机械创新设计论文:大学生机械创新设计能力培养 一、大学生机械设计课程教育背景 我们国家的领导人早在上个世纪,就提出了重要的一点:“创新是一个民族进步的灵魂,也是一个国家兴旺发达的不竭动力。”在现代化的大学生机械创新设计的教学过程中,教师可以运用多种机械设计和制作手段方面的创新,展开丰富多样的大学生机械设计教学活动,全方位提高学生的学习能力和学习水平,激发学生展开工程设计和实践探索的决心。机械创新设计(MechanicalCreativeDesign)要求设计者在机械设计的过程中,兼顾设计的新颖性、创造性,体现制作发明的实用性。为了提高大家对于机械创新的兴趣,学校可以常年性举办创新设计(MCDchampionship)大赛,通过评选“创造之星”的方式,给予参赛选手一定的现金奖励,提高大学生群体的参与热情,增强广大学生群体参赛的积极性。可以针对学生的学习水平展开一系列考量工作,为大学生量身设计一套符合自己已有能力的机械制作课题计划。 二、提高学生机械设计创新能力的方法 (一)从多种渠道出发,培养学生的实际动手操作能力 为了培养学生的创新能力,必须要加强机械设计方面的理念创新工作,普通高等院校的机械创新设计相关负责人,应该安排一些具有教学经验的机械课老师作为能力培训人员,在日常的工作中,机械课教师还应该从多种渠道出发,培养学生的实际动手操作能力。在课堂外,机械课教师可以通过多种形式的补充教学,提高学生的创新水平。在机械创新设计的过程中,老师一定要重视学生知识迁移能力的培养,通过互联网搜索引擎搜集机械创新设计的年度最佳作品的相关设计细节,并且将这些科技作品图片使用办公软件加以编辑和处理,从而做成PPT,可以很好的帮助学生适应与相关领域的各种动手设计操作。除了这些之外,学校应该为学生的知识迁移能力的培养,提供更多的材料储备,机械课教师可以组织学生经常性地去参加一些考察活动,带领学生去参观博物馆和高精尖时代技术运用的现代化科技展览,帮助学生了解现今时代的现今机械设计运用和各种创新性发明,可以给学生的实际动手操作过程提灵感支持。 (二)重视对于学生组织的培养工作 社团组织是普通高等院校开展机械设计等相关技术普及的“前沿阵地,”只有从根本上重视对于学生组织的培养工作,才能够为学生营造一个完美的动手操作平台。学生参加了学校的机械设计相关组织之后,既可以锻炼自己的团队协作能力,还能够更好地培养自己与人沟通能力,为以后组织更好的科技研发社团关系打下良好的基础。为了满足学生对于当今社会机械产品的思考和创新需要,学校领导还可以联合院系骨干教师和学生社团组织的负责人,召开人才培养的相关联合研发会议。通过成立专门性的组织,开办院系内不得额机械创新设计培训班,学生在课后培训班中,可以学习到更多的理论知识,使用到更多的模具基本设计材料,进行学生基本能力的培养。让学生在学校平台中找到一个发挥自己“光”和“热”的良好组织。除了这些以外,培养学校内部的机械创新设计组织,挖掘学校有发明创造潜力和特殊长处的学生,及时发现学生身上的闪光点。 (三)加大师资力量建设,对学生设计活动提供技术支持 学校领导可以安排担任过机械设计创新方面的社团组织负责人,进入“校企合办”的组织中进行学习,可以提高学校与机械公司联系的紧密度,不仅可以开阔学生的眼界,在今后求职的过程中,有过此种经验的学生往往也会更加具有优势,他们更加具备团队意识和集体思维能力。各种各样的学生机械组织和发明制作社团活动,对于高等院校学生综合素质的提升有很大的帮助。因为,学校的课堂教育往往是不够全面的,所以,学校可以培养诸如“机器发明创造”等类似的兴趣社团,鼓励学生将所学的知识点与实际的操作相结合,激励学生的学习兴趣。除此之外,学校还应该鼓励学生参加学校内部的各种机械设计“小发明”等相关社团组织,加大对各类科技研究社团组织的资金投入,加大骨干师资力量对于学生设计活动的技术支持,抽调学校实验室的常任教师为学生讲解,从而加强对于大学生科研小组等社团组织的扶植力度。 三、结束语 由于学生的动手能力和创新能力,是支撑大学生在未来的职业发展中的重要能力,机械设计也是进行产品设计和工程项目构件改造的重要技术支持,是广大的大学毕业生从事不同维修操作的理论基础保障。因此,机械课教师可以帮助学生做出科学的学习计划,实现机械设计规划的良性发展,通过实际动手能力的锻炼,开发学生自身的潜能和知识迁移能力水平,实现学生个人能力的发展和提高。 作者:王艳飞 窦东阳 单位:中国矿业大学化工学院 机械创新设计论文:我国机械创新设计论文 1.我国机械创新设计和制造 一般情况下,创新设计先后经过抽象思维、逻辑思维、全面分析和最后决策四个环节。抽象思维主要是是通过设计人员充分发挥创新思维和智慧,提出新颖的有可能实施的想法,是创新设计必备过程。有了抽象思维过后再将想法具体化,考察其逻辑性和可行性,结合有关的科学理论知识、原理进行进一步的新颖的、可行的、具体化的机械设计。而全面分析则包含了创新设计过程中所涉及的所有可能性,综合考虑技术的可行性、成本与性价比,最后设计出新的可以满足人们生活和生产需要的机器或者其他产品。 1.1我国机械创新设计过程 机械创新设计的目的在于改善机械本身的功能、性能或者以更低的经济成本制造满足生产生活需求的机械。目前,我国技术专家认可的机械创新设计过程一般可分为四个部分,一是根据具体需求确定机械设计的基本原理,二是机械结构的优化和改进,三是机械尺寸设计和参数优化,四是机械运动性能及动力参数优化。机械创新设计与普通的机械设计并没有实质性的差异,主要的区别在于机械创新性设计注重发挥人的主观能动性和创新能力的突破,在充分的调动人的积极性的同时创造出更加符合使用者需求的机械工具。 1.2我国机械创新设计的特点 机械创新设计主要包括四个特点:一是多学科知识交叉运用,互相融合,互相渗透;二是机械创新设计中,数字并非主要思考因素,而是应该充分结合过往经验和相关的理论知识,合理判断和提出可行的新的设计方案;三是机械创新设计不仅需要理论知识和经验,同时也十分注重灵感、想象力、创造力的作用,因此应该最大程度发挥四者的作用;四是凡是设计创造类等实践活动都需要不断重复、尝试,从中吸取经验,多级选择最佳方案。在机械创新设计过程中,只有完全领略和充分展现以上四个特点,才能做出优秀的创新设计。 2.我国机械创新设计思维 机械创新设计思维对于机械创新设计来说意义重大,只有通过不断的改革创新和开拓进取,勇于突破现有的固定模式和局限,采取新的方法、体制、设计才能使自身在飞速发展的时代中保持领先,走在时代的前沿。 2.1机械创新设计思维的涵义 创新设计思维就是指在原有的科学理论知识、原理以及过往的设计和经验中设想出新颖的、更能满足审美或者实用需求的设计方案。而对于机械设计人员来说,创新无疑是自身最核心的竞争力,通过提高产品的性能、降低产品的成本以及缩短生产时间来提高机械设计的性价比。在机械创新设计过程中,首先应该有创造性思维,在前人的基础上提出更加优化的观念,并将这些优化的观念付诸实践,从而创造出新的不一样的机械设计。创造性思维具有多维多向性的特点,强调联想、灵感和感觉,并不是依靠固定的逻辑思维推理出来的,而是激发于机械创新设计人员的大脑。 2.2机械创造性思维的三大特征 2.2.1自由性 机械创造性思维最大的特征在于自由,创新是自由的,思想是自由的。机械创新设计人员可以在结合有关客观科学理论的基础上完全自由凭借自己的想象、灵感、直觉设计出新的机械,而不必有太多的思想束缚。在当今变化赶不上计划的经济时代,思维的自由符合现代社会发展的需要。而在机械设计工作中,要不断地有新的进步的成果,就必须突破原有的事物,消除固定思维的束缚,自由地翱翔在创新设计的天空中,只有不断突破和创新才能设计出更令人满意的成果。 2.2.2多向性 每个人的思维方式都不一样,具有多向性的特点。而在机械创造性思维中,同样具有多向性的特点,设计人员可以从不同角度去观察和判断问题,并且设想出完全不同视角的方案。设计的美妙恰巧在于它的多样性和多向性,没有固定的设想方向,任意一个方向都可以是设计者们延伸的目标。多向性思维与创造力是相辅相成、密不可分的,一个机械产品的设计过程中一定有过多向性的设想,从中择优进行实践得出最后产品。因此,多向性思维是机械设计中十分重要的一点。 2.2.3独创性 独创性即设计出跟别人不一样的产品,提出不一样的理念,突破原有的固定模式,创造出新颖的进步的成果。独创性是机械创新设计的目标,创新的目的在于独创,拥有别人没有的想法和成果。因此,在机械创新设计过程中,要学会从新的切入点思考问题,掌握不同的设计方法,敢于向原有的观点提出新的看法,从而设计出具有独创性、新颖的机械产品,更好满足生活和生产的需求。 综上所述,在机械创新设计的路途上还有很长一段路要走,在创新设计的过程中对于机械创造的创新思维非常重要,在遵行已有的设计基础上,需要更长远更有想象力的思维去推动机械创新设计的发展。 作者:石建单位:中国特种飞行器研究所 机械创新设计论文:基于高职机械创新设计网络资源库的构建与应用研究 摘要:结合机械类专业教学资源现状,针对高职机械创新人才的社会需求,研究适应服务于生产第一线的产品设计改进和技术革新人才的培养方案,探讨机械设计基础与机械创新设计相结合,融教学、考证、竞赛为一体的网络教学资源平台的结构组成要素,初步设计形成《机械创新设计教学资源库》网站框架。为学生课内外自主学习和教师组织教学及课后a指导,构建良好的学习与交流平台。 关键词:高职;机械创新设计;网络教学资源;人才培养 作者简介:徐跃增,男,副教授,研究方向为机电一体化技术教学。 机械创新设计能力,是机械工程类专业核心能力的重要组成部分。机械设计创新是人类物质文明进步的源泉。中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定指出:“注重增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力”,为高等职业教育改革与发展指明了方向。探究机械创新设计能力培养方案与网络教学资源库建设有着十分重要的现实意义。 一、机械创新人才培养的重要性 创新是一个国家的灵魂,目前国家大量需要的是高素质综合性人才,尤其是具备较强创新能力的人才。衡量机电产品的好坏,创新点是重要的指标。机械类专业学生的创新能力往往体现在机构功能与结构实现的创新点上。国力的竞争越来越明显地表现在科技创新能力和创新人才的竞争。 当前,大学生的科技创新活动和各类大赛很多。受到了各院校的普遍重视。正如周济同志所指出,机械很重要,没有机械就无所谓工业;创新很重要,没有创新就没有发展;设计很重要,设计决定着产品的成本、功能和使用寿命。如何提高机械创新设计能力的相关研究越来越多。 国外对创新人才的理解比国内更加宽泛,大都是在强调人的个性全面发展的同时突出创新意识、创新能力的培养。应该注意的是,世界主要发达国家对人才的创新意识、创新精神、创新思维、创新能力的重视已有很长的历史,近年来更显突出。国内从20世纪80年代中期开始倡导培养创新型人才以来,有关创新型人才培养的学术研究不胜枚举。但是,对于什么是创新型人才,大家的观点并不一致;对于如何培养应用型的生产一线创新人才尚需进一步探索。 二、网络教学资源建设的必要性 基于高职生机械创新设计能力的培养,重于能在生产一线岗位上解决实际应用问题。机械创新设计核心能力的培养涉及范围较大,课程内容主要包括:《机械设计基础》、《机械创新设计》、《机械工程制图》、《计算机绘图》、《机械制造基础》、《工程力学》、《机械制造工艺及夹具》等多门学科,具有很强的理论性、设计性和实践性,而且具有信息量大、发展速度快、应用广泛等特点。大量的知识内容都渗透着工程实际应用背景,更需要超前的创新设计理念。目前虽然采用了多媒体教学方式,与传统的粉笔加黑板教学方式相比,教学效果有所改善,然而高职生缺乏机械创新设计的感性认识,难以理解和消化吸收信息量庞大的课堂灌输内容,尤其是大量的课外时间开展自学难度较大。高职的学生学习主动性不够,渴望有比较直观应用的学习资源。 随着计算机科学技术的迅猛发展,现代教育技术以多种形式展示媒体化、智能化和全球网络化的发展特性,为培养机械创新设计人才的教育环境提供了基础,有效地促进了教育教学手段的变革。网络教学资源库的建设,有助于拓宽学生获得知识的途径,开阔了教学视野。为课堂教学创造了图文并茂、虚拟仿真、知识与趣味交融的学习环境,促进了学生的感性认识形成,激发学生的主动学习积极性,提高了机械创新设计的兴趣;为课后消化课堂知识、自主机械创新设计学习,课外竞赛辅导,学科发展动态,技术标准查询,师生互动交流、学习效果自我测评,紧密校企合作,提供了广阔的实践和创新的自由空间。有助于学生根据自己所需获取相应资源,大大节省了个人查询资料的时间,学习效率明显提高,加快了机械思维能力和创新设计能力的形成。 三、网络课程教学资源的构建 教学资源,是指构成教学活动各要素及实施教学的必要而相对比较直接的条件。教师、学生、教材是基本的教学资源,还有一些教学资源,如图书馆、实验室等,这些属环境资源,还有教学设备、设施资源、媒体资源等。至于课程教学资源,其内涵极为丰富,教材只是课程资源其中的一个内容。还应该包括,在课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展过程中可利用的一切人力、物力及自然资源的总和。 网络教学资源是指经过数字化处理,可以在网络环境下运行的,可以实现远程异地共享的教学和学习材料。其涵盖的内容十分广泛,有多媒体课件库、教学素材库、网络课程、数字化图书馆、教师教学设计思想、专业相关课程资源库等多个方面。 以学生为主体,以建构主义为理论基础,以现代教育理念为指导思想,以机械创新设计为主线,结合专业人才培养方案的培养目标要求和特点,借助基于Web的网络教学平台、多媒体制作工具和网络编程工具,构建更能适用于高职的机械创新设计课程教学资源体系框架,见图1。 课程资源库可以单独建立网站,也可以涵盖在某专业资源库中,应根据现有网络资源而定。本课程资源库拟在机电一体化技术专业网络资源库下构建。其中,师资队伍栏目:主要展示主讲教师的风采和课程教学团队建设状况。教学研究栏目:主要课程标准、教学改善、教学论文、发明专利等教学研究进展。课程建设栏目:主要内容有课程定位、课程建设目标、教材建设开发、工学结合、典型机构的仿真动画演示。 网络资源栏目是学生学习的核心内容。主要包括:课程教学整体设计、单元设计、教学课件、电子教案、课程设计指导、竞赛指导、推荐辅导材料等直接学习素材,也是课程优质资源的重要组成部分,见图2。 课程资源库的使用效果通过课程评价栏目(自我评价、校外专家评价、学生评价)、成果展示栏目(教师成果和学生成果)来检验,学生的课程学习考核是通过师生教学互动和反映学习过程的考核来实现。网络资源库可以通过教师作业、学生作业提交、教师作业批改、学生网上学习、网络资源库根据不同学生的学习情况,自动形成课程考核成绩。丰富的试题库也可以通过网络进行计算机考试,实现无纸化考试。 四、网络课程教学资源建设的内涵 为了建构有利于培养创新人才的教育环境,使学生便捷快速有效地学习和查询各自需要的资源,在素材的选择和内容的组织时,既要满足专业人才培养方案,又要符合高职生的学习习惯,精选课程相关核心内容的系统框架,并且将机械创新设计课程教学资源构成的重点放在优质资源的提炼上。 人才培养方案是实现人才培养目标的纲领,是蕴藏在教学资源建设中的“灵魂”,必须研读精确。课程教学整体设计和单元设计的目的是要准确叙述本课程的能力目标,然后确定相应的知识、能力和素质目标等。这也是完成课程教学目标的保障。学生可在学习课程之前从网络资源中获取课程相关的重要信息。 课件的制作,则要紧紧围绕课程整体和单元设计进行规划,内容丰富、案例翔实、语言简洁易懂是最基本的要求。课件的设计应从可教性、易用性和艺术性等方面入手,利用多种媒体要素,动静有机结合,集视频、图文、音像为一体,设计出符合学生心理的、阅读流畅的高质量课件。对机械创新设计课程的典型机构和不易理解的机械原理,应尽量通过仿真、动画的形式展现在资源库中。有助于学生理解和掌握机构演化的方法,激发学生进行机构创新设计的兴趣。 针对课外科技活动和机械设计等相关大赛,建立创新设计实践库、优秀作品展示库和创新设计知识拓展等知识模块。吸收历届机械创新设计大赛、“挑战杯”科技作品大赛、计算机辅助设计竞赛等项目成果。开辟学生社团活动专栏,宣传学生自己设计、制作和比赛过程的相关录像。促使学生课程学习钻研主动性的提高,激发学生的创新思维、参加机械创新设计大赛的积极性和取得成就的自信心。创新设计知识拓展模块主要包括:机构创新设计、传动部件和轴系零件设计等素材,针对教学单元设计的创新讨论试题库,历届竞赛信息,新标准与机械学科前沿发展和最新科研成果。 五、课程资源库的建构与应用特点 1.依托专业资源库和相关精品课程,避免优质网络资源重复建设,突出机械创新设计主题。为课程设计指导、机械设计大赛及相关证书的考核鉴定提供相关素材资源和专题辅导。 2.加强实践教学环节的资源建设,开辟校企合作、工学结合专栏,快速链接校内外实训实习基地,共享企业相关资源。 3.相关专业、相近课程共享。与本科院校相比,高职专业设置及课程设置更为具体,更接近于职业岗位的需求。 4.在课程资源库建设的经费来源上,不同的高职院校差异甚大。因此,如何在少投入的基础上构建满足课程教学目标的资源库是一个现实的问题。本课程网络资源库是在最少资金投入的情况下构建的。 5.课程资源库建设的目的是为了学生应用,特别是课后学习。因此,整个课程资源的框架构建是以学生为中心,而不是为了参加评审。 6.整个网络课程资源库是一个动态更新的教与学平台,支持资源快捷更新。既能满足在校学生学习,又适用于毕业生和企业青年职工自学,力争达到通过网络资源的学习能起到无师自通的效果。 网络课程教学资源库的建设是一个长期的过程,机械创新设计技术发展迅速,课程教学资源库建设需要紧密结合时代的发展需要,不断积累、提升和更新内容。科学技术的迅猛发展,使机械创新人才的需求剧增,促进了教师教学方法和手段的改革。通过网络课程教学资源的建设,丰富了教学内容,进一步完善了教学手段。构建全方位的立体化开放式教学模式,不仅为在校学生提供了自主学习的环境,也为毕业后再学习,以及企业从事机械创新设计的新职员提供了良好的学习平台。网络课程教学资源的构建,必将为提升机械创新人才培养质量和步伐产生深远的意义。 机械创新设计论文:创新设计在机械结构设计中的应用 摘 要:τ谝桓龉家来说,创新是不竭的动力,是民族发展的基础,只有具备创新的意识和思维,才能在具体的的实践工作中提高我国的综合国力。机械是一个国家富强的重要标志,对于机械结构设计来说需要具备很强的创造性。在机械结构设计中,需要时刻注重改革和创新,只有这样才能达到最优化设计,才能获得最符合规范的设计效果。 关键词:机械结构设计;创新设计;应用 0.引言 当前,对于机械结构的创新设计已经得到了较为广泛的关注,创新是为了对机械进行更好地利用,同时也是为了将其实际效能发挥出来。对于机械结构创新设计来说,一般其思维都较为统一,且以变元法为主,因为这种方法使用简单,在创新设计中利用逻辑化的思维可以对可变元素进行系统化的梳理。对于机械结构设计来说,它是一项非常具有创造性的工作,在设计机械结构时需要时刻对其进行改进和创新,这样才能让设计达到最优化效果。在本文中,主要论述了变元法在机械结构创新设计中的应用,以期能得到更好的机械结构设计效果。 1.变元法 在机械创新设计中变元法的应用较为广泛,该法是从德国引进的,它同时还被赋予了创新的精神,将变元法应用在机械结构设计中就是创新的重要标志。变元法系统化和逻辑化地梳理了设计中的一些可变元素,便于更加有效和可靠地进行设计创新。在应用变元法前,工作人员需要首先分析和研究好机械结构设计的基本框架,这样才能确保最优化的机械结构设计。对于变元法来说,它对产品的设计定义具有极好的诠释作用。论证过的变元法可以对关键点进行有效调整,便于改变原先设计中的弊端,以便提供更好的设计方案,将变元法自身的优势发挥出来。 1.1材料变元和其数量 在机械设计中会涉及很多的原材料,这些材料种类繁多,同时每种材料的价值不一,功能也各不相同。如果从另一个角度来考虑,原材料的加工工艺差别性也较大,有效加工后才能符合某种需求,并成为理想地达到参数要求的材料。还有部分材料是不能加工的,需要对材料实施变元法才能达到要求。比如,设计刚性材料,要想达到设计要求一般会使用增大面积的方法,让其成为理想中的感性材料。铁性材料可以通过将隔板增强等措施来进行调整。这些例子都是通过变元法来实现的,也就是说变元法通过变量的形式将一种或是多种变量改变,但是并没有改变结果,属于全新的设计模式。加工面和工作面是机械结构原理的两个重要基本元素,此外还包括产品本身和产品整体等。产品性能可以通过这几种元素进行衡量,操作人员在实际的工作中需要调整好这些产品元素,这样得到的产品原件才能达到理想效果。 1.2位置和工艺变元 所谓的位置变元指的是将元件位置改变,以此来优化设计。比如,在焊接部分元器件的过程中操作人员需要选择好焊接位置,确保焊接位置靠近中心轴,避免元器件出现变形,或是有不规则扭曲现象出现。所谓的工艺变元指的是在机械结构设计过程中需要严格把好施工工艺关,同时结合好图纸将最优的工艺产品设计出来,同时借助先进工艺技术的帮助,开发和设计元器件,一旦出现问题要及时对其进行调整。 1.3 尺寸变元 所谓的尺寸变元指的是将元器件的形状改变,以此来达到最优化,也就是将元器件的长宽高3个基本参数改变。比如,泠冲压压弯曲技术,因为材料是能进行弹性变化的,但是需要在泠冲压之前先变形,同时还要考虑到和计算相关的参数,只有这样才能使得材料在变元后充分发挥作用,如图1所示。 2.机械结构创新设计的关键点分析 在机械结构设计中设计人员需要重点考虑好防腐性能,在选择材料和零部件的过程中需要考虑到如图2所示因素的影响作用,另外,还需要考虑到如下元素: 设计防腐设备:机械设备需要给予其完善的空间,特别是需要确保其处于干燥的环境中,淤积介质千万不能出现,这样可以有效减少设备的腐蚀。 结构间隙腐蚀:在设计结构过程中,一般都会出现结构盲区,这些盲区位于眼睛看不到或是手触摸不到的地方。这些区域很容易沉淀物质,这些物质不仅能损害机械设备,同时还会对设备造成腐蚀,设备的使用年限会大大降低,主要体现在如下方面:焊接点、铆接结构和容器衬板结构等。设计人员在设计这些部分时一定不要出现间隙结构,从而将结构质量提高。如果上述问题不能得到解决,就需要将密封间隙增加。如果上面的设计不能达到要求,可以将间隙进行合理扩大,使得设计质量得到保证。 避免直接接触金属:在结构设计中尽量不要直接接触金属,这是因为金属容易出现腐蚀现象,所以需要将不同的金属隔离出来。 不要出现高浓度梯度:从某种意义上讲容易出现沉淀物或是冷凝物,这样会导致局部势差出现,从而使得设备的腐蚀速度增快。 在机械结构的设计中,需要将最小面积规范体现出来,这样才能将表面积最大限度地减少,通过分析实验数据知,球体结构是最好的选择,圆柱体是仅次于球体结构的选择。 3.最优化结构设计方案 对于设计方案来说,它会直接影响到机械结构的实际使用效果,所以在设计方案的选择中需要高度重视,或者是设计出多种方案进行相互的对比和筛选,将最佳方案选择出来,在对设计方案进行合理分析之后,评价好设计方案,在评价过程中需要采用科学、合理的评价方法,一般使用较多的是模糊综合评判法。在综合评定时需要考虑到安全性、经济指标、社会效益、维修性和可操作性等评价因素的影响。如果是考虑到社会效益的影响,需要考虑到设备是否会经常出现故障等;如果是经济指标,需要从成本和人员两方面来考虑;如果是可操作性,需要从施工工艺方面来考虑,主要是从施工技术是否成熟等方面来考虑。所以,综合上面的因素考虑,在机械结构设计中,需要根据设备的特点对结果进行不断的优化,这样不仅能对机械设备进行调整,同时还能对设计结构进行改进。对于结构中的一些关键性的结构和零部件要建立起数学模型,这样才能对其进一步进行优化设计。因为模型能将结构特征真实反映出来,为结构设计的改进和完善提供必要的参考依据,这样才能综合性优化。随着我国当前经济发展速度的增快,我国的综合实力的重要衡量参数就是机械设备,所以需要对机械设备的结构设计进行不断的创新,这样才能不断完善好施工技术。随着我国当前科技创新的发展,机械结构设计也被不断地进行优化,测控设备的方法也得到了不断的优化和发展,设计人员的设计思路也需要与时俱进,不断将自身的创新意识提高,同时不断引进新的设计理念,使得机械设备结构设计得到不断地完善和发展。 结语 在设备的使用和更新过程中机械结构设计起到了非常重要的作用,它在很大程度上促进了我国国民经济的发展。对于机械设计来说找到适合的新方法来替代旧方法是当前需要解决的重点和难点,需要设计人员具有较强的实际操作技能和操作意识,同时不断优化结构设计,将机械结构设计的思路和理念提高,只有这样才能提高机械结构设计的质量,实现我国的强国之梦。 机械创新设计论文:机械创新设计及其研究 摘要:人类在进入工业化时代以来,我们生产生活的各个方面都越来越多的依赖于机械设施。随着21世纪工业化及机械化的快速发展,世界各国之间对于机械的创新设计及研究十分关注,机械的创新设计往往会带来创造性的机械设备,甚至会引领某个时期各领域的发展。一个工业企业的机械创新设计能力也直接关系到气压的长期和核心竞争力,更是关系到社会的发展和人民的生活质量的提高。因此,加大对于机械的创新设计及研究投入具有十分重要的政治意义、经济意义和民生意义。本文主要对机械创新设计的概述、当前的研究及发展方向进行简要概述和讨论。 关键词:机械;创新设计;研究 随着时代的发展,很多传统的机械已经渐渐的不能满足于我们生产生活的更高需求,传统机械在诸多方面如能源消耗、产生的污染等方面的弊端也使得人们急于研究出现代化的机械来代替传统机械设备。一个国家的生产力水平的提高是依靠技术上的创新获得的,现代化机械中高新技术所占据的比重越来越大,为推动企业发展、国家综合国力的提高,我们应该注重机械创新设计、加大研究投入、提高机械设备中的高新技术比重,使所生产的机械更加的具有竞争力。 1机械创新设计 1.1机械创新设计的概念 机械创新设计(Mechanical Creative Design,MCD)这一概念是指在充分发挥了设计者的创造力,以及利用人类已经有的现有成熟的科学理论、技术方法,继而进行具有创新性的构思和设计,设计出具有创造创新性、更加经济实用的机械设备。这一活动主要从两个方面进行,一方面是对生产生活中已有的机械设备进行改造以提高其经济性、稳定性等,另一方面是为满足现代化生产生活的一些新需求从而进行的开创新的机械设计,这一过程一般更为困难。设计上额创新是实现机械产品创新的基础,因此,创新设计显得尤为重要。 1.2 机械创新设计技术 机械创新设计技术是一门需要具有开创性思维的设计技术和方法,这一技术与机械系统设计、计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、摩擦学设计、有限元设计结合形成了现代化的机械设计方法,并相互借鉴来共同进行机械创新性设计。 2 机械创新设计的发展方向 2.1智能化及自动化研究 随着人工智能技术问世,人们对于人工智能技术产生了越来越大兴趣,现代化的机械设计中,人工智能的融入将会对机械工业的发展带来很大的推动力。除了尚在发展人工智能技术之外,目前已经发展到一定程度的自动化技术更是引起来工业领域的广泛兴趣,自动化技术在机械创新设计中的应用,使得创新设计出的机械设备多具有更高的生产效率,也更加的安全可靠。为适应现代机械对自动化及智能化的需求,需要我们发展研究自动控制软件、数据库的完善。 2.2数字化研究 现代化的机械设计更加注重数字化的描述,我们在机械创新设计过程中不仅要注重设计对象中确定性变量的数字化描述及数学模型建立,而且更要注重非确定性变量的数学描述及数学模型建立。这样更有利于机械运作过程中我们对于机械运作状态及各项指标的实时掌握。例如最新的CAD技术,很好的促进了机械设计过程的数字化,也为机械设备产品的概念化和实物化创造了条件。 2.3虚拟化设计及仿真虚拟实验研究 虚拟化设计及仿真虚拟实验是一种集合了计算机、智能技术、光电传感技术及多媒体技术等技术为一体的技术。这种虚拟化设计系统可以为机械设计者在设计各阶段提供工具,并通过系统提供的工具进行评估,这种技术可以为设计者提供模拟的仿真环境来对机械设备的装配操作、运行、控制进行模拟和评估,这样能够降低设计成本,也能够帮助实现对一些独特的设计的模拟和评价。 2.4计算机辅助创新设计系统 计算机辅助创新是一种集合了现代设计方法学、本体论、语义处理技术、发明问题解决理论及计算机软件等为一体的现代辅助设计系统。这一系统能够很好的将多个领域的学科知识综合起来,开拓了机械设备设计开发者的思考空间,在一定程度上能够帮助开发设计者打破常规思维获得创造性设计。 3 结语 面对新时期的新的竞争与挑战,机械创新设计的发展直接关系到机械设备的发展水平,也会直接影响到一个企业的核心竞争力和长久发展,更会影响到整个社会生产生活水平,国家的经济发展速度和整体工业化水平。创新设计是机械设备不断提升的唯一方法,是现代机械发展不可或缺的部分,合理的创新设计能够带来更好机械设备,使其更具竞争力。因此我们需要对当前的机械设计方法及形式上的一些不足进行改进与完善,通过交叉学科知识的学习培训及思维模式的训练帮助设计人员开拓思维空间,进而提高机械创新设计的研究和发展,从而促进工业发展,提高我国的经济发展速度和综合国力。 机械创新设计论文:基于《机械创新设计》课程的“三融三改”教学模式探索 摘 要:本文结合《机械创新设计》课程的教学体会,针对《机械创新设计》传统课程教学模式中存在的主要问题,提出了“三融三改”教学模式,阐述了“三融三改”教学模式的具体执行方案,并对如何激发学生的创新创业能力,提高《机械创新设计》课程教学效果进行了积极有效的探索。 关键词:《机械创新设计》;大众创业;万众创新;教学模式;中国制造2025 2015国务院先后印发《中国制造2025》规划和《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》,这两大举措相互促进,《中国制造2025》战略重点之一就是要提高国家制造业的创新能力。实施《中国制造2025》,实现制造业由大而强,将会给大众创业、万众创新带来更多机会。高职教育连接产业和教育,在创新创业中担任不可替代的角色。在双创背景和国家政策推动下,高职院校机械类专业应以创新为重点对相关课程进行改革,培养适合社会经济发展的创新型高技能人才。 《机械创新设计》是一门培养学生创新思维和创新能力的专业基础课,具有基础性、灵活性、实践性、创新性等特点。本文通过探索“三融三改”教学模式,促进课程与双创有机结合,改变传统的教学模式,探索培养学生创新设计能力的新途径,提升学生的理论水平、实践能力和职业素养,增强教师的专业能力和技术水平,对于完善整个课程体系以及提高学生的双创意识和能力有重要意义,有利于“中国制造2025”的顺利实施。 1 当前《机械创新设计》课程教学存在的问题 1.1 教学与市场脱轨 由于政府缺少对校企合作针对性的政策和经费支持,企业出于商业机密或安全方面的考虑,很多学校校企合作并不彻底;同时多数教师缺乏生产一线的实际经验,学生对企业工作流程和岗位职责知之甚少,无法做到学校和企业无缝对接。而本课程设计首要确定的是主题,所有的理论设计和操作实践都以主题为方向。多数任课教师对市场的敏锐性已经淡化,仅凭经验和搜集信息来确定主题常脱离市场,所开展实践往往没有实际意义。 1.2 理论与实践脱节 多数高校以机械设计课程代替机械创新设计课程,机械设计课程内容以介绍手册使用、计算公式为主,课程设计机械化。开设有机械创新设计课程的高校中,课程内容重视基础知识等,以理论讲授为主,缺少实践锻炼;涉及实践的高校,多使用传统验证型实验室,学生只是对已有知识进行验证,实验是成熟的、不变的,限制了学生思维的拓展与发散,或以虚拟实验,模块化实验代替设计实践,无法预测和解决实际操作中的问题,成果无法验证。 1.3 技术与创业脱离 大部分高校没有将创新创业教育纳入主流教育、融入专业课,大多以选修课或讲座的形式进行,没有形成完善的学科体系,从而导致创新创业边缘化。本课程也同样缺少实践与社会需求的对接,技术创新无法真正应用到创业上,评价模式以针对课程内容的考试为主,学生缺乏对社会需求分析以及成果的可行性分析验证,导致很多成果没有价值,无法服务社会。 2 “三融三改”教学模式探索与实践 三融三改模式结构如图2.1所示。 2.1 校企合作与课程相融合,改变教学内容 把工学结合作为课程选题的重要切入点。通过去企业参观实践,顶岗实习,让学生进入企业,了解企业工作流程和需要,把新知识、新技术、新工艺和新方法加以选择提炼,发掘顺应市场主题,在专业教师的指导下分小组开展设计创新与实践;或通过联系企业家进学校,邀请企业能工巧匠担任“第二课堂”教师,教师下企业锻炼等方式,争取企业相关项目为课程的主题,成立由专业教师和学生M成设计创新小组,按企业标准进行项目设计与创新。通过发掘校企合作,使课程主题更具针对性、实用性、前瞻性,更具有企业个性和职业特色。既培养学生的技能,提高动手动脑能力,也能提高敬业精神以及综合职业素质。 2.2 创新工作室与课程相融合,改进教学方法 创新工作室是指在指导老师管理下供学生使用的机械创新产品设计、制作空间。创新工作室中备有全套的通用设备,如通用车床、铣床、3D打印机等。学生可以根据制定的主题,以团队作为学习单元,对知识进行选择、整合,自行设计实验过程和实验内容,随时对新的想法进行实验和验证,教师担当教学顾问的角色。在创新工作室中学生摆脱了纯粹空想和空对空的设计模式,能够充分发挥学生自主探究的广度和深度,发展学生的想象思维能力,拓展想象力,对学生自我发展有着巨大的作用。 2.3 竞赛与课程相融合,改革教学评价 将大学生机械设计竞赛引入《机械创新设计》课程中,组织学生以团队作为参赛单元,制定主题,设计流程,展示成果,通过学生互评,选出相对优异的70%由指导教师评估,指导教师选出优秀的40%交由企业评定,企业最终选出10%作为入选作品,经专家评价,选两到三个团队参加大学生机械设计竞赛,获奖作品也可以进行校外创业。教师通过对学生的跟踪观察进行过程性评价,并结合成果评估作为学生最终成绩。除去学生的自评、教师的评估,还包含企业、专家及校外机构对项目的评估,使得不同能力层次的学生都得以参与其中,开拓学生视野、看齐行业标准,并获得合理和全面的评价。 3 结语 《机械创新设计》与双创结合是实践教学的重要延伸和深层次要求,本文以培养高素质创新创业人才为核心,以“大众创业、万众创新”、“中国制造2025”两大战略为引领,以校企合作、创新工作室、技能大赛三大平台为抓手,研究教学方法、教学管理、教学评价三大要素,探索“三融三改”教学模式并初步实践,推进课程与双创的有机结合,让学生在实践中适应社会并服务社会,为“中国制造2025”的顺利开展不断输送新鲜的血液。 机械创新设计论文:机械创新设计大赛引领下教学模式改革探讨 摘要:以机械制造与自动化专业为例,打破传统教学模式,在教学中融入“机械创新设计大赛”项目,形成“竞赛+项目”的实践教学模式。教学模式改革主要表现在人才培养模式改革、课堂教学模式改革、优化师资队伍、多元化考核体制这四个方面。从而较好的培养了学生的创新意识,增大了学生今后取得创新成果的机率。 关键词:机械创新设计大赛;实践创新教育;竞赛+项目;教学模式改革 0前言 以武汉城市职业学院机械工程与电气自动化学院机械与自动化专业为例,传统的老师讲学生听的单一的教学模式不能很好的提起学生的学习兴趣,将竞赛融入教学,以“竞赛+项目”实践教学模式改革现有的教学模式,打破了传统实践教学中师传生受的旧框框,变被动实践为主动参与,教师不断地激励学生,极大地激发了学生的学习热情和实践兴趣。让学生在“竞赛+项目”中掌握知识、技能与方法的同时引入了竞争机制,整体牵引学生自主实践水平迅速提升。 1改革创新人才培养模式 本专业采取工学交替的人才培养模式,基本实现了学校与企业实践相结合,工作与学习的相结合。学生三年学习期间,采取分段递增式教学模式。这种分段式工学交替的人才培养模式,使学生社会实践能力得到了较大提高,学习期间就能感受到企业文化的熏陶,也解决了企业对生产力需求的问题,但是,由于学生技能知识有限,而企业需要完成生产工作任务,通常安排学生在流水线上工作,学生无法掌握关键岗位关键技术;另外学生掌握的专业知识点与企业要求有差距,无法满足关键岗位技术要求,只能被分配到流水线生产岗位;再有不同的企业岗位要求也不同,而学生的培养模式却是一样的,所以学生不能满足企业对技术人才个性化的需求。 针对一些企业个性化的需求研究开展实施“订单式”人才培养模式,进一步深化了校企合作关系,在现有的课程体系中,加入企业定制课程,消除了学校与企业要求不一致的问题,同时学院与企业对学生实现共管共育。“订单式”人才培养模式,可最高程度的实现学生零距离上岗,大大提高了企业对学生的满意度。本专业开设了富士康、三一重机、瑞升科技、柯达等订单班。 机电学院同时成立了大学生创新活动中心,丰富学生的业余生活,让学生走出寝室,放弃成瘾的网络游戏,为学生提供了一个培养兴趣爱好、实现理想,团队合作的平台。 2改革课堂教学模式 “竞赛+项目”实践教学模式是把以往机械创新设计大赛项目融合到现有的教学中,并结合现代行业实际的工作过程和工作环境,重新整合专业课中的教学内容,完成理论和实践的教学工作。这种教学模式打破了传统的教师讲授,学生听课的模式,强调了以学生为主体,老师为主导。在这种“竞赛+项目”的实践教学模式中,因为融入了机械创新设计大赛的醒目内容,因此不仅老师要教设计,学生也要学设计,由学生团队分组完成项目,学生的团队协作能力也得到了提升。 本专业主干课程《互换性与测量技术》、《机床夹具设计》、《机构设计与零部件应用》、《机械制造工艺流程编制》都进行了“竞赛+项目”教学模式的改革。把课程中知识点重新进行梳理归纳,把机械创新设计大赛项目与知识点进行整合,形成以一个个子项目,以项目式教学模式,同时以竞赛的形式实施各个项目。经过多年的探索,现在机械制造与自动化专业已经形成了《互换性与测量技术》、《机床夹具设计》、《机构设计与零部件应用》、《机械制造工艺流程编制》这些课程项目引领式新课程标准。 3优化师资队伍,提升教师创新指导能力 2013年聘请楚天技能名师1名,2014年12月企业兼职教师初级、中级、高级企业技术人员资源库50人,至2014年6月鼓励教师利用假期进行下企业挂职锻炼,组织教师进行骨干教师培训等等。在教学团队建设过程中注重教师创新创业指导能力的提升,教师不仅积极参机械创新设计大赛,同时在指导大赛过程中尽可能将参赛作品转化为国家实用新型专利。 4校企共建多元化考核体制的改革 4.1打破传统试卷考核改革为过程考核 课程考核形式不再是传统的考卷式,一卷定结果,而是注重任务过程中考查学生动手能力、问题分析处理能力、沟通交流能力、安全意识等;评分环节加入学生自评、互评。整个课程考核评价比例为:过程评价(40%)和目标评价(60%)。 4.2顶岗实习引入企业评价 顶岗实习是本专业不可或缺的教学环节,同时顶岗实习也是在学校、企业、学生这三个主体方共同参与、共同管理的结果。学校和企业出发点、需求点不同 因此对学生要求和评价也不同,以前都是由学校单方面实施评价,为了让学生更好的贴合行业企业,这时我们需要对顶岗实习实施有效的评价制度,因此引入企业评价是非常有必要的。在顶岗实习期间让学生了解企业文化和企业氛围,同时又能具有针对性的提高学生技术技能和综合素质。 4.3创新创业活动、技能大赛,引入社会评价 创新创业活动、技能大赛体现了学生的综合能力,以机械创新大赛为例,是同行专家对机械创新作品的评价。 5提供一个范例 在开展研究之初便有良好的领头羊意识,努力将实践创新教育做成一个样板,目前在本专业积极筹备拓展“以创新大赛为载体,融合项目驱动”实践教学模式在其他课程中的应用,现已开展该教学模式的课程有《互换性与技术测量》、《机械制造工艺》、《机床夹具设计》等,可为本院其他专业提供一个范例,带动高职院校学生自主实践,勇于创新。 机械创新设计论文:大学生机械创新设计大赛指导方法的探索与实践 摘要:通过总结多年指导学生参加机械创新设计大赛的经验,指出大赛指导教师应在选题、组队、信息检索、知识综合、科技写作、实际动手、意识培养等7方面给学生进行指导,为更多教师参与机械创新设计大赛的指导提供一些参考。 关键词:机械创新设计大赛;选题;指导 0 引言 教育创新、培养创新人才是现代高等教育改革的新要求,西安工业大学的卓越工程师计划与教改实验班试点正是适应这一形式的教学改革。学生的创新能力是通过动脑思考和动手实践,将理论知识与实践相结合,从切身体验中逐步发展起来的[1]。大学生的课外创新活动,在创新人才的培养中具有发展学生个性的特殊功能,开放实验室建设,为学生的创新能力的培养搭建了一个重要平台。 全国的各项赛事对培养大学生的创新能力起到了不可低估的作用,给了学生一个展示创新能力的舞台。大学生机械创新设计大赛[2]为工科大学生提供了一个很好的锻炼平台,使大学生综合素质得到了提升,社会竞争力增强,为就业和创业打下了良好基础[3,4]。 高校大学生参加各项赛事是一项辛苦又富有挑战性的工作,由于缺少从事科技创新工作的经验,在选题、计划、参赛、团队协作等方面遇到困难,这些需要指导教师的悉心指导[5]。对于指导教师来说,通过指导学生竞赛,可以和本校学生培养师生友谊,可以跟兄弟院校同行强化联系,也可以提高教学前瞻性和科研水平,同时也提高了自身成就感和自豪感。如何吸引和指导大学生通过参加大赛,培养学生创新能力,成为指导教师的必修课[6,7]。笔者通过多年来组织参加各项赛事和指导学生参加多项赛事,根据自身的体验,针对大学生机械创新设计大赛得出了几点体会,希望能对同行有所启发。 1 指导学生围绕大赛主题进行作品选题 全国大学生机械创新设计大赛从第二届开始设定大赛主题,学生提交的作品必须符合大赛主题。指导学生选题时应注意充分发挥学生的主观能动性和兴趣爱好,学生的选题也许会存在一些问题,但千万不要轻易否定学生以免打击他们参与创新活动的积极性。一个作品从构思到成形,要经过差不多一年的时间,在这个过程中,学生有能力发现最初的不足,指导教师可以在原理上、技术上提供建议,使作品实现预定功能。 2 指导学生以项目为基础组队 机械创新设计大赛是对学生综合素质的考验。从知识结构上来讲,不仅涉及到了学科基础知识,比如《机械制图》等,也涉及到了一些专业性较强的知识,比如加工制作;从技术层面上来讲,涉及多个学科领域,比如工业设计、控制、电子、液压、机械等;从实施角度来讲,不仅包括费的使用,也包含作品的讲解和展示;从执行角度来讲,除了考验学生的专业能力之外,还考验学生的团队协作精神。基于此,我们在组建团队时最好以大三学生为主组队,因为大二学生虽然热情度很高,但是所学专业知识有限,恐难以胜任,而大四学生虽然具备了足够了专业知识,但是由于面临毕业等诸多压力,很难将更多的精力投入其中,因此,最佳的安排便是组队时遵循自愿的原则尽量选择大三的学生,大三学生级具有了比大二学生更扎实的专业知识,也没有面临大四学生的毕业压力。 通过指导学生以项目为基础组队,不仅能够提升学生们的专业素养,更重要的是在推进项目顺利开展的过程中还能够培养学生们的组织能力和团结协作精神。 3 指导学生利用信息检索工具,提高信息检索能力 在设计方案论证过程中,指导学生根据自己的设计选题进行文献资料检索,了解自己的选题是否有人做过,如果产品已经生产出来,可考虑其还存在什么问题,由此确定所选题目的可行性。有的学生学习了《信息检索》课程,能够较熟练地上网查阅文献,但在机械创新设计大赛方面的文献是有限的,如何把文献资料和自己的作品相结合,指导教师应该给项目组予以指导,使学生能够得到熟练应用网络和纸制图书资料,快速而准确地获得所需信息能力的培养和锻炼。 4 指导提高对专业知识的综合运用能力 机械创新设计需要用到多方面的专业知识,首先学生必须清楚各类加工工艺,了解其利弊;其次学生还应该清楚各类材料的性能和价位,科学合理地选用材料。 在设计方案确定后,应着手绘制零件图和装配图。参赛选手必须有一定的绘图能力,在作品设计制作过程中,学生的设计图纸不仅仅给教师看,而是要直接进入生产环节,所以图纸必须是能经得起实践检验的。这就要求参赛的学生必须认真细致地绘制图纸,如此整个赛程下来,参赛学生的绘图能力一定能够得到大大提升。 从方案设计到作品的加工制作,需要用到多门专业知识及专业技能,比如“电工、电子技术”、 “机械制造工艺”、 “互换性与测量技术”、 “机械设计”、 “机械原理”、 “工程材料”、 “材料力学”、 “理论力学”等。学生们通过参加机械创新设计大赛能够有效提升自身综合运用各类专业知识的能力。 指导教师要在技术上指导学生完成上述课程内容的学习及知识积累,在整个项目运行阶段作好“领路人”和“护送者”。 5 指导学生依据大赛要求进行文档整理,提高科技写作能力 在参赛作品完成后,还要书写完整规范的设计说明书,录制作品介绍视频。设计说明书要符合科技文章的写作要求,既能清晰、透彻地说明设计意图、机构的工作原理,又要言简意赅。在答辩时学生应能够清晰、准确地回答出评委教师提出的各种问题,要有一定的语言表达能力和应变能力。 指导教师在这个过程中要对指导学生学习相关技术文档写作,学习制作PPT,学习视频录像的录制与影视文件的制作技术。 还要指导学生掌握一些必要的答辩技巧,在参赛答辩时应理顺设计思路,认真组织语言,编写答辩提纲,还要有针对性地对评委教师可能提出的问题作必要的准备。这个过程锻炼并提高了大学生的科技写作和语言表达能力。 有的作品具有较高的实用价值,指导教师可引导学生申请发明专利或实用新型专利,教给学生专利文档写作技巧等。 6 指导学生动手实践,锻炼实际动手能力 机械创新设计活动的整个过程以学生为主,教师指导为辅,参赛作品基本是由学生自己动手制作完成。