浅谈工艺设计教育:传统工艺在艺术设计教育中的传承及发展 摘 要:传统工艺美术支撑起本民族的整座艺术设计大厦,并且是使本民族艺术设计处于永恒发展中的重要元素。如何创建将中国传统工艺美术的继承和发展与现代艺术设计思想有机结合起来的课程体系和教学方法,已经成为推进我国艺术设计教育改革所面临的关键任务。 关键词:传统工艺;艺术设计;教育;传承发展 世界文化需求的多样性的和民族精神的坚韧性决定了未来的文化发展方向仍然是民族性与世界性相融合的多元体系。中国传统文化底蕴深厚,经过历史的洗涤焕发出更加璀璨的光芒,与西方工业发展相伴而来的生态危机及由此展开的对人与自然环境的关系的思考,使得天人合一这一古老深刻的哲学思想重新登上现代文明发展的大舞台。同时,一些精华的传统工艺思想也将起着至关重要的作用,对现代设计艺术的发展更是重要,展现世界文化与民族文化的多样化,探讨造物意识的功能与审美,进一步思考人与自然的关系、器与道的关系。中国当代设计艺术必须顺应未来文化发展的潮流与方向在传统文化的基础之上动态地进行才能保持可持续发展,而设计师则更应该在本土传统文化的陶冶下,更好的继承和发展传统工艺。 1 中国当代设计艺术中传统文化的匮乏 从世界艺术发展史来看,文艺复兴标志着中西文化在世界文化领域的主导地位发生了转变,在此之后,欧洲各民族文化逐渐取代了以中国为中心的东方文化的主导地位,开始对科学和艺术的发展起着主导作用。在当代,西方思潮已强势占据正处于文化苏醒期的中国设计界,而一切设计以西方的构成法则和形式作为基础准则,使得本民族的设计艺术仅仅滞留在对西方设计模式的模仿,从而边缘化、陌生化本民族文化,对本民族文化精神的寄托和对设计的拓展的思考极度缺乏,从而最终阻碍本民族文化的继承和发展。在当前设计实践中,对传统文化的技术与器物进行借鉴,且多是直接袭用外观形状或纹样,而其深层的精神内涵难以得到挖掘和展现。 在当今高校设计教学中侧重于应试教育思想,高校艺术设计教学中的文化教育比例严重偏低,甚至将其视作设计的全部;而中华文明史、艺术设计史等课程一般作为辅助课程,且授课中只是单纯对作品自身的成就进行探讨,没有从文化精神更深层含义上进行系统的研析,因此,与技法课相比较,艺术理论课程没有得到足够的重视,就好像相比于文化的价值体系,技术体系显得更为“直接”与“实用”,传统的思维方式、意识形态、以及审美情感等之于作品显得毫无价值,这从本质上来讲是器与道关系的思想辩证。总而言之,没有精神内蕴的作品仅仅停留在物的外在状态,而具有文化内涵的物则是主观精神的外在表现,包涵着超越于物的文化价值。另一个原因,中国古今教育重心的巨大差异。中国几千年教育的核心是育人,而非谋生,《大学》作为儒学经典之一,开门见山第一章就明确了人格修养的全过程,即致知、格物、正心、诚意、修身、齐家、治国、平天下。在古代,上至天子下到庶民,都是以修身为根本,将技能排在之后。然而在现下,由于时代的发展和社会制度的变迁,一切都以生存为基础,现代的教育也多以培训谋生技能为主要目标,而设计行业也首先是谋生手段,“文化无用”说也由此产生。 2 传统工艺在艺术设计教育中传承发展对策 中国高校的艺术设计专业从传统的工艺美术教育中脱离出来的,因此它与传统工艺美术有着密切复杂的关系。从20世纪70年代末开始,欧美发达国家的教育方式和教学理念传播到中国,加之信息技术的高速发展和艺术设计专业的学生人数暴增,各种新潮的设计观念、新科技、新媒体蓬勃发展,使传统工艺美术在翻天覆地的变化中逐渐边缘化和陌生化。热度消失后,人们开始进行反思,并认识到现代艺术教育并不是虚无飘渺的,尽管可以参照和借鉴西方的教学模式,但是本土文化才是我们的血脉和标志,才是文化可持续发展的根基所在。最近以来,不少大学把陶艺课程作为艺术设计专业的补充,并在学生中获得良好的反应。《全国学校艺术教育发展规划(2001―2010 年)》中明确指出:“艺术教师应充分利用和开发本地区、本民族的文化艺术教育资源,重视现代教育技术和手段的学习和应用,逐步实现教学形式的现代化、多样化,扩展艺术教育的空间,提高艺术教学的质量。”因此,换个方位观之,当前的艺术设计教育制度为传统工艺美术的继承和发展提供了充分的空间。 2.1 从精英教育到普及教育 当代的高等教育已经由精英教育转变为普及教育。现代艺术设计教育制度的完善发展,需要普及到社会的各个角落,不应局限于高等艺术学院内,也不应局限在艺术设计专业内。随着我国教育的大力推进,特别是艺术设计教育的迅速发展为普及传统工艺美术带来了新的机遇和创造了更好更大的发展平台。在这个过程中,国民的艺术修养得到全面提高,文化遗产保护意识得到大大增强,极大地提升了对本名族传统工艺美学作品的鉴赏能力,对工艺技艺的承继也起着关键性作用。 2.2 增加相关课程比重 对高校艺术设计专业课程的调查发现,在当前高校的课程设置中,与传统工艺美术有关的课程极为少见。对于教学方式陈旧、与现代设计教学理念不匹配的课程进行改革,增加具有中国审美形态和生活方式的选修课程,诸如剪纸、天然染织、陶艺等需要动手的传统工艺课程。笔者在最近几年的教学实践中发现,以民间文化、设计、美术为标志的工艺美术课程,如今已有不少反战,不再是简单地模仿传统艺术形式,而是注意挖掘生活中的传统美术元素,将传统元素渗透到现代设计中。课程所传授内容不是停留在固定知识上,而是给人带来文化归属感。同时还能培养学生的创新意识,激发他们的设计灵感。另外课后同学将作品在公众场合进行展览,有利于在全校范围内宣传传统工艺美术。 2.3 专业主干课融入,从形式到内涵挖掘 日本著名传统文化设计大师原研哉在《设计中的设计》中曾经提到,“将已知事物陌生化,更是一种创造。”传统工艺美术包涵着丰富的工艺技法以及原生态艺术图形。这些图形和工艺技法是人们在生产、生活实践中的经验的积累,体现了人类本源的思维意识。它们为现在的设计者提供了本源的设计思维,有利于激发他们的设计灵感和创新意识。根据当前传统工艺美术相关课程与其他艺术设计课程相对分裂的状况,笔者认为应当将传统工艺美术的内容渗透到其他主干课程中。如可以在书籍设计课中对传统书籍装订方法加以应用;在字体设计课中关注文字的来源、笔画以及造字体系;在其他专业课程中对传统元素的内涵形态加以应用,通过内涵形态设计,教师和学生对于传统元素形态产生新的了解。在教学大纲的指导下,积极开展内涵形态设计教学。比如带领学生到香格里拉、丽江、大理进行考察,在民族图案考察和写生的过程中,引导学生对不同民族的图案的颜色、形状差异及其产生原因进行分析思考,而不只是单一的临摹或拍摄。 3 结语 当前,中国的艺术设计教育一方面希望摆脱西方的设计思想和教育模式的影响,从而建立具有中国特色的设计模式,一方面又无法与西方的模式完全相分离,这种摇摆不定的状态还将在一个较长时期内存在。面对这种态势,有效地解决渠道是将蕴涵着着丰富的中国文化精神的传统工艺美术课程和现代艺术设计教育体系有机结合起来。 浅谈工艺设计教育:现代教育技术在《冲压工艺及模具设计》课程教学中的应用 摘要:现代教育技术是高职教育中不可或缺的重要教学手段。作者多年从事《冲压工艺及模具设计》课程一线教学工作,经验丰富,在课程教学上锐意改革,成功将现代教育技术运用到课程教学中,从而提高课程教学效果,人才培养质量也得到进一步提升。 关键词:现代教育技术;教学动画;仿真资源 毋庸置疑,计算机的发明是人类的一大创举。当今社会,各行各业已经无法离开计算机和信息技术,对高校教育特别是专业课程教学来说,更是如此。高职学生的形象思维能力较强,非常需要以信息技术为主要依托的现代教育技术来助推教学,为教学质量的提高做出贡献。《冲压工艺及模具设计》是模具类专业的一门核心课程,具有较强的理论性和实践性,教和学均存在一定困难。作者通过多年来的课程教学改革与实践,在该课程的教学中成功应用了现代教育技术,帮助学生理解晦涩难懂的专业知识,学生学习兴趣高昂,教学效果较为理想。 一、制作内容丰富、形象生动的教学课件,使教学质量和效率得到有效提升 根据高职教学规律和高职学生认知特点,作者综合利用含冲压制件、冲压机床、冲压模具等在内的典型图片、深入相关企业拍摄的冲压工艺特色视频、精心制作的冲压原理教学动画以及冲压工艺及模具设计流程框图等资源,制作了内容丰富、形象生动的电子课件。教学时,教师在电子课件的辅助下,可以有效激发学生的学习兴趣,不至于枯燥乏味,学生对重点知识、难点知识的理解更为轻松,从而使得教学质量与教学效率得到有效提升。 二、拍摄制作典型冲压工艺的生产视频,方便教学使用与资源共享 以教学需要和高职学生认知规律为出发点,深入相关企业录制冲压生产的典型加工视频,剪辑后,单个生产视频的播放时间控制在3分钟之内。冲压加工的相关动作是冲压设备在操作人员的掌控下重复循环进行的,一般单件冲压过程时间很短,故控制视频播放时间并不损害冲压加工的完整性,冲压加工的动作过程也可以从不同角度加以展现。当然,控制视频播放时间还有以下三个方面的好处:第一方面,短小精悍的教学视频占用的存储空间较少,存储、使用、共享都非常方便;第二方面,能够避免教师因播放冗长的教学视频而耽误教学进度和教学效率,同时又能够使用这些短而精的视频资源打破时空限制,开展“理论”与“实践”有机融合的新型课堂教学,使学生在“理论”与“实践”的穿梭中加强对课程内容的理解;第三方面,精短的视频资源可以保持学生高昂的学习情趣,避免倦怠厌烦情绪的出现。 三、拍摄、收集典型精美的冲压生产图片,方便课程教学与资源开发 根据课程教学内容的特点,深入相关企业拍摄制作生产场景类、冲压产品类、冲压设备类、冲压模具类等典型图片资源,亦可通过网络等收集整理相关冲压加工的图片资源。生产图片取材于生产现场,能把冲压加工的相关情境固化下来,比教材上所提供的一些二维图片更为直观易懂。这些图片资料可以方便教师在课堂教学时进行展示,亦可为教学资源的二次开发提供素材,同时可以帮助学生自主学习,加深对抽象知识的理解。 四、开发制作生动形象的教学动画,辅助抽象内容的讲解与理解 必须认识到,图片资源和视频资源虽然直观,但其亦有短板存在,有些信息还是很难从图片和视频上直接获得,比如冲压原理、模具动作、加工过程等。这些抽象问题在教学时难以表述,即使是在生产现场教学,也难免有这类问题的困扰,往往授课教师累个半死,却收效甚微,学生不知所云。因而,开发助学助教动画就非常有必要。作者应用Flash等软件开发了一系列助学助教动画,使表述困难的问题以形象化、可视化、动态化的形式予以呈现,突破教学模型和生产加工的局限性,在教师课堂教学和学生自主学习中均可使用。形象生动的教学动画可以帮助学生加深对学习内容的理解,提高学习效果,教师也可以从烦琐的表述和繁重的劳动中解脱出来,收到事半功倍的效果,同时,也可以节省部分教学成本。 五、开发冲压模具虚拟仿真资源,开展虚拟实训,弥补实训资源不足 在现场教学中,生产模具无疑是一种很好的教学材料,但在其废旧之前,不可能给学生提供装拆实训机会,又由于模具价格较高,也不可能有很多新模具供学生进行装拆实训,所以学生只能通过观察外形的方式来对模具进行大致了解,而对模具结构,特别是模具的具体部件的装配关系却不甚明了;而供拆卸用的少量废旧模具和教学模型,虽然可以让学生了解模具结构,但在模具动作演示方面却有所欠缺。为了突破教学模型和冲压模具的物理局限性,同时弥补实训资源不足的问题,开发了《冲压模具虚拟仿真资源》,开展虚拟实训,无疑是对生产实训的一种有益补充。该资源精选13套典型冲压模具,涵盖了冲孔模、落料模、弯曲模、拉伸模、成形模,以及复合模和级进模,以CAXA实体设计等三维软件造型开发并经Flash集成,每套模具均含虚拟装配、虚拟拆卸和虚拟动作,立体展现模具动作、模具拆卸、模具装配,与实际生产相比,具有较高的仿真性,是“虚拟”与“现实”的对接,可以辅助相关师生的教与学,增强学生的感官认识,培养学生的空间想象能力,激发学生的学习兴趣,轻松学习晦涩难懂的专业知识,节省教育教学成本,提高教育教学质量。该资源于2011年7月份获得了“全国第三届教学仿真软件评奖”二等奖。 六、开发虚实互补的“冲压工艺及模具设计网络教学平台”,进一步推进教学改革 为了对教学内容和教学理念进行持续改革更新,进一步整合优化教学资源,更加利于教和学,开发了虚实互补的“冲压工艺及模具设计网络教学平台”,使“虚拟”与“现实”成功对接,使教和学变得更为轻松有趣。该平台教学资源丰富,虚实结合,教学时“宜虚则虚,宜实则实,虚实互补,刚柔并济,相辅相成”。该平台可以单机使用,也可以在网络上共享,使用灵活方便。由于该平台特色突出,于2011年8月份获得“威海职业学院2011年度课件大赛”一等奖,于2011年10月份获得“第十一届全国多媒体课件大赛”高职组二等奖。 七、建设内容丰富、突破时空限制的课程网站,方便课堂教学和自主学习 建设了基于工作过程系统化的《冲压工艺及模具设计》课程网站。网站配有八大栏目作为助学助教资源:体系描述、课程设计、学习指南、教学内容、教学组织、学习资源、教学评价及教学在线等,内容丰富多彩。通过网络共享,可满足高职院校教师课程开发与课程教学需要,可服务高职院校学生自主学习、企业员工技术提升,亦可满足社会人员的继续教育需要。 作者根据自己多年教学经验,通过对冲压工艺及模具设计课程教学的不断改革,成功地将诸如电子课件、教学动画、虚拟仿真资源、网络教学平台等现代教育手段用于课程教学,取得了一系列成绩,教学效果显著。“冲压模具虚拟仿真资源”和“冲压工艺及模具设计网络教学平台”参与了全国性的比赛,已经授权在更大的范围内使用,扩大了受益面。现代教育手段在冲压工艺及模具设计课程教学中的成功应用,为教学质量和人才培养质量的提高做出了贡献,也可以为其他课程的教学改革提供参考和借鉴。 浅谈工艺设计教育:对传统手工艺产业与艺术设计教育互动现状的分析 摘要:传统手工艺是作坊式的师徒手把手地传承技艺的模式,它的核心就是将纯熟的手艺绝活保留下来。而高等教育是侧重创新研究模式,它是在否定基础上再肯定,寻求不断的变化和创新,两者的目标是相背离的。但是,它们也有互补性,传统手工艺目前面临的困境是缺乏创新,不能很好地和现代社会的审美和需求结合;艺术设计高等教育面临的问题是缺乏民族性,创新的根基不牢固,并且随着经济的快速发展,如何结合市场经济、企业的产业结构及对人才的需求来调整教学手段也是艺术设计高等教育在思索的问题。文中分析了两者各自存在的利弊问题,探讨了适宜双方发展的契合点、利于合作和发展的规划,以及如何产生良好的互动效应。 关键词:传统手工艺;艺术设计教育;创新;文化;消费市场 从上世纪八九十年代开始,传统手工艺逐渐得到重视并恢复发展起来,但是某些种类的手工艺还是面临重重困难,无论从工艺手段、材质,还是应用价值等来看,都受到很多限制,如果只是作为一种传统手工艺的保留,它们需要社会力量甚至是相关部门的扶持,如果目前只是依靠自身发展,短期内很难振兴,需要重整发展之路,找到和现代社会需求的结合点,并适应现代审美、现代生活的新模式。传统手工艺注重手艺的传承,大部分是靠手工完成,其成本较高,在现代社会,比较难以适应大众需求,但也有部分高端或是特殊消费群体能接受,但类似需求的力量是有限的,不足以推动某一个传统手工艺行业的发展。对消费群体的科学细分将决定产业的出路,决定行业的存亡。 艺术设计高等教育也面临着很多挑战,艺术设计的核心就是不断创新。在上世纪八九十年代,西方的艺术设计教育理念随着一批海外学者的归来,而逐渐渗入了国内的艺术设计教学领域,高校艺术设计教育的改革和创新就是在这个时期提出和实施的。时隔十几年,国内这些高校仍然在继续改革和创新着,并在不断摸索适合本土的教学模式。 在通常观念里,传统手工艺产业很难和高等教育联系起来。传统手工艺是作坊式的师徒手把手地传承技艺的模式,它的核心就是将纯熟的手艺绝活保留下来。而高等教育是侧重创新研究模式,它是在否定基础上再肯定,寻求不断的变化和创新。从某种意义上讲,两者的目标是相背离的。但是,它们也有互补性,传统手工艺目前面临的困境是缺乏创新,不能很好地和现代社会的审美和需求结合;艺术设计高等教育面临的问题是缺乏民族性,创新的根基不牢固,并且随着经济的快速发展,如何结合市场经济、企业的产业结构及对人才的需求来调整教学手段也是艺术设计高等教育在思索的问题。正是基于以上存在的问题,两者可以找到发展的共通点,相互弥补,取长补短。 下面我们将结合江南大学设计学院的教学实践来分析、探讨传统手工艺产业和艺术设计教育的互动现状: 以下是在当代手工艺教学、实践过程中的一些情况:2009年10月,我和几个做专题研究的学生到江苏省连云港东海县对水晶手工艺产业进行考察。 首先,对东海县水晶城进行考察。东海县水晶城是东海水晶工艺品的集散地,也是全国水晶原料的集散地。在水晶城里大多是简单加工的水晶工艺品,有的水晶饰品是按份量销售, 基本没有设计,也谈不上什么附加值。当然水晶城里也不乏精品,但是按照水晶石材的档次和雕刻工艺的精美来区分的,目前我们所能看到的最高附加值的工艺品就是这两者完美结合出来的产物。但是就我们所见到的精品,还是以传统题材为主,它所面对的消费群体的数量正逐渐萎缩。 其次,对当地的水晶企业、作坊进行考察。通过对当地至善坊水晶文化发展有限公司考察发现,目前他们在传统工艺的继承上做到了极致,比如他们雕刻的佛像非常活灵活现,神韵十足。有的水晶还有着非常漂亮的包含物,比如一些有色金属矿物质,会折射出美丽的光泽,挑选这一类材料雕刻成的佛像,几乎每一件都是独一无二的,不可复制的。在艺术品收藏领域中,这种传统工艺品有一定的优势,它具有很高的收藏价值。企业高层非常重视与高校间的交流,意识到传统手工艺行业都面临的种种问题和困难,比如大多数传统手工业没有发展的远景规划,目前遇到的瓶颈就是只能满足对传统工艺的一部分市场需求,也就是不断复制传统的东西,形式上没有创新,消费的群体也比较局限,并且当代设计理念相当缺乏等等。我们深入接触的这家企业在行业里有一定的先知先觉,他们已经开始在自我的定位上寻找新的突破口。 通过与至善坊水晶文化发展有限公司的交流我们有了以下第一手的资料信息: 一、规划企业发展战略 企业在成立至今的6年时间里,以前三年的时间充分融入行业, 在此基础之上实现企业规模扩大。 二、确定企业文化和理念 确定“我们的灵魂就是水晶,水晶就是我们的灵魂”的企业文化,提出“艺术化设计、产业化生产”的发展理念,坚持“不换思想就换人”的观点。 三、引进艺术设计专业人才促进企业发展 从08年引进第一批艺术设计专业设计师以来,企业在产品的质量、产品的销售、管理模式等方面发展迅速,成绩斐然。 通过至善坊水晶文化发展有限公司的个案分析,现代艺术设计教育和传统手工艺产业各自存在的利弊有以下几方面: 一、现代艺术设计教育的优势:现代艺术设计教育具有系统性、开放性、交互性,对品牌意识及打造品牌的理念比较成熟 。 传统手工艺的优势:传统工艺美术行业拥有精湛的技艺,其产品在收藏市场上具备坚实的基础。 二、现代艺术设计教育的弊端:由于传统文化和技艺等方面的“断代现象”,设计教育体系下的学生在传统与现代的融合方面存在欠缺,设计作品个性凸显风格前卫,由此导致设计产品与消费群体脱节。 传统手工艺的弊端:传统手工艺行业面临缺乏创新、品牌意识薄弱、市场分析缺乏科学性以及知识产权的保护措施的无力等诸多问题。 总的来讲,传统手工艺产业是一个特殊的行业,它的特殊性决定了其半自动化程度,特别是形态复杂的工艺品的加工大部分还是需要靠手工来完成,即使是使用机器,人工对机器操作的熟练程度也很难被电脑程序指挥下的机器完全替代。手工艺在现代社会的价值很高,但是如果只停留在照搬和重复古人的东西,其价值也是低廉的。艺术设计高等教育在传统手工艺产业中发挥了对传统文化精髓的挖掘,与当代设计理念的融合以及对品牌的打造等方面的作用。 现代艺术设计高等教育和传统手工艺产业的结合需要找到适宜双方发展的契合点,看清以上分析的各自存在的问题和具备的优势,这样才利于制定出长远合作和发展的规划,产生良好的互动效应。因此我们还要逐步探索如何和企业产生联动,如何引导消费市场,以及如何增加现当代手工艺术品的附加值,这将是我们艺术设计学科将要继续研究和探索的课题。 浅谈工艺设计教育:素质教育下“机械加工工艺设计”教学改革探索 摘 要:全面推进实施素质教育是我国高等教育改革的一项重大工程,它涉及高等院校教育、教学的方方面面。实施素质教育对目前的高等院校的教学模式和内容都提出了新要求。要适应素质教育要求,现行的教学实施过程、教学评价和教学管理等各个环节都会产生新的、较大的变化。本文介绍了作者对在素质教学背景下,在改进制定和实施课程教学目的方面的一些新认识。本文提出,在推进素质教育过程中,精准地制定和把握课程的教学目的是一个关键。课程的教学目的制定和实施应该以学生的培养目标的实现为核心。文中具体介绍了作者在“机械加工工艺设计”课程教学实践中推进素质教育的一些探索和尝试。 关键词:素质教育;机械加工工艺;教学改革 一、素质教育下“机械加工工艺”课程教学现状 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》把坚持以人为本、全面实施素质教育作为教育改革发展的战略主题,指出素质教育是贯彻党的教育方针的时代要求,我国的高等教育逐步向素质教育转型应该是我国高等教育改革发展的方向[1-2]。这个转型应该是全方位的,它将渗透到各个学科的每一门课程中。但这其中,那些设计类的知识应用型的课程将对学生能力的培养,专业素质的提高,具有更明显的作用,影响更大,它们应该走在向素质教育转型的前列。“机械加工工艺设计”课程就是这样一门课程。我国理工类高等教育的知识体系中,“机械加工工艺设计”课程是一门工科知识入门课程,它对学生的工科素质的培养起着非常重要的作用。它也是工科专业学生的一门必修专业基础课,是培养学生机械结构、加工及设计方面的能力不可缺少的课程,同时它对后续的,与机械设计相关的。专业课程的学习有着重要的影响。根据我们调研所掌握的情况,目前国内一些设有工科专业的大学中,“机械加工工艺设计”的课程,在教材的选用、教学大纲的制定和教学内容的讲授上,与实施素质教育的要求还有一定的差距[3-4]。这其中的原因之一是我们贯彻的课程教学目的还不恰当,它还不能适应素质教育的要求。我们制定的课程教学目的或是不明确,或是不恰当,或是在贯彻过程中我们没能精准地把握在素质教育背景下,该门课程的教学目的内涵。本文就如何处理好这方面的问题谈一谈笔者的一些思考和教学实践。 二、素质教育下“机械加工工艺”课程教学改革路径 (一)“机械加工工艺”课程教学目的 教学目的是什么?教学目的是教学过程结束时所要达到的结果,或教学活动预期达到的结果。它是教学领域里为实现教育目的而提出的一种概括性的、总体的要求。它制约着各教育阶段、各科教学发展趋势和总方向,对整个教学活动起着统贯全局的作用[5-6]。制定合理的教学目的是其发挥好的、积极作用的前提条件。教学目的要实现自身的合理性,它需要在教学计划中有恰当的定位,它需要与教学客体、教学内容、教学方法等协调一致,指导教学主体行动并转化为教学结果[7-8]。 对某一门大学课程来说,在课程教学结束时所要达到的结果,或者是预期结果,就是门课程的教学目的[9]。但课程的教学目的在制定时,不应该只考虑该门课程的教学内容和特点而随意给出。就某一门课程来看,它的教学只是本科学生在整个大学培养过程中经历的一个小的教学环节。这一小的教学环节的内容应该服务于学生四年的总体培养目标的实现[10]。也就是说课程教学目的的制定是有总体条件约束的,这种约束应该源于学生的培养目标的要求,也就是说课程的教学目的也应依据学生的培养目标来制定[11],参见图1。 具体就“机械加工工艺设计”这门课程来看,它的课程教学目的的制定,应该依据工科学生在学生的培养目标中对其能力、素质要求来制定。在工科学生的培养目标中,机械设计方面的素质和能力的培养是一个重要的培养要求。“机械加工工艺设计”课程是一门培养学生机械设计能力方面的基础课程,也是不可缺少的必修课程。所以在制定“机械加工工艺设计”课程的教学目的时,我们不应该仅仅依据该门课程在加工工艺方面的知识体系的内容和特点来制定,而应该充分考虑培养目标,按照学生在机械设计能力和素质的培养要求来制定《机械加工工艺设计》课程教学目的。有了这样的认识,我们就能够在选择教材方面,在课程的教学硬件条件建设方面,在选配合格的教师方面,做出合理的、恰当的选择,也就是说我们能够在课程的建设阶段找准方向,做到有的放矢。同时在课程的教学讲授实施阶段,我们能在教学内容的组织上,在教学讲授过程的要求上,在教学手段的应用上和教学效果的评估上给出正确指导,参见图2。 图2 教学要素对课程教学目的的支撑 合理地制定好、精实匕盐蘸每纬痰慕萄目的是搞好素质教育的关键。我们在具体的实际教学工作中,在确定课程教学目的的时候,通常的情况下,可能由于教学文件篇幅有限,不会在课程的教学目的中完整地复述学生的培养目标,以及培养目标与课程教学目的的关系,但这并不说明培养目标对课程的教学目的没有影响,不重要。实际上课程教学目的的核心内涵来自学生的培养目标。课程教学目的的本质是服务于学生培养目标的实现。在制定课程教学目的时,那种忽略培养目标的核心作用的做法是错误的。不依据培养目标而制定的课程教学目的和没有精准地理解课程教学目的的做法,都会导致课程的教学目的脱离或者偏离原有的学生培养目标的要求,都会给课程的教学带来很多不良的结果。这会使教学内容的组织变成无源之水,无本之木。这会使教学过程变得机械、乏味,使教学过程变成简单的知识的堆积和灌输,这会使课程的教学起不到对学生工科素质培养的作用。在具体的“机械加工工艺设计”课程教学工程中,在制定、贯彻课程教学目的的时候,我们也是努力做到不忘初心,牢牢地把握课程教学目的制定所依据的本质基础,精准地把握课程教学目的的本质内涵。 在制定和把握课程教学目的过程中,常存在以下一些值得我们警惕的错误。第一个是以教材为中心。在教学中,我们常会错误地只注重传授教材上的知识点,偏重于让学生理解教材上的内容,而忽视了根据学生的培养目标,合理选择多种参考教材或其他的来自科研生产实际的教学素材。如果我们在制定课程教学目的时本着这样一个原则,实际上只能达到针对现有教材,“有什么就教什么”的教学效果。第二个是所制定的课程教学目的以教师为中心。以教师现有的能力和水平为标准,在教学中只是着力实现将教师现有的知识水平全部传授给学生。这样的做法并不能明确要达到什么样的目的,要解决什么问题。课程学习和培养目标之间的关系被忽视了。实际的教学效果达不到培养目标的要求,教学效果只能是教师“会什么就教什么”。这样制定的课程教学目的往往看似合理,也容易实现,但从素质教育的角度去看这种做法是十分不利于学生能力的培养的,不利于学生理解和掌握本课程的教学内容与自己所学专业整个知识体系之间的关系,也不利于学生理解和掌握本门课程知识的重点或核心内容。第三个是以教学条件为中心。制定教学目的时,过分强调现有的教学硬件条件的约束和限制。过分强调现实的教学硬件条件对教学过程实施的约束,片面地引用“巧妇难为无米之炊”的说辞,但是实际上一门课程的初始开设有一个开课的准备和建设过程,而且课程教学运行过程中每年也还都有一定的课程建设的投入,这其中当然包括教学硬件条件的建设和投入。所以我们在制定课程教学目的的时候,不必太局限于现有的教学硬件条件。我们应该依据学生的培养目标,考虑到未来课程建设中教学硬件建设实现的可能性,适当超越现实的教学硬件条件的限制,去制定一个合理的课程教学目的,否则在制定课程教学目的的时候就很容易误入“能教什么,就教什么”中。这是一种课程建设懒惰和无所谓的表现。 上述的一些错误观念和做法在传统的课程教学模式中极易产生。在传统的教学模式中,学生的学习目的往往被错误地引导到获取文凭或资格证书上。这样一来,所制定的课程教学目的往往趋向于实现对学生的知识灌输,而学生则更专注于获取分数,而忽视了学生的素质和能力。学生学习的根本目的是获得解决技术问题的能力,是为了运用课程的知识创造技术价值,并在此基础上“有所发现、有所发明,有所创造,有所前进”。我们认为在素质教育背景下所制定的课程教学目的应该以学生为中心,以学生的能力培养为出发点。我们要按照这样一个思路,制定“机械加工工艺设计”课程的教学目的,并将其贯彻落实于此,我们探索的以素质教育为目标的教学改革和新的探索或尝试就不会轻易跑偏,就不会轻易地犯上述的类似错误。在实际的教学实践中,我们的教学工作也取得了一些明显的改进效果。 (二)“机械加工工艺”课程教学策略 在素质教学背景的课程教学目的的指导下,在“机械加工工艺设计”课程教学实践中我们积极探索。在教学内容的组织、教材的选择、教师备课、自我学习自我提高和授课等环节落实这样的课程教学目的的要求。一是在教学内容的组织上,积极补充来自机械加工生产一线实践的教学素材。为此我们专门深入哈尔滨现代化的国有工厂进行调研,取得第一手材料。二是在教材的选择上,注意选择与学生的培养目标相符的新的适用教材。新的特种加工,如数字式加工技术、3D打印等现代加工工艺,在老的教材上并没有体现。如果不及时将其更新或补入课上教学内容中则对学生工科素质和能力的培养是一个缺憾。三是教师的学习、自我提高要紧跟素质教育背景下的课程教学目的的要求。现代的科学技术发展很快,在这方面我们主要是让教师不断地了解、学习和掌握新的机械加工技术工艺手段和其在零件加工中应用的工艺设计过程。四是在教师备课、授课环节有意识地介绍本课程的教学目的及它与培养目标的有机关系。在以往的教学中容易犯的错误是,课程的教学目的只是教师自己掌握,不向学生们做介绍。一门课学下来学生们只被灌输了一些本门课程的知识点。这些知识点与专业的整体知识体系有什么联系,与自己的培养目标有什么联系,学生们并不了解。这使得学过的课程知识成了零散的知识,难以长久记忆,难以在后续的应用环节中灵活运用,难以养成素质教育所希望的工作能力。在改进的教学实践中,在备课环节,授课教师除了备好课程知识点的内容之外,要认真地领会好课程的教学目的。在授课环节,在课程初始阶段我们有意思地向学生简要介绍本课的教学目的是什么,以及教学目的与学生培养目标的关系,使学生和教师一道能够对“机械加工工艺设计”课程的教学目的有一个准确把握。在授课的过程中,围绕着正确的教学目的开展教学,做到有的放矢。对实现教学目的有用的知识点尽量地补充,对实现教学目的作用不大或无用的知识点,则进行省略或简述,以求得在宝贵的课堂教学时间内,达到较好的教学效果。 图3 课程教学目的教学指导作用 三、“机械加工工艺”教学改革效果分析 几年的“机械加工工艺设计”课程教学实践后,我们感觉到,在制定课程教学目的时,落实以素质教学为核心的主导思想,准确把握教学目的内涵,可以收到较好的教学效果,主要表现在:首先,学生在学习中入门较快。教师准确地把握教学目的,在教学开始时将教学目的适当地传递给学生,这样学生的学习目标比较明确。学生对课程的知识结构有一个大致的了解,对课程知识在能力培养中的作用也有一个初步的认识,增强了学生的学习动力,他们在学习中也会少走一些弯路。其次,学生对本课程自我学习的积极性增强。学生在明确了课程要学什么,学了以后有什么用,能解决什么问题的前提下,他们不仅在课堂上会更积极认真地学习,在课下,也会更主动地、更有意识地关注课程的相关内容,增强学生自我学习课程内容的热情。最后,促进了学生与教师的互动式教学,课堂气氛活跃。教学效果明显提升。在教学中,准确地把握并贯彻以素质教育为核心的课程教学目的,同时将这一教学目的传递给学生,与学生达成共识,有助于学生知晓教学过程的基本路线图,了解教师的教学意图,为学生主动参与课堂教学提供了一个好的基础条件,这样学生主动参与教学过程、主动学习的意愿就更强了。 四、结论 课程教学目的的制定是课程建设的一个关键环节。课程教学目的在教学实施过程中起着重要的教学指导作用。在素质教育背景下,精准地制定和把握好课程教学目的的内涵,并将其落实到具体的教学实践中去,是搞好素质教育教学工作的重要前提。制定素质教育背景下的课程教学目的应该以学生需求为中心,以学生培养目标为依据,注重对学生能力的培养。我们在“机械加工工艺设计”课程的教学实践中,探索合理地制定课程教学目的的方法,并注重精准地把握课程教学目的的内涵,推进素质教育的实施,取得了较好的教学效果。
浅析室内设计的功能与艺术美:室内设计中古典美与其功能的适合性初探 摘 要:近年来,伴随社会经济水平的提升,人们的审美能力也显著提升。室内设计与人们的生活息息相关,室内设计的模式以及功能τ谑夷谏杓频男Ч呈现影响较大。传统文化在室内设计的融入,有效的提升了室内设计的古典美,同时能够满足室内设计的功能需求。基于此,在本文中将针对室内设计中的古典美与其功能的适合性进行探索。 关键词:室内设计;古典美;功能;适应性 1前言 在现代社会发展的大环境下,室内设计的发展从传统的理论模式中转变为了多元化的理念。传统文化能够作为室内设计的理论基础,在当今的室内设计中提供了较多的建议。如今室内设计能够与古典元素相互结合,使得内部空间环境的设计实现了功能与美学思想的融合。因此,传统文化和古典元素对于室内设计的发展提供了诸多的新思想。 2室内设计空间布局 在现代室内设计中,室内设计的空间布局至关重要。科学合理的室内空间布局能够为人们的生活、学习以及工作提供便利。那么在室内空间环境的布局上,首先需要以设计方案为核心,合理布局,设计师在方案规划环节中,与建筑设计的类型、业主需求相互结合,实现精心设计;其次,室内空间布局设计的要保障安全性,一方面是对于室内空间内部人的安全进行保护,另一方面是对空间结构稳定性进行维护。包含了装饰品、家具、电器等实际应用,对于人的安全影响等;再次,室内空间布局的比例舒适度,良好的空间布局比例,决定着人的视觉感官、审美满意度等。同时,在布局合理的情况下能够有效的提升室内空间面积。第三,室内空间布局中的颜色选择,色彩的应用实际上是对室内环境氛围的烘托,与室内的艺术性息息相关。 在具体的室内空间布局设计中,特别需要实现空间环境上的处理,其中包含了虚拟空间、交错空间、凹入空间、外凸空、迷幻空间、下沉空间、地台空间的应用。以地台空间的布局设计为例,地台能够将地面的边缘划分出来,并且能够将地面抬高,具有较强的展示性,那么处于地台的人其视野比较开阔,具体的布局设计上能够将家具、设备以及地面等相互结合,对空间进行充分的利用,使得空间效果营造的更加理想。 3室内设计中古典美与功能适合性布局 在室内设计中,古典美的应用,与结构设计的功能性体现,需要从空间功能设计角度出发,并且将传统文化与现代主流设计相互融合。 3.1功能设计 如何在室内空间设计环节中,既能够保障某一模块的设计符合室内中人对其功能性需求,并且使得结构布局中体现出古典美,是摆在室内设计中的难题。首先,需要充分的挖掘古典美艺术元素,并且找寻艺术元素与室内空间功能之间的衔接,保障室内设计能够体现出古典美,并且符合人们的审美要求。提到古典设计风格,很多的室内设计时就会想到复古元素在室内设计中的应用,但是基于古典美与功能适应性的空间布局设计,还需要从环境、生态等角度出发进行分析。在当今社会经济发展模式下,低碳环保理念在多个领域中得以应用。因此,设计师从自然元素角度入手,将很多自然物象引入到室内设计中来。 中国传统装饰元素在室内设计中呈现形式不同,既包含了民族创新与民族古典美学精神,也包含了丰富的审美习惯。在具体的设计中,设计师往往能够与中国传统古典元素相互结合,从而能够设计出具备简约美、空间美、意境美等设计作品。基于古典美的室内设计,效果最为直接的方式就是中国的书法与绘画作品,如,在2012年上海世博会中国馆的设计中,以“东方之冠”为馆的名字,运用中国传统的建筑魅力,通过层叠的结构造型设计,提升建筑物整体都雕塑感,体现出桂冠的风采。 3.2现代主流设计 现代化室内设计中的古典美体现与功能适合性彰显,不能一味的应用传统元素,需要与现代化的主流设计风格相互结合,在古典设计风格中体现出现代化设计理念。如,基于竹编的家具设计。竹编家具在近年来应用比较多,在室内空间中应用既能够满足人们的生活需求,也能够将古典美诠释的淋漓尽致。竹编艺术元素能够与室内空间中的屏风、座椅、飘窗等结构相互结合。再如,将竹子作为水龙头,装饰实木洗手台桌子,将自然气息引入到卫生间,即能够体现出室内设计的环保功能,也减缓了现代城市节奏,呈现出室内设计的古典美感。 4结论 综上所述,室内设计中古典美与功能的适合性应用,首先需要保障室内空间结构设计合理。在现代室内设计中,室内设计的空间布局至关重要。科学合理的室内空间布局能够为人们的生活、学习以及工作提供便利。古典美的应用,与结构设计的功能性体现,需要从空间功能设计角度出发,并且将传统文化与现代主流设计相互融合。 浅析室内设计的功能与艺术美:从机械结构的功能审美看室内设计中的极简主义 [摘要]极简主义所主张的形式简洁、高度功能化与理性化的设计理念,与机械设计中所表现出来的功能审美意义指向不谋而合;多学科间的交叉、渗透是室内设计走向科学化、生态化、人性化的重要途径。本文从交叉学科的角度,阐述机械结构设计与现代室内设计间互动先行的理念与方法。 [关键词]学科交叉;机械结构;极简主义;室内设计 自从进入环境艺术设计领域,一直想尽快摆脱“机械”这个“干系”,好让自己脱胎换骨更像一名“艺术设计”的教师。但是,经过多年室内设计教学,近来忽然对机械设计这个老本行怀起旧来。其实现在行业及学科间的交叉、渗透越来越多,人们考虑问题多样化、思维方式发散性,所以,将老本行与新专业联系起来也不足为奇。特别是近年来室内设计中不断推崇极简主义风格,更使我联想起精美绝伦的机械结构,如果将机械结构设计的某些理念,运用到室内设计的思路中,那将是一番别有的境界。 一、机械结构之精简 所谓机械结构,大到造船机械、煤炭机械、钢铁机械,小到仪器仪表设备,其结构不外乎是各种轴套类、盘盖类、箱体类零件和一些诸如齿轮、带轮的传动零件以及起零件连接、支承作用的标准件等等一系列零件的组合。 在这些组合中,零件与零件之间的有序排列、部件与部件之间的合理空间,无不透露着精密、简洁的设计风格。每根轴的直径由其所传动的扭矩来决定,决不会多用一点材料;每个齿轮的齿数由其所要求的速度来定夺,更不会无缘多出或少掉一牙。细看那些机械结构,你会发现你不能移去任何一个零件,哪怕是一个小小的垫圈,可见机械结构中的极简主义风格已经用到了极至。再从另外一个视角观察,那些零件有序而合理的组合,宛如一件精致的艺术品,让人叹为观止。 机械设计是一种以科学为基础的技术领域,它既要保持过去设计技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。不断创新的设计理念与现代高新技术相结合,从而产生了一个完整的技术群。设计师的意图只有通过精密的加工和精准的配合,才能真正得到实现。 二、室内设计中的极简主义 极简主义,顾名思义,就是崇尚以尽量少的元素来表现尽量多的内涵,即主张形式简单、高度功能化与理性化的设计理念,这与机械设计的理念不谋而合。不可否认,“极简主义”是当下室内设计中最具代表性的风格,其影响力已涵盖室内设计中所有的领域。从住家到服饰店、餐厅至美容疗养院,简约风格已经成为设计师们表现空间的一大法宝。 极简主义室内设计的特征就是要做到高度理性化,摒弃无谓的繁琐装饰。它不仅是否决、减少和净化。而且对家具选择、空间布局都很有分寸,从不过量。传统概念下的室内设计总是将室内空间装饰得尽可能丰富,而极简主义设计却会留下足够的空间,达到人对空间的潜在要求。它惯用硬朗、冷峻的直线条,这些基本要素有可能只有几组简单的线条,光洁而通透的地板及墙面,利落而不失趣味的设计装饰细节等,极简主义室内设计还主张运用大片的中性色与大胆而强烈的重点色、轮廓鲜明的直线条与少量的图案装饰作夸张的对比,达到一种视觉冲击力。 这种简洁、明快的设计风格十分符合快节奏的现代都市生活,在某种程度上能使人的心情更加放松,创造一种安宁、平静的生活空间。 三、机械设计与室内设计理念互动 室内设计是一种以科学(理性)为机能基础,以艺术(感性)为形式表现,为了塑造一个物质与精神并重的室内环境所采取的一连串创造性活动。理性强调的是实用性、安全性及效率;感性则比较着重在灵感上的满足,强调对于视觉美感以及抽象境界素质之提升。 室内环境的设计,要运用科学的法则,加强空间机能的作用,以“实用”和“经济”为原则,满足生活上的多重需要。诸如空间计划、家具陈设,乃至于通风、采光,及管路线路的装配等,都要完善地配合生活机能,有效地利用人力、物力及财力,使有限的物质条件发挥最大的机效,以提高物质生活的水平。这是室内设计的先决目标。而室内设计的终极目标,则是室内空间的造形、色彩、光线和质感,这些都要在美学的规范下,取悦感官并鼓舞情绪,表现生活的格调与内涵,提升生活价值。 机械设计中的简洁、秩序和几何形式以及机器本身所体现出来的理性和逻辑性,会产生一种标准化的、纯而又纯的模式。因此,室内设计和机械设计在某些层面上还是相通的。这不禁使我联想起前面提到过的,即机械设计师的意图只有通过精密的加工和精准的配合,才能真正得到实现。所以,如果要将“极简主义”延续下去,室内设计并不只是采用朴实材料这样的做法而已,讲求简单纯粹美感的同时,在施工品质上千万马虎不得。比方说以往惯用装饰线板去遮掩不同材料接口的痕迹,强调极简主义没有过多装饰接头的作品,施工上必须格外精准以强调这些几何理性的线条。另外,室内设计的家具与室内整体环境的协调非常重要,总的特征是造型简单但不失优雅,减少装饰图案,要含蓄而大方以突出这种简单、纯粹、优雅、时尚的风格。“材料、加工工艺、产品功能”这三段式的机械设计要求,会越来越多地运用到室内设计中去。 四、结束语 机械结构的核心是,在考虑满足功能性的前提下,简洁、合理、精准地组合好各相关零部件。在能源紧缺、环保当头的现今社会,人们开始对现代科技生产对环境及生态的破坏进行反思,设计师的社会责任心将对设计进行重新思考。室内设计也可启用一些机械设计的理念,“简洁、精致”,良好的极简主义风格设计作品,会呈现出相当具有深度内涵的意象,并会在精炼和使用功能上寻找一个平衡点,把造型、结构和功能同时演绎得不可或缺。 浅析室内设计的功能与艺术美:色彩构成在室内设计的功能 摘要:从心理、个性体现、光线、空间、温度五方面,分析了室内设计中色彩的功能,并针对不同的颜色,论述了室内设计中色彩运用的注意事项,有利于最大限度地发挥室内空间的使用功能,创造良好的居室氛围。 关键词:室内设计,色彩,空间,装饰风格 由于经济水平的提升,人们不再仅局限于物质消费的追求,开始追求精神层次的满足。从室内装饰来看,以往大多是简单的白墙红瓦,而现在逐渐出现了各种不同的风格,比如复古风格、地中海风格、现代风格、北欧风格等,体现了人们不断提升的精神消费需求。色彩是室内装饰的重要组成,各种色彩的搭配组合形成不同的装饰风格,在装饰中,色彩必须尽可能使住房的功能以及人们的精神需求得到满足,最大程度提升居住的舒适度。 1室内设计中色彩的功能分析 1.1心理调节作用 在家居设计中,色调发挥的作用非常大,颜色不同,人的心理感受以及视觉感受也会有差异,色彩可以被视为一类信息刺激,如果高纯度多个色彩进行比较,人会有过分刺激的感觉,从而容易烦躁、存在视觉疲劳情况,但是色彩对比过少,人会有无聊、空虚感受,整个房子会显得冷清。所以,室内色彩必须依据住户的社会阅历、文化水平、性别以及年龄、性格等综合情况进行确定,设计出独特个性化的色彩,使用户视觉上和精神上的需求都得到满足。此外,必须依照不同房间具体的功能划分实施合理配色,对心理平衡进行调整。颜色不同,人的心理以及情绪受到的影响也会不同,比如橙色、黄色以及红色等暖色系会让人觉得心情舒畅,提升兴奋度,相反冷色系比如绿色、灰色以及青色会让人比较安静。黑色和白色是两个视觉极点,研究显示,黑色会让人注意力分散,让人有乏味以及烦闷的感受。另外研究发现色彩明朗可以加快儿童智力发育,儿童在色彩和谐的环境中生长,其会较普通环境中成长的儿童更具有创造力[1]。 1.2个性体现作用 进入一个房子,可以从设计的颜色、色彩搭配看出主人的个性特点,一般在装修阶段,设计师都会考虑住户的个性特点决定装修颜色和色彩搭配,通常热情、开朗性格的人可以选择暖色调,喜静、性格内向的人可以选择冷色调为主。此外,一般喜欢浅色调的人性格比较开朗率真,喜欢灰色调或者暗色调的人性格比较含蓄深沉。 1.3光线调节作用 色彩不但可以对空间氛围起到营造作用,还能够对室内光线进行调节,主要是由于不同颜色其本身的反射度不同,按照各个房间对于采光的需要,可以合理选择反射率高的颜色或者反射率低的颜色对进光量进行调节。一般来说,灰色的反射率为10%~70%,白色的反射率为70%~90%,黑色的反射率不足10%。如果小居室光线较暗,必须注重装饰色彩的选择,可以将墙面涂淡色漆,选择淡色或者白色家具,能够帮助改善房间光线,提升居室宽敞感。 1.4空间调节作用 通过色彩物理效应的运用可以使室内空间的体积或者面积视觉感得到改变,促使空间实体不良形象的尺度得到改善。比如说对于狭长空间,假设顶部选择强调的暖色调,两边墙体选择明亮的冷色调,则能够对狭长感进行弥补。色彩能够让人有远近、凹凸以及进退的不同感受,通常高明度的色彩以及暖色系的色彩能够产生接近、凸出以及前进的视觉感,而低明度色彩和冷色系色彩能够产生远离、凹进以及后退的视觉感,室内设计时候经常对色彩的该类特点进行运用,使空间的高低以及大小得到变化。比如说如果房间空间比较大,为了避免出现空旷感,可以选择低明度色彩,比如可以选择深棕色,给人以收缩感,同时明度较低的色彩可以让人有一种冷静稳重的感受[2]。如果空间面积比较小,通常选择高明度的颜色,比如可以选择黄色,让人有房间明亮感受,从视觉感受上使得空间扩大。 1.5温度调节作用 因为色彩具有性格特征,所以人们才会对色彩有冷暖感,而温度感则指的是色彩的冷暖不同。从色彩学角度看,按照心理感受,可以区分颜色为中性色调,具体包括灰色、白色、黑色、绿色、紫色;冷色调,具体包括青色和蓝色;暖色调,具体包括黄色、橙色以及红色。在设计以及绘画中,暖色调会让人有亲密以及温暖的感受,而冷色调则会让人有距离感以及凉爽感受。这样区分主要是基于人们长时间的感觉结果,比如说到黄色和红色,人们容易想到火和太阳,从而会有温暖感受;一说到绿色和蓝色,人们会想到森林、湖泊、大海,人会有凉爽感受。颜色搭配方式不同,人们对气候温度的感觉也有不同,在设计中运用各类色彩方案能够使人们对室内温度的感受改变[3]。当然,我们还能够将人们对色彩的感受进行室内设计调节,比如在炎热的房间中,在设计上可以选择冷色调让人有凉爽的感觉,而在比较阴凉的房间中,可以选择暖色调让人有温暖的感受。所以应该按照每个地区的常态根据具体情况和需要确定色彩方案。 2室内设计中色彩运用的注意事项 紫色:这个颜色能够抑制机体心脏系统、淋巴系统以及运动神经系统[4],能够实现机体内钾平衡的维持,让人有足够的安全感。橙色:这个颜色可以诱发人的食欲、激发活力,能够帮助钙的吸收。所以,这一颜色可以用在饭店、餐厅等地方,不过需要注意彩度要保持适中,避免让人兴奋感过高,导致不良情绪。蓝色:这个颜色人们最容易联想到大海,让人有悠久、深沉、理智、远大以及理想等感受。蓝色是非常冷静的颜色,不过换个角度来看,蓝色也可能让人感觉冷淡和忧郁,所以必须合理利用,避免引起副作用[5]。蓝色还可以对紧张情绪起到缓解作用,对失眠、头痛等情况起到改善作用,帮助人们机体平衡进行调节,让人有宁静以及幽雅感受。绿色:这个颜色人们最容易联想到植物,充满生机感,让人有健康、清纯、新生以及永恒的感受,绿色也象征了安静、谦逊、公平,绿色能够帮助镇静以及消化,保证机体平衡[6],非常适用于身心压力较大的人以及好动的人,此外,绿色还可以帮助缓解消极情绪以及疲劳晕厥感受。总的来说,在对房间进行色彩处理时,必须掌握常规色彩可能引起的心理效果,另外还要重视颜色引起的生活效果,这样装饰出来的房间才能够保证温馨、舒适,又能够促进人们身心健康。 3结语 在室内设计中,色彩起到非常重要的作用,不但具备审美功能,还能够对室内气氛以及空间起到调节作用,人们对色彩的印象以及感知会形成对应的身心影响。合理的运用室内色彩,可以对人们的情绪进行调节,甚至对人们的行为和活动起到一定的影响,所以有效的利用色彩进行室内设计能够使空间使用的功能得到最大程度的发挥,提升学习或者工作的效率。假设装修过程中可以对色彩的视觉效果以及明暗分配给予足够重视,则可以实现良好居室氛围的创造,还可以将本身建筑上的不足或者不合理的空间分配被掩盖,对整体空间起到修饰作用。 作者:代洪琴 单位:云南省楚雄师范学院 浅析室内设计的功能与艺术美:谈室内设计的功能与形成 摘 要:本文主要针对不同时期室内设计功能与形式、不同类型现代室内设计的功能与形式以及室内设计创新的发展进行简要分析,仅供参考。 关键词:室内设计;功能;形式 一、不同时期室内设计功能与形式 随着社会的发展,人们对于室内的要求也在不断发展,在原始社会、封建社会和近现代的日常生活中室内所具有的功能与形式不同,并不断的发展。 1、原始社会时期的室内功能与形式 人类社会最初主要进行的行为是生存与生产,在这一时期对于居住环境来说主要能够满足居住的功能。这一时期居住的室内通常由简易材料构成,室内的功能要能够遮风挡雨、趋避野兽、保温防潮等,要给人类提供安全的居住环境。这一时期室内多以土、木、石等天然材料为主,因此在室内的形式上会有所限制。室内在形式的表达上比较单一,出现了以红色的烧土地面,以兽形图案装饰的日常器物。此时的室内重点在以功能为主,形式为辅。 2、封建社会时期的室内功能与形式 这一时期对于室内功能上的要求有所增加,满足于这一时期人们的活动要求。对于社会各阶层要求室内具有会客、休息、制作食物等基本的物质功能,室内空间的划分相应的出现厅堂、卧室、厨房;还有能够用于传统的祭祀、祈福、供奉祖先、礼拜等活动的空间,使得室内还出现礼堂、佛堂、教堂等类型;文化的出现,使得读书成为风尚,室内空间相应的出现书房;各类商铺的出现,也增加了室内的使用功能。此外,上层社会的人们为显示身份地位的不同,亦使得室内具有一定炫耀的功能,这种功能主要借助于室内装饰的形式予以体现。 社会阶层的出现,使得单一的室内装饰形式已经不能够满足社会各阶层的需求,特别是上层社会的要求,迎合上流社会的喜好逐渐成为室内形式设计的重点。室内设计在形式上有所丰富,封建社会中无论是国内还是国外,室内设计的形式都较原始社会有了进一步发展:将建筑中的柱式、雕刻、装饰纹样等装饰引申到室内;在区分室内空间时除采用墙和门之外,还出现了用带有装饰的屏风;门、窗也出现了装饰形式;墙面不再是单一的纯色墙面,采用字画、锦绣、壁画等装饰;由于功能的发展,丰富了家具的形式,对于室内也起到装饰的作用。为了彰显身份的尊贵,室内在材料上会选择较为珍贵的材料,装饰镶嵌、彩绘等多种手法运用其中。 3、近现代时期的室内功能与形式 工业革命使人类的社会生产进入了一个新阶段,新材料、新技术的应用带来建筑形式上的变化,如英国的水晶宫、法国的埃菲尔铁塔等等。建筑学家们意识到设计的社会性功能,提出了早期功能主义要以“实用性”为设计的目的,这样的建筑设计理念同样影响到室内设计。随着科学技术的不断发展,使得近现代的室内在功能上较封建社会有所丰富,并且在保持封建社会时期的基本物质功能增加的同时,在色彩、光环境、温湿度、节能、环保等方面有所丰富,且更加注重精神功能,在室内体现出风格特征与文化内涵的功能。 近现代室内在形式上的表现,出现功能或形式成为重点的境况。建筑师沙利文提出的“形式服从功能”的建筑观念,使得这一时期室内形式服从于功能,室内设计以功能为主。包豪斯强调技术与艺术的新统一,创建一种简洁、明快、具有现代审美感性和时代性的新风格。后现代主义设计中的形式主义,又强调物品的装饰性,大胆、夸张的使用鲜艳的颜色。而现代室内在形式设计上更加注重个性化设计、文化涵养、健康的观念,丰富装饰材料也使得室内形式的表达更加鲜明,室内的光、色彩等因素结合室内功能进行科学、合理的表达。 二、不同类型现代室内设计的功能与形式 现代室内设计以建筑类型进行分类,分为公共建筑室内,住宅建筑室内和工、农业建筑室内。人们根据各种具体的使用功能会将室内予以一定区分,确定空间形式,再根据具体的空间尺度要求、所需的风格特征等进行相应的室内形式设计。 1、公共建筑室内功能与形式 公共建筑室内主要包括文教、医疗、商业、旅游、观演等类型。这些公共建筑室内,主要为大众提供室内活动的场所,需要考虑室内人员容纳、流通、交流等功能,要根据室内的使用性质来确定具体的功能。公共建筑室内设计时主要以功能为主,根据具体用途设计相应的区域。例如在观影建筑中的音乐厅室内空间中,要考虑视觉效果、音声效果、人员的流动、空气的流动、公共安全等方面功能,对这些功能需要进行科学的规划。要根据具体的场所的功能性,合理规划室内空间,设计特殊的使用功能会使得室内设计在艺术和工艺上有所突出与强调。 公共建筑室内形式的表达要在基本功能体现的基础上注重艺术性、文化性、精神意境的表达。室内的装饰、光环境、色彩各方面结合科学、合理的设计,材料的选用合理且符合标准。如在对宗教建筑和纪念性建筑的室内进行设计时,则需考虑其纪念意义、文化内涵、崇拜信仰等更多注重精神层次的因素,更加注重意境的形态表达、技术表达和艺术表达,而在对医院设计时需考虑健康、合理的环境用色。 2、居住建筑室内功能与形式 居住建筑室内主要包括居民住宅、公寓、宿舍三种,是人们日常生活中必不可少的场所。对居住室内进行设计要求考虑人的使用功能,根据人们日常主要的起居、休闲、饮食学习、洗漱等活动的要求,室内设计上应具备前室、起居室、餐厅、厨房、工作室、书房、洗手间等。各个功能的室内会因建筑面积的限制,相应功能空间会有所减少,或者与其他空间公用形成多功能交叉的空间,如客厅又兼具休闲、会友、工作的功能。 不论是各种单一功能的空间还是多种功能交叉的室内空间都需要良好的设计形式将居住空间进行装饰。根据使用者的具体要求进行设计,选择科学合理的设计形式,现代居住室内更加注重排他性和个性化室内的表达。如在住宅设计时,根据业主的喜好风格,在确定功能区间后再进行相应风格的装饰设计。 3、工业建筑室内功能与形式 工业建筑室内包括各类厂房的车间、生活间等。这两类建筑室内,主要以功能为第一要素进行设计。在工业生产性室内设计的过程则需考虑生产时的工艺流程和设施、设备的合理设计,合理安排车间布置,考虑防火、通风等安全因素。在形式设计上通常要考虑室内的工作及背景色、环境色的因素的影响,在进行室内装饰形式的设计,除展厅设计以外,进行生产部分的室内形式设计的比重较小,主要是在色彩、光照上进行设计,以满足基本生产、提高生产效率为要求。 三、室内设计创新的发展 室内设计体现出了物质和精神文明,促使人们可以通过设计居住空间对环境进行改善,并且有效提高自身的生活质量。未来室内设计需要不断创新,满足人们日益提高的要求。 1、室内设计创新向个性化发展 工业化社会的住宅造就了统一化的生活环境,人们居住的环境的房间构造都是相同的,家具设备也是相同的,为了改善这种情况,需要提高人们的生存质量。首先,可以在室内引进自然,促使室内和室外成为一个整体。其次,抛弃方盒子的房屋设计理念,利用斜线、曲线等装饰室内,突出住宅的个性。最后,利用图画、色彩以及图案扩大空间。室内设计要体现出主人的生活特点和品位,通过创新性的设计,赋予每一个住宅和房屋个性特点。 2、室内设计创新向艺术化发展 随着人们生活水平的不断提高,人们不仅追求物质生活,也追求精神生活。居民希望自己的室内设计成为一个艺术品。室内设计就是结合形体、色彩、空间以及虚实把握好室内环境和室外环境的和谐,促使室内设计成为一个和谐统一的艺术品。 3、室内设计创新向自然化发展 随着人们不断提高的环保意识以及生活节奏,当前居民更加向往自然,希望自己置身于自然环境中。所以室内设计需要创设一个良好的自然环境。设计者就要利用自然色彩和自然材料,通过不同的艺术手法,增加室内设计的自然色彩,促使人们在居住环境中感受到自然的舒适和恬静,放松人们工作和生活的压力。接着,室内设计创新向现代化发展。随着我国不断发展经济和科技,室内设计开始应用科技手段进行创新。例如,各种声光技术,促使室内的光线和声音符合人体的舒适范围。 4、室内设计创新向民族化发展 随着通信技术的不断提高,各个地区之间增加了交流,居民更加频繁的迁移,进而缩小了各个区域的差异。可是人们在走向现代化的过程中丧失了民族传统。这些得到了有关人士的关注,所以室内设计在向现代化发展的同时,也要注重民族化的体现,促使现代设计融入民族文化。 结束语 人们从长期的成功经验中形成创新思维,因为室内设计创新要以思维规律为基础。室内设计的创新是非常重要的,可以推动建筑行业的发展,为人们的工作和生活带来更好的体验,具体来说就是带给人们美的体验,舒适的体验,自然的体验,民族的体验,将人们从繁重的工作和紧张的生活解脱出来。
工艺美术论文:浅谈工艺美术的创造性教学 首先,教师应提高自身素质,广泛吸取相关领域知识,在课堂教学中进一步发挥主导作用。 教师首先要有创造性的教学,一节富有创造性的课会富有魅力,在教学中教材内容确定以后,教师的工作就是解决形式问题,用什么样的形式来讲课,既要传授知识又能培养学生的创造能力,这是一节课中必须解决的问题。在实际教学中发现,许多学生很注重教师课堂上对于工艺设计作品的阐述和分析,换个时间和地点,学生的反应却没有一点自己独特的视角和情感想象,完全是一种移植,这是老的教学模式的弊端,听任这种态势的发展,将大大不利于为我们现时代的工艺美术设计教学。教师传授知识的过程是一个创造性的过程,教师应解放思想,不拘与传统观念,乐于接受现代教育观念,在教育改革中勇于创新,运用独特思维方式。比如在《装饰美术字》教学中,字体结构是难点,学生难以掌握。我们可以把数学分式概念(比例、平行线、对比、均衡等)引进,指导学生合理安排笔画位置,克服难点,提高效果。在意识品质上,教师要不断培养自己的进取心和好奇心,为学生在渴求和探索知识的道路上树立榜样。尤其是在教师的专业素质方面,更应该不断进取积极提高。教师自身素质的提高,有助于教师树立全新的教学理念,调整课堂教学的模式,让工艺美术教学真正起到素质教育的作用。中国古代文论中有一个重要的概念“意象”,象是意的寄托物,是艺术家内心世界的变化。教师在教学过程中把这个概念传授给学生,有助于学生构建合理的审美知识体系,使学生学会运用多元思维方法进行创造性的学习。 其次,应充分发挥学生的能动性、自主性及主体性,让学生认识到协同发展的重要性。 构建主义理论认为,学习是学习着主动构建知识的工程,而不是将课本知识和教师的只是简单的装入学生的头脑的过程。教师应及时转变教学理念,扭转“一言堂”的模式,积极创设情景,挖掘教学内容中趣味性.生活性并且符合学生心里的东西,在一定审美氛围中让学生轻松接受新型刺激,激发想象能力。想象力是创作的源泉,在想象力的驱动下,学生的创作能力得以发展,这样的作品是学生自信心发展的动力。学生自信心的增强会直接激励学生更加主动的去创作作品,长此以往,这样的良性循环对学生意志品格的形成会起到潜移默化的作用。教师还要有意识的利用学生积极向上的心理培养其竞争意识,号召学生“学人之长,补己之短”。学生正处于少年争强好胜的心里阶段,教师在教学过程中应充分调动他们的这种意识,有意识的运用分组教学法,作品展示法等,让学生进行自我对比自我评价,从而达到自主积极的学习的目的。 素质教育的根本目标是发展学生的创新思维能力和实践能力。实践是课堂教学的必要的有益的辅助手段。为了充分发挥学生的的主体性,就要求学生学以致用,让学生到社会中去锻炼。如在广告装潢设计课程中,在讲授过基本的理论知识后,教师就应有意识地布置学生市场调研,了解产品包装、广告、图形、文字的构思、构图及其制作过程,并且鼓励学生到广告公司亲自动手实践,在制作工程中加深理论知识的理解,提高动手能力,缩短了学生与社会的差距,开拓了视野,积累了经验,为他们将来走向社会打下了一定的基础。创新思维能力的提高也非一蹴而就的。 人们头脑中都有一定的思维方式,而定向思维方式是创新思维的天敌,生活中只有摒弃定向思维,才能发现平常实物下的不平常,才会“不走寻常路”,创作出优秀的作品。另外,鼓励学生多欣赏优秀设计作品,鼓励他们大胆的进行情感想象,多角度的感受艺术形象,也是提高学生创新思维的一条极佳途径。 诚然,工艺美术学科素质教育只是学生整体素质教育中的一个极小的组成部分,但绝对是不可缺的。终身教育的理念已经深入人心,工艺美术教育培养的学生呢,当然不能只局限于课堂上所教授的基本知识和理论,不是对美术作品的量的积累,而是从中感悟艺术形象内在的意,以此来磨练自身的思维习惯和情感想象能力,并且最终达到对学生人格形成和完善的人文性素质教育。 本文作者:葛明亮 单位:安阳市中等职业技术学校 工艺美术论文:探析传统工艺美术的文化特征 传统工艺美术品在社会价值和现实功用方面体现了“用”与“美”相统一的造物原则。崇尚心性与物质的交融统一、人为与造化的和谐默契,追求天时、地气、技术、材质与文饰等诸因素间的关系协调、相宜。切合这种人文理想并长期积累形成的法度、原则和技艺,构成了中国传统工艺美术作为非物质文化遗产的核心内容,是造物文化的核心理念,体现了传统文化、哲学思想。这种造物文化一直传承至今。众多的传统工艺美术作品,无论是从主题、图样还是材质与制作技术,无不追求文化上的高品位。许多大师、艺人在刻苦钻研、提高技艺的同时,都十分注重深化作品的意境,提高文化品位。嘉定竹刻的已故名家徐素白老人(1909~1976)在潜心研习竹刻的同时,还经同乡名画家冯超然的推介,与上海书画雕刻界的众多名士交友合作,切磋技艺。和他谈画论艺的著名书画家有江寒汀、钱瘦铁、唐云、程十发、乔木、沈尹默、邓散木、白蕉、马公愚等等,与书画家交友和合作不仅提高了自身艺术修养,同时也提升了作品的文化艺术内涵[1]。就连一般的工匠也明白提高自己的文化艺术素质的重要性。因为,文化艺术素质低下,就无法体会文人士大夫们所追求的文化意韵、审美情趣,也就无法制作出文人士大夫们认可的工艺美术作品。供需双方的互动进一步推动了传统工艺美术品文化品位的提高。传统工艺美术丰厚的文化价值,奠定了它的文化产业地位。 产业价值 从产业价值上看,我国的传统工艺美术产业具有三个特点:资源消耗少,低碳环保;投资小、产出大、见效快;劳动就业容量大、产业价值高。传统工艺美术产业的原材料来源广泛、普通,多就地取材,有些还是废物利用、变废为宝。材料能源消耗少,资源利用率高,附加值大;同时,环境污染小,是无烟工业。一根针、几缕线、一块石头、一个树根,简单平凡的原料,创造出来的却是独具匠心的神奇。如国家级非物质文化遗产望江挑花,就是凭一根针、一块布、几缕线,再加一个木绷架就可以开展生产。然而,挑制出来的成品却因艺术风格独特、与日常生活结合紧密而蜚声海内外。从资源与环境的保护角度来衡量,传统工艺美术产业符合低碳产业的划分标准,在当前国家转变经济发展方式的方针推动下,产业发展机遇好、前景广阔。传统工艺美术孕育成熟于民间,技艺以师徒制或家族传承的方式存续在广大民众之中。产品审美与实用结合紧密,涉及日常生产生活的各个方面,深受人们喜爱。产品生产具有手工为主、设备简单、就近选材、本地加工的特点,因而固定资产与原材料投资小。从投入与产出的角度来衡量,单个产品成本低,商品价值高,产出大,见效快,最适合发展中小企业。如国家级非物质文化遗产“望江挑花”所在的安徽省安庆市望江县,从2008年至今先后有惠龙、润芳、金百灵等3家挑花生产企业工商注册成立,并在望江县鸦滩镇建设了挑花一条街,有力地带动了当地的文化产业建设。传统工艺美术的多数产品是以人工制作为技术和审美特点的,同时,多数制作工艺也要依赖手工技艺和匠心、耐力才能完成,机器生产无法替代,属于劳动密集型产业,需要的劳动力较多,劳动就业容量大。诸如“望江挑花”一类的刺绣行业,从业人员多。仅望江一县就有专业挑花工人800多,业余的不计其数。目前,全国从事工艺美术行业的人群达到了500万人;而中国农村中,从事草柳编之类的庞大工艺加工群体,也约有2000万人[2],并已在全国各地形成许多文化产业园区和批发交易市场,解决了一部分人的就业问题。2006年,我国已经形成工艺美术产业集聚区56个,产值449.90亿元,从业人员123.73万人(包括社会加工人员);产业集群23个,产值1110.79亿元,从业人员249.88万人[3]。 经济价值 传统工艺美术一直受到政府的高度重视,是出口创汇的重要行业。新中国成立后到上个世纪七八十年代,工艺美术品的出口创汇,在全国出口创汇总收入中一直占有较大的比重。从上个世纪90年代末期至今,传统工艺美术行业的生产与贸易进入了新的发展阶段。2006年年底我国工艺美术行业共有4.97万个企业,完成工业总产值4013亿元人民币,从业人员258万人;在出货值方面,2006年全国工艺美术行业出货值为1420亿元,占全行业工业总产值的39.4%[3]。2008年,全国4767个工艺美术制造企业完成工业产值2882亿元,其中出货值1085.53亿元[4]。2010年,全国工艺美术行业总产值已达到8000亿[2]。由此可见,工艺美术行业产值增长迅速,经济价值日益增大。中国传统工艺美术品一直深受各国人民青睐,在国际礼品市场占据很高的份额。国际礼品市场需求巨大,仅美国每年有740亿美元,德国160亿美元,日本15万亿日元,西班牙2.8亿欧元[5]。可见中国传统工艺美术产业的市场前景广阔,产业的经济价值诱人。2011年前三季度,沈阳工艺品出口累计2788批次,出口创汇4620万美元,折合人民币3亿元,出口目的地有美国、德国、荷兰等欧美发达国家。沈阳工艺品出口自去年突破1亿元大关以来,再创新高[6]。需求巨大的国际市场,为我国传统工艺美术产业实现更高的经济价值提供了广阔的空间。我国传统工艺美术的审美意韵、造型样式和工艺技巧等文化、艺术和技术资源,许多产品制造领域都可以吸取运用,涉及众多行业、几百万家中小型企业、成千上万种产品。如生活日用品的外观造型设计,环境艺术与室内陈设、软装饰设计,卫浴陶瓷洁具等产品。将传统工艺美术资源科学地加以提炼,并与现代设计理念以及相关行业现有的技术和工艺深度融合,设计创新出众多满足日常生产、生活需要的产品,必将会强有力地促进内需,拉动经济发展。国内外市场的不断开拓,将极大地提高我国工艺美术产业的经济价值。 创意特征 在所有产业的组织结构体系中,都应该有“创意”这一要素,对于传统工艺美术产业来说也是如此。没有创意要素支撑的只能是加工业,这是很难持续发展的。传统工艺美术产业具有创意特征,主要表现在产品创作、生产的特点上。许多传统工艺美术品对抽象的寓意等的视觉物化过程,本身就是一种审美创造,创意特征显著。如“望江挑花”制品的挑制,挑花的人物、花卉、飞禽等造型简洁、夸张,变形稚趣可爱、大胆生动,不以外形的逼真摹拟为目标,而把物象作平面化处理[7]。这种平面化的夸张、变形方法,是为了适应制作工艺和审美取向以及世俗情感而设计的,是在创意思维引领下产生的,充满了智慧和创意的火花。传统工艺美术产业的创意特征,更突出地反映在“实用”与“审美”相统一的创新产品生产特点上。许多传统工艺美术品本身就是日常生活用品,审美的形式与使用的功能的完美结合就是创意的一种具体体现,在视觉上必须顺应消费者的时尚审美意愿,功能上必须满足消费者潜在的需求。为了满足以上两个要求,就必须实现功能与形式的创新与统一。仍以望江挑花为例,一方面必须设计出符合今人视觉欣赏追求的图案,另一方面必须寻找适合运用挑花的产品类型,然后才能进行图案与产品之间的对应设计与制作,整个过程每一步都是在创意指导下展开的,是实现“用”与“美”相统一的创造。传统工艺美术产业的创意特征,更集中地体现在工艺美术产业在造型、品种、技法、生产方式、材料、功能等方面,千百年来不断的创新上。传统工艺美术品的造型设计,一直随着人们的视觉审美追求、器物的形制以及用途的变化而演变。每一次对变化的适应都是一次造型上的新创造。如从红山文化的玉龙到明清龙椅上的龙,其间有多少凝聚着创意智慧和匠心的不同形象。为了满足人民群众多样化的消费需求,工艺美术品种不断推陈出新、创造发展,覆盖了生产生活的方方面面。传统工艺美术更是不断追求着生产方式和制作技艺的革新进步,在继承传统技法的同时,不断采用新技术、新工艺。从盘、捏、拉、塑、刻、画、吹、錾、铸到冲压、喷涂、电镀、切割乃至电脑设计、自动控制等技术。每一次的技术进步必然引发生产方式的革新,导致由个人、小作坊的全程生产向工业化的流水线生产,专业化生产、社会化协作生产的转变。传统工艺美术在继续运用泥、石、草、木、棉、纸、布、金、银、铜、铁、锡等传统材料的同时,也在不断运用新材料,如塑料、塑胶、矿物、废品以及新型复合材料等等。同时,随着人们消费需求的发展,传统工艺美术也不断深入到各种不同功能的产品领域。千百年来,传统工艺美术在造型、品种、技法、生产方式、材料、功能等方面的不断更替演进,创意是其内在的原动力。#p#分页标题#e# 本文作者:朱胜甲 朱小龙 王天岚 单位:安庆师范学院 美术学院 工艺美术论文:民间工艺美术人才培养模式创新 【摘要】传统工艺人才“青黄不接,亟待新添新生力量”成为苏城文化产业发展的短板之一。本文以本校雕刻艺术设计(玉雕)试点班为例,创新民间工艺美术人才培养模式,总结形成长效运行机制,推动民间技艺的保护与传承工作,助力工艺美术产业创新发展。 【关键词】民间工艺;人才培养;运行机制;创新 苏州是一个具有深厚文化底蕴的传统工艺美术之乡,苏绣、缂丝、核雕、玉雕等传统工艺更是闻名世界的非物质文化遗产。保护和推动民间艺术发展成为国家文化发展的重要内容,成为文化建设的重要组成部分。培养工艺文化人才成为推动工业文化教育,促进工艺美术特色化和品牌化发展的基础。高职院校作为技能型人才培养重要基地,苏州高博软件技术职业学院根据社会非物质文化遗产传承人才的需求情况,由苏州市政府,工艺美术行业协会及企业单位提议,成立苏南民间工艺学院,将民间工艺传承融入高职教育教学中。正是由于社会与市场的需求,在民间工艺人才的培养中,政府、行业、企业、学院合作办学成为苏南民间工艺学院的办学特色。在近年的人才培养中,形成了“政府引导、学院搭台、大师唱戏、校企合作、共促发展”的长效运行机制,不断创新现代学徒制人才培养模式,提高人才培养质量,探索出一条适合传统手工行业自身发展,融入行业企业,服务社会发展的特色道路。 一、完善校政行企合作机制,规范合作管理 1、发挥校地共建优势,成立校政行企合作理事会。学院联合政府行业企业成立合作理事会。在工艺美术文化人才的培养中,强化政府行业企业参与办学的主体作用,完善顶层设计。学校根据政府需求、行业标准、企业条件,开展工艺文化产业人才培养。从合作组织结构、资金和制度保障、政府支持等方面促进合作关系,加大政府行业企业在联合人才培养过程中的话语权,因地制宜,进一步发挥各方合作优势。依托政府支持,借助行业指导,深化校企合作,实现社会、企业、学校、学生多方收益的“多赢”格局。依托政府支持,借助行业指导,深化校企合作,实现社会、企业、学校、学生多方收益的“多赢”格局。2、整合社会优势资源,成立文化创意产教联盟。学院与苏州市工艺美术协会,地方政府联合发起成立苏南工艺文化创意产教合作联盟,探索产教融合新机制,建立学院、政府、行业、产业四方融合新平台,加强深度合作。着力推动民间工艺产学研工作,服务产业发展,开展文化创意产业的基础研究和推广应用,探索出产学研一体化的人才培养模式。3、坚持现代学徒制,创新校政行企合作运行机制。学院成立现代学徒制人才培养模式教学指导委员会。委员会成员有学院院长,政府分管领导,企业管理层,工艺大师等。真正使得合作四方都参与到人才培养中来,达到相互渗透和融合,积极推荐实质性合作。在运行中,坚持“二六原则”,即两个建设和六个环节。(1)加强“传统手工专业群建设”和“大师工作室建设”。通过社会调研,结合周边文化产业发展需要,学院开设橄榄核雕刻、玉石雕刻、红木雕刻、刺绣等多个专业,形成了具有吴文化特色的专业群。在教学过程中,根据企业要求,变原有的教学实训室为工艺大师工作室,重建教学示教场所,满足学生学习需求。创新形成“合作办学、大师治校”现代学徒制管理模式,建立集产、学、研一体的合作运行机制。(2)贯彻六个环节。为了有效培养人才,实际运行过程中,始终贯彻六个环节:①分析合作办学背景和基础条件;②明确合作思想、思路及原则;③确立合作总体及具体目标;④制定详而可行的合作建设内容并加以实施;⑤提供强而有力的保障措施;⑥创新高效稳定的管理机制。 二、拓展校政行企合作平台,丰富合作内容 1、搭建专业建设管理平台。学院引进政府、企业及行业人员担任各专业指导委员会主任与委员,共同承担培养工作,根据社会需求及工艺技能人才培养规律确定人才培养定位,制定专业发展规划、专业人才培养方案、专业培养计划、强化专业核心课程。实际教学中,加大实践比重,采用“拜师学艺”“双师教学”形式,创新培养有创意、善工艺、能设计、会制作、懂经营的高技能人才,具备传承与创新能力的非物质文化遗产“新传人”,推进教学与课程改革,促进专业建设。2、搭建实习实训基地平台。在近几年的合作办学过程中,政府、行业、企业与学校逐渐建立了良好的合作关系。学院先后与中国工艺文化城、姚建平刺绣艺术馆、宋水官核雕艺术官、蔡梅英刺绣研究所、苏州古吴绣皇工艺有限公司、苏州钰轩工艺有限公司、苏州核记艺术品有限公司、苏州金忠玉石雕刻厂、苏州聚海阁核雕工作室等国内知名工艺美术企业签订了合作协议;建立了校外实践实习基地33个,并不断与其他行业企业建立联系,开展多方位,多样化的合作。3、搭建顶岗实习管理平台。学院主动寻求有使命感、责任感和传承创意传统民间工艺的企业作为战略合作伙伴,构建顶岗实习管理平台,开设“非遗传承”试点班。2014年10月至2016年12月,学院在2014-2016三个年级的学生中开设了核雕、玉雕、旗袍、刺绣等8个“非遗”现代学徒制试点班。试点班采用小班化教学,创立“五合一”模式:即教师与师傅合一,教室与作坊合一,学生与学徒合一,就业与创业合一,作品与产品合一,实现民间工艺人才培养体系的技艺先进性。学生在完成正常教学活动的同时再由企业师傅“一对一”传授技艺,这一新的培养模式打破了传统,将实习变成一个持续实践的过程,学生在大一就能接触到行业发展,让自己所学的专业现实化。4、搭建专业师资管理平台。打造“讲台上能讲课、工作室能示教”的双师结构教学团队。由于专业的特殊性,学院通过合作已聘任引进了多位企业人员来校任教,他们都是具有十年以上从业经验的高级专业技术师傅。在上得讲台之前,学院按照教师教学要求对企业师傅进行培训,要求企业师傅具备家教学能力。 三、深化校政行企合作领域,创新人才培养模式 1、以“大师工作室”建设为突破口,扎实推进校政行企合作。工艺大师工作室全面实施校、政、行、企合作机制下的现代学徒制人才培养理念,创新现代学徒制人才培养模式,包括由大师参与制定人才培养方案、探索联合招生招工方式,制订教学方案,开发课程体系,设计教学过程,建设多方考核标准和完善教学管理制度等。现代学徒制人才培养模式下的民间工艺传承与创新合作课程与教材的开发,重点开发玉雕、核雕、服饰刺绣、珠宝首饰鉴定等工艺系列教材及工艺实训指导书。创新以项目为导向的工艺大师线上答疑,线下指导的教学方法,工艺大师采用一对一教学,学生实现了从鉴定、设计、制作、营销为一体的“非遗”项目体验;培养学生创新意识和创新能力的培养方法,包括创新产品设计、加工,及市场推广创新能力等。创立了“五合一”模式,培养同学对“非遗”的兴趣,提高学生的创新、创造能力和创业能力。通过"订单式培养"、引进现代技术教育手段等,对传统手工艺人才培养的传承与创新方面,探索了一条集传承与创新、技能实用与市场需求、传统与现代相融合的人才培养模式。2、以“移动互联网+民间工艺”建设为平台,创新传统工艺人才培养模式。学院利用软件技术优势,由苏州高新区政府宣传部倡导,由我院主导,产业联盟各企业参与筹划开发的“互联网+民间工艺大数据公共服务平台”。我院目前正着手拟定三年行动计划,通过大数据中心和大师互动教学网建设,逐步建成集行业标准、非遗数据采集分析、大师互动、网络教学、项目研发、成果、评估拍卖、展览展示等为一体的“互联网+民间工艺大数据公共服务平台”。3、以“中欧手工艺设计研究所”建设为契机,培养国际化工艺人才。今年6月,经过协商我院与奥地利AULADirectGoodsGmbH联合成立中欧手工艺设计研究所。研究所的建设整合优势资源,共同研发产品,促进学术交流,不断加强国际合作,打造非遗品牌,提升“非遗”的国际影响力。并与高博国际学院、加勒比大学孔子学院合作办学,派工艺大师到孔子学院传授民间工艺文化。寻求英国、德国等国际手工院校及国际工艺大师合作,互派留学生和成立国际工艺大师工作室,开展科研、培训、交流互访等多项合作。 作者:孔庆婷 吴佳芬 单位:苏州高博软件技术职业学院 工艺美术论文:中国传统茶具设计中工艺美术的运用 摘要:在人类历史演进中,精神文明发展与物质生产水平总体处于平衡状态,两者结合产生的物质成果就是艺术作品。工艺美术的创作理念源于设计师,因此设计作品往往受当下流行趋势和设计师自身水平影响,具有明显的区域特征和文化烙印。随着文化创意产业的不断发展,如何实现我国优秀传统文化产业化转型开始受到广泛关注,但目前文化创意产业下传统文化与现代技术的配合还存在很多问题。鉴于此,本文以传统茶具设计为例,首先就文化创意产业下工艺美术新思维进行梳理和介绍;其次针对文化创意产业下我国传统茶具设计的影响因素和发展做出探讨。提出满足文化创意产业发展需要、符合新时期工艺美术发展需要的发展建议,以期对优秀传统文化推广有所借鉴和参考。 关键词:文化创意产业;中国传统;茶具设计;新思维 文化创意产业的核心思路是创意,即通过对文化进行刻意包装获得经济价值,生产的产品具有很高普遍性和附加价值。工艺美术产品是设计思路和生产技术的结合,可以帮助区域经济带来实际利润,因此,属于文化创意产业的范畴。茶叶作为我国传统饮品,深受世界人民喜爱,在我国历史上茶具除了实用性之外,还有审美的表达,具备文化附加价值,是中国文化的代表之一。现阶段,传统茶具的设计开始趋于模式化,一味的模仿古风设计使茶具失去新意,无法与时俱进,本文提出茶具设计工艺美术新思维,对实现现代工艺和传统文化结合展开研究。 1文化创意产业下的工艺美术新思维 目前,世界范围内各国均对具有本民族文化特色的传统工艺美术进行保护发展,例如:日本的木雕艺术、瑞典的金属编织艺术等,将传统文化与多功能设计相结合,使产品兼具现代都市的简约理念和传统文化内涵,是实现文化产业化发展的重要途径。 1.1工艺美术新思维 工艺美术是在满足人们使用需求基础上出现,是手工匠人在劳动过程中创造的美学,操作中将技术与设计完美结合,成为兼具实用属性和艺术审美的产品。工艺美术作品采用的材料一般具有普遍性,以方便批量生产,是在劳动中创造的美学,例如:紫砂壶最早出现于宋代,明展鼎盛,具有不易变形、透气不渗水、耐冷热不烫手等优点,以龚春为首的优秀工匠创造出大量造型优美茶具,外观上与书法、绘画、诗词进行结合,使好的紫砂作品具备一定收藏价值。实践中,设计思路使生产技术富有美感,生产技术提高又为设计思路的实现提供可能,传统茶具设计往往包含了设计者对茶文化理解。工艺美术的发展一定是与当下审美相关,传统茶具的生产需要依赖技术但不仅仅只是技术,过分追求技术和材料的革新,无法传达出艺术内涵,一样不能达到打动消费者效果。从材料上看茶具不再局限于陶瓷、紫砂等常见材料,骨瓷、玻璃等形式也开始受到欢迎。当前为配合社会生产力水平的不断发展,在我国基础教育中加入工艺美术基础课,将现代科技引入工艺美术发展,通过培养了解茶文化和工艺美术加工技术的综合人才,使传统茶具设计焕发新的生机。 1.2传统茶具设计发展现状 传统茶具设计是我国茶文化的具象化表现,深受各级政府和茶文化爱好者重视,是我国文化创意产业的重要组成部分。但是,现阶段发展还存在一些问题:首先,传统茶具设计是否应当加入文化创意产业发展存在一定争议,目前具有较高艺术价值的茶具更多作为私人藏品,不断推高的价格使茶具赏玩趋于小众化,除了茶艺爱好者外,多被收藏家持有,一般民众对传统茶具关注度低;其次,茶具生产工艺缺乏革新,传统手艺人掌握着代代相传的手工制造技术,但设计理念相对单一,设计者本身也不具备对现代文化融合的能力,很难根据时展做出变通,茶具设计一般不符合年轻人喜好;再次,消费者购买茶具往往需要对茶文化的了解和茶饮品的爱好,当下年轻人对茶文化的了解不深,在饮品消费上选择极多,选择茶饮品且使用传统茶具的概率不高,相关工艺美术设计传承出现问题;最后,传统茶具设计缺乏一定产业背景,相关人力资源配置和市场开发都存在局限,在文化创意产业下发展缓慢,很难实现经济效益转化,同一时期其他工艺美术产品的发展,逐步取代传统茶具市场。 2文化创意产业下我国传统茶具设计 2.1影响我国传统茶具设计工艺美术新思维的因素 我国传统茶具设计工艺美术历史悠久,其发展与社会文化及生产技术息息相关,使用材料从早期的石器、木器,到陶器、瓷器、紫砂和现代流行的玻璃,形状设计流畅自然,体现着我国传统文化,兼具实用和收藏价值。传统茶具设计一般具有区域特色,即与产地及当地人的生产生活习惯有着密切联系,传统茶具设计工艺美术新思维的出现,可以提高人们的艺术鉴赏水平,增加普通民众对传统文化的了解和认可,为我国新时代文化创意产业发展提供产品基础。已有研究表明,影响我国传统茶具设计的工艺美术新思维主要包括艺术和技术两个方面:第一,设计方面,创意产业的发展中,设计理念的创新是产品创新的基础,不同设计师对传统茶文化的不同理解,会做出完全不同的产品,现代工艺美术需要在思维过程中考虑到使用者使用需求和审美趋势,并通过制作实践这一理念;第二,技术方面,不同的材料,不同的工艺,不同表现手法,对茶具的最后造型有很大影响,因此,在技术选择上必须与设计相匹配。设计和技术不断磨合适应的过程,会对传统茶具工艺美术发展起到了重要作用,使产品表现力不断增强,加强我国传统文化的国际影响力。 2.2我国传统茶具设计在文化创意产业中的发展 传统茶具想要得到发展必须与现代生活相适应,通过多样化的设计形式,受到年轻消费者青睐的简约时尚设计风格,让传统茶具融入人们的日常生活。我国传统茶具设计在文化创意产业中发展,首先,需要各级政府及文化工作部门对工艺美术发展的关注,对国外先进生产技术进行引进,使工艺美术设计实践有政策支持,并在茶叶产业发展区域进行有针对性引导,使传统茶具设计与茶叶旅游业、特色茶产品会展相联系。其次,在生产技术成熟后,利用多媒体平台进行推广,我国传统手工艺人往往持有“酒香不怕巷子深”思想,忽视市场推广的重要性。再次,打造茶文化产业链,加大品牌建设,将工艺美术设计理念品牌化,实现消费者对设计的认可,帮助艺术设计快速经济化,适应市场经济发展趋势,在对固有优秀文化进行保留,传承产品文化附加价值的同时与大众审美相呼应,在世界范围内加强我国传统文化传播。最后,加强对工艺美术制造人才的培养,由于工艺美术从业人员需要具备较高的操作技能和设计理念,因此加大传统茶具制造工艺从业者培训力度,打造复合型人才,可以从根本上解决设计人才储备不足问题。通过相关部门配合、市场推广宣传、品牌打造、从业者培训四方面促进传统茶具设计工艺与文化创业产业发展的适应,可以有效帮助传统茶具成为我国文化创意产业新增长点。 3结束语 现代美术设计的不断发展是技术和艺术的融合,包括对产品设计思路和制造技术,涉及到工艺美术创造力和制造技术发展水平,其作品保留着一定时期的文化习俗,反映着当时技术水平和风俗民情,在拥有使用价值的同时具备艺术价值。文化创意产业的兴起,有效实现了创新可以对传统文化发展的带动作用,我国传统茶具设计工艺美术新思维的出现,需要设计师不断创新和制造技术发展的推动。设计形式的变化使传统文化更加容易被普通民众接受,可以有效提高人们的审美情趣、改变消费取向,打造广泛受众的中国设计,将我国优秀的历史文化进行传播发扬。设计文化带有深深的文化烙印和时代色彩,深挖现代人饮茶选择和习惯,分析人们在使用上的需求,对设计的实用性有着很大帮助。现阶段,我国传统茶具设计还存在很多问题,其中主要是关于特色文化的表达和创意新技术的融合还不足够,单纯产品造型的改变流于形式,没有起到设计文化的彻底变革。在产品设计工艺改革中需要不断深入,关注产品设计的实际意义,达到更加明显的创新效果,为我国传统茶具的销售拓宽了道路,实现文化创业产业与工艺美术思维的互利共赢。 作者:孙楠 单位:咸阳师范学院 工艺美术论文:工艺美术产业集群的发展策略 摘要: 工艺美术在通过区域的集中后,逐步形成了产业集群的基础形式。虽然具有了明显的地域集中性,但是其产业集群发展的水平还很低下。在现阶段我国的工艺美术产业的发展还远远不能够适应我国社会经济的奎苏发展,仍然存在着政府支持有限、生产效率低下、创新能力匮乏和人才储备不足等问题,这在一定程度上对工艺美术产业的持续发展带来了阻碍。 关键词: 工艺美术产业集群;发展策略 工艺美术是我国伟大民族的文化瑰宝,种类繁多,在千百年的历史长河中生生不息,运用其自身独特的方式,对中华民族的历史、文化习俗和民间传统技艺进行记载和传承,对中国文化的研究具有重要的价值。随着社会经济的发展,工艺美术行业也面临着重大的挑战,其整体性趋势日渐衰微,一些工艺美术产业在现代化发展中逐渐蜕变,并且逐渐形成区域化的聚集,形成一定的产业群。国家的政策扶持、优化产业集群内部的国定与政策以及培养和提高工艺美术人员的素养,能够促进工艺美术产业集群的良好发展。 一、注重完善市场机制,促进工艺美术产业的集群化发展 首先,工艺美术产业的发展离不开良好的制度环境,而政府是制度的制定者及发起者,利用规范化的制度对市场机制不断完善,可以为工艺美术产业的集群化发展创造出良好的软环境,从而促进区域内的和谐与发展,促进产业之间的良性竞争与协作发展,通过良好的投融资环境和完善的法律和法规吸引更多的产业资源,促进产业的集群发展。其次,工艺美术产业的发展需要有完善的设施作保障,例如交通和通讯等各种硬件设施。这些基础设施可以降低工艺美术产业的成本,便于工艺美术产业内部进行沟通交流,为其集群化的形成和发展创造有利条件。同时,基础设施中还包括软件设施,如教育、技术以及信息等。集群内容的组成不仅仅只是包括生产企业,还应当包含众多的智囊团和研发技术团队等。通过对这些基础服务的提供,能够促进产业区域内的创新发展,加速产、学、研一体化的发展,通过技术成果的快速发展,为集群化发展营造基础。再次,建立自主服务机构。通过这样的形式对产业集群的发展进行间接的扶持和帮助,避免政府对市场经济进行过多干涉,保障市场进一步的健康发展。在集群化形成初期阶段,工艺美术产业的实力一般较弱,政府建设专业的服务机构,对工艺美术产业提高服务和信息支持,以促进集群化的规模发展。最后,加大人次培养。通过对知名艺人和企业的大力宣传,加大对工艺美术产业人才的培养,促进优秀人才和管理人员的层次化,为工艺美术产业集群化发展提高人才的支持。 二、优化产业内部规定及政策,推动工艺美术产业的集群化发展 首先,工艺美术行业协会需要充分发挥其沟通功能。工艺美术行业协会是介于政府与企业之间的独立社会组织,作为一种社会性的经济团体,具有一定的自律性。因此,工艺美术行业协会应当充分发挥其在经营者与政府之间的桥梁作用,通过协会的沟通功能进行引导和疏通,并加强企业与艺人的相互沟通和交流,从而形成促进知识产权共享的良好局面。其次,工艺美术行业需啊哟构建专业化的机构,充分发挥起服务职能。通过构建能够为集群企业提供技术、信息、管理和资金等方面的服务机构,促进企业集群化的发展。就现阶段来看,需要进一步的加强和建设服务化的机构。再次,促进产、学、研的结合,有效利用当地具有的区域优势,与当地的科学研发机构、高校等一起进行创新发展,进而促进产学研的结合与发展。最后,工艺美术行业需要促进企业之间的相互学习与交流。如果促进产学研结合是建立一个外部的网络机构,那么加强企业之间的学习与交流就是在营造集群内部的关系网络。通过企业之间的相互交流能够促进相互之间合作的形成、技术的学习与交流等。 三、培养技艺高超的工艺美术制作者,保障工艺美术产业的集群化发展 首先,促进技术创新能力的提升。工艺美术产业是传统的劳动型产业,在工艺上沿用的是传统的技术,缺少创新意识,创新能力薄弱,没有自身的的创新技术,创新机制和体制有待完善。应当强化创新意识,促进创新能力的培养。其次,注重企业之间竞争合作理念的培养。传统工艺企业产业集群之间重要关系就是相互竞争又相互合作。竞争能够促进技术的革新与发展,能够保持集群内部的活力。集群内部之间的密切关系促进相互之间的合作,通过有效的分工合作,实现优势互补,进而达到共赢的目标。再次,培养工艺美术制作的精英团队,培养出一批有着高超制作技艺、丰富经营经验,、工作收入可观而且具有影响力的领军团队,让他们成为集群内部的领头人和骨干,从而带动集群的整体发展。促进工艺美术产业集群内部从业人员的素养的提高,能够促进产业不断的发展,对于品牌的创造和发展有着重要的作用。最后,树立强烈的品牌意识。工艺美术产品既是商品又是一件艺术品,是经济和艺术双重价值的体现。因此,经营者需要转变经营观念,坚持走精品之路,树立良好的品牌意识,创立起优秀的品牌与企业文化。 四、结语 工艺美术产品集群需要抓住机遇,以保护和弘扬民族文化作为宗旨,促进产业的发展,形成相应的产业链,源于文化产业,促进文化产业的发展。加快传统工艺美术工业的发展和创新,创设我国工艺美术产业的新气象,打造民族优秀的文化品牌,促进中国文化产业发展,切实做到传承历史,促进时展。 作者:姚剑峰 单位:宁波市文化馆 工艺美术论文:中职工艺美术专业设计思维训练分析 摘要:设计思维能力在某种程度上,反映了良好的思维品质。通常,培养思维能力的办法比较多。然而,提高思维能力并非朝夕可以完成,还需要有一个漫长的训练过程。同时,要求结合实际的情况,制定出科学、合理,且操作方便的方案。在此基础上,切实提高学生的设计思维能力。 关键词:中职;工艺美术专业;设计思维;训练;分析 近年来,随着教育事业的不断发展,不断扩大了中职院校的规模,并取得了很大成绩。与此同时,为了建设社会主义特色文化,国家对艺术人才的需求量也日益增多,并提高了对设计人才的要求。从工艺美术专业设计的角度来讲,需要积极改进以往的教学理念,加大设计思维的训练,以此来培养出具有创新理念的优秀人才。在此基础上,提高中职学生的艺术素质,以及职业能力。 1培养设计思维的原因 人的思维是后天训练形成的,是可以塑造的。因此,在工艺美术设计中,对学生设计思维进行培养,也是很有必要的。工艺美术设计依赖于设计思想,然后创造出能够反映时代特征的产物。这些产物是按照艺术的理念设计出来的,并通过图像、版式来体现。当然,工艺美术设计还应该朝着立体思维的方向发展,突显出它的实用性、市场适应性,以及便捷性。比如,在工业设计中,每款产品从研发到生产,涉及到内部结构、外部形象、功能、抗压能力等多个因素。然后,综合所有因素,最终形成内部结构优良、功能强大、色彩和谐的产品。根据上面的理念,可以看出设计思维存在于每个阶段当中。具体来讲,在设计思维的准备阶段,应该收集各方面的信息,包括材料的选择、生产的工艺、市场信息等。然后,认真分析上述资料,制定出合理、科学的设计方案。除此之外,在设计的后续阶段中,还要在方案中加入亮点,反复的进行修改,使其逐渐趋于成熟化。总而言之,在中职工艺美术设计专业中,对学生的设计思维能力进行培养是很重要的。 2培养学生设计思维的对策 可以看出,在中职工艺美术专业教学中,必须培养学生的设计思维。那么,如何具体的实施呢?下面本文结合实际的工作经验,提出具体的办法和措施。 2.1加强教学互动,激发学生的思维 在素质教育理念下,培养学生的思维能力,首先要发挥他们在教学中的主观能动性。具体来讲,在实际的教学中,要求教师起到良好的引导作用,给学生更多的鼓励,促进他们的个性化发展。比如,给学生创造设计思维的发展空间,让他们根据自己的思想,独立完成作品的设计。在此基础上,调动学生参与的积极性,并逐渐形成独特的思维方式,以此来提高他们的综合素质。实践证明,只要对学生进行创造性思维能力的培养,才能使他们在将来创造出更多新颖的作品,取得更大的成功。具体来讲,可以采取以下几个办法。第一,设计问题情境,促进思维的发展。在工艺美术专业教学的过程中,教师应该根据教材、学生的特点,设计出有趣的情境问题,激发学生求职的欲望。然后,自觉的投入到设计思维训练活动中。久而久之,学生不仅克服了思维上的惰性,而且能够在这方面取得更大的进步,形成自己独特的思维方式。第二,设置发散型问题,促进思维的灵活性。每个学生都是独立的个体,在设计同一件事物时,应用的设计理念也是有差异的。比如,部分学生可以根据假想进行合理思维推理。当这种推理受到阻碍后,则可以快速的转换思维。然而,有的学生在这方面思维很狭窄,受到了很大限制。所以,采用发散型的问题,可以让学生突破原有的思维固化模式,增强设计思维的灵活性。第三,采用探究性问题,培养学生的创造性思维。人类最高的思维层次就是创造性思维。在中职工艺美术专业教学中,利用探究性问题,有利于学生应用以往的知识与经验进行探索,找到解决问题的办法。因此,教师应该设置探究性的问题,对学生进行启发,鼓励学生独立思考、探索问题,以此来扩大思维范围,强化训练的效果。只有这样,才能提高他们实际解决问题的能力。 2.2设计素描取代基础素描 基础素描主要是呈现事物的自然形态。与基础素描不同,设计素描是根据事物的自然形态,然后再进行深层次的提炼。然后,实现对事物的再认识以及再创造。由此可见,二者之间有着本质的区别。因此,当学生在训练设计思维时,就可以用设计素描取代基础素描。通过以上方式,给学生提供充分的想象与创造空间,对其创造潜力进行深层次的挖掘。这样做,便于扩展学生的思维范围,使其向着多元化的方向发展。久而久之,让学生加强感性思维与理性思维的结合。最终,提高在工艺美术方面的设计能力。具体来讲,可以采用以下几种办法。第一,在工艺美术教学中,训练学生敏锐的洞察力。教师要不断培养学生的形态构造能力,以及逻辑思维能力。然后,让学生在看待事物时,融入艺术与设计的理念。只有这样,才能使他们手脑并用,真正提高在美术设计方面的思维能力。第二,在深刻认识事物本质的基础上,培养学生正确的思辨能力。在艺术设计中,学生基本上可以正确的表达事物的形态,这是通过视觉上的能力体现的。然而,艺术设计的目标并不止于此,还要求学生综合运用多种元素,对事物的形态进行分析、归纳,以及总结。在此基础上,真正的把握事物的内在结构以及本质特征。只有这样,才能真正的认识事物的内部发展规律,并利用发展的理念,对其进行再创造。第三,加大训练的力度,帮助学生掌握熟练的设计技能。在工艺美术设计中,很多学生不能突破自我思维的限制,往往导致设计出的作品缺乏新意,不能吸引观众。基于此,在工艺美术教学中,教师应该引导学生正确演绎图式,经营画面,以此来建立丰富的视觉经验,实现对传统思维的突破。除此之外,还要发展学生在设计方面的意见,利用原有的经验来表达抽象的事物,进而形成独特的、创造性的思维方式。 2.3开展多元化的设计活动,激发学生的灵感 设计绝对不是简单的纸上谈兵。只有加强理论与实践的结合,才能切实的培养学生的思维能力。因此,除了日常的教学外,教师应该充分立足现有的资源,开展多样化的美术设计活动,调动学生参与的积极性。同时,在参与的过程中,让学生充分发挥自身的主观能动性,将平时的理论知识应用到实践当中,不断思索问题,以此来激发出思维的火花。除此之外,通过参与活动,也能促进学生与学生,学生与教师之间的交流和互动,丰富他们自身的设计经验,并为我所用。这对于提高设计思维能力来说,也是非常有必要的。因此,教师、中职学校在这方面,必须引起重视,避免理论与实践的脱节,降低教学的效果。 3结束语 设计专业对学生的创造能力要求比较高。因此,必须加大对学生思维创新能力的培养。在工艺美术专业中,设计不仅是手段,更是目的。当前,随着社会的快速发展,现代化的设计理念已经深入人心,并且受到了市场的欢迎。鉴于此,在中职教育教学中,必须引起重视,采取有效的办法,加大学生设计思维的训练。本文在分析培养设计思维原因基础上,提出了具体的办法和措施。比如,加强教学互动,激发学生的思维;利用设计素描,取代基础素描;开展多元化的设计活动,激发学生的灵感等。希望可以起到积极的参考作用。 作者:李师霖 单位:辽源市工商学校 工艺美术论文:高校工艺美术的当代内涵及教学创新探讨 摘要:工艺美术已经融入当下人们生活的方方面面,工艺美术门类广泛、历史永久,本文旨在探讨我国高校工艺美术专业在当今社会环境中的价值与内涵,以及其教学方式的创新。 关键词:工艺美术;当代内涵;教学创新 一、在我国,工艺美术从其专业内涵上讲,完全可以概括成一个大的专业门类,从其承载的实际内容上看,定位为一个专业也并不是十分的贴切,由此可见,工艺美术的知识涵盖面和专业属性是非常丰富和繁杂的,工艺美术门类的发展有着其特殊的历史轨迹,它强调材料与形式的紧密结合,体现造型特点的同时还要有与对象有一定的距离,形成独特的艺术趣味。在历史的发展过程中,经过不同时期的文化影响、地域特色、时代演进和技术更新,散落于民间的各项传统技艺不断的发展传承着,形成了各自相对完善的工艺流程,成为中国文化艺术宝库中的一朵奇葩。 二、随着时代的发展、科技的不断进步,人们审美意识的变化,已经流传久远的各项传统手工艺在我们现代社会生活中渐渐开始褪去往日的光彩,有些手工技艺甚至开始逐步走向衰亡。在当下文化状态里,传统文化遗产被“快餐文化、实用主义”包围其中,随着现代化科技手段的演进与通用,逐渐替代和弱化了对传统手工技艺的重视,工艺美术领域面临着传统工艺的断代、失传的严峻现状,在这样的时代背景下,国家本着挽救传统民间工艺美术的宗旨,整合工艺美术门类的专业内涵,于2013年在高等学校教育体系中成立工艺美术专业。旨在通过高校教育的创新继承与发展处于濒危境况的传统民间工艺美术技艺,一方面在于民族文化的传承,另一方面则在于通过系统的教学和实践使学生达到工艺美术专业的基本技术要求。基于工艺美术专业的属性,为了避免空洞的、陈旧的、缺乏指向性的教学计划,高校在开设工艺美术专业时,专业对位性的思考和课程设置形式就显得尤为重要,这点也变成了各高校工艺美术专业发展兴衰的重中之重。 三、为了更好地体现工艺美术专业的内涵能力培养和创新发展,对现行的专业人才培养方案和课程体系设置进行改革就变得尤为重要,工艺美术专业教学的创新更加势在必行。 1首先,国内多数新近开设工艺美术专业的院校中,其开设的课程与工艺美术专业应具备的内涵与定位相去甚远,亦或可说现有的教学资源与课程体系不具有承载工艺美术专业教学要求的条件积累,如果要真正意义上实现开设工艺美术专业的教学条件,完成教学,则需对现行工艺美术专业的人才培养计划、课程体系设置、教学与实践方式进行必要的改造。首先应该依据原有的办学条件,最大限度的调研、开发利用民间、地域的资源特点,深化有价值的工艺品种类资源及民间艺人、传统技艺、工艺材料资源等,将其引入到教学中,充实教学内容,逐步完成真正意义的工艺美术教学。 2其次,工艺美术专业培养方案的定位调整,需要综合地域文化特点、原材料特点等,以及现有的优势条件和专业历史积累,改革内容的制定要与学校现有资源紧密结合,最大限度充分挖掘和利用地方和现有资源。优化工艺美术专业的人才培养形式,明确对位性的分类教学课程体系,强调在夯实工艺美术专业基础理论知识和造型能力训练的基础上,对课程的模块化建设和能力架构体系进行重点建设。具体应该将工艺美术专业课程划分为基础能力模块、材料技法模块和创意制作模块,每个模块都有其明确的方向和开展思路,模块内的课程设置紧贴对应能力培养要求。基础能力模块主要培养学生的造型基础能力和工艺美术相关理论知识,通过本阶段的课程教学,使学生形成基本的专业能力,为材料技法、创意制作环节提供了根基;材料技法课程模块强化学生的材料应用能力和形式表现的有机结合,强调“因材施艺”的教学宗旨。 3再次,有了较为完备、合理的课程体系设置,教学环节的推进方式同样十分重要。为了更好地开展对位性的分类教学体系,在教学过程中,我们可以引进民间的工艺美术专家和学者进入课堂,为专业学生进行直观的、对位的、专业的知识传授,可以让学生掌握第一手的专业感受,带来“原滋原味”的地道专业印象;与此同时,根据课程设置的需要,在可以利用的地域资源条件里,积极拓展专业外延和技术支持,我们的课堂教学也可以走出去,到第一线去实践和感受专业的内涵,在校外实践教学的过程中,通过耳濡目染和切身感受,学生们将获得第一手的认知经验,为日后的专业发展奠定良好的基础。通过自选与集中、引进与外放相结合的多元教学形式,教学改革制定的整体思路和课程体系才能更好地应用于教学之中。 四、总之,完善的课程体系和有效的教学形式,合理有效地利用地域优势服务于工艺美术专业教学,是解决当前工艺美术专业人才能力培养与专业内涵不对位问题的两大重点内容。我们的创新尝试只有紧密依托地域资源的优势存在,专业分类妥当,合理利用我校现有办学条件,高效、环保地开展和实施改革计划,将创新过程做扎实,才能实现真正意义上的工艺美术教学方式的创新。 作者:施海滨 单位:沈阳工学院 工艺美术论文:工艺美术与草原文化的创新发展探讨 【摘要】工艺美术是一种造型艺术,其可以美化生活,美化环境。工艺美术的产品是工艺美术品,而产业即为工艺美术业。将现代审美与实际应用完美结合是工艺美术的特点之一。工艺美术品是人类文明智慧的产物,也是历史发展的印证。因此,工艺美术品不仅仅是民族不断发展的象征,也是民族精神的凝聚。 【关键词】工艺美术;草原文化;创新发展 内蒙古的工艺美术作为草原文化的重要组成部分,其发展过程可以看作是草原民族不断发展的历史过程。内蒙古特色的工艺美术作品,其蕴含的内容和表达方式反映出了内蒙古草原文化独特的文化。内蒙古工艺美术品具有很高的收藏价值,与此同时,也具有实用性和文化价值,是将人类审美与实用融为一体的创新产品。 一、内蒙古工艺美术的品种及几大特色 近年来,内蒙古的工艺美术业不断发展,其衍生出来的美术品不仅仅是草原民族日常生活用品,也是一种生产用品。生活用品主要有民族特色服饰、民族特色饰品、民族碗筷酒具、各种挂饰摆件、蒙古包以及皮艺等;而生产用品主要有运输、挤奶以及剪羊毛、烙马印等。结合对内蒙古美术的相关普查报告结果,可以将工艺美术品按照材质进行分类,包括草木、混合材质、皮革以及骨角等。其中,金属工艺品主要包括马鞍子、各种摆件、蒙古刀等美术工艺品。金属工艺品的特点就是工艺十分精湛,且外部图形也较为富力。蒙镶是其中最为典型的代表,其做工精美,蕴含着浓郁的特色,被广泛地应用于各种金银制品的制作中[1]。 二、内蒙古工艺美术业在发展过程中存在的问题 内蒙古工艺美术业有着十分悠久的传统历史,随着社会的不断发展,工艺美术业也加快了发展步伐。但是,在发展的过程中,内蒙古工艺美术业也存在着很多的问题,如:传统的工艺美术怎样才能适应现代社会的发展需求?针对此问题,主要集中表现在两大方面:即创新和传承。在传承方面,内蒙古的工艺美术是一种传统的技艺,具有十分悠久的历史,在历史的发展中不断积累着精华,而这种精华该如何传承,怎样从草原文化的角度解析这种技艺;在传统工艺美术中,怎样将经典传承下去,更好地将草原文化的内涵表达出来;怎样结合现代工业的不断发展将传统的精湛工艺传承下去,这些成为了内蒙古工艺美术业需要思考的问题,需要从草原文化的视角,整体地进行观察和分析[2]。在创新方面,民族的生活生产需求是传统的内蒙古工艺美术品不断创造和发展的动力。群体创造是其主要的表现形式,工艺品的设计师也是产品的使用者,而产品的使用者也是设计师。工艺品就是产品,而产品的用途就是方便自己和大家使用。现代内蒙古工艺美术产品虽然样式繁多,但是设计师缺少对草原文化的理解,也缺少生活实践,其设计产品能否满足草原民族的需求,能否符合人们的审美,还需要进一步思考。 三、内蒙古工艺美术业草原文化的创新发展 内蒙古工艺美术业想要发展创新,首先需要对传统的继承,只有先传承才有之后的创新。首先,传承方面。对于内蒙古的工艺美术来讲,其具有悠久的发展历史,是草原文化传统的继承,其发展是随着草原文化发展而逐渐演变而来的。工艺美术产品不仅仅需要满足草原民族的生活生产需求,其内容需要体现出草原文化的理念,产品是草原民族精神寄托的表现。因此,在文化层次方面,工艺美术品需要满足人们的需求,同时获得消费者的认可。其次,创新方面。工业美术业的创新需要在传统的基础上加以改进,首先需要对草原文化蕴含的内容有正确的理解。草原文化是工艺美术业的设计源泉,工业美术的发展需要对草原文化进行详细的解读,对草原民族的文化形式加以理解,以此为核心,将理念融入到设计中,不断创新,进行深一层的艺术创造;在形式创新方面,将创新逐步融入到产品的创作理念中,结合时代的特色,以此为切入点进行创新;在技艺方面,随着科技的不断发展,可以引入新的材料和新的创造工艺,例如,在银碗的制作上,可以应用数控技术进行银碗的雕刻技艺,不仅能够保持特色,增加艺术效果,还可以满足消费者的需求[3]。 四、结语 内蒙古工艺美术业是草原文化重要的组成部分,其创新发展具有重要的意义。在传承方面,无论是文化、形式还是技艺都需要以传统为基础,并在此基础上进行创新。深刻感受草原民族的精神,在对设计的阐述及技艺方面寻找新的途径。除此之外,可以制定相关的美术品保护条例,保持内蒙古美术工艺品的个性生产,促进工艺美术业草原文化的不断创新和发展。 作者:莫日根 单位:内蒙古民族大学美术学院 工艺美术论文:工艺美术的传承与创新探讨 摘要:工艺美术作为物质产品,它反映着一定时代、一定社会的物质和文化生产水平;作为精神产品,它的视觉形象(造型、色彩、装饰)又体现了一定时代的审美观。它是具有深厚文化底蕴和历史传承的非物质文化遗产,是以手工艺技巧制成的与实用相结合并有欣赏价值的工艺艺术。在与现代市场经济结合的过程中,面临种种新的挑战,应该借助现代文化的发展理念和推进思路,透过工艺美术的发展历程,深入挖掘工艺美术的文化内涵,增强工艺美术的传承性,有效提升工艺美术的发展水平和创新能力。 关键词:工艺美术;非物质文化遗产;传承与创新 工艺美术是因人们的实际生活要求而产生的,与人们的日常生活有着密切的关系。我国的工艺美术历史悠久,具有深厚的文化底蕴和历史传承价值,在国际上也久负盛名。我国拥有众多的工艺美术种类,它的产生多与人们的物质生活和精神生活密切相关,也因历史时期、地域影响、经济文化技术水平和民族民风而表现出不同的风格特征。随着时代的发展和技术的进步,工艺美术已不局限于传统的手工艺和家庭作坊,而是与机器工业,甚至与大工业相结合,把实用品艺术化或艺术品实用化。随着人们对工艺美术的高度重视,这些传统的手工艺得到了政府大力的扶持。但由于传统手工艺历经数百年沧桑,许多历史上形成的因素也制约了工艺美术的发展。将工艺美术的发展与现代文化的发展理念和推进思路相结合,从新的角度提升工艺美术的发展水平,寻求新的历史时期的传承与创新,具有十分重要和深远的意义。 一、工艺美术的发展简要 工艺美术的历史起源于人类开始制造工具的时代,它主要是因人们的实际生活要求而产生,因此与人们的日常生活息息相关。工艺美术大多是劳动人民智慧的结晶,与人们的物质和精神生活密切相关,也因时代、地域、技术和文化及民族等诸多因素而产生迥异的风格特征。根据史料记载,远在冰河时期,人们就学会了用符号来进行装饰,同时也发展了各种加工技巧,包括石质的、骨质的、象牙的、泥土的圆雕、浮雕以及这些材料上各种各样的刻画符号等。此外,从出土的石器时代的文物看,原始人所使用的工具上也常有各种符号和物形,并以此为装饰,加工很是精美,成为最初的工艺美术品的雏形。正是由于古人对于这种形式美感的追求,以及在此基础上累积起来的各种工艺技巧,才使得某些艺术或是造型成为可能,也正因此工艺美术经历了一个极其漫长的过程,也是在这个过程中,不断叠加、发展、创新,才逐渐形成今天的工艺美术的态势。 二、工艺美术的发展制约与优势 目前,大多数工艺美术品过于陈旧,缺乏鲜明的时代特征,是制约工艺美术发展的最主要因素。很多工艺美术品由于仍然采用手工作坊和家庭经营的模式,使得其形态特征还停留在最初的审美尺度上,没有及时的更新,不能很好的适应新时代的市场需求,因此也就是老样子、老传统、老技术,缺乏时代特色和新艺术风格,不具有时代感,很难被现代消费者所喜欢所接受,从而丧失了一大部分市场和消费群体,因而也羁绊了其向前发展的脚步,这是一个恶性循环,固守陈规、不思进取、失去市场、被时代淘汰,这就是市场经济所带来的翻天覆地的变化,它在迫使你改变、必须改变,在工艺美术技艺的承袭中,也要与时俱进,充分考虑时代特征,并进行相应的变革和创新,这样才能与市场接轨,真正达到产销合理的良性循环。工艺美术的厚重历史传承和文化底蕴是其最鲜明的优势。工艺美术一般都是经过百年历史的沉淀,具有深厚的文化底蕴和较大的社会价值及影响力,作为一个传承历史的载体,具有其显著的历史特征和烙印,其后深藏的故事和品牌价值使得很多的工艺美术成为非遗产物,其独有的唯一性和不可复制性都是其他产业所不能企及的。因此,在市场经济中,必须严把特色,不断尝试和挖掘自身内在的文化内涵和现代文化的相互交融,以及不断发展新的技艺、新的风格和新的时代特征,注重市场需求和品牌建设,增强创新意识,提升品牌价值,融入时代特色,发扬传统核心影响力,取得经济效益、社会效益和文化效益多丰收。 三、工艺美术的传承与创新 工艺美术在我国有着悠久的历史,经历百年的洗礼,使得工艺美术更是品类繁多、技艺多样,但在传承上大都秉承了家族式的承袭关系,这样虽然保留了技艺的独传性,但是同时也显露出了这种经营管理模式的局限性和制约性,对于工艺美术本身的发展和创新来说是极为不利的。要从根本上解决这种问题,就要改变这种固有的经营理念和模式,依托政府的扶持,增强自身的适应性并加快创新的步伐,打破原有的局限模式,多学习合理有效的管理秩序和模式,丰富业内的传统技艺,在保留自身风格特色的同时,融入时代特征,具有鲜明的文化内涵和历史特性。就目前的市场现状来看,工艺美术并没有真正实现其自身的历史价值和传承厚度。在被各色信息充斥的时代,更新换代是一件极其普通的事情,要想长远立足,首先定位自己,也就是说要了解自己的特色,明白自己的优势,在市场中寻求共性发展和特性传承,对于不断变化的市场需求要快速跟进,从中挖掘出适合自身生存发展的立足点,适时转型以适应千变万化的需求,在特色传承中真正做到独立性、创新性和不可替代性,以谋求更高的社会认知和品牌价值,创造更大的经济效益空间和社会文化效应。就目前我国工艺美术发展而言,要立足于创新发展模式和积极探索差异化的发展路径,在新旧相互融合的发展态势下,传承是为了更好的创新,而创新才是工艺美术赖以长远发展的有效途径,在一定意义上,这直接关系到工艺美术的存亡。工艺美术一般都有古老而悠久的历史,都是在老百姓的日常生活中出现、发展、传承、创新,也正是因为其深厚的文化底蕴和生生不息的传承精神,才使得我们今天还能够有幸看到这些古老而厚重的工艺,还能够有幸参与这种带有生命意义的文化传承,还能够有幸为这些传统工艺的发展注入新鲜的血液,在这个快节奏的生活中深入体味古人的审美情趣、文化内涵和历史韵味。近几年,在政府的大力扶持和关心下,工艺美术得到了大众的高度关注,同时也开展了一些深入的研究工作和相关课题,为工艺美术的传承搭建了平台,也为工艺美术的创新提供了新的舞台。工艺美术在今天的发展,融合了时代特征、鲜明的历史特殊性和迥异的风格,并与之进行有机对接,积极探索具有实践意义和社会价值的创新之路。在新的历史条件下,工艺美术应该积极借鉴相关创意产业发展的经验,促进工艺美术发展观念的转变,例如可以通过打造具有精神文化内涵的工艺美术博物馆来相应提高工艺美术的附加值,这不但是让大众直接了解工艺美术的途径,增强工艺美术的社会认知度,同时也为工艺美术保留了珍贵的历史资料,相应地建立健全工艺美术的保护体系,重视文化遗产和技艺保护的概念,为工艺美术长足发展提供强力保障,也为工艺美术的传承与创新开辟一番新天地;工艺美术虽然具有很强的历史感,但其价值并没有很好的体现,这与其原有资源的约束性有关,应认真分析社会市场的需求,大胆切入高端市场,优化品牌价值,强化文化优势,积极开发新的产品和经营模式,提升社会地位和认知度;在新的历史发展时期,要以科学发展观为指导,以市场经济为导向,依托政府扶持,结合自身特色,积极探索新媒体等时尚元素对提升工艺美术经营理念、改进运作方式等方面的影响,挖掘、阐释工艺美术的历史印象和文化内涵,逐步提升工艺美术的市场经济价值和社会文化价值,随着市场经济的发展,经济全球化的概念为工艺美术走出国门、走向世界打开了一扇门,秉承历史的开拓精神,将工艺美术的发展与世界接轨,扩大多元化融合,转变经营理念,实现特色突出,多元化辅助的经营模式,也可积极打造网络平台和电子商务等多媒体媒介,对工艺美术进行有效开发和利用,也为工艺美术发展创新提供有效的战略空间。 四、工艺美术创新发展的社会效应及价值 工艺美术历史悠久,是古老的文化分布在与社会生活息息相关的各个行业及文化艺术领域,是百年的传承,有着深层次的精神内涵和历史文化底蕴,发展工艺美术不仅具有历史意义,同时也是市场需求和传统文化的延伸。在各具特色的工艺美术品中,能够很好的突出强调优势资源,新老融合、传统与创新、文化与科技的深度交融,是具有时代特征和独特韵味的传统文化的发展之路。在工艺美术的创新中,具备革新意识、敢于想象,勇于与时代接轨,不断完善自身传统的思维模式和落后的观念,打造深层次文化发展下的新工艺美术,不断散发自己古老而又具有时代性、创新性的独特艺术魅力,突出最原始的审美精神和最古老的历史韵味,其价值是深远的,其社会效应是长效的,其发展是具有延展性的,也为工艺美术的未来再创一个历史巅峰。 作者:车岩鑫 单位:北京联合大学 工艺美术论文:工艺美术在日本茶道文化中的作用 摘要:在茶道的发展当中,除了有中国的茶文化之外,日本也有着其独特的茶文化特色,其中的很多精神文化理念虽然与我国的茶文化有着相当多的契合之处,但是在实际的茶道应用方向上,却有着很大的不同。尤其是其中所蕴藏的工艺美术,其基础内容十分繁多,给予了日本茶道文化更多独特的色彩。本文主要探讨了工艺美术在日本茶道文化中的应用。 关键词:工艺美术;日本;茶道文化 茶道是日本的一种传统文化,并且有着其独特的艺术形式以及相当多的鲜明特点。在日本的茶道当中,生活与哲学以及相当多的内容是分不开的,而茶道又是完整地体现了这些内容,能够把人们从最为平凡的世界当中,形成一种全新的美学境界,并且对于大多数的日本人而言,茶道文化本身就是一种美,它不仅仅是生活当中的一种文化,还是文化中生活的一种体现,能够对人们的精神境界发挥出最为直接的功能。在实际的文化艺术方面,茶道本身所涉及的内容是十分广泛的,不仅包括了基础的诗词、绘画、建筑、书法,还包括了深层次的工艺美术,这是一种意境上的动态美感,其赋予了茶道相当多的独特韵味,使得茶道能够被人们广泛地接受和认可。并且茶道在实际的文化艺术形式当中,所形成的表现形式是十分直接的,包含着多种文化的综合和创新,尤其在工艺美术的彰显上,有着自身独特的风采。在日本的茶道当中,对于茶道的境界美有着相当高的要求,不仅要求人们要有较高的欣赏水平,而且要有一定的品茶爱好,否则,很难感悟其中的美感,因而日本的茶道又是一种庄严的形式风格。但是不得不说,日本的茶道文化也有一定的可取之处,比如在喝茶时候的环境必然是静美的,而环境是清美的,风景则是幽美的。 1日本茶道文化当中的工艺美术总谈 工艺美术本身是以工艺为原型的,而且是在工艺当中体现出一定的美术特色,给予人们独特的美感,但是在实际的日本茶道文化当中,却过多的包含了这种艺术特色。日本茶道文化当中的工艺美术,具有相当多的鲜明色彩,首先其体现在风景的幽美上。由于对茶道的美感体现需求,日本民众很多会选择将品茶的地方放置在一个幽美的环境下,以此来衬托茶的味道之美,而它本身也是工艺美术当中的一个主要特点。其次是清美的居室。在日本,进行品茶的时候,通常都比较静,并且室内的环境也比较优越,给人一种品茶的神圣感觉,不由得一切外物来打扰,担心可能破坏了茶道的整体美感。接着是纯美精致的品茶器具,由于实际的日本茶道具有最为切实的需要,因而在实际的工艺美术彰显当中,必然要选择一些精美的品茶道具,而这些道具的存在,无形之中加大了茶的整体美感。最后是品茶的寓意,与工艺美术进行了很好的结合,所体现出来的韵味相当多,而且异常的唯美。 2日本茶道文化中的基础工艺美术彰显 2.1景幽 在日本茶道文化当中的工艺美术表现,首先体现在景色的幽美上。但是在实际的理解当中,人们却将幽美误当成了优美,虽然两者都可以形容环境的美丽,但是,放在这里去形容日本茶道文化中的工艺美术,却应当是幽美。最主要的原因在于日本的茶道文化所包含的工艺美术是一种工艺的美,而工艺所形成的环境,如果用优美来形容,仅仅来说明环境的一般美丽,但是幽美却可以实实在在的体现工艺的过人之处,将工艺与美术完全地结合,形成了不一样的景色美感。在日本的茶道文化中,人们习惯于处于较为幽美的环境下进行品茶,最主要的原因在于在传统的日本文化思想中,品茶属于十分庄重的生活艺术,需要用心去对待,因而选择品茶的环境便成为他们的头等大事,并且在很多我们熟知的日本品茶环境当中,都处于十分静然的一个环境,不会有其他人进行打扰,并且在场的所有人都会表露出崇高的敬意。 2.2室清 在日本茶道文化中的工艺美术彰显,室清应当属于人们最容易理解的内容之一,即保持品茶室的整洁和安静。通常而言,在开展品茶的时候,日本人会选择与来访的客人进行单独的品茶,而将其他的下人支开,以保持居室的清净。并且每一次来到品茶室,都可以发现环境相当的整洁,并且几乎没有人来过的痕迹存在,最主要的原因是因为每次品茶结束或者品茶前,都会对品茶室进行一定的打扫。而这里的工艺美术主要体现在品茶室的装潢都进行了一定的工艺改善,使它的外观和内在保持同步,进而实现唯美的品茶环境。 3日本茶道文化中的深层次工艺美术 3.1器美 如果经常涉及一些日本的电视节目,可以发现其中进行品茶的时候,所选择的品茶器具都十分的优美,并且对这些器具进行细致的观察,可以发现每一处的品茶器具都有着自己独特的特点,所有的品茶场景都涉及一定的优美器具,而这本身也属于对茶文化的一种尊重。在日本人的基础修养当中,品茶的器具一定要保持较高的艺术感,并且能够给人一种品茶的优越感,否则会使得整个品茶过程严重的失去意义。在品茶的时候,日本人所选择的器具都是一些十分精美的器具,而这些器具也仅仅被当做饮茶的器具,并没有其他的作用。同时,由于品茶的时候,有了这些美丽的茶具,会给品茶的整个过程赋予一种特殊的色彩,甚至会带来很大一部分和谐。 3.2意深 不得不说,日本茶道文化中的工艺美术,彰显最多的就是品茶的意味,工艺在于纯良唯美,而品茶的过程也是一个精纯的过程,需要经过逐步的淬炼,进而形成最终的艺术。品茶在日本的文化当中,本身就是一个艺术的存在,它对于人们的诸多艺术宣传,最主要的体现在于其具有相当唯美的煮茶、泡茶、饮茶过程,而每一个过程当中都有着需要注意的点儿,而这与工艺的形成不谋而合,都由于工序上存在着相当多需要注意的地方,因而在实际的品茶过程当中需要尤其注意,给予品茶实质的美感。而且品茶品的除了茶以外,更多的是一种意境,一种唯美的意境,需要人在品茶的过程中进行细致的体会。日本民众在品完茶之后,都会进行沉思,将茶的味道进行深层次的融化以后,才会对茶进行一定的赞美,并且这种赞美往往都是由心而发,能够带领品茶的双方进入较高的品茶意境,而不会单纯地停留在品茶的表面形式当中。 4结束语 总而言之,在日本茶道文化中的工艺美术,可以总结为景幽、室清、器美、意深,并且其中的每个工艺美术特征都在茶道文化中有着独特的彰显,也会在以后的发展当中衍生出更多的音乐美感,使人产生相当多的艺术气息,进而深层次地融汇在品茶的过程中。对于品茶的认知,工艺美术应当与其有着相当多一致的特点,尤其是品茶的过程需要从第一个工序到最后一个工序,期间相隔了比较长的等待时间,而茶道的寓意在于心静和唯美,因而,在品茶的时候,需要认真欣赏周边的环境以及居室内的温馨,进而使得茶道文化能够得到深层次的寓意渲染,同时品茶也是一门艺术,需要与工艺美术的各个审美特征进行一定的融合,实现不一样的品茶意境,并给人以独特的茶道美感。 作者:尹贝贝 单位:河南省财经学校
应用型本科人才培养的模式在我国还没有特别成熟的模式,由于应用型的人才培养和普通高校相比有明显的区别,所以在人才培养模式上要构建能够突显和培养应用型的人才中。应用型人才培养不能完全脱离常规本科的教育规律,在本科教学的理论基础上,突出行业企业标准化规范化的人才培养。 1应用型人才培养现状 随着我国教育体制改革的深入,行业企业对高素质应用型人才的要求越来越严格。行业企业对人才的严格要求其实是对学生实践操作能力和创新能力的要求,部分本科高校为了适应社会发展的需求,不断的调整课程体系加大实践课程的比重,以此来提高学生的实践动手能力,但目前依然很难平衡存在的现状。部分高校的理论课程较多,理论和实践课程基本都在课堂中完成,学生不具备相对应的实践经验,对于今后的岗位需求存在落差。针对这些问题,应用型人才培养模式应该极大的发挥教师的作用,改革课程体系做好人才培养的最后一公里,提升课程设置的灵活性,强化学生的实践能力培养。 2工匠精神融入应用型人才培养模式的重要性 在应用型人才培养模式中融入工匠精神,既可以体现学生对自我价值的体现,也可以完整的表达学生在创作产品时的意愿和想法,在创作过程中呈现专业技术和自我对产品的构建和认知。在课堂教学中工匠精神不仅传递的是一种技术更能建立师生的情感交流,传承技术和匠心,工匠精神更是敬业精神的集中体现和社会主义核心价值观的基本要求[1]。 3应用型人才培养中“工匠精神”渗透的有效策略 3.1以成果为目标导向的课程体系设置 传统的课程体系在设置的时候基本是从学科、专业的自身建设出发,由专业负责人和教师共同设置课程,设置的课程没有对企业和行业进行充分的调研,部分课程的设置已经脱离市场的需求,导致学生毕业后对于岗位的能力要求存在极大的落差。这样的课程设置不符合应用型高校的人才培养模式。人才培养与行业企业需求保持一致性是以成果为目标导向的课程体系设置的前提条件,根据人才能力的最终需求反向进行课程体系的设置,逐级分解,层层落实,以行业企业需求入手,形成以学生为中心的课程体系。以成果为目标导向的课程体系设置需要建立在准确的市场调研数据基础上,根据数据的结果来调整和设置专业人才培养方案,制定培养目标、毕业要求、课程模块,以课程的学习能力达成实现最后的毕业要求能力达成[2]。并通过持续改进的评价机制进行多元评价,形成良性的教学反馈与改进措施,重新指导人才培养方案的调整和完善。 3.2创新课程教学模式,优化重构课程内容 更新教学理念,对于教学内容进行重构,运用线上线下混合式打造一体化的高效教学课堂。课程内容立足于服装行业企业社会需求、学生需求以及学校人才培养定位和专业人才培养方案毕业要求,根据课程目标将岗位能力分解为学习性的目标,包括知识和技能,项目训练和职业素养,依托能力的提升完成能力的达成。采用主体任务驱动、个性化学习和PBL等线上线下混合式教学模式,体现教学的创新性[3]。充分利用信息化教学手段,课程有机穿插融合问题导入模式、互动研讨模式、思育智育结合模式等先进的教学方法,并引入先进、新颖内容,集科学性、趣味性、拓展性和思政教育于一体,兼顾传统的问题教学法、启发教学法等多种教学手段,理论联系实际,注重知识迁移、创设问题情景、培养问题意识,组织探究活动,掌握科学方法,引导学生主动参与、自主探究、逻辑推理、归纳总结,构建师生学习共同体,共同学习和探索专业课程知识。 3.3双师型、艺技融合的教师团队建设 在双师型、艺技融合的教师团队建设过程中需要团队教师深入企业,把握企业对人才培养的需求,将企业的需求与现行的人才培养方案进行对比,深入研究提出建设性意见,从而紧贴企业需求完善人才培养方案。作为专任教师更重要的是需要具备实践能力和动手能力,这样才能在更好地讲授知识的同时,指导学生进行实验实训操作,让学生不仅学会知识,而且学会运用知识解决实际问题。高校教师不仅要深入企业还需要在企业中学到的最新知识和技术融入课堂教学中。高校教材的课本知识内容由于流程、编写等方面的原因导致知识内容更新的速度比较慢。教学团队可以跟企业合作开发应用型教材,教材内容可以直接是企业的标准和技术支持,学生在课程学习中具有绝对的参考性,教学团队在专业课程的教学中也不再是停留在理论知识上,还可以强化对学生实践操作能力的培养。 3.4构建校企合作、产教融合的教学模式 应用型高校需要加强与企业的互动,建立校企合作项目班,校企合作过程中邀请一些具有扎实经验的企业人员给学生讲课、答疑解惑。聘请企业工程师参与课程教学、专业实验,引进新理论、新技术和新案例。校企合作需要双方加强产学研的互动,企业的用工需求和高校学生实践能力培养只是校企合作的初级阶段,在这个基础上,校企双方针对各自的需求,可以共享双方的资源,形成优势互补。学校可以将专业人才培养方案、课程设置、学生的教学情况和在企业的实习情况发布在校企共建平台,企业也可以将人才需求、培训资源、行业发展以及技术趋势等要求展示在平台。校企在平台上可以实时互动、对接需求,建立线上和线下的互动交流。校企合作共建教材、远程工程师授课指导等方式都可以将校企合作的模式最大化利用,形成长期稳定而有深度的产学研合作关系。实施项目制教学,开设项目班从大学本科三年级开始,基于行业企业需求开设相对应的项目班进行项目制教学,项目班以企业项目为课程教学目标,从项目的实施、开展、落实到最后的成果都按企业的标准和要求实施,企业导师在学期教学过程中进行指导并实施阶段性教学,可将整个教学过程按照企业的标准和要求进行监督和指导,并通过对学生的多元测评,反馈修改和完善课程教学内容和方式,形成可在学校中实施落地的项目制教学。 4“工匠精神”视域下的服装类特色应用型人才培养教学实施路径 4.1应用型人才培养模式的课程设计 在应用型人才培养方案制定过程中,我校服装设计与工程专业以“成果导向、学生中心、持续改进”为原则,将课程体系框架确定为五个模块,即通识教育课程模块、专业教育课程模块、应用教育课程模块、双创教育课程模块。同时结合服装设计与工程专业教学特点,对应主要的课程目标,在不同学期设置不同类型的产教融合项目,学生可根据自己的学习基础和方向进行项目的选择[4]。 4.2产教融合项目教学的实施 在产教融合项目教学中主要以校企合作项目进行学习过程的引导,教师在整个过程中起到监督、指导的作用,学生作为学习的主体和完成项目的主要实施者。整个项目教学分为六个项目过程:设计解读、市场调研、设计规划、设计表现、服装制版、服装工艺。整个项目过程主要以企业项目为主线,围绕企业项目完成项目制作的整个过程[6]。 4.2.1设计解读 设计解读作为项目教学的第一阶段,主要根据企业下达的产品研发单,明确需要完成的任务,制定工作计划,分组讨论,确定整体的设计方案初稿。学生整体的设计流程中主要包括:设计主题确定、灵感搜集、主题趋势研究、调研手册制作、设计理念确定、主题创意板制作、设计规划和拓展、样板制作、工艺制作。通过第一阶段的学习,可以培养学生理论联系实际的能力、训练学生的资料整合和分析的能力。 4.2.2市场调研 第二阶段主要是市场调研,熟悉项目服装调研方式及调研操作的细节内容,掌握品牌服装市场的整体情况及相关实践性的问题,了解项目服装当前的流行趋势,服装产品相关的信息资讯,掌握服装项目任务过程,能撰写完成的市场调研报告。制订工作计划,分组讨论,完成调研报告初稿。主要培养学生搜集资料、解读流行信息的能力。 4.2.3设计规划 设计规划部分主要是进行主题、色彩、面辅料、风格的确定,最后制定主题板。学生在这个项目阶段能获取准确的市场信息及数据,能够把调研知识应用到小组设计方案中,并通过小组产品的灵感来源、主题方案策划,设计制作主题灵感板。明确各组任务,深入设计主题,从各个元素确定整体构思。此阶段主要培养学生创新设计思维能力,绘画能力以及团队合作能力。 4.2.4设计表现 本阶段项目的学习主要使学生能够掌握服装设计的构思方法和设计程序,利用各种可能的材料进行系列服装的表现、掌握从设计草图到效果图的全过程操作。通过草图的绘制进行款式的选择,确定好款式后进行开展后期制作。 4.2.5服装制版 系列服装设计是有款式设计、结构设计、工艺设计三部分组成。款式设计是创造服装的立体造型,结构设计是将立体形态分解成平面的裁片,工艺设计是将平面裁片按照一定的工艺标准重新组合成立体的服装,结构设计与制图在整个系列设计与制作中起着承上启下的作用,既是款式设计的延伸和发展,又是工艺设计的准备和基础。通过结构设计过程分析,把握服装的立体形态,选择相应的结构形式,绘制成符合款式造型特点,准确反映服装规格的平面图。在结构平面图衣片轮廓线的外面加放缝份和贴边量,最后剪切成服装样板。服装样板是生产制作服装的图纸,通过确定的款式图先进行标准码的制版,按照产品的规格系列及好型配置,利用标准样板进行推板,制作后期工艺制作或工业生产所需的全套样板。 4.2.6服装工艺 系列服装的工艺设计与单套服装工艺设计的原则与方法类似,不同的是需要综合考虑面、辅料的用量,排料时可根据材料品类综合排料。首先项目小组根据确定的款式进行工艺分析,主要分析款式特征、工艺要求、工艺流程。其次进行裁剪准备,裁剪前需要熨平面料、里料,主要是为了预缩和校正布纹,但不能损坏面料原有的手感和观感。排料过程需要遵循“先大后小、紧密套排、缺口合并、大小搭配”等原则,避免在排料过程中产生不必要的浪费。工艺制作时需要先进行工序分析,项目教学过程中针对企业要求的各类系列款式设计,对接企业的工艺师进行企业化标准工艺的讲解,使学生在完成项目产品时就按照企业的标准工艺流程进行制作。本阶段项目主要是制定工艺的工作计划,分组工艺制作,完成系列服装样衣的制作,培养学生严谨、认真、精益求精的职业素养。 5建设现代产业学院 建设现代产业学院构建与地方政府、行业、企业互相协作、优势互补、资源整合、开放共享的协同育人体系。精准分析学科专业与产业链、创新链的对应关系,建立紧密对接产业链、创新链的专业集群,使应用型人才培养能力和服务地方经济社会发展能力得到显著增强。现代产业学院将应用型人才培养、“双师双能型”教师专业化发展、实训实习实践、学生创新创业、科研成果转化、新技术开发等功能有机融入,打造集产、学、研、转、创、用“六位一体”,互利、互动、多赢的实体性教育创新平台。现代产业学院可充分发挥学校与地方政府、行业协会、企业机构等多方的办学主体作用,推行专业共设、方案共制、教材共编、教学共施、师资共培、基地共建、成果共用、资源共享、就业共助、模式共构的“十共”协同育人新机制,走出校门,走进产业集群地,融入行业,构建产教深度融合型的教育生态系统。 6结语 高素质应用型人才的培养是应用型本科教育的目标,探索研究应用型本科高校教育与工匠精神同时也是高校打造核心竞争力,创立特色的重大举措,对促进高校教育改革和人才培养模式有较好的借鉴、示范作用和现实意义。 参考文献: [1]刘志国,刘志峰,张向阳.基于产教融合视角的工匠精神培育研究[J].中国高等教育,2018(17):58-61. [2]匡瑛,井文.工匠精神的现代性阐释及其培育路径[J].中国职业技术教育,2019(17):6-8. [3]张楠,高海.工匠精神与技能型人才培养有效融合的路径[J].山西大同大学学报:社会科学版,2020,34(6):105-109. [4]袁天翔.现代学徒制下高职院校学生工匠精神的培育路径研究[J].化纤与纺织技术,2021,50(4):141-143. [5]戴立庆.“双高”建设背景下高职院校“工匠精神”培育路径探析[J].职业技术,2021(1):28-32. [6]赵丹,尹仕美.“双高”建设背景下皮具专业课程教学改革探讨———以《手工皮具产品设计与制作工艺》课程为例[J].皮革科学与工程,2022,32(01):103-106+108. 作者:章华霞 单位:江西服装学院服装工程学院 江西省现代服装工程技术研究中心
建筑给排水施工工艺探讨:建筑工程给排水施工工艺 摘要:随着建筑工程技术不断发展,工程施工生产工艺也在不断地提高和完善,给排水工程也在逐步向高参数和大系统的方向不断发展,所以,对给排水工程施工的要求也越来越高。结合下文,对建筑工程给排水施工工艺工序做出的重点阐述,进一步了解了建筑工程技术的不断提高。 关键词:建筑工程 给排水 施工工艺 关于建筑工程给排水的施工质量和科学管理,是确保管网系统安全功效运行的最主要条件,并且可以有效地弥补和改进在施工中存在的不足。为满足给排水工程的施工技术要求,将施工质量加以提高,就需要施工人员在日常工作中,不断地学习,将自身技术素质提高,最终才能有效果的确保施工质量、灵活施工、安全稳定施工等特性,从而满足建筑工程给排水不断发展的需要。也为了保障国家建筑工程事业不断地发展和完善。 关于建筑工程给排水施工工艺,主要分为以下七个环节,也是整个工程的所有工序。 一、工程给排水施工前准备工作 关于建筑工程给排水施工工程,最终能否达到预期良好的效果,离不开施工前的准备工作,可以通过几个方面来进行研究。 室内给水管和是室外供水管关系明确。是给供水管管径和为之应该与建筑物相隔较远,它的管径也要比室内的小,这些都有可能保证不了室内给水管的压力。 布置给排水管。建筑工程中给排水管有很多安装在转角处的立管,如果设置在窗扇边或是门角处,必须检查有没有妨碍窗扇和门扇的开关。 设置地漏。很多地漏不应该在靠近门边出设置,否则地面泄水就会流向门口,还容易造成积水,给用户带来后顾之忧。 合理利用水泵。现在建筑物常用的给水系统,都是通过给水泵的二次供水中的比较普片,中间就关系到合理使用问题,包括安装位置合不合理、技术参数准不准和自动运行装置有没有得到解决等问题,都是普遍需要关注的问题。 合理布置管道。在实践中,一般采用描绘施工图的方法,来解决碰撞问题。将所有图纸上的设备位置和各相关管线等,都在某一施工图中标注出来,就有可能发生碰撞位置,合理的分析和改进,确保施工顺利进行。 二、工程给排水施工中预埋件和预留孔洞工作 土建主体工程应该跟预留孔洞进行同步施工,将土建上装好分层模板,在往里扎钢筋时,需要根据设计图纸,在混凝土的墙或楼板等位置都标好预留孔或槽等,测定好管道和设备位置和标高尺寸,把已预制好的模盒固定在旁边的钢筋上,在不同楼层同一个位置,应该采用吊线方法预留出孔,以保证基本的垂直。还有很多钢管要求需要预埋,也需要调好水平或垂直,做好固定,在混凝土浇筑过程中,应该安排专门人员校对预留孔洞或是预埋件,避免移位。 三、工程给排水施工中给水管道安装工作 在安装管道之前,要反复的测管道地沟,检察支架是不是已经符合管道安装时的坡向、坡度和标高等。检查支架间距是不是已经符合规范或图纸要求。 法兰焊缝和一些其他连接件,在设置时应方便复检,更不应紧贴在楼板、管架或墙壁等位置。 安装管道过程中和完成后,应该及时填写好各项技术资料,并经签证记录,在埋地铺设的管道中,应该做隐蔽工程验收,并填写相关隐蔽工程的记录等。在验收合格以后回填,相关的施工技术资料都应该经过整理后存档。 关于穿过楼板、屋面或墙壁的管道,都应该加装套管加以保护,管道内部不能有管道接口。管道在穿过屋面时应该有防水帽或防水层,套管和管道间的间隙能够通过不然材料进行填塞。 在安装管道工作时,如果有中断,必须及时的将敞开的关口进行封闭,以防杂物入内。 在连接管道时,不能用强力对口,更不能用加热管子或加偏垫等方法,将接口面的错口、空隙偏差或不同心等缺陷消除。 在焊接管子时,直管段的两环缝距要大于一百毫米,焊缝距弯头起弯点不能小于一百毫米,都不能小于管外径。 四、工程给排水施工中排水管道安装工作 排水塑料管应该按照位置和要求加装必要的伸缩节,如果没有设计要求的情况下,伸缩节应有不大于四米的间距。 水平干管和排水主干管的管道都需要做通球试验,球径不能比排水管道的管径小2/3,要达到百分百的通球率。 塑料材质的污水管道,应该有符合规范和设计要求的坡度。 在排水管立管上必须隔一层就得设置一检查口,不过在最底层必须设置上检查口,关于检查口朝向必须应该方便检修,必要的检查口还应安装检查门。 排水通气管不能和烟道或风道相连接,在安装时必须符合规范的要求。 五、工程给排水施工中支架和吊架安装工作 应该及时调整和固定支架和吊架,导向支架的安装应该平整牢固,滑动支架应保持平整的滑动面。 弹簧的支架和吊架的安装高度必须安装设计要求进行调整,做好施工记录。 在管道和支架、吊架焊接时,必须保证焊接质量,对焊缝进行仔细的检查。 安装完管道之后,还必须安装图纸的要求,逐个核对支架和吊架的位置和形式等。 六、工程给排水施工中水压试验工作 安装完管道以后,应该先对设计图纸进行核对,再进行试压,以免盲目试压,造成重新返工的后果。 关于室内给水管道必须安装设计要求进行水压试验。它的系统试验压力应该是工作压力的一倍多,并且不能小于0.6兆帕。 试压泵通常在是外观到入口或首层设置。压力表的量程不能小于试验压力的一倍多,精度应该在0.01兆帕。 在试压前,应该堵严预留口,将所有的入口总阀门和泄水阀门关闭,将各主管阀门和各分路的阀门。支管还应该安装龙头在最高点水口上,通过龙头排气。 将水源的阀门打开时,缓慢的往系统内注水,把管道内的气体有效地排除,然后关闭阀门。并将全部管道系统进行检查,如果没有渗漏现象出现,可通过加压泵进行缓慢的升压。一些塑料给水管,因为膨胀系数加压较快,造成微量膨胀现象的发生,并使得水压试验有一定的误差。所以,在加压时,必须用手压泵进行缓慢的升压。 塑料管的给水系统,在试验压力以下应该保持1h,不能超过0.05兆帕的压力降,在1.15倍的工作状态以下,要保持2h,不能超过0.03兆帕的压力降,与此同时,仔细检车各个接连处,不能有渗漏问题。复合管和金属的给水管道系统,在试验压力的情况下观测10分钟,应不大于0.02兆帕的压力降。 七、工程给排水施工中的收尾工作 在工程竣工以后,应该全面清理管道、阀门、水表或消火栓等设施,保持清洁。 把管道、阀门、水表等设施的走向、启闭和类别等工作状态的标识都做好。 把管道清洁消毒和管道的水压试验等测试报告做好检查,将所有工程检查的合格和质保证书、技术资料、测试报告等相关资料整理好,并且装好订册。 把竣工图纸完整的绘制出来,用来作为验收依据,并且作为交房后的维修和管理资料等。 结语: 本文对建筑工程中给排水的施工工艺和施工中所应注意的事项等,做了简单的阐述。为了更好的满足给排水施工技术的种种要求,和施工质量的不断提高等,都需要有关的施工人员不断地加以学习和完善技能,将自身的技术素质不断地提高,才能保证整个建筑工程的质量,也满足建筑工程给排水的发展所需。建筑工程已经成为现代社会一个必须面对的话题,越来越多的建筑工程都在实施进行,要做好施工工程的每一步都顺利完美进行,就必须将工程中的每一个环节做好,确保整个国家的建筑工程能够有更好的发展。 建筑给排水施工工艺探讨:浅谈建筑给排水及采暖工程的施工工艺与管理 【摘 要】本文在简单介绍建筑给排水施工的基础上,对其特点进行了系统的分析,随后,结合以往的工作实践经验,对建筑给排水的施工工艺与管理进行了讨论,以期为实际工作的高水平开展提供参考和借鉴。 【关键词】建筑;给排水;施工;工艺管理 1 引言 随着人民群众生活水平的不断提高,对于生活质量的需求也在不断的增加,除满足基本的生活需要外,人们开始对舒适性与美观性提出越来越高的要求,作为建筑设备工程的重要组成部分之一,建筑给排水与人们生活质量和舒适性息息相关,并且在很大程度上决定着建筑工程的整体建设水平,若未得到有效处理,建筑在投入使用后频繁的漏水问题势必会对施工单位的社会价值和经济利益造成不良影响,所以,在这个建筑施工行业的市场竞争愈发激烈的时期,讨论和分析建筑给排水施工工艺,并形成针对性的管理办法,就具有了较高的理论与实践意义。 2 建筑给排水项目施工的特征 (1)在高层建筑给排水系统中,静水压力相对较高,很容易导致管道、配件的损坏,所以在给排水设计工作的初期阶段,就不能采用单区供水的方式,而是要科学、合理的根据实际需求设置若干供水系统的竖向分区,采取一定减压措施,以便在最大程度上减小静水压力,使系统能够长期处于安全运行的状态。 (2)建筑给排水管道系统相对庞大,不仅管线交错复杂,而且不同区段的管道压力间也往往存在着很大的差异,所以在施工过程中,应首先考虑将管径较大、重力排水的管道优先排布施工。而管径较小、压力流的管道后置排布施工。 (3)建筑给排水系统的使用人数与频率较高,若发生故障,就会对居民的正常生活造成不利影响,所以施工务必要保障供水安全性与通畅性,通过合理的规划手段和技术措施为居民生活质量提供保障,例如采用发电机保障水泵的正常运转等。 3 建筑给排水项目施工的工艺与管理重点内容探讨 3.1 给水管道的安装 (1)管道安装 一般来说,民用建筑给水支管的管径都≤32mm,采用PPR管或钢衬塑管,因此应尽量采用暗敷的方式将其设置在砖墙中。在施工操作时,后砌墙可在砖墙面开设管槽,宽度应超过管道外径20mm,深度应为管道外径。剪力墙在浇筑过程中考虑预埋预留管槽。管槽开设完毕后,使用管卡将直接嵌入的管道固定住。若给水支管的管径≤25mm,则可将其暗设在地面或楼面的找平层当中。在卫生间、厨房等管线相对集中的部位,可采用分水器连接给水支管。 在安装管道之前,施工人员应对安装位置是否准确进行检查,并比对吊架、支架的标高、间距等是否符合设计标准的要求。若管道需要穿过剪刀墙,应预埋钢套管并预设孔洞,套管大于管道管径两号。当给水钢衬塑管径>DN80时,则连接方式宜为卡箍连接,其余部分采用法兰连接或丝扣连接。需要注意的是,沟槽连接件与法兰焊缝的设置应充分考虑日后检修便捷性的要求,切忌紧贴管架、楼板或墙壁,并将管外壁与墙面、梁柱的距离分别控制在≥100mm和≥50mm的水平。 若管道需要穿越屋面、墙壁、楼板,则应预埋钢套管并预留孔洞,其中,钢套管内部不得存在焊缝或管道接口。在进行焊接施工时,直管段的连环缝距应控制在≥100mm的水平,煨制弯头起弯点与焊缝的距离应≥100mm。 (2)设备安装 在设备进场前,监理单位、建设方、施工人员应对设备的合格证等文件、资料进行核对和检查,全部设备都不得存在锈蚀、损坏、缺件现象,且转动部分应灵活,不得存在异常响动或卡死问题。设备机组位置的选择应根据长度、尺寸、型号、数量进行合理规划,并根据水泵房的实际面积采用适当的排列方式。总的来说,设备安装应坚持弯头最小、管线最短的原则,并留有一定的行走空间,以便日后操作、管理和维护。另外,引入管与其它的管线也要保持适当的距离。 3.2 排水管道的安装 排水管道的安装工作所使用的管道主要包括排水塑料管、陶土管、缸瓦管和铸铁管,就目前的实际情况来看,U-PVC的应用范围最为广泛,其安装工艺要点主要包括以下几个方面: (1)承插粘接接口应使用配套的胶粘剂进行粘接,并预先对相关部位加以清洁,需要注意的是,胶粘剂涂抹后的5~15s内要将管子插入承口,并保持1min的定位时间。 (2)施工过程中,务必要保持排水管坡度设置符合设计标准的要求,严禁倒坡。 (3)标高、坐标、立管垂直度、水平管纵横向弯曲等的误差必须要符合设计标准和规范的要求。 (4)清扫口、检查口位置的选择应符合设计要求,立管检查口的高度设置应较该层卫生器具上缘高出约150cm,其朝向的选择应兼顾检修便捷性的要求;起点部位的污水管清扫口与所对应墙面应保持>200mm的间距,若施工中采用了堵头予以代替,间距应>400mm。 (5)支架卡箍、吊钩的间距与位置选择应符合设计要求。 3.3 采暖管道施工 采暖管道施工所设计的承压设备与管道应及时进行水压试验,其余设备和管道进行灌水试验。同时,在安装阀门之前,要按验收比例对其进行严密性与强度试验。采暖管道施工首先要保证服从总安装工作的规划,配合其它工种的施工进度。例如,在进行孔洞的预留时,应在预留部位的施工之前按照施工图的设计要求进行预留。若操作需要对土建工程造成一定的破坏,则应预先与土建技术人员取得联系,经签字同意后方可进行操作。在正式试运行之前,必须对整个系统进行清洗。总的来说,采暖管道施工应在严格遵守质量规范要求的前提下,按照设计图纸高水平的完成施工任务,并兼顾与其它操作的配合,采取统一的质量评价标准,以此保障施工的规范性与质量。 3.4 建筑给排水管道布置原则 在给排水施工中,管道的排列也是一项重要的工作内容,尤其是室内管道不仅为数众多,还要兼顾外观,所以任务量更为繁重。下面我们就对室内管道的施工原则进行分析和讨论: (1)通常情况下,施工时要保证气体管道要高于液体管道;保温管道高于不保温管道;金属管道高于非金属管道;重力流管道优先压力流管道排布;管径较大管有限管径较小管。 (2)管线间距的确定应以不影响其它结构和设施的维修为原则,并尽量缩小间距,需要注意的是,法兰边缘、管道外壁或热绝缘层外壁等突出部位与柱、墙的间距应控制在≥100mm的水平。 (3)管道上并列阀门的手轮间距应控制在100mm的水平。 (4)管道相遇必须避让时,应坚持分管让主管、细管让粗管、有压管让无压管、常温管让非常温管的原则。 3.5 吊、托、支架施工 (1)吊、托、支架施工应做到位置准确、平整牢固,其中,固定支架应牢固可靠,并与管道紧密的固定在一起;滑动支架应保证灵活,滑槽与滑托之间应存在3~5mm的间隙,纵向移动量应完全符合设计规范的要求。 (2)若管道为无热伸长型,则吊架吊杆应采用垂直安装的方式;若管道为有热伸长型,则吊架吊杆的安装应向热膨胀的反向有一定的偏移。 (3)建筑结构上固定的吊架、管道支架应避免对结构的安全造成影响,全部支架的间距均应符合设计标准的要求。 4 结语 建筑给排水及采暖工程是建筑施工中的基础设施之一,也是建筑施工水平的重要决定性因素,就目前行业发展的实际情况来看,对于给排水及采暖施工的要求将会越来越高,所以施工及管理人员应在积极学习并掌握相关技能的同时,在工作中注意探索和总结,以便为施工质量的提升做出自己的贡献。 建筑给排水施工工艺探讨:浅谈建筑给排水施工工艺 摘要:本文讲述了高层建筑给排水施工中的重点、难点,阐述了高层建筑给水排水的施工方法和施工要点。 关键词:建筑;给排水;施工工艺 给排水工程应精心组织施工,各工序上严格把关,并针对施工中的重点、难点进行施工组织设计。优先采用先进技术,保证施工质量,使给排水工程达到节省空间、使用方便、经久耐用和美观舒适的效果。 1 高层建筑给排水施工的重点和难点 1.1 高层建筑土建施工阶段。此阶段往往忽视给排水预埋工作,极易造成预埋、预留不准确或漏留、漏埋。 1.2 地下室。高层建筑多数重要设备一般设计安装在地下室,设备管线多,容易出现矛盾冲突,同时易造成空间降低,严重影响使用功能。因此应仔细核对图纸并及时与设计沟通,有问题提前解决,做到事前控制。 1.3 标准层。转换层及标准首层建筑结构较为复杂,梁、柱密集,管道的敷设较难解决;标准二层以上给排水套管、洞口、管线留设基本一致,施工质量的好坏对建筑物使用及美观等方面有很大影响。 2 施工方法 为解决高层建筑给排水施工难点问题,特提出了加强预留预埋、分区施工、样板层等解决方法,下面逐一论述。 2.1 预留预埋。预留预埋的套管、孔洞及管井的准确与否是保证施工质量的关键,直接影响厨、卫管道安装及净高,对今后使用造成影响,强化此项工作能有效预防对构筑物结构的破坏,减少事后凿孔的可能和预埋套管的偏移和绕渗,做到事前控制。技术人员应充分理解施工图纸,并对设备、洁具等的安装尺寸、管道配件的安装尺寸及安装工艺熟悉,综合考虑各种利弊对重点部位(如标准首层)做出专项施工组织设计,应对比结构尺寸绘制给排水预埋图和提前形成各楼层预留、预埋统计表,每一处预留预埋完毕后对照统计表检查位置及数量。 2.2 分区施工。由于高层建筑建筑一般都面积大、垂直高度高,施工组织管理难度大。所以要采取分区安装的施工方法,分区施工能充分利用高层建筑的垂直空间,缩短施工工期、避免施工作业面混乱,便于管理。分区的原则为:(1)按层数分为上、中、下三个区或上、下两个区。(2)按安装量密集程度分区。比如:公共卫生间、浴室等用水量较大且管道较密集处单独分区。分区以后能够系统的组织施工、监督及控制工程质量。 2.3 样板层。做样板层的目的是确认标准层每层的管道安装形式、尺寸、位置和各类管道配件、支托架等得布置形式,卫生间洁具的定位尺寸等。由于高层建筑层数较多、标准层基本相同,因此可以选出其中一层(如标准二层)作出样板层。由于设计往往忽视管线交叉等安装细节问题,造成施工困难,因此应仔细阅读图纸,与设计、监理等部门沟通,不合理处及时协商解决,确定安装数据。对样板层施工时应重点控制管线平面布设位置、标高,按设计合理选用管道配件及洁具等。 2.4 成品保护。为防止卫生洁具、管道、配件不受损害和保护表面的光洁度,应对成品进行保护,派专人看,护并对全体工人进行成品保护的重要性的教育。对于已安装防盗门的房间平时应锁门并有专人负责开门,做好登记及交接工作。 3 施工技术要点 3.1 给排水管道安装要点 3.1.1 近年来,给水管材多采用PP-R管,排水管多采用UPVC管。以上两种管材与传统金属管道相比具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、使用寿命长、安装方便等特点。 3.1.2 PP-R管材有热熔和螺纹连接等连接方式。其中热熔连接最为安全可靠。连接前应清除管道及附件上的灰尘及异物。连接时应无旋转的把管道插入加热套管内,达到预定深度;同时无旋转的把管件推到加热头上加热,达到加热时间后,立即把管子和管件从加热套管与加热头上同时取下,迅速无旋转的均匀用力插入到所要求的深度,使接头处形成均匀凸缘。在规定的加热时间内,刚熔接好的接头还可进行校正,但严禁进行旋转。管材和管件加热时应防止加热过度,使厚度变薄。连接完毕时必须紧握管子与管件并保持足够的冷却时间,使管与管件连接牢固。 3.1.3 UPVC管材用排水胶粘接。粘接剂使用前需摇匀。管道和承插口部位必须清理干净,承插间隙越小越好。用砂纸或锯条把承插口打毛,承口内较薄的均匀刷一遍胶,插口部位外刷两次胶,待胶干40~60秒后插入到位,同时应注意根据气候变化适当增减胶干时间。粘接时严禁沾水。 3.2 给水管道试压 在管道安装完毕后再全面检查核对已安装的管、阀门等,全部符合设计和技术规范规定后,把不宜和管道一起试压的配件拆除,换上临时短管,所有开口处封闭,并从最低处灌水,高处放气。系统试压时须考虑应急措施,发现异常立即中止,并应有及时泄水或排水的方案和设备。试压合格后应对管道进行吹洗工作。 4 质量控制 4.1 给排水材料质量的事前控制 对进场材料进行抽检、试验,严禁不合格的产品进场;对工人进行岗位技能培训,使工人熟悉关键部位操作方法、提高操作水平。 4.2 质量的事中控制 工程质量的事中控制是施工阶段质量控制的重点,是工程质量保证的关键阶段。针对工程的具体情况,可以设置以下质量控制点、停止点且应分清主次,重点控制。预留洞及预埋件位置、尺寸;钢套管在钢筋上的固定,宜用加筋点焊固定,并按设计构造处理;钢套管超出楼层建筑地面高度;管道和设备的防雷接地焊接质量;防水套管,检查刚柔性套管埋设是否准确,翼环尺寸、套管材质、壁厚直径,埋设的位置是否满足设计要求;埋地管道防锈防腐处理;室外排水管道的标高,接头处理;设备基础位置、尺寸与管道之间的尺寸配合;管道的伸缩节、支吊架安装及间距。 4.3 严格执行隐蔽检查制度 在施工过程中严格执行隐蔽验收制度。高层施工中给排水管道及设备安装相对较复杂,必须按设计和规范要求通过监理工程师隐蔽验收。 5 安全控制 施工人员应认真贯彻执行安全生产规程中的各项规定,加强现场安全教育工作,增强职工安全意识;建立安全生产交底制度;在施工现场危险区域采取保护措施,并挂明显的标志牌;严格按《施工现场临时用电安全技术规程》和《建筑施工高处作业安全技术规范》执行。 建筑给排水施工过程中对于安全的管理具体要做到如下四个方面: 5.1管道安装材料的质量和尺寸标准要统一:①安装要符合给水、排水过程施工的标准,用材质量标准要统一,实施要到位,如在排污、雨水管道立管上应设置排水检查,其中心距楼地面为lm;②管道试验压力及介质按设计图纸及施工规范要求进行,不要在施工过程中妄加改动;③排水管、雨水管应作灌水试验,确保实施顺畅;④管道支吊架安装要根据《管道支吊架安装标准图册》和设计要求及施工的具体情况来进行施工。 5.2给排水、湿式喷淋消防工程监控管理:①审核施工单位提交的施工方案和施工技术措施,协助施工单位完善质量保证体系;②开工前需组织专业图纸会审,核查与土建、电器等有无故障;③审核进场材料的质检报告,主要设备、配件、产品应有出厂日期和质量合格证;④参与工程质量事故的处理,组织施工单位办理移交建设单位使用。 5.3室内给水管道安装施工质量管理:①隐蔽管道和给水、消防系统的水压试验结果必须符合设计要求和施工规范,并办理验收手续,符合标准方才接收,以杜绝隐患;②管道及管道支座(墩)严禁铺设在未经处理的松土上,这会由于地势高低不一导致设备安装高低不一,导致断开,破损。③给水系统竣工后或交付使用前,必须进行吹洗,保证管道清洁投入使用和用水安全。 5.4管道附件及卫生器具给水配件的安装施工质量管理:①管道附件安装要注重质量选材,自动喷洒和水幕消防装置的喷头位置、间距和方向必须符合设计要求和施工规范;②自动喷洒和水幕消防装置头安装应在管道系统完成试压和冲洗后进行,以防止堵塞和不能正常投入使用,同时应注意与土建吊顶和装饰施工的配合。 6 结束语 近年来,我国城市建设进入了高速发展时期,兴建了众多的高层建筑。由于在工程施工中土建与给排水专业缺乏必要的配合,设计上不够完善、大量预留预埋洞口不准确等原因,容易造成打凿洞口等一些质量缺欠,这样既影响给排水工程施工质量和使用功能,又降低了建筑结构的承载力。给排水是建筑工程施工中不可缺少的组成部分,给排水工程施工的质量直接影响建筑物的使用。通过长期实践摸索,研究总结出一套行之有效的高层建筑给排水的施工模式(方法),并经过多个项目的实践,证明对于质量控制、成本控制和施工管理等方面均能取得良好的效果。 建筑给排水施工工艺探讨:高层住宅建筑给排水施工工艺的探讨 摘要:随着我国社会经济的飞速发展,城市建设速度不断加快,随之越来越多的高层建筑应运而生。专业、合理的给排水施工是确保高层建筑施工质量的关键性因素之一,因此做好高层建筑的给排水施工具有重要意义。本文就高层建筑施工中的给排水施工工艺进行了相关的探讨,分析、论述了高层建筑给排水工程的施工方法及要点,以有效确保高层建筑给排水的高质量施工。 关键词:高层住宅建筑;给排水施工;工艺;方法;要点 近年来,由于城市建设的不断深入与发展,高层住宅建筑应用而生。在现实的给排水施工过程中,通常会出现由于缺乏与土建施工的相互配合而导致的不良问题的出现,如预留预埋洞口不准确、打凿洞口质量不好等。这些问题的出现,将在一定程度上影响到整个给排水工程的高质量、有效施工,并且还会引起建筑结构的沉降,因此切实地做好高层住宅建筑的给排水施工具有重要意义。本文就高层住宅建筑给排水施工的工艺流程、施工方法好施工要点进行了相应的分析与探讨,以确保给排水施工的合理性、有效性。 一、高层住宅建筑给排水施工工艺流程 高层住宅建筑给排水施工的工艺流程,包括施工前准备、测量放线、沟槽开挖和沟底处理等多项施工工序,具体可用下图1表示,如下: 二、高层住宅建筑给排水施工方法 本文就高层住宅建筑给排水施工中预留预埋、分区施工、样板层和成品保护的施工方法进行分析与论述: 1、预留预埋的施工方法 给排水施工过程,预留预埋施工是确保整个工程施工质量的关键性问题,其中包括预留预埋空洞、套管和管井正确性与合理性。采用正确的施工方法进行预留预埋施工,可对日后可能发生的问题进行事前控制,即可有效避免施工后凿孔、预埋管道偏移和绕渗等问题的产生,从而确保构筑物结构的完整性。基于此,给排水施工人员在进行预留预埋施工前,应充分了解图纸,掌握图纸的设计意图,与此同时还应掌握设备、洁具及管道配件等的安装尺寸和安装工艺。在熟悉和掌握上述信息数据后,应对给排水预留预埋施工的各项因素进行综合性的开率与分析,对于重点、难点部位预先做出施工组织设计,并按照统计表的信息数据进行核查,以此来保证预留预埋位置的准确性。最后,对预留孔和预留管道周边部位加强振捣,以有效避免套管周围出现绕渗或套管发生偏移。归根结底,做好预留预埋施工具有重要意义,关系到整个给排水施工的效果和质量。 2、分区安装的施工方法 通常,高层住宅建筑具有垂直高度高、面积大计施工组织难度大等特点,所以通常采用分区的施工方法进行给排水施工。分区施工具有诸多优点,不但可以有效利用高程建筑的垂直空间,而且还能有效避免施工作业混乱和缩短工期,此种施工方法更便于施工管理。一般讲,给排水分区施工方法是有一定的原则的,如可按建筑楼层分区,分为上、中、下三个区,或者是上、下两个区;又如可按给排水安装密度分,分为卫生家区、浴室区等。 3、设置样板层 高层住宅给排水施工过程中,之所以设置样板层,其目的是为了确认标准层每层管道的安装尺寸、形式、各类管道配件及位置等的布置形式。高层住宅建筑层数较多,对于标准层给排水的施工大致是相同的,因此在施工的过程中可任选一层作为样板层。设置样板层的施工方法具有诸多优势,由于给排水的施工管线较差较为复杂,通常会导致漏项、细节不到位的问题的产生,从而给施工带来困难。而样板层的给排水施工,是经过建设单位。设计单位和监理单位等共同检查验收的,可有效保证样板层给排水施工的正确性、有效性。基于此,设置样板层可有效避免上述问题的出现,并方便于其他楼层施工后的比对核查工作,从而使其他楼层的给排水施工有据可依。 4、成品保护 高层住宅建筑给排水施工中的成品保护,即对卫生洁具、管道配件和管道,以及表面光洁度等的保护措施。 三、高层住宅建筑给排水施工要点 高层住宅建筑给排水施工要点,可从施工难点、安装技术要点和施工质量重点三方面做起,具体阐述如下: 1、高层住宅建筑给排水施工难点 (1)、土建施工阶段。土建施工阶段应积极做好建筑物各楼层管道井、卫生间、排雨水口、厨房及各种介质穿墙的预留孔工作。其主要作业内容主要为确保预留孔洞模具的结实性和可重复使用性,从而避免给排水施工中预留孔准确、少留或漏埋等问题的出现。 (2)、高层住宅建筑地下施工阶段。高层住宅建筑,一般建有地下仓库、设备安装层内或停车场等。此处的给排水施工,通常具有管线排布密集、管线交叉碰壁等特点,由此容易造成构建空间降低问题的产生,从而对其的使用功能造成不良影响。鉴于此,施工人员应在施工前仔细并反复核对图纸,以便于做好事前控制。 (3)、标准层施工阶段。高层住宅建筑中首层、标准层和跃层给排水施工难度较大,应确保与标准二层的给牌施工布置的一致性,以确保施工质量。 2、高层住宅建筑给排水管道安装技术要点 首先,确保给排水管材料的优良质量。通常情况下,多数给排水施工单位施工中,给水管材料多选用PP-R管,其连接方式分为热熔连接和螺纹连接,经实践证实,热熔连接的PP-R管的安全可靠性较高;而排水管材料多选用UPVC螺旋消音排水塑料管,此种管材是用专用胶粘进行连接的,具有水流阻力小、卫生安全和使用寿命长等特点。此外,在进行给水管、排水管连接的过程中,应注意操作方法的合理性,以确保连接的可靠性和有效性。 其次,给水管道的试压。在给水管道安装完毕后,施工人员应对其的管、阀门和连接处等关键位置进行再次核查,以确保安装的质量和正确性。在给水系统进行试压的过程中,应注意观察,并考虑可能发生意外的应急措施,一旦发现有异常情况,应立刻停止试压,并采取相应应急措施进行核查、改正。 3、高层住宅建筑给排水管道的质量重点 (1)、施工前的质量要点。高层住宅建筑给排水施工前,为确保其施工质量,相关人员应对进场材料进行严格的抽检、试验,以杜绝质量不合格、不达标的材料进场。除了对材料的质量的严格管理外,还应积极加强对施工人员的岗位技能性培训,以确保施工人员能够掌握施工技术,从而提高施工人员的作业水平。 (2)、施工过程中的质量要点。给排水的施工过程的质量是整个给排水工程施工质量的关键环节。对于给排水施工过程的质量管理与控制,包括预留孔、预留洞和预埋件的位置和尺寸、钢套管在钢筋上的固定、室外排水管标高,以及管道、设备的防雷接地焊接质量等。因此要切实地做好给排水施工过程的质量管理与控制,就应全面的做好上述部分的施工。 (3)、隐蔽检查制度。由于高层住宅建筑的给排水管线及设备多而负责,出现错误操作的可能性较大,因此必须按着相关规范和设计的要求,通过监理工程师进行隐蔽验收。在确定上个施工环节合格以后,方可进入下一个施工环节,同时做好相关的检查记录。 综上文所述,给排水施工是整个高层住宅建筑施工的重要组成部分,因此做好给排水施工对于整个给排水施工,甚至整个高层建筑都有着重要意义。高层住宅建筑的给排水施工,首先应严格按照相关的施工工艺流程进行施工,其次选择合理、有效的给排水施工方法,最后切实地做好给排水施工的重点、难点和要点环节的施工,以此来确保给排水施工的有效性、合理性及质量,并达到使用寿命长和美观舒适的施工效果。 建筑给排水施工工艺探讨:建筑给排水工程设备技术及施工工艺探讨 【摘要】建筑给排水工程与人们的生活息息相关,也关系着整个工程的安全和质量。因此,本文主要从建筑给排水工程的供水设备、热水设备和中水处理设备技术探讨出发,以及给排水工程施工工艺的探讨,希望提出确保建筑给排水工程质量安全的思路。 【关键词】建筑给排水工程;设备技术;施工工艺 1 前言 随着经济的发展,我国建筑业进入了快速发展的高峰期。给排水是建筑工程中的重要组成部分和关键环节。给排水工程设备技术及施工工艺直接影响着建筑工程的整体质量。 2 建筑给排水工程设备技术探讨 2.1 供水设备 建筑给排水工程供水设备主要有以下几种,一是变频调速泵组供水设备,在《建筑给水排水设计规范》中,已经指出变频调速泵组供水方式的可靠性,但变频调速泵组供水设备技术要注意选择的水泵组要在高效区多台运行。考虑生活用水的人数及生活规律等因素,使用多台大小不一的水泵组运行,可以提高水泵的运行效率。水泵组的配置要按用水量的大小进行选择,譬如集中供水的建筑,由于难以准确计算用水量,供水设备可采用大泵和小泵等多台水泵,并在晚间用水量少时,加以气压罐和小泵的组合水泵组进行供水,避免高耗能的供水状态。目前建筑给排水工程供水设备中,大部分是采用恒压变频供水泵组的技术,该技术低耗能。但是,采用恒压点移到管网的供水点附近,可以改变变压变流量的供水状态。二是叠压供水设备,该设备也称为无负压供水设备。主要由变频供水设备、稳流罐、压力传感器、真空抑制器及控制器组成。叠压供水设备的使用效果和节能效果,主要取决于市政管网供水的稳定性和泵组的选择。因此,叠压供水设备要在征求当地市政供水部门的批准前提下,利用市政供水网的压力,让水泵的工作达到叠压供水设备的节能效果。叠压供水设备可以运用真空抑制器控制和稳流补偿器的技术,当市政管网供水不足时,运用该技术可以将真空抑制器打开,当稳流补偿器中进入空气,同时通过稳流补偿器中设置液体控制,进而达到叠压供水设备最大效能的使用。 2.2 热水设备 热水设备的选择要注重节能方面的考虑因素:首先,热水设备在给排水工程中,要保证热水系统冷、热供水的压力平衡;热水设备必须换热效果充分,能够达到热媒的热量合理地利用。其次,给排水工程要选择热效率高的热水设备,特别是选择排烟温度低,燃料燃烧完全的热水设备。在热水设备的技术运用中,热水循环泵的流程和流量必须经过专业技术人员进行精确的计算。启停泵温度的控制应根据热水管网的大小和使用要求来确定合适的温度。最后,热水设备主要由管材、水表及阀件等器件组成。相关器件的选用除了要满足热水设备的工作压力和热水的温度外,还要满足管道与阀门的相连接的地方要保证密封性,防止耗能漏水。热水设备要配置温度自控控制阀门装置,以避免热水设备由于温度波动大造成能耗的增大和不安全的现象产生。 2.3 中水处理设备 在建筑给排水工程中,中水处理设备的技术开发能使建筑工程的用水达到合理运用。目前,随着我国现代化建设的高速发展,水资源已经成为非常宝贵和日益缺乏的资源,水荒的现象在大城市中已经屡见不鲜。因此,通过中水处理设备开发中水处理技术,使建筑给排水工程能充分利用水资源,在一定程度上缓解城市的供水紧张。中水处理系统主要包括:预处理,通过拦截和水解酸化等技术,去除水中的污染杂质,为保证后续水处理的预处理方式。二级处理,主要通过物化处理和生物处理技术,去除水中的污染物质。深度处理,主要通过离子交换和介质过滤等技术,保证用水和水质的安全性。中水回用,主要由中水处理设备采取独立的管道输送,自来水不能与管道直接连通,从而运用该技术能确保用水的安全。中水处理系统最重要的是设备的组合,在建筑给排水工程中,针对水质相关要求运用合适高效的中水处理设备。譬如,生活污水处理采用的中水处理设备,就是运用预处理技术,通过格栅网拦截污水,然后运用生物降解的技术进行二级处理,并且结合杀菌消毒的深度处理技术将原水回用为生活用水。中水处理设备应用必须要注意,中水的供水管道不能与生活用水的管道相连接。 3 建筑给排水工程的施工工艺探讨 3.1 给水设备的安装 给水设备的安装要对给水设备的相关资料和合格证等进行仔细周密的检查,设备不能有任何的损坏和锈蚀,转动的部分不能出现卡住和异常的现象。对给水设备的安装,要根据水泵机组的台数、长度和型号合理地规划水泵机组的安装位置。给水设备的安装,一是给水管道安装之前,要反复测量管道地沟和支架,以及与安装管道的标高和坡度是否相符合。给水管道支架间距要符合图纸和规范的相关要求。二是管道需要的法兰焊缝和其他的连接部件位置要方便以后给排水工程的复查检验,施工过程中给水管道不能紧贴楼板和墙壁等。三是给水管道施工过程完成后,技术人员要及时填写施工技术资料的相关表格。对于埋地铺设的给水管道,工程技术人员要办理工程的验收,填写隐蔽工程的记录。给水管道安装的施工技术要归整并存档。四是给水管道需要穿过墙壁、楼板和屋面等,在安装时都要对这部分给水管道加装套管保护,套管内不能进行管道接口。给水管道穿过屋面要有防水层,给水管道和套管的间隙要用不燃材料填塞,避免安全性问题。五是当给水管道的安装工作出现间断时,要及时采取技术封闭管口。需要注意的是,管道之间进行连接时,不能用加热管子和强力对口来消除管子接口端的空隙不同心或偏差的缺陷。 3.2 排水设备的安装 一方面,排水塑料管要按排水工程的设计要求,如果没有特定的设计要求,排水管的位置装设伸缩节间的距离不能大于4m。排水主干管和水平干管都应做通球试验,通球率要达到百分之百。生活用水中的塑料管道坡度一定要符合排水工程的设计和相关规范要求。另一方面,排水管一般多采用UPVC排水管。UPVC排水管要用排水胶进行粘接,排水管管口和承插口的部位之间的间隙越小越好。首先应用砂纸把排水管承接口打毛,先均匀地刷一层薄薄的胶,承插口部位外面刷两遍排水胶,粘接时一定不能沾水。 3.3 给排水工程施工工艺应注意的问题 3.3.1 给水工程施工工艺 在给水工程施工中,常常会忽略水压试验,给水管道安装结束就直接隐蔽。因此,管道安装结束后要全面检查给水管和阀门的设计和技术要求是否符合,然后,一定要在管道隐蔽前做水压试验。生活用水较多的区域应采用分水器,多支路的管道分布方式,但是要减少暗敷给水管道中分水器的使用。生活用水水池要按照排泄水池最大流量来选择合适的溢流管管径,同时应采取合理可行的防污措施。为了方便给水系统中减压阀的检修,整个给水系统减压阀的前后都应设置阀门。减压阀前要加过滤器,不但可以过滤水中的杂质,而且可以在一定程度上保证给水系统正常工作。 3.3.2 排水工程施工工艺 排水工程施工工艺中要注意的问题是:第一,排水工程中合理地安装地漏。地漏安装不合理,一是高于地面,那么积水就不能正常地从地漏中流出,就会造成积水现象,进而影响使用环境。二是低于地面,那么地面就容易形成地坑,造成污染物堆积,进而影响地面的整洁。第二,伸缩缝、施工缝和后浇带是排水工程施工工艺的关键环节。伸缩缝的施工一定要在埋设前进行仔细检查,一旦发现有损坏处必须及时更换。施工要严格按照相应的施工规范和说明书的要求。伸缩缝处的止水带要保证在混凝土中的位置。施工缝的施工是以伸缩缝或后浇带为界限进行浇筑的环节。该部分的施工工艺原则上不能留施工缝,但是如果建筑给排水工程太大而必须留缝时,只能留水平方向的施工缝,并设置相应的止水带。后浇带施工工艺要严格按照设计图纸留设后浇带构筑物,施工中要做好后浇带处的保护工作,一定要注意防止后浇带处被污染。 4 小结 建筑给排水工程与人们的生活有着必然的联系,因而研究建筑给排水工程设备技术及施工工艺成为必要。在建筑给排水工程中,运用现代化的给排水设备技术,并且结合给排水工程施工工艺,才能确保给排水施工的安全和质量,以满足建筑给排水工程的发展需要。
石油化工行业论文:石油化工行业离心式压缩机干气密封典型故障案例分析 [摘 要]随着社会的不断发展,石油化工业逐渐得到了人们的关注。但应用范围的扩大也使得离心式压缩机的故障频发,主要表现为机组的能耗性过大、干气密封性不强、部件间的连接不紧密等等。针对以上问题,工作人员应该转变原有的处理观念,根据典型的离心式压缩机故障进行分析,提升机械的运行速度。因此,本文针对干气密封技术的基础原理,对典型故障案例予以讨论。 [关键词]石油化工;离心式压缩机;干起密封;典型故障;案例分析 从本质上来讲,干气密封属于一种新型的轴端密封设备,并在无液体的状况下形成非接触性流动中心。干气密封设备作为离心式压缩机的重要控制设备,能够在极大程度上促进机械的运转速度。但由于现代化工石油业的严格性需求,传统的干气密封设备已经无法满足现有的生产要求,使得故障频发。因此,主要案例的分析必不可少。 1 干气密封技术基本原理构造 干气密封技术的基本原理构造主要分为以下几个方面:第一,从设备的安装上来讲,弹簧、旋转环、不锈钢密封器件都是其关键部分。由于不锈钢弹簧座内含有O型颈环,工作人员要将动环组件固定在密封转子上,这样才能够保障在转子转动的过程中螺旋槽受到压力的推动,在根部外的无槽区形成密封孔位。第二,密封孔会在气压的阻止下形成对流,并增大气膜之间的间距。同时,螺旋槽在密度坝中起着重要的作用,它不仅能够对气膜表面的压力进行感应,对机组表面的构件气隙进行分配,还可以起到密度平衡的作用。试想一下,当动环组件脱离了气体膜,弹簧座也会受到影响,从而失去平衡。但如果干气密封孔位之间的距离相等,每两个组件之间都有一层稳定的气体薄膜,设备的两端面会在一定程度上起到连接纽带的作用,关键部位也不易出现磨损情况,减少了故障发生的频率。 2 干气密封故障典型案例分析 2.1 隔离气中断 隔离气中断是干气密封中非常容易出现的问题,其产生的主要原因如下:第一,在盘机启动的过程中需要一定的时间,工作人员要设定机械轴承的位置,保障驱动器的正常运行。但很多情况下,盘车的冷却速度会在压缩机组的影响下减小,驱动器中没有足够的压力来推动,使得润滑油无法正常提供,甚至出现中断的现象。此时氮气在管网中的分布会呈现不均匀的状况,使机组的运行受到影响。表现如下:在石油化工装置的运行过程中,两孔板之间的间距变大、其中个别板位上还出现了污染性杂质。经过一段时间的检修发现:干气密封的后壳已经出现了裂纹,甚至传送套也不能在润滑油的作用下进行运转,颈环表面出现了严重的裂痕。第二,在盘车机组的运行中隔离气中断,并进入润滑油当中。密封端面受到压力气体的影响已经不能够按照原有速度进行运转,在初期受到磨损。但动环在惯性摩擦下会使密封性减弱,以裂纹不断扩大的方式进入二级密封腔体中,使得大部分石墨粉泄漏出去。最后,干气密封也会因机组结构的混乱而加大裂纹的产生范围,并冲开动环构件,出现散落现象。 采取的主要措施:针对这种情况,工作人员要定期对干气密封设备进行检查,以内部管壁的布局为控制方向,更换干气密封构件。另外,如果隔离气源与标准气体的差异过大,工作人员也要进行测定,确定管道的吹扫空间,保证压缩机能够稳定运行。 2.2 机组喘振 导致机组喘振的主要原因就是公用工程系统故障的出现。工作人员要第一时间对相应构件进行检查,调整机组运行中的速度,并对最小转距进行调整,保障低压缸的震动频率。故障异常主要体现在以下几个方面:第一,当压缩机停止运行时,润滑油还在继续输送,甚至在两隔板处发现了压缸阻力浮动的情况,使得机组内部的运行混乱,出现了干气密封泄漏现象。第二,工作人员以两端轴承的连接情况为检点,并没有发现相关构件出现磨损。但在驱动器启动的前提下,设备外壳的金属保护层融化。故障出现的主要原因是机组在加速运行中离心设备的内置压力失衡,大量的密封气体被吸入到了缸体的缓冲区内,导致机械在振动的过程中出现损伤,润滑油淹没密封管线,对关键器件产生腐蚀。 采取措施主要为控制机组启动的速率。工作人员要通过阀门来调节机组的运动速度,使密封装置不受到阻力浮动的影响,满足设定的基本要求。同时,要关闭装配机组的阀门,对轴承两端的接线位置进行确定,并调整冲区的密封气体容量。 2.3 密封环浮动性 密封环浮动性故障出现的原因表现为以下几个方面:第一,机组空间的差异。一些干气密封环境相对较差,内部较为狭窄,会影响密封缓冲区的气流速度。同时,在机组运行前,工作人员没有对内部构件进行清洁性处理,使杂质在密封性装备中浮动,令现场出现泄漏情况。第二,由于干气密封金属器件的规模存在一定的差异。例如:在弹簧座的表面就容易出现密封圈过大的情况,使密封量超标并泄漏。根据这种现象,工作人员应该采取新工艺,在压缩机的端口对污染气体进行过滤,并将浮动密封圈的厚度降低,在隔离设备的中心处安装上前端处理器,阻止机组内部的气体与外部污染接触,以保证密封装置的使用效率,提升离心式压缩机的质量,达到故障减少的目的。 3 结语 综上所述,本文主要从两个方面进行论述。第一,分析干气密封的工作原理。第二,从实际故障出发,探讨操作中容易出现的问题和解决措施。从而得出:工作人员应该根据离心式压缩机的运行情况对机组状态进行整合,检查机械设备的启动速度,设计干气密封的流动空间。同时,也要做好机组的维修和保护工作,为石油化工的长期发展创造有利条件。 石油化工行业论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工行业论文:试论自动化仪表故障在石油化工行业中的分析和处理 【摘要】石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。本文从石油化工行业检测执行仪表概述,重点的讲述了自动化仪表故障分析思路及常规处理措施和方法。 【关键词】石油化工 自动化 仪表故障 分析处理 前言 在石油化工行业中,常规自动化仪表主要包括温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表等。工作人员在对这些仪表进行日常维护时,必须掌握好仪表的内部构造、工作原理、工作指标和性能等事项,与此同时要加强控制仪表中易发生故障的节点。由于工艺因素和仪表因素均可能是引起自动化仪表故障的因素,所以工作人员要熟悉仪表的工艺流程,及时、准确判断仪表故障出现的根源,在最为有效地时间内处理故障,确保正常生产,减少故障对生产造成的影响。 一、石油化工行业自动化工业仪表的特点 石油化工行业自动化控制仪表主要特点是采用先进的微电脑芯片及技术减小了体积,并提高了可靠性及抗干扰性能。概括起来主要包括以下几点: 1.自动化工艺仪表的可编程功能 在控制电路的过程中,硬件软化可以通过一些接口芯片来进行一个比较复杂的功能控制,它的软件编程就是以储存控制程序代替往常的顺序控制。如果在这个过程中用硬件代替,则需要一个完备的定时和控制电路。所以,总的来说,如果可以利用软件置入仪器仪表来代替常规的逻辑电路,则可以极大地简化了硬件的结构。 2.自动化工业仪表的记忆功能 往常,仪表采用的形式一般都是时序电路和组合逻辑电路,它们只可以在一定的时刻里记忆一些简单的状态,但是当下一状态到来之后,前面记忆到的状态就完全消失掉了。但自从把微机引入到仪表的应用之后,它的随机存储器本来就可以记忆前一状态中的信息,所以只要一充上电,这些记忆便可以一直被保护存下来,同时还可以记忆其它状态的信息,再进行信息的重现和处理。 3.自动化工业仪表的计算功能 由于微型计算机是自动配置在自动化仪表中的,因此可以实现高精度的多种复杂计算。在自动化仪表的计算中,我们还可以进行确定极大和极小、被测量的给定先检测和乘除一个常数等各方面的比较和运算。 4.自动化工业仪表的数据处理功能 在测量中,我们往往会遇到很多问题,例如自检自校、线性化处理、抗干扰和测量值和工程值的转换等等。但是因为有了微处理器和软件,我们都可以很方便地用软件来处理这些问题。第一,可以极大地减轻软件的负担,第二,丰富了处理功能。除此之外,自动化仪表在检索和优化等方面也是存在极大的功能的。 二、石油化工行业检测执行仪表概述 1.温度仪表 石油化工企业的管道内介质温度和现场生产设备温度均应在温度监控的状态下进行安全生产,一般温度控制的范围为-200℃~1800℃,大部分温度测量均采取接触式测量方式。在现场温度仪表中,常规使用的品种包括热电阻、顺贵金属温度计、热电偶等。其中,热电偶信号和热电阻往往可以直接与DCS或温度采集仪器相接入,在现场总线技术日益成熟的情况下,一体化温度变动器的应用具有较大的发展空间。 2.压力仪表 在石油化工生产中,压力控制与安全生产的联系十分紧密,所以压力控制一直被企业视为生产管理的重中之重。压力仪表在生产中可控制的压力范围为300MPa左右,对于变动器、压力传感器、特种压力仪表等设备,可以根据生产需要运用多种工作原理,如脉动介质、粉状、高温介质、粘稠状、易结晶介质等压力测量等,能够确保较高的测量精确度,现阶段,石油化工生产主要使用的压力仪表包括弹性式、液柱式、活塞式三种类型。 3.物位仪表 通常情况下,石油化工生产采用液位测量的方式,以提高测量的精确度,准确了解被浮力式仪表。物位仪表根据压力和压差的不同,其测量放肆也有所不同,主要包括静电式、雷达式、直读式、电容式、点接触式、浮力式、雷达式、辐射式、超声波式、重锤式、激光式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等。在这些测量方式,具备较高测量精确度的方式为磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式,并且已经在石油化工生产中得到了良好应用。 4.流量仪表 流量参数与温度、液位、压力参数共同构成了石油化工行业生产的重要信息数据基础,所以同样也必须确保流量参数测量的精确度。在流量考核中要遵循优化和稳定的原则,确保流量仪表能够准确获取单位时间内物体有效截面的流体体积、温度和压力补偿数值,为正常生产提供可靠数据。 三、石油化工行业自动化工业仪表的控制技术 1.常规控制 其实,石化工业自动化的顺序控制、批量控制和连续控制等这些基本控制策略是依然不变的,这些我们都可以从电动单元组合仪表、气动单元组合仪表、常规DCS和新一代DCS的变化中观察出来。这些控制主要包括很多方面的内容,例如比率调节、均有调节、前馈调节、自动选择调节、分成调节、串级调节、单回路控制、连续控制、分成调节、非线性调节和自动选择调节等。但是,PID调节依然是最基础的。具体来说,就是控制算法和功能块基本没有什么变化,而组态能力和控制方案的变化则是最大的。 2.先进控制和优化 在现代化的控制论推动之下,各种各样的智能化算法呈多样化。其实除了只能PID控制器之外的其他多变量控制都已经在石化行业和炼油行业实现了生产实践阶段的运用。虽然它的基础是DCS,但是它既可以是一个软件包,也是一个独立的个体。多变量动态过程软测量技术和模型辨识技术都是和它有着极大的联系的,多数都是采用PID串级控制和测控相结合的方式。单一油源在炼油厂中的成功率最高,尤其是在卡边控制上,它的平稳操作基础的增效效果是最明显的。 3.人机界面 目前,石化企业的形势已经不再是一对一的装置和控制室,二是发展到多个装置对应一个控制室的形式,并且他们的最终表现是以LCD和CRT显示屏为主的,偶尔辅以一些显示仪表和指示灯。鼠标和键盘操作为主,触摸屏和少数旋钮与按钮则是辅助工具。工业电视的摄像头画面也实现了以DCS代替专用屏的目标。 在DCS的组态过程中,人机界面的操作策略是和控制策略紧紧相伴的。在工位号操作的过程中,细目画面、趋势画面和分组画面等这类典型的“仪表棒图”都是可以相伴的,可以快速实现“组态”。但是模拟图的制作则需要比较谨慎,需要我们按照工艺要求来实现,这些都是关系到报警、优化操作、事故判断和信息处理能力等人机界面是否能够取得友好相处的问题。一方面,我们需要提高DCS和HMI等软件产品的性能,另一方面,我们除了需要控制方案等指标的实现之外,还需要注意控制在系统集成过程中的硬指标的实现,在人机界面这些软指标方面也需要尽到百分之一的努力,更加需要工作人员树立无私的服务思想,和工艺操作人员之间进行密切的配合,从而在工艺装置中实现最完美的操作。 4.安全仪表系统 石化装置的安全性要求如今越来越备受各方面的关注,主要都是由于连续化和大型化以及工艺过程中易燃易爆等原因引起的。以往的单纯又DCS设备来实现安全连锁保护的方法如今已经不能再满足企业的需求,所以紧急停车系统的加入显得尤其重要。自动化仪表基于IEC61508和IEC6151的安全仪表系统(SIS),正极大地满足了企业的安全需求。 四、自动化仪表故障分析思路及常规处理 石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。因为,通常仪表的异常现象,可能是由工艺因素、仪表因素或者二者共同引起的。当故障发生时,仪表维护人员需要与工艺人员确认后及时判断故障发生的根源,以在最短的时间内排出故障,保证生产安全平稳。 1.流量检查仪表故障分析及处理 流量指示经常会不正常,比如指示偏高、偏低等。 (1)流量控制仪表系统指示到最小时,首先检查现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计时齿轮卡死或过滤网堵等。 (2)流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的阀门是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。 (3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方便原因造成。 在此我以电动差压变送器为例(ROSEMOUNT 1151 系列)。仪表保运人员在处理故障时应先向工艺人员了解故障情况,了解工艺情况。 2. 物位检查仪表故障分析及处理 (1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或是最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。 (2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,冲洗调整迁移量使仪表指示正常。 (3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析页面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成的。 以电动浮筒液位变送器为例,当液位指示不正常,偏高或偏低时,首先要了解工艺状况、工艺介质,搞清楚被测对象是精馏塔、反应釜,还是储罐、反应器、用浮筒液位计测量液位,往往同时配置玻璃液位计。工艺人员以现存玻璃液位计为参照,判断电动浮筒液位变送器指示偏高或偏低,因为玻璃液位计比较直观。 3. 压力检查仪表故障分析及处理 当容器压力指示偏低、偏高或者不变化时,首先要了解被测介质是气体、液体还是蒸汽,了解简单的工艺流程。 (1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。 (2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了,压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障初处在控制器测量指示系统。 4. 温度检查仪表故障分析及处理 温度指示不正常通常指指示偏高、偏低或者变化缓慢甚至不变化等。 分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。 (1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多事热电偶、热电阻、不畅导线断线或变送器放大器失灵造成。 (2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID调整不当造成。 (3)温度控制仪表系统指示出现大幅华南的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作诶有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。 (4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀门定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。 在此以热电偶为测量元件进行说明。 首先应了解工艺状况、被测介质的情况以及仪表安装位置,在气相还是液相等,可以通过询问工艺人员来了解。因为是正常生产过程中的故,而非新安装的电热偶,所以可以排出热电偶和补偿导线极性接反、热电偶或补偿导线不配套等因素。 5. 简单控制系统故障分析及处理 在实际生产中,控制系统经常会出现不稳定、输入信号波动大等现象,为了不影响生产及产品质量,我们必须对此作出及时的判断和处理。在处理这类故障时,作为仪表保运人员,必须很清楚控制系统的组成情况,在此我以流量on告知系统为例。简单的流量控制系统由电动差压变送器、单回路调节器和带电气阀门定位器的气动薄膜调节阀组成;此外,还要了解工艺情况,诸如工艺介质、简单工艺流程、流量类型以及介质的存在状态等。 石油化工行业论文:石油化工行业的预先危险性分析 摘要:基于预先危险性分析方法的理论基础,介绍预先危险性分析方法在鄂州球团厂的尝试应用。研究中尝试将生命周期法和木桶理论引入预先危险性分析方法,以求扩大预先危险分析法应用的时间范围,提高其分析精度,并使之分析更加系统化。 关键词:预先危险分析法;鄂州球团厂;生命周期法;木桶效应 一、预先危险性分析方法 (一)预先危险性分析方法概述 预先危险分析法(Preliminary Hazard Analysis,PHA)又称初步危险分析,[1]是一项为实现系统安全而进行的危害分析的初始工作,常用在对潜在危险了解较少和无法凭经验觉察其危险因素的工艺项目的初步设计或工艺装置的研究和开发中,或者用于在危险物质和项目装置的主要工艺区域的初期开发阶段(包括设计、施工和生产前),对物料、装置、工艺过程以及能量等失控时可能出现的危险性类别、出现条件及可能导致的后果,做出宏观的概略分析。在PHA中,分析组人员应考虑工艺特点,列出系统基本单元可能的危险性和危险状态,这些是概念设计阶段所要确定的,包括:原料、中间物、催化剂、三废、最终产品的危险特性及其反应活性,装置装备,设备布置,操作环境,操作(测试、维修等)及操作规程,各单元之间的联系,防火及安全设备等。当识别出所有的危险情况后,列出可能的原因、后果以及可能的改正或防范措施。 (二)预先危险分析法的步骤 PHA分析法包括三个步骤,及分析准备、分析和编制分析结果文件。 1.分析准备 (1)确定系统。明确所分析系统的功能以及其分析范围。分析准备PHA分析通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源(即危险因素存在于哪个子系统中)。对所需要分析的系统的生产目的、物料、装置和设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等进行充分详细的调查了解。 (2)调查收集资料。调查生产目的、工艺过程、操作条件和周围环境。收集设计说明书、本单位的生产经验、国内外事故情报以及有关标准、规范、规程等资料。分析组需要收集装置或系统的有用资料,以及其他可靠的资料(如任何相同或者类似的装置,或者尽管工艺过程不同,但其使用方法相同或者相似的设备的资料)。危险分析组应该尽可能地从不同的方面、方式和渠道汲取相关经验或者教训,包括详细装备的危险性分析、相似装置设备的操作经验、标准等。 (3)概念设计。为了让PHA达到预期的目的,分析人员必须写出工艺过程的概念设计说明书。因此,分析人员必须知道过程所包含的主要化学物品、反应、工艺参数以及主要设备的类型(如容器、反应器、换热器等)。明确装置需要完成的基本操作和操作目标,这些工作有助于确定设备的危险类型和操作环境。 2.完成分析 系统安全分析的目的不是分析系统本身,而是预防、控制或减少危险性,提高系统的安全性和可靠性。因此,必须从确保安全的观点出发,寻找危险源或者危险有害因素产生的原因和条件,评价事故后果的严重程度,分析措施的可行性、有效性,采取切实可行的策略,把事故与危险降低到最低的程度。PHA分析可能发现一些危险和事故情况,因此PHA还应对设计标准进行分析并找到能消除或减少这些危险的其他方法或途径,要做出这样的评判需要一定的经验。危险分析组在进行PHA的过程中应该考虑一下几个方面的内容: (1)危险物料和设备。如燃料、高反应活性物质、有毒物质,爆炸系统、高压系统、其他储能系统。识别危险的设备、零部件并分析危险发生的可能性条件。 (2)分析系统中各个子系统、各元件的交替面及其相互关系和影响。设备与物料之间与安全有关的隔离装置。如物料的相互作用、火灾爆炸的产生与发展、控制停车系统等。 (3)影响设备和物料的环境因素。如地震、振动、洪水、极端环境温度、湿度、静电等。 (4)分析工艺过程及其工艺参数或者状态参数。 (5)操作、测试、维修以及紧急处置规程。如认为失误的重要性、操作人员的作用、设备的可接近性、人员的安全保护。 (6)人机关系。包括人的适应性,机的可靠性、维修度,界面的以人为本等。 (7)辅助设施。如储槽、测试设备、培训设施、公用工程。 (8)用于保证安全的设备、防护装置等。如调节设备、备用设备、灭火以及人员防护设备。 (9)划分危险因素的危险等级。对工艺过程的每一个区域,分析组都要识别危险并分析这些危险产生的原因及可能导致的后果。系统或子系统查出的危险因素可能有很多。为了使采取的安全措施有轻重缓急、先后次序,对这些危险因素按照造成后果的严重程度,划分成四个危险等级。 (10)制定安全措施。针对危险因素出现条件及形成事故的原因制定相应的安全措施。 3.编制分析结果文件 为了方便起见,PHA的分析结果以表格的形式记录。其内容包括识别出的危险、危险产生的原因、主要后果、危险等级以及改正或预防措施。PHA结果表常作为PHA的最终产品提交给装置设计人员。 二、预先危险分析法应用实例 (一)实例简介:鄂州球团厂 武钢矿业有限责任公司鄂州球团厂是武汉钢铁(集团)公司在鄂东南地区投资兴建的一座特大型球团矿生产基地,[3]地处湖北省鄂州市鄂城区新庙工业园,占地面积66.7万平方米。该厂于2002年12月24日经武钢批准立项,2004年11月18日奠基开工,2005年12月31日建成投产。其球团一期工程拥有世界上单体规模最大的 500 万吨/年球团生产线,固定资产总投 资达人民币 11.7 亿元,采用国际先进的链篦机―回转窑―环冷机生产工艺,[4]由美卓矿机和国内长沙冶金设计院联合设计,并以外方为技术总负责,重要工艺设备全部引进国外的先进设备,自动化控制水平高,实现了计算机集中操作并进行工艺参数的调整,系统稳定可靠实用,各项技术经济指标达到国际先进水平,其中球团品位达 65%以上, Ф9~16mm,粒度均匀,各种化学成分稳定,硫、磷含量在 0.015%以下,FeO 工厂主要有原料作业区、球团作业区、检修作业区和运输作业区。这里我们仅选择球团作业区中的链篦机―回转窑―环冷机生产工艺为例,进行重点分析。 (二)预先危险性分析结果(选取部分示例) 三、关于预先危险分析法改进的建议 (一)预先危险分析法弊端 1.预先危险分析法主要针对某一特定的设备装置或者某一特定危险源,针对范围小,对于庞大的工厂难以适用。 2.预先危险分析法主要是定性分析,难以对危险和事故进行准确的量化分析。 3.预先危险分析法主要在事前进行预测分析,现状评价难以适用。 (二)改进性建议 任何方法都不应该是一成不变的,不应该说它改变了之后就不再成为原来的名字(预先危险分析法),随着实践情况、时代情况进行逐步调整,不仅是理论上的创新,而且有利于提升实际生产创造活动的效率,保障工作人员的身心健康。 1.概略方面 将生命周期法的思路引入安全评价的过程。任何系统都有一个产生、发展、成熟、消亡的过程,这个过程被称为系统的生命周期。[5]所谓生命周期法就是严格按照系统生命周期的各个过程和步骤去评价系统。包含两方面的内容:一方面,坚持完善的一种安全评价方法贯穿于某一生产活动的整个过程,而不是以往的事前用危险分析法,事中用安全检查表法等。整个生产的生命周期采用同一种方法不仅利于操作人员掌握,而且加强了衔接,避免了脱节,明确了责任,更重要的是,同一种安全评价方法起到了追踪的作用,有更好的安全评价效果。另一方面,预先危险分析法不仅应该有事前评价,而且应该有事后的反馈。这样,不仅可以有完善的评价过程,而且评价效果的经验和教训可以对以后的评价工作起到启发作用。 2.技术方面 在控制措施阶段根据木桶理论。木桶理论是指一只木桶想盛满水,必须每块木板都一样平齐且无破损,如果这只桶的木板中有一块不齐或者某块木板下面有破洞,这只桶就无法盛满水。是说一只木桶能盛多少水,并不取决于最长的那块木板,而是取决于最短的那块木板。也可称为短板效应。同样的道理,整个生产系统的安全性也是由最危险的环节决定的。首要对最危险的环节采取措施,不仅达到了安全的效果,而且符合经济性的原则。 总之,预先危险分析法简单,但又具有可编辑性。不仅适用于项目的初期,而且经过实际情况补充也适用于高级复杂的项目。尽管还有不足之处,但是其强大的应用功能将使其在工业生产中发挥越来越大的作用。 石油化工行业论文:浅谈石油化工行业消防设计的问题及遵循原则 摘要:近些年来,石油化工企业火灾频发,使该行业的消防设计受到广大行业内人士的重视。本文就石油化工企业消防设计应注意的问题进行了探讨,并对当下消防设计应遵循的原则进行了论述。 关键词:石油化工;消防设计;遵循原则 近些年来,随着国民经济的发展和交通基础设施的不断完善以及机动车保有量的快速增加,石油的需求量越来越大,内地越来越多的地区开始建设石油化工工厂的项目。 石油化工企业是以石油、天然气及其产品为原料,生产、储运各种石油化工产品的炼油厂、石油化工、石油化纤厂及其联合组成的工厂,其加工、储运、运输的物料多数具有易燃、易爆、高温、高压的特点。这些特点使石油化工成为了发生火灾的高危行业,尤其是近几年国内石油化工厂火灾频发,使石油化工厂内的消防设计受到了国大企业的重视。对于石油化工企业消防,应贯彻“预防为主,防消结合”的工作方针,针对保护对象的特点,合理设置固定式和移动式消防设施,减小火灾危害,保护人身和财产安全,同时做到消防设施安全可靠、技术先进和经济合理。本文就石油化工企业中消防设计中常见的问题进行论述,供相关设计人员进行探讨。 一.设计中存在的问题 1.1防火间距的问题 在总图布置时,不能严格审视周围环境条件,周密地考虑与相邻建筑物的关系和防火间距。不能严格按规范规定执行,存在着很大的随意性。如:某装置的消防水炮与装置之间距离不到8米,造成水炮仰角太大,不能有效地保护装置的设备;另外,如果装置发生严重火灾,则在火焰强烈辐射下,将不能进行水炮的正常操作和使用。又如,某火灾危险性为甲类的装置,在总图布置时,把装置的生产区布置在了南侧,装置所属的办公区建筑物布置在了北侧,造成与其南侧的另一个工厂的办公楼的防火间距不足20米,另外东北的常年主导风向为西南风,这样的布置给装置留下了消防隐患。所以,在总图布置时,应避免办公楼处于生产装置下风向,以此满足防火间距的要求。 1.2 消防站的设置 根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)的要求,大中型的石油化工企业应设消防站。即对于大中型石化企业,无论其周边的依托条件如何,企业自己必须设置消防站。该消防站的设置主要是考虑到大中型石化企业的火灾危险程度高,设置消防站立足于着火初期快速出车灭火,企业自救。消防站的设计规模则需根据企业的规模、火灾危险性、固定消防设施的设置情况及周边可依托的移动消防力量确定。对于固定消防设施设置完备,周边协作单位能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,消防站的设计规模可适当减小。 对于小型石化企业,当周边设有消防站,该消防站在接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min(对丁、戊类的局部场所,行车路程加大到4km),当其消防车的配置满足企业消防需求时,该消防站可作为企业的依托消防站。 对于园区内的大中型石化企业,即便是园区集中设置的消防站接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min,能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,考虑到企业内部消防站消防人员熟悉本企业内部情况,了解石化火灾特点,能第一时间到达火灾现场,对扑灭初期火灾、控制火势发展有很大作用,所以认为企业仍需设置自己的消防站,但消防站规模可适当减小。 1.3 设备选型问题 一些消防专业设计人员缺乏实际生产经验,造成了设计的消防设备不符合实际要求,一些设施不能正常工作。如某装置露天现场设置的火灾探测器,设计上选择了感温感烟型,投用后全部不能正常工作。作为业内人士都清楚感温感烟型式的探测器只适用于封闭的空间内,而唯一适用于露天场合的是光电感应型火灾探测器。又如,某氯盐加工装置,正常生产情况下现场挥发大量油气,而现场所设置的火灾探测器选择了感烟型,造成火灾探测系统误报频频。某化工厂,生产现场存在氯、氮、硫等杂环化合物,现场设置了催化燃烧型可燃气探测器,由于氯、硫化合物导致催化剂中毒,致使该现场设置的可燃气探测器全部失灵。 1.4 罐区消防冷却水系统的选型问题 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第8.2.4条注(4)规定“地上储罐的高度大于15m或单罐容积大于2000m3时,宜采用固定式冷却水设施”,而《石油库设计规范》(GB50074-2002)第12.1.5条规定“单罐容量小于5000 m3且罐壁高度小于17m的油罐,可设移动式消防冷却水系统或固定水枪与移动式水枪相结合的消防冷却水系统”,两者不一致,而且两规范规定的罐壁高度17m和15m也不明确,因为油罐都有基础,该部分高度是否计入总高度,规范及条文说明中都未提及。笔者认为:(1)油罐高度应从室外设计地坪标高算起,因为灭火救援行动中油罐高度就是从室外地坪到罐顶的垂直距离。(2)应以15m为分界点,并把“宜”改为“应”,原因为《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)第7.4.6条中解释“经过训练的消防队员能够承受的水枪最大反作用力不应超过20kg,一般不宜超过15kg”。油罐越高,消防冷却时需要的水枪充实水柱越大、水枪出水量也越大,相应水枪的反作用力也越大。当油罐总高度超过15m时,根据水枪充实水柱公式Sk=(Hl-H2)/Sinα,水枪上倾角一般为45°,为了保证消防队员的人身安全和扑救效果,水枪的最大倾角不应大于60°,取α=60°,Hl=15m,消火栓灭火高度HZ=l.0m,由此可知,当油罐总高度为15m时,水枪充实水柱为16.2m;若为安全起见,取17m,水枪口压力则超过0.355Mpa,此时水枪的反作用力超过20.13kg,超出了消防队员承受的压力范围。 二.消防设计中应遵循的原则 对于消防设计中的常见问题,为了使消防设计更加合理、安全、可靠,应遵循以下几方面原则进行设计: (1)要以规范为设计依据 国家起草和颁布了相当数量的规范和各类行业标准,并且就一些已经不适应新形势的标准、规范,进行了重新修改和完善。现在,就消防设计而言,可以说是有法可依、有据可查。笔者认为,设计行为应严格地、认真地履行相关法律法规的规定,对于各种消防、防火、报警设施的设计,应严格按照规范执行。 (2)要以生产实际为依据 由于我国相关标准规范的不完善性、不具体性,导致在实践中一些具体问题无可适从。如对于固定式干粉灭火设施,哪些场所应该设置,哪些场所不应该设置,规范中就没有进行具体规定,只是笼统地说火灾危险性较大场所宜采用固定式干粉灭火系统。于是,在一些企业,固定干粉灭火设施到处泛滥,无论是封闭空间还是露天场所,无论着火介质适不适合当即扑灭,只要是火灾危险性较大,一律被设计单位所采用。根据生产实际情况,笔者认为,起码有两种场所不适合设置固定自动干粉灭火系统,一是露天场所,二是存在液化烃的场所。这是因为:1、固定自动干粉灭火系统属于全淹没式灭火系统,它只适用于封闭空间(开口面积不超过封闭面积的 15%),而露天场所存在气流的扰动,所以固定干粉灭火系统不适用于露天场所进行灭火。2、一旦因液化烃类气体泄漏而发生火灾,固定自动干粉灭火系统将自动喷发实施灭火。而液化烃类气体发生火灾后,如果无视现场状况而盲目把火扑灭,液化烃类气体的扩散更容易引发更为严重的后果。 (3)进行专家论证 实践表明,专家论证制度,是解决诸多实际难题的有效机制。如果规范中没有明确规定,根据实际情况也无从选择,则应该召开相关专家参加的专家论证会议,对所做的设计进行充分论证。论证会议通过的设计方案,设计工作可以继续进行。没有通过的设计方案,必须推倒重来,重新开始设计工作。 结语 本文对石油化工企业消防设计中经常遇到的问题进行了探讨,并论述了消防设计中应遵循的原则:在消防设计时,应严格执行现行规范要求;对于大型、特大型的项目,应根据项目的实际情况进行设计,并且设计方案一定要通过专家论证。 石油化工行业论文:浅析石油化工行业自动化仪表的安装调试 摘 要:随着科技的迅猛发展。石油化工行业的生产经营也步入了自动化,尤其是自动化仪表的广泛应用,更是为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。降低了人为的操作难度,提高了生产的效率,使得化工行业的产品质量更上层楼。本文就围绕着石油化工行业自动化仪表的安装调试谈笔者几点看法。 关键词:石油化工 自动化 仪表 随着科技的迅猛发展。石油化工行业的生产经营也步入了自动化,尤其是自动化仪表的广泛应用,更是为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。降低了人为的操作难度,提高了生产的效率,使得化工行业的产品质量更上层楼。 一、石油化工行业自动化仪表的施工工艺 1.仪表单体校验。首先对仪表进行外观检查。内容包括:铭牌及实物的型号、规格、材质、测量范围、刻度盘等,应符合要求。一般仪表单体校验应不少于五点,基本误差应小于允许误差。温度计示值校验应不少于两点,有特殊要求的温度计,应作四点试验。压力表校验过程中指针的上升和下降应平稳、无迟滞现象。一般真空压力表真空部分选取至少两点,压力部分测量上限超过零点三兆帕时,真空部分选一点。 2.调节阀调试要求。气密性试验将相当于调节阀输入量程上限的气源压力送到薄膜气室,切断气源后五分钟,气室压力应不下降;强度试验在阀门全开状态下用洁净的水(或煤油)进行试验,压力为最大压力的一点五倍;泄漏量试验试验介质为水或空气,试验压力为零点三五兆帕,当阀的压差小于零点三五兆帕时用规定允许压差。行程试验根据阀的输入信号要求,分别加入零、四分之一、二分之一、四分之三、一。允许偏差正负百分之零点二五(不带定位器);十负百分之一。灵敏度试验分别使阀停留在百分之十五、百分之五十和百分之八十五的位置上,增加或减小信号压力,测量使阀杆开始移动的压力变化值,不得超过信号压力的百分之一点五。行程时间测定事故切断阀和设计明确规定的全行程时间的调节阀,必须进行全行程时间试验。在阀全开(或全关)状态下,使阀动作并走完全行程趋于全关(或全开)。用秒表测定从阀开始动作东动作完成的时间,应符合设计要求。 二、石油化工行业自动化仪表的安装调试 要按照校验接线图进行零点调校:在AP为零时,调整调零螺丝,使输出电流为4mADC,向正压室加入AP,使输出电流满量程为20mADC,然后泄除压力,观察仪表回零隋况,反复几次,使零点稳定。测量范围的调整:缓慢加入压力信号到满量程,观察输出电流。调整量程微调螺丝,使得在规定量程下输出为20mADC。调整好量程后将输入差压信号分为五个点,对仪表进行基本精度的校验。 1.仪表的安装。 仪表要在现场条件具备后方可进行安装,其安装位置应考虑操作及维护方便,不宜安装在震动、潮湿、有强磁场干扰或温度变化剧烈的地方。仪表安装应进行外观检查,其外观应完整无破损,附件齐全,型号、规格、材质符合设计要求,安装时不得敲击、震动仪表,应轻拿轻放,安装应固定牢固平正。 直接安装在工艺管道上的仪表应在工艺管道吹扫后压力试验前安装,并随管道一道进行严密性及强度试验。仪表设备的接线引入口不应朝上,以避免灰尘、水或其它物品进入接线盒内,接线完毕,接线口应及时封堵。 2.关于调试应力的产生及处理办法。 调试应力的产生通常仪表内部都有机械传动部件,如差压(压力)变送器在调试过程中,对其机械支点及零点进行机械调整时,使其传动机构在正反作用力作用的情况下达到新的平衡点,从而使其零点及量程符合要求参数,但在新的平衡点建立过程中,调试应力随之产生。在调试中发现,仪表在相同的标准器、等值的输入信号、相同的调试环境下,在不同的时间进行调试,其所得到的参数不一致,其变差与机械调整幅度的大小成正比,经过分析,造成这种现象与机械传动机构在调整正、反作用力时受力产生的变形有关。所以平衡点会随着这种变形恢复过程而变化,产生调试应力,影响了仪表的精确度。 消除调试应力的方法消除调试应力采用恒温二次调试,具体方法如下:取仪表全量程的百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百进行校验,并观察仪表的稳定度和灵敏度,做好调校记录,校验合格后将仪表放进保温箱,进行二十四小时恒温(恒温温度参照当地该时段的自然平均温度或按仪表使用温度高限设定)。二十四小时后,取出仪表使其处于常态(温度、湿度),实测百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百输入一输出值,两组数据比较后发现产生变差,然后进行第二次调试。第二次调试宜采用仪表电气线路中的可调元器件进行微调,避免产生新的调试应力,使其零点、量程、线性误差符合要求。 3.石油化工行业自动化仪表各个参数的测量。 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。根据测量参数的不同,来分析不同的现场仪表故障所在。 第一在分析现场仪表故障前,要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件,了解仪表系统的设计方案、设计意图,仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等;第二在分析检查现场仪表系统故障之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化隋况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在;第三如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线),或记录曲线原来为波动,现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是计算机系统,灵敏度非常高,参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数,看曲线变化情况。如不变化,基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化,基本断定仪表系统没有大的问题;第四,变化工艺参数时,发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小,此时的故障也常在仪表系统;第五,故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常,出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制,甚至连手动操作也不能控制,此时故障可能是工艺操作系统造成的;第六,当发现显示仪表不正常时,可以到现场检查同一直观仪表的指示值,如果它们差别很大,则很可能是仪表系统出现故障。总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。 另外,自动化仪表前期质量好坏,决定仪表本身的使用的好坏,使用的寿命长短。自动化仪表的中期,也就是仪表的使用过程,使用的好坏,维护的质量,对仪表的使用寿命来说起到致关重要的作用。 三、结束语 总之,有关部门注重提高仪表自动化建设的步阀,真正让仪表仪器取代人工操作。定能大大提高石油化工行业的生产效率,为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。 石油化工行业论文:石油化工行业工程项目的风险管理问题 【摘要】石油是当今世界最重要的能源,也是近代有机化工的重要原料,素有“工业的血液”之称,所以,在国民经济中占有重要地位。文章对石油工程风险管理的常见问题进行了探讨,针对各种因素对石油工程项目的不确定性造成的影响,提出了一些控制石油化工工程项目风险的管理措施,以供参考。 【关键词】石油工程项目,风险管理,风险因素,管理措施 1、石油化工工程项目风险管理的意义 石油化工工程项目风险管理就是以石油化工工程项目为对象,对石油化工工程项目的不同环节,针对自然风险(主要是地质风险)、技术风险、管理风险、技术风险、经济风险和政治风险(在跨国工程项目中考虑政治风险),进行风险管理规划、风险识别、风险估计、风险评价、风险处置、风险监控活动,来预防、控制、消除风险,实现降低石油化工成本,提高投资效益的目的。 在石油化工工程项目中实施风险管理,其意义在于:(1)有利于安全生产、人员健康和环境保护;(2)有利于减少各种事故的发生;(3)有利于减少工程项目成本,节约能源和资源;(4)有利于提高石油化工行业的风险管理水平,改善企业的形象;(5)有利于增强公司的市场竞争能力;(6)有利于把经济效益、社会效益和环境效益有机的结合在一起,为社会发展做出应有的贡献。 2、工程项目成本风险因素 2. 1经济风险 (1)采取其他不当筹措资金的方式,使得成本增加,导致不必要的损失;(2)业主信誉度低,对项目的支持度和满意度低,推迟对承包商支付的费用;(3)物价工涨,工资水平和材料价格增加了承包商的成本和经济损失也是许多工程项目失败的根本原囚。 2. 2技术风险 所采用的技术的先进性,安全性与可靠性,以及工艺技术在能耗,三废处理等方面是否能够满足项目预期的风险,以及技术认识不足可能的风险。承包商和是否有顺利完成该项目的能力和经验,风险管理的监测是否到位。还有由于技术的变更造成施工计划,材料、人工等方面的变化,影响到工程成本。另外要十分重视工程地质风险。 2. 3自然风险 (1)超标准洪水暴雨、不利的气象条件或地质灾害等自然环境条件,造成工程停工,财产损失;(2)环境污染健个法规要求严格,造成人员和财产损失。 2.4政治风险 主要是指项目所处宏观环境的局势稳定性,项目建设和运营所受法律法规的约束和政策性调控影响,以及项目的审核批准过程中各种不确定性问题。这类风险由下列因素引起:一是政府或主管部门对工程项目干预。二是产业政策调整,工程建设体制、工程建设政策法规变化或不合理。三是在国际工程中,国家间的关系变化等。 3.石油化工工程项目风险控制对策 实施风险管理,其目的就是通过这套管理来防止各类事故的发生。由于工程项目的工艺特殊性和工程项目场所的环境特殊性,各种突发事件随时都可能发生。为了将各种损失降低到最低限度以阻止事态的蔓延和扩大,必须制定一套针对工程项目活动中各种突发事件的应急计划,以保证在发生紧急情况时都能做到有条不紊、胸有成竹。 1.硬件措施 在削减风险危害的措施中,硬件措施必不可少。削减工程项目风险的硬件措施包括配备控制和消除危害的设备、仪器、工具、防护装置以及安全劳保用品等硬件的配置和保证设备、设施的完整性及有效使用措施。没有专门用于控制有害操作和保证设施完整性的硬件措施,削减风险也许就是一句空话。硬件措施包括:安全设备配置以及劳动保护措施。 2.技术措施 风险预防技术对策是以工程技术手段解决风险问题,预防事故的发生及减少事故造成的伤害和损失,是预防和控制事故的最佳安全措施。石油生产的特点决定了生产过程中存在着各种危险因素,采用新的工艺新技术,并运用到生产实践中,无疑会提高质量和速度。但由此可能会破坏危及原有的安全保护系统,对新工艺、新技术的掌握,也有一段适应的过程。为减少对工程作业人员的健康、安全危害,避免环境污染或因不适应新工艺、新技术而造成失误带来损失,进行技术变更时应同时做好以下工作: (1)针对采用的新工艺或新技术,对可能产生对健康、安全与环境的危害风险进行识别与评估,从而修改或重新制定新的预防和削减风险的措施; (2)当使用新的液体系或引用新的液化学处理剂时,须进行毒性试验和对人员健康及环境影响的评价,并制定相应的保护措施; (3)在施工中往往会因地质或其它方面的原因改变设计或原定的施工方案,由此可能会产生新的危害风险或原定的风险防范措施不再有效或不适应,需要制定新的措施; (4)当引进某项新工艺或新技术时,应针对新工艺或新技术的特点,对所有员工进行培训。培训的内容包括新工艺或新技术的掌握;新工艺或新技术可能带来哪些新的对工程作业人员健康、安全和对环境方面的危害以及防止、减轻和处理这些危害的措施、方法和技能等方面的知识。 3、 掌握市场信息 石油工程项目建设企业掌握、利用市场信息,显得尤为重要。石油企业要及时了解外信息,并根据市场供求关系的变化,有选择地多渠道、全方位地开经营活动,不仅可以大力开展合作经营,分包施工、配合工,而且还能有效保证规模效应及良好的收益。同时通过适地掌握项目东道国的新政策、新动向,与先进技术进步相联系,提高专业水平,强化资源的最佳配置,这也是追求规模经济效益最大化现风险转移和控制的有效途径。 4..建立完善的工程项目风险应急反应体系 包括应急反应组织、应急反应管理、应急反应指挥和应急反应实施系统;从工到下,有可靠的、方便的信息传递系统,保证应急计划的顺利实施。 (1)工程项目风险应急反应组织体系 风险应急组织属于风险管理组织的一部分,当发生重大险情时,应成立临时性的专门机构,如抢险指挥部。通常应急组织分为三个级别。①局属风险应急管理机构或应急管理部门;②公司风险应急管理机构或重大险情抢险指挥部;③队(平台)现场应急不组。 (2)应急反应管理的内容 应急反应管理是风险应急反应体系中的重要环节,内容包括:①应急反应组织机构和人员的落实;②应急组织及成员的应急岗位和职责与任务;③应急反应计划的制定与实施;④应急抢险防护设备、设施及工具的配置与管理,使其处于良好状态;⑤制定紧急情况下的报告制度;⑥员工的应急反应培训和应急演习;⑦应急反应准备情况的检查;⑧发生紧急险情后,实施应急处理的结果报告等。 5.对员工加强培训 由于人员变更改变或补充的组织机构成员、设备监督员及操作人员,为了保持其基本能力和风险管理工作的一致性和连续性,应针对油气工程项目的特点进行必要的培训。当员工的岗位改变或设备操作人员发生变更时,须针对新岗位的要求进行培训,对特殊工种需持证上岗的,必须经培训考取合格证后方能上岗。新参加工作的员工必须经过安全培训,取得培训合格证后才能上岗。 6.要考虑法律变更因素 公司和队应研究和评价己颁布的或新的法律、法规内容,使健康、安全与环境管理体系与这些规定的要求相适应。当有关法律、法规变更后,风险管理计划及相应的措施必须重新制定和修改。 结束语 综上所述,通过风险分析,提出预防、处置工程项目中各类突发事故和可能发生事故险情的应急反应计划,并且按照应急的要求,进行严格的训练和模拟演习,提高员工的应急处理能力。当工程项目中发生各种紧急情况时,能确保员工和财产的安全,最大程度地降低各种损失和影响。 石油化工行业论文:石油化工行业流量仪表选型 摘要:伴随着我国石油行业的不断发展,石油化工行业也在不断的发展。众所周知,石油化工的流量仪表是一个相对比较重要的能源计量器具.同时流量仪表也是自动化装置中的―个非常重要仪器,无论实在电力行业还是石油行业,它都发挥着相当重要的作用。但是因为仪表的种类、价格都有很大的区别.所以对于石油化工企业来说,选择适合自己的仪表也是相当重要的。本文就仪表的选用做出了简单的阐述。 众所周知,石化化工行业流体的种类相对比较多,流体主要包括蒸汽、新鲜水、软化水、等。从石油化工的原料或者产品来看,又主要包括瓦斯、液化油、轻烃等。因为存在着输送流体的管线粗细差别相对比较大,而且流体的一些物理性质也存在着一些差异,所以这就造成了无论任何一种流量计都不能够全部测量出以上的流量。所以对于石油化工行业来说,选择合适的仪表是相当重要的。 1 石油化工行业流量仪表选用时应该考虑的因素。 因为在石油化工行业中,经常会遭遇到高温高压的环境,或者是易燃或者易爆的工作环境。所以石油化工行业的流量仪表的选型首先必须要遵循石油化工自动化仪表选型的设计规范和一些相关的标准。必须要选用经过国家相关部门批准的仪表。一定要禁止选用一些没有经过工业部门鉴定仪器仪表。而且在同一个项目工程中,选用的仪表种类和规格应该尽量统一。以便为以后的维护工作作出一些方便。因为各类流量计都有一些各自的特点,而石油化工仪表的选型目的是为了发挥仪表的长处,避免仪表的短处。所以在石油化工行业中,应该选择最适合本厂使用的流量仪表。选型主要应该从以下的几个方面来考虑: 1.1.所选用的仪表的防爆性能是否满足相关要求。 1.2.选用的仪表是否满足工艺对压力损失的要求。 1.3.是否满足被测流体的相关特性。 1.4.各个仪表之间的准确度是否配合恰当。 1.5.选用的仪表是否可以满足现场的安装要求。 1.6.选用的仪表是否满足耐温和耐压以及抗振动的相关要求,以及是否满足日后修复和更换的相关要求。 同时我们也应该考虑到生产环境的温度和湿度等外界因素对仪表造成的损害,对于那些具备一定条件的管线,应该尽可能的安装副线,以便于日后的维修工作和离线校验工作的顺利进行。 2.流量仪表类型及选型。 2.1.流量仪表的分类。因为现在国际上对于流量仪表没有统一的一个分类的标准。所以我们可以从不同的角度、不同的层面,来对流量仪表进行分类。从实际运行情况来说,石油化工行业生产过程中主要应用到了五类流量仪表。 2.1.1.根据流体的差压和流量之间平方关系来测定的差压式仪表,这种仪表在石油化工行业的使用中仍然位居首位,这种流量仪表是一种应用非常广泛的流量仪表。但伴随着一些其它种类的流量仪表技术不断的成熟和价格的逐渐降低,这种仪表的市场竞争力也在不断的降低; 2.1.2.利用叶轮的旋转带动检测线圈中检测到感应电动的涡轮式流量仪表,这种仪表具有一些明显的优点,它具有结构相对简单牢固,安装费用相对较低,测量的范围相对较宽$等优点。 2.1.3.利用电磁感应现象来测定流量的电磁式流量仪表,这种流量仪表测量水的效果相对较好,但是这种仪表不能用于测量一些非导电的液体。同时对蒸汽和气体和对电磁的抗干扰能力也比较差。 2.1.4.由时差法和多普勒法这两种测量方法共同工作的超声式流量仪表,相对于其他种类的流量仪表,超声波流量计的价格相对较高。但是因为于管线的口径无关,而且也不需要对管线进行开口和加工,所以这种仪表的后期维护量小。 2.1.5.容积式流量仪表,这种仪表适用于油脂类和水等介质的测量工作。但是这种仪表不适和测量蒸汽和空气等介质,在应用上有一定的局限性。 除此之外,还有质量流量仪表等。这些仪表都有各自的特点,在工程选择中,我们应该发挥其优点,避免其缺点,才能更好地让企业有更大更好的发展。 2.2.石油化工行业流量仪表选用准则。 在石油化工行业流量仪表选用中,我们应该充分考虑以上的六个主要的影响因素,然后进行仔细的分析后,然后再选择一个具体的适用于现场生产的流量仪表类型。应该尽可能的满足以下的几点要求。 2.2.1_对于流量测量的相关系统,应该尽可能的具有较高的准确度,争取测量出来的流量和实际的流量相符。 2.2.2.对于流量测量仪器,流量测量的量程应该尽可能的达到一定宽度标准,高于正常生产中对于流量的要求,防止超流现象的发生。 2.2.3.对于石油化工行业,流量仪表要拥有较小的永久压力,应该尽可能的减少管道损失,争取降低能耗,实现企业利润的最大化。 2.2.4.对于石油化工行业,流量仪表的选用工作应该满足流量仪表具有良好的可重复l生和重复利用率。这样就可以很大程度上的减少开支。 2.2.5.直管段的长度应该尽可能的短一些,而且在没有流动调整器的情况下,流量仪表可以进行自身的流动来进行调整。 2.2.6.因为流量仪表的本身的部件要求是全部不能动的,所以这就要求流量仪表应该拥有较长的检定修理周期和较长的使用寿命。这样才可以可以降低后期的检修投资。 2.2.7.石油化工行业中的流量仪表应该具有较强的耐磨蚀能力、而且可以进行长期稳定工作。 2.2.8.石油化工行业流量仪表应该具有较高的性价比。因为现在是市场经济的模式,所以企业的投资应该尽可能的考虑成本的大小,所以,在流量仪表的选用工作中,选型何种流量仪表不仅单单要考虑技术上是否适用,同时我们也要考虑到投资的经济性。应该在满足技术的相关要求的前提下,选用合适的,较高性价比的仪表。 3.结语 其实石油化工行业的流量仪表选型是一项具有专业技术性、实用性、和责任性的工作,要想做好仪表的选型工作就必须对测量对象的一些工况条件、一些物理或者化学的性质等都有较好的把握,而且还应该熟悉各个流量仪表的生产厂家的最新动态,争取熟悉流量仪表的工作工艺,并且充分结合现场流体的实际状况来作出正确的选择。这有这样,才会做好石油化工行业的流量仪表的选型工作。 石油化工行业论文:石油化工行业低压配电系统的设计策略 【摘要】石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全地运行是摆在我们面前急需解决的新 问题 。结合我国石油化工行业低压配电系统设计现状,根据大型石油化工企业供配电特点,介绍了石油化工企业内的供配电特点,并对其进行了较详细的 分析 比较,为石油化工行业低压配电系统的安全运行提供了借鉴。 【关键词】石油化工企业;低压配电技术;电气施工;安全 大型石油化工企业是由中、小型逐步扩容起来的,石油化工企业的规模不断扩大,电气低压配电正朝着智能化方向发展,但是由于电气设备的过电流和过电压耐受能力差,区域内发生雷击或设备直接遭受雷击,雷电的脉冲电磁场、过电流和过电压会通过控制线路、供电线路等途径进入到弱电电子设备当中,很多大型石化企业的供配电方式选择不合理将会给企业带来极大的经济损失。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。 一、大型石化企业供配电特点 1.要求高 连续运行的石化企业对供配电的可靠性要求很高,电力系统故障容易导致造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性的后果。而且要求负荷相对平稳,日负荷曲线的变化几乎数周甚至数月不变。以大型异步电动机拖动的风机以及异步电动机拖动的机泵为主。需要对其功率因数进行有效的补偿,缩短装置变电所故障时自动投入时间。 2.启动难 大型电动机的启动虽然次数很少,但启动时间会影响大型石化企业内供配电系统。有些规模大的用电需要本企业提供一定负荷及保安电源。石化企业的热电厂电力系统发生故障造成石化企业大面积停电,生产装置会立即停止用汽,需要石化企业要克服启动难的问题。 3.安全性 安全性对电气设备选择和控制方式的拟定有较大的影响。随着石油化工企业的不断壮大,企业在关注自身经济效益的同时,需要完善自身的安全机制,保障化工企业电气系统设计与线路安装的安全性,防止造成巨大的经济损失。这一形势下,石油化工行业开始采取防雷补救措施,采用浪涌保护器对回路的某部分实施保护。石油化工有很多易爆品,在生产准备阶段和生产过程中容易发生重大安全事故,在电气系统设计中应重点注意火灾,均衡设计线路走向及分支变电系统的安全性,保证走向的安全性。所以,线路设计时应保证足够的防火空间 二、石油企业低压配电设计的措施 1.接闪技术 电气施工质量控制中对于直接雷击的防护主要是由接闪技术,即建筑物防雷装置来实现的,现场低压配电系统的防雷中,应同附近储油罐设备的防雷措施结合在一起,共同进行设计,从而形成石油化工企业雷击的直接防护。 2.均压技术 均压技术在电气施工质量控制中的应用,是为了消除雷击瞬间电压放电和电流路径。电气主接线设计时,要考虑配电的可靠性、运行灵活性,然后确定推选方案。对于推选方案要给出电气主接简图。电气设备的选择结果应以表格的形式给出。对配电装置的保护和控制方式有较大的影响。需要结合低配系统的额定电压、站用电的电压等级以及开网的情况确定系统的输电电压等级及出线回路路线;金属设备的组件、设备同元件的设施和外壳连接在一起,连接到控制室形成等电位的完善连接。 3.接地技术 石油化工电气配电系统的接地技术主要是多点接触和浮地两种。多点接地技术是通过保护地进入系统,浮地技术是进行了电子设备外壳的保护接地,当存在较强雷电时,设备外壳同内部电子电路间就很可能产生高电压,击穿绝缘间隙,损坏电子线路。低压配电系统在供电系统的设计和运行中,还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行情况。对配电系统危寄最大的是短路故障。需要按照短路电流计算电气主接线的方案。相与相之间的水中性点直接节地系统中的相与地之间的短接都是短路。为了保证配电系统的安全,要考虑系统等不正常工作状态。计算短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 4.屏蔽技术 当前石油化工电气控制系统中,传递信号、集成电路、半导体电子器件电缆被大量的采用,这些元件会受到雷击瞬态电磁脉冲的直接辐射。同时,电源和信号线上也可以对瞬态过电压产生感应,沿线入侵到电子设备当中,造成电子设备的损坏和失灵。而屏蔽技术的应用就有效地衰减或阻挡了电磁脉冲能量的传播。控制室屏蔽技术,电气控制室采用无窗封闭结构,进行墙壁结构钢筋交点的电气连接,并同金属门框焊接起来,从而构成的屏蔽笼带门开口,再在墙壁四周接入防雷地,使得屏蔽笼同防雷地进行有效的电气连接;继电气屏蔽技术,将综合保护设备进行外壳接地处理,同时加装spd 于工作电源上,并将其计入到配电接地系统当中;电源线和信号线屏蔽技术,采用双屏蔽电缆或将电缆穿入金属管内,外层屏蔽采取多点接地,内部屏蔽采取一端接地,既保证了安全,又对低频干扰起到了抑制作用。 5.分流技术 分流技术的电气施工质量控制中的应用十分重要。根据企业的实际情况及可能的最大输出功率,拟定可行的接线方案,尽可能考虑继电保护及自动化装置等方面要求。接线简明清晰,故障影响范围最小。继电保护要简单,根据系统经济运行的要求,而限制石油企业的输出功率,考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。还要考虑低压配电系统的运输条件等因素,对于主变压器的10.5KV侧的中性点采用直接接地方式。在选择载流导体及电器元件时,为了保证设备在正常运行和短路情况下都能安全,可靠地工作,需对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。为选择继电保护方式和进行整定计算提供依据。 石油化工行业论文:探析石油化工行业的安全管理措施 摘要:石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。本文对石油化工行业的安全管理措施进行了分析探讨。 关键词:安全;石化;管理;措施 一、石油化工行业加强安全管理的必要性 从原材料和产品的性质看,石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 从生产方式上讲,石化生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。 从设备装置看,石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 从动力能源上看,石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 二、加强石化企业安全管理的措施 1、建立安全模式体系 1.1把好设备质量关 随着石油化工企业生产规模的不断的改进以及产量的提高,常年运行的设备和仪器出现运行不正常,异响、振动、仪表指示不准,操作人员对其不熟悉,从而引发各种生产事故,所以化工企业应该重视设备安全管理,制定一套完整的设备设施安全管理制度,建立完善生产设备设施台账制度。 1.2完善安全预警体系 首先是建立健全安全制度体系。企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系。 其次是建立安全事故隐患预防与控制的制度体系,是降低事故发生率的必需保障措施。必需要做到正确处理石油化工生产作业过程中留置的危险源,对生产工艺及流程中的危险要进行分析和研究,主要是针对针对一些工艺缺陷问题作重点预控,有必要的可建立起长期的预防与控制计划,有效实施现场动态监控,如发现有事故前的征兆,应立即停止生产,并及时报警和整改。在制度上有有效抑制突发事件的发生,从而避免企业的经济损失。另外,石油化工企业相关的安全主管部门应以常备状态做好安全隐患治理的预备工作,加大对安全生产的检察与管控力度,并以安全第一为基本原则贯彻实施石化企业安全管理体系,积极应用新兴的工艺技术和新型的设施设备,最大化的提高管控水平。 1.3用电安全技术措施 临时用电申请人、审批人等,在制订和落实安全技术措施之前必须充分了解用电作业的环境和火灾危险物质的物理性质和化学性质,如爆炸极限、引燃温度、闪点、密度等;了解现场通风状况;了解该环境属于何种爆炸危险区域,根据上述情况,制定相应的技术对策和防范措施。配电系统应根据负荷条件合理的进行规划,配电线路的导线截面应根据负荷的发展规划正确地进行选择;施工单位安装线路时应由电工负责,并应严格制度,不准乱拉电线和接入过多地负载;定期用测量或计算的方法,检查线路的实际负荷情况;安装合适的断路器、熔断器,以便线路过负荷时能及时切断电源;严谨滥用钢丝、铁丝代替熔断器的熔丝。 为了防止线路发生短路和过载,在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择,做到防患于未然。在干燥无尘的场所,可选用一般绝缘导线;潮湿的场所,应采用有保护的绝缘导线,如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线;有腐蚀性气体的场所,可采用铅皮线、管子线(钢管涂耐酸漆)、硬塑料管线;高温场所,应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆;可燃粉尘、可燃纤维较多的场所,应采用有保护的绝缘线。 导线与导线、导线与电气设备的连接,必需牢固可靠;为了防止接触电阻过大,必须经常对运行的线路和设备进行巡视检查,发现接头松动或发热,应及时紧固或做适当处理;大截面导线的连接可用焊接法或压接法,铜铝导线相接时,宜采用铜铝过渡接头。采用在铜铝导线接头处垫锡箔,或在铜线鼻子上搪锡再与铝线鼻子连接的方法,也是一种简单易行的减少接触电阻的措施;在易发生接触电阻过大的部位涂变色漆或安放试温蜡片,可以及时发现过热情况。有防爆性能的电气工具及通信器材,使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别,当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别,或类别不对时,应视为非防爆电气设备。当生产装置发生事故,工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作,临时用电容易引起爆炸火灾事故时,用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥,立即停止用电,在非防爆区进行停送电操作。 2、做好安全事故的预防措施 变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理,强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作,变被动管理为主动管理。 加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备,搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施,消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石油化工企业安全生产不仅关系到企业的经济利益,更关系到企业生产人员的人身健康安全,因此,加强石油化工企业安全管理十分必要。要进行安全管理不仅需要国家的政策支持和规范,同样要求企业管理人员和企业员工在日常生产过程中落实安全责任和管理意识,强化生产安全的重要性,把握好安全生产的关键环节,防微杜渐。只有重视企业的安全管理,才能真正提高企业的生产效率,保证企业人员安全,从而实现企业的经济效益和社会效益,促进企业长远发展,实现我国新能源建设目标。 石油化工行业论文:石油化工行业人才需求及其培养途径的研究 摘要:本文通过对石油化工行业发展及人才需求市场调研的分析,阐述了石油化工行业生产的特点,当今石化产业发展的现代化发展的现状,指出了这一行业的人才需求定位,现阶段职业院校为满足社会需求而实施的人才培养途径与方法,从人才培养目标模式、教材、教学方法、实训基地、校企合作等方面提出具体做法,为高技能创新型人才的培养提供了一定的理论参考及实用价值。 关键词:石油化工 行业特点 发展现状 人才需求 高技能创新型人才 途径方法 劳动和社会保障部在《国家技能振兴战略》中提出,我国21世纪新人力资源的开发体系是“以职业活动为导向、以能力为核心的全方位的人力资源开发体系”。在职业培训教育的目标中明确提出了以能力为核心、实现能力人的培养。特别是高技能的创新人才的培养。职业核心能力的定义是:自我学习能力、信息处理能力、数字应用能力、外语应用能力、与人交流能力、与人合作能力、解决问题能力、创新能力8个模块。尤其强调为适应国际社会的飞速发展,要特别观注和强调职业院校学生的技能与创新创业能力的培养。 职业教育的规划布局必须适应产业的发展趋势。当今世界石油和化学工业发展趋势是“集约化、大型化、园区化、临港化”,而职业教育的相关专业布局却呈现“小型化、分散化”状态。调研中发现,差不多1/3的职业院校承载着60~80%的专业规模,相当数量的专业点属于“低水平”重复建设,不仅造成了资源浪费严重,也带来了管理上的难度和质量的严重参差不齐。教育部为加快推进《国家中长期教育改革发展规划纲要》的贯彻落实,成立并重组了53个行指委。2013年成立的全国石油和化工职业教育教学指导委员会(简称石化行指委),作为石化行业指导的有力抓手,在职业教育领域的作用逐渐凸显。行指委建议,应当压缩、撤减“小、散、差”的职教专业点,资金和政策向石化专业配套倾斜。 一、石油化工行业人才需求状况 (一)石油化工行业特点 石化产业的特点是生产规模大,资金、技术、人才密集,对安全生产要求高,生产连续性强,自动化程度高,对节能、环保及物流要求也比较高,因此对技能型人才也提出了新的要求,新近修订的“中华人民共和国职业大典”中,石化类职业岗位和职业资格标准有了很大变化。随着产业结构的调整和先进生产工艺、高科技产品和新型装备的不断应用,以及信息化程度的提高,企业对生产一线技术工人的技术能力、复合能力及综合素质提出了新的要求;在从劳动密集型向知识和技术密集型转变的过程中,企业采用了更多的先进设备和生产线,生产一线涌现出许多与高新技术有关的职业岗位,一线技术人员和技术工人原有的知识和技能已难以满足岗位的要求;在一些现代化程度较高的大型石油化工企业,对人员知识技术层次要求逐步提高,急需大批高端的具有良好理论基础和实践能力的技能型人才。 我国石油和化学工业是国民经济的能源产业、原材料产业、基础产业和支柱产业。经过60多年的发展,我国石油和化学工业由小到大,初步形成具有40多个子行业,生产6万多种产品,门类基本齐全,品种基本配套,具有一定国际竞争力的完整工业体系。2012年我国石油和化工行业经济运行克服了下行压力,实现企稳回升。全年规模以上企业完成工业总产值12.24万亿元,比上年增长12.2%,占全国工业总产值13.3%,利润总额15.3%。2013年,石化行业经济运行总体保持平稳态势,稳中趋好。目前我国石化行业共有规模以上企业2.7万家,从业人员700多万人。全行业经济总量位居全球第二,其中化学工业2010年起位居全球第一。“十二五”期间以及今后一个时期,石化行业仍然需要增加大量的技能型人才,全行业技能劳动者每年需要增加27.4万人,高技能人才每年需要增加10.4万人,而目前职业教育的培养能力远不能及。 在工业领域,随着自动化技术的广泛应用,传统的简单操作性技能人才需要量越来越少,大量的手工劳动已被机器替代。但与此同时,设备安装、调试、维修的难度越来越大,对操作者技术知识要求越来越高。生产者只有具备现代技术知识和创新能力,才可能解决生产中不断出现的各种疑难问题。要培养具有创新能力的学生,首先就要具有扎实的理论知识、熟练的操作技能、较强的创新能力。职业技术教育担负着培养一线创新型人才的重要任务。企业急需具有创新能力的技术技能型人才,只有培养目标和培养途径问题解决了,才能彻底打通学生就业之路。 (二)吉林省石油化工行业的发展 吉林省石油化工产业历经50多年的发展,已经形成了石油、天然气、汽柴油、基本有机化工原料、合成树脂、合成橡胶、合成纤维、化肥、农药、氯碱、浓硝酸、橡胶制品、涂料、化学试剂、赖氨酸、燃料乙醇、化工醇、化工机械、化工仪表等多门类千余种较为完整的生产体系,成为我省具有代表性的支柱产业之一,在全省国民经济和社会发展中占有重要位置。“十一五”以来,我省石化工业产值年均增长19.2%。2008年,完成工业总产值1311亿元,占全省工业总产值的15.6%,居全国同行业第16位;资产总计1274亿元,居全国同行业第14位;完成固定资产投资379.2亿元,居全国同行业第10位。主要产品生产能力形成规模。石油和天然气750万吨/年;原油加工量1200万吨/年;乙烯85万吨/年;燃料乙醇50万吨/年;赖氨酸50万吨/年;丙烯腈42万吨/年;尿素40万吨/年;氯碱30万吨/年。重点企业为中国石油吉林油田公司、中国石油吉林石化公司、长春大成实业集团有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、中化吉林长山化工有限公司、通化化工股份有限公司、美国嘉吉生化有限公司松原分公司、四平昊华化工有限公司、中国石化东北油气分公司、锦湖轮胎(长春)有限公司、汪清龙腾能源开发有限公司、吉林省松原石油化工有限公司、吉林省新大石油化工有限公司、四平精细化学品有限公司等。重点企业工业总产值约占全行业85%左右。我省石油化工产业发展早,起步高,具备适当快速发展和产业跃升的条件。2009--2012年,石化产业实现工业总产值实现了2000亿元,年均增长11%;实现工业增加值达到780亿元,年均增长12%。地方化工企业总量有较大幅度增长。全省石化产业产值在全国位次前移。主要产品产量大幅增长。2012年,原油加工量达到1200万吨;乙烯达到115万吨;ABS树脂达到58万吨;化工醇达到100万吨;氯、碱产品达到40万吨;苯乙烯达到35万吨;丁辛醇达到48万吨;丙烯腈达到42万吨;苯酚丙酮达到37万吨;双酚A达到15万吨;乙丙橡胶达到7万吨;赖氨酸达到50万吨;苯胺达到30万吨;子午胎达到1000万条。 2009--2012年,建设吉林市国家级化工园区,重点发展石油化工、精细化工、化工新材料、生物化工、新能源化工;建设松原市省级石油化学工业循环经济园区,重点发展石油化工、天然气化工、煤化工、生物化工、石油机械;建设长春市玉米工业园区,重点发展多元醇、乳酸、氨基酸、合成纤维、生态和工程塑料、聚乳酸等生物化工;建设四平市氯碱化工基地,重点发展氯、碱产品;建设白山市临江硅藻土环保功能材料产业园区,重点发展新型建材、医用材料、复合颜料催化剂、精品助滤剂、无毒杀虫剂;农安、扶余、汪清、桦甸开发油母页岩,重点开发页岩油、联产发电、集中供热、轻质建材。所以,吉林省需要大批实用型高技能的创新人才。 (三)石油化工行业对人才的需求 最近几年,我国各类院校石油和化工及相关专业学生总量持续增长。2011年,在校生规模突破了百万,其中本科在校生占总量的59%,高职占25%,中职占16%。本科继续增长,高职与中职招生则出现连续下降。虽然人才总量持续增长,但却存在着结构比例失衡的问题。2011年,中国化工教育协会在全国范围内对部分石油和化工企业职工结构和新进员工情况进行了调查,结果显示:在员工总数中,生产人员所占比例最高,达69.09%;其次是管理人员,占13.71%;研发人员和营销人员的比例接近,在4%-5%之间。在新进员工中,生产人员的比例高达76%。另一方面,来自连续多年的调查显示,全行业每年新增从业人员总量中,职校毕业生占77%,本科教育和职业教育的培养规模与企业的需求存在着严重倒挂,这也预示着,大量本科毕业生将面对就业难题。行指委建议,今后一个时期,要控制本科规模,大幅度地增加高、中职后备人才的培养比例。以满足我国对石油化工行业大量一线创新型高技能人才的需求。 二、石油化工行业人才培养的途径和方法 (一)明确培养目标 梳理创新教育的教学理念、理论体系;归纳总结构建创新教学培养高技能创新型人才的各种新模式;投置创新实践活动体系。通过对吉林石油化工行业、企业的调研分析,企业普遍要求毕业生具有较好的职业素质和职业道德,良好的专业知识的实践应用能力,和良好的成长发展潜力。根据石油化工职业岗位群对从业人员的要求,石油化工生产技术专业的人才培养目标为:以就业为导向、职业能力培养为目标,培养具有较强实践动手能力,具备必需的文化基础知识、石油化工工艺基本理论和从事石油化工生产操作、工艺运行、技术管理等工作的职业能力和综合素质,在生产、建设、管理、服务等一线工作精工艺、懂管理的高素质技能型专门人才。 (二)途径和方法 通过对国内外职业院校培养创新型高技能人才的比较研究,我国创新教育培养创新型高技能人才的内涵研究,二十一世纪对高技能创新型人才具备的基本素质的研究,尤其是对我省石油化工生产技术专业人才培养新模式运用的研究,创新实践培养创新人才的实践基地实训研究及先进的教学方式方法、深化石油化工校企合作培养人才研究等。确立科学正确的人才培养途径和方法。 1.要提升学校对技能型创新人才模式培养理论教育水平 企业在发展中有与教育机构的需求和愿望;发挥校企合作中政府的作用,努力营造创新教育培养创新人才的实践环境;构建技能型创新人才机制的实践探索;职业院校技能型创新人才培养中存在的问题、难点与建议。对创新人才利益驱动机制、政策、法律保障机制的建立与完善。基于培养技能型创新人才的专业教学方案开发研究,基于技能型创新人才的课程教学资源建设、使用、评价研究。 2.撰写石油化工类企业人才需求和岗位要求调研报告 了解周边化工企业现状,分析化工技术专业的发展现状,预测化工技术专业的未来前景,为学校专业建设和调整提供依据。调查本专业毕业生在企业的就业岗位,明确岗位任务和要求,为制定人才培养方案提供依据。分析岗位工作任务,明确不同岗位所需的知识、能力和素质要求,为课程建设提供依据。调研周边典型企业对化工专业人才的需求情况和企业对高职院校毕业生的看法和基本要求,为我院教育建设指明方向。为吉林省石油化工行业的发展提供大量的较高技能创新人才需要培养做出贡献。 3.坚持深化“校企合作、工学结合”的办学模式,构建完善石油化工专业科学合理的课程体系 通过与企业人力资源部门探索“以工作过程为导向,以真实工作任务为载体”来构建课程体系的课改思路,实现“工学结合”人才培养模式的转变;召开实践专家研讨会邀请行业实践专家(如技师,班组长等),通过研讨会共同回忆和陈述个人职业历程及工作任务实例,确定本专业主要从事的职业工作岗位,找出各成长阶段有代表性和挑战性的工作任务,通过分组讨论和集体研究提炼出描述该职业领域的典型工作任务,并为教学过程设计确定这些任务的难度范围和归类,深入进行典型工作任务分析以及子任务的汇总,构建本专业的课程体系。 4.明确石油化工生产技术专业职业技术领域对应的工作过程分析、职业岗位分析 通过调研,企业可为石油化工生产技术专业毕业生提供的职业岗位主要包括:石油化工生产操作(工艺操作)、化工产品检验(化工分析)、化工设备维护(化工机械)、化工电器及自动化、化工产品营销、车间管理等岗位。其中石油化工生产操作是目前化工企业的急需岗位。需要的核心能力主要有:工艺操作能力,事故判断与处理能力,设备仪表使用维护能力,识图、制图能力(CAD),班组日常工作管理能力等。需要的基础知识包括基础化学知识、化工原理、化工机械与设备、化工仪表自动化、化工工艺以及对新知识的理解能力等。 各岗位对石油化工专业人才的要求各不相同。企业中大专层次毕业生的就业主要是生产车间的技术骨干、技术员、车间主任。对就业人员的基本要求为:具备扎实的基础化学知识,懂得化工产品的基本性质,了解化工产品的检验方法,熟悉化工生产流程,具有很强的实际操作技能、良好的人际沟通能力和一定的工作协调能力。 5.教学方法的改革和创新 采用多种多样的教学方法:理实―体化的教学方法;案例;行动导向教学法;项目教学法;实验法等等。 改革考试方式,减少背诵性的试题,实行终结性考核与过程性考核相结合的方式,以实际技能为导向,把实践能力和项目能力纳入考核范围,逐步与职业资格考试接轨。可采用笔试、口试、机试、综合作业、项目评审、毕业实习考核等方法,并以此全面衡量和控制教学质量。 6.石油化工生产技术专业师资与教学条件配置建议 继续参加国培省培,提高教师的理论素养和专业水平,拓宽教师的视野。技能型人才培养应采用专职教师与兼职教师相结合的方式。现有专业教师要定期到石化企业学习和实习,地方和学校要为教师的企业实践创造必要的条件。 7.合作开发实训资源,建成一流的应用化工实训基地 大资金投入,建立多功能的校内实训基地;校企结合,建立稳定的校外实习基地。 8.强化技能大赛引领专业建设 主题为“技能―中国化工”的石化行业技能大赛,自2005至2011年来已成功举办7届33场行业全国大赛的基础上,2012年中国石油和化学工业联合会成为23个与教育部合作主办技能大赛的部委及行业之一,全国石化行业职业院校技能竞赛首次纳入教育部技能大赛系列,由国家教育部、中国石油和化学工业联合会联合主办,各省市教育主管部门、中国化工教育协会、化工职业技能鉴定指导中心和承赛院校等承办。石化行指委提供技术支撑。来自全国29个省市地区的253个职业院校参赛队伍参加了石化类大赛。其特点:一是石化行业和教育部共同搭台,是政府与行业合作,教育与企业交流的平台;二是石化赛项专家组由行业企业和职业院校专家组成,比例各半,确保竞赛内涵与现代石化工业发展接轨;三是石化赛项技术方案由石化行指委相关专业委员会制定,覆盖化工领域职业教育的重点和主干专业,竞赛方案贴近行业对企业职工的技术技能要求,大赛内容覆盖专业核心技能点;四是公平办赛,办绿色竞赛,启用行业企业专家现场裁判,第三方执裁。赛场即是竞技场也是德育教育基地。使赛项内容引导专业教学改革,竞赛设备引领专业实训基地建设。积极参加各种技能大赛。 9.教产对接搭建职教与企业互动平台 10.文化对接 瞄准行业企业对人才素质的核心要求 总之,一方面,收集和发现和实践石油化工行业“技能人才”与“创新型人才”培养的成功经验,提出培养主要模式和各环节的规范性要求,以及评估验收标准;教学资源开发共享的办法。对人才培养模式进行模式化、标准化的梳理,提出“基于创新型人才培养的职业院校专业方案建设规程”等。另一方面,从制度机制上提出突破人才培养中存在的难题办法。着重提出解决企业与职业学校合作的积极性不高、学校师资队伍难以适应技能型创新人才培养教学的实际需要的可行办法,包括理法建议、政策建议、制度制定等。 石油化工行业论文:石油化工行业的安全管理和事故预防措施 [摘 要]提高石油化工企业的安全管理水平,抓好安全生产工作,才能保证石油化工生产过程的平稳运行。本文主要介绍了石油化工生产过程中安全管理的重性,提出了加强石化企业安全管理的措施以及安全事故的预防措施。 [关键词]安全;石化;管理;事故预防 前言 石油化工行业存在易燃易爆、高温高压、有毒有害等危险性较大的特点,安全管理是石油化工行业管理的重中之重,只有采取及时有效地安全防范措施和事故预防措施,对石化生产过程进行有效的安全监控与管理,才能保障企业财产和员工人身生命健康安全。 一、石油化工生产中安全管理的重要性 石化行业的特点是:程序多而且复杂,生产具有高度连续性,石化产品多以气体和液体形式存在,易泄露和挥发,遇火源即燃;石化产品或原料多含硫化物,氮氧化物等,本身既有毒又有腐蚀性。安全管理在石油化工生产过程中的重要性有以下几点: (1)从原材料和产品的性质看,石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 (2)从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 (3)从生产方式上讲,石化生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。 (4)从设备装置看,石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 (5)从动力能源上看,石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 二、加强石化企业安全管理的措施 石油化工企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。可以通过以下几种措施加强石化企业的安全管理。 (1)建立健全安全管理制度体系:树立安全就是效益的经营理念,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。通过制度化建设来提高各基层员工的制度文化素质。安全管理制度是人创造的,但制度常常也能反过来塑造人,使员工不知不觉地适应于制度,从而达到约束规范员工的行为。 (2)用安全科学观建设企业的安全文化:科技越进步,文化事业越繁荣,人民的安全科技文化程度也需要相应提高,促进安全向着科学化管理迈进。科学的工作态度可以为人们提供正确的工作方法,科学、合理、有序地工作,成功防范各类事故的发生,使人类真正拥有安全、健康、和谐的环境,文明的社会。注重用安全文化的功能、安全文化的手段和力量去开拓基层员工的内心文化世界,去挖掘基层员工的精神文化世界;用正确的安全价值观去引导、激励基层员工的思想文化世界;用科学的思维文化方法去完善作业程序,提高操作技能,进而形成全体员工的安全文化场。 (3)培养安全工作管理人员:石化企业基层员工的安全文化和技术素质是石化企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着石化企业安全管理的效果,也决定着石化企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。一个安全工作者如果不懂施工专业知识,就发现不了问题。 三、做好安全事故的预防措施 加强安全管理力度,追求人身伤亡事故零指标管理,这是体现企业以人为本管理的一种追求,努力做到零指标,鼓励职工开动脑筋积极参与,实行全员安全管理。通过以下措施进行安全事故的预防。 (1)变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理, 强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作, 变被动管理为主动管理。 (2)加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 (3)抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备, 搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 (4)重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施, 消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 (5)加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 (6) 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。 石油化工行业论文:浅析石油化工行业国际石油贸易安全管理的筹划 摘 要:石油化工行业国际石油贸易安全是涉及行业稳定和发展的大问题,必须在石油化工行业的国际石油贸易中加强安全管理的筹划。本文根据当前石油化工行业国际石油贸易的具体情况,以宏观环境打造、实际操作养成和微观竞争能力培育为手段,展开了对石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划的探讨,希望对石油化工行业国际石油贸易中加强完全管理,控制石油化工行业国际石油贸易风险,进而达到促进石油化工行业整体健康稳定发展的目的。 关键词:石油化工行业 国际石油贸易 安全管理筹划 宏观环境 竞争能力 石油是世界上最重要的战略资源,同时也是被国际炒家严重操纵的商品,任何的影响因素都可能产生石油价格的剧烈变动,因而,石油化工行业进行国际石油贸易的风险量是巨大的。我国年石油进口总量早已突破亿吨,并于2010年超越日本成为亚种最大的石油进口国,面对波动幅度大、风险显著的国际原油市场,如何降低国际石油贸易风险,提高石油化工行业问题,维护我国能源和材料安全成为一项重要的研究课题。当前,国际上降低和防范石油贸易风险的方式有很多,通常以优化石油来源地、影响石油市场走势、稳定贸易形势、优化资源结构等方法达到降低国际石油贸易风险的目的。作为石油化工行业应该在借鉴国际通行做法的同时,将目光转移到石油化工行业内部,在各个层面和各个角度探寻符合自身实际的措施和办法,形成有效的石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划,促进行业的发展,体现出石油化工行业对社会和经济建设的价值和作用。石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划是一个复杂性的系统问题,应该在建立石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划观念的基础上,根据当前石油化工行业国际石油贸易的具体情况,以宏观环境培育、实际操作养成和微观竞争能力培育为手段,科学地对当前石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划进行探讨,形成真正有效的措施对石油化工行业国际石油贸易加以筹划,在实现安全管理的同时,控制石油化工行业国际石油贸易风险,达到促进石油化工行业整体健康发展,稳定我国经济的根本目的。 一、打造石油化工行业国际石油贸易的宏观环境 根据国际通行的参照系数,国际市场油价每桶上升10美元并持续1年,通货膨胀率将会有0.8%左右的上升,可见石油对一个国家经济的重要影响。我们看到这一点,国际石油垄断组织也同时注意,这就为他们操纵石油价格,控制我国经济提供了原始动力。为了实现石油化工行业国际石油贸易的安全,就必须建造一个适合我国特点的宏观环境,降低宏观因素变化产生的石油化工行业国际石油贸易安全问题。 1.降低石油化工行业对国际石油的刚性需求 我们应该通过提高石油化工行业生产效率、提升石油化工产品质量,稳定对国际石油的总体需求量,当需要恒定时,就减少了相关炒家和操作者的获利空间,降低了他们提高石油价格的可能。 2.建立石油化工行业进口石油的基金 政府应该组织行业全体建立石油进口的专项基金,通过将基金注入海外石油资源的勘探开发、开辟新海运、管道和铁路的石油通道、参与国外石油期货市场交易等方式影响国际市场油价。 3.营造有利于石油化工行业国际石油贸易的世界典论 要将我国石油的需要与我国的发展和对世界的贡献练习在一起,让世界了解到,我国石油化工行业国际石油贸易的必然性,争取更大、更多的理解和支持。 4.积极开展有效的开展能源外交 政府应该主动加强与相关国家的合作,确保我国石油进口的稳定性,从而提高石油化工行业国际石油贸易的安全,实现石油化工行业国际石油贸易的经济性。 二、养成国际石油贸易实际操作的习惯 1.国际石油贸易观念的正确培养 我国石油化工行业在相当长的阶段,在国际石油贸易市场中将主要以买方的身份出现。因此,必须积极培育石油化工行业正确的国际石油贸易观念和风险意识,推进石油化工行业石油贸易安全管理筹划的体系构建。 2.国际石油贸易风险意识的正确树立 石油化工行业进行石油贸易时要始终把风险意识放在首位,将其融化在企业文化中,推行全员参与的以风险管理为核心的企业文化,把风险意识印到员工的头脑中,贯彻到企业考核中,与每个人的利益挂钩。 3.国际石油贸易风险预警机制的建立 石油化工行业石油贸易时应该组建专业的风险预警机构,实现风险预警专业化,累积风险预警方面的经验,开发风险预警分析技术。 三、培育石油化工行业的微观竞争能力 1.建立石油化工行业的内控制度 抓住国际石油市场上稍纵即逝的贸易机会,提高;二是权利过多地集中于上层管理者,一般员工不负责任。这两种情况都是与设立内控制度的初衷相违背的。 2.培育我国石油化工行业的石油期货队伍 建立高薪养能、养勤和养廉制度,将薪酬制度和从事石油期货的人员的业绩挂钩,实行股权、期权、延期支付等激励机制,使其更注重企业和自身远期的根本利益。 3.理顺进口与石油化工行业的关系 应适度引入竞争机制,优化石油贸易进口商,把进口商和国内石油化工行业利益联系在一起,形成紧密的利益共同体,实现石油化工行业国际石油贸易安全管理的筹划。 四、结语 综上所述,新时期面对世界资源和能源的激烈竞争,必须树立社会和行业的安全理念,特别是石油化工行业,面对着竞争激烈、价格变动频繁的国际市场,就更应该建立石油贸易安全的观念。本文从实际出发,提出了宏观环境培育、实际操作养成和微观竞争能力打造等不同层面的措施,希望为建立石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划有所启迪和帮助,以便使石油化工行业可以更加有效地实现国际石油贸易的安全,在确保行业稳定和健康发展的基础上,保障社会发展和经济进步的质量和速度。 石油化工行业论文:我国石油化工行业上市公司A股现金红利分配行为实证研究 作者简介:何之望(1992.5-),汉族,海南省琼海市,西南财经大学,工商管理专业,研究方向:数理统计以及信息管理。 摘要:股利政策关系着公司股东的利益还关系着公司的稳定发展,合理的股利分配政策对于股东的利益和公司的稳定发展都有着重要的意义。影响我国上市公司现金分红的因素有很多,本文选取了沪深两市石油化工行业的上市公司A股2011年的数据资料进行分析,通过实证研究找出影响石油化工行业上市公司现金股利分红水平的影响因素。并通过具体地分析,进一步为该行业股利政策的制定和规范提出具有合理性和可取性的建议,以提高企业的价值,实现股东财富最大化的目标。 关键词:上市公司;现金股利政策;实证研究 一、国内外文献综述 上市公司的股利政策受到诸多内外部因素的影响,采取何种股利政策虽然最终由管理层决定,但实际上在其决策过程中会受到许多主观和客观因素的影响。近年来,诸多学者针对其影响因素展开广泛而深入的研究,取得了一系列的研究成果。 (一)国外文献综述 Lintner(1956)从不同产业的600多家公司中选取了28家上市公司作为样本,并向其高层管理者进行实地调查股利政策的影响因素,在此基础上建立起了著名的Lintner股利模型。通过实证研究发现,该模型可以解释高达85%的股利变化,并认为每股收益是影响股利政策的重要因素。自Lintner之后,西方学术界开始重视有关股利政策的研究。Holder(1980)在企业规模、成本和交易成本的变量基础上,研究了企业的集中度与股利支付水平的关系,并得出二者具有负相关关系。 (二)国内文献综述 国内对现金股利政策的研究最早是刘星等人(1997)对1992、1993年的30家上市公司为样本进行检验,发现企业的盈利能力、股票市盈率以及资产流动性水平对公司的现金股利有显著影响。赵春光等人(2001)通过研究1999年底之前上市的210家A股公司的1999年相关数据研究发现,上市公司是否分配现金股利与是否分配股票股利、上年度是否分配现金股利有关;还发现每股现金股利与市盈率和主营业务利润增长率都有关系。 (三)文献综述小结 从国内外关于现金股利分配的文献综述来看,对现金股利分配的影响因素基本上集中于上市公司的盈利能力,公司规模,现金流动性,上年股利的支付情况和股权结构上。但是由于不同的学者在对这些不同的能力考察上选择的指标不同,得出的结论也可能会有差异。本文基于上市公司的盈利能力、偿债能力、现金流动性、公司规模、市场前景、上年股利支付情况和股权结构选择了一系列的指标来进行实证研究。 二、研究设计 (一)、问题的提出 经过分析及以前学者的研究,提出问题:影响石油化工行业上市公司现金股利分配分配的因素可能有该上市公司的盈利能力、偿债能力、现金流量充裕性、市场前景、公司规模、股利政策的连续性和股权结构。 1.上市公司的盈利能力 盈利能力是指特定时期内公司利用资源创造利润的能力,会直接影响其当期利润和未来利润,由于现金股利是以公司利润为主要来源。所以公司的盈利能力是现金股利分配最重要的影响因素和基础。一般而言,一个公司的盈利越稳定,则其现金股利也就越高。这是因为,从稳定股票价格、维持较好市场形象的目的出发,企业总是力图维持较为稳定的股利政策。公司股利政策的制定从一开始就要考虑到此项政策长期维持下去的可能性。盈利稳定的企业对保持较高的股利支付率更具信心。此外,收益稳定的公司由于其经营和财务风险较小,因而比其他收益不稳定的公司,更能以较低的代价筹集负债资金。对于中国的上市公司,一方面现行的财务制度已经规定公司当年亏损则不得分配利润,使得现金股利的分配受制于公司的盈利能力。另一方面,由于中国证券市场的历史较短,使得资本市场的发育程度不高,市场主体意识不强,“盈利多则多分,盈利少则少分”的现象比较普遍。 2.公司的偿债能力 公司的偿债能力强,那么公司的富余资金就比较充足。这样公司就有足够的资金支持其派发现金股利。 3.公司的现金流动性 公司资金的灵活周转是企业生产经营得以正常进行的必要条件。公司现金股利的分配自然也应以不危及企业资产的流动性为前提。企业的现金流量与资产整体流动性越好,其支付现金股利的能力就越强。而成长中的、盈利性较好的企业,如其大部分资金投在固定资产和永久性营运资金上,则通常不愿意支付现金股利而危及企业的安全。 (二)、样本选取及数据来源 本文对在2011年沪深两市A股主板的石油化工行业的上市公司进行初步选择的基础上,进行了相应的数据处理。首先,选择在2011年之前上市的石油化工行业的公司。其次,删除了样本中标示为ST和*ST的公司数据。最后,剩下了103个样本数据。公司的财务指标资料及数据全部来自大智慧软件的个股资料。 三、结论及建议 (一)、研究结论 采用理论分析与实证分析结合的方法,对沪深两市石油化工类上市公司A股进行分析,得出以下结论: 影响上市公司现金股利分红的因素有很多,但是本文实证作出的结论与理论分析和以前的国内外的文献综述之间存在很多异同点。从理论分析及文献综述中的叙述来看,上一年分配的现金股利、每股收益和现金充裕度都对本年度分配现金股利产生显著的影响,这在本文的实证研究中也得到了证明。但是在理论分析中,公司规模、股权结构还有市盈率这一系列的因素对本年度分配的现金股利产生显著的影响却在本文中没有得到足够的证明。在本文实证的研究中,选择衡量公司规模、股权结构的指标分别是总资本的自然对数和流通股比率。虽然从回归结果看有一定的相关性,但是显著性不强。可以看出,在衡量上市公司不同方面时选择不同的指标,实证研究所得到的结果也可能是不同。 每股净资产、每股经营现金流量、流通股比率、市盈率和总资产规模可能也是影响现金股利分配水平的因素,但从本文的实证分析结果来看,显著性并不强。 (二)、建议对策 1、努力提高上市公司盈利水平。企业自身的获利能力是保障先进股利分配的关键,企业应该通过加大技术改进创新、重塑品牌、多渠道融资以运用财务杠杆、进一步晚上产业链等多种手段提高企业的盈利能力。高回报的上市公司,应该进一步强化回报中小股东的意识,严格依照《公司法》和公司章程的规定,自动决策公司利润分配事项,制定明确的回报规划,积极主动保障投资人的合法权利。 2、证监会应该加强证券市场的法律环境建设,规范我国股利政策制度,提高上市公司上市门槛,严格上市要求,将现金分红与企业上市再融资以及退市制度结合起来。借鉴其他国家通过立法形式强制要求上市公司派现的做法,制定明细最低现金分红率,对留存盈利过多的现象用税率工具调节。进一步建立完善退市制度,对于连续亏损、不分红、违法违规、财务状况恶化、公众持股比重过低的上市公司予以退市。通过入市源头把关和退市制度可以优化证券市场结构,真正遏制炒作。(作者单位:西南财经大学)
