相关,那么,我们就必须按与成本发生相关的其它因素去追溯计算成本。既然产品数量不是成本动因,那什么是成本动因呢?如果说是产品,那么为什么同样的产品在不同时间、不同企业,其成本会不一样呢?事实上,产品的价值是由生产它的社会必要劳动时间所决定,劳动本身创造了价值,相应的,是企业的各项劳动,而不是产品本身导致消耗成本的发生。如何有效地控制成本,使企业的资源利用达到最大的效益,就应该从作业入手,力图增加有效作业,提高有效作业的效率,同时尽量减少以至于消除无效作业,这是现代成本控制各方法的基础理念,其他各种概念都是围绕其开展的,因而也是本文的立足点。 二、成本的含义变得更为宽泛 传统的产品成本的含义一般只是指产品的制造成本,即包括产品的直接材料成本、直接人工成本和应该分摊的制造费用,而将其他的费用放入管理费用和销售费用中,一律作为期间费用,视为与产品生产完全无关。在其他费用占企业总成本比重较小时,这种做法是"差不多"可以的。然而,现在的企业面临着前所未有的竞争压力,只考查产品的制造成本会造成企业投资、生产决策的严重失误。从成本动因的角度去考虑,企业的任何一种产品从引进到获利,其成本绝不能仅仅理解为制造成本,而是贯穿产品生命周期的全部成本发生。一般的理解产品的生命周期是从第一件产品投产到最终停产(停止销售)的过程,这只是一种表层的认识。严格意义上的产品生命周期是企业引入该产品概念开始,到企业放弃与该产品相关的一切业务活动为止的全过程。这个过程,既包括进行产品生产的过程,还包括产品的开发设计过程;另一方面,顾客使用该产品的整个消费过程也应包括在内,因为,消费过程的各种情况也是产品竞争力的部分。因此,广义的成本概念,既包括产品的制造成本(中游),还包括产品的开发设计成本(上游),同时也包括使用成本、维护保养成本和废弃成本(下游)的一系列与产品有关的所有企业资源的耗费。相应地,对于成本控制,就要控制这三个环节所发生的所有成本。 三、成本节省到成本避免 传统的成本降低基本是通过成本的节省来实现的,即力求在工作现场不浪费资源和改进工作方式以节约成本将发生的成本支出,主要方法有节约能耗、防止事故、以招标方式采购原材料或设备,是企业的一种战术的改进,属于降低成本的一种初级形态。但是,这种的成本降低是治标不治本的,只是成本管理的一种改良形式。现代企业需要寻求新的降低成本的方法,力图从根本上避免成本的发生。以"零缺陷"的形式避免了几乎所有的维修成本和因产品不合格带来的其它成本。成本避免的思想根本在于从管理的角度去探索成本降低的潜力,认为事前预防重于事后调整,避免不必要的成本发生。这种高级形态的成本降低需要企业在产品的开发、设计阶段,通过重组生产流程,来避免不必要的生产环节,达到成本控制的目的,是一种高级的战略上的变革。 四、时间作为一个重要的竞争因素 在价值链的各个阶段中,时间都是一个非常重要的因素。很多行业的各项技术的发展变革速度已经加快,产品的生命周期变得很短。在竞争激烈的市场上,要获得更多的市场份额,确立在行业中的"老?quot;地位,就要尽快的抢占市场。跟在别人后面永远只能捡别人的剩饭,企业管理人员必须能够对市场的变化作出快速反应。投入更多的成本用于缩短设计、开发的生产时间以缩短产品上市的时间,是必要的。 另一方面,时间的竞争力还表现在顾客产品服务的满意程度上。顾客购买商品,其所得到的价值不仅仅限于产品本身的质量和性能,还表现在产品所附带的服务上。今天的顾客认为:没有相应售前售后的服务,就代表企业不打算作这笔交易。企业能将产品及时地送到顾客手中是第一步,更重要的是对顾客的意见采取及时的措施,使顾客价值最大化。这样既可以获得市场,又可以随时掌握市场的动态。 五、成本控制的范围扩展到整个企业 一说起成本,似乎这只是会计部门和生产部门的事情。这种认识极为有害。从以上分析可以看出,现代的成本动因的理解是企业战略高度上的,它不仅包括生产过程中的各种有形的物料及人力的消耗,更应包括企业的规模、市场开拓、企业内部结构调整等无形的成本动因。要对成本进行有效的控制,要求企业各个部门的协调和共同的努力。在市场经济的今天,经济环境发生了剧变,信息技术的发展,一方面给企业提供了更好的成本控制的手段,另一方面,使得全球经济一体化的同时,市场需求瞬息万变,竞争变得异常激烈,成本优势的取得对于一个企业的生存是至关重要的。而成本优势的取得绝对不限于成本本身,应从管理的高度去挖掘成本降低和获取效益的潜力。在我国,对成本控制的研究和应用更是迫在眉睫的任务,企业管理者要及时转变传统狭隘的成本观念,结合企业的实际情况,充分运用现代的先进成本控制方法以加强企业的竞争力,迎接入世的挑战。 六、成本管理的思想要创新,以尽可能少的成本支出来获得更大的产品价值。 传统管理会计的思想是增加产量降低单位产品固定成本以使产品单位成本下降。这是一种单纯地降低成本思路,是成本管理的初级形态。随着买方市场的形成,消费者对产品的关心已从数量上转向更加关注质量、外观、花色、功能、品牌、售后服务等方面,相应地企业的生产也要从数量增加向产品功能、花色、外观、质量等方面转变,小批量、多品种、多功能是买方市场大多数产品生产的特点,单纯地依靠产销量的增加降低成本越来越困难。成本效能理论给人们一种创新思路:从单纯地降低成本向以尽可能少的成本支出来获得更大的产品价值转变,以成本支出的使用效果来指导决策,这是成本管理的高级形态。 七、.成本管理的导向要创新,将成本管理的重点放在市场的设计和售后服务阶段。 传统管理会计关注成本总额与产品数量关系,成本管理的重点是根据以经验为基础的成本计划,建立责任会计,进行生产过程控制,应该说这是很有必要的,但随着买方市场的形成,仅对过程控制还远远不够,企业要在市场竞争中获胜,必须坚持以市场为导向,将成本管理的重点放在面向市场的设计阶段和售后服务阶段。成本效能理论要求企业在市场调查的基础上,针对市场需求和本企业的资源状况,对产品和服务的质量、功能、品种及新产品、新项目开发等提出要求,并对销量、价格、收入等进行预测,对成本进行估算,研究成本增减与收益增减的关系,确定有利于提高成本效果的最佳方案。 (三)、财务管理与成本控制中存在问题 当前,财务管理在企业管理中的核心作用并没有得到很好的发挥,成本控制没有落到实处,成本管理的思想没有得到创新。存在其主要问题是: 1.高素质财务管理人员缺少,是影响财务核心作用难以很好发挥的主要问题。企业普遍注重对科研技术人员的培养,而对管理人员的素质提高重视不够,对会计人员重使用轻培养,会计人员满负荷地工作只能使其被动地处理日常事务,却很难有时间和精力主动钻研深层次的管理问题,对介入财务管理心有余而力不足。 2.不能正确处理财务管理与会计核算的关系。或出于认识原因,或出于奔忙,在核算事务中,导致出现重核算轻管理,重视资金运作和会计结构,轻视会计资料的加工处理和经济活动分析,淡化了财务管理自身在企业管理的核心地位和参谋决策作用。 3.企业改革不到位。大多数企业厂长、经理既是企业资产的代表者,又是企业经营的负责者,也是职工和自我利益的代表者,在这样三职集于一身的情况下,厂长、经理任命的财务部门负责人必然要对这位经营者"负责",迫使会计人员做假帐、报虚数,形成"厂长财务"、"经理报表",造成会计信息失真,谈何财务管理作用的发挥。 (四)、要充分发挥财务管理的核心地位,对财务管理与成本控制存在问题采取必要措施 近期以来,人们普遍意识到企业管理已经到了不抓不行的时候。据有关方面对我国2000家亏损国有企业的调查表明,政策性亏损占整个亏损企业的9.9%,客观原因亏损占9.2%,因经营管理不善造成的亏损占80.9%。在企业管理中充分发挥财务管理的核心地位,当务之急要解决的问题有: 1.在认识上要确立财务管理在企业管理中的核心地位,以抓财务管理为主,带动整个企业管理水平的提高,促进企业发展。 2.在组织上:财务部门负责人应由国有企业上级主管部门考核任免,在经营者的领导下工作。以利于财务部门按照财会法规独立处理业务,保证会计信息的客观公正性,也利于财会人员在企业管理中大胆提出不同见解,发挥其管理参谋作用。 3.在财会工作上:要正确处理财务管理与会计核算的关系,以会计核算为基本,以财务管理为重点,在抓好会计核算工作的同时,加大财务管理力度,充分发挥财务管理的职能和作用。 4.在措施上:有组织、有计划地给财务人员创造学习条件,促使其知识水平和业务能力的提高,建立财务人员工作业绩考评和奖励制度,充分调动财会人员的积极性,为加强财务管理献计献策。培养财会人员不仅要懂得会计核算,更重要的是善于理财,善于管理。 (五)、做好企业财务管理工作,发挥财务管理核心作用 为使财务管理成为企业管理的核心,使之真正发挥核心作用,就必须做好企业财务管理工作。为此,要着重抓好以下几项工作: 1、是自觉运用市场机制和价值规律,使企业资源得到最佳的配置,实现国有资产的保值与增值; 2、应当建立会计信息系统,充分开发利用信息资源,为企业决算服务,指导企业生产经营活动,做好信息反馈工作,保证企业经营目标的实现。 3、以会计核算为基础,开展全面的经济核算; 4、是以资本的保值增值为宗旨,建立资本金制度,防止企业行为短期化,维护所有者的合法权益; 5、是以强化成本核算为手段,促进企业管理基础工作的加强和提高,充分发挥成本管理的职能作用,建立以财务为中心的成本考核体系,努力降低耗费,促进效益提高;六是以资金运营为"主动脉",讲求生财、聚财、用财之道,合理筹集资金,优化资金结构,合理分配资金,加速资金周转,做到投入小、产出大,提高资金的使用效益。 成本控制管理论文:商业企业成本控制管理 企业战略是企业资源配置与环境相互作用的基本模式,其核心是使企业的自身条件与外部环境相适应,求得企业的生存、盈利与发展。面对现实的经营形势和竞争局面,我国的商业企业集团因应外部环境、调动竞争优势、发挥协同作用、确定增长向量和市场范围,努力实践着他们的企业战略观。 我国的商业企业集团通常为,以知名的大型零售商业企业为龙头、以百货零售为主业的单元核心型企业集团。随着我国市场经济的发展、现代商业经营技术的进步以及商业经营环境的变迁,我国商业企业集团在从事百货零售经营的过程中,组建配送中心及大型物流中心,开拓小批发业和配送业;商业企业集团的经营组织结构由原有的单店经营形式向连锁经营形式逐步地转化和演变,其经营业态从单一向多元不断地进行着创新的尝试。在商业企业集团追求保持竞争优势、挖掘发展潜力的努力中,其成本控制战略发挥着举足轻重的作用。 一、商业企业集团战略态势分析 进入90年代以来,我国的零售商业呈现出空前繁荣与活跃的局面,社会投资大量涌入,外商外资也相继进入,商业设施四处兴建、改建,社会商品零售额连年大幅度增长。但是经过几年强劲的超常规高速发展之后,我国的商业转入了竞争激烈、效益滑坡、经营惨淡的状态。1997年下半年我国的买方市场形成,物价持续走低,消费者需求变化迅速,商业竞争日趋激烈,商家打折、降价,用尽营销策略,使尽浑身解数,终于无法从根本上摆脱“难卖”、“卖难”的困境。销售难于实现,利润自然下降。据国内贸易局商业信息中心对全国200家大型商场的调查显示,1998年1月—10月份,29.3%的商场亏损,66%的商场利润比上一年同期下降。国外一些大的商业机构对国内零售商业的冲击也是商业企业集团经营环境中一个不容忽视的因素。由于国外的大型商业零售企业掌握着最先进的商业经营管理技术,充分利用着最新的通讯信息技术,同时又经历了长期的竞争经济洗礼,积累了丰富的经营管理经验,因此象沃尔玛、家乐福这样的外国大零售商的进入,确实对我国的商业企业构成严重的威胁。宏观商业经济环境的变迁固然对零售商业提出了挑战,一些城市大型零售商业过于集中、过于趋同、商店过剩、竞争过度,也是商业企业集团外部经营环境中的一个十分重要的不利因素。北京曾经有个在全市建一百家大商场的规划,然而一百家店还未建齐,已经建成的一些店就开始纷纷倒闭,其他的一些城市大型零售商店过于密集、数量过多的情况也很普遍,以致于我国某些城市的人均百货商场面积竟然高达发达国家的十倍。商业企业集团经营环境中的外部威胁(Threats)是明显而严峻的。 商业企业内部经营管理上的劣势(Weaknesses)也不容忽视。一些商业企业集团经营战略不确定,盲目地涉足于与商业经营无关、自己并不熟悉的其它领域;一些商业企业集团不进行深入的市场调查、不做长远的发展规划、不认真地进行新的营销策略的探索和新的经营方式的尝试,似乎“老字号”的商誉可以永享不尽;一些商业企业集团没有自己独特的企业文化和经营特色,跟在别人后面亦步亦趋地邯郸学步,只有模仿没有创新;而商业集团普遍存在的问题则是管理效率低、成本费用高、经济效益差。 采用战略态势的SWOT分析方法,我们分析了影响商业企业集团竞争地位的外部经营环境的不利因素,即外部的威胁(Threats),但是从辩证的角度看同样也存在着外部环境的机会(Opportunities)。零售业的开放,国外商业机构的介入,对我国的本土商业确实产生了一些冲击,但也为我国商业与国际接轨,参与国际竞争,学习和借鉴国外先进的商业经营管理思想和技术,进一步促进我国零售商业向正规化、连锁化、顾客导向化以及商业自动化的方向发展提供了舞台和背景,创造了环境和机会。按照现代商业的竞争规律,分析我国商业企业内部存在的优势(Strengths)和劣势(Weaknesses)及其二者之间的相对测度,可以认为在开放的零售商业的市场中,商家经营的好与差、商场的开张与关张是极其自然、极其正常的事情。1998年初商场“开业大挤”,“1998年是大型商场的倒闭年”不幸被言中,而1999年初一批大型商场又卷土重来。虽然商业竞争加剧,但有的商家却并不怕与别人挤市场;虽然都在搞连锁、搞超市,但却是几家欢乐几家愁;虽然零售商业对外开放,“狼来了”,但有的商家却能够与狼共舞;虽然大型商场过量而又集中,但“错位经营”却使商业的良性竞争初露端倪。对于商业企业集团来说,关键的问题是确立科学的企业战略观,在战略态势分析的基础之上,准确地掌握企业经营环境中的S、W、O、T,合理地设计和构建企业战略管理模式,有效地进行企业的战略管理,适当地确定经营定域、优化资源配置、突出竞争优势、发挥协同作用,才能在新的经营环境中,在激烈的商战中立于不败之地。企业战略管理框架可简略 战略态势分析是商业企业集团进行战略构思与设计、战略的选择与评价、战略的实施与控制的基础和手段。前述的战略态势分析中所识别的因素:买方市场的形成,国外大零售商的进入,行业的成熟与集中,消费需求的变化,价格竞争的加剧等不利因素;以及国际竞争舞台的初步形成,国外先进的商业经营管理技术的引入,商业经营的连锁化、信息化、自动化趋势与前景,商家良性竞争策略的选择、自发、自觉的良性竞争行为的出现等有利因素,共同构成了商业企业集团的外部战略态势。由上图可知,认识和把握这种态势将有助企业的主要战略问题的识别,有助于企业战略的制定、评价与选择,有助于企业战略的实施与控制,有助于企业的战略资源的利用与配置。 二、商业企业集团成本控制战略重点的确定 商业企业集团的总体战略应力求使企业生产经营活动产生较高的附加值,使企业的价值活动产生尽可能多的溢价,从而保持和提高企业集团的经济效益,实现企业集团价值的最大化。根据企业的战略态势分析,商业的行业结构的特征,包括现有企业间的竞争状态、新加入的外商企业的竞争威胁、供应商和消费者的议价能力等决定了商业的盈利潜力,以及商业企业集团的低成本战略或差别战略的必然选择。商业企业集团的经营战略可采用差别战略,而其财务战略则必须采用低成本战略。零售商业的差别战略要求企业以与众不同的方式提供顾客满意的商品和高质量的服务;而低成本战略则要求以较低的成本提供与其竞争对手相同的商品和服务。较典型的例子,国外Nordstrom公司采用差异战略,强调为顾客提供超高质量的服务,而Filene公司地下商店作为打折零售店则纯粹凭低成本竞争,国内的燕莎搞高档精品商店实行差别战略,而1998年12月开张的国内第一家主题折扣店则以极其低廉的价格吸引消费者,以有保证的质量取信于消费者。传统的企业战略观认为低成本战略与差异化战略二者是相互排斥的,但近年来企业战略倾向于二者的有机结合,并特别强调成本领先战略对于差别战略的支持作用。商业经营技术的进步和经营业务的革新,使得低成本追求与差异化追求的目标有可能趋于一致,使低成本领先战略与差别化经营战略有可能形成最佳的战略组合。国外的大零售商沃尔玛就是依靠先进的信息技术和先进的经营管理技术,成功地取得了高质量的商品、优良的服务与低价格的有机结合。基于前述的商业企业集团的外部战略态势,差别经营战略的实施,差别商品和服务的提供,其成本也应当低于消费者愿意支付的价格,其价格也应当表现出足够的竞争优势,即以追求经营差异为目标的商业企业战略也必须密切地关注和严格地控制成本,只有在企业可承受的成本的基础之上,在低成本的企业的价值活动中才能充分发挥差异战略的优势。 商业企业的经营效率与经济效益可以通过交叉分析的方法进行度量,方法中涉及商品毛利率、商品周转率、资产收益率指标。交叉分析的结果表明,较低廉的进价成本,较严密的库存成本控制是提高商业企业的经营效率与经济效益必要条件,实行成本领先战略可以比追求差异战略获得更低的毛利和更高的资产收益率。在商业的微利时代,在我国消费低迷的零售商品市场上,在国外商业以雄厚的资金为基础、以低价位策略进军我国零售业的情势下,在消费者的价格敏感度极高,相对议价能力极强的销售环境中,商业经营必须充分发挥其价格机制的作用。而价格机制又必须在与其成本控制机制的融合中发挥作用,因此商业企业集团只有通过加强成本控制,实现低成本、成本领先战略,使成本降到最低限度,成为行业中的成本领先者,才能凭借低成本的优势,创造相对的低价格优势,才能在激烈的商业市场竞争中生存、获利、发展。 获得成本领先的企业的战略重点是严格控制成本。商业企业集团实施低成本战略,首先要在其财务战略中体现成本领先的战略思想,同时在财务战略体系的架构中将成本控制的目标系统化、具体化,做好成本控制的整体战略布局,制定出成本控制的战略对策和具体措施,以便充分发挥其职能战略与企业的总体战略二者之间的互动作用、发挥企业的经营战略与财务战略之间的互动作用,通过企业的经营战略的实施为财务的成本控制创造条件,同时通过财务的成本控制为企业集团经营战略的成功实施提供保证。 成本控制管理论文:项目施工成本控制管理 施工阶段是资金投入的最大阶段,是招投标工作的延伸,是合同的具体化。