作品所用的零部件、标准件、辅助件、电气元器件的购置、加工,整体装配、调试全部由学生自己参与完成,@样不仅锻炼了学生的实际动手能力,也提高了学生的实践技能。 机械电子、机械设计、机械制作开放实验室学生的作品制造阶段,全面对学生开放,指导教师在这个过程中要在部件采购、动手技巧和安全方面给学生提供指导和帮助,使学生能较熟练地使用各种加工工具和加工设备,能够加工制作出较为合格的作品。 7 在指导中着意培养学生艰苦创业精神和团结协作精神 大赛在学生的正常学习阶段进行,而学生有着繁重的学习任务,不可能全天候地去搞机械大赛,所以时间紧、任务重,他们必须利用业余时间去进行方案的论证及作品的加工制作。这对学生艰苦创业的精神和顽强进取的意志品质要求很高,学生们只有具备这些优良品质才能坚持下去完成比赛。 为调整学生在参赛过程中的心理状态,克服放弃参赛的想法的产生,指导教师在进行专业技术指导的同时密切注意学生的心理动态。遇到困难时,引导学生分析原因、分解困难、逐一解决。在提高学生针对实际需求进行设计、制作等实际工作能力的同时,逐步建立学生的自信心,并适时给学生减压,让学生在宽松的氛围中参加比赛。 大赛作品鼓励学生以团队的形式进行申报,机械创新设计大赛一般为3到5人一组,在有限的时间内要进行方案的设计、改进、技术难题的解决,往往不是一个人能完成的,而是集体智慧的结晶。在为共同目标协同作战的过程中,群策群力,每个成员都自觉地承担着相应的责任,对自己负责,对他人负责。在合作中他们建立了深厚的友谊,增强了集体荣誉感和协作精神。具备了这种合作素质,也一定能够更好地肩负起时代赋予的责任。指导教师要在指导中制造环境,培养学生的艰苦创业精神和团结协作精神。 8 结束语 通过10余年开展大赛的组织与指导实践活动,学生参与课外科技活动和竞赛类科技创新的积极性大大提高,学生创新意识和设计能力不断增强,对学生积极参与其他大赛活动起到辐射带动作用,促进了该校人才培养质量的进一步提升。该校自2004年以来参加了历届大赛,共计参加学生1000余人次,指导教师200余人次,完成实物50余件,申请专利22项,两次获得陕西省优秀组织单位奖,近年来共计4次进入全国总决赛,获得全国一等奖3项,二等奖1项,省级一等奖15项。获奖率在全国高校中处于前列,极大提高了学生的学习热情和创新激情,同时也扩大了该校在同类高校中的影响。 机械创新设计论文:关于机械创新设计教学的探索 一、开展机械创新设计教学的必要性分析 随着教育改革和素质教育的发展,创新教育已成为现阶段工程教育的核心内容,要求各大院校培养出具有创新意识、创新能力以及创新精神的高素质人才。开展机械创新设计教学是工科院校进行素质教育实践的基本要求,同时也是加强学生创新设计能力培养的根本途径。学校作为人才培养的重要场所,如何接近同企业之间的距离,提高学生的就业率,加强创新人才的培养尤为重要。这些都需要学校对现有的机械创新实验模式进行改革,将学校的实验教学课程同工厂的实际操作相联系,加强学生创新意识的培养,这对现代教学改革具有非常重要的意义。 二、机械创新设计教学开展的策略 1.更新传统教学观念 随着高新技术的发展,机械工程以及机械制造等行业也发生了较大变化,以计算机为代表的高新技术向机械行业渗透,现代的机电产品向着机电一体化的方向发展,这就需要对传统的机械课程进行调整。所以,课程设置方面需要建立以科学技术应用为辅助的科学体系,加强机械类专业教学的系统规划。在机械创新设计教学中,不同学校在系统教材的编写方面都做了大量的工作。从理论教学到实践教学,从课内教学到课外教学,都需要编写相应的教学大纲。在课程内容、课程设计、课程实验等方面创新内容,改变传统的教学思想和教学方法,将传统教学中以理论知识的传授为主的教学方式改变为以创新能力培养为主的教学方式。 2.加强学生创新能力的培养 学生创新能力的培养是机械创新设计教学的关键,也是提高教学质量的基本条件。一方面,学校实验室的规划要以机械类应用型人才培养为依据,加强实验设备经费的投入,可以通过为企业服务的方式获得企业的支持,加强资源共享。另一方面,在实验内容的安排和选择方面,改进陈旧的实验内容和实验手段,加强创造性实验和综合性实验。实验教学中发挥学生的主动操作能力,教师对学生的实践操作进行指导。同时,废除由教学人员包办,学生观察记录式的教学方法,加强现代教学方式的应用。 3.建立创新设计教学实验室 对于学校普遍存在的机械新设备缺少的现状,应该加强虚拟仪器技术的应用,建立机械创新虚拟实验室。虚拟实验室不仅能够帮助学生消除因实验设备缺乏带来的影响,还能够减少学生因盲目操作对机械设备造成的损害。采用机械仿真运动分析方法能够获取重要的实验信息。 4.加强机械设计教学成果的创新 在机械创新设计教学中,创新理念、创新思维以及创新设计方法都是教学的重要环节,学生只有参与创新设计实践,才能够加强基础理论知识的应用,以此解决实际生活中的问题,培养学生的创造能力。因此,机械创新设计实验教学对学生理解课程教学内容,学习教学知识有重要作用。学生只有自己动手进行机械拆装和创造设计,才能够根据自己的思维方式和设计理念设计出不同结构形式的作品,使同一类型的作品拥有不同的运动功能和运动性能。由于学生之间的个体差异性,每个人的设计作品都具有独创性,其设计作品也有多种形式。教师在完成课程教学任务的同时也必须完成设计创作工作任务,需要对学生的作品给出相应的考核成绩。 加强机械创新设计教学改革对创新型人才的培养有很大帮助,能够巩固学生的专业知识,增强学生的学习兴趣,有利于挖掘学生的创新设计潜能,最终培养学生分析问题和解决问题的能力。为此,教师应该更新传统的教学观念,加强现代科学技术在教学中的应用,通过多样化的教学方式提高学生的实践能力和工程意识,使机械实验教学取得良好的教学效果,使学校工科教学上升到一个新的台阶。 机械创新设计论文:贫困地区高职院校机械创新设计大赛的研究与实践 摘要:开展机械创新设计大赛,是提高大学生科技创新能力的有效方式。本文通过对高职院校开展机械创新设计大赛必要性的论述,然后针对贫困地区开展活动存在的一些困难,提出了机械创新的准确定位,通过有效地组织和具体地实践,达到了培养学生创新意识和团队协作能力,提高师生科技创新能力的目的。 关键词:高职院校;机械创新;定位;竞赛 0引言 近年来,我国高等职业教育蓬勃发展,为现代化建设培养了大量高素质技能型专门人才, “以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合发展道路”是高职教育的办学特色。然而,某些高职院校只注意学生职业技能的培训,削弱了文化知识的灌输,缺乏创新能力和可持续发展能力的培养,只是“为就业而就业”,这样培养出来的人才很难适应当今社会知识不断更新、岗位不断变换的需求。 “创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达不竭的动力”,只有创新型人才,才能在社会发展中立于不败之地。高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命。因此,在高职院校机械类专业中开展机械创新设计大赛是十分必要的。 1研究的意义 1.1 基本宗旨本项目的研究与实践拟在解决高职院校如何培养机械创新人才和学生的创新意识,进而将创新作品转化为企业的产品,构建新型的校企合作模式,推动地方经济的快速发展,为地方经济服务。 通过机械创新设计大赛将大赛中暴露出的问题反馈到创新人才培养的课程体系,改进我们的教学方法和转变培养模式,促进教师教学水平和创新能力的提高,为学生营造良好的创新氛围,培养学生的创新意识。在举行机械创新设计大赛时,在社会上大力宣传,并邀请企业专家共同参与,让大赛中优秀、成熟的作品转化为企业的产品,推动地方经济的快速发展,逐步将高职高专院校转变为地方企业的技术服务中心。 1.2 具体目标通过几年持续的机械创新设计大赛,主要达到如下目标。 ①提高高职院校学生的创新意识和创新设计能力,使学生能够为解决实际问题而主动去学习知识,变被动接受知识为主动索取知识,让学生早日将所学的理论知识用来解决实际问题,早日与社会接轨。②稳定和锻炼指导教师队伍,使更多教师热衷于指导大学生机械创新设计工作,形成学生、教师和教学、科研相互辐射的互动效应。③将比赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学的各环节,从源头提高大学生创新的潜能,改革“机械创新设计”相应的教学内容,改善学生机械创新设计活动的实施条件,提高学生的实际动手能力。④将比赛优秀、成熟的作品通过当地企业转换为产品,推动地方经济的快速发展,构建新型的校企合作模式,为地方培养高技能创新人才。⑤通过选拔,推荐部分产品参加省级或省级以上层次的机械创新设计大赛,提高学院知名度。 1.3 研究价值本项目研究和实践的价值在于提高课堂教学知识的应用实效,促进基本知识和基本技能在实际运用中能更好的相结合,培养学生的创新意识和创新设计能力,使学生能够为解决实际问题而主动去学习知识,变被动接受知识为主动索取知识,让学生早日将所学的理论知识用来解决实际问题。同时,在本项目的研究和实践过程中,教师的参与指导以及和创新小组成员的之间的相互交流,相互探讨,共同发展,共同进步,使更多教师热衷于指导大学生机械创新设计工作,形成学生、教师和教学、科研相互辐射的互动效应,大力提升教师教育理论水平和研究技能,不断铸造成一支科研型的教师团队,促使学校成为一所科学发展、特色发展、可持续发展的学校。 2研究中存在的困难 2.1 学院及周边环境的制约广西现代职业技术学院地处河池市,该地区为革命老区、山区,属于少数民族聚集地,经济欠发达、工业基础尤其是机械工业相对薄弱,机械类产品市场很不完善。 该学院机电类专业近年基础设备投资较大,大部分设施可应用于职业技能培训,然而可以用于机械创新的高科技含量的设备明显不足。客观环境造成在该学院开展机械创新设计大赛有一定的实际困难。 2.2 科研力量相对薄弱要在学生中充分开展机械创新设计大赛,就要求专业教师必须具备相当的科技创新能力。由于地域的原因,近年来虽然该学院机电类专业引进了一批专业教师,但大部分教师科研能力不足,而且这些教师出去交流的机会相对较少,其科研能力的开发基本依靠自学;许多教师忙于教学任务,根本无暇进行科技创新。科技创新离不开校企交流,而该地区机械类企业现代化程度相对较低,通过校企交流提高教师的科研能力也很难达到目标。 2.3 学生自身存在的不足由于客观原因,该学院机电类专业所招收的学生绝大部分文化基础非常薄弱,理解能力和学习能力相对较差,缺乏刻苦钻研精神,科技创新素质较低,动力不足。具体表现为:①缺乏系统的科学理论,基础知识不够扎实,好高骛远而能力不足;②缺乏拼搏的精神和顽强的毅力,没有掌握精深的专业技能,虎头蛇尾,甚至是是半途而废。③没有高超的学习技能和创造性的思维方式,缺乏敏锐的观察力和强烈的好奇心,缺乏丰富的想象力和敢与冒险的勇气,立项没有创意。④缺乏博大的胸怀,高尚的人格和团队协作精神,单打独斗,无功而返。 2.4 科研创新激励机制不够健全,经济基础不够雄厚科技创新离不开经济的支持,目前,该学院的机械创新设计大赛刚刚开始,相关的政策还不十分明确,这在一定程度上也制约了该项目的顺利实施。 3机械创新设计大赛的组织与实施 3.1 活动的宣传与发动首先,组织各相关专业教师和学生辅导员召开机械创新设计大赛宣传动员会,制定详细的活动计划;通过教研室督促,辅导员宣传,使每个学生了解此次活动的意义及相关日程安排。其次,为了保证机械创新设计的质量,选拔数名专业课教师精心准备相关的科技创新讲座。通过系列讲座,培养学生的创新思维,使学生了解基本的创新方法和技巧;重点了解机械传动、液压与气动、电气控制在日常生活和创新设计中的运用,并使学生了解科技论文写作的基本格式和写作技巧,培养其科研能力。 3.2 机械创新组织机构的组建,激励机制的确立为了保证机械创新设计大赛的成功,我们成立了三个专门机构。 ①在系部成立机械创新设计大赛领导小组,由系主任亲自挂帅,以机械教研室为依托,相关专业教师为小组成员。②根据学生参加活动的报名情况,在各个参赛班级成立机械创新小组,并为每个小组配备1-2名专业教师作为指导教师,全称指导学生的机械创新设计活动。③ 在原有的机械协会的基础上,成立机械创新协会,具体负责活动的协调工作。 为了充分调动学生参与机械创新的热情,我们提出了几项鼓励措施:①活动期间,实习实训场所全方位开放,为学生创作提供设备、刀具、量具及部分耗材,并委托实习指导教师对学生的制作加工予以必要的指导。②所有参赛作品耗材由学院统一报销,免除学生的经济顾虑。③ 获奖作品除颁发荣誉证书外,并给予参赛学生和指导教师一定的物质鼓励。④推荐部分作品参加第四届全国大学生机械创新设计大赛广西区竞赛。⑤此次参赛作品的设计说明书可以作为毕业设计。 3.3 活动的定位此次机械创新设计大赛,适逢“第四届全国大学生机械创新设计大赛广西区竞赛”,其主题为“珍爱生命,奉献社会”;内容为“在突发灾难中,用于救援、破障、逃生、避难的机械产品的设计与制作”。根据我院的实际情况,我们把参赛作品定位在“方便实用、节能环保,有一定的创新性”,避免过大的投入,不追求过高的科技含量。目的是通过这次大赛,提高广大师生的科技创新素质,养成团结合作、合理分工的团队意识,加强师生交流,强化系部凝聚力,提高学院知名度。 3.4 活动效果与评价经过长期的宣传组织,机电工程系机械创新设计大赛如期举行,此次比赛共收到参赛作品19件,经过层层选拔,遴选出3件作品参加“第四届全国大学生机械创新设计大赛”广西区竞赛,经过评比,由韦建军等老师指导、傅俊淇等同学创作的作品“离心式摩擦缓降器”以其“节能环保、方便实用”的特点深受专家好评,并夺得大赛一等奖,另外两件作品也分别获得二、三等奖。 通过这次活动,培养了同学们的团队合作精神和创新意识,增强了广大同学积极学习专业知识的兴趣,同时也提高了广大教师的科技创新能力。赛后,许多同学纷纷表示,此次活动很有意义,大家在创作过程中主动学习,解决了以前在课堂学习中未曾解决的难题,充分理解了专业知识的有用性。同学们建议,希望以后经常举行这类活动让更多的同学参与进来。 4结束语 实践证明,在贫困地区高职院校开展大学生机械创新设计大赛是十分必要的,通过这项活动,能够培养学生学习专业知识的兴趣,提高其团队意识和创新能力,有助于提高学生的综合素质,同时有助于教师科研素质的提高,并有利于促进学院科研氛围的形成。 机械创新设计论文:谈绿色机械产品创新设计 摘要:本文主要阐述了绿色机械创新设计的定义以及绿色创新设计的原则、特点、方法等问题。 关键词:绿色;机械产品;创新设计 1绿色机械创新设计 1.1 绿色设计绿色设计是指借助产品生命周期中与产品相关的技术信息、环境协调性信息、经济信息等,利用并行设计等各种先进的设计理论,使设计出的产品具有先进的技术性、良好的环境协调性以及合理的经济性的一种系统设计方法。绿色设计要求产品具有以下属性:节能、可拆卸和可维修性、产品报废后的可回收和可再利用、不含有害物质、废弃物的处理过程经济或不会对环境、安全和身体健康造成危害等。 1.2 创新设计创新设计,要求设计者充分发挥创造性思维,吸收最新科技成果,运用现代设计理论和方法,设计出更具竞争力的新颖产品。机械产品创新设计类型可分为三种:原创设计、变异设计和反求设计。现代公司必须致力于开发新产品,必须学习如何有效的创新,从产品概念到投放市场,都必须融合新的“设计”。产品设计可以看成是一种以解决问题为直接目标的活动,需要一系列复杂而系统的努力,包括:提出拓展设计概念,修改细节,评价合理的解决方案等。 1.3 绿色创新设计绿色创新设计是绿色设计与创新设计互相交合后产生的一种具有绿色特点的创新设计。目前产品开发中,有的绿色设计是创新设计,有的绿色设计不是创新设计;绿色设计与创新设计不应互为排斥,而要互相交合,形成绿色设计中有创新设计,创新设计中有绿色设计,构成绿色创新设计。绿色创新设计是综合考虑环境影响和资源效率,应用创造性思维,进行创新设计的一种方法。 2绿色创新设计原则 2.1 生态效益最好原则绿色设计强调不论是在产品制造过程中,还是在产品使用过程中,都要求产品对周围环境“零污染”。这就要求在设计过程中尽量选择低污染的材料及零部件,避免选用有毒、有害和有辐射性的材料;设计能源消耗少的产品,减少对材料和资源的需求,保护地球的矿物资源。噪声也是一种环境污染,影响到人体健康。随着环保意识的增强,人们对环境要求越来越苛刻,低噪声设计日趋重要。从设计上就考虑产品的生态平衡性,应用绿色设计理念,是一种从源头上控制污染的有效策略。 2.2 经济效益最好原则设计的机械零件既要功能满足客户要求,又要成本低廉。考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上入手。设计上保证合理的原理方案,选用正确的材料;制造上考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。 2.3 安全可靠原则安全可靠是机械产品品质的保证,必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。对于重型机械,一般要求有自锁装置和保险装置,以确保操作员人身安全。 2.4 人机工程学原则绿色设计倡导“以人为本”,进行人性化设计,实现对人体的良好保护。通过研究组成人机系统的人和机器的相互关系,以提高整个系统的工作效率,并使“人一机器一环境”相互协调,以求达到人的能力与作业活动要求相适应,创造高效、舒适、安全的劳动条件。机器外观造型应比例协调、大方,给人以时代感和美感,色彩要和产品功能相适应。如医疗器械要用浅色,给人以卫生、安静感;冰箱、制冷器要用冷色,给人以清凉感。绿色设计与传统设计的根本区别在于:绿色设计要考虑产品的整个生命周期,从产品的构思开始,在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程中对环境、资源的影响,希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。绿色设计综合考虑环境因素和资源利用率等。 3绿色创新设计的特点 3.1 体现绿色设计理念基于绿色原型的创新设计所依赖的设计实施技术方法群是建立在绿色设计的理论基础上,设计者充分利用创造原理,发挥创新性思维,以寻找产品设计的创新点。其重点表达产品在制造、使用和回收利用的过程中可能造成的对环境的污染及资源的过分消耗。 3.2 面向产品全生命周期进行设计传统设计方法局限于考虑产品在使用过程中具有的功能属性(使用功能),设计者缺乏环境保护意识。在基于绿色原型的创新设计中,强度方案设计是基于产品全寿命周期,通过分析产品在设计、生产、使用和再利用整个过程可能造成的对人和周围环境的影响。 3.3 强调创造原理与程序化思考创造性活动的开展和完成,不仅依赖于创新性思维,更需要应用创造原理。当逻辑思维、直觉思维、抽象思维等创新思维不能满足产品设计要求时,通过建立设计方案形态学矩阵,进行系统的搜索,把创新变成程序化的思考过程,能够克服经验总结设计的不足,促使创造性成果的生成。 3.4 超前性、综合性与先进性特征①超前性。绿色创新设计体现了未来新产品开发的趋势,将有助于缩短新产品开发周期,如快新产品开发,使开发的新产品更能符合满足未来社会的需要,具有超前性。②综合性。绿色创新设计综合了绿色设计和创新设计的概念、方法、特点、技术等各种因素,形成新的设计方法或设计思路。从创新设计的角度看,绿色创新设计是绿色设计与创新设计的有机联系与综合。③先进性。绿色创新设计是对绿色设计和创新设计各种因素的优化组合,增加了新产品的价值,是面前市场,具有竞争优势的设计。 4绿色创新设计的方法 4.1 逆向设计法逆向设计是相对正向设计而言,其基础是应用逆向思维,利用事物的对立面。如对立、对立并存、对立综合等,从原理逆向、大小逆向和属性逆向等方面进行绿色创新设计。①简化。简化产品结构。如减少部件的数量,以便于装备、拆卸、减少紧固件数量等;简化拆卸过程。如结构设计时,采用易于拆卸的连接方式,减少紧固件数量等;简化回收工艺:废旧产品的回收工艺技术应简单可行。②极小化。朝极小化方向思考:如产品的轻、薄、短、小化。③极大化。朝极大化方向思考:如采用新技术、新原理、新材料等构思功能极大化的结构简单、材料少、体积小、重量轻、可靠性高、寿命长的产品。④废旧产品的回收利用。利用新构思、新技术、回收利用废旧产品。回收资源、减少环境污染,如对全塑汽车的回收利用。 4.2 组合法将两个或两个以上的技术要素通过巧妙的组合,获得创新绿色产品的方法。①材料组合。如A绿色材料+B绿色材料C绿色材料。②工艺组合。如标卖内喷涂绦子激光处理新工艺。③技术组合。如以无污染、资源广泛的纯水作为液压传动的工作介质,加快研制适用于纯水的液压元件与系统。④模块组合。不同功能模块的有机组合,构成不同的产品,如集成罚。模块组合有利于产品的更新换代,维修、废弃产品的拆卸回收。 4.3 移植法运用其它领域绿色设计和创新设计的理论、方法和技术,研究本领域绿色设计和创新设计中存在的问题,开发具有绿色特点的新产品。①原理移植。如将太阳能炊具的集热原理移植到雨伞上,研制成雨天挡雨,晴天能烧水或做饭的新型多功能伞。②结构移植。如将机床滑动摩擦导轨的摩擦面置于滚子间,则得到牵引力小,传动效率高,润滑系统简单,维修方便的滚动摩擦导轨。这种新型导轨是平面滚动轴承结构方式的一种移植。③材料移植。如将工业陶瓷用于发动机气缸,可大幅度提高热效率,降低燃料消耗,是材料的创造性移植。④方法移植。如突变论材料的突变论新型绿色材料。 4.4 选择绿色材料绿色材料是构成绿色产品的基础,绿色创新设计应选择绿色材料。选择的绿色材料应是能耗低、成本低、来源广泛、污染小、易回收、可降解的材料。 如常用电冰箱制冷剂氟利昂具有良好的制冷效果,但由于其使用会破坏大气臭氧层,因而使用受到限制,应研制、选择对环境无污染的新型制冷剂。 机械创新设计论文:案例教学在机械创新设计课程中的应用 摘 要: 案例教学对培养应用型人才有积极性影响,机械创新设计作为一门实践性很强的工科课程,在培养应用型人才上起着关键作用。本文阐述了案例教学的定义、应用状况,总结了其教学基本流程,探讨了案例教学在机械创新设计课程中应用的必要性,并提出了该门课如何更有效地实施案例教学的建议,以实际教学案例说明实施方法和效果,以期为机械创新设计的案例教学提供参考。 关键词: 案例教学 机械 创新设计 1.案例教学的定义和应用 在商业、企业管理中,案例通常被译作为“个案”、“实例”之意[1],案例教学是一种以案例为基础的启发式教学方法,通常在老师的指导下,通过教师讲授基本知识、提出问题、组织学生讨论得到不同的答案、撰写案例分析报告等过程实现教学目标,改善教学效果,从而提高学生理论知识水平和解决实际问题能力。案例教学法起源于美国的哈佛大学商学院,首先被运用于法律教学中,后来被逐渐运用于医学、管理学、教育学等学科,培养了一大批能够解决实际问题的职业老板。深圳大学钟杏云针对案例教学进行了问卷调查,研究表明,案例教学法与其他传统教学法相比优势明显,最受学生期待和欢迎[2]。 2.案例教学的基本流程及注意事项 很多人认为案例教学就是举例教学,其实不然,案例教学是一种系统的教学活动[3],通常有四个基本环节[4],并且每个环节都有需要注意的地方: (1)课前准备,根据教学目的确定教学重点、难点,并结合学生的知识背景、学习现状和心理特点,选择难易适度、具有挖掘潜力的典型案例[5]。选择案例时注意精选案例并建立自己的案例库,案例要新,主题要紧跟时代和经济生活步伐,保持学生兴趣。 (2)小组讨论,首先是分组,每组成员控制在5~10人之内,讨论的问题数量不宜过多,一般3~4个,讨论时可列出问题讨论提纲,提前发给学生。然后需要意识到案例教学不是万能的,在看到它有明显优点的同时,认识到它在教学实践中存在一些缺陷,如课堂秩序难以维持、讨论占据课堂时间使传授知识效率不高。为此,教学中应注意案例教学与传统讲授教学协调配合使用,使教学内容互相补充,既可维持课堂教学秩序,又可使学生学到的知识点更多。 (3)讨论后的总结,讨论后,教师需要对案例讨论结果进行归纳、总结与点评,这是案例教学的难点,因为案例教学不注重答案,在于过程,教师能否对学生的讨论结果进行高度概括与总结对学生学习兴趣与思维方式的培养起关键作用,为了激发学生的兴趣,点评时应采用激励方式。 (4)撰写书面总结报告,写报告前可通过调查问卷进行教学评价,结合评价结果来写,这样可更有效地把握案例教学效果,并有利于教学反思与提高。 3.在机械创新设计中引入案例教学的必要性 近年来,我国机械制造业高速发展,亟须具有创新能力的机械类应用型人才,我国提出从制造大国向制造强国转变这一目标,迫切要求提高大学生的机械创新设计能力。目前,国内许多高校机械创新设计教学的教材基本就是“创新设计理论、创新设计基础、创新设计实例”三大块内容,其中,理论和基础部分主要讲述创造性思维、创造原理、常用创新技法及相关例子,实例部分重点是对典型案例进行分析,类似于填鸭式教学模式,学生学习兴趣低下,机械创新能力培养与提高受到极大影响。因此,为改善教学效果,必须改革传统教学模式,采用案例驱动方式讲授相关内容、引导学生对这些案例进行讨论的启发式教学,让学生成为课堂的真正主体。机械创新设计是一门基于机械原理、机械设计的工科课程,目前,国内外学者对案例教学的研究很多,并取得比较大的成效,但在机械创新设计方面的研究较少,当前,国内主要通过开展“机械创新设计大赛”培养大学生的机械创新设计能力,但参与人数有限,为更好地培养大学生创新思维,可以将案例教学法应用在机械创新设计课堂教学中,改变传统教学模式。 4.在机械创新设计教学中如何开展案例教学 心理学认为,新鲜的事物对学生的吸引力较大,与生活紧密关联的事物总能引发学生的兴趣。国外有的研究表明,案例一般分成3种,第1种提供答案;第2种不提供答案,通过讨论得到;第3种为理论型的,目的在于提高学生的理论水平。在机械创新设计案例教学过程中,这三种案例可交叉使用,既可让学生增长知识,又不会让学生对过多的讨论产生厌倦情绪。随着计算机发展和多媒体技术的应用推广,案例教学内容和形式变得更加多样和丰富,使文本型案例发展为文本、图片、视频一体化的案例,案例形式的改变给课堂教学注入了新生力量,有利于培养学生的学习兴趣。研究表明,人的知识八层以上来源于视觉,其次听觉,最后是其他事物的影响,故视觉事物对人的学习至关重要[6]。当今互联网发达,资源比较丰富,有效利用网络资源和合理应用多媒体教学是现代教育的重要手段。因此,为激发学生的学习兴趣,在机械创新设计教学中讲述概念时还可以借助机械创新图片案例或视频短片案例,将学生带入某种生活情境中思考问题,并提出相关问题引导学生应用理论知识解决实际问题,网络机械图片、机械视频短片、机械创新设计比赛获奖作品视频等都是很好的案例材料,比较容易收集,教学中完全可以利用起来,当然,这些案例在课堂上需要结合教学目标导入,并由问题引入引导学生思考。 5.机械创新设计案例分析实例 我校被江西省教育厅列为省内十所应用型本科试点高校之一,为加快转型发展步伐,全校不断深化课程改革,倡导案例教学。在机械创新设计课程教学当中,通过问卷调查发现,当今大学生比较喜欢生活中的机械装置,因此收集了大量贴近于生活的机械创新图片案例和视频案例,建立了案例库,并用于教学过程,通过案例讲述相关概念,取得了较好的教学效果。所用案例当中,有直接给出答案的,有不提供答案通过讨论得到的,还有发展理论型的,最终目的是增长学生的机械创新知识,开拓学生的创新思维,下面列举两个机械创新设计教学案例: 案例一:讲授组合创新设计方法时,首先提出问题“下雨的夜晚,在没有路灯的情况下,需要携带什么工具便于出行”,以这类生活问题作为教学切入点,同时引入夜晚下雨的情景图片,将学生带入这一情境之中,这时有学生想到雨伞与手电筒,然后提出疑问“雨伞与手电筒一般需要两只手操作,如果身上还有行李箱,不便于手持手电,如何解决此类问题呢”?经过十分钟的讨论,就有了结果,其中一学生提出“可把手电筒装在伞的手柄上”,话语刚落,马上又有一学生提出“将手电加上某装置固定在头上”,还有一学生说“将雨伞固定在人的肩膀上”,当然还有学生提出其余想法,这里不再一一描述,最后点评“其实解决的方法很多,这些方法都能解决实际问题,但方法1,可以将两种东西变为一种东西,方便实用”,这时学生一片欢呼,课堂气氛活跃,答对的小组都有一种成就感,感觉创新不难。通过这个案例的讲解,既开拓了学生的创新思维,又让学生懂得了机械组合创新的概念,特别是激发了学生的学习兴趣。 案例二:讲授“逆向思维”内容时,先不讲概念,而是在课件上导入动物园的老虎,并有游客观看的图片,让学生想到“一般的动物园老虎是关起来的,人在铁栏外面观看”的生活常识,然后提出问题“老虎会因为被人控制而表现不出其野性,如何让人靠近老虎使人能够接近老虎,又不惊吓到老虎,而且更好地看到老虎的本性”?这个问题激起学生的好奇心,顿时课堂讨论气氛活跃,当然这个问题可能需要点时间思考,为了节约课堂时间并启发学生思考,通过多媒体展示动物世界里老虎的相关视频,引导学生站在拍摄者的角度思考问题,很快有学生提出“可用电视剧组用的摄像装置近距离拍摄”,又有学生提出“用直升机观看”,还有同学提出“拆除限制老虎活动范围的铁栏,让人进入铁笼车中,让车开进动物园,让老虎来看人,人在铁笼车上看老虎”,最后点评“这些方法都是可行的,但是方法1和2成本较高,方法3比较可行,人可看老虎,同样又可反过来老虎看人”。通过这个问题的思考与讨论,学生懂得了逆向思维这个概念,学会了如何通过逆向思维解决实际问题,从而为讲授“创新思维”其余内容提供理论基础。为了加深学生对这部分知识的理解,并将其应用在生活中,再次提出问题“以前检修车辆一般都是人趴在车底下,那现在用什么方式?以前抢修线路人爬电线杆,现在用什么”?经过一番思考与讨论,这时有的学生根据自己的生活经验告诉大家“检修车辆时,小车一般会被架起来,修大车时人一般会在修车坑里操作”,“抢修电线现在都用升降装置将工人升到相应高度”,最后点评“从大家的答案可知,大家的生活经验不错,可以想到这些问题的答案,在这门课中,这些都是创新方法知识的应用实例”。课堂教学在这样一个案例讨论过程中进行,学生学习兴趣浓厚,都能积极思考与讨论。 通过案例教学在机械创新设计课程中的实施,可将机械创新理论知识与生活、生产实际相结合,激发学生的学习兴趣,改变枯燥的教学氛围,激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性和主动性。在近几年机械创新设计教学中实施案例教学,取得了较好的教学效果,先前的上课模式、概念和理论致使很多同学低头上课,自采用案例教学法后,上课气氛活跃,学生积极参与创新实践,学生作品在第六届全国机械创新设计大赛上获江西赛区二等奖,还获得了国家实用新型专利,在全国第七届全国机械创新设计大赛中荣获江西省一等奖两项,其中有一项被推荐参加全国赛,通过初评已确定获得全国二等奖。 6.结语 机械创新设计对学生的创新思维和创新设计能力起着关键作用,本文阐述了案例教学的意义及对机械创新设计课程的作用,并结合教学实例探讨案例教学实施过程,提出了在课堂上根据机械创新设计课程教学目标引入不同形式的与理论知识相关的案例,有效组织学生讨论的案例教学,可以激发学生的学习兴趣,有效弥补传统教学模式的不足,改善教学效果,最终提高学生的机械创新设计能力。 机械创新设计论文:机械创新设计在军用电子设备结构设计中的应用 摘 要:现代高技术战争对军用电子设备结构提出了更多、更高的要求,机械创新设计能满足其要求。文章阐述了机械创新设计的概念、内容、特点、目标,分析了军用电子设备结构创新设计的方法摘求和过程,给出了设计实例。 关键词:军用电子设备;机械创新设计;结构设计 1 概 述 现代战争是电子战技术,对军用电子设备的要求越来越高,越来越高,如多功能、高性能、智能化、通用性、体积小、重量轻、操作简单、维修方便、外观时尚等。此外,为了满足不断变化的战争的需要,军用电子设备的改装,也需要继续安装。显然,传统的结构设计方法不能满足其需要,设计师必须突破传统的设计理念,大胆创新,运用先进的理论、技术、技术创新和设计。创新设计是技术发展的动力。二十世纪是知识创新、技术创新的世纪,技术创新将进一步成为二十一世纪社会经济发展的主导力量。研究人员应充分利用这一机遇,加强技术创新,全面设计军用电子设备,以提高军用电子设备的综合性能。 2 我国工业设计技术发展现状 中国工业设计仅有30多年的历史。1987年,中国工业美术协会正式更名为“中国工业设计协会”,从此,中国工业设计驶上了快车道。2007年2月13日,总理做出重要指示:“要高度重视工业设计”。2010年国务院十一个部门联合制定了《关于促进工业设计发展的若干指导意见》,表明了我国政府对于工业设计的重视。2010年“政府工作报告”中首次涉及“工业设计”。 企业(如海尔、联想、华为、李宁等)重视工业设计的程度明显提高。其工业设计已渗透到全球品牌战略的管理层面,在技术创新、产品研发、市场营销、售后服务等方面发挥着重要作用。它们通过探索运用工业设计来增加产品竞争力和塑造自有品牌。 专业设计公司有了较快发展。现在全国已有数万家之多,具有一定规模的就有1 200多家。很多设计公司最初仅能提供外观造型设计,到现在已可提供从内在功能到外观造型以至营销策略等全方位的综合解决方案。工业设计园区正在发挥集聚效应。2003年无锡成立了第一家国家级工业设计园区,现在全国范围至少已有20多家工业设计园区,如北京DRC工业设计创意产业基地、上海国际工业设计中心、深圳设计创意产业园、广东顺德工业设计城、宁波和丰创意广场等,它们都取得了很大的成效。 中国工业设计协会设立每2年1次的工业设计活动周,以及每年1次的“红星奖”(中国工业设计奖)评选活动,对工业设计发展起到了一定的推动作用[CI,S] 从总体上看,我国工业设计取得了长足的发展,发展趋势也愈来愈好,速度也加快了,但专业的设计规模还不大,水平还不高。 3 机械创新设计概述 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(包括理论、方法、技术、原理等),进行创新构思,设计出有新颖性、创造性、实用性的机构(结构)或机械产品(装置)的一种实践性活动,它是建立在现有机械设计理论基础上,吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益成分,经过交叉而成的一种新的设计技术和方法。 3.1 机械创新设计的内容 机械创新设计包含2部分内容:一是改进完善现有产品的机械性能、可靠性、经济性、实用性等;二是创造设计出新产品,以满足新的使用要求。 3.2 创新设计的特点 创新设计的特点是: ①独特性。设计师应追求与前人、众人不同的方案,善于打破常规设计思维、惯例,提出新功能、新原理、新结构,在求异和突破中体现创新。 ②实用性。设计师应从产品的市场适应性和可生产性两方面出发,来设计产品的新功能、新结构,没有实用性的产品或无法加工的新结构都是纸上谈兵,不是真正的创新。 ③多方案选优。设计师应从多方面、多角度、多层次寻求多种解决问题的方案,在多方案中求新、求异、选优。机械创新设计的目标是由所要求的机械功能出发,改进、完善现有机械或发明新机械,实现预期的功能,并使其具有良好的工作品质及经济性。 4 军用电子设备结构创新设计方法 军用电子设备结构创新设计就是利用最新科技成果,针对现代高科技战争的特点,在现代设计理论、技术、方法的指导下,充分发挥设计师的创造性,设计出更独特、更新颖、更实用的新型结构,以满足现代战争对军用电子设备结构的要求。 根据不同的设计对象,采取相应的创新设计方法,通常可分为:开发设计、改型设计和变异设计3种。 4.1 开发设计 主要针对新研设备提出新的结构设计方案,完成从规划、方案、技术设计道加工、生产的全过程。 4.2 改型设计 在已有设备的基础上,针对原有的缺陷或新的工作要求,从工作原理、机构、结构、参数、尺寸等方面进行一定的改进设计,以提高设备质量、可靠性等,使设备满足新的工作要求。如在基本型设备的基础上,开发不同参数、尺寸或不同功能、性能的改型系列设备,就是改型设计的成果。 4.3 变异设计 针对已有的先进设备或结构设计,进行深入分析,探索、掌握其关键技术,在消化、吸收的基础上,设计出同类型其它类似的创新设备。开发设计以开创探索创新,改型设计通过改进创新,变异设计在吸取、消化中创新。创新设计是各种设计方法的共同点,结构设计师应充分发挥创造性思维,掌握基本设计方法,在实践中不断提高创新设计的能力。 5 军用电子设备结构创新设计过程 军用电子设备结构创新设计主要包括以下4个过程:综合过程、选择过程、分析计算过程和设计过程。 5.1 综合过程 根据设备的技战术指标以及要完成的功能,进行大量的调研,收集有关信息,进行综合分析,确定设备结构设计的总体方案,包括所涉及到的零件、部件、整机等不同层次、不同类型的结构设计、组合。在这一过程中,要充分考虑到总体方案可能涉及到的专业知识以及关键技术等问题。 5.2 选择过程 根据结构设计总体方案进行结构类型的综合与选优,优选的结构类型将直接影响到整机的性能和经济性,决定了设备的结构是否新颖、独特、实用,这一过程常常伴随着新的发明创造,大部分的机械发明、专利都属于结构类型的创新设计,所以说,结构类型的综合与优选是结构设计中最富有创造性、最具活力的阶段,但又是十分复杂和困难的阶段,因为它涉及到设计人员的知识(深度和广度)、经验、灵感和想象力等众多因素,这也是多年来困扰结构设计人员的主要问题之一。 5.3 分析计算过程 根据确定的结构类型建立相应的数学、物理模型以及相应的方程组,利用计算机技术进行分析计算,这一过程需要反复优化求解。由于计算机技术及优化计算学的迅速发展,使得这一问题有了突破性的进展。 5.4 设计过程 完成上述结构设计的分析、计算、综合、选优过程后,即可进入结构创新设计阶段,包括选择零部件的材料、确定零部件的结构形式、尺寸,绘制零部件图、装配图等。为进一步提高设备的竞争力,还需利用美学原则对设备进行工业设计,使设备外型具有宜人性、时尚性,从而实现设备的实用与美观的完美结合。这一过程主要解决基于可靠性、工艺性、安全性、维修性、美观性的结构设计问题。 机械创新设计作为一种新的设计理论、技术和方法,在国内外的许多企业中取得了显著效果和效益。 6 结 语 机械创新设计是比较传统的设计,特别强调在设计过程中的人,特别是在集成过程中,选择过程和设计过程中的主导和创造性的作用。 由于军用电子设备的特殊性,其结构设计不形成自己的风格,缺乏创新性和竞争力,创新是军用电子设备的结构设计。结构设计人员应顺应时代的要求,充分发挥自己的主观能动性和创造性,大胆运用机械创新设计方法,设计出具有时代感的军用电子设备。 机械创新设计论文:机械类创新设计比赛与创新教育 摘要:大学生机械类创新设计比赛,如全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛以及全国大学生工程训练综合能力竞赛等一系列具有学科特色的比赛,是面向全体大学生的群众性科技活动,对大学生创新能力的培养具有重要意义,是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。本文通过对历届参加机械类创新设计比赛的实践和主要问题进行了总结与分析,在此基础上,针对培养大学生创新能力和创新思维提出了几点建议。 关键词:创新设计;创新教育;创新能力 一、前言 21世纪是一个处处充满了挑战和机遇的时代,伴随着知识经济与科学技术的迅猛发展,21世纪也必将是一个充满挑战、竞争和机遇的时代。要想在新世纪激烈的科技和经济竞争与挑战中取得成果,必须具有独创能力。基于此,世界各国政府都在进行适应新世纪发展需要的教育改革,各国教育部门纷纷制定出与本国经济及技术发展相适应的教育发展纲要,都把未来教育发展的眼光集中在了如何进行具有本国发展特色的创新教育。纵观世界,以美国、法国、英国、德国为代表的西方发达国家都是以创新教育取胜。有学者认为,迎接未来科学技术的挑战,最重要的是技术的创新。因此,未来高等教育应该把培养具有创新思维、创新能力并能推动社会经济发展和技术进步的新世纪人才作为首要目标和任务。创新教育不仅赋予了高等教育新的功能,而且体现了高等教育新的价值,高等教育是知识与技术创新、传播和应用的训练基地,更是培育具有创新精神和创新意识的科技人才的摇篮。高等学校应该也必须培养具有创新意识和创新思维的适应时展的优秀毕业生。 二、创新教育的定义与特点 1.创新教育的定义。国际上很多学者在对创新教育进行定义时,把创新教育分为了广义定义和狭义定义两大类。从广义上来讲,创新教育是指所有的不同于传统的被动接受、“填鸭式”的教育形式,是以培养人的创新素质、提高人的创新能力为主要目的新型教育活动。从狭义上来讲,进行创新教育的各类教育活动,都是以培养具有创新思维、创新精神及创造力为目的的。 2.创新教育的特点。传统教学在进行知识传授的同时,也注重学生的实践,但它强调实践教学的验证性过程,注重对经典学说的认知和接受,创新性实践环节较少,制约了学生的创新性。从创新教育的定义来看,创新教育不同于传统意义上的教育教学模式,它是一种全新的教学理念及模式,有学者认为创新教育应该是启发式和开放式的。综上所述,创新教育具有以下四个特点:一是创新教育不是单一的课程教学模式,它具有系列课程体系的特点;二是创新教育可以充分发挥学生的学习独立性和自觉性;三是创新教育可以提高学生的实践动手能力和知识综合应用能力;四是创新教育具有实战训练的特点,在实践中让学生全面接触创新全过程和创新乐趣。 三、机械类创新设计比赛是创新教育的直接体现 1.播撒创新思维能力的种子。国家教育部组织的面向全国大学生的各类创新设计比赛,为大学生们创造性思维的展现搭建了一个面宽范广的大舞台。大学生们要想在比赛中很好地实现自己的设计方案,首先要学会仔细观察、独立思考,观察身边生活中的各类实际问题,思考技术路线的可操作性,最终形成自己的制作方案。而在这些实施过程中肯定会遇到想到或想不到的技术难题,在这些实际问题的解决过程,培养了学生们学习探究能力,播撒了创新思维的种子,拓展了学生的视野。 2.播撒知识综合运用能力的种子。首先,有了创新思维,就要进行相关文献资料的检索与查证,了解自己的创新设计在国内外所处的一个发展阶段,有什么不足,怎样解决,即“为什么做”、“怎么做”、“做什么”。尽管目前许多学校开设了如《信息检索》这类课程,但是由于学生们平时并没有明确的研究目标,搜索到的信息就很难有效的加以利用,而创新类比赛则给学生们提供了这样的机会与实施平台。其次,为使自己有足够的能力参与比赛,从方案设计到最后产品的加工制作,需要用到理论力学、材料力学、机械设计、机械制造工艺、金属及非金属材料、电工电子技术、机械制图等多门专业知识及专业技能。同时,学生们还必须进行相关能力的培训,包括对AutoCAD、inventor、3Dmax等建模软件与单片机、LabVIEW等控制方面知识的培训。此外,还有PPT、答辩、文档材料撰写等方面的培训。 3.播撒团队合作能力的种子。团队合作及交流表达是21世纪人类必须具备的最基本素质,团队合作和有效的交流表达是人类社会发展的大势所趋。机械类创新大赛为培养团队协作精神提供了很好的平台,因为在此类比赛中要想取得好的成绩,只有通过参赛队伍中队员的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多时候,为保证产品兼顾机械功能、控制功能以及美观的外形,一个很好的产品包括了机械制造及其自动化、测量与控制、工业设计等各专业的学生。 4.播撒创新实践能力的种子。实践教学是创新人才培养的一个重要环节,是培养学生创新精神、创业意识的重要手段。机械类创新设计比赛的一个巨大特点就是整个设计过程都是以学生为主,充分发挥了学生的主观能动型,充分锻炼了大学生的动手能力。因此实战能力是创新比赛对每个学生提出的基本要求,现场加工不再是纸上谈兵,也不是制作符合一定精度要求的零件,而是切切实实的对于机械加工精度的无限追求。学生们不仅向经验丰富的老师请教加工方法,并且结合自己的图纸加工多代产品,不断地摸索和更正,在无数次的测量与应用中寻求最好的加工效果。 5.播撒艰苦创业的种子。机械类创新设计比赛的选题范围宽广,在遇到困难的时候,要不断刻苦钻研、不畏艰苦,勇于探索和创造,才能解决问题。通过这个设计过程,学生们可以懂得科学的方法不等于捷径,就算有好的方法,如不付出艰苦的劳动,任何人也是不会取得成功的。 四、关于机械类创新比赛的几点思考 全国大学生机械类创新设计比赛是面向全体大学生的群众性科技活动,是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。为积极应对教育部和学校有关大学生创新能力培养的要求,武汉理工大学机电类专业高度重视大学生创新能力的培育,多年来,始终坚持将提高教学质量作为出发点和落脚点,立足于学科教学改革,通过创新基地、省级示范实习实训基地等机构,将机械类创新大赛和创新教育与创新实践活动有机地结合起来,并制定了一系列推动学生创新教育的制度,探索了一条实现学生创新教育的路径,构建了学院―专业―课程全域创新教育体系,在创新教学、创新能力培养、创业实践训练、创新指导等方面取得了显著的成效。其中,借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生节能减排比赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生“恩智浦杯”智能汽车竞赛等比赛及自主创新和国家大学生创新创业计划等在内的国家级创新创业活动,使学生的创新精神、创新意识得到了良好的发展。但是,在取得优异成绩的同时,也逐渐暴露出相关短板,主要表现在以下几个方面。 1.比赛成果的企业影响力较低。机械类创新比赛,每一届、每一类比赛都有很好的主题,教师和学生都花费了很多的时间和精力去精心准备,获奖的作品很多都很贴近生活、贴近生产实际,但是如何在比赛后将这些设计稍加改进转化为企业所认可实施的产品,培养发掘优秀产品设计人才、参赛成果如何转化生产等方面有待探索。 2.比赛成果国际影响力较低。我国的各类创新设计比赛,虽然经过了近10年的发展,取得了巨大的进步与发展,水平也不断在提高,但是产品成果的国际影响力方面,和国际一流水平比还有一定的距离。 3.在技术方法上缺乏自主探索。在比赛中,虽然充分发挥了学生的各类综合能力,但在选题与产品制造过程中,学生们大多都是采用国内外现成的手段与方法,缺少自主探索的研究方法和研究工具,而研究手段、方法与研究工具的创新,往往体现了研究的创新水平。 4.未能将创新设计成果与创业有机地结合起来。创新设计是一个艰苦而漫长的过程,为了完成产品的加工与制造,拉近了学生们与本专业实际工业生产的距离,这些经历对于参与创新设计的同学们的机械结构设计带来了很大的启发。但是如何将这些赛事成果转化为创业项目还有待进一步研究与探索。 五、结语 不管是从国家今后的发展,经济市场对人才各方面的需求,高等教育制度变革的迫切性,还是从素质教育长远的追求目标而言,创新教育是中国高校的重要任务,是深化教育改革,推行素质教育的真正体现。当然,创新教育一定要立足于自身学科的教学改革,借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与各类国家级创新创业活动,才能使学生的创新精神、创业意识得到良好的发展。总之,从创新教育的观点出发,我国高等教育的人才培养模式、人才培养目标都迫切需要强有力的变革,对人才培养模式及人才培养目标的重新审视已经成为高校对人才定位的战略选择。因此,培养大学生的创新实践能力,加强其创新教育是当今人才发展的必然要求。