石油化工应用论文:DCS在石油化工中的应用 摘要:DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成,它具有模拟量的数据采集和控制,开关量的顺序控制,开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制功能,除此之外还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。该系统在石油化工等行业中应用广泛。 关键词:控制站;操作站和工程师站;数据通信及网络;应用问题 1DCS在石油化工等行业中的市场情况 基本控制器可以分散的设置,通过数据高速公路的数据总线把多台控制器与操作站连接在一起,形成各节点都有计算机的分布式计算机控制系统,这类产品统称DCS(Distributed Control System)。 DCS能在石油化工系统中广泛应用是因为它能满足以下功能:①模拟量的数据采集和控制;②开关量的顺序控制;③开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制。除此三项控制功能外,还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。 据估计,由于DCS在石化行业大中型自控装置中近五年内没有可替代产品,到2005年,我国石化行业要有一千多套装置需要应用DCS控制,而设备更新改造扩容也需要扩大原来DCS系统,至於日常维护、备品备件,那也是很可观的,所以今后一段时间内,DCS在石化行业中的重要性是不容置疑的。 2DCS的主要构成 DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成。 2.1 控制站DCS系统中,控制站是一个完整的计算机,实际运行中可以暂时在不与操作站及网络相连的脱机情况下,完成过程控制策略,保证生产装置运行。从计算机系统结构来说,控制站属于过程控制专用计算机,其微处理器从8位发展到今天的32位甚至64位。控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,即过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号,以及与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认,这是至关重要的。 控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为主要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠,才能满足用户要求。 2.2 操作站和工程师站DCS系统形成初期操作站各工程师站合一,即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Vtility)功能。 DCS操作站是典型的计算机,有着丰富的外围设备和人机界面。目前大多数DCS操作站和工程师站已采用高档PC机或工控机,Windows NT(或Windows98以上)操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDC(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术,可通过以太网接口与管理网络相连。在采用通过监控图形软件(如iFIX、Intouch)这一点上,各DCS厂家做法不一,有的厂家以此为平台,形成“软DCS”操作站,这多用于中小型DCS系统,或以此类软件为核心,进行二次开发;有的厂家对原来的组态软件进行改造,使之符合上述特点,满足系统开放要求。操作站要实现其多项功能,必须完成数据组织和存储两方面任务,如与工位号相关的一些数据,在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的,由物理位置决定的工位规定工位号(即特征号或标签Tag)各工位说明(可以用汉字),使之与工艺对象一致,以保证工艺操作人员的操作,工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等,这些均组织成文件,最终形成数据库,存储在硬盘的相应区域,使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和安全性。 DCS系统组态、操作站组态、控制站组态(上小节中已讲到)均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。 2.3 数据通信及网络上两节所述控制站、操作站、工程师站,均为通信网络的节点,DCS网络上的节点还可能有上位机(或称高级控制计算站)、与工厂管理网相连的网关等。DCS网络是DCS的生命线,在DCS整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。 在当前DCS中通信功能的发展是与全厂管理网络(以太网)技术相融合,逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡,所以更具有开放性。 DSC系统的规模与通信能力有关系,而通信的复杂性主要表现在品的互联问题,这样才能够既保证了系统的扩展性,又保护了用户的初期投资。到目前为止,IEEE802.4令牌总线传输方式的通信协议和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用最广,又近年来因为采用以太网的互联网的普及以太网技术的提升,IEEE802.3办公自动化用局域网标准(人们俗称以太网标准)在DCS系统中已有多家采用。 3结语 到目前为止,用户对DCS所存在的问题,有三个方面的意见是一致的,即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题。这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。下面谈谈在石油化工行业中应用DCS两个问题。 ①选型问题。DCS选型应在标书中多列出国际或国外的各项标准同时,也要重视国内DCS相关标准。②服务问题。服务问题成了DCS厂家或系统集成商的新亮点。如何做好前服务、中服务、后服务是非常重要的。 目前DCS系统在炼化公司广泛使用,而且种类较多,主要有HONEYWELL公司的TPS和TDC300系统,横河公司的CS1000和CS3000系统等等,在今后即将投建的新装置中,将把这些系统各自的特点更好的加以总结,选择更好的DCS系统为炼化生产服务。 石油化工应用论文:自动化仪表在石油化工发展中的应用 摘 要:随着自动化水平的不断提高,自动化仪表在石油化工发展的过程中起着越来越重要的作用,关于自动化仪表在石油化工行业中的应用更是一个关键问题。目前自动化仪表在企业中已经得到了很多的应用,对生产产生了很多积极的帮助,本文就自动化仪表在石油化工中的应用进行了探讨。 关键词:自动化仪表;石油化工企业;应用 1自动化仪表 石油对于我们现代社会来说是一种宝贵的资源,也是我们社会发展必不可少的资源,无论是机动车还是其他的一些生活用品,都需要从石油中来获取能源和原材料,石油的需求量也是十分的巨大,因此石油市场得到了很快的发展,并且市场规模十分巨大,在石油的生产中,自动化仪表发挥着很大的作用,可以说自动化仪表是石油化工企业不可缺少的一种设备。 所谓的自动化仪表,就是由很多自动化元件构成的一种具备很多功能的工具,它能够检测一些参数,并且将检测到的内容通过传输系统输出,具备显示功能,并且对于检测到的数据可以进行记录。比如在工业生产中,很多环节都有自动控制的仪表,有电动、气动控制的调节仪表。对于自动化仪表来说,它可以是一个单独的自动控制系统,也可以是对于整个系统而言的一个小的环节,在整个工业生产当中,自动化仪表的作用就是将输入的信息显示出来,让人们随时掌握生产的状态,这样才能保证生产的效率和安全性,在石油化工企业当中,各种自动化仪表在生产中发挥着重要的作用。 2自动化仪表技术在石油化工中的应用 2.1温度检测仪表 在石油化工生产过程中,温度的变化对于生产有着很大的影响,因此要对温度进行实时的监测。温度仪表中有一类是接触式仪表,这种仪表的构造一般比较简单,并且测量温度比较准确,但是温度仪表和被测物体的温度达到一致才能保证这种精度,这靠的是热传递的原理,被测物的温度变化之后,需要有一定的时间才能让接触式仪表达到相同的温度,因此,在检测过程中,存在一定的延时,而且如果温度过高的话,也会对仪器产生一定的影响。非接触式仪表,是通过热辐射的原理来进行测量的,测量过程中,不需要进行接触,可以有一定的距离,测量的温度范围也较广,反应速度比较快,但是由于其与被测物体有一定的距离,容易被其他物质影响,测量精度难以保证。在目前的温度仪表中,非接触式的有红外线式的和辐射式的,接触式的有热电阻式和压力式等几种。 2.2压力仪表 在石油化工生产中,压力也是一种十分常见的测量参数,压力如果不在正常范围之内的话,会对生产产生很大的影响,甚至会阻断生产的顺利进行。在压力的测量中,有很多的类别,有绝对压力、负压力等等。压力测量的原理也很多,比如电容式、电感式、液柱式等。压力检测的范围也比较广泛,因此,针对不同的测量需求,有很多对应的压力仪表可供选择,选择合适的压力表来精确的测量压力值,对于生产来说十分的重要。 2.3流量仪表 石油化工企业中,生产的产品很多都是流体性质的,在生产中,流量仪表也是最为常见的一种仪表之一。它主要测量的就是在一定时间之内,通过管道的流体的体积,这个在石油化工企业中的很多环节都要用到,比如石油的开采过程,运输过程以及最终的交易过程都需要流量仪表来对流量进行精确的测量。在实际的生产过程中,需要对流量进行精确的控制,来保证合理的生产,自动化的流量仪表在生产中可以对流量进行实时的检测,如果流量大于之前设定的值,那么仪表将可以提示控制系统,从而对阀门做出控制,减少阀门的大小,来控制流量,这样可以保证其他环节与生产相配合,保证生产的精度,自动化仪表还可以将这些数据记录下来,可以在一些分析软件中进行分析,从而做出调整,让生产过程更加的合理,生产更加安全,效率更高,对于石油化工企业来说,这无疑是保证其经济效益的重要一环。 2.4物位测量 在石油化工生产过程中,常遇到大量的液体或固体物料,它们占有一定的体积,堆成一定的高度,对此物料高度的测量称为物位测量。物位测量主要有两个目的:一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半成品的数量,以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算;另外通过物位测量,了解物位是否在安全范围内。这两个作用无疑对于生产是很重要的,如果物料不足,难以保证下一步生产的顺利进行,对整体的生产会有阻断,而如果物料过多,超过了一定的值,那么对于生产来说,同样会出现问题,所以,必须靠物位仪表来保证生产的进程和安全。物位仪表按测量方式的不同可分为直读式、浮力式、超声波式、雷达式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等等。他们的测量精度高,反应迅速,测量数据可靠,石化企业中的物位仪表与阀门配合,当物位超出设定值时阀门会相应的开启或者关闭,可以保证安全的物位高度,在石油化工企业中得到了普遍的应用。 3结语 在科技的不断发展过程中,科技的进步给石油化工企业的生产带来了很多的便利,在石油化工企业的生产中,比较重要的一个应用就是自动化仪表,它的应用使得生产的各个环节都能够在科学合理的掌控之下,对于企业生产的安全和效率有着很大的帮助,可以让企业实现更多的经济效益,而自动化仪表以后还有很大的发展空间,还有很多地方可以进行创新,相信在不远的将来,自动化仪表能够给企业带来更多的帮助,实现更多的价值。 石油化工应用论文:石油化工方向应用型人才培育改革试点思考与实践 摘要:学校化工专业2014年被列入“应用型人才培育改革试点”专业,本文结合团队教师及其他参与共建教师的经验,对本专业改革过程中的经验进行思考与总结,如教师工程背景、企业参与力度、课程体系建设和机制建设等,以期提高本专业的改革成效。 关键词:石油化工;应用型人才;人才培育改革 应用型人才培养示范专业重点突出适应广东省产业升级和结构调整需求,且与产业行业对接紧密的应用型本科专业。学校化学工程与工艺专业石油化工方向充分依托中国石化集团茂名石油化工公司,注重“理论联系实际、科研促进教学、强化英语教学、培养国际视野”,培养适应社会需求,主要在石油化工及相关行业工作的应用型人才。本专业是学校石油化工特色鲜明的标志性专业,对在应用型人才培养试点过程中的经验进行思考与总结,以期提高本专业的改革成效,更好地服务于学生。 一、加强专职教师的工程背景 本专业专职教师每年有近一个半月的时间去炼油厂或润滑油厂指导学生进行生产实习和认识实习,为年轻教师及学生提供接触企业装置和工艺的机会。我校联合茂名石化公司,针对缺乏工程背景和经验的年轻教师,为他们进行相关培训。 途径一:针对专业建立的课程群,定期聘请企业一线的有经验工程师为校内教师进行专题讲座。比如,对《乙烯生产》这门课程,定期聘请茂名乙烯厂各个车间的工程师来校为教师做专题讲座,主要针对每个车间(如裂解车间、芳烃车间、苯乙烯车间、丁烯车间、环氧乙烷车间等)的产品、装置、工艺流程、生产原理、实际遇到的技术问题等进行讲解,一方面可提高任课教师对课程的直观深入的认识,理论联系实际,另一方面为教师和企业人员搭建沟通、交流的平台,通过技术交流和探讨,促进教师和企业人员的科研合作,以科研促进教学。 途径二:定期送教师外出培训、交流、实习。学校会选派教师去参加一些高水平、高质量的培训,达到提高教师工程经验的目的。比如,学院曾经与茂名瑞派化工设计院达成培养协议,选派三名新进教师去该公司进行为期3个月的“Aspen plus”软件应用专题培训。这几位教师均表示这类专题培训非常专业,能很快地掌握此软件的应用并将其应用于教学和科研过程中。他们在教学过程中指导学生参加“大学生化工设计大赛”、“大学生创新创业竞赛”、“毕业论文”等环节得心应手,学生给出的反应都比较好!这在某种程度上间接地提高学生的实践和社会服务功能。此外,学校也定期外派教师去国外大学(如英国知山大学)进行交流和培训。本专业教师队伍应积极走出去进修或参加学术交流,扩宽视野,吸收更好的教学方法和构建课程体系的经验。 途径三:实施新进教师的“导师制”和“听课制度”。最近几年,学校引进很多新教师,并安排有经验的教师或专家做新进教师的指导教师,对这些新教师的教学把关,同时将这些教师引入学科团队,使其发挥所长。此外,学校建立了新教师的“听课制度”,成立学校或者学院“教学督导小组”,定时对新教师进行听课,与他们一起分享上课的技巧或方法,使其能够更快地适应角色,承担教学任务,在一定程度上可以提高新进教师的教学质量和教学水平,为更好地完成本专业的改革服务。 二、加强企业参与力度 学校建立了企业参与的应用型人才培养模式,加大投入,加强企业参与力度。 1.近两年来,学校依托广东茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个国家级工程教育实践中心,使学生的化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。同时,充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才,取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业的学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式来检查企业培养方案的落实情况。 2.学校制定形成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等,建立“以师徒定岗培训形式进行实践培训”的机制,完善各种配套管理措施,为落实人才培养方案提供保障。 3.本专业以“专业认证”和“卓越计划”为契机,跟踪开展专业人才社会需求调研,了解市场和人才的双向需求。比如,本专业教师去北海炼化调研时,发现很多毕业生结合实际工作需求,对学校某些课程及内容的设置都有自己独到的见解和体会。用人单位也不例外,北海炼化人事部部长反映:现在对石油化工专业人才需求的趋势和方向将可能侧重于“煤化工”,企业希望毕业生既具有石油化工的专业背景,也具有煤化工的专业背景,建议可在石油化工专业方向增加几门煤化工的相关课程,拓宽学生就业渠道和适应企业需求的能力。而且,炼油厂工程师反复向学校教师反映:“现在既懂工艺又懂设备的人才太少了。”基于此,学校考虑为化工专业开设一些设备方面的课程,或将这些知识渗透到课程中,以适应社会和企业的用人需求。明确工作中所需要的知识、能力和素质等,学校会开展有针对性的研究。 三、加强课程体系建设 人才培养是通过课程教学内容实施的,选择什么样的课程内容,设置哪些教学环节,要根据所从事的职业能力要求来确定,但所有的课程设置都需要为培养必要的职业能力服务。 根据学生能力与课程的对应关系,将课程内容进行归类、整合、安排,形成脉络鲜明、清晰的课程结构,以真正有利于实际能力的培养。 1.学校构建出适应“应用型人才培养示范专业”要求的课程体系。主要改革内容为:①在学校完成3年的主要教学内容,第四学年主要在企业参与实践教学;②化工设计课程结合全国大学生化工设计大赛项目和学校化工设计大赛项目进行课程改革;③认识实习分散进行,为新生进行专业教育并增设《化工导论》课程;④第七学期的主要教学内容为生产实习(含仿真实习),分散到各个企业,以师徒定岗的培训形式进行实践培训;⑤第八学期的主要教学内容为进行毕业设计或撰写毕业论文,部分学生可在企业选题,由企业专家与学校教师共同指导。 2.目前本专业建立“油类”课程群,如《石油炼制工程》、《石油化工工艺学》、《石油储运基础》等,形成课程群网站,加强课程群中各个课程之间的内容划分、整合与衔接,使每个课程单元中的各个内容模块与实际工作所要求的能力要素相对应和适应。 3.将工程案例教学法引入部分课程的理论课堂教学中,广泛搜集、筛选和整理、编写涉及“油类”课程群的典型工程案例。将整理收集的“油类”课程群中的典型工程案例引入课程教学,让学生以工程师的角色去体会解决工程实际问题的过程,感受理论知识运用、设计过程、工艺操作等面对的实际工程问题,为学生搭建理论学习与工程应用的桥梁。同时,促使教师深入生产一线,编写具有知识性、科学性、实践性和启发性的高质量工程案例,并在教学过程中正确地把握案例教学的节奏和方向。 四、加强机制建设 应加强应用型人才培养模式改革保障体系的建设,对保障机制进行研究与改革是应用型人才培养的关键环节之一,学校逐步加强应用型人才培养师资队伍、教学条件、教学管理体制、学生管理与考核、教学质量监控、教学质量评价等系统建设,制定科学的人才培养质量监控机制。只有建立好这些保障措施和监控机制,才能保证应用型人才的培养水平和培养质量。 五、总结 为了进一步加强学校化工专业应用型人才培养改革试点的顺利进行,本文就上述若干层面提出一些个人的见解和思考,或许存在片面性,仅供参考! 石油化工应用论文:石油化工仪表控制系统的应用分析 摘 要:随着科学技术的发展,仪表控制系统逐渐向智能化、信息化、数字化、微型化的方向发展,信息化的发展直接推动着我国工业的发展,石油化工仪表控制系统取得了非凡成就。但是我国的石油化工仪表控制系统的发展也存在一些不足。本文将对石油化工仪表控制系统的应用进行分析。 关键词:石油化工;仪表控制系统;质量控制 近年来,随着社会主义市场经济发展速度的不断加快及科学技术水平的提高,我国化工仪表自动化设备及控制系统也得到了极大的发展。石油化工仪表越来越趋向于多样化、精密化及智能化与数字化的方向发展。在工业生产过程中,石油化工仪表是检测、显示、记录及控制工艺参数的基础。随着自动化工业发展速度的不断提升,要求加大仪表控制系统的力度,实现数字化电动仪表的目标。 1 石油化工仪表控制系统的应用 石化企业经营管理中,仪表控制系统是否完善将直接影响到整个企业的管理水平。基于此,相关部门必须严格按照相关要求,对石油化工仪表控制系统中存在的问题进行充分了解及分析,提高技术水平,规范操作流程,建立与完善石油化工仪表控制系统。只有这样才能做好风险防范与控制工作,才能实现企业发展的利益最大化。 1、新型自动化检测与分析仪的应用 随着科学技术水平的不断提升,化工仪表系统也逐渐发展为数字化、智能化及网络化,这种发展极大地提升了是由化工企业自动检测仪表的使用水平。现场总线型变送器为满足现场总线控制系统的需求,也得到了极大的发展。现场总线型变送器作为新型自动化检测仪表的重要组成部分,其特点主要表现为全数字式、结构简单、高可靠性与操作性,与其他智能型变送器相比,现场总线型变送器具有较高的分辨力、稳定性,基于此,在石油化工事业发展中得到了广泛地应用。 在线分析仪表的广泛使用及推广,在提高石油化工产品质量方面起到了关键性的作用。在对石化企业产品质量及先进控制应用水平提升的同时,石化系统也逐渐完善。其中主要包含以下几个内容:在线油品质量分析仪、在线气相与液相色谱仪等。在石化企业炼油调合系统中在线多路近红外光谱分析仪这种新型分析仪得到了大量的应用,并获得了良好的应用效果。在中石化杭州炼油厂等企业内新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定仪已经开始使用,并得到了广泛好评。 2、先进控制的应用 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。选用先进控制作为石化企业生产装置,不仅可以对装置运作的稳定性、安全性进行有效提升,还可以起到产品质量及收益提升的作用。同时先进控制的应用可以达到运作成本降低及实现企业经济效益最大化的目的。现阶段石化企业化工仪表控制系统内部分先进控制技术已经日渐完善,如多变量预测控制技术等。其特点主要体现在以下几点:首先,基于模型的控制策略。如模型预测控制与推断控制等。现阶段智能控制与模糊控制主要为知识控制的范畴,这也是今后先进控制发展的主要趋势。其次,一般情况下先进控制都是用于复杂多变量过程控制问题处理中。如多变量耦合等。作为在常规单回路控制以上建立的动态协调约束控制,先进控制必须符合具体工业生产过程中的动态特点及操作规定。最后,实现先进控制必须具备较为强硬的支持平台,如计算能力。其主要实现工具为上位机、DCS、FCS。目前我国石化系统和美国Honeywell公司合作,实现了催化裂化装置先进控制的应用。 2 石油化工仪表控制系统的质量控制 为有效提升石化企业自动检测仪表的使用能力,必须逐渐向数字化、智能化等方向发展。在保证关键仪表系统质量时,应进行工序质量控制点和共检点的设置,在石油化工仪表系统安装过程中,应做好以下几点,才能实现质量控制的良好效果,也只有这样才能做好预控工作,才能实现企业的社会效益与经济效益。 1、安装就位变送器后,为确保仪表系统导压管线的质量符合相关规定,应选用2.5到5倍的工作压力用水对一次阀后的仪表导压管线进行试压作业,这样可以防止使用过程中因焊接不牢及安装不正确等原因,导致泄漏等问题的出现。 2、检查仪表接线。在确保端子接线符合相关规定后,必须对线路电阻进行准确测量,并对各线末端标记情况进行详细检查。导线屏蔽接地线必须连接到计算机房一侧,同时确保中间端子箱的防爆接头等不存在损坏情况。 3、检查与确认计算机系统送电前的相关条件。作为整个安装过程的中心环节,计算机系统送电前检查结果是否真实将直接影响到未来的使用状况。基于此,相关部门必须组织设计单位、施工单位等相关工作人员对其实际情况进行检查。其检查内容主要含有:检查中央空调、UPS不间断电源与计算机接地系统等。 4、计算机硬件的性能测试及软件组态。遵循相关设计要求,检查其基本功能测试内容,组态任务主要由设计代表和软件组态单位一起完成。自控仪表设计交底和图纸会审由监理组织设计人员与施工技术人员完成。在对设计图纸与设计文件认真审核的基础上,进行仪表安装作业。在安装前期应进行技术交底工作,要以会议纪要为主要依据。安装过程中如发现问题,应及时改正,尽可能降低失误与危害。同时校验仪表单机,对仪表元件进行测试检查。对其仪表的质量及精准度进行检测与确定。如不符合相关规定,由有关单位以书面形式通知制造厂商进行处理与更换。避免安全问题的产生。 5、在仪表工程设计施工图中未作出具体规定的部分应执行《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093―2002和《石油化工仪表工程施工技术规程》SH/T352―2007;对引进装置的仪表工程,施工应执行有关国外标准规范和参照安装手册;在执行过程中应做好各类仪表调试安装记录,应填写仪表工程交工资料记录表,要求做到数据真实,字迹端正,各级签署完整,按照规定上报。为了保证电缆敷设顺利进行,应在汇线桥架完工合格的基础上,对全部待敷设的电缆进行现场清查、核对型号、规格、实际长度、绘制电缆作业表,并测其绝缘电阻值,做好各种位号标记,以防混错。特别应注意的是室内外本安电缆和非本安电缆应分开敷设,不得混放以防信号干扰。 3 结束语 综上所述,随着石油化工仪表事业发展速度的不断提升,其控制系统也愈加完善。逐渐向着数字化与微型化的方向发展。新型自动化检测与分析仪作为石油化工仪表控制系统的重要组成部分,其技术水平的高低对整个系统的顺利运行起到关键性的作用。为满足社会经济的发展要求,为确保仪表控制系统的正常运作,石化企业必须重视相关技术的应用,规范操作流程,只有这样才能实现其经济效益。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用探究 摘 要:近年来,我国经济得到了快速发展,在社会的各个行业中石油化工行业的发展尤为突出,并且该行业在最近几年中的总产值在不断的上升,为国家的经济发展做出了巨大的贡献,在此基础上该行业在各类产业技能方面也不断发展改进,以此不断适应行业及社会发展的需要。本文就针对石油化工行业中的催化精馏技术来分析其特征、作用及应用探究。 关键词:催化精馏技术;石油化工;应用探究 催化精馏技术是石油化工行业中普遍应用的一项科技,由于催化精馏技术便于实践、应用性较强且相比其他技术拥有生产效率等的优势,所以该技术得到了石油化工行业的重视,并加大了该技术的利用领域。催化精馏技术之所以能到的广泛引用,是由于该技术具有应用价值高、投入资本较低、温控技术便利、反应速度快等优势特点。所以本文就催化馏技术的特征及其在石油化工中的应用进行探究,进一步了解其在石油化工行业中所起到的作用及贡献,并对应用技术进行总结,以此归纳催化精馏技术的应用经验,为该技术的发展革新提高文献资料。 1 催化精馏技术的认识及特征分析 1.1 对催化精馏技术的概念认识 催化精馏技术是从其形成原理的角度来书是指由化学工程中通过合成或者分离耦合的方式来促进催化精馏塔性能的一种技术。而从根本上来讲,该技术的整个过程是较为复杂且对于技术应用的要求是极为严格的,我们从其采取固体催化物质的方法可以看出,其原理是较为新颖且高效的,而且,该技术在催化的过程中还需要将催化物质用科学的方式在塔内进行布设,以此使得催化作用更加高效安全,与此同时最重要的是化学反应与精馏分离相结合进行协同操作,由此可见,新颖操作理念和高要求的操作是该技术成功的最主要的原因。 1.2 催化精馏技术的特征分析 催化精馏技术之所以得到极为广泛的应用,是由于其在传统的催化反应和精馏分离中得到了不断的发展和革新,使得两种技术合二为一。催化精馏技术作为反应精馏中的一种,将催化反应过程和精馏分离过程两个独立的过程结合到一起,并进行了设备的结合,以此大大提供了催化效率。从其具体特征来看,催化精馏技术具有选择性优良、转化率较高、耗能较低、设备投资成本较低等特点。从选择性优良方面来说,其主要优势是能够极快的将连串反应过程中的中间目标产物清离,使得后续反应得到高效、高质量的反应效果。转化率较高则能提高难分离物质的分离效率。耗能较低则体现在节约能源、促进能源可持续利用并节约生产成本等方面。投资成本较低的则是由于催化精馏技术本身为石油工程节约了大量的时间、资金设备,并且提高了工作效率,以此节约了大量的投资成本。 2 催化精馏技术在石油化工中的应用 2.1 催化精馏技术在石油化工中应用的作用 上文中我们就催化精馏技术的们就催化精馏技术进行了深入的认识,并且得出了催化精馏技术的一些先进性的特点,而且,在石油化工行业中也常常运用依稀装置,并且近年来依稀装置已经成为了石油生产中的一项重要技术。所以,为了适应社会对石油质量的要求的不断提高,我们必须采用先进的催化和分馏技术,并且,需要不断的改进装置,来满足行业发展的需要。而近年来各个行业间的竞争日益激烈,质量、效率、成本成为了一个企业成功与否的关键,而从催化精馏技术的几个特点来看,它不仅仅能够提高生产效率,生产出高质量的产品也能节约能源和降低投入资本,以此使得石油化工的原油分离工作事半功倍,所以,在石油行业中引进依稀装置汽油催化精馏塔催化技术是及其必要的。 2.2 通过催化精馏技术提高石油化工效能 基于石油化工行业中的一些生产问题,我们将针对性的将催化精馏技术应用到其中,以此改进石油化工生产环节的生产装置,从而起到提高生产效能的作用。例如;石油化工行业中常用的依稀装置在高温环境下运作,而催化精馏技术本质上也有热能传导的作用,所以,我们可以引进催化精馏塔装置来改进石油化工生产环节的一些生产装置。此外,催化精馏技术本身集催化反应过程和精馏分离过程为一体,并且将这两个过程放入同一个装置中运作,所以这在无形中便减少了许多环节,从而节约了生产时间,提高了生产效能。 2.3 催化精馏技术在石油化工生产中的总和考虑 从现今情况来看,由于社会对石油化工产品的质量要求不断提高,石油化工行业面临巨大的压力,因此,该行业现今最主要的是技术革新和设备换代,而催化精馏技术虽然在石油化工生产中的实践经验不足,但其生产优势也是显而易见的。所以,若能将该技术应用到石油化工生产中,将能极大的提高生产效能,而节约下来的资源可以用了扩大产业规模,有利于规模经济的发展形成。所以,催化精馏技术在石油化工行业中的应用不仅可以提高产业效能,还能促进石油化工行业的可持续发展,促进生产的安全性和管理的高效性。 综上所述,石油化工生产行业面临挑战,而催化精馏技术也能在一定程度上提高石油化工行业生产效率、降低其生产成本,可以改善行业内部资源利用情况,是石油化工生产行业改革生产结构的一个重要节点。所以石油化工行业引进催化精馏技术,可以为行业内部生产提供新的技术力量,促进行业的发展进步。此外,面对国内外行业间严峻的竞争压力,石油化工行业必须及时的抓住机遇,推进技术革新,不断的改进自身的生产设备,在谨慎决策的同时大胆尝试新科技,在发展、创新科技的同时,走可持续发展的道路。 石油化工应用论文:石油化工污水处理技术的应用与分析 【摘要】油化工废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为有毒有害的有机物,对环境污染严重。对不同种类的石化废水,往往需要不同的处理技术才能达到理想的效果。近年来,石油化工的废水处理技术研究成为热点,以化学法、物化法和生化法为主的大量新的处理技术。 【关键词】石油化工;污水处理技术 一、物理化学处理技术的应用 (一)高效絮凝浮选技术 随着我国煤油加工能力的不断提高,废水处理规模也需要及时扩大。而废水回用目标对废水处理后的水质要求更高。气浮技术是利用微气泡捕捉并除掉水中的细分散油、乳化油、胶质及悬浮物,既为生化处理提供水质保证,也常用于生化后处理,是煤油厂废水处理中必不可少的单元。其中叶轮气浮由于具有设备结构简单、投资省、占地少、能耗低、操作简单等特点,发展得更快。在叶轮气浮除油技术中,自吸式气液混合叶轮是关键之一。针对现有自吸式气液混合叶轮存在的问题进行攻关,开发了一项能有效去除含油废水中的油和COD的技术-FYHG-DO型叶轮气浮除油技术。该技术的叶轮真空度和吸气量均明显高于对比叶轮,很好的解决了吸气量和吸液量的协调问题,肯有良好的气液混合效果。实际结果表明,隔油池出水经叶轮气浮除油技术处理后,今油废水中的油去除率为67%COD去除率为31%。专家建议尽快进行工业应用试验。 (二)光催化技术 目前Tio2,纳米颗粒光催光催化处理废水的先进性已被公认,但如何将TIO2应用于难降解有毒有机物废水的产业化处理过程,却是光催化技术在环保领域发展的瓶颈问题。南京工业大学化工学院完成的TIO2晶须光催化处理难降解有毒有机物废水成套技术及装备研究解决了这一难题。该项目通过烧结法和离子交换法,成功地俣成出外部具有微米级尺寸、而内部具有纳米级的连续光催化废水处理剂。采用TIO2晶须催化剂的连续光催化废水处理装置的废水处理效率与小试相比难以分离、回收及工业化困难等问题。以TIO2晶须光催化降解印染废水,可将未经任何处理的印染废水的COD降至50mg/l以下,色度小于40倍(稀释倍数),并可将苯环等大分子有机化合物转化为烯烃类的化合物。 二、石油化工污水生物处理技术的应用 (一)菌种选育技术 用用生物自固定化技术分离选育出了株油脂化工废水高效降解菌、1株制药废水高效降解菌和2株焦化废水高效降解菌,工程应用发明高效菌对污染物降解能力强,以自固化后可有效地截留在反应器中并保持其降解活性。他们还分离筛选了降解石化和化纤废水的高效菌8株,开发了适合高效菌种附着的特殊生物填料。此外,他们对高停职硫有机工业废水建立了硫酸盐还原菌的筛选和培养技术,分离了5株可提高废水打中生化性并达到理想脱硫效果的厌氧脱硫菌。工程投运后解决了企业废水的处理问题,并指标均优于废水排水票准,降低了建设与运行成本。 (二)生物强化(QBR)技术 炼油碱渣废水是炼油厂在油品电精制及脱硫醇生产过程中产生的强碱性、高浓度、验生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、难生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物浓度高(COD约为2×105 mg/L,挥发酚和硫化物约为3×104 mg/L,含盐量为150 mg/L以上),采用常规方法验以达到处理要求。QBR技术是一项专门针对高浓度、验降解的有机废水的处理技术,是将现代微生物培养技术应用于好氧废水处理技系统中,通过生物强化技术将专一性、活法10倍以上的容积负荷,将传统生物法验以处理的高浓度、高毒性废水进行生化处理,极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。采用QBR技术的设资、运行费用只有湿式催化、焚烧法的几分之一或几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定,而且不产生废气和废渣等二次污染。 (三)4MBR技术 MBR技术是将生物降解作用与膜的高效他离作用结合而成的一种高效水处理工艺,采用这种工艺几科能将所有的微行物截留在生物反应器中,使出水的有机污染含量降到最低,具有流程简单、效率高、操作简便、易实现自动化控制、投资少、费用低,出水水质稳定等特点,在废水处理与回用中良好的应用前景。采用MBR的废水处理工艺在美国应用以来,在水处理领域受到高度重视,美国、日本、德国、法国、加拿大等国的应用规模也不断增大,处理量从103 mg/L扩大到100003 mg/L,处理对象出不断拓宽,除了对生活污水进行处理并回用外,还在工业废水如食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料成本、石油化工废水及填埋场渗滤液的处理获得成功。 三、生物法与物理化学法组合技术的应用 (一)电-生物耦合技术 硝基苯类、卤代酚、卤代烃、还原染料等都是重要的工业原料或产品,但它们都很难被微生物所降解。以前这类废水的处理一直是企为业面临的一项难题。中国科学院过程工程研究所经过深入研究发明了电-生物耦合技术,利用电催化反应将水中难降解有机物催化还原(或氧化)成生物易降解的有机分子,微生物则在同一个反应器中同时将它们彻底去除。以含硝基苯质量浓度为100 mg/L的废水为例,经过10h的处理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水达到国家排放标准。 (二)化学模拟生物降解处理技术 该技术采用微生物法与降解废水处理综合技术。该技术采用自行研制的可逆氧化还原“活性物”,在化学模拟生物降解池中的有机物降解,然后现利用电化学技术再次将废水进行有机降解,然后再利用电化学技术再次将废水进行强制处理和脱色,从而取得较好的废水处理效果。 四、结束语 综上所述,在石油化工污水水质分析的基础上,结合近年来石油化工发展的动态,深入探究了石油化工污水处理技术,指出清洁生产、组合工艺、污水回用是石油化工污水处理的发展方向。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用 摘 要:伴随社会经济发展速度的不断提升,我国石油化工行业也得到了极大的进步。与传统反应和分离单独进行的过程相比,催化精馏具有投资少、操作费用低、节能、收率高等特点,日益受到人们的重视,其研究与应用日趋广泛。 关键词:催化精馏;石油化工 1 催化精馏技术的概况 催化精馏是将固体催化剂以适当形式装填于精馏塔内,使催化反应和精馏分离在同一个塔中连续进行,是借助分离与反应的耦合来强化反应与分离的一种新工艺。由于催化剂固定在精馏塔中,所以它起到了催化和促进气液热质传递的作用。其优点如下: 1、催化精馏技术具有高生产、高收率的能力。这是因为通过可逆反应的利用这种方式,产物能够得到不断地生产,从而有效增加了反应速率,使反应物的浓度增大,而在这个过程中的原料的转化率还得到有效的提高,因此该技术的生产及收率能力较高。 2、催化精馏技术具有低消耗、低投入的优势。在精馏塔中催化反应与精馏可以共同进行,这样既使流程得到简化,又节省了能量,减少了资金、资源等的投入与消耗。 3、催化精馏技术具有高选择性。这是由于可逆反应大多是平衡移动的,这就从某种程度上抑制了副反应或是逆反应的发生,进而使选择性得到提高。 2 催化精馏催化剂装填技术分析 由于催化精馏过程中,催化剂起到催化和促进气液热质传递的作用,所以不仅要求催化剂结构有较高的催化效率,同时又要有较好的分离效果。目前,用于催化精馏的催化剂主要是离子交换树脂和分子筛等,催化剂必须采取特殊的装填方式,满足反应和精馏的基本要求。肖剑等圆将催化剂装填方式分为两类,即固定床式和规整填料式,这两类装填方式中均有成功的应用实例。规整填料型催化剂装填方式更适宜于精馏操作,气液接触好,塔内不需要特殊构件,催化剂利用率高。但这种装填方式中的催化剂更换困难,需要停车后人工进塔更换。Sulzer公司采用新型催化精馏填料是Katpak型填料,有流体力学性能测试和热模实验的研究报道 。反应段采用特殊的催化剂装填方式,一般有3种方式: 第一,将粒状催化剂与惰性填料混装,该法的优点是催化剂装卸方便,但细颗粒催化剂堆放在塔内导致上升蒸汽阻力过大。 第二,将粒状催化剂置于多孔容器中形成催化剂构件,多孔容器可以是尼龙丝等编织物,也可以是铝、不锈钢等材料的丝网。这种催化剂构件又必须和弹性构件相连形成催化精馏元件,并具有较大的开孔空间。这种放置方式应用较广,但因催化剂置于多孔容器中,扩散对反应有一定的影响,且构件复杂。 第三,催化剂颗粒放入金属波纹丝网或平板丝网的夹层以及多孔板框的夹层中。这种放置方式传质效果好,但装卸麻烦。 3 催化精馏技术在石油化工中的应用 1、催化精馏技术在酯化反应中的应用 乳酸正丁酯在食品、医药、燃料及电子工业等部门得到了广泛的应用。传统的乳酸正丁酯合成采用间歇反应釜,操作复杂,催化剂分离、净化等工序繁琐。杜海明研究了用Hβ沸石催化剂合成乳酸正丁酯的催化精馏酯化工艺。他们发现,催化精馏技术的引入,不仅减少了设备投资,而且可以进行连续化生产。 2、催化精馏技术在醚化反应中的应用 迄今,催化精馏技术在MTBE和ETBE的工业化生产中的应用已比较成熟,其他的过程也逐渐发展起来,如用于异戊烯醚化和二醇醚的生产等。异戊烯是一种非常重要的精细化工中间体,可用于生产农药和香料。目前,广泛采用甲醇与C5馏分中的粗异戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解为高纯异戊烯的方法。该工艺的核心是粗异戊烯的醚化。范存良等在外循环固定床反应器、中间取热固定床反应器和催化精馏反应器。 3、催化精馏技术在加氢反应中的应用 在加氢反应中,应用催化精馏技术可以降低投资费用,提高目的产物的收率,延长催化剂寿命等。目前,催化精馏技术在选择加氢、苯加氢、加氢脱除含硫化合物中都有应用。选择加氢主要用于C4,C5原料的预处理,以除去对某些深加工过程和产品均有负面影响的有害杂质,应用催化精馏技术有利于不需要的烯烃杂质选择加氢,并减少发生连串反应。渠红亮等采用氧化铝粉末制备了镍基拉西环催化剂填料,用于MTBE装置C4原料的催化精馏预处理工艺中。 4、催化精馏技术在水解反应中的应用 在工业中,乙酸甲酯常以副产物的形式出现,将乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比较常见的处理方法。传统乙酸甲酯水解工艺系采用固定床水解工艺,其水解率低,回收系统能耗高、流程复杂,而采用催化精馏技术可提高水解率,实现节能降耗。苏文瑞采用催化精馏工艺实现了乙酸甲酯的水解。结果表明,催化精馏工艺的水解率比常用固定床工艺高出一倍以上,处理能力比固定床水解塔大得多,且其反应温度低于固定床工艺,催化剂的结垢现象比固定床少,催化剂的寿命较长,回收能耗比固定床节省27.8%。 5、催化精馏技术在酯交换反应中的应用 乙酸正丁酯是重要的基础有机化工原料。近些年,文献报道了酯交换法制备乙酸正丁酯的催化精馏工艺,可以得到高纯度的甲醇、乙酸正丁酯,且丁醇的转化率有很大地提高。其反应系统主要由再沸器、催化精馏塔、冷凝器、进料泵和回流比控制器组成。其中催化精馏塔有由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板组成的催化反应段;在集液板下端的升气管的管壁上有溢流孔,其高于催化剂包;在底板上有泪孔;在支撑板上有催化剂包和筛孔;位于支撑板和底板之间的升气管的管壁上有漏液孔;将物质的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分别从催化反应区的顶部和底部加入到塔内,反应温度50~90℃,回流比0.5~30,常压下进行操作。该工艺提高了乙酸甲酯的转化率,简化了操作步骤,克服了设备腐蚀等问题。 6、催化精馏技术在烷基化反应中的应用 乙苯是重要的溶剂和中间体,加在汽油中还可以提高抗爆性能。目前,大量生产乙苯仍然是靠在酸催化下苯与乙烯的反应,与固定床反应工艺相比,采用催化精馏技术时,该反应过程的反应温度不受泡点温度制约,避免反应区热点的形成,提高了催化剂的寿命,消除了大量苯的循环,使反应放热得到了有效利用,而且操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少。研究表明,采用催化反应精馏技术克服了传统工艺不足,实现了高收率、高质量地合成N-异丙基苯胺。 4 结束语 综上所述,催化精馏是一种改进工艺的重要手段。但只有当反应与精馏的条件相适合时,二者才能耦合。另外,催化剂的类型及装填方式的选择也是非常重要的,其发展重点在于如何制备高效适用的催化剂及开发合理的催化剂装填方式。催化精馏模拟研究主要集中在对过程的模型研究及模型求解,试图通过数学模拟方法获得工程放大所需的参数。但催化精馏过程较为复杂,建立的模型外延性较差,用于工程放大时与实际生产有一定差距,这方面还有待深入的研究。 石油化工应用论文:石油化工过程及装备课程教学中项目设计的应用 【摘 要】本文分析石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的意义,提出石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的实施措施。 【关键词】项目设计 石油化工过程及装备 卓越工程师 2010年6月23日,教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协(学)会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。东北石油大学的过程装备与控制工程专业是国家级和省级“卓越计划”试点专业,石油化工过程及装备是过程装备与控制工程系根据“卓越工程师”培养要求,对该专业课程进行调整和整合出的一门专业主干课程。本文试以东北石油大学为例,对石油化工过程及装备课程进行项目设计教学研究和探讨,以培养学生解决实际问题能力,并促进构建具有鲜明工程教育特色的卓越工程师培养体系,为进行专业认证奠定良好基础。 一、项目设计教学环节的意义 石油化工过程及装备是一门综合性、实践性较强、涉及知识面较广的课程。该课程既具有较强的理论性又紧贴工程实际,对学生毕业后从事设备专业及相关工作具有举足轻重的作用。为了提高课程教学质量,有必要引进项目设计教学环节。 项目设计教学环节是在学生掌握了有关基本知识和分析的基础上,在教师精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用实际案例设计,通过学生的独立思考和集体协作,提高学生自主学习的能力,培养其解决实际问题的能力。 石油化工过程及装备是过程装备与控制工程专业的核心课程,该专业培养模式以专业核心课程的学习为专业能力培养的基础。在石油化工过程及装备课程的教学过程中,通过项目设计的训练,可以使学生加深对课程主要知识点的理解和掌握,加深对核心知识点与典型设备设计之间的对应关系的掌握,从而以一个未来工程师的角色定位面对本专业课程知识的学习。 二、项目设计教学环节的实施措施 针对学生设计能力差、对课程中学习到的典型设备设计不会应用、理论联系实际能力差、绘图能力差等问题,为了解决问题,实现卓越工程师的培养目标,从2013年开始,东北石油大学过程装备与控制工程专业在石油化工过程及装备课程中增设了项目设计环节,注重培养学生对典型设备的设计思路与方法,它通过实际案例的设计,使学生深入理解典型设备设计的过程,更重要的是让学生掌握如何利用所学理论知识去解决工程实际问题。 (一)项目设计教学环节培训目标。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节是配合学生在学习了有关设备类课程的基础理论和基本知识后,对基本技能的训练,培养学生设计能力和解决实际问题能力。通过本项目设计教学环节,使过程装备与控制工程卓越工程师教育培养试点专业的学生掌握过程装备中典型设备的工艺计算、结构设计和强度计算,以及工艺流程类图的阅读和绘制等。 (二)培训对象。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节的典型过程设备包括换热器、塔设备和反应器。过程装备与控制工程专业3个班,90人,采用小组合作学习的方式,分成30组,每组3个人。30组对应30个设计题目,其中10个换热器题目,10个塔设备题目,10个反应器题目,每组3个人的部分设计参数不同。学生通过课下以完成大作业的形式进行项目设计,课上配比4个学时供教师与学生研讨,制订了详细的实施计划,规定每一个环节必须达到标准后才能进入下一个环节,更好地保障设计任务的完成。 (三)项目设计教学环节的内容。具体如下: 1.化工工艺图。为了促使学生熟练阅读工艺流程图、掌握工艺流程图的绘制原则,在这部分实训内容,需要每名学生绘制1张带控制点的工艺流程图并撰写工艺流程;绘制1张辅助管道系统图。 2.典型过程设备设计。完成一种典型过程设备的设计计算。以苯-甲苯连续精馏塔设计为例。 设计条件如下:在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯41%的苯、甲苯混合液,要求塔顶馏出液中含甲苯不大于4%,塔底釜液中含甲苯量不低于96%(以上均为质量分数)。苯、甲苯混合液处理量6t/h;泡点进料;操作回流比取为最小回流比的1.8倍;塔顶压强,4kPa(表压);热源,低压饱和水蒸气;单板压降,不大于0.7KPa。 设计步骤如下:(1)工艺计算。运用给定的工艺参数进行工艺计算,采用图解法求得理论塔板数,如图1所示,图解得NT=12-1=11(不含塔釜)。其中精馏段NT1=5块,提馏段NT2=6块块,第6块为加料板位置。并得到部分塔的操作工艺条件及相关数据。根据工艺计算数据,然后进行结构设计。(2)设备的结构设计。根据塔设备的常用结构,参考有关资料和规范确定塔的各零部件的结构类型和尺寸,并进行塔板上的流体力学验算,得到塔板负荷性能图。(3)设备的强度计算。根据规范和相关标准对设备进行强度、刚度、稳定性进行设计和校核计算。(4)撰写设计计算说明书及绘制设备的总装配图。通过前面的工艺计算、结构设计及强度校核,每名学生撰写一份设计计算说明书,并绘制相应设备的装配图。 图1 苯-甲苯气液相平衡曲线及图解理论板层数 3.化工过程模拟软件的应用。利用化工流程模拟系统ChemCAD对塔的工艺参数和结构参数进行辅助设计和操作性能的验证。首先选择精馏单元的Shortcut模块,算出最小理论塔板数及相关数据,然后用SCDS模块依据此塔板数,计算出塔顶、塔底组分是否满足给定的工艺条件,得到相关数据,模拟得到塔顶苯的摩尔分率95.999998%满足要求,模拟得到塔板数为15块,进料板位置为第8块。最后采用了最优化方法中的灵敏度分析,以进料板位置为自变量,以再沸器负荷与回流质量流率为因变量,分别得到再沸器热负荷、回流质量流率随进料板位置变化的曲线,如图2、图3所示。由图2可看出,第10块塔板进料时,再沸器热负荷最小,第8块塔板到底11块塔板进料,热负荷变化较小。由图3可看出,第10块塔板进料时,回流量最小,第8块塔板到底11块塔板进料,回流量变化较小。通过对比,软件模拟和计算稍有差别,软件模拟对过程进行了优化,找到最优的进料板。 图2 再沸器热负荷随进料板位置变化的曲线 图3 回流质量流率随进料板位置变化的曲线 4.成绩组成。项目设计环节占石油化工过程及装备课程成绩的30%,这30%组成包括4个部分,化工制图部分占30%,工艺设计计算部分30%以及设备设计与制图部分占40%。 经过以上项目设计环节的训练,可以培养学生以下方面的能力:设计化工过程设备能力;绘制工艺流程图、设备装配图等化工制图的能力;应用化工流程模拟软件进行设备设计模拟与分析,学习优化设计,从而降低成本的能力。同时,由于采用小组学习的形式,每组学生的设计条件相近,经常在一起研究设计,因而也可以提升团队意识,培养吃苦耐劳的精神。 总之,项目设计教学环节使得学生从实际工程问题出发进行本专业课程知识的学习,激发学生对实际工程问题的兴趣,引导他们探索并掌握解决实际工程问题的途径与方法,也为学生从事石油石化设计工作打下基础,是高等工程教育的有利途径。 石油化工应用论文:浅谈换热器在石油化工中的应用及维护 摘 要:换热器在石油化工中是非常重要的,因为石油化工中涉及到的生产流程是非常多的,这样就需要进行不同程度的换热,换热器的主要作用就是进行流体温度的转换,这样就可以满足石油生产的需要。本文就是对换热器在石油化工中的应用及维护进行具体的分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:换热器;石油化工;应用及维护 石油化工的生产是一个比较复杂的过程,每一个环节都是极为复杂的,如果没有将这些环节中的换热工作做好,就会影响着产品的质量,也容易出现安全事故。换热器主要的作用进行进行温度的转换,将温度比较高的流通传达给温度比较低的流体,这样就可以保证受热的均匀性。换热器必须有一定的安全性和稳定性,否则就会产生泄露,造成的危害是无法预料的,因此在使用换热器的过程中,要做好应用维护工作。 1 换热器的主要类型和原理介绍 在石油化工中使用比较广泛的换热器是单相流换热器,这种换热器一般是用在气体到气体、液体到液体和液体到气体的换热中,流体在换热的过程中,不会出现相变的现象,在石油化工生产中,主要的形式是对流传热,利用对流传热的方式需要使用螺纹管、内波外螺旋管和波纹管,波纹管和内波外螺旋管的主要作用是增加壁面的扰动,而螺纹管的主要作用就是将表面传热的效果增大。厚壁波纹管和内波外螺旋管在加工方式上是比较相近的。在石油化工生产的过程中,换热器的应用是极为重要的,也是不可或缺的一种设备,换热器的主要作用就是换热,加热、预热、蒸发、制冷和过热,换热器就是在温度上进行一系列的变化。 温度在发生变化的时候,有着多种方式进行操作,例如复合型换热、蓄热式换热、表面式换热和流体连接式换热,这些方式在石油化工生产中是经常使用的,但是无论是什么样的方式都是离不开换热器的,换热器的种类也是非常多的,按照换热器的结构进行划分主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、板式换热器和U形管板换热器,但是在使用的过程中,一定要注意一些事项,否则会给具体的使用带来很大的问题,需要注意的问题如下:(1)要保持网管的清洁,不管是在什么时候,工作之前和工作之后都要将网管清洁好,这样就可以最大程度的避免出现网管堵塞的现象,这样换热器就无法正常的使用。(2)在软化水的使用上要严格的把关,在对软化水进行处理的过程中,一定要做好软化罐和水质的检查工作,这两者都会影响着软化水的质量,在确定合格之后,才能够使用。 2 换热器在石油化工中的应用及维护 2.1 螺旋缠绕管式换热器的简单介绍 2.1.1 结构特点 这种换热器主要是对管束、壳体和中芯管构成,在管板与管热管相连接之后,就要使用焊接技术进行固定。在壳体和两端的接头上会有流体进出。除此之外,还有缠绕管束的影响,缠绕管束主要是由螺旋管缠绕形成的,必须要保证层与层之间是保持着一致的,在缠绕方向上也要是相反的,最大程度的保证流体的均匀分布,避免出现短流的现象,在使用的过程中,也容易产生很多的危险性因素,需要引起我们的注意。 2.1.2 性能优势 这种换热器可以最大程度的保证质量,对应力可以实现自动化的消除,如果是大温差的一些工艺,使用缠绕管束结构,可以最大程度的提高设备的使用寿命。对螺旋缠绕管进行表面处理,可以最大程度的保证污垢的降低率,在沉降速度上也会加快。螺旋缠绕管式换热器在结构上是极为简单的,重量也较轻,可以腾出更多的空间,这样就会节省大量的费用,在维护费用上也会大量的减少。 2.2 浮头式换热器的简单介绍 浮头式换热器主要是由浮头部分构成的,这一结构可以按照不同的要求进行设计,在设计的过程中,一定要满足壳内自由的浮动,保证管束和壳体是绝对自由的,这样在温差较大的时候,壳体和管束之间就不会产生较大的温差应力。浮头端也可以自由的进行拆卸,这样管束既可以设计成为可拆卸的,也可以设计成为不可拆卸的,在检修的过程中也是极为便利的,清洗也十分的方便。 浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着浮头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、便于制造和拆装方便。浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。 2.3 泄露问题 焊接质量是换热器制造上的关键。换热器管子与管板焊接时,在焊缝两侧形成热影响区,这是焊接接头的薄弱部位,容易产生残余变形和残余应力,即容易形成应力腐蚀的基本条件。若遇到腐蚀环境的影响,例如在H2S、OH-等环境中,就会发生应力腐蚀开裂,造成换热器管接头处泄漏。管子与管板之间的缝隙处存在不流动液体,与缝隙外液体形成浓差电池,引起缝隙腐蚀,也会造成换热管接头处泄漏。管子与管板焊接结构的特点是具有排列紧密的小圆形单道焊缝,如果焊接工艺不当,就易造成焊缝根部夹渣、熔合不良、裂纹、气孔等焊接缺陷。在运行过程中这些缺陷受到交变应力的影响便会扩展,使泄漏通道扩大,导致泄漏。 2.4 维护 2.4.1 清洗 换热器运行一段时间或一个周期,就要进行清洗,换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,换热器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于内表面,导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低,影响机组的运行效率,造成较大的经济损失。 2.4.2 注意事项 ①施工人员进入现场必须按规定戴好劳保用品,需要穿胶鞋、胶皮手套、口罩及眼罩;②施工现场要有良好的通风,操作现场要有方便、充足的水源。③在搬运有腐蚀性的药品时,应尽量采用叉车等专用搬运工具。严禁溅入眼、口、皮肤上。如误触,立即用大量清水冲洗,严重者,请立即就医。④施工药品应放在阴凉通风处,并做好"危险品勿动"等醒目标记。 3 结论 综上所述,技术人员应当加深对换热器的了解研究,掌握正确的换热器应用方法与维护策略,以保障换热器的工作效率与质量。充分节约能源,提升生产效益。 石油化工应用论文:石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用研究 摘要:近年来,石油化工油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)中PLC技术应用极其广泛,其重点实现数据采集功能,以及监控现场执行机构功能,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。 关键词:油品储运 自动化系统 PLC技术 数据采集 监控 针对所有石油化工企业生产经营活动而言,如何做好油品储运工作都是其必须认真面对的关键工作环节之一。应该说油品储运属于综合性工程科学领域范畴,其涉及范畴广泛,并且针对不同行业、企业及部门其要求也存在较大差异。比如说军用和民用油品储运存在差别,矿场和炼油厂油品储运也存在较大差别,尽管其从理论上差别较小,然而设备以及技术措施却各具特色。并且,其涉及业务较多,包括的内容较广,比如油品的存储、核算和计量以及管理等各方面工作均有所涉及。实践表明:实现油品储运自动化对于石油化工企业生产成本的降低、生产损耗的减少以及经济效益的提高等方面都具有重要意义。 1、油品储运自动化系统简介 该系统主要包括装卸车控制及其销售管理自动化系统,以及罐区监控管理系统(包括油品在线调合功能),部分还有储运污水处理监控管理系统等几个系统组成。由于对储罐甚至全部罐区进行监控与管理工作是油品储运的核心工作所在,所以这里的罐区自动化技术直接决定了油品储运系统的总体自动化技术水平高低。本文主要对PLC技术在油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)的实际应用情况进行了研究。 2、油品储运自动化系统中PLC技术的应用 通过PLC技术重点实现的就是罐区现场数据采集工作,再把采集数据向上位机进行传递,与此同时按照上位机所发指令要求,进一步控制罐区现场执行机构工作,执行相关指令。这里需要的罐区现场数据采集信号包括很多类别,其中有开关量信号(比如电磁阀回讯信号、输出的各种报警信号等等;模拟量信号(比如可燃气体报警器等等);以及脉冲信号(比如刮板和涡轮等流量计);还包括数字信号(比如质量流量计和液位计等)。其中控制输出信号包括开关量信号、模拟量信号以及PID调节模拟量信号等组成。 2.1 关于PLC的重点技术指标要求 (1)输入指标要求。这里的检测精度全部针对系统本身而言,而传感器、变送器等并不包含在内(下同)。 1)字检测要求:不能有附加误差产生。 针对质量流量计和钢带液位计等具有各种通讯协议功能的数字输出变送器可以实现兼容。 2)模拟量检测要求:其精度必须±0.1%以上。 要求输出变送器为:4-20mADC、0-20mADC、1-5vDC、0-10VDC。 3)脉冲量检测要求:不能有附加误差产生。 要求计数频率50KHz以下,输入电压5-24VDC以下,比如涡轮、齿轮以及腰轮和刮板等流量计。 4)开关状态检测要求:必须全部采用开关量读入模式,具体无触点开关容量在24VDC500mA。比如阀位、泵开关、液位开关和气体报警开关等。 (2)输出指标要求。针对输出的控制信号,要求无触点开关的具体容量是24VDC500mA。采用4-20mADC、1-5vDC、0-10VDC进行模拟量输出,以及通过比率PID进行调节输出。 (3)PLC数据采集要求。1)定时采集。即根据确定的采样时间对被控对象进行数据采集操作,同时在数据区进行存储。2)变化采集。就是在采集量变化超出精度范围时进行数据采集操作,对采集时间也要记录下来。当采集量未超出精度范围时不采集实现数据区的节约。针对本系统定时采集主要在现场模拟量信号应用,其采集周期一般以500ms/次。而针对来自现场仪表脉冲量而言,PLC通过高速计数单元完成采集操作,可能通过PLC的定时中断功能获得采集信号频率信息。而针对液位计、质量流量计等数字信号而言,其是以通信形式传递的,因此可经过通讯口与PLC的专用高级语言模ASCII进行连接,能够避免采集数据和现场测量仪表没有误差产生,实现PLC下(数字信号与I/O信号)的统一采集和控制管理功能。为了预防采集数据时可能产生的干扰,针对脉冲量可执行定时中断采集子程序的方法,确保脉冲不会有丢失现象。针对模拟量可运行数字滤波技术(平均值或者加权平均等)预防干扰问题。 针对本罐区监控系统来说,最关键最核心的工作就是实现罐区现场执行机构的控制执行以及过程监控功能,针对各储罐的收付油、循环以及注水等尤为重要。 通过PLC监控现场执行元件的方法一般有两种,其一为“看门狗”监控,其二为动作反应检测的方法,分别是看设定时间内的动作完成情况,以及在不考虑延时时的动作执行情况。他们的逻辑关系大体一致,只是其一不读取回讯信号,PLC不增设I/O点,实现相对简单;另一对回讯信号进行反馈,PLC增调了I/O点,能够实现实时监控功能。 为了实现隔爆功能,针对储罐控制阀门通过以气动阀门为主,并经由电磁阀实现控制操作。因此监控罐区储罐阀门需要“看门狗”检测与动作反应检测有机结合起来进行,如果开关气动阀,就可以检测到两点的回讯反馈信息。再经过PLC编程后,能够让气动阀两点回讯之间有逻辑关系产生,这样控制执行与监控就变得可靠性更强,基本不会有失误现象。上述都为开关量检测,通过PLC也可实现模拟量监控功能。具体需要同时对两个传感器信号进行采集,对比他们的测量值,看偏差范围的大小确定,如超过规定范围时,对时间再行判断,一旦超过误差时间和范围的情况,则表示存在问题。 3、结语 实践表明:通过PLC进行数据采集以及控制执行等操作,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。纵然与上位机脱离也能根据预定程序执行相关操作,尤其是新型PLC拥有更大的数据存储区,能够存储大量数据信息,因此在石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用近年来迅速得以推广应用。 石油化工应用论文:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工应用论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工应用论文:管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 [摘 要]管线是石油化工生产活动中的重要组成部分,石化企业可以通过运输管线完成对各种原材料的运输工作。在石油化工企业中,大部分危险品的运输和存储都是由管线完成的,因此,管线在石化企业的经营过程中发挥着不可替代的作用。而在石油化工工艺设计中,管线试压技术是保证管线运行安全的重要措施,只有提高管线试压技术的水平,才能确保石化生产的正常运行。本文将对石油化工工艺设计中管线试压技术的应用进行分析和探讨。 [关键词]管线试压技术;石油化工;工艺设计;应用 1引言 近年来,随着社会经济的快速发展,人们对石化产品的需求量正在逐步增加,这为我国石油化工行业的发展带来了前所未有的巨大挑战。石油化工企业生产中使用的材料都具有易燃易爆的特性,为了保证这些材料的安全,企业通常采取管线运输的方式来实现这些材料的运输和存储。在材料的运输和存储过程中,一旦管线中出现了某些故障,就会影响整个材料运输过程,导致石油化工生产工作无法顺利进行,降低生产工作效率,严重的还会引发生产过程中的安全事故,造成巨大的经济损失。管线试压技术则能够对管线的质量进行检测,保证管线的正常运行,提高企业生产活动的安全性。因此,我们必须在石油化工工艺设计中重视管线试压技术,保证企业安全生产。 2 管线试压技术的概念 管线试压技术是石油化工企业生产过程中最常用的一种检验技术,其检验的对象是石化企业生产系统中的材料运输管线,目的是为了检验这些运输管线的完整性、密封性、管道强度以及管线支架稳固性等指标,进而掌握运输管线的实际质量状态,发现其中存在的问题,并针对问题产生的原因对其进行妥善的处理。在石油化工工艺设计中应用管线试压技术,能够将此项技术贯彻落实到石化工艺中的所有环节中,并在这些环节中发挥重要作用,提高石油化工工艺设计水平,有效的控制石油化工工艺的实施质量,保证石化企业运输管线的安全性和稳定性,减少安全事故的发生概率,确保企业生产过程的顺利进行。 3 管线试压技术的应用的前期准备工作 在应用管线试压技术的前期准备阶段,需要做好相应的前期准备工作。在这一阶段,科学合理的准备工作是管线试压技术能够发挥作用的前提条件,只有做好了这些工作,才能保证管线试压技术应用中各环节的有效性,确保管线试压技术的应用效果。前期准备工作主要有以下几点内容: 3.1 做好技术准备工作 在石油化工工艺设计中,管线试压技术是一项技术水平较高的检验技术,需要技术人员具有较强的专业能力以及综合素质,能够根据石化运输管线的实际情况对其进行深入的分析,探讨并制定针对性的管线试压技术实施计划,这些具体的计划完成后,要提交给上级部门审核计划的可行性和规范性,在通过审核后,才能正式的形成相关文件,用于指导管线试压技术的实施。此外,技术准备工作中还需要制定完善的安装计划,安装计划的制定要以管线试压技术实施计划为依据。只有这些技术准备工作都按时完成,才能够为管线试压技术的实施提强有力的供技术支持。 3.2 做好试压材料的准备工作 试压材料是管线试压技术的关键因素,是保证管线试压技术能够顺利实施的前提条件。为了能够保证管线施压技术的合理性,必须选择符合管线实际情况的试压方法,通常情况下,试压方法主要分为液体试压与气体试压,其中气体试压的材料为具有较低成本的气体,一般使用氮气作为试压材料。而液体试压的成本投入则相对高些,需要使用纯净的水作为试压材料。因此,要根据不同的试压方法准备相应的试压材料,保证这些材料的质量符合技术实施要求,并确保材料数量充足,不会出现试压过程中材料短缺的现象。 3.3 做好试压管线安全性的检测 在管线试压技术的实施过程中,必须保证试压操作与管线的安全性,这就需要在试压技术应用前对整个管线的状态以及附属的安全附件做好安全检测工作,对于不符合安全规范要求的环节采取相应的维护措施,保证试压管线的安全性,为管线试压技术的实施提供一个安全的应用环境,降低管线试压过程中安全事故发生的概率。 3.4 做好管线的完整行检查工作 运输管线的完整性是保证管线功能性以及安全性的关键,只有完整的管线系统才能够完成其在生产系统中的运输和存储功能。在管线试压技术实施前,我们有必要对管线的完整性进行全面的检查,确保管线具备完整的运输与存储功能。 4 管线试压技术在石化生产系统中的应用 4.1 在塔装置与容器系统中的应用 在石油化工工艺设计中,塔装置是非常重要的组成部分。塔装置的类型主要为分馏塔和气体塔,塔在进行石化生产时还要有与其配套使用的各种容器。在工艺设计中,塔与容器之间的运输管线需要进行科学的设计和铺设。在设计过程中,要尽量杜绝管线中存在位置不稳定或产生振动的现象。为了保证这些装置能够稳定的运行,必须要采用管线试压技术对塔与容器之间的管线进行管线实施试压检验,工艺设计人员则需要对试验结果进行分析,并根据分析结论确定汽液两相流的布置,保证石油化工工艺设计的安全性和稳定性。 4.2 在泵装置管线中的应用 在石油化工企业的生产过程中,泵装置是为石化材料运输与存储提供动力的主要装置。想要确保材料运输与存储系统的正常运转,必须确保所有泵装置能够安全稳定的运行,需要根据实际情况对泵装置入口处的支架、管道柔性以及汽阻等进行检查。利用管线试压技术检查并控制管线中的汽阻状态,获取并分析与泵装置连接管线的内部所受压力的装填,确保泵管线的稳定性,提高石化材料的运输和存储效率,减少因管线质量原因对生产造成影响。 4.3 在管线支架装置中的应用 在管线试压技术中,对于管线支架稳固性的检测也是重要的组成部分。在对管线支架进行工艺设计时,必须保证弹簧支架设计的合理性,为管线的稳定性提供基础支持。但是,弹簧支架的成本相对较高,在应用中需要对结构进行适当的优化,减少支架的使用数量,控制成本投入。管线试压技术能够完成对管线支架稳固性的检验,设计人员需要根据检验结果优化管架设计。 5 结束语 总而言之,为了保证石油化工生产过程的安全性,我们需要在工艺设计中合理的应用管线试压技术。通过试验技术的检验提高管线的稳定性,保证管线在石化生产中做好材料的运输与存储工作,提高生产效率。 石油化工应用论文:高效液相色谱技术在石油化工中的应用分析 [摘 要]高效液相色谱(HPLC)技术的研究在许多工业领域上都得到了应用,同时也成为石油化工生产中广泛使用的技术。HPLC技术优势有很多,尤其体现在在难挥发化合物、复杂混合物以及多环芳烃的分离中,具有巨大的发展前景。 [关键词]高效液相色谱 石油化工 分离 应用 由于高效液相色谱 ( HPLC )的分离能力具备高效、迅速、高灵敏检测的优势,因此受到各领域的青睐,在生物医药、石油化工、食品、环保以及检疫等等不同领域上均得到广泛推广和应用,跃居成为当今其中一个最受欢迎的分析技术。色谱甚至贯穿了石油化工的整个生产流程,从石油开采、炼制、成品、质量检测监控,成为不可替代的技术。本文将简要论述高效液相色谱在石油炼制和石油化工产品分析中的应用。 一、高效液相色谱在石油炼制中的应用 原油是石油化工企业进行化工生产所必需的原料,它的族组成与加工工艺的方式有着紧密的关联。原油的简单族组成是通过将其组分分离进行分析,主要为饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四种,而较重的原油组成也相对复杂。传统方式是通过常规四组分法对原油中沥青和重质油族组成进行分析,但类似这种传统的柱色谱法,除了分析流程长之外,还要耗费许多溶剂和吸附剂。 HPLC初始是借助于硅/矾土柱来对轻质石油组分进行分离,通过不断发展后开始通过键合相 HPLC柱来对重质石油组分进行分离。相比ASTM 方法来说,此法在分析速度上具有明显的优势,并且重复性好,自动控制较为容易、稳定。而我国石油化工行业也早已引入了HPLC技术来进行原油组分分析,并出台了相应的石油天然气行业标准。 随着国家的不断发展,石油资源的开发进程也越发深入,使油品陷入不断重质化、劣质化的趋势,给催化裂化工艺带来了巨大的挑战,重质油组分的分析也成为了控制流化催化裂化和加氢工艺条件的基础,此时,HPLC技术开始得到认可与推广。 一方面,清除沥青质是色谱柱进行分离前的重要步骤,因为沥青质会对饱和烃洗提过程中的吸附和沉淀对定性定量结果产生较大的干扰。另一方面,HPLC解决了上述挑战性难题,其切换反冲阀反冲技术在氰基柱上使原油中的重质组分分析得到了实现,特别是胶质含量的分析,借助比较法对使用极性和非极性不同溶剂反冲洗实验研究来确定极性溶剂测定的结果较为准确。此外,成跃祖等人还对化学键合相高效液相色谱和反冲技术分析原油烃族组成的色谱条件相结合进行研究,对四种国产原油进行了烃族组成分析。 而后,俞鹏程等相关研究人员进行了典型分子的测定校正因子和切片进行分类后,成果的实现了用 HPLC技术来进行含有渣油的催化裂化原料油中的芳烃类别的监测,并得出了最为理想的催化裂化原料油为饱和烃、一环芳烃以及二环芳烃。在这之后,国外研究人员对HPLC法进行了进一步的优化,并对示差折光、紫外检测器进行了结合,借助质谱来进行数据的比较,最后得出了饱和组分的含量会随着馏分的变重而逐渐减少,而芳烃组分的含量则会随着馏分变重而逐渐提升,并得出了在利用紫外检测来进行单环芳烃的测定时,最理想的波长是210 nm。 HPLC技术除了可以使用在原料油的族组成分析上外,还可以运用在沸点和分子量分布的测定上。如果将HPLC的模拟蒸馏与ELSD法进行结合,则可以进行重油中的从中到高沸点馏分的测定,而且这样的方法可以直接进行不可蒸馏组分的测定,省去了内标的需要,并且该方法与GC模拟蒸馏测定的结果是完全相符的。在HPLC的测定方法中,以正构烷烃为标准物来建立的重质馏分油的分子量分布校正曲线,并进行面积归一化,则可以清楚的知道实际油样中每个分子量分布范围的百分比。不仅如此,HPLC技术还是石油炼制过程中分析抽提溶剂质量的一种较为理想的选择。 二、高效液相色谱技术在石油化工产品分析中的应用 (1)高效液相色谱技术在汽油产品分析中的应用 在汽油产品分析中,GC的使用非常广泛,特别是在烃族组成和单环芳烃的检查分析中,使用的频率更高,在这一点上,HPLC同样有着一定的效果。在进行汽油中芳烃的测定是,HPLC技术的使用不仅有着更高的效率,而且操作简单,同时还可以清楚的知道C6到C10芳烃的含量以及部分异构体的含量。如果利用硅胶柱串联氨基柱来作为固定相,正己烷作为流动相,再利用示差折光检测器来进行石脑油中烷烃、芳烃的含量测定,不仅可以有的提高测定的准确性,还可以简化测定过程,同时情况下只需9分钟就可以完成一次测定,这样的HPLC测定方法比GC法有着明显的优势,所以在进行较重油品中的芳香烃类化合物测定时,HPLC技术同样也是一个非常理想的方法。 (2)高效液相色谱技术在润滑油中的应用 高效液相色谱技术在润滑油、柴油中也有着非常不错的效果。目前,HPLC除了应用在石油产品的烃族组成分析外,在石油化工产品添加剂中也同样运用到了HPLC法。在润滑油的使用过程中,经常会出现氧化、缩聚等情况,导致润滑油的质量变差,如果在其中适当的加入抗氧化剂则可以有效的防止润滑油氧化反应的发生,使其抗氧化性得到更换的提高能。而在润滑油抗氧剂的制备过程中,HPLC则是一种必不可少的方法。 (3)高效液相色谱技术在聚合物中的应用 除了上述中高效液相色谱技术的运用外,在许多的塑料、橡胶等聚合物的生产过程中也普遍的使用到了HPLC技术。在聚合物的生产过程中,都需加入相应的添加剂,例如:抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、染色剂等。而HPLC在添加剂的分离、分析中,可以在不破坏分析物的结构的基础上进行,相对于GC有更更明显的优势,灵活性更大。除此之外,运用反相 HPLC进行PVC塑料中光稳定剂的提取与分离检测同样有着效果高、结果准确的效果。 三、结论 综上所述,在石油化工企业生产过程中,高效液相色谱(HPLC)已经成为其不可替代的技术之一,尤其是HPLC在复杂原油、重质油等石油化工产品组分的分离、分析上的突出贡献,能够使样品结构、性质不受破坏的同时,还能将样品进行无损回收,完全将传统的 LC法整体比下去,达到高效迅速分离分析的目的, 体现出其巨大的应用价值。将HPLC技术与其他先进的检测技术、多维分析模式进行适当的结合应用,还能够大大提升HPLC定性、定量的准确率,将实现其在石油化工领域中应用逐渐趋向最大化。 石油化工应用论文:浅谈催化油浆在石油化工方面的应用 摘 要:我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 关键词:催化油浆 应用 软化剂 溶剂 对于石油化工产业来说,能否拥有高产量的油浆就意味着企业的经济形式的好坏和资金运转的好坏。一般催化,裂化过程中能够产生高量的油浆,从而能够在一定程度上提升企业的效益,保证企业资源的合理使用。如今,我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 1催化油浆在石油化工方面的应用 据专家所了解,催化油浆里面含有一些碳氢元素,尽管其所占的比例非常小,但整体的密度却是比其他石油的密度大。由于其含有的碳氢元素形成各种芳烃,便具备了这类化学物品的特性。就当前情形来看,我国专家对它们进行了猜测和研究,能够有很大的把握认定它们是各种附加化工商品的重要原材料。例如,能够软化橡胶的试剂,填充油制品,纤维材料的生产,增加塑料可塑性的试剂等,我国需要采用高科技进一步对催化油浆的应用做出研究与探讨。 1.1在石油化工方面可以作为软化剂 软化剂一般被用于改变橡胶等产品性能方面,主要包括改变塑料的可塑性,减少塑料的粘性,降低时间等。一般来说它可以分为三类,其中包括芳烃软化剂,而催化油浆中含有的芳烃化学物品就是很好的一种软化剂,对改善橡胶产品性能方面有很好的效果。在橡胶软化剂的制作过程中,由于催化油浆中的原料所含有的密度非常大,且碳氢元素所形成的化学物品含量非常高,粘度也比较高,就能够很好的参与到橡胶的加工过程中去,软化橡胶的功能是非常显著的,而且可以有效地实现油浆资源的使用功能,对石油化工企业产品的制造带来了巨大的便捷。 1.2可以作为改善沥青质量的溶剂 随着我国经济的快速发展,交通运输方面也得到了很大的发展,人们对道路沥青的需求也呈现持续增长趋势,因此,生产沥青的企业具有光明的发展前景。但我国往年沥青的生产等级都比较低,很大一部分原因来源于石油的质量问题,以往生产沥青时都采用的是含蜡程度比较高的油,用此建造的道路质量问题得不到保障,人身安全问题更是遭受危险。而今可以采取催化油浆来对沥青的性能进行改善。过去使用沥青的质量不达标,很难生产出比较高质量的道路,所以目前油浆根据自身密度较大,含蜡比例较低,粘度较小的特点,可以将自身的芳烃化学物品和其他物品保留在沥青中,使沥青的品质能够得到很大程度的改善,进而修建出高质量的公路,且降低了道路修建部门的成本,解决我国的道路沥青含蜡量较高而带来的道路质量问题。 1.3可以生产出优质的石油焦 油浆在化工企业的用途十分广泛,不仅作为普通的日常燃料油,还可以进行优质石油焦的提炼。石油焦的生产工艺非常繁琐,精准,它需要大量的芳烃化合物和较少的杂质,而其他原料油不包含这些高价值的原料,另外,优质石油焦的产生需要许多较复杂的程序,对各方面的要求也很高,如在提炼过程中对温度的控制等,这些工艺过程导致难以形成针状焦。而催化油浆很好的解决了针状焦生成原料不足的问题,达到了油浆的合理利用。另外,优质的石油焦可以用来制作纯度非常高,结晶度也很高的石墨产品,它被广泛的应用于钢铁等行业中。 1.4可以作为废油的蒸馏活化剂 在石油工业企业中,进行废油的提纯和循环利用是节约成本的一个重要举措,因此需要通过蒸馏体制的完善进行废油的提炼。然而提高蒸馏的出馏率是一个相当有难度的工作,但如今随着科学的不断发展,技术的不断进步,可以通过活化剂进行蒸馏体系的强化。工业企业目前采用催化油浆作为基本的活化剂,主要根据是油浆中含有很多数目的芳烃化合物,它是蒸馏活化剂的一种,能够非常有效的将原料中的物质放入到工业原油中去,进而快速的提高蒸馏出率,增强企业资源利用的程度。 2结语 石油化工产业在不断的发展进步,但为了能够长久的在这个市场上生存下去,我们必须开发新能源,进行催化油浆的充分合理利用。目前,我国催化油浆在石油化工方面的应用取得了良好的效果,专家通过将油浆与石油化工企业中不同工艺的正确结合,研究出了一些新型化工产品,在此基础上能够有效改进原有产品的特性,减少企业的综合成本。因此,对我们国家来说,进行催化油浆资源的合理开发及应用具有十分重大的意义,这需要广大石油化工企业和人员的共同努力。
化工工艺论文:超滤膜作载体的生物接触氧化工艺研究 摘要:针对经典的污水处理生化工艺的缺陷,提出用超滤膜作载体的生物接触氧化处理工艺。试验结果证明:经初沉处理后的生活污水,当接触时间为3 h左右时,CODCr、BOD5、SS和NH3-N的去除率分别可达到83%、92%、94%和60%左右。理论分析亦表明此法在污水生物处理方面前景良好。 关键词:污水处理 充氧 中空纤维膜 生物膜 载体 用好氧微生物处理污水的一个关键环节是要保证有足够的氧气供微生物氧化水中的有机物。为保证氧气供应,一般采用向污水中充氧的方法。生物膜在氧化有机物的过程中,由于溶解氧的浓度梯度方向与有机物的浓度梯度方向一致,造成生物膜的底部出现厌氧层,导致生物膜脱落而混入处理水中。因此,要设二沉池进行膜水分离。 若想获得一种高效、经济、紧凑的生化处理系统,关键是找出一个能“静静”地将氧气溶解到水中的方法,而微孔膜和选择性透气膜材料的出现与推广使得解决这个关键问题成为可能,这就是所谓的无泡充氧法。无泡充氧法即用疏水性的微孔膜或选择性透气膜材料将液、气两相相互隔离,根据Henry定律,气体可借助于气、液间的分压差透过微孔之间的气、液界面或选择性透气膜而溶入或溶出液体。这一过程中没有肉眼可见的气泡产生,氧气自然也可借此充入水中完成充氧过程。 根据上述分析,笔者设计了一个将反应器与沉淀池合并的试验装置,进行了污水净化试验。 1 材料与方法 1.1 材料 聚偏氟乙烯中空纤维,外径0.8mm,内径0.5mm,微孔最大孔径0.2μm,开孔率80%,由天津纺织工学院提供。 1.2试验装置 试验流程如图1所示。其中反应器用玻璃量筒改制而成,内径60.3mm,有效容积1.27L。中空纤维组件兼充氧及生物膜载体双重功能。该组件用塑料片做成支架将中空纤维盘绕其上制成。中空纤维组件间水平间隔5mm,上下层间隔5mm,交错布置。膜总表面积为416cm2,总体积为504cm3(相当于生物膜载体堆积体积),折算成比表面积为82.5m2/m3,空隙率97%。试验在室温下进行。 1.3 试验水质 原水为唐山市西郊污水厂一沉池出水,其水质为:CODCr=100~300 mg/L,BOD5=50~150 mg/L,SS=100~150mg/L,pH=7.0~7.3。 2 试验过程 试验分为对中空纤维特性的测试(包括耐压性能和微生物生长试验)和污水处理试验。 测试中空纤维浸在水下时内部充气最大安全压力的具体作法是:将几根中空纤维两端用环氧树脂封在玻璃管中,然后向浸没在水中的中空纤维内充气,同时观察中空纤维表面是否有气泡出现。结论是内外压力差≯4.5kPa就可以保证安全运行,且无气泡产生。 微生物生长试验是将上述试验用水换成污水。为提高充气效率,须提高中空纤维膜中的氧气分压,故向中空膜中充入纯氧并维持内外压力差为3.0kPa。在向污水中加入从污水厂曝气池中取得的活性污泥进行接种后,发现靠近氧气进气端的中空纤维表面微生物膜生长较好,而远端则较差,封口端甚至不长。将封口端也接通氧气后,该端附近的生物膜生长情况好转。经分析原因有二:①中空纤维内充入的是纯氧,其中的氮气、二氧化碳等气体分压为零,故水中的上述气体会从水中溶出而进入中空纤维内部使其中的氧气分压降低。在远端随着氧气溶入水中导致氧分压降低幅度较大,使得向水中充氧能力下降,从而影响了微生物的生长。 ②中空纤维内气体的溶进与溶出是沿全长进行的,所以中空纤维内氧气流动速度在封口端为零,进气端则最大,这样就会将已溶入中空纤维的氮气等气体带至远端。所以在中空纤维内沿长度方向氧气的浓度(分压)不是均匀分布的,并且由于进气端氧气流动速度最大,产生的湍流也最强,因而氧气渗入水中的条件最有利。 根据以上分析,在气路中加装一个循环泵后得到了沿中空纤维全长均匀生长的生物膜。 污水处理试验过程则是将装置按流程装配完毕之后接通氧气,注入污水并加入活性污泥进行接种。为了加快生物膜的培养过程,在污水中还加入了用可湿性淀粉、肉汁和一些无机盐组成的营养物质。经2周的培养,生物膜的厚度稳定在约为1.2 mm左右,出水变清后停止添加营养物质,并让生物膜在原污水中适应一周后开始测试。 3 试验结果 3?1 去除有机物和SS 用本法处理污水前后BOD5、CODCr和SS的结果见表1。 表1 对BOD5、CODcr和SS的去除效果 水样 编号从而堵塞载体或滤料间的空隙;其次,因为厌氧细菌产生的代谢物质的作用,导致生物膜脱落;另外,为了保证给微生物足够的溶解氧,一般采用污水流速较快或曝气的方法,这也易使生物膜脱落水中,所以要在其后设一个沉淀池将其分离。 在本工艺中污水的有机物和氧气分别从生物膜的两侧进入,即二者的浓度梯度方向是相反的。这对分解水中的有机物很有好处,如在生物膜的最外层有机物浓度最大但溶解氧浓度最小,而在生物膜的底部则恰好相反,这样好氧微生物的两个生长控制因子得以相互协调和抑制,其结果是使生物膜协调地生长于一个相对固定的厚度范围,不会因有机物的浓度大而过度生长形成堵塞。在试验中观察到的生物膜沿水流方向的生长状态也证明了这一点,从污水进水端至出水端,有机物浓度相差逾十倍,生物膜的厚度却基本一样,仅仅是生物膜的密实程度进水端较出水端密实一些,颜色也略深一些。同样因为本工艺充纯氧,生物膜上不存在厌氧层,全部生物膜都是活性生物膜。在生物膜的最外层有一个微溶解氧层,在该层有机物的浓度最大。这一情况极适于衣球细菌生长,这种细菌对有机物有着极强的分解能力。试验中观察到生物膜的表面从进水端到出水端附近约三分之二一段生长着一层白色丝状菌膜,根据任南琪等人的描述[1],此即衣球细菌菌膜。这一现象在其他工艺中是不多见的,笔者认为这是本工艺去除有机物效果较好的关键。 4.2 SS的去除 从工艺流程中可看出反应器内水流是由下向上流动的,可将其视为一个竖流式沉淀池与一个接触氧化池的组合体。由于试验的接触时间是3~4 h,上升流速仅为0.018~0.024mm/s,只相当于一般竖流式沉淀池所采用上升流速的1/10~1/5,所以污水中所挟带的悬浮物除胶体外几乎全部可以通过沉淀作用而去除。试验中观察到反应器靠近进水口处的混浊程度明显大于其上部,这一现象佐证了上述分析。另外生物膜吸附也去掉了一部分SS。 4.3 去除氨氮 由试验结果可知,随着试验时间的推移,处理水中的亚硝酸盐浓度在增加,到45d时,氨氮的去除率已达到60%,但亚硝酸盐氮浓度增加量与氨氮的下降量并不一致。按照硝化过程: 氨氮的减少数量与亚硝酸盐氮的增加数量应当是对应的,但在本试验中并非如此。合理的解释应当是同时还进行着另外两个过程: 由于出水的pH值并未显著降低,猜测以过程(3)为主,但因条件限制,本次试验未能就此加以验证。 去除氨氮效果较好的原因与本工艺中微生物所处的特别环境及其特殊的微生物种群分布有关:在生物膜的最内层即与中空纤维相接部分是溶解氧浓度最大的部分,而污水中的有机物浓度经过外层微生物的降解后抵达此部位时已经大大降低,在该部位污水中的C/N比值也大大下降,这非常有利于硝化微生物生长。所以笔者认为与其他工艺不同,在本工艺中硝化作用不仅仅是发生在反应器的末端,待污水中总有机物浓度降低到一定程度后才开始,而是在原污水接触到生物膜一段时间,当有机物浓度略有下降后就已经在其后的生物膜内层开始了。如果原污水的有机物浓度较低,则可以认为几乎全部生物膜内层都有一个生长良好的硝化细菌膜存在。所以得出结论:降解有机物和去除氨氮在本工艺中是同步或部分同步进行的。 本工艺脱除氨氮效果较好的另一个原因就是采用了纯氧,这可使硝化微生物的活性提高数倍。 4.4 抗有机负荷冲击能力 本试验中进水的有机物浓度最高值与最低值之间相差2.5倍,但出水的BOD5数值波动不大。每次受到有机负荷冲击后经2~3d的适应,出水水质便恢复良好,这说明本工艺与其他生物膜法一样,有较好的抗有机负荷冲击能力。 4.5 接触时间与有机物去除率的关系 本试验接触时间与有机物去除率关系如图2。从中可以发现,只要接触时间>3h即可分别得到90%(BOD5)或80%(CODCr)以上的去除率。 4.6 生物膜的老化与更新问题 常规生物膜法存在生物膜老化与更新的问题,因此需设置二沉池进行泥水分离,其原因是生物膜底层有一层厌氧层,该层所产生的代谢产物要透过好氧层向外逸出,结果是使好氧层生态系统的稳定状态遭到破坏,导致生物膜净化功能下降,即出现老化问题。又因气态代谢产物不断逸出,减弱了生物膜在其载体上的附着力,造成脱落与更新问题。 但就本工艺而言,生物膜中没有厌氧层存在,部分老化、死亡的微生物停留在生物膜上被氧化掉,因而只有少量的生物膜脱落,但它们不会随着处理水流出,而是沉入反应器底部与沉淀的SS一同排除。 4.7 进一步研究、改进的展望 ①本工艺的一次性投资比较高,主要是目前中空纤维膜的生产并未形成规模,所以售价比较高。随着膜工业的发展,这一问题会得到解决。 ②本工艺除有氧化降解有机物的功能外,尚有良好的硝化功能,但这并未完成污水脱氮过程。如能对中空纤维组件加以改进,使中空纤维外侧或附近有一些能让厌氧微生物附着生长的普通载体,则可利用污水中的有机物作为碳源,完成反硝化,实现脱氮,同时也提高了氧的利用率。 ③虽然本试验在中空纤维中充入的是纯氧,但是通过前面的分析可以发现,经过一段时间的运行,气体循环回路中的气体已不完全是纯氧,而是混有许多在分压差作用下从水中溶出的氮气、二氧化碳等其他气体,在气体循环回路中充入纯氧仅提高了气体中的氧分压。这就有了一个启示:可否直接用空气进行充氧,其结果将会大大降低运行成本。 ④由于本工艺中微生物种群分布的特殊性,生物膜上微生物的种类和数量等可能与其他常规微生物法有所不同,这需要作进一步的研究,为本工艺的完善找出生物学的指导依据。 5 结论 ①用本工艺处理城市污水,可以在一个反应器内使BOD5、CODCr和SS的去除率分别达到92%、83%和94%。 ②本工艺去除氨氮的效果良好,去除率可达60%。 ③本工艺有特殊的微生物生长环境和种群分布,使各类具有特殊降解污染物能力的微生物都有良好的生长环境,并且可以将生物膜厚度自动维持在一定范围内而无堵塞问题,所以运行管理非常简单。 ④本工艺产生的剩余污泥非常少。 ⑤本工艺采用的无泡充氧方法可使污水处理过程在密闭条件下进行,对环境几乎没有影响。 化工工艺论文:化工工艺流程萃取剂选择问题探究 摘 要:萃取作为化工工艺流程中的一种重要分离手段,主要是利用萃取剂将两种不同溶解度及分配系数的溶液分离。在分离过程中萃取剂起着不可或缺的作用,它不仅关系到萃取工艺成功与否,而且影响到其经济性及实用性。为此选择合适的萃取剂至关重要。本文就此先分析了化工工艺流程萃取剂的选择原则,并重点探讨了选择合理萃取剂的有效方法。 关键词:化工工艺流程;萃取剂;原则;方法 化工工艺流程主要是通过化学反应将原材料转变为产品的过程,包括原料处理(净化、乳化、混合)、化学反应(氧化、还原、聚合)及产品精制(去除杂质及废弃混合物)三个步骤,且每一个步骤都有固定的流程和要求,涉及到催化剂、萃取剂、原料选择等诸多内容。萃取分离法在化工工艺流程中占重要地位,而萃取剂的正确选择是保证萃取工艺安全运行且经济合理的关键所在。本文共分为两个部分,第一部分分析了化工工艺流程萃取剂选择基本原则;第二部分重点探讨了正确选择萃取剂的有效方法,旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。 1 化工工艺流程萃取剂选择基本原则 萃取作为一种经典的分离手段,利用萃取剂把化合物从一种溶液中有效转移到另一种溶液中,在这个过程中要选择合适的萃取剂。根据多年来的化工生产经验,总结出化工工艺流程萃取剂选择要遵循物理性质及化学性稳定、毒性小、选择性良好等原则,具体来说主要表现如下。 第一,物理性质及化学性稳定原则。化工工艺流程生产过程中涉及到很多化学反应,如氧化反应、还原反应等。为此需选择物理及化学性质稳定的萃取剂,减少对化工工程生产流程的影响,保证萃取质量。 第二,毒性小原则。随着化学化工工艺的不断发展和进步,对化工生产质量提出更高的要求:优质、高效、经济安全、毒性小。为此一方面要完善各项生产工艺,减少毒性。另一方面选择毒性小的萃取剂,减少化工生产整体毒性,实行安全操作。 第三,选择性良好原则。化工工艺流程萃取剂选择性要良好,这样可以有效扩大分离系数,且分离系数越大,萃取剂越合理。 第四,经济实惠原则。现代社会提倡节能环保,化工工艺流程生产也不例外。在保证萃取剂质量的基础上尽量选择经济实惠的萃取剂,节约成本,尽可能地以最少的成本投入获取最大的经济效益。 2 正确选择萃取剂的有效方法 2.1 正规溶液理论选择萃取剂 正规溶液理论作为萃取剂选择的一种常见手段,具有形式简单、操作方便等优点,但其不足之处在于使用范围有限。具体来说,正规溶液理论可以根据纯物质的性质直接判断混合物的性质,在中低极性混合溶液中应用较多,可作为非极性分子(分子力为色散例)判断的重要手段。但不适用于极性分子,主要是因为极性分子间力相对较复杂,可见该理论对萃取剂的选择有一定的局限。为此很多学者建议在极性溶剂中采取内聚能形式,利用无限稀释活度系数计算极性分析相关数值,在某些极性分子检测中获得成功,适当扩展了该理论的适用范围,但仍然有使用限制。 2.2 unifac模型选择方法 化工工艺流程萃取剂主要由有机物组成,虽然有机物类型多样且混杂,但在某种程度上它们是由几十种基团组成,于是很多研究者着手研究从几十种基团中判断混合物的性质,从而选择萃取剂,这就是所谓的unifac模型选择法。 unifac模型选择法有两种基本概念:①基团溶液。基团溶液主要是在基团贡献模型基础上发展而来的。②局部组成。局部组成概念是在拟化学理论的基础上发展而来的,最初使用该概念的是uniquac 法。随着时代的发展,unifac模型开始被提出并不断完善,如gmehling 的修正模型、hooper 的修正模型、kikic 的修正模型等。其中以第一种修整模型最为重要,具有参数齐全、适用范围相对较大等优点。随后gmehling等人对该修正模型不断改进和创新,最终得到简化公式,根据该供述可以快速有效地获得无限稀释活度系数,在萃取剂选择上有着较大的灵活性且精确度高,可作为化工工艺流程萃取剂选择的重要手段。 2.3 nrtl 模型法 nrtl 模型是由prausnitz提出的,他意识到液体混合物中局部组成且混合过程不是随机的,因此他增添了非随机参数,提出基于液相分层的nrtl 模型法。随后相关学者(如意大利学者vetere)对该模型法进行了一系列深入研究和拓展,使得nrtl 模型法除了在含 水体系中应用外,还可以在其他体系中运用,且预测精度较高。 2.4 选择反萃取能力强的萃取剂 利用萃取剂进行化工萃取工艺时,若萃取过程中环境受到影响,那么萃取物质也容易发生变化(从有机物质转变为水),这就要求萃取剂具有较强的反萃取能力。为此需根据化工生产工艺及实际条件选择合适的萃取剂,且保证该萃取剂具有化学性稳定、毒性小、物理性质良好、经济实惠等功能。 2.5 化工工艺流程萃取剂选择注意事项 第一,控制萃取剂的含量。对混合物进行萃取时,应严格控制萃取物的容量,即萃取期间,其单位容量能够对强保留分离物进行保留,该方式才能充分体现单位萃取剂的萃取能力。除此之外,萃取剂还具有保存有效成分的特点,即萃取期间,可以分离原材料中的杂质和有效成分。目前,市场上的萃取剂种类非常多,例如:醇、醛类中性萃取剂、羧酸类酸性萃取剂、螯合萃取剂、季铵盐类胺类萃取剂等。由于萃取剂的过程存在差异,其萃取效果也各不相同。因此,进行实际萃取期间,根据萃取需要选择合适的萃取剂,如利用萃取技术处理工业废水时,可选择环乙醇类、苯等萃取剂。本文笔者主要采用多种萃取剂处理酸化废水,发现环乙醇类的萃取效果明显高于其他种类的萃取剂。因此,笔者认为,当废水的ph≥7时,可采用乙醇类萃取剂处理。 第二,低互溶性。基于对材料的萃取功能,应保证萃取剂的密度与材料的密度存在差异,即两种物质相溶性较差。萃取剂具有油溶点低的特点,而水溶相对较好。取萃取剂对材料(水)进行萃取时,可以促使材料分层,有效避免乳化现象。因此,工业人员应基于材料的密度,选择与其密度差较大的萃取剂进行工业萃取,能够充分保证萃取质量。 第三,保证萃取剂化学性质稳定。萃取剂化学性质主要包括熔点、沸点、相对密度及腐蚀性等,保证上述这些化学性质符合要求,如熔点及沸点要低、相对密度要小、腐蚀性低等。举例来说,煤化工污水中主要有害物质为酚,需通过合适的萃取剂把酚含量有效降低。目前煤化工萃取剂主要有重苯、二异丙基醚、粗苯等。其中重苯、粗苯等物质易挥发,易造成二次污染;二异丙基醚相对上述物质具有乳化性弱、挥发性弱等特点,因此煤化工污水处理可选取二异丙基醚。 3 结束语 萃取在化工工艺流程中占有重要地位,且萃取分离工艺的正常运行及经济合理性与萃取剂的选择有着直接的联系。为此要根据化工工艺流程生产实际情况选择化学性及物理性稳定、毒性小、选择性高、经济实惠、反萃取能力强的萃取剂。同时严格按照萃取工艺标准或要求操作,安全高效地分离化学物质,充分发挥萃取剂及萃取分离法在化工工艺流程生产中的作用。 化工工艺论文:浅谈石油化工管道焊接工艺与质量控制 摘要:焊接的质量控制是石油化工管道施工之中的一项非常关键的工作,焊接质量的控制管理也是相当的复杂,如果焊接质量控制不好,很容易产生质量问题,因此焊接质量控制至关重要。本文介绍了管道焊接的方法与工艺,再针对石油化工压力管道施工中存在的问题来进行阐述,并且提出其质量控制的措施。 关键词:石油化工;管道;焊接工艺;质量控制 引言 石油化工管道的安装在质量控制方面的不利因素较多,管理难度大;由于石油化工管道介质种类繁多,多数介质是易爆易燃且有毒有害的物质,因此对焊接质量的要求相对较高。 1、石油化工压力管道施工中焊接方面存在的问题 (1)由于施工单位技术、质量管理力量不足,不能及时采用近年来管道施工最先进、科学的管理理念,如:单线图管理、焊接与无损检测的软件化管理、管道的工厂化预制等,管理水平几十年徘徊不前。 (2)焊接施工过程中存在未取得施焊项目合格证的焊接操作人员,或者没有在合格证核定的项目及规定的期限内承担焊接作业,造成焊接质量失控。 (3)焊接技术交底不清楚或焊接工艺指导书执行不严格,容易产生焊接工艺参数失控。有的施工工人随意改变坡口的尺寸及形式,改变电流电压等参数,为了早点下班甚至加快焊接速度,使焊缝产生诸如裂纹、咬边、气孔、夹渣、未融合等多种超标缺陷。 (4)焊接材料的种类很多,因为焊材的烘烤、发放、回收工作流于形式,不能做到彻底的跟踪管理,当班剩下的焊材不能及时回收,或者没能及时重新根据规定烘干,导致焊材的混用和焊工随意取用焊材。也有的焊条保温桶的使用不规范,致使焊条受潮,以上所有这些都会对焊接质量产生不良影响。 (5)管道施工焊接的场地不断变换,焊接设备不断移动,引起设备零部件损坏,从而导致焊接参数改变,最后影响焊接质量。施工环境管理不当,不能根据现场的环境变化及时采取防护措施,这也会妨碍焊接质量。 (6)管道安装大多是露天野外作业,地点很多且分散,技术、质量管理、无损检测人员不能及时到位,点口错误,控检比例不够,无损检测找焊口困难、无损检测结果滞后、不能根据缺陷情况及时制定返修工艺、返修不及时等,都将直接影响焊接质量。 2、常规的管理措施 从当前全国石油化工工程项目施工及焊接的实际情况看,管道工程大多是现场焊接,焊接工况不易控制,容易产生质量问题。 2.1加强焊工的培养和继续教育 焊接是一种先进的制造技术,在工业、农业、石油化工等领域的应用日益广泛,焊接技术工人的短缺也成为一个必然的趋势。焊接工人技术水平的高低将直接影响到压力管道的焊接质量。所以需要培养大量的焊接技术人员。同时对现有焊接工人的需继续教育,即结合项目工程实际,时常组织焊工进行学习。另外,还应该建立焊工管理档案,实行奖罚制度,勉励和促进焊工不断提高自身的作业水平。对那些焊接一次合格率高且稳定的焊工,委派其担任重要管道或管道中重要工序的焊接任务,使焊接质量得到保证。 2.2建立全面规范的管理制度和焊接管理体系 建立健全规范的管理制度和焊接管理体系,是确保压力管道焊接质量管理工作顺利进行的有力武器。一般来说,安装单位建立了相关的质量管理体系和规范的管理制度。如材料(焊材)验收入库、保管发放回收体制、焊接管理体制、焊接设备管理体制、焊接检验与返修管理体制、各部门及责任人的职责制度、焊工入场考核规定等相关质量管理程序及规定。 2.3焊接前的施工准备及体系审查 焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求,编制详细的焊接工程质量检验试验计划;编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程(wps);提供满足现场实物需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料,特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求,实物标记应与质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况,有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的,各责任人是否到位到岗,其履行职责的能力,对于不能胜任者必须调整。 2.4焊接中的施工质量管理 针对石油化工厂生产特性,压力管道焊接施工全过程的质量控制、管理工作,必须严格按照以下几点进行:所有的焊材是从焊条烘干室领用的,并且由焊 本人签字,具有可追溯性,防止焊接材料发放、使用错误;再者是环境防护的检查,特别是有风、雨雪等恶劣环境情况下,必须检查其防范措施是否有效,如果环境情况不能满足规范要求的,就必须坚决停止施焊;另外,要加强焊接过程中的自检,对于在焊接过程中发现违规情况,要立即处理。 2.5焊接后的焊接质量及管理控制 首先,焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等,对其进行100%的外观检测,对压力管道焊缝余高、宽度、咬边与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查,并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别的管道外观合格的判定宽严程度是不同的,必须熟悉相关标准,按照标准执行。其次,焊缝内部质量的检验通过无损检测方法来判别,无损检测方法和检测比例要满足设计、标准、规范的要求。此外,及时对射线探伤底片、无损检测报告进行检查,对于需要返修的焊缝,应严格执行返修工艺,并做好返修施焊记录。返修必须是在热处理和压力试验之前进行。 3、近年来先进的管理理念 3.1加强工厂化预制 鉴于管道工程大多数是现场焊接,焊接工况不易控制的现实,自2000年以来国内大型石油化工工程大力推广管道的工厂化预制,如上海赛科90万吨/年乙烯工程,由中国石化集团投资,在距离安装现场2km~3km的范围内征地,建立了五个大型管道加工厂,即使是管廊上的管道也都在加工厂预制,连直管段也是将两根定长12m的管子焊接在一起再拉到现场安装,这样算下来管廊的管道预制量也超过50%,装置区的管道预制更是到达75%以上,极大的保证了焊接质量和施工工期 3.2推行单线图管理 20世纪80年代欧美、日本等工程公司就将单线图设计、单线图管理的理念带到中国。经过三十年的消化吸收,目前国内设计院3d模型设计,单线图管理的理念也基本确立,也最终被中国石化、中国石油、中海油等公司所接受和推广。单线图管理从材料领用就可以发挥它的作用,实现材料的集约化管理,极大的减少材料浪费;将焊口号在开始预制之前就经过转化标注在单线图上,作为班组施工的依据,具有很强的指导和前瞻预防作用;班组在预制过程中再将管线号、焊口号、焊工编号标注在预制的管段上,将焊工编号、焊接日期、管子、管件的炉批号等信息标注在单线图上,真正实现材料的可追溯性管理;班组依据无损检测比例申报无损检测焊口,确保焊接质量,最后所有焊接、无损检测、热处理、硬度检测等信息都标注在单线图上,形成一份完整的交工资料。 3.3采用焊接/无损检测软件化管理 大型石化装置的管道往往上百公里计,焊接量更是超过千万达因(寸径),管道施工工程量的统计和焊接质量管理难度很大,随着计算机技术的发展,各种焊接/无损检测管理软件应运而生,投资不需很大,却能极大的提高管理的软环境。具体实施时由施工单位的技术员按照单线图采集各班组焊接完成量,将管线号、焊缝编号、焊工号、焊接日期、施工班组等信息输入计算机,监理公司完成焊缝外观检查、指定无损检测焊口号信息输入计算机,无损检测单位将无损检测结果输入计算机。从而可以实现焊接完成量、焊接质量控制等重要信息的实时分析与输出,为焊接质量管理提供有力工具。 结束语 焊接质量的好坏将直接关系到石油化工管道的施工质量。所以,建立完善的焊接施工质量管理体制,大力推行工厂化预制、单线图管理、焊口标识管理、焊接/无损检测软件化管理等科学先进的管理理念,对关键因素层层把关,严格过程质量控制,才能达到石油化工管道焊接施工质量经济性和高可靠性的要求。 化工工艺论文:五味子水溶性多糖提取及纯化工艺的优化 作者:姜波,孙静,刘春,范圣第 【摘要】 目的研究五味子多糖提取工艺参数及参数的评价方法。方法用水提取醇沉法提取五味子多糖,通过单因素及正交实验,研究固液比、提取温度、提取时间及提取次数对五味子多糖得率的影响,并对多糖得率的质量评价和含量评价方法进行探讨,同时进行了多糖的纯化研究。结果提取温度对五味子多糖得率的影响最大,固液比、提取时间对五味子多糖得率影响较小。通过测定提取的多糖含量计算五味子多糖得率与单纯用多糖质量(所得沉淀)计算的五味子多糖得率的比较存在一定的差异,表明采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的条件更准确。结论五味子多糖提取的最佳工艺条件为:固液比1∶30,提取温度90℃,提取时间4 h,提取3次。用活性炭与sevage法联合使用纯化多糖,使提取的多糖纯度由43.48%提高到66.43%。 【关键词】 五味子 多糖 提取 纯化 五味子为木兰科植物五味子的果实,因其甘、酸、辛、苦、咸五味俱全,故得名五味子。五味子是名贵中药材,《本草纲目》中记载,五味子益气主治,咳逆上气,劳伤羸瘦,补不足,强阴,养五脏,除热,止呕逆,补虚劳,明目,壮筋骨,除烦热,解酒毒,生津止渴,补元气不足等[1]。临床多用于久咳虚喘、津亏口渴、遗精、自汗、久泻、神经衰弱、肝炎等症[2]。近年来通过大量动物和临床实验发现,五味子还具有保肝、抗衰老、耐缺氧、增强机体免疫力等活性[2,3]。 近年来研究发现活性多糖具有抗肿瘤、抗病毒、增强免疫力、延缓衰老、降血脂、降血糖、解毒、抗辐射等功效[4~8],其作用日益受到人们的重视。本文利用对环境无污染的水提取的方法,研究了五味子多糖的提取工艺条件,并进行了粗多糖的纯化及多糖含量的测定。在人们常采用的通过依据提取多糖质量的多少(所得的多糖沉淀的质量除以样品的质量)来判断提取工艺条件[9~11]的同时,本文又通过测定提取的多糖中的多糖含量(测得的多糖含量乘以提取多糖质量除以五味子的质量)来选择多糖的提取条件,并将两种方法进行了比较。实验结果表明,采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的最佳条件更可靠。 1 仪器与材料 1.1 仪器与试剂 wfj2100型分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司),uv-9200紫外-可见分光光度计(北京瑞利分析仪器公司),微型植物试样粉碎机(天津市泰新特仪器有限公司),电子分析天平(上海奥豪斯公司),恒温水浴锅(金北得工贸有限公司),tdl80-28台式离心机(上海安亭精密仪器厂),电热恒温干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。 试剂均为国产分析纯。 1.2 材料五味子:市购。 2 方法 2.1 材料的预处理 将五味子在65℃烘箱中烘干后用粉碎机粉碎,过80目筛,于棕色磨口瓶中存放备用。 2.2 五味子粗多糖提取方法 称取一定量的五味子粉于具塞三角瓶中,按实验的设计加入一定量的蒸馏水,放入水浴中按一定的温度浸提。冷却后,以4 000 r/min离心20 min,所得提取液浓缩至原体积的约1/5,然后加入5倍体积的乙醇,摇匀后,在4℃冰箱中放置24 h,以4 200 r/min离心18 min。所得沉淀蒸干乙醇后,在70℃烘箱中烘至干燥,所得固体即为五味子多糖。 2.3 粗多糖的纯化方法 五味子预处理蒸馏水浸提离心浓缩sevage法脱蛋白活性炭脱色醇沉离心干燥研磨干燥检测。 质量比多糖得率(%)=提取的多糖质量五味子试样质量×100% 为了便于区分这个得率以下称为质量比多糖得率。 2.4 多糖的含量测定方法采用硫酸-苯酚法,用葡萄糖作为标准测定多糖含量。 标准溶液的配制及测定:准确称取0.10 000 g已干燥的标准葡萄糖,溶解后至100 ml容量瓶,用蒸馏水稀释到刻度。用移液管分别取上述配制的葡萄糖标准溶液1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ml,转移至100 ml容量瓶,并用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。得浓度分别为10,20,30,40,50μg/ml的葡萄糖标准溶液。 从上述已配制的葡萄糖标准溶液中分别取出0.6 ml于10 ml具塞试管中,再分别加入5%苯酚(w/v)溶液1.2 ml,迅速加入浓硫酸4.0 ml,摇匀,室温静置15 min,30℃水浴中放置15 min,在486 nm下测其吸光度。 样品溶液的配制及测定:准确称取0.01g粗多糖,用蒸馏水溶解后,分别转移至50 ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。用与标样测定相同的方法测定样品中多糖含量。 通过标准曲线测得样品浓度后带入以下公式可得到0.01 g粗多糖中多糖含量,再乘以粗多糖干燥后产量可得到2 g五味子中粗多糖量,最终可算出五味子多糖得率。 多糖含量(%)=样品浓度×稀释倍数×样品体积多糖试样质量×100% 五味子多糖得率(%)=粗多糖多糖含量×粗多糖质量五味子试样质量(2 g)×100% 2.5 单因素实验固液比(m/v)选用1∶10,1∶20,1∶30,1∶40,1∶50五个条件,提取温度采用75,80,85,90,95℃ 5个条件,提取时间为1,2,3,4,5 h 5个条件,提取次数为5次。 2.6 正交实验选l9(33)正交实验,以确定五味子中水溶性多糖提取的最佳工艺参数。水平因素见表1。表1 水平因素(略) 3 结果与讨论 3.1 多糖含量的测定 经紫外光谱扫描确立多糖测定的最大吸收为486 nm,测得的葡萄糖标准曲线的相关系数为0.999 6,线性方程为y=0.006 9x。 3.2 五味子多糖提取的单因素实验研究 为了更准确地反映出提取多糖的量,本文除了采用人们普遍使用的直接利用提取的多糖质量与试样质量之比的多糖得率计算方法来考察因素外,还利用定量分析提取的多糖中的多糖含量,继而换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡,进而指示各因素的优劣。这样可以避免提取的多糖质量高,即提取的多糖质量与样品质量之比的多糖得率高但多糖含量不一定高的问题。同时也可以说明有的文献中出现的异常数据,使各因素考查的结果更具可信性。 3.2.1 固液比对多糖得率的影响 在提取温度为80℃,提取时间为3h条件下,进行固液比实验。结果见图1。 实验结果表明,随着固液比的增加,多糖得率逐渐增加,但当固液比达到1∶40后,质量比多糖得率却有所下降,但经过多糖含量测定计算的五味子多糖得率逐渐上升,由此可以看出单凭由质量比多糖得率来确立提取条件的不准确。这同时也说明了一些研究中随着固液比的增大,多糖得率反而减小的现象。由图1可以看出,当固液比达到30%以后,五味子多糖得率增加缓慢。 3.2.2 提取温度对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取时间为3 h条件下,进行提取温度实验。结果见图2。 由图2可以看出,在所选的5个提取温度下,随着温度的升高,多糖的提取率随之升高,到达90℃时最大,而当温度95℃时提取率下降,这可能是由于在较高温度下提取使大分子多糖的糖苷键断裂造成了多糖的部分损失。提取温度考虑为90℃。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。 3.2.3 提取时间对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取温度为90℃条件下,进行提取时间实验。结果见图3。 由图3可看出随提取时间的增加多糖得率增加,到3 h后增加幅度缓慢。五味子多糖得率随时间增加缓慢增加,而质量比多糖得率当提取时间为5 h略有降低。 3.2.4 提取次数对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取温度为90℃条件下,提取时间为3h条件下,进行5次提取次数实验。结果见图4。 由图4可见,第1次提取多糖的得率最高,第2次次之,第3次以后多糖得率较小,实验提取次数3次为宜。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。 3.3 五味子多糖提取的正交实验在单因素实验的基础上,选定3因素3水平正交实验。结果见表2~3。表2 正交实验l9 (33)结果,表3 正交实验方差分析(略)。 比较3个因素的极差r值,rb>ra>rc,可看出温度对提取多糖得率影响最大,其次为固液比,最后为浸提时间。最佳工艺组合为a2b2c3,即固液比为1∶30,温度为90℃,提取时间为4 h。在此最佳提取条件下提取,得每2 g五味子多糖高达到69.39 mg,五味子多糖得率为3.470%。 3.4 多糖的纯化采用活性炭与sevage法联合纯化多糖。首先用活性炭处理。将提取液在水浴中加热至90℃,活性炭与提取液按1∶5(w/v)量加入,搅拌30 min,过滤,用蒸馏水洗涤活性炭层4次,合并滤液后,浓缩。然后用sevage法脱蛋白,氯仿∶正丁醇比例为4∶1(v/v),与提取液的比例为1∶5(v/v),用力振摇30min,4 200 r/min离心15 min。醇沉后,得到精制多糖。 3.4.1 活性炭处理实验结果 用紫外光谱在280 nm下测定多糖提取液的紫外吸收,活性炭处理前后的吸光度见图5。 由图5可见,活性炭处理除掉了大部分的杂质。 3.4.2 sevage法脱蛋白用sevage法除蛋白,共做了5次,每次去除蛋白情况见图6。 由图6中可看出蛋白质含量在经过1次sevage处理后的吸光度有所减少,但随着处理次数的增加,差异不明显。说明多糖中的大部分游离蛋白已去除,多糖中可能存在结合蛋白而不能单独去除。 3.4.3 纯化后多糖含量在优化后的最佳条件下提取的多糖用硫酸-苯酚法测得其糖中多糖含量为43.48%,纯化后的多糖含量为66.43%。 4 结论 在提取水溶性多糖过程中,因素水平对五味子多糖得率的影响顺序为温度>固液比>提取时间。多糖提取的最佳工艺条件为固液比为1∶30,温度为90℃,提取时间为4 h,提取3次。 用硫酸-苯酚法测定多糖含量,加硫酸后立即摇匀,室温静置15 min,30℃放置水浴15 min。在486 nm下测其吸光度。显色稳定,标准曲线的相关系数为0.999 6。 通过测定提取多糖中的多糖含量换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡,比用单纯的质量比考察各因素的结果更具可信性。 通过活性炭与sevage法联合使用纯化多糖,使提取的多糖纯度由43.48%提高到66.43%。 化工工艺论文:复方龙脉宁滴丸纯化工艺实验研究 作者:郝建萍 孙静 王昌利 苏卓,朱玲 【摘要】 目的通过实验研究进一步完善复方龙脉宁滴丸纯化工艺参数,为该制剂实现工业化生产奠定基础。方法以葛根素含量为指标,采用薄层色谱法和高效液相色谱法测定其含量,对ab-8大孔吸附树脂纯化该制剂处方进行纯化实验研究。结果采用静态吸附-动态洗脱的纯化方法较为合理,需3bv的70%乙醇即可洗脱完全。结论该纯化工艺参数合理,方便可行,重复性好。ab-8型大孔吸附树脂具有较好的纯化效果,可有效除杂,从而降低服用量,同时保证药物制剂疗效。 【关键词】 复方龙脉宁; 纯化工艺; 葛根素 滴丸剂系指药材经适宜的方法提取、纯化、浓缩并与适宜的基质加热熔融混匀后,滴入不相混溶的冷凝液中,收缩冷凝而制成的球形或类球形制剂[1]。复方龙脉宁滴丸由葛根、穿山龙等4味中药提取加工而成,具有通络活血、消炎化瘀的作用,用于治疗中风所致半身不遂,肢体麻木,口眼歪斜及胸痹所致胸闷,心悸,气短等症。该制剂的基础研究相对成熟,通过两年的实验研究,得到了重复性较高,较为科学、合理的提取工艺参数。为了降低服用剂量,对该复方进行了大孔吸附树脂纯化实验研究,通过纯化处理制备的滴丸剂,服用量大大的减少,初步的药效学观察,该制剂具有较好治疗作用。本文在已有的研究基础上,进一步对大孔吸附树脂纯化复方的工艺进行研究,为该制剂实现工业化生产奠定良好基础。 1 仪器与材料 hitachi液相色谱仪:l-2130泵、hitachi检测器、orgnizer色谱工作站。甲醇为色谱纯(天津康科德化学试剂),水为重蒸水。葛根素对照品(中国药品生物制品检定所,批号:0752-9907);其余试剂为分析纯。葛根、穿山龙等4味药材混合提取药液(自制)。ab-8大孔吸附树脂(上海树脂厂有限公司,批号20080505)。 2 方法与结果 2.1 药材的提取将葛根等4味药按处方比例和最佳提取工艺提取。 2.2 葛根素的含量测定方法 2.2.1 色谱条件色谱柱为accurasil c18(5 μm,4.6 mm×250 mm);流动相为甲醇和水(25∶75);检测波长250 nm[1];柱温为室温; 流速1 ml/min。 2.2.2 标准曲线的绘制精密称定葛根素对照品10.0 mg,加30%乙醇定容于25 ml容量瓶中,摇匀。精密吸取1 ml葛根素标准品溶液置于50 ml容量瓶中,加水至刻度线,摇匀,即得浓度为0.008 mg/ml的标准品溶液,作为对照品溶液[2]。分别精密吸取对照品溶液(c=0.008 mg/ml)2,4,6,8,10 μl,按上述色谱条件测定峰值面积,得标准曲线及线性范围。以峰面积为纵坐标,葛根素含量(μg)为横坐标计算回归方程为:a=22 158c+14 157相关系数r=0.999 4,线性范围0.016~0.080 mg。 2.2.3 含量测定精密吸取0.45 μm微孔滤膜过滤后的提取液10 μl,注入液相色谱仪,测得峰面积,代入标准曲线计算其含量[3]。 2.3 纯化方法的筛选 2.3.1 纯化方法本实验将静态吸附-动态洗脱与动态吸附-动态洗脱两种方法进行对比,优选最佳纯化条件。以处方中葛根素的含量作为评判指标。 静态吸附-动态洗脱方法:将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱,倒入过量混合药液使其充分吸附,吸附后倒入重蒸水进行冲洗,加70%乙醇以2bv/h的速度洗脱,洗脱液每5 ml为一份,测定每份中葛根素的含量。 动态吸附-动态洗脱方法:将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱,倒入过量混合药液使其充分动态吸附,流出液速度为15 d/min,洗脱方法同静态吸附-动态洗脱。 2.3.2 洗脱结果按“2.2.3”项含量测定方法测定每一份流出液中葛根素含量。结果见表1~2,图1。用tlc的方法验证每一份流出液的葛根素含量。结果见图2~5。结果显示第10份流出液葛根素含量极低,可认为已洗脱完成。表1 动态吸附-动态洗脱结果(略)表2 静态吸附-动态洗脱结果(略) 3 结论 将薄层色谱法和高效液相色谱法所得的含量测定结果结合,综合比较选择静态吸附-动态洗脱的方法较好,需3bv的70%乙醇即可将葛根素洗脱完全。 4 讨论 复方龙脉宁滴丸中所含化学成分极其复杂,含有葛根素、薯蓣皂苷元、阿魏酸、黄酮等多种成分,故有效成分的富集,精制,纯化存在一定的难度[4~7]。如何寻找一种既能满足精制度要求,又能在大生产中推广应用的新技术是中药产业工程化之关键。作者采用ab-8大孔吸附树脂纯化葛根素,从实验结果看,其对葛根素洗脱完全,因此大孔树脂适宜于葛根素的纯化,并通过中试研究证实了该技术放大生产亦是可行的。 化工工艺论文:板蓝根多糖的提取和纯化工艺研究 作者:张体祥,刘捷,张萍,马丽,卢奎 【摘要】 目的研究板蓝根水溶性多糖的提取纯化工艺条件。方法通过正交实验,考察液料比、提取时间、提取温度、醇沉时间、醇液比对多糖得率的影响。结果液料比是影响提取工艺的主要因素,最佳工艺条件为:液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6 h。三氯乙酸法脱蛋白,葡聚糖凝胶柱层析纯化分离。结论板蓝根多糖得率25.63%,多糖含量76.42%。纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖,不含核酸和蛋白质。 【关键词】 板蓝根多糖 正交试验 提取 纯化 分离 板蓝根为 中国 传统中药,有清热解毒、凉血利咽的功能。用于瘟毒发斑、舌绛紫暗、痄腮、喉痹、烂喉丹痧、大头瘟疫、丹毒、痈肿等症[1]。板蓝根多糖是板蓝根的主要化学成分之一。研究发现, 板蓝根多糖具有免疫调节作用, 对特异性免疫和非特异性免疫均有一定的促进作用[2,3], 此外还有降血脂作用。 随着人们对多糖生物活性和特殊药用功能认识的进一步加深,意识到板蓝根多糖可能是板蓝根生物活性和特殊药用功能的主要作用因子之一。 目前, 板蓝根多糖的提取大多采用水煮醇沉法[4,5], 提取的粗多糖溶液为胶体溶液, 性质差别很大, 提取得率和多糖含量并不理想,这为多糖的的进一步开发造成了困难。为了提高多糖的活性, 本实验以北板蓝根为原料, 采用正交实验对板蓝根的提取工艺进行优化, 对提取的粗多糖脱蛋白, 通过sehadex g-100凝胶色谱柱进一步分离纯化, 以期为板蓝根多糖的开发利用提供理论基础。 1 材料 板蓝根,购自郑州仟僖堂药店。 2 方法 2.1 板蓝根多糖的提取纯化工艺路线[6,7]其流程如下所示: 提取:板蓝根粉碎称量乙醚脱脂热水浸提离心取上清液残渣重复浸提两次合并上清液减压浓缩透析测含糖量乙醇沉淀有机溶剂洗涤真空干燥板蓝根粗多糖 纯化:粗多糖溶液 sehadex g-100柱层析洗脱液浓缩乙醇沉淀冷冻干燥精制板蓝根多糖 2.2 正交实验优化板蓝根多糖的提取工艺选择液料比、提取温度和提取时间3个因素,以多糖得率为考察指标进行3因素3水平的正交实验,对板蓝根多糖的提取工艺条件进行优化。 2.3 多糖含量的测定[8]苯酚-硫酸法,以葡萄糖为基准物作标准曲线。根据标准曲线 计算 多糖含量。 板蓝根多糖得率的计算公式: 粗多糖得率(%)=多糖质量板蓝根粉末的质量×100% 2.4 脱蛋白方法称取一定量板蓝根粗多糖,加入蒸馏水溶胀2 h,在100℃下煮沸1.5 h,离心,浓缩。本实验采用了4种去蛋白方法: sevage法:在粗多糖浓缩液中加入等体积的一定浓度的氯仿-正丁醇溶液,混合振摇,离心除去沉淀,经透析、醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 三氯乙酸法:在粗多糖浓缩液中滴加一定量的三氯乙酸,剧烈搅拌20~30 min,离心除去沉淀,经透析、醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 hcl法:用hcl调节粗多糖浓缩液至ph=3,10~20℃静置过夜,离心除去沉淀液,再透析醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 正丁醇-三氯乙酸法:在粗多糖浓缩液中加入等体积的三氯乙酸-正丁醇试剂,振摇10 min,于分液漏斗中静置分层,收集下层的水溶液,经透析醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 2.5 板蓝根多糖的纯化将一定量的脱蛋白多糖,用蒸馏水溶解后上样,0.15 mol·l-1 nacl进行洗脱,流速控制在0.3 ml·min-1,洗脱液由分布收集器进行收集,苯酚-硫酸法跟踪检测,分别合并出峰的流出液,减压浓缩至一定体积,醇沉、过滤、干燥,即得精制多糖。 2.6 纯度鉴定将sephadex g-100装柱,用nacl平衡1 d。上样,nacl洗脱,按3 ml体积部分收集,用苯酚-硫酸法跟踪检测。配制一定浓度的板蓝根多糖溶液,以二次重蒸水为空白, tu-1800pc紫外分光光度计于190~800 nm的范围进行扫描。 3 结果 3.1 液料比对多糖得率的影响固定提取温度为90℃,提取时间为7 h,醇沉比4∶1,醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在5∶1,10∶1,20∶1,30∶1,40∶1条件下提取。结果见图1。 由图1可以看出,随着液料比的增大,多糖得率呈上升趋势,当液料比达到25∶1,多糖得率变化不大。如果水用量过多, 不利于以后的浓缩分离。因此, 选择液料比在25∶1左右。 3.2 提取温度对多糖得率的影响按照液料比25∶1,提取时间7h,醇沉比4∶1,醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在60,70,80℃,90,95,100℃温度下提取。结果见图2。 由图2可以看出,提取温度从60℃升高到90℃时,多糖的得率迅速增加,超过90℃则多糖的得率变化平缓,而温度达到95℃之后多糖的得率反而有所下降。若温度过低,溶剂的渗透能力和溶解能力差,多糖不能有效溶出;温度过高虽对细胞的破坏作用增大,有利于多糖的浸出,但是会导致多糖裂解,使得多糖得率降低。所以, 提取温度选择80~95℃时效果较好。 3.3 提取时间对多糖得率的影响固定液料比25∶1,提取温度为90℃,醇沉比为4∶1,醇沉时间为24 h, 取一定量板蓝根分别在5,6,7,8,9 h下提取。结果见图3。随着提取时间的延长,多糖的得率逐渐增加,到7 h后多糖得率增加缓慢。故提取时间选择6~8 h时效果较好。 3.4 醇液比对多糖得率的影响由图4可以看出,随着乙醇与多糖浓缩液比例的增加,多糖得率呈增加趋势,当醇液比达到4∶1后,多糖得率增加不明显。因此,醇液比选择4∶1~5∶1时效果较好。 3.5 醇沉时间对多糖得率的影响由图5可以看出,随着醇沉时间的延长,多糖得率逐渐增加, 24 h后多糖得率降低,但是醇沉时间对多糖得率影响不大。因此, 醇沉时间选择16~24 h之间。 3.6 正交实验在单因素实验的基础上,确定液料比、提取时间和提取温度作为实验因素,设计3因素3水平的l9(34)正交表,以多糖得率为指标对各因素进行评价和选择,见表1,正交实验结果见表2。表1 因素水平(略) 从表2可以看出,影响板蓝根多糖得率因素的顺序为:液料比 提取温度 提取时间,最优工艺组合为a3b2c1,故最佳提取条件为液料水比为30∶1,提取温度为90℃,提取时间为6 h。表2 正交实验(略) 3.7 验证实验按照板蓝根多糖提取的最佳条件: 液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6h,醇沉比例4∶1,醇沉时间24 h进行验证实验,板蓝根多糖的得率为25.63%,多糖含量为76.42%。 3.8 板蓝根多糖的纯化 3.8.1 脱蛋白方法的选择为选取最优的脱蛋白方法,以多糖含量和a280吸光值作为指标, 分别采用sevage法、三氯乙酸法、hcl法、正丁醇-三氯乙酸法4种方法进行比较。结果见表3。正丁醇-三氯乙酸法的a280吸光值最小,多糖含量最高,除蛋白效果较好,但是多糖得率较低,;三氯乙酸法的多糖得率较高,多糖含量达到91.46%,a280吸光值为0.106,除蛋白效果也较好。综合各方面因素, 本实验选用三氯乙酸法去除板蓝根多糖的蛋白质。表3 4种脱蛋白方法的比较(略) 3.8.2 葡聚糖凝胶(sephadex g-100)柱层析纯化分离 板蓝根多糖sephadex g-100柱层析纯化分离的洗脱曲线如图6。出现4个洗脱峰, 收集其中含量最高所对应的5~7号管, 透析, 浓缩, 加入3倍体积95%乙醇, 离心分离, 冷冻干燥, 得到板蓝根多糖。 3.9 纯度鉴定对sephadex g-100层析柱上纯化分离得到的5~7管的板蓝根多糖组分在190~ 800 nm范围进行扫描,结果见7~8。在260 nm和280 nm处无核酸和蛋白质的特征吸收峰,说明产品中不含核酸和蛋白质。经sephadex g-100柱层析洗脱,所得的峰形状为对称的单一峰,表明纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖。 4 结 论 利用水煮醇沉法从板蓝根中提取水溶性多糖, 通过单因素实验和正交实验对板蓝根多糖的提取工艺进行优化, 确定的最佳提取条件为: 液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6 h,板蓝根粗多糖的得率为25.63%,多糖含量达到76.42%。 对脱蛋白方法进行了优化, 采用三氯乙酸法去蛋白的多糖得率43.87%, 多糖含量91.46%, 脱蛋白效果好。 利用葡聚糖凝胶sephadex g-100柱层析对板蓝根粗多糖进行纯化分离, 收集主峰。纯化后的板蓝根多糖为单一组分多糖, 不含核酸和蛋白质。这为下一步对板蓝根多糖的分离纯化和结构的分析奠定了基础。 化工工艺论文:含羞草中总黄酮提取纯化工艺研究 作者:乔文涛,张静,俞凌雁,马婷婷,袁珂 【摘要】 目的研究提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。方法以芦丁为对照,含羞草总黄酮得率为考察指标,通过正交实验法优选超声提取总黄酮的最佳工艺。在此基础上,采用真空薄膜浓缩,超声脱色,大孔吸附树脂diaion hp-20吸附分离纯化含羞草总黄酮提取物。结果最佳提取工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。最佳分离纯化工艺为:采用大孔吸附树脂diaion hp-20进行分离富集,以不同浓度的乙醇进行梯度洗脱,洗脱流速为5 ml/min,收集40%~60%乙醇洗脱部位并减压浓缩得总黄酮提取物,总黄酮的含量达到76%。结论优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法,为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了 参考 。 【关键词】 含羞草 总黄酮 提取 纯化 含羞草为豆科含羞草属植物含羞草mimosa pudica的全草[1],又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效,临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症[2]。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质,包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。其中的黄酮类化合物具有显著的生理活性[3~5],如抗脂质过氧化、抗衰老、清除自由基、抗肿瘤,降低血脂、抗菌抑菌、增强免疫力等作用。本文通过正交实验考察了超声提取含羞草总黄酮的工艺,同时采用大孔吸附树脂进行吸附分离,并结合真空薄膜浓缩、超声脱色等方法对含羞草提取物进行分离与纯化,以期为 工业 化生产提供参考依据。 1 仪器与材料 1.1 仪器uv-2102pcs紫外可见分光光度计(上海龙尼柯仪器有限公司);kq-250b超声波提取器(昆山市超声仪器有限公司);njl07-3型实验专用微波炉(南京杰全微波设备有限公司,额定功率800w);millipore simplicity型超纯水器(美国millipore公司);re-52a旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);真空薄膜浓缩装置[6](自装);101-1型电热恒温干燥箱;微量分析天平(eettler ae 240瑞士),微孔滤膜(上海医药工业研究院);芦丁对照品( 中国 药品生物制品鉴定所提供)。 1.2 材料与试剂 含羞草于2003-05采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株;所用试剂均为分析纯。 2 方法与结果 2.1 标准曲线的绘制 准确称取干燥恒重的芦丁对照品12.8 mg,加60%乙醇(体积分数,下同)溶解并定容置100 ml的量瓶中,摇匀得质量浓度为0.128 g/l的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ml于6只10 ml量瓶中,用60%乙醇补充至5 ml,各加入0.3 ml 5%亚硝酸钠,摇匀,放置5 min后各加入10%硝酸铝0.3 ml,摇匀。5 min后再加入1 mol/ml的氢氧化钠溶液4 ml,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。10 min后于510 nm处测吸光度,试剂为空白参比,以芦丁质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,用最小二乘法进行线行回归,得芦丁含量与吸光度之间的回归方程:a=9.049 1c+0.006 4, r=0.999 7。 2.2 不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较 2.2.1 不同溶剂提取所得提取物的得率比较 称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份,每份20 g,分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取,溶剂用量均为200 ml,提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重, 计算 得率。结果见表1。表1 不同溶剂提取所得提取物及得率的比较(略) 2.2.2 不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较 分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中,添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入0.3 ml 5%亚硝酸钠、0.3 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度,重复3次测定,并根据标准曲线换算出总黄酮的得率,计算平均含量及rsd。结果见表2。表2 不同溶剂提取所得提取物中总黄酮的得率比较(略) 由表1可以看出,由4种不同的溶剂进行索氏提取,以70%丙酮进行提取所得提取物的得率为最高;由表2可以看出,以80%乙醇为溶剂进行提取,所得提取物中总黄酮得率相对最高。虽然以70%丙酮提取得率最高且总黄酮的得率与用80%乙醇提取相当,但考虑到乙醇与丙酮相比,具有无毒安全,廉价易得的优点,故提取溶剂选用80%乙醇。 2.3 超声提取工艺的优选 2.3.1 样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份,每份20.00 g,以80%乙醇为溶剂,按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中,添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液,混匀,用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度, 计算 样品中总黄酮的含量。 2.3.2 正交设计通过正交实验,以芦丁的含量为考察指标,通过紫外法对超声提取方法进行正交实验,以优选出最佳提取工艺。选用l9(34)正交方案,以超声时间、超声次数及溶剂用量3个因素,每个因素3个水平设计实验方案。结果见表3~4。表3 考察因素与水平(略)表4 正交实验设计及实验数据(略) 2.3.3 超声提取最佳工艺 从表4中的直观分析可以明显看出提取的最佳组合为a1b3c3,即用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 2.4 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂diaion hp-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离,因此本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为:取药材1 kg,干燥后粉碎过60目筛,按照以上最佳工艺进行超声提取,得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半,加2%活性碳室温超声脱色2次,20 min/次。抽滤,除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味,得提取物。用大孔吸附树脂diaion hp-20进行湿法装柱(色谱柱:6 cm×80 cm,柱体积:450 ml),以水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱,控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末,计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。结果见表5。表5 大孔吸附树脂分离纯化实验结果(略) 由表5可看出,用中等浓度40%乙醇洗脱效果较好,总提取物得率达到43.48%,总黄酮含量可达到87.38%;从洗脱情况看,总黄酮主要集中在40%~60%乙醇洗脱部位,水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外,还含有较多的多糖等大极性化合物,可将这部分弃去,而20%乙醇、80%乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此,按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化,收集各洗脱部位,将40%~60%乙醇洗脱部位合并,进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物,经紫外测定总黄酮的含量达到76%。 2.5 最佳提取纯化工艺 由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺:新鲜含羞草干燥后粉碎过60目筛室温超声提取提取液真空薄膜浓缩至体积减半浓缩液加2%活性炭室温超声波脱色2次抽滤除去滤渣脱色液继续真空薄膜浓缩至无醇味上大孔树脂diaion hp-20柱用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱分别收集洗脱液将40%~60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干干浸膏样品检测含量成品。 3 讨论 本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种,其b环的3,4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。 通过实验证明,提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20分离含羞草中的黄酮类成分,选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,得出40%乙醇溶液洗脱效果较好,总分离物得率达到43.48%,总黄酮含量达到87.38%。另外水洗脱部位得率较高,含少量黄酮,还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时,可先用水洗脱,除去大量的大极性化合物,减少影响,再用40%乙醇进行洗脱。 现代 药理研究表明,黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮,为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。 化工工艺论文:高职应用化工技术专业化工工艺类课程改革探索 应用化工技术专业化工工艺类课程体系主要包括有机化工工艺、无机化工工艺、精细化工工艺三大部分。无机化工工艺涉及氨、硫酸、磷酸、纯碱、烧碱等无机产品的生产工艺:有机化工工艺涵盖了烃类、c1—c4系列(甲醇、乙酸、丙烯腈、芳烃等)等有机产品的生产工艺:精细化工工艺则主要介绍染料、涂料、胶黏剂、颜料、表面活性剂等精细化学品的生产工艺。 一、课程现状 目前多数高职化工工艺类课程的授课方式以教师的理论讲授为主,学生被动接受,对知识的感性认识不足;教材内容组织结构固定,不能体现地方化工企业工艺岗位群的知识需求,无法与地方化工企业主打产品的工艺形成良好对接:课程评价方法多以终结性的理论考试为主,考完就忘,谈不上对知识的理解运用。对此,为更好地贯彻“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的发展之路”的高职办学指导思想,形成能力本位的课程模式,笔者认为有必要对高职应用化工技术专业化工工艺类课程体系进行改革。 二、课程改革的思路 l.精选内容,整合课程,自编教材 本着高职教学“以应用为目的,必需够用为度,加强针对性实用性”的方针,建议将三门课程的传统内容进行整合,形成一门新的综合性化工工艺类课程,自编授课教材, 课程内容的选取以适应行业企业的需求为原则,.注重与学生职业能力的良好对接。具体实施上:①对院校周边各化工企业进行调研,广泛听取企业或行业专家的意见。②大量收集毕业生的就业反馈信息,明确化工工艺岗位群的知识需求。③最终以区域经济发展和学生就业为导向,确定有机、无机、精细三种工艺内容的比例。教材中可适当加入企业文化、企业工艺技术发展过程等内容的介绍,为学生提供就业面试信息的同时,兼顾学生职业道德和人文素质的培养。 2.完善校内外实习实训基地建设,增大实践教学比例 应用化工技术是典型的工科专业,就业岗位对实践技能的要求远远超过理论知识,化工工艺作为专业核心课程,是培养和锻炼学生实际动手能力的重要平台。因此,必须有完善配套的校内校外实习实训基地进行实践教学,尽可能地实现工艺生产过程的再现,让学生接触实际的生产工艺流程。基于化工行业的特殊性,在校内建设真实的工艺生产流程是不实际的,所以校内实训基地的建设可以单元操作模拟、仿真实验室为主,最重要地还是要多发展校企合作企业,与企业密切接触,大力发展“厂中校”,加大现场教学的力度。 3.改革教学方法与手段,实现“项目引导,教、学、做一体化” 教学方法上,课程整合后应由理论向实践逐步倾斜,注重专业技能的培养,使教学方法和模式更加符合技术应用型人才的培养目标。可综合采用动画演示、视频播放、仿真教学、现场教学等多种方式。如一些危险性较大的生产工艺,可采用视频播放和仿真教学的方式;其它工艺过程,在客观条件允许的情况下,尽可能地采用现场教学模式,以增强授课内容的直观性。具体教学实施过程,可将同一产品的生产工艺作为一个项目,充分利用校内外实习实训资源,理论教学与实践教学同步进行,或在完成理论教学之后,立即进行相关的实验或实训,理论与实践穿插进行。学生根据自己的就业倾向,可重点选修某些工艺项目,提高学习和就业针对性。 4.优化教师资源配置,提高授课效率 在教学团队的组成上,做到专兼职教师合理搭配。一方面充分发挥专职教师课堂理论教学的优势;另一方面,充分利用企业兼职教师丰富的实践工作经验,配合课程的现场教学。 5.建立合理有效的学生考核体系 新的课程体系、教学内容、实施手段必须有新的考核方式与之匹配。应改革传统的期中、期末考试制度,建立理论考试和实践动手相结合的学生评价体系。应重视学生的学习过程,在保留一定比例理论考试的基础上,引入实地流程讲解、流程设计分析、小论文、仿真操作等考核方式,将实践技能的学习与考核和谐统一。 三、课程改革的意义 通过对三门工艺课程的整合,削枝强干,提高了教学内容的实用性和针对性,学生学习目标更加明确。自编的综合性工艺教材,便于体现工艺类知识的整体性和联系性,启发学生对比认识不同工艺的特点,形成合理、互通的知识结构和认知结构。 “知识+技能”的全方位考核方式可弥补部分学生理论基础较差的现状,增加其学习的信心和动力。 校内外实践基地的建设,将理论教学、仿真训练、现场参观、实际操作融为一体,实现了“教、学、做一体化”的教学模式。理论知识和实践技能有机结合,增强了学生对生产工艺流程的感性认识,加深了对知识的理解,学习效率和教学效果大大提高。教师在组织和实施现场教学的过程中,有机会参与企业的各项生产经营活动,一方面提高实践能力,重构教学能力,提高双师素质:另一方面更加了解现代企业需要怎样的技术人才,使教学更加具有目的性、实用性。 课程体系的改革,使学校与企业的联系更加紧密。企业在为学校提供实习实训基地的过程中,可与学校签订“订单式教育”协议,共同参与选拔学生、组织教学、考核上岗等一系列教育教学活动,围绕企业生产实际需要进行有效的量体裁衣,满足企业发展对专门人才的需求,节约新员工人职培训的时间和成本。学校在此过程中,有利于找准自身在当地经济社会发展中的地位和作用,提高高职院校的社会服务能力,增强职业教育的生命力。最终实现行业企业与高职院校相互促进,区域经济与高职教育和谐发展。 化工工艺类课程作为应用化工技术专业的核心课程,其课程体系和内容的改革,是提高该专业人才培养质量的重要手段,是实现高职教育产学结合人才培养模式的关键,势在必行。 化工工艺论文:化学工程中化工生产的工艺解析 化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化工工艺论文:关于化工污水工艺处理流程的实验与分析 摘 要:利用气浮-水解酸化-sbr组合的工艺去处理含有8000mg/l的ss与5000mg/l的codcr的高浓度的废水,完全可以有效地除去ss、n、codcr和p。出水的指标完全符合《中华人民共和国污水综合排放标准》的二级排放标准,它还有着剩余污泥少比较少,耗费成本比较低等特点,本文根据实际工程案例用大量的数据分析和探讨了采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素生产废水的有效性。 关键词:水解酸化 抗生素废水 序批式活性污泥系统(sbr) 抗生素的工业产生的废水它的最大特点就是污染物浓度高、残留的抗生素大都具有很强的生物毒性,加上它的色度大、组成成分比较复杂,很多年以来一直困扰着工业废水处理行业,它属于典型的难以处理的污水类型。本文总结了北京万邦达环保技术股份有限公司在一些重大污水处理工艺中的具体案例,采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理高浓度抗生素废水,分析了在不同的工艺处理条件下的处理效果。 1 工艺流程 在工艺流程中为了确保生物处理环节的有效性,再加上工业污水的水质复杂不均以及ph值变化过大,所以在工艺设置上,多采取中和调节-沉淀-气浮预处理的工艺流程来降低ss浓度和调节ph值的大小。通常还根据工业废水的污染物杂质的浓度过高,导致了可生化性逐渐降低的趋势,我们选择了水解酸化的工艺流程以便有效地提高废污水的可生化性,为提高后继的处理环节中污染物的除去率目的。 2 工艺选择 2.1 气浮药剂用量 经过一些学者的实验和研究,目前已经出现了很多种的气浮药剂,据试验的数据显示,这些药剂处理高浓度的抗生素工业废水的能力都得到了很高的ss与codcr去除率,国内的有些学者才用分散型水介质阳离子pam处理ss浓度68500mg/l,codcr浓度50000mg/l硫酸庆大霉素制药厂所产生的废水,ss与codcr的去除率分别高达到98.7%和75.9%。与它不同的是本工艺流程处理中对气浮药剂的选用是采用聚合氯化铝和阳离子型的pam。聚合氯化铝配制浓度为1%,pam配制的浓度为0.03%,将配置好的聚合氯化铝分别加入浓度200mg/kg, 150mg/kg,100mg/kg,把pam分别加入浓度为10mg/kg,5mg/kg,3mg/kg,然后进行气浮药剂的实验,测定出、进水中ss和codcr浓度。 2.2 水解酸化 水解酸化工艺流程主要是通过对控制污水的酸度、停留时间将厌氧消化反应控制在酸化和水解阶段。它是利用产甲烷菌与产酸菌的世代周期、ph值以及生存环境等条件的不同,经过水解酸化的不断处理,流出的工业污水中那些较为难以分解的一些大分子就会逐渐降解为一些比较容易分解的小分子颗粒,从而确保了抗生素生化毒性的降低,保证了废水的可生化性提高的可能。本文阐述的水解酸化的工艺流程中设置了2个5m×5.3m×5.3m的反应器,他们的有效容积达到120m2;每一个反应器底部3.4m~1.5m处设有xy型弹性的药剂填料层,填料占空间占整个反应器容积的40%左右,当水解酸化的反应器里面布设了填料,既可以通过挂膜的方法,进行废水的上流过程中所产生的水解酸化程度的不断提高;同时还可以阻留和过滤细小的轻质杂质污泥,从而大大降低了出水cod浓度、ss以及污泥的流失率。然后通过2台抽水泵的运行,不断地向2个反应器中注水,让气浮后的工业废水能够在水解酸化的反应器中长时间的停留,停留最佳时间为分别为26h、13h、6.5h。然后在测定出、进水中的nh3-n、bod5、codcr浓度以及出水中的所有的有机挥发酸(vfa)的浓度。 2.3 sbr负荷 sbr工艺流程具有厌氧与好氧两个过程不断交替进行,它的优点是耐冲击负荷性能强、脱氮除磷处理效率高、各工序可根据水量、水质灵活调整,无须二沉池、占地省、工艺流程简单、造价低等特点。它主要是用于那些间歇排放以及小流量污水处理工程。高浓度的抗生物废水通常都是采用好氧-厌氧等多种方法进行联合处理,好氧性反应器的主要作用就是进一步地处理那些在厌氧环节中出水,使其能够达标排放标准。本工艺流程中对sbr采用了2个5.2m×6.3m×5.4m的反应器,他们中最大的有效容积为125m3;污泥的浓度高达2000mg/l;排出比为35%。排水1h,沉淀1h,进水1h,通过不断地加入自来水或调节池的储水,就可以调节进水cod浓度分别为1500mg/l,1000mg/l,通过调整操作的时间分别是8h,6h,4h,可以调整污泥负荷0.05kgbod/kgss·d~0.2 kgbod/kgss·d,测定在不同条件下出、进水的nh3-n、bod5、codcr浓度,以确定sbr对负荷的承受能力。 3 结论 运用气浮-水解酸化-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素是切实可行的,不同负荷处理结果表明系统抗冲击性能较好。本工艺较适宜的运行条件为:气浮工艺pam浓度5mg/kg、聚合氯化铝浓度100mg/kg;水解酸化反应器废水停留时间13h;sbr反应器污泥负荷为0.14kgbod/kgss·d。在此参数下运行,出水水质能够达到cod 150mg/l、bod5 50 me,/l、nh3-n 20mg/l。 化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺思考 摘要:这个世界是由不同种类的化学物质组成的,我们的衣食住行中处处都可见化学品的影子,我们依靠这些化学物质来使生活质量进步,从而带动社会继续发展。在化学生产的过程中,化学品的生产属于非常重要的环节,所以本文是从化学工程的角度出发,对化学生产中的工艺技术方面进行解析,对化学生产工艺未来的发展走向加以探讨。 关键词:工艺;化学工程;化工生产 在我们目前所接触的工业中,化工是非常重要的一个步骤,虽然不像航天事业那样惊喜动魄,也不如军事可以直接用来保家卫国,可是化工却能渗透到很多行业中,其中很多都是足以值得我们骄傲的行业,化工通过提供优良以及合适的材料,来促进社会发展和科技的进步,起到基石的作用。本文主要是以化工生产作为入手点,将生产化学物品的新工艺融入到化学工程里,以寻找到更加安全环保的方法为目的,以便研制出更多又好又新的材料。 1目前化工行业中所存在的问题 作为中间环节的化学生产工艺作用非常重要,直接关系到产品的纯度、原材料的利用率并要严格控制环保,确保无污染物排出,无论什么时候都要确保人民的生活环境质量,这也是衡量国家化工行业是否发达的一个重要的参考准则。我国在化工行业的发展起步有些晚,所以亟待解决的问题也相对比较多,最主要突出的就是环保方面的问题。 1.1目前我国的化工生产率比较低 世界各个国家的工业都在迅速发展着,所以存在的问题也就更加突出,我国目前的化工产业在产率方面与发达国家的差距比较大,而在化工生产时,对于压力以及温度的要求比较高,也就是说在生产过程中所使用的生产设备要非常达标才可能有较高的产率。举例来说,比如我们在生产肥料时,器皿温度是否达标是一项很关键的因素,而我国目前的反应器皿大多都无法达到理想的温度状态,温度不足会导致化肥在生产时反应进行的不够充分,导致废料产生过多,即对原材料是种浪费,也会污染环境。而更严重的事情是,由于生产时反应不充分,会直接导致产品合格率很低,无法达到生产所需要的条件,造成了能源以及资源方面的浪费,这直接导致目前化工产率较为底下的现状。 1.2化工厂的环保能力低下 在进行化工生产时,如果环保的能力较低,则会直接导致空气以及环境污染。这也是造成我国污染严重的罪魁祸首之一。像印刷、造纸、印染、重金属以及纺织业都属于污染环境较为严重的行业。这些行业的废水检测结果,一般都是重金属超标非常严重,对环境造成的危害不可估量,从而严重影响人们的衣食住行,也影响了我国的环境污染指数。这些重金属污染型废水的排放会严重影响我国人民饮水的质量以及土壤的质量,使得生态环境失调。 1.3不能使化工生产过程连续化 众所周知,连续性的生产过程无论在哪个行业都能极大地节省人力财力,同时又能最为充分地利用资源和能源。但我国的化工行业却存在化工生产过程连续性不好的问题。生产过程可能会因为连续性不佳而造成生产过程的中断,使得整个生产过程脱节,对化学品的成品质量造成极大的危害,并造成原料的浪费,这也是化工生产中最容易出现问题的环节。 2关于化工生产工艺的研究 我国工业是由化学工业、机械设计制造工业和煤矿工业组成的。而化学工业是其中最为重要的组成部分,因为化工工业与人民的生活密切相关。我们吃的粮食是有糖类等碳水化合物组成的,我们穿的衣服是有纤维或者尼龙等化学品制成的,我们用的工具更是由化工材料做成的。 2.1努力改善反应环境和条件 作为化学工程中的起始工作,反应环境和反应条件对化工生产过程的产率起着很大的作用。尤其是反应条件,它既关系着反应是否能顺利进行,又关系着化工生产过程产率的问题,反应条件好了,自然可以达到高效生产,减少废弃物的产出,提高原料产率。综合以上原因,为了能够达到高效生产我们最应该做的就是加强化工生产过程中的反应条件。催化剂能够有效地缩短反应时间,降低反应能垒,增加反应的速率。 2.2合理处理废弃物 在化学品的生产过程中,反应条件和反应环境固然重要,但废弃物的处理也很重要。我们国家是一个资源大国同时也是一个人口大国,使得人均资源占有率很有限,为了以后子孙后代的发展,我们不能走先污染后治理的道路,应该合理处理好废弃物。我国现行的法律规定,化工生产过程中产生的重金属和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外,对有毒废气也要经过处理才能排放到大气中。被污染水质的排放应该严格采用化学原理对其进行化学处理,等到指标合格后,才能通过专用渠道,排放到自然环境中。比较简单的则是通过基本反映,利用沉淀的方式,将重金属离子转变为化合物沉淀下来,使其危害性降到最低。而废气则应该在排放装置的中部和顶端设置有效的废气处理系统,过滤掉有毒的粉尘和气体,之后再排放到空气中。 2.3优化化工生产的工艺技术 除了这些工艺以外,我们还要真正改善化工生产中的工艺,对化工反应的一系列的反应条件和反应原理进行研究。例如,乙烯的合成方式有很多种,可以裂解石油品也可以将乙醇脱水,还可以将长的碳链断裂成短的碳链。出现多种方式时,我们就需要研究哪种方式更为节省能源,哪种方式的原料来源更广,怎样的工艺流程设计能取得最大的经济效益以及最高的产率。不同的原料,所需要的化工原料和生产方式都是不一样的,我们需要针对不同的情况采取不同的工艺流程,使得这些流程能更好的适应工业化生产,来提高化工生产过程的有效性并且达到绿色环保高效的目的。 3结论 在化学工程中,化工生产是很重要的过程,只有保证在化学生产过程中的有效性,使化工生产的工艺达到设计的要求,同时也要提高生产设备水准,增加在生产过程中的利用率,提高产量。要将小的化工厂进行合并,组合成规模比较大、在处理污染方面更有能力的化工厂,同时也要提高化工生产工艺的水平,使工艺在进行过程中可以最大程度的连贯起来。 作者:吴艳鹏 化工工艺论文:化学工程中的化工生产工艺 摘要: 化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。 关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术 目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。 1我国化工生产的现状 机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。 1.1化工生产效率较低 我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。 1.2对自然环境污染较为严重 化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。 2降低我国化工生产污染的措施 从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点: 2.1优化反应环境,强化反应条件 反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。 2.2做好废料环保处理工作 目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。 2.3从化工生产技术入手 只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。 3结论 化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。 作者:罗泽鹏 刘森 都颖 刘思乐 单位:沈阳化工大学科亚学院化学工程系 化工工艺论文:石化工业节能工艺技术发展分析 0引言 石化工业在我国所有重工业行业中,是能耗较高的行业,近年来,随着化工领域内节能技术的不断发展,化工行业的能耗已经开始逐渐降低,呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距,我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。 1石化工业节能工艺技术 石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发,通过一系列新型节能技术的投入使用,大大的降低了成本的同时,也降低了能耗,实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段,但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比,因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年,也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出,未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向,着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说,总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进,也必将影响到化工工业,传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化,从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。 2石化工业节能工艺技术发展进展 化工工业技能技术通过上面的阐述,我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。 1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术,这一项技术在工业应用中取得了一定的成功,已经通过了中石化集团的技术检定,该项技术相关的设备装置优化了操作,同时提升了环化反应收率,污染以及能耗都得到大大的降低,该项技术曾引进日本的生产技术,同时结合其它国家的技术,通过多年的不断研究与实验,对原有的技术设备进行升级改造,使得技术指标得到一定程度上的改善,为化工工业做出了一定的贡献。 2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术,达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后,大大降低了聚丙烯的生产成本,并且提高了设备的安全系数,降低的污染与能耗,除此之外,操作便捷也是其一大优势,综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。 3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中,合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题,中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术,其最大的特色就是不需要额外动力合成氨,该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果,他们进行了大量的实验与调研,不断的尝试,最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用,适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高,降低了成本,每年至少多出几百万的经济效益。 4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题,还有很多其它方面的问题,例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题,就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂Amo-max-10型氧化型等催化剂,投入使用后,取得了良好的反响,被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。 5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术,对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果,也降低了能耗,作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出,当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展,很多的企业致力于对节能技术的运用,在很大程度上为化工型企业降低了生产成本,提高了生产效率,这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现,当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展,突破性的进展并不是一朝一夕的事,需要在不断的研究与实践积累的基础上。 3结语 化工业作为我国重工业的刚需行业,在发展中的节能减排问题成为化工行业所面临的一大难题。随着近些年化工业节能工艺的不断进步与发展,我们从中看到了很多能够提升的空间,技术改进后,大大实现了节能减排目标的同时,也产生了新的经济效益,为化工企业的“双赢”局面做出了一些贡献,当前化工业的节能工艺还需要持续不断的加大研发与运用的力度,才能让我国的化工业更上一层楼。 作者:岳雷 单位:湖南省岳阳县第一中学 化工工艺论文:化工工艺课程教学方法和实践探讨 近些年,世界高等教育格局和形势日新月异,尤其是自美国兴起的MOOCs席卷全球,其影响力逐步扩大。在新形势下,如何进行传统的工科教育,比如化学工程与工艺专业的教学,已经成为广大的高等教育工作者必须要思考的问题。而且,中国在经历了十几年的高等教育大发展,其主要的贡献有目共睹,但同时其中的弊端也日渐显现。首先就业形势的逐年恶化,尤其是一些传统的学科,由于设计专业的高等院校较多,每年有大量的毕业生进入加剧了求职的难度。其次,学生学习热情的下降。由于多年的连续扩招,大学已经走下神坛,学生们的质量也变得良莠不齐,特别是对于省属院校,由于自身的教育资源和生源质量处于相对的弱势,教育效果和质量更大大折扣。因此如何在实际的教学实践中进行改革和探索,提高学生的专业认可度和学习热情,受到各个高校的普遍重视[1,2]。化工工艺学,作为传统化工学科的专业课,其课程教学任务量大,信息量丰富,理论要求高,与实际生产联系密切,是化工专业的必修课,对于毕业生今后的工作具有重要的指导意义。然而,在新的高等教育发展形势下,传统的化学工艺学的教学实践显然已经无法满足目前的形势和总的课程设置。比如,目前专业课学时数相对压缩,课程内容大幅精简,导致学生在学习中难免出现盲人摸象的现象。再比如,尤其学生数量的大幅增多,如何保证良好的教学质量变得更加重要。 1教学形式改革—先实践后课堂 课程的教学不再是单纯的课堂内容灌输,而是先进行工厂实践,实地考察化工企业,对于工艺流程有简单清晰的具体认识,将大大提高课堂讲解的效率,有利于提高学生的兴趣。 2教学顺序改革—先设计再讲解 将典型的工艺流程放手交给学生设计,考察学生的实践效果以及基本化工原理的掌握情况,然后再进行有的放矢的指导和讲解,使得课堂教学深深植根于实际生产。 3教学手段改革—借鉴MOOCs的优点 大力提倡网络信息化教学,拓展教学的思路和深度,使得学生学习不仅仅局限于课堂,而是结合平日的资料搜索和自我学习,尤其是借鉴和引入国外优秀的教学课程和教学资源,提高学生学习兴趣和积极性。 4教学内容的改革—增加典型工艺的历史教学 比较典型的化工工艺流程,比如合成氨工艺,具有百年的发展历史。如果在课堂引入该工艺的历史教学,将极大的激发学生学习热情,而且有助于拓宽学生眼界以及解决问题和发现问题的思维能力。此外,对于合成氨类的典型工艺采用点—线—面结合的授课方式,首先分段讲解各个工艺,比如原料气—氢气的制备工艺,然后将整个工艺穿成主线,最后丰富整个的工艺流程,从而使学生对于整个合成氨工艺,甚至包括制氢、压缩、循环工艺等流程有深入而细致的了解。 作者:尹振 刘秀军 高建 单位:天津工业大学环境与化工学院 化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺分析 1当前化工生产的主要问题分析 众所周知,化工生产在我国占有非常重要的地位,对农业生产等起到了很大的作用,不过我们也不可避免地看到当前化学工程中化工生产过程中的工艺也存在着一些问题,需要引起我们的重视。 1.1化工生产效率有待提高 由于我国很多化工生产都一味追求“量”,而忽略了对“质”的要求,就造成了化工生产的效率低下问题的存在。这不仅和化学反应的生产设备有关,而且还和化学反应的环境是分不开的。比如,在生产化学肥料时,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。同时,还存在着反应不充分的问题,反应的不充分一方面造成了产品不能满足人民的生活生产需要,而且对资源也是极大的浪费。 1.2对环境造成污染和破坏 目前,化工生产是环境污染和破坏的一个重要原因,尤其是有毒有害气体以及重金属的排放。在化工生产中,很多企业都是为了节省成本,对有害气体和重金属超标的废水随意排放,不仅造成空气、水的污染,而且对土质也带来了破坏。在我国很多城市的周边都出现了河水的严重污染,甚至影响到了居民的日常用水。 1.3生产工艺不合格 另外,当前化工生产中工艺的不合格也是一个非常普遍的现象。这是因为,在化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 2有效加强化学工程中化工生产工艺的分析 从上文中可以看出,化学工艺的不完善使得我国化学工程中化工生产存在着一些问题。下文笔者就将结合这些问题提供一些行之有效的加强措施: 2.1改善化学反应的条件及环境 在化工生产中,化学反应条件是一个至关重要的影响要素,如何有效改善化学反应条件是提高生产效率、减少废料的产生的重要条件。因此,在实际生产中,务必要按照相关的标准对催化剂等所需的条件做严格检查,对于不达标的坚决不能用于化工生产。同时,产生的化学反应废料不要直接排放到自然环境中,以保证化工生产能处于一个相对良好的环境中。 2.2依据实际情况对工艺进行调整 对生产工艺的改善,并不是仅仅从反应条件入手,是要对不同的反应原理等都做深入的分析和研究。以制造氧气的工艺来分析,我们要仔细考虑采用哪种工艺才能生产中高效、利于投入生产的氧气呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 2.3对化工生产产生的废料进行合理处理 对化学工程中的化工生产来说,产生废料是不可避免的,而如何合理地对废料进行处理,开发出有效的程序及治理系统,则需要我们去仔细进行考虑。当前,有毒物质以及重金属在我国的相关的法律中有明确的规定,不允许直接排放到环境中去。因此,对于废水来说,要经过相应的废水处理工艺,将水中的重金属采用沉淀的方式使其沉淀,这样就避免直接排放到环境中从而带来危害。而对于废气的处理,要在废气的中、顶部设置废气处理过滤系统,这些过滤系统可以将废气中的有毒气体以及粉尘等过滤掉。在废水和废气经过处理后,还应该对处理的水、气按照相关的标准做出检测,使其满足国家相应的标准后才允许排放到环境中去。 3结语 综上所述,传统化工生产所带来的以牺牲自然环境为代价的生产工艺已经不能适应当前“可持续发展”、“节能减排”和“环保”的理念,需要对其进行改进,大力发展绿色生产。在实际生产中,我们要依据生产的实际情况对工艺进行改进,敢于尝试和采用新工艺和新技术。即使生产的产品不能满足节能减排等的国家要求,也要对后期的处理工艺进行改进,从而在最大程度上降低因化工生产工艺不合理所带来的环境污染和破坏,从而实现绿色生产。 作者:王杲 吴晶 单位:浙江省天正设计工程有限公司 化工工艺论文:催化裂化工艺化学工程论文 1引言 催化裂化具体的工艺过程是为实现特定的操作条件服务的。在一定程度上也限定了操作条件的调整范围。但就反再系统来说,操作条件就包括诸多方面,如温度、剂油比、停留时间、催化剂的预提升与预提升介质、油气与催化剂的接触、两者的混合与流动、两者的分离、反应的终止、催化剂中油气的汽提、催化剂的性能以及催化剂的再生条件等。尽管操作参数众多,但平时可调整的却屈指可数,有些参数,反再系统工艺路线已经确定,也就基本确定下来,不能再调整或无法调整了。 2操作条件的影响 催化裂化在接近常压的低压下操作,在这个压力范围内压力对热力学的影响微乎其微。较低的烃分压有利于裂化,不利于生焦,因而是有利的。最小总压取决于后续分离系统,目前在300l(Pa以下。烃分压可以通过喷入水蒸汽的方法来降低(一般喷入水蒸汽的量占进料的1~5%),也可以将一部分轻烃气体打循环,但循环量需要根据具体的经济性来确定。 3焦炭燃烧动力学 催化裂化焦炭的收率一般在4~8%之间。在再生器的典型温度条件下,富氢化合物要么挥发,要么裂化成可挥发性组分和焦炭。催化剂再生所需要的时间主要由焦炭的较慢的燃烧速率决定。焦炭燃烧的活化能约为147kJ/mol。催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%,烧焦时间与温度之阃的函数关系如图1所示。该函数关系非常重要,因为它确定了催化剡的总量与再生器的大小。减小再生器的大小与催化剂的总量很重要,原因有两个:FCC再生器在整个装置的造价中占有很大的比重,减小其大小有利于降低装置的投资;减少催化剂总量,不仅有利于减少操作费用,而且还有利于根据原料与产品的变化迅速改变催化剂。FCC装置是一个“热平衡体系”,热催化剂为裂化反应提供了部分热量。FCC装置的热平衡与催化剂的活性、原料性质、原料的预热和反应温度有关。此外,热平衡还与再生烟气CO2/CO的理想比例有关。焦炭燃烧的一次产物有CO、CO2和H2O,CO与CO2之比是温度的函数。CO与O2反应生成CO2是自由基反应,在有固体存在的条件下反应速率会减慢。如果烟气中含有过量的空气,则只要一没有固体就会燃烧。到目前为止一直是这样。为了促进CO的燃烧,现在都加含有Pt等贵金属的助燃剂。使CO转化成CO2也可以通过提高反应温度来实现。CO均相燃烧生成C02的活化能较高,约为293kJ/mol,在空气充足的情况下,在7000C以上CO可以完全转化。从热平衡的角度,达到7000C以上的再生温度毫无问题,但是再生器的材质和催化剂限定了最大再生温度。催化剂在高温条件下容易烧结,也易于水热失活。当然,如今的催化剂可以保证在高达850℃的高温条件下不会造成烧结破坏,但水蒸汽的老化作用要求温度要比该温度低得多。设计者在迸行反应器设计时,在降低再生温度以减小水热失活与提高再生温度以减小再生器大小之间权衡。另外一个减小催化剂水热失活的方法是采用两段再生:在第一段,在较低的再生温度条件下,进行富氢焦炭的再生;二段在较高的温度下操作。燃烧所需的停留时间是根据等温反应计算得到的,而FCC再生器并不总是等温的,尤其是催化剂颗粒温度不均匀。再生过程中质量传递的影响要降低到最小,以便催化剂颗粒内部温度不超过气相温度。燃烧过程中的扩散控制是反应速率快造成的。扩散速率是催化剂颗粒直径的平方的函数,而反应速率则是温度的函数。颗粒直径需要在200岫1以下,再生器才能在6500c以上操作而避免颗粒内部产生高的温度梯度。固定床反应器的最小颗粒为1mm,移动床反应器的约为3mm,只有流化床反应器的催化剂颗粒直径小于200μm。对于焦炭收率很低的情况,可以考虑采取稀释空气、由此降低绝热温升的方法保护催化剂。这种方法理论上可行,实际操作过程中空气量太大,有一定的问题。 4结语 本文介绍反应的压力、温度、停留时间和催化剂的再生等的影响,对于进一步了解催化裂化工艺相关设计问题具有一定帮助。
农村生活污水处理篇1 农村环境治理是乡村振兴战略的重要内容,更是美丽中国建设的内在要求。目前,国家大力实施农村生活污水治理工程,农村生活污水管控水平持续提升,较多地区已经建立了较为完善的农村生活污水治理体系。在污水处理方面,学者多重视城市污水处理领域,且积累了较为丰富的研究成果。在农村生活污水治理领域,相关研究则主要集中在生活污水治理技术的开发和不同污水处理组合技术的应用方面[1-3],尤其是在污水处理技术的改进和优化上[4]。但是,在农村污水处理技术开发和适用性等方面的研究仍然不足[5],例如,厌氧/缺氧/好氧(A2O)设施可同步脱氮除磷且被广泛应用,但是氮磷去除效果并不理想[6]。我国农村水环境整体形势仍不容乐观,主要体现在历史欠债多和长效机制缺乏,环境治理主体缺位,污水处理项目多重申报而轻考核,重建设而轻运营,短期有效而长时间无法运行[7-8]。目前,大多农村生活污水治理水平和效果仍满足不了美丽乡村建设的基本需要。为加快改善农村人居环境,推进美好乡村建设进程,安徽石台县分别以县美好办、县环保局、县住建委为建设主体,于2015年前后在各乡镇共建设了33个生活污水处理站点,涵盖了所有重点村、镇。但污水处理站点的运行管理情况如何?各种生活污水处理技术适宜性如何?需要进行充分的现状调研和分析,以提出相应的对策和适宜的处理方法,这对于完善现有的排水系统和改进污水处理技术,让农村生活污水合理排放,真正实现美丽乡村建设具有重要意义,也是乡村振兴背景下美丽乡村建设实效性的具体体现。 1调研区概况和内容 本研究调研区为石台县,为安徽省池州市下辖县,位于皖南山区西部,境内地表水资源丰富,秋浦河是石台县的母亲河。尽管石台县多年来持续实施秋浦河生态治理工程,但由于污水处理能力有限,且农村生活污水处理效果不理想,秋浦河水质受到了较大影响。石台县地形多样,农村情况也极为复杂并零散分布于各种不同地形条件下,适用工艺亦不相同,这给农村污水处理系统的建设增加了一定难度。为此,对石台县33个村镇污水处理站点进行实地查看、调查、访谈,了解各污水处理站点的污水收集、管网建设、处理与运营等情况,并从管网收集、控制系统、工艺适宜性、污泥处置、尾水去向、运维等角度进行问题原因的现场分析。各乡镇站点具体位置见图1,站点数量情况见表1。 2结果分析 2.1调查结果 本次共调研33个村镇污水处理站点,其中,能正常运行的仅有8个,且3个出水水质不达标;不能正常运行、仅有进出水的有6个;其余19个几乎完全荒废,无进出水,控制系统也已损坏。各处理站点的基本运行情况见表2,其中能正常运行的多为近两年新建的处理站点,但也缺少基本的维护,少数正在运行站点的处理效果也无法保证。 2.2处理工艺分析 石台县农村生活污水处理主要有6种处理工艺组合:厌氧+生物滤池(13个,占39%)、生物滤池+人工湿地(2个,占6%)、厌氧(或好氧)+人工湿地(5个,占15%)、化粪池(或化粪池+土地处理)(3个,占9%)、A/O或A2/O工艺(7个,占21%),以及A2/O+MBR膜处理(2个,占6%)、氧化沟(1个,占3%)等,这也是安徽省农村生活污水应用较广的几种处理工艺。生物滤池。生物滤池是利用生长在载体表面生物膜中各类微生物的吸附和代谢来完成水体净化,而且通过控制微生物的活性、生物量和内部环境还可以实现反硝化除氮。这种处理工艺在石台县农村污水处理中占比最高,一般采用厌氧消化(或厌氧酸化)+生物滤池(或生态填料土壤渗滤系统)、生物滤池+人工湿地两种组合工艺,也是较早投入到石台县的处理工艺,其有占地面积少、成本低、运行简单等优点。然而,这类工艺的现状是缺少运行管理,较多系统本身无法运行,同时,存在控制系统或动力设备损坏、生物滤池填料缺少更换、淤泥未能清理、填料堵塞等问题。A/O或A2O及其组合工艺。A/O或A2O及其组合工艺是活性污泥法的一种,由厌氧池(A)、缺氧池(A)、好氧池(O)组成,该工艺较为成熟,流程简单,在去除有机物的同时还具有同步脱氮除磷的效果,在我国污水处理中应用广泛,也是石台县早期农村生活污水处理的常用工艺。污水处理一体化A/O或A2O工艺是当前我国农村生活污水处理采用较多的一种工艺,但调研发现此类工艺应用到农村还存在一定程度的缺陷。目前,石台县较多设施已经闲置,主要是管网配套不到位,管网破损缺少进水,另外,动力设施多采用太阳能微动力系统且已基本损坏,缺少后期维护。人工湿地。人工湿地是由人工筑成和负责运行的一种污水处理技术,主要依靠微生物降解、植物吸收、基质截留等作用来完成污水净化。目前,在石台县农村生活污水处理中较其它处理技术有一定优势,尤其是无动力厌氧+人工湿地组合处理技术,其具有净化效果好,运行维护方便,相对投资不高等优点,且具有一定的景观效应,是近几年在石台县农村生活污水处理中正常运行比例较高的工艺。目前,人工湿地处理系统基本都在运行,但长期运行效果有待进一步验证。化粪池+土地处理。一些偏远、分散或者管网铺设难度较大的地区,相邻几户用化粪池处理生活污水也是较好的选择。石台县较为偏远和分散的村庄有3处采用化粪池处理,其技术和设备较简单。通过调研来看,基本为混凝土化粪池且都在运行,但是较为简陋,存在缺少清淤和后续处理不当等问题。有的化粪池出水直接外排到自然水体,有的通过天然土地渗滤,处理效果不佳。MBR工艺。MBR工艺又称膜生物反应器,是通过反应池中的活性污泥来降解有机物,并利用膜来进行固液分离,可实现污水深度净化。该工艺净化水质高,占地面积少,其前端一般联合A/O或A2/O工艺。石台县有2处人口较为集中的地区采用了A2O+MBR膜组合模式,该工艺前期投资和建成后的维保费用较其他技术高。从调研来看,高投资和收效相差较大,有一处已无明显进水,管网施工质量差、渗水严重,导致收集不到水,另外运行技术要求、建设和运行成本均较高,不适合石台县山区的污水处理。 2.3农村生活污水处理存在的主要问题 农村生活污水处理缺乏适宜性技术和规范。适宜的工艺是农村生活污水处理成功运行的关键,不同地区的处理工艺适用性并不一样,在投资、出水、成本、管理维护等方面的要求亦不同。石台县农村生活污水处理在工艺选择时没有充分考虑所在地的实际情况,缺乏对农村生活污水水质、水量特点的把握,存在设计时照搬城镇用水处理技术和规范,并未充分考虑处理系统的适用性,以及污泥处理、后续运行管理等问题,使得工程建成后难以正常运转。例如,A2O+MBR膜组合模式运用于农村污水处理会造成投资浪费;另外,运行系统多采用太阳微动力,但是在调研期间已基本损坏,而且重要的曝气系统多已停止工作。污水处理技术的适用性和经济性是推行农村生活污水处理的重点考虑指标。排水管网建设不足,严重不配套。目前,石台县农村污水处理实践存在重建设轻规划的现象。尤其是,部分地区管网建设过于随意,施工单位随意更改管道坡度,导致了日后管道运行存在淤积问题;同时,管道接头质量差,存在脱节和移位等情况,渗水漏水现象严重,而且污水管网设计仅考虑管网走向,对标高方面是否可行考虑不足,导致收不到水。调查发现,多数污水处理站点设施没有进水或者进水量很少。如横渡村采用了A2/O+MBR膜组合模式,该工艺投资了上百万且处理设施完好,但发现根本无进水,造成了巨大的浪费和损失,这些情况也给污水管网的安全运行和养护管理带来了严重隐患。污水处理项目施工、验收不规范。设计施工不规范、项目建设质量偏低导致了系统运行一段时间就异象频出,如管网破损、控制系统损坏等。较多污水项目设计单位的设计资质不符合污水治理项目所需资质要求,图纸也未按照相关规范设计,如尺寸、填料、曝气、水力停留时间等指标均达不到规定要求,多处站点出现类似问题。例如,焦曹村采用了生物滤池处理,但其存在滤池设计尺寸相对偏小,填料随意堆放,设计施工不规范。同时,设计终端选址也存在不合理情况,如碧潭村选址靠近河岸,在夏季雨水量大时,控制系统淹没明显,回流泵根本无法工作。另外,部分施工单位未严格按照设计图纸进行施工,监理也未起到监督作用。缺少运行维护和专项资金。就调查来看,石台县农村污水处理项目普遍存在管理水平低,维护运营不到位,甚至存在建设完成后短时间内就出现问题的情况。而且,缺乏专业技术人员和管理人员,政府配套资金也不到位。例如,矶滩乡八村的人工湿地系统水泵损坏,但村里无专项资金,施工单位也不愿无偿提供水泵,导致了系统不能正常运行。此外,有的站点杂草横生,人工湿地荒废,无人管理。农村污水处理费用主要来源于政府财政资金,但是多数乡镇政府没有这方面的专项资金;有的即使有,但由于监管不到位、不重视,致使较多处理站点根本无人维护。 2.4原因分析 政府对农村污水处理具体情况失灵性强。石台县相继建设的33个污水处理站点多属于命令-控制型建设项目。由于石台县农村多地处山区,环境污染广、散,县城建部门和环保部门较难获取全部信息,在协调配置治理资源的权威性和污染处理设施的针对性方面较差。各乡镇、各村过度依赖政府,影响了他们主体治理能力的发挥,且农村环境治理的相关体制机制不健全,导致了农村环境治理模式普遍面临高成本、低效率等问题。几十万甚至上百万的污水处理项目,在投入生产两三年后甚至更短的时间就无法正常运行,造成了有限公共财政资源的严重浪费,这在石台县农村污水处理甚至是全国农村污水处理中也不是偶然现象。市场参与意愿不足,企业资质参差不齐。农村水环境污染点分散、来源广和不稳定等因素导致了农村污水治理比城市复杂,难度较大[9]。另外,石台县农村生活污水处理公益性强,而市场可经营性弱,加上石台县市场小,地理位置偏且多是山区,市场发育较其他农村地区更为缓慢。而且石台县村落分布广、村民居住较为分散,水环境治理投入强度大且难以形成规模效应。以上原因均导致了市场企业主体参与意愿不足,缺乏自主性和独立性。另外,有的企业不具备污水处理能力,为了分一杯羹,强行参与农村污水处理,导致项目设计、施工均不规范,后续问题较多。 企业过于追求利益,缺乏社会责任感。诸多企业在进行农村生活污水处理设计时,未充分考虑农村实际情况,套用城市生活污水处理的思路、标准和体系,导致了很多污水治理技术存在不适用性和成本过高等问题。例如,石台县几个处理站点所采用的A2/O+MBR膜组合模式存在前期投资和后期运行成本高,缺少专门技术人员,无法正常运行维护等问题,而且企业基本也是验收完事,时间一长又成为晒太阳工程,造成了巨大浪费。目前,农村污水处理起步晚,欠账多,亟需环保企业在追求利益的同时,履行社会责任,也有必要通过制度或相关法律法规来加强企业的社会责任。村民自身缺乏主体参与性。石台县农村生活污水治理面临着村民主体缺位严重的问题。村民的主体作用没有发挥出来,多认为污水处理是乡镇政府或村集体的事情,参与度较低。村民对设施建成后的运行维护也存在事不关己的心态,更存在别人干自己看的情况。经调研发现,村民希望污水能被正常处理,但主动参与管理、检查、维修的意识不强,甚至有村民都不知道本村有生活污水处理站点,村民主体缺位进一步加大了农村生活污水治理的难度。治理方式未能做到因村而定。农村生活污水治理要系统考虑地区的自然地理条件、资源环境特征,以及社会经济状况的差异性[10]。石台县部分农村污水处理没有结合诸如村庄人口变化、地形分布及区域环境敏感性等具体情况来提出治理思路和建设标准,特别是未结合石台乡村旅游实际,导致了部分地方污水处理工艺、处理模式和建设规模与现实需求情况存在较大差距。例如,矶滩乡红墩村紧邻秋浦河和百丈崖景区,周边农村人口和旅游人口较多,但是现有污水处理设施不足,已有的化粪池+人工湿地处理技术因地理位置高,管网无法进水,导致四处渗漏,严重影响周边环境。另外,生活污水对河流影响较大,更影响景区美感,村民意见较大。缺少专门的技术和运行管理人员。由于缺乏专业的技术人员,石台县大部分已建好的污水处理设施运行状况不能保证,部分设施损坏后得不到及时修缮,难以达到高效、长久使用。有些地方把设施交给乡镇运营,但由于财力有限,时间一长也难以维持。同时也缺技术,农村污水治理在技术上有别于城镇污水处理,如进水易波动、水质变化幅度大等会导致技术“水土不服”,再加上缺少懂行的维护运行人员,较多污水处理设施成为了摆设。 3结论与对策 综上所述,石台县农村生活污水处理站点有33个,其中能正常运行的仅8个,且有3个出水水质稍差。有进出水但未运行的有6个,其余19个完全荒废,其主要问题体现在无进出水、控制系统损坏、缺少基本维护、设计施工不规范等。在技术应用方面,厌氧+人工湿地、生物过滤+人工湿地等技术应用较多,其中,厌氧+人工湿地处理技术效果较好,化粪池也有一定的适用性,而A2/O+MBR组合处理新技术也有一定应用但较难维护。造成石台县农村生活污水处理问题的原因较多,有政府、市场、农民对污水处理的主体失灵,也有污水处理技术与当地实际不相适应的问题。为解决这些问题,建议采取以下对策。彻底梳理各站点存在的问题。梳理工作主要涵盖三个方面:一、对进水管网进行全面摸底检查,给出各站点修复或重建管网的具体方案和建议;二、对各污水处理技术应用的规范性进行梳理,获得各站点的规范性结论,并按相关技术规范给出改造、重修或迁址等决策建议;三、对各处理工艺的技术、经济适用性进行准确评估,并提出适合石台县农村污水处理技术的建议和方案。引入第三方环保公司。针对目前各站点具体情况,出具详细的调查报告和解决方案,明确各站点处理设施维修、新建和维护费用,并进行整体费用评估。积极推行政府购买环保服务的方式,以可量化的水环境治理效果为基础,大力推行综合环境服务和合同环境服务。以石台县为整个单元,将石台县农村污水处理设施服务打包,可采取按年付费等方式委托第三方专业化运行单位进行运行与维护管理。建立严格合理的考评机制,采取以石台县住房和城乡建设局、石台县环保局、第三方共同管理模式,在运营管理中做好对于运行费用的评估处理。 推行政府和社会资本合作(PPP)模式。针对国家、地方政府对农村环境保护的高要求,对围绕石台县秋浦河的镇区和中心村可以多建一些规模化的污水处理站点,且执行更加严格的排放标准。一方面对现有污水处理设施及配套管网工程进行修复和扩建,另一方面可新建污水管网和污水处理厂,加强污水有效收集和处理。建设污水管网和处理设施的所需资金,可采用PPP模式筹集,将乡(镇)、村未建污水处理运营纳入PPP项目管理,从而打破资金不足难题,并打造示范项目以推行经验,形成可复制、可推广的实施范例。加强监管和考核。建立设施运行及出水水质长效考核机制,加强监测监管力度,明确采样、检测方法,保证运行数据的可靠性,建立奖惩罚机制。监测采取双随机制度,即随机抽查站点,随机安排人员查看和监测,确保设施正常运行。建立完善石台县农村生活污水专项治理的管理制度,加强相关设施的维护管理。各污水处理站点应按照污水处理设施日常维护(30%)+处理设施出水水质(40%)+周边水体监测质量(30%)的组合模式进行处理站点考核。由石台县城建局牵头,生态环保局主体负责对运营维护的第三方进行考核,以强化监管和考核的有效性。提高公众认知度和参与度。石台县农村生活污水处理的公众参与度较低,参与途径也较为缺乏。当地政府应采取积极措施,加强宣传和教育,让村民认识到农村水环境保护的重要性,改变不当的用水排水观念。在环保意识提升的同时,积极推动村集体和第三方参与到污水处理设施的建设和运行维护过程中,以提高村民对污水处理的认知度和参与度。 作者:贾莉 刘赵文 傅妍芳 方红浩 单位:池州学院 材料与环境工程学院 农村生活污水处理篇2 《乡村振兴战略(2018~2022年)》也提出要大力实施乡村生态保护与修复重大工程,完善重要生态系统保护制度,促进乡村生产生活环境稳步改善。农村污水作为农村环境综合整治的重要抓手,是提高农村环境质量的重要手段。然而,目前农村水环境仍然存大着来源复杂、源头分散、排放量与波动性大以及集中收集难度高等诸多问题,导致农村生活污水治理在全国范围内依然存在着较大的困难,这直接影响了我国的新农村建设和乡村振兴战略的早日实现。农村污水除了水量波动性大和收集难度高以外,其污染物成分也同样复杂,给标准化治理再带来了一定的难度[1]。农村污水按照来源不同可分为生产污水和生活污水。生活污水主要包含厨房污水、洗涤污水与厕所排放的污水,生产污水主要包含畜牧养殖废水和农产品加工废水[2]。其中生活污水的主要污染物包括糖类、脂类物质、蛋白质、氨氮以及磷等有机物质[3-4],而生产废水中也以高浓度有机废物为主要污特征。目前主流的农村污水为生化处理法,其中微动力和无动力的活性污泥法及厌氧消化法是目前最为主要的处理方法。但随着提标改造政策的不断提出,农村污水面临的处理难度也在不断的加大。除了有效治理的技术难度不断加大,农村生活污水处理的工程及管理难度也一样存在较大困难[5-7]。当前我国农村地区居民居住较为分散,且大多数房屋为自建房,缺乏系统的规划,农村生活污水收集和处理设施还比较薄弱,难以有效收集并处理农村生活污水,这就导致了农村水环境生态极易遭到破坏,水质安全隐患巨大。文章以多年农村生态环境治理的一线工作和研究经验为基础,对周宁县农村生活污水的污染及治理现状进行详细的阐述,同时从工程技术和管理的维度对周宁县农村生活污水处理长效运行对策进行了思考总结,并对目前已有的运行成效进行分析和展望。文章立足农村生活污水处理的管理和实际工程一线,结合周宁县实际情况提出了相关的策略与建议,对于农村生活污水的治理具有一定的借鉴意义。 1周宁县农村生活污水治理现状 1.1用水与排水现状 周宁县农村生活供水主要采用山涧水,经过沉砂池和处理设备处理后进入调蓄池由给水管供给到各农户家中使用。用水主要包括餐厨、沐浴冲厕等生活用水和畜禽养殖用水。根据福建省农村生活污水监管平台APP数据填报及现场调查,目前周宁县多数行政村的主村建设有部分污水管网。据不完全统计,截止2019年初,周宁县农村排水体制兼有不完全分流制和合流制,已建设的排水管网以不完全分流制为主,不完全分流制村庄23个,合流制村庄7个。管网收集后的农村生活污水经化粪池或处理设施简易处理后排入山田河道自然消纳为主,周宁县属山区,地势起伏大,各村镇相隔较远,污水集中处理程度较低。 1.2农户改厕普及情况 周宁县共有147个行政村(含城区狮城镇),农户的厕所污染问题长期以来一直困扰着周宁县的农村环境,同时也带来了严重的农村污水分散面源污染。2016年起,周宁县开始开展农户改厕普及工作。2016年完成了对试点村落七步镇后洋村的改厕工作,投入30多万元,对45户旱厕进行改造。同时标本兼治,因地制宜推进改厕污水收集与治理,合理建设污水处理设施,铺设排污管网2.5公里,并建立公厕。2017年,周宁县仅用一年时间,就完成三年改厕任务。2017年度,全县9个乡镇改厕共计完成5299户,实现所有行政村改厕工作全面完成。其中,浦源镇结合自身特色,在全镇15个行政村全面铺开改厕工作,让7个行政村先行改水,完成了包括东升村26户在内的588户改厕工作,铺设污水管网5.5公里。2017年,周宁县投入4000多万元,对全县132个行政村、4451户进行改厕改水,每户补贴2000元,并对境内54条河流进行综合整治。完成了3367户改厕工作,管网建设51.36公里,全面治理7条河流。截至2022年,周宁县9个乡镇共完成改厕6776户,无害化户厕普及率达99.8%;新建公厕176座,实现乡村公厕全覆盖。可以说,周宁县的农户改厕普及情况在最近6年里实现了突破式的发展。 1.3农村生活污水处理设施、管网现状 1.3.1农村生活污水治理现状 周宁县农村污水现状主要的治理模式有三种:(1)纳入城镇污水处理厂站集中处理;(2)就地收集集中处理;(3)三格化粪池简易处理。其中纳入城镇污水处理厂为主的有7个村,主要是乡镇的主村及邻近村庄;就地收集集中处理为主的有21个村,主要是人口较集中的行政村主村;三格化粪池简易处理为主的有105个村,主要是人口分散且偏僻的村庄。另外还有13个行政村存在尚未开展治理工作的农户,占对应村庄总户数的10%~30%。 1.3.2乡镇处理厂现状 周宁县乡镇污水处理厂站大多位于乡镇政府所在的主村,主要采用的工艺为一体式污水处理装置,A/O工艺或者大型化粪池厌氧处理工艺,处理规模100~150m3/d,设计出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,执行标准则为《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB35/1869-2019)。目前各乡镇污水处理站主要由乡镇自行管理,运维水平有限,表1及表2为周宁县乡镇污水处理站运维现状及进出水监测数据,从表中可以看出如下问题: (1)除了咸村镇咸洋村污水处理站目前处于正常运行之外,其它乡镇的运行状况都不是非常理想; (2)进水CODCr值偏低,目前仅咸村镇咸洋洋村污水处理站一处为进水达到120mg/L,其余为28~65mg/L,明显低于实地考察的正常生活污水CODCr值,根据初步调研可能存在进水管网接入混乱及可能的管路破损问题。 (3)有监测数据的6个污水站,咸村镇咸村污水处理站、咸村镇上坂村污水处理站、礼门乡污水处理站和玛坑乡污水处理站都存在着出水氨氮和总磷部分达不到设计标准的问题,咸村镇咸村污水处理站的氨氮甚至处理超标状态,处理设施脱氮除磷工艺运行不正常。这说明目前周宁县乡镇污水处理站的运维状况存在较大的管理和技术问题。 1.3.3村庄处理设施现状 周宁县农村污水就地集中处理设施集中在各行政村的主村,处理规模主要为15~40m3/d,以无动力的厌氧池和化粪池为主,主要由村集体自行管理,运维水平有限,目前缺少有效监测的水量水质数据,村庄设施处理现状及进出水监测数据如表3、表4所示。研究发现以AO工艺为主要处理工艺的6个村庄的污水处理设施除了贡川村数据缺失外,上洋村等5个村庄的出水情况均基本达到城镇污水的一级B设计标准(坂坑村污水处理设施氨氮有波动)。其它以化粪池和人工湿地为主要处理工艺的村庄,调研结果显示虽然全部处理正常运行状态,但运维状况较差,后期均需要进行提标改造。 1.4周宁县农村污水治理的共性问题 当前,周宁县农村污水治理除了上述的乡镇污水处理站和村庄污水处理设施的分析情况外,主要还存在以下几个方面的共性问题。 (1)农村居民环保意识还不够到位,管网纳管率还不高。由于长期以来的环保意识的不足,周宁县的大部分农村都存在着管网纳管率不高的问题,这将会在未来的较长时间内部分存在。 (2)农村生活污水治理工作基础薄弱。周宁县农村生活污水治理工作基础较为薄弱,多数村庄未有完善的污水收集处理系统,除了行政村主村敷设有部分管网和简易处理设施(三格化粪池)外,还有部分村庄尚未开展治理工作,无管网和处理设施。 (3)部分设施处于无管养维护状态,污水管网覆盖率不足,存在局部破损堵塞。这是目前周宁县农村污水处理设施的最大问题和最大挑战,解决这一问题需要精细的调研和一对一的技术和政策帮扶解决。 2周宁县农村生活污水处理长效运行对策 2.1提高农村污水的收集率,提升处理效能 加强管网与处理设施现状排查,对现有的污水管网、雨污合流制管网等功能及运行情况进行全面排查,根据村庄位置制定不同的收集处理方案。对于城镇周边的村庄,可考虑接入市政管网[8];对于远离城镇的村庄,可以建设小型污水处理站或者污水处理设施;对于远离城镇,人口较少的村庄,可设置一体化处理设备。根据农村的实际情况,采用与新农村景观建设相结合的方式对污水进行收集处理(人工湿地、或氧化塘),对部分已建污水处理设施结合现状进行提标改造,对现状设施进行利用处理,增设后端污水处理设施,降低建设成本,提高污水设施利用率。 2.2强化污水处理设施弱项,提升处理能力和处理水平 根据人口规模、自然和地理条件、空间布局和产业发展,合理规划城镇污水处理厂布局。人口密集、污水排放量大的地区宜以集中处理方式为主,人口少、相对分散,以及短期内集中处理设施难以覆盖的地区,合理建设分布式、小型化污水处理设施。加强再生利用设施建设,推进污水资源化利用。水质型缺水乡镇优先将达标排放水转化为可利用的水资源就近回补自然水体。资源型缺水地区推广再生水用于工业用水和市政杂用的同时,鼓励将再生水用于河湖湿地生态补水。有条件地区结合本地水资源利用、水环境提升、水生态改善需求,因地制宜通过人工湿地、深度净化工程等措施,优化污水处理设施出水水质,提升污水资源化利用水平[9,10]。 2.3规范农村污水治理的运行管理,逐步推进乡镇生活污水处理费征收工作 加强农村污水运行管理人员的培训工作,多采用低维护,操作简便的“傻瓜”式处理设备。引入第三方运维管理公司,充分利用政府部门的财政支持和征收的污水处理费,完善运维考核机制。 2.4提升农村污水治理智能化水平,引进“EPC+O”治理模式 (1)以福建省农村生活监管平台数据为基础,同步至农村生活污水治理智能化运行维护管理信息平台。利用地理信息、移动互联网、物联网、传感器技术,结合政策思想,建设市县镇农村生活污水监管平台,对污水设施等实施信息化、精细化管理,提高污水设施的利用率、管理效率和管理水平,在平台上可以直观的了解到污水处理设施运行的数据情况,通过电量、流量检测结合现场采样的数据可以宏观上把握污水设施运行情况,解决污水处理设施“建而未运”、“晒太阳”、“偷排直放”、“数据不真实”等现象。 (2)依托福建省生态云平台,同时满足县乡(镇)村3级监管、第三方运维公司和群众需求,建设了监管者的“一张图”,群众的“一块码”,辅助运维的“小程序”,实现对地方农村生活污水治理信息化的应用与延伸。目前,周宁县按照《周宁县农村生活污水提升治理五年行动计划(2021~2025年)》规划,于2020年全面接入了以福建省生态云平台。实现了在一张图系统中查看项目进展,资金使用情况,也可进行多个时间节点的项目成果比对。图1为周宁县纯池镇禾溪村的福建省生态云平台实时监控图,从图中可以清晰的看到农村污水治理设施及管网的建设情况,同时还可以直观的了解到每个项目的开工时间,施工单位、监理单位、资金使用情况等;随时掌握项目进度,便于调度决策。 3周宁县农村生活污水处理的特色亮点 虽然目前周宁县在乡镇及村庄的污水处理设施的升级改造及运营方面还存在一定的问题,但周宁县积极应对,建立了农村生活污水治理县、乡、村三级联动机制,有效激发村民主动性,构建了农村生活污水提升治理“共建共治共享共管”的新格局。目前周宁县农村生活污水处理主要有以下特色亮点。 (1)积极推动污水处理设施升级改造。针对周宁县目前存在的乡镇污水处理站的出水超标、管网混乱问题,周宁县政府一方面积极推动污水处理设施的升级改造及运维管理机制的改进。目前已经对7个乡镇污水处理站进行了全面的摸排及整改,并对上洋村等6个村落污水处理设施进行了AO法治理的技术升级试点工作。同时通过福建省生态云平台进行了有效的工作监管。 (2)县政府扛起牵头主导责任。周宁县政府明确自身主体责任,成立由县主要领导任组长的农村生活污水治理领导小组,多次带队深入村庄了解群众要求,贴民心、接地气,切实为群众解决困难和问题;亲自部署建立农村生活污水治理长效运维机制,强化督查考核,切实发挥政府监管的“指挥棒”作用。 (3)乡镇政府落实属地管理责任。周宁县组建项目工作专班,明确乡镇政府包干负责项目征迁工作,负责协调解决项目建设过程发生的群众纠纷。在设计和施工阶段,乡镇政府与施工队一道,提前征求群众意见、及时做好协调解释,最大程度征得群众理解。项目建成后,乡镇政府指定专人负责巡查污水处理设施运行情况,通过平台随时调度、监督第三方运维人员正确履职,落实考核和监督管理。 (4)发动村民积极参与监督。充分发挥村两委作用,广泛动员老党员、老村干共同参与项目宣传、征地赔偿调解、施工建设监督等工作。公开设施二维码及投诉电话号码,发动群众参与日常监督,发现问题及时反馈。 4结论 文章对周宁县农村生活污水进行了全面的调研与分析,发现:(1)周宁县乡镇污水处理站运维状况存在较大的管理和技术问题,进水管网混乱,出水氨氮及总磷与设计标准差距较大;(2)村庄污水处理设施处理大部分仍然采用单一化粪池的落后处理技术,但部分提标改造后的村庄出水数据均达标;(3)周宁县农村污水处理还存在着管网纳管率低、技术落后及运维缺失等共性问题。文章同时针对提高污水收集率、强化污水处理设施弱项、规范运维管理以及引入智能化治理监管模式等四方面提出了周宁县农村生活污水处理长效运行对策。文章以调研分析地方农村污水处理相关问题入手,提出运行对策的同时对地方管理及技术特色进行了剖析,对于进一步的提升周宁县农村生活污水的管理、技术及运维水平有较大的意义。 作者:陈木华 单位:宁德市周宁生态环境局 农村生活污水处理篇3 前言2022年中央一号文件强调要全面推进乡村振兴,大力实施乡村建设行动。近五年,中共中央办公厅、国务院先后发布了《农村人居环境整治三年行动方案》《乡村振兴战略规划(2018-2022年)》《关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见》等一系列强调解决农村生活污水处理的政策文件,由此可见,农村污水处理工作在我国美丽乡村建设过程中发挥着越来越重要的作用,并得到了高度重视。但是,由于我国农村人口总规模较大,居住较分散,经济发展水平较低,农村污水处理普遍存在着污水处理厂(站)需求数量大、污水水质变化大、水量波动大、单个农村污水处理厂(站)设计日处理规模小等特点。总体来说,农村污水处理技术挑战性、建设挑战性和运营管理挑战性等都比城市污水处理要复杂的多。因此,深入分析农村生活污水处理现状和存在的问题,妥善解决我国农村污水处理面临的困难,推进农村生活污水治理,补齐农村人居环境短板,加快建设美丽宜居乡村,具有重要现实意义。 1农村生活污水处理现状 1.1农村生活污水产生量及其变化 从理论上来讲,农村生活污水产生量应根据农村供水水平、污水处理设施条件、排水管网建设程度等确定,因此,农村污水产生量很难进行精确计算。根据我国住房和城乡建设部2010年制定的《分地区农村生活污水处理技术指南》,农村污水总产生量可按照总用水量的60%~90%进行估算。因此,对2013年、2019年全国及东中西部地区农村生活污水产生量进行匡算(见表1)。从全国来看,2019年我国农村生活污水产生量为110.37亿~165.56亿m3。全国农村生活污水低限产生量从2013年的74.69亿m3增加到2019年的110.37亿m3,增加了36.68亿m3;高限产生量从2013年的112.04亿m3增加到2019年的165.56亿m3,增加了53.52亿m3。2013年至2019年总增长率为47.78%,年均增长率为6.83%。从各区域来看,2019年我国东、中、西部地区农村生活污水产生量分别为43.03亿~64.56亿m3、34.18亿~51.27亿m3和33.16亿~49.73亿m3,分别占全国农村污水生活产生量的46.25%、25.82%和27.78%。由此可以看出,不同地区农村污水产生量差别较大,东部地区的产生量约占全国产生量的一半。同时,农村生活污水产生量的变化情况也表现出明显的地区差异性,东、中、西部地区农村生活污水产生量变化分别为6.72亿~10.09亿m3、15.82亿~23.73亿m3和13.34亿~20.00亿m3,增长率分别达到18.51%、86.17%和67.31%。对比污水产量增长率,可以看出污水产量增长情况为中部地区 西部地区 东部地区,且中部和西部地区增长率明显高于全国平均水平47.78%。 1.2农村生活污水治理情况 1.2.1全国层面分析 2019年末,我国城市和县城分别有污水处理厂2471座和1669座,年污水处理总量分别为536.9亿m3和95.7亿m3,污水处理率分别为96.81%和93.55%,已经完成2020年底95%和90%的目标,城市和县城污水处理率趋于饱和。根据近几年的治理趋势预测(《中国城乡建设统计年鉴》农村生活污水的治理比例数据只统计到2016年),农村地区2018年生活污水处理比例仅为30.53%,2019年农村生活污水的处理比例约为31.50%,与镇(59.67%)相比差距较大,与城市地区相比更是相差甚远。总体来说,农村污水处理市场空间巨大,处理能力仍有待提升。同时,对比2013年至2019年间乡镇地区生活污水治理变化情况,可以发现2013年至2016年间镇、乡、村对生活污水的处理比例都有增长,但增幅不太明显,年增长率分别16.01%、25.75%和39.93%,农村地区增长相对较快;而2016年以来,村镇环境综合整治的步伐进一步加快,2016年至2019年镇、乡、村对生活的污水的处理比例年增长率分别达37.65%、89.45%和19.17%,农村地区增长相对较慢。 1.2.2区域层面分析 由于住房和城乡建设部《中国城乡建设统计年鉴》中针对农村生活污水的治理比例只统计到2016年,所以我们对2013年至2016年全国以及不同区域农村污水治理情况进行整理计算,结果见表2。东、中、西部地区农村生活污水处理比例差距较大。2016年,东、中、西部地区农村生活污水处理比例分别为34.09%、13.25%和12.36%。其中中部和西部地区农村污水处理比例差异不大,均低于全国平均水平,而东部地区遥遥领先,处理比例近乎中西部地区的3倍。从变化情况来看,2016年东、中、西部地区农村生活污水处理比例与2013年相比分别增长了13.49%、8.89%和8.25%,污水处理比例增长情况仍然是东部地区 中部地区 西部地区。 2存在的问题 2.1系统规划不合理,污水收集处理困难 顶层设计不足,污水收集率较低。农村地区房屋基本都属于自建房,在建设用地等方面大多没有经过专业的规划和管理,建筑物的地基建设不规范,很多建筑物间的距离不到1m,对管道施工造成了很大的阻碍[3]。通过厕所革命,很多农村已经改为了水冲厕所,但是由于没有统筹考虑供排水系统建设和农村厕所改造,基础设施衔接性不强,再加上缺乏完善的污水收集系统,污水收集率较低,使大部分生活洗涤用水和餐厨废水以及部分散养禽畜的粪尿直接渗入地下或排入沟渠,造成严重污染。管网建设滞后,污水治理效率较低。有些农村地区污水收集管网建设规划滞后,雨污不分流,生活与工业污水不分,导致污水处理系统的治理效率低下。同时,由于污水收集困难,污水处理厂的设计容量远高于居民实际污水排放量,导致后续运行进水不足,污水处理厂运行起来成本过高而闲置。据调查已投运的污水处理厂的处理能力不到设计能力的66%,其中因污水收集管网不配套而难以运行的约占36%[4]。 2.2基础设施建设投入不足 从总体投资额度来看,2013年至2019年间,我国农村排水与污水处理基础设施建设投资均逐年呈稳步增长趋势,但是投资额度的绝对值却明显低于城市。2019年,城市排水与污水处理设施建设投资分别为1562.4亿元和803.7亿元,而农村排水与污水处理设施建设投资分别为461.40亿元和275.69亿元,仅为城市投资额的29.53%和34.30%。从投资比例来看,2013年至2019年间,排水设施与污水处理设施在建设总投资的占比和市政投资的占比都在稳步增长,但比例值仍相对较低。2019年,排水设施与污水处理设施在农村建设总投资中所占的比例分别4.54%和2.71%,均未超过5%;而在农村市政投资中的占比分别为14.88%和8.89%,均未超过15%。与农村生活污水治理的巨大需求相比,排水与污水处理设施的投资额度则显得严重不足。从投资强度来看,2019年全国范围排水设施和污水处理设施投资行政村投资强度分别为9.03万元和5.40万元;2019年全国排水设施投资和污水处理设施人均投资强度分别为63.20元和12.49元。考虑到如今建材及劳动力价格日益攀升的大背景,如此低的投资强度很难解决农村的实际问题,基层政府相关部门只能采取降低工程质量的方法来完成工作任务和指标要求。 2.3后期运营管理质量不理想 我国农村排水与污水处理基础设施的建设资金主要来源于国家和地方财政支持,而运营维护资金多以地方财政自筹为主[5]。许多地区在政府出资建设基础设施后,由于农村难以承担运行维护费用,导致很多农村地区出现“建得起、运行不起”的尴尬局面[6],污水处理设施逐渐被停用。考虑农村的经济发展水平,缺乏专业的运营管理队伍[7],管理水平总体偏低,再加上缺乏科学合理的管护机制,导致农村污水设施不能很好的发挥其效能。同时,目前涉及农村污水治理的行政机构分散,且职能交叉现象严重,造成监管职责不明确,监管难度增大。如杭州的“百村示范、千村整治”工程由农村农业部门牵头、“1250”工程由生态环境局牵头、“百万农户生活污水净化沼气工程”则由能源办负责[6]。 3发展建议 3.1强化因地制宜和顶层设计,保障规划科学合理 统筹规划,征集并协调各方意见。规划前,要根据农村的人居环境条件,将农村污水处理项目化整为零,在综合考虑生态保护、环境治理、资源利用、乡村振兴、区域发展的基础上,统筹考虑农村总体布局、供排水系统建设和农村厕所改造等,合理规划建设改造方案。同时,在制定农村污水治理规划时,要组织多个主体的共同参与规划编制工作,政府、村民和企业共同协商,充分采集当地农村居民和各个主体的意见。加强专家帮扶指导,以县为单位统一规划。通过专家的调研指导,摸清地方农村生活污水处理现状与问题,科学确定收集和处理方式,以县为单位编制科学合理、因地制宜的规划方案,实现统一规划、统一建设、统一管理,弥补各地在农村生活污水治理项目布局、技术选取及治理衔接性等方面的不足。完善修复现有污水收集系统。以充分利用现有管网为原则,综合考虑排水体制和管网布局合理性、管网建设匹配度、运行管护规范化、经济可承受能力等,判断是否需要改造。对管网不足、错接、混接、漏接的,完善污水收集系统建设,提高污水收集率;对雨水混入管网造成进水浓度长期较低的,开展雨污分流改造;对管网老旧、破损、堵塞的,开展管网修复。 3.2强化投入和激励机制,保障资金来源和管理 完善政府资金投入机制。在综合考虑各项资金投入的前提下,完善本级配套资金,制定具体的奖补办法,加快资金拨付进度。例如,可以有效整合涉及农业农村、人居环境整治、美丽乡村建设等项目资金,针对农村生活污水治理建立专项基金,完善“中央补贴、地方筹资、有偿使用”的政府资金投入机制,建立资金保障体系。多渠道筹集社会资本。针对作为社会资本的企业能力不足以及面对农村污水治理项目动力不强的问题,强化社会资本投入激励机制,可以通过农村“污水治理”的示范工程,给予相关企业资金及政策等方面的支持,或通过区域项目的捆绑,将农村建设中公路、厕改及后续管理等多个项目打包,形成有收益的复合项目,来吸引企业的进入。另外,通过部分环保组织捐建、公益基金投入、在外创业成功人士主动回报家乡等形式,充分吸引社会力量筹集资金。同时,可以引导有条件的地区将农村污水处理基础设施建设与特色产业、休闲农业、乡村旅游等有机结合,实现农村产业融合发展与人居环境整治互促互进[8]。细化资金分配与管理。根据不同地区的发展需求,细化不同区域、不同类型农村生活污水治理的目标和要求,对开展农村污水治理各环节所需要的资金进行科学核算,确保资金投入能够实现预期成效。在农村污水设施建设改造过程中可以积极尝试实践代建制,充分利用市场资金,细化资金的分配与管理,后期管护部分投放市场,营造企业产品、运作和提高研发效率的良性产业链。 3.3合理选择管理模式,完善相关机制 科学合理选择管理模式。选择管理模式要因地制宜,综合考虑多种因素,其中最重要的是经济因素。对于经济条件较好的地区,可采用以政府监管、社会参与服务的市场化运营模式,委托第三方公司来保障设施的专业化管理[9];对于经济条件不好的地区,可采用村民自主管理为主,政府协助管理的逐级管理模式或者财政出资村管理模式[10]。同时,为了既费时费力,又保证管理运维效果,可借助互联网的发展,尝试建立无人值守的污水处理运营体系和智能化监管平台[11]。建立完善相关机制。完善多元化全过程监管机制,加强对农村生活污水治理规划、建设、施工验收和后期运维管理等的全过程监管[12],建立一种以政府执法为主,农村居民、社会参与的多元化农村污水治理监管机制,实现全国农村生活污水治理项目在线评估、监管举报、问题咨询和即时反馈等功能;健全基础设施管护长效机制,政府从运营、管理、制度、监督等方面完善相关制度和管理办法,例如:设立管理奖项、村民适当付费机制、技术专人负责定期检查维修等;建立职责明确化的多部门合作机制,通过调整环保、财政、生态等配套政策和制定责任清单,确保政策衔接顺畅并明确各部门的任务与职责,加强各个部门之间的有效沟通联系,形成治理合力。 参考文献 [1]中华人民共和国住房和城乡建设部.中国城乡建设统计年鉴(2019)[M].北京:中国统计出版社,2021. 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建筑装饰施工技术论文:浅析房屋建筑装饰工程施工技术 【摘 要】随着社会的发展与进步,重视房屋建筑装饰工程施工技术对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍房屋建筑装饰工程施工技术的有关内容。 【关键词】房屋;建筑;装饰;工程;施工;技术; 引言 随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高,城市房屋建筑的建设也在发生着日新月异的变化。社会文明的发展带动了人们生活观念的转变,人们不再单纯地追求房屋建筑的数量,而是更加注重建筑物的品质,包括外观、装饰、安全性、耐用性以及功能性等,并以此作为提高自己生活工作舒适度与质量的方式。房屋建筑装饰工程施工则是实现这一建筑品质的必要过程,其施工技术的好坏将直接或间接影响到房屋建筑工程的质量和用户的满意度。 1建筑装饰理念 建筑的功能决定建筑装饰理念。所谓建筑装饰理念,就是把建筑的功能与建筑美学相结合的一个抽象的表述,它决定了建筑风格的定位和室内装饰的环境,是建筑装饰的指导思想。一般而言,根据建筑满足物质和精神方面所占的比重分为:宗教式建筑、实用性建筑、纪念性建筑。大多数建筑为实用性建筑,除了满足普通的物质需求、功能需求外,它也能满足人们对建筑美学的精神追求;具体表现在:实用性建筑物功能的合理性、与所在环境的协调性、视觉美学享受的舒畅性。宗教式建筑和纪念性建筑主要给予人们精神的满足。 每个人对住宅的风格要求不同,装饰理念也不同,它与人的审美标准、文化素养、生活背景阅历及知识构造相关。“现代简约”型、“典雅富丽”型、“复古奢华”型、“中式古典”型、“实用简洁”型等。不同的装饰风格带给人们的视觉享受与对心理和精神的塑造是不同的,因此,人们对建筑物装饰的时候,要考虑装饰完成后的反射效果。风格没有好坏之分,能使人产生共鸣,与人精神追求相统一是抽象的装饰理念实物化后的最佳效果。 2 房屋建筑装饰工程现状分析 当前建筑工程功能逐渐专一,我国建筑都对于自身的用途进行了工程装饰,从而增加建筑的美观及其使用。但因为传统建筑过于粗糙,在工程结束之后经常会出现一些问题,例如内部装饰脱落、外墙砖掉落等情况经常发生。并且我国大型建筑装饰在中标之后,很多企业会将工程进行分包,一些分包企业不具备相关的资质,这就造成了装饰工程在施工的过程当中,施工管理技术落后,产生了很大的隐患。一些工程项目还经常会产生一些情况,在施工队伍进场之后,会发现设计单位在洗手间的位置上并没有留有排水管道,增加不必要的成本。所以,在施工之前一定要进行图纸的审查。同时,因为工程设计人员个人素质因素,对于施工工艺及其新型材料的应用不是很多,这就需要施工人员与设计人员进行沟通,而不是一意孤行。对于装饰工程来说,最为重要的是需要隐蔽工程,例如给排水工程管道的水压试验,试验是非常简单的,但是却是整个工程比较关键的环节。假如隐蔽安装、防水及其他工程竣工之后再发现漏水现象,再找原因是非常困难的,会产生很大的损失。 3 高层住宅装饰施工常见的五种方式及施工工艺 3.1清水类 清水类装饰即是没有装饰层或者只有修饰、保护性的一薄层,实质上是基于“自然美”或“结构美”的设计理念。现代主义五位建筑大师之一的密斯曾以“少即是多”概括他的艺术观,认为“当技术实现了它的真正使命,就升华为艺术”,开创了纯粹的钢加玻璃的“技术精美主义”建筑流派。后来安藤忠雄亦以“清水混凝土”风格著称。目前高层住宅清水类装饰主要体现在外立面的清水混凝土及室内的清水砖墙上面,“清水混凝土”还可以减少结构构件厚度,增加房间使用面积,但目前普及度不广,对施工细节要求比较严格,是一种比较有发展前景的施工作法。 3.2抹灰类 抹灰类装饰,从基本构造层次看面层与底层合一,或者只是调整原料中骨料与胶凝材料的比例,以节约成本,其间可加入中间功能层,如防水层、隔音层等。运用在顶棚和墙面上,可分为一般抹灰和高级装饰抹灰,运用在地面上和平屋面上属于整体式地面类。由于主要涉及大面积的铺灰,如何保证均匀平整、控制垂直度及抗裂就成为施工的关键。在高层住宅装饰施工中按施工难度及相似性主要包括:抹灰顶棚、抹灰墙面、细石混凝土地面、外墙保温浆料层、屋顶水泥砂浆找平层。 3.3涂裱类 涂裱类装饰可分为涂刷和裱糊两类。底层与面层明显区别开来,亦可在抹灰类施工的基础上进行面层的施工,将抹灰层当成底层,所以涂裱类是比抹灰类更高级的装饰,面层与底层之间亦可加入中层功能层,如隔音层、保温层等。根据最终装饰效果的相似性,如果说涂刷类装饰是一种现浇的施工,则裱糊类不妨看成是一种预制的施工方式,均是最终在建筑构件的表面形成一层装饰薄层,达到特定的线条、色彩、肌理等艺术美感和物质情感。其中涂刷类依材料的不同又包括刷浆、油漆和涂料三种,裱糊类分干裱和湿裱两种方法,按基材类型主要有壁纸和壁布两类。涂裱类的施工工艺主要包括:基层清扫刮腻子磨平磨光涂裱面层刮腻子是指用刮腻子板把调好的腻子刮于基层上,目的是填补孔洞、找平,运用于木基层、混凝土或抹灰基层,腻子可依基层的颜色加入颜料进行调色。磨平磨光是指用水砂纸将腻子表面磨平或漆料表面磨光,水砂纸的运用是先粗后细。涂裱面层的施工,要特别注意保护,如果是涂刷类,还要注意防尘和防止空气气流的流动,避免在成膜时形成毛糙表面。 3.4粘贴类 粘贴类装饰在墙面上主要指饰面砖、饰面板等块材的湿作业施工,在地面上则主要指地砖、石材、塑料地板等。其底层与面层也是明显区分,中间亦可加入功能层,如保温层。常用的饰面砖有面砖、锦砖类,饰面板主要包括天然石材和人造板材。粘贴类所用胶凝材料主要为水泥砂浆与胶水两类。以饰面砖粘贴为例,施工工艺:基层处理预排浸泡、晾干粘贴。预排主要是为了控制非整砖的数量和位置,浸泡时间一般至少2h,冬季施工可用温水并渗入2%左右的盐。粘贴可用8mm厚的1∶2水泥砂浆,掺入0.15的石灰以改善其和易性及柔性。粘贴时遇管道、开关等应整砖套割而非拼装。如果是锦砖,其脱纸时间一般在40min之内,揭纸后应及时检查砖缝,并适当对个别小砖块进行拔正调直。 结束语 自从我国改革开放以来,建筑装饰行业开始兴起,并得到了稳步的发展,房屋建筑装饰行业中的各项技术水平也有一定的提高。很多建筑装饰公司开始着重发展装饰配件的生产和施工现场安装、调配工作,这项工作会带动建筑装饰行业走向新的发展方向,和以往的施工方式相比将优化生产质量、减少环境污染,同时提高工作效率。总的来说,近几年来我国的建筑工程施工技术得到了快速的提高,而且有些技术已经和国际接轨。随着建筑行业的发展和科学技术水平的提高,建筑行业应该积极开发新的技术,不断总结经验教训,积极学习国内外先进的施工技术和管理方法,推动我国建筑工程施工技术领域的不断发展。 建筑装饰施工技术论文:建筑装饰装修过程中的绿色施工技术 【摘要】目前,绿色施工技术随着建筑工程领域的不断强化逐渐成为人民关注重点,中国当前对建筑装饰装修过程中的绿色施工技术进行普及,不仅在健康和环境上对人民有益,也是国家能源战略上的需要。下文笔者通过自己工作经验以及对这方面多年的研究,通过在施工中能源的高效率利用以及施工中要注意的点对建筑装饰装修过程中的绿色施工技术进行分析和探讨。 【关键词】装饰装修,工程施工,绿色施工 引言 在我国现代社会,建筑中装饰装修是房地产业关注的一个重点,好的装饰装修对人民的幸福感和生活质量的提升有着很大的影响。但是在装饰装修过程中大量的建材废料,油漆,废水,以及在施工中噪声等等的产生也是不可避免的,这为环境和人民造成了很大的负担。建筑完成后,如果用的材料不好,还会产生对人体有很大危害的有害气体,所以在建筑装饰装修中使用绿色施工技术是急需要的。 1装饰装修概述 装饰装修是指运用美学技术,对室内成型空间环境进行艺术加工,组织,施工。将人们日常生活中学习,游乐,工作等等环境进行多功能处理。将坏境布置成既有物质技术又有艺术技术的组合。装饰装修工程体现了一个建筑的物质功能和精神功能。是建筑中人民很关注和在意的过程。好的装饰装修增强了居民的幸福感和舒适感,为人民创造了一个优美,理想的生活环境。 2装饰装修工程施工 2.1装饰装修工程施工中绿色施工技术要求 建筑的装饰装修时要在以下几点进行关注,这样才可以保证建筑的装饰装修实用性,安全性,美观性。第一,我们在日常的平时生湖中,要认真看待每种材料的要求,经所用材料在实际工作中所起的作用来承担实名,结合技术要求,将材料的强度变形,含水率等等充分考虑,努力为居民创造更好地居住环境。第二,设计装饰装修构造的要求,其中的一方面,在建筑的设计过程中,对装饰装修物的附着剥落情况一定要注意,保证居民的安全,只有这样才能让居民放心大胆的生活在舒适的环境中享受生活,提升幸福感。第二,在工程中,装饰装修等等工程的构造要要和建筑主体受力保持一致。将整个工程的安全感进行提升,另外,也要和建筑主体的温度变化保持一致。第四,在建筑工程中免不了要将装修层进行分层,在分层和厚度上要保持均匀,将建筑的美观和实用性有机结合在一起。第五,装饰装修可以在保护生态环境上对世界的生态进行保护和维持。第六,在建筑中,将足够的重视放在构造的防火,防潮,防水等等上。 2.2室内装修工程施工工艺 在建筑中,室内的装饰装修主要表现在顶棚,门窗,墙柱和隔墙装饰装修。隔墙装饰装修由木隔断,轻钢龙骨隔断和玻璃隔断组成。地面装饰装修由木地板,地毯铺设。墙柱的装饰装修包括石材,玻璃,不锈钢板,防火板等。顶棚装饰装修则由铝金龙骨雕顶棚,轻钢龙骨等组成。 2.3室内装饰装修工程绿色施工 节约用水,节约用电,节省用地是现今室内装修工程绿色施技术主要围绕和展开的地方。未来将会是资源匮乏的时代,将水电地等宝贵资源进行合理节约的使用是如今时代刻不容缓的事情,为我们的国家增加社会竞争力,也为我们的后代留下资源。 2.4绿色施工材料的利用 在工程施工之前,将所要用到的材料以及材料使用量的多少进行严密的计算,不要让材料浪费。材料的运输过程中,要根据材料的具体材质合理分析,通过材料的不同选择不同的装卸以及运输工具,更要在材料运输完后根据材质进行不同的装卸方案制定,将材料的遗失和损害减小到最少。在材料的运输过程中,尽量不要进行二次搬运,努力在一次搬运的时候就将工程材料所需量运完,在施工的过程中,将材料进行合理的布置,堆放在合适的地方,并对材料和器材进行一定的保护措施,把责任落实下去。这样才会对材料器材的保护起到最显著的作用。在材料选购的时候,根据工程的进度。材料库存情况等等制定合理的选购计划,尽量在选购的时候提倡就地取材。对购买路线的路径方案等等进行优化设计,将材料的利用率,路线等等进行最优化。 3绿色施工能源利用 在工程还没有开始之前,就要去对工程进行合理的规划,争取将建筑中的能源消耗减少到最低,并将能源使用率加强到最大。对施工设备进行有效的利用。在对装修装饰材料等进行购买时,要根据国家规定的标准,在对材料的选择上选择隔热性,保温性好,而且对环境的危害降低到最小的材料。同时,在用电这个问题上一定要严加注意,在用电现时对用电指标进行明确规定,在平时的用电使用中,进行对比分析,并不断核算,将用电减少到最小。如何现场有条件的话,最好利用地热,太阳能等再生资源。[1] 4绿色施工水资源利用 在建筑的装饰装修过程中,对整个工程进行合理规划时,首先要制定合理的用水计划,我国是一个人口大国,人的生存最离不开的就是水,国家在用水这个问题上一直在不断进行调整和努力,希望能让偏远地区的人民喝到足够的用水。所以在建筑装饰装修过程中要对水的利用增强到最高。在施工现场时使用节水器具,安装节水系统,争取将水的节约发挥到最好,在现场给设备或者车辆进行清洗时要对水使用循环使用的方法。同时,在现场建立水的手机系统是很必要的,将雨水等等进行合理利用,加强水的节约。 5绿色施工节地利用 在建筑工程中,对节地的概念分为两个,一个是用地指标,另一个是用地保护,在工程还没有实施之前,要对用地进行一个合理的规划,根据现场的条件,对占地规模进行合理的确定,将占地的计划控制在用地指标最低面积。将用地进行合理规划,把用地效率提高到最高点。在保证施工安全和施工质量的情况下,最大限度的避免废弃地的出现,把用地高效率体现出来。 6绿色施工中的新技术,材料,设备以及工艺的利用 (1)在我国现代社会,应当大力发展各种技术,不断对绿色建筑材料进行研究和创造。把节省各种能源,增强资源使用率和循环率等技术上不断进行努力。研发低有害物质排放量的材料。逐渐把高性能,高强度建筑材料进行取代如今的材料。把如今中国现代有限的资源进行合理利用。在施工现场,研发低油耗低噪音的机械。努力提高绿色施工的水平,将其对环境的影响减少到最低。 (2)强化信息技术的应用,如今社会,信息技术越来越高端,可以在建筑工程之前,用先进的电子技术将建筑的整个过程模拟出来,这样的话,不仅让工作人员对自己的工作职责有一个全面的认知,将材料用量的使用精确的计算出来,还可以预见很多不利因素,将施工成本,资源的浪费降低到最少。同时,通过信息技术的应用,可以将工程进行严密的规划和精心的建造。[2] 7总结 工程绿色建设是一个漫长的过程,我们要严格执行国家规定的要求,自觉将建筑中的绿色施工进行到最好。 建筑装饰施工技术论文:简论建筑装饰工程中电气安装施工技术措施 【摘要】人们的生活质量水平不断提高,为此人们对建筑物的安全性和舒适性也就提出了更高的要求,所以不仅要保证建筑工程电气安装施工图设计的美观,更重要的是要保证其质量的安全可靠。本文从电气安装目前的现状进行分析,探讨了建筑工程电气安装施工的技术方法,希望能从根源上杜绝电气安装问题,保证建筑工程电气安装健康、稳定的发展。本文主要从我国电气安装中施工的现状及解决措施,简单的分析了电气工程安装的技术方法 【关键词】建筑装饰;电气工程;安装施工;技术措施 一、目前建筑电气安装工程现状及措施 (一)电气工程安装现状分析 1、建筑电气安装工程设备用料。很多建筑行业在进行电气安装的时候,采用的是三无产品,没有任何的相关检测手续和说明报告。使用的相关导线不按规定和标准进行采购,而是采用电阻率相对较高、绝缘性能较差以及低熔点等非节能环保材料的电缆和导线。其中电缆的相对耐压性能较低,温度承受能力也较低,抗腐蚀性能同样较低等,都为工程总体质量埋下了安全隐患。在投入使用之后的寿命也会相应缩短,为以后的工程维修都起到了不良影响。 2、建筑电气安装工程防雷接地问题。由于相关技术人员以及管理人员的行业素质较低、责任心不强,采用的避雷保护设备材料不合格,从而导致避雷线高度、长度都不符合相关标准,进行电焊安装也没达到规定要求,因此,对建筑的保护作用等同于无,为以后建筑投入使用时留下了非常大的安全隐患。 3、建筑电气安装工程电线管敷设问题。一些建筑公司在进行电气安装的过程中,以次充好,用薄的电线管代替厚壁的电线管,用铁质的代替镀锌的电线管,用半径小的代替半径标准的电线管等,同时为了节省更多的工程投资,不按照相关规定进行过渡盒的安装。一些工人和技术人员对工程质量不负责任,造成了大量原材料的破损。工程导线的安装操作不规范,相应的电压电阻等都超过了限额规定。 4、电气安装工程管理方面存在的问题。采购人员对产品质量的识别能力比较低,存在进货渠道把关不严的问题,为了获取利益,存在以次充好等不良现象。企业自身对工程质量不够重视,不少建筑企业在进行电气安装工程时,由于利益的驱使,对施工现在才去宽松监督政策,不少施工过程都是得过且过,只注重工程的外部,而忽视工程的内在质量。对国家的相关行业技术标准存在故意逃避责任,从而达到降低工程成本获取更多利润的目的。 (二)电气安装工程相关问题防治措施 1、需要对技术人员管理人员组织专业的技术以及产品鉴别培训,建筑企业自身也要对工程的质量进行重视,严格材料把关力度,采用质量安全可靠的基础材料设备。通过严格的测试及检测程序,检验合格方可使用。工程完工后进行相关的测量措施,保证工程质量达到国家的要求标准。其次,加强对技术人员的专业培训,同时加强施工人员工程质量的责任心,在相关的焊接过程做到手准心细,安装行业标准进行严格的焊接程序。对避雷线的采用也需要严格的检测和安装,以避免工程投入使用后,由于产品质量原因造成不良后果。 2、相关的材料设备,管道电线,都要采用符合国家标准的安全材料,安装位置也必须按照规定标准进行安装,不能不顾后续使用,随便安装。 二、电气安装的施工方法 针对目前我国电气安装存在的问题不但要了解应对的措施,重点还要掌握安装的技术方法,才能从根源上解决问题。电气安装的主要方法有: 1、钢管暗配一般要求 敷设于多尘和潮湿场所的电线管路、管口管子连接外均应做密封处理;进入落地式配电箱的电线保护管,排列应整齐,管口应高出配电箱基础面50~80mm。 埋入地下的电线管路不宜穿过设备基础,当必须穿过时,应采取保护措施。管与盒在焊接连接时,应一管一孔顺直插入与管相吻合的敲落孔内,伸进长度最好为3~5mm,应在管与盒的外壁相接触处焊接,焊接的累计长度不宜小于管外周长的1/3。 2、PVC电线管暗配要求 PVC电线管耐腐蚀,但易变形老化,且机械强度不如钢管好,它常适用于室内有酸、碱等腐蚀介质的场所,不得在高温和易受机械损伤的场所敷设。线管暗敷时,以最近的线路进行敷设,且尽量减少弯头的数量,以便管内穿线时减少阻力;电线保护管的弯曲处不应有褶皱、凹陷和裂缝,而且弯曲程度不应大于管外径的10%。线管的弯曲半径也应符合规定,当线管暗配时弯曲半径不应小于管外径的6倍;当线管埋设于地下或混凝土内时,它的弯曲半径不应小于管外径的10倍。暗敷于砌体内的PVC电线管,补槽时填充水泥砂浆的强度等级不小于M10作抹面保护,其厚度不小于15mm;所有进盒的电线管,必须采用锁扣连接,也应做到一管一孔,没有线管进入的盒面上的敲落孔应保证完好无损。 3、线槽、桥架安装 金属线槽和桥架安装时,应拉线安装支吊架,保证支吊架在同一直线上。各功能用房内的水平槽架安装应加防震措施;桥架上支架的固定点间距应不大于2米,固定桥的支架必须牢固、美观;桥架的连接有外连接和内连接两种,螺栓采用方径螺栓,且螺母放在桥架的外侧;不同电压、不同用途的电缆不宜敷设在同一桥架内,如受条件限制确需安装在同一桥架内时,应采取隔板隔开;电缆桥架必须有可靠的接地;垂直敷设的电缆其垂直度允许偏差在5mm以内。 4、金属软管敷设 钢管与电气设备、器具间的电线保护宜采用金属软管,金属软管长度不宜大于2m;金属软管,不应退绞、松散,中间不应有接头,与设备、器具连接时,应采用专用接头,连接处应密封可靠;金属软管的安装应符合下列要求:弯曲半径不应小于软管外径的6倍;固定点间距不应大于1m,管卡与终端弯头中点的距离宜为300mm;与嵌入式灯具或类似器具连接的金属软管,其末端的固定管卡,宜安装在自灯具、器具边缘起沿软管长度的1m处。 5、照明器具安装及接线 照明器具安装,应在土建装饰完成后进行,单股导线可直接与器具连接,多股导线应搪锡并压接线鼻子后与器具连接,插座相序为左零右火上接地,开关应为火进控出再接灯,大型灯具有安全保证措施,特殊场所灯具应有减震措施,各种箱盘及大型灯具有可靠接地。照明器具的型号、规格必须符合设计要求,安装标高符合设计和施工规范的要求。成排照明灯具安装时,其中心线允许偏差不大于5mm,导线进入灯具处绝缘良好且留有余量,接触严密。成排开关面板时,高度应一致,高低差不大于2mm,同一楼层开关、插座高度应一致,允许偏差不大于5mm。 6、防雷接地 按一般要求所有电气设备正常不带电,而事故情况下可能带电的金属外壳,均应做良好的接地或接零,变压器中性点、外壳、开关及操作机构的金属底座、电缆、电缆头金属外皮、电缆保护管及所有金属支架,都必须可靠接地,其接地电阻不得大于1欧姆。