加强施工控制,就是加强履约行为的管理。房地产开发产业是随着国家住房分配供给体系的改革而产生的。虽然与基建项目具有共性,但也会不可避免地发生“三超”现象,但“三超”的超额必须由企业的赢利来弥补,如果控制失衡,会使企业经营亏本。因此,房地产企业的盈利目的决定了项目投资必须实现预期的目标。该阶段成本控制的主要工作为: 1.抓好合同管理,减少工程索赔 在施工阶段成本控制的关键是对工程变更实行有效控制。针对目前工程量清单报价,施工单位往往采取“低价中标,索赔赢利”的方式承揽工程。作为业主方造价管理人员要做到事前把关,主动监控,严格审核工程变更,计算各项变更对总投资的影响,从使用功能、经济美观等角度确定是否需要进行工程变更,减少不必要的工程费用支出,避免投资失控;另外,对施工单位及材料供应商不履行约定义务及时提出反索赔,使成本得到有效控制。 2.从管理模式上着手,建立建设监理制,追求项目投资的有效控制按照监理规定和实施细则,完善职责分工及有关制度,落实责任,从工程管理机制上建立健全的投资控制系统。同时做好月度工程进度款审核,避免投资失控。工程进度款的审核,对经监理方确定的工程量,按合同约定的计价依据,套用材料单价及费用定额进行核价后支付相应的工程进度款。 3.从技术措施上展开项目投资的有效控制 对主要施工技术方案做好论证的基础上,广泛应用新材料、新工艺、新办法等等,想方设法在技术上实施项目投资的有效控制。技术措施是实施项目投资的必要保证。据统计,材料费一般占直接工程费的70%左右。同时,直接费的高低影响到间接费的高低,因此,选用新工艺、新材料,是提高劳动生产率和缩短工期的有力保证。 4.从经济措施上展开项目投资的有效控制 严格控制现场经费和总部管理费,合理使用广告策划费、销售费等,减少销售成本,最大限度降低静态投资。例如:占道费、绿化赔偿费和其他补偿费等,对大宗材料或大型设备按合同要求可直接进行甲供,以达到降低造价之目的。 甲供材料须根据工序及施工进度安排进料计划,尽量降低存储成本。另外,加强甲供材料的现场管理,合理堆放,减少搬运及损耗。 成本控制管理论文:企业成本控制管理 小批量、订单式、离散性生产企业,相对标准化产品、规模生产的企业,其成本控制难度大、时效性强,难以进行产品生产周期之间的成本反馈控制。在激烈的竞争环境中,如何使产品成本得到有效控制,使产品具有较强的竞争力,将直接影响到企业的盈利能力和生存发展,所以,研究小批量产品成本控制方法并结合实际有效应用,是摆在多品种、小批量生产企业面前非常重要的课题。本文试图结合实际工作中所遇到的问题研究如何系统控制成本的方法,以期对多品种、小批量生产企业的成本控制能有所裨益。 一、成本控制点 对于成本控制点,我们需要运用信息论和控制论方法,从价值链的角度,我们可以把影响产品成本的链条分为:项目调研、产品设计、材料供应、生产制造、产品销售、运输到售后服务等若干环节,并作为成本控制的重点。对成本控制点的细分以及进行逐一的作业成本分析,将使管理人员对产品的生产周期和每一环节的控制方法都有充分的了解,利用公司内部与外部之间的相关活动来达成整个公司的策略目的,实现成本的最低化,从而使产品的利润在整个生产周期最大化。 在成本管理的现实操作中,大部分企业把成本降低的着力点放在对生产成本的单一控制上,忽视了项目调研、工艺设计、产品设计对产品成本的影响,实际上以上三阶段决定了产品成本的90%,足以决定企业命运。对于多品种、小批量生产企业来说,尤其应重视项目调研、工艺设计及产品设计。因为小批量、订单式、离散性生产企业的成本控制难度大、时效性强、只存在产品生产周期内的成本反馈控制,难以进行产品生产周期内的成本反馈控制。因此,对这类企业如何利用信息论和控制论的方法实现产品生命周期内的成本控制,是非常重要的现实意义。 二、离散性生产企业成本控制的流程 产品生产成本的构成主要包括料、工、费三个部分,材料成本的控制包括量和价两个方面。量的控制包括量和价两个方面,量主要通过制定合理的消耗定额与限额领料来控制;价的控制在于物料采购成本是否合理。所以,产品材料成本的控制涉及产品的工艺设计、物料采购、限额投料、生产过程中物料的合理使用等。工费成本的控制,是由公司当前的费率水平和工时定额,涉及生产工艺、车间作业、产品生产统计等,由此看来,成本费用控制是一个涉及产品生产销售全过程的系统. (1)产品定价环节:对小批量、订单式、离散性生产企业来说,经常会遇到产品定价的问题,因为经常有客户对产品提出有个性化的要求。所以,公司订单管理部门必须根据产品的工艺资料,实际成本,近期原材料的价格、竞争对手的报价,结合收款方式、税率、汇率等影响价格的因素对产品的料、工、费做出正确的估价。 (2)目标成本的制定与分解:根据合同价、预期目标利润、税金、考虑管理费用的分摊,制定目标成本,它是产品成本的最高上限。目标成本制定后,为便于控制,需对目标成本进行分解,并通过设计、采购、发料、制造等4各环节进行控制。 (3)工艺成本的确定:目标成本控制的源头在设计。技术部门完成产品设计和工艺设计后,将根据生成的物料清单、工艺路线及工时定额,调用公司物料部门的近期物料价格、工时和设备费用率等信息计算工艺成本,并确保工艺成本小于目标成本。 (4)采购成本的控制:物料部门根据技术部门提供的物料清单和采购目标成本进行采购,采购过程中根据生产需求计算合理的批量和批次,以控制采购成本不超过目标成本。 (5)生产耗用的控制:生产部门根据物料清单,按定额领用材料,因偶然因素造成的超额领料,需经例外审批程序领用。 (6)成本费用核算:根据材料核算、工资核算、固定资产核算以及其他各项费用帐户等数据,生产部门提供的工时统计数据,结合定额资料,对各项成本费用项目进行归集和分配,产生各项费用分配表,生成产品成本计算单。 (7)成本分析与反馈:将料、工、费的实际值与目标值进行比较,找出产生差异的原因,并追溯到相应的成本行为,纠正不利偏差。 三、成本控制的实施及手段 一般来说,成本有效控制的着重点,应在成本费用开支发生之前和费用发生的过程中,也就是说重点在事前和事中控制。在费用发生之前实施成本控制,必须制定各种费用开支的控制目标。根据国内外成本控制的经验,结合信息论和控制论的方法对产品成本实施全过程控制。成本费用的开支与企业内部每个部门和每一职工的活动相联系,所以成本控制必须是系统性的和全员性的,具体包括成本控制的组织体系、指标体系和方法体系。 (一)离散性生产企业成本控制的组织体系 成本控制的组织体系由横的和纵的组织体系组成,横的组织体系是指,企业的职能部门和生产线的职能小组(或专职人员)相互之间在成本控制中的分工与合作。从公司职能管理来看,财务部门是成本控制的专业部门,负责成本控制目标的制定、目标成本的分解与检查、考核等工作,并对某些难以分解的费用负责调控,如折旧、利息支出等。物料部门负责物料采购、成本控制。生产与技术部门,是负责生产材料及费用消耗控制的部门,技术部门负责材料消耗定额的制定,生产部门负责物料消耗目标的进一步分解,落实到生产线(车间)与班组,据以进行具体的控制。人事行政部门是对工资费用、办公费用、食堂费用、后勤设施维护费用等进行控制的部门,负责对其所控制的费用进行进一步分解,分别落实到各部门进行控制,并监督其支出。 生产线(或车间)的成本控制体系应细分成本责任中心,使各成本费用项目均有责任中心进行控制。 成本控制的纵向组织体系,是指公司职能部门、车间职能小组(或专职人员)与班组之间,以及公司职能部门内部的上下级组织间的指导或组织领导关系。公司职能部门,要把所分管的成本控制目标层层分解落实到车间职能小组、工序与班组(或个人),负责检查监督与考核;车间职能小组、工序与班组(或个人)负责采取具体措施,以保证分管目标的完成,并及时向公司职能部门反馈信息,使总的成本控制目标能够实现。 成本控制的横的与纵的组织体系的交叉点,是公司各级组织领导者。从公司层面来看,由总经理或主管财务副总经理(或总会计师)负责全公司总的成本目标控制,领导和协调职能部门的成本控制工作。公司领导要注意发挥财务部门在成本控制中的核心作用。从车间或工段或班组来看,车间主任、工段长、以及班组长负责执行公司分解下达的各种成本控制目标,领导和协调好有关职能小组(或个人)的成本控制工作。通过各级领导人员的组织领导,在公司内部形成一个纵、横交错的成本控制组织体系,使成本控制有了组织保证。 (二)离散性生产企业成本控制的指标体系构成 内部成本控制指标体系是否完整,并根据公司经营策略突出重点,是成本控制工作成败的关键。为了与成本控制组织体系相适应,必须将公司的各种目标控制数,层层分解落实到下面的组织(或个人)。成本控制指标的分解,是成本控制指标体系建立的前提。成本控制指标的确定,可用定额分解法或比例分解法等。 1、定额分解法,运用定额计算法确定目标成本时,产品成本的各种项目均由有关定额加以计算形成,所以,只需控制各项定额,则可达到控制目标成本的目的。定额指标体系包括:直接材料应分别按各种原材料、辅助材料、燃料与动力等的消耗定额乘以相应的计划价格,得出产品的材料定额成本。同样,直接工资也应分别各车间、工序的工时定额乘以相应的计划工资率,得出产品的直接工资定额成本。制造费用则应根据各车间的费用计划,按照一定比例分配到单位产品中去,然后加总得出其定额成本。将直接材料、直接工资和制造费用加以汇总就可以得出产品的定额成本。定额成本的制定可借助计算机系统PDM/CAPP获取的工艺成本资料计算得出定额成本数据。基于会计成本的指标体系(以专用车成本为例)包括:(1)材料成本包括:钢材(含型钢)、油漆、OEM外购件、紧固件、辅料、外协件;(2)人工费用(包括直接工资、销售人员工资、车间管理人员工资、管理人员工资等);(3)制造费用;(4)管理费用;(5)财务费用;(6)营业费用等。 2、比例分解法确定的成本控制指标。对于某些只确定了某一成本指标总数,而无分项计算的数据的情况,目标成本的分解则可按照基期的成本结构(各项费用占总费用的比重)加以分解。如果计划期在结构上有所变动,也可对分解结果作适当的调整。对按目标利润倒求的目标成本的分解,可运用这种方法。 3、责任成本指标体系,又叫控制成本体系,主要是按照公司责任归属划分成本费用指标,为公司绩效考核提供技术支持的。该类指标是以责任中心(或责任人)为对象,按照干什么,算什么的原则,把成本费用管理责任落实到具体责任者身上。责任成本是根据可控的原则来确定责任中心的成本费用项目的,如技术开发费指标的责任中心是技术部,设备维修费的责任中心是设备管理部门,等等。 (三)离散性生产企业成本控制的方法体系 对于单件小批量生产企业而言,由于生产一种产品的工艺、工装设备投入相对比较多,无疑增加了产品的固定成本。不能从批量和规模上取得优势,那么如何控制其成本呢?由于成本是一个牵涉到企业方方面面的系统,所以,我们认为以下两种方法可以采用: 1、应采用系统论的方法,建立成本信息控制系统进行系统控制。成本信息控制系统分为:成本预测系统、成本核算系统、成本的日常控制管理系统以及成本的分析考核系统。不过,成本信息系统的基础是必须建立统一的科学合理的成本代码体系,也就是说,成本预测用的目标成本(或标准成本)、对外报价以及实际成本等成本编码应统一。 (1)、成本预测系统:该系统运用信息预测技术、数量经济学的一些计算方法,根据国家产业政策和国际市场环境的变化,主要承担产品成本的发展趋势、方向和未来影响成本高低因素的管理工作。通过建立定额成本、标准成本、实际成本等多套动态成本数据库,及时为公司经营决策提供准确的成本资料和多种决策方案,以起到成本的预算控制。 (2)、成本核算系统。请软件公司设计开发适合离散性生产企业成本核算的软件,改善成本核算的工具、提高工作效率,及时准确的为公司成本核算和成本控制系统提供基础资料。 (3)、成本的日常控制管理系统。成本控制组织运用定额管理、目标管理、价值工程、质量成本管理等现代成本管理方法,进行日常的监督与控制,以定额、目标或标准成本,控制日常成本开支。通过实际成本与定额、目标成本的分析考核反馈的信息,不断修订降本增效的方案及措施。 (4)、成本的分析考核系统。根据年度成本控制目标,进行成本倒算分解、层层落实,并每月(或每季度)进行检查、分析和考核。这一系统是成本管理控制系统的中心环节,因为再合理的成本管理办法,只有通过控制、检查、考核,才能发现问题、制定措施、解决存在的问题。 2、根据重要性原则,在成本关键控制点上进行过程控制。 (1)产品设计阶段的成本控制 第一次就把事情作对,首先在产品设计阶段充分考虑工艺的制造成本,采用工艺性好的产品设计方案,这需要在产品设计时工艺人员的早期参与时必不可少的,采取并行工程的方法,优化产品的设计从而降低成本。 美国企业在成本管理上,能够运用信息论和控制论方法,实行以价值链分析为主要内容的策略成本管理模式,所谓价值链分析就是通过分析和利用公司内部与外部之间的相关活动来达成整个公司的策略目的,实现成本的最低化,它把影响产品成本的每一个环节,从项目调研、产品设计、材料供应、生产制造、产品销售、运输到售后服务都作为成本控制的重点,进行逐一的作业成本分析,使管理人员对产品的生产周期和每一环节的控制方法都有充分的了解,从而使产品的利润在整个生产周期最大化。尽管我国国有企业一直在寻找一条有效的成本降低途径,许多企业都提出全员、全方位、全过程的成本管理模式,而在成本管理的现实操作中,大部分企业把成本降低的着力点放在对生产成本的单一控制上,忽视了项目调研、工艺设计、产品设计对产品成本的影响,实际上以上三阶段决定了产品成本的90%,足以决定企业命运。 降低成本可以有两种实现方式,一种是在既定的经济规模、技术条件、质量标准条件下,通过降低消耗、提高劳动生产率等措施降低成本。这种方式的成本降低以现有条件为前提,是日常成本管理的重点内容。降低成本的第二种方式是改变成本发生的基础条件。在既定条件下,成本改善会有一个极限幅度,在这个幅度内,改进的逐步增加最后可能会达到收益递减点,最后使得降低成本异常艰难。在这种条件下,进一步的成本改进有赖于新的技术和新的观念。改变成本发生的基础条件为进一步的成本降低提供新的基础。企业成本优势最常见的来源就是采用与竞争对手有显著差异的价值链。正因如此,所以企业进一步降低成本常依赖于第二种方式,依赖于新技术和新观念,依赖于重构价值链。产品设计包含着重新设计诸多重构价值链的因素,如改变生产工艺、采用新的原材料等,因此产品设计对成本控制有着关键性的影响,是系统成本管理的核心。因为产品成本的20%—80%在设计阶段已经确定,待产品投入生产后,降低成本的潜力并不太大。为了最大限度的压缩成本,产品设计必须着眼于目标成本和目标利润。若完成产品全部作业成本低于目标成本,则该产品设计是可行的,否则不行。只有这样才能控制成本,最终才能保证产品在市场上的竞争力。 (2)原材料采购阶段的成本控制 在原材料的采购阶段,由于单件生产在原材料的采购方面也不具有规模优势,所以,原材料的成本也是居高不下。如果,把产品的原材料分成几类:通用原材料,可委托中间商进行采购,利用他们的渠道优势来降低成本;特殊材料,可以和同行进行联合采购,来降低成本。 在企业里,采购部门常常控制着40%—50%的销售金额,减少材料成本也许是整个降低成本计划中最有效的一步。采购阶段的成本控制的关键在于:(a)能做出准确的预测。企业必须能对原材料未来的走向及产品的趋势做出预测,特别是那些较为短缺的原材料,许多往往需要进口,短缺常会发生。如果经营者不能准确地预测,采取相应的措施,也许最需要一种材料的时候,正是它价格最高的时候。(b)把力量集中在“一号”部件上。要保证你的采购部门在代价较高的“一号”部件的选择、交货和周转上花费最多的时间。在这方面,有效的采购、替代或重新设计会产生大的影响。比如改装车生产企业底盘的采购,底盘直接影响客户对产品的选择。 (3)产品制造过程中的成本控制 在制造构成中的成本控制,则是靠企业的管理基础水平的提升才能够见到效益的。在制造过程中的成本控制,与企业的质量管理和交货期的联系比较紧密。可以通过几种主线来推进成本控制工作。 传统的成本降低基本是通过成本的节省来实现的,即力求在工作现场不浪费资源和改进工作方式以节约成本将发生的成本支出,主要方法有节约能耗、防止事故、以招标方式采购原材料或设备,是企业的一种战术的改进,属于降低成本的一种初级形态。 但是,这种的成本降低是治标不治本的,只是成本管理的一种改良形式。现代企业需要寻求新的降低成本的方法,力图从根本上避免成本的发生。现代的JIT(JustInTime,适时生产系统),以“零库存”形式避免了几乎所有的存货成本;TQC(TotalQualityControl,全面质量控制),以“零缺陷”的形式避免了几乎所有的维修成本和因产品不合格带来的其它成本。成本避免的思想根本在于从管理的角度去探索成本降低的潜力,认为事前预防重于事后调整,避免不必要的成本发生。这种高级形态的成本降低需要企业在产品的开发、设计阶段,通过重组生产流程,来避免不必要的生产环节,达到成本控制的目的,是一种高级的战略上的变革。 (4)产品销售环节的成本控制(即销售费用的控制)。 销售费用的控制,我们认为关键在:(a)将变动部分与销售业绩挂钩,动态控制费用以便随时应对市场形势可能出现的变化。(b)以有效的考核奖惩制度相配合,考核指标由会计利润转向业务利润,考核与奖惩是预算管理工作的生命线。科学、合理的预算考核和奖惩体系有助于减轻信息不对称对预算管理的不利影响,及时准确地揭示预算执行过程中出现的差异和存在的问题,达到奖勤罚懒,调动员工积极性的目的。 (5)运输、仓储到售后服务环节的成本控制。 以专用车生产企业为例,物流环节包括物料的采购运费的控制和产成品(专用车)的发送。在采购运费的管理上,在与供应商谈判的过程中应要求供应商就运费单独报价,若供应商的报价不能满足公司运费的控制目标,公司在成本效益有利的情况委托第三方物流,以节约采购运输成本。 在物料仓储成本的控制上,争取消除中间库,采取公司集中统一的库存与物流配送体系,从内部的资源集中配置的角度,提高效率,压低库存,降低库存资金的占用。同时,控制在制品的数量。 售后服务的成本控制,售后服务的成本的产生主要是产品的保修引起的,保修的费用开支与产品质量控制有关,所以售后服务的成本控制关键在于产品质量的控制,也就是说在于对于不良品损失的控制,防止为了只追求交货期和产品质量而不顾及产品的成本的提升。