机械设计论文:机械设计技巧挑战的思考 机械设计的基础 17世纪和18世纪初叶是钟表时代,18世纪末叶和19世纪是蒸汽机时代。机构学的发展,出现了曲柄滑块原理的内燃机、汽轮机和水轮机等,实现了将柴油和汽油的化学能转化为机械能;原煤的化学能经热能转化为机械能;水的动能和势能转化为电能或机械能。这些技术发展进程中,诞生了机械设计课程。机械设计包括机械原理、机械零件和机械系统设计三部分内容。机械原理讨论机构的设计、运动分析和动力学分析。机械零件部分讨论机械零件的强度、刚度、振动稳定性和耐磨性等设计方法,并且介绍机械的结构设计。机械系统设计部分讨论机械系统的动平衡、速度波动调节以及系统方案优化设计等。机械产品的创新设计以上述三部分内容为基础,对产品设计进行改进或革新。 1.机械原理。机构的设计与分析是机械原理的核心内容。常用的机构有:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆结构、摩擦轮机构、棘轮机构、槽轮机构等。机构的演变或创新方法有:机构的组合、机构的演绎、机构的逆向设计以及新原理的应用等。机构组合是常用的设计方法,通过不同类型机构组合或者同类型机构的组合,得到实现运动轨迹的新组合机构。机构的演绎是通过改变机构的运动副、构件几何设计、机构的变结构等方法,获得新的机构设计。机构的逆向设计,常用主动构件和输出构件互换、增加或减少自由度数即原动件数,来获得新的机构设计方案。机构的运动分析和动力学分析,常用计算机辅助设计的方法来分析,以获得运动轨迹、加速度和跃度的变化曲线。机构的创新设计是机械产品创新的基本内容,也是对产品在较大程度上的革新。 2.机械零件。机械零件分为通用零件和专用零件。机械零件部分介绍的是各类通用零部件,包括连接零件、传动零件、轴系零部件以及弹簧、机架和导轨等。连接零件有螺纹连接、销、键和花键、过盈连接、胶接、焊接和铆接等。传动部分有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摩擦轮传动等。轴系部分有轴承和轴的设计,其中轴承有滑动轴承、滚动轴承、空气轴承、电磁轴承和静电轴承等。机械零件的设计是针对零件的失效形式来进行的。首先由实践确定机械零件的失效形式,然后选择零件的材料和表面处理技术,以抵抗其失效形式,再依据相应的设计理论提出设计准则和设计公式,最后是设计零件的所有结构尺寸。另一方面,机械零件是物化的产品,其结构设计和制造工艺性设计也是关键方面。机械零件的创新设计方法有变结构的设计、组合设计以及采用新原理的设计等。 3.机械系统设计。机械产品越来越复杂,组成机械产品的零件个数越来越多。机械系统的传统设计内容有动平衡、速度波动调节和分系统之间的匹配等。机械子系统的设计,包括动力系统、传动系统、执行系统、控制系统和辅助系统的设计。在计算技术发展后,针对系统层面出现了系统优化设计、系统可靠性设计和系统摩擦学设计,并且在产品设计中得到应用和推广。随着生态设计、全寿命周期设计、维修设计和自动化设计的发展,基于系统分析和计算仿真的设计软件包日益增多。经典的设计内容都可以由软件包来完成,然而对于新材料的机械零部件设计及其系统设计,仍需要理论和实验的应用基础研究,以获得设计准则和相应的设计方法。 机械设计面临的挑战 我国的机械工程高等教育是从20世纪初开始的,落后于欧洲的第一次产业革命200余年。因此,我国的机械工程科学与技术距世界先进水平有差距是有其历史原因的。在改革开放后,国家的载人航天、高速铁路和青藏铁路等重大工程的建设推动了机械、电气、信息和材料等学科技术的进步,同时也促进了不同学科的技术整合,以新的系统产品提供给消费者。然而,我国的工程教育历史较短,仍有待借鉴国外先进的工程教育经验和教育方法。目前,机械设计教学与产品设计面临的挑战有创新能力的培养、系统性的思维观、新的科学原理带来的挑战等。 1.新材料带来的挑战。人类的发展史从某种意义上说也是人类利用和制造材料的历史。随着人们对石头、铜及其合金、铁及其合金、半导体材料的制造和使用,人类社会经历了石器时代、青铜时代、铁器时代和半导体时代。在上个世纪末,智能材料的发展非常迅速,例如压电材料、磁致伸缩材料、光敏材料等,机敏材料正得到更多的应用。在量子力学基础上出现的新智能材料,将为机械产品设计提供更广阔的空间。作为机械产品设计工程师,要时刻关注智能材料的进展及其制备技术。纳米材料作为一种介观尺度的材料,已在纳米润滑添加剂方面得到工程应用。另一方面,材料的成本与市场供应也是产品设计阶段需要考虑的内容。新材料的发展与研制,为机械产品设计提供了更多的设计选择,也同时使得以前不可实现的产品功能得以实现。生物材料及其仿生技术是新材料的发展方向之一,设计师应关注这一方面的新进展、新技术和制造过程,在较短时间内将其应用于产品设计,为人们的安全、舒适的生活和健康提供新的产品。 2.信息科技带来的挑战。从信息论和控制论的诞生开始,人们就进入了信息社会。计算技术的软件、硬件和系统技术,作为20世纪的标志性进展,以此为阶梯,人们开始了信息社会的生产与生活。信息技术使得地球变成了地球村,各地信息及时传递与互享共用,改变着人们的生活方式、生产方式和思维习惯等。毫无疑问,我们已经生活在信息社会里,信息技术对机械系统中的控制单元设计进行了彻底的变革。产品的设计涉及功能、结构、外部界面、用户界面和成本五个方面。产品的创新设计方法很多,例如前苏联学者G.S.Altshuller提出了创新问题解决方法。无人车间、无人制造工厂不再是人们的向往,而是已经成为现实。信息技术已经提供了虚拟战场、3D虚拟电影、虚拟产品模型、虚拟产品装配等一系列产品和相关的技术。机械制造的核心,机床已经是计算机控制的可编程设备,机械制造过程也已经是柔性的可变制造系统的生产线。可以预见,信息技术不仅会为人们的生活提供手机和无线网络等,也将提供虚拟的生活体验,例如虚拟的蹦极、虚拟侏罗纪公园等。信息科技对机械设计和机械制造的变革不会比电气化革命带来的少,而且更加深刻、更加深远。机械设计工程师要学习新的信息科学与信息技术,用其革新机械产品的设计、机械制造过程和管理过程。 3.智能科学带来的挑战。21世纪是生命科学与技术的时代,生命的基本特征就是智能与生长。智能科学的发展与信息科学密切相关,也可以说是以信息科技为基础的。简单智能产品,例如冰箱、空调等,已成为商用产品,而且新的更高智能程度产品也在日新月异的发展之中。基于信息技术的智能交通系统、公园导游系统、空中管制系统等产品已具雏形,随着信息处理的高度智能化发展,这些 信息管理系统也需不断地升级。1956年到1961年可以说是AI研究的形成时期,卡内基-梅隆大学、麻省理工学院和IBM公司开始了AI的早期研究。1961年到20世纪80年代是AI成长期,80年代是其快速发展期,80年代后人工智能技术步入实用化成熟期。取得了国际象棋、口语识别、机器视角和专家系统等研究成果。 4.生态环境带来的挑战。随着生产的规模扩大,对自然资源的消耗日益严重,伴随出现的环境污染也日益突出。在今天的生产发展阶段,保护自然生态环境的压力更加突出。为了保护人类的生活环境,必须从产品设计、产品制造到产品回收循环利用的全周期,考虑产品的环境绿色性。产品供应链的全球化、网络化与节能设计,是新世纪机械产品设计需要考虑的新问题。机械产品的设计阶段就很大程度上决定了产品的环境友好性。从材料选择来说,应采用材料种类更少的设计方案;从计算参数设计来看,应提高功能参数与质量之比,更大程度地发挥材料的性能;从结构设计来说,应尽可能地循环利用报废机器的零件,或者通过最低成本的再制造,然后循环利用零部件;在功能设计来说,应尽可能发挥产品的设计构思,提供更多、更便捷、更低成本的功能实现方案。如此等等,在整个产品设计阶段贯彻生态设计的理念,为保护自然环境和最大效能利用资源做出努力。 小结 机械产品创新设计必需解决新发展的挑战,新材料、信息技术、智能科学与生态环境等带来的将是长期面临的新问题。机械设计的发展是个动态的吐故纳新过程,只要我们睁开眼睛、敞开胸怀,以前期的机械机构设计、结构设计、强度和刚度设计、可靠性设计、优化设计和摩擦学设计等知识为基础,必将在新的世纪中创造出更多更好的新产品。 机械设计论文:机械设计加工问题的研究 0引言 近些年来,我国科技水平不断提高,与此同时对机械加工与设计的要求也相应提高。为了在激烈的市场竞争中获得一席之地,机械的加工与设计不仅需要提高其工作效率,也要在高效率工作下,严格保证其质量。在这种情况下,机械加工与设计人员需要做好严格的生产与检验工作。在机械加工与设计之前做好详细的考虑,保证机械生产与加工每个步骤有序完成。并采用现代技术降低损耗,高质高量的完成生产。在工作中遇到问题,不要恐慌,积极应对,在机械开展工作之前应该做好备案,减少问题发生的概率,努力生产出最优产品。 1中小型机械加工与设计中存在的问题 机械加工与设计中,总会出现各种各样的问题。可能是操作人员的操作问题,有可能是机器的磨损等问题。机械设计师应该对问题进行总结分析,减少问题发生的概率。本文对中小型机械设计与加工中常出现的问题进行了总结。 1.1操作过程中易出现的问题 操作误差:机械加工与设计的整个操作流程关系到产品的质量,因此应该引起关注。在机械加工与设计时不可避免的总会出现实际操作与标准操作之间的差距。这些问题的产生不是人为的原因,而是因为机械的老化或工艺系统受力情况等原因造成的。工作人员为了保证机械设计与加工正常操作,提高产品质量,应该在机械工作之前,做好预估,虽然这样在实际工作之前,还是难免有误差,但是在做好预案的前提下出现的误差会降到最小,机械设计加工数据也会更准确。产品变形:在机械设计与加工时操作过程中还经常出现的一个问题是产品变形的问题。产品的变形是因为机械大小、位置、性质等原因发生的变化。关于产品的变形原因可归结为以下三个方面:一是机械产品加工过程中,会有强大的内力将其吸住进行加工,但是当工作完成之后,卡爪会放下加工后的产品,形成冲力,造成产品的变形;二是机械产品在进行热处理后,因为其物理特性,很容易出现中间高、两边低的情况;三是机械在进行加工操作时,因为其本身的误差造成的产品变形,但是工作人员可以通过提前预案,控制误差,减少可能造成产品变形的因素,如使用高质量的加工器材减少造成产品变形的可能性。 1.2产品质量方面易出现的问题 材料选择上:机械设计与加工材料的选择至关重要。材料选择的好生产出来的产品质量才能过硬。如果材料选择质量较差,那么在机械设计与加工过程中出现问题的概率较大,影响整个加工生产,影响产品的质量。机械设计与加工的材料的选择须注意两个方面,一方面为材料的硬度,另外一方面是材料的耐加工性。如果材料的硬度不够,那么生产出来的产品不耐用,如果材料的耐加工性不强,那么在加工的过程中极容易造成产品的变形。如某加工厂在材料的选择时,没有充分考虑到材料的铸造性能,结果材料在加工中,因为熔点较高,结晶温度过大,造成产品难生产,生产出来的产品不达标,给加工厂造成巨大损失。质量监管上:在机械加工与设计中,应确保零件质量的完好无损,若在机械设计加工之时,零件质量不能保证,不能正常完成工作,那么生产出来的产品可能是无用的,甚至延误整个工期,造成整体系统性能效率的降低,让机械产品的使用年限大大的降低。在机械设计与加工时应注意塑性的材料其产品很容易变形,因此造成切割质量产品表面不够光滑,而硬性材料因为其硬度过于大,因此在切割时容易出现细碎;在机械产品冷却之后进行加工也可能出现组织结构变形的问题,导致生产出来的产品粗糙、不光滑。因此,在在机械加工时应严守质量问题,保证生产出来的产品是光滑的,寿命周期长的。 1.3新技术的开发与应用 市场经济体制下,要想在市场上获得一席之地,就必须不断提高劳动生产率。机械设计与加工市场同样如此,也应不断提高其劳动生产效率,降低生产成本,生产出价格低、质量好的产品,这样才能在激烈的市场竞争中脱颖而出。机械设计与加工应不断提高机械产品的质量,扭转传统的产品开发模式,加快产品生产速度,从而在市场中因为其独特的优势而被认可。 2中小型机械设计与加工问题解决措施 虽然在中小型机械设计与加工中存在各种各样的问题,但是问题的出现必有其原因,因此工作人员应勤于在机械设计与加工之前做好预案,出现问题时做好总结,以提高机械设计与加工出来的产品质量的保证。 2.1机械设计与加工操作问题具体办法 模拟实验:在进行大批量产品生产之前,可进行试验模拟,观看模拟中可能出现的问题,从而早做打算,提出解决方案。这样在生产过程中才能减少问题发生的概率,提高生产产品的质量,降低损耗。新型的机械产品开发也能够使用这样的模拟实验,强化新型机械的设计理念,提高机械产品的劳动生产率,从而生产出质量更好的产品,通过模拟,找好问题的所在,提高劳动生产率,提高产品质量。设置合理参数:机械设计与加工中,需设置合理的参数,合理的参数的设置能够保证生产出来的产品表面光滑,时间耐用。参数的科学设置直接关系到机械工作中切削的深度、速度、时间等问题,因此在机械开展工作之前,应首先确定好削割的时间、速度、深度等数值,从而保证机械的精细化作业。利用处理工具:机械加工设计中,需科学的使用处理工具,根据生产的产品与机械的工作选择合适的处理工具,加快产品生产的进度与精度。如在机械加工不能触及的地方,可选择小刀等精细工具进行加工,从而保证生产的产品精细,精准。 2.2机械设计与加工产品质量问题解决办法 谨慎选择材料:在机械设计与加工之前,应做好材料的选择,材料选择得好能够提高产品的质量,降低生产的难度,降低生产的消耗,从而提高整个的劳动效率。在材料的选择上应主要从材料的加工性能、切削性能、热处理性能几个方面做重点考虑,并结合实际的生产需要选择不同质地的生产材料,为不同的机器选择不同的材料,这样在保证机械设计与加工正常工作的前提下,生产出来的产品质量是达标的。定期保养设备:机械设计与加工中所使用到的设备应定期保养,保证机械正常作业。如清理机械周围的碎屑,使用中注意机器散热、定期进行维护等。如有部分机械在使用一段时间之后,就会发出声响,运转不顺畅,这种情况下,可使用润滑剂加快机械的运转,保证机械产品的质量,延长其寿命。例如有某工厂的机械设备应使用时间过长,热度极速上升,影响使用寿命,发现这种情况之后,其工作人员使用润滑剂对设备进行了冷却,从而延长了刀具使用的寿命,降低了生产中的损耗。 2.3机械设计与加工致力于提高新技术 着力于提高生产技术:在整个机械设计与加工中,其劳动生产效率的提高是根本,因此厂家应着力于跟上时代的步伐,不断的开拓新的技术理念,加强机械生产效率的监管,致力于在不降低产品质量的情况下提高劳动生产效率,提升市场竞争力,提高市场占有率。可优化整套机械设计与加工设备,大力弘扬机械设计加工工艺的推广,让整个的产品设计符合市场的需要,符合时代的要求。提高设计水平:机械设计与加工是一项高精准化作业,也是一项复杂的劳动,不断的提高其精准度,提高其劳动生产率,降低消耗,提高生产出来的产品是机械设计与加工的主要目标。不断提高机械的设计水平从而让机械根据已设定好的统一标准进行作业,提高整个工程产品的产量与质量。如在开展机械设计加工之前,有固定的组织机构进行商讨,制定出一整套的产品生产 计划,并让机械按照统一的计划进行生产,从而保证生产出来的质量上乘。 3结论 综上所述,可以看出,在中小型机械设计与加工过程中,首先认真对待材料的选择,其次,致力于劳动生产技术的提高,使用新技术、新方法进行生产;再次使用处理工具,处理机械处理不了的问题;设置参数,确定切割深度、切割时间等;定期对设备保养,保证设备的正常运转;进行模拟实验,将可能发生的问题做好预案,减少问题发生的概率。采取以上措施,强化中小型机械设计与加工的精准度与工作效率,促进产品质量的提升。 机械设计论文:机械设计与制造的绿色设计法 1.绿色设计的内涵 在机械产品的设计阶段,就应充分考虑到产品在使用废弃后的回收利用性以及可拆卸性。(2)绿色设计法提出了生产企业与产品设计者应在节约资源和保护环境上主动承担起一定的社会责任。尤其对于大型或大量的机械产品制造,企业在加工生产这些产品的同时,还应在可能的范围内,主动承担产品的回收与再次利用的义务。(3)在人类资源日益枯竭,生存环境不断恶化的新时期背景下,绿色设计法是对传统设计理念和设计方法的创新与改良,体现了人们对环境及资源的重视,以及对整个机械产品设计学科认识的深化。 2.机械设计与制造中绿色设计的主要内容 2.1绿色材料的选择与管理 绿色材料即可回收、可再生,且对环境污染较小、低能耗的材料。因此在机械设计中应首先选用环境兼容性好的材料与零部件,并尽量避免选用有辐射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能够有利于回收、再利用、再制造或易于降解,从而实现机械制造业在资源利用率方面的上升,实现可持续发展。同时,在机械设计与制造中,还应当尽量减少所选用材料的种类,从而降低产品在废弃后的回收成本。例如:模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响,可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法,而改用物理方法实现防腐与脱模;选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬;用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。 2.2拆卸性设计 在传统的设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性,而较少考虑到产品的拆卸性。绿色设计中着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中,产品结构设计评价的一个重要准则,从而使产品在报废以后,能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生,进而达到保护环境和节省资源的目的。拆卸性设计的基本原则主要包括以下几点:第一,应实现产品零件的多功能性,从而降低应拆卸零部件的数目以及拆卸时的工作量;第二,应避免在设计时,对有相互影响的材料进行组合,尽量避免零部件的污损;第三,在机械设计与制造中,应减少零件的多样性,并努力向着零件的标准化、模块化和系列化方向发展。 2.3可回收性设计 可回收性设计是指在设计中,充分考虑到产品各零件回收再利用的可能性,以及相应的回收处理方法和回收费用等问题。可回收性设计一般包括两种途径,即零部件的再利用和原材料的再循环,在当前鉴于材料再循环的困难与高昂的成本,因此较为合理的可回收性设计应重点突出零部件的再利用。可回收性设计的主要措施包括了以下几点:在机械设计与制造中,尽量使用可重新利用的材料;使用对环境影响较小的材料,例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等;对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。 2.4绿色产品的成本分析 在对机械制造业中绿色产品的成本分析,应与传统的成本分析有所区别,在绿色产品设计的初期,即综合考虑到产品在回收、再利用上的性能。因此在作绿色产品的成本分析时,必须考虑到产品拆卸、污染物替代、特殊产品相应的环境成本以及重复利用成本等等。绿色产品的成本分析应在每一次设计选择时进行,以便于设计出的产品更突出绿色环保性,且成本更低。 2.5绿色产品的设计数据库 绿色产品的设计数据库应详细包括了产品寿命周期中与经济性、环境性等相关的一切数据,如材料成分、各类材料对环境的影响数值、材料的自然降解周期、人工费用以及机械制造中装配、销售和使用所产生的附加数量与环境的影响值等等。因此绿色产品的设计数据库对了机械产品的设计与制造过程都有着举足轻重的影响与作用。 2.6绿色产品的包装设计 对绿色产品的包装设计,应重点突出以下几方面原则:首先应材料最省,即绿色产品的包装在满足销售、保护以及提供充足信息功能的前提下,所适应材料应最少且文明适度的包装;其次,应尽量选用可回收或易于降解,且对人体无毒害性的包装材料,例如使用EPS、聚乙烯产品等在大自然中易于自然分解且不会污染环境的材料;最后,所选用的包装材料应易于再循环和回收利用,通过再循环使用和重复使用的包装,从而提高包装物的生命周期,有效降低包装废弃物的出现。 3.总结 在我国加入WTO以及可利用资源日益枯竭的新时期背景下,机械设计与制造中的绿色设计应重点从节约能源和保护环境的角度出发,并充分体现以自然为本的设计思想,从而在保证产品应有的功能、使用寿命和质量等要求的基础上,近可能的设计出更加简洁、完美和长久的产品。 机械设计论文:设计技术在机械设计中的价值体现 稳健设计和模糊设计 这种设计主要是所设计出来的产品不管是在制造的时候,还是在使用的时候,当结构参数发生变化的时候,或者是在预定的使用期限内发生老化的时候,还能保证产品的性能稳定。 稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量,从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈,设计和制造出来质量比较好,成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能,采用稳健设计解决一些因素的不稳定性,从而推理出相关运算方法。 并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统,通过精确的数据运算,找出稳健设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展,需要设计的机构也在逐渐的变大,设计中出现的变量越来越多,空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象,在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。 绿色设计 绿色设计主要是为了提高设计出来的产品的绿色程度,这是其主要的目标。设计出来的产品在满足的环境目标的要求之后,还不能降低其使用性能以及使用寿命。绿色设计一般也可以叫做环境设计,还可以是生态设计。对于传统的机械设计产品而言,设计者主要是根据设计出来的产品的性能,产品的质量以及产品的成本等这些指标进行设计。 很少可以到这些产品后期的维护、拆卸以及回收等,在淘汰一些废弃的产品的时候,要没有顾及到这些产品对于环境方面的影响。这些产品在生产制造出来之后,尤其是利用完毕之后,没有进行必要的合格的拆卸,也没有挖掘其可以回收的性能,这样就导致一些有害物质侵蚀到生态环境中去,严重污染了环境,对周围居民的生活质量产生了影响,与此同时,还造成了资源的巨大浪费。而绿色设计就是针对上述情况所进行的产品设计,遵循保护生态环境的设计理念,从产品的制造到产品的使用,直到产品利用完毕,其中涉及产品的整个生命周期,其中还强调了产品的开发阶段也依据生命周期的观点进行分析。绿色设计的基础是传统设计,在传统设计的基础上进行一定的补充和调整。 就我国目前的状况来看,已经开始实行绿色标志的认证这样一个制度。要求设计出来的产品在不危害生态系统的前提下进行生产运作,这些绿色产品才能保证生态环境不会遭受到破坏,不断减少废弃物的排放数量。 机械设计论文:机械设计教学革新思考与实践 一、前言 机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。 二、存在问题探讨与分析 在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。 1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。 2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。 3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。 三、教学改革思考与实践 针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。 1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。 2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分 析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。 3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。 4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。 四、结语 培养大学生的机械创新能力是高等院校工科专业的主要任务之一。本文结合实际教学过程中对大学生机械创新设计过程存在的问题的探讨和分析,通过对教学改革的思考提出了理论联系实际、物理样机与虚拟样机并重等四点解决方案,还需要通过不断地教学实践对方案进行补充和验证。期望通过这些行之有效的措施,能切实提高大学生的机械创新能力。 机械设计论文:机械设计材料选择和应用 机械设计需要考虑的问题很多,是一个产品具有先进性、适应性的依据和基础。其材料的选择也是在机械设计环节需要重点考虑的问题之一,本文重点分析了材料选择的重要性,探讨了材料具体选择和应用,提出了经济性、集约性与使用性能的兼顾统一的材料选择建议。 关键词: 机械设计;材料;经济;使用 1引言 机械设备作为现代工业发展的重要标志,不断改变着现代社会,实现人们生活、工作、学习的便利性,效率提升。机械设备的材料直接影响其工作的有效性,使用寿命等,是整个机械设计之初最为关键的问题,选择恰当的机械工程材料,可以实现机械的正常工作。目前,国内标准件在生产和加工工艺上还是存在一定的问题,主要就是因为标准件的材料在热处理等环节还存在一定的技术瓶颈,因此需要有国外的进口,由此可见材料在机械设备中的作用十分重要。在进行相关机械的设计时需要充分考虑一系列的综合因素,实现材料选择科学合理。 2材料选择的重要性 随着我国工业的发展,机械设备向着大型、微型的极限方向发展,其材料的重要性开始越发重要,由于国内的加工工艺的限制,很多机械在向着大型和微型方向发展的时候,出现了很多的问题,这些问题直接影响了机械设备工作性能,当机械材料强度达不到使用要求的时候,一些机械设备的工作范围将大大缩小。同时随着这些人们环境保护意识的不断增强,大家开始更多关注机械设备在使用过程中对环境的影响,一些机械材料在使用的过程中可能对周边环境产出影响,因此在选择机械材料的时候需要进一步构建建材的环保性,降低机械材料对周边操作人员的影响。 3材料具体选择和应用 3.1实用性考虑 在进行机械设计机械材料选择的时候,第一步需要考虑的就是材料的实用性,是否满足机械工作性能的要求,需要更加机械设备需要承受的工作性能进行相应的材料处理,例如在材料的热处理,加工切削,实现其内应力,硬度、韧性、表面粗糙度等方面的处理,以达到材料需要达到的基本要求。同一类零件在安装在不同位置的时候,所承受的外向应力是不同的,需要对其进行的处理也是不同的,在选择相关的材料时需要充分考虑其实用的具体情况。 3.2载荷的考虑 在相关机械设计中,需要对其承受的载荷进行有效计算[1]。这种计算的主要目的就是选择合适承载能力的材料进行加工装配,因为承载能力过强,材料的加工成本较大,选择这一材料所需要付出的成本较大,不利于机械的成本降低,提高设备的价格竞争优势,但是当选择的承载能力相对较弱的时候,材料在机械设备中的使用将大大受到影响,其设备的使用寿命将大大降低,可能经常性的出现一些机械事故,影响机械的正常使用。因此在进行材料载荷的考虑时,需要重点关注相关载荷的估算,选择与估算结论相匹配的材料,这样才能实现经济性和使用性的统一。 3.3环保性的考虑 实现机械设备的环保性是实现相关设备具有长期发展的决定因素,因为现代社会对环境保护的重视程度不断提高,国家也加大对工业企业环保工作的管理力度,因为机械材料的热处理等环节可能对周边的环境产生影响,需要在进行机械设计的时候,删去一些不必要的热处理,这样可以降低企业在进行热处理过程中产生的环境影响,降低企业能耗,这些都是需要在进行机械设计的时候重点关注机械设备在材料上不必要的一些工艺流程,这样可以达到环保性的考虑。 3.4低毒性的考虑 一些机械材料在使用的过程中可能产生一些对人体有害的物质,这样直接影响机械设备操作者的身体健康。因此在进行机械设计的时候需要重点关注选择材料的低毒性,例如镍元素就是一种工业中有毒的金属材料,在选择的过程中需要避免这种金属材料的选择和应用,就算是必须使用这种有毒的金属材料,需要在与人体产生接触的区域进行有效表面处理,降低有毒金属材料对操作人员的人生伤害。 3.5回收性的考虑 随着现代集约化社会的发展,人们开始更加注重材料的可循环使用[2]。金属材料在国内储量相对是有限的,需要我们进行可循环的使用,然而不同金属材料进行混合之后,再进行回收将出现一定的难度,由于现代材料学的研究发现,不同金属元素的混合将出现不同硬度、韧性、耐磨性等特征,所以有更多的材料选择的不同金属元素的混合,以增强其使用性能。这样也给材料的可循环使用带来的麻烦,因此需要在进行材料选择的时候,在没有必须选择混合金属材料的时候,就需要单一金属材料,这样可以保证其今后的回收性。 4材料选择和应用的建议 (1)兼顾经济与使用性能的统一。机械设计的过程中,需要对设计的设备进行有效的估算,对其需要承受的载荷进行充分的推算,这些推算的结论为选择材料的科学性、合理性提供必要的依据。因为材料性能远远超出使用上限的时候,将大大延长机械的使用寿命,造成材料选择的浪费,企业在生产这种材料的时候成本将大大提高,需要考虑其材料的经济性与使用性能的统一,只要满足机械使用要求的材料性能即可,这样可以大大降低材料的经济成本,提高产品的市场竞争力。 (2)兼顾集约性与使用性能的统一。现代社会的集约化发展趋势不断明显,需要企业也实现粗放型发展战略的转变,实现集约化的发展方式,其中的一个重要表现就是材料选择需要体现集约化的要求,不选择那些没有实际应用性的性能,因为这些用不着的性能只能增加材料的加工、处理的成本,这样就需要不断在集约化发展的道路上考虑材料的使用性能保证。只要可以实现材料使用性能的有效保证,可以大大降低材料的加工、处理的集约化发展。省去、兼并多余的加工工艺。 5结语 机械设备已经成为现代社会中不可缺少的重要产品,提高了工作效率,降低了工作强度[3]。在设计环节中,机械材料的选择是其实现其功能的基础,因此在设计的过程中需要兼顾经济性、集约性与使用性能的兼顾统一,实现材料选择和应用的科学性、合理性。 机械设计论文:分析机械设计形式的改革 1、现代设计方法 1.1计算机辅助设计。计算机辅助设计简称cai,利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(cam)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。 1.2模块化设计。模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。 1.3并行设计。并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。 1.4机械系统设计。机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或转自一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。 1.5机械优化设计。优化设计是把设计的实际工程问题的模型转化为相应的模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。 2、现代设计方法翻新研究 2.1创新设计原则。生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。 2.2经济效益最好原则。经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。 3、机械创新设计技术 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型;二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。 4、结语 总之,企业竞争力的关键在于适应市场的需求,需要企业不断推出新产品,这就需要大力加强创新设计方法的学习和研究,使机械工业快速发展,国家兴旺发达。 机械设计论文:机械设计方法及进展 随着科学技术的进步,机械系统引入的新材料、新工艺、新方法越来越多,实现同一种技术功能所具有的功能载体和技术手段也很多,因此,现代机械系统设计工作者若使自己设计出的产品能立足市场,除要求机械系统能实现预期的功能外,还应使设计出的机械系统满足物美价廉、运行可靠、操作方便、对环境污染小等一系列要求。设计者只有通晓机、电、液等各种综合技术,才能设计出性能价格比优良的机械系统。 1机械设计 机械设计(machinedesign),根据使用要求对机械的工作原理,结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 2现代机械设计的特点 现代机械种类很多,结构也越来越复杂。但从实现系统功能的角度上看,它主要包括动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统等,每个系统叉可根据需要继续分解为更小的子系统。现代机械设计有其鲜明的特点,即不但要求设计对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式,物流技术、各零部件的材料、形状、尺寸、润滑方法等进行构思、分析、计算,而且还需融通多门科学知识,如创造性工程、美学,仿生学、控制论、机械电子学、价值工程等,使设计出的产品在市场中具有竞争力。 3计算机辅助机械设计方法 计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,简称cAD)技术是电子信息技术的一个重要组成部分。这一新兴学科能充分运用计算机高速运算和快速绘图的强大功能为工程设计及产品设计服务,彻底改变了传统的手工设计绘图方式,极大地提高了产品开发的速度和精度,使得科技人员的{慧和能力得到了延伸。CAD系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统是计算机辅助设计技术的物质基础;软件系统是计算机辅助设计技术的核心,它决定了系统所具有的功能。硬件和软件的组合形成了CAD系统。汁算机辅助机械设计的一般过程包括: 1)建立数学模型:一般机械零件基本都有现成的数学模型,但对没有数学模型的则首先要建立正确的数学模型; 2)设计程序框图:程序框图根据手工计算的步骤来没计; 3)用高级语言编制程序:根据程序框图来编程; 4)程序调试:程序编好后,先仔细检查源程序,然后将其输入汁算机进行试算,再对程序适用范围的边界、转折点进行试算,要求与手算结果完全吻合。 4系统化机械设计方法 现代机械设计已突破传统的机械设计只注重机械产品单纯能实现预期功能的要求,使机械设计向自系统化、信息化,柔性化和智能化的方向发展。从系统的观点出发,机械系统设计及其控制技术把原有机械产品的眭能、功能以及制造技术提高到一个崭新的水平,甚至使原有的机械产品结构发生变化,所带来的经济效益和社会效益是巨大的。所以机构产品的系统化设计及其控制技术是机械工业发展的必然趋势,也是用新兴技术改造传统机械][业的有力措施。科学技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增:响,寿命期缩短,更新换代速度加快然而,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段,则显得力不从心,跟不上时展的需要。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。系统化设计方法将没计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分,拟定出每一层欲实现的目标和方法,由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起,使整个设计过程系统化,使设计有规律可循,有方法可依,易于设计过程的计算机辅助实现。系统化设计方法的主要特点是:籽设计看成由若干个设汁要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现没汁系统所需完成的任务。在系统化机械设计过程中,为使设计工作更为科学合理,常把一个机械系统分解为若干个相联系的比较简单的子系统,可使设计和分析比较简便。根据需要和可能,各予系统还可再分解为更小的子系统,依次分解,直至能进行适宜的殴计和分析。系统分解时就注意以下几点: 分解数和层次应适宜。分解数太少,子系统仍很复杂,不便于模型化和优化工作,分解数和层次太多又会给总体系统的综合造成困难;2避免过于复杂的分界面。应尽可能选择在要素间结合枝数(联系数)较少和作用较弱的地方;保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。通常机械系统工作时都存在着能量、物料和信息3种转换,它们从系统输入到系统输出的过程中,按一定的方向和途径流动,既不可中断,也不可紊流,即使分解成各个子系统,它们的流动途径仍应明确和畅通;了解分系统分解与功能分解的关系与不同。系统分解时,每个系统仍是一个系统,它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起,其结构组成虽稍微简单,但其功能往往还有多项。而功能分解时,是按功能体系进行逐级另懈,直至不能再分解的单元功能。 网络技术的蓬勃发展,异地协同设计与制造,以及从用户对产品的功能需求、设计、加工、装配、成品这一并行工程的实现成为可能。但是,达到这些目标的重要前提条件之一,就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此,不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中,虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案没汁中初露锋芒。 目前,机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进,由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚,目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。因此,机械设计方法的发展趋势是综合运用系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识,以产品方案没计为方向。 机械设计论文:机械设计专业课程体系设计研究 我校以前的机械设计课程设计的题目主要是齿轮减速器的设计,在教学上以传统的经验型手工设计为目标,老师逐步讲解,学生机械僵硬地模仿,课程设计被误解为仅仅是翻手册、套公式,甚至有的学生一味参看其他的减速器设计,采用的方法主要是图解法。设计说明书照葫芦画瓢,对自己所设计的东西具体由哪些零部件组成,这些零部件的参数和形状如何,这些零部件之间的装配关系、运动关系如何等了解很少,知其然而不知其所以然[3]。同时,在课程设计期间,往往是很多班级同时或相继展开,造成设计教室、手册紧张,不仅严重影响了设计进程,而且影响了设计效果,甚至有的学生为赶进度,胡编设计数据。这些现状与当今的科学技术发展很不适应,与当前市场需求也不相适应。知识要更新,设计手段要先进,因此,机械原理、机械设计课程设计的传统教学模式已不能适应科学技术发展的需要,机械设计基础课程设计的改革势在必行。 课程体系综合设计研究 将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合,探索机械原理、机械设计课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、机械创新设计和解决工程实际问题的能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理、机械设计课程设计实施方案,并完成2008级机制班机械基础课程综合设计教学实践。同时,考虑机制、模具、汽车、机电方向的不同,选择适合不同方向的综合设计题目,以设计对象为主线,尝试在综合课程设计中引入机构运动演示,要求学生用计算机仿真验证机构运动设计的合理性[4],尝试在综合课程设计中引入机械方案创意设计模拟实验,要求学生利用运动方案进行模型拼装创新实验,验证机构运动设计的科学性、合理性。通过机械基础设计课程改革,加强学生创新能力培养。把机械原理、机械设计课程设计时间由原来的分开设计整合为一,机械原理、机械设计两门课程的课程设计题目选择范围加大,同时增加设计时间,激励学生对这类题目产生较大的兴趣,每一位学生都积极思考,差不多每人都提出一到几种运动方案,然后通过小组讨论,挑出最佳方案后,由各组确定自己的最终机械系统运动方案。通过这些创意设计活动,可大提高学生的创新设计能力,改革课程体系综合设计手段,加强CAD、CAM、CAE等技术应用[5]。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,因而受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具,让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真,真实地仿真机构的运动过程。改革设计手段,将给课程设计赋予新的活力。 课程体系综合设计的实践及应用 1改革设计题目,注重学生素质的培养 机械CAD能力、综合应用与设计能力和创新设计能力是新世纪高素质机械工程技术人才的重要素质。因此,机械基础课程综合设计训练主线则是以典型机械系统设计为内容,并将机械原理和机械设计的两课程设计贯通,由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计),再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计),从而形成一条加强机械系统设计和综合设计能力训练的设计训练主线[6]。使学生经过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程,加深对机械系统的整体认识,加强设计中的工程意识,培养综合创新设计的能力。目前各高校都在进行课程设计改革实践,但两门课程设计合在一起的课程设计指导书还很少见[7]。因此,根据我校实际情况,编写了适合于本科机械类的机械基础课程综合设计指导书,指导老师可根据不同方向教学班次选用设计题目。 2机械传动方案设计,培养学生创新能力 机械传动方案设计是一个重要的环节。在这一环节中应充分体现以学生为主体,以教师为主导的指导思想。教师在指导时,应因材施教、因人施教,对不同层次的同学要有所区别。