防雷接地应由专人负责,结构主筋绑扎时应焊接跨接线,均压环与主筋引下线也应焊接跨接线;建筑物门窗如需接地时,在焊接引下线时,预留接地端子,并与门窗相连接;专用接地采用铜线时,则需用铜套管压接,与接地体用端子连接。 综上所述,在施工中,电气安装的施工方法与技术是一个电气技术人员应有的技能,除了了解国家的有关规定、规范外实践中的经验积累也是不容忽视的,只有在实际工作中不断学习才能真正提高自己。 建筑装饰施工技术论文:浅谈建筑装饰工程施工技术的应用 【摘要】随着经济的发展,人们的生活水平不断提高,城市环境也得以不断改善,多层建筑的装饰标准与质量要求也越来越高,造价比重也就越来越大。 我们知道,质量是工程建设“ 百年大计”的最基本的工作,而在当今多层建筑工程的项目管理中,质量控制的因素主要表现在“ 人、建材、施工工艺、机械设备和环境”五个大方面。下面,我们就以多层建筑的装饰施工程序展开简要的分析研究。 【关键词】多层建筑;装饰;施工;程序 新型装饰材料和制品已在多层建筑工程中大量推广应用, 并取得了较好的技术经济效果;同时,新的施工工艺也层出不穷,并有由湿作业向干作业发展,以“ 贴、涂、喷”为主的趋势。 复杂体型的多层建筑与超多层建筑物的不断出现,以及新技术、新材料及新工艺的广泛采用;对装饰工程的施工程序以及管理也提出更高的要求。 1 多层建筑装饰的施工程序 多层建筑装饰工程, 为防止空间立体交叉流水作业过程中,互相干扰和污染,宜从上而下实施施工。 在装饰阶段,先外墙批灰后室内精装饰;而室内精装饰,先上一层后下一层、先湿作业后干作业,先里间后外间、先天花再墙面后地面。 室内装饰在逐层批灰、预埋水电线管并填塞孔洞与缝隙以后, 从最顶层逐渐向下施工;同一层室内,宜先天花及墙面刮双飞粉,再墙面及地面铺贴磁砖,先阳台铺防滑砖,卫生间铺贴瓷片和防滑砖, 再客厅和饭厅地面铺地砖或木地板,最后走廊及电梯厅铺地砖;在屋面防水层或上一层的泥水作业基本完成后, 再进行下一层室内干作业,先铺贴瓷片,防滑砖及地砖等泥水作业,再吊顶、刷涂料、安门窗扇及装玻璃、油漆及木地板擦蜡。 应重视原材料的采购和验收工作, 选用较好的装饰材料, 对合格材料也选分等级并用于不同施工部位。坚持先定“ 色样”,再做“ 样板”,先组织操作示范,然后组织全面施工,做到有条不紊地施工。 2 多层建筑的装修施工的管理措施 编制一份完整的、各方面都认同并遵照执行的后期施工计划是达到“ 有序”的前提。 计划的目标是合同竣工期, 其中关键的问题是施工交叉配合, 明确在某个阶段以哪个工种为主,例如:顶棚内的风管、电线不安装,吊顶就做不了。在几项工程中, 装修施工常常以安装工程为主,以其为先导。 因为安装占用工期长、系统性强,调试周期也长。 有了这种共识,问题就解决了一半,为了满足工期要求,综合计划往往用“ 倒计时”的方法安排。 要建立一个有权威的、反应快捷、效率高的协调机构。 由多工种、 多专业单位来共同施工,如果不善于组织协调,势必现场混乱,难收工程实效。 协调机构视具体情况设置,如系工程总承包,由总包项目部承担,如有若干项目是由业主发包的,可联合业主方、监理方和总包方(项目部)共同组成。 协调机构要定期开会,有议有决,严肃认真,雷厉风行。各施工单位互创条件,为了共同的目标――按时竣工,协同作战。 要相互了解有关专业的设计及技术要求。以往施工中把各单位的技术人员组织起来,以例会形式相互交流技术要求。目的是解决图纸矛盾和不足之处,实践证明,图纸不清、图纸矛盾是影响后期施工的主要因素,因此,必须花大力气把问题解决在施工之前。 3 正确、合理地解决的具体问题 要解决统一的标高、轴线、不能混乱。土建有轴线,标高不能混乱,安装也同样,应由基础、结构施工单位提供, 不能随心所欲或粗枝大叶地定标高,否则积累误差会导致恶果。标高应以建筑为准,结构标高应与其一致。 要控制好工作面。空间大、楼层多是多层建筑的优势。 但工序多、工种多、交叉多,相互争工作面的情况时有发生。 除在长计划中细致安排外,还要作短期协调,某个工作面谁先进入,谁跟进,何时进,何时退,都须确切决定。 对于某种原因而工期延误的,应设法抢回,使施工始终处于有序、受控状态。 成品保护。对本工种已完工的成品、半成品要有保护措施, 同时也要注意保护他人的成品,成品被破坏是后期施工的常见病多发症。 空喊不行,一定要落实到物,落实到人。 设备保管。在闹市区施工,工期短,设备无库堆放,一些“ 泵”“、 机”、“ 柜”“、 箱”等设备应带箱堆放,保证做到:不淋雨、不受潮、不被砸、不被碰,零部件开关、手把、表盘、电动机不被拆、不被盗,说明书完整无缺,移动设备时,要经过责任人员。 使设备时刻处于完整无损的状态。 在结构上打洞、开槽、补埋铁件一定要经过结构施工单位的技术负责人核准。 重要部位要报知设计单位,预应力结构上不得开槽、凿孔。处理好交叉施工的安全防护和脚手架的占用,后期施工, 一个垂直工作面上可能有两个或三个单位同时施工, 立体交叉的防护工作是后期施工管理要解决的一个突出问题。 要全面采取措施,既要保护自身,也不能伤及他人。脚手架的占用、拆、搭都要控制,拆扣件、抽钢管、移动脚手板是绝不允许的。 用水、用电及接水接电要有控制,不能超荷浪费,污水排放要有组织、有控制地进行,避免污水污染施工成品或设备。 使用垂直运输机械,应统一安排,不能强占使用,发生纠层以上隔层停靠,以缩短电梯运行时间,对于大宗材料或多台设备,采取夜间运输的办法,把垂直运输设备的利用作到井井有条。 禁止用楼层作临时设施。 多层建筑,尤其是处在闹市区的多层建筑, 可供施工使用的场地少,往往占用楼层作仓库、办公室,甚至作宿舍、食堂。通过多项工程实践,感到进易退难,除非迫不得已,切忌占用楼层。文明施工。多层建筑主体文明施工较易保持,装修阶段保持难度较大。室外场地要堆材料、模板、脚手及设备,楼层要清理,垃圾要运走,有时工期紧,室外沟道要开工大型施工设备要拆除,室内作业人数多,消防、保卫均须统筹安排。采取的措施是:划分平面设专人作动态管理,堆放材料设备有专人安排,永远保持文明施工形象。 应先选色和做样板间, 在确定设计要求的色相后,进行试配色,随后做出实物样板,要使样板色与实际大面积的色彩基本保持一致; 在建筑物外部做到层次分明,施工中不咬色、不污染同种颜色上下左右均匀一致。多层建筑标准层多,房间数量多,特别是内装饰标准高的房间,应组织有经验的工程技术人员和熟练工人, 先做样板间或样板层,经鉴定符合要求后,才以此标准进行大面积施工。 做好技术交底与实施奖罚措施, 技术人员施工前制订切实可行的技术措施和作业指导书, 并对所有操作工人进行详细的技术交底,让每一位工人对自己的施工内容及要点做到应知和应会,然后才全面地推行施工作业。 装饰工程的人工单价, 应按不同的质量标准而有所差别如验收质量达到优良标准的人工费宜比合格标准的高出10%~20%。同时对一次验收不合格和返工者,应有一定的经济处罚。 4 结论 综上所述,多层建筑装修工程的特殊性要求我们在装饰施工时要有特别的注意管理问题,通过合理分析我们从编制后期施工计划、建立相关协调机构等方面, 提出了很多多层建筑的装修施工处于有序、受控的管理状态的措施与主要管理方法,以便更好的保证建筑质量,为居民创造安全、舒适的生存环境。 建筑装饰施工技术论文:论建筑装饰装修的施工技术与管理 【摘要】本文对建筑装饰装修的施工技术与管理进行了探讨,并提出了相应的分析措施。 【关键词】建筑;装饰装修 ;施工技术;管理 前 言 装饰装修指的是建筑物以及构造物的内外空间能够达到规定的环境质量的要求,并通过利用装饰装修的相关材料,对构造物外表、内部以及建筑物做一定的修饰处理。建筑装饰装修的施工技术与管理,直接影响着企业的利益,因此,我们要加强对它的重视,保证施工质量,进而提高建筑企业的市场竞争力。 1. 建筑装饰装修施工技术的特点 随着我国经济的不断发展,人们对物质文化方面的要求也越来越高。建筑装饰装修工程是人们的生活中重要组成部分,对我们的生活具有不可忽视的影响。建筑装饰装修中,不仅包含了技术性与艺术性,还具有较强的科学性,是一门综合性工程。在进行施工的过程中,设计人员与施工人员要进行详细地沟通,只有在符合施工标准以及客户满意的基础上才能施工。建筑装饰装修工程不仅对建筑进行了简单的处理与美化工作,更重要的是对其进行了环境艺术美化,使建筑与周围的环境相融合。 近年来,人们越来越关注环保,绿色、环保的理念开始出现在建筑装修装饰之中,各种新材料、新技术、新工艺、新理念运用而生。从而使得建筑装饰装修与现代艺术、技术更加紧密相联。我们相关工作人员,也要将这些新材料、新工艺、新技术运用到实际的工作之中,实现节能、环保。 2. 建筑装饰装修施工行业发展趋势 当前,我国将环保列入了经济建设的三大主题之一,这就需要建筑装饰装修施工的总方向做出一个调整,将节能、环保等列入核心地位。要对以往的传统程序进行一些改变,首先要做到部门生产工厂化,这样就是为了能够更好的实现施工现场的装配。随着高新技术的不断引入,相关的工业产品也会随着增多,工业产品能够实现直接在建筑装修装饰工程上面进行装配。多种高新技术的运用,要求多种领域的行业也出现相应的变化,互相推动之下我国的建筑装修装饰施工会 出现本质上的变化,产品精度不断提高,工程质量也在材料和制度之下达到标准要求,尽量做到无污染施工,带有很强的时代感。 3. 建筑装饰装修施工技术存在的问题 3.1 建筑装饰装修的主要质量问题随着科技的发展以及社会的进步,近几年,建筑装修技术也获得了很大的提升,但是,由于技术标准跟不上技术的发展,因此,施工质量问题时有发生,建筑装修在许多的工程项目中没有达到满意的效果,有的建筑装修还存在着安全隐患,这些问题都应该引起高度重视。 3.2 技术人员综合专业素质比较差。建筑装修的技术人员不仅要懂得土木建筑的专业内容,还要懂得美学、风水学以及社会文化等许多社会学方面的一些知识,要具有很高的综合素质,要具有很强的装饰技术水平,以及丰富的工作经验,装饰装修专业知识要娴熟,只有这样,才能够保证装修的施工质量,有效完成装修装饰工作。 3.3 施工材料不断更新,施工标准跟不上技术的发展如今,装饰装修施工材料品种繁多,新材料以及新工艺不断推出,例如贴面板材、玻璃幕墙等新材料,在装修工程中,许多新材料已经逐步替代传统材料,但是,装饰装修标准却没有跟上时代的步伐,落后于现代技术,在实际施工过程中,装饰装修很难制定有效的标准来控制施工质量。 3.4 建筑装饰装修中的安全问题。安全是建筑装饰装修施工中重要的问题,但是由于对安全问题的不重视,在施工中会存在一些安全隐患。施工人员以及安全监管力度不够,也是造成安全问题的重要原因。 4. 加强建筑装修施工技术的策略 4.1 加强对施工现场的管理 在装饰装修施工现场中,尤其是大型施工中的所涉及的材料是复杂、繁多的,因此,要对材料进行严格管理,科学划分。在施工现场实行全封闭作业,确保工程的安全顺利进行。同时,要加强施工现场安全生产的管理,做好施工现场的管理协调工作。 4.2 培养高素质的施工技术管理人员 培养人才是建筑装饰工程技术施工的基础。人员素质越高,装饰工程企业的竞争力和发展潜能越大。而高素质的管理人员,是提高装饰工程技术的关键,因而,要积极培养高素质的施工管理人员。装饰工程企业不仅要扩大招聘力度,吸引更多有人才的加入,也要制定详细的培训计划。目前,建筑装饰行业中,缺少既懂技术又懂管理的综合性人才。在培训时,针对不同的人才进行培训,发挥人才的自身特长,不断加强管理水平和技术水平的提高。提高建筑装饰工程的施工,就是对人员的综合素质的提高,要不段发挥人才的重要作用,带动装饰工程企业的快速发展。 4.3 环保意识的加强 在建筑装饰工程施工中,一定要加强环保的意识。目前,人们对装饰工程已经从美观逐步面向了环保节能。在建筑装饰工程设计时,设计人员要严格按照节能设计,环保设计的思路出发。再者,是建筑材料中环保材料的使用。在装饰施工时,材料的选择一定要严格把关,不能把略质、污染大的材料引用到建筑装饰施工之中。环保意识的加强,不仅对使用者至关重要,对施工人员也是关切着自身的安全与健康。 4.4 加强施工过程中的监督管理 在进行建筑装饰装修施工技术的管理过程中,严格的监督与管理是必不可少的。通过科学、合理的奖惩制度可以有效提高员工的工作积极性。在进行施工技术管理的过程中对施工的各个程序都要进行严格监督并且跟踪检查,这样能及时发现施工过程中存在的问题,并采取适当的方式进行处理。对于质量不合格,相关技术运用不当的情况,要进行及时更正,对于影响工程质量,但已完工的分项,不能将就而过,要在不影响使用的情况下,重新施工,做到安全,万无一失。 4.5 制定可行的建筑装饰装修方案 在建筑装修装饰施工之前,要准确制定装修方案,制定统一的装修标准,在制定方案的时候,要充分考虑其适用性以及技术可行性,不但要设计新颖,独具特色,还要保证质量,不能够影响建筑工程的主体结构,要保证安全。 4.6 加强建筑装饰装修安全管理 完善建筑安全法律法规体系,着力提高监督执法力度。加强对施工人员的安全教育,安全教育是一个长期的过程,贯穿于施工的各个阶段。对专业的管理人 员、技术人员进行本专业、本工种的安全技术规范和措施教育。加强安全管理机构的监督力度,对于建筑装修装饰施工现场,要根据施工现场的特点建立安全领导小组,加强对安全的检查与治理。同时,要加强安全技术的管理,所有建筑装饰装企业的工程施工组织设计都必须有安全技术措施,针对不同的施工方法和工艺制定相应的安全技术措施,做好安全技术交底工作,针对季节性施工的特点也要制定相应的技术方案。 总 结 随着房地产业的快速发展,人们生活质量的不断提高,对建筑装饰装修也带来了的飞速发展,提出了更多更高的要求。但是,还有很多技术、管理还不是很完善,很多新工艺不能及时利用,这就需要我们从业人员,在不断的实际工作中,总结经验,创新技术,把建筑装饰工程行业做的更好。 建筑装饰施工技术论文:建筑装饰中的抹灰施工技术分析 摘要:建筑装饰工程中的抹灰主要是指用于建筑物室内外墙面的普通抹灰。本文主要针对墙面水泥砂浆及水泥混合砂浆抹灰施工中经常容易出现的质量问题进行技术分析,并提出解决问题的方法和应对措施。 关键词:抹灰施工质量问题;施工技术分析;应对措施 在建筑装饰工程施工中,抹灰技术是最常用的一种施工技术,也是最容易出现施工质量问题的分项工程。由于抹灰施工所用的材料较为普通,施工工序简单,再加上抹灰施工涉及的施工面积较大,从而施工时间较长,很容易引起作业人员对质量要求的放松,如果工程技术人员又疏于认真进行施工交底和工序检查验收,经常会出现施工质量问题。具体表现在以下三方面:1、墙面抹灰层出现空鼓、开裂、脱落。2、建筑物外墙面凸出的阳台、雨篷、窗台、柱垛等处的抹灰层完成面不在同一水平或垂直面上。3、墙面抹灰层表面不平整,阴阳角不方正,不垂直。 一、墙面抹灰出现质量问题的技术分析 1、抹灰层出现空鼓、开裂、脱落 首先从使用的材料方面进行分析,使用水泥不合格,黄砂含泥量太大,颗粒太粗或太细,石灰膏未完全熟化及含有其他杂质;其次从施工人员方面分析,作业人员质量意识不强,未能认真清理墙面浮灰、油污,没有按照技术交底要求针对不同的墙面基层作相应的技术处置。 2、建筑物外墙面凸出的阳台、雨篷、窗台、柱垛等处的抹灰层完成面不在同一水平或垂直面上。土建施工完成后的阳台、雨蓬、窗台、柱垛就存在垂直和水平方向不一致的质量问题,作为墙面抹灰作业人员在施工前未对整栋建筑拉通线,吊垂直线检查调整,确定抹灰层厚度或制定补救措施,必然导致凸出墙面的窗台、阳台等抹灰完成面不在同一水平或垂直面上。 3、抹灰层表面不平整、阴阳角不方正、不垂直。作业人员抹灰前没有认真对整个抹灰部位进行检查测量,土建施工时墙体砌筑及钢筋混凝土墙浇筑质量超过国家规范允许偏差,平整度、垂直度偏差过大,抹灰施工中未制定补救措施。 二、墙面抹灰出现质量问题应对措施 1.施工准备 (1)抹灰工程应有施工图,设计说明及其他设计文件。 (2)抹灰所用主要材料是水泥、黄砂、石灰膏等,其中水泥是关键材料,进场时必须质保文件齐全,包装应完好,并对品种、批号、外观和数量进行验收。水泥强度等级应采用32.5级以上,颜色应一致,并且是同一批号、同一品种、同一强度等级、同一生产厂家的产品。对于出产日期已经超过三个月的水泥必须进行复验,合格后方可使用,不同品种、不同强度等级的水泥不得混合使用。黄砂应采用平均粒径0.35-0.5mm的中砂,使用前应过筛,筛好后保持洁净,不得含有有机有害物质,含泥量不应大于3%。石灰膏用块状生石灰淋制而成,用筛网过滤,贮存在沉淀池中,使其充分熟化。使用时石灰膏内不得含有未熟化的颗粒和其他杂质,沉淀池中的石灰膏应加强保护,防止其干燥冻结和其他污染。 2.抹灰操作工艺 (1)对墙面基层认真进行清理,不同墙体的表面处理方法如下: a、砖墙基层处理 将墙面上残存的砂浆剔除干净,污垢、灰尘等清理干净,用清水冲洗墙面,将砖缝内的浮砂、尘土冲掉,并将墙面湿润均匀,抹底层灰前应刷一遍掺胶水泥浆。 b、混凝土墙面基层处理: 混凝土墙面表面比较光滑,故应将其表面进行处理,采用脱污剂将墙面油污清洗干净,自然风干后用笤帚涂刷一层混凝土界面剂或是参合胶黏剂的的水泥浆,使其凝固在混凝土墙面上以增加抹灰层与基层的附着力。 c、加气混凝土墙基层处理 加气混凝土砌体的特点是强度较低,孔隙率较大,在抹灰前应对松动及灰浆不饱满的拼缝或梁底板的顶头缝用砂浆填塞密实,并对凹凸不平、缺棱缺角的设备管线槽、孔洞等用砂浆整修密实平顺,检查墙面垂直偏差和平整度,同时墙面加钉钢丝网固定,然后喷水湿润,再涂刷一道界面剂或素水泥浆。 (2)封堵门窗口缝及墙体内埋设的水电管线缝、孔洞等 墙面堵缝工作作为重要的一道工序,应安排专人负责。首先认真检查门窗框,确保其位置准确,安装牢固,墙面埋设的电箱、管线、接线盒、管道套管固定也应牢固,然后用1:3水泥砂浆将缝隙填塞严实。对于墙面废弃孔洞及脚手眼,应将洞内杂物、灰尘等物清理干净,浇水润湿,然后用砖补齐砌筑严实。 (3)混凝土梁柱面缺陷处理 将混凝土梁柱等表面凸出部分剔平,将蜂窝、麻面疏松部分剔到实处,用掺和胶粘剂的素水泥浆涂刷表面,然后用1:3水泥砂浆分层抹平。 (4)测量、套方、找规矩 根据建筑物的高度确定放线方法,室外利用建筑物大角、门窗口两边,用经纬仪打直线找垂直。横向水平线可依据楼层标高或施工+50cm线为水平基准线进行交圈控制。室内墙面抹灰应根据基层表面平整、垂直情况,用一面墙做基准,吊垂直、套方角,找好规矩,确定抹灰厚度,当墙面凹度较大时应分层,衬底抹平。每层厚度约在10mm左右。灰饼可用1:3水泥砂浆抹成50*50mm方形块,为确定灰饼的位置,可在墙面上弹出十字线,按十字交点做灰饼,再用靠尺找好平整与垂直。 (5)抹基层灰、二层灰 针对不同的墙面,抹基层灰前可刷一遍掺胶黏剂水泥浆,然后抹1:3水泥砂浆,若是加气混凝土墙应抹1:1:6混合砂浆,抹灰厚度控制在6-8mm。分层抹灰可用2M刮尺刮平找直,表面用木抹压实搓毛,每层抹灰不应间隔时间太短,以防产生收缩裂隙影响质量。 (6)墙面分格、嵌分隔条 按图纸设计要求弹线分格,粘贴分隔条,分格条可使用成品塑胶制品,用粘结剂固定,粘分格条时注意横条、竖条均应在弹线位置上,防止上下左右粘乱,产生分格不均匀现象。 (7)抹面层灰 待基层灰达70%左右强度时可开始抹面层灰。首先将墙面洒水均匀湿润,先刮一层素水泥浆,随后抹面层灰与分格条平,并用2M刮尺横竖刮平,用木抹子搓毛,铁抹板压实表面层,待表面无明水时,用软毛刷蘸水垂直于地面向同一个方向轻刷一遍,以保证面层灰颜色一致。然后将分隔条内砂浆杂物清理干净,墙面保持洁净。 (8)滴水线抹灰 墙面遇有阳台、雨蓬、檐口、窗台、压顶或是凸出墙面的装饰线,均应在其上侧做成向外流水坡度,下侧做滴水线。窗台上侧抹灰层应深入窗框下侧槽口内堵塞严密。抹滴水线应注意先抹立面,后抹顶面,再抹底面。滴水线抹灰应整齐顺直,并做成内高外低,滴水槽的宽度和深度均不应小于10mm 三、技术关键要求 抹灰前的基层处理,必须经验收合格,并填写隐蔽工程验收记录。对于不同材料的墙体交接处表面抹灰前应采取防裂加强措施,采用加钉钢丝网,加强钢丝网与各基体墙面的搭接宽度不得小于100mm。遇到冬期施工的,施工温度应不低于5℃。 四、质量关键要求 从人的因素来讲,项目管理人员对质量的重视程度和操作人员是否能严格按工序要求实施作业是保证抹灰工程质量的关键。此外对墙面抹灰而言,粘结牢固,无开裂、空鼓和脱落,对墙体应清理干净,这是抹灰工程质量的基本要求。对表面光滑的墙面必须进行凿毛处理,抹灰前应对基体充分浇水均匀润透。避免基体浇水不透造成砂浆中水份很快被墙体吸收,引起质量问题。严格控制各抹灰层的厚度,防止一次抹灰过厚,造成干缩率增大,大面积抹灰应分格,防止砂浆收缩造成开裂。 结语 综上所述,只要我们在组织施工中认真遵循抹灰工程操作工艺实施,同时抓住技术关键和质量关键,督促抹灰作业人员的操作行为。抹灰工程的施工质量一定会有明显的提高,为实现工程项目创优打下良好的基础。 建筑装饰施工技术论文:房屋建筑装饰施工技术研究 【摘要】近年来,人们生活水平不断提高,对于房屋建筑装饰施工提出了更高的要求。根据房屋建筑装饰施工要求,加强装饰施工管理,严格把关房屋建筑装饰的各个环节,确保建筑装饰施工质量,满足人们对房屋建筑装饰不同的设计要求。本文分析了房屋建筑装饰施工的特点,阐述了房屋建筑装饰施工技术。 【关键词】房屋建筑;装饰;施工技术 随着房屋建筑设计的多样化和功能化,应根据房屋建筑装修施工的特点,进一步完善和优化房屋建筑装饰施工技术。房屋建筑装饰施工不仅要考虑房屋建筑装饰效果的持久性和美观性,还需要注意房屋建筑装饰施工的安全性和环保性。房屋建筑装饰施工单位应严格把关装饰施工的各个环节,不断提高房屋建筑装饰施工质量,为人们提供一个健康、舒适的生活环境。 一 建筑装饰的涵义 新形势下,社会生活发生了较大的变革,人们的意识观念以及对待事物的态度也都随之不同,对生活环境,包括居住环境和办公环境等都提出了更高的要求:建筑工程必须与其实际用途相符,体现自己的个性特征,充分表达使用人员的情感和审美需求;他们要求居住环境必须与自己工作或者生活中的心理体验、感受等一致。这些要求的提出,给建筑施工企业的工作提出了更高的要求。因此,要想提高自己的经济利益,各个建筑企业必须把握不同业主的使用需求,建设高质量的建筑物,还要加强建筑物的装饰工作,使各类房间的用品摆设与使用者的地位、兴趣、个性等高度一致。也正是在这种形势下,建筑装饰业获得了迅速的发展。 二、房屋建筑装饰施工的特点 1、施工工艺复杂 当前,房屋建筑工程内部功能区不断增多,结构越来越复杂,房屋建筑装饰工程具体的施工过程涉及多种施工工艺,如卫生间和厨房装饰施工,就包括八九种施工工艺,多道施工工序,房屋建筑装饰施工难度很大。 2、施工周期短 随着时间的推移,房屋建筑装饰会不断老化,每年几年需重新进行装饰,房屋建筑装饰施工周期短,装卸比较简单。 3、具有较强的改造性 传统房屋建筑内部的管道、承重墙、地板和主墙受到装饰技术的限制,施工改造存在很大难度。但是近年来,房屋建筑装饰技术快速发展,很多装饰样式都采用成套的统一材料,组装施工非常简单,也使得现代化房屋建筑装饰具有较强改造性。 三、房屋建筑装饰施工技术 1、做好施工准备工作 房屋建筑装饰施工单应结合装饰施工现场的具体情况,根据装饰施工设计图纸,规划合理的施工工艺和施工方案,制定完善的装饰施工管理制度,确保房屋建筑装饰施工按期完成。同时,仔细检验房屋建筑装饰施工设计要求和技术规范,强化施工人员的责任意识,提高施工人员的积极性和主动性,减少资源消耗,注意节能环保。 2、抹灰饰面施工 对房屋建筑进行抹灰饰面施工主要是将石子涂浆、砂浆和石屑浆等各种材料涂抹在房屋建筑表面,对房屋建筑结构有着保护和装饰作用。抹灰层主要由罩层、中层和底层组成,在抹灰饰面施工过程中,合理控制抹灰饰面厚度,并且要严格控制裂纹、起鼓、起壳等施工问题。在对房屋建筑顶棚抹灰饰面施工前,先进行屋面清理,然后进行抹灰饰面施工,从房屋里面逐渐向外面进行抹灰。另外,在顶棚抹灰饰面施工时,先确保上一层抹灰层凝结后,再涂抹下一层,并且墙面抹灰饰面施工应设置标筋和灰饼,弹设准线,严格按照抹灰饰面的施工要求,例如在弹线时距离房屋建筑墙角100mm位置调节垂线,再弹出竖线。 3、涂饰施工 房屋建筑涂饰施工主要是将建筑涂料粘接或者敷设在建筑物表面,在涂饰施工时,要确保基层表面平整,注意清理房屋建筑表面,在涂抹溶剂型涂料时,要确保基层含水量小于5%,用油性涂料抹灰建筑表面或者涂饰混凝土时,先用清油打底,由内向外、先左后右、自上而下进行均匀涂刷,避免出现遗漏或者流淌现象。房屋建筑涂饰施工工艺主要有刮涂、弹涂、滚涂、抹涂、刷涂、喷涂。在对房屋建筑进行喷涂施工时,要正确选择喷涂设备,控制喷涂压力、喷嘴和墙面距离以及喷嘴口径。在进行弹涂施工时,喷口要和房屋建筑饰面保持400mm距离,自左到右、从上倒下进行涂饰施工。 4、墙体施工 考虑到房屋建筑装饰施工的节能环保性,建筑墙体可采用加气砼砌体,其自重小,施工工艺简单,可有效提高施工效率。在房屋建筑防水层施工完成后,在基层质检合格后,避免保温层与房屋建筑墙体的管线、门窗框、隔墙施工出现交叉矛盾,在调配保温砂浆时要注意施工环境文图,在夏季进行墙体施工时,要做好保湿和养护工作。砂浆抹灰要按照房屋建筑装饰设计要求,外侧砂浆抹灰施工避免出现脱落、裂纹等情况,有效控制抹灰表面强度和厚度,在砂浆硬化过程中严禁撞击和振动,采取有效措施,确保墙体抹灰层不出现裂纹。房屋建筑砌体外墙施工应在EPS 钢丝网架板预埋钢筋网片。在房屋建筑墙体施工中,首先要按照墙体施工设计规范,确保隔热保温材料厚度,用整砖平平砌空心砖承重墙,不能破凿空心砖,砌快墙体施工要有效控制粉块变形、灰缝饱满度和砌快整体性,并且保温板之间要连接牢固,严禁出现开裂、空鼓或者脱层现象。由于管道或者预埋件等原因造成房屋建筑墙体预留洞口,尽量避免使用水泥砂浆填补洞口,可采用实心砖砌筑。 四、结束语 房屋建筑装饰施工应全面分析装饰施工过程和施工工艺,优化和完善装饰施工技术,有效控制房屋建筑装饰施工的全过,积极采取节能环保的装饰材料,避免房屋建筑装饰施工中不必要的损失,提高屋建筑装饰施工的经济效益和环境效益。 建筑装饰施工技术论文:关于房屋建筑装饰工程中的施工技术要点 【摘要】为了满足人们的居住要求,房屋装修行业绞尽脑汁,大力使用现代新材料和新技术。但是,要如何实现现代装修工程质量控制, 是当下装修行业比较重视的问题, 也是确保装修行业未来发展的条件。本文介绍了建筑装饰理念,探讨了房屋建筑装饰工程施工技术要点。 【关键词】房屋建筑;装饰工程; 一、建筑装饰理念 建筑装饰理念是指通过各种过程,使建筑物的使用性能符合人们对建筑物审美要求的预期行为在头脑中的反映。它是建筑装饰的指导思想。 建筑物的建造都是基于一定的需求,或是满足物质方面的,如居住、办公;或是满足人们的精神需求,如纪念堂、教堂。 我们不妨以一幢建筑物对人们的物质和精神方面所占比重的大小,把建筑物分为实用性建筑、纪念性建筑、宗教式建筑。 纪念性建筑和宗教式建筑,其建筑造型所形成的氛围,使人受到感染,使人们的精神受到洗礼。 实用性建筑是建筑的大多数,它除了满足人们的物质使用需求外,同时还满足人们一定的精神需求。表现在:建筑物与周围环境的协调性、使用功能的合理性、视觉方面的舒畅性。 建筑装饰理念千差万别,它与人们的要求、文化素养、欣赏水平、知识结构、生活阅历等有很大关系。有“张扬夸张”型、“淡静素雅”型、“活泼开放”型、“实用简洁”型、“庄严肃穆”型等。不同的使用空间,其装饰格调作用于人们的心灵引起的反映是有区别的,所以人们对建筑物装饰,要考虑装饰后形成的环境效果,使人们的精神世界能够与所处的环境融为一体,达到心灵上沟通,形成共鸣,才是建筑装饰的最佳追求。 二、房屋建筑装饰工程的准备工作作为一个工程项目,特别是装饰工程,其施工技术复杂,材料品种繁多,施工班组多。工程由若干个分部工程所组成,分项工程的完成正是由一道道工序所形成,工序的质量对工程的施工质量将产生决定性的影响。要控制工序投入品的质量,即人、材料、机械、方法和环境的质量是否符合要求。进行工序质量控制时,要求对不同的工序活动,制定专门的保证质量的技术措施。 同时,考虑自身的资源(施工队伍、材料供应、资金、设备等)及天气等自 然条件,认真、合理地做好施工组织计划。其次,针对工程特点,除了合理的施工组织计划外,还必须在具体的施工技术上作好准备,这些准备工作包括抹灰饰面施工、涂料饰面施工、贴面类饰面施工、地面砖施工等的有关准备。还应该做好各方面突发情况的处理备案。 三、抹灰饰面施工 抹灰分一般性抹灰和装饰抹灰两种。一般性抹灰是饰面装修的基础,起到修平墙面的作用。装饰抹灰是对一般性抹灰表面再进行装饰性加工,比一般性抹灰有更高的要求。装饰抹灰常用的有拉毛抹灰和假面砖二种。 (1)拉毛抹灰在基层上抹8mm 左右厚的砂浆层,随即用棕刷或铁板垂直拍拉,形成均匀的毛面。小拉毛掺入水泥用量20%~50%的石灰膏。加入适量的沙子或纸筋可减少龟裂。如果用白水泥掺矿物颜料,则成彩色拉毛。 四、涂料饰面施工 涂料饰面是指利用各种涂料敷于基层表面,形成完整牢固的膜层,起到美观和保护墙面的一种做法,是饰面装修中最简便也最常用的一种装修形式。常用的建筑涂料主要有:内墙、顶棚涂料,如油漆、乳胶漆、丙烯酸酯内墙涂料等;外墙涂料,如绿化橡胶外墙涂料等;木材表面涂料,如聚氨酯清漆,酚醛紫红地板漆等。 涂饰施工技术: (1)基层处理。 抹灰或混凝土表面的涂饰对基层的要求相对较严格,要求基层表面轻实平整,无起砂、粉化、脱沙等现象,必须对表面进行清理,除去泥土,浮沉、污垢等。木材的涂饰,首先是对表面进行清理,清除油污、灰尘等污垢;其次,用腻子对木材表面进行整平处理,包括除去木材表面的缝隙、毛刺等。钢结构的涂饰,主要是清理表面的锈斑、毛刺、油污、灰尘等污垢。 (2)打底产。 用油性涂料涂饰混凝士或抹灰表面时,需要用清油打底;木材打底是为了使表 面对涂料的吸收更均匀,保证面层的色泽一致均匀。涂刷清漆时,可用水粉或油粉进行润粉;钢结构则用防锈漆打底。打底涂刷的顺序为自上而下、由外向里,先左后右,涂刷要均匀到位,无流淌或遗漏现象。 (3)刮腻子和磨光。 为了使涂刷表面平整,一般都需要批嵌与涂料相配的腻子。刮腻子一般以三道为限,在腻产干燥坚硬后,用砂纸进行磨光处理。 (4)涂饰涂料。 涂饰涂料的工艺主要有:刷涂、喷涂、滚涂、抹涂、刮涂、弹涂等六种。刷涂工艺操作方便、适应广泛,一般按由上而下、自左到右、先难后易、先阳台后墙面的顺序施工;使用喷涂工艺时,要注意选择喷涂设备,在施丁前确定喷嘴的u径,与喷涂表面的距离,以及喷涂压力等;弹涂工艺需要先在基层涂刷两道底涂漆,待干燥后进行弹涂施工,一般喷口距离饰面400毫米左右,按特定速度由左到右,从上到下进行施工。 五 涂饰施工工艺 第一、基层处理 抹灰或混凝土表面的涂饰对基层的要求相对较严格,必须对表面进行清理,除去泥土、浮沉、污垢等。要求基层表面坚实,无起砂、粉化、脱沙等现象;要求基层表面相对平整,不能出现空洞、裂缝等缺陷,如果存在这些缺陷,可用相应的腻子进行批嵌。当涂饰乳液型和水溶性的涂料时,要控制基层的pH 值在9 以内,含水率在10%以下;涂饰溶剂型的涂料时,要控制基层的含水率在5%以内。对于木材的涂饰,首先,对表面进行清理,清除油污、灰尘等污垢;其次,用腻子对木材表面进行整平处理,包括木材表面的缝隙、毛刺等。钢结构的涂饰,主要是清理表面的锈斑、毛刺、油污、灰尘等污垢。 第二、打底子 用油性涂料涂饰混凝土或抹灰表面时,需要用清油打底。木材打底是为了使表面对涂料的吸收更均匀,保证面层的色泽一致均匀;涂刷清漆时,可用水粉或油粉进行润粉;涂刷混色涂料时,采用清油打底。钢结构则用防锈漆打底。打底涂刷的顺序为自上而下、由外向里、先左后右,涂刷要均匀到位,无流淌或遗漏现象。 第三、刮腻子和磨光 为了使涂刷基面平整,一般都需要批嵌与涂料相配的腻子。刮腻子一般以3 道为限,先局部刮腻子,再满刮腻子,第一道要求平整,后两道要求达到光洁的程度。在腻子干燥坚硬后,用砂纸进行磨光处理。 第四、涂饰涂料 涂饰涂料的工艺主要有刷涂、喷涂、滚涂、抹涂、刮涂、弹涂六种。刷涂工艺操作方便、适应广泛,一般按由上而下、自左到右、先难后易、先阳台后墙面的顺序施工;使用喷涂工艺时,要注意选择喷涂设备,在施工前确定喷嘴的口径、与喷涂表面的距离以及喷涂压力等;弹涂工艺需要先在基层涂刷两道底涂漆,待干燥后进行弹涂施工,一般喷口距离饰面400 mm左右,按特定速度由左到右、从上到下进行施工。 综上所述,建筑的装饰装修施工工程是我国建筑工程项目中必不可少的组成部分。它不仅体现了现代都市建筑的美化,同时也符合了人们对建筑物的要求。总而言之,现代建筑的装饰施工技术一定要把建筑物的内饰外观、还有功能性、安全性和耐用性等等进行严格控制,相信随着现代建筑的装饰装修施工技术的壮大和发展将会带为人们的生活带来极大的影响。 建筑装饰施工技术论文:建筑装饰装修工程施工技术 摘 要:建筑装饰装修是对建筑物的一种再创作的艺术活动,必须科学的运用美学原理,达到艺术与技术的融合。本文笔者结合自身工作对建筑装饰装修工程施工技术方面作出全面的解析,以便大家对此有更进一步的了解。 关键词:建筑;装饰装修工程;施工技术 一、进行建筑装饰装修工程施工的技术要求 1.对建筑装饰装修工程的设计与构造的具体要求 建筑装饰装修工程设计施工时,一定要根据建筑物的有效构造原理以及建筑物构建功能来进行设计与施工,因为建筑是由这两个部分组成的,所以在设计施工时结合大环境进行充分的考虑。在进行建筑的装饰装修工程设计施工时,不仅要考虑业主的要求,同时设计者还要根据其房屋具体的使用功能,进行科学合理的平面设计。 2. 对材料技术进行的要求 建筑装饰装修适宜性具有美学原理的工程,要想取得建筑装饰装修方面的成功,就必须科学的运用美学原理,达到艺术与技术的融合。在人们物质生活水平日增月涨的今天,要想实现建筑的商业价值,就必须通过一定的装饰装修效果来实现,只有建筑装饰装修的效果赚人眼球,精益求精,才能最大化的实现建筑的商业价值。 2.1对于木材和木制品的装饰装修 进行室内装饰装修时所选用的木质材料一般要求其具有变形和湿涨干缩、含水量和强度等技术要求,阔叶树木材就是进行室内装饰装修选择木质材料的首选。而木质品多数情况下则是指三种木质地板,即人造木板、人造木地版和实木地板。进行木制品的装饰装修时主要要求保证其加工精度和外观质量就可以了。 2.2对于建筑玻璃的装饰装修 建筑玻璃不仅具有良好透光性能、保温、抗冲刷,隔声、耐腐蚀、透视等特征,同时还有良好的装饰性和化学稳定性。 2.3对于石材的装饰装修 天然花岗石、天然大理石以及人造饰面石是常用于民用建筑装饰装修中的三种饰面石材。其中天然花岗石和天然大理石被归为天然石材,人造饰面石被归为人造石材一类。在进行石材的装饰装修施工过程中,对天然石材的技术要求有:平面度、规格尺寸、角度等的允许偏差以及物理性能与外观质量等;对人造石材的技术要求则是:耐水、强度较高、耐污染、耐腐蚀挥发、色差小、硬度高、耐磨,吸水率低以及具有较好的耐热稳定性等。 2.4对于高分子材料的装饰装修 在建筑装饰装修施工过程中所要用到的建筑塑料和建筑涂料就是高分子材料。在装饰装修时对高分子材料的技术要求包含了以下方面:耐久耐磨耐溶解、绝缘耐腐蚀性强,无毒无害、附着力高、干燥速度快、隔声、绝热以及要具有很强的装饰性等等。其中对于建筑塑料的选择要保证选材具有的无毒无害、隔声、耐腐、耐磨、绝热、绝缘的性质;对于建筑涂料的选择则要保证选材具有附着力高、耐久、干燥速度快、耐磨、耐腐蚀性,装饰性强的特点。 2.5对于陶瓷材料的装饰装修 用于建筑物的内外装饰的干压陶瓷砖和陶瓷卫生洁具是最常见的建筑陶瓷。陶瓷卫生洁具必须要达到配套性完整、功能齐全以及要具有通过技术指标的吸水率的技术要求,才能保证建筑装饰装修的效果。其中陶瓷卫生洁具的吸水率更是对于陶瓷的装饰装修过程中至关重要的一点,因为它不仅影响着陶瓷卫生洁具的耐污性和清洁性,而且还会对业主的健康等方面带来一定影响。而对用于建筑内外装饰的干压陶瓷砖技术要求则相对简单一些――保证选材的物理和化学的性能,表面质量、尺寸偏差等方面。 2.6对于金属材料的装饰装修 一般情况下用于建筑装饰装修的金属材料有两种,分别是钢材和铝合金。在选择装修钢材是要保证选材具有较高的强度、刚度和良好的可加工性能等特质;选用装修铝合金时要保证选材具有刚度大、重量轻、外形美观、耐腐蚀性、化学稳定性好以及加工方便等性质。 2.7对于建筑幕墙的装饰装修 对于建筑幕墙的装饰装修要求即要能实现便于更换面板,能做到可以随时单独更换任何一块需要更换的面板以及保证接缝技术的整体性。 二、建筑装饰装修工程施工技术的具体措施 1.装饰抹灰施工 装饰抹灰施工方法包括三个方面:①基层清理;②细部处理;③分层抹灰。 1.1基层清理 基层与基体的质量是建筑装饰装修工程的基础,对建筑装饰装修施工效果有着至关重大的影响。为了保证装饰抹灰施工的效果,要先对基层表面进行“三去”处理,即“去灰尘”、“去油渍”、“去污垢”。在此之后还要事先抹平或剔除基层表面的凹凸点并进行洒水处理,以保证集成表面的湿润。 1.2 细部处理 在进行对外墙的抹灰施工之前,要先按照设计要求将房屋的门框及护栏安装好,还要进行“墙面填充”――将由于施工原因留下的孔洞进行填充, 以免影响前面抹灰效果。对于不同材料的墙体结合处,要固定好钢丝网,以防止抹灰层开裂。 1.3分层抹灰 控制面层、中层和底层的抹灰厚度,保证各抹灰层的厚度为5-7mm,总厚度平均为20mm。同时施工过程中还要保证抹灰层不出现空鼓、脱层,保证面层没有裂缝和爆灰。 2.对轻质隔墙进行的工程施工 不是承重墙,仅仅是为了应和设计需要对空间进行分割而设立的装饰墙。所以在进行轻质隔墙施工时要注意龙骨和基体结构的连接的垂直平整和牢固,同时还要保证其位置的精准、交接处的平直,接缝也要力求严密。 3.对地面进行的工程施工 “先地下后地上”是在进行地面施工时的施工原则。在地面下方的暗管和沟槽施工竣工之后,要先对其进行质量检验,只有通过了质量检验,才能在地面上的建筑进行施工。在室内对各类面层进行铺设施工也是如此,即要等到抹灰施工以及管道检验施工完成之后才能进行地面铺设施工。在进行地面施工过程中要根据施工环境,充分考虑施工用材的特性,保证其在施工过程中不受损害。不仅如此,还要合理运用施工技术,保证地面施工质量。 4.对建筑幕墙工程施工 建筑幕墙较之房屋主体结构具有一定的位移能力,装饰性较强,但不分担主体结构建筑外围的保护性功能。是一种装饰外墙的做法。在进行建筑幕墙工程施工时要事先做好预埋件安装,施工测量、半隐框、隐框玻璃幕墙玻璃板块制作等准备工作。在进行建筑幕墙的安装时,要充分考虑幕墙用材的特性以及建筑外部环境,不仅如此,预埋件的制作和安装还要符合设计要求和施工规范,同时支撑玻璃幕墙的钢结构构件和玻璃幕墙安装均应符合相关建筑幕墙的施工规范。 结语 建筑的装饰装修工程施工技术不仅是建筑工程项目中必不可少的组成部分,同时还是实现和提高建筑商业价值的法宝。它不仅使人们对未知生活的追求,同时还美化城市环境,推动城市化进程的重大作用。它实现了美学艺术与建筑技术的统一,还兼具了多种使用功能,既保证建筑的安全性,又满足建筑环境的舒适 性,还实现了建筑的美观性。时展,科技进步,社会经济水平提高最有力的保证。 建筑装饰施工技术论文:房屋建筑装饰装修施工技术及质量管理分析 【摘要】随着我国人均生活质量的逐步提高,人们对于住房的建筑装饰装修的质量以及施工技术的管理的要求也越来越高了,本文将从房屋建筑装饰装修的技术管理以及质量管理的当前现状入手,对房屋的施工技术以及质量进行深入的剖析,以探求有效且科学的装修装饰施工技术,为住户们在装饰装修过程中的质量提供帮助和保障。 【关键词】房屋建筑;装饰装修;施工技术;质量管理 房屋的建筑装饰装修的对居民住房进行美化建设的过程中,不但要考虑居民的居住环境的美观,同时还需要考虑房屋建筑的工程结构系统;随着房屋建筑装饰装修技术在百姓心中地位的逐渐上升,房屋装饰装修施工技术领域已经被越来越多的人所重视了;房屋的建筑装饰装修施工技术管理是能够有效促进房屋建筑装饰工程进展,以及能够有效保证施工质量的重要工序。房屋建筑装饰装修工程具有着分工细致、工期短小、等优势,同时也具备着人员成分复杂、施工流程繁琐、施工流动性较大以及工具使用过于集中等缺点;这也使得房屋建筑装饰装修在管理上加大了一定的难度。一旦不能进行科学且合理的管理工作,就会使整个施工进度以及房屋建筑的整体质量直线下降,甚至严重的会对房屋建筑的整体结构造成重大的影响。 一、房屋建筑装饰装修施工技术管理在当前建筑局势下的必要性 房屋的装饰装修施工技术工作是围绕着房屋建筑物的主体结构来进行的,它主要是对于房屋建筑的外表以及内部的空间结构进行多种装饰性的处理,进而使房屋从里到外都能够焕然一新,达到完善房屋建筑空间美化,以及充分保护房屋整体结构的目的。房屋建筑装饰装修工作往往是整个房屋建筑施工的收口环节,特别容易被房屋建筑的作业空间所局限,因此我们在进行这项工程之前,必须充分的做好准备工作;房屋的建筑施工过程往往会伴有平行、交叉等工序的进行,如果房屋施工的管理不科学,很容易就会给房屋整体的质量与安全留下缺陷和隐患。当前我们国家的房屋建筑装饰装修领域当中,由于材料种类以及建筑技艺的快速更新,因此也就导致了房屋装饰装修施工工序的多元化、复杂化,再加上设计风格的多变,以及住户对于房屋质量和装饰装修技术的要求逐渐提高,因此也就使得我国的房屋建筑装饰装修的施工质量管理以及施工技术管理进展举步维艰;特别是在面对一些高层的建筑或者品质较高的房屋建筑进行装饰装修时,由于其要求过高并且房屋建筑的内部空间结构以及施工环境都比较复杂,一旦施工的质量管理出现一点瑕疵,就会直接影响整体的施工进度,严重的甚至会为住户带来不必要的安全隐患。因此,做好房屋建筑装饰装修的施工技术以及质量管理工作,在我国当前的市场环境下,尤为重要。 二、房屋建筑装饰装修施工质量的有效管理措施 (一)拟定有效的房屋建筑装饰装修施工质量管理方案:我们在对房屋建筑进行装饰装修施工之前,首先应对对房屋整体的建筑结构图纸进行仔细的会审,找到房屋结构的关键点和薄弱点,这样才能够为接下来的房屋建筑装饰装修的施工进行准备;如果我们没有对房屋建筑结构的整体图纸及时的进行有效的审核,并及时的对房屋建筑施工的图纸结构所存在的漏洞和错误进行及时的补救,就会使接下来的房屋装饰装修施工建设变得难以进行,即便能够进行,也无法有效的对其质量和施工技术进行有效的管理和保障。因此,我们应该在施行施工建筑装饰装修施工之前,尽早的对容易发生质量问题的房屋结构关键部位或薄弱环节进行完善,充分的为其下一步的施工做好技术交底以及有效的质量防护工作,并仔细的制定相关的实施计划,为施工的质量管理责任制度以及质量控制等拟定周全的方案,并保证方案能够有效的进行落实,从而为房屋建筑装饰装修监理起一整套完善的质量与施工技术的完善管理和责任制度,保证房屋建筑装饰装修的施工作业能够高效且有质量的完成。 (二)做好房屋建筑装饰装修的施工工艺技艺技术的管理和控制工作:房屋装饰装修的施工普遍都具备着一定程度的关联性,并且其具体的实施过程往往复杂微妙,因此做好房屋的装饰装修施工技术控制与管理,也就成为了当前我国房屋建筑装饰装修施工的重要基础。我们在对房屋建筑进行施工装饰装修的过程中,不能够让全部的工程同时进场,应该依据各项工程的具体情况以及现场的施工现状,对整个装饰施工的工序进行系统化的科学合理的计划与安排;在施工的过程中,我们应该对整个施工的每一道工序和质量进行严格的把控,并对重点部位和房屋结构的薄弱环节进行细致的组织与安排工作,与此同时,还应该及时的为各项工序质检的进程做好到位的协调工作,以便于在施工时能够及时的对交叉施工等工序进行有效的回避,从而有效的保证施工的整体质量。除此之外,我们还应该在房屋建筑的施工技术方面以及隐蔽工程的质量检查和管理方面进行有效的控制,只有这样才能够真正的提高房屋建筑装饰装修施工的整体质量。 在整个房屋建筑装饰装修的施工过程当中,我们应该对那些正在进行施工的关键部位及时的进行有效的监督与管理,一旦发现漏洞,应该马上进行纠正和修补;另外,房屋装饰装修的施工技术是否先进、科学,对于整个工程的施工质量以及施工进程和造价的预算都会有直接或间接的影响;因此我们应该安排专门的人员,对还不太完善和成熟的施工技术进行实验和改进,并尽快研究出有效的新型材料与完善的工艺技术,还要提出有作用的方案和管理策略,只有这样才能够保证房屋建筑的整个施工技术的科学性以及合理性,进而有效的确保施工的整体质量。 (三)保证施工人员的素质:当前我国的房屋建筑装饰装修领域,很多施工人员的整体素质普遍过低,没有素质和专业技能的装修队伍在市场当中随处可见,他们不但装修的质量差,并且无法正确的识别图纸,对于很多先进的施工技术和工艺的掌握都不完善,这样的建筑装饰装修人员在施工的过程中往往会对房屋的装饰装修整体带来巨大的影响,因此,我们必须对这些素质过低的从业人员进行有针对性的训练和加强,再进场之前应该对他们进行严格且系统的专业教育与质量培训工作,对于经过教育仍然没有办法及时改正的施工人员应该立刻清退,只有保证了现场施工人员的整体素质,房屋建筑装饰装修的施工质量才能够得到有效的保证。 结束语 在房屋建筑装饰装修的整个施工过程当中,由于工程作业比较复杂,以及交叉施工的频率过高,这都对整体的施工环节以及质量的管理造成了一定的困扰,想要真正的保证房屋建筑装饰装修的整体施工技术以及质量,就需要我们采取有效的措施,与严格培训管理制度,只有这样,我们的房屋建筑装饰装修施工才能够更加完美。 建筑装饰施工技术论文:加强建筑装饰工程施工技术管理的策略探讨 摘要:随着人们的生活水平不断提高,人们对建筑装饰工程项目的施工技术要求也不断提升。建筑装饰工程具有技术性、专业性与艺术性,是建筑工程施工建设的最后一个环节,也是非常关键且重要的环节。施工企业只有通过加强对施工技术的管理能力,做好各个环节及部门之间的协同工作,提升施工技术水平,进而保证施工质量,促进我国建筑装饰行业更好的发展。本文主要针对建筑施工技术要点及管理策略进行分析,以供相关人士参考。 关键词:建筑装饰工程;施工技术管理;策略 一、建筑装饰工程施工技术的特点 建筑装饰装修工程的施工要以建筑的结构为载体,因为它是建筑表面的装修层。其施工特点主要有:一是受建筑空间限制;二是施工工序复杂,常交叉施工,造成不安全因素;三是建筑装饰装修风格各异,装饰材料多样化,施工工艺多样化;四是人工操作多,劳动强度过大,滋生不安全因素;五是随着装修标准的提高,在工程造价中,结构、设备安装、装饰的比例已达到 3∶ 3∶ 4,而对于高档次装修而言,其造价比例有的已经超过 50%。 二、建筑装饰工程施工技术管理中存在的问题 1、工艺相对复杂 工艺相对复杂带来的主要问题是建筑装饰工程的外观效果和实际质量会受到很大程度的营销。众所周知建筑装饰工程的实际质量控制工作是取决于施工工艺的好坏的,因此当施工工艺较为复杂时,其工程质量的稳定性就会受到很大程度的影响。除此之外,工艺相对复杂带来的不利因素还体现在了其会导致施工技术准备难度的不断增加,众所周知作为一个工程项目,装饰工程的施工工艺复杂必然会导致需要进行的施工技术准备也不断增加,其最终必然带来施工整体难度的持续提升。 2、材料品种繁多 材料品种繁多带来的主要影响是施工企业较难合理的对于施工组织设计指导现场施工并且也较难对于施工生产活动进行更进一步的布置。另外,材料品种繁多自身具备的缺点还体现在其对于搭设临时设施和堆放材料构件、水电线路铺设等工作的规划也起到较为不利的影响,并且也使得整个建筑装饰工程的施工显得较为忙乱和无秩序。 3、权利职责不明确 权利职责不明确是导致建筑装饰工程整体效率难以提升的因素之一。由于建筑装饰工程的施工管理人员自身的权利与职责在装饰工程的施工过程中有着非常关键的营销。但是由于其整体的施工工序较多并且施工材料复杂,这在实际程度上给建筑工程施工人员的权利与职责划分带来很大程度的限制。另外,权利职责不明确带来的影响还体现在其无法定期的对于建筑装饰工程的施工技术管理人员进行持续的技术规范和行业标准的考核,这集中体现在了装饰工程质量验收规范的考核等工作上,如果在这些工作上工作人员的权利和职责分布不明确,则必然会导致建筑装饰工程整体经济效益和社会效益的持续降低。 4、装饰装修施工缺乏动态质量监管机制 在对建筑装饰装修施工过程进行质量管理的时候,需要依据相应的质量监管机制,但是,从目前的情况来看,很多的建筑装饰装修施工工程没有动态的质量监管机制,导致管理人员对施工的质量管理无章可循,主要是依照管理人员的管理经验以及主观意见进行管理,严重影响到建筑装饰装修施工的质量,影响到施工企业经济效益的最大化。 三、加强建筑装饰工程施工技术管理的策略 1、加强工程进度控制的信息化 现阶段对于建筑装饰企业负责施工的项目来说,通常不仅仅是一个工程,而是存在多个工程同时施工的现象,因此对于工程建设施工过程中容易造成顾此失彼的情况,从而使得施工人员没有按照工程进度施工,甚至存在拖欠工程款等不良现象。因此,要充分利用现代先进的信息技术,在企业中为各个工程建档归案,保证将各工程以及工序错开进行,进一步提高装饰工程施工的进度及质量。 2、做好对装饰装修施工材料的质量管理 施工材料是影响施工质量的一个非常重要的因素,因此,在实际建筑装饰装修施工管理中,需要对施工材料进行科学的管理。首先,把好材料的购进关。对于购进的材料需要进行质量抽检,如果存在着质量问题,应及时更换。其次,对材料的质量合格证书、厂家的生产许可证进行检查,确保购买的材料各项手续齐全。再次,在施工过程中,还应该做好施工材料的存放工作。由于一些施工材料存放条件要求非常高,如果存放的空间湿度过大,将会导致材料发霉变质影响到施工的质量。 3、注重工程质量和技术资料的检查 对于装饰工程其相关资料是否齐全以及施工质量是否合格,对于施工企业及项目经理的管理水平具有直接的影响,另外也是质量验收部门对其进行质量评估的重要依据。所以装饰企业必须加强对于技术资料以及工程质量的检验。跟踪检查对于判断质量评估记录、施工技术的合理性、分项工程质量以及施工组织设计成果等具有良好的监督效果,从而保证了建筑装饰工程科学合理的进行,另外对于工程的成本、质量以及工期也能起到很好的控制作用。 4、建立健全施工管理技术体系 施工技术管理的一个突出特点是具有时效性,因此对于施工管理技术体系的建立具有十分重要的影响。为此要求装饰企业努力完善公司的技术管理制度,同时整理保管好施工阶段的技术资料以及设计资料。另外进一步明确施工过程中各工序以及相关人员的责任。从而建立一个完善的施工管理体系,并以此来充分调动施工人员的积极性,因此对于提高建筑装饰工程的质量以及工作效率具有积极的影响。 5、选择好建筑装饰工程的施工材料 对于建筑装饰工程的施工材料以及设备的正确应用也是提高施工技术管理最有效的措施之一。随着人们经济的不断增长,人们对于居住环境的要求也越来越高。因此在建筑装饰工程施工过程中要注意使用绿色环保材料,这样可以避免造成环境污染,也是促进我国经济可持续发展的重要举措。为此施工人员首要选择那些对环境以及自身污染较小的装饰材料,比如具有防潮、防腐蚀、燃点高、防褪色以及无味特点的材料,这样对于节约资源、减少浪费以及降低污染等都具有良好的效果。 6、审批施工组织设计和工程技术交底 好的施工组织设计和工程技术交底,是有效控制施工质量、进度、成本的先决条件;因此对其科学合理和严密可行的要求很高,不同的环境、条件、技术含量和工期要求,以及不同的地区、季节等因素,都是施工组织设计和工程技术交底的依据。稍有疏漏将会出现失误,从而影响施工作业的顺利实施,规范施工组织设计和技术交底已成为企业招投标与施工准备的重要运作环节。因此,其编制的科学合理和严密可行,能够指导施工是得到审批的必备条件。 7、优化传统技术并引进新技术 随着现代科技的发展,装饰技术也对应有了全新的发展,特别是各类新型工艺、技术、设备、材料等的发明,使得建筑装饰技术又迎来了一个新的发展春天。建筑装饰工程施工必须注重对旧技术的优化改造,并尽全力引进新技术。例如:纳米技术的发展,为装饰涂料的改进和发展创造了良好机会,各类环保、低污染的涂料出现在市面上,对应的涂料涂刷技术等也发展起来。而且当前是信息技术新时代,建筑装饰施工技术管理也应该依托于计算机技术,不断提高建筑装饰施工技术的信息化、自动化管理。 结束语 在工程实践中,施工管理技术总是不断发展于进步的。通过不断的完善管理制度,提高管理人员的管理能力和责任感,提升施工人员的技术能力,规范化施工,将会使得建筑装饰工程的施工质量得到很大的提升。 建筑装饰施工技术论文:关于建筑装饰工程施工技术应用 【摘 要】建筑工程中的装饰施工涉及到很多方面。建筑工程的装饰工程的施工技术和工艺处理方式也是多种多样的,因此,我们在进行建筑工程的装饰工程施工时,要按照施工的具体环境及条件进行专业的设计和分析,找出工程中的不同特点进行具体设计。本文先探讨了建筑装饰施工技术的重点内容,之后对提升建筑装饰施工技术水平的对策予以分析。 【关键词】建筑工程;装饰技术;应用 1、建筑装饰施工技术重点内容 从建筑装饰施工行为的分类角度分析,其重点施工技术内容主要包括“装饰抹灰”“涂料饰面”“地面处理”和“轻质隔墙”。 1.1装饰抹灰施工 装饰抹灰施工内容包括基层清理、细部处理、分层抹灰三个方面。其中基层清理是指在抹灰施工前对基层表面的油渍、尘垢等杂物的清理,确保基层装饰环节的施工质量,由于基层部分是整个建筑装饰的基础,因此必须要对次换届工作予以重视。细部处理是指对门窗框、护栏等基础设施进行安装,做好对建筑施工留下孔洞、缝隙的封堵,在此环节当中施工人员要保证施工行为与装饰设计要求保持一致。分层抹灰是指在抹灰施工时,通过分层抹灰的方法来保证抹灰质量。由于抹灰工程质量会直接影响建筑面层情况,因此一定要注意好抹灰施工的质量,避免出现空鼓、脱层情况的出现,影响建筑工程装饰的实际施工效果。 1.2涂料饰面施工 涂料饰面施工是指在基层表面上涂抹涂料,使建筑形成牢固的膜层,在提升建筑美观性的同时,达到保护墙面的作用,在建筑工程装饰工作中,涂料饰面是非常基础的施工内容。涂料饰面的具体工作内容包括基层处理、打底技术、磨光技术和喷涂。 1.2.1基层处理 为保证涂料饰面的质量,在进行涂料时必须要先进性基层处理。在处理过程中,不同的基层有着不同的处理方法,混凝土墙面以去除泥土、尘垢为主,木材要在此基础上进行整平处理,钢结构则主要清楚锈斑、油污等。 1.2.2打底技术 打底技术能够使建筑表面对涂料的吸收更均匀,确保面层色泽一致。在打底时,为了保证打底施工质量,应坚持自上而下、由外向里、先左后右的顺利,保证涂抹的均匀到位。 1.2.3磨光技术 磨光技术实在涂料腻子干燥坚硬后,用砂纸对其进行磨光处理。 1.2.4喷涂 喷涂是指对涂料的喷涂。在实际施工过程中,喷涂的工艺种类有很多种,施工人员要根据实际情况对其予以科学选择,以保证施工质量。 1.3地面处理施工 地面处理技术是指对建筑工程的地面进行处理,以保证其符合建筑装饰标准。通常情况下,地面处理技术都是按照先下后上的顺序进行的。所谓“下”就是指对建筑地面下方的暗管、沟槽的有效处理。“上”则是对建筑地面上的抹灰、铺设面层等施工行为。在实际施工过程中,要在确保对“地下”施工检验完成后,才可进行“地上”施工。在进行地面处理时,施工人员要做好对施工环境温度的有效控制,保证施工环境温度能够在相应材料最佳施工质量控制温度内,确保各项施工材料与施工技术能够得以落实。在进行地面基层铺设时,要保证下一层铺设行为检验合格后,才可进行上一层的铺设施工。对基层铺设的连接缝与坡度,施工人员也要予以科学控制,保证其符合建筑工程装饰环节的设计标准。 1.4轻质隔墙施工 轻质隔墙施工即对建筑内非承重结构墙的装饰处理技术,此类墙体的唯一作用就是对室内空间进行合理分割。在实际施工过程中,施工人员要通过防线对轻质隔墙构造位置进行固定,之后在对节点进行处理。施工人员在进行轻质隔墙施工时,要注意轻质隔墙与龙骨之间的连接,确保轻质隔墙与龙骨连接的精准、垂直、平整、牢固。对于轻质隔墙的施工缝问题要进行全封闭处理。 2、建筑装饰工程外墙装饰施工的技术应用 现代建筑工程对建筑的外立面的装饰非常看重,良好的外墙装饰能使建筑本身的价值大幅度提升,创造巨大的经济价值。因此,建筑装饰工程中需要对外墙装饰进行严格的管理。以外墙砖和涂料为例,根据建筑本身所处的地域特点和气候状况,选择不同的外墙砖和涂料进行装饰。外墙砖的装饰工程是将无釉面或釉面砖利用水泥砂浆粘合在建筑外立面上,体现设计方对建筑本身的艺术设计和构思。 选择外墙砖主要考虑到其吸水率,偏北的地区选择吸水率低于4%的外墙砖作为外立面装饰材料,这样可以保证其耐火性和抗冻性。除了吸水率,还需要考虑到外墙砖和建筑墙体的粘合强度,必须严格控制水泥砂浆的的混合比例,保证外墙砖的有效粘合。进行外立面装饰施工之前,需要对混凝土墙面先期进行毛化处理,并且利用吊垂线来找平外墙,并设置标点标块,确保后期施工时外墙砖的整体平整。建筑外立面的装饰工程需要从下而上进行,根据设计图纸的要求,采用合适的外墙砖材料,尺寸和间隙宽度,并对最下层砖的位置进行校正以确保后续砖面铺贴的过程顺利无误。 3、建筑装饰设计中的建筑装饰材料的应用 在当代的建筑物装饰工程中,室内的装饰工程已经越来越成熟,在这一背景下,室内的建筑物装饰工程面临着两种问题需要解决。第一、我们的装饰设计师们如何的应用现代的设计手段和装饰技术,将现有的装饰用材料很好的融入到建筑物本体中,同时还要反映出我国的独特的民族、文化和生活;第二、我们的装饰设计师们如何将我国的传统的装饰艺和技术,将我国传统的装饰材料融合在具有现代感的设计建筑物中。在建筑物的装饰材料的应用中,我们要遵循两个原则:第一、我们要遵循建筑物材料在建筑物装饰中的合理性;第二、我们要根据我们专业的设计师的直觉来感知需要装饰的建筑的最优化风格。我们要将死板的设计变成生动的装饰元素,当然,这是要通过装饰材料的应用来实现。需要指出的是,建筑装饰工程一定要根据以人为本,重视自然的态度来进行设计施工。 4、建筑装饰材料的应用施工工艺 关于建筑装饰材料的应用施工工艺,文章从以下两个方面进行简单的介绍,第一、建筑装饰材料薄木片材的施工贴面工艺。第二、建筑装饰材料竹胶地板的施工工艺。 4.1建筑装饰材料薄木片材的施工贴面工艺 在进行薄木片材的工艺贴面施工时要注意以下四点工艺施工。第一、要注意基层的施工质量,一定要选择质量优良的基层来进行施工,基层的角线弧度折角一定要服帖和顺直,棱角必须分明,表面必须没有凹凸不平;第二、在选择合理的薄片的规格时,我们要现行计算角线的全部展开长度;第三、在进行薄片粘贴时,要注意胶水的粘稠度不易过稠;第四、在进行油漆施工的时候,一定不要用很大的力进行油漆喷刷施工。 4.2建筑装饰材料竹胶地板的施工工艺 在进行竹胶地板的施工时,一共分为10个步骤,分别是:竹胶地板的基层处理;木搁栅的施工安装;钉大约九毫米厚的夹板作为衬底板;进行弹线施工;拼接组装竹胶板条施工;进行安装踢脚板的施工;碱性嵌批腻子施工;进行打磨施工;进行喷地板漆施工;进行后期保养。 结束语 综上所述,建筑装饰施工技术作为建筑工程建设当中不可或缺的一部分,其在建筑工程当中的功能性无可替代。在实际工作中,为了保证建筑装饰工程施工技术行为的科学性与有效性,施工企业必须要加大对装饰施工技术重点的思考与探索,保证新型装饰施工技术能够在不违背建筑装饰基本规则的基础上能够得以应用,为建筑工程装饰产业的进步提供支持。 建筑装饰施工技术论文:简论房屋建筑装饰工程施工技术的重要性 【摘 要】房屋建筑装饰工程体现了人们对建筑品质的追求。文章综述了装饰工程施工中常用的一些工艺技术,并对抹墙施工、涂饰施工和玻璃幕墙的施工工艺进行了探讨。 【关键词】房屋建筑;装饰工程;施工技术 房屋建筑装饰工程施工是实现建筑品质的重要过程,其施工技术将直接或间接影响到房屋建筑工程的质量和用户的满意度。 一 抹灰施工技术 1.1抹灰工程 抹灰施工是一种最常用的房屋建筑装饰方法,是将各种装饰性石屑浆、砂浆及石子涂浆等涂抹在地面、墙面、屋顶等建筑物的表面,以起到装饰和保护建筑物的作用。抹灰层一般由底层、中层和罩层组成,其中底层是为了粘结建筑物表面,并起到对表面的初步找平作用;中层主要起找平作用;罩层则是起到装饰作用,使表面看起来光滑细致。抹灰层的厚度,一般根据基层材料、具体施工部位的平整度以及抹灰的质量要求而定;实际施工中,抹灰层的厚度不宜过厚,否则会出现起壳、起鼓、裂纹等问题,而且操作也将异常困难。 1.2抹灰施工工艺 1.2.1抹灰材料的准备 用石灰膏作为抹灰材料时,一般应用块状石灰淋制进行熟化处理。对淋制的石灰储存于沉淀池前,必须用孔径小于3 mm×3 mm的筛网进行过滤,并防止其冻结、干燥与污染。在常温下,石灰熟化的过程一般不少于15 d;而对于用于面层的石灰,熟化时间不应少于30 d。使用的石灰膏必须进行充分的熟化,否则不得使用。对于使用的沙子,需要过筛,防止杂物的侵入。 1.2.2顶棚抹灰工艺 由板条和金属网制作的顶棚抹灰,应当在板条和金属网安装后进行。对钢筋混凝土楼房的顶棚应待上层楼板地面完成之后进行。顶棚抹灰只需要在与顶棚接触的墙面上用墨盒标出顶棚抹灰层的标高即可,不需要做其他的任何标志或标筋。在顶棚抹灰前,应对顶棚进行清理,扫除砂浆残渣、浮灰、油污等,并进行洒水湿润,然后进行抹灰施工,且宜从房屋里面向门口的方向实施,最后从门口退出。在板条和金属网顶棚抹灰时,底层灰的抹压方向应平行于板条的宽度方向,遇到板条缝时,为增强灰与板条的结合,要用力进行压抹,以使得石灰能进入缝隙形成转脚;而钢筋混凝土楼房的顶棚抹底灰时,抹压方向应垂直于预制板的缝隙方向;中层灰涂抹时,抹压方向应垂直于底层灰的抹压方向;面层灰的抹压方向应平行于房屋的进光方向,且表面要尽量的平整光滑。在顶棚抹灰时还应注意,在前一层灰凝结后,再进行后一层的涂抹。 1.2.3墙面抹灰工艺 墙面抹灰需要弹设准线、设置灰饼和标筋。弹线时,在距墙角100 mm处用垂线调至,弹出竖线,在根据抹灰厚度反弹出抹灰准线;设置标筋时,先在距离顶棚300 mm处设置3个上灰饼,并以此为基准做出下灰饼;待灰饼收水后,在灰饼之间做出面宽40 mm、底宽70 mm的冲筋。在标筋达到一定强度后,可进行抹灰施工。抹灰前,对墙面进行清理,包括浮沉、油污等,并提前一天进行洒水润湿;底层抹灰的厚度应当达到标筋厚度的2/3;中层抹灰应在底层灰凝结后进行,厚度应以填满标筋厚度为准,在用木抹子搓平后,用两米长的靠尺进行平整度检查;面层灰涂抹时,应保证中层灰已有七、八成干后进行,做到表面要压实收光,达到光滑、色泽一致为佳。 二、房屋建筑装饰工程的准备工作作为一个工程项目,特别是装饰工程,其施工技术复杂,材料品种繁多,施工班组多。工程由若干个分部工程所组成,分项工程的完成正是由一道道工序所形成,工序的质量对工程的施工质量将产生决定性的影响。要控制工序投入品的质量,即人、材料、机械、方法和环境的质量是否符合要求。进行工序质量控制时,要求对不同的工序活动,制定专门的保证质量的技术措施。 同时,考虑自身的资源(施工队伍、材料供应、资金、设备等)及天气等自 然条件,认真、合理地做好施工组织计划。其次,针对工程特点,除了合理的施工组织计划外,还必须在具体的施工技术上作好准备,这些准备工作包括抹灰饰面施工、涂料饰面施工、贴面类饰面施工、地面砖施工等的有关准备。还应该做好各方面突发情况的处理备案。 三、抹灰饰面施工 抹灰分一般性抹灰和装饰抹灰两种。一般性抹灰是饰面装修的基础,起到修平墙面的作用。装饰抹灰是对一般性抹灰表面再进行装饰性加工,比一般性抹灰有更高的要求。装饰抹灰常用的有拉毛抹灰和假面砖二种。 (1)拉毛抹灰在基层上抹8mm 左右厚的砂浆层,随即用棕刷或铁板垂直拍拉,形成均匀的毛面。小拉毛掺入水泥用量20%~50%的石灰膏。加入适量的沙子或纸筋可减少龟裂。如果用白水泥掺矿物颜料,则成彩色拉毛。 (2)假面砖又叫仿釉面砖,是用彩色砂浆抹成相当于外墙面分块形式与质感的装饰抹灰面。彩色砂浆配比假面砖抹灰用的彩色砂浆,一般多配成土黄、淡黄或咖啡等颜色。施工时,先在中层抹灰面上浇水湿润,抹上彩色水泥石灰砂浆,砂浆厚度适宜为3mm~4mm。待面层砂浆收水后,用铁梳子或铁辊在面层上沿垂直方向划出条纹,条纹宜深lmm。再在面层上按照面砖宽度弹出水平线,用靠尺比着弹线,用铁皮刨子或铁勾子沿靠尺在面层上划出分块缝来,缝深以露出中层砂浆面为准,分块缝划好后用刷子刷去浮砂划缝。这种做法,纹理清晰,表面平整,犹如面砖,具有较好的装饰效果。装饰性抹灰要求整体性强,一旦出现问题,返工或处理都很困难,所以一定要按程序施工,确保一次完成。 四、涂料饰面施工 涂料饰面是指利用各种涂料敷于基层表面,形成完整牢固的膜层,起到美观和保护墙面的一种做法,是饰面装修中最简便也最常用的一种装修形式。常用的建筑涂料主要有:内墙、顶棚涂料,如油漆、乳胶漆、丙烯酸酯内墙涂料等;外墙涂料,如绿化橡胶外墙涂料等;木材表面涂料,如聚氨酯清漆,酚醛紫红地板漆等。 涂饰施工技术: (1)基层处理。 抹灰或混凝土表面的涂饰对基层的要求相对较严格,要求基层表面轻实平整,无起砂、粉化、脱沙等现象,必须对表面进行清理,除去泥土,浮沉、污垢等。木材的涂饰,首先是对表面进行清理,清除油污、灰尘等污垢;其次,用腻子对木材表面进行整平处理,包括除去木材表面的缝隙、毛刺等。钢结构的涂饰,主要是清理表面的锈斑、毛刺、油污、灰尘等污垢。 (2)打底产。 用油性涂料涂饰混凝士或抹灰表面时,需要用清油打底;木材打底是为了使表 面对涂料的吸收更均匀,保证面层的色泽一致均匀。涂刷清漆时,可用水粉或油粉进行润粉;钢结构则用防锈漆打底。打底涂刷的顺序为自上而下、由外向里,先左后右,涂刷要均匀到位,无流淌或遗漏现象。 (3)刮腻子和磨光。 为了使涂刷表面平整,一般都需要批嵌与涂料相配的腻子。刮腻子一般以三道为限,在腻产干燥坚硬后,用砂纸进行磨光处理。 (4)涂饰涂料。 综上所述,建筑的装饰装修施工工程是我国建筑工程项目中必不可少的组成部分。它不仅体现了现代都市建筑的美化,同时也符合了人们对建筑物的要求。总而言之,现代建筑的装饰施工技术一定要把建筑物的内饰外观、还有功能性、安全性和耐用性等等进行严格控制,相信随着现代建筑的装饰装修施工技术的壮大和发展将会带为人们的生活带来极大的影响。 建筑装饰施工技术论文:关于房屋建筑装饰装修施工技术的探讨 【摘要】近年来,我国人民的生活水平不断提升,人们对于生活环境的要求也越来越高。作为房屋建筑的一大重点,装饰装修工作不仅是保证房屋使用功能,更是美化生活空间的重要施工作业。而在实际的房屋建筑装饰装修施工中,由于施工技术管理中存在的一些问题,从而导致了很多不必要的麻烦与损失。本文就房屋建筑中的装饰装修工程施工技术管理进行探讨,分析了当前阶段我国房屋建筑装修施工技术管理的现状,并提出一些管理措施以供参考。 【关键词】房屋建筑;装饰装修;施工技术;管理;措施 一、引言 房屋建筑装饰作为美化建筑的重要工程,更是建筑工程系统中非常重要的组成部分。伴随着房屋建筑装饰装修工程施工技术的发展,其也逐渐受到了人们的热切关注。而为保证施工顺利进行、确保高质量的施工效果,装饰装修施工技术管理显得异常重要。该工程具有分工细致、工期短,但施工人员层次不一、种类繁多等特点,这也给施工技术管理工作带来了更多的困难。以下就房屋建筑的装饰装修施工工作的一些具体特点进行分析。 二、房屋建筑装饰装修施工技术管理工作的特点 作为一项科学与艺术结合的工程,装饰装修工程的工种类型多、施工材料复杂、工期短。装饰装修工程主要是在房屋建筑建成之后进行的一种后期处理工程,其施工质量与效果关系着整个工程的形象与内容以及使用功能。首先,装饰装修工程必须以用户的要求来施工,要能同时兼顾使用功能与美观协调的作用,这就体现在工程的创新设计以及落实施工两个重要部分上。建筑装饰装修工程施工不仅要满足协调室内设计与空间整体性的要求,更要对建筑物本身与外界环境进行装饰美化,同时满足装饰与功能两大功能。 随着科学技术与施工技术的发展,房屋建筑装饰装修技术也应跟随时代的脚步,装饰装修企业应根据市场的发展,采用现代信息技术手段进行装饰装修施工技术管理。一方面,针对各项数据资料进行整理分析,另一方面,能够利用网络化的手段,收集、整理资料信息,进一步促进技术水平的发展,提高房屋建筑的装饰装修施工质量。 三、当前阶段建筑装饰装修施工技术管理的现状 1、装饰装修施工技术管理不到位。 随着社会的发展,建筑工程的使用功能也逐渐变得精细化与专一化,针对不同的房屋建筑,其装饰装修也有不同的要求。就传统的装饰装修施工技术管理而言,因其过于表面化与形式化,具体的每一环节管理不到位,从而也导致了装饰完成后,常常出现内部装饰脱落、外墙粉刷掉落的现象。同时,因使用的装修施工技术不恰当,而造成内部供电系统异常,势必会影响建筑的使用与人们的日常生活。需要特别注意的是,针对大型的建筑来说,常常将建筑各个不同的施工项目分包给不同的施工单位,这也给管理工作造成了一定的难度,再加上施工企业自身缺乏施工质量的调查与了解,在整个装饰装修过程中,没有对施工质量进行严格的控制,致使管理工作不到位,从而影响房屋建筑的装饰施工质量。 2、缺乏合理的施工计划。 房屋建筑的装修之前,没有能制定一个合理的施工计划与方案,施工单位对于建筑的内部条件与用户需求没有进行充分的了解与勘查,致使了施工准备工作不充分,从而导致装修施工效果与功能达不到标准与需求。与此同时,建筑装饰装修工程本就是一种技术难度高,涉及种类多的工程,施工技术人员的自身水平直接关系着装饰质量与效果。尤其对于装饰装修工程中存在的一些隐蔽性工程的设计与安装施工,例如,管道的铺设、安装等项目时,如果没有进行投入使用前的水压测试,在投入使用后,很可能造成导管系统不适用、或者堵塞等情况,这也就要求了施工人员的技术与职业责任必须到位。 四、针对房屋建筑装修施工技术管理存在的问题提出解决措施 1、建立并完善相关质量管理体系 任何建筑工程项目的目标就是达到使用功能并保证质量,因此,要改善当前房屋建筑工程的现状就应从完善各项质量管理制度与体系出发。在建筑装修施工之前,必须对装饰的要求与建筑的实际条件进行详细的了解与整理分析,依照企业的相关管理制度以及标准等对装修工程中的管理问题进行分析,制定出有针对性的质量管理体系,并不断进行完善。其次,该管理体系还必须针对房屋建筑的实际特点与装饰要求,配置相应的设计。在实际的操作过程中,要体现出总体风格与特征,保证其针对性与协调统一性。质量管理体系必须对装饰工程进行详细的职责划分,包括施工阶段的技术人员分配,材料的使用等进行合理的安排。最后,还应定期进行专业人员的培训,一方面提高施工人员的专业水平,另一方面,提升其整体素质,保证工作的先进性与整体水平。 2、加大施工技术管理的监督力度 管理少不了的就是相关的制度,有了制度当然必须进行落实,才能有效发挥监督的作用,推进施工质量的提升。一方面,应切实落实装饰装修施工技术管理制度,促进装饰装修技术的有效开展,从而保证施工质量。另一方面,因实际的管理工作也是装饰装修工程中的重点,所以在实际的施工期间,必须安排相应的现场监督人员,针对施工现场的各个因素、各个环节等进行巡查监测,最终评判出施工过程的技术与质量是否达到标准。同时,还要保证施工各环节的记录,确保评判有章可循,更为后续的其他工作提供依据。 3、优化各项资源与现场管理 施工材料与人力资源的配置是任何建筑工程的重要基础,也是保证工程顺利进行,提高施工质量的重要因素。高质量的施工装饰材料与合理的人力资源配置是保障房屋建筑装饰装修工程施工质量的重要前提,必须充分兼顾人力资源与施工机械材料,合理的规划施工工序,并保证施工安全,进一步实现工期缩短,减少工程资源浪费的目标。而对于施工现场的优化管理,首先就是要保证工程进度与质量的基础上促进安全化与文明化装修施工。其次,在确保材料等基础工作合格后,还应不断提升施工人员的技术与素质,充分了解设备的性能与使用操作标准。同时,做好相关技术交底工作,一旦发现问题,应及时采取措施处理,及时排除故障,确保装饰装修施工安全进行。 五、结语 综上所述,房屋建筑装饰装修施工技术的管理就是对建筑工程中的技术资料、施工进程、人力资源分配以及施工质量等项目进行配备、监督与检验等操作,而施工技术管理的水平就体现在这些方面上。在实际的装修施工中,必须进一步加强对技术资料以及施工质量的管理与检验,加以评判施工效果,做好施工质量的评定与计量,并通过不断的检查与监管,保证装饰装修工程各环节的质量。 建筑装饰施工技术论文:探讨建筑装饰施工技术管理 【摘要】建筑装饰施工是建筑工程建设的必备程序,因为任何一个建筑工程只有经过精心装饰、设计才能打造出适合人类居住的环境,才能发挥建筑自身的使用功能,才能满足人们的居住愿望,达到审美观赏的效果。本文分析了建筑装饰施工技术的特点以及具体的施工技术管理。 【关键词】建筑装饰;施工技术;管理;方法 建筑装饰工程具有技术性、专业性与艺术性,是建筑工程施工建设的最后一个环节,也是非常关键且重要的环境,可以说建筑装饰施工水平直接影响着建筑使用功能的发挥,高质量的建筑装饰工程施工需要 科学的施工技术,必须加强施工技术管理,提高装饰施工技术管理水平,打造出富有艺术性、审美功能的建筑装饰工程。 一.建筑装饰行业的施工技术要求分析 1.1优选环保材料新世纪,人类开始意识到环保工作的严峻性。在建筑装饰行业环保理念得到了更加明显的体现,客户的选择以及市场客观竞争形势都提 高了对装饰材料的要求,优选绿色、低碳、无污染的环保型材料,这就对建筑装饰行业的施工提出了新的要求,必须优选环保型装饰材料,确保其满足人类需求、顺应社会发展。 1.2 艺术性的设计 随着人们生活水平的提高,对于建筑装饰的风格提出了新的多元化要求,当前的建筑室内装饰已经不再是简单的美化设计,而是要在环保无污染的基础上进行艺术性地装饰与设计,特别是室内装饰施工,实际施工技术的选择要确保其达到艺术性效果,要为人们创造一种浓烈的艺术氛围。 1.3 现代信息技术的运用 现代社会是信息技术蓬勃发展的新社会,高端、发达的现代科技已经成为推动社会各行各业发展进步的主导力量,当前的建筑装饰设计也在逐渐朝着信息化、智能化方向发展,这就对建筑装饰企业或人员提出了新的要求,必须积极适应新形势,善于采用新技术,充分利用社会资源来不断优化发展装饰施工技术。 对于建筑装饰施工来说,板材预制工作十分关键,特别是弧形板材相对难以预制,然而,信息技术的发展则有效解决了这一问题,特别是CAD 绘图软件的出现,使得各类板材饰面的加工、制作精度更高。 当前一些先进的装饰施工技术得到了有效普及和运用提高了石材饰面的施工水平,确保了施工质量。 二.建筑装饰工程施工技术管理 2.1 加强施工设计管理 一个高质量、高水平的建筑装饰工程需要一套科学的设计方案的引导与支持,只有科学合理的设计才能为实际施工提供指导,为了达到这一目标,就必须主要做好以下工作:第一,加强前期勘察分析。在装饰工程施工正式开始前,必须针对所要装饰的工程进行现场勘察,例如:工程所在地的地理方位、气候特征等等,根据不同的气候特点选择适应性的装饰材料。例如:常年高温地区的建筑物,应该优选那些抵御风化能力强的材料,终年潮湿多雨地区则适合选择耐腐蚀、防潮型材料。第二,必须确保施工方案与工程特点保持一致,可以说不同的建筑工程项目具有不同的结构特征、空间特征等等,必须根据工程实际灵活地设定并采用装饰设计标准与装饰施工方式,这样才能有效确保施工质量。第三,建筑装饰工程正式的施工开始前,必须要由专业技术人员深入工程所在地通过实地的勘察以及标书内部的设计方案来分析装饰工程具体的施工方案,而且正式施工前必须进行技术交底,并相应地安排好施工规划,为施工过程中造价控制与质量保证打好基础。 2.2 线缆铺设施工管理 线缆的敷设与分布是建筑装饰工程的重要组成部分,必须做好线 路的敷设工作。第一,就要做好线缆自身的检查,从其规格、尺寸、大 小、质量、出厂厂家等多方面进行核查,要使其各项参数达到规定标准,能够满足建筑设计的要求,实际敷设中必须确保敷设平顺、自然, 防止出现打结、成团类似的问题。对应还要加强各个进出孔洞的清理, 为线路敷设创造有利条件,防止建筑装饰施工中对线缆造成破坏性影 响。第二,线缆穿孔施工中要求必须由专业人员施工,而且要在出入口处进行托扶,而且要确保平顺铺设、均匀压力,当发现实际敷设过程中费力感明显时,则须做好管口疏通工作。同时,要确保线缆两旁的标签号露在外面,可以采用一边标识一边使用的方法,确保施工程序、防范施工混乱现象。 2.3 优化传统技术并引进新技术 随着现代科技的发展,装饰技术也对应有了全新的发展,特别是各类新型工艺、技术、设备、材料等的发明,使得建筑装饰技术又迎来了一个新的发展春天。建筑装饰工程施工必须注重对旧技术的优化改造,并尽全力引进新技术。例如:纳米技术的发展,为装饰涂料的改进 和发展创造了良好机会,各类环保、低污染的涂料出现在市面上,对应的涂料涂刷技术等也发展起来。而且当前是信息技术新时代,建筑装饰施工技术管理也应该依托于计算机技术,不断提高建筑装饰施工技术的信息化、自动化管理。尽量常识使用新技术、新工艺,重点选择新型的节能环保装饰材料与装饰技术。 2.4 外墙施工技术管理 外墙装饰施工是建筑装饰施工的主要组成部分,必须做好施工技 术的管理,注重施工顺序与程序的把握,正确的施工操作必须严格依照设计图纸展开,这样才能达到预期的施工效果。外墙瓷砖铺设施工中, 必须注重顺序的把握,正确的程序为先下后上,同时要在下层转的下方进行水平校正,达到整齐美观的装饰效果。通常情况下,必须掌握好外墙铺砖中水泥的调配,为了达到预期的贴铺效果,通常选择水泥砂浆,而且其铺设厚度应该在6~10mm,同时,也要做好铺设质量检查,可以通过敲打来验证其密实度,同时要加强横竖缝的优化调节与调整,从而有效预防水体渗漏问题,打造出精美的装饰效果。 2.5 加强技术难题的解答 建筑装饰工程施工过程中难免会遇到各种各样的技术难题,为施工技术管理带来了巨大的难度和挑战,技术难题得不到妥善处理和解决,未来的工程施工也无法有效开展,会影响工程进度以及施工质量。为了达到理想的施工效果,必须加强对施工技术难题的分析、论证与解答,要试着寻找科学的解决方法,集中行业内部专业技术人员,通过商讨、论证等方式来解决其中的难题,形成科学合理的技术方案。 同时,施工前必须做好是工程质量问题防范工作,控制其质量通 病的发生,例如:地板不科学的铺设技术导致的地面起鼓、破裂的问题,针对这一问题就必须掌握科学的底板铺设技术,铺设前要确保地面层面的平整、平顺,从而为平整铺设创造有利的地基条件。当地面出现裂痕时必须积极分析成因,并对应制定科学的解决对策和方法,先在小范围内进行实验,经测试成功后再进行大规模使用。 三.结束语 建筑装饰工程施工需要专业的装饰技术的支持,要加强施工技术管理,提高施工技术水平,把握关键施工环节,积极改造旧技术,不断引进新技术,要通过大量的理论学习与实践经验来积极优化并提高施工技术,要积极根据施工规范,提高施工技术,强化管理,从而确保建筑装饰施工水平得到长远发展,从而打造出高水平的建筑装饰工程。
制造工艺论文:关于虚拟现实技术在水力机械制造工艺课程中的应用 论文关键词:水力机械 制造工艺 虚拟现实技术 论文摘要:水力机械制造工艺是水力机械及工程专业方向学生的一门重要的专业必修课。由于该课程实践性强的特点,在教学过程中引入虚拟现实技术就具有十分重要的意义。水力机械制造工艺课程教学中应用虚拟现实技术再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加 工过程,对改进教学效果起到 了一定的作用。同时,本文提出了今后在课程建设 中完善的方向。对其它同类课程的教学具有一定的参考价值。 水力机械制造工艺是热能与动力工程专业水力机械及工程方向学生的一门重要的专业必修课。根据该专业本科培养目标,要求学生具有宽广的理论基础、较强创新能力和适应能力,能在流体机械及工程等部门从事开发、研究、设计、运行、现代管理 、科学研究、教学等方面的工作。事实上,近三年该专业的毕业生就业率均保持了较高水平,水力机械及工程专业方向的学生到专业对口部门的占到了 70% 以上,而这些毕业生所从事的主要工作就是水力机械的设计与制造。由此可以看出,学生如果能在在校期间掌握好流体机械特别是水力机械制造工艺的相关知识,将对他们今后的工作大有裨益,这将促进他们将理论知识 和生产实际相结合以增强他们工作岗位的适应能力。 水力机械制造工艺是一门实践性很强的课程,所涉及的相关基础理论、基础知识也相当广泛。根据教学大纲的安排,该门课程应在学生学习完流体力学、工程材料、机械工程基础、流体机械原理、流体机械结构及强度等课程的基础上开设。在教学过程中最好能够在学习该门理论课程的同时到水力机械制造厂参观实习,这将有助于学生建立起对加工设备、加工零件、加工环境的感性认识,提高教学效果。但是实际教学过程中,没有条件能够达到这样的要求。况且大中型的水轮机零部件尺寸较大、结构复杂,加工制造工艺涉及的问题较多,即使是到专业的水力机械生产厂的加工现场也很难对其结构和加工过程有全面深人的了解。因此,按照传统的教学方法和手段,让学生通过书本上的插图对所学的对象,如零件、加工设备、检验设备等进行了解,学生很难有深刻的认识 ,况且部分插图书中没有附上,结果制造工艺课程学完了,部分学生到了工厂还是会把车床误认为铣床,一些专业典型零件也看似很陌生,由此可见传统的教学手段取得的效果并不理想,学生并不能将课堂所学与实际有机联系起来。为此,我们将虚拟现实技术引入到水力机械制造工艺的教学中,将抽象的零件和加工过程形象化,以帮助学生直观地观察零件结构,理清零部件的装配关系,进一步理解结构设计与加工工艺的关系,并将加工过程中所涉及工装夹具、机床、刀具等素材通过虚拟现实技术融入到教学课件中,从而缩短理论与实际的距离。 虚拟现实技术是近年来发展起来的新兴技术 ,在各个领域逐步得以开发应用。根据沉浸程度的不同,可将虚拟现实分为桌面式、大屏幕式、沉浸式和舱室仿真器四种类型…。其中桌面虚拟现实是一种初级的虚拟现实,它的沉浸度差,但最为简单,制作成本低,易于普及和实现。本课程教学中使用的仿真系统就是采用 VRML (VirtuaI RealityModeling Language,虚拟现实建模语言)开发的桌面式虚拟现实仿真系统,以配有高性能的图形加速卡的 Pc机为开发平台,其性能能够满足系统实时性的要求。虚拟现实技术在最近十几年得到了飞速的发展,由于其特有的仿真特性,如沉浸感、时实交互性、想象力和三维图形等,它正在成为解决工程问题 的一种重要方法,也是实现计算机辅助教学 的重要 手段。 在水力机械制造工艺课程教学中,为了真实地再现水力机械典型零部件的结构,我们采用了功能强大的 CAD/cAM一体化软件 unigraphics 进行零件的三维建模,以 word的格式输出,再利用 VRML对各零件的显示颜色、材质、光照等进行渲染 ,这样就可以利用安装了 Cortona插件的 IE浏览器进行零件的浏览了,从而脱离了复杂的 UG软件环境。在浏览器里可以通过插件上的控件对三维模型进行旋转、平移、放大等操作,帮助学生全方位 的了解课程中所讨论的对象,增强学生的感性认识。图 1、2分别为水轮机座环和水轮机顶盖的三维模型,在讲解到此类典型环形类零件的加工时,就可以通过旋转放大等操作全方位地浏览三维模型,比较它们结构上的异同,深入理解结构设计的正确性和合理性,认清关键加工部位,为拟订高效合理的加工工艺方案奠定基础。 水力机组装配与一般的机械产品相比有其特殊性,即在制造厂仅能完成重要部件的预装配,而整台机组的装配是在水电站完成的。对于大型电站,安装周期较长,水轮机的许多零部件被安装在机坑里,对于在校学生来说很难有机会全面地看清楚其内部结构及各零部件的空间位置关系。为此,我们采用虚拟现实技术和计算机仿真技术相结合开发了水轮发电机组检修仿真系统 ,帮助学生从不同的角度观察各零部件的三维实体模型及零部件之间的空间位置关系、联接关系等 (如图 3所示),了解水力机组安装过程中零件的安装先后顺序和相关的技术要求,有利于学生了解和制定合理高效的装配方案,将理论与实际有机的结合起来。利用 Java编程实现简单的人机交互功能。图 4为水轮机水导轴承动态仿真装配过程截取图,在进入装配场景后,点击启停按钮,动态装配过程即呈现在窗 口中,视图左边显示的是水导轴承安装步骤,这样学生不用到水电站或制造厂装配现场就能较直观地学习水轮发电机组各部件的装配工艺规范,有利于提高教学效果。 随着生产技术的不断发展,水力机械的制造也沿着数字化的方向不断发展 ,水力机械许多曲面类零件均采用数控方法加工。在实际教学中,我们采用专业的加工仿真软件 Vericut 逼真地再现了实际加工工件、加工机床和加工环境 ,对加工过程中可能存在的问题进行检测 ,让学生在课堂上就能对加工制造过程有全面的认识。Vedcut 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。特别是在叶片类曲面加工过程中,如何确定合理的加工参数 (刀具形状与尺寸 、刀具相对加工表面的姿态、走刀路线、主轴速度、切削深度和进给速度等)以适应加工过程中叶片曲面形状的变化对提高加工精度变得非常重要,这些都可以通过加工仿真软件在教学过程中形象生动地展现在学生面前 (如图5所示)。但是目前这部分的工作还处于起步阶段,只能在课堂上做部分演示,有待进一步完善。今后在条件允许的时候,可以在理论教学完成以后,让学生自行建立零件 、机床的三维模型,模拟水力机械典型零件的加工 ,从而帮助学生将课堂中所学的理论知识转化为生产实践。 虚拟现实技术现已延伸到许多领域,它的发展不仅仅依赖于相关软硬件的发展,而是更多地取决于该技术为实际问题提供低成本高效率的解决方案的能力。虚拟现实技术应用到水力机械制造工艺课程的教学中,逼真生动地再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加工过程,学生通过这些虚拟现实环境就能够从形象化的角度理解零件从设计、毛坯形式、安装定位、加工、装配、质量检查等各个环节,提高了学生的学 习兴趣 ,从而强化了理论知识的学习,对提高教学效果起到了重要作用。 制造工艺论文:模具工作表面的制造工艺过程分析 摘 要:凸模和凹模是冲裁模的主要工作零件,凸模和凹模有与制件轮廓一样形状的锋利刃口,凸模和凹模之间存在一些很小的间隙。因此,凸、凹模的加工质量直接影响到模具的使用寿命和成型制件的加工质量。文章主要分析了模具工作表面的制造工艺过程。 关键词:模具;工作表面;制造工艺 模具由各种零件组成,其制造过程包括零件的加工、钳工装配以及模具的试冲和调整。毛坯经过车、铣、刨、磨、热处理和钳工等加工,改变其形状、尺寸和材料性能,使之变为符合图样要求的零件的过程,称为工艺过程,对干同一个零件。由毛坯制成零件的途径是多种多样的,也就是说,一个零件可以有几种不同的工艺过程。工艺过程不同,则生产率、成本以及加工精度往往也有显著的差别。为了保证零件质量、提高生产率和降低成本,在制订工艺过程时,应根据零件图样的要求和工厂的实际生产条件,制订出一种最合理的工艺过程。若将其内容以一定的格式写成文件,用于指导生产,则此文件称为该零件的工艺规程。 1 凸模的制造工艺过程 由于成型制件的形状各异、尺寸差别较大,因此凸模也是多种多样的,按凸模的断面形状,大致可分为圆形凸模和异形凸模两类。 1.1 圆形凸模的加工工艺过程 圆形凸模加工比较容易,毛坯一般采用棒料,在车床上对棒料进行粗加工和半精加工,留有磨削余量,热处理后在外圆磨床上进行精磨,凸模的工作部分经抛光、刃磨后即可,图1为圆形凸模。 1.2 异形凸模的加工工艺过程 由于异形凸模加工比较复杂,因此常采用压印锉修、刨削加工、线切割加工和成形磨削等主要工方法。 ①压印锉修。压印锉修是用凹模压印制造凸模的一种钳工制造方法。在缺少专用制模设备的情况下,此法是十分有效的方法。凸模在凹模压印锉修前,根据异形凸模的形状和尺寸选用毛坯,在车床或刨床上预先加工出凸模毛坯的各面,在铣床上按照划线轮廓粗铣凸模的工作表面,并留有压印后的锉修余量(0.15~0.25),最后用凹模压印锉修而成。 压印时,在压力机上将未淬火的凸模压入已淬硬的成形凹模内,凸模上的多余金属由于压力的作用被凹模挤出,凸模上出现凹模压痕,再根据压痕将多余的金属锉去。经过反复多次,直到凸模刃口达到所要求的尺寸为止。压印结束后,再按照图样的要求间隙锉小凸模,并留有0.01~0.02mm(双面)的钳工研磨余量,热处理后,钳工研磨凸模工作表面,直到间隙合适。 在利用四模压印时,要注意凹模刃口的上下平面要磨平,并将压印凹模和凸模坏料进行退磁处理,避免其碎铁屑附在刃口上,造成刃口划伤,影响压印质量;为减少压印摩擦和提高凸模表面质量,压印凹模工作刀口表面质量要求较高,表面粗糙度值ra小于0.4 μm,在压印前凸模及凹模表面上应涂一层少量的硫酸铜。在进行压印的时候,要将凸模正确地放在凹模刃口内,使四周余垦分布均匀,压印凹模表而与凸模中主线垂直后方能进行挤压。压印最好选用手扳动压力机和油压机,越次压印压痕不宜过深,首次压印控制在0.2 mm内,以后可逐渐增加到0.5~1.5 mm,每次庄印后,可根据压印印痕进行锉修,锉修时不允许碰到已压光的表面。锉修后留下的余量要均匀,以免下次压印时产生不必要的偏斜。压印加工适于无间隙冲裁模的加工,它的主要问题是对人工操作水平要求较高,生产率低,模具精度受热处理影响。 ②刨削加工。刨削加工主要用于加工模具零件的外形平面和曲面,加工尺寸精度可达0.05 mm,表面粗糙度ra可达1.6~6.3 μm。刨削后需经热处理淬硬,一般都留有精加工余量。 刨削加工工艺过程如下: 第一,刨削前准备。按尺寸锻造成为毛坯,留合适的加工余量,并根据凸模所用的材料进行适当的退火、正火或调质处理。准备好所用的量具、刀具及样板,安装、调整好所用的夹具。 第二,刨削过程。用机用虎钳装夹,刨削坯料两平面,保证两平面的平行度,使厚度尺寸达到尺寸要求。留0.02mm的余量;刨削坯料两侧面及圆弧,保证圆弧与两平面圆滑过渡,并刨削两端面,使坯料宽度、高度达尺寸要求,留0.02 mm的单边余量。用专业夹具装夹,刨削两斜面,留0.02 mm余量,用圆弧刨刀刨削圆弧,保证与两平面圆滑过渡。 第三,热处理。按热 理工艺进行,淬火硬度58~62hrc,并进行低温回火。 第四,研磨。研磨凸模侧面及刃口,保证尺寸精度和表面粗糙度达到设计要求。 第五,检验。测量各部分尺寸,检验圆弧r和硬度。 刨削加工过程中,凸模要牢固地夹紧在刨床的工作台或夹具中,不准松动。每次的进给量要适当,当快加工到所需要的尺寸时要格外小心,防止划伤已加工表面。在刨削的过程中,要用测量工具、样板等随时进行检验,并根据加工余量调整刀具,以保证刨削质量。 ③电火花线切割加工特别是自动化编程软件的使用,不仅电火花线切割加工在模具生产中广泛应用,数控加工编程使其生产成本大大降低,而且还提高了模具生产质量。凸模若采用线切割加工,首先长度尺寸不应超过线切割机床的加工范围,形状应该设计成直通形式。使用线切割加工的生产过程是:准备工件,确定加工路线,装夹工件,穿丝等工作。 ④成形磨削。成形磨削的凸模尺寸精度高、质量好,磨削精度不受热处理的影响生产率高。所以是凸模加工的有效方法。 2 凹模的制造工艺过程 凹模作为模具中的另一个重要零件,由于凹模的结构不同于凸模,所以它的加工与凸模相比有所不同: ①孔系位置精度高。在多孔冲裁模或级进模中,凹模上有一系列孔,凹模孔系位置精度通常要求在±(0.01~0.02) mm以上,这给孔的加工带来困难。 ②孔与外形位置精度高。凹模在镗孔时,孔与外形有一定的位置精度要求,加工时,要求确定基准,并准确确定孔的中心位置,这给加工带来很大难度。 ③刃具的材料、精度要求高凹模内孔加工的尺寸往往直接取决于刃具的尺寸,因此,刃具的尺寸精度、刚性及磨损将直接影响内孔的加工精度。 ④加工条件影响大凹模加工时,切削区在工件内部,排屑、散热条件差,加工精度和表面质量不容易控制。 凹模分单个圆形型孔、系列圆形型孔和非圆形型孔的加工。 2.1 单个圆形型孔的加工 单个圆形型孔的加工比较容易。当凹模型孔直径小于5 mm时,应先钻孔,后铰孔,热处理后磨削顶面和底面,用砂布抛光型孔;当型孔直径大于5 mm时,利用钻孔、镗孔对型孔进行粗加工,经热处理淬火、回火后,利用磨床对型孔进行精加工,磨削后,孔表面粗糙度可达ra=0.2~0.8 μm,精度可达it5~it6。 2.2 系列圆形型孔的加工 加工多个型孔时,可利用立式铣床进行。加工时,直接利用工作台上的纵、横向位。凹模型孔为一系列圆孔时,由于对孔间的位置精度要求高,所以要比单个圆形型孔的加工困难许多。加工圆形孔系,用坐标镗床可加工有高精度位置要求的系列型孔。也可以在铣床、钻床用坐标法加工出位置精度较高的系列型孔。也可心在铣床、钻床用坐标法加工出位置精度较高的系列型孔。 2.3 非圆形型孔的加工 非圆形型孔的加工、精加上方法有锉削、压印锉修、线切割和电火花加工等形式。 3 结 语 凸模和凹模是冷冲模的主要零件,其技术要求较高。制造时应注意保证质量。由于凸模和凹模的形状是多种多样的,各工厂的生产条件也各不相同,因此,不可能列出适合于任何形状的凸模和凹模的工艺过程。 制造工艺论文:磁性液体及其制造工艺 摘 要:简单介绍了磁性液体的种类、性质、制作工艺及在当前的主要应用。 关键词:磁性液体;应用;制造;超声波 1 引 言 磁性液体最初是1965年美国宇航局为了解决太空服头盔转动密封的技术难题而率先研制成功的。宇航员进入太空所穿宇航服的一个关键部位--颈部,必须用液体磁性材料制作。颈部是宇航帽与宇航服连接之处,既要让宇航员的头部能够自由转动,又要密封度高。如果密封不够,宇航服里的氧气泄漏,宇航员生命受到威胁。这个连接部位,若用固体物质显然太硬,而一般液体物质密度不够,惟有液体的纳米磁性材料符合要求。 所谓磁性液体(magnetic liquids),并非是指液态的磁性材料(物质处于液态的温度都高于其居里温度,所以目前还没有液态的磁性材料),而是把用表面活性剂处理过的纳米级超细磁性微粒高度分散于基液中形成的一种均匀胶体溶液。该溶液在重力和磁场作用下也不会出现凝聚和沉淀现象,具有固体的磁性和液体的流动性,因此具有许多独特的性质,在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都具有独特而广泛的应用。根据用途不同,可以选用不同基液的产品。 2 磁性液体的分类 磁性液体按材料、超微粒的制作、分散方法等不同,分为以下几类: (1)铁氧体型磁性液体 主要以金属氧化物作为磁性微粒,以水、碳氢化合物、矿物油、精制油、二酯基液、透平油氟醚油等为基液。 (2)金属型磁性液体 以金属或合金作为微粒,按基液的不同分为非导体型和导体型。非导体型金属磁液一般以甲苯或煤油为基液,导体型则以非磁性金属膜(或合金膜)去覆盖磁性金属微粒。 (3)复合型磁性液体 他是以普通磁性液体和非磁性微粒复合形成的一种新型磁性液体。 3 磁性液体的性质 由于磁性液体同时具有磁性和流动性,因此具有许多独特的磁学、流体力学、光学和声学特性。 磁性液体表现为超顺磁性,本征矫顽力为0,没有剩磁;在外磁场下,磁性液体被磁化,满足修正的伯努利方程。与常规伯努利方程相比,添加了一项磁性能,使磁性液体具有其他流体所没有的、与磁性相关联的新性质:例如磁性液体的表观密度随外磁场强度的增加而增大。 当光通过稀释的磁性液体时,会产生光的双折射效应与双向色性现象。当磁性液体被磁化时,使相对于磁场方向具有光的各向异性,偏振光的电矢量平行于外磁场方向比垂直于外磁场方向吸收更多,具有更高的折射率。磁场有关,呈各向异性;磁性液体在交变场中具有磁导率频散、磁粘滞性等现象。 4 磁性液体的制作方法 (1)获得磁性液体的基本条件 ①颗粒尺寸应小于某一临界尺寸,该临界尺寸在10 nm以下。 ②颗粒在溶剂中应达到一定的表面活性化要求,从而即使在范德瓦尔斯等各种能量的作用下,也不发生凝聚。 (2)磁性液体的制作工艺 以磁性氧化物超微粒子的制作工艺为例 磁性氧化物化学稳定,容易制成粉末,用途广泛。 磁性液体用氧化物的粒径绝大多数应分布在10 nm以下。一般是以磁铁矿等铁氧体氧化物为主体,由金属盐类水溶液通过共沉淀法制成纳米级超微粒。以磁铁矿(fe2o3·2fe3o4)为例,就是在fe2+和fe3+的浓度比为1∶2的铁盐溶液中加入碱溶液,例如naoh溶液,使其析出fe2o3·2fe3o4。在反应过程中,通过调整溶液温度、铁盐浓度、碱的中和过剩量、反应时间等,可以对颗粒尺寸进行控制。 此外,下述方法也可获得氧化物超微颗粒: ①将固相反应得到的铁氧体在含有表面活性剂的油中进行长时间的球磨。 ②使铁氧体构成金属的醇盐,并把他溶于乙醇等溶剂中,加水分解获得。 ③利用等离子体、弧光等使金属蒸发,在含有适量氧的稀薄气体中凝聚获得 5 磁性液体的应用 (1)磁性液体原被称为“磁流体”,也有称为“磁液”的。磁性液体应用最广泛的是磁性密封技术,尤其在要求真空、防尘、或封气体等特殊环境中的动态密封最为适用。在高保真扬声器、电机阻尼、磁性传感器等方面磁性液体均具有独特的应用。 磁性液体密封原理 磁性液体旋转轴动密封是一种非接触式密封(即动件和静件没有直接接触),其工作原理是:由环状永磁体,导磁极靴和导磁转轴构成闭合磁路,利用永磁体中的磁能,在转轴与极靴极齿顶端的齿形间隙中产生强弱相间的非均匀磁场,将磁性液体紧紧吸住,形成磁性液体“o”型密封环,把间隙堵死,从而达到密封的目的。如图1和图2所示。 主要特点: ①无磨损,因为磁性液体具有液体的性质,并且由于基液具有润滑性,所以还可起润滑作用。 ②密封度好,用于真空时可以达10~5 pa。 ③无泄漏。 (2)磁性液体真空密封连接器是一种能够在2个相对封闭的空间内提供相互的可靠旋转连接的装置。全系列的设计使其在多种场合得到广泛应用,例如单晶硅炉、各类镀膜设备、气相沉积、液晶再生、半导体刻蚀系统等超高真空系统和设备。如图3所示。磁性液体真空密封连接器组件根据各类常用真空设备使用的真空旋转轴连接器技术参数设计制造,可直接替代相应的真空密封连接器使用,基本不需对原设备进行改造。 (3)磁性微粉是各类磁性器件的主要原料,现代通讯,信息等的发展使诸如电感等磁性器件向超微化方向发展,因而对磁性微粉这类材料的需求更为严格。 fe3o4是目前使用极广泛的磁性材料,如图4所示,近年的研究对其在磁性纪录等方面应用取得了不少突破,其纳米化产品效能如吸波效应、催化作用等,人们也正在进行大量的试验,应用前景十分广阔。 主要技术指标: 平均粒径:10~30 nm 晶型:γ形 (4)磁性液体阻尼器,磁性液体的表观性质在磁场作用下会发生较大的改变,例如密度、粘滞性等,因为磁场的作用,磁性液体可以定位在一定区域内,磁性液体这些和磁性有关的独特性质,可以利用磁性液体制作高性能的阻尼器件。他是由一个非磁性的惯性块、一个安装了磁性体的轮圈以及一定量的磁性液体组成。其基本原理就是在轮圈与非磁性惯性块的间隙中注入磁性液体,利用磁性体的强力磁场作用,使磁性液体在非磁性惯性块和磁性体之间形成一层磁性液体层,从而使该非磁性惯性块悬浮在磁性液体层上。这样就使磁性液体既具有了液体滑动轴承的功效,又由于磁场的作用而无泄漏之忧。同时磁性液体的粘性作用又产生了最佳的阻尼效果。在实际应用时将轮圈与步进电机的转轴固定,当电机加速或减速时,由于非磁性惯性块的惯性作用使其稳定时间大幅度地缩短,同样也可抑制电机在其共振频域的振幅。当电机匀速转动时,由于轮圈和非磁性块是同时回转的,因此几乎没有能量损失。 (5)磁性液体轴承电机,现代硬盘技术的飞速发 展,硬盘转速的提高对电机性能提出了更高的要求,目前,希捷等专业硬盘厂商已经在其主流产品使用了磁性液体轴承电机来满足硬盘驱动器高转速、高稳定、低噪音的要求。 磁性液体轴承是利用被磁场固定在电机转轴部位的磁性液体,旋转时形成的液体膜使电机转轴悬浮并自动定中,电机运转时,电机轴与电机其他部件没有直接接触,这样电机工作时的磨损小、噪音低,如使用了softsonictmfdb(流体轴承)的seagatebarracuda(r)ataiv,其声强仅为20 db,并且还是现在市场主流硬盘内部数据传输率最高的产品。 磁性液体轴承电机可以应用在多种需要高速稳定运转的场合,例如激光打印机,转速可以达到10 000~30 000 rpm,噪音仅35 db左右。 6 结 语 此外,磁性液体还广泛应用于电声器件、选矿、工业废液处理、热交换、磁回路传热器、生物磁等方面,随着对磁性液体理化性质的深入认识,以及对超微磁性粒子、稳定剂和载液的深入研究,稳定性更好、性能更高的实用化磁流体将不断出现,并将在更多领域发挥重要作用。 制造工艺论文:关于虚拟现实技术在水力机械制造工艺课程中的应用 作者:王桃 严敬 赖喜德 刘小兵 论文 关键词:水力机械 制造工艺 虚拟现实技术 论文摘要:水力机械制造工艺是水力机械及工程专业方向学生的一门重要的专业必修课。由于该课程实践性强的特点,在教学过程中引入虚拟现实技术就具有十分重要的意义。水力机械制造工艺课程教学中应用虚拟现实技术再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加 工过程,对改进教学效果起到 了一定的作用。同时,本文提出了今后在课程建设 中完善的方向。对其它同类课程的教学具有一定的 参考 价值。 水力机械制造工艺是热能与动力工程专业水力机械及工程方向学生的一门重要的专业必修课。根据该专业本科培养目标,要求学生具有宽广的理论基础、较强创新能力和适应能力,能在流体机械及工程等部门从事开发、研究、设计、运行、 现代 管理 、 科学 研究、教学等方面的工作。事实上,近三年该专业的毕业生就业率均保持了较高水平,水力机械及工程专业方向的学生到专业对口部门的占到了 70% 以上,而这些毕业生所从事的主要工作就是水力机械的设计与制造。由此可以看出,学生如果能在在校期间掌握好流体机械特别是水力机械制造工艺的相关知识,将对他们今后的工作大有裨益,这将促进他们将理论知识 和生产实际相结合以增强他们工作岗位的适应能力。 水力机械制造工艺是一门实践性很强的课程,所涉及的相关基础理论、基础知识也相当广泛。根据教学大纲的安排,该门课程应在学生学习完流体力学、工程材料、机械工程基础、流体机械原理、流体机械结构及强度等课程的基础上开设。在教学过程中最好能够在学习该门理论课程的同时到水力机械制造厂参观实习,这将有助于学生建立起对加工设备、加工零件、加工环境的感性认识,提高教学效果。但是实际教学过程中,没有条件能够达到这样的要求。况且大中型的水轮机零部件尺寸较大、结构复杂,加工制造工艺涉及的问题较多,即使是到专业的水力机械生产厂的加工现场也很难对其结构和加工过程有全面深人的了解。因此,按照传统的教学方法和手段,让学生通过书本上的插图对所学的对象,如零件、加工设备、检验设备等进行了解,学生很难有深刻的认识 ,况且部分插图书中没有附上,结果制造工艺课程学完了,部分学生到了工厂还是会把车床误认为铣床,一些专业典型零件也看似很陌生,由此可见传统的教学手段取得的效果并不理想,学生并不能将课堂所学与实际有机联系起来。为此,我们将虚拟现实技术引入到水力机械制造工艺的教学中,将抽象的零件和加工过程形象化,以帮助学生直观地观察零件结构,理清零部件的装配关系,进一步理解结构设计与加工工艺的关系,并将加工过程中所涉及工装夹具、机床、刀具等素材通过虚拟现实技术融入到教学课件中,从而缩短理论与实际的距离。 虚拟现实技术是近年来 发展 起来的新兴技术 ,在各个领域逐步得以开发应用。根据沉浸程度的不同,可将虚拟现实分为桌面式、大屏幕式、沉浸式和舱室仿真器四种类型…。其中桌面虚拟现实是一种初级的虚拟现实,它的沉浸度差,但最为简单,制作成本低,易于普及和实现。本课程教学中使用的仿真系统就是采用 vrml (virtuai realitymodeling language,虚拟现实建模语言)开发的桌面式虚拟现实仿真系统,以配有高性能的图形加速卡的 pc机为开发平台,其性能能够满足系统实时性的要求。虚拟现实技术在最近十几年得到了飞速的发展,由于其特有的仿真特性,如沉浸感、时实交互性、想象力和三维图形等,它正在成为解决工程问题 的一种重要方法,也是实现 计算 机辅助教学 的重要 手段。 在水力机械制造工艺课程教学中,为了真实地再现水力机械典型零部件的结构,我们采用了功能强大的 cad/cam一体化软件 unigraphics 进行零件的三维建模,以 word的格式输出,再利用 vrml对各零件的显示颜色、材质、光照等进行渲染 ,这样就可以利用安装了 cortona插件的 ie浏览器进行零件的浏览了,从而脱离了复杂的 ug软件环境。在浏览器里可以通过插件上的控件对三维模型进行旋转、平移、放大等操作,帮助学生全方位 的了解课程中所讨论的对象,增强学生的感性认识。图 1、2分别为水轮机座环和水轮机顶盖的三维模型,在讲解到此类典型环形类零件的加工时,就可以通过旋转放大等操作全方位地浏览三维模型,比较它们结构上的异同,深入理解结构设计的正确性和合理性,认清关键加工部位,为拟订高效合理的加工工艺方案奠定基础。 水力机组装配与一般的机械产品相比有其特殊性,即在制造厂仅能完成重要部件的预装配,而整台机组的装配是在水电站完成的。对于大型电站,安装周期较长,水轮机的许多零部件被安装在机坑里,对于在校学生来说很难有机会全面地看清楚其内部结构及各零部件的空间位置关系。为此,我们采用虚拟现实技术和计算机仿真技术相结合开发了水轮发电机组检修仿真系统 ,帮助学生从不同的角度观察各零部件的三维实体模型及零部件之间的空间位置关系、联接关系等 (如图 3所示),了解水力机组安装过程中零件的安装先后顺序和相关的技术要求,有利于学生了解和制定合理高效的装配方案,将理论与实际有机的结合起来。利用 java编程实现简单的人机交互功能。图 4为水轮机水导轴承动态仿真装配过程截取图,在进入装配场景后,点击启停按钮,动态装配过程即呈现在窗 口中,视图左边显示的是水导轴承安装步骤,这样学生不用到水电站或制造厂装配现场就能较直观地学习水轮发电机组各部件的装配工艺规范,有利于提高教学效果。 随着生产技术的不断 发展 ,水力机械的制造也沿着数字化的方向不断发展 ,水力机械许多曲面类零件均采用数控方法加工。在实际教学中,我们采用专业的加工仿真软件 vericut 逼真地再现了实际加工工件、加工机床和加工环境 ,对加工过程中可能存在的问题进行检测 ,让学生在课堂上就能对加工制造过程有全面的认识。vedcut 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。特别是在叶片类曲面加工过程中,如何确定合理的加工参数 (刀具形状与尺寸 、刀具相对加工表面的姿态、走刀路线、主轴速度、切削深度和进给速度等)以适应加工过程中叶片曲面形状的变化对提高加工精度变得非常重要,这些都可以通过加工仿真软件在教学过程中形象生动地展现在学生面前 (如图5所示)。但是目前这部分的工作还处于起步阶段,只能在课堂上做部分演示,有待进一步完善。今后在条件允许的时候,可以在理论教学完成以后,让学生自行建立零件 、机床的三维模型,模拟水力机械典型零件的加工 ,从而帮助学生将课堂中所学的理论知识转化为生产实践。 虚拟现实技术现已延伸到许多领域,它的发展不仅仅依赖于相关软硬件的发展,而是更多地取决于该技术为实际问题提供低成本高效率的解决方案的能力。虚拟现实技术应用到水力机械制造工艺课程的教学中,逼真生动地再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加工过程,学生通过这些虚拟现实环境就能够从形象化的角度理解零件从设计、毛坯形式、安装定位、加工、装配、质量检查等各个环节,提高了学生的学 习兴趣 ,从而强化了理论知识的学习,对提高教学效果起到了重要作用。 制造工艺论文:机械制造工艺的合理化机械设计研究 摘要: 在机械制造工艺中,对机械设计进行合理化处理是确保机械产品质量的关键,而机械制造企业生产的目的是为了扩大规模,获得最大经济效益,因此,应有针对性地对机械设计进行研究。从机械制造工艺流程入手,对机械制造工艺中的合理化机械设计进行系统分析和探讨,希望可以为我国的机械制造发展提供帮助。 关键词: 机械制造工艺;合理化;机械设计 1机械制造工艺流程 从整体角度来对机械制造工艺流程进行分析,机械制造工艺流程如图1所示。 1.1制造程序 这一步骤主要是将原材料直接制作成半成品,处理重点是对原材料的材质及材料的利用率进行规划。对于机械制造企业来说,要在激烈的市场竞争中占据重要位置,就一定要对材料的质量进行管理和监督,只有提升机械制造工艺原材料的利用方式,才能真正降低生产成本。 1.2零件定位 在零件定位中,可以运用多种定位方式,而技术人员采用何种定位方式也会直接影响零件的质量。为了提升零件质量,技术人员要结合定位方式与零件的加工需求,按照标准开展零部件的加工工作,这也是增加机械制造企业产品销量的主要手段。 1.3技术程序 这一步骤是将制造工序中已经获得的半成品直接加工成符合客户要求的成品,技术程序的加工要求更精细,对产品的质量要求也更高。 1.4加工精度控制 技术人员在对零部件进行粗加工后,还要对半成品状态下的零部件进行细加工处理,在处理过程中,加工的精度要求在于零部件的形状、尺寸及表面质量等因素,为了真正满足客户的实际需求,技术人员需要利用误差控制措施进行合理选择,进而提升产品的精度。 1.5装夹 对零部件进行装夹是将零件直接固定在合适的位置上,在零件的装夹操作中,技术人员要保证零件固定位置的准确性,在确定好位置后,技术人员还要利用相关设计对零件进行深层次的固定工作。 2机械制造设计工艺的基本原则 2.1综合性 从本质层面来说,合理化的机械设计与机械制造属于理论和实践两个层面,二者本身所属类别是不同的,这种差异也就产生了工作中的误差。基于此,技术人员要将综合性作为整个机械制造发展的基本原则,在总结传统机械设计经验的基础上,将机械设计的理论知识与实践制造进行有机结合,以提升机械设计的整体质量。 2.2整体性 在对机械制造工艺进行合理化设计时,要先对机械设计的方案进行制定。在制定机械设计方案时,技术人员要遵循整体性原则,从机械制造工艺的整体入手,在确保各个部件合理的基础上,制定多个机械设计方案,从这些设计方案中选择最优的方案作为机械制造的最终设计方案。 3机械制造工艺中的合理化机械措施 3.1提高设计标准化 制造工艺的核心是机械设计标准化,也就是在相对统一的设计标准中,保证技术人员设计的机械零件结构、规格达到高度统一,在符合国家规定的机械制造标准基础上,进一步提高机械零部件的质量,这对降低生产成本、提高生产效率起到了极大的作用。技术人员在对机械制造工艺进行合理化设计时,一定要充分重视机械零部件的质量,按照国家标准实现标准化设计,以提升机械零部件产品的设计水平和使用性能,只有提升机械生产企业与机械产品的竞争力,才能真正提升机械制造企业的经济效益。 3.2运用绿色制造工艺 技术人员在进行机械设计时,要不断尝试引入新的设计理念,改进传统的设计方法。在设计过程中,应根据社会发展的大趋势,认真贯彻落实绿色环保的设计理念,在此基础上,将机械设计与高新技术手段相结合。在机械制造企业运行过程中,还要充分考虑自身经济效益与环境保护之间的平衡关系,只有实现二者的共同发展,才能促进机械制造企业的长久发展,企业的发展不能以牺牲环境为代价,要在保证环境的基础上,实现机械制造企业的可持续发展。针对目前的机械制造工艺,技术人员要将工作重点放在绿色材料的使用方面,从原材料及生产工艺两方面入手,共同保证机械制造与设计的系统化发展。 3.3提升加工精度 在机械制造过程中,客观差异是一定存在的,技术人员应尽量减少客观差异,以提高机械产品的精准度为准则,分析差异产生的根本原因,确定机械制造中存在的潜在因素,以降低差异,提高防范技术水平,进一步提升加工精度。提高机械产品的加工精度关键在于对夹具进行调整,技术人员应采用先进的测量工具降低误差值,确定误差产生的原因。目前,机械零件产品出现加工误差的主要原因在于机械内部应力、热变形及系统应力等,其中比较常见的是内部应力和热变形两大因素。提高加工精度的流程如图2所示。 4结语 机械制造工艺的合理化机械设计关键在于要有针对性地对机械设计进行分析,对机械生产过程进行合理分析,这两方面的分析都与机械制造过程中的合理化要求有关,因此,技术人员为了保证机械设计的科学化和合理化,要在设计过程中充分考虑机械制造工艺的实际需求,系统性地分析各制造工序的注意事项,改进设计方法,根据工艺水平合理选择机械技术,保证机械设计与制造质量达到国家规定标准,更好地促进机械制造工艺的全面发展。 作者:夏彩来 黄水英 单位:南通振华重型装备制造有限公司 制造工艺论文:高职模具制造工艺课程改革分析 摘要: 教学实践中发现,当前模具专业教学中最为繁琐的课程莫过于《模具制造工艺》,其主要表现为相关知识点与模具生产衔接紧密度不高,经常会衍生出和实际生产相互脱节的状况;再就是许多教师由于实力有限,未能做好实践指导工作,使得最终毕业生难以迎合相关企业竞争发展需求。在此背景下,笔者决定在理清现代高职院校《模具制造工艺》课程以学徒制为背景、项目为载体的改革要点前提下,集合诸多实际状况论证日后具体的改革实践策略,希望能够借此为社会培养出更多合格的模具制造工艺专业性人才。 关键词: 学徒制;项目载体;模具制造;课程改革 1引言 高职院校设置《模具制造工艺》课程的目的在于锻炼学生模具图纸设计与产品制造等能力,为以后的学习和工作奠定基础。可如今许多高职院校在实际教学过程中,未能设置合理的实践引导环节,不能激发学生强烈的探索欲望,最终教学实效自然不够理想。因此,今后作为现代专业化的高职院校《模具制造工艺》课程的任课教师,有必要不断完善个人专业知识体系和职业道德素养,争取在联系实际生产状况的前提下,以现代学徒制为基础、项目作为指导性载体,开展一系列科学化导向教学活动。至于规划思路和具体的处理手法,将具体介绍。 2现代学徒制下以项目作为载体的课程改革要点 其主张在必要性课程教学单元布置拓展前期,进行相关行业实践项目引入,进一步营造出生动化的实践交流氛围,令学生能够在特定项目设计期间规划出合理应对战略,为日后模具制造工艺“做中学”和“学中做”等更高指标贯彻,积累合理的过渡适应条件。须知想要有效改善学生的职业技能和道德素养,就必须预先组织他们进行相关项目实践,唯独如此,他们才能实时掌握企业生产的动态状况,自主且深入性学习更多的专业技术和知识。如某区域拥有汽车基地等大规模企业,而一辆普通汽车当中的内饰件模具数量就已然达到200副,包括保险杠、仪表盘、油箱等大中型塑料模具。因此在现代学徒制下以项目为载体的高职院校模具制造工艺教学工作,也应当结合这部分企业具体的经营发展状况,进行高校《模具制造工艺》课程教学和企业特定岗位之间的距离缩减。换句话说,就是在规划课程讲解模式期间,将模具制造工艺中的一系列典型案例作为学生的主线训练任务,确保学生掌握合理数量的理论内容和实践经验之后,安排他们到相关企业或是校内外实训基地之中,依照师傅指导要点进行高水准的实践操作。 3现代学徒制下以项目为载体的高职院校《模具制造工艺》课程改革措施探究 就是要求高职院校在现代学徒制下以典型模具制造工艺作为主导线索,进行相关的教学内容整合和课程体系修缮,进一步凸显模具制造工艺强烈的实践和应用特性。如此一来,高职生才能愈加积极地投入到模具制造技术和安装调试等训练任务之中,从中造就出所需的综合技能和职业素质。首先,将职业技能训练作为日常教学重点,进行以项目为载体的《模具制造工艺》课程设计,进一步凸显出其所需的职业和实践应用特性。就是说在确保熟练认证模具制造等岗位需求基础上,进行高职院校既有的课程内容重新构建,当中的主线内容则可顺势细化为模具制造工艺规程编制和代表性较强的模具零件加工;再就是将学生视为主体,职业技能培养和知识点灌输作为中心任务,加快高职院校《模具制造工艺》课堂与实训基地的一体化改造进程,为今后学生更加理想的适应相关岗位环境,提供保障。如在进行课程内容设置过程中,主张依照模具加工的基础性理论、模具机械加工和特种加工的加工要点、代表性模具制造和装配的工艺、模具的光整加工的流程等细节,进行完善的教学流程规划组织。需要注意的是,整体教学活动的设计流程,有必要时刻秉承由简单到困难、点到面、知识递进的规则加以拓展,各类教学内容又要维持相互独立和紧密关联特性。长此以往,才可以确保高职生全方位掌握与模具制造工艺相关的知识与技能。其次,将理论和实践技能作为考核工作延展的指导性线索基础上,依照国家职业技能检验标准进行开放性和全过程的考核体系创建。其核心动机在于令学生在学徒制和项目教学法的指导作用下,顺利激发出学习训练的积极主动性,并且辅助教师完成教-学过程中丰富的经验、问题总结任务。归结来讲,就是将个人综合表现、过程性考核、期末考试成绩等3个方面结合起来形成最终考核成绩。在个人综合表现成绩方面,则督促教学主体结合学生日常出勤和作业完成状况,职业道德素养等进行综合评价,占据总体成绩的30%;过程性考核方面,即在模具制作工艺实践操作期间,结合不同小组具体表现为每个小组评定分数,其中教学人员评价80%、小组交互式评价20%,占据总体成绩的40%;期末考试则结合高职院校规范要求和学徒制规则进行有序组织,满分为100,考试时间为两个小时,占据总体成绩的30%。再就是将塑料模和冷冲模导柱、导套、固定板、型芯等代表性部件,作为模具制造工艺课程教学中的主线任务,令学生在学徒制指导作用下,自主和协作式学习。至于教学主体的核心任务,便是运用多元化引导模式拓宽学生思路,包括模具制造任务分析、资料收集整合、效果评价等。长此以往,加快模具制造工艺理论知识和实践操作过程的结合进程,最终顺利实现模拟实际工作过程的“教-学-做”一体化的教学。 4结语 综上所述,现代学徒制下以项目为载体的高职院校模具制造工艺课程改革工作着实繁琐,而笔者在此阐述的意见必然存在局限性,日后仍需模具专业教师结合丰富的实践经验予以完善。长此以往,为我国培养出更多高素质的模具设计与制造专业人才,为汽车制造等行业可持续竞争发展,提供不竭的支持服务动力。 作者:陆元三 单位:湖南财经工业职业技术学院 制造工艺论文:合理化机械设计制造工艺 摘要: 经济在快速进步,这种趋势下的机械制造行业也日益拓展了规模。机械制造的流程包含了复杂的多步骤,若要在根本上提升机械制造的整体水准并且减小成本耗费,那么有必要采纳新阶段的工艺手段。初期在设计时,应当优选合理化的机械方案用来优化设计,这样做才能便于机械制造的展开。这是由于,机械制造的总体质量密切关系着方案设计。对于此,解析了机械制造领域内的常用工艺,结合实际设计出合理化的工艺流程及方式。 关键词: 机械制造工艺;合理化;机械设计 机械制造包含了各步骤的工艺流程,在制造过程中先要选取合适的原材,而后依照给出来的流程予以详细制作。机械设计应能力求合理化,在各类方案中筛选最合适的合理方案用来指导后续设计。若没能设置适当的机械制造方案,那么系列性的设计都将会很难落实。由此可见,初期设计的合理化是尤其必要的,合理化设计决定着后期展开的机械制造流程。 1机械制造工艺 从本质来看,机械制造包含了成品制作的流程及方式。在机械制造中,相关人员先要预备机械原材,经过加工得出某一机械产品[1]。在现今阶段内,制造业表现出日益显著的技术进步,与之相伴的配套工艺也在获得整体性的改进。机械制造若要收获最佳的实效,那么不可缺乏先期性的合理设计。机械设计需要衡量综合的要素,具体策划及后期设计的流程中都应力求完善。设计人员首先就要拟定合理且恰当的总体设计思路,不可忽视细微的设计要点。 2机械设计中的合理化 2.1符合设计标准 机械制造需要配备多步骤的工艺,为此初期在设计中就要符合给出来的设计指标。这样做,才能从整体入手来优化设计。具体动手设计时,设计人员应能实时调整设置的机械精度,确保符合精度需要。某些情况下,机械加工会表现出较大偏差,这种状态增加了额外的机械制造风险同时也损耗了更多资源。情况严重时,还很易带来突然性的故障[2]。由此可见,需要全方位控制并调整标准化的机械设计,这种基础上设置最适当的零件尺寸等。合理的设计应能符合标准,同时也不可忽视数值的精确性。通常在后期加工时,零件的真实尺寸都会与初期设计有所差异,这种差异被视作制造中的偏差。在设计环节内,就有必要防控这种过大的偏差,因此需要衡量全方位的综合设计要素。例如原材的破损或高温带来的机械变形,这些都被归入设计要素。设计人员要兼顾更多的要素,这种基础上选取合适的设计手段及测量用具,经过改进得到优质的设计方式。 2.2确保加工的优质性 确保优质性的机械制造,要从全程入手来提升总体的零件制造质量。具体设计时,应能从严依照给出来的指标予以设计,优先选择最恰当的加工步骤。应当因地制宜,筛选合适的零件原材及型号规格,确保规格及型号的一致性。确保合理且适当的机械设计,在更大范围内减低总体的加工成本。各类机械零件都表现出差异的结构,与之相应的精确度也并不相等[3]。制造零件的流程中很难彻底杜绝隐含的偏差,然而过大的偏差将会干扰到零件的优质性。为此,先期就要详细予以运算,结合实情设置合理的用材总量并且提供全方位的零件检测。针对某些偏差过大的零件还需再次妥善处理,对于表层有必要适当切削以此来确保平整性,这样做就防控了潜在的精度偏差。 2.3采纳新式理念 机械制造相关的技术都在更新,有必要接纳新式的机械设计理念。从行业特性来看,机械制造附带的污染是较高的,因而应当优选可持续性的新式加工理念。设计人员要摒除不适当的认识,在具体设计时也要注重选取污染更小的新式设计思路。在日常设计中,可以提供绿色理念用来指引机械设计,融入节能且环保的新式绿色技术。与此同时,设计者也不应忽视附带性的资源损耗,应当优选最佳环保性的机械材质用来设计。针对报废后的机械零件,还可以有序予以回收。 3合理化机械设计的建议 机械设计构建于机械工艺的基础上,在详细设计过程中应能衡量综合的设计要点,例如零件的特性、尺寸以及精度。经过全面的衡量及考虑,才能妥善把握设计流程内的技术要点。进行合理的设计,不可以忽视消耗的机械设计成本,要在确保优质的前提下着力减低成本。如果条件允许,设计人员还可借助于巧妙构思来减小机械原材的总消耗量,用更低的成本投入来收获优良的设计实效[4]。设计人员在给出了某一制造方案后,需要经过调试的步骤才可以进入安装。因此,也应当注重设计后的安装调试。调试过程中通常可以测出隐含的设计偏差,各类零件表层也会呈现出不同层次的粗糙度。调试的过程中,需要优选恰当的刀具以此来提供必备的保障,调试得出的机械制造方案才会真正符合现今的市场需要。 3.1全面更新加工程序 在机械制造领域内,工艺流程体现为更高的技术特性。经过详细的制作后,机械制造可以把某一原材转为可用的产品。具体在制作时,先要初步加工而后才可以获得某类成品或半成品。在某些情况下,还需针对于半成品予以再次加工,进而构成全方位的制造流程。 3.2调整为合适的加工精度 具体而言,精度控制包含了零部件的尺寸、加工的位置及形状、零件的表层质量。有序控制零件的精度,才能在总体上获得更优的零件加工实效。未来的探索中,需要深入完善自动形成法、固定标准下的刀具控制法以及试切法等。机械制造应能确保最佳的精确度,唯有如此才能落实后续的顺利加工。 3.3改进装夹工艺 从加工角度来看,装夹的工序可用来定位精确的零件位置。在制造零件前,先要安放于特定的模具或者机床上方,这个步骤即为装夹操作。经过装夹操作,零件可以被固定至机床。装夹的具体操作也关系到总体性的零件质量。可以选用特定的夹具用来装夹,也可依照实情来选用其他方式。若要加工得到精准的零配件,那么不可缺乏初期的装夹定位。设计机械产品时,通常可选多类的定位方式。相关人员应能结合实情来适当设置定位,这是因为恰当的定位更加便于后续施工。针对各异的情况,机械制造可选的定位方式也表现出多样性。 4结束语 技术进步的总体趋势下,机械制造也提升了综合的水准。具体在制造各类机械零件时,先要给出全方位的机械设计。合理的设计思路可用来提供明确的机械制造指导,服务于根本性的制造质量提升。机械设计中的合理化思路可以缩减消耗的总成本,同时也避免了冗余的设计流程。然而从目前看,机械设计并没能达到完善,仍有待长期改进。未来的实践中,有必要继续摸索合理化设计的珍贵经验,从全面入手来确保机械制造及设计的优质性。 作者:曾华 单位:重庆机床(集团)有限责任公司 制造工艺论文:机械制造工艺基础课程改革论文 一、《机械制造工艺基础》课程教学方法的改革创新 《机械制造工艺基础》课实践性很强且内容大多枯燥、难懂。这对缺乏实践经验的学生来说更是如此,无形之中给专业课的教学带来了困难。因此要设法提高学生的学习兴趣,实践证明,教学方法的改进是解决这一问题的根本途径。目前,国内教育专家在探讨这一个问题时提出过不同的教学方法,比如激励式教学法、引新式教学法、开发式教学法、情景式教学法、兴趣式教学法等等。这些方法的共同点都是正确引导学生积极学习,培养学生对专业学习的兴趣,充分发挥学生的主观能动性。《机械制造工艺基础》课程特点要求学生具备扎实的专业基础知识,如工程制图、机械零件和机加工工艺装备等。同时又要求学生具有灵活处理问题的能力。随着科技的进步,新材料、新工艺不断出现,传统的加工制造方法被许多先进工艺所取代。这就要求教师不断更新知识,苦练基本功,加强教学内容的时代性和新颖性,加快实践教学的步伐,及时掌握最新的理论研究和发展动态。传统的教学方法与现代化的教学手段相结合应该说是一种挑战,信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能。多媒体教学的建立为这提供了技术支持。在教学过程中应充分运用网络教学资源和现代化的教学手段,加大了教学信息量,使教学效果更加直观。通过建立虚拟网络实验室,使得学生自主学习,掌握学习的主动权。这种教学模式由传统的学生的被动接受知识和教师“静态”教学转变为一种学生积极主动的参与学习和教师“动态”的教学。通过这种交流,使师生之间的关系更为融洽 二、建立以能力为中心的课程考核体系 改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的综合素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,比如考核成绩可以由三部分组成:平时成绩占30%期末成绩占35%创新思维及能力35%。同时,每个部分又由理论和实践组成,其中理论成绩占40%,实践成绩占60%。在平时成绩中,理论部分可以由课堂提问、作业、考勤等获得,实践部分可以由平时实训、实验的能力获得。期末成绩中,理论部分由基本理论考试获得,实践部分由技能实训操作获得。创新思维及能力成绩中,理论部分可以由专题讨论等形式获得,实践部分可以由生产实习报告、体会等形式获得。建立合理的考核评估体系指标是衡量教改成功的关键因素。考核指标的出发点必须结合本专业的实践教学特点,充分体现素质教学和实践能力教学的情况,考核的核心是学生的实践动手能力。同时,要注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。 三、加强实践教学,培养创新素质 机械制造工艺基础是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。实践是知识的源泉,实践性教学对于知识的获取、能力的形成与发展起重要的作用,因此,实行理论与实践相结合的教育,使学生掌握的理论知识向实际能力的转化,这样才有利于学生的创新素质的培养。为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关加工方法。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。在本课程教学中,要创造条件让学生更多的接触生产实际。例如:参观实验室、陈列室、工厂车间、开设实验,进行多媒体教学,组织现场教学等等,不断积累实践知识,激发求知欲。如机床工件的装夹方法的学习,可以让学生在现场进行装夹练习,提高学生的学习兴趣,使学生容易掌握不同形状工件的装夹方法。对渐开线齿轮的范成,可组织去工厂现场参观齿轮加工,对插齿、仿形加工过程进一步加深理解。对减速器的结构分析及装配,可使用生产实用减速器进行结构分析、拆装实验等。只有教师在实践教学中不断丰富,不断提高实践教学的能力,具有较高的创新素质,成为领头的创新者,才有利于促进教学相长,培养出创新素质的人才。 四、总结 根据社会和企业对机械类人才的需求,结合职业教育的特点,应遵循“以拓宽基础、注重实践为核心,以培养学生实践操作技能为主线,以新技术、新方法、新手段为内容”进行课程改革。这就要求在教学中,要整合教学内容,使之能够适应现代机械产品的设计以及制造的要求;拓宽基础、注重实践为核心,从多方面培养学生动手能力,培养学生实践操作综合技能,把所学的知识融会贯通,打破相关课程彼此封闭的学科界限,有利于发掘学生的潜力;在教学中要以学生为中心,为充分调动学生自主学习的积极性,采用讲授、实践操作、讨论和自学相结合的教学方法,充分利用学校教学资源,通过实践环节培养和提高学生的创新能力。总之,教师要认真钻研业务,拓宽思路,吸收本专业领域的新技术、新方法,吸收新的教学方法,大胆进行课程改革,更好的为技工教育服务。 作者:赵升彦 单位:陕西省建材技工学校 制造工艺论文:机械设计制造工艺综述 1、现代机械设计制造的特点分析 机械设计的制造的发展是与各种学科的发展分不开的。不仅是机械专业,还要应用到哲学、心理学、思维和智能科学的研究成果,现代应用数学和化学、物理学等的研究成果,机械电子学、控制理论与技术、检测技术和自动化领域的研究成果。尤其是当代广泛应用电子计算机,以及现代信息科学的飞速发展,促进了现代设计技术的理论方法体系的形成与发展。因此,相比于传统的机械设计制造,现代机械设计制造具有以下特点。 1.1传统的机械设计制造过于注重人的感性经验和主观态度,对人员的技艺和判断能力具有较高的要求。但是,由于计算机的广泛应用,从而能够制定出更多更快速的方法。现代传统的机械设计更加注重的是新的方法和经验。 1.2传统机械设计制造比较单纯地侧重于机械自身所要求达到的能力;而现代机械设计制造,更加讲究各个要素的配合。具体说就是:机械设计制造理念与所处的环境和人的需求相适应,充分考虑到人的生物性和感官等因素,并且周密考虑机械生命循环的整个过程,充分计算好从设计、加工到使用、修理、报废等与人和环境的联系,从而促进了可持续发展的实现,平衡了生产与环境之间的关系。 1.3传统机械的设计制造更加注重力学的作用,在设计制造的过程中,强调把握力学能力,而现代设计制造发展了这类效果,具有了更宽阔的设计的领域、更广的范围、更多样的手段。 1.4在传统的机械设计制造流程方面,在总的目标下,设计方案形成很多的层次,每一遍的方案经修改后进入下一轮,因此要消耗很多的时间和能源才可能完成一个设计,而选择的所谓的最好方案,也可能因为没有直观的感受而带有主观性。现代机械设计对于重复浪费的现象有了很好的避免措施,在计算机内直接输入数字和方案,从而得出立体图,设计人员通过内部数字的调整,就可以得到最佳的设计方案。 2、现代机械设计制造的创新 机械创新制造设计主要是指,设计者充分发挥创造性思维,对现有的科学技术成果加以利用,设计制造出新颖、实用、具有创造性的机械装置。机械创新设计制造技术与机械系统、优化、可靠性、计算机辅助、有限元等设计一起,构成现代设计方法学库,邻近学科的有利的设计思想和方法,有待于进一步的开发。随着人工智能、专家系统、认识和思维科学、人脑研究的发展,人们益受重视机械的创新设计制造。原因有二:一是专家系统、人工智能、认识和思维科学、设计方法学等提供了一定的理论基础;二是研究和发展创新设计,有利于对于人类的创造思维机理进行解释,又能够推动一系列科学的发展。 创新设计制造的内容主要包括两个方面:一是在生产生活中对现有机械产品的性能(技术性、可靠性、适用性以及经济性)进行改善;二是为了满足新的生产生活的需要,设计制造出新的产品。创新设计制造的核心内容就是,对于机械产品创新发明的机理、模式和方法进行探索,程式化、定量化地看待机械产品的创新设计制造过程。受地域广、人口等因素的影响,一直以来我国的机械工业保持着快速发展的良好态势,但这难以掩盖其发展方式过于粗放的问题。导致这一问题存在的主要原因是,对机械工业的发展政府的宏观调控不足,致使重复建设同类型的机械产业,且区域发展不平衡,核心竞争和经济效益都比较低下。因此,必须要改革机械工业发展模式,优先考虑机械工业质量的提高,坚持以集约型增长方式取代变粗放型增长方式。 改革开放以来,为了推动国民经济的快速发展,在很多的时候,我国的机械工业走的是世界采购、国内组装的发展道路,不但本土技术严重缺乏,而且严重制约着发展的规模和产品的效益,更是制约国内机械工业发展的最大瓶颈。鉴于此,在“十二五”期间,机械工业应抓住国家政策的扶持和引导的有利契机,加强开发基础技术、工艺和产品,打破传统的发展模式,促进主机与零部件行业相互配合和推进,实现二者的同步发展。坚持“绿色为先战略”,一是在机械工业生产的过程中,重视保护生态环境,最大限度地做到节能减排;二是在研发制造使用机械工业的产品的过程中,坚持保护环境和节能减排的目标,走绿色制造和循环经济的新型工业化道路。 3、总结 综上所述,在国家发展中机械设计制造占有很大的比重,作为一项参考标准,它衡量着一个国家的发展水平。但是在机设计制造领域,我国还存在着一定的问题,还需要付出更大的努力从根本上加以解决。 作者:王秀凤 单位:内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 制造工艺论文:机械制造工艺学课程试题库的建设分析 试题库建设的原则 1.试题库包括的知识面要广、储存量要大课题组在收集课后习题以及该门课任课教师提供的试题后,经过总结和筛选编写了《机械制造工艺学习题集》。习题集中包括填空题、判断题、选择题、名词解释、分析题和计算题等各类试题,涵盖了大纲要求的全部内容。 2.要考虑到试题的难易度和区分度由于学生的基础、努力程度等各不相同,所以命题时要对区分度加以考虑,考试题目的难易程度要有梯次,这样就可以把各学生的学习效果区分开来。 3.题目各自独立,各题间不互相关联和重复每道试题都要经过仔细地推敲和审核,避免某题的文字和答案的表述为其他试题提供线索;题目的语意表达要清楚、简明扼要,措词应该严谨。 4.试题库应该具有准确性、实用性应以“边使用,边完善”为原则进行“机械制造工艺学”试题库的开发,使用户能方便地管理和维护试题库。用户应该能对题库中的试题进行修改、编辑和删除,能够任意寻找、过滤试题库中的试题。这样,通过用户的主动干预和程序的智能组合,能快速地生成练习和试卷,实现教学工作的智能化。 “机械制造工艺学”试题库建立的具体步骤 “机械制造工艺学”试题库的开发过程,既需要专业课任课教师对题库的内容和整体功能进行设计,又需要专业编程人员对程序的实现,需要二者密切合作,其中任课教师还要负责题库的测试和维护管理等工作。编程人员主要采用的软件为:可视化编程语言Delphi7.0、SQL server2008、Microsoft officeword2003等。在试题库的编制过程中,坚持准确性、科学性和实用性的建设思想。 1.试题的准备收集首先是教材中课后练习的筛选,由相关人员将那些知识要点突出、方法典型、综合性强的试题全部录入,现已基本完成。再者是收集项目组成员自编试题以及部分市售试题,项目组的每个成员都是有多年教学经验的教师,他们在长期的教学实践中都积累了大量的具有其独特知识热点的试题,因此要求每个任课教师都需提供一定数量的自编试题,要求试题的知识点要全面,类型要丰富,要做到从不同角度测试学生对各个知识点的掌握。然后,认真填写每道试题的试题卡片,题卡中应该包括的内容为:试题所属章节、试题题型、试题测试涉及的知识点、难度、解题过程及答案等。试题卡片制作完成后,应该按章节、类型等进行综合归类,并且对其进行排序和编号,同时编制试题检索目录,以便于后期的选择和查找。 2.试题库参数的确定首先通过多方面查阅大量的试题库建设资料,在此基础上通过对比选择试题类型、要求程度和试题难度共3个参数作为建库的参数。 (1)试题类型:主要包括两大类试题类型,即主观题和客观题。其中,客观题为单项选择题和判断题;主观题包括填空、名词解释、分析和计算题。选择、判断、填空、名词解释、分析和计算题的比例分别为10%、10%、15%、15%、20%和30%。 (2)要求程度:即试题内容应该能够反映教学大纲中所要求的程度,即了解、熟悉和掌握3个层次。要求了解的内容占10%左右,熟悉的内容占35%左右,掌握的内容占55%左右。 (3)试题难度:将试题难易度分为4个等级,即容易、中等、较难和很难,其比例为20%、30%、30%和20%。 3.试题库的开发编程人员利用Delphi7.0、SQL server2008、Microsoft officeword2003等软件,开发具有“机械制造工艺学”自己特色的试题库。 4.软件的管理与维护试题库的管理与维护是一个长期的过程,要边建设、边使用、边管理、边完善题库系统。 “机械制造工艺学”试题库的应用 1.应用对象选择机械设计制造及其自动化专业2009 级 (1)班参加传统“机械制造工艺学”考试,其考卷由授课教师出题;拟选择该专业 (2)班参加试题库随机抽卷出题考试。 2.研究方法两个班级具有相同的任课教师、相同的考试时间、相同的试题类型和相同的题量。在考试结束后,客观题利用计算机进行判分,主观题则是由教师按照统一标准对其进行流水判卷。然后对考试成绩进行统计学分析,看两个班级的成绩是否符合正态分布。 3.结果分析通过统计软件对两个班级的试卷进行统计学分析,包括对试题的难度、试题的信度、试题的区分度和效度等进行多方面的试卷分析,并且分析考试结果是否理想及其原因。考试结束后还要对参加考试的学生进行随机问卷调查,调查他们对考试试题的满意度以及建议。 4.题库考试评价体系试卷分析是考试管理中的最后一环,也是最为重要的一环,是对考试的深化和提高。只有在考试后不断地进行总结评价,然后将分析结果反馈到试题库中去,摒弃那些不合适的试题,优化题库,才能真正提高试题库的质量。 结束语 “机械制造工艺学”试题库的应用不仅能够培养学生刻苦学习的自觉性,提高教学质量,而且使试题管理工作变得更加高效便捷。试题库的应用有利于教师考核学生,还将有利于促使学生根据大纲内容仔细阅读课本,拓宽其知识面,深化其知识程度,锻炼其独立分析问题的能力。总之,试题库的建立和应用是现代教育的必然趋势,但是同时它也是一个不断积累经验、不断改进的过程。在今后的实践教学中将继续对题库中的试题进行检测与分析,不断调整试题参数,从而确保试题库的高质量。 本文作者:李宝玉 陈恒高 韩霞 戚增坤 李庆达 制造工艺论文:绿色制造理念机械制造工艺分析 摘要:现在随着科技的发展、工业水平的进步,人们的生活水平都获得了很大的提高,社会生产力也因此进步很快,但是工业的发展也给环境带来了一定的破坏,所以绿色制造这个理念也就应运而生了。绿色制造就是一种把对环境产生的影响也考虑在内的一种现代化的制造模式,这也是未来制造业的必然趋势。该文先阐述了绿色制造这一概念然后对一些基本类型进行分析。 关键词:绿色制造;机械制造;工艺技术;绿色设计 在人类进入现代工业化社会以来,面对的3个主要问题就是环境、人口和资源,这3个问题都不容小觑,人类面临的危机已经与日俱增,其中环境问题已经对人类的生存和进一步的发展带来了严重的威胁。机械制造业在持续进步,与此同时,也要开始重视对环境和生态的保护。要把对环境产生的影响和在资源上计算的效益都考虑在内,这样就形成了绿色制造的概念,对这一概念进行贯彻,对实现资源无害化和实现可持续发展都有着重要作用。 1绿色制造这一概念的含义 绿色制造是一个新兴概念,根据其所注重的理念,又有数个别的名称,比如清洁制造、环境意识制造和生态制造。绿色制造是指把对环境的影响和资源的有效利用都综合考虑在内,来贯穿产品的整个生命周期的各个环节,从正式制造前的原料提炼、材料选择和设计,到生产环节中的生产和包装,还有之后的使用、维修和报废回收,把对环境的污染和对资源的消耗都降到最低。这种模式就可以在实现经济效益的同时,也兼顾对环境和资源的保护。绿色制造理念下的制造工艺的基础仍然是传统工艺技术,首先同样是对产品的功能质量和成本进行确保,然后把环境和资源这两个因素都纳入综合考虑之中,产品在进行生产的整个周期都减少对环境的污染,同时对资源的使用和能源的消耗也压到最低。 2绿色制造理念下,工艺技术的几种类型 2.1对能耗进行降低的工艺技术 首先可以在降低能耗方面对加工工艺进行改造。目前降低能耗的主要办法一般是减磨或者采用低能耗的工艺。在机械做功的过程中,总是要消耗大量能量的。这些能量一部分会转化为有用功,但是其余的部分就会被作为无用功消耗掉了。而这些消耗的能量一方面是不必要,另一方面是会造成有害的损失。损失掉的这部分能量带来的害处是多方面的,首先可以因为摩擦损失掉一部分能量而造成精加工紧固带的下降;引起震动和噪音,进而对周围的环境造成污染,对工艺系统的安全可靠性带来破坏,在严重的时候对操作者的人身安全也会产生威胁。 2.2对资源消耗进行降低的工艺技术 在具体的生产过程中,我们也可以对生产工艺系统的诸多组成要素进行简化,从而达到节约材料的效果。想要实现对资源的节约,可以从两个方面入手,设计方面和工艺方面。首先在设计上,可以通过例如对设计技术进行优化等途径来对原材料的利用率进行提高,优化设计,减轻零件重量,简化结构以减少零件的数量。在工艺方面,可以依靠高新科技,刀具和材料选用新型规格,增强刀具的使用周期;逐步减少切削液的使用直至取消,以求减少加工废物的排量,来降低对环境的污染;并且通过新的技术对毛坯制造技术进行改良优化,以求达到加工余量的减少,综合以上因素共同促成原材料消耗的降低。 2.3兼顾环境保护的工艺艺术 在具体的生产进行中,也可以通过一定的技术来降低或者消除对环境和生产者有影响的物质,这种技术就是环境保护型工艺技术。通过输入,通过技术手段来获得输出,就是生产,在目标产品以外,生产加工过程中往往还会产生一些其他的物质,这些物质可能是废气,可能是废液,也可能是废渣和噪声,这些物质对环境和生产者都会产生不良的影响。从机械制造的设计阶段就开始进行全面管理,末端的治理技术也要重视起来,这样就能积极预防污染产生,可以有效达到保护生态环境的目的。 3绿色制造理念下,如何具体改造制造工艺 3.1以绿色设计理念为先导 在绿色使用技术进行研发时,研究人员需要进行注意的是要对产品的生命周期进行掌握,原因是绿色理念上的设计使用决定了产品的生命周期,这是机械制造过过程中较为重要的一环。绿色设计在概念体现上,也会被归类为环保设计、生态设计等。这些技术的研发直接体现了环境的生态设计与使用,会在设计的过程中将产品的功能发挥与使用寿命进行体现,绿色设计,顾名思义是让产品的生产与设计细节上彰显出绿色理念,可以让产品的使用并行性与可回收性得到体现。在对产品进行设计时,应该得到考虑的是让产品的结构与其他细节都可以得到科学的规划,让产品的各个细节都可以对环保的属性进行体现。但是在实际的设计过程中要将各个环节的衔接进行重点考虑,防止出现的误差过大影响机械的使用。 3.2选择绿色原材料 选择绿色原材料是实现绿色制造的前提条件。绿色制造理念下的原材料不仅要具备较强的适用性能,而且还需符合机械制造工艺基本特性的要求,并与环境保持良好的协调性。因此,在选择机械制造原材料时,应把握好以下几个事项。(1)尽量选择可再生的原材料,以便于及时回收,从而提高资源利率,实现绿色化生产和可持续发展。(2)尽量选择环境兼容性强的原材料,有毒、有害、辐射性强的材料尽可能不使用,以降低环境的污染性,减少产品毁弃物,提高材料回收率,确保生态系统的平衡。(3)尽量选择原料丰富,成本低、污染小的原材料,少选用价格昂贵、污染大的材料,以节约资源,降低成本,保护环境。 3.3采用绿色工艺技术,例如少无切削加工技术 该技术目前被广泛运用于机械工业中。随着各种新技术、新工艺的迅猛发展,精密铸造、冷挤压、直接沉积等成型技术在机械制造中的应用逐渐成熟起来,并逐步从接近零件形状向精密成形、仿形方向深入发展。采用这种技术代替传统的切削加工技术,对于不需要机械加工的成形件可直接使用,这样既能够减少传统毛坯制造时的能耗、物耗,提高资源利用率,同时又能够缩短产品的制造周期,降低产品生产费用。 3.4建立有效合理的监督机制 监督机制要形成立体的监督体系才能行之有效,系统外部之间的互相监督、系统内部进行自我监督、来自社会各界的监督和相关部门进行行政和法律层面的监督都很重要。其实立体的绿色监督机制又根据参与主体分为软硬两种,软监督一般强调以民众作为监督的主体,硬监督则是通过法律法规进行强制性监督。两种监督方式联合起来,几大监督角度组成立体监督网,才能更完善地实行绿色制造理念。 4结语 绿色制造这个理念已经在全世界范围内得到越来越广泛的重视,机械制造业的模式也会脱离旧有的传统制造模式,而向新颖的绿色制造模式进行转变。但作为一个新鲜的理念,绿色制造仍然不够完善,在技术上还需要进步,还需要有效手段来提升资源利用率、降低能源消耗、加强对生态环境进行保护,以求让机械制造这个行业更好地为社会进步起到自己的作用。 作者:郭昌鹏 单位:浙江省桐庐县桐君街道杭州技师学院机电系 制造工艺论文:机械制造工艺与精密加工技术的分析 摘要:机械制造行业是国民经济的组成部分,具体机械设备具有极高的应用价值,可以广泛的应用到诸多领域中。针对机械制造的解读,需要详细的展开机械制造工艺和精密加工技术的分析,旨在推动机械制造水平的提升,推动经济的发展和进步。 关键词:机械制造工艺;精密加工技术;焊接;切削 智能技术的发展,推动机械制造自动化水平的提升,也加大了机械零件制造质量与精确度的提升,极大的推动了机械制造行业的发展。然而,对机械制造工艺技术要求逐渐提升,使得传统机械制造工艺水平和零件精度不能满足机械制造的发展的需求,需要改进和优化。基于此,本文对机械制造工艺展开探讨,并详细的对精密加工技术进行阐述,具体内容如下。 1机械制造工艺与精密加工技术特征分析 分析机械制造工艺与精密加工技术特点,明确二者之间的联系和作用,为精密加工技术的有效应用和制造工艺优化奠定基础。(1)关联性。机械制造工艺与精密加工之间具有一定联系,借助精密加工技术可完成对机械制造工艺的优化,进而推动机械零件的加工质量和加工效率,满足行业发展的需求,规避质量隐患。二者的综合作用,可以推动机械制造企业的发展和进步。(2)系统性。机械制造工艺可以将诸多现代技术综合利用,有效的对工艺的各个流程进行优化,机械制造工艺中的精密加工技术应用,有助于推动机械制造成为一个完成的系统,继而推动机械制造的整体质量。(3)竞争性。经济一体化影响,使得机械制造工艺与精密技术受到市场的影响较为明显,进而优化的机械制造工艺与先进的精密技术有助于的推动制造企业提升产质量、生产效率,并降低生产成本,进而推动机械制造企业市场份额提升。 2机械制造工艺分析 现阶段,机械制造工艺复杂且逐渐借助信息技术,对提升工艺效率和工艺质量具有积极的作用。且需对不断优化的机械制造工艺展开解读,具体的制造工艺如下。(1)气体保护焊接工艺。焊接工艺是机械制造工艺中不可缺少的重要部分,为了避免焊接过程中,外界因素的影响,选择气体保护焊接工,可以起到熔池和促进电壶与空气的分离,进而保障焊接质量。通常情况下,考虑效益因素,可以选择CO2气体保护焊的方式,有效的完成对焊接物的保护,积极推动机械加工质量的提升。(2)搅拌摩擦焊焊接工艺。同样属于焊接工艺,且常用语大型生产线中,实现汽车、飞行器等的制造。且经过长期的实践研究,搅拌摩擦焊焊接工艺得到的完善和改进,可以更为有效的应用到诸多领域中。目前,搅拌摩擦焊焊接工艺具有材料消耗少,所需焊接温度较低的特点,具有较高的应用价值。(3)电阻焊工艺。这类工艺的具体实施中,将两个目标焊接件置于电极之间,借助焊接电流,实现对两个目标焊接件的接触区域的加热,且达到熔点后,目标焊接件表面的金属原子分离,并形成金属键,再由金属键的相互作用,完成焊接的目的。这类焊接方式焊接过程简单、效果明显,焊接成本、低效率高。(4)埋弧焊工艺。焊剂层与电弧的综合作用,完成对零件的焊接。现阶段,主要选择自动埋弧焊的方式。这类焊接工艺具生产率高、焊接质量稳定的方式,且不会造成弧光与烟尘的特点。具体的机械制造工艺中,需要结合具体的焊接需求,完成对机械制造工艺的选择,从而保障机械制造工艺的有效应用,降低质量隐患。 3精密加工技术分析 精密加工技术是完成对一些精度为1~0.1μm、表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的技工技术。精密加工技术属于一种先进的加工技术,可以有效的完成对各类精密零件的加工。(1)精密切削技术。所谓精密切削技术,是机械制造工艺中常用的精密技术类型。为了完成对精密切削技术精度的提升,需要先选择适宜的切削材料,且对诸多外界影响因素进行排除,从而保障精密切削技术的有效应用。对于机床设备,需要保障机床具有较好的刚度,不会受到零件切削过程中温度影响,产生变形的现象。此外,还可以通过增加机床主轴的转速。再结合精密定位技术和控制技术,推动精密切削的实现。(2)精密研磨技术。对于零件表面粗糙度在1~2mm范围的零件,传统抛光和磨削等技术不能满足研磨的需求。故此,选择精密研磨技术,可以有效的完成对这类零件的加工,从而使得零件的整体性能和精密度达到设计标准。(3)纳米技术。这类精密加工是机械加工制造中的重要技术类型,将物理和工程技术的有效结合。运用纳米技术可以有效的完成对硅片的加工,实现线条的布置。具体的精密加工中,需要结合具体的精度需求,完成适宜的精密加工技术,进而推动机械制造工艺的顺利完成,从而保障加工工件的整体质量。 4结束语 机械制造行业是社会经济中的重要组成部分,且机械制造的相关产品,充斥着人们的日常生活中。针对机械制造工艺的分析,详细对的具体的焊接技术展开解读,并根据具体加工原材料情况,选择适宜的焊接工艺。对于精密加工技术,是完成对精度高零件加工,其中精密研磨技术、精密切削技术和纳米技术等均是精密加工技术的基本技术类型,对推动机械制造企业的持续健康发展具有积极的作用与意义。 作者:焦亚男 刘雪 李洋 单位:山东五征集团 制造工艺论文:材料成型与控制工程模具制造工艺技术 摘要:目前我国制造行业面临着前所未有的发展前景,极大的促进了工业的进步与发展。材料成型与控制工程模具技术在制造行业中占有非常重要的地位,目前赢得了越来越多人的关注,很多新工艺、新技术开始应用于生产之中。基于此,文章主要针对材料成型与控制工程中金属与非金属材料成型加工技术进行了分析,希望可以为同行的研究提供一些参考。 关键词:材料成型控制工程;模具制造;工艺技术 相较于改革开放之前,当前我国社会经济发展水平显著提高,这无疑为制造业、工业带来了广阔的发展前景,特别是对于材料成型与控制工程磨具制造领域来说,很多新技术、新工艺开始涌现出来,引起了人们的关注。在现在这个科技不断发展的时代中,如果单纯依靠理论和实验来处理材料加工中的困难,是很难达到理想的效果的[1]。因此,计算材料方法开始引入到材料加工领域中,成为当下解决材料加工问题的一种有效手段。在具体问题的处理过程中,还应全面、系统的处理问题,完成理论与实验难以解决的工作。 1材料成型与控制工程概述 材料成型与控制工程需要要就材料结构、材料性能及表面形状如何改变、加热过程中材料可能受到影响的工艺等,在综合材料到产品设计开发领域中,材料成型与控制工程一直都是非常重要的理论与方法,在整个现代制造业中占据十分重要的地位。材料成型与控制工程需要对热加工改变材料宏观性能、微观结构、表面形状进行研究,分析结构、形状、性能改变过程中工艺因素对材料带来的影响,将成型设备、成型工艺开发及工艺优化的相关理论问题解决好,研究制造模具过程中的热处理、材料及加工方法等相关问题。目前我国很多工科院校都开设了材料形成与控制工程专业,同时该专业目前也是很多职业技术类学校开设的重要专业,主要培养学生的材料成型加工、控制工程、模具设计指导等专业知识,为社会输送应用开发、科学研究及工艺设计方面的技术类人才与管理类人才[2]。 2金属材料成型与控制工程模具制造技术 目前制造行业出现了前所未有的繁荣,促进了工业的整体进步与发展,其中材料成型与控制工程模具开始引发人们的关注,人们不仅关注这方面人才的培养,同时还将目光聚焦在了该领域出现的新技术与新工艺上[3]。 2.1金属材料一次成型加工 (1)挤压成型:应用该项技术时,首先需要将待加工的坯料放到模具中,进行加压处理之后再压力的作用下,预先加入模具中的坯料会发生变形,从而获得产品。利用挤压成型技术获得的产品,其塑性比较好,同时还不容易发生变形。(2)拉拔成型:首先应在模具中放入坯料,进行拉拔处理,预先加入的坯料在拉力作用之下会发生变形,通过加压产品。利用这种技术制成的产品,其变形阻力非常小,但是要注意,要想达到预期的拉拔效果,必须在生产过程中利用性能非常好的坯料才行。(3)扎制成型:该项技术在应用过程中主要是利用扎轮旋转力作用使坯料发生塑性形变,最后生产出产品。 2.2金属材料二次成型加工 (1)锻造成型:该技术可以通过自由锻造、模型锻造两种手段实现,其中,前者是指在压力机表面放置坯料,利用制作企业施加外界压力获得符合要求的产品。利用该项技术不需要模具即可完成;后者指在压力机表面放置坯料,利用模具的压力使坯料发生塑性变形,从而获得产品。应用该技术可以用来加工复杂形状的产品,因此目前已经将其应用于工业化生产之中[4]。(2)冲压成型:这项技术是指在压力机表面放置金属板材料,在压力作用之下金属板会发生塑性变形,将模具从金属板上分离开,最后得到形状、大小一致的产品。(3)旋压成型:利用旋压成型技术时,需要将板料放在芯模上,降板料压紧,板料在压力作用下随着芯模发生转动,进而出现一些塑性变形,最终获得形状、大小一致的产品,应用该项技术时所受的阻力非常小,产品的尺寸也相对较大,需要的模具也不是很复杂,但是该项技术的生产效率并不高。 3非金属材料成型与控制工程模具制造技术 非金属材料成型与控制工程模具制造技术主要可以从挤出成型、注射成型及压制成型三方面分析。 3.1挤出成型 挤出成型技术目前已经应用于工业制造领域,产品生产的连续化可以得到实现,同时生产效率比较高,获得的产品其品质也比较高,可以将其应用于多个领域之中。挤出成型技术应用的装置都比较简单,需要的设备投入也比较少,短期之内即可收回成本,且不会由于生产对环境造成污染,投入的人工成本也比较小,因此,可以将其广泛的应用于工业化生产领域之中。 3.2注射成型 注射成型技术的原理是在注射设备中放原材料,在注射设备中完成材料熔化处理过程,在相应模具中注射熔化以后的材料,然后对材料进行冷却处理,固化处理之后拆除模具后即可得到产品。注射成型技术可以应用于复杂结构产品生产领域中,提升大批量生产的生产效率与生产质量。 3.3压制成型 压制成型技术是指在特定模具空腔中放材料,然后加压处理,最后获得产品。但是该技术需要较长的周期,整体产品生产效率也不是很高。 4未来的发展方向 不久的将来精确成型加工工艺必须会成为机械加工的主要发展方向,特别是对于那些对工件要求较高的汽车生产领域中,精确成型必然会得到广泛应用。当今社会经济发展水平下,我们不仅要依靠理论、实验来解决加工过程中中面临的困难,同时计算材料方法也会更多的应用于材料加工中,利用这种方式可以更加全面的分析和处理问题,从而达到理论、实验不能达到的效果。 5结语 总之,当前市场对产生效率、生产力的要求越来越高,同时对机械产品的品质也提出了较高的要求,企业要想在市场竞争中发展,就必须不断发展生产力,在现有技术层面上进行持续的创新与改革,不断提升企业的综合竞争实力,这样才能更好的迎合市场的发展趋势,更好的促进机械制造领域的发展进步。 作者:余小员 单位:阳江第一职业技术学校 制造工艺论文:机械制造工艺的可靠性分析 【摘要】基于当前机械制造工艺的过程中存在的问题,文章对其问题的具体内容进行了分析,主要包括:缺乏系统性认识和全局的把握、缺乏严格细致的评定标准以及缺乏可靠的评定方法。此外,提出了机械制造工艺的可靠性研究对产品性能的工艺参数以及产品实用性方面的影响。旨在为机械制造行业相关建设者提供一些建议。 【关键词】机械制造工艺 可靠性研究 指标体系 工艺可靠度随着我国市场经济发展进程的不断加快,各个领域的建设迎来了发展的契机。机械制造业更是我国基础设施建设的支柱型产业,其行业间的竞争情况也异常激烈。部分企业为了快速提高自身产品的上市周期,从而降低了研发的周期。这种情况就导致了机械制造产品的质量每况日下,究其原因是制造工艺不合格的问题。文章对可靠性研究的重要性进行了阐述,其目的是引起相关企业的重视。只有将自身机械产品的质量提高上去,才是体现自身核心价值观的方法。 1进行机械制造工艺可靠性研究的重要性 机械制造工艺经相关专家学者进行的长期研究和实践后,不难发现其设备使用的耐用性与机械制造工艺的可靠性有着直接的联系。同样的机械制造产品,工艺的可靠性越高其设备的使用年限就越长。通过研究可以明确机械制造产品在使用过程中的缺陷弊端,进而进行改进以提升其设备的使用年限。事实证明,只要进行了可靠性研究的机械制造产品,其后期使用的维修次数和返厂周期就小,而且研究的时间越长其效果就越明显[1]。就目前来说,我国机械制造产品的可行性得到了大幅度提升,可靠性研究在其过程中起到了决定性的作用。然而,在机械制造的市场环境里仅靠可行性研究就想把其发展的劣势转变过来是不够的。这是因为在产品制造过程方面存在着诸多影响因素,其在很大程度上拖慢了我国整体机械制造市场的前进步伐。针对这一问题,仍要从可靠性研究进行入手解决,但需要扩大可靠性研究的范围以实现改善整体市场环境的目标。这一过程需要相关工作者做大量的机械制造行业内的信息数据分析,只有这样才能使可靠性研究的效果放到最大。除此之外,在研究的过程中不应只停留在机械制造的设计的阶段,还要对整个机械制造行业的工艺数据进行长期的分析。而机械制造工艺的不合理主要体现在生产阶段,而生产阶段又是占总制作机械产品费用的一半以上的阶段。因此,对这一过程进行可靠性研究是非常必要的。 2机械制造工艺可靠性研究对产品性能的具体影响 2.1工艺参数 机械制造工艺产品的可靠性主要体现在其能满足各种工艺参数的要求,这就意味着工艺参数对产品性能是具有最直接的影响的。进行可靠性研究时,不仅要对机械制造产品的参数进行分析还要对其设计阶段、生产阶段进行全过程的评定分析。这对于产品性能工艺参数方面来说只是其研究过程中的一环,但是研究旨在整体进行控制了以后才能对其工艺参数进行有效影响。这是因为工艺参数与产品质量之间是存在着复杂的联系的,具体表现为产品的工艺参数直接决定了机械制造产品的性能质量。 2.2产品实用性 在工业生产中进行机械制造设备的生产,其目的是利用这些工器具来代替人为所做不到的事情。换句话说,工器具是用来解决人类日常生产过程中遇到的实际问题的。然而,在机械制造产品的过程中,因工艺技术的不成熟,或者是工艺技术的低端使得产品的实用性得到了降低。在科技全面发展的现如今,出现这种情况的原因,一方面是企业进行机械制造的工艺本身出现了问题。这一原因就是硬件的原因,那么无论原材料的质量再怎么提高、施工参数怎么修改也难以将产品的质量进行改善。可靠性研究针对这种情况,首先分析出工艺问题所在,而后再将原本的施工工艺缺陷进行替换和处理。另一方面是因为在生产的过程中,所产生的残留物没有及时的处理干净,从而导致产品的次品数量增加。可靠性研究针对这种情况,也是分析出原因所在,对原机械制造设备的漏洞进行处理[2]。对于那些对精度要求不高的产品则可以不用对原机械设备进行过多的处理,只要进行适当的调整即可。 3机械制造工艺可靠性研究的存在问题 3.1缺乏系统性认识和全局的把握 在进行机械制造工艺的可靠性研究的过程中,存在着两方面问题,一方面是研究企业仅关注自身的经济效益缺乏一个系统上的认识。这就使得机械制造工艺的可靠性研究更多偏向使用者的使用效能,而不是提升机械制造行业整体的生产水平。而且,可靠性研究并没有形成一个良好的沟通机制,企业更多的从自身的角度出发,这就意味着当前机械制造工艺的可靠性研究存在缺乏对全局的把握的问题。另一方面是,现阶段我国对机械制造工艺的可靠性研究主要是在设计阶段。同样还是与上文提到的问题一样,其研究的过程存在片面性。没有对机械制造进行全面的可靠性研究,这就难以实现整个行业的综合性进步。设计阶段并不能决定机械制造工艺的全部过程,在生产、管理等方面同样会对机械制造工艺产品造成很大的影响。例如,就机械制造的生产阶段而言,其原材料质量的好坏、生产过程中的工艺规范以及生产机械设备的性能都是使机械制造工艺的可靠性降低的影响原因。因此,在对机械制造工艺进行可靠性研究的过程是要从制造的全过程来进行考虑的[3]。 3.2缺乏严格细致的评定标准 在对机械制造工艺进行可靠性研究的过程中,所遵循的技术标准是由国家和行业制定的。现阶段,大部分机械制造企业进行的可靠性研究所依据的评定标准还是相当缺乏的。究其原因,一是相关研究者没有对研究进行系统化的认识;二是对可靠性研究所依据的系统指标存在缺乏问题。目前我国进行机械制造工艺的企业所采用的加工标准大都是稳定度指数。它的优势是可以对生产过程中的某方面进行具体控制,其缺陷是缺乏对机械制造工艺全过程的整体考虑。所以,其很难做出系统的评定结果的。 3.3缺乏可靠的评定方法 对机械制造工艺进行可靠性研究是需要大量的信息数据的,这一过程中只有根据具有可靠性的评定方法才能对大量的信息数据进行细致的研究和准确的评估。对于大量信息数据的采集工作来说,并不是简单的获取过程而是需要相当长的一段时间对信息数据进行一定过程的梳理和收纳,这一过程是可靠性研究人员进行透彻分析、准确评估的有效保证。在这一过程中存在着两方面问题,一方是由于信息数据的采集时间要求过短,这就使得其过程中对样本核查的准确性得不到保障,最终导致信息导致数据的采集具有一定的局限性。另一方面,在研究的过程中,存在工作人员的工作态度不认真的情况。部分研究人员旨在研究程序上下功夫,真正对采集到的机械制造工艺数据进行分析的很有限,这些都是没有可靠的评定方法而导致的[4]。 4可靠性研究解决机械制造工艺问题的几个要点 4.1建立指标体系 建立机械制造工艺的指标体系,首先,要从统筹多方影响因素的角度入手。具体内容为:从最开始的设计到最后的售后,利用制度将这一所有过程进行可靠性运行保证。其次,企业制定的相关指标体系必须是科学的、健全的。只有这样才能保证机械制造工艺的可靠性。 4.2提高工艺可靠度 机械制造的工艺可靠度是行业内所有企业所追求的实际目标,也是最重要的目标。因为工艺的可靠度保证机械制造过程中无论发生材料上的变化还是过程上的操作不当,都可以通过一定的措施对其进行改善。而如果其可靠度不够,其他因素再怎么调整也是难以达到实际的生产目标的[5]。 4.3控制故障发生率 在机械制造的生产过程中,任何设备都会有出现故障的一天,使用方法以及维护手段仅能解决其中的过程问题。当机械制造生产的过程中,发生故障时是具有突发性的。但这并不是说这些故障是不能控制的,虽然不能对其进行杜绝但可以将突发性的危害控制在一定的范围内。这样一来,就不会对企业、施工人员造成不可挽回的损失。对其进行控制时,需要利用到可靠性研究的方法。其研究过程是发现问题、解决问题,其目的是处理问题、预防问题,这样的研究方式极大的降低了机械制造生产故障对使用者以及经营者的损失程度[6]。 4.4控制机械生产稳定性 在机械制造的生产过程中,其工艺可靠性的最大体现就是产品的稳定性和安全性。而故障的发生多出现在设备内部的耗损问题上,其极大的影响了生产制造的安全性。对其进行可靠性研究有利于保证机械制造企业的经济效益,还能够避免一线操作者在机械生产中可能造成的不可挽回的损失[7]。 4.5故障检修 根据上述内容说明,机械制造工艺在生产过程中的可靠性影响主要来源于设备内部的稳定性。这一过程完全可以通过对其故障的检查和维修来提供保证,这项工作内容完成关键就是时间。可靠性研究可以提供设备的损坏周期,企业就可以在周期内对设备进行合理的检查[8]。对于出现问题的设备进行及时的处理,这是预防故障出现的最有效也是最快捷的方法。如果等机械设备因故障而停止运作再对其进行解决,那么中断使用就会带来一系列的经济损失。这样一来企业就很难实现自身的经济效益,这就充分说明了可靠性研究对于机械制造工艺过程的重要程度。 5结语 21世纪,经济全球化进程已经悄无声息的进入了我国各行各业的市场运行中。机械制造作为我国重要的工业建设领域,其生产建设质量决定了我国经济建设的稳定性发展。然而,由于市场竞争的残酷性,部分企业陷入恶性循环的生产状态。这一问题的具体体现在对其生产工艺的不重视,从而衍生出一系列产品质量的问题。文章对可靠性研究进行了分析,并提出了可靠性研究解决机械制造工艺问题的几个要点。具体包括:建立指标体系、提高工艺可靠度、控制故障发生率、控制机械生产稳定性以及故障检修。其目的是为提高机械制造行业整体工艺技术水平。 作者:王晓宏 单位:陕西工业职业技术学院 制造工艺论文:机械制造工艺发展现状与发展趋势 摘要: 工业的发展是衡量一个国家贫富与发达与否的关键,而机械制造业在工业之中有着举足轻重的地位,机械制造自然离不开制造工艺,因此如何提高机械制造工艺水平也成为了制造业发展的关键。随着科技的进步以及经济的发展,一些产业的转型也很为重要,在此过程中,一些机械制造工艺中的弊端也随之显露出来,要实现机械制造工艺的发展,就必须设法消除这些弊端,使之顺应发展的潮流。从机械制造工艺当前发展现状入手,解决当前问题,并对未来的发展趋势进行了展望。 关键词:机械制造工艺;发展现状;未来发展趋势 机械制造工艺有着综合性、统一性和全球性的特点,是对一个国家机械制造业的衡量标准,尤其是随着经济全球化的发展,制造业也受到了国外产业的冲击,一些机械制造工艺的不足和缺陷也就展露无遗。提高机械制造工艺,促进其发展,不仅仅可以使得企业在在市场的竞争中占有一席之地,甚至是处于优势地位,更是可以提高国家的综合国力,促进国家科学技术的发展,在这一个大的层面上来说,机械制造工艺的发展是非常重要的。 1机械制造工艺的发展现状 1.1管理制度落后 管理机构就是一个企业的大脑,有着足够优秀和完善的管理机构才能促进企业包括工艺技术的发展与进步。然而在当下对比一些国外的企业,我国机械制造工艺的管理制度还是比较落后的,尤其是与西方发达的国家相比,管理模式存在一定的缺陷,而且管理模式的运行也是漏洞百出,这都极大地制约了我国机械制造工艺的发展[1]。而且一些企业在机械制造工艺的管理制度上只是有一个大概的框架,对于一些细节问题却视而不见,这也是导致我国机械制造工艺无法的突破性进展的原因之一。 1.2设定方法落后 科技的发展带来的影响是多方面的,当然也就包括对于机械制造工艺设定方法的影响。在计算机日益普及的新时代,运用计算机技术替代传统的图纸进行机械制造工艺方法的设定几乎成为了一个趋势,计算机设定方法有着简便易操作,而且也不用担心一旦发生错误的后果,而且用计算机进行运算可以极大地缩短时间,对于机械制造工艺的发展是很有帮助的。然而纵观当下我国的一些机械制造工艺的企业,仍然使用传统的图纸方法进行工艺设计的仍然不是少数。因此如何让这些企业脱离图纸,而是使用更为高科技的计算机作为辅助工具提高效率,这也是机械制造工艺发展面临的一大难题。 1.3制造技术落后 之前所说的管理制度和设定方法的问题说到底也只是一些侧面的问题,然而制造技术的落后则是我国机械制造工艺无法跟上世界潮流的一个最主要也是最直接的原因。如果不能实现制造技术的发展,纳闷机械制造工艺的发展也只能是一纸空谈,这也正是我国目前机械制造所要提起重视的一个方面。自古以来,我国重农轻商的理念就根深蒂固了,虽然新中国成立以后这种局面有了一定的改观,但是对于制造技术的重视程度仍旧没有足够的重视,导致我国制造业在以激光制造技术为代表一些轻加工微加工领域与西方的先进技术相比全面处于劣势,这也是我们在机械制造工艺的发展中需要学习和完善的地方。 1.4自动化技术运用欠佳 自动化对于机械制造业而言是一个不可或缺的技术,正确有效地运用自动化技术可以大大地节约时间,提高工作效率,而且对机械制造工艺的发展也会有着很大的推动作用。在一些西方先进的国家,自动化技术在企业尤其是在机械制造业的企业中是非常普及的,但是我国的一些机械制作工艺的企业对于这种技术则是不以为然,无法合理有效地充分利用这一技术,更别说将这一技术娴熟地运用到机械制造的过程中来了,这也是我国机械制造工艺相较于西方先进的工艺发展落后的原因之一。 2机械制造工艺未来的发展趋势 2.1集成化发展趋势 机械制造工艺原先分散的制造模式已经渐渐被集成化的制造模式所取代。传统分散的制造模式无法统一的实现大规模加工,而且对于机械制造工艺也无法做到全面有效的控制;相比而言,集成化的设计、加工、生产等诸多步骤都只需一次性的完成,这正是机械制造工艺高度自动化的表现,而且集成化的制造模式规模更大,连续性更强,更加便于统一的管理和加工[2]。这种集成化的发展趋势正是对于当前机电一体化重视的结果,这也有利于我国机械制造工艺的不断成熟和发展。 2.2微观化发展趋势 随着经济的发展和科技的进步,人们对于制造业产品的要求也更加趋向于细节化。消费者在购买一些制造业商品时,对于商品质量的要求越来越高,这也就要求机械制造工艺也要加大对细节重视程度,这也正是机械制造工艺微观化的发展趋势。加工手段的提升以及材料的进步正是可以有效地使机械制造工艺顺应这种发展的趋势,使得加工更加精密化,尤其是在一些精细加工的领域,完全可以充分利用当今非常流行的纳米技术进行加工,做到切实有效地提高加工工艺的精密程度,促进机械制造工艺的微观发展。 2.3自动化发展趋势 自动化技术可以有效地提高机械制造工艺的准确率和加工效率,因此在机械制造工艺的发展中,自动化技术理应不该被遗忘。自动化技术的应用可以大大解放劳动力,这种解放劳动力并不是指更多的人失业,相反,这可以让更多的人去完成更少但是技术含量更高的工作,可以进而大大地促进工作效率。而且自动化设备的应用在一定程度上也可以避免人为疏忽所导致的失误,对与机械制造工艺的发展也是大有裨益的。2.4数字化发展趋势数字技术作为一种新兴的技术,对于机械制造工艺的发展也是有着很大促进作用的。在制造过程中实现数字化能够保证生产的准确性和合理性,简化生产流程,确保机械制造地顺利进行,有效地提高机械制造工艺的水平;然而数字化不仅仅体现在制造过程中,在管理层面,可以有效地运用数字技术,及时地将一些机械制造的信息传送到管理者的手中,实现对机械制造实时有效的管理,防止一些管理疏漏情况的发生。可以说,实现数字化也是机械制造工艺未来发展的一个趋势。 3结论 精细化和自动化是今后机械制造工艺发展的一个大的趋势,因此要实现我国机械制造工艺的进步,使得我国机械制造工艺紧跟世界潮流甚至走在世界的前列,就必须大力发展科技,企业提高对于新兴科技的重视程度,管理也要做到有序尽责,制造技术做到创新和高效,全面实现机械制造工艺的现代化和数字化,提高对于细节的重视程度。相信在不久的将来,通过机械制造企业不懈的学习和努力,我国机械制造工艺一定会迈上一个全新的高度。 作者:刘庚 单位:沈阳化工大学科亚学院 制造工艺论文:现代机械制造工艺与精密加工技术 1前言 随着社会对现代机械制造业需求的不断变化,也需要对具有现代性特点及技术水平的制造工艺及精密加工技术水平相应提高并符合生产实际需要。在应用该技术的应用范围和深度我国还处于初步发展阶段,应通过进一步加强该技术的应用才能提高其发展水平。 2现代机械制造工艺与精密加工技术 2.1现代机械制造工艺。 现代机械制造工艺主要是从产品设计到应用服务全过程中综合应用制造、信息及现代技术,达到低耗质优及灵活清洁的生产目标,动态多变的市场提高竞争及适应力的制造技术。其工艺范围广泛,也具有较多种类。 (1)气体保护焊接工艺。气体保护焊接工艺主要是充分利用电弧介质应用气体对电弧和焊接区提供必要保护的一种电弧焊。在实际应用中最常采用二氧化碳作为气体介质,可有效降低成本,在实践中广泛应用。技术上具有迅速焊接、操作便捷、焊接过程实现自动化和机械化、几乎不产生熔渣、不具有较大的光辐射等很多优点,但对于设备具有较高的要求,也需要较大的投资成本。 (2)电阻焊工艺。电阻焊工艺主要是在两电极间压紧被焊工件,形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态,金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成,在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊焊接操作便捷、只需较低焊接成本、不需要较长时间加热、易实现自动化机械化并具有较高效率等优点,但也存在一些不足之处,如设备需要较高成本、无损检测方法不具备及难以维修等。 (3)埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是在焊剂层下利用电弧燃烧而实现焊接的一种方法,通常有两种方式——自动和半自动焊接,但因半自动埋弧焊需将焊丝采用手动方法进行递送,目前已很少应用。该技术具有较高的生产率、基稳定的焊接质量、本不产生弧光及较少烟尘等很多优点,使其成为制造管段、压力容器、箱型梁柱等钢结构的首选焊接方法。选择准确焊剂碱度是应用中最关键的,以达到焊材技术要求。 2.2精密加工技术。 精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度,0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。砂带消磨、精密切削、研磨、抛光成型磨具等都是应用相对较为成熟的加工技术,纳米技术是近年来逐渐应用的一种最新的精密加工技术。 (1)精密切削技术。精密切削技术在精密加工技术中是一种十分典型的技术,也是在机械制造中最常用的一种切削技术。在应用中应减少使用刀具、机床及工件,使机床提高运转速度,才能提高制造的机械产品质量。 (2)精密研磨技术。在加工制造中,精密研磨技术对于电路板硅片集成具有十分重要的作用,并随科技的不断发展,超精密研磨技术应用目前已逐渐成熟,在机械加工领域也日益表现出良好的发展空间。 (3)纳米技术。该技术是将不同技术学科交叉发展形成的一种产物,结合现代先进工程技术和物理理论,经不断发展研究,已逐渐成熟,解决了硅片上刻字等传统技术难题,其应用发展明显提高了信息存储密度,在机械制造领域具有十分高的应用价值。 2.3现代机械制造工艺与精密加工技术的应用。 现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域,也逐渐拓展到冶金、电子等领域,但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势,现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好,而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求,在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快,现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求,深入开展相关技术的研究工作,促进技术快速发展,对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。 3现代机械制造工艺与精密加工技术特点 3.1全过程关联性。 在制造过程中都应用现代机械制造工艺,自研发机械产品阶段就开始应用,并涉及设计产品、制造加工及应用销售等众多环节。内在的联系性在各个环节中的技术都有所体现,也正是存在如此的关联性,所以各环节产生技术问题,都会影响到下个环节甚至是整个技术应用过程。在制造过程中,现代机械制造企业应全面掌握现代机械制造工艺以及精密加工技术之间存在的关联性,并将这几种技术相结合应用于整个机械制造过程。 3.2技术种类系统多样性。 上述几种技术之间在种类上存在计算机、信息、自动化以及系统化管理等技术的多样性和系统性。各种技术不能单独进行应用,大部分时间都应用的比较综合,在设计、制造、加工及销售机械产品等各个环节中贯穿这一多样性和系统性的应用。 3.3技术应用全球性。 在技术应用过程中,加入世贸组织后我国在经济及技术领域都逐渐接近世界的发展,经济全球化背景为促进相应技术的发展提供了巨大动力,但这也对我国科技发展和技术进步创造了难得的发展机遇。在目前技术竞争比较激烈的显示情况下,应积极努力不断提高现代机械制造工艺与精密加工技术水平,在制造机械技术方面逐步缩小与世界先进水平之间存在的差距,进而在激烈的市场竞争中不断提高竞争力。 结语 总之,通过以上分析,在机械制造业及工业化发展进程中,现代机械制造工艺与精密加工技术具有举足轻重的地位,关键在于深入应用现代机械制造工艺并扩大应用范围。而基于此更应提高对现代机械制造工艺与精密加工技术的重视程度,并不断改进创新该技术,使其为现代机械制造与加工行业的发展更好地服务。 作者:王向宣 单位:哈尔滨高科技创业中心
浅谈模具产品设计与制造:论现代模具产品设计与制造的信息化应用 摘要:随着经济全球化及市场竞争的日益激烈,模具产品设计正面临严峻考验。模具企业必须利用最新的技术,在最短的时间内开发出高质量、低成本、高附加值的产品,以最快的速度响应和投放市场。这就需要改变传统模具产品设计方式,从而做出正确的决策与设计方案。 关键词:现代模具;设计;制造;信息化 现代模具产品制造是典型的单件小批量、离散型生产。传统模具产品开发从设计、试制到产品上市周期太长,设计过程中难以与用户进行交流,难以及时听取用户的意见,难以考虑可制造性和可装配性,很难全面考虑安全、维护等方面的要求,不能综合考虑生产、时间以及费用等相互制约条件的限制,更谈不上考虑整个模具产品寿命周期的诸多问题。笔者就现代模具产品设计与制造的高科技信息化及其应用谈点浅见。 1现代模具设计与制造已步入信息化时代 改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。 20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。 模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。 2现代模具设计的CAD/CAE技术的应用 模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。 当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。 当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块――ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。 3现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用 现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。 (1)CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟与制造一体化,CAD/CAE/CAM一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内,该过程都是在CAD/CAE/CAM系统内进行的,其加工程序直接由联机电缆输入加工机台,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟,将零件,刀具、刀柄、夹具,平台及刀具移动速度、路径等显示出来,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状,进而检查程序编制的正确性,这对于复杂的多曲面的模具零件尤为重要。 (2)模具的零部件除了有高精度的几何要求外,其形位精度要求也较高,一般的量具是很难达到理想的目的的,这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称CMM,即Coordinate Measuring Maching,是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25μm,其测量工件的方式如下:将经由CAD/CAM系统或CMM专用软件所产生的零件数据选送至CMM的计算机系统,经过适当的设置后,即按照所给出的数据去测量工件,将所得结果与原始数据比较,得出工件加工后的误差。如果原始数据是从设计图纸得来的,则可直接将设计数据送入CMM专用软件,然后进行测量,将取得的加工误差数据进行质量分析,以判断工件的加工质量。如果检测的不是单个零件而是若干个零件的组件,则由各零件的误差积累而导致总偏差被显示出来。 (3)现代模具制造的必然趋势,就是用机械加工尽可能地取代人工加工。这就确定了先进设备在现代制造中的作用,尤其现在加工中心、数控高速成型铣床、数控铣床、数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代化设备在工厂中的广泛使用。而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用CAD/CAE/CAM系统产生的。机台与计算机联机,加工程序是通过联机电缆输入机台的。操作人员按照规定的程序装夹工件,配备刀具和操作,机台就能自动地完成该机台上应该完成的加工任务,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。操作人员的熟练程度和情绪变化基本不影响加工质量和加工效益,这也是现代模具加工优于传统机械加工的一个方面。 总之,CAD/CAE/CAM集成技术就是在这种情况下应运而生的,它已成为现代模具制造技术发展的必然趋势,并以科学合理的方法给模具制造者提供了一种行之有效的辅助工具。该技术可使模具制造者在模具制造之前能借助于计算机对制件、模具结构、加工、成本等进行反复修改和优化,直至获得最佳结果。 浅谈模具产品设计与制造:浅谈产品设计和模具设计的差异和衔接 摘要:随着我国产品的“中国制造”变为“中国创造”,一项成功的设计,应满足多方面的要求。这些要求,有社会发展方面的,有产品功能、质量、效益方面的,也有使用要求或制造工艺要求的快速发展和管理水平的进一步提高,产品设计和模具设计在相互关联上存在诸多难题,其中两者的有机结合以及理解概念实现起来较为困难。本文作者结合自身工作经验,提出了产品设计和模具设计的差异以及二者的衔接一种设计思路.并在实际中得到应用. 关键词:中国制造;中国创造;产品设计;设计思路;模具设计 1产品设计 产品设计反映着一个时代的经济、技术和文化。产品设计的重要性,由于产品设计阶段要全面确定整个产品策略、外观、结构、功能,从而确定整个生产系统的布局,因而,产品设计的意义重大,具有“牵一发而动全局”的重要意义。如果一个产品的设计缺乏生产观点,那么生产时就将耗费大量费用来调整和更换设备、物料和劳动力。相反,好的产品设计,不仅表现在功能上的优越性,而且便于制造,生产成本低,从而使产品的综合竞争力得以增强。许多在市场竞争中占优势的企业都十分注意产品设计的细节,以便设计出造价低而又具有独特功能的产品。许多发达国家的公司都把设计看作热门的战略工具,认为好的设计是赢得顾客的关键。 2模具设计 产品的创新使得产品的形状,表面处理,以及工艺性要求日趋严格,所以在产品的模具设计显得尤其重要,市场对模具的要求精益求精,这就要求模具设计人员具备扎实的功底和细微的洞察力以及本身对产品的认知度也需要一定的提升,模具设计工作者首先对产品需要一定的认识,才能进行下一步工作,产品模型在诞生之后,交付模具设计工作者根据产品的形状以及内部结构制造模具,这一从产品模型图―模具―产品成功诞生经过多环节工作者的参与及完善缺陷。 3产品设计和模具设计差异 3.1 产品设计:主要工作是偏重产品的外观和结构.而外观设计需要各方面的信息汇总,是你平时生活所感受的所看到的通过个人见解反映出来的样子的重新组合;结构设计部分就需要对机械,电子等等方面的技术了解,包括要了解模具设计的知识。 3.2 模具设计:围绕模具制作产品的生产过程而决定的设计。 3.3 产品设计要考虑全局,在整个过程自己牵头,从总规划时设计者就应该具备总体的轮廓并细化整体树,在设计初,就应该将可能存在并可规避性的隐患杜绝,使产品在后续的制成上对达到设计预期的目的。 但是产品设计工作者在原先的基础上并没有过多地考虑模具的制作成本以及产品是否从模具中得出,以及模具的制作成本,是否达到性价比的优势,而模具设计仅从模具的寿命和产品的易出性考虑多一点,而对产品的完整性会有一些欠缺考虑,这就是模具设计和产品设计脱节的弊端。 4产品设计和模具设计的衔接 产品设计是设计产品本身,模具设计是制造产品的工具,成功的产品需要从雏形到成品经过一段思考再实践再到最终的诞生,这中间需要产品设计和模具设计全力合作,需要产品设计的初步理念需要产品设计工作者必须和模具设计工作者及时沟通,产品设计侧重产品,模具设计侧重模具的可塑性,这就的需要一个项目总负责人将这两者的优点结合,优点交集就会更大体现产品的优良性。 4.1 首先产品设计需确定的设计思路的主干线正确,产品的轮廓需要一定的初期实现,自上而下建模,把握大方向的一致性,避免后续过多改动,是总体规划不得偏离预计期望值; 4.2 产品设计在产品轮廓雏形阶段需要求模具设计相关人员介入本次的设计阶段,把握模具的分模型式,综合讨论产品的外观性和顺畅性; 4.3 一旦产品轮廓确定,需要肢解成各个零部件,完成内部结构设计,使内部结构的优良性更大的提升,这就需要一定的模具知识功底,怎么样设计内部结构,避免内部结构影响外表面的瑕疵,这阶段需要产品设计长期积累的经验制作,经过模具设计的联合评审是否可行,加以二次把关,当分解成各个零部件时,产品设计需考虑产品的装配便携性,避免设计的出产品,却做不出产品的尴尬阶段,产品设计在手板阶段,需经过本身和他人的眼观,手动综合判定零部件是否便携性,工艺性的顺利,需要防呆处理必须进行,避免在非必要的防呆结构制作防呆,这会给产品整体装配产生很大的困扰,零部件的合适性原则必须把握,本可以做成联体,避免做成单体,无形中增加产品成本,一个人工昂贵并且装配困难的产品不能算成功的产品。这就需要产品设计采取其他的方式方法解决此类问题; 4.4 在模具设计阶段,避免模具设计无法把握产品设计的理念,使之与产品设计的原始思路相违背,这就得产品设计须将自己的设计意图告知模具设计,使得模具设计不得偏离此方向,产品设计须参与模具设计主干环节,在模具设计阶段针对产品的外观瑕疵以及危险度的要求需要产品设计和模具设计相互沟通,找到更好得解决措施; 4.5 模具在初始设计完成阶段,产品设计首先核对零部件和图纸的差异,是否和自己的设计理念相吻合,有没有过多的差异,然后根据所得差异,是否在产品的许可范围之内,如果不在之内,需要将模具结构和产品结构相调一致,避免差异性扩大使之不能匹配,经过反复的验证确认直到最终将产品模具确认下来。 5结束语 通过以上论述,我们得出通过产品设计和模具设计相互穿插并且面向可制造,可装配的的设计思路可以很有效的解决产品设计和模具设计环节脱落的尴尬,通过有效的两者结合便会缩短我们产品开发的进度,会通过此法我们产品设计出来会更好的面向制造者和消费者。 浅谈模具产品设计与制造:模具产品设计与制造探究论文 1现代模具设计与制造已步入信息化时代 改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。 20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。 模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。 2现代模具设计的CAD/CAE技术的应用 模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。 当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。 当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块——ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。 3现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用 现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。 (1)CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟与制造一体化,CAD/CAE/CAM一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内,该过程都是在CAD/CAE/CAM系统内进行的,其加工程序直接由联机电缆输入加工机台,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟,将零件,刀具、刀柄、夹具,平台及刀具移动速度、路径等显示出来,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状,进而检查程序编制的正确性,这对于复杂的多曲面的模具零件尤为重要。 (2)模具的零部件除了有高精度的几何要求外,其形位精度要求也较高,一般的量具是很难达到理想的目的的,这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称CMM,即CoordinateMeasuringMaching,是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25μm,其测量工件的方式如下:将经由CAD/CAM系统或CMM专用软件所产生的零件数据选送至CMM的计算机系统,经过适当的设置后,即按照所给出的数据去测量工件,将所得结果与原始数据比较,得出工件加工后的误差。如果原始数据是从设计图纸得来的,则可直接将设计数据送入CMM专用软件,然后进行测量,将取得的加工误差数据进行质量分析,以判断工件的加工质量。如果检测的不是单个零件而是若干个零件的组件,则由各零件的误差积累而导致总偏差被显示出来。 (3)现代模具制造的必然趋势,就是用机械加工尽可能地取代人工加工。这就确定了先进设备在现代制造中的作用,尤其现在加工中心、数控高速成型铣床、数控铣床、数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代化设备在工厂中的广泛使用。而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用CAD/CAE/CAM系统产生的。机台与计算机联机,加工程序是通过联机电缆输入机台的。操作人员按照规定的程序装夹工件,配备刀具和操作,机台就能自动地完成该机台上应该完成的加工任务,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。操作人员的熟练程度和情绪变化基本不影响加工质量和加工效益,这也是现代模具加工优于传统机械加工的一个方面。 总之,CAD/CAE/CAM集成技术就是在这种情况下应运而生的,它已成为现代模具制造技术发展的必然趋势,并以科学合理的方法给模具制造者提供了一种行之有效的辅助工具。该技术可使模具制造者在模具制造之前能借助于计算机对制件、模具结构、加工、成本等进行反复修改和优化,直至获得最佳结果。
石油化工论文:绿色石油化工工艺 一、绿色石油化工工艺的主要内容 “原子经济性”是绿色石油化工工艺的核心内容之一,所谓经济性就是减少浪费,让所有参与的物品都能达到最大的使用性,原子经济性就是利用原料中参与反应物中的细小原子,在化学反应过程事能够得以充分的利用,尽量!向空气中少产生或不产生废弃物,既能充分利用资源,又能防止污染。回收再利用、减少使用量、再生新能源或是不使用有害原材料是绿色石油化工工艺的另外一个核心内容,回收再利用就是将已有废弃的产品经过化学工艺使之产生新的产品,减少使用量就是对于污染环境,给人类的生存健康的材料少用或尽量不用或是找新的材料来代替。这样就会大大减少三废排放;有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求。 二、绿色石油化工工艺现存在的问题 1.危险性大绿色石油化工工艺术行业是一个存在潜在网险巨大的行业,它生产的任何产品都要经过化学反应来进行,稍有不慎就会造成巨大的经济损失或人员伤亡事件,行业危险系数高,危险性大。 2.原料种类少,资源浪费严重绿色石油化工工艺行业主要原料就是石油和煤炭,而我国两种原料的储藏资源在日异减少,要想发展好绿色石油化工工艺行业,就必须保证和两种有限资源的协调发展。目前,我国能源的使用率不高,单位能耗所创造的财富远远低于发达国家,我国创造每单位GDP的能耗比国际水平高出许多,是世界平均值的3至4倍,日本的11.5倍,美国的4.3倍,德国、法国的7.7倍。如果再按照高耗能、粗放式的方式扩大生产,全世界的能源也难以维系高速运行的中国经济快车。 3“.三废”排放多,对环境污染大汽车行业是石油化工行业最大的用户,它每年向空气中排放大量的CO2,全国一些大城市汽车尾气对空气的污染已达到50%以上,人生常期生活中这样的环境里会感觉胸闷,嗓子干痒,头晕等,严重威胁人类的健康。四、绿色石油化工工艺发展思路绿色科技内涵是要对环境污染进行合理控制,从根源上解决环境污染问题,传统的石油化工工艺已对环境产生了污染,而绿色化工工艺体现为绿色生产、无废物排放,这才是控制环境污染的最根本的方法。所以绿色化工工艺要向使用无毒害作用的反映材料与催化剂,追求原子经济,减少“三废”的排放目前标努力!第一要进一步开发研制“原子经济”反应,它是绿色化学工艺首要研发的反应类型,不断研制和改善反应中的催化剂,以实现反应中的各原子利用率最大化;第二,加强石油石化行业管理和内部控制,保证生关设施安全和人员安全,加强岗位责任制度建设,培养员工主人翁意识和责任感;第三选取环保的原材料,绿色石油化工工艺的一个要求就是杜绝使用毒害的原料,而是选择化学物质充当原料,要想从根本上免除环境污染,可以利用能够再生的自然材料例如:野生植物作为化学原料,以及一些农业废物,如:秸秆、稻草等进行反应成为酸、醇等化学物质;第四,选择绿色环保效果好的工艺,设计有利于环境的化学反应途径,形成物质与能量的良性循环。 三、结束语 绿色石油化工工艺的最终目标为生产出对环境和对人类健康有利的产品,保障人们正常的生活和生产中所需的能源。特别是能够研究出代替燃油,减少汽车对向空气中排放的废气,来保护生态系统。随着科技的发展,科研水平的提高,如今,一些高分子、精细化工产品都已问世。例如:生物生产干扰素、费事催化技术合成醛、醇等产品都取得了良好的环保效果。绿色石油化工工艺行业要想有效降低对对环境的破坏,达到没有公害的绿色生产的目的,就要尽量选取一些节约资源,耗能低的化工工艺,以及一些无毒害作用的原材料,利用绿色环保的生产技术,不断提高生产工艺。 石油化工论文:石油化工的防爆电气设备 摘要:近年来,随着对安全生产管理的进一步深入,石油、海洋石油、石油化工和化学工业等行业在争创效益的同时,以人为本、安全生产的意识正在逐步提高。因此,爆炸危险场所的电气和照明设备在采购、设计、安装、使用和维修后的防爆安全性能已经越来越得到石油、化工等行业的重视。 关键词:石油化工 防爆 环境 电气设备 采购 维修 石油化工企业因以石油、天然气及其产品为原料,在生产、加工、处理和储运石油、天然气产品过程中不可避免地会出现爆炸性混合物或火灾危险物质,而电气设备和线路在运行过程中因过载、短路、漏电、电火花或电弧等产生火源,工艺设备或管线会因静电产生火花,爆炸性混合物或火灾危险物质遇到火花、电弧或高温时,将可能引起爆炸或火灾,因此,石油化工企业与普通场所的电气设计相比,因爆炸和火灾危险环境的存在,在电气安全方面有较高的要求。 一、防爆电气应用的场所和环境 (1)具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所。 (2)具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。 (3)易燃易爆气体/蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所,在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中,这类场所较为常见。 (4)上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件(高温高湿、低温、砂尘、雨水、振动)影响的环境/作业场所。 上述爆炸危险环境/场所主要存在于危险化学品生产、运输、储存、应用和销售中。这种环境/场所在石化行业的企业中所占比例大约70%~80%;化工和制药行业占有大约50%。根据危险程度的高低,气体/蒸气危险场所划分为:0区、1区和2区,它们的划分主要取决于释放源(爆炸危险源)的释放程度。当然,场所中的建筑物结构、通风设施的能力以及场所所处的自然因素等都会对其划分有影响,有的影响很大。 二、电气设备选择 1 电气设备的防爆途径 电气设备的防爆主要是消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。一般有以下几种途径:采用防爆外壳。当爆炸性混合物进入壳体内发生爆炸时,不会引起外壳变形,火焰从外壳之间的间隙传出时,受到足够的冷却,其能量已不能引燃外界的爆炸性混合物,从而起到防爆作用。 采用本质安全电路。当电流和电压都比较小时,在电路中采取一定措施,使线路或设备产生的电火花能量不能引燃外界的爆炸性混合物。隔离法。主要是将爆炸性混合物与产生火花等危险因素的部分隔离,如正压型、充油型电气设备。限制设备正常工作的温度,如增安型电气设备。爆炸性气体环境的电气设备防爆类型有:本质安全型,标志为ia、ib;隔爆型,标志为d;增安型,标志为e;正压型,标志为p;充油型,标志为o;无火花型,标志为n。 2 爆炸性气体环境的电气设备选择 电气设备应根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求进行选择,选用的防爆电气设备的级别和组别,不应低于该爆炸危险气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。当存在两种以上易燃物质形成的爆炸性气体混合物时,应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。 三、防爆电气设备采购的一般要求 防爆电气设备采购渠道主要来自以下5个领域: (1)设计部门选型; (2)工程项目的招标; (3)成套进口设备采购配套; (4)企业通过网上或自主通过多家报价比较自主采购; (5)市场上企业经营部或商店采购。 采购过程中对供应商和产品资质的要求: (1)防爆合格证。 (2)防爆电气产品的检验报告和检验机构审查通过的技术文件。主要是防止防爆合格证的伪造以及更加详细地了解产品防爆参数和限制的条件。 (3)生产许可证,没有在生产许可证目录的,此项不考虑。 (4)企业的定点或入网证明,此项限于特大型企业。 (5)产品的其他质量证明,例如:船检型式报告、防腐报告、防护试验报告等。 石油化工论文:石油化工内部控制工作要点 随着集团公司各项改革工作的深入实施和管理转型,内控制度进入正式实施的第三年,也是内控管理工作的调整发展年。内控制度实施以来,各企业以完善制度体系为基础,以构建内控管理长效机制为主线,以强化执行力为重点,以检查考核为手段,坚持将内控管理融入日常工作,内控管理工作稳步推进,管理水平不断提升,在规范经营管理行为、防范经营风险、建立长效管理机制等方面起到了很好的保障作用,企业内控管理水平明显提高。但通过检查发现,企业在一些关键环节和细节上还存在部分问题,特别是去年集团公司及股份公司少数企业相继出现管理失控的情况,凸显出内控制度在深入贯彻执行及风险管理方面还存在很多问题。,我们要结合企业改革和转型的需要,以“有效和高效”为目标,围绕总部内控“一体化”、依托制度信息化、研究建立风险识别及预警和防范体系、优化内控检查思路等重心,狠抓内控制度的深入贯彻落实,推动内控管理的转型,提升内控执行力,确保内控管理实现可持续发展。总部及企业重点抓好以下工作: 一是强化风险管理,研究建立风险识别及预警防范体系 研究建立以风险管理为核心和导向的内控管理,企业应从加强关键环节、重点领域的业务管理入手,强化对招投标管理、信用管理、对外投资、分包管理、资产产权处置等生产经营管理过程中高危地带的监控,并加强风险分析和定期评估,避免重大风险和实质缺陷的发生。结合国资委全面风险管理指引的要求,逐步研究建立风险管理事件库。企业要按照统一的格式和要求,定期开展风险分析和评估,对已发生的事件或潜在的重大风险及重要风险进行分析,制定应对、解决或改良措施,按要求纳入风险事件库的管理,并按季度上报总部汇总更新,逐步推进内控管理与全面风险管理的有机融合,进一步提升风险的防范和抵御能力。风险管理事件库统一的格式和要求由总部制定下达,并负责汇总建立集团公司总体的信息库,定期进行分析。 二是开展外部项目调研督导,加强外部项目监管 根据近两年的检查和了解,总体感觉企业外部项目内控管理比较薄弱,考虑外部项目管理的现状,企业要加强对外部项目内控管理的支持和督导。一是加强外部项目管理人员内控培训学习,采取集中培训和现场培训相结合的方式,提高内控管理意识。二是加强外部项目的督导调研,了解外部项目内控执行的难点和阻力,制定切实可行的应对措施,强化对外部项目的支持,提升外部项目的内控执行力。三是加强对国际项目的监管和指导,研究国际市场的特点,有针对性探索和完善国际项目内控管理制度。今年总部拟组织对外部项目相对较为集中的地方,开展外部项目专项调研和检查,以促进提高外部项目的内控管理水平。 三是建立内控管理定期通报机制,定期内控管理动态(简报) 为解企业内控工作开展情况,定期总结管理经验,剖析执行中出现的案例,建立相互学习交流的平台,各企业要建立定期简报制度,通过总结本企业内控管理、风险管理经验或剖析执行中出现的问题与案例,以内控管理动态(简报)的形式下发所属单位,同时将每期内控动态(简报)每月25日前向总部进行报送。原则上规模较大的企业每月报送,其他企业按季度报送。总部依据企业的内控动态(简报),对各企业总结的先进经验和典型案例进行总结提炼和选编,以总部内控动态(简报)的形式定期下发企业,供所属企业进行学习和参考。 四是继续强化基础资料规范工作,推进内控管理要件的表单化工作 集团公司要分步推进实施制度全面信息化工作,将所有制度按照“制度流程化、流程表单化、表单电脑化”的要求进行信息化,该工作也与内控制度表格化联系紧密。企业要规范内控管理要件,结合企业管理实际,整理汇总企业成熟的要件资料,并结合内控制度要求对没有的要件进行制定和完善,对所有内控要件资料力求以表单的形式体现出来,形成本企业的内控管理要件,并于7月底前上报总部。总部借鉴各企业的管理要件格式,完善制定出统一的管理要件格式,形成系统的管理要件表单,为制度信息化奠定基础。 五是调整优化检查考核思路,提高内控检查质量 企业要继续加强内控检查评价,优化和创新检查思路,选拔、培养和选用经验丰富、责任心强的内控检查人员,完善专业队伍人才库建设。企业在做好内控重点流程测试及自查工作的同时,加强外部项目的检查评价工作,延伸检查范围和深度,提高检查频率,结合审计、稽核、效能监察等形式开展专项和复合检查工作。检查中重点控制风险点和关键环节的抽查样本,切实提高内控检查的质量和效果,并落实“严考核、硬兑现”机制,企业检查评价工作应在10月中旬底前完成,11月15日前将自查报告报总部备案。为了进一步提高内控检查的深度,延伸检查范围,总部也将研究优化内控检查的思路和方法。 六是继续加强宣传培训,通过多种形式扩大内控影响力 企业要抓好内控环境建设,扩大内控影响力,提升全员内控管理意识,坚持对内控宣传培训工作常抓不懈,并开展多种形式的宣贯方式。一是坚持业务流程讲解与案例相结合,引用国内外企业的典型案例,通过案例分析来加深对内控流程的理解。二是要加强企业间相互学习交流,内控培训可以聘请兄弟企业的内控专家进行交流讲课,也可组团到管理好的企业去现场学习。三是鼓励内控管理骨干参加有关权威机构或高校举办的培训班,了解内控新观点和新思路,加强理论知识学习。四是开展内控知识竞赛,丰富宣贯形式,强化对流程的学习和理解。五是开展内控论文征集和评比活动,提升内控理论学习和研究水平等。 七是开展专题研究,研究做好与内控相关的专项管理工作 为了更好地做好内控相关工作,配合解决好今年重点工作中的难点,确保内控工作深入并顺利开展,总部计划采取实践推进与课题研究相结合方式,选定部分重点课题,指导企业开展研究工作,以推进专项工作顺利开展。各企业要成立课题研究小组 ,指定相关人员,结合实际工作开展情况,对相关工作进行研究,在企业内开展优秀课题评选活动,并向总部提交推荐优秀研究成果。具体研究围绕以下课题开展:内控风险识别及预警防范体系的构建;内控“一体化”管理存在的问题及应对措施;内控管理与业务监督管理的关系;新形势下内控管理如何实现可持续发展;内控检查评价方法及考核方案的优化思路;内控管理信息化的实现途径及探索等。原则上规模较大的企业应选择多个课题开展研究。 八是做好内控日常管理和运行工作,狠抓内控制度的贯彻落实 内控制度贯彻落实的好坏决定内控管理水平的高低,为了进一步确保内控制度贯彻执行,企业要结合管理实际,继续做好日常管理和运行工作。一是跟踪抓好内控检查出问题的整改落实工作,开展检查回头看及复查工作,防止类似问题再次发生。二是做好年度内控工作计划的安排布置,结合企业实际和总部要求,有针对性地开展内控管理工作。三是抓好内控实施细则的完善,规范权限的细化和转授权机制。四是抓好内控制度的贯彻执行,切实提高内控执行力和自觉性。五是做好内控管理定期总结和汇报工作,并分别在6月中旬及12月中旬前将内控管理总结上报总部。 石油化工论文:石油化工工程项目管理的实用性 1质量控制上的项目管理 其实,质量控制可以看作是三个核心目标中最关键的一个目标,只有保证了工程的质量,才能够进一步讨论对成本以及进度的控制。工程质量的控制贯穿整个施工过程,从建设施工材料的采购,到具体施工流程的进行,到最后的工程验收,都需要进行非常严格的质量控制,才能够保证工程的质量达到要求。要从施工人员的专业技能水平以及职业道德素养入手,确保在整个施工流程中,工作人员严格按照规定进行材料的采购与工程的进行,杜绝偷工减料、违规操作等情况的出现。另外,对新技术、新工艺的开发应用也可以提高工程的质量,可以在实际的施工过程中更多地注意采用更加先进的技术。 2石油化工建设工程项目管理的主要内容 以成本、进度、质量三个核心目标为出发点,在现代的建设工程项目管理中,可通过多方面的措施来实现项目管理的作用。在当今科技水平飞速发展的背景下,项目管理主要包括了SHE管理、合同管理以及信息管理等三方面的内容,通过这三方面的内容,在建设工程中进行综合应用,可以让三个核心目标得以实现,充分体现出现代项目管理在石油化工建设工程中应用的完善性。 2.1项目管理中SHE管理的应用所谓SHE管理,也就是将安全(safety)、健康(health)、环境(environment)三者结合到一起的一个综合管理系统。将减少施工过程的安全事故,保证施工人员的健康状况,保护外界环境不受破坏作为管理的出发点,对可能存在着危险、不稳定的因素进行及时的纠正。特别是对于石油化工建设工程来说,在施工过程中会存在着相当多的安全隐患以及威胁施工人员健康和破坏生态环境的因素,进行SHE管理是石油化工建设工程最为基本的一项管理内容。 2.2项目管理中合同管理的应用 合同管理是通过建设工程中的不同参与方所应该履行的义务以及所具有的的权利来进行责任分配的一种管理方式。通过合同管理,可以更好地明确建设工程中每一个具体项目的负责方,将保证施工的成本、进度以及质量具体到每一个工程参与方。目前石油化工建设工程中参与方可能涉及到的合同包括设计合同、承包合同、分包合同等等,这些合同在签订于解除的过程中都具有相应的法律效应,加强合同管理是提高整体工程质量,实现工程参与方利益共赢的必要手段。 2.3项目管理中信息管理的应用 信息管理是在新时代高科技发展背景之下兴起的一种管理方式,通过信息手段,实现建设工程的高效系统化管理。在石油化工建设工程中,信息管理主要包括组织类信息管理、经济类信息管理、技术类信息管理、政策类信息管理等多方面的内容,通过对多种信息的综合管理,可以很好地实现对建设工程中成本、进度、质量等目标的有效控制,让石油化工建设工程得到更加快速的发展。 3结束语 经过多年的发展,项目管理的水平取得了很大程度上的进度。随着科技技术的逐步完善,许多高科技手段在项目管理中的逐渐应用,石油化工建设工程中的项目管理将会达到一个全新的台阶,在现代项目管理的调控与影响下,石油化工建设工程将会得到更加全面的发展。 石油化工论文:石油化工安全生产风险控制的措施 石油化工是以石油为原料生产化学产品的化学工业,安全生产时石油化工企业生存和发展的生命线,关系到国计民生,而在现实石油化工成产中,由于相关工作人员安全生产风险控制意识薄弱,没有贯彻落实安全生产要求,石油化工企业在化学药品开发、煤矿开采等方面发生的风险事故较多,给国家和人民的人身财产安全造成严重损失。因此,加强石油化工安全生产过程中的风险控制显得尤为必要。 1安全生产风险控制概述 石油化工属于高危行业,发生安全事故具有一定的必然性,但在生产过程中,进行严明的安全生产管理,严格控制生产流程,规范操作,可将风险发生率降到最低。一般可以从以下几个方面来进行安全生产风险控制:第一,人的安全可靠性。对于生产过程每一个环节,工作人员需要严格遵守规范操作,保证自身安全;第二,设备的安全可靠性。设备是石油化工顺利生产的重要决定因素,因而需要时刻保证生产设备安全稳定的运行状态;第三;环境的安全可靠性。保障设备、人员所处环境的安全性,避免因环境因素引发安全事故;第四;制定合理的生产管理制度,纪律严明,避免因管理不当而引发安全事故。安全生产风险控制是指企业根据风险评价报表,制定并落实相应的风险控制措施,从而将安全生产风险控制在合理范围[1]。一般风险控制措施包含两个方面:第一,预防安全事故的发生,即在石油化工生产过程中做好预防措施,防患于未然;第二,控制故事损失扩大的措施,即在事故发生以后,采取一系列针对性的挽救措施,将事故控制在最小范围,从而降低损失。 2安全生产风险控制措施 2.1安全生产风险控制措施内容 第一,采用先进工程技术手段实现安全生产,控制生产风险。工程技术措施是解决企业安全生产风险的优化方案,主要通过采用先进的工程技术手段来控制安全生产中的风险因素。例如,石油化工生产过程中易发生火灾等安全事故,可采用防火工程、消防技术等先进技术措施,做好风险控制管理,从而有效降低安全事故的发生率;第二,提高安全生产管理水平。人为因素在石油化工安全生产中起着决定性作用,因而在生产过程中,要加强安全管理,制定标准设备管理制度、员工行为准则和岗位职责制度,实现一体化的管理,从而提高化工生产安全性;第三;提高操作人员的综合能力。操作人员的专业能力和职业素质是影响石油化工安全生产的关键因素,企业需要提高操作人员的操作技术和职业道德素质,以此降低安全生产风险。例如,企业可开展思想道德教育讲座、讲坛等活动,利用多媒体技术播放优秀石油化工生产人员的工作事迹,以此对企业员工进行思想道德教育,增强员工的责任心;第四,加强个体防护措施管理。 2.2安全生产风险控制措施的制定与实施 安全生产控制措施是将风险程度作为参考依据,风险程度一般分为轻度风险、中度风险、重度风险。在制定控制措施时,要充分考虑到控制措施的可操作性、可行性、安全性和合理性。针对轻度风险,风险控制措施为:保持石油化工生产现状,检查生产设备,找出风险原因和解决方案,并作好记录;针对中度风险,一般根据风险制定相应的管理制度,从而控制风险;针对重度风险,首先要整理重大风险改进措施清单,清单中需要包含风险名称、风险现状、风险级别、责任部门和相应的风险改进措施。同时,还要制定包含风险名称、改进目标、改进指标、改进投入资金、实施时间和负责部门等条例的风险控制方案,严格按照风险控制方案执行风险控制措施,保证责任到人,以达到控制风险的目的。控制措施落实到位以后,还需要由该项目的负责人对实施结果进行审核评定,主要审核指标包括技术措施完成进度、完成质量和资金投入等,确保风险控制措施落实到位。 2.3风险信息更新 石油化工生产工艺繁多复杂,生产过程存在易燃、易腐、易爆炸以及有毒性等风险,易引发安全事故,因而企业要及时更新化工生产过程中的风险信息,以便做好防控风险措施,降低风险发生率。例如,企业每年定时对常规化工生产活动进行一次风险识别和风险评价[2],主要审核过去的风险评价是否完善、是否全面包含企业生产各个环节以及相应的风险措施是否有效、是否需要扩充等,进行必要完善后制成风险评价报告。针对非常规性、作业复杂、危险性较大的生产活动,在每一次开工前就需要对生产活动进行风险评价工作,确保生产设备安全可用、生产环境适宜等,并将其制成可行性报告上报给上级领导,得到审批后才可作业。 3结语 石油化工属于高危行业,也关系到国计民生,因而加强石油化工企业安全生产风险控制是十分必要的。企业可以从采用工程技术措施、提高安全生产管理水平、提高操作人员的综合能力、加强个体防护管理等方面来提高化工生产过程中的风险控制。针对轻度风险、中度风险、重度风险等不同风险级别采取针对性的控制措施,并定时进行风险信息更新活动,以此降低企业化工生产风险发生率。 石油化工论文:探析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。 石油化工论文:大型石油化工企业供配电系统 摘要:大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。本文根据大型石油化工企业供配电特点,介绍了石油化工企业内三种主要的供配电方式,并对其进行了较详细的分析比较。 关键词:石油化工 企业供配电 1 前言 目前我国的大型石油化工企业(简称石化企业)多数是由中、小型逐步扩容起来的,对于企业内的供配电系统没有很好地按照大型以及特大型石化企业统筹规划。随着我国经济建设的飞速发展以及现代生活的需要,还将新建许多大型以及特大型石化企业,如企业内供配电方式选择不合理将会给企业带来极大的经济损失。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题,也是与大型石化企业供配电特点息息相关的。 2 大型石化企业供配电特点 2.1 对供配电的可靠性要求非常高 对连续运行的石化企业来说,对供配电的可靠性要求是非常高的,仅几个周波的电力系统故障就能造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性的后果。 2.2 负荷相对平稳 石化企业的负荷是相对平稳的,日负荷曲线的变化很小,生产装置运行正常后,负荷几乎数周甚至数月不变。 2.3 负荷以异步电动机为主 石化企业的负荷主要是以大型异步电动机拖动的风机、压缩机以及隔爆或增安型异步电动机拖动的机泵为主。由于石化企业供配电系统内具有大量异步电动机的运行,因此,应对其功率因数进行有效的补偿。当采用电力电容补偿时,电力电容器组宜安装在主变电所、多区域配电所或多区域变电所内,因为这些变电所内的负荷相对平稳,而且可缩短装置变电所故障时的备用电源自动投入时间。 2.4 大型电动机启动 催化主风机等大型电动机的启动虽然次数很少,但启动时间却较长,是影响大型石化企业内供配电系统的关键问题之一。 2.5 具有企业自备热电厂 大型石化企业都具有企业自己的热电厂,其规模与企业的规模及地域的需求有关,有些规模大的热电厂除满足本企业的用电需求外还可向电力系统售电,通常仅能为本企业提供一定负荷及保安电源。石化企业的热电厂的主要作用是为企业内供汽,因此汽轮机多以背压式、抽汽背压式或抽汽凝汽式为主。一旦电力系统发生故障造成石化企业大面积停电,生产装置会立即停止用汽,各发电动机很难保证此时的稳定运行。通常大型石化企业的热电厂既是企业供配电系统的中心。 2.6 逐步扩容 石化企业的另一特点是用电负荷的逐步扩容,增加新装置及改造扩容是石化企业司空见惯的事情,因此在设计石化企业内供配电系统时一定要考虑留有足够的扩展余地。 3 大型石化企业对供电电源的要求 大型石化企业的用电负荷较大,通常总运行容量大于60MVA,供电电压为(66)110KV,220KV,并应由两个以上独立的电源供电,运行方式一般为双电源单运行或双电源双运行。 所谓双电源单运行供配电方式是某个供电电源正常运行另一个供电电源作备用,正常运行供电电源故障后备用供电电源自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是企业内供配电系统倒闸操作方便,缺点是正常运行供电电源故障后极易造成企业生产的混乱。 双电源双运行供配电方式是两个供电电源均正常运行,某个供电电源故障后母线联络断路器自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是某一供电电源故障后对企业生产造成的影响较小,缺点是企业内供配电系统倒闸操作很不方便。 4 大型石化企业内的主变电所 大型石化企业通常是以热电厂或总降压变电所作为主变电所。一些大型石化企业内具有数个主变电所,运行方式等事宜通常供电力公司制约。大型石化企业内主变电所的接线方式通常是单母线分段带旁路母线及双母线等,一般位于企业的外侧以便输入供电电源,因此,必须采用电力电缆向生产装置变电所供电。企业内采用供配电电压及供配电方式应根据企业的负荷特点及地理位置等因素仔细选择。 5 大型石化企业内供配电电压及供配电方式 我国大型石化企业内供配电电压通常为: 35KV,10KV,6KV及0.4KV; 大型石化企业内主要供配电方式为: 主变电所直配供配电方式; 多区域配电所供配电方式; 多区域变电所供配电方式; 6 主变电所直配供配电方式 从主变电所6(10)KV母线采用放射式直接供配电至各装置变电所就构成了主变电所直配供配电方式。 该供配电方式构成简单,设备管理集中,容易实现全企业的微机化管理及保护,各装置变电所均可无人值守,人员需求较少,是目前多数石化企业主要采用的供配电方式。但该供配电方式主变电所配出回路过多,系统供配电损耗很大,另外,目前多采用电力电缆沿系统管架敷设的形式,多条电缆都从主变电所一处配出也给这些电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了极大的不便。在该供配电方式中每个配出回路都必须按该生产装置的最大运行负荷考虑,因此,不得不增加电器设备及配出电缆的投资。由于该供配电方式仅从主变电所一处配出,供配电系统末端的电压波动很大,这给处于企业负荷远端的储运及给排水系统的电气运行造成了一些困难。 为了在主变电所配出线短路时维持主变电所6(10)KV母线的残余电压,以及限制装置变电所的短路容量,也不得不在主变电所母线配出端安装出线电抗器。出线电抗器的安装又给大型电动机启动及供配电系统运行等带来了一系列问题。大型电动机回路出线电抗器的选择是一个非常严格的问题,电抗百分值选择小了,不但短路电流限制的不够,而且大型电动机启动时对主变电所6(10)KV母线的冲击也很大;选择大了,又不能保证大型电动机启动时的机端电压及启动力矩。因该供配电方式从主变电所至装置变电所是采用电力电缆直配方式,主变电所的短路阻抗与装置变电所的短路阻抗几乎相等,不能用短路电流的幅值来选择装置变电所内故障与主变电所出线电抗器及其系统电力电缆故障,过电流保护必须采用时间阶梯方式,所以主变电所母线配出回路不能安装过电流速断保护。当某一装置变电所发生短路故障时,会造成在主变电所该段6(10)KV母线下各装置变电所的大量低压电动机因瞬时低电压停机,这会给生产造成混乱,而且主变电所配出的回路越多影响范围越大。由于大型石化企业的大型异步电动机很多,因此,除多区域变电所供配电方式外,在计算主变电所低压侧母线短路电流时应考虑多台大型异步电动机的影响。该供配电方式的主变电所6(10)KV母线的短路容量及变压器容量不能太大,否则无法选择电气设备。对于6KV系统,变压器容量不易大于31.5MVA;对于10KV系统,变压器容量不易大于50MVA。有效的处理方法是将主变电所6(10)KV母线分成多段,以降低主变电所每段母线的短路容量。 大型石化企业典型主变电所直配供配电方式电力系统接线简图见图-1。在该简图中,电力系统的供配电电源侧采用了双电源单运行供配电方式,四台变压器的容量应相同,而低压侧决不能简单的看作四台变压器的连接,各变压器的低压侧通过主母线、旁路母线、母联断路器及旁路断路器组成数个环状接线,它具有高度的灵活性和可靠性。该接线可看作是具有紧密连接的两个独立变电所,而且仅增加了LB23一台断路器并结合旁路母线,主变电所的运行最大负荷既可从各变压器总容量的50%增至66%,既正常运行时各变压器的负荷率均为66%,某台变压器故障后,该变压器负荷通过母联断路器、旁路母线及旁路断路器分别由另外两台变压器各负担33%,而且对故障变压器所担负的任何装置变电所的两段进线,还都是由主变电所的两台独立的变压器分别供出的。大型电动机的启动是采用两台变压器短时并联的方式完成的,对主变电所母线冲击很小,而且只有该接线才能确保在单台变压器故障后仍能有两台变压器并联完成大型电动机的启动。 图-1 典型主变电所直配供配电方式电力系统接线简图 7 多区域配电所供配电方式 在石化企业内用电负荷集中的多处区域建立区域配电所,由企业主变电所以6(10)KV电压向这些区域配电所供配电,再由这些区域配电所向各装置变电所供配电即形成了多区域配电所供配电方式。 该供配电方式与主变电所直配供配电方式相比仅是在主变电所的配出方式有所不同。配出回路数的减少,给这些电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了一定的方便,也减少了电器设备及配出电缆的投资,系统供配电损耗也有所降低,设备管理还很集中,可较容易地实现全企业的微机化管理及保护。除一些重要区域配电所外,一般区域配电所及各装置变电所也是无人值守。该供配电方式也是目前一些石化工企业采用的供配电方式。由于该供配电方式增加一级配出,使主变电所母线配出回路过电流保护及各装置变电所的低电压保护与备用电源自动投入与主变电所直配供配电方式相比必须还要增加一个时间阶梯。主变电所母线配出回路也不能安装过电流速断保护。另外,该供配电方式仍没有解决供配电系统末端的电压波动很大及主变电所母线配出端电抗器的问题。瞬时低电压停机问题依然存在,大型电动机回路也仍然需要主变电所6(10)KV母线经出线电抗器直配的供配电方式,而且主变电所母线的短路容量及变压器容量受限问题也无法解决。 区域配电所的容量还要受到主变电所母线出线电抗器容量的限制。简单的解决方法见图-2,从主变电所母线增加S3回路与L13和L23母联断路器,可将S1和S2回路的负荷率从50%增至100%,L13和L23母联断路器也应增设备用电源自动投入保护。 8 多区域变电所供配电方式 同多区域配电所供配电方式相似,区域变电所供配电方式也是在石化企业内用电负荷集中的多处区域建立区域变电所,将电力系统获得的电源电压经数台主变压器变压为石化企业内可接受的35KV电压,由企业主变电所用35KV电力电缆向这些区域变电所供配电,再由这些区域变电所经过变压器变压后,再向各装置变电所供配电即形成了多区域变电所供配电方式。大型石化企业典型多区域变电所供配电方式电力系统接线简图见图-3。 该供配电方式是以35KV为主供配电系统,解决了供配电系统末端的电压波动很大及主变电所母线配出端电抗器的问题,而且主变电所母线的短路容量及变压器容量受限问题也得到了解决。主变电所母线配出回路可安装过电流速断保护,缩短了断开35KV电力电缆短路故障的时间。从主变电所经35KV电力电缆与变压器配至各大型电动机,使各大型电动机与其供配电的变压器组成了电动机—变压器组,设计人员可根据各大型电动机的有关参数很容易地选择变压器的容量及阻抗电压百分值。该供配电方式不必增加主变电所母线配出过电流保护及各装置变电所的低电压保护与备用电源自动投入的时间阶梯,瞬时低电压停机的影响范围也有所减小。虽然该供配电方式是以35KV为主供配电系统,但在主变电所附近的生产装置(见图-3装置1变电所)还应采用主变电所直配供配电方式。但由于在企业内增加了35KV电压等级,而且该供配电方式与上述两个供配电方式相比增加很多变压器,这给企业内供配电系统的设计、施工、运行管理及检修试验增加了很大的难度,目前我国大型石化企业还很少采用该供配电方式,但却是今后新建大型及特大型石化企业主要采用的方式。 图-3 典型多区域变电所供配电方式电力系统接线简图 9 装置变电所供配电方式 装置变电所通常均采用单母线分段的供配电方式,母联一般装设备用电源自动投入保护,配出方式则有母线直配至用电负荷与母线配至各电动机控制中心(MCC)再配至用电负荷两种。国外进口装置变电所多采用后者,该供配电方式可在MCC开关柜上减少一些投资,而且可缩小在MCC故障时对供配电系统的影响范围。在设计装置变电所开关柜时,宜将进线、母联、电压互感器、变压器及补偿电容器开关柜集中布置,以方便今后的运行管理。 10 保安电源的设置 当石化企业发生大面积停电事故时,极易发生着火爆炸事故,一些生产装置还会造成重大设备事故,因此,必须考虑企业全面停电时的消防及其它问题。企业热电厂应安装低周减载装置,以增加事故情况下的发动机运行的稳定,并通过安装大型柴油消防泵及在部分生产装置安装柴油发电系统以解决此类问题。 11 结束语 多数石化企业的供配电系统是根据本企业实际情况,采用上述各种供配电方式的混合形成的。建议对主变电所附近少量负荷较少的生产装置采用主变电所直配供配电方式;对距主变电所较远负荷较少的多个生产装置,采用多区域配电所供配电方式;对距主变电所较远或供电半径内负荷较大的多个生产装置,采用多区域变电所供配电方式。对于采用主变电所以直配及多区域配电所为主供配电方式的大型石化企业,建议考虑图-1的主变电所接线方式。对于新建大型石化企业的供配电系统,建议考虑多区域变电所供配电方式。 石油化工论文:石油化工企业消防污水收集与处理初探 摘要:阐述了石油化工企业消防污水的产生及特点,提出了石油化工企业须重视消防污水的收集与处理,结合工程实例介绍了消防污水的收集方法。文章建议国家环境保护法规增加关于消防污水的有关内容。 关键词:石油化工 消防 污水处理 前言 随着社会的进步,人们的环境保护意识不断增强。石化企业水污染防治工作取得了较大的成绩。但是,消防污水的收集与处理问题常常被人们忽视。本文就这一方面的问题谈谈自己的看法。不当之处,望同行们批评指正。 1 消防污水的产生 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来。消防时,泄漏出来的物料混入消防水,消防水即被污染。笔者将这部分受污染的消防水称之为消防污水。 从消防污水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,消防污水只有在消防时才会产生;其二,消防污水只有在物料泄漏并混人消防水时才会产生。 消防污水的产生过程决定了消防污水具有区别于其它形式污水的特点。 2 消防污水的特点 消防污水具有以下几个特点: ①污水量变化大。由于消防污水只是在消防时产生,因而其水量与消防时实际用水量有关,而消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时,消防实际用水量就小,产生的消防污水也就少;当火灾程度比较严重时,消防实际用水量就大,产生的消防污水也就多;当火灾特别严重时,企业内消防设施不能满足消防要求,需要动用企业外部消防设施,此时产生的消防污水就更多。 ②污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、火灾发生时不同的泄漏点位置,消防污水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,消防污水中污染物的浓度也会有很大差异。 消防污水具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 3 消防污水的收集与处理 消防污水如不采取措施加以收集,便会沿地面流淌至雨水管道,最终汇入江河湖泊,造成地下水、地表水的严重污染。依据石油化工企业的环保法规,“石油化工企业应该做到清污分流”,受到污染的消防水也应该从未受污染的水中分流出来。因此消防污水的收集与处理是必要的,不能因为火灾就忽略了对环境的保护。特别是加工过程中含有毒物质的企业,这个问题更应重视。 针对消防污水的特点,在将其送入污水处理厂前,还应注意以下几点: ①消防污水在被送入污水处理厂前须进行检测。 ②消防污水收集池须有一定的调节容积。 ③当消防污水可回收利用时,应考虑回收利用。 下面以金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置中,堆桶场和原料罐区为例,谈谈消防污水是如何收集的。 4 工程实例 金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置是由德国BAYER公司与金陵石化化工二厂合资兴建。该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。产品组合聚醚是由聚醚与添加剂混配而成,其中添加剂中含胺类物质。若胺类物质泄漏并流入水体,将会造成地表水、地下水的污染,造成环境的污染。为防止消防污水对环境的污染,德国BAYER公司提供的基础设计中明确提出,该装置原料罐区、生产厂房、堆桶场的消防排水均须考虑收集并将受污染消防水送至化工二厂污水处理厂。 以堆桶场为例,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水。场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井。切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。 消防污水与未受污染的消防水的切换,按以下步骤进行:平时将阀门井内的阀门关闭,消防时,消防水被限制在盆状场地之内。检测人员经取样分析,如确认消防水未被污染,打开阀门,将场地内积水排至雨水系统;若分析结果显示消防水已被污染,则启动污水池内的污水泵,将受污染水送至污水处理厂(图1)。 盆状场地的净容积是这样确定的:考虑到污水的检测时间约须1.5-2h,场地内按可容纳3h消防用水量。依据《建筑设计防火规范》,堆桶场消防用水量确定为25L/s,3h消防用水的溶积即为270m3,因而,盆状场地的净容积应不小于270m3。 堆桶场的设计要点:一是要计算盆状场地的净容积,确保堆桶场在堆好成品桶。原料桶、空桶和废料桶时仍能满足270m3要求;二是盆状场地的地坪应做好防渗工作,因为此时的盆状场地兼作消防污水收集池;三是污水泵的流量确定应综合考虑污水处理厂的承受能力和盆状场地的排空时间。 原料罐区有现成的围堰,只要保证其容量,并做好防渗工作,便可作为消防污水收集池。 以上设计得到德国BATER公司的认可。 目前,该工程已竣工投产,消防污水收集设施使用效果如何,还有待今后实践的检验。 5 存在的问题 ①由于我国环保规范未提及消防污水,消防污水的收集容积在规范和手册中均没有明确的计算方法。以上计算是否妥当,有待于实践的检验。 ②消防实际用水量可能远远大于规范中规定的消防用水量,实际消防用水量太大时,消防污水就会溢出收集池,流入雨水管道,污染环境。但是,如果将收集池做得很大,势必又增加了土建投资。如何经济、合理地确定消防污水收集池的容积,还有待于同行们的进一步探讨。 ③污水的检测项目不同、同一检测项目所使用的仪器不同,检测所需时间就会不同。而污水检测所需时间对消防污水收集他的容积影响很大。污水检测所需时间如何确定,依据不足。 6 几点建议 ①石油化工工程设计应考虑消防污水的收集。 ②建设石油化工企业污水处理厂应考虑消防污水处理量。 ③国家环境保护标准规范在有关章节应增加消防污水的有关内容。 石油化工论文:浅析石油化工装置工艺管线系统试压研究 [论文关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术 [论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。 目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。 实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。 一.石油化工装置管线试压工艺技术研究 1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。 2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。 3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。 4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2 6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 二.石油化工装置管道工艺技术 1.塔和容器的管线设计 依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。 2.泵的管线设计 泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。 布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素: ①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。 ②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。 ③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。 3.冷换设备的管线设计逆流换热 ①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 ②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。 ③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。 三.总结 设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。 石油化工论文:浅谈石油化工高效液相色谱仪检测技术 论文关键词:高效液相色谱仪 石油化工 检测 论文摘要:蒸发光散射检测器作为高效液相色谱仪的一个重要组成部分,具有高效、快速的特点,在石油样品的范围检测越来越广。本文主要针对蒸发光散射检测技术在石油化工领域中的应用进行了分析。 蒸发光散射检测器(ELSD)作为一种新型的通用型检测器,显示了极大的优越性,引起了广大科研工作者的注意,在一定程度上弥补了HPLC传统检测器上的不足。笔者综述了ELSD的仪器结构、工作原理以及影响检测的因素,重点介绍其在石油化工领域中的应用。 1.ELSD的结构和工作原理 1966年, Ford第一次介绍了ELSD,当时它被称为蒸发分析器( Evaporative Analyzer) ,后来又被称为质量检测器(Mass Detector) 、光散射检测器(Light Scaterring Detector) 等,属于一种具有较高灵敏度的通用检测器。它运用光散射技术使高分子量和低分子量化合物检测时通过质量敏感(Mass Responsive)模式来完成。对于各种已经商品化的ELSD主要由3部分组成:雾化器、加热漂移管和光散射池。 1.1雾化器 雾化器直接和分析柱的出口相连接,从柱后出来的流出物进入雾化器,在雾化器的末端与通入的气体(通常是氮气或氦气)充分混合成均匀的小液滴,可以通过调节气体的流速和洗脱液的流速来调节所产生液滴的大小。对于ELSD的稳定性在很大程度上取决于物化器气体流速,气体流速如果低于正常流速,会产生较大体积的液滴,大液滴会凝聚在加热漂移管上使响应值降低,大液滴中的流动相如果不能完全蒸发,则会形成尖峰;如果气体流速过高,则大液滴的数量会减少,响应值降低。 1.2加热漂移管 加热漂移管是ELSD的一个重要部件。柱流出物经过物化器后变成气溶胶,然后经过加热漂移管。加热漂移管的作用是使气溶胶中的易挥发组分挥发,流动相中的不易挥发组分经过加热漂移管进入散射池。加热漂移管的重要参数是在保证流动相完全蒸发的前提下设置尽量低的温度,特别是对于一些不稳定的化合物,更应该在低温下蒸发掉流动相。 1.3光散射池 在光散射池中,样品颗粒散射光源发出的光经过检测器产生电信号。在仪器的实际结构中,光源大多数使用多色光源,但是也有的厂家使用激光源。激光源除强度较大以外,有本征的缺憾,即对于一些具有生色基团的化合物,如果其吸收波长正好与激光光源波长相等,这种化合物就不会被检测到;另一方面,因散射光强度和(D/I)有关,所以多色光的散射强度使ELSD的响应因子更接近于一个真正的质量检测器,而单色光ELSD的响应因子会有较大的变化。经样品颗粒散射的光被光电倍增管或硅晶体光电二极管接收,其发展趋势是硅晶体光电二极管被逐步取代光电倍增管。 2.影响ELSD检测的因素 Charleswoortin最早研究了ELSD的检测原理,并为它以后的发展奠定了基础,后来经过大量的学者研究逐渐加以完善,并由Mengerink系统地总结如下: 2.1 物化器 散射光的强度与进入光散射池的颗粒大小有关, ,因此也就与在雾化过程中产生的液滴大小有关。可以用Nukiya-ma和Tanasawa的经验公式计算气溶胶中的液滴平均直径(D) 。液滴直径的大小与表面张力、流动相的密度和粘度以及气体的流速有关,可以通过调节这些参数来实现对液滴大小的调节,以提高检测器的灵敏度。 2.2 加热漂移管 加热漂移管的作用是把柱流出物中的流动相加热蒸发掉,只剩下化合物的颗粒。其温度的设定值应根据洗脱液的组成和性质而定,例如当流动相的沸点高时,应该升高操作温度,使其完全蒸发,同时要尽量保持较低的温度,以免使待分析的物质加热蒸发,而导致检测器的灵敏度降低。 2.3 光散射池 当一个颗粒与光作用时,共有3 种类型的散射过程发生: Rayleigh散射、Mie散射和折射- 反射。这3种过程均与颗粒的直径(D)及波长(λ)有关,当D /λ 0. 1时产生Ray-leigh散射;当0. 1 D /λ 1 时,产生Mie散射; 当D /λ 1时,产生折射- 反射。散射光的强度主要来自于两种不同的组合,即Rayleigh散射和Mie散射或Mie散射和折射- 反射。冯埃生和Trathnigg等人分别考察了影响ELSD检测的因素,发现加热漂移管的温度对基线水平和噪声的影响有明显的规律:温度较低时,流动相不能完全蒸发掉,基线水平较高;温度过高时可能会带来更大的噪声。 3. ELSD在石油化工领域中的应用 由于ELSD具有其它传统检测器无法比拟的优点,所以在碳水化合物、氨基酸、表面活性剂、医药、磷酯类化合物等检测方面发挥了巨大的作用,但是在石油化工领域,由于物质的复杂性而应用比较少。Padlo等人用HPLC - ELSD体系对VGO 馏分油和减压渣油进行模拟蒸馏,当加热漂移管的温度为40~80℃时流动相为正戊烷,工作温度为115~150℃时流动相为正己烷,结果发现当加热漂移管的温度为40℃时,对应油样中只有沸点大于315℃的组分才能被检测到,也就是说检测限为315℃,同样当加热漂移管的温度为80、115、150℃时,对应油样沸点检测限分别大于380、435、482℃,依据不同的ELSD操作温度可以得到油品的沸点分布结果。把实验结果与气相模拟蒸馏的结果进行对比,表明前者具有分析时间短、样品用量小、不使用色谱柱、使用范围广等优点。Padlo、朱继升等人采用Padlo建立了正相高效液相色谱法,用PAC (丙胺氰基柱) 、DNAP (二硝基苯胺丙烷) 、D IOL (正相硅胶键合二醇) 3个液相色谱柱串连,通过柱切换和梯度洗脱等手段将沸点大于315℃ (600°F)煤液化油分成饱和烃、芳烃(1~5环)和极性化合物3个组分,然后用二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器分别对各个组分进行定性、定量分析,并把结果与气相模拟蒸馏法和重量法测得的结果进行对比,结果表明前者在准确性和重复性方面均与后者相媲美。Ashraf采用带有两个正相色谱柱(丙胺氰基柱PAC和二硝基苯胺丙烷DNAP)和两个检测器(二极管阵列检测器DVD和蒸发光散射检测器ELSD)的多维HPLC系统,成功运用于瓦斯油(VGO) 、重瓦斯油(HVGO) 、减压渣油(VR)以及深拔馏分(DD)中6种烃类组分的芳香烃含量、质量和支链分布的定量测定。这些烃类组分包括饱和烃(脂肪烃和环烷烃) , 1~4环芳香烃和极性化合物(高于4环的含N、O杂环化合物) 。这种独特的HPLC系统以正己烷、二氯甲烷和异丙醇为流动相,采用梯度洗脱有效分离烃类组分,对蒸发光散射检测器进行较宽范围质量校正以及独特的算法将二极管阵列检测器光谱转换成芳香烃含量。此方法在分离初、馏点高于340℃的样品时具有其它方法不具备的优点。Bartle对蒸发光散射检测器在凝胶渗透色谱(GPC)中的应用做了进一步的探索研究,研究发现在测定煤液化油提取物时,对于一些窄分布、高分子量(大于300)的馏分有较好的灵敏度和线性关系,从某种程度上可以称之为质量检测器,相对于传统GPC检测器而言具有巨大的优越性;但是对于低分子量的馏分,由于沸点低,在蒸发除去流动相的过程中,待分析物也一同被气化而损失掉,所以应用ELSD测定煤液化油提取物时只能测定高分子量(大300)馏分;Xie Rong等人采用配有蒸发光散射检测器、粘度计、示差折光检测器的GPC系统成功地分析了聚合物的螺旋半径、固有粘度、分子量及其分布; L i同样将ELSD应用在GPC上测定沥青和渣油的分子量和分子量分布,并把测定结果与用薄层色谱的测定结果进行对比。 4结束语 综上所述,通过调节气体流速和加热漂移管的温度,使响应值、信噪比达到最大。ELSD的响应不依赖于被检测物质的光学性质,只能检测沸点低于流动相的样品。ELSD检测灵敏度高,检测限达到ng级且检测过程中基线稳定,能进行梯度洗脱。 石油化工论文:石油化工企业消防污水收集与处理初探 摘要:阐述了石油化工企业消防污水的产生及特点,提出了石油化工企业须重视消防污水的收集与处理,结合工程实例介绍了消防污水的收集方法。文章建议国家环境保护法规增加关于消防污水的有关内容。 关键词:石油化工 消防 污水处理 前言 随着社会的进步,人们的环境保护意识不断增强。石化企业水污染防治工作取得了较大的成绩。但是,消防污水的收集与处理问题常常被人们忽视。本文就这一方面的问题谈谈自己的看法。不当之处,望同行们批评指正。 1 消防污水的产生 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来。消防时,泄漏出来的物料混入消防水,消防水即被污染。笔者将这部分受污染的消防水称之为消防污水。 从消防污水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,消防污水只有在消防时才会产生;其二,消防污水只有在物料泄漏并混人消防水时才会产生。 消防污水的产生过程决定了消防污水具有区别于其它形式污水的特点。 2 消防污水的特点 消防污水具有以下几个特点: ①污水量变化大。由于消防污水只是在消防时产生,因而其水量与消防时实际用水量有关,而消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时,消防实际用水量就小,产生的消防污水也就少;当火灾程度比较严重时,消防实际用水量就大,产生的消防污水也就多;当火灾特别严重时,企业内消防设施不能满足消防要求,需要动用企业外部消防设施,此时产生的消防污水就更多。 ②污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、火灾发生时不同的泄漏点位置,消防污水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,消防污水中污染物的浓度也会有很大差异。 消防污水具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 3 消防污水的收集与处理 消防污水如不采取措施加以收集,便会沿地面流淌至雨水管道,最终汇入江河湖泊,造成地下水、地表水的严重污染。依据石油化工企业的环保法规,“石油化工企业应该做到清污分流”,受到污染的消防水也应该从未受污染的水中分流出来。因此消防污水的收集与处理是必要的,不能因为火灾就忽略了对环境的保护。特别是加工过程中含有毒物质的企业,这个问题更应重视。 针对消防污水的特点,在将其送入污水处理厂前,还应注意以下几点: ①消防污水在被送入污水处理厂前须进行检测。 ②消防污水收集池须有一定的调节容积。 ③当消防污水可回收利用时,应考虑回收利用。 下面以金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置中,堆桶场和原料罐区为例,谈谈消防污水是如何收集的。 4 工程实例 金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置是由德国BAYER公司与金陵石化化工二厂合资兴建。该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。产品组合聚醚是由聚醚与添加剂混配而成,其中添加剂中含胺类物质。若胺类物质泄漏并流入水体,将会造成地表水、地下水的污染,造成环境的污染。为防止消防污水对环境的污染,德国BAYER公司提供的基础设计中明确提出,该装置原料罐区、生产厂房、堆桶场的消防排水均须考虑收集并将受污染消防水送至化工二厂污水处理厂。 以堆桶场为例,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水。场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井。切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。 消防污水与未受污染的消防水的切换,按以下步骤进行:平时将阀门井内的阀门关闭,消防时,消防水被限制在盆状场地之内。检测人员经取样分析,如确认消防水未被污染,打开阀门,将场地内积水排至雨水系统;若分析结果显示消防水已被污染,则启动污水池内的污水泵,将受污染水送至污水处理厂(图1)。 盆状场地的净容积是这样确定的:考虑到污水的检测时间约须1.5-2h,场地内按可容纳3h消防用水量。依据《建筑设计防火规范》,堆桶场消防用水量确定为25L/s,3h消防用水的溶积即为270m3,因而,盆状场地的净容积应不小于270m3。 堆桶场的设计要点:一是要计算盆状场地的净容积,确保堆桶场在堆好成品桶。原料桶、空桶和废料桶时仍能满足270m3要求;二是盆状场地的地坪应做好防渗工作,因为此时的盆状场地兼作消防污水收集池;三是污水泵的流量确定应综合考虑污水处理厂的承受能力和盆状场地的排空时间。 原料罐区有现成的围堰,只要保证其容量,并做好防渗工作,便可作为消防污水收集池。 以上设计得到德国BATER公司的认可。 目前,该工程已竣工投产,消防污水收集设施使用效果如何,还有待今后实践的检验。 5 存在的问题 ①由于我国环保规范未提及消防污水,消防污水的收集容积在规范和手册中均没有明确的计算方法。以上计算是否妥当,有待于实践的检验。 ②消防实际用水量可能远远大于规范中规定的消防用水量,实际消防用水量太大时,消防污水就会溢出收集池,流入雨水管道,污染环境。但是,如果将收集池做得很大,势必又增加了土建投资。如何经济、合理地确定消防污水收集池的容积,还有待于同行们的进一步探讨。 ③污水的检测项目不同、同一检测项目所使用的仪器不同,检测所需时间就会不同。而污水检测所需时间对消防污水收集他的容积影响很大。污水检测所需时间如何确定,依据不足。 6 几点建议 ①石油化工工程设计应考虑消防污水的收集。 ②建设石油化工企业污水处理厂应考虑消防污水处理量。 ③国家环境保护标准规范在有关章节应增加消防污水的有关内容。 石油化工论文:浅析石油化工装置工艺管线系统试压研究 [论文关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术 [论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。 目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。 实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。 一.石油化工装置管线试压工艺技术研究 1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。 2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。 3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。 4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2 6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 二.石油化工装置管道工艺技术 1.塔和容器的管线设计 依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。 2.泵的管线设计 泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。 布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素: ①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。 ②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。 ③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。 3.冷换设备的管线设计逆流换热 ①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 ②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。 ③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。 三.总结 设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。 石油化工论文:浅谈石油化工高效液相色谱仪检测技术 论文关键词:高效液相色谱仪 石油化工 检测 论文摘要:蒸发光散射检测器作为高效液相色谱仪的一个重要组成部分,具有高效、快速的特点,在石油样品的范围检测越来越广。本文主要针对蒸发光散射检测技术在石油化工领域中的应用进行了分析。 蒸发光散射检测器(ELSD)作为一种新型的通用型检测器,显示了极大的优越性,引起了广大科研工作者的注意,在一定程度上弥补了HPLC传统检测器上的不足。笔者综述了ELSD的仪器结构、工作原理以及影响检测的因素,重点介绍其在石油化工领域中的应用。 1.ELSD的结构和工作原理 1966年, Ford第一次介绍了ELSD,当时它被称为蒸发分析器( Evaporative Analyzer) ,后来又被称为质量检测器(Mass Detector) 、光散射检测器(Light Scaterring Detector) 等,属于一种具有较高灵敏度的通用检测器。它运用光散射技术使高分子量和低分子量化合物检测时通过质量敏感(Mass Responsive)模式来完成。对于各种已经商品化的ELSD主要由3部分组成:雾化器、加热漂移管和光散射池。 1.1雾化器 雾化器直接和分析柱的出口相连接,从柱后出来的流出物进入雾化器,在雾化器的末端与通入的气体(通常是氮气或氦气)充分混合成均匀的小液滴,可以通过调节气体的流速和洗脱液的流速来调节所产生液滴的大小。对于ELSD的稳定性在很大程度上取决于物化器气体流速,气体流速如果低于正常流速,会产生较大体积的液滴,大液滴会凝聚在加热漂移管上使响应值降低,大液滴中的流动相如果不能完全蒸发,则会形成尖峰;如果气体流速过高,则大液滴的数量会减少,响应值降低。 1.2加热漂移管 加热漂移管是ELSD的一个重要部件。柱流出物经过物化器后变成气溶胶,然后经过加热漂移管。加热漂移管的作用是使气溶胶中的易挥发组分挥发,流动相中的不易挥发组分经过加热漂移管进入散射池。加热漂移管的重要参数是在保证流动相完全蒸发的前提下设置尽量低的温度,特别是对于一些不稳定的化合物,更应该在低温下蒸发掉流动相。 1.3光散射池 在光散射池中,样品颗粒散射光源发出的光经过检测器产生电信号。在仪器的实际结构中,光源大多数使用多色光源,但是也有的厂家使用激光源。激光源除强度较大以外,有本征的缺憾,即对于一些具有生色基团的化合物,如果其吸收波长正好与激光光源波长相等,这种化合物就不会被检测到;另一方面,因散射光强度和(D/I)有关,所以多色光的散射强度使ELSD的响应因子更接近于一个真正的质量检测器,而单色光ELSD的响应因子会有较大的变化。经样品颗粒散射的光被光电倍增管或硅晶体光电二极管接收,其发展趋势是硅晶体光电二极管被逐步取代光电倍增管。 2.影响ELSD检测的因素 Charleswoortin最早研究了ELSD的检测原理,并为它以后的发展奠定了基础,后来经过大量的学者研究逐渐加以完善,并由Mengerink系统地总结如下: 2.1 物化器 散射光的强度与进入光散射池的颗粒大小有关, ,因此也就与在雾化过程中产生的液滴大小有关。可以用Nukiya-ma和Tanasawa的经验公式计算气溶胶中的液滴平均直径(D) 。液滴直径的大小与表面张力、流动相的密度和粘度以及气体的流速有关,可以通过调节这些参数来实现对液滴大小的调节,以提高检测器的灵敏度。 2.2 加热漂移管 加热漂移管的作用是把柱流出物中的流动相加热蒸发掉,只剩下化合物的颗粒。其温度的设定值应根据洗脱液的组成和性质而定,例如当流动相的沸点高时,应该升高操作温度,使其完全蒸发,同时要尽量保持较低的温度,以免使待分析的物质加热蒸发,而导致检测器的灵敏度降低。 2.3 光散射池 当一个颗粒与光作用时,共有3 种类型的散射过程发生: Rayleigh散射、Mie散射和折射- 反射。这3种过程均与颗粒的直径(D)及波长(λ)有关,当D /λ 0. 1时产生Ray-leigh散射;当0. 1 D /λ 1 时,产生Mie散射; 当D /λ 1时,产生折射- 反射。散射光的强度主要来自于两种不同的组合,即Rayleigh散射和Mie散射或Mie散射和折射- 反射。冯埃生和Trathnigg等人分别考察了影响ELSD检测的因素,发现加热漂移管的温度对基线水平和噪声的影响有明显的规律:温度较低时,流动相不能完全蒸发掉,基线水平较高;温度过高时可能会带来更大的噪声。 3. ELSD在石油化工领域中的应用 由于ELSD具有其它传统检测器无法比拟的优点,所以在碳水化合物、氨基酸、表面活性剂、医药、磷酯类化合物等检测方面发挥了巨大的作用,但是在石油化工领域,由于物质的复杂性而应用比较少。Padlo等人用HPLC - ELSD体系对VGO 馏分油和减压渣油进行模拟蒸馏,当加热漂移管的温度为40~80℃时流动相为正戊烷,工作温度为115~150℃时流动相为正己烷,结果发现当加热漂移管的温度为40℃时,对应油样中只有沸点大于315℃的组分才能被检测到,也就是说检测限为315℃,同样当加热漂移管的温度为80、115、150℃时,对应油样沸点检测限分别大于380、435、482℃,依据不同的ELSD操作温度可以得到油品的沸点分布结果。把实验结果与气相模拟蒸馏的结果进行对比,表明前者具有分析时间短、样品用量小、不使用色谱柱、使用范围广等优点。Padlo、朱继升等人采用Padlo建立了正相高效液相色谱法,用PAC (丙胺氰基柱) 、DNAP (二硝基苯胺丙烷) 、D IOL (正相硅胶键合二醇) 3个液相色谱柱串连,通过柱切换和梯度洗脱等手段将沸点大于315℃ (600°F)煤液化油分成饱和烃、芳烃(1~5环)和极性化合物3个组分,然后用二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器分别对各个组分进行定性、定量分析,并把结果与气相模拟蒸馏法和重量法测得的结果进行对比,结果表明前者在准确性和重复性方面均与后者相媲美。Ashraf采用带有两个正相色谱柱(丙胺氰基柱PAC和二硝基苯胺丙烷DNAP)和两个检测器(二极管阵列检测器DVD和蒸发光散射检测器ELSD)的多维HPLC系统,成功运用于瓦斯油(VGO) 、重瓦斯油(HVGO) 、减压渣油(VR)以及深拔馏分(DD)中6种烃类组分的芳香烃含量、质量和支链分布的定量测定。这些烃类组分包括饱和烃(脂肪烃和环烷烃) , 1~4环芳香烃和极性化合物(高于4环的含N、O杂环化合物) 。这种独特的HPLC系统以正己烷、二氯甲烷和异丙醇为流动相,采用梯度洗脱有效分离烃类组分,对蒸发光散射检测器进行较宽范围质量校正以及独特的算法将二极管阵列检测器光谱转换成芳香烃含量。此方法在分离初、馏点高于340℃的样品时具有其它方法不具备的优点。Bartle对蒸发光散射检测器在凝胶渗透色谱(GPC)中的应用做了进一步的探索研究,研究发现在测定煤液化油提取物时,对于一些窄分布、高分子量(大于300)的馏分有较好的灵敏度和线性关系,从某种程度上可以称之为质量检测器,相对于传统GPC检测器而言具有巨大的优越性;但是对于低分子量的馏分,由于沸点低,在蒸发除去流动相的过程中,待分析物也一同被气化而损失掉,所以应用ELSD测定煤液化油提取物时只能测定高分子量(大300)馏分;Xie Rong等人采用配有蒸发光散射检测器、粘度计、示差折光检测器的GPC系统成功地分析了聚合物的螺旋半径、固有粘度、分子量及其分布; L i同样将ELSD应用在GPC上测定沥青和渣油的分子量和分子量分布,并把测定结果与用薄层色谱的测定结果进行对比。 4结束语 综上所述,通过调节气体流速和加热漂移管的温度,使响应值、信噪比达到最大。ELSD的响应不依赖于被检测物质的光学性质,只能检测沸点低于流动相的样品。ELSD检测灵敏度高,检测限达到ng级且检测过程中基线稳定,能进行梯度洗脱。 石油化工论文:探析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。