严格控制质量成本,把内部损失和外部损失降到最低,做到质量、成本和交货期三方面协调推进。 上述的控制方法,若要发挥作用必须有完善有效的成本费用考核办法与公司强有力的执行作为保证,同时公司管理层必须做到严格按制度进行奖罚,才能真正有效控制公司成本费用。 成本控制管理论文:经营成本控制管理 企业是在一定的经济环境中从事经营活动的。当环境变化时,则要求企业对其运行系统进行调整并对其控制系统进行重构。在现代企业制度下,怎样打破传统的思维方式,进行企业流程和成本控制的重构呢? 一、BPR的基本思想与现代企业生产要素重构 (一)BPR的基本思想 BPR即Businessprocessreengineering,业务过程重构之意。源于1993年迈克尔。海默在《企业流程重构—管理革命的宣言》一书。是生产运作系统设计的新思想和新方法。BPR的基本思想是过程导向,即打破传统的思维方式,不再将精力集中在狭义的任务上。突破企业中部门间的界限,将分散的在各功能部门的任务整合成过程流。过程是一组有界的相互之间紧密联系和活动集合,每个活动都有明确的输入和输出。每种输入和输出都是通过特定的转换机构实现的。怎样运用BPR的基本思想,重构现代企业的生产要素呢? (二)现代企业的生产要素重构 传统的生产要素仅指原材料、机器设备、土地、劳动力等要素,与传统的生产经营环境相适应。而在今天的知识经济条件下的信息时代,在企业生产要素中,科学技术的含量和信息要素显得愈来愈重要。 企业是个生产经营体系。企业为了从事生产或劳务,实现企业的经营目标,就必须具备实现目标的特殊功能,即必须拥有生产某种产品、提供某种劳务需要的人力、物力、财力,以及反映这种要素相互结合运动的各种信息。因此,企业系统主要是由人、财、物、信息、目标等五个要素所组成。(见图1) (三)现代企业系统是生产要素输入和输出的特定转换机构 由上述要素组成的企业系统,可以抽象地看作是一个转换机构。这个转换机构的功能是将输入转换为输出(见图2) 企业系统输入原材料、能源、劳动力、技术、资金、信息等资源,经过转换机构的加工处理,输出物质产品、增殖了的资金、局部革新了的技术、以及具有新作用的信息等。企业是社会经济的基本生产单位。社会经济、社会环境的发展变化,影响、制约着企业的生产经营活动。例如,国际形势、社会变动、政府的方针政策、经济动向、市场状况等,都会对企业发生直接或间接的影响。企业必须使自己的活动与社会经济活动协调吻合,密切衔接,以适应环境的要求和变化,并对整个社会经济体系起积极的推动作用。 (四)现代企业系统的流程重构 现代企业系统的流程包括四大流程:企业的产品流程、企业的价值流程、企业的人事流程、企业的信息流程。 1.企业的产品流程 在商品市场经济条件下,产品作为商品,具有两重性:有用性和价值。产品的有用性由三方面组成,一是物质实体,即产品由何种原材料制成;二是效用特征,即产品的用途、性能等,它是根据社会需求通过设计、加工制造而成的;三是外观,即产品的形状、涂色、包装等,使产品不但能用,而且外观要美。产品形成、生产出来之后,就可投入市场销售。社会需求不断发展变化,产品也要不断更新变革。产品更新变革之后,生产过程也必须相应地进行或多或少的调整、改造,或根本性的改造。这个过程的运动程序是:根据市场预测和企业决策,进行产品的研究、设计和制造,生产出产品;经过销售供用户使用和消费;在使用过程中为用户提供各种必要的服务,并了解和研究使用中的要求,进一步改进产品的设计和制造,以便生产出更好的产品投入市场。这个过程就是企业的产品流程。 2.企业的价值流程 企业的产品流程,同时随着资金的筹措、投入运用、耗费,获得资金成果的价值流程。产品在生产过程中,要耗费各种各样的资源,产品销售之后,要对各种耗费进行补偿,同时要获得盈利。所以对整个产品流程要用货币形式,从价值方面进行核算、监督、控制,使产品在充分利用资源和最经济、最合算的条件下生产出来。这就需要有一个价值系统、财务系统来表现企业的产品流程。伴随产品流程,并以货币形态来反映、监督、控制产品流程的资金运动过程,就是企业的价值流程。 3.企业的人事流程 生产经营活动的客体是物质产品及其生产经营过程,而主体是劳动者。劳动者的录用、调配、培训、考核、工资、福利、奖惩、升迁,以及质量要求、数量控制、各类劳动者相互之间的比例关系等,都应按照企业产品流程各部分的客观要求合理安排,在劳动过程中,通过建立科学的组织机构和合理的规章制度,协调人事行为,以劳动的数量、质量、管理方式、劳动技能、劳动者的工作效率,来主导产品流程正常、有效地进行,这样的人事发展变化过程,就是企业的人事流程。 4.企业的信息流程 企业的经营管理活动,都是通过信息进行的。通过信息收集、信息传输、信息控制为管理服务。企业的计划系统也包括在企业信息系统之内。由于它的作用重要,因而在企业系统结构图中单列出来。反映产品流程、价值流程、人事流程的运动过程,并对上述过程进行调节、控制,保证企业生产经营活动正常进行的管理信息运动过程,就是企业的信息流程。企业作为一个系统,从属于更大的系统。企业要根据国家法律、法令,根据国内与国际形势、市场状况、经济动向、国家计划等方面的变化,不断地进行调整、改革、适应外部需求,满足社会需要,促进社会发展。 二、现代企业制度下,企业成本控制系统重构 (一)现代企业制度下,企业系统结构的特征 1.企业系统是人机系统 企业是由提供劳动力资源的人和形成劳动手段的机器设备、设施、工具以及资金、信息、其他物质资料等构成的。企业功能的发挥,要通过人的作用,以人为主体实现人机结合。企业系统中的问题主要是人与物、人与人、人与工作之间的关系问题。只有发挥人的积极性、创造性,才能发挥劳动力手段的效能,在人的合理结合中,创造企业效益。 2.企业是动态的开放系统 外部环境的变化,经常影响企业系统正常的生产经营活动。建立内部、外部的信息反馈网络,就是为了适时调整结构和行为,更好地适应外部环境和内部条件的变化,提高企业自身适应能力。同时,对环境施加影响,争取更有利于企业发展的外部条件。 3.企业是多层次、多目标的系统 如果企业作为一个系统,它可以划分为若干个分系统,如科技开发分系统、生产分系统、营销分系统、财务分系统、人力资源分系统、后勤服务分系统等。分系统又可划分为若干个更细的子系统等,例如,生产分系统可以划分为各种产品的生产体系,每种产品的生产可能就是一个分厂,分厂中设有车间、科室、工段、班组等。由上所述,企业是个多层次的系统。企业系统与分系统、分系统与子系统、分系统与分系统、子系统与子系统之间的关联,表现为总目标、分目标与各项具体目标之间的关联,因而企业系统又是个多目标系统。根据企业系统的层次和目标,来设计企业的结构和功能,并使其合理化,是企业活动正常运行的必要条件。 (二)现代企业制度下成本控制的特征 现代企业制度的基本特征是产权明晰,企业对出资者资产的保值、增殖负有责任。如何反映和控制这种责任呢?在产品经济条件下,企业的生产经营环节为:供产销,且供销环节的外部经营环境相对稳定。因而,成本控制仅限于“制造成本”领域。 在市场经济条件下,生产经营是根据“订单”进行生产,根据生产任务进行原料采购,其经营环节为:销产供,且供销渠道变化,价格波动频繁。因此对成本控制的研究,应冲破偏狭的“制造成本”领域,在更广阔的范围进行研究。 (三)企业成本控制系统功能重构 建立现代企业制度,主要目标是追求投资者资产达到最大的增殖能力,这就要求经营者创造出经营资产的最佳获利能力。其对策是建立责任成本控制系统。责任成本控制系统不应是封闭系统,更不是孤立系统,应属于一个环境适应性很强的开放系统。因此,该系统从空间角度分析,不仅包括生产成本而且还应涉及到设计成本和流通成本;从时间角度分析,不仅包括责任成本的事中控制,还应包括事前、事后控制。具体讲,该系统应具备如下功能: 1.决策预控功能 系统的决策预控功能是指企业不同层次的经济责任单位,在该责任单位经营权力所能调节和控制的责任成本范围内,对各种经营方案进行比较、选择、把传统的事后控制转变为事前预控行为。这种事前预控应包括的内容为:第一,决策风险的预知性。市价的波动性带来决策的风险,这种风险必须在正式经营生产之前,予以充分揭示。因此,各责任单位的决策者,应充分考虑各种不利因素,拟定出最不利条件下的经营方案。把决策风险,预先控制在正式生产经营之前;第二,决策单位的层次性。责任单位的层次,也许是车间,也许是厂部,也许是某一企业集团。不同的责任单位,有不同的责任预控目标。衔接各个不同类型、不同层次责任单位的利益所使用的计算工具——科学的内部转移价格;第三,决策方案的可行性。判断决策方案是否可行所依据的原则只能是经济评价的原则,即不仅要评价该方案生产技术上的可行性,而且要评价市场上的可销售性,更要评价经营方案的可获利性;第四,决策过程的科学性。企业实施责任成本的预警系统。决策过程,正是各责任单位,根据确定的决策目标,不断发现、补充、优选方案的过程,即科学化决策过程。 2.成本预测功能 企业全面的成本预测,是使企业“内部”生产能力适应于“外部”市场状况的桥梁和纽带,是实现资源优化配置的最佳途径。传统的责任成本控制理论,对责任成本控制的研究,停留在“制造成本”领域。其责任成本的层次关系。如图3所示。 传统的责任成本控制理论与产品经济条件下企业经营的外部环境是相适应的。这是因为在产品经济条件下,企业的供、销环境相对稳定,抓住了“制造成本”,就等于抓住了经济效益的“源头”。 当企业的供产销经营模式被销产供模式所取代时,客观上宣告了传统的责任成本控制理论的过时。 企业实施现代企业制度所建立的责任成本控制系统,必须从“源头”控制,即从设备选型、产品设计开始。因为“源头”控制的缺陷,对于产品制造成本而言,是一种先天不足。“源头”控制,直接影响“制造成本”的料、工、费、责任成本控制,应以“源头”控制为起点。“源头”控制,离不开市场调查和成本预测。责任成本“源头”控制制及成本预测功能如图4所示。责任成本控制系统的预测功能,是建立在设计、生产,销售各部门的责任成本预算的基础上,具有准确性、可信性、全面性的特征。 3.责任预算功能 责任预算是责任目标的具体化,是责任成本控制的分项展开,其实施步骤为: 第一,计算责任成本的预算差异。责任成本预算差异=责任成本实际发生额-责任成本预算成本其中:责任成本预算额=(实际产量×单位变动项目的责任预算成本+固定项目的责任预算成本) 第二,分析责任成本预算差异。按财务分析的“连环替代法”或“差额计算法”分析责任成本预算差异并分析计算出“量差”和“价差”,查找产生差异的各种原因。 第三,追溯责任成本预算差异。责任成本预算差异的追溯过程,是各经济责任单位所负责任的追踪过程。例如,销货部门反馈的信息是:产品质量差、次品废品多,退货、退款频繁,其追踪过程,如图5所示。 第四,责任预算、绩效考评。各经济责任单位的净收益=该责任单位提供的实物量或劳务量×内部转移价格-责任成本实际发生额4.产销预调功能 在市场经济体制的大环境中企业实施现代企业制度,建立责任成本控制系统的出发点,应是追求投资者资产达到最大的获利能力,而最大获利能力的取得,有赖于从“工厂”到“市场”的全方位的衔接平衡。从某种意义上讲,企业的产品仅属于获利的载体。因此,从生产到流通全方位降低获利载体的劳动消耗,使产品从“工厂”到“市场”的“惊险跳跃”中,风险最小,获利最大。“惊险的跳跃”的全过程,正是产销预调功能发挥作用的过程。产销预调功能,如图6所示。 成本控制管理论文:企业成本控制管理 世界的制造业正在向中国加快转移,中国现在加工制造业占GDP的比重越来越大,制造业的竞争关键看,企业在质量、成本、时间(准时交货),三方面的基本功夫如何?上述三者之间是紧密联系的,由于篇幅所限,本文着重讨论成本的控制问题。 在制造企业中,有几类比较典型的生产方式,其中,单件生产和其它方式有明显的不同,如:大批量生产企业,由于其有规模的优势,所以,在成本、质量和时间方面容易见到成效。 对于单件小批量生产的企业,如:造船、飞机制造、特种机床等,以单件生产为主。在生产进度安排上,多以项目管理的方式推进。 一般的观念里,单件小批量生产不具有成本控制的优势,只有批量大的生产才有成本控制优势。但是,经济形势发生了变化,现代企业产品中的科技含量的增加,使得产品的制造成本并非与产品生产数量直接相关,或者说至少不是只与产品数量直接相关。 那么,为什么这样说呐?准确控制产品的成本,就应该从成本的多重动因入手。产品成本的发生,有些与产品数量(生产工时)相关,有的与非产品数量相关,那么,我们就必须按与成本发生相关的其它因素去追溯计算成本。而不是单纯从产品数量上判断,那什么是成本动因呢?是企业的各项作业,而不是产品本身导致消耗(成本)的发生。如何有效地控制成本,使企业的资源利用达到最大的效益,就应该从作业入手,力图增加有效作业,提高有效作业的效率,同时尽量减少以至于消除无效作业,这是现代成本控制各方法的基础理念。 一、国内企业成本管理的现状分析 美国企业注重策略成本管理和价值链分析,中国企业偏向单一成本控制。 在市场上,真正有意义的是整个经济过程的成本,企业须清楚与产品有关的整个价值链中的所有成本。因此,公司需要从单纯核算自身的经营成本,转向核算整个价值链的成本,与处于价值链上的其他厂商合作共同控制成本,寻求最大收益。 美国企业在成本管理上,能够运用信息论和控制论方法,实行以价值链分析为主要内容的策略成本管理模式,所谓价值链分析就是通过分析和利用公司内部与外部之间的相关活动来达成整个公司的策略目的,实现成本的最低化,它把影响产品成本的每一个环节,从项目调研、产品设计、材料供应、生产制造、产品销售、运输到售后服务都作为成本控制的重点,进行逐一的作业成本分析,使管理人员对产品的生产周期和每一环节的控制方法都有充分的了解,从而使产品的利润在整个生产周期最大化。尽管我国国有企业一直在寻找一条有效的成本降低途径,许多企业都提出全员、全方位、全过程的成本管理模式,而在成本管理的现实操作中,大部分企业把成本降低的着力点放在对生产成本的单一控制上,忽视了项目调研、工艺设计、产品设计对产品成本的影响,实际上以上三阶段决定了产品成本的90%,足以决定企业命运。 “尽可能少的成本付出”与“减少支出、降低成本”在概念是有区别的。“尽可能少的成本付出”,不就是节省或减少成本支出。它是运用成本效益观念来指导新产品的设计及老产品的改进工作。如在对市场需求进行调查分析的基础上,认识到如在产品的原有功能基础上新增某一功能,会使产品的市场占有率大幅度提高,那末,尽管为实现产品的新增功能会相应地增加一部分成本,只要这部分成本的增加能提高企业产品在市场的竞争力,最终为企业带来更大的经济效益,这种成本增加就是符合成本效益观念的。 二、如何控制成本 对于单件小批量生产企业而言,由于生产一种产品的工艺、工装设备投入相对比较多,无疑增加了产品的成产成本。不能从批量和规模上取得优势,要降低成本。如何来控制?笔者建议可以从以下几个方面考虑: (1)产品设计阶段的成本控制 第一次就把事情作对,首先在产品设计阶段充分考虑工艺的制造成本,采用工艺性好的产品设计方案,这需要在产品设计时工艺人员的早期参与时必不可少的,采取并行工程的方法,优化产品的设计从而降低成本。 美国企业在成本管理上,能够运用信息论和控制论方法,实行以价值链分析为主要内容的策略成本管理模式,所谓价值链分析就是通过分析和利用公司内部与外部之间的相关活动来达成整个公司的策略目的,实现成本的最低化,它把影响产品成本的每一个环节,从项目调研、产品设计、材料供应、生产制造、产品销售、运输到售后服务都作为成本控制的重点,进行逐一的作业成本分析,使管理人员对产品的生产周期和每一环节的控制方法都有充分的了解,从而使产品的利润在整个生产周期最大化。尽管我国国有企业一直在寻找一条有效的成本降低途径,许多企业都提出全员、全方位、全过程的成本管理模式,而在成本管理的现实操作中,大部分企业把成本降低的着力点放在对生产成本的单一控制上,忽视了项目调研、工艺设计、产品设计对产品成本的影响,实际上以上三阶段决定了产品成本的90%,足以决定企业命运。 降低成本可以有两种实现方式,一种是在既定的经济规模、技术条件、质量标准条件下,通过降低消耗、提高劳动生产率等措施降低成本。这种方式的成本降低以现有条件为前提,是日常成本管理的重点内容。降低成本的第二种方式是改变成本发生的基础条件。在既定条件下,成本改善会有一个极限幅度,在这个幅度内,改进的逐步增加最后可能会达到收益递减点,最后使得降低成本异常艰难。在这种条件下,进一步的成本改进有赖于新的技术和新的观念。改变成本发生的基础条件为进一步的成本降低提供新的基础。企业成本优势最常见的来源就是采用与竞争对手有显著差异的价值链。正因如此,所以企业进一步降低成本常依赖于第二种方式,依赖于新技术和新观念,依赖于重构价值链。产品设计包含着重新设计诸多重构价值链的因素,如改变生产工艺、采用新的原材料等,因此产品设计对成本控制有着关键性的影响,是系统成本管理的核心。因为产品成本的20%—80%在设计阶段已经确定,待产品投入生产后,降低成本的潜力并不太大。为了最大限度的压缩成本,产品设计必须着眼于目标成本和目标利润。若完成产品全部作业成本低于目标成本,则该产品设计是可行的,否则不行。只有这样才能控制成本,最终才能保证产品在市场上的竞争力。 (2)原材料采购阶段的成本控制 其次,在原材料的采购阶段,由于单件生产在原材料的采购方面也不具有规模优势,所以,原材料的成本也是居高不下。如果,把产品的原材料分成几类:通用原材料,可委托中间商进行采购,利用他们的渠道优势来降低成本;特殊材料,可以和同行进行联合采购,来降低成本。 在企业里,采购部门常常控制着40%—50%的销售金额,减少材料成本也许是整个降低成本计划中最有效的一步。所有经营者应明三个关键性的采购原则: ①不要害怕采购部门。要学习各种成本降低方法,学习采购。最重要的是,不要使自己和采购部门及采购负责人隔离开来,要参与进去。 ②把力量集中在“一号”部件上。要保证你的采购部门在代价较高的“一号”部件的选择、交货和周转上花费最多的时间。在这方面,有效的采购、替代或重新设计会产生大的影响。 ③不要超速完成采购。要允许企业的采购部门运用其创造力,想象力和专业经验,以尽可能低的价格采购部件和材料。不要像你定一份咖啡那样对待采购部门。不要根据蹩脚的预测或因为缺少正确的销售和生产制造计划而让采购部门迅速办理。 ④不要吊死在一棵树上。对采购部门来说,往往习惯于和一个特定的供应商维持关系,因为他们在一起做生意已有多年了。事实上,经营者完全可以挑起供应商之间的竞争,这样可以刺激他们降低某些材料的价格。 ⑤能作出准确的预测。企业必须能对原材料未来的走向及产品的趋势作出预测,特别是那些较为短缺的原材料,许多往往需要进口,短缺常会发生。如果经营者不能准确地预测,采取相应的措施,也许最需要一种材料的时候,正是它价格最高的时候。 (3)产品制造过程中的成本控制 在制造构成中的成本控制,则是靠企业的管理基础水平的提升才能够见到效益的。在制造过程中的成本控制,与企业的质量管理和交货期的联系比较紧密。可以通过几种主线来推进成本控制工作。 传统的成本降低基本是通过成本的节省来实现的,即力求在工作现场不浪费资源和改进工作方式以节约成本将发生的成本支出,主要方法有节约能耗、防止事故、以招标方式采购原材料或设备,是企业的一种战术的改进,属于降低成本的一种初级形态。 但是,这种的成本降低是治标不治本的,只是成本管理的一种改良形式。现代企业需要寻求新的降低成本的方法,力图从根本上避免成本的发生。现代的JIT(JustInTime,适时生产系统),以“零库存”形式避免了几乎所有的存货成本;TQC(TotalQualityControl,全面质量控制),以“零缺陷”的形式避免了几乎所有的维修成本和因产品不合格带来的其它成本。成本避免的思想根本在于从管理的角度去探索成本降低的潜力,认为事前预防重于事后调整,避免不必要的成本发生。这种高级形态的成本降低需要企业在产品的开发、设计阶段,通过重组生产流程,来避免不必要的生产环节,达到成本控制的目的,是一种高级的战略上的变革。 (4)通过严格成本核算管理控制成本 在成本核算管理上,全力推行全员成本核算与层层控制,抓好单件产品核算,真正了解每种产品的制造成本,从原材料、水、电、气的消耗到工时订额等的核算,作到准确,这是成本管理的基础和成本控制的根本点。 在库存的控制上,争取消除中间库,采取公司集中统一的库存与物流配送体系,从内部的资源集中配置的角度,提高效率,压低库存,降低库存资金的占用。同时,控制在制品的数量。 (5)工艺设计上的成本控制 工艺设计上尽量考虑工艺方法的通用性、标准化,采用合理的加工手段,提高材料及设备的利用率,严格审核确保工艺方案的合理性。 (6)质量成本控制 对于不良品损失的控制,防止为了只追求交货期和产品质量而不顾及产品的成本的提升。严格控制质量成本,把内部损失和外部损失降到最低,作到质量、成本和交货期三方面协调推进。如果是实行项目管理方式为主的企业,建议采取项目经理全权负责的方式对质量指标、成本费用指标和交货期统一考核,建立完善的奖惩机制。 三、我国企业采用现代成本管理方法应注意的问题 产生于日本及欧美的现代成本管理理念与方法已逐渐被我国企业所采用,实践证明,我国企业在运用这些方法时要注意以下几点: (1)要以人为本。在现代成本管理这个系统工程中,人是具有主观能动性的。企业如何设计适当的激励制度以调动全体员工的能动性是管理者运用现代成本管理方法首先要考虑的问题。无论如何完美无缺的管理方法,如果不能使员工自愿、积极主动参与,也只会适得其反。因此,现代成本管理方法一定要与“以人为本”的现代管理思想相结合。 (2)注意全面性。成本管理活动是复杂的系统工程,在进行成本管理系统设计时,一定要注意全面性,要全员参加,落实到生产和管理的全过程,不能采取武断的命令下达式,特别是作业成本法制度设计,必须取得各级管理人员和基层车间工人的全力支持才能顺利进行。 (3)注意综合性。由于现代成本管理方法是一个系统整体,所以在设计时一定要综合运用,不可断章取义。如只为加快存货流通速度而不顾企业具体情况盲目采取零存货方法,其结果可能是灾难性的。 (4)注意持久性。进行现代成本管理是一种长期的不断改造、不断完善的过程,这在管理理念中有具体体现,如持续提高理论和约束理论。成本管理不能只追求短期利润,而要以企业的可持续发展为最终目的。 上述几个方面工作,可以通过在产品设计阶段强调并行工程,而在产品制造方面大力推行精益化生产,既考虑成本问题,又可以兼顾质量和准时交货。 成本控制管理论文:采购成本控制管理 控制采购成本对一个企业的经营业绩至关重要。采购成本下降不仅体现在企业现金流出的减少,而且直接体现在产品成本的下降、利润的增加,以及企业竞争力的增强。由于材料成本占生产成本的比例往往达到50%以上,因此,控制好采购成本并使之不断下降,是一个企业不断降低产品成本、增加利润的重要和直接手段之一。笔者所在企业在过去的一年里,加强采购成本的管理和控制,完善采购管理制度,使总体采购成本下降7%以上,再加上对生产环节材料消耗的控制,使企业的整体生产成本下降了20%,取得了良好的经济效益。现结合所在企业的具体做法,论述如何对采购成本进行控制。 一、建立、宪善采购制度,做好采购成本控制的基础工作 采购工作涉及面广,并且主要是和外界打交道,因此,如果企业不制定严格的采购制度和程序,不仅采购工作无章可依,还会给采购人员提供暗箱操作的温床。完善采购制度要注意以下几个方面: 1、建立严格的采购制度。建立严格、完善的采购制度,不仅能规范企业的采购活动、提高效率、杜绝部门之间扯皮,还能预防采购人员的不良行为。采购制度应规定物料采购的申请、授权人的批准权限、物料采购的流程、相关部门(特别是财务部门)的责任和关系、各种材料采购的规定和方式、报价和价格审批等。比如,可在采购制度中规定采购的物品要向供应商询价、列表比较、议价,然后选择供应商,并把所选的供应商及其报价填在请购单上;还可规定超过一定金额的采购须附上三个以上的书面报价等,以供财务部门或内部审计部门稽核。 2、建立供应商档案和准入制度。对企业的正式供应商要建立档案,供应商档案除有编号、详细联系方式和地址外,还应有付款条款、交货条款、交货期限、品质评级、银行账号等,每一个供应商档案应经严格的审核才能归档。企业的采购必须在已归档的供应商中进行,供应商档案应定期或不定期地更新,并有专人管理。同时要建立供应商准入制度。重点材料的供应商必须经质检、物料、财务等部门联合考核后才能进入,如有可能要实地到供应商生产地考核。企业要制定严格的考核程序和指标,要对考核的问题逐一评分,只有达到或超过评分标准者才能成为归档供应商。 3、建立价格档案和价格评价体系。企业采购部门要对所有采购材料建立价格档案,对每一批采购物品的报价,应首先与归档的材料价格进行比较,分析价格差异的原因。如无特殊原因,原则上采购的价格不能超过档案中的价格水平,否则要作出详细的说明。对于重点材料的价格,要建立价格评价体系,由公司有关部门组成价格评价组,定期收集有关的供应价格信息,来分析、评价现有的价格水平,并对归档的价格档案进行评价和更新。这种评议视情况可一季度或半年进行一次。 4、建立材料的标准采购价格,对采购人员根据工作业绩进行奖惩。财务部对所重点监控的材料应根据市场的变化和产品标准成本定期定出标准采购价格,促使采购人员积极寻找货源,货比三家,不断地降低采购价格。标准采购价格亦可与价格评价体系结合起来进行,并提出奖惩措施,对完成降低公司采购成本任务的采购人员进行奖励,对没有完成采购成本下降任务的采购人员,分析原因,确定对其惩罚的措施。 通过以上四个方面的工作,虽然不能完全杜绝采购人员的暗箱操作,但对完善采购管理,提高效率,控制采购成本,确实有较大的成效。 二、降低材料成本的方法和手段 1、通过付款条款的选择降低采购成本。如果企业资金充裕,或者银行利率较低,可采用现金交易或货到付款的方式,这样往往能带来较大的价格折扣。此外,对于进口材料、外汇币种的选择和汇率走势也是要格外注意的。如去年我公司从荷兰进口生产线,由于考虑了欧元的弱势走势,于是选择了欧元为付款币种(我公司外币存款为美元),从而降低了设备成本。 2、把握价格变动的时机。价格会经常随着季节、市场供求情况而变动,因此,采购人员应注意价格变动的规律,把握好采购时机。如我公司的主要原材料聚碳酸酯(PC塑料),去年年初的价格为2.8美元/公斤,而到了八九月份,价格上升到3.6美元/公斤。如果采购部门能把握好时机和采购数量,会给企业带来很大的经济效益。 3、以竞争招标的方式来牵制供应商。对于大宗物料采购,一个有效的方法是实行竞争招标,往往能通过供应商的相互比价,最终得到底线的价格。此外,对同一种材料,应多找几个供应商,通过对不同供应商的选择和比较使其互相牵制,从而使公司在谈判中处于有利的地位。 4、向制造商直接采购或结成同盟联合订购。向制造商直接订购,可以减少中间环节,降低采购成本,同时制造商的技术服务、售后服务会更好。另外,有条件的几个同类厂家可结成同盟联合订购,以克服单个厂家订购数量小而得不到更多优惠的矛盾。 5、选择信誉佳的供应商并与其签订长期合同。与诚实、讲信誉的供应商合作不仅能保证供货的质量、及时的交货期,还可得到其付款及价格的关照,特别是与其签订长期的合同,往往能得到更多的优惠。 6、充分进行采购市场的调查和信息收集。一个企业的采购管理要达到一定水平,应充分注意对采购市场的调查和信息的收集、整理,只有这样,才能充分了解市场的状况和价格的走势,使自己处于有利地位。如有条件,企业可设专人从事这方面的工作,定期形成调研报告。 三、实行战略成本管理来指导采购成本控制 1、估算供应商的产品或服务成本。我们以前的采购管理只是过多强调公司内部的努力,而要真正做到对采购成本的全面控制,仅靠自己内部的努力是不够的,应该对供应商的成本状况有所了解,只有这样,才能在价格谈判中占主动地位。可以通过参观供应商的设施,观察并适当提问以获得更多有用的数据;甚至为了合作,明确要求供应商如实提供有关资料,以估算供应商的成本。在估计供应商成本并了解哪些材料占成本比重较大之后,可安排一些使自己在价格上有利的谈判,并尽可能加强沟通和联系,即与供应商一起寻求降低大宗材料成本的途径,从而降低自己企业的材料成本。进行这种谈判,要始终争取双赢的局面。要与供应商建立长期的合作关系,就不能在谈判中把供应商遇到赔钱的地步。 2、对竞争对手进行分析。对竞争对手进行分析的目的是要明确我方与竞争对手相比的成本态势如何。我们的优势在哪里,对手的优势在哪里,优势和劣势的根源是什么,是源自于我们与竞争对手战略上的差异,还是源自于各自所处的不同环境,或是企业内部结构、技术、管理等一系列原因。然后从消除劣势,保持优势入手,制定在竞争中战胜对手的策略。通过对竞争对手的分析,找到努力的方向,在竞争中保持先机。 成本控制管理论文:会计成本控制管理 成本控制的水平往往取决于成本观念。现行成本控制的理论与方法建立在传统成本制的基础之上,由于传统成本制在处理间接费用等方面存在缺陷,而使成本控制难以有效,作业会计的产生、发展及应用为成本控制注入了新鲜血液。 一、建立作业会计的应用模型 应用作业会计于成本控制的前提是建立一个完整的作业会计工作模型。 作业会计以“产品消耗作业,作业消耗资源”为中心思想,以“确定费用单位从事的作业并计算其发生的成本,再以产品对这些作业的要求为基础,经过原材料、燃料和人力资源转换为产品的过程,将成本追踪到产品”为基本规则。作业会计的应用模型建立的程序:(1)由各职能部门按照既定规则在各自所辖范围内分别确认作业,并由成本管理部门(如会计部门)统一汇总、合并,同时确认各职能部门所辖范围外的作业,再考察企业生产经营全貌描述企业作业链;(2)通过对作业的研究选择成本动因,再按照同质性和比例性的原则,运用直接确定,回归分析等方法划分成本库;(3)确定每一成本库中单位成本动因的计算方法及其对产品成本的归属方法,进而得出总计单位产品成本的模式;(4)明确作业通过成本动因归属于产品的部分成本(或称不可追溯成本)的具体项目和内容。 经过上述步骤建立起来的作业会计的应用模型,成为企业内部信息系统之一,为成本控制活动服务。 二、作业会计对成本控制几个基本概念的影响 1.变动成本与固定成本 传统的成本性态的划分是以成本与产量之间的依存关系为依据,这种划分当间接费用含量较低时尚可接受,而在间接费用含量较高时就会掩盖其可变性,从而使投入与产出之间的关系模糊,成本控制相对弱化;在作业会计下成本性态的划分不仅以成本与产量之间的依存关系为依据,而且以一系列的其他成本动因,如顾客数、供应商数、服务次数等为依据,这就能揭示间接费用的可变性,更大部分地明晰投入与产出之间的关系,从而强化成本控制。就是说作业成本性态分析既包含了传统成本性态分析,更拓宽了它的范围。 2.责任中心 传统的责任中心主要是依据组织机构的职能权限、目标和任务来划分,并据此进行责任预算、责任控制和责任考核。它的局限性体现在忽视了许多不属于单一职能部门但又具有联系和同质性的费用的责任归属。作业会计下责任中心的划分改变了这一状况,冲破了职能部门的桎梏,以同质的作业为基础确认责任中心,这能使更多的费用纳入责任管理,且规范责任、权力和利益之间的对等关系。 3.可控成本和不可控成本 可控成本是指在特定时期内特定责任中心的管理人员直接控制其发生的成本,反之,则是不可控成本。作业会计下责任中心概念的改变,引起可控成本不可控成本的相对变化,使可控成本的面积拓宽,且控制主体与被控制对象之间的因果关系增强。 作业会计由于对成本控制的基本概念的上述影响,必将使它对传统成本控制的更新渗透于成本控制的全过程。 三、作业会计下成本控制的实现 作业会计在成本控制中应用的实现主要体现于对标准成本制度和预算制度运行方式的改进。 标准成本制度和预算制度是包括标准或预算的制定、执行、考核在内的系统的成本控制方法。传统的标准成本和预算制度是建立在传统成本制度基础之上,应用由其导出的成本性态划分、责任中心确认等观念,往往由于标准与预算制定时成本库过于浓缩、基础单一,执行过程中责任中心划分的局限性而导致控制与被控制之间的因果关系微弱,且许多能够得到控制的成本游离于成本控制之外,使成本控制难以有效。引入作业会计观念可以改变这一状况:首先,在标准或预算的制定阶段,应用作业会计观念划分变动成本与固定成本,并依据其性质分别考虑定量。对于变动成本部分,以作业中心为单位,以成本动因为基础进行标准或预算的制定;其次,在标准或预算的执行阶段,划分责任中心时冲破组织机构的界限,以作业中心为基础进行,责任控制的方方面面也就依此展开;最后,在标准或预算的考核阶段,其记录与计量遵循作业会计模式,评价活动以上述责任中心为单位,对比业已制定的标准或预算展开,并进一步分析标准与预算的合理性,寻找改进途径。 此外,作业会计还可以应用于质量成本控制以减少废品损失、保证作业有效消除非增值作业、加速存货周转等方面。 成本控制管理论文:连锁餐饮业成本控制管理 近年来,我国餐饮业发展迅速。随着一批洋快餐的进入,一种新的餐饮经营模式——连锁经营,逐步受到广大从业者的关注。连锁经营改变了传统的小生产经营方式,有效降低了经营成本,扩大了市场占有率,给企业带来了巨大的规模效益,国内连锁餐饮业在这种情况下蓬勃发展起来。 一、连锁餐饮业的概念 餐饮连锁企业是指经营同类餐饮服务产品的若干个企业,以一定的形式组成一个联合体,通过企业形象的标准化、经营活动的专业化、管理活动的规范化以及管理手段的现代化,把独立的经营活动组合成整体的规模经营,从而实现规模效益的一种经营形式。近几年连锁经营作为一种新型的经营方式,正在国际上被广泛应用,如世界驰名的肯德基、麦当劳等都在中国取得了良好的业绩,而且扩张势头迅猛。通过对国际餐饮连锁店的学习,近几年来我国餐饮市场连锁经营尤其是特许经营得到了快速发展。特许经营是指特许商(Franchisor)授予加盟商(Franchisee)特定许可,加盟商销售特许商的产品或服务,并得到特许商的经营指导和帮助的商务体系。特许经营迎合了市场的创业需求,能够进行有效的资源整合。通过特许经营,加盟商可以借助成熟的品牌和管理经验迅速打开市场;而特许商则能以更快的速度发展业务而不受的资金限制,同时可以降低经营费用,集中精力提高企业管理水平。特许经营的迅速发展,推动我国餐饮业跃上一个新的连锁经营的平台。 二、餐饮业成本控制的内容和特点 (一)餐饮业成本控制的内容 餐饮产品成本控制是餐饮市场激烈竞争和有效持续经营的客观要求,是企业财务管理的核心。餐饮企业要生存、求发展,就必须降低成本、提高企业经济效益,增强企业竞争力。餐饮成本是指餐饮企业一个生产和销售周期的各种耗费或支出的总和。它包括采购、保管、加工和出售各环节产生的直接成本和间接成本两部分。餐饮成本控制是指以目标成本为基础,对日常管理中发生的各项成本所进行的计量、检查、监督和指导,使其成本开支在满足业务活动需要的前提下,不超过事先规定的标准或预算。搞好餐饮业成本控制是提高其竞争力的关键。 (二)餐饮业成本的特点 餐饮成本的特点决定了餐饮成本的控制具有一定的难度。餐饮成本的特点一是变动成本是餐饮产品价格结构的基础。餐饮产品与其他企业产品有某种相似的地方即都要购进原材料进行生产,产品的价格结构中,占较大比例的是原材料成本。除营业费用中的折旧、大修理、维修费等是餐饮管理人员不可控制的费用外,其它大部分费用及食品饮料成本都是餐饮管理人员能够控制的费用。这些成本和费用的多少与管理人员对成本控制的好坏直接相关,而且这些成本和费用占营业收入的比例很大。二是人工成本在餐饮产品价格结构中所占比率大。由于餐饮产品不能大批量地进行机械化生产,而是根据顾客的需要进行小批量加工生产,大部产品不能够储藏,须由服务员直接向顾客提供服务,因而人工成本大大增加。在定价时人工成本是一个不可忽视的重要因素。三是成本泄漏点多,餐饮成本和费用的大小受经营管理的影响很大。食品饮料的成本控制、餐饮的推销和销售控制的过程中涉及许多环节:采购——验收——贮存——发料——加工切配和烹调——餐饮服务——餐饮推销——销售控制。某个环节控制不严都可能导致成本的增加。 三、加强连锁餐饮业成本控制的途径 (一)制定标准成本,提供控制依据 成本控制应以标准成本的制定为起点。标准成本的制定就意味着为进行餐饮成本控制提供了可靠的依据,这才有可能控制成本,甚至降低成本。制定出标准成本后,就需要根据标准成本在实际工作与管理中进行成本控制。 从餐厅本身来讲,为了控制餐饮成本的支出,可以通过实行标准成本控制法对食品(菜肴、饮料)的成本支出实行定额管理,为此,可以通过标准份量和标准菜谱来控制成本。标准分量,即将制作的食品菜肴出售给顾客时每一份的份量应是标准化的,是标准菜谱(即标准投料)。