在选题方面,提倡设计能力较强的同学选择指导书以外的题目。在指导方面,对这些同学应适当增加设计的难度和深度。方案设计时重点是要把握创新点[8]。在方案分析过程中,为了实现一个确定的设计目标,要求学生至少提出3种可行的方案,并对方案进行分析、比较,总结出其优点与不足。然后确定出设计者认为最优方案作为本次课程设计方案。最后对此方案进行详细设计,包括其运动过程和运动尺寸的确定,进行结构设计和强度设计直至计算。 3引入虚拟样机技术进行机构分析 虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程技术。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。基于贯彻实施培养卓越工程师思想,在机械基础课程综合设计中引入ADAMS软件对插床导杆机构、冲压机构、摆动式运输机机构、牛头刨床摆动导杆机构等进行运动学和动力学分析,自动绘制刀具的位移、速度、加速度曲线,自动绘制曲柄受到的平衡力矩曲线图等,能通过后期处理绘制最大动态剩余功曲线图,使曲线结果清晰、精确。导杆机构动态仿真时,观察在各位置时所对应曲线含义,加深对课本关于机构有关运动学、动力学相关参数优化设计的理解。ADAMS软件还能对机构采取参数化建模,学生可以通过输入机构不同原始参数,进一步比较不同结果。与过去用图解法或自编程序法进行机械原理课程设计相比,利用计算机对机械进行辅助设计,实现了教学创新,学生普遍反映用ADAMS软件进行课程设计快捷、方便、直观,课程设计能达到满意效果。 4理论联系实际,修改设计对象 在实际工程应用领域中,推荐采用的大多数齿轮减速器都是采用硬齿面。随着工业的发展,新技术新工艺不断涌现,在齿轮行业,特别是随着硬齿面齿轮加工技术的成熟,加工设备的完善,硬齿面齿轮减速器已经成为齿轮减速装置的主流,得到了广泛的实际工程应用,而软齿面齿轮减速装置有被逐步淘汰的趋势。因此,应结合实际,采用硬齿面齿轮减速器设计的题目来进行实践环节的训练。由于硬齿面齿轮减速器的设 计与实际结合紧密,学生的自觉性与积极性得到了很大提高[9]。与此同时,有关硬齿面齿轮设计的资料无法从现有资料中直接利用,这迫使学生主动查找相关资料,询问老师,学生的实际设计能力得到了更大的提高。从改用硬齿面齿轮减速器设计结果来看,整机的重量减轻、体积缩小,使用材料大幅减少,相应的造价也随之下降。这使学生认识到科技的进步给生产实际应用带来的巨大影响。 5学生的模仿型设计转变为思考型设计 以往的课程设计以教授传统的经验型设计为目的,学生总习惯于照搬指导书,一般是教师逐步讲解,学生机械模仿,知其然而不知其所以然。现在的设计中,教师应只给学生以必要的提示,并列出参考书目,鼓励学生去查资料、翻手册,培养他们对信息及数据的归纳和整理能力。在课程设计中,草图设计和装配图设计即机构设计阶段是重点,也是学生感到困难,失误较多的阶段。在《机械设计》课堂上重点讲解的都是基础理论,很少涉及结构方面的知识,而影响结构的因素很多。所以在此阶段,指导教师应悉心指导,多进行正确和错误结构的分析比较,另外要引导学生抓重点,培养学生树立整体设计的概念。 机械设计论文:关于高职《机械设计基础》五步创新教学模式探析 论文关键词:创新教育 创新教学模式 接受 体验 发现 研究 创造 论文摘要:高职院校是培养高素质应用型人才的摇篮,创新教学模式的建立与发展关系到人才创新能力的培养,接受、体验、发现、研究和创新相结合的五步创新教学模式是适应高职教育,培养具有创新能力的高素质应用型人才较好的创新教学模式。 创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力…1。培养具有创新意识与能力的一流人才,是一个庞大的系统工程。高校的创新教育是其中不可缺少的重要环节。作为直接为生产一线培养创新型、应用型人才的高等职业教育工作者,更应在教学中注重对学生创新意识与创新能力的培养。《机械设计基础》是一门与实践结合较为紧密的技术基础课,在教学中开展创新教育,是应该的也是必须的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。2006年在对机制0507/08班的《机械设计基础》课程教学中试探性的进行了创新教学改革,现将取得的经验总结如下。 1五步创新教学模式的建立 传统的教学方式主要以接受教学为主,教师讲学生听,重视书本知识的“灌输”,忽视了对学生知识运用能力和创新能力的培养。而要改变这一方式,就必须加强理论与实践的联系,倡导接受、体验、发现、研究和创新这一环环相扣,与实践结合极为紧密的五步创新教学模式。 1.1接受 接受就是指在处理基本理论教学时,要明确学生应接受哪些知识的问题。学生对基础知识的接受程度和对其初步的感性认知是五步创新教学模式的基础。接受也就是老师应重点讲解什么内容的问题。传统的重点在于因而不在于果,重视每一个公式、每一个论点的推导,而不重视知识的实际运用。创新教学要加大实践教学,就必然不能再一成不变的逐点讲解了。应只讲其结果而不讲其原因,以节省课时,然后尽可能多地进行实例分析,讲清机构的运动、特点和应用。 在对机制0507/08班试探性教学中,尽可能多的带现有模型和教具,在课堂上分析其运动和特点,并引入与之相应的实用简单机械,分析说明再此处利用该机构的优点,并尽可能多的带领学生到实验室进行现场教学。 1.2体验 体验是指要引导学生、要求学生从实际生产和生活中体验所学机构是如何应用的。也就是从实践出发,通过对各种简易机械进行机构分析,加深学生对各种常用机构的类型、特点与应用取得更深的认识。在接受教学的基础上,以作业的形式,要求学生对所学的机构按下面的表格进行分析: 该表要求学生独立完成,实例分析中若有N名学生的结果完全相同,则这些学生作业成绩X=100—30×N。实例分析要求画出机构运动简图,并分析该机构用在此处的优点,能否用其它机构代替等。 1.3发现 发现是指学生在体验中通过对简易机构的分析,发现其中设计不当或有待改进的地方。或通过对生活和生产的观察与思考,发现一些需要解决的问题。在教学中,要求学生完成两到三份通过观察、分析和思考而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告,从而促使学生养成喜欢观察的好习惯,提高学生分析和思考问题的能力,这是一切创造和革新的前提。 1.4研究 研究是指学生对发现的问题再深一步研究讨论,提出改进或设计方案。在实施中,首先组织学生对提出的需要改进或解决问题的分析报告进行集体讨论,找出其中适合学生进行改进和设计的方案,然后以自愿的形式自行分组,在老师的指导和帮助下进行分析和研究,并提出改进或设计方案。为了保证教学质量,要求每位同学最少参加一个小组。设计方案不仅仅是纯机械的,大多数是机、光、电一体化,甚至纯电子的设计,应鼓励学生尽可能地利用所学、所知、或通过查阅资料所得的知识。这样,可以培养学生综合运用所学知识和查阅资料的能力,使本课程的教学效果,上升到一个新的高度。 1.5创新 创新是指对学生提出的比较好的、可行性高的设计方案进行初步设计和模型制作2。组织讨论、评比学生研究后提出的设计方案的可行性,从讨论结果中选出几个经过讨论、改进、可行性最大的设计方案,以小组成员为主干,全班学生为成员,在老师的指导下完成这些方案的初步设计和模型制作。 2选择性实施后发现的问题和改进设想 2.1改进评分标准。提高学生积极配合教师教学的程度 高职院校学生的知识基础和学习的积极性较差,好多学生在初期还能积极配合老师的教学,但当需要花费比较大的精力或遇到一点困难时,就不能即时完成老师布置的课外作业。因老师督促学生的手段较少,导致能按要求完成的学生仅有十几名。分数是评价学生学习成绩最直接、最重要的指标,也是老师约束学生最有力的手段。依据我院制定的考试成绩占70%,平时成绩占30%的评分标准,就算平时成绩为零分,学生也能及格。从而导致了一些学生的惰性心理。为了提高老师对学生的约束力,提议如图1对我院制定的评分标准加以改进。增强课外作业成绩,消除惰性因素,促使学生积极配合老师的教学工作。 2.2应加强实验和现场教学的管理 学生对实践兴趣极高,管理不好就无法进行教学。因而要充分发挥班干部的作用,并积极寻求其他老师和师傅的帮助,才能取得较好教学效果。 3教学效果分析 表2反映课程结束后,本班与未实施创新教学模式的机制0505/6班的教学效果对比: 从上表可以看出,虽然因自己能力和精力的问题,没有完全按照上述的教学步骤完成试点教学,但教学效果有较为突出的体现。 4未来展望 高职院校是高素质应用型人才的摇篮。产教研的进一步结合,是高职院校发展的必然趋势。这一创新教学模式可以在兴趣小组的基础上,保持与每一位成员的联系合作,不管其位于何地,从事怎样的职业,担任什么样的职务,都要以老师为主线,保持畅通的联系与合作。这样,随着时间的流逝,兴趣小组所研究课题的科技含量会越来越高,也会越来越贴近实际,必能吸取更多的老师、学生和企业的参与。此时,在学院的帮助与支持下,可以创建与之相适应的相关产业,从而实现招生、教学、研究、制造、销售、就业相辅相成的良性循环,促使高职院校发展到一个新的层次。 机械设计论文:基里隆一级电站水力机械设计 摘要:基里隆一级电站是柬埔寨最大水电站,1968年建成,在正常发电20个月后损坏于战乱。根据中柬双方达成的协议,中电技以投资、修复、经营方式,对基里隆一级水电站进行修复。本文对基里隆一级电站修复工程水力机械设计进行了回顾,对主要机组设备、辅助设备的选择及布置作了简要介绍。 关键词:机电设计 水力机械 水力发电设备 辅助设备 水力监测系统 柬埔寨 湄公河 1概述 基里隆一级电站位于柬埔寨王国西南部,湄公河盆地边缘,距离首都金边约120km,距离柬重要港口城市磅逊(西哈努克城)约110km,其厂房及升压站紧邻4号公路。 基里隆一级电站原为南斯拉夫在1968年提供资金和技术建成,水库最大库容980万m3,装机容量2×5.0MW。该电站在正常发电20个月后损坏于战乱。此后近30年里,虽几经努力但一直未能实施修复。目前大坝基本完好,引水钢管局部遭严重破坏,厂房和机电设备完全损坏,厂坝公路年久失修,到金边的110kV输电线路仅存少许塔架。 中国电力技术进出口公司(CETIC)组织专家对基里隆一级电站枢纽工程和输电线路进行了多次实地考察和充分论证。历经近1年的合同谈判,CETIC与柬埔寨工业矿产能源部(MIME)和柬埔寨国家电力公司(EDC)于2000年7月28日在金边正式签署了《实施协议》和《购电协议》。根据协议,CETIC以投资、修复、经营(BOT,Build,Operate,Trans/fer)方式,对基里隆一级电站进行融资、修复、建设、拥有、运营和维护,在电站特许经营期(自电厂商业运营日起30年)结束后,将该电站无偿移交柬埔寨政府。 电站原厂房和机电设备已完全损坏,主厂房里的水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助设备已无修复价值。经研究决定,主厂房在原厂址新建,所有水力发电设备,包括水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助系统的所有设备,都进行重新设计配置。电站主要参数为:装机容量2×6MW,额定水头363.00m,保证出力3.812MW,年发电量0.6419亿kW·h,年利用小时数5349h。 2机组设备简介 2.1水轮机 水轮机选用CJA734-W-136/2×12.5型双喷嘴冲击式水轮机,主要参数为:额定水头363.00m,额定流量1.95m3/s,额定出力6220kW,额定效率89.78%,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。水轮机为卧轴冲击式,主要特点如下: 1)水轮机转轮装于发电机轴上,依靠摩擦传递扭矩,顺时针旋转(从发电机向水轮机看)。两个直流喷管分别由机壳和机壳小盖支承,喷管前装有Φ450直管并通过Φ650/Φ450分流管与Φ650伸缩节及球阀相连。 2)喷管喷嘴口处装有偏流折向器,通过连杆机构与折向器接力器相连,接力器与调速器油压系统相连。偏流折向器与喷针的位置没有协联关系,在正常运行时不与射流接触,也不参与水轮机小波动调节,始终保持在全开位置,只在事故停机时投入,切断水流。 3)机组正常运行时,各工况的调节是依靠喷针运动来实现的,喷针的调节作用是由喷针接力器油压操作实现的,喷针接力器操作油管与调速器油压系统相连。喷针的开度指示由喷针反馈系统完成,从喷管内引出的恢复杆通过钢丝绳及连杆与调速器电反馈装置相连,电反馈装置向调速器发送位置信号。 4)在机壳上与喷管射流相反方向装设反向制动喷嘴,制动喷嘴由DN80液压操作阀控制,停机时作机组制动用,液压操作阀油源引自调速器油压系统。 2.2水轮发电机 水轮发电机为SFW6000-10/2130型3相凸级同步发电机,采用卧式、密闭自循环空气冷却结构,主要参数为:额定功率6MW,额定容量7.5MVA,额定电压6.3kV,额定电流687.32A,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。 发电机由定子、转子、主轴、导轴承、飞轮、空气冷却装置、油水管路等部分组成。定子机座为整体卧式结构,发电机轴为转子磁轭与主轴锻造为一体的实心轴结构。水轮发电机组为两支点结构,两个导轴承分别位于定子两侧,轴承瓦为筒式巴氏合金轴瓦。轴承润滑采用外循环方式,在主厂房内每台发电机组上游侧布置有外循环供油装置。空气冷却器两个,布置在发电机下面机坑中,冷却水管为T2铜管穿片结构。 2.3调速器 调速器选用武汉三联水电控制设备公司生产的CJWT2/1-4.0型微机调速器,额定工作油压4.0MPa。 CJWT型调速器是专为多喷嘴冲击式水轮机设计的,其主要特点如下: 1)在总体结构上,调速器为电气柜、机械柜、油压装置三位一体组合式,结构紧凑,便于安装布置及运行维护。 2)从控制原理上看,每个喷针接力器和折向器接力器各采用一套全数字式机械液压系统独立控制,取消了传统的机械协联、凸轮及复杂的连杆机构,结构大幅简化。 3)机械液压系统采用全数字液压技术,以电磁球阀作为电液转换元件,静态无油耗,抗油污能力强。 4)油压装置设自动补气阀组,提高了整机自动化水平。 5)电气部分以可靠性极高的可编程控制器(PLC)为控制核心,所有PLC本体的平均无故障运行时间≥30万h。 6)采用交直流双路电源供电,互为备用,无扰切换。 7)具有电手动调节功能及自动容错功能。 2.4进水阀 为保证水轮机安全可靠运行、机组检修时切断水流及机组调节系统失灵时保护机组,每台水轮机前装设有进水阀。进水阀为双面止水卧式球阀,采用接力器油压操作,球阀型号为QF500-WY-65,公称直径Φ650mm,设计压力5.0MPa。球阀上、下游侧分别设有检修密封和工作密封,活动密封环采用钢管的压力水操作。2套进水阀共用一套HYZ-1.0-4.0油压装置,额定油压为4.0MPa。 3辅助设备 3.1技术供水系统 技术供水系统主要用户是发电机空气冷却器和导轴承油冷却器。供水系统采用水泵集中供水方式,水源取自下游尾水,在主厂房右端水机副厂房下游侧设有取水池,通过联通管与尾水渠相连。设置KQL100-160型供水泵3台,其中1台备用,布置在供水设备室内。水泵出口设有自动滤水器,滤水器有自动排污功能,经过滤后的水由供水总管引至各用户。水泵采用轮换工作制,每台水泵配置1台软启动器,整个系统采用PLC控制。3.2高压气系统高压气系统主要供调速器油压装置和球阀油压装置用气,供气压力4.5MPa。设有2台SF-0.5/45型空压机和1只1m3、4.5MPa储气罐,空压机出口设有气水分离器。储气罐出气管上设有压力控制器,自动控制空压机的启停,整个系统采用PLC控制。 3.3透平油系统 透平油系统主要供机组轴承、调速系统和球阀操作系统用油。设有2只5m3透平油桶、1台KCB-55型齿轮油泵、1台LY-50型压力滤油机和1台ZJCQ-2型透平油过滤机。系统运行为手动操作。 由于本电站机组为小型卧式水轮发电机组,设备用油量较小,同时主厂房仅有一层,油管布置会影响厂房内的交通及美观,因此,主厂房内不设供排油管路。在油处理室设有活接头,机组设备供排油时,用软管与用油设备相连接。 3.4水力监测系统 水力监测系统包括全电站监测和机组段监测两部分。全电站监测项目有水库水位、拦污栅后水位、拦污栅前后压差及电站引用流量。根据购电协议要求,水库水位测量设有2套2311LT型投入式液位变送器,其中1套为主用,1套为备用(冷备)。拦污栅后水位测量设有1套2311LT型投入式液位变送器。在首部值班室设置1台SXJ水位监视仪,水位信号通过串行口通信方式传至电站中控室。电站引用流量监测采用UF-911型超声波流量计。机组段监测项目包括分流管进口压力、喷管压力、尾水位、冷却水压力和示流、水轮机和发电机振动、摆度等。水力监测系统中的主要量测项目均同时设有变送器,并与电站计算机监控系统相连。 3.5起重机 电站最重起吊件发电机转子重24.2t,起吊梁重3.5t。主厂房内设1台起重量32/5t,跨度14m电动双钩桥式起重机供机组安装、检修使用。由于电站主厂房在原厂址新建,利用原电站叉管及支管,机组间距已定。本电站机组为卧式水轮发电机组,容量由原来的5MW增加至6MW,机组设备尺寸加大,机组间距明显偏小,发电机转子抽芯极为困难。为控制大车运行速度和主钩起升速度,确保发电机安装检修的安全,起重机的大车运行机构和主起升机构采用变频调速方式,变频器采用三菱原装进口设备。 4厂房布置 电站主厂房为地面式,在原厂址新建,利用原电站叉管及支管,机组间距维持10.29m不变。主厂房净长32.85m,净宽14m(机组中心距上游柱边9.05m,距上游柱边4.95m)。电站最高尾水位高程?92.00m,据此确定主机间高程?95.00m,机组安装高程(机组中心线)?95.84m。主机间内上游侧布置有调速器、球阀装置和油压装置,下游侧布置机旁盘。左侧为安装场,长约10.4m,主要考虑机组大修时布置发电机转子、定子、水轮机转轮、机壳等。 主厂房右侧水机副厂房内布置有透平油罐室、空压机室、技术供水设备室。电气副厂房布置在主厂房左侧和下游侧,左侧副厂房内布置有中控室、继电保护盘室、通信室、电气试验室、低压配电室等,下游侧副厂房内布置有6kV中压配电盘、励磁变压器、厂用变压器及柴油机室等。 5结束语 基里隆一级电站修复工程是我国第一个B0T项目,2001年4月2日正式开工建设,2002年5月完工并投产发电。基里隆一级电站的修复对促进柬埔寨战后经济发展,增进中柬双方友谊,以及对我国全方位对外贸易格局的形成,都具有重要意义。 机械设计论文:论应用CAD技术的现代机械设计 论文关键词:机械设计;CAD技术 论文摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。 1 CAD技术的发展 CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Com-puter Aided Manufacturing,CAM)和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system,CIMS)集于一体。 产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(Intelligent CAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。 以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。 2 三维CAD技术在机械设计中的优点 通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点: 2.1 零件设计更加方便 使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。 2.2 装配零件更加直观 在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。 2.3 缩短了机械设计周期 采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。 2.4 提高机械产品的技术含量和质量 由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD CIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。 3 CAD技术在机械设计中的应用 3.1 零件与装配图的实体生成 3.1.1 零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。 对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。 3.1.2 实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。 3.2 模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。 一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。 3.3 机械CAE软件的应用 机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。 4 CAD前沿技术与发展趋势 4.1 图形交互技术 CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。 4.2 智能CAD技术 CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。 4.3 虚拟现实技术 虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。 机械设计论文:关于多媒体教学在机械设计制造课堂的实践 论文摘要:多媒体因其声像并茂,对提高教学效果有很大作用,在课堂教学中越来越普遍,也越来越展示出其强大的生命力。但从目前大学院校多媒体教学环境来看,多媒体机械设计专业教学开展还存在一些问题。本文就相关情况进行了研究,并提出相应的对策。 论文关键词:多媒体教学 专业课 机械设计 对策 对大学院校而言,培养的机械设计与制造的专门人才,就要着眼于培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 随着信息化建设的不断进步,多媒体教学已完全在各种教学中展开。机械设计教学更多注重的是空间、理性、科学和前沿,多媒体在教学中所起的作用已不仅仅是一个辅助工具,传统的教学方法已经不能很好地适应教学内容和教学节奏的需要。以考试成绩来衡量学生水平的终结性评价,不受学生的欢迎,评价机制有待完善。所以我们有必要加强多媒体技术与机械设计课程的整合,使学生从传统教学方法中的视觉单一模式互动向视觉、触觉、听觉等多模态发展,转变为空间概念。真正形成以学生为中心,发挥学生的主体作用,使学生在课堂学习中,朝着个性化和自主学习的方向发展,真正成为学习的丰人。 1多媒体机械设计教学的主要问题 目前,教育在我国无论从数量还是从规模上来讲,都达到了空前。然而,教学质量的高低,直接关系培养人才的质量。客观地讲,当前大学院校机械设计教学其中最突出的教学矛盾就是教学模式、教学方法不够灵活。具体地讲还在在以下问题。 1 1被动接受新技术的应用 因为种种原因,个别老师对多媒体教学缺乏深刻认识,甚至认为多媒体教学费时费力费工不讨好,是花架子,好看不管用,心里不同程度存在排斥心理,导致对多媒体教学模式不愿意做出更多的学习和没有兴趣,不愿意尝试,更不说付出努力和付出辛苦。这种心态,直接导致了多媒体教学质量不高。 1.2变“人灌”为“电灌” 个别授课老师错误地认为:多媒体教学,就是把以前的“黑板加粉笔”变成“电脑加屏幕”,在教学方法上看起来全用了多媒体教学,但在教学手段上仍然沿用了旧的教学模式,没有起到把多媒体手段引入机械设计教学课堂的初衷。这种盲目、机械地多媒体教学手段,不但不能真正起到有效的教学效果,克服传统教学的不足,还会给多媒体教学的发展带来负面的影响,反而影响到教学效果。其实这种现象的根源,在于老师对教学效果的认识不足,是一种“形而上学”的教学。 2实现机械设计课堂多媒体教学的可能性 根据目前我国教育的实际情况,进一步深化机械设计教学改革,推广实施多媒体教学模式,并通过改革全面提高机械设计制造教学水平和广大学生的机械设计实际综合应用能力的条件基本具备,而且也具有实现这一转变的可能。 (1)对机械设计制造教学的重要性各方已达成思想共识。广大院校领导和老师对推进机械设计教学改革的重要性都有深刻的认识和体会,并已尝到甜头,干劲更足。同时,学生普遍要求和接受机械设计课堂更多采用多媒体教学。这些因素,为我们机械设计的多媒体教学改革奠定了良好的思想基础。 (2)随着教育投资的增加,教学信息化设备的硬件设施越来越完善。这些年,随着我国社会经济的发展,国家加大了教学信息化建设,硬件设备得到了普遍加强,有些甚至达到了全球领先水平。大学院校普遍都建设有校园网,多媒体教室等,为计算机和校园网上学习机械设计课程提供了硬件技术条件。 (3)基于计算机和网络的机械设计制造教学软件已逐步配套。经过多年的发展,社会各方投入了相当的精力和技术设计了机械设计课堂教学软件和个人自学辅助软件,为推动以机械设计的多媒体教学改革提供了丰富的软件支持。 3积极应对机械设计多媒体教学的对策 多媒体教学与传统课堂教学,并不是矛盾的,而是互促互长的统一体。对教学来讲,最重要的就是整合。整合是网络信息技术与机械设计课程整合研究的核心问题,整合后网络信息技术将成为整个课程系统的一个有机组成部分,而不是可有可无的辅助工具。对认识上的误区和操作层面的一些问题,必须正确认识并在实践中注意解决。对教学中是否应用,如何合理科学地应用多媒体教学技术,确保教学效果的落实才是最根本。 (1)根据机械设计教学的需要,决定是否使用多媒体。把多媒体教学引入机械设计课堂,从手段上来讲,是为了“活化教材”,创造较为真实的教学环境,如果过多使用甚至会起到相反的效果。教学效果如何,并不是说多媒体手段越多效果越好。多媒体教学,从某个层面来讲,是体现的人机。对话,然而,人与人之间的对话,是最好的沟通手段。如果在教学环节中,授讲老师过多应用多媒体,就会使课堂教学成为老师对电脑的操作和学生观看演示的过程,这样的话,多媒体辅助教学的初衷就会受到了扭曲,这也违背了教学的规律。 (2)适度取材,注重多媒体课堂的“人文关怀”。多媒体本身是作为一种教学辅助工具引入机械设计教学的,其本身不带任何的感情色彩,要使课堂教学生动起来,就需要更多的人文关怀。作为教学的主导方,教师在应用多媒体进行机械设计教学时,面对海量的信息,必须结合各方实际快速作了抉择,通过其他手段表现出更多的亲和力和学生的可接受性,这样才能起到事半功倍的效果。 (3)多媒体模式与传统模式充分交融。多媒体教学是利用现代信息技术带动教学内容、教学方法和教学手段的全面改革,然而,多媒体教学只是一种在效的教学辅助手段,并不能完成取代传统的教学模式。因此,在机械设计教学中,我们不能完全依赖多媒体技术,只能是充分利用并与传统教学模式有机结合,只有这样,才能使做到张弛有度,互促互长,取得更好的教学效果。 4结语 机械设计教学模式的改革是机械设计制造教学改革的重点,机械设计制造教学模式的改革应使机械设计制造朝着个性化学习、主动式学习方向发展,应体现机械设计教学的实用性、趣味性,在技术上应是可操练,可实现和易操作的,应充分强调和发挥教师和学生两方面的积极性。改革的突破口是由以教师为中心的传统课堂教学模式转变为以学生为主的多媒体教学模式。 在多媒体环境下,我们要实事求是,正确对待,结合教学需要,保留吸收传统教学模式中的优良部分,充分发挥新旧两种机型模式的优势,确保教学质量稳定提高,这才是根本。多种教学模式的综合应用不仅是可行的,而且成效十分显著。 机械设计论文:关于高职《机械设计基础》五步创新教学模式探析 论文关键词:创新教育 创新教学模式 接受 体验 发现 研究 创造 论文摘要:高职院校是培养高素质应用型人才的摇篮,创新教学模式的建立与发展关系到人才创新能力的培养,接受、体验、发现、研究和创新相结合的五步创新教学模式是适应高职教育,培养具有创新能力的高素质应用型人才较好的创新教学模式。 创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力…1。培养具有创新意识与能力的一流人才,是一个庞大的系统工程。高校的创新教育是其中不可缺少的重要环节。作为直接为生产一线培养创新型、应用型人才的高等职业教育工作者,更应在教学中注重对学生创新意识与创新能力的培养。《机械设计基础》是一门与实践结合较为紧密的技术基础课,在教学中开展创新教育,是应该的也是必须的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。2006年在对机制0507/08班的《机械设计基础》课程教学中试探性的进行了创新教学改革,现将取得的经验总结如下。 1五步创新教学模式的建立 传统的教学方式主要以接受教学为主,教师讲学生听,重视书本知识的“灌输”,忽视了对学生知识运用能力和创新能力的培养。而要改变这一方式,就必须加强理论与实践的联系,倡导接受、体验、发现、研究和创新这一环环相扣,与实践结合极为紧密的五步创新教学模式。 1.1接受 接受就是指在处理基本理论教学时,要明确学生应接受哪些知识的问题。学生对基础知识的接受程度和对其初步的感性认知是五步创新教学模式的基础。接受也就是老师应重点讲解什么内容的问题。传统的重点在于因而不在于果,重视每一个公式、每一个论点的推导,而不重视知识的实际运用。创新教学要加大实践教学,就必然不能再一成不变的逐点讲解了。应只讲其结果而不讲其原因,以节省课时,然后尽可能多地进行实例分析,讲清机构的运动、特点和应用。 在对机制0507/08班试探性教学中,尽可能多的带现有模型和教具,在课堂上分析其运动和特点,并引入与之相应的实用简单机械,分析说明再此处利用该机构的优点,并尽可能多的带领学生到实验室进行现场教学。 1.2体验 体验是指要引导学生、要求学生从实际生产和生活中体验所学机构是如何应用的。也就是从实践出发,通过对各种简易机械进行机构分析,加深学生对各种常用机构的类型、特点与应用取得更深的认识。在接受教学的基础上,以作业的形式,要求学生对所学的机构按下面的表格进行分析: 该表要求学生独立完成,实例分析中若有N名学生的结果完全相同,则这些学生作业成绩X=100—30×N。实例分析要求画出机构运动简图,并分析该机构用在此处的优点,能否用其它机构代替等。 1.3发现 发现是指学生在体验中通过对简易机构的分析,发现其中设计不当或有待改进的地方。或通过对生活和生产的观察与思考,发现一些需要解决的问题。在教学中,要求学生完成两到三份通过观察、分析和思考而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告,从而促使学生养成喜欢观察的好习惯,提高学生分析和思考问题的能力,这是一切创造和革新的前提。 1.4研究 研究是指学生对发现的问题再深一步研究讨论,提出改进或设计方案。在实施中,首先组织学生对提出的需要改进或解决问题的分析报告进行集体讨论,找出其中适合学生进行改进和设计的方案,然后以自愿的形式自行分组,在老师的指导和帮助下进行分析和研究,并提出改进或设计方案。为了保证教学质量,要求每位同学最少参加一个小组。设计方案不仅仅是纯机械的,大多数是机、光、电一体化,甚至纯电子的设计,应鼓励学生尽可能地利用所学、所知、或通过查阅资料所得的知识。这样,可以培养学生综合运用所学知识和查阅资料的能力,使本课程的教学效果,上升到一个新的高度。 1.5创新 创新是指对学生提出的比较好的、可行性高的设计方案进行初步设计和模型制作2。组织讨论、评比学生研究后提出的设计方案的可行性,从讨论结果中选出几个经过讨论、改进、可行性最大的设计方案,以小组成员为主干,全班学生为成员,在老师的指导下完成这些方案的初步设计和模型制作。 2选择性实施后发现的问题和改进设想 2.1改进评分标准。提高学生积极配合教师教学的程度 高职院校学生的知识基础和学习的积极性较差,好多学生在初期还能积极配合老师的教学,但当需要花费比较大的精力或遇到一点困难时,就不能即时完成老师布置的课外作业。因老师督促学生的手段较少,导致能按要求完成的学生仅有十几名。分数是评价学生学习成绩最直接、最重要的指标,也是老师约束学生最有力的手段。依据我院制定的考试成绩占70%,平时成绩占30%的评分标准,就算平时成绩为零分,学生也能及格。从而导致了一些学生的惰性心理。为了提高老师对学生的约束力,提议如图1对我院制定的评分标准加以改进。增强课外作业成绩,消除惰性因素,促使学生积极配合老师的教学工作。 2.2应加强实验和现场教学的管理 学生对实践兴趣极高,管理不好就无法进行教学。因而要充分发挥班干部的作用,并积极寻求其他老师和师傅的帮助,才能取得较好教学效果。 3教学效果分析 表2反映课程结束后,本班与未实施创新教学模式的机制0505/6班的教学效果对比: 从上表可以看出,虽然因自己能力和精力的问题,没有完全按照上述的教学步骤完成试点教学,但教学效果有较为突出的体现。 4未来展望 高职院校是高素质应用型人才的摇篮。产教研的进一步结合,是高职院校发展的必然趋势。这一创新教学模式可以在兴趣小组的基础上,保持与每一位成员的联系合作,不管其位于何地,从事怎样的职业,担任什么样的职务,都要以老师为主线,保持畅通的联系与合作。这样,随着时间的流逝,兴趣小组所研究课题的科技含量会越来越高,也会越来越贴近实际,必能吸取更多的老师、学生和企业的参与。此时,在学院的帮助与支持下,可以创建与之相适应的相关产业,从而实现招生、教学、研究、制造、销售、就业相辅相成的良性循环,促使高职院校发展到一个新的层次。
电气新技术论文:建筑电气新技术的应用与发展 摘 要:电气工程对建筑工程的重要性,就好比人的神经系统对人的重要性。经济的迅速膨胀,将建筑业推上了发展的顶峰。建筑智能化日新月异的今天,建筑电气新技术的应用越来越备受建设企业的重视,当下建筑电气技术的发展与电气科技的发展是同步进行的。建筑电气新技术在信息技术发展的带动下,有了飞跃性的发展。建筑电气新技术的应用使建筑电气行业有了更好的发展。 关键词:建筑电气 新技术 应用 发展 引言:目前,我国科学技术不断的创新快速的发展的今天,我国的建筑业发生了翻天覆地的变化。在此基础上,若想在今后的发展中得到长足的发展,我们就必须对建筑业有更高的要求,因此依靠科技创新保证新技术的应用与发展是必然的发展趋势。以下本文将阐述几种建筑电气设计中的新技术与发展。 建筑电气包括强电和弱电两部分;通常情况下,我们把电力照明用的叫强电,把传播信号进行信息交换的电叫做弱电。强电部分的应用主要包括配电系统、照明系统、防雷接地等系统,弱电部分的应用主要包括楼宇系统、安全系统、通信系统以及电子系统等,弱电一般指直流电路或音频、视频线路、网络线路、电话线路,直流电压一般在24V以内的,我们一般称其为智能化系统。接下来我们分别就强电系统和弱电系统进行分析,以及其新技术的应用发展。 1、 强电新技术的应用 1.1 配电系统 强电系统技术的发展,是许多工程技术人员有目共睹的,现实生活中,随着建筑智能化系统的发展步伐,很多设备以及对整个系统的控制也转向了智能化,减少了繁琐的步骤,也减少了人力物力,在变电现场,实现了电力自动监控,包括现场所需数据的采集和处理,以及对变电配电的测控和调整都可以远程调控,那么变配电所就无需专人值班了,功能强大的电力自动监控系统将计算机技术、数字处理、遥感通信以及电力电子等多项技术融为一体,取代了传统的二次回路,使得线路变的简单为后续的系统维护带来方便。同时设备也变得小型化智能化,比如干式变压器,它的出现消除了由于油泄露而发生火灾的隐患,使之可以被放心的放在建筑物的重要位置,此外,它的容量更大,所以在设计中就可以减少使用设备的数量,节约了空间。 1.2 照明系统 照明系统包括四个部分:照明控制系统、调光开关、灯具和光源。对于控制系统我们也采用了只能照明控制,它起到了一个整体协调的作用,利用先进的电磁和电感技术,实时监控和跟踪,完成自动平滑的调节数字电路里电流和电压的幅度,进而改善照明系统中出现的负载不平衡,提高功率的效率,减低灯具和线路的温度,以达到优化供电的目的。调光开关的应用可以实现人们想要营造的各种氛围(浪漫、舒缓、单一的情调等),这项技术的提出还能够延长灯具的寿命,保护人的眼睛,非常的智能化。灯具和光源在目前的建筑中选择颇多,生产厂家从发光的效率、光色的搭配以及应用的场景方面进行改善,技术上比如镇流器也发展到节能型电感电子镇流器,目前比较流行的LED灯,也广泛用于电视荧屏,众多的灯具光源能够满足各种场景的需求,涉及到家居、汽车、路灯、工业、农业等各个领域。如果出现断电的情况,我们还有应急措施,可采用EPS,对于通信、电子设备来说一般可采用UPS供电设备,为建筑业照明带来了方便。 1.3 防雷接地系统 建筑工程对防雷接地工作是非常重视的,如果不合格,会引起重大的事故,这个责任是谁都无法承担的。防雷系统需要安装避雷网、避雷针、避雷针引下线等,对于避雷网的安装,可以沿着混凝土块或者支架敷设,对于避雷针安装,第一,可在烟囱上安装,根据其高度的不同,一般安装1-3根避雷针,并且热镀锌,第二,在建筑物上安装,在屋顶或者侧墙上上按照一定的图纸标准安装,第三,在需要避雷的金属容器上安装。安装后通过其引下线连接到接地系统,接地电阻若无特殊要求一般要小于4欧姆,并且不同方向的接地线,不要接在同一个接地排的插孔上。接地防雷系统的布置一定要合乎标准,还要有严格的验收。 此外,在建筑电气中,还会大量使用供电线缆和导线,如今各种线缆频频推出,具有耐热、耐寒、抗燃、绝缘等特性,为建筑电气的安全、环保提供了非常有力的保障。 2、 弱电新技术的应用 2.1 楼宇系统 楼宇自动控制系统采用集散控制方式,使管理者在中央控制室内就可对整个大楼内的设备进行监控和相应的管理。楼宇自动化管理是一栋大楼弱电系统的核心,它的高可靠性就是弱电系统的高可靠性。楼宇自动化的主要工作就是将建筑物内各种机电设备的相关信息进行收集、分析、分类处理,从而通过最优的方法给予一定的监控管理。它的技术发展主要表现:第一、融合了Web的功能,采用网页的模式,利用互联网的强大功能,给工作带来很大方便。第二、提供各种完善的开放技术、实现了从现场到管理层次的集成,真正实现了管理与控制的一体化。使得各系统协调有序的工作,充分体现了现代化管理和服务的水平。随之给我们带来的服务:舒适的大楼环境、信息资源的高效利用、人身财产安全的保障、设备及人力的节能。 2.2 安全系统 建筑安全系统包括闭路电视监控、防盗报警、门禁系统、对讲等,并且安全系统从早期的独立工作发展到如今联动工作,通过整体化的安保防护机制,保障楼宇设备以及人员的安全,联动系统能够在短时间内发现问题并且以一定的方式告知管理人员,使其在最短的时间内解决问题,极大的提高了安全性、可靠性、实时性。 2.3 通信系统 通信系统包括计算机网络、电子信息系统、电话网等多种网络。在智能建筑中,通信、办公、管理自动化是计算机系统非常重要的部分,无论是语音、数据、文字或者图像的处理都离不开计算机网络,早期的网络都是由多种网络分工负责不同的通信服务,相互之间需要一定的协议,比如早期使用的OSI协议模型,能够实现的速率也比较低。当今的网络实现了三网融合,它将互联网的数据、广电网的视频、电信网的语音业务融合在一起,我们也称其为移动互联网,其中用到了开放的协议,TCP/IP协议,并且速率上实现了“千兆交换做主干,百兆交换到桌面”,实际上我们还解决了最后一公里瓶颈的问题,实现了光纤到小区,光纤到桌面。这就是现代化的计算机通信网络。 当今社会已是信息时代,人们对传媒的要求越来越高,包括报纸、广播、电视等的电子信息系统也就成为了热门的专业。电子信息系统主要包括两方面,其一显示系统,可以报告一些新闻动态,比如房产公司里的大楼事物介绍,比如各大银行里的股票基金咨询等都可以起到很好的宣传效果,音频与视频的搭配会显得气氛格外震撼。其二查询系统,通过其展示的内容可以查询楼层功能分布,比如商场的结构分布图,是可具有图像、视频声音、文字的多媒体服务信息。查询系统采用触摸查询一体机,使用先进的声波触摸技术,使用者可通过丰富多彩的操作界面,实现人机灵活交互,其信息量之大,速度之快能够满足不同用户的查询需求。 结束语:数字信息的时代,建筑电气新技术的发展会推动建筑业的快速发展。智能建筑在我国的提升,改善了人民的生活水平,伴随其逐渐国产化,使得国外产品不会再独占中国市场。以上通过对电气系统的简单阐述,充分说明了建筑电气技术的重要地位,只有积极发挥其主导地位,才能面对智能建筑市场的竞争需求,同时可以为我们带来巨大的经济效益。只有不断的增加科技含量,才能使我们的国力更强大,正所谓“科技创造生产力”。我国的智能建筑产业将会面临更大的挑战,会有更广阔的前景。 电气新技术论文:浅谈建筑电气新技术的应用 摘要:自上个世纪七十年代末期我国实施改革开放的国策以来,我国的国民经济就快速快速发展起来,其中社会主义市场经济不断完善,在进入新世纪以来,尤其是加入世贸以后,我国的经济发展又步入到更深一层发展,同时也表现出市场竞争的更加激烈,给企业的发展带来了机遇同时也带来了挑战。因此,为了满足市场需求,适应激烈的竞争环境,且伴随建筑工程出现的还有现代化建筑和建筑技术的发展,加强建筑电气新技术的应用相当重要。本文主要说明了发展建筑电气应用新技术的重要性,重点说明了建筑电气新技术的应用。 关键词:浅谈;建筑;电气;新技术;应用;发展 前言: 随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,在建筑工程上的要求更趋多样化与个性化,现在对建筑要求不再基于传统观念的选择,在舒适、安全、节能、环保、高效上提出了更高的要求。随着科学技术的不断提高,新产品层出不穷,电气设计越来越复杂,这对于电气设计人员是一个考验,如果跟随各种新产品的推广,不假思索的应用建筑工程中,这是一种很不负责任的行为,很多时候不合理的应用,造成了浪费增加了施工的难度甚至于有时候会将不合格的产品应用到的建筑中,留下安全隐患。认识新产品、掌握新产品、合理应用新产品是电气设计人一项能力,一项必备的能力,是将设计从掌握到运用自如,到有自己见地的一个必备能力,促进新技术改革的早日实现。本文结合作者经验,简要叙述建筑电气新技术的应用,希望对同行有一定帮助。 1.发展建筑电气应用新技术的重要性 1.1.建筑电气的发展是随着建筑技术的进步而同步发展的,尤其是计算机技术、控制技术、数字技术、现代通信技术等的发展,使建筑电气实现了飞跃。先进的新技术不断涌入建筑市场,使建筑电气行业取得卓越成就。人们也充分意识到靠增加科技含量来提高建筑电气工程质量,是降低生产成本,创造最佳效益的有效途径。所以说,推广和应用建筑电气新技术可以更高效保质地完成工程任务,其过程也更加精益求精,加快了工程的进度,缩短了施工周期,降低了工程造价,保证了安装施工的质量,完全实现了建筑电气的稳定运行和使用功能。 2.建筑电气新技术的应用 2.1. 运用新技术对建筑电气工程的发展具有长远的意义。随着社会的进步和科技的发展,新型的民用住宅电气技术更加倾向于安防、智能化、环保节能等多元化方向发展,领先技术的不断应用,使得许多设计理念和施工方法更加方便化、智能化、现代化。首先,我们来探讨下ZSI技术。所谓ZSI,是指实现保护区域选择性的一种实用性技术,其功能是在保证上下级间选择性配合的前提下,实现保护以最短时限切除区域内故障,即在下级保护区域内的故障时,由下级保护迅速切除故障,同时闭锁上级保护,以实现级间选择性的配合。ZSI 技术的解决方案是在保护中增加一个判别故障区域的判据。系统发生相间短路故障时,检测到故障电流的保护会送一个ZSI 闭锁信号给上级保护,同时检查是否收到下级保护上传的ZSI闭锁信号。如果保护未收到下级传来的闭锁信号,保护即判断该故障发生在本保护区域内,电流速断保护瞬时动作切除故障。若检测到有下级保护发来的ZSI 闭锁信号,则电流速断保护会被闭锁但短延时的过电流保护会起动,作为下级断路器保护的后备保护。 2.2.其次,我们来探讨下电气智能化总线新技术。本世纪初英国实验开发的电气智能化总线新技术,实现了行动不便人员来自 行料理日常生活的梦想。此项技术将大量不同领域的技术集于一身,其中最重要的是一个基于“Lusta”总线的控制系统,它可以控制遍布整栋住宅的各种设备简单易行,用一条双芯电缆把各种家电和电控设备连接到这个系统上,将各种智能产品与其它一些特有的高科技产品设计组合起来,为行动不便人创建了一个方便的生活环境。笔者认为此项技术虽说智能化高、成本造价高,但在我国不是没有发展前景。 2.3.在次就是ATSE 保护电器。ATSE就是我们所说的自动转换开关电器,其是由一个(或几个)转换开关电器和其它必需的电器组成,用于监测电源电路(失压、过压、欠压、断相、频率偏差等)、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。如市电与发电的转换,两路市电的转换;主要适用于低压供电系统,即额定电压交流不超过1000V 或直流不超过1500V,在转换电源期间中断向负载供电。