工艺设计安全管理探讨:浅谈LNG能源气站设计工艺与安全管理 摘要:LNG 即液化天然气,是天然气在常压低温时的液化产物。伴随我国能源政策的改变,天然气作为一种绿色高效的能源,正急剧替代其他能源,成为各行各业能源的主导。LNG气化站建设周期短,能迅速满足用气市场需求,这些优势决定了LNG气化站在我国东南沿海众多能源紧缺、经济发达的中小城市已经广泛分布,成为永久供气设施或者管输天然气到达前的良好过渡供气设施。笔者根据自身经验,在文中系统地阐述了LNG工业工程气站及各道工序设计的工艺技术设备与技术条件;并提出了安全管理事项。 关键词:天然气站;设计;技术设备;工艺技术条件;安全管理 随着科学技术的突飞猛进,世界能源消费结构不断地朝向低碳化发展。天然气作为低碳化的清洁能源,引起了世界各国的高度重视和发展。为此,本文针对天然气气站工程设计,和所需的工艺流程、技术条件设备和使用管理等,作一简要概述。以供相关企业和专业技术人员等参考。 1天然气站的设计技术参数: 作为一间生产应用企业的一个天然气站,除按消防安全规定进行选址定位等外,气站的主要设计技术参数如下(20℃,1.01325bar状态): 密度:0.70kg/Nm?;低热值:34.4MJ/Nm?;设计压力:中压 0.4MPa;管道设计温度: 常温;华白数:54MJ/Nm?;属12T天然气 1.1LNG气化站工艺技术与工艺流程 液态天然气/(LNG) 采用罐式集装箱贮存。通过大型槽车由公路运输至贮存气化站,在卸气站台用槽车自带的增压器对集装箱贮槽增压,利用压差将LNG送至贮存气化站低温的LNG贮罐。非工作条件下,贮罐内 LNG 贮存的温度为-162℃,压力为常压。在工作条件下,贮槽增压器将贮槽内的LNG增压到0.35MPa。增压后的低温LNG 自流方式进入主空浴式气化器,与空气换热后转化为气态NG 并升高温度,出口温度比环境温度低-10℃,压力在 0.35Mpa;当空浴式气化器出口的天然气温度达不到 5℃以上时,通过水浴式加热器升温。最后经加臭、计量后进入中间供气管网站或终端用户。 工艺设备与工艺流程如图1所 1.1.1LNG气化站的技术设备与用途 LNG气化站的技术设备与用途如表1所示。 表1LNG气站主要技术设备表 1.1.2LNG的进站卸车入罐过程 LNG的进站卸车入罐,其工艺方法是采用槽车自增压方式。集装箱贮槽中的LNG 在常压、?162℃低温条件下,利用增压器给集装箱贮槽增压至0.6MPa,利用压差将LNG通过液相管线输送进入气化站低温贮罐。另外,在卸车输送LNG进行的末段,集装箱贮槽内的低温NG气体,要利用BOG气相管线进行回收。卸车工艺管线包括液相管线、气相管线、气液连通管线、安全泄压管线、氮气吹扫管线以及若干低温阀门等组成。 1.1.3LNG的贮存增压工艺 在LNG 气化供应工作流程中,需要进行从贮罐中增压流出、气化、加臭等过程,最后进入供气管网中间站或终端用户。LNG 贮罐贮存的技术参数为常压、?162。所以,在运行时需要对LNG贮罐进行增压,以维持其0.35~0.40MPa 的压力,保证LNG的输出量。 中小型LNG 贮存气化站常用的增压方式,通常有两种。一种是增压气化器结合自力式增压调节阀方式;另一种是增压气化器结合气动式增压调节阀方式。本工艺过程的设计采用增压气化器, 结合气动式增压调节阀方式。该增压系统由贮罐增压器,即空浴式气化器和若干控制阀门组成。具体工艺设备联接流程,如图2所示: 当LNG贮罐压力低于升压调节阀设定开启压力时,调节阀开启,LNG进入空温浴式气化器,气化为NG 后通过贮罐顶部的气相管进入罐内,贮罐压力上升;当LNG 贮罐压力高于设定压力时,调节阀关闭,空浴气化器停止气化,随着罐内LNG 的排出,贮罐压力下降。通过调节阀的开启和关闭,从而将LNG 贮罐压力维持在设定压力范围内。 1.1.4气化加热工艺 采用空浴式和水浴式相结合的串联流程,夏季使用自然能源,冬季用热水,利用水浴式加热器进行增热,可满足站内的生产需要。 空浴气化器分为强制通风和自然通风两种,本设计采用自然通风空浴气化器。自然通风式气化器需要定期除霜、定期切换。在两组空浴化器的入口处均设置气动切断阀,正常工作时,组空浴气化器通过气动切断阀在控制台处的定时器进行切换,切换周期为6 小时/次。当出口温度低于0℃时,低温报警并连锁切换空浴气化器。 水浴式加热器根据热源不同,可分为热水加热式、燃烧加热式、电加热式等等。 1.1.5BOG处理工艺 由于吸热或压力变化造成LNG 的一部分蒸发为气体(Boil Off Gas),本工程中BOG 气体包括: A.LNG 贮罐吸收外界热量产生的蒸发气体 B.LNG 卸车时贮罐由于压力、气相容积变化产生的蒸发气体 C.受入贮罐内的LNG 与原贮罐内温度高低差的LNG 接触产生的蒸发气体 D.卸车时受入贮罐内气相容积相对减少产生的蒸发气体 E.受入贮罐内压力较高时进行减压操作产生的气体 F.集装箱式贮槽内的残余气体 采取槽车自压回收方式回收BOG。回收BOG 的处理采用缓冲输出的方式,排出的BOG 气体为高压低温状态,且流量不稳定。因此需设置BOG 加热器及缓冲调压输出系统并入用气管网。 1.1.6安全泄放工艺 天然气为易燃易爆物质,在温度低于-120℃左右时,天然气密度重于空气,一旦泄漏将在地面聚集,不易挥发。而在常温时,天然气密度远小于空气密度,易扩散。根据其特性,按照相关的规范要求必须进行安全排放。过程设计时采用集中排放的方式。安全泄放工艺系统由安全阀、爆破片、EAG 加热器、放散塔等组成。 1.1.7计量加臭工艺 主气化器及缓冲罐气体进入计量段,计量完成后再经过加臭处理,然后输入用气管网中间站或终端用户。设计是根据流量计传来的流量信号,按比例地加注入臭剂,也可以按固定的剂量加注四氢塞吩。 1.2气化站平面布置 在工程设计上,气化站分为两大区域:生产区和辅助生产区。 生产区:主要有LNG 储罐、空浴式气化器、水浴式加热器、缓冲罐、加臭装置等生产设备。另外还包括卸车台及槽车回转场地。 辅助生产区:包括控制室、变配电室、柴油发电机房、消防系统包括消防泵房、消防水池管阀等和氮气棚等。 1.3LNG 气化站主要设备的技术性能与制造要求 1.3.1LNG 储罐及其制造的安全技术要求 采用地上式金属单罐,其结构形式为真空粉末绝热、立式圆筒形双层壁结构,采用四支腿支撑方式。 内罐采用耐低温的奥氏体不锈钢 0Cr18Ni9-GB4237制成。材料应符合《压力容器安全技术监察规程》GB150和设计的图纸规定:制造时采取措施有焊接工艺评定和做焊接试板的力学性能检验,同时还需经受真空检漏,包括氦质谱真空检漏考核,以符合真空绝热的安全技术要求。 外罐壳体采用压力容器用钢板 16MnR-GB6654 制成。所用材料应严格地控制质量。外层罐壳是为了满足夹层内真空粉末绝热要求而设计的内罐保护壳。外罐壳体属于真空外压容器,对外壳罐体的检验除需经受0.115Mpa的内压气密性检漏外,还应进行真空检查,包括氦质谱真空检漏考核,以符合真空绝热的安全技术要求。外壳罐体上方安装有LNG的气体外排的安全泄放口和管理及重点部位的接地防雷击设施,以保证气站和罐体等的绝对安全。 内外罐体之间安装有内外罐体的固定装置,固定装置将满足生产、运输、使用过程强度、稳定性等安全需要以及绝热保冷的安全技术需要。夹层内填装有优质专用的珠光砂保冷材料用于保冷,同时夹层内还设置抽真空管道。 1.3.2空浴式气化器 空浴式气化加热器的导热管系统是由散热片和管材挤压成型的,导热管的横截面为星形翅片。气化器的材质必须选择符合耐低温(-162 ℃)的材质。目前常用的材料有铝合金(LF21)。空浴式气化器的结构型式设计为立式长方体。 1.3.3水浴式加热器 水浴式加热器根据热源的不同工程设计时,可选择热水式、蒸汽加热式、和电加热式等。 1.3.4缓冲罐 设置缓冲罐的主要目的是为了缓冲经过加温后的BOG气体,以达到能稳定出站天然气的压力。 1.3.5加臭装置 设计采用一体化撬装燃气加臭装置。 加臭剂四氢塞吩的加入量,在工艺技术上控制在15~20mg/m? 。 2LNG气站的安全技术管理 2.1天然气站的安全管理措施 2.1.1天然气站的供气运行必须保证常年24小时不间断有人值班。 2.1.2生产区内不准停放车辆,严禁无阻火器车辆进入站区。 2.1.3LNG储罐每年须进行一期真空检验和外观检查,安全阀、压力表、温度计、流量计,每年必须按规定进行检验,保持在有效期内。 2.1.4站内外严禁有易燃易爆物品和其它不安全隐患。 2.1.5电话、防爆照明电气设备必须正常完好。正确使用设备,不超压,超速或超负荷运行设备。 2.1.6在站内的消防器材要严格管理,无特殊情况,不得随意挪用,并保证在有效期内,接收消防大队的检查。 2.1.7在站内明显处悬挂有“严禁烟火”等标志牌,非工作人员严禁入内。加强明火管控,员工进入站区,不准穿带铁钉的鞋,各种手机电话等通信工具要按指定地点存放,在站内工作时不准使用。 2.1.8检修主要的供气、输配电等设备时,安全措施落实没到位,不准检修。 2.1.9检修人员要严格执行操作规程,检修前应办理相关报批手续,并经主管部门领导批准同意,重大设备检修须经上级高层主管领导审批签字确认。检修后的设备,未经彻底检查验收,不准启动使用。检修完毕后将检修的工作场地清理干净,不留任何杂物。 3结束语 天然气在日常生活中的使用,具有显著的环保、成本合适等优点,在其它工业上的应用也日趋呈现。在积极贯彻科学发展观、实现循环经济的大背景下,中国必将能够不断创新,在LNG能源气站设计工艺与安全管理方面走在前列。为了保证 LNG 站的良好运转,充分实现其功能和价值,充当好其能源供应平,加强其安全管理极为重要。在以上工作的基础上,LNG供给、价格等目前也相对稳定,普及使用将日益广泛。 工艺设计安全管理探讨:试论压缩天然气加气站工艺设计及安全管理 [摘 要]本文笔者探讨了压缩天然气加气站工艺设计,并提出了压缩天然气加气站的安全管理。具有重要的现实意义。 [关键词]压缩天然气;加气站;工艺设计;安全管理 0 引言 随着我国大型输气管道的建设,推进城市气化进程,为压缩天然气汽车加气站的建设与发展带来机遇,压缩天然气加气站在我国得到了空前的发展。下面笔者探讨了压缩天然气加气站工艺设计及安全管理。 1 压缩天然气加气站工艺设计 由燃气管网来的天然气进入加气站后,经调压计量进入脱硫装置,然后通过压缩机增压至25MPa,再进入脱水装置进行干燥处理,使其水露点达到有关规定要求,随后进入顺序控制盘,其出口分高、中、低三条管线引出,向存储装置充气,进行气体的高压贮存。压缩天然气经过售气机计量后对天然气汽车车载钢瓶进行充气,供压缩天然气汽车使用。当站内储气井天然气压力降到20MPa以下时,控制系统自动用天然气压缩机直接向汽车充气,当加气量较小时,压缩机继续工作给站内储气装置充气,使储气井的压力保持在20MPa以上,以满足汽车的充气要求,减少压缩机的频繁启动,增加运行成本。 1.1 进站和计量 由于燃气管网压力不稳定,压力在0.14MPa~0.4MPa之间波动,为满足正常工作压力,燃气管网的DN100的天然气管道进入加气站,经缓冲罐调压后,天然气通过涡轮流量计进行计量,涡轮流量计前端装有过滤精度为5μm的高效过滤器。并配温度体积修正仪。 1.2 脱硫 根据目前天然气成分性质报告,供应加气站的天然气硫化氢含量小于15mg/m3,但是,供应城市管网的气源的硫化氢含量可能远远大于15mg/m3,对于一种酸性腐蚀性介质的硫化氢,特别是与水份结合,其腐蚀性更强,直接影响车载钢瓶的寿命和设备的运行安全,一旦车载钢瓶在行驶中发生爆裂,将对财产造成严重损失和负面的社会影响;所以应该设计设置脱硫装置,前期气源满足脱硫要求时,该设备进行预留,城市气源进行改变和天然气气质发生变化时,脱硫设备进行工作。脱硫设计选用干式脱硫塔两个,应该填装了CT8-6的固体脱硫剂,主要是固体脱硫剂氧化铁,需要加一些的催化剂。采用一用一备的脱硫塔,也可以将两个并联或串联使用。脱硫系统包括二个脱硫塔、一个缓冲罐,它压力为1.6MPa。 1.3 脱水工序 一般多级压缩机对吸入气体有比较严格的要求,原因是天然气含有的水分、尘粒和腐蚀杂质会对压缩机运行带来直接的影响,而且水分的存在还会被带入CNC汽车气瓶导致发动机无法正常工作。因此,在多级压缩机前必需对吸入前的天然气进行低压脱水,并且在多级压缩机级间或末级出口设置高压脱水装置进行深度脱水(达到55℃的露点)。、两者的脱水原理是相同的,目前一般采用固体干燥剂吸附法较多,固体干燥剂种类很多,应选用那些吸水能力比吸烃类等其他气体能力强的吸附剂,选用颗粒状硅胶或分子筛,干燥剂填料饱和后需用天然气再生,该过程为安全、稳定、连续再生,直接取脱水装置出口净气经稳压器后进入干燥器,再生气经分离计量后回到压缩机前。 1.4 压缩工序 天然气从中、高压管道进站,经过滤、计量、调压至压缩机额定进口压力后,进入缓冲罐。如从城市中压管道输送来的天然气,调压至(0.3MPa后,进入缓冲罐。按预处理后天然气压力的不同,一般选用3~4级压缩机就可将天然气升压至25MPa、对加气站而言,天然气压缩机是关键。为了减少压缩机频繁启动操作,在压缩机下游应设置储气装置,并把储气装置分成高、中、低压力区,一般按1:2:3体积比分配容积,采取压缩机向储气装置优先控制充气原则,就是指压缩机向站内储气装置充气时,控制气流先充高压级、后充中、低压级直至都达到25MPa即可停机;而当车载气瓶从储气装置取气时,则采取顺序取气原则,即控制气流先从低压区取气。后从中、高压区取气。这样的优先顺序流程均由程序控制气流分配系统,能提高储气装置容积利用率。 1.5 储气 目前储气系统采用的储气方式主要有:大容积的储气罐储气、使用的钢瓶组储气、使用地下储气井储气。钢瓶组储气由于每个公称容积为80L的钢瓶组成,整个储气系统钢瓶数量多,占地面积大,管道连接点多,易泄漏,检测工作量大,钢瓶的使用寿命较短,其优点为投资低,随着加气站的建设,综合费用的计算,采用钢瓶储气的方式逐渐被淘汰。大容积储气罐属较新的储气装置,具有接口少,设备的使用寿命相对较长,管理方便的优点,但投资较高,占地面积较大,设备属于高压容器,检测工作量较大,平时管理和维护工作较大。地下储气井是向地下钻井,每口井深100~150m,占地面积小,安全性能较好,运行费用低,使用寿命较长,虽存在施工难度大,一次费用高,漏气不易发现等缺点,但随着加气站的建设,施工工艺的改进,工作效率的提高,工程费用逐渐降低,工程质量能得到保证,所以应选用储气井储气。 2 压缩天然气加气站安全管理 2.1 站内防火 天然气的主要成分是甲烷,并含有少量的乙烷、丙烷、重碳氢化合物、氮、氮及硫化氢等,在常温下是一种比空气轻的易燃、易爆甲类火灾危险性物质,其爆炸浓度极限为5-15%,天然气的爆炸下限较低.因而发生爆炸的危险性也较大。发生火灾或爆炸的主要原因是设备、管道、阀门等发生泄漏,遇明火而引起火灾,当泄漏气体在封闭空间内积聚到一定浓度时,即有爆炸危险。 (1)站内主要工艺的防火 压缩机室及储气井为甲类生产区域,压缩机室内设有可燃气体浓度检测装置,当发生天然气泄漏时,报警并自动开启轴流风机,避免室内天然气积聚发生危险。储气井管道上设有安全阀、压力表,可方便观察压力,同时在意外时,可通过安全阀放散泄压。 (2)站内的阀门及管道防火 由于高压管路系统压力较高,因此对管道材料及阀门的质量要求高,应选用国外优质阀门,确保质量。天然气管道全部采用无缝钢管,其中低压管道采用低压流体输送用无缝钢管,高压管道采用锅炉用高压无缝钢管,材质为不锈钢。 2.2 安全运行管理制度化、规范化 (1)合理设置工作岗位.合理配备工作人员。确定人员编制后。应对每个工作岗位明确工作职责。使每个人员明确其工作范围和内容。 (2)编制操作规程。加气站内设备均为高压高危设备,因此必须对每类设备编制专门的操作规程,并对操作人员进行岗位技能培训,使其严格按规程操作,严防因误操作而发生事故。 (3)建立运行台账。对每类设备建立运行台账.记录每次运行过程中设备的主要参数,以便检查设备的工作状态、性能,为设备维护保养及检修提供依据。 (4)编制合理的维修计划。根据运行记录及检查情况.及时合理地制定每类设备的维护维修计划。并组织执行。保证加气站长期正常地运营。 (5)编制应急处理预案。CNC加气站属于高压高危工作区。随时有可能发生危险,为保证突发事件能够及时、有效地得以解决,我们根据事故的不同种类和部位编制了应急处理预案,建立应急抢险组织机构,并把预案的内容宣传贯彻到每个人。 (6)安全措施及规章到位。制定全面、有效的安全措施及规章是加气站能够正常运营的有力保障,加强安全方面的检查是站内所有人员义不容辞的责任。 3 结语 压缩天然气加气站设计时需要靠多专业紧密配合,各专业共同努力,在加气站设计时每个专业都是非常重要的,没有主次之分,任一专业配合不好都有可能产生严重的后果。在加气站设计时不仅靠燃气工艺完成,还需要建筑、结构、电气、给排水等紧密配合.加气站主要功能是用于加气,加气站的工艺设计是非常重要的,能否选择合适的工艺设备,对加气站安全、经济等方而产生较大的影响。 工艺设计安全管理探讨:化工工艺设计安全管理危险识别与控制 摘要:安全是任何工作开始的前提条件,对于化工工艺的设计当然也不例外。因此在设计之前,必须要通过分析提前确定可能出现的危险因素并加以防范,将危险因素在设计时就消除。 关键词:化工工艺设计;危险识别;控制 现代社会的文明程度越来越高,对于安全的意识也越来越强。在当下的化工设计工作中,对于安全问题的强调也越来越突出。我们对于安全问题有了全新的认识,以往总是将如何解决突发问题放在首要的位置,但现在我们更侧重于防患于未然,采用“问题发现式”的预测方法,将化工装置的设计阶段作为保障化工装置安全运行的第一步,在设计中规避安全隐患。 1化工工艺设计 在设计之初,我们必须要清楚化工设计的原则以及精神,并且将其切实的贯彻到实践当中去。在进行化工工艺设计时,我们就可以对一些细节和关键点采用灵活的处理方式,既可以保证不会违反规范,又可以不影响生产,最重要的是可以规避一定风险。由于化学工艺中危险的发生往往是不经意的,因此我们必须要对每一步工艺的安全性能进行全面深入的剖析,以保证工作人员的生命安全以及相关单位的财产安全。首先,我们必须清楚地了解所用到的原材料以及产品的化学性质、物理性质以及他们之间会不会在某种条件下发生有危害性的化学反应。《建设设计防火规范》GB50016-2014把物品的危险等级分为五个等级(甲乙丙丁戊),其主要从原料、中间品以及成品的物化性质、存放数量以及火灾爆炸危险程度来进行划分的。根据不同的等级我们要设置不同的防爆以及防火措施,这些信息对于设计时的设备选择、操作方式以及安全保护措施都有十分重要的意义。化工工艺设计具体涉及的对象包括设备、管道、泵阀、仪表及自动化等等。 2化工工艺设计的特点 化工工艺与其他的生产工艺不太相同,化工工艺往往含有比较新型的生产技术,并且工艺的流程与其他生产过程相比要更加复杂和严谨,一般有一下几个特点:第一,由于化工装置的工艺流程一般都比较独特,针对不同的化学产品需要有与之匹配的装置进行生产,因此,无论是对于功能化还是标准化的设计,在设备选用方面都给设计人员提出了更高的要求。第二,化工设计的工作量往往非常大。在设计时要针对不同的化学原料进行调研,确定其各种性能,然后才能对其有下一步的设计。另外,化工工艺设计的预算往往要超出其他工艺流程的设计,由于原材料多为特殊产品,不管是生产设备还是后续的处理设备,都需要做特殊考虑。并且许多企业为了能够提前抢占市场,往往采用开发与设计同步的方式,一边开发设备以及工艺,一边将开发出的东西进行调整和优化。因此在预算中往往含有大量的科研经费,因此这使得预算与其他工艺设计相比增加不少。第三,化工工艺设计的工艺条件多样性和复杂性。化工工艺设计时往往要考虑化工装置的工艺条件,比如温度、压力、液位等等,有的化工装置需要多个工艺条件结合起来控制,才能形成完整的工艺装置,最终生产出产品来。这些工艺条件需要进行不断的调试和关联,这个过程也往往比较复杂。从以上几个特点中可以发现,化工工艺设计因为工作繁琐、投资量大以及产品原材料危险性大,往往更容易在设计时出现事故隐患。因此,化工工艺设计的危险识别和控制就显得尤为重要并越来越为人们所重视。 3危险识别与控制 危险识别与控制,主要就是对生产工艺的全过程中可能包含的危险点进行排查,在设计阶段提前摸清可能出现危险的地方,并且针对不同原因做出不同的应对策略,最大程度上增强生产流程运行的安全性。 (1)物料。 在生产的过程中,原材料的变化往往是多样且快速的。原材料可以分为几个演变过程,即原料、材料、半成品、中间产品、副产品以及成品,它们可能以不同的形态存在,具有的化学以及物理性质也不尽相同。因此全面的了解他们的性质是识别危险以及对危险进行分析和评价的基础。评价的方面主要应该有物料和产品的稳定性、化学反应活性、燃烧以及爆炸特性、毒性及健康危害等方面。 (2)工艺路线。 在实际的生产过程中,要尽量使用安全性高的原材料代替安全性低的,同时也要考虑化学反应产生的一些副产品是否有毒有害。另外,对有害的副产品要进行必要的处理,或者稀释或者中和。在进行工艺运行的时候,减少设备链中原材料的储存,并且尽量做到物尽其用,减少浪费以及对环境的污染。 (3)化学反应装置。 作为化学反应装置的核心,化学反应往往有着举足轻重的地位,许多产品都需要通过化学反应来得到。但是与化学反应相对应的是不安全因素。因此,在进行工艺设计的时候,要在最开始就预想好在工艺链运行过程中可能出现的最严重的事故是怎样的,以此为出发点,进行反应器以及搅拌器的选择。 (4)管道。 瓶瓶罐罐是化学实验中最常见的东西,同样,管道也是连接整个化学生产工艺链的媒介。通过管道输送的物质往往有易燃易爆、腐蚀性或有毒的特点,因此,如果管道不能完全的封闭,可能会导致这些有害物质泄露,对生产人员造成生命财产的威胁。在管道设计时,应该尽可能的对可能发生的泄露进行预想,并且从材料选择、管道连接以及受力分析等多方面规避泄漏问题的发生。在实施生产之前,要提前对控制管道的阀门材质以及密闭性进行检查,并且对管道布置的位置进行合理分析,防治由于管道震动导致的有害物质泄露。易燃易爆原料应该尽量不要经过拐弯处的管道,并且所有的管道支架都应尽可能的接地。 (5)安全防护装置。 在化工生产的现场,必须要有相应型号的灭火器,以便在原材料因化学反应导致起火的时候能有尽快处理。另外,对于一些危险性比较大的生产工艺,相关工作人员还需着防护服进行操作。高危实验应尽量保证全自动生产。 4结束语 化工工艺设计是保证化工生产能共正常进行的前提,在保证符合国家现行设计规范时,还应该在设计时就将预防危险发生这一理念融入到工艺设计中,并且不断对设计进行完善,保证将事故发生的可能性降到最低,实现本质安全的目的。 作者:胡喜生 单位:广州科化工程设计有限公司
版图设计论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要: 在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词: 电路版图设计; 电路分割设计; 厚膜混合集成电路; 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 表1 厚膜工艺与印制板工艺比较 图2 原理图(1) 图3 原理图(2) 图4 外形尺寸图 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 表2 元器件数量 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图,对以下3个方案逐一进行分析: (1) 方案1:在印制板上双面布线 简单计算一下各种元器件所占面积:贴片电阻电容:4.8×46=220.8 mm2;贴片二三极管:8.9×5=44.5 mm2; 贴片集成电路:77×3+72=303 mm2;贴片运算放大器:33.44×11=367.84 mm2;电 位 器: 38×4=152 mm2;晶振:16 mm2。 元器件的总面积:220.8+44.5+303+367.84+152+16=1 104.14 mm2≈11 cm2。 印制板的可利用面积(单面):3.14×14.52=660.185 mm2≈6.6 cm2。 很显然,利用双面布局布线,印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外,印制板为圆形,元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计,理论上不可行。 (2) 方案2:印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割,确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路,剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路,在陶瓷基板上采用双面布线,组装贴片元器件,可以增大布线的面积。然而,为了和印制板结合起来,双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多,采用最多的引出脚数量,也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线,则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在,导致基片的面积变得更小,模块的引出端数目随之减少。另外,裸芯片的电路只能采用单面布线,这样不能满足元件放置的需要,更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 (3) 方案3:印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知: (1) 必须在印制板上安装厚膜电路模块; (2) 采用2个单列直插式厚膜电路模块,且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较,虽然引出脚数目相等,但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板,将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置,就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多,且高度不会超过允许高度。经验证,这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要,而且所有元件达到合理放置。 所以,方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求,2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种,根据电路的工作原理,对2个电路原理图进行合理分割,可调元器件和大体积元件放置在印制板上,不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上,经过合理布图,陶瓷基板上PCB图分别见图5,图6。 图5 厚膜电路1(正面和反面) 图6 厚膜电路2(正面和反面) 红色为一次导体,浅绿色为介质,深蓝色,红色为一次导体,湖蓝色为介质,为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,紫色为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后,作为印制板上的两个元器件,将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计,即可完成整个电路的版图设计,并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中,W1~W4为电位器,X为晶振,J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容,U7为SO?8集成电路,R*为片电容,其余为引出脚。 图7 印制板装配图 3 结 语 在电路版图的设计过程中,充分考虑到调试的需要,将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上,无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里,使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积,从而实现了复杂电路体积小型化的目的,而且使产品美观,调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域,发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域,无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 版图设计论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 收稿日期:20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 版图设计论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 版图设计论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。
浅谈啤酒废水处理工艺:组合工艺在啤酒废水处理工程中的应用 摘要:介绍UBF-CASS处理啤酒废水的工艺流程、主要设计参数、运行效果、经济参数、相关经验。运行结果表明,该工艺出水水质达到《啤酒工业污染物排放标准》中的表1标准。该工艺具有适应性强、启动快、运行稳定、产泥量少、处理效果好等优点。 关键词:啤酒废水;UBFCASS;组合工艺;啤酒废水 大多采用厌氧—好氧联合生化降解工艺来处理。目前比较常见的厌氧工艺为UASB,该工艺可以承受比较高的负荷,但初次启动难度大,费时费力。大多数啤酒厂一般都在气温较低的初春开始生产,使UASB的启动时间更长。本文结合河北某啤酒有限公司啤酒废水处理工程实例,讨论采用厌氧复合床(UBF)反应器对啤酒废水进行厌氧处理,经过多年的实际运行证明,UBF反应器初次启动速度快,运行稳定性强。厌氧出水再经SBR改良型工艺周期循环活性污泥法(CASS)处理,出水水质相当稳定。CASS是在SBR的进水端增加了1个生物选择器,实现了连续进水(沉淀期、排水期仍可连续进水),间歇排水。CASS工艺集反应、沉淀、排水于一体,还具有一定的脱氮除磷效果。经UBF-CASS组合工艺处理后出水能够稳定达到《啤酒工业污染物排放标准》(JB19821—2005)中的表1标准。 1废水来源及水量水质 该公司啤酒年产3万t,位于河北省北部靠近渤海湾,春季温度较低,厌氧启动较为困难。其废水主要包括浸麦废水、糖化废水、废酵母液、洗涤废水等。废水主要含可生物降解的有机物及一定量的SS,有机成分主要包括糖、可溶性淀粉、蛋白质等有机物,可生化性比较好。废水处理站设计水量3000m3/d,CODcr为2000mg/L,BOD5为1000mg/L,SS为800mg/L,pH为6~8。处理后的水质达到《啤酒工业污染物排放标准》(JB19821—2005)中的表1标准要求,即CODcr≤80mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤70mg/L,氨氮≤15mg/L,TP≤3mg/L,pH值为6~9。 2处理工艺及构筑物 2.1工艺流程 废水首先经格栅、预沉池进行物化预处理。然后进入酸化调节池,均质均量,同时发生一定程度的水解酸化作用以减轻后续处理负荷。经以上初步处理后,得到稳定的进水水质水量,连续进入UBF反应器厌氧处理,出水自流进入CASS反应池进行好氧处理。CASS部分污泥回流至水解酸化池处理。污泥浓缩池上清液、压滤机滤液返回酸化调节池再次进入处理程序。干泥外运做农肥。具体工艺流程见图1。 2.2主要处理构筑物 (1)预沉池。废水中含有硅藻土等易沉杂质,须经沉淀去除。设预沉池1座(12.8m×8.8m×3.0m),分2格,交替运行,钢混结构。(2)酸化调节池。生产过程中,各车间废水间歇排放,各股废水水质水量均变化较大。该池在调节水质水量的同时,还能对废水进行水解酸化预处理,减轻后续设施工作压力,同时能够对好氧污泥进行减量化处理。钢混地下结构(30.7m×11.7m×3.5m),HRT为10h。内设潜污泵2台,1用1备,另设空气搅拌装置1套。(3)UBF反应器。2座,钢制结构(10.0m×8.5m)。设计参数:常温运行,HRT为10.5h,容积负荷为4.0kgCOD/m3•d。采用大阻力布水系统,内挂软性填料。为保证池内厌氧状态,并防止臭气散逸,在UBF反应器上方采用集气装置密封,出气管设水封碱洗除臭装置。(4)CASS池。矩形CASS反应池1座4格,钢混地上结构(29.4m×(7.4m×4格)×5.0m)。设计参数:污泥浓度3kgMLSS/m3,BOD污泥负荷0.15kg/kg.d,运行周期12h。采用微孔曝气方式,供气量为40m3/min。 3调试与运行效果 培菌工作:UBF反应器及CASS池接种菌种取自本地城市污水处理厂剩余污泥。当时当地气温较低,但因废水水温在25~30℃范围内,故无需对进入UBF反应器的废水增温。UBF调试初期采用间歇式进水,1个月后改为连续进水,容积负荷逐步提高到2.5kgCOD/m3.d,2个月后达到设计负荷,调试期间不定期地向UBF反应器投加适量的营养盐。CASS采用闷曝法进行调试,反应池接种污泥与废水混合稀释后,连续小气量闷曝1周后,每天进水2次,每次停止曝气后沉淀2h,排出部分上清液。厌氧系统经过3个多月的运行调试后进入稳定运行阶段,好氧系统经过1个多月就达到稳定。经当地监测站监测,该系统出水水质为:CODcr55~70mg/L,BOD512~16mg/L,SS25~55mg/L,氨氮6~8mg/L,TP1.5~2mg/L,PH值为6~9,可达《啤酒工业污染物排放标准》中的表1标准,并通过当地环保局验收。 4主要经济技术指标 废水处理站废水处理站装机容量为135kW,日均运行功率为60kW/h,t水电耗为0.48kW/h,电费以0.6元/(kW•h)计,则电耗约为0.29元/m3。工作人员6人,工资以3000元/人•月计,则人工费为0.18元/m3,另计维修费等约0.23元/m3,废水直接处理费用约为0.7元/m3。5经验与讨论(1)UBF反应器为系统的稳定低耗运行提供保证,启动时间短,处理效果好,特别适合中小型啤酒厂低温快速启动生产的要求。(2)UBF反应器中设有填料层,生物膜在填料上附着,可以有效拦截污泥,防止了污泥流失现象,使厌氧处理效果稳定。(3)CASS作为后续好氧处理工艺,兼具SBR优点,可根据进水水质调整时间和排水比,操作灵活简便,省去了沉淀池及污泥回流设备,进一步简化了管理,降低了工程投资,在实际应用中具有明显优势。(4)CASS生物选择器能选择培育絮凝性细菌,使活性污泥在生物选择器中经历一个高负荷的吸附阶段,随后在主反应区进行较低负荷的基质降解阶段,能很好完成基质降解的全过程和污泥再生。(5)CASS池剩余污泥回流入酸化调节池进行减量消化处理,力求做到少污泥或无污泥,运行结果表明系统排放剩余污泥量很少。 作者:国洋 刘善培 单位:荆门市环境保护监测站 荆楚理工学院 浅谈啤酒废水处理工艺:啤酒废水处理工艺 摘要:我国是啤酒生产大国,啤酒废水已成为较高有机物污染大户,因此,对啤酒废水进行处理达标后排放已显得十分重要。介绍了5种较成熟的啤酒废水处理工艺(流程)方案,简述了各自的特点和优缺点,并对5种工艺方案进行了初步分析。 关键词:啤酒废水生化 水解酸化接触氧化 厌氧内循环 概述 80年代以来,我国啤酒工业得到迅速发展,到目前我国啤酒生产厂已有800多家,据1996年统计我国啤酒产量达1 650万t,既成为世界啤酒生产大国,又成为较高浓度有机物污染大户,啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题,引起了各有关部门的重视。 啤酒废水的主要成分和来源是:制麦、糖化、果胶、发酵(残渣)、蛋白化合物,包装车间等有机物和少量无机盐类。其水质及变幅范围一般为:pH=5.5~7.0(显微酸性),水温为20~25℃,CODCr=1200~2300mg/L, BOD5=700~1400mg/L, SS=300~600mg/L, TN=30~70mg/L。水量为每生产1t啤酒废水排放量为10~20m3,平均约15m3,目前全国啤酒废水年排放量在2.5亿m3以上。 “七五”以来,我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索,特别是轻工业系统的设计院和科研单位,对啤酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践,取得了行之有效的成功经验,逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜?法、厌氧?与好氧相结合法、水解酸化与SBR相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处,但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究,有的已取得了理想的成效,不久将应用于实践中。 啤酒废水的主要特点之一是BOD5/CODCr值高,一般在50%及以上,非常有利于生化处理,同时生化处理与普通物化法、化学法相比较:一是处理工艺比较成熟;二是处理效率高,CODCr、BOD5去除率高,一般可达80%~90%以上;三是处理成本低(运行费用省)。因此生物处理在啤酒废水处理中,得到了充分重视和广泛采用。现把目前啤酒废水处理中相对比较成熟的生物处理工艺,进行一些阐述和比较。 1 处理工艺 该处理工艺是轻工部设计院为代表的推荐采用方案,河南开封啤酒厂、青岛湖岛啤酒厂、厦门冷冻厂啤酒厂等均采用此处理工艺流程,处理后均达标排放。细格栅起初步的固液分离作用,故不设初沉池;酸化池中设填料,为细菌提供呈立体状的生物床,把水中的颗粒物质和胶体物质截留和吸附,同时在水解细菌作用下,将不溶解性有机物水解为溶解性物质,在产酸菌协同作用下,将大分子物质、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质。物化法中选用加药反应气浮池的理由主要为三点:一是悬浮物等去除率高,普通沉淀池去除率仅为30%左右,竖流式沉淀池为40%~50%,而气浮可达80%~90%;二是气浮污泥含水率为97%~98%,气浮排渣可直接进行脱水处理,而其它沉淀池的污泥含水率达99%以上;三是气浮池气浮水力停留时间短,约30min左右,而其它沉淀池的水力停留时间1.5~2h,故气浮池体积小,减少占地面积。但气浮处理需要增设一套空压机、压力溶气罐、回流水泵等组成的辅助系统(图1中未绘出),操作管理相对较复杂。 微生物所需要的营养,主要为碳水化合物、氮化合物、水、无机盐类(氮和磷)及维生素。通常要求BOD∶N∶P=15∶5∶1,为满足此要求,故在接触氧化池前投加氨氮。 1.2 处理工艺方案2 处理工艺方案2与处理工艺方案1在主体处理系统上基本上是相同的,都是水解酸化、接触氧化和气浮池,主要不同点:一是高浓度废水先采用UASB(上流式厌氧污泥床)预处理后再进入低浓度废水调节池,进行主体处理系统;二是主体处理系统调节池前增设了沉砂池和分离机(高浓度废水预处理系统中调节池前也增设了沉砂池和分离机)。 该工艺用在山东省三孔啤酒有限公司废水处理中,高浓度有机废水水量水质为:Q1 = 500 m3/d; CODCr:5000mg/L; BOD5:2500mg/L; SS:3000mg/L。低浓度有机废水:Q2=3500m3/d; CODCr:500mg/L; BOD5: 250mg/L; SS:500mg/L。Q=Q1+Q2=4000m3/d。 设计按当时的GB8978—88现有企业栏标准,即:CODCr≤150mg/L; BOD5≤60mg/L; SS≤100mg/L;pH=6~9。 UASB进出水水质和混合水经主体处理系统的进出水水质见表1和表2。可见处理后的出水水质好于设计采用的标准值,全部达标排放。 表1UASB进出水水质 表2混合水经主体处理进出水水质 把高浓度有机废水先单独进行预处理,反映了两个主要特点:一是采用厌氧生物处理中的UASB反应器,它具有截留污泥量大,颗粒化程度好,处理高浓度有机废水能力强等特点。该反应器采用中温发酵,内部具有热交换装置,结构较紧凑,温度、碱度、负荷等由微机控制;二是高浓度废水集中进行厌氧处理,产生沼气量大,可以集中使用。该反应器设计容积负荷为6.0kg/(m3·d),去除lkgCOD产生VSS0.082kg,产生沼气0.52m3,则1天可产生1000多m3沼气。 1.3 处理工艺方案3 IC(厌氧内循环)反应器根据UASB的原理,80年代中由荷兰帕克(PAQUES)公司开发成功。它由混合区、污泥膨胀床、精处理区和循环系统四个部分组成。它与其它厌氧处理工艺相比有以下特点: (1)因反应器为立式结构,高度为16~25m,故占地面积小,同时沼气收集也方便。 (2)有机负荷高,水力停留时间短,它与其它厌氧处理工艺的有机负荷和水力停留时间比较见表3。 表3各种厌氧处理工艺的有机负荷与水力停留时间 (3)剩余污泥少,约为进水COD的1%,且容易脱水。 (4)靠沼气的提升产生循环,不需要外部动力进行搅拌混合和使污泥回流,节省动力消耗。 (5)因生物降解后的出水为碱性,当进水酸度较高时,可通过出水的回流使进水中和,减少药剂使用量。 (6)耐冲击负荷性能强,处理效率高,COD去除率为75%~80%,BOD去除率为80%~85%。 (7)生物气纯度高(CH4为70%~80%,CO2为20%~30%,其它有机物为1%~5%),可作燃料加以利用。 CIRCOX(封闭式空气提升好氧)反应器为双层立式筒体(外层为下降筒体,内层为上升筒体),水由底部进入反应器,与压缩空气一起从内层筒体(也称上升管)向上流,使进水与微生物充分接触,微生物粘附在载体(细砂类物质)表面,形成生物膜,使活性污泥有良好的沉降性能,不易被出水带离反应器而在系统内循环,筒体的上部做成“帽状”(直径放大约1/3左右),气、水和污泥的混合液进入反应器上部“帽状”的三相分离区分离;气体从上面离开反应器,澄清水从出水口流出,污泥经过沉降区返回到反应器底部。 CIRCOX反应器与其它好氧处理工艺相比,有以下特点: (1)高度与直径比大,故占地面积小。 (2)有机负荷与微生物浓度高,有机负荷为4~10kgCOD/(m3·d),微生物浓度15~30 kgVSS / m3。 (3)水力停留时间短,一般为0.5~4h。 (4)剩余污泥少,小于进水COD的5%;污泥回流在同一反应器内完成,不需要外加动力。 (5)因该反应器为封闭系统,可以容易地控制污水中易挥发物质,可根据需要设置生物过滤器或活性炭过滤器处理废气。 (6)因反应器内液体的流速很高,约为50m/h,载体通过相互碰撞摩擦而自动脱膜,不需要另设脱膜装置;同时污水中的悬浮物很容易从反应器内冲出,允许进水悬浮物的浓度较高,不需设预沉池。 (7)因活性污泥在反应器内循环,泥龄很高,污泥中可产生一些生长速度很慢的硝化细菌等,故CIRCOX反应器适合于处理含氮化合物及其它难降解的化合物。 IC反应器应用于高浓度有机废水处理,CIRCOX适用于低浓度的啤酒生产废水和城市污水处理,两者串连起来是优化的组合,体现了占地面积小,无臭气排放,污泥量少和处理效率高的优点。1995年上海富仕达酿酒公司引进了帕克公司的专利技术处理啤酒生产废水(工艺流程如图3所示),已建成投产,处理能力4800m3/d,进、出水水质见表4。 表4上海富仕达公司啤酒废水处理站进出水水质 图3中,旋转滤网的出水管上设温度和pH在线测定仪表,当温度和pH的测定值满足控制要求时,废水就进入缓冲槽,否则排至应急槽,再用泵提升到旋转滤网进水管内。缓冲槽内设淹没式搅拌机,使废水均质并防止沉淀。设预酸化槽的目的为:一是使有机物部分降解为挥发性脂肪酸;二是调节营养比例;三是调节pH值。 1.4 处理工艺方案4 该工艺以水解酸化-SBR为主体。水解酸化池内设填料(球形填料),水力停留时间为4h左右(利用厌氧过程的前阶段),COD去除率30%~40%,pH值4.8~5.2。SBR反应池内反应时间约为6h左右,水温20~25℃,污泥浓度4 000mg/L左右,出水水质达到原GB8978—88一级排放标准,COD总去除率 92%,BOD总去除率 98%。 SBR处理工艺的特点是集生物降解和终沉排水等功能于一体,与传统的连续式活性污泥法(CFS)相比,可省去沉淀池和污泥回流设施,具有运行稳定,净化效率高,耐冲击负荷,避免污泥膨胀,便于操作管理等特点。 1.5 处理工艺方案5(见图5) 图5CASS反应池为主体处理工艺 CASS与CAST相似,是一种循环式活性污泥法,CASS反应池的运行一般包括三个阶段:进水、曝气、回流阶段;沉淀阶段;滗水、排泥阶段。周期为4~12h,根据需要设定。CASS反应池一般用隔墙分隔成三个区:生物选择区、预反应区、主反应区。生物选择区内不进行曝气,类似于SBR法中的限制性曝气阶段。在该区内,回流污泥中的微生物大量吸附废水中的有机物,能较迅速有效地降低废水中有机物浓度;预反应区采取半限制性曝气,溶解氧保持在0.5mg/L左右,使该区存在着反硝化进程的可能;主反应区进行强制鼓风曝气,使有机物及氨氮得到生化与硝化。 该处理工艺用于安徽某啤酒废水处理中,CASS反应池运行周期8h,其中进水、曝气、回流时间6h,进水、沉淀时间1h,滗水、排泥时间1h。处理水量3500m3/d,进水水质为:CODCr: 800~1 500mg/L; BOD5:400~800mg/L; SS300~600mg/L。根据测试,处理后的出水:CODCr: 63~120mg/L; BOD5:41~58mg/L; pH:6.7~8.3。当然还有其它处理工艺,如单独采用好氧法和单独采用厌氧法(包括UASB反应器)等,但并不具有代表性,故不作详述和介绍。 2 处理工艺浅析 就上述介绍的具有一定代表性的啤酒废水处理工艺谈些粗略看法和分析。 (1)根据啤酒废水BOD5/CODCr大的特点,上述5个处理工艺方案的共同点,均以生物处理为主体,而且基本上均以前级为厌氧(水解酸化为主),后级为好氧处理,所不同的为:一是后级好氧生化处理分为生物接触氧化法(生物膜法)和活性污泥法(微生物呈悬浮状态);是在厌氧和好氧生物处理中,又分为成熟的传统方法(工艺1、2、4)和较新技术应用的方法(如工艺2中预处理用UASB,工艺3中IC和CIRCOX及工艺5中的CASS法)。但有一个共同点是可以肯定的:啤酒废水(混合水)采用厌氧(水解酸化)生物处理与好氧生物处理相结合(为主体)的处理工艺是成熟、可靠的工艺,是可以接受和被采用的。 (2)总的来说,厌氧(水解酸化)与好氧为主体的处理工艺,产生的污泥量较少,但上述5个处理工艺中也有区别,处理工艺1~3在好氧生物处理后均设沉淀设施(工艺1和2为气浮池,工艺3为斜管沉淀池);而处理工艺4和5,在好氧生物处理后不设沉淀池,污泥量很少,大多数内部消化,故污泥直接进入污泥浓缩池,进行污泥的处理与处置。从上述5个处理工艺分析,工艺1~3好氧生物处理采用的是生物膜法(前两个是生物接触氧化法,第三个CIRCOX反应器是好氧生物流化床原理发展而来,微生物粘附在细砂类载体物表面,形成生物膜),生物膜要进行新、老更替,老的膜剥落后需要经沉淀后去除(当然同时也去除悬浮物等),故氧化(好氧)生物处理后要设沉淀设施。后两种好氧生物处理均属活性污泥法范畴,SBR集生物降解和终沉排水于一体,污泥浓缩在SBR池下面,省去了沉淀池;CASS反应池污泥用回流泵回流(循环式活性污泥法),产泥少、污泥直接进污泥浓缩池,不设沉淀池。可见后两种工艺省去了沉淀设施,减少了沉淀池的造价和占地面积。可以这样说:好氧生物处理采用生物膜法,后面要设沉淀池,其处理工艺由生化和物化相结合;好氧生物处理采用SBR和CASS反应池的,后面可不设沉淀池,其处理工艺省去了物化处理,由单一的生化处理组成。 (3)处理工艺2中,把高浓度有机废水采用UASB进行预处理后再进入总调节池,与低浓度有机废水进行混合,再进入主体处理工艺系统。从表1数据可见,高浓度有机废水采用厌氧处理中的UASB反应器进行处理,效果是好的,CODCr、BOD5、SS等去除率均较高,因此它不仅可用于高浓度啤酒废水的处理,也可用于豆制品等其它高浓度有机废水的处理。有资料报道,啤酒废水处理中,高浓度废水采用UASB反应器进行预处理,混合废水进入AS(活性污泥法)处理(称为UASB+AS法)与全部直接进入AS法处理比较,UASB+AS法比AS法节省曝气电费68%,节省污泥处理费59%,沼气还可利用;与SBR法比较,运行费和污泥处理费也比SBR低。1996年11月7日日本的《日经产业经济新闻》报道,朝日啤酒公司将在1999年以前更新其所属日本国内的全部啤酒厂废水处理设备,全部采用UASB+AS法工艺。因此,我国的啤酒废水处理工艺中,应重视采用UASB技术。 (4)总的来说,啤酒废水采用厌氧(水解酸化)预处理,再进行好氧处理是比较理想的,但上述5个处理工艺方案中,也各有所不同。如处理工艺方案2处理后的出水水质远好于排放标准,这对于水资源紧缺的地方来说,稍加深度处理后即可回用,对于回用水水质要求不高的地方来说,可直接回用(如绿化、浇马路等)。又如处理工艺方案5采用CASS反应器,调试相对较麻烦、时间可能较长;操作管理要严密妥当,否则有可能产生污泥膨胀;滗水器的下降速度要与水面的下降速度基本相同,否则可能扰动已沉淀的污泥层等。同时从处理后的出水水质来看,处理工艺方案5的出水CODCr常大于100mg/L,BOD5常大于50mg/L,比其它4个工艺方案差,如果排放标准较高些,则采用此工艺要慎重。 (5)处理工艺方案的比较,在处理效果好,达到国家规定的排放标准前提下还有投资、运行费用、管理操作,占地面积等诸方面,因因素很多,情况复杂,故无法进行全面、系统地论述。上述介绍与浅析仅供参考,不妥之处,欢迎指正。 浅谈啤酒废水处理工艺:啤酒废水处理工艺调试 摘要:河南某啤酒实业有限公司污水处理工程于2004年3月份开始调试。经过为期三个月的调试和试运行,现有废水经污水处理厂处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4二级标准和当地总量控制的要求。调试期间,操作人员认真负责,对操作人员也进行了技术培训,于2004年7月份圆满完成了污水处理站的调试工作。调试人员对污水处理站的试运行切实做到了控制、观察、记录和分析试验工作,对于提高污水处理站技术管理水平、运行水平有积极的现实意义。 关键词:啤酒废水 工艺调试 活性污泥的培养 引言 河南某啤酒实业有限公司污水处理工程于2004年3月份开始调试。经过为期三个月的调试和试运行,现有废水经污水处理厂处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4二级标准和当地总量控制的要求。调试期间,操作人员认真负责,对操作人员也进行了技术培训,于2004年7月份圆满完成了污水处理站的调试工作。调试人员对污水处理站的试运行切实做到了控制、观察、记录和分析试验工作,对于提高污水处理站技术管理水平、运行水平有积极的现实意义。 1.1 污水来源 根据该厂啤酒生产工艺,废水主要来源有:麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水;罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒;冷却水和成品车间洗涤水;以及来自办公楼、食堂和浴室的生活污水。 生产废水为每天24小时连续排放。 1.2 污水处理规模 该污水处理站处理规模按照最高日流量1500 m3/d,其中高浓度废水量500 m3/d,中低浓度废水量1000 m3/d。 1.3 污水水质 该污水处理站设计进水水质如下: 高浓度废水 CODCr 4000mg/l BOD5 2000mg/l SS 400mg/l PH 6-9 中低浓度废水 CODCr 500mg/l BOD5 200mg/l SS 400mg/l PH 6-9 1.4 处理后水质要求 根据厂方的要求,外排废水应达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。其具体指标如下: CODCr≤150mg/l BOD5≤60mg/l SS≤150mg/l PH 6~9 其中CODCr指标不大于100mg/l。 2 污水处理工艺简介 该工程采用厌氧+好氧为主的生化处理工艺。 厌氧生化法是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程,该工艺可用于中高浓度的有机废水处理。该工艺在国内外有较多的成功实例。 该厌氧处理工艺采用UASB反应器,底部设布水装置,顶部设三相分离器和集水排水装置。 高浓度废水单独进行厌氧处理后,与中低浓度废水混合进行好氧处理。 好氧生化法有较多的工艺,本工程采用CASS生物反应器。 CASS生物反应器是SBR工艺的一种改良型工艺。 在序批式反应器系统(Sequencing Batch Reactor简称SBR法)中,曝气池、二沉池合二为一,在单一反应池内利用活性污泥完成废水的生物处理和固液分离,SBR是废水活性污泥生化处理系统的先驱,然而直到最近几年随着监控与测试技术的飞速发展,这一技术才得以完全更新并被美国环境保护署(US EPA)推荐为一项低投资、低操作成本及低维修费用,高效益的环境处理新技术。据EPA调查,在废水流量一定时,选择SBR要比传统的活性污泥法处理费用节省许多,这一点已被大量的工程实例所证实,特别是在啤酒废水处理工程中得到了广泛应用。 工艺运行方式 SBR工艺主体构筑物由SBR反应池组成,SBR反应池的运行操作由进水、反应、沉淀、滗水和待机五个阶段组成。 进水期:废水进入反应池。? 反应期:废水进入反应池中发生生化反应,在这阶段可以只混合不曝气,或既混合又曝气,使废水处在反复的好氧—缺氧中,反应期的长短一般由进水水质及所要求的处理程度而定。 沉降期:在此阶段反应器内混合液进行固液分离,因该阶段在完全静止条件下进行,表面水力和固体负荷低,沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。 排水期:当沉淀阶段结束,设置在反应池末端的滗水器开动,将上清液缓缓滗出池外,当池水位降到低水位时停止滗水。 待机期:在每池滗水后完成了一个运行周期,在实际操作中,滗水所需时间往往小于理论最大时间,故滗水完成后两周期间闲置时间就是待机期,该阶段可视废水的水质、水量和处理要求决定其长短或取消。在此阶段可以从反应池排除剩余活性污泥。反应池排出的剩余污泥泥龄长,已基本稳定。 SBR法与其它活性污泥处理技术比较有以下优点: SBR系统以一组反应池取代了传统方法及其它变型方法中的初次沉淀池、曝气池及二次沉淀池,整体结构紧凑简单,无需复杂的管线传输,系统操作简单且更具有灵活性。 SBR反应池具有调节池均质的作用,可最大限度地承受高峰BOD5浓度及有毒化学物质对系统的影响。 在废水流量低于设计值时,SBR系统可以调节液位计的设定值使用反应池部分容积,或调节反应时间,从而避免了不必要的电耗。其它生物处理方法则无这样的功能。 因为对于每个反应单体而言出水是间断的,在高负荷时活性污泥不会流失,因而可以保持SBR系统在高负荷时的处理效率。而其它的生物处理方法在高流量负荷时经常会出现活性污泥流失的问题。 SBR在固液分离时整体水体接近完全静止状态,不会发生短流现象,同时,在沉淀阶段整个SBR反应池容积都用于固液分离,较小的活性污泥颗粒都可得到有效的固液分离,因此,SBR的出水质量高于其它的生物处理方法。 易产生污泥膨胀的丝状细菌在SBR反应池中因反应条件的不断的循环变化而得到有效的抑制。而污泥膨胀问题是其它活性污泥方法中很常见且很难控制的问题之一。 CASS是利用活性污泥基质再生理论,将生物选择器与间歇式活性污泥法加以有机结合研究开发的新型高效好氧生物处理技术。 CASS主要具有以下特征: 根据生物选择性原理,利用位于反应器前端的预反应区作为生物选择器对进水中有机物进行快速吸附和吸收作用,提高了去除效率增强了系统运行的稳定性; 可变容积的运行提高了系统对水质水量变化的适应性和操作的灵活性; 根据生物反应动力学原理,使废水在反应器内的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态,不仅保证了稳定的处理效果,而且提高了容积利用率; 通过对反应速率的控制,使反应器以缺氧-好氧状态周期循环运行,微生物种类多,生化作用强,运行费用低; 在好氧条件下,在机物被降解的同时,污水中有机氮被异养菌氧化为氨氮,在供氧充足的条件下,氨氮再被硝化菌氧化成硝态氮,产生的能量用于合成新的硝化菌细胞。在缺氧条件下,反硝化细菌利用NO3-,通过混和液回流到缺氧段,在缺氧条件下,反硝化细菌利用NO3-作为最终电子受体,氧化水中有机物,用于产能和增殖。与此同时,硝酸盐被异化还原成氮气,从水中逸出,从而达到除氮的目的。 通过同时硝化/反硝化实现脱氮必须连续测定池子主曝气区的溶解氧数值,并加以控制调节,在曝气阶段需要不断调节溶解氧水平,在曝气开始时,溶解氧控制在较低的水平(约0.2-0.5mgO2/L),直到在曝气阶段结束前,才使溶解氧达到最高水平(约2-3mgO2/L)。 这种运行方式无需如前置反硝化系统那样需要将硝酸盐氮从硝化区回流至反硝化区,因此可省去内循环系统,而且在CASS系统中,也不需要单独设置一个缺氧运行阶段以进行反硝化。 在主曝气区进行上述过程时,在选择器中,大量吸收的易降解物质得到水解并转移至细胞内,从而提高了后续主曝气区内微生物的呼吸速率,加速了整个过程的进行。 工艺结构简单,投资费用省,而且运行管理方便; 采用组合式模块结构,布置紧凑,占地面积小; 可以采用稳定的自动化控制和先进的探测仪器和设备,以保证出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4二级标准和当地环保部门的要求。 3 工艺流程说明 高浓度废水经格栅、格网拦截大的杂质后进入调节池,在调节池均质均量后,由污水泵提升进入UASB 反应器,UASB 反应器出水自流至中低浓度废水调节池,完全混合后用泵提升进入CASS反应器进行好氧处理,出水达标排放。 UASB反应器产生的污泥自流进入污泥浓缩池,CASS反应器产生的生化污泥部分回流至预反应区,剩余污泥进入污泥浓缩池,浓缩后的污泥排入污泥干化场处理,上清液回流至调节池与原水一并处理。工艺流程图见图4-1。 4 活性污泥的培养 4.1 污泥的培养与驯化 活性污泥的培养与驯化可归纳为异步培驯法、同步培驯法和接种培驯法。异步培驯法即先培养后驯化;同步法则培养、驯化同时进行或交替进行;接种法则利用其他污水处理厂的剩余污泥进行培养驯化。本污水处理厂主要采用接种法,这样既能提高驯化效果,又能缩短培养驯化的时间,从而缩短调试时间。 该工程工艺调试初期主要从郸城金丹乳酸厂引进厌氧颗粒污泥,从舞钢造纸厂引入好氧剩余污泥,作为种泥进行培养。同时投加大量的麦麸、尿素等作为调试初期的营养物质,利于污泥的快速生长。 前期UASB反应器采用间歇脉冲进水方式,适当补充高浓度啤酒废水,提高菌种对啤酒废水的适应能力。 培养驯化初期在CASS反应池中加入少量的中低浓度废水进行曝气,并适当添加营养物质,在培养的过程中逐渐增加进水量,使活性污泥生物群体逐渐适应现有水质状况,具有较好的生物活性和絮凝性。 4.2 整体试运行 当整体运行条件基本具备后,污水处理站于6月份开始进行满负荷进水试运行。
2016年,自教育部正式提出“新工科”建设以来,先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1]。中南大学应用化学专业是介于化学和化工之间的应用理科专业,如何推动应用理科向工科延伸,体现化学面向应用的发展思路并与社会需求的紧密对接,培养科学基础厚、工程能力强、综合素质高的新型人才[2],是“新工科”建设以来面临的重要问题。应用化学综合实验是专业教学体系的重要组成部分,内容涉及化学、化工、材料、生命、环境、能源、医药等多学科交叉领域,知识面广,综合性强,在专业人才培养中发挥着基础性、关键性作用,也是体现专业特色和优势的重要抓手[3]。作为一门多学科交叉的综合性实验课程,如何更新教学理念,调整教学目标和教学任务,丰富教学内容,改进教学方法,加强知识应用能力的拓展,强化专业的应用特色,体现与行业企业的对接,使专业人才培养能够更好地适应新技术、新产业、新业态的发展需要,是当前新工科背景下亟待解决的关键问题[4]。本文对标国家“新工科”建设要求,结合本专业特点和优势,介绍了我校应用化学专业开设的应用化学综合实验课程近年来的有益探索[5],期望为其他高校的相关专业及课程开展“新工科”背景下的改革提供参考。 1编写实验教材 我们凸显实验教学的中心地位,将实验教学由理论教学的“从属”转变为人才培养的“重要组成部分”,让实验教学成为创新教学的主体角色。早在2006年,就对原有的实验教学体系和内容进行了整体优化和整合,按照“强化设计、注重综合、培养创新、提高能力”原则[5],率先单独设置了应用化学综合实验和应用化学科学训练两门课,强化综合实验和科研训练,并组织年轻教师撰写了实验讲义。2020年,课程组根据“新工科”建设要求,进一步更新教育理念,以提升学生解决复杂问题及实践创新能力为目标,在实验讲义的基础上,编写了实验教材《化学化工综合实验》,由中南大学出版社出版。此次编写,发扬了讲义原有的优点和特色,即采用模块化编写的方式,全书由研究类实验、工艺类实验和虚拟仿真类实验三大模块组成(表1)。及时更新了研究类实验的内容,以培养学生的科研素养和创新能力为目标,内容反映学科前沿知识和学科发展脉络,强调多学科知识的交叉、融合和综合运用,体现了综合性、设计性和研究性。在此基础上,融入了“新工科”内容[4,6]。一是增加了工艺类实验,以培养学生综合素质为主要目标,内容反映行业企业现行技术和实际应用成果,注重学生实践能力和工程能力的培养;二是增加了虚拟仿真类实验,推动信息技术与实验教学的深度融合;三是提供了附录,给出了“化学常用软件简介”以及“部分大型仪器的原理和使用方法”,注重大型仪器分析和虚拟仿真在教学中的应用,促成多元协同的混合式教学。 2丰富教学内容 在“新工科”背景下,我们重构并优化了实验项目,将其分为研究类、工艺类和虚拟仿真类。研究类实验涉及到半导体材料、发光材料、电池材料、高分子材料、吸附材料、生物医学材料、有机药物材料的合成、表征及应用,不仅要求学生合成出新材料,还要求学生研究材料的合成工艺,考察不同反应条件对材料结构和性能的影响,培养学生分析问题、解决问题的能力以及科研创新能力。工艺类实验涉及化工过程中的工艺流程,包括催化反应、萃取、膜分离、离子交换、干燥等工艺,考察工艺参数的变化对效果的影响,为工艺放大提供参考,培养学生的工程思维及实践能力。虚拟仿真实验教学可实现真实实验不具备或难以完成的教学功能,如高消耗、高污染以及安全隐患大的实验,大型仪器的操作与使用,化工生产过程中的参数调整,完整的工艺过程等,训练学生的安全意识,激发学生的学习兴趣[7]。根据我校应用化学专业的特点,我们精心挑选了“片状氯氧铋的合成、表征及其光降解染料分子的研究”“氧化锌纳米粉体的合成及性能研究”“锂硫材料制备、组装及性能测试虚拟仿真实验”“有机稀土配合物的合成及其荧光特征”“聚磷酸铵的合成及阻燃性能测试”“食品危害因子的拉曼快速检测及基底材料的制备”“聚苯胺导电聚合膜的制备及表征”“气相色谱-质谱和液相色谱-质谱联合表征血浆中小分子化合物”“氯化氢催化氧化及反应动力学虚拟仿真实验”“固定床反应器中乙醇催化脱水制乙烯”“超临界二氧化碳萃取花生油”和“二氢吡啶类心血管药物硝苯地平的合成”等12个实验项目作为必修项目,总96学时。优化后实验项目不仅体现了综合性、设计性和研究性,可培养学生的综合素质和科研创新能力,还将专业知识和实际应用有机融合,培养学生运用所学知识和技能解决复杂问题的能力。 3改革教学形式 中南大学化学实验教学中心是国家级实验教学示范中心,现有实验用房5793m2,拥有60余台套大型精密分析测试设备及配套运行设施,设备资产总值8000余万元,能够从事物质的形貌、成分、物相、结构及性能等分析测试工作。为了让学生了解大型仪器的工作原理和操作规程,节约课堂时间,提高课堂效率,并能让学生有足够的时间操作大型仪器,2018年以来,我们借助虚拟仿真平台,开发了系列虚拟仿真实验(包括台式X射线衍射仪、台式扫描电镜、核磁共振、红外光谱、紫外-可见分光光度计、电化学分析、液相色谱仪、原子吸收光谱、液-质联用、气-质联用等虚拟仿真实验),构建了线上线下协同教学的模式。线上的实验要求学生在实验前预习,预约并进入大型仪器平台学习。平台中根据仪器设备特点,设置了工作原理、仪器操作、仪器维护、数据分析等模块。学生可在任何时间、任何地点登陆虚拟仿真实验平台,在系统指令引导下进行操作练习,掌握仪器操作流程,保证在线下的实验过程中能正确操作仪器,加快实验进程,并防止仪器损坏。实践表明,课前进行虚拟仿真实验的预习,能弥补传统教学中的不足,实现传统和仿真模拟教学两者的有机结合,可调动学生的积极性和参与性,有效提高实验教学质量,对培养学生的学习兴趣、动手能力以及创新能力具有重要的作用[3]。线下的实验部分更注重学生科学素养的训练和创新能力的培养。为迎合“新工科”建设,本课程已实现了学生“实验预习→文献调研→分组讨论→材料制备→结构表征→性能评价料→数据分析→科研小论文”的全过程培养[5],强调了多学科知识技能的交叉、融合和综合运用,突出了“学生中心”,培养了学生的提出问题、分析问题和解决问题的能力。实践表明,学生对开设的综合实验项目表现出极大的兴趣,在全过程的培养中,学生获得了自信感和成就感。 4改进教学方法 教学过程中,我们突出学生为主体、教师为主导的教学理念,培养学生解决复杂问题的能力,达到提升实验教学实效性的目的,具体如图1所示。上课之前,进行线上预习,并将学生分成若干个小组,每组2–3名学生。要求学生以组为单位进行文献调研,掌握与实验相关的背景知识和研究前沿,写出文献综述。在此基础上,小组对实验方案进行设计,可适当修改实验方案或修订反应条件,提交给指导老师并与指导老师讨论,如老师提出质疑,学生需对实验方案进一步修改完善。通过这种方式提高学生综合运用理论知识的能力,激发学生的创新意识。例如,在“片状氯氧铋的合成、表征及其光降解染料分子的研究”实验中,我们允许学生采用简单的共沉淀法制备氯氧铋,并研究它们的光催化性能,具体的实验步骤和实验条件由学生查阅文献后讨论确定。在氯氧铋的制备中,需要将硝酸铋的硝酸溶液和氯化钾溶液混合,但教材中并没有明确给出溶液的滴加顺序以及滴加的速度,学生查阅有关资料,了解影响无机纳米颗粒形貌和粒径的因素后,再拟定具体实验方案验证滴加的顺序和速度对形貌和粒径的影响。实验过程中,也不断进行着发现问题、解决问题、改进方案的过程。而且,讨论方案和修改方案也是一个持续改进的过程,体现了工程教育认证中的“持续改进”要求。实验过程中,小组随时开展讨论会,分析和讨论实验现象、实验结果以及实验过程中遇到的问题,教师可参与讨论并给予建议。实验完成后,学生对数据进行处理,在查阅文献的基础上对实验结果进行分析和讨论,要求学生按照《化学学报》格式撰写科研小论文。对有较高创新性的论文,教师可引导学生进一步完善实验内容,可能的情况下可将论文投稿发表,或参加国家的创新实验大赛。实践表明,通过全过程的培养,激发学生的学习兴趣,提高了学生的实验技能,强化了学生的团队合作精神,锻炼了学生的科研论文写作能力。在教学过程中,我们还加强课程思政,注重工程伦理教育[6,7]。例如,在聚磷酸铵APP的制备及阻燃性能测试实验中,让学生了解发展无卤阻燃剂的紧迫性,激发学生为国家做贡献的社会责任感。在制备APP过程中,通过有机溶剂苯的使用,培养学生安全、环保以及责任意识。通过引导学生对所得结果进行比较与分析,总结在实验中出现失败的原因,引导学生多次实验,准确记录APP的产率、溶解度以及氧指数等数据,树立严谨求实的科学态度以及热爱科学的价值观念等等。 5探索开放模式 除了必修的12个实验项目外,学有余力的学生还可根据自己的兴趣,或通过开放实验,自由选择并完成其他实验项目,进行科研训练。例如,学生在完成“片状氯氧铋的合成、表征及其光降解染料分子的研究”的实验后,可开展“氯氧铋的表面修饰及光催化性能研究”实验。中南大学的实验室24小时开放,学生可利用课余时间通过平台预约实验,同一个实验项目也可进行多次实验。实践证明,通过开放实验,学习能力强的学生得到了更多自主实验的机会,激发了学生的科研热情。 6多元评价体系 中南大学规定,实验总成绩按“平时70%+期末考试30%”组成。平时成绩考核中,我们采用多元方法完善过程性评价(表2),主要由实验前的线上预习、文献调研和实验方案设计,实验中的操作规范性、内容完成情况和实验结果,以及课后的科研小论文和小组汇报等三时段组成。同时引入指导教师评价、实验员评价、学生自评、组内互评、小组间互评的多元方式,也注重PPT制作能力和语言表达能力。结果发现,过程性评价能激发学生的学习兴趣和主动性,有效提高学习效果和教学质量,能全面客观评价学生的科研素养和创新能力,真实地反映学生的基本情况。 7改革成效 通过以上教学改革,我校应用化学专业的学生对综合实验的兴趣普遍提高,参加开放实验的积极性明显提高。近3年(2019–2021)参加开放实验的学生人数分别为114人、112人、126人,占专业总人数的70%、86%、90%。通过综合实验的系统训练,学生的文献调研能力、实验设计能力、实验操作能力和科研创新能力都大幅提高,综合素质得到了进一步提升,符合“新工科”对人才培养的新要求。近3年来,专业学生承担的国家级创新训练项目50余项,参与发表学术论文30余篇;学生积极参加“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生化学实验创新设计大赛、中国大学生Chem-E-Car竞赛、全国大学生化学实验邀请赛、全国大学生化工实验大赛、全国大学生化工设计等竞赛,获国家级奖励40余项。 参考文献 [1]王强.大学化学,2019,34(7),42. [2]张树永,朱亚先,霍冀川,宋丽娟,徐华龙,郑兰荪.大学化学,2020,35(10),6. [3]雷洪,霍冀川,张廷红,黄鹤燕.大学化学,2021,36(5),2010083. [4]张树永.大学化学,2019,34(11),4. [5]黄健涵,陈立妙,李亚娟,王海燕,唐俊涛,桑商斌,潘春跃,宋相志,罗一鸣,刘又年.大学化学,2021,36(11),2104015. [6]张树永,朱亚先.大学化学,2021,36(5),2012036. [7]姜新东,肖林久,李志义,于三三,耿秀娟,封禄田,陈永杰,关瑾,张东享,阎峰,等.大学化学,2020,35(10),104. 作者:陈立妙 李亚娟 周发 厉江华 李嘉伟 刘又年 黄健涵 单位:中南大学化学化工学院
管理心理学论文:人力资源管理心理学研究 摘要:管理心理学提出的有关人力资源管理与开发的新观点、新理论,已成为人力资源开发的理论基础。本文在论述管理心理学和人力资源管理关系的基础上,着重阐述管理心理学在企业的选人、用人、育人、留人方面的应用,旨在使企业的人力资源开发与管理更具有效性。 关键词:管理心理学;人力资源管理;应用 管理心理学是研究组织中人的心理与行为,正因为如此,许多学者、企业家都越来越重视管理心理学的学习和研究,并将学习或研究成果应用于企业管理实践,尤其是应用于人力资源管理。 一、管理心理学概述 (一)管理心理学的概念 管理心理学是运用心理学的一般规律去解决管理过程中人的心理问题,并使之在管理领域具体化。它主要研究一定组织中人的心理和行为规律,从而提高管理者预测、引导、控制人的心理和行为的能力,更为有效地实现组织目标。研究哪些因素最能在员工心理上起到激励作用,如何保持和加强员工的积极行为等。这些就是管理心理学所要研究的问题。 (二)学习管理心理学的意义 管理心理学的意义有两个,一方面是充分发掘人的潜能,不断提高工作绩效,另一方面是对员工进行心理方面的培养和训练。通过掌握工作中员工的心理活动及其需求,才会在管理上制定出相关政策和方法,从而切实提高企业员工的工作效率和企业的生产效率。通过对管理心理学知识的掌握、吸收并理解才能将其真正运用到企业管理当中去,对提高工作积极性以及全体员综合素质的提升有着积极的作用和影响。 二、管理心理学中企业人力资源管理的开发与应用 (一)管理心理学对人才选择方面的应用 从管理心理学的角度来看,企业在人才选择方面,为了更好地了解岗位的具体信息,通过利用管理心理学能够对其工作的内容、性质、任职者需要具备的素质进行综合分析考虑,由此对任职者个人的能力和素质进行有效地判断。为了真正了解员工对自己任职的岗位是否真的合适,岗位的细致化判断和员工的综合素质都需要通过管理心理学进行明确分析,企业在岗位设计的同时适当增加岗位职责,增加工作的挑战性,使员工的潜能得到最大限度的发挥,对企业和职工双方都有了更大的发展空间。 (二)管理心理学在人才使用方面的应用 人力资源管理的核心是能岗匹配,为了让员工的能力与工作岗位的任职条件相匹配,首先要对员工的个性心理和身心素质等具体方面进行分析考量,以此判断其工作能力是否符合任职的岗位和团队环境。通过对员工的心理素质和生理等方面的管理,加强与员工之间的沟通交流,在实际工作中进行相关内容的培训和学习,才会对员工的身心素质的把握更进一步,逐渐使其适应工作岗位的需要,对个人的发展空间也起到了积极的作用。此外,在人力资源的开发和管理活动中,要尽量发挥每个人的优势与强项,也要尽量回避个体的劣势和弱项,根据每个人不同的特点来为他们提供最合适他们的工作岗位,让他们能够在工作中发挥出最大的能力和长处,使每个员工都能够在工作中体现其自身的价值,企业能够有效地实现其整体目标。比如说,外向善言的员工,适合从事影响他人想法和行为的工作;沉稳、内向的员工,适合做严谨细致的工作。因此,在企业用人或员工职位晋升时,要特别考虑员工的气质、性格和能力等个性心理特征。 (三)管理心理学对人才保留方面的应用 从管理心理学的角度出发,一个企业的成功与否,与企业中的每一位员工有着密切联系,企业为了留住人才,首先要切实了解员工的真实需求并尽量满足,员工对企业的忠诚度和工作积极性才会有所提升,同时员工也会满足企业发展的需求,最终达到双赢的管理效果。 (四)管理心理学激励理论的应用 员工个体的积极性会直接影响到企业整体的绩效,而提高员工积极性最直接的方法就是给予适当的激励,对于企业管理者来说,要在日常工作和生活中观察员工的行为和心理,了解他们内心的需要并适当的采取某些激励手段来满足他们的需要,比如说提高薪酬待遇,为员工创造良好的工作环境、制定合理的管理制度让员工职位能得到晋升和生活中给员工更多的关心与照顾等。另外,给那些有能力的员工安排比较有挑战性的工作,这样也可以激发员工的成就感,对于那些在事业发展中遇到瓶颈的员工,可以为他们提供合适的培训机会,这样不仅能让员工胜任本职工作,还能对员工产生激励效果。 三、小结 综上所述,人力资源是在组织各资源要素中居占首要地位,是组织最重要的资源。我们在企业人力资源管理中,要注重掌握和运用管理心理学原理并对企业人力资源管理与开发作用的研究和讨论,让企业管理者在选人、用人及留人等方面掌握和熟悉管理心理学知识并真正将其运用到企业的人力资源管理与开发上。 作者:黄亚敏 单位:广东科技学院 管理心理学论文:管理心理学应用下高校行政管理论文 一、根据动机合理设置目标 动机,是心理学的概念,是行为的直接原因。人的行为是动机引起的,并且都是指向一定目标的。动机对人的行为起着引发、加强推动和导向的作用,它驱使一个人的行为走向既定的目标。在调动职工积极性的工作中,我们不仅要了解职工的需求,还要根据职工的需求,适时地树立起有价值的目标来激发职工的动机。高校管理者在为职工设置目标时,应尽量做到以下几点:第一,目标必须与需要和动机结合,它既是鼓舞人心的奋斗方向,又是满足人们需要的目的物。因此心理学通常把目标称为“诱因”。第二,无论设置个人目标或团体目标,要让职工本人参与。参与程度越深,义务感也越强。若上级为其设立目标,就会认为不是自己的目标,从而减低诱发力量。第三,科学性。目标高度适中,因人而异。我们必须为行政人员设置恰当的目标,既要符合和谐、高效执行学校各项职能的总目标,又要根据其自身特点和工作性质,制定切实可行的工作计划。让职工认为通过努力自己有能力去达到目标,即个体主观上的期望值很高,就会有信心,有决心,就能激发出强大的力量;反之,如果目标过高,可望不可即,或目标过低,唾手可得,都不足以有效调动其积极性,充分发挥其潜能。第四,阶段性。采取“少吃多餐”、“引人入胜”、“逐步推进”的战术,因为总目标往往显得太大、太遥远,而分阶段目标容易达到,这种成就感能催人奋进,激发职工的活力。第五,可变性。目标设立后,往往由于情势的变化会使它变得过易或过难,这时应该适当地加以调整。 二、运用目标管理提高行政效率 目标管理,是一种有名的管理技术,实质上是一种管理上的激励技术,也是职工参与管理的形式之一。目标管理是1954年美国著名管理学者德鲁克在《管理的实践》一书中首先提出的。他论述“目标管理和自我控制”的主张时认为,一个总目标的实现,必须有计划周密、方向一致的分目标来指导每个人的工作。他提出,让每个职工根据总目标的要求,自己制定个人目标,并努力达到个人目标,就能使总目标的实现更有把握,每个职工因此就为组织做出了自己的贡献。为达到这个目的,他还主张,在目标管理的实施阶段和成果评价阶段,应做到充分信任职工,实行权力下放和民主协商,使职工进行自我管理,独立自主地完成各自的任务;此外,成果的考核、评价和奖励也必须严格按照每个职工目标任务完成的情况和实际成果大小来进行,以进一步激励每个职工的工作热情,发挥每个职工的主动性和创造性。目标管理如果能很好地运用在高校管理中,就能提高行政效率。其具体措施包括:第一,实行目标管理。让每个职工既了解组织的总目标,又掌握团体和个人的分目标,形成目标的一致性。第二,实行参与制。使每个职工都感到自己是组织的一员。有与职位相应的权利,明确责任。实行民主式的管理,在组织和制度上保证职工有参与管理的机会。使每个人都明确在实现总目标中自己应负的责任,让他们在工作中实行自我管理,独立自主地实现个人目标。第三,加强领导和管理,主要是指加强与下级的意见交流以及进行必要的指导,领导者布置工作时,只对下级交代任务,明确要求;具体的实施计划和方法,由下级考虑拟定,这样就能极大地发挥各级人员的积极性、主动性和创造性,从而提高工作效率,保证目标的全面实现。第四,目标的实施者必须严格按照“目标实施计划表”上的要求来进行工作。目的是为了在整个目标实施阶段,使得每一个工作岗位都能有条不紊地、忙而不乱地开展工作,从而保证完成预期的各项目标值。实践证明,“目标实施计划表”编制得越细,保证措施越具体、明确,工作的主动性就越强,实施的过程就越顺利,取得的目标效果也就越好。第五,在实现组织目标的同时,使个人获得“合理程度”的满足,包括物质的、精神的、使职工具有组织优越感和个人成就感。第六,信息及时反馈。让每个职工及时了解组织目标实现的程度,个人的工作成果。建立良好的意见沟通渠道。 三、结语 高校行政管理最重要的是处理“人”的问题,通过研究管理心理学,充分了解员工的心理需求,运用目标管理的方法,让员工充分了解学校行政管理高效、统一、和谐运作的总目标,并根据这个总目标自主制定个人目标,使每个人都明确在实现总目标中自己应负的责任,独立自主完成各自的任务;此外,成果的考核、评价和奖励也必须严格按照每个员工目标任务完成的情况和实际成果的大小来进行。这样就能激励员工的工作热情,发挥其积极性和主动性,从而提高高校行政管理效率。 作者:高雅洁 单位:复旦大学哲学学院 管理心理学论文:红楼梦中管理心理学研究 一、管理者的特征 修身,齐家,治国,平天下是每个传统的中国人所推崇的。管理者的素质是一种修养,是为人处世的智慧,是每一个人都应该具备的素质。红楼梦中有具备卓越管理才能的人,“金紫万千谁治国,钗裙一二可齐家”。综合薛宝钗,王熙凤和贾探春的特点,管理者的特征可总结如下。 (一)恩威并施 管理不能多恩无罚,仅靠下人的良心是不行的。应该恩威并施,因为管理就是管理者和被管理者之间的PK。王熙凤评说过家中的奴才:“你是知道的,咱们家所有的这些管家奶奶们,那一位是好缠的?错一点儿他们就笑话打趣,偏一点儿他们就指桑说槐地抱怨。‘坐山观虎斗’,‘借剑杀人’,‘引风吹火’,‘站干岸儿’,‘推倒油瓶不扶’,都是全挂子的武艺。”平儿也训过奴才:“你们素日那眼里没人,心术利害,我这几年难道还不知道?二奶奶若是料差一点儿的,早被你们这些奶奶治倒了。饶这么着,得一点空儿,还要难他一难,好几次没落了你们的口声。众人都道他利害,你们都怕他,惟我知道他心里也就不算不怕你们呢。”管理的理想境界不应该是因为权利而生出的对权力的惧怕,而是应该由自身的影响力决定的。凤姐的失误在于威多恩少。在王熙凤协理宁国府一回中,凤姐一到宁国府,她就发表了措辞极其强硬的就职演说:“既托了我,我就说不得要讨你们嫌了。我可比不得你们奶奶好性儿,诸事由得你们。再别说你们‘这府里原是这么样’的话,如今可要依着我行。错我一点儿,管不得谁是有脸的、谁是没脸的,一例清白处治。”薛宝钗和王熙凤一样,深知管人是要讨人嫌的。但她的处理风格却和王熙凤完全不同,她在就职演说中说道:“我本也不该管这事。就你们也知道,我姨娘亲口嘱托我三五回,说大奶奶如今又不得闲,别的姑娘又小,托我照看照看。我若不依,分明是叫姨娘操心。我们太太又多病,家务也忙。我原是个闲人,就是街坊邻居,也要帮个忙儿,何况是姨娘托我?讲不起众人嫌我。倘或我只顾沽名钓誉的,那时酒醉赌输,再生出事来,我怎么见姨娘?”薛宝钗把自己参与管理说成是身不由己、万般无奈的事情,这样不仅在相当程度上淡化了管理者与被管理者之间的矛盾,而且在一定程度上赢得了被管理者的同情。即使是强化治安管理,薛宝钗也不是金刚怒目式的,而是循循善诱,尽可能启发人们的羞耻之心。事实证明,薛宝钗的这套柔性管理确实具有很强的感化作用,人们对此都口服心服。 (二)德才兼备 中国的传统儒家文化要求管理者应是有德之人。下属对管理者的德行进行评价,进而决定管理者所具有的影响力。凤姐所不足的就是德行。她的精明中含着狡诈,泼辣中带有阴险,追求独立的个性中又包藏着权欲和贪心。作为贾府的实际管家人,凤姐并没有以维护家族利益为出发点,她的一举一动都是在为自己的利益打算[5]。兴儿演说荣国府中说:“一辈子别见他才好。嘴甜心苦,两面三刀,上头一脸笑,脚下使绊子,明是一盆火,暗是一把刀:都占全了.估着有好事,他就不等别人去说,他先抓尖儿,或有了不好事或他自己错了,他便一缩头推到别人身上来,他还在旁边拨火儿。”(六十五回)显而易见,正因为王熙凤的无德,她实际上并没有真正的权威,有的仅仅是一时的权势而已;靠山一倒,便寸步难行,一败涂地,任凭她再有管理才能也无力回天。 (三)心里口里都来的 1.心理素质结构 (1)上进心上进心就是要求向上、进步的心情。这是管理者必须具备的首要品质。林黛玉没有。林黛玉擅长写诗,有文学才华,她多愁善感,伤春悲秋,以为爱情便是生活的全部。她从不曾劝宝玉追求“仕途经济”,宝玉也深深感激林妹妹“从不说这些混账话”。薛宝钗、王熙凤、贾探春都是有上进心的,薛宝钗在《咏柳絮》中写道:“好风频借力,送我上青云!”贾探春说过:“我要是个男人,我早走了,到时做出一番事业来,自有我说的,偏我又是个女孩,话也没有我多说一句的。”而凤姐最喜揽事逞强:“你是素日知道我的,从来不信什么是阴司地狱报应的,凭是什么事,我说要行就行。” (2)经济头脑做管理者一定要有经济头脑。宝钗懂得“生计”,且会“理家”,对社会的商业运行非常熟悉。她认得当票(五十七回),知道商人会如何给人参作假(七十七回),她与王熙凤都知道钱的用处,所以凤姐拼命敛财,宝钗使劲散财。凤姐敛财有三条主要途径:第一,下人送礼;《红楼梦》中有三处写到凤姐弄权,弄权铁槛寺、贾芸种树、金钏月例;第二,利用月银放高利贷;第三,当家中顺手得利,比如给凤姐凑份子过生日时,凑的银子多花不了,凤姐就赚下了一部分。宝钗用自家的钱财帮助姐妹,得到了姐妹们的高度赞扬和评价。宝钗帮助史湘云办过中秋螃蟹宴,给林黛玉送过冰糖燕窝,给王夫人送过金钏的装裹衣裳,给袭人送过戒指,还把哥哥从南方带回的土特产分送给每一个人,甚至包括赵姨娘。贾探春作为一个千金小姐,本可只知安富尊荣,但她颇有经济头脑:“我因和他家女儿说闲话儿,谁知那么个园子,除他们带的花,吃的笋菜鱼虾之外,一年还有人包了去,年终足有二百两银子剩。从那日我才知道,一个破荷叶,一根枯草根子,都是值钱的。”探春在管家期间,兴利除弊,不仅节流,精简不合理的费用,而且开源,把大观园承包出去。(五十六回) (3)情商高薛宝钗在贾府获得了上下的一致好评,这与她在人际关系上付出的努力是分不开的。薛宝钗白天要到贾母王夫人处去问安,还要承色陪坐,姐妹那隔三差五也要去问候看望,白天几乎没有时间做针线活,每天晚上忙到后半夜。从情感智商的角度来说,林黛玉与薛宝钗相比的确是逊色的。假如在我们周围,有一个像林黛玉那样的人,她(他)只专注于自己的感情,不大注意别人的情绪反应,甚至时常为了“我的心”而开罪别人;另有一个像薛宝钗那样的人,她(他)不动声色地把别人的情绪看在眼里,作出适当的反应———或排忧解难,或慷慨相助,我们会更愿意和谁做朋友呢? (4)处事灵活研究表明,管理者中外向性格占90%以上。外向性格的人把注意力和能力集中于外部世界,经常而且是自然地被外部的人和事物吸引,更多趋向于参加外部活动。与之相对应的特点就是灵活。他们在根据外部环境调整自己的行为,表现出相当高的适应性。对环境十分敏感,能根据不同情境采取不同行为(随机应变)。宝钗扑蝶是宝钗思维灵活性的最好表现。宝钗在大观园中看到一只美丽的蝴蝶,一路追逐来到一个亭子旁。亭子里两个丫头正在说悄悄话,怕人听见就打开了窗户,宝钗想走已经来不及了,急中生智,遂含笑喊道:“颦儿,你还不快出来,我看到你了!”然后向两个丫头问道:“你们可见到林姑娘了?”两个丫头心惊胆战,生怕悄悄话被林姑娘听去了。宝钗扑蝶一直为人所诟病,认为是她心底狠毒的表现,但是事实上这个事件并不能给黛玉带来什么实质性的伤害。王熙凤的思维灵活性更是功夫非同一般。正如王蒙先生所说:“王熙凤其人虽然没有高水平的战略眼光,个人品德上也颇可非议,但她的精明强悍机变却使她成为能够胜任贾府的日常管理的唯一的、无可替换的人物。” 2.表达能力 (1)口才王熙凤言谈爽利,说话风趣,素日善说笑话,肚内有无限的新鲜趣谈。元宵节家宴上,凤姐要讲笑话,下人们纷纷开心地去叫亲属来听笑话,可见其语言表达能力之强。山东大学张瑞芳教授曾说:“恨凤姐,骂凤姐,不见凤姐想凤姐。”薛宝钗和贾探春的语言表达能力从她们的诗词水平上就可看出来,宝钗的诗词水平与黛玉难分伯仲,探春的诗词水平虽不如钗黛二人,在贾府的姐妹中算是出类拔萃。 (2)反应快反应快慢与神经系统的活动特点有关。心理学研究认为,王熙凤是典型的多血质气质类型,贾探春是典型的胆汁质气质类型,薛宝钗是多血质和胆汁质的混合型。这三种气质类型都是外向型,精力充沛型。林黛玉是典型的抑郁质气质类型,内向、易倦、孤僻。 (四)雅俗共赏 雅指的是知书达理,俗指的是世俗事情。管理者要做到上上下下都敬服,需要做到两点: 1.懂礼日常生活中王熙凤在贾母面前貌似随意说笑,其实从未离过正谱。贾母说:“我喜欢她这样,况且她又不是那不知高低的孩子,家里没人,娘儿们原该这样。横竖礼体不错就罢,没的倒叫她从神儿似的作什么。”(三十八回)围绕贾母生活所展开的谐趣横生,欢乐活跃的场景,几乎都是王熙凤“效戏彩斑衣”(五十四回)的效应。既表现了她对老祖母的一片孝心,又表现了她千方百计讨老祖宗欢心的心计。凤姐在贾母跟前的承欢取乐,是其他小辈所不敢为也不能为的,是她独有的才干———“心眼子“和”巧嘴儿”的绝妙结合。在贾琏娶取尤二姐的问题上,她抓住了“国孝”和“家孝”两重违礼的把柄,牢牢地把握了事情的主动权。 2.懂理理就是道理,做事的智慧。凤姐再强悍,也要讲理,做事情要能堵住别人的嘴,就是俗语说的“天下逃不过一个理字去了”。在秦可卿的丧事上,凤姐的风度无人能敌,“一应张罗款待,独是凤姐一人周全承应。合族中虽有许多妯娌,但或有羞口的,或有羞脚的,或有不惯见人的,或有惧贵怯官的,种种之类,俱不及凤姐举止舒徐,言语慷慨,珍贵宽大,因此也不把众人放在眼里,挥霍指示,任其所为,目若无人”。(十三回)在刘姥姥第一次进荣国府,见到凤姐时,凤姐的表现既不失贵族少奶奶的身份,更不失热情。“凤姐也不接茶也不抬头只管拨手炉内的灰慢慢地问道:‘怎么还不请进来?’一面说一面抬身要茶时,只见周瑞家的已带了两个人在地下站着呢,这才忙欲起身犹未起身时满面春风的问好又嗔着周瑞家的怎么不早说。刘姥姥在地下已是拜了数拜问姑奶奶安。”(第六回) 二、结语 《红楼梦》被认为是一部自传体小说,书中人物的性格和命运反映了一定的心理规律。性格的养成与家庭环境和参加的实践活动有密切关系,其中的规律可以帮助我们在家庭教育和学校教育中做得更好。 作者:赵冬梅 王雪艳 单位:天津中医药大学 管理心理学论文:管理心理学在企业管理的运用 摘要:当今社会,经济发展进入新常态,企业要想取得可持续的发展,就需要对其进行有效的管理。掌握好管理心理学,开辟一条企业管理新途径,对于提升企业的综合竞争力有着极为重要的作用。本文通过分析管理心理学在企业管理中的具体运用,旨在提高企业的经营效益,为企业长远发展,在竞争日益激烈的市场中立于不败之地提供可参考性建议。 关键词:管理心理学;企业管理;运用分析 一、当前企业管理新形势及管理心理学的必要性 随着经济全球化和大数据时代的到来,企业发展面临着一系列新的挑战。在2016年12月14日至16日的中央经济工作会议上,强调,稳中求进工作总基调是治国理政的重要原则,也是做好经济工作的方法论。在深入改革的过程中,企业要想提高自身竞争力,就必须全力以赴地深入实际,提出可行性的管理办法并予以实施。“互联网+”使实体企业纷纷将经营管理与网络挂钩,企业的管理也日趋复杂,不仅涉及生产和销售的管理,还要涉及财力、人力、物资、售后等一系列的管理;而贯穿这一系列管理过程中最关键的因素则是对人的管理。人才是一个企业发展的灵魂和核心,只有合理管理好人才,才能保证生产、销售等“一条龙”的良好效益,不断促进企业向前发展。而管理心理学的运用,恰好是针对人才而量身打造的一种可行的方法,它通过研究人的心理活动,使个人的需要和企业的发展紧密结合,从而达到互惠互利、共创佳绩的局面。因此,运用管理心理学的理论,结合企业的实际经营而制定出相应的管理策略,是非常重要而且必须的。 二、管理心理学的概念阐释 在百度词条中,管理心理学的定义是一种把心理学的知识应用于分析、说明、指导管理活动中个体和群体行为的工业心理学分支,是研究组织管理过程中人们的心理及行为现象、心理过程及其发展规律的科学。在苏东水所著的《管理心理学》(第五版)中,管理心理学被定义为运用心理学的理论,他认为管理心理学是用管理学、行为学、心理学、社会学、生理学、伦理学、人类学等学科的原理,以研究人的心理行为和人际关系、人的积极性为对象的一门综合性的科学。实质上主要是研究人的行为激励问题,探索人的心理活动,通过激励人心和行为的各种途径与技巧,达到最大限度提高效率的目的。还有的解释说管理心理学就是运用心理学理论,将组织中的人作为研究对象,把握其在社会生活中的心理活动规律,从而达到对组织中的人进行管理的目的。各种定义虽表述形式不同,但归纳起来其实质都可以浓缩为一点--那就是以人的内心活动为研究重点,为了管理向着更好的方向发展而采取的一系列努力;在企业管理中,就表现为对管理者和员工进行充分了解分析的基础上,针对不同类型的人群,采取各种有效的措施,使管理者和被管理者双方都能更好地为企业的发展做出贡献。 三、管理心理学在企业管理中的作用分析 1.管理心理学是管理者有效管理的重要手段 企业的发展很大程度上是人的发展,企业的管理从根本上来讲还是对人的管理,人本管理逐渐成为当代企业所追求的方式。如今我们大力倡导企业文化,核心就在于营造和谐而又充满激情的氛围,增强员工的凝聚力和向心力,使他们紧紧团结在企业周围。人之所以复杂多样最重要的区别就在于思想,而掌握好人的心理,有针对性地进行管理,是管理心理学在企业管理中发挥作用的有效途径。对于企业中扮演决策和计划角色的管理者,充分认识到这一点,并将管理心理学的专业知识结合企业实际加以运用,是当前企业进行有效管理的重要手段。 2.管理心理学是企业职工赖以生存的摇篮 任何人都渴望被理解、被尊重、被认可,尤其是基层一线的员工们。企业若是能坚持以人为本的管理艺术,运用管理心理学的原理方法,在深入了解每位员工的基础上,分析他们的心理和行为,站在他们的角度看待问题,有针对性地制定不同的方案,并贯彻执行到企业的实际管理中去,就会充分调动员工的积极性;当企业职工得到内心的满足,就会更用心地投入工作中去,切实做到“要我干”到“我要干”的态度转变,在转变的过程中个人的潜能得以挖掘,价值得到体现,生命得以充实。从这个角度上来讲,可以说管理心理学是企业职工赖以生存的幸福摇篮。 3.管理心理学是企业长远发展的有力保障 企业发展的活力源于劳动者的积极性和创造性,当他们的主人翁地位得到保障,物质和精神得到双重满足的时候,其自身的主动性和积极性就能充分彰显出来,从而最大限度地发挥内驱力和创造力,为企业谋取更高的经济效益和社会效益,使企业保持持续的生命力,在激烈的市场竞争中拥有长期稳定的竞争优势。运用管理心理学,建立符合企业发展的管理制度,对企业的人力资源合理配置,提升企业的综合竞争力,促进企业高效运作有着重要的现实意义。因此,管理心理学从一定程度上来讲,是一个企业长远发展、立于不败之地的有力保障。 四、管理心理学在企业管理中的具体运用 1.合理用人,让金子发出应有的光芒 优秀的管理者通常都有敏锐的洞察力,他们通过管理心理学的应用,善于发现人才,并且秉持着任人唯贤的原则,拥有一颗爱才惜才的心,他们学会揣摩对方心理活动,客观公正地给予评价。在知识大爆炸的时代,有些单位用学历作为新录用人员的第一道门槛,于是高分低能的“天之骄子”屡见不鲜,企业的新鲜血液也只是空有其表,而把真正有能力有担当的人才拒于千里之外,这是非常不理性也不科学的做法。知识虽然在某种程度上有利于能力的高水平发展,但不能完全预测将来个人综合能力形成的方向,也不能保证个人未来会达到的高度。能力包括多方面的内容,如学习能力、实践能力、创新能力、领导能力、专业技术能力、善于处理人际关系的能力等。对于不同的人来说其侧重点必定不同。通过管理心理学的思想理论,研究不同群体、不同个人的性格、气质、期望、心理活动、思想价值等特征,用柔性管理和刚性管理相结合的方式,把不同的员工放在合适的、也适合他的岗位上,将恰当的机遇赋予恰当的人选,充分运用他们擅长的知识和能力,最大限度地挖掘出其内在潜力,发挥出无限正能量,从而提高工作效率。兴趣是最好的老师,用人之长已成为亘古不变的真理。因此,企业应善于发现员工的兴趣所在,人力资源管理者要善于观察,发现不同员工真正感兴趣的领域,合理安排岗位职责;同时,还要学会倾听基层员工的心声,打开沟通渠道,确保高层管理者能接收到最底层的信息,如通过公开邮箱,提供面对面交谈的方式等,保证信息沟通顺畅。在了解到真实想法之后,可提供自由选择岗位的机会,通过企业和职工之间的双向选择,让人才匹配到最合适的岗位上去,确保“事得其人、人适其事、人尽其才、事竞其功”的理想局面。 2.善于育人,使栋梁之才不断向上成长 俗话说:“十年树木百年树人”,一个人的一生,从最初的家庭培养到后来的学校培养再到社会培养,这个过程是一个长期的阶段。对于企业来说,培养出优秀的人才也仍然任重道远。随着时代的发展、社会的进步,人才资源如长江后浪推前浪一样,随时面临着更新和换代,优秀人才正常流动,有进有出,职务能上能下,待遇也能高能低。企业要想使优秀人才引得进、管得好、留得住,就需要运用管理心理学的科学方法,结合员工实际情况,摸索出一条合理的育人之路,畅通流动渠道,使职工年轻化、专业化,打造一支充满生机和活力的优秀队伍。在管理心理学中,有一种理论叫做双因素理论,又称“激励保健理论(hygiene-motivationalfactors)”,它是由美国著名心理学家赫茨伯格于1959年提出。该理论认为引起人们工作动机的因素主要有两个:一是激励因素,二是保健因素。只有激励因素才能够给人们带来满意感,而保健因素只能消除人们的不满,但不会带来满意感。因此,管理者要想使员工发挥最大的潜能,就需要采取多样化、人性化的管理方式,激发出员工的责任心与进取心,在发展培养员工的同时,谋得企业的利益,实现个人和组织的双赢。首先,通过运用目标管理理论,鼓励员工终身学习。制定科学可行的奋斗目标,让他们通过自己的努力去实现去达成;目标分为长期目标、中期目标和短期目标,每完成一个目标,就根据实际情况制定下一个目标,如此形成良性循环,让员工养成终身学习的好习惯。其次,适当设置挑战,提供机遇。没有机遇和挑战,就没有动力和未来,适当地增加压力,会促使一个人身心不断茁壮成长。运用激励理论,把具有成就需要的人才放在重要的、有挑战性的岗位上,充分激发潜在的能力,使他们发挥出聪明才智,切实做到从要我干到我要干,从为别人干到为自己干的彻底转变。再次,还需要为员工提供广阔的发展平台。有调查表明,人的大脑智力一般只开发了百分之十三,而余下的百分之八十多在很大程度上都处于被浪费的区域。若是能根据员工的不同需求,实时提供发展平台,引进专业培训,就会从根本上提高员工的专业技能水平,激发出平时被埋没的那部分可能。有人说心有多大舞台就有多大,这里想说,舞台有多大,心就能走多远。 3.学会懂人,让心与心找到正确的方向 在管理方格理论中,领导行为的结构维度和关怀维度是重要的两个方面,根据对工作和对人不同程度的关心分成了若干管理类型,如贫乏型管理、权威型管理、乡村俱乐部型管理、中庸型管理、团队型管理等。现实中,在不同的团队里,也可以找到每一种类型对照的缩影。企业要有意识地营造爱才惜才、尊重信任人才的良好氛围,尽最大可能保障员工的切身利益和需求,使物质、精神得到双重满足,让有志之士获得尊重感、事业感、成就感、归属感和荣誉感。在美国著名心理学家马斯洛的需求层次理论中,他将人的需要分为五个层次,即生理需求(Physiological-needs)、安全需求(Safetyneeds)、爱和归属感(Loveandbelong-ing)、尊重(Esteem)和自我实现(Self-actualization)。企业中的管理者要根据员工的不同需求来动态调整相应的激励措施,使员工更好地投入工作,提高效率;要完善绩效考核体系,公开公正地评优评先,奖励先进,淘汰后进,为其他员工树立榜样。同时,要培养企业核心价值观,建立良好的企业文化,转变员工的工作态度和理念,切实激发他们的积极性、创造性和主动性。另外,还要采取措施确保员工之间、部门之间、上下级之间的良好关系,化解矛盾,解决问题;必要时还可提供心理咨询服务,使心与心之间的交流更顺畅,从而找到正确的前进方向。 作者:侯巧姣 单位:重庆师范大学 管理心理学论文:管理心理学在学生干部培养的实践 【摘要】高校学生干部是支持学生管理工作顺利开展的主要力量之一,因此,加强对学生干部的培养,能够促使高校学生管理工作的效果得到提升。本文在分析管理心理学研究对象及价值的基础上,探索了高校学生干部培养过程中管理心理学原理的应用与实践。 【关键词】管理心理学;高校;学生干部;实践 1管理心理学的研究价值 高校学生自治组织(包括学生会)在学生管理工作中具有非常重要的作用,学生干部作为学生自治组织的核心力量,其培养工作越来越受到重视。将管理心理学原理应用到学生干部培养工作过程中,其主要是将组织中的学生干部作为研究对象,加强对其社会心理系统的研究,进而培养学生干部的积极性、主动性,使其创造性得到充分发挥,为提升学生管理工作的质量提供强有力的支持。经过实践证明,管理心理学原理的应用对提高学生自治组织活力、调动学生干部工作积极性、提高管理水平具有非常重要的作用[1]。 2塑造学生干部积极的人格特质 2.1赋予高校学生干部足够的自主权大学生具有较强的自我意识,在工作方面享有自主权利的欲望较为强烈。对此,学生管理者在学生工作方面给予学生干部一定的自主权能够促使学生干部的内在动机、工作积极性等得到充分激发[2]。反之,若是过度干预学生干部的工作,或只为其提供控制性支持条件,就会大大影响学生干部的工作主动性和内在动机,对学生干部积极性和创造性的发挥产生较为不利的影响。需要注意的是,学生管理者应当促使学生干部认识到权利仅仅只是完成工作的必要条件,并不是满足一己私欲的手段。2.2在学生干部工作能力方面加强培养当学生干部在工作中产生了胜任的体验,而且发自内心的认为胜任是由自己个人自主决定的时候,其在工作中产生的胜任感才可以增强其内在动机。所有学生均拥有属于自己的优势与个性,学生管理者应当帮助所有学生探索发现适合其自身发展的道路。所以,在培养学生各方面能力前,应当对学生的个性特质与内在需要进行充分调查,从而根据不同学生的不同个性特点,通过适当的引导促使学生自我实现。在学生干部培养方面,学生管理者也应当按照这样的规律加强对学生干部自我实现能力的培养。2.3在满足学生干部交往需要方面提供支持交往行为能够为人带来不同的体验,使其产生不同的心态,从而影响人从事某项工作的内在动机。在学生干部培养工作中,若是能够满足学生干部的交往需求,必然能够激发其完成工作的内在动机,调动其工作积极性。所以可以说,良好的交往关系能够为学生干部内在动机的形成提供强有力的支持。经过研究实践可以发现,在良好、平和的心态条件下,学生干部的内在动机将显著增强,带有良好心态参加工作能够获得更多的成就感和喜悦感。相反,若是在紧张、担忧的心态条件下继续工作,则会抑制学生干部的内在动机,使其在工作中产生孤独感和无力感。因此,学生管理者应当加强对学生干部之间紧密合作关系的建立,使学生干部之间结下深厚的友谊,促使学生干部个体在班级集体中产生安全感、依赖感,进而充分发挥出自身的才能[3]。 3营造良好的管理环境,提升学生干部工作的积极性 3.1妥善处理学生管理者与学生干部之间的关系学生管理者不仅应当保持作为引导者的尊严,还应当与学生干部建立学生关系。在心理方面应当促使学生干部感受到公平性、平等性,在日常工作方面还应当体现出权威性和合作性。在学生工作过程中,学生管理者应当勇于自我批评,与学生共同体验成长的快乐,应当包容具有不同人格特质的学生干部,充分发挥集体的力量。同时,以平等的态度与学生干部建立良好的合作关系,从而共同努力开展学生管理工作。3.2妥善处理学生干部与学生干部之间的关系学生管理者应当淡化权力,将权力适当的下放。同时,还应当注意对学生干部合作意识的培养,促使其形成集体观念,保证分工而不“分家”。另外,学生管理者还应当为学生干部之间的交流互动提供更多的机会,促使其在合作中共同成长,同时进步[4]。3.3充分运用激励机制科学、有效的工作制度对工作效果具有十分重要的作用,不仅为积极人格建构提供重要的支持,还为学生干部获得积极体验提供重要前提。在学生自治组织中建立积极的工作制度,首先需要保证的就是提高学生干部对日常工作的满意度,进而对自己的工作产生成就感,进而成功完成工作目标。在工作制度中,影响学生干部工作满意度的因素主要有五个:其一,技能的多元化,多元化技能应用于工作中能够丰富工作的挑战性,促使学生在不断努力中产生成就感;其二,工作任务的同一性,共同完成同一个任务能够促使学生干部在合作中获得成长和进步;其三,工作的重要性,工作越重要,成功完成后就会获得加倍的喜悦;其四,工作的自主性,若是工作具有较强的自主性,学生干部可以依靠自己的力量控制并完成这项工作,在完成后就会产生较强的成就感;其五,工作的反馈性,及时获得相应的反馈能够增强学生干部的工作动机。 4结语 综合上述分析可知,加强对高校学生干部的培养和管理对高校学生工作具有非常重要的作用,不仅能够促使学生干部的工作能力得到显著提升,还能够满足学生干部的各类需求,使其工作积极性和创造性得到进一步的提高。在高校学生干部培养过程中,应当加强鼓励和激励策略的应用,相较于直接授予,运用鼓励和激励的策略所获得的效果更好。高校学生工作者应当基于管理心理学原理采取有效的策略激发学生干部工作的积极性,使学生干部在工作中能够获得积极的情感体验。 作者:郑思思 单位:四川航天职业技术学院 管理心理学论文:管理心理学视野下辅导员队伍建设 一、目前高校辅导员队伍建设中存在的问题 (一)辅导员的数量不足且结构不合理。从数量上看,按照《普通高等学校辅导员队伍建设规定》文件要求:专职辅导员的配备原则上应遵循不低于1:200的师生比。根据相关统计,很多高校的辅导员配备不足。从结构上来看,大多数高校招聘的辅导员都呈现了趋于年轻化、学生工作经历少、辅导员工作理论知识不足等特点。这就需要学校完善辅导员培养计划,激励辅导员队伍保持竞争的范围和创新的活力,引导他们快速认识自我身份、转变观念。优化辅导员队伍是高校有效落实教育工作、开展教育活动的重要保障和必要保证。 (二)辅导员的职位定位不清晰。一是很多高校辅导员被赋予双肩挑或多肩挑的岗位职责,辅导员除了繁忙的思想政治教育工作,还承担教学研究、行政管理等工作。因此,辅导员的本职工作精力严重受到了影响,从而导致很多事务性的工作未能及时完成而影响追求工作进步和发展的兴趣。二是辅导员对于自身职业的角色认知不足,从而导致工作在职感不强。很多辅导员视工作为清闲的差事,可以选择多干事、少干事也可以不干事,加上考核制度的不完善,最终导致有的辅导员没有及时、有效地落实工作。比如,有的辅导员在选拔干部、评奖评优、推荐党员等工作中没有遵循公平、公正、公开的原则,从而影响其在学生中的整体形象,更加不能使众人信服。同时,有些辅导员将辅导员工作作为一个跳板,入职后没有投入完全的热情和充分的时间,在几年之后考取公务员、转岗专任教师或者读博进修,极大地影响了辅导员团队的团结和稳定。 (三)辅导员的职业能力缺乏。学校在选拔辅导员时态度要严谨,把乐于奉献、热爱大学、擅长思想教育事业、具有管理领导才能和一定语言表达能力的人选拔到学校工作队伍中。这就要求学校定期开展系统且具备一定吸引力的辅导员职业培训或活动,如辅导员职业能力大赛或辅导员心理知识系列培训、团的工作实务培训等。通过形式多样的培训及活动,高校可不断夯实辅导员的专业知识及拓宽其工作思路。由于思想政治工作是辅导员工作的主要任务,所以辅导员的选拔在满足中共党员的条件下,应尽量从具备教育学、心理学、管理学、社会学等学科背景知识的人才中挑选。现实情况是高校录用的辅导员来自多个专业,有的专业离辅导员职业要求相差甚远,因而这些辅导员在实际工作中给学生做思想工作时的实效性比较差,甚至容易经常与学生起言语冲突。这样的队伍知识结构严重阻碍了辅导员队伍职业化的步伐。因此,只有将短期培训和长期学习相结合,才能不断提高辅导员的理论知识和实践技能。日常生活中,辅导员应当深入学生群体搜集学生成长的信息,比如,向相关老师了解学生课堂表现、定期造访宿舍,关心学生生活、寻找机会与学生交流,倾听意见等。在实践中拉近师生关系,保持和谐融洽的氛围有助于辅导员工作的有序开展。 二、用管理心理学的方法促进高校辅导员队伍建设 (一)以“人本理念”为核心理念促进高校辅导员队伍建设。以“人本理念”作为高校辅导员队伍科学建设的根本理念,注重辅导员切身需求及能力发展为基础,为高校辅导员队伍实现专业化、专家化发展提供有力的平台。著名心理学家马斯洛提出人的需求层次理论,把人的需求像金字塔一样分为五个阶层,从低级需要到高级需要分别是生理需要、安全需要、情感和归属需要、尊重的需要和自我实现的需要。由于个体存在差异,这就要上级领导既要考虑到辅导员不同等级的需求,也要因人而宜地去考虑个别辅导员的具体化需求。安全需要包括人身安全、健康保障、工作职位保障等。马斯洛认为整个有机体是追求安全的机制,因此学校和领导给予辅导员适当的安全感和归属感是十分必要的。比如根据工作需要、合理的分配制度和辅导员的劳动特点量化工作,改善青年辅导员的在校住宿和值班的条件,并保证住宿和值班地点的安全性、改善工作条件与工作环境,创造良好工作氛围,扩大办公用房,定时更新办公设施等。从情感和归属需要来看,适时开展有组织的辅导员集体活动,为同事交流提供平台,提倡同事之间建立和谐温馨、互帮互助的关系。从尊重需要的角度分析,每个人在工作岗位上都希望取得优秀的业绩并得到他人的尊重和社会的认可。尊重感得到满足之后,个体才会充满自信,对工作和社会充满激情,愿意尽自己所能完成工作任务。在每学期辅导员测评工作结束以后,各级领导可以开展公开表彰的活动,给予表现优异的辅导员正面肯定和高度评价,并鼓励工作业绩暂时一般的辅导员。只有上述四个基本需求满足后,辅导员才有可能满足自我实现的需求,追求更崇高的个人理想。所以各级领导要本着“严格要求,精心培养,切实爱护,保障待遇”的原则,辨别并关心各辅导员所处的需求层次阶段,为辅导员工作输送源源不断的动力。 (二)以不断完善的辅导员选拔和激励体制促进辅导员队伍建设。一是要激活选拔及考核机制。高校选拔辅导员时可完善笔试环节和面试环节。在笔试环节,高校可加强心理测评如PDQ人格测试、MBTI测试、霍兰德职业性格测试及职业价值观测试等。借助心理测评,高校管理者可进一步了解候选辅导员的人格类型与辅导员职业的匹配度,心理健康状态和水平是否能满足辅导员工作的心理素质要求。对于面试环节,高校可安排包括院级领导及部门领导在内的8~10人的大规模面试领导小组。领导的提问除了结构性问题外,可提前准备好少量的开放性问题,如管理心理学方向的开放性问题。比如让候选辅导员解释非语言沟通中的微表情可有效地缓解候选人的紧张情绪和促进双方的信任。这将使得面试气氛趋于自然,利于增强面试的实效性。同时要严格辅导员工作考核制度,全面考核辅导员工作方方面面的沟通,如与宿管阿姨的交流、与任课老师的交流、团的活动的开展、心理活动的推进、资助工作完成的及时性等。采用360度绩效评估法,建立多方考核的机制,增强考核结果的客观性和实效性。考核结果可与对辅导员的发展规划建立一定的关联。二是管理者要加速调整辅导员与其他群体尤其专职教师之间各种不平等的关系,如不平等的经济分配制度、职称培养制度、人事制度及培训制度等。从薪资待遇、工作时间的灵活性等方面给予辅导员以支持性的考虑。三是管理者要真正关心辅导员队伍,除了推行和改革考核制度,更要加强对辅导员的工作激励。合理安排辅导员培训将会提供非常有效的激励。比如从辅导员的专业背景、心理特征、职业目标等方面考虑,因势利导安排辅导员参加其感兴趣的、真正有助于其成长的培训。 (三)以学习型组织氛围促进辅导员队伍建设。美国管理学家彼得·圣吉研究的学习型组织解释了学习规律以及引导学习者将个人成长与团队发展相结合。他指出了学习型组织必须具备:超越自我、改善心智模式、建立共同愿望、团体学习及系统思考这五项修炼。借助学习型组织理念,辅导员队伍建设可通过安排集中学习的形式不断完善起来。同时辅导员团队通过树立共同的愿景和积极探索新理念,在实践中不断检验,及时更新理念和方法。在辅导员队伍中努力营造“热爱学习”的团队文化氛围有助于团队学习力的提升,而学习制度化是保证团队学习力的重要举措。美国心理学家沙因提出著名的组织文化三层次理论。该理论强调制度建设对于营造学习型组织的文化氛围的重要性。因此,高校学工管理部门要不断细化、完善辅导员学习规章制度,通过具体的实施来激励辅导员学习的持久化、经常化。同时,要加快完善辅导员学习成果转化制度,通过开展培训成果交流分享会、定期的教职工读书分享会,在逐渐升温的辅导员学习活动中,最终实现辅导员队伍学习力的提升。 三、结语 总之,辅导员队伍建设是一项任重而道远的重大工程。它关系到学校思想政治工作的稳健实施和推进,也事关学生的未来和发展。因此,运用科学的管理心理学理论促进辅导员队伍建设势在必行,这也将给高校的稳定发展提供很大的保障。 作者:丁慧 单位:南京邮电大学通达学院 管理心理学论文:管理心理学运用于档案管理论文 要建立完善的档案管理机制,就必须首先重视和研究档案管理人员的心理行为问题。人是社会的主体,是最基本的生产力,也是档案管理工作的主体。将管理心理学应用到档案管理中,能够最大程度的调动工作人员的积极性与主动性,对于建设一支有社会主义精神文明的档案工作队伍,提高管理人员素质和工作效率,实现档案管理的科学化与现代化,落实科学发展观,具有重要意义。 一、目前档案管理工作中存在问题 档案管理人员由于其工作性质枯燥、繁琐的原因,一般都会有职业倦怠症的心理问题。其主要表现为:一是对档案管理工作热情不高,情绪低落、烦躁易怒,对周围的任何事呈现漠不关心的状态;二是在工作态度上,工作责任感消失,经常出现一些错误,对工作敷衍了事;三是对自己和工作岗位的评价不断降低,对前途感到迷茫。据笔者分析,产生这些问题的原因一是由于档案管理工作各个工作环节的规则化较为严重,而且长期与资料、电脑打交道,重复性强、没有新鲜感;二是外界对于档案管理工作的评价较少,使工作人员失去外界评价对其的督促力;三是理论上对档案管理的过高期待与管理工作现状之间的巨大差距,也会挫伤工作人员的工作积极性,从而使工作人员对档案事业的发展失去信心,进而影响档案管理工作。 二、管理心理学在档案管理中的具体运用 (一)运用激励策略 激励是管理心理学的核心要素,所谓激励主要是指激发人的动机,使人可以有一种内在动力,促使人想着所期望的目标前进的心理活动过程,也可以说激励就是吊顶人的积极性的过程。美国哈弗大学的心理学家威廉·詹姆士在《行为管理学》一书中表述在对员工的激励研究中发现,俺是记仇的员工只能发挥其能力的20%——30%,而如果受到充分的激励的员工他的工作能力可以达到80%——90%。因此,正确运用激励措施,能够使档案工作人员充分发挥其自身的技能,将以往的消极一扫而光,转向积极的工作态度,保持工作的高效率。激励的方式主要有内在和外在两种:所谓外在激励,就是人们所说的福利、晋升、表扬、嘉奖、认可等等;内在激励包括组织工作人员学习新的知识和新的技能,增强工作人员的责任感、胜利感、光荣感以及成就感等等。通过内外激励,激发档案管理人员的积极性和主动性,从而提高工作人员的档案管理水平和工作效率。 (二)注重个性差异管理 在工作中要注意工作人员的个性差异,发挥个人特长的心理需要,注意心理品质和专业工作相适应。在人员任用上要重视官员的能力类型,坚持贯彻各取所长,发挥每个人优势的原则,使档案管理工作人员得到合理使用。档案管理人员通过长时间的学习和工作都会形成各自的专长,并希望能够使自己这种特长得到发挥与使用。一个人如果能够在自己的工作岗位上得以施展自己的才华,就会产生一种自我满足的体验,反之就会产生压抑烦闷的情绪,从而影响工作。抱负水准较高的的档案管理人员往往都会有十分强烈的发挥自己专长的需要。这就要求管理者要对工作人员的个人差异要有所了解,对不同的工作人员实行的不同的管理办法,以扬长避短,充分发挥工作人员的特长的同时能够激发档案工作人员的工作热情,从而提高档案管理的质量。 (三)掌握群体心理规律,提高组织意识 提高档案管理工作人员对档案事业的热爱以及与档案事业同呼吸、共命运的组织意识是提高档案工作人员工作做积极性主动性的根本性措施。可以说,组织意识是档案工作凝聚的“粘结剂”。要是工作人员齐心协力的为档案工作而奋斗,就需要有一种强大的组织意识将大家都集聚在一起,并将这种集体的内聚力转变成提高档案管理工作的动力。可以通过三个方面对组织意识进行培养:一是培养档案管理工作人员的集体意识,即“档案团队意识”,培养工作人员的共同价值观,使每一个档案管理者都有一种工作的自豪感和自信心;二是在档案管理工作人员之间建立起相互信任的关系,在各个成员之间形成一种稳定、坦诚的工作关系;三是在相互信任的基础上,每个工作人员之间建立起相互依赖、密切合作的关系,建立一个休戚与共、求大同存小异的团体意识和团结精神,从而使档案管理部门建设成一个有战斗力的集体。 三、结论 管理心理学在研究方法方面并不是适用于任何问题的解决,它主要是依托心理学以及社会学的研究方法为基础,并与实际的管理工作相结合,根据所遇到的问题不同及情况的差异,采用最相适应的方法,从而使问题的解决有客观的依据。虽然在档案管理中管理心理学并不能代替其工作,但是有了这一理论的指导,结合档案管理自身的特点以及以前的管理经验,不断学习和运用管理心理学的理论和方法,及时总结自身经验,相信一定会成一个符合档案管理规律、适应社会发的要求、具有档案管理特色并在档案管理中发挥巨大作用的管理心理学体系。 管理心理学论文:管理心理学教学思考 一、情景模拟教学法在管理心理学教学中的实施过程 1.前期准备阶段。情景模拟教学与其它的教学形式有所不同,它对准备工作的要求相对较高。教师要根据教学目标与教学内容,把教学内容设计成模拟情景脚本。课程内容的设计一定要具有较强的真实性、可模拟性、典型性、针对性和启发性,确保学生能领悟、有兴趣并能够在课堂上模拟出来,让同学们有身临其境的感觉。情景模拟的内容最好直接来源于管理一线的实际工作,如人才招聘、团队组建、冲突解决等。另外,模拟情景的设计不但要有一定的完整性,并且必须给学生留出较大的发挥余地。模拟实践任务的设计是整个情景模拟教学设计中最为重要的部分。同时,要做好情景模拟教学的辅助工作如人员分组、模拟对象的选定、情景模拟的编排、评委的确定、评判规则的制定等工作。这些辅助工作的充分完成,才能为教学的顺利进行奠定良好的基础。对学生而言,首先做好基础理论知识的学习与准备,充分收集与模拟情景和角色相关的信息进行补充学习。模拟演练一般分组进行,各小组成员在组长的安排下对情景模拟内容进行研讨分析,熟悉各自扮演的角色与承担的任务,根据角色要求尽快补充相应的知识和技能,商定本组活动的流程。 2.课堂实施阶段。情景模拟的关键在于角色和任务,情景模拟过程就是首先对角色和任务进行明确、再对角色和任务进行分配、最后是扮演角色和履行任务。在模拟实施阶段,各小组成员按照预先商定的方案进行正式的模拟演练。在模拟招聘课程中,由招聘方扮演者说明招聘要求,招聘小组依据提前制定的面试评价细则对应聘方扮演者进行面试。学生一定要熟悉情景和规则,尽快了解角色并真正融入角色,在模拟演练的过程中要保持高度的积极主动性。在模拟任务操作中要善于系统思考,以教材理论知识指导实践操作,以实践操作经验验证教材理论知识。每个小组模拟演练结束后,教师和其他小组学生可针对该小组的演练内容提出质疑,演练小组对提出的质疑进行答疑,提高学生分析和解决实际问题的能力。在整个模拟实施阶段,学生是情景模拟教学活动的主角,要充分发挥主体作用,全身心地投入到角色扮演中。教师在实施过程中不是主角而是配角,主要是扮演导演角色,在模拟操作开始前给学生简要介绍情景模拟的理论背景、实施规则和注意事项,调动学生的积极性,让每个学生都参与进来。在模拟实施过程中注意观察学生表现,发现学生模拟操作中出现的问题及其不足,及时解答学生遇到的困惑。控制场面以保持课堂的热烈氛围,使学生围绕主题畅所欲言,适时提醒学生时间和进度等。在此过程中,教师应注意一定不要打断学生演练,防止影响和干扰学生的思路。每小组演练结束以后,教师一般暂时不作评论,避免对后面小组演练产生影响。 3.评价反馈阶段。分析评价是情景模拟教学的重点。情景模拟活动结束后,首先要组织学生进行自我分析和评价。一般来说,主要要求学生从场景是否贴题、立意是否鲜明、准备是否充分、表演是否自然、配合是否默契、表达是否流畅、语言是否恰当等多方面进行分析评价。在点评的过程中,要求学生运用所学的理论知识分析现实生活中的社会现象,以加深学生对理论知识的理解,锻炼学生的分析判断能力、逻辑思维能力、语言组织能力和口头表达能力。同时要求学生对模拟演练中涉及到的理论知识点进行讲解,完成将抽象的理论知识转化为具体的实践操作,再将具体实践操作回归到理论知识的过程,最终做到知行统一、理论联系实践。模拟招聘课程涉及人职匹配理论、社会知觉偏差等理论,要求学生简要讲解这些理论,分析理论在招聘活动中的应用,并结合自身参与模拟招聘活动的体验思考这些理论的内涵与精髓。最后,教师必须对情景模拟活动进行分析与评价,这是情景模拟教学中的重要环节,可以起到画龙点睛的作用。教师可以从理论知识、技能和态度三个方面对情景模拟活动进行评价,要对整个情景模拟教学活动的各个环节、各种观点以及各演练小组的方案和演练内容进行详细点评,还要对学生的语言表达、沟通技巧、应变和解决问题等相关表现进行整体评价。教师不但要对学生在演练过程中的闪光点和创新之处给予积极肯定和表扬,而且要指出演练过程中出现的问题和不足,并加以分析,给学生以启迪。 4.课后总结阶段。课程结束后,要求学生尽可能去回顾一下情景模拟课程的准备、实施和评价阶段,根据切身体会进行书面总结,促使学生进一步思考,以巩固学习效果。通过自我总结,学生可以看到情景模拟活动中存在的问题以及对情景模拟活动经验、教训的深刻体会,有利于对管理心理学知识的把握和实战能力的锻炼与提升。另外,教师在课后也要及时分析教学过程中出现的问题以及教学目标的达成情况,并思考情景方案和组织实施方法的改进与完善,对情景模拟教学进行全面总结。 二、情境模拟教学法实施中应注意的问题 1.模拟情景要贴近组织管理实际。情景模拟法要为学生创设一种仿真的实践平台,设计的工作任务中必须要有足够的实践操作内容,否则难以实现教学目的。因此,情景模拟法的任务设计一定要尽可能地贴近组织管理实际。在条件具备的情况下可聘请企业管理人员参与模拟活动,对情景创设任务设计给予最直接的指导和建议,以充分调动学生学习的积极性,增强情景模拟的实践效果。 2.要给予学生及时、有效的指导。在模拟实践的过程中,学生面对情景中陌生的“实际任务”可能会出现不知所措的情况,甚至会失去完成实践操作任务的信心。因此,教师一定要及时发现学生模拟实践中出现的困惑,并给予适当的点拨和指导,循序渐进地引导学生完成情景模拟中的实践任务,并有针对性地提出问题激发学生去积极思考。在学生模拟任务结束后,教师要对学生的表现给出直接评价和解决问题的建议。 3.要做好实践教学的理论储备。教师要主动探究前沿性管理心理学理论以不断完善自身知识体系,同时要更多地接触组织管理实际,不断补充积累大量的管理实践相关案例进行案例研究,为开展实践教学做好充分的理论储备。另外可通过校企合作等形式,积极探索“教学——科研——生产”相结合的有效途径,增加接触社会实际的机会,不断提高自身理论联系实际的能力。 作者:李根强 单位:河南省新乡医学院心理学系 管理心理学论文:员工选拔中的管理心理学论文 一、管理心理学与员工选拔的联系 管理心理学把心理学的基本原理和研究成功应用到管理活动中,分析和研究组织中人的心理活动和行为规律,探索激励人的心理和行为的各种途径和技巧,提高对人的行为的预测、引导和控制,以达到充分调动人的积极性、提高工作绩效的目的。管理心理学认为任何组织都是由众多的个体组成,个体的积极性、主动性、创造性的发挥如何,直接影响到群体、组织乃至整个工作的活动效率。从管理心理学角度来看,人的心理过程具有共同性,但由于个体的遗传因素、成长的环境以及生活的经历等因素,导致个体在形成需求、动机、兴趣、信念、理想和世界观、价值观等方面有着这样或者那样的差异,管理心理学将这类差异称作个性倾向性。相同的心理过程反应在每一个具体的个体上,得出的反应也是不完全相同。在能力方面,对同一事物的认识过程中,个体在认知及活动效率方面存在着差异,有的感知敏锐、思维深刻,而另一些则相反;有的善于形象思维,有的善于抽象思维;有的喜欢创新突破,有的喜欢循规蹈矩;有的对数字敏感,有的擅长归纳总结。在气质方面,有的性情温和,有的暴烈激动;有的情感外向反应迅速但不迟久,有的情感内敛反应缓慢但持续。个体经常的态度和行为方式上体现着个体性格上的差异,有的经常活泼愉快,有的经常多愁伤感;有的勇敢顽强,有的胆小懦弱;有的积极乐观,有的消极悲观;有的机智果断,有的优柔寡断……。个体在能力、气质和性格等方面表现出来的差异,心理学称为个性心理特点。个性的倾向性和个性特点有机地、综合的体现在一个人的身上,也就形成了一个人完整的个性心理,简称个性(朱吉玉,2010年)。个性是个人能否施展才能、有效完成工作的基础。一个人如果在个性方面存在缺陷,肯定会使其拥有的才能大打折扣。对组织而言,一个干劲十足,心理和个性都很健康的员工,远比一个情绪不稳定、动力不足的员工更有价值。 美国著名心理学家麦克利兰于1973年提出了一个著名的素质冰山模型,所谓“冰山模型”就是将人员个体素质的不同表现表式划分为表面的“冰山以上部分”和深藏的“冰山以下部分”,“冰山以上部分”是指个人的“显性素养”,包括基本知识和技能,即:个体所拥有的资质、知识、行为和技能,这些可以通过各种学历证书、职业证书来证明,或者通过知识技能测验来验证,亦比较容易通过培训来改变和发展。而“冰山以下部分”是指个人的“隐性素养”,包括社会角色、自我形象、特质和动机,即:个体求职动机、人生观、价值观以及职业道德、职业意识和职业态度等,这些是人内在的、难以测量的部分,它们不太容易通过外界的影响而得到改变,但却对人员的行为与表现起着关键性的作用。所以,组织在员工选拔中按筛选申请材料(如简历、应聘申请表)、预备性面试、知识技能测验、职业心理测试、结构化面试、评价中心测试、身体检查、背景调查等步骤来完成员工选拔工作,不仅对基本知识和技能进行检测,还要运用管理心理学的知识和理论,优化知识技能测验+结构化面试的简单选拔方式,从选拔方案的遴选开始到选拔过程中的系列测试工作,遵循心理规律的客观要求,因势利导,保证优势动力的充分发挥,深入了解应聘人员的“隐性素养”,从而实现提高人岗匹配的准确度目标。 二、管理心理学在员工选拔中的运用 1.管理心理学在员工选拔策略选择的运用员工选拔对员工来讲是一种特别有效的激励工具,员工选拔策略选择得当将有效促进员工不断学习、努力工作,保持较高的生产率;员工选拔策略不当常常会成为组织与员工之间产生矛盾矛盾的根源。组织在制定员工选拔方案时应高度重视员工的群体心理,慎重选择员工选拔策略,一方面要满足员工的需要,另一方面要保证被选拔员工保持持久、稳定的高效率,还要有效激发未被选拔的员工的工作、学习积极性。一般来讲,员工选拔策略一般可分为内部选拔和外部选拔两大类,内部选拔包括竞争上岗、民主推荐和交流调配;外部选拔包括对外招聘和招收应届毕业生。内部选拔是一种承认和开发员工能力的重要方法,其本身还体现了组织对员工忠诚度、工作态度、工作表现和工作绩效的认可,更多时候还会伴随着职务等级或者薪酬待遇不同程度的提升。从管理心理学角度来讲内部选拔对员工可以起到正强化的作用,既能起到加强被选拔员工的积极行为的作用,又能使得其他员工出现积极行为的可能性增加。对于组织稳定员工队伍和吸引有价值的人才具有十分重要的作用。当组织急需补充或即将需要补充一定数量的初级员工岗位时,或为获取现有员工不具备、不掌握的特定技术、技能时,或为获得具有不同背景、能够提供新思想、新理念和创新的员工时,可采取外部选拔方式。如果内部选拔人选的条件大致相当,竞争比较激烈,但却又都不太合适,在这种情况下,亦可外部选拔可以缓解这一矛盾,使未被提拔的员工获得心理平衡。开展合适的外部选拔可以在无形当中给组织现有员工施加心理压力,产生危机意识,激发斗志和潜能,从而产生“鲶鱼效应”,提高组织整体业绩。对于非空缺岗位的外部选拔需谨慎,避免给现有员工的心理造成不安全感,致使工作热情下降,影响员工队伍的稳定性。 2.管理心理学在应聘材料审查上的运用筛选申请材料(如简历、应聘申请表)是员工选拔中的第一个环节,组织通过应聘人员填写的各种申请表了解应聘人员的基本信息(如学历、工作经验等),从客观的角度对应聘人员进行判断,了解应聘人员的职业发展情况、近年来工作的稳定性,从管理心理学角度去初步评估应聘人员对应聘岗位的需求和动机,并据此预测其未来的工作绩效和可能的任职期,淘汰不符合绩效和稳定性预期要求的应聘人员,淘汰比例通常为6:1。关键岗位的选拔程序应包括背景调查环节,背景调查对提高应聘人员提供资料的准确性和真实性有着积极的意义。背景调查是指组织通过应聘人员原来的雇主、同事以及其他了解应聘人员的相关人员对应聘人员的情况进行了解和验证。组织在公布的选拔公告中明确提出选拔包括背景调查环节,应聘人员预先了解提供不符合真实材料的行为可能引起的后果,将会增加应聘人员使用真实材料和信息的可能性,降低组织核实材料的成本费用开支以及人员选拔上岗后的使用风险。 3.管理心理学在面试中的运用面试的关键是组织选派出的主考官的能力素质以及正确实施面试的方式。组织在选派主考官时要充分考虑选派人员的知识经验、人格品质和情绪现状,避免主考官用“有色眼镜”来审视应聘人员,主考官不应用第一印象给应聘人员定位,不应以应聘人员的长相和地域产生歧视,不应凭个人经验对应聘人员草率下结论,应尽量避免出现首因效应、晕轮效应、经验效应、定势效应,客观看待应聘人员,既不能因为某个优点而给予高度评价,也不能因为某个缺点而全盘否定,而是应该全面评估应聘人员是否符合岗位的招聘要求。主考官在面试实施过程中,一方面要通过简单的提问来缓解面试的紧张气氛,消除应聘人员的心理压力,使得应聘人员能够轻松的进入角色,充分的发挥自己的水平和潜力;另一方面在提问的过程中多用诱导式提问让应聘人员更多的发挥余地,从而使得组织更加深入地了解应聘人员的能力和潜力;还可以通过比较式提问或者举例提问的方式要求应聘人员对进行比较分析或举例说明,以增加应聘人员的心理压力,更好地观察应聘人员的心理活动,辨别应聘者所谈问题的真假,了解应聘人员个人品格、工作动机、解决问题的能力。 4.管理心理学在职业心理测试的运用职业心理测试主要包括职业兴趣测试、职业能力测试、职业人格测试等等。职业兴趣测试主要检测个人在进行职业选择时的价值取向,评价工作价值观对人员选拔有着十分重要的意义,有些职业或空缺岗位与应聘人员的工作价值观并不符合,导致员工上岗后对职业或岗位可能并不满意,这不仅仅降低其工作绩效,甚至还会影响组织的效率。职业能力测试主要是通过测试个人的非生活经营积累而形成的能力来预测其在某一职业领域的发展潜能。能力不等同于知识、技能,能力更能表明个体在未来学习某一知识或技能可能达到的水平,也就是所谓的“潜力”,在心理学中也称为“性向”,它是一种能力倾向(李蕾,2008年)。职业能力测试包括一般能力(智力)测试和特殊能力(能力倾向)测试。职业人格测试即个性测试,它主要是对个体的稳定态度和习惯化的行为方式的测试,旨在测量个体的性格、气质等方面的个性心理特征,以便了解个体人格(个性)差异,在促进员工和谐发展的同时为组织合理配置人员提供参考。 5.管理心理学在评价中心测试的运用评价中心是一种综合性的人员测评方法,它主要通过公文筐测试、情景面试、无领导小组讨论或沙盘推演测评等情景模拟技术,加上一些传统的测试方法,对人的知识、能力、个性、动机进行测量,通过书面沟通、一对一的单向或群体互动的环境,运用多种测评手段,对个体现有能力,更对其潜在能力提供的客观、公正的评估。公文框测试的适用对象为中高层管理人员,它可以帮助组织选拔优秀的管理人才,考核现有管理人员或甄选出新的管理人员(安鸿章等,2010年)。它主要是通过赋予个体一个角色,并框定一个条件受限、时间受限的高压力高强度的虚构真实情景,观察个体心理活动的变化,了解个体自信心、组织领导能力、计划安排能力、书面表达能力、分析决策能力、风险倾向能力、信息敏感度,从而达到预测个体在拟任岗位上独立工作的胜任能力即发展的潜力与素质。在情景面试中,主要是一些情景性的问题,即:给定一个情景,让个体扮演一定的角色,完成一定的任务,并在过程中对应聘人员施加心理压力甚至设计冲突,观察个体在特定的情景中的各种心理活动以及反映出来的个体特点,它主要考查个体的思维灵活性与敏捷性、语言表达能力、沟通技能、处理冲突的能力、组织协调能力、人际关系处理能力等。 无领导小组讨论是评价中心技术中经常使用的一种测评技术,采用情景模拟的方式对个体进行集体面试。所谓“无领导”,是指不指定主持讨论的组长,不安排座位、也不布置议题与议程,但介绍一种管理情景,其中隐含待决策的问题,引导群体(5-7人)在一定时间内自由讨论,组织通过对个体在讨论中的表现及所起的作用来观测考生的组织协调能力、口头沟通能力、宣传鼓动与说服力、人际协调团结能力等方面的能力和素质,以及自信程度、创新力、心理压力、耐受力等个性特点,由此来综合评价个体是否达到拟任岗位的要求。沙盘推演因强调个体参与企业运行管理中的某一具体角色,赋予群体(6人/组,2-3组)相同的场景,它要求个体在短时间内高度投入到模拟情景中,具有竞争力、趣味性、实用性和实战性等特点,在群体互动中个体掩饰或者伪装较为困难,从而能够让组织有效地观察到个体的实际能力。通过沙盘推演,可以考察个体的决策能力、计划能力、统筹能力、预测能力、分析能力、沟通能力、解决问题能力、团队合作能力,它适用于高级管理人员的选拔。 综上所述,每一个应聘人员之间都有着或多或少的差异,每一个岗位之间亦存在着不同的岗位胜任特征,采用管理心理学的理论和视野分析员工选拔中的各种现象,并提出科学的解决方案,既充分体现人本思想和人文关怀,又可以进一步了解和识别应聘人员的心理及其特征,为准确的评价和判断提供参考依据,同时也能有意识地帮助组织选择合适的员工选拔策略。有效地开展应聘材料的审查、面试和各类测试,对于构建和谐稳定的劳资关系,提高员工选拔工作水平和质量,打造团结高效的员工队伍是非常重要的。 作者:童童单位:深圳市建筑设计研究总院有限公司 管理心理学论文:教育管理心理学研究 一、依据教育心理学进行开放教育的研究范畴和研究原则 1.1依据教育心理学进行开放式教育的研究范畴 开放教育打破了传统的教育模式,是一种新型的教育体制,但是开放式教育仍然属于教育的范畴。所以,开放式教育不管在教育方面还是教学方面的研究都离不开教育心理学的理论支持。 1.1.1把握研究开放式教育与教学的核心环节 首先,要找到开放式教育与教育心理学的相通之处,这是使开放式教育能够与教育心理学理念相互融合的关键。只有让教育心理学成为开放式教育的一部分才能充分地发挥出教育心理学的指导作用,并且在这个特殊教育体系当中搭建出一个有机的运作框架。其次,要运用教育心理学的理论知识调整教师与学生之间的关系,巩固“以学生为主体”的教育理念。保证教师对学生的兴趣、能力和特长等方面进行综合考虑,提出一套切实可行的教育方法。最后,要经常开展健康辅导、健康咨询等活动,运用教育心理学排除学生在学习过程中的不利心理因素。只有让学生在学习过程中时刻保持健康向上的心态才能保证教育的质量和教学进度的顺利推进。 1.1.2研究教育和教学之间的关联性 运用教育心理学的理论知识把握教育和教学之间的关系是让教师更好开展教育工作、学生积极学习的保障和前提。教师只有全面地了解学生的心态才能有条不紊地进行科学的管理,这是教育的要求,也是教学人性化和个性化的体现。 1.2依据教育心理学进行开放式教育的研究原则 为了保证远程开放式教育的教学质量和教育心理学在开放式教育中的正确应用就必须有一个明确的研究框架,在此基础上确立一系列工作原则才能确保教育心理学在开放式教育中的应用,最终达到优化教育体制的作用。 1.2.1针对性原则 在依据心理学对开放式教育进行研究的过程中,要清楚地认识到整体与部分的联系和区别。在从整体入手把握发展全局的同时不可忘记对开放式教育的各个组成部分进行深入的了解。具体研究中,要把握“开放性”这一核心问题,逐步向个性化学习、学生学习适应性等方面进行深入,在每个细微部分的研究过程中也要分清其主次层面,依次类推。让每个环节都有针对的重点,而每个重点又包含在大的整体之中。这样才能做到对问题的充分研究和全面掌控,让研究成果蕴含实实在在的价值。 1.2.2系统性原则 在开放式教育中运用心理学的研究是一项涵盖面非常广的工作,而且涉及的层面也十分丰富。首先,依据心理学对开放式教育进行研究包括了教师和学生两个方面,而每个方面又有着截然不同的要求。其次,研究中的专业、课程、学习进度等方面也都无法进行统一。最后,就学生而言,每个学生的领悟能力、学习态度、学习动机等方面都不同。综上所述,开放式教育面临的问题十分复杂并且划分也十分细致,逐一去解决问题是不可能的,因此就需要教育心理学对其进行系统的管理。 1.2.3实践性原则 所有的理论研究都源于实践,并且最终要应用于实践。在开放式教育的研究中保证思想的深度和研究方法的科学性,能确保其研究成果在日后应用中地更贴合实际要求。在研究的侧重点上要注意目标和方向的选择,要以实践为基础、以操作性为前提,脚踏实地地推广教育心理学在开放式教育中的应用。 二、依据教育心理学进行开放教育优化的途径探讨 2.1在教育心理学的基础上拓展公共服务平台全方位服务的深度和广度 2.1.1增加学习的方便和快捷度在远程教育中我们要不断增加学生利用远程操作系统进行学习时的方便和快捷度。平台的合理设计是关键所在,比如将管理和学习区分,并且在学习系统中更加明确地设置课程、学习安排、书目等,这些人性化的设计都能够让学生能够对所选科目有更清晰的认识,操作上也更加简洁和直观。其次,要全面达到学习的数字化和信息化,这不仅要求学生能够通过网络进行自主学习,同时也包括了管理上的要求。在远程教育平台上建立一个学习的记录窗口就能够针对不同地区的学生进行统一的管理。学生要如实地将每次的学习内容、学习时间等信息详细地记录在内这样就能使老师了解到每个学生的学习状况,制定合理的教学计划。 2.1.2要增强远程教育平台功能,增强互动性 我们要运用强大的服务系统在学习平台上增设电子图书馆、学生交流窗口、论坛、成绩榜单等各项功能能够很好地刺激学生的学习积极性,并且增强学生的学习兴趣。此外,在远程教育中我们要加强自身规范的建设。远程教育的推进主要依靠学生的自觉性,但是要达到更好的教学效果,合理的制度规范不可或缺。比如签到制度和学分制度的应用就能很好地对学生形成有力的约束和鼓励。这对教师的教学管理和学生的学习质量都有所帮助。 2.2合理运用教育心理学完善教学结构,增强管理力度 教师和学生是开放式教育的两个方面,要协调好上方的关系其核心就在于完善教学结构和增强教学的管理力度,保证开放式教育体制能够不断地优化和前进。开放式教育分为两种形式,一种是面授式,另一种是虚拟式。但无论是哪一种形式都要注意教学的灵活性,要充分利用教育心理学手段,调动起来学生的学习兴趣来,万万不可照本宣科犯了以往教学中的“灌入式”错误。在具体的教学中可以使用提问题和讨论等多种教学手段,让学生之间能够进行讨论和互动,在轻松的环境下掌握知识,能够有效地提高学生的理解记忆的程度。在教师和学生之间开展关于教育心理学在开放式教育当中的应用讲座,让教师能够更加科学和准确地把握学生心理,从而控制教学的进度、对教学方法进行改进并进行有效的课堂管理。对学生而言则可以清楚地认识到自身学习方法、学习态度等方面的不足,加紧改进,提高学习成绩。 2.3基于教育心理学建立督导模式 督导模式在开放式教育当中的建立意在强化对学生的管理和引导。是保证教学顺利开展、规范教学纪律的必要选择。教育心理学是督导模式开展工作的理论依据,并贯彻到了督导模式队伍、内容、机制三方面的建设工作当中。督导队伍的建立采用“金字塔”模式,采用由上至下的管理机制,顶层领导统筹全局,其余领导针对详细工作,符合从“整体到部分”的办事规律。而在督导的内容上则主要以教育心理学为主,以学生文本,真正做到了硬性管理与人本主义相结合。 三、总结 远程开放式教育是教育的新体制,在应用上更加灵活,在教学方法上更加丰富,很好地迎合了社会的需求,满足了社会成员希望深造或再教育的要求。在教育心理学的辅助指导中,远程开放式教育正朝着健康、全面和系统的方向发展着,相信在不久的将来远程开放式教育模式将更加普遍地应用于教育领域,并能够向社会输送更多的人才,为我国教育领域的发展做出贡献。 作者:刘清菊陈炘单位:江西广播电视大学江西工程职业学院 管理心理学论文:学校管理心理学理论运用 人们运用科学的原理和方法,遵照国家教育方针、政策,合理组织人力,有效地使用各种资源,为实现教育目标而进行的指挥、组织、协调的活动过程就是学校管理。要提高学校管理的效能,除了制订正确的学校管理目标,还要摸清人的心理活动规律及其特点,才能管好人、用好人。在学校管理中,心理学的理论和方法都可以得到广泛的应用。 一、教师选拔中的心理学应用 在学校管理中,教师选拔具有十分重要的地位。教师选拔要考虑到两个方面:一方面是客观情况,即工作特点、工作条件、工作环境;另一方面是主观条件,即教师的气质、能力、知识水平和性格特征等。不同的职业对人们的心理品质有着不同的要求,而每一个人所具有的心理品质又是各不同的,人对客观事物的感觉、知觉、思维、评价是不同的,每个人的兴趣、需要、动机、信念、世界观、能力、气质、性格等也是千差万别的。这是由于人的先天素质、后天的生活条件、文化素养、社会实践的不同所造成的。所以在选拔教师时,要考虑到教师这一“特殊”职业所特别需要的某些心理品质。在进行教师选拔时,应根据职业的要求进行以下几个方面的心理测试,这对教师的选拔具有重要的意义。 1.性向测试。进行此项测试的目的,在于通过测定个人对某种专业或职业的特殊能力,来判断应测者是否适合于教师行业。当一个人所从事的专业或职业与其性向相符合时,就容易取得较大的成就。 2.能力测试。进行能力测试的目的,主要是测定个人的观察能力、理解能力、表达能力、应用能力、记忆能力、推理能力、判断能力、想象能力等。被使用者的知识水平、表达能力与其工作的绩效之间存在正相关,这对教师这个行业表现得尤为突出。 (3)兴趣测试。一个人对专业或工作是否有兴趣,对于工作的进展和个人的发展有着重要意义。无数事实表明,一项工作,如果让有兴趣的人来担任,其成效肯定比由没有兴趣的人担任要大得多,高度的兴趣,往往能导致创造性的成就。 二、教师使用中的心理学运用 教师的选拔是为了使用,“人尽其才,才尽其用”是人力资源管理的核心目标,为了做到这一点,我们必须注意以下几点: 1.使学校的全体成员,对学校集体的目标产生认同感,形成共识,并为实现这一目标而群策群力,共同努力使学校目标与各部门及其成员的个体目标融为一体,产生心理合力,从而提高学校管理的效能,即心理认同。这是学校管理中最重要和核心的原则,因为目标具有启动、导向、激励、聚合、评价等作用。但是,学校目标若不能内化为各部门及其成员的个体目标,则这些目标的作用也荡然无存,甚至会起相反的作用。因此搞好学校目标的内化,使各部门及其成员的个体目标与学校目标一致,是值得研究的。要做到这一点,首要根据学校的实际制定出切实可行的目标。目标的要求一定要符合实际,切实可行,若目标的要求过高,给人以高不可攀、无法实现的感觉,就不可能被全体成员认同,就失去了目标的启动、导向作用。若目标要求过低,给人以无需努力、轻而易举的感觉,就失去了目标的激励、聚合的作用。其次要提供各种积极的诱导和榜样,引导学校全体成员认识学校集体目标的正确性、必要性以及与自己的相关性。最后要重视目标的强化工作。就是要根据目标制定出相关的规章制度和行为准则,把目标和制度、准则联系起来。只有这样,才能使个体目标与集体目标尽快地结合起来,合二为一。 2.学校教育是通过教师塑造学生的一种社会活动,因而学校管理则是“通过人管理人”的一种反射活动。管理对象的能动性,是教育管理的根本特点之一。充分运用这种能动性,引发师生的主观能动作用,更好地发挥领导在管理中的指挥、调控作用,是实现科学化管理,提高管理绩效的根本。因此,要提高学校管理效能,就必须贯彻心理参与原则。首先是发挥好各职能部门的管理作用。学校管理者及各职能部门应分工明确,做到有职、有权、有责,各司其职。学校领导不能一手包办,而是尊重他们,帮助他们提高业务的能力和水平。要对他们进行定期考核,发扬优点,克服缺点,切实做好各自的工作,发挥好他们的作用。其次是发挥好工会、团委等群体组织工作的作用,虚心听取他们对学校工作的意见和建议,以便在今后的工作中加以改进;涉及教职工切身利益的重大事件的决定必须先听取他们的看法,邀请有关的教师一起参加讨论。发挥好这些群体组织的桥梁和纽带作用。因此,学校管理者一定要全心全意地把集体所有制成员当成管理的主人。这样就可以提高每个成员的心理参与的意识,同时也有利于形成一个内聚力强的集体,以保证目标的顺利完成。 3.依据评教系统,进行激励。激励就是指激发人的动机,使人有一股内在的动力,朝向所期望的目标前进的心理活动过程,即是调动人的积极性的过程。心理激励就是利用人的心理因素来调动其积极性的过程。要提高学校管理的效能就必须贯彻心理激励。因为它可调动学校所有成员的潜在积极性和创造性,出色地去实现既定的目标。激励方式可以分为两种: 其一,是适当的物质激励。就是把教师的工作质量同奖金挂钩,制定出相应的奖励制度,对工作认真、成绩突出的教师进行物质奖励。而对工作马虎、成绩较差的教师进行适当的处罚,以此来调动教师的工作积极性。当然,物质激励要有一定的限度,过多反而会起负面作用。 其二,是精神激励。就是把教师的工作质量同评比先进、职务晋升、年度考核等结合起来,把思想品德好、业务水平高、工作成绩突出的教师推荐出来,并加以宣传。应该看到,精神激励所产生的作用比物质激励的大,并且持续的时间也较长。另外,在贯彻心理激励原则时,还必须注意激励的时机、激励的对象、激励的程度,只有这样,才能起到激励应有的作用。 当今世界科学技术突飞猛进,国力竞争日趋激烈。而国力的强弱越来越取决于人才的质量和数量,这对于培养和造就我国21世纪的一代新型大学生提出了更加迫切的要求。因此,我们在高等教育的建设中必须有新的探索,运用心理学理论拓展新思路、探索新模式和新方法。 管理心理学论文:工艺质量管理心理学探讨 摘要:针对工艺质量管理工作的新形势、新发展,运用管理心理学的方法分析工艺质量管理要素,以构建人本管理的有效结构和作用机制。从心理学的角度提出解决工艺质量管理工作中的职责分工、制度落实、绩效管理等问题的办法,有力地促进工艺师与操作者之间的良性互动。案例分析验证了管理心理学方法对于工艺质量管理工作的适用性和有效性。 关键词:质量;心理学;工艺;管理 工艺是科研生产的重要环节,工艺过程包含了“人、机、料、法、环、测”六个主要的组成要素。在这几个组成要素中,“人”作为具有主观能动性的核心要素地位特别突出。在科技飞速发展的今天,“人”在工艺过程中起着主导作用,如何在工艺工作中深入挖掘人的主观能动性,不断提高生产效率、持续提升产品质量,这是一项值得深入研究的课题。“人”区别于其它工艺过程要素的本质特点就是具有独立的思维特性,其行为会受到心理因素的直接影响。运用心理学的方法分析研究工艺过程中各要素对“人”心理的作用机制,对于工艺生产过程的质量控制具有重要意义。工艺质量管理过程中应用心理学的例子俯拾皆是,比如蓬勃发展的管理心理学研究的重点是组织、企业中人际关系方面的人的心理因素的作用,是管理中更纯粹的人的因素问题[1]。运用管理心理学的方法可以研究人与人的关系,探讨组织中个体、群体、组织的心理活动规律,说明如何通过调整人际关系、激励动机、增强组织凝聚力等手段,来协调工艺生产的组织系统高效运行。又如“策动心理学”认为人的一切行为都是受目的的引导和驱动的[2],所以要花力气重点解决人的行为激励问题,总结激励人心理和行为的各种途径与技巧,以达到最大限度地提高工效的目的。 1工艺质量管理的核心要素 现在质量管理工作越来越细化,质量管理水平不断提高,人在工艺质量管理中的核心地位日益明显。应用心理学方法在工艺质量管理过程中关注人的心理活动,以人的心理活动规律性为研究对象,主要是基于这样几个原因:首先,工艺生产过程是人来完成的,工艺生产过程要靠人来实现质量目标。即使是整个企业的管理,最重要的仍然是对人的管理,因此研究人的行为和心理规律,以调动人的积极性,必然成为工艺质量管理的研究对象。其次,随着现代科学技术的发展,重视人的因素,发挥人的主动精神,挖掘人的潜在能力显得更加重要。技术范畴之外的情感交流和人际交往会成为核心话题。日渐复杂的环境也要求团队有快速适应能力、较强可塑性及对不确定因素的承受力[3]。这些因素使得心理学成为工艺质量管理的刚性需求。再次,人是质量管理的主体,现代质量管理体系强调以人为中心,科学技术越发展,就越要重视人的因素,建立以人为中心的管理制度,因此,在工艺质量管理过程中着重研究人的心理活动的规律性,将有助于在科学分析的基础上,了解人的心理规律,采取科学有效的管理方法,促使质量管理取得最佳的成绩。每个人的思维、情绪、习性及外在表现千差万别,正是因为世界上没有绝对相同的两个人,所以,需要通过建立工艺师与操作者“此时此地”的联系,在彼此的联系中产生互动,工艺师通过分析在互动中呈现出来的操作者的心理特征,以此来把握工艺指导的时机和方法,以期收到更好、更直接的指导效果。我们可以通过操作者对于某种色彩的喜好来分析他的潜在性格特点,可以通过操作者的外在表现推断他是否有需要及时更正的癖好、习性。进而给出我们一些积极的建议,让操作者可以懂得如何控制自己的情绪,在工作时始终保持平和、阳光的心态。 2工艺质量管理案例分析 2.1手表效应 一个人如果只有一块手表,在他心里会有一个确定的时间。但如果一个人有两块或者更多的手表,而且这些手表显示的时间并不相同,那么他将不知道哪块手表的时间更准确而出现思维混乱,进而变得无所适从。不同手表的时间会让看表的人失去对准确时间的信心,而手表效应的深层含义就在于:每个人都不能同时挑选两种或两种以上的行为准则或者目标信念,否则他的工作和生活很快就会陷入混乱[4]。(1)案例车间的操作者在安装某产品的过程中发现,工艺文件中对于产品的防护漆固化列出了常温固化和加热固化两种方法。现有的环境条件和设备条件可以保障操作者按照工艺文件规定要求完成两种途径的固化过程。但操作者面对这两种选择产生了犹豫,是选择常温固化还是加热固化?思虑再三,还是请来工艺师最终确定采用加热固化方式完成产品防护漆固化。(2)分析车间的操作者所表现出来的犹豫正是手表效应在作祟。在执行工艺规定时,操作者的态度是谨慎的,“按照工艺规定执行肯定没错”,对执行文件也怀有很大的依赖性。当面对选择时,会主动放弃判断。(3)措施在制定具体产品工艺时,明确工艺方法的适用环境,同时对应一种情境给出唯一的工艺操作方法,避免操作者做选择题。 2.2旁观者效应 在处理一件事情时,如果是单个个体被要求单独完成某项任务,个体的责任感就会很强,会做出积极的反应;但如果要求多个个体共同去完成某项任务,群体中的每个个体的责任感就会变弱,面对困难或遇到责任时就会退缩。这被称为“旁观者效应”[4]。旁观者效应的实质就是人多不负责,责任不落实。(1)案例在编制某产品的工艺文件时,设计师要求A工艺师在工艺文件中增加某元器件的安装注意事项。同时B工艺师负责的其它产品也安装了该元器件,设计师认为A工艺师会转达B工艺师这项要求,所以没有通知B工艺师。A工艺师认为B工艺师会去询问设计师,所以没有转达B工艺师这项要求。结果A工艺师在该产品的文件中落实了这项要求,但B工艺师没有落实这项要求。文件校对时发现了文件差异,B工艺师落实了这项要求。(2)分析A工艺师、设计师都存在着思维惯性,没有进一步明确工作任务的状态,认为“责任”是别人的事。(3)措施针对“旁观者”的心态,改进工作方法,职责分明,责任到人。同时通过监督环节,督促责任落实到位、不放空枪,落实到制度中。所有的设计要求都按程序明确固化,通知到人。工艺人员进行“A、B角配伍”对工艺文件质量进行校对、复核,保证工艺文件编制质量。工艺师定期举行交流活动,把工作中解决问题的经验、操作的技巧、产品的共性特点等进行分享。工艺副总一直及时向工艺师推广工作经验。工艺文件各级审签环节严格把关,人人分工明确,一级对一级负责。主体责任和监督责任通过占比进行科学地细化、具体化。同时责任落实情况纳入绩效考评,履责后要在绩效考评时述责,倒逼责任人紧绷“责任弦”,不能有丝毫懈怠。 2.3马蝇效应 林肯年少时曾经和他的兄弟在农场里犁地,林肯吆喝着马,他的兄弟负责扶犁。可是那匹马很懒,走得慢腾腾的。可是过了一会儿,马开始走的飞快,林肯非常奇怪,等走到地头他才发现有一只很大的马蝇叮在马身上,林肯顺手将马蝇打落了。看到这一幕,林肯的兄弟抱怨道:“你怎么能将马蝇打掉呢?刚才就是因为那个家伙,马才跑起来的!”没有马蝇叮咬,马走得慢腾腾的,有马蝇叮咬,马就跑得飞快。因为有压力,所以才有动力,这就是马蝇效应[5]。在工艺质量管理工作中,找到压力源,运用好压力源,才能切实提高工作效率。(1)案例生产现场的操作者曾经害怕见到工艺师,因为工艺师会发现并指出操作者生产过程中不符合规定的细节,操作者因此可能会受到处罚或者感到难堪。工艺师也曾经觉得“只要工艺文件编制完成,指导生产不出问题就万事大吉”,生产现场去得少,缺乏同操作者的有效沟通。(2)分析操作者和工艺师都有自己的“痛点”,并尽力回避自己的“痛点”。如何对症下药,改变讳疾忌医的心理?这需要管理者找到激励源,把握激励源,实现操作者与工艺师之间形成良性互动。(3)措施组织工艺师深入生产一线,实行工艺师生产现场轮值制度。零距离指导生产、零距离发现问题、零距离解决问题,取得明显效果。在生产现场工艺师同操作者有效沟通,工艺师可以审视工艺文件的可操作效果,操作者可以直接咨询操作中遇到的问题。有好的建议也可直接便利地传达给工艺师。在工艺师的绩效考核体系中,引入“事业心和责任感”、“团队精神”、“服务意识”、“沟通能力”等考核项目,使得考核制度更符合对员工的管理需求,让工艺师自觉进步,发挥出最大的潜能。 3工艺质量管理的人文机制 团队的素质能力、富于激励的奖惩制度、强大的质量文化构成了相互作用、联系紧密的工艺质量管理人文机制。心理学在工艺质量管理人文机制中起到了活化作用。通过心理学的方法可以有效地锻炼人的意志力,提升自控能力。团队成员在工艺工作中有意识地控制自己的情绪,同其他成员进行有效沟通,都可以运用心理学的技巧;在运用奖惩制度时,不仅仅把奖惩制度看作是管理的手段,更要让员工在心理上作为一种激励来接受;在工艺质量管理工作中,通过分析人的心理表现,制订相应的质量文化内容;运用心理学的方法推进质量文化的宣贯更易让人接受。 4结语 心理学方法在工艺质量管理工作中应用空间广阔,是细化工艺质量管理的重要途径。认真梳理工艺师与组织的关系,坚持以人为本的核心理念,积极营造工艺师与操作者的良性互动,就会顺利地破解工艺质量管理工作中的难题。心理学方法不仅适用于工艺质量管理,也可以推广到整个质量管理工作中。 作者:张宴程 崔宏敏 张广学 王万生 单位:中国电子科技集团公司第四十九研究所 管理心理学论文:管理心理学在组织管理的应用 摘要:管理心理学是现代管理理论的一个重要组成部分,以组织中的人作为特定的研究对象,运用心理学的一般规律去研究管理活动中人的潜在心理机制和行为规律进行研究的一门学科。在人力资源管理中研究管理心理学的目的是在一定的成本控制条件下,提高管理者预测、引导、控制人的心理和行为的能力,并且最大限度地调动被管理者的积极性和创造性,进而更为有效地实现组织目标。 关键词:管理心理学;组织管理;应用 随着管理心理学在组织管理中运用和所达到效果愈加普遍和明显,管理心理学与同样把“人”作为研究对象的人力资源管理密切相连。在解决实际问题的时候,心理学能够充分阐释人力资源问题中的各种现象,不仅得出科学的解决方案,还能体现人本思想和人文关怀。总之,利用管理心理学的原理进行人力资源开发成为了组织管理的必然的趋势。 1管理心理学的研究内容 管理心理学的整个知识体系分为两个部分,一是涉及人和其所在组织的相关研究,包括个体研究、群体研究、组织研究、绩效管理研究;二是研究外部环境、内部环境及心理学理论对上述自体研究的影响,强调了人的因素在管理环境中的作用。因此,管理心理学要通过对动机管理、认知管理、情绪管理、行为管理、组织管理等方面的研究进行对人的动机和激励理论、人的认知思维与决策、群体意识和管理、情绪劳动与管理、领导行为和决策方法、组织气氛管理和组织变革发展等方面进行梳理,从而指导实践。 2管理心理学在组织管理中的应用 2.1消除人员心理障碍,促使目标达成一致 组织、部门间和个人的三者目标和利益一致,是组织正常运转的必要条件,也是组织存在的基本条件。只喊口号脱离组织内人员利益的组织目标是不切实际的,运用管理心理学的研究方法,如观察法、访谈法、问卷法、公众意见调查等方法,可以及时了解个体的思想动态,部门的思想倾向,作为解决问题的客观依据。积极消除实现组织目标达成的障碍,消除组织内部个体和部分群体的心理障碍,要从心理这个切入点去解决问题,帮助他们调整心理、矫正心理,建立组织人员心智模式研究、建立关爱人员心理健康机构,配合形势教育、理论教育,以情感上的理解、融洽、支持和和谐的心理气氛进行实现目标一致的手段和方法。 2.2提高组织人员的自我效能感 社会心理学家班社拉指出,自我效能感的理论贯彻人力资源管理工作的整个过程,对建立更加人性化的人力资源管理机制意义重大。自我效能是指人们对自己实现特定领域行为目标所需能力的信心或信念。在组织中,具有高自我效能感的员工才能实现自我调节、自我激励、适应组织的要求,取得好的工作绩效,保证组织目标的实现。如何提高组织人员的自我效能感,是组织管理中需要关注的问题。了解组织人员对提高自我效能的意愿,如何采取措施调动个体积极性,采用什么方式和内容激发和提高自我效能,这些环环相扣的解决问题,都需要管理心理学的渗透才能有效完成。比如,在培训中引入个体成功榜样案例,用于培养个体正确的个人能力观,让其相信成功的因素很多,但在很大程度上还是受制于自身的努力和技能。再如,提高自我效能感也能促进群体决策的良性循环,能够满足个体被尊重和信任的需要,另一方面由于个体参与决策的人数越多,次数越多,对群体的认同感就会增强,进而做出越有利于群体的决策。只有管理技巧中加入心理学的因子,就会在管理效果上达到事倍功半的效果。 2.3完善组织激励体系和机制 心理学认为,激励即激发人的行为动机,以促使个体有效地完成行为目标。在组织管理中,激励就是组织通过设计适当的外部奖酬形式和工作环境,以一定的行为规范和惩罚性措施,借助信息沟通,来激发、引导、保持和归化组织成员的行为。激励体系是由激励主体、激励方式、激励机制和报酬系统构成的,并保证激励机制与制约机制相结合。对于薪酬激励,根据马斯洛的需要层次理论,薪酬是成为组织成员满足自己高层次需要,即尊重的需要和自我实现需要的重要手段之一,薪酬的设置,要兼顾外部竞争性带来的高薪酬的要求,也要保证薪酬在内部公平性。亚当斯的公平理论指出,员工的工作动机不仅受到其所得报酬的影响,也受相对报酬的影响。因此作为管理者,如何把控这个薪酬设置的度,是需要用管理心理学植入来考量的。对于成员的工作及发展激励,根据赫茨伯格的双因素理论,只有与工作直接相关的激励因素才能产生激励作用,因此,只有靠工作、成就、成长等激励因素才能更好地调动员工的积极性。 2.4协调内部关系的管理心理学效用 在组织运营中,成员与外部环境的矛盾、部门间的矛盾、部门内部的矛盾,都是运营中不可避免的冲突,却又是如果处理不好直接影响组织成败的管理问题。如何处理冲突,要看冲突的性质,是建设性冲突还是破坏性冲突,建设性冲突是为实现集体目标、为提高工作效率提出新思想、新建议,以增强企业员工主动参与意识,这个时候要充分发扬民主,召开一些工作协调会,把各方意见建议摊开,避免因信息传递不到位,不全面造成的矛盾,把矛盾方的问题进行梳理,哪些可以避免,客观分析解决办法,这样不仅可以让矛盾方对组织想解决问题持信任态度,保持对组织的忠诚度,也更能以共赢的态度解决各矛盾方问题。对于破坏性冲突,要把握好管理心理学的应用方法,要了解矛盾各方的文化背景、各方诉求、各方利益,做好心理疏导、从而有的放矢。 2.5推动企业心理资本的积累 心理资本是管理心理学界提出的概念,其是个体一般积极性的核心心理要素,具体表现为符合积极组织行为标准的心理状态,超出了人力资本和社会资本之上,并能够通过针对性的投入和开放而使个体获得竞争优势。在组织中积极应用管理心理学的概念和逻辑,会逐渐为组织积累心理资本,因为人的心理成长是一个重要课题,作为组成组织的各成员,研究他们的心理进行多维度考量,搞好心理建设,注重培训具有健康心理、积极向上、情绪稳定、相互协作、开放包容、坚定忠诚的队伍,就是积累心理资本的过程,是把企业竞争力的内涵和外延不断加深扩大,是使企业基业常青的战略体现。组织领导层一定要重视管理心理学带来的附加价值,其能为企业塑造重要的软实力,保持组织的健康持续发展。 作者:崔宁宁 单位:对外经济贸易大学 管理心理学论文:管理心理学在人力资源管理的作用 摘要:管理心理学主要研究对象为人和其内外部环境,对人力资源管理有着极大的现实意义。随着国家政策改革的持续深化,使得各大企业改革力度不断加大,企业人力资源管理模式的改变随其管理水平逐渐加强,这时新型管理模式应时而生且被应用于企业管理模式中,打破了传统式企业人力资源管理模式瓶颈期,同时也有效提升了企业人力资源管理水平。 关键词:管理心理学;现代企业;人力资源管理 一、人力资源管理概论 1.人力资源管理概述。人力资源管理始于20世纪70年代,应该说其发展时间并不长,但人力资源管理可推进企业发展,其间重要性一直被人们认可。1990年之后,人力资源管理相应理论成熟及发展快速,社会各界也更加注重人力资源管理对企业战略性发展的重要性。人力资源管理及企业综合管理工作的充分结合可有效提升综合管理能力,这也是现代化企业人力资源管理工作的坚实基础。2.人力资源管理对企业发展的作用。人力资源管理可推进企业生产经营有序运转,利用科学合理的劳动力资源组织,协调其间劳动力和劳动对象与劳动资料之间的关系,使得各方面资源充分应用,且发挥其最大功能。再者,人力资源管理可有效提升企业职业工作积极性,从而提升劳动生产率。企业应着眼于员工需求而创设良好的工作环境,这样员工亦能积极地展开工作,以更高的热情及激情投入工作,发挥自身最大能力为企业创造经济效益。人力资源管理亦可促进企业现代化综合管理制度构建,优秀人才的培养应注重人力资源管理,采用科学合理的管理制度培养优秀人力资源,以提升企业现代化管理水平及职员自身综合素质。同时人力资源管理亦有助于企业文化建设,企业文化可谓是企业可持续发展的宗旨及源泉,对职员更具向导力、凝聚力和激励性,可降低管理成本及企业各项运营风险。 二、心理学在人力资源管理中的应用 心理学在人力资源管理中应用主要包括以下几个方面。1.职业生涯管理方面的应用。这有助于职员职业生涯规划制定,可充分调动职员工作积极性,从而提升职员各层面水平。这样亦可适应职员物质性需求,且尊重职员自我价值实现要求,达到职员为企业服务动机的激发,实现企业可持续发展战略性目标。2.精神调节方面应用。企业要在市场竞争中处于一定优势,务必具备自身核心影响力,应注重职员工作积极性的引导,从而达到企业战略性目标,同时应激励职员对工作的热情及积极性。心理学家认为,人于早期活动中价值观已然固定,其对事物均带有显著的倾向性,往往善于接受符合自身价值观念的事物。所以管理时应注重给职员提供足够的心理调适时间及空间,引导职员树立正确的三观,这也有助于其自身心理矫正,增强信念化理论教育,从而突破陈旧思想,以促使职员紧跟时展潮流,具备时代精神。3.工资激励方面应用。人是需求动物,若是人处于某种需求中,则会经过自身努力达到自身心理需求,心理需求则转为具体目标。职员找到目标则极易形成经过奋斗实现目标的潜在性动机,从而产生及实现目标步调一致的行为。若按照职员个人绩效给出对应薪酬奖励,则该时期需求之后极易激发职员更高需求,从而更加积极主动地确定新目标,且为其努力,这样可达到企业、职员双赢格局。4.职员帮助计划应用。企业职员帮助计划主要是指为职员设置整套心理援助,加上长时间精神福利支持项目。经过心理医生对职员的现状,帮助职员处理工作方面的压力及消极情绪等,同时提供心理咨询,确保职员各方面工作可有序开展。定期展开健康生活培训教育,注重职员良好生活习惯的养成,采用这些系列化组织及计划等策略提升企业绩效,从而改善企业组织氛围。 三、企业应用心理学展开人力资源管理的策略 企业人力资源管理中,结合心理学方式可充分改变企业管理现状,促使企业健康且有序发展,心理学对企业人力资源管理有着极大现实意义。具体管理中,则企业应注重自身竞争力的提升,着眼于公平、公正、合理的工作环境创设,以便调动职员工作热情,激发职员工作积极性,使得职员时刻注意企业利益;并且,应注重职员心理管理,因市场经济的大力冲击,很多企业效益不好而进行裁员及降薪,该项策略严重打击了职员工作热情及积极性,因此企业自身竞争力的提升,务必注重职员心理管理,换位思考,注重职员角度进行问题思考,这样可将心理学充分融入企业职员管理中。 四、结束语 企业人力资源管理方式诸多,但心理学理论的应用可充分提升企业人力资源管理水平及效率,由于心理学理论及其对应实践逐渐增多,开始被现代化企业广泛关注及应用。现代化企业发展中管理面临着诸多挑战,企业领导者应具备较高的管理水平,这样才可有效掌握企业发展总体趋势。因此,对人力资源管理进行概述,分析人力资源管理对企业发展的作用,着眼于心理学在人力资源管理中应用,提出企业应用心理学展开人力资源管理的策略,以期提升管理心理学于现代企业人力资源管理中的应用水平。 作者:张仁 单位:贵州大学公共管理学院 管理心理学论文:学生管理心理学论文 一、思想政治教育心理学在高校学生管理工作中的应用 我们已经清晰直观地看到了思想政治教育心理学在高校学生管理工作中具有的重要意义,并逐步完善管理能力,将两者紧密结合在一起实施管理。但是据调查发现,其在实际应用中还存在很多问题,具体表现为对思想政治教育心理学的认识不到位、相关教材不完善。管理力度不够、师资力量欠缺等等。针对这样的现象,我们一定要找到切实可行的对策提高其应用,加强学校管理工作的有效性。 (一)健全科学合理的思想政治教育心理学体系 现如今,教育教学新观念不断深入推进,现代化教育是集学科教学和管理于一体的教学内容。在新的时展背景下,我们一定要摒弃固有的老旧思想,转变管理观念,健全思政政治教育心理学的科学性,将心理学内容贯穿于其中,并强调管理的积极作用,以学生综合素质的提升为基础,促进学校管理的有效落实。 (二)加强思想政治教育心理学成果在高校学生管理工作中的有效应用 思想政治教育心理学是与人的思想内涵有关的教育内容,心理学使其中的重要组成部分之一,它能够外化为一种表现形式,体现在学生的行动、技术等各个方面。有些高校虽然认识到了思想政治教育心理学对学生管理工作的重要性,但是在具体利用的过程中却无法使其有效的发挥。因此,各大高校一定要加强高校的学生管理工作,将思想政治教育心理学切实应用到管理中来,构建符合新时代的管理形式,逐步转变教育者的思想理念,坚持培养他们的优秀品质,运用科学的思想政治教育心理学知识引导学生提高自我教育和自我管理能力,从而完善学校管理水平,加强学校管理力度。 (三)完善师资建设,加强研究力度 思想政治教育心理学在高校学生管理工作中的有效应用,一定要以科学合理的研究为基础,以完善的师资力量作保证。因此,学校一定要不断增加资金投入数量,对教师进行严格的培训,提升他们的素质水平和能力水平,设立专门的研究组织,对思想政治教育心理学教学内容进行探索,找到其与高校学生管理工作的紧密联系,并结合学生的实际情况,有针对性的开展思想政治教育,真正提高教育的有效性,以正确的思想完善学校管理,增强学校管理能力。 二、结束语 综上所述,在社会主义教育教学改革深入发展的大背景下,高校规模不断扩大,学生数量逐年递增,学校管理工作面临的困难越来越大。将思想政治教育心理学应用到高校学生管理工作之中,有助于提高学生的思想素养,起到育人功效,推进管理力度的提升。因此,各大高校要准确了解思想政治教育心理学对学校管理的重要意义,并结合自身管理工作的实际情况,找到以往工作存在的不足,将思想政治教育心理学有效运用到管理工作之中,促进高校的进一步发展。 作者:郭海娜单位:周口师范学院新闻与传媒学院
机械制造与自动化节能设计理念分析:机械制造与自动化中的节能设计理念 摘要:机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械自动化的优势进行了阐述,并通过机械制造与自动化设计的过程进一步加深对节能设计理念的理解。 关键词:机械制造;自动化;节能设计 引言 各行的发展带动了经济的发展,随之而来的便是严重的能源浪费。在生产生活中,自动化和机械制造的结合,很好的推动了经济的发展。现在人们面临的是能源减少问题非常明显,然而对能源的需求却不断增加,在机械制造中加入相关的节能技术已经成为了制造业发展的必要。所以在发展制造业的同时必须保护好环境合理的进行发展。 一、机械制造自动化的优势 1、生产能力和工作质量高 机械制造自动化大多采用高精度、高灵敏度的机械化设备,由自动化控制系统进行生产过程的自动化控制,大大减少了因人为失误带来的产品质量不合格现象。在机械制造生产中,由自动化控制人员启动自动化控制系统,系统就会严格按照事先设定的生产流程进行自动化操作,大大提高了生产能力和生产效率,保证了最佳工作质量。 2、安全可靠性高 不论是自动化控制系统还是自动化设备,一般都自带事故报警、自动诊断处理等功能,当生产过程中遇到事故时,就减免了人身伤害的发生,提高了生产过程的安全性。另外,自动化设备多采用电子元器件,电子元器件相比于传统机械设备,它不存在机械磨损,使用寿命得到了大大提高,保证了自动化控制系统的可靠性。 3、改善行业的劳动形式 随着机械制造自动化程度的不断增加,人们逐渐从繁重的体力劳动转化为高知识、高技术性的脑力劳动,机械制造的产品也愈趋向于技术密集型,在改变机械制造行业的劳动形式的同时,也大大促进工业现代化的发展。 4、节约能源消耗 节约能源是我国可持续发展的重要战略目标。机械制造自动化的应用,在节约人力资源的同时,也大大提高了能源的利用率。 5、自动化技术应用面广 抛开机械制造自动化产品不谈,针对产品生产过程中使用的自动化控制技术,包括自动校验、自动保护、自动报警、自动处理等,不仅仅适用于机械制造业,同样可以应用在工业、农业、建筑业等领域,其优势也同样显著。 二、当下机械制造及其自动化发展状况 机械制造在我国发展以来,以非常快的速度在不断地发展。在我国的工业发展中起着越来越重要的作用。由于近年来随着计算机行业的发展,更多的将计算机集成技术运用到了机械制造业中,使机械制造很好的与自动化相结合,机械制造业的自动化,使其更加快速"安全地完成作业,极大地推进了机械制造业的快速发展,效率高成为现在机械制造及其自动化的一个代名词。机械制造及其自动化虽以极快的速度发展起来,并且起到了很好的带动作用,但是应当注意到,我国的机械制造及其自动化仍然处于初级阶段,需要从各方面去发展。另一方面,我国的机械制造与自动化起步比较晚,许多技术不是很成熟,与发达国家相比,存在很大的差距。需要在技术上去追赶,同样由于技术上的落后,产品质量往往不是很好,需要在产品质量上进一步加强。这是我国现阶段机械制造及其自动化的发展现状,应该看到进步,但更重要的应该是看到不足,进一步发展它的技术。 三、环保型材料的使用与节能 1、设计尽量采用可再生、可回收的材料和资源,降低资源消耗。在选取机械制造与自动化的相关材料时,应遵循可再生、能回收、易分解的原则,且这些材料在加工时不会排出有害物,无法对环境造成污染。特别是一些结构用零件,其结构设计一定要满足易装配与易分解的原则,杜绝有毒材料的使用,提高材料的循环利用率。 2、在设计中尽量利用长寿命、低能耗、轻重量原则。一般情况下,产品的寿命得到延长就意味着机械生产产量的减少及其报废速度的降低,对原材料的消耗也有所减少。与此同时,产品能耗的降低也从另一方面减少污染,保护了环境;轻重量更是有助于降低对材料的能耗。此外,还应从减少对环境的负荷方面展开设计,让设计符合通用标准,实现机械构件的通用性,为此在设计中要从综合性考虑设计对象的具体功能,将结构强度、尺寸标准、材料选取综合的权衡,从而实现节能目标。 3、尽量考虑采用低环保负荷,并保证零件报废后的处理污染最小,综合成本最小化的材料机械制造与自动化设计中尽量不要使用氟利昂、含氯橡胶、树脂和石棉等材料。如非主要部位的零件应当尽量采用工程塑料或非金属材料,在设计中尽量开发和使用新型的环保材料,还要减少重金属的使用。另外,在材料选取的时候也要考虑到零件报废后的处理过程,做到处理简单、费用低、污染小等环保要求。零件的肢解、破碎等简单方便或者满足焚烧或者回收。 四、机械制造中环保型材料的使用 1、选择可回收、再生的资源或者材料,从而减少资源的浪费和消耗。在机械制造或者材料选取的时候,为了达到环保的目的,可以选择那些能够分解、再生、回收的材料,还应该保证材料在加工的时候,不能够产生大量的废气废水废渣。特别是在进行结构用零件生产的时候,一定要选取那些分解和装配都比较容易的材料,从而保证机械化过程中材料的可再生率。 2、在进行设计的时候应该遵守重量轻、能耗低、寿命长的原则。对于机械生产而言,提高寿命能够大大降低机械的报废量和产量,减少了材料的消耗的同时也能够减少其对环境的污染。此外在实际的时候,还必须考虑到怎样更好的减少环境的负荷,实现机械以及其构件的通用性,所以在设计的时候还必须考虑到综合性的问题,做好各方面的权衡,达到节能的目的。在设计的时候,还应该考虑到零件报废后的处理问题,尽量将成本降到最低,在进行自动化设计和机械制造的时候,最好不选去那些含氯橡胶、氟利昂、石棉以及树脂的材料。若是那些零件不是主要部位的,则应该尽量采取非金属的材料或者工程塑料,并且设计的时候,尽量使用那些环保效果比较好的新型材料,尽量减少使用重金属。此外,在选取材料的时候应该充分考虑到零件报废之后怎样进行处理,尽量保证处理的能够比较简单、使用的处理费用比较少、给环境造成的污染也比较少。 五、合理的设计制作工艺保证节能 1优化或改进产品设计 (1)前面已经提到了设计的优化,可见一般情况下,机构越简单,涉及的产品零件越少就可以在制造过程中减低能耗。另外,零件本身的形状对于制造过程中的能耗也有影响。所以应当发挥零件设计的优化的作用,即保证产品的基本性能的情况下,尽可能的简化零件、减小体积、优化产品的结构减少零件数量。 (2)根据生产的条件选用合理的材料,在前面已经详细的表述了材料选取的原则和实现的目的,在这里再次强调材料的适应性,即考虑实际生产过程不同材料对能源消耗的差异来选择低能耗的材料。 2、设计低能耗的工艺流程 对于同一种零件或者产品,在实际的生产过程中可以采用不同的工艺进行加工,但是不同的加工工艺消耗的能源是不同的,合理的设计加工工艺可以减少加工载荷的波动,即利用合理的工艺设计让设备达到最佳的运行载荷,尽量的让设备处在满负荷运转,避免出现能量的浪费。因此在保证生产效率和制造质量和经济性等前提下,降低制造工艺能耗。 (1)选择正确的加工方式 在一个零件的多种加工方式中,应当选择适合现场设备的最佳加工方式。例如:锻压,可以是冷锻压、温锻压、热锻压。其中冷锻和温锻的能量利用效率高于热锻压,但是冷锻压的工艺要求往往会造成环境的危害,所以采用温锻压将优于冷锻和热锻。 (2)选择合理的工艺参数 在确定加工方式后,恰当的工艺参数就是节能的另一个重要因素,如毛坯形状和加工余量等。比如对于直径相差较大的阶梯轴类零件,可以采用直径棒料作毛坯,也可以采用精锻毛坯,但在毛坯制备方面所消耗的能量却相差很大,因此应综合考虑,优化选择。 (3)选用可以节能的冷却工艺 在机械制造与自动化的过程中一般都需要使用到冷却液,因此在加工中冷却液的选择也是工艺性节能的重点考虑层面。在原则上应尽量少用或者不用油冷却。 (4)进行合理工序改进和设计 在节能设计时,不仅要正确选用合理的节能工艺,还应合理地安排加工工序。 结束语 在经济发展的过程中,机械制造和自动化发展的速度都很快,但是在经济发展的同时,还必须考虑到能源的节约和环境保护的问题。能源危机已经出现了一段时间,并且解决起来也比较困难,所以在机械制造的过程中必须注意节能,在经济发展的同时,保护好能源和环境。 机械制造与自动化节能设计理念分析:浅议节能设计理念在机械制造与自动化中的应用 摘 要 在目前的制造业中,能耗较高的产业是机械制造和其自动化,在机械制造过程中引入相关节能设计的理念具有较大的意义。在机械制造和自动化过程中引入相关节能设计的理念可以从以下这几方面入手:对其材料进行合理的选择、对设计进行优化并对其工业进行有效的改进。只有在这几个环节中融入节能设计的理念,才能达到节能的目的。本文对节能设计理念在机械制造与自动化中的应用进行了分析,为制造业中的节能减排提供有利的条件。 关键词 节能设计理念 机械制造 自动化 机械制造和其自动化的有效结合虽然使各行各业得到了迅速的发展,但也造成了许多资源的浪费。随着相关资源、能源不断的衰竭,对机械制造及其自动化的发展造成了一定的限制。因此,制造企业应该进行节能设计,将绿色的节能技术用于机械制造和自动化中,这样可以让企业的资源、能源得到最大限度的节约,从而使其生产成本得到减小,促进其经济效益和社会效益的提升。 1目前机械制造和自动化的发展状况 国内自发展机械制造业以来,其发展的速度是十分迅速的,这促进了国内工业的不断发展。因为近些年计算机技术的发展,促使机械的制造和自动化有机的结合,使制造业更加安全、快速地进行作业,让高率高成为了机械制造和自动化中的代名词。自从机械制造和自动化发展以来,其在各行各业中起到了带动的作用,但国内机械制造和自动化的起步相对较晚,很多的技术还不够成熟、完善,和发达国家比较还有很大的差距存在。需在其技术方面去追赶,但同样因技术落后使产品的质量比较差,产品的质量也需要进一步的改进。这是国内目前机械制造和自动化的发展状况,相关企业应该对其进行有效的改进,这样才能使机械制造和自动化发展的前景更加广阔。 2机械制造和自动化中节能设计优势 在机械制造业中进行节能设计可以使其资源得到节约,节能设计可以理解为环境意识的设计、生态设计、自然环境的设计等。内涵主要在于对机械产品进行制造时所需的各种资源循环的利用,使其对环境造成的影响可以得到减少。对机械产品进行设计的时候应该满足可拆装、可回收的相关要求,这是进行节能设计的新条件。传统的产品是从其功能、寿命等基本的属性来进行考虑,在对产品进行设计、开发时,先对市场情况进行分析,再进行图纸设计和制定方案,除此之外还应该对其设计理念及方案进行不断的修改、审定,之后才可以真正进行生产。传统的机械制造设计理念使其设计、制造的周期都显得较长,产品生产之后的拆卸工作比较困难,且回收难度也十分大,有的产品报废后无法进行回收利用,这就对能源、资源造成了较大的浪费,更有甚者还会对环境造成严重的污染。因此,相关企业应该不断推广节能减排的设计理念,节能设计可以根据对原料、自然环境等进行合理的选择来进行,这不但可以让传统设计优势得到较好的发挥,还能达到节能降耗的目的,使资源得以有效、合理、科学的利用,还有利于对废弃物进行回收利用,从而达到持续发展要求。 3机械设计中节能理念的应用 机械设计最关键的是前期设计方案的制定,节能机械的设计内容包含其产品设计的相关理念,应以先进的理念、技术作为主要的依托,且需与自然环境相适应,做到节约资源及可持续的发展。目的是从综合角度对其经济性、实用性、环境性等进行考虑。要想让以上的节能设计要求得到满足,节能机械设计应从下面几方面来进行。 3.1对节能机械的产品成本的需求进行分析 对机械产品进行制造的时候,必须做好前期科学、合理的设计工作,特别是在产品初期,必须将其回收再利用考虑到设计中,这样才可能达到节约资源的目的。因此,对节能设计理念下机械产品的成本进行分析时,必须将污染处理、产品回收再利用、代替等因素全部考虑到设计中,才能设计出节能的机械产品。 3.2对机械产品可拆装及再利用的设计进行分析 要设计出比较节能的机械就必须对其可拆装性进行改善,要想节约成本和降低对资源的浪费,应该将其可拆装性、可回收性充分考虑到设计中,在进行设计时将这两个特点也设计进去,从而让机械制造实现对资源进行充分利用及实现节能设计。 3.3对节能机械的设计数据库进行完善 数据库是对设计数据进行充分掌握的一种有效方式,设计人员可以在数据库里将其制造时所需的全部数据做好相应的备份,对设计数据进行分析和存储,这样就可以把机械设计的开支、资源选用等以数据化的方式呈现出来,并将此当作节能设计的基础。 4对节能加工的工艺进行优化 4.1优化现有的产品结构 机器的结构简单,所需的设计零件也就会越少,其制造的过程中耗能也就会越少。机械设计过程中的零件形状对其制造过程中的耗能也有重要的影响,因此,在进行设计的时候不仅要让产品的基本性能得到保证,而且还要对其零件尽可能地进行简化,对其产品结构进行优化,减少零件的数量。 4.2因地制宜并根据外部环境对加工工艺进行选择 对单个零件进行加工的时候,应该充分考虑其现场设施的匹配,如零件锻压工艺的锻压方式有热锻压、温锻压、冷锻压。其中,热锻压的能源利用的效率比温锻压、冷锻压的都要低,但采用冷锻压对环境带来的危害却比温锻压、热锻压的危害高出许多,因此应该多使用温锻压工艺。 4.3合理安排工艺工序 在进行节能设计时,应该合理的调整其加工工序,对其工艺方法进行有效的优化,才能让节能设计目标得以实现。如对冷轧薄板进行生产时,因为冷轧时钢板需经受塑性的变形,所以必须要通过退火处理之后才可以进行繁杂成行的加工。在加工的环节中必须对所有工序的环保功能进行优化,让能源的利用率尽可能增强。 5选用环保的材料来达到节能 5.1选用可回收和可再生的资源 在对机械制造和自动化材料进行选择时应该遵循可回收、可再生、易分解的原则,这类材料、资源的使用可以让其所排放出的有害物质大大的减少,且对环境造成的危害较小。此外,还必须杜绝使用一些有毒的材料,应该努力让环保材料、资源的循环利用效率得以增强。 5.2对零件报废后污染处理的成本进行考虑 在对机械制造和自动化进行设计时还要对其零件报废后污染处理的成本进行考虑,可以采用综合成本较小、环保的材料,应尽量避免对含有石棉、氟利昂、树脂、氯橡胶等的材料。 6机械制造和自动化未来的发展趋势 机械制造和自动化的技术发展主要受到计算机技术水平发展的限制,现在,机械制造和自动化技术的应用在不断的大规模化、国际化,这要求和自动化相关的网络技术、计算机集成技术必须全面的发展,必须跟上世界的步伐及和国际接轨。必须将节能环保的设计理念引入到机械制造和自动化中,这样机械制造和自动化相关技术的运用才会更加的全面,产品的质量才会得到不断的增强,进而做到节能减排及促进其经济效益的提升。 综上所述,当前国内机械制造中的能源浪费情况较为严重,只有将节能设计的理念运用到机械制造的设计中,使用环保型、节能型的材料对其工艺进行科学合理的制造。这样才能让机械制造的高效性、稳定性得到提高,从而提高材料的环保性能及降低设备的耗能,使机械制造和自动化的整个过程更加节能。 机械制造与自动化节能设计理念分析:机械制造与自动化中的环保节能设计理念 摘要:工业文明的进步带动了经济的快速发展,然而随之而来的便是严重的能源浪费。在生产生活中,自动化和机械制造的结合,很好的推动了经济的发展。现在能源减少问题已经非常明显,然而人们对能源的需求却还在不断增加,在机械制造中加入相关的节能技术已经成为了制造业发展的必然趋势。机械制造业对世界各国的工业生产都有着非常重要的作用,本文从机械的优化设计与节能、机械材料使用与节能、设计制作的工艺与节能等方面进行分析研究,并对节能设计的理念内容进行阐述,把节能设计的理念融入进机械制造与自动化的设计及生产作业过程中,使系统的设计具有高效性,节能性,并使材料更加环保,设备的能耗更低,让整个机械制造与自动化的过程更加合理。 关键词:机械制造 自动化 节能设计 机械制造与自动化是高能耗的一个产业,也是使用计算机和计算机的外围设备,协助工程人员优化完成产业的产品设计与制造的一项新技术。在机械制造与自动化中加入节能设计理念,主要是加入机械优化设计、机械材料使用、设计制作的工艺三者在节能方面的优化和改善,这样不仅能减少废气及废物对环境的污染,也能节约能原材料,还能增加机械的使用年限。 一、机械的环保节能与优化设计 (1)低公害发动机的选用 发动机作为工程机械系统中的最大部件,对环境有着很大的影响。因此,采用噪声低、排放量低、油耗低的环保型发动机有助于缓解环境的压力,提高机械的加工效率。 (2)液压系统的设计 液压系统一定要保持清洁,这样才能有助于液压的有效传动,这就要求设计师们对液压系统进行精心设计,将油液中的磨损物以及微尘垃圾杂质进行彻底清除,使故障发生的几率减小,从而延长其使用寿命,减少配件的更换次数,增加换油的时间间隔,严格控制污染。渗漏是港口机械液压系统在运行过程中常见的现象,会对周围的环境造成极大的污染,因此,液压管的设计常使用密封优良、防老化能力突出、耐腐蚀性强的优质管路。此外,为了有效降低软管的损坏与废弃量,还应在设计过程中尽可能以硬管代替,减少由于管道破裂而造成不必要的环境污染。 (3)环保安全关怀型驾驶室的设计 如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置无氟环保型冷暖空调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全;充分运用人机工程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统,再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机的工作环境,缓解疲劳,提高作业效率。 (4)配备自动加脂装置 通常情况下,以传统手动方式来进行润滑脂的加注工作往往既耗时又费力,同时,溢出的油液还会对周边的环境造成污染。因此,应给机械系统配备自动加脂系统,实现对各个设备的定时加脂,比如集中润滑系统,该系统能对各铰销定时加注黄油,其油量已于事前计算并设定好,在保证销轴充足油量的同时还不会造成油液溢出浪费,方便又环保。此外,小型机械出于对设计成本的控制,可使用新型轴套材料与密封性的销轴,或者安装二级防尘装置,有效防止内部油脂排出以及外部异物进入,使润滑油加注的时间间隔得以延长,从而降低环境污染。 (5)系统可靠性设计 尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件可延长各关键系统或零件的使用寿命,减少更换次数。例如降低制动元件的更换频率就相当于减轻了对周围环境的破坏与污染。尽可能使用硬管,以免软管发生破裂而造成油液的流出,进而对环境造成污染。 二、机械制造中环保节能型材料的使用 1、选择可回收、再生的资源或者材料,从而减少资源的浪费和消耗 在机械制造或者材料选取的时候,为了达到环保的目的,应该选择那些能够分解、再生、回收的材料,还应该保证材料在加工的时候,不能够产生大量的废气、废水、废渣。特别是在进行结构用零件生产的时候,一定要选取那些分解和装配都比较容易的材料,从而保证机械化过程中材料的可再生利用率。 2、在进行设计的时候应该遵守重量轻、能耗低、寿命长的原则 对于机械生产而言,提高寿命能够大大降低机械的报废量和产量,减少了材料的消耗的同时也能够减少其对环境的污染。此外在实际的时候,还必须考虑到怎样更好的减少环境的负荷,实现机械以及其构件的通用性,所以在设计的时候还必须考虑到综合性的问题,做好各方面的权衡,达到节能的目的。在设计的时候,还应该考虑到零件报废后的处理问题,尽量将成本降到最低,在进行自动化设计和机械制造的时候,最好不选去那些含氯橡胶、氟利昂、石棉以及树脂的材料。若是那些零件不是主要部位的,则应该尽量采取非金属的材料或者工程塑料,并且设计的时候,尽量使用那些环保效果比较好的新型材料,尽量减少使用重金属。此外,在选取材料的时候应该充分考虑到零件报废之后怎样进行处理,尽量保证处理的能够比较简单、使用的处理费用比较少、给环境造成的污染也比较少。 三、合理的设计制作工艺保证节能 1、优化或改进产品设计 (1) 前面已经提到了设计的优化,可见一般情况下,机构越简单,涉及的产品零件越少就可以越多的在制造过程中减低能耗。另外,零构件本身的结构形状对于制造过程中的能耗也有影响。所以应当发挥零构件设计的优化的作用,即保证产品的基本性能的情况下,尽可能的简化零构件、减小体积、优化产品的结构减少零件数量。 (2) 根据生产的条件选用合理的材料,在前面已经详细的表述了材料选取的原则和实现的目的,在这里再次强调材料的适应性,即考虑实际生产过程不同材料对能源消耗的差异来选择低能耗的材料。 2、设计低能耗的工艺流程 对于同一种零件或者产品,在实际的生产过程中可以采用不同的工艺进行加工,但是不同的加工工艺消耗的能源是不同的,合理的设计加工工艺可以减少加工载荷的波动,即利用合理的工艺设计让设备达到最佳的运行载荷,尽量的让设备处在满负荷运转,避免出现能量的浪费。因此在保证生产效率和制造质量和经济性等前提下,降低制造工艺能耗。 (1) 选择正确的加工方式 在一个零件的多种加工方式中,应当选择适合现场设备的最佳加工方式。例如:锻压,可以是冷锻压、温锻压、热锻压。其中冷锻和温锻的能量利用效率高于热锻压,但是冷锻压的工艺要求往往会造成环境的危害,所以采用温锻压将优于冷锻和热锻。 (2) 选择合理的工艺参数 在确定加工方式后,恰当的工艺参数就是节能的另一个重要因素,如毛坯形状和加工余量等。比如对于直径相差较大的阶梯轴类零件,可以采用直径棒料作毛坯,也可以采用精锻毛坯,但在毛坯制备方面所消耗的能量却相差很大,因此应综合考虑,优化选择。 (3) 选用可以节能的冷却工艺 在机械制造与自动化的过程中一般都需要使用到冷却液,因此在加工中冷却液的选择也是工艺性节能的重点考虑层面。在原则上应尽量少用或者不用油冷却。 (4) 进行合理工序改进和设计 在环保节能设计时,不仅要正确选用合理的节能工艺,还应合理地安排加工工序。 四、结束语 机械制造自动化作为先进技术的重要组成部分,既是机械制造业的重点应用技术,又是机械制造技术的发展方向。近年来,我国机械制造自动化技术得到了快速发展,机械制造的总规模和产品的总产量不断增加,中国已成为世界前三的机械制造强国。 机械制造与自动化节能设计理念分析:基于机械制造与自动化中节能设计理念的研究 摘要:本文从机械的优化设计与节能、机械材料使用与节能、设计制作的工艺与节能等方面进行分析研究,并对节能设计的理念内容进行阐述,把节能设计的理念融入进机械制造与自动化的作业过程中,使系统的设计具有高效性,节能性,并使材料更加环保,设备的能耗更低,让整个机械制造与自动化的过程更加合理。 关键词:机械制造 自动化 节能设计理念 1、前言 机械的制造与自动化是高能耗的一个产业,也是使用计算机和计算机的外围设备,协助工程人员优化完成产业的产品设计与制造的一项新技术。在机械制造与自动化中加入节能设计理念,主要是加入机械优化设计、机械材料使用、设计制作的工艺三者在节能方面的优化和改善,这样不仅能减少废气及废物对环境的污染,也能节约能原材料,还能增加机械的使用年限。 2、机械制造与自动化中的节能设计理念 机械制造与自动化属于高能耗类型的产业,在其产业中增添节能设计的理念,具有重要的现实意义。在机械制造与自动化的环节中增添节能理念需要从三个方面进行,也就是优化设计,合理选材和改进工艺,只有把节能设计理念融进这三个关键的环节中,才可以实现节能,达到节能和减排目的。 2.1机械的优化设计与节能 2.1.1设计环保安全性高的驾驶室 安全环保型的驾驶室的设计,应满足以下条件:防紫外线辐射性质的玻璃,全密封的整体样式和经过减震降噪的处理;在室内配置一个无氟环保类型的冷暖空调;设计FOPS和POPS的驾驶室,为了保证驾驶员安全;采用人机工程学的设计原理对其进行设计,如可全方位地调节司机的座椅、功能集成性的单操纵的手柄、驱动器具有可调动转向的功能、全自动的换挡装置、电子监控和故障自动诊断的系统,再加上美观性的颜色搭配。这种环保安全的关怀驾驶室的设计,大大改善了司机工作的环境,并能缓解司机的疲劳,从而提高其作业的效率[1]。 2.1.2选用低公害的发动机 发动机是工程的机械系统中最大的部件,它产生的噪音等环境污染影响很大。因此,在选择发动机的时候,需要采用噪声较低、排放量较小、耗油量少、效率高的环保类型的水冷增压型柴油机,这样能缓解环境污染的压力,并能提高机械加工的效率。 2.1.3设计高效节能的液压系统 保持传动的液压油等的清洁,对工程机械液压的传动起到非常大的帮助,因此设计师们精心地设计机械的液压系统就显得很有必要,清除油液中的微尘垃圾和机械的磨损物等垃圾杂质,能大大减少机械中液压元件的故障和磨损,从而延长机械中常用的液压元件使用寿命,降低了液压油更换的频率,并延长了换油的间隔时间,减少工作时对周边的环境的污染,同时也能节省人力、物力和财力。液压系统发生渗漏将对周围的环境造成污染,这已经是港口的机械在运行中经常存在的情况,液压管路需要使用耐腐蚀强、防老化比较突出、具备优良的密封性能等优点的进口优质的胶管;并且为了有效地减少软管损害度和废弃量,设计时,应尽可能地用硬管取代软管,避免出现采用容易破裂的软管时,油液流出对环境造成巨大的污染。 2.1.4配备能自动加脂的系统装置 一般情况,以传统的手动方式实行润滑脂加注工作,具有耗时又费力的缺陷, 而且溢出来的油液会造成周边环境污染。如果给机械配备能自动加脂的系统,并实现其对相应设备进行定时加脂的效果,如集中润滑的系统,此系统可以对各铰销进行定时地加注黄油,而且家住的优良油量事前已经计算出来,并设定完好,不仅能保证销轴的充足油量,也能保证油液不溢出来,造成资源的浪费,这样很方便、环保。另外,出于对小型机械设计的成本控制,可应用新型的轴套材料和密封的销轴(或者安装一套二级的防尘装置),能有效地防止内部的油脂排出,也能杜绝外部的异物进入,使润滑油在加注时间的间隔上得以延长,达到减少环境污染的目的。 2.1.5设计可靠性高的系统 在设计系统的时候,尽量使用可靠性较高、较成熟的技术,并使用在市场中经受过考验的成熟零部件,可延长各处关键系统(或零件)使用的寿命,从而减少更换的次数。如降低制动的元件更换频率,间接地减轻其对周围环境造成的破坏和污染。 2.2选择机械的材料与节能 选择的材料尽量是环保类型的,以减少对环境的污染,同时延长材料的使用寿命。 2.2.1采用环保负荷低、成本少、污染小的材料 机械制造与自动化的设计中不要采用原料是氟利昂、树脂、石棉以及含氯的橡胶等的材料。除主要部位外的零件尽量用工程塑料(或非金属材料),设计时尽量开发并使用环保型材料,并减少使用重金属的数量。此外,材料选取时,也需考虑零件报废之后的处理细节问题,对材料的处理做到简单化、低费用、少污染等的环保要求。 2.2.2采用可再生和回收的材料与资源 选取和机械制造与自动化相关的材料,必须采用可再生和回收,而且易分解的材料,而且需保证选取的材料,加工前后都不会排出某些有害的物质或气体,对环境不会造成污染。尤其是某些结构的零件,其设计应满足容易装配、容易分解的条件,防止使用有毒的材料,从而提高材料循环使用的效率。 2.2.3选材需遵循长寿命、轻重量、低能耗的原则 延长产品寿命,就表示机械生产的产量得到减少,机械报废的速度也会降低,原材料消耗也会相应地减少。同时降低了产品的能耗量也就意味着环境污染也得到减少,间接地对环境起到保护作用;轻重量就会降低运输成本,也会减少运输的次数,从而减少运输车排放的废气;从减少环境负荷方面进行设计,符合通用的标准,并让机械的构件符合通用性,就能降低能耗量,设计时也需综合性思考设计对象所具有的功能。将结构材料的强度、尺寸的标准、材料的选取等都考虑周到和全面,才能选到优质、耐用、少污染的好材料[2]。 2.3设计制作的工艺与节能 2.3.1设计优化的产品 优化(或改进)产品的设计,可从以下几点入手:(1)发挥产品零件设计中的优化作用,就是在保证产品基本的性能后,再简化零件、减小零件体积、优化产品结构,减少零件的数量;(2)根据生产条件,选用比较合理的产品材料,并由于实际生产中不同材料均对能源存在消耗差异,因此,可根据这差异选择低能耗材料。 2.3.2设计能耗低的工艺流程 同种零件(或产品),在实际生产中可采用工艺不同的流程进行加工,但不同的工艺流程,所消耗能源有很大的不同,对加工工艺进行合理的设计,能减少加工的载荷波动,尽量让设备处于满负荷的运转,避免能量浪费。 具体的方式有:(1)改进与设计工序:节能设计时,要选用节能的工艺,并合理安排加工的工序。(2)选择最佳加工方式:对于零件的加工方式,应选择与现场设备相适合的最佳方式。如冷锻、温锻能量的利用效率都比热锻压高,但冷锻压工艺会造成环境危害,因此,可采用温锻压方式;(3)选择较理想的工艺参数:选择理想的工艺参数能产生节能效益。如直径差值大的阶梯轴一类零件,既可选择直径棒料为毛坯,也可采用精锻为毛坯,但毛坯制备上两者消耗能量差异较大,应综进行优化选择;(4)选用节能性强的冷却工艺:机械制造与自动化中会用到冷却液,因此,选择冷却液时也应侧重于节能方面,也可少用(或不用)油冷却[3]。 3、结束语 随着国家经济的快速发展,国内机械制造与自动化产业也在蓬勃兴起。机械制造与自动化的发展,带来的不仅仅是经济的利益,也有对环境的污染等,因此,在其中注入节能的设计理念,才能使机械制造与自动化产业更上一层楼,使国家的制造业经济也能长久持续地发展下去。
机械制造技术论文:论自动化技术在机械制造的发展趋势 摘 要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视在机械自动化技术,自动化技术对于机械制造业具有重要的意义。本文主要介绍在自动化技术在机械制造的发展趋势的有关内容。 关键词:自动化;机械;技术;效益;发展; 引言 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由 机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺及精密加工技术的分析 当前,社会经济的快速发展对现代机械制造提出更高的要求,而以往传统型机械制造工艺已不能满足新需求,这就需要积极引进现代机械制造工艺及精密加工技术,从而推动机械制造行业的快速稳健发展。 1现代机械制造工艺 (1)气体保护焊焊接工艺。气体保护焊焊接工艺是一种以电弧为热源、以气体为被焊接物体的保护介质的焊接工艺。焊接过程中,气体会利用自身功能在电弧周围形成一层强大的保护层,能发挥熔池及分割电弧与空气的作用,从而降低有害气体可能对焊接造成的危害性。另外还能促使电弧稳定、充分燃烧。较为典型的有二氧化碳保护焊等。 (2)螺柱焊焊接工艺。螺柱焊焊接工艺是确保螺柱一端接触到管件或板件的表面,直至接触面出现融化现象,增加螺柱压力来完成焊接。主要焊接方式包括拉弧式和储能式。两者均为单面焊接,其中拉弧式多用于重工业焊接,储能式则多用于薄板焊接。该焊接工艺在使用过程中不会出现漏气漏水等现象,因此得到广泛应用。 (3)搅拌摩擦焊焊接工艺。搅拌摩擦焊焊接工艺最早应用于车辆制造、飞机制造、铁路制造等众多机械制造行业,且随着经济的发展,其应用范围不断增加。当前,我国的搅拌摩擦焊焊接工艺已十分成熟,在焊接过程中仅会产生较少的消耗性材料,具有较大实用性。并且在对铝合金进行焊接的过程中,能直接焊接800m的焊缝,同时焊接温度也较低。 (4)电阻焊焊接工艺。电阻焊焊接工艺是在正负电极之间置入被焊接物体,并实施通电,通过电流接触被焊物体的表面及附近产生的电阻热效应而进行融化,促使其与金属融为一体。电阻焊焊接工艺优点众多,比如生产效率高、机械化程度高、焊接质量高、加热时间短等,所以被广泛应用到航空航天、汽车、家电等现代机械制造业中。 (5)埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺是指在焊剂层下燃烧电弧进行焊接,有自动和半自动之分。自动埋弧焊往往仅用于焊接,而焊丝及移动电弧则需要专门的小车进行输送。但是在半自动埋弧焊焊接中,焊丝及移动电弧往往需要手动输送,因此在发展过程中几乎被淘汰。另外,选用埋弧焊焊接工艺,应该特别重视焊剂的选择、碱度等最能体现焊接工艺性能、冶金性能、电流种类等级的重要技术标准。 2精密加工技术 (1)精密切削技术。通常情况下,精密切削技术是直接利用切削的方式得到高精度,所以对切削所得产品提出更好的要求。比如必须符合高精度表面粗糙度的要求。但值得注意的是,如果要利用切削方式得到高精度及高水平的表面粗糙度,就应该积极排除机床、刀具、工件及外界等因素的影响。比如为了不断提升机床的加工精度和准度,就必须选择有着较高刚度、较小热变形度、良好抗振性能的机床。 (2)超精密研磨技术。针对加工与其表面粗糙度达相符1~2mm,并利用原子级的研磨抛光硅片。以往的研磨、磨削、抛光等传统加工方法都不能满足工作需要。所以必须深入分析和研究新原理及新方法。正是在这样的发展背景下,超精密研磨技术应运而生,并在机械精密技工中发挥着越来越重要的作用。 3现代机械制造工艺及精密加工技术的联系与特点 (1)现代机械制造工艺及精密加工技术的关联性。就制造技术而言,现代机械制造工艺与精密加工技术都涉及机械行业的众多方面,比如在制造工程、产品设计与开发、产品工艺设计、加工制造、产品销售等,一旦这些环节中发生问题,会直接影响到整个工程链。所以必须高度重视现代机械制造业与精密加工技术之间的相关性,这样才能真正促使机械技术的进步和发展。因此在具体实践中,必须充分结合现代机械技术与精密加工技术,促进机械进步,实现技术的快速发展与进步。 (2)现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性。现代机械制造生产是一项较为复杂的系统工程,在现代机械制造工艺及精密加工技术的使用过程,比如产品设计、生产及销售等过程中,会涉及到计算机信息技术、现代传感技术、生产自动化技术等众多技术。除此之外,还有可能需要应用新工艺、新材料、新管理方法等。所以,从整体上来说,机械行业的制造技术离不开多种现代先进科技技术的综合应用,这就使得现代机械制造工艺及精密加工技术有着较大的系统性。 (3)现代机械制造工艺及精密加工技术的全球化。当前,随着经济全球化的发展,我国的众多经济领域逐步实现了与国际的接轨,经济全球化趋势已发展围城当前社会发展的重要趋势。同时,经济全球化背景下,各国市场竞争加剧,我国机械制造业为提升企业在国内和国际市场上的竞争力,就必须紧跟时展步伐,积极引进国际先进机械制造工艺及精密加工技术,加大企业内部科研投入,培养高级技术人员,研发符合企业实际情况的机械制造工艺及精密加工技术,从而实现机械制造企业的健康及可持续发展。 4结语 现代机械制造工艺及精密加工技术是有力推动机械制造业快速稳健发展的核心因素,需要得到我们的高度重视。经济全球化背景下,要想促使机械制造行业获得更为广阔的发展空间,就必须不断引进、改进、研发新的现代机械制造工艺及精密加工技术,并将其合理应用到机械制造行业之中,以便更好地为现代机械制造与加工事业发展服务,并进一步为我国制造技术在国际技术市场得到稳健发展起到推波助澜的作用。 机械制造技术论文:机械制造技术模块化教学的改革 1德国应用科技大学模块化教学理念 德国高等教学中的“模块(Module)”通常由几个相关联教学课程组成,一个模块构成一个相对独立的教学单元。模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性。德国应用科技大学把能力分成三类,即专业能力(与专业相关的知识技能储备)、方法能力(用恰当方法解决实际问题的能力)、社会能力和自我能力(交际能力、团队精神、自学能力)。为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学等。为了实现专业能力多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动。其中项目教学课就是用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力,传授知识时紧密结合实践项目,使学生在实践中巩固新学的知识,并做到融会贯通,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,达到全面提高学生综合素质。 2课程内容模块化教学改革 鉴于上述模块化教学理念,为了更好提高应用型高校的教学质量,对机械制造及自动化的课程体系进行模块化教学改革。该专业培养目标是在机械工程及相关领域具有从事设计、制造、开发等能力的高级应用型人才。为了提高本专业机械制造方面的能力,设置了机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块。通过走访用人单位,分析了机械行业对这些模块的需求及本地区特殊需求,结合本专业的培养目标提出机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块以下述能力为导向: 1)从事机械制造工艺规程编制与实施的工作能力; 2)从事工艺工装设计制造的工作能力; 3)对机械制造装备进行设计、维护、改造的能力; 4)运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力,运用计算机进行辅助设计、制造的能力。围绕上述能力,对教学内容进行模块化重组,把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容。这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识,从而大大提高编制工艺规程能力。机械制造技术模块分为机械制造技术I、机械制造技术II两模块,该模块以编制机械制造工艺为主线,主要介绍了机床、刀具、切削原理、数控编程等知识,并介绍了专用夹具定位及夹紧原理,在此基础上介绍制定机械加工和装配工艺规程基本理论,使学生具有设计机械加工工艺规程的能力及设计工装夹具的能力。把机床设计、数控技术部分内容与机电传动控制部分内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备电器控制的理论及方法,及其主运动、进给运动系统运动设计,主要零、部件结构设计等内容。通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所要求的专业能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合。 3模块的教学方法探讨 按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进行探索,来实现模块所要求的能力。项目驱动方法的教学实践机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章的内容,大部分是如何编制的规则,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力。因此,可以选择用项目驱动方法来完成教学。所谓项目驱动教学法,是指在教学过程中以项目的展开为主线,将相关知识点融入各个项目环节中去,进行层层推进,安排学生分小组围绕工程项目进行讨论,协作学习,最后通过共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的教和学的模式。为了达到学生具有编制工艺规程的能力这一教学目的,把学生置于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为项目,通过学生自主、互动学习编制工艺规程有关的理论知识,如加工零件粗、精基准的选择,加工工艺路线制定等理论,在教师的指导下,以学生为主来完成该项目。通过教学实践,该种教学方法的特点是由教师为中心转变以学生中心,由教材为中心转变为以项目为中心,学生能真正理解编制规则,以提高编制工艺规程能力。现场教学方法的教学实践机械制造技术模块都是实践性很强的模块课程,大部分学生是高中直接进入大学,缺乏现场实践经验。比如:在滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差;在夹具教学中,限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解,究其原因,主要是由于学生的空间想象能力、实践能力较差。因此,可以选择用现场教学方法来完成教学。在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,最后学生分组,到现场对滚齿机挂轮进行调整,即完成本模块的实践教学。在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进行讲解,然后把学生分组对某个夹具进行测绘、组装,并画成相应的装配图。通过这几年的教学实践,发现这样做的好处是学生不仅了解了夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经验的不足,使学生的工程能力有了进一步提高。 4结语 1)以能力为导向,优化和整合教学内容,模块设置更加实用化。不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,做到理论知识适用,强调理论知识在工程环境中应用,增加实践性教学环节的学时,突出工程实践应用能力的培养。 2)在实施过程中,教师实现从“知识的传授者”到“学习的促进者”的角色转变,为了培养学生的应用工程能力,探索了项目驱动方法、现场教学法等教学方法,增强了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变,提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风。教与学的有机互动,也增强了教师教学的责任感和危机感,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到不断的提高。 3)模块化教学改革虽取得一些成绩,但也存在一些问题,包括:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能完全满 足理论教学和实践教学的需求。 机械制造技术论文:探究我国机械制造技术的现状以及发展方向 我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 一、我国机械制造技术发展的现状分析 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。 20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。 20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。 二、机械制造技术的特点 做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。 1.机械制造技术是一个系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 2.机械制造技术是一个综合性技术 先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。 3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体 市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。 4.机械制造技术是一个世界性技术 20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。 三、我国机械制造技术的发展方向 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。 20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。 超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。 现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。 1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。 2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。 3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。 由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。 四、结论 现代制造技术是现代技 术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。 机械制造技术论文:刍议机械制造技术及趋势 1现代机械制造技术的特点及发展现状 ①机械制造是一种综合性、一体化的技术,提高制造业的整体水平,为企业带来更高的经济效益和社会效益,促进机械制造业的发展,为机械制造业带来更高的综合效益;②机械制造技术能够提高机械产品的市场竞争力。提高生产率是在市场竞争中取得优势地位的关键,现代机械制造技术是时间、成本、质量三要素的统一;③现代机械制造技术结合了多种高新技术,是一种完善的系统工程,能够便利地进行信息、能量和物质的交换。④现代机械制造技术是提高国家竞争力的关键技术。虽然我国在近年来不断研发与引进先进的制造技术,但是与国外发达国家相比仍有很大的差距。工业发达国家已经实现了机械制造系统的自动化,并研制出了敏捷制造、并行工程和计算机集成制造等一系列的制造系统。我国的机械制造水平远远落后于发达国家,表现在:一是体制和机制落后。发达国家的机械制造已经实现了自动化和智能化,通过计算机进行管理,摆脱了传统的生产模式,在组织管理、技术发展等方面取得了很大地进步。但我国的计算机技术仅仅是在一些规模较大的企业中运用,只是起到了辅助管理的作用,很多中小企业仍然沿用传统的管理模式,生产效率较低。二是设计方法落后。很多发达国家不断运用新的设计方法、设计数据和准则,计算机技术得到了普遍的推广,在现代机械制造领域实现了无图纸设计生产。我国的设计方法仍然比较落后,虽然CAD/CAM等技术得到了一定程度的推广,但也仅仅是在一些大型的机械制造企业中得到了运用。 2现代机械制造技术的发展趋势 (1)虚拟化。现代机械制造技术发展的虚拟化表现在两个方面,即设计中的拟实技术和制造中的虚拟技术。现代机械制造技术朝着虚拟化的方向发展可以加快产品开发速度,降低在开发过程中的风险。具体说来,拟实技术通过对产品结构和性能进行分析,实现产品性能的优化,降低成本。拟实技术的应用过程包括产品干涉检验、运动仿真、动力学分析、人机工程学分析等方面。制造中的虚拟技术是在产品生产过程中对产品的可加工性、加工的合理性进行模拟和检验,为制造工艺的优化奠定基础,同时也可以保证产品的质量与生产周期。对机械制造的生产环节进行建模和仿真。 (2)全球化。全球化是目前机械制造技术的主要发展方向,也是二十一世纪制造业的必然发展趋势。随着市场竞争环境的日趋激烈,很多知名度很高的企业在竞争中倒闭或者被兼并,但是也有很多企业在激烈的市场竞争环境下取得了成功,国际化经营是这些企业取得成功的因素之一。现代机械制造技术全球化发展的技术基础是网络技术和集成化、标准化技术。随着网络技术的不断发展与普及,给现代机械制造业带来了革命性的变革。网络技术为企业提供了信息交流的平台,同时也成为企业开发产品与经营管理的重要手段,实现了经营管理的国际化,使机械制造企业的国际市场竞争更为激烈。网络技术成为企业发展的动力,使企业的生产经营活动国际化,成为现代机械制造技术的国际化发展的重要技术支持。现代机械制造技术全球化发展的第二个技术支持是机械制造的标准化与集成化。异地制造是实现机械制造全球化发展的重要因素,要实现机械制造技术的异地制造必须实现产品信息、产品功能、生产过程集成化。标准化是集成化的基础,同时也是集成化的关键,只有实现了机械制造的标准化才可能实现全球化。 (3)绿色化。近年来,随着环保理念日益深入人心,现代机械制造也面临着环境保护这一崭新的课题。现代机械制造技术需要考虑到工业生产的环境效益,实现生产过程的绿色化。要实现生产过程的绿色化,必须在生产过程中贯彻环保理念,实现绿色设计、绿色设备、绿色材料、绿色工艺和绿色包装。同时,现代机械制造业的生产管理也要绿色化,这样才能够最大限度地降低现代机械制造工业对环境造成的危害,提高能源和原材料的利用效率。如何充分利用资源,实现生产过程的绿色化是现代机械制造业面临的重大课题。只有发展绿色制造技术才能够促进人类社会的可持续发展,为子孙后代谋福祉。绿色制造技术主要包括以下3个方面:①精密成形技术。精密成形技术包括精密铸造、精密锻压、精密热塑成形、精密焊接和切割等方面。②无切削液加工。在现代机械制造技术中,无切削液加工可以简化机械加工工艺,建设生产成本,并能够解决废液排放和回收等问题。③快速成形技术。RPM(快速原型零件制造技术)能够运用添加和累计的原理,对传统加工技术是一个重大的突破。通过上述技术的运用,能够提高能源和原材料的利用效率,同时也能够降低制造成本,实现生产过程的绿色化。 3结语 我国目前正处于经济发展的关键时期,提高现代机械技术水平能够促进我国制造业的发展,加快经济的发展速度。在发展的过程中,要认识到我国与国外发达国家的差距,积极引进与研发先进的机械制造技术,充分认识到现代机械制造技术发展的全球化和虚拟化特点,优化制造工艺,并利用网络技术和集成化、标准化技术实现生产经营的国际化。同时,要充分利用资源,减少对环境的危害,发展绿色制造技术。 机械制造技术论文:机械制造技术发展 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点: 1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分: 1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。 2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。 二、智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。 三、敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。 四、虚拟化 “虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。 五、绿色制造技术的应用及绿色设计 若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。 (1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。 (2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外着名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。 (3)适用于环境友好的材料方面:世界上着名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。 (4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。 六、清洁化 清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和 环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。 综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 机械制造技术论文:自动化技术在机械制造的发展趋势 引言 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济 各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装 料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化 技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:关于技术和机械制造的抒情形式 情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择 了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。技术与机械制造的抒情形式,语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 机械制造技术论文:技术与机械制造的抒情形式 抒情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 2 20世纪新诗的诞生是中国文学史的一个议论纷纷的话题。迄今为止,新诗的成就与缺陷一言难尽;我仅仅想从一个事实开始--新诗毁弃了古典诗词的格律。无论是对于抒情诗的形式演变史还是围绕诗的艺术社会学,这个事实的后果都是意味深长的。 显然,新诗的诞生是世纪之初白话文运动的组成部分之一。人们可以说,新诗与白话文运动的主旨是一致的。让诗重返民众,让诗回归引车卖浆之徒中间,这是倡导新诗的一个首要目的。摧毁佶屈聱牙的句子,恢复清新质朴的文风,这同样是新诗的旗帜。胡适在《谈新诗》之中说:形式上的束缚,使精神不能自由发展,使良好的内容不能充分表现。若想有一种新内容和新精神,不能不先打破那些束缚精神的枷锁镣铐。因此,中国近年的新诗运动可算得是一种’诗体的大解放’。因为有了这一层诗体的解放,所以丰富的材料,精密的观察,高深的理想,复杂的感情,方才能跑到诗里去。五七言八句的律诗决不能容丰富的材料,二十八字的绝句决不能写精密的观察,长 短一定的七言五言决不能委婉达出高深的理想与复杂的感情。(6)从二三十年代的文艺大众化到四十年代的工农兵方向,拒绝和打击精神贵族始终是新诗念兹在兹的主题。然而,不无讽刺意味的是,20世纪之末的新诗还是收缩到一个极为狭小的区域之内。尽管诗人时常为自己制造某种君临天下的骄傲--诗依然被形容为文学的皇冠;但是,这一切越来越像一个自我安慰式的夸张。一方面,人们对于诗日益冷漠,读诗的人日益稀少;另一方面,许多诗正在变为一种怪异的语言织体,或者一种无解的谜语。必须说明,上述的形容并没有隐含贬斥新诗的意味--新诗的现状包含了众多复杂的历史原因,同时,新诗的现状仍然潜藏了强烈的反抗主题;我想指出的仅仅是这一点:新诗与大众相互离异的原因是否与格律的丧失有关? 五十年代之后,对于新诗的非议不绝于耳。相对于传统的古典诗词,新诗似乎缺乏诗味;相对于市井或者田间的大众,新诗又过于深奥--新诗的魅力甚至远远不如地方戏曲。曾经以诗人和革命领袖的双重身分提出一个救助的方案:在民歌与古典诗词的基础之上发展新诗。没有对这个方案进行详细的解释,但是,人们可以发现,民歌与古典诗词的共同之处即是--可诵可咏。很大程度上,音乐是聚集大众的有力形式。许多人或许还记得一个有趣的事例:语录歌。不论这个事件的动机如何,谱曲之后的语录口口相传--这些抽象的论述因为乐曲而嵌入人们的记忆。五六十年代,一批适于朗诵的政治抒情诗试图建立某种新型的音律;但是,这批诗的宏大政治主题以及登高而呼的广场效果均已破产。这种大型形式以及汹涌的激情多半被目为一种浮夸的姿态而遭到抛弃。 七十年代末期至八十年代的中国新诗--起初被命名为朦胧诗--并没有对音律问题予以足够的关注。这一批诗的焦点集中于象征性意象与语义的探索。意象的迭加、共置及其张力以及语言的多义、矛盾、暧昧无不得到诗人的精心考虑。许多时候,诗人试图发现种种隐秘的语言可能以及因此而显现的精神可能。然而,这种诗是看的,而不是听的;这种诗的文本意义远远超出了音乐意义。八十年代后期至九十年代,一批校园诗人提出了口语与日常两个范畴抗拒朦胧诗的艰涩。这与其说是返回大众,不如说折向了一种玩世不恭美学风格--这种美学风格拥有另一批哲学传统。这种口语与日常和大众对于诗的期待相距遥远。总之,20世纪后期的新诗仅仅活跃于精英圈子之中。无论是朦胧诗还是口语派,这些美学分歧均是精英圈子的内部话题。 我愿意重复一个结论:这里的精英圈子不是一个天生的贬义词;或者说,臧否世纪之末的中国新诗不是我的兴趣所在。我所企图引申出的一个事实是:世纪之末的中国新诗已经无力承担大众的抒情形式。对于文学说来,这种抒情形式空缺。 3 大约是八十年代初期,盒式磁带、日本的三洋牌录音机和邓丽君的歌曲共同侵入了中国社会。磁带和录音机产生的话题是海外的电器水准和走私问题,邓丽君的歌曲引出的概念是气声和靡靡之音。没有多少人预见到,一种新型的抒情形式正在电子技术的协助之下悄悄地完成。文化生产掀开了新的一页。音乐工业--这是两个相距遥远的概念奇异地联合--暗示了这种文化生产的可观效率。无论如何评价这种现象, 特别是--无论诗人如何表示不屑,人们都该承认,流行歌曲已经全面占据了抒情诗空出的位置。诗依然门可罗雀,流行歌曲却如火如荼。诗人依然一只笔、一张纸,冥思苦吟,他们的心血之作印刷之后在纸张的世界小范围地传颂;相形之下,流行歌手拥有现代的生产方式。他们在设备精良的录音棚里一句一句地录音;经过机械复制、外表包装和声势浩大的广告宣传,磁带和激光唱片进入大大小小的商店,吸引住无数歌迷。后者显然表明了电子技术、机械和市场联手之后的不凡能量,同时也证明了音乐的抒情意义。现今,一些著名的歌手已经篡夺了诗人的声望而成为社会的偶象。谁还会为北岛、舒婷或者另一些诗人发狂呢?人们千方百计地得到的是张学友、罗大佑或者那英、田震的签名。的确,现今人们的引经据典不再摘引唐诗宋词,流行歌词的引用率大幅度上升。潇洒走一回、一张旧船票、心太软、爱拼才会赢、把根留住--诸如此类的歌词朗朗上口。这是一个文化转折的标志。 当然,从抒情诗到流行歌,文化的转折背后潜藏了一个生活方式的转折。对于六七十年代出生的一代说来,录音机、磁带、激光唱片已是日常之物。一副耳机,一个别在腰上的小型录音机,这是他们形象的组成部分。拥有某些歌手的磁带是与名牌T恤衫、跑车、耐克鞋相辅相成的生活用品。这时,享受流行歌曲是一种不可或缺的时髦。这是一代人的文化标记。这一代人不会继续将内心寄寓在寒蝉凄切,对长亭晚,骤雨初歇或者卑鄙是卑鄙者的通行证,高尚是高尚者的墓志铭这样的句子之中,他们宁可唱《驿动的心》或者《我是一只来自北方的狼》抒发心中的愁绪与豪情。无论是失恋、乡愁、怀念还是祈愿、友谊、感叹,流行歌曲已经将词与曲融为一体;词的浅显与曲的单纯恰如其分地喻示了他们的心情。无疑,这里的曲包含了歌手的嗓声。磁性的,明亮的,沙哑的,绵软的,不同的嗓音形成的声音形象--其中相当程度地包含性的魅力,例如,人们完全可以听出男性的诱惑或者女性的柔媚--远比诗人制造的文字形象更富于感性。由于机械、歌手的感性效果和磁带发行商的有效操作,这种新型的抒情形式终于将诗抛到了边缘。我曾经在《隐蔽的成规》之中如此描述二者的交替: 多数流行歌曲歌词平庸,主题浮浅,但是,它们势不可挡地掠走了大部分诗的潜在读者,无可置疑地占有休闲和娱乐行业的绝大多数股份。这与其说是流行歌曲的语言胜利,不如说是流行歌曲传播媒介的胜利。诗拘囿于诗人写作、出版物与读者的传统循环,这是诗的圈子。相对地说,流行歌曲具有远为强大的发行网络。经过音乐合成,流行歌曲进入了电子媒介系统。目前,文字出版物的传播功能、动用的资金以及回收的利润无法与电子媒介系统相提并论。考虑到巨大的投资与相应的回报率,电子媒介系统的运作更大程度地植根于市场体系。从主创人员的经济报酬、歌手的包装到作品的广告宣传、演唱形式,流行歌曲的声势和复盖率是诗所不可比拟的。无论是批量生产、产品宣传、传播手段还是赢利数额,流行歌曲与诗分别属于不同的类型。如果说前者拥有了工业社会的机械生产能力并且成为市场的宠儿,那么,后者更像是即将过时的手工业产品,精致而又乏人问津。的确,流行歌曲因为市场体系的中介而有机地纳入以经济为主导的国家发展模式;相对地说,诗恰恰在这里脱钩了。(7) 相对于诗的文字形象,歌的激动人心在于--这是一种直面相向的艺术。通常,歌手与听众共处于同一时空现场;他们的嗓声和旋律即刻主宰着听众的情绪。这是一种取消了中介物的交流与共振,歌手与听众之间的波动幅度在互动之中愈演愈烈。从环绕篝火的咏唱到广场上的音乐集会,统一的时间和空间保证了歌唱的艺术社会学。即使是华丽的现代大剧院,这种形式依然不变。然而,录音机、磁带、激光唱片的出现肢解了广场上的音乐集会。歌手周围的听众已经解散,可是,高保真的机械仍然维持了听众与歌手直面相向的现场感。听众可以根据自己的意愿选择听歌的时间和空间--可以在寓所里,汽车里,或者在步行的时候;他还可以戴上耳机,没有任何干扰地独享某一个歌手。人们必须承认,电子技术重新设计了艺术。机械制造了现场感与个人化的奇妙平衡之后,流行歌曲得到了最大面积的传播。这时,多数人已经没有必要聚精汇神地注视攀援在语言巅峰的诗人了,明丽流畅的歌声构成了标准化的抒情模式。 然而,如同一些人已经察觉的那样,电子技术制造 的抒情恰恰在现场感与个人化表象的背后阉割了此刻与个性。磁带里播放的是录音棚之中合成的、并且由机械大量复制的歌声;这里没有即兴的灵感,没有此时此地的血肉与神经。歌声的节奏、高低以及情绪的饱满程度不会因为听众置身的真正现场而产生任何改变。即使录音带里的歌咙如痴如醉,这仅仅是机械对于人的应付。如果人们抱怨纸张上的诗没有此刻的滚烫和悲恸,那么,机械规定的抒情情境又能好到哪里去呢? 相对于诗所流传的精英圈子,流行歌终于拥有了抒情大众。然而,这个大众已经不能形象地想象为广场之上的汹涌人流;这个大众仍然匿名地分散于社会的各个角落,他们仅仅是由于市场和机械的组织而成为大众。换言之,这个大众不是一个抽象的主体,也不是一批直面相向地汇聚起来的芸芸众生,这个大众的形成象征了型号相近的电子机械产品与跨地区市场产生的社会组织能力--这个大众是电子技术、机械与市场共同开发出来的。这时,大众无宁说是消费体系的一个组成部分。显然,这个大众的分布范围极大地超出了歌手的真实嗓声所能复盖的区域。如果人们意识到,这个大众可能是跨民族、跨国界的,那么,人们就会意识到电子技术、机械与市场的社会动员能量。 这个意义上,流行歌曲不仅是一种抒情,同时还是一种消费--一种电子技术和机械组织的消费。然而,如果人们将这种消费想象为纯粹的自由交易,那就错了。无论是电子技术和机械的先进与否还是市场开拓的成功与否,无论是民族、国家的边界还是种族、性别、经济利益、文化圈所制造的意识形态,这些因素都将共同加入流行歌曲的消费,制造种种权力、主宰、压抑或者边缘、反抗、哗变。为什么是麦当娜、杰克逊或者毛宁、张惠妹而不是别的歌手?决定这一切的绝不仅仅是音乐美学。从文化资本的权势、技术优势与文化控制的关系到后殖民时代的文化入侵,这些故事或隐或显地藏身于音乐美学背后,甚至成为主导因素。的确,抒情意味的是一种自然流露;但是,种种权力的介入正在重塑人们的自然流露方式;最为成功的介入恰恰是隐去了外在形式而将权力意志改造为自然流露。 许多人毫无戒意地接受了电子技术、机械和市场制造的抒情形式,并且认定这是一种个性。然而,这种伪个性正在催生一大批标准化的抒情模式。因此,一位音乐评论家多少有些夸张地描述了流行音乐正在制作的同质文化: 流行是什么?流行是一股世界性的整合力量。刮过之处即宣告占领、宣告同化。同样地,流行音乐是一种世界艺术。我们不要为某位艺术家是美国人或中国人所迷,在这个领域里,国家和民族概念已经悄悄地被置换了。节奏布鲁斯不是什么美国音乐,中国摇滚也不是什么中国音乐,不管你乐不乐意承认,世界各地的流行音乐,都是同一个一体化的音乐。 说流行音乐是一种世界艺术,还有另外一层涵义:关于流行音乐的听众,恰当地说不是中国人或美国人,一针见血的说法应该是世界人。它所暗示的,是一批世界子民的出现:新人类,新新人类,X一代、N一代、酷一代,网虫、歌迷、新潮消费者……不管生活在中国或美国,这些新人群具有相近的生活内容:听一样的歌,看一样的电影,玩一样的时尚,上网、泡吧、蹦迪、追星,吃麦当劳或肯德基;或者还有一些人,更有着彼此相似的工作内容,比如都在外资企业、星级酒店、外贸单位、跨国集团工作,其知识、文化、环境、管理,有着同样的国际化背景。而在说到城市时尚时,即使不一样的国家消费不一样的文化产品(如中国人听的是张惠妹,不是麦当娜),这不一样里也有着一样的最新世界潮流的骨血。(8) 或许,现在人们可以集中地考察一下,某种电子机械设备如何在新型的抒情形式之下将个性表现、欲望、商业、时尚消费、娱乐奇特地绞在一起,以至于风靡一时--这里,我指的是的卡拉OK。 4 现今看来,人们具有充分的理由将卡拉OK形容为一种了不起的机器。卡拉OK源于日本,不久之后即侵入到台湾、香港、南韩和中国大陆等地。麦克风,音箱,伴奏机,电视机--一个如此简单的机械设备竟然风行于如此之多的国家和地区,这的确令人惊奇。卡拉OK是一种典型的户内运动;歌厅,包厢是通常的演唱场所,另一些时候,卡拉OK还会成为家庭内部的自娱自乐。 可以毫不夸张地说,这种机器的首要意义是发现了人们的歌唱欲望。如果没有卡拉OK的怂恿,多数人并不清楚自己竟然如此地企盼一展歌喉。唱是一种巨大的快感。这种形式与抒怀言志之间的关系埋没已久。引吭高歌的古老激情隐藏于内心深部,一如坚冰之下的潜流。自从歌唱由一种原始的抒情方式转变为职业演技之后,歌唱渐渐地被视为舞台上的正式表演。除了少数民族或者一些偏远地区,文化习俗的训练已经使多数人不习惯于当庭纵声高唱。他们温文尔雅,谦恭礼让,率性而歌不啻于一种失态。另一方面,相对于众多职业歌手的宛转歌喉,他们的嗓音显得干涩、粗野、未经训化,令人自惭形秽。现在,卡拉OK终于突破了这种文化僵局;歌唱重新回到了大众的日常生活之间。流行歌曲倾倒了大众之后,卡拉OK进而将抒情形式从听转向了唱,这的确是一个重要的转折。表现自我--这个源于某些激进诗人的口号因为卡拉OK而意外地突然实现了。 卡拉OK如何有效地掩盖生疏的歌唱技巧可能产生的窘迫?机械的伴奏可以为所有的嗓门保驾护航。经过卡拉OK的伴奏机处理,歌曲的节奏简化了。如果说清唱是一种图穷匕首见的考验,那么,卡拉OK有助于人们顺利地跟随节拍,即使出现某些走调也不至于倾斜过度。麦克风轻易地放大了未经训练的嗓音,改装过的嗓音浑厚、悠扬、富于穿透力。如果人们遗忘了歌词,电视屏幕会及时地予以提示。如果某些人因为突如其来的怀旧之情而企图唱一曲过时已久的老歌,电子点歌系统决不会让人失望。总之,卡拉OK自动地清除了一切障碍而将歌唱变为一种机器对于歌手的伺候。机器将歌唱从职业歌手那里夺回,五音不全的人也拥有了上台表演的勇气和机会。至少在某一方面,理论家有理由把这种状况形容为文化民主。机器协助人们意外地发现自己的音乐天赋,这是一种令人快慰的经验。卡拉OK如此彻底地调动了人们演唱的积极性,以至于许多人常常固执地把麦克风握在自己的手中而不愿意转让给他人。当然,这时的人们不会意识到,这是电子技术和机械性能规定的抒情,技术和机械才是歌唱之中的真正主角。 一个虚幻的强大主体就这样建立起来了。由于电子机械设备的衬托,人们明确地感了自己的优美和宏亮。这甚至不必经过某种想象性的转换,机械直接地改善和扩充了人们的身体器官。人们将机械当成自己的一部分能力之后,艺术终于变得容易了。这无疑隐含了某种成功之感。卡拉OK的演唱形式再度从外部巩固了这种成功之感。多数人没有机会手执麦克风登台接受他人的仰视,卡拉OK同时赋予了歌唱者的中心位置。这时,人们渐渐明白这一套机械设备为什么深得宠爱了。 卡拉OK一方面完成了主体幻象,另一方面却紧密地织入消费之网。换一句话说,消费恰是完成主体幻象的具体步骤。通常,配备了卡拉OK歌舞厅是酒店的依附部分。这是宴会之后的娱乐场所,或者是寂寞旅人的消遣之地。当然,也有不少顾客直奔卡拉OK歌舞厅。卡拉OK往往设于包厢之内,包厢之内同时还备有茶水、饮料、果盘以及各种小点心。这种世俗的气氛当然只适合流行歌曲--这里的音乐早就与身著晚礼服的指挥家以及辉煌的大型交响乐分道扬镳了。卡拉OK的包厢是封闭型的,时常形成某种私密的气息;因此,某些卡拉OK包厢同时是色情活动的空间。许多人来到卡拉OK包厢仅仅是为了放松情绪,另一些人相约到卡拉OK包厢来谈生意--这时的卡拉OK包厢如同传统的茶馆。还有一些卡拉OK设在歌舞厅的大堂,大堂的演唱具有更多的表演气氛。这时,众多顾客的演唱不知不觉地产生了某种竞争的意味。歌舞厅大堂里的演唱有时与另一些顾客的跳舞相伴;但这种舞蹈仅仅是依 据流行歌曲的节拍而与歌曲的内在情绪无关。总之,卡拉OK更像是一种轻音乐形式之下的快乐聚会;这种联欢背后的抒情意味已经十分程式化了。卡拉OK周围的消费活动正在将抒情艺术改造为一种无伤大雅的娱乐。因为某一首风格忧伤的歌曲而悲哀,或者由于某一段情意绵绵的对唱而心猿意马,这都是愚蠢的表现--这里的抒情已经空洞化了。 那些徘徊在语言巅峰的诗人发掘到了什么?一个美妙的词汇闪电般地从意识之中掠过,诗人疾速地捕获这个词汇;于是,一个遥远的可能突然实现,新的天空打开了。这是诗人陶醉的极乐之境,以至于他们甚至不想回头看一看他们是否还有追随者。相形之下,流行歌曲多半是一种现有心情的收集;一种没有新意的感喟与幽然倾诉。但是,后者是在机械设备的强力伴奏之下唱出来的,计算机程序编就的节奏规约了人们的内心起伏。无形之间,人们的抒情如同受制于统一的口令。就在诗人们殚精竭虑地摆脱雷同、向往独异的时候,卡拉OK已经在电子技术与机械的协助之下建立了风格相仿的抒情帝国。 5 MTV--Music Television的缩写--是一种新兴而迷人的艺术类别。MTV显现于电视屏幕,时常是诗、歌、舞三位一体的。电视的喇叭之中播放着歌声和乐曲,歌词打在电视屏幕的下沿,屏幕的中央是种种影像片断的跳跃性地闪现--这即是MTV的经典形式。这似乎是在一个新的技术条件之下重新回到了诗、歌、舞同源的的环境,然而,这已经不是言之不足故嗟叹之,嗟叹之不足故永歌之,永歌之不足,不知手之舞之,足之蹈之也的情不自禁了。导演恰恰是借助新的技术条件精心地构思了言、歌、舞三者的崭新关系。MTV的诗、歌、舞三者共同形成的是一种似真似幻的梦境,一种镜花水月式的飘渺与奇观异景的结合。因此,MTV的抒情形式既源远流长,同时又寓含了电子时代的风格。这个意义上,MTV迅速地成为时代的宠儿。正如劳伦斯·格罗斯伯格发现的那样,MTV承担了许多不同寻常的功能:它不仅销售广告产品而且也销售生活方式和消费倾向;它不仅销售唱片而且也销售录像;它销售形象和经过包装的趣味;它也销售观众。(9) 一些资深的古典音乐信徒时常不失时机地表示了对于MTV的不屑。他们心目之中,音乐必须置于诗、歌、舞的核心;同时,无标题音乐才是纯粹的艺术。因此,他们认为MTV笨拙地以歌词和影像注释音乐,这是黔驴技穷的表现。音乐的境界必须仅仅是听--人们在听之中辩识一系列音响的高低、组合、旋律、均衡、对称以及实现这一切的技巧。试图在一系列音响之中找到模仿的现实原型--诸如鸟鸣,风声,水声,战场上的呐喊,如此等等--是一种相对低级的品味。 如今人们有理由说,这种观点多少忽略了一个事实:电子技术正在为多种传播媒介的联合提供前所未有的可能。这个事实不仅对于传统的音乐准则提出了挑战,同时,这个事实还改写了音乐与其他艺术类别的关系,改写了艺术进入社会循环的轨迹,改写了抒情作品--无论是诗的意义上还是音乐的意义上--的销售记录。这个意义上,传统的蔑视可能错过某些重要的文化动向。这里,我企图从三重不同的视野分别考察MTV的某些特征。 首先,我想提到的是MTV之中身体影像的意义。无疑,MTV之中的影像形形色色;例如残墙,断桥,老屋,摩天大楼,车水马龙的立交桥,大雨瓢泼之下的湖面,天空的云絮,如此等等。尽管如此,许多MTV之中的核心影像还是人物--通常是一个正在唱歌的俊俏的年轻歌手。他或者她或歌或舞的同时摆出种种姿态、造型表示肢体语汇。哀愁的眼神,娇媚的轻笑,似嗔似怨的表情,雾霭之中飘移的身姿,拥膝而坐的无望等待,月色溶溶之中孤独的背影,这些均是身体表述的诱人涵义。不可否认,许多MTV之中的身体影像程度不同地寓含了性的诱惑。某些女性歌手服装暴露,她们的舞姿和表情包含了大胆的挑逗。这有效地弥补了流行歌曲的平庸歌词,增添了某种文辞之外的表意体系。多数MTV作品之中,人物影像即是著名的歌手本人。一组组精美的特写镜头不仅显示了这些明星英俊艳丽的容貌,同时,身体形象的显现还使抽象的明星崇拜开始转向某些暧昧的浪漫想象。不言而喻,身体影像产生的效果是MTV制作者的预定意图。性的意味是许多MTV投合消费者的诱饵。这时,MTV之中的身体影像--特别是明星们的身体影像--是一个价格不菲的商品。 其次,我试图在后现代的语境之中谈论MTV。通常,MTV之中的影像片断是零散的,跳跃的,无中心的。这多少令人联想到后现代社会的文化经验。不少理论家的共同承认,后现代文化是无历史的,无常规的,整个社会的表意链条已经崩溃。因此,碎片化是后现代文化的典型特征--这些碎片的背后没有一个结构性的整体。如果说,环环相随的电视连续剧象征的是一种封闭的稳定空间,那么,MTV的无序拼贴象征了后现代纷乱。许多MTV保持了都市的视点:冷漠的门,半开半合的窗,滑动的电梯,熙熙攘攘的地铁站,一台跳动的闹钟,酒吧里的电话,玻璃背后一张模糊的脸庞,如此等等。然而,都市本身即是后现代文化的一个重要标本。一个影像滑向另一个影像,一个片断跳到另一个片断,这里不存在有力的逻辑推移,人们甚至可以将MTV形容为精神分裂者的语言。不论这些MTV的局部制作得如何精致,它们的整体时常流露了无力之感。这里没有一个强烈的主题照亮始终。劳伦斯·格罗斯伯格看来,后现代毁弃了种种宏大的意义之后,MTV是脱离特定意义或者价值观念的一种空洞的情绪增强物。(10)当然,在另一个意义上,这恰恰打开了传统表意体系的枷锁,另一些曾经被传统意义或者价值观念遮蔽的内涵开始显现,这即是我所要说的第三-- 第三,我想提到的是MTV对于影像表意系统的意义。历史上,影像表意系统是伴随电影的拍摄而成熟的。影像的表意探索很大程度地集中于影像的叙事。用结构主义的术语说,影像的表意系统时常遭受横向组合所制约。MTV解除了横向组合的叙事逻辑,于是,影像拍摄的距离、角度以及影像之间的彼此衔接无不呈现了崭新的可能。人们可以从一些MTV作品之中看到种种超出了叙事意义的奇特镜头,例如某一个角度的脸庞,反复闪回的某种造型,一些日常用具的超常特写,焦点模糊的屋内景象,等等。这些镜头及其特殊的剪辑制造了种种闪烁不定的意义,传统的影像解读预期被击破了。这种表意系统令人联想到了诗--的确,MTV的表意是影像的纵向组合。MTV的影像之间的链条不是故事逻辑,而是旋律与象征。这无异于在影像符号的意义上回到了经典的抒情形式。如同精粹的诗是语言结晶一样,MTV也可能--或者正在--演变为影像符号的诗。在我看来,这是MTV最富有潜能的方面。 机械制造技术论文:机械制造技术发展特色探究 机械制造技术的特点 在20世纪70年代以前,产品生产出来的工序以及技术都还是相对比较简单的,比如刚上市的一个新产品,它需要面对的问题就是怎样有效的提高自己的生产率,因为,在它上市之后,就会立刻出现跟它功能相同的产品。而这种时候,能够有效的提高生产率,就可以抢先提高自己的竞争力;而到了20世纪80年代以后,机械制造业要想赢得市场的竞争,单单靠提高生产率是不够的,还需要把三个矛盾有机的结合在一起,让它们在某种程度上得到统一。而这三个矛盾就是时间、成本以及质量。 机械制造领域经典精度理论与现代精度理论特点比较 动态测量在测试技术领域占有重要地位,但跟静态精度理论相比,动态测量精度理论的研究由于起步较晚,难度较大,复杂程度更高,因此其理论体系尚不完善,许多问题还处于探索阶段。PDM能提供CAD系统进行设计活动必需的技术文件及其管理。一般市场上CAD软件,都是支撑软件,如果企业要形成自已的CAD应用系统,必须进行大量二次开发,建立产品设计基础数据库,包括数据技术标准与技术规范、基础技术资料等。 我国机械制造技术的发展趋势 无论是国际还是国内的市场,竞争都是随着发展越来越激烈了。比如机械制造业,国内外已经有很多的企业,甚至是知名度和各方面素质都很高的企业,在这种无情的竞争中,都纷纷的失败,有的被兼并,甚至有的是宣布破产倒闭。另外,网络通讯技术的发展,也同样在带来了巨大商机的同时带来了更大的竞争漩涡,企业与企业之间既是敌对的竞争关系,又是同盟的合作关系。一时间,市场经济好不热闹,热闹到混乱的局面。国内市场和国际市场竞争的激烈化,使得不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,也不得不快速地扩展新市场。但市场激烈的竞争也成为了全球化机械制造业发展的动力,只有不断进步,才能获得更强的生命力,所以我国的机械制造技术不仅仅是要面对国内发展,更要将眼光看得远一点,朝着国际的方向的发展,要清楚地认识到国际的市场才是最终的市场,虽然会困难重重,但实行机械制造技术全球化才是机械制造技术的终极目的。 网络世界的迅速发展以及普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的改革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售等等程序,都可以异地或跨越国界的进行。除此之外,网络通讯技术的快速发展,也加速了技术信息的交流,加强了产品开发的合作和经营管理,可以说网络化推动着企业向既竞争又合作的方向去发展,企业与企业之间完全可以驾驭这种矛盾的关系,可以相互竞争,更可以相互合作。可以说全球化机械制造的第一个技术基础,就是要迅速网络化,只有网络通讯技术才能使得机械制造技术的全球化得以实现,而只有实现了全球化,才能够在激烈的国内外竞争漩涡中站稳脚跟。所谓的虚拟技术,就是在机械制造过程中面向产品的生产过程的相关模拟以及检验。通过这种虚拟化的方法进行检验,检验产品的可加工性、加工方法以及工艺的合理性,这样就可以采用最低的成本进行优化产品的制造工艺,从而保证了产品的质量和生产周期,减少了成本,就等于带来了利润。虚拟化的核心是计算机仿真,是通过仿真的软件来模拟真实系统的,用以保证产品的设计和产品工艺可行性,有效地避免和发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误,把成本真正地降到最低。 自动化。自动化,属于一个动态的概念。目前,自动化的研究主要表现在机械制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造环境等等方面。这样一来,就能简化机械制造的不必要麻烦,也节省了相应的成本,从某一角度来看,是为企业的发展提供了良好发展平台,也是促进企业市场竞争力提高的。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。绿色机械制造,是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。社会是在不断的快速发展,而在社会快速发展的同时,我们赖以生存的地球的生态环境也开始出了问题,近年来,对于环保的问题呼声非常高,而采用绿色机械制造能够最大限度地减少机械制造对环境的负面影响,这样一来,原材料和能源的利用效率就达到最高,可以说既保证了社会的发展也保护了环境。 总结 机械制造技术,不仅仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点问题。而我国正处于社会经济发展的重要时期,机械制造技术又刚好是我们的薄弱环节,为了跟上发展先进机械制造技术的脚步,我们应该把机械制造放在战略的优先地位,并给予足够的力度支持实施。只有这样,才能尽快地缩小与发达国家之间的差距,才能在激烈的市场竞争中站住脚跟。(本文作者:刘辉 单位:江西煤田地质局二二六地质队) 机械制造技术论文:机械制造工艺和精密加工技术的应用 在社会经济当中,机械制造起着支柱性作用,决定着工业生产、人们生活等诸多方面的发展水平。近些年来,我国机械制造行业发展迅猛,在机械制造工艺与精密加工技术水平方面有了长足进步,对社会经济发展起到了一定促进作用。因此,加强现代机械制造工艺与精密加工技术的研究,将其更好地运用于实际当中,有着重要的现实意义。 1现代机械制造工艺与精密加工技术的特点概述 1.1关联密切的特点 从技术层面来说,现代机械制造工艺与精密加工技术之间存在密切的联系,这种联系体现在许多方面,包括调研与开发产品、产品制造的工艺流程以及产品的加工制造与销售等,贯穿了整个产品制造的过程。在这种密切关联的特点之下,任何一个方面出现问题,都会对产品产生极大的影响,降低产品的性能和质量,因此,在机械设计与制造时,需要充分认识到制造工艺与精密加工的关联性,考虑彼此间的相互影响,提高机械产品的可靠性[1]。 1.2成系统性的特点 在现代机械产品当中,传统的粗加工、技术含量低的产品已经被市场所淘汰,价值不断降低,高精度、高科技的机械产品是现代机械行业的主流产品。现代机械产品优势主要体现在技术含量当中,因此,要想保持机械产品的市场优势,必须加强对产品设计、加工制造等环节技术水平的提升,通过对信息技术、计算机技术、传感技术和自动化技术等先进技术的系统性运用,来提升产品的技术水平,使其保持更强的市场竞争力。 1.3全球化发展特点 在现代经济全球化的环境中,机械产品的竞争已经不再仅仅局限于地区或国家之中,更是一种国际性的竞争,既包括市场的竞争,也包括技术的竞争,在这种白热化的竞争之下,对制造工艺和精密加工技术提出了更高要求,只有保证制造工艺和精密加工技术的先进性,才能使加工制造的机械产品在全球化竞争中赢得一席之地。因此,必须从全球化发展的角度,不断加强对现代机械制造工艺和精密加工技术的投入与研发,提升产品整体的竞争能力,适应全球化发展的需求。 2现代机械制造工艺与精密加工技术的应用浅析 2.1现代机械制造工艺应用浅析 在现代机械制造工艺中,包括许多方面的内容,比如车、钳、铣和焊等,其中,焊接是应用最为广泛的一种制造工艺,本文就对焊接工艺应用进行浅析: 2.1.1气体保护焊工艺应用 在气体保护焊工艺中,以砌体作为被焊接物体的保护介质,以电弧作为热源,其焊接基本原理为:在焊接过程中,电弧周边会产生气体保护层,该保护层可以有效分隔熔池、电弧与空气,减轻有害气体对焊接造成的不良影响,使电弧的燃烧达到最大程度地利用,提高焊接的质量。在气体保护焊工艺中,应用最为广泛的保护气体是二氧化碳,其优点是容易获取,性价比强,有助于降低机械产品制造的成本[2]。 2.1.2电阻焊工艺应用 电阻焊工艺是分别将电源的正、负极连接到焊接物体上,然后在通电条件下,电流从焊接物中通过时,会引起焊接物接触面与周边发生“店长效应”,进而起到熔化、融合焊接物的效果,实现压力焊接的目标。电阻焊工艺的优点是焊接效率高、焊接效果好、焊接时间短、能够全面机械化操作、噪声或气体污染相对较小等,但也存在一定不足,比如焊接设备投入大、维护成本高以及缺乏有效无损检测手段等。就当前机械加工制造情况而言,电阻焊工艺在一些领域内有着广泛应用,比如家电、汽车和航空航天等。 2.1.3埋弧焊工艺应用 埋弧焊工艺是通过将电弧在焊剂层下燃烧,熔化焊剂层使焊接物与被焊接物连接在一起的一种工艺,根据焊接接入方式的不同,可以分为半自动焊接和自动焊接两种。其中,半自动焊接是通过借助送丝机完成焊丝的送入,然后通过人工将移动电弧送入,增加了人力成本,在现代机械加工制造中应用较少。自动焊接就是指移动电弧和焊丝的送入均通过机械完成,自动完成焊接操作过程,是当前埋弧焊工艺使用的主要方式。以钢筋焊接为例,以电渣压力焊代替半自动埋弧焊后,其生产效率得到提高,焊缝质量更加可靠,且劳动条件也更为良好,半自动埋弧焊被逐渐淘汰也是现代机械制造工艺发展趋势的体现。在埋弧焊工艺使用中,焊剂对焊接质量有着较大的影响,需要做好焊剂的选用;同时,焊剂碱度体现着焊接的应用电流、焊接工艺水平以及钢材级别等技术指标,也需要特别重视焊剂碱度。 2.1.4搅拌摩擦焊工艺应用 搅拌摩擦焊工艺的优点主要是对焊剂、焊丝和焊条以及保护气体等消耗性材料基本没有需求,只要在焊接搅拌头条件下,就可以完成焊接过程,尤其是在铝合金材料的焊接中,在低温焊接条件下,1个焊接搅拌头能够完成800m的焊接要求。搅拌摩擦焊接工艺出现于上世纪90年代初,工艺水平较为成熟,在铁路、船舶、飞机以及车辆等机械制造业中有着广泛应用。 2.1.5螺旋焊工艺应用 螺旋焊工艺需要先连接螺柱与管件或者板件,然后向接触面引入电弧,使的两种物体的接触面熔化在一起,最后在对螺柱进行压力焊接。螺旋焊接有拉弧式和储能式两种,前者主要应用于重工业焊接,后者的熔深小,在薄板焊接方面应用较多。此焊接工艺最大的优点是不会出现漏气漏水等问题,安全性较高,在现代机械制造业中应用也较为普遍。 2.2精密加工技术应用浅析 在现代机械的精密加工技术中,根据其加工方式、特征的不同,可以将其分成多个种类,比如精密切削技术、超精密研磨技术和微细加工技术以及纳米技术等。其中,精密切削技术主要是排除影响机器、工件的各种外界因素,得到符合要求的切削产品,精密切削技术使用的加床要有足够的刚度,且温度上升时也不会出现变形,抗震性能优良,其实现方法有两种,一是提高机床主轴转速,二是通过精密定位、精密控制先进技术的应用[3]。超精密研磨技术主要是为了提高粗糙度限定产品的精密度,此时,传统的研磨、抛光等技术无法满足需求,就必须要借助超精密研磨技术,比如原子级研磨抛光硅片等。 3结语 综上所述,在现代机械制造业中,传统的机械制造工艺和加工技术已经无法适应机械制造业发展的需求,做好现代机械制造工艺和加工技术的研发,将其更好地运用于机械制造当中,对机械制造业的持续、健康发展有着重要意义。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺和精密加工技术 1前言 随着社会对现代机械制造业需求的不断变化,也需要对具有现代性特点及技术水平的制造工艺及精密加工技术水平相应提高并符合生产实际需要。在应用该技术的应用范围和深度我国还处于初步发展阶段,应通过进一步加强该技术的应用才能提高其发展水平。 2现代机械制造工艺与精密加工技术 2.1现代机械制造工艺。 现代机械制造工艺主要是从产品设计到应用服务全过程中综合应用制造、信息及现代技术,达到低耗质优及灵活清洁的生产目标,动态多变的市场提高竞争及适应力的制造技术。其工艺范围广泛,也具有较多种类。 (1)气体保护焊接工艺。气体保护焊接工艺主要是充分利用电弧介质应用气体对电弧和焊接区提供必要保护的一种电弧焊。在实际应用中最常采用二氧化碳作为气体介质,可有效降低成本,在实践中广泛应用。技术上具有迅速焊接、操作便捷、焊接过程实现自动化和机械化、几乎不产生熔渣、不具有较大的光辐射等很多优点,但对于设备具有较高的要求,也需要较大的投资成本。 (2)电阻焊工艺。电阻焊工艺主要是在两电极间压紧被焊工件,形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态,金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成,在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊焊接操作便捷、只需较低焊接成本、不需要较长时间加热、易实现自动化机械化并具有较高效率等优点,但也存在一些不足之处,如设备需要较高成本、无损检测方法不具备及难以维修等。 (3)埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是在焊剂层下利用电弧燃烧而实现焊接的一种方法,通常有两种方式——自动和半自动焊接,但因半自动埋弧焊需将焊丝采用手动方法进行递送,目前已很少应用。该技术具有较高的生产率、基稳定的焊接质量、本不产生弧光及较少烟尘等很多优点,使其成为制造管段、压力容器、箱型梁柱等钢结构的首选焊接方法。选择准确焊剂碱度是应用中最关键的,以达到焊材技术要求。 2.2精密加工技术。 精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度,0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。砂带消磨、精密切削、研磨、抛光成型磨具等都是应用相对较为成熟的加工技术,纳米技术是近年来逐渐应用的一种最新的精密加工技术。 (1)精密切削技术。精密切削技术在精密加工技术中是一种十分典型的技术,也是在机械制造中最常用的一种切削技术。在应用中应减少使用刀具、机床及工件,使机床提高运转速度,才能提高制造的机械产品质量。 (2)精密研磨技术。在加工制造中,精密研磨技术对于电路板硅片集成具有十分重要的作用,并随科技的不断发展,超精密研磨技术应用目前已逐渐成熟,在机械加工领域也日益表现出良好的发展空间。 (3)纳米技术。该技术是将不同技术学科交叉发展形成的一种产物,结合现代先进工程技术和物理理论,经不断发展研究,已逐渐成熟,解决了硅片上刻字等传统技术难题,其应用发展明显提高了信息存储密度,在机械制造领域具有十分高的应用价值。 2.3现代机械制造工艺与精密加工技术的应用。 现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域,也逐渐拓展到冶金、电子等领域,但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势,现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好,而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求,在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快,现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求,深入开展相关技术的研究工作,促进技术快速发展,对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。 3现代机械制造工艺与精密加工技术特点 3.1全过程关联性。 在制造过程中都应用现代机械制造工艺,自研发机械产品阶段就开始应用,并涉及设计产品、制造加工及应用销售等众多环节。内在的联系性在各个环节中的技术都有所体现,也正是存在如此的关联性,所以各环节产生技术问题,都会影响到下个环节甚至是整个技术应用过程。在制造过程中,现代机械制造企业应全面掌握现代机械制造工艺以及精密加工技术之间存在的关联性,并将这几种技术相结合应用于整个机械制造过程。 3.2技术种类系统多样性。 上述几种技术之间在种类上存在计算机、信息、自动化以及系统化管理等技术的多样性和系统性。各种技术不能单独进行应用,大部分时间都应用的比较综合,在设计、制造、加工及销售机械产品等各个环节中贯穿这一多样性和系统性的应用。 3.3技术应用全球性。 在技术应用过程中,加入世贸组织后我国在经济及技术领域都逐渐接近世界的发展,经济全球化背景为促进相应技术的发展提供了巨大动力,但这也对我国科技发展和技术进步创造了难得的发展机遇。在目前技术竞争比较激烈的显示情况下,应积极努力不断提高现代机械制造工艺与精密加工技术水平,在制造机械技术方面逐步缩小与世界先进水平之间存在的差距,进而在激烈的市场竞争中不断提高竞争力。 结语 总之,通过以上分析,在机械制造业及工业化发展进程中,现代机械制造工艺与精密加工技术具有举足轻重的地位,关键在于深入应用现代机械制造工艺并扩大应用范围。而基于此更应提高对现代机械制造工艺与精密加工技术的重视程度,并不断改进创新该技术,使其为现代机械制造与加工行业的发展更好地服务。 机械制造技术论文:机械制造技术基础课程教学改革的研讨 分析机械制造技术基础课程的教学现状,针对教学中存在的问题和该课程的教学特点,探讨机械制造技术基础的教学改革方法,以期促进机械制造技术基础课程教学质量的提高。 机械制造技术基础是高等本科教育中机械类及近机类专业的一门重要专业基础课程,是一门讲述有关机械产品制造过程的综合性技术课程。在本校的相关专业教学大纲中规定该课程的教学内容由工程材料及成形技术和机械制造技术两大部分构成:工程材料及成形技术部分讲述现代工业常用材料(金属、高聚物、陶瓷、复合材料等)和热加工工艺基础(铸造、锻造、焊接、粉末冶金、热处理等)的相关知识;机械制造技术部分讲述机械加工工艺基础的相关知识。课程的教学目的是通过本课程的学习,要求学生能总体地了解和把握机械制造活动,掌握金属切削过程基本规律和机械加工的基本知识,能合理选择材料、毛坯制备、机械加工方法,具有产品质量、公差与配合的基本知识,初步具有解决生产现场工艺问题,决策制造模式方面的能力。 1 机械制造技术基础的教学现状 机械制造技术基础是一门传统的课程,多年来人们积累了许多宝贵的教学经验和教学方法,教学质量也得到一定的提高和改善,但由于其教学内容比较抽象、复杂且涉及实际生产经验等特点,还存在一些问题。 1.1 教学手段的不正确使用 随着科学技术的发展,许多先进的教学手段进入课堂教学,如幻灯片、投影仪、语音设备、多媒体等。最初将这些手段引入教学的目的是使教学内容化繁为简,化难为易,由抽象变为直观,便于观察和认识,有利于学习和掌握教材,提高教学速度和质量。目前,教学过程中存在两种极端情况:一种是有些教师,特别是经验较少的青年教师,在教学过程中把这些设备当做减轻备课任务的一种工具,如把所有内容都打进PPT,上课过分依赖PPT,以此减少备课时间;另一种是有些教师对这些教学手段过于排斥,认为他们的应用会分散学生的注意力,仍然采用传统的教学方式,即讲授+板书,这样一来教学过程显得过分呆板,课堂气氛不活跃,很多抽象的东西如机床的结构、加工过程等使学生难以理解,渐渐失去学习的热情。 1.2 实验与金工实习时间安排不合理,不足以理论联系实践 机械制造技术基础这门课是一门与实践密切相关的专业基础课,材料在不同工作环境中的各种特性、设备的各种结构、工艺的各种优缺点及在生产中可能会造成的后果等,学生必须结合大量实践经验才能更好地理解,很多操作步骤和原理听起来很费解,但只要到车间或现场看一眼就不难明白。已有的教学模式将理论和实践在时空上分离,先将理论全部学完再实践,或先实践完再进行理论学习。缺少工程实践的理论教学,由于学生缺少感性认识而变得十分难解,处于云里雾里的迷糊状态;没有理论支撑的工程实践必然只能停滞在获得一些感性知识和操作技能的较低的层次上[1]。 1.3 考核方式欠合理 目前机械制造技术基础这门课程的学习效果评价方式绝大多数仍然以书面答卷的方式进行,如此一来,学生在学习过程中单纯地追求卷面分数,与考试相关的内容就重视,与考试无关的内容就不重视。有的甚至平时根本不听课,连书本都不翻,凭考前“临时抱佛脚”来死记硬背书中的一些概念、术语和简单理论来达到修完这门课程的目的。这样一来,学生考完这门课后,什么也没学到,什么也没得到。 1.4 教学内容相对陈旧 机械制造技术基础的教学内容主要涉及传统知识的介绍,缺乏先进性和时代感,导致一些学生主观上认为该课程无用而对它产生排斥思想[2]。尽管有些负责任的教师在教学中采用各种不同挂图、实物模型、动画等方法以适应不同章节的教学需要,仍难以取得较好的教学效果。 针对机械制造技术基础课程教学中存在的问题,为了激发学生对本课程的学习兴趣,提高教学质量,提出教改措施。 2.1 有效地选用灵活多变的教学方法 为了保证课程教学质量,宜采用灵活多变的教学方法和手段。例如,讲解一些机床结构、刀具夹具结构等知识时,仅靠教师的理论讲述无法使学生完全理解,通过采用直观教学、现场教学和电化教学等手段,利用实验室的机械装备,可在短时间解决黑板上难讲透的问题[3]。此外,还可以通过交互式、讨论式、研究式和启发式教学方法,营造师生互动的教学环境,增强学生的学习积极性和学习热情[4]。 2.2 充分发挥实践在教学过程中的作用 机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。实践效果对教学质量的好坏起到重要的作用。根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,使学生的参与意识和工程能力大为增强,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能提高解决工程实际问题的能力。 2.3 采用合理考核方式 高等教育应为国家培养对社会有用的人才。卷面考试成绩的好坏很难全面说明一个人能力的高低。宜采用合理的考核方式,使学生在学习过程中不再单纯为了通过考试而功利地受迫学习,而是自觉、勤奋、紧张地学习,真正在知识、能力和素质等多方面得到全面的提高。为此可以对学生在实践环节、设计环节、课堂环节、答辩环节、操作环节等分别进行考核,从而较全面地考核学生对该门课程的学习情况。 2.4 强化教学内容和专业发展的动态结合 科学技术日新月异,新的机械制造方法不断涌现。要提高学生的学习兴趣,在备课时教师宜结合具体教学内容,及时收集学科最新的发展态势,介绍一些与之相关的最新的材料、成形、制造等方面的相关知识,使学生在感受到现代先进制造技术的同时理解学习传统知识的重要性,增加对这门课的学习兴趣。此外,还可以让学生在课后自己收集感兴趣的前沿科技,培养自学能力。 2.5 加强师资队伍建设 要实现良好的教学目标,过硬的师资队伍是关键。机械制造技术基础的课程性决定了该课程的教师不仅要具有扎实的专业理论功底,也要具有较熟练的实践技能,更要具有理论与生产结合的综合能力。许 多教师,虽然理论知识丰富,但实际生产经验不足,动手操作能力有所欠缺,呈现出“纸上谈兵”的局面。因此,在建设师资队伍过程中,通过合理安排培训内容和时间、参加项目开发等方式,加强他们综合能力的提高[5]。 3 结束语 提高机械制造技术基础的教学质量是现代社会和经济发展的要求,是培养合格人才不可缺少的一部分。机械制造技术基础教学应围绕教学目的,针对教学特点,从教学内容、教学模式、教学手段及考核方式等多方面努力实施改革,才能增强教学效果,使学生满足社会对他们的要求。 机械制造技术论文:机械制造中自动化技术的应用 21世纪是知识的世纪,人们对科学技术是第一生产力深信不疑。很多的领域中都有自动化技术的应用,在机械制造业中更是发挥着不可替代的作用,不仅降低生产材料,提高生产效率,还进一步的提高了产品的质量,让国内的机械制造业进一步的发展壮大。在这样的背景下,笔者系统的介绍了在机械制造上自动化技术的运用,并阐述了其发展的趋势。 1自动化与机械自动化技术 对自动化理念来讲是动态的,也就意味着它的发展之路是动态的。过去,人们把用机械代替人工操作称为自动化,在机械代替人工操作的过程中并不需要人工的参与就可以对所有事项进行处理。然而,如今科学技术得到快速的发展,电子技术层出不穷,信息技术也发展到非常先进的地步,人们对自动化也慢慢的改变了认识,有了更深层次的理解:认为通过机械不仅可以代替人工手动工作,在一定程度上还可以发挥人脑的作用。 2自动化技术在机械制造中的具体应用 2.1集成化应用 如今,机械制造领域使用的计算机技术、微电子技术、自动化技术越来越多。很多新的技术在不断地出现,如计算机辅助设计技术、数控加工技术等等。为了实现不同层次的集成制造系统体系的结构,相对方便的办法就是系统对各种技术进行集成。在机械制造中使用自动化技术的主要理论是系统工程理论,在这种理论有效的指导下,再加上信息技术对制造流程的优化,促进适度自动化,再辅以计算机数据库系统和信息网络,让机械制造企业的各种要素和管理活动变成一个整体,让人作为机械制造的中心,让柔性化生产得以实现。集成使用信息化技术,让产品的质量不断地提高,研发新产品的成本也会不断地下降,同时还符合了可持续发挥理论。 2.2柔性自动化的应用 如今,现代机械制造业的发展在不断地深入,在企业的应变能力、快速响应客户需求的能力等问题上提出了更高的要求,那么企业就需要对市场的需求加大研究,同时让技术的更新满足市场的需求,根据外部条件的变化,合理的调整产品的生产结构和生产的种类,那么柔性自动化技术的使用就显得特别重要。所谓的柔性技术就是在生产得到保证的前提下,优化人机界面并不断地对信息管理系统进行完善,让计算机管理可以带来的好处尽可能的发挥出来。在柔性自动化系统里,普通设备和自动化设备会一同出现,在工作的某个环节也可以让人为干预,大大地提高了抗外界变化的能力,让其更加的适应实际的生产情况。不言而喻,生产的产品就会很好的对市场的需求进行满足。不仅如此,柔性制造系统还会和柔性自动加工系统很好的衔接在一起,让生产机械、机械设备、机械制造之间的关系更加的深入,让机械制造自动化水平大大的提高。 2.3智能化应用 在机械制造中把智能化应用于自动化生产中,是智能技术、自动化技术、机械制造技术等相互渗透交织的结果,让综合智能系统的应用技术慢慢的形成,是人类的智力和机械共同构建的一个智能一体化系统。可以把智能活动融入机械制造中。所以,人工智能技术与机械制造技术有效地结合在一起就形成了智能机械制造技术,在制造系统中的各个方面加入人工智能技术,可以实现自动化机械制造过程的监测,对出现的问题进行诊断和预防,并不断地改善该系统。 3自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国经济能否进一步的提升,中华民族伟大复兴的愿望能否实现和机械制造行业的发展有很大的联系。不可否认,当前国内的自动化水平和国外发达国家相比还有较大的差距,因此,更快、更好地发展自动化技术是当务之急,但是我们要杜绝大量引进和盲目复制国外的相关技术。在机械制造中使用自动化技术也有很长一段时间了,国内在这方面还处于初始阶段。但是相信经过一段时间的发展,国内自动化技术在机械制造业中会得到大范围的应用。对机械制造企业来讲,我们要以国家经济发展的需要为导向,让企业的生产满足世界发展的要求和社会生活的需求,对国外的先进技术本着认真、虚心的态度不断的学习和研究,以先进的技术为参考,确保国内机械自动化技术持续健康的发展,以便于为社会创造更大的经济效益,让机械自动化的目标得以全面的实现,让我国机械自动化技术的核心竞争力不断地增强。 4结语 总而言之,随着自动化技术的不断发展,将会越来越广泛的在机械制造业中使用,对中国机械自动化的发展具有很好的促进作用。所以,我们不能盲目的对国外的技术进行吸引,要取其精华、去其糟粕,并建立技术的基础,以较高的目标和要求不断地发展国内的技术,让国内的机械自动化技术快速健康的发展,为我国经济的繁荣再立新功。