这是制作食品菜肴的标准配方,上面标明每一种食品菜肴所需的各种原料、配料、调料的确切数量,制作成本、烹饪方法、售价等,以此作为控制成本的依据。标准菜谱的制定,有助于确定标准食品成本、合理确定售价、保证制作高质量食品的一致性。为了保证食品菜肴用料的准确性,在不少厨房都设有专职配菜员,其任务是按照菜单配上主料和辅料,然后由厨师进行制作;如果没有配菜员,则由厨师自己配菜。无论哪种情况,都必须按定额数量配备。确定了标准成本后,将它与实际成本进行比较,发现差异后,要进一步分析形成差异的原因,提出改进措施,从而提高成本控制水平。 在餐饮业财务管理过程中,各项实际成本每天都发生变化,其成本消耗不可能和标准成本完全一致。这时,管理人员要根据各项成本的实际发生额同标准成本进行比较,分析成本差额。通过分析,管理人员即可发现餐饮成本管理的效果,对成本控制作出业绩评价。成本差额分析对成本控制业绩作出了评价,但对造成成本差额的原因还要结合实际业务进行具体分析。(二)加强对原材料采购的管理 食品原料的采购,是餐饮企业经营的起点。对食品原料采购的控制,是餐饮企业成本控制的起点。餐饮企业需要设置专门的采购部门来负责食品原料采购。采购部应与厨师长、财务部及相关负责人一起制定采购的质量标准和相应的采购程序。首先应该统一公司的采购权,由成本核算部门把相关原料单价列表,并对全年单价变化情况逐一列出来,进行对比,做到心中有数,然后进行竞价招标。中标的原则是,同等质量下,选择价格最低的;同等价格下,选择质量最好的。其次确定合作关系,其中包括酒、饮料、蛋禽、蔬菜、海鲜、物料等各类品种。在竞标的同时,在内部要制定统一进货管理办法,由公司主要负责人负责,设立成本核算部门和厨师长组成的小组,专门负责审核进货渠道和原料的质量及价格。厨师长每天需根据企业的实际销售情况、食品原料的耗用情况及物资储备情况,确定采购品种和数量,提出采购申请,并填制申购单报送采购部门;采购部门据此制订采购计划,报送财务部门并呈报总经理批准后以书面方式通知供货商,或交给采购人员具体购买。对食品原料采购价格的控制,将影响企业的直接成本耗用,餐饮企业应建立严格的采购询价报价体系,建立询价、定价小组,小组由总经理、财务经理、厨师长、库管、采购组成,每半个月对日常消耗的原、辅料进行广泛的市场价格调查,坚持货比三家的原则。对物资采购的报价进行分析反馈,发现有差异及时督促纠正,对供应商所提供物品的质量和价格进行公开、公平的选择。原材料的接收和验收也要严格执行相关监督程序。首先,是由厨师长负责,主要根据企业自身原料需要的质量标准衡量是否合格,因为各个企业经营的风味差异对部分原料的要求不同,所以厨师长有权决定是否需要,并做出相应的调整;其次,是由库房检验员检查原料份量的准确程度,核对准确后才能入库;最后,由企业财务部门核算货款,进行货款交割。验收人员需要具体核对价格、检查数量并验收质量,对不符合要求的原料及时退货;对于单位价值较高的产品,实行重点管理;对不同食品原料在储藏数量、储藏温度和存储时间上进行合理控制;对不同类型的原料和物料规定不同的采购数量,建立一个合理批量标准,既能保证企业日常生产、供应的需要,又不造成库存积压,避免占用资金、增加管理费。 (三)加强配送环节的管理 大的连锁餐饮企业往往需要成品的供应和配送流程,这样分店的要货计划就显得特别重要。分店要货一般不超过一天的用量,每天交换需求信息,以销定产,保证质量,而厨房中心必须建立各单据的核算流程,从定货、投料到产量严加控制。验收盘存制度、报溢、报损制度必须建立。分店成本核算员根据实际销售和供应情况每日盘点,分析每日的生产领用与消耗、结存,并和销售进行配比、计算,达到当日成本、毛利当日清楚,并作出合理的计划量,然后再向生产部门填制领料计划单。各部门厨师长应严格把关,经理总监督,责任到人,这是保证菜品质量、卫生安全、降低成本的重要环节,要重点管理。 (四)加强服务和销售控制 餐饮业的服务是联系顾客和企业的纽带,它直接关系到顾客对企业的满意度,它涉及服务的及时性与主动性。控制食品服务成本的主要任务是建立统一标准的服务规范,提高服务人员的技术水平和服务质量,以便在提供周到服务的同时,推销顾客满意的菜品,提高公司的经济效益。 在餐饮企业中可能出现私吞现款、少计品种、不收费或少收费、重复收款等现象。不论哪一种现象的发生都会对餐厅造成成本的增加,使餐厅受到损失。为避免此类现象的发生,常见的控制手段包括使用现金收银机和专门的收银系统软件,规范点菜、计单、收银的各个过程,规范优惠券发放、抵用和回收的程序,明确各职位的打折优惠权限,同时规避个别顾客和员工的欺骗行为,避免销售不力出现成本漏洞。 这就牵涉到要用以人为本的管理思想来加强对餐饮业从业人员的管理。特许连锁经营是一种技术含量高的流通经营方式,也是一种高度专业化、规范化的运转体系,中式餐饮业连锁更是一种新型的连锁形式。目前中餐从业人员素质参差不齐,总体素质较差,对传统的烹饪技艺难以进行科学的总结和提炼,创新开拓难度大。同时,中餐业普遍存在连锁经营管理人才缺乏的现象,这已经成为制约我国餐饮业连锁发展的一个瓶颈。培养连锁经营人才,可以采用多种形式与渠道,发挥各方面的力量,不断增强餐饮从业人员的连锁知识、专业技术以及经营管理、服务规范等方面的基本知识,尽快提高管理人员、专业人员和行业队伍的整体素质。企业要扩大规模,进行规范化的连锁经营,需要高素质的管理人才。 四、结语 成本控制是企业自身的要求,是企业最基本的任务,餐饮成本的降低和控制,需要全体人员发挥团队精神和保质保量完成各自的本职工作才能做到。除了在采购、出入库以及成本核算方面进行严格控制外,在销售环节上也应提高水平,提高满意度。 成本控制管理论文:商业银行成本控制管理 成本控制与管理属于管理会计的范畴,具有狭义和广义之分。狭义的成本控制与管理主要是指对生产阶段产品成本的控制与管理;广义的成本控制与管理则强调对企业生产经营的各个方面各个环节以及各个阶段的所有成本的控制与管理,包括了一切降低成本的努力。商业银行必须建立有效的成本控制与管理系统,对成本进行的全方位、全过程、全员的管理与控制,才能在日益激烈的市场竞争中立于不败之地。 一、商业银行成本的构成 商业银行的成本是指商业银行在从事业务经营活动过程中发生的与业务经营活动有关的各项支出。由于商业银行的业务种类较多,因而其成本的构成也比较复杂,这里我们仅以金融业标准损益表列示的成本内容按照成本的性态和对盈亏影响的重要性将商业银行的成本归纳为以下几个部分: 1、筹资成本。指商业银行向社会公众以负债的形式筹集各类资金以及与金融企业之间资金往来按规定的适用利率而支付的利息。包括存款利息支出和借款利息支出。筹资成本是商业银行的主要成本。 2、经营管理费用。指商业银行为组织和管理业务经营活动而发生的各种费用。包括员工工资、电子设备运转费、保险费等经营管理费用。 3、税费支出。包括随业务量的变动而变化的手续费支出、业务招待费、业务宣传费、营业税及附加等。 4、补偿性支出。包括固定资产折旧、无形资产摊销、递延资产摊销等。 5、准备金支出。包括呆账准备金、投资风险准备金和坏账准备金支出。 6、营业外支出。是指与商业银行的业务经营活动没有直接关系,但需从商业银行实现的利润总额中扣除的支出。 经营管理费用、营业外支出属于抉择性半固定成本,这部分成本与当期业务量基本无关,但可由商业银行管理当局的短期决策行为改变其数额,比较适合采用弹性成本控制法进行控制,在成本预算时应认真决策,精打细算,在执行中要厉行节约,减少支出总额。补偿性支出、准备金支出和税费支出是按照一定的比率摊销或计提的,理论上是一种变动成本支出,但在一定经营期间,对于某一确定的银行来说,实际又是约束性固定成本,只能从合理充分地利用其创造的生产经营能力的角度入手,提高产品的产量,相对降低其单位成本,而不能降低这部分成本的总额。因此,这部分成本支出控制相对比较简单。筹资成本属于随存款(或借款)的增减变动而变化的变动成本支出,是商业银行成本控制的重点,可以采用标准成本控制法和边际成本控制法。在实际控制中应强调的是:筹资成本控制的是单位业务量的耗费即单位资金的实际付息利率,而不是利息支出的总额。 二、商业银行加强成本控制与管理的一般方法 比较切合商业银行成本管理控制实际的主要是标准成本控制法、弹性成本控制法、边际成本控制法和成本指标控制法等。 1、标准成本控制法。是商业银行在建立成本控制标准的基础上,对成本支出进行控制分析的方法。它具有事前估算成本、事中及事后计算分析成本并揭露矛盾的功能。包括标准成本的制定、成本差异的计算分析。 (1)制定标准成本是商业银行成本控制过程的首要环节。成本控制标准的具体形式是多种多样的,我们这里仅对用于筹资成本控制的标准成本进行说明。商业银行的筹资标准成本是依据国家利率政策通过对一定时期社会资金的总量和市场占有率以及资金结构的调查、分析而制定的,用来评价实际筹资成本、衡量资金盈利能力的一种预计成本。从数量上来看,它应大于理想的成本水平,但又不小于历史平均成本水平,实施以后实际成本更大的可能是逆差而不是顺差,是要经过努力才能达到的一种标准,因而可以调动各部门职工的积极性。 商业银行的筹资标准成本有两种含义:一种是指单位资金的标准成本,即体现商业银行筹资目标的单位资金标准利率,包括标准存款利率和标准借款利率;另一种是指实际筹集资金总额的标准成本,是根据实际筹集资金量和单位资金的标准利率计算出来的。筹资标准成本=实际筹资额×单位资金标准利率。需要强调的是,在实际工作中,商业银行应区别存款和借款分别制定存款标准成本和借款标准成本,同时也可以根据管理目标的不同对存款标准成本和借款标准成本予以细化。如活期存款标准成本和定期存款标准成本等。 (2)成本差异的计算和分析。商业银行的标准成本是一种目标成本,由于种种原因,商业银行的实际成本会与目标不符。实际成本与标准成本之间的差额,称为成本差异。为了消除这种偏差,需要对产生的成本差异进行分析,找出原因和对策,以便采取措施加以纠正。在这里主要以存款利息支出差异为例分析说明。 存款利息支出差异形成的基本原因有两个:一是存款付息利率脱离标准;二是吸收的存款脱离标准。前者按实际存款额计算,称为利率差异;后者按标准利率计算,称为数量差异。商业银行作为业绩考核评价的主要应是利率差异。存款利息支出差异=实际利息支出-标准利息支出;利率差异=实际存款额×(实际利率-标准利率);数量差异=(实际存款额-标准存款额)×标准利率 2、弹性成本控制法。是指商业银行运用弹性预算控制成本的一种方法。这种方法的重要特点是随着经营活动的变化对某些成本作相应的调整,具有伸缩性,因此,又称为弹性预算。可以采取弹性成本控制法控制支出的成本主要是经营管理费用。 商业银行经营管理费用的弹性预算可以在全行管理费用弹性总预算初步确定的基础上,按部门分解编制明细预算。编制部门弹性预算,首先要对该部门的业务按照存款、贷款、结算等标准进行划分,分别选用一个或多个最能代表某项业务经营活动水平的业务量作为计算单位。 商业银行弹性预算的业务量范围,一般来说,可定在正常情况的70%—110%之间,或以历史上最高业务量和最低业务量为其上下限。其预算表达方式主要有多水平法和公式法。 (1)多水平法。采用多水平法,首先要在确定的业务量范围之内,划分出若干个不同水平,然后分别计算各项费用预算成本,汇总列入一个费用预算表格。下表就是一个储蓄部门以多水平法表达的费用弹性预算。 (2)公式法是将费用成本用公式y=a+bx来近似地表示,所以只要在预算中列示a(固定成本)和b(单位变动成本),便可以利用公式计算任一业务量(x)的费用预算成本(y)。 3、边际成本控制法。是利用管理会计的量本利分析方法,通过建立筹资(存款)边际成本函数和资产(贷款)边际收入函数对商业银行筹资量、筹资成本进行控制的一种数学方法。运用边际成本控制法不仅使商业银行可以确定适当的存款利率,还可确定边际成本超过边际收入造成利润下降前的最佳存款基础。当利润开始下降时,银行可以通过改变存款组合,增加低成本的存款作为新的资金来源来解决。存款边际成本是指每增加一个单位的存款所新增的成本;贷款边际收入是指每增加一个单位的贷款所能增加的收入。当存款边际成本等于贷款边际收入时,商业银行实现的利润是最大的。边际收入=贷款边际收入率×(xn-xn-1);边际成本=存款边际收入率×(xn-xn-1)。 4、成本指标控制法。是商业银行依据确定的成本指标,控制实际成本的发生,以达到降低经营成本目的的一种传统的事后成本控制方法。该方法的主要特点是采取分析、考核等方式,通过与成本控制标准比较,对成本控制的业绩进行计量与评价,从而提出纠正偏差的行为措施,确保成本控制目标的实现。成本控制的指标很多,各商业银行的控制指标也不尽相同,主要的有经营成本率、费用率、成本降低率和业务量等。 三、目前我国商业银行成本管理与控制存在的问题 近几年来,我国商业银行财会职能正向管理会计、成本会计延伸和发展,成本管理与控制也得到了一定的关注,但由于历史、成本控制模式改革滞后等诸方面基础因素的影响,我国商业银行内部的管理会计体系还很不完善,成本管理与控制的效果还不尽如人意,许多先进的成本控制方法得不到应有的重视,更谈不上推广和应用。因此,我国商业银行必须加快会计制度改革的步伐,建立健全成本控制与管理系统,严格控制成本支出,以适应加日益激烈的市场竞争的要求。 四、商业银行建立成本控制和管理系统的对策及建议 1、加强对政策、市场、客户信息的研究,明确定位,制定富有前瞻性的中长期发展规划。这项工作初看起来,仿佛与成本管理没有太密切的关系,但它恰恰是成本管理最新变革的核心内容,如果说成本管理包括事前预算、事中控制、事后反馈三个阶段的话,这项工作则是事前预算的基础。它是现代商业银行经营的支点,同样也是银行成本管理的支点。 (1)银行业作为经营货币、提供信用的特殊行业,对市场的切入、对客户的选择必须符合国家的产业政策,乃至全球的经济发展趋势。 (2)富有前瞻性的市场定位还可以处理好长远利益与短期利益、全局利益与局部利益的关系。作为开展具体业务的部门,往往热衷于拓展那些投入产出高,利润见效快的业务和产品,而对那些有市场前景但投入产出期长的业务则表现较为消极。总、分行加大对政策、市场、客户的研究,就可以在资源配置、成本投入、考核方法上有所倾斜,以获取长远利益和持续经营。 (3)加大对客户满意度成本的投入。一方面,银行作为一个企业本身,不论在传统的资产负债业务上,还是中间业务创新上,提供的产品要符合市场和客户的需求,只有这样才能保证业务发展的良性循环,避免不必要成本开支。另一方面,由于银行业竞争的需要,在新产品的研究开发方面,要加大人、财、物的投入,不断推陈出新,以获得客户满意度的提高。 2、加强全员的成本意识培训,营造全员参与的成本管理氛围。由于人的能动性,经济学家历来都把人力资本当做经营的首要的能动要素,成本管理当然也不例外。 (1)银行要通过企业文化建设、考核奖惩体系引导员工参与成本管理,变“要我节约”为“我要节约”,全体人员拥有主观要作为以及对成本管理意识的自发性、积极性,对成本管理来说相当重要,往往会达到事半功倍、水到渠成的功效。 (2)培养员工树立“下一流程就是顾客”的服务意识。这是一条在日本、欧美较为流行的管理信条,它是“顾客就是上帝”的服务理念的延伸。无论是一线柜面服务人员、客户经理还是身处二线的管理人员,在处理每一项事务时,要时刻提醒自己:“下一流程就是市场”、“下一流程就是顾客”,一方面为下一流程做好服务,另一方面减少差错,控制风险,降低无效作业和质量成本。 3、加快成本信息系统建设,为成本管理工作的开展提供强有力的支持。 (1)加快财务集中步伐,实现全行成本核算的扁平化。利用商业银行大机系统,逐步上收支行(或二级分行以下)以下层面的核算权限,如部分资产类科目(如固定资产、无形资产、递延资产、呆坏账、其他应收款部分子目等)、营业费用科目、按权责发生制计提的应收、应付类科目以及营业外收支部分子目等,从而使支行以下的机构变成真正意义上的目标执行单位。一方面能在确保成本信息真实性基础上,使成本管理层次得到进一步简化;另一方面,减少支行管理、核算类人员,节约人力资本,理顺业务流程。 (2)根据成本管理需要,在现有大机系统基础上,建立成本管理信息系统,为成本及其动因分析提供依据。由于计算机技术发展等原因,目前国内商业银行大机系统主要从会计核算层面进行设计开发,没有考虑利用会计核算的基础数据进行成本管理及绩效评价的需求,所以在会计核算系统的基础上,研究适用于成本管理,特别是分部门、分产品的成本管理的信息系统就非常迫切。 4、在具体业务成本抉择上,尽快引入管理会计相关理论和方法,实行成本可行性认证制。如量本利分析法(QWD)、机会成本、剩余收益、现金流量等。 (1)建立集中采购和招投标制度。世界上管理先进的银行都建立了高效的供应管理体制,核心是集中采购,由银行内部一个专门机构进行采购管理,从物品的申请、购买、供应等方面进行规范管理,达到降低价格、提高性能、保障售后服务等效果。所以,作为现代商业银行应当逐步建立健全集中采购、重大项目招投标及物品采购询价制度,加强成本管理,降低成本收入比。 (2)客户差别化服务。对客户实行分类管理,实行差别化服务已逐步为国内各银行所接受,它不仅能全面提升银行服务水平,而且更为重要的是它在坚持效益最大化原则的基础上,使银行的资源得到有效配置,也就是说体现了成本/费用开支的效益化。其做法是根据客户存款、贷款、业务量、忠诚度等因素,进行效益分析,对优质客户实行WJQ服务,而对亏损客户主要提供自助服务或征收账户维护费等。 (3)建立中间业务开拓项目论证制。随著银行竞争的加剧,利率市场化的推行,国内银行传统业务的盈利空间进一步缩小,银行不得不把更多的目光投向盈利前景更为广阔的中间业务。而实际情况也证明了这一点,目前各国内商业银行推出的中间业务也是琳琅满目,但不可否认的是仍然存在不切合实际和不计成本的盲目“创新”,最终没取得实际效果,甚至成了“鸡肋”,造成大量人、才、物的浪费。所以在中间业务开拓创新方面,要推行成本论证制,特别是在现有资源的边际固定成本无法进一步降低的情况下,更要考虑增加的机会成本和工作质量成本。 5、引入并加强现场管理,寻求降低成本的有效途径。现场管理是一种高效低耗的成本管理模式,在欧美及日本较受推崇,并取得较大的成功。