在建筑供电设计中,有一些重要负荷,如高层建筑中的消防用电设备、应急照明、通讯设备、电脑管理系统等,这些负荷如果在使用中突然中断供电,将在政治上或经济上造成不同程度的损失和影响。所以,为了减少经济上不必要的损失,我们应当合理的设置和使用电源自动切换装置来确保重要负荷的可靠供电。 3.电气新技术应用注意事项 3.1. 电气新技术的应用对加强建筑电气工程的质量至关重要,要确保其大力应用也是重中之重,以下就发表几点推广应用的措施,第一,建筑电气技术在智能建筑的设计中要遵循经济实用的原则,做到经济节约、技术可靠、质量过关。在实际的工程中,建筑电气设计的方案应符合智能建筑的发展趋势,合理选用新技术,保证技术的安全可靠,选用经过检验的合格产品,利用新型的技术来简化系统的设计,从而减低工程造价,保证经济上的合理,降低投资的成本。 3.2.其次,施工前切实做好安装工艺、技术交底工作,落实施工方案及技术措施,确保新技术有效应用。建议相关单位开展技术革新活动,对工程所采用的新技术、新工艺、新材料、新设备进行学习、研究、交流。必要时组织人员进行培训,并且项目部要划出专项资金,对新技术应用、人员组织、培训、技术攻关等提供资金保证。 3.3.在对智能建筑进行建筑电气设计时,应该做到脚踏实地、实事求是,不能盲目追求不可能达到的目标。智能建筑的功能全面、设施复杂,对设计和管理的要求较高,不同设备均有自身的缺点和局限性,功能和性能上也有着一定的差别,想要盲目追求最新和最全是不切实际的。 结语: 推广应用建筑电气新技术是提高建筑电气工程质量,降低企业生产成本,创造最高效益的最佳途径。当然随着时代的不断变迁,未来还会出现更多先进的新技术,我们不但要勇于创新,大胆应用,精心研究,还要不断寻求应用新技术的保证措施,结合现代化科学管理手段,确保其高效保质的应用于实践,才能让其在建筑电气行业中大放光彩,并取得优异的成绩。 电气新技术论文:建筑电气新技术的运用 摘 要 随着我国经济社会的不断发展,建筑电气技术在吸收传统技术优势的基础上悄然发生着变革,已经给人们的日常生活带来了翻天覆地的变化。本文对建筑电气新技术的内涵做了简要分析,重点论述了建筑电气新技术的运用。 关键词 建筑电气;新技术;运用 0 引言 随着我国科学技术的发展,人们的物质生活出现了巨大变化,表现最突出的当是我国建筑行业的飞速发展,带来人们居住环境的改善。目前,一栋建筑已经不仅仅是满足人们的基本居住要求,更需要其能够为我们的生活提供相适应的服务。传统的建筑电气技术产品发展速度快,有许多较为成熟的技术,受到了市场的信赖和支持,但是这些建筑电气技术就个体而言的确非常成熟,但是每一个过于独立,无法形成相互联系的整体,这就降低了建筑管理的效率,建筑物安全性能也不够令人满意。近来,随着各地中央商务区、工业园区、经济开发区、住宅小区等区域的不断开发建设,对建筑物的功能配套和管理提出了更高的要求,这就催生了建筑电气新技术的产生,唯有借助于新的、现代化的建设电气技术,才能使整栋建筑更加精准、有效、稳定、可靠的运行,为人们的生活提供更多的便利,同时也有利于我国工业化、城市化进程的快速推进,有利于我国建设资源节约型、环境友好型社会,从这个角度来说,建筑电气新技术的运用和推广,泽被后世,影响深远。 1 建筑电气新技术的内涵 现代电气技术的发展使得建筑业的发展插上了腾飞的翅膀,借助于建筑电气技术的不断革新,建筑业的内涵和外延得到很大的拓展。建筑电气新技术不仅仅是电工电子、控制信息技术的组合,而是将这些电气新技术进行整合为一个统一的网络,因而学科交叉融合,是建筑电气新技术的重要特征与内涵。 如在我们的建筑物供电系统中,一个完备的计算机系统网络,需要配置一个处理器,变电站需要配备高低压开关柜来控制整个供电系统的稳定性,整个微型的处理器就放置在这个柜子里,一是用来监测供电的回路状况,二是将整个供电系统的断路装置与整个计算机网络测控系统连接起来,对整个供电系统实现闭环回路的监控、负荷调整和综合管理。装配一台相应的变频器需要其提供必要的反馈功能,同时还要能够利用通信接口使得变频器与上位机进行数据的交互。从这个角度来说,建筑电气新技术是电工电子、控制与信息技术的综合应用和学科交叉与融合在建筑行业的鲜明体现。 2 建筑电气新技术的实际应用 2.1建筑节能方面的技术应用 随着我国能源消化的进一步加剧,由此造成的能源浪费和污染问题非常严重,建筑物的技能技术已经被人们提上日程。据有关数据统计,目前我国建筑能耗占全社会的总能耗比重为25%,正是由于在传统的建筑电气技术中未充分地将节能方面的技术和措施考虑进行。此外,传统建筑物中很少有先进的电气控制系统对所辖设备进行节能控制。例如,在老式办公楼里,风机管道、暖气片、空调等设备,采用传统控制电气方式,极易产生大量的能源浪费。在我们的建筑电气新技术方面,较以往传统技术有了很大的改进,尤其是在节能技术和相关措施方面,革新思维,大胆创新,取得了非常好的节能效果。如光线感应的充分运用,当室内光线达到一定亮度时,启动光控开关,自动闭合部分开关,节省电能,这一技术可以推广到空调的自动控制上,将在室温调节上最大限度的节约电能。 2.2建筑设备监控方面的技术应用 以前我们的计算机监控系统大都采用集中监控的模式,这种模式运行速度较慢,且可靠性也不强,这样的计算机控制系统已经明显不适合当前计算机技术的发展。21世纪以来,计算机控制方式的主要方式是集散控制方式。这种控制方式的出现,为建筑设备监控技术的发展提供了一种平台,辅以现代通信网络技术和智能控制技术,建筑设备监控技术得到广泛运用。突出表现在以下几个方面:现场总线技术模式在建设设备监控系统中发挥了巨大威力,以太控制网络的运用提高了整个系统的可靠性,降低了系统的复杂程度。此外,在许多行业的建筑设备监控技术中加入了Web、OPC、TCP/IP等技术的融合和运用,很大程度推动了整个建筑设备监控系统领域的发展。 2.3建筑通信网络方面的技术运用 建筑通信网络作为建筑智能网络的主干,可以分为计算机、双向有线电视以及电话通信三个不同形式的通信网络,三者相互联系,将整个建筑系统的全部资源进行对接联通,信息可以传达到所有的用户站点。随着网络光缆技术的不断成熟,网络传输速率大大增加其用途也从传统的数据通信和图像传递,拓展为语音视频通信、电视电话会议等。随着我国建筑智能小区的大力建设和推广,建筑智能产业将迎来一个新的发展阶段。在建筑电气技术运用中,采用现代化通信技术如数字通信技术中的多媒体网络技术以及数字信息处理相关技术,极大的提高了信息传播的速度,提高了信息采集、传输、处理、显示的性能,实现了建筑设备信息和资源共享,作为数字社区的单元节点,为以后许多行业的现代化商业经济运用提供更多的方便,如电子商务等操作中,数据可以直接利用,进行相互的对接工作。 2.4建筑电气技术安全防范方面的技术运用 安全防范技术包括建筑物闭路监视、对讲、通道控制、入侵报告等先进防范技术。随着建筑电气技术的发展,安全防范技术也从最初的各子系统的相互独立,发展到现在的各单元节点联网互动,集中控制监视,最大程度地保证了安全防范工作的稳定性和持久性,为建筑区内的正常工作和生活提供了非常可靠的保障。例如,数字和模拟电路集成芯片的功能大大提高,给闭路电视监控系统从模拟技术向数字化方向发展搭建了桥梁。 3 结论 现代建筑电气新技术在汲取传统建筑电气技术基础之上,融合了当前快速发展的电工电子、信息控制技术,已经成为电气工程领域的一个重要分支,并逐渐发展成熟为一条完整的产业链。随着我国经济技术的不断发展,建筑电气技术将继续朝着智能化、绿色化、数字化方向迈进。 电气新技术论文:浅谈建筑电气新技术的应用 【摘 要】:为了满足市场需求,适应激烈的竞争环境,且伴随建筑工程出现的还有现代化建筑和建筑技术的发展,加强建筑电气新技术的应用相当重要。本文主要说明了发展建筑电气应用新技术的重要性,重点说明了建筑电气新技术的应用。 【关键词】:建筑工程;电气;新技术;分析 引言 随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,在建筑工程上的要求更趋多样化与个性化,现在对建筑要求不再基于传统观念的选择,在舒适、安全、节能、环保、高效上提出了更高的要求。随着科学技术的不断提高,新产品层出不穷,电气设计越来越复杂,这对于电气设计人员是一个考验,如果跟随各种新产品的推广,不假思索的应用建筑工程中,这是一种很不负责任的行为,很多时候不合理的应用,造成了浪费增加了施工的难度甚至于有时候会将不合格的产品应用到的建筑中,留下安全隐患。认识新产品、掌握新产品、合理应用新产品是电气设计人一项能力,一项必备的能力,是将设计从掌握到运用自如,到有自己见地的一个必备能力,促进新技术改革的早日实现。本文结合作者经验,简要叙述建筑电气新技术的应用,希望对同行有一定帮助。 一、发展建筑电气应用新技术的重要性 建筑电气的发展是随着建筑技术的进步而同步发展的,尤其是计算机技术、控制技术、数字技术、现代通信技术等的发展,使建筑电气实现了飞跃。先进的新技术不断涌入建筑市场,使建筑电气行业取得卓越成就。人们也充分意识到靠增加科技含量来提高建筑电气工程质量,是降低生产成本,创造最佳效益的有效途径。所以说,推广和应用建筑电气新技术可以更高效保质地完成工程任务,其过程也更加精益求精,加快了工程的进度,缩短了施工周期,降低了工程造价,保证了安装施工的质量,完全实现了建筑电气的稳定运行和使用功能。 二、建筑电气新技术的应用 运用新技术对建筑电气工程的发展具有长远的意义。随着社会的进步和科技的发展,新型的民用住宅电气技术更加倾向于安防、智能化、环保节能等多元化方向发展,领先技术的不断应用,使得许多设计理念和施工方法更加方便化、智能化、现代化。 1、ZSI技术 所谓ZSI(Zone Selection Interlocking)是指实现保护区域选择性的一种实用性技术,其功能是在保证上下级间选择性配合的前提下,实现保护以最短时限切除区域内故障,即在下级保护区域内的故障时,由下级保护迅速切除故障,同时闭锁上级保护,以实现级间选择性的配合。 ZSI技术的解决方案是在保护中增加一个判别故障区域的判据。系统发生相间短路故障时,检测到故障电流的保护会送一个ZSI闭锁信号给上级保护,同时检查是否收到下级保护上传的ZSI闭锁信号。如果保护未收到下级传来的闭锁信号,保护即判断该故障发生在本保护区域内,电流速断保护瞬时动作切除故障。若检测到有下级保护发来的ZSI闭锁信号,则电流速断保护会被闭锁但短延时的过电流保护会起动,作为下级断路器保护的后备保护。 2、电气智能化总线新技术 本世纪初英国实验开发的电气智能化总线新技术,实现了行动不便人员来自行料理日常生活的梦想。此项技术将大量不同领域的技术集于一身,其中最重要的是一个基于“Lusta”总线的控制系统,它可以控制遍布整栋住宅的各种设备简单易行,用一条双芯电缆把各种家电和电控设备连接到这个系统上,将各种智能产品与其它一些特有的高科技产品设计组合起来,为行动不便人创建了一个方便的生活环境。笔者认为此项技术虽说智能化高、成本造价高,但在我国不是没有发展前景, 3、ATSE保护电器 ATSE(AutomaticTransferSwitchingEquipment)即自动转换开关电器;是由一个(或几个)转换开关电器和其它必需的电器组成,用于监测电源电路(失压、过压、欠压、断相、频率偏差等)、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。如市电与发电的转换,两路市电的转换;主要适用于低压供电系统,即额定电压交流不超过1000V或直流不超过1500V,在转换电源期间中断向负载供电。 在建筑供电设计中,有一些重要负荷,如高层建筑中的消防用电设备、应急照明、通讯设备、电脑管理系统等,这些负荷如果在使用中突然中断供电,将在政治上或经济上造成不同程度的损失和影响。所以,为了减少经济上不必要的损失,我们应当合理的设置和使用电源自动切换装置来确保重要负荷的可靠供电。 4、自动转换开关电器之前的保护电器 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.5.3条第2款明确规定“TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关,应采用切断相导体和中性导体的四极开关”,这条规定来自IEC60364-4-46。 图1低压配电系统中ZSI应用示例 以图1低压配电系统中ZSI应用示例ATSE3为例,若ATSE3采用四极,其上级各断路器(图中QF4、QF6、QF5、QF7)是否要采用四极。笔者认为,TN-C-S或TN-S系统中,当末端双电源切换箱采用四极ATSE,且ATSE两个N极不相连时,ATSE之前的配电线路保护电器可采用三极保护电器。电源转换由ATSE完成,它可切断所有的相导体和中性导体,满足规范的要求。图1中的ATSE3采用四极,且其两个N端子不相连,此时保护电器QF4、5、6、7可采用三极。ATSE3实现电源转换,四极ATSE可以将两个电源系统严格分开,不至于形成环流。 5、级联技术 级联是利用断路器的限流技术,在给定点允许安装低分断能力的下级断路器。级联需要满足下列几个条件: a. 上级断路器具有限流作用; b. 上级断路器的分断能力应不低于安装处的预期短路电流; c. 通过上级断路器的能量(I2t)应小于下级断路器及被保护电缆所能承受的能量。 这样,上下级断路器相互配合,下级断路器可以用低分断能力的断路器,下级断路器的分断能力低到什么程度呢?只能通过实验给出正确的答案。图4所示为级联的典型示例,尽管有些元件已经陈旧,但是还能够说明由于级联技术,第一级断路器(A)对第二级(B)和第三级(C)断路器分断能力的提升。 图2 级联示例 按照常理,B级断路器的分断能力只有25kA,不能有效的分断该处50kA的短路电流;同样,C级断路器10kA的分断能力也远低于该处预期的24kA短路电流。但是级联技术改变了常理。通过A级断路器150kA分断能力及限流作用,B级断路器的分断能力在A+B共同作用下提升到150kA,远高于50kA的预期短路电流;C级断路器的分断能力在A+C的共同作用下提升到30kA,也满足要求,大于24kA的预期短路电流。 三、电气新技术应用注意事项 电气新技术的应用对加强建筑电气工程的质量至关重要,要确保其大力应用也是重中之重,以下就发表几点推广应用的措施: 1、建筑电气技术在智能建筑的设计中要遵循经济实用的原则,做到经济节约、技术可靠、质量过关。在实际的工程中,建筑电气设计的方案应符合智能建筑的发展趋势,合理选用新技术,保证技术的安全可靠,选用经过检验的合格产品,利用新型的技术来简化系统的设计,从而减低工程造价,保证经济上的合理,降低投资的成本。 2、施工前切实做好安装工艺、技术交底工作,落实施工方案及技术措施,确保新技术有效应用。建议相关单位开展技术革新活动,对工程所采用的新技术、新工艺、新材料、新设备进行学习、研究、交流。必要时组织人员进行培训,并且项目部要划出专项资金,对新技术应用、人员组织、培训、技术攻关等提供资金保证。 3、建立以集团总工程师为核心的专家小组,及时解决新技术安装施工中出现的疑难杂症。建议项目部成立专门"四新技术"攻关小组,结合QC攻关,使新技术应用围绕施工生产的重点和难点。 4、质量监督人员要及时跟踪督查新技术的应用、落实情况,并做好报告,及时进行督导工作。 5、在对智能建筑进行建筑电气设计时,应该做到脚踏实地、实事求是,不能盲目追求不可能达到的目标。智能建筑的功能全面、设施复杂,对设计和管理的要求较高,不同设备均有自身的缺点和局限性,功能和性能上也有着一定的差别,想要盲目追求最新和最全是不切实际的。 6、在工程的每一个阶段都应认真审阅和校对设计图,确保工程的每一个细节都准确无误。操作的过程要严格遵循电气施工质量规范,采用合格的材料和设备,严禁使用伪劣产品,保证工程的安全可靠。 结语 推广应用建筑电气新技术是提高建筑电气工程质量,降低企业生产成本,创造最高效益的最佳途径。当然随着时代的不断变迁,未来还会出现更多先进的新技术,我们不但要勇于创新,大胆应用,精心研究,还要不断寻求应用新技术的保证措施,结合现代化科学管理手段,确保其高效保质的应用于实践,才能让其在建筑电气行业中大放光彩,并取得优异的成绩。 电气新技术论文:议新技术在电气设备状态检修中的应用 摘要:通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一大特色,参与设备状态检修管理的发、供电设备的比重和容量也越来越大,目前工厂系统已逐步实现信息化管理。文章主要介绍电气检修一般安全要求及发电机、变压器、高压断路器、电动机、低压配电装置和低压线路等停电检修安全措施和检修安全注意事项。及新技术如红外线、超声波等在电气设备状态检修中的应用问题。 关键词:新技术;电气设备检修;应用 1 开展电气设备状态检修的意义 电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。 2 电气设备实施状态检修的发展前景 定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显着。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则,“到期必修,修必修好”,曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服,每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中,容易造成事故,降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修,修必修好”,克服了定期维修制度的不足,优点显着,劳动生产率与供电可靠率,经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用,监测手段不断增多,性能日益完善,为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点,总结经验,逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作,需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底,同时进行必要的组织准备,做好相应的思想工作,争取少走或不走弯路而达到预期目的。 3 新技术在电气设备状态检修中的应用 3.1 发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况,了解到元器件参数是否出现异常,元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆,用户可根据这种数据进行纠正或维修,减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯,然后根据技术标准要求,对各个部件进行检查、测量、试验,对各部位进行清洗并处理有关缺陷。 由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩,为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件,变压器吊芯时应采取以下安全措施:吊芯应选择在良好天气进行,并且工作场所无灰烟、尘土、水气,相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%,应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上,或者保持室内温度比大气温度高lOT;,且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯,才能避免芯子受潮;起吊前,必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性,以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。 ①红外线点温计。红外线点温计,是一种手持的,可以方便灵活操作的测量仪器,它可以直观迅速的进行故障发热的检测,这种方式几乎适用于所有的电气设备,对电气设备的表面测温和故障发热检测准确,操作简单。 ②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用,也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下,发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用,还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用,红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。 ③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中,也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中,可以测定发电机电子线棒的流量,断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。 ④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数,例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析,并对照专家系统给出结论和处理意见。 3.2 注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位置。 4 结语 通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。 电气新技术论文:节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用 【摘要】本文主要针对节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用进行了简单分析和探讨。 【关键词】节能环保;电气技术;应用;发展 随着我国建筑行业的飞速发展,建筑中的能源消耗问题已经成为各方关注的焦点,尤其是在使用过程中,各种电气的能源消耗在其中占有了很大的比例,这大大制约了我国经济的发展。因此,对节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用的探讨有其必要性。 一、节能环保电气新技术促进节能环保理念的发展 在新的社会形势下,节能环保作为一项现实紧迫的工作,需要长期的坚持。 首先,在我国城市建设和发展中,加强节能环保工作,落实每一项工作,要明确节能环保的重要性和目的,针对现有的情况,采取有效科学的措施,制定出完善的方案,抓好落实工作。 其次,要加大宣传力度,强化统一认识,在节能环保工作中,将思想与行为统一起来,坚持科学的发展观,正确处理好经济发展与节能环保的关系,促进我国经济的可持续增长。并且,要充分发挥政府和主管部门的主导作用,利用行政手段,运用经济、法律知识,督促人们自觉维护节能环保,对于—些违法行为,要加大处罚力度。 第三,明确责任,加强考核和监督,在现有的社会环境下,全社会都在倡导节能环保,因此,在具体的实践中,要建立相关的责任制度,实现目标分解,尤其是对于各地区的重要企业,抓好落实工作,与此同时,要建立相应的考核机制,加强监督管理,充分认识到节能环保工作的重要性,将其贯彻到城市建设的各项工作当中。 二、节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用 1 EPS应急系统 近年来,EPS应急系统的应用得到了快速的发展,目前,已经受到我国公安部门的充分认可,其可以通过集中供电,实现用电应急。在高层民用建筑设计中,对于特别重要的负荷均要求增设应急电源,传统采用柴油发电机来作为应急电源,而柴油发电机运行时噪音大,且需要排烟系统辅助,占地面积比较大,并且对楼板和门的耐火等级都有特殊要求,运行维护费用高。而随着节能环保电气新技术的应用,EPS应急系统开始出现在越来越多的现代化建筑中,它是由互投装置、自动充电机、逆变器及蓄电池组等组成。在交流电网正常时逆变器不工作,经过互投装置给重要负载供电。当交流电网断电后,互投装置将会立即投切至逆变电源供电。当电网电压恢复时,互投装置将会投切至交流电网供电。与传统的应急电源相比较,EPS应急系统优势作用主要体现在以下方面:一、应急反应时间短;二、占地面积小,设置要求低;三、运行时噪音低,无废气排放,对配套设施要求较少;四、运行成本较低,不需要耗费柴油资源。 2 智能照明系统 在现代的建筑中,对于建筑照明的要求越来越高,而且,建筑公共照明的节约成为当下一个研究的热点问题。在传统的照明系统中,主要通过人为控制配电箱,从而来实现大型建筑的照明,随着社会的发展和建筑水平的提高,传统的照明方式远远不能满足现代照明的需求。为此,在建筑行业发展和节能技术发展过程中,智能照明控制系统得到了有效应用,这在很大程度上满足建筑照明需求和节能需求。首先,智能照明系统根据不同的场景、不同的时间以及不同的要求,进行照明设置,并且结合计算机系统,由控制室对整个建筑的照明设备进行控制,一方面,既方便于工作人员操作,减少工作人员管理的难度,另一方面,还使得照明节能得到最大化应用,有效地减少了维护费用和用电费用。其次,在智能照明系统中,其最为主要的一个部分就是对于布线的安排和安装,由系统中的总线来完成控制,并且结合各个区域中的配电箱,使得安装方式更加标准化,进而对现场实现智能控制,此外,该系统的应用,还可以实现开关、间隔、分组等多种形式的控制。 3 矿物绝缘电缆 矿物绝缘电缆主要是由铜和氧化镁制成的。由于铜与氧化镁的熔点较高,所以,一般情况下,电缆结构是不会出现任何问题的,这在很大程度上杜绝了火灾的发生。另外,矿物绝缘电缆的构成材料是无机材料,所以,即便是在燃烧时,也不会释放任何有害气体。此外,还有更为重要的一点就是,在发生火灾时,矿物绝缘电缆可以保持三小时以上的供电时间,与国家规范规定的要求相比,远远超过其标准,为此,矿物绝缘电缆在供电系统的应用,有效地保证了消防供电的可靠性。 4 高效节能光源 根据不同的视力要求以及相关的照明质量要求,其对能源的使用上是各不相同的,而且在电气照明时,既要达到所需要的光照度,也要达到显色性的要求,为此,这就需要对光源进行合理的选择,一方面,要保证良好的照明效果,确保照明质量,另一方面,要保证发光效率,降低污染率,保证人们的视力安全。因此,需要在设计时,根据建筑的功能和使用要求,合理科学地选择光源,如高压钠灯等,从而达到节能环保要求。 5 源热泵供暖空调技术 在现代化大型建筑中,源热泵供暧空调技术的应用,起到了良好的节能作用和环保作用。在实际应用中,这种技术可以进行反季节能量的提取和应用,其主要是通过热泵机组,将室内温度与大地的温度进行交换,在夏季储存热量,在冬季将储存的热量进行重新利用,这样,一方面,既保证了建筑物夏季的降温需求,又满足了冬季的热量需求,另一方面,使得大地能量得到充分利用,切实提高电气的节能水平。 6 太阳能的应用 随着科学技术的发展,太阳能已经广泛应用到人们生活的各个领域中,在电气设计领域,太阳能的利用也成为一个热点问题。虽然目前太阳能在一定程度上得到普遍应用,但是,由于受到经济条件以及技术条件的制约,我国在太阳能的开发上面还存在着很大的滞后性,所以说,我国在太阳能的利用方面,只占到很少的一部分。为此,需要我们加大研究力度,尤其是在电气设计的应用中,要充分利用太阳能,使其作用得到有效发挥。因此,在现代建筑节能电气设计中,要加大对太阳能的研究和应用,既起到保护环境的作用,还可以节约不可再生资源。 7 新型变压器 在现代工程设计,其主要采用新型变压器,满足了电器市场的可靠性、安全性以及环保性的要求。这种新型的变压器,线圈结构主要由绝缘材料构成,并且线圈的缠绕方式以纵向气道螺旋式为主,一方面,解决了传统变压器散热难的问题,另一方面,所采用的绝缘材料寿命长、无毒、阻燃,更为重要的是能够回收,达到了较高的环保要求。另外,新型变压器,通过巧妙的设计,结合先进的技术,使得产品的体积和重量发生改变,赋予产品损耗小、重量轻、体积小以及噪音低等优点,有效地提高了建筑供电系统的供电水平。 三、小结 在现代化建筑中加强各种节能环保电气新技术的应用,无论对于节省能源还是在保护居住环境,或是保护人体健康等方面都有一定积极的影响。因此,需要我们加大研究力度,促进我国经济的可持续发展。 电气新技术论文:工业电气设计的新技术发展趋势对比与分析 摘要:技术是变革的第一动力,现代计算机网络与通信技术的发展使得工业自动化已经如雨后春笋般渗透到我们的工业生产与生活。随着FCS, HMI等各项技术的发展和普及,智能化自控系统也对电气的布线和设计提出了新的要求。而节能具自保功能产品的研发也很好的满足了智能化自控系统对I/O 设备的要求。本文简要介绍了自动化发展的趋势和相关新技术的变革。 关键词:工业电气自动化;节能技术;智能照明系统;电路保护 一、电气设计的相关应用技术 1.节能技术概述 环保节能是建设‘资源节约型’社会的根本要求,我国作为一个能源大国,从工业设计上优先考虑节能是可持续发展的重要要求。可以分为以下几个方面: (1)动力节能 动力节能的本质是提高使用效率。主要可以从电动机方面入手。高效电机可以节约能源、保护环境、降低能耗,国际电工技术委员会通过了IEC 60034-30:2008的统一标准,我国承诺从2011年7月1日起执行IE2及以上标准。而符合这个标准的电机主流型号为Y \ YZ等新系列,它可以将效率提高3%-6%,从而总损耗减少20%-30%。然而,如果像这样提高所有电动机效率,那么一年将节能765亿千瓦时,就相当于节约了三峡近一年的发电量。所以节能带来的收益无比巨大。 (2)线路节能 线路节能主要考虑变压器的选择以及电路的设计两方面。 变压器的容量负载和数量设计直接决定了工业用电的节能效果。根据变压器的铁损和线损,以及变压器的成本与运行费用,目前最高效节能的运行负载应控制在75%-85%之间。而现在大多数在设计时会选择单台负荷率小于50%,两台变压器互为承担,第三台做备用这种设计思路,将会导致变压器因空载而产生不必要的线损。 而线路节能主要取决于布线的设计,从高压电路布线、到工业内部布线,合理的设计既可以降低线路损耗又可以转化的效率。随着电器的大功率化,线路上的电流只会增不会减,所以关键问题在于降低线路的电阻,比如合理选用导线截面、尽量布直线等。另外,合理设置电柜与各电器的连接方式,在合理布线的基础上,减少转换环节和转换点,从而降低能耗。 (3)节能型电器 目前,第三代第四代中高端低压电器产品将成为发展的主流。首先外壳材料便于回收符合环保要求,其次新材料新技术的设计使得这些产品更加节能。比如,真空电器、半导体电器、微电子技术电器等智能化组合产品。在智能化技术与虚拟仿真技术的推动下,第四代低压节能型电器与工业自动化系统中的FCS系统可以更好地集成,满足发展的趋势。 各种节能型设计的利用与普及可以很好地解决经济发展与资源消耗的矛盾,有利于建设绿色循环的经济发展体系。 2.智能照明控制系统与新型照明技术 城市化进程的逐步开展,使得城市照明系统的设计显得愈加重要。照明设计和建筑装修有着非常密切的关系,在初始设计时就应根据时代变革的要求配置合理方案。 (1)智能照明控制系统 目前比较前沿的是智能照明控制系统,其具备自动调节与网络式控制的特征。该系统的实现在于借助各种控制元件,实现自动开启、自动调节光照度等各种设计。它通过调节灯具的最佳输出功率来使得光线柔和均匀,从而至少可以节约30%的能耗。而且还能根据人流高峰低谷、阴晴变化或者气氛来调节明暗,从而达到电能光照的最合理利用。另外,该系统可以通过计算机系统对整个网络进行监控,能在恶劣的环境下连续稳定工作,通过监控系统实时发出故障报告等等,大大减少了维护和故障排查的成本。 (2)新型照明技术 照明光源的选择也很重要。要优先选用有电子镇流器的荧光灯、电子控制的节能灯、发光二极管(LED)以及太阳能节能灯具等,建筑采光照明新技术的应用可以既有利于智能系统实时控制,又有利于节约能源。 发光二级管(LED灯)的发现是照明史上一次巨大突破,它秉承着更小更亮更节能的理念,渐渐渗透到日常照明中。基于此发明的新型节能照明控制IC技术很好地实现了自适应控制技术和高电压半导体结隔离技术,作为新型照明技术的派生也已经得到广泛的利用。 在生命科技异军突起以后,照明技术与纳米技术融合,科学家研究表明通过纳米技术可以诱导植物发光从而实现绿色照明,这个发现将节省布线和能源,带来巨大的变革。 3.电路保护 电路保护主要有过流保护(OC)、过压保护(OV)、过温保护(OT)、过温过流保护(TFR)、过流过压保护(OCOV)等,现在电气化设备技术的高精尖发展,对电路保护技术的要求也随之升级。 智能断路器、智能电动机保护器、智能接触器等元器件的设计、生产,以及与智能型网络和智能型监控器的集成,使得电路故障保护达到智能化控制,合理保护高频供电系统。 动力电路的主开关的设计是电路系统的第二道锁,通过开关位置设计以及保险丝的相互作用,实现启动与断电的保护。 电气的接地要求,通过接地排或者接地端子实现,避免电压泄露。而暴漏在外的带电金属还应加防护罩和屏蔽的设置,防电磁防干扰。 区域控制模式的急停电路设计,在紧急情况下可以断开某驱动部件的动力电源而不会致使全区域断电。 预防雷击和过热过湿影响,可以在动力区选用合适的避雷设备、温控风扇、湿度报警器等等。 随着电力和电气产品的普及,用电安全已成为共识,而保护元件已成为必需品。同时,科技进步要求保护元件的设计更科学更便捷更智能化。 二、工业电气自动化的应用技术与发展趋势 工业电气自动化将会趋向于模块独立分布,接口开放式设计和系统综合处理信息化。计算机网络技术是这一发展的原动力。 随着接口标准化,各种设备与PC的集成变得越来越容易,因此可以利用PC机与智能设备的连接构造自动化系统。中央控制器便是工业PC机、PLC与相关控制软件,而I/O通过布线延伸为各个现场电气设备与终端。利用网络对各种设备的自动化控制系统既方便过程控制和AMS设备管理,又方便实时了解各种配电路的故障及其原因,实现管理和过程控制一体(EMS)。 电气自动化产品越来越智能化,会使得电气的运行更高效、更便捷、更流畅。而系统接口的开放式设计会增加延展性和兼容性。目前,分布式控制系统,PCI总线工控机,现场总线控制系统,远程终端装置,人机界面软件(HMI)等等与工业自动化有关的新型产品设计层出不穷,国内自动化产品与系统设计逐渐走向成熟,随着自动化设计成本的进一步降低,工业自动化势必将普及到生活的方方面面。 一般的电气自动化控制考虑到模块的独立性与灵活性,会采取控制层按照功能区域划分,或者按照电柜细分两种方案。按功能区域划分会使得整体更易扩展,而按照电柜细分会使得线路的衔接更平稳灵活。而对于小一点的公司,可能更可接近于总线式分布设计,这样会使得自动化更易操作更容易实现。 某中海油公司的项目对比研究现场总线技术(FCS)与智能分布式控制系统(DCS)两种技术来实现自动化控制,据研究报告指出,FCS可以更精确的控制和自诊断,然而因为FCS的造价比DCS要高许多,所以在中小型工业电气自动化系统设计中可能DCS更符合实际,但是随着技术进步带来的成本逐步降低,这些技术的普及已是大势所趋。 结语:电力设施已成为现代社会生产生活的动力源泉,电气化已成为人类文明程度的核心标志。电气化将进入规模化规范化生产时代,而开发有自主产权的节能高科技电器产品将成为必然,这就要求我们学好技术,产学研结合,为研究生产安全性能高的自动化电气系统与产品做好准备。 电气新技术论文:民用建筑电气新技术应用研究 摘要:本文结合笔者自身总结积累的工作经验,以建筑电气应用新技术的发展意义为立足点,从民用建筑电气安防、智能化、环保节能方面阐述新技术在建筑行业上的应用,随后提出了几点大力推广应用电气新技术的保证措施,来与同行商榷,对论述不到之处欢迎大方之家多提宝贵意见。 关键词:建筑电气、新技术、发展意义、安防、智能化、环保节能、应用、措施 随着科学技术的突飞猛进和国民经济的飞速发展,国内建筑业发生翻天覆地的变化。要想锦上添花,长久站稳脚跟,谋求建筑业更高的发展,就必须依靠科技创新来增强实力,保证施工所用的新技术紧跟国际发展趋势,与行业先进水平同步。本文选取民用建筑电气新技术为研究对象,结合笔者工作实践展开如下论述: 民用建筑电气应用新技术的发展意义 建筑电气的发展,是随着建筑技术的进步而同步发展的,尤其是信息技术(计算机技术、控制技术、数字技术、现代通信技术等)的发展,使建筑电气实现了飞跃。先进的新技术不断涌入建筑市场,使建筑电气行业取得卓越成就,比肩国际。人们也充分意识到靠增加科技含量来提高建筑电气工程质量,是降低生产成本,创造最佳效益的有效途径。所以说,推广和应用建筑电气新技术可以更高效保质地完成工程任务,其过程也更加精益求精,加快了工程的进度,缩短了施工周期,降低了工程造价,保证了安装施工的质量,完全实现了建筑电气的稳定运行和使用功能。 民用建筑电气新技术的应用 运用新技术对建筑电气工程的发展具有长远的意义。随着社会的进步和科技的发展,新型的民用住宅电气技术更加倾向于安防、智能化、环保节能等多元化方向发展,领先技术的不断应用,使得许多设计理念和施工方法更加方便化、智能化、现代化。 2.1电气安防新技术。众所周知民用建筑电气工程的安全防范与稳定运行是极其重要的。《民用建筑电气设计规范》第7.6.1条第2款规定“配电线路采用的上下级保护电器,其动作应具有选择性,各级之间应能协调配合;对于非重要负荷的保护电器,可采用无选择性切断。”针对这一条款,国外广泛应用的ZSI(区域联锁选择性保护)技术即是一项较为新颖的技术,它有效实现上下级保护且兼具安全稳定的配合性,当发生短路故障时,即可保护电器接收到下级保护发来的故障信号后启动短延时保护;又可保护电器没有收到下级保护电器发来的故障信号,立即瞬时脱扣,快速切断故障回路。当前市场上已经有施耐德和金钟默勒等国际知名厂家在其新开发的产品中,采用ZSI功能(即“当检测到故障的脱扣器送一个信号给上级断路器并检查下级断路器到达的信号。如果有下级断路器送过来的信号,此断路器将在脱扣延时期间保持合闸。若没有下级送过来信号,断路器将瞬时断开,不管脱扣时是否有延时”)来解决低压网络级间选择性安全配合问题。虽说国内很多用户花巨资选择了施耐德公司的MT系列断路器或类似档次的断路器,但限于对其功能研究和发掘的局限性,对此项技术的应用并不十分成熟。但总的来讲ZS技术,仅须在原基础上增加一路联锁通信线路,便可极大地改善保护配合特性,达到建筑电安全稳定,防患未然的效果,可谓事半功倍。所以笔者认为应深入研究与推广此项技术,相信在不久的将来定会有所突破。 2.2电气智能化总线新技术。本世纪初英国实验开发的电气智能化总线新技术,实现了行动不便人员来自行料理日常生活的梦想。此项技术将大量不同领域的技术集于一身,其中最重要的是一个基于“Lusta”总线的控制系统, 它可以控制遍布整栋住宅的各种设备简单易行,用一条双芯电缆把各种家电和电控设备连接到这个系统上,将各种智能产品与其它一些特有的高科技产品设计组合起来,为行动不便人创建了一个方便的生活环境。笔者认为此项技术虽说智能化高、成本造价高,但在我国不是没有发展前景,比如目前可将其引用到民用住宅公寓中或都市村庄自家所建楼房中,将其改造使用智能化总线控制系统,安装两条双线路电缆,一条在楼上,一条在楼下,并将两条线连接成一个系统,即可轻松实现改造或更新残疾人现住的家,给他们生活带来方便。而且据计算得出在此民用公寓或住宅上改造安装Lusta总线系统的总金额约在5000英磅折合人民币5万左右,对于泱泱大国的诸多居民来讲并不是难题,虽说此项技术在我国没有广泛开发应用,但可以作为未来电气智能化技术开发研究的对象。 2.3电气环保节能新技术应用。电气节能是建筑节能的重要工程,对电气的节能应优先考虑先进的技术:地源热泵技术因其高效节能且工作性能优良,在日本,北美及欧洲等国家得到了广泛的应用,进入新世纪我国也相继相继在各地市建成了地源热泵工程,以一次性投入、较低的运营成本、优秀的技术保证得到业内人士的认同,成为国内建筑电气节能界的热门研究课题。在工程应用方面,地下水地源热泵系统数应用最广,主要采用异井抽灌、单井抽灌技术,最大单项工程建筑面积已达16万平方米,土壤源地源热泵发展最快,应用潜力最大,最大单项工程建筑面积已达l3万平方米,地表水地源热泵系统在城市级示范工程中单体规模最大。这种技术主要是使用热泵机组与大地进行冷热交换, 通过夏季对热量进行储存以及冬季对冷气进行储存, 并在反季进行能量的提取和使用。一方面在夏季,热泵机组为了给建筑物降温, 通过将建筑物内的热量吸收转移到大地中, 利用大地储蓄夏季的热量,等到冬季来临时,再将储存的热量进行提取和使用。另一方面,在冬季除了将夏季在大地中储存的热量提取出来供建筑物使用外, 又将建筑物周围环境中的冷气进行提取,然后通过在大地中的存贮,以供来年夏季使用。这种做法很大程度上节省了不可再生能源的浪费和消耗, 而是通过将四季交替中自然产生的热量和冷量,通过大地进行存储,以供反季使用。所以此项技术起到很好地节能环保功效,近年来被列入规划中做大力推广应用。此外个人建议还可以参考英国INTEGER组织建造的集环保、 节能、智能控制和低价格于一体的智能型家居民用建筑,尽量采用自然可再生材料,如木材等,及其它材料包括己经和可以循环使用的,如墙体绝缘材料、地板材料、玻璃、 钢、铝等,基于环保的原因,尽量减少水泥的使用。当然随我们来说,这些需要结合我国的国情及当地的地质条件等因素,诸如长时间的研究和长远的实践,方可将其推广应用。 3、推广应用电气新技术的措施 由上可知:电气新技术的应用对加强建筑电气工程的质量至关重要,要确保其大力应用也是重中之重,以下就发表几点推广应用的措施: 3.1施工前切实做好安装工艺、技术交底工作,落实施工方案及技术措施,确保新技术有效应用。 3.2建议相关单位开展技术革新活动,对工程所采用的新技术、新工艺、新材料、新设备进行学习、研究、交流。必要时组织人员进行培训,并且项目部要划出专项资金,对新技术应用、人员组织、培训、技术攻关等提供资金保证。 3.3建立以集团总工程师为核心的专家小组,及时解决新技术安装施工中出现的疑难杂症。 3.4建议项目部成立专门"四新技术"攻关小组,结合QC 攻关,使新技术应用围绕施工生产的重点和难点。 3.5 质量监督人员要及时跟踪督查新技术的应用、落实情况,并做好报告,及时进行督导工作。 4、结语 综上可知:推广应用建筑电气新技术是提高建筑电气工程质量,降低企业生产成本,创造最高效益的最佳途径。当然随着时代的不断变迁,未来还会出现更多先进的新技术,我们不但要勇于创新,大胆应用,精心研究,还要不断寻求应用新技术的保证措施,结合现代化科学管理手段,确保其高效保质的应用于实践,才能让其在建筑电气行业中大放光彩,并取得优异的成绩。 电气新技术论文:建筑电气空调系统及新能源节能新技术研究 摘要:高层楼宇建筑电气系统除了包括供配电系统、照明系统、电梯系统、电梯系统外,还包括暖通空调系统及太阳能、风能等新型节能发电系统。本文将对暖通空调系统中的冷热电联产和“冰蓄冷”新兴空调电气节能技术,以及太阳能和风能新能源节能技术进行详细分析研究。 关键词:建筑电气空调系统;新能源节能;新技术 1.冰蓄冷空调电气节能技术 冰蓄冷空调电气节能技术原理,是在电力负荷较低的夜间,利用“低谷”区的电能资源采用制冷机进行制冷,将电能转换为冷量,然后利用冰的潜热特性,利用相应储存容量将冷量储存起来。而在电力负荷较高的白天电能需求高峰期,把冰中所储存的冷量有机释放出来,以满足建筑物制冷空调系统或其它制冷生产工艺的需求,从而达到添补高峰电能供应不足、利用峰谷电价差节省电费、以及降低空调设备容量等目的。高层楼宇建筑中广泛采用冰蓄冷空调系统,主要是利用水-冰-水转换变成中伴随着热量迁移的功能特性,尽可能利用夜间电力负荷低谷区的廉价电能资源,让制冷机在最优工况条件下运转制冰,将楼宇制冷空调系统所需全部或部分冷源以潜热形式储存于固态或结晶状冰体中,这样当空调系统出现过负荷工况时,冰就会自动吸收相应热量融化,以低温能量水提供空调系统运转所需的冷源,从而实现将低谷电能资源向高峰电能资源转换的目的,达到电能能源的充分利用,提高空调制冷设备的综合利用率。在现代分时电价的广泛实施过程中,有效将低谷廉价电能资源转换到高峰时利用,将会取得非常显著的节约电费的经济效益。冰蓄冷空调电气节能技术主要包括以下优点: (1)有利于电网峰谷电力负荷调节,减缓电厂和供配电设施的供电压力; (2)利用冰蓄能技术,在空调过负荷期间,将冷量水提供给制冷主机,从而减少了制冷主机容量,同时减少空调系统相应的配套系统增容费用,减少了空调系统综合投资; (3)将低谷期的电能资源有效储存起来,利用电网峰谷荷电价差额,降低空调系统在高峰期的电能消耗,减少了高层楼宇建筑的空调运行费用; (4)冷冻水温度可以降到1-4℃,从而实现了高层楼宇大温差、低温送风空调系统的构造,同时节省了水、风输送系统的综合投资和系统能耗; (5)冰蓄冷空调相对湿度较低,空调制冷品质得到有效提高,可有效防止常规中央空调综合症,增强空调系统的人性化服务水平; (6)冰蓄冷空调系统为高层楼宇空调系统提供了一个应急冷源,从而提高了空调系统的运行可靠性; (7)冰蓄冷空调冷量全年均按一对一配置,系统电能资源综合利用率较高,节约空调系统综合能耗经济效益十分明显。 