石油化工工艺论文:石油化工废水处理工艺的分析及研究 前言 石油化工在世界大范围开采和应用,促进了国家和地区的经济发展,可是很多国家和地区只是侧重于石油化工的开发和利用,忽略了其对环境的影响。一般的含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、肢体溶解物质和悬浮固体等一系列物质构成,其中的有害成分较多。生产过程中所产生的废水对于周围的生物和环境具有较大的伤害性,从可持续发展的角度,严重的石油化工废水排放会给人们的生活造成困扰,影响国家或地区的经济发展,影响国家或地区的平衡发展。因此,在促进我国经济快速发展的同时,也不能忽视石油工业废水排放技术的应用,保障生活生产环境,促进可持续发展。 一、石油化工废水的特点 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来,石油化工废水排出来的时候,河流及农田就会被污染。石油废水的排放石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能今日到减压的装置中去,这其中就会产生一些重油和渣油。。每次的深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生a工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。 石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有在再次加工的过程中才可以应用,因而其用水量与石油化工加工时实际用水量有关,而石油化工的加工实际用水量也与石油的加工数量有关。当加工的石油比较少时,产生的石油化工废水量就比较少。当石油加工比较大量时,石油加工过程中实际用水量就大,产生的石油废水也就多;当石油严重需要时,企业内石油加工设施不能满足石油量的需求时,需要动用企业外部石油加工设施,此时产生的石废水就特别的多。污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、石油化工发生的不同位置的泄漏时,石油化工废水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,石油化工中污染物的浓度也会有很大差异。时候化工具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 二、石油化工废水处理工艺简析 从石油化工废水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,石油化工废水只有在再次加工时才会产生;其二,石油化工废水只有在物料泄漏并混入正常的无污染水时才会产生。所以,石油化工废水如果不采取措施加以收集及处理,就会流入到下水道中,也就会进入到河流和湖泊中,这样就会使地下水和地表水都会遭到污染。 首先,石油化工废水作为一种比较常见的污染,对环境的破坏和生态平衡的危害影响特别的大。根据石油化工企业的环保法规,石油化工企业应该做到废水的清除及分流的处理措施,也就是说石油化工废水应该从没有受污染的水中分流出来,所以石油化工废水的收集与处理是很重要的,不能因为对石油的需要,就忽略了对环境的保护意识。特别是加工过程中含有有毒物质的企业,也更应该注意这个问题的重要性。 其次,针对石油化工废水的一些特点,在将其送入污水处理厂之前,也应该十分的注意,石油化工废水在被送入到污水处理厂之前,必须进行废水的检测工作,查看被污染的程度。石油化工的废水池也是有一定的容积量的,如果石油化工废水能够被回收利用时,必须考虑回收利用。这样才能使生态环境不会被污染。 另外,含油污水的产量大,涉及的范围广,如石油的开采,石油的炼制、和石油的化工、油品的储运。邮轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中都会产生石油化工的废水。在当今现代,有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能过滤在利用。比如重力分类法、空气悬浮法、过滤法、超声波法等技术。油水分离技术是当前处理含油污水的关键技术之一,上述方法各有不同的范围,应根据不同种类油的性质和不同的水质要求,采用不同的处理方法。以上各种处理单元在含油废水处理中并不是单一出现的,因为废水中的油粒多数同时存在集中状态,很少以单一状态存在,所以含油废水处理采用多级处理工艺,经多单元操作分别处理后方能达到排放或回用标准。 三、结束语 石油化工工程的的设计中应该多考虑些废水的收集及处理问题,建立石油化工企业废水处理厂及过滤重复在利用,发展适合石油化工废水特点的新的处理工艺和技术,如用空气悬浮法等处理石油化工废水具有很高的效率。因此应该重视石油化工的废水处理及回收在利用,这样才能保护我国的生态发展。 石油化工工艺论文:含油污水处理和回用水处理工艺设计在石油化工企业的分析 摘 要:企业重视对石油化工废水的回收和处理,阐述了石油化工企业废水的产生和特点,对石油化工废水处理技术的新进展做了简单介绍,并对石化废水处理的前景进行了展望。 关键词:石油化工;废水处理;新处理技术的发展 石油化工涉及到国民经济的各个行业,关系到老百姓的衣食住行,随着经济的发展,石油的需求量不断加大,石油化工企业的生产规模持续扩大,生产工艺不断改进,产品的数量种类越来越多,石油化工废水中污染物种类越来越复杂,同时石油化工企业的生产过程中,离不开用水,生产量和用水量成正比,因此石油化工废水水量越来越大,处理难度越来越大,人们需要更加关注石油化工废水的回收和处理,改进传统的处理工艺,开发新的处理技术。 1 石油化工废水的特点 石油化工工业是以石油或天然气为主要原料,经过化工过程而制取各种石油化工产品及副产品的工业。主要有石油炼制、化纤、化肥、塑料、合成橡胶等多个行业组成。涉及到老百姓衣食住行的方方面面。石油化工企业的大量生产,会排出大量的石油化工废水,石油化工废水未回收处理或不达标排放排出来后,河流及农田就会被污染,从而对生态环境造成不好的影响。包括:(1)石油废水的排放,石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能到减压的装置中,这其中就会产生一些重油和渣油。(2)每次深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生产工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。 石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有再次加工的过程中才可以应用,处理。大量的石油化工废水,由于石油化工产品种类繁多,化工处理工艺千差万别,石油化工设备参差不齐,石油的利用率有高有低,使石油化工废水成分复杂,污染物浓度差异很大,区别于其他污水的特点,其理成本高,大量的化工废水要求企业生产设施和污水处理设施同步建设,使企业的利润空间下降,因此石油化工废水收集和处理一直是石油化工企业的需要解决的难题。 2 石油化工废水处理工艺简析 从石油化工废水的产生过程分析,石油化工废水的产生基本有两种途径,(1)石油深加工过程中产生的废水。(2)生产、运输过程中泄露的油料混入正常的无污染水时产生的废水。所以,石油化工废水如果不采取积极有效的措施加以收集及处理,就会流入到下水道中、河流和湖泊中使地下水和地表水都会遭到污染。 1)石油化工废水的收集与处理十分重要,由于石油化工废水的产生量大,有机污染物成分复杂,特别是加工过程中含有有毒物质的企业,废水一旦排入下水道、河流和湖泊中影响人类的生存环境,破坏地球的生态平衡。也就是说石油化工废水应该从没有受到污染的水中分流出来,做到雨污分流,严厉打击偷排漏排企业,对废水进行收集集中处理,处理后达标排放或回收再利用。2)石油化工企业在厂区要建有废水池,对产生的石油化工废水能够回收利用的,回收利用,不能回收利用的,排入污水处理设施中,经过隔油池、气浮池、生化池、过滤消毒后达标排放。同时监测废水的污染物程度,来调节污水处理设施的工艺参数,达到好的处理效果,降低处理成本。3)由于石油化工行业涉及的范围广,产生大量的石油化工废水。肺水肿含有大量有机物,如果能对这些废水进行回收利用,可以降低企业污水处理成本,减少环境污染。在当今有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能回收再利用。比如重力分类法、空气悬浮法、超声波法等技术,油水分离技术应用于油污废水处理,根据水质的成分,采用不同的处理方法。废水中油类污染物多数处于集中状态,不是单一状态的存在,因此,油污废水处理要采用多种处理方法结合,多单元操作分别处理后,对有机物进行回收,对分离后的达标水进行排放。4)应用新技术,提高石油化工废水的处理效果,降低处理成本。 目前石油化工废水处理技术主要有物理化学法、生物处理法和两者相结合的方法。下面是对目前一些较传统技术而言有效地技术进行一下介绍。 (1)生化处理技术改进。目前含油废水处理普遍使用“老三级”除油工艺,即隔油-一级气浮-二级气浮-生化处理,人工固定化工程菌除油装置将工程菌放入废水中,吸附在活性炭中,以水中的有机物为食物,利用微生物的新陈代谢,转化为简单的无机物,而使有机物被去除。完全替代了二级气浮工艺,较传统工艺降低了成本,具有实际的应用价值。 (2)物理化学法改进。膜处理技术的发展对废水的处理有重要意义,随着膜技术的不段进步,膜具有多样化、高质量、低成本的特点。对石油化工废水用超滤膜一级处理―反渗透膜二级处理,处理后的水回用循环水,此方法维护方便,工艺流程简单。 (3)生物膜法。在生化池中投入填料,在好氧的状态下,微生物构成的生物膜吸附到填料上,由于石油化工废水污染物成分复杂,对微生物的冲击比较大,生物膜法可以提高微生物的耐冲击能力,由于生物膜的附着面积较大,从而提高有机物污染物的去除率,提高处理效果,降低处理成本。 3 结语 近年来各类石油化工废水处理技术的研究与应用得到了迅速发展,处理方法也越来越多。但上述方法各有不同的适用范围,需要针对不同的情况进行研究,确定适合的工艺。由于受到废水成分、油分存在的形成、回收利用的深度以及排放方式等多因素的影响,如果只使用单一的处理方法,难以达到满意的效果。在实际应用中通常是将几种方法结合在一起,形成多级处理的工艺,从而实现良好的除油效果,使出水水质达到废水排放标准。但是,废水的末端治理只是治标不治本,必须从根本上找到污水产生的原因,从源头遏制住废水的产生。 石油化工工艺论文:石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究 摘 要:近年来,随着我国社会的快速发展,市场经济得到快速提升,石油化工业技术也在不断进步,持续扩大产业规模。在石油化工工程中,蒸汽管道配管技术对经济效益和安全生产都起到了至关重要的作用。有许多不同用途和不同压力等级的蒸汽管道存在于石油化工的装置内,其作为重要的组成部分,直接影响着产品的质量和安全。本文主要围绕石油化工工艺概述,重点分析了管廊上的蒸汽管道布置以及蒸汽支管的设计安装,以期能为相关设计需要提供借鉴和参考。 关键词:石油化工工艺;蒸汽管道;配管设计 近年来,我国快速发展的社会经济使石油化工业得到了突飞猛进的发展。在石油化工工艺装置中,将石油作为天然原料,通过一系列复杂的化学反应使其成为化工产品。蒸汽管道作为石油化工工艺装置中必不可少的组成部分,在公用工程管道中起到了枢纽作用,蒸汽管道包括两大重要部分,一部分是蒸汽管道,另一部分是蒸汽凝液管道,其同时具有高温和汽液两相流,促进了蒸汽管道的作用得到充分发挥。所以,想要使蒸汽管道设计具有合理性和安全性,不仅需要对蒸汽凝液管道配管和蒸汽管道的匹配设计进行充分考虑,而且还要对蒸汽管道的总体美观程度和经济效益有所兼顾。另外,需要按照蒸汽管道的应力计算要求,将与之相匹配的蒸汽管道科学设计出来。根据以上的要求,想要使生产效率在石油化工工艺设计中得到有效提高,要求技术人员对蒸汽管道配管设计熟悉掌握,从而确保设计出安全、节能、环保和经济的蒸汽管道。 1 石油化工工艺概述 所谓的石油化工工艺,一般是指将自然界天然原料如天然气、石油等材料通过物理化学的相关方法提纯制取,从而形成化工产品、石油产品以及相关的工业产品。在石化企业发展中,蒸汽管道配管的经济性和安全性是其重要保障,随着社会的快速发展,各种安全隐患的存在逐渐凸显,不断攀升的工业事故和交通事故严重影响着人们的日常生活和工业生产,同时存在各种各样严重的安全隐患。所以,在进行石油化工工艺装置设计中,研究和处理蒸汽管道就显得极其重要。 2 管廊上的蒸汽管道布置 通过对1000kt/a乙烯装置进行研究分析得知,该装置有五条管廊,两纵三横排布。其中三个横管廊配置的管廊为四层,与管廊配管设计要求相结合,物料管道设置在管廊一、二层,公用工程管道设置在第三层,仪表电缆槽板、电气以及火炬设置在第四层。一般情况下第三层布置的蒸汽管道。1000kt/a乙烯装置具有较大超高压力蒸汽管道、压力蒸汽管道、低级压力蒸汽管道和中等压力蒸汽管道四种压力等级蒸汽管道。按照布置的要求和材质特点,管廊上的蒸汽管道布置的压力等级布局需要满足以下三个特点。 (1)设计管廊上的蒸汽管道,需要在设计时充分考虑管道结构、所处地势环境以及蒸汽管道的实际情况。需要尽可能的靠近管廊的一侧安装蒸汽管道,合理安装使用“π”形补偿器,能够使管道内出现的高温膨胀情况达到很好的吸收。由于在高温下波纹管膨胀节可能会出现变形的情况,因此波纹管膨胀节禁止在蒸汽管道的设计中使用,在安装设计“∏”形补偿器时,需要按照管廊的建筑结构进行统一规划,将安装设计切实做好。在“π”形补偿器安装时,如果管道具有较高的温度和较大的排热需求,则要求管道的直径变大,需要设置在管廊的外侧,靠近管廊支柱分担荷载;相反,管径如果具有较小的排热量,则需要设置在靠近管廊的内侧。 (2)将蒸汽管道设计安装在多层管廊空间时,需要综合布局,与蒸汽管道的空间布局特点相结合,可以在对管道进行设计时通过三层结构进行,分别为“上中下”。在石油化工工业生产制备中,大量可排放的高温蒸汽会在此过程产生于蒸汽管道中,进而造成管道出F管道内凝液的情况。想要使这一问题得到有效解决,在设计蒸汽管道时需要对管道设计安装的位置进行充分考虑,将排液装置安装在管道的一侧。不过由于在管道内蒸汽凝液处于流动状态,当管道内的压力发生变化时,蒸汽会因为压力的降低而再次出现,当出现汽液混流时,假如无法通过排液设施将液体及时排出,则可能会再次出现管道裂缝,严重时出现会有巨大的安全隐患出现。 (3)如果在布局设计蒸汽管道时,其与相关的仪表电缆线或电器在同一侧布局,则需要对蒸汽管道中的最大温度进行有针对性地掌握,同时进行深入研究总结。通过长期实践能够看出,如果使用将蒸汽管道与其他公用管道隔开的方法,不但可以使管道与管道之间保持分离状态,而且各自运行互不干扰正常工作,在生产建设过程中对企业有利,能够使每种管道的作用得到充分发挥,对于企业发展而言,这样的管道布局发挥着决定性作用,不但确保在生产和生活中蒸汽管道的安全性能够有效提升,而且使企业经济效益达到最大限度的提升。 3 蒸汽支管的设计安装 蒸汽支管设计安装在蒸汽管道上时,需要将支管部分从蒸汽管道主管顶部接出,就石油化工工艺装置设计而言,将切断阀设置在支管上时,需要从蒸汽管道主管的水平管段位置出发,使用切断阀在蒸汽管道主管的水平管段上方连接蒸汽管道主管和蒸汽支管。为了使设计安装工作者操作及安装的实用性得到满足,在安装时尽可能的简化工艺,需要在设计布局切断阀时,在合适的位置安装切断阀。在日常生活中,通过对消防、吹扫以及灭火等用途的综合考虑,石油化工工业需要从安全排气的角度出发制定蒸汽支管的设计要求,蒸汽支管不允许连接蒸汽透平、再沸器等发热装置的排气管道。在设计安装蒸汽支管时,支管的安装位置应靠近“π”形补偿器的两侧,而在移动过程中, 蒸汽支管不应限制主管。 4 结束语 通过以上叙述能够看出,在对蒸汽管道进行施工时,科学合理地进行设计安装,不但能够使蒸汽管道的工作效率得到提高,使经济效益大幅提升,而且能够使蒸汽管道的安全性不断加强,进而推动蒸汽管道的作用正常的发挥,使其能够长久优良地运行。 石油化工工艺论文:石油化工工程中工艺管道安装施工分析 摘 要:随着近几年来石油化工工程建设工程环境的变化,越来越开始强调工程工艺管道的安装正确性,增强了对焊接、防腐以及阀门安装等细节性环节的重要性,从而大大提高了工艺管道安装的质量。针对不可忽视的细节性问题,需要做到及时有效地解决,否则会产生石油化工工程的建设问题,因此,本文将结合自身的工作经验,研究分析石油化工工程中工艺管道安装存在的风险,并提出相关的应对策略。 关键词:石油化工过程;工艺管道;安装施工 引言 随着经济的快速发展,我国石油产业也在不断进步,在一定程度上推动着我国国民经济建设的发展。然而,石油工艺管道的安装与施工仍然存在着许多问题,由于外部环境的影响,化工管道材料很容易腐蚀,另外,随着有经验的施工人员的退休,年轻的安装施工人员对于图纸和阀门安装缺乏正确的认知,这些都会导致石油化工管道安b出现质量上的问题。这要求更多的相关部分加强对安全性的管理,采取相关的措施来解决存在的问题,从而不断提高石油化工工程工艺管道的安装施工质量,进一步实现石油化工工程的可持续发展。 1 石油化工工程中工艺管道存在的安全隐患 1.1 缺乏对图纸和材料的严格管理 理论上讲在石油化工工程工艺管道安装之前,都已经事先绘制完成了管段线或者是单线图图纸,并且还需要经过相关监理部门的审核,倘若审核没有问题施工单位需要自己全面审核一下,最终根据图纸开展管道的安装。然而,现实却是由于施工单位以及监管部门的审核不力,仓促就完成了审核,导致出现管道设计与现实不符,以至于管道在安装与施工过程中或大或小的出现各种问题。另外,监管部门因为对材料采取的是抽样审核,或者是跳过不做检查,从而导致了材料不合格的情况多次发生,加大了工艺管道安装施工的风险。 1.2 焊接过程在管道施工过程中也存在严重问题 焊接,作为石油化工工程建设中的一项重要的步骤,涵盖了许多力学方面的知识。如果焊接人员在焊接过程中缺乏对安全的重视程度,力道没有符合标准,就会导致焊接质量的严重下滑,更有甚者导致管道破解,引发石油泄露或者是其他重大事故。另一方面,如果焊接人员在操作过程中不能严格按照相关的标注编码进行焊接,那么就会导致焊口工艺和管道性能不一致,导致管道无法做到真正使用。由此可见,焊接问题应该引起工艺管道安装施工单位的额外关注。 1.3 管道防腐问题明显 在工艺管道安装与施工过程中,管道防腐作为一项重要的环节也不能够轻易忽视。只有做到有效的管道防腐,才能够较好地保证管道不会被石油内的腐蚀性物质腐蚀。然而,目前现有的工艺管道安装施工过程中,许多施工单位考虑到自身的利益,往往会偷工减料来节省成本,更有甚者会使用那些没有达到合格标准的防腐材料进行防腐或者是减少防腐材料的涂层。当腐蚀问题出现后,也没有采取及时的补救措施,而是放任管道的继续腐蚀,可见,这一问题也需要在工艺管道安装施工过程中得到格外的关注,避免发生重大事故。 1.4 不到位的阀门安装存在隐患 除了上述探讨的几个问题之外,阀门安装问题也不能忽视,其在安装过程中也起到了关键性作用。例如,施工人员在安装水平阀门的过程中,未能做到水平安装而是无意地完成了向下的安装,导致阀门未能正确安装。另外,对于那些需要重量较大的阀门来说,在安装过程中需要借助其他工具进行辅助,比如吊机,但是针对小型阀门并不需要,可是由于小型阀门对吊机的使用,导致阀门安装问题仍然存在。这些问题的产生可以归因于安装人员缺乏足够的经验,不能够做到阀门的正确安装,针对那些不注重细节,缺乏相关经验的安装人员来说,这些问题都需要进一步培养,倘若不加以重视可能会引发严重的事故,造成不必要的损失。 2 针对潜在的安全隐患制定相关的策略 2.1 对设计图纸与材料进行严格的审核 既然管道安装的前提是审核相关的设计图纸,那么就要做到严格地审查,保证管道安装施工的细节问题做到良好防范,避免因设计图纸问题而导致工期的延长。对此,监管部门需要聘请经验丰富的专业人才对管道设计方面进行严格的审查,判断是否符合现实管道,另外,还需要加大对管道质量的审查,检查管道的安装是否与图纸一致,确保设计图纸与现实管道的真实情况相一致。另外,针对材料审核的不力,必须采取相关的措施进一步加强,对于每一批安装过程中所需要的材料都必须经过严格的调查,避免材料不合格的情况。对于材料不合格的情况,要做到不使用,并让供应商提供相关的赔偿。 2.2 对于焊接管道情况进行严格的检查和监督 焊接对于石油化工程工艺管道安装而言是十分重要的部分,在安装与施工方面都要做好相关的焊接工作。因此,针对这一情况,可以采取相关的措施,施工部门需要严格按照国家规定的焊接标准与操作流程进行操作,对于那些不合理的操作要尽量规避;对于焊接后的每一个管段,都需要及时对其做好相应的标注;在完成相关的焊接工作之后,管理人员必须仔细检查每一个焊接口,对于焊接的质量也要做到严格的检查,对于焊接口的情况也做到合理地观察。在完成焊接检查之后,检测人员需要对检测的内容做好及时的质量评价,只有焊接质量达标以后,才能够对焊接的部分加以使用,否则还需要做到进一步的完善与加工。 2.3 加强检查阀门安装的力度 对于石油工艺管道安装过程中的问题,如阀杆向下、错阀等问题都要做到高度的重视。因此相关部门在工艺管道安装与施工过程中需要做到各种针对阀门安装细节的检查:对于阀门所处的位置要加以明确,针对阀门的操作便利性以及以后的维修便利性都要考虑在内,对于手轮间的距离要格外的注意,不能够小于100mm;对于较大的阀门安装,仍需要注重阀杆不向下,避免出现阀杆掉落砸伤人的情况;对于防止管道间距离过大的情况,可以采取错开阀门进行改善;在安装水平明杆式阀门时,要格外的注意阀门开启空间能够满足工作人员的同行。除此之外,安装阀门的过程中,对施工人员需要适时的题型要查看阀门型号与规格,在管段图上标记好。尤其是对于单向阀方向,要重点的标出,避免出现单向阀装反的情况。 2.4 针对管道防腐切实落实相关措施 由于很多化工工程建设都是在酸碱化情况比较严重的区域进行,而在这些地区又拥有大量腐蚀性比较强的物质,如果管道不能够做到良好的防腐措施,那么在安装后没经过多久就会容易遭受腐蚀物质的侵蚀,引发化工工程建设的质量问题。因此,在安装管道之时就需要将管道的防腐问题考虑在内,主要措施具体体现在:在施工时要做好实地的勘察工作,切实了解当地的实际情况,确保管道表面没有遭受腐蚀的影响,没有油污黏着的情况,然后可以通过喷砂除锈的操作流程来进一步加以防范。此外,对于管道表面粗糙情况也要格外加以关注,在涂料正式涂好以后,选择适当的玻璃布将其缠绕,从而保证其表面能够平整而没有凹凸情况。另外,还需要对下道面进行油漆的涂刷,为的也是防止腐蚀,此时需要注意的是在涂刷的过程中需要将玻璃布的每一个网眼都用涂料灌满,在防腐工作完成以后,相P的管理人员还需要做好自己的本职工作,完成相关的检查与监督,从而及时的发展存在的问题并加以解决。 2.5 完善石油化工工艺管道的布置方法 在整个工艺管道的安装过程中,石油化工工资管道的布置成为整个过程中的主要环节。整体上讲,管道的布置需要严格按照管道的《工业金属管道设计规范》规范要求来进行,即便是存在特殊的情况,也需要根据实际情况进行布置,在通常情况下,最佳的方法便是采取架空敷衍的方法,而对消防水和冷却水管则可以采用埋地敷设的方法。针对低温管道的布置,施工单位还需要充分考虑到管道的柔韧情况,防止管道在振动过程中发生断裂的情形,当然,在此过程中还是需要尽量采取必要的保温措施。 3 结语 根据上述研究分析已知石油化工工艺管道在安装的过程中,环境、工程的要求都会对其产生重要的影响,一旦出现相关的问题就很难解决,由此可见,工艺管道的安装是一项巨大的系统工程,在安装的过程中,必须严格的把关才能有效保证施工质量的情况,只有这样才能够保证石油化工工程工艺管道的安装顺利进行。因此本文主要分析了石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见安全隐患以及石油化工工艺管道安装工程施工管理中常见隐患的处理对策两个方面进行了阐述,希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。 石油化工工艺论文:石油化工工艺及废水处理分析 摘 要:我国经济在飞速的发展,石油化工行业的发展也是如此,而且石油化工行业在经济的发展中占有着重要的地位。在石油化工运转的过程中会涉及到很多的因素,废水就是影响着石油化工生产中的重要因素,石油化工行业要想得到迅速的发展,就要将废水处理工作做好,减少对环境的污染,促进石油化工行业的可持续性发展。 关键词:石油化工;废水处理;具体分析 随着经济的发展,社会在不断的进步,石油化工工艺已经变得越来越重要,但是在进行石油化工生产的过程中,会产生很多的工业废水,需要及时的对这些废水进行处理,否则就会影响着环境。石油化工中的废水比较多,这样废水中的物质就会比较复杂,导致了污染的形式也是多样化的,石油化工企业需要对相应工艺进行处理。本文就是对石油化工工艺及废水处理进行分析,为相关的研究提供借鉴。 1 石油化工工艺的流程 1.1 原油的预处理 原油就是指油田在开采之后,送入到炼油厂加工之前的石油,这种石油就是原油,原油有着较高的水分和盐分。从盐分的角度来说,这种石油的内部会有着氯化分子。这些分子导致原油加工设备被腐蚀,因为原油加工的设备中,必可避免的会用到金属设备,这样金属设备就会与原油中的氯化分子发生一系列的反应,而且会在机械的内部形成众多的有害物质,这些友有害的物质就会对石油的利用产生负面的影响。因此在原油加工的过程中,一定要对其进行预处理,减少其中的水分和盐分,从现代化石油处理工艺来说,使用比较广泛的就是将盐分相对比较低的比较新鲜的水加入到原来的原油中,这样原油在加工的过程,盐分就会减少,除此之外,还要将原来的盐分充分的溶解掉,在破乳剂的反应下,和高压的电厂进行合理的融合,这样原油中的水分就会进行汇总,也就会在原油中被分解出来。 1.2 常减压蒸馏 常减压蒸馏的方式主要就是利用物理原理中的常压和减压的蒸馏方法来对原油进行处理,这一项工艺在使用的过程中,涉及到的原理比较多,而且有很多成型的油都是利用这种方式进行加工从而得到原料的,还要使用添加剂进行精细的调制。这种工艺又被称作是一次加工。常减压蒸馏法主要就是利用原油中的柴油、石脑油和煤油中的馏分作用,这样就能够提高经济效益,也可以提高内部的承载能力,这种方法也可以减少能源的浪费。具体的方式如下: 1.2.1 对油品进行调整,这一调整是小幅度的,还要对蜡油进行充分的分剥,这样馏分就会减少,从而对油品进行了充分的加工,馏分也可以大幅度的减少,提高了氢裂化原料的质量,满足了相应的需求。 1.2.2 生产中产生的一些渣油一般是在焦化原料中使用的,有一小部分是在氢加工的过程中使用的,使用渣油还可以对相应的馏分进行改善,其中的深度也可以进行充分的调整,在原料的质量上得到了提高,装置中的原料也就会得到一定程度的改善,这样在生产的过程中,是不会受到较大的影响的。 1.3 催化以及裂化 这一项工艺使用的基础就是热裂化的加工处理,不仅仅要对原油的深度进行充分的加工,还要保证油品的质量,在这样的情况下,就要对原油进行相应的转变,具体就是要将原油转变为轻质的燃油,针对这一工艺来说,主要是分为催化剂、裂化、油催剂二次利用等方式对原油中的主要成分进行充分的分剥。这三个方面在利用的过程中是极为重要的,主要就是为了提高原油加工的深度,对经过催化和裂化所得的一些产物进行分馏处理,就可以得到液化气、重质馏分油、汽油和柴油。在进行再次加工的过程中,催化及裂化的方法占有重要的比重,从中国原油的现状来看,我国未来的重油轻质化和相应的汽油生产技术仍然离不开催化及裂化。 1.4 催化重整 催化重整工艺是在H2和催化剂存在的基础上,经过了烃类的一些重排反应,对常压蒸馏中获得的油转化为有着比较高的芳烃重整汽油的过程。重整工艺主要分为两个部分,一个是原料的预处理,另一个就是重整,催化重整在西方国家应用比较普遍,占了整个汽油池的1/3。在不同的温度下,馏分经过催化重整会产生不同的产品,80~180℃馏分的产品是高辛烷值汽油;而60~165℃馏原料油的主要产品芳香烃类如苯、甲苯、二甲苯。其反应条件是,反应温度为490~525℃,反应压力为1~2MPa。催化重整在炼油中的作用主要有3方面的功能:(1)能把辛烷值很低的直馏汽油变成80至90号的高辛烷值汽油。(2)在重整过程中的产生大量的芳烃是重要的化工原料。(3)可副产大量廉价氢气可作为炼油厂加氢操作的氢源。 2 石油化工废水处理 2.1 物理法 2.1.1 隔油法 隔油是处理石化废水的基础工序之一,该方法是通过隔油池将废水中的污染物做初步的沉淀。隔油法的隔油形式有所不同,隔油效果也不相同。研究表明,斜板隔油法的效果相对较好。 2.1.2 气浮法 在石油化工废水物理处理法中,气浮法具有高信赖度,它通过小气泡吸附废水中悬浮物,此处理方法较为科学,没有二次污染的危险,成本低廉,因此是值得认可的一种物理处理方法。 2.1.3 吸附法 吸附是通过利用固体物质多孔的特点来吸附废水中的杂质,活性炭具有较强的吸附性能因此一般选用活性炭。吸附法处理废水效果好,但其成本高且活性炭容易造成二次污染。所以吸附方法和絮凝及臭氧氧化方法结合运用。如:纤维活性炭易造成二次污染等缺陷,所以吸附方法需要和上文提到的絮凝和O3氧化方法结合运用。 2.2 化学法 絮凝技术可去除乳化油和溶解油和一些难降解的有机物而被广泛应用于石化废水的处理。絮凝是在水中加入絮凝剂使废水中胶体颗粒受到破坏,被破坏后的胶体颗粒相互碰撞和聚集,经过絮凝所形成的物质更加容易被从废水中脱离出来。在实际废水处理的操作中,通常会联合吸附和气浮等方法使用絮凝技术。 2.3 生物法 厌氧法是在指无氧的条件下,通过微生物的协调作用将有机物分解成CO2和甲烷。由于石油化工废水的COD浓度较高且可生化性能差,通常对其厌氧预处理以提高废水在后续处理的生化性能。厌氧法具有操作简便、造价低、污泥产量少等优点,其缺点是操作不够稳定、处理的时间较长。常用的厌氧处理技术有升流式厌氧污泥床、厌氧附着膜膨胀床、厌氧固定膜反应器等方法。 3 结论 近几年来随着科学技术的进步,石油化工工艺技术和设备技术也的不断发展和完善,本文重点结合石油化工加工工艺的特点对石化废水的处理技术进行详细的概述,目的是促进石化企业的可持续发展,为石化工艺技术发展和石化废水的处理提供建议。 石油化工工艺论文:试析石油化工工艺管道的安装技术 摘 要:我国经济的快速发展,带动了石油化工业的快速崛起。众所周知,石油化工业是一项具有高危性、工作环境恶劣、对从事人员来说比较艰苦的行业。而且石油化工产品中的某些化学元素还可能通过挥发等渠道进入人体,对人身健康产生危害。鉴于石油化工业的高度危险性,对其施工技术的要求也更苛刻,而石油管道的安装铺设也受到很大影响。本文将通过对石油化工工艺管道的安装技术,进行相关的研究和分析,对石油化工工艺管道的安装工作,提出一些参考建议。 关键词:石油化工;工艺管道;安装技术;分析研究 石油化工工艺管道的安装,是石油输送工作的基础。其安装质量的高低,对于石油化工设备的正常运行产生直接影响。而在管道的安装工作中,由于涉及到较多的工艺,而且工序较为繁复,输送介质具有易燃易爆易挥发的高危害性,如果输送物质发生泄露或者产生爆炸事故,将对整个工程的工作人员和社会产生因此不可估量的灾难和损失,对此,工作人员在石油管化工工艺中,对管道的安装工程,需要重点关注。技术人员和施工人员对于管道的施工过程中可能会遇到的各种问题及其相应的解决措施,应该有个初步的了解和判断。 1 管道安装前的准备工作 在管道安装前期,相关工作人员应该熟悉管道设计图纸安装使用说明书,之后就工程的详细内容、工程量等进行开会讨论,确认各个部门的任务目标后,制定管道施工的技术方案,还要组织讨论在施工过程中可能遇到的不同的问题及突发情况做好预防准备工作。在确保整个工程能够顺利进行的基础上,工程管理人员还应采取分段检查的措施,在施工的各个环节中,对其施工工艺及其工程质量进行检查和监督,成立检测小组,并做好检测记录的准备工作,之后再和有关技术人员交涉核查,确保工程的安装过程没有任何遗漏之处。 2 石油化工工艺管道的安装常见问题 2.1 管道的制作 管道制作是整个管道安装工程的基础,其质量的高低对于整个工程的质量起到非常关键的作用。管道在石油化工业中的作用是将不同工艺设备进行有效连接并使其能够正常运转。因此,在关于管道的制作工艺上,工程人员要对其质量严格把控,做到对每一个环节进行检测并实时记录在案,尽力将施工过程中出现的问题几率降到最低。 2.2 管道的焊接 石油化工工程中管道的焊接对管道安装质量来讲是至关重要的一个环节,焊接质量的好坏,直接影响后期工程质量的高低和在未来工程投入使用的性能好坏。管道的焊接方法很多,主要有二氧化碳气体保护焊,氩弧焊、钎焊和压焊等焊接方法。焊接人员要根据管道的接口、焊缝材料等条件选择合适的焊接方法。对于需要进行热处理的焊接工作,工作人员必须提前进行准备工作,对于焊缝的热处理程序也应严格按照施工要求来执行,保证焊接工作顺利进行。 2.3 管道的防腐 由于管道的原材料中含有很多金属元素,在未来工程投入使用后会输送大量的腐蚀性物质,而在石油化工厂的周围含有大量酸碱性物质的土壤,空气中也有可能含有腐蚀性元素,这些环境都会使管道处于被腐蚀的状态之中,如果没有及时采取有效措施进行防腐,时间一久,就会造成管道磨损老化,输送物质流出对当地的生态环境造成污染。因此,工程人员应该对此做出对管道防腐的应对措施,采用石油沥青涂层防腐和环氧煤沥青涂层防腐这两种防腐技术。[1]同时,也对防腐材料的慎重选择和在进行防腐工作时的检查监督工作也不容忽视。 2.4 管道阀门的安装 管道阀门的安装是整个管道安装的最后一步,其安装维护也是容易被忽视的一个环节。管道安装工作人员肯定熟知:在管道与管道铺设之间是不可能密不透风的,一定会存在缝隙,此时便会需要阀门进行密封巩固。如果工作人员没有按照施工标准来执行操作,在之后的使用张可能会有气体或者液体泄露,管道脱落等危害[2]。 3 管道安装过程中的重要环节 3.1 闸门的安装环节 闸门的开启和闭合工作是闸门工程的主要内容,闸门工程在石油化工工程中管道的安装占有重要地位。在管道的安装过程中,闸门的安装位置应该考虑到在施工时工作人员方便操作之上,也为了日后闸门的维修工作更方便进行。此外,为了避免闸门与闸门之间的距离过近而造成摩擦事故,在施工过程应对与管道上的闸门直接和设备接口连接,防止管道在输送危险性物质时闸门发生摩擦事故而对施工人员造成伤害。 3.2 压缩机的安装环节 在管道安装过程中,压缩机的安装环节不容轻视。在压缩机的安装前,应该检查设备表面的清洁工作是否做到位,在设备安装就位前,胶囊压缩机的脚底板和底座平板进行固定,之后再对压缩机进行位置调整,是设备的中心线和基础中心线保持在同一条基准线上,是压缩机的纵向水平度和横向水平度的偏差小于或等于0.05/1000米。 3.3 泵的安装环节 在管道离心泵的安装过程中,是很容易产生问题的,在泵的出口管道大于2.5米的时候,往往安装阀门此时的高度已经2米多高了有的甚至会更高,这种情况下泵的安装是比较困难的。对此的解决办法是在泵的附近位置建立一个制作平台,用于专供泵的安装使用,有的企业考虑到制作平台的成本高等问题,有时也采用电动阀作为平台使用,也能起到同样的效果。 4 结束语 本文通过对石油化工工艺中管道的安装技术,进行了相关的分析和研究。首先就管道安装前的准备工作及施工人员的工作职责进行了简要的阐述,其次就管道安装中的容易出现的问题:管道的制作,管道的防腐,管道的焊接和管道阀门的安装中的问题等,并提出了相应的解决方案,最后就管道安装中的几个重要环节进行了详细的说明。最终希望通过本文的分析和研究,能够给予相关的石油化工工艺管道的安装技术,给予一些具有可行性的参考和建议。 石油化工工艺论文:石油化工装置工艺管线系统试气试压 摘 要:石油化工装置是生产中的重要装置,主要应用于各种燃油和化工原料的生产加工中,由于石油化工装置内部含有多种易燃易爆和有毒物质,因此应当加强工艺管道安装质量控制,以免装置泄漏而造成安全事故。这就需要相关技术人员充分做好石油化工装置工艺管线系统的试气试压工作,从而保证石油化工装置使用的安全性。本文就此进行简要分析,仅供相关人员参考。 关键词:石油化工装置;工艺管线;试气试压;措施 石油化工装置安装过程中,管道材料质量、管道施工质量以及管道试气试压质量均是影响管道工程质量与安全性的重要因素,其中管道试气试压质量是管道安装施工中的关键工序,直接关系着管道的内在质量以及管道施工总体质量,能够为投料生产提供可靠的支持。因此在石油化工装置施工中,应当充分做好管线系统试气试压操作,从而保证石油化工装置得以安全使用。 1 试压前的准备工作 为保证石油化工装置的安全使用,应当掌握好规范的试压程序,如图1所示,进而充分做好试压前的准备工作,明确技术条件,并选取适宜的试压设备和材料,从而为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行提供有利条件。 1.1 技术准备 由于石油化工装置中工艺管道系统走向复杂,为保证试气试压工作的顺利进行,应当充分做好技术准备,规范试压流程,并选定试压介质、步骤以及试压各项安全技术措施,从而为石油化工装置提供可靠的技术支持。 在石油化工装置试气试压之前,应当结合装置生产工艺流程图、配管施工图等开展综合分析,明确石油化工装置在生产系统应用中所需的设备管件、管道材质以及压力等级等,从而保证系统试气试压方案编制的合理性和有效性。在编制试气试压方案后,应当确定试压参数与试验压力,结合石油化工装置工艺管线系统设计相关规定,依据生产工艺以及现场实际情况选定试压参数,以结晶水作为气压试验的主要液体材料,从而保证试气试压操作的顺利进行。应当注意的是,在特殊工艺要求下,不锈钢管道开展用水试验的过程中,相关技术人员应当将水中的氯离子含量控制在25mg/L以内,从而保证用水试验的规范性。在试验压力方面,石油化工装置工艺管线系统试气试压操作中,应当将气压强度试验压力调整为设计压力的1.15倍,并确保液压强度试验眼里为设计压力的1.5倍,从而保证试验操作的有效性。 1.2 检查管线的完整性 为促进石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行,应当在准备工作中对管线的完整性进行严格检查,确认系统合格后方可开展试压试验,以免发生安全事故。一般情况下,石油化工装置工艺管线的完整性检查包含以下几种方式,一是施工组依照设计图纸对管线进行自检,而是施工技术人员对试压系统管线进行逐条复检。在管线完整性检查过程中,主要以硬件检查和软件检查作为管线检查的主要内容,就硬件检查来看,其主要包括管道型号、规格、材质、标高、管道坡度以及水平度等的检查,通过完整性检查来确保其满足石油化工装置的设计要求以及相关规范。除此之外,相关技术人员应当对管道焊接进行全面检查,仔细检查管道无损检测的规范行,焊口是否得到妥善的热处理,并检查不锈钢焊口的酸洗钝化状态。就管线完整性检查中的软件检查来看,主要是指对管道安装记录以及焊接记录的完整性与正确性进行检查,确保各项记录表签证确认无误,参与试压的相关人员做好明确的技术交底,并即使做好记录。通过上述方式对管线完整性进行规范检查,能够为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利开展奠定可靠的基础。 1.3 试压工作是一种比较危险的工作。 因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。试压主要设备、机具包括压风机(车)(气压用)、水泵(水压用)、试压泵(水压用)、氧气瓶、乙炔瓶、吊车、移动式柴油发电机、电焊机、切割砂轮机、磨光砂轮机、倒链、水桶等。 2 试压介质 就石油化工装置工艺管线系统试气试压的具体情况来看,其中管线试压介质主要包含两种类型:一类是气体,一般以空气、干燥无油空气和氮气等为主;另一类是液体,主要以水、纯水和结晶水为主。在管线试压操作中,试压介质的选定主要以工艺管线具体要求作为基本选用标准。通过研究可知,以液压方式开展压力试验具有一定安全行,在没有特定管线要求的情况下,一般以水作为试压介质。若管线存在特定要求,应当以结晶水在充水管道中设置过滤器,在管道内部安装喷砂处理的管子,在将试验用水中氯离子含量控制在25ppm后,以含有防锈剂的水溶液开展试验,应当注意的是,水溶液中所含防锈剂的量应当适宜,以免影响后续工艺介质的有效应用,为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行打下良好的基础。 3 压力试验 液压试验前,试压系统首先注水,在管道最高点设排气阀,将空气排尽,将压力表安装在最高位置及地面易观测的位置,测定压力以最高位置的压力表读数为准,然后缓慢升压,达到试验压力时,稳压10分钟,经全面检查,以无泄漏、目测无变形为合格。管线强度试验合格后,应进行管线的气密性试验。用液体作介质的气密性试验,将管道系统压力降至设计文件规定的压力后,采用直接观测法进行全面检查,以无泄露为合格。 对于液压作强度试验、气压作气密性试验的管线,应在管线吹扫合格后进行,试验时升压应缓慢,确认无泄露和异常现象后,方可继续升压,此后每升试验压力的10%就检查一次,直至试验压力,然后进行全面检查,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 4 试压安全技术规定 管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 结束语 总而言之,石油化工装置工艺管线系统试气试压操作具有一定特殊性,为保证各项操作的安全顺利进行,确保石油化工装置的实际使用价值得到最大程度的发挥,应当充分做好试压前的准备工作,选定试压介质,并严格依照相关安全技术规定开展压力试验,即使做好记录,从而为石油化工装置的安全使用提供可靠的数据支持。 石油化工工艺论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工工艺论文:管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 [摘 要]管线是石油化工生产活动中的重要组成部分,石化企业可以通过运输管线完成对各种原材料的运输工作。在石油化工企业中,大部分危险品的运输和存储都是由管线完成的,因此,管线在石化企业的经营过程中发挥着不可替代的作用。而在石油化工工艺设计中,管线试压技术是保证管线运行安全的重要措施,只有提高管线试压技术的水平,才能确保石化生产的正常运行。本文将对石油化工工艺设计中管线试压技术的应用进行分析和探讨。 [关键词]管线试压技术;石油化工;工艺设计;应用 1引言 近年来,随着社会经济的快速发展,人们对石化产品的需求量正在逐步增加,这为我国石油化工行业的发展带来了前所未有的巨大挑战。石油化工企业生产中使用的材料都具有易燃易爆的特性,为了保证这些材料的安全,企业通常采取管线运输的方式来实现这些材料的运输和存储。在材料的运输和存储过程中,一旦管线中出现了某些故障,就会影响整个材料运输过程,导致石油化工生产工作无法顺利进行,降低生产工作效率,严重的还会引发生产过程中的安全事故,造成巨大的经济损失。管线试压技术则能够对管线的质量进行检测,保证管线的正常运行,提高企业生产活动的安全性。因此,我们必须在石油化工工艺设计中重视管线试压技术,保证企业安全生产。 2 管线试压技术的概念 管线试压技术是石油化工企业生产过程中最常用的一种检验技术,其检验的对象是石化企业生产系统中的材料运输管线,目的是为了检验这些运输管线的完整性、密封性、管道强度以及管线支架稳固性等指标,进而掌握运输管线的实际质量状态,发现其中存在的问题,并针对问题产生的原因对其进行妥善的处理。在石油化工工艺设计中应用管线试压技术,能够将此项技术贯彻落实到石化工艺中的所有环节中,并在这些环节中发挥重要作用,提高石油化工工艺设计水平,有效的控制石油化工工艺的实施质量,保证石化企业运输管线的安全性和稳定性,减少安全事故的发生概率,确保企业生产过程的顺利进行。 3 管线试压技术的应用的前期准备工作 在应用管线试压技术的前期准备阶段,需要做好相应的前期准备工作。在这一阶段,科学合理的准备工作是管线试压技术能够发挥作用的前提条件,只有做好了这些工作,才能保证管线试压技术应用中各环节的有效性,确保管线试压技术的应用效果。前期准备工作主要有以下几点内容: 3.1 做好技术准备工作 在石油化工工艺设计中,管线试压技术是一项技术水平较高的检验技术,需要技术人员具有较强的专业能力以及综合素质,能够根据石化运输管线的实际情况对其进行深入的分析,探讨并制定针对性的管线试压技术实施计划,这些具体的计划完成后,要提交给上级部门审核计划的可行性和规范性,在通过审核后,才能正式的形成相关文件,用于指导管线试压技术的实施。此外,技术准备工作中还需要制定完善的安装计划,安装计划的制定要以管线试压技术实施计划为依据。只有这些技术准备工作都按时完成,才能够为管线试压技术的实施提强有力的供技术支持。 3.2 做好试压材料的准备工作 试压材料是管线试压技术的关键因素,是保证管线试压技术能够顺利实施的前提条件。为了能够保证管线施压技术的合理性,必须选择符合管线实际情况的试压方法,通常情况下,试压方法主要分为液体试压与气体试压,其中气体试压的材料为具有较低成本的气体,一般使用氮气作为试压材料。而液体试压的成本投入则相对高些,需要使用纯净的水作为试压材料。因此,要根据不同的试压方法准备相应的试压材料,保证这些材料的质量符合技术实施要求,并确保材料数量充足,不会出现试压过程中材料短缺的现象。 3.3 做好试压管线安全性的检测 在管线试压技术的实施过程中,必须保证试压操作与管线的安全性,这就需要在试压技术应用前对整个管线的状态以及附属的安全附件做好安全检测工作,对于不符合安全规范要求的环节采取相应的维护措施,保证试压管线的安全性,为管线试压技术的实施提供一个安全的应用环境,降低管线试压过程中安全事故发生的概率。 3.4 做好管线的完整行检查工作 运输管线的完整性是保证管线功能性以及安全性的关键,只有完整的管线系统才能够完成其在生产系统中的运输和存储功能。在管线试压技术实施前,我们有必要对管线的完整性进行全面的检查,确保管线具备完整的运输与存储功能。 4 管线试压技术在石化生产系统中的应用 4.1 在塔装置与容器系统中的应用 在石油化工工艺设计中,塔装置是非常重要的组成部分。塔装置的类型主要为分馏塔和气体塔,塔在进行石化生产时还要有与其配套使用的各种容器。在工艺设计中,塔与容器之间的运输管线需要进行科学的设计和铺设。在设计过程中,要尽量杜绝管线中存在位置不稳定或产生振动的现象。为了保证这些装置能够稳定的运行,必须要采用管线试压技术对塔与容器之间的管线进行管线实施试压检验,工艺设计人员则需要对试验结果进行分析,并根据分析结论确定汽液两相流的布置,保证石油化工工艺设计的安全性和稳定性。 4.2 在泵装置管线中的应用 在石油化工企业的生产过程中,泵装置是为石化材料运输与存储提供动力的主要装置。想要确保材料运输与存储系统的正常运转,必须确保所有泵装置能够安全稳定的运行,需要根据实际情况对泵装置入口处的支架、管道柔性以及汽阻等进行检查。利用管线试压技术检查并控制管线中的汽阻状态,获取并分析与泵装置连接管线的内部所受压力的装填,确保泵管线的稳定性,提高石化材料的运输和存储效率,减少因管线质量原因对生产造成影响。 4.3 在管线支架装置中的应用 在管线试压技术中,对于管线支架稳固性的检测也是重要的组成部分。在对管线支架进行工艺设计时,必须保证弹簧支架设计的合理性,为管线的稳定性提供基础支持。但是,弹簧支架的成本相对较高,在应用中需要对结构进行适当的优化,减少支架的使用数量,控制成本投入。管线试压技术能够完成对管线支架稳固性的检验,设计人员需要根据检验结果优化管架设计。 5 结束语 总而言之,为了保证石油化工生产过程的安全性,我们需要在工艺设计中合理的应用管线试压技术。通过试验技术的检验提高管线的稳定性,保证管线在石化生产中做好材料的运输与存储工作,提高生产效率。 石油化工工艺论文:浅谈绿色石油化工工艺 [摘 要]石油原料在现代社会发展中起到重要的推动作用,其衍生品涉及能源、化工、医药、航天等多种领域。虽然石油化工行业的发展加速了现代化社会建设进程,但石油化工产品在使用过程中,常会释放出大量的有害气体,如二氧化硫等,严重破坏了大气环境。因此,针对绿色石油化工工艺进行深入探讨,减少石油衍生物成分中的有害物质,对于保护环境、提高空气质量,有着十分重要的现实意义。 [关键词]石油化工;化工工艺;环境保护 现在石油化工是诸多行业的基础及动力来源,石油衍生产品与现代人的生活息息相关。但石油化工产品在生产或使用过程中,往往会产生大量污染物,其中以气体污染物为主,对环境破坏严重,进而导致雾霾、酸雨等不正常天气,威胁着人们的健康。因此,在发展石油化工的基础上,应加强对绿色石油化工工艺的探讨,从生产工艺的角度减少石油产品中的有害物质,进而达到优化大气质量、保护环境的目的。 一、简述绿色石油化工工艺相关概念 (一)绿色石油化工工艺的定义 化工工艺即化学生产技术,是指化工原料通过相应的化学反应形成最终产品的过程和具体方法,是化工实验室实验内容的放大。针对不同的化工原料和目的产物,化工工艺差异性较大,有害物质类别、性质、形态等也不尽相同,绿色石油化工工艺即针对这种差异性,通过科学的方式,在生产、反应过程中,消除、减少或回收其中的环境有害物质,以达到优化环境质量的目的。 (二)绿色石油化工工艺主要内容分析 原子经济性是绿色石化工艺的核心,即在原料利用率最大化的基础上减少浪费。院子经济性的具体内容为,充分利用参加生产化学反应的原料原子,提高原子的有效利用率,并在反应过程中采取相应的措施降低有毒有害物质的产生量,以兼顾提高产量和保护环境两种工艺要求。 绿色石化工艺的主要内容为,注重再生新能源的开发,尽量减少石油原料的使用。为达到保护环境的目的,在石油化工产品生产加工过程中,应尽量控制减少原料的使用,积极发展新能源代替传统石油产品。此外,绿色石化工艺应就一般生产废弃物的回收利用环节进行优化。一方面,提高原料的利用率,避免浪费;另一方面,对于不可再利用的有害废物集中进行处理。 二、绿色石化工艺发展进程简介 (一)创新原子经济反应 原子经济反应是由原子经济性相关概念发展来的,其理想状态为在石油化工生产反应中,所有的原料原子均参与反应,并全部转变为目的产物,没有有毒有害废物产生,原料利用率为100%,即实现工艺废物零排放目标。随着我国石油化工产业不断发展,石油化工生产规模扩展迅速,百万吨、千万吨级的石油化工项目逐渐成为主流,应用原子经济反应可有效提高产品产量、控制减少工艺废物的产生量,对于促进石油化工与环境的和谐发展,具有重要的现实意义。目前,部分有机原料的生产合成反应,已经完成了由传统的二次反应到现代原子经济反应的转变。例如,现代环氧乙烷生产工艺,就利用乙烯直接氧化法和环氧乙烯原子经济反应工艺制取法,代替了传统的氯醇法二次制备工艺。原子经济反应以经济性、高效性、绿色环保性等特点,已经成为近几年绿色石化工艺的重要课题,具有广阔的发展前景。 (二)无毒害原料的研发利用 现阶段,在部分石油化工生产过程中,为获得某些特定的化学官能团,操作人员仍延续传统的生产工艺,使用一些带有毒性甚至剧毒性的光气作为生产原料。但站在石油化工与环境和谐发展及操作人员健康的角度分析,此类有毒物质并不具相应的适用性,故而应积极探索无毒无害的生产原料替代此类有毒物质,以提高生产的安全性、环保性。在石油化工领域,相关人员已研发出一种制取异氰酸酯的无毒害新技术,其主要内容技术即是以无害物质替代传统剧毒光气进行生产,目前这种方式已经在工业生产中得到相应的应用,并证明了其科学性、有效性。利用CO制取异氰酸酯的工艺技术已经在某些特定反应中投入使用,同时利用CO2替代传统光气的工艺试验也取得了一定的成绩,正式投入使用指日可待。 三、绿色石化工艺发展需解决的问题 (一)石油化工生产危险性问题 石油化工受其工艺特殊性限制危险性较大,石油化工工艺生产危险内容包括腐蚀、爆炸、高温、高压、剧毒、易燃、窒息等。而化学反应环节是石油化工生产中必不可少的环节,对其进行绿色工艺创新,存在任何微小问题,都有可能造成生产事故,进而造成不可估量的损失。 (二)能源损耗严重问题 我国石油能源储备总量并不充裕,但石油能源消耗总量巨大,需外购大量石油原料维持能源消耗和生产的平衡。石油化工行业原料有效利用率低,是影响我国石油化工行业发展的重要因素之一。根据相关调查数据显示,我国石油化工业单位能耗创造的实际经济价值远低于实际发达国家,每单位GDP能耗则远超实际平均水准。如持续这种粗放式的生产方式,以高能耗、低生产的特点扩大生产,则会进一步加剧能源消耗与生产见的矛盾,从而影响石油化工企业的发展。 四、促进绿色石油化工工艺发展的有效措施 绿色工艺的目的是通过生产工艺调整,从根本上解决传统石油化工的环境污染问题,进而达到绿色生产、减低排放、保护环境的目的。为推动绿色石化工艺发展,应积极落实以下三点内容:一,加强对原子经济反应的探索,不断优化反应工艺和反应催化剂,以实现原料有效利用率的最大化目标;二,强化企业内部管理及工艺操作管理,强化操作人员生产安全意识,积极落实“三不伤害”相关内容,以保障生产安全和设备安全;三,积极研发绿色环保原料替代传统有害原料,充分利用再生自然材料进行化工生产,并重点强化一般废物回收、集中处理等工艺内容。 结语: 现代社会发展离不开石油化工行业的支持,发展绿色石油化工工艺既是社会发展的客观要求,可是石化行业在保护环境方面应承担的责任。随着科学技术的发展,人们对于物质的研究由宏观视角逐渐转入微观视角,致使原子经济反应逐渐成为现实。通过原子经济反应和再生无害原料,可有效提高石油化工生产效率、减低污染排放,从而促进石油化工和自然环境的良性发展。 石油化工工艺论文:石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究 摘 要:改革开放以来,随着社会的不断进步,工业化经济的快速发展,石油化工业技术日新月异,产业规模不断发展。蒸汽管道配管技术在石油化工工程中对安全生产和经济效益都发挥着举足轻重的重要作用。本文通过对石油化工工艺装置中的蒸汽管道配管设计进行深入研究,提出蒸汽管道配管设计存在的问题,以供日后在工作中参考。 关键词:蒸汽管道;排液设施;经常疏水设施;蒸汽凝液管道;配管设计 随着我国社会主义现代化经济的迅猛发展,石油化工业也取得了令全世界瞩目的巨大进步。利用石油这种天然原料作为石油化工工艺装置,是通过一系列复杂的化学反应,将原油改造制成为化工产品。对于石油化工工艺装置中而言,蒸汽管道是该条工艺装置中的生命线,作为组成公用工程管道的重要枢纽,蒸汽管道包括蒸汽凝液管道和蒸汽管道两大重要部分。同时具有高温和汽液两相流,是蒸汽管道发挥作用的重要特点,因此,符合蒸汽管道安全要求的合理设计,应在充分考虑蒸汽管道和蒸汽凝液管道配管进行匹配设计的同时,更要兼顾蒸汽管道的经济效益及总体美观程度,同时,应根据蒸汽管道的应力计算要求,设计出与之相匹配的蒸汽管道。基于上述要求,在石油化工工艺设计过程中若想要有效地提高生产效率和最大化地保证工作质量,需要相关技术人员掌握蒸汽管道配管设计的彰显出举足轻重的重要地位。设计出经济、安全、环保、节能的蒸汽管道是提高石油化工效益的第一路径。 1. 石油化工工艺 石油化工工业主要是指以石油、天然气等自然界天然原料为材料,经过物理化学的相关方法,通过相关工艺提纯制取出各种石油产品、工业产品和和化工产品的工业。一条安全可靠、经济实用的蒸汽管道配管是石化企业安全生命线的重要保障,伴随现代社会快节奏发展带来的各种安全隐患,交通事故及工业事故的发生率也在不断攀升,给人们的日常生活和工业生产带来了各种各样容易危机生命的巨大安全隐患。因此在石油化工工艺装置设计工作中,对蒸汽管道进行研究和处理地位显得尤其重要。 2. 主要布置模式 2.1 管廊上的蒸汽管道布置 以1000kt/a乙烯装置为例,此装置有三横两综五条管廊。其中三横管廊配置了四层管廊。结合管廊配管设计规定相关要求,管廊一、二层为物料管道,三层为公用工程管道。四层为火炬、电气以及仪表电缆槽板。而蒸汽管道则布置在第三层。1000kt/a乙烯装置有以下4种压力等级蒸汽:较大压力蒸汽管道、超高压力蒸汽管道、中等压力蒸汽管道和低级压力蒸汽管道。 根据管廊上的蒸汽管道布置的要求,及各种不同材质的耐高温高压特点,管廊上的蒸汽管道布置的压力等级布局应遵循如下特点: 首先,在进行管廊上的蒸汽管道设计时,应根据蒸汽管道及所处地势环境、管道结构的实际情况进行管道的设计。蒸汽管道的安装应尽量靠近管廊的一侧,通过管道应力分析计算,以方便集中安装“∏”形补偿器。“∏”形补偿器是蒸汽管道中的一个特殊设备,“∏”形补偿器的合理安装使用,可吸收管道内出现的高温膨胀。因为,纹管膨胀节在高温下,容易出现变形,所以在蒸汽管道的设计中禁止使用波纹管膨胀节作为设计材料。在对“∏”形补偿器进行安装设计时,应根据管廊的建筑结构进行统一规划,做好安装设计安排,在安装过程中,如温度较高排热需求较大的管道要求直径越大,排热量大的管径应设计在管廊的外侧,反之,排热量相对较小的管径可设计于靠近管廊的内侧。 第二,在多层管廊空间内设计安装蒸汽管道,需综合布局,结合蒸汽管道的空间布局特点,可考虑在设计时将管道分为上中下3层结构进行设计。在石油化工工业生产制备里,蒸汽管道会在此过程中产生大量可排放的高温蒸汽,从而导致暖气管道和在汽车行驶阶段出现管道内凝液的情况。想解决这一问题,需在蒸汽管道设计过程中充分考虑好管道设计安装的位置,在管道的一侧安装排液装置可有效解决这一问题。但因为蒸汽凝液在管道内处于流动状态,固在管道内压力变化时,可因为压力降低而导致蒸汽的再次出现,当汽液混流出现时,如果排液设施无法进行及时排液,则会导致管道裂缝的出现,可能出现能引起危及生命安全的巨大安全隐患。因此,排液管道的设计在蒸汽管道设计中显现出非常重要的地位和作用。蒸汽管道内的排液设施布置,应将排液设施铺设在管廊上,即能保证高温凝液迅速排出,又能保证生产、生活双重安全。 第三,当蒸汽管道在布局设计时和电器或者相关的仪表电缆线布局在同一侧,我们需要有针对性地掌握蒸汽管道中的最大温度,进行深入研究总结,发现通过使用将蒸汽管道与其他公用管道隔开的方法,不仅能够保证管道与管道之间分离,各自运行互不干扰正常工作,同时更有利于企业在生产建设过程中,充分发挥每种管道的最大作用,这样的管道布局对于企业发展而言,有着决定性的重要意义,即可保证蒸汽管道在生产、生活中的安全性,又能最大限度的提升企业经济效益。在蒸汽管道布局设计中,如果遇到电气和仪表电缆槽板等装置时,可选择将电气和仪表电缆槽板布局在蒸汽管道第四层或者顶层。 3. 蒸汽管道上关于布置蒸汽支管的设计安装 在蒸汽管道上设计安装蒸汽支管,应该从蒸汽管道主管顶部接出支管部分,就石油化工工艺装置设计而言,在支管上设置切断阀的时候,应从蒸汽管道主管的水平管段位置出发,在蒸汽管道主管的水平管段上方,用切断阀将蒸汽管道主管和蒸汽支管连接。为满足设计安装工作者操作及安装的实用性,力求在安装过程中尽量简单,应在切断阀的设计布局中将切断阀安装在合适的位置。基于如灭火、消防和吹扫等生活用途,石油化工工业对于蒸汽支管的设计要求应从安全排气的角度出发,蒸汽支管严禁与再沸器、蒸汽透平等发热装置等排气管道上连接或引出排放。与蒸汽支管安装设计原理相同,在“π”形补偿器安装部位的两侧,支管的安装位置应靠近“π”形补偿器的两侧,而主管在移动过程中还不应受到蒸汽支管的限制。同时,在支管的设计安装过程中,还应避免支管受到过大压力,导致主管在承受过强热膨胀时产生支管引出点位移。 从蒸汽主管切入,安装蒸汽支管可通过切断阀-切断阀或切断阀-止回阀两种安装方式,进行设计安装。设计安装时,首先可从蒸汽主管或蒸汽支管上引出管道,通过相应的工业技术,将蒸汽主管或蒸汽支管连接所需连接的工艺设备或工艺管道,当蒸汽主管、蒸汽支管和工艺管道相连接时,设计组成三阀组,即在切断阀-止回阀之间安装一个可以自由开闭的检查阀,当蒸汽主管或蒸汽支管出现高温、气体泄露等情况时,检查阀即可发出警报提示,以保证蒸汽管道的安全性。将蒸汽支管设置在疏水设施或排液设施的底部,可有效保证蒸汽管道的安装安全性。参照蒸汽管道的安装要求,应根据管廊上不同的压力等级安装与之能够配合工作的排液设施或经常疏水设施。 综上所述,安装蒸汽支管时,应根据蒸汽支管的局部低点及蒸汽支管的操作行为,进行设计,如果在高压工作状态下,或者汽车运行过程中,排除管内产生凝液,需配套设计凝液放净阀进行安装,以保证其正常工作状态。设计时,超高压蒸汽凝液放净阀使用双阀设计。其他类型的蒸汽凝液放净阀使用单阀设计。 4. 蒸汽管道排液设施的设置 就理论而言,经受不同压力的蒸汽管道如不是高热压力蒸汽时,设计安装专门的排液设施是没有必要的。但如果当蒸汽管道处于大量热蒸汽的压力下,会在蒸汽管道内部产生大量凝液,出现这种情况时,应专门设计安装排液设施。蒸汽管道造成压力等级不同的是设计时要求排液设施组成材料及安装方式不同的另一重要原因。但在一般情况下,超高压管道内一般不会形成凝液,所以,在蒸汽管道排液设施设计安装过程中,因为无对应凝液管道的存在,所以可不常规设置疏水设施。但根据蒸汽管道在生产及汽车驾驶时的实际情况,蒸汽管道在实际工作中仍然会产生大量凝液,因此,在蒸汽管道的设计安装时,疏水设施必须包括放净阀、分液包等基础设施。 科学合理地设计安装蒸汽管道,可提高蒸汽管道的工作效率、有效提高经济效益,增加蒸汽管道的安全性,使蒸汽管道正常的发挥作用。 石油化工工艺论文:谈管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 摘 要:石油化工生产中石油化工工艺管线数量众多,危险系数较高,且在整体装置中的地位十分重要,所以一定要严格按照要求和设计说明进行设计。因此,管线试压技术在石油化工工艺设计中十分重要,本文就围绕着管线试压技术谈谈个人的看法。 关键词:管线 石油化工 工艺设计 随着社会的发展,传统的管线设置难免会有不足之处,所以设计者一定要从设计方法和手段的不断进步中提高设计质量。总之,一定要在严格的管理和设计要求下,保证石油化工管线的正常工作是企业的共同目标,只有完成了这样的目标,各类工艺管道的安装质量就得到了保证,企业和人民的生产和生命安全也得到了保障。因此,管线试压技术在石油化工工艺设计中十分重要,本文就围绕着管线试压技术谈谈个人的看法。 1 管线的总体设计分析 石化生产用泵吸入管道设计是为了保证泵体能够长时间处于正常的和良好的工作状态。一旦泵的入口管系统发生了变径状况,可以通过应用偏心大小头来达到防止变径位置出现气体积聚的现象。一般来讲,偏心异径管的安装方式要注意以下问题:通常要多采用项平安装,如果异径管和向上弯的弯头出现了直连的现象,要采用底平安装。此种安装方式的好处是能够省去低点的排液。在布置泵的入口管线时,特别要考虑如下个方面的因素: 注意气阻。常常被工作人员忽视的是进泵管线处存在气阻现象,进泵管线处不可以存在气阻现象,主要是因为一些设计或布局虽符合化工工艺的流程图,可是在局部却会产生气阻现象,以致于严重影响泵的运行。 管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,所以,在管道的设计上要确保泵嘴的承受力在一定数值范围中。在塔底进泵处的高温管线要特别注意热补偿问题。因此,要特别注意冷设备的管线更换问题。 设计逆流换热。冷换设备中的冷水,其管程是这样的,下进上出。当供水出现问题时,换热器因为有水,可以不用排空因而不会出现什么问题。如果将冷换设备当成加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。避免管道震动。 2 装置管线的试压工艺技术 (1)试压工艺技术准备。大型的石油化工装置一般来讲,其工艺管线繁杂,盘根错节,走向错综复杂,要想让试压工作得以顺利进行,就一定要预先做好必要准备,尤其是在技术问题上。具体来讲,试压前,要围绕试压的工艺流程图来设计试压的方案,要做到具体细致谨慎,试压的理清流程中,一定要围绕试压工艺确定所用介质、采用的方法、步骤和试压中各项安全技术措施等。 (2)管线的完整性检查。管线试压之前,有一项必须进行的工作就是检查管线是否完整,通过本项检查才可以进行试压实验,否则决对不允许进行试压。试压的完整性检查要严谨,一定要围绕着石油化工的管道系统图、管道简易试压系统图、管道剖面图、管道平面图、管道支架图等方面的技术文件。另外,管线试压完整性检查有严格的方法规程。一般要经过自查,复查和审核三个流程。所谓自查指的是施工班组按设计图纸对自己施工的管线自行检查,这是完整性检查的第一步。所谓复查,是指施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,这是第二步。第三步,就是经过自查和复查后,试压系统中所有管线按设计图纸都达到了合格。再申报质监、单位进行审检、质检,进行最后的检查。 (3)前期的物资储备情况。试压工作比较危险,所以在工作开始前要进行充分的物资准备,做到防患于未燃。管线试压的介质主要有两种:气体介质与液体介质。气体介质主要有空气、干燥无油空气和氨气等介质充当。液体介质主要由水、洁净水和纯水等介质充当。所以,在试压阶段,如果管线没有特殊的要求,通常就采用水作为试压介质。在试压时,一定要对试压设备进行严格检查和检验。包括维护保养、安全检查和进场的布置。特别是进场布置上要注意各种安全技术措施以及物资的供应和现场的布置等工作。 (4)安全技术规范。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过一千米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于一点五级,量程是被测压力的一点五至二倍,试压系统中的压力表不得少于两块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度摄氏5度以上进行,否则须有防冻措施。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 (5)压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的一点五倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps大于六点五时,取值为六点五;如果在试验温度下,Ps产生超过屈服强度应力时,要把试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 试压现场(升压、保压期间)五米范围内设置为危险区域,并挂警示标志。试压过程中,无关人员不得进入警示区内进行与试压无关的工作。拆下的螺栓按规格摆好,并涂二硫化钼,用防雨布盖上,法兰面应仔细清理,并防止损坏。垫片应保护好,盲板、试压备件与设备法兰接触处,应处理干净,不得有杂物。紧固螺栓前,应先用均匀的紧固力将螺母初步拧紧。紧固螺栓时,沿直径方向对称均匀地紧固,重复此步骤,螺栓紧固不应少于三次。 试压过程中,如果发现有异常响声压力下降、油漆剥落或加压装置发生故障等不正常现象时,应立即停止试压,并查明原因。检查中,有泄漏的焊接接头出现时,应将压力降至零兆帕,进行焊接接头返修。再按试压过程,重新试压。保压过程中,所有焊接接头和连接部位检查完毕并合格后,方可卸压。压力试验完成后,所有应拆除的辅助部件应立即全部拆除,或者作上明显的标记,以免运行时误用。压力试验完成后,应核对记录。 (6)气体泄漏性试验。工艺管道连同设备系统做气密试验,选择气密试验的压力为零点六兆帕,介质采用洁净空气。气体的泄漏性试验,检点包括阀门填料处、法兰式螺纹接头连接处、过滤器与视镜、放空阀、排气阀等。气体泄漏性试验当达到试验压力时停压10min再开始检查,每一个检查处液体涂刷不得少于两次,巡回检查所有密封点无渗漏为合格。气体渗漏合格应及时缓慢降压,并填写试验记录。 3 结束语 石油化工装置是一种通过石油裂解加工的加工装置,它主要是用来加工各种染料和化工产品,石油化工工艺管线在石油化工生产中数量繁多,在整体的装置中占有很重要的地位。由于装置内的大部分工艺物料多为易燃、易爆和有毒性的物质,所以一定要保证各类工艺管道的安装质量,如果质量得不到保证,那么将可能造成非常严重的后果,因此有必要对其进行研究分析。 石油化工工艺论文:探索关于石油化工工艺管道安装的要点 【摘要】在石油化工设备的安装过程中,必须严格保证石油化工工艺管道具有良好的使用性和安全性,为防止化工管道在使用过程中发生泄漏着火、爆炸的质量事故,在源头要注重其化工设备管道的安装质量监督及控制。基于此,本文主要对相关问题进行分析,以供参考。 【关键词】石油化工;工艺管道;安装要点;分析 1.石油化工工艺管道安装存在的问题 1.1 焊接技术的影响 在进行石油化工管道的安装,采用合适的焊接技术是非常重要的安装环节之一。在进行对化工管道的焊接过程中,如果出现问题,就很有可能会在焊接部位出现石油化工介质的泄漏情况。在这样的背景下,不仅会造成大量的经济损失,还很有可能会对化工石油管道周边的生态环境造成灾难性的破坏。 1.2 侵蚀破损 侵蚀破损的概念是很好理解,就是工业管道中存放的压力流体具有一定腐蚀实质,在运动的过程中这种腐蚀将进一步加剧。在安装设计初期,没有考虑到对管道内壁,尤其是连接焊接处等薄弱点的这种侵蚀活动。除了这种薄弱环节的侵蚀破损还有就是应力方面的侵蚀破损。这种应力方面的侵蚀是一种当前威胁最大的破损,因为侵蚀发生在管壁内部,所以这种破损是没有给人以任何思想准备,发生的非常突然,这种破损具有不可预见的特点,造成的影响也是不可估量的。 1.3 强度破损 强度破损是工业管道在压力流体的作用下,管壁四周产生了超过其压力强度的破损。这种破损好像是运动员在比赛中拉上了韧带一样。一般情况下,工业管道的材料是完全符合国家的强制标准,不会出现这种强度破损,但是由于压力流体的压力过大,将可能造成强度方面的破损,一般的破损形式为公称直径增大,或是局部变大,管壁厚度减少,管壁的周长增加。 1.4 阀门安装不合理 在进行化工石油管路的施工过程中,如果出现了阀门安装不够合理的情况,就很有可能会导致一系列的生产安全事故的产生。具体的来说,在进行化工石油管路的阀门安装过程中,不仅仅要充分的考虑到阀门管路对于内部的石油化工材料的流线的控制,还要充分的注意到石油化工在生产的过程中,生产的原材料所经受的压力和温度范围,例如,在进行石油的输送过程中,要保证压力保持在0.3MPa以下,温度控制在30摄氏度以下。保证阀门在使用的过程中不产生问题。但是,在实际的使用过程中,阀门的设计并没有充分的考虑到这些情况,这就给石油化工管路的生产管理过程埋下了安全隐患。 2.石油化工工艺管道安装的要点分析 2.1 材料验收 在整个施工过程当中,需大批量地采购施工材料,为了使整个工程质量达到更高的水平,保证石油化工工艺管道的可靠性,必须对施工材料的质量和安全性能进行全方位的检验。其中,对管道支撑件和管道组成件的选择方面,应要求有规范的质量证书,且质量等级达到国家技术标准,并同时对施工工程有良好的适应性。验收过程则主要包括对材料材质、规格的验收,若在检验中发现其施工材料不符合施工要求,则不宜应用于工程当中。 2.2 管道焊接 石油化工管道由多个管道经过焊接而成。石油化工管道的质量安全,离不开石油管道的正确焊接。对管道焊接的要求极高,主要包括焊肉是否达标,是否出现漏焊等问题。对操作人员的要求极为严格,由于管道长,一旦出现问题也不容易察觉,这些问题的存在都会给石油化工管道的施工带来很大的威胁。在焊接前,要制定严格的操作流程,作业人员在焊接过程中,必须严格遵照焊接流程进行焊接,焊接完毕后,管理人员要对焊接口进行全面检查,专业技术人员在对管段焊接确认后,需要经过抽样检验,确保焊接质量。测人员对焊接口进行无损检测,确保管道焊接的万无一失。 2.3 管道生产的质量把控 管道的采购需要注意把控质量关。对以后使用的管道,在安装调试前,要按照国家的强制标准加以检验,检查合格的管道可以进行下一道工序――管道的连接组合。在这道工序结束之后,还要进行一次检验,确保连接后的管道不出现任何质量问题。与此同时,施工方要将管道单线的图纸交给监理和政府有关部门进行复审,等到监理和政府有关部门作出合格的检验报告后,这一批的管道才能完成检查环节,才能投入使用。这几步都是保证管道本身质量安全的重要屏障。 2.4 管道阀门的质量把控 在化工管道的设计中,阀门的设计也是重要一环。阀门的质量是实现管道压力流体的走向的控制基础,决定了压力流体是否可以通过此段管道,达到一定压力后该段管道是否通路等等。因此,阀门的质量关系到管道系统运行安全。闸阀是化工管路设计中最为常见的。因为在化工企业中该阀门的使用范围最广,在使用时要检验其耐高温等主要性能参数。球阀应用领域没有闸阀广,但是也是较为常用的阀门。在使用前,其内部的阀芯的贯通孔的直径是一个关键参数,如果质量不过关,流进期间的压力流体对阀芯的冲击可能降低该阀门的使用寿命。 2.5 防腐问题 石油管道铺设的地方,常会涉及到腐蚀性问题,越是石油资源丰富的地区,土壤的酸性,碱性也越强,石油管道在其中铺设,受到土壤中酸性、碱性的腐蚀,损耗很大,因此,石油管道必须注意防腐的环节,然而,在实际施工过程中,常会出现施工单位偷工减料,使用不达标的防腐材料,除锈等级不达标,现场补扣补伤不达标的问题,严重影响到管道的质量和后续维护。施工单位在试压完成后,进行防腐处理,必须积极从事防腐工艺的研究,避免对环境造成污染。 2.6 管段制作 管道下料时,若发现部分管道的管口有毛边磨损的情况,应对其进行打磨、处理使其恢复平整并保持管道管口形状、规格不发生变化,必要时应使用规范化的切割、打磨方法对管道管口进行处理。将组对施工放在最后,在对管口进行组对时,应特别注意组对间隙,保证执行的每道工序都能够符合技术规范。对于技术人员来说,在管段制作工程中不仅要具备过硬的相关技术水平,同时,还必须严格按照图纸标准和设计要求来完成交底工作。由于有些管道需在地下完成安装,具有一定的隐蔽性,一旦这些地下管段出现了问题,往往难以被技术人员所发觉。因此,必须对管段制作的审查工作加强重视,决不能敷衍了事,以免为今后的工作留下后患。 2.7 施工人员 施工中的每一个环节,都需要施工人员把关和参与,在每一个施工环节中,都需要严格遵守作业规程,严格把关控制,才能够保证管道的施工质量[1]。施工的人员,必须熟知管道的参数和规定,并且要保持高度的责任心和专业技能,然而,在现实的施工过程中,有一部分施工人员专业素质并不高,责任心也不够强,那么,由于对管道的参数和规定不熟悉,就会影响施工细节的把握,安全隐患得不到排除,直接会导致石油化工管道安全事故的发生,造成人身和国家财产损失,影响恶劣。 3 结束语 综上所述,石油化工工艺管道的施工质量,直接影响到企业的生存和发展。因此,在进行石油化工管道的安装过程中,需要从不同的因素进行考虑,提升石油化工管道的施工水平,保证石油化工管道正常作用的发挥。 石油化工工艺论文:关于石油化工工艺管道设计问题的思考 [摘 要]石油化工装置工艺管道的作用是能够有效的将化工设备与相关系统设施连接起来,以使石油化工装置形成一个连续的生产整体。本文阐述了石油化工装置管道布置的整体要求,论述了石油化工装置工艺管道的工艺设计要求和安装中应注意的问题。 [关键词]石油化工;管道;工艺设计 引言 石油化工装置无论是原料还是产品都是易燃、易爆、有毒物质,在实际中可能会出现诸多的危险因素。而石油化工工艺管道作为一种输送物料的特种设备,在石油化工装置中作用不容小觑,根据使用和工况情况的不同和差异,所设计的管道种类也是名目繁多、各式各样。 一、石油化工装置管道布置整体要求 管道系统合理的管道布置不仅要满足施工、检修、操作、及自身要求,同时也要满足工艺、设备布置以及生产的要求。 1)为了避免总管内的凝液倒入支管,泄压总管与安全阀出口连接时,要顺着流向以45度角从上部插人总管,这样,当安全阀定压 7.0MPa时,为减少安全阀的背压,必须采用45度角插入。 2)安全阀出口低于泄压总管时,要设手动放液阀,手动放液阀设置在低处易于接近的地方,为避免袋形管段积液,要定期排放至密闭系统;同时在寒冷地区,为防止发生袋形管段积液现象,必须进行防冻和伴热装置。 3)泵入口管道布置应无气袋或液袋,管道尽量短而直,如有变径为防气体积聚应采用偏心大小头,大小头一般顶平放置。最好有3D至7D的直管段在输送轻介质离心泵的大小头后,对防止气蚀有利。 4)跨越道路的危险介质管道,其上方不得安装法兰。和阀门及波纹管,同时要使净高达到一定的要求。在事故的处理上,消防蒸汽、竖管、事故隔离及紧急放空等等,必须放置在明显的位置上,同时安全易于开启。 5)要水平安装高凝固点介质及有腐蚀性介质调节阀的旁路和阀,防止产生积液。 二.调节阀的管道等级设计 1)调节阀出入口管道材质一致,压力等级降低;实际中,如果调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀入口与出口管道材质相一致,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的压力等级应和入口相同。 2)调节阀出口与入口管道材质降低,压力等级不变;若调节阀出入口的压力等级保持一致,同时,调节阀入口是低材质,出口是高材质,那么,要求调节阀入口切断阀要和入口一致。 3)调节阀出入口管道材质升高,压力等级降低;若调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀出口切断阀是低材质,出口是高材质,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的管道等级应与高压力高材质等级相一致。 三、泵的管线设计 1)泵入口偏心异径管的使用。进行泵吸入管道设计主要是为了保证泵能够正常有序的运转;实际中,若泵入口管系统出现变径情况,应采用偏心大小以防变径处气体聚集,偏心异径管安装过程中通常会使用顶平安装,如果异径管和向上的弯的弯头直连,应使用底平安装,通过这一安装方式能够省掉低点排液。 2)泵入口管线的设计。在对泵的入口管线进行布置过程中,应考虑两方面因素:首先,气阻;进泵管线不能存在气阻情况,关于这一点应加强重视,不然将会导致泵无法正常有序的运行。其次,管道柔性;泵属于回转机械,管道推力作用的管嘴上会造成转轴的定位出现偏移,所以,管道设计过程中应确保泵嘴受力在规定的数值范围内。对于塔底进泵的高温管线必须做好热补偿。 3)冷换设施的管线设计。第一步要做的是逆流换热;要让冷换设施中的冷水从下部至上部排出,主要目的在于一旦出现故障情况,换热器内会有一定的存水,不会发生排空的现象。第二步要做的是净距的安装;换热器的进出口管线与侧门法兰以及设备封头盖法兰间要有一定的距离,以给检修提供便利;第三步要做的是热应力;通常情况下,换热器是在管箱端上进行固定的,所以,实际中应对连接封头端管嘴的管道由于换热器热胀的原因出现位移现象加以考虑。 4)仪表元件的布置。仪表元件布置的是否是科学合理的,将会不同程度上对工艺的准确安全与否造成影响。不仅要对常规安装要求加以全面考虑;而且,还必须充分考虑在同一管道的不同位置上可能会对仪表产生的影响。比如,在重沸器内部抽出的液体通常都是饱和液体诸如管道内部出现了压降情况,液体有闪蒸现象,发生了两相流,这对仪表精度的测量与控制造成了极大的影响。 关于设备上的仪表管口开口方位,不仅要对工艺特殊要求加以全面的考虑,同时,还应考虑测量的精准度,以便于及时有效控制。比如容器上的压力表和安全阀易放在同一侧。在配管弯头上安装温度计过程中,应注意到顺介质流向插入和逆介质流向插入两者间存在一定的差异,逆介质流向插入是比较科学合理的。 5)管架的设计。做好以下几点:首先,减少弹簧架;其的价格高于普通架,并且,使用时间一长还会发生失效情况,因此,管架实际设计过程中要以刚性架为主。其次,满足荷载大小要求;不仅要对管道自身重量如介质重量、隔热重量等进行考虑,同时,还要结合实际情况考虑热态时的位移载荷、风载荷、地震载荷、安全阀开启时的反冲载荷、水压试验时的充水重量等,并且,适当的留出余量。若支架生根于建筑物的梁柱、设备本体等设施上,那么,还要对这些生根设施的生根条件以及承载力加以全面的考虑。另外,以标准系列支架为首选;不仅为支吊架的预制与安装提供了便利,而且,还一定程度上减少了用材品种,使得采购、制造、管理等各环节的费用得到了大大节省,并且利于装置的美观。再有,方便拆卸检修;所选择的支架型式要方便拆卸检修,有利于施工,不会对操作造成制约。若支架的位置设置在操作人员可能经过的地方,并且位置较低时,要设立吊架。若管道经常拆卸,那么,焊接结构不可取。 四、支吊架选择设计 管道设计和管架设计的关系非常紧密,管架设计不当,会在运行中使管道受损,甚至损坏转动设备。 1)承重支架。一般沿塔敷设的管线只设一个承重支架,但这个支架不是刚性支架,塔顶封头焊缝线与支架顶的距离是150mm,如果感觉一个承重支架荷重过大,也可以再设计一个承重支架,这个承重支架要设计为弹簧吊架,另外,导向支架要每隔一定距离设置一个,水平管弯头处不允许加刚性支撑。 2)尽量减少弹簧架,不宜用过多吊架。一般情况下,弹簧支吊架安装使用起来较麻烦,而且弹簧支吊架也比较贵,另外,在长期工作状态下弹簧还有失效问题;到达现场时,弹簧支吊架是用定位销加以固定而成,注意安装弹簧支吊架时,不得随意拔掉定位销,定位销应在装置开车或蒸汽吹扫之前拆除。另外,不宜用过多吊架在一条管道上,吊架一般用于管子承重,一条管道上不宜用太多吊架,吊架有一定偏转角,所以吊架太多会影响管系的稳定。 结束语 在石油化工装置中,工艺管道作为物料输送的一种特种设备在装置中起着非常重要的作用。由于工艺管道种类繁多,使用工况千差万别,影响因素和环节比较多。一个好的管道设计涉及到多个方面,它不仅包括管道布置、支吊架选择、应力分析,材料选用,而且还会涉及到材料的采购及现场施工支持。
机械零件论文:基于机械零件加工的“假正品”研究 摘要:为了避免在实际机械加工中,利用工艺尺寸链计算工序尺寸及其公差时,由于工艺基准与设计基准不重合,而出现的“假废品”与“假正品”,导致企业生产的产品质量不稳定,通过对“假废品”现象的分析,提出了在机械加工中“假正品”出现的原因、“假正品”存在的区间以及“假正品”问题的解决方法。应用于实际生产,提高企业经济效益。 关键词:假正品;产生原因、区间;解决措施 0 引言 机械制造企业,在对机械零件进行机械加工的过程中,因零件的工艺基准与设计基准不重合时,需要利用工艺尺寸链计算工序尺寸和公差,在此过程中会出现工序尺寸超差而设计尺寸合格的“假废品”现象。此时工艺人员必须计算出“假废品”出现的区间,在此区间安排复检;具体方法是:设计尺寸便于直接测量的,直接测量判断其是否合格;不便于直接测量的,便测量其他相关尺寸最后推算出设计尺寸再判断其是否合格,以防止“假废品”被当做真废品扔掉而造成不必要的经济损失。 除“假废品”外,在机械产品的加工中,还有一种与其相似的“假正品”现象。其产生原因与“假废品”现象相同,都是由于在机械加工中工艺基准与设计基准不重合时利用工艺尺寸链计算工序尺寸和公差时出现的,只不过它正好和“假废品”现象相反,前者是工序尺寸超差而设计尺寸合格,而“假正品”则是工序尺寸合格而设计尺寸超差。对此我们做了一定的研究。 1 案例 如图1所示,是某矿山企业输送机上用压板零件局部简图,在用调整法镗削两孔O1、O2时,均以M面为定位基准,需标注镗削两孔的工序尺寸。因该零件加工后,在检验两孔孔距时,其测量不方便,试标注出测量尺寸A的大小及偏差。若A超差,可否直接判断该模板为废品? 2 解题过程 3 结果分析 通过尺寸链的计算可以看出,测量尺寸A的公差为0.24,而设计尺寸80±0.1的公差为0.2,TA T80,由此可知,若A超差,就可直接判定该压板因该尺寸不合格而为废品。若反过来,是否A合格,两孔中心距尺寸80±0.1mm就合格呢?现分析一下这个特例:假设压板加工好后测得A的实际尺寸为50.08mm,而两孔尺寸均为?准30.04mm,则两孔中心距为50.08+30.04=80.12(mm)。显然大于设计尺寸而超差,是不符合设计要求的,也就是该压板为废品。但工序尺寸是合格的,这就是前面提到的出现了“假正品”问题。若“假正品”问题不解决,工人将会将本工序产生的废品当做正品转入下一道工序继续进行加工,就会造成不必要的浪费。 4 解决措施 为此“假正品”问题的解决办法同“假废品”一样,他要求工艺人员在计算出工序尺寸和公差后,进一步将“假正品”出现的区间计算出并标明,保证工人在“假正品”出现的区间对工件进行复检,复检办法也同假废品一样,就是直接测量或推算出设计尺寸的实际值,将其与理论值相比较,若实际值在理论要求的范围内则为正品,否则即为废品,废品必须及时报废以免造成不必要的浪费。 那么“假正品”出现的区间如何计算?这是工艺人员应具备的基本能力,其 “假废品”区间的计算方法是将工序尺寸的公差比设计尺寸的公差减小的那一部分补出来,上下对称的补,补出的两部分即为“假废品”出现的区域,也就是要求复检的区域。同样的道理,“假正品”区间的确定办法是将工序尺寸的公差比设计尺寸的公差大出的部分减掉,上下对称的减,减去的两部分即为“假正品”出现的区域,也就是需要复检的区域。 以前述的例题为例。工序尺寸A的公差为0.24mm,设计尺寸的公差为0.2mm,工序尺寸的公差比设计尺寸的公差大0.04mm,所以将工序尺寸的公差从上向下减0.04mm,从下向上加0.04mm,分成三部分如下: 50区间为正品区,50与50为“假正品”出现的区域,即需复检区域。验证如下: ①当两孔为最大极限尺寸,测量尺寸A为50.06mm时,孔心距为80.1mm,出现最大极值。若A超过50.06mm,则出现废品,但若两孔尺寸小于最大极限尺寸,则有可能出现正品。若Amm大于50.1mm,则即使两孔为最小极限尺寸30mm,两孔中心距尺寸仍超差。 ②两孔为最小极限尺寸,测量尺寸A为49.9mm时,孔心距为79.9mm,出现最小极值。若A小于49.9mm,则出现废品,但若两孔尺寸大于最小极限尺寸,则有可能出现正品。若A小于49.86mm,则即使两孔为最大极限尺寸,孔心距尺寸仍超差。由此得出结论:当测量尺寸A超出50mm范围时,能直接判断该模板为废品;当测量尺寸A=50mm时,压板为正品,无需检验;当测量尺寸A在50mm与50mm两个区间范围时,模板可能是正品,也可能是废品,必须复检。复检办法是:测出两孔和A的实际尺寸,推算出孔心距的实际值,与理论值比较判断其是否合格。若为正品则送入下一道工序继续进行加工,若为废品而且无法修复则可直接报废。 5 结语 综上所述,不论是“假废品”还是“假正品”,都是在机械加工生产过程中,所表现出来的实际的问题,严重影响着企业对产品质量的管理控制,是企业工艺人员必须认真对待的。在我们与某机械企业的机械加工工艺人员,一起将上述研究应用到机械零件的加工中,说明了尺寸链的计算是编制机械产品加工工艺中的重要环节,正确的计算与应用,就可以减少不必要的机械加工工时,达到缩短产品的生产周期,保证产品质量,进而提高经济效益的目的。 机械零件论文:机械零件加工工艺的分析与研究 摘 要:通过对机械零件加工工艺的研究,针对常见的机械零件的加工进行工艺方案的分析,确定主要常见零件的加工方法等,提高工作效率和工艺水平。 关键词:机械零件;加工;工艺 在机械零件制造业中,由于组成零件的材料、结构和技术要求各不相同,各种工具的用途和性能也不同,所以各种零件的加工工艺是不同的。 1 机械零件加工工艺 1.1工艺概述 在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法,这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时,应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下,主要应以生产类型来决定。对零件进行工艺分析,分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;分析加工零件的作用及技术要求。制订工艺路线;选择定位基准;确定各表面的加工方法。选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准,争取做到开工前的设备准备充足,以免出现加工过程中的失误与材料浪费。 1.2工艺特征 对零件的特征进行全面、系统而准确地分类可以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。从加工的角度来对零件的特征进行分类,可分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。 形状特征是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征,主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。材料特征主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。精度特征用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。工艺特征主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。制造资源特征是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。 2主要机械零件加工工艺分析 2.1轴类零件 轴类零件是旋转体零件,这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同,它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。 2.1.1轴类零件一般加工要求 一是零件图工艺分析,要研究产品装配图,要做好技术要求的相关准备工作;二是精基准选择,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准,使定位基准与测量基准重合;三是粗基准选择,选牢固可靠表面为粗基准,应选非加工表面作为粗基准。同时,粗基准不可重复使用;四是渗碳件加工工艺路线,一定要做到加工顺序正确。因此,在制订工艺规程时,尽量采用先进加工方法,制订出合理的工艺规程。 2.1.2轴类零件加工的工艺分析 (1)轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为:一是粗车D半精车D精车;二是粗车D半精车D粗磨D精磨;三是粗车D半精车D精车D金刚石车;四是粗车D半精D粗磨D精磨D光整加工。 (2)典型加工工艺路线。主要为:毛坯及其热处理D预加工D车削外圆D铣键槽D(花键槽、沟槽)D热处理D磨削D终检。 (3)轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括:以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准,又符合基准统一原则。以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准,又是空心轴外圆精加工的基准。生产中,锥堵安装后一般不得拆下和更换,直至加工完毕。以两外圆表面作为定位基准,可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时,可用轴的两外圆表面作槎ㄎ换准。 2.1.3保证加工精度的方法 采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。刀具半径的选定。刀具较小时不能用较大的切削量加工,刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。 2.2箱体类零件的加工工艺分析 箱体零件的典型加工路线为:平面加工-孔系加工-次要面加工。 (1)箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的,因此实际生产中,一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。 (2)主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔,一般需要经过3~4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削,也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级,还应增加一道精密加工工序。 (3)箱体加工顺序的安排。由于箱体上的孔分布在平面上,所以先加工平面对孔加工有利。对于次要孔与主要孔相交的孔系,必须先完成主要孔的精加工,再加工次要孔。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工,因为减少了装夹次数,提高生产率。 2.3齿轮零件的加工工艺分析 2.3.1普通精度齿轮加工工艺分析 齿轮在加工过程中可以分为若干个加工环节。第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。第二阶段是齿形的加工,是保证齿轮加工精度的关键阶段。第三阶段是热处理阶段,主要对齿面的淬火处理。最后阶段是齿形的精加工。应对定位基准面进行修整,以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,以达到精加工的目的。 2.3.2齿轮加工工艺过程分析 (1)基准的选择。一般基准的选择可分为:对于空心轴,用两端孔口的斜面定位;带轴齿轮主要采用顶点孔定位;孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差,在加工齿轮时应注意:一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来;二是需要加工的齿轮在内孔定位时,其配合间隙应近可能减少,以利于精确度的提高;三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。 (2)齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理,当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时,必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。需要提高齿轮内孔的制造精度,减小与夹具心轴的配合间隙。 (3)齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行,通常都在滚(插)齿之后,剃齿之前安排齿端加工。 3 机械加工工艺对加工精度的影响 3.1热变形对加工精度的影响 有三种热变形会对加工精度产生较大的影响:第一种,刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法:在刀具上涂抹润滑剂;选用合理的切削参数。第二种,机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种,工件热变形对加工精度的影响。 3.2受力变形对加工精度的影响 解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力,增加工艺系统的刚度,这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。 3.3几何精度对加工精度的影响 在对机械零件进行切削加工工艺时,主轴往往会出现回转误差,这种误差会影响零件的加工精度。除此之外,刀具也会出现同样的问题。所以,机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。 4 结论 本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究,采用合理的加工方法能够提高零件加工的效率和精度。 机械零件论文:工程机械零件的清洗 工程机械零件在装配前、装配中、装配后大都需要进行清洗,有些零件还根据需要在试运行后进行清洗。清洗零件的目的是清除其表面残留的铸造型砂、铁屑、铁锈、研磨剂、油污、尘土等各种污物。零件清洗后的洁净程度将直接影响装配质量和工程机械的使用寿命,因此零件的清洗工作是工程机械装配中十分重要的环节。 做好零件的清洗工作,应根据其材料、结构特点、污染情况以及对其清洁度要求等,正确选用清洗剂和清洗方法。 1 清洗剂分类及特性 工程机械零件常用的清洗剂包括有机溶剂清洗剂、水基清洗剂和碱性溶液3种: (1)有机溶剂清洗剂 有机溶剂清洗剂以石油系溶剂为主,是企业中常用的清洗剂,如汽油、煤油、轻柴油及与其性质相似的乙醇、乙醚、丙酮等。该类清洗剂可溶解各种油脂,适用于精密件的清洗。有机溶剂类清洗剂优点是使用方便,不需要加热,对金属无损伤,清洗效果好。其缺点是有机溶剂均为易燃物,使用和储存时需注意防火与通风,该类清洗剂对橡胶制品有溶解作用,不能用来清洗橡胶类制品。 (2)水基清洗剂 水基清洗剂(常称化学清洗液)由表面活性剂、助洗剂和其他添加剂与水配制而成。表面活性剂是水基清洗剂发挥清洗作用的主要成分,助洗剂和其他添加剂主要是起提高溶液的防腐、防锈及去除积碳等辅助作用。水基清洗剂的水溶液对油脂和水溶性污垢等有良好的清洗能力。此类清洗剂的配方、配比、清洗温度、清洗方法均有所不同,常用水基清洗剂(化学清洗液)的配方、配比、清洗温度、清洗方法和适用范围如表1所示。 (3)碱性溶液 碱性溶液是指碱或碱性盐的溶液,一般将碱或碱性盐的溶液中加入乳化剂形成乳化液,依靠混合溶液的乳化作用去除油垢。在配制碱性溶液时加入少量的水基清洗剂,如6503型、TX-10型等,清洗效果会更好。碱性溶液成本低,去污效果好,应用范围广泛。其缺点是清洗时需要对碱性溶液进行加热,且碱性溶液对金属有不同程度的腐蚀作用,清洗零件以后,必须用清水将残留在零件上的碱性溶液冲洗干净。常用碱性溶液的成分、清洗温度及适用范围如表2所示。 2 清洗方法 零件的清洗方法种类繁多,但从本质上可以分为机械清洗和物理化学清洗2种。 (1)机械清洗 压缩空气吹除法 对附着性不强的污垢,可利用压缩空气吹扫零部件表面,将覆盖在零部件尘土、铁屑等杂物吹扫干净。 手工去除法和工具清理法 使用尼龙刷、金属刷子、刮刀、铁钩等工具,用手工的方式清理,再使用棉织品、合成纤维品、白绸布等将部件表面的污垢擦拭干净。将刷子、刮刀安装到电动或风动工具上,依靠机械动力可快速去除零件表面的污垢。 高压水清洗法 依靠高压水枪、旋转式清洗机、通用式清洗机等设备产生的高速水流产生的冲击动能,将零部件表面、死角、盲孔及内腔等各部位的污垢冲洗干净。 磨料射流法 在水中混入磨料,形成的固、液混俞介质,将这种混合介质以高压的形式喷射到零件表面,高压水和磨料撞击污垢层后,将污±厉层击碎,并将零件表面冲洗干净。 (2)物理化学清洗 浸洗和煮洗法 将零部件浸泡在清洗液中,清洗液和污垢之间发生物理、化学反应后,污垢逐渐软化、游离,最后从零部件表面脱落。煮洗时需要将清洗液加热到沸腾状态,温度提高后,物理、化学反应发生的更快、更彻底,清洗液的去污能力会更强。 蒸汽浴清洗法 卤代烃类有机溶剂类清洗液加热后会使清洗液形成蒸汽,蒸汽与零部件的表面充分接触,并与污垢发生理化反应,将污垢快速的分解和剥离,从而达到清洁的作用。 超声波清洗法 超声波发生器能产生20kHz以上的超音频电信号,该超音频电信号通过安装在清洗槽内的压电效应换能器转换成同频率的机械振动。该机械振动在清洗槽内清洗液中辐射传播,在清洗液中形成交替作用的正压区和负压区,并产生无数个超过1000个大气压的微小气泡。气泡的形成和爆破,对清洗物表面产生高压轰击,将零件局部细微处及缝隙之中的污垢迅速剥落(空化效应)。超声波在液体中沿声的传播方向产生流动(直进流),液体的流动作用使污物与清洗液产生对流,并将污物层分解、乳化、剥离。对局部细微处及缝隙的清洗,是超声波清洗所独有的,超声波清洗原理如附图所示。 电化学清洗法 在特定的电解液中通入直流电,通过电化学的溶解、抛光作用,可将零部件表面的薄氧化膜、硫化物、夹杂层、薄金属层等彻底清洗干净。 3 清洗注意事项 清洗零件时,要保护其不受损伤,特别是加工面应保持原有精度。零件在清洗后,应检查其配合表面有无碰损和划伤,棱角部位有无磕碰和毛刺,螺纹、螺孔有无损坏。 零件清洗后,应待其上的液体干燥后才能装配,以免水或清洗液带入工程机械内部,影响装配质量。清洗后的零件如不能及时装配,应涂上润滑油,并用洁净的防潮纸包裹好,防止灰尘落入,并做好标识后存放。清洗过的零部件不应放置时间过长,以防止锈蚀。 清洗液应按照规定定时更换。更换时要认真清洗溶液槽底部和内壁的油垢,并保证每次注入足量清洗液,清洗槽应加盖防尘罩。 零部件的清洗工作是工程机械装配过程中的必备环节,严格按照以上方法选择清洗液、清洗设备,并严格执行清洗操作规程,才能获得良好的清洗效果,提高清洗效率。 机械零件论文:精密机械零件去毛刺及抛光加工工艺与质量提升 摘要:文章主要针对精密机械零件去毛刺以及抛光加工的新工艺应用进行分析,结合当下精密机械零件去毛刺以及抛光加工的具体现状等为出发点,从加工原理浅析、加工工艺的具体特点以及新工艺的具体应用等方面深入探索以及研究,主要目的在于更好的提高精密机械零件去毛刺以及抛光加工新工艺的应用质量,帮保证精密机械加工质量。 关键词:精密机械、零件去毛刺、抛光加工、新工艺应用 随着科学技术发展进步以及机械零件加工技术的创新,社会上对于机械零件加工提出更加严格的要求,传统的精密机械加工技术已经不能很好的适应社会的需要,所以不断进行创新以及优化。精密机械零件加工以及制造等方面主要是为了更好的提高加工质量,其中的去毛刺以及抛光加工更是非常重要的步骤。同时去毛刺以及抛光加工也是精密机械加工的劳动集中部分,加工费用更是全部加工中最高的一部分,在具体进行去毛刺以及抛光加工过程中,经常会遇到各种问题,需要详细掌握加工工艺原理基础上保证精密机械加工的去毛刺以及抛光加工质量。 1. 精密机械零件加工原理浅析 在进行去毛刺以及抛光加工研究期间需要针对精密机械零件加工原理进行分析,在掌握基本加工原理基础上才能保证对去毛刺以及抛光加工的深入研究。文章研究的精密机械零件加工主要是依据航天航空机械零件为基础展开,因此下文中所涉及到的各种零件都属于航天航空机械零件。 1.1AFM加工原理 AFM加工原理是精密机械零件加工中非常重要的内容,AFM主要是精密机械零件中的磨粒流加工基本原理,因为其被称之为Ab-rasive Flow Machining,所以简称为AFM。在进行AFM加工期间,需要根据加工需要配备夹具,保证加工零件的运输通道,整个加工流程顺利完成。在此基础上还需要根据加工原理的需要,选择两个相对应的磨粒流进行加工,通过固定通道来回在摩擦之后进行挤压,保证其能够均匀的撒入到通道中,及时对其进行打磨抛光。 1.2去毛刺加工原理 去毛刺是精密机械加工中非常重要的步骤,利用热能的方式展开去毛刺,这种技术被简称为TEM。利用热能方式进行去毛刺主要是依据高温的方式将精密零件中的毛刺以及飞边进行高温处理,这样能够保证毛刺清除的干净利索。将需要去毛刺的精密零件放置在密封的高温燃烧腔内,同时将其中的各种气体以及氧气等进行科学配比,保证燃烧的顺利完成。严格控制压力变化,提高腔内的压力,能够将精密机械零件中的毛刺以及飞边等进行燃烧,并且这种热度能够遍布零件的全部范围,能够深入到零件的内部,这样才能彻底对毛边等进行去除[2]。再者因为腔内中的燃烧体属于火花形式,能够在燃烧的一瞬间产生非常高的温度。因为温度的急剧上升,所以机械零件上的毛刺以及飞边等耐热性相比较机械本身比较低,所以非常容易被燃烧。当飞边或是毛刺燃烧之后会延伸到机械零件本身,在燃烧尽之后温度自然会不断下降,并且腔内包含很多氧气,与毛边的燃烧灰烬之间相融合之后产生氧化粉尘,这种氧化粉尘能够起到急速降温的作用。在燃烧结束之后将其中的氧化反应物进行清洗,保证其干净卫生。 1.3电化学去毛刺以及抛光加工原理 电化学加工手段主要是在科学技术发展以及加工技术进步基础上形成,利用电化学的方式对精密机械零件进行去毛刺以及抛光加工,不仅在时间上为机械加工进行节省,同时在技术上也得到很大的改善。这种加工方式以及手段内称之为ECM、ECD、ECP。精密机械零件加工过程中,经常因为加工通道或是各种原因导致零件本身出现很多的毛刺以及飞边,这些毛刺飞边对机械零件的应用质量会产生很大影响,所以需要采用科学方式将其去除。这种电化学方式的产生以及应用,很好的改善了这方面的问题,这种电化学方式主要是利用以及成形的机械零件进行仔细检查,在发现其中包含飞边或是毛刺等问头,连接电流催动电解液将毛刺清除,并且还能对机械零件进行详细检查,能够及时更正其中的不协调之处,这种技术在当前的精密机械零件加工中应用非常广泛,同时在时间上也做了很大的调整,所以能够很好的提升精密机械零件加工的整体工作效率。 2. 精密机械零件去毛刺以及抛光加工新工艺的具体应用 2.1磨粒流加工 上文中对磨粒流加工原理进行了详细介绍,这种磨粒流加工是所有机械加工中非常重要的步骤,对于机械加工的零件大小以及尺寸等具有重要影响,所以需要十分注意。对于不同尺寸下的小孔所需要的工艺技术形式包含很多不同。比如说直径齿轮在1-1.5毫米之间,需要采用精密的技术形式对其进行施工,并且在加工机床上安装回旋臂,若是直径在50毫米左右的齿轮就要求不仅加入回旋臂,还需要设置输送通道,保证输送通道的安全运输。而且光洁度一般能够改善五到十个等级,生产出的零件表面更加光滑而且还很均匀。这种工艺方式在航天航空机械零件生产加工中应用非常广泛,对于增压腔、气缸头、以及涡轮壳体等方面都非常实用。 2.2热能去毛刺以及抛光加工 热能加工方式在去毛刺以及抛光加工等方面也是非常常用的技术之一,这种技术不仅能够理想的将机械零件中的毛刺清除,同时还能帮助机械加工企业降低生产加工成本,提高加工速度,保证加工件数基础上对加工过程进行严格控制监督,同时防止重复加工现象的出现。这种热能去毛刺的方式在范围上进行了很好的扩散,能够将很多人工不能清除的地方进行彻底清除。 2.3电化学去毛刺加工 电化学方式是当下应用非常广泛的一种形式,这种方式在去毛刺上能够更好的保证清净,同时能够根据零件的相互去毛刺进行科学对比,在发现其中的尺寸或是设计不规格期间还能够及时发出提醒,去除其中的不规格之处,为零件的加工提供了更高的保障。 3.毛刺的危害问题 毛刺的危害问题主要有以下几种情况:第一,机械设备的配件如果存在毛刺会导致之后的制作工序的准确性与检查精准性出现问题。第二,机械设备生产产品中存在毛刺则会是机械设备各构造连接处出现卡顿状况,在机械设备自动化中问题最为常见。第三,许多电气工程设备在运行时其中存在的毛刺脱落,致使电气工程设备电路发生故障。第四,机械设备表面毛刺发生脱落,加快了设备之间的磨损程度,降低其使用寿命。 4.毛刺去除措施 在去除零件毛刺过程中,工作人员通^科学的方法在确保零件形状不发生改变的过程中对零件进行抛光技工,清除掉零件上的毛刺。在毛刺危害被人们了解的情况下,工作人员经常通过各种方法对机械零件上存在的毛刺进行清除。全球许多企业都在对去除精密机械零件上的毛刺措施进行研究。在零件设计与制作时工作人员就因该了解与掌握发生毛刺现象的问题,在根本上降低毛刺问题的出现。在零件生产过程中工作人员利用科学合理的方法去除零件上的毛刺,并不断的完善去除毛刺设备。在去除零件毛刺的各种措施中,人工方法的使用可以更好的对零件中存在的各种毛刺进行清除。在使用机械设备对零件毛刺进行清除时对其规格、均匀度都有着严格的需求。 结束语: 综上所述,对于精密机械零件加工来讲,在要求上非常严格,特别是其中的去毛刺以及抛光加工工艺更是最繁琐复杂的一种。在详细了解加工设计原理基础上,积极采用适当方式对其进行加工,消除其中的不合理之处,保证精密机械零件加工质量,从而保证机械加工的整体质量。 机械零件论文:机械零件可靠性优化设计研究 摘 要:机械产品的可靠性能够准确的衡量机械产品自身的质量,特别是在机械行业飞速发展的今天,科学技术的进步要求机械零件具备最基本的可靠性。提升机械零件的可靠性离不开设计过程的优化,为此需要从细节上重视优化设计方案的拟定。本文将分析机械零件可靠性优化设计的相关措施,结合现阶段机械零件的运用现状,明确应该采取的实际举措。 关键词:机械零件 优化设计 可靠性 提升机械零件的可靠性,需要从设计的环节解决机械产品固有的可靠性要求,同时还需要在制造过程中提供可靠保证。面对市场的激烈竞争,机械产品需要具备良好的可靠性指标,才能拥有最基础的立足根本,由此可见机械零件的可靠性优化设计至关重要。机械零件的设计应该跟随时代的发展适当的创新,同时体现出时代的特色,注重零件的使用质量和安全可靠,掌握科学合理的优化设计技巧。 一、机械零件可靠性优化设计的意义 可靠性对于机械零件来说具有至关重要的影响,主要是指通过形成产品的可靠性作目标的设计方案,同时也被称作概率设计,主要是涵盖了外荷载、承受能力及想相关尺寸等具体的指标,在服从随机因素的基础上,避免零部件出现破坏,从而形成合理的科学的设计方案,保证机械零件的可靠性和结构的安全可靠,控制好失效的发生概率。优化设计方案的提出,可以依照具体的计算展开设计的过程,确保产品的可靠程度,同时根相关的任务指标,确立可靠性标准,同时归纳零件的具体参数,帮助设计人员和生产者更好的掌握零件设计的可靠性原则。 二、机械零件可靠性优化设计的现状分析 现阶段,依靠可靠性优化设计的方案仍然较为传统,因此在设计零件的时候,还是会将零件的具体强度、应力和安全系数等作为单值分析,把安全系数和根据具体使用的某一数值进行比较分析,发现如果前者相较于后者更大,则证明零件符合安全标准。但是并没有分析各个参数存在的随机性,将各个设计参数看作是单一的确定值,无法准确的预测零部件可靠运行的实际概率,所以难以客观的选出最优方案,相关的设计人员也难以把握设计产品的可靠性。 通过概率论和数理统计的方式,可以准确的分析零件的可靠性设计技巧,这个过程就避开了主观人为因素的影响,同时,也能更加准确的把握外界条件的变化,确保设计的结果更加贴合客观情况。可靠性的设计被广泛的运用于机械零件可靠性优化设计的多种问题中,通过更加科学的方案,解决了诸多较为繁琐的传统设计方式带来的不便,更有助于满足现代社会对于精巧设计的需求。 三、机械零件可靠性优化设计的具体方案 机械零件可靠性优化设计的具体方案应该跟随时代的发展不断创新,同时也需要时刻关注零件的具体质量,确保在可靠性设计的时候,更好的掌握科学的方式方法。机械零件的可靠性优化设计相较于传统的机械设计方案来说,更有助于综合分析机械产品的功能和结构形态,体现出因势利导的优势。 (一)权衡与耐环境设计 权衡设计对于机械零件的可靠性影响深远,因此可以综合分析零件的质量、体积和成本等各个要素,确保制定出更为合理科学的设计方案。耐环境设计则可以综合分析,涉及到机械零件的诞生到运用,在机械零件生产之初,可以充分考虑到零件在整个寿命周期内所能遭遇到的各种环境,其中涉及到运输的碰撞问题、空气的干湿程度对机械零件产生的影响,经过对相关环境因素的综合分析,可以对零件生产过程中的用料、技艺等适当优化,由此确保零件自身和整个设备的安全可靠。 (二)预防故障设计法 机械设备在实际运作的过程中,往往需要调动整体运作,所以始终处于串联式的系统中。为了实现整体功能之和大于部分功能之和的目标,需要适当的优化机械零件的可靠性设计,通过对机械零件的严格挑选和控制,加之对外购零件的严格分析,可以及时明确零件本身存在的主要问题。在选用相关的零件时,还应该经过分析与验证的过程,确保在最大的程度上分析故障成果,利用较为成熟到位的经验适当分析验证零件的可靠性。 (三)简化及余度的设计 简化设计主要是指在满足了特定的功能基础上,设计的过程必须要适当的简化,比如零部件的数量应该适当的减少,避免出现冗余的情况。在机械设备运用的过程中,如果涉及到的零部件较多,则越容易出现一系列的问题和错误,可见可靠性的优化设计极为重要。简化和余度设计属于可靠性优化设计的基本原则,能够有效的避免故障并提升可靠性。简化的过程就是适当的减少不必要的部分,但是并不是减少超负荷的工作,零部件的简化应该从全方位的角度分析,仔细的分析零件的组合和具体的配合方式。余度设计需要适当的结合整体分析,也可以将其看作是备份过程。经过对完成功能设置重复的结构和备件等,确保因为局部的故障问题,影响机械设备整体系统的稳定性。 (四)概率设计法 这种方式主要是通过应力-强度干涉理论的指导作用,将应力和强度变作是分布随机变量的处理。处理设计的对象是机械零件的参数和变量部分,同时也应该符合特定的统计规律随机变量,确保构建起更为合理的可靠性设计标准概率数学模型。经过概率和数理统计理论的应用,在给定的条件下,得出零件发生破坏时的概率公式,由此计算出相应的尺寸和寿命等,确保设计出更符合要求的参数。这种方式可以及时弥补常规设计的缺陷,同时又能及时贴近生产的实际过程。 结语 综合分析,机械可靠性优化设计就是对传统设计方式的发展和完善。机械零件的可靠性优化设计能够及时掌握相关参数的随机性,同时也能在设计的过程中,及时预测零部件的可靠程度,确保更好的实现全局性的贯穿。为了更好的在竞争中占有一席之地,机械零件生产商应该注重可靠性优化设计的实践,通过正视机械零件可靠性的优化设计的重要性,在展开相关课题的讨论时,适当的加入创新思想,从而更贴合时代的发展需要。 机械零件论文:浅谈车辆机械零件的磨损与预防 摘 要:车辆机械零件的主要失效形式为磨损,根据磨损机理来讲,可以将车辆零件失效分为不同的形式,其中包括粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、气蚀等,因此,分析车辆机械零件的磨损机理具有重要作用,通过采取有效的预防措施,延长车辆机械零件的使用时间。文章就对车辆机械零件的磨损与预防展开研究。为实现车辆机械的使用时间的延长,减少车辆机械故障的发生提供一些参考。 关键词:车辆机械零件;磨损机理;预防措施;分析 引言 车辆零件失效形式多种多样,疲劳、磨损、腐蚀等是最常见的,其中磨损是最主要的一种失效形式。通过对相关资料的调查可知,较多的车辆的零件报废的原因为磨损的占有75%以上的比例[1]。车辆机械零件由于长期在较为恶劣的条件下工作,极易导致零件失效的现象发生,严重的情况下,还会导致交通事故的发生。因此,针对车辆机械零件的磨损与预防进行研究十分有必要。 1 粘着磨损 粘着磨损是车辆机械零件失效的常见的形式,其主要是由于零件摩擦表面相互接触,而使摩擦表面金属存在转移,最终使零部件出现磨损[2]。出现这种现象极易破损润滑油,最终导致摩擦过程中无法散发热量,粘着点产生塑性变形而导致被剪切撕脱,在这个过程中还会反复出现粘着再撕脱的现象。甚至还会使摩擦表面遭到破坏,最终使其无法正常运行,给车辆安全埋下隐患。粘着磨损还包括这几种形式,涂抹、轻微磨损、擦伤、咬死与胶合。 对于粘着磨损的避免方法来说,首先需要使两摩擦表面间具有易剪切的薄膜,薄膜包括油膜、边界膜等,其中使用最广泛的一种为边界膜,在润滑油中加入抗磨极压添加剂有着重要作用,其在摩擦当中能够使保护零件,使零件表面形成边界膜。将固体润滑剂应用其中,在液体润滑、边界润滑失效的情况下,能够使摩擦与磨损有所减小。其次,应选择合适的摩擦副配对材料,另外还可以将改性处理应用于零件处理中,由此避免粘着磨损的发生。 2 磨料磨损 磨料磨损也是较为常见的一种零件失效的形式,其主要是由于硬质颗粒造成相对运动的零件表面的磨损现象。造成车辆机械零件磨损危害最为严重的即磨料磨损,具体可见图1。减少磨料磨损的方法,对防止磨料进行摩擦副内有着良好的效果[3]。在使用该措施时,首先应做好“三滤”的清洁与更换工作,使其保持最佳状态。同时,全面检查各管路接头与结合面处,其目的是为了防止出现松动问题。在维修与保养车辆时,应选择环境较好的地方实施;在装配之前,要将零件清洗干净,另外,将改性处理应用于易出现磨损的机械零件中,以此使零件的表面硬度得到提升,在这个过程中,应注重摩擦面硬度高于磨料硬度,以此使零件的耐磨性得到提升,降低零件磨料磨损的现象发生。 图1 磨粒推挤材料模型 3 疲劳磨损 疲劳磨损的发生是建立在接触应力周期性的基础上,导致的摩擦面材料的疲劳破坏问题。对于该现象的防止措施,首先应保证零件的质量满足要求,主要是零件表层材料的品质应达到最佳,这样能够有效减少疲劳磨损的现象发生。由于这些杂质形状各异,极易造成其他零件的损坏。同时,将零件表层的缺陷得到减少,这些地方是导致裂纹发生的主要部分。其次,提升零件的表面品质。零件表面如果没有出现较显著的粗糙现象,说明零件的抗疲劳磨损能力就越好。另外,还可以通过一些表面改性工艺,来提升零件的抗磨损能力,最常见的有喷丸、表面渗碳渗氮等。 4 腐蚀磨损 腐蚀磨损的发生主要是由这两个因素造成的,分别为腐蚀性气体、腐蚀性液体,其相对滑动摩擦极易产生化学反应,生成的腐蚀产物极易导致材料的损失现象[4]。也可以说,这种现象发生是由于腐蚀与摩擦共同作用下所带来的后果。腐蚀磨损主要包括特殊介质腐蚀磨损与氧化磨损两种类型。其中在防止腐蚀磨损发生的策略中,首先应保证发动机工作的条件的合理性,防止其长时间在较低的条件下工作,同时还需要注意车辆的正常驾驶,车辆不可较为频繁地启动,避免车辆在驾驶过程中突然减速,以此减少腐蚀磨损的发生。 另外,将表面改性应用于极易出现腐蚀磨损的零件中处理中,采用镀锡、塑料等实现防腐蚀的保护,以此为减少零件的腐蚀磨损奠定基础。 5 气蚀 当液体与零件表面接触,并发生相对运动时,液体的饱和蒸汽压力高于液体与零件接触处的局部压力,那么溶解于液体中的气体将会形成气泡,并与液体流到高压区,气泡在这个过程中会出现一些变化,但气泡破裂时,会出现较大的冲击力与显微射流,在此作用下将会导致表层材料出现疲劳剥落的现象。在气蚀发生之前,会存在麻点坑,之后会使麻点坑的深度逐u增大,最终造成零件被穿透,造成机械故障。 对于减少气蚀的发生,首先应减少气泡的形成,如果防止气泡的产生,那么就应当采取有效方法,将机件表面之外的气泡破裂。 6 微动磨损 微动磨损指的是两个互相接触并压紧的表面间,出现低幅往复切向振动时,导致零件出现微粒脱落的现象发生。对于这种现象,应当控制零件配合表面之间振动,同时,在零件配合表面之间涂覆固体润滑剂。 7 结束语 综上所述,对于车辆机械零件磨损,不仅仅是一种磨损机理的结果,其是由多种磨损机理综合作用的结果。因此,分析车辆机械零件磨损机理具有重要作用,需要从多个方面考虑,通过采取有效的措施,使车辆机械的使用时间得到延长,以此减少车辆机械故障的发生,为保证车辆的正常使用奠定的基础。 机械零件论文:探究精密机械零件去毛刺与抛光加工的新工艺应用 摘 要:机械制造行业在发展的进程中,劳动力相对集中在精密零件精细加工环节,而这一环节工作难度系数也是相对较大的,一般情况下机械零件在加工的过程消耗的成本费用高达总生产成本的15%。文章在浅谈各类精密机械零件去毛刺与抛光加工的重要意义的基础上,着重地探究几种去毛刺与抛光加工的新工艺在精密机械零件加工与制造进程中的运用。 关键词:精密机械零件 去毛刺 抛光加工 新工艺 在精密机械零件的制作与加工的进程中,全面地提升精密机械零件精细加工质量是极为关键的,其设计了多样化的加工技术。而去毛刺与抛光两大问题一直被视为精密机械零件自动化生产进程中最大的弊病[1]。宇航产品要求10倍显微镜下观测无微小毛刺,零件表面不能有任何划伤,毛刺作为多余物一旦掉落就会严重影响卫星的安全性能。只有在高端新工艺、新技术的辅助下,机械产品的应用性能与外部美观度才有所保障。磨粒流加工、热能去毛刺和电化学加工3种新工艺技术在对金属零件表面进行处理之时取得了良好的效果[2]。 1 分析各类精密机械零件去毛刺与抛光加工的重要意义 在工业化以及自动化进程不断加速的局势中,只有机械零件毛刺在去除的情况下其零件表面的质量才会相应f 提升,也就是说无论是在产品的性能还是在装配与外观的质量以及使用年限上均达到改良与优化的效果[3]。例如在航空发电机机械系统传动中,只有去除毛刺,才会有效地规避传动系统卡死问题的出现;此外,在切削加工和装配的环节,毛刺和锐边消除以后才会强化机械零件抗疲劳的能力,从而延长机械设备使用的年限。总之,去毛刺和提高表面精度是机械零件在生产制造过程中不可缺少的工序,其可能会消耗一定的人力、物力以及财力,但是在优化产品性能方面发挥关键性的作用,可以认为去毛刺工艺环节的有效落实可以推动机械制造企业可持续发展前进的历程。 2 探究精密机械零件的去毛刺 2.1 机械去毛刺 这是一种借助切削加工去毛刺的方法,只有在加工刀具与被加工零件的毛刺或导角部位相切时,才能达到去除毛刺的目的。 2.1.1 基本工作原理 即动力刷去毛刺,这种加工方法在操作之时是极为简易的,面对经机械加工之后的零件,对其去毛刺之时,对刷子可以采用手工操作的措施,也可以使用机械操作的方法,一旦应用的是机械操纵刷子去除零件表面的毛刺,可以被称之为动力刷去毛刺或机械刷去毛刺。对动力刷的工作原理进行概述,可以将其视为一种多刃切削工具,每条刷丝都在同步地进行切削工序。在实际的加工环节中,刷子始终与精密机械零件处于旋转运动或直线往复运动这类相对运动的状态中,刷丝能够对零件产生多次的压接、摩擦、切削和弹性冲击的效果,最终达到去毛刺与抛光加工的加工目标。 2.1.2 动力刷机械去毛刺特征 优点:去毛刺效果良好,不会使机械零件表面产生划痕,同时达到倒圆、抛光、去锈的效果;可以有效地增强零件耐磨性和抗疲劳性,从而延长其使用的年限;刷子种类具有多样性的特点,可以安置于机械设备之中;在加工成本上体现经济性的特点,同时易于操控。 缺点:机械零件以及刷子的外部构造等因素,均有可能成为去除复杂型腔内部隐蔽毛刺的屏障,此时细微孔和窄缝处的毛刺很难被彻底清除;一旦毛刺高度大于300 mm,该工艺技术就无法达到对其去除的目标;此外,动力刷使用的时长是极为短暂的。 2.2 挤压珩磨去毛刺 2.2.1 基本工作原理 应用挤压一种半固态的成粘弹性的磨料介质(一般由基料、磨料和添加剂组成)渗透于待加工零件的棱边、表面从而产生磨蚀作用,实现去毛刺、倒圆和表面抛光目的。磨料的最大挤压力=介质受阻通道的横截面积×机床挤压力×100%。这一新型技术在对机械零件进行加工之前,要将零件放置于特殊设计的封闭夹具内,一定的压力和流量的共同作用下珩磨介质往复通过零件,在反作用力作用下,零件被加工部位在径向受到一定力度的挤磨、切削,从而实现去毛刺、倒圆和抛光的目标。 2.2.2 挤压珩磨去毛刺特征 优点:适用范围广;在加工环节具有方向性;精加工时间短。 缺点:不适用于较小盲孔或容积较小的空腔零件;大型的机械零件难以加工;在对机械零件加工之时存在浪费材料的现象。 3 阐述三种新工艺应用的具体实例 3.1 磨粒流加工应用实例 以0.2 mm为直径的小孔、以1.5 mm为直径的齿轮、以25 mm为半径的通道,或者是直径为12 mm的叶轮在加工的环节中均可以采用磨粒流加工技g。也就是说,在不同尺寸精密机械零件制作与加工的过程中均可以采用这一类型的工艺技术。但是技术人员在对这一加工工艺进行应用的过程中,如果面对的对象是大型机械设施的某个零件,应该做好技术应用前期准备工作,即安设专门化的输送通道。 在卫星系统进排气管、进气门、增压腔、喷油器、喷油嘴、气缸头零部件的精加工环节,该工工艺技术拥有较高的应用率。比如说在专门2工位磨粒流的生产线上粗糙的气缸头铸造件实现被精细加工的目标,优化了生产效率(30件/h)。有关数据显示该加工工艺的应用,使气缸头铸造零件表面的粗糙度从Ra4μm或Ra5μm降至到Ra0.4μm,可见降幅是极为显著的;此外该加工技术在卫星系统进排气管结构上的应用,可以有效地使废气排放量减少8%,发动机功率有6%的增幅,汽车行驶的距离是原先的1.05倍。 3.2 热能去毛刺加工工艺 该类型的去毛刺加工工艺技术最大的特点就是能够完全地依据制造者的主观意念去清除处于任何位置的毛刺,甚至可以延伸至人工无法涉及的方位,比如所机械零件的交界位置、盲孔里的毛刺等,正因如此,该工艺技术中在航空零部件和五金配件去毛刺与抛光加工环节的应用体现出巨大的实用价值。此外,该去毛刺工艺最大的优势是最大限度地压缩了机械设备整体的加工费用,使生产制造产业在单位时间内生产出更多数量的零配件,有效地规避了重复加工现象的出现。 3.3 电化学加工工艺 电化学抛光工艺技术具体在那些具有高纯净度标准的零件、人体手术植入构件、瓶模或者是形状各异对策不锈钢零件中有广泛的应用。这里笔者重点提及的内容是ECM仅仅满足常规加工方法的需求,在形状特殊化轮廓(例如柴油机的燃油喷油器喷油嘴的腔体)以及边角形状的零件加工环节是难以适用的。而ECD应用在安全气囊推进系统内表面的通孔和汇流板内部阶梯相交孔这类工件上之时,在对孔和边角进行去毛刺之时存在较大的难度系数;ECP可以大幅度地提高铣削三维轮廓(滚针轴承的滚针)表面的抛光效果。 4 结语 总之,机械零件欲要实现精加工的目标,去毛刺与抛光加工工艺技术就必须及时地引进与应用,但是技术人员在对磨粒流加工、热能去毛刺和电化学加工技术应用之时,一定要对机械零件的形状、尺寸等因素进行综合的分析[4],同时坚持经济性的原则,从而选择最优质的工艺技术,使卫星零件和机械零件的性能达到全面优化的目标,为我国制造行业获得更为宽阔的发展空间。 机械零件论文:机械零件的表面光整加工常用方法分析 摘 要:伴随着我国机械技术不断的发展以及创新。我国机械加工制造行业也有了非常大的提升。在我国机械加工领域中,如何进一步提升机械加工的精度以及表面质量显得尤为关键和重要。零件表面的加工精度以及加工质量是零件加工质量最直接的保障措施。加工零件的稳定性以及可靠性,实用性都能够在零件机械加工表面精度以及质量上得到体现。零件使用的延长方式有很多种,但是最重要的一种就是要在机械零件的加工过程中提升零件表面的加工精度以及加工质量。文章主要针对机械零件的表面光整加工方法进行详细的论述以及分析,希望通过文章的阐述以及分析能够为有效提升我国机械零件表面光整度贡献自己一份微薄的力量。 关键词:机械零件;表面光整加工;常用方法;技术' 1 我国机械零件加工过程中光整加工的具体含义以及主要特点 伴随着我国工业领域的不断发展以及提升,我国对于机械加工的零件表面质量以及精度有了更高的要求。零件的表面加工精度和质量对于零件主要有着四方面的影响;首先能够影响到零件的抗疲劳强度;其次能够影响到零件的抗腐蚀性能;再次是能够对零件的耐磨性能有一定的影响,最后是对零件的刚性接触强度有影响。因此在零件的加工过程中我们要对零件的加工质量严格的控制以及把控。零件的使用寿命以及零件的可靠性能也和零件表面的加工质量和精度有着非常大的关系。零件的光整加工主要是指零件在加工质量提升的同时还能够保障零件具有稳定的加工表面精度,有效的保障零件的加工效率。零件的加工光整程度在我国机械行业中是实现先进加工技术的一个非常重要的前提。也是我国零件加工等级从微米向着亚微米甚至是纳米等级发展的主要技术保障。光整零件Φ募庸し椒ù笾赂爬ㄓ辛街郑首先是传统意义上的机械加工;其次是非传统意义上的机械加工技术。从实际的操作技术来区分,还可以分为固结研磨和有礼研磨两种形式。抛光以及研磨是零件表面光整加工最长用到的方法。零件表面的光整加工在我国机械行业中的主要作用有六个。第一个是能够有效的降低零件加工过程中的表面粗糙度;第二个是能够有效的保障零件加工过程中表面缺陷的消除或者减轻;第三个是能够有效的改善零件表面的使用性能以及精度质量;第四个是能够对零件加工后的物理性能有很大的提升;第五个是能够均衡零件加工过程中产生的加工应力;最后一个是能够有效的对零件加工表面的光洁度以及清洁度进行提升。除此之外还能够对零件加工后的装配工作有很大的帮助,提升了零件的整体装配工艺。 2 我国机械零件加工过程中光整加工的主要方法 零件表面光整度加工方法主要有以下几种,精密磨削;砂带磨削;研磨;抛光;珩磨以及电化学抛光加工等等方法。下面针对每一项加工方法进行简单的分析以及叙述。 2.1 零件光整加工方法中的精密磨削加工方法 在机械加工过程中,零件表面光整加工的方法有很多,但是作为常规加工方法中的最后一道加工方法,精密磨削加工非常的重要以及关键。精密加工能够有效的保障零件在加工过程中的尺寸精度;表面粗糙度以及行为精度等加工要求。在零件的切削加工过程中,切削掉的零件表面尺寸越小,就意味着零件的加工难度越大。在精密加工中,使用的加工零件首先就是砂轮。砂轮的主要作用就是使用磨料对切削量要求非常小的零件表面进行切削。在这一过程中切削掉的零件表面非常小,通常情况下能够达到微米的级别。通过这一点我们能够相信,在零件加工过程中磨削加工完全能够满足零件加工最小尺寸的要求,对于零件加工精度以及形位精度和粗糙度的控制都能够达到要求。在机械加工过程中,磨削加工在零件的加工过程中使用的最广泛。在磨削过程中使用的磨削材料也是非常的多,例如软金属;不锈钢;淬火钢以及高速钢等都能够使用磨削的加工手段进行零件的加工。伴随着科学技术的不断提升,现阶段磨削加工工艺已经能够对非金属进行加工处理,特别是现阶段较为热门的半导体以及陶瓷灯非金属,质地较硬的非金属也使用磨削的加工手段来进行零件的加工。目前,几乎所有的零件材料都能够使用磨削的加工手段来进行加工,能够最大限度的保障零件的加工精度以及加工质量。但是需要注意的是精密磨削加工虽然有很多的优点,但是其加工加工效率低下的问题还是阻碍了静默磨削加工技术进一步的发展。由于精密磨削加工需要对细小的微粒进行加工处理,因此在加工过程中会产生非常高的加工温度,这样会导致加工零件在高温的作用下出现一些不良的状况,最显著的就是金属内部的金相组织容易在高温下出现变化,能够导致加工的硬化,由于加工过程中出现的高温,还能够影响零件后期的热处理淬火,最明显的体现就是精密磨削加工后的零件表面会出现一定量的表面烧伤或者是出现裂纹。因此在零件的加工过程中,要对静默磨削加工技术慎重选择,提前做好相应的准备工作。 2.2 零件光整加工方法中的砂带磨削加工方法 我国目前常常使用的加工方法还有砂带磨削加工技术,砂带磨削加工技术在目前看来是一项非常专业的加工技术。砂带磨削加工技术术语涂附磨具加工的范畴。砂带磨削在加工方法上分为两类,首先是闭式加工,其次是开式加工。砂带磨削的加工基材为混纺布,通过粘结剂的作用将磨料粘在零件的加工表面,砂带磨削的主要优点是能够实现非常高的生产效率,同时零件的磨削质量非常好,目前的应用也较为广泛。但是砂带磨削也存在一定的缺点。例如砂带的品种目前较少,砂带的质量也需要有一定程度的提升。 2.3 零件光整加工方法中的研磨加工方法 在光整度加工过程中,研磨加工技术主要就是通过相应的加工研具对加工物料进行加工,这种加工时一种微量加工,能够有效的保障零件加工表面的加工精度以及加工质量。研磨加工最主要的缺点是在研磨过程中加工速度过低,使用的加工时间较长,对加工效率有一定的影响。 2.4 零件光整加工方法中的抛光加工方法 抛光是用微细磨粒和软质工具对工件表面进行加工,是一种简便、迅速、廉价的表面光整加工方法,其主要的目的是去除前道工序的加工痕迹,改善工件表面的粗糙度,使工件获得光滑光亮的表面。传统的研磨与抛光的区别是在工具和效果上,一股研磨所用的研具是硬的,不仅可以降低表面粗糙度,而且可以提高精度,而抛光所用的工具是软的,它主要是降低工件表面的粗糙度,对加工精度无提高,甚至有时还会降低或破坏几何精度。 2.5 零件光整加工方法中的珩磨加工方法 珩磨是一种以固结磨粒进行加工的光整加工方法,它不仅可以降低工件表面的粗糙度,而且在一定条件下还可以提高工件的尺寸精度及形状精度。 2.6 零件光整加工方法中的电化学抛光加工方法 电化学抛光加工是利用电化学方法对工件表面进行的一种光整加工,是直接利用在金属表面发生的氧化还原反应来去除金属表面切削加工所残留的微观高点以降低其表面粗糙度的一种方法。 机械零件论文:机械零件设计中常见错误 摘 要:机械零件设计是在教师的指导下由学生独立完成的。装配图中体现了合理布置三视图,正确使用绘图工具及正确的投影关系。合理的零件结构、合理的箱体结构;合理的油标安装位置、合理的放油塞位置等。充分利用图册、手册、指导书等为依据,绘制出结构合理、规范的视图。通过边绘图、边计算、边修改的设计方法,发现错误、分析原因、及时改正。 关键词:视图 绘图工具 投影 设计 草图 机械零件设计是机械设计课程的一个重要的实践环节,是培养学生综合运用机械设计、机械制图等先修课的能力。通过机械传动、机械零件设计,掌握机械设计的一般规律和方法。综合训练学生设计计算能力、查阅图表能力、绘图能力。运用标准、规范,查阅手册和图册的能力。在指导学生课程设计的过程中有以下问题。 1 合理布置三视图 三视图是指主视图、俯视图和侧视图。一张完整A0图纸,除了三视图,还要标注必要的尺寸、形位公差、技术要求、标题栏和明细栏。合理布图,视图之间留有足够空间来标注尺寸,视图与图框之间也有相应的距离。不合理布图集中于整个图面的左侧或集中于下半部,视图画到边框线以外,无法标注。 2 正确使用绘图工具 绘图r多数同学使用自动铅笔或2B铅笔,少数同学用HB铅笔,还有的同学不会削铅笔。正确的方法是选用中华绘图铅笔HB打底线,用2B铅笔加深,削铅笔时从标铅笔型号的另一端开始,切记不要用卷笔刀。在绘图时,学生用三角板绘制水平线和垂直线,这样图面的水平线和垂直线就达不到要求。另外还有的同学把丁字尺当作直尺用,这样画出的图也不美观。常用的绘图工具有丁字尺、三角板和圆规。丁字尺有尺头和尺身构成,尺身有刻线的一边为工作边,符合要求的丁字尺,尺头的内侧与尺身工作边必须垂直。丁字尺用于画水平线。绘图时,由尺身的内侧边靠紧图板左侧导边,上下移动即可由丁字尺的工作边画出水平线。三角板可画出直线,也可与丁字尺配合画出垂直线和45°剖面线。 3 正确的投影关系 正确的投影关系,即:长对正、高平齐、宽相等。由于二级减速器结构尺寸相对比较大,多数同学都能做到长度对正、高度平齐、忽视宽度相等。因为这个宽相等是俯视图的宽度和侧视图的宽度相等。少数同学侧视图的宽度和俯视图的宽度不等,这就需要修改图纸或者重画。还有错误较多的轴承旁联接螺栓铸造凸台的投影。又如M12螺栓投影主视图正确,俯视图投影画成直径8 mm、10 mm、12 mm、14 mm等。有的投影关系对上了,尺寸不对。还有的尺寸对上了,有的投影关系不是偏左就偏右了。正确的是M12螺栓投影主视图正确,俯视图投影画成直径12 mm圆,而且在同一投影线上。 4 稳固的机座 设计时应保证机座有足够的强度和刚度。箱体壁厚8 mm,为增加机座底凸缘刚度,取机座凸缘厚度20 mm。机座凸缘的宽度应超过机座内壁以增加机座的刚度。如果机座凸缘的宽度没有达到或超过机座内壁,则机座的刚度不足,受力较差,易变形。 5 带油轮的设计 在设计二级圆柱齿轮减速器时,考虑润滑条件,为使高速级大齿轮和低速级大齿轮直径接近,取i1=1.4i2。当高速级齿轮传动模数m=1.5 mm,低速级m=3 mm时,会出现低速级大齿轮浸油深度超过1/3R时,高速级大齿轮才能得到浸油润滑,使得低速级大齿轮搅油损失功率过大。为解决这个问题低速级大齿轮浸油深度10 mm,高速级大齿轮采用带油轮润滑。带油轮常用塑料制成,带油轮的宽度是大齿轮宽度的1/2,带油轮浸油深度为10 mm。带油轮用带有螺纹的销轴固定在箱体内壁,带油轮与箱体之间有一个塑料套筒,保证带油轮与大齿轮中间部位啮合。 6 箱体结构设计 在小齿轮一侧,箱体轮廓圆弧半径通常大于小齿轮中心到凸台处的距离。 由于主视图中齿轮投影只画分度圆,在确定箱体内壁时会忽视齿顶高,产生齿顶圆与箱体内壁刮砰等现象。正确方法应保证齿顶圆与箱体内壁10 mm的距离。 7 油标指示器选择 油标指示用来显示油面的高度以保证油池中油量正常,一般设置在箱体上便于观察油面的部位。多数同学选用油标尺,油标尺上有最高油面刻度和最低油面刻度,油面高度位于这两个刻度之间视为油量正常。设计时,注意选择在机体上放置的位置及倾斜角度。在不与机体凸缘相干涉,并保证顺利加工及拆装的情况下,油标设置位置尽可能高一些,倾斜放置时与水平夹角不小于45°。当减速器安装位置过低或过高,不便于安装油标尺时,可采用圆形油标。如果油标指示器位置选择错误,加工时产生刮砰,易打刀;位置过低、溢油。如果油标指示器位置选择正确,则加工时不产生干涉,油面位置满足润滑要求,拆装油标方便。 8 装配草图的检查 装配草图的检查中有如下问题:(1)少数同学布图不合理,主视图和俯视图画到图框以外。(2)少数同学粗实线细实线不分。(3)还有的同学画出齿轮或轴承轮廓,剖面线就画出来了。这些错误,有些同学只有一项,也有些同学有若干项。正确方法是先画出三个视图中心线,可避免布图不合理;先画俯视图草图,用细实线画出齿轮、轴、轴承、套筒、箱体及端盖的轮廓,再向主视图投影,最后向侧视图投影。当装配草图检查没有错误时,中心线和齿轮分度圆绘制点画线,零件轮廓线绘制粗实线,剖面线和尺寸线绘制细实线,剖面线和尺寸线是在图面加深以后最后绘制。 除了上述基本的错误以外,还有以下结构及工艺错误。如:启盖螺钉、吊耳处箱体结构、定位销、油标、放油塞、凸缘螺栓等。具体如下:(1)启盖螺钉工作螺纹长度不足。(2)吊耳处,箱体内表面为斜面。(3)定位销过短。(4)油标与水平面小于45°,开口处润滑油外溢。(5)放油塞,开设位置过高。(6)轴承旁螺栓和凸缘处螺栓,两处都是铸造的未加工表面,易受偏心载荷的作用。 针对上述错误改正如下:(1)启盖螺钉工作螺纹的长度应大于机盖凸缘的厚度。(2)吊耳处箱体结构,机盖内表面螺纹处增设凸台,防止偏钻打刀。(3)定位销的长度应大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚度,以便于拆装。(4)油标与水平面不小于45°,以便于加工和装配时油标不与凸缘干涉。(5)为了将污油排放干净,应在油池的最低位置设置放油孔。(6)凸缘处在安装螺栓头及垫圈处,锪出沉头座保证支承面与螺栓轴线垂直(轴承旁螺栓和凸缘处螺栓错误相同)。 9 结语 通过机械零件课程设计的训练,使学生掌握了机械零件设计的一般方法和步骤,学会了查阅手册、图册,使学生学会了综合运用所学知识。同时深刻体会边设计、边计算、边画图、边修改的原则,使设计图纸成为生产用图纸,为工程实际服务。 机械零件论文:探讨表面强化技术在机械零件中的运用 摘 要:机械零件出现失效的问题大多是从表面开始,因此,表面强化技术在机械零件中运用具有十分重要作用,可以提升零件的性能,比如,耐腐蚀性、耐高温性以及抗疲劳性等。不但提升材料性能、挖掘材料的潜力,而且可以有效提升零件的寿命。 关键词:表面;强化技术;机械零件 机械零件在运转过程中出现失效的原因在于零件的材料已经不能适应机械工作的环境,本人总结主要由三方面导致:由于腐蚀导致失效、由于工作强度过大而失效以及由于磨损而失效。失效总是先从机械零件表面开始,之后在影响到零件的内部结构,进而对机械的使用造成严重的影响。需要注重机械的零件使用情况,尤其是零件表面的材料,延长零件的使用寿命,提高机械零件性能。 1 表面强化技术的涵义以及意义 表面工程主要是指通过一些化学和物理的工艺让机械零件表面的材料以及性能得到改善,提高零件的抗压强度和耐磨性,其工艺内容主要包含了表面改性、表面加工、表面处理、表面涂层等。表面工程是影响零件成分、性能以及组织结构的关键性技术。表面强化技术能够通过不同的工艺手段来增强零件材料的硬度、强度、性能、组织结构等,使零件更加耐腐蚀、耐磨,增强零件的使用寿命。在零件中使用表面强化技术能够达到节约材料、挖掘材料潜力的目的,可以制造出不同的表面强化层,进而使经济效益得以提升。上个世纪60~70年代时期,在工业领域逐渐引进了激光束、离子束、电子束等技术,致使工业生产开始进行表面处理,同时国家对这方面展开研究,并在表面处理技术上取得一些进展。90 年代,表面工程技术逐渐系统化,出现表面工程学。这些都推动了表面工程技术的发展,也推动了其他相关技术的发展和进步。 2 对材料进行表面强化技术的意义 (1)可以挖掘材料潜力。在实际的生产工艺中,传统的表面强化技术,比如淬火技术、热处理技术等,它可以让零件的材料抗强度性更高、耐磨性更高,同时也可以承受更大的冲击力,韧性非常好,进而使零件的寿命得到大幅度提高。近代的一些表面处理技术,更可以增强零件材料抗强度性、耐磨性、耐腐蚀性、韧性、抗疲劳性等方面的性能,提高零件的使用寿命,如离子注入技术。 (2)有效节约零件材料。机械运作需要特殊零件材料,这些材料尽管性能比较好,但是非常稀缺和昂贵,给生产造成巨大的压力。表面强化技术对一般材料进行处理后,材料的性能会得到加强,可以代替一些特殊的材料,节约生产的成本,同时能节约零件材料。比如对钢件渗铝后,可提高钢件耐腐蚀性以及抗氧化性,同时也可以保持钢件的韧性,其在机械、汽车、建筑、石化等行业运用十分广泛。 3 常见的表面强化技术使用 (1)不改变材料表面成分的表面强化。不改变表面化学成分的表面强化技术一般有激光处理以及表面形变两种技术。表面形变技术已经在一些机械零件表面得到广泛使用,如齿轮、链条、弹簧等,在生产工艺中常用的表面形变技术有喷丸、摩擦强化、爆炸冲击强化、滚压等。其中,喷丸主要是根据弹丸高速的冲击力来撞击零件表面,使零件表面的密度更加紧实,从而形成硬化层。激光处理是一种零件表面加工的新技术,主要是将激光束照射零件表面材料,在材料表面吸收红外线的能量后达到非常高的温度后形变,但零件内部却是冷态,使零件表面迅速冷却,进而产生淬火效果。激光进行淬火后,材料表面硬度比普通淬火要高,同时淬硬层更厚,零件的耐磨性以及使用寿命大大提高。 (2)表面岽理的强化技术。对表面进行热处理的表面强化技术主要是通过零件材料的形态变化,进而使零件材料得到强化,例如,表面淬火。这种技术通过流动粒子炉、感应、电接触等传统加热工艺进行加热材料,属于低能量的表面强化,常被用于齿轮、机床等零件的表面强化上。高能量密度强化技术是在热处理表面强化技术上发展起来的,它主要是通过激光对零件材料进行瞬间扫描加热,使零件材料从珠光体快速变成奥氏体,之后再由零件自身进行冷却,使表面得到高硬度马氏体组织。这种表面强化技术主要在动力机械的零件上应用,如汽车、轧棉机的齿轮等,其可以提高零件材料的使用寿命。 (3)化学热处理表面强化。化学热处理的表面强化技术主要是将零件放在活性介质之中,在对其加热到相应的温度时,这样其他的元素便会渗入零件的表层,并改变零件材料表层的化学成分,使其具有特殊性能。这样的技术,能够提升零件的使用寿命以及抗疲劳的性能。此外,提升零件抗腐蚀能力以及抗氧化的能力,并且降低零件摩擦系数,改善零件润滑性,减少零件运行的摩擦。 (4)表面涂覆层的强化技术。在金属的表面上可以涂上一层或者几层特殊材料的薄膜,可以使用物理法或者化学法,这样的零件涂覆层的技术,主要包括电化学法、离子注入法以及气相沉积法。其中,电化法以及气相沉积在我国得到广泛应用以及技术相当成熟,此处不做说明。离子注入技术是将几万或者几十万的束流离子注入在材料的表面上,提升材料表面性能。比如,汽车在模具当中注入钠离子之后,可以延长汽车的使用寿命,甚至延长寿命达到十倍以上。又比如,在TI64AL4的材料当中注入钡离子之后,可以促使这种材料在温度六百摄氏度以上的情况下,氧化的速度得到大幅度的降低,大约可以降低80倍。此外,将离子注入在不锈钢或者轴承钢当中,可以促使不锈钢以及轴承钢的使用寿命得到大幅度的提升,可以提升几倍甚至几十倍。 4 结语 综上所述,随着技术的快速发展,在机械零件制造的过程中已经使用了表面强化技术,表面强化技术可以提升零件的使用寿命以及性能,增强零件的抗腐蚀性、耐疲劳性以及耐高度能力,相关技术人员应当在零件加工中广泛应用表面强化技术并且加强对表面零件技术的研究。 机械零件论文:数字图像处理在机械零件测量中的应用 摘 要:随着我国科学技术水平的发展,数字图像处理技术被不断应用在各个领域中,其中,在工业生产自动化系统中,数字图像处理技术得到了广泛应用,这对于我国提高工I化自动水平提供了技术支持。自动化、高精度化和客观化是应用数字图像处理技术的机器视觉的特点。该文针对数字图像处理技术在机械零件测量中的应用问题进行分析探讨。 关键词:数字图像 图像技术 机械零件 测量 由于我国数字图像处理技术的快速发展,在机械测量中取代了传统利用卡尺测量的方法。数字图像处理在机械零件测量中的应用,使测量工作的效率得到了有效提高,最大程度地保证了检测任务能及时、高效完成。机械零件测量的速度和精度是机器视觉所强调的,大大提高了工业现场的可靠性。通过数字图像处理技术测量机械零件,有利于提高零件的精度和准确度。 1 图像测量系统 光源、计算机、CCD相机、传感器、支架、零件移动平台等各个部件是图像测量系统的主要组成部分。图像测量系统原理图如图1所示。 机械零件的图像通过CCD相机获取,再利用计算机图像测量系统对所获取的图像进行预处理,使用测量软件测量机械零件的图像。由于受现场各种因素的影响,如受照明条件的影响,容易影响现场机械零件测量的精度。在此条件下,就要求测量人员对影响测量机械零件精度的因素进行处理,在现场采用环形光源,有利于避免机械零件产生阴影,影响测量精度。此外,环形光源的使用。使光线与机械零件近似垂直,使机械零件在环形光源的照射下更加明亮,便于分割零件图像,从而提高机械零件的测量精度。此外,在测量机械零件过程中,有的机械零件较大,导致CCD相机无法一次获取全部数据,这就要求使用双重坐标系来测量,双重坐标系是由面阵CCD相机和高精度的计量光栅单元共同组成的。由双重坐标系采用轮廓跟踪的方式进行检测,从而对机械零件的实际位置进行确定,进而提高机械零件的测量精度。 2 机器视觉技术在机械零件测量中的应用 2.1 利用机器视觉技术对机械零件进行精密测量 由CCD摄像头、计算机处理系统和光学系统共同组成了图像检测系统。图像检测系统的工作原理是先用平行光束照射待检测的机械零件表面,光源利用反射光,将机械零件的轮廓利用光学显微镜进行放大,然后将放大后的机械零件通过CCD摄像头使其成为图像,在计算机处理系统中输入成像后的数据,并对数据进行分析,从而对机械零件的定位进行精准测量。此外,在针对机械零件获取位移量的问题上,先移动需要检测的机械零件,对数据进行测量,再按上述方式对机械零件再测量一次,机械零件的位移量就是两次测量结果之差。在测量过程中,如果被测量的机械零件的两次轮廓线出现在同一个成像位置,该轮廓线的实际尺寸就是该机械零件的位移量。对于体积小、形状简单和生产数量多的机械零件使用此种方式检测具有明显的优势。 2.2 利用机器视觉技术对机械零件进行预调测量 利用光学投影对机械零件进行定位是传统的机械零件预调测量方式,通过光栅数显表将测量数据显示出来,但是此种方法要求相关测量人员具有较高的专业技术水平,此外在此种方式的使用上需要投入大量的人力,造成人力资源分配不合理的现象,阻碍了工作效率的提高。针对此种现象,新式预调测量仪在专业人士的创建改善后被应用到机械零件预调测量的工作中。新式预调测量仪,在传统的光栅测量技术的基础上,对机器视觉技术、计算机处理技术和机器自动控制技术等相关技术进行引进。这些先进技术的引进,对传统的机械零件预调测量模式进行改善,机械零件的光栅测量技术与机器视觉技术相结合的新式预调测量仪的应用,优化了操作流程,提高了工作效率,在提高机械零件测量精度方面也有十分显著的效果。 2.3 利用机器视觉技术对机械零件进行逆向测量 以三角法为基础,把机器视觉技术应用在逆向工程机械零件的测量中,对机械零件表面轮廓利用应用线结构光进行测量,是快速轮廓视觉测量技术。在机械零件的测量表面投射平面条纹结构光,使测量表面在光的照射下产生不同形状的条纹,从而开展机械零件表面的分析工作。此外,在摄取机械零件表面条纹的图像时,必须把经过视频信号的CCD摄像头转化到模拟信号模式,再进行模拟信号转化数字信号的工作,在此工作完成之后对所得数据进行保存,最后用计算机处理系统对所得图像进行处理,得出机械零件模型图,从而对机械零件进行测量。 3 结语 机器视觉技术和数字图像处理技术的快速发展,使其在机械零件的测量中得到了广泛的应用。该文从图像测量系统、机器视觉技术在机械零件测量中的应用两方面进行分析,得出数字图像处理技术具有工作效率高、测量结果精度高、可靠性强、节省人力资源且有实时性等特点。在测量机械零件的工作中使用数字图像处理技术为我国工业的进一步发展奠定了基础。 机械零件论文:浅谈机械零件制造成本估算系统 摘 要:在机械零件的制造过程中,零件的可制造性的指标有很多,其中重要的一个就是零件的制造成本。零件的制造成本不仅是其可制造性的重要指标,同时还是产品设计的反馈。因此,机械零件的制造成本估算对于帮助设计人员了解机械的成本和及时的对成产品进行改进有着很大的作用。只有做好成本估算,设计人员在设计机械零件的过程中才更够把握好每个零件设计所需的成本,准确的控制住整体成本,并及时的改进。这就在很大程度上影响着企业的生产和经营活动,同时对产品的质量和价格等有着重要的影响。本文主要根据机械零件的特点等进行了分析,简单的研究了机械零件制造成本估算系统。 关键词:机械零件;制造成本;估算系统 在机械制造中,要向做好成本分析,降低相应的成本,首先要做好成本估算。而在成本估算中,制造成本的估算是其中最重要的部分之一,它是整个成本估算的基础,因此制造成本的估算是极为重要的部分。制造成本的估算,主要就是指从产品的设计特征转换到产品制造成本,并将相应的信息传递给零件的设计人员,并尽快的做出相应的决策。制造成本估算的速度和准确率,直接影响着企业的经营活动和相关的管理工作,同时对企业的决策和分析产品数据的准确性有着重要的影响。在早期的成本估算中,由于估算方法较为传统,不能有效的反映零件的加工情况,掌握加工过程中的一些信息,因此估算系统需要不断的改进,使其能够对零件进行详细的分解。 一、机械零件制造成本估算系统的框架结构 一般来说,机械零件制造需要根据零件的功能和核算的准确性等进行划分,保证成本的估算能够尽可能的准确,接近实际成本。成本估算系统一般分为: 1、分类编码及相似检索模块; 2、基于神经网络的成本估算模块; 3、基于相似性的模糊成本估算模块; 4、基于工艺的交互式成本核算模块; 5、基础数据库管理模块。 在成本估算系统中,各个模块之间有一定的联系,并且相互之间的影响也是较大的。如果利用成本估算系统来对零件的制造成本进行估算,那么对于每一样零件成本的估算,都需要该零件的具体信息。因此,在这个过程中,不同零件的信息会与其相对应,输入零件信息的时候要根据所选估算模块的需求和特点,来输入相应的参数。 二、机械零件制造成本估算 (一)网络模型建立 在机械零件制造成本的估算中,本文主要使用神经网络系统对机械制造成本进行估算。在神经网络系统中,误差网络神经传播是最为重要的一种,也是使用最广泛的估算方法。从结构上讲,模型网络是一种多层网络,其中分为输入层、隐层和输出层,在几个层面之间,基本都是采用全连接的方法,这就使得整个网络系统的联系有所增强。BP网络模型相对于其他的网络模型具有更强大的功能,在自组织、自学习方面都较强,且具有非线性处理功能,因此,机械零件的成本在设计阶段就可以得到较好的控制。由于BP网络之中包含着隐含层,在N维到M维之间的映射就可以很好的完成,因此为了使所需的网络结构显得简单方便,可以使用含有隐含层的网络对机械零件成本进行估算。 (二)确定相应的网络结构 在零件的制造过程中,由于其构成的类型较多,且每一种类型的特征有所不同,如果全部都使用同一种结构,那么它所牵涉的网络就会很复杂,需要很多的时间和精力去学习。而若是专门设置一个集成的网络系统,为每一个类型的零件都设置一个子网络,那么每个相应的子网络就会根据零件类型的特征而显得不同,更加的符合零件制造的需求。这样就能够更好的对对应的子系统进行训练,并从中获取所需的参数和信息等。在这个过程中,首先要根据零件的类型,去选择与其相符合的子系统,并利用起相应的参数,经过系统的估算,来计算出零件的制造成本。 (三)系统的实现 根据前面的模型系统和估算方法,再利用相应的软件作为具体的开发工具,对零件制造成本估算系统进行编制。这个成本系统主要包含了几个重要的模块,而网络结构成本估算模块中又有几个子系统,专门用于针对零件特征类型的。这些子系统的功能是根据所对应的零件类型的特征和需求来设置的,这些系统的设计需要根据具体的零件数据信息来完成。 三、结束语 本文主要针对零件的制造成本估算系统进行了一系列的分析和研究,使用神经网络估算法对相应的零件成本进行了计算,尽可能的提高了估算的准确性,且在一定程度上节约了时间和精力,产生的效果较为明显。这种方法不仅提高了零件制造成本估算的准确性,同时避免了一些复杂的计算关系,使系统变得相对简单,提高了估算的速度。但目前我国的机械零件制造成本估算系统还需要进一步的完善,尽量减小估算的误差,使其更加接近实际成本,减少不必要的损失。从以上可以看出,在早期的机械零件制造成本估算中,运用神经网络的方法是可行的。 机械零件论文:浅谈复杂机械零件的六面体有限元网格生成方法 摘要:目前,飞机、车辆以及机床等机械制造业迅速发展,其中很多关键部位的零件并不是呈规则分布是,具有复杂性特点。所以,关于复杂机械零件的有限网格生成具有非常广阔的应用前景,其中六面体网格和传统的四面体网格相比,具有显著优势,所以是有限元网格生成的首选方法。为了提高六面体网格的适应性,扩大其在复杂机械零件生产中的应用,本文首先论述了六面体网格的必要性,然后对其主要生成方法进行了讨论。 关键词:复杂机械零件;六面体;有限元网格;生成方法 近几年来,在工程领域中,有限元法可以解决很多工程问题,是一种近似的数值法。在进行有限元仿真时,必须要对连续体进行离散化处理。为了让离散的网格无限接近连续区域,保证计算的结果在误差允许的范围之内,就必须确保离散后网格的高质量。目前,二维平面的网格生成方法比较成熟,但是在三维立体的有限元网格,尤其是六面体网格中,其生成方法还存在较大争议,还有很多问题需要解决。下面,我们就从如下两个方面对复杂机械零件中应用六面体有限元网格的重要性和常用的生成方法展开讨论。 一、复杂机械零件应用六面体有限元网格的重要性 在对复杂机械零件进行有限元的仿真过程中,要确保计算结果的准确性和精确性,就必须对单元类型因素进行综合考虑。由此可知,单元类型的选择在有限元的仿真计算中具有非常重要的作用。如果复杂机械零件需要对体积成形的刚塑性或者钢塑粘性进行有限元仿真,那么单元类型的选择就尤为重要。 刚塑性或者钢塑粘性有限元具有三个主要特点:第一,这是一个很大的变形过程,在对其进行有限元计算时,需要对网格进行多次划分,会消耗大量的时间,而且每划分一次,都会影响其精确度。第二,它属于非线性问题,需要迭代求解,对效率进行计算。第三,工件和模具之间的动态接触需要进行多次处理,但是每一次处理都会让模型的体积产生影响,导致计算精度的误差增大。上述三个问题的产生都和单元类型的选择具有密切联系,如果选择合理的单元类型,可以减少网格的划分次数,减少相同的高斯积分点数,提高计算结果的精确度和计算效率。 六面体有限元网格单元具有很好的变形特点,计算的精确度高,所以在三维立体的有限元仿真中被广泛应用。在复杂机械零件的三维有限元仿真中,单元必须具备一定的刚性,也就是抗畸变能力,这样才能避免网格的重复划分;同时也要具备一定的柔性,即变形特性,这样才能将变形的过程真实的反映出来;另外,较高的计算精确度也是必不可少的。 目前,四面体和六面体是复杂机械零件体积成形有限元仿真的主要单元,但是通过大量的实验研究和计算表明,六面体单元计算的准确度高于四面体单元,所以在复杂机械零件的成形过程中,应该首选六面体有限元网格。 二、复杂机械零件六面体有限元网格的常用生成方法 (一)单元映射法 这种方法是三维网格生成中使用最早的,具体步骤如下:①将立体图形进行交互划分,分成几个具有20个节点的六面体区;②利用函数映射原理,对六面体区进行更进一步映射,将其分成若干个具有8个节点的六面体单元。所以,这种网格生成方法的操作比较简单,能够生成比较完整的结构化网格。这种生成方法最大的局限性在于,复杂机械零件的表面并不是平整的,而是具有复杂性特点的自由曲面,会对计算结果的精确性产生较大影响。同时,采用人工方法进行分区会消耗大量的时间,自动化程度较低。目前,虽然有研究学者提出了整体规划技术,实现了分区的自动化,但是在复杂机械零件的区域划分中,还是很难进行自动分区。 在单元映射法中有一个特例,即曲面映射法,能够对几何曲面进行离散化处理。有学者对这种六面体有限元网格的单元映射自动生成技术进行了研究,在这个过程中,自然坐标的分割可以利用加权因子进行控制,生成的有限元网格的密度也有所不同。对原域为单连通凸区域的简单形体及原域为复连通凹区域的复杂形体,该种方法均可生成质量较高的网格。 (二)栅格法 这种方法的具体步骤如下:①提前制作网格模板;②将需要进行网格化出来的复杂机械零件放置在模板上;③在零件的实体内部,尽可能多的填充一些规则的网格,例如长方体或者正方体;④根据零件实体的边界特征,对边界上的网格性状和连接关系进行调整,让边界上的六面体单元能够无限接近其真实形状。这种网格生成方法的最大优势就是,自动化程度较高,生成的速度较快。同时,边界单元的质量不高是其最大的缺点,而且单元网格的尺寸比较接近,无法对网格的密度进行有效控制也限制了该生成方法的应用。由此可知,这种网格生成方法的未来发展趋势就是:控制实体内部的初始规则网格的尺寸,以控制最终形成的网格的密度,采用拆分中和合并单元等网格结构重组的方法,以及网格优化算法来提高边界单元的质量。 除了单元映射法和栅格法之外,几何变换法、改进八叉树法、模块拼凑法、单元转换法和B样条曲面拟合插值法等都是复杂机械零件六面体有限元网格常用的生成方法,需要在今后的研究中进行深入探讨。 机械零件论文:分层教学在《机械零件数控加工》课程中的探索 【摘要】根据教育部因材施教的教学原则,针对学生的个体差异,从以学生为本,满足学生需求的基本目的出发进行分层教学,使不同水平的学生都能得到合适的指导并取得发展。本文通过对《机械零件数控加工》课程分层教学的分析和尝试,证明在此类课程中进行分层教学更加有利于教学的进行和学生的发展。 【关键词】分层教学;数控加工;个性差异 随着社会的不断发展进步,忽视学生个性发展的统一规格教育的弊端不断显露出来,造成大学教学出现费时低效的局面。随着教育改革的不断发展,差异性教育符合了现代教育理念,针对学生的个体差异,以及教育部因材施教的教学原则,从以学生为本,满足学生需求的基本目的出发进行分层教学,使不同层次的学生都能在自己的“最近发展区”内获得发展。 因此在我国高等院校,尤其是高职院校中,综合分析多种情况,进行分层教学的的研究越来越广泛,并且不断深入。现针对我校的具体情况进行分析和研究,并通过实验,得出实验结果并进行分析。 1 学生个体发展的不同要求进行分层教学 我院属高等职业技术院校,存在很多鲜明的特点。招生生源多样化;招生的学生思 想活跃,差异较大;学生能力水平不以及机械零件数控加工这门课程本身的特点等等,都为实施分层教学提供了必要依据和可操作性。 1.1高职院校招生途径和生源多样化。 现我院的招考途径主要有自主招生,单考单招、国家高考统一招生等几种方式,每种招 生方式对学生的能力考核和要求都是不同的;就生源上讲,有普高生和中职生。由于高中阶段教育侧重不同,普高生和中职生在理论掌握和动手能力等方面都有很大的不同。因此,重视这种不同,根据各自不同的特点进行分层教学是非常必要的。 1.2学生自身特性的差异。 学生自身能力差异在实训实践课堂表现会更加明显,往往这种差距比较大,这也为我们 分层教学提供了条件。数控加工实训课程是一门动手能力要求很强的实践课。而由于我们招生生源的不同,中职生和普高生在实践经验和动手能力方面存在着很大的差异,这给我们提供了分层教学的理论基础。 1.3学生职业生涯规划的不同。 高职学生对自己的职业生涯已经有了基本的规划。因此学生对课程内容的难度需求会有不同。进行分层教学可以使学生有目的的进行学习。 2 《机械零件数控加工》课程特殊性的需要 近年来随着职业学校招生途径的多样化,不同生源之间文化水平和技能水平差距越来越大,普通的统一的课题教学模式和内容已经不能满足不同水平学生的学习需求。特殊的课程教学模式和要求更加适合分层教学模式 2.1目前我们的数控加工实训课程存在的主要问题。 统一的教学内容不适合个人能力上存在梯度的学生。数控加工实训课堂教学内容一样,但高职学校的学生的能力和需求差距很大。比如原中职的同学,已经掌握基本的设备操作方法,能加工普通的机械零件;但普通高中升上来同学,数控机械设备还是第一次见到,可以说是零基础能力,相对后期的学习压力就会很大。 2.2统一的教学方式,学习效果不好。 现在统一规格的教学内容,在教学和实践过程当中,往往是几个会做的同学包办所有零件的加工。这样就会造成水平高的同学没有更进进步,水平低的同学没有学到知识。同学之间的能力差距会越来越大。 2.3课堂氛围不活跃。 由于同组的人能力相差悬殊,缺乏互相的学习、沟通和协作。 2.4考核评价激励作用不足。 由于学生的能力和未来的就业方向的差异,同样的考核评价体系起不到足够的激励作用。 3 分层教学形式的确定和实施 通过分析我校学生的各方面特点,以及根据《机械零件数控加工》课程的具体特性,以大一第二学期的某班级学生为主体,我们制定了分层教学模式,并进行了实验。 3.1以学生为本,满足学生需求 根据学生的不同水平进行层次的划分。在了解学生的生源、能力、学习意愿的基础上把 学生初步分层几组,进行分层次的教学和辅导,经过一段时间后,根据学生学习的状况可以进行二次的分层,即实现动态的分层,满足不同时间段学生的真实需求。同时要注意分层的隐形性,考虑到学生自尊心和自信心的保护。 3.2因材施教,打造饱满课堂 根据学生的分层,教师进行教学目标分层,重新进行了教学整体设计和单元设计,从而完成教学内容的分层;在上课过程中对学生进行分层的辅导。充分把握辅导时间和辅导内容,使整个课堂人尽其才,充满生机和活力。 3.3分层考核,有效激励。 对学生课程考核进行分层。消除以前的顺序排名制,进行分层次顺序排名。对每个层次优秀的学生进行同等的激励,对在同一层次里成绩提高的学生进行特别的奖励。这样使得学生能够充满学习的渴望,不断要求进步。使考核真正对学生进步起到激励作用。 3.4 实施结果分析 通过一个学期的分层教学。试验班级和其他并行班级相比,学习热情和学习效果都有了明显的提高。在教学过程检查记录中发现,课堂热情和课堂纪律和学生参与度都是比较高的;在课程结束后的数控中级考证中成绩也明显优于其他班级。 因此,分层教学在《机械零件数控加工》课程中的应用是非常必要的。同时此种学方式也适用于其他以操作训练为主的实训课程中。 机械零件论文:浅谈机械零件的测绘方法 摘 要:机械零件测绘是学生进行产品设计入门的初级阶段,也是对机械制图这门课程的实践,学会机械零件的测绘方法,对机械专业的学生十分重要。 关键词:零件测绘 步骤 注意事项 笔者刚参加工作时,虽说刚从学校毕业,但好像觉得什么都不懂不会,什么都要问师傅。那时就觉得在学校实践太少,对相关知识联系太少。所以笔者认为,学生走出校门走上社会工作岗位,在学校的时候应该多参加实践课,多积累一些工作经验是很有必要的。机械零件测绘是在校机械专业学生进行零件产品设计入门的初级阶段。现在又有人把这种方法称为反向设计法,对学生而言,实践性很强。作为机械专业的学生来讲,学会零件的测绘是非常有必要的。那么,机械零件如何进行测绘呢?方法其实比较重要。 一、零件测绘的概念 所谓测绘就是对已有零件进行分析,以目测估计图形与实物的比例,徒手画出草图,测量并标注尺寸和技术要求,然后经整理后画成零件图的过程。测绘零件大多在车间现场进行,由于场地和时间限制,一般都不用或只用少数简单绘图工具。徒手目测绘出图形,其线型不可能像用直尺和仪器绘制的那样均匀笔直,但不能马虎潦草,而应努力做到线型明显清晰,内容完整,投影关系正确,比例匀称,字迹工整。 二、零件测绘的步骤 1.分析零件 在最初设计时,一般都赋予零件某种功能,以及在机器当中担负的作用。为了把被测零件准确完整地表达出来,相关的精度和尺寸要标注清楚,所以我们应先对被测零件进行认真的分析,了解零件的类型以及在机器中的作用,所使用的材料及大致的加工方法。 2.确定零件的视图 为满足生产的需要,零件图的一组视图应视零件的功用及结构形状的不同而采用不同的视图表达方法。关于零件的视图表达方案,主要分两个方面: (1)主视图选择:主视图的选择应遵循两条原则: ①应反映零件的主要形状特征; ②尽可能反映零件的加工位置或工作位置,当这些位置难以确定时,应选择自然放置位置。 (2)其他视图及表达方案的选择。若主视图未能完全表达零件的内、外结构或形状,就应选择其他视图或表达方案进行补充。因此在零件的总体表达方案中,每个视图或表达方案都应有一个表达重点。需要重申的是一个零件其表达方案并非是唯一的,可多考虑几种方案,选择最佳方案。 3.目测徒手画零件草图 在这一步当中,主要分以下五个小步骤: (1)确定绘图比例并定位布局:根据零件大小、视图数量、现有图纸大小,确定适当的比例。粗略确定各视图应占的图纸面积,在图纸上作出主要视图的作图基准线和中心线。要注意留出标注尺寸和画其他补充视图的地方。 (2)详细画出零件内外结构和形状,检查、加深有关图线,注意各部分结构之间的比例协调。 (3)将应该标注尺寸的尺寸界线、尺寸线全部画出,然后集中测量、标注各个尺寸。注意检查遗漏、重复或注错尺寸。 (4)填写技术要求:确定表面粗糙度,确定零件的材料、尺寸公差、形位公差及热处理等要求。 (5)检查、修改全图并填写标题栏,完成草图。 4.绘制零件工作图 由于在绘制零件草图时,受某些条件的限制,有些问题处理得不够完善,一般将零件草图整理、修改后再画成正式的零件工作图,经批准后投入生产。在画零件工作图时,要对草图进一步检查和校对,对零件上的标准结构,需要查表并正确注出尺寸,用仪器或计算机画出零件工作图。画出零件工作图后,整个零件测绘的工作就完成了。 三、零件测绘的注意事项 第一,在测量尺寸时,应正确选择测量基准,以减小测量误差。对零件磨损部位的尺寸,应参考其配合零件的相关尺寸,或参考有关的技术资料予以确定。 第二,零件间相配合结构的基本尺寸必须一致,并应精确测量,查阅有关手册,给出恰当的尺寸偏差。 第三,零件上的非配合尺寸,如果测得为小数,应圆整为整数标出。 对零件上的截交线和相贯线,不能机械地照实物绘制,因为它们常常由于制造上的缺陷而变形。画图时我们要分析它们是怎样形成的,然后用学过的方法画出。 从以上机械零件测绘方法可以看出,机械测绘与机械制图这门课程联系比较密切,学生学了机械制图这门课,就可以应用到机械测绘上面来。这样既得到实践,又巩固了知识,同时也掌握了零件设计的基本方法,在走出校门进入社会时,又多掌握了一门技术。这样既可以胜任绘图员工作,也可以从事技术管理工作,就业的空间更加宽广,前途更加光明。 机械零件论文:机械零件中的表面质量与精度控制 【摘 要】机械零件的表面质量与精度是机械加工中非常重要的两个内容,也是提升零件使用性能的重要影响因素。分析加工过程中工艺因素对零件表面质量的影响,控制加工过程是提高零件使用性能的重要方法。本文主要论述了表面质量对耐磨性、耐蚀性和疲劳强度的影响。 【关键词】表面质量 精度 措施 在机械零件中的破坏首先会从零件的表层开始,所以零件表面质量的好坏直接影响着产品的使用性能,以及其可靠性和耐久性。研究加工零件表面指令的目的是为了掌握加工过程中的加工工艺对零件表面指令的影响因素,从而通过一定的措施控制加工工艺过程,最终改善零件的表面质量,提高产品的使用性能。 一、机械加工表面质量与产品性能的联系 在机械零件的使用过程中,零件的磨损是不可避免的,也是一个逐渐积累的过程。零件在使用的过程中药经历初期磨损、正常磨损和剧烈磨损三个时期,在不同的时期内零件的表面粗糙度对其磨损程度不同。表面粗糙度越小,其磨损性能越好,但是其表面也不易太过光滑,否则不利于润滑油的存储,出现零件内部分子之间发生相互粘结的情况。所以控制零件表面的粗糙度是保证加工环节稳定运行,实现工作载荷有效控制的有效方法。另外零件表面的粗糙度是衡量零件耐蚀性的重要因素,二者成正比关系。零件表面的粗糙度越大,其表面之间相互配合的质量就越差,间隙也就越大,不利于控制加工过程中的零件磨损率。 二、机械零件中表面质量对机器使用性能的影响 (一) 对耐磨性的影响 对于刚刚加工好的两个零件表面之间的磨损最初只是存在于表面粗糙的峰部之间的接触部分,其实际接触面积远远小于其理论接触面积。在接触部位存在着很大的接触应力,导致零件容易产生塑性变形、弹性变形以及峰部之间的剪切破坏等等,从而引起更为严重的磨损。表面粗糙度值越小,其磨损性能越好。但是也要保证相互接触的两个零件之间有足够的润滑,因此对于香花接触的两个零件的表面粗糙度存在一个最佳值,它跟零件的工作情况有关,工作载荷越大,其初期磨损量就越大,表面粗糙度的最佳值也要相应变大。 表面冷作硬化是影响其耐磨性的又一个影响因素,冷作硬化后的表面层金属的显微硬度得到了提高,故其耐磨性也得到了提高。但是零件表面的冷作硬化程度并不是越高越好,过高后会导致金属组织的疏松,零件表面容易出现裂纹和表面层金属的剥落,这样就会大大降低零件表面的耐磨性。 (二)对疲劳强度的影响 疲劳破坏是金属零件破坏的又一表现形式,产生疲劳破坏的部位往往发生在零件的表面和表面冷硬层。 表面粗糙度。受交变载荷的影响,零件表面粗糙度的凹谷部位往往存在应力集中,容易产生疲劳裂纹。表面粗糙度的数值越大,其裂纹越深,吻底半径越小,零件抗疲劳破坏的能力就越差。 残余应力。零件的经过处理的过程中往往会存在残余应力,残余拉应力值越大产生的疲劳裂纹越大,零件的破坏也越大。零件表面层的残余应力则可以阻止疲劳裂纹的产生,延缓零件被破坏的速度。 (三)对耐蚀性的影响 零件的耐蚀性在很大程度上跟零件表面粗糙度的数值有关,其值越大,凹谷中所能积聚的物质也就越多,零件抗腐蚀的能力就越差。 (四)对配合质量的影响 对于间隙配合,零件的粗糙度数值越大其磨损量越大,如果间隙过大就会影响零件之间的配合性质。对于过盈配合来说,在零件的装配过程中有一部分峰尖会被挤平,造成实际过硬两减小,大大降低了零件之间连接的紧密程度。 三、影响机械零件加工质量和精度的因素 机械零件的加工精度是零件使用过程中好坏的又一影响因素,一般情况下影响零件加工精度的因素主要有三个:尺寸精度、几何形状精度和位置精度。尺寸精度是指加工表面与基准尺寸之间的误差;几何形状精度是零件表面几何形状的误差,主要有平面度、直线度、圆度和圆柱度等;位置精度是加工表面与基准之间误差,主要有平行度、垂直度和同轴度等。 由于加工过程中多种因素的限制,这三个精度不能完全达到,加工误差不能完全被消除,那么分析加工过程中影响其精度的因素就变得非常必要。通过对零件加工过程的分析,我认为影响其加工精度的因素主要有:机床的几何误差、定位误差、调整误差和刀具误差等四个方面。 四、提高机械加工质量和精度的方法 (一)选用精度高、韧性强的刀具。 在零件加工过程中所采用的刀具要有较大的刀尖圆弧半径和较小的副偏角以及合适的修光刀或者精车刀等。但是在选用的过程中要注意相互之间的相容性,使刀具的材料与工件材料相适应。 (二)优化其塑性和金相 对于塑性较大的低碳钢,在加工之间要进行正火处理,以降低其塑性,减少加工过程中的变形。在选择好材料进行加工之前要进行适当的处理,以保证其内部晶粒的大小和分布。 (三)减少误差 在机械加工的过程中提高夹具、刀具等的精度,减少因热变形造成的设备误差和刀具的磨损。对于精密零件要采用精度较高的机床,并且控制机床的加工环境,从而提高所得零件的质量和加工精度。在适应的情况下还可以采用误差补偿措施,通过人为制造出的新的误差来降低或者补偿机床原有的误差,从而提高其加工精度。 五、结语 由于机械零件的表面质量对零件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性以及精度稳定性都有很大的影响,因此对于重要的加工表面在加工过程中要综合考虑各个方面的因素,从而达到提高零件表面质量的要求 机械零件论文:机械零件的检测与误差原因分析 【摘 要】工件的整体质量大大取决于机械零件的质量,因此,在工业生产当中应当注重对机械零件的检测,以保证产品的性能。笔者从机械零件检测之前的准备出发,阐述了检测过程,并对可能出现的一些误差及其产生原因作了讲解。 【关键词】机械零件;检测;误差;原因 如今数控加工在工业生产当中的运用越来越广泛,为了对一些工艺参数进行调整,往往需要去加工的产品采取检测。其中对机械零件的检测主要是尺寸方面的度量以及定位方面的检测。假如将生产出来的产品送到另一部机器上检测,需要再次进行定位,这就导致了更大的误差产生。如果产品检测不满意需要返工的话,又要送回原仪器再次制作,容易损坏产品。这样来回奔波也不利于生产效益的提高。于是,机器视觉应运而生了,高精度、高速率的优势使之受到广大工业生产企业的热爱。 1 机械零件测前准备 1.1 阅读图纸、了解零件 对机械零件采取检测之前,应先熟悉其结构,从图纸看起。图纸上一般为三视图,先看主视图,主视图中反应了产品最多的信息,往往表示了产品加工的位置或者在设备上的安装位置。并兼顾观察其他视图,观测产品由什么样的表明构成,注意上面的一些特殊细节,比如孔、键之类。此外,应注意小部位的相对位置。大体的信息了解之后,应仔细观察产品的尺寸大小,由长、宽、高的绘图基准来研究,注意尺寸的性质,有些是定形的尺寸,有些是定位的尺寸。对面的性质也要加以注意,有些需要精加工,有些只需要粗加工,还有的不需要加工。对于有些重要的尺寸,上面标明了公差,加工时应加以注意。有一些标准件,应当按照标准数据来,比如齿轮和蜗杆之类。检验的专业人员应当对这些标准有所熟悉。对于有后期加工的工件,应当考虑尺寸的前后差异。 1.2 分析工艺文件 类似于平常所见的说明书,工艺文件阐述了零件加工以及检验的过程。检验的专业人员应当仔细阅读工艺文件,了解每一道工艺实施的位置、过程,且需要熟悉重要的装夹方式以及定位的基准。此外,检验的专业人员应当对加工的仪器和检测的仪器有一定的了解,熟悉它们的运行机制和加工流程。全部过程都应当根据规定好的流程加工,不然容易出现误差,甚至发生事故。有些检验工作者认为自己经验丰富,省略一些工序,这是很危险的,也会造成产品的不合格,影响生产。 1.3 合理选用量具、确定测量方法 在完成上面两个步骤之后,就需要挑选合适的仪器检测零件是否合格。选择的依据是零件的几何性质,如果零件是圆柱台阶轴,按照公差要求装配的话,可以使用千分尺、游标卡尺;假如零件含有内孔,能够使用钢板尺、内径百分表。此外,还有一些无法测量的尺寸,需要工作人员按照以往的经验进行判断,并自制一些测量工具帮助测量。整个加工过程均为按照一个流水线上的工艺流程进行的,应注意各个工序之间的衔接。 1.4 表面随机纹理处理 根据制作要求的不同,有些产品要求表明车出纹理,纹理比较细致,很容易出现缺陷。但是缺陷往往很难发现,且占的比例不高,所以应该编辑合适的算法进行除噪,使缺陷更加明显一些。能够使用高通滤波过滤低频区域,这样能够使高频区域更加突出。使用比较普遍的有理想高通、指数高通以及BHPF滤波器。相比而言,第一种效果最佳,不过于截止频率的地方会出现振铃效应,不利于检测。第二种也是在截止频率的地方出现问题,出现很多噪声点。最后一种比较温和,反应比较平缓。一般情况下,缺陷都在高频区域,所以选择合适的截止频率,就可以有效地突出缺陷。 2 机械零件的具体检测 2.1 合理选用测量基准 测量过程中使用的基准最好和加工时所用标准一致,有利于提高测量的精度。如果不一致,就应当选择精度比较高的面,方便定位。比如检测套类零件的时候,能够挑选中心孔的轴线当基准;如果要检测垂直程度应当把主要的表明当基准。 2.2 表面检测 零件的整体质量与表面质量息息相关,表面质量不过关可能会引起内部缺陷的出现。通过对产品表明质量的探究可以对制造过程中的每一步工艺流程进行深入的分析,从而从源头上防止缺陷的产生。表明的缺陷包括一些小的磕碰、划痕以及一些裂缝等等。对于不同的产品应当注意容易出现哪些缺陷,做到有的放矢。表面检测完之后,应将检测结果仔细做好笔记,并且将不同的产品进行分析,做到条理清晰。 2.3 检测形位公差。 不同的尺寸可能有不同的公差要求,需要尽量根据现行的标准来设计。比如轴类、方形器件应检测其直线度,对称的部位需要检测对称度。检测的过程中,有些误差是不可避免的,有些误差是可以避免的,不可避免的误差往往是由于仪器精确度所限,还有估读最后一位读数的时候,由于随机性,一般不会相同,可以通过取平均值,减少误差,但是无法避免;而可以避免的误差往往是由于操作不规范而导致的,因此,应当规范测量减少这种人为误差。 3 机械零件误差原因分析 加工过程中,产品是固定在设备上,随着机器的运转而运动。所以,刀具、机床固有的误差以及加工过程的不可控性造成了机械零件的一些误差。这些固有的误差往往是由于使用时间久了,对设备产生了一定的磨损,造成测量、定位的系统误差。还有可能是由于制作过程中产生热量,刀具、工件的温度升高,造成尺寸不同,原有的尺寸关系发生变化,降低了产品的精确度,不利于产品制造的控制。机械零件的误差往往包括随机误差、粗大误差以及系统误差。 3.1 随机误差 所谓随机误差,即为无规律可循,无法控制的误差。即便在同样的环境下,检测的结果都未必一样,这就是测量的随机性造成的。要是测量仪器受到外力压迫或者温度变换而变形,也会导致测量产生误差。解决方案有两种,一个是保证温度恒定用力适当,防止仪器变形;另一个是测量三次以上求平均值,有些测量结果略大,有些测量结果略小,求平均之后,就能够减小一定的误差。 3.2 粗大误差 所谓粗大误差是由测量的工作人员自身原因产生的,是可以消除的。有些检测人员在测量的时候粗心大意、不够专心,以至出现了很幼稚的错误,比如读错数值、记录错误以及统计错误。这些都是可以控制的误差,应当提高检测人员的专业素质,减少这些粗大误差。 3.3 系统误差 所谓系统误差,就是系统固有的而又有一定规律的误差。这类误差往往是由于测量工具制作不合格,定位工具不过关造成的。因此,在进行检测之前应当检测这些工具是否合格,选择符合要求的工具,从源头上尽可能消除误差。对于测量精度指标比较高的零件,应当选择精度符合的工具采取测量。 4 结束语 综上所述,对机械零件进行检测是保证产品达到生产要求的必要环节,应当严格按照检测的流程降低机械零件的误差,从阅读图纸开始,仔细分析工艺文件,选定合适的测量工具,对零件进行检测。检测过程中应当对不同的误差类型以及产生的原因进行仔细的分析,尽量从源头消除这些误差,否则就从后期处理中降低误差,以确保产品达到所要求的精度。 机械零件论文:关于机械零件可靠性设计理念研究 摘 要:机械可靠性设计的任务就是提供实际计算的数学模型和方法,在机械产品的研发阶段预测其在规定工作条件下的工作能力或寿命。本文通过结合可靠性理论研究的历史及现状对机械可靠性设计理论进行深入分析,阐明了可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计、可靠性稳健设计、可靠性试验、传统设计方法与可靠性设计相结合等机械零件可靠性设计理论与方法的内涵,为今后机械零件可靠性设计提供系统的理论和方法。 关键词:机械零件;可靠性优化设计;机械产品 现在,可靠性设计,又称机械概率设计,是机械零件现代设计方法之一。目前,该设计方法广泛应用于飞机、汽车等重要产品以及其它机械产品内重要部件的设计过程中。作为常见的建材机械,我们在设计挤砖机及其辅助机组的结构、部件、零件时,仍主要使用传统的设计方法。能不能把先进、科学的可靠性设计方法应用到挤砖机等机械产品的设计中去,本文通过研究可靠性设计理念,给出上述问题一定的借鉴。 1.机械零件可靠性设计基本理论 在实际工程中,人们逐渐认识到,除了随机性以外,在工程中还存在着另一类重要信息:模糊信息。所以传统的可靠性方法就是用概率论和模糊理论处理不确定性,但概率可靠性和模糊可靠性模型都需要用较多的数据去定义参数的概率分布或隶属函数,且计算量较大。通过研究,建立了结构概率-模糊-非概率混合可靠性模型,该混合可靠性模型能够综合各单一模型的优点。最大限度地将已有的信息利用到产品的可靠性分析中去,并能够更加客观和全面地反映结构的实际安全状况,为分析和设计决策提供更全面而且更真实的有用信息。可靠性设计的精确性和先进性是建立在应力、强度、寿命等数据的真实性、精确性基础上的,重视试验数据的收集和分析,建立可靠性数据库。对设计新产品时有很重大的参考价值,用概率-模糊-非概率的方法解决不确定问题的框图见下图。 2.机械零件可靠性设计理念研究 2.1.可靠性优化设计 可靠性优化设计是在可靠性基础上进行优化设计。既能定量地满足产品在运行中的可靠性。又能使产品的尺寸、成本、质量、体积和安全性等参数得到优化。从而保证结构的预测工作性能与实际工作性能更符合。该方法将可靠性分析理论与数学规划方法有机地结合在一起,在对各参数进行可靠性优化设计时。首先以机械零件的可靠度作为优化的目标函数,使零件的某些指标、成本、质量、体积或尺寸最小化,再以强度、刚度、稳定性等设计要求为约束条件建立可靠性优化设计数学模型。根据模型的规模、性态、复杂程度等因素选择合适的优化方法,最后求出最优设计变量。 2.2.可靠性灵敏度设计 可靠性灵敏度设计是在可靠性基础上进行灵敏度设计,充分反映各设计参数对机械产品失效影响的不同程度。便于找出哪些随机变量对机械零件可靠性设计的敏感性影响较大,并对此参数进行重分析和再设计。通过估计设计变量变差和约束变差对质量性能指标影响的大小,改变设计参数中影响较大的参数以使产品对可控因素变差和不可控因素变差的影响失去灵敏性。可靠性灵敏度设计首先建立极限状态方程,然后对各设计参数求偏导数,得到可靠性的灵敏度计算公式,进而确定各设计参数的灵敏度,用灵敏度数值作为再设计时修改设计参数的依据,从而使得参数修改和再设计工作事半功倍。 2.3.可靠性稳健设计 稳健设计能使产品的性能对在制造期间的变异或使用环境的变异不敏感,并使产品在其寿命周期内,不管其参数、结构发生漂移或老化的小范围内,都能持续可靠地工作的一种设计方法。可靠性稳健设计在设计阶段通过灵敏度分析,使产品在不消除和不减少不确定性因素的情况下。通过设计使不确定性因素对产品质量影响的敏感程度最小,从而提高产品质量和降低产品成本。 2.4.可靠性试验 可靠性试验是对产品的可靠性进行调研分析和评价的一种手段。其目的是发现产品在设计、材料和工艺方面的各种缺陷。为改善产品的战备完好性,提高任务成功率,减少维修费用及保障费用提供信息。确认是否符合可靠性定量要求,我们通过试验一方面要获取可靠性数据。另一方面要通过产品在试验中发生的各种故障,找出其原因并进行细致的分析和研究以提高产品的可靠性。但实际机械零件的设计方案如果有改变,就必须重新进行一次试验分析,这需要花费很大的人力、物力和财力。所以在可靠性试验前利用一些高性能的软件进行模拟分析能减少试验次数,节约时间和研究基金。 2.5.传统设计方法与可靠性设计相结合 目前采用概率设计法的概念去完善和改进传统的安全系数,使可靠性和安全系数直接联系。广泛应用现有的各种设计方法对产品进行设计计算,并与采用可靠性概率设计方法得出的结果以及实物试验的结果进行比较,从而积累经验,收集和整理可靠性设计。 结语: 可靠性是产品的一种动态质量指标。在现代化生产中已经贯穿在产品的开发、设计、制造、试验,使用及维修保养的各个环节之中。对于可靠性知识掌握越多,主观经验的运用就会越少,自然机械结构的设计也就越合理。这正是机械工程技术研究追求的目标。本文通过了解机械工程结构可靠性的研究不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决,而且将其应用到机械结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。所以该课题的研究内容是相当丰富和有意义的。
化工机械设计材料选择及应用:浅析化工机械设计中材料的选择与应用 摘 要:化工机械设备是工业发展中一个不可缺少的部分,其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。材料选择作为机械设计最关键的内容之一,其质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏。本文探讨了化工机械设计中材料的选择与应用。 关键词:化工机械 设计材料 选择 应用 一、做好化工机械设计中碳素钢与合金钢材料的选择 要做好化工机械设计中的材料选择工作,首先要使材料满足机械零部件在运行过程中各种机械性能、物理性能以及化学性能的要求。在此基础上,还要兼顾机械生产与加工过程中的可操作性、经济性以及安全性。在当前的机械设计材料市场当中,碳素钢受其加工性能和操作性能好、成本价格优越等特点影响得到了广泛的关注与应用。但是,这种碳素钢的低强度、低韧性以及中等形状以上材料零部件无法进行热处理加工淬透作业等缺陷,使其在机械设计材料选择中受到了较为严重的制约。研究发现,在碳素钢中加入一定比例的合金元素就能够形成合金钢。这种合金钢结构的机械材料在强度与韧性上能有一定的提升,还可以在一定程度上赋予零部件材料诸如耐腐蚀、耐高温、耐磨损等方面的特殊性能。虽然合金钢材料较碳素钢材料各方面性能均有所提升,但只有在材料外载荷作用力较大,或是零件的有效截面尺寸较大且需要进行淬透 DnI 的情况下才应选用合金钢材料,其他情况则应选用碳素钢材料。 二、化工机械设计中材料的应用要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标 在机械生产与加工作业中,铸造工艺、热处理工艺、切削工艺、焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料应用的要求各有不同。铸造工艺要求机械设计材料的应用向高流动性、高收缩性以及高吸气性方向发展,焊接工艺需要机械设计在材料应用中考虑材料的冲压性、冷镦性特点,热处理工艺需要机械设计在材料应用中满足淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性等方面的基本性能,切削工艺则要求机械设计在材料应用中满足切削作业可操作性的特点。机械设计中材料的应用,要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。机械零件是组成机械的基本单元,机械零件在一定的工作条件下具有足够的工作能力,并且成本低廉,是设计机械零件应满足的基本要求。工作能力是指零件抵抗可能失效的能力,对载荷而言称为承载能力.零件因某种原因而不能正常工作的现象称作失效。零件设计除应保证零件具有足够的工作能力外,为降低零件成本还需考虑合理选择材料,降低材料费用;保证良好的制造工艺性,减少制造费用;尽量用标准化、通用化零件,简化设计过程,降低成本。 三、做好化工机械设备的防腐设计 腐蚀是化工机械设备发生的常见问题,这主要是由于化工机械设备在日常的环境中由于空气以及水分等因素而发生了化学反应,进而导致设备出现损耗或者是破坏的状况。化工设备在被腐蚀之后会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化,从而影响设备的正常使用和生产,也会给相关的企业带来一定的损失。所以,对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意义重大。我公司2005年从加拿大IMW工业有限公司采购2台IMW50风冷W型往复式CNG子站压缩机,型号是IMW50-3X1750SA-100-3625-2AC,进口压力为3-20MPa,排气量为450-3900NM3/H,该压缩机为自适应工况压缩机,运行至今(2013.11)工况良好,问题主要在压缩机配置的进口管路上的碳钢管接和碳钢单向阀锈蚀严重;究其原因主要是当管束气源压力低于约8MPa时进口管路出现冷凝水,冬天则为霜或冰,长期以来慢慢锈蚀,危及安全。同时管路温度急剧降低引起进口气动球阀在大压差下动作不灵敏,或扭矩不敢阀门打不开引起压缩机报警。目前准备更换316不锈钢管件及单向阀,采取2只1/2”气动球阀代替1只3/4”气动球阀。现场情况见下图: 结构的设计应该围绕化工设备生产运行中的生产要求和应力的特点,在设计中需要注重一下几个方面:首先是产品的结构要求应该要与生产化工产品的耐腐蚀要求相一致;其次是要注意化工设备的运行稳定性和流畅性,防止具有腐蚀性能的介质的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积;最后是要注意对于外力的保护,防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。 四、化工机械设计中材料的应用要做到环保性与节能性的统一 随着我国经济的迅速发展,对于资源的需求正在迅速增加,其中很多应用于机械设计的很多材料都已被大量开采,有一些已经变成了稀缺资源。在这种情况下,我们应该在机械设计的材料选择方面,更为注重绿色环保与经济性。机械设计材料应用工作环保性与节能性的统一,作为生态经济社会建设发展过程中,可持续发展观念赋予机械设计工作的新要求。经济社会在发展过程中对于各种不可再生原材料的需求与消耗,最终势必会给机械设计材料的选择与应用工作埋下严重的隐患,因而材料应用工作中节能性与环保性的统一已成为我们下一步工作的重点。以机械设计铸件环节材料的应用工作为例,铸件设计阶段 5%左右的成本决定着 80%左右的铸件生产成本。因此要关注机械设计材料应用阶段的节能环保,有效节约原材料和成本,减少不必要的能源耗费。 五、结束语 综上所述,在化工机械设计中材料的选择与应用已成为一个备受关注的问题,在机械设计中要做到材料的使用与节能环保协调进行,以促进我国经济的可持续发展。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中如何选择和运用材料 摘要:最近几年,我国的社会经济得到了很大的发展,这也在一定程度上影响到了化工发展的进度。化工机械设备在化工生产中占据了很重要的地位,相关设备的工作效率以及使用时间都会对化工产业最终产生的经济利益产生很大的影响。但是,因为化工机械设备长期处在一个密闭的工厂环境中,设备本身也存在材料的问题,因此经常发生化工设备被腐蚀的现象。这种现象会使化工设备的许多性能都被影响,也会严重妨碍到该设备的使用寿命。所以,让化工设备通过技术方式达到防腐的效果以及化工设备所需的材料如何选择就成了关键的问题。本文对化工机械设计中如何选择和运用材料进行了探讨。 关键词:化工机械;设计;材料选择;运用 一、化工机械设计中材料的选择 1、选择载荷类型的材料 机械设计过程中,通常机械材料的外载荷性能容易导致机械设计的部分元件失效,而机械的零部件所具备的性能却能有效的防止这种零件的失效。由于失效零部件性能与材料的外载荷性能之间的矛盾,进而要求在机械材料的选择上,要以材料的载荷性能的大小作为机械选材的标准。在选材上可以将材料的载荷性能归结为两个方面:一是当零部件在外载荷力的作用下出现扭转时,其中应力大多集中在材料表层,这就表明,材料表面的性能直接决定着零部件间的控制效果。所以在机械设计材料选择上,如果机械材料需要承受载荷力,就可以选择低碳钢渗碳或者是中碳钢调质的方式对材料进行加工。通过此种材料的选择和加工方式能够确保产品的质量。二是对一些能够承受压缩或者是拉伸作用的材料,由于外载荷力作用到零件的横截面,使横截面的应力比较均衡,所以这就需要在机械材料的设计中,选择一些性能分布均匀的材料,保障在机械设计的加工、生产等环节中能够对材料进行高效的作业。 2、选择合金钢与碳素钢材料 在机械设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,因为碳素钢的价格比较经济,加工的工艺性稳定因而被广泛运用。但是碳素钢也存在一定的缺点,即韧性和强度比较差,中等以上形状的材料不能被完全淬透,这在一定程度上影响了对碳素钢的使用。因此,为了改进碳素钢的功能,可以在碳素钢中加入合金,进而形成一种新的材料,即合金钢。机械设计中合金钢的淬透性、韧性、强度得到了很大的提高,并且由于合金的加入也提高了合金钢的耐磨性。然而与碳素钢材料相比,合金钢材料的淬透性、韧性、强度等都有所提高,但是只有在零件的横截面较大、材料外载荷应力较大以及需要对材料进行淬透的情况下才能够使用合金钢,而其他情况一般应当选择碳素钢。 3、选择可回收和能够循环利用的材料 在机械制造领域内,金属材料的种类非常多,钢材就有100多种。然而在机械设计中,由于不同种类的材料都堆放在了一起,很难对材料进行分类,进而加大了回收利用的难度。因此机械设计的材料选择过程中,为了便于循环利用,可以选择一些单一的合金系制作零部件,因为合金系的构成元件比较少,对环境的压力也较小,所以能有效提高对合金的回收和循环利用效率。 二机械设计中材料的运用 1、材料运用的经济性与实用性相统一 材料运用的经济性与实用性统一是机械设计中必须首先要考虑的问题。在材料运用的过程中应当注意两个方面的内容:一是在机械设计中材料的运用应以零部件的加工工艺为标准。机械加工中不同的加工技术,如切削工艺、铸造工艺、焊机工艺以及热处理工艺等技术对于材料的运用要求是不同的。切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变;焊接工艺要求材料的应用必须要体现出冷墩性和冲压性的特点;而热处理工艺则要求材料的应用应当符合氧化脱碳性、敏感性、淬透性等特征。二是强调材料应用中的经济性。机械设计过程中,在保障各零部件材料都能够符合各种加工工艺要求的前提下,应当合理地对机械材料的加工成本进行控制,然而为了实现材料应用的经济性,可以根据机械设计企业的自身发展水平,最大限度地对加工工艺和零部件的生产方式进行合理的控制。 2、化工机械设计中,应用材料要参考机械材料零件的制作工艺 在进行机械生产或是加工生产的时候,许多的加工技术对于材料的要求是不一样的。就比如说铸造工业就要求机械设计的材料要具备高流动、高收缩、高吸气的特点;焊接工艺却是需要考虑冲压和冷镦的特性是否良好;热处理工艺要在温度过高的时候,材料具备敏感性,在进行氧化的时候会脱碳;切削工艺又需要材料能够便于切削。在机械设计中,运用材料要参考机械材料零件的制作工艺。零件是组成机械最基本的载体,在进行零件选择的时候,一定要保障其在工作的环境下也能正常保持工作能力,也要考虑到零件的成本不能过高。工作能力是说零件要保持其持久的工作效力,也被称之为承受能力。零件不管在什么条件之下,一旦失去了工作能力就是失效。零件在进行设计的时候不仅要考虑到零件要具备足够的工作能力,还要在选择材料的时候尽量降低成本。零件也要保障制作工艺,尽量减少经济支出,零件的类型尽量能通俗化、标准化,将设计程序尽量简单化来降低生产成本。 3、对化工机械设备要进行防腐的保护 在防腐的时候,首先要从工艺上进行一些有助于防腐的设计。有时候机械设备的形状非常复杂,这就会导致一些如积尘一般明显的缺陷。平时看不出来,但很快这些地方就会被优先腐蚀。因此,为了避免这种现象,在进行化工设备的组合设计的时候,就要考虑到以下几个问题: 3.1设备的结构尽量简单化,将一切零件都尽量运用一种材质的金属,零件组合的时候也尽量不要留下缝隙; 3.2设备的表面要涂抹质量较好的防锈漆,这也是比较关键的一环,好的防锈漆可以起到隔离空气和水汽的效果。在这里,还要注意设备的结构有时也会对防锈漆的涂抹产生一定的影响。也就是说,设备组合复杂的情况下,防锈漆的涂抹也会出现困难; 3.3在进行设备设计的时候,尽量不要给水汽留下任何淤积的可能。也就是说,设计过程中,不要出现凹孔。有的设备必须出现,则应该设置一个排水系统; 3.4化工设备在进行焊接的时候,一定哟尽量连续不中断,在连接的过程中也要避免各种质量上的缺陷。如果发生了缺陷,很有可能就从缺陷点这儿产生新的腐蚀现象; 3.5因为设备的缝隙处是最容易被腐蚀的,因此对设备各个零件结合的地方要进行一些合理化的防腐处理。可以采取双面连续对接焊的方式让焊接的质量更高,这样也可以有效地避免缝隙处发生腐蚀。 腐蚀在化工设备中并不罕见,化工设备在日常的工作中,经常与空气和水汽接触,发生化学反应后就会呈现出腐蚀的现象,而后就会对化工设备产生很大的危害。如果化工设备受到了腐蚀,其外表的色泽就会发生改变,内部性能也会受到一定的影响,而后设备的使用寿命缩短,工作效率下降,就会影响到整个化工工程的进度,影响化工企业的收益。因此,对化工设备腐蚀的研究是非常有必要的。在进行化工设备的结构设计的时候,要根据设备工作时候运行的效果以及应该具备的特点做到以下几点:第一,产品的结构应该具备耐腐蚀的特点,因为这是化工产品的生产要求;第二,化工设备工作的时候要尽量保证稳定流畅,不能因为部分零件被腐蚀导致整个的工作效率下降,不要让腐蚀大量积累,否则只会越积越多;第三,设备运行也要关注外力的保护作用,防止产生新一轮的腐蚀。 4、材料运用的节能性和环保性的统一 近些年来,我国的经济正在腾飞,快速增长的经济也带动了资源的大量消耗。而用于机械方面的材料很多都被开采殆尽,有些资源已经是极其稀少。这时候,我们在进行机械设备的材料选择时,要更多地考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在进行机械设备设计的时候,注意环保和节能也是为了实现可持续发展。如果一味地追求经济的快速发展,对那些不可再生资源大力地开采利用只会给未来的化工生产埋下更多的祸根,所以说,化工设备所选用的材料是否可以达到环保和节能的效果也是我们下一步研究的热点问题。就比如说机械设计铸件的环节,刚开始设计的5%的资金投入将决定以后生产中80%的资金投入。所以,在进行化工设备设计选择材料的时候,要考虑现阶段的节能与环保问题,有效地节约不可再生资源,节约成本,千万不要产生无效的浪费。 结束语 化工机械设备是工业发展中一个不可缺少的部分,其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。材料选择作为机械设计最关键的内容之一,其质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏。 化工机械设计材料选择及应用:关于化工机械设计中材料的选择与应用探讨 摘要:化工机械已经在我国的化工生产中占据了重要的地位,化工机械设备的性能,尤其是其工作效率以及使用寿命都会对化工企业的经济效益造成重要影响。而材料的选择与应用作为化工机械设计的关键内容之一,对化工机械设备的性能以及使用寿命有着直接的影响,需要引起我们充分的重视。 关键词:化工机械设计;材料选择;材料应用 1引言 随着经济和科技的发展,我国的化工产业也取得了飞速的发展和进步,当前应用到化工生产中的机械设备无论从数量上还是从种类上都较过去有了一个显著的提高,这一方面提高了化工生产的效率,但同时也对化工机械的性能提出了更高的要求。现阶段,化工机械已经在我国的化工生产中占据了重要的地位,化工机械设备的性能,尤其是其工作效率以及使用寿命都会对化工企业的经济效益造成重要影响。 因为化工生产的特殊性,决定了化工机械设备往往长期处于一个比较密闭的工厂环境中,如果机械设备本身的材料再应用地不合理,那么就可能导致机械设备发生腐蚀现象,进而对机械设备的工作效率以及使用寿命造成严重的不利影响。鉴于此,我们必须加强对化工机械材料的选择与应用问题的研究,通过合理选择与应用材料来提高化工机械设备的防腐能力,以为化工生产工作的正常开展提供充分的保障。 2化工机械设计中材料的选择 2.1金属材料的选择 1.碳钢的选择 在当前应用到各领域工业生产的机械设备当中,碳钢凭借其优良的力学性能以及对环境腐蚀要求比较低的特性,在机械设计中取得了广泛的应用,化工机械设备自然也不例外。碳钢在常温下对液氨、浓硫酸以及NaOH溶液都具有良好的承装效果,所以在化工生产中,可以选择碳钢作为那些低浓度的浓硫酸、NaOH 溶液及含水量较低的液氨机械的材料。与其他金属材料相比,碳钢的价格比较低而且资源丰富,所以取得了广泛的应用,即使对于那些对抗腐蚀性能要求比较高的化工机械设备,也可以选择碳钢材料并喷涂不锈钢等措施后加以使用。 2.不锈钢的选择 因为化工生产的特殊性,所以化工机械设备在日常使用过程中将不可避免地会接触到酸、碱、盐等各类活性气体,如果机械设备材料的防腐蚀性能又不够好,那么设备的性能以及使用寿命必然会遭受严重影响。在这种背景下,不锈钢在当前的化工机械设计中取得非常广泛的应用。不锈钢不仅具有良好的抗腐蚀性能,而且还能有效避免铁离子的污染,因而正逐渐成为化工机械设计中所普遍采用的一种金属材料。 3.其他金属材料的选择 除了碳钢和不锈钢材料外,钦材和合金也是在化工机械设计中应用比较多的金属材料。一般而言,钦合金具有高比强度、高耐蚀性能等优点,可用于氯化盐、氯化物和强碱等场合使用的化工设备;而镍基合金则多用于那些对抗腐蚀性能要求非常高且工作在高温条件下的机械设备。 2.2非金属材料的选择 1.石墨的选择 石墨在经过一定的处理后可以形成不透性石墨,而不透性石墨在温度低于160℃、压力低于0.5Mpa的条件下可以长期适用,并且具有良好的抗腐蚀性能,可以用于绝大多数化工生产场合,对大部分腐蚀环境也都具有良好的适用性,例如沸点的稀硫酸、氢氟酸、盐酸等。此外,石墨材料还具有良好的热传导性,所以在制作热交换器时也使用地较多。但同时我们也应该看到,石墨材料的塑性以及抗拉强度都比较差,所以为了防止以石墨材料为主的化工机械设备出现损坏,一般需要使用其他金属材料制作设备外壳。 2.搪玻璃的选择 搪玻璃对各种浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强抗腐性,通过将其与具有良好力学性能的碳钢材料相结合使用,可以得到良好的抗腐蚀性以及力学性能,是当前化工机械设计中的一个研究和应用热点。当然,搪玻璃设备也存在一些缺点,如在遭受机械冲击时极易发生破碎,在骤冷和骤热的变化过程中还可能发生脱瓷的问题等,这些缺点在选择应用搪玻璃材料时应该加以重视。 3.玻璃钢及塑料材料的选择 玻璃钢是一种增强型塑料,其相对密度在1.5~2.0之间,抗腐蚀性能优良,对水、大气以及普通浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都具有良好的抵抗能力。现阶段,在化工机械设计中,经常使用玻璃钢来作为通风管路、凉水塔外壳以及盐酸贮灌的材料,但玻璃钢材料也具有一些缺点,如其不能用作高温工作条件下的化工机械设备等。 3化工机械设计中材料的应用 1.追求适用性与经济性的统一 在化工机械设计中,材料的应用要追求适用性与经济性的统一。一方面,在机械设计中,材料的应用应以化工机械的制造工艺为标准,根据机械设备制造加工工艺的不同,应选择合适的材料。如切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变等。另一方面还应强调材料应用的经济性,有些材料虽然各方面性能都非常好,但其成本较高,全部采用可能会大幅度增加化工机械设备的成本,此时不妨在一些关键接触部位使用性能较高的材料,而其他部位选择性能较好而成本又较低的材料,以最大限度地对化工机械设备的加工制造成本进行控制。 2.做好防腐保护 在进行防腐处理时,首先要从材料的选择以及加工工艺上进行设计。如选择耐腐蚀性较强的材料,尽量减少形状非常复杂、易于积尘的零部件结构设计等,从而达到减缓腐蚀发生的目的。具体而言,化工机械设计中的防腐保护需要重点考虑以下几个方面的问题:(1)设备的结构尽量简单化。避免化工机械设备及其零部件的结构设计过于复杂,要对结构尽量进行简化,同时避免零部件装配时出现缝隙。(2)涂抹防锈漆。化工机械设备的表面应涂抹质量较好的防锈漆。(3)确保不存在水汽淤积现象。在对化工机械进行设计时,尽量避免出现凹孔,有的设备考虑到工作特性应设置专门的排水系统,以尽量减少水汽的淤积。(4)保证工作的连贯性。化工机械设备在加工制造过程中可能需要用到焊接工艺,此时一定确保焊接的连贯性,避免因焊接不连贯而造成的质量缺陷发生。现实中,机械加工制造过程中的不连贯之处往往可能成为缺陷点,而这些缺陷点恰恰是腐蚀容易发生的位置。(5)合理化的防腐处理。由于化工机械设备的缝隙处非常容易发生腐蚀现象,所以除了需要在设计阶段避免装配缝隙的出现外,在零部件间的主要结合位置应该进行一些合理化的防腐处理,以有效防止缝隙处腐蚀问题的出现。 3.强调节能性和环保性 近年来,我国的工业生产水平取得了突飞猛进的发展,但这同时也造成了对环境资源的大量消耗,当前应用于化工机械设计中的很多材料的储量已经极其稀少,有的甚至可能已经被开采殆尽。这就要求我们在进行化工机械设计时,要将材料应用的环保节能性考虑在内,不能一味地只追求化工机械的使用性能和工作效率,以达到促进化工产业乃至于整个社会实现可持续发展的目的。 4结束语 化工机械设备在化工生产中发挥着不可替代的作用,其使用性能和寿命对化工企业的经济效益有着非常重要的影响。而材料的选择与应用作为化工机械设计的关键内容之一,对化工机械设备的性能以及使用寿命有着直接的影响,需要引起我们充分的重视。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中材料的选择探讨 【摘 要】化工与人们的生活密不可分,无论是从物质生活的角度还是从精神生活的角度,都需要化工产品为之服务。在化工生产过程中,化工的机械设备在其中占据着重要的位置,相关机械设备的工作效率、材料的选择等方面都会对化工产业最终所产生的经济效益发挥重要的影响作用。其中材料的选择是化工机械设计最为关键的内容之一,其质量的好坏直接关系到整个化工机械设计工作质量的高低。基于此,论文针对如何在化工机械设计工作开展过程中选择好材料进行主要的探讨。 【P键词】化工机械;设计;材料 1 引言 随着社会生产力的发展,化学工业的生产进入到一个全面发展时期,新的技术与手段层出不穷,使得化学工业得到更大规模的生产和发展,为人们的生活和社会的发展增添了大量的物质财富,加快了社会发展进程。在化工机械设计过程中,选择优质且合适的材料至关重要。做好这一项工作,不仅有利于促进化工生产的发展,提高设备工作效率,而且也有利于提高整体的经济效应,促进发展。 2 在化工机械的设计过程中材料的选择探讨 在我国经济快速发展这一背景之下,资源的需求以及利用趋势日益上升,目前大多数用于机械设计的相关材料已经被大量开采,甚至于有些材料已经成为稀缺资源,因此,在化工机械设计过程中对于材料的选择方面更要慎重。在此讨论在化工解析设计过程中哪些材料是适合机械设备设计过程的,以此为后续的材料应用奠定基础。 2.1 对于载荷型材料的选择 在化工机械的设计过程中,一般来讲,对于材料的选择方面需要考虑材料的载荷性能,而从材料的载荷性能考虑的话,又可以分为两个方面。 一是在外载荷力的作用下,零部件出现扭转的情况时,应力大多集中在材料的表层,这就表明,材料的表面性能直接决定着零部件的控制效果。因此,在材料的选择方面,假若机械材料需要承受载荷力,就可以选择低碳钢渗碳或者是中碳钢调质的方式对材料进行加工,通过以上方法来确保机械产品的质量[1]。 二是对于一些能够承受压缩或者是拉伸作用的材料,载荷力一般是作用在零件的横切面,可以使得横截面的应力均衡受力,这就需要在化工材料的选择方面选择一些性能分布均匀的材料,以此来保障在机械设计的加工、生产等环节对材料进行高效作业,促进化工工业的发展。 2.2 对于碳素钢与合金钢型材料的选择 在化工机械的设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,究其原因,正是因为碳素钢这一材料在价格方面比较实惠、加工的工艺也比较便利,从而被广泛使用。尽管碳素钢这一材料存在多个方面的优势,但是也存在碳素的韧性和强度比较差这一缺点,这就使得中等以上的材料不能被完全形成,正是由于这一缺点的存在促使碳素钢这一材料不能被广泛使用在化工机械设计过程中。 随着科技的进步与发展,可以在碳素钢中加入合金,从而形成一种新的材料,即为合金钢[2]。这一材料在淬透性、韧性、强度等方面都得到了较大的提高,并且由于合金的加入也提高了这一材料的耐磨性。 因此,在化工机械的设计过程中,为了充分利用材料,当遇到零部件横截面积大、材料外在荷力大以及需要对材料进行淬透时就可以使用合金钢这一材料,而其他情况则使用碳素钢就可以得到解决。 3 在化工机械的设计过程中材料的应用探讨 在了解化工机械的设计过程中所需要使用的材料之后,如何将所选择好的材料应用于化工机械中呢?为此,论文就针对于此,提出以下几个方面的探讨和研究。 3.1 经济性与实用性相结合,合理应用机械材料 针对化工机械设计材料的运用,首先要遵循经济性与实用性相结合的原则,为化工机械的设计奠定基础。材料运用的经济性与实用性的统一,需要充分考虑到两个方面的内容。 一是应用于机械设计中的材料要按照零部件的加工工艺标准,机械加工过程中所要使用的工艺技术也有多个种类,如切削工艺、铸造工艺、焊接工艺等,不同的工艺技术对材料的运用要求也是不同的,比如说切削工艺要求材料的应用符合切削工艺可操作性特征,因此,在材料的应用过程中要在工艺技术不同要求的基础上合理使用。 二是需要强调材料应用中的经济性,在化工机械设计^程中,在保障各项材料符合工艺要求的前提之下,科学合理地对材料加工成本进行有效的控制,从而为后续工作的顺利开展奠定基础[3]。 3.2 环保性与节能性相结合,减少机械材料的损耗 针对化工机械设计材料的运用,需要在使用的过程中遵循环保性与节能性相结合的原则,从而有效提高资源利用率。随着我国经济的快速发展,不断增长的经济与不断消耗的资源成为主要的一组矛盾,如果一味地追求经济效益,势必会给社会的发展带来不利的结果,因此,对于化工机械设计材料的选择,不仅要考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在化工机械的设计过程中,做到环保性与节能性的统一,有利于促进我国生态环境社会的发展和建设,也是可持续发展对化工机械设计工作所提出的新要求。比如说,在机械设计铸件的环节中,就需要充分考虑这一环节所使用到的材料在环保方面的问题,在环保观念下尽可能地合理使用材料,在最大程度上节约原材料和成本,减少不必要的能源消耗,从而做好化工机械设计工作。 4 结语 机械设备是化工生产正常且稳定运行的一个先决条件,而在机械设计过程中对材料的选择和应用是机械设备设计中关键性的一个环节,也已经成为一个深受社会大众关注的问题,由此可见,做好化工机械设计中材料的选择,并且在此基础上进行合理的运用至关重要。为此,论文就以此为主要的讨论方向,针对在化工机械设计过程中如何做好材料的选择工作,并且在此基础上进行合理地运用,促进化工机械设计工作得到顺利开展,从而提高化工机械设备的工作效率,进一步提高化工生产的质量。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中材料的选择和应用 1材料的选择 1.1碳素钢与合金钢型 在机械设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,因为碳素钢的价格比较经济,加工的工艺性稳定因而被广泛运用。但是碳素的韧性和强度比较差,中等以上形状的材料不能被完全淬透,这在一定程度上影响了对碳素钢的使用。因此,可以在碳素钢中加入合金,进而形成一种新的材料,即合金钢。机械设计中合金钢的淬透性、韧性、强度得到了很大的提高,并且由于合金的加入也提高了合金钢的耐磨性。然而只有在零件的横截面较大、材料外载荷应力较大以及需要对材料进行淬透的情况下才能够使用合金钢,而其他情况一般应当选择碳素钢。 1.2可回收和循环利用型 在机械制造领域内,金属材料的种类非常多,钢材就有100多种。导致在机械设计中,很难对材料进行分类,进而加大了回收利用的难度。因此机械设计的材料选择过程中,可以选择一些单一的合金系制作零部件,以有效提高对合金的回收和循环利用效率。 2材料的运用 2.1使经济性与实用性相结合 材料运用的经济性与实用性统一是机械设计中必须首先要考虑的问题。在材料运用的过程中应当注意两个方面的内容:一是在机械设计中材料的运用应以零部件的加工工艺为标准。机械加工中不同的加工技术,如切削工艺、铸造工艺、焊机工艺以及热处理工艺等技术对于材料的运用要求是不同的。切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变;焊接工艺要求材料的应用必须要体现出冷墩性和冲压性的特点;而热处理工艺则要求材料的应用应当符合氧化脱碳性、敏感性、淬透性等特征。二是强调材料应用中的经济性。机械设计过程中,在保障各零部件材料都能够符合各种加工工艺要求的前提下,应当合理地对机械材料的加工成本进行控制,然而为了实现材料应用的经济性,可以根据机械设计企业的自身发展水平,最大限度地对加工工艺和零部件的生产方式进行合理的控制。 2.2参照零件的制作工艺 在进行机械生产或是加工生产的时候,许多的加工技术对于材料的要求是不一样的。就比如说铸造工业就要求机械设计的材料要具备高流动、高收缩、高吸气的特点;焊接工艺却是需要考虑冲压和冷镦的特性是否良好;热处理工艺要在温度过高的时候,材料具备敏感性,在进行氧化的时候会脱碳;切削工艺又需要材料能够便于切削。在机械设计中,运用材料要参考机械材料零件的制作工艺。零件是组成机械最基本的载体,在进行零件选择的时候,一定要保障其在工作的环境下也能正常保持工作能力,也要考虑到零件的成本不能过高。工作能力是说零件要保持其持久的工作效力,也被称之为承受能力。零件不管在什么条件之下,一旦失去了工作能力就是失效。零件在进行设计的时候不仅要考虑到零件要具备足够的工作能力,还要在选择材料的时候尽量降低成本。零件也要保障制作工艺,尽量减少经济支出,零件的类型尽量能通俗化、标准化,将设计程序尽量简单化来降低生产成本。 2.3做好防腐保护 在防腐的时候,首先要从工艺上进行一些有助于防腐的设计。有时候机械设备的形状非常复杂,这就会导致一些如积尘一般明显的缺陷。平时看不出来,但很快这些地方就会被优先腐蚀。因此,为了避免这种现象,在进行化工设备的组合设计的时候,就要考虑到以下几个问题:(1)设备的结构尽量简单化。一切零件都尽量运用一种材质的金属,零件组合的时候也尽量不要留下缝隙;(2)涂抹防锈漆。设备的表面要涂抹质量较好的防锈漆,这也是比较关键的一环,好的防锈漆可以起到隔离空气和水汽的效果。在这里,还要注意设备的结构有时也会对防锈漆的涂抹产生一定的影响。也就是说,设备组合复杂的情况下,防锈漆的涂抹也会出现困难;(3)确保不存在水汽淤积现象。在进行设备设计的时候,尽量不要给水汽留下任何淤积的可能。也就是说,设计过程中,不要出现凹孔。有的设备必须出现,则应该设置一个排水系统;(4)保证工作的连贯性。化工设备在进行焊接的时候,一定哟尽量连续不中断,在连接的过程中也要避免各种质量上的缺陷。如果发生了缺陷,很有可能就从缺陷点这儿产生新的腐蚀现象;(5)合理化的防腐处理。因为设备的缝隙处是最容易被腐蚀的,因此对设备各个零件结合的地方要进行一些合理化的防腐处理。可以采取双面连续对接焊的方式让焊接的质量更高,这样也可以有效地避免缝隙处发生腐蚀。腐蚀在化工设备中并不罕见,化工设备在日常的工作中,经常与空气和水汽接触,发生化学反应后就会呈现出腐蚀的现象,而后就会对化工设备产生很大的危害。如果化工设备受到了腐蚀,其外表的色泽就会发生改变,内部性能也会受到一定的影响,而后设备的使用寿命缩短,工作效率下降,就会影响到整个化工工程的进度,影响化工企业的收益。因此,对化工设备腐蚀的研究是非常有必要的。在进行化工设备的结构设计的时候,要根据设备工作时候运行的效果以及应该具备的特点做到以下几点:第一,产品的结构应该具备耐腐蚀的特点,因为这是化工产品的生产要求;第二,化工设备工作的时候要尽量保证稳定流畅,不能因为部分零件被腐蚀导致整个的工作效率下降,不要让腐蚀大量积累,否则只会越积越多;第三,设备运行也要关注外力的保护作用,防止产生新一轮的腐蚀。 2.4强调节能性和环保性 近些年来,我国的经济正在腾飞,快速增长的经济也带动了资源的大量消耗。而用于机械方面的材料很多都被开采殆尽,有些资源已经是极其稀少。这时候,我们在进行机械设备的材料选择时,要更多地考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在进行机械设备设计的时候,注意环保和节能也是为了实现可持续发展。如果一味地追求经济的快速发展,对那些不可再生资源大力地开采利用只会给未来的化工生产埋下更多的祸根,所以说,化工设备所选用的材料是否可以达到环保和节能的效果也是我们下一步研究的热点问题。就比如说机械设计铸件的环节,刚开始设计的5%的资金投入将决定以后生产中80%的资金投入。所以,在进行化工设备设计选择材料的时候,要考虑现阶段的节能与环保问题,有效地节约不可再生资源,节约成本,千万不要产生无效的浪费。 3结语 工业发展离不开化工机械设备,保证其正常运行是工程项目的正常生产和运作的前提与关键。而化工机械设备又离不开化工机械的设计,作为机械设计最关键的内容之一,材料选择的质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏,因此要倍加注意,以保证机械设备的正常运行。 作者:时培玉 单位:黑龙江省龙凤区大庆石化公司化工二厂