从某种意义上说现场成本管理与科学管理理论有共同之处,它更强调从微观的角度阐释成本管理,其核心是标准化管理,包括技术层面的基础标准、资金标准、工具标准、方法标准和管理层面的管理基础标准、基本规程标准、业务管理标准、劳务管理标准、政务管理标准、成本效益管理标准等。其一般规则和方法主要包括以下三个方面。 (1)最大限度地消除无附加值的活动,避免浪费。银行经营管理活动是由一系列的资源利用及其流程和步骤所构成,在每一个流程,总是将价值加入到某项资源或服务里,然后传送到下一流程。在每一个流程里的人力、机具或其他资源,若不是从事有附加值活动,就是进行无附加值动作,而银行无附加值的现场浪费则无处不在,现场成本管理就是致力于消除浪费,花少量的钱实施改善。为此,银行各级管理部门应当带动辖内各层次、各岗位从事现场改善,消除存在于现场的无附加值活动。 (2)QEDB/TEDB循环。在现场成本管理改善过程中,首要工作是建立"计划(Qmbo)执行(E0)核查(Difdl)一处置(Bdujpo)"(简称QEDB)循环,以QEDB循环作为改善持续运作工具,达成维持标准和改进标准的目标,而任何一个新的工作流程,在起始都是呈不稳定状态,开始进行QEDB改善时,必须首先将现有流程稳定下来。 此一稳定过程称之为"标准化(TuboebsejΑf)执行(Ep)核查(Difdl)处置(Bdujpo)"(简称TEDB)循环。无论是QEDB循环,还是TEDB循环,都必须始终以消除浪费和提高质量为宗旨。 3、银行经营管理的现场是银行经营管理最为重要的地方。与现场保持密切接触及了解是现场改善所必需,也是效率化管理的根本步骤。各级管理者要养成到现场的良好习惯,将其当做例行事务,在现场发现问题、解决问题,而不是坐在办公室里听报告,这对现场成本管理尤为重要。 6、建立健全成本激励机制,强化成本管理的内在动因。 (1)建立高效的成本考核激励机制,最大限度地激发人的主观能动性和工作积极性。前文所讲员工成本意识对成本管理非常重要,但成本意识的培养不是靠一场、两场培训就能解决的,最根本的是要建立考核激励机制,发挥其导向作用,落实成本控制责任制,使成本管理、成本控制与员工自身经济利益、职业生涯发展相结合。 (2)在费用管理上,推行更加灵活的分配模式。改变工资性费用与经营性费用相互隔离的现状,在确保成本及利润指标完成的情况下,允许部分经营性费用转化为工资性费用。 (3)设立成本管理考核指标。在对成本管理考核指标设置方面,应坚持可控性原则,其指标主要包括资产净利率、成本收益比、存贷比、呆坏账回收率、人均利润等。同时可逐步引入成本否决制,把成本管理纳入经营决策的重要范畴 成本控制管理论文:施工项目成本控制管理 在以往的工作中,项目治理者往往只注重现场治理,而忽视工程成本和利润;企业也是以施工进度等现场治理情况对项目治理者进行考核,而不对成本进行考核。而在企业的项目治理中,成本是核心。实行项目治理者收入与利润、成本等指标挂钩,并把利润作为项目考核的主要指标,突出表现了责、权、利的统一。笔者结合项目治理的经验和当前的实际情况,对实现项目的成本控制进行了阐述。 1、施工项目成本控制的原则[1] 众所周知,施工项目作为一种非凡产品,具有生产的一次性、要害环节多、原材料种类繁多、技术性强、制造周期长、外界干扰因素多等特点。实现成本目标的目的是:合理使用人力物力财力,降低成本,增加收入,以较小的资金投入获得较大的产出,使项目取得最佳的经济效益。因此在项目成本控制中要遵循以下原则: (1)全面控制原则 全面控制包括全员和全过程控制: ①全员控制项目成本。全员控制项目成本是考核项目经济效益的综合性指标,它涉及到与项目形成有关的各部门、各单位和班组,也与每个职工切身利益有关。因此项目成本的控制需要大家共同关心,同时有关的部门、单位和个人都要肩负成本责任,把成本目标落实到每个部门乃至个人,真正树立起全员控制的观念。 ②全过程控制项目成本。项目成本的发生涉及到项目整个周期,因此从投标开始至中标后的实施及竣工验收交工,都要有成本控制意识。在投标阶段做好成本的猜测,签好合同;在中标后的施工过程中,要制订好成本计划和成本目标,并采取技术和经济相结合的有效手段控制好成本;在竣工验收阶段要办理工程结算及追加的合同价款,做好成本的核算和分析,使施工自始至终处于有效控制中。 (2)开源与节流相结合的原则 成本控制的目的是提高经济效益,其途径包括降低成本支出和增加预算收入两个方面,这就需要在成本形成过程中一方面以收定支,定期进行成本核算和分析,以便及时发现成本节、超的原因;另一方面加强合同治理,及时办理合同外价款的结算,以提高项目成本的治理水平。 (3)目标治理原则 目标治理是进行任何一项治理工作的基本方法和手段,成本控制也应遵循这一原则,即目标设定、分解,目标的责任到位和执行,检查目标的执行结果,评价和修正目标,从而形成目标治理的P计划D实施C检查A处理的循环。在实施目标治理过程中,目标的设定应切实可行,具有明确性和可考核性;事后评价做到公正合理。只有将成本控制置于良性循环中,成本目标才能实现。 (4)责、权、利相结合的原则 它是成本控制得以实现的重要保证。在成本控制过程中,项目经理及各专业治理人员都负有一定的成本责任,从而形成了整个项目成本控制的责任网络。要使成本责任得以落实,责任人应享有一定的权限,即在规定的权力范围内,可以决定某项费用能否开支、如何开支和开支多少,对项目成本进行实质控制。如物资采购人员在采购材料时,应享有选择供给商的权力,以确保材料成本相对最低。企业领导对项目经理、项目经理对各部门在成本控制中的业绩要进行定期检查和考评,要与工资奖金挂钩,做到奖罚分明。实践证实,只有责、权、利相结合才能使成本控制真正落到实处。 (5)节约原则 节约人力、物力、财力是提高经济效益的核心,也是成本控制的一项最重要的基本原则。应做好三方面的工作:一是严格执行成本开支范围、费用开支标准和有关财务制度,对各项成本费用的支出进行限制和监督;二是提高施工项目科学治理水平、优化施工方案、提高生产效率;三是采取预防成本失控的技术组织,制止可能发生的浪费,真正做到向治理要效益,向技术要效率,确保成本目标的实现。 (6)中间控制原则 对一次性的施工项目,竣工阶段的成本控制,由于成本盈亏已成定局,即使发生了偏差,也不能再纠正。因此,把成本控制的重心放在基础、结构、装饰等主要施工阶段上,是十分必要的。 (7)例外治理原则 例外治理是西方国家的常用原则。在项目建设过程中,会有一些不经常的“例外”问题,它们往往影响成本目标的实现,对这些“例外”问题,要进行重点检查,深入分析,并采取相应的积极措施进行纠正。 2、施工项目成本控制的有效途径 施工项目成本控制的方法较多,其有效的途径可以从降低成本、增加收入两方面着手,坚持责、权、利相结合的原则,确保项目成本目标的实现。 2.1工程投标阶段 在此阶段应根据工程概况,深入研究招标文件和认真调查研究施工现场,综合分析,进行项目的成本猜测,为投标决策提供意见。坚持全面控制原则,加强对此阶段主要责任部门的治理。 2.2在施工预备阶段 应结合实际图纸的自审、会审和其他相关资料,倾听现场施工人员的意见,依据工期和上级要求,根据项目的规模、性质、复杂程度、现场条件、装备情况、人员素质等因素,科学地编制强实施性的施工组织设计,通过多方面的技术经济比较,从中选择合理、先进可行的施工方案,保证以最小的资金耗费满足预定的目标要求。同时,此阶段还应从工程项目的实际情况出发,根据生产技术组织实施,包括劳动工资津贴、材料供给、机械设备等作为编制依据,同时还要以各种先进技术经济定额为参照,针对工程的具体特点而制定项目成本控制计划,分解目标,划分责任和权利,保证目标的实现。 2.3施工阶段 以项目经理的责任为中心,以施工图预算、施工预算、劳动定额、材料消耗定额和费用开支标准等对实际发生的成本费用进行对比,坚持开源节流的原则实施控制。工程直接成本主要是指在项目成本形成过程中直接构成工程实体和有助于工程形成的人工费、材料费、机械使用费及其他直接费。按照量价分离原则应从以下几个方面着手对工程直接成本进行有效控制。 2.3.1材料成本控制 包括材料用量控制和材料价格控制 (1)材料用量的控制包括坚持按定额确定的材料消费量实行限额领料制度,规定责任部门,坚持节约原则,各班组只能在规定限额内分期、分批领用,如超出限额领料要分析原因,及时采取纠正措施。改进施工技术,使用降低料耗的各种新技术、新工艺、新材料,在对工程进行功能分析与对材料进行性能分析的基础上,力求用价格低的材料代替价格高的材料,认真计量验收、坚持余料回收、降低料耗水平,加强现场治理,合理堆放,减少搬运,降低堆放仓储损耗。 (2)材料价格控制包括:买价控制,通过市场行情的调查研究,在保质保量的前提下货比三家,择优购料;运费控制,合理组织运输,就近购料,选用最经济的运输方法,以降低运输成本,考虑资金时间价值,减少资金占用,合理确定进货批量和批次,尽可能降低材料储备。 2.3.2人工费控制 主要从用工数量方面进行控制:第一,根据劳动定额计算出定额用工量,并将安全生产、文明施工及零星用工按一定比例(一般为5%~10%)承包给领工员或班组,进行包干控制;第二,要提高生产工人的技术水平和班组的组织治理水平,合理进行劳动组织,减少和避免无效劳动,提高劳动效率,精减人员;第三,对技术含量较低的单位工程可分包给分包商,采取包干控制,降低工费。 2.3.3机械费控制 充分利用现有机械设备,内部合理调度,尽量避免窝工。加强设备租赁计划的治理,减少由施工组织不当引起的设备闲置,在设备选型配套中,注重一机多用,加强机械设备的日常维护保养,保证机械的正常运行。合理安排机械设备与辅助人员的协调配合工作,提高机械生产效率,降低机械成本。 坚持中间控制,着重施工阶段的核算。同时在施工阶段合理控制工期,组织均衡施工,用好激励机制,调动职工节约的积极性,落实技术组织措施,及时做好工程变更,加强质量治理,坚持例外原则,尽量避免返工。 企业应从市场经济的需要出发,严格按设计和施工规范要求进行施工,加强质量治理,控制不必要的浪费,以优质的工程质量赢得市场。 2.4竣工交付使用及保修阶段 应对竣工验收过程发生的费用和保修费用进行控制。此时也是对项目全面的总结评价阶段,应汲取经验教训,改进和完善决策水平,达到提高效益的目的,并及时反馈信息,调整相关的用工制度和材料、机械使用计划,增强项目成员的责任心,提高治理水平。 3、结束语 在当前激烈的市场竞争情况下,为了缓解任务开发的难度,改变“只见干活不见效益”的状况,维持公司持续性快速发展,应坚持成本核算制度,坚持以效益为中心,最大限度地优化资源配置,增强企业的市场竞争能力,逐步提高企业的综合实力和增效能力,最终走上质量效益型企业的发展道路。 成本控制管理论文:企业中成本控制管理 企业在竞争激烈的市场经济条件下,要想生存或谋求发展壮大,除了技术领先、资本雄厚之外,治理在其中起到越来越重要的作用。而成本控制是企业治理活动中永恒的主题,成本控制的直接结果是降低成本,增加利润,从而提升企业治理水平,增强企业核心竞争力。现今的市场更多的是买方市场,每一个细分市场都有众多企业在竞争,而生产的往往是同质产品,差异不大,这时就要看哪家企业具有成本领先优势,提供的服务是否优质,品牌的美誉度如何,其中成本控制是最基本的也是最要害的因素。要是企业的成本比竞争对手具有优势,那么他就可以运用低价竞争手段,扩大市场占有率,进而增加生产量,获得规模效应,占领市场。企业只有不断加强成本控制,才能提高企业的市场竞争能力和获利水平。 一、成本控制的基本含义 所谓成本控制,是企业根据一定时期预先建立的成本治理目标,由成本控制主体在其职权范围内,在生产耗费发生以前和成本控制过程中,对各种影响成本的因素和条件采取的一系列预防和调节措施,以保证成本治理目标实现的治理行为。它包括成本猜测、成本计划、成本控制、成本核算、成本考核和成本分析等六个环节。这些环节按成本发生的时间先后分为事前控制、事中控制和事后控制。事前控制进行成本猜测和成本计划,对控制核算提出要求;事中控制进行成本控制和成本核算,为分析、考核提供依据;事后控制进行成本考核和成本分析,对猜测计划提供信息。 成本控制的过程是运用系统工程的原理对企业在生产经营过程中发生的各种耗费进行计算、调节和监督的过程,同时也是一个发现薄弱环节,挖掘内部潜力,寻找一切可能降低成本途径的过程。科学地组织实施成本控制,可以促进企业改善经营治理,转变经营机制,全面提高企业素质,使企业在市场竞争的环境下生存、发展和壮大。 二、成本控制的基础工作 成本控制的起点,或者说成本控制过程的平台就是成本控制的基础工作。成本控制不从基础工作做起,成本控制的效果和成功可能性将受到大大影响。 1、定额制定。定额是企业在一定生产技术水平和组织条件下,人力、物力、财力等各种资源的消耗达到的数量界限,主要有材料定额和工时定额。成本控制主要是制定消耗定额,只有制定出消耗定额,才能在成本控制中起作用。工时定额的制定主要依据各地区收入水平、企业工资战略、人力资源状况等因素。在现代企业治理中,人力成本越来越大,工时定额显得非凡重要。在工作实践中,根据企业生产经营特点和成本控制需要,还会出现动力定额、费用定额等。定额治理是成本控制基础工作的核心,建立定额领料制度,控制材料成本、燃料动力成本,建立人工包干制度,控制工时成本,以及控制制造费用,都要依靠定额制度,没有很好的定额,就无法控制生产成本;同时,定额也是成本猜测、决策、核算、分析、分配的主要依据,是成本控制工作的重中之重。 2、标准化工作。标准化工作是现代企业治理的基本要求,它是企业正常运行的基本保证,它促使企业的生产经营活动和各项治理工作达到合理化、规范化、高效化,是成本控制成功的基本前提。在成本控制过程中,下面三项标准化工作极为重要。第一,计量标准化。计量是指用科学方法和手段,对生产经营活动中的量和质的数值进行测定,为生产经营,尤其是成本控制提供准确数据。假如没有统一计量标准,基础数据不准确,那就无法获取准确成本信息,更无从谈控制。第二,价格标准化。成本控制过程中要制定两个标准价格,一是内部价格,即内部结算价格,它是企业内部各核算单位之间,各核算单位与企业之间模拟市场进行“商品”交换的价值尺度;二是外部价格,即在企业购销活动中与外部企业产生供给与销售的结算价格。标准价格是成本控制运行的基本保证。第三,质量标准化。质量是产品的灵魂,没有质量,再低的成本也是徒劳的。成本控制是质量控制下的成本控制,没有质量标准,成本控制就会失去方向,也谈不上成本控制。 3、制度建设。在市场经济中,企业运行的基本保证,一是制度,二是文化,制度建设是根本,文化建设是补充。没有制度建设,就不能固化成本控制运行,就不能保证成本控制质量。成本控制中最重要的制度是定额治理制度、预算治理制度、费用审报制度等。在实际中,制度建设有两个问题。一是制度不完善,首先在制度内容上,制度建设更多的从规范角度出发,看起来像命令。正确的做法应该是制度建设要从运行出发,这样才能使责任人找准位置,便于操作。二是制度执行不力,老是强调治理基础差,人员限制等客观原因,一出现利益调整内容,就收缩起来,最终导致制度形同虚设。 三、传统成本控制的局限性 现代企业高风险的经营环境、灵活的顾客化生产、高度自动化的制造环境要求有与之相适应的成本控制系统,而服务于相对稳定的生产经营环境的传统成本控制越来越暴露出自身的局限性。传统成本控制系统以责任会计控制、标准成本制度等为核心,具有如下特点及局限性:1、传统成本控制主要是依据组织机构的职能、权限、目标和任务来划分责任中心,形成纵横交错的责任控制系统。横的方面建立的是按职能部门划分的责任费用中心,纵的方面建立的是厂部、车间、班组三级责任中心。它的局限性主要是不易分清许多不属于单一职能部门但又具有关联性和同质性的费用的归属。同时,轻易造成不同责任中心为了本部门利益而损害企业整体利益,成本控制难以达到全局的最优。2、传统成本控制以产品为核心制定耗费标准,以直接材料、直接人工、变动制造费用、固定制造费用等成本为产品制定标准成本。它采用的标准成本是单一的、僵化的,并答应有一定程度的低效率,这与现代治理潮流相抵触。3、传统成本控制只强调控制产品生产过程中发生的费用,对事前成本控制重视不够,对设计方案存在的过剩设计或无效设计所造成的先天成本缺陷无能为力。4、传统成本控制把成本费用的发生看作是数量的驱动,以数量为单一基础编制费用预算,轻易造成成本费用信息的扭曲。5、传统成本控制的差异分析基准只是与产量相关的业务活动,通过比较实际成本和标准成本来确定成本差异额。这种差异分析是滞后性的,只揭示结果而不是原因。由于传统成本控制存在诸多缺陷,因此,我们建立以作业为基础的成本控制系统,简称作业成本控制。 四、作业成本控制 以作业成本作为制造阶段成本控制目标。作业成本法是以生产的自动化、电脑化为基础,同适时制与全面质量治理紧密配合而形成的一种成本计算方法。它着眼于成本动因,依照资源耗费的因果关系进行成本分析。从成本计算的角度看,它是以成本作业为核算对象,而不是以产品为核算对象。通过企业成本的核算,追踪成本的形成和积累过程,由此得出最终产品成本。根据作业对企业价值的贡献,可以把作业分为两类:一类是增加价值的作业,一类是不增加价值的作业。作业成本法不仅克服了传统成本计算方法中间接费用责任不清、信息严重扭曲的缺陷,同时它还提供了一种成本治理的新思路。成本治理的目的就是努力消除不增加价值的作业,综合增加价值的作业,使之发挥最大效用。因此,作业成本法不单纯是一种成本计算方法,而是一种将成本计算与成本治理相结合的新型成本计算方法。 作业成本控制符合现代企业高风险的经营环境、灵活性的顾客化生产、高度自动化的先进制造环境的一种新型的成本控制方法。它将标准成本制度从为产品制定耗费标准转向为作业制定增值成本标准,费用预算从以数量为基础编制的弹性预算转向了以成本动因为基础编制的弹性预算,差异分析从以数量性变量为基础转向了以成本动因为基础进行,从为各个生产部门之间转移产品或劳务制定以传统成本计算为基础的内部转移价格转向为各个作业中心制定以作业成本计算为基础的内部转移价格。以作业为基础的新的成本控制的理论与方法是成本治理在成本控制方面的重要应用,也是成本控制系统随历史发展的必然趋势。 五、成本控制的范围是产品寿命周期 根据企业经营决策的需要实施成本控制,应把产品寿命周期总成本作为成本控制的目标。一般将产品寿命周期划分为研究开发、生产制造、消费使用三个阶段,每个阶段都要消耗费用。