冰蓄冷空调电气节能技术是高层楼宇建筑削峰填谷、缓解供配电系统电能供应压力和新增用电点矛盾的有效解决节能降耗解决途径,在建筑电气节能领域具有非常广泛的应用前景,有效推动着建筑节能工作的顺利开展。 2.冷热电联产电气节能技术 冷、热、电联产(BCHP)技术是一种建立在能源梯级综合利用理念的基础上,集制冷、供热(建筑物采暖与供热水)、以及发电三个过程为一体的多联产能量综合分配利用高效系统,与远程单独送电工程相比,使能源资源利用效率得到了大大提高。据大量文献资料和实际工作经验可知,大型发电厂的能源综合利用发电效率仅有30%~55%,扣除厂用电和电能输送线损率,到达终端的能源利用效率大约只有35%~47%,而BCHP三联产技术其能源综合利用效率大约可达80%~90%,且由于三联产工程耗能用户通常较近,几乎没有任何电能输送损耗。对于热电联供系统而言,如果向系统输入100个单位的能量,则一般可以获得30个单位的电能输出,也就是发电效率为30%;但同时还可以收获50单位的热量资源,即获得50%的热量,这样整个系统能量转化率可以高达80%,总能量的损失率大约只有20%。对于常规独立能量供应系统而言,如果需要30个单位的电能输出,如果按照能量转换效率为35%计算,则需要85个单位的能量输入,总损失能量为55个单位;同理如果要获得50个单位热量,按照锅炉能量转换效率为90%计算,则需要大概56个单位的能量输入,热转换损失能量约为6个单位。这样同样获得30个单位电能和50个单位热量,热电联产需要100个单位热量,而独立供应系统则需要141个热量,比热电联产供应系统多消耗41个单位的能童,总的能源利用效率也只有57%,比起热电产系统的80%要低23个百分点。冷热电三联产能源供应系统与大型热电联产能源供应系统相比,热电联产能源转换效率也没有冷热电三联产能源转换率高,而且大型热电联产能源供应网络还存在输电线路和供热管网等能量损失,而冷热电三联产供应系统由于能源采用能源就地使用原则,可以减大大减少电能输配电系统和热能供热管网的投资及相应能源传输损耗,无论从减少综合投资成本还是从节能环保等方面来讲,冷热电三联产系统均是十分有利的。有关专家对冷热电三联产作了一些节能估算,如果我国从2000年起每年有4%的楼宇建筑的供电、供暖、以及供冷采用BCHP冷热电三联产供应系统,从2005年起有25%的新建楼宇建筑到2050年起有50%的新建建筑采用冷热电三联产系统进行能量供应的话,则到2020年我国二氧化碳的总排放量将减少19%,若将现有建筑实施冷热电三联产系统的比例从4%提高到8%的话,则我国到2020年二氧化碳的总排放量将减少30%,也就是说冷热电三联产系统不仅节能效果十分明显,而且其在环境保护方面的应用效果也十分明显。 对用于高层楼宇建筑物的BCHP冷热电三联产系统而言,由于冷暖空调系统的负荷变动较大,系统不可避免会有相当大比例的时间内运行在较低负荷工况区,因此在进行BCHP冷热电三联产系统设计或改造时,应采取一些必要的措施(例如增加蓄热装置或适当蒸汽回注等技术措施),无论从系统节能还是经济运行角度均十分必要。BCHP尤其适应于一幢楼宇或一个小区的集中冷热电联供,因此,对于高层楼宇建筑而言具有非常强大的节能经济效益。上海中心大厦也采用了2.2MW的热、电、冷三联供系统,其详细分析见第五章。 3.风能太阳能新能源电气节能技术 在进行新能源电气节能系统设计时,需要注意风能太阳能等新能源与建筑功能结构的一体化设计。 3.1太阳能电气节能技术 太阳能热水和采暖电气节能技术目前在建筑中已经得到广泛推广使用,并获得较大的节能效果。由于高层楼宇建筑中光热利用对太阳能集热器的安装角度、采集面积、以及周围的遮挡物等因素有十分严格要求,因此在进行太阳能热水和采暖系统设计时,应考虑采用太阳能建筑一体化设计方案,实现太阳能集热系统与建筑功能结构间完美结合。根据工程项目的实际情况,太阳能热水和采暖系统的光热采集装置可以考虑安装在建筑物坡屋面上,利用楼宇建筑屋顶面积可以解决整个楼宇一部分热水供应需求。 3.2风力发电电气节能技术 开发可再生绿色能源是建筑节能工作开展的重要组成部分,风能作为一种新型可再生能源,已称为建筑电气节能研究的一个重要课题。在建筑环境中利用风能不仅具有免于输送的优点,所产生的风力电能资源可以直接用于高层楼宇建筑本身,而且其具有节能环保等特性,有望成为一个城市的节能环保工作开展的标志性景观,有效增强市民节能保护意识。 电气新技术论文:新技术在电气设备状态检修中的应用 摘要:通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一大特色,参与设备状态检修管理的发、供电设备的比重和容量也越来越大,目前工厂系统已逐步实现信息化管理。文章主要介绍电气检修一般安全要求及发电机、变压器、高压断路器、电动机、低压配电装置和低压线路等停电检修安全措施和检修安全注意事项。及新技术如红外线、超声波等在电气设备状态检修中的应用问题。 关键词:新技术;电气设备检修;应用 1开展电气设备状态检修的意义 电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。 2 电器设备状态的检修 以可靠性为中心的检修和预测性检修是互相紧密联系而又不同的两个技术领域。前者是在评估元件可能故障对整个系统可靠性影响的基础上决定检修计划的一种策略,后者是根据对潜伏故障进行在线或离线测量的结果和其他信息来安排检修的技术。其关键是依靠先进的故障诊断技术对潜伏故障进行分类和严重性分析,以决定设备(部件)是否需要立即退出运行和制订应对措施。因此,电力设备状态检修技术涉及复杂的可靠性评价、传感技术、信息采集处理技术、干扰抑制技术、模式识别技术、故障严重性分析、寿命估计等领。 实施状态检修的前提是:①健全的设备管理体制;②完善的检修质量管理体系;③灵活的设备运行方式;④齐全的设备管理台帐;⑤高素质的检修队伍、运行队伍和设备管理人员;⑥具备状态检修的设备记录和检测手段;⑦先进的测试、分析设备。 电厂的大部分设备要求实行状态检修,常用的检测技术有振动检测、油液分析、红外线热成像、超声波检漏、电机状态检测等。这里仅就电气设备作说明。 状态检修涉及的电气设备,主要是针对需要经过时效考验并随着负载变化而出现的工况和寿命发生变化的电气一次设备,包括发电机、断路器、高低压电动机、大型变压器、中小型变压器、高压开关、隔离闸刀、CT(电流互感器)、CVT(电容式电压互感器)、PT(电压互感器)、避雷器、母线及连接、中压开关、配电变压器、高压套管、电力电缆、变频器、整流组件、绝缘子、电力电容器等。这里介绍一些新技术,不包括具体的设备选型,仅供设备订购或管理时参考。 3电气设备实施状态检修的发展前景 定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则,“到期必修,修必修好”,曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服,每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中,容易造成事故,降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修,修必修好”,克服了定期维修制度的不足,优点显著,劳动生产率与供电可靠率,经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用,监测手段不断增多,性能日益完善,为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点,总结经验,逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作,需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底,同时进行必要的组织准备,做好相应的思想工作,争取少走或不走弯路而达到预期目的。 3新技术在电气设备状态检修中的应用 3.1发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况,了解到元器件参数是否出现异常,元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆,用户可根据这种数据进行纠正或维修,减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯,然后根据技术标准要求,对各个部件进行检查、测量、试验,对各部位进行清洗并处理有关缺陷。 由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩,为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件,变压器吊芯时应采取以下安全措施:吊芯应选择在良好天气进行,并且工作场所无灰烟、尘土、水气,相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%,应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上,或者保持室内温度比大气温度高lOT;,且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯,才能避免芯子受潮;起吊前,必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性,以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。 3.2注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位置。 4结语 通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。 注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。 电气新技术论文:电气自动化控制生产过程中新技术的应用 【摘 要】本文介绍了马钢2250常规热连轧带钢生产线的工艺特点以及其电气传动系统应用效果。 【关键词】电气系统; 自动化控制系统;过程控制系统;工艺特点 1 前言 自1960 年冶金工业的第一台控制用计算机应用于带钢热连轧机辊缝和速度设定以及70 年代带钢轧制实现计算机控制以来, 30 年中计算机控制已经经历了四、五代的变迁, 控制系统的硬件和软件更新速度越来越快。冶金工业的多级冶金自动化控制系统开始呈现出新的特点, 以马钢2250 热轧带钢生产线为例: 电气传动系统更加稳定、大型化; 基础自动化系统接近分布式系统, 功能更加标准化; 过程控制级网络通讯高速化, 使得许多传统热连轧自动化控制系统中基础自动化系统的功能已经成功移植到过程控制系统, 过程控制系统的高速数据采集以及高速在线控制功能使得轧制模型计算精度已经达到了前所未有的高度; 基础自动化与过程控制系统结合更加紧密, 基础自动化系统与过程控制系统之间的界限逐渐模糊。 2 工艺布置以及工艺特点 如图(1) 所示, 马钢2250 热轧带钢生产线由三座加热炉, 大压下侧压机, 1号立辊轧机, 1号粗轧机, 2号立辊轧机, 2号粗轧机, 保温罩, 切头剪, 7机架精轧机组, 层流冷却, 3座地下卷取机以及托盘式运输线等组成。 图1 生产线线工艺布置图 跟其他传统轧线相比: 2.1 宽度控制能力更强、也更复杂 由于大压下侧压机的使用, 使得马钢2250 热轧带钢生产线的最大减宽量可达350mm, 但是由于侧压机形成的狗骨的变形恢复原理与传统的立辊轧机形成的狗骨的变形恢复原理大大不同, 因此造成了侧压机出口宽度精度不高。这就要求粗轧前的立辊轧机设定更加准确, 道次要求更加严格。 2.2 轧制节奏更快 目前, 马钢2250热轧带钢生产线的轧制节奏最高已达每小时29 卷, 接近每2 分钟1 卷。 2.3 轧制计划自由度更大 马钢2250热轧带钢生产线的自动化控制系统有丰富的手段根据实际工艺情况在线调整道次规程以满足目标要求, 同样各级自动化控制系统特别是过程控制系统能非常良好的适应来料尺寸(板坯钢种、宽度、厚度)、轧制计划(成品厚度、宽度)的突然变化,因此由于生产订单的复杂性造成的马钢2250热轧带钢生产线钢种变化频繁、成品宽度厚度跳变剧烈等等在传统热轧带钢生产线所无法容忍的轧制情况已对该生产线的生产和质量不再造成巨大影响。 3 自动化控制系统 3.1 系统组成 热轧板带生产线特点是连续、高速、实时、高精度, 在马钢2250 热连轧线控制系统完全体现了这样的特点。 3.2 高速、稳定的通讯技术 通常, 常规热轧生产线的各级自动化控制系统拥有数量种类众多的控制器, 如服务器, PLC 控制器, 单片机等等; 操作系统也五花八门, 如WINDOWS,UNIX, LINUX, VMS 或者嵌入式操作系统。为了实现简单网络拓扑上的高速稳定的通讯, 马钢2250 热轧生产线采用了EGD 技术和TCNET 技术。 3.2.1 EGD 技术 EGD 是英文“Ethernet Global Data” 的缩写,是美国GE 公司首倡的一种TCP/IP 通讯协议, 通过EGD 通讯技术, 可以实现计算机之间高速的数据交换。可以实现各种操作系统下的TCP/IP 通讯是其最大优点之一。马钢2250 热轧带钢生产线实现了过程控制服务器, 基础自动化PLC 控制器, 特殊仪表之间高速的EGD 通讯, 部分数据交换速度已达20ms。 3.2.2 TCNET 技术 TCNET 技术是日本TOSHIBA 公司研制的一种以太令牌光纤环网(根据控制要求, 也可以设置成以光纤双环网或者单环网), 通过TCNET 技术, 可以实现PLC 控制器及计算机之间高速的数据交换。通过TCNET 技术,马钢2250 热轧线PLC 控制器之间的部分数据流交换速度已达1ms, 这极大地满足了高速控制器特别是HGC 控制器之间的通讯要求。 3.3 传动系统趋于更加稳定、过载能力更强马钢2250 热轧带钢生产线, 其主传动变频器选用TMEIC 公司生产的大功率IEGT 变频器, IEGT 是英文“Injection Enhanced Gate Transistor”的缩写,IEGT 变频器为三电平交- 直- 交变频器。TMEIC 公司生产的IEGT 变频器的控制特点:系统保持高稳定性, 速度调节器拟合了反超调控制技术, 系统输出没有超调; 采用模拟跟随控制技术( SFC 控制) , 降低了冲击速降, 避免了扭振与机电共振; 功率因数控制技术, 系统功率因数为1, 电网不须要安装高次谐波滤波器与静态无功补偿装置; 使用高性能测速元件(Resolver) , 系统静态精度达0.01%, 同时IEGT 元件能忍受很高的di/dt 与dv/dt。这些特点决定了马钢2250 热轧带钢生产线的主传动系统更加稳定、过载能力更强。 在马钢2250 热轧带钢生产线X80 钢种的开发过程中, 由于X80 的特点决定需要低温轧制, 超低的出炉温度, 超低的精轧开轧温度, 超低的精轧出口温度, 超低的卷取温度, 这是对主传动系统的严重考验: 3.3.1 由于材质太硬, 粗轧区域, 上下辊的负荷分配严重不平衡, 导致了上辊负荷有时可达190%; 3.3.2 精轧F6 甚至工作在170%的过载状态; 3.3.3 当目标厚度为20mm 时, 卷取机的卷取负荷处于过载状态;即使是工作在这样苛刻的环境下, 主传动系统没有因此而跳闸堆钢, 这是以前的主传动系统所没法比拟的。 3.4 基础自动化系统 目前, 一般热连轧生产线选择的基础自动化控制系统都是使用PLC 作为主要的控制器, 马钢2250热轧带钢生产线选用TMEIC 生产的V 系列控制器, 其特点为: 微型化、网络化、PC 化、高速化、分布式。 3.4.1 马钢2250 热轧带钢生产线的基础自动化系统的主要应用功能有: (1)全生产线物料的实时位置跟踪及数据跟踪(微跟踪); (2)全生产线所有设备的逻辑、顺序控制; (3)全生产线的各种自动位置控制(APC); (4)粗轧、精轧、卷取主令控制及其他设备的速度控制; (5)全生产线的各种辊道控制; (6)粗轧机负荷平衡控制; (7)飞剪控制; (8)精轧机活套控制; (9)板坯宽度控制; (10)带钢厚度自动控制(AGC); (11)全生产线的模拟轧钢。 3.4.2 V系列控制器 V系列控制器属于PLC 范围, 在实际的应用中, 使用方法与工业控制PC 计算机非常相似。其特点是:PC 化: V 系列控制器的C3CPU 模块就完全可以说是一台计算机, C3CPU 模块拥有工业PC 机的全部硬件设备, 兼容WINDOWS 2000 或者其他操作系统, 有各种外设接口(如显示设备、键盘、鼠标接口、串并口、USB 口)。同时C3CPU 模块因为是PLC控制器, 还具有PLC 控制器特有的高速I/O 访问能力。高速化: V 系列控制器的STC 控制器拥有超高速的扫描能力, 扫描速率最快可达2 ms。网络化: V 系列控制器配有普通以太网模块TN721, 通过TN721 模块, 可以对V 系列控制器进行网络配置, 配置跟普通PC 计算机网卡原理一致;完成网络配置后, 工程师可以在同一网络上的任何计算机访问任意一台V 系列控制器, 这极大的简化了工程师的工作量, 同时也为V 系列控制器的分布式特性打下了基础。 3.4.3 V系列控制器的分布式监控、维护工具VtoolVtool 是V 系列控制器的监控、维护工具工具,其特点除了简单方便外、其最大特点是分布式访问。Vtool 与V 系列控制器之间采用分布式连接技术中最为复杂的“众播通知式联接”, 因此网络中任何有效安装了Vtool 工具包的节点都可以独立自由的访问同一网络中的V 系列控制器节点,Vtool 工具与V系列控制器的任何节点出了问题不会影响其他节点。 3.4.4 高速在线数据采集 系统ODGTMEIC 提供的基础自动化系统的在线数据采集ODG 可以提供非常高速的数据采集。最高速率可达5 ms 每次。 3.5 过程控制系统 马钢2250 热轧带钢生产线不仅仅只有基础自动化系统, 其过程自动系统(L2)同样具有高速控制,高速通讯能力, 许多以往只能在基础自动系统实现的功能在马钢2250 热连轧线由过程自动系统来实现。 3.5.1 过程控制系统主要功能有: (1)生产和控制数据的输入及管理; (2)工艺和控制数据的在线采集和处理; (3)全生产线物料的实时位置跟踪及数据跟踪(宏跟踪); (4)过程自动化各项设定值的计算; (5)模型参数自学习以实现优化控制; (6)轧制节奏控制; (7)终轧温度控制(FTC); (8)卷取温度控制(CTC); (9)过程自动化级人机对话以实现全生产线的数据监控和数据处理; (10)全生产线的模拟轧钢; 3.5.2 软硬件产品标准化 马钢2250 热轧带钢生产线的过程控制系统的硬件系统全部选用标准化商业计算产品, 软件系统选用TMEIC 的PASolution 系统平台。 3.5.3 过程控制系统实现高速数据采集由于马钢2250 热轧带钢生产线具有高度通讯功能, 过程控制系统直接采集工艺和控制参数, 并且在线向模型计算和自学习进行反馈, 大大提高了模型计算预设定精度。 4 结束语 马钢2250 热轧带钢生产线于2007 年2 月25日轧出第一卷(比设计要求提前三个月), 3 月投入正式运行, 于2007 年6 月班产达到设计产量。2007 年8月突破设计要求顺利实现X80 的轧制。马钢2250 热轧带钢生产线自动化控制系统采用了许多最新的控制技术, 特别是大型、稳定的传动系统, 基础自动化与过程自动化一体化发展的特点更为明显。 电气新技术论文:中原电气谷高新技术企业科技创新能力培育 摘要:中原电气谷核心区位于许昌至长葛集群经济产业带。通过对中原电气谷高新技术企业的科技创新能力进行SWOT 分析,了解中原电气谷高新技术企业创新方面具备的优势和劣势,明确其面临的威胁,找到发展的机遇,并在此基础上,为培育中原电气谷高新技术企业的科技创新能力提出建议。 关键词:SWOT 中原电气谷 科技创新能力 一、中原电气谷高新技术企业科技创新的现状 中原电气谷〔Central Plain Electronic Valley(CPEV)〕核心区位于许昌至长葛集群经济产业带,是以电力装备制造业为主体的省级重点产业集聚区,包括风力发电、继电保护自动化、民用机电生产、核电控制设备产业等。高新技术企业主要是指技术密集、人才密集、资金密集,建立在最新科学技术成就之上的,以知识为基础、科技人员为主体的从事高新技术产品研究和开发的企业。 目前,区域内拥有许继集团、森源电器、阳光电缆、西继电梯、爱迪德电力设备公司等50多家规模以上的电力装备制造企业,是我国最大的电力二次设备和高压开关研发制造基地。目前,该区域企业生产的电力二次设备在国内市场上占有率达到20%,综合实力居国内同行业第一位。 区域内电力装备行业拥有两个国家级企业技术中心,一个博士后工作站和两个电气研究所,与德国西门子、日本东芝、法国施耐德等世界著名电气企业保持着长期技术合作关系。许继集团累计申请国家专利107项,已获授权57项;森源电气累计申请专利259项,已获授权160项,在全国同行业中名列前茅,并拥有完全自主知识产权的高压直流输电控制保护系统。 尽管中原电气谷在科技创新上取得了一系列的成绩,然而与把中原电气谷打造成国内外具有重要影响力的创新型产业聚集区的目标还具有一定的差距,主要表现在:区内创新意识不强导致的创新动力不足;区内创新成果不足导致的核心竞争力不强;区内创新体系建设不完善导致的创新能力培育的可持续能力不强等。要想把中原电气谷打造成世界一流的创新型产业集聚区,以上问题的解决刻不容缓。 二、中原电气谷高新技术企业的科技创新能力的SWOT分析 SWOT分析方法是一种企业内部分析方法,即根据企业自身的既定内在条件进行分析,找出企业的优势、劣势及核心竞争力之所在,进而制定出能够使自身条件和所处环境相适应的企业发展战略,以最大限度地利用内部优势和外部机会,同时把企业劣势和环境威胁的影响程度降至最低。 (一)优势(Strength) 1、产业基础优势 许昌市是我国重要的输变电装备生产基地。近年来,通过积极扩大开放,着力加强自主创新,推进重大项目建设,输变电行业综合实力显著提升,具备了加速发展的基础和条件。目前,区域内拥有许继集团、森源电气、阳光电缆、西继电梯、爱迪德电力设备公司等50多家规模以上电力装备制造企业,是我国最大的电力二次设备和高压开关研发制造基地,电力二次设备国内市场占有率20%以上,综合实力居国内行业第1位。40.5kV交流金属封闭开关设备国内市场占有率达到5.6%,居国内行业第2位;12kV真空断路器、隔离开关市场占有率分别达到3.02%和26.06%,居国内行业第7位和第1位。 2、技术优势 许昌市电力装备行业拥有2个国家级企业技术中心、4个省级企业技术中心、1个企业博士后工作站,2个国家级检验中心和2个电气研究所,与德国西门子、日本东芝、法国施耐德等世界著名电气企业保持着长期技术合作关系。许继集团累计申请国家专利107项,已获授权的达57项;森源集团累计申请专利259项,已获授权的达160项,在全国同行业名列前茅,拥有完全自主知识产权的DPS―2000高压直流输电控制保护系统、KYNS80―40.5kV交流金属封闭开关设备、VS系列真空断路器、GN系列隔离开关。 3、人才支撑优势 现有从事输变电装备的专业技术人员6000多人,其中硕士以上高级技术人员200多人,博士60多人,博士后10余人,享受国务院特殊津贴专家36人,具有国家突出贡献专家30人左右,省市级专业技术拔尖人才和学术带头人20多人,形成了实力雄厚、独具特色的完备技术人才体系,是国内输变电专业人才最为集中的区域之一。 4、区位优势 许昌市位于河南省中心位置,有“中原之中”之称。电气谷环500公里范围涉及7个省,总人口4.8亿,是我国能源和电网建设的重点区域。电气谷核心区位于许昌――长葛产业带,与京广铁路、禹郸地方铁路、京珠高速、京深、徐西国道相邻,许郑快速通道和规划建设的京广客运专线在此经过,交通运输十分便利。 5、产业集聚优势 中原电气谷内产业配套能力强,区域内具备特高压800kV直流输电控制保护和换流阀、750kV交流输变电控制保护、220kV及以下变压器、中低压开关成套设备及元器件、电能质量等产品研发和制造技术,产品覆盖电力系统输变电、配电和用电的各个环节,横跨一次及二次装备、交流及直流装备领域,是中国输变电装备行业中品种最多、规格最全、综合成套能力最强的产业聚集区,具有电网建设工程的总承包能力。 (二)劣势(Weakness) 1、人才结构有待完善,创新动力不足 创新的载体是高素质的科技型人才。中原电气谷人才结构不太合理,尤其是缺少高层次人才。就创新成果而言,企业人才的创新需求不旺、创新动力不足,企业文化中的创新意识不足,企业科技创新激励机制有待完善。 2、企业融资渠道狭窄,融资成本高 在后金融风暴国际背景下,政府为保障国民经济持续、快速、健康发展,实施稳健的货币政策,信贷规模收紧,导致企业融资渠道狭窄,融资成本高。 3、法律保障劣势 新兴的产业集聚区发展迅速,尽管先后出台了各项法规,但对产业集聚区内高新技术企业的立法还不完善,这样抑制了产业集聚区内高新技术企业技术创新的动力。 (三)机会(Opportunity) 电力装备制造业事关经济社会发展全局,是国家的基础性、战略性产业。今后一个时期,随着我国工业化、城市化进程的加速推进,电力消费呈加速增长态势,电网建设将进入持续高速增长期,为电力装备制造业发展提供了良好的机遇。 1、市场空间 国民经济快速发展为电力装备工业提供了巨大的市场空间,目前,我国已进入工业化、城市化加速推进时期,在消费结构和产业结构升级的拉动下,电力先行策略仍将长期实行,电力弹性系数中长期水平将维持在1.0以上。根据我国“十一五”电网规划及2020年远景报告,仅“十一五”期间,国家就投资1.36万亿元,新增330千伏及以上输电线路6万公里、变电容量3亿千伏安。因此,在未来较长一个时期,为保证电力输送和分配需要,我国电网建设将加速推进,电力装备制造业面临难得的发展契机。 2、政策环境 国民经济“十二五”规划纲要明确提出,加快发展先进制造业,提高重大技术装备国产化水平,特别是高效清洁发电和输变电装备。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,明确提出重点开发安全可靠的先进电力输配技术,实现大容量、远距离、高效率的电力输配。《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》,将特高压输电关键设备研究作为重点扶持的16个重大专项之一。国务院出台的《关于促进中部地区崛起的若干意见》明确提出,把中部地区建成全国重要的能源原材料、现代装备制造业基地,为电力装备制造业发展提供了强有力的政策保障。 (四)威胁(Threat) 1、科技创新的风险较高 从创新技术的获取并形成样品到创新产品的维护,这一系列过程都存有较大的风险。自主创新较之模仿创新具有更大的技术风险、市场风险以及资金风险。由于技术的不确定、市场范围的不确定、顾客需求的不确定,还有新产品竞争优势的不确定,产品被接受时间的不确定、资金是否会断裂以及其他不确定因素,创新都有可能导致失败。 2、竞争格局的改变 现代企业的竞争是产业链之间的竞争,在产业链上各企业间要保持高度的协作和融合,只有掌握其关键环节的核心技术,才能保证产业链的竞争优势。而中原电气谷内企业集聚效应的发挥还需要资源的优化整合和协同管理水平的提高。 3、全球经济发展不景气 目前,全球经济正经历着一个低速发展的时期,行业市场也步入了低谷。如何尽快走出的困境,是摆在企业面前的一大难题。 三、提升中原电气谷高新技术企业创新能力的发展策略 综上分析,可将中原电气谷高新技术企业所具有的内部优势和劣势、所面临的外部机遇和威胁构造成SWOT矩阵,并依据“发挥优势因素、克服劣势因素、把握机遇因素、化解威胁因素”的原则,制定相应的创新发展策略。 SO策略:充分利用中原腹地辐射八方的区域优势,借助成熟的产业集群,在政策的引导下,打造自己的创新团队,实现向自主技术和自有品牌的飞跃;WO策略:利用不断完善的资本市场,拓宽融资渠道,不断增加中原电气谷高新技术企业的创新投入和改善企业内部的创新环境,引进高层次的技术人才和先进的技术,与产业集群内部企业以及主导产业企业形成经常性互动,获取有关技术信息、享受技术外溢效应,增加企业活力;ST策略:调动包括政府、企业在内的多方力量,不断完善以产业聚集区内企业为主体的技术创新服务体系,为企业的科技创新行为提供高质量的服务和有效的保障机制;WT策略:形成以市场为导向的经营策略,及时了解市场信息,把握市场机遇;更新管理理念,采用现代化的管理模式,提高企业员工素质,不断培养自主创新精神、强化自主创新意识。 四、结语 利用SWOT定性分析了中原电气谷高新技术企业科技创新的外部环境和内部情形,明确了重点发展方向。但是由于企业所处行业及发展时期的不同,自身条件和受外部环境影响程度的不同,本文认为高新技术企业科技创新应在考虑以上因素的基础上,再结合彼此的实际情况,扬长避短,开拓、把握环境变化所带来的机遇,减少环境变化所引起的冲击,为科技创新做出正确的战略决策。 电气新技术论文:水电站电气新技术与新设备的应用分析 摘要:随着当前科技水平的不断提高,水电站中电气新技术与新设备的应用也越来越广泛,新技术与新设备在实践运用中充分体现出了其优越性。文章通过对一些新技术新设备的运用进行阐述,为未来水电站新技术新设备的使用提供参考。 关键词:水电站;电气新技术;新设备;应用分析 通过不断的努力我国水电事业取得了快速的发展,特别是相关电气新技术与新设备的应用大力地推进了我国的水电站建设。 1 水轮发电机的革新及应用 在水轮发电机技术方面经过多年的不懈努力我国实现了重大突破,从最初的0.8MW国产水轮发电机,到三峡水电站单机装机容量700MW的世界最大水轮发电机的投产运行。700MW世界级的水轮发电机代表了我国在该项设备制造领域的顶尖技术优势和实际运用能力,水轮发电机的设计制造涉及到众多的技术指标如电压、功率、短路比、飞轮力矩等,这些技术指标直接影响着电站及其电网的安全稳定性和经济适用性,因此在对这些指标进行设定时必须进行系统地分析研究,我国科研工作人员经过大量的科学论证和试验对大型水轮发电机的参数指标进行了优化设计。发电机的绝缘性要求高,随着技术的发展现在大都是使用F级的绝缘材料取代传统的B级的绝缘材料增强绝缘性,热固性环氧粉云母绝缘具有耐电强度高且介质损耗小的特点相较沥青云母带浸胶绝缘材料有显著的优势。同时在制造生产大型的水轮发电机时更多的将空换位与不完全换位新技术运用到定子线圈中,这样能够有效地降低电机定子线棒的最高温度值也能有效控制股线的温差值,这种控温技术的运用能够极大地提升发电机运行的安全稳定性和绝缘可靠性。很多最新科技成果也被成功地运用到机电的结构中,像电机定子的上支架进行结构设计时将径向力转变成切向力,同时电机定子的机座结构设计成浮动式,电机转子的支架结构设计成园盘式等。在电机推力轴承上通过采用弹性金属塑料瓦,从而大大增强了电机推力轴承在工作中的安全性和可靠性,我国在充分参照国外技术的同时也在不断实现自主技术创新。大中型水轮发电机通常采用的冷却技术包括水冷却法、空气冷却法以及蒸发冷却法等,主要是通过密闭循环空气冷却通风系统来实现,而随着目前发电机单机容量的不断增大要实现大容量发电机的空气冷却需要采用热路法以及三维有限元法等新技术来实现,计算大型水电发电机的通风发热量的程序也进行优化,构建出其通风基础模型保证计算结果的准确性,以便为设计提供可靠的基础数据,到目前已经顺利实现了每10MW6m3的冷却通风量,这一技术已处于世界领先的地位。同时另外两种水轮发电机冷却方法的科研工作进展顺利,相应的研究成果已经运用于实际生产中,特别是蒸发冷却法的运用克服了水冷却的一些不利还满足了高绝缘性及不燃性的要求,该技术通过在具体项目中的运用反映良好,在实践中不断探索和逐步地完善,这些新技术为更大型的水轮发电机的发展提供了技术保障指明了未来发展的方向。 2 水电站自动化技术的应用 当前随着科技水平的不断提高在水电站中的电气自动化新技术被广泛地运用,自动化程度的提高能够极大地减少人工操作所带来的不便,通过自动化技术,能够极大地减少人力的投入,从而使电力资源的生产成本得到大幅度的降低,提高企业的经济效益以及创造良好的社会效益。自动化系统使用计算机、程序化控制器以及专用的智能化设备,依靠网络、总线把主控机和各个控制站、智能化设备等进行连接,形成分布式的综合监测控制系统。自动化技术主要包括系统对水电站进行全面地自动监控与信息存储,通过计算机对水电站设备运转中产生的各项数据自动进行收集并处理,例如对开关量、模拟量等信息进行的监控,系统出现异常时的报警、信息的存储和显示以及SOE点信息的记录与显示等。而对水电站实施自动控制主要表现在通过自动化技术能够依据上级的命令并结合电站的实际运行状况,对相关设施进行自动调节控制,比如对机组进行自动停开操作以及在设备运行过程中根据其工作状况进行的自动转换动作,机组功耗负荷的自动调节,自动发电控制(AGC)与自动电压控制(AVC)以及自动断路操作等。同时对发电机、主变电站、输电线路等重要设备设施也进行自动监控和保护,保障系统的安全稳定性。在水电站的运营管理通讯系统建设等中自动化技术都发挥了巨大作用,如设备运行的报表自动生成、各项操作的自动记载,这些有利于对系统问题的排查分析。总之,先进的自动化技术设备为电站系统的高效运行提供了保障,在现代化水电站项目建设中要大力引进和推广自动化电气设备,用先进的计算机技术对电站进行自动化管理和监控,全面实现自动化操作与管理,提高功效和运行的稳定性。 3 变压器中性点小电抗接地技术的运用 我国电站过去很多是采用部分接地形式来对变压器设备中性点进行接地。采用这种接地方式容易有过高的电压在变压器的中性点处出现。这就必须保证中性点处的绝缘性,对绝缘水平提出了较高的要求,使得对中性点实施保护变得较为复杂。同时还会存在某些弧立不进行接地系统,这种形式对电力系统的安全稳定运行带来了巨大的隐患。而将500kV的变压器进行直接的接地也是不可取的,因为还必须满足零序继电保护的实现,不能进行全部的接地。通过大量的研究实验最终我国电力科技工作者成功地攻克了这一多年未解的难题。这一技术是通过将小电抗值依照变压器零序阻抗值的三分之一进行串并联的原理实现的。它的实现过程是两台用小电抗直接接地的变压器零序阻抗,当其中的一台退出运行系统时,另外的一台变为了直接接地的形式,这样做能够保证变压器零序阻抗值不发生变化。这一技术的成功运用成为我国首次运用小电抗接地方式对变压器进行接地。它很好地解决了目前我国电力系统大量运用的零序继电保护,使电力系统的电压水平有效地降低,从而极大地提升了安全性和稳定性,并在实践中得到了广泛地运用,取得了良好的效果。 4 防雷新技术的运用 水电站在布局上较为特殊,一般情况下是在电站主厂房的顶部位置设置塔杆将高压线引出,当出现雷电击打顶部的塔架或者其上部的避雷针时塔架的引流线还没有进入地面就和主厂房的钢砼结构相连接,这样雷击的强电流会通过钢筋网片进行传播,引起较强的冲击电位聚集在接地网上,强大的电流会对设置在厂房内部的设施设备造成不良影响,像发电机、发电机相关的电气设备以及低压设备等都可能引起绝缘问题,针对这一问题通过进行大量的实测研究分析,构建出了一套设备产生反击过电压的方案,并经过理论计算结合相关曲线规律,解决了这一困绕厂房及设施安全的问题,这种水电站防雷设计新技术在众多的水电站得到了运用,实践表明其效果显著运行良好。 在新世纪里随着宜昌三峡水利枢纽工程的投入使用,标志着我国的水电事业步入了又一崭新的时代,科学技术的不断进步给水电事业的发展带来了前所未有的机遇,推动着水电站电气新技术与新设备的不断向前发展,在不远的将来我国的水电站在科技支撑下必将跨上更高的发展道路。 电气新技术论文:试论高压电气设备绝缘试验的新技术 【摘要】绝缘体为设备的正常运行提供了有效的保障,电气设备绝缘性能的好坏直接制约着高压设备系统运行的稳定性和安全性。所以,在电力工作中,要应用绝缘试验检测设备的数据对电气设备运行准确性进行判断。本文通过对高压电气设备绝缘试验的重要性介绍,提出了高压电气设备绝缘试验方法,分析了高压电气设备绝缘试验技术的新发展。 【关键词】高压;电气设备;绝缘试验 一般情况下,高压电气设备的运行环境是比较复杂的,电气设备绝缘设备不仅受到运行中的电压作用,还受到冲击电压的影响,所以,绝缘体质量的优劣对高压电气设备的正常稳定的运行,具有着重要的意义,必须要采取安全有效的检测措施对其运行的状态进行检测,电气设备绝缘试验为电气设备的良好运行提供了有效安全的检测工具。因此,高压电气设备绝缘试验可以提高高压电气设备的性能,能够为其正常的运行提供有力的保障,对于我国电力事业的发展也具有重要的意义。 一、高压电气设备绝缘试验的重要性 高压电气设备绝缘试验是检验高压电气设备绝缘性能的各种试验的总称,按照试验电压的高低可以分为绝缘特性试验和绝缘耐压试验。绝缘特性试验也可以成为非破坏性试验,指的是在比较低的电压环境下通过不对绝缘体进行损伤的办法进行绝缘特性的测量。比如绝缘电阻、介质损耗原因、部分放电等等,试验可以对绝缘内部的缺陷进行准确的判定;绝缘耐压试验还可以称为破坏性的试验,指的是检验电气设备绝缘耐受各种过电压能力的试验,主要包括交流电压的试验、直流电压的试验和冲击电压试验。绝缘耐压试验对于绝缘体的检测是十分严谨的,尤其是对绝缘集中性的缺陷能够进行准确的判断,同时还能够为绝缘的耐压强度提供一定的保障。这种试验虽然有很强的优势,但是对绝缘体会造成一定程度的损坏。通过对以上内容的分析我们知道。高压电气设备绝缘试验可以为高压电气设备的运行提供安全性的保障。高压电气设备运行中容易受到电场、化学物质的腐蚀,受到自然因素和环境因素的制约,造成了绝缘体和绝缘系统受到一定的损害,所以保障高压电气设备的正常运行,必需要进行绝缘系统的试验。高压电气设备绝缘试验不但能够对高压设备的各种绝缘特性进行准确的判断,还能够对高压电气系统的运行进行准确的检测,发现绝缘的缺陷,提高了高压电气系统的稳定性和安全性。 二、高压电气设备绝缘试验方法 高压电气设备绝缘试验方法主要包括设备直流耐压试验、绝缘电阻试验、介质损失角试验、高频震荡波试验、绝缘电压分布试验、局部放电试验、色谱试验等,下面将一一进行论述。 (1)直流耐压试验。因为直流耐压试验采用了大体积的设备,其纹波系数高,稳定性也差,在我国现阶段的电力工作中已经很少采用,通常只会在少数的精密度要求不高的试验中得到采用。 (2)绝缘电阻试验。绝缘电阻试验通常采用固定输出电压的方式,能够及时的获得仪表所显示的正确度数,规定加压一分钟后获得的度数就是电器设备的绝缘电阻。绝缘电阻试验中最关键的环节就是吸收比测验,该试验能够正确的反映变压器和其他机电设备绝缘体的损害程度和受潮现象。在常温的状态下,吸收比比3:1小,就可以判断设备的绝缘体存在一定的问题。 (3)介质损失角试验。通过科学的试验证明,高压电气设备的绝缘缺陷和介质损耗之间存在非常重要的联系,而且和使用体积也成正比的关系。介质损失角的大小可以对绝缘材料的单位体积内的介质的消耗情况进行正确的表现,所以,我们可以通过试验中测量获得的介质损失角了解绝缘体和绝缘系统的运行情况,及时对存在的问题进行改正。 (4)高频震荡波试验。高频震荡波试验是一种新型试验方法,非常容易通过试品得到需要的高电压,而且对现场电源的用量需求小,易发现水树类型绝缘缺陷和机械损伤。但是,试验中需要使用高压电容、高压电抗器和球隙点火控制装置,造成了现场使用的不便。加之,由于高频振荡波试验效率低,长时间传播后难以保持电压波的幅值。 (5)绝缘电压分布试验。目前,国内市场有很多种高压电气设备绝缘方式,户外一般采用绝缘子作为绝缘体的主体。由于绝缘子的电容是绝缘电压分布的主要决定因素之一,通过绝缘电压分布试验可以客观掌握绝缘子电容情况,并且绝缘子清洁度越高,电源电阻越大,绝缘效果也就越好。 (6)局部放电试验。局部放电试验通过回路里产生的一些放电脉冲电流,然后采集并放大这些电流,能够检测局部放电的强度,了解绝缘体的基本情况,判断是否存在缺陷。 (7)色谱试验。绝缘油作为一种绝缘介质,广泛应用于高压电气设备绝缘体系之中。电气设备在绝缘油保护下发生局部放电或发热的时候,绝缘油性质就会发生改变,导致内部气体比例失衡。为此,通过色谱试验可以掌握绝缘里气体的比例,了解电气设备的绝缘性能。 三、高压电气设备绝缘试验技术的新发展 目前,虽然有很多种高压电气设备绝缘试验方法,仍然存在不足之处。具体表现:试验运行易造成高压电气设备损害,缩短试验对象的使用寿命;试验工作量大,带来了大量人力、物力、财力上的消耗;试验效果并不是很好,设备故障有时并不会被检测出来;试验中通常要分析绝缘结构剩余电气强度的大小,但是仍然没有发现其与介质损耗、绝缘电阻等参数之间有直接函数关系,等等。以上种种因素的存在,导致高压电气设备绝缘试验的效果有着一定局限性,以致判断电气设备的绝缘程度有一定的难度。 为了有效消除高压电气设备绝缘试验的局限性,提高对电气设备绝缘程度的监测技术水平,应加大对新的监测技术研究力度。当前,新的监测技术主要分为三种:一是红外线诊断。这种诊断方式不接触、不取样、不停运、不解体,实施方便,智能化程度高,使用范围比较广泛;二是不定期带电测试;三是实时在线监测技术。高压电气设备运行中要面对复杂的环境,并受化学腐蚀、环境条件、机械应力等外部环境的影响,以及长时间电压作用等内部环境的影响,极易导致绝缘体和绝缘系统遭受不同程度的损坏。为此,必须采取绝缘试验检测高压电气设备绝缘程度,并利用红外线诊断、不定期监测和实时在线监测技术了测得电气设备运行期间的有关绝缘数据,通过数据分析和评价掌握电气设备系统具体的绝缘缺陷,以采取有效的防护与整治措施。 四、结论 综上所述,本文通过对高压电气设备绝缘试验的具体介绍,分析了高压绝缘试验对于我国电力工作的重要意义。高压电气设备绝缘试验可以提高高压电气设备的运行的稳定性和安全性,能够对绝缘出现的问题进行及时的判断,为高压电气系统提供了良好的保障,解决了电力人员在工作中的困难,促进了我国电力事业的发展。 电气新技术论文:建筑电气工程施工新技术的应用分析 摘要:本文重点对目前建筑电气工程工快速应用和推广的超高层高压垂吊式电缆敷设技术、预分支电缆施工技术、电缆穿刺线夹施工技术以及管线综合布置技术等四类新技术的技术特点及施工应用做了简要分析。 关键词:建筑电气;施工;新技术 随着智能建筑的大量发展,建筑电气工程施工新技术应用越来越多,新技术的应用一方面提升了电气工程施工的效率,加快了建筑工程总体施工的进度;另一方面也提升了建筑工程整体的质量水平。本文重点对目前建筑电气工程工快速应用和推广的超高层高压垂吊式电缆敷设技术、预分支电缆施工技术、电缆穿刺线夹施工技术以及管线综合布置技术等四类新技术的技术特点及施工应用做了简要分析。 一、超高层高压垂吊式电缆敷设技术 在超高层供电系统中,有时采用一种特殊结构的高压垂吊式电缆,这种电缆不管有多长多重,都能靠自身支撑自重,解决了普通电缆在长距离的垂直敷设中容易被自身重量拉伤的问题。它由上水平敷设段、垂直敷设段、下水平敷设段组成,其结构为:电缆在垂直敷设段带有3根钢丝绳,并配吊装圆盘,钢丝绳用扇形塑料包覆,并与三根电缆芯绞合,水平敷设段电缆不带钢丝绳。吊装圆盘为整个吊装电缆的核心部件,由吊环、吊具本体、连接螺栓和钢板卡具组成,其作用是在电缆敷设时承担吊具的功能并在电缆敷设到位后承载垂直段电缆的全部重量,电缆承重钢丝绳与吊具连接采用锌铜合金浇铸工艺。 超高层高压垂吊式电缆敷设技术的施工过程中吊装工艺主要是利用多台卷扬机吊运电缆,采用自下而上垂直吊装敷设的方法。对每个井口的尺寸及中心垂直偏差进行测量,并安装槽钢台架。设计穿井梭头,用以扶住吊装圆盘,让其顺利穿过井口。吊装卷扬机布置在电气竖井的最高设备层或以上楼面,除吊装最高设备层的高压垂吊式电缆外,还要考虑吊装同一井道内其他设备层的高压垂吊式电缆。架设专用通讯线路,在电气竖井内每一层备有电话接口。指挥人、主吊操作人、放盘区负责人还必须配备对讲机。电气竖井内光线弱,要设置临时照明。电缆盘至井口应设有缓冲区和下水平段电缆脱盘后的摆放区,面积大约30~40㎡。架设电缆盘的起重设备通常从施工现场在用的塔吊、汽车吊、履带吊等起重设备中选择。 在吊装过程中要选用有垂直受力锁紧特性的活套型网套,同时为确保吊装安全可靠,设一根直径12.5mm保险附绳,当上水平段电缆全部吊起,将主吊绳与吊装圆盘连接,同时将垂直段电缆钢丝绳与吊装圆盘连接。当吊装圆盘连接后,组装穿井梭头。在吊装过程中,在电气竖井井口安装防摆动定位装置,可以有效的控制电缆摆动。将上水平段电缆与主吊绳并拢,并用绑扎带捆绑,应由下而上每隔2m捆绑,直至绑到电缆头,吊运上水平段和垂直段电缆。吊装圆盘在槽钢台架上固定后,还要对其辅助吊挂,目的是使电缆固定更为安全可靠。在吊装圆盘及其辅助吊索安装完成后,电缆处于自重垂直状态下,将每个楼层井口的电缆用抱箍固定在槽钢台架上。水平段电缆通常采用人力敷设。在桥架水平段每隔2m设置一组滚轮。 二、预分支电缆施工技术 分支电缆是近年来的一项新技术产品,该产品根据各个具体建筑的结构特点和配电要求,将主干电缆、分支线电缆、分支连接体三部分进行特殊设计与制造,产品到现场经检查合格后可直接安装就位,极大地缩短了施工周期、减少了材料费用和施工费用,更好地保证了配电的可靠性。预分支电缆由三部分组成:主干电缆、分支线、起吊装置,并具有三种类型:普通型、阻燃型、耐火型。