先进制造论文:先进制造技术发展研究论文 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 论文 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。 (2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-RealSpace)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。 (3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。 (4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。 这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。 2现代机械工程的前沿科学 不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。 超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。 信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。 2.1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学 机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。 与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容: (1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。 (2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。 这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。 2.2微机械及其制造技术研究 微型电子机械系统(MEMS),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞;制造出3mm大小能够开动的小汽车;可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业,具有许多传统传感器无法比拟的优点,因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。 微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。 2.3材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础 材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。 2.4机械仿生制造 21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。 地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。 仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。 仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交",它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。 仿生制造的研究内容目前有两个方面: 2.4.1面向生命的仿生制造 研究生命现象的一般规律和模型,例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等; 2.4.2面向制造的仿生制造 研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。 机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合,其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作,具有鲜明的基础研究的特点,如果抓住机遇研究下去,将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学,以及与生物工程相关的关键技术基础等。3现代制造技术的发展趋势 20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。 随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。 当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面: (1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。 (2)设计技术与手段更现代化。 (3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。 (4)新型特种加工方法的形成。 (5)开发新一代超精密、超高速制造装备。 (6)加工工艺由技艺发展为工程科学。 (7)实施无污染绿色制造。 (8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。 (9)制造以人为本。 先进制造论文:先进制造技术对生产的应用 摘要:先进制造技术水平的高低直接影响着一个国家的工业化进程,就目前情况来看,我国由于在起步上较晚,因此导致技术水平上与发达国家相比存在一定的差距,而为了加快先进制造技术水平提升,推动工业化进程,我国已将发展高端装备制造列入十二五规划中。本文主要介绍了先进制造技术的模式种类及在生产中的应用,希望能对在生产一线的工作人员提供一些有用的帮助。 引言 制造技术是当前社会以及未来社会发展的基本技能,是一个国家走向富强的关键,先进制造技术的提出源于美国,其为了提高国民经济增长与制造业的市场竞争力,研发了以计算机技术为核心,结合传统制造技术与现代信息技术演变而成的先进制造技术,它的运用,使得制造技术实现了优质、敏捷、低耗等优秀特点,并使得经济效益明显提高,像日韩这类发达国家,九十依靠着先进制造技术,维持着国民经济的平稳增长,而我国虽然作为制造大国,但是由于受到技术水平等方面的诸多限制,导致其进展缓慢,在学科间不断互相渗透的今天,如何加快先进制造技术的发展,成为了当下国人所要思考的主要问题。 一、先进制造特点介绍 1、先进制造技术内涵 制造技术自人来诞生以来就已经出现简单的雏形,期初由于对自然的认知不够,所以都是简单的手工生产模式,而在不断的演变中,随着学科间的不断相互渗透,使得制造技术逐渐摆脱了传统的手工为主生产模式,逐渐形成了以机械为主的可以实现产品量化生产的现代化先进制造技术。自第一次工业革命之后,各行业开始逐渐形成了自动流水生产线,从而开启了量化生产的大门,我们现在所使用的电脑、冰箱、汽车等很多东西,都是运用这种模式生产的。然而由于产品的单一性使其不能满足不同用户的需求,因此,人们又开始着手研发微机数控系统,柔性制造单元,柔性制造生产线等,较传统的制造而言,先进制造技术更加重视技术和管理的统一,重视制造过程中管理者组织和管理体制的合理性。 2、先进制造技术特征分析 先进制造技术具有先进性、系统性、集成性等特征,以以往的制造技术不同,先进性是其一个重要的特征,它是优化先进工艺,并与新技术结合,实现局部或系统的集成。并且针对不同的市场需求,具有一定的灵活性。另外,其具有一定的系统性,是在生产过程中形成的能量流、物质流和信息流等的系统工程,当然,还有集成性特征,它是将机械、电子、信息、材料和管理技术等融合一体的新兴交叉学科。 二、先进制造技术中关键技术 1、现代设计方法 现代设计方法是基于先进制造技术的基础上发展的,传统的设计方法,在加工过程中,存在切削力过大、刀具磨损严重等问题,且对技术人员的要求也非常的高,并难以保证产品质量,而现代设计方法运用了优化设计、人机工程设计、计算机辅助设计、工业产品造型设计等,使这些问题得到了妥善的解决,通过对刀具几何角度、切割方法进行分析,进行系统优化,灵活运用数控切削中螺纹加工循环指令等,发开新的加工方法,实现数控机床的二次发展。 2、先进制造工艺技术 先进制造工艺技术,是通过对各类零件特征分析,编制适合于不同零件的数控加工程序,并将其储存在PC机中,在数控机床加工时,通过输入对应的零件特征,生成适合于加工的该零件的程序。它在粗加工过程中可以提高生产效率,在细加工过程中,可以提高产品的精度,是实现优质、低耗生产的基础。 3、制造自动化技术 自动化技术与信息论、控制论、系统工程、计算机技术等技术都有着密不可分的关系,是一门综合性技术,且是一个动态概念,在工业发达的国家里,为了实现柔性自动化、知识智能化、集成化,因此在生产中主要采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、计算机集成制造系统等,它的发展,大大降低了企业的生产成本,解放了劳动生产力,对推动制造企业发展有着巨大的作用。 三、先进制造技术在生产中的应用分析 1、柔性制造系统 柔性制造系统主要是由物料储运系统、信息控制系统和一组数字控制加工设备组成,是依靠计算机为基础,实行管理与控制的高度自动化加工系统,是可以运用于不同种类零件加工的机械自动化制造系统,主要包含柔性自动生产线、柔性制造单元、柔性制造系统三类系统,它的应用,提高了神杯利用率,使生产能力相对平稳、产品的质量提升等诸多优势。 2、虚拟制造技术 虚拟制造技术是在仿真技术、虚拟现实的基础上,对产品的设计、生产过程统一建模,从而在计算机上实现整个生产过程的模拟和仿真。它的应用大体分为四种,即虚拟企业、虚拟产品设计、虚拟产品制造和虚拟生产过程,它的应用,提高了生产过程开发效率,优化资源的利用,缩短生产周期,并可对产品按客户需求做出一定的更改。 结束语 终上所述,大力发展先进制造技术,对于推行我国工业化建设具有深远的意义,是提高我国工业化水平的重要手段,是提高我国国民经济的必要途径。 先进制造论文:汽车零部件的先进制造技术 随着人们对于交通出行需求的日益增加,汽车市场不断火爆。与此同时围绕汽车制造发展起来的汽车零部件生产也不断发展,随着新技术、新工艺的不断革新,现如今汽车零部件生产已经走上了“集群化”发展道路。对于汽车零部件制造来说,先进的制造技术能极大提高生产效率与质量,是汽车零部件制造企业不断扩大规模,降低成本的重要技术。目前来说,新时期的汽车零部件制造技术呈现崭新的姿态,这些先进制造技术正在推动我国汽车制造业的发展。 一、高效多品种的柔性化生产方式 汽车零部件制造技术为了适应市场变化与客户需求,逐步趋向高效多品种的柔性生产方式。如广州丰田与天津丰田配备的GBL(全球车身生产线系统),就能确保车身在焊接工位输送时可以进行不同车型的焊装夹具的来回切换。该技术的应用使得不占节拍的产品品种更换成为现实。并且再搭配以自动控制与自动识别装置、焊接机器人等,从而形成不同类型汽车连续混流生产的模式。再者如普遍应用的用来加工汽车零部件的数控复合机床、快调与快换装置、技术等,无不体现这一点,即通过不同品种零部件的混流生产,促使生产线生产时间缩短,提高效率。 二、更高效的零部件加工技术被广泛应用 高效化的制造与生产工艺在汽车零部件切削加工领域表现得尤为明显,具体表现为强力、快速切削及快调、快装及快进。随着高速切削机的进一步发展及使用性能更加优良的新型刀具材料,使得高速切削在汽车零部件制造加工中应用得更为普遍。不仅如此,一些具有高速移动与转动速度、刚性及动力性能极佳的机床的开发和自控技术的广泛使用,促使自动输送、快装、快调、自动检测等技术或装置迅速发展。上述技术的应用大大提高了汽车零部件的生产与制造。如GC4225刀片,采用新一代技术,赋予刀片抗破损性,避免刀片涂层的剥落,进而避免生产加工汽车零部件时可能带来的不可控风险。汽车制造过程中,必须对铝合金材质的发动机进行高速加工,因此应该根据铝合金不同的材质特性,选择正确的切削液,从而保证加工零部件的质量。不仅如此,正确切削液的选择还能有效减少切削刀具的损耗,适当延长其寿命。除了切削技术,在车身的制造与装配领域,也出现了各种新工艺与新方法。较为成熟的就是以电子控制为基础,将机器人与自动化装置相组合,从而保证产品质量的稳定,进一步提高零部件加工与生产的效率。 三、过程更加精益化 所谓精益化,指在利用先进技术加工生产汽车零部件时,确保人员、资金、时间、场地都控制在最小范围内,并且能够获得较大产出。简单而言就是低投入、高产出、高利润。当前形势下,汽车零部件加工中使用的各类先进技术都已趋向精益化。 四、绿色环保的零部件加工技术 随着人们对节能减排、可持续发展认识程度的不断加深,汽车制造技术开始向节能减排、节能环保方向发展,使得绿色汽车制造技术产生了巨大突破。这一方面的例子较多,如高强度钢板冲压技术、车身中频焊接、激光拼焊技术等,使得汽车轻量化成为可能。再如越来越多的汽车零部件加工中使用水溶性漆涂料,更有甚者一些企业在加工喷涂时利用2C1B或者2C2B技术工艺以便减少烘干喷涂的次数,为了取得良好的效果可能还会利用热量回收装置或者更节能的加热烘干设备进行工作。为了提升毛坯的精度,毛坯精化工艺被广泛应用,并且对零部件的机械加工余量相对减少,一些零部件甚至不需要多次粗加工,可以直接精细加工。另外,废旧的零部件可以作为毛坯再次加工制造,实现资源的重复利用。机械加工时采用干式切削的方式,利用水基冷却液或者中温常温清洗的方式替代原先使用的冷却油。 五、零部件加工智能化技术 这类技术多以强大的计算机运算能力作为支撑,从而实现对加工的零部件精度与质量进行控制。这类技术能够验证零部件加工的工艺方法,通过比较现实因素、加工时的流程、精度要求、工艺参数等数据,以便对其进行优化。智能化技术中以虚拟技术应用最为普遍,它可以迅速完成各类零部件加工工艺的模拟,如热加工的数字与物理模拟或者铸造充型凝固等。除此以外还有计算机控制管理系统的使用,从而实现对零部件加工生产过程的跟踪与监督,从产品源头保证质量,并能够做到故障检测与分析。计算机网络技术可以进行汽车故障的远程诊断,改善诊断环境,提高诊断效率。不仅如此,在加工零部件时还可以通过集中监测与分散控制系统对汽车零部件制造工艺进行全程跟踪,自动识别多种汽车零部件,提高效率。 六、结语 先进制造技术在汽车零部件生产与制造中的应用,能够极大地提高汽车零部件的质量,赋予其极大的防错能力。除此以外,保证汽车零部件具有一定的相似性,避免生产过程中因为时常更换模具而导致的型号不一,从而降低生产成本,提高生产效率。总的来说,当前先进的制造技术具有制造方式柔性化、工艺高效化、过程精益化及技术绿色化几个特点。我们要意识到目前先进制造技术还存在一定问题,技术人员只有不断研究,不断创新生产工艺,才能极大提高汽车零部件的质量,促进汽车零部件制造企业的发展。 作者:王海波 单位:湖南汽车工程职业学院 先进制造论文:先进制造技术班组管理的思考 一、企业车间的班组是企业经营层的决策得以有效实施的基本保证 班组管理既体现在企业产品的生产进度和产品质量,又是企业持续改进,实现整体质量控制和经济效益提升的保证。班组管理既要贯彻企业经营各方面信息,围绕生产班组与生产均衡任务,合理地组织人力、物力,进行各项管理活动,并要通过管理,合理调动、充分发挥全班组人员的主观能动性和生产积极性,更主要的是要以团结协作,最终做到按质、按量、如期完成各项生产计划指标。先进制造技术应用对企业的影响是全方位的,不仅仅是技术水平的提升,还要涉及到更广泛的组织层面的变革。班组是企业的最小生产组织单位,班组管理是企业管理中的基础。一个班组中的领导者就是班组长,班组长是企业中最基层生产管理组织的负责人,更是直接的生产者。班组工作的好坏直接关系着企业经营的成败。 二、先进制造技术被设计用来提高企业生产产品的效率 一方面,严格机械设备的安全操作规程,提高生产效率,降低生产成本,提高产成品质量,防止工伤和重大事故。先进制造技术的使用会对包括质量管理在内的企业管理活动产生影响,班组长要领导员工通过不断地创新并挖掘员工生产积极性、改进操作方法和管理流程,的同时,降低成本(原材料的节省、能源的节约、人力成本的降低),为按时按量地生产出更多更好的高质量的产品而努力。另一方面,先进制造技术与质量管理的目标存在一致性,即都是为了提高生产产品的效率。先进制造技术主要包括三个技术群:主体技术群、支撑技术群和制造技术基础设施。而其中的制造技术基础设施就包括质量管理等内容。先进制造技术的应用和实施,班组及其班组长综合素质的高低决定着企业经营的决策能否顺利地实施,影响着企业达到既定经营目标的最终实现。必会对企业的质量管理活动产生影响。班组管理基本内容是基础管理、基本要求是系统管理,基本形式是民主管理。班组全过程生产管理包括:生产与技术管理、劳动与设备管理、投入产出效费与产成品质量管理、经济核算、安全文明生产及思想政治工作。其管理的重点包括:抓好班组的各项管理制度,涉及:岗位责任、均衡生产、技术质量考核、设备工具维护保养、安全文明生产等制度;交接班与考勤制度、经济核算与民主管理制度、职业道德规范与思想工作制度;执行企业全面质量体系管理,不断完善科学的管理方法和手段。搞好班组的现场管理,一般来讲,就是要从岗位任务实际出发,坚持以人为本,对班组生产现场的各种作业条件与设备的使用状况进行分析,采用最经济、最有效的作业程序和作业方法,有组织地按照生产进度要求落实任务计划,实时对生产过程及其运行效果进行评价,不断推动班组工作的步步深入。 三、从企业层面来看,技术创新能力是企业提升竞争实力战胜 竞争对手的重要前提和保证企业自身创新(自身组织模式、人才结构、生产模式)的投入对班组管理提出新的全面的要求。依据先进制造技术及生产技术工作程序,班组管理应学习掌握运用先进设备、工装、原材料和技术工作及其管理方法,统一工艺操作,实行严格的责任制,每一个职工都应明确规定他们的具体任务,自己该做什么、怎么做、做好的标准是什么,应承担的责任和权利范围都心中有数。做到事事有人管,人人有专责,办事有标准,考核有依据。把同质量有关的各项工作同职工的积极性和责任心结合起来,形成一个严密的质量管理工作系统,一旦发现产品质量问题,可以迅速进行质量跟踪,查清质量责任,总结经验教训,更好地保证和提高产品质量。同时,通过技术练兵,使班组员工掌握操作的基本功,从而可以熟练地排除生产过程中出现的故障,杜绝产品质量缺陷的产生,取得生产的主动权。提高与产品质量直接联系的各项工作质量,提高与综合经济效益直接联系的各项专业管理工作的质量,从各个方面有力地保证产品质量的提高。质量管理的基本特点是增强满足质量要求的能力,实现持续的质量改善。只有通过不断的质量改善,减少资源的浪费与消耗、降低成本、提高产品质量,增强企业信誉,扩大市场占有率,才能不断提高顾客满意度,提高企业的竞争力。开展品质控制活动对于促进企业的管理的良性循环起到积极的意义及作用,在班组建立“品质控制小组”是班组管理质量改善的组织保证。对于提升企业全面质量管理也是相当重要的环节。降低消耗(物资资源的消耗,人力资源的消耗)是降低成本主要途径,更是提高经济效益的最大潜力所在。品质控制小组活动注重全员参与,灵活运用各种品质控制手法,提升员工发现问题、分析问题、解决问题的能力,增强人们的效率意识与节约意识,不断提高生产、服务效率,从而提高经济效益。把员工个人发展愿望集合成企业的发展动力,鼓励优秀的员工与企业一起成长,培养了员工对企业的忠诚度,与企业全面质量管理的理念是相符合的。品质控制在问题分析及解决方案上不可否认会用到先进制造技术与现代企业管理的许多数据,如何提取整理有效的数据,对于整个品质控制活动取得进展起到直接的作用,有利于提高全员参与的整体文化素质及组织协调能力。 四、结论 新一轮科技革命和产业变革凸显先进制造技术是企业的生命,而质量效益则是它的灵魂。先进制造技术应用后产生的组织变革可以通过质量管理与品质控制活动得到系统全面的体现。先进制造技术与质量管理的相互关系,先进制造技术的运用提高、质量的把关是靠班组管理及所有参与产品生产的员工共同做到的。 作者:胡登兴 王青山 单位:重庆电讯职业学院 上汽依维柯红岩汽车制造公司 先进制造论文:机械制造工艺先进制造技术研究 一、工艺技术人员良好全面技术工艺素质的培养 随着现代制造技术的进步,对工艺技术人员的全面技术素养提出全新要求,通过对制造技术研究人员开展定期的思想道德教育,并及时向他们传播最先进的制造技术,在每次培训过后,还应该制定严格的考核制度,只有顺利通过考核的人员才可以上岗。这样能培养出一批。努力培养出一批具备专业的工艺技术知识,保持高度认真负责的工作态度,高素质、技术硬、通管理的制造技术人员来完成产品的加工过程。这就需要工艺技术人员不断的学习新技术和新思想,学习现代先进制造技术、掌握最新的工艺加工理念以及完善工艺加工的方式方法。 二、加强对工艺技术人员的管理与监督,实现工艺标准化 机械制造企业的发展过程中,既要加大对工艺设计应用的技术支持,也要更加严格的对工艺技术人员的工作进行管理和监督,制定产品的质量的生产全过程追溯制度及产品的加工工艺设计应用步骤要求的会商制度,严格防止有残次品、质量过差产品的出现。生产工艺标准化是现代机械制造企业重点发展的目标,也是工艺技术工作的基本要求。工艺标准化工作是对现代机械制造企业的一个整体要求。工艺标准化工作不仅仅是工艺要达到标准要求,它包含整个企业的管理、纪律、以及加工的水平等都要达到标准要求。工艺标准化工作涉及到很多在工艺加工过程中的要求,这些要求都是根据以往加工过程中出现的问题和缺点来制定的。 三、现代机械制造工艺是实现制造技术创新的方向 市场经济的竞争实质是先进制造技术的竞争。先进制造技术是现代技术创新与工艺技术进步的典型代表,不仅体现了应用信息技术与系统管理技术的完美结合,更是新型制造单元技术创新的集成化。现代先进制造技术以优质、节能、环保、经济、高效为中心,在逐渐向基础制造工艺扩展。第一,先进制造技术已经被大范围的运用到机械制造领域,促进了机械制造工艺的进步,并对其他相关产业也有积极影响。第二,机械制造工艺不断革新,其重点内容又是先进制造技术。所以,先进制造技术和机械制造工艺的关系是相互促进,产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具(例如计算机辅助设计(CAD))以及工艺过程建模和仿真等。生产设施与装备、技术应用与优化、工具选用与工艺改进,甚至整个制造企业都可以采用先进技术进行有效地设计。虚心汲取国外先进制造技术,关注机械制造技术自身创新,合理采用先进制造技术。强化先进制造技术过程,全面开发包括技术装备、生产技术、管理体制、市场观念及人员调配等环节。通过积极的汲取过程不断丰富我们自身的制造技术,探索出最符合企业自身发展需要的先进制造技术,并带动相关制造业打下坚实基础。 四、推进绿色制造工艺、创新生产力的生产过程 先进制造技术“以人为本”的理念及对各种技术资源合理且有效地利用,保证产品能达到应有的性能和要求、产品具有良好的经济性等,这就使得先进制造技术所体现的绿色制造具备重大的经济价值和社会价值。绿色制造,是指全面考虑环境和资源因素,从原材料的选择、设计,生产的初加工、精细加工与装配,销售、使用和维修,直到报废回收再利用等产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,对资源的消耗量最少,对环境的污染最小,并使企业经济效益和社会效益协调优化的现代制造模式。根据绿色制造的根本原则,综合考虑在机械产品生命周期中的技术、环境以及经济性等各种因素,机械制造工艺实现绿色制造,应着重考虑机械绿色设计建模;机械材料的选择;机械产品的可拆卸性设计;机械产品的可回收性设计;机械产品的成本设计;机械产品使用的安全保护设计;机械产品设计数据库和知识库的建立等方面的技术工艺设计。 五、机械制造工艺技术创新是实现绿色制造的保证 1、净成形制造工艺技术应用与创新。净成形制造可以节约传统毛坯制造时的能耗、物耗,大大减少了产品的制造周期和生产费用;2、干式加工工艺技术应用与创新。干式加工不仅简化了工艺、减少成本,同时还消除了冷却液带来的如废液排放和回收等一系列问题;3、工艺模拟技术应用与创新。运用计算机大数据技术,将形状构造的物理模拟,性能指标的数值模拟以及专家系统相结合,获取并确定最佳工艺参数并优化工艺方案,预测并验证加工过程中可能产生的缺陷和防止措施,有效控制并保证加工工件的质量;4、虚拟制造技术应用与创新。在虚拟制造环境下生成软产品模型来代替传统的硬样品进行实验,对其性能、可制造性及质量控制进行预测和评估,减少实型制造成本;5、废弃物回收利用技术的创新,实现生产方式从开式循环模式变为闭式循环模式转变。 六、结论 进一步培养机械制造工艺设计与技术人员的专业知识和能力、计算机辅助设计与仿真的使用能力以及实践操作能力,提升机械制造工艺设计力量;为机械制造工艺设计技术营造良好的高技术应用环境,围绕创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本,全面提升机械制造质量效益。 作者:饶建伟 严伟民 单位:重庆电讯职业学院 先进制造论文:发展先进制造业战略的思考 前不久颁发的《京津冀协同发展规划纲要》就天津城市功能定位做出了新的界定,首先做出了全国先进制造研发基地的概括,为理论界提出了新形势下探讨天津加快发展先进制造业的使命。 一、天津加快发展先进制造业的战略背景 在我国进入经济发展新常态和谋划“十三五”规划之际,推进加快发展先进制造业必须认清面临的新形势。 1.从世界看,新一轮科技和产业革命正在兴起,制造业的供给方加快向智能化和网络化转变,需求方加快向大规模定制转变,新技术应用和个性化需求相融合的趋势将孕育一批具有颠覆性变革的新产业、新模式和新业态,并向传统产业提出了加速升级的新标准。国际产业转移显现新态势,发达国家的再工业化指向高端产业链条。美国政府于2012年了《先进制造业国家战略计划》,实施“重振制造业”战略;德国政府在2013年推出了《德国工业4.0战略》,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新;日本政府在2015年通过了2014年版《制造业白皮书》,提出要转型为利用大数据的“下一代”制造业。发展中国家加快成为吸引和接收大量劳动密集型产业的基地。置于冲破后金融危机困境和迎接新产业革命前提下的新一轮国际分工竞争异常激烈,给各国提出了空前的挑战。发达国家的再工业化和发展中国家的低成本接收产业转移形成了“双重挤压”,成为中国今后产业经济发展亟需面对和破解的难题,也构成以制造业见长的天津面临的新课题和新机遇。 2.从国内看,在“十二五”期间取得新的成就和即将迈入“十三五”时期之际,中国进入经济发展新常态,经济速度呈现中高速状态,产业发展和结构调整展示新特点和新趋势,需要加快推动由中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌的转变,制造大国正转向制造与服务并存并强的大国,技术引进和模仿创新阶段正转向模仿创新与自主创新过渡并存的时段。为了应对新一轮的产业变革和科技革命,顺应制造业转型升级的需要,我国在2015年了《中国制造2025》,形成了实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。各地区对产业优化升级普遍重视,加快发展战略性新兴产业,竞争更具高层性和更显激烈化。但是产业发展的环境要求更高,要素成本和资源环境约束日益强化,中低端的传统优势产业整体过剩,低端新兴产业潜力有限,高端人才和企业对区域发展环境需求更加高层多样。国家部署了优化经济发展空间的新格局,《京津冀协同发展规划纲要》赋予了天津发展的新地位和新任务,凸显了打造全国先进制造研发基地的使命,以深化改革为动力的自贸区和自创区的建设又提供了新的契机。这些都给“十三五”期间乃至更长时期内天津制定加快发展先进制造业的战略指明了努力方向,铺垫了新的条件,注入了动能和压力。 二、天津加快发展先进制造业的战略定位 面临新形势,应当思考区域产业发展的战略定位,这主要涉及该区域较长时期内产业发展在全局中的合理地位及其得以保持并发展的基本特征。在经济发展新常态下,为真正摈弃现行体制下存在的扭曲崇拜GDP的行为,又保持良好发展势头,发挥先进地区的带动作用,需要审时度势,既立足现实又谋求长远、拓宽视野就此问题进行探讨。从现阶段天津加快发展先进制造业标志性任务来看,应深入认识和突出把握建设全国先进制造研发基地的战略性目标。 1.弄清基地的意义。长期以来,天津曾为自身在全国特别是北方发展中的地位而自豪、纠结和奋斗,经历了近代史和新中国初期的北方经济中心、改革开放后的区域辐射作用逐步下降、新世纪被国家认可建设北方经济中心的变化历程。京津冀协同发展规划不再就津冀地区使用中心的定位,对天津采用了全国先进制造研发基地的提法,又引发了担心和不解。应当看到,作为一个大区域的发展规划,为了突破现存行政体制的局限,的确不宜在内部的多地继续命名中心,多中心即无中心。尤为重要的是,以发挥市场在配置资源的决定性作用为导向的改革将不断深化,城市经济作用的发挥越来越不取决于行政方式的指定,目标远大又难被认可的定位称号还不如贴近优势又自主奋斗的特色定位更为实际和可行,因此必须明确,建设全国先进制造研发基地是一个战略性任务,提升了天津制造的特色地位,由新区至全市,由北方至全国,使基地建设成为一个带动先进制造业发展全局和整体上台阶的重要机遇与抓手,对天津的发展影响深远。 2.认清基地的内涵。明确意义和有效行动都必须正确看待全国先进制造研发基地的含义,从全面意义上看可依次把握三个角度,分别为先进制造、研发、全国基地,核心是如何理解先进制造。由于先进属于相对意义的概念,若不陷入概念之争和避免学术考证,从中国实际情况和发展需要看,我国和天津的先进制造业均具有双重相对的含义。一是相对于现阶段国际发展水平,指基于或适应高技术(现阶段主要指新一代信息技术、智能技术、新能源技术、新材料技术等)的创新和发展而衍生出的新产业形态。如,至少属于我国的战略性新兴产业的7个领域,进一步说应瞄着德国提出的工业4.0,或美国提出的先进制造。在技术上体现先进性是其最重要和最根本的特征。二是相对于现阶段国内发展状态,指运用先进技术改造后的传统制造业,是传统制造业升级换代的结果,传统制造业的高级化。欧美国家已经完成了工业化进程,先进制造业以新一代信息技术、高端装备、新能源、新材料等新兴产业为主,突出智能化。我国仍处在工业化进程中,传统产业和资源型产业比重较高,先进制造业需以发展高技术产业和改造提升传统产业并重,突出规模、质量、效益、品牌,因此必然与传统制造业紧密相连,包括制造业的升级版,即保留了基本躯干却更换了技术心脏的产业形态。在技术上保持不断更新性是其最明显和最基本的特点。准确把握我国现阶段先进制造的双重特征,会进一步帮助我们知晓发展先进制造业的必要性和着力点,有利于确定天津的工作内容与任务。研发基地的特点表明,天津的先进制造业必须和生产服务业协同和融合发展,凸显先进技术的研究发明特别是将其转化为产业的功能,这与衔接北京的科技中心作用和发挥天津的制造业优势紧密相连,显示了天津制造基地的特色与层次。全国基地则说明了天津建设的基地在发挥功能方面不局限在京津冀和北方地区,其性质和地位都得到提升,扩大至全国范围,这更说明对此方面基地建设的定位与前景不能低估。 3.理清基地的考量。从我国发展制造业的历程和成就看,事实上的基地已很多,既有特色专项的又有较为综合的,后者如珠三角、长三角地区等,都是被公认的。然而长期以来对制造业基地的评价标准却没有统一规范,往往从数量方面去判断,学界探索了一些指标体系,还形不成一致认识。这直接关系到如何看待天津建设全国先进制造研发基地的标准及其意义。长期以来,天津制造业发展有着很好基础和重大成效,近些年在数量和质量方面更是有了很大发展,从这种意义上说,已形成了全国尤其是北方的工业基地。然而从新形势新要求和我国实现制造强国的战略目标看,天津建成全国先进制造研发基地的任务仍然艰巨,需要从数量规模、结构水平、创新能力、质量效益、两化融合、绿色发展等方面设计一个评价系统与指标体系,这还是一个新的艰巨课题。 三、天津加快发展先进制造业的战略举措 总的说来“,十三五”时期可围绕建设全国先进制造研发基地这一目标努力做到:两个对接、三个前提、四个任务、五个保障。具体设想主要有: 1.两个对接。确定发展战略时,一是要对接京津冀协同发展规划。建设全国先进制造研发基地是这一规划赋予的使命,现阶段谋划基地建设必须与贯彻其指导思想、整体设计、重点突破紧密衔接,特别是落实三地产业协同发展的部署。二是要对接《中国制造2025》。《中国制造2025》提出了我国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。作为第一个十年的行动纲领,立足我国转变经济发展方式实际需要,遵照创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本的原则,明确了十个重点发展领域。只有瞄准国家建设制造强国的规划来设计天津先进制造研发基地的建设任务,才能保证建设水平与实效。 2.三个前提。一是以提升发展理念为前提。要进一步强化高端、质量、协同的观念。在制定规划、确定重点时敢于追求高端,以瞄准世界制造业的先进水平为努力方向,以认识、适应、引领经济发展新常态谋划布局,以建设京津双核驱动的世界级城市群搭设平台,绝不错过天津实现超越的新机会;对于先进制造业的产业选择与升级,既具有规模要求,更重视质量标准,全力打造引领全国的高水平制造基地;勇于破除狭隘合作的观念,真正确立“一盘棋”的协同共赢理念,以长远目光、全局视野、开放胸怀、相融姿态与京冀地区共同突破产业同构窘况。二是以用好五个机遇叠加为前提。切实把握好京津冀协同发展战略赋予天津建设全国先进制造研发基地的契机,充分运用好自贸区、自创区、一带一路战略的新机遇和滨海新区开发开放的综合优势。三是以求实的态度和行动为前提。真正弄清世界先进制造业的发展态势及其对天津发展的长期影响,我国经济发展新常态新的要求及其赋予天津发展先进制造业的应有地位,深刻认识天津先进制造业特色优势和错位空间、严峻挑战和客观局限,实事求是地评价天津先进制造业的水平,处理好世界高端、国内高水平与天津制造业发展现状的矛盾,制定分步实施的方案。 3.四个任务。一是加快结构调整。做到强力发展新兴产业与积极推进传统优势产业升级共同布局,双轮推进,打造产业转型升级的“双发动机”。加快高端装备、新能源汽车、智能机器人、3D打印、大数据等新技术、新模式、新业态、新产业的发展,积极以“互联网+”推进钢铁、石化、轻纺等传统产业的改造提升,将两大类产业共同设计,协调推进。调整结构必须以新一代信息技术和智能制造产业为发展重点。发展新兴产业要基于国情区情。从世界看,美国提出了产业互联网,德国提出了工业4.0,均与其现在发展基础和优长密切相关。天津的发展基础和目标是先进制造业,在北方具有发展智能制造的综合优势和潜力。而且智能制造业正是建筑在新一代信息技术与制造技术融合的基础之上的,可以带动云计算、大数据、物联网等技术和产业的发展,符合我国两化深度融合的战略。为此可按照产品的智能化、装备的智能化、生产的智能化、管理的智能化、服务的智能化思路,发展智能汽车、智能服务机器人、智慧家庭、智慧健康等产品,再塑制造业竞争新优势。二是强化创新驱动。推动工业发展由要素驱动向创新驱动转变,以建设国家自主创新示范区为龙头,加大推进科技创新力度,以市场为导向、产学研相结合,攻克一批关键核心技术,实现“天津制造”和“天津创造”的双层驱动。充分发挥京津冀协同发展的优势,既采取更有力度的举措加强自主创新,又善于发挥北京科技创新中心的作用,快速弥补天津创新力量的不足,发挥产业转化的功能,培育一批拥有自主核心技术的高端产品,打造规模大、数量多的天津品牌,形成高端产业的领军地位。三是优化集约集聚。加快推进产业进园、进区、进链、进平台,聚集高端科技要素,培育一批新兴产业链、产业集群和龙头企业,充分依靠京津冀协同发展的新条件,努力打造创新主体集聚区、产业发展先导区、转型升级引领区、开放创新示范区,形成产业聚集、效益提升新优势。四是推行绿色制造。实施工业制造绿色化战略,加大力度攻克绿色制造基础理论与共性技术、提升传统产业能效与资源利用率的技术与装备水平、发展和培育绿色化新兴产业的支撑技术与装备,着力降低单位消耗,让发展与资源环境承载能力更加适应,坚持环保集约节约发展,使基地率先走出一条绿色、循环、低碳发展的路子。 4.五个保障。一是科学制定发展规划。建设国家先进制造研发基地,必须做到规划先行。按照国家对天津新的定位,结合“十三五”规划编制发展先进制造业中长期发展规划和实施意见,对接全国先进制造研发基地规划。要注重与京津冀协同发展规划全面对接,明确各个集聚区和园区的特色定位,统筹布局,着力改变无序招商,盲目竞争状态。二是深化体制机制创新。全面深化改革是建设全国先进制造研发基地的根本动力,建设天津自由贸易试验区,是我国在新常态下推进改革开放的重点举措。要以此为契机,开展制度创新,加大开放力度,以深化改革开放为产业优化升级提供制度条件。注重加强新型产学研联盟建设,发挥社会组织的作用,服务新兴产业的创新,努力使灵活多样的民营企业成为发展新兴产业的主力军。三是完善激励扶持政策。制定并发展先进制造业产业导向目录,推出创新激励政策。特别要加大对先进制造业发展的金融支持,加强知识产权保护。四是加大队伍建设力度。人才队伍建设是转向创新驱动的根本保障。在充分发挥现有人才作用的同时,瞄准产业定位着力聚集产业创新的领军人才,围绕科技创新加快创新人才引进和培养,以人才带项目、带资金、带创新,构建覆盖人才成长链条的政策扶持体系。同时激发大众创业、万众创新的活力,拓展人才队伍,打造产业发展新引擎。五是营造良好发展环境。促进创新创业的良好环境,使市场在新兴产业形成和发展中发挥决定性作用。完善法制建设,为人才大胆创新创业免除后顾之忧,在全社会营造鼓励创新、宽容失败的良好氛围。加大新兴产业知识的培训和普及,夯实先进制造业发展基础。 作者:李家祥 单位:天津师范大学经济学院 先进制造论文:先进制造技术及其在机械制造业中的应用 【摘 要】先进制造技术对我国机械制造业发展有着非常显著的促进作用,是我国国民经济发展速度得以进一步加速的重要核心。本文就先进制造技术进行简要分析,并在此基础上重点分析了先进制造技术在机械制造业中的应用,希望能够为我国机械制造业的发展和国民经济的增长带来一定帮助。 【关键词】先进制造技术 机械制造业 应用分析 随着现代科技的不断发展和创新,先进制造技术在机械制造业中的应用日渐普及,但是需要注意的时,现代人们对先进制造技术概念还缺少着一个统一的认识,从而也就形成了很多不必要的误区。先进制造技术的应用和发展,会对机械制造业的发展带来很大的促进作用。一方面,先进制造技术的技术理论,在机械制造业中得到具体应用和实现,能够促进机械制造业的快速发展;另一方面,机械制造业因为自身生存雪球,诸多新工艺和新技术的出现也能够让先进制造技术的理论得到丰富和发展,从而促使其应用范围得到进一步扩大,逐渐推广到其他制造领域中。 1 先进制造技术的概念分析 先进制造技术起始于二十世纪八十年代末,其是由美国学者结合当时美国制造业所遭遇的危机和机遇,通过全面、深刻的分析其在制造业中存在的一系列问题,对国民经济中制造业的地位和作用重新得到认识之后所提出的一种全新理念[1]。而随着现代计算机信息技术的快速发展,在很大程度上行促进了制造技术的快速发展,促使现代制造技术得到了进一步创新改革,相对于传统制造技术而言逐渐发生着重大改变,先进制造技术思想也就是在当下的社会局势下逐渐衍生。先进制造技术概念一经提出就获得了诸多国家的普遍认可,如日本、欧洲各国等,并结合此技术将一系列发展技术制定出来,以此来对先进制造技术的发展予以强有力的支持。近几年来,先进制造技术发展和应用的重要性和必要性在我国也逐渐得到了充分认识。 从当下理论界而言,尚海没有出现一个关于先进制造技术的公认的严格定义。而笔者认为先进制造技术属于一种技术群,其是以计算机技术为核心,对信息、草料以及能源和环保等高新技术和现代管理技术进行综合运用,然后将其运用到制造全过程,如产品设计、加工以及生产管理与销售等上的一种制造技术总称。先进制造技术的特点主要可划分为四种:第一,先进制造技术并不是某种具体技术,而是一种技术群,且这种技术群并不是始终一成不变的,而是具有一定的动态化。第二,先进制造技术不是一种只是指制造过程中的一种技术,而是在产品设计、制造、生产管理以及营销的所有制造过程中予以落实贯彻。第三,先进制造技术是一种技术群且具有着一定程度的综合性特征,其融入了诸多专业学科中的先进技术。第四,先进制造技术的核心在于计算机技术,其是以计算机技术为依据的一种先进技术。 2 先进制造技术在机械制造业中的应用 2.1 在产品设计开发过程中的应用 在机械制造过程中现代设计的思想和方法已经在机械产品的设计、开发等过程中得到了广泛应用,诸多现代设计方法和技术,如:绿色设计、计算机辅助设计、虚拟技术、可靠性设计以及并行工程等,促使传统设计思想和方法逐渐开始发展改变。从设计内容的角度上讲,传统机械产品设计的设计过程主要可分成三个层次,及方案、技术以及工艺设计,其设计的内容存在一定的局限性[2]。而现代设计的内容已经延伸到了产品制造的全过程的全面设计,如产品规划、制造、检验、销售以及维护和回收等。而从设计方法的角度上讲,传统设计的主要示结合所积累的经验、单一化的知识以及滞后的生产设计工具来实施,而现代设计则是在计算机辅助技术的基础上,以多种学科及技术手段为核心,让并行化、最优化以及精确化的设计过程得以实现。 2.2 产品制造是所衍生出来了一系列新工艺和新技术 机械制造工艺主要是指将原材料和半成品,加工制造成机械产品的一种方法和流程,在机械制造的整个过程中有着非常重要的作用。在其制造过程中,随着日渐渗透进来的先进制造技术,再加上生产的实际需求,已然衍生出来一系列全新工艺和技术。例如:在毛坯制造上,近几年来涌现出来了诸多高新技术,包括钢液精炼和保护成套技术、高效金属型铸造工艺及设备、新型焊接电源及控制技术以及激光焊接与切割技术等。从机械加工角度上来看,有精密加工、超精密加工技术,难加工材料的切削技术以及复杂型面的数控加工技术等。从热处理上看,有可控气氛热处理、真空热处理、激光表面合金化等先进技术。从自动化生产角度上看,机床数控技术、工业机器人、传感技术以及集成制造技术等已经得到了较为广泛的运用。这些应用技术,不仅能够让机械制造本身的需求得到有效满足,而且也能够对先进制造技术的体系发展和建设带来一定的支持作用。 2.3 先进制造技术让企业组织管理模式得到创新 在大批量生产模式下,企业组织管理模式大都是以功能专业化为主,通过对刚性生产线进行运用,让各个部门都能够严格执行自身的职责。而随着先进制造技术的渗透,促使现在制造业的生产模式正逐渐转变成中小批量生产模式,由此也就促使企业的组织和管理模式不得不进行针对性的创新和改革[3]。首先,使其从传统的顺序工作方式逐渐转变成并行工作方式;其次,从组织形式上功能划分部门的固定形式逐渐转变成小组组织下的动态、自主管理形式;第三,从金字塔式的多层次生产管理结构转变成扁平式网络机构;第四,从质量为主的竞争战略转变成迅速响应市场的竞争战略;最后,从以技术为核心转变成以人为本。 3 结语 综上所述,先进制造技术是制造技术领域中的一种创新和改革,其为制造技术的发展带来了新的机遇和挑战,为传统机械制造业输入了全新的生命力,进一步促进了诸多相关产业的快速、稳定、可持续发展。 先进制造论文:浅谈现代先进制造技术 摘 要:制造业在国民经济中起着重要的作用,其发展对一个国家的经济、社会及文化的影响十分巨大和深远。随着科技的进步,制造业中现代加工技术不断地创新,突出的特点就是加工的方法与传统的方法所不同。 关键词:先进制造;自动化技术;信息技术 先进制造技术是在传统制造的基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,它不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科,包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 一、先进制造技术产生背景 先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先提出了先进制造技术的概念。此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。 二、先进制造技术的关键技术 一是成组技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,改变多品种小批量生产方式,获得最大的经济效益。 二是敏捷制造。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构,构造有多个企业参加的“VM”环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。 三是并行工程。并行工程(CE)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。 四是快速成型技术。快速成型技术是利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维CAD设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。 五是虚拟制造技术。虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提,对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模,在产品设计阶段,实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性,从而更有效地、更经济地灵活组织生产,使工厂和车间的设计布局更合理、有效,以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。 六是智能制造。智能制造(IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。因此,智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水平,具有重要意义。 三、常见先进制造加工技术 一是精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去除,使工件的尺寸、表面性能达到产品要求而采取的技术措施。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平,超精密加工的材料已有金属扩大到了非金属领域。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工。 二是精密成型制造技术。它是指工件成型后只需少量加工或无须加工就可用做零件的成型技术。它是由多种高新技术与传统的毛坯成型技术融合而成的综合技术,正在从近净成型工艺向净成型工艺的方向发展。 三是特种加工技术。它是指利用电、磁、声、光、化学等能量及其组合施加在工件的被加工部位上,从而达到材料去除、变形、改变性能等目的的非传统加工技术。 四是表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合,提高产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。表面工程技术主要包括热处理、表面改性、制模和涂层等技术。 我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国生产的产品无论是质量、效率,还是品种,都有较强的市场竞争力,因此,对先进制造技术研究和实施是刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进的行列。 先进制造论文:以创新推动河南先进制造业发展 先进制造业位于制造业高端,具有技术先进、制造模式先进、组织架构市场网络化等特点。从实践中的成长路径看,先进制造业既包括用先进制造技术、新一代信息技术和现代管理技术等改造提升传统制造业形成的先进制造业,如数控机床制造业、精品钢材制造业等,也包括一些突破性技术创新及产业化形成的新兴制造业,如增量制造(3D打印技术)、生物制造、微纳制造等。可以看出,创新在这两类先进制造业发展中都是核心和关键所在。先进制造业在国家和区域经济发展中往往起着先导作用、占有重要地位,因此,必须让创新为河南先进制造业发展插上腾飞的翅膀,实现制造业的跨越发展。 一、 推动河南先进制造业创新发展的制约因素分析 (一)创新发展意识不足 中原传统文化带来的“小富即安”“求安稳、惧变革”心态均不利于河南企业开展技术创新和企业制度变革。在新科技革命和新工业革命来临之际,河南多数企业对重大技术路线变革、产业组织变革和商业模式创新缺乏应对意识和策略,甚至一些企业主至今没有意识到由投资驱动向创新驱动转变是经济发展的大趋势,没有认识到新科技革命与新工业革命给企业发展带来的影响是长期的、变革性的,仍然把企业摆脱经营困境的希望寄托在传统产业的筑底回升上,对新技术、新产业、新设备、新工艺、新产品、新模式等的投资意愿不强。而一些地方的领导干部也没有完全建立起来创新发展的意识,在招商引资、项目审批中仍然聚焦于传统产业项目、聚焦于大项目,把有限的政府资金补贴在传统产业、新兴产业的低端制造环节,致使河南工业明显地向产业链、价值链的低端倾斜。 (二)自主创新能力不强 一是研发投入长期欠账。长期以来,河南企业实行以技术模仿为主导的科技升级路线,自主研发意愿不强,研发投入长期处于较低水平,对基础研究和应用研究投入不足,导致许多领域缺乏具有自主知识产权的核心技术。目前,河南在智能化以及相关高端装备等领域尚没有形成坚实的技术支撑体系,对先进技术的储备更是不足。 二是科技与教育体制制约。河南虽然有不少科研院所和高等院校,但科研激励机制尚不完善、科技研发与产业体系处于分离状态,致使高水平创新不多、创新效率不高、科研成果转化不足,产学研创新协同效应难以发挥,科技资源优势难以转化为现实的生产力。另外,高校学科专业建设与本地制造业也缺乏有效互动。 (三)人才支撑薄弱 河南在新兴产业领域严重缺少领军型创新创业人才,多数行业存在高层次技术研发人才短缺、高素质技能人才供给不足、复合型人才严重匮乏等问题。目前,大多数企业的技术基础、创新能力、装备水平与管理水平难以满足先进制造业对技术、装备、人才等要素素质的较高需求,致使这些企业难以进入先进制造业与传统产业的高端环节。 (四)科技创新平台与科技服务平台建设亟待加强 目前,全省大中型工业企业中建有研发机构的企业占比仅为14.42%(安徽省为35.29%、湖南省为17.7%),绝大多数中小企业没有建立自己的研发机构。河南虽然已经建立了72家省级以上产业技术创新联盟、33个河南省高校协同创新中心,但是这些产业创新平台、产学研协同创新平台以及公共服务平台、众创空间等创新创业平台尚处于起步建设阶段,整体上服务水平不高。而且,河南公共科技资源开放共享程度不高,企业研发机构服务内部化现象普遍,科技服务中介机构存在“小、散、弱”问题,不利于那些没有研发机构的企业及时、便捷、低成本地得到技术服务或者利用外部创新资源实现技术创新。 二、对以创新推动河南先进制造业发展的建议 (一)政府层面 充分发挥政府对创新的扶持引导作用,增强财税金融政策对创新创业的支持,完善有利于创新的体制机制,为先进制造业创新发展营造良好环境。 1.着力提升自主创新能力。一是完善财政支持政策、金融政策、税收政策等,形成稳定的创新创业政策支持体系,增强企业创新的内生动力和创新能力。二是加大对企业研发中心的支持力度,尽快建设培育一批能够走在先进制造技术前沿的研发创新机构。 2.着力提升科技服务能力。围绕制约河南创新创业的体制机制因素,以系统化改革思维构建有利于万众创新、大众创业的制度环境。着力打通科技与先进制造业间的通道,进一步推进政府科技管理体制改革、深化科研院所改革、完善产学研协同机制,通过改革激发科技人员的创新积极性,引导科技创新与河南企业的实际技术需求对接。着力深化政府间合作创新机制,为河南先进制造业发展集聚更多更高层次的技术、人才和资本。积极支持工业设计公共服务平台、科技公共服务平台、科技企业孵化器、众创空间等科技服务平台建设,着力培育一批综合服务能力强、有国际影响力的中介科技服务机构。可以开展“专家服务小企业”活动,尽快建立专家定点服务试点,逐步形成专家服务企业的长效机制,帮助中小制造业企业解决技术难题。 3.集中创新资源办大事。聚焦区域内的各类创新资源,在重大科技专项以及河南的优势产业、先导产业、战略性新兴产业等领域构建联盟创新网络,通过各类创新参与主体的联合,着力突破制约产业升级的核心和关键技术,力争在某些新兴产业领域率先取得突破性创新,或者在原有的优势产业领域实现技术赶超。 (二)企业层面 随着经济社会发展,创新呈现出不同于以往的新特点,如创新的开放性,创新的集成化、协同化、网络化、软化、绿色化等,这些特点也促使企业的创新模式与路径发生变化,因此,作为创新的主体,河南企业要准确把握创新发展的新内涵、新特点,实现创新模式转变。 1.由封闭式独立创新向开放式合作创新转变。开放式创新能够统筹利用企业内部和外部的创新人才、创新技术、创新资金、信息等科技创新资源,快速地把市场需求变化、企业创新思想转变为现实的产品与服务。与封闭式独立创新相比,开放式合作创新能够加快研发速度、实现研发的成本共担与风险共担等。河南的产业创新联盟、协同创新中心、公共科技服务平台等平台建设为企业进行开放式创新提供了条件,企业还可以通过开源创新、产业链合作创新等实现技术进步。 2.从线性创新向非线性集成创新范式转变。先进制造业具有多学科、多技术交叉融合的特点,随着技术创新过程的复杂性增大、不同学科技术的融合性增加以及创新的风险加剧,技术创新模式从线性创新逐渐向创新各环节并行化、技术集成化等方向演进。企业可以利用已有的成熟技术开展集成创新形成新产品,创造新的竞争优势。 3.从硬创新向软创新转变。我国以往强调的多是技术创新(即硬创新),而不注重企业文化、管理、组织、制度、商业模式等方面的软创新,其实对企业而言,软创新同样可以成为企业发展的突破点,如逸阳女裤连续多年打破中国女裤电商销售记录,实现了线上与线下经营的互动,而电商销售的项目管理模式,也是河南服装业的首创。 4.由渐进式创新向原始创新转变。对有实力的大企业来说,在新科技革命来临之际,应重视颠覆性技术创新对本行业发展的重大影响,加大对基础研究的投入,适度开展原始创新、前沿技术创新,加强重大技术储备,以免因为只注重渐进式创新而被产业出现的重大技术创新所淘汰。 5.由标准化制造模式向个性化制造模式转变。适应产品的多样化、个性化、绿色化需求,推动企业制造模式向协同制造、虚拟制造、柔性制造、精益生产、清洁生产等先进的个性化的制造模式和组织管理模式转变,更好更快地满足客户需求。 先进制造论文:基于灰色关联理论的福建省信息产业与先进制造业的关联性研究 [摘 要]信息技术属于一种渗透性技术,可以与先进制造业的各个维度相结合,先进制造业成长性较高,能迅速引入信息技术并加以利用,这样的关联互动甚至是融合将会对制造业发展具有重大的关键性的导向作用和推动作用,同时先进制造业的发展反过来也会推动信息产业的进步。本文采用灰色关联理论来研究福建省信息产业和先进制造业的关联互动,并给出促进两业融合、发展的政策建议。 [关键词]灰色关联分析 信息产业 先进制造业 互动融合 一、引言 《国务院关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》中指出,要把海西建设成为“东部沿海地区先进制造业的重要基地”,这说明海峡西岸经济区的定位已经由地方战略上升为国家战略。工信部出台的《海峡西岸经济区先进制造业发展规划(2011-2015年)》对新的五年福建省先进制造业的发展做出了展望和规划。之后,工信部又与福建省人民政府签署了《关于支持推进福建省工业和信息化发展战略合作协议》,包括共同推进海峡西岸经济区先进制造业发展、加速新一代信息技术产业发展和应用、促进信息基础设施先行发展等方面的内容。 近几年,福建省非常重视企业信息化的投入,对先进制造业和高新技术产业的投资力度很大。信息化与先进制造业融合时工业化与信息化融合的一个重要领域,也是国内外研究的热点。B.V.CHOWDARY提出信息系统可以将制造流程的供应链各个环节整合,将IT技术运用到制造业可以节约时间和原材料成本。LIAO Kun和TU Qiang等指出在低不确定性环境下,制造业信息化对制造业的发展有大的正面作用,但对制造业产业间的关联作用不明显;在高不确定环境下,制造业信息化对制造业的发展作用小,但可以推动制造业产业间的互动。胥军运用后发优势、比较优势等理论,结合“工业化和信息化”的可行性、必然性等现实基础,对影响工业化和信息化融合的相关因素进行进一步分析。王晰巍等结合吉林省中小企业发展现状和信息产业建设情况,分析了信息产业与工业相结合的发展方向。郑大庆等结合互补性融合与替代性融合从微观、中观、宏观三个层面分析了信息化与先进制造业的6种融合类型。1 本文通过研究福建省信息产业与先进制造业关联和互动,研究信息产业对各个先进制造业带动的程度,将对福建省如何合理分配资源提升先进制造业信息化水平和竞争优势给出更为合理的建议,并可作为全国其他省份促进两业关联互动发展的参考。 二、相关模型介绍 三、实证研究 本文的数据来源于2011年福建省统计年鉴。为展现出最新的趋势,本文选取了2003-2010年福建省信息产业与8个先进制造业中代表行业的工业总产值,见表1。信息产业中,本文选择通信设备、计算机及其它电子设备制造业(简称通信设备业)作为代表。我们在石化产业中选择石油加工、炼焦及核燃料加工业(简称石油加工业)和化学原料及化学制品制造业(简称化工业)两个行业为代表;在装备制造业中选择通用设备制造业(简称通用设备业),专用设备制造业(简称专用设备业),交通运输设备制造业(简称交通运输业),电气机械及器材制造业(简称电气业),仪器仪表及文化、办公用机械制造业(简称仪器仪表业)为代表;在高新技术产业中选择医药制造业(简称医药业)为代表。 图1 福建省2003-2010年信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值变化趋势图 福建省信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值变化趋势图1所示。从图中可以看出2003到2010年福建省的信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值都强势增长,而信息产业的代表通信设备业工业总产值先于所有先进制造业代表行业工业总产值的增长,可以初步推测信息产业的发展推动了先进制造业的发展。 表2 建省信息产业对先进制造业代表行业的灰色关联度降序排列 灰色关联分析的计算结果如表2所示。在研究信息化和先进制造业的相互关系时,关注的重点在于通信设备、计算机及其它电子设备制造业与各个先进制造业序列关联度的大小排序。因此,我们可以依据信息产业对各先进制造业的影响进行关联的排序,分析二者的同步变化程度,关联度越大,则同步变化程度越高。从表2中的数据可以看出,总体而言,通信设备业对其它八个行业的灰色关联系数均超过了0.6,这说明了通信设备业对这八个先进制造业行业起到了关键的作用,也说明了信息产业和先进制造业的关联不可忽视。 这其中,通信设备业对于仪器仪表业推动作用最大,灰色关联系数为0.9552。信息化是仪器仪表企业进行现代化管理的重要手段。降低仪器仪表企业的运营成本,并同时提高仪器仪表的产品质量和仪器仪表企业的管理水平,增加企业的竞争力,信息化技术无疑是一个重要手段。 四、 政策建议 (1)促进两业互动融合 当前,福建正处在全面加快发展的战略机遇期,要实现发展目标,关键靠实体经济,尤其是要使制造业得到充分发展。从当前我省先进制造业信息化发展状况总体水平上看,信息产业对促进先进制造业跨越式发展有重要的作用。信息产业和先进制造业有机融合和互动发展,不仅是调整产业结构,也是转变经济增长方式的重要途径。两业应从提高共用资产的利用率、降低交易成本、竞争性合作、创造新产品、创造新的市场需求、推动产业升级等方面入手,实现优势互补,达到融合的质变。 (2)提升先进制造业信息化水平 提升先进制造业的信息化水平是两业融合的核心。先进制造业通过信息化可降低成本,实现边际收益递增和规模报酬递增,并提升和带动传统制造业发展,从而加快福建省先进制造业的产业结构升级。与此同时,新兴的信息产业也只有积累了大量的资本、知识等资源后,并依托于先进制造业的实体产品、销售网络,才能寻求进一步的扩散和发展。 (3)加大政策扶持力度,合理布局资金投入 信息产业先于先进制造业发展,并能推动先进制造业跨越发展,所以加强信息产业的信息科技投入对于提高福建省的先进制造业乃至整个制造业的产出都有很大的帮助。政府可以根据信息化对先进制造业重要程度,结合先进制造业发展的特点,将有限的资金优先投入对信息化需求最强烈的部门,如仪器仪表及文化、办公用机械制造业、化学原料及化学制品制造业等产业。信息产业和通用设备业的关联较小,影响力度不足,落后于其他行业,有可能成为福建经济良性发展的瓶颈,所以需要给予必要的资金和政策的扶持,以缩小与其它行业信息化水平的差距,提高福建省先进制造业信息化的总体水平。 先进制造论文:武汉市现代服务业与先进制造业的相关性实证研究 摘 要:在信息时代产业融合的大背景下,通过分析现代服务业与先进制造业之间的内涵与发展关系,使用SPSS对二者的相关性进行定量分析,指出我国现代服务业与先进制造业之间的相关性与融合的必然性,以及现代服务业和先进制造业各细分行业之间的互相影响与推动作用。 关键词:现代服务业;先进制造业;相关性分析 1 研究背景 1.1 发展现状 1980年以来,我国服务业一直在快速增长。然而,我国金融保险业、租赁和商务服务业、科学研究和综合技术开发服务业等现代服务业占服务业总增加值的比重仅为26.6%,现代服务业发展的滞后,己经成为我国经济增长的"瓶颈"。现代服务业主要指在工业化高度发展阶段产生的,依托电子信息和网络技术等高技术和现代管理理念、经营方式和组织形式而发展起来的服务业。 另外,自改革开放以来,我国制造业快速发展并赶超西方发达国家的同时,先进制造业作为制造业中极具竞争力的部分,与西方发达国家的差距也逐渐显露出来。先进制造业包括高新技术制造业和新兴制造业,也包括采用更为先进的制造技术改造后的制造业。根据国标行业分类,将电子及通信设备制造业、交通运输设备制造业、普通机械制造业、电气机械及器材制造业、化学原料及化学制品制造业、医药制造业等6个行业列为先进制造行业。 1.2 研究现状 1.2.1 国内研究现状 国内外有关现代服务业的研究主要集中在三个方面:现代服务业的概念、现代服务业的区位优势和现代服务业产业集群。 荣晓华(2006)提出现代服务业又称新兴第三产业,一般包括金融保险业、信息服务业、旅游业、物流业、房地产及社区服务业等,是现代经济的重要组成部分[1]。有关现代服务业的区位优势的研究在国外尤为盛行。 Daniels(1985)通过对英国现代服务业的区位选择研究,认为投资成本是现代服务业投资环境中的一个重要因素,它决定着现代服务业的功能水平[2]。而有关现代服务业产业集群的研究则最为丰富。 Miller(2001)的研究表明大伦敦区聚集了全英国最重要的服务业集群、伦敦市中心的商业性服务集群、伦敦市区的金融服务业集群、伦敦区的电影、电视等媒体制作集群[3]。 1.2..2 国外研究现状 国外学者提出制造业企业要发展先进制造技术,抢占技术高地从而获得竞争优势。S.E.Gouvea da Costa(2009)认为企业因为同竞争对手竞争的需要而谋求技术进步,但也应当根据自己本身的组织结构选择合适的先进制造技术[4]。先进制造业的内涵分析方面:龚唯平(2008)认为先进制造业是市场网络组织体系、生产制造技术与制造模式具有先进性的制造业生产系统[5]。 先进制造业的行业评价方面:郭巍,林汉川(2010)选取北京市2008年28个制造业行业的统计数据,运用主成分分析法从多个层面、不同角度评价各个制造业行业的先进性程度[6]。 由上可知,虽然国内外对于现代服务业和先进制造业的相关研究都比较丰富,但是国内文献大多采用定性的方法来总结现代服务业和先进制造业的发展规律和特点,而采用数学模型、经济模型和数理统计工具来分析和预测现代服务业和先进制造业发展优势和劣势的研究较少。 2 现代服务业与先进制造业融合定量分析 2.1 变量选择与数据说明 我们对数据的研究主要从相关性及因果性出发,主要有皮尔逊(Pearson)相关系数及格兰杰因果关系检验。 为了保证相关细分行业的相关性分析,我们选取的时间跨度为1994~2012十年间武汉市现代服务业和先进制造业统计年鉴相关数据,研究数据主要来源于历年《武汉市统计年鉴》。 现代服务业(S)包括交通运输、仓储及邮政业(S1)、信息传输、计算机服务和软件业(S2)、金融业(S3)、房地产业(S4)、租赁和商务服务业(S5)、科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)、水利、环境和公共设施管理业(S7)、居民服务和其他服务业(S8)、教育(S9)、卫生、社会保障和社会福利业(S10)、文化、体育和娱乐业(S11)、公共管理和社会组织(S12);先进制造业(M)包括电子及通信设备制造业(M1)、交通运输设备制造业(M2)、通用设备制造业(M3)、电器机械及器材制造业(M4)、化学原料及化学制品制造业(M5)、医药制造业(M6) 本文,我们选取各行业的增加值,并分别对其进行GDP平减。另由于本文数据是从1994年开始按1994不变价计算,用GDP价格缩减指数除以现价GDP,便得到按不变价格计算的GDP。GDP价格缩减指数的计算公式为: 2.2 现代服务业与先进制造业的关系 2.2.1 相关性分析 根据1994~2012年的相关数据,武汉市生产性服务业与制造业走势趋势大体相似,因此初步判断二者之间具有一定的相关性。运用SPSS相关性检验,我们得到现代服务业与先进制造业Pearson相关性达到0.992,因此可以认为两者高度相关。 2.2.2 格兰杰因果关系分析 我们从定量角度说明,进行格兰杰因果检验,现代服务业与先进制造业产值增长互相推动,共同促进武汉市GDP的增长。 2.3 现代服务业与先进制造业各细分行业的关系 2.3.1 相关性分析 运用SPSS对现代服务业与先进制造业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表1。 表中,现代服务业(S)与交通运输设备制造业(M2)的相关性系数为0.662,其他各细分行业的相关性系数均大于0.9,因此从定量角度,我们可以认为,S与M各细分行业高度相关。 2.3.2 格兰杰因果关系分析 运用格兰杰因果分析,得到现代服务业与先进制造业各细分行业因果影响结果。我们可以得出如下结论,现代服务业与先进制造业除电子及通信设备制造业(M1)以外的其他细分行业均互为因果。 2.4 先进制造业与现代服务业各细分行业的关系 由于相关性分析和格兰杰因果分析建立在一段较长的时间段上才更具有说服力,我们对现代服务业选取具有代表性的几个细分行业,通过这些细分行业相关性与因果分析,探究具体情况。选取的细分行业的原因主要有两点: ①现代服务业这六个细分行业统计口径基本保持不变,因此数据具有连续性;②这六个细分行业总体GDP占现代服务业总体比重较大。 2.4.1 相关性分析 运用SPSS对先进制造业与现代服务业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表2。 上表显示,先进制造业与现代服务业部分细分行业的相关性系数分别为0.938、0.986、0.986、0.980、0.961、0.995,均大于0.9,因此从定量分析,我们可以认为他们存在显著相关。 2.4.2 格兰杰因果关系分析 同样运用格兰杰因果分析,得到先进制造业与现代服务业各细分行业因果影响结果。我们可以得出如下结论,交通运输、仓储及邮政业(S1)在滞后为4时,导致先进制造业的进步,但是反过来,先进制造业整体GDP的增长,与交通运输、仓储及邮政业(S1)没有关系。 先进制造业(M)与金融业(S3)互为因果,同期共同影响。先进制造业与房地产业没有双向因果关系,但存在明显、持续的单向影响。 先进制造业(M)与科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)在滞后期为3时,互为因果;滞后期为4时,教育(S9)推动先进制造业的发展;先进制造业与卫生、社会保障和社会福利业(S10)交叉影响,滞后期为2时,卫生、社会保障和社会福利业(S10)在一定程度上促进先进制造业的进步,而在滞后期为3时,这种促进作用不明显,反过来先进制造业推动卫生、社会保障和社会福利业(S10)的发展,如此反复。 从相关性定量分析,我们可以认为先进制造业与现代服务业存在显著相关。 2.5 细分行业间的关系 通过整体现代服务业GDP与先进制造业各细分行业GDP,整体先进制造业GDP与现代服务业部分行业GDP相关性与格兰杰因果分析,我们得到,大部分变量间存在较为显著的相关性和不同滞后期的因果关系。将先进制造业(M)与现代服务业(S)各细分行业相关性、因果关系分别分析,得到更明了的结果。 2.5.1 相关性分析 运用SPSS对现代服务业与先进制造业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表3。 上表表明,S、M各细分行业间相关性系数大部分都在0.90及以上,因此,我们可以推出,各细分行业间存在一定的相关性。 2.5.2 格兰杰因果关系分析 ①电子及通信设备制造业(M1): 现代服务业各细分行业在滞后期为1时,都显著促进了电子及通信设备制造业(M1)的增长; 在滞后期为3时,电子及通信设备制造业(M1)促进交通运输、仓储及邮政业(S1)、金融业(S3),科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步; 滞后期为4时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)、卫生、社会保障和社会福利业(S10)影响了电子及通信设备制造业(M1)的GDP的提升。 ②交通运输设备制造业(M2): 在滞后期为3的时候,交通运输设备制造业(M2)是金融业(S3)GDP增长的推动因素,而科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的GDP增长推动交通运输设备制造业(M2)的进步。 在滞后期为1时,它促进了卫生、社会保障和社会福利业(S10)的发展。现代服务业的其他行业的GDP增长与交通运输设备制造业(M2)的发展没有显著的因果关系。 ③通用设备制造业(M3): 滞后期为1-3时,交通运输、仓储及邮政业(S1),房地产业(S4)都促进通用设备制造业(M3)的发展,反之则不成立,即这种影响只是单方向的; 在滞后期为1时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)拉动通用设备制造业(M3)的发展,而在滞后期为3时,通用设备制造业(M3)反过来促进科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步; 通用设备制造业(M3)与教育(S9)的GDP增长在滞后期为2时互为因果,与卫生、社会保障和社会福利业(S10)在滞后期为1时互为因果。 ④电器机械及器材制造业(M4): 仅在滞后期为4时,交通运输、仓储及邮政业(S1)促进电器机械及器材制造业(M4)的发展;电器机械及器材制造业(M4)与金融业(S3),房地产业(S4)在滞后期为2时互为因果; 滞后期为1-3时,电器机械及器材制造业(M4)均促进科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步,而教育(S9)仅在滞后期为3时,推动电器机械及器材制造业(M4)的GDP的增长。 电器机械及器材制造业(M4)在滞后期为1时,导致卫生、社会保障和社会福利业(S10)的进步。 ⑤化学原料及化学制品制造业(M5): 化学原料及化学制品制造业(M5)分别与交通运输、仓储及邮政业(S1),科学研究、技术服务和地质勘察业(S6),卫生、社会保障和社会福利业(S10)的GDP增长互为因果,在1-3期,化学原料及化学制品制造业(M5)的发展在一定程度上促进金融业(S3)的进步,而反过来,房地产业(S4),教育(S9)在滞后期为1-3时,影响化学原料及化学制品制造业(M5)的增长。 ⑥医药制造业(M6): 在滞后期为1时,交通运输、仓储及邮政业(S1)促进医药制造业(M6)的进步,而在滞后期为4时,医药制造业(M6)反过来拉动交通运输、仓储及邮政业(S1)的发展; 医药制造业(M6)仅在滞后期为3时促进金融业的发展; 滞后期为1-3时,房地产业(S4),卫生、社会保障和社会福利业(S10)均促进医药制造业的进步; 滞后期为1和4时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)拉动医药制造业(M6)的GDP增长; 教育(S9)仅在滞后期为1时,促进医药制造业(M6)。 即医药制造业(M6)与现代服务业各行业没有必然的互为因果关系,但是在一定程度、不同的滞后期对现代服务业某些细分行业有一定的单向或者交叉影响。 3 结 论 通过SPSS相关性分析,我们可以得出,无论从整体层面还是细分到各个具体行业,现代服务业与先进制造业行业之间都有着较强的相关性。从整体层面,现代服务业整体GDP与先进制造业整体GDP增长在滞后期为3时互为因果,并且这种互为因果表现为同期影响,融合发展。 通过现代服务业整体GDP与先进制造业六个细分行业的格兰杰因果分析,我们得到,除了电子及通信设备制造业的GDP增长与现代服务业GDP没有必然的同期因果关系外,先进制造业的其他五个细分行业交通运输设备制造业,通用设备制造业,电器机械及器材制造业,化学原料及化学制品制造业和医药制造业均在同期与现代服务业存在着显著的同期互为因果。 无论是整体层面,还是整体与细分行业的格兰杰因果分析结果都表明,现代服务业与先进制造业存在着千丝万缕的关系,这种关系具体到各个细分行业,如果影响,整体层面的因果关系是由哪些细分行业之间的互为因果、单向因果或者交叉因果导致。通过现代服务业部分细分行业与先进制造业各细分行业具体的格兰杰因果分析,我们得到整体行业间细分行业的因果关系。 先进制造论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 【摘 要】随着我国制造业的不断发展,制造技术也得到了快速的发展,且制造技术在机械制造中得到了广泛的应用,不断推进我国制造业的持续发展。本文主要对先进制造技术和机械制造工艺分别进行了分析,并对两者之间的紧密联系进行了阐述,以期能够为不断提高我国制造技术和制造工艺做出相应贡献。 【关键词】制造技术;机械制造;工艺 制造业是我国第二产业中的重要行业,我国是制造业大国,制造业发展水平的提升对于推动我国经济发展有着重要影响,因而随着社会的不断进步,制造业中的技术和制造工艺也在不断发展,加深对制造技术和制造工艺方面的研究,对于推动我国制造业发展,提升我国制造业在国际上的竞争力具有重要价值。 一、先进制造技术和机械制造工艺 (一)先进制造技术 随着科学技术的不断向前发展,制造技术的内涵也不再仅仅局限于传统手工制造上,现代先进的制造技术是集多家之成,融合电子技术、互联网技术和管理方法等学科内容,先进制造技术在制造企业中的应用使得制造商的生产质量和生产效率不断提升,其主要包括四个部分,制造工艺、设计技术、自动化和管理,是传统制造技术发展到一定阶段的产物。具体来说先进制造技术在当前主要有以下几个特点:一是面向工业应用,先进制造技术发展的主要目的是为了在工业中进行应用,而且不仅仅局限在制造工艺的应用上,而且现代先进制造技术还能够应用到市场调研、产品设计、包装、维修等等各个方面当中,其应用面更加广泛;二是竞争性强。现代先进制造技术的高低直接会影响制造企业在激烈市场竞争中的地位,并且随着全球化的加深,国内产品往往受到来自国外先进制造技术的冲击,这就对国内制造企业在制造技术方面的投入提出了较高要求;三是带来制造业的改革。先进制造技术标志着制造技术发展的新阶段,既继承了传统制造技术的精髓,又吸收了现代科学技术成果,并且将制造技术贯穿到产品生产过程当中,形成制造业中比较特色的产品技术群,掀起了制造业发展的一场革命。 (二)机械制造工艺 机械制造工艺则是机械制造业产品工艺水平的高低,随着制造业的不断发展,机械制造业也发生了深刻的变化,现代机械制造业的发展趋势也与传统大不相同,具体可以表现在以下几个方面上:一是现代机械制造业正朝着自动化的方向发展。随着自动化技术和程序在制造业中应用的推广,机械制造业也正在朝着自动化的方向发展,不仅是管理自动化,而且生产整个过程也要实现自动化。随着国内对机械制造需求量的增加,机械制造业的生产效率也成为制约机械制造企业发展的关键,自动化的生产模式能够大大提升机械制造生产效率,降低生产人员的劳动强度;二是现代机械制造业正朝着集成化的方向发展。为了有效提升机械制造的生产效率,其加工模式也由以往的分散式加工向集成化方向改变,从机械制造工艺的第一步到最后加工成品完全集中在一起进行,这样保证了生产的连续性,而且能够提高管理效率。 二、先进制造技术和机械制造工艺之间的关系 从上面的分析可以看出,制造技术影响的是整个制造行业的发展,而机械制造作为制造行业中的一部分,自然也会受到制造技术的影响,两者之间存在着密切关系。首先,先进制造技术能够推动机械制造工艺的发展,先进制造技术在机械制造业中的应用使得机械制造产品质量和生产效率不断得到提升,促进了机械制造工艺水平的提高,推动了机械制造业的不断发展。近年来,先进制造技术在机械制造中不断得到应用,推动机械制造企业也发生了深刻变化,不仅其产品的生产方式发生了深刻改变,而且其工作方式、管理方式、市场营销方式等都发生了较大的改变,可以说先进制造技术在机械制造业中的应用推动了机械制造业的快速发展,使机械制造工艺水平不断提升,从而不断增强机械制造业在市场经济中的竞争实力,为机械制造工艺和制造业的持续健康发展做出了很大贡献。其次,机械制造工艺作为先进制造技术的一部分,其工艺水平的提升和使用体现了先进制造技术在制造业中的重要地位,从而不断丰富了先进制造技术。由此可以看出,机械制造工艺和先进制造技术之间是共同促进、共同发展的关系。 三、结束语 制造技术和机械制造工艺水平的高低直接关系着机械制造业发展水平的高低,因而应该加强对制造技术和机械制造工艺方面研究的重视,上到国家下到制造企业应该将技术和工艺水平提升作为制造业发展的重点,结合企业自身的经济情况来采取相应措施不断提升制造技术水平,从而不断推进我国的制造业健康持续发展。 先进制造论文:以创新驱动为主引擎 加快建设先进制造业基地 党的十八届五中全会明确指出,创新是引领发展的第一动力。中共江苏省委第十二届十一次全会通过的“十三五”规划建议,把创新作为江苏发展的最大法宝,进一步强化其在发展全局中的核心地位。进入全面建成小康社会的决胜阶段,作为实体经济的主体和实施创新驱动发展战略的主战场,制造业担负着更为重要的职责和使命。“十三五”期间,全省经信系统将全面贯彻落实党的十八届五中全会精神和省委、省政府决策部署,坚持以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念为引领,更好地认识、适应、引领经济发展新常态,始终把创新摆在制造业发展的核心位置,把打造具有全球影响力的产业科技创新中心和具有国际竞争力的先进制造业基地作为制造强省建设的重要内涵和关键支撑,着力推动供给侧结构性改革,加快制造业动力转换,厚植制造业发展优势,推动江苏制造业发展质量更好、效益更高、结构更优,努力走出一条具有江苏特点的制造业创新之路,为“迈上新台阶、建设新江苏”奠定重要基础。 一、突出创新驱动,加快企业创新能力建设,构筑产业技术新高地 推进江苏制造业创新发展必须把发展基点放在创新上,不断培育发展新动力、厚植发展新优势、构建产业新体系,提高企业创新能力和竞争力,提高制造业产业和技术层次,塑造更多依靠创新驱动、更多发挥先发优势的引领型发展,在建设具有全球影响力的产业科技创新中心过程中发挥主力军和先行军作用。深入实施创新驱动发展战略,加快构建以企业为主体,以制造业创新中心、企业研发机构和公共技术服务平台为支撑,以万众创新为基础的制造业协同创新体系。实施制造业创新中心建设工程,建立由大中型企业、科研院所、行业协会等组成的产业创新联盟,建成一批省级以上跨地区、跨领域、跨行业的制造业创新中心,形成若干具有强大带动力的制造业创新型集群。强化企业创新主体地位和主导作用,加快国家级和省级企业技术中心扩量提质,培育一批有国际竞争力的创新型领军企业。加强应用牵引、平台支撑、重点突破,实施工业强基工程,《中国制造2025江苏行动纲要》15个重点领域的技术创新路线图和绿皮书,引导企业围绕我省战略和前沿导向,加大研发投入,协同开展前瞻和共性关键技术研究,攻克一批先进基础工艺,解决重点产业发展的“卡脖子”问题。着眼于制造业迈向中高端的重大问题,坚持以提高质量和效益为中心,以“调高调轻调优调强调绿”为导向,创新实施产业创新突破、技改智能升级、两化深度融合、制造服务转型、绿色制造推进、企业国际发展六大行动,扎实推进制造强省建设8大工程实施方案,大力发展战略性新兴产业和先进制造业,加速发展生产性服务业,改造提升传统产业,加快构建适应经济新常态的产业新体系。 二、突出智能转型,加快企业装备升级换代,构建先进制造新优势 推进江苏制造业创新发展必须把握新一轮科技革命和产业变革的主要趋势,大力发展智能制造,构建新型制造体系,引导制造业向分工细化、协作紧密方向发展,促进信息技术向市场、设计、生产环节渗透,推动生产方式向柔性、智能、精细转变。把实施企业装备升级计划作为加快推进智能制造发展的关键抓手,突出市场主导、示范引领、聚集重点、自主创新、安全可控。加快制造业数字化、网络化、智能化转型升级,实现“数控一代”全覆盖,建设一批智能车间和具有示范意义的智能工厂。实施数字化装备普及推广、智能化装备升级应用、低端落后装备更新淘汰计划。推动关键工序核心装备性能提升,智能成套生产线、智能专用装备应用,更新和淘汰一批高能耗高污染、低效率低性能的落后装备和生产线,推动数控化装备升级换代。实施万台技术装备智能改造计划,推动基础制造装备智能化改造,加快制造装备与信息化管理系统集成融合,提升现有装备智能化水平。实施万台机器人应用计划,鼓励推广工业机器人、特种机器人,强化项目推进、工程示范、行业推广,扩大关键岗位机器人应用。实施智能制造工程,制定智能制造标准体系,在装备制造、钢铁、石化、轻纺、电子等领域开展智能制造示范。成立智能制造研究院,组建智能制造服务联盟,培育一批智能制造服务支撑机构。实施高端装备创新工程,推进首台(套)重大装备和成套生产线示范应用,加速智能装备国产化进程。实施绿色制造工程,推进能效“领跑者”计划,打造节能量交易平台,开展节能低碳行动,建立绿色低碳循环制造业发展方式。落实和完善企业技改财税政策,有效引导企业瞄准国际同行业标杆,采用新技术、新工艺、新装备、新材料,全面提升产品技术、工艺装备、能效环保等水平。 三、突出两化融合,加快企业互联网化转型,拓展产业升级新空间 推进江苏制造业创新发展必须做足信息化与工业化深度融合这篇大文章,强化信息技术在制造业深度应用,以“互联网+”促进互联网和制造业融合发展,有效拓展产业和网络空间,激发制造业转型升级、创新发展新动能。实施企业互联网化提升计划,以企业互联网应用和业态模式创新为主线,促进信息技术向生产、管理、营销、设计、服务等环节渗透融合,推进企业网络化、智能化、集成化、协同化。突出推进研发设计协同化,培育基于互联网发展众创、众包、用户参与设计、云设计等新型研发设计模式,建立及时响应、持续改进、全流程创新的产品研发设计体系。突出推进生产管控集成化,全面开展两化融合管理体系对标评估,普及首席信息官制度,促进企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)、产品数据管理(PDM/PLM)、供应链管理(SCM)等重点管控系统的普及推广和集成应用,推动大中型企业关键环节互联网应用实现全覆盖。突出推进购销经营平台化,实施企业电商拓市提升计划,支持行业龙头企业建立综合信息服务平台、行业特色应用平台、电子商务服务平台、大宗商品电子交易平台。以智慧江苏建设为引领,实施互联网+行动计划,打造一批重点行业和领域“互联网+”应用示范工程,以推进数据资源开放共享为重点实施大数据战略,培育发展前景好、容量大、效益高的新产业、新技术、新业态、新模式。大力推进信息基础设施建设,加快宽带江苏建设,推进企业互联网“企企通”工程,实现网络与服务“进企业、入车间、联设备、拓市场”。 四、突出质量品牌,加快供给侧结构性改革,塑创江苏制造新形象 推进江苏制造业创新发展必须牢固确立质量品牌优先方针,大力提高制造业供给体系质量和效率,全面提升产品、服务质量以及自主品牌建设水平,促进形成以技术、品牌、质量、服务为核心的竞争新优势。牢牢把握供给侧结构性改革这一适应和引领经济发展新常态的重大创新,引导企业加强改造升级,组织重大质量攻关行动,大力实施新技术新产品推广应用工程,通过创造新供给、提高供给质量,扩大消费需求。实施质量品牌建设工程,引导企业采用国际标准和国外先进标准,支持行业龙头企业主导,参与国际标准、国家标准制修订。深入推进质量强省和工业质量品牌创新行动,以质量品牌提升增强有效供给能力,积极实施一批质量技术攻关项目,使重点工业产品质量技术达到国内领先、进入世界先进行列。加快推行先进质量管理技术和方法,改进质量控制技术,完善质量管理机制,夯实质量提升基础,优化质量发展环境,努力实现制造业质量大幅提升。实施服务型制造推进计划,围绕全产业链融合优化,以拓展产品功能、提升交易效率、增强集成能力、满足深层需求为重点,推动生产性服务业向专业化和价值链高端延伸。大力发展品牌经济,鼓励企业追求卓越品质,形成具有自主知识产权的名牌产品,依托产业集聚区打造区域品牌,大幅提升江苏制造美誉度和影响力。 五、突出优化服务,加快降低企业运营成本,激发创新创业新活力 推进江苏制造业创新发展必须充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,完善法治化、国际化、便利化的营商环境,持续推进简政放权、放管结合、优化服务,破解企业发展瓶颈制约,营造大众创业、万众创新良好氛围。开展降低实体经济企业成本行动,引导帮助企业通过外部调整和内部挖潜相结合,短期生产经营和长期转型升级相结合,优化运营模式,增强盈利能力。全面清理和规范涉企行政事业性收费,更大力度减轻企业负担,完善公平竞争、促进企业健康发展的政策和制度。创新产业投资基金模式,引导社会资本聚焦重点产业发展、关键核心技术突破、创新成果产业化等重点领域,研究建立制造业技术创新、智能制造、智能服务企业信贷风险补偿机制。推动产业政策由倾斜型向功能型转变,强化行业准入和规范管理,强化事中事后信用监管,以导向更突出的产业政策、更严格的标准和监管,促进企业转型、产业升级。鼓励激发企业家精神,引导民营企业进入更多领域,更好激发非公有制经济活力和创造力,形成有利于创新发展的市场环境和人才环境。实施制造业国际化工程,为企业更大步伐“走出去”开展国际产能和装备合作,搭建国际交流平台,建立跨国合作机制,推进境外产业合作区和产业集聚区建设,鼓励企业全面参与全球经济合作和竞争。高水平推进以质取胜、品牌国际化、市场多元化战略,培育一批有国际竞争力、影响力的跨国公司。开展中小微企业服务年活动,做强一批中小企业公共服务平台,打造一批互联网创新创业大赛、物联网等信息服务业博览会、大数据产业园、军民融合创新示范区等创新发展载体,营造企业创新创业良好环境。 (作者系江苏省经济和信息化委员会党组书记、主任) 先进制造论文:浅谈将学科前沿引进“先进制造技术”课堂教学 摘 要:科学的迅猛发展使得制造技术发生巨大变化,产生一系列的先进制造技术,新技术就会需要新的生产者和管理者,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程。新技术随着科学的发展不断更新,所以教师在讲授“先进制造技术”这门课程时引进学科前沿是非常必要的。 关键词:学科前沿;“先进制造技术”;课堂教学 “先进制造技术”是一门新课程,这门课程的特点是涉及的内容比较多,信息量大而且知识比较新。而先进制造技术本身也是动态发展的,随着新科技、新理念不断完善,不断有新成果、新技术产生。结合“先进制造技术”这门课程和先进制造技术本身特点,将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学,以研促教、教研结合,激发学生的兴趣,拓展视野,培养学生的创新能力是非常必要的。 一、将学科前沿引进“先进制造技术”的必要性 先进制造技术由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素,是制造技术的最新发展阶段。先进制造技术的应用使工厂生产发生巨大的变化,产生一系列新的职业及岗位[1]。我国高等院校的机械专业正是为生产第一线培养和输送人才,这些人才作为制造部门的建设者和管理者应该紧跟新技术、新发明、新产品,全面了解制造业,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程[2]。先进制造技术是一种动态技术,不断吸收各种最新的技术成果,那么“先进制造技术”课程也应该是一门动态的课程,随着新科技、新理念的出现而不断更新、充实和发展。而新技术、新理念、新产品、新发明等都和学科前沿紧密相关,所以将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学就非常的必要。 二、教师以研促教、教研结合、终身学习 近些年来,国家在科学研究上投入大量的财力、物力和人力,设置不同级别和类型的基金项目,鼓励教师积极申报课题及进行成果转化。所以越来越多的高校教师积极投身科学的海洋,不断有新发明、新产品以及高水平的论文走在科学的前沿。教师在授课的过程中将自己的研究成果以及研究方向的科学前沿和教材有关章节的内容有机结合,对于学生而言能激发兴趣、开阔视野,提高课堂学习效果;对于教学而言教研结合,打破传统的教学模式,深挖教材,增加教学的深度和广度;对于教师而言提出更高的要求,要紧跟学科发展,不断提高自身科研水平,以研促教,树立终身学习的理念,同时将自己的科学研究成果展示给自己的学生是对自己的肯定,也是非常兴奋和自豪的[3]。 三、学生激发兴趣、开阔视野、积极向上 3D打印即快速成型技术的一种,以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术在航天科技、医学、房屋建筑、汽车、电子、服装等领域都有所应用,使得一些不可能实现的变成可能,影响着人们的生活。将3D打印技术的最新成果引进“先进制造技术”快速成型这个章节,对于学生而言能开阔视野,加深书本知识的理解同时还能掌握最新动态学科前沿,这将大大激发学生的学习科研兴趣,同时也会使得一部分学生在本科阶段就投身科学研究中,积极参与感兴趣的教师课题研究并可以在相关教师的指导下自己申请大学生创新创业项目(近几年来高校加大了对大学生创新创业项目的扶持力度)。从学生的长远发展角度而言,也是终身受益的。比如本科阶段参加科研训练,能够提高学生的动手能力和养成思考的习惯,大四完成毕业论文时就能得心应手。如果学生本科阶段对科研产生浓厚的兴趣,就会继续深造,走上科研的道路。常言道:“兴趣是最好的老师。”学生对科研产生兴趣,那么在科研的道路上也会硕果累累。所以教师应该将自己的科研和本科教学有效地结合,激发学生的兴趣,开拓学生的视野,使学生受益终身。 总之,现代科学技术迅猛发展,新成果、新技术层出不穷,学科在高度分化基础上走向高度综合。“先进制造技术”这门课程更是具有这样的特点,所以在本科教学过程中,教师要将课程和科研有机结合,让学生了解学科前沿,开拓学生的视野,培养学生的创新能力,培养更优秀的学生。 先进制造论文:遂宁市先进制造业现状及发展对策 摘 要:在经济全球化的今天,先进制造业已经成为全球制造业竞争最为激烈的领域,先进制造业核心竞争力已经成为决定一个国家在国际分工体系中地位的关键因素,因此,深入探讨先进制造业核心竞争力问题,对于优化产业结构、转变发展方式、促进产业转型升级,对于我国从制造大国迈向制造强国具有重要的理论与现实意义。本文在深入分析遂宁市先进制造业的现状和存在问题的基础上,提出了未来遂宁先进制造业的发展方向和策略,有助于为政府和有关部门的决策提供参考。 关键词:遂宁;先进制造业;现状;发展对策 1 引言 机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,制造业直接体现了一个国家的生产力水平,是区别发展中国家和发达国家的重要因素,制造业在世界发达国家的国民经济中占有重要份额,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。先进制造业,是技术的载体和转化的媒体,是“手段性”基础产业。它的特点主要是:范围广、门类多、技术含量高,与其他产业的关联度大。发展先进制造业是所有工业化国家的必然选择,工业的水平和先进化程度,决定着整个国民经济的水平和先进化程度,当今世界工业强国无一不是先进制造业的强国。 2 遂宁市先进制造业的现状分析 受宏观经济下行及结构调整矛盾突出等多重影响,以及政策环境、市场环境、要素环境等诸多因素变化,当前遂宁市先进制造业经济运行中存在着不少困难和问题。 遂宁市先进制造业的总体规模较大,但技术水平还比较落后,一是经济总量偏小,比较优势弱。二是产业结构欠优,创新能力低。我市整体产业处于产业链中端、价值链低端,初级加工和代工居多,制造业的结构性问题已成为制约遂宁市经济进一步发展的“瓶颈”。因此,如何改善制造业的结构、实现产业升级,是遂宁市先进制造业面临的主要问题,特别是高技术含量制造业的发展水平。未来遂宁市先进制造业的发展不能仅以扩大能力为目标,还要实现制造业结构的优化,将新技术融入传统产业以实现制造业的技术升级,只有通过先进制造业的振兴,才能保证国民经济持续、健康地发展。 3 新形势下遂宁市先进制造业发展对策 遂宁市要发展工业经济,关键是要善于用好发展机遇,把转型压力转化为发展动力,扎实推进结构调整,全力引进壮大增量,强化创新驱动和融合发展,促进工业经济稳定增长,在转型升级、提质增效上迈出新步伐,取得新突破。 3.1 抓好结构调整,坚持不懈推动转型升级 一是积极培育新的产业动力。加强对符合中国制造2025十大重点发展领域的“集成电路及专用装备、节能与新能源汽车、农机装备、新材料、生物医药”产业的研究,引领遂宁制造走向高端。二是要突破发展成长型产业。抓好电子信息、机电与装备制造、新材料、天然气等四大工业成长型产业发展推进方案的跟踪落实,力争成长型产业继续保持领先发展、加大投入的态势。三是做好化解过剩产能和淘汰落后产能工作。加快建立以差别价格市场化手段为主的淘汰落后产能机制,全面完成淘汰落后产能目标任务。实施重点用能企业分级管理,推进企业能源管理体系建设。加强节能监察,开展重点用能企业能源审计、能效对标、能源利用监测活动,促进绿色循环发展。 3.2 抓好企业培育,合力推动企业协调发展 一是切实抓好大企业培育。加大对大企业大集团的帮扶指导支持重点企业稳定生产和加大投入,发挥好大企业的引领和带动作用。推进大企业大集团兼并重组和转型升级,全面提升企业核心竞争力。二是促进小微企业协调发展。进一步完善中小企业公共服务平台网络,实现平台网络互联互通和服务协同。三是全面推进“大众创业、万众创新”。积极贯彻落实中、省、市出台的关于全面推进大众创业、万众创新的政策措施,搭建各类创业孵化园,为小微企业提供发展平台,努力为创业基地争取更多的支持,充分运用公共服务平台的资源优势提供优质服务,提高初创企业的成活率。 3.3 抓好创新驱动,大力推动企业科技创新 一是加大技术改造力度。大力支持食品饮料、纺织服装、化工、机械等传统行业实施技术装备提升、主导产品升级换代、循环经济和资源综合利用、信息技术和制造技术融合等技术改造项目。二是推进企业自主创新。引导企业进一步加强企业技术中心、工程技术中心等技术创新体系建设,要深入推进产学研合作,实施一批技术改造和技术创新项目,研发一批新产品,培育一批拥有核心自主知识产权的科技创新型企业和高新技术企业。 3.4 抓好政策落实,加大力度优化服务环境 充分利用各种展会、节会、博览会平台,加大遂宁造产品推广对接力度。深入落实政府采购支持企业发展的有关规定,确保在同等情况下优先就近采购相关产品。推进工业品牌战略和企业标准化建设,支持企业创建国家级和省级、市级品牌,鼓励行业协会或龙头企业牵头打造区域性品牌和地标性品牌。着力抓好企业家队伍建设。人才兴才企业旺。要采取请进来和走出去的办法,不断为企业人才队伍注入新活力,为工业经济增添新动力,努力为企业家们拓展视野、转换观念、更新理念,走创新发展之路。 4 总结与展望 先进制造业已经成为全球制造业竞争最为激烈的领域和发达国家控制国际分工体系的战略制高点,先进制造业核心竞争力已经成为决定一个国家在国际分工体系中地位的关键因素。因此,深入探讨先进制造业核心竞争力问题,对于优化产业结构、转变发展方式、促进产业转型升级,对于我国从制造大国迈向制造强国具有重要的理论与现实意义。本文从先进制造业相关概念及理论进行分析,深入分析了遂宁市先进制造业目前的现状和困境,对起未来的发展方向和对策进行了详细的研究,有助于提高遂宁先进制造业的发展和增强其核心竞争力。 作者简介:任国强(1975-),男,四川南充人,本科,研究生,副教授,研究方向:机械设计与制造、CAD/CAM 技术。
先进制造技术论文:先进制造技术及其在机械制造业中的应用 【摘 要】先进制造技术对我国机械制造业发展有着非常显著的促进作用,是我国国民经济发展速度得以进一步加速的重要核心。本文就先进制造技术进行简要分析,并在此基础上重点分析了先进制造技术在机械制造业中的应用,希望能够为我国机械制造业的发展和国民经济的增长带来一定帮助。 【关键词】先进制造技术 机械制造业 应用分析 随着现代科技的不断发展和创新,先进制造技术在机械制造业中的应用日渐普及,但是需要注意的时,现代人们对先进制造技术概念还缺少着一个统一的认识,从而也就形成了很多不必要的误区。先进制造技术的应用和发展,会对机械制造业的发展带来很大的促进作用。一方面,先进制造技术的技术理论,在机械制造业中得到具体应用和实现,能够促进机械制造业的快速发展;另一方面,机械制造业因为自身生存雪球,诸多新工艺和新技术的出现也能够让先进制造技术的理论得到丰富和发展,从而促使其应用范围得到进一步扩大,逐渐推广到其他制造领域中。 1 先进制造技术的概念分析 先进制造技术起始于二十世纪八十年代末,其是由美国学者结合当时美国制造业所遭遇的危机和机遇,通过全面、深刻的分析其在制造业中存在的一系列问题,对国民经济中制造业的地位和作用重新得到认识之后所提出的一种全新理念[1]。而随着现代计算机信息技术的快速发展,在很大程度上行促进了制造技术的快速发展,促使现代制造技术得到了进一步创新改革,相对于传统制造技术而言逐渐发生着重大改变,先进制造技术思想也就是在当下的社会局势下逐渐衍生。先进制造技术概念一经提出就获得了诸多国家的普遍认可,如日本、欧洲各国等,并结合此技术将一系列发展技术制定出来,以此来对先进制造技术的发展予以强有力的支持。近几年来,先进制造技术发展和应用的重要性和必要性在我国也逐渐得到了充分认识。 从当下理论界而言,尚海没有出现一个关于先进制造技术的公认的严格定义。而笔者认为先进制造技术属于一种技术群,其是以计算机技术为核心,对信息、草料以及能源和环保等高新技术和现代管理技术进行综合运用,然后将其运用到制造全过程,如产品设计、加工以及生产管理与销售等上的一种制造技术总称。先进制造技术的特点主要可划分为四种:第一,先进制造技术并不是某种具体技术,而是一种技术群,且这种技术群并不是始终一成不变的,而是具有一定的动态化。第二,先进制造技术不是一种只是指制造过程中的一种技术,而是在产品设计、制造、生产管理以及营销的所有制造过程中予以落实贯彻。第三,先进制造技术是一种技术群且具有着一定程度的综合性特征,其融入了诸多专业学科中的先进技术。第四,先进制造技术的核心在于计算机技术,其是以计算机技术为依据的一种先进技术。 2 先进制造技术在机械制造业中的应用 2.1 在产品设计开发过程中的应用 在机械制造过程中现代设计的思想和方法已经在机械产品的设计、开发等过程中得到了广泛应用,诸多现代设计方法和技术,如:绿色设计、计算机辅助设计、虚拟技术、可靠性设计以及并行工程等,促使传统设计思想和方法逐渐开始发展改变。从设计内容的角度上讲,传统机械产品设计的设计过程主要可分成三个层次,及方案、技术以及工艺设计,其设计的内容存在一定的局限性[2]。而现代设计的内容已经延伸到了产品制造的全过程的全面设计,如产品规划、制造、检验、销售以及维护和回收等。而从设计方法的角度上讲,传统设计的主要示结合所积累的经验、单一化的知识以及滞后的生产设计工具来实施,而现代设计则是在计算机辅助技术的基础上,以多种学科及技术手段为核心,让并行化、最优化以及精确化的设计过程得以实现。 2.2 产品制造是所衍生出来了一系列新工艺和新技术 机械制造工艺主要是指将原材料和半成品,加工制造成机械产品的一种方法和流程,在机械制造的整个过程中有着非常重要的作用。在其制造过程中,随着日渐渗透进来的先进制造技术,再加上生产的实际需求,已然衍生出来一系列全新工艺和技术。例如:在毛坯制造上,近几年来涌现出来了诸多高新技术,包括钢液精炼和保护成套技术、高效金属型铸造工艺及设备、新型焊接电源及控制技术以及激光焊接与切割技术等。从机械加工角度上来看,有精密加工、超精密加工技术,难加工材料的切削技术以及复杂型面的数控加工技术等。从热处理上看,有可控气氛热处理、真空热处理、激光表面合金化等先进技术。从自动化生产角度上看,机床数控技术、工业机器人、传感技术以及集成制造技术等已经得到了较为广泛的运用。这些应用技术,不仅能够让机械制造本身的需求得到有效满足,而且也能够对先进制造技术的体系发展和建设带来一定的支持作用。 2.3 先进制造技术让企业组织管理模式得到创新 在大批量生产模式下,企业组织管理模式大都是以功能专业化为主,通过对刚性生产线进行运用,让各个部门都能够严格执行自身的职责。而随着先进制造技术的渗透,促使现在制造业的生产模式正逐渐转变成中小批量生产模式,由此也就促使企业的组织和管理模式不得不进行针对性的创新和改革[3]。首先,使其从传统的顺序工作方式逐渐转变成并行工作方式;其次,从组织形式上功能划分部门的固定形式逐渐转变成小组组织下的动态、自主管理形式;第三,从金字塔式的多层次生产管理结构转变成扁平式网络机构;第四,从质量为主的竞争战略转变成迅速响应市场的竞争战略;最后,从以技术为核心转变成以人为本。 3 结语 综上所述,先进制造技术是制造技术领域中的一种创新和改革,其为制造技术的发展带来了新的机遇和挑战,为传统机械制造业输入了全新的生命力,进一步促进了诸多相关产业的快速、稳定、可持续发展。 先进制造技术论文:浅谈现代先进制造技术 摘 要:制造业在国民经济中起着重要的作用,其发展对一个国家的经济、社会及文化的影响十分巨大和深远。随着科技的进步,制造业中现代加工技术不断地创新,突出的特点就是加工的方法与传统的方法所不同。 关键词:先进制造;自动化技术;信息技术 先进制造技术是在传统制造的基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,它不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科,包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 一、先进制造技术产生背景 先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先提出了先进制造技术的概念。此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。 二、先进制造技术的关键技术 一是成组技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,改变多品种小批量生产方式,获得最大的经济效益。 二是敏捷制造。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构,构造有多个企业参加的“VM”环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。 三是并行工程。并行工程(CE)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。 四是快速成型技术。快速成型技术是利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维CAD设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。 五是虚拟制造技术。虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提,对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模,在产品设计阶段,实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性,从而更有效地、更经济地灵活组织生产,使工厂和车间的设计布局更合理、有效,以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。 六是智能制造。智能制造(IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。因此,智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水平,具有重要意义。 三、常见先进制造加工技术 一是精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去除,使工件的尺寸、表面性能达到产品要求而采取的技术措施。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平,超精密加工的材料已有金属扩大到了非金属领域。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工。 二是精密成型制造技术。它是指工件成型后只需少量加工或无须加工就可用做零件的成型技术。它是由多种高新技术与传统的毛坯成型技术融合而成的综合技术,正在从近净成型工艺向净成型工艺的方向发展。 三是特种加工技术。它是指利用电、磁、声、光、化学等能量及其组合施加在工件的被加工部位上,从而达到材料去除、变形、改变性能等目的的非传统加工技术。 四是表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合,提高产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。表面工程技术主要包括热处理、表面改性、制模和涂层等技术。 我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国生产的产品无论是质量、效率,还是品种,都有较强的市场竞争力,因此,对先进制造技术研究和实施是刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进的行列。 先进制造技术论文:面向转型应用本科院校的《先进制造技术》课程改革 【摘要】本文从转型应用本科院校的《先进制造技术》课程改革出发,从教学目标,教学内容,教学手段,评价方式等方面提出了具体措施。探索了如何培养学生创新思维,发扬课程最大价值,并在教学中进行了实践,取得了良好效果。 【关键词】先进制造技术 转型院校 教学改革 引言 《先进制造技术》课程作为本科机械专业的专业限选课程,通常开设在大学本科第6或第7学期,也有的高校在研究生阶段开设此课程,一般为32~48学时。该课程最显著的特点在于:内容覆盖广,知识融合多,技术特点新,模式更新快。而相比之下,该课程的教材内容却存在:内容滞后性,知识概述性,体系分散性和技术动态性等特点[1]。同时,自十八大以来,在全国改革一盘棋的背景下,现代高等教育正引领高校向着为社会培养应用型、复合型、创新型人才方向转型发展。在此背景下,势必要求技术特点鲜明的先进制造技术课程本科教学要未雨绸缪,做好应对措施,以更好地完成在本科人才培养任务中的学科使命[2]。对此,本文从以下几个方面探索先进制造技术的课程改革,旨在更好服务学校转型发展,提高人才培养质量。 一、革新教学目标,完善评价方式 学科教学目标必须首先服从于人才培养目标。对于应用本科院校的技术类专业,其人才培养目标主要是为社会培养面向生产、管理、服务一线的应用型人才。这就要求学生具有开阔的视野,广博的知识,专业的实践能力和娴熟的动手能力。所以先进制造技术课程的教学目标也应当转变到培养学生的工程实践应用能力和综合性创新能力上来。而相应的课程评价方式也不应仅仅局限于考试或期末考查的方式来进行,可以将课程考核贯穿于整个行课时段,根据内容特点区别性考核,全方位评价学生对知识的掌握情况,培养学生实践应用能力。例如,对于基本概念,重点理论等知识点可通过学生事先预习,再通过一次随堂测验考核;对于重要技术,前沿科学可通过设置课后开放性作业考核,让学生通过查阅资料,检索文献后以书面报告形式提交考核;对于综合技术可通过学生汇报答辩考核;对于实践能力除考查课上实验报告外,还应将课外实验次数,实验内容,企业技术调研结果,工程训练活动等内容纳入进来。形成一套围绕教学目标比较完备的考核体系。 二、精整教学内容,丰富教学手段 先进制造技术课程内容知识涵盖广,在有限的学时里不可能做到一一尽述。所以,应根据应用型本科大学学生特点,有针对性地挑选部分内容讲解。可以适当增加先进制造工艺,制造自动化技术,先进管理技术的讲授;相对缩减现代设计技术,先进制造模式章节的学时。而每个章节内部讲授也应有详略之分。比如先进制造工艺一章中,就可以强化对其他课程中未介绍且技术应用广,发展前景好的特种加工,快速成型工艺等作详细讲授。而对其他课程中已介绍或技术相近的内容只作补充介绍,不必一一赘述,如材料成形工艺技术等。另外,教学的内容不必完全拘泥于教材,可根据实际情况增加最新的学术成果,技术应用和研究热点,以补充教材内容相对滞后的不足。 先进制造技术课程涉及内容多,哲理深奥,综合性强,使得学生在学习过程中理解和掌握比较困难。同时由于先进制造技术在生产实际中的应用与学生现行的学习实习内容融合较少,造成学生感性认识欠缺,对学习的兴趣不高,普遍感到枯燥难懂[3]。因此,授课时应避免只用讲授的教学方式,应尽量丰富教学手段,提升课堂教学质量。比如先进成型工艺一章有条件的学校可以开展实验演示教学,没有条件的学校可以安排学生到周边企业观摩或是通过播放多媒体资料进行教学;又如介绍柔性制造技术时,可以结合学生前期到企业认识实习参观的零件加工工艺,设置“同样的零件通过柔性制造加工时在工艺,设备,工具等方面与现行的加工方式相比将发生怎样的变化”这类问题,通过现场讨论作答的方式提高学生学习兴趣;再比如当介绍ERP的知识时,可只对ERP的基本思路和方法作介绍,可通过让学生课后自行搜集资料并课上汇报的方式,培养学生的自学能力。 三、增强共赢意识,培养创新思维 先进制造技术来源于应用实际,但并不仅仅局限于当前技术,它是用更新的工艺、设备、技术、管理方法优化或改造旧的生产模式。其本身的内涵就相当丰富且新颖,因此在制造类课程中它也具有广泛的代表性,能引起学生极大兴趣。利用这一点,采取一体化教学团学活动的方式,让学过该门课的高年级带动低年级同学良性互动,既可以巩固高年级同学的知识结构,培育榜样意识,也能够促进低年级同学的求知欲望,发扬进取精神,是一种双赢局面。通过开展一系列有益的专题讲座、知识问答、技能训练、模拟工程师、创新竞赛,在全专业内形成团结互助,热爱创新的浓厚氛围。 结束语 总之,《先进制造技术》的课程教育应该摒弃不合理的灌输式教学模式,革新长期不变的知识内容,探索与教学目标一致的过程式评价方式,尽最大力量发扬以课程特征为基本的价值效益。立足课程,服务于本科院校的转型发展,更好地培养实践型、复合型、创新型人才。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 【摘 要】随着我国制造业的不断发展,制造技术也得到了快速的发展,且制造技术在机械制造中得到了广泛的应用,不断推进我国制造业的持续发展。本文主要对先进制造技术和机械制造工艺分别进行了分析,并对两者之间的紧密联系进行了阐述,以期能够为不断提高我国制造技术和制造工艺做出相应贡献。 【关键词】制造技术;机械制造;工艺 制造业是我国第二产业中的重要行业,我国是制造业大国,制造业发展水平的提升对于推动我国经济发展有着重要影响,因而随着社会的不断进步,制造业中的技术和制造工艺也在不断发展,加深对制造技术和制造工艺方面的研究,对于推动我国制造业发展,提升我国制造业在国际上的竞争力具有重要价值。 一、先进制造技术和机械制造工艺 (一)先进制造技术 随着科学技术的不断向前发展,制造技术的内涵也不再仅仅局限于传统手工制造上,现代先进的制造技术是集多家之成,融合电子技术、互联网技术和管理方法等学科内容,先进制造技术在制造企业中的应用使得制造商的生产质量和生产效率不断提升,其主要包括四个部分,制造工艺、设计技术、自动化和管理,是传统制造技术发展到一定阶段的产物。具体来说先进制造技术在当前主要有以下几个特点:一是面向工业应用,先进制造技术发展的主要目的是为了在工业中进行应用,而且不仅仅局限在制造工艺的应用上,而且现代先进制造技术还能够应用到市场调研、产品设计、包装、维修等等各个方面当中,其应用面更加广泛;二是竞争性强。现代先进制造技术的高低直接会影响制造企业在激烈市场竞争中的地位,并且随着全球化的加深,国内产品往往受到来自国外先进制造技术的冲击,这就对国内制造企业在制造技术方面的投入提出了较高要求;三是带来制造业的改革。先进制造技术标志着制造技术发展的新阶段,既继承了传统制造技术的精髓,又吸收了现代科学技术成果,并且将制造技术贯穿到产品生产过程当中,形成制造业中比较特色的产品技术群,掀起了制造业发展的一场革命。 (二)机械制造工艺 机械制造工艺则是机械制造业产品工艺水平的高低,随着制造业的不断发展,机械制造业也发生了深刻的变化,现代机械制造业的发展趋势也与传统大不相同,具体可以表现在以下几个方面上:一是现代机械制造业正朝着自动化的方向发展。随着自动化技术和程序在制造业中应用的推广,机械制造业也正在朝着自动化的方向发展,不仅是管理自动化,而且生产整个过程也要实现自动化。随着国内对机械制造需求量的增加,机械制造业的生产效率也成为制约机械制造企业发展的关键,自动化的生产模式能够大大提升机械制造生产效率,降低生产人员的劳动强度;二是现代机械制造业正朝着集成化的方向发展。为了有效提升机械制造的生产效率,其加工模式也由以往的分散式加工向集成化方向改变,从机械制造工艺的第一步到最后加工成品完全集中在一起进行,这样保证了生产的连续性,而且能够提高管理效率。 二、先进制造技术和机械制造工艺之间的关系 从上面的分析可以看出,制造技术影响的是整个制造行业的发展,而机械制造作为制造行业中的一部分,自然也会受到制造技术的影响,两者之间存在着密切关系。首先,先进制造技术能够推动机械制造工艺的发展,先进制造技术在机械制造业中的应用使得机械制造产品质量和生产效率不断得到提升,促进了机械制造工艺水平的提高,推动了机械制造业的不断发展。近年来,先进制造技术在机械制造中不断得到应用,推动机械制造企业也发生了深刻变化,不仅其产品的生产方式发生了深刻改变,而且其工作方式、管理方式、市场营销方式等都发生了较大的改变,可以说先进制造技术在机械制造业中的应用推动了机械制造业的快速发展,使机械制造工艺水平不断提升,从而不断增强机械制造业在市场经济中的竞争实力,为机械制造工艺和制造业的持续健康发展做出了很大贡献。其次,机械制造工艺作为先进制造技术的一部分,其工艺水平的提升和使用体现了先进制造技术在制造业中的重要地位,从而不断丰富了先进制造技术。由此可以看出,机械制造工艺和先进制造技术之间是共同促进、共同发展的关系。 三、结束语 制造技术和机械制造工艺水平的高低直接关系着机械制造业发展水平的高低,因而应该加强对制造技术和机械制造工艺方面研究的重视,上到国家下到制造企业应该将技术和工艺水平提升作为制造业发展的重点,结合企业自身的经济情况来采取相应措施不断提升制造技术水平,从而不断推进我国的制造业健康持续发展。 先进制造技术论文:浅谈将学科前沿引进“先进制造技术”课堂教学 摘 要:科学的迅猛发展使得制造技术发生巨大变化,产生一系列的先进制造技术,新技术就会需要新的生产者和管理者,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程。新技术随着科学的发展不断更新,所以教师在讲授“先进制造技术”这门课程时引进学科前沿是非常必要的。 关键词:学科前沿;“先进制造技术”;课堂教学 “先进制造技术”是一门新课程,这门课程的特点是涉及的内容比较多,信息量大而且知识比较新。而先进制造技术本身也是动态发展的,随着新科技、新理念不断完善,不断有新成果、新技术产生。结合“先进制造技术”这门课程和先进制造技术本身特点,将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学,以研促教、教研结合,激发学生的兴趣,拓展视野,培养学生的创新能力是非常必要的。 一、将学科前沿引进“先进制造技术”的必要性 先进制造技术由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素,是制造技术的最新发展阶段。先进制造技术的应用使工厂生产发生巨大的变化,产生一系列新的职业及岗位[1]。我国高等院校的机械专业正是为生产第一线培养和输送人才,这些人才作为制造部门的建设者和管理者应该紧跟新技术、新发明、新产品,全面了解制造业,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程[2]。先进制造技术是一种动态技术,不断吸收各种最新的技术成果,那么“先进制造技术”课程也应该是一门动态的课程,随着新科技、新理念的出现而不断更新、充实和发展。而新技术、新理念、新产品、新发明等都和学科前沿紧密相关,所以将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学就非常的必要。 二、教师以研促教、教研结合、终身学习 近些年来,国家在科学研究上投入大量的财力、物力和人力,设置不同级别和类型的基金项目,鼓励教师积极申报课题及进行成果转化。所以越来越多的高校教师积极投身科学的海洋,不断有新发明、新产品以及高水平的论文走在科学的前沿。教师在授课的过程中将自己的研究成果以及研究方向的科学前沿和教材有关章节的内容有机结合,对于学生而言能激发兴趣、开阔视野,提高课堂学习效果;对于教学而言教研结合,打破传统的教学模式,深挖教材,增加教学的深度和广度;对于教师而言提出更高的要求,要紧跟学科发展,不断提高自身科研水平,以研促教,树立终身学习的理念,同时将自己的科学研究成果展示给自己的学生是对自己的肯定,也是非常兴奋和自豪的[3]。 三、学生激发兴趣、开阔视野、积极向上 3D打印即快速成型技术的一种,以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术在航天科技、医学、房屋建筑、汽车、电子、服装等领域都有所应用,使得一些不可能实现的变成可能,影响着人们的生活。将3D打印技术的最新成果引进“先进制造技术”快速成型这个章节,对于学生而言能开阔视野,加深书本知识的理解同时还能掌握最新动态学科前沿,这将大大激发学生的学习科研兴趣,同时也会使得一部分学生在本科阶段就投身科学研究中,积极参与感兴趣的教师课题研究并可以在相关教师的指导下自己申请大学生创新创业项目(近几年来高校加大了对大学生创新创业项目的扶持力度)。从学生的长远发展角度而言,也是终身受益的。比如本科阶段参加科研训练,能够提高学生的动手能力和养成思考的习惯,大四完成毕业论文时就能得心应手。如果学生本科阶段对科研产生浓厚的兴趣,就会继续深造,走上科研的道路。常言道:“兴趣是最好的老师。”学生对科研产生兴趣,那么在科研的道路上也会硕果累累。所以教师应该将自己的科研和本科教学有效地结合,激发学生的兴趣,开拓学生的视野,使学生受益终身。 总之,现代科学技术迅猛发展,新成果、新技术层出不穷,学科在高度分化基础上走向高度综合。“先进制造技术”这门课程更是具有这样的特点,所以在本科教学过程中,教师要将课程和科研有机结合,让学生了解学科前沿,开拓学生的视野,培养学生的创新能力,培养更优秀的学生。 先进制造技术论文:3D打印技术推动先进制造业的发展 [摘 要]对3D打印技术的概念进行了介绍,对3D打印技术在航空航天、生物医药、建筑等领域的国内外发展状况进行了分析,指出高精尖技术领域的需求与3D打印技术的发展是相辅相成的。 [关键词]3D打印,航空航天,生物医药,建筑 0引言 3D打印技术又称增材制造技术(Additive Manufacturing,AM),是指依据计算机三维模型数据,采用与减式制造技术相反的逐层叠加方式,利用金属、塑料或其它材料逐层打印来制作物体的过程,也被称作叠加成型技术或快速原型技术。3D打印技术自1984年问世以来便广受关注,经过30多年的发展,如今已成为推动世界先进制造业发展的源动力之一,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。掌握和应用最新最前沿的科学技术,推动生产力的发展,将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。目前,发达国家正在飞速发展3D打印技术,美国、日本和德国占据了3D打印市场的主导,尤其是美国占据了全球近40%的比重。我国的3D打印技术起步较晚,然而,近年来其在国内的应用市场日趋升温,据前瞻产业研究院统计,2012年中国3D打印市场规模约为10亿元人民币,到2013年达到了20亿,预计到2016年将达到100亿,从而超越美国成为全球最大的3D打印市场。 3D打印技术引发了制造业新一轮的技术变革,已在航空航天、医疗、建筑等等多个领域取得了迅猛的发展,为尖端技术研究提供了关键的技术支撑。 1 航空航天领域 航空航天尖端领域是3D打印技术的重要应用领域之一。美国麻省理工Technology Review中指出,高性能金属材料3D打印技术的突破是3D打印领域的重要里程碑,它将成为航空结构轻量化、高效低成本化的革命性途径。美国增材制造路线图将航空航天列为推动3D打印发展的第一工业目标行业,美国国家增材制造创新联盟2014年资助的15个项目中60%与航空航天直接相关;欧盟Horizon 2020 计划给增材制造带来发展新机遇;英国政府2014年资助考文垂大学6000万英镑,建设开发航空部件的国家增材制造中心;德国建立了直接制造研究中心,主要研究和推动增材制造技术在航空航天领域中结构轻量化方面的应用;法国增材制造协会致力于增材制造技术标准的研究;瑞士的洛桑理工学院以及加拿大国家研究委员会均成立了增材制造研究中心;西班牙也启动了一项发展增材制造的专项,研究内容包括增材制造共性技术、材料、技术交流及商业模式等四方面内容;我国在《国家增材制造发展推进计划》(2015~2016 年)中提出到2016 年在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平的发展目标。 在众多研究计划支持下,航空航天用3D打印金属构件取得了重要进展。美国AeroMet公司于2000年9 月完成了激光快速成形钛合金机翼结构件,并于2001年为波音公司制造了次承力钛合金结构件;2013年,美国普惠-洛克达因公司采用SLM技术制造了J-2X火箭发动机的排气孔盖,另外,美国军方已经利用3D 技术成功试制出导弹弹出式点火器模型,并取得良好效果。我国从2000 年开始钛合金等高性能大型关键金属构件激光增材制造技术研究,一直受到政府主要科技管理部门的高度重视,北京航空航天大学王华明教授团队的研究结果表明,激光打印的钛合金零件的抗疲劳性能比锻件高32%~53%,疲劳裂纹扩展速率降低一个数量级,该团队制造的某战机钛合金主承力构件加强框投影面积达5.02m2,通过了装机评审,使我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家,该成果获得了2012年度“国家技术发明奖一等奖”。 2 生物医学领域 随着生物制造概念的提出和发展,3D打印技术在医学领域的应用也越来越广泛,主要涉及以下五个方面。 第一个应用方面是快速构建医学模型以利于术前模拟,提高手术成功率,美国儿童医院曾利用3D打印技术打印出了患者的心脏模型。 第二个应用方面是利用3D打印的优势来调节材料的密度,通过改变孔隙率和微孔大小,制造适应细胞生长的活性骨骼。Jiankang等人利用3D打印技术,制造出了钛合金半膝关节和多孔生物陶瓷人工骨骼,组装后得到了临床表现良好的复合半膝关节假体;国内的清华大学、西安交大和上海交通大学的研究团队在这方面取得了最具代表性的成果,成果制造出了具有生物活性的人工骨骼。 第三个应用方面是制造生物器官。美国南卡罗来纳医药大学采用3D打印技术成功打印出了三维肾脏血管;Mannoor等人[13]打印出的仿生耳能实现听觉;清华大学成功制造出了具有自然特性和生物活性的组织器官;西安交通大学采用天然基质生物材料成功研发了打印立体肝组织的仿生设计和制造技术。 第四个应用方面是个性化控制细胞分布,精确打印牙齿生物支架。美国Stratasys公司和德国Envisiontec公司的都生产出了专门用于牙科应用的3D 打印机;华中科技大学自主研发、制造出了可摘除的钛合金义齿支架;北京大学口腔医学院成功研制出了人牙髓细胞共混物,并成功进行了打印实验。 第五个方面是3D精准扫描建立3D数据模型实现整形美容。美国康奈尔大学的研究人员利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形儿童的器官移植;美国北卡罗来纳州维克森林大学再生医学研究所成功研发出能打印出皮肤的系统,并进行了实验验证;英国口腔外科医生Andrew Dawood利用3D打印技术成功恢复了肿瘤患者的说话和吞咽能力以及面部特征;我国上海大学附属人民医院利用 3DP工艺,打印头颅三维模型及缺损的下颌骨模型,成功为23位患者进行了修复下颌角截骨整形术。 3 建筑领域 3D打印技术在建筑领域的应用目前主要包括两方面:一是在建筑设计阶段制作建筑模型;二是在工程施工阶段利用3D打印技术建造实际建筑结构。 在建筑设计阶段,设计师可以使用3D打印机将计算机中的设计三维模型直接打印为建筑模型,这种方法具有快速、环保、低成本等优点,可以用于制作精美的建筑模型。目前3D SYSTEM公司能以石膏粉为原料打印彩色建筑模型。 在工程施工阶段,3D打印技术用于快速打印建筑结构目前正处于研发阶段,取得了一定的研究成果。当前应用的3D打印技术主要有D型工艺(D-Shape)、轮廓工艺(Contour Crafting)和混凝土打印(Concrete Printing)。D型工艺由意大利发明家恩里克・迪尼发明,通过打印机底部的喷嘴,喷射出镁质黏合物,在黏合物上喷撒砂子可逐渐铸成石质固体,通过一层层黏合物和砂子的结合,最终形成石质建筑物;建造完毕后建筑体的质地类似于大理石,比混凝土的强度更高,并且不需要内置铁管进行加固。“轮廓工艺”是由美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克・霍什内维斯提出的,轮廓工艺的材料(混凝土)由喷嘴根据设计图在指定地点中挤出后,由喷嘴两侧的刮刀进行外型修整,凝固后可形成建筑结构外墙。混凝土打印由英国拉夫堡大学建筑工程学院提出,使用喷嘴挤压出混凝土通过层叠法建造构件。 4 结论 许多高尖精技术领域的需求推动了3D打印技术的研发和应用,3D打印技术的进一步发展也促进了这些领域里先进制造业的发展。进一步发展3D打印技术,解决现存的技术难题,实现打印产品规模化生产是3D打印技术推动先进制造技术发展的根本所在。 先进制造技术论文:基于先进制造技术课程的创新实践 摘 要:以先进制造技术课程为载体,通过教学目标的重组、教学内容的创新展示了理实一体化教学实践的改革成果。 关键词:制造技术;教学目标;课程创新 近几年,学生的就业决定了教学的内容与教学方式,高等职业院校培养的是面向生产一线的高技能人才,这就决定了高职院校专业课的教学亟须打破传统的教学方式,进行二次开发,其核心就是教学模式的改革,即理实一体化教学。理实一体化教学,就是将某门课的基础知识与实践操作知识交替进行教学,让学生在学、做、思的过程中接受新的知识与技能。 一、教学目标的创新设计 1.教学任务分析 先进制造技术主要讲解的是逆向设计、建模与加工。其具体的工作流程是针对现有样品或模型通过三坐标数字化测量仪准确、快速地将物体的三维坐标数据以数据点集的形式获取得到。在经过数据处理、构建曲面、编辑、修改后,传送至常用的CAD/ACM系统作进一步的设计,再由CAD/CAM系统生成刀具的NC加工轨迹传送至CNC机床制作所需模具,或者生成STL文件传送到快速成型机将样品模型制作出来,也可由CAD生成机械加工用的图纸,再由传统机床加工出产品零件的流程。 2.学生情况分析 本门课程的教学对象是精密机械加工技术专业大三的学生。学生已进行过三维设计软件造型的基本技能训练,具备一定的实际操作能力,学生学习过机械制图、CAD/CAM技术等专业课程,具备了一定的专业理论基础知识。 3.教学资源分析 理实一体教室或实训室配置有40套三维逆向建模与创新的软、硬件平台。 4.教学目标设定 综合以上对教学任务、学生情况和教学资源的分析,根据目前职业教育“以就业为导向,以能力为本位,以技能为核心”的指导思想,以职业标准和教学大纲为依据,设计本任务的教学目标,如表1所示。 二、教学内容重整组合 三、教学方法推陈出新 充分利用教学资源,遵循“听一遍不如看一遍,看一遍不如做一遍,做一遍不如比一遍”的技能认知规律,采用“听、看、做、比”相融合的学习方法。通过实践学习,提供给学生更多的动手机会,培养他们勤于动手,乐于动脑的好习惯。 在教学改革实践过程中发展,学生的技能水平提高了,知识掌握较以往更牢固,学习兴趣浓厚了。看来高职专业课的教学内容应该源于工作岗位的任务和职业能力的要求,从工作过程的完整性着手。 先进制造技术论文:浅谈先进制造技术在抽油机制造行业中的应用 [摘 要]随着我国科学技术的高速发展,人们生活水平的提高,社会经济水平也得到了愈来愈快的提升。在这种情况下,抽油机制造行业也随着经济的发展而高速发展着。本文主要先就抽油机制造行业的特点进行分析,并就我国当前抽油机制造技术的发展现状进行探讨,最后对先进制造技术在抽油机制造行业中的应用进行总结分析。 [关键词]先进制造技术 抽油机 制造行业 科学技术是我国当前社会、经济发展的第一生产力,同样适用于抽油机制造行业的发展。随着科学技术水平的不断提高,新工艺、新技术在抽油机制造行业中也具有至关重要的地位,属未来抽油机制造行业发展的主要趋势。随着我国对先进制造技术的深入研究,相关研究成果也日渐成熟。本文就在以分析当前抽油机制造技术发展现状的基础上,对其在抽油机制造行业中的发展应用展开探讨。 一、我国抽油机制造行业当前发展现状分析 就从当前世界范围看来,我国属世界上排名地位仅次于美国的第二大能源消耗国家,且随着我国社会经济的不断发展,对各项能源的需求量也愈来愈大,尤其是原油的消耗量不断增加。但是,如若仅从我国当前能源利用的生产现状来看,根本无法满足我国社会市场的发展需要,不仅如此,石油的大量进口也与我国国情发展严重不符。无论是从哪一个方面来看,这都对我国的发展带来极大阻碍,导致我国经济发展面临重重阻挠。而我国当前面临最关键的问题就是如何面对能源的挑战。基于此,在以我国当前发展现状为前提条件下,不仅应该着重提高我国的石油生产量,同时还需做到节能减排,实现我国能源可利用率的提高,特别是企业对资源的利用率,必须要进一步提高。 依据我国大量实践资料与研究表明,当前抽油机在油田工作中具有极高的耗电量,最高可超过油田耗电总量的40%左右,而抽油机可利用的有效电能仅占实际耗电的1/3左右,就此,如何控制抽油机能耗消耗,实现其工作效率的提高,对我国未来的发展也是相当大的一个挑战。在这种情况下,我们就必须要将先进的制造技术应用到抽油机制造行业中去,以期借助先进制造技术的优势,促进抽油机工作效率的提高,增加原油产量。 总之,为节省抽油机的能耗消耗,我们通过在抽油机制造行业中采用改革抽油机基本结构、减少抽油机总体用钢量等方法,取得较好效果。当前得到普遍应用的包括双驴头型抽油机以及下偏杠铃型抽油机等等。 二、先进制造技术的特点分析 先进制造技术与传统的制造技术比较,存在诸多优点,具体包括以下几个方面: 第一,先进制造技术重视在制造过程中的组成以及对管理合理化的更新方面,它属于由硬件、软件以及人组成的系统集成。 第二,先进制造技术的根本目标是为实现并提高制造业的低能耗、高效率、清洁以及灵活生产,实现上述目标可进一步提高制造业的市场竞争力及应变能力。 第三,先进制造技术除了对制造工艺的应用之外,在整个制造业的运作过程中都有应用体现,例如从初期的市场分析,产品的设计以及加工,直至后期的产品服务于维修等各个阶段,都可以将先进制造技术应用其中。 第四,先进制造基础除了包括物质流与能量流外,还包括信息流及知识流,也就是说其属于将人、信息、管理与技术集为一体的四维集成应用,这也属于先进制造技术的一个重要特点。 在我国国民经济高速发展的同时,钢材料的价格在近些年来也突飞猛涨,有些企业虽然在此过程中不乏缺少对抽油机的改革创新,但却并未获得较好效果。究其原因,我国当前还并未形成与抽油机改进制造相关的完整理论体系,这也就无法实现对抽油机的改革创新提供可靠的理论依据,同时,这也与我国发展制造水平存在着密不可分的关系。就我国当先对抽油机的改革来说,主要是集中在引进设计或者是引进改进这两点,设计层次并不高,而就国外已经较为成熟的抽油机设计来看,其出发点在于对抽油机制造原理、结构设计以及使用等多方面、深入角度的剖析,在借助先进制造技术的条件下,实现抽油机的高效性与节能性。这也告诉我们,如果想要实现我国抽油机的发展,应积极、主动探索国外成熟技术,将新的、成型原理引入到抽油机制造行业中。 三、先进制造技术在抽油机制造行业中的应用 就结合我国当前抽油机制造行业的发展特点来看,应积极对国外先进的制造技术进行探索,加以借鉴,引进国外成熟的抽油机制造技术原理,将其在符合我国抽油机制造行业的前提条件下实现有效应用与完善。随着我国机床业以及装备业的高速发展,与当前高素质人才相结合来看,我国其实已经具备了设计、制造先进制造技术的基本实力,在此基础上,充分结合人才资源与先进制造技术的发展,继而提升我国抽油机制造行业的发展水平,促进产品技术实力的提高。我国大部分抽油机制造行业其实都存在属于自己的研发网络,且将CAPP、CAD等计算机辅助技术应用其中,已经为先进制造技术的发展奠定了坚实基础。针对于此,与现有技术充分结合,积极推动先进制造技术在抽油机制造行业中的应用,建立与完善抽油机虚拟样机,在以虚拟样机为基本前提下,进行对我国抽油机工作情况的探讨,可以实现对抽油机可靠性能及基本使用性能的深入分析,继而发现其中不足之处,总结后采取相应对策进行完善。 结束语 当前正是我国抽油机制造行业发展的关键时期,无论是对先进制造技术的发展还是我国社会经济的发展都具有至关重要的影响,属我国未来发展面临的一项重要难关。针对于此,我们应紧抓机遇,进一步促进我国抽油机制造业的快速发展,积极提倡并实现先进制造技术的应用,借鉴国外成熟经验,提升我国抽油机制造能力,争取尽量与国外先进的制造技术水平持平,确保在竞争日愈激烈的国际市场中可以占得一席之地。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造的工艺若干分析 摘 要:随着相关社会的不断发展,社会上的各个行业也取得相应的进步。在现在社会上的制造行业和相关机械行业的不断发展的过程中,相关的制造行业和机械行业之间出现了一些相似的地方,这些相似的地方在很大的程度上使得社会的行业之间的发展都取得了相应的进步。而且在相关的制造行业中运用相关的机械行业可以在很大的程度上使得我国的制造行业的发展取得一定的提高,从根本的角度上解决我国制造行业发展滞后的问题,进一步使得我国的相关经济有更好的发展。 关键词:先进制造技术;机械制造;工艺分析 总的来说相关的制造行业对我国的经济发展起到了不可忽视的作用,因此进行相关制造行业的改革,使其更加符合社会发展的需求对我国的经济方面能够带来很大的好处。而且在很大方面来说,我国的相关制造行业与先关的机械行业进行有机的结合在很大的程度上能够使得我国的制造行业的发展有明显的提高,从而使得我国的相关经济水平取得了更加良好的发展。自我国实施相关的改革开放以来相关的制造业也取得了很快速的发展,这种快速的发展使得我国的相关制造工艺在很大的程度上得到了一定的提升。在这个高速发展的过程就需要对相关的制造技术与相关的机械制造工艺进行相应的结合,从而在很大的程度上使得制造业的发展更加符合社会的需求。 1 先进制造技术与机械制造工艺两者之间的联系以及应用 1.1 先进制造技术与机械制造工艺两者之间的联系 在现在社会的不断发展的过程中相关的制造技术的发展对我国的经济发展起到非常重要的作用,而且相关的制造技术的发展所涉及的范围也非常广泛,不仅包括相关的工业制造项目还包括相关的食品制造和机械制造的项目。总的来说,我国社会经济的发展在很大的程度上是取决于相关的制造技术的。而且对相关的制造技术的概述还可以看出相关的制造行业是属于我国现在社会上经济来源的最主要动力,因此做好相关的制造技术对我国的经济发展能够起到非常重要的作用。另外相关的机械制造工业在我国的发展也占据着很高的地位,这就在很大的程度上要求对相关的机械制造进行相关的改革。从很大反方面来说,我国机械行业的发展中出现的相关机械设备在很大的程度上还存在一定的问题,为了对这些问题进行合理有效的改善就需要对机械设备进行相关的机械设计和重新制造,在这里就涉及了相关的计息可制造。而且在进行相关的制造技术中也经常会使用一些机械设备,这就在很大的程度上使得这两者之间有一个紧密的联系。从相关的实例中可以看出在进行相关的制造技术中配合使用相关的机械制造工艺,可以在很大的程度上使得相关的制造技术的进行发挥事半功倍的效果,在一定的程度上可以使得相关的制造技术得到更好的发展。总而言之,这两者之间是存在非常紧密的关系,在一定程度上是相互影响和制约的。 1.2 先进制造技术在机械制造工艺中的应用 相关的来说,实行先进的制造技术对社会的经济发展起到作用是非常大的,而且进行相关先进的制造技术在对现在社会上的技术设计和相关的工艺设计的影响是非常大的。而且在近年来发展的机械制造工艺在很大声的程度上是受相关的制造技术的影响,这也在很大的程度上表明了相关的制造技术采取先进的手法可以对机械制造工艺产生一定的影响。对与机械行业的改变通过相关的实例可以发现其改变的趋势主要在于对机械制造工艺的生产方式产生一些变化,这些变化要求相关的机械制造工艺在进行生产的过程中采取先进的设计理念。而先进的制作技术在很大的程度上也能够满足这种先进机械化的生产,因此先进的制造技术在机械制造工艺中的应用主要在于使得机械制造工艺的生产更加便捷,进一步实现相关产品零库存的思想目标。 2 提高先进制造技术水平和机械制造工艺质量的相关措施 制造业在国民经济中占据主导地位,涉及社会各个行业,先进制造技术的水平高低决定了机械制造工艺质量的好坏,因此我们必须提高先进制造技术,改进机械制造工艺能力。在新形势下若想提高机械制造工艺创新能力,就必须采取相关方面的措施,以此提高先进制造技术水平。 2.1 采取措施提高先进制造技术运用与机械制造工艺之间的契合度,加强工艺创新研究开发力度,使制造技术同机械制造工艺进行整合。机械制造工艺创新是指机械制造企业利用新型生产制造技术、制造方式和规则体系等等,目的在于提高机械制造企业的生产运作能力、机械设备的品质和经营效率的制造活动。工艺创新的方法主要有:应用信息化手段、使用先进设备、使用集成技术、使用优化理论。 2.2 国家政府部门要提供政策和资金支持,帮助制造部门研究先进制造技术和机械制造的工艺程序。不仅如此,制造单位也要积极参与研究,因为制造单位才是研发的主体。就目前现状来说,机械制造单位应当改变传统的制造理念,处理好长远利益和短期目标之间的关系,加大投入力度,提高经营管理质量。政府部门要关注机械制造的发展,尤其是对薄弱的环节,应该充分发挥管理职能,采用政策积极引导、支持制造企业的发展。 2.3 坚持实事求是的原则,根据实际需要确定试行区域,不断循序渐进的推广先进制造技术和机械制造工艺技术。先进制造技术的研发和推广要因地适宜,地区、单位之间的差异性比较大,在开展推广工作的时候要立足实际,采用滚动式发展方式。试行地区应当采用重点单位和具有代表性的单位,不断的研究与分析,一定好待先进制造技术体系完善和成熟之后再广泛应用于制造企业。 2.4 政府部门和制造企业与高校联合起来,培养创新型和复合型人才,提高机械制造人才的创新能力。创新是指人们为了发展的需要,运用已知的信息,不断突破常规,发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新活动的核心是"新",它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革,或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造,或者是内容的丰富和完善。 结束语 社会的进步过程中往往伴随着相关技术的改革,尤其对我国现在社会上高速发展的制造行业和机械行业来说这种改革的趋势显得更快速。而且在现在社会的发展过程中为了相应国家的社会发展需求对相关的制造工业进行相应的改革就显得格外的重要。对相关的制造行业的发展来说在很大的程度上是需要涉及相关的机械行业,因此合理有效的发展机械行业使得相关的制造行业得到更好的发展,对我国的经济发展起到非常重要的作用。 先进制造技术论文:基于数字化技术的先进制造技术 【摘 要】分析了先进制造技术的主要特征,论述了先进制造技术的发展与数字化技术的关系,探讨了数字化技术在先进制造技术领域的应用状况及发展趋势。指出数字化制造是先进制造技术的核心技术,对数字化先进制造技术的几个关键技术进行了具体阐述。 【关键词】数字化;先进制造;机械;信息化 1 先进制造技术的含义 先进制造技术AMT(Advanced Manufactories Technology)是指以提高制造企业综合效益为目的,综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术,对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的使用、维护、回收、利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称[1-2]。 相对传统制造技术,数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术,且以制造工程科学为理论基础的重大的制造技术革新,是先进制造技术的核心。数字化先进制造是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。它是对制造过程进行数字化的描述,将制造信息采用数字化的表征、存储、处理、传递和加工,从而在数字空间中完成产品的制造过程[3-6]。 2 数字化是先进制造技术的基础 2.1 先进制造技术的基本特征 先进制造技术包括以下五个基本特征。 (1)先进性。制造工艺作为先进制造技术的基础,必须是经过优化的先进工艺。先进制造技术的基础必须是优质、高效、低耗、清洁工艺,它从传统制造工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。 (2)通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务,甚至回收整个过程。 (3)系统性。随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术的驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 (4)集成性。先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。 (5)技术与管理的更紧密结合。对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。 2.2 基于数字化的先进制造技术 数字化制造技术符合先进制造技术的上述五个基本特征。先进制造技术时代是数字化信息的时代,数字化技术是数字的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。制造业从50年代数控机床的发明,标志着机械制造业向着数字化走出了第一步,随后制造信息化沿着三个方面推进,一是现场生产方面,如:NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等;二是产品和工艺设计方面,如APT/CAD/CAM/CAE等;三是生产管理和集成方面,如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以说信息技术改变了当代制造业的面貌。 3 数字化是先进制造技术发展的核心 3.1 数字化先进制造的核心技术 数字化是先进制造技术的核心,它是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。数字化先进制造主要包括以下几个核心技术[4,6]: (1)制造过程的建模与仿真。制造过程的建模与仿真是在一台计算机上用解析或数值的方法表达或建模制造过程,建模通常基于制造工艺本身的物理和化学知识,并为实验所验证。 (2)网络化敏捷设计与制造。利用快速发展的网络技术,改善企业对市场的响应性。我国企业向国际接轨就必须在此领域开展研究,尽快掌握并赶上国外先进水平。 (3)虚拟产品开发。虚拟产品开发有四个核心要素:数字化产品和过程模型、产品信息管理、高性能计算与通讯和组织、管理的改变。 3.2 数字化对先进制造技术的实现 (1)数字制造的全球实现―网络制造。随着数字化技术、计算机网络技术及交通运输事业的迅速发展,这些企业可利用协同工作技术,在一定的时间、一定的空间内,利用计算机网络,小组成员共享通过数字网络在企业内部传递的知识与信息。 (2)数字制造的动态联盟―敏捷制造。为实现高增值、高产品质量及优质服务,只有借助于高性能计算机和高速网络,在数字化环境中,充分利用其他企业制造过程的信息流和数据库等有用的数字化资源,才能对变化市场做出快速的响应。对于某些产品一个企业不可能快速、经济地独立开发和制造其全部,必须根据任务,由一个公司的某些部门或不同公司按资源、技术和人员的最优配置。于是,一种以数字制造为平台的先进制造技术即数字制造的动态联盟―敏捷制造崭露头角。 (3)数字制造的计算机实现―虚拟制造。数字化表征与传递、建模与仿真是数字制造的核心科学问题。这种能实现制造形状与过程的数字化表征、非符号化制造知识的表征、制造信息的可靠获取及其传递的、由整个制造信息形成的数字空间,为计算机和计算机网络的应用提供了用武之地。 (4)数字制造的快速实现―快速原型制造。制造业面临两个重要的挑战:一是要大大减少开发时间,二是产品的个性化。虽然计算机辅助设计和制造(CAD和CAM)已在很大程度上改善了传统的产品设计和制造方法,但在计算机辅助设计和计算机辅助制造集成实践过程中仍有许多障碍。 虚拟制造技术在计算机上实现了产品实际的制造过程,对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力做出了重大贡献。通过长期的探索与实践,催生了制造技术上的又一次新的变革―快速成型制造技术。 (5)数字制造的环保化实现―绿色设计与制造。制造业为人类的繁荣昌盛做出了巨大贡献的同时,每年产生了近55亿吨的无害废品和7亿吨的有害废品。因此,为了有效地保护环境,一定要在制造的各个阶段进行污染控制。有必要使用能在各个阶段评估环境被影响的后果的工具和方法学来支持设计和制造,一种具有意识的先进制造技术―绿色设计与制造ECD M (EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing )。 4 数字化是先进制造技术发展的未来 目前,计算机和网络已成为制造业企业的基础环境和重要手段,目前世界500强企业无一例外地建立了内部网。制造业在知识经济到来时呈现明显的信息化趋势,可以说信息技术在促进当代制造业发展过程中的作用是第一位的,信息技术将在更深层次上渗透和改造传统制造业。 当前,数字化制造正在深入发展,其主要趋势呈以下四点: (1)由二维向三维的转变―形成以MBD/MBI(Model Based Definition,MBD 基于模型的定义/Model-BasedInstructions,MBI基于模型的作业指导书)为核心的设计与制造。MBD是用集成的三维实体模型来完整的表达产品生命周期各阶段的产品定义技术标准,为设计人员服务,解决的是要制造什么的问题;MBI是以三维模型表达的车间工作规范和方法,为加工、装配、检测人员服务,解决的是怎么制造的问题。MBD/MBI技术将使工程技术人员从繁琐的二维图纸和表格文化中解放出来,可将更多精力转移到需求分析和产品创新研发上。 (2)真正并行和协同的实现-数字化制造中的直观可视化工作环境以及建模和仿真技术,为并行和协同工作提供了友好的协同工作环境及有效的实验验证手段和评估优化工具。数字化制造是制造业信息化发展的新阶段,也是目前制造业的重要发展方向,如精密化、智能化、网络化、极端化等,无一不与数字化制造技术的发展密切相关。 (3)数字化装配与维修的应用―装配是产品生命周期中的重要环节。虚拟现实技术(VR, Virtual Reality)的发展为解决装配序列规划和装配性能仿真提供新的思路和方法,虚拟装配技术可在无物理样机的情况下对产品可装配性、可拆卸性、可维修性和装配过程中的装配精度、装配性能等进行分析、预测和验证,并支持面向生产现场的装配工艺过程的动态仿真、规划与优化。目前虚拟装配技术已从简单的几何装配正朝着考虑精度、物性、过程、环境等多方面因素的装配技术方向发展,这是推进虚拟装配技术实用化发展的重要一步。 (4)数字化车间与数字化工厂―数字化工厂是数字化制造技术在车间和和工厂集成应用和高效运营的全新生产模式。它在三维工艺过程、工艺装备、生产线布局和生产管理综合优化和集成的基础上,实现产品在工厂、车间和生产线上由设计到制造的数字化执行、管理和控制问题,是实现企业挖潜和增效的最有效形式。目前,生产线建模仿真技术和车间布局规划已日益受到重视,它为高效物流实施以及精益生产、可重构制造、单元化制造等先进制造模式提供科学分析工具,尤其对多品种、变批量和混线生产等复杂生产模式具有重要指导意义。 5 结束语 先进制造技术是改造传统制造业的有效手段,为了有效地在我国利用先进制造技术改造传统制造业,需要明确研究、开发和应用先进制造技术的重点。综观以上先进制造技术的现状和发展,可以看出数字制造实为先进制造技术的核心技术,是实施其他先进制造技术的平台。 数字化先进制造技术是席卷全球的数字化浪潮中的重要一环,其本质是支持数字化或信息化制造业的技术。充分运用当代数字化技术,大力发展数字化先进制造技术符合本世纪制造业的发展趋势。 先进制造技术论文:面向车辆工程的先进制造技术课程改革探讨 摘 要:很多高校都将先进制造技术作为专业必修课程,都非常重视先进制造技术在生产实践中的应用。然而现有的先进制造技术教材不适应当前先进制造技术的发展,教学内容针对性不强,并且当前的教学模式不能够很好地调动学生的学习主动性。针对上述问题,该文立足于车辆制造业,在先进制造技术课程内容体系、教学模式等方面做出了初步的改革尝试,在课程内容中增加了先进材料成形技术,在教学模式上尝试采取流程教学法。实践证明,很好地激发了学生的学习兴趣,收到了良好的效果。 关键词:先进制造技术 车辆工程 教学改革 课程内容 1 先进制造技术课程背景 20世纪80年代末,美国为了应对其制造业所遭遇的挑战,达到促进经济持续健康发展和增加就业的目的,提出了发展先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,AMT)以增强其制造业在国际上的竞争力,由国家科学工程技术委员会(FCCSET)主持开始实施先进制造技术计划。随后,欧美日等国家纷纷跟进。 先进制造技术是现代制造技术的总称,涵盖了制造的各方面,包括工程设计、制造工艺、管理技术、物流技术和相关学科的支撑技术和支撑环境。 国际生产工程学会(International Institution for Production Engineering Researeh,CIRP)统计表明,当前先进制造系统和先进制造模式多达30余种[1]。特别是我国近十年来制造业迅猛发展,越来越多的先进制造技术应用到生产中。 汽车制造是先进制造技术最主要的应用领域之一。近年来,我国汽车制造业发展迅速。根据国家工业和信息化部的汽车工业数据显示,2014年我国汽车总产量为2372.29万辆,同比增长了7.3%,同时汽车销量为2349.19万辆,同比增长了6.9%,产销量均位列世界第一。其中,前六强为上汽、东风、一汽、长安、北汽和广汽,其销量分别为558.37万辆、380.25万辆、308.61万辆、254.78万辆、240.09万辆和117.23万,占2014年全国汽车销售总量的79.2%。然而,我国自主品牌轿车的销量为277.44万辆,仅占轿车销售市场的22.4%,同比反而下降了17.4%。因此,国产汽车的自主知识产权的设计制造技术亟待提高和加强。相应地,作为培养创新人才的高校这方面的课程需要加强。 2 先进制造技术课程现状 为了让学生能够了解和掌握相关的技术,从20世纪90年代起,许多高校就开始面向本科教学相继开设了《先进制造技术》课程,来满足工业企业生产的要求。 一直以来,先进制造技术教材的特点是内容全面,但是重点不突出。大多数教材都是把先进制造技术分为几个主题技术群,即现代设计技术、先进制造工艺和制造自动化技术。该分类方法是1994年由美国工业技术委员会提出的[2]。然而,时至今日,先进制造技术发展了20年,许多新涌现出的技术尚未吸纳进现行的教材中。 先进制造技术之所以谓之先进,是因为它指的是动态的技术,是在不断吸收其它学科新技术的基础上体现其先进性,所以先进制造技术课程内容也应该是动态的,其教学内容应该随着相关技术的发展而不断更新[3]。 另一方面,现有先进制造技术的教材内容广泛,但没有考虑到行业特点,缺乏对应的案例,因此就成了泛泛而谈的一些基本概念介绍,造成学生感觉枯燥乏味的状况。 3 课程改革 3.1 教学内容改革 针对目前的课程现状与本校的行业特点,重庆交通大学机电学院着重强调交通装备行业特色,对先进制造技术课程内容进行改革,以车辆制造(汽车、摩托车和轨道车辆)为导向,引入近年来车辆制造企业逐渐采用的新技术。 机械产品的制造分为三种方式:去除成形,整体成形和添加成形,对应的典型工艺分别为切削加工,材料成形(铸造、冲压等)和快速成形。当前几乎所有的先进制造技术教材都包含了去除成形和添加成形的内容,例如高速加工、精密加工和快速成形,但是现有教材却始终忽略了材料成形技术。然而,汽车、轨道车辆等制造企业已经在开始使用这些新技术。因此,非常有必要对学生增加这方面的知识。 近年来,出现了许多先进材料成形技术,如渐进成形技术、多点成形技术、热冲压成形等[4]。因此,在教学内容中增加先进板料成形技术内容。 另外,近年来,随着节能环保日益受到重视,汽车轻量化成为当前的热点,研究内容之一就是轻量化材料的使用。而铝合金等轻量化材料的焊接完全不同于传统的钢质车身,因此例如搅拌摩擦焊等一些新的材料连接技术被应用于车身的焊装生产[5]。因此,在教学内容中增加先进连接技术内容。 3.2 流程教学法 现行教材内容组织在章节上基本上分为先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进生产管理技术和制造模式几部分[6],然而企业生产实践中,各种技术的应用并没有明确的界限。为了让学生对这些技术的使用有一个完整的了解,在课堂教学中,打乱教材的组织顺序,以生产实际中制造流程来讲授相关技术。实践表明,流程教学法类似于案例教学法,更能激发学生的兴趣和学习主动性。 (1)产品开发阶段。从汽车概念设计开始,在车身造型阶段引入逆向工程技术和CAD建模技术,在车身结构设计时引入CAE技术,在样车制造阶段引入快速成型技术。 (2)生产准备阶段。针对工装夹具设计讲解成组技术和计算机辅助工艺设计CAPP,针对模具设计制造讲解CAM编程和数控技术。 (3)批量生产阶段。针对汽车三大部件:发动机、车身和底盘,以发动机为对象,讲解高速加工技术、超精密加工技术和特种加工技术。以车身冲压为例,讲解先进板料成形技术;以白车身焊接为例,讲解搅拌摩擦焊等先进焊接技术;结合焊接机器人讲解机器人技术。结合冲压生产线和总装生产线,讲解先进生产管理技术和先进制造模式。 通过上述教学内容和教学模式的改革,极大地调动了学生的兴趣,激发了学生的学习主动性,收到了很好的效果。 先进制造技术论文:简析制造业先进制造技术模式 摘 要 受电子信息产业不断发展、劳动力成本不断提高以及生产周期和精度要求越来越严格等因素的影响,先进制造技术呈现了新的特点和发展趋势。首先,介绍了先进制造技术发展背景和概念;然后,结合现有先进制造技术的发展特点、技术发展趋势以及社会发展要求,分析了先进制造技术的发展模式和特点; 关键词 先进制造技术 模式 生产 1先进制造技术概述 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称AMT)是指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、材料、能源等现代科学技术,使材料转换为产品的过程更为优质、高效、低耗、清洁、精益、敏捷、灵活,取得理想的技术经济和社会效益的制造技术的总称。 先进制造技术是一个多学科体系,包容了从市场需求、创新设计、工艺设计到生产过程组织与市场信息反馈在内的工程系统,主要以先进制造工艺、计算机应用技术为核心,辅以支撑技术和制造技术基础设施(管理技术)。如支撑技术包含有信息技术、传感器和控制技术等,管理技术着重在产品品质管理及人员组织培训等。因此,先进制造技术就是人、技术、组织三者的协调融合统一。 2先进制造技术的发展模式 先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新的过程而来。工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的产品为主要目的;信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主要目的;未来发展趋势是知识化时代的绿色制造生产模式,它是以产品的整个生命周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的。 2.1柔性生产 柔性生产模式由英国莫林斯公司首次提出的,在20世纪70年代末得到推广应用。该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产,以增强制造业的灵活性和应变能力,可缩短产品生产周期,提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。 2.2精益生产 精益生产模式是由1990年美国麻省理工学院在总结第二次世界大战后以丰田汽车为代表的日本制造工业的经验时提出的。这种模式以改革企业生产管理为特点,其基本要求是企业在生产过程中要同时获得极高的生产率、最好的产品质量和极大的生产柔性,使所生产出的产品具有精益特点。 精益生产就是及时制造,消灭故障,消除一切浪费,向零缺陷、零库存进军。因此有些管理专家也称精益生产方式为JIT生产方式、准时制生产方式、适时生产方式或看板生产方式。其核心思想包括: (1)追求零库存。精益生产是一种追求无库存生产,或使库存达到极小的生产系统,为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方式,并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。 (2)追求快速反应,即快速应对市场的变化。为了快速应对市场的变化,精益生产者开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法。 (3)企业内外环境的和谐统一。精益生产方式成功的关键是把企业的内部活动和外部的市场(顾客)需求和谐地统一于企业的发展目标。 (4)人本位主义。精益生产强调人力资源的重要性,把员工的智慧和创造力视为企业的宝贵财富和未来发展的原动力,包含了充分尊重员工;重视培训;共同协作等。 (5)库存是“祸害”。高库存是大量生产方式的特征之一。由于设备运行的不稳定、工序安排的不合理、较高的废品率和生产的不均衡等原因,常常出现供货不及时的现象,库存被看作是必不可少的“缓冲剂”。但精益生产则认为库存是企业的“祸害”,其主要理由是库存提高了经营的成本以及库存掩盖了企业的问题这两个方面。 2.3敏捷制造 敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期,该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力,以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起,利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应,最大限度地满足顾客的要求。 2.4虚拟制造 虚拟制造生产模式是利用制造过程计算机模拟和仿真来实现产品的设计和研制的模式,即在计算机中实现的制造技术。在产品真正制造出来之前,首先在虚拟制造环境中完成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能进行了预测和评估,从而大大缩短产品设计与制造周期、降低产品开发成本,提高其快速响应市场变化的能力,以便更可靠地决策产品研制,更经济地投入、更有效地组织生产,从而实现制造系统全面最优的制造生产模式。 2.5绿色制造 绿色制造模式是综合运用生物技术、“绿色化学”、信息技术和环境科学等方面的成果,使制造过程中没有或极少产生废料和污染物的工艺或制造系统的综合集成生态型制造技术。绿色制造模式是实现制造业可持续长远发展的制造模式。 3结语 制造业是国家经济和综合国力的基础,被称为“立国之本”。先进制造技术是现代制造业的关键技术,已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志,为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。未来的发展趋势使制造技术成为一个以市场为导向,数据化控制和研发为依托,绿色技术为制造主体,系统化管理为辅助系统的更加灵活而高效的低污染技术模式,同时也直接带动了国际间的信息交流和技术互动。 先进制造技术论文:论先进制造技术课程的教学特色与教学方法 摘 要 分析先进制造技术课程教学的内容与特点,结合高校对应用型人才培养的目标,在先进制造课程教学方面提出了教学内容优化的问题,并探讨了如何采取有效的教学方法和教学手段。通过对传统的教学方法进行创新,注重教学的互动性和实践性,来提高教学质量,增强教学效果。 关键词 先进制造技术 课程教学 教学方法 教学质量 0 引言 随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展,我国制造业也发生了较大的变革,传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素,其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中,从而对员工的素质提出了更高的要求,因此,各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课,从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程,其涉及的范围较广、内容纷繁复杂,并且技术更新换代速度较快。因此,必须改革传统的教学方法,在理论教学的同时,增加实践操作教学的比例,将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中,让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识,从而对相关知识掌握得更加牢靠,印象更加深刻。 1 先进制造技术课程教学的内容与特色 1.1 先进制造技术课程教学的内容 先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术,并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中,以便实现生产过程的高效、低耗和清洁,从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多,较深,前后章节之间的衔接性不是很好,学生在学习的过程中表现得很吃力,对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练,教学效果不太理想。因此,必须改变传统的先进制造技术课程教学方法,提高教学质量。 1.2 先进制造技术课程教学的特色 首先,先进制造技术是一门多学科交叉的从课程,其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术,包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程,其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。 其次,先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比,现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期,从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理,到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程,其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此,现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识,对学生来说,无形中加大了学习的难度和强度,并且技术更新的速度较快,学生适应能力也不断受到挑战。 再者,先进制造技术是一门动态发展的技术,由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,而这些技术渗透到了制造业的每一个环节,从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好,才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此,随着新技术的不断革新,先进制造技术课程内容也要随着发生变化,并不断得到更新和发展。 最后,先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛,实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同,先进制造技术课程不仅重视技术的学习,还重视生产过程中的管理技术,技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。 2 先进制造技术课程教学方法的研究 2.1 合理选择教材,优化教学内容 由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程,随着新技术的不断更新和变化,教材和教学内容也应该随之做出调整。首先,要合理地制定教学计划,由于该课程涉及的内容较多,覆盖的学科范围较广,在有限的教学课时内,难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此,教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排,对教学内容进行合理取舍,从而优化教学内容,使学生能够把握课程的重点,有的放矢地去学习相关知识点。其次,先进制造技术更新换代的速度较快,为了赢得市场竞争力,企业对员工的素质提出了更高的要求,因此,掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势,高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术,并将其融入到课堂教学中来,以便开阔学生的视野,启发学生的思维,使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后,教学内容应该突出先进制造技术课程的特色,由于这门课程是一门实践性较强的课程,教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识,还要培养学生分析问题的能力,培养学生的工程思想,将所学知识与实际工程应用相结合。 2.2 更新教学理念,优化教学方法 由于先进制造技术课程更新速度较快,课程内容具有前沿性,为了培养具有先进制造技术的应用型人才,必须要更新教学理念。另外,现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期,这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代管理知识,具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践,随着新理念的诞生,新的技术也随之出现,因此,随着先进制造理念的独断发展变化,先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念,才能更好地将其运用到工程实践中,才能有所创造有所作为。 另外,除了要更新教学理念之外,还要对教学方法进行优化,也就是根据教学内容,采取有针对性的教学方法,以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解,也有对相关技术知识的讲解,应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解,对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题,然后在课堂上一起讨论的方法,培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此,对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程,教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学,不断更新教学理念,优化教学方法,以便达到更好的教学效果。 2.3 结合先进技术,优化教学手段 先进制造技术课程涉及的内容较多,课程信息量大,教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体,将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来,给学生以视觉和听觉的冲击,提高学生学习的积极性,改善教学效果。同时,利用多媒体进行教学,不仅节省上课板书的时间,使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且,在教学过程中,穿插一些动画、视频等,不仅使课堂内容更加丰富,还能激发学生学习的兴趣,对相关的知识点有更加感性的认识,对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是,多媒体教学只是一种辅助教学手段,教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用,在多媒体授课过程中,对相关重难知识点做出板书,方便学生理解。除此之外,教师应该提前设计一些问题,引导学生进行思考,同时增加学生和教师之间的互动性,调动学生学习的积极性,变被动学习为主动学习,从而既提高了教学的效率,又增加了教学的效果。 2.4 注重实践教学,优化教学效果 先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学,还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多,覆盖面较广,学生在学习过程中难以理解相关的知识点,对理论知识难以形成感性认识,学习起来较为吃力,久而久之,便逐渐产生厌学的情绪。因此,必须要加大先进制造课程实践教学的比重,培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学:一方面可以进行实验教学,实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作,能够对理论知识形成更加直观的认识,通过参与到实验室的项目中来,既能培养学生的团队合作能力,沟通交流能力,解决问题和分析问题的能力。另一方面,教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验,从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触,让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识,并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。 3 总结 先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科,涵盖的内容较多,知识面较广,并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,随着技术的不断革新,先进制造技术也要不断地发生变化,以便适应市场需求的发展。除此之外,先进制造技术还是一门实用性较强的课程,教师在教学过程中,除了要讲授基本的理论知识,还要加大实践课程的比重,培养学生的动手能力和创新意识。因此,通过对先进制造技术课程教学方法进行研究,本文提出了四种教学方法,分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学,以便提高教学质量,增强教学效果。 先进制造技术论文:基于先进制造技术的制造业生产流程再造研究 摘要:随着我国经济社会的不断快速发展,先进制造技术在各个制造行业中运用的越来越广泛,而且在整个制造业生产流程中扮演的角色也越来越重要。然而先进制造业的不断发展,对于制造业生产流程来说既是机遇也是挑战。因此,如何顺应先进制造技术发展,把握发展机遇,不仅是我国当前制造业快速发展的要求,同时也是国际上制造技术革新带来的挑战。 关键词:先进制造技术;制造业生产流程;再造研究 虽然到目前为止,行业内对于先进制造技术的定义还没有一个完全统一的标准和概念。但是几乎都形成了这样一个共识:先进制造技术不仅能够适应现代化的制造业生产流程需要,而且是现代信息技术与管理技术共同发展的成果。因此,对现代制造业生产流程在先进生产技术影响下的再造进行研究,不仅符合当前先进制造技术发展的大环境,而且对于我国制造业的发展具有长远意义。 1.制造业生产流程现状 改革开放以来,制造业在我国国民经济中所占的比重越来越大。长期以来,我国的制造业在先进制造技术方面对国外的倚重比较大,这样不仅造成了我国制造业整体水平较国外发达国家来说较为落后,而且也在一定程度上影响了我国制造业自主创新的能力。目前我国制造业流程中表现出的问题主要有:设备技术改造投入不足,生产工艺、制造业管理以及人员素质相对落后。 面对当前国际制造业技术的不断发展与革新,加强先进制造技术在我国制造业中的应用、对我国的制造业生产流程进行再造,显得尤为重要。笔者认为,加强我国制造业运用先进制造技术的水平、促进我国制造业生产流程的再造,可以从以下几个方面进行: 1.1国外先进制造技术与自身制造技术相结合 首先要明确:对先进制造技术的运用,并不意味着照搬国外先进制造技术,而是要将国外先进制造技术与我国自身制造业特点相结合。在制造业生产流程的再造方面,既要重视对国外先进制造技术的运用,又要加强我国的自主创新水平。因为只有立足于我国制造业企业自身特点进行生产流程再造,才能更好地发挥先进制造技术对制造业生产效率提高的促进作用。除此之外,在制造业生产流程的再造上还要按照行业自身规律进行,不能盲目地进行生产流程再造。 1.2加强制造业人才的培养 对制造业进行生产流程的改造,既要基于先进制造技术,同时又要注重对生产人员的培养。因为先进设备毕竟只是外在因素,想要真正提高制造业生产效率、保证制造业生产流程再造取得成功,关键还是在于人才的培养上面,即制造业企业要培养出一批能够熟练掌握先进制造技术的产业工人,这样才能保证整个制造业生产流程再造过程的顺利进行。除此之外,对于制造业企业来说,要想保证整个生产流程再造成功,不仅要注重对一线产业工人的培养,而且要重视对管理人才的培养。 1.3发挥制造业企业主体作用与政府引导相结合 制造业企业是制造业生产流程再造的主体,因为归根结底,先进制造技术运用效果还得需要实践检验。制造业企业想要成功地进行生产流程的再造,首先就要重视引进先进制造技术的投资,制造业企业应该将眼光放长远。除此之外,当地政府也要在制造业企业生产流程的再造上发挥引导作用。当前我国很多的制造业企业都存在着制造技术开发能力薄弱、资金投入不足等情况。面对这种情况,当地政府更加应该发挥好其宏观管理的职能,通过对制造业企业生产流程再造的引导和扶持,提升地方企业先进制造技术的运用水平。 2.基于先进制造技术的机械制造业生产流程再造 随着时代的发展,制造业技术的运用已经不单单局限于以往单一的技术手段。相应的,基于先进制造技术的制造业生产流程再造同样也体现在多个方面。先进的制造技术已经广泛运用于制造业的整个过程中,以机械制造业为例,不管是机械产品的设计开发,还是生产流程中的经营管理,都离不开日益发展的先进制造技术。以机械制造业为例,基于先进制造技术的制造业生产流程再造主要体现在以下几个方面: 2.1机械产品毛坯制造工艺的生产流程再造 对于机械制造业来说,机械产品的毛坯制造既是整个制造流程的前提,也是整个制造流程的关键。目前较为先进的机械产品毛坯制造技术其优势主要体现在铸造的精密性与洁净性,例如,外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术;钢液精炼与保护技术等等。除此之外,在机械产品毛坯的锻压方面,一些先进的制造技术诸如:热精锻生产线成套技术;冷温成型成套技术等等,都促进了机械制造业的生产流程再造。 2.2机械产品加工工艺的生产流程再造 机械产品加工流程的再造是整个机械制造业生产流程再造中十分重要的一个环节,随着先进机械制造技术的不断发展,机械产品的生产流程逐渐呈现出高效率、高精度的发展趋势。目前很多机械制造企业的先进生产技术主要包括:高速切削与高速磨削;复杂型面的数控加工以及游离磨料的高效加工等等。 2.3机械产品表面处理工艺生产流程再造 随着机械产品相关行业的不断发展,对于机械产品表面质量的要求也逐步提高。目前很多机械制造企业在产品表面处理方面运用的先进制造技术主要包括:化学镀非晶态合金技术;新型节能表面涂装技术;高速燃气喷涂技术等等。 2.4机械产品自动化生产技术流程再造 目前机械制造业的生产流程逐渐呈现出自动化的趋势,而且在机械制造业生产流程的再造中,自动化技术的发展与应用也是一个大趋势。目前机械制造业生产中先进的自动化技术主要包括:机床数控技术、工业机器人、集成制造技术、自动检测及信号识别技术等等。 3.结束语 总而言之,在当前世界各国制造业技术不断发展的大环境下,我国制造业企业进行生产流程的再造是大势所趋。通过加强国际交流与合作,吸收和应用国外先进的制造技术,把引进国外先进制造技术与我国制造技术的自主开发相结合,从而使我国的制造业能够在更高的技术层次上与发达国家展开竞争。 先进制造技术论文:先进制造技术及其发展探析 摘 要:经济高速发展必然带动科技前进,当前我国的科技发展速度非常快。作者简单的分析了当前先进制造技术相关的内容,分析了其特征以及今后的发展方向等等的相关内容。 关键词:先进制造技术;新兴交叉学科;智能化;绿色制造 1 定义 所谓的制造技术就是把原料变成最终的产品的一种科技。当前时期,制造业是我们国家的重要产业,而且国际上常常以该项能力来判断一个国家的发展水平。从上世纪末期开始,由于电脑等科技的出现,使得产品不断的更新发展,此时过去的制造技术已然无法和当前的经济发展能力相协调。当前国际上普遍认为,只有拥有先进制造技术的国家才能够获取更好的发展。 2 特征分析 先进技术相对于过去的技术有一个非常明显的进步,这主要体现在,过去的技术一般是指将原料单纯的变为产品的一个过程,集中于产品的加工以及装配等,但是新技术的特点是其涵盖了很多先进的工艺,能够应用到整个过程中。除此之外还有一个区别是在以前各项学科等是单独存在的,它们之间的联系不是很紧密。然而先进科技的特点是能够将各种学科知识有效的融会到一起,逐渐的变成一种综合化的内容。彼此间的界限正不断的模糊。 当前世界是一个整体,由于贸易以及交通体系的完善加之通信领域的发展,制造业已然成为了全球化的模式。而先进制造技术也得以在整个世界范围内应用推广。越是技术发达的国家其发展速度就越快。目前许多国家都已经全面的推广使用先进制造技术,不过在具体发展的时候也要结合当前的国家发展态势等来分析。对于我们国家来讲,当前正在以非常快的速率朝着国际化的方向发展,因此必须不断的探索研究适合我们国家具体情况的优秀制造科技。 3 先进制造技术的主体技术群和支撑技术群 先进制造技术的主体技术群主要包括有关产品设计技术和工艺技术两大技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。产品研发所需的费用以及其品质和何时研发成功等都和设计技术有着非常紧密的关联。在设计的时候可使用很多工具,比如通过电脑来配合设计。最近几年开始出现的并行设计有着其重要的存在价值。第一是它能够缩短产品研发所需的时间,第二是能够将生产时期制造的废弃物质数量减少到最低,进而保证了产品能够再次回收使用。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。例如,模塑成形、铸造、冲压、磨削等。由于先进技术的发展,过去的制作工艺等开始出现显著的改变。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术,也是制造技术或称生产技术的传统领域。 支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术,诸如:测试和检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术,是工具、手段和系统集成的基础技术。 4 发展方向简述 先进制造技术的发展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技术的CMS是制造业自动化的一个重要方向。CMS通过CAX系统和PDM系统,进行产品的数字化设计、仿真,并结合数字化制造设备,进行自动加工。所谓的智能制造,具体的说是把人工智能合理的融会到生产活动的所有步骤中去,其能够模仿人类大脑开展高效率的活动,能够保证生产活动呈现出最为合理的状态,而且它还能够进行组织活动。当前社会是一个以信息科技为主体的社会,人们的活动离不开信息,信息科技的发展速率已经远远的超出了我们的想象能力。此时信息科技开始不断的向着制造行业融会,促使着行业发生变化,此时出如C IM S、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造等就出现了。 可持续发展的绿色制造正在逐步引起人们的重视。科学技术的进步为经济以及社会的发展贡献了非常显著的力量,不过在社会发展的过程中生态受到一定的破坏。当前时期人们开始意识到资源并不是无限的。在这种背景之下绿色制造就应运而生了。绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。它有很多的优点,比如能够将生产活动对生态的污染减少到最小。而且能够显著的提升资源的使用效率。尤其是在当今这个资源日渐减少,生态不断恶化的时代里,这种制造方式的优点非常明显,它将会成为今后行业发展的根本方向。 加工制造技术向着超精密、超高速的方向发展。目前加工精度达到0.025μm,表而粗糙度达0.0045μm,已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段靠近。超精加工机床向多功能模块化方向发展,超精加工材料由金属扩大到非金属。 超高速切削。目前铝合金超高速切削速度已超过27m/s,铸铁25m/s,超耐热镍合金为5m/s,超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。 生物制造系统正在逐步形成。日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术应用于工程材料加工的研究,并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。我国于1982年将生物技术列为八大重点技术之一。在过去的时候,我们很难想象生物和制造这两个根本没有联系的学科能够交叉到一起,然而在当前社会两者不但出现了关联,而且这种关联正在以非常密切的形式存在。此时的生物制造体系的出现就是两者融会贯通的产物 。 5 我国当前的发展态势分析 从“六五”开始我国就启动了制造技术,主要是机械制造技术的国家部委与地方级重点攻关研究开发,因为受到体制方面的干扰,此类的规划以及探索工作一直都是依据领域来开展完善的。单位自主研发新技术的水平十分有限,而且其不论是人力资源还是所需的费用等都十分的欠缺。 1995年4月在北京召开了先进制造技术发展战略研讨会,从战略高度探讨了我国发展先进制造技术的路线和方法。同一时期,国家二期863规划也开始规划下世纪初先进制造技术的发展。 最近的几年,我们国家不断的引入优秀的科技,而且注重培养综合化的人力资源,正是由于不断的努力,我们国家的很多单位已经在制造技术方面获取了突飞猛进的发展,不过我们应该客观的看待,当前我们的技术较之于西方还存在一些欠缺点。要想改变这种局面最关键的一点就是要完善其基础要素,比如扩充数控机床数量等,不断的发展信息化产业群,提升在市场中的份额。除此之外还应该做好人力资源工作,积极的培养优秀的工作者。 6 结束语 当前社会是一个信息化的社会,是一个知识化的时代,只有获取了先进的技术才能够获取有效的发展。随着社会的发展,先进制造技术开始出现并且发展壮大,其实一个逐渐发展而且变化的技术体,它的存在使得我们的生活方式出现了很大的变化。总的来讲,当前的制造业是一个集各种先进技术为一体,并且不断发展创新的行业,它是社会进步的产物 。
建筑施工工艺论文:浅谈建筑施工中建筑外墙保温技术及施工工艺的运用 【摘要】外墙保温技术在建筑节能中发挥的影响越来越大,既能给用户提供舒适的居住环境,又能够实现节能,值得推广。本文针对建筑外墙保温技术及施工工艺进行了探讨。 【关键词】建筑施工;外墙保温技术;施工工艺 外墙保温层的任务是把建筑物的内部温度始终保持在最佳状态,而尽量减少能量损失,即散热。它把建筑物外表“包裹“保护起来,在满足了建筑物的保温性能的同时,大大延长了建筑物的寿命。外保温体系是新建筑最好的外墙防护体系,也是老建筑物最好的维修体系。伴随着我国经济的快速发展,房屋建筑业也取得了显著的成就,外墙外保温技术在我国房屋建筑施工中得到了广泛的应用。但与此同时,在对建筑物实施外墙外保温施工时常常由于各种因素而出现许多问题,本文就外墙保温施工中出现的主要问题进行分析,并对出现的问题提出具体的解决措施。 1外墙保温技术阐述 1.1外墙外保温技术 1.1.1保温效果好 外墙保温必定要用到各种保温材料,其保温效能有利于减弱冷桥或热桥造成的影响,从而维持建筑质量。选择同一种保温材料时,与外墙内保温相比,外保温需尽量保持材料较小的厚度。 1.1.2应用范围广 外墙外保温技术应用范围较广,在冬季可用于北方建筑,起采暖作用;夏季可用与南方建筑,起隔热作用。对以往建筑进行节能改造时可用,在新节能建筑中也可使用。外墙不管是剪力墙结构,还是砖混结构,外保温技术都同样可用。 1.1.3保护主体结构 由于自然界的温湿度以及紫外线等都会对建筑产生一定的影响,当保温层位于建筑物的外侧时,能够削弱其作用,从而对建筑的主体结构起到保护的作用。尤其是外界温度,如果温度差较大,受热胀冷缩作用,极有可能引起建筑物的开裂。采用外保温技术可大大减弱温度对建筑内部的应力。 1.1.4 改善室内环境 在阻隔了外部温度影响的同时,保温技术还有助于墙体隔热性能的提升,从而使屋内热量流失量减少,以保证室内温度的稳定。同时,雨雪天气易引起墙体潮湿,时间一久,室内可能会出现透寒、霉斑等情况,采用保温技术,以上状况都能得到不同程度的避免,提高室内环境的舒适性。此外,保温材料贴附于墙体外侧,纵然有危害物质分散,也不会对屋内造成污染。由于保温层的保温层很薄,受外部因素影响较大,其各种性能都应有所改进。 1.2外墙内保温技术 相对来说,外墙内保温技术比较简单,施工方便,且工期较短,通常是利用保温砂浆或苯板等材料提升其保温性。传统的保温技术难以达到现代建筑的标准,随着技术的不断深化,内保温应用范围不断扩大,并取得显著效果。受季节性温差影响,室内外温差的变化对墙体结构影响很大,很容易引起其变形。内保温技术的应用,可减弱季节温差造成的影响,使建筑内墙和楼板空间得到有效应用。但同时也出现了一些问题,如占用室内空间,施工质量的控制有一定的难度,干扰日常生活,饰面容易发生开裂现象,建筑结构出现热桥或冷桥现象引起局部温差过大等。 1.3夹心保温技术 还有一种保温技术,即内外混合保温技术,也叫外墙夹心保温技术。该技术同样应用很广,主要是将保温材料放置于外墙的内外侧墙片之间,内外侧的墙片通常会选用混凝土空心砌块。该技术没有过高的要求,施工工艺、时间、材料等方面都无需过于严格,如保温材料,玻璃棉、聚苯乙烯等皆可使用。其缺点在于多用于严寒地区,在非严寒地区使用,比传统墙体要厚;因为需要许多构件进行连接,与传统墙体相比,其结构较复杂;而且受室外气候影响较大,温差大,易引起墙体开裂。 2.建筑外墙保温技术施工工艺 2.1主要工艺流程 在对建筑进行外墙保温的工作中,其施工工艺主要有以下几点:首先,应当先对基层墙面进行初步的清理,以便为后续的施工做好准备。当清理完成之后,就应当进行最基础的垂直吊线以及对灰饼进行制作。当制作完毕之后,则应当再次对墙面的平整度进行检验,如果发生问题则应当及时的对其表面进行处理。之后,再将砖墙进行充足的湿润,并将之前制作的保温浆料将其抹平,再对保温层进行验收工作。然后则应当进行弹分格线以及开分格槽的工作,当以上工作完成之后再使用水泥抗裂砂浆将其压入网格布之中,并再次对抗裂层进行验收,合格之后再进行下一工序,即对其涂刷低层土料以及刮抗裂柔性耐水腻子面层装饰涂料。 2.2保温浆料的施工 在对建筑外墙进行保温施工时,特别需要注意的一个环节就是保温浆料的施工。首先,应当在搅拌机中加入24至26kg的水以及经过比例计算的保温胶粉料,在将其进行搅拌30min直至成为材质均匀的胶浆之后,再向其中加入200L的聚苯颗粒轻骨料并继续进行搅拌5min。当发现浆体已经比较均匀时则可以正式进行施工。在这个过程中,一定要浆料各成分的比重进行精确的计算,从而保证材料比例的合理性,同时还应对搅拌的质量进行保证,而在搅拌质量检查的一个主要方式就是对其状态、抗滑坠性以及可操作性进行逐一的检验,从而对拌制质量进行综合的评价。 在浆料拌制之后,则可以将拌制好的浆料通过抹子将其均匀的涂到建筑外墙之上。在初次涂抹的过程中,应当保证其厚度为25mm左右为宜,并在上层初凝的时候进行下一次抹灰,并使中间涂抹层的厚度保持在15至18mm为宜。而当进行最后一层的涂抹,也就是建筑外墙面层的涂抹时,则应当注意这层不应当太厚,一般都控制在8至10mm之间。 2.3滴水线以及分格线槽的施工 对建筑外墙滴水线以及分格线进行施工时,可以通过对成品塑料线槽进行嵌贴的方式对其进行。而对于滴水线以及分格线的施工工序来说大体上则是相同的。首先,应当在已经抹好的保温层中依据之前的设计对滴水槽以及分格线的控制线进行弹出,并通过壁纸刀沿着线路将设定好的凹槽划开,其深度通常为15mm左右。之后,再使用抗裂砂浆对其进行填满,并使用塑料线槽将其嵌入到其中,并使其能够同抗裂砂浆之间粘结牢固。 2.4抗裂砂浆施工 在外墙保温工程中的抗裂砂浆施工环节时,首先应当将中砂、31.4MPa硅酸盐水泥以及抗裂剂按照3:1:1的比例投入到搅拌机之中,再将其拌制均匀为止。此处需要注意的就是在进行配制的过程中不能够进行加水,从而保证材料比例的精确性。当拌制均匀之后,再是同抹子将抗裂砂浆涂抹到外墙之上。通常来说,涂抹的厚度应当保持在3至5mm之间为宜。当涂抹一部分之后,则应当使用抹子将耐碱网格布压入抗裂砂浆中,并保证网布间的宽度应当大于50mm,在压入的过程中应当先将一侧压入,当对其抹入一定的抗裂砂浆之后再将另一侧压入到其中,而在其阴阳两角位置还应当将其进行搭接,搭接的宽度应当在阳角位置180mm、阴角位置的50mm为宜。而对于部分在进行施工过程中由于没有得到细致处理而出现的孔洞,则应当在其周围预留出25mm长度的位置,并在此处不进行对砂浆的涂抹,之后再以对角线的形式将网格裁开,使其形成四个不同的三角片,而当孔洞已经修补完毕之后,当对其进行砂浆的涂抹时,再将之前预留的网格布压入到其中,并将其进行抹平。 3.结束语 在建筑行业中,一项施工合格的工程都同一套合理有效的施工工艺有着密切的关系,而在外墙保温施工中也是这样,在对外墙进行保温的过程中,其所使用的施工工艺将对最终的保温效果产生重要的影响,也会直接影响到外墙保温的质量,这就需要我们应当对施工工艺进行细致的掌握。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺探析 摘要:桩基施工是建筑工程施工的重要构成部分,桩基施工工艺水平的高低直接关系着桩基施工质量,并进而影响到整体建筑工程质量。因此,对于桩基施工工艺技术必须受到建筑施工单位的重视,认识到桩基施工质量的重要性,做好施工准备工作,编制出合理的建筑工程桩基施工方案,选择合适的桩基施工工艺,保障桩基施工的质量,延长建筑物的使用周期及提高使用性能。基于此本文分析了建筑施工中桩基施工工艺。 关键词:建筑施工;桩基施工;施工要点 1、建筑施工中桩基及其施工工艺概述 1.1、桩基 桩基是建筑施工的基础,其施工质量高低直接关系着整体建筑工程的稳定性、安全性以及使用寿命,主要由基柱和桩顶两部分构成。建筑工程施工中常有的桩基形式主要有两种:一是高承台桩基,其桩身的上部在地面上,桩身的下部埋在地下;二是地承台桩基,其桩身的上下部分均埋在地下。 1.2、桩基施工工艺 (1)桩基施工工艺的种类。桩基施工工艺有很多种,在不同的地质条件下施工时,要选择不同的桩基施工工艺。在建筑工程桩基施工的过程中,常用的施工工艺主要有两种:一是预制桩桩基施工工艺,其主要是采用打击或者是振动的形式将桩基打入土中;二是灌注桩桩基施工工艺,其相对于预制桩桩基施工工艺较为复杂,首先要在施工现场的地基处钻孔,然后将事先准备好的钢筋笼放置孔中,之后再将混凝土浇筑在孔中,并对其进行必要的维护、保养,以确保桩基的形成效果。 (2)桩基施工工艺的作用。桩基施工工艺对于保障建筑工程质量具有重要的作用,具体表现如下:一是桩基施工工艺可以将建筑物在使用过程中产生的竖向荷载转移到桩基附近的土层中,增强发生自然灾害时建筑物的抗震能力以及抵御能力;二是桩基施工工艺可以降低建筑物在使用过程中的沉降速度,避免地基不均匀沉降、建筑物变形、墙体开裂等现象的发生,确保建筑物的安全性及稳定性,保障建筑物的使用质量,延长建筑物的使用寿命。 2、现代建筑工程桩基工程施工技术控制要点 2.1、建筑施工中桩基施工工艺准备工作 桩基施工工艺的准备工作极为关键,具体来说,在建筑施工中桩基施工工艺开始前我们需要做好的准备工作主要有以下三点:勘察施工现场;编制施工方案;准备相关机械设备。 2.1.1、勘察施工现场 在建筑工程施工之前我们一般需要对于施工线进行必要的勘察,这种施工现场勘查对于桩基施工工艺来说也是极为关键的,现场调查的结果能够帮助我们避免在桩基施工过程中可能遇到的一些问题,具体来说,进行现场勘查主要需要我们调查的就是施工现场的地质水文状况,对于地质进行必要的勘察能够帮助我们了解桩基施工时需要针对什么样的土层进行施工,有助于我们进行具体桩基施工工艺的选择,尤其是对于预制桩还是灌注桩的选择提供参考;对于施工现场的水文状况进行勘察则能够帮助我们了解施工现场地下水位状况,帮助我们在桩基施工过程中构建有效地排水作业结构,进而避免因为地下水对整个建筑工程桩基施工造成质量影响,确保桩基施工质量。 2.1.2、编制施工方案 施工方案的选择和确定也需要我们在具体的施工工作开始前完成,对于桩基施工工艺而言,编制恰当的施工方案也是极为重要的,这些都需要我们在准备过程中进行。对于现场进行充分的勘查之后,经过分析,我们就可以对于具体可以采用的桩基施工工艺和一些机械设备的使用进行确定,进而对于整个桩基施工工艺的过程进行规划,最终使具体的桩基施工操作有据可循。 2.1.3、选择机械设备 在工程施工中的桩基施工工艺执行中,我们必然会用到一些相关的机械设备,对于这些机械设备的选择至关重要,施工前准备好会用到的机械设备能够有效帮助我们减少工程施工中会遇到的麻烦,尤其是会避免对于施工工期的影响,确保桩基施工的顺利进行。 2.2、正确的施工顺序 在施工过程中坚持科学正确的施工顺序不仅能够降低工作难度,还会大大减少事故的发生。在制定施工方案时要综合考虑实际情况,条件允许时尽量选择先浅后深的施工顺序。因为,大多数情况下,桩孔越深,施工难度会随之增加,选择先完成浅层的桩孔施工不仅能够加固上部土层的稳定性,还能降低深孔施工时候的压力。如果在有动水压力或者在含水层进行施工,则先考虑迎水部位的桩孔施工。这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土,而作为排水井,以方便其它孔位的施工,从而保证了桩孔的施工速度和成孔质量。 2.3、建筑工程桩基工程施工阶段的技术要点控制 2.3.1、预制桩施工技术 在预制桩桩基施工工艺中,我们需要重点关注的工艺过程要点有两个:一是对于沉桩高方式的选择至关重要,直接关系着预制桩的质量,对于预制桩沉桩工艺过程有多种方法,比如水射法、击打法、静压法和振动法等,这些方法各有优缺点,且适合的施工环境地质条件各不相同。因此,我们在选择沉桩工艺方法时,要结合施工现场的具体情况,做出恰当的选择,以达到施工质量控制的最佳效果;二是对于预制桩施工过程需要用到浇筑工艺,浇筑工艺过程质量对于预制桩桩基质量也有着直接的影响。在浇筑工艺施工过程中,我们要时刻关注着浇筑过程的持续性,并且要恰当合理的设计保护层,确保保护层参数设置在25米左右,以满足施工质量要求。 2.3.2、灌注桩施工技术 灌注桩桩基施工工艺是比较复杂的,具体来看,灌注桩桩基施工工艺主要和混凝土施工存在密切关系。所以我们要严格混凝土施工操作程序,确保混凝土施工质量,进而就可以在很大程度上确保灌注桩桩基施工质量。除此之外,对于灌注桩桩基施工工艺中的成孔操作也需要我们重点关注,在当前我国具体施工过程中主要使用的成孔操作方式有四种,即干作业成孔;泥浆护壁成孔;沉管成孔和冲击成孔。其中干作业成孔又可以细分为机械钻孔和人工挖孔两种方式。对于这四种成孔方式来说,特点各异,具体的施工程序和施工优缺点也各不相同,在具体的成孔操作中需要我们根据现场成孔的具体要求进行恰当选择,比如对于一些施工现场多为粘性土或者淤泥土的情况就应该选择泥浆护壁成孔方式进行成孔操作。 3、加强建筑工程桩基管理 桩基础施工的前期最重要的技术资料就是工程地质勘察报告,工程地质勘察报告的质量需要建设单位的协助。当建筑施工企业在桩基施工过程当中,如有发现工程地质情况与工程勘察地质报告不相符时,应立即与建设、勘察、设计、监理等单位取得联系,共同探讨并采取相应的措施进行处理。针对桩基工程施工人员综合素质较差这一问题,一方面,施工企业必须选择专业的,有资质的施工队伍,这是保证桩基工程质量的最基本条件;另一方面,施工企业要定期对施工队伍进行培训和考核,淘汰不符合要求的施工人。同时,不定期的抽查和对员工进行思想政治的理论培训,提升员工的自我素质,从而提高施工队伍的整体素质。此外,施工企业要建立完善的质量技术控制体系,严格按照标准化进行操作,这是桩基施工质量提高的保障。在施工过程中要及时的检修桩基施工设备,确保在施工过程中施工设备处于良好的运作状态。 总之,在现代建筑工程施工的过程中,桩基施工占据着更加重要的地位,高质量的桩基施工是确保建筑工程质量的重要基础,因此需要我们不断加强对其的研究,要提前做好地质勘查工作,以便于采取合理的桩基施工工艺,从而确保工程质量。 建筑施工工艺论文:浅谈高层钢结构建筑施工工艺 摘 要:由于钢结构强度高、自重轻以及施工快等优点,因此钢结构在建筑业备受欢迎。随着建筑造型和功能的多样化,对钢结构施工提出更高的要求。在钢结构建筑施工中,确保各个步骤都能准确到位,同时也要对相关技术进行不断的研究与探索,保证施工技术不断地得到提升。 关键词:钢结构;高层建筑;施工工艺 高层建筑物要求的质量要相当高,所以在建筑中基本都是用钢构结构,钢构结构能保证高层建筑的质量,可以说高层建筑物就是高层钢构结构。高层建筑的施工质量以及施工的技术是非常关键的,施工中的每一个步骤都需要经过精确的计算,用的材料都是经过科学的计算而精心设计的,本人将对高层建筑物钢结构施工工艺进行探讨。 一、钢结构施工前期准备 (一)施工前要对施工的环境以及施工的周围环境进行了解,只有了解了环境问题,才能选择施工环境的机械设备,要考虑现场施工的条件制定出一个施工的规划,然后按照规划进行快速、有效的施工。 (二)选择安装技术路线前要对钢结构的特点进行分析,要了解钢结构的组成以及荷载的途径。只有了解了钢结构的组成才能更好的分配出吊装单元,要想合理的进行施工顺序的按安排,就得清楚知道钢结构的荷载传递途径。了解了钢结构的特点,才能更准确的达到设计的标准。 (三)在进行安装施工前,要对设计的要求以及设计的理念进行了解,选择一个合适的施工队伍,保证施工队伍的技术能力与设计中的安装标准有效的统一起来。只有施工者技术能力的特长方面是设计中需要的,才能使安装技术达到最高境界。 二、建筑钢结构的施工工艺 (一)施工前的准备 在施工前,监理人员首先要对工程的图纸及相关工艺进行熟悉了解,其中包括技术条件与规范,充分领会图纸的意图,加强重难点的理解。其次,要及时组织相关的技术人员进行图纸的会审,以防止图纸中出现缺漏与错误,一旦发现问题及时解决,争取在施工之前保证万无一失,保证施工的正常进行。 (二)具体施工工艺 1、螺栓预埋。要想使建筑工程中的钢结构施工得到质量保证,一定要首先从螺栓的标准化预埋开始,应当保证预埋位置的精准定位,包括在施工时的标高基准点、基础轴线的划定要达到规范要求,并且应当保证两次测量位置的一致性。初次测量需要在埋设定位之后,再次测量应当在基础混凝土浇筑初凝完成时。如果两次测量产生的结果超过标高偏差的 5 毫米,或者是超过定位轴线的偏差 2 毫米,则一定要重新进行埋设。 2、钢梁安装。在进行钢梁吊装时,需要首先检查钢柱标准问距及其相应标高,然后才能进行钢粱吊装。在进行主钢梁的吊装以前,要在梁上安装合适的扶手杆以及扶手绳,主梁吊装完毕后,要将扶手绳和钢柱连接在一起并且紧密绑扎,这样能够给施工者带来安全保障。一般情况下会将开孔当成吊点,它的位置会处在钢梁上翼缘,吊点准确位置会受到钢梁的跨度所限。而次梁与小梁的重量很小,便可以应用多头吊索的形式,一次吊起多根钢梁,这样安装的速度会明显上升。 3、钢柱安装。柱体是钢结构建筑的的核心部件,在制作加工钢柱时应当首先使其满足规范要求,在钢柱的制作过程中还应当系统考虑到纵向负荷作用同焊缝收缩变形所造成的钢柱压缩问题,所以应当先行照顾到不把钢柱实际长度当作建筑设计长度这一问题。另外,即便是截面完全一致的两根钢柱,同样不允许上下两节颠倒使用,每节钢柱均应当以编号的方法加以区别,以确保安装位置的正确,不出现压缩问题。 4、焊接结构。在焊接之前同样需要保障焊条合于规范,并且遵照说明书的要求焊接,不能让焊接表面出现焊瘤与裂纹等一系列质量问题,同样也不能出现气孔、裂纹、夹渣之类的质量问题。焊接完毕后要对相应位置进行无损检测,对易于出现质量问题的位置需要再次进行人工重点检查。 5、放线。施工放线对于钢结构的整体质量影响很大,若是放线工作达不到标准要求,那么肯定会带来一系列的连锁反应,致使最终的工程质量不过关。要在图纸上把放线坐标点标示清楚,并且将标示清楚的图纸当作施工基础,进行连线与找点等项工作。此外,要注意加强针对建筑物本身的地脚螺栓、定位轴线、基础标高等内容的检查与复查。在定位钢架位置时,要尽最大可能避免螺栓同钢架的柱脚发生碰撞,这样考虑周全,还可以防止钢架柱底出现挤压变形,并且能同时让螺栓的弯曲变形问题减小至最低。 除了放线施工以外,还要注意屋面板的安装,应当保证第一板需同屋脊保持九十度角。安装工作人员要让自己处在施工安全位置,等到屋面板安装完毕后,避免无故踩踏,严禁负荷重物在上面行走作业。在安装钢结构门窗洞口时,两侧通长龙骨同门窗框的连接要以外包彩板与扣件相连的办法实现连接,并以铆钉固定。 6、钢构表面油漆。当所有安装工序全部完成后,要把钢结构表面处理干净,去掉表面残留的锈斑、毛刺、焊渣、灰浆、油污、浮土一类的杂物,然后再于表面涂上防锈漆,油漆完全风干后,再把构件表面细致刮平。为了让油漆更具干硬效果,还可以在其中加入一定量的红丹粉。涂抹油漆分成两步,第一步是先选择磷化底漆进行涂抹,接下来在此基础上再涂抹面漆,以达到预防腐蚀、增加使用寿命的效果。一般对钢结构进行油漆涂抹均应当遵循从难到易、从上至下的过程,整个过程应当多次涂抹,防止漏抹,而漆的涂刷次数以二至三次为宜。 (三)施工的安全流程 在具体的施工中,安全措施也是一个重要环节。施工整个过程都要有严格的管理体系,要有专门人员进行防火监管,确保各种操作都按照规范进行,同时要做好安全教育及监察工作,保证施工的每一个步骤都安全有序地进行。 三、结语 随着建筑造型和功能的多样化,对钢结构施工工艺提出更高的要求,施工过程中只有严格按施工图纸及现行规范施工,才能保证施工质量,达到预期控制目标。 建筑施工工艺论文:建筑施工中钢筋工程的施工工艺探析 摘 要:近几年随着建筑行业的不断发展,使得钢筋工程得到了很大的发展。在我国的大部分工程建筑中应用的都是钢筋结构,所以要想控制好建筑工程的安全,必须要做好地钢筋工程的控制,以保证其施工的质量问题。笔者通过对钢筋工程的施工工艺进行分析,提出加强其施工工艺的几点措施,仅供参考。 关键词:钢筋工程;制作工艺;施工要求 随着社会的不断发展对建筑工程的需求越来越多,促进其发展的同时,对其质量问题也提出了更高的要求,而建筑工程中的钢筋工程是其重要的组成部分,在施工的过程中必须要好对其质量的控制分析,特别是对一些施工工艺的控制上,因为其工艺的好坏对工程的质量产生着重要的影响,因此,在施工的过程中要加强建筑工程中钢筋工程的施工工艺分析。 1 钢筋进场检验 要想确保钢筋工程的施工安全,首先要保证在采购的过程中,钢筋质量要符合国家的规定标准,所以施工单位的采购管理员要把握好材料的质量问题,首先要看其手否有质检合格的证书,这是度其最基本的质量保证,另一方面钢筋是最容易发生腐蚀现象的,所以在购买材料的过程中要看其是否存在腐蚀的现象,以免影响工程施工的使用功能,然后在运送到场地之后还要对其进行检验,看其与购买时的样品是否一致,以免厂家发生偷换材料的现象。 在对钢筋的性能进行检测的过程中,首先要注意其在力学性能方面的检测,这是对钢筋质量问题的最基本保障,由于施工所需要的钢筋量非常大,所以必须要进行抽样检测,在抽样的过程中,必须严格按照正规的抽样标准进行检测,对不同批次、不同规格、不同厂家的钢筋要进行分批检测,要在一定的数量中选取抽样的标准,而且要保证选取的数量也要达到一定的标准,这样才能保证抽样检测结果的可用性,也使其检测结果更具参考价值。 2 钢筋制作工艺 在保证钢筋材料符合标准后,就要对其施工的工艺进行控制,在进行施工之前,首先要进行图纸的绘制,在设计的过程中要以实际的施工需要为标准,然后要对材料再次进行检查,看其与实际的施工需要是否相符,然后根据设计的要求对钢筋材料进行试验检测,试验成功后,要按照设计的图纸对钢筋进行加工处理,加工成型后要选择特定的位置进行堆放,以免环境潮湿对钢筋产生腐蚀的现象,如果在施工的过程中,发现钢筋与实际的施工设计图纸不相符,要及时与设计人员进行沟通,查明钢筋存在的原因,以免出现钢筋与实际施工的强度要求不相符,如果需要对钢筋进行调整,施工单位必须要做出书面说明,并经过相关部门允许才能进行替换,以免出现质量问题时差生责任纠纷。 在施工的过程中,一定要做好对钢筋的维护工作,因为钢筋很容易受到环境的影响,产生锈蚀的现象,所以必须保证钢筋的表面干净,如果发现有存在锈蚀的现象,要对其进行处理,如果是锈蚀现象严重的钢筋就要对其进行替换,因为钢筋工程对整体建筑的工程来说起着重要的作用,必须要根据实际的施工需要,截取钢筋的长度,以免出现钢筋的浪费现象,建筑工程应用到的钢筋数量很大,如果浪费现象严重,就会使得工程施工的成本增加,近而使得企业的经济利益降低。 正常情况下钢筋的弯钩有三种形式,半圆弯钩、直弯钩和斜弯钩三种。钢筋在受到弯曲后,其内部会形成收缩的现象,外部会形成延伸的现象,这样是为了更好地确保弯曲的程度符合圆弧的标准,要根据实际的施工需要,对其弯曲的弧度进行适当的调整,以便在长度上也更好地符合施工的需要,这样才能更好地保证工程施工的质量。 3 钢筋绑扎安装 在进行钢筋绑扎的时候要对图纸进行熟悉,同时对配料表和图纸以及设计情况进行检查,再对钢筋制作成品的质量进行检查,这样能够保证钢筋绑扎安装的效果。在对所有检查的项目都检查以后,可以进行钢筋的绑扎。在进行绑扎的时候,如果出现双层钢筋网的情况,要在两层钢筋网中设置固定的钢筋间距,这样能够更好的对绑扎的垂直度进行控制,同时也能对其主筋间距情况进行控制。为了保证钢筋位置的正确,竖向受力筋外绑一道水平筋或箍筋,并将其与竖筋点焊,以固定墙、柱筋的位置,在点焊固定时要用线锤校正。外墙浇筑后严禁开洞,所有洞口预埋件及埋管均应预留,洞边加筋详见施工图。墙、柱内预留钢筋做防雷接地引线,应焊成通路。其位置、数量及做法详见安装施工图,焊接工作应选派合格的焊工进行,不得损伤结构钢筋,水电安装的预埋,土建必须配合,不能错埋和漏埋。 与梁与板绑扎时,当纵向受力钢筋出现双层或多层排列时,两排钢筋之间应垫以直径15mm的短钢筋,如纵向钢筋直径大于25mm时,短钢筋直径规格与纵向钢筋相同规格。箍筋的接头应交错设置,并与两根架立筋绑扎,悬臂挑梁则箍筋接头在下,其余做法与柱相同。梁主筋外角处与箍筋应满扎,其余可梅花点绑扎。若板的钢筋网绑扎与基础相同,双向板钢筋交叉点应满绑。应注意板上部的负钢筋要防止被踩下;在板、次梁与主梁交叉处,板的钢筋在上,次梁的钢筋在中层,主梁的钢筋在下,当有圈梁或垫梁时,主梁钢筋在上。楼板钢筋的弯起点,若在加工没有起弯时,设计图纸又无特殊注明的,可按以下规定弯起钢筋,板的边跨支座按跨度1/10L为弯起点。板的中跨及连续多跨可按支座中线1/6L为弯起点。当框架梁节点处钢筋穿插十分稠密时,应注意梁顶面主筋间的净间距要有留有30mm,以利灌筑混凝土之需要。 4 施工操作要求 操作人员必须持证上岗,挤压操作时采用的挤压力,压模亮度,压痕直径或挤压后套筒长度向波动范围以及挤压道数均应符合经型式检验确定的技术参数的要求。挤压前应做下列准备工作:钢筋端头的铁皮、泥砂、油漆等杂物应清理干净。应对套筒作外观尺寸检查。应对钢筋与套筒进行试套,如钢筋有马蹄、弯折或纵肋尺寸过大者,应预先矫正或用砂轮打磨,对不同直径钢筋的套筒不得相互串用。钢筋连接端应划出明显定位标记,确保在挤压和挤压后按定位标记检查钢筋伸入套筒内的长度。检查挤压设备情况,并进行试压,符合要求后方可作业。挤压操作应符合下列要求,应按标记检查钢筋插入套筒内的深度,钢筋端头离套筒长度中点不宜超过10mm。挤压时挤压机与钢筋轴线应保持垂直。挤压宜从套筒中央开始,并依次向两端挤压。宜先挤压一端套筒,在施工作业区插入待接钢筋后再挤压另一端套筒。筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行挤压连接工艺检验。 5 结束语 对于建筑工程施工来说,整体的施工质量是非常重要的,要对整体的施工质量进行控制就要对各个施工部分的质量进行控制,其中钢筋工程的质量是非常重要的,它能对整个工程的承载能力进行影响,因此,要保证钢筋工程的施工质量,要对钢筋制作和安装质量进行控制,同时对施工人员的施工也要进行控制,这样才能保证整个建筑工程的质量。 建筑施工工艺论文:建筑施工工艺课程一体化教学的分析与思考 摘 要: 建筑施工工艺是建筑施工过程中的核心工作,为让学生适应当前职业教育需要,培养学生在建筑施工方面的实践技能。通过对建筑施工工艺课程的学习,学生能够了解并掌握建筑施工过程中的问题,并培养学生独立分析和解决问题的能力。施工工艺课程需要理论与实践的一体化教学。实现一体化教学,需要以课堂教学为主体,通过课堂外加以辅助教学,并积极参与建筑施工的现场教学,使专业施工知识和实践技能有机结合,达到一体化教学的目的。本文根据建筑施工工艺课程的特点,对如何实行一体化教学做出分析与思考。 关键词: 建筑施工 工艺课程 一体化教学 建筑施工工艺课程是建筑课程教育中的专业必修课程,主要目的就是研究建筑工程中一些主要施工工艺及相应施工方法和一般规律。一体化教学方法的运用应当以学生为中心,在教师帮助下,学生自行制定科学的学习目标,完成学习任务。施工工艺课程需要大量实训辅助教学,能够较好地解决理论和实践之间的脱节问题,增强教学实效性,充分发挥学生参与作用,提高学生专业技能。那么,教师应当采取怎样的措施教会学生转变呢?笔者认为应当做到以下几点。 一、课程构思,科学开端 “万事开头难”,要让一体化教学成功,首先要有一个科学的开端,也就是最重要的课程构思,建筑施工工艺课程涉及选材、设计、施工及造价等方面内容,这门课程要求学生在掌握最基本概念原理的基础上,多加熟悉其中的材料选择及相应工艺流程,注重理论和实践的结合,注重各种项目的设计。随着经济的发展,人们生活水平的提高,建筑材料也日新月异,从单一的材料到复合型材料都有极大变化。在传统教学模式下,单一的教材和理论性极强的课堂已经无法满足教学需要,学生毕业后将面临尴尬局面。要想让建筑施工工艺课程取得良好的教学效果,就需要实施一体化教学模式,将理论与实践相结合,不仅对材料市场及简单理论加以理解,而且应当对市场上的材料价格及工程造价有十足把握,在现场施工过程中需要充分了解各个项目的流程工艺,对各种施工工具都能有深刻透彻的认识并熟练使用。所以,本课课程的教学思路需要对实践内容进行构思,从传统理论转向实训,构建可持续发展的实践施工工艺课程教学体系,建立一体化的教学机制。 二、课程设计,关键举措 随着市场对建筑施工人才的需求增加,建筑施工工艺课程中的设计理念可以归结为:“以理论为基础,以实践为核心,以市场为背景,以创新为目标。”这一设计理念的提出是为了让学生拥有发散性的设计思维,提高学生施工组织和设计管理能力,最终培养出能够从事相关设计工作的应用型人才。 对于施工工艺课程的设计,笔者认为可以从以下四个方面组织,也就是任务的提出、任务的准备、任务的实施及任务的考核。任务的提出是课程设计的基础,包括项目理论及课外项目两大板块,课内项目需要学生掌握熟悉一些最基本的材料种类和基本性质,课外项目可以让学生以小组为单位寻找建筑施工市场进行采样和调查;任务的准备需要学生完成相应的市场报告分析并发表相关报告;任务的实施阶段,也是至关重要的阶段,需要学生将理论与实践加以很好地整合,按照教师所教,在掌握各项建筑材料及基本的工艺流程之后进行实践;最后一个任务的考核,教师就需要提高自身评价能力,让学生在学中做,在做中学,实现一体化教学设计。 三、课程发展,根本保障 纵观整个建筑施工行业的发展,课程如何发展是施工工艺课程一体化教学的根本保障,现在的课程教学仍然有很大不足,如很多教师自身素质有待提高,对外交流平台还不够完善,现在的教学资源仍有很大局限性,为改变这一局面,就需要让课程具有可持续发展的可能性,据此,笔者对未来课程教学提出以下思考。 1.加强师资队伍建设。教师应当改变传统教学观念,通过多种途径积极投入到实践中,迅速提升教师的实战经验和能力,如果教师做出了好的项目,则学生能更好地接受,教师手上有项目,才是教学的最好载体,通过活的例子鼓励学生积极参与实践,让学生敢于接受社会的挑战。 2.加强校企合作交流。无论是口头教会学生实践,还是在学校建设实训基地,都没有让学生亲自体验效果来得更明显。建筑施工工艺的学习,最关键的还是实训,所以,学校应当经常邀请那些经验丰富的设计师到学校现场开展讲座,与学生洽谈,这样能够有效增强学生的市场竞争力,邀请施工专门人员与学生面对面交流,和学生进行直接的互相感悟,通过这样一些形式,横向加深学生对施工工艺的理解,增强对材料的使用能力和应用创造力。 3.培养学生创新意识。要培养学生创新意识,让他们及时了解当前建筑施工的最新动态,可以根据课程内容衍生出一些“工艺技术交流会”等类似的交流创新性活动,鼓励学生积极参加各种各样的施工工艺设计大赛,以此启发学生思维,拓宽眼界,加强与建筑市场的交流,实现一体化教学。 四、结语 建筑施工工艺课程的一体化教学,最根本的就是让学生通过多种渠道认识和了解施工工艺,培养出应用型和创新型人才,通过课程体系的不断改革及实训基地的建立,不断提高学生的参与度,达到“教学做”的有机统一,真正实现一体化教学。笔者希望广大建筑施工工艺课程的教学者能够通过不断探究,共同推动一体化教学可持续发展。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺刍议 近年来,随着我国经济的发展及社会的进步,人们的生活水平日益提高,与此同时,对建筑的要求也越来越高。众所周知,建筑是人类生存及社会发展所不可或缺的一项要素,所以建筑的质量必须要得到切实保障。在建筑施工过程中,桩基施工是一项基础施工环节,其对建筑工程的整体施工质量有着非常深远的影响。只有先保障了桩基施工质量,才能够确保建筑安全。本文主要针对建筑施工中桩基施工工艺进行探究,希望能够促进我国建筑事业的进一步发展。 对于建筑工程来说,桩基施工是其关键施工内容之一,桩基施工的质量将直接影响着建筑工程的整体施工质量及工程项目的经济效益。近几年来,随着我国城市化进程的不断加快,城市当中建筑工程项目的数量亦日益增多,同时其工程规模也在不断扩大,在此情形下,若想切实保障建筑的质量安全,就必须要打好建筑桩基。以下笔者就结合实际情况来简单谈一谈建筑施工中的桩基施工工艺。 建筑施工中桩基施工工艺简介 在建筑施工中,桩基的作用是给建筑打下基础形式。桩基是由基桩和桩顶这两部分相连而构成的,桩基的形式有很多,比较常见的形式有高承台桩基和地承台桩基。其中,高承台桩基的特点是桩身上部分露于地面而下部分理在地下,地承台桩基的特点则是桩身上下部分都埋在地下。桩基的施工工艺同样也有很多种,其中最为常见的两种桩基施工工艺是预制桩桩基施工工艺与灌注桩桩基施工工艺。对于预制桩桩基施工工艺来说,其需要先在工厂或施工现场预先制作各种桩,如混凝土桩、木桩、钢桩等,然后再采用沉桩设备等将其以打入、压入或振入等形式埋至土中,目前在我国的建筑施工中采用最多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢预制桩;而对于灌注桩桩基施工工艺来说,其施工过程比较复杂,一般需要先进行人工钻孔,钻孔的截面为圆形,然后再将钢筋笼置于孔中,最后再以混凝土浇筑钻孔并进行必要的维护,从而形成稳定的桩基。良好的桩基施工工艺可以转移建筑物的竖向荷载至周围土层之中,从而提高建筑物抵御外力的能力,以免当发生地震等自然灾害时建筑物受到较大的损坏。再者,桩基还能够避免建筑物变形,从而有效保障其安全性及稳定性。 桩基施工前的准备工作 为了更好地保证桩基施工质量,必须要在施工前做好充分的准备。具体来说,在桩基施工前,应当要做好以下几项准备工作:①施工人员应当要在施工前先对施工现场进行仔细的勘察,从而详细了解施工环境,为施工打下良好的基础;在对施工现场进行勘察之时,应当重点对地质和水文情况进行查探,并要保证勘察结果的准确性和及时性,从而给相关施工技术指标的制定提供科学的依据。②在勘察完施工现场之后,就要根据勘察结果来制定详细的施工方案,施工方案中应明确规定桩基施工工艺类型、施工机械设备及施工进度等,同时还要针对施工场地附近的其他建筑物及管线等制定一定的保护方案。③在桩基施工前,还需要预先选择好施工所需的各项机械设备,因为只有符合施工实际情况的机械设备才能够确保施工质量和施工进度;在选择施工机械设备之时,不能仅只看一台设备本身的功能和效率,还要结合其他设备来共同进行选择,这样才能够确保各项设备之间的协作效率达到最大化。 建筑施工中桩基施工技术 1.静力压桩施工技术 民用建筑是最常见的一种建筑类型,其主要功能是供人们居住生活,所以大部分的民用建筑都是在城市中的居民住宅区进行建设的。为了避免桩基施工造成过大的噪音而影响到居民住宅区居民的正常生活和休息,采用静力压桩施工技术是非常有必要的。普通的打桩机在打桩过程中往往会产生很大的噪音,而利用静力压桩施工技术则能够有效改善这一问题,减小噪音。静力压桩施工技术的主要原理是以静压力将预制桩打压进土中,所以其不会产生过大的噪音,并且静力压桩施工技术还能够大大节约钢筋及混凝土的使用量,从而降低施工成本、提高施工效益。目前,静力压桩施工技术已经在我国建筑施工中得到了非常广泛的应用。 2.振动沉桩施工技术 建筑施工中常见的桩基施工技术还有振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术是一种打桩效率较高的桩基施工技术,其原理是先在桩顶部安装一个固定振动器,固定振动器会进行振动,而其振动会使得土层也受迫振动,这样土层就会产生一定的收缩和位移,从而起到打桩效果;同时,在土层振动过程中,土层与桩表面之间的摩擦力也会减小,这样桩就能够在振动力与自重的共同作用下而自动沉入进土中。在采用振动沉桩施工技术进行桩基施工之时,需要先采用小距离的轻度锤击将桩沉入至土中约1-2m的深度,然后再逐渐增加落距至要求高度,最后再连续锤击至要求深度。一般情况下,振动沉桩施工技术比较适用于一些施工现场的土质是粘土、软土、黄土及松散砂的建筑工程,利用该施工技术进行桩基施工,不但操作方便简单,而且还能够大大提高施工效率、降低工程造价成本,所以非常值得推广。 结语 综上所述,桩基施工是建筑施工中的重要内容之一,为了确保建筑施工中桩基施工的质量,施工人员必须要积极学习更加先进和科学的桩基础施工工艺技术。 (作者单位:长江工程职业技术学院) 建筑施工工艺论文:浅述建筑施工中桩基施工工艺 【摘要】文章根据影响桩基施工质量的因素进行了分析,重点的阐述了建筑施工中桩基的选型原则及质量控制要点,根据实际情况对建筑施工中桩基施工工艺进行了探究。 【关键词】建筑施工,桩基施工,工艺 一、前言 桩基工程施工是现代大型建筑工程施工中较为常用的基础处理形式,即将整个建筑上部的荷载经过桩承台和桩基传递给持力层,来确保建筑物的结构安全;这也对承建工程的施工企业在整个施工过程中的质量控制提出新的要求,对施工企业施工技能的提高起到了重要推动的作用。 二、影响桩基施工质量的因素 随着社会经济的不断发展,我国的建筑业也得到了较快的发展,各种民用建筑和工业建筑越来越多,建筑也逐渐向高层化和沿海发展、同时也逐步通过吹沙造地以节约土地和提高港口的通航能力,这给建筑基础施工和结构安全及稳定性带来了更加严峻的挑战。为了满足上述要求,依靠桩身及桩基承台将上部荷载传到地基持力层上的桩基作为一种新型基础结构逐步发展起来,桩基具有承载能力高、沉降量小且变形较均匀、应用范围广的优点,已成为地质不良地区建筑物施工中广泛采用的基础形式。桩基工程作为建筑工程中的基础工程,其施工质量的好坏直接影响着建筑工程的整体质量,因此,在桩基施工的过程中,须严格控制施工工艺,以保证施工质量。经过总结分析发现下列因素是影响桩基质量的关键因素。 1、桩倾斜 桩端遇到了地下孤石或坚硬物、桩间距过小,打桩时顺序不当产生的挤压效应均可造成桩倾斜;同时桩机安装不正,桩夹与地面不垂直、成桩过程桩顶受力不均也是导致桩身倾斜诱因;由于桩顶面有倾斜度,并且位置偏移,也会导致的预制桩质量不达标。这些直接改变桩的受力效果。 2、断桩 导致断桩的最为常见的原因为(1)桩倾斜;(2)预制桩多采用锤击的方式进行沉桩,为了保证桩身长度就必须得进行多次锤击次数,如果桩锤击力度过大(一般因桩锤重量和锤距选择不当造成),施工作业时易引起桩断裂;(3)起吊与运输时,位置不当的支点和吊点;(4)沉桩时,过力扭曲桩身,遇到较硬的土层锤击而弯曲;(5)灌注桩施工时工艺和成孔设备选择不当造成塌方引起断桩;(6)桩身混凝土浇筑工艺不当及浇筑不连续都是造成断桩重要因素。 3、设计原因造成桩的单桩承载力不满足要求:(1)桩的有效长度不够,桩端未进入持力层、贯入度过于大,承载力大大下降;(2)前期勘察的报告与实际地质情况不符,如地形的剖面,地基承载力(是否是岩石或粘性土)与实际不符等均可影响到桩基施工质量。 三、建筑施工桩基的选型原则及质量控制要点 1、桩基的选型原则 各种不同的桩基都有着与其特定的适用条件,施工时如果对桩基的适用范围不给予足够的重视,势必会给工程的质量留下钟爱的安全隐患。结合多年的工作经验将选择桩基的原则归纳为以下几点:第一,外部载荷,合理的计算评估外部荷载是很有必要的;第二,地质条件,因每个工程其地下环境的差异,在施工中会遇到各种突发情况(如地下水变化、流沙等),充分地掌握其地质条件是进行桩身选型和承载力计算的前提;第三,施工环境条件,如预制桩在施工过程中,应注重噪音、油污、振动对周边环境的实际影响,而钻孔灌注桩则应做好对泥土、泥浆和地下水的处理;第四,成本、机具设备和施工场地的因素,如果地区比较偏远、施工条件差,必须得考虑机具设备的运输和组装成本;第五,工期要求,如果计划工期时间比较紧张,应该优先考虑预制桩。 2、桩基施工中的质量控制要点 (一)、检测原材料 在施工过程中应该对原材料进行严格检查,如水泥的细度、安定性、初凝终凝时间以及抗折抗压强度;对钢筋进行拉伸、弯曲实验;检查砂石的级配、含水率等。对于商品混凝土,则应当检测坍落度、水灰比及其抗压强度,以此来保证施工原材料的合格。 (二)、灌注桩成孔过程的复核与检测 应严格按照设计文件上的要求进行桩顶部标高,桩长进行严格控制。在双控开挖的过程中,时刻观察地基土的状况,如果出现软弱地层,结合勘探的地质报告,为保证桩基的承载力和其正常受力,应当将桩端进入持力层的长度延伸0.8-1.0m,以便符合规范要求。 (三)、钢筋笼的质量控制 在施工过程中,应对钢筋笼的钢筋焊接质量、直径、搭接长度进行严格检查,其长度也应该与桩基的深度相适应,桩身过长可以采取搭接的形式。焊接接头应该错开使其不在一个平面之上。为了避免施工过程中钢筋笼上浮以及灌注时导管挂笼的状况发生,可将笼底钢筋制作成喇叭状。对终端的配筋桩,笼顶的标高如果低于地面时可通过吊筋焊接来保证其牢固。 (四)灌注桩的混凝土浇筑 成孔后及时清除桩孔内的杂物,并将混凝土浇筑导管插入桩端,待导管内混凝土达到预计高度后开始拔管。拔管要均匀,不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。控制拔出速度,对一般土层,以不大于1m/min为宜;在软弱土层及软硬土层交界处,应控制在0.8m/min以内。 四、建筑施工中的桩基及其施工工艺 桩基作为建筑工程基础形式之一,它是由基桩和桩承台构成的。桩基在施工的时候施工的工艺也是有很多种的,其中最为常见的就是预制桩桩基施工工艺和灌注桩桩基施工工艺。预制桩桩基施工工艺在进行施工的时候主要要采用击打或者是振动的形式将桩基打入土中。灌注桩施工工艺在施工的时候相对是比较复杂的,在进行施工的时候要在施工现场进行成孔,然后将钢筋笼放置在孔中,接下来再在桩孔中浇筑混凝土,混凝土浇筑以后还要进行必要的养护,以保证桩基的形成效果,下面简述两种桩的施工工艺。 1、预制桩的施工工艺 (一)预制桩的制作 制作预制桩是钢筋混凝土预制桩最核心的工序,质量是否合格,直接影响到后续的施工和应用。不合格的桩基会影响其受力性能,甚至会给整个建筑物埋下重大的安全隐患。制作过程中,应该注意以下几个问题:第一,保证预制场地平整、有必要的强度且不能积水,具有完善的排水系统,以此来达到一个良好的施工和养护环境;第二,浇筑混凝土时,应保证连续施工,中途不能随意停止浇筑,否则会造成断层现象的发生,对桩身的质量产生重大影响;第三,应保证桩身表面的平整密实,局部蜂窝麻面和掉角的面积应控制在桩总面积的5‰以内,并且不应过于集中在同一个部位,另外,因为桩顶、桩尖位置特殊,不得出现蜂窝和麻面、掉角现象,一旦发生,即为不合格产品;第四,应将桩的主筋和钢筋网连为一体,在打桩的过程中,桩基收到巨大的冲击力,连为一体才能使之更好的承受在打桩时巨大的锤击力。 (二)、预制桩的沉桩技术 常见的混凝土预制桩打桩机械是打桩机、桩锤、桩架,打桩前应充分做好以下几个准备工作:第一,确定好桩基轴线的轴线;第二,在桩点临近地区设置好标准水准点,对装位进一步复核并报监理等单位进行验线,确保无误后开始进行试桩。 在打桩的过程应注意以下规定:第一,开始打桩时,宜轻击不宜重打,尽量将桩锤落距控制在0.5~0.8m之间;第二,当桩身已进入土体一定深度并校核轴线位置后,再逐步加大撞锤落距,并进行重击;第三,打桩时,应对其严格进行实时观测并做好记录,留用备查;第四,打桩过程中出现突发情况,一旦发生,切勿慌乱,应冷静处理。例如施工过程中桩基发生偏离或者扭转,轻微时可以人工进行逐步修正,便宜过大时应该将桩拔起重新打入,锤击过大造成桩身混凝土破裂时,首先应采用钢箍夹将其夹紧,然后对其进行补强焊固、必要时增加桩垫。 (三)、钢筋混凝土预制桩的起吊、运输和堆放 当混凝土预制桩的混凝土强度达到设计强度的70%以上才能进行吊装作业。吊点的个数和吊点的位置都有严格的规定,应该按照相关要求进行计算,严格按照计算结果进行起吊。通常来说,桩长小于15m的桩起吊时采用单点起吊,吊点应设置在距离桩顶为桩长的0.293倍的位置;15m以上25m以下的采用双点吊装,吊点应设置在距离桩尖和桩端的为0.207倍桩长的位置;超过25m的桩体应设置三个或四个吊点,吊点的位置设置应该依照相关规定进行计算确定。桩在运输环节也是很容易出现问题的,在运输之前务必检查桩的混凝土强度、质量、尺寸等指标是否符合要求。短距离运输时,可在桩身下垫上滚筒进行运输;长距离运输时则必须借用平板拖车来进行运输。桩基的堆放也应按照相应要求进行:堆放场地应干净平整,且应坚硬牢固,桩身下部应垫有垫木以防止桩身滚动,堆放的层数不宜过多,以不超过四层为佳,桩身表面应在醒目的位置贴上标有规格型号等的铭牌、进入施工现场后也应逐个进行桩身质量检查、发现桩身断裂或其它质量缺陷的必须弃之不用。 2、灌注桩的施工工艺 (一)、钢筋混凝土灌注桩施工技术 灌注桩按其成孔方法不同,可分为泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、套管成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。 (二)、浆护壁成孔灌注桩施工技术 下面以泥浆护壁成孔灌注桩为例,介绍灌注桩施工方法:首先是采用钻孔机具进行钻孔、在钻孔过程中应进行桩长的实时监测同时做好桩孔的护壁,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查,验收合格后应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。清理完桩孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,进行定位和固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。为防止钻孔坍塌,应当在钻孔的同时注入有一定相对密度泥浆进行护壁,泥浆的相对密度比水大,使孔壁内水压增大,从而防止塌孔(对于粘土和粉质粘土的成孔,只需注入清水,用原土造浆护壁),泥浆护壁成孔灌注桩施工过程中也会出现一些常见问题,当护筒冒水时,应立即采取措施,用粘土在护筒周围进行填实加固,当排出的泥浆冒气泡或者护筒内水位突然下降时,则为孔壁坍塌状况,此时应当加大泥浆相对密度,或者回填粘土进行抢救。 五、桩的检测 当桩基施工完毕后,应按照设计要求进行桩身完整性和承载力的检测。桩身检测分为高应变检测和低应变检测两种。高应变检测(或静载试验)主要检测桩基的承载力是否满足设计要求,而低应变则是通过脉冲检测桩身的完整性。 六、结束语 无论是在预制桩的桩基施工中,还是在灌注桩的桩基施工中都必须严格依照设计和施工措施以及有关技能标准进行施工操作,强化桩基工程施工质量、完善桩基施工技能、科学管理,对桩基工程施工质量有着重要的影响,同时对建筑业发展发挥着不可小觑的作用。 建筑施工工艺论文:建筑施工中桩基施工工艺探讨 摘要:本文以建筑施工中桩基及其施工工艺为出发点,分析了建筑施工中桩基施工前的准备工作,并探讨了预制桩桩基与灌注桩桩基的施工工艺,以及桩基施工中需要注意的问题,以期为提高建筑工程中桩基施工质量和和施工效率提供参考价值。 关键词:建筑施工 桩基施工 施工工艺 在建筑工程的施工中,桩基施工工艺不仅可以适应复杂地质,保障建筑施工顺利完成,而且可以提高施工质量和施工效率,消除施工中的安全隐患。因此,探讨建筑施工中桩基施工工艺及应用措施,对提高施工单位经济效益,推动建筑行业的健康可持续发展有着积极的意义。 1 建筑施工中桩基及其施工工艺 在建筑工程施工中,桩基作为建筑结构的基础形式,主要由基桩与桩顶两部分相互连接构成。依据形式不同,桩基主要分为地承台桩基与高承台桩基,前者在施工中桩身上下两部分都需要埋入地下,后者在施工中桩身的上部分需要留在地上,而下部分需要埋入地下。 在建筑工程施工中,桩基施工工艺主要分为灌注桩桩基和预制桩桩基两种施工工艺。灌注桩桩基施工工艺比较复杂繁琐,在施工的过程中,施工单位需要先进行钻孔施工,然后在钻孔中防止钢筋笼,并以混凝土对钻孔进行浇筑施工,最后需要对浇筑后的钻孔开展维护工作,从而确保桩基施工质量满足工程施工要求。预制桩桩基施工工艺相对简单,施工单位只需要利用振动棒通过夯实与打击的方法,将桩基打入地下即可。 桩基施工工艺可以将建筑重量在垂直方向形成的荷载分散到桩基周围土层,从而减轻建筑本身对土层的直接压力。在遇到地震等形式的自然灾害时,建筑的抗震能力可以因桩基作用而大大增加,从而避免建筑结构因外力而变形,影响建筑的安全性与稳定性。因此,在建筑工程的施工过程中,桩基施工工艺的应用非常广泛,尤其是在软体地基的处理方面,通过桩基施工可以使地基质量显著提高,从而在保障建筑施工质量的基础上,延长建筑使用年限。 2 建筑工程实施桩基施工前的准备工作 桩基施工前的准备工作是保障建筑施工质量的重要环节,其内容主要包括:全面掌握施工条件、体制条件、水文状况与原材料的管理情况;科学规划施工工艺,详细制定施工方案;合理配置施工机械设备,保障施工过程按照施工方案顺利实施等。 2.1 仔细勘察水文条件。在进入施工现场后,施工单位需要仔细勘察水文条件与地质条件,为桩基施工工艺提供详细的技术资料,以确保桩基施工的质量与效率。在施工现场勘察时,施工单位需要选择合适的勘测仪器设备,确保勘测结果的准确性、可靠性与科学性,并全面掌握施工现场地质状况,结合土层特点与施工要求,确定合适的桩基施工工艺,保障施工过程不会受到地质与水文状况的不利影响。同时,施工单位需要掌握施工现场地下水情况,为施工过程中采取正确的排水措施,保障地下水排水系统正常运行提供依据。如果建筑工程的施工条件与施工环境非常复杂,施工单位需要严格按照技术要求与施工流程开展施工作业,以提高建筑工程施工质量和施工效率。 2.2 认真编制施工方案。在施工现场的勘查工作完成后,施工单位需要将勘察的数据与资料进行归纳整理,并依据勘察的结果认真编制施工方案,合理安排施工规划,确定合适的桩基施工工艺,确保建筑施工的顺利进行。同时,施工方案需要明确施工材料的准入制度与管理措施,以及施工现场管线的管理规章制度,从而实现对建筑施工过程的全面控制,在确保建筑工程施工质量的基础上,使工程可以如期完工。 2.3 选择先进机械设备。由于建筑工程涉及到很多施工环节,桩基施工工艺的技术要求也相对较高,因此施工单位需要选择先进的机械设备,并做好机械设备的维护工作,充分发挥机械设备集群化与高效化特点,保证建筑工程施工质量与施工效率。 3 预制桩桩基与灌注桩桩基的施工工艺分析 3.1 预制桩桩基的施工工艺。施工单位在建筑工程中采用预制桩桩基施工工艺时,需要做好两个方面的工作:一方面,在制作预制桩的时候,施工单位需要按照打桩的顺序确定其朝向,浇筑时沿着桩顶持续浇筑到桩尖,确保保护层的厚度为25m左右。另一方面,在沉桩方式的选择上,施工单位可以采用静压、振动、击打与水射等不同方式将桩基打入土中,其中水射方式只适用砂土层,而采取静压、振动与击打等沉桩方式,施工过程中会出现挤土情况,所以在实际的施工过程中,施工单位需要结合桩基数量、基础范围及桩基间距,制定合理的施工规划,并采取有效措施以避免挤土情况的发生。 3.2 灌注桩桩基的施工工艺。依据灌注桩桩基的施工工艺,其成孔方式主要分为沉管成孔、冲击成孔、干作业成孔与泥浆护壁成孔等四种,每一种成孔方式对地质条件的要求不同,适用的范围也不同,所以在桩基施工中,施工单位需要依据施工要求,选择合适的成孔方式:①如果施工区域为为砂性土、普通粘性土、与你图纸和粉土土质的时候,施工单位需要选用泥浆护壁成孔的方式,并做好护壁防护工作,避免其出现倒塌情况。②如果施工区域为粉土、沙土土质、淤泥土、碎石土与粘性土时,施工单位需要选用冲击成孔的方式,通过振动或振动冲击等途径进行成孔。由于其在施工中会产生挤土问题以及噪音污染,施工单位需要做好环境保护措施。③干作业成孔方式分为人工挖孔和机械钻孔两种途径。如果施工区域为砂土、粉土与粘性土,施工单位可以选用机械钻孔的方式;如果施工区域土质松散,施工单位可以选用人工挖孔的方式,以注意控制桩体强度,以保证灌注桩桩基施工的质量。 4 建筑工程桩基施工中需要注意的问题 4.1 在桩成孔后,施工单位需要认真检查桩孔垂直度、嵌入持力层的深度、沉渣厚度和岩石强度等相关数据,确保其符合建筑施工的设计要求。如果检查数据与设计不符,施工单位需要及时分析其原因,并在采取有效措施解决后才能移动钻机,以免造成人力资源与物力资源的浪费。 4.2 在基桩开挖前,施工单位需要认真检查成桩的记录及其测试资料,如果存在质量问题,需要经过分析研究后才能挖土,切不可在基桩已经开挖后再进行处理,为桩基工程的顺利施工埋下隐患。 4.3 在灌注桩桩基施工中,施工单位需要保证混凝土强度等级 C15,骨料粒径≤40mm,坍落度在50mm~70mm之间;以水下导管进行混凝土的灌注时,其强度等级需要≥C20,骨料粒径需要小于管内径1/4,最大粒径≤50mm,坍落度在160mm~200mm之间。 4.4 如果钢筋笼的长度 4m,施工单位需要在每隔2m处焊接箍筋;如果钢筋笼埋在钢套管内,箍筋需要放在主盘中,而且钢筋笼的外径需要比套管内径小50mm;如果采取导管进行水下混凝土浇灌作业,箍筋需要在钢筋笼之外,钢筋笼的内径需要比导管接连处外径至少大100mm,其外径至少比钻孔直径小100mm。 5 结束语 总之,在建筑施工中桩基施工工艺在保障建筑施工质量和施工效率中起着重要的作用。施工单位只有做好桩基施工前的准备工作,并结合施工现场的地质条件和水文条件,选择合适的桩基施工工艺,注意桩基施工中的问题,才能确保桩基施工顺利完工。 建筑施工工艺论文:浅谈建筑施工中桩基施工工艺 摘 要:随着城市的快速发展,城市建筑物也越来越多,建筑物施工质量的提升成为建筑行业一直关心的课题。建筑物桩基质量的好坏直接关系着整个建筑物质量。作者结合自己多年的工作经验,就建筑施工中桩基施工工艺进行简要介绍,并对桩基施工工艺的准备工作和施工工艺要点进行简要的阐述,希望与同行业学者共同交流。 关键词:建筑施工;桩基施工工艺;施工要点 随着我国城市建设的快速发展,建筑工程发展飞速,城市中各项建筑工程项目也很多,这些项目的建立与施工,有些是增加了居民楼房,有些是增加了商场企业。这些建筑工程的增加,一方面方便了我们的日常生活,另一方面,我们也要认识到建筑工程质量的重要性,关注工程质量。近些年来,一些由于建筑工程质量问题产生的事故屡见不鲜,在这些负面新闻的影响下,很多人都开始担心建筑物质量,对于新建筑物质量不信任,给建筑行业也带来了很坏的影响。作为建筑施工技术人员和施工单位,要严格执行建筑施工要求,确保施工质量以满足生产生活要求。其实,影响建筑工程质量的因素有很多,我认为最重要的,也是最基础的就是建筑桩基质量。提高建筑物桩基质量最关键的就是提高桩基施工工艺,加强质量控制,为整个建筑物的工程质量打下坚实的基础。 1 建筑施工中的桩基施工工艺 对于一项建筑物施工过程来说,打桩基是第一步,也是最关键的一步,如果桩基质量不能达到设计要求,那整个建筑物工程质量就不可能满足施工要求和使用要求。把好桩基质量关,有利于提高整个工程的质量,确保整个建筑工程的顺利施工。桩基一般由两部分组成,即基桩和桩顶。根据不同的桩基的施工过程不同,桩基的类型又分别高承台桩基和地承台桩基。这两种桩基的施工工艺并不是完全相同的,其中最大的差异就是高承台桩基有一部分是在地面以上的,而地承台桩基全部都是在地面以下完成施工,包括基桩和桩顶全部都在地下施工。 根据建筑施工工程中桩基施工工艺的不同,又可以对桩基进行不同的分类。在我国最常用的有两种,分别是预制桩桩基和灌注桩桩基。预制桩桩基的工艺比较简单,主要是利用打击或振动将桩基打入地下,而灌注桩桩基相对比较复杂,含有多个复杂的施工操作步骤,比如打孔、放置钢筋笼、浇筑混凝土、混凝土养护等等,每一步操作过程都要注意施工要点,以保证施工质量。 为什么说建筑物的桩基质量对于整个建筑物质量的提升有重要意义呢?这是因为建筑物桩基能够将地表上建筑物的震动压力有效的传递到桩基周围的土壤中,这样能够降低建筑物的摇晃,提高建筑物的稳定性,避免在建筑物使用过程中遇到大的震动造成建筑物倒塌。所以说,作为建筑行业技术人员必须重视建筑物桩基质量的提高。如果建筑物桩基质量出现问题,或者是建筑物施工过程中缺少桩基的建设,将致使整个建筑物出现严重质量问题,影响后期的使用,最可怕的是造成整个建筑物的倒塌,即造成经济损失,也威胁人身安全。 2 建筑施工中桩基施工工艺准备工作 在建筑施工过程中,要保证桩基施工质量,需要从各方面着手做好准备工作,首先就是对桩基施工工艺过程的准备工作,这个准备工作主要包括三方面内容,一是勘察施工现场,二是编制施工方案,三是准备相关的机械设备。做好桩基施工准备工作,有利于桩基施工的顺利进行,并有利于桩基施工质量的控制把关,下面,作者简单介绍下各种准备工作的内容。 2.1 勘察施工现场 做为建筑工程施工技术人员来说,都知道在建筑物施工开始前或说设计前就要对施工现场进行勘察,主要是查看地质条件,并根据实际情况设计合理的施工方案,以避免各种不必要的返工情况发生,或是产生不必要的损失,施工现场勘察有利于我们及时发现问题,从而制定解决方案。在进行桩基施工时,现场勘察更是影响施工工艺稳定性与施工质量的重要因素。在我们勘察地质水文状况后,可以根据施工地区的土层性质选择适宜的施工技术,尤其是对于预制桩还是灌注桩的选择提供参考。对于土层性质的勘察还有利于我们了解地下水文状况,有利于排水沟的设计,以防止排水不畅对施工质量造成影响。 2.2 编制施工方案 勘察施工现场后,我们就要编制施工方案。施工方案的编制需要在施工开始前完成,施工方案的选择很大一部分也要考虑施工现场的地质条件,充分勘察施工地区地质水文状况,进行研讨与分析,从而确定出适宜的施工工艺。例如预制桩施工工艺还是灌注桩施工工艺。施工工艺确定后,就要根据工艺完成的要求确定施工所用的机械设备,同时对整个施工操作过程进行具体规划,制定出详细的施工方案与细则,从而使整个施工过程都有法可依、有章可循。 2.3 选择机械设备 完成以上两项准备工作后,要进行施工机械设备的选型与准备工作。提前做好机械设备的准备工作,有利于保证桩基施工过程的顺利进行,提高施工工作效率,减少不必要的麻烦,避免由于机械设备不符合施工要求,或是机械设备不能及时到位而影响施工工期。机械设备的提前选择与准备,对于保证桩基施工过程的顺利进行有着重要意义。 3 预制桩和灌注桩施工工艺 建筑工程施工技术是多样的,但是在我国,就我国建筑行业的施工现状来看,最常用的桩基施工工艺技术有两种,即预制桩施工和灌注桩施工。 3.1 预制桩桩基施工工艺 在预制桩桩基施工工艺中,我们需要重点关注的工艺过程要点有两个:一是对于沉桩高方式的选择至关重要,直接关系着预制桩的质量,对于预制桩沉桩工艺过程有多种方法,比如水射法、击打法、静压法和振动法等,这些方法各有优缺点,且适合的施工环境地质条件各不相同。因此,我们在选择沉桩工艺方法时,要结合施工现场的具体情况,做出恰当的选择,以达到施工质量控制的最佳效果;二是对于预制桩施工过程需要用到浇筑工艺,浇筑工艺过程质量对于预制桩桩基质量也有着直接的影响。在浇筑工艺施工过程中,我们要时刻关注着浇筑过程的持续性,并且要恰当合理的设计保护层,确保保护层参数设置在25米左右,以满足施工质量要求。 3.2 灌注桩桩基施工工艺 灌注桩桩基施工工艺是比较复杂的,具体来看,灌注桩桩基施工工艺主要和混凝土施工存在密切关系。所以我们要严格混凝土施工操作程序,确保混凝土施工质量,进而就可以在很大程度上确保灌注桩桩基施工质量。除此之外,对于灌注桩桩基施工工艺中的成孔操作也需要我们重点关注,在当前我国具体施工过程中主要使用的成孔操作方式有四种,即干作业成孔;泥浆护壁成孔;沉管成孔和冲击成孔。其中干作业成孔又可以细分为机械钻孔和人工挖孔两种方式。对于这四种成孔方式来说,特点各异,具体的施工程序和施工优缺点也各不相同,在具体的成孔操作中需要我们根据现场成孔的具体要求进行恰当选择,比如对于一些施工现场多为粘性土或者淤泥土的情况就应该选择泥浆护壁成孔方式进行成孔操作。 4 结束语 对于建筑物施工质量来说,桩基施工工艺质量是十分重要的,直接影响着建筑物施工质量。因此,对于桩基施工工艺技术必须受到建筑施工单位的重视。我们要认识到桩基施工质量的重要性,做好施工准备工作,尤其要重视施工前的现场勘察工作、施工方案的选择评审确认工作,及施工前机械的准备工作,同时注意施工工艺过程的控制要点,为提高建筑物质量打下坚实的基础。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工几种地基处理方法与施工工艺 摘要:近些年来随着科学技术的快速发展,我国各行各业都取得了比较优秀的科技成果,房屋建筑施工技术也取得了突破性进展,尤其是在房屋建筑中,对地基处理施工技术获得了一些先进的科技成果。本文就地基处理之前的准备工作,对地基处理的几种方法及施工工艺进行阐述。 关键词:建筑施工; 地基处理;方法;施工工艺 一、导言 目前,随着城市化与现代化进程的不断推进,我国建筑行业获得了较好的发展空间,作为建筑建设的基础与前提的地基处理也受到了广泛的关注。对于不同的建筑物类型、建筑物设计构造以及不同的施工环境,其应采取的地基处理方法和施工工艺都不尽相同,本文即重点探讨了地基处理的四种方法及其施工工艺,以澄清房屋建筑的地基处理技术中存在的疑问和模糊之处。 二、我国建筑地基处理的现状 随着我国地基基础研究的进步,其建筑的荷载和建筑规模也日益加大,这就对地基基础要求也跟着越来越高。地基的处理方案是否适用,关系着建筑的安全,并且对工程造价和建设速度等都有极大的影响,也越来越成为工程建设的重要位置。天然地基根本就无法满足高层建筑或有特殊要求的建筑物的承载力要求,在施工之前就得需要对地基进行一个处理。所以说,地基处理的重要性已经逐渐的地被人们所重视起来,发展以及推广各种地基处理的技术,从而提高地基处理水平,加快基本建设的速度。 三、房屋建筑地基处理施工特点 1、地基基础工程的复杂性 由于我国幅员广阔,南北方的地质差异较大,工程地质条件很是复杂,例如淤泥质土、杂填土、湿陷性黄土、冻土、季节性冻土等,不同类型的土壤在进行房屋建造时要进行预先的勘探,对于一些土质难以处理的地点,可以换取其他施工用地进行房屋建造。同时,地震也是造成我国地基基础工程复杂的一方面原因之一,地震对地基基础影响是非常大的,这种复杂地质条件对地基基础工程的勘察设计处理和工程施工增加了不小的难度,提出了大量的而且复杂的技术难题。 2、地基施工不当的严重性 由于地基基础设计或者施工方案不当而导致房裂屋倒,导致非常严重损失的实例时常有发生,所造成工程建设中恶性的巨额浪费确实惊人。在进行房屋建造时,一旦建筑工程施工完成之后,地基产生质量等问题一般无法弥补,这样的损失与建造工程相比其产生的损失要大得多。由于地基所承受的是来自房屋的全部承载力,所以有局部的损坏就会使全部的建筑变成危楼,同时由于身处地下,地基的损坏只有达到影响建筑的程度才会被人发现,那时造成的损失无疑是十分严重的。 四、建筑地基处理方法及其施工工艺 1、高压喷射注浆法 高压喷射注浆法是指用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出, 形成喷射流, 以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。高压喷射注浆法适用于处理淤泥、 淤泥质土、 流塑、 软塑可塑粘性土、 粉土、 砂土、 黄土、 索填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、 大量植物根茎或有较高的有机质时, 以及地下水流速过大和已涌水的工程, 应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、 喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压喷射注浆法分旋喷、 定喷和摆喷三种类别, 可用于既有建筑和新建建筑地基加固, 深基坑、 地铁等工程的土层加固或防水。根据工程需要和土质条件, 可分别采用单管法、 双管法和三管法。加固形状可分为柱状、 壁状、 条状和块状。对既有建筑物在制定高压喷射注浆方案时, 应搜集有关的历史和现状资料、 邻近建筑物和地下埋设物等资料。高压喷射注浆方案确定后, 应结合工程情况进行现场试验、 试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。 2、换填垫层法 换填垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层, 回填坚硬、 较粗粒径的材料, 并夯压密实, 形成垫层的地基处理方法。此方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其中垫层材料可选用砂石、 粉质粘土、 灰土、 粉煤灰、 矿渣、 其他工业废渣、 土工合成材料等。应根据建筑体型、 结构特点、 荷载性质、 岩土工程条件、 施工机械设备及填料性质和来源等进行综合分析, 进行换填垫层的设计和选择施工方法。 3、机械压实法 土是岩石风化的产物,其形成过程决定了土是一种碎散的颗粒堆积物,土颗粒在堆积的过程中势必会形成大量的孔隙,并且在实际工程中经常会遇到需要将土按一定要求进行堆填的情况,如路堤、土坝、桥台、挡土墙等,机械压实法根据施工机械、施工方法的不同可分为重锤夯实法、机械碾压法和振动压实法。 重锤夯实法是利用起重机械将重锤提升到一定高度,然后自由下落,以重锤自由下落的冲击能来夯实浅层地基的处理方法。将重锤若干次重复提前、下落的过程可使地基表面形成一层较密实的硬壳,从而提高地基强度,这种方法还可降低黄土的湿陷性并减小杂填土的不均匀性,适用于处理距地下水位0.8m以上的稍湿杂填土、黏性土、砂性土、湿陷性黄土和分层填土等地基。夯实的效果和土的含水率密切相关,只有土达到了最优含水率,才能够获得最好的夯实效果。 4、强夯法、强夯置换法 强夯法是指为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。在夯击过程中,如往夯坑内不断地回填的砂石、钢渣等硬性粒料并将其夯实.使其形成密实的墩体的地基处理方法,又称强夯置换法。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑一流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。 5、振冲挤密法。振冲挤密法,主要是指凭借特定的振冲设备或器械,利用其反复的横向振动和侧向挤压力,损坏土体的原有结构,使得土体内部的孔隙水压快速提升,密度逐步由低变高。一般情况下,振冲挤密法的具体施工流程主要包含:清洁整理施工场地,使其变得平整后设置各个桩位;将振冲设备或器械安置妥当,对准各桩位后即可开启振冲器;振冲器打击并进入土层至高于原设定的加固深度30cm以上,反复进行这一动作,直至振冲器的孔内泥浆稀释到一定程度,记录下每一次振冲器到达不同深度的电流及所用时间;向已经稀释的孔内填充材料,利用振冲器进行振实的同时拓展其桩径,反复进行此动作,直到此深度下的所用电流达到预想的密实电流,记录下此刻的材料填充量;振冲器持续运作,直到实现一个桩体的完全振动施工,将其拔出、移至另一桩位后重复上诉动作。这里需要强调的是,在施工之前,应先设置排泥水沟;具体制桩时,各段桩体都必须符合密实电流、填料量和留振时间等方面的要求,且此要求应根据现场试验而定。 结束语 综上所述,地基处理方法与施工工程的质量密切相关。因此,施工企业和相关技术人员必须予以足够的重视,紧密结合具体施工环境,针对性的选取合适的处置方法和技术,进而最大程度的保证地基工程的施工质量,并将整个建筑的风险降到最低。 建筑施工工艺论文:浅析建筑施工中桩基施工工艺 【摘要】现代建筑物为了满足人们越来越高的生活质量要求,在建筑形态、结构等方面发生了较大的改变,随着高层建筑的兴起和发展,建筑结构也越来越复杂,而桩基施工工艺作为建筑施工中的重要组成部分,直接影响着整体建筑工程的质量和安全性,也随之有了更高的施工质量要求。在实际施工当中,根据不同的地质条件和施工需要,应该选择不同的桩基类别,本文在此介绍了一些建筑施工中桩基的施工工艺,以期对建筑施工中的桩基工艺施工有所帮助。 【关键词】建筑施工;桩基施工工艺 1、前言 桩基施工作为建筑施工中的重要组成部分,却极容易被忽视,实际上桩基施工的目的是为了提高整体建筑的施工质量和使用安全[1]。一般来说,很多施工现场所处的地理环境、地质条件等因素多不符合施工要求,若直接进行建筑物建设则很可能使建筑地基的稳固性和安全性达不到标准要求,给建筑用户的人身安全和财产安全带来危险。因此,就必须根据施工现场的实际地质条件选择相符的桩基进行施工,以增强建筑物的稳定性以及坚固性,良好的桩基施工质量能够提升建筑物的抗震水平,减少当地质灾害来临时建筑的沉降率。通常根据施工的需要和实际地理环境可以选择不同的桩基工艺,因此,为了保证桩基施工的质量,本文在此对桩基的施工工艺进行浅析,以期能够对桩基施工的选择上有所帮助,提高整体建筑施工质量。 2、影响建筑施工中桩基工艺质量的因素 桩基的施工过程有一定的操作规范和要求,而且并不是所有的建筑物都适合进行桩基施工的,比如在地基过于沉降或是结构不均匀的建筑中最好不要进行桩基施工。若选择使用桩基工艺,则应该注意规范桩基施工操作,以免出现桩倾斜或者断桩的情况,给建筑带来安全隐患。桩倾斜是指在桩基施工中遇到一些硬石或其他不明硬物,造成打桩过程不顺利,出现挤压效应导致的桩倾斜;另一种情况是由于打桩机安装的不正确,导致桩机没有与地面相垂直导致的桩倾斜。出现桩倾斜时若不进行及时的调整,则可能会由于桩面斜度的原因导致整个建筑出现倾斜状态,给建筑物带来严重隐患[2-3]。而断桩的情况通常来说出现次数不多,但若出现断桩情况则表明施工过程中存在严重的问题,一般来说导致断桩的原因除了桩倾斜外还有四种:第一,若打桩的过程中锤击力过大或者锤击次数太多,但却没有达到正常的贯入深度,就和造成断桩的出现;第二,桩钉在运输过程或是起吊过程中置放位子不对,使支点或吊点出现问题,也容易导致断桩的出现;第三,在桩基施工的过程中由于桩钉自身过于屈曲,在进行锤击时容易导致弯曲或断桩;第四,在进行桩基设计时没有考虑到桩钉自身的受力程度,使得在施工过程中不砍受力而出现断桩,或者是导致沉桩的深度没有达到作业指标。 3、建筑施工中进行桩基施工工艺准备工作 桩基施工工艺的准备工作是十分重要的,充分的准备工作能够更好地保证桩基施工的质量,其主要工作有以下几点:首先,要对施工现场进行地质水土条件的实地调查。这样做是为了更好的为桩基设计提供信息资料,以选择合适的桩基工艺,也是对合格的桩基施工质量的前提保障。在进行实地勘测时,应该对土壤条件、水文情况、地质结构等都要有一定的了解,重视地下水情况,进行合理排水工作,才能保证勘测信息的准确性。很多时候建筑施工的地理环境都会存在一定的特殊性,因此有必要在施工前掌握相应的技术指标和机械参数,才能更好地保证施工质量。其次,要认真编制施工方案。在进行过实地勘测后,才能根据收集到的信息进行施工方案的设计。且在设计的同时就要确定桩基的工艺类型,在满足保护施工现场其它管道路线和电路线的条件下设计出合理的施工方案。此外要注意控制施工进度,在满足工期的同时也要保证施工的质量。最后,要选择合适的机械设备[4-5]。选择合适的机械设备是保证桩基施工质量的前提,所以在进行机械选择时应结合桩基工艺、功率大小等情况,以保证各个机械间的协同工作效率,充分利用现代设备的机械化以及集群化的特点,最大限度的提升机械工作效率,以保证施工进度。 4、浅析建筑施工中桩基施工工艺 4.1预制桩施工工艺 预制桩一般可以分为混凝土桩和钢桩。混凝土桩具有结实耐用、受力性强且制作简便的优点,在预制桩中是最为常见的一种。但是要注意,若选择混凝土桩作为桩基材料,就要严格控制混凝土的质量,而且要掌控桩钉的制作工艺,一边预先定制,一边进行桩基施工,保证施工的进度。此外,虽然混凝土桩的承受力强度会根据制作工艺的不同而略有区别,但最低要达到可以进行起吊和运输的标准。且混凝土桩钉的实际长度和直径要根据实际需要进行制作,并控制好堆砌层数,以免发生受压变形或断裂的情况。有必要时可以对混凝土桩进行加长操作,操作方法多种,不过一般是在打桩的过程中进行的;而选用钢桩则多数是在对施工材料有特殊需要的情况下,比如强度、结构精密度等指标的要求,钢桩较混凝土桩所需的成本更大,但受力强度等方面更具优势,但要注意对钢桩进行防腐处理,且要避免存放在一些湿度较大的地方,且在施工前要去除钢桩的表面锈体后,在进行涂层操作。另外,对钢桩进行焊接时也要注意保证对接口与角度的精准,尽可能减少误差,保证钢桩的质量。 4.2灌注桩施工工艺 灌注桩根据灌注方法的不同分为:第一,沉管灌注桩。沉管灌注桩进行施工时就要采取开孔操作,开孔时要注意开孔方法的选择,通常为锤击开孔模式。一般来说,桩尖的直径应保证在300至500毫米左右,且长度要小于20米,这样的桩钉能够较为简单的贯入较硬的粘土层或是中粗砂层中。这种锤击开孔模式的操作相对简便,有利于提高施工速度,减轻施工人员的劳动量,且成本相对较低,但容易产生问题,无法有效保证施工质量。第二,挖孔灌注桩。挖孔灌注桩即是要进行挖孔工作,与前一种沉管灌注桩的施工流程大致相同,只是采用的挖孔方法有所不同,在施工中既能够进行人工挖孔,也可以采用机械挖孔。若采用人工挖孔,则要注意施工人员的安全问题。且挖孔桩一般直径都要求大于一米,其深一般为十五米左右,若桩钉直径略大,在1.2至1.4米左右时,其长度则应该控制在三十米之内。第三,钻孔灌注桩。钻孔灌注桩与另外两种灌注桩的施工流程也大致相同,但开孔选用的器械有所区别,它一般采用回转机来进行钻孔作业,桩钉的直径以及长度也有相应的要求范围。需要注意的是在钻孔操作前应做好防止渗漏的工作,以保证灌注桩的施工质量。 5、结论 在建筑施工中,桩基施工虽然所占比例很小,但却非常重要,其施工质量直接影响着整体建筑工程的施工质量。因此,在进行桩基施工前做好相应的设计与准备工作,保证桩基施工工艺的质量,对保证整体建筑的施工质量和安全性有着非常重要的意义。 建筑施工工艺论文:关于钢结构建筑施工工艺探析 摘要:钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系,是一种节能环保型、能循环使用的建筑结构,符合发展省地节能建筑和经济持续健康发展的要求。文章分析其施工工艺,探讨其施工及管理。 关键词:钢结构建筑;施工工艺;控制措施 引言 钢结构建筑具有施工工艺较为简单,工程投入成本低,施工工期短等特点,不管是在工业建筑或者是民用建筑中钢结构都得以广泛应用。用焊接工艺,将钢板与钢梁之间进行加固,保证施工的质量。 一、钢结构材料及构件的优点 与传统钢筋混凝土结构相比,钢结构具备以下优点: (1)强度高,重量轻。在建筑工程中,钢材能得到普遍应用的原因之一就是其本身的综合性能较好,这是其他建筑材料所难以企及的。尤其是在一些大跨结构,重型工业厂房,高层房屋建筑中得到了广泛的应用。由于钢材的强度较大,所以在建筑设计中可以较小的截面满足较大的承载力,特别是和混凝土结合使用的情况下可以在保证工程质量的前提下取得良好的经济效果。 (2)质地均匀,各向同性。随着钢材的生产工艺越来越先进,钢材的各种性能都得到了良好的发展,尽管目前在钢结构设计中钢材的这个性质通常采取假定的形式,但是试验表明,在钢结构建筑中,钢材的实际性能和理论性能是非常接近的,这在一定程度上保证的计算的准确性,同时使得钢结构建筑的可靠度得到了极大保障。施工简易,工期较短。现代社会机械化发展的程度较高,钢构件一般都可以在专业厂家生产制造。通常在生产工厂加工成型后运至施工工地再进行现场安装。由于生产制造的一体化,极大程度上节约了资源,保护了环境,同时工业化的生产使得钢结构施工质量容易监控,也使工程质量得到了保证。造型灵活,连接方便。由于钢材良好的可塑性,所以许多造型复杂的构件可以直接在加工场通过不同模具加工生产出来,同时由于钢材本身的强度,可以保证构件的可靠性。在施工过程中可通过焊接,螺栓连接等技术使构件有效的连接起来。 二、建筑钢结构安装技术 (一)钢柱在加工过程中技术的应用 建筑钢结构安装过程中经常要对钢柱进行加工,在钢柱的加工过程中常常会产生一些问题。其中最常见的问题就是钢柱加工过程中导致焊缝收缩变形,而焊缝收缩变形将严重影响建筑钢结构的质量。在建筑钢结构安装过程中想要解决这一份题首先要从钢柱的翻样下料入手,对钢柱的长度要严格控制符合建筑钢结构安装的需要,其次在安装过程中要注意钢柱的组装合理,按照正确顺序科学,合理的组装。 (二)钢桩在吊装过程中技术的应用 建筑钢结构安装技术中,钢柱在吊装过程中的技术应用主要包括二个方面:(1)操作挂篮和爬梯是钢柱吊装过程中必不可少的工具,因此在建筑钢结构安装中,在进行钢柱吊装时要预先将操作挂篮和爬梯固定好,以保证钢柱吊装的顺利开始。(2)建筑钢结构安装技术中,地脚影响着钢柱的稳定性,因此为了保证钢柱安全到位,增加钢柱稳定性,在钢柱吊装过程中对钢柱的地脚应加以保护,采取一定的防护措施。 (三)螺丝在安装过程中技术的应用 螺丝的安装在建筑钢结构安装中至关重要,因此其安装技术也相对更复杂一些,针对螺丝的安装技术主要有几个方面,包括:螺丝的预埋,螺丝的安装等。其中螺丝的预埋是一个比较细致复杂的过程,尤其是在预埋螺丝位置的选取上要综合研究,反复测量,根据规定和相应的标准选定螺丝的预埋位置。螺丝的安装技术相对来说要简单一点,只要掌握一个原则即可,即合理安装,不要强行对螺丝进行安装,不同作业情况采取不同安装方式,保证安装的科学性,合理性。 (四)钢板在安装过程中技术的应用 在建筑钢结构安装过程中,钢板的安装对图纸的要求比较高,一定要严格安照图纸的规定进行安装,调整好钢板的安装位置,保证钢板的顺利安装。钢板的规格一定要符合标准,尽量减少钢板自身的误差。同时钢板的安装过程中还要注意钢板的加固问题,以免因为钢板安装不稳造成施工事故。钢板的加固一般是采用焊接工艺,将钢板与钢梁之间进行加固,保证施工的质量。 三、加强钢结构建筑工程施工管理的对策 (一)加强施工成本管理 加强钢结构建筑工程项目成本控制管理是提升项目工程经济效益的关键,是提升建筑工程单位有效积累资本,提升市场竞争能力的重要途径。在钢结构建筑工程施工成本管理控制时,笔者认为应从以下几方面入手: 施工单位应根据市场价格制定施工定额。施工定额要合理科学,尽可能地使施工成本投入满足工程要求的基础上尽可能低。但基于市场价格是具有浮动性,施工定额也应随着市场价格的变化而进行相应的调整。坚持全企业、全体人员及施工全过程的控制原则,基于人员控制比较系统,涉及的部门、人员较多,一旦某个部门或者某个人员出现经济核算失误,将会影响工程经济效益,造成资金浪费问题。应对部门人员实施成本控制落实制度,责任到人,切实让每一位有关成本控制管理人员都能履行职责。基于建筑工程项目管理是个系统的管理工作,建筑工程项目管理贯穿整个建筑工程项目的设计阶段、施工阶段以及竣工验收阶段,应实施动态成本管理。做到施工前明确成本控制管理目标,施工中严格按照成本控制相关规范要求执行成本控制; 竣工后应认真总结整个工程的成本控制情况,查找成本管理中存在的问题,并采取相应的处理措施。 (二)加强施工质量管理 (1)人员管理 在建筑工程项目施工管理中,人是决定建筑工程项目成败最为关键的因素之一。同时人员的管理也是整个建筑工程项目管理中最难管理的。这是因为参与建筑工程施工的人员素质存在差异性,有些建筑施工管理人员道德素质较低,不能严于律己,按照相关的建筑工程施工管理规范要求履行责任,工作积极性不高,对施工中存在的质量问题不能够及时发现并采取行之有效的解决措施。给建筑工程埋下质量安全隐患。所以,作为建筑工程施工单位应加强对施工管理人员的教育培训工作,提高他们的道德素质及业务素质,切实发挥他们的作用,只有这样才能保证在建筑工程施工中能够发现施工质量问题,提前做出工程质量防范措施。 (2)材料管理 材料在整个建筑工程成本投入方面占有的资金比重较大,一旦施工材料出现质量问题,不仅会影响建筑工程质量,还可能会因材料质量问题影响建筑工程的施工进度,影响建筑施工单位的经济效益。所以,建筑工程施工单位应严格把好材料质量关,从材料的采购、运输以及进场使用都应对材料的规格、型号、强度等进行检验,合格后方可投入使用。 (三)加强施工进度管理 对工程量大小以及施工工序建筑工程施工管理人员应做大心中有数,严格按照工程项目制定的进度计划进行施工管理,对于那些影响施工进度的因素应及时发现,查处。对于那些实际施工同既定施工计划进度不相符的,应及时对施工计划进行合理调整,需要指出的是: 施工计划调整要根据工程施工实际情况,尽可能不耽误预定工期制定施工计划。不能因为施工计划有变化而加班加点地赶工期,这样会造成施工人员疲劳作业发生安全事故。此外,施工管理人员的另外一项重要工作是严格按照国家相关施工标准规范控制每一道施工工序质量,在材料方面要保证质量,不能出现偷工减料现象,要求施工人员做大自检、施工质量监管人员做大专检,待工序验收合格后才能进入下一工序施工。 (四)加强施工现场安全管理 安全是建筑工程施工单位必须要遵循的法则,施工单位应对施工人员以及技术人员进行安全施工教育工作,让参与工程项目施工人员明白安全施工重要性。定期地对项目管理人员进行施工安全知识培训,尤其是对于建筑工程施工的重点、难点部位,要进行施工前的安全技术交底工作。 结语 综上所述,筑施工单位应积极提高建筑钢结构安装技术,保证建筑钢结构安装的顺利进行,努力提高房屋建筑的整体质量。随着建筑工作者对建筑钢结构的不断研究发展,建筑钢结构在未来将日趋完善。 建筑施工工艺论文:论建筑施工中建筑外墙保温技术及施工工艺的运用 摘要:近年来,随着我国相继制定实施了相关的建筑节能规范,按照节能规范的相关要求,对建筑外墙保温提出新的要求。在实现建筑节能方面,发展外墙保温技术是一个重要的环节,一方面能够节约大量能源,另一方面为住户提供舒适的环境。因此对其施工技术有效性的分析探讨是很有意义的。 关键词:建筑;外墙保温;技术;措施 1、建筑外墙保温技术的特点 1.1、适用范围广 建筑物外墙保温技术可以在不同领域应用,并且能获得良好的效益。外墙保温技术不仅可以在冬季较寒冷的北方建筑物施工过程中使用,还能在夏季较炎热的南方地区建筑物施工中使用;该技术既可以用于砖混结构建筑物外墙,还能用于剪力墙结构外墙;既适用于新建的建筑物,又适用于既有的建筑物。 1.2、保温效果好 建筑物外墙保温技术具有极强的保温效果。该技术中使用的保温材料均设置在建筑物外侧,既能满足建筑物过冷时的需求,又能满足建筑物过热时的要求。另外,该技术还能发挥新型保温材料的保温性能,保温材料厚度较小,其性能与同种类型的保温材料相比明显偏高。 1.3、保护主体结构 建筑物外墙保温技术中使用的保温材料均设置在建筑物外侧,该保温层减少了自然界温度、湿度以及紫外线等对建筑物的破坏。外墙保温技术还能有效降低建筑物内墙所受的应力,为提高建筑物使用寿命打下坚实的基础。 1.4、改善室内环境 改善室内环境是建筑物外墙保温技术的特点之一。建筑物外侧的保温层能降低建筑物的传导热损失,在增加室外稳定性的同时,还一定程度上减小了风雪天气对建筑物外墙的损害,提高了建筑物的防潮性能,从而营造良好的室内环境。 2、建筑外墙保温材料的选择 2.1、原材料的选取 保温材料是决定保温效果的一个重要因素,现在的建筑工程当中经常用到挤密苯板、聚苯板、聚苯颗粒作为保温材料。其中挤密苯板具有密度大、导热系数小的优点,而聚苯板的抗裂能力则较强。胶粉料和胶粉聚苯颗粒是聚苯颗粒保温材料的原材料,其中胶粉料的导热系数要高于挤密苯板。 2.2、合理选择增强网 外墙外保温技术的快速发展得益于玻纤网格布的使用,它作为抗裂保护层增强材料,不仅能够有效地增加保护层的拉伸强度,同时可有效分散应力,将原本可以产生的裂缝分散为许多较细裂缝,大大的降低了对建筑物的危害。 2.3、保护层材料的选择 如果直接将水泥砂浆作用在保温层外面,则会由于其收缩性大、柔韧性不够、耐候性差而造成开裂。所以,必须采用专用的抗裂砂浆并合理添加增强网以及适量的纤维,来增加水泥砂浆的韧性,防止开裂问题的发生。同时也可加入适量的钢丝网片,但必须保证网片之间的孔距,不能太小也不宜过大。 3、建筑外墙保温技术及施工工艺 3.1、外墙内保温施工技术 选择适合的保温材料和采用恰当的施工技术是外墙内保温技术的重点所在,关系到内保温施工效果。一般来说,苯板和保温砂浆作为外墙内保温的首选材料。外墙内保温施工,施工技术目前在我国大部分建筑中依然使用,原因在于这种技术方便迅速且不过分要求外墙垂直度。但是这种技术也存在明显的缺陷,表现之一在于:由于外墙内冷桥和热桥存在较大温差,结果造成外墙局部结露。如果在太阳的光热作用和昼夜气温波动的状况下,外墙和屋面的温度也会相应存在大波动,这种较大的温差波动会损害外墙以及保温体系。 3.2、外墙外保温技术 外墙外保温技术具有良好有效地保温效果,外墙外保温,顾名思义,是指把保温材料安装在外墙外侧,在外侧形成保温层。正是安装在外侧,它可以将整个外墙面包起来,在保护整个建筑物上具有更加广阔的范围。这样,外墙的保温材料具备的保温隔热性得以发挥,消除了建筑物的热桥,从而起到了保温和节能的双重功效;外墙外保温技术可以有效地保护主体结构。在现代化推进下,可以利用的土地资源越来越少,建筑物不断增加层数已成为现实。目前研究结果表明,温度的变化会影响建筑结构的变化,即:温度升高,建筑物会发生膨胀现象;温度下降,建筑物会出现收缩现象。这种随着温度的变化而出现建筑物时而膨胀时而收缩的变化最终会导致内部非结构构件的龟裂现象。而建筑外墙外保温技术正是把建筑材料安装在外侧,这样减弱了温度、湿度等自然条件对建筑物主体结构的不良影响,从而有效地保护了主体结构;外墙外技术有利于提升住房质量,改善居住环境。首先这种技术是对外墙进行装修,使建筑物更加美观,增强了视觉享受。另外,在外墙外安装保温系统节约了室内空间,提高了经济效益。更重要的是,在雨雪天气下,尤其是雨雪充足的地区,外墙外保温材料的安装避免雨水内渗,从而保护墙体,避免室内出现霉斑、结露的现象,增强了室内的热稳定性。 3.3、内外混合保温技术 内外混合保温技术,又称作夹心保温技术。这种技术结合使用外墙内保温技术和外墙外保温技术。这种技术的显著优势表现在两个方面:一方面弥补了外墙外技术不能有效保护内墙、热(冷)桥的缺陷,从而保证了整个建筑的保温水平;一方面综合使用两种技术,加快了施工的速度,从而起到缩短工期的效果。但是内外混合保温技术也存在严重的缺陷。由于内外混合保温技术在有利于外保温的地方进行外保温处理,不易操作的地方进行内保温处理,这种部分外保温和部分内保温的混合造成建筑物不同的尺寸变化和各异的形变速度,最终大大降低了建筑物的稳定程度。这种技术方式从短期上看似乎是卓有成效的,但是当我们放眼未来会发现,不断出现的形变和尺寸变化会导致建筑物的龟裂,使用年限的缩短,其弊远大于利。 总言之,由于外保温技术相对于内保温以及混合保温技术在设计上较为合理,所以在建筑工程中较多的使用外墙外保温技术,合理的选择材料及施工方法,按照逐层渐变、柔性释放应力的原则可以使其达到很好的保温、抗裂性能。然而,外强保温体系是一个相容性和协同性都较强的有机整体,不仅需要材料供应商经过质量体系的认证,还要系统性能检验合格之后进行成套供应,以此来保证材料的匹配性,确保外墙保温体系质量的合格。与此同时,由于近年来外墙保温的核心技术也开始呈现出技术方面和材料方面的标准化和多元化,要对外保温系统的节能技术进行攻关,提升材料的节能效率和防火、防风等性能,提高外保温系统的适应性,并进一步细化设计施工标准与验收方法,以此为我国的建筑节能事业的发展提供有力的技术支持。 建筑施工工艺论文:建筑施工中的桩基施工工艺 摘要:由于科技水平的不断进步,现代科技不断冲击着传统的施工工艺,在当前的工程施工中其技术逐渐复杂化,不断朝向现代化发展。桩基施工是建筑工程的基础环节,它的施工质量直接关系到整个建筑的稳定,是施工过程中不可忽视的最重要的部分。本文根据笔者工作实践,对建筑桩基的分类与选择、建筑施工中应用桩基施工工艺之前的准备工作、桩基基础技术及地基基础与桩基础土建施工处理方案进行了分析和探讨。 关键词:建筑 桩基 施工 随着社会科技的不断进步,建筑施工技术也随着得到了发展,尤其是桩基施工。桩基施工是建筑工程施工过程中的一项最基本、也是最重要的环节,它是通过现代化科技手段来对地基进行分析与管理的过程。为了能够满足在施工中的施工要求,以及适用于任何机械设备的施工,采取先进的科学技术以及管理措施是非常有必要的。施工管理中,应该通过各种现代化专业应用,从而提高施工的质量,保证整个建筑物的质量。在建筑工程施工过程中,传统的施工手段并不能满足于人们对于建筑物日益增高的需求,这就需要施工单位根据社会的发展不断对技术进行改进,从而将先进的技术工艺以及机械设备运用在其中,保证工程顺利的完成。 1 建筑桩基的分类与选择 桩基是建筑地基施工的最重要组成部分,它的质量直接关系到整个地基施工的质量,也关系到建筑物的质量及稳定。所以在选择桩基的过程中,一定要考虑到其对基础施工的影响,根据总结,我们可以将影响因素分为以下几点: 1.1 在选择桩基的过程中尽量避免建筑物地基沉降变形等。在建设大型建筑过程中,为了防止建筑物出现沉降或变形等故障问题,以及保证各种大高层建筑的负载,所以在选择桩基的过程中,可以根据其质量体积进行选择,然后根据对建筑物的影响程度采取相应的措施来进行施工。在桩基的施工过程中,如果采取大型的机械设备,则需要适量减小机械振动,从而减小对桩基的影响,另外,需要根据桩基对建筑物和地基的影响来采取相应措施提高其工作效率。如果是处于软土地基当中,则需要根据其分类,有效的控制其施工质量,是桩基具有抗震性,保证建筑物的稳定。 1.2 在选择桩基的过程中应该考虑地基的因素。首先,设计师与工程师应该根据实际情况以及建筑特点来对地基的土体结构进行重点分析,如果地基的下部土层比较软弱而深层是比较坚固的岩层,那么就可以采用桩基进行施工;如果是软土质结构,此时桩基端部不能够深入到良好的土层当中,此时就应该将桩基的沉降问题考虑到其中,如果在施工中采用较好土层,将荷载沉入到比较深层的软土质结构当中,这样反倒会使建筑物发生沉降等问题。从而言之,建筑师在进行桩基的设计过程中,应该将地基的承载力以及变形情况考虑在其中。在建筑工程施工过程中,施工人员为了避免地基发生各种质量或者施工问题,就必须要考虑到施工技术以及采取的措施。如果在施工中质量没有得到保证,选择的桩基出现了质量的问题,这样就极容易使建筑在使用过程中出现变形、沉降等缺陷问题。所以在进行施工之前,一定要对地基进行详细观察、深入分析,制定多个方案再行选择,从而保证桩基在施工过程中的质量。 2 建筑施工中应用桩基施工工艺之前的准备工作 在建筑工程施工过程中,为了更好的保证施工质量,在桩基施工工艺前一定要做好准备工作,在进行准备工作的时候要对施工现场的情况进行了解,同时要对施工现场的地质水文情况进行了解。在了解施工现场的情况以后要制定施工的方案,在施工方案制定完成以后要将施工中使用的机械设备进行准备,这样在施工过程中才能更好的避免出现影响施工顺利进行的情况。桩基施工工艺可以将建筑物的竖向荷载转移至桩基附近的土层之中,这样在发生地震或者是其他自然灾害的时候,可以利用桩基的这个特点能够更好的提高建筑物抵御外力的能力,同时也能避免建筑物出现变形的情况,这样在发生自然灾害的时候能够更好的保证建筑物的安全性和稳定性。现在,桩基施工工艺在很多的建筑施工中都得到了广泛的应用,特别是在软土地基中,这样能够更好的保证地基的质量,保证建筑工程的施工质量。 2.1 深入施工现场实地勘察地质水文条件 对施工现场的情况进行勘察能够更好的为桩基施工提供技术资料,这样在施工的时候才能更好的保证施工质量。在对现场进行勘察的时候要对地质和水文情况都要了解,这样才能更好的保证勘察结果的及时性和严谨性。对现场情况进行勘察以后施工单位才能更好的对施工中面临的土层情况进行了解,同时在施工的时候能够更好的对地下水位情况进行重视。了解施工现场附近建筑的相关技术指标也能为施工提供必要的依据,能够更好的保证施工质量。 2.2 认真编制施工方案 在对现场进行勘察以后,要制定施工方案,在确定施工方案的时候要结合勘察的相关数据对桩基的施工工艺类型和施工机械设备进行确定,同时也要对施工现场附近的建筑物和其他管线进行保护。在施工方案制定的过程中也要对施工的进度进行控制,这样能够更好的保证施工的工期,同时也能更好的保证施工的质量安全。 3.桩基基础技术 3.1 CFG 桩复合地基 CFG桩基基础技术程序简单、应用广泛,备受施工队伍重视。桩基技术的沉降时间周期较长、使用寿命长,有利于地基的稳定性需要,具有极大的现实技术要求的意义。 3.2静力法 这种方法主要是通过使用外力压降桩柱使其沉降,从而增大地基的载荷力度、增强地基的坚硬度的一种方式。这种方法虽然耗时大、效率低,但它却有非常好的稳固性与效果性,而且成本低。所以在一般的不限时建筑建设中,这种方法应用极为广泛。这种方法由于采用的是静力沉降的方式,所以一般用在土质较软、易于沉降的软土区域。而且由于其一般很少用外力对其敲打,仅仅是重力的一种压迫沉降,所以产生的噪音较少,因此在居民区也具有实施的基础。这就决定了它具有广泛的实施地域条件,无论是城市还是郊区都可以实施。而且在不限制建设时间的话,它的污染少、噪音少、成本低都决定了它是一个首选的地基基础建设方式。 3.3沉管法 所谓沉管,也即通过重力击打,一般是重锤之类的。使得管柱下沉压入土层之中,然后再往管柱内灌入砂浆使得其形成一个沉管浆柱,从而加固地基的一种技术方法。这种技术方法一般应用于粘性土质之中,具有施工成本低、技术简单、适应强等多种优势,但它却也有许多明显的缺陷。沉管法采用的是外力重击敲打方式,这过程难免会产生许多噪音,而且重力敲击需要耗费巨大的人力、物力,极大的加剧了施工难度。而且沉管由于主要靠人力的击打,所以需要大量的时间,加大了施工的时间周期。一般来说,这种方法不能应用在人多、住宅区的城市区域,一般是在郊区偏僻的地方进行施工。 4.地基基础与桩基础土建施工处理方案 地基基础与桩基础土建施工处理方案需要考虑多种因素。不同的土层结构,其厚度不同,土质类型也有差异,层顶的埋深度和高程也不同。因而,在地基基础与桩基础的建设中,必须根据不同的土层结构选择不同的地基基础处理方案。所选择的处理方案必须适应当前的土质类型,与不同土质的各种特性协调好,从而达到其建设的最优效果。 5.结语 在建筑施工中,桩基施工时一项非常复杂的施工工作,同时也是一项非常系统的施工工作,建筑施工企业在进行桩基施工的时候一定要对地基进行很好的处理,同时要对施工现场的情况进行勘察,在施工前要制定好施工的方案,准备好施工中要使用的机械设备,这样才能更好的保证施工质量,保证施工企业获得更好的经济效益。