前两个阶段消耗的费用称为生产成本,后一个阶段消耗的费用称为使用成本。生产成本会随着产品功能的提高而提高,使用成本会随着产品功能的提高而下降。企业生产的产品只有销售才能实现其价值,因此企业成本控制不能局限于生产成本的控制,产品生产必须着眼于用户需要的必要功能,使产品寿命周期总成本达到最低。根据企业经营决策的需要实施成本控制,应注重产品质量成本控制。质量成本是将产品质量保持在规定的质量水平上所需的全部费用,它包括预防成本、鉴定成本、内部损失成本、外部损失成本。通常把前面两项称为质量保证成本,把后面两项称为质量损失成本。质量损失成本会随着产品质量的提高而下降,质量保证成本却会随着产品质量的提高而提高。因此企业在实施成本控制的过程中,要寻找一个合适的质量水平,使质量成本最低。 以产品寿命周期成本作为新产品开发的成本控制目标。寿命周期成本是揭示每一产品从最初研制开发到最终客户服务和支持的成本,它既包括研究开发、生产制造成本,还包括使用成本。用户在购买商品时不仅会考虑购入价格,而且还会考虑使用时的费用,这就要求企业在进行新产品开发时必须考虑产品寿命周期总成本。采用寿命周期成本法有以下三个优点:第一,它着眼于产品的销售,强调与每一产品相关的收入和成本,克服了传统成本控制只重视制造成本而忽略研究开发成本和使用成本的问题。第二,它突出了产品寿命周期中各阶段成本发生额的差异,有利于明确成本控制的重点。第三,它揭示了生产经营各阶段成本之间的联系。产品生产各个环节的成本往往存在此消彼长的关系,降低产品使用成本可能导致制造成本的上升,而降低制造成本又可能引起使用成本的上升。采用寿命周期成本法有利于揭示成本之间的内在联系,为企业经营决策提供有用的信息。 成本控制管理论文:施工项目成本控制管理 摘要:在以往的工作中,项目管理者往往只注重现场管理,而忽视工程成本和利润;企业也是以施工进度等现场管理情况对项目管理者进行考核,而不对成本进行考核。而在企业的项目管理中,成本是核心。实行项目管理者收入与利润、成本等指标挂钩,并把利润作为项目考核的主要指标,突出表现了责、权、利的统一。笔者结合项目管理的经验和当前的实际情况,对实现项目的成本控制进行了阐述。 关键词:施工项目成本控制有效途径 1、施工项目成本控制的原则[1] 众所周知,施工项目作为一种特殊产品,具有生产的一次性、关键环节多、原材料种类繁多、技术性强、制造周期长、外界干扰因素多等特点。实现成本目标的目的是:合理使用人力物力财力,降低成本,增加收入,以较小的资金投入获得较大的产出,使项目取得最佳的经济效益。因此在项目成本控制中要遵循以下原则: (1)全面控制原则 全面控制包括全员和全过程控制: ①全员控制项目成本。全员控制项目成本是考核项目经济效益的综合性指标,它涉及到与项目形成有关的各部门、各单位和班组,也与每个职工切身利益有关。因此项目成本的控制需要大家共同关心,同时有关的部门、单位和个人都要肩负成本责任,把成本目标落实到每个部门乃至个人,真正树立起全员控制的观念。 ②全过程控制项目成本。项目成本的发生涉及到项目整个周期,因此从投标开始至中标后的实施及竣工验收交工,都要有成本控制意识。在投标阶段做好成本的预测,签好合同;在中标后的施工过程中,要制订好成本计划和成本目标,并采取技术和经济相结合的有效手段控制好成本;在竣工验收阶段要办理工程结算及追加的合同价款,做好成本的核算和分析,使施工自始至终处于有效控制中。 (2)开源与节流相结合的原则 成本控制的目的是提高经济效益,其途径包括降低成本支出和增加预算收入两个方面,这就需要在成本形成过程中一方面以收定支,定期进行成本核算和分析,以便及时发现成本节、超的原因;另一方面加强合同管理,及时办理合同外价款的结算,以提高项目成本的管理水平。 (3)目标管理原则 目标管理是进行任何一项管理工作的基本方法和手段,成本控制也应遵循这一原则,即目标设定、分解,目标的责任到位和执行,检查目标的执行结果,评价和修正目标,从而形成目标管理的P计划D实施C检查A处理的循环。在实施目标管理过程中,目标的设定应切实可行,具有明确性和可考核性;事后评价做到公正合理。只有将成本控制置于良性循环中,成本目标才能实现。 (4)责、权、利相结合的原则 它是成本控制得以实现的重要保证。在成本控制过程中,项目经理及各专业管理人员都负有一定的成本责任,从而形成了整个项目成本控制的责任网络。要使成本责任得以落实,责任人应享有一定的权限,即在规定的权力范围内,可以决定某项费用能否开支、如何开支和开支多少,对项目成本进行实质控制。如物资采购人员在采购材料时,应享有选择供应商的权力,以确保材料成本相对最低。企业领导对项目经理、项目经理对各部门在成本控制中的业绩要进行定期检查和考评,要与工资奖金挂钩,做到奖罚分明。实践证明,只有责、权、利相结合才能使成本控制真正落到实处。 (5)节约原则 节约人力、物力、财力是提高经济效益的核心,也是成本控制的一项最重要的基本原则。应做好三方面的工作:一是严格执行成本开支范围、费用开支标准和有关财务制度,对各项成本费用的支出进行限制和监督;二是提高施工项目科学管理水平、优化施工方案、提高生产效率;三是采取预防成本失控的技术组织,制止可能发生的浪费,真正做到向管理要效益,向技术要效率,确保成本目标的实现。 (6)中间控制原则 对一次性的施工项目,竣工阶段的成本控制,由于成本盈亏已成定局,即使发生了偏差,也不能再纠正。因此,把成本控制的重心放在基础、结构、装饰等主要施工阶段上,是十分必要的。 (7)例外管理原则 例外管理是西方国家的常用原则。在项目建设过程中,会有一些不经常的“例外”问题,它们往往影响成本目标的实现,对这些“例外”问题,要进行重点检查,深入分析,并采取相应的积极措施进行纠正。 2、施工项目成本控制的有效途径 施工项目成本控制的方法较多,其有效的途径可以从降低成本、增加收入两方面着手,坚持责、权、利相结合的原则,确保项目成本目标的实现。 2.1工程投标阶段 在此阶段应根据工程概况,深入研究招标文件和认真调查研究施工现场,综合分析,进行项目的成本预测,为投标决策提供意见。坚持全面控制原则,加强对此阶段主要责任部门的管理。 2.2在施工准备阶段 应结合实际图纸的自审、会审和其他相关资料,倾听现场施工人员的意见,依据工期和上级要求,根据项目的规模、性质、复杂程度、现场条件、装备情况、人员素质等因素,科学地编制强实施性的施工组织设计,通过多方面的技术经济比较,从中选择合理、先进可行的施工方案,保证以最小的资金耗费满足预定的目标要求。同时,此阶段还应从工程项目的实际情况出发,根据生产技术组织实施,包括劳动工资津贴、材料供应、机械设备等作为编制依据,同时还要以各种先进技术经济定额为参照,针对工程的具体特点而制定项目成本控制计划,分解目标,划分责任和权利,保证目标的实现。 2.3施工阶段 以项目经理的责任为中心,以施工图预算、施工预算、劳动定额、材料消耗定额和费用开支标准等对实际发生的成本费用进行对比,坚持开源节流的原则实施控制。工程直接成本主要是指在项目成本形成过程中直接构成工程实体和有助于工程形成的人工费、材料费、机械使用费及其他直接费。按照量价分离原则应从以下几个方面着手对工程直接成本进行有效控制。 2.3.1材料成本控制 包括材料用量控制和材料价格控制 (1)材料用量的控制包括坚持按定额确定的材料消费量实行限额领料制度,规定责任部门,坚持节约原则,各班组只能在规定限额内分期、分批领用,如超出限额领料要分析原因,及时采取纠正措施。改进施工技术,使用降低料耗的各种新技术、新工艺、新材料,在对工程进行功能分析与对材料进行性能分析的基础上,力求用价格低的材料代替价格高的材料,认真计量验收、坚持余料回收、降低料耗水平,加强现场管理,合理堆放,减少搬运,降低堆放仓储损耗。 (2)材料价格控制包括:买价控制,通过市场行情的调查研究,在保质保量的前提下货比三家,择优购料;运费控制,合理组织运输,就近购料,选用最经济的运输方法,以降低运输成本,考虑资金时间价值,减少资金占用,合理确定进货批量和批次,尽可能降低材料储备。 2.3.2人工费控制 主要从用工数量方面进行控制:第一,根据劳动定额计算出定额用工量,并将安全生产、文明施工及零星用工按一定比例(一般为5%~10%)承包给领工员或班组,进行包干控制;第二,要提高生产工人的技术水平和班组的组织管理水平,合理进行劳动组织,减少和避免无效劳动,提高劳动效率,精减人员;第三,对技术含量较低的单位工程可分包给分包商,采取包干控制,降低工费。 2.3.3机械费控制 充分利用现有机械设备,内部合理调度,尽量避免窝工。加强设备租赁计划的管理,减少由施工组织不当引起的设备闲置,在设备选型配套中,注意一机多用,加强机械设备的日常维护保养,保证机械的正常运行。合理安排机械设备与辅助人员的协调配合工作,提高机械生产效率,降低机械成本。 坚持中间控制,着重施工阶段的核算。同时在施工阶段合理控制工期,组织均衡施工,用好激励机制,调动职工节约的积极性,落实技术组织措施,及时做好工程变更,加强质量管理,坚持例外原则,尽量避免返工。 企业应从市场经济的需要出发,严格按设计和施工规范要求进行施工,加强质量管理,控制不必要的浪费,以优质的工程质量赢得市场。。 2.4竣工交付使用及保修阶段 应对竣工验收过程发生的费用和保修费用进行控制。此时也是对项目全面的总结评价阶段,应汲取经验教训,改进和完善决策水平,达到提高效益的目的,并及时反馈信息,调整相关的用工制度和材料、机械使用计划,增强项目成员的责任心,提高管理水平。 3、结束语 在当前激烈的市场竞争情况下,为了缓解任务开发的难度,改变“只见干活不见效益”的状况,维持公司持续性快速发展,应坚持成本核算制度,坚持以效益为中心,最大限度地优化资源配置,增强企业的市场竞争能力,逐步提高企业的综合实力和增效能力,最终走上质量效益型企业的发展道路。 成本控制管理论文:企业成本控制管理 佳能公司中国区新任总裁小泽秀树坦言:“利润率提高的秘诀在于成本控制,从研发、设计到生产销售这一系列的过程都做了严格控制,在保证优质产品的同时,把产品成本降下来,从而在激烈竞争的市场中保持了良好的利润。” 那么,一些企业要做到科学的控制成本,首先就是要正确地认识“成本”的意义,进而才能有效地做到控制成本。 一、成本控制在于把钱花得恰到好处 麦肯锡曾这样评价中国企业:“成本优势的巨人却是成本管理上的侏儒”。其实,成本控制是一门花钱的艺术,而不是节约的艺术。如何将每一分钱花得恰到好处,将企业的每一种资源用到最需要它的地方,这是中国企业在新的商业时代共同面临的难题。 传统的成本管理是以企业是否节约为依据,片面从降低成本乃至力求避免某些费用的发生入手,强调节约和节省。而国际公司则认为,以节约成本控制基本理念的企业只是土财主式的企业,他们除了剥削工人和在原材料上大打折扣以外,没有什么过人之处。所以,我们需要学习现代企业应有的成本控制战略及方法。企业要想有长期效益,就只能从战略的高度来实施成本控制。换句话来说,不是要削减成本,而是要提高生产力、缩短生产周期、增加产量并确保产品质量。 单纯地削减成本,把成本的降低作为唯一目标,并不能得到有远见的企业家的赞同。单纯地追求削减成本,一般简单的做法都会考虑降低原材料的购进价格或档次;或者减少单一产品的物料投入(偷料);或者考虑降低工艺过程的工价,从而达到削减成本的目的。这样是十分危险的,会导致产品质量的下降、企业劳力资源的流失、甚至失去已经拥有的市场。 二、成本控制需要建立科学机制 要做到合理控制成本,该如何做呢?我们来看看跨国企业是如何建立成本控制体系的: 第一步:战略目标指导成本控制目标 方向正确等于成功了一半,成本控制也一样。成本控制的目的是为了不断的降低成本,获取更大的利润。所以,制定目标成本时首先要考虑企业的赢利目标,同时又要考虑有竞争力的销售价格。由于成本形成于生产全过程,费用发生在每一个环节、每一件事情、每一项活动上,因此,要把目标成本层层分解到各个部门甚至个人。 1.企业项目分析 各个部门以营销目标导向,进行年度工作的项目立项,列出为实现目标所需要做的各类项目,同时对项目进行任务分解,再对时间、成本、性能每个环节进行分析,对比成本与收益。比如市场部明年为了达到既定的目标,需要完成多少市场宣传及推广的项目,项目逐一分解成任务后,对每个任务所需要的费用进行合理预算,同时对产生的收益进行估算。 2.进行行业价值链分析 行业价值链:是企业存在于某一行业价值链的某个点,包括与上、下游与渠道企业的连接点,如供应商产品的包装能减少企业的搬运费用,改善价值的纵向联系也可以使企业与其上、下游和渠道企业共同降低成本,提高整体竞争优势。 3.竞争对手的价值链分析 竞争对手的价值链和本企业价值链在行业价值链中处于平行位置,通过对竞争对手价值链的分析,可以测算出竞争对手的成本。然后,自己企业与之相比较,就找出了与竞争对手在任务活动上的差异,扬长避短,争取成本优势。 第二步:成本控制四步执行法 1.减少目标不明确的项目和任务 在企业目标清晰的情况下,每个项目及任务都是为实现目标所服务的。项目立项分析后,可以把目标不明确的项目与任务削减掉。 2.明确各部门的成本任务 实行“全员成本管理”的方法。具体做法是先测算出各项费用的最高限额。然后横向分解落实到各部门,纵向分解落实到小组与个人,并与奖惩挂钩,使责、权、利统一,最终在整个企业内形成纵横交错的目标成本管理体系。 3.成本核算,精细化管理 没有数字进行标准量化,就无从谈及节俭和控制。伴随着成本控制计划出台的是一份数字清单,包括可控费用(人事、水电、包装、耗材等)和不可控费用(固定资产折旧、原料采购、利息、销售费用等)。每月、每季度都由财务汇总后发到管理者的手中,超支和异常的数据就用红色特别标识。在月底的总结会议中,相关部门需要对超支的部分做出解释。为了让员工养成成本意识,最好建立《流程与成本控制SOP手册》。手册从原材料、电、水、印刷用品、劳保用品、电话、办公用品、设备和其他易耗品方面,提出控制成本的方法。当然,有效的激励也是成本控制的好办法,所以,成本控制奖励也成为员工工资的一部分。 4.成本管理的“提前”和“延伸” “提前”就是加大技术投资,控制采购成本;“延伸”就是将上下游整合起来。当今的市场竞争,是实力的竞争,人才的竞争,产品和服务质量的竞争,也是成本的竞争。从某种意义上讲,成本决定一个企业的竞争力。在确保产品质量的前提下,降低成本是企业逐步扩大市场份额的重要途径,是提高企业经济效益的基础。企业管理者要转变传统狭隘的成本观念,结合企业的实际情况,充分运用现代的先进成本控制方法以加强企业的竞争力,迎接各方的挑战。
数控技术课程思政篇1 数控技术作为现代制造业的关键技术之一,是实现智能制造的重要基础,涉及机械、电气、自动控制及计算机等领域的知识[1]。《中国制造2025》提出开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床与基础制造装备及集成制造系统,加快高档数控机床、增材制造等前沿技术和装备的研发[2]。中国制造业的快速发展对数控技术人才培养提出了更高的要求,数控技术作为机械类专业学生的一门重要专业课,具有很强的实践性。如何通过该课程的学习培养适应社会发展的人才成为数控教学工作者面临的严峻问题,对该课程的教学方法进行研究,对提高教学质量具有重要的现实意义。本文通过分析数控技术课程教学中存在的问题,介绍了项目教学法在教学中的应用,提出改进措施,供同行参考。 一、教学目标及存在问题 数控技术作为机械类专业学生的一门专业必修课,涉及多学科领域的知识点,对学生的动手能力要求较高,实践性较强,理论讲授为24课时,实验为6课时,共计30课时。通过本课程学习,应使学生了解数控技术基本概念、发展、应用及数控机床的工作原理及结构,掌握数控加工编程的理论基础知识。结合工程教育专业认证要求,制定具体教学目标:掌握数控技术基本原理,能将机床数控技术应用于机械制造技术领域;掌握数控加工技术基本方法,复杂机械零件数控加工工艺设计,复杂机械零件数控加工程序设计;掌握先进数控编程方法,能够利用计算机辅助编程软件编程,并对数控加工过程进行模拟、加工。总体来看,数控技术课程教学方式主要根据教学计划和教学大纲,以课堂教师讲授为主,理论授课时间被大幅压缩,教学中存在的主要问题如下。 (一)学生学习积极性不高 在教学安排上,本课程在大三下学期即第六学期上课,虽然学生已学过一些专业基础课程,仍有部分专业课没有开展,如机械制造技术课程的学习也在同步进行,学生的先修课程知识不足。数控技术是一门对机械制造、机械识图、工艺分析及计算机控制等知识综合应用的课程,需要学生综合应用所学知识对加工零件图进行加工工艺分析和编写数控加工程序,对综合应用所学知识的能力要求较高。多数学生前期只是被动接受相关知识,对知识的综合应用能力较差。部分学生对该课程的重要性认识不足,学习积极性不高。 (二)理论和实践脱节 数控技术是一门实践性非常强的课程,部分内容如数控机床结构及程序具体执行过程需要在数控机床上现场教学才能取得良好的效果。由于数控机床价格相对较高,很多学校受资金制约,用于学生实验的数控设备较少,实践教学环节比较薄弱。多数情况下只是象征性安排一些认知实验,且实验课分组人数较多,很难保证每一位学生都能操作数控机床,学生的实际动手时间得不到保证。多数教师在授课过程中仍然以理论讲授为主,学生普遍缺少实践工作经历,对实际生产中的具体情况了解较少,影响教学效果。 (三)课堂授课课时少 该课程涉及数控原理与系统、计算机数字控制、数控机床坐标系、数控插补原理、数控加工工艺及数控编程等知识点,内容较多。随着教学改革的深入,数控技术课程课时调整为理论讲授24课时,实验6课时,共计30课时。课时较少,教师在授课时很难对所有内容进行讲解,只能有选择地对部分内容进行讲解,影响授课质量。 二、项目教学法 (一)基本特点 项目教学法(Project-BasedLearning)又称PBL教学法,起源于德国,强调学生的自主性、探索性学习,通过师生共同实施一个“完整的项目”来完成授课内容,以达到培养学生综合能力的目标。作为一种新的教学理念,项目教学法将授课内容以项目的形式提出,通过让学生参与完成项目工作,打破了传统教师讲授为主,学生被动学习的教学方式,增加了师生之间的互动,极大的激发了学习兴趣和学习积极性,有利于培养学生对所学知识的综合应用能力[3-4]。 (二)具体应用 总目标是通过该项目的学习,掌握常用数控编程指令的格式及其用法。项目终极学习目标是初步掌握数控编程的方法,并能编写简单零件的数控加工程序。促成目标是进一步掌握数控编程指令的作用,学习常用数控编程指令格式的组成及应用,复习数控加工工艺知识点。确定工作任务:学习直线插补和圆弧插补指令的应用,主要包括指令的作用及指令格式的组成。根据实际情况将学生分成若干个小组,分别完成工作任务中的各个部分,如分为直线插补指令和圆弧插补指令两大部分。每一部分也可以根据实际情况进行再划分,如做直线插补指令的学生可以首先分析直线插补指令的功能就是控制刀具沿直线方向进行切削;了解在这个过程中需要确定的切削尺寸、进给量、吃刀量、切削速度及切削液等要求;根据数控加工的特点确定这些控制量的数控代码,再结合零件的数控加工编程特点,确定直线插补指令的具体格式。分组时可以先让学生自由组合,注意保持各组综合能力平衡。比如,每个小组至少要有一名责任心强、能力突出的学生担任小组长,负责本小组与教师的联系及本小组的指导和技术支持。 (三)项目实施效果及评价 对项目的实施结果进行评估主要考虑是否按规定完成了项目内容和项目完成的质量两个方面。可以采用小组答辩的形式,成立答辩小组,请每组选一个学生代表上台介绍该组项目实施过程及完成情况,回答答辩小组和同学们的提问,检查对知识的理解和掌握情况。教师对项目完成过程中存在的问题进行点评,并和学生一起分析问题产生的原因及解决方法。通过比较和总结各组的特点,对学生的学习情况做出总体评价。 三、注意事项 首先,设计教学项目时除了考虑教学内容外,还要考虑教学难点和教学重点,结合学校实际教学条件将知识点穿插安排在项目中。教师需要提前结合学生数量、授课课时数、计划授课内容及学校具体情况设计教学项目,通过该项目的教学实施,使学生达到复习旧知识、学习新知识及对所学知识综合应用能力的目的。其次,项目教学法的主要目的是调动学生学习积极性,培养自主分析问题、解决问题能力。在授课过程中,教师应注意自己的角色是指导性、辅助性的。在项目实施前,教师负责设计项目,在教学实施过程中,学生自己讨论项目、分析项目条件、搜集资料寻找解决问题方法途径,直至最后解决问题。整个过程中,教师的角色是在关键点上引导学生、启发学生,甚至可以参与学生讨论。第三,整个项目是通过小组所有学生共同努力完成的,是小组全体成员的智慧结晶,在成绩评定时注意公平性,有所区别。对于确实做出贡献的学生,给予充分鼓励,特别优秀的甚至可以协助、指导学生形成自己的成果公开发表。对那些只是跟在别的同学后面整理资料,没有对项目实质性问题做出贡献的学生,打分时可适当低一些。第四,正确处理项目教学法和传统教学方法的关系,任何一种教学方法都有局限性,项目式教学法作为一种新的教学方法,有许多优点,但不能完全取代传统教学方法。比如,当教学班学生数量在40人以上时就不太适合采用项目教学法了,一些理论性较强的课程也不太适合采用项目式教学法。 作者:闫存富 乔雪涛 贺红勋 张素香 王文博 单位:中原工学院 机电学院 数控技术课程思政篇2 0引言 2019年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》指出:深度挖掘高校各学科门类专业课程蕴含的思想政治教育资源,解决好各类课程与思政课相互配合的问题,发挥所有课程育人功能,构建全面覆盖、类型丰富、层次递进、相互支撑的课程体系,使各类课程与思政课同向同行,形成协同效应。随着我国改革开放的日益深入,我国同世界的联系更加紧密,不仅带来先进的科技,外来文化也对青少年的思想形成冲击。为了帮助青少年树立正确的世界观、人生观、价值观,成为合格的社会主义接班人,结合新工科建设需求,在传授知识的同时还要兼顾思政教育,使专业课与思政教育相互融合,促进专业课程的课程思政改革。 1数控技术课程思政的内涵与特征 课程思政,即将思想政治教育元素(包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等)融入各门课程中去,潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响[1]。课程思政作为一种新的教育理念,是从意识形态领域与专业技术教育两个方面有机结合,实现知识传授和价值引领的有机融合,使学生不仅掌握先进的知识文化,而且树立正确的世界观、人生观和价值观,成为合格的接班人。它的主要特征是跨学科融合,通过专业知识与思政教育之间的关联性,实现专业教学与思政教育的深度融合。数控技术课程是机械设计制造及自动化专业的一门专业核心课程,以数控机床为研究对象,内容主要包括:数控机床的基本概念、分类、加工原理;数控加工程序的编制;计算机数控装置的软硬件结构以及数控功能原理及实现;数控机床的进给伺服驱动系统及运动系统与典型部件;典型的数控机床及数控加工技术的发展趋势。课程包括理论教学和实践教学,通过本课程的学习,达到的知识目标为:掌握数控机床的组成及工作原理,具有一定的工艺分析能力,能综合运用所学知识进行零件加工程序的编写与加工。能力目标为:培养学生的实践动手能力,善于观察问题、发现问题,并能运用所学知识解决有关工程实际问题。情感目标为:培养学生良好的职业素养及创新意识,培养团结合作、精益求精的大国工匠精神等优秀品质。该课程贴近工业生产实际,与学生毕业后的工作结合非常紧密,使学生能够适应经济社会发展需要,拥有合理知识结构,具有较强的实践能力、创新意识、团队合作精神和良好的沟通能力,具备良好的职业素养,为继续攻读高层次学位或在机械制造领域从事设计制造、科技开发、应用研究等方面工作奠定基础。从课程目标可以看出包含知识能力及素质等方面的要求,为了实现课程培养目标,培养德智体美劳全面发展的创新型人才,就要进行全过程全方位育人,既要重视思政内容,也要重视专业内容,两个方面都不能忽略。因此,在数控技术课程教学中开展课程思政建设具有重要的现实意义。 2数控技术课程思政的思路 2.1打好课程基础,提高课程质量 课程是人才培养的核心要素,课程质量直接决定人才培养的质量,课程思政的基础在课程。针对任何一门课程,没有良好的课程建设做根基,却要进行课程思政建设,无异于无源之水、无本之木。因此,在进行课程思政建设之前,首先要强调的是课程本身的建设。数控技术作为一门理论与实践并重的课程,涉及的知识点较多,特别是编程部分不仅要掌握理论,还需要学生能够熟练运用所学知识对零件进行工艺分析,编写相关的数控程序,会进行数控机床的加工操作。因此,在课程思政建设展开之前首先对课程内容进行设计与梳理,选择有效的教学方式及方法,选择及完善教学资源,制定合理的考核与评价方式,以金课标准为目标,体现高阶性、创新性、挑战度(即“两性一度”),提升课程质量。随着信息技术与现代化教学手段的不断完善,基于互联网技术与虚拟现实技术的教学越来越普及。目前,宝鸡文理学院机械工程学院的数控技术作为学校重点课程,经过前期建设,已建成数控技术网页,有完整的教学资源,有专业数控实验室及数控虚拟仿真实验,可以满足理论与实践教学需要;在教学方法上以智慧教学工具雨课堂为辅助,开展翻转教学,调动学生的积极性;以实际操作与仿真操作相结合,以虚补实、虚实结合进行理实一体化教学,使抽象的知识形象化,加深学生对知识的理解,增加学生的动手实践机会,课程教学受到学生的肯定。但是,以前的课程教学中过于强调专业知识的传授,对于思政内容的融入比较缺乏,因此需要对内容进行重构与梳理,以使课程思政有效融入课程教学,助推金课建设。 2.2强化师资队伍建设,提升课程思政理念 法国作家罗曼•罗兰曾经说过:“要散布阳光到别人心里,先得自己心里有阳光。”要想很好地将思政教育融入专业课教育,首先教师的思政理念要坚定。在思政理念的传播中,教师是主要责任人。在进行课程思政改革之前,专业课教师首先要明确自己的教学目标,提升对课程思政理念的认识。陈宝生也强调对大学生思想言行和成长影响最大的第一因素是专业课教师。教育部印发的《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》中也提到全面提高教师教书育人能力。由此可见,专业课教师的思政意识、能力及水平很大程度上会影响课程思政的效果。现在对专业课教师的要求从以前仅仅传授知识到现在专业教育与思政教育协同进行,授课目标也由以前的知识导向转变为能力导向和价值导向,教师在教学过程中需要对学生进行价值引领。这就要求教师首先在思想道德方面以身作则。为了更好地开展课程思政,就需要提高教师的育人能力,一般来说可以通过以下几种方式来实施。1)学校组织专题培训和研讨班,在宏观上给教师搭建一个可以相互学习交流的平台,使教师从大的方面探讨课程思政。 2)通过线上线下相结合的方式,以具体课程为对象,与各兄弟院校开展合作,在微观上更加具体地针对某门课程进行研讨交流,从而更好地促进具体课程的思政化建设。3)在具体的实施过程中,教学团队及课题组定期开展研讨会,对细节进行完善,从而保证课程思政建设的顺利进行,同时在交流过程中使教师的育人能力及思政能力进一步提升。 2.3重塑课程内容,挖掘思政元素 课程思政建设内容主要围绕坚定学生理想信念,以爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体为主线,围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等方面进行[2]。但不同学科不同专业不同课程具有各自不同的特点,需要针对性地分析课程特色和优势,根据课程培养目标,充分挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵,科学合理地拓展专业课程的广度、深度。专业课程是课程思政建设的基本载体,为了避免专业课教育与课程思政“两张皮”的现象,就需要深入梳理专业课教学内容,因课而异,根据课程特点挖掘凝练课程思政元素,有机融入课程教学,达到润物无声的育人效果。工学类专业课程应侧重于学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。实践类课程应侧重于培养学生勇于探索的创新精神和发现问题、解决问题的实践能力。数控技术课程教学包括理论教学与实践教学,通过本课程的学习,学生不仅要掌握数控技术的基本知识和理论,而且要有较强的动手操作能力;不仅要了解机床的结构和工作原理,而且要熟悉工艺及编程,能够进行基本操作与加工,培养分析问题、解决问题以及创造性地解决问题的能力。因此,教师需要对理论教学与实践教学分别进行内容研究,一个知识点也许包含若干方面的思政元素,也可能多个知识点反映了同一个思政元素。例如:在绪论部分讲到数控机床的指标与功能时,通过纵向与横向对比、国内与国外对比、不同性能的机床的对比,让学生了解数控发展状况,了解前沿知识,寻找国内外差距,树立责任担当及追赶超越意识;在数控编程部分,学生需要进行工艺分析与编程,工艺参数的分析与选择过程中体现了辩证思维能力;在进给伺服驱动系统部分,通过控制系统的稳定性及伺服系统电气化趋势,导入稳定的重要意义及环保理念;在数控技术实践环节,要求学生掌握数控机床的基本操作及零件加工方法;在操作机床过程中有许多操作规范及注意事项,实验以小组为单位进行,通过团队合作完成加工零件,在实验过程中需要进行零件分析,测量加工误差,通过实践教学培养学生良好的职业素养及团队合作精神。由此可见,思政元素的挖掘也是一个逐步积累、不断深入的过程。 2.4探索多样化的教学方式 无论什么样的教学内容,只有充分发挥学生的主观能动性,让学生愿意接受,才能有好的教学效果。因此,教学方法和手段在教学中有非常重要的作用。要避免满堂灌式及说教式的教学方式,不要教师滔滔不绝地讲,学生默默无闻地接受被动灌输。随着科技的不断发展,现代多媒体技术、网络技术及虚拟现实技术都有了极大的发展,其应用的深度及广度不断扩展,特别是在教育领域的应用日益广泛和深入,使得现在的教学方法和手段有了质的飞跃,多媒体教学、视频教学、慕课、翻转课堂、虚拟仿真等,各种教学资源及平台都为教学的实施提供了便利。因此,教师要积极进行教学研究,充分利用这些现代化的教学工具和手段,借助现代智慧教学工具,进行翻转教学及课堂互动,以学生为主体,充分发挥学生的积极性和主动性,积极采用讨论式、启发式教学方式,使得授课目标在互动过程中自然达成,通过案例式教学使抽象的内容形象化。在教学过程中,教师的主导作用的发挥是至关重要的。教师怎么样组织教学,调动学生的积极性,使学生乐于学习,于潜移默化中完成教书育人的目的,这是每个教师都需要考虑的问题。 3数控技术课程思政中的难点 3.1思政教育与专业教育融合的问题 数控技术课程教学团队教师中老中青搭配,在专业知识的传授方面基本上能够实现传帮带。同样,团队教师在政治面貌方面有党员也有非党员,其中党员教师经常进行政治理论学习,对思政方面的认识比较深刻一些,而非党员教师进行专门政治理论学习的机会相对少一些。教师的思政水平影响课程思政的效果,因此,为了更好地开展课程思政,教学团队需要经常进行交流。另外,数控技术既有理论教学,也有实践教学,课程知识点比较多,需要深入挖掘每个知识点所蕴含的思政点,探索如何将知识点与思政有机融合,而不是机械地生搬硬套,为了思政而思政,搞成专业教育和思政教育“两张皮”。这对专业课教师提出更高的要求,需要不断学习与提高。 3.2教师认识上的偏差问题 在传统教学中,专业课教师的主要任务是专业知识的传授,至于学生思想认识方面的问题都是思政课教师的任务。但是,随着课程思政的实施,要求全方位育人,专业课教师既要传授专业知识,还要兼顾学生理想信念的教育。因此,教师需要重新认识课程教学任务及目标,及时调整教学思路。 3.3课程思政的评价问题 传统的专业课的教学效果评价可以通过学生的学习成绩及评教系统来进行,而课程思政的落脚点除了传统评价内容外,还包括学生的思想政治素质发展等,内容更加广泛,涉及学生的态度、情感、意志、价值观等多方面的评价[3]。因此,其评价更加复杂,对于数控技术课程的评价是课程教学需要解决的新课题。 4结束语 课程思政是新时代协同育人以提高人才培养质量的必然要求,思政教育与专业课教育相融合是教学改革的趋势,也是一个循序渐进、不断提高的过程。教师作为实施主体,需要坚定理想信念,不断提高政治理论不平,根据不同课程特点探讨课程思政的实施方法,实现“三全”育人,为培养出合格的社会主义接班人而努力。 作者:魏宏波 王玮 数控技术课程思政篇3 高职院校的教育目标定位,就是要以学生的能力发展为本位,为社会和企业培养高技能的专业人才,在类型定位上,就是非普通高等教育,高职教育的专业课程都是直接根据职业岗位群而设立的。在社会经济以及企业自身转型发展的背景下,高职院校在人才培养上也必须要结合时代发展趋势,加强对于专业课程体系和内容的改革力度,只有这样才能更好的推进高职数控技术专业的可持续发展。 一、高职数控技术专业课程体系改革分析 (一)课程体系改革的基本原则 结合数控技术专业课程教学的特性,教师在课程体系改革过程中,要严格遵守以应用为主,够用为度的基本原则,职业性作为高职教育的典型特征,教师在实际教学中,不仅要培养学生的理论知识,还要加强学生应用能力的培养。同时,还要坚持以市场需求分析作为导向,针对我国当前结构性失业问题较为严重的问题,加强对于人才的培养力度,实现人才的多元化、多样化发展,以此更好的推进高职院校自身的发展[1]。比如,在数控编程操作模块教学中,教师就要结合该模块的主要内容,抓住重难点,进行针对性的教学,从而实现课程的有效整合。 (二)课程体系改革的内容分析 结合人才能力培养的基本过程,对学生的职业能力重组,划分为基本素养学习领域和岗位能力学习领域这两个方面,以此不断提升学生的职业道德、素质教育和专业技能,从而有效提升学生的职业能力。另外,还要不断加强课程设置力度,高职院校要进一步深化校企合作的深度和广度,结合专业发展的趋势,开设新的课程,并在课程设置中注重实现学生的能力递进、技能稳步提升。结合专业教学的目标,科学规划不同阶段的课程内容,保证各学期课程的有效衔接,学生能够在学习中实现自身的稳步发展[2]。同时,还要积极拓展素质教育,加强对于学生职业道德、法治意识的教育力度,培养学生的敬业精神、诚信品质,通过这样的方式,真正实现学生的全面综合发展。 二、高职数控技术专业教学内容改革分析 (一)数控技术专业课程建设 要想不断提升高职数控技术专业教学的效率和质量,就必须要加强课程的建设与改革力度,那么,这就需要立足校企合作,不断推进课程体系和教学内容的改革力度,建立突出职业能力培养的课程标准。通过实现专业课程的有效整合,间原本不同学期设置的课程进行有效整合,比如原本的数控编程和加工就设置在第四学期。在改革之后,可以实现这几者的有效结合,整合为数控编程和数控机床操作,坚持从简单到复杂、从基础到提升的循序发展,实现“教学做”这三者的有效结合,更好的保证课程教学的效率和质量。此外,还要积极推进精品课程的建设力度,对于数控技术专业来说,教师将信息技术和专业教学进行有效结合,充分利用优质教学资源与网络信息资源,才能够课程教学发展奠定良好的基础。 (二)数控技术专业教材建设 在高职数控技术专业教学内容改革中,还要注重加强数控技术专业教材建设力度,针对当前数控技术教育专业教学形态较为单一的问题,课程教材也较为有限。那么,这就必须要加强对于教材的建设力度,依靠教材不断推进课程建设力度,保障在已有的教材基础上,结合本校学生的发展情况,建立实效性、可行性较高的专业课程教材。同时,还要注重以校企合作为依托,结合实践操作的现状,开发和实际生产实训紧密相连的教材,比如《数控编制与数控机床操作》等,从而更好地推进课程教学的发展。 结语 总而言之,数控技术专业作为一个重要专业,高职院校必须要加强对于数控技术专业课程体系和教学内容的改革力度,同时,深化校企合作、师资培养以及教学质量监控等各项工作,只有实现各项工作的有效配合,才能够更好的推进高职数控技术专业教学的发展。 参考文献: [1]曾珍,吴云霞,卢文超,易国华,赵小雨.高职数控技术专业“四位一体”的现代学徒制人才培养模式研究与实践[J].南方农机,2018(23):108+110. [2]张静双,杨继华.“一带一路”背景下的高职《数控技术》课程信息化教学改革[J].河北职业教育,2018(06):34-37. 作者:姜云龙 单位:黑龙江农业工程职业学院