预分支电缆是高层建筑中母线槽供电的替代产品,具有供电可靠、安装方便、占用建筑面积小、故障率低、价格便宜、免维修等优点,目前已广泛应用于中高层建筑采用电气竖井垂直供电的系统和隧道、机场、桥梁、公路等供电系统。 采用预分支电缆技术时,应先行测量建筑电气竖井的实际尺寸(竖井高度、层高、每层分支接头位置等),同时结合实际配电系统安装的位置量身定制,为避免因楼层功能改变引起容量的变动,宜将预分支电缆的干线和支线截面均放大一级,特殊情况还应预留分支线以供备用。 预分支电缆可以吊装或放装,采用放装(从上往下或从未端开始施放),用户需要向制造厂家提出,电缆在出厂复绕时要逆向复绕。无论是吊装还是放装,安装时每一楼层都要有专人监护,以免电缆刮伤。在电缆提升前应先安装钢丝网套,钢丝网套安装时要用扎紧线与电缆扎紧,其扎紧线应位于网套的末端。在电缆全部吊好后应及时将电缆固定在安装支架上,以减少网套承受的拉力,从而避免因拉力过大把电缆外护套拉坏。 三、电缆穿刺线夹施工技术 一般穿刺分支接头结构多采用绝缘线芯穿刺线夹工艺制作,穿刺分支电缆的绝缘穿刺线夹具有力矩螺母和穿刺结构,力矩螺母用于保证恒定的接触压力,确保良好的电气接触,并同穿刺结构一起使安装简便可靠。绝缘穿刺线夹的使用对干线的机械性能和电气性能影响小。 采用电缆穿刺线夹施工时,首先在主线电缆上确定好分支线的位置,并在确定的部位剥去200~500mm外护套,将主线电缆芯线分叉,无需剥去电缆芯线内护层(绝缘层),将分支线直接插入具有防水功能的支线帽内(无需剥去绝缘层),再将线夹固定在主线电缆分支芯线处,在连接处用手拧紧线夹螺母,最后用套筒板手套固定线夹按顺时针拧紧线夹上的力矩螺母,当穿刺刀片与金属导体的接触达到最佳效果时力矩螺母便会自动断离,如图6.10所示,不需要对导线和线夹做特殊处 电缆穿刺线夹施工技术,是一种新型的电缆连接器技术,是代替分线箱、T接箱最佳的产品,施工时无需截断主电缆,可在电缆任意位置做分支,不需要对导线和线夹做特殊处理,操做简单、快捷,与常规接线方式相比,免去了剥除绝缘层、搪锡或压接端子、绝缘包扎等工序,减少了绝缘层、电线头等施工垃圾,降低了常规做法难以避免的环境污染,节省人工和安装费用。 四、管线综合布置技术 管线综合布置技术是依靠计算机辅助制图手段,在施工前模拟建筑电气工程施工完后的管线排布情况。根据模拟结果,结合原有设计图纸的规格和走向,进行综合考虑后再对施工图纸进行深化,而达到实际施工图纸深度。有条件的可以采用3D(三维图)直观的反映出设计图纸上的问题,尤其是在施工中各专业之间设备管线的位置冲突和标高重叠。应用“管线综合布置技术”可极大缓解在建筑电气安装工程中存在的各种专业管线安装标高重叠,位置冲突的问题。“管线综合布置技术”优势明显,不仅可以控制各专业和分包的施工工序,减少返工,还可以控制工程的施工质量与成本。 (1)“管线综合布置技术”可以快速完善施工详图设计和节点设计。通过提前审图,使施工人员了解设计意图,掌握管道内的传输介质及特点,弄清管道的材质、直径或截面大小、强电线缆与线槽(架、管)的规格、型号、弱电系统的敷设要求,清晰各楼层净高、管线安装敷设的位置和有吊顶时能够使用的宽度及高度、管道井的平面位置及尺寸,特别是风管截面尺寸及位置、保温管道间距要求、无压管道坡度、强弱电桥架的间距等等。 (2)管线综合布置技术在未施工前先根据所要施工的图纸进行图纸“预装配”,通过“预装配”的过程就把各个专业未来施工中的交汇问题全部暴露出来。提前解决这些问题,为将来施工中安排施工工序打下良好基础,因此可合理安排整个工程各专业或各分包的施工穿插及顺序。 (3)综合支吊架的最大的优点是不同专业的管线使用一个综合支架,减少支架的使用,合理利用了空间,同时降低了成本。只有采用管线综合布置技术才能更好地进行综合支架的选择和计算。 (4)由于图纸制作、处理、审核全在现场,使与电气工程有关的管理及施工人员(包括甲方、监理、总包、劳务分包等),均通过图纸对所涉及的专业内容(各专业图纸的综合图、机电样板的汇总报审图、与土建的交接图、方案附图、洽商附图、报验图及工程管理用图等)进行管理调整,及时掌握变更的状况。 电气新技术论文:电气设备状态检修中新技术的应用 摘要:电力企业由计划经济向市场经济转移,经济效益和社会效益都是其重要的追求目标,而提高供电可靠性和降低生产成本是实现目标最重要的途径和提高经济效益的关键。由于状态检修是提高供电可靠性和降低设备检修费用的重要措施,而设备检修费用在整个生产成本中占有相当大的比例,因此从提高经济效益的角度来看,定期检修已不能满足形势发展的要求。 关键词:新技术 电气设备 检修 应用 1.设备状态检修的含义 设备状态检修是指根据先进的状态检测和诊断技术提供的设备状态信息,来判断设备的异常和预知设备的故障,并在故障发生前进行检修的方式。即通过应用现代检修管理技术,用先进的设备状态检测手段和分析诊断技术,实时了解设备的健康状况和运行工况,及时给出设备的寿命评估,然后根据设备的健康状态,合理安排检修项目和检修时机,最大化地降低检修成本,提高设备的可用性。 2.电气设备状态检修的发展 故障检修又叫故障检修、事故抢修,就是设备投运后不再进行检修,直到设备发生故障或功能失效时,才进行的非计划性的维修。定期检修采用的预防性试验、定期检修等方法,是一种以时间为基础的预防检修方式,也称为计划检修。它的理论依据是:设备能通过定期检修,周期性地恢复至接近新设备的状态。检修工作的内容与周期都是预先设定的,到时间就修,目的是防止或延迟故障的发生。我国目前的检修模式基本上就是这样,它这是预防性检修的一种。 状态检修是通过对设备状态进行监测,然后按设备的健康状态来安排检修的一种策略。状态检修得益于设备监测技术得到广泛应用,最大化地降低检修成本乃至供电成本,提高设备的可用性,它是在设备发生实质性故障之前及时进行检修的新方式。 3.电气设备实施状态检修的发展前景和必要性 定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显着。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。 随着电力体制的改革和经营机制发生的变化,以及减人增效和供电可靠性的要求进一步提高,定期检修制度已逐步不能完全适应形势发展的要求。因此,迫切希望能实现对电力设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转移,并对传统的设备检修制度进行改革。电力设备的状态检修是当前先进的工业国家普遍推行的一种科学的设备检修管理策略。目前,国家电力公司已将电力设备状态检修工作作为科教兴电的一项重要的发展战略组织实施。 4.新技术在电气设备状态检修中的应用 4.1红外检测技术是指运用现代红外辐射探测技术对电力工业发热的电力设备进行温度检测诊断,以保障设备安全运行的一种技术手段。红外辐射测温技术以普朗克定律、维恩位移定律和史蒂芬-玻尔兹曼定律为理论基础。电力电缆及其连接设备的红外诊断是在线检测的一项行之有效的技术手段和重要内容,是状态检修的一个组成部分。它能及时而准确地发现和诊断运行电力电缆及其连接设备的故障隐患和故障先兆,以便采取合理、可靠的处理措施,降低因过热造成的能源损失和浪费,减少或避免因过热故障引发的突发性事故。 4.2 GIS局部放电检测技术是气体绝缘封闭组合电器(GIS)的内部故障以绝缘故障居多。绝缘故障产生的原因可能有:支撑绝缘子(环氧树脂浇注件)内部有气泡等缺陷或劣化;由于安装、维修时不注意,在金属外壳内留有导电微粒及其他杂物;电极表面有损伤,如毛刺、刮伤等;导电或接地部分接触不良;气压下降或含水量增多等。这些缺陷会造成局部放电,而且往往最终导致闪络或击穿。因此,开展GIS局部放电的监测可弥补GIS设备试验方法的不足,有效避免GIS事故的发生,对保障GIS的安全运行具有重要意义。 4.3金属氧化物避雷器的检测与诊断:10kV电缆连接设备如分接箱、环网柜、开闭所等柜内的金属氧化物避雷器由于老化,密封不严,内部构件受潮,性能会下降或失效,导致运行中泄漏电流和阻性电流分量急剧增加,阀片温度上升,引起热崩溃,甚至发生爆炸事故。所以金属氧化物避雷器的在线监测十分重要。测试总泄漏电流和三次谐波电流的变化情况,及时判断避雷器的工作情况,是否有老化和受潮情况发生。 5.结语 通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。
现代农业新技术论文:农机化新技术现代农业建设论文 1农机化新技术推广的意义及存在的问题 1.1是科技转化生产力的有效途径 农业生产现代化首先要实现农业机械化,所以农机的普及是促进农业现代化发展的必须条件,而农业机械是科学技术的具体体现,通过农业机械才能将现代农业科技成果转化为生产力,通过农机在农业生产中的作业,发挥其高效优质的作用,达到促进农业生产效率及质量的目的,农机化推广是科研及生产之间的桥梁纽带,能有效推动科技成果的快速转化。农机化推广工作,要通过一些试验把最新的科技成果及技术在生产中进行实践,检验新技术装备的各方面特性,比如实用性、安全性、可靠性、适应性、经济性,经过实践总结,不断改进,才能形成标准和规范的机械生产模式及配置方案,促进新技术、新产品在农业生产中的应用,农机化新技术推广在农机化发展中起到引领和促进作用。 1.2提高生产效率,促进增产增收 农机化推广工作能把最新的科研成果、科学技术及新产品及时推广应用到农业生产中,能大大提高农业生产效率,起到增产增收的作用。另外在农机化技术推广过程中,对于新型农民的培养及农机合作组织的培育也发挥了一定的作用,先进的农机化技术已成为农民增加收入及农业增效的手段。 1.3农机推广中存在的问题 在农机化技术推广过程中,由于农业生产方式、农民的思想意识、文化素质、传统习惯等多方面因素的影响,存在农机、农艺、技术、信息等多方面的融合问题,农机与农艺是相互影响、相互促进,但在实际生产中,需要长期磨合才能使其相互融合,达到应用的生产效果。在推广方面,有的机构性质不明确,在投入上经费不足,推广力度不够,还存在农机农艺难以融合的情况,所以对于农机推广工作,需要深入的细节还很多,任重而道远。 2农机化新技术推广工作应采取的措施 2.1增加投入,提高服务 在农机化新技术推广工作中,经费短缺是很多地区都面临的一个问题,经费不足导致推广工作的各个方面都上不去,服务能力低下,推广工作开展不利。所以要加大经费投入力度,明确公益性职能的定位,对于推广工作的条件加以改善,完善运行机制,对于工作活力及服务水平都非常重要。 2.2努力创新,提升成效 坚持创新完善机制,采用多元化、服务优质化的工作方式构建新型农机化技术推广体系,建立农机化科研、教学、推广、生产单位协作长效机制,对于新产品研发、新技术应用与生产实践相结合,加快新成果的转化,促进新产品、新技术能及时推广到农业生产中,完成科研成果转化成生产力,促进农业生产水平的提高。 2.3加强培训,提高素质 农机化新技术推广工作离不开推广人员的努力,推广人员的思想意识及工作能力对于推广工作的质量有直接的影响。要积极开展推广人员的教育培训活动,在思想意识方面加以强化,促进工作人员的知识结构更新,使其在业务素质、专业能力等方面得到综合提高,以适应新时期推广工作的需要。在高校、职业院校吸纳毕业生加入到推广队伍中来,加强队伍建设,发展村级农机推广人员队伍,提高推广一线的技术力量,促进推广工作质量的全面提升。 2.4加大宣传,建立试点 充分利用现代化的宣传手段,加强宣传,提高各级群众及领导对于农机化新技术推广工作重要性的认识。广泛应用广播、电视、网络、手机等媒介,进行农机推广工作的广泛宣传,传播新技术、新产品、新工艺,引起农民的注意和重视,加深其对新技术、新产品的认识。要建立示范点和推广基地,通过实地的示范作用,让农民朋友在实际的操作中对新技术、新产品有直观的感受。充分认识到先进生产技术和新机具的优势,转变传统观念和心态,自觉改变生产行为。 2.5大力实行农机补贴政策 新技术、新产品刚开始推广价格都要高一些,这对于农户来讲有一定负担,从成本的角度考虑,各地的收入水平不一样,在生产成本上都会有自己的考量,所以在推广工作中一定要认真落实农机补贴政策,加大对新产品、新技术在推广中的补贴力度,根据实际情况做好农机具的更新换代,科学配套,合理布局,综合当地的生产情况,结合农业产业结构的调整,对于新型农机具的引进及推广给予一定的政策及补贴扶持,促进新产品的推广应用。 3结语 农机化技术推广既是一种技术活动,同时又是一项社会和经济活动。农机推广部门在推广工作中,不但要大力强化推广工作的公益职能,更要注重引导和合作,充分发挥各部门的作用,积极调动各部门能积极参与到新技术的现场试验中来,推动示范点和示范基地的建设,建立多元化的农机化技术推广和服务体制,把科研院所、农机生产企业、农机专业合作社、农机协会、农机大户等各方面的力量都整合进来,通力合作发挥应有的作用。真正把新技术、新产品等科研成果普及运用到农业生产第一线,发挥将农业机械化新技术、新机具和新设备转化为现实生产力的桥梁和纽带作用,推动农业机械化科技成果转化,促进农业生产率的提高,达到农业增效、农民增收。 作者:于艳翠 单位:大安市联合乡农业机械推广站 现代农业新技术论文:现代农业发展新技术的推广研究 【内容摘要】:物联网视角下的现代农业信息,是将先进的技术和现代农业生产相结合,它是各个阶段都应用先进的技术集合而成的,在各个方面都有信息化技术的研究,这些技术已经成为农业生产管理的关键技术。 【关键词】:物联网;现代农业;技术;生产 一、物联网技术推广应用的意义 站在农民群众的角度上看,物联网信息技术的使用,为许多农民百姓供应了许多免费学习知识的机会。这种方式不仅仅能够推动物联网技术创新的发展,提高了农民的工作能力水平技术,改善了农村生产技术水平,鼓动农村管理技术的发展。随着时间的推移,物联网技术也在不断地革新,并且获得的经济效益,同时也促进了农业生产发展。农民通过了解物联网上的信息技术之后,农民可以清晰地了解市场状况,根据市场状况进行生产,使农民生产出的产品适应社会的供给需求,以此来扩大农民的收益。再者说来,物联网技术的广泛应用促进了农业的发展增加了农民的收入,提高了人民生活水平和生活质量。物联网技术使农民生产更便捷,也为农民生产提供了科学技术。物联网技术为农村的自然发展情况提供了硬件设施,这种社体有利于农民对信息的了解,和对现代化生产技术的应用。这种硬件措施在很大程度上为农村生态系统的可持续发展提供了必不可少的条件。农民应用物联网技术不仅仅是机械的使用过程,而且物联网技术也为新农村建设提供了必不可少的科学指导,将科学和生态环境联系在一起,在新农村建设过程中,物联网技术的应用也会使农村发展更加可持续,生态建设更加平衡。农村建设可以依靠物联网的技术,可以实现农村发展的阶段性胜利,这种胜利为实现农村的全面发展提供了道路选择和多种途径以及技术上的支持。 二、物联网技术在农业中的应用 在农业资源利用和资源监测方面上,为了更好的建设农业的区域性发展,西方发达国家在土地利用方面利用卫星系统对土地进行监管,在地面接收位置上利用全球定位系统进行定位,达到农业的区域性的建设。最近几年,我国为了实现农业区域的全方位管理,我国运用传感技术结合全球定位体统相结合的方式,利用技术对农业资源进行信息的收集和准确的定位,对农业资源现状进行分析,合理规划,系统管理。现代社会要求农业发展也与之前有些不同。现代农业对技术的要求比重加大不仅仅要了解农田的状态情况,还要将农田信息的归纳整理和卫星定位系统联系在一起,这么做能够更加全面的分析农田的状态,对信息进行系统的收集,并且能够形成空间分布效果图形,情况一目了然,这样才能使生产者做出正确的决定,促使农业朝着正确的方向发展。据调查发现,杭州电子科技大学的湿地数据检测系统的主要功能就是通过搁置在水源进出口处,进行数据的监管,通过对传感器对湿地附近的环境采样收集,将传感信号通过远程设置发送到监管中心,而通过远程设置通过网络进行数据的分析,对数据进行了解和检测,并能够及时检测出影响水资源状况的因素和水污染情况的分析,提供具体的改善方案,具体的实施过程和方法。 (一)农业生态环境的监控 保证国家生态安全,农产品质量提高。资源安全是生态建设中一个重要的组成部分。为了更好地监测农业的生态环境,许多发达国家非常重视环境的监测和保护,以此来促进生态环境的可持续发展。首先,我们应该有先进的技术手段,建设高科技生态监管系统,完善监测网络体制,为农民提供一个覆盖范围广阔的信息平台,为农民提供广泛的信息和知识。其次,国家应该建立或完善相应的法律法规,保护农业生态建设。例如:法国进行了生态环境系统的革新,对生态系统采取信息归纳、传播、管理、公布四个方面。美国在运用科学技术的基础上,利用先进的技术对农作物的各种数据进行分析和了解,了解种植的需求方向,为此来调节植物的生长环境。在我国,晶遥感技术和定位系统相结合与地面监测系统取得联系,这种方式被利用在我国生态环境的监管系统之中,前期主要运用传感技术进行人工信息的监测。人工监测和地面监测系统相结合,这种方式是目前在我国生态环境建设过程中应用较多的方式。在我国多个省市,运用这种技术进行生态环境的监测,来促进生态系统的可持续发展。 (二)现代农业数字化管理 现代化农业是数字化农业的基础。数字化农业包括现代化的农业科学技术、具体的装备设施,信息收纳和农艺系统为基础的,少了其中的任何一个部分数字化农业都是不可能完全实现的。但当这些条件都具备时,农业的数字化仍然需要大量的农业科技人员、农业技术的推广人员和信息收集者、农民的长期努力和奋斗。假如缺少了现代化的农业设备,还仅仅依靠初级的生产工具的话,农业生产受到自然因素极大的限制。如果没有现代化的农业科学技术,农业生产谈不上技术化,也不是数字化的系统所控制。现代农业的信息是将先进的技术和现代农业生产相结合,它是各个阶段都应用先进的技术集合而成的,在各个方面都有信息化技术的研究,这些技术已经成为农业生产管理的关键技术。数字化农业是现代化农业主要表现在在数字化上,同时也不能离开现代生产技术的引导,离不开现代化的农业设备,和现代化的生产技术和信息技术。要想实现农业生产的数据化,就需要符合上面所描述的所有条件,与此同时数字化农业不仅仅是上述条件的简单的相加,而是将它们作为基础进行的综合性系统。数字化农业是现代化农业的重要组成部分之一,没有数字化农业的现代化农业是不完整的、留有缺陷的的现代化农业。数字化农业是现代化农业的精华部分,将现代化农业推向了一个新的阶段,尽管现代化农业不能在短时间内进行全面的实施,但是它的出现为农业现代化提供了模板,在技术等诸多方面也成为现代化农业的标准。所以现代化的农业不能没有数字化农业。 三、结语 提高现代工业装备在农业的使用率,为农业数字化提供物质基础,数字化农业要以现代化的科学技术来武装农业生产水平,从而营造良好的生态环境,为实现用现代信息技术控制农业生产过程和农业生产结果提供物质准备。 作者:龚艳艳 单位:兰陵县矿坑镇政府 现代农业新技术论文:农机化新技术推进现代农业建设 1农机化新技术推广的意义及存在的问题 1.1是科技转化生产力的有效途径 农业生产现代化首先要实现农业机械化,所以农机的普及是促进农业现代化发展的必须条件,而农业机械是科学技术的具体体现,通过农业机械才能将现代农业科技成果转化为生产力,通过农机在农业生产中的作业,发挥其高效优质的作用,达到促进农业生产效率及质量的目的,农机化推广是科研及生产之间的桥梁纽带,能有效推动科技成果的快速转化。农机化推广工作,要通过一些试验把最新的科技成果及技术在生产中进行实践,检验新技术装备的各方面特性,比如实用性、安全性、可靠性、适应性、经济性,经过实践总结,不断改进,才能形成标准和规范的机械生产模式及配置方案,促进新技术、新产品在农业生产中的应用,农机化新技术推广在农机化发展中起到引领和促进作用。 1.2提高生产效率,促进增产增收 农机化推广工作能把最新的科研成果、科学技术及新产品及时推广应用到农业生产中,能大大提高农业生产效率,起到增产增收的作用。另外在农机化技术推广过程中,对于新型农民的培养及农机合作组织的培育也发挥了一定的作用,先进的农机化技术已成为农民增加收入及农业增效的手段。 1.3农机推广中存在的问题 在农机化技术推广过程中,由于农业生产方式、农民的思想意识、文化素质、传统习惯等多方面因素的影响,存在农机、农艺、技术、信息等多方面的融合问题,农机与农艺是相互影响、相互促进,但在实际生产中,需要长期磨合才能使其相互融合,达到应用的生产效果。在推广方面,有的机构性质不明确,在投入上经费不足,推广力度不够,还存在农机农艺难以融合的情况,所以对于农机推广工作,需要深入的细节还很多,任重而道远。 2农机化新技术推广工作应采取的措施 2.1增加投入,提高服务 在农机化新技术推广工作中,经费短缺是很多地区都面临的一个问题,经费不足导致推广工作的各个方面都上不去,服务能力低下,推广工作开展不利。所以要加大经费投入力度,明确公益性职能的定位,对于推广工作的条件加以改善,完善运行机制,对于工作活力及服务水平都非常重要。 2.2努力创新,提升成效 坚持创新完善机制,采用多元化、服务优质化的工作方式构建新型农机化技术推广体系,建立农机化科研、教学、推广、生产单位协作长效机制,对于新产品研发、新技术应用与生产实践相结合,加快新成果的转化,促进新产品、新技术能及时推广到农业生产中,完成科研成果转化成生产力,促进农业生产水平的提高。 2.3加强培训,提高素质 农机化新技术推广工作离不开推广人员的努力,推广人员的思想意识及工作能力对于推广工作的质量有直接的影响。要积极开展推广人员的教育培训活动,在思想意识方面加以强化,促进工作人员的知识结构更新,使其在业务素质、专业能力等方面得到综合提高,以适应新时期推广工作的需要。在高校、职业院校吸纳毕业生加入到推广队伍中来,加强队伍建设,发展村级农机推广人员队伍,提高推广一线的技术力量,促进推广工作质量的全面提升。 2.4加大宣传,建立试点 充分利用现代化的宣传手段,加强宣传,提高各级群众及领导对于农机化新技术推广工作重要性的认识。广泛应用广播、电视、网络、手机等媒介,进行农机推广工作的广泛宣传,传播新技术、新产品、新工艺,引起农民的注意和重视,加深其对新技术、新产品的认识。要建立示范点和推广基地,通过实地的示范作用,让农民朋友在实际的操作中对新技术、新产品有直观的感受。充分认识到先进生产技术和新机具的优势,转变传统观念和心态,自觉改变生产行为。2.5大力实行农机补贴政策新技术、新产品刚开始推广价格都要高一些,这对于农户来讲有一定负担,从成本的角度考虑,各地的收入水平不一样,在生产成本上都会有自己的考量,所以在推广工作中一定要认真落实农机补贴政策,加大对新产品、新技术在推广中的补贴力度,根据实际情况做好农机具的更新换代,科学配套,合理布局,综合当地的生产情况,结合农业产业结构的调整,对于新型农机具的引进及推广给予一定的政策及补贴扶持,促进新产品的推广应用。 3结语 农机化技术推广既是一种技术活动,同时又是一项社会和经济活动。农机推广部门在推广工作中,不但要大力强化推广工作的公益职能,更要注重引导和合作,充分发挥各部门的作用,积极调动各部门能积极参与到新技术的现场试验中来,推动示范点和示范基地的建设,建立多元化的农机化技术推广和服务体制,把科研院所、农机生产企业、农机专业合作社、农机协会、农机大户等各方面的力量都整合进来,通力合作发挥应有的作用。真正把新技术、新产品等科研成果普及运用到农业生产第一线,发挥将农业机械化新技术、新机具和新设备转化为现实生产力的桥梁和纽带作用,推动农业机械化科技成果转化,促进农业生产率的提高,达到农业增效、农民增收。 作者:于艳翠 单位:大安市联合乡农业机械推广站 现代农业新技术论文:现代农业机械新技术综述 1加强对农业技术推广人员的培训 推广新农业技术,首先要从人的工作做起。这就需要通过提高农业技术推广人员的资格和素质,严格做到持证上岗。在农业技术推广部门工作的人员,必须通过考试并且考试合格,在人事上实行聘任制度与辞退制度,激励技术推广人员在推广工作上的热情。同时,还要积极引进更多的科技人才参与到推广机构工作,为农业推广事业服务。为保障农业技术推广人员的素质,需要对技术推广人员进行定期的培训与考核。 2大力发展低碳农业配套机械化装备 低碳是时展的号召。在农业机械新技术上引进低碳概念,势必有利于新技术得到更好更广的推广。低碳农业是指低能耗、低污染、低排放和节约型农业,发展低碳农业技术将依靠低碳农业工程技术来完成。低碳农业工程技术主要是指节能技术。而节能技术则依靠低碳农业配套机械化装备来实现。在发展低碳机械化装备过程中,需要结合当地农业生产条件,借助机械化提高效率,并且对田间作物进行信息化科学管理,因地制宜地配建排灌水渠,搞好田间道路交通建设,实现大面积、大范围内的统一机械化作业。低碳农业配套机械化装备的发展,突出表现在对农业机械化、农业基础设施、农产品产地加工与储藏、农产品流通、农产品基地环境保护以及现代农业公共服务等环节的设施装备建设上。实现农业生产各个环节、多位一体化的低碳目标是一个循序渐进、系统研究、集成创新的过程。发展低碳装备的同时,还需要大力开拓以精准播种、配方施肥、节水灌溉等技术为重点的土地,充分利用农业土地面积,提高资源利用率。总之,大力发展推广低碳农业配套机械化装备,可以更好地健全农业机械化科技推广体系,大幅度提高农业机械化新技术对农业增长的带动作用。 3深入优化农机与农艺结合方式 解决农机与农艺的完美结合是实现农业机械化的重要一步。简单来说,农艺是指农业生产工艺过程及其相应的操作技术。农机是指为实现这些工艺过程而设计制造的相应农机具及其管理运用技术。大量实践经验证明,确保农机与农艺的有机结合,可以充分发挥农业机械在农业生产中的优越性。从实际情况出发,优化二者的结合方式,需要制定科学的农艺准则与规范机械作业。充分考虑农作物种植工作的各项因素,如播期、密度、施肥期以及施肥量等。然后,再制定相对应的机械化工艺规范;需要制定主要农业机械的技术规格及性能指标,降低机械使用的运维成本;要加强农艺与农机的协同攻关、农机的研发力度,以提高农业系统的产量、质量与可持续性发展。 4总结 随着现代科学技术的发展,农业机械化生产的优越性越来越明显。农业机械新技术为机械化的发展提供了更好的条件,最终实现农业生产水平的全面提高。通过文章对农业机械新技术推广的相关介绍,笔者坚信坚持科学发展观,严格按照市场规律办事,及时在农业中引进并运用各种新技术,完善新技术的推广服务体系,搞好各部门之间的协调工作。在此基础上,农业机械新技术的发展前景一定是美好的。 作者:陈军 单位:江苏省盐城市农业机械技术推广中心 现代农业新技术论文:现代农业新技术发展研究 一、强化农业科技创新的必要性和紧迫性 1.强化农业科技创新是促进农业发展方式转变的需要 “十二五”期间,中国以科学发展为主题,以加快转变经济发展作为主线,大力推进创新型国家建设。农业是基础的战略性产业,农业发展模式的变化需要科学和技术的支持。国务院七大战略性新兴产业中的三个涉农(新一代信息技术、新能源、节能和环保技术),2011年中央1号文件的公布,主要突出了农业科技在农业发展中的重要作用,把农业科技创新发展提到了在水资源稀缺的状况下,节水灌溉技术的创新发展是重中之重。中国是粮食消耗大国,水资源短缺最大约束了现代农业的发展,使其成为农业发展的瓶颈。从保障粮食的供给方面看,应大规模推广应用高效节水灌溉技术,提高粮食综合生产能力和水资源利用效率,实现节水增粮增效,为缓解我国水资源供需矛盾和实现粮食持续稳产、增产提供有力支撑;从耕地的土地资源来看,中国现有耕地面积18.26亿万亩,人均耕地面积不到世界平均水平的40%,其中有2/3以上的中低产田,耕地总体质量不高,而且有占耕地总面积41%的低产田,产量只有总产量的18%。同时,由于工业化和城镇化进程的加快,耕地面积正在逐年减少。因此,迫切需要科学、有效地利用资源,强化科技创新,转变农业发展方式,积极发展生态农业、循环农业、低碳农业和高效农业,走可持续发展的现代农业道路。 2.强化农业科技创新是提升农业整体竞争力的需要 农业竞争的关键在于科技的创新,依靠科技进步发展农业,是中国共产党一以贯之的重要方针。从“科教兴农”战略提出到“农业的根本出路在科技进步”的重要论断,从“十二五规划”到“中央一号文件”的方向指引,盘锦农业科技发展都有长足进步。2011年最具影响力的中国农产品区域公用品牌在京揭晓,联合国粮农组织驻中国代表处代表伯希•米西卡先生将一块标有“盘锦大米2011最具影响力中国农产品区域公用品牌”字样的牌匾首先授予盘锦;全国三千多知名品牌中盘锦大米和盘锦河蟹脱颖而出;大棚育苗机械化水平在全省处于领先地位。 3.增强农业科技创新是农民持续增收、统筹城乡发展的需要 增加农民收入是“三农”问题的核心。由于资源短缺和价格上涨,自然灾害和其他因素制约了农民的收入,因此必须依靠科技进步,为农业的发展开辟空间,调整农业产业结构,培养农业产业化经营的发展,形成主导产业打造产业链,提高农产品的附加值。农民通过应用新技术,转化新成果,实现有稳定的收入。为了加快社会主义新农村建设和城乡发展,促进“三化”(新型工业化,新型城镇化和农业现代化)联动,迫切需要发展新的农村科技服务系统,加快先进农业技术和农业科技成果的应用,提高农村居民的生活质量和农民的幸福指数。 二、加快农业科技创新,大力发展现代农业的途径和措施 强化农业科技创新,必须紧紧围绕主要方面(如粮食的有效供给、农民增收和农业可持续发展),以促进农业发展方式转变作为主线,优化农业生产的技术结构,促进农业科技服务水平,提高农业科技管理效率,加快新型农业科技创新体系的建立,不断加强农业科技以促进现代农业的发展。 1.加强水稻工厂化育苗,大力发展现代农业 在发展现代农业中,水稻工厂化育苗起着重要作用。水稻大棚工厂化育苗降低了育苗作业劳动强度,省时、省工、省力、省地,可实现低成本、高效率、高产出。近年来,国家对水稻大棚工厂化育苗给予了高度重视,投入了大量资金。在2012年省农委下达水稻现代化示范区大棚育秧中心建设任务中,盘锦38个育秧中心符合建设要求。全市新建标准育秧大棚2630栋,占全省3750栋的70%;购置催芽设备22套,占全省30套的73%;硬盘1024.1万盘,占全省1309.5万盘的78%。盘锦水稻大棚育秧水平走在全省的前列。 2.认真组织水稻高产创建,提升粮食综合生产能力 2011年,盘锦承担了农业部44个水稻高产示范区创建任务(大洼县25个,盘山县19个)。大洼县是全省唯一的国家级水稻高产创建整县推进试点,盘山县太平镇是整乡制推进乡镇。 盘锦市高度重视水稻高产创建工作,制定了切实可行的水稻高产创建实施方案和技术规程,细化责任分工。一是统一良种;二是工厂化育苗;三是节水栽培技术;四是统一配方施肥技术;五是统一栽培技术;六是统一综合防控病虫草害;七是推进全程机械化生产;八是落实抗灾应变技术;九是统一技术培训与技术指导。通过全程培训、实地指导、加大投入、统防统治和科学管理,使水稻高产创建工作取得了显著成效,全市粮油高产创建活动开展顺利,示范展示效果明显。经省专家组统一对44个国家级示范区实测,水稻产量全部达标。作为全省唯一的国家级水稻高产创建整县推进试点的大洼县水稻平均产量680千克/亩,超创建目标产量650千克/亩的4.6%,最高产量超过850千克/亩,全县水稻总产创历史最高水平。作为整乡推进试点的盘山县太平镇,经市、县专家组测产,产量高达724千克/亩。 3.以实施测土配方施肥项目为重点,全面提升科学施肥水平 “农业以土而立,因肥而兴”,测土配方施肥是农业部门重点推广的一项节本增效技术。实践证明,测土配方施肥技术具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。2011年全市实施测土配方施肥150万亩(其中盘山县80万亩,大洼县60万亩,市级打捆单位10万亩),采集土壤样品1400个,获得检测数据115000项次,设立“3414”试验14个,配方校正试验22个,建立示范田和示范区159个(示范面积达109万亩),制定施肥配方5个,发放施肥建议卡60300张,创建测土配方施肥示范区258个(其中大洼县153个,盘山县100个,市级打捆项目区5个)。重点培植粮食高产创建示范户、种粮大户、科技示范户及农村专业合作组织,全面开展测土配方施肥全过程保姆式服务,形成“专家进大户,大户带小户,农户帮农户”的良好氛围。 4.加大土壤有机质提升力度,提高耕地质量 为了给后代子孙“留一块绿地、留一片蓝天”,杜绝田间地头焚烧秸秆,减少环境污染,改善土壤理化性状,稳步提高土壤有机质含量,减少化肥施用量10%。综合考虑本区气候条件、种植制度、耕作模式和农民生活习惯,在西安农场、东风农场、新立农场、清水农场、沙岭镇、陈家乡等地设10个监测点,每个监测点设有标示牌,定点调查、监测,了解、掌握土壤理化性状变化情况,向农民展示秸秆还田提高耕地质量的效益,方便农民参观、学习,以带动周边农户实行秸秆还田和增施有机肥的积极性,使农民了解用地与养地的结合。 5.加强肥料新品种的研制、引进、试验、示范和推广 针对当前肥料市场存在品牌多、质量杂、农民认知程度低以及大量施用化肥造成环境污染、土质恶化、能源浪费、农产品质量下降等问题,必须把向农民推广品质好、价格廉、效果明显的肥料作为农业技术部门的首要任务。因此,把增施有机肥、应用叶面肥和重视中微量元素等一系列措施作为工作重点,重点推广秸秆还田技术、叶面肥喷施技术、增施有机肥技术,全市推广秸秆还田面积8.8万亩(盘山、大洼各4.4万亩),安排两个新型肥料实验点,与盘锦鑫美日绿色农业发展有限公司合作研发硅酸盐新型有机肥料。 三、小结 中国已进入加快改造传统农业、走中国特色农业现代化道路的关键时刻,农业农村经历着广泛而深刻的变革,世界范围也正在孕育一场新的农业科技革命,农业科技的支撑作用更加突出。盘锦市强化农业科技创新,加快发展现代农业,开展水稻工厂化育苗和实行秸秆还田等现代农业新技术,全面提升科学施肥水平,提高了耕地质量和粮食综合生产能力,2011年全市44个国家级示范区水稻产量全部达标,作为全省唯一的国家级水稻高产创建整县推进试点的大洼县,平均创建目标产量650千克/亩的4.6%,最高单产超过850千克/亩,全县水稻总产创历史最高水平。要继续强化农业科技创新,加快盘锦现代农业发展,以应对新一轮世界科技革命的需要。 作者:杨瑾 单位:盘锦市农产品质量安全检验检测中心 现代农业新技术论文:新技术带动现代农业的发展 近年来,青岛市全面贯彻落实科学发展观,坚持城乡统筹和城乡互动战略,用工业的理念来谋划现代农业发展,以建设高效、生态、品牌农业为主攻方向,积极落实增强农业综合生产能力,提升农业科技水平,提高农产品质量安全水平,加快实施农业产业化、标准化、国际化,农业、农村和农民这个传统的“三农”问题呈现出了翻天覆地的变化。 听音乐、吃套餐、睡蚊帐——物理农业养出“贵族菜” 距离大白菜收获还有段时间,可胶州大白菜协会已经接待了好几拨前来订购大白菜的外地客户。去年冬天一度卖到100元两棵,如今又未收先卖,胶州大白菜身份缘何如此金贵?近日,笔者走进胶州大白菜的种植基地,亲眼目睹了“贵族菜”独特的种植管理方式。 胶州市大白菜协会会长徐明振告诉笔者,植物声频控制技术是目前物理农业科技发展的核心技术。声频发生器根据植物的谐振频率、环境因子和含水量等因子的变化,选择产生相应频率波段的谐振波,这些波动能量直接作用于植物神经脉络上的穴位,与植物产生共振,刺激植物的光合作用,促进营养的吸收,加快植物的生长,提高产量和品质。 随着胶州大白菜名头越来越响,胶州更加注重提升大白菜的品质。今年,该市投资100多万元专项资金,经过对土壤、水、大气的严格检测,对不同地块土壤取样化验,根据土壤含肥量和不同农作物生长所需的各种元素的肥量,合理用肥。 来到胶东镇后店口村黑增江的白菜地,老远就看见一座座一人多高的“白纱帐”。罩在菜田上的防虫网就像一顶巨型“蚊帐”,可防止害虫危害、减少农药污染。对于菜地里繁殖的少量害虫,每个帐子里还设置了一盏中频振式杀虫灯,利用光、波、色、味四种方式诱杀小菜蛾、菜螟等害虫,彻底杜绝蔬菜害虫。 赤眼蜂防治玉米螟——生物农业实现农业可持续发展 放赤眼蜂治玉米螟,用生物天敌“收拾”害虫,在青岛地区还是第一次。人们满怀着好奇听生物学博士于毅讲解。“大家看,这就是赤眼蜂的卵。”于博士拿出一个绿网包,里面盛满了一小包一小包的如米粒般大小的白圆球,他拿出一小包来演示说,“这一小包就是3000头赤眼蜂,用针把它别在玉米叶的背面,防风防雨又防高温。两三天以后,赤眼蜂就孵化出来了,它会找到玉米螟、棉铃虫、桃蛀螟等害虫的卵,把自己的卵产在害虫的卵里面,利用害虫卵的营养孵化后代。 这样,害虫还在卵的阶段就被‘吃’掉了。一般一亩地放四次赤眼蜂就够了,第一次只需要放一包,等到了玉米螟盛期,就放三包”以前,农民都用农药打害虫,今年为什么要采用生物技术呢?即墨市农业局局长胡思荣说:“用农药防治玉米螟,每亩地大约需要10元钱,而用赤眼蜂每亩地只需要8块钱,并且省工省力、安全无毒,提高了玉米品质,减少了化学药品对环境的污染。慢慢的,赤眼蜂逐渐繁殖多了,害虫自然就会得到控制,还能维护生态平衡呢。今年,我们即墨下大力气搞‘吨粮田’建设,所以这次先在粮食高产区内选择了2000亩秋玉米做试验,明年打算大面积推广开,让更多的老百姓受益!” 避开自然资源的强约束力——避灾农业增强农业的抗灾能力避灾农业,即在农业生产中,避开自然资源的强约束力,变主要依靠地利为主要依靠人的智力及人类的一切先进文明成果的主动型农业。避灾农业思维的基本点是:消除对抗性,走向顺和性;避免单极性,注重系统性;减少粗放性,增强科学性。 把引进推广新良种、新技术作为增强避灾能力的支撑点和避灾增收的突破口。青岛市紧紧围绕科技创新和推广应用,加快提高农业科技整体实力,目前,全市主要农作物良种覆盖率达到99%。 几年来,青岛市还大力推广旱作农业,通过改进灌溉技术,根据不同作物的需水特性浇关键水,采用膜下暗灌、滴灌、喷灌等节水灌溉技术,减少水分的蒸发和水渠渗透,提高水的利用率;在干旱到来前定期喷施旱地龙、腐殖质酸等抗旱剂,提高了农作物的抗旱能力。 为配合“避灾农业”的发展,青岛市健全完善了农业抗灾测报防治体系。及时根据灾情需要开展技术指导和现场服务,保护农民财产安全。“避灾农业”的兴起,为农民买上了一张保险单。 集生产、生活、生态于一体——都市农业分外耀眼 从一碧万顷的海青茶园到烟波浩渺的陡崖子水库,从古韵悠悠的藏马山到帆影点点的灵山岛,胶南处处激荡着都市休闲农业的身影。 利用农业生产场地、农产品、农业经营活动等资源,超前规划设计,充分发挥农业休闲功能,增进人们对农业的体验,提高农民收益——都市休闲农业已成为青岛市郊区利用休闲产业带动地方经济发展的强劲动力之一。 这几年,崂山、黄岛、城阳乃至市郊各地的都市农业已经展现出其耀眼的光芒,市农委有关负责人介绍,发展城郊旅游观光农业是大城市郊区农业的主要发展方向,青岛市郊农业资源优势明显,具有发展都市农业的良好区位优势和自然资源条件,因此,青岛市计划到2010年在全市范围内建成融生产性、生活性、生态性于一体的功能多元化农业生产经营体系,建成一批以观光农业、生态农业、创汇农业为特色的都市农业区和高标准的观光休闲农业和都市农业经济带。届时,农民人均纯收入将达到8000元以上,力争率先在全国建成现代化的城郊旅游观光和都市农业区。 现代农业新技术论文:现代农业机械化新技术探索 摘 要:当前,随着社会的发展和科技的进步,农业机械化在农业生产中的地位越来越重要,可以说是属于我国整个农业机械化进程的P键组成内容,也是促进农村经济发展所需的必不可少的核心环节。因此,农业机械化新技术的推广有利于提高我国农业机械化的经济效益,在农业领域具有非常重要的作用。作为农业机械化专业的一门总论新课程,现代农业机械化新技术是十分重要的。本文探究了农业机械化的发展和意义,分析了现在农业机械化新技术中存在的问题,并提出相应的解决方法。 关键词:农业机械化;新技术 随着经济的发展,我国的农业领域也逐步加快了现代化的进程,可以说自从改革开放以来,我国的整体农业经济飞速增长,到目前为止已经基本实现了机械化,进入新的历史发展时期。对于我国的农业机械化事业来说,农业机械化新技术推广这一项工作是其中的关键组成内容,也是促进我国农业科技化以及智能化的核心方式之一。农业机械化新技术的推广则是一项非常重要的工作,也是促进农村经济发展所需的必不可少的核心环节。农业机械化新技术的推广有利于提高我国农业机械化的经济效益,在农业领域具有非常重要的作用。因而,如何结合当前的新的形势,进一步做好的农业机械化新技术推广工作是摆在我们面前重中之重的历史任务。 1 农业机械化技术的概念 农业机械化技术,即农业生产中所运用到的科学技术。我国农业生产历史悠久,早在春秋战国和秦汉时期就有了一套以精耕细作为特点的农业技术,而现代化农业机械的生产和应用却只有短短几十年的历史。农业机械化发展迅速,现今不仅水稻、小麦等主要粮食作物生产基本上实现了机械化,糖料、茶叶等经济作物和林果业、畜牧业、渔业生产及农田水利基本建设的机械化水平也有了一定高度,农业机械化作业已成为农业生产的主旋律。尤其是规模农业的迅速发展,更提升了农业机械化在农业中的地位,并促使现代农业的发展进入了快车道。无论是现在还是将来,离开农业机械化的农艺成果都只能是“水中月”,是落后的农艺。只有适应农业机械化生产的农艺成果才能派得上用场,才能转化为现实的生产力。 2 农业机械化新技术的意义和作用 改革开放以来,社会不断的发展、科技飞速的进步,使得我国的农业机械化技术也突飞猛进。而且飞速发展的农业机械化技术,也增加了农业生产的产值,促进了乡镇的农业生产逐步走向技术化、信息化和智能化。目前,我国的农业机械化技术已初步实现了农业生产机械化,基本建成了属于我国的农业机械化技术体系,这也体现出我国农业生产的先进水平。农业机械化新技术能够在较大程度上改善农民的思想,提高其现代化农业的意识,对于培养农民的科学素质具有重要的意义。以往传统的农业生产大多数要靠畜力和人力去劳动,这种落后的方式明显限制了农业经济的发展,阻碍了农业的增产以及增收。因此,要想实现传统农业转变为现代农业,必须要做到高效、优质而且环保的基本特点。这才是符合现代化农业发展的基本要求,并且逐步实现知识化以及智能化的最终目的。 3 现代农业机械化新技术探索 由于农业机械化新技术所涉及到的专业技术不断在进步,涉及越来越多的专业知识。但是目前来说,由于自身对特定空间及时间的要求,农业机械化新技术侧重点不同,增加了农业机械化新技术在课程中的统一讲解难度。传统课程中的很多原则是被淘汰的理论知识,在一定程度上影响了农业机械化新技术。 由于当前科学技术的日益进步,尤其是当前互联网等新媒体的技术的发展和应用,涉及到形势以及政策这2方面的信息来源越来越广泛,渠道越来越多,而且传播的形式也越来越复杂。 对在校大学生来说,对农业机械化新技术的认识往往只停留在课本上。因此,需要加大对学生实际机械化操作能力的培训,激发学生的学习兴趣和学习积极性,发挥学生的主观能动性。 4 结束语 现如今,我国的农业机械化技术正在快速前进,提高在校相关专业的教学质量,为国家培养农业机械化的优秀人才显得格外重要。因此,重视农业机械化新技术教学方法,让学生热爱农业,对机械化新技术产生兴趣是仍需努力的目标。 现代农业新技术论文:控制大豆重迎茬减产的现代农业新技术 摘 要:通过对大豆重迎茬地块的对比研究,了解造成大豆减产的因素,找到控制大豆重迎茬减产的有效措施,并将有效措施应用到生产中,实现丰产丰收的目的。 关键词:大豆重迎茬 原因 措施 大豆重迎茬减产的原因很多,有以下几个综合因素: 一、大豆重迎茬使耕层土壤的理化性状恶化,耕层变浅板结。土壤肥力下降,养分失调。重迎茬大豆由于比玉米茬等茬口土壤耕作、施肥水平等差,而使根际土壤微生物区由高肥性的“细菌型”向低肥性的“真菌肥”转化。土壤中养分过分的单一消耗,连续几年种植大豆,每年都吸收相同养分,大豆铵态氮有所增加,磷钾过分消耗,氮、磷、钾比例失调。因而造成营养元素片面消耗,不能满足大豆生育期对土壤养分的需求。从而影响大豆正常生长发育,最终影响产量、效益。 二、大豆根系微生物活动中,能分泌一种呈酸性反应的物质。经常不断的分解出对大豆有毒害作用的物质。使重迎茬大豆正常的代谢过程受到影响,由于土壤酸度增加,根系发育不良,根瘤菌活动能力减弱,固氮能力下降,植株生长受到抑制。 三、大豆病虫草害的发生是造成大豆重迎茬减产的重要原因。重迎茬大豆可使以大豆为寄主的一些病虫害逐年加重,如大豆细菌性斑点病、孢囊线虫病、根腐病、立枯病以及食心虫等危害加重,另外,也会使大豆的恶性杂草加重蔓延。 为了使重迎茬对大豆产量的影响降低到最低,提出以下具体措施: 一、重视整地质量、增施有机肥,适时铲趟 1、推广应用秋整地技术,建立以深松为主的三年轮深耕耕作制度。深耕可打破犁底层、消灭病虫害、提高蓄水保墒能力,抗涝防旱,增温防寒。广辟肥源,每三年轮施一次有机肥,亩施用量3立方米以上,可以大大提高土壤肥力,增强改善大豆生长环境。 2、适时深松铲趟防寒增暖。生育期内应加强中耕管理,当大豆供土后进行铲前深松或趟一犁,大豆第一片复叶展开时进行第一遍铲趟。第二遍铲趟在苗高10厘米左右进行,趟成张口垄。第三遍在大豆初花期进行,趟成方头垄,深趟多培土,从而实现疏松土壤、防寒增暖、消灭杂草的目的。 二、选用抗逆性强的新品种 不同的地区在重迎茬条件下、不同的品种在产量上有很大差别。新的优良品种生长势强、抗性强。按不同区域因地制宜地选用熟期适宜、耐重迎茬的优良品种,可以减少大豆产量损失。2006年表现较好的品种有黑农48、黑农44、黑农50、绥农17、东农42等。 三、加强病虫害的防治 影响大豆产量的主要病虫害有根腐病、疫霉病和孢囊线虫等。这三种病虫害在不同地区、不同年份危害不一样。多雨年份土壤湿度过大,易发生根腐病;干旱年份孢囊线虫病发生较重。2006年我市三种病虫害都发生较轻。要应用好种子包衣技术,应加强对土壤及各种病虫害的防治,选用高效农药品种及时防治。