创新设计在机械结构设计中的应用:创新设计在机械结构设计中的应用 【摘要】在机械结构设计中引入创新思维,能够促使机械结构更为优化,进而能够促使机械设备发挥更大的效能。本文主要从机械结构设计的基础谈起,进一步探讨创新性思维在机械结构设计中的应用。 【关键字】创新设计;机械结构;应用 机械产品设计的核心在于产品功能的创新性性以及多样化,进而才能够满足人们对于机械设备的应用需求,这就要求机械产品中必须展示其独特性以及创新性,进而才能够促使机械产品获得较为广阔的市场空间。结构设计是机械产品设计中的重要环节,是将机械理论变成实际的产品设计图纸的过程结构设计不仅需要考虑到机械产品的材料构成、尺寸大小、表面处理工艺以及表面粗糙度等等,还需要考虑到与其他零件之间的连接方式以及产品方式等等。创新设计指的就是改变机械结构设计的相关因素,得到机械产品功能创新以及性能创新的目的。 1机械结构设计的基本要求 (1)功能设计。机械产品需要满足主要机械功能需求,进而满足人们的应用需求。在功能方面不仅需要展示出创新性,设计产品还要符合相关的机械工作原理,满足机械产品稳定性、工艺力学、材料力学以及装配性能等相关因素的要求。 (2)质量设计。需要考虑到构成机械产品质量体系的相关因素,包括产品精度、产品刚度、产品结构力学的要求等等,进而通过控制相关因素提升机械产品的质量特性以及性价比。此外还需要考虑到机械产品的其他特性,如操作便捷性、产品外观、安全特性、节能环保等等。产品的质量不仅需要在机械加工工艺以及材料方面进行控制,在机械设计阶段也应该考虑。 (3)优化设计与创新设计。机械产品结构创新设计的方式为利用结构设计变元等方式系统度构造优化设计空间,在产品中引入创造性思维或者其他学科的技术。优化设计和创新设计在机械产品结构设计中的应用,能够有效地提高机械技术产品开发的竞争力。结构优化设计的前提是要能构造出大量可供优选的可能性方案,即构造出大量的优化求解空间,这也是结构设计最具创造性的地方。目前,结构设计的优化与创新仅展现于数理模型运算方面。并未综合考虑到机械产品的本身特性,如产品的加工工艺、材料、连接方式、尺寸形状等等,而且对于机械结构变元法设计也应该建立在这些因素的基础上。 2机械结构设计准则以及创新设计的基本方式 为了保证产品结构设计方案的稳定性,在进行机械结构设计时应满足力学、工艺、材料、装配、支承等各项准则,进而促使机械产品能够满足科学性的要求。具体举例如下: 2.1满足力学要求的设计准则 在进行机械产品结构设计过程中,必须要考虑到材料力学、弹性力学、疲劳力学等相关的力学准则,并根据机械产品的使用位置进行相应的力学强度运算,进而才能够设计出较为合格的机械产品。如疲劳力学直接关系着轴承、齿轮以及轴的使用寿命,在设计过程中需要根据不同机械零件的载荷变化进行相应的力学计算,优化产品的结构,进而对机械产品寿命周期进行设计。如图一所示,虚线为等强度轴外形,实线为实际外形。零件截面尺寸的变化与其内应力变化相适应,使各截面的强度相等。按等强度原理设计的结构,材料可以得到充分的利用,提高经济效益。 2.2考虑加工工艺的设计准则 在进行机械产品结构设计时,往往要考虑到机械加工工艺规程的制定,进而需要考虑相关的结构设计是否能够满足机械加工工艺的需求,如某些机械结构需要采用特殊的成型方式,则需要考虑相应机械结构是否有利于机械加工。如图二所示,图中所示的机械结构以铸件为主,只有改变(a)\(c)相应的零件结构,才能够保证机械产品的质量特性。 3通过变元法完成机械结构设计的创新 如今,机械结构创新设计是指采用机械结构设计变元法,改变机械结构设计的相关因素,进而获得机械结构的创新,但是创新性结构需要满足于应用需求,并且在性能、经济性方面优于原始的设计结构,变元法所研究的内容主要包括:数量变元、形状变元、材料变元、位置变元以及装配联接变元等等,通过进行变元往往能够得到许多机械结构的设计方案,作为设计者来说,就需要根据数学模型对机械结构性能的计算测试并且综合其他因素进行考虑,进而选择出最优化的机械结构设计。 事实上,机械结构的创新设计不仅仅要对其结构、空间构造、材料等相关因素进行改变,其中对于机械结构产品创新性的评估也是一项重要的工程。如今,随着计算机技术的不断发展以及机械制图、建模软件的功能化发展,机械结构设计工作变得更为简便。通过二维图纸的制作以及三维建模,并进行模拟仿真加工,完全能够发现出机械结构设计中的相关问题,有利于设计者对于机械结构设计方案的完善、因此,对于现代化的机械结构设计而言,往往通过变元法,修改三维模型中的数据,能够通过3D模型对机械结构设计进行优化,进而体现出机械产品设计的创新性。 4总结 综上,对于机械产品设计研发来讲,创新设计在机械结构设计中的应用具有一定的价值意义,本文主要探究了机械结构设计的基本要求以及机械结构设计的相关准则,并进一步表述了机械结构设计的创新方式,结合三维建模技术的发展,对于机械结构设计的优化及创新提供了一定的技术支持。 创新设计在机械结构设计中的应用:探究机械结构设计中的创新设计 【摘要】本文主要探讨了机械结构设计中采用变元法的创新设计,其中讲述了七种不同类型变元方法;同时,结合实际结构设计论述或举例说明结构设计中的创新方案。 【关键词】创新设计;机械结构设计;变元法 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能;是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还需考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。本文主要介绍变元法在机械结构创新优化设计中的运用,并结合实际结构设计论述或举例说明结构设计中的创新方案。 1、变元法 变元法源于德国,是用于机械产品结构设计的一种富有创造性内涵的新方法[1]。采用该方法来开展产品结构设计工作前,需要明确基本结构内容,并在基本结构确定前提下研发新型结构方案。变元法的内涵有两个:(1)定义产品结构中的变元内容,主要包括七个:①材料;②数量;③位置;④尺寸;⑤形状;⑥联接;⑦工艺;(2)将这些变元进行适当改变调整,然后构造出不同类型结构方案,达到优化设计目的。 1.1材料变元 机械设计中可以选择的材料很多,不同的材料对应不用的加工工艺,结构类型,零件尺寸。通过调整材料变元可以创新性制定不同结构方案。例如:在运用钢材料的结构设计中,通常加大零件的截面尺寸以增加结构的强度和刚度;而在铸铁的结构设计中,则是通过加强筋和隔板的方法加强结构的刚度和强度;塑料材料的结构设计中,塑料件的筋板与壁厚相近并均匀对称。 1.2数量变元 产品结构中存在的基本元素包括加工面和工作面,轮廓面和轮廓线,零件本身。可以对结构中具有的基本元素数量进行调整、改变以达到改变机械结构的目的。例如:铸件结构形状力求简单,在可能情况下尽量采用直线形的轮廓。在螺纹连接结构中,为防止螺钉松脱,往往需要螺钉与弹簧垫圈同时安装使用;但也可以把螺钉设计成将螺钉、垫圈和弹簧垫圈的功能集成为一体的在螺钉头安装接触面带有防松措施的防松螺钉,既减少零件数量又方便装配。 1.3位置变元 对产品结构中各个元素间的对应位置进行适当改变,可以获得结构设计的优化。例如:在安排零件的焊缝位置时,焊缝应相对构件中性轴,或靠近中性轴,以减少收缩力矩或弯曲变形。另外,在有限空间箱体中装配若干零件,零件摆放位置不同也会影响装配操作的操作性。 1.4尺寸变元 其中尺寸变元内容有角度、长度以及距离等内容,调整构件、零件尺寸大小能起到改变整体结构的效果。例如:在冷冲压弯曲工艺中,由于材料的弹性变形,弯曲件如果严格要求某角度,则需要在弯曲件成形后,再附加整形工序修复工件;弯曲件如果增加弯曲角度Δα,允许2°~3°变形,弯曲后不需整形。 1.5形状变元 通过调整结构零件表面及整体形状、整体轮廓以及零件规格、零件类型,也能实现改变机械整体结构的目的。例如:要实现用弹簧产生的(弹)压紧力压紧某零件,使其保持确定位置。设计时可以选择的弹簧类型有拉簧、压簧、扭簧、板簧,被压紧的零件形状可以有平面、圆柱面、球面、螺旋面,通过对这些因素的组合可以得到多种方案。其中压簧的压缩距离不应过大,否则容易引起弹簧的失稳,如确需要使用较大的压缩距离则应设置导向结构,拉簧因无失稳问题,设计中受空间约束较小,即可单独使用,也可以与摇杆及绳索等配合使用。 1.6分析连接变元 其包含2层意思:①联接方法,其中包括焊接方式、胶接方式还有铆接、螺纹联接等;②每种连接方法均有几种不同联接结构,因此可以将联接结构及方式进行调整或是改变之后获得多种结构类型。例如:对于需要经常拆卸的零部件结构,不但应使连接可靠,还应使拆卸操作尽量方便。这方面的结构在我们生活经常可见,如玩具产品中经常使用卡扣与螺钉相结合的安装方法,而手机产品的机盖设计成快速连接拆装结构,方便用户操作。 1.7分析工艺变元 工艺的不同也会对结构设计产生重大影响,因为各个设备零件在制造过程中选用工艺不同,制造成本差异以及性能、质量差异都会影响产品整体结构。因此在拟定机械零件的工艺规程时,应该充分研究零件图纸,对其进行分析,审查零件的结构工艺是否良好、合理,并提出相应的修改意见。当前,由于加工工艺、转配工艺(自动化程度)的不断提高,如机械人、机械手的推广应用,出现了不少适合于新条件的新结构,与传统的机械加工有较大的差别,这些工艺应该给予注意与研究。 2、机械结构优化设计以及变元法运用 对于每一个结构设计方案的评价,应该综合考虑结构方案中的社会效益、结构系统可行性、工艺性以及技术经济相关指标要求等内容。然后从各个备选结构方案中挑出最优的结构方案。在机械结构方案已经确定的情况下,也可以对关键构件或零件构进行不同变元的分析,以及变元之间联动配合修改,已达到优化设计目的。另外,也可以建议一些数学模型,因为数学模型可以很好描述结构设计中的尺寸和数量变元,还可以对材料变元进行间接描述(但是很难描述其他变元类型[2])。按照机械产品不同要求和特征,综合运用不同变元,结合设计者掌握的经验及知识能力,通过发挥创造性思维,构造出不同机械结构。例如以下转盘结构。 在这三个结构图中,如果将结构设计方案1(图一)中的调整锥齿轮间和主轴承两者位置,及通过调整位置变元,然后再调整水平轴方向上的左轴承形状,也就是通过改变形状变元之后获得了结构设计方案2(如图二)。如果改变方案1中的主轴承和齿轮的尺寸大小和个数,及通过调整两者的数量变元、尺寸变元,于此同时,在调整齿轮构件和轴承构件的位置,及改变位置变元,就可以获得结构方案3(图三)所以,上述3种不同类型的转盘结构方案均可以利用变元法很好的实现,若进一步采用变元法也可以实现多种不同的结构设计方案。通过对比这3种结构方案,综合分析社会效益、成本需要、可行性以及制造工艺过程等方面内容,可以获得方案2是最优结构组合。一个机械结构方案的整体评价,都要经过实际使用效果来作为最总检验的事实依据。若对转盘结构模型中欧的齿轮构件作进一步可行性设计以及优化设计,并对滚动轴承以及齿轮运行进行弹性流体压润滑分析,然后进行精密计算,都可以为优化转盘结构设计提供大量参考数据。 3、结束语 深入研究机械创新结构设计具有重要的现实意义。想要逐步实现结构创新设计,不仅要求设计者拥有扎实的专业知识、技术知识,还要不断提高敏锐的问题分析能力、以及创新思维能力。变元法在设计中的运用可以衍生出很多种结构,为机械设计者最终选择优化方案提供了一种创新工具。在明确设备功能或是零件基本作用的基础上,如何将现代机械结构设计方法灵活运用,并实现各个构件零件的最优组合,以便满足机械系统要求,这是当前工程设计工作采用的主要手段。创新设计属于先进技术范畴理论,在机械机构设计过程中利用创新设计理念能帮助构造出多种结构方案,从而寻找出最优结构设计。这不仅为促进了企业自身发展,在另个层面上也推动了社会不断发展。 创新设计在机械结构设计中的应用:浅谈机械结构设计中的创新设计 摘要:一个国家的发展离不开机械的创新,设计一个好的机械结构是一项极具创新能力的工作。我们在设计机械结构时,必须以改进和创新为目的,设计出更加优化的机械。本文主要是探讨了机械结构设计中用到的七中不同类型的变元法,根据这些变元法选择出最优的设计方案,达到机械结构设计的优化。 关键词:机械结构;变元法;创新设计 1.结构创新设计变元法 目前机械结构设计中使用最多的就是变元法,这种方法既科学又便利,在设计的过程中,可以通过变元法将可变的元素梳理的更加逻辑化,大大提高了机械创新的步伐。机械设计中最主要的环节就是结构设计,结构设计就是将一些机械式的原理通过图案的方式画在图纸上面的过程。变元法的适用范围非常广泛,在使用变元法设计设计创新产品时,必须先对设计的产品进行分析,然后选出最优的变元法方案进行设计创新。 1.1.位置变元 位置变元就是将产品内部的每个基础元件的位置改变,重新布置,从而得到各种新的结构方案,它考虑到各个产品的基本元素相互之间的一些位置变换。例如:在有限的空间箱子里面装配好若干构件零件,如果各个零件的摆放位置不同,就会导致装配操作后的操作性能的不同。 1.2.材料变元 材料变元主要就是考虑机械设计创新中材料的选择和一些材料的更替。在机械创新设计的过程中,不同的材料会对应着不同的零件尺寸、结构类型和加工工艺,如果零件采用不同的材料,那么该零件设计出来的产品的尺寸大小或者结构也会随之发生变化,它的加工时间和加工工艺也会随之发生改变,这种变化直接影响着整个产品结构的改变。例如:在使用钢材料的结构设计时,通常在设计的时候故意加大钢的横截面积,这样就起到了刚度和强度的双增加。因此,如果通过材料变元,可以创新设计出许多类型的方案来。 1.3.尺寸变元 尺寸变元中的尺寸主要是指距离、角度和长度等,它考虑了变元元件中元素之间的距离、长短度和角度等方面的问题,通过改变机械零件和其构件的尺寸大小,使机械的整体结构发生变化。就因为尺寸变元的主要内容是长度、角度和距离等的变元,这样便是机械的整体结构发生了变化,不同的尺寸对应着一个创新设计,从而起到了改变整体机械构件的效果。例如,在一些弯曲工艺里面会使用到尺寸变元,因为每个材料的弯曲弹性变形不一样,所以对元件的弯曲程度不同,角度的要求也不相同,需要在弯曲构件成形之后,然后再对所弯曲的构件进行加工和修复,如果在弯曲构件之前直接确定一个角度,并且构件允许小范围的变形,那么弯曲后就不用再加工修复了。 1.4.数量变元 在机械产品中有很多的元素,像轮廓面、加工面、轮廓线和工作面等都属于机械元素,产品的结构中包括着工作面和加工面两类基本元素,数量变元就是从机械产品的每一个面和线等这些元素来考虑,通过改变机械产品中的这些元素的数量来改变产品的结构,从而可以得到更多的机械结构。例如在一些结构比较简单、形状比较单一的情况下,就可以采用不同轮廓的线来改变机械的结构,但如果是螺钉这类比较复杂的结构时,因为要防止螺丝的脱落,所以螺丝的边缘尽量要深陷一下,同时也可以加一个螺丝帽使之更固定。 1.5.联接变元 联接变元就是一种连接方式,它考虑了每个元素之间的联接方式,补一个方式不同,主要有铆接、焊接、胶结等,而不同的机械产品有不同的联接方式,可以通过改变联接方式来改变机械产品结构方案。例如一些需要经常拆卸的元件,就需要在设计的时候考虑到零件的结构连接是否可靠、拆卸是否方便等这些问题。在生活中也有很多利用联接变元的产品,像手机产品的盖子的拆装结构就很方便,利于使用者的方便操作。 1.6.形状变元 形状变元主要是通过改变机械结构零件的表面形和轮廓形状来改变元件的规格和类型,从而得到各种各样的创新方案。例如弹簧可以做成不同种类的,有板簧、压簧等产品。 1.7.工艺变元 结构设计与工艺设计是紧密相关的,工艺变元需要考虑零件本身的工艺的变化,工艺的不同也会对结构设计造成巨大的影响,如果每个机械零件在制造的过程中选择了不同的工艺,那么制造出来的产品的功能、质量等都会不同,这些直接改变着产品整体的结构和性能。因此,在机械创新时,必须首先做到设计好图纸,只有拥有了一份优秀的图纸,才能创造出一台更加优质的机械设备。 2.机械结构创新的必要性 在机械方面我们国家虽然是制造大国,但却不是创造大国,我们国家的很多机械工艺都停留在模仿发达国家的机械工艺上。中国的制造业在国民生产总值中占到了40%,正是因为这样,在机械创新上也更加有必要进步,我们不能一直都是引进国外的技术,引进技术我们是不能进步的,我国的很多企业,机械制造不搞自主创新,甚至一些知名的机械企业连研发中心都没有。我们对于机械,对于机械结构的设计太过于死板,很多情况都是在前人基础上修修改改,没有实质上的改变。机械行业对于机械结构和系统的创新,像监控设备,测量仪器等一些方面更是需要哪些可以从机械系统内部结构的某些规律上总结,创新的人才。 3.机械结构创新的评价与优化 在对每种结构方案进行综合分析进行优化的时候需要采用模糊综合评判的方法,我们需要从结构方案的社会效益、可操作性、经济指标、安全性能等方面来确定评价。我们在这样的基础上,也可以根据需要在结构中的重要部分例如关键性的零部件上面进行数学模型的建立。之所以建立数学模型,是因为数学模型能够很清晰地反应出结构特征,这样我们便可以认识到需要优化或者改善的地方,最后便可以达到标准。数学模型虽然比较麻烦与复杂,但是他在描述数量变元和材料变元上面有着其他的方式所无法超越的优势。结构方案是应该与最终的实际的应用效果的好坏来进行评价的,在机械结构中,转盘的结构是一个比较常见的结构,我们在对齿轮传动和滚动轴承进行流体与润滑的分析,还要对这些零件进行装配的密封性能的分析,这样才能完善最后的转盘结构。机械设备中重中之重便是机械结构的设计,他关系着机械的功能,机械是否能够运行,是否能够达到目的。虽然这些年来科学技术的不断加强,各种机械设备的设计也在不断进行着改变和创新,但是我们更需要的是将设计和创新与实践结合在一起,只有将智慧投入到实际的机械结构设计中,才能提高我们的结构设计能力。 图(一)是我国早期出现的转盘结构图纸,图(二)是我国机械设计中运用最为广泛的转盘结构类型,图(三)是我国目前国内最轻便类型的转盘结构。如果通过变元法里的位置变元就可以得到图(一)方案;如果再在图(一)的基础上进行形状变元就得到了图(二)方案;如果将图(一)方案进行数量变元、尺寸变元和位置变元就可以得到图(三)方案了,比较上面三种方案,图(二)方案之所以应用最为广泛,其主要原因在于它在技术、经济等方面的综合评价比较高。总的来说,这三种方案其实都是通过不同的变元得到不同的结构,通过变元法,我们可以设计出更多的机械结构方案出来。 4.总结 机械创新结构设计本身具有非常重要的意义,如果想要完美实现机械结构的创新设计,设计者必须具有非常高的智慧、技术知识、专业知识,在分析问题上,设计者的头脑必须高度敏锐,思维创新能力好。变元法在机械结构设计中起到了关键的作用,同时也为设计者在创新时带来了便捷。目前工程设计者需要在选择各个构件零件的时候选择最优的组合,这样可以使机械系统设计方法得到灵活运用。 创新设计在机械结构设计中的应用:试探究当前机械结构设计中的创新设计应用 摘要:众所周知,机械制造结构设计的主要任务是在总体设计的基础上,根据一定的方案绘制出具体的结构图,并实现所需功能。这个过程也就是将抽象的工作原理具体为机械构建的过程,因此,设计质量与最终的机械产品有着直接的关系。本文就当前机械结构设计中的基本要求和质量控制要点为基础,以机械结构设计的一些创新方式展开讨论。 关键词:机械结构设计;创新设计应用;变元法;优化设计 引言 作为我国当前的重点产业,机械设计与生产对于机械制造行业来讲非常重要。机械结构设计不仅关系着机械产品的最终可靠性与实用性,更关系着我国机械制造水平的高低和机械制造行业的未来发展。包括机械构件的材料、形状、尺寸等方面的内容,都是机械结构设计需要考虑到的问题。而一些创新的设计不仅能够优化传统机械结构设计的弊端,更是促进机械制造可持续发展的重要手段。 1.机械结构设计的基本要求 1.1功能设计要点 众所周知,机械制造的主要目的就是满足人们对于机械的功能需求对原材料进行加工并形成成品的一个过程。作为机械制造的初始阶段,机械的功能设计不仅要满足客户的实际需求,更要展现出创新性,要求设计的产品必须满足相关的机械工作原理,还要保证产品的稳定性、工艺力学以及材料力学和装配性能等相关因素的要求。 1.2质量控制要点 机械在铸造的过程中不仅要考虑到功能的实现,更多的还要考虑到产品的最终质量。包括产品的精度、刚度以及结构力学等标准是否符合,针对会影响机械产品制造质量的因素进行分析。一方面,通过控制这些质量影响因素来控制机械产品的质量和性价比,有效保障其质量和经济性。另一方面,还要充分考虑到机械的操作便捷性、外观以及安全特性和节能环保等方面的内容。因产品的质量不仅是由施工工艺和材料来决定的,所以要做到全面的考虑。 1.3优化与创新设计 随着机械制造业的不断发展,机械制造市场的竞争也愈发激烈。因此,机械产品结构的创新设计方式已经成为机械制造企业的有力竞争,在产品中引入创造性的思维和其他的学科技术,进一步应用于机械制造的优化设计和创新设计,有效的提高机械技术产品的竞争力。结构优化设计的前提是有大量的可能性方案,和优化空间,包括对机械产品的生产工艺、材料以及连接方式、尺寸形状等方面的优化和创新设计。 2.机械结构设计的创新方法 2.1材料、数量变元法 在机械设计的过程中,材料的选择有很多种,针对不同的材料会沿用不同的加工工艺和结构类型设计以及零件尺寸确立。机械结构的创新设计可以通过调整材料比的方式,制定出不同的结构方案。另外,机械产品的结构元素也较多,包括加工面和工作面、轮廓面以及轮廓线甚至零件本身等很多元素。机械结构的优化和创新设计可以通过对结构中的元素数量进行调整和改变,以实现改变机械结构的目的,达到创新的机械结构设计。 2.2位置、尺寸、形状变元法 前面提到,机械产品的位置、尺寸以及形状设计是影响最终机械产品质量的最主要因素。针对产品结构设计中的各个元素的位置进行适当地调整和改变,以获得更加优化的设计。例如,机械产品的零件非常多,在安排零件的焊缝位置时,应对应中性轴或者靠近中性轴等位置,避免增大收缩力或者导致变形弯曲。另外,通过对机械设计的零件尺寸变元,对其角度、长度以及距离等因素进行调整,或者对机械构建和零件进行改变,以实现整个结构优化,最终设计出最佳的方案。此外,还可以通过改变机械的结构零件表面和整体形状、轮廓以及零件的规格、类型等内容来实现机械结构的整体创新优化效果,也是创新机械结构设计的途径之一。 3.机械结构优化设计创新方法的运用需要注意的事项 3.1保障结构的社会效益与系统可行性 就当前的情况来看,对于机械结构的创新设计采用的是变元法的方式,通过改变和调整机械结构设计的相关因素,来获得创新的机械结构设计方法。但事实上,在利用变元法的结构设计时还必须基于市场应用的实际需求,在性能、经济上进行充分考虑。变元法研究的内容包括机械结构设计的数量、形状、材料位置以及装配连接变元等,主要通过对这些元素进行变元来设计出更多的优化和创新设计方案。但作为企业来讲,机械生产的目的就是要满足市场需求,创新结构设计的目的就是保障企业的经济效益,从而实现提高企业竞争力的目标。所以,在对机械结构创新设计的工作中,应充分考虑用户的实际需求和企业的实际发展情况,保障结构设计的社会效益与系统可行性。 3.2综合分析成本需求和制造工艺内容 其实,机械结构设计的创新设计不仅包括对结构、空间构造以及材料的调整和改变,还包括制造工艺、功能等方面的设计创新。机械结构的创新性评估作为机械制造行业的重点工作,逐渐开始受到行业内的关注。随着计算机技术的发展和机械制图、建模等技术的发展,机械创新工作越来越得到重视,很多企业都加大了对其的成本投入,导致其成本不断增加。因此,控制好机械结构设计的成本需求,再针对性的进行创新结构设计成为了当前发展的趋向。 4.结语 综上所述,创新设计是当前机械结构设计的主要发展方向,通过变元法的方式对机械结构中的各因素进行调整和改变,以实现更加优化的结构设计,以此创造出更多更优秀的机械成品。
科技制作论文:科技小制作让幼儿超越自我 在科学教育活动中,我们常会看到:能力强的聪明的孩子面对完全可以战胜的困难,却轻易地放弃了获取成功的机会;平时自信好强的幼儿在遇到失败后失声痛哭,甚至迁怒于一起活动的同伴,或是活动的材料。从中我们可得出这样的启示:智商高的人不一定是成功者,而性格活泼开朗的普通人却能够成为成功者。科技小制作活动能培养幼儿具有稳定、持久的情感,鼓励幼儿提出问题和要求,鼓励幼儿用不同于常规的方法去认识事物,从而激发他们再探索、再创造的精神,让幼儿形成超越意识。 一、让幼儿学会自主学习 科技小制作引领幼儿走入了一个崭新的科学殿堂,给幼儿提供了更多的空间,创设了更多自主学习的机会。在活动中,孩子的主体性得到了充分的培养和发展。依据孩子的年龄特点和实际水平,我们为孩子们制订出了各种有趣、好玩的科技小制作,如:跳跳娃、魔术大公鸡、纸偶不倒娃、自制桥、果奶帆船、美丽的风筝、飞机、好玩的拨浪鼓等。在教师的指导下,幼儿设计图纸、绘制流程图,积极主动参与、自主探索制作。就这样,孩子们在看看、想想、做做、玩玩中发现了其中的科学秘密。 给幼儿更多的空间和时间,给幼儿充裕的材料,让他们放开思想、放开手脚,大胆尝试、大胆实践。例如,在科技小制作“桥”中,我们请来在桥梁公司工作的员工,给孩子们讲述桥的发展、桥的种类、桥的规模和风格,在操作区放置了各式桥梁模型。然后在轻松的谈话中讨论:“你准备做什么样的桥,它牢固吗?”“选择什么材料来制作?为什么?”在整个设计制作的过程中,孩子们都是根据自己心目中的桥,选择合适的材料,自己动手制作。老师只是参与其中,提醒孩子们:弓形桥用什么材料制作最合适,斜拉索怎样牢固地固定在桥面上,使他们进行更有逻辑、更为严密的思维。 二、让幼儿懂得坚持不懈 现在幼儿遇到挫折的机会很少,许多孩子一遇到困难和失败便半途而废。在科技小制作活动中,幼儿会碰到一系列的障碍。在老师、同伴的帮助下克服困难,有利于增强其对挫折的心理承受能力,从而培养其坚持性。例如:在制作玩具“各种各样的车子”活动中,为幼儿提供方形的轮子,使他们制作的车子走不了;在制作房屋的活动中,为幼儿提供过期的电池,使他们的房子通不了电等。然后在他们要放弃实验的时候教育他们要多动脑筋想办法才会把事情做好,如果半途而废,就完不成作品。老师则鼓励帮助幼儿克服困难,想办法坚持把作品做完,培养幼儿的坚持性。 当孩子完成了一个作品或者有了新的发现时,老师要及时给予肯定,对他们说:“祝贺你,你成功了!”当他们遇到困难时,老师要对他们说:“让我们一起想办法解决,一定会成功。”在不断的鼓励、赞许声中,孩子的精神上获得满足和愉悦,体验到活动所带来的乐趣,使制作活动成为一件愉快的事。 三、让幼儿学会与人合作 在未来的社会中,只有能与人合作的人,才能获得生存的空间;只有善于合作的人,才能赢得更广阔的发展。合作是幼儿健康心理的一种表现。在科技教育活动中,有许多活动需要幼儿与同伴相互配合、共同操作、共同探索来完成,这就需要使幼儿在活动中学会交流的方式和方法。例如:在制作风筝骨架时,教师惊奇地发现孩子们自发两两合作系绑绳子,又方便又牢固,体验到了合作的成功。又如:霖霖制作好了拨浪鼓的鼓槌,拿起透明胶准备把穿好珠子的棉线粘贴到盒子上。他找到牛奶盒侧面的中心点,把线头按上去,用透明胶去粘住,感觉位置不对,又撕下来,粘了几次,没有成功。他灵机一动,马上向旁边的妮妮求救,很快他们就把两个鼓槌牢固地固定在盒子侧面的中心点上,他高兴极了,忍不住摇动了一下盒子,“咚咚咚”,拨浪鼓发出清脆悦耳的声音,霖霖脸上露出了胜利的表情。幼儿在与他人合作过程中,逐步摆脱了以自我为中心,学会了与他人合作,与优秀人合作。 四、让幼儿形成超越意识 科学小制作活动其实就是一种超越活动,孩子在完成作品的同时也达到了超越自己的目的。“要学会游泳就得下水。”因此组织幼儿科技小制作活动时,应该以幼儿为主体,让孩子们自己找出正确的制作方法,制作出既科学又美观牢固的作品。 在自制“桥”的活动中,幼儿都喜欢制作跨越能力大、造型美观挺拔的斜拉桥。他们在制作由主塔放射出的斜拉索时,通过实践得到很多的方法:用胶布粘贴固定斜拉索;在桥面上打洞固定斜拉索;将斜拉索绑在每个桥墩上等。然后通过观察比较,否定了费时费力的方法,有的幼儿还提出每根斜拉索要均匀固定,这已远远超越了最初制作的目标。 科技小制作活动,如同一把钥匙,开启了幼儿的想象力、思维能力、创造力。因此我们要继续为幼儿选择一些适合他们年龄特点的、有趣的内容,积极地引导幼儿参与科技小制作的学习活动。活动中,教师要始终鼓励幼儿用各种方法去尝试,支持他们的想法,鼓励自主探索,使幼儿在制作中不但了解科学知识,而且通过自制作品,感受美、表现美和创造美,获得成功的体验,不断超越自我。 (作者单位 江苏省苏州市张家港市机关幼儿园) 科技制作论文:如何引导学生参与科技小制作与小发明活动 美国著名管理学家迈克尔・波特教授提出:“任何产业都有可能通过增加知识投入来提升其附加值”.因此,知识的价值越来越大,生产知识的科技工作越来越重要,科技竞争成为全球综合国力竞争的焦点. 梁启超先生在《少年中国说》一文讲过“少年智则国智,少年富则国富,少年强则国强,少年进步则国进步……”,因此,激发青少年科技制作与小发明的兴趣,培养青少年发明创造的意识,开发青少年发明创造的潜能,是进行素质教育的重要任务.创新要从教育抓起,创新要从小做起,创新意识要从这里起步,这就显得对青少年科技创新教育尤为重要. 从物理学科的角度来讲,引导学生进行科技小制作和科技小发明是对学生进行科技教育的重中之重.下文就谈谈如何引导学生参与科技小制作与小发明活动. 1教师要树立素质教育观 1.1物理教师应接受物理大师教育思想 物理学本身是以实验为基础的一门严格定量科学.物理学中所有的结论都是物理现象和实验事实升华的结晶;求真务实,一切从实际出发的科学态度和力戒弄虚作假,倡导严谨求实,一丝不苟的作风,都贯彻于物理教学的始终;还有物理学家为造福人类探索知识而不怕牺牲,无私奉献,孜孜不倦,开拓创新的科学精神以及渗透在物理学中瑰丽多姿、丰富多彩的科学研究方法(象观察、实验、假设、理想模型、等效替代、科学推理等),这些都无不给学生以深刻的熏陶和感染,促进学生科学素养的形成和提高,从而为学生深入学习,为将来从事科研,从事创造工作打下扎实的基础.伟大的物理学家爱因斯坦说:“学校教育的目标,不仅应当培养有独立行动和独立思考的个人,而且培养学生把为社会服务看做是自己人生的最高目的”.要通过教育:“个人自由而有责任心的发展,使他得以在为全人类的服务中自由地、愉快地贡献出自己的力量”.他还指出学校教育“应当防止向青年人鼓吹那种习俗意义上的成功作为人生的目标,看一个人的价值,应当看他贡献什么,而不应看他取得什么”.爱因斯坦还明确地指出:“学校的目标始终应当是,青年人在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不是作为一个专家”.这位伟大的物理学家的教育思想是:要培养具有创新精神和全面发展的和谐人.从物理学的特点来看,物理学应该注重“物”的过程,然后才到“理”的结论.物理教学恰恰应该而且完全能够在形成和提高学生的科学素养方面作出自己的贡献.物理的课堂教学应注重实验与探究,也要注重科技小制作与小发明的教学.物理教师应该根据物理学科的特点,接受物理大师们的思想,对学生进行素质教育. 1.2教师应接受最新教育理念 中国教育改革和发展纲要明确指出:“中小学要由'应试教育'转向全面提高国民素质的轨道,面向全体学生,全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理等素质,促进学生生动活泼地发展.”为此我国将原来的“教学大纲”改为“课程标准”.课程标准提出了三条改革:第一是课程的价值趋向从精英教育转向大众教育;第二是课程目标着眼于学生素质的全面提高;第三是从只关注教师教学转向关注课程实施过程.课程标准规定教学改革的主要任务是:首先真正确立起与新课程相适应的体现素质教育精神的教育观念.观念是行动的灵魂,教育观念对教学起着指导和统率的作用,一切先进的教学改革都是从新的教育观念中生发出来的;一切教学改革的困难都来自旧的教育观念的束缚;一切教学改革的尝试都是新旧教育观念斗争的结果.确立新的教育观念,是教学改革的首要任务.教育观念不转变,教学改革无从谈起;教育观念一转变,许多困难迎刃而解.教师只有提高认识,强化责任,把教育思想观念统一到素质教育的要求上来,统一到新课程的方向上来.教育观念的转变将会真正焕发出教学的生命力和创造力.其次,要坚定不移地推进教学方式和学习方式的转变.先进的教育观念要通过先进的教育方式体现出来,此外,教育观念转变本身也要在教育方式转变中进行,二者是相辅相成的关系.观念不转变,方式转变就没有了方向,没有了基础;方式不转变,观念转变就失去了归宿,失去了落脚点.所以,教学改革既要重视观念改革的先导作用,又要重视方式改革的载体作用.教学改革不仅要改变教师的教育观念,还要改变他们每天都在进行着的习以为常的教学方式、教学行为.就教与学关系而言,教师教育观念、教学方式的转变最终都要落实到学生学习方式的转变上.学生学习方式的转变具有极其重要的意义,这是因为学习方式的转变将会牵引出思维方式、生活方式甚至生存方式的转变.学生的自主性、独立性、能动性和创造性将因此得到真正的张扬和提升.学生不仅将成为学习和教育的主人,而且还将成为生活的主人,成为独立的、积极参与社会的、有责任感的人.学习方式转变因此被看成是课程改革的显著特征和核心任务. 课程标准强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习状态,提倡和发展多样化的学生学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力.物理课程标准指出:科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.在科学探究中,学生像科学家构建、描述科学原理那样经历探究的过程,将自己的经验协调起来并纳入逻辑系统,从而形成科学的概念与原理,建立自己的知识结构,使认知结构、知识技能、情感态度及价值观都得到发展.教师在探究教学中要立足于转变学生的学习方式,培养学生的独立性和自主性,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成适合于自己的有效的学习策略.学生在探究中学会动手实验、学会动手制作,还要在课外活动中学会科技制作与小发明,这才是落实课程标准的有力保证.作为物理教师,应贯彻国家教育方针,接受最新教育理念,真正树立正确的素质教育观. 2教师要向学生渗透科技制作与小发明活动的意义 开展科技制作或小发明活动,一般先进行宣传,或以黑板报形式通知或以文件形式通知.组织形式上常以教研组或任课教师为组织者,成立兴趣小组,再布置任务.在宣传和组织的过程中,多渗透活动的意义.最好是通过培训讲座,联系学生身边熟悉的生活现象,讲解科技制作与小发明活动的意义. 科技制作论文:快乐DIY,模型制作在科技活动中的新模式 摘 要:模型课是历史最为悠久的科技制作活动类课程,是一种科技含量较高的活动,这些活动能让我们掌握丰富的知识,带来体验动手的乐趣,同时也成为现代人一种更加休闲、健康的娱乐方式,有着极为广泛的拥戴者。 关键词:科技制作活动; 模型课 模型活动的本身,也有难度与形式上的区别,比如飞机模型,从构造上来看,有用一张纸、几分钟就能制作好的最简单的纸模型飞机;也有要用上千个零件、花几千个工时才能制作好的无线电遥控像真模型飞机。从性能上看,有只能飞几米远、在空中停留几秒钟的模型;也有能飞几百千米、在空中停留几十小时的模型,所以各个学校开设情况不尽相同。模型制作活动的方式也应当做出适时的创新,才能适应新时期的教学环境。 一、实现自主设计,海陆空模型制作活动要有明确的动机 每个同学在选择模型课前,应当先问问自己为什么要制作海陆空模型,你的目的和动机是什么?其次,最好不要每人都去购买成品器材。Do it yourself !对,一定要让学生参与到模型制作的比赛中来,测试一下自己的动手能力,增加模型活动的竞争性。第三,要实现学生的自主设计,这是提高教学效益的最有效手段,不要像文化课那样,把不同的学生教成一个模样。当然,模型课不能上成发明创新课,因为从指定的制作对象来说并不要求我们去创新,其中最主要的目的是锻炼自己的制作技能,而不要期望自己在课程中会新发明一个作品。 最后,要采用KISS(Keep It Simple Stupid)方法:保持简单、目标明确,这可能没有创造性,但我们的目的也正在于学会设计,提升动手制作技能,它能使我们同学自然而然地产生不断革新技术的创造欲望,有利于培养创造型人才。 二、化繁为简,善于使用小组合作的方式,突破制作障碍 模型活动要用到材料学、结构学、工艺学、空气动力学、电子学、无线电学和电动机科学等多方面的知识和技术。因此一般中学的科技活动课在其他老师与家长眼里只是“剪刀加浆糊”、“锤头加榔头”、“锯子加斧头”,他们根本不会相信在中学里学生会有什么高深的技术。 为了解决这一问题,我们在教学中应分步实施。首先可以按知识点对学生进行分组,各组教授不同的知识点,这样可以大大缩短学习时间。当老师的课堂教学完成以后,再重新分组,即把不同知识点的同学组成一个新的小组,那么这个小组通过合理的分工,分别从原理、设计、材料、绘图及动手制着等方面入手,就可以实现针对多知识点的复杂设计与制作,因为这是建立在前面知识基础上的再学习与深化,学生往往能创造出更有技术含量的作品。 在我校,学生们通过自身努力,利用常见的材料,已经制作出了几十件“飞机能上天、潜艇能入水”的作品,这都要归功于学生团队合作的教学尝试。 三、富有个性的设计,是模型课程的灵魂所在,是模型制作中的重头戏 初学者可能会在设计上遇到困难,因为他们不知道什么可以工作什么不能,但是我仍然建议先设计。设计的好坏是制作成功的关键。在设计过程中教师一定要严格把关,不符合设计要求的作品一定不能进入制作阶段。 模型制作中的设计基本要素主要包含以下几个方面: 1.材料的选择设计 需汇总制作中所需要的各种附件名称、材质、数量、国标号以及用途等,形成附件材料单。材料可以多方获取。其实作品中用的最多的也就是生活中常见的材料(木头、金属、塑料、绳子、电线等)。 2.一定要有尺寸的设计 加工图需明确表明各种加工方式及各部位的加工尺寸,并在需要表达装配关系的地方配组装图,表达要求有三维特点,所有这些应该符合其实际的尺寸和比例。 3.要采用KISS方法,保持简单、目标明确,寻求功能成本的最优化 设计的同学在设计阶段应充分考虑模型的性价比,力求使整个制作活动的造价与其性能、功能相匹配。 4.一定要是全面的设计 比如设计视觉效果要求,人员分工等。在小组合作的情况下,可以安排专门人员从事设计工作,一份好的设计方案,不亚于一份好的制作样品的作用。 5.一定要是可行性的设计 应尽量保证原主题设计风格不变,即车就是车,船就是船,让别人能直接体会到。 6.应该考虑加工的难易程度及装配的可靠方便性,考虑好结构配套是否可以实现该功能,从而制定出更优的配套方案及合理的加工方案;要注重配套五金件、粘胶剂的选择,满足强度的要求 四、选择合适自已的设计工具软件 由于网络的普及,学生的非课本知识量很大,他们总有一些比较独特的见解,有很强的设计欲望,但最大问题就是学生用什么方式来表达和展示自己的设计理念。针对这种情况,如能在课堂上使用“CAXA”或者“SKETCHUP”等一些设计软件,就可以很好的解决这个问题。本学年我校的学生在上设计课时就是使用该软件来进行,同学们在前几次的熟悉过程中很容易的学会了大部分基本操作,基本可以很好的把自己的设计意图画出设计图纸来。对于同学们完成的设计图纸,不管是数量和质量都比以前用徒手草图的形式要好得太多。下面是一些学生的设计作业: 五、合理安排教学内容,提高课堂的效率 利用在通用技术课程的开设经验,我们改进了模型课的教学方式,并进行了近两年的尝试,逐步形成了一套行之有效的开设方案。 科技制作论文:高科技数字切割设备助力高效商业广告制作 随着数字喷墨印刷技术的不断发展,越来越多的新词汇出现在我们面前:UV平板打印、特殊材质印刷、高品质打印、工业数字切割、异形切割……这些新技术也日益改变和影响着我们的行业和我们的生活。 目前,国内广告制作行业许多走在技术革新前列的先锋型商业广告制作企业,如上海康达喷画、上海柏连艾广告等公司近年来都添置了许多新型的数字喷墨印刷设备,近期又完善了印前数字流程及印后的高速数字切割设备,如UV工业平板打印设备、超宽幅UV卷对卷打印设备、Latex卷对卷环保型打印设备、ESKO高速数字切割设备、Caldera色彩及打印流程管理软件等等,以期以完整的自动化工艺流程为中国商业广告用户提供更加优质的产品和服务。而整个行业也正在如火如荼地朝着工厂化、自动化、规范化、流程化、品质化、环保化以及输出多样化的方向发展。 目前在全球市场上领先的数字化印后加工技术公司ESKO,拥有从设计、异形排版、成本计算到印后切割的完整流程解决方案,带来前所未有的生产效率和完美的跨平台管理模式。ESKO公司的高速数字切割设备Kongsberg(康斯博)是最受欢迎的数字切割机之一,号称工业数字切割设备中的“劳斯莱斯”,是展示架及展板制作生产线的主力军,也是ESKO最为畅销的印后加工系统。它可以提供不同于其他设备的切割材料的广泛适用性,同时智能易用的软件系统保证其生产的自动化、高效率以及精确度。它集合了高速、稳定、精确的切割制作特性,特别适用于那些“24/7”生产型商业广告制作的公司。其每分钟100米的线型切割速度使其成为市场上同类产品中的领先者,从而满足那些批量灵活、快速生产型企业的需要。 Kongsberg系列切割机领先于其他同类型设备的特点在于其高效率、自动化以及广泛的切割材料适用性。同时,与切割机配置的其他工具、如压力控制、高精确度的V切工具,针对瓦楞纸和泡沫的往复式震动刀具,针对固体材料的静态切刀,以及针对包装材料的压痕工具等,也是非常受客户欢迎而实用的工具。这也是针对商业广告和标识道具制作的完美补充,实现了全数字化生产流程的POP展示及短版包装的全套自动化作业。 ESKO的ArtiosCAD(雅图)及i-cut套件,极大地提高了整个流程——从设计到印前、再到数字印刷以及数字化印后加工的自动化。即便是印刷公司收到的文档丢失重要信息甚至是出现错误,软件也可以自动地帮助纠正,从而实现有效的版面布局设计以及数字化印刷和印后加工,有利于缩短一些不完整文件的处理时间和减少材料的浪费。i-cut套件包括三个主要模块,i-cut预飞检查PDF文档的正确性,或者在加工之前发现并解决问题,i-cut版面设计和排版保证了加工材料的最大化使用效率,同时减少印刷次数,全面提高生产率。i-cutVisionpro保证切割与印刷图像的轮廓的完美拼合。 中国商业广告制作市场已经被全球广告业公认为是一个巨大的市场,而拥有完整流程和高效率自动化设备的公司必将赢得市场的先机。高科技数字切割设备也必将成为商业广告制作流程的重要组成部分。因此,企业应该清楚看到这些高科技设备和自动化高效流程带来的实实在在的价值,让企业摆脱束缚,一同迎接这个新的工业革命的到来和拥抱新的市场机遇。 科技制作论文:如何培养学生科技体育模型的制作兴趣 〔关键词〕 体育教学;科技体育模型;制作兴趣;指导 科技体育运动是指不需要直接的身体对抗,而是运用特定的知识、技能与科技含量较高的器材展现运动成果和技术水平的体育运动。其主要包括模型制作、定向运动和无线电运动三类项目。夸美纽斯曾说:“兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径之一。”在新课程背景下,教师应如何根据学生的心理和生理特点,合理地运用教育教学手段,培养他们对科技体育模型制作的兴趣呢? 一、提高认识,树立正确的指导思想 在开展科技体育模型制作活动之前,辅导教师应树立正确的指导思想,要使学生明确科技体育模型自身的特点,让他们知道其与玩具的不同之处。组织学生参与这一活动应以学生自愿,不影响他们文化课学习为前提,以提高学生科学素养和创新意识为目的。要使学生通过这一活动身心得到协调发展,逐步形成科学精神,成为德智体美全面发展的社会主义建设人才。 二、循序渐进,提高学生分析与实践能力 当代中学生大多为独生子女,因受家长的溺爱,部分学生在家中缺乏动手的机会,其分析问题与动手实践的能力很差,做起事来杂乱无章,并且想象力与创造力也未得到很好的发展。制作科技体育模型能够有效地培养学生做事的条理性。在模型制作过程中,学生必须先认真阅读操作说明,然后进行观察、比较,最后再进行设计、组装。他们在动手动脑的同时,可逐步养成科技体育运动的习惯,树立起终身体育的意识。为了更好地开展这一活动,辅导教师要根据学生的实际,在活动设计方面下工夫。如,开展手掷飞机制作比赛、美化家园的小能手比赛,力争让每一名学生都能参与到科技体育模型制作活动之中。其间,应遵循循序渐进的原则,要建立健全活动管理制度,创设良好的科技教育环境,引导学生按照活动方案进行活动。从细节做起,不能急于求成,否则会使一部分学生丧失科技体育模型制作的兴趣,导致他们宁愿站在旁边观看其他同学制作模型,也不愿动手动脑。学校可结合实际情况设立科技体育模型陈列室,以供学生存放、展示自己的制作成果,并购置一些科技体育模型、模具、科普读物等,从而为这一活动的开展奠定良好的基础。 三、以身作则,提高辅导教师自身素养 在指导学生开展科技体育模型制作活动中,辅导教师应以身作则,不断提高自身素养。其一,加强师德修养,为学生树立良好的榜样。要求学生做到的,自己首先要做到,要以饱满的工作热情投入到这一活动之中,以高度的责任感引导学生全面发展。其二,要有过硬的业务素质,熟练掌握科技体育知识及科技体育模型制作技能,具备较强的活动指导能力和科技体育运动能力。其三,在实践中不断总结经验教训,发挥自身主导作用,想方设法地激发学生的运动兴趣,满足他们的学习需求,使学生在良好的氛围中提高科学素养,实现身心和谐发展。 四、多元考核,建立科学合理的评价体系 班级是开展科技体育模型制作活动的基本单位。学校如果能将这一活动纳入到对班级工作的综合考评中,则会为这项活动的开展提供有力支撑,而建立科学合理的评价体系,可进一步激发学生的模型制作兴趣。评价方式要由教师单一评价向学生自评、互评及教师综合评价转变。在建立评价体系时,应严格遵循新课程理念,注重过程评价和多元考核,评价要点在于学生的活动表现、非智力因素的发挥和体育与健康知识的掌握及科学素养的提高等。 五、定期比赛,给予学生适当奖励 要培养学生科技体育模型制作的兴趣,教师还应组织他们定期进行比赛。如,手掷模型飞机、橡筋动力扑翼模型飞机、橡筋动力固定翼模型飞机、电动自由飞模型飞机比赛等。这样既能增强学生的体质,又可以促使他们养成健康的生活方式。通过比赛,还可以培养学生的团队精神,增进同学之间的友谊,同时也彰显了学生的个性。其间,教师要合理运用激励机制,对比赛成绩好的学生要给予适当的物质或精神奖励,对模型制作优良的学生要给予表扬,从而促进科技体育模型制作活动深入开展。 科技制作论文:从课外科技作品《梦系青花》的制作谈水墨在青花中的运用 摘 要: 中国瓷器历史悠久,而青花瓷釉质晶莹清亮,白中泛青,给人以清洁雅致之感,富有感人的艺术魅力和浓厚的民族色彩,是我国陶瓷史上一颗璀璨的明珠。近几年,由于古典艺术与现代设计的融合,青花瓷在各种风格的设计作品中呈现出独特的视觉效果。探究以青花瓷为素材制作的动画设计作品,对弘扬中国传统文化,以新的视角绽放青花的艺术魅力有着深远的意义。 关键词: 中国传统文化 《梦系青花》 水墨 青花 引言 中国瓷器历史悠久,而青花瓷釉质晶莹清亮,白中泛青,给人以清洁雅致之感,富有感人的艺术魅力和浓厚的民族色彩。青花瓷以白底蓝花为主要特征,瓷面洁白晶莹,青花纹饰优美,色泽清新,幽雅苍翠。尽管只有“青”、“白”两种颜色,但能将写意之美发挥得淋漓尽致。古人曾用“白如玉、明如镜、声如罄、薄如纸”作为青花瓷的真实写照。 被誉为“国之瑰宝,瓷质荣光”的青花瓷最能体现文人的诗意、画意和情境。“白釉青花一火成,花从釉里透分明。可参造化先天妙,无极有未太极生。”是中国陶瓷史上一朵艳丽的奇葩。青花明净素雅,色泽清新,纹饰优美,在世界上享有极高的声誉。水墨画有着悠久的历史和独特的表现形式,追求浓淡、枯涩、空灵、清远的意境。青花瓷的制作起源和中国的水墨艺术密不可分,它们的共同特征是使用单色进行描绘和表现。青花瓷在制作工艺中灵活地运用中国水墨典型的黑白体系表现手法,看似简单,却十分富有表现力。 一、动画作品《梦系青花》的创建思路 任何一个动画作品都要有鲜明突出的主题,这样才能吸引人,所以制作之前的构思就显得很重要。作者的制作水平和技巧都会在动画作品中表现出来,所以认真分析制作思路、制作方向等非常重要。动画作品在制作前要充分设计好动画脚本,即动画剧本,需要制定好所表现的主体,设计好分镜头及每个镜头的表现手法,制定好特效的制作方案,这样有利于后期制作,也有利于团队的分工合作。在《梦系青花》动画作品的制作中,至少有两种思路:一是充分考虑到青花瓷传承了水墨画的精髓,同样拥有兼收并蓄的绘画特点,意境十分优美。而水墨画是中国人文精神中极具代表性的文化遗产之一,画风与中国人的民族文化紧密联系,不仅印证了中国儒家的伦理学,还涵盖了道家的自然观和佛家的禅语等。制作的作品从整体上要充分体现青花中水墨意境的美。二是强调细部特征的表现特征,在设定好一个动画漫游线路之后,按照该线路所要表现的青花纹饰单体的具体形象进行科学的纹饰单体的建模工作。在构思表现手法时,还要突出动画技术优异于实景拍摄的特点,可以利用在实物拍摄中无法完成的以虚拟表现的画面实现方法。 二、青花瓷中的水墨意境 要想在作品中充分体现青花中水墨意境的美,就必须了解中国水墨画与青花瓷的内在关系。青花瓷在制作工艺中灵活地运用中国水墨典型的黑白体系表现手法,看似简单,表现力却十分丰富。黑白体系是中华民族对世界艺术宝库所做出的巨大贡献,是中华民族独特的审美情结。中国的绘画艺术,特别是水墨画艺术中的黑白体系,可以说,世界上没有任何一个民族能像中国人一样把黑白体系运用得如此炉火纯青,形成魅力无穷的黑白世界。青花瓷正是将这种独特的中华魅力巧妙地进行运用延伸,成就了又一个民族经典。青花瓷传承了水墨画的精髓,同样拥有兼收并蓄的绘画特点,意境十分优美。水墨画是中国人文精神中极具代表性的文化遗产之一,画风与中国人的民族文化紧密联系,不仅印证了中国儒家的伦理学,还包括道家的自然观和佛家的禅语等。 水墨韵味悠远,变化精彩纷呈,整个创作过程充满无数的可能与悬念。它看似温润、淡泊、平和的外表下实则隐藏了一股不可撼动的稳固的力量。青花瓷白底蓝花,静静伫立,就像一位美丽的仙子,让人感觉到一种生命的激情与律动;它的白,并不是单纯的白,而是白里泛青,犹如玉脂,看似简练却有不动声色的低调奢华;用色单一却不单调,疏疏密密、浓浓淡淡、浓浅相映、粗细相交,于一蓝一白间,创造出不同的意境,表达出作者的思绪,幻化出无穷的神奇。 三、青花纹饰中的水墨画 在《梦系青花》作品中青花瓷器纹饰是主要的展现部分。如何在作品中更好地表现青花瓷器中的纹饰就显得非常重要。青花瓷器的纹饰与绘画风格,是一部浓缩的绘画史,并具有鲜明的时代风格。最具代表性的当属元青花的纹饰。元青花的纹饰构图丰满,层次有序,笔法干练流畅有力,勾勒渲染粗壮沉着。元青花瓷器绘画题材丰富,有植物、动物与人物故事等,主题纹饰的题材有人物、动物、植物、诗文等,辅助纹饰多为卷草、莲瓣、古钱、海水、回纹、朵云、蕉叶等。元青花装饰内容有作为边饰的图案,如回纹、锦纹、龟背纹、变形莲瓣、莲花瓣里加折枝番莲、团菊、牡丹、流云,其他还有缠枝花卉、海涛纹、如意纹、如意纹内加海马、卷枝蔓草等。 青花瓷不仅在工艺上体现名贵与成就,而且具有丰富的文化内涵。青花的素净雅致与釉里红的深沉艳丽和谐地统一在画面上,这正是中国儒、释、道及伊斯兰等各大文化融合的自然体现。这种文化底蕴不可能一时体会得完全,需要我们在以后的日子里多关注多留意,这样才能领略中华文化的博大精深。可以说每一种青花纹样,都是一幅中国水墨画作品的延伸。 四、在作品创作中巧妙运用水墨的技巧 “墨分五色”主要是指作画时用水调节墨色的浓淡干湿变化,表现不同物象的明暗、肌理等,所谓“五色”即指墨色的焦、浓、重、淡、清,这在水墨画创作中运用得十分广泛。在陶瓷艺术中与之相通的是青花分水,即头浓、二浓、正浓、正淡、影淡,所显示浓淡变化与中国画的五色一样,在坯上分出各种深浅不同的层次,使单一的色料富有奇妙的变化,达到浓淡分明的艺术效果。因此,无论是中国画还是陶瓷绘画,彼此都是可以相互转换的,就像是音乐,不论使用什么音符,一样能奏出美妙的音乐来。这就是艺术的相通性。 我们说,现代青花既继承和发展了中国传统水墨画的表现形式,又结合了一些现代审美理念,所以我们可以在古代文人画的基础上,把水墨画的笔墨技巧和现代青花瓷的工艺相结合,创作出别具一格的艺术形象。 科技制作论文:初中物理科技小制作活动的实践探索 一、开放性的教学方式 物理活动课,不是随意的课外活动,而是课堂内外各种方式相结合的课程。教师的角色被摆到组织者和总结者的位置,应该尽量给学生创设一种自主参与探究的开放性情景,让学生积极参与观察现象、研究过程、提出问题、寻找答案等这样一个再发现、再创造过程,使学生通过书本获得的间接经验和通过实践活动获得的直接经验相结合。老师和学生在交互过程中,通过各种方式共同建构具体的教学内容和教学方式,完成学习内容的选择、组织和编排。学生可以自我选择内容、自由组合、采用尽可能的方式,例如亲身实践、查阅书籍、浏览网页、观看科技节目、求助于家长、社区中心等获得的各方面的知识信息,然后对这些信息进行综合加工和处理,最后课堂组织形式则以讨论、交流等方式进一步加工处理,完成一个小实验、一个科学探索过程或制成一件小制作。例如,在一次学习家庭电路的过程中,林嘉俊同学提出:“老师,我们对家庭电路的知识只建立在理论上,感觉很空洞,我想做一个家庭电路的模型。”当天的下午我和他们几个同学把模型做出来后,我问他们:“现在还模糊吗?”每一个同学都会心的笑了,那是一种满足的笑。当我们学习到某方面的知识时,我们会组织学生参观有关方面的实践活动、观看相关的视频片段或请有关方面的人物向学生们进行讲座形式的教育。例如:当我们学习到电子器件的知识时组织学生参观电子器件的制造工厂,让学生亲眼感受生产线上的实践;又比如学到有关电灯等器件的知识时,组织同学们观看有关Edison等发明家发明创造的一些片段,组织学生上网查阅中山古镇灯饰发展的情况,让学生体验科学家的艰辛,体验家乡建设、发展的成果,激发他们热爱家乡,努力学习的热情。在上述过程中,我们将最大限度地运用实验教学,为此我们建立了专门的活动教室,打破传统的教室格局,采用面对面的小组组合形式。 二、教师设计一些简单的现成的实验套餐 学生根据自己的特长和爱好选择制作。在桌面上和抽屉里摆放着小实验工具“套餐盒”,盒内是生活中简单的材料。如:铅笔、导线、铁钳、铁锤、铁钉、水杯、胶水、木版、玻璃板、橡皮筋、蜡烛、纸张等等日常的简易工具。学生可以根据自己的需要填充工具盒,自由选择、结合实验材料,并鼓励和引导学生尝试运用这些物品演示多个课本上的实验和小实验。在此过程中,往往有的学生会制作出很多与课本的实验相关的有创新的制作的。例如:在去年的小制作小发明活动中,有部分同学找来了一些大可乐瓶子、打气筒、一些密封的胶水等,加上老师提供的细小玻璃管、橡皮塞等工具,决定做一个“水顶球”(一个利用大气压把瓶内的水压出顶起乒乓球的实验)。他们将玻璃管穿到橡皮塞中(多次试验才做成功),然后自己想办法密封、固定,当时发现水柱很难竖直,他们想了很多方法,最后采用了某个同学提出的在可乐瓶子的底中央涂上一点红色,调节玻璃管使管的底部对正红点的方法才把玻璃管竖直了。还有卢淑贤同学在课堂上观看滑动变阻器的演示实验后,向我提出“老师我觉得学校的滑动变阻器操作不够方便,老师演示时,由于导体细小,可见度小,我想到一种比它还好的。而且如果成功的话,全班的同学都可以自己进行堂上实验了”于是她找到了一些电阻率适合的吉他弦,一些小钉子、几根导线、一个电池盒和电池,我们用了三个小时的时间把她想到的便携式滑动变阻器做出来了。而且在学校举办的小制作比赛中获得了二等奖。经过这样的一个动手和动脑的过程,同学们可以用自己的方法创造出一个来自同一原理但不一样的制作。老师在指导的过程中,必须注意这些实验的器材最好是一些利用废品和日常工具可完成的,这样既可以训练学生动手也可以培养他们节俭和环保的习惯。 三、制作一个属于自己的小制作 经过一段时间的训练后,学生已经初步具有制作的能力和创新的思想。我们可以尝试让学生自己去找资料初步定出一个方案,然后辅导教师在尊重学生的思想的前提下加以修整。定题后,组织学生进行创作。这是一个把所学到的东西应用在实践中的创新过程,必须对学生给以充分的支持和鼓励以及帮助。例如:去年的活动中初二(10)班的陈金龙同学,他从课外书上看到一段关于“失真房”的文章时,他对这一现象产生了很大的兴趣,他马上想把它缩小做成一个小制作。他把设想告诉了我,看完那篇文章后我发现把它缩小不会影响到它的失真效果,于是大力的支持他去做,我们一起研究它的构造,查阅一些相关的文章和刊物,其间我向他提出了一些建议和一些必要的帮助。最后他成功地把失真房做出来,而且在这次学校的小制作活动中获得了一等奖。后来,他和同班的杨志斌同学两人在一次下雨天回家的路上,观察到雨点垂直落到雨伞中央部位的声音特别大,而落到倾斜的雨伞边缘则小得多,于是产生了创作灵感。能否减小雨点打到屋顶时发出的声音呢?在老师的指导和启发下,几经挫折,不断完善,终于完成了“消音雨蓬”的制作。“消音雨蓬”在学校小发明、小制作评比中获得了一等奖。林嘉俊、杨志斌、卢淑贤等同学所获得的成绩正好体现了科技小制作的成功,他们经常这样对我说:“老师没有你的教育,我们的学习还停留在理论上,小制作活动让我们懂得了研究的重要性,让我们明白了什么是真正的学习,并体会到学习的快乐。” 四、公开的评价 以鼓励性评价为主,其中特别注意形成性评价和综合性评价的结合,尽可能挖掘他们的优点和进步,给予表扬和鼓励让学生体会成功的喜悦,学习的乐趣。主要通过记录学生平时参加活动的过程和方法,对学生的观察能力、提出问题能力、作出猜想和假设的能力、收集信息和处理信息的能力、交流的能力等进行形成性的评价。通过本校每年一度的科技节的小制作评比对学生的活动、创新能力,对科学技术、社会问题的认识程度等的综合性评价,作出优秀的作品给予奖励。去年我们分别奖励了一批小制作:一等奖“失真房”、“消音雨蓬”等五个项目;二等奖“便携式滑动变阻器”、“水汽火箭”、“一纸顶千斤”、“多功能大气压演示瓶”、“双向楼梯灯”等十个项目;三等奖“投石车”等十五个项目。通过表扬让学生感觉到成功并非高不可攀,使他们增强自信心,从而更好地发挥特长。 五、实验结果 经过一段时间的以物理为主的活动课教学,我们发现学生学习的积极性、实践能力、科学探索能力、思维灵活性和创新意识等方面都有提高,下面使实验结果小结: 1、通过调查统计:98%的同学喜欢活动课,其中90%的同学认为趣味性强,可以动手实验;82%的同学认为思维的灵活性有所提高;76%的同学经常会有一些创新的想法。50%的同学在课外喜欢动手制作或做实验。全部参加小制作活动的同学都初步掌握了一定的科学研究方法。 2、小制作活动的学习和制作,同学们的提出问题、探讨问题的能力和整理信息的能力都有所提高。并使同学们养成了实地调查、实验、查阅书籍、浏览互联网、求助于家长等习惯。这有助于开阔学生的视野和知识面。 六、问题讨论 我校的小制作活动还是处于探索阶段,如何完善本课题的内容和方式并没有一个固定的模式可以参考,许多问题还有待指导和不断改正和实践。 科技制作论文:如何使用Illustrator软件制作科技期刊插图 摘要:介绍了使用Adobe Illustrator获取EPS格式文件的途径、步骤和EPS格式图形的处理方法及需要注意的几个问题。认为利用Illustrator软件的强大矢量图形处理功能制作EPS格式科技期刊插图是一种方便有效的手段,可以明显增强科技期刊插图的清晰度和美观程度,插图的输出质量可以达到与正文一样的效果。 关键词:期刊插图;Illustrator软件;EPS格式。 国内科技期刊排版多采用方正排版系统,而其中大多数期刊插图都采用TIF等位图格式,所以图形、线条和字符输出质量都明显不及正文。随着北大方正排版系统的升级,推出的版本已经支持Illustrator软件生成的EPS格式文件,从而为科技期刊描图的处理提供了新的途径。 EPS(Encap sulated PostScript)是由Adobe公司设计的用PostScript语言描述的一种ASCII码文件格式。EPS称为封装(内嵌)的PostScript格式,它继承了PS的所有优点,且能够被无损地嵌入到其他PS文件中,所以很适合于用做插图文件格式。 Illustrator系统是由Adobe公司开发的一种矢量绘图处理软件,它能够以又快又精确的方式制作出彩色或黑白图形,也可以设计出任意形状的特殊文字并置入影像。用Illustrator制作的文件,无论以何种倍率输出,都能保持原来的高品质。它的操作界面及常用工具与Photoshop类似,所以,对于熟练使用Photoshop的编辑或描图人员很容易学会并熟练使用。此软件与EPS文件格式出自同一家公司,这使两者具有更好的矢量兼容性。 一、ESP文件的主要获取方式 1.直接调用 如果作者提供单独的矢量格式文件,就可以在Illustrator系统下用“打开”方式直接调用。在Illustrator CS版本下可以直接调用的文件格式有27种之多。常见的科学计算软件生成的矢量格式图形文件,多数都能被Illustrator系统识别,有的虽不能被识别,但只需要利用第三方软件作适当的格式转换,生成通用的矢量格式图形文件就能被Illustrator系统识别。这样可以充分利用科学计算软件资源,也为期刊插图的处理提供了极大的方便。 对打开的矢量文件作适当的处理(后文将介绍)后,即可另存为EPS格式的文件。具体方法为:单击Illustrator选单栏中“文件”“存储为”,出现保存对话框,选择保存路径,键入文件名,保存类型选择“Illustrator EPS(*.EPS)”,单击“保存”,出现“EPS本地格式选项”对话框,设置数据,单击“确定”,EPS格式的转存文件保存。 2.拷贝粘贴 (1)选择目标插图。将目标插图选中,进行复制。选取对象可以是电子文稿中的插图,也可以是图形处理系统中打开的图形。使用相应软件选单栏中的“编辑”“复制”,也可使用方便的功能键“Ctrl+C”直接复制。 (2)在Illustrator中建立新插图。运行Illustrator系统,单击“文件”“新建”后出现“新建插图”对话框,对“版面设置”和“颜色模式”对话框进行设置后单击“确定”,出现新建插图界面。 (3)粘贴目标插图。在Illustrator激活状态下,单击选单栏中“编辑”“粘贴”,或用功能键“Ctrl+V”,目标插图拷贝入新建插图界面中。 (4)Illustrator下的编辑加工。可对整体图像进行放大、缩小,或对图形对象进行删除或增加,及其位置、大小、线条的粗细等进行精细加工。如不进行Illustrator下的编辑加工操作,则可以跳过此项操作。 (5)文件转存,方法同EPS文件存储方法。 3.底图绘制 有时作者提供的原图是非矢量格式,如果图片的质量再不高,就可以采用Illustrator在原图的基础上进行重新绘制,生成的新图片也可以成为EPS格式的插图。 (1)首先启动Illustrator并打开一幅要处理的线条图原稿。 (2)在软件操作界面右边的图层控制面板中新建一个图层,选择钢笔工具,并在画笔选项中设定线宽、顶点和转角的形状;放大原稿(便于准确跟踪路径),用钢笔工具描出原图中的实线。 (3)实线部分完成后,再在图层控制面板中创建一个新的图层,同上设定画笔形状后,选虚线,设定虚线与间隔的宽度,再用钢笔工具描绘出虚线。 (4)如有更多的线条,则通过新建图层和修改笔画选项来创建新的线条。 (5)所在图线描完后,删除原来的底图图层,并在重新描绘后的图上标注文字。 (6)全部工作完成后,即可进行文件存储,方法同EPS文件存储方法。 二、用Illustrator处理图形文件的方法 1.去除游离点和剪切蒙版 由于有的图形可能存在看不见的游离点或剪切蒙版,必须去除,否则可能影响图形大小,导致发排后的插图长宽比例失调,形状失真,甚至会导致在北大方正排版系统中图形无法显示。去除的方法有两种: (1)选择菜单栏中的“选择”“对象”“游离点”(“剪切蒙版”),此时可以看到图形中看不见的游离点或剪切蒙版已经被选中,按键盘上的“Delete”键将其删除。 (2)使用“直接选择”工具(默认快捷键A),框选图形,找到游离点或剪切蒙版位置,再逐个用“直接选择”工具框选中游离点或剪切蒙版,并用“Delete”键删除。 有时会出现图形比实际可见的部分大很多的情况,这是因为在可见的部分图形较远的位置存在不可见的游离点的缘故(检测方法:按Ctrl+A选中全部图形,此时在“信息”窗口上可以看到图形大小,“W”后面的数值表示宽度,“H”后面的数值表示高度;再用“直接选择”工具框选中可见的图形,在“信息”窗口查看图形大小。如果前后数值相差明显,则说明存在不可见的游离点)。此时,也可以用“直接选择”工具框选中可见图形,在菜单栏“选择”“反向”,按“Delete”键删除即可。 2.修改图形中的线条 用“直接选择”工具并配合“shift”组合键,选中需要加粗或变细的线条,在工具栏中选择线条的磅数为0.5 pt,具体的磅数大小因不同期刊对图形的要求而异。对于同样粗细或相同描边颜色的线条,也可以使用菜单栏中的“选择”“相同”“描边粗细”(或“描边颜色”)来选中,再修改线条粗细或描边颜色。 (1)修改(或添加)虚线:选中需要修改的线条,在工具栏中可以看到蓝色的“描边”字样,选中“虚线”并设置虚线和间隙的磅数。 (2)修改(或添加)箭头:选中需要修改的箭头所在的线条,在菜单栏中选择“效果”“风格化”(Illustrator效果中的)“添加箭头”,在弹出的对话框中选择线条始点或终点的箭头类型。 3.修改图形中的文字 EPS插图需要并且允许配以矢量字符,在输出EPS文件之前,应该对已有的字符进行编辑和补充。通过处理可使作者植入的矢量文字得到充分的利用,并且可以选择跟正文一样的字体。 用“直接选择”工具并配合“shift”组合键,选中需要修改的字,此时在工具栏会出现字体工具,可以通过调整参数修改字体类型和字体大小。图形中的汉字,最好选用与期刊正文完全相同的字体(如方正书宋);字母和数字最好选用Times New Roman字体。如果图形中字母存在斜体,所以字体类型中选择“Italic”,这样所选择的字母即为斜体了。 由于Illustrator中植入的字符有些不能直接在北大方正排版系统中显示出来,所以编辑好的字符需要作“轮廓化”处理。在菜单栏中“选择”“对象”“文本对象”,选中需要轮廓化的所有字,右键选择“创建轮廓”(Ctrl+Shift+O)即完成了字的轮廓化工作。也可通过“直接选择”工具并配合“shift”组合键选择需要创建轮廓的字。这样处理后,字符变成了矢量图形再输出EPS插图,避免字体的嵌入,在发排时也不需要调用终端上的相关字库。 三、需要注意的问题 1.文件保存 考虑到与北大方正排版系统兼容性问题,制作的Illustrator文件的保存类型为“Illustrator EPS”,即文件的后缀名为“.EPS”。EPS图形文件主要用于北大方正排版系统的图文混排,保存的版本应选择“Illustrator 8 EPS”的保存版本。如果选择其他版本保存的EPS格式文件,可能不会被方正排版系统识别,会造成图形显示不出来,发排后的插图将成为空白图形框。 为了方便修改,建议在字符“轮廓化”前后分别保存至不同的文件夹,轮廓化之前的文件主要用于后期排版、校对中方便于对图片中字符的修改,它对保存版本的选择不必特别要求,默认即可。 2.颜色模式选择 由于目前彩色插图采用的是CMYK四色印刷,因此制作的EPS彩色图形要确保为四色模式,否则在发片时会出现错误。在新建图形对象时,在“新建文档”对话框中,要将“颜色模式”设置为“CMYK”。在处理已打开的彩色图形文件时,需要特别注意色彩模式的转换,将专色转换为四色。具体方法为:“文件”“文档颜色模式”设置,将图形对象的RGB颜色模式转换为CMYK模式。 3.处理文字时的图形大小 在图形处理时,建议将图形实际大小调整为排版时的图形大小,这是为了使Illustrator中设置的字体大小,不因排版输出时图形的缩放而造成字体大小发生变化。 4.其他 (1)在排版系统中使用Illustrator生成的EPS图形文件,其方法可参考相应的软件使用说明。如,在飞腾4.0版本中使用EPS文件,方法同使用TIF格式文件一样。在书版10.0版本中使用EPS格式文件的命令为: [|PS,[,][][][][#][%][:]|] (2)Illustrator用来处理Auto CAD、Grads、Microcal Origin、Excel等软件绘制的图形非常方便,这些图形都能被Illustrator以矢量图的形式识别。然而有些作者由于对编辑行业的不了解,以为提供的图片无需修改,从而错误地将原本易于使用Illustrator处理的矢量格式图形转变成位图格式,给插图的编辑加工造成了不必要的麻烦。 科技制作论文:以校园科技节节目制作焕发学校主题活动魅力 摘 要:在组织开展校园主题活动的过程中,选择一个学生感兴趣的、贴近他们生活实际的、能够亲历体验的好主题,往往决定着一项活动能否成功。校园电视节目由于其画面直观、形象,内容通俗易懂,在为儿童提供多感官体验的同时,也陶冶了儿童的审美情操,特别受学生的喜爱。优秀的电视节目形式对开阔孩子视野,增长知识,提高认识能力非常有教育意义。如果主题活动能以电视节目形式为载体,将校园电视节目制作和主题活动有效整合,从“定主题、演节目、说新闻、考知识”的方式来丰富主题活动的内容,让学生在享受快乐的同时又有所收获,不失为一条极佳的途径。 关键词:校园电视节目制作;科技节;主题活动;有效途径 校园电视作为一种新兴的现代化教育手段,具有传播信息量大、形象生动的特点,对求知欲旺盛的儿童起着增长见闻、开阔视野的作用。在校园电视节目制作过程中,对于培养学生的创造性和自主发展意识以及全面提高学生素质具有极其重要的作用,它调动了学生的积极性和主动性,让他们参与到电视节目的制作中,从栏目的策划、采访到摄像、主持都将活跃着学生的身影。如果能将一些优秀的电视节目形式运用到主题活动中来,不仅能丰富学生的活动内容,还能锻炼学生的综合能力,让学生在享受快乐的同时又有所收获。本文试以学校科技节节目制作为例,探讨开辟主题活动的另一种有效途径。 一、“焦点访谈”法――定主题 陶行知先生说:“整个社会的活动都是我们的教育范围。”社会是一个大熔炉,我们在开展主题活动时必须与社会生活相合。现在的电视节目中,访谈节目越来越多,而且也深受广大观众的喜爱。比如:“焦点访谈”“杨澜访谈”“鲁豫有约”“咏乐汇”等等。这些访谈节目往往选择“政府重视、群众关心、普遍存在”的话题,坚持“用事实说话”的方针,反映和推动解决了大量社会进步与发展过程中存在的问题。教师要善于从中挖掘主题,千方百计为学生创造尽可能多的亲历体验,引导学生走出课堂,走出校门,走向社会,从而培养学生感受生活,学会与人交往的社会实践能力。在组织开展主题活动过程中,选择一个学生感兴趣的、贴近他们生活的、能够亲历体验的好主题,往往决定着一项活动的成功与否。因此,选择活动的主题是相当重要的。我们可以借鉴访谈节目的做法,让学生观察和采访学校和当地社会生活中人们普遍关心的问题,了解情况,听取人们的不同看法,然后通过讨论确定主题。 比如,在制作学校科技节节目前,我首先组织学生去访一访学校里的老师、同学,家里的爸爸、妈妈等,了解学校和家长目前最关心的问题。结果,对60名孩子的采访中,有48名孩子都表示,最近学校正在开展第三届科技节,科技节活动是学校的热门话题。围绕着科技节活动,每个班级、每个年级里都发生了一些有趣的小故事,对活动内容、评选出来的“科技小明星”,老师和同学都热衷讨论。于是,通过学生自己的采访,我们达成共识,确定了本次活动的研究主题――学校科技节。当然,由于是在学生自己的采访下确定的时下最流行的活动话题,所以学生参与的积极性更是激情高涨了,并且他们仍然会处在一个继续采访和调查的学习过程中,收到的效果是非常好的。在确定好“学校科技节”这个活动主题后,我按照“焦点访谈”的做法,让学生为自己的研究课题命名,如制作《科技小实验》节目的研究小组,命名为“小云访谈”,访一访同学们在做实验过程中的趣事、得到的收获等。在这个访谈节目的策划中,研究小组的成员在准备什么问题、邀请什么嘉宾、如何应对节目现场中发生的各种问题等方面进行了讨论。在这个过程中,学生深深地体会到了团结协作、互相帮助的重要性,使他们养成了互相合作的良好习惯。 二、“梦想剧场”法――演节目 每个人都有表演的欲望,也都有表演的天赋,尤其是小学生,他们特别渴望有一个能充分展示自己的舞台。很多人都喜欢看综艺类的电视节目,比如:老毕的“梦想剧场”、李咏的“非常6+1”、还有滑稽的“乡村大世界”等。这些节目都突出了观众的参与性,为广大表演爱好者提供了展示才华的机会,观众自己唱主角,自编、自导、自演节目。我们的主题活动也要增强全员的参与意识,让更多的学生有兴趣参与,才能取得更好的效果。 1.注重活动参与性 在开展活动的过程中,我们要充分调动学生参与活动的积极性和主动性,为所有学生上台表演创造机会。校园电视节目的策划与制作坚持以学生为主体,教师为主导的原则。活动方案的制订、节目的编排、录像的采编、拍摄脚本的编写、演播厅的布置、活动的组织、现场主持等工作人员均是以学生为主体。在活动中,无论参与的学生擅长什么,或是对什么感兴趣,都能找到自己的用武之地。因此,在制作学校科技节节目前,我就借用了“梦想剧场”里的那句经典口号:“梦想大舞台,有才你就来!”学生根据自己的兴趣、爱好与特长进行自由选择,建立各制作小组。我要求各个制作小组成员在规定时间内,一起合作完成一个与科技节有关的电视节目。一期优秀的电视节目,需要经过许多工序,由许多人共同协作才能完成。如专题片《自制泡泡水》的录制历时近半个月,有20多名工作人员,5个六年级班级参与其中。在节目准备阶段,大家合作收集电视素材,一起对资料进行推敲,确定节目的形式与风格;在拍摄现场,边拍摄边沟通;在后期,一起探讨片头、特技、配音、字幕等内容,精诚合作,为这期节目出谋划策。在这个自发组织的过程中,孩子们的热情、智慧、能力已经完全得到了证明,他们自己研究体会到的教育更是不可估量。这个“梦想剧场”,不但为学生提供了发挥自己特长的平台,还战胜了自己胆怯的心理,教师只要因势利导,善于挖掘他们的潜能,就会收到意想不到的效果。在这次活动中,那些后进生也表现得非常积极、突出。 2.注重形式多样化 一个活动主题我们往往可以从不同的角度来表现,其形式可以是“说、看、动”相结合,这样就能不断刺激学生的大脑兴奋中心,从而创设活跃的活动氛围。由于学校科技节的节目形式丰富,播出的内容反映的是学生的生活,加之科技节节目中的演员都是学生身边熟知的人,学生便想看、爱看,极易对此产生兴趣。此次学校科技节的节目形式真是丰富多彩,有专题片《最有趣的挑战实验赛》,学校电视台对“纸陀螺竞时赛”“扔不破的鸡蛋挑战赛”等科技挑战赛进行现场直播,这些精彩的挑战实验吸引了所有观众,有的瞪大双眼,有的屏住呼吸,期待着实验的结果,大大地激发了学生探索科学奥妙的兴趣;有纪录片《“火箭”的诞生》,记录了一个学生从自制火箭到试射成功的全过程,让学生在观看这期节目中发现问题、提出问题、自己研究探索问题,最后得出科学的结论;还有家庭DV《鸡蛋的沉浮》,一位学生在家里做这个科技小实验时,请家长帮忙把整个实验过程拍摄下来,然后通过校园电视台播放给全体师生观看,看着这位学生专注实验的身影,听着他滔滔不绝的解说,观看电视的学生沉浸在浓浓的科学氛围中,收到了良好的效果。学生在制作节目的过程中,不仅享受到了表演的乐趣,还体验到了合作与成功的喜悦。只要学生有好的创意,且切实可行,校园电视台都可以为他提供一个展示才华与能力的实践舞台。 三、“小强热线”法――说新闻 新闻是新近发生的事实报道,它向公众传递生活中的各种信息。如今,越来越多的人开始关注并喜爱收看新闻节目,比如“小强热线”“师爷说新闻”“1818黄金眼”等等。因为节目中有大众所关心的话题,并能了解一些身边最新的生活动态和一些奇闻乐事。将这样的体裁,通过学生的编排和创造,同样可以运用到我们的主题活动中。 在制作学校科技节节目时,我模仿“小强热线”的做法,先让学生自己推选一位队员来做新闻主持。结果,大家一致推选一位叫丁晨可的队员来做节目主持人,并将节目取名为“小丁热线”。丁晨可在同学们的帮助下,编排报道了一则《城北小学“体验科学 快乐成长”活动在城市广场火热上演》的新闻。报道结合了各种途径收集到的图片资料,与解说同时进行展播,并且现场采访了参加活动的同学,手持话筒的小丁俨然一位电视台主持人的形象。节目主持人的台风、口头语言表达能力、肢体语言表达能力、多方面的知识储备、临场应变的能力、调动现场气氛的能力,在主持节目的过程中得到了提高。不仅仅主持人,其他参与制作和配合制作节目的同学、嘉宾、现场观众,都在这次活动中得到了多方面的锻炼提升。“说新闻”活动,不但发挥了班级活动的阵地建设,丰富了学生的业余生活,而且让学生在浓烈的气氛中受到了良好的教育。 四、“开心词典”法――考知识 每一个少先队员都是好胜的,赛一赛、比一比对他们来讲都特别感兴趣。如今这样的电视节目也层出不穷,“开心词典”“超级大赢家”“超级辨变辨”等等,深受广大观众的喜爱。小学生喜欢挑战,喜欢参与具有挑战性的活动。在主题活动的准备过程中,因为知道有知识问答环节,学生的求胜心理一定会促使他们更加关注周围的一切,并不断地去主动汲取更多的知识养分,为求成功而努力。这样既丰富了主题活动内容,还从真正意义上促进了学生对知识的渴求,取得更好的教育效果。 在制作学校科技节系列节目时,我们就安排了一期《科技知识知多少》的节目。学生在参与制作电视节目的过程中,都认真地做了赛前准备,从各种报纸上、网上和图书室搜集有关资料,还积极地向老师和同学请教,通过广泛的调查访问、信息收集、专业知识充电、多方研讨等活动来推陈出新,形成了一种非常激烈的学习和讨论的氛围。《科技知识知多少》节目的开展,充分发挥学生的主体作用,使学生被动学习变为主动进取。 综上所述,校园电视节目制作就相当于一股“东风”,为我们老师提供教学资源,让学生从中吸取构建活动主题的养分。将校园电视节目制作和主题活动有效整合有其独特的教育功能,通过“定主题、演节目、说新闻、考知识”等方式,调动学生的积极性,体验共同参与、团结合作的快乐,引导学生在实践和体验中接受潜移默化的教育和影响。 科技制作论文:科技创新训练选修课程电控部分教学演示动画的设计制作与应用 摘要:本文全面分析了科技创新训练选修课程的教学对象、教学组织形式的特点,研究了制作教学演示动画的必要性及可行性。在此基础上综合运用多媒体软件Flash、Photoshop、Pro/E、3D max及Director制作了交互式教学演示动画并应用于教学,取得了理想的教学效果。 关键词:教学演示;动画制作;实践教学 多媒体教学不仅是教学手段现代化的一种体现,更是教学改革的突破口。实践证明,多媒体教学符合学生的认知心理;有利于激发学生的学习积极性;提高了教学效率。通过开展多媒体教学应用,可以促进教学观念与授课形式的变革,促进教学思想与教学理论的变革,促进教学体制与教学管理的变革,促进教学模式与教学方法的变革。随着多媒体技术及相关应用软件的快速发展,出现了多种形式的多媒体教学手段,其中就包括教学演示动画。 为了使多媒体技术更好地服务于具体课程,达到优化教学内容、提升教学效果的目的, 我们首先要分析课程的教学对象和教学组织形式的特点。 一、科技创新训练选修课程的特点 1.教学对象的特点 科技创新训练选修课的教学对象从年级上分是大一、大二的学生;从专业上分主体应是理工类的学生,此外还有少量经管、人文类的学生。 对于大一、大二的理工类学生,他们还处于基础课的学习阶段,专业课几乎没有接触。 这时他们参加选修课很大程度上是出于对学生科研立项及业余科技活动的好奇。对于经管、人文类的学生,他们能参加这门选修课,除了为获取毕业所需的学分外,更多的是为了开阔视野,拓宽自己的知识面。总之,科技创新训练选修课教学对象的共同特点是,学习积极性高,求知欲望强,对动手实践、参与业余科技活动具有比较浓厚的兴趣;同时,专业知识不成体系,不具备基本科研能力及缺乏经验,又使他们在实践过程中面临各种各样的困难,很容易丧失信心。 2.教学组织形式的特点 科技创新训练选修课每学期1-10周开课,上课时间为周六全天,上午理论授课,下午动手实践。根据教学计划,每次上课学生都必须完成一个完整的教学模块,并且教学模块之间衔接紧密。以电控部分为例,教学模块的设置顺序为:直流5V电源制作、单片机最小系统、智能小车驱动板原理与焊接、Protel电路原理图绘制、C51程序设计基础、流水彩灯控制、舵机驱动、直流电机调速等。如果学生在某一个环节上出现问题,没有掌握全部的知识点,会直接影响他下一个教学模块的学习。 二、制作教学演示动画的必要性和可行性 从以上分析可知,在科技创新训练选修课中,教师要帮助学生在4学时的理论授课时间内,理解、记忆尽可能多的知识点,并在随后的4学时内通过指导动手实践,使学生重现所有知识点,做到真正掌握。单纯依靠传统的教学方法,很难达到上述目的。例如,在讲解直流5V电源制作的教学模块中,如果单纯依靠电路原理图,虽然可以使学生理解每部分电路的基本功能,但很难对电源波形的变化过程形成一个完整、直观的印象;而且原理图上的符号毕竟不是真正的电子元器件,即使学生掌握了电路原理,但由于不熟悉元器件的特性,在电路焊接时经常无从下手。如果能在电路原理图上用元器件实物照片替代相应的符号,并以动画的形式演示电源波形的变化过程,上述问题就迎刃而解了。 现代多媒体技术及相关应用软件的快速发展,使我们有足够的能力将文字、图片、模型及影像融合在一起,形成一套交互式的教学演示动画。 三、交互式教学演示动画的设计与制作 下面以直流5V电源制作为例,简要叙述交互式教学演示动画的原理背景、制作方法及演示效果。 直流5V电源制作。直流5V电源的工作原理是,交流220V市电通过9V变压器后,进入桥式整流电路,电源波形由交流变成直流;220V极性电容起到低通滤波的作用,使波形变化幅值变小;稳压芯片78L05使电源波形稳定在直流5V;瓷片电容104起到高次滤波的作用,使电源波形更加平稳。 在教学演示动画主界面上,用元器件实物图替换了原理图中的符号。在授课过程中,点击不同的元器件图片,会出现相应的文字介绍及电源波形图,按照电流的走向依次点击,可以使学生完整、形象的理解直流5V电源的产生机理。 四、交互式教学演示动画的应用 对于参加科技创新训练选修课的低年级同学,我们的教学目标是让他们理解最基本的工程概念,掌握最基本的工程方法。如果单纯借助于文字、理论公式或工程图纸,很难让学生们在很短的时间内掌握某一概念或方法的本质。交互式教学演示动画恰恰弥补了传统教学方法的不足。在教学中我们将两者结合起来,首先对基本概念、方法做概述;然后运用教学演示动画分部讲解,将理论和实际效果有机结合,使学生加深印象;接下来学生可以参考演示动画及教材进行动手实践,完整地掌握一个教学模块的全部知识点。 在2010-2011年春季学期的科技创新训练课程的教学过程中,我们将教学演示动画融入理论授课中,取得了比较理想的教学效果。参加课程的学生分为41个小组,最终有34个小组完成了所有的教学环节,做出了实际作品(程控小车),成品率达到了82.9%。 科技制作论文:科技素质教育课程教学中演示型CAI的设计制作及应用 摘要: 本文从科技素质教育课程的特点出发,阐明了CAI课件在该类课程教学中应用的重要性,并详细介绍了演示型CAI课件的设计制作方法,最后以科技素质教育课程之一的《生命科学》课堂教学效果反馈的内容证明CAI课件的应用可优化课堂教学结构,提高课堂教学效率。 关键词: CAI课件 设计制作 教学应用 效果反馈 1. 引言 以提高文科院校大学生科技素质为目的的课程是包括科学知识、科学方法、科学思想在内的综合性教育课程,其中科学知识是有形的可量化的内容,而科学思想、科学方法和科学精神却是寓于科学知识的传媒之中。所以教与学是进行科技素质教育的首要问题。以计算机多媒体和网络技术为平台支撑的计算机辅助教学(Compute Assisted Instruction,简称CAI)具有教学信息可重现、表现手法多样化的优点,从而成为课堂教学模式发展的趋势和方向。随着各高校多功能教室的增多,越来越多的教师运用了CAI教学。而CAI教学的重要问题是课件的制作,笔者在实践中认识到,只有对教材内容把握全面而又有一定的制作技巧的教师才能制作出较高质量的课件。 2. 演示型CAI课件的设计制作 演示型CAI课件是教师课堂授课所用的一种多媒体课件,因其与传统的教学模式最接近,而成为目前课堂教学中最常见的一种形式。但多媒体课件的开发不同于教科书和讲稿,其主要是对教学内容和教学方法进行优化设计。一套优质课件除应遵循科学性、教学性、可操作性、简约性、艺术性等原则外,还应具有层次分明、结构清晰,操作简单直观,便于日常维护与修改的特性。 心理学家Trechler对感官与学习的关系研究发现,通过视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉而获得的知识分别占知识总量的83%、11%、3.5%、1.5%、1.0%。这表明,各种感官都与知识的获得相关联,而对于同样的学习内容,单用听觉学习,3小时后能记住60%;单用视觉学习,3小时后能记住70%;如果听觉和视觉并用,3小时后能记住90%。这充分说明了视觉和听觉对学习的重要性。演示型CAI课件教学能兼用形象与声音来呈现教学内容,使学生看课加听课,这种形象、生动、自然的学习方式,不仅增强了学生的记忆,还达到了感性认识与理性认识的高度融合,从而使学生在对所学知识产生深刻印象的同时更准确地掌握知识。 2.1 课件制作所用软件的选择 用于演示型CAI课件的制作可以基于多种软件,如Word、Authorware、PowerPoint。通过分析比较我们认为: Word简单易做,文字信息及图像信息都能很好地展现,特别是“显示比例”调节功能,使教师在讲解过程中可以随时调整屏幕上字符的大小并根据教学需要添加内容。但对于某些科技知识,如生命科学的微观内容的动态画面无法实现,复杂的实验过程及基因工程、细胞工程技术程序无法演绎。 Authorware做出来的课件虽然具有交互性,但教师在讲解过程不能根据教学需要添加内容及强调重点,且对于非计算机专业的教师来说制作起来有一定的难度。 PowerPoint是一种专用于制作演示用的多媒体幻灯片的工具,它以页为单位制作演示文稿,然后将制作好的页集成起来,即可形成一个完整的课件。利用PowerPoint,可以非常方便地制作各种文字,绘制图形,加入图像、声音、动画、视频影像等各种媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,且随时可以进行修改。上课时,教师只需轻点鼠标,就可播放出预先制作好的一幅幅精美的文字和画面,并能通过设定链接按钮进行调选所需要的文档文件、动画文件、视频文件进行播放。 基于以面授教学为主的课堂教学模式,多于100人的综合教学班,PowerPoint是制作演示型教学课件的最佳软件。 2.2 课件内容的收集 通过对科技素质教育课程的教材选定及内容把握,在制定了教学大纲及教案的基础上,利用已有讲稿,界定了文本内容、图片内容、动画内容及视频内容。 文本是课件中不可缺少的构件。包括讲稿中的各标题、知识性概念、定义及必要的解释性内容,如引导性解释、图片的简要说明等。在选择文本内容时考虑到很多学生喜欢满片记笔记,这必将影响听课效果,因此尽量显示少量清晰的文本,做到选择词汇准确、简明扼要、易产生联想。 图片是构成多媒体课件的可视元素。静态图片是课件中最重要的内容之一,来源有利用平板彩色扫描仪将所需图片输入到计算机中或从网上搜索。 动画是多媒体中一种重要的图像表示法,它利用人的视觉暂留生理现象,快速播放一系列连续图片,产生动态的视觉效果。收集过程是将静态图片进行分解,压缩成后缀为JPG的图像文件存储后备制作时调用。利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能,可将静态图片进行分解,再按有序的步骤及路径随鼠标的点击而出现。 视频是CAI课件的辅助元素,选择与教学相关的科学教育影片中的某些片段穿插在知识点中播放,不仅可以使复杂难懂的知识简单化,还可以使学生们在轻松愉快的环境中理解掌握知识。利用Windows Movie Maker将与教学相关的科学教育影片中的特定内容进行剪辑制作后保存,即可成为小影片供制作时链接。 2.3 CAI课件的制作 多媒体教学软件的制作是一项复杂的系统工程,一个好的课件来自于成功的设计,每一堂课都应有核心的内容。如何针对核心内容设计出具有创意而又新颖的教学课件,是体现教师的教学思想和教学意图的根本,也是抓住学生注意力、提高学生学习兴趣的关键,同时也能说明教师对该堂课在认识上、理解上所独具的特色。例如课程之一的《生命科学》的课件制作。该门课所选教材是教育部高等教育司组编的大学生文化素质书系中的《生物工程与生命》,该教材内容编排的特点是向大学生全面系统地介绍现代最先进和发展最迅猛的基因工程、细胞工程及支撑这些技术的基础理论。鉴于科技知识是开放的,科学理论不论新旧总是不断地被进行着验证、修改,这就要求课程内容应在教材基础上有所扩展。但根据课程的性质,该课程只设置了36课时,这就要求课件制作时不仅要解决生命科学领域晦涩枯燥的概念难以理解的问题,生命奥秘的微观领域不可视的问题,生命科学中的某些实验过程,以及基因工程、细胞工程的原理在课堂中的展现等,还应解决课时与信息量之间不成正比的矛盾。 2.3.1 统一背景的制作 PowerPoint虽有自带的设计模板可作为背景,但为了与教学内容相适应,我们自制了各章的统一背景。制作方法是首先选择适宜的图片(均是与生命科学有关的,如中山大学医学院实验室、细胞、人体身份的认证、DNA结构的确立等),然后新建空白演示文稿,单击菜单栏的插入按钮,选择下拉菜单中的图片/来自文件,然后在给出的对话框中查找并选择预先保存的图片。将插入的图片放大到与幻灯片版面等大,打开图片编辑器,单击颜色选项,在下拉菜单中选择冲蚀,即可将图片设置成半透明状。接着在图片的上下各绘制一长条矩形做边框,并为边框选择合适的颜色。上边框的宽度略大,添加上章节的名称。最后将上下边框及图片一起选中,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择组合,则一张背景图片即制作成功,将其予以保存以便调用。 2.3.2 投影内容的组织及编排 投影内容组织得好,有利于体现教师的讲课思路,也有利于学生把握知识要点,提高课堂教学效果。在选取和组织投影内容时,可以按以下几点做: 2.3.2.1 简明扼要。 CAI教学课件不是教材的翻版,而是一个由丰富、准确的科学内容和鲜明完整的艺术形式有机结合的作品。因此应用最简洁的文字表达讲授要点,使投影的内容简单明了,主次分明。 2.3.2.2 合理的页面设计。 良好的页面设计对激发学生使用课件的积极性和有效地与计算机交换信息都有着十分重要的作用。因此文字颜色与背景的匹配应合理。鉴于多媒体教学投影所用的都是白色幕布,文字投影到屏幕上时其对比度比计算机屏幕上所显示的要差很多,并且计算机产生的字符属点阵型字符,经投影放大以后字符的清晰度又进一步打折扣,因此字体颜色的选择首先应考虑投影效果。视觉艺术中的色彩对比研究告诉我们补色对比是最鲜明的色彩结构,因为互补色可建立完美的色彩视觉平衡。根据课件背景的色系较浅,字体颜色宜选深色的红、蓝、黑、绿。在文字的字型选择方面我们兼顾了视觉效果和美感,大标题用楷体,正文用宋体,字号选择注意教室后排学生的视觉。鉴于多功能教室的投影屏幕的规格根据教室的大小分别是120英寸(60人)、150英寸(120人)、180英寸(多于240人),经反复对比,根据不同字型、字号在投影屏幕上放大的情况,以后排学生正常视力为标准,选择了幻灯片上标题字为32号(小标题为宋体时)或36号(大标题为楷体时),正文选28号字。 在内容的排列方式上,为了突出重点,把教学内容放在屏幕最显著的位置,但由于在投影过程中难以做到常规教学中的“逐字”展示,而过多的暴露往往会造成学生先入为主的感觉,不利于他们积极地思考,因此屏幕信息的出现是一次操作(单击鼠标左键)呈现一个信息,讲解完毕再进行下一次的操作。对于某些特殊操作步骤则给出有关下一步操作的指示信息,例如:在按钮上注写必要的文字予以说明作用,对于有些超链接则直接选中文本,利用字体颜色的改变加下划线提示超链接操作。 2.3.2.3 使用插图、动画及视频有明确的目的。 课件需要借助一定的艺术形式,只有当充实的内容与完美的外在形式有机结合时,才能真正达到传授知识、调动学生积极性、改善教学环境的目的。由于感官与学习的关系中,通过视觉而获得的知识是83%,因此适时地插入与教学内容匹配的图片、动画及视频并配以语速适中、声音响亮的解说,就可以使学生们在轻松愉快的环境中理解掌握科技知识。 动画是利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能制作的。虽然这种动画显得呆板,但可以随着讲解分步实现,这对于大学的教学是一种良好的尝试。方法是在幻灯片中插入扫描后经处理、分解及保存的图片,根据需要对图片进行适当的缩放,选择透明背景,再利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能,选择进入方式为“出现”及动作路径为“直线"或者“曲线”,并将其定义为“从上一项开始”即可实现。一个完整的动画过程少则4―5个图片,多则十多个图片,因此这对制作过程的细心和耐心也是一个考验,而这种细心、耐心的工作态度本身也是对学生进行科学教育的素材。 3. CAI课件教学应用及效果反馈 3.1 教学过程的应用 从启发式教学原则的要求来看,传统的讲解加板书的推理论证过程,才是课堂上最精彩的部分。因此,在多媒体教学过程中,一些需要详细分析、仔细推导的过程,应该通过使用键盘、鼠标等输入设备在大屏幕上现场进行演绎。而生命科学教学中需要详细分析、仔细推导的内容不适宜现场演绎,虽然在制作过程中已表现在幻灯片上,但为了引起学生的注意,教学中可充分利用PowerPoint放映中指针转换功能,对需重点阐述的内容将指针换成画笔,一边讲解一边在投影屏幕上的重点内容处作记号。 3.2 教学效果反馈 多媒体课件以其生动形象直观的画面、清晰规范精练的文字对学生造成了多种感观刺激,不仅加深了他们的理解力,还拓宽了他们的思维。在课件制作的过程中某些理论的解释画面经历了静态画面、动态画面及传统的黑板粉笔的板演。为了对比三种方式的教学效果,教学中选择了有代表性的教学内容“蛋白质合成”,来进行教学后的效果反馈(见下表)。 分析: ①所用时间:传统教学用时最长,因为除了必要的板书,还需边讲解边画出翻译元素及过程。静态画面用时较少,是因为省略了板书及绘画过程,但为了使学生的视线、思路跟上讲解速度,每一过程间有一定的停顿。动态画面用时最少,是因为文字和图形随着鼠标的单击操作、教师的清晰讲解而适时出现。 ②课后思考题的正确率:静态和动态的媒体教学相差不多,但与传统教学相比相差最大的是对三种RNA的认识,原因在于直观表象胜于口授,对于指出教材P135所述翻译的错处,动态与静态表现出差异较大,原因是人的视觉暂留生理现象与看课加听课的效应综合的结果。 4. 结语 CAI课件的应用可优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,任课教师只有通过对教学情景、教学内容和教学目标等的深刻理解和教学经验的长期积累才能制作出适应课堂教学的精品课件。但教师富有个性的教学方法和教学技巧是任何形式的电子媒体所不能代替的。因此,在整个教学过程中,仍然要注意教学方法,当不同教学方法有机结合、优势互补时,才能收到事半功倍的教学效果。 科技制作论文:浅议运用现代科技对传统画笔制作工艺的改造 摘要:画笔在欧美有着广大的市场,学生自小学开始就普遍使用,良好的艺术氛围使更多的人一直保持着绘画的爱好和习惯。国外市场对画笔的需求量很大。随着国内人民生活水平的提高和对精神文化的追求,国内市场有着巨大的潜力。中国是画笔制造大国,出口量占世界总销量2/3以上。但作为传统手工工艺产品,画笔制作的工艺水平与发达国家相比仍有较大差距。因此有必要运用现代科技手段对传统工艺进行改造,达到提升产品档次、增强产品国际竞争力的效果。 关键词:现代科技;传统工艺;画笔制作 中国的画笔制造行业,自20世纪50年代开始起步。改革开放以来,随着技术装备不断更新,品种产量大幅增长,以及产品质量逐步提高,中国生产的画笔类产品不仅满足了国内消费市场,还远销世界一百多个国家和地区,产销量均居世界首位。但客观的分析,就目前来说,中国成为世界制笔大国也仅就制笔生产的数量而言。2008年中国出口各类画笔12.17亿支,出口创汇仅7 615万美元,平均每支笔的出口价仅为0.063美元。由此可见,中国的画笔类产品档次低到何等程度。中国出口这么多的画笔类产品,但在国际市场上却没有一只响当当的中国制笔品牌,因此,改造中国的传统的画笔制造业及其生产工艺已迫在眉睫。 一、画笔及其制作工艺简介 画笔是一种专用绘画工具,一般笔杆多为木制,笔毛为猪鬃,也有少数狼毫和化纤的。得心应手的画笔,能给艺术家的工作带来情趣,也是广大中小学生学习绘画艺术以及家庭主妇和各类艺术爱好者休闲娱乐的重要工具。 (一)画笔形状及功能 1.圆形画笔:最古老的一种画笔。它有一个钝的笔尖,可用来制造较圆润柔和的笔触;小号圆形画笔可用来勾线,侧锋使用能出现大面积的模糊的色晕,也可用于点彩技法。 2.平头画笔:扁身平头画笔直到19世纪才出现。用于制造宽阔、拖扫式的笔触;可用平头侧边画出粗糙的线条;转动笔身进行拖扫式用笔,可出现粗细不均的笔触。 3.榛形画笔:扁身圆头,又叫“猫舌笔”。兼有圆头、扁平两种画笔的特性,但难以控制。在表现曲线状的笔触时,它是一种更优雅、更流畅的画笔。 4.扇形画笔:属于新型特制画笔,笔毛稀疏,呈扁平的扇状。用于湿画法中的轻扫与刷,或柔化过于分明的轮廓。喜欢薄画法的画家常使用这种画笔。使用扇形笔揉色时,必须保持清洁,否则会妨碍它的灵巧性。 (二)画笔型号与材质 画笔型号与用途的关系最为明确。大型号画笔通常用于制作大笔触肌理和铺大色块,而小型号画笔通常用来画细线与色点。鬃毛等硬质画笔大小型号齐全,貂毛等软质画笔一般没有大号笔,而扇形画笔(多为鬃毛或人造毛)则没有小号的。 1.鬃毛画笔:多为猪鬃,弹性强、结实、有强度。着色时常会留下鬃毛印痕,能挑起浓稠的颜料。可搓、擦、刷,一般不会出现笔毛粘在一起的现象。多用于厚实的有笔触肌理的画法。 2.貂毛或獾毛画笔:属于高级画笔,软硬适中,着色时较柔和、均匀,没有笔触痕迹,适于画面的细部刻画。松鼠毛、猴子毛画笔也属于软毛画笔。 3.牛毛和骆驼毛画笔:属于软毛画笔,多用于罩色。 4.人造毛画笔:具有貂毛、獾毛等高级画笔特性。人造毛可制作出不同形状的画笔,这种笔既能柔和局部颜色,又能进行细部刻画。但它不能放入水中浸泡,其毛在水中易变形。 除上述产品而外,通常所说的画笔还包括下列两种型号:(1)板刷:特别适宜画大幅画,有时小板刷可替代大号画笔使用。板刷另外一个作用是给干透的画面上光。(2)绘画滚子:用来铺开颜色和创造质感。使用绘画滚子从刚画过的地方轻轻滚过可以将笔触压平,并使颜色扩散开来,产生其他绘画工具难以达到的效果。 (三)画笔制作工艺 画笔通常由笔头、笔管和笔杆三部分组成,其制作过程中首先三部分各自独立完成,然后将成型的笔头装进笔管(并由特殊胶水粘牢),最后将它们与笔杆配套,完成整枝笔的组装。 由此可见,画笔制作工艺的要点首先在于对于各种毛色的笔头处理,其次在于对包括铜材、铝材以及塑料材质的笔管加工,最后是木杆、塑料杆以及有机杆等笔杆的表面处理。 1.传统的笔头处理方法纯粹沿袭国画及书法中毛笔的制作工艺:即首先将各种笔毛在水中浸泡,漂洗后再进行梳理,清除浮毛、杂毛,然后开始手工分毛,根据型号大小分出均等数量的笔毛,用细绳或细线扎好,等待装入笔管。 2.笔管的表面处理工艺相对复杂一些:铜质材料通常需要电镀,使其表面发亮,达到很好的艺术效果;而对于铝质材料而言,仅仅将表面抛光打磨,进行简单的表面氧化处理就可以达到效果了。 3.笔杆的表面处理工艺相对较为烦琐而复杂,也最耗费人工:首先要打磨木质笔杆,使其表面平滑,然后手工打底即上1~2道底色,然后要根据需要在上5~8道面色,要求更高的还要再罩上一层光油,以达到晶莹剔透的艺术效果。 由于上述工艺基本依赖手工操作,除了生产能力的局限性和劳动效率低下的问题,还有就是很难保证产品工艺的一致性和质量的稳定性。因此,要争取成为名副其实的画笔生产制造大国,能够真正具备较强的国际竞争力,就必须在画笔制造工艺方面花大力气,运用现代高新技术来改造我们的文化传统产业。 二、运用高新技术改造画笔制造工艺的主要内容 技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着中国画笔市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外画笔生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。 (一)笔头处理方面 用化学浸染法取代纯净水漂洗法。传统的漂洗需要相当长时间,而且未必能够洗净笔毛中的杂质。国外技术人员经过长期跟踪研究和调查实验,发现在水中添加某些化学成分不仅可以加速漂洗时间,而且可以最大限度清除杂质和污垢。运用这一工艺处理后的笔毛,爽滑平整,甚至可以免掉原先必不可少的手工梳理一道工序,从而大大提高劳动效率。尤其是对高档猪鬃笔毛的处理,在经过高温蒸煮并使用特殊化学溶剂浸泡后,笔毛会自然收缩成环状(即所谓Interlocked),不仅吸墨性能增加,更可以在若干次反复使用后仍然保持收拢的峰型。可以断定,这一技术在画笔行业的普遍运用和推广,必将大大提升中国画笔产品的档次和质量,并提升中国整体行业的实力和形象。 (二)笔管处理方面 中国笔类产品的表面处理水平明显不及国外。画笔制笔行业的电镀大多采用传统的陈旧工艺,镀层质量不能保证。目前国际上出现了许多新颖的电镀工艺,如脉冲电镀、高速电镀、复合电镀、震动电镀等,这些高新技术都可引入中国画笔制笔业的表面处理。 针对铜管表面电镀工艺而言,目前国际上计算机技术已广泛应用于电镀行业。应用计算机与近代分析技术结合,对电镀工艺进行控制。除电镀时间、镀液温度外,还对镀液的PH值、金属离子浓度,添加剂的消耗速度进行测定、调整和维护,使工艺能控制在最佳状态,以保证产品质量,提高生产效率。 此外,目前国际上激光技术在电镀中也得到了采用。利用激光能影响镀层结构,使晶粒细化,改善镀层质量,采用计算机控制激光束运动轨迹,还可以得到预期的复杂几何图形,不采用屏蔽便可进行选择性电镀。我们画笔制笔行业也可将计算机技术、激光技术应用于制笔电镀中,从而进一步提高制笔的电镀质量。 针对铝管表面处理工艺,目前国外已研制成功不锈钢着色工艺。采用化学着色法、电化学着色法、高温氟化法、有机物涂复法,气相裂解法以及离子沉积法等工艺在不锈钢表面进行着色。此项技术也可引人我们画笔制造行业,以提高笔类产品的表面处理水平。 此外,我们还可以将金属漆涂复于铜质或铝质笔管的表面,以提高产品表面的光洁光亮度,从而达到提升产品档次的目的。 (三)笔杆表面处理方面 中国木杆的制造历史已近八十年。如今中国木质笔杆的年产量是全球之最,笔杆的品质处于世界的中游,尤其是笔杆的外观(涂料的涂布与表观性)与国外发达国家相比较还存在很大的差距。相对国际名牌油画笔外观铮光发亮,看似塑料涂层,中国的笔类产品外观短期内光泽度和丰满度等尚可,但数月后失光产生了,笔的外观再也没有原先的光亮与丰满。为提高画笔木杆外观的光泽与丰满,防止失光的产生,应当从笔杆油漆、涂料等方面寻求上述问题的解决之道。 1.封闭漆:木材均含有一定量的水分,随着环境气候的变化,它能吸收与挥发水分。虽然画笔木杆的木材经过变性处理及杆面涂布油漆,但木材的吐纳水分的本能未消失。画笔制造工艺规定笔杆制成后必须在一定时间内涂上油漆,不然就要产生质量问题。虽然笔杆已涂了油漆,由于现行笔杆底漆(配方与材料)的封闭不严密,随着水分的吐纳,木质纤维收缩,表面缝隙加大,漆膜随缝隙下陷而下陷,漆膜下陷之后导致表面不平整。因而表现出光泽下降,丰满度下降,所以应当选择一种分子量大、收缩率小、封闭性好而且抗水分渗透更好的树脂,这样就在基础上防止了木质画笔笔杆的光泽和丰满度下降。 2.底漆:底漆一般都是填充料量比较多的一类油漆,它的作用,一方面提高漆膜的丰满度,使木质的表面空隙部分得到填补,另一方面增加漆膜的厚度,提高表面的平整度,减少面漆的次数。底漆的颜填料也要求有一定的细度标准,只有当颜填料的表面积达到一定数值,才能降低油漆实干后漆膜表面的收缩量,从而保证笔杆表面的平整度。 3.面漆:面漆在木杆油画笔表面涂装中是关键的材料,面漆既为木杆油画笔五彩缤纷的颜色,又给使用者提供一种美的享受,为此对面漆提出如下要求:(1)面漆中所采用的树脂互相之间要有很好的相溶性,而且配方中所选择的溶剂要做到两个平衡:溶剂的溶解平衡和挥发平衡,这样才能降低漆膜实干时的收缩率,保证漆膜表面的平滑度。(2)面漆中所采用的颜料一定要研磨到一定的细度标准,而且要得到一个颜料颗粒分散稳定的体系(储存时的稳定性与涂布时的施工性)。如果颜料颗粒分散不稳定,随着时间的增加,颜料颗粒会出现返粗现象,这样就破坏了涂料的施工性能及笔杆表面的平滑程度,直接导致光泽的下降。需要指出的是:即使在漆膜表面用光漆罩光,一般仍不能弥补光泽度的损失,而且还有可能出现浮色发花现象。(3)面漆中尽量少用或不用填充料,因为填充料对油漆有一定的消光作用(它在油漆中仅仅起到降低成本作用),这样虽然面漆中的成膜物质增加了,但漆膜表面的光泽度有一定的损失。 4.光漆:光漆在木杆画笔中是决定外观最重要的涂料,它一方面为笔杆表面提供光亮如镜的漆膜,另一方面为漆膜提供一定的硬度。光漆的耐磨程度和抗划伤性能,同时亦是影响光泽的几多因素,光漆的光泽度与笔杆漆面的平整度有关,更与漆膜分子的结构性质有关。为此必须对光漆提出如下几个要求:(1)光漆中所采用树脂互相之间要有很好的相溶性,而且能为漆膜提供一定的硬度和透光度。(2)光漆中所采用的溶剂要做到两个平衡:即溶解平衡和挥发平衡,使所采用的树脂均处于溶解的稳定状态,而且在溶剂的挥发过程中,溶剂的混合物始终使树脂处于溶解的稳定体系,直至最后溶剂挥发完时各种树脂均能平稳地流平。这样才能保证光漆从湿漆膜到干膜的过程中始终处于一种良好的稳定的状态,而不因为光漆中某种树脂析出而导致漆膜的光泽下降。 (3)选择合适的助剂来增加光漆漆膜的手感,但同时也要考虑到上光以后的其他工艺,特别是不影响漆膜的重涂性。 5.针对其他材质的笔杆如塑料杆、有机杆等,可以采用自动喷涂及烫塑、印花等工艺,增强其表面平整度和光洁度。尤其是目前已广泛运用于汽车制造及电子产品等领域的流水线喷涂工艺,借鉴到画笔笔杆表面工艺处理方面来,可以提高产品质量,能够极大地节约工人手工劳动时间,成倍地提高劳动生产率。 三、运用高新技术改造油画笔制造工艺的主要举措 1. 2010年9月中央公布的《文化产业振兴规划》中明确要求,以创新思维带动文化企业的发展。提高创新意识,加大科技投入也是油画笔制造行业振兴的必由之路。 主席曾经提出,创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。要利用高新技术,改造传统的画笔制造产业,必须提高创新意识,提高思想观念上的创新,要用世界眼光调整和改变思维方式,审时度势,提高创新本领,在体制、机制创新的同时,要加强科技创新。科技创新已成为世界经济全球化和世界科技全球化的重要竞争手段。为此,各制造企业必须加大科技投入,必须保证将年销售收人的3%~5%用于科技创新,并不断提高这个投入的比例。 2.利用高新技术,改造传统产业,关键是人才。由于种种原因,画笔制造行业的人才流失现象很严重。要在行业内进一步造成尊重知识,尊重人才,人尽其才的环境和气氛。要千方百计留住现有的科技人才,加大对科技人员实行激励机制的力度,进一步调动广大科技人员的积极性,对现有的科技人员要加强培训,更新知识,从而促进产品开发、科技成果转化。同时要大力引进外行业甚至国外的科技人才,不断提高画笔制造行业应用高新技术的能力。 3.重视信息,利用信息,不断引进高新技术,改造传统产业。融人经济全球化,伴随着知识经济的不断升温,电子商务的不断发展,信息网络的建设和利用显得十分重要。信息资源的及时获取从某种意义上讲将决定企业的发展重点和方向,将决定企业在激烈的竞争中能否争取主动,能否立于不败之地的关键所在。从这种意义上说,信息就是财富,信息就是效益,信息就是实力。因此,我们要充分重视信息资源,利用信息资源不断地从国外、从其他行业引进高新技术,改造传统的画笔制造产业,给制笔产业以新的活力和发展空间。 科技制作论文:让课外科技小制作在“变”中闪光 当前我国中学基础教育战线上正在进行一场如火如荼的新课程改革,这种课改在很多方面就犹如邓小平同志曾经说过的“我国的改革开放政策是摸着石头过河”。这就意味着处于新课改一线的教育工作者必须不断学习、实践、总结和调整,从而使自己的教学理念和教学方式能更好地适应不断变化的教育新形势。 要做到这些,其中最重要的一点就是处于课改一线的教师们应该有一种捕捉灵感的思考习惯,哪怕是平时的一个现象、一个物体或书本中的一段话都可能是触发思维灵感的火花。例如一次偶然的机会我看到一个外国的电视节目《超级变!变!变》,看完后,我被这个看上去似乎是为了引人发笑而开设的娱乐节目深深地触动了。联想到我校课题组在中期评估中出现的一些困惑,猛然有一种豁然开朗、思维突变的感觉。 一、思想上的“变” 分析国外《超级变!变!变》节目中凸显的先进理念――做一名善于观察和思考的学习者。 1.这种节目的出发点就渗透了很多先进的理念:参赛节目不一定要有多少深厚的科技知识,只要能够选用自己身边的材料以最少的成本完成一个任务的演变过程,它可以是一个物体的演变或一个现象的展示,也可以是一个有创新的科技小制作,不管科学成分的多少或档次的高低,只要能让评委和观众在“变”中觉得眼前一亮,就都能顺利过关,甚至可以得到高分。 2.节目的评价目标上也体现了很多先进的理念:在整个节目过程中,我们看到的只有表演者的激情参与,没有失败的沮丧,没有扫兴的冷场,更没有不文明的举动。在表演台上是表演者努力、尽心、放开的展示,而且时不时地在主持人富有幽默感的激励和赞扬语句中掀起一浪浪高潮;在台下,我们看到的是穿着平易近人甚至令人发笑的,但绝对没有板着脸令人胆战心惊的评委。他们同样不时用一些鼓励性举动和肯定评价伴随着身后观众阵阵的笑语和如雷的掌声中送给台上努力的表演者,让他们自然而真实地了解自己设计的节目有多大价值。 3.该节目真正做到了面对全体公民:其广泛程度令人吃惊,在参与的表演者中,既有富有创造精神的主流年轻人,又有很多热情且极为投入的儿童,甚至有老态龙钟但热情不减的老人,这不仅体现了这种节目的全民参与性,而且展示了老一代与新一代在创新理念上的传承和发展。 4.参与者的团体协作精神让人敬佩:在参赛的节目中,既有一个人的创新火花,又有两、三个人的小配合,甚至有七八个人的共同表演。表演分工和难度存在很大差异,但在表演过程中这些大大小小的参与者们所体现出来的责任性与团体合作性让人吃惊。在表演中不管你处于哪个环节,有可能是观众关注的,也有可能是观察始终都不能看清脸的配角,但他们从不在乎角色的重要程度,也不在乎观众是否关注自己,他们只在乎团体的参赛节目能否获得成功,这种团体合作精神正是新课改中的一种努力目标。 二、行动上的“变” 反思课题研究中的困惑,调整研究理念和方式――做一名思考和实践相结合的实践者。 反思这些《超级变!变!变》中的先进理念,我想到了我校研究课题《课外科技小制作与创新教学》在实践中出现的一些困惑,终于得到了解决: 1.在活动目的上要“变”:活动设计中应充分考虑学生,尤其是农村初中学生的实际情况,应以培养学生活动的兴趣和激发学生的参与意识与创新意识为主,活动中的科技小制作作品档次和科学知识成分如何是次要的,我们要倡导和实施学生主动参与、乐于探究、勤于动手的活动方式,使学生真正成为活动的主体,通过自主活动得到主动发展。在活动中要强调“促进每个学生身心健康发展”,培养学生爱科学、学科学、用科学的愿望乃至终身学习的愿望;让学生准备器材、应用相关知识真正自主设计蓝图、动手创造,并在老师的引导下从学知识走向用知识,从全盘接受老师、书本的理论到用实践验证这些理论并这些理论为基础走向创新的殿堂。 2.在培养目标上要“变”:对于将在中国土地上实现现代化的未来建设者来说,收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力,都是基本的至关重要的“看家本领”,在活动中必须集中力量认真地加以培养,否则活动的实施就与新课改总的三维目标相悖。 3.在活动方式上要“变”:课外物理科技小制作活动把课堂上所学的物理知识与实践结合,集趣味性、科学性于一体。但因为学生学习的主要是间接经验,在学习时间有限的情况下,可以考虑用听科普讲座、看科普电影、写科技小制作小论文的形式辅助小科技小制作活动,这样既发展了学生的智力因素,又有利于非智力因素的提高,还大大地丰富了学生们的课余生活,使他们在“减负”后不至于无所事事,从而真正达到了“减负”的目的,全面提高学生的综合素质。 4.在评价内容上要“变”:要更多地关注学生的情感体验和创新程度,如用小科技小制作展、小科技小制作论文评选、创新奖、学习奖、科技奖、合作奖、进步奖等评价方式让尽可能多的学生在方方面面体验成功的喜悦,从而使物理课外小科技小制作活动真正成为学生乐意参加的第二课堂。 科技制作论文:如何在小学科学课上开展科技小制作活动 【摘 要】 在小学生的所有学习课程中,科学课是一门将理论知识和实践应用完美地结合在一起的课程。科学课的学习有利培养学生的创造性思维,帮助他们初步了解这个世界的规律,激发他们自主学习和探索的求知精神,在很大程度上也决定他们未来的方向和兴趣选择。在小学的科技课上开展科技制作的小活动,是在整个教学活动中必不可少的环节,它决定了知识最后产生的效用性。考虑到小学生的学习特点和年龄特点,在开展科技制作的活动时,应该合理地安排教学的目标和过程,本文就如何在小学科技课上开展有效的科技制作小活动,来进行具体的措施探讨。 【关键词】 小学科学课;科技小制作;活动开展;策略方法 小学的科技小制作指的是,教师结合课程的一些科学知识与内容,来对里面的某一个科学制作进行模仿式的学习和实践;或者,教师给定一个课外的主题,鼓励学生开拓思维,来进行自主的科技学习和探索。在传统的小学科技课的教学中,我们可以发现教师往往很少让小学生来进行单独的动手操作,而是自顾自的将一个实验的过程或者制作的方法和学生做一个简要的概述和演示,这种单一的方式很难真正让学生提起对科技制作的兴趣,更加不易从小培养他们科学的思维和生活态度。对于小学生来说,他们对于许多的科学知识的理解还处在比较初级的阶段,因此,教师在教学的过程中,只需要把握整个活动的全局动态,要时时注意引导学生的思维而整个课堂的大部分的主权需要教师来交还给学生。笔者结合自己近几年在自己课堂上实施的科学教学的经验,谈谈其在教学过程中开展科技类小活动时的方法策略。 一、激发学生的科学探索的欲望,培养学生动手的兴趣和能力 从学生的角度出发,在科学课的教学过程中要想让实践类的小活动得到顺利、有效的开展。那么,教师对于学生的兴趣培养一定要放在所有教学策略的第一位。兴趣是帮助人们认知事物、探求真理的一个坚实基础,人们可通过培养自己对一门学科的兴趣从而进行更加深入的学习和探究。因此,兴趣是学生学习最好的老师。对小学生而言,他们天性喜欢丰富多彩的东西,对于抽象的科学知识理论的兴趣相对较低。不仅如此,他们处于低年龄段,自制能力差,注意力难集中,因此,教师在正式开展小活动以前,要适当地开展一些和教学内容相关的小活动,巧妙地设计游戏的流程,就能提升课堂的趣味性和学生的活跃度,在很大程度上激发他们对科学制作的兴趣。例如,我在教三年级的小学生学习雨衣裙子的制作时,在正式开展科技制作的环节时,我会先将自己提前制作的科技作品给学生进行展示和使用。雨衣裙子是一种简便式的雨衣制作,针对在日常的雨衣使用过程中,常常会出现雨衣的裙边被雨水黏住裤边从而打湿裤脚和鞋子的现象,我们会在雨衣的裙边加一圈泡沫的裙边,从而撑起整个裙摆,防止出现这个情况。我在课堂上演示了这个具体的状况。极大地激发了学生的学习兴趣和欲望,后来的制作过程都能处在一种十分积极、主动的状态下。 二、创建以“教师主导―学生主动”为中心的课堂模式 针对传统的小学科学教学中出现的课堂单一性的问题,我们从整个课堂的教学模式出发,创建一种以“教师主导―学生主动”为中心的课堂教学模式。所谓以“教师主导”和“学生主动”为中心的课堂教学模式,是两种教育理念和教学方式的结合。即将在明确了教师在课堂中的作用的同时,还有力地加强了学生在课堂的主观能动性。关于这个课堂模式的创建,教师主要注意教学情景的创设。 教师通过创设有趣的情境导入以及与教学科目相关的内容,来引导学生进入学习的氛围。情境导入的目的是为了给学生创造一个和谐的学习环境,明确告诉学生课程学习的知识重点是什么。然而具体的情境导入需要教师结合具体的教学实际内容去进行设计安排,在小学的科学小制作活动开展的过程中,情景的导入使得课堂的教学环节得以轻松、自然地进行下去,易于促进学生进入学习的状态。 三、提升学生学习主动性,采用分组学习合作法 分组学习合作法是将不同水平层次的学生进行合适的分配,也是在开展科技小活动时的一个不错的课堂组织方式。它的主要方式是让学生群体以小组的形式进行学习任务的完成。小组内由组长和组员来共同完成一个作品的制作,每个组员都有自己要承担的任务。例如,我教一些简易的科学模型制作时,在教学过程中我运用了分组学习合作法。让小组之间进行合作探究,这样的分组合作学习法,加强了学生在课堂上的主体性,平衡了不同学生的学习差异和水平,而且让整个教学的气氛达到一个不错的顶点,学生也体会到了合作学习的重要性。教师在这个过程中,只要把控好整个课堂的场面,在合适的时候给予学生一定的指导和意见。 在小学的科学教学中,兴趣是最好的老师。教师要采取多种多样的形式来诱发学生的学习兴趣,让整个教学过程能够充满着活力和乐趣。而学生也能够在这个过程中提升自身的学习能力、加深对知识点的理解,促使学习由被动变为主动。同时,教师要注意灵活地转换课堂的教学模式,创设合理的教学情景来帮助学生更好地进入学习的状态。利用分组合作法,让学生能在合作性的探究学习中共同、主动地发现问题、提出问题、解决问题、总结问题,从而完善自身的学习方式。当然,最重要的一点是我们必须要让学生的兴趣变得持久而稳定。也就是说要学生在学习的过程中不断地设立目标,并且鼓励学生去积极地实现自己的目标,才能从真正意义上让学生在学习上有所成就。 科技制作论文:在科技小制作活动中培养幼儿的动手能力 《指南》中指出:为幼儿提供观察、操作、试验的机会,支持、鼓励幼儿动手动脑大胆探索。陈鹤琴老先生在“活教育”理论体系中提出了方法论。即:做中教、做中学、做中求进步。在科技活动中,小制作活动成为一项幼儿喜欢的动手活动,小朋友平时在游戏活动中就喜欢把各种盒子做成一辆汽车、一次性纸杯做成一朵菊花、卫生纸卷筒做成一个小丑娃娃……而这些活动也能使幼儿手指的小肌肉很快发展起来,动作变得协调而灵活,从而也促进幼儿大脑的发展。通过提供多种材料、多种形式的小制作活动来发展幼儿的动手能力。 一、有效地“导入”,激发幼儿的动手兴趣 科技小制作活动中导入环节是非常重要的,它能激发幼儿的兴趣和好奇心,使幼儿在好奇心的驱使下,积极地投入到动手活动中去,感受科技的奥秘,从而产生“我要学”的愿望。如果我们能创设一个轻松自由的学习环境,对于幼儿主动参与科技小制作的学习过程是非常有帮助的。但是,如果在导入环节中,教师显得非常的平淡,幼儿就会觉得整节课活动是非常枯燥无味的,从而失去了兴趣,导致幼儿不愿主动去学习去动手。 如我们可以设置情境导入科技小制作活动。在开展大班科技活动《魔盒》时,我以变魔术的形式吸引幼儿的注意力,让幼儿思考:为什么老师的魔盒能成功放在桌边?让幼儿也产生制作这样一个魔盒的好奇心,有了进一步动手的欲望。将枯燥、单调的科技知识蕴含在情境中,就能使幼儿在活动中自然而然地接受科技知识的熏陶,激发幼儿的动手兴趣。再如《升降小桶》活动中,鸟宝宝掉到陷阱里了,鸟妈妈该怎样救她的宝宝呢?设置这样一个情境让幼儿想各种可行的办法,从而引出幼儿对升降小桶的兴趣,尝试去动手制作它。 除了以上这种方式之外,还可以有提供合理的材料导入活动、根据幼儿已有的经验导入活动、以游戏的形式导入活动和创设适当的环境导入活动等。只有导入环节设计得生动、巧妙,才能激发幼儿主动动手的兴趣,提高幼儿的动手能力。 二、合理的材料,促进幼儿动手能力的提高 《指南》中指出要为幼儿提供多种操作的材料。幼儿年龄小,他们喜欢摆弄任何东西,而小制作活动正好能促进幼儿的动手能力的提高。在平时的活动中,教师应根据幼儿的年龄特点及发展水平的不同,在科技区中投放不同层次水平的材料。促进了幼儿动手能力的提高。在这样的环境中,幼儿可以根据自己的水平与爱好自选材料来进行科技小制作活动。 例如:在科技小制作活动“瓶盖溜溜球”中,能力较强的孩子已经能够自己制作完成,自己拧螺丝,自己打结等,那么在科技角内,他就可根据溜溜球的特点选择其他制作“溜溜球”的材料,进一步巩固制作技能。而能力较弱的孩子则可以选择半成品进行制作,如为他们打好结的绳子等,他们的内心得到了满足,技能也慢慢有所提高。当幼儿拿着自己做成功的溜溜球互相欣赏、玩耍时,他们的脸上都洋溢着成功的喜悦,不仅激发了幼儿的兴趣,也提高了幼儿的动手能力。 三、制作活动,树立幼儿自己动手的观念 科技小制作活动主要树立一下自己动手制作的观念。激发幼儿自己制作的欲望。在活动中。如果教师看到了幼儿有了一点点的进步的时候,就需要及时表扬。让幼儿有获得成功的体验。这样幼儿就会非常有信心。推动幼儿自己动手制作的欲望。动手操作的能力也能够得到相应的提高。 在小制作活动中,幼儿也需要老师的热情鼓励与积极参与。我国著名教育家陈鹤琴先生在讲到孩子心理特点时也指出“小孩子是喜欢成功的”“小孩子是喜欢称赞的”,可见鼓励的作用对幼儿有多么重要。当幼儿在制作完一个作品后,内心一定是非常开心的,他希望与老师、同伴共同分享喜悦,也希望得到老师和同伴的称赞。此时,如果教师用否定、嘲笑的语言评价幼儿的作品的时候,幼儿一定会失去信心,会非常伤心,而反之,如果教师用鼓励的语气和欣赏的眼光来评价幼儿的作品的话,那幼儿一定会在这样的言语中体会到成功的喜悦,感受到了老师对他的喜爱,渐渐地从不想做到想做,从不敢做到敢做。 四、一日活动,强化幼儿的动手操作能力 在科技活动中,幼儿时常需要使用一些简单的技能。如:我们时常会让幼儿进行撕纸、剪纸的活动,幼儿的兴趣非常浓厚,但是由于刚接触剪刀,他们都非常想剪好,可是越是心急,孩子们就越是剪得不好,一条直直的线被他们剪得歪七扭八的,但是,我并没有怪任何一个孩子,而是提醒他们:“小心一点,当心别剪到手哦。”甚至我会手把手教他们。这样慢慢练习了之后,幼儿的剪纸能力也提高了不少,一条直直的线也基本都能剪出来了。在平时的活动中,幼儿还会使用到糨糊、双面胶等常用的工具,通过这种方法,我们让幼儿掌握了一些基本的制作技能,强化了幼儿的动手能力。在科技角中,我们也提供了各种工具,让幼儿自己去摆弄、去尝试、去发现,在不自觉中就提高了幼儿的动手操作能力。 幼儿的动手能力不是一天两天就能提高的,我相信,只有在平时生活中不断培养幼儿的自主动手能力,幼儿才能创造出新的事物、新的方法、新的思路,并不断丰富他们内在的精神世界,创造出新的生命历程。 【作者单位: 昆山市西湾幼儿园 江苏】 科技制作论文:电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用 随着计算机多媒体信息技术的发展,电教手段也逐渐被应用到教育教学中。所谓的电教手段,意即电化教育手段,它是一种利用电化媒体的方式来开展教学活动的方法,其主要方式包括:电子计算机、投影、电影、幻灯、录音等。在一定程度上促进幼儿的发散思维,提高幼儿在科技制作小活动中的创新探究能力,是值得提倡并加以推广的。 一、电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用探究 教学案例一:自制传声筒 1.创设情境,成功导入 导入在整个教学活动中占有重要地位,一次成功的导入可以有效激发学生的学习兴趣和学习欲望,幼儿教学亦不例外。幼儿园科技制作小活动教学中,教师可以借助电教手段,利用其图文声像并茂的形式来为幼儿创设情境,从而实现教学内容的导入。就“自制传声筒”的科技制作教学活动而言,上课之前,教师可以通过播放幻灯片的方式为学生展示不同类型的传声筒,然后问学生:“这些图片好看吗,你们知道它的名字吗?”幼儿会根据自己的认知经验做出回答。接着,教师为学生播放两个人利用传声筒传声的动态画面,并配备相应的声音信息,然后问学生:“你们想不想自己动手制作一个传声筒呢?”这时,幼儿受好奇心的驱使,会给教师一个肯定的回答,教师的导入目的也达到了。 2.分组合作,情境化教学 这个过程中,教师可以让学生进行自由组合,两个人一组来完成这次的小科技制作。首先,材料展示。利用电子计算机和投影为学生展示制作材料:线、两个纸杯、一个起子,并把材料发到每一组学生的手中。其次,播放录音。先利用计算机为学生展示制作方法的文字信息:①用起子在杯底钻一个小孔;②拿出线,分别穿过两个杯底的小孔,打上死结。为了加深幼儿对制作方法的记忆,教师要利用声、文结合的方式,把制作方法用录音的形式让幼儿再听一遍。接着,合作实践。传声筒制作成功后,教师把传声筒的玩法用影视动画形式为学生进行演示,并适当进行解说:两人分别拿着一个纸杯,一人把耳朵对着传声筒,一人对着传声筒说话。然后让学生以合作的形式完成科技小制作实践活动,教师并作一定程度的总结。 教学案例二:会变色的花 1.视频导入 “会变色的花”是一项科学小实验活动,它需要学生自己动手进行操作,在实践操作中,通过观察和分析。总结出一定的科学小知识。在此之前,教师要利用一定的方式把幼儿的思维引入到这个科学小实验活动中,这就需要采用一定的方式进行知识导入。就“会变色的花”这个科学小实验活动而言,教师可以采用播放动态视频的方式来实现知识导入。视频中要呈现以下画面:两朵浅颜色的花,向其中一个花瓶中注入一定的液体,接着,注入液体的那瓶花的颜色发生了变化。播放视频的时候,教师要在旁边对视频内容进行解说。视频播完后,教师要问学生:“两朵一样的花,为什么其中一朵花的颜色发生了改变?”幼儿会根据自己所见,回答:“因为其中一个花瓶中注入了水?”教师接着问:“什么水这么神奇呢,能使花的颜色发生改变?”这个时候幼儿的好奇心就被勾起,教师也成功实现了知识内容的导入。 2.实践教学 “会变色的花”是一项科学实验活动,幼儿自然是实践的主体,教师在活动中起到引导的作用。在这项实验教学活动中,首先,材料展示。教师利用计算机把实验所需要的材料用图像的形式展示给幼儿:两朵浅颜色带茎的花,两个同样的透明瓶,蓝墨水。幼儿在对材料进行识别后,教师把相应的材料发到幼儿手中。其次,展示操作方式。对实验操作方式的展示可以先通过文字信息的展示:①注水。在两个瓶中注入相同量的水,但是其中一个瓶中要滴入几滴蓝墨水;②观察。把两朵花分别放进瓶中,在接下来的几天中观察花的颜色变化;③记录。指导幼儿对花的茎以及花朵颜色变化作好相应的记录。但是基于幼儿的认知能力有限,教师需要把其中的文字信息利用录音的方式传达给幼儿,并且教师要对此作一定程度的解说。 3.实验总结 教师在指导幼儿进行实验操作的基础上,让幼儿对花朵的茎以及花朵的颜色进行观察并做好记录,接下来教师就要收集幼儿的观察记录,并作一定的汇总,把汇总的结果用视频展示的方式呈现给幼儿。并利用图文声像结合的方式把科学小知识传授给幼儿:播放花朵颜色变化的实验操作画面,配有相应操作方式的录音。然后用声音传达的方式为幼儿展示这次的科学实验知识:茎对植物来说,具有运输水分和养料、维持植物生命的作用,是植物的营养器官。植物的茎可以由下而上把根中的水分输送给植物的各部分。实验中花朵颜色的变化就是因为花的茎把蓝墨水输送到了植物的各个部分。然后教师可以让学生利用其他植物进行验证,比如说用香菜、芹菜等植物代替花朵来做实验。 二、总结 总的来说,就幼儿园科学教育活动而言,科技小制作是必不可少的。在幼儿园开展科技小制作活动,可以增强幼儿的科学意识,培养幼儿对科学的学习兴趣,提高他们的实践操作和创新探究能力,帮助他们建构科学思维,同时,让他们在动手操作的过程中感受到成功的乐趣。电教手段的利用在吸引幼儿学习兴趣的同时,也为幼儿带来了轻松愉悦的学习氛围,增强了教师教学的有效性,是值得借鉴和推广的。 【作者单位:昆山市西湾幼儿园 江苏 】 科技制作论文:流程图在科技小制作运用中的思考与探索 科学教育从儿童抓起,是“科教兴国”国策在学前教育落实的体现。近年来,我园以“科技”为特色,围绕着“两小科技活动”制订了一系列具有我园特色的课程,以大班年龄段幼儿为主体,以科技小制作为载体,开展了幼儿看流程图、设计流程图等多种形式的科技活动。在使用各种流程图中,幼儿在活动中能自主参与,老师也不断地尝试,探索出多种适合幼儿年龄的可观察、利操作的流程图,有效地把教材和生活紧密联系起来,真正体现“从生活走向科技,从科技走向社会”的宗旨。 一、流程图在科技小制作中运用的意义 1.丰富学习内容 在科技活动中加入流程图,能激发幼儿的探索兴趣,又能培养幼儿实践能力和思维能力。科技小制作不一定强制是课程中知识的活动,只要幼儿的知识层次与能力层次允许,都可让幼儿更多地利用流程图有效地开展活动,增强幼儿的综合素质。 2.增强学习能力 依据“授之以鱼,不如授之以渔”这个道理,我们只有把课堂教学延伸到园外,使幼儿离开幼儿园后还能继续学习和探究,这样一堂活动完成并不代表就结束了,也应是一个新的开始。在活动的开展中,我们可以引导幼儿采用看流程图、设计流程图来让幼儿在日常生活中发现与探索,记录下来与同伴一同分享。在这个活动中,幼儿是主体,老师是一位旁观者,在活动中,教师可通过巧妙的点拨引导,促使幼儿来涉猎更广阔的科学领域知识。 二、流程图在科技活动中重要作用 科技小制作的魅力正如教育家赞可夫所说,让幼儿自己提出目标,拟订行动计划,可以产生一种强有力的动机,使他们去完成既定任务,解决道路上所遇到的困难。因此,形式多样的流程图在科技活动的开展中起着更为重要的作用: 1.多样化流程图,激发幼儿学习兴趣 在幼儿科技活动中,由于每个活动内容科学原理不同,就需选择合适的流程图来开展有效地活动。比如:大班科技活动“空中缆车”,制作步骤比较简单,这时就可运用照片流程图,形象地展示,依次串联排序,让幼儿观察,他们就能看着照片来制作缆车了。但大班科技活动“会自动行驶的小船”,如果单用照片流程图来展示,最后一环节,教幼儿旋转螺栓不清楚,这时拍个螺栓旋转的视频加入流程图中,这样更有利幼儿自主地进行活动了。当然,也有一些比较简单的科技活动。 2.巧妙运用流程图,激发幼儿自主探索 在开设活动前,老师应考虑到幼儿的年龄特点,设身处地为幼儿设想,使流程图的环节明了化,这样的流程图让幼儿在实际操作中快乐地进行轻松操作活动。另外,在幼儿操作过程中,老师增加一些自编的操作儿歌,比如:大班科技活动“拉拉乐”中,“小小线儿洞里钻,钻过一个又一个,两个头儿打个结”――老师自编的形象儿歌让幼儿轻松学会制作拉拉乐的基本技能,通过形象语言来完成钻洞、打结环节,让幼儿在轻松自主中习得科技操作技能,获得了小制作成功的体验。这样的制作教学方式,也更受到幼儿的欢迎,激发幼儿去探索。 三、多样化流程图种类的好处 在科技活动的设计与开展过程中,流程图的种类上,分为照片、视频、实物的科技小制作流程图。这些不同形式种类的流程图具有强烈的吸引力,适合幼儿的年龄特点、好奇好动的特点。幼儿在小制作模型的制作过程中不断遇到新的问题,通过看流程图或是设计流程图来开展活动,使他们逐步感到流程图给科技活动带来的方便,从而产生求知的欲望,并获得了成功的喜悦。 多样化流程图使探究活动富有多样性、智慧性和创造性,幼儿探究的自主性、创造性也随之提高。幼儿在进行探究活动时,老师要让幼儿去选择探索的材料,将探究、思考与表达的过程给予幼儿,让他们自主地亲身经历、深刻感受。这样,幼儿才能设计出自己眼中的科技小制作的流程图,表达出当时年龄独有的探究活动的过程、方法和结果,才能亲身经历、感受、体验和表达探究活动的乐趣,全身心地投入到科技小制作活动中。 四、完善流程图,避免小问题 在科技活动中,流程图的设计与制作中拉近了幼儿与创造设计的距离,使他们的思维分散和扩展,想象力得到充分发挥,艺术和科学素养得到了进一步提高。那么在完善流程图中,我们也要注意避免小问题的存在,才能使流程图在科技活动中得以有效使用。 1.在流程图的设计上,老师应考虑流程图上图片是否利于幼儿观察操作、各个图片之间比例与实际事物的比例相匹配等。让幼儿在观看实物来设计流程图,平时还要注意引导幼儿关注一些身边常见物品,才能设计出所用材料的样子和制作相关的步骤。 2.家庭是科学教育中一片重要的天地,老师要调动家长的积极性,让家长和老师一起来关注幼儿的科学行动,和幼儿一起参加科技小制作,记录流程等,有效引导他们到园内外去学科学、用科学。鼓励家长,让幼儿带着自己的成果到课堂中来,对于每一个幼儿的制作流程图,老师让幼儿讲自己最困惑的,认为最难解决的,如果有幼儿不会,就请会的幼儿来帮助,鼓励幼儿合作、互相帮助,一起来解决流程图中出现的问题。 通过一次又一次流程图在科技活动中的使用,在我们不断地完善中,这样的科技制作活动,幼儿能自己看流程图、自己为小制作来设计流程图,幼儿的主动学习被充分调动了起来,在做做玩玩中,幼儿已不知不觉地开启了探索科学原理和想象的兴趣之门,更全身心投入到这样的科技教学活动中!
石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术研究 摘要:工业工厂生产逐渐都朝智能化仪表和自动控制系统方向发展,文章主要对石油化工仪表中的自动化控制技术进行探讨。 关键词:石油化工仪表;自动化控制;控制系统;自动检测仪表;变送器 1 概述 自动化仪表的智能化,使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作,使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计,不仅要考虑到功能的多样化,也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析,以便为以后的研究提供参考。 2 石油化工仪表中的控制系统 随着科技的发展,仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中,自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统,就要适应这些要求而使变送器快速发展起来,所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能,数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多,并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲,我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为+0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时,也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡,从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确,从而提升产品的性能和质量。 2.1 DCS与FCS系统 我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品,与传统的DCS相比,新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结,能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制,也使性能变得更加强大。 2.2 新型DCS系统 炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂,这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统,不仅加强了自动化控制,也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制,对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中,还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费,由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件,此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强,可靠性也会越来 越高。 石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制,后来在乙烯装置中也采用了DCS控制,对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行,因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段,并采用了多集控单元,能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果,而以后还会变得更完善。 2.3 总线控制系统 全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广,对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计,目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息,其中的信息容量是相当大的,也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享,这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信,使得系统的可靠性提高,也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的,每个不同的厂家要按照标准生产产品,就可以相互交换或相互连接。即插即用,不仅能方便设备的提升更新,也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外,还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表,节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序,也更多地节省了其中的费用。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200℃~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的,而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强,这也会使得产品的质量越来越高。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。 传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。 4 结语 近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主,在安全生产的同时,设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平,增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。 石油化工自动化论文:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅析我国石油化工自动化的构成及关键技术 摘要:几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 关键词:石油化工自动化关键技术 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS:Adv用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO:Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为0)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导全企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅谈石油化工自动化设备的应用 摘要:现代科学技术的蓬勃发展与工业生产技术水平的整体提高是新时期的工业生产设备面临着前所未有的发展机遇与挑战。石油化工自动化设备在整个化工业中所占据的地位日益关键。本文从石油化工自动化基本概述、当前石油化工自动化设备在应用中的缺陷分析、石油化工自动化设备的应用要点分析以及未来石油化工自动化技术的发展展望这四个方面入手,进行了详细分析与说明,希望能够为整个石油化工自动化设备的发展与进步提供一定的意见与建议。 一、石油化工自动化概述 随着科技信息化技术快速发展,石油行业化工自动化技术也随之飞速发展,目前石油化工设备的自动化是发展的趋势。作为我国经济建设发展的基础,我国在发展自动化技术方面投入了大量人力、物力,并取得了相当的成效。就现阶段而言,我国石化设备正向着设备大型化发展,所以更要提高相关石油化工自动化设备的水平,提高效率。 通常而言,石油化工自动化技术的要求包括三个方面: 1.安全控制 安全性控制需要控制系统的可靠、相关检测机构或部门对设备及其他装置的正常运行提供有效的保障,所以对关键部位的设备、装置进行专业化的故障诊断与基本保养、维修。 2.效率控制 通过科学、合理的计划调度安排与模拟流程技术以期提高设备与相关装置的生产效率与原材料使用率。 3.成本控制 通过先进的技术来实现降低能源与原材料的消耗、通过建模、控制、优化技术来相应的提升产品的合格率、利用率。 二、石油化工自动化设备在应用中的缺陷 石化行业自动化设备在应用中存在着一些问题亟待解决,主要包括设备系统内部控制原因不合理、石化工艺控制设备产生故障、现场操作不稳定等情况。 1.系统内部不合理 它主要体现在使用前对控制系统的选型不合理,并没有根据项目所在地实际情况进行考察、分析、研究、论证,而是直接采购,在很大程度上增加了使用的成本,导致石油化工的自动化设备使用难度大幅度增加。尤其中石化行业中串级、比值、分程等繁琐复杂的控制程序,其对控制用的初始条件要求繁多,针对不同工作环境,它需要反复、多次数的调整相关设备作业参数,且在调整参数在使用过程中较难,不能够完全的体现自动化设备的意义。除此之外,由于调整参数的工作难度大,导致多数自动化设备在未调整的情况下运行了很长时间,影响了正常生产作业的高效率运行。 2.控制设备故障 就是指石油化工自动化设备在使用过程中发生故障。其中包括调节阀关闭的严密性不够而产生的漏液漏气情况、操作设备动作缓慢,设备实现实时化相对低,甚至出现无响应情况等,对于比较重视数字化的自动设备来说,其数字信息丢失情况比较严重,在正常的实地作业环境中,数字化设备不能实时将各项诸如温度、压力等参数反应出来,滞后情况严重,导致部分操作人员只可采取手动操作,影响了设备的使用效率与施工进度。 3.现场操作不稳定 其与石油化工企业自身原因有关,目前石化企业经常会出现原料不足或是超负荷工作情况,这两种极端情况出现在作业设计的下限或是上限边缘。如在化工作业过程中的一个自动化装置往往因为上道工序中原料使用量不够,以造成后期溶剂量太低,进而导致自动化控制比例系统不能实现自动化运行,只能依赖人工替代机器,大幅度降低了自动化设备的使用效率,对原材料也形成了浪费。又如在加热炉作业时,由于原料增加导致将自动化设备的功能全开也未能满足其加热需要,产生这种现象,只有通过手动开启侧边阀门,以此满足增加炉内温度,满足加热需要,使自动化控制设备失去了其原来的作用。 4.其他原因 一般由化工企业设计初期,考虑不全面,在选择或采购设备时选择了不符合实际需要的设备与仪器,缺少对设备运行时遇到特殊情况的测试,导致后续自动化设备作业由自动变手动,违背企业要求自动化的初衷。 三、石油化工自动化设备的应用要点 1.明确工艺、流程,挑选适合的设备 在对自动化设备的应用中,应首先明确作业项目的工艺路线和作业的流程,全面考虑实地作业环境和气象气候变化等的客观条件,根据实际需求选择适合的自动化设备。在选择、安装、调试自动化设备参数过程之中,要重视对特殊情况下的测试操作,并以此为基本依据,确定自动化设备作业饱和极限能力。对于每一台设备的选择应该与企业的生产能力相匹配,要能合理衔接起企业每道工序。 2.重视应用细节,定期检查与保养 在自动化设备应用中,要重视设备的使用细节,对于诸如调节阀之类的设备,要做好定期检查与保养工作,时刻关注调节阀运行正常与否,测量系统是否准确等,定期对设备进行维护。现今绝大多数自动化设备都有设备操作记录储存在设备内部,可随时供技术人员读取,对自动化设备的维护、应用提供了数据支持,这些数据可以提供设备的状态分析,以此分析设备运行是否正常、运行参数是否合理、早期故障征兆是否存在等问题,并且对故障部位的定位有着很大的帮助。 3.专业技术人员的培养 培养自动化设备专业的使用人员。这些专业人员除了要知晓工艺设备、转动设备、控制设备管理的理论知识以外,还应该充分利用计算机,对自动化设备的运行使用情况及设备历史操作数据来判断设备所存在的问题,并加以合理解决,发挥自动化设备的优越性。 四、石油化工自动化设备的发展前景 1.控制系统优化 目前我国石油化工企业大部分设备装置还是采用传统的常规控制系统,其中大部分还是采用PID控制系统,基于此,导致自动化设备的潜力并没有全面的被发挥出来。所以开发及优化控制系统是自动化设备的发展必然趋势。 2.仪表升级 石油化工企业及其相关产业企业,所使用的仪器、设备中仪表数量庞大,品类繁多。我国目前仪表配套的品种不齐,缺口较大。制造仪表的辅助材料供应不全。所以自动化设备的方向应向着仪表优化升级、仪表使用的成套率发展。 3.过程控制 分散控制系统、编程控制器、自动化系统随着计算机技术与网络技术的不断成熟本着开放化、标准化的原则,采取国内外市场通用硬软件的方法,将向着开放的分布式监控控制系统发展。 4.总线应用 其主要被运用在作业现场,要在现场设备、仪表间实现全数字化、串行、双向、变量的数字通信网络,连接技术非常重要。总线技术的应用,使连接技术日趋势成熟,将对自动化设备控制技术领域产生重要的积极作用。 五、结语 总而言之,石油化工自动化设备在其应用中,应充分考虑实际作业环境,从设备的安装开始,做好特殊情况下的测试工作,在应用中应培养专业技术人员尽可能的使用设备的自动化相关功能,藉此发挥自动化设备的优势,提高企业生产力、提升作业质量、提高生产效率。 石油化工自动化论文:关于石油化工自动化设备的探讨 摘要:石油化工自动控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,本文介绍了大型石化装置的一些控制难点与解决对策。顺应国家能源政策,分析了石油化工行业的能耗状况,最后提出了许多目前行业中行之有效的节能减排的先进方法。 关键词:石油化工;自动化;设备 中国石化自动化经过50 多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。虽然中国石化行业的自动化水平已取得长足进展,但与发达国家相比,仍然存在着相当大的差距。一些难点与长期未解决的问题,仍然造成企业自动化总体水平发展受阻。 一、 当前我国石油化工自动化发展现状 中国石化工业是指包括从原油生产汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的石油炼制,以蒸汽裂解生产的乙烯、丙烯等为原料生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维以及基本有机原料等的石油化工。当前,石化企业自动化水平发展不平衡,不同规模企业的自动化水平相差较大。大型石化企业自动化水平普遍较高,存在的不足是管理信息系统与国外尚有差距,而有些行业特别是染料、农药行业自动化基础仍然较差,大量小型化工企业及部分间歇生产过程企业自动化水平依然很低;二是在自动化技术和应用软件开发上,未能形成工程化、产业化、商品化、标准化,成果推广和转化困难重重;三是企业管理信息化工作观念更新落后于形势发展,在管理信息化建设上与企业机制的协调方面存在很多问题,造成总体进程不快。信息仍不能在企业内有效地传输和利用,“自动化孤岛”问题依然突出。 二、石油化工自动化设备的一些控制难点与解决对策 石化自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为丰富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化工对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等) 。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石化装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都是被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。 2.1炼化一体建设 随着炼油化工装置大型化、一体化建设进程的不断推进,设备构造越来越趋向复杂,技术要求也越来越高。炼化一体建设既是国家产业政策要求,也是世界石化产业发展趋势和方向。 2.2采用一些新的理论与方法 近几年来,一种基于SOS 约束的凸优化方法,在国外控制界引起广泛关注。在系统及控制理论中,许多系统分析与综合设计问题都不能表示或转化成相应的SOS 凸优化问题,运用近年提出的高效可靠的内点算法,从数值计算上给一些没有或很难得到解析的问题带来生机。SOS ,SOS 凸优化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相辅相成的,目前已经成为一种研究控制问题的重要工具,不管是李亚普诺夫函数的构造,还是系统控制器的设计,还是最优控制问题的研究,都发挥了重要的作用。它是研究多项式系统最有效的工具。 2.3采用先进的管理手段 石化工业作为典型的流程企业,在资源优化配置上面临着规模庞大、流程复杂、产品多样、产品价格变化频繁等诸多因素影响经济效益。鉴于此,石油化工企业要提高经济效益必须借助于先进的管理手段,建立石化企业生产优化模型,然后利用线性规划的方法求解出效益最大的生产方案。 三、石油化工自动化技术的未来发展趋势 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。 当前的现代石油化工企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。一体化的网络结构,促使我们从规划伊始就要从硬件、软件以及维护等方面统筹考虑。随着智能HART技术、现场总线技术及无线技术等数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸,数据总线处理的信息将不断增加,对信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要考验。同时,大量采用计算机及网络技术逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备。如何保证DCS系统的安全可靠将是工程公司及制造商共同面对的重要课题。 随着现场总线技术、产品的不断发展以及应用经验的不断丰富,现场总线技术在流程工业、制造工业的应用也在不断地开拓。从应用效果来看,可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的,可实现预测维护和远程维护,但是当前也仍存在包括用户理念的转变、对现场维护人员技术水平要求较高,以及技术本身有待进一步完善,使得现场总线技术在石油化工行业的应用发展比较缓慢。 工业以太网系统是大型数字化、自动化系统的命脉,推进信息化带动自动化的新选择、新技术,能够促进和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工业以太网的开放性和标准化。 此外,以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中,原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展,风能、核能、太阳能综合利用,市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。 中国石油石化工业目前仍处于规模已大而不太强、发展机遇与挑战并存、国际竞争力还需进一步提高为特征的发展时期。全行业的改革已进入解决深层矛盾和问题的攻坚阶段,产业的发展正处于由大走强、逐步升级、再上新台阶的过程。因而,作为石油化工行业水平高低象征性标志之一的石油化工自动化技术,处于更进一步的阶段。石油化工自动化技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术理论的几点研究 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、我国石油化工自动化技术的现状 我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。随着我国经济建设的快速发展,我国的石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇,同时也面临着越来越严峻的挑战。与先进国家相比,我国的石油化工工业还普遍存在着能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等问题。而企业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合,将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高企业竞争力的核心高技术。 国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷以极大的热情和精力,构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划,推动了流程工业综合自动化技术在实际生产中的应用,如日本三井石油化学工业公司、美国德曹达公司、高尔公司等化工企业都相继建立了综合自动化系统。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术的若干探讨 摘要:化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 关键词:石油化工 自动化 关键技术 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:石油化工仪表自动化控制系统分析 摘 要:在科学技术不断发展的情况下,工业生产也发生了很大的变化,在生产过程中使用的仪表和控制系统出现了智能化发展情况,这样也使得石油化工在生产过程中,化工仪表出现了自动化控制技术不断发展的情况,对出现的新情况进行更好的分析能够更好的促进石油化工企业发展,同时也能更好的促进我国经济的发展。 关键词:石油化工仪表 自动化控制 控制系统 在石油化工企业发展过程中,使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化,这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况,在这种情况下,仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化,同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化,因此,对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计,不仅仅在功能方面能够进行改善,同时在工作效率方面也发生了很大的变化,这样也能更好的对其进行分析,促进石油化工企业获得更好的发展。 1 石油化工仪表控制系统发展 在科学技术不断发展过程中,仪表系统也发生了很大的变化,正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展,有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中,自动检测仪表出现了非常明显的变化,对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说,能够更好的对适应一些要求的变化,这样能够更好的促进变送器发展,同时,也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说,数字化仪表在性能方面出现了很大的变化,尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善,同时,在稳定性方面也出现了很大的变化,这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高,同时,在结构方面也发生了很大的变化,这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易,很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求,这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较,这样能够更好的发展我国的进出口贸易,同时也能更好的提升产品的质量和性能。 1.1 DCS与FCS系统 在我国的石油化工系统中,都使用的是DCS系统,为了更好的适应科学技术的变化,DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化,和传统的系统进行比较,新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展,同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接,这样能够形成更大规模的管理控制体系,同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制,这样在性能方面也是能够得到更好发展的。 1.2 新型DCS系统 对于石油化工企业来说,炼油装置是非常重要的生产设备,在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有,在经常一定的处理以后,就能够将其进行储存和运输,这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统,能够更好的提高自动化控制能力,同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的,在这种情况下,在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的,这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的,这样就使得系统控制要采用多集控单元,同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。 1.3 总线控制系统 现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点,这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在,FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况,这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况,这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的,因此,在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的,这样能够更好的实现信息的交换,同时也能实现信息的共享。 2 具体分析 2.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800 ℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 2.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 3 结语 在科学技术不断发展的时期,我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展,在这种情况下,我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景 摘 要:石油化工技术繁多而复杂,自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平,以适应石油行业现代化机械水平,有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程,在此基础上,分析石油化工自动化控制技术应用前景。 关键词:石油化工;自动化控制;应用前景 前言 当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。 1 石油自动化控制历程 技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。 中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2 自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。 3 微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4 专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5 结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制仪表常见故障的原因探究 摘要在科技飞速发展的带动下,自动化技术取得了重大突破,各种自动化设备应运而生,极大地推动了石油化工生产的自动化和现代化。在石油化工自动化控制系统中,自动化仪表发挥着不可替代的重要作用,仪表的故障诊断和分析也成为石油化工行业的一项重要任务。文章首先对石油化工自动化控制仪表进行了简要概述,然后分析了石油化工自动化控制仪表的疑难故障,以期对石油化工行业的安全、稳定生产起到一定的帮助作用。 关键词石油化工;自动化控制仪表;故障 为实现石油化工生产的自动化,需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控,这些功能通过相应的检测仪表来实现,仪表一旦发生故障,将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此,工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等,能够准确地对仪表故障进行诊断和处理,从而保证化工生产的正常进行。 1石油化工自动化控制仪表概述 1.1 温度仪表 石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行,为实时监测温度变化、精密掌控温度范围,必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量,通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据,并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。 1.2 压力仪表 压力仪表的类型比较多样,如压力传感器、压力变送器、特种压力表等,压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量,也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统,实现自动化压力测量及控制效果。 1.3 物位仪表 根据测量方法的不同,可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等,在石油化工生产中,雷达式物位仪表由于测量精度较高,同时对石化物料具有较强的适用性,正逐渐受到行业的青睐。 1.4 流量仪表 流量仪表基本上基于两种测量原理,一是体积流量测量,二是质量流量测量,具体来讲,有节流式、压差式和速度式几种。 2仪表故障的原因分析 通常情况下,自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测;变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号(4~20 mA),同时将信号输送至PLC控制器;显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常,如示数偏低、偏高、不动、异常波动等,导致仪表异常的原因有两种:一是工艺参数本身出现异常;二是测量系统的某一环节发生故障,导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因,一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解;二是要熟知测量系统的整个工作流程;三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解: 2.1 流量仪表故障 1)若流量仪表值达到最高,一般现场检测仪表也会显示最高,这时手动调节远程调节阀大小,若流量值减小,说明是工艺问题;若流量值不变,应该是仪表系统的故障,需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。 2)若流量指数异常波动,可以将系统由自动控制转到手动,若依然存在波动状况,说明是工艺原因所致;若波动减小,说明是PID参数问题或仪表问题。 3)若仪表流量达到最低,首先检查现场检测仪表,若现场仪表同样显示最低,则查看调节阀开度,开度为零说明故障发生在流量调节装置上,若开度正常,极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常,说明显示仪表出现问题,其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。 2.2 物位仪表故障 1)液位仪表值达最高或最低时,根据现场检测仪表进行判断,若现场仪表正常,则将系统改为手动调控,查看液位是否变动,若液位能够在某一范围内保持稳定,说明是液位控制系统出现问题,反之则是工艺方面的原因。 2)对于差压式液位仪表,当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符,且现场仪表不存在明显异常时,检查导压管液封是否正常,若存在泄漏现象,补充密封液,仪表归零;若不存在泄漏情况,初步推断是仪表负迁移量出错,需进行校正。 3)液位控制仪表的数据异常波动时,要根据设备容量分情况进行判断,设备容量大的,通常是仪表出现问题;设备容量小的,要先检查工艺操作,若工艺操作有所变动,极有可能是工艺原因导致的波动,反之就是仪表方面的问题。 2.3 压力仪表故障 当压力仪表数据异常时,应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态,进行针对性的检测和诊断。 1)压力控制仪表出现异常波动时,要首先确认工艺操作的变动情况,因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。 2)当控制仪表停滞不动,即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时,通常是由于压力测量系统出现故障所致,这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况,若管道畅通,再确认压力变送输出装置是否处于正常状态,如果发现异常变化,则可确认问题出现在测量指示系统。 2.4 温度仪表故障 温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓,当温度仪表发生故障时,要注意以下两点:一是温度仪表大都采用电动仪表;二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。 1)温度仪表数据突然间变化到最高或最低,通常属于仪表系统方面的问题,这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性,鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动,一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。 2)温度控制仪表发生高频异常波动时,通常是由于PID参数设置不当所致。 3)温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时,一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响,那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。 3总结 石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便,重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时,不仅要掌握扎实的仪表理论和知识,还要对工艺实践有着详尽的理解,如此才能对仪表故障进行快速的诊断,然后采取合适的手段进行故障处理,保障化工生产的顺利进行,促进石油化工企业的进一步发展。 石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术分析 摘 要 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。本文详细介绍了我国石油化工仪表的各项控制系统,并加以分析,以期为我国石油化工的健康、持久、稳定发展提供有利条件。 关键词 石油化工仪表;自动化控制技术;智能化 一般情况下,石油化工必须配合天然气才能顺利生产,二者相互提供半成品与原料,最终实现最大化经济效益和社会效益。而现阶段的自动化控制技术也开始从过去传统单一结构运作模式转变成网络化、集成化与智能化共同发展的新型运作模式,这不仅提高了自动化仪表的各项功能,还强化了自动化仪表的适应性,使之能够有效满足石油化工提出的要求。 1 我国石油化工仪表的控制系统 为了尽快适应现代化石油化工仪表提出的各项要求,现场总线控制系统必须把数字化仪表作为变送器,这主要是因为数字化仪表的分辨力高、稳定性能与安全性能好,而且结构相对比较简单。同时还要加强产品管理能力,适当增加液相色谱仪与在线油品质量分析仪的实际使用量,以获取更为精准的数据资料,进而显著提升产品质量与性能,让出口产品质量能够匹敌当前产品,甚至是国际产品。 1.1分散控制系统与未来战斗系统 根据有关调查数据显示,我国石化系统与石油化工系统已采用3000多套分散控制系统,其中石化系统的采用量占总数的50%。由于现代科学技术的发展过于迅猛,促使分散控制系统不停地研发新产品,而新产品的生产应用了许多不同的系统,例如数字化智能控制系统、OPC系统与兼容性系统等,导致不同厂商与不同型号的分散控制系统都能够有效结合在一起,最终形成大规模的网络管理自动化控制体系。该系统除了更易于控制外,还有效增强了产品性能,使经济效益与社会效益实现了最大化。 1.2新型分散控制系统 成品油与半成品油在炼油设备中生产出来后,一定要做好调和工作,这样才能贮存运送出厂,该过程即为石油化工制油的最后一道工艺。在石化企业运送油品过程中,合理应用分散控制系统,除了可以提高自动化控制水平外,还可以便于管理工作的实施。应用分散控制系统来实现我国石化企业的仪表控制,而其他新建设备也可以应用分散控制系统来完成各项控制与管理工作。但如果设备为加强使用型或是石油化工的重要组成部分,那么应用分散控制系统时,其效用就会无法充分发挥出来,使得资源出现不必要的浪费,同时还会因使用率减少而导致自动化系统复杂化。 1.3总线控制系统 石油化工仪表中的现场总线控制系统具有微型化、数字化、智能化与开放化等诸多特征,而且这些特征已成为当前新型石化企业的主要发展目标。现阶段,未来战斗系统已广泛应用于各个领域,其设备操作技术与功设备能开发也随之得到有效完善,这对于现场总线控制系统的可持续发展来说具有十分重要的作用和意义。根据有关调查数据统计,大多数石化企业在控制系统方面仍采用未来战斗系统对本企业生产设备进行控制,最后利用现场总线与局域网来顺利完成现场总线控制工作。局域网的主要效用是通过网络让多个计算机系统实现信息的相互交换,其中具有较大的信息容量,相互之间可以达到信息共享的效果。而现场总线控制系统的技术要求是完成技术的信息共享工作,这样除了可以让用户公开化外,还可以让全部制造商公开化。 2 我国石油化工仪表控制系统的分析 2.1执行仪表的检测方法 展开石油化工生产作业时,其现场设备与管道内介质的实际温度均为-200℃~1800℃,并采用双金属温度计代替水银玻璃温度计,以便分散控制系统直接获取热电偶信号与热电阻信号。压力仪表在石油化工中是极为重要的构成部分之一。利用诸多原理制成的特殊压力仪表与压力传感器,不但可以抵抗高温,还可以在易结晶介质、脉动介质和粉状介质的条件下测量工作所需压力。此外,从物位仪表的角度上看,石化行业通常把液位测量作为重要核心,只有浮力式仪表具有通用产品,其他仪表均无通用产品,例如物料仪表等。但根据测量方法可有效划分为雷达、浮力、电容、静电、磁致伸缩和超声波等诸多类型,而且仪表内还存在执行器、流量仪表、在线过程分析仪和分析仪器等装置。为了能够正确分析出生产过程中的各类物料成分,必须保证温度、液位、压力与流量等工艺参数的准确性与真实性。同时还要详细分析石油化工生产后排放的所有物质,以防止生态环境受到严重污染。 2.2执行仪表的控制方法 过去传统石油化工在生产过程中均是一个设备使用一个控制室,但现阶段均为多个设备共用一个控制室,也可以由一个控制中心来控制全厂所有设备,把CRT显示或LCD屏幕作为核心。以便操作人员更易于使用。由于石油化工设备具有十分复杂的工艺过程,而且在一定程度上还会出现爆炸、火灾等情况,所以必须进一步提升石油化工的生产安全性、可靠性与稳定性。如果只依靠分散控制系统完成所有控制工作,那么现代化石油化工提出的要求就无法满足其效。应用智能化控制仪表与自动化控制仪表展开石油化工作业,除了可以实现安全生产外,还可以实现人性化生产。除此之外,还要将报警系统安设在生产线的危险区域,这样有毒气体或是可燃气体泄漏时就能够立即提醒,便于采取防护措施。 3 结论 我国石油化工企业必须高度重视各项生产仪表,并进一步增强自动化控制技术,只有这样才能消除安全隐患,保证产品质量。在确保石油化工安全生产的条件下,对自动化仪表控制系统进行研究与设计,以强化企业本身的自动化控制技术,提高市场竞争力,最终取得最大化经济效益与社会效益,这对于我国石油化工企业的可持续发展来说具有一定的推动作用。 石油化工自动化论文:探究石油化工企业自动化技术的发展策略 摘 要:石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状,以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。 关键词:石油化工 自动化技术 发展 信息 在信息技术高度发达的今天,石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步,从初期简单的手工操作到连续工艺作业,对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高,从简单的闭环控制到装置的全面自动化,使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用;控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功,对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时,激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。 一、石油化工自动化技术的发展现状 1现场总线的应用正在逐步推广 现场总线应用于生产现场,实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”,但与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点,仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。 2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术,取代系统硬件而成为高附加值的载体 具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠,软件丰富,功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段,当前工业自动化系统应用,没有随着FCS的出现而退出历史舞台,在今后相当长一段时间内,DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统,将现场总线智能仪表连接到DCS上,利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能,收集现场大量非控制信息,建立现场智能设备数据库,建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能,实现对现场设备的一体化管理与控制。 二、石油化工企业综合自动化的有效手段 1.实现企业的管控一体化。 自从计算机发明以来,自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展,给自动化技术提供了便捷的工具,使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力,已经成为决定企业竞争力的重要因素。 1.1是更好的应用IT技术,通过优化来产生效益,和具体的工艺、设备相结合,挖掘设备和工艺潜力,促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。 1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台,具体措施是:实现信息共享,提高信息利用率,提高企业决策水平和实效性,实现管控一体化。 2.先进的自动化控制系统的建立。 以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。 2.1信息的集成、挖掘和增值 数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制,同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 2.2成本效益分析 应用财务分析方法进行分析评价,可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标,就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售,控制控制原油的采购价格。 3.实现企业生产经营优化层 主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统,可以实现在线成本的预测,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 4.进行流程模拟,建立过程模型 实现流程模拟,是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点,必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明,结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统,实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化,技术难点是建立过程稳态数学模型。此外,还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。 石油化工自动化论文:谈中国石油化工自动化系统集成现状与发展 摘要:石油化工是化学工业重要组成部分,其自动化水平的高低直接影响着石化产品的产量、品种及质量,影响着现代石化企业生产经营效益。本文就我国石油化工自动化系统集成现状和未来发展趋势进行了探讨,对理清我国石油化工自动化发展有一定意义。 关键词:石油化工 自动化系统 集成现状 发展趋势 一、引言 石油化工是化学工业的重要组成部分,是国民经济的基础和支柱型产业,在经济发展与人民生活中起着极为重要的地位,石油化工自动化系统技术水平直接关系着石油化工产业的发展水平,尤其是随着信息技术和现代企业管理水平的不断提高,石油化工自动化已经不再局限于生产过程的自动化,还涵盖了生产过程、人事管理、市场营销等多个范畴,直接影响着现代石化企业的生产经营效益。近年来,我国石油化工自动化系统集成取得了巨大的进步,一些技术甚至走在了世界前列,促进了我国石油化工的发展,获得了良好的经济效益与社会效益,但同发达国家相比,我国石油化工自动化系统集成水平还有不少未解决的问题,影响了石化企业整体自动化水平。 二、石油化工自动化系统集成现状 1.现场总线技术被广泛应用 现场总线技术是应用于生产现场,实现现场仪表、仪器、控制设备等之间数字通信的网络互连续技术,这一技术被广泛应用于石油化工自动化系统之中,其开放性、可控制、分散控制性等特点,给石油化工自动化系统通信技术产生了非常大的影响,为完善石油化工自动化管控一体化功能提供了有力条件。虽然现场总线控制系统有着众多优点,但传统DCS系统已经相当成熟实用,在可靠性、安全性、开放性、灵活性、协调性等方面都有突出表现,且功能相较现场总线控制系统更为完善,因此目前在石油化工自动化系统中还占据着一定地位,处于同现场总线系统共存的状态。 2.信息化与自动化高度结合 随着计算机技术与通信技术的发展,实时数据库技术、测量技术、数据处理技术、控制与过程优化技术、ERP技术等取得了较大的突破,IT技术被大量应用到石油化工自动化系统之中,有效的提升了生产过程远程监控、故障诊断、设备维护等自动化水平。而随着IT技术在石油化工自动化系统中的应用,相关的生产工艺、设备选型、生产流程等也发生了巨大的变化,极大的提升了石油化工企业的生产能力,降低了生产成本,提升了生产过程的安全水平。总体看来,在IT技术高度融入石油化工自动化系统后,石油化工生产智能化、数字化、信息化水平都得到了巨大的提升。 3.企业管理综合自动化 我国石油化工自动化系统的发展经历了数十年的时间,在不断的引起进技术、创新研究的过程中,我国石油化工自动化系统集成水平越来越高。目前,石油化工自动化系统集成已经迅速拓展向整个企业生产经营流程,取得了较大的成果。石油化工自动化系统综合流程主要分为三层结构,分别是生产过程控制系统、生产过程制造系统、企业资源管理系统等,涵盖了生产现场自动控制、生产流程优化维护、企业生产经营管理的方方面面。 三、我国石油化工自动化系统集成发展趋势 1.自动化系统集成水平进一步提高 随着全球经济一体化进程的加快,我国石油化工企业将会进一步融入国际竞争之中,要在国际竞争中占据更为有效的地位,石油化工企业就必须集成自动化系统,打破传统自动化系统信息孤岛的情况,提升信息流通和系统管理水平,真正实现实现一体化生产经营。而随着石油化工企业生产规模的扩大,自动化系统控制规模将进一步提升,安全仪表、设备监视、分散控制、数据采集、储运管理、设备管理、实时优化等多个子系统之间的自动化控制协调需求越来越高,这些都对石油化工自动化系统集成提出了更高的要求,必然促进系自动化系统集成水平的不断提高,不断向大型化、集成化、智能化方向发展。 2. MAV策略将成为重要模式 MAV策略是一种全新的主自动化系统供应商策略集成模式,这种集成模式以自动化系统供货商为核心,建立石油化工仪表与控制一体化系统,提升系统的性价比和使用寿命,降低系统的综合成本。这一模式,将会涵盖系统集成方案、网络结构、设备配置、管控作业程序、功能规模、组态模块、操作维护等等多个方面,使系统公用工程和生产装置同步集成,通过各接口和人机界面,以统一的标准总体协调。MAV策略能很好的应对现代大型石化项目建设、运行方面的需求,有利于集中管理、优化资源,将成为未来石油化工自动化系统集成的重要发展方向。 3.系统安全水平不断提升 石油化工自动化系统涉及生产、经营等多个环节,系统安全直接影响着整个企业生产、经营的安全, 直接关系着企业的经济效益与社会效益。目前石油化工自动化系统多采用ERP/MES/PCS的三层网络架构,这种架构在系统安全上还存在不少缺陷。随着硬件、软件等技术的提升,尤其是智能HART技术、现场总线技术、无线通信技术等在自动化系统中的深入应用,信息安全问题将会变更越来越为重要,如何保证系统的安全性将成为众多企业共同关注的问题,将会催生自动化系统安全水平的提高,从硬件设备、软件平台、安全策略、风险应对等多个方面得到完善。 4.绿色低碳将会成为自动化系统集成的影响因子 长期以来,我国二氧化碳排放量、工业能耗都一直较高,在能源与环境问题越来越为严峻的背景下,绿色低碳已经成为时代的主题。我国目前石油化工自动化系统集成对绿色低碳的考虑相对较弱,这是一个迫切需要解决的问题。未来,将会建立起一套以低碳能源、低碳技术、低碳产业为基础的新的生产经营模式,这必然会影响石油化工自动化系统集成,促使自动化系统集成更多的考虑绿色、环保问题。 四、结束语 石油化工自动化系统集成水平直接影响着我国石油化工生产经营管理水平,随着我国经济的发展与人民生活水平的提高,对石油化工生产经营管理提出了越来越高的要求。我国现有的石油化工自动化集成水平同发达国家相比还有较大差距,在未来,石油化工自动化系统将会向大型化、智能化、规模化、绿色化方向发展,系统安全水平将会不断提高。 石油化工自动化论文:浅析石油化工企业的综合自动化变电所 【摘要】在科技、经济飞速发展的今天,变电所发展自动化领域中,先进的电气设备已逐渐去代替老的、传统化的电气设备;特别是智能化数字开关、光电式互感器、等机电一体化设备的出现,变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文主要针对目前石油化工企业110Kv、 35Kv与10Kv变电所自动化系统的特点,对其结构及功能等进行概括地阐述。 【关键词】变电所 综合自动化 构成特点 1 综合自动化变电所研究的主要内容 变电所自动化技术经过近几年的发展已经达到了更高的水平。自动化技术的大范围采用,使得我国城乡电网改造与工厂建设都已经大部分实现了无人值班,同时,自动化新技术在110kV及以上的超高压变电所建设中也得到了大量的采用,从而使电网建设的现代化水平得到了很大程度的提高,输配电和电网调度的可能性得到了增强,不仅如此,自动化技术的应用也使得变电所建设的总造价还得以降低,这已经成为了不争的事实。 对石油化工企业的110Kv变电所,为了确保电力系统安全、经济运行,通过对于先进的计算机技术、通信技术的有效应用,使得新的电气设备的保护和控制技术应用得到了充分的技术支持,变电所监视、控制问题得到了有效的解决,各专业之间在技术上、管理上实现了有机的结合;配合的默契程度也得到极大的促进,自动化技术的采用为电力系统自动化进一步发展打下了坚实的基础,变电所的安全性、可靠性得到大幅度的提高,运行质量也更为稳定。例如,高压电器设备本身监视信息的采集工作,变压器、避雷器以及断路器等设备的绝缘和状态等;故障录波器和继电保护等装置完成的各种故障前后瞬态状态量和电气量记录数据的采集工作,在完成上述工作后将相关信息报送给调度中心,以便为检修计划的制定、电气设备的监视以及将来的事故分析提供准确的原始数据。全面实现变电所综合自动化,对新建变电所不再实行过去的常规测量监视、保护、控制屏,实现由少人值班逐步向无人值班的过渡;对于老变电所的控制、测量监视等各方面进行技术改造,以进一步达到少人甚至无人值班的目的。 对于35Kv与10Kv的变电所,应当将改进和提高用电质量,提高供电安全与供电质量作为工作重点。更为高效地利用变电所综合自动化系统,全面改造与提升变电所的二次设备,不再使用原有的测量、保护、控制和监视屏,全面提高变电所综合自动化程度,以使变电所的控制和监视技术水平得到全面提升,使变电所管理得到有效的改进,最终使变电所无人值班得以实现。 要实现变电所的综合自动化应当从以下几方面着手: (1)电网运行参数、设备运行状态的随时在线监视;设备本身异常运行的自检和自诊断工作。 (2)如果发现装置内部异常或变电所设备异常变化,为防止事态扩大,并保护其他设备安全,应当立即自动报警并闭锁相应的出口。 (3)如果电网出现事故,为将故障限制在最小范围,应当快速判断、决策,采样,并迅速隔离和消除事故。 (4)为确保自动和遥控调整电能质量,应当实现变电所运行参数的在线统计、计算、存储、分析报表和远端传输。 2 综合自动化变电所系统具有如下的特点 变电所综合自动化系统的主要特点包括系统结构微机化、功能综合化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化等几个方面。 2.1 微机化的分级分布式系统结构 不同配置的单片机或微型计算机共同组成了综合自动化系统内各子系统和各功能模块,其系统结构采用分布式结构,应用通讯技术,并通过总线、网络等,将数据采集、控制、微机保护等各个子系统连接起来,构成一个呈现分级分布式的整体系统。 2.2 综合化的功能 变电所综合自动化系统具有多种技术密集、多种专业技术相互配合、相互交叉的特点。它是以数据通信技术、计算机硬件和软件技术为基础逐步发展而来的。是变电所内全部二次设备(除交、直流电源以外)的综合集成。而微机监控子系统则是原来的模拟屏、操作屏、仪表屏、显示屏以及远动装置、变送器柜、中央信号系统等各项功能的综合集成;微机保护子系统替代了以前晶体管式或电磁式的保护装置;监控系统和微机保护子系统相结合,综合了故障测距、故障录波、中性点非直接接地系统和无功电压调节等子系统的各项功能。 2.3 屏幕化的操作监视 综合自动化变电所的实现,以CRT屏幕上的实时主接线画面来取代以前常规的庞大模拟屏;用屏幕上的鼠标操作或键盘操作来取代常规在控制屏上或断路器安装处进行的分、合闸操作;用计算机屏幕上的软连接片所取代了常规在保护屏上的硬连接片;以屏幕文字提示或语言报警以及画面闪烁取代了常规的光字牌报警信号;通过计算机上的CRT显示器,可以实现对整个变电所运行情况的实时监视并对各开关设备进行操作控制。 2.4 数字化的测量显示 常规的指针式仪表被CRT显示器上的数字显示所取代,实现了更为明了和直观的数据显示;而原来的人工抄表被打印机打印报表取代,这样一方面减轻了值班员的劳动强度或者直接节省了人力,另一方面还提高了测量精度及准确性,提升了管理的科学性。2.5 智能化的运行管理 变电所运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电所运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电所设备检修报告,即常规的变电所设备“定期检修”改变为“状态检修”。 要实现无人值班(或少人值班),变电所综合自动化是一种最重要的手段,根据重要性和电压等级的不同,变电所实现无人值班的要求和手段有所差别。但是,通过采取各种技术手段,使变电所整体的自动化水平得以提高,发生事故的机会得以减少,这些都是实现无人值班的关键;只有这样,才能缩短事故处理和恢复的时间,使变电所的整体运行更为可靠和稳定。 3 综合自动化系统变电所可以实现的各种功能 3.1 微机保护功能 此种保护是对站内所有的电气设备进行的保护。主要包括母线保护,变压器保护,线路保护,设备自投及电容器保护,低频减载等自动安全装置。上述各类保护还具有存储多套定值、故障记录、适合当地修改定值等其他功能。 3.2 数据采集功能 3.2.1 状态量采集功能 隔离开关状态,断路器状态,变电所一次设备告警信号及变压器分接头信号等均属于状态量的范畴。目前这些信号大多数采用的是光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。保护动作信号与其他信号不同,采用的是计算机局域网通过通信方式获得。 3.2.2模拟量采集功能 线路电压,各段母线电压,馈线电流,电压和功率值,频率,相位,电流和功率值等,这些都是变电所采集的模拟量。此外还有变电所室温,变压器油温等一些非电量数据的采集。模拟量采集精度应当可以满足SCADA系统的需要。 3.2.3 脉冲量功能 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,是也采用光电隔离方式与系统相连接的,内部采用计数器对脉冲个数进行统计,实现对电能的准确测量。 3.3 故障录波测距和事件记录功能 事件记录应当包含开关跳合记录以及保护动作序列记录两个方面。其SOE的分辨率一般应当在1~10ms之间,这样可以满足不同电压等级对SOE的不同要求。变电所故障录波配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。 3.4 控制和操作闭锁功能 操作人员可通过CRT屏幕对隔离开关,断路器,电容器组投切,变压器分接头进行远程控制操作。为了防止由于系统故障造成的被控设备无法操作,在系统设计时应当保留人工手动直接跳合闸手段。操作闭锁有以下内容: (1)电脑五防及闭锁系统; (2)根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。 (3)操作出口有同时操作闭锁功能。 (4)操作出口有跳合闭锁功能。 3.5 同期合闸和同期检测功能 该功能可分别以自动和手动两种方式实现。可以选择由独立的同期设备实现,也可以通过微机保护软件模块得以实现。 3.6 无功和电压的就地控制功能 电压和无功的控制一般采用调整投切电容器组,变压器分接头,同步调相机,电抗器组等方式实现。操作方式可以手动也可以自动,人工操作的情况下,可以就地控制或者远程控制。 3.7 数据处理功能 数据处理的主要内容是数据处理和记录历史数据的形成和存储,其中,上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据也包括在内。具体包括: (1)断路器动作的次数信息; (2)断路器切除故障时跳闸操作次数和截断容量的累计数量; (3)变压器的有功、无功、输电线路的有功、无功,母线电压定时记录的最小,最大值及其时间数据。 (4)独立负荷每天的峰谷值,有功、无功及其时间数据。 (5)修改整定值及的控制操作记录;根据需要,该功能既可以在变电所当地全部手动实现,也可在远程调度中心或操作中心实现。 3.8 系统的自诊断功能 系统内部各种功能插件应当具有自诊断功能,自诊断信息与被采集的数据一样,被周期性地送往后台主控计算机和远方调度中心或操作控制中心进行处理。 3.9 与远程控制中心的通信功能 本功能在常规远动‘四遥’的基础上又增加了远方修改故障录波、整定保护定值与测距信号的远传等,其信息量远远超过了传统的远动系统。根据现场的不同要求,系统应当具有通信通道的切换及备用功能,确保通信的可靠性,不仅如此,还应当具备同多个调度中心不同方式的多种通信接口,且各通信口及MODEM应避免干扰,相互独立。保护和故障录波信息可以采用独立的通信接口与调度中心连接,通信规约应满足调度中心的要求,符合国家标准及IEC标准等相关行业标准。 3.10 防火、保安系统插件功能 从设计原则而言,无人值班变电所应具有防火、保安措施。 4 变电所综合自动化系统的现状及发展趋势 综合自动化的变电所在新建的一些变电所的运行中表现出了很明显的技术先进、功能齐全、结构简单、安全可靠等特点;经过十多年的发展和完善,目前已经达到很高的水平。在我国城乡电网的改造与工厂的建设中,不仅中、低压变电所大范围采用了自动化技术而实现了无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电所建设中也大量采用了各种新的自动化技术,从而使电网建设的现代化水平得到了极大程度的提高。综合自动化技术的运用,不仅使输配电和电网调度的可靠性得到增强,同时也使得变电所建设的总造价得以有效地降低。 5 结语 由以上的分析我们可以看到,变电所综合自动化技术的采用,对于提高电网的安全和经济运行水平、实现电网调度自动化和现场运行管理现代化可以起到极大的促进作用,它将使电网一次、二次系统的效能和可靠性得到大大增强,同时,对于保证电网的安全稳定运行也具有相当重大的意义。 变电所综合自动化,促进了无人值班变电站的实现,可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息,完整地掌握变电站的实时运行状态,及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理,同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,把握安全控制、事故处理的主动性,减少和避免误操作、误判断,缩短事故停电时间,实现对变配电系统的现代化运行管理。 总之,变电所综合自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展,变配电站的计算机化进程越来越快,变配电所计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势,随着科学技术的不断进步以及硬件软件环境的不断改善,综合自动化技术的优越性也必将进一步地展现出来。 石油化工自动化论文:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势 【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步,人民的生活水平日渐提高,信息技术飞速发展的时刻,石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业,在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大,经济全球化的迅猛发展,石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时,信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。 【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势 在国民经济迅速发展的背景下,我国的能源消耗量也日益增加,虽然我国是一个能源大国,资源丰富,但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人,在激烈的市场竞争中,我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距,为了进行生产,我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看,要想提高综合国力使国家长久稳定的发展,就要减小对国外能源的依赖,寻求新的方法推进我国资源的开采和利用,减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用 石油是我国一项极其为重要的基础能源,也是全球需求量最大的能源,经济全球化的迅速发展,信息技术全球化的推广,让石油工业迎来了较大的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国,但是随着世界范围内的经济发展,国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天,传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展,具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。 1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业 石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性,逐步运用先进的科学技术模拟人工化,不仅达到了人工操作的效果,还高额度的,高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发,先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程,不同的是这一过程具有智能性,简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理,可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。 1.3 传统石油化工企业中,人工操作的缺陷性及危险性 (1)在传统的石油化工企业中,生产需要人工操作,大量的作业量需要很大数量的工人协作完成,石油化工生产作业时具有一定的危险性,大量的工人集中作业的工作环境下,一旦发生安全事故,大量工人的人身和财产安全得不到保障,会造成大量的人员伤亡。 (2)人工操作,达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求,但是人工操作生产过程中,精准度不易控制,在人工操作控制的情况下,想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当,从而导致生产时超温超压等异常状况,埋下安全隐患,引起事故的发生。 (3)石油化工属于高污染性,高腐蚀性的工作环境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,长期工作的人员的身体健康得不到保障,对身心极可能造成不可逆转的伤害,容易形成职业病。 2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势 2.1 自动化技术的应用 石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中,目前的使用主要有两方面的应用:自适应控制和最优控制。 (1)自适应控制。根据具体的工作环境,智能调节机器的性能生成反馈信息,接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中,自适应控制运用到了石油化工的不同部门,与以往的传统自适应控制模式相比较来看,如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考,具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。 (2)最优控制。在当代的控制理论中,最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境,使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著,解决了传统人工操作的各种弊病,提升了石油化工产业在我国的产业地位。 2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势 2.2.1FCS将与DCS共存 DCS 自七十年代问世以来,采用了大量先进的成熟技术,经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟,性能可靠,软件丰富,功能完善,得到了用户的信任,而FCS还处于发展阶段,技术还不太成熟,可靠性还有待考证,功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展,但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用,仍是当前工业自动化系统应用的主导型,不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台,DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。 2.2.2现场总线与DCS相结合 现场总线技术集成到现有控制系统中,利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径:一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成,二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上,统一组态、监控与管理;第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成,两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验,发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上,尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。 3 结语 在经济全球化的大背景下,石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉,石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破,处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。