对重迎茬地块必须要加强严防。 四、适当使用氮肥,合理增施磷、钾肥,辅助其它肥料的施用 1、土壤施肥。由于长年不施氮肥,氮肥量减少,不能满足大豆生长的需要,在增施磷、钾肥同时,可施用适量氮肥,以促进大豆的生长。按照测土配方施肥的技术要求进行施肥,推荐使用配方肥。 2、叶面追肥。若大豆前期生长较弱,为补充其营养,促进生长发育,提高抗逆性,根际追肥要在铲后趟前进行,每公顷追施尿素45―75公斤(每亩3―5公斤),追后立即中耕培土;叶面追肥要在大豆初花期进行,每公顷用10公斤(每亩0.7公斤)尿素加磷酸二氢钾1.5公斤(每亩0.1公斤),溶于500公斤水中喷施。施用高效叶面肥可以补充养分的不足,促进植株健康生长发育,对提高重迎茬大豆产量有很好的作用。市场上有一些大豆重迎茬调节剂、叶喷剂、专用肥的效果也很好。 五、控制杂草的繁衍 重迎茬大豆杂草危害较正茬严重,与大豆伴生的苍耳、寄生的菟丝子等恶性杂草能加速蔓延,与大豆争夺营养、水分和光照等,同时,由于长期或重复使用普施特等残效期长的豆田除草剂,使杂草增强了抗药性,又增加了土壤残毒,致使化学除草对恶性杂草的效果不好,还影响大豆和下茬敏感作物的生长,严重者可造成大豆籽粒留有残毒,降低质量,影响出口。最好做法为秋季拿大草,使草籽在未成熟时消灭掉,减少了下年的草害发生。 六、适当加大种植密度 大豆重迎茬种植,由于生长势弱而导致病虫危害加重以及营养不良容易出现死苗、病株、弱苗,减少田间绿色面积。应适当加大播种量,要保证亩播种量在4.5公斤以上。合理分布群体,可以提高大豆产量。 七、应用化控剂促进作物成熟 在大豆初花期选用审定推广优质、高效大豆叶面肥,超低容喷雾,均匀喷施于大豆叶面,促进大豆提早成熟,具有降低株高、防止倒伏、降低结荚部位、增加有效结荚数的作用,增产增收显著。 现代农业新技术论文:现代农业中的高新技术 农业是一个国家最为重要的命脉之一。近年来,世界各国都加大了农业科研投资和研究开发力度,以谋求在2l世纪取得各自优势和重要地位。由此,2l世纪的高科技农业将得到进一步发展,为人类提供的粮食及其他食品将更加丰富。 目前,高科技在农业方面的应用现状如何呢?未来又将如何发展? 德国农业专家在收割机上安装一台估产装置,同时再装一台卫星导航仪器。卫星定位系统和估产装置便会记录反映每块农田实际年产量的数据。通过数据分析,可以发现每块地产量不同的原因,比如土质不一样、使用肥料的差异等。另外,为了除杂草方便,在耕作之前,农业工人携带卫星定位系统接收器在农场地里走动,接收器便会准确定位杂草多的地块,并将杂草多的地块的坐标输入手提式计算机中,再将其他有关数据输入拖拉机上的计算机内,这样当拖拉机耕作时,卫星定位系统接收器便会监视拖拉机行驶方向,在到达杂草多的地块时自动喷洒除草剂,达到除草目的。 在监视虫害情况方面,卫星技术也能起到重要的作用。美国科学家运用卫星遥控技术监测葡萄园的虫害,取得重大突破。加利福尼亚州是美国主要的葡萄生产基地,往往因葡萄蚜虫的侵害而造成巨大损失。科技人员利用飞机和卫星对加州的葡萄园进行地面扫描,然后大面积收集葡萄叶面反射的热量和光度变化两方面的数据。根据这些数据,可以判断出葡萄是否正受到蚜虫危害。由卫星遥控技术提供的遥感分析,为葡萄蚜虫的早期防治争取宝贵时间。 卫星技术在我国农业发展中的应用很突出。2006年9月15日,我国长征二号运载火箭成功将“实践八号”育种卫星送入预定轨道,卫星主要用于航天育种实验。据中国农业科学院负责人介绍,卫星上装载了粮、棉、油、蔬菜、林果、花卉等9大类2000余种约215公斤农作物种子和菌种,搭载数量和种类是1987年开展航天育种研究以来规模最大的一次。 负责人还介绍,这是我国发射的第23颗返回式卫星,今后一段时间西安卫星测控中心将对卫星进行跟踪并按计划将其回收。中国返回式卫星将为国内外“空间微重力实验”用户提供商业服务,全面迈向卫星商业服务市场。 近4年来,航天育种增加了农作物新品种,并按计划推广了850万亩,粮食增产3.4亿公斤,创收约5亿余元。此前我国已成功进行13次航天育种实验,可以说我国在这一领域取得了显著进展。 用适当的激光对农作物加以照射,既能提高产量,还可以培育出新的品种。俄罗斯科学家先用波长441.6纳米、强度10瓦/平方米的蓝色氦-镉激光束照射小麦种子两小时,隔三小时再用波长632.8纳米、同样强度的红色氦-氖激光束照射两小时。经照射过的小麦种子分蘖抽穗多,穗头饱满结实,平均亩产可提高60千克,小麦的蛋白质含量也增加了5%。 近来,日本滨松霍德尼克斯电机厂用半导体激光照射培育水稻也获得了成功。由于叶绿素容易吸收红光,他们就用以红色为主的半导体激光对稻苗进行照射,用此法培育水稻,3个月就可以收获。 美国科技人员发明的激光成像装置可以发射低能激光脉冲,并记录反射光束返回的延误时间。安装了这种装置的直升飞机起飞后,激光束能扫描飞行的垂直方向,在自动搜寻时如果发现没有树叶便会关闭喷嘴,避免在果树间的空地上喷洒农药。这样能够使得向果园喷洒的农药节约40%,既节省了资金,又减轻了环境污染。 利用红外扫描的方法,还可以为农作物诊断“疾病”。美国科学家派出飞机在900米高的夜空飞行,机载红外扫描仪沿途测量其下方农作物散发出来的热量,然后计算机可自动将其绘制成彩色地图。这样农作物患病或遭受虫害侵袭的情况便一目了然,一方面可以及时查出病情,有针对性地喷洒农药;另一方面可以预测庄稼的潜在疾病,及时采取预防措施。 激光应用在我国农业中也取得很大进展,例如利用农产品对激光的吸收和反射来检测其糖酸度、质地、ph值、成熟度、干物质。应用激光诱导莹光技术来检测农产品中农药残留量、叶绿素、成熟度、干物质量。利用激光控制光谱技术来检测农产品水分损失量、农药残留量。对于激光检测应用的未来趋势,人们可以有更多的期待。 工业机器人对人们来说早已不再陌生,而如今农业机器人也越来越多出现在农田里,为农业的发展带来极大便利。 美国研制的施肥机器人能从土壤的实际情况出发适量施肥,因减少施肥总量而降低农业成本,并且有利于地下水质的改善。西班牙发明的采摘柑橘机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成,能从颜色、大小和形状判断出橘子是否成熟并决定能否采摘,平均每分钟能摘柑橘60个,是人工采摘量的7倍。另外,该机器人还能依靠装有视频箱的机械手,将采摘下来的柑橘按照大小进行分类。 英国西尔索研究所开发的采蘑菇机器人装有录像机、红外线测距仪和视觉分析软件,能确定哪些蘑菇可以采摘以及属于哪种等级,然后测出其高度以便采摘。它每分钟能摘40个,比普通的手工方法快2倍。 法国研制的分拣机器人能在潮湿肮脏的环境里工作,把大个番茄和小粒樱桃加以区别,然后分别加以装运。它还可分拣不同大小的土豆,并且不会碰坏它们。 英国推出的全自动挤奶机器人用气作为动力,韧性大,适应性强,即使奶牛踢它,两者皆不会受伤。有意思的是,它能使奶牛自己选择挤奶时间,从而减少人为因素的干扰。 我国人口众多,农业劳动力丰富,农业机器人研究起步较晚。然而随着我国国民经济和农业的迅猛发展,迫切需要现代农业技术装备来提高农业发展水平。为加速农业市场化、信息化、现代化以使农产品进入国际市场,我国在“十一五・863计划”中设置了多项与农业机器人相关的科研选题,包括水果及蔬菜收获机器人、农业机器智能导航技术、自主作业农业机器人和农田自动获取技术等。 当代高新技术中,现代生物技术是最具发展前景的前沿学科。随着农业技术的发展及生物技术在农业上的广泛应用,21世纪将有大量农业生物技术产品问世。 美国科学家利用抗除草剂基因培育出抗除草剂大豆和小麦新品种,用转基因技术培育出抗病毒西红柿和烟草。通过转基因植物研究,使土豆的蛋白质含量增加,淀粉含量提高20%至40%。 研究人员正在研制能够代替注射疫苗的超基因蔬菜瓜果,他们用基因工程方法把微生物抗原基因植入蔬果细胞中,并在培养基中用这些细胞培植出秧苗,然后移栽到农田中,结出的种子含有异已基因。这些种子长出的蔬果能够合成细菌原始基因所控制产生的特有物质,也就是说,食用这样的胡萝卜或香蕉,就如同接种了疫苗一样。 用生物技术遗传工程还可以培育出特殊牲畜,促进畜牧业发展。美国科学家给两千头种猪注入生长基因后,约有20%的卵子发育成超大型猪,生下的小猪相当于普通小猪的两倍,3个月后便可上市,省下大批饲料。预计到21世纪前期,用基因工程培育出如牛一般大的猪将有可能成为现实。 在农业防旱、节水方面,发达国家也有新进展。“化控节水”是除生物育种节水之外最有效的防旱抗旱措施之一。“化控节水”是一项用于农业生产、花卉、园林绿化、荒漠改造的先进技术,它采用一种高分子吸水材料,这种材料不仅能在短时间内吸收自身重量几百倍甚至倍数更高的水份,同时还具有超强的保水性,将它放入土壤中不仅能吸收空气与土壤中的水份,而且能将大量雨水或灌溉水牢固地保存在土壤中从而形成农作物的“小水库”。它对作物无毒害、无污染,可与任何肥料农药混合使用,同时还能吸收肥料、农药和各种微量元素,使之缓慢释放,从而提高肥料、农药和各种微量元素的利用率。 “化控节水”能抗旱保水,有效提高幼苗成活率,推迟作物萎蔫的时间,提早作物成熟期,提高作物产量和质量。这种技术在我国河南有些地区已试用。 现代农业新技术论文:商水县:以现代农业新技术 促进特色农业规模化发展 为适应市场需求,提高我县农产品的质量和档次,彻底解决我县农产品“多而不优,优而不多”以及生产规模小、产业链条短、综合效益低等问题,近年来,我县在稳定粮食生产面积,确保粮食安全生产的前提下,重点围绕把我县建成全国重要的优质无公害农产品生产基地、黄淮流域最大的小麦生产基地和农业产业化龙头企业的原料生产基地的总体目标,以市场需求为导向,主攻高产、高效、生态、优质、安全农产品生产,大力调整农业产业结构,加快发展特色农业、生态农业、高效农业,强力推进农业产业化经营,拉长农业产业链条,使农业的质量和效益不断提高。 优质无公害农产品基地建设起步较快 我们首先从抓宣传和示范入手,组织有关专家制订了多项无公害农产品生产标准和操作技术标准,并印成明白纸免费发放到农户手中。经过精心组织,狠抓落实,使我县又组织申报5个市级无公害农产品生产基地,使全县的无公害农产品基地达到19个,涉及多个品种。在创建无公害农产品生产基地的同时,围绕“调优调高”的原则对农业种植业结构进行调整,使优质农产品的比重逐步上升,几大主要作物农产品的面积逐年增加。 高效特色农产品生产基地建设初具规模 全县依托传统优势、资源优势和区位优势,大力实施区域化布局,规模化生产,目前已初步形成六大特色农业生产基地,即:黄寨镇的万亩无籽西瓜、城关乡的2000亩花卉、郝岗乡的1.2万亩烟叶、姚集乡的5000亩日光温室蔬菜、练集镇的500亩美人指葡萄,以及沿城巴公路的舒庄、白寺、农场的10万亩良种繁育基地等。 农业产业化经营发展势头良好 我县紧紧围绕打造农副产品精深加工基地,加速推进农业产业化进程,为做大做强农业产业化龙头企业搞好各项服务工作。截止2007年,全县成功申报了爱普饲料、佳利达纺织、福音食品、郝岗乡绿色工程、国家1439粮食储备库等11家为市级以上产业化重点龙头企业。目前又筛选出固墙镇绿源精品果业、固墙宏达农科贸等企业.将申报为市级以上产业化龙头企业。靠龙头企业带动农业结构调整,逐步形成以小麦、玉米、棉花、肉食、中药材、木材等产业链条。目前,各类龙头企业可以带动20多万农民从事农业产业化经营。 订单农业实现新突破 近年来,我们把发展“订单农业”作为调整农业结构、增加农民收入、实现农企双赢、解放“三农”问题的一个重要措施,摆上重要议事日程。为了有效地避开市场风险,解决农业种植的盲目性以及企业原料的不稳定性,在广泛调查和反复论证的基础上,制定了《订单农业和标准化农业发展规划》,重点围绕本地现有的农副产品加工企业,建立生产基地,拉长产业链条,大力发展“订单农业”,提高了产后附加值,实现了农企双赢。2007年我们发展优质订单小麦40万亩,基本实施了未产先销,仅此一项就为我县农民增收4000多万元。
浅谈生态工业技术发展模式:生态工业技术经济发展分析 一、丽水工业生态化评价 丽水工业制造业产值占比超九成,采矿业企业少、占比小,缺乏代表性,水力发电绿色环保且效益高,本文以2013年数据为基础,通过对10个指标的分析,得出制造业各维度上的优势产业,结合产业集聚度,综合分析得出丽水生态工业发展的着力点和主要方向。 (一)以经济效率为标准的经济有效性评价以固定资产净值、从业人员年平均人数、主营业务成本、各项费用作为投入指标,将主营业务收入、工业增加值、营业利润作为产出指标,选取增加值率、成本费用利润率、全员劳动生产率、固定资产周转率4个指标,从生产要素消耗带来的经济产出角度评价经济有效性。1.增加值率。六成规上工业行业增加值率高于全市水平(19.72%),制造业排名前5位的是:金属制品机械和设备修理(50.9%)、文教工美体育和娱乐用品制造(31.1%)、计算机通信和其他电子设备制造业(29.1%)、酒饮料和精制茶制造业(28.4%)、化学原料和化学制品制造业(25.9%),基本以劳动密集型为主。2.劳动生产率。全市规上工业全员劳动生产率为19.64万元/人,化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、有色金属冶炼和压延加工、金属制品、纺织、计算机通信和其他电子设备制造业等六成行业高于平均水平,大部分为机械化程度相对较高的重工业。3.成本费用利润率。全市规上工业平均成本费用率为9.2%,17个行业高于平均水平,其中文教工美体育和娱乐用品制造业(21.8%)主要产品为木制玩具、石雕等文化创意产品,附加值明显高于其他行业,与金属制品、计算机通信和其他电子设备制造、通用设备制造和酒饮料精制茶制造业分列前五位。4.固定资产周转率。18个行业固定资产周转率高于平均水平(5.0%),其中化学纤维制造业只包含两家开业时间较早的老企业,固定资产净值低,固定资产周转率明显高于其他行业,缺乏代表性,予以排除。此外,排位靠前的行业有:化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、农副食品加工业。从经济效率角度考虑,具有相对优势的行业是:化学原料和化学制品制造、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、造纸及纸制品、文教工美体育和娱乐用品制造、非金属矿物制品、金属制品、通用设备制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造业。 (二)以环境效率为标准的环境友好度评价以万元产值能耗量、万元产值SO2排放量、万元产值COD排放量分别测算能源友好度、大气友好度和水环境友好度,分析得出环境效率优势行业。1.能源友好度。2013年,丽水规上工业万元产值能耗为0.1296吨(等价值)。皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、汽车制造、金属制品业等17个行业低于全市水平。2.大气友好度。2013年,丽水工业排放SO22.44吨,万元产值SO2排放量为1.1千克。SO2排放轻重工分化较为明显,排放较多的行业有:橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼及压延加工、纺织业。而文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业等轻工业则排放明显较少。3.水环境友好度。2013年,全市工业共排放COD0.98吨,万元产值COD排放量为0.45Kgs。橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼和压延加工、金属制品、农副食品加工、造纸和纸制品业合计约占总排放量的6成。单位产值排放量较少的主要行业有:文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业。从环境效率角度考虑,以下14个行业具有相对优势:纺织服装服饰、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造、印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、有色金属冶炼及压延加工、金属制品、专用设备制造、汽车制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、电器机械和器材制造、仪器仪表制造、金属制品机械和设备修理业。 (三)以创新效率为标准的创新能力评价以科技经费内部支出/主营业务收入作为科技投入、新产品产值率作为科技产出、专利申请数/企业数量作为知识产权测算,从创新效率角度挑选优势产业。1.科技投入。2013年,丽水规上工业R D经费支出10.61亿元,增长17.0%,万元产值R D经费支出59.2元,13个行业高于全市平均水平,其中装备制造业5个:计算机通信和其他电子设备制造、电气机械和器材制造、汽车制造、通用设备制造、专用设备制造业。2.科技产出。近年来,丽水工业不断加大投入,提升新产品研发力度,2013年规上工业实现新产品产值372.29亿元,新产品产值率达20.8%,13个行业超平均水平,其中仪器仪表制造业高达57.5%,计算机通信和其他电子设备制造业、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造业新产业产值率近50.0%3.知识产权。2013年,丽水规上工业共申请专利1598件,其中制造业1588件,占99.4%,户均专利申请数1.34件,12个行业高于平均水平,印刷和记录媒介复制(3.40件)、化学原料和化学制品制造(3.35件)和文教工美体育和娱乐用品制造业(2.82件)位列前三。从创新效率角度考虑,印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、化学原料及化学制品制造和医药制造业具有相对优势。(四)综合评价通过以上分析,我们得出三个维度上的优势行业,本段通过以下汇总分析,得出综合优势行业:各行业按照各项指标高于全市平均水平即得1分计算,总得分在7分以上的行业有以下12个行业,综合优势产业总体可归纳为四类:1.传统优势产业:化学原料和化学制品制造、金属制品、通用设备制造、专用设备制造业;2.特色产业:文教工美体育和娱乐用品制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造业;3.新兴产业:铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造、汽车制造、医药制造业;4.其他非代表性行业:纺织服装服饰业。 二、丽水生态工业发展方向与建议 1.树立品牌,做大做强做优传统优势产业。传统优势产业通常规模大,集中度高,具有较高的市场占有率和知名度。以纳爱斯集团为龙头的化学原料和化学制品制造业、以遂昌元力集团建筑五金为代表的金属制品业、以阀门和切削工具产业为代表的通用设备制造业和以青田意尔康集团为代表的皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业即具有以上特点,2013年,四大行业占规上工业增加值比重达37.4%。当前,全球经济深度调整,国内经济向新常态转变,丽水工业应加快传统优势产业的改造升级,向高端化发展,提升实力和竞争力,发挥支柱作用,为经济发展提供不竭的强大动力。 2.打造“名片”,培育壮大特色产业。特色产业是在长期发展中积淀而成的特有的资源、人才、技术、管理、文化、环境等方面的优势,从而形成具有核心竞争力的产业集群。丽水目前广为人知的地方“名片”有青田石雕、云和玩具、龙泉青瓷、宝剑。文教工美体育和娱乐用品制造业作为特色行业的代表,包含木制玩具、龙泉宝剑、青田石雕制造,在综合评价中以9分高居第一,经济效益、环境效益、创新效益均具有绝对优势。生态工业发展应抓住文化产业发展的机遇,立足深厚文化土壤,充分发挥本土工艺美术大师的引领作用,提升产品创意设计与研发,加大品牌培育,打造特色鲜明的区域“名片”。 3.提质增量,加快振兴装备制造业。近年来,丽水装备制造业发展较快,2013年已有从业人员10.5万人,占工业从业人员的28.5%,其中规上企业512户,从业人员6.96万人,实现增加值119.08亿元,占规上工业增加值的33.9%,对工业的支撑作用明显。基本形成了市区微电机、阀门精加工、高低压电器;青田阀门铸造和精加工;缙云机床、工模具、缝制设备、日用五金、照明器具;遂昌建筑五金;龙泉汽车空调配件等特色产业集群。优势行业中一半属于装备制造业。生态工业发展应以装备制造业提质增量为主抓手,坚持创新驱动,以精密化、专用化、自动化、智能化为方向,不断提高整体素质和市场竞争力。 4.依托科技,助推高新技术产业发展。丽水高新技术产业虽然保持了持续较快的增长,但与全省尤其是发达地市相比,仍存在一定差距。2013年,规上工业高新技术产业增加值51.51亿元,占规上工业增加值的14.7%,占比分别低于全省和工业进程相近的衢州10.9和16.7个百分点,居全省末位。皮鞋、化学原料和化学制品、电气机械及器材、通用设备制造是我市高新技术产业中的支柱产业,计算机通信和其他电子设备、医药、汽车配件制造是近年来的新增长点。政府和有关部门要充分认识到发展高新技术产业对经济社会发展的重要意义,加大政策扶持力度和资金投入,完善园区平台建设,不断培育和引进各类人才,把高新技术产业作为推动经济转型升级的主导产业和事关长远发展的战略产业加以培育和推进。 5.因地制宜,积极稳妥推进绿色环保能源产业开发。丽水地处浙西南山区,境内有六大水系,常年降水充沛,水资源较为丰富。2013年,全市水电总装机容量160.38万千瓦时(不包含紧水滩、石塘、滩坑电站),水力发电企业803家,合计发电量43.94亿千瓦时,其中规上工业企业24家,实现增加值12.32亿元,占规上工业增加值的3.5%。景宁县被水利部授予“中国农村小水电之乡”称号,小水电已成为丽水的支柱产业之一。此外,缙云括苍山、大洋山、庆元双苗尖、云和黄源、遂昌白马山风电项目正在有序推进。各地应当因地制宜,从规划、设计、施工、运行、管理各个环节,优先考虑生态环境问题,积极、稳妥、规范、有序地开发绿色资源,实现资源开发利用与生态环境保护。 作者:陈叶青 单位:丽水市统计局 浅谈生态工业技术发展模式:生态工业技术形势的建构 作者:李江利单位:中共山西省委党校现代科技教研部 美国学者里夫金所著的《熵———一种新的世界观》指出,技术创造出来的更多的是对人类有害的垃圾。巴里•康芒纳指出,自然环境恶化的根源在于现代技术的失控。美国学者弗•卡普拉在《转折点》中指出,现有的污染仅仅只是科技作用于自然的一些明显表现,许多尚未被人们所认识的作用带来的危险可能更大,技术正在毁灭我们的生态体系等。这些观点都是通过对技术引发的生态问题的反思,把批判的触角伸向了价值观念、政治制度、经济模式和行为方式,从而形成了对整个社会的全面批判。 技术的生态学批判的本质是与“全球问题”紧密联系在一起的,针对的是全人类的共同利益,是超越了国家利益和个人利益,是以普世价值原则为基础的,是一种关于人类生存和发展的革命性的批判。同时,也正是技术的生态化创新,为生态理论的发展和生态社会的建设开辟了道路,为可持续发展理论的诞生奠定了坚实的基础。 可持续发展的必然选择 可持续发展的概念是1987年由联合国环境与发展委员会在《我们共同的未来》的报告中提出的。1992年,巴西里约热内卢举办了人类环境会议,会议通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪议程》等重要文件,明确地提出了可持续发展的战略。但是,在可持续发展战略的执行中必然会面临经济发展、技术条件、人类决策行为等因素的制约。可持续发展的理论只能从宏观上指导,还缺少很多微观层面技术系统的支撑。当人们将发展的希望寄予可持续发展时,就必然会联系到人们选择技术的态度,尤其是对于技术发展方向的选择。 在传统的价值观念中,人们认为,自然界是以人为中心的,人类可以通过技术的实现来满足自己的目标要求,“技术不仅可以使我们免于自然的暴戾,而且还能慷慨地授予我们更加富裕的生活。” 这些观念使得人们过分地依赖技术,从而也就带来了生产力水平的过分提高以及人类与自然环境和谐关系的破坏。而技术创新的生态化正是辩证地看待技术与环境、经济与生态之间的关系,它以可持续发展理论为思想基础,对可持续发展的实现起着十分重要的作用。它不仅能够弥补传统技术理论的生态缺陷,还可以促进人与自然系统的协调发展,为可持续发展提供强大的动力。技术创新的生态化为可持续发展提供强大的动力时,落实生态化技术的载体便成了下一个要面临的课题。而生态工业园区作为生态工业学的一种具体的实践形式,已经被越来越多的国家和政府所选择。 建立生态工业园区的必要性 生态工业园的概念由美国的Lowe教授第一次明确提出,之后又有很多研究者重新定义了这个概念。较为统一的定义是:生态工业园是继工业园和高新技术园的第三代工业园,是目前工业园的最高级形态,是生态工业的重要实践形式。它是由自然、工业和社会构成的一个区域性系统,系统成员依据循环经济理论、产业生态学原理及清洁生产要求设计建立的一种新型工业园区,通过成员之间的副产物和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实现园区在经济效益和环境效益的协调发展,具有横向耦合性、纵向闭合性、区域整合性和结构柔性等优势,是区域层面循环经济的表现形式和具体实践。 其中,第一代的工业园区又称之为经济技术开发区,主要是以劳动密集型企业为主。这类企业技术含量较低,对环境的污染较为严重。第二代的高新技术园区主要是以应用高新技术的企业为主。目前我国城市工业园区的发展主要集中在前两代。这是由于我国正处在工业转型发展的初级阶段,工业发展仍然是以传统产业为主,体现高新技术前沿的产业仍为少数。这就必然导致经济发展的模式仍然主要以线性的物质流动生产过程为主。这种发展模式伴随的必然是低效率、高污染、高耗能;带来的自然是环境和资源的不可持续性发展。 然而,生态工业园区的建立正好克服以上的缺点。它是以循环的物质流动生产过程为主。在这种生产模式下,各个生产过程的副产物和废物都能够进行充分的循环和交换,能量也有着梯级利用,同时还可以重新整合生产力要素,使园区内的资源达到最优化配置。不仅如此,园区内的企业还可以增强竞争优势:通过变废为宝、物质的循环利用等可以增大企业的成本优势;通过副产品的利用、资源的使用等可以增大企业的交易费用的优势;同时园区内的企业还可以实现资源集成的共享优势等。这样便实现了高产出、低排放、低收入的运行效果。在这种模式下也就极大地减少了人类对自然界的压力,最大化地缓解了人类面临的生态问题。 目前,我国生态工业园区的建设正处于初始阶段。截至2010年4月,我国已经批准建设的国家级生态工业园区共有30个,其中只有苏州工业园区、苏州高新区、天津经济技术开发区等6个园区通过了环保部、商务部、科技部三部门组织的现场验收,被正式批准为我国首批国家生态工业示范园区。 在这些生态工业园区建设的过程中,技术问题是生态工业园区建设所面临的最基础、最核心的问题之一。生态技术是生态工业的载体,脱离了生态技术,生态工业的实现便无从谈起。因此,生态技术在生态工业园区的建设中起到十分重要的作用。然而,反过来,生态工业园区的建设又会对技术生态化的实现有十分重要的意义。因此,建立二者之间的关系,并深入讨论二者之间的关系,对技术生态化的实现和生态工业园区的良性运作都有重要的意义。 技术生态化实现与生态工业园建立的关系 随着经济社会的不断发展,技术的“生态化”已经不单单是指生态学层面下的生态化,而是指哲学层面下的一种生态化。这里的生态化从内涵的层面来讲,应该是指事物之间的相互协调、平衡相依、彼此促进、共同发展的状态和过程。从外延的角度理解,应该包括由多个元素构成的开放式的动态系统,这其中包括自然环境、经济环境、社会环境和人的生态化,而不单指自然环境的生态平衡。因此,技术生态化的实现过程应该是一个全面的生态化实现过程,其中应包括技术创新的生态化、技术生产的生态化以及技术成果的生态化。 技术创新的生态化较之于传统的技术创新应该是一种体系,是一种新型的创新体系。这样的“创新”需要建立在企业和经济社会的一个开放式的动态系统中,在技术创新的每个环节中引入生态的观念。这个生态的创新应该包括工艺的生态创新、产品的生态创新和资源的生态创新等。它是以生态保护为基础,在企业和经济社会的一个开放式的动态系统中,追求经济效益、生态效益和社会效益的综合效益,从而使资源、环境的生态保护和经济、社会系统之间尽可能地达到一种良性的循环,以确保企业、经济乃至于整个社会的可持续发展。 生态工业园区的建立正是在企业和社会的开放式的动态系统中,要求在基础设施、资源等共享的基础上,实现园区内自然、企业和社会的区域循环经济。同时,生态工业园区内较为完善的生态技术服务体系可以为技术创新的生态化提供强有力的政策支持。生态工业园区内倡导的绿色意识以及生态工业园区自身所具有的示范功能、带动功能、产业集群等特点都为技术创新的生态化提供了良好的生态环境。因此,生态工业园区是技术创新生态化实现的一个必然要求。 技术生产的生态化不仅包含技术层面的生态化,还应该包含管理层面的生态化。技术层面的生态化指的是在技术生产的过程中使用生态技术,实现环境污染和资源破环的最小化以及综合效益的最大化。管理层面的生态化指的是建立一种生态化的管理模式,使得生态环境与经济发展相互协调。它的本质是将生态学的思想贯彻进入企业管理的过程中。管理层面的生态化不仅包括合理调整生态生产关系和经济生产关系、组织生态生产力和经济生产力,还包括使用生态的组织方式,合理利用和优化配置现有资源,从而使生态经济的生产力和生产关系相互协调。这种生产力和生产关系的相互协调同样需要在开放式的动态系统中实现。系统、效率、相互协调等显然是描述生态工业园区的关键词。 生态工业园区要求建立完善的生态管理体制:在园区的层面要求建立统一的生态环境管理体系;在企业层面要求其自身实现生态管理;在产品层面要求其开发的产品减量化、再使用、可循环。从而使园区内的生产力要素实现有机的组合,使园区内生产关系和生产组织形式实现新的突破,进而达到生态经济的生产力和生产关系相互协调。因此,生态工业园区也是技术生产生态化实现的一个重要途径。 技术成果的生态化指的是技术生产的产品对自然、经济和社会的影响。生态技术的使用可以降低其产品对自然、经济和社会的破环。然而,技术的异化是生态技术发展过程中同样不可避免的一个问题。生态工业园区的建立可以尽可能地降低技术的异化所带来的负面效果。以企业生产过程中产生的副产品和废物为例,生态工业园区可以实现企业内和企业间的各种副产品和废物的交换,从而实现物质和能量的阶梯使用,达到综合效益的最大化。如广西贵港国家生态工业示范园区,它由六部分组成:甘蔗田、制糖厂、酒精厂、造纸厂、污水处理厂、肥料厂。其中包括甘蔗田制糖厂(甘蔗渣)造纸厂的生产链,制糖厂(糖蜜)酒精厂(废酒精)肥料厂,造纸厂污水处理厂(沉泥)肥料厂,肥料厂甘蔗田这四条生态链。它们之间相互耦合,又整体闭合,从而实现了生产过程中副产品和废物的充分利用以及物质和能量的阶梯使用,尽可能地实现了技术成果的生态化。因此,生态工业园区是技术成果生态化实现的一个重要途径。 总而言之,不论是技术创新、技术生产还是技术成果,都只有在一个开放式的动态系统中,才能够达到一种相互协调、平衡相依、彼此促进、共同发展的生态化状态。而生态工业园区便成为这种生态化实现的重要途径。然而,生态工业园区的建立又对生态技术的需求尤为凸显。我国生态技术的发展还仅仅处于起步发展阶段。许多生态技术都还十分落后。这些都成为制约生态工业园区发展的关键因素。积极地推进技术创新的生态化,对于生态工业园区的建立有十分重要的意义。这就要求我们要积极创新生态技术,加强与之相关的研究和应用。因此,建立生态工业园区是实现技术生态化的重要途径,而技术生态化的实现是建立生态工业园区的重要保障。 浅谈生态工业技术发展模式:生态工业技术发展模式探讨 一、栖霞市生态工业经济发展新特点 1、生态工业经济已成为栖霞市经济发展主方向。到2014年底,生态工业经济已初步形成新能源产业、节能环保产业、新材料产业、汽车及船舶零部件产业等四大产业集群。据调查,2014年底全市规模以上工业企业中生态工业企业共计30户,已投产、尚未纳入规模以上工业统计的企业12户。 2、“一体两翼”生态工业发展布局已初步形成。按照突破“一体两翼”的发展思路,园区和城市基础设施配套建设逐步完善,承接烟台市辐射带动能力不断增强,为生态工业经济发展培育了良好的发展载体。“南北两翼”抓住潮水机场、八角港口和烟青城际铁路等重要基础设施建设的有利时机,在促进工业经济崛起、引领高端产业发展等方面承担了更大的份额。北翼的经济开发区已培育成高端产业发展的龙头,松山街道、臧家庄镇与开发区一体发展,加快对接融合步伐,拉开了生态工业经济大发展的框架。南翼的桃村镇借助台湾农民创业园的品牌优势和烟青城际铁路开工建设的机遇,加大基础设施配套改善力度,着力打造烟台市卫星城和栖霞南翼经济中心。 3、汽车和船舶零部件产业呈现规模化发展。2014年规模以上汽车和船舶零部件企业有13户,实现主营业务收入120056.4万元,利税6040.1万元,利润3844.5万元,占全市规模以上工业企业的5.26%、4.04%、3.24%。 4、新能源产业迅速崛起,全市能源结构发生根本变化。2014年规模以上新能源企业3户,实现主营业务收入8370.2万元,利税1661.3万元,利润927.5万元,占全市规模以上工业企业的0.36%、1.1%、0.78%。新能源产业发电量(含中节能生物质热电,不含余热发电)达到30114万千瓦时,占全社会用电量的25.8%,相当于节约标煤10万吨,减排二氧化碳26万吨。其中风电发电量22930万千瓦时,生物质发电7184万千瓦时。到“十二五”末,栖霞市包括风电和生物质热电的新能源发电量将达到15亿千瓦时,加上余热发电,总发电量将达到17亿千瓦时以上,折标煤约50万吨,将有望占全社会用电量的70%以上,全市能耗结构将出现明显变化。 5、节能环保产业发展强势。2014年,节能环保及新型建材企业9户,实现主营业务收入229489万元,利税28697.8万元,利润15344.2万元,占全市规模以上工业企业的10.06%、19.23%、12.92%。其中:新型建材企业6户,实现主营业务收入157684.5万元,利税22197.9万元,利润11543万元,占全市规模以上工业企业的6.91%、14.88%、9.72%。 6、循环经济和资源综合利用效果显著。农作物秸秆资源利用产业化取得成效。一是利用农作物秸秆发电供热。二是利用农作物秸秆替代木材。三是利用枝条生产食用菌等。通过这些方式,年可利用农作物秸秆30多万吨,节约标煤10万吨,节约替代木材10万立方米,创造经济价值近4亿元。水泥企业余热发电项目可节省30%左右用电量,降低了成本,节约了资源,是典型的“小循环型”生态工业项目。目前五户水泥生产企业均已进行余热发电项目改造,年发电量达到2.4亿千瓦时,折标煤7.3万吨。包括旋窑水泥利用粉煤灰等各类工业固体废物,三菱水泥协同处理城市污泥,新型墙体材料产业利用各类工业固体废物,中节能生物质热电、万华生态板综合利用各类生物资源等在内的一批资源综合利用项目的实施,完善了水泥和生物质资源产业链。 二、生态工业发展过程中存在的主要问题 1、生态工业经济总量偏低,质量不高,科研能力较弱。2014年,栖霞市230户规模以上企业中,生态工业仅占全部规模以上企业总数的11%,2014年实现销售收入仅占全部规模以上企业的16.43%。现有生态工业企业产品技术含量低、研发能力较弱,42户企业中仅有省级以上企业技术中心2家,市级企业技术中心8家,大部分企业处于产业链的初加工阶段。2、生态工业园区建设水平较低。工业园区是发展工业的主战场和主阵地,目前栖霞市工业园区的规划建设离生态工业园区要求仍有一定距离,主要表现在:(1)产业规划不尽合理。生态工业园建设很大程度上依赖于产业链的互补,但栖霞市工业园区招商过程中对产业链接重视不够,除了新型建材产业以外,各相关企业间能源、资源的链接关系比较松散。资源的加工是同向的,企业间几乎没有物质流,绝大部分企业的原材料从外地采购,产品又销往外地,标准的“两头在外”。(2)公共平台建设滞后。生态工业园建设的目的就是使一个企业的副产品或废物(包括能量)用作另一个工厂原料,达到梯次利用和层级利用,实现物质能量利用最大化和废物排放最小化。由于园区相关设施建设滞后,导致物质和能源在企业间不能有效流动,无法实现生态工业园建设目的。3、传统产业优化升级力度不够。栖霞市的传统产业包括机械、化工、黄金、食品、纺织等行业,工艺相对落后、产品单一、技术含量低,尽管近几年不断进行技术改造,仍处于中低端运行,企业应付外部环境变化的能力低。 三、构建栖霞生态工业发展模式 为了更好的推动栖霞市生态工业发展,结合栖霞市生态工业现状和趋势,建议: (一)着力抓好生态工业经济发展模式落实1、生态工业是以节约和高效利用资源、清洁生产和废物多层次循环利用为主要特征的一种工业发展模式,高效、循环和层级利用是其三大突出特点。为确保生态工业内涵的理解和把握准确到位,全市上下要大力宣传生态工业发展模式,理解生态工业的内涵和实质,以便明确工作方向,指导全市生态工业快速健康发展。2、建立生态工业考核评价体系。在全市机关岗位责任制考核体系中设立生态工业考核指标,给予相应分值。设立生态工业经济发展专项资金,对积极采取新技术、新工艺、新设备等进行节能改造的企业给予奖励,鼓励企业进行节能技术改造,促进资源循环利用。同时严格行政执法,加大对企业违犯节能法律、法规的处罚力度,引导企业不断改进生产经营方式,向生态企业转型。 (二)打造生态工业发展载体1、加快三区融合,打造20公里生态工业经济长廊。加快开发区、臧家庄和松山对接融合步伐,推进三区一体发展,按照生态工业园区的标准和要求,搞好基础设施配套,提升园区承载能力和水平,加快融入烟台蓝色经济区,培育高端产业发展龙头和生态工业经济隆起带。经济开发区作为栖霞市经济发展龙头镇,要大力做好循环化改造,把循环化改造作为加快转变经济发展方式、调整经济结构的有效形式,建立低消耗、低排放、高效率、能循环的现代产业体系。2、把栖霞市桃村镇的台湾农民创业园打造成生态创业园区。以桃村为主体,实行镇园一体、统筹发展,围绕汽车零部件、机械制造、电子信息、食品加工等产业,积极承接周边城市产业转移,抓好台资项目引进建设,打造栖霞生态工业南翼中心。三是其他镇街应结合当地产业基础、资源禀赋等特点,因地制宜发展生态工业。 (三)加快发展循环经济和资源综合利用1、完善新型建材行业循环经济产业链,加大节能技改力度。加大建材产业补链项目建设力度,延长水泥产业链。瑞祥干混砂浆、新建华管桩、宝业建材、白洋河水泥搅拌站等一批水泥产业链补链项目陆续建设投达产,增加了栖霞市水泥产品的当地消耗量,避免了高能耗的熟料外销,降低了水泥行业单位能耗水平。(1)加快产业链上已有关联项目建设,完善建材产业链条,降低水泥行业单位能耗。帮助山水水泥骨料厂200万吨石子、兴昊水泥余热发电、三菱水泥熟料生产线节能环保技术改造项目等项目尽快建成投产,尽早发挥节能效益。(2)加快推进富氧助燃等节能新技术推广应用。栖霞市旋窑水泥企业年能耗总量约100万吨标煤,若全部采用富氧助燃技术,年可节约标煤8万吨以上。该装置已在河南天瑞集团汝州水泥有限公司日产5000吨生产线、成都拉法基水泥有限公司日产12000吨生产线等旋窑生产线上成功运行,产品质量有所提高,综合节能率达到8%以上。目前三菱水泥正在探讨方案可行性,如果可行,可相继协调其它四户水泥企业开展调研,尽早实施。(3)鼓励水泥产业兼并重组,提高产业集中度。工信部、山东省经信委先后提出了《关于加快推进重点行业企业兼并重组的指导意见》和《关于做好水泥磨机置换改造优化产能布局工作的通知》,要求各地根据水泥行业现状,做好磨机改造工作,整合磨机产能,推进兼并重组,栖霞市的置换改造实施方案正在编制中,以进一步推动水泥行业改造升级。2、加快农作物秸秆循环利用产业链建设。(1)建立农作物秸秆回收体系。一方面大量秸秆被遗弃,焚烧,而企业又面临原材料收集困难,外购运输距离远,导致企业运营成本提高。建议当地政府引导收购企业与农户之间建立回收利用渠道,公安、交通、林业等部门在加强管理的同时给予支持。(2)加快万华生态板产业链延伸。一是要加快万华生态板生产工艺研究,提高工艺稳定率和成品率,降低成本,扩大生产。二是发挥万华栖霞公司的龙头作用,加大招商力度,建设万华生态家装产业园,引进表面装饰、家具加工等生产企业,实现规模化经营,健全产业链。(3)加快臧家庄新型复合模压托盘等项目建设,使秸秆综合利用成为栖霞市一个新兴的循环经济产业。3、打造完整的风电产业链。按照《栖霞市风电及光伏发电产业发展规划》有序推进风电场建设,推动唐山硼风电、庄子风电等风电场的旅游资源开发。打造桃村风电装备产业基地,以安得利斯公司为依托,鼓励其与大型风电整机生产企业合作,大幅提升生产规模、产品等级和技术创新能力。打造风电人才培训基地。烟台风能电力学校是全国唯一一所全日制风能电力学校,面向全国培养风电开发、风电设备制造、风电配套产品与技术研发等多领域中高级专业技术人才。 (四)加快淘汰落后,促进传统产业优化转型升级一是加快淘汰落后。鼓励企业加大“能效对标”力度,对照国家产业政策和淘汰落后目录,利用先进技术对现有装备进行节能技术改造,提高企业装备水平,促进传统产业转型升级。鼓励企业按照国家节能惠民有关规定,采购国家财政补贴的高效机电设备。二是积极推进企业退城进园,抓好企业技术改造。充分发挥老企业嫁接改造投资少、见效快的特点,坚持不懈地推进企业技改扩能,实现快速膨胀、滚动发展。栖霞市现处于爬坡赶超的发展的关键时期,在新常态经济发展形式下,以科技创新和开放开发为动力,以工业园区和项目建设为载体,着力构建循环工业产业链,推进循环发展和清洁生产,努力推进工业生态化、生态产业化,走出一条绿色、环保、可持续的生态工业化发展的新路子,促进全市工业转型跨越发展。 作者:史晓婧 单位:山东省农业广播电视学校栖霞市分校 浅谈生态工业技术发展模式:生态工业技术发展研究 1.切实加大工业节能减排力度。 工业是我区耗能大户、排放大户。我区工业能耗由2001年的2172.44万吨标准煤快速上升到2010年的11502万吨标准煤,占全区总能耗的比重由48.78%猛增到2010年的60.91%。能耗与排放紧密相连,能耗决定排放。二氧化硫、氮氧化物等主要污染物大部分是在煤炭等能源燃烧过程中排放的,化学需氧量、氨氮排放量就是生产生活污水中的主要污染物排放量。高能耗必然伴随高排放,减排必先节能。抓住工业用电量、用水量就抓住了工业节能减排的“牛鼻子”。工业是内蒙古能源消耗的重点领域,因而也是节能减排的重点领域。我区发展生态工业,必须切实加大节能减排力度,把万元GDP能耗和主要污染物排放强度降下来。我区工业能耗、污染物排放居高不下,与我区经济发展阶段有关,与产业层次处于低端有关,与工业结构比较单一有关,与工业发展方式粗放有关,更与推进节能减排的体制机制有关,特别是与没有把工业节能减排指标分解落实到工业企业直接有关。把工业节能减排指标科学分解落实到每户工业企业,实行严格的考核奖惩制度,可以倒逼企业采用节能减排技术,实施技术改造,主动节约能源资源、减少主要污染物排放,使企业生产经营方式由外部不经济向内部经济性与外部经济性相统一转变。建立工业企业节能减排的倒逼机制,在整个新型工业化进程中可以形成企业自觉增加研发投入、自主创新步伐加快;产业结构加速调整、产业层次不断提升;发展方式加快转变、经济发展质量明显提高的积极效应。 2.切实提高工业固体废物综合利用率。 提高工业固体废物综合利用率,就是要把工业固体废弃物资源化循环利用。这就要求围绕行业龙头和骨干企业,发展专业化分工协作的配套企业,根据该企业产生的废弃物,引进一些可以消化这些废弃物的企业入园,同时通过对龙头企业产生的剩余能量进行利用,实现物质和能量的阶梯利用[3]。生态工业园区是围绕骨干企业发展专业化分工协作的配套企业,实现资源循环利用的有效载体。因地制宜规划、设计和发展生态工业园区,有利于形成产业集群,产生产业集聚效应,提高产业组织程度与产业规模竞争力。 3.推进生态工业发展的政策、制度和重点工程。 一方面需要制定支持企业积极主动节能减排的财政政策。对增加研发投入、研究开发节能减排技术或采用节能减排技术,在节约能源资源、减少污染物排放上取得突出成效的企业给予财政补助。一方面需要制定支持一般工业园区向生态工业园区升级的政策。生态工业园区以生态工业理论为指导,着力于园区生态链和生态网建设,最大限度提高资源利用率,从源头上将污染物排放量减至最低,实现区域清洁生产。 与传统的“设计—生产—使用—废弃”生产方式不同,生态工业园区遵循“回收—再利用—设计—生产”的循环经济模式。生态工业园区使不同企业之间形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,使上游生产过程中产生的废物成为下游生产的原料,达到资源最优化配置。与此同时,实行工业节能减排指标和固体废物综合利用要求分解落实到企业的制度。企业是耗能、污染物排放和固体废物废弃的主体,也是节能减排、固体废物综合利用的主体。只有把节能减排和固体废物综合利用的指标分解到每户企业,才能确保完成节能减排和工业固体废物综合利用率的目标。发展生态工业,推进生态工业园是内蒙古自治区节能减排、改善民生的重要环节;是建立可持续的生产生活方式,使社会走上可持续、和谐的发展道路的关键所在。 作者:刘倩雯 白洁冰 单位:内蒙古自治区环境科学研究院