现代工业建筑设计及发展浅析:关于我国现代工业建筑设计现状与应对策略的探讨 摘要:我国现代的工业建筑与过去相比无疑取得了不菲的成绩,但我放眼望世界就会发现我国的建筑设计水平还存在较大的差距。本文通过对现代工业建筑设计现状的分析,然后提出了一系列进一步完善现代工业建筑设计的应对策略。 关键字:现代;工业建筑设计;现状;策略 随着社会经济的不断发展,我国工业建筑的环境与需求也在不断地在进行各种转变。首先,在现代工业随着科学技术的进步而飞速发展,工业产品进一步要求精密化、自动化、微型化且环保化,工业生产变化的同时使工业建筑设计的要求也随之发生变化。其次,在各城市都有着经济技术开发区以及现代工业聚集地,人们对生活质量越来越重视,对城市的风貌也随之有了更高的追求。再次,企业之所以越来越重视工业建筑设计是因为其建筑能够有效反应其企业文化及精神面貌,是企业外观形象的重要部分。 我国工业建筑设计的现状 经济技术开发区的兴建 在进行现代城市总体规划的时候都会将新兴的工业区纳入,不仅仅是生产建筑,同时还要对辅助配套建筑进行完善,并且还对厂区环境进行更具精密的设计从而将城市现代化的风貌以及企业精神充分的展现出来。例如武汉的东湖新技术开发区、北京亦庄经济技术开发区、深圳八卦岭综合工业小区等。工业新区的建设还可以有效推进城市住宅区、商业区以及能源供应区的开发与建设。 2.旧城区改造的完善 在我国,无论是沿海还是内地都新建了许多以某个大型企业骨干为中心的工业基地或者工业城,例如武钢、宝钢、包钢、中国一汽、东风汽车公司、金山石化公司等。改革开放以来,旧的厂房都进行了一系列挖潜改造与生产结构调整从而使之焕然一新,中国第一汽车集团公司便是最好的例子。旧城区的老厂房有的就地更新有的易地重建。例如北京的大北窑金属结构厂就更换地址进行重建,而旧址则成为了中国国际贸易中心,整体建筑面积多达40多万平方米,如此看来易地重建有时候还能促成双向的发展。 新型工业建筑的兴起 在施工工艺技术的大力发展下,我国从国外引进了不少的现代工艺。将高新科技与新工艺融合到工业建筑之中,从而促使工业建筑的形式进一步发展与完善,促使现代工业建筑更具多样化、标准化与定向化。当前就出现了现代交通能源建筑、高多层厂房等新型工业建筑,它们不仅结合了通用性与灵活性的建筑要求,同时还使土地资源得到了充分利用。 现代工业建筑设计的应对策略 坚决遵守城市设计原理 所以,城市化要给予多方面的考虑,否则只会使这个国家的城市化陷入混乱的境地。现代城市所面临的各类问题中,属在城市中心的工厂或者是工业生产项目所造成的困扰最大。工厂不仅会给城市带来直接污染,同时还牵扯到城市机能与城市交通,对城市品质还有可能造成不良的影响。所以在进行工业建筑设计的时候要充分结合城市设计理论,有效协调城市与工业建筑的关系。在选择厂址的时候必须具备科学论证且通过了严格审查;城市中原有的工业厂房,影响不大的小型企业应该对其发展进行限制,敦促其进一步完善科学技术从而减少对城市的影响;而对于影响较大的,如生产规模大、污染干扰严重的重型企业则应该促使其进行逐步外迁。另外,还要有效利用城市设计原理来处理城市与工业园区的关系,积极吸取国外经验同教训。例如,苏州工业园的规划就十分成功的展现了文化古城同新型工业园的和谐共存。 注重工业建筑造型设计的个性特征 工业建筑与民用建筑是不尽相同的,然而它们之间的基本原理确实一致的。它们虽满足着人们不同的需求,但是应该同时具有时尚、优美且富有文化内涵的环境与建筑空间。所以在进行工业建筑设计的时候也应该同时赋予其艺术性,这也是一种文化的体现。在创作中可以将人文因素引入其中,并重视对地域性以及长索性的了解。同时,建筑师为了使自己的视野更为开阔,还要对地域文化脉络进行延续。这样一来不仅仅是开拓了视野,还能有效地改造与保护传统建筑,并且增进了工业企业与公众的沟通,对企业形象的树立带来了积极的影响。例如,2000年建成的广州羊城晚报印务中心,建筑师在设计的过程中要始终贯彻以展现工业美学与企业文化为中心,做到高感情与高科技设备的功能的有效融合,从而成功建立其了一座赏心悦目的新型工业建筑。 充分贯彻可持续性思想 由于经济与认识的原因,我国许多工厂只是一个单纯的生产场所。不仅选址不当、环境恶劣、设备陈旧、污染严重从而给城市环境质量带来极大的影响,与此同时这类工业企业还带来了论巨大的废物排放量。所以,在现代工业建筑中贯彻可持续性思想无疑具有着重大意义。首先,要工业建筑的热功能性要得到充分加强,并且促进被动式能源利用技术的发展。建筑师在设计现代化工业建筑的时候要充分考虑到平面设计、空间设计一家细部装饰处理,从而达到节能的效果。其次,关于工业建筑设计的指导思想方面要有机结合发展、环境以及人类等因素,从而使工业建筑在满足生产的同时还为劳动者创造现代化的工作环境,并且还要使自然免受侵害。再次,要对落后或者旧建筑的改造与再利用引起重视。建筑并非一次性消耗品,为了促使其充分到达自身使用周期,要对一些废弃的工业建筑进行改造,从而满足其他用途。例如中山岐江公园就是建筑师创造的一个特殊遗址公园,建筑师将已经废弃的粤中造船厂利用进来,然后对原有的机械设备、自然环境以及工业建筑物的景观进行了一系列设计与改造。 总之,建筑不仅仅是建筑,同时它还是一项艺术。建筑是在设计的时候不仅要结合高新技术凸显现代化还使建筑富含文化底蕴。我国现代工业建筑设计若要进一步完善,所采取的策略应当建立在其总体发展趋势的基础之上,与此同时还要与我国的理论基础、技术水平以及经济基础充分结合起来。 现代工业建筑设计及发展浅析:浅谈现代工业建筑设计 【摘要】回顾工业建筑发展历程,展望工业建筑设计发展趋势,总结目前国内工业建筑设计不足之处。 【关键词】工业建筑设计;趋势;不足 工业建筑的发展进程 十八世纪,随着工业革命的到来,生产技术发生了根本的变革,大量的使用机器,带来了大规模的工业建设,许多新技术与新形式产生,工业建筑也从此诞生了。它更加注重功能与形式相互适应,大胆尝试新的建筑材料和结构形式,建筑造型开始净化,摒弃了传统繁琐的装饰手法。 1909年德国现代设计奠基人之一的彼得·贝伦斯(Peter Behrens)在柏林为德国通用电气公司所设计的透平机制造车间(AEG Turbine Factory)被西方称之为第一座真正的“现代建筑”,成为现代建筑史上的里程碑。 作为包豪斯(Bauhaus)创始人的格罗皮乌斯(Walter Gropius)于1911年和梅耶尔(Adolf Meyer)共同设计的阿尔费尔德的法古斯工厂(Fagus Werk,Alfeld),采用非对称的构图;简洁整齐的墙面;无挑檐的平屋顶;大面积的玻璃墙;取消柱子的建筑转角等处理手法,和钢筋混凝土结构、玻璃、金属协调统一,产生了一种新的建筑形式美,它也成为第一次时间大战以前最先进的一座工业建筑。 大跨度建筑在十九世纪末开始有了很大的创新,尤其在第二次世界大战后的几十年又有了新的突破,此时利用钢筋混凝土薄壳结构来覆盖大空间的做法已经越来越多。工业厂房为了节约空间,倾向于坡度平缓的扁壳。1945~1951年的英国南威尔士布林马尔橡胶厂(Bryn Mawr Rubber Factory),通过采用厚度为9厘米的扁壳,柱网尺寸达到27×21米。 1955年由丹下健三设计的原町图书印刷厂是一座新型的工业建筑,在90米跨度悬臂钢桁架中部由一对钢筋混凝土柱支承,整个屋顶由十一件这种钢桁架构成,四面为玻璃墙面带遮阳设施,内部空间开敞灵活,反应了当时日本工业建筑已经步入现代化水平。 二十世纪八十年代,当时正值英国电子时代的没落,政府为了发展电子工业,投资建造了Inmos微处理器工厂,把这个项目委托给理查德·罗杰斯(Richard Rogers)。Inmos微处理器工厂的前身是罗杰斯十年前建造的Reliance Controls电子工厂,这个工厂的特点就在于它是一个可以生长的建筑,一个单层的钢结构厂房,36米跨度、中间无柱的车间,可以根据生产要求不断地灵活调整生产路线。 随着现代科技、工艺的发展,国外的工业建筑已经发生了很大的变化。通过建造联合厂房、多层或高层厂房,实现对土地的节约利用;通过对厂区绿化,把绿植引入车间和生活空间;通过对废气、废水、废渣等的排放进行综合治理,严格控制标准,避免由于现代化大生产,工业高速发展,对环境和生态平衡所造成的污染和破坏。另外,工业建筑的设计思路已经更新,更加重视艺术创作,发挥建筑师的作用,工业建筑的重要性也日益突出。 我国现代工业建筑的发展 我国自1949年解放以来,经过几十年的社会主义经济建设,大量的工业厂房和工业基地诞生。从最开始的效仿苏联工业建筑设计,到期间的、赶英超美,再到改革开放后的大发展。60年来,我国的工业建筑取得了辉煌的成绩,也走了不少弯路,付出了很多代价。随着中外设计合作的增多,更多的国外先进的技术被引进,我国的工业建筑也出现了新的面貌。主要表现在以下几个方面: 一批新兴的经济技术开发工业区拔地而起。这些新兴的工业区都纳入了城市总体规划。除了生产建筑之外,还有完善的辅助配套建筑、精心设计的厂区环境,体现了企业精神和城市现代风貌。工业新区的建设依托于旧城,同时又带动了城市商业区、住宅区、能源供应中心以及大市政的开发建设。例如深圳的八卦岭工业小区、蛇口工业区、厦门湖里工业区、沈阳南湖科技区、北京亦庄经济技术开发区、上海虹桥经济技术开发区等。 高科技的现代工业建筑蓬勃发展。随着工艺技术的发展,大量的高新技术被采用,主要体现在以下建筑类型: 多高层厂房,如河南平顶山锦纶帘子布厂是单多层结合的工业建筑,总建筑面积达17.31万平方米;上海丝织厂织机大楼为7层25米单跨的高层厂房,车间内部无立柱,全空调系统,技术夹层设在大跨桁架结构空间层内,采用钢绞线曲线后张预应力大跨度框架剪力墙体系。 灵活通用车间,如1986年建成的兰翔机械加工车间,宽72米,长192米,柱网为12米×12米,能承受不大于1吨的悬挂吊荷载。厦门工程机械厂的柱网扩大到18米×18米,灵活布置的悬挂吊起重荷载可达5~10吨。漳州港机厂的柱网达24米×36米,用悬臂吊和龙门吊解决15吨的运输问题。上述车间全都采用轻钢网架结构。 洁净密闭车间,如友达光电(苏州)有限公司、摩托罗拉南京研发中心等,造型简洁新颖、色彩明快、功能合理、技术先进,体现了现代工业建筑特点。 现代交通能源建筑,如北京空港四机位机库、北京与上海的空港配餐楼(工业化厨房)、波音747模拟培训中心等航空附属建筑都达到了新的水平,至于城市热电厂、水力发电站和核电站等在规模和技术等级上都已步入世界先进行列。 现代仓储建筑,如大型冷库、民航货运库、观光平台等都有了较大发展。 工业建筑设计的发展趋势 融合性 工业园区的形成,使不同功能建筑相互交叉。与城市的交通、市政、科技、文教和服务设施相依托;共同带动城市经济、技术、社会服务的发展。生产和生活、产业与科教、工业与民用等不同功能内容相互交叉、相互渗透。 可持续性 可持续发展的概念是当今社会发展的主题,其基本思想是既满足当代人的需要,又不对后人满足其需要的能力构成危害。从广义来讲,可持续发展战略诣在促进人类之间以及人类与自然之间的和谐,形成一种平衡的状态。 1993年美国国家公园出版社出版的《可持续发展设计指导原则》(The Guiding Princip of Sustainable Design)中列出了关于建筑设计的六项指导原则: 完善建筑空间使用的灵活性,以便减少建筑体量,将建设所需的资源降低到最小; 针对当地的气候条件,采用被动式能源策略,尽量使用可再生能源; 树立建筑材料蕴含能量和循环使用意识; 增强适用技术的公众意识,结合建筑功能要求,采用简单合适的技术; 重视对地段的地方性、地域性理解,延续地方场所的文化脉络; 减少建造过程中对环境的损害,避免破坏环境。浪费资源及建材。 属于广义建筑学范畴的工业建筑,同样也应该遵循这些指导原则进行可持续设计。 文化性 纵观当代建筑的发展思潮,从现代主义到后现代主义,到高技术派。到新理性主义,到解构主义,甚至这些年重新引起人们关注的新现代主义,建筑思潮的发展沿着一条不确定的轨迹一直向前,但在最近这十年,建筑思潮已不再像以前那么单一,明显,而是各种风格和理念的混杂,我们很难分辨出那一个是当代建筑思潮的主流。 从深层的原因分析,这种局面的到来是90年代以来文化及艺术多元发展的结果和最终反映,而对于建筑来讲,建筑思潮不过是艺术更新与变革的一种反映,建筑本质上最终仍然是功能,空间这一类东西对人的生活产生影响的东西,当然不是说形式和视觉上的形象对人类的生活不起作用,从这个层面去说,综合性可能正是目前普遍存在的一个现象。 当代建筑发展到今天,在注重功能技术的同时,越来越关注有关未来发展的种种因素,除了生态建筑和可持续建筑持续,有关建筑的种种探索一直未断,作为文明载体之一的工业建筑,承担的责任不仅仅是生产,工业建筑的设计实践已经成为现代建筑思想理论的核心。 创新性 现代社会随着技术的不断进步,新的技术手段不断孕育新材料的诞生,并且运用到实际的工程中去,材料技术的进步,迫使新的施工工艺的出现,从而带动了工业建筑外部形式的多样化发展。随着网壳结构、膜结构等新型结构形式的产生,一大批造型新颖的建筑纷纷涌现,多彩炫目,夺人眼球。 人性化 人性化设计的本质就是将人类工程学引入现代工业建筑中去。“人类工程学”作为一种边缘科学、方法论,是随着大工业生产和军事科学的发展而产生的。人性化设计必将要求建筑师摒弃传统的重生产工艺、轻人的行为、心理要求的倾向,将建筑设计的中心从以往的生产设备转移到以人为本的理念上来,重视并努力体现对人的关怀。在工业建筑空间设计上,创造让人产生归属感和亲戚感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。 多元化 随着科学技术的提高,强大的现代资讯技术使得远距离的模仿成为可能。建筑可以超越其所在环境和地点的限制,人们能够随心所欲的得到需要的形象。当代建筑给人最突出的印象不在是各民族间差别迥异的传统建筑,而是全球性趋同的方格子建筑,这说明建筑趋同现象已经跨越传统和地域的界限,而成为全球性的了。“建筑文化的全球化与多元化是一体之两面”。 我国工业建筑发展的不足 我国正处在“十二五”期间,面临着建设宏伟蓝图的大好时机。工业建筑在取得长足的进步之后,要寻找差距、承认差距、扬长避短,走向世界。在市场化、全球化、地域化的世纪网络中,我们面临诸多的不足。主要表现在以下几个方面: 观念上的不足。工业建筑属于建筑范畴。建筑设计中的一般规律,工业建筑都存在,但工业建筑还有它自身的特点。对建筑师来说,工业建筑与体育馆、医院、住宅一样,都是不同功能、不同工艺类型的建筑。在建筑艺术上,工业建筑和民用建筑在功能布局、空间处理上是相通的;在新技术、新材料、整个设计程序、方法上也是相通的。我们有理由呼吁管理者、开发者和建筑师不带偏见地共同关心和提高工业建筑设计水平。 教育上的不足。工业建筑设计水平和建筑师的水平、学校教育、在职培训有着密切关系。在学校教育期间,应让学生对工业建筑有全面的认识。通过建筑史、设计原理、材料构造、工程实践等环节,让学生了解工业建筑的历史、现状和发展方向。通过对工业建筑的了解,培养学生运用科技新知识解决好工业建筑的整体性、综合性、灵活性等问题,并学会运用“工厂美学”、“机械美学”的观点来处理好工厂建筑大尺度、大比例、大色块、大空间的相互关系,进而训练其发展思维,鼓励其独创性。 建筑师发挥的作用不足。一般说来,工业建筑项目中的总设计师往往是由工艺专业人员担任,建设师仅仅负责参加前期工作,对地方规划局、建委的审查申报;在施工过程中进行综合协调。建筑师在工业建筑设计中的地位尚未被确认。另外,受到工艺、总图、结构和机电等专业的限制,建筑师的作用仅仅是对工业建筑外观形象加以修饰,对上述专业的设计内容一般没有发言权。而且建筑师在市场经济条件下对业主的服务存在误区,一种是缺乏服务思想,粗放设计,缺乏对建筑合理性和科学性的推敲,在工程设计中留下许多隐患,造成使用上的不便;一种是过分迁就业主的眼前利益,为节省投资成本,降低装修标准,放弃造价较高的新型材料,去掉与生产无直接关系的辅助用房、福利用房,使建筑本身失去内涵。 结束语 本章一方面从历史发展角度,谈论国内外工业建筑的历程,同时对国内近期的发展趋势做出一番阐述;另一方面总结归纳出国内现今与西方的差距。正是基于这种背景之下,我国建筑行业不断受到西方建筑文化的冲击。在新的时期内,建筑师们应该不断学习、取长补短,从而设计出优秀的工业建筑作品。 现代工业建筑设计及发展浅析:探析现代工业建筑设计的新思路 摘 要: 随着社会的发展和科技的进步,工业厂房设计从以往的以生产设备为中心朝着以人为本的方向发展,人的因素在建筑中越来越重要,创造让人产生归属感和亲切感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。本介绍了当前我国工业建筑的现状, 从建筑设计角度探讨了现代工业建筑设计的设计思路。 关键词 :现代工业建筑; 设计思路; 发展趋势 正文: 经过近几十年的建设,我国工业建筑亦取得了辉煌的成就,特别在改革开放以后,工业建筑出现了新的面貌,无论在量还是在质方面都有了较大的提高。但以往在工业建筑设计中只考虑满足企业生产工艺和生产空间的要求,就是先生产后生活,重生产轻生活,在设计中建筑师难以发挥其应有的作用,工业建筑几乎成为生产设备外壳的简单包装。 现代工业都以电子信息工业、化学、生物、金属机械为主的高科技产业,即由劳动密集型提升为技术、咨询密集型。因此,现代工业建筑设计不仅要满足生产需要,同时还应满足生产产品的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染等要求。纵向与我们自己的过去比,成绩斐然;横向与发达国家比,在观念上、体制上、技术上和教育上还在较大的差距。 1目前国内工业建筑的现状 1.1新建一批经济技术开发区 这些新兴的工业区都纳入城市总体规划, 除了生产建筑之外,还有完善的辅助配套建筑, 并有精心设计的厂区环境,体现了企业精神和城市现代风貌。 1.2旧城区改造 我国在沿海和内地都已建成许多以大型骨干企业为中心的工业基( 工业城) ,如宝钢、 鞍钢、武钢、包钢、一汽、二汽、一重、二重、金山卫石 化公司、扬子石化公司等。通过改革开放,近年来又使这些老厂房调整生产结构、挖潜改造焕发青春,如长春一汽——大众新厂。城中的老厂房有的易地重建,有的旧貌换新颜。 1.3新型工业建筑蓬勃发展 随着施工工艺技术的发展,引进了不少国外现代工艺工业建筑中大量采用了高新技术, 新工艺使得工业建筑形式不断发展,日趋完善,实现了标准化、定型化、多样化。例如多高层厂房、现代交通能源建筑等一批新型工业建筑的出现不仅满足灵活性、 通用性的要求, 还节约了土地。 2工业建筑设计的新思路 随着全球经济观念的推广,给工业建筑的发展带来了新的思想,工业建筑必然也会受到新思潮冲击而发生一些变化,工业建筑形象、空间的多重性等地位的重要性日益凸显。 2.1注重与城市规划相结合 工业建筑的规划设计必须依托于城市总体布局环境设计,工业建筑是一个较复杂的系统工程,涉及到方方面面。无论是新建厂还是改建厂,无论是在城市还是在乡村,无论是近期建设还是长远规划,都必须纵观全局、统筹安排,特别是对产生有污染源的工厂,要进行全面整治,达到国家治污排放标准,才能保证城市环境不受污染。 2.2大力贯彻可持续性思想 我国的工业建设在几十年的奋斗中形成了自己的工业体系,但由于经济上和认识上 的原因,许多工厂仅仅是单纯的生产场所,存在着选 址不当、设备陈旧、环境恶劣、污染严重等问题,极大地影响着城镇的环境质量,亟待加以改造。同时,工业企业的废物排放量也十分巨大,在工业建设和工厂设计中增强环境意识,用可持续发展的思想来指导我们的设计工作,无疑有着极为重要的意义。 2.3突出工业建筑造型特征 工业建筑虽然不能完全等同于民用建筑,但其基本原理是一致的。它们在满足不同使用要求的同时,也应创造宜人、优美、时尚、有文化内 涵的建筑空间及环境。因此,工业建筑同样具有艺术性,也是一种文化的 表现。其次,从工业建筑的形象意义看,工业建筑尽管以生产为基本特性,但这并不意味着它们总是以粗、笨、重、脏的建筑形象出现。在工业建 筑创作中引入人文的因素,重视对场所性、地域性的理解,延续地域文化脉络,有助于开拓建筑师的视野,有助于传统建筑的保护与改造,电有助于加强工业企业与公众的沟通、 树立企业形象及得到公众的认同。 2.4注重建筑空间 空间具有多重性,对当前的中国工业建筑姑且可分为三种——室内 空间、 室外空间、 过渡空间。当然从不同的角度有多种分法,但马丁·海德 格尔认为“ 空间从位置取得其存在, 而不是从空间本身。” 也许这正是空 间的基本所在。空间具有物质和精神的双重性,其大小、比例、形态、质感、颜色、环境、光线、空建筑与结构设计气质,都给不同的人以不同感受,或给同一个人不同时段以不同的感受。尤其在工业生产车间里面,这点更为显著,也许在工作的时间里,空间的本身和感受无时不在变化。工业的迅速发展对空间的可变性和适应性提出更高要求。其包括所有空间、也涵盖了所有空间的所有品质。 2.5重视建筑设计理念 (1) 构建开放的空间形象和集中的建筑布局,例如,在方案设计时可以考虑以线性的空间布局,生产区沿发展轴的排列、带状的绿化、沿城市道路的景观带等,形成园区开放、动态的空间体系。生产区内相对集中的布局方式, 以便为实现资源共享(动力、超净工房)和废水等集中处理提供保障。 (2)塑造优美的环境和 良好的城市景观:营造良好的园区环境,并注重建筑群体与环境的融合。一方面是工业生产的要求,另~方面也是现代高新企业展现自身形象、塑造标志性景观的需要。 (3)营造适于交流的场所和人性化的空间努力创造一个鼓励人与人之间,人与自然之间, 园区同城市之间相互交流的空间,并将对人性化的设计始终贯穿在每个空间中,使园区成为具有吸引力的能充分发挥人力资源聪明才智的场所。 3对工业建筑设计发展趋势探讨 为适应现代工业建筑的总体发展,工业建筑设计必须在符合我国经济、技术水平需要的基础上,朝以下趋势发展: 3.1现代工业建筑向大、高、轻方向发展 大:指的就是大空间、大体量和大跨度。高:指的是高层厂房和空间。轻:指的是轻质材料和轻型结构以及轻巧的造型。大空间和大跨度的设计使得工厂内容空间更兼灵活和充足,更能够适应现代化大型机械设备的更替,提高了厂房的利用价值。修建高层厂房可以减少土地的利用,节约道路投资,以此来扩大绿化用地,改善工厂环境。开始采用轻型的结构骨架,以及轻型的材料为主,比如带保温隔热材料的钢板等等。随着工业技术的不断改革,运输工具的不断革新,生产设备的自动化进程不断加快,厂房所能承受的负荷也大幅度减小。因此,很多工厂采用了轻型钢结构代替厚重的钢筋混凝土结构,对加快施工速度和保证施工质量都有着重大的推动意义。同时,由于轻型结构的厂房拆装方便,也有利于厂房的改造和扩建。 3.2工业建筑设计中贯彻可持续性思想 在工业建筑设计中贯彻可持续性思想:①必须加强工业建筑的热工性能,发展被动式能源利用技术。作为生产空间的工业建筑,因其投资大,容量大使用周期长,对企业的节能增效起着重要的作用。近些年来,我国新建工厂因产品精度要求和工艺水平提高、大都采用人工空调来调节室内温湿度,这样使得能源的耗费大大增加。因此建筑师在进行现代工业建筑设计时,从平面设计、空间设计到细部装饰处理,都应尽量从节能考虑。②在指导工业建筑设计的思想上,应将工业建筑与人类、环境、发展有机地结合起来 做到工业建筑既能适应生产工艺的需要,又为劳动者创造符合现代文明的生产生活环境,还不会使自然环境遭受侵。 4 结 语 建筑需要回归艺术,工业建筑也需要回归建筑。随着高科技产业区迅速蔓延、网络信息时代的到来、工业建筑的使用者知识水平和专业技能的不断增长、产品生产和更新换代周期的不断缩短,对工业建筑以及工业建筑环境设计提出了新的挑战。 现代工业建筑设计及发展浅析:浅谈现代工业建筑设计的发展趋势 【摘 要】 现代经济与社会的发展对工业的发展提出了更高的要求,工业建筑也要根据环境和企业项目的需求进行设计,本文对工业建筑设计的心要求,以及工业建筑的总体布置、内部空间设计、节能设计和发展趋势进行了简要探讨。 【关键词】 工业建筑 节能设计 一、现代经济发展对工业建筑设计提出新要求 近年来,随着社会经济的发展,工业建筑存在的社会环境、社会需求也在发生着变化,其设计要求主要表现在以下几方面。 1、在现代工业聚集区、各经济技术开发区等城市工业新区,人们对生产生活环境质量越来越关心,要求越来越高;城市工业新区的城市面貌和城市景观也有了更高追求。 2、工业建筑作为工业企业外观形象的重要因素,反映一个企业的精神面貌和企业文化,越来越被企业重视。 3、现代工业迅猛发展,科学技术进步,工业生产产品向的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染等发展,工业生产的变化,对工业建筑设计的要求发生了很大的变化。 4、建筑新科技、新材料、新工艺的发展对工业建筑设计提供了更广阔的空间。 二、工业建筑的总体布置 工业项目特别是电厂项目的总图设计一般会有总图专业设计专项布置,总图以工艺流程为主,综合考虑经济、使用方便,合理地进行布置,建筑师在此阶段也需参与其中,与总图专业一起结合工艺管线环境要素,因地制宜地综合考虑建筑的单体布置、群体组合、道路形式、 空间序列安排及环境绿化等方面的问题。例如厂前生活办公区与厂房区的位置关系处理、人流进厂的视觉感受等,通过对总体布置的参与设计,可以提高整个厂区的功能空间及环境设计质量,增强工业项目总的人文关怀。 三、建筑内部空间设计 工业建筑其主要功能是生产,根据工艺设计体块布置相应的模块,如火力发电厂,主厂房一般由汽机房、煤仓间、集控楼、锅炉房等几大模块组成,整个设计一般以工艺流程的安排为主,但并不意味着建筑师一味地按工艺管道布置图被动地进行设计,建筑师应该与工艺专业进行沟通和配合,在不增加管道费用或者只是稍微增加个别费用,但能达到很好的空间效果的情况下,对设备、管线进行合理有序的综合布置,避免杂乱无序,特别是主要的疏散通道楼梯等人员流动比较大的地方,应尽量营造宜人的工作空间环境,以电厂设计为例,汽机等工艺专业应根据大的原则将各种类管道布置好,建筑师此阶段必须介入,与工艺专业进行沟通协调,在不影响大的原则的情况下,调整各类管道布置,营造一个好的空间环境 同时主厂房内部也有一些功能房间,如主控室、值班室、休息室、工具间、卫生间、工程师室等,这些房间人流相对比较集中,其位置主要由生产工艺的安排,工业设备的布置情况而定的,但其平面和外型只要用心设计,在条件限制的情况下创造出优美的室内小品,既可以满足生产使用功能的要求,又调节了厂房内部建筑空间效果。 同时,建筑师应通过色彩对室内空间进行设计,但在颜色使用时须统一协调,与整个项目的设计理念相符,如通过颜色对各类设备进行区分,将比较危险的设备管道涂以警示颜色,其他管道使用暖色,室内地板、天棚、柱子涂以相应的颜色,合理的颜色有助于美化室内空间,极大地提高企业的形象另外,建筑师应重视对采光、照明、通风的设计,以避免出现眩光、通风不畅等,努力为生产者提供舒适的室内工作环境,实现建筑的人性化设计理念在进行室内空间设计时,建筑师可以借鉴我国传统园林的一些设计手法,如渗透、借景、对景等来引进自然风光,改善内部环境。 四、工业建筑的节能设计 随着经济的高速发展,对能源的消耗越来越大,工业厂房的建筑设计需在满足经济、安全、美观几个原则的前提下,力求在设计阶段做到以最小的资金投入去获得最大的使用效益。 以电厂为例,我们在建筑设计中,一般采取以下措施来达到节能的目的: (1)围护结构材料的合理选用。对有空调要求的建筑物的墙、天面隔热层等围护结构的材料,采用导热系数低、热阻值高、质量轻的隔热保温材料,如加气混凝土砌块、复合泡沫隔热板等新型材料;对综合办公楼等公共性建筑的设计,执行GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》,门窗采用涂膜玻璃、中空玻璃等材料,以有效地降低建筑物的能耗损失。 (2)充分考虑天然采光和自然通风。对厂区有人值班的建筑物或房间设计,充分考虑天然采光和自然通风,尽量减少人工照明和机械通风 (3)尽量降低建筑日常的维护管理费用。根据工业建筑的特点,在满足工艺及规范要求的前提下,尽量简化一般附属建筑的体型设计,减少开窗面积,采用稳妥可靠的构造措施 耐久实用的装饰材料,以降低日常的维护管理费用在节能设计上,建筑师应与工艺、采暖等专业共同协调设计,通过合理布设厂房剖面,在满足要求的情况下,尽可能降低采暖和空调降温的能量消耗。 五、对工业建筑设计发展趋势探讨 为适应现代工业建筑的总体发展,工业建筑设计必须在符合我国经济、技术水平需要的基础上,朝以下趋势发展: 1、现代工业建筑向大、高、轻方向发展。大空间和大跨度的设计使得工厂内容空间更兼灵活和充足,更能够适应现代化大型机械设备的更替,提高了厂房的利用价值。修建高层厂房可以减少土地的利用,节省占地面积,节约道路投资,以此来扩大绿化用地,改善工厂环境。开始采用轻型的结构骨架,以及轻型的材料为主,比如带保温隔热材料的钢板等等。随着工业技术的不断改革,运输工具的不断革新,生产设备的自动化进程不断加快,厂房所能承受的负荷也大幅度减小。因此,很多工厂采用了轻型钢结构代替厚重的钢筋混凝土结构,对加快施工速度和保证施工质量都有着重大的推动意义。同时,由于轻型结构的厂房拆装方便,也有利于厂房的改造和扩建。 2、现代工业建筑常采用单元化设计。单元化设计是指采用标准柱网设计成标准单元。单元化设计是为了适应建筑构件的工业化生产和机械化施工的需要而产生的一种设计方式,它可以减少装配式构件类型和规格,适应厂房的扩建,增加其通用性。常见的单元化设计方式有两种: (1)一次性规划,分期按单元建造。为了便于分期投资、简化设计,适应工业化生产构件和机械化快速施工的要求,可采用一次性规划、按单元分期建造的方式。这样不仅方便设计和施工,而且扩建时对工厂原有的生产影响很小,各期建筑也可以保持相对独立和完整。 (2)由若干个定型单元组合成厂房。这种方式在缩短设计和施工周期、满足工艺要求和使用灵活性等方面,都有较突出的优点。这种单元是多功能单元,在满足多种功能要求的前提下,应做到结构基本统一。 3、重视工业建筑的人性化设计。人性化设计的本质就是将人类工程学引入现代工业建筑中。工业建筑作为生产资料,理所当然要为生产服务。在生产过程中,操纵生产的最活跃的因素是人,以人为中心来创造良好的工作和生活环境是不言而喻的。对于我国现代工业建筑的人性化设计,大致可以从两方面出发:首先是人与内环境的关系,即作为工业建筑使用主体的生产者与生产环境之间的关系,主要指人与人、人与机器之间的关系。其次是人与外环境的关系,即生产者与工厂外部环境、生活环境之间的关系。 4、工业建筑设计中贯彻可持续性思想。在工业建筑设计中贯彻可持续性思想,首先必须加强工业建筑的热工性能,发展被动式能源利用技术。作为生产空间的工业建筑,因其投资大,容量大使用周期长,对企业的节能增效起着重要的作用。近些年来,我国新建工厂因产品精度要求和工艺水平提高、大都采用人工空调来调节室内温湿度,这样使得能源的耗费大大增加。因此建筑师在进行现代工业建筑设计时,从平面设计、空间设计到细部装饰处理,都应尽量从节能考虑。其次,在指导工业建筑设计的思想上,应将工业建筑与人类、环境、发展有机地结合起来。做到工业建筑既能适应生产工艺的需要,又为劳动者创造符合现代文明的生产生活环境,还不会使自然环境遭受侵。 现代工业建筑设计及发展浅析:现代工业建筑设计方法与特色塑造 内容提要现代工业的蓬勃发展催生了大量工业建筑,然而它们大多面孔近似于民用建筑的“简化版”,缺乏自身特性的确切表达。作为工业产品(商品)设计、生产的“容器及载体”,工业建筑设计不能仅限于满足其功能工艺等物质诉求,在建筑形式上必须“量体裁衣”,满足特定产业、企业个性表达的精神诉求。本文以某科技产业园区规划设计方案为例阐述了现代工业建筑设计的方法和特色表达的途径。 关键词工业建筑、设计方法、特色表达 一、前言 19世纪欧美国家第二次工业革命之后,机器化大生产逐步取代了小规模手工作坊而成为社会生产力发展的核心,作为装载生产机器和劳动工人的“容器”——现代工业建筑诞生了。工业建筑为了追求生产的功能性与经济性,它与当时的先进技术紧密结合,造型简单,便于标准化快速建造,这一优点非常适应当时城市化扩张的需求,很快被吸纳到“民用”等其他建筑领域,逐渐形成了一套功能至上、带有技术主义倾向的现代建筑美学。新中国成立后,建设部紧随世界现代建筑发展的步伐,提出了建筑 “经济、适用、美观”的三个基本原则。这一方针在此后若干年适应了社会生产力的发展,对我国城市化建设起到了巨大的推动作用。 然而自上世纪90年代以来,随着世界经济的发展及信息时代的来临,发达城市的建筑形式作为一种时尚文化符号在全球各城市间迅速传播普及,千城一面的现象日愈突出。此时人们开始反思现代主义建筑过分强调功能理性,而漠视地域、人文等因素的弊端,寻找建筑除其功能之外的“意义”。时至今日,民用建筑领域对现代建筑理论的修正以及对“经济、适用、美观”原则的重新诠释已卓见成效,大多民用建筑正朝着“朴素的个性”方向健康发展。而工业建筑领域,建筑形象的转身却良莠不齐,大多工业建筑的面孔仍近似于民用建筑的“简化版”,缺乏自身特性的确切表达。 那么,如何才是工业建筑正确的设计方法?又如何进行建筑的特性塑造呢?为了更直观阐述作者对这两个问题的观点,下文以某TFT-LCD偏光片产业园区规划设计作为实例进行探讨。 二、规划实例分析 (1)项目背景 偏光片(Polarizer)是液晶面板关键零件(材质与电影胶片和相机胶片相似),其主要作用是可以将不具偏极性的自然光转化为偏振光,透过液晶的转向,来控制光线的穿透与否,进而产生面板明暗之显示效果。液晶显示产业的飞速发展促生了对偏光片的巨大需求。而在中国大陆,偏光片的生产厂商只有深纺乐凯和温州侨业公司。但这两家公司原有的生产线及工艺技术落后,只能生产低阶的TN-LCD型偏光膜,不能生产高阶的TFT偏光膜产品。该项目的建设投产,有望改变偏光片产业的原有格局,从而实现TFT上下游整个产业链全部国产化、高端化。 (2)地理区位 项目位于深圳市坪山新区聚龙山片区,用地呈南北向不规则扇形,地势平坦。南面是园区主要道路青松路,毗邻已建成的赛格三星园区,远处是群峰连绵的马峦山景区;基地东侧与建设中的湿地公园相接;其余两侧均规划有园区次要道路,西侧毗邻商住区,北侧毗邻聚龙山公园,区位环境优越。 (3)厂房栋数层数分析 根据TFT类产业生产工艺的要求,厂房的建筑层数不宜超过3层,而且单栋厂房平面尺度要求较大。构思初期我们进行了多种总图布局比选,发现布置3栋厂房时,单栋厂房平面尺寸最大仅能达到120×90米,尺寸稍小,可能制约将来生产线排布。因此最终采用了布置两栋生产厂房的方案,这样单栋厂房平面尺寸可以到达150×120米,给日后的生产线灵活排布及施工建设带来便利。 (4)功能分区与建筑布局 项目用地南临主干道清松路,布置研发办公区,利于烘托园区建筑形象。用地北接聚龙山公园,布置员工生活区,适合员工休息及活动。生产区位于地块中央,西面临接规划七路,货物进出便捷。生产区两栋生产厂房根据地形特点呈夹角布置,在中部设装卸货场,生产配套用房布置在货场东端,位于两栋厂房之间,管线短,对其他部分干扰小。 研发办公区西侧布置研发楼,东侧布置办公楼,两栋建筑与生产厂房共同围合成庄重大气的入口广场,提升园区建筑形象。 用地东侧毗邻湿地公园,适合人行及休憩活动,因此,用地东侧沿河布置休闲景观带,实现园区景观与湿地景观渗透融合,构成一个无明确边界的开放自然景观系统,体现高科技园区的人性关怀,激发员工的工作热情,实现城市、自然、企业的利益共赢。 整个园区根据其产业特点因地制宜布置为研发办公区、生产区和生活区三部分。各个功能区对内形成有机组团,对外形成富于韵律的完整界面,由东侧休闲景观带将整个园区串接为一个有机整体。 (5)建筑空间与景观 研发楼与办公楼围合的入口广场,一面迎向城市道路,另一面与优美的河面形成对景,如同园区的“客厅”与城市空间交融、对话,构成园区开放型空间节点。 两栋生产厂房之间的生产辅助用房周围不宜作为活动场所,但该空间却有利改善厂房通风、采光条件及景观视野,而且可以使硕大的厂房凭添了几分张力,此处构成园区私密型空间节点。生活区宿舍、食堂及北侧厂房共同围合出一个较大的生活庭院,为内部员工提供休息及活动场所,属于半开放型空间及空间节点。 各个景观节点采用点、线、面的手法由用地东侧的休闲景观带将其串接为一个抑扬有序的空间及景观序列,人们在轻松愉悦中沿河岸树木与草地到达园区的各栋建筑,体验高科技园区的人性化魅力。
论顶岗实习的纺织专业课程改革 一、顶岗实习过程学生素质提升 顶岗实习经过岗位师傅的现场指导及学生工作过程的切身领悟,使学生专业技能及职业素养得以全面提升。鉴于此,我们课题组通过对纺织工程学科各专业顶岗实习一年后的学生进行问卷调查,具体问题见表1。 (一)问卷调查数据统计 常州纺织服装职业技术学院(以下简称我院)纺织工程学科4个专业共147名学生,发放147份调查表,收回147份。填表过程学生根据个人认知及感受可不选或多选,这样每道题目统计的人数有所不同,大致在146~148人次,对问卷分析无影响。具体数据统计见表2。 (二)学生对校内2年教学环节的建议 1.与工作相关的专业课程第7题你认为___专业课对你们未来工作比较重要,学生的回答可概括为:一是与之有关的专业课程;其次是实践技能课;再次是与之职业生涯有关的其他学科。这些课程专业人才培养方案课程体系中都有设置,只是课程内容、课时比例有主次之分。通过学生的问卷回答说明课程设置满足学生的就业需要,利于学生职业生涯的发展和成长。2.与专业课程对应的职业技能第8题你希望开设___技能鉴定,第9题根据顶岗实习的感受你认为___专业课程需要增加技能训练课时,学生的回答可概括为:一是我院已实施实训课程与技能鉴定相融合或只开设实训课程而未实施技能鉴定且学生希望实施技能鉴定的专业课程,如纺织品检测(与纺织纤维检验工技能鉴定相融合)、纺织品面料分析(与针纺织品检验工技能鉴定相融合)、纺织品研发及小样设计与制作(与纺织品设计师技能鉴定相融合)、针织面料设计(与面料设计师技能鉴定相融合)、针织服装制版、羊毛衫工艺设计、纺织工艺、织造工艺等技能课程;其次是计算机程序、专业英语、销售、机械操作等课程。这些课程我们只开设了课程,未单独进行实训,但有些课程可和专业课结合,如计算机程序在纺织品设计、针织服装面料设计中都有应用;机械操作可以单独进行也可与我们专业课程相结合,如纺织工艺中的细纱工,技能鉴定中要求的职能之一就是能清洁保养机器,处理故障。说明顶岗实习中学生胜任的岗位职责已不再是简单机械重复的操作,而是随着经济飞速发展,设备自动化程度越来越高,工艺技术越来越多学科交叉,对人才需求越来越突显多元化。3.学生对校内2年教学环节的建议第10题通过一年的顶岗实习你最想给本专业的建议___。学生的回答可概括为:一是锻炼学生独立思考问题的能力,刻不容缓;加强实践创新能力和创新意识的培养;二是专业课程应与实践巧妙结合,实践教学先与理论教学,即实践-理论-实践;实训的时间过短,多增加学生的实践技能训练,通过学生亲自操作积累经验,为今后工作奠定基础;增加课时,讲解透彻;将实践操作课程的比例增大;多增加社会实践;三是加强拓展与专业相关的其他专业知识及技能;如加强计算机基本操作实践能力的提高;增加与纺织贸易的联系;加强学生沟通能力的训练;四是教学方式多元化;教学实训内容太过简单,与生产实际有一定差距;与合作企业做更深入细致地专业交流,有针对性学习;多去工厂实习;多组织些校外参观与实践活动,让学生多多亲身体验工作环境、工作内容,仅靠书本上的知识是远远不够的;多增加实训硬件设施。 二、我院纺织专业课程改革略见成效 针对上述学生的问卷答案及提出的合理化建议,我们纺织专业应认真审视当前课程教育教学中已取得的成绩和存在的不足,持续不断地改革和完善专业课程的建设,切实提高课程教学的有效性,为社会培养一专多能、一技多长的全面发展高素质技能型人才。 (一)取得成绩 由表2题1、题2可知,顶岗实习工作性质与专业对口率达到66%,所学专业知识与实际工作联系紧密的人数(36%)和一般人数(55%)共占91%,说明其他问题的回答具有说服力。由表2题4可知,认为用人单位重视职业资格证书的人数占72%,重视学历证书的人数占63%,说明社会对人才的需求不仅重视学历证书,更重视职业资格证书,企业或公司希望高职学生一踏上工作岗位,就具备当前职业对从业人员能力水平的规范性要求。由表2题5可知,认为企业或公司最重视员工的专业技术应用能力的人数占35%、产品和技术创新能力的人数占40%、社会协同能力的人数占25%,说明同学所处的岗位不同,对能力的侧重点有所不同,但社会所需的高技能专业技术人才应该具备上述三种关键能力,学校必须培养高职学生具备的岗位技能,并激发其创造精神,使其以积极主动的态度参与团队合作。由表2题3可知,学生在学校学习期间喜欢实践实训技能操练的人数占92%,充分说明学生最容易接受的是重实践、轻理论的教学方法。由表2题6可知,学生对自己就业前景忧心冲冲的人数占14%,有点担心占(39%)和问题不大(33%)共占72%,信心十足占14%,说明学生在学校经过专业课程的理论学习、实践训练、技能鉴定以及顶岗实习,具备职业生涯的素养,对就业充满自信。 (二)存在问题 由10题学生问卷答案可总结出存在的问题。一是忽视了学生的教学主体性,不利于学生学习的积极性和个性化培养,进而严重阻碍了学生创新能表2问卷调查数据统计力培养、创新精神的塑造。二是教学方法手段比较单一,教学过程以课堂教学传递知识为主,忽视实践教学与理论教学有机结合、相互促进的效能。因为目前我们多数实训课程与理论课是独立的,即先理论教学,后实训教学,甚至会不同学期完成,这样就造成学生在学理论时感到抽象、枯燥,难以接受;等到理论教学结束后再集中实训时,理论知识又忘了大半。三是忽视教材内容与经济发展的同步性。我国在校企合作方面的专家及教学专家只参与人才培养方案的宏观指导,但对教材内容、教学过程的指导大部分专业还未落实,以至于我们有些专业课选用的教材还是本科院校的压缩版,且陈旧的知识技能比例比较大,而现代化知识技能只是一带而过,造成了课程内容与实际脱节。四是忽视对学生的价值引导、终身学习的培育和适应社会群体能力的锻炼。五是忽视利用社会资源装备实训、实验基地。因为学校的实训基地及设备有限,比较先进的技术含量高的项目学生参与度不高,往往是以指导教师演示为主。尽管每年学校都在添置实训设备和实验仪器,但很难形成配套的生产线和现代化技术,毕竟学校的装备是只折旧没效益的消耗品,不可能耗巨资配套齐全,这就需要探究如何发挥社会资源的功效,能够借鸡生蛋,突破制约专业课实训实验的瓶颈。 三、深化高职纺织专业课程改革 针对上述我院纺织专业课程改革已取得的成绩和存在的问题,还需深彻转变课程教学范式。具体分析如下。 (一)强化高职课程教学理念的转变 高职课程教学始终遵循职业教育培养的人才不仅要有技术适应能力,更要有本着对经济和环境负责的态度,参与设计和创造未来的技术能力。树立纺织专业课程的目标是培养职业能力,课程应突出职业技能:注重实用;职业资格:注重资质;职业能力:注重内化,培养的从业者能够依靠自身内化的职业能力在变动的职业生涯中,不断获得新的职业能力和职业资格。课程教学内容的取舍和排序应遵循以过程性知识(实践知识)为主,以适度够用的陈述性知识(理论)为辅。学习领域的课程方案以工作过程为导向,其开发路径应为:行动领域—学习领域—学习情境。以行动导向完成课程的实施,让学生在自己“动手(可包括资讯、计划、决策、实施、检查、评估等六个工作和学习步骤)”的实践中,习得职业技能,掌握实践知识,从而建构属于自己的经验和知识体系。课程实施过程教师只是学习过程的组织者与协调人,一个好的教师应该是学习情境的设计者,学习舞台的导演。 (二)加强“双师型”教师队伍的建设 要娴熟地掌握一门技能往往要经过多年的实践积累;教师的经验可以在学校教学中积累,技能的积累却不能在学校的环境中形成,必须经过实践;“双师型”教师队伍建设:一是完善师资培训机制,依托行业和实训相结合的手段,积极开展各大类专业教师的培训;二是积极输送专业骨干教师赴境外培训学习,如美国从学校到工作生涯(STC)、德国核心阶梯式(双元制)、澳大利亚TAFE培训包等等职业教育课程理念及模式。国内培训不可忽视,学习国家级示范职业院校的先进课程模式。三是持续开展有助于提高“双师型”教师素质的活动。如依据国家纺织行业职业标准对各工种职业资格规范要求,进行技能操作训练,并获取职业资格证书或相应技术等级证书;充分利用寒、暑假开展教师专业技能的培训,旨在培养一批能熟练应用新原料、新技术、新工艺、新设备,并具有一定创新能力的教师队伍;鼓励专业教师定期下厂实习。实时了解自己专业的生产、技术、工艺、设备的现状和发展趋势,以更新教学过程中的技能知识;同时与企业有丰富实践经验的工程技术人员共同完成教学中的课题,在他们的帮助下提高专业技能水平。 (三)课程内容的优化与整合 课程的设计上突出实践和技能部分。实施“模块整合化”[1],将一个课程所需要的文化科学知识、技术知识、技能知识组合在一个单元内,打破原来的学科体系,使学生的学习在相关领域范围内融会贯通,提高他们的学习效率。教材对准工作岗位的实际需要,将岗位必备的知识和技能以灵活组合的模块编排。充分发挥校企合作的功能,企业向学校提供最新的生产技术资料,学校根据模块式教学的实际需要加以整合,编写出更适用的高职教材。注重理论与实践教学的有机结合,进一步强化实践技能实训,力求更贴近就业岗位群与现代化企业生产的实际需要,使学生学到的知识和技能与企业生产岗位实现无缝对接,学生就业后能快速适应社会及行业企业的发展变化。 (四)高职教育教学方法富于创新 教学过程中不断研究和创新职业教育的教学方法。如“一体化”教学[1],是以技能为主线,理论知识穿插其中,是理论教学与实践教学高度融合,把理论课和实训课放在一个课程体系中全盘考虑、融为一体,以避免二者相脱节的一种教学模式。同时教学方法改革和创新要将关注职业教育的外在目标转向注重学习行为,以提高学生整体素质为内在目标的行为导向教学方法[2]。由于学生学习独立性、责任感、团队合作、求知欲的增强,教学过程中应充分发挥学生学习的自主性,鼓励学生学习和进行科研的积极性、自觉性,提倡在教师指导下学生主动参与。要充分利用学校现有的实验实训基地,同时要发挥社会的力量,走校企合作、工学结合的教学方法,可以充分利用企业成套的工艺设备、财力优势,不断扩大办学经费来源,改善办学条件,使学生通过先进的仪器设备进行实验实训演练,不断完善教学、培训、鉴定三种功能为一体的高技能培训条件。 (五)考核方式的改革调整 课程教学评价多元化,不仅突出职业资格标准的导向作用,更要重视职业技能和总结职业本领考核,将行为目标贯穿教学活动的始终,以强化学生规范行为的养成。纺织专业课程评价通过“应知”、“应会”和“创新”三方面来评价学生的学习结果,即高职纺织专业课程评价包括理论考试、技能考核和过程表现,对于理论知识的考试,既要贯彻高职人才培养目标要求,还要贯彻国家职业标准要求。对于专业技能的考核主要体现在对实践技能的考核过程中,实践技能的考核也要以就业为导向,与国家职业标准相衔接,将学生的课程成绩和职业技能鉴定成绩相结合。结语毋庸讳言,当前形势下我国正处于经济社会转型期,社会对人才的需求以及人们职业生涯因经济发展存在的可变适应性,意味着高职教育教学课程改革任务持续而艰巨。 本文作者:尚亚力工作单位:常州纺织服装职业技术学院 纺织专业论文:纺织服装专业市场管理论文 资料显示,在国内各种的商业业态中,专业市场的比重最大,然而,传统专业市场规划的欠缺、经营的不规范等问题导致其千铺一面,同质化竞争和低水平重复建设现象严重,专业市场已成为服务水平最低的业态。通俗地讲,不少传统批发市场即使经过所谓的升级改造,也基本属于新瓶装旧酒,就是将过去散落在街头的小摊位集中到一幢现代化的大楼里,没有本质的发展,管理和竞争手段仍然停留在20世纪80年代的水平,经营者大多只是坐地收租。在专业市场中占有很大比重的纺织服装专业市场也存在着类似的问题。 纺织服装专业市场是伴随产业发展和商业流通体制改革而出现的,面临着新的业态变革,市场将从单一的交易平台提升为融信息交流、贸易洽谈、流行趋势、品牌汇集的综合平台,通过多元的资源整合,使专业市场的所有者、经营者和商户实现共赢。中国加入WTO已多年,一方面国内批发市场竞争日益激烈,另一方面,根据世贸组织协议规定,中国对本土商业企业阶段性的保护措施在2004年底已全面开放,批发市场业态面临着强大的国际竞争对手的冲击。在新形势下,中国纺织服装专业市场面临新的挑战,如何在保持传统优势的同时创新发展,已成为业界关注的焦点。 产业集群地专业市场 产业集群地市场,首先要有自己的支柱产业和特色产业,形成优势企业和重点产品,建立完整的上下游产业链条,这样才足以支撑一个大规模专业市场地产的发展。产业集群地市场主要具有低成本、低风险、高效集约、工商联动等优势;根据国内服装产业水平,服装产业集群地市场具有产品档次相对较低的劣势。 在产业集群地市场中,存在城镇式和群体之独立式两种模式。 城镇式是指整个集群地就是一个专业市场品牌。比较典型的例子有中国东方丝绸市场、濮院羊毛衫市场等。中国东方丝绸市场地处江苏盛泽,素以丝绸纺织业而闻名,通过数轮大规模技术改造,盛泽丝绸纺织装备和生产水平显著提升,成为国内有名的生产基地。依托盛泽丝绸优势而创建的中国东方丝绸市场交易、服务功能日趋完善,市场的规模越来越大,交易品种也从单一的丝绸化纤面料、原料拓展到装饰、家纺、服装、纺机配件等10余类数千个品种,中国东方丝绸市场成为规模大、品种全、价格低、运输畅、服务优的面料、里料采购地,成为丝绸化纤薄型织物集散地。 针对濮院市场销售产品以外地产品为主,“买全国货、卖全国货”的特点,桐乡市委、市政府认为,濮院羊毛衫市场作为全国最大的羊毛衫集散中心,必须要有自己的生产基地作为依托,与市场互促共进,共同发展,形成强大的羊毛衫产业。2000年3月,建设毛衫特色工业区的决策应运而生。濮院羊毛衫市场是政府引导、民资参与、社会共建、市场运作的典范,建有科学合理的管理体制,市场管理委员会代表市人民政府行使管理职权。濮院羊毛衫市场尽管有知名品牌的进驻,但其交易的货品总体上层次偏低,品牌孵化能力不强,市场对本地产业和本地品牌的升级贡献不大。 对于城镇式的纺织服装专业市场,最重要的是要尽量做到政府引导、民资参与、社会共建、市场运作。 群体之独立式是指在一个产业集群地中有多家专业市场,彼此是独立的实体,一个市场品牌不能代表整个集群地。比较典型的例子有杭州四季青服装市场、虎门富民时装城等。杭州是中国女装生产集群地,其中,除了比较典型的四季青服装市场外,还有其他服装专业市场。杭州四季青服装市场是国内首批通过ISO9002国际质量体系认证的专业市场,开创性地在行业市场内引入现代企业管理方法,并结合丰富的市场运营经验,使“四季青”在全国的同行业和商户中享有很高的品牌吸引力和影响力。市场健全的制度与不断提升的服务内涵,全心全意为广大经营户着想;多方位的商品质量管理,不断提高上市服装品质,维护消费者的利益;市场商户及物业管理全部采用高效的计算机网络管理体系。从服装经销的来源和方式上看,为了适应市场发展的需要,自己有加工厂的经营户都在积极地考虑注册自己的商标,目前注册品牌商标的经营户仍在继续增加,这说明经营户们的品牌意识越来越强,这不仅有利于品牌自身的发展,也将有助于市场更好地发展。同时,杭州四季青服装专业也存在一些自身劣势,市场经营业态水平有待提高,市场发展也受到地区结构调整的挑战与现有经营场地的限制。 虎门已经形成了自己颇具规模的产业集群。其中包括企业集群、市场集群等八大集群。自1993年富民时装城开业以来,虎门现已拥有大型专业服装批发商场21个,大中型布料市场9个。虎门富民服装城核心的经营策略就是抓住机遇,应需而动。包括应需起步——低租金,培育品牌、应需扩张——品牌和资本,双管齐下、应需升级——商贸物流,国际接轨。虎门服装集群效应明显,整体实力较强,但是服装专业市场孵化知名品牌能力不足,经营服装档次偏低,与浙江相比有一定差距。现代物流的需求阻碍着富民时装城的进一步发展。虎门服装城周边环境和交通比较混乱,既影响了物流,又不利于服装城档次的提升,为此富民在周边寻求空地来兴建停车场和物流配送中心。 对于群体之独立式的纺织服装专业市场,最重要的是在依托产业集群的基础上,抓住机遇,应需而动,提高自身档次,提升自身品牌,首先在产业集群地站稳脚跟,继而资本品牌输出,模式复制,连锁经营,寻求更大发展。 总之,产业集群地市场要着力于以下几个方面:一、依托产业集群,提升集群地市场优势;二、规范经营管理,开拓高附加值领域;三、寻求工商联动,增强产业和市场的发展后劲等。 集散地专业市场 尽管产业基础薄弱,没有产业集群效应,集散地市场所在的地区一般都有着得天独厚的区位和交通优势,当然不可避免地存在着高成本、高风险、工商分离的劣势。 集散地市场可分为升级改造式和新型专业市场两种模式。 升级改造式是指为顺应市场发展趋势和要求,在原有老市场品牌的基础上对软硬件进行升级改造,主要形式包括退市进楼和局部改造。比较典型的例子有郑州银基服装批发市场、成都荷花池批发市场等。由于具有独特的地理位置和四通八达的铁路、公路交通,郑州历来就是重要的内陆商贸城。在郑州火车站附近形成了规模庞大的服装批发市场集群。国内服装厂商在向北向西扩张过程中,越来越多的华北或华中总首选银基服装商圈市场。20世纪90年代初期,银基斥巨资打造“楼宇式批发”新模式。另外,让商户参股,建立“银基财富俱乐部”,财富俱乐部是银基商贸城股份改造的一种有益尝试。租赁经营形式是一次性投资,分期收益;出售产权则能够在短期内实现实物型资产向货币型资产的转化,从而回笼巨额资金。银基选择兴建12年后出售部分商铺的产权,是非常科学的商业行为。经过12年培育,这些商铺除了具备较低的房产价值外,还成倍地增长了商业附加值。银基建立了“一站式服务”,定期举办大规模的广派、汉派、海派等服装交易会和时装展览会,为厂家和商户朋友宣传自己的产品提供舞台。银基商圈的崛起在很大程度上与郑州的区位优势有关,但这种优势伴随电子商务及交通网络的发达将削弱,所以,郑州服装加工业的崛起相当关键。 成都市是中国西部商业重镇,为中国西部最重要的商品集散地。荷花池市场坐落在成都市的北大门,是一个集多种经营形式、经营方式、经营品类、管理服务功能和多地区客商并存的大型综合批发市场,成为成都市和四川省乃至整个大西南的重要商品流通渠道,是外地商品进入四川市场的一个必须占据的阵地。成都荷花池羊毛衫批发市场的成立填补了这一市场的空白,成为西南地区首家专业化、规模化、品牌化、配送化、现代化针织品批发市场,吸引了国内外多家知名品牌入驻。 对于升级改造式的纺织服装专业市场,最重要的是要提高货品质量,树立市场品牌,增强市场辐射力,扩展市场空间,构建完整的现代分销环节,打通产业链,加快发展速度。 新型专业市场是指在缺少老市场基础的情况下,按照专业市场的发展趋势和实际要求,规划和建设先进的硬件设施,制定先进的经营理念和科学的管理方法所形成的全新专业市场。比较典型的有哈尔滨红博世纪广场、北京百荣世贸商城等。北方服装交易中心趋向“北移”,在中国服装界已经形成了“南有广州白马,北有哈尔滨红博”的新格局。全面推行新商业模式ShoppingMall的红博世纪广场整合市场资源,以大会展带动大物流,以大物流拉动大经济,实现红博“辐射全东北,面向大欧亚”的远景战略规划。 ShoppingMall,意为大型购物中心,号称“第六代商业业态”,是超级市场的升级,属于一种新型的复合型商业业态。与其他业态比较,它有如下特点:第一,将购物和休闲、娱乐及餐饮结合起来,营造出了一种深化的购物体验。第二,在购物中心,商店的组合是有目的、有计划的。第三,对于不同的零售商而言,Mall提供同样的外部经营环境,如统一的营业时间、橱窗展示,外部标志也遵守统一规范等。缺陷主要在于:与独立的商店及中心商业区相比,Mall的租金较高,租房经营还会受到诸多来自物业管理上的不自由,另外,商业竞争可能更加激烈,小型的专营店很难与大型百货商店直接竞争。值得一提的是,美国的Mall还有着不同的“类型”,如:地区购物中心、折价商品和过季商品中心(如纽约尼亚加拉大瀑布附近一个占地120万平方英尺的工厂过季商品大厦)、历史名胜购物中心(如加利福尼亚MountaiView的老磨坊中心)等。购物中心与旅游度假区相结合,对我们的一些著名旅游地商业的发展,无疑是有启发意义的。在我国,大型购物中心这两年一直处于一种狂热状态之中。由于购物中心建设牵涉过多的资金、人力和物力,已暴露出种种问题,切忌贪大求“洋”,在高层或多层、超大面积、豪华、张扬上做文章。市场营销学家菲利普·科特勒曾特别提到:“特级商场……购物所需的长距离行走也使许多顾客感到不便。”我们已经有了“大商厦热”的教训,要讲究“以人为本”,重视生态环境,珍惜国土资源。另外,ShoppingMall的模式需要结合当地的实际情况,不断创新管理经营理念和模式。 北京以其无可替代的首都地位,成为商家将地方品牌提升为全国性品牌的必占之地。北京百荣世贸商城交通便利、定位明确、功能完备、服务到位、分行排市、布局合理,最重要的是经营模式独特,交易方式和商户多元化、多层次和立体化。市场管理者打出了服装零售批发市场的升级版——高档商场式零售批发市场的概念,保持商品低廉的价格,又追求舒适性、休闲性的购物方式,无论从购物环境和经营管理等方面全面提升。目前,这种新型专业市场在国内多存在于集散地,当然,在产业集群地也应该是适用的。 新型专业市场无论在硬件设施还有软件建设上,都有几分舶来品特有的现代味和先进性,这就要求引入者不能奉行简单的“拿来主义”,最重要的是要结合本地实际,实事求是,创新经营理念和具体的经营模式,只有这样才能做到“先场后市”,高起点谋发展。 其他模式的专业市场 一些纺织服装专业市场不具有归类的典型性。新七浦服装市场位于中国经济、金融中心上海,兼具纺织服装产业集群地和集散地的双重要素,无论在区位、交通、硬件、管理、配套等方面都具有一定的优势,商户实力和品牌效应更是其制胜法宝。上海新七浦服装市场的商户大多数是服装品牌的华东总商(包含部分的全国总、厂家)。他们有着雄厚的资金实力,多年服装品牌经验和散布全国的分销网络。目前,新七浦在上海有很高的知名度和美誉度。 对于那些不具有归类典型性的纺织服装专业市场要充分发挥自身优势,在特定环境中,扬长避短,走出了一条地区性品牌市场之路。 针对不同模式的纺织服装专业市场,应该制定不同的发展策略,但市场的品牌建设是所有专业市场面对的共同课题,只有具备了名牌效应的纺织服装专业市场才能永远立于不败之地。 纺织专业论文:提升纺织检测机构专业化程度策略分析 面对新的形势,国内纺织检测机构必须高度重视自身检测专业化问题。只有不断提升自身专业化程度,提升核心竞争力,才能在日益激烈的市场竞争中脱颖而出,如何有效提升纺织检测机构的专业化程度,将成为其下一步生存和发展的关键。 要想提升纺织检测机构的专业化程度及其核心竞争力,纺织检测机构必须具备一种竞争性定位的思考方式,为纺织服装企业客户提供充分的、独一无二的选择理由,并将检测专业化的建设同纺织检测机构的生存、发展命运结合起来。 通过对业内比较知名的国际检测机构Intertek Testing Services(ITS)、Societe Generale de Surveillance S.A.(SGS)、Bureau Veritas(BV)及日本化学纤维检查协会等的研究,我们发现这些国外检测机构均经历了近百年的发展,客户群体稳定、服务全面优质、检验检测设备和技术先进、企业管理水平高,因而很快取得了国内客户的认可,占据了纺织品外贸检验检测市场。因此,就纺织检测机构所属的行业特点而言,要提升纺织机构的专业化程度,可以从检测实验室的仪器设备的配置、检测项目;实验室检测人员的业务素质、检测机构工作人员的服务意识和服务能力;检测机构管理水平、系统内外信息交流与业务合作的能力这三个方面入手。 优化检测实验室设备配置,适当增设检测项目 检测实验室仪器设备是否先进,检测项目是否能满足广大纺织服装企业客户的需求,直接影响到纺织检测机构的专业化程度。从检测设备看,设备水平的不足严重制约检验能力的提升,从而导致检验效率低下,检验质量无法保证,不具备开展国外先进方法检测的基础条件,同时高精尖仪器的缺乏也使得一些检验机构无法承接科研项目,从而阻碍了先进检验方法的开发和应用。再者,检测机构不同于其他企业,它以提供科学的检测数据作为主要服务内容。而这项工作的本身具有很多的关联性。它不仅仅只是交易双方的事,有时还可能会影响到第三方或第四方的利益。这就要求检测机构为了维护公共利益和社会技术进步,必须以科学的检测数据为根据,以相关法规为准绳,严格按程序办事,为顾客提供客观准确的证书或检测报告。这就使得检测机构在客观科学的技术法规下必须具有符合检测要求的高水平设备和环境条件。从检测项目看,国际国内法律法规、标准更新速度很快,新技术、新产品层出不穷,与此同时,客户要求的检测项目也日益增多,这些对我们扩大标准覆盖率提出了新要求,加快新标准、新项目的研发,扩大产品标准覆盖率,努力让客户得到齐全的服务。 提升检测人员业务素质,强化服务意识、增强服务能力 检测人员是否有过硬的业务素质,良好的服务意识和服务能力直接影响到纺织检测机构的专业化程度。从检测人员的业务素质看,检测人员的业务素质是检测机构的生命力,因此,我们必须把提升检测人员的业务素质和科研创新作为一项战略性、根本性任务来抓,建立以重点项目和专业领域为核心,以创新型团队为依托,与发展战略相适应的质检科技创新体系。加强对检测人员的业务素质的培训和优秀人才的吸收,加大对检验检测方法、技术法规制定与修订。推动人员素质与市场需求的进一步对接。从工作人员的服务意识、服务能力看,纺织检测机构是为企业和社会服务的机构,因此,作为纺织品检验检测的专业技术机构,应树立服务意识,积极深入企业、细化优化服务、提高服务水平,缩短检测期限,只有与客户的需求相适应,才能真正融入纺织服装企业的运作体系,并被企业所认可。对此,检测机构可以从以下两个方面开展工作:第一,业务工作形式应多样化,可以通过走访客户、召集客户座谈、发放调查问卷等形式,分析市场、客户的现实和潜在的需求,改进服务的方式方法,最大限度地满足客户要求。第二,服务应更加深化、细化,很多纺织服装企业在生产和销售过程中遇到了很多关于法律法规、政策、标准、技术、质量等方面的问题,而解答这些问题正是纺织检测机构的优势,只有强化服务观念,细致入微地提供人性化的技术服务,才能切实解决客户的困难,保障客户的利益,并最终得到客户的认可和信赖。可见,“专业化”是过硬的人员素质和良好的服务意识、服务能力的有机结合的结果,只有当检测机构的“专业化”信誉得到保证和提升,才能真正增强竞争力。 提升检测机构管理水平、加强系统内外信息交流与业务合作 检测机构是否有科学的管理,与系统内外的信息交流和业务合作是否紧密也是体现其专业化的一个重要方面。从管理水平看,一个具有良好管理水平的检测机构才能更好地服务于广大企业客户,更全面地建立和完善质量保证体系,更有效对实验室的组织机构、质量体系、人员素质、设备配置、检测方法等方面进行科学的控制,从而保证整个机构有序的运营。从系统内外信息交流和业务合作看,检测机构要加强与系统内兄弟检验机构、企业、科研单位及高校的联合,充分利用社会上现有的资源,这样既可以实现资源共享和互补,还可以同时提升质检机构检验人员的水平以及实现业务量的拓增,提升其专业化程度。 总之,纺织检测机构要走向市场,必须高度重视提升其专业化程度。根据市场的定位和纺织服装企业的需求,检测机构应努力优化检测实验室设备配置,适当增设检测项目,提升检测人员业务素质,强化服务意识,增强服务能力,提升管理水平,加强系统内外信息交流与业务合作,从而不断增强竞争力,迎接市场挑战。 (作者单位:杭州市余杭区质量计量监测中心) 纺织专业论文:专业纤检机构要加强纺织品安全性能检测 一、关注纺织品所用面料、辅料是否有有害特质 1.甲醛的含量: 甲醛常用于纺织纤维纯纺和混纺织物的树脂整理及部分服装成品的定型整理,具有免烫、防缩、防皱和易去污等作用。由含过量甲醛的纺织品做成的服装,在人们的穿着过程中甲醛会逐渐释放出来,通过人体呼吸及皮肤接触,在体内的甲醛对呼吸道黏膜和皮肤产生强烈刺激,引起相关疾病并可能诱发癌症,长期低浓度摄入甲醛会引起食欲减退、体重减轻、衰弱、失眠等症状,对婴幼儿的毒性则表现为气喘、气管炎、染色体异常、抵抗力下降等。 2.pH值: pH值是表示酸碱性强弱的一个常用指标,一般在0~14之间取值。人的皮肤带有一层弱酸性物质,以防止疾病的侵入。因此,纺织品特别是直接接触皮肤的产品的pH值能控制在中性至弱酸性范围内,则对皮肤最具保护作用;反之,就会对皮肤产生刺激,导致皮肤损伤、滋生细菌、引起疾病。 3.色牢度: 染色牢度是指染色或者印花纺织品在染色、印花以后的加工过程中或在使用过程中,受各种外界因素的作用,能保持其原来的色泽的能力(或不褪色的能力)。色牢度不仅关系到纺织产品的质量好坏,也直接关系到人体的健康安全。色牢度低的纺织产品,染料或颜料很容易转移到皮肤上,其中包含的有害有机化合物和重金属离子等可以通过皮肤被人体吸收,轻者让人感觉瘙痒、重者可以导致皮肤表面起红斑丘疹等,甚至诱发癌症。特别是婴幼儿用品的唾液和汗渍色牢度指标尤其重要,婴幼儿可通过唾液和汗渍吸收有色、有害的纺织品中的染料,会对婴幼儿产生不利影响。 4.异味: 不合格的纺织品往往都伴有一些异味,异味的存在说明纺织品上有过量的化学物质残留,这是消费者最容易判断的一项指标。纺织品在开封后,如果有霉味、高沸程石油味、煤油味、鱼腥味、芳香烃气味中的一种或几种,则可被判为“有异味”。 5.禁用偶氮染料: 禁用偶氮染料本身并没有直接的致癌作用,但其在一定条件下特别是染色牢度不佳时,部分染料会从纺织品上转移到人的皮肤上,在人体的正常代谢过程中分泌物的生物催化作用下会还原出芳香胺,通过皮肤被人体逐渐吸收,导致肌体病变,甚至能改变人体原有DNA结构,诱发癌症等。 6.致敏染料: 致敏染料是指某些会引起人体或动物的皮肤、黏膜或呼吸道过敏的染料。目前致敏染料共发现27种,其中分散染料26种,酸性染料1种,分散染料常用于聚酯、聚酰胺和醋酯纤维纯纺或混纺产品染色。 7.重金属的含量: 使用金属络合染料是纺织品上重金属的重要来源,而天然植物纤维在生长加工过程中亦可能从受污染土壤或空气中吸收重金属。此外,服装辅件如拉链、纽扣上也可能含有游离的重金属物质。纺织品上残留的过量重金属组分一旦通过皮肤为人体所吸收,将会造成严重的累积毒性。 8.农药残留量: 杀虫剂主要存在于天然纤维(棉)中,纺织品上的残留农药一般都结构稳定、难氧化、难分解、毒性大,通过皮肤被人体吸收后容易累积稳定存在于人体的组织中,也能在肝、肾、心脏等组织中蓄积,干扰体内正常分泌物的合成、释放、代谢等过程。 9.织物燃烧性: 大多数纺织品都具有易燃特性,而且现有的纤维材料都具有较大的比表面积,能最大限度地接触大气中的氧。因此,服装等纺织品很容易给人们带来燃烧伤害。织物的起燃时间越长就越有利于接触者及时摆脱起燃物品对人体的伤害,并在火场中对人体有短暂的防护作用,可以为人类躲避烧伤和逃生争取更多的时间。 10.抗微生物整理:抗微生物整理剂是用于纺织品的抗菌防臭、防虫整理的助剂,它们中大部分具有一定的毒性,这些整理剂既要满足纺织品自身性能、加工工艺又要满足最终用途,理想的抗微生物整理剂到目前为止还没有,或多或少存在一定的弱点。有些抗菌剂对细菌非常有效,但是对真菌类无效,有些正好相反;有的不耐水洗;有的对人与环境有一定的危害等等。因此,根据纺织品的最终用途适当选用抗菌剂是合理的。用于与皮肤接触的纺织品的抗菌剂及其整理产品必须是安全的,对人完全无毒、无刺激,经常使用的产品所采用的抗微生物整理剂还必须是非致敏性的。 11.其他指标:其他纺织产品的安全性还有含氯苯酚、有机氯载体、有害细菌存活量和挥发性物质释放等。 二、纤检人的责任 基于纺织品有以上诸方面的安全隐患,国家标准保证了纺织品的基本安全性,广大的纺织企业和经销单位积极配合执行有关标准,努力为消费者提供安全卫生健康的纺织品。作为质检人、纤检人,针对与老百姓息息相关的纺织用品的安全隐患,我们应该在确保纺织产品安全性方面发挥自己独特的作用。具体从以下几方面做起: 1.引导生产企业生产符合有关产品标准、《国家纺织品基本安全技术规范》及生态纺织品技术要求的产品。一是加大纺织品安全的宣传。应加强环保意识和安全性纺织品生产、消费的宣传,建立专门的、安全性纺织品信息咨询机构,使纺织企业和消费者真正具有环保意识;重视纺织品安全性信息的收集,帮助我国纺织和服装企业及时了解和掌握国外在纺织品服装领域对有害物质限量的最新要求和认证标准。二是加强对纺织品安全性的研究。纺织工业的生产链包括原料加工、纺纱、织造、印染、后整理加工和制品加工等。纺织品中的有害物质除生产工艺不当会过量残余外,有部分是上游原料带来的。因此,我们对纺织品安全性的研究必须从原料的生产、加工到半制品生产过程有害物质含量指标及检测方法、功能性产品的评价方法及对纺织品可降解性等方面进行全方位的研究,积极为生产企业选择原料和工艺提供技术指导,也为提高最终产品的安全健康性奠定基础。三是开发安全性产品,取得国际认证。 2.提高检测水平。根据纺织品产品标准及安全标准,完善相应检测手段,学习先进的检测知识,提高检测水平。 结合我国国情和当地实情,制定相应的检测依据,或制定相应的地方标准,密切关注国际上相关法规的动态,制定系列与国际接轨的“绿色”纺织品强制性标准,并使之成为国际认可的标准。国外生态纺织品标准列入考核的内容多,公布的检测方法很少,未公开的检测方法都具有相当的难度。被列入欧洲的纺织品有害物质清单的项目中,我国仍有不少项目没有统一的检测方法。我们应加强对纺织品有害物质检测方法方面的研究和探讨。我国的纺织产品安全标准也存在着部分现行标准水平相对低于国际标准,技术标准滞后于国际标准;标准的具体内容和项目设置不够详尽,标准涉及产品分类较笼统模糊,专用性不强等缺陷。所以,还应该不断改进管理标准体系,完善技术标准体系,逐步与国际先进标准体系接轨。 3.加大市场监管力度。对生产、销售、使用(包括学校、医院、宾馆、餐饮及其他服务行业)纺织品的单位、部门积极宣贯有关法律法规、标准,使不合格、存在安全隐患的产品不得出厂出售、在市场流通、供消费者使用;规范市场行为,严防假冒伪劣产品进入市场,加强对批发市场和专业市场的监管;坚持“打击假冒,保护名优”两手抓;积极引导和帮助有关商品进货单位和销售市场建立健全商品质量自律机制的同时,根据群众举报和顾客投诉的热点问题,依法进行查处,为纺织品市场保驾护航。 4.正确引导消费。消费者大部分缺乏专业知识,对纺织品安全性难以辨别、不会选择。所以,作为专业纤检部门应向社会能够指导消费的信息。 纺织品安全问题是系统性问题,它所涉及的法律法规、管理及体制问题是我们纤检部门面对的大问题,它需要我们纤检人在国家不断完善纺织品的安全标准保障体系的前提下,对与纤检有关的纺织品进行安全质量监督,确保在执法监督过程对纺织品进行安全质量检查时能做到有法可依、有标准可执行,给人们一个放心消费、生活的空间。 (作者单位:山西省纤维检验局) 纺织专业论文:纺织高校图书馆专业纸质期刊的管理和利用 摘 要:纸质期刊是高校图书馆重要的馆藏学术资源,具有很高的参考利用价值,目前大部分高校图书馆专业纸质期刊利用的现状是“重藏轻用”,服务模式仍延续传统的“守株待兔”,在很大程度上影期刊的利用率。为了从根本上提高纸质期刊利用率,图书馆应该从用户需求角度出发,利用图书馆微博、微信、官方网站等网络工具,增加期刊的信息量输出服务工作,发挥纸质期刊应有的价值。 关键词:纺织高校 图书馆 专业纸质期刊 期刊管理 期刊,出版周期短、时效性强、情报价值高、信息刊载量大、代表着最前沿的学术动态信息,是高校科研工作者们教学与科研中不可替代的文献参考资料。在现在网络化、数字化电子期刊充斥的信息时代,科研工作者会逐渐青睐于使用简单方便,鼠标一点就可获取到最全的资料,图书馆期刊工作者如何深入挖掘、利用好专业纸质期刊文献资源,更好地为师生们服务,值得图书馆期刊工作人员深入思考的课题。 1 纸质专业期刊存在的问题 1.1 期刊上架滞后 中国知网、万方、维普数据库中的电子期刊资源由于很多原因一般会滞后3~6个月不等,按正常程序来说纸质期刊发行的时效性比电子期刊更好一些,由于该馆在期刊管理中存在很多问题与漏洞,也涉及订购,采编部,期刊阅览室分管,各个环节容易出现断层现象,再加之各部门馆员之间不经常沟通协调,你推我、我推你的推卸责任,就导致我们期刊阅览室需要及时上架的新刊在验收环节那里一直积压,进而会滞后3~4个月才上架,每次送来都是好多捆,每次将缺的期刊返给采编部,之后就不了了之了,这就造成了很多读者经常阅览时发现阅览室总是不能及时提供最新的期刊阅览,最新纸质期刊上架的时间和电子期刊出现的时间是一样的,还不如在网上下载方便,久而久之,形成惯性,读者也就不太愿意来期刊阅览室了。 1.2 期刊管理方面 该校有两个校区,因而图书馆设置金花校区图书馆和临潼校区图书馆,期刊阅览室在两校区均有设置,由于该馆99%的期刊均无副本,为保证期刊所谓的完整性、连续性,防止期刊丢失、破损,规定纸质期刊一律不外借,读者如果进入阅览室查阅资料,需要将自己的书本和包存放在外面的借阅柜子中,如果读者觉得哪一期的论文特别好,想复印一下带回去继续阅读,还得将借阅证压在期刊阅览室工作人员那里,出去复印(该馆两校区没有设置自助复印机),这样跑出去,再跑回来,学生觉得非常麻烦,一般就不太愿意复印了,管理模式过于死板,过于落后,不考虑用户使用是否方便,进而也就大大降低期刊的有效利用率。 1.3 利用不均衡 在期刊阅览室日常工作中发现,科技类的纸质期刊都是怎么上架,就怎么下架,几乎没有学生读者翻阅过,都是崭新的放置在期刊架上,无人问津,到了装订的时候又机械性的搬下来打捆送去装订,除了纺织类的期刊,经常会有学生查阅一下,总体来说,读者还是比较青睐于社科类的大众娱乐性期刊,阅读率普遍要高一些。 1.4 期刊工作人员服务方面 阅览室工作人员的服务态度、言行举止很关键,该馆的期刊工作人员均是60年代的馆员,他们的服务很单一、很原始,主要以守阅览室为主的工作模式,就只是简单的将期刊上架、下架,刊架整理工作,而不会主动去引导读者找需要的资料,或者学习一些新的查询文献技巧的理念或者方法,总是认为现在都是在网上下载需要的电子资源,觉得纸质期刊没人用就算了,就干好这一点就行了,得过且过的工作态度,仅仅是守株待兔,坐等读者上门,缺少积极性、主动性,也缺乏工作热情。 2 应对建议 2.1 调整期刊排架 该校的特色学科是纺织、服装,比如将利用率比较高的科技类纺织的中文、西文现刊,甚至纺织类过刊可以设置在一个特定的区域形成一个特色阅览区,可以放置在刚进阅览室比较显眼的位置,可及时引导学生关注此区域,做的时间久了,也可做一些相关的专题咨询服务工作,不仅可以扩展学生的学术视野,也提升了对工作的满意度。 2.2 纸质期刊开放短期借阅 纸质期刊如果一直实行静态管理的模式,将使纸质没有充分利用的空间,利用率将大打折扣。在实际工作中发现,图书馆一些专业学术期刊,比如纺织类的特色刊,经常来阅览的用户也就固定那几个研究者,一般的学生由于其太枯燥基本没有人阅览,到装订下架的时候,很多期刊装订后就直接堆在过刊区域无人问津了。图书馆花了那么多钱订购学术性的核心期刊,又有那么多管理人员验收期刊,上架期刊,完后又下架装订期刊,装订回来的过刊又得上架,费时费力又费钱,到最后还没有发挥其应有的价值,全部都静静的躺在无人问津的黑房子,确实是极大的浪费。我们期刊工作人员更要克服困难,更新观念,做好期刊的短期借阅工作,根据期刊的特点,可借4~6 d不等,以保证期刊流通起来,提高利用率。 2.3 做好期刊的宣传工作 为了改变读者对期刊阅览室以守阅览室的形象,加强与读者的联系互动,做好期刊的对外宣传工作。比如,图书馆期刊工作人员可以充分利用图书馆的官方微博、微信、网站宣传期刊阅览室的布局,服务内容范围,向各个学院老师们介绍最新专业学术期刊的到刊信息,也可将学校特色学科最新的杂志、名家、学科前沿动态进行简单的编辑摘录放在宣传区,让科研工作者们及时获取最新的信息;定期做一些期刊知识海报粘贴在宣传栏。 2.4 增强服务意识,提高工作人员的素质 期刊阅览室工作人员的一言一行,一举一动都代表整个图书馆的形象。首先,我们接待期刊阅览室读者要以非常热情、主动而友好的态度去引导读者查找所需的文献资源,有足够的耐心去满足读者的各种需求,同时可以以问卷的形式了解不同层次读者的不同需求都有哪些,及时改进服务模式。我们面对的服务对象基本上是教师、研究生、高年级的本科生,尤其是一些研究生,在引导其查找纸质期刊资料的同时,也可同时辅导学生如何利用中西文期刊数据库怎么查全所做课题的所有文献资料,有必要的条件下,也可开展相应的专题学科服务工作,提供相应的信息咨询服务工作。 2.5 保证最新期刊的上架率 为了保证让我们的读者可以看到最新的期刊,我们要改变以往懒散的工作作风,积极克服各种困难,及时查新刊的到架率,积极与采购部门协调,催促书商及时送刊,做到书商送刊后,及时验收,及时交接,及时上架,这样就避免了新刊滞后的问题。 2.6 建设纺织、服装特色过刊文献库 该校是以纺织、服装为特色的院校,最起码纺织类、服装类过刊收藏应做到完整性和连续性,积累几十年也就形成了自己的馆藏特色,过刊属于馆藏固定资产,具有长期的使用价值。期刊馆员更应该做好特色馆藏资源的宣传工作,可以先设计问卷,在日常工作中,可实际调查经常来阅览特色期刊的读者层次,他们经常会追踪的专业期刊,或者对期刊管理的一些好的建议等,调研完后及时统计问卷,从读者需求的角度出发改进我们的服务模式,同时也可对特色过刊进行短期的借阅,4~6 d不等,让过刊也流通起来,更好的为每一位师生服务。 3 结语 在电子期刊备受青睐的网络化时代,科研工作者越来越习惯于使用电子资源,但其缺点是:由于大部分电子期刊资源是建立在纸质期刊资源上,在时效性上会比纸质期刊滞后3~6个月,同时电子期刊资源因为版权原因或者论文作者其使用版权,也并不是全部收录了公开发行的期刊,纸质期刊可以弥补这一缺点,给科研工作者提供最新、最全、最准的学术信息,我们应该彻底改变以守阅览室的服务管理模式,从用户的角度出发,利用图书馆网站、微博、微信,提高期刊的信息宣传服务工作,期刊短期借阅,建设特色过刊文献库,提高纸质期刊的利用价值,更好的服务每一位读者。 纺织专业论文:中职纺织专业教学企业化策略探讨 摘要:随着社会经济的快速发展,人们对于小批量生产,品种越来越丰富的纺织产品的需求度在日益提升,这也意味着纺织专业和纺织行业的地位得到了提升,作用更加重要。因此,在纺织专业的教学工作中,要注意教学的方式,不断探索创新,以期为培养高素质纺织人才,促进纺织产业有序发展做出贡献。为此,针对中职纺织专业教学进行研究分析,从纺织专业教学企业化的角度阐述优化纺织专业教学的措施。 关键词:中职;纺织专业;教学;企业化 1中职纺织专业教学及其现状 1.1中职纺织专业教学 中职纺织专业是中职教育中不容忽视的一个专业,主要因为中职纺织专业有以下三个特点。第一,中职学生在前期受教育程度上存在缺陷,在文化知识体系上存在一些不足,所以在后期的教育中困难比较大,学生学习压力和就业压力都很大。第二,纺织专业是针对纺织行业,纺织相关知识做理论和技能指导的专业,其重要性不言而喻。不但关系着整个纺织行业的健康可持续发展,为纺织业提供高质量的人才,而且还关系着整个社会经济,关系着人民的生活需求。第三,中职纺织专业是为纺织企业、纺织机构提供专业技术人才而服务的,对于中职纺织专业的教学成效高低与否直接关系着纺织企业在人才上质量的高低。 1.2中职纺织专业教学的现状 目前,中职纺织专业教学的现状中主要存在以下三方面的问题,分别是学校和老师在纺织专业教学体系探索完善上的重视程度不高;学校和企业、纺织机构之间的联系不深,企业化策略还没有完全落实;中职纺织专业教学方式陈旧,缺乏创新。 1.2.1学校和老师对中职教育教学体系建立和完善的重视程度不够 虽然国家和社会对中职教育的关注度在提升,为了保障中职教育教学体系的健全和完善,国家制定了相应的政策,有关部门也成立监督管理部门。但是在具体落实的时候,首先是部分学校没有按照相关政策来制定教学方案和教学目标,在探索建设教学体系上的重视程度不高,认为中职教育只要教给学生基础的理论知识,帮助他们完成学业,拿到证书即可。其次,部分中职老师在对待其工作的时候也缺乏责任心,不仅不重视学校教学体系的建设,而且对学生的学习情况并不关心,只在乎自己能否达成教学任务,至于中职学生是否可以得到全面的发展已不在自己的教学任务之内。这种错误的教育观念导致中职学生在接受教育的时候没有得到系统的专业的指导。 1.2.2学校和纺织企业、纺织机构之间的联系不深,企业化策略被搁浅 一方面是因为学校对中职教育以及中职纺织专业教育的重视程度不高,在观念上的不重视导致在具体落实政策的时候也没有做到面面俱到。因此,在制定教学方案和目标的时候没有认真考虑,没有把纺织专业课堂教学和纺织专业企业化教学结合起来考量。另一方面是因为学校和纺织企业之间在利益和共识上还有摩擦,两者并没有建立深刻的合作关系。另外,也有企业方面的原因,比如企业规模不大,政策不完善等。 1.2.3中职纺织专业教学方式单一,缺乏创新,学生兴趣不高 这是纺织专业教学中比较严重的问题,就是老师的教学方式不新颖缺乏创新。一方面导致纺织专业教学工作不能得到良好的发展,对纺织教学探索造成阻碍,另一方面也降低了学生的学习兴趣。本身中职学生在课堂上的专注度就不高,对纺织专业的学习也是抱着一种来拿证书的心态,如果老师的教学方式还得不到提升,不能吸引学生的目光,那势必会导致学生的学习热情进一步降低,也就降低了学生的学习质量。 2中职纺织专业教学企业化策略 中职纺织专业教学企业化是指将学校教育和社会教育结合起来,教学和生产结合起来,学生和工人,教师和师傅的角色合二为一。 2.1使得学校教育和社会教育结合起来 在中职纺织专业教学企业化过程中,使得学校的教育和社会的教育结合起来。也就是说中职学生在企业化策略下,一方面可以在学校接受专业的理论知识和纺织技能上的教育培训,并在素质教育上得到发展,另一方面学校教育并不是万能的,光有纺织理论知识远远不够,必须要将理论与实践相结合起来。所以,企业的社会教育就显得格外重要。第一,学生可以在实践过程中提高自己的动手能力和创新能力,这也是为毕业后进入工作打好基础,否则光有理论没有动手创新能力将无法适应纺织企业生产工作的要求。第二,学生可以在纺织企业中一边学习技能,一边还可以学习到人际关系的处理方式,认识到团队合作的重要性,这为学生进入社会打好基础。第三,学生还可以在纺织企业的学习中不断提升自我意识,更加清楚而自己的优点和缺点,然后取长补短,针对自己的特点做好未来的职业以及人生规划。另外,通过学校和企业的合作还能使两者达到互惠双赢的结果。 2.2使得教学和生产结合起来 学校和企业,教学和生产在中职纺织专业企业化过程中是分不开的,两者的关系密切。首先,学校在教学过程中要考虑到企业的生产,尽量把企业的最新研究成果,产品设计,生产创新手段带入到课堂中来,学校课程设计中也要将企业的相关产品内容考虑在内,这样学生在课堂上就可以通过纺织产品的展示学习、研究成果的分析研究拓宽了他们的知识面。其次,企业在对刚毕业的学生进行岗前培训的时候,也要注重纺织专业方面的理论知识和专业技能的再次教学,使得学生可以养成教学中生产,生产中教学的观念。总之,纺织专业教学企业化道路在探索中,要尽量做到教学生产化,生产教学化的模式。 2.3使得学生和工人角色合一 学生和工人本来是两个角色,但是在纺织专业企业化策略中,学生在课堂上接受理论技能方面的知R时是学生,到了企业、工厂进行实践操作的时候就是工人。一方面学生在学校学到的理论知识是无法满足纺织产业以及社会的要求的,很容易在就业中遭到淘汰,所以要让学生走进工厂和工人一起进行生产操作,提前体验工人的角色是有必要的。另一方面中职纺织专业类学校的主要教学目标和任务就是为纺织企业培养一批可以适应企业需求,高质量完成纺织生产任务的工人,这也是纺织专业企业化的核心。所以学生要提早接受素质教育和职工生产技能教育。在素质方面学生要明白作为一名合格的纺织生产工人,必须要具有敬业、合作、勤奋、创新等精神,还要有市场意识、竞争意识和国际意识等。在生产技能教育方面,学生也需要掌握科学技术,生产技术,具有生产、经营和管理方面的能力。 2.4使得教师和师傅角色合一 最后,是老师的职责所在。也就是说老师不但要在学校为学生传授纺织专业理论知识和技能知识,还要亲自深入到纺织生产一线,走进纺织企业、纺织工厂。一方面老师需要到生产一线中去了解最新的纺织产品,生产技术,并且要参与到企业的产品生产设计、科研成果展示和研究的工作中去。另一方面老师需要把在生产一线所得的最新纺织产品信息、技术信息带进课堂上,在课堂上不但是教师,也是师傅,尤其是当学生进入企业工厂进行实习实践的时候,学校也应该安排老师进入企业工厂,对学生的实践操作做一定的指导,实现了教与学的统一。 3结语 综上所述,中职纺织专业教学企业化策略是新形势下时代的要求、社会的要求和纺织生产企业的要求,是适应当前国情、社情的。在企业化策略的探索道路上,难免会遇到一些问题和困惑,这是正常的也是必然的。因此,为了更好的完善和改进企业化策略,学校要注重对老师队伍的培养,不断提高老师的专业能力和综合素质;学校还要制定清晰的制度和机制,加强和纺织企业的联系,使得学校和企业结合起来,教学和生产结合起来,学生和工人合一,老师和师傅合一。 纺织专业论文:微课与项目导向结合的纺织科学与工程专业课程的教学模式改革 摘要:在教育信息化、大众化、全球化和满足社会需求工程化人才的大背景下,面对未来将要面对的冲击和挑战,思考高校工科专业教学模式的变化。结合工科专业的教育特点,以纺织科学和工程专业为蓝本,以项目为导向,以微课为知识载体,进行专业课程教学模式的改革。提出微课和项目教学法有机结合,在课堂、实践等教学环节中以学生为主体的翻转教学模式与应用方案,为高校工科专业课程教学模式的变革提供一点思路。 关键词:微课;项目教学法;翻转课堂;工科专业 在教育信息化、大众化、全球化的趋势下,国内高等教育备受诟病的背景下,传统教学模式是否适应信息技术的挑战,是否符合工程实践型人才培养的需要,是摆在高校教育工作者面前刻不容缓的问题。目前学习模式正在发生飞速的变化和发展,除了学校课程学习之外,基于网络平台的开放课件项目、同伴互助对等学习、可汗学院、专业辅导、慕课、微课、翻转课堂等逐渐被学习者接受,并且有些形式可以一定程度替代学校的课程教育[1-5]。传统学校专业教育不能被取代的根源在于学分的认定,已开始有教育者和管理者在思考学分互认的可行性,从教育机制上可能会发生变革。当学分互认成为可能,传统的学校课程教育将受到不可估计的冲击,思考和变革新的教学模式是顺应潮流、面对未来挑战的必然之路。在众多新兴模式中,翻转课堂将课堂内教师授课的事情放在课堂之外完成,课堂内学生动手实践或师生共同讨论促进知识内化,微课等模式可以帮助学生在翻转课堂外学习教师讲授的知识,以便提高翻转课堂内的学校效果[6]。 纺织科学与工程专业包括纺织工程、纺织材料与纺织品设计、纺织化学与染整工程等多个方向。专业知识涵盖如何用机械、物理、化学等手段实现符合各个领域和各种功能要求的纺织品的加工及性能评价。纺织科学与工程的专业主干课程含《纺织材料学》、《纺纱学》、《织造学》、《染整工艺学》、《非织造布》等。通过干机械法加工纺织品的知识链条为纺织原料的物化结构和性能――产品设计和机械加工工艺――半成品的物理结构和性能――产品设计和机械加工工艺――纺织品的物理结构和性能;通过湿化学法加工纺织品的知识链条为纺织原料的物化结构和性能――染化料的化学结构和性能――湿化学加工工艺――纺织品的结构和性能[7-8]。因此,纺织科学与工程专业课程可以分割为基于机械加工或湿化学加工工序的单个项目,各个项目相互串联组成一门课程。 一、教学模式的设计思路 结合工科专业的教育特点,以纺织科学和工程专业为蓝本,研究微课的开发与应用,以项目为导向,进行专业课程教学方式的改革,提出基于微课和项目导向的翻转教学的形式与应用方案。设计思路为:专业课程特点与知识体系研究――项目分解、规划、框架搭建――微课设计与开发――项目执行方式――考核评价方式――教学模式思考和修正。 二、微课的类型、设计与开发 1.项目框架微课。教师负责项目框架设计,根据课程的特点和内容,将具体的技术和工艺被分解为具体的项目,指点学习思路和学习方法,明确考核分数的分配和评价方法。学生根据项目框架微课的指导,了解本项目应该掌握的知识点、应阅读的书籍和文献、应在实验中制作的产品和观察的现象、应完成的作业、课堂讨论的提纲等。 2.基础理论微课。教师将具有深度的专业基础原理分解成明确的知识点,知识点标题明晰,用精练准确的语言解释概念、揭示结构、描述性能、明示工序、方法和工艺、阐释结构、性能、工艺三者之间的关系,帮助学生利用较短的时间在课堂之外通过理论微课学习掌握相关专业理论知识。 3.实验技能微课。将项目中实验涉及的仪器和设备的原理进行阐释,仪器和设备操作过程进行录制,强调操作仪器和设备的注意事项。可适当加入动画模拟机械运转和产品加工过程,模拟物理化学反应过程。帮助学生参照实验技能微课的演示学习操作实验仪器,进行实验方案的合理制定。 4.资料检索微课。教师详细介绍电子资源中各数据库的资料检索方法,帮助同学通过各种检索工具和方法查阅到相关性、时效性和权威性高的书籍和文献。学生进行扩展阅读,加深对知识的理解,帮助对实验方案的合理制定,有助于实验结果的分析、作业的完成和做好课堂讨论的准备。 三、项目执行方式 课堂之外,通过项目框架微课按图索骥,了解该项目的学习思路、学习方法、知识点、实验对象、作业和课堂讨论内容等;通过理论微课学习掌握某一项目相关的专业理论知识;通过实验技能微课熟悉仪器操作和制定实验方案;通过资料检索微课的指导查阅相关的教材、专业书籍、专业文献进行自学与总结。 根据具体的项目框架,学生在教室中完成所掌握技术和工艺理论知识的汇报、解决知识点中的不解之处、对相关主题发表交流彼此的观点等,教师起到主持流程、答疑解惑、总结点评、鼓励争鸣的作用;学生在实验室中完成技术和工艺的设计与产品开发实践,教师对实验方案提出指导意见,帮助学生解决实验过程中出现的问题。 由此通过理论微课、项目框架微课、资料检索微课、实验技能培训微课等微课的课外引导学习,在教室和实验室的课堂中的讨论和实践,实现了学生为主体的翻转教育的方式。 四、考核评价方式 采用过程化考核方式。基于项目框架设计的分数分配,在项目的执行过程中,根据具体规定的评价方法,作业、论文教师赋分,汇报、讨论师生共同赋分,分数及时公开,评语及时反馈,有助于学生发现问题所在,及时在后续学习中调整,弱化一纸定输赢的“GDP考核方式”。 五、结语 对微课与项目导向结合的工科专业课程教学模式的研究旨在通过微课和项目教学法的有机结合,研究在课堂、实践等教学环节中以学生为主体的翻转教学模式和过程化考核方式,为高校工科专业课程教学模式的变革提供一点思路。 纺织专业论文:纺织工程专业工程化学课程教学改革的实践和探索 摘要: 针对目前工程化学课程教学的现状和问题,结合纺织工程专业的特点,作者采用整合教学内容,注重与专业基础课之间的衔接,加强教学内容与日常生活/生产以及科学研究之间的联系,采用多媒体与传统教学方法相结合的形式教学,并开设实验环节等多种手段对工程化学的教学进行改革,取得了较好的效果。 关键词: 纺织工程;工程化学;教学改革 0引言 《工程化学》就是建立在化学知识与工程实践之间的一门桥梁学科,目的就在于将化学的基本知识以及一些新兴学科和应用学科的信息传授给学生。但是,工程技术具有非常广泛的范畴,内容十分庞杂,这导致很多工科院校的工程化学教学存在着各种弊端,例如教学内容不够系统、知识点比较零散、不同的专业区分相对较小,缺少与专业的衔接内容;学生在学习过程中体会不到这门课程与自己的专业有什么关系,缺少学习动力等等,因此有必要打破传统的教学内容和教育模式,建立一套符合实情的新的工程化学教学体系。针对此现象,作者对我校纺织工程专业的工程化学教学进行了改革。 1整合教学内容,做好衔接 我校纺织工程专业是浙江省重点专业,其目的在于培养纺织品设计、纺织技术与贸易相结合的具有复合型知识结构的高级工程技术与贸易人才。该专业特点决定了学生们将来涉及较多的是有机材料,鉴于此,对工程化学教学内容进行了如下整改:选用李成琴等主编的《纺织有机化学》为教材,重点讲述与纺织专业关系密切的传统有机化合基础知识,以官能团为主线区分各类有机化合物,介绍其分类、命名、结构特点及物理化学性质,分析各种反应的发生机理和历程;增加物质结构基础知识,为随后的杂化轨道和电子效应的接受和理解打基础;将现代分析测试技术-红外光谱和核磁共振谱作为教学重点内容;增加表面活性剂、染料化学和高分子纤维等专业基础知识,介绍专业相关的表面活性剂、染料和高分子纤维的结构、性质及应用,以便于更好的与专业课相衔接;学习过程中引入有机化学史和人名反应及相关小故事,以活跃课堂气氛,增加学生对该反应的印象。另外,在对工程化学教学内容的改革中,要合理安排化学理论基础和工程技术在教学中所占比重,一方面,根据教学条件和专业实际,在理论基础教学内容上适当取舍;另一方面,联系工程实际,介绍现代有机化学在工程技术中的最新应用。 2与实际生产和科研相结合,激发学习兴趣 作为一门基础学科,化学与我们的日常生活关系十分紧密,尤其是有机化学和有机化合物,充斥着我们生活的每一个角落,如果将抽象的教学内容与我们的日常生活或者实际生产联系起来,使学生们亲身体会到知识的力量,将会对学生的学习带来莫大的推动力。因此,在介绍到与课本相关内容时,可考虑引入一些实际生活或生产中的实例,例如在讲解氨基酸和蛋白质时,可以引入卤水点豆腐的机理和用鸡蛋清来减少汞吸收的生活小知识;在介绍到表面活性剂的时候联想到日常生活中去污清洁物质的使用等,使学生感到化学是一门渗透到我们生产、生活各个领域中的学科。 3丰富教学形式 由于工程技术的发展迅速,抽象的微观结构和最新的仪器设备很难用传统的教学模式直观地表达和展示。为了适应新的教学计划,又不降低教学要求,我们采用计算机辅助的多媒体教学方法和手段,加大课堂的教学信息量,创造良好的授课环境,以提高课堂教学效果。例如在讲解卤代烃的双分子亲核取代反应过程中的瓦尔登转化时,仅以板书或者口头讲解很难给出一个立体、形象的解释,而将该过程用多媒体形式演示出来,会帮助学生理解,加深记忆。但是我们又不能完全摒弃粉笔板书的教学形式。有机化学中需要理解记忆的知识点有很多,课堂讲解要对这些知识点进行详细展开,这时候采用板书形式将有利于所讲内容的逻辑组织和讲解速度的控制,帮助学生达到理解性记忆。 4开设实验环节 化学是一门实践性和应用性都很强的科学,其发展和对其反应机理的理解都是以实验为基础的。因此,化学实验是每个学习工程化学的学生必须要经历的一个实践性环节。我们利用有限的学时,安排了蒸馏、萃取、精馏和重结晶等实验,并要求学生自己设计方案,进行实验操作,然后独立撰写实验报告,这一系统的工作不仅加深了学生对理论知识的理解,也培养了学生面对问题,独立思考、解决的科研能力,打破了化学学科的神秘感,使学生直观地体会到化学的本质和价值,收到了很好的效果。 5结语 工程化学是我校今年来开设的新课程,因其新,故有很多地方还不太成熟,有待于改革完善。在采取了整合教学内容,理论联系实际,加强基础课和专业课之间的衔接和渗透,采用多样的教学形式,加强实验环节等方法来对工程化学的教学进行整改后,学生们的学习目标明确,学习兴趣大增,在掌握理论基础知识的同时提高了实验动手能力。而在教学的同时,我也深深体会到有机化学学科的博大精深,感受到了肩负的重任,这为我更加努力进行工程化学教学改革增加了信心。我相信随着教学经验的不断积累和教学改革的不断深入,工程化学的教学内容和方法会日趋完善,对其进行的改革和实践研究还会取得更新的进展。 纺织专业论文:纺织专业顶岗实习的柔性管理 摘要: 高职学生顶岗实习是高职院校实践教学体系不可缺少的重要环节,在人才培养过程中起着不可替代的重要作用。文章就纺织专业顶岗实习的柔性管理进行了初步探讨。 关键词: 高职学生;顶岗实习;柔性管理 1柔性管理理论 柔性管理是一种当代的全新的管理理念,近几年来在理论上不断完善并在实践中广泛应用。它强调“以人为中心”的“人性化管理”,依据企业的共同价值观和文化、精神氛围进行的人格化管理,它是在研究人的心理和行为规律的基础上,采用非强制性方式,在员工心目中产生一种潜在的说服力,从而把组织意志变为个人自觉行动。它是21世纪提高管理成效的一种有用的管理方法,未来管理的发展趋势。 柔性管理是相对于刚性管理提出来的。刚性管理指“以规章制度为中心”,凭借制度约束、纪律监督、奖惩规则等手段对企业员工进行管理。柔性管理属于一种人本主义的管理模式。柔性管理则能满足员工的高层次需要,深层次地激发员工的工作动力,发挥其潜能。同时柔性管理有利于企业内部形成集体主义和相互协作的精神。自觉提高各自的工作标准,而且愿意挖掘其潜能,发挥其天赋,作出超常的工作成就。柔性管理有利于组织内部形成集体主义和相互协作的精神,有利于对种种失范现象形成一种“防患于未然”的机制。 在实际工作中,刚性管理是管理工作的前提和基础,柔性管理是管理工作的升华。使其不仅20世纪通行的管理模式,如著名的泰勒管理模式。泰勒管理理论就是将人看作“经济人”、“机器的附件”,强调组织权威和专业分工。人本主义的管理理论,首先以“人际关系理论”的形式始于20世纪30年代以后,运并发展于40-50年代;60年代以后得到了进一步发展,“人力资源理论”的形式广泛运用于各种管理活动中。人际关系理论和人力资源理论都重视组织中个体成员的合理需要的满足,以提高人的工作积极性和工作效率。梅奥的行为科学理论即是一种人本管理理论,该理论认为:人是“社会人”,提高生产效率的关键是满足员工的社会欲望,提高工人的士气,而不是纪律的强制和物质的刺激。 从实际效果来看,刚性管理和柔性管理各有所长。刚性管理易于维持企业正常的工作秩序,易于对员工进行量化管理。柔性管理的最大特点主要在于不是依靠权利影响力(如上级的发号施令),依赖于每个员工内心深处激发的主动性、内在潜力和创造精神,因此具有明显的内在驱动性。 2现阶段顶岗实习存在的问题 顶岗实习是高职院校实践教学体系不可缺少的重要环节,在人才培养过程中起着不可替代的重要作用。由于长期受计划经济的影响,一方面,学院缺乏对顶岗实习质量积极主动的自我约束机制,有较大的随意性,缺乏制度化的全过程管理,有的甚至放任自流。另一方面,由于企业规章制度的不完善,责权利不可能完全对等,顶岗实习的学生权利难以保证,工作缺乏有效的激励机制。在工作中难免会出现矛盾和冲突。面临这种的状态,研究顶岗实习柔性管理成为提高实训质量的必然要求。 3运用柔性管理理论,系统管理顶岗实习 3.1 建立适应工学结合人才培养模式,改革企业需求的柔性管理体系根据高职教育的培养要求,根据企业的需要适时调整。企业以效益为要务,效益以质量为保障,企业需要既有理论知识又具备一定操作技能的顶岗学生,这样的学生在操作之前就对生产中可能出现的问题有了解决的预案,以使产品质量不受影响或者质量比以前更高,因此这样的学生企业是很欢迎的。但是,从院校直接走上操作岗位的学生,对企业文化、企业管理的了解还比较缺乏、对生产环境的适应能力还比较差,与企业的需求存在一定的差距。我们的任务就是解决这个差距,提高培养学生的职业技能,满足学生个性职业的发展,提高学生毕业后在社会上的适应空间。 3.2 建立集教学、科研、生产、培训多种功能于一体,高端的校内外顶岗实习基地提倡产学研相结合,一方面,加强与行业、企业的联系,充分发挥其对周边地区的辐射作用。与企业共同制定有一流水准较为完善的纺织专业顶岗实习教学基本文件,主要有顶岗实习计划,实纲,实习指导书,顶岗实习协议,形成独具特色的顶岗实习体系。另一方面充分应用学院的智力资源和门类齐全、技术先进的各种仪器设备,成为科技成果转化基地,技术成果推广、技术服务、技术咨询基地和科技信息集散地。与企业紧密结合,联合承接工程或生产中的应用课题,以及新技术、新产品、新工艺的开发项目,并为社会和企业提供技术咨询服务。 3.3 争取地方政府的大力支持,让和院校合作良好的企业得到税收等方面的优惠,以提高合作企业的主动性,达到双赢的目的。 3.4 构建企业参与学生顶岗实习评价的综合评价机制,准确评价学生顶岗实习情况考核评价是高职院校顶岗实习的一个重要环节。目前高职院校实施的顶岗实习在考核评价环节上普遍存在问题,大多仅以实习小结等形式考核学生,实习小结一般由带教老师或师傅写评语、盖图章。方式形式单一,方法简单,难以对学生的实际实习效果进行科学的评价,特别是对学生整个实习环节的实践技能训练状况无法实现实时跟踪,不能对过程进行考核评价。通过构建企业参与学生顶岗实习评价的综合评价机制,将素质教育纳入学分管理,促进学生全面发展。 3.5 加强学生导师制的研究实践根据工学结合的要求,营造有利于高技能人才培养成长的氛围为满足学生即时的指导要求,需要考虑给学生有导师一样的指导,具体措施:学院聘请企业行业中一批具有代表性的专家组成行业导师,给每位学生有行业导师作指导。受聘任课的全职教师都应该有义务、有机会担任学生的导师,优秀高年级学生甚至也可以担任导师。导师要指导学生个性化地选择学习方向、选课,密切与学生的联系,根据学生的专业学习情况、兴趣爱好等有意识地对学生进行指导,减少学生在专业学习方面的盲目性,为顶岗实习做准备。 纺织专业论文:如何改进纺织服装专业设置 摘 要: 随着市场竞争的日益激烈,纺织服装专业的设置必须适应当前社会和市场的需求,只有按实际需要设置专业,才能为社会提供有用的技术人才。本文结合盐城工学院纺织服装学院当前的专业设置进行分析,试图提出更加适应经济全球化、具有挑战性的纺织服装专业人才的专业设置对策与建议。 关键词: 纺织服装 专业设置 现状 改进方法 纺织服装行业是我国加入WTO以来所受惠最为显著的几个行业之一,我国纺织服装企业不论是国有大中型企业,还是民营或私营中小型企业能够抓住机遇、迎接挑战的关键都是如何提高企业的市场竞争力。而提高市场竞争力最重要的两个因素:一是人才的吸收和利用,二是技术的创新与改革。这两个方面都离不开高等教育。通过高等教育,可以为企业培养有用的专业人才,也可以有效地促进企业的技术创新、工艺改造、数字化建设,加快纺织业由劳动密集型向技术密集型、资本密集型的转变。 大学的职能之一是为社会服务,大学的专业设置是否合理,不仅关系到大学能否履行为社会服务的功能,而且与学生将来的就业及学校自身的发展密切相关。本文以江苏省盐城工学院纺织服装学院为例,从当前的专业设置现状入手,介绍了当前高等教育纺织服装的专业设置中存在的问题和不足,试图提出更加适应经济全球化、具有挑战性技术人才的专业设置对策与建议。 1.纺织服装专业设置现状 1.1课程设置现状 当今世界是一个以创造为中心的高度信息化社会。高校在制定培养计划时,必须结合当前的实际,具有一定的超前意识。在课程设置方面,不仅要紧跟服装发展的新动向,而且要有一定的灵活性,能够随着市场形势的变化而变化。 纺织服装专业设置的不合理虽早已被提出,各院校也采取了一些改革的措施,但收益仍不理想,原因有多方面:第一,跟不上市场经济的发展速度。随着全球经济的一体化,信息化、数字化技术的普及,纺织服装行业的市场变化越来越快,企业对人才综合能力的要求越来越高。因此,高校的课程设置应该超前,并且根据形势随时作调整,这样本科生经过四年的在校学习,走向社会时能很好地适应市场经济的需求;第二,专业间的知识体系很难形成。纺织服装行业是一个综合的大体系,产业链长,价值链复杂且宽。从纤维的生产开始,到面料,到服装,再到销售。我国纺织服装院校根据专业划分进行课程设置时,只强调个体性,而忽略了整体性的协调。这样,不利于发挥学生学习的积极主动性和灵活性,影响学生个性化的发展和创造能力的培养。最终,培养出来的纺织服装专业人才知识面窄,市场意识薄弱,难以满足企业的需求;第三,课程安排的顺序欠完善。大多数服装院校习惯于把立体裁剪放在平面结构设计之后,认为学生应该先学习理论的平面结构设计,在此基础上再学习立体裁剪。事实上,平面结构设计是经过大量实践总结归纳得来的,如果让学生先学习立体裁剪,因为它是直观的、感性的,容易接受,之后再学习平面结构设计,就不会觉得枯燥,从而有效地发挥学生学习的主动性;第四,实践课程所占的比例明显不足。纺织与服装是一个实践性很强的专业,从纺纱、织布、制衣到销售都离不开实践。虽然各院校都设置了实践课,但动手机会少,学时短,实际作用甚小,学生所学的知识始终停留在浅显的理论层面,无法深入研究。 1.2填取志愿现状 目前,我国大学生从进入高校开始就已经确定了专业和方向,然而绝大部分的高中学生对于职业的意识很浅,几乎都是听从家人、老师或是兄弟姐妹的意见,更有甚者是在填报志愿时服从本科志愿的调配而被分配到一个自己毫无兴趣的专业,很少有人是根据自己的兴趣爱好而主动选择的专业,这种填取志愿的体制极大地限制了我国人才的培养和发展,对于高等教育质量的提高也产生了很大的负面影响。 1.3学分制现状 普通理工类本科院校的学制是四年,以学分制为主。在我国很少有学生因修满学分而提前毕业,学生在进行课程学习时只要达到60分即可获得相应学分。可供学生选修的课程同样也有很大的局限性。学生在进入高等学府接受高等教育的整个过程中几乎无法体现个体的主观能动性。很多学生都存在60分万岁的态度,只要拿到学分就能拿到相关证书,对于个人能力的锻炼及无法量化的专业知识的掌握则显得漠不关心。 1.4教学现状 我国高等院校所采取的教学方法仍是课堂教学法,以教师面授为主,结合讨论、参观、问答等多种辅助教学方法。教学模式固定、陈旧,教师讲,学生听,教师在黑板上板书或者使用准备好的多媒体课件,学生在下面忙于记笔记。教师和学生都比较习惯于这种传统的模式,教师不能深入企业、深入实践,则缺少联系实际的案例教学,大部分青年教师都是直接从学校毕业又进入学校参加工作,对专业生产前线的知识甚是缺乏,由此给学生上课也只是停留在理论层次,用理论解释理论,无法深入,缺乏对学生的启发,而学生更多的是在被动地接受老师所介绍的知识内容。这种教学模式不利于培养学生的创造能力、主动思考问题和解决问题的能力,不利于学生个性化发展,也不利于教师教学水平的提高。 2.纺织服装专业设置改进办法 2.1进一步完善课程设置 在课程设置方面,不仅要紧跟行业发展的最新动向,而且要有一定的灵活性,能够及时随着市场形势的变化而调整。要提高实践课程所占比例,提高学生动手操作能力;要研究当前大学生接受新知识的心理特点,合理安排课程;考虑将本科四年的课程浓缩在两年的课堂教学内,随后一年可深入企业学习并锻炼,检验所学的理论知识,最后一年再返回校园补充理论知识的欠缺。 此外,学校还要结合当前行业的发展趋势及单位反馈的信息,及时调整或增加新生专业方向,如与纺织服装专业相交叉的服装贸易与检测专业,在服装生产和管理的专业基础上增加贸易知识,还可以将贸易与语言结合起来进行建设,如服装英语专业、服装日语专业、服装韩语专业,各专业学生必须结合实际要求通过国家英语、国际日本语和韩语等级考试的资格证书才可以顺利授予学位证书。纺织工程专业还可以和机械方向、材料方向、化学方向等相交叉开设纺织机械专业、纺织材料专业等。 2.2灵活运用学分制 普通本科院校在授予毕业证书或学位证书时需依据一个可量化的标准,每门课程首先必须及格,才能给予相应的学分,然后再根据课程的成绩排名采取末位淘汰的原则,即使每门课程都达到60分,但因为总成绩排名靠后也同样有可能拿不到相关证书。其次,积极鼓励有能力学生提前修完学分,即可办理校外实践环节,学生带着理论知识进入生产部门,有效地检验在校期间所学的基础知识和专业知识,对于提高高等教育的质量具有积极的指导意义。 2.3改进教学方法 高等教育引入竞争机制是促进教师改进教学方法的最有效办法。同一门课程配备多名教师,学生根据教学效果进行选择。对教师业务能力评估时,一方面要考虑其科研能力,另一方面要考虑所授课程在学生中的受欢迎程度。鼓励教师采用案例指导教学的方法,鼓励专业教师深入企业进行挂职锻炼,学习生产技术和管理经验,在工厂收集案例教学的资料,使教师的专业知识及时得到更新。同时可增进与企业的交流,可以将企业中面临的一些生产技术上、管理上的问题带回研究领域。由此,可有助于提高专业教师的实践教学能力和科研能力,有助于促进企业的技术创新和工艺改造。 2.4产学研的有机结合 纺织服装专业是一个实践性很强的专业,专业的高等教育必须进一步强化产学研的有机结合。一来可在一定程度上获得企业的赞助,改善学校的办学条件;二来可为高校提供优秀的从业人员作为兼职教师,适时为在校学生开展相关讲座或报告,让学生及时掌握当前市场和社会形势,以及培养大学生必须具备的能力和素质;第三,可帮助学校培养和锻炼年轻的专业教师,还可以为学生提供实习基地,获得感性的专业知识;第四,对于企业而言,可在一定范围内提高企业的知名度,使企业获得优秀毕业生,还可加快企业的产品创新和技术改造,以及对员工的知识培训。因此,实现产学研的有机结合是纺织服装专业高等教育市场化的必经之路。 除上述之外,中学阶段的教学工作中应适当安排专业教育,提前让学生思考自己的兴趣方向而有效地选择合适的专业,为积极调动大学生的创造性和实现高等教育的职能而努力。 3.结语 大学的基本功能之一是为社会服务。大学的专业设置是否合理,不仅关系到大学能否履行为社会服务的功能,而且与学生将来的就业及学校自身的发展密切相关。纺织服装院校作为人才培养的基地,所担当的责任甚重,她能否为企业提供适应市场需求的人才直接关系到我国纺织服装企业在全球化经济竞争中的兴衰成败。因此我国应加快高等服装教育的改革,合理进行专业设置,有效提升纺织服装企业的市场竞争力。 纺织专业论文:基于CBE的高职纺织品检验与贸易专业课程体系构建 摘 要:随着纺织市场的不断变化,社会对高职纺织品检验与贸易专业人才的培养提出了新的要求。CBE即能力本位教育模式,与新形势下纺织品检验与贸易专业的培养目标相吻合。本文借鉴CBE模式,分析了纺织品检验与贸易专业人才应该具备的岗位能力及专业能力,并对本专业课程体系改革提出了建议,以期实现职业能力培养目标,重构专业课程体系。 关键词:CBE 纺织品检验与贸易 课程体系 CBE是英文Competency Based Education的缩写,是在20世纪70年代美国著名的教育心理学家布鲁姆提出的掌握学习模式和反馈教学原则的基础上,开发出的一种新型的突出能力培养的教学体系。它是以能力培养为中心的教学体系,强调职业或岗位所需能力的确定、学习、掌握和运用。高职纺织品检验与贸易专业是为纺织、服装、质量检验、贸易等行业培养纺织品检验、纺织品跟单、纺织品贸易等方面的高技能型人才。CBE教学体系能很好地适应高职纺织品检验与贸易专业的人才培养,对构建高职纺织品检验与贸易专业课程体系具有现实意义。 基于CBE的高职纺织品检验与贸易专业课程体系的构建,首先要分析专业所从事的岗位和需要的岗位能力,然后根据岗位能力梳理所需要具备的专业能力,再根据所需要的专业能力确定能力培养的载体――课程,最后根据专业成长规律构建课程体系。 一、纺织品检验与贸易专业岗位能力分析 高职纺织品检验与贸易专业主要为纺织品生产、检验、贸易等企业培养纺织品检验和纺织品贸易两大方面的高素质技术技能型人才,主要从事纺织品、服装检验(纺织原料检验、纺织染整试化验、纺织品性能检验、生态纺织品及服装检验),纺织品、服装贸易(纺织品服装贸易、纺织品服装跟单、纺织品来样分析)等工作,因此,学生必须具备对主要纤维、纱线、织物、生态纺织品等的检验能力,织物分析能力,市场调研、市场营销能力,英语综合应用能力。纺织品检验与贸易专业除了强调纺织品检验和纺织品贸易两个核心模块的知识和能力要求外,还应突出英语的核心地位,强调纺织品检验、贸易、英语综合运用三方面能力相互融合。 二、纺织品检验与贸易专业能力的确定 DACUM即Developing A Curriculum(教学计划开发),它的本质是一种分析和确定某种职业所需能力的方法,现在已成为一种科学、高效、经济的分析确定职业岗位所需能力的职业分析方法。笔者邀请纺织、检测行业及纺织生产、纺织检测、纺织贸易等企业专家,分析了纺织品检验、纺织品贸易等岗位的工作任务和所需要的工作能力,最后归纳出高职纺织品检验与贸易专业的DACUM能力。从事纺织品检验的学生应能熟练地操作各种检测仪器,能正确测定纺织品的各项性能指标,能对照标准判定检测结果等。从事纺织品贸易的学生应具备国际、国内市场调研能力,线上、线下市场营销能力,交易磋商能力及独立制作符合要求的各类单证等职业能力。 三、纺织品检验与贸易专业课程体系的构建 纺织品检验与贸易专业的毕业生主要面向纺织品生产、纺织品质量检验、纺织品贸易等行业,从事纺织品检验和纺织品跟单、纺织品贸易等工作,要求该专业的毕业生既具有丰富的纺织品生产与质量检验的基本理论知识,又熟悉纺织品贸易的政策和法规,以及中外纺织品质量检验标准,同时,还应具有较强的纺织品检验与纺织品贸易的实际操作能力。根据纺织品检验与贸易专业所面向的岗位群、从事的典型工作任务、应具备的岗位能力,应构成如下专业课程体系:纺织材料、纺织标准与检测、纺织工艺、织物结构与分析、针织工艺、染料与助剂、服装缝制工艺、纤维的鉴别实训、面料检测实训、生态纺织品检测实训、功能性纺织品检测实训、服装检测实训、纺织商品学概论、消费心理学、纺织品市场营销、电子商务、纺织外贸英语、外贸函电、国际纺织品贸易实务、国际商法、纺织品跟单实务、国际商务单证、商务谈判、电子商务实训、国际商务单证实训等。 四、小结 高等职业教育在构建专业课程体系时,应以市场需求为导向,在广泛了解与深入分析行业企业发展的基础上,从职业岗位的需求出发,以培养职业能力为目标,构建与行业企业生产实际紧密联系的专业课程体系,培养更多适应经济发展的高技能型人才。 (作者单位:浙江工业职业技术学院) 纺织专业论文:纺织服装专业人才培养探析 摘 要: 高校教育教学改革的不断深入,为培养适应瞬息万变的社会新型人才带来了新的机遇。要提高人才培养质量,建立一支师德高尚、业务精湛的师资队伍是前提;强化教材和课程建设、改进教学方法和教学手段、优化教学管理是关键;努力拓宽专业口径、实施因材施教、导师制管理、国际交流与合作是创新。 关键词: 人才培养模式 师资队伍 教学改革 创新人才 随着世界的大发展、大变革、大调整,工业化、信息化、国际化的要求越来越高。国运兴衰,系于教育,普通本科院校的人才培养质量备受关注,如何培养出符合现代化、适应未来发展、民族复兴的创新型、实用型、复合型人才,值得深思[1]。本文结合工作实际,就我院如何提高纺织服装专业人才的培养质量进行了详细的探讨。 一、建立一支师德高尚、业务精湛的师资队伍 1.引进高层次优秀人才。学院每年按发展需求,引进海外留学的优秀高层次人才来我院从事教学、科研工作;逐步通过研修培训、学术交流,与企业、科研机构、社会团体、政府的项目资助等方式为教师出国进修增加渠道,进修时间分为三个月、半年、一年,进一步完善教师培训体系,多渠道增加资金投入,将优质的教学资源为全民所共享,增强办学活力,提高办学水平。 2.积极与企业联系。学院鼓励教师多与企业联系,挖掘企业生产中的重点、难点问题,与企业联合申报横向、纵向项目、专利等,解决企业技术难题,增加自动化、智能化程度,提高企业生产效率。学院聘任企业具有丰富实践经验的专业技术人员为兼职教师,邀请企业专家定期到学院开展讲座,进行学术交流,了解行情,在学生进行顶岗实习、生产实习时,指导学生,与生产实践相结合,与社会发展紧密联系,培养适应社会的优质人才[2]。目前,学院已经聘任了近30位企业导师。 3.增设多门不同语言讲授的专业课。随着学院海外博士人员的不断引进,学院增设多门不同语言讲授的专业课,有韩语、日语、英语等双语课程,授课内容逐步向国际化接轨,满足境外企业在华急需性人才的需求,进一步优化教师队伍结构,中青年教师各年龄段层次分配比例协调,老教师指导新教师,建立科研团队和教研团队,提高教师专业水平、教学能力、科研创新能力和社会服务能力,走可持续发展道路。 二、强化教材和课程建设,提高教学方法和教学手段,优化教学管理 1.教材建设和课程建设。学院鼓励教师参加编写各类国家级和省部级规划教材和校本教材。利用暑假,组织教师参加全国十三五教材指导会议,教师身临其境,了解国家、社会、企业和行业的需求,有目标、高标准地编写符合社会发展、紧跟时代变革的新教材;进一步加强教材管理,严格按照选用程序,选用高标准,高质量的学生教材,优先选用省部级规划教材、紧跟时代潮流的优秀新教材。到目前为止,学院教师已经出版多部教材,部分专业课程采用自编教材上课。在实践课程方面,积累了丰富的经验。另外,通过校级精品课程建设、优质课程群的建立、微课建设、双语课程建设等方法,加大学院的教材建设和课程建设的力度,以建促学,提高教师的教学水平和业务水平。 2.教学方法和教学手段。学院精心打造教学名师,探究科学高效的教学方法,探讨启发式、讨论式、情景式、问题式及协作互动式的教学方法,对重要的理论知识采用讲授法,具有代表性的案例采用案例教学法,特定的情景场合采用情景教学法,对课程中的重点、难点问题采用讨论法,实践性的环节采用体验教学法,多角度唤起学生的求知热情。开展课堂创新,将生产实践中的难题进行讨论,多角度分析,将信息技术手段与课程建设进行整合,采用现代化、先进、高效、实用的教学手段模拟现场。比如:拍摄的图片与教学视频进行整合,采用动画模拟、软件模拟的形式展现,进一步推进创新课堂建设,提高教师应用信息技术的水平,更新传统的教学观念,逐步推进先进的教学方法,增加使用多媒体课程授课的数量和比例,充分利用互联网传播知识的优势,努力开发网上课程,实现资源共享,拓宽知识面。如:慕课、微课、精品视频公开课、教学录像、多媒体课件、习题、参考文献以及教学成果等资源共享。强化教学方法改革,提高学生独立自主学习的能力,增加课程学习的自由度,不受时间、空间的限制,为学生自主学习、多重交互式合作学习、个性化学习、网上学习提供平台[3]。 3.考核方法改革。学院积极探索符合现代高等教育教学规律的考试制度,高度重视课程考试质量分析工作,努力通过考试质量分析报表改进教学方法,考核要求更加注重理论与实践相结合,课程采用文献法、调查研究法、实验研究法、比较研究法、理论研究法等方法进行学习研究[4],采用开卷、闭卷、开卷和闭卷相结合的方式进行考核。例如:试卷考核、实践操作考核、设计作品考核等,注重知识和技能并重,继承和创新并举,以考促学,培养全面性人才。考试内容注重综合能力(提出问题能力、分析问题能力、解决问题能力、创新思维和创新能力)考核,注重过程考核,建立专业必修课试题库,随机抽取试题,实现教考分离。考查课程注重科研训练、课外实践、社会调查等环节,如:大学生创新项目、面料设计师、针纺织品检验工、色彩搭配师、各类考证等,着力提高学生的综合能力,督促教师不断改进教学方法、提高教学水平。 4.教学管理。学院从以下四个方面狠抓教学管理:(1)抓好课程设置整体规划,定期结合社会、企业发展需求,对人才培养计划进行修订,人才培养严格按照培养方案执行。(2)对教师之教和学生之学进行过程管理,如对教师备课、上课、课外辅导、作业批改、成绩考核等方面进行管理;对学生课前预习、听课、复习、巩固、考查、掌握和运用进行管理,具体措施包括:领导听课制度、教案检查制定、期初教学检查、期中教学检查、期末教学检查、考试总结检查等。(3)教学评价:一方面对教师的教学效果采用学生评价、同仁评价、领导评价的方法进行教学评教,另一方面对毕业、结业的学生由教学质量管理处发邮件开展问卷调查,通过麦可思评价法对学生的培养质量进行全面考核,挖掘教学中存在的问题,剖析产生问题的原因,及时改正存在的问题,促进教学质量的提高。(4)学院教学建设规划,按照学校的要求制定相关的教学文件,如:重点专业规划、阶段性建设报告和总结报告、相关专业认证和专业评估、院级教学改革研究课题管理办法、院级课程资源建设项目管理办法、院级转专业管理细则等相关文件,努力完善教学质量管理体系,以建促学,提高教学质量。 三、人才培养的创新研究 1.因材施教。针对不同学生的认知水平、学习能力、自身素质采取具有针对性的、分层教学的办法,发挥学生所长,弥补学生不足,因材施教。全校性公共课,如:大学英语、高等数学、大学物理、计算机等课程按学校入学公共课程考试学生成绩分班,分别学习不同难易程度的课程,修不同的学分;专业课程按课程属性设定为必修、实践、限选、任选、专业选修,同一专业进行方向分流,增强学生选课的灵活性,实施小班化、个性化教学,实行由半完全学分制逐步向完全学分制过渡。根据学生的学习风格,引领学习风格转化为学习策略,提高学习兴趣,注重学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,发展实践能力和创新能力,促进学生知识、能力和素质的协调发展。 2.拓宽转专业口径。 新生入学的第二学期,如有学生对所学专业兴趣不足,可根据自己的兴趣,全面了解学校所开设的专业情况及就业情况后,提出转专业申请,由所在学院审核。审核通过的学生,按学校要求,统一参加考核,通过考核的学生由转入学院组织面试、笔试,合格者即可进入相关学院学习。如学生在原专业第一学年所修课程与转入专业第一学年所修课程相差不大,可申请同级转专业;如果学分相差太大,则按降级转专业处理,大大拓宽学校的转专业口径,以学生为本,学生的专业自由度增加,学习兴趣和学习氛围更浓郁,以适应飞速发展的社会对人才的需求。 3.导师制管理。学生进校后,大学一年级由辅导员、班主任负责管理,全校性公共课按学校分班级上课;大学二年级,学生根据专业导师的研究方向、自己的兴趣,选择自己投缘的导师,导师凭借自己的经验和智慧、社会发展、企业需求、研究方向等灵活设置专业小方向培养方案,留意分析学生的学习特点,选修相关专业课程,培养适应企业需求、社会发展的急需性人才。通过导师的人格魅力和学识魅力教育感染学生,零距离接触,耳濡目染,克服学术浮躁,形成良好的学术风气,教育学生先做人,后成才,树立正确的人生观和价值观,培养德智体美劳全面发展的人才。 4.国际交流与合作。学院加强与港澳台地区著名大学和国外大学开展多层次、宽领域的交流和创新合作,努力实现教师国际化、学生国际化、课程国际化。如:与日本的信州大学、意大利佛罗伦萨大学、台湾玄奘大学合作办学,为教师出国进修,学生境外交流铺路。一方面,教师在国外学习先进的教学理念和教学方法,开阔国际视野,推陈出新,取其精华,去其糟粕,研究凝练出深厚教学经验、先进教学理念、优质的、与时俱进的教学方法和教学资源,培养出具有更强的影响力和竞争力的学生。另一方面,学院大力倡导有条件的学生走出去,多看看外面的世界,在国外的学校体验、历练、学习、交流,提高自己的各项能力。如:社会适应能力、语言表达能力、处理问题和解决问题的能力、人际交往能力、创新创业能力等,增强自身的自信心、社会责任感和集体责任感。另外,学院积极聘请外籍教师和海外留学博士增设双语课程,进一步推进课程教学向国际化接轨,开展留学生交换教学。目前,学院已经与国外多所大学建立了长期的合作交流,培养了许多境外交流的学生,对境外交流的学生所修课程学分进行了学分对接,学费有奖学金制度保障,减轻了学生的压力。 人才培养是一项长期而艰巨的任务,在科技进步日新月异,人才竞争日趋激烈的时代,为了更好地培养应用型人才和应用型兼技术技能型人才,需从点滴做起,不断探索各类人才培养规律,总结阶段性成果,加强教师队伍建设,逐步深化教育教学改革,建立健全教育质量保障体系,努力培养面向现代化、面向世界、面向未来的创新型人才[5]。 纺织专业论文:提高纺织专业工科生纹织物设计能力的研究与实践 摘 要: 纹织物设计能力是纺织工程专业工科生必须具备的基本能力之一。纹织物设计能力包含工程技术设计和艺术设计能力等多方面。文章针对企业能力需求和教学中存在问题,阐述了提高纹织物设计能力的教学改革和实践措施。 关键词: 纺织工科生 纹织物 设计能力 随着人们生活水平的提高,纺织产品结构发生很大变化,纹织物(大提花织物)的应用越来越广。一方面,服装面料大量使用纹织物,另一方面,家用纺织品的需求越来越大,带动家纺产业的迅速发展,而家用纺织品的主要织物类型正是纹织物。由于人们对产品审美要求的提高,纹织物的图案色彩需要更加新奇漂亮,纹织物的组织结构更加复杂。因此,设计出高性能高艺术性的纹织物已成为纺织技术专业人才必须具备的基本能力之一,而纺织高校如何提高学生纹织物设计的能力已是无法回避的问题。 一、纹织物设计的能力要求 纹织物由大提花织机织造而成,由纱线通过复杂织物组织构成大型的多彩的多层次的花形图案。相对于普通纺织品的设计,纹织物的设计内容和过程更复杂,包括基本织物设计、图案设计、色彩设计、纹样设计、意匠设计、提花装造设计、纹版设计及织造工艺设计等。 因此,纹织物设计者必须具有以下几方面的能力:一是掌握纺织工程专业知识及具有一般纺织品设计能力,能够进行纤维原料和纱线的选择设计,能够进行基础组织织物设计以及织造工艺设计;二是具有基本的艺术素养及图案与色彩设计能力,能够进行多色的花形图案设计;三是具有纹织物和提花机知识,并有一定操作技能,能够进行意匠设计和提花机装造;四是具有一定计算机应用能力,能够熟练使用纹样CAD软件;五是具有较强的创新能力,能够设计出艺术性和技术性都有较大突破的纹织物产品。 二、培养工科生纹织物设计能力面临的问题 1.工科生色彩图案纹样设计能力薄弱。 无论是用于服装或是用于家纺,纹织物必须具备功能性和艺术性的统一,如果只进行技术设计而不进行图案设计和色彩设计,纹织物就失去它基本的艺术性,就不是真正意义上的纹织物。由于形象思维和艺术素养基础相对薄弱,工科生在色彩图案设计的学习中存在较大困难,也就不能设计出美观的纹织物,成为限制学生纹织物设计能力提高的一大障碍。 2.学生整体(大设计)设计意识不强。 纹织物不同于一般纺织品织物,它的设计一定与所使用的服装或家纺的设计相联系,并形成整体设计,即大设计。而现有教学体系中纹织物设计、服装设计和家纺设计相互分离,分属不同的专业,使得学生整体设计的意识不强。 3.重视课堂知识学习与忽视实践能力提高。 纹织物设计知识固然重要,但更重要的是纹织物设计能力的提高,作为纹织物的设计人员,除了纹样和工艺等设计外,还需要一些装造等方面的操作技能,而这些能力的提高主要依靠各类实践环节培养。当前,相对于纺织高等职业学校,本科院校在实践环节重视不够,更多地注重理论知识的学习,纹织物设计能力的提高就无从谈起。 4.缺少创意设计和创新能力的培养。 把纹织物作为面料的服装和家纺产品都具有强烈的时尚性,且流行周期越来越短,竞争越来越激烈。这就要求纹织物产品结构和图案等设计不断翻新,只有不断有新创意,不断创新才能在竞争中占据主动。目前教学与市场相脱离,学生体会不到竞争,很难培养学生的创意设计和创新能力。 三、我校提高工程类本科生纹织物设计能力的改革和措施 1.针对纹织物设计能力培养的课程与实践环节系统改革。 根据纹织物设计能力要求,我校对纹织物设计的课程与实践环节系统进行了改革。如下图所示,在纺织工程专业基础课的基础上开设纺织品设计课程,保证学生具有纺织专业知识和一般纺织品设计能力;通过课内外的绘画和艺术活动,提高学生美术艺术素养,在此基础上开设色彩、图案和纹样课程,使学生具有一定的纹样(艺术)设计能力;纹织物设计课程是整合后的纹织物设计的综合性课程,基本包含纹织物设计的各个环节内容,同时配以CAD课程与上机实验使学生掌握纹织物基本设计能力;通过纹织物设计实训、服装与家纺设计实训、校内外专业竞赛和企业实习,最终提高学生的实践设计能力和创新能力。和以往教学系统相比,新的教学系统在提高学生的艺术素养、整体设计、实践能力和创新能力方面更有效。 图 基于纹织物设计能力培养的课程与实践系统 2.增强“工”“艺”结合,提高纹样设计能力。 我校纺织工程专业学生均是高考理科生,由于高考的压力,他们很少有较深的艺术熏陶,艺术修养基础相对薄弱,对艺术认知较浅。为了培养学生的色彩图案设计能力,有必要进行相关艺术修养教育。在学时比较紧张的情况下,为了不增加学生的学习负担,主要是在有关纹样课程中增加一些基础的美术理论知识的传授,大部分是通过课外艺术活动培育学生的艺术修养。要求学生选修“美术史”、“绘画技法”、“美术作品赏析”等学校层面选修课;鼓励学生成立“绘画社”“摄影社”等艺术类的社团,也有意识地组织一些名画欣赏和书画摄影展示活动。在整个相关教学过程中,都要求教师更多地从色彩、图案的艺术性方面讲解,各个环节的教师都懂得,只有将“工”“艺”深度融合进行教学,才能达到较好的教学效果,才能真正提高学生的纹织物设计能力。 3.项目式教学,以产品为目标提高学生的整体设计能力。 我校在纹织物设计教学中提出项目式教学方法,要求始终以某个服装或家纺产品设计为最终目标,提出各种设计任务。在课程教学中,以服装或家纺面料设计为主线组织教学活动,首先讲授服装或家纺基本设计思路,接着才是色彩图案设计、纹样设计、意匠设计、纹版设计、装造设计和上机装造的教学。在纹织物设计和产品设计实训教学环节,在经过来样设计的简单纹织物设计后,在产品设计环节学生自己设计服装或家纺产品,提出纹织物面料的要求。在此基础上,学生进行色彩图案设计,然后学生应用纹织物CAD进行纹样设计、意匠编辑处理和纹版设计,最后学生根据自己的设计进行装造设计、上机装造并织造。在整个教学过程中,学生以最终产品设计为任务,边学习边实践,在一个真实或仿真的环境下,始终围绕设计的目的和内容,感受到纹织物设计和生产的整个过程。 4.构建校内外实践场所,加强纹织物设计实践能力培养。 过去,一般纺织高校纺织工程专业培养人才主要面向大型棉纺织企业为主,还有针织和色织企业,因此校内实训基地中大提花织机生产设备较少,校外实习基地中家纺类使用大提花的企业也不多。为了适应纺织产业产品结构的变化,高校必须重视校内外实践基地的建设和更新。我校在纺织工程实验室和现代纺织实训中心的基础上,构建了校内纹织物实训工程中心,另外,在服装CAD中心和纺织CAD中心建立仿真模拟实训场所。校外,在悦达家纺集团等企业建立了实习基地,并采用产学研、社会实践等形式与其他企业建立合作关系,为学生创造良好的实践环境。在实践教学系统中,注重学生能力的提高,如组织学生课外进行绘画能力训练;在纹织物实训中,要求学生在熟练掌握意匠图的临摹、平涂、勾边和点间丝等手工绘制技能基础上,再学习在电脑上使用纹织物CAD软件来替代,这样知识和能力更全面;在上机装造时,训练学生挂钩、吊综、穿经和轧纹板等技术;学生在校内能够完成全部设计内容,并进行部分产品试织;通过在实习企业顶岗实习,可实现自己设计的部分产品的生产。此外,还组织学生参加专业大赛和学科竞赛活动。通过多层次的实践环节,使学生的纹织物设计实践能力大大提高。 5.加强师资队伍建设,组建教学团队。 提高学生纹织物设计能力的关键之一是教师队伍建设,我校纺织工程专业教师主要是工科专业出身,具有较高艺术水平的教师不多。为了提高纹织物设计教学中的图案色彩等艺术方面教学水平,短期内快速提高现有教师艺术水平是不现实的,我们主要采取引进和兼职两个办法,组建“工”“艺”结合的教学团队。近年来,招聘多名艺术设计类的教师,并从家纺企业引进具有较高纹样设计能力的设计师充实教师队伍,另外,通过与企业的产学研合作,许多企业的设计师成为我校的兼职教师,形成多层次多学科多类型人员组成的教学团队。与此同时,积极建立长效的教师实践能力培养机制,一方面充分利用校内实验实训条件,在校内由教师组建纹织物设计工作室,与学生一起“真题真做”,指导学生参加各类竞赛,既指导了学生又提高了教师自身设计实践能力。另一方面学校组织教师到生产企业第一线开展产学研合作,并选派部分教师到企业挂职锻,教师实践能力大大提高。 6.组织和参加学科专业竞赛,提高学生的创新能力。 纹织物设计需要紧跟时尚,需要“人无我有”和“人有我新”的创新精神。我校非常重视学生的创意、创新等发散性思维和能力的培养。除了在艺术素养教育和常规理论实践教学外,积极组织和参加各种纹织物相关的学科和专业竞赛。学校每年举行“绘画作品竞赛”、“织物设计大赛”、“纹织物设计大赛”和“纹织物CAD设计大赛”,对学生和指导老师进行评选奖励,并给学生计算学分;同时鼓励学生参加行业认可度高,组织正规的专业竞赛,如“红绿蓝杯”中国高校纺织品设计大赛、中国大学生家用纺织品创意设计大赛、中国国际面料设计大赛、中国国际家用纺织产品设计大赛和中国丝绸家用纺织品创意设计大赛等。积极鼓励引导学生参加专业竞赛,有助于提高学生的学习兴趣,培养创新精神。高水平的专业大赛反映了社会对人才的实际需要和当前技术的发展趋势,以参加各种专业竞赛为契机,构建基于导师制的专业竞赛辅导机制,将导师和学生聚集在一起,集体研讨创意设计、色彩图案和工艺制作中的相关问题,训练学生准确把握设计作品的优缺点。实践证明,组织和参加各种形式的学科专业竞赛,是提高学生纹织物设计创新能力的有效途径。 纺织专业论文:纺织工程专业能力培养浅析 摘要:纺织工程专业应根据社会与行业发展需求,确立纺织工程科技创新与纺织商贸实践能力综合培育的指导思想,本文围绕纺织工程专业学生能力的培养进行了详细的分析探讨,并结合行业与企业对用人的要求分析了本专业的就业领域与发展方向。 关键词:纺织工程;应用复合型人才;高技术;创新;就业需求 纺织工业是一个传统的工业,属于劳动密集型产业,但早从十一五规划开始就提出纺织业发展要强调科技贡献率和品牌贡献率。也就是说,在今后纺织工业发展过程中要把精力和有限的资本投向科技和品牌,即通过调整投资结构、产业结构和资源结构来实现增长方式的转变,而这些转变需要具有高技术和专业技能较高的人才[1]。我国是一个纺织工业大国,在与世界接轨的过程中,提高本国的纺织企业力量,对高级纺织人才的需求会更加迫切,因此纺织工程专业毕业生可能出现供不应求的情况。 为适应这些需求,纺织工程专业应确立纺织工程科技创新与纺织商贸实践能力综合培育的指导思想。专业应培养具备扎实的工程技术所需的基础理论知识,掌握纺织材料科学、现代纺织加工制造技术、纺织品设计与纺织产品检验等工程理论与实践知识,熟悉纺织品进出口贸易理论和操作技能,具有较强的计算机与英语应用能力,具有良好的实践和创新能力,具有综合分析、解决问题和组织管理能力,满足纺织生产一线和纺织贸易的岗位要求,从事纺织生产管理、纺织品设计与开发、纺织产品检验、纺织品进出口贸易等工作的工程应用复合型人才。人才培养的具体能力要求如下: 1.工程知识 具备从事工程技术工作所需的数学、物理、化学基础,掌握纺织品设计与加工的基本原理及工程实践知识,能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决纺织工程问题。 2.问题分析 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析纺织工程问题,以获得有效结论; 掌握纺织品进出口贸易知识、方法和技能,能够综合运用纺织专业知识分析纺织品检验、纺织贸易业务中的工程问题。 3.设计/开发解决方案 能够设计针对纺织工程问题的解决方案,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素; 掌握纺织材料的性能及其测试方法,掌握纺织生产流程,掌握纺织品开发技术,具有纺织品工艺设计、纺织品产品设计、纺织产品检验和解决纺织品生产实际问题的能力; 具有创新的意识,掌握基本的创新方法,能够跟踪纺织工程领域最新技术发展趋势,提出解决纺织工程问题的创新思路和解决方案。 4.研究 能够基于科学原理并采用科学方法对纺织工程问题进行研究,能够独立进行实验设计、分析与评价,并通过信息综合得到合理有效结论。 5.使用现代工具 掌握数据处理技术和方法,能够针对纺织工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对纺织工程问题的预测与模拟。 6.工程与社会 具有工程实习和社会实践经历; 熟悉与纺织工程相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规。能够客观评价纺织工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。 7.环境和可持续发展 能够理解和评价针对纺织工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 8.职业规范 树立正确的人生观、价值观,具有人文社会科学素养; 具有运用科学技术服务国家、奉献社会的责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。 9.个人和团队 具有组织管理、环境适应和团队合作能力,能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 10.沟通 能够就纺织工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达; 具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 11.项目管理 理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用; 能够制定项目规划,并整合资源,组织实施。 12.终身学习 能够制定并实施自身职业发展计划,具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。 在纺织工程学生培养过程中,应重视采取将校内学习和校外工作实践结合在一起的教育模式,其目的是为了加强学习过程中理论与实践的联系,提高学生解决实际问题的能力,同时为学生及早接触社会提供机会,以便由此积累工作经验,为毕业后顺利就业做准备。 纺织工程专业在专业学科中属于工学类中的轻工纺织食品类,其中轻工纺织食品类共15个专业,纺织工程专业在轻工纺织食品类专业中排名第3。纺织工程专业的毕业生一般可以在纺织企业的技术和业务管理部门从事工艺设计、生产管理、产品开发等工作,到经营和外贸等部门从事经营管理和专业外贸等工作,也可以在科研单位、纺织学校从事科研、教学工作。同时,由于专业调整,毕业生就业面更广,越来越多的毕业生进入其他行业大型公司就业,不少毕业生被合资、独资企业录用,部分毕业生被国外企业录用,直接到境外就业。纺织工程专业毕业生从事的岗位主要有销售工程师、面料辅料采购、专业咨询技术人员、机械工程师、机电产品招标与进口业务经理、销售经理、储备干部、纺织助剂销售工程师、面料开发、产品检验工程师、验货员、研发工程师等[1]。据统计,纺织工程专业就业前景最好的地区有:1、上海、2、广州、3、杭州、4、深圳、5、苏州、6、北京、7、东莞、8、宁波、9、青岛、10、南京。
当代美术论文:美术教育中当代艺术的渗入 在当下我国现当代艺术迅猛发展,受教面越来越广,也越来越受到人们的重视,给各个行业带来有益的、积极的长足发展。这其中尤其是教育领域受益匪浅,当然也引发了一些学者的深思和争议,这同时也是我们教育工作者所深思的,我们如何在现今教育中引入现当代艺术?现当代艺术在现今的教育教学中究竟起到什么作用?现今我国的美术教育在经历了一九五几年的苏式美术教育教学之后,表现出的科学严谨性,有着一系列的教学模式,再经过苏中关系的紧张和国内的文化运动的动荡,美术教育也就基本停滞,改革开放以后随着教育改革的深入,我们美术教育教学也得到了全面的发展和完善,直至今日我国的美术教育教学已经非常成熟,空前受到重视。在国外文化和传统文化的相互影响和相互融合的作用下,我国美术教育教学的思想和教学模式已经走向多元化和全面发展化。由于长期受到强调架上绘画教学、追求形的再现这种苏联绘画艺术的熏陶和影响,造成了我国美术教学一度陷入了缺乏教学创新和绘画取材单一及没有艺术风格的局面,而我们传统的点、面、线美术元素又局限着我们的艺术思维和艺术创新,这样的艺术发展中面临的窘境恰恰是当代艺术就能突破的瓶颈。我们的艺术绘画作品在取材用材上都是一致的,但是艺术家的绘画风采却是各异的,这就取决于每位艺术家的受教文化和生活感悟。进入21世纪,随着我国经济、科技、文化的不断发展,高校教育理念也正在逐步地发生改变。而对于高校美术教育来说,传统的教学已经出现了很多的弊端,例如学生的视野小、创造能力差等。而笔者认为,将现当代艺术引入到高校美术教育中就可以打破传统教学的格局,并带来新的理念和发展。而现当代艺术对于高校美术教育具有什么样的意义呢?以下笔者谈谈自己的观点。 一、开阔学生视野,强调开放性与包容性 随着社会不断的发展,东西方文化正随着社会的发展逐步融入到对方的领域中,而对于我国来说,西方现代艺术的引入产生了很大的影响。西方现代艺术中不同性质、不同类型的艺术活动众多,创作形式也多变并且灵活多样,对我国艺术产生了不同的影响。而当代艺术本身就具备包容性和多元化的特点,它对任何艺术观点都不予排斥,并且可以共存,当代艺术还具备传统方式不具备的表现形式,例如行为方式、装置方式以及观念摄影等。但它也具备传统的绘画和雕塑方式。在绘画上,当代艺术已经开始采用新的方式进行,例如光、电、数字信息等。当代艺术告诉我们,美术正在和其他领域逐步进行融合,而美术本身的内容也在逐渐增多。现在伴随着国际间文化交流的日益加深,艺术的门类也日新月异,表现形式也呈现多元化,美术和其他艺术形式的交流也不断地融合着、创新着,给予了美术更为广阔的艺术内涵和表现形式,细分似的特点将不再是过往艺术学科的代名词了,艺术领域的相互融合、相互影响已经是当下的学习趋势。基于这一发展趋势,目前我国的高校美术教育不再如过去一样进行了细致的划分,而是朝着专业模糊、学科之间相互交叉的领域发展。所以高校美术教育必须要让学生通过了解现当代技术,从而扩宽学生的艺术视野,让学生看到以前不曾看到的广阔空间。 二、新媒材和新形式的运用可以促进创新和创造 任何艺术都需要创新和创造,只有人超越了俗世思想的羁绊,才能创造出伟大的作品。而我国传统高校美术教育中,都会以素描、色彩为基础进行教学,也就是说学生每天接触的媒材只是笔、纸、颜料等常见的材料。学生长期只接触这些单一的材料和工具,就会产生一种失去兴趣和信心的情况,学生的情感一直处于压抑的状态,对于学生的美术学习来说会产生极大的阻碍。而现当代艺术就采用了不同于传统的表现手段,现当代艺术针对材料会做到无所不用,特别是随着科技的发展,各种各样的先进科技融入艺术当中,例如激光幻影技术、摄影技术、多媒体、虚拟技术等都被现当代艺术充分地利用。现当代艺术这种利用新媒材的观念对于高校美术专业的学生来说具有巨大的影响,新媒材超越了传统的材料,将学生从点、线、面的传统元素中拉出来,让学生感受另一种充满想象力的世界。这对于学生的创造力具有积极的影响。当学生的思想不再禁锢在小小的画板上的时候,学生的思想就如脱缰的野马,可以自由驰骋。 三、从艺术的角度理解认识社会 当代艺术产生于人们时刻发展的生活中,其中包含了很多当下人群的不同理念和思想,针对不同人的生活、精神状态以及人们对社会的理解都进行了表达。由于当代艺术作品所表达的含义都容易理解,所以高校美术专业的学生在当代艺术中可以看到很多当下社会人的思想和理念、人的精神,以及人们的生活,并且当代艺术也让我们针对中国的艺术进行重新的思考。当下我们的生活已经和当代艺术紧紧地相关联,当代艺术已经深入到我们的方方面面,早已经不再只是局限在教育教学方面,美术已经变得通俗易懂,社会中人人都能被美术作品所演绎和涵盖,能够通过视觉语言给人以警示和美的享受,能够揭发社会中人们的困惑和种种压力来源。我国现当代艺术在和不同外来文化的交流和碰撞上能够对中国艺术和当下种种的困惑给予新的提示和解释。 四、美术史论和教育对学生的影响 因为赋予了多元性、评判性和自身复杂性于一身的现当代艺术是现今艺术界最受关注的事件之一,这一点尤其是受到我们教育界的重视和探究。对于我们高校的大学生而言,美术知识相对匮乏,认知度低下,只停留在理论上而在实践中缺乏锻炼,可以通过如让学生完成学院举办的一些会议的宣传设计等来帮助学生增强对现当代多元艺术的理解和运用。现当代艺术不同于传统的绘画、设计,所以需要我们教育工作者来引导和培养大学生的审美能力和运用的能力,引导大学生积极向上的美学精神。这几年我们国家对教育越来越重视,各个大学、师范学院都纷纷开办美术系和美术学院,也使得学生们的受教程度在逐年上升,美术教育教学也由专业教学走向非专业教学,许多高校通过开设美术欣赏课来加强大学生的素质教育。基于现状我们每个教育工作者都应该将现当代艺术内容作为教育教学的资源,这绝对是能够充实我们高校美术教学的。 五、现当代艺术的引入可以推动艺术和教育的发展 现当代艺术不同于当代艺术,当代艺术完全反对传统技术,而现当代艺术并不是完全的否定,而是从传统艺术中积极地借鉴和融合。现当代艺术只有根植在传统文化的土壤中,才不会出现缺乏审美、苍白肤浅、盲目迎合等现象。而传统艺术也可以在现当代艺术中得以借鉴,并且针对自身进行积极的调整。排斥传统的观念正是当代艺术的特点之一,而现当代艺术却是讲究与传统文化艺术相融合,相互取长补短。这都是取决于我国博大精深的传统文化无时无刻不在影响着现当代艺术的发展,也引导和纠正了现当代艺术的发展之路,从而避免了许多发展中的问题和困惑。新教学内容的吸纳,对于高校美术教育的观念将是一个新的挑战。所以现当代艺术的引入对于高校技术教育的理念是一次有力的冲击,这种冲击对于艺术和教育都会产生积极的推动作用。我国高校美术专业的思想必须要做到百花齐放、百家争鸣,由此才能让学生的知识得到全方面的发展。 六、引导学生正确的艺术观 由于现当代艺术的理念具有复杂性和多样性,所以现当代艺术反映到教学中就出现一些问题:很多人认为新媒介、新观点就可以创作好的作品,而采取一些极端、低俗的行为,所谓的标新立异其实是在哗众取宠。所以教师在教学的过程中应引导学生正确认识现当代艺术,让学生知道大多数艺术家的作品都是积极向上的,而并不是哗众取宠、低俗不堪的。 随着我国高校教育改革的不断深入,我们高校美术教育也应该打破传统的理念,将现当代艺术内容有效地引入,由此对于学生的视野以及学习都可以起到良好的影响,为学生的未来发展打好坚实的基础。这对于学生和学校来说都具有重要的意义。 当代美术论文:当代师范美术教育的美术学价值 20世纪中后期,很多概念型的学科出现。80年代,美术学概念被正式提出,美术学成为了一个新兴的学科,也意味着此后“美术”有根无据的现象被弱化下去,美术成为了真正独立的学科。当然,这也是邓福星先生在88年的11月全国美术理论会议上所提出的。美术学成为综合的美术学科概念化被加强,以造型艺术作品研究的对象,他的研究对象包含了美术的历史,美术批评、理论以及其他相关的学科理论,都归纳进入了美术学的范畴。在1990年之后,正式命名为“美术学”随后在各个美术学院成立了专门的“美术学”系,这个举动标志着学科在我国被全方位的确认。因而,高等师范的美术教育当中,要注重“美术学”的重要作用,美术理论基础的扎实与否,关系着高等院校所培养的美术专业的师资是否具审美能力,是否对美术学科具有科研能力,也意味着美术鉴赏的能力和评论的基本能力的高低,这些能力将影响到我国的大众审美情趣与美术素养。 一、课程的结构设置不合理的情况依旧存在 近几年,我国的高师美术教育受到重视,发展速度相对较快,在办学的规模、在专业的构建上,专业课的结构上都有了提高,但也不能忽视其中所存在问题。《中外美术史》、《美术概论》、《美学》、《美术鉴赏》等课程,目前是我国的美术教育课程的科目,但是课时量却严重的偏低,大部分的院校技法课程占据到总课时的60%以上,这种不合理设置,会严重影响高美术师资人才的素质教育与审美培养。 二、学生对美术学课程缺乏学习兴趣 我国目前大部分的师范类美术院校的学生在对待“美术学”的课程问题上的学习态度,还主要停留在理论的考试是不是能够过关作为关注点的问题上,根本缺乏学习的兴趣。当然我们也不能不看,为什么学生会对“美术学”的课程缺乏兴趣。理论课程的设置比较不合理是其中的一个原因,教师的重视也是存在的一个客观原因,还有一个比较重要的原因就是师范类院校的美术学生,由于过于专注于专业课的培育,忽视了文化素质的培养,文化的素养较差。尤其全国的高师类美术教育的招生环节所采取的形式是“低分录取”,我国现在美术招生已经失去了过去的意义,“低分录取”的制度对于一心学习医术,对于美术有着较高领悟的学生而言,是件好事,但是也有一些“速食班”出来的考生,他们只是为了读大学而学习美术,丧失美术学习的热情,不热爱美术的学习,为了考学而考学习美术,这成为了很多文化素质较低考生的“终南捷径”。 三、“美术学”课程缺乏专业的美术学教师,师资力量薄弱 课程的设置不够合理的教学构架之中,“美术学”的课程自然也不会受到教学组的重视。很多师范类的美术院校对于相关的“美术学”课程都是选择由艺术专业的其他教师代课性质,而非是专业教师来授课。代课性质的教师,只能是兼代,缺乏一定的“美术学”的专业基础对于美术学的课程没有全面地了解,难以形成系统地研究,也难以做出系统地课程知识传授。教师不专,学生更无心学习。美术教育一直都是把美术学科作为基础的美术教育的类别,他们的目的是提高学生的基本美术素质以及能力,是为了促进国人素质教育的全面发展;若是单纯的以技法作为的美术教育,又如何承担起这样的目标。 美术师范类的教育是培养大、中、小等学院或是学校的美术教师的主要原则,师范类的美术专业学生代表着未来的美术教育之中的教育实施者,在校所学的,所形成的知识的结构以及基本的美术素质对于之后的工作有着非常大的影响,在那种把技法的训练作为主要目的的教学,比较难培养出具完整的美术知识以及美术教师的素养。现代的师范类美术的教育其实就是把素质教育作为核心的教育,因而学校要改变过去的思路与思想,尤其是处于信息爆炸时代艺术教育,要形成我国的特色,要让艺术的课程日益走向综合性,还需要关注学生的人格是否健全还要注重发展艺术教育对于审美思想的培养,要鼓励我们的学生能够进行一定的学习,要拓展自己的艺术视野;要从传统的重技能模式中脱离出来,要把学习的中心做出转移,重视审美以及对于学生创造力的培养,同时还要注重对于学生的文化素质进行培养。 美术其实也是一种文化载体,是对于审美的认知以及对于美的表达能力的个体体现,不是简单强调技法的问题,美术表现的形式感,不再仅仅让学生知道,技法如何具体应用,是需要学生发挥主观能动性,是对于客观物象通过自身的理解与领悟的艺术再现,是作为了美术的主体的表现,能反映出创作主体的思想观念和艺术的追求,以及审美的理想文化的修养等具体素质。我认为,美术类学院进行教育的初衷应该不是给学生一种职业的训练,应该更注重培养具有较高的文化素质以及具有较高的文化品格的创新人才。在现代的师范美术类教育中,一方面要重视技法的训练,另一方面要加强对学生文化素质和文化品格的培养。应该看到历史上的美术大师基本都是文化大师,首先要成为一个有思想和有精神的人,才能够成为文化教育的传播者,不可缺少文化。在这一点上,师范美术教育中开设的有关美术学的课程对促进学生的审美文化素质有着重要的作用。 四、美术学的课程改革势在必行 2001年7月颁布了新的课标,(《全日制义务教育美术课程标准》),我国基础的美术教育现在正历经着我国自建国最为彻底的一次改革。要求我们必须改变过去的教育教学的观念,要懂得把人文主义精神融入进绘画当中,要能够为学生们建立一个较为宏大的价值观与艺术观。要改变过去的,单一的学习学科的课程设置,要教育学生掌握多一些的知识,建立起综合的学习体系。要把美术学习当成一门素质教育的一种,技法与理论一样重要,把学科的知识体系单纯的来构建课程的方法,已经不能满足现代社会的要求了,现代的社会更为关注综合性的能力展示要从广泛“文化背景”之中引导学生来关注艺术,理解美术内涵。 美术学将成为人文的学科领域中较为重要的一个方面,它有着自己的对象、自己的研究范畴、带有自己的目的性和功用,有着自己独立的品格。因而,在现代的师范类美术的教育学院中占据着非常重要的作用,对师范类的美术教育当中,对于学生教育的素养来说,不管是大学或者是中学的美术教育,所开设的美术欣赏课而言,都是建立在美术学的基础之上,要把相关的美术学基础理论课程与美术的技法训练课程协调在同一个平台上,科学的、合理的课程设置之中,才可以促进我国的美术教育事业的良性发展,同时国民的审美素质得到最大的培育。 当代美术论文:当代高校的美术教育现况研究 从美术创作与美术理论两个方面来看,各自有着不同的呈现方式,同时,它们之间也存在着互融的关系。文化底蕴的深浅成为衡量一个艺术家水平的重要标尺。对于传统文化的教育是当今美术教育中的重要组成部分,应得以重视。 一、引言 潘天寿说过:“东方绘画之基础,在哲理;西方绘画之基础,在科学;根本处相反之方向,而名有其极则若徒眩中西哲衷以为新奇;或西方之倾向东方,东方之倾向西方,以为荣华,均是以损害两方之特点与艺术之本意。”“民族精神,是国民艺术的血肉,外来思想,是国民艺术的滋补品。”① 如今,美术的发展蒸蒸日上,这仅仅是一种虚拟的景象。在这种虚拟的美术教育发展势头的背后,却隐藏着某种隐患。出现了对中国传统文化的重视不够,存在着文化的缺失、重视技术而轻视理论基础等问题。随着艺术招生规模的不断扩张,教育思想的发展迅速,忽视了学生的文化基础,导致招收的学生文化基础始终不过硬、综合素质也不能达标,传统文化教育在高等院校的缺失直接导致了学生对文化的忽视与无知。作为艺术本不应该有统一的标准,但一种意识形态就要应该具有一定的文化精神的偏向性。人是一定社会文化的产物,我们不能脱离深厚的传统文化基础谈美术教育。因此,当代中国美术教育应着眼点于传统的、民族的文化精髓,而在教学中吸收传统文化教育,对现有的思想、教学模式进行有效的变革。在历史悠久的中国文化进程中汇集了各个不同地域的思想文化、风俗习惯等,形成了与众不同的多民族文化,是中华民族智慧的结晶。从审美角度而言,美术教育就是通过自然美、艺术美来陶冶情操的,而培养学生的审美情感和能力,丰富精神生活,激发对美的追求,是高等院校必须重视的一件事。中国美术教育应立足本民族文化之中,国粹之一的中国画就是中国文化的一个重要标志。马蒂斯和毕加索都曾对中国画钦服不己,并谓:“在这个世界上,谈艺术,第一是你们中国人有艺术”,②传统的中国画讲究意境、气韵、禅意”,绘画美学的一个重要看法就是“妙悟自然”,就有“心会即妙悟”。如今的中国画讲的、“思想”、“形式”、“题材”更甚讲传统,此时讲的笔墨又“非笔墨”。 当今高等美术院校应培养对传统文化的继承和发展使得我们的文化精神得以继续流传下去的专业人才。然而,有些美术院校的课程设置很不合理,理论课所占的比重很不高,在设置的专门的美术理论课程上存在安排得不足。回顾从前,近代中国的美术专科学校的课程设置的十分好,中国传统文化的比重相当大,使学生能够在校期间必须硬性的接受要学习的传统文化,从而使得学生的综合文化修养都非常高。因此,我认为如果要教育出优秀的人才必须提高学生的文化修养,应该开设中国文学,哲学,史学,古典诗词,艺术鉴赏等相关课程来贯穿于整个学校教育过程之中。 二、高等美术教育新型培养方式 新世纪的美术教育是以美术课程的多样性来培育学生。但是美术课程的自身所带来价值似乎被人们给忽略了,改变传统的重视技术技法的培养,忽略对人文知识的学习,强调文化内涵的重要性,注重学生的品质教育和文化教育,体现出丰厚的文化底蕴、时代精神。因此,我们要处理好以下关系,来培养美术教育的人才。 首先,教育功能的定位对学校的发展起着至关重要的地位。目前学校教育似乎是以进行艺术创作和学术研究为主要目标,灌输道德文化、培育学生的工作好像不是太过于重视。虽然这前者对学校发展十分重要,但是教育的最终目的不是为了培育优秀的学生吗?由此可见,学校应该从新定位才能更好的发展。从事美术教育时,除了具有一般教育理念,还应具备对艺术有着个人看法和观点。美术教育思想是关于向学习美术文化的人传播独道的见解。没有思想的美术教育是千人一面的被动行为,是思想贫乏和平面化的反映。一个从事美术教育的人艺术文化、艺术鉴赏等都应该有自己独特的眼光来看待以及能提出自己独到的看法等等。 其次,艺术招生考试是为了选拔一批优秀的人才来进行更高层次的培养。可是,目前的考试制度并不是这样定位的,它既不注重的对专业知识、技能的考察,又没对文化知识水平有一定的严格要求。此时,优化专业课程,突出主干课程是必经之路。尤其是在专业考试上,应该极大的需要加强对专业考试本身的倾向性,如书法一方面要注重考察书法技法水平,另一方面又要重视学生对书法理论文化水平的理解程度以及对传统文化、哲学的认识水平等知识。只有从根本上改变这种不合理的考试制度,才能更好的促使学生在一开始学习的时候就能以正确的目标前行,为将来从事艺术事业在起步阶段打好坚实的基础。 然后,现在高校对传统的研究十分的重视,但是在工业发达、科技信息更新飞快的今天来看,美术作品创作常常很快地与国际接轨,不言而喻,传统与现代的矛盾也将会陪伴的高等美术院校的发展继续下去。作为新世纪的学生,对现代知识的接受程度、对西方的崇拜思想会远远大于传统,不难想象很大一部分人受高新科学技术的影响,从而对新潮事物更具兴趣去探索、去学习。但是我们的身体里始终流淌的华夏人的血液,随着思想的成熟、年龄的增大又会有极大的兴趣去探索传统。不难看出走向国际的都是十分具有民族特色、民族文化的东西,不管是中国画、设计还是其他的艺术形式。作为艺术家没有自己的独特之处,那艺术品就成了机械的产品。目前很多高等院校在设置课程的时候将中国文化传统的内容在总课程中占的比例很少,但是最起码的“如何学习传统文化”、“怎样去学习传统文化”我们应该要再学校里学会。例如:中国古代文学、四书五经、通史等等应让学生全面了解,这些基础是非常有必要的。此时,教师应站在更高的角度来教育学生文化传授精神知识,潜移默化的教会学生怎么样去看待对待传统文化和现代的知识,同时又怎么去让二者更好的相互融合,为学生将来的发展奠定基础。 一直以来很多高等院校错误的认为对学生技能培养应是最重要的,事实上培养一名优秀的学生应从培育他的人品、修养、素质等方面进行。不可否认技法的培养十分重要,但也不可轻视对学生的文化修养、道德品质的教育。如今的社会不学会与人合作、为他人服务,仅仅只懂得技法是远远不够的,同时也很难在社会上立足。一来,我们应遵守国家的号召在提高学生全面发展的素质教育下做足功夫。二来,在教育教学中应潜移默化地对学生进行思想熏陶、文化知识的灌输,如:小组形式、探讨式教学模式等。完成对学生素质的全面培养还可以通过对学分制的调节、学校规章制度、教师的教育评估等方面一起来协调发展。 三、结语 以上所提出的问题,是高等美术院校教育的观念问题,传统和现代的两种教育管理模式之间的矛盾。只有教育观念建设先进行,才能保证以上所阐述的教学理念得以实行,才能保证教学课程安排的合理调整和师资力量的全面激活。树立富于远观行的教学理念,富于艺术性的课程设置以及富于指向性的教育模式保证,是当前综合类院校教学所面临的待解决的问题。在面对此问题,我们应该做到有先进的思想意识,也就是说让学生先成为真正有思想文化的人;技法随之,使学生能够运用自己所学的技术来表达自己想法。 当代美术论文:当代职校美术教学创新 随着现代社会的不断发展,对未来人才的综合素质要求越来越高;不断发展变化的人才市场,其就业竞争愈加激烈。在当今国家倡导大力发展职业教育的形势下,职业院校的美术专业因学生就业的广泛性,决定着职业院校的美术专业教学更应该找准市场定位,坚持理论与实践相结合,加大实践教学的力度,研究出实践教学的新方法。作为职业院校的美术教师,为培养出具有较强实际操作能力的、综合性高素质的、适应市场需要的学生,应如何在课堂教学中有效激发学生对美术的兴趣,把学生培养成具有健康良好的艺术素质和适应市场需求的人才呢?我认为,只有转变思想,创新活跃课堂,才能激发学生的学习兴趣,从而发挥其主体作用;只有创新教学形式,关注每一个学生,让其创作思维动起来,才会创造出无限的精彩。 一、转变思想,激发学生创作热情 在常规教学中,学生的思维力、创造力、想象力完全处于被动状态,上课认真听讲,认真模仿作画技法,甚至认真模仿作画的思维方向。按照老师的要求,做到分毫不差。在这种特设的情况下,学生的行动和思维已经完全受到限制。对此,教师要勇于冲破旧教学观念的枷锁,改变教师高高在上,学生唯命是从的不平等关系,建立一种与学生民主、平等、和谐的朋友关系,让学生的思维在这种宽松的氛围中得以解脱,能敢于质疑,自由创作。教师还应根据学生的心理特点灵活选择教学内容,力求贴近学生生活,从而激发学生学习的兴趣,只有为学生量身定做的课堂,他们才会喜欢,才会乐于参加。前苏联教育家巴班斯基指出:“只有在师生积极的相互作用下,才能产生一个完整现象的教学过程。”根据学科的特点,教师的教法要灵活多样,尽量使学生动手、动口、动脑。另外,在面对反馈信息,甚至有些不着边际的作品时,教师更要灵活面对,灵活评价,不能简单地按照画的好坏严格评分,对学生的零星进步视而不见,这样会极大程度地压抑学生勇于实践、乐于创新的精神;对于学生的点滴进步,可以用简短的评语如:“构思新颖”、“色彩大胆”、“真棒!”、“你进步了!”等,指出学生的闪光点,使学生增加绘画的信心和热情,觉得自己是最好的;对于需要修改的作品,教师首先要肯定其作品的优点,增强其信心,然后以商量的语气征求学生意见,错误的地方应该怎样改正将会更好,在不违背学生创作意愿的基础上适当加以引导。只有得到老师的肯定,才能真正触动学生的心,才能给予学生探索的力量和创作的热情。 二、创新教学,激活学生创作思维 “美术”不仅是一门学科,还是一种艺术。它所表现的内容都来源于生活,所以只坐在教室里面对着课本的美术创作是停滞的,我们要适当拓宽学生美术创作的空间,把学生带出教室,走进乡间田野,自然校园,让学生们用“美术”的眼光观察创作,如阳光下的庄稼、花草,操场上嬉戏的同学。用真实的美术形体刺激学生们的眼球,激发其作画欲望;激发学生通过灵感动笔作画,没有技法指导,没有思维定向,在自由的环境中,自由捕捉真实的艺术瞬间。这样学生创作出的是属于自己的独一无二的作品。而此时学生的创作思维是无比活跃的,想要禁锢住都难。其次,在教学过程中,面对学生死板的学习状态,我们可以设计多种多样的游戏活动,让学生主动探究,进行合作学习。正所谓:课堂不出彩,活动来帮忙。学生只有把学习与现实生活联系起来了,创作思维才能真正地被激活起来。此外,想让学生的注意力集中到所设计的教学内容上,首先要从导入上下工夫,环节的设置要别致新颖,让人眼前一亮。其次在课堂问题的设置上,也不能死板地局限于课本的知识上,老师提出问题,学生照本宣科地回答就行了,而应把视野拓宽,深挖教材,让学生通过各种渠道去课外寻找问题的答案,这样既锻炼了学生自主学习、分析判断的能力,又实现了培养学生脱离课本学习的目标。 三、关注学生,培养学生美术素养 关注学生,是指关注课堂上的每一位学生,美术课主张通过学生自主创作,发展个性和创造性。每个学生都是一个具有独特性、创新能力的个体,在美术活动中,每个人都是独一无二的,教师不能只看到少数几个“好”学生。美术课教育的目的是面向每一个学生,使每一个学生都得到全方位的发展,因此,教师要注重每一个学生的培养,不放弃任何一丝希望,为每个学生都提供平等的发展平台,给每个学生足够的展示机会,例如:提供学生当老师的表现自我的机会,让学生教学生。讲的学生认真讲述,尽力表达;听的学生更是认真思考,积极分析,甚至找出同学不足上台补充。当学生在紧张、活跃的氛围中产生发挥与表达愿望时,要趁机让学生作画,把自己想要表达的东西通过画笔画出来;当教师在巡视指导时,要特别关注基本技能薄弱的学生,鼓励他们,提出建议,和他们一起改一改,并讨论修改后的效果。时间久了,每个学生的绘画能力都会有不同程度的进步。只有这样,每一个学生才能积极地参与进来,课堂气氛才会真正地活跃起来,美术才会碰撞出绚丽的艺术火花,学生的美术素养才会不断提高。 总之,面对着新的课程改革,面对着社会对综合人才的需要,职业院校的美术老师任重而道远。只有教师不断地学习探究,改变陈旧的教学观念,走出传统的教学模式,才能提高职专美术课堂的教学效率,才能为社会培养出具有较强实际操作能力的、综合素质高的、适应市场需要的人才。 当代美术论文:当代美术教育思想升级 近几年,学校加强艺术教育已成为广大教育工作者的共识,美术教育也出现了前所未有的好势头,如今是知识化、信息化、快节奏的社会,社会需要素质全面的专业化人才,因而我们必须认识到教育观念的转变才是根本的转变,只有树立正确的教育观念,才能摆脱应试教育的影响,逐步步入到素质教育的轨道上来。 一、适应社会发展变化,提高自身教育素质 作为中小学美术教育者不是以培养艺术家为目标,而是以有组织的教具为材料,以审美为核心,以进行有目的、有计划、有步骤、有设施并独具特色的育人实践活动。而现代社会发展导致由应试教育向素质教育转变,其内涵是双向的,它既面向受教育者,又面向教育者,只有高素质的教师才能教出高素质的学生,教师的素养包括文化修养、道德修养和教育教学基本能力,美术教师在如今高科技的时代,更应坚持学习,刻苦钻研,还应加强文化修养,如能准确地分析艺术作品中的思想感情、中心思想、艺术特点等,再者要加强道德修养。 二、创造性教育 儿童要进行绘画创作,首先要有浓厚的兴趣,才能激发创作的灵感和思维。音乐中的乐符,需要高低起伏、快慢相间的组合才会成为有旋律、节奏的音乐,美术也一样,不同的个体,通过变化、创造组合在一起,才会呈现出丰富多彩的画面。音乐是有声艺术,美术是无声艺术,在美术教学中穿插适宜的音乐,可以营造轻松、愉快、活泼的氛围,激发、促进学生想象力、创作能力的提升。 在人的逻辑思维活动中,含有想象的成分,因此抽象作品中离不开想象思维,并充满音乐性,音乐直接刺激创造想象,从音符、旋律中创造出抽象作品来。让学生从心里摆脱束缚,走上创新、创造的道路。 三“、互助互动”的学习方式低年级的美术课选择一些活泼的方式启发学生,以提高学习兴趣。中年级的学生对事物具有一定的评判能力,但比低年级学生好动;回答问题思路虽广,但不善于抓住重点,容易走 题。因此中年级美术课要善于利用学生这一个性特点,有目的地抓住教学重点展开讨论,从而使学生在合作的过程中学得更好。高年级的学生,无论是口头表达能力、小组组织能力、质疑、解疑能力方面都比较强。因此,在“互助互动”中要大胆放手,让小组通过自学课文,发现问题,解决问题。 在合作学习过程中,每位学生不仅要对自己的学习负责,还要对小组其他成员负责,也要为小组团体的荣誉负责,从而使学生的自学能力、合作能力及与他人之间的交融能力得到提高。 当代美术论文:美术馆当代艺术教育 1、美术馆的艺术教育功能 开办艺术教育,可以提高人的艺术审美意识和能力,可以提高其艺术鉴赏水平,促进其艺术文化水平的提高,从而促进其智力的开发。而且,艺术教育是一种情感教育,它能够挖掘人们的创造力,挖掘人的潜能,从而促进人的全面发展。通过艺术教育,人的艺术修养提高了,其认识世界的能力也就提高了,其情感也会更加丰富。而美术馆的艺术教育是一种视觉艺术教育,它是利用优秀的作品潜移默化的开展艺术教育,是一种形象化的非语言的教育方式,已经广泛为社会公众所接受。而政府也在不断推动艺术教育,这也推动了美术馆的发展。 2、美术馆如何发挥其艺术教育的功能 美术馆拥有大量的艺术作品,它向社会公众展示的过程其实也就是开办视觉艺术教育的过程。在这种艺术教育中,观众感知作品传递出的艺术知识以及文化知识,从而不断提高人文修养,并逐步提高审美水平。相比美国的大都会艺术博物馆、英国伦敦国家博物馆和法国的卢浮宫,我国美术馆的参观人数稀少,社会公众没有去美术馆参观的生活习惯,美术馆的艺术教育功能发挥有限。从我国人民的艺术修养角度来看,大部分人民群众的艺术修养偏低。很多人没有掌握基本的艺术知识,主动去美术馆中欣赏艺术作品的人少,且欣赏艺术作品的能力较低。在这种形势下,美术馆必须正确认识到其艺术教育的功能,努力进行艺术教育改革,充分发挥艺术教育功能,提高公众的艺术修养。 2.1开办形式多样的艺术活动,培养儿童、青少年的艺术兴趣儿童、青少年是祖国的未来,而艺术教育也要从小抓起。在儿童、青少年群体中开展艺术教育,可以促进儿童、青少年形成正确的世界观、价值观、生活观,可以引导儿童、青少年追求真善美,走向光明,可以促进儿童、青少年德育教育水平的提高。因此,美术馆应积极为儿童、青少年开办各种艺术活动,吸引更多的儿童、青少年来参加,逐渐培养儿童、青少年的艺术兴趣。比如说:在展厅开展儿童美术课活动,引导儿童去欣赏美术作品,让儿童掌握更多的艺术基础知识。最后再让儿童自己动手画画,让儿童将学到的知识运用到实践创作中,从而逐步培养其美术兴趣。 2.2开办面向成人的主题丰富的艺术教育在为成人开展艺术教育时,可以形成不同的主题,举行不同形式的艺术欣赏活动,并且在时间上配合成人的休闲娱乐时间,吸引来更多的成人。比如说:在大型艺术展中招纳一批爱好艺术的志愿者讲解员,他们在艺术展中向社会公众讲解,缩短社会公众与艺术作品之间的距离,也提高了他们自身的艺术兴趣和艺术鉴赏能力。 2.3开展艺术讲座美术馆除了开展视觉艺术教育之外,还应积极主动地为社会公众提供多种形式的艺术教育活动,努力提高社会公众的艺术基础知识、艺术欣赏意识以及艺术审美能力。对于普通社会大众而言,他们习惯了中国画、油画、雕塑等,而当代艺术则是快速发展的,夸张的色彩画很多。普通大众很难欣赏前卫的色彩作品。所以说,开展艺术讲座,不断提高公众的艺术修养是非常必要的。比如说:美术馆在开办艺术展时适当组织一定的艺术讲座教育活动,教会公众去欣赏艺术作品,从而不断提高公众的艺术修养。 3、结束语 随着社会经济的快速发展,艺术教育也在不断发展中,而美术馆是开展艺术教育的重要场所,美术馆必须正确认识自身的使命和职责,开办针对不同人群的形式丰富、内容丰富的艺术教育,提高公众的艺术修养,促进公众的全面发展。 作者:陈德军单位:常州吴青霞艺术院 当代美术论文:当代美术教育的革新阐述 一、在美术教育中利用多媒体和远程教育 在未来的美术教育中,远程教育将会成为一个重点模式。远程教育更加能够帮助学生在美术学习中突破传统的束缚,当学生在创作时遇到瓶颈,能够及时向导师提出困惑,或者接受外界新理念的引导,因而远程教育能对学生的美术学习或者美术创作提供莫大的帮助。 随着现代科技的迅猛发展,现代远程教育资源被普遍运用于初中美术教学将成为新世纪美术教育最具特色的一道风景线。远程教育资源在初中美术课堂教学中的运用也是信息技术和教学发展的必然。远程美术教育不仅可以更好地为学生答疑解惑,还利于对学生创新能力和接受信息能力的培养,创设恰如其分的学习环境。 二、美术教育要进行思维创新 创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林。创新是设计的生命,是制胜的法宝,它贯穿于艺术创作的始终。在美术教学中,教师要鼓励学生思考、探索各种艺术表现手法,从而开发学生的创新思维。社会的巨大变化会引发人们认识和观念上的变化。创新并不仅仅指激发学生的创新思维,教师的思维、教育理念、教学方式也要推陈出新,我们要弃之糟粕、存其精华,同时要积极地接纳外界,将一些国外的先进理念融入日常教学。这样,教师在逐渐改变学生的学习方式的同时,也会对自己的美术教学进行良性的改变,实现一个双赢的良性循环。 三、学会利用新兴技术来改变美术教育中教学内容和方式 云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网提供动态、易扩展且经常是虚拟化的资源。继个人计算机变革、互联网变革之后,云计算被看做第三次IT浪潮,是中国战略性新兴产业的重要组成部分。它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变,而如今云计算依然成为当前全社会关注和使用的热点。 如今,不论是Android、IOS还是Windows等系统都基本上实现了个人程序的开发,这也是云计算带来的好处之一。特别是Android这种开源的系统更加便于操作。与此同时,开发对应的美术教育类软件也会更加方便、简洁。我们可以想象,在如今已经可以随身携带的PC端安装了相应的软件后,学生的学习空间、学习时间将更加自由。 在愉悦和放松的心情下,学生更容易提出自己的不同观点和问题,也更容易被激发出学习的好奇心、求知欲等,在这些态度的引导下进行学习,这将会使授课过程变得轻松、自然。利用高度发达的互联网技术,教师也可以将自己的课堂教育理念、心得等加以交流,用作参考,也可以学习其他学校教师的教学方式和新兴理念,从中得到新的启发。 四、结语 美术课作为对学生进行审美教育的主要手段,在中学教育体系中具有极其重要的作用。同时,美术作为一门艺术,不仅能够发掘学生自身的艺术天赋,更好地激发其对艺术的兴趣,也能陶冶学生的情操,提高其综合修养。但是,传统美术教育的局限性和约束性也越发明显。所以,新的教育方式改革、创新及尝试是必不可少的,希望文章可以使得广大美术教育工作者和教育界人士产生共鸣,为中华民族的美术教育事业尽心尽力。 作者:姚晓红单位:山西运城市实验中学 当代美术论文:当代高等美术教育各流派的价值 1918年,陈独秀在《新青年•美术革命》一文提出“因为要改良中国画,断不不能不采用洋画的写实精神”。1919年,蔡元培在《北京大学画法研究会上的演说》中说:“甚望学中国画者,亦须采用西洋画布景实写之佳,描写石膏物象及田园风景。” 可见,当时的中国绘画所面临的选择也是走学习西方的道路。可见在20世纪初,中国美术教育中对于传统的回顾与研究,本身就伴随着对中西文化艺术的比较和分析。那个阶段的美术教育是中国现代美术教育的基本雏形,它为以后的中国高等美术教育积累了宝贵经验。其中以徐悲鸿为代表的洋为中用的改良主义、以林风眠为代表的中西调和的融汇主义、以潘天寿为代表的民族主义所创立的美术教育体系和教学思想影响深远,由此形成了各具特色的“三大主义”思想流派,并为中国美术教育开辟了一个崭新的起点。 一、“三大主义”流派的美术教育理念 (一)影响深远、洋为中用的改良主义 作为20世纪初美术改良主义领军人物的徐悲鸿先生,侧重于以西方写实主义改造中国绘画。他反对矫饰浮夸的西方现代派艺术,认为“这种形式主义之无根,对现实不诚不实,乃研究历程中的绊脚石”。同时他也非常重视吸收西方写实造型的透视、解剖、色彩、构图等方面的技巧与法则,认为艺术家对待艺术应该和科学家一样具备求真精神,要以素描为基础来研究绘画艺术。当然徐悲鸿并非是以西洋绘画来取代中国绘画的全盘西化,而是一种洋为中用的改良主义。他和康有为一样,坚决反对四王泥古不化的颓败之象,非常崇尚唐宋画学雅致和谐的写实风格。他所提出的“新七法”即为针对中国画学墨守成规的旧态进行改革的具体训练标准。徐悲鸿自谓其改良论的主旨是:“古法之佳者守之,垂绝者继之,不佳者改之,未足者增之,西方画之可采入者融之。”可见,徐悲鸿的美术教育观点在于借鉴西方艺术的再现体系,改造中国美术之不足,培养新一代中国美术人才。 (二)博采众长、中西调和的融汇主义 与徐悲鸿同时留学法国的林风眠先生在1928年到1939年执教国立杭州艺专期间,同样重视素描教学,他主张用全新的写生理念医治传统的模仿抄袭对中国绘画造成的伤害。但因林风眠更倾心于艺术不问政治、不附属于任何派系的独立人格,在教学实践中他强调个人自我感受的表达,重视艺术的自律性,非常支持学校师生自由的创作。他偏爱西方现代主义绘画,对于学校教师的创作也采取宽容的态度面对,支持教师采用多种多样的表现形式,其中当然包括创作现代派手法的作品,使学生在耳濡目染中了解了西方写实主义绘画,也认识了西方现代派的艺术魅力。林风眠“学校艺术教育应以促进社会美育为宗旨以学校作为艺术活动的中心;沟通中西新学,师法自然与基础训练并重;有一个臻立于新艺术教育的群体”等美术教育观点,是对蔡元培“兼收并蓄、博采众长”这样一种宽容、自由的学术主张的继承。他提倡广泛吸收西方各流派艺术之长,融汇中国传统艺术的精髓,实为20世纪初中国美术教育搭建了一个中西平等交流、互通有无的理性平台。 (三)立足于民族传统、古为今用的民族主义 潘天寿先生在1928年至1939年出任杭州国立艺专国画系主任期间主张美术教育要借古开今、古为今用,是继陈师曾之后,20世纪初中国美术教育界反对全盘西化的民族主义旗手。值得注意的是,潘天寿的“借古开今”并非以古代今、以古衡今,而是取其精华、去其糟粕,抛弃了古人画中的小我,追求的是与时代同步的大我,扫尽了明清以来风行的柔弱气质、追求蕴含民族气魄的霸悍风骨。在美术教育上潘天寿提出“继承前人是为了革新”的观点,竭力主张“站在民族传统的基础上,革新中国画,各各寻求前进的道路”。面对西画引入给中国画造型带来的种种好处,潘天寿梳理了从秦以来西方绘画流入中国的历史,得出“原来东方绘画之基础,在哲理;西方绘画之基础,在科学。根本处相反之方向,而各有其极则”。的结论。对于中国油画的教育和发展问题,潘天寿同样认为应吸取西洋艺术之精华,以丰富民族艺术,使西洋油画为我民族化。他曾说:“只要今后努力不懈深入研究民族风格,同时吸收外来营养,把中国和西洋很好结合起来,可能性常一种很好很高的民族绘画。终臻妙谛,屹立于东方和世界艺术的顶峰。”潘天寿向我们展示了一个全新的艺术创作理念,这种力求将西方艺术技巧和精神,摄入到本民族的血液中去,从而发扬民族艺术的做法,虽然步履维艰,但无疑是让人喜出望外的。 二、对三大主义流派思想的评析及其现实借鉴意义 (一)中国高等美术教育不能盲目追求中西合璧 徐悲鸿先生推崇绘画中的“写实主义”,非常重视绘画的社会功能,这无疑顺应了当时的时代潮流,成为中国美术教育领域的里程碑式人物。但如今看来人类的视觉经验并非只有“写实”所能穷尽的,以写实服务于现实也并非美术的全部功能。这种以艺术上的“唯实论”作为衡量一切艺术的标准,形成了艺术上的“形而上学”。林风眠先生所强调的是学生自我感受的流露,重视人类深层次的感情体验,相对更好地把握了艺术创作的规律。但当时的社会环境决定了他所信奉的“美育至上”,即“美育代宗教说”与“艺术救国”之路根本无法实现。无论是“洋为中用”以西画表现客观物象的准确性来改造中国绘画,还是“中西融汇”以西方艺术的现代主义形式和中国水墨画相结合,用对物象的“单纯化”手法取代中国画写意的笔墨程式的美术教育理念,都是从一端切掉了中国文人画的写意传统,从另一端又切掉了西方现代艺术的形式传统,以西方艺术的古典性取消中国艺术的优良民族传统。这显然是不能被当今的美术教育所完全接受的。相对而言,潘天寿以“中国画要走自己的路”,“东西方绘画应有各自的高峰”坚持了中国美术教育的民族性和独特性。其“借古开今”的思想不仅适用于中国画,同样适用于其他艺术门类。 (二)借古以开今是发展当代中国高等美术教育的必行之路 世界上不同民族的社会历史、风俗习惯、审美心理等各不相同,造就了各民族不同的文化,其艺术也就有各自特点。中华民族所特有的把人与宇宙万物看成是有机联系的、整体的辩证思维模式,同西方绘画崇尚科学和逻辑思变的思想相差甚远。作品中所流露出的代表艺术家学识、阅历、人格等多方面修养的特质,从本质上讲不仅表现了一个民族的精神,更是整个人类文明的体现。通过上文对20世纪初中国美术教育史中三大主义的回顾,我们清醒地发现当今中国高等美术教育必须走民族化道路,应批判地继承本民族的文化传统,同时还要合理吸收不同民族的文化精髓。 在当今这个中西文化交汇冲突,社会环境激烈变革的大背景下,那些倡导继承传统文化的诸多艺术大师们,他们或用作品或用理论所固守的自然是那些无法隔绝的悠久灿烂的民族文化传统所赋予的人文思想与审美理念。这就需要我们深入学习民族传统文化的同时合理吸收世界上其他民族的文艺精髓,为我国的高等美术教育不断补充新的营养。这种横向的开拓定会为本民族的美术发展提供动力。同时我们要注意既定的观念仅仅是历史的观念,要根据时代与事物的不断发展而改变,不能被所谓的传统蒙蔽了视野,束缚了前进的道路。勇敢的面对、积极的吸收、广泛的接触带给我们的是更多的思考,这也正是艺术能够日新月异的动因,它将使中国美术具有无限生命力。 三、结语 美术教育制度会随着社会的前进有所改变,美术教育实践也会因为诸多现实问题而困难重重。但对于20世纪初中国美术教育的回顾,绝不是管中窥豹,而是想要起到抛砖引玉的作用,发现其中隐藏的现实意义,为当下的高等美术教育提供一个起点和路标。我们必须以历久弥新的中国传统美术为发展的基点,理性对待外来艺术,去粗取精、去伪存真地实践美术教育。即在借古开今的基础上,与西方美术互通有无,融汇交流。 作者:张若滢单位:中原工学院艺术设计学院讲师 当代美术论文:当代艺术教育中美术课程探讨 1现代艺术设计教育的美术基础角色概念 在现行的教育体系中,艺术设计教育基本上按照两种模式进行。一种是在综合性大学、专业美术院校和师范院校;另一种是在建筑、机械、轻工、纺织等工科院校。前者偏重美术理论和美术基础训练,后者偏重不同专业的工艺与专业技术训练。通过文科考试进入美术院校的学生,得不到良好的工艺与技术训练;通过理工科考试进入工科院校的学生,得不到良好的美术理论和美术基础训练。这个问题早已经在我们的社会上,即学生就业的工作岗位上反映出来。另外艺术设计教育理念处在比较模糊的状态,对于美术基础课程在艺术设计教育体系中所扮演的角色也常常混淆。美术基础课程在设计教育中所扮演的角色在当今设计界和设计教育界普遍存在着两大分歧。 一方面,目前我国美术和设计院校实行的一套传统的注重基础技能教学模式认为,美术基础课程是针对设计专业的特点,从造型、色彩、构图等方面对学生进行美术视觉要素的基础训练,美术基础教育被过度地强化而忽略对设计的理论和思维的训练。这在文科院校的艺术教学中比较常见。而另一方则认为,设计教育无论从“内容”到“形式”必须体现社会化、信息化、智慧化、创意化的思维训练。对于美术设计院校的教师和学生来说需要塑造的不是形式,而是思想,提倡学生直接进入设计创作,通过设计创作去综合运用个人的能力,找寻适合于自己的感受点,带动其他因素,诸如技巧、材料、载体等,而不是按部就班地从画素描开始,到三大构成等一个个基础课程后才进入到设计创作的学习,美术基础在设计教育中处于可以忽略的角色。这在我们工科院校的艺术教学中比较常见。 2美术基础在设计教育中的角色转换 我们应以科学发展的观点去看待和解决此类看似带有矛盾性质的问题。随着社会经济文化的发展变化,我们在艺术教育的思维上也应该适时调整,对基础课程进行角色转换。以往在教学中总是对于素描等基础课设置了大量的课时,单纯从模仿上面进行训练,教学时也是以如何提高绘画技巧为重,而忽略了对学生在设计思维上的引导。首先,设计艺术教育中“艺术”的特殊性,决定了设计创作对于教育教学的意义和作用。艺术具有很强的实践性、参与性、操作性,艺术设计教育教学更离不开实践性。没有艺术设计的思维训练和实践体验,就不会有设计创作,也就不再有艺术的特性。这就决定了艺术设计教育在思维训练上面要加大力度。其二,美术基础的角色问题上,我们可否转变一下思维方式,在具体教学课程的设置上,打破现行的画地为牢的方法。艺术院校的设计专业要开设相关的工艺课程,工科院校的设计专业如我们学院的建筑工程装潢与装饰、电脑艺术设计、动漫设计等专业也开设更多的美术基础课程,加强学生的美术理论和美术基础训练。其三,在师资方面,美术基础教育要走艺术家和设计师结合的道路。教师要树立既强调思维教育的重要性,同时不能忽略基础教育的思想。基础是指事物发展的根本和出发点,应包含三方面的内容:一是有关事物的基本概念、基本规律的知识和技能。设计艺术的发展历程中积累了大量设计的基本知识和基础技能,如造型中的调和与对比、韵律、变形等基本方法,这些方法都是前人智慧和经验的结晶,这些基本的知识和技法会让我们在学习中站在巨人的肩膀上。二是指贯穿于该学科各个分支的规律,能在该学科的各应用学科中起作用的课程。艺术设计学科内常提到的平面构成、色彩构成、立体构成,这些就是基础,它存在于海报设计、包装设计、装帧设计等任何应用课程中。三是无论时代、设计环境发生怎样的变化都能经常起作用的素质。所以加强美术基础的训练也是设计教育不可或缺的,是作为相对重要的角色来体现艺术设计教育的价值的。 3艺术设计教育中美术基础课的角色设定 3.1选择“基础”角色 现在我们开设的基础课程中首先存在的问题是对基础的认识不够准确,对基础的选择有误。下面以基础课程中的平面构成和色彩构成为例来说明这种现象。设计教育中基础造型的平面构成课程中,平面构成探讨的是二度空间的视觉语法,主要研究如何在二维平面中创造和美化形象,其目的在于创新思维的开发和培养,具有很强的理论性。但在现行的教学中,模仿大于创新,将这门课程上成了八股课程。在教学中忽视形式规律的理论探讨,没有从构成原理的初衷入手,学生仅停留在对已有作品的模仿上,无法真正实现艺术潜力的挖掘和设计创新能力的提高。比如在色彩构成的教学中,正如伊顿所言,色彩的魅力是要靠对比和协调来表现的,色彩构成教学的最终目的就是要让学生掌握色彩对比与调和的方法,以此达到表现色彩美的目的。所以在教学中我们不必把本就有限的基础课时间大量用在各种色彩的推移练习上,明度推移、色相推移、彩度推移、空间混合,都不过是配色构图的方法之一,弄懂会用即可,不必花许多时间和精力作这种练习,因为它对感觉力的培养没有多大裨益。对于基础课的教学,学校和教师在教学内容、方式和方法上要做大胆改革和尝试。如采用将构成课程与视觉感觉训练相结合的方法;也可以将构成课程与电脑辅助设计相结合,以期提高基础课的教学效率,加强学生对电脑这一现代设计下基础的辅助工具用法的掌握。教师在教学中还应尽可能多地提供基础知识在专业应用中的感性实例,并分析引导、启发学生找到基础与应用的结合点,以使学生体会基础之于应用的重要性,激发学生的主动性,让学生主动学习、探索。 3.2正确区分设计基础和美术基础 设计与美术有共同之处,他们都是造型艺术,在某些审美特点和造型性上与纯艺术是相通的,但美术的造型基础和设计的造型基础还是有区别的。美术的造型基础强调对对象准确、生动的再现性表现,以使学生在将来的实践和创作中有较好的造型能力。而设计造型基础强调学生依照对象的造型规律主动性表现,包括表现角度的选择、重组和归纳,材料的选择,以人的视觉为中心的肌理等视觉感觉的表现,在基础教学阶段就强调学生创造力和想象力的培养。以色彩基础教学为例,美术基础中的色彩训练一般以写生色彩的训练和研究为主,强调对光源色、固有色、环境色变化规律的研究及其表现技法的掌握。而设计色彩基础强调学生对色彩的归纳,强调根据主题和表现目的重组色调和重新搭配色彩,强调学生对色彩情感等特征的掌握,强调色彩的表现性训练,以使学生在将来的专业设计中不依赖对象而灵活应用。因此在设计基础的教学中,不能简单地套用美术基础的教学内容和方法,既要找到设计与美术的联系,更要对二者做出区分。设计基础教育阶段,教师要注意引导学生进行由美术思维到设计思维的角色转换。 3.3重视理论基础 设计是一门综合学科,是艺术与技术的结合,是科学与人文的结合。缺少理论知识和人文素养很难成为真正的设计师。设计不仅是一种技法行为、经济行为,更是一种文化行为。因此,在基础教学中要开足开齐包括设计概论、设计史、设计美学等基础理论课程,还要设置好提高学生人文素养的其他选修课程。现在美国大学中倡导的“通识教育”就是应人才综合素质的培养而提出的,艺术设计作为一门综合性的课程更应提倡这种“通识教育”。教师要通过理论教学提供给学生一些观念和思想性的东西,从而达到最高的教育目标。 美术基础之于设计课程而言,是随着时代、设计环境变化而变化的。其在设计教育体系中所扮演的角色要随着设计课程体系和内容的变化而转换,不可成为僵化的教条。美术基础课程在设计教学中的角色定位也是随着社会经济的发展、设计教学成熟度的改变而转换。只有这样,才能正确地对美术基础在设计教育中进行恰当地角色设定。 当代美术论文:传统民间艺术在当代美术教学中的传承 摘要:民间艺术是各族人民在生产劳动中所创造的艺术,是一代代传承下来的智慧结晶。民间美术的内容丰富、直观、易于学生们接受,是朴素鲜活的美术教材。将优秀的民间艺术与美术课堂相融合,让学生们在体验学习乐趣时逐渐体会认识到民族艺术的价值,并通过探究创新,主动地在生活中发挥传承、保护和发展民间艺术的作用,实现民族文化多样性的活传承。因此将民间艺术引入到美术教学中去,这不仅让学生们在实践中感受民间美术独特的艺术魅力,对于中国传统文化和民间艺术的传承与发展也具有积极而深远的意义。 关键词:民间艺术;美术教学;传承;运用 如今,传统民间艺术是当代美术教学中极为重要的教育资源,对于创新和完善教学方法,拓展艺术设计课程教学内容培养学生们的创新能力,造就具有文化素养的实用型人才,有着极为深远的意义。 一、传统民间艺术创作平民化与自由化有利于学生创新思维能力的开发 传统民间艺术是我国各族人民生活的智慧结晶,它与人们群众的劳动生产息息相关,并通过手工艺术品的形态,表达出人们的内心情感并且满足他们对美的追求,体现着艺术来源于生活同时又能美化生活的实用目的。然而艺术创作离不开创造性思维的开发,民间艺术在当代美术教育中的优势在于对学生们创造性思维的拓展,同时能够指导学生进行创新能力的实践。民间艺术汲取了传统文化的精髓,能很好的引导出学生研究与探究的热情,自主的进行观察与认知。因而,在当代美术课堂中,利用民间艺术特点与魅力,能充分挖掘学生丰富的情感,激发他们的创作热情,鼓励学生们自信大胆的进行艺术创作的探究,这无疑是对学生们艺术创造力和艺术发展最好的开拓。 二、民间艺术所蕴含的民族精神和传统文化,在美术教学中起着重要作用 民间艺术涵盖着广泛而独特的民俗文化、传统故事等内容,学生通过学习认识传统的民族文化,有利于对传统美术教育的发展,于此同时能够激发学生们对我国丰富多彩的民间艺术的喜爱之情,增强学生对民族艺术的认同感,从而使学生热爱祖国传统文化,振奋民族精神。我国的传统民间艺术无处不体现着古老东方艺术的特点,在中国传统民间手工艺面塑课上,我引导同学们课下搜集资料,整理面塑手工艺的发展历史和优秀作品集,从这个过程中让学生们去自主地了解和体会传统民间艺术中的文化,学生们从中总结发现,面塑手工艺的选材多来自于神话传说和古典文学名著,蕴含着深刻的传统文化,体现着当时劳动人民对生活和民族的热爱,在我的引导下学生们将中国传统手工艺面塑与西方雕塑进行对比,更加深刻地了解传统手工艺面塑的艺术形式,感受了中国民间手工艺造型特色和用色特点,体会了其中的艺术情趣。在分析和体会的基础上再而进行创作,这个过程大大地提高了同学们对面塑制作的兴趣和意义,通过这样的动手操作,让学生们真切体会到民间手工艺的乐趣和美好,加深对传统民间艺术的认知和体会。学生们欣赏、探究和动手制作的过程,也就是传承和发展祖国优秀非物质文化遗产的具体行动。 三、重视民间艺术在美术教育教学中的作用,实现民间艺术有效的传承与创新 在当代美术教育中不仅要引导学生通过欣赏民间艺术,感悟传统美,还要培养他们对美的欣赏,让学生在艺术实践中体验审美情趣,培养他们良好的表现能力和创造能力,这将影响他们一生的文化修养。例如一次课堂上我以“年味”为主题,让学生们以民间艺术表现形式为基础,开拓思维大胆创新,进行创意思维风暴。其中就有一组学生在启发下运用民间手工艺面塑技法,结合新时代的元素,制作出了新年团圆为主题的平面浮雕挂画,这组作品中既运用了传统民间手工艺的材料和技法,又融入了当下生活中的场景,并且结合装饰画的特点,做出了平面浮雕的作品,真正的将传统民间手工艺进行了创新和发展。艺术创作的题材来自于日常生活,为了使创作出的艺术作品更加具有生活气息,更具备艺术魅力,就需要将民间艺术的内容更好的和当代美术教学相融合,在教学中让学生们接触并热爱民间艺术,不断去创新,以此来传承中国深厚的文化内涵和优秀的民间手工艺,推广传统民间艺术的美学价值。民间艺术是传统文化的重要组成部分,它表现出了我国丰富的历史文化、技艺和道德理念。现如今,很多民间艺术已经被列入到我国的非物质文化遗产名单,我们有义务将这样优秀的艺术形式传承下去,学校作为传承民间艺术的重要机构,为民间艺术的继承和发展提供了必要的条件。同时,民间艺术对于提高学生的审美能力和创新能力有着重要作用,并且能够更好地完善当代美术教育体系。 作者:钟蕾 单位:大连市烹饪中等职业技术专业学校 当代美术论文:工艺美术教育当代价值及发展方向 摘要:对于开发和传承传统的工艺美术,符合时展趋势的工艺美术教育的建立起着举足轻重的作用,从知识普及的方面来看,工艺美术教育应该扩大其覆盖的范围;从专业教学的方面来看,实践环节的加强,提升工艺美术的产业水平,来达到优化市场环境的目的。本文对工艺美术教育的讨论,指出其在当下发展的方向和价值。 关键词:工艺美术教育;发展方向;革新趋势 在劳动人民生产生活中长期积累下来的民间工艺美术,是人们物质文化和精神文化的重要构成部分,传统的手工艺包含历史、社会、民俗和艺术等具有很高的传承价值,20世纪以后,高等教育体系中有关中国传统工艺美术的内容处于长期存在的状态,在上个世纪60到80年代的飞速发展之后,与工业化生产密切相关的艺术设计专业逐渐的取代了中国传统的工艺美术专业。但是在工艺美术这个学科沉寂了十几年滞后,国民对民间工艺美术的认知兴趣却日益增加,在这样的情况下工艺美术教育的受众范围也不仅仅是高校的专业院系范围。传统的工艺美术所具备的人文价值和独特的形式,在当代的中国教育体系当中,扮演着愈来愈重要的角色。 一、工艺美术教育的当代价值 不管是在东方国家,还是西方国家,都不能磨灭手工业文明曾经达到了一个令人惊讶的高度,每一种类型的工艺品都有其专门的加工技艺,这种精美的手工艺品可以在适当的条件保护下长久的留存,但是具有非物质化的特性的技艺,要想把这种精湛的技艺不断地传承,就需要面对很多复杂的问题。由于时代的不断深入发展,以大工业生产为主流造物的方式已经逐渐的取代了传统的手工业,从某种意义上来讲,这就说明了只会有一小部分人会完全依靠手工艺来谋生。从传承的角度来看,民间工艺实际上可以分为两种,一种是以独立的行当形式存在的,从业者不仅可以以此为生,而且还能够通过师徒相授的手段来达到传承的目的,例如制陶、漆艺、雕刻等等,另一种则带有明显的农业社会的特征,人们在获取日常的生产工具或者是生活用品方面,更倾向于自给自足的模式,只是在闲暇的时间制作和参与,并不以此为主要的谋生手段,这样也就不会有相对明确的师傅徒弟相授传承的体系,例如草编、织绣、剪纸等等。由于我国社会的形式在向现代化转变的同时,对上述两种传统的手工艺形式都产生了非常大的影响。在相当长的一段时间里,大部分的年轻人都不愿意经过时间和实践的积累来进入工艺品的行业当中,更多的原本从事传统手工艺品的农村青年也由于其收益效率相当低下的原因,放弃了原来的生产生活方式。在这样的大环境下,如果不借助外力,传统工艺美术的发展和延续是很难保证的。 二、工艺美术教育的发展方向 1、工艺美术教育体系的构建,使之顺应时展的潮流 在我国目前的教育体系当中,工艺美术大致上可以分为普及型和专业型两种形式,前者包括中小学和学前教育当中与工艺美术相关的课程,例如美术课、手工课等等,以及非设计类和美术类专业的高等院校开设的人文课程。后者主要指以工艺美术作为重点攻克和学习内容的大中专类艺术教育。发展和传承中国传统的工艺美术,专业型的教学一直承担着非常重要的责任和义务,造型门类的划分实际上是我国早期的工艺美术专业的区分标准,以培养工艺美术相关的专业从业人员为目的,但是随着我国改革开放进行的深入,西方大量的现代设计学的内容被引入和吸纳,原有的传统的手工艺教育被边缘化,但是随着中外文化交流的日益加深,人们逐渐清醒的认识到,这种具有民族特色的工艺美术教育是无法被取代的,同时这也是本土设计创新的根本。这种主流意识的变化,促进了广大工艺美术教育工作者的深入思考,探索符合中国国情的教学方法,使得艺术设计和传统的工艺美术资源可以实现完美的融合,由此一些高等院校推进的改革措施取得了一定的成绩。因此,只有符合现代潮流的工艺美术教育体系的建立和完善,才能够使我国目前的传统工艺美术得到弘扬和发展。 2、专业化的实践教学需要加强 就我国目前的教育情况来讲,很少有高校可以把传统的工艺美术作为一种独立的专业的研究方向而进行课程设立,一方面是由于我国繁多的工艺美术门类,一个专业的覆盖面是有限的,不能囊括所有的工艺美术门类,另一方面,如果将众多的工艺美术其中的一种技能单独作为专业和学习的方向,其知识技能相对单一,对日后的就业造成的一定的影响,因此高等院校有关传统的工艺美术教育不要仅仅局限于课本上的传授,而应该围绕专业化的实践化的工作室展开,不同地域的高等院校可以根据自身的情况和特点,对工作室进行合理的规划。除此之外,专业的工艺美术工作室还可以与艺术设计教学充分的结合起来,强化共性基础,打破专业限制,为长时间通过电脑进行模拟设计的同学提供可以动手操作,接触材料制作过程的机会,在具体的教学过程中,不要对传统的工艺美术的操作方式进行百分百的还原,教师应该在示范和介绍的基础上,利用多媒体教学全方面的向学生展示工艺美术的资料,使之能够产生更大的学习兴趣,提高认知程度。 三、结语 在科学技术与经济文化飞速发展的当下,工艺美术教育的方法和形式也应该随着时代和社会的变化而变化,一方面向大众普及工艺美术的相关知识,另一方面培养从事工艺产品设计或者是工艺加工的专业人才。传统工艺美术的发展和保存,在很大程度上取决于工艺美术教育体系的科学性和全面性。只有当人们充分的认识到了工艺美术的文化价值的时候,带有民族元素特色的设计产品才能够在当下的市场环境中占据一席之地。只有立足传统工艺文化的精髓,并在此基础上进行创作,中国的文化创意产品和艺术设计才能够充分的体现出自身的特色和优势。 作者;刘先凤 单位:河南省工艺美术学校 当代美术论文:当代科技对传统美术抨击以及意义 多少世纪以来,在人们的头脑中,绘画、雕塑等形式是美术创作不可动摇的表现基础,是作为记录形象的最佳手段。美术与画笔从来就好比鱼水关系不可分割。西方美术史更是在很长时期把模仿客观对象的古典写实主义技巧作为表现主导。 然而,这种以笔为创作媒介的表现方式保持到19世纪却受到严重的挑战。1826年,法国人普斯用曝光法拍下了人类不用绘画而用阳光得到的第一张照片。从此,摄影像一棵大树,根植于科技的土壤,在艺术的春风雨露中发芽.随着现代科学技术的发展与人们文化艺术观念的更新而蓬勃成长起来。照相术是社会工业化的产物。它的产生和普及对以模仿为主导观念的传统艺术无疑构成了相当的威胁.其惟妙惟肖的纪实本领远远超越了写实绘画的能力,以至于有人说:“传统绘画在对客观事物的忠实与再现上与摄影相比是何等的无力!”就连写实主义优秀作品《父亲》也不可幸免地被人评为“给人的感受不过是一张比较精彩的写实照而已”。不可否认,摄影作为l9世纪新的艺术创作载体呈现出很大的优越性。它以其丰富的造型能力成为大众手中选择美、捕捉美、塑造美、再现美的有力手段,给传统艺术产生了巨大的冲击和影响。 如果说一百多年前,摄影挑战写实绘画,导致写实绘画的解构和现代绘画的兴起,那么真正造成传统艺术家们前所未有的危机感的,则是一百多年后电脑美术的诞生。 20世纪人类最伟大、最卓越的技术发明是计算机。计算机自问世以来,开辟了人类智力解放的新纪元。在短短的50年阃,它以惊人的发展速度,广泛深入到科学技术、国民经济、社会生产(当然包括艺术创作)等各个领域。电脑美术因此应运而生。电脑美术是以计算机及其外围配套设备为主要工具的一种新兴视觉艺术种类。它能取得普通绘画工具和摄影无法取得的无以伦比的绝妙色彩和魔术般变幻无穷的形式,而设计速度却较传统美术创作可提高数十倍乃至数百倍。从Photoshop到CorelDraw,从AutoCAD到3DSMax。每一种电脑制图软件的推出都为人们带来意想不到的方便:你可以轻点鼠标将“蒙娜丽莎”的微笑随心所欲变动,也可以在几尺的荧屏前创意毕加索的立体主义;可以既不用胶片又不用冲洗得到超现实数码影像,还可以抛弃纸笔创作模式给小朋友献上精彩的《玩具总动员》……。总之,你所想表现的内容和东西,几乎都能在电脑里数字化生成。古人把对再观美好事物的愿望寄托在马良的“神笔”里,而电脑美术似乎将他们当初的梦想变为了如今的现实。因此,电脑美术一产生就广泛受到人们的重视和青睐。 正当人们沉浸于“网络伊甸园”充分感受现代科技带来的艺术创作乐趣时,一部分人却产生了忧虑和迷惘:面对“摄影昔冲写实绘,电脑今震抽象画”的现状,真不知传统艺术殿堂还能挺立几时?电脑美术日新月异的发展是否会令21世纪的传统美术工作者失业呢?长期以来形成的纯美术的各种门类是否会逐步消失而被新生的电脑美术所替换呢?这一系列问题,越来越多地困扰着当前的艺术工作者。如何正确认识和分析这些问题,这是当前美术工作者和美术教育所面临的十分重要的问题。 我们无法回避现代科技与传统艺术的碰撞,我们需要的是以一种博大的胸怀、相对的视角和发展的眼光正视这一问题。 首先,我们应当看到,电脑美术的产生给艺术设计带来了划时代的变革。它不仅大大提高了艺术设计的质量、设计效率和设计自动化水平,而且大大拓展了艺术观念和艺术表现手段,产生了全新的艺术创作效果。各种艺术设计门类——广告设计、环境设计、服装设计、动画设计、工业设计、建筑设计等一都因电脑这一媒介抛弃了传统的绘画方法和工具材料,突破了自己那门艺术表现手段的局限而大显身手,使现代艺术设计以纷繁多姿的崭新面貌出现在大众面前。艺术家可以在计算机显示屏前讨论设计方案,观察任一角度的设计效果,欲将设计方案缩小、放大或转换角度,只需鼠标轻轻一点,同时还可通过修改设计方案的各种参数来随意修改设计方案并选出最佳设计效果。英国美学家鲍桑葵说:“任何艺人都对自己的媒介感到特别的愉快,而且赏识自己媒介的特殊能力。”计算机使艺术家们如虎添翼,增添了施展自己才华的广阔天地。电脑艺术手段的运用不仅对艺术设计产生深远的影响,而且也给传统绘画带来了好处:它既可以综合各种创作素材,又可以对比各种色彩,还能够突破传统的技法。随着艺术软件的不断开发,这种影响必将越来越大。 伴随着大艺术时代来临的,是艺术院校教育方式的变革。长期以来,我们的美术教育受传统学院派绘画影响很深,就连不少设计学科也一直沿用绘画绘图为主的单一训练手法。网络艺术的兴起使我们将科学技术与文化艺术相统一的教育观作为美术教育的指导思想。李政道博士曾指出:“科学和艺术是一个硬币的两面,谁也离不开谁。”新世纪将唤起人们对科学与艺术综合创造力的认识,在其相当丰富的土壤中达到美术创造探索的高峰。只有掌握了先进的表现工具和表现手段,才能不仅扩大和提高自己的艺术表现力,同时将更多的时间与精力用于创造性思维培养这一本质课题上去。因此,作为年轻一代的艺术学子,无论立志成为设计师还是纯艺术工作者,都应当学习、了解和能够运用先进的科技手段为大众文化生活服务,从而顺应时代的发展。 现代科技虽然对传统美术带来了如此巨大的冲击和影响,但是现代科技的运用,只是人在艺术创作中对工具的使用,对一种技术的掌握,而真正要创作出有价值生命力的艺术作品,关键还在于对人的艺术层次的提高。在艺术创作的整个过程中,艺术家不仅对生活的观察和体验要有深刻的认识,而且还要以艺术表现形式、表现手段和表现技巧,将深刻的艺术认识形象地表现出来,才能走到艺术创作的终点。艺术之美不仅是形式之美,而且更是人文之美。这就要求艺术家要具有较高的认识水平和较强的表现能力,要打下坚实的艺术功底,熟练掌握各种艺术技巧。如果不从根本上提高艺术修养,只是去掌握一门技术和一两种设计软件的使用,那就只能是机械性的重复或是模仿性的制作,决不可能刨作出具有艺术感染力和艺术家自己独特个性的艺术品来。 同时,我们还应看到,虽然电脑美术如雨后春笋发展迅速,但是传统美术仍然具有永恒的生命力。各门艺术都是对社会生活的反映。由于社会生活的丰富性.决定了艺术表现形式和艺术种类的多样性。美术史发展至今数千年.留下了各种艺术门类、各种风格流派、各种表现手法。国画讲究“皴擦点染,干湿浓淡”.西画讲究“虚实松紧、光影线面”。在长期的艺术实践中.传统美术形成了自身的规律和特征,有着不可替代的独特表现性。这些都是人类文明的瑰宝、艺术家智慧的结晶。没有继承就谈不上发展。无论多么异彩纷呈的当代艺术,其根与源都牢牢扎在传统文化的沃土之中。同时,由于人们审美观念不同,对社会生活的感受不同.因而有不同的艺术需求和爱好:有的人喜欢传统艺术.有的人喜欢现代艺术。所以我们不能提倡一些艺术门类抛弃另一些艺术门类,而应让各门艺术种类互相联系、互相影响,互相借鉴、互相融合,使之百花齐放、百家争鸣,以满足社会的各种需求和人们的不同爱好。我们相信,传统绘画只要符合当前人们的审美要求,随着人们物质文化生活的不断提高,不但不会消亡,而且一定能够成为一种高雅时髦的文化需求更加被大众所喜爱。 西方学者罗曼‘罗兰曾说过:“各种艺术都会延展,在别的艺术中得到超绝的造诣。”我国理论家谢赫也提出了“迹有巧拙,艺无古今”的著名观点。我们处在一个古今并存的新世界,成熟的艺术工作者应从各个历史时期的艺术中汲取营养。正因为如此,我们不能拿当代艺术的手段去衡量传统艺术的技法.也不能拿传统艺术的典雅来评价当代艺术的纷繁。我们要适应这个“画法常新,而不废旧”的多元时代,而不是在时代车轮的面前彷徨不安。 面对现实,勇于挑战,既实且虚,既独且联;提炼精髓,开拓未来,既述且刨,既后且前——这当是21世纪美术发展的方向。 当代美术论文:小议当代儿童美术教育 每一位儿童都拥有稚嫩的童心,而信手涂鸦的色彩是儿童表示情感的语言。我国当代的美术教育被列为素质教育的核心,如何正确辅导孩子学习美术学科,是每一位美术教育者需要研究和探索的。 一、儿童美术教育中的现状 我国当前的儿童美术教育的现状由于受到应试教育以及教育功利主义价值观的影响,目标定位在知识和技能的层面,使得最具情感魅力的儿童美术教育被扭曲,儿童感受到什么、喜欢怎么表达、有什么情感等问题被忽略。 社会上各种以盈利为目的比赛、以技能技法为基础的培训蜂拥而至,使迎合和模仿的现象成为儿童绘画的标准,严重的束缚了他们的想像和创造。面对这些现状,缺少正确美术教育知识的家长和老师们选择的是:有些人选择命令的态度“教育”孩子,结果造成孩子顺从、胆小,习惯由别人来安排一切;有些人认为美术的价值仅仅在于像与不像之间,把孩子当成复印机;有些人认为获奖和考级才是证明孩子聪明才智的唯一途径,其结果可能使儿童的思维机械化,儿童的童心和独立精神不是被抹杀就是被误导了,造成了儿童个性的缺失,妨碍了孩子的个性的自由发展。 二、儿童美术教育的研究 “事实上,我们依赖艺术帮助我们实现人性的完整。我们深信了解艺术和艺术实践对儿童精神思想的健康发展是十分重要的。艺术与教育一词的含义是不可分的。长期的经验告诉我们,没有一个缺乏基本艺术知识的人能够表明自己受过真正的教育。”——阿恩海姆。 孩子的美术教育与其自身的年龄结构有非常大的联系,儿童绘画和他的身心发展一样,每个孩子都有自己的个性,按自己的规律成长。适度的把握孩子成长规律,结合一定的教育方法,对儿童美术教育目的有极大的促进作用。 经过多年的基础教学研究,结合一定的实践经验,我把孩子的美术学习规律大体按照年龄段分为三个阶段:八岁以前的主观想象期、八岁后的客观写实期、以及中学阶段的应试学习期。 本文主要研究儿童的主观想象期阶段的美术学习规律,这一阶段根据孩子对于事物的感受能力大体分为三个部分:两岁半以前的涂鸦期(有意识无目底地不受支配的涂画),学前的象征期(象征性的表现头脑中的印象),4-8岁的主观表现期(用主观的形象表现事物的差别)。作为教师应该鼓励孩子大胆的用不同的艺术形式表达自己的情感、理解和想像,尊重每一个孩子的想法和创造,肯定和接纳他们独特的审美感受和表现方式,分享他们创造的快乐。 三、家庭、教师与儿童美术教育的联系 对于孩子来说,家庭是第一所学校,父母是第一位老师。当他完成一幅作品时,他会迫不及待希望成人分享他的快乐。这时家长要正确的鼓励、赞扬,孩子充分感受到成功的喜悦,自信心就油然而生。所以家长要明白孩子在每个绘画年龄阶段所能够达到的能力程度,这也是家长要达到的的基本文化素养。 我们要重视当前儿童所面临的漫画卡通、时装设计、影视媒体类的工业文化环境的侵袭,这些表面上迎合人们的需要,而实际上是在潜移默化地支配人们的意识,取代人的思考和观念。作为教师和家长,需要在儿童生长和生活的环境做出仔细的观察、理智的选择。 儿童美术教育是一种隐性的、深层次的素质教育,教师的素质和意识在美术教育中有不可替代的影响,需要具备的基本素质是要学会了解、倾听儿童的创作想法;要善于抓住时机,用积极的语言,提升儿童对绘画的兴趣。 观察是美术教育的教学核心,是儿童绘画的源泉。孩子看的多,经历的多,留于心中的印象就越多,画画时内容就会丰富。观察并不是让儿童照实描绘他们的所见,而是通过观察来培养他们对生活的一颗敏感、细嫩的心灵,丰富他们的感性认识,提高认知水平。 作为教师,对自身更要有严格的要求,自己要热衷于生活中的美,保持对美术的热爱,感性的传授知识,尊重儿童的情感体验,知道他们表达的需要,选择他们所要表达的方式,发掘每个孩子身上的潜能。 四、儿童美术的最终目的 “艺术是增加感知能力最强有力的手段,没有这种感知力,任何一个研究领域的创造思维都不可能”,——阿恩海姆。 一种文化环境的产生,一种心理取向的形成,带给儿童的影响虽说是无形的,但却是永远的。儿童美术教育最终的目的不是要儿童思维模式走向统一,而是要培养儿童丰富的情感、热情的态度、生活的自信、合作的精神、审美的能力、个性的创造等方面创新思维的发展,才是美术教育最有价值的贡献,才是儿童美术之最终目的。 当代美术论文:剖析当代我国美术馆的策展实践途径 1995年前后,艺术策展人开始在中国文化现实中出现。那时,一些年轻的批评家、艺术家开始在他们组织或加盟的艺术展览中公开自称为策划人或策展人,虽然这一新兴角色的“自封”,属于国内本土美术圈的“醒目”人士对欧美当代艺术体制下策展人职业的刻意模仿和主观搬用,但是在此之后,当代艺术展览越来越活跃,并日益走向公开、走向公众社会。展览总量的放大,客观产生了大量策展事务。于是,以做艺术展览为惟一职业选择的独立策展人群体开始登场。到1999年,策展人群体已成为艺术圈内外引人注意的焦点。 他们带着一种超乎寻常的活力投入社会性的当代艺术推进工作,并逐渐走上当代艺术语境的话语权平台。他们的“鲇鱼”效应,搅动了艺术圈,让上下左右的艺术家和艺术人士都从沉寂中活动起来。2000年,国际策展人空降上海,参与了“上海双年展”的策展工作。国内土生土长的策展人也空前活跃,参与了当年几乎所有重大艺术展览和一些引人注目的艺术事件。 随着中国的社会发展,纯粹公助性的活动在总体艺术机会中的比例有所减少,社会力量对艺术的支持变得越来越重要。活跃的策展人往往主动在社会力量与艺术家之间、社会愿望与艺术行为之间起到沟通、融汇、整合的作用,而且通过有意识的筹资开源工作把规模越来越大的社会资金导入到艺术活动之中。筹集展览资金方面的经验和能力极大地提升了策展人在展览中的现实地位。2000年,中国艺术展览体制发生了重大的转变,所谓的策展人中心制在投资方、艺术家的多向选择中应运而生,成为新展览体制的核心。计划经济时代艺术体制的遗留物如展览组委会委员和主任、评委会委员和主任、秘书长等头衔,经济转型初期临时出现的艺术主持、艺术总监等职位统统被策展人的角色囊括、取代。除了展览的经营之外,展览筹办、运作的几乎所有权力和责任都高度集中到策展人身上。2000年之后的当代艺术实践表明,许多展览的主办单位不仅认同而且也接受了这种策展模式。 2003年,继上海双年展、成都双年展、广州三年展之后,拥有中国美术圈正统、主流话语权的北京国际艺术双年展也采纳了策展人机制,无疑是策展人制度在中国落地、生根、开花的一个缩影。 一、策展人 策展人的全部工作就是为艺术家的作品提供最优秀的展出条件。这是策展的原则和态度。具体来说,策展工作几乎包罗了展览中的万象。从确立展览主题、立项申报与预算论证、遴选艺术家到选择展览规模与形式、把握展场设计与布展工程、落实展览保持和作品安全,从撰写展览前言与学术主题阐述文本到主持展览的学术研讨,从编辑展览画册、作品导读、文献资料到展览推广、媒体、社会宣传工作,从展览资金的分配到总体负责艺术家材料费的审核与发放,甚至作品的包装、运输、保险、报关、仓储,都由策展人来承担并统筹。在策展人的服务意识中有一条准则,即艺术家是对的。首先要努力把艺术家异想天开的创意实现出来。 当代艺术事关原创,具有较为特殊的操作方式、游戏规则和价值观,有别于其他人文科学的学理逻辑,有别于当代社会其他领域约定俗成的法度和规则,有别于流行的价值观。策展的理论与实践都是为了让社会更多地认同当代艺术的操作方式、游戏规则和价值观。当代艺术的策展,指涉的是当下和未来的文化建构。所以,策展无小事,策展要求策展人适应一种事无巨细、周密细致的工作。大到让展览意义如何影响社会文化的发展进程,小到把一颗钉子如何准确地钉在墙面上,都是策展人所要关心和落实的事。一个展览是否有意义,关键是看它能否打造无愧于这个时代的卓越的精神产品。 在21世纪的中国,随着当代艺术本土化进程的不断深入,也对策展人提出更高的要求,对艺术家鲜活的艺术实践的及时了解、对视觉经验的丰富积累、对艺术动向的敏锐判断、对艺术问题的深入把握、对艺术社会内外各种规则的洞察都是策展人必备的素质。此外,筹集资金、商务谈判、艺术管理和学理思维的能力以及中英文的书面、口头表达与交流能力,也成为对一个当下国际艺术交流大环境中的本土策展人自然而然的要求。一个独立的策展人,就有条件成为一个务实敬业、实践中出真知的知识者。当代艺术的实验性,使策展人难以因循守旧,受限于既有的艺术标准和规则。策展人时时面对突发问题、不得不挑战的是自身极限。当代艺术的创新,就要求策展人不断打破审美定势,跳出路径依赖,摆脱思维惯性。策展人不得不将自己塑造成一个通才,需要将人文科学的各种知识、技能融会贯通,否则难以应对艺术家千差万别的艺术方案及其语境。只有不断超越自己,才有卓越。 二、中国的当代美术馆 当代美术馆一般是公立或私立的非营利机构,宗旨是推动国际和本地的现、当代艺术。国际上的当代美术馆大多采用“白盒子”模式,场地简单大方、朴实无华,简单要素就是白墙、水泥地、色彩低调的天花板、专业灯光。许多现、当代美术馆还打造一些挑高空间,以应对当代艺术多样化的实验特性。 其实在美术馆整体的运作规范中,这一切并不简单。白墙需要能钉上钉子挂画,需要每次展览以后重新粉刷、维护。水泥地面必要时可以改造、开掘,以营造新的空间条件。天花板横梁必要时可以悬挂一定重量的重物。专业灯光必须可以调节、重新定位。 美术馆往往是一个城市的文化名片,具有巨大的品牌效应,一直是国内外基金会和赞助机构、公司追捧的对象。美术馆的形象是一笔巨大的无形资产。美术馆的策展工作是其软件中的重要一环,是保持其形象、学术品位、文化影响力的重要基础。一旦展览质量、学术水准不到位,美术馆的形象建设则无从谈起。 当代美术馆既是一个社会与时俱进的思想前沿,又是一个追究文化问题、进行文化反省和批评的现场。美术馆自身学术形象是否鲜明,在于其独到的思想深度和独特的文化洞察力。而这一切又是通过规范化、专业化和个性化并重的制度建设来体现,其中以确立自身的学术架构为要务。 当下中国的一些开放城市,各种背景的中小型美术馆不断在浮出水面。2003年起,在上海,有上海多伦现代美术馆、上海当代艺术馆、上海证大现代艺术馆、徐汇艺术馆等相继成立:在北京,有今日美术馆、北京皇城艺术馆、尤伦斯艺术中心、宋庄美术馆等不断登场。其中,既有各级政府设立或间接支持的美术馆,也有诸多企业和私人创办的美术馆,也还有一些由外资作主要后盾的非赢利艺术空间。中小型美术馆的建筑物一个个如雨后春笋般盖起来了,但问题也接踵而至。如何维持、如何管理、如何运作就成了所有美术馆热情创立者们所必须面对的现实问题。其中的瓶颈往往是资金、管理团队和制度建设三大问题。 作为一个发展中国家的中小型美术馆,这种自我认识有助于中国的许多美术馆找到发展的方向和路径。继续按国际规范加强美术馆的专业性,使中国的现、当代美术馆在行政运作、展览策划、学术研究、典藏教育等方面与国际接轨,向国际优秀的美术馆规范化运作的水准看齐。同时,中国的现、当代美术馆必须确立自己的文化立场和态度,在本土文化建设和国际交流语境中形成独有的、不可替代的学术个性和学术地位,身段灵活地与本土社会互动,以历史的眼光建设打造一个真正有中国特色的国际文化平台。 三、中国新兴的美术馆策展机制 今天国内试图按国际惯例操作的美术馆,一般都实行正规化的策展人机制。设专业策展人,长年从事策展工作。美术馆的策展工作是日常性、持续性的。 美术馆的整体展览策划与管理机制是发展中国家在艺术行政管理的学科建设中的重点,是美术馆之为现、当代美术馆的核心要素之一。现、当代美术馆不是展览馆,自身场地的展览须有学术规划,规划须有学理思考和文化建设的思路。一年或多年的策展思路不同于单一展览的策展思路,必须有长远的文化战略眼光和思想理论建设的标杆。以量取胜,频繁展出,无助于展览水准的保持和提高。而且美术馆团队疲劳应战,美术馆资源过度开采和使用,也无助于自身的充电、调养、整顿提高。运筹帷幄,有张有弛,固然是美术馆展览科学规划、规范管理的要义。但更重要的是,在策展的学术架构中推进并提升展览,让展览独具建设性。以学术理性规划全年或多年的展览,让展览少而精,不断地减少展览数量、提高展览质量,不仅是美术馆策展规划的重要理念和长远思路,而且也是在相对艰难的条件下,许多发展中国家的现当代美术馆能够脱颖而出的不二法门。 美术馆的主流展览大致可分为自创展、合作展,引进展、交换展、征件展等几种。这样的分类便于策展人在行政操作实践中建构宏观思路和架构。经过梳理,针对不同类型的展览,采取一整套相应的应对机制和解决方案。美术馆展览的整体决策、管理思路一旦明晰,就能抓住重点,把握比重,精简具体的策展流程,提高效率。 美术馆的这几种展览都需要美术馆专业策展人不同程度的工作投入。策展人员必须制订全年展览计划。首先要策划原创展览,其次要审核合作、引进展览的申请报告,并负责实施所有展览。策展人员必须根据展览程序和国际惯例操作展览,包括签订协议、准备展览文案、全程落实展览布置和展览保持、人员接待和撤展。 自创展是指美术馆自己发起、组织、策划的学术性的原创展及具有一些其他功能特性的展览。这是美术馆确立自身学术个性的关键,美术馆必须重视的首要的创造性工作。自创展是一个推崇文化原创精神的美术馆的立馆之本,往往倾美术馆之力,把它们打造成美术馆全年展览的学术标杆和龙头。自创展一年至少应确定数个,数量可以逐年递升。也可以在两至三年之间发起一个重中之重、具备较大学术容量、但绝非国际双年展模式的展览。自创展必须有文化针对性,强调内容与形式的原创性。但强调典藏性、教育性、文献性等功能特性的自创展也是可以超乎常规,策划出新意,让美术馆成为当地社区文化生活乃至本土社会文化需求的一部分。自创展由美术馆自身的策展团队独立策划,是但凡国际著名美术馆走向成功、树立独特学术形象的必经之路。纽约的MoMA、PS1、新美术馆如此,巴黎的市立美术馆和东京宫如此,伦敦的泰特美术馆更是如此,泰特甚至有一个人数庞大的策展团队。 客席策展人制度也是一些美术馆营造自创展的有效补充。自创展邀请客席策展人譬如独立策展人、来自其他美术馆的策展人联合策划,或加盟策展团队,利在整合学术资源、开放多元视野、交换不同经验。只邀请客席策展人联合策展,同时又不邀请客席策展人独立、完全地策划美术馆自创展,是一些坚持主导立场的美术馆的学术机制。这样的美术馆往往十分注重自身的发言权和独立文化形象。 自创展完全由客席策展人策划,美术馆自身策展团队仅履行策展行政的配合和服务之职,是中国中小型美术馆强调艺术行政的一种常规打法,这种打法的诉求主要在于艺术的教育推广、典藏和社区服务。然而,致力于自身学术个性建构的美术馆,往往会慎用客席策展人以及完全由客席策展人策划的自创展。 引进展也是现代美术馆的常规展览之一。由于美术馆自身策展资源不足,引进其他美术馆的优秀展览和独立策展人策划的展览,仍不失为美术馆拓展并借力外部资源、学习并借鉴他者经验的一种方式。引进展分两种:被动引进,主动引进。 被动引进的展览俗称“接活”展,坐地观望,等待人家的展览项目打上门来,从中仔细选择质量、意义、价值超群的展览进行立项、磋商、谈判。条件成熟,即加以引进。这是发展中国家美术馆最常规、最有惰性的展览形式之一,是以往场租展的惯性延续。在操作上具有不稳定性。展览的质量、时段、策划与运作方式深受展览提供方制约。几乎每个追求卓越的专业性美术馆,都以不断削减这类展览项目为荣。以开放的、不拘一格的心态、面对全球艺术圈主动出击,遴选那种可以整体打包、移师再展的现行展览,整体移入,或精选其中一部分引进门来。这种引进展就与守株待兔的“接活”展有本质不同。这种引进展的规划由于出于主动,预设条件可以较高,挑选余地可以较大,合作的空间可以较宽,酝酿时间可以较长。在量力而行的前提下,首先可以锁定国际艺术社会和展览供求市场的高端。用“猎头”的方式在国际、国内争取学术资源和社会效益、经济效益俱优的展览 当下,中国国内的中小型美术馆安排引进展较多,有的美术馆往往全年要引进多次展览。在自创展资源不足的情形下,变主动为被动,主动引进优秀展览,是美术馆提升展览质量、确立文化建设价值取向的必要举措。 交换展是引进展的特殊方式。不仅引进,同时涉及输出。美术馆与国际上优秀的美术馆形成合作、展览交换的关系,可以用共同策划、两地交换展出的自创展进行交流,也可以在常规条件下直接交换各自的自创展。国内、国外的优秀美术馆都预设在交换合作的意向之内。交换展是不同美术馆资源和经验的互补,由此,一个新美术馆在自身提升、锻炼过程中可以大得裨益。但美术馆一旦成长起来,就会回避这类容易流于形式的学术交流。因此,一个中小型美术馆安排交换展,应着力加以递减。 征件展可以强调实验性和美术馆特色。美术馆拿出一定的空间上网征求展览提案。在一定时段内,召开美术馆策展部学术会议或艺术委员会成员的评审会,选出适合展出的优秀提案,由美术馆本着指导、支持、制约的原则辅助实施。征件展应该是一个发现、推举年轻策展人和艺术家的舞台。征件展的频率和预算应有所控制,中,J、型美术馆应以全年安排不超过六个为宜,展览预算积极寻求国内外基金会和民间赞助的支持。 巡回展可以是美术馆的自创展,在美术馆首展后出去巡回,也可以是引进展、交换展和征件展,在展出后到其他城市的美术馆或其他空间展出;也可以打包出口,到其他国家展出。巡回展既可以获得更大的文化影响力,也可以均摊展览成本、降低预算压力和资源浪费。当然美术馆作为展览原创单位的品牌行销,也会取得放大效果。巡回展必须视美术馆自身能力和馆外资源整合的能力而行,适合从一年作一次开始起跑,积累经验,再作发展。 展览的行政分类法特别有助于展览管理制度的建设。在统一管理的理念下,什么样的展览采取什么样的态度和立场来对待,配合什么样的处理方式,什么样的展览应该侧重,什么样的展览应该缩减,应该清清楚楚。方针既定,就要贯彻到制度层面的具体建设和执行。这样,策展管理才能有条不紊,井然有序。 四、中国首家现,当代美术馆的策展实践 2003年12月28日至今,作为中国首家政府背景的专业性当代美术馆,上海多伦现代美术馆(ShanghaiDuolunMoMA)已成功运行五年多时间。五年多来,这家中小型美术馆硬件、软件建设初具特色。特别是由于一系列定位准确、文化针对性鲜明的当代艺术展览的举办,让美术馆获得了人气和广泛的社会影响。其中,美术馆自创的《打开天空》、《上海酷》等注重本土平台视觉文化建设的展览,推出的《两个亚洲、两个欧洲》、《无人之境》、《Hexa计划:闪现》等较高学术定位的国际展,在国际与国内艺术圈中备受瞩目,国际媒体《纽约时报》、《南华早报》和专业媒体《ArtinAmerica》、《ArtPress》、《ArtNews》、《Artlink》等纷纷以专题多次报道了上海多伦现代美术馆的展览和学术倾向。这一系列以全球本土化模式举办的展览,通过本土社会视觉经验的不断刷新,致力于在纷繁复杂的艺术生态中,引导出塑造中国当代艺术主体性的全新语境。在国际视野中,上海多伦现代美术馆是中国自立、自为的一家成长中的小MoMA。在发展中国家的独特语境下,它不得不面对独创性、建设性乃至挑战性的美术馆工作。然而,它所打破的许多国内纪录,探索的许多前人未涉及的领域,都对中国其他中小型美术馆的制度建设具有启示意义。 既然上海多伦现代美术馆已经积累了五年多的经验,以分析、总结的方式看待美术馆自身的制度建设问题,从实际经验出发探讨完善中小型美术馆制度建设的可能性,不但是十分必要的,而且还可提供了许多可参考的经验。以“原创性、学术性、国际性”为办馆理念的上海多伦现代美术馆,在一年多的摸索中逐渐确立了以原创思想为文化目标、以原创展为主打展览的学术定位。从发展的角度看,这些有利条件、经验的积累可以视为美术馆推进自己,创立自己文化个性的前提。但是,如何用发展的眼光看问题,继续从美术馆的学术定位入手,调整在制度建设上的心理结构,确立一个可持续推进的、深具潜质的现代美术馆学术架构,是美术馆的当务之急。这也是上海多伦现代美术馆再次起跳,以卓越的文化建设形象真正跻身于世界美术馆之林的根本大计。 美术馆的制度建设中,自身学术架构的确立十分重要。就展览策划而言,上海多伦现代美术馆一反国内美术馆的常态,在开馆之初,率先设立总策展人职位和机制,并设策展部为美术馆的核心部门,就是重视策展在一个美术馆制度建设与学术架构中的重要性。通过策展的规范化管理,一个当代美术馆才能实现在中国社会转型期所不容替代的文化建构作用和不容推卸的文化反省角色,并由此体现出一种基于发展中国家之后发优势的文化原创的特色。 五、策展与媒体传播 中国当代美术馆的策展与媒体传播的互动机制,在美术馆公共推广、营销方面十分关键。原创层面的当代艺术,在生成方式上往往先拒绝商业性,仅仅依赖于传播存在。这是实验艺术能保持它的独立性、批判性和精神性的可能条件。实验艺术如果不传播,作用还是体现不出来,纸上和网络媒体的放大成为它传播的最重要方式,另一种方式是口口相传的“口碑”。恰当地处理好实验艺术与媒体的关系,实验艺术就有可能保存它的敏锐性与前瞻性。 公共传播一旦生效,美术馆动员社会赞助的号召力方能立竿见影,因此,美术馆推广、营销的这一市场环节往往在展览展出并传播之后发挥功效。公共推广、营销的成功应该是一系列优秀展览的结果,而不是动因。 当代艺术在中国国内的本土化进程中,除北京、上海以外,当代艺术也形成了对广州、深圳、南京、成都、重庆等几个媒体中心的依赖,在这几个非主流的信息传播中心,已经形成一种媒体惯性的行为力量。这种行为力量由港台地区开始,在国内得以实用,而且更加积极,更加主动。再就是,网络化的存在。以前在北京、上海做艺术活动才可能形成全国性乃至世界性的辐射。现在,把好的艺术活动在成都、南京、广州等地的美术馆或替代空间做,同样可以取得在北京、上海的效果。原因之一是当地媒体的主动参与,之二是通过网络的继续放大和媒体信息的自我克隆,自身繁殖,使当代艺术信息得到更多的传播。 美术馆的艺术展览在处理与媒体的关系上,有以下三个点:学术性批评:局限于艺术圈;报道式批评更有社会性和广泛性,尽量强调通俗易懂;媒体活动报道:兴奋热点在于新闻性,可能会造成对某个艺术事件的误导,但其对新闻的捕捉是最敏感的。在艺术策展时要考虑到这三个点,考虑到和大众的关系。 当代艺术活动的公众互动方式大体可以分几种: 中击型、灌输型和互动型。冲击型的当代艺术活动,如在一个公共空间里突然发生的行为艺术展,由于纸上和网络媒体的集团化操作,一下子辐射到全国上百家报纸。一个艺术行为,通过国内媒体竞相报道的方式进行传播,至少让公众知道有当代艺术这码事,有行为艺术这码事。他们可能会批评,但至少人们开始谈论当代艺术、行为艺术。在谈论过程中,当代艺术可以进行传递。 灌输型的当代艺术活动,如雕塑公园请艺术家在城市市区或市郊做雕塑作品和户外的装置作品。公园形成后,几乎每天有许多市民和游人参观。无论是上海张江公共艺术计划“现场张江”,还是桂林的愚自乐园等等,都以亲民的姿态,形成了当代艺术对民众灌输式的艺术教育。 互动型的当代活动,以美术馆的电子艺术、多媒体艺术展览最为大众喜闻乐见。公众在参与作品互动时,往往明白,原来美术馆里发生的这些他们“看不懂”的东西也是艺术,然后逐渐接受,或反问。这就形成了公众与当代艺术之间的互动。 如果更多的艺术界人士多依赖纸上和网络媒体的力量,多考虑怎样利用媒体使当代艺术在中国当代社会塑造成型,当代艺术将不再是一个孤立的事件,不再是小圈子里“鸡尾酒会”上弹冠相庆的事情,而真正变成社会公众生活中必要的存在和精神上的家园。 当代美术论文:当代电影美术色彩设计刍议 摘要:本文首先阐述了电影美术的内涵,进而介绍电影美术的作用和设计创造时涵盖的要素,最后以《英雄》为例探讨电影美术中的色彩设计。 关键词:电影,美术,色彩设计 一、引言 随着数字化时代的到来,数字视觉开始越来越多地应用到影视制作当中,传统电影美术的制作方式和创作观念受到前所未有的冲击,并且,随着视觉类型电影制作方式的日益完善,传统电影美术与数字化电影美术的历史性跨越日益显著。电影美术作为电影主创之一,就其本质而言是造型艺术的一种,但从时空角度来看,电影美术不是瞬间摄取的静态造型艺术,而是运动着的立体造型艺术。 二、电影美术的内涵 电影美术是指在文学剧本的基础上,对影片的可视化形象进行创作的造型艺术。电影美术主要是通过影片总体造型设计、场景空间设计、人物造型设计等方面来表达逻辑思维进而实现形象思维,它直接决定了一部影视作品的美学表达与艺术内涵,对影视作品的造型起着决定性作用与影响。虽然,电影美术是与自己的母体美术是紧密联系在一起的,但是美术和电影在本质上是完全不同的艺术,具有不同的艺术形态。美术的艺术形态特征是物质媒介的二维或三维的空间性,电影则是时空艺术,它的形态特征是既有空间维上的造型性,又有时间维上的运动过程。美术不受物质世界的时间性约束,电影则兼有空间的二维性和时间的一维性。 三.电影美术的创作要素 电影美术是专门为影片造型进行设计和制作的一种美术创作,直接影响影片的艺术水准的成功与否。电影美术不同于一般绘画创作,美术一进入电影就改变了它原来那种独立创作的特点,而使自己成为电影这一综合艺术的重要部门。电影美术创作的过程涵盖场景设计、环境与个性的设置、气氛的营造和影调及色调的确定。 首先,电影美术师应该与摄影、演员等共同合作在电影导演的总体构思下,完成影片的造型表现。在设计构思阶段,电影美术师要寻求一种途径,一种方法和形式,最完美地将剧本中的抽象文字和导演的意念化的构思,转化为具体的形象表现出来的人,并且与导演、摄影等创作人员共同完成最终银幕空间形象化的影象。其次,电影美术师应该设计和制作出符合电影主题,具有生活气息、有时代特征的景、物和人,以使电影艺术产生情景交融的艺术效果。电影美术设计为人物的行为提供“典型环境”,交代故事发生的年代、地点、时间,也能在一定程度上体现人物的身份、职业、性格和思想,显示一定的个性、习惯和爱好。当然,电影的美术造型是必不可缺的,影片中景物的个性源于两个条件:人物个性和所处的规定情境及创作者的选景态度,即怎样使它以最有力的影像浮现在银幕上去感知于观众。再次,电影美术师应该营造良好的氛围来凸显电影的主题。氛围是特定生活中弥漫于人们周围特定的空气状态,在表现银幕气氛中起着重要的作用。气氛相对环境而言是更重要的,环境只能客观地表示剧中人的所在地,却不能表现当时剧中人的心情变化,而气氛则尤能反映和烘托人物心情的变化。最后,光和色是电影造型中极重要的元素和手段。光与色是在影片的时空流动中展现其生命,并以个性显示影片造型所表达的情绪、意境和风格。影调和色调和影片的样式是密切相关的,是其具体造型的体现,当美术师出于对未来影片样式的理解,试图寻求影片造型的整体基调时,他必然思考这两方面的问题,也必须对这两方面作出艺术的安排。 四、以《英雄》为例探讨电影美术的色彩设计 随着数字时代的到来,视觉型影视越来越受到观众的喜欢,在未来的影片中,美术师首先接触到的就是色彩和色调问题,他要从影片整体造型角度处置色彩使其整体上和谐统一。影片的基本色调本身就具有意义,影片的色彩也就是贯串全片的线索,下面以张艺谋导演深入人心的《英雄》来侧重探讨电影美术的色彩设计。 《英雄》影片中人物服装色彩设置上就独具匠心。秦王在影片中自始至终是单一的深重黑色,与秦王宫殿铁黑色调浑然一体。无名穿着黑装依照秦国律例至秦宫殿受封奖,与秦王“十步”之距对饮,秦王、无名、长空、秦剑客等服色在黑色纯度和亮度的设计上则依次由深重至浅淡,这种构成符合秦尚黑,并寓意黑的权威和政治影响,也暗示一种对秦政的不满与反抗。残剑、飞雪、如月的衣装色彩纯度高、色泽鲜亮,质体轻薄,虽靓丽飘逸却敌不过黑奋的威重力量。除了黑色,《英雄》中还有其他多种色彩表现。在《英雄》中,无名给秦王编造的残剑飞雪故事的基调是红色的,反映出无名潜意识中刺秦的激情,他那冷静的外表下掩盖着报仇的血性和血气,想象中即将出现的刺秦场面使无名眼中的世界充满了鲜红的像血一样浓烈的色彩,此时秦王眼中和无名看到的色调是一样的,充满了血红的仇恨和杀气。而当秦王发现了无名的真实意图时,他想象中的一切都笼盖上了寂静的蓝色,因为他所面临的绝境使他不得不极力使自己镇静下来,用理性和智慧来超越对死亡的恐惧。残剑给无名讲述的故事时,柔和的绿色成为叙述的基调,一方面它展示了残剑给无名讲述时那种超脱仇恨,回归到宁静、博爱、真朴的心境,另一方面也反映了无名向秦王转述时悟出的那种渴望和平,不要战争的心态。 总之,电影《英雄》是一部由红、蓝、白、绿、黑等多种色调来讲述的故事,它的情节的感人之处不在于故事的大起大落,而在其细节的精致和典丽,色彩和画面的视觉统一在《英雄》中得到了淋漓尽致的表现。 五、结语 总之,色彩在影片中,不仅是纯粹电影化的造型手段,而且还要构成电影的视觉语言形态,只有当色彩融合在影片剧作之中,形成电影剧作的色彩结构,并且本身成为剧作内容,色彩与影片的关系才达到了“化”的境界,电影色彩的意义也才能真正得以体现,色彩在影片中的生命品质才能得以存在。一直以来,影视艺术都是人们生活中不可缺少的艺术形式,随着科技的发展,影视艺术逐渐成为一道亮丽的艺术风景,当然影视在我国的迅速发展离不开影视美术的重要贡献,更离不开众多的幕后影视美术工作人员,影视和美术的紧密结合必将带动影视产业和美术艺术形式的绚烂盛开。
1现代化机械设计制造工艺及精密加工技术概述 1.1精密加工技术 随着精密加工技术被人们熟知,机械制造业、建筑行业的发展速度都得到了明显的提升。精密加工技术的适用范围并不局限于建筑业和机械制造业,研究结果表明,应用相关技术对产品进行加工,无论加工的效率还是准确性,都能够得到明显的提升。在机械设计和制造的过程中,对精密加工技术进行合理应用,可以在提高机械精密度、加工精准度的同时,加快技术升级的速度。机械制造的全过程都与精密加工技术存在着密切的联系,具备科学、合理应用相关技术的能力,是推动机械制造业进步的关键。 1.2机械设计和制造工艺 提高机械设计和制造需要应用到的各项工艺,能够为建筑业的持续发展提供强大的支持。未来一段时间内,围绕着相关工艺展开的工作,主要集中在两个方面:一方面利用机械技术完成原材料加工、机械设备制造等工作,为加工的精准度提供保障,提升工作效率,减少相关人员的工作量和工作强度;另一方面不断地进行创新与改革,提高机械制造的质量和精度,在最大程度上降低误差出现的可能性。 2现代化机械设计制造工艺及精密加工技术特点 2.1高精度 高精度不仅是现代化的机械设计和制造工作的特点,还是当今市场对所制造机械产品提出的要求。在制造机械产品的过程中,有关人员可以根据实际情况,对数字化技术、自动化技术在内的现代化技术进行选择与应用,通过精密控制制造过程的方式,提高所制造产品的精准度,使其能够在最大程度上满足市场需求。 2.2组合性 在设计并对机械进行制造的过程中,有关人员通常会选择不同的生产工艺进行综合应用,保证所制造产品在规格、质量及效果上都能够满足相应的要求。正因如此,从事机械制造工作的企业才可以有针对性地对业务进行拓展,提高产品的精密度。例如,将生产制造技术和信息技术相结合,能够保障生产控制的精准度,对产品进行生产与加工可以取得事半功倍的效果。 2.3系统性 无论是精密加工技术还是现代化的机械设计和制造工艺,都具有系统性,它们既有需要分别达到的系统性要求,又有需要共同达到的系统性要求,这样可以提升二者结合时具有的精密度,从而推动建筑业的发展。实践结果表明,合理应用相关技术及工艺,一方面可以节约机械设计和制造需要花费的时间,另一方面能够避免现有资源出现不必要的浪费,为经济效益的提升奠定坚实的基础。在绿色制造理念被越来越多人所认可的当下,基于绿色制造理念开展科技创新工作,避免相关技术和工艺的发展给环境带来不利影响,使节约资源成为现实。 2.4全球性 无论是社会的发展还是经济水平的提升,都使得经济全球化成为现实。无论是对机械制造业还是对企业行业而言,要想在激烈的市场竞争中占据一席之地,根据全球化趋势来看,对发展规划加以调整是很有必要的,具体来说,就是在发展综合竞争力的基础上,有选择性地提升相关技术与工艺的现代化水平,充分发挥现代科学技术具有的优势推动行业发展。 3现代化机械设计制造工艺及精密加工技术应用 当前,机械制造业所制造机械产品需要达到的要求,与过去相比明显提高。针对这一情况,相关企业应当树立现代化发展的理念,在精密加工技术的辅助下,提高产品制造效率。下面就以精密加工技术、现代化的机械设计和制造工艺为切入点,围绕着各项技术和工艺的具体应用展开讨论。 3.1微机械技术 与机械设计和制造过程中应用到的传统机械相比,以微驱动器、压电元件为代表的微机械不仅精度高,而且更具有便于操作、响应速度快等诸多优点。正常情况下,规模较小的微机械产品,在信息捕捉方面的表现要明显优于传统机械,在对压力、速度变化率等因素进行检测时,微机械元件都是不可或缺的部分。微机械技术在精密性方面具有较高的要求,只有将能力传输、控制等技术相结合,在此基础上开展协调作业,才能保证制造产品所具有精准度达到特定要求。现阶段,作为现代化工艺之一的微机械技术,已经在机械设计和制造的过程中得到了广泛应用,并且在提高产品精密性方面发挥了突出的作用,满足了社会及市场的需求。 3.2切剥技术 应用在机械设计和制造过程中的切剥技术,作用主要是处理加工元件,使其符合生产精度要求,传统的切剥技术已经无法达到高标准的要求。如果想要提高机械设计和制造的精度,当务之急在于改进切剥技术,尽量削弱机床给工件带来的影响,精密切剥技术应运而生。目前,机床的最快转速已经可以达到每分钟几万转,工件受到机床和刀具的影响被削弱,精度自然有所提升。将切剥技术和信息系统进行有机结合,自动化控制切剥过程,可以使切剥精度得到大幅度提升。 3.3纳米技术 纳米技术已经被应用在对机械设备进行精密加工的过程中,并且在提高产品精密度方面,发挥了无法替代的重要作用。作为精密加工技术的一种,纳米技术常常被应用在计算机集成电路中和对精密零件进行设计的过程中。应用纳米技术制造所得零件,强度高、质量好、精密度高且保存期长,纳米技术的出现,促进了机械制造业的发展。 3.4研磨技术 在生产和加工机械所需硅片的过程中,研磨技术的“身影”十分常见。正常情况下,硅片表面的粗糙度应当在0.1cm-0.2cm之间,待研磨后,有关人员需要在抛光的同时不断调整外观细节,才能保证硅片具有的作用。由于现代机械制造在精度方面提出的要求明显高于过去,应用传统技术对硅片进行研磨,已经无法达到产品对精度的需求,作为精密加工技术之一的精密研磨技术,出现在了人们的视野中,并且在实际作业的过程中发挥了突出的作用。较为常见的精密研磨技术包括机械化学研磨、流压炫富研磨等。随着需要直接接触工件的传统研磨技术被精密研磨技术所替代,工件表面结构受研磨设备损害的情况得到了有效解决,研磨精准度大幅提升,机械产品质量也会随之提升。 4结论 无论是机械设计制造工艺还是精密加工技术,在发展的过程中都会不可避免地遇到许多困难与阻碍,但是在多方人员的共同努力下,大部分问题均已得到解决。现阶段,应用在机械设计还有制造过程中的现代化工艺与精密加工技术,具有无法被替代的重要作用,甚至推动了经济的发展。
现代机械制造技术发展概述:浅谈现代机械制造技术与工艺的应用研究 摘 要:近些年来,机械制造相关的技术正在不断改进,与之相应的机械制造工艺也获得了提高。现代的新式机械制造技术在本质上运用了一体化的机械制造手段和方式,有助于节省成本的同时减少劳动消耗。从机械制造工艺的角度来讲,机械制造工艺符合新时期的技术进步趋势,在此基础上也确保了机械制造的整体效果提高。由此可知,机械制造技术的更新和改进符合新时期的技术趋势,有利于企业获得良好的经济实效。因此对于机械制造的相关工艺和技术而言,有必要明确现代机械制造的工艺流程和技术方式;结合机械制造的现状,探求现代工艺的具体应用。 关键词:现代机械制造技术 相关工艺 具体应用 经济进步的趋势下,现代机械制造也逐步展现了独特的技术优势。相比于传统技术,机械制造的现代化技术可以为企业创造更高的经济收益,因此也受到了更多企业的认可和接受。现代性的机械制造具体包含了网络技术、信息传感技术、自动化管理技术等,因而具有多学科融合的基本特征。企业为保障自身综合实力的提高,就应当致力于改进传统流程,运用现代性的制造工艺来提高生产效能,同时杜绝制造过程中的偏差[1]。机械加工及制造通常涉及较复杂的多个流程和步骤,因此相关人员有必要熟练新时期的自动化加工手段和制造工艺,通过全方位的技术改进来体现技术优势。 1 机械制造工艺的技术特性 在企业生产中,机械制造工艺是不可缺少的。相比于传统制造工艺,现代机械制造体现了先进性的特征,与此同时也具有灵活高效、清洁度高以及能耗低的工艺优势。由此可见,新时期的机械制造不仅包含了最基本的工艺技术,同时还包含了产品制作、产品研发、开拓市场等各个环节[2]。现代机械制造从本质上来讲应当构成整体,这是由于机械制造工艺融合了很多学科的基本原理。具体而言,机械制造的现代工艺和技术具备如下的特性。 首先,现代机械制造工艺包含了多学科的技术,因此具有综合性特征。从现代意义上讲,现代机械制造摆脱了传统工艺限度,在更高层面上确保了机械制造流程的统一性。企业若能适当运用现代化机械制造方式,那么就可以保障综合实力的提升,服务于企业生产实效的提高。 其次,机械制造的现代工艺技术具有全球特征,符合了新时期的全球化趋势。在一体化进程的推酉拢各行业都面对剧烈的市场竞争,为适应一体化,企业就有必要做出技术层面的转型。相比于发达国家,我国现有的机械制造工艺仍缺乏完善性。作为机械制造企业而言,应当从根本上转变认识,尝试接受并认可现代的新式机械工艺。 第三,现代机械制造与网络具有紧密的联系,体现了统一的生产流程。面对剧烈的行业竞争,企业为获得自身的优势,就需要从全面的角度入手完成技术转型。机械制造技术整合了制造成本、制造产品的耗时、产品质量控制等多层要素,在此基础上构建了统一的结合体,这样做有利于整合原本分散的机械加工流程,确保企业获得优良的机械加工质量[3]。 2 具体的技术应用 机械制造行业具有独特的性质,这是由于机械制造包含了多层面的综合性内容,因而也有利于适应新的技术形式。在应用层面上,机械制造工艺与技术包含了如下要点。 2.1 集成化和信息化技术 从机械加工角度来讲,企业若要通过加工得到优质的机械产品,那么有必要运用集成的信息化技术来确保实现。机械制造的现代化系统正在经历转型,在这个时期也逐步引入了智能制造、集成制造和柔性制造的新方式。在网络的辅助下,集成化机械制造有利于保障全局操作的精确性,同时也融合了产品设计、机械设备生产、机械零件装配、产品检验和销售等不同的环节。在信息网络的支持下,信息化机械生产流程体现了更强的集成特点,进而构建了智能化的自动式机械加工体系[4]。 2.2 改进机械加工的方式 特种加工工艺集成了化学能、热能和光能等不同的能量形式,在能量集成的基础上还运用了新式的超声波加工以及电解加工。在技术进步的驱动下,机械制造领域也逐步开始运用新型材料和新式加工工艺。从现状来看,特种加工技术已经运用于新时期的机械加工,从而体现了特种工艺的独特优势。例如:对于耐热的硬质合金、金刚石或者淬火钢等材料,如果运用传统的流程是很难予以加工制作的。然而,特种加工的手段却可以顺利完成对于硬质材料的制造加工。近些年来,机械加工领域还诞生了水射流加工的新模式,这种工艺尤其适用于加工细小精密的硬质材料。 2.3 引进新型机械设备 企业如果要顺利运用现代机械加工及制作,那么首要的前提就是引进机械制造的先进设备和机械。这是因为,高效精密的机械制造仪器有助于提升生产效率,也可以为企业带来成本的节省。例如最近几年,现代化机械加工的相关企业逐步开始运用五轴数控的高精度铣床、集成电路的数显仪和超重型龙门铣。这些先进的大规模设备在很大程度上有助于节省人力操作,企业也能由此加快机械制造的整体速度,有利于改进工艺。 3 技术发展的整体趋势 从技术趋势来看,机械制造技术改进的关键点就在于自动化。对于机械制造的工艺领域,一体化的人机技术、集成技术以及智能技术都在迅速扩展,此外还包含了柔性制造的工艺方式[5]。运用自动化技术,有利于在加工流程中随时调整原先的工艺步骤,从而更加符合机械加工的整体规划。在网络化的帮助下,机械制造中的自动化工艺还会进一步更新。对于机械产品设计、筛选加工原材、零件主体的制造和加工、市场销售等都会继续加以改进。总之,自动化技术的诞生有利于构建企业密切交流的新渠道,保障企业顺利实现机械制造管理。 机械制造通常涉及很多流程和环节,在这些步骤中如果能运用虚拟化的机械制造方式,那么就能在本质上缩短加工流程,与此同时也显著降低了投入机械制造的总成本。虚拟技术主要用于检验工艺合理性、优化产品制造流程。由此可见,虚拟技术可以用于检验机械制成品,通过不断调整现有的制造技术,就能优化机械加工。在产品制作周期缩短的同时,企业也能借助虚拟技术的手段来调整物流、落实过程化管理并且保障生产安全。 4 结语 在转型阶段中,机械制造工艺和技术也应当随之改进,只有不断加以完善才能适应现今剧烈的行业竞争。对于机械制造行业而言,在引入新式机械制造技术时应当依照因地制宜的基本思路,确保引入的新式工艺符合自身的生产特征。在运用新技术的基础上,机械制造以及加工行业应当符合网络化、信息化和集成化的基本宗旨,确保企业获得优良的市场竞争实力,从而完善日常生产的流程。然而截至目前,企业在运用现代机械制造手段的过程中并没有达到完善,有待长期改进。在未来实践中,机械制造的相关人员还需要不断摸索经验,进而服务于现代机械制造工艺的整体质量提高。 现代机械制造技术发展概述:现代机械制造工艺及精密加工技术 摘要:随着社会经济与科技水平的不断发展,我国的机械制造业也在不断的进步和发展,同时机械制造业存在的问题也日益突出,而传统的机械制造模式已经不能适应现代社会的发展。因此,本文将从现代机械制造工艺与精密加工技术的几个方面进行分析和探讨。 关键词:现代机械、制造工艺、加工技术 现代机械制造工艺在我国的发展中起到尤为重要的作用,在我国建设过程中,机械制造工艺是需要现代化机械设备进行生产的工艺技术,提高机械制造工艺技术可以促使我国在日后的建设中更加具有发展优势。而精密的加工技术在机械制造工艺中是非常重要的技术手段,提高和完善现代机械制造工艺的重要技术就是精密加工技术,它能够促使我国经济建设更加快速发展,并具有非常重要的义意。 一、现代机械制造工艺和精密加工技术的特点 1.关联性 机械制造工艺与精密加工技术两者之间相互联系,通过两者之间关联性的特点,发展两者之间存在诸多关联部分,如开发产品、制造工程、制造加工、调研等,有关这些方面的关系都非常密切,必须确保各个环节的准确性,一旦发生问题,都会受到不同程度的影响。因此,需要在其关联性的特点上不断的提高技术制造效益。 2.系统性 机械制造的产品的设计、开发、加工制造等方面都需要一个完整的体制,这样能够清楚的了解机械制造工艺与精密加工技术之间具有一定的系统性。随着科技的快速发展,两者之间的系统性需要做好全面的掌控,这样有利于现代机械制造业的进步和发展,才能提高机械制造的生产效率。 3.全球性 随着经济全球化的快速发展,我国的诸多经济领域逐渐的与国际接轨,经济全球化的发展已经成为我国社会经济发展的重要趋势。在经济全球化的发展的背景下,市场竞争愈加激烈,我国机械制造业为提高企业在国内与国际市场的竞争力,顺应时展,积极引入先进的机械制造工艺与精密的加工技术,加强企业内部的科技投入,培养综合性素质人才,研发出适合自身企业发展的制造工艺与精密加工技术,促进我国机械制造业的可持续性发展。 二、现代机械制造工艺 1.气体保护焊焊接工艺 机械制造工艺中的气体保护焊接工艺主要是通过电弧作为能量,把气体当做被焊接物的保护介质。在进行焊接的过程中,电弧的周围会产生气体的保护层,将熔池及电弧与空气相隔绝,有效的预防有害气体对焊接的影响。同时保o气体也可以稳定电弧,使其得到充分的燃烧。通常情况下,二氧化碳则是最普通的保护气体,二氧化碳的化学性质非常稳定,非常容易获取,成本较低,在机械制造中使用率很高。 2.螺柱焊焊接工艺 螺柱焊焊接工艺是保障螺柱的一段能够接触到板件或管件的表面,直到接触面出现融化的现象,加大螺柱的压力完成焊接。它的主要焊接方式由储能式与拉弧式。这两种方式都属于单面焊接,其中储能式大多使用于薄板焊接,拉弧式大多适用于重工业的焊接。螺柱焊焊接工艺在焊接的过程中不会出现漏水漏气等问题,使其得到广泛的使用。 3.电阻焊焊接工艺 电阻焊焊接工艺主要是由被焊接物紧压在正负电极之间,并对物体进行通电,借助电流的作用使被焊接物的表面及周围形成电阻热效应对金属进行加热,使金属融化,并与另一段金属相互融合,从而形成电阻焊焊接工艺。这种焊接方式在施工中具有加热时间短、焊接质量高、生产效率高、过程简单、无污染等优势。但这种焊接方式也存在缺点,如焊接耗能高、维修成本高、设备成本高。而该焊接工艺通常使用在航天航空、医疗设备、军事、汽车等高端技术的精致行业中。 4.搅拌摩擦焊焊接工艺 搅拌摩擦焊焊接工艺最早是在上个世纪90年代初期,由TWI焊接研究所研制的,被誉为FSW。在上个世界90年代末,这种工艺对航空、建设、车辆等具有重要的影响。而这一工艺技术在焊接时仅需要焊接的搅拌头,非常资源和材料。 5.埋弧焊焊接工艺 埋弧焊焊接工艺则是在焊剂层下燃烧电弧来进行焊接,它有半自动与自动的区别。自动的埋弧焊接只用于焊接,而移动电弧和焊丝需要专门的机器运送。而半自动的埋弧焊接,它的移动电弧和焊丝需要人工手动输送。因此,在发展中几乎被淘汰。在选用埋弧焊焊接工艺时,需要特别注意焊剂的碱度、选择等,这是最能体现电流种类、冶金性能、工艺性能的重要等级技术标准。 三、精密加工技术 精密加工技术主要是为了达到常规精密加工技术很难达到的高精度的加工。它主要的加工技术包括精密切削技术、超精密研磨技术、微细加工技术,下面将分别对这三种精密加工技术进行分析。首先,精密切削技术,这种技术主要是利用切削手段来完成精密切削。由于零件、机床容易受外部因素的较大影响,目前大多使用微控制、超精密定位等方式来实现精密切削加工技术;其次,微细加工技术,目前诸多的高新科技产品的它的零部件体积较小,相关的属性和运行的频率较高。因此,大多地区和国家都会使用超微细的离子技术,这样才能够进行高新科技产品的电子零部件的制作;最后就是超精密研磨加工技术,对于普通的抛光、研磨等方法是很难满足当今复杂电路的基本硅片的需求。因此,研发超精密研磨技术尤为重要,它的主要技术包括化学机械研磨、线修整固体研磨等一系列的精密加工技术。由于超精密研磨技术具有较高的加工精度及设备较为简单等加工优势,因而在机械制造业中被广泛的应用和认知。 四、机械制造工艺及精密加工技术的重要性 在我国的机械制造领域中,机械制造工艺与精密加工技术发挥着至关重要的作用,广泛的应用在开矿、冶金等各个方面,并位于核心位置。随着科学技术的不断发展,现代机械制造工艺与精密加工技术也逐渐走向世界,越来越受到各个国家、各个行业、各个领域的重视和关注。随着社会的不断进步,在很大程度上加快和推动了机械制造工艺及精密加工技术的发展,使其在历史的发展长河中不断取得巨大的飞跃。使机械制造工艺与精密加工技术能够在我国工业发展中,起到更好的促进和推动作用。随着科技的不断发展,机械制造工艺和精密加工技术形成一个良好的循环,这样在我国经济的长远发展中能够起到强有力的推动作用。机械制造工艺及精密加工技术是将一切理念与规划变为实体的必要途径,也是发展的重中之重。除此之外,我们也要充分的意识到机械制造工艺及精密加工技术的在实际的机械制造过程中,发挥出来的重要价值,它是整个机械制造业的核心,对产品的生产过程、质量、性能、生产效率等都起到了尤为重要的作用。 综上所述,现代机械制造工艺及精密加工技术是有利于加快机械制造行业快速发展的核心,这需要我们高度的关注和重视。在经济全球化发展的背景下,要想使机械制造业拥有更加广阔的发展空间和将强有力的市场竞争能力,必须要不断研发、引进、改进新型的机械制造工艺及精密加工技术,并能够使其能够合理的使用到机械制造业中,从分发挥自身的最大价值,使其能够更好的为现代化加工事业与机械制造业发展和服务,从而促进我国经济的快速发展。 现代机械制造技术发展概述:现代机械制造工艺与精密加工技术深析 摘要:当今时代,无论是国家与国家的竞争,还是企业与企业之间的竞争,信息科学技术水平已经成为最重要的竞争要素之一。尤其在工业制造生产中,企业所掌握的科学技术信息水平直接关系着其生产效率的高低,关系着竞争实力的强弱。可以说,信息技术水平的高低是一个国家综合实力的重要体现,是一个企业竞争能力的表征。在企业制造发展方面,机械制造工艺与现代信息技术精密加工技术的结合,已经成为当今世界机械制造领域竞争的重要课题。基于此,本文从实际工作背景出发,探讨研究工业企业中机械加工工艺与信息精密加工技术的融合发展。 关键词:机械制造行业;制造工艺;精密加工技术;应用情况 当前来看,我国第一产业发展稳定,第二产业快速腾飞。在这种发展前提下,机械制造业迎来巨大的发展空间和前景。尽管一二产快速腾飞,但受制于薄弱的基础、市场等多重制约因素,导致我国的机械制造产业仍然停留在“中国制造”领域,“中国创造”实力还相当薄弱。由于创新能力不强,导致我国机械生产的产品市场替代性强,淘汰率高,长远发展的后劲不足。探寻“中国创造”困境的根本原因,其中很大程度上还是我国工业发展观念相对保守和封闭,对于传统制造工艺和技术手段盲目固守不与时俱进引进新的技术。加强技术的与时俱进,就要求我们要拥抱新的信息技术时代,加强现代机械制造工艺与精密信息加工技术的融合发展,要求我们要客观分析,科学学习和借鉴国外发达国家在这方面的经验做法,再结合中国经济发展的实力稳步发展进步。 1.现代机械制造工艺与精密加工技术的特点分析 随着我国国民经济的不断发展和进步,各行各业都需要相应的机械设备来维护它的不断持续发展,这就要求这些机械设备的质量必须得以保证。更通俗的来讲,就是机械制造行业的发展深深影响着其他行业的发展和进步。 1.1关联性特点 现代的机械制造业属于一条龙的流水制造工艺链,每一个环节之间都存在着密切的联系,这就要求企业制造者一定要对每一个环节加以重视,在分清主要矛盾的情况之下还要搞清楚主要矛盾的主要方面,始终保持谨慎性,与此同时更重要的就是要做好生产过程监督工作,以便于在发现问题之后可以及时找到根源所在并解决问题,这一项特点不仅仅是对于机械制造业而言,对于其他产业的发展也是极为重要的一个特征。 1.2系统性特点 看似简单的机械制造业其实在整个开发过程当中是非常复杂的一个系统工程,从最初的研发到最后的销售每一个阶段都是一项相对独立的工程。而且每一个阶段所需要的专业技术手段也是不同的,由此可见,机械制造业所涵盖的相关知识范围是极广的。 1.3全球化特点 近些年来,世界经济不断发展并逐渐连为一体,这种全球性的关联性不仅仅体现在产品的销售范围方面,更体现在技术共享方面。在这一行业当中有非常多的厂商,每个厂商之间的制造是相互独立又互相关联的。相互独立是因为每个国家所生产的产品是不同质的,他们生产的产品大多都有自己的特色,不同厂商的产品之间是存在一定差异性的,就如同之前所讲的关联性一样,它体现在产品的质量、功能以及销售等各个方面。但是关联性又体现在他们的基本功能等方面是存在很大联系的。要知道,经济全球化越是发展这一特点就愈加明显。 2.现代机械制造工艺与精密加工技术的应用分析 2.1关于现代机械制造工艺的应用分析(以焊接工艺为例) 2.1.1气体保护焊工艺 在生产过程当中,工人们难免会由于工作而受到伤害,最常见的便是由于二氧化碳等气体而被灼伤,为了避免这一现象的发生,现在提倡使用气体保护焊工艺。由于许多学校也开设了工程基础训练课程,大多数的学校会选择使用这种方法避免学生们受到伤害。在进行焊接时主要通过另一种介质来进行,在电焊的过程当中这种介质会产生一定的保护气体,阻止二氧化碳等有毒气体的流出,它不仅仅可以让焊接工艺完美的进行下去,还可以保护人们不被受到伤害,可谓是一箭双雕。 2.1.2电阻焊工艺 之前说给大家介绍的这种工艺方法是一种粗糙的制造方法,只适用于一些基础的入门工程,在现代等各种精密仪器的制造过程当中往往是不被使用的。为了解决这一弊端,市场上又出现了一种新的制造工艺,叫做电阻焊工艺。它是通过正负电流的压力来进行焊接工作,应用这种焊接手段制造出来的工艺产品是非常精致的,不存在较大的缺陷,而且还可以节约大量的人力和物力资源,对于许多规模较小的厂商而言是一个非常不错的选择。但是对于规模较大的厂商而言这种工艺方法显然不可取了,根本原因就是制造成本较高,会浪费大量的财力资源,无法实现大多数企业所追求的成本最小化和利润最大化的目标。 2.1.3搅拌摩擦焊工艺 这种焊接工艺具有较长的发展历史,知道目前为止仍然被广泛的应用于铁路以及飞机等各个大工程当中,具有很高的应用价值。这项技术之所以能够受到市场的青睐,最终的原因便是因为他所耗用的成本是很低的,可以有效提高各厂商的经济效益。而这项技术在前几年引入到我国的机械制造当中,对我国现代机械制造工艺的不断发展奠定了坚实的基础。 2.2关于现代精密加工技术的应用分析 说到现代精密加工技术,大家可能最熟悉的便是纳米技术,这项技术也得到了不断的推广和应用,由于日常生活当中的许多产品都是运用这项技术而完成的,因此会被大家所熟知。当然除了这项技术外,还有其他一些精密的技术手段,比如超精密磨研、微密加工等等,被越来越多的厂商所采用,大大提高了工业制造的生产技术水平。 2.3浅谈微机械技术 首先第一种技术便是微机械传感技术,它必须要有特别高的精准度,才可以符合各厂商的要求。在这一总概念之下又有众多的技术分支,各有各的特点和功能,根据厂商的不同需求所选择采用,但他们的运作原理都是一样的,并不存在较大区别。其次便是微机械使用的材料技术,这种技术的发展应用历史相比较其他技术而言是比较长的,在早期各厂商通常会采用硅来进行这项技术的使用,但随着时间的不断推移这种材料技术愈发显现出了它的弊端,于是各厂商便开始寻找新的替代材料,最终发现镍是一项符合要求的材料。最后要给大家介绍的便是微机械的制造工艺技术,可以说这是一项比较综合的系统工程,它所涵盖的知识范围是极广的。 3.结论 经过以上的阐述,相信大家对于当今现代机器制造行业的制造工艺以及精密加工技术手段所拥有的特点都有了一个大致的了解,同时也对于其在发展过程当中存在的一些题以及相应的解决方法措施也有了一个基本的认识。要知道,如果要想实现从“中国制造”向“中国创造”的根本转变,最重要的便是要坚持技g手段的创新和升级,虽然我国的制造业比较发达,但与国外先进国家相比却存在着较大的差距,为了缩短这一差距并超赶其他发达国家,从真正意义上促进我国现代机械制造行业的不断发展和进步,我们必须要从技术手段的升级这一方面来下手,从而不断提高我国的综合国力。 现代机械制造技术发展概述:现代机械制造工艺及精密加工技术的应用研究 摘要:在经济的快速发展下,传统的一些技术已经不能满足生产的需求,使用现代机械制造工艺和精密加工技术可以更好地推动机械制造行业的发展。本文立足该技术和工艺的特点,对其应用进行了研究。 关键词:现代机械 制造工艺 精密加工技术 应用研究 机械制造行业在经济发展的背景和科学技术不断提升的背景下,有着较大的发展空间。但是,传统的一些机械制造工艺和技术已经跟不上社会的发展需求,需要在技术和工艺上进行变革,引入现代化工艺和精密的加工技术,使其更好地为制造行业提供帮助。 一、现代机械制造工艺和精密加工技术的重要性 现代机械设计是一个宽泛的概念,工艺、结构、材料的设计都是其中的内容。在机械设计上,传统的方法和技术已经不能满足现代机械产品发展的需求,因此需要采用新的科学理论和相关的方法来进行技术和工艺上的变革,以此来应付在机械设计上遇到的种种难题。 随着社会发展的加快,相关机械制造的技术也需要提升,而产品的产生需要利用制造工艺把设计转换成成品,在进行转换的时候,相关的制造技术和精密加工技术,决定了实现的效果。在这个过程中,技术和工艺的不同也会使得所生产的产品不一样。 二、现代机械制造工艺和精密加工技术的特点 (1)系统性。现代机械制造是一个重大的工程,在使用现代机械制造工艺和精密的加工技术时,还会配套使用现代传感和计算机、自动化技术,除此之外,还需要新工艺、新方法、新型材料和管理方法的辅助和投入使用。因此,整体有着较强的系统性。 (2)关联性。现代机械制造工艺不仅在机械的制造过程中发挥作用,提高制作的效率、降低成本,同时在产品的设计、研发甚至售后等各个环节都会有着较大的作用。 (3)全球化。在经济快速发展的背景下,全球化的发展是一个主要的趋势。为了适应这种变化,企业也要主动和国际先进的机械制造工艺和精密加工技术进行接轨,加大研发的力度。 三、现代机械制造工艺和精密加工技术的应用 1.现代机械制造工艺的应用 (1)电阻焊焊接工艺。电阻焊接工艺的主核心是电的利用,通过对被焊接的物体进行通电操作,使其在电流的作用之下在表面产生溶化的现象,最终相互产生黏合,形成一个整体。这项工艺技术是一个传统的技术,但是效率高、质量高、效果好,应用十分广泛。 (2)保护焊焊接工艺。保护焊工艺属于热源焊接工艺的一种,它以气体作为保护的介质,一般常用的气体是二氧化碳。利用二氧化碳气体的隔离保护功能,为电弧提供一气体状态的保护层,避免电弧和空气之间产生互相的干扰,从而影响焊接工作的进行。这类工艺通过对有害气体的阻隔保证了焊接的质量,同时还促进了电弧的充分燃烧。 (3)埋弧焊焊接工艺。埋弧焊工艺属于燃烧电弧工艺的一种,这种燃烧一般在焊剂层进行,有半自动和自动两种类型。前者依靠人工来完成电弧的移动操作,并且要依靠机械设备来输送焊丝,人工程度较高,后者则会用一个专用的小车来完成电弧的移动和焊丝的输送,减少了人力资源的投入,节约了成本。 (4)搅拌摩擦焊接工艺。搅拌摩擦焊接工艺属于传统焊接工艺的,在使用上,它只对搅拌头进行一个焊接操作,除此之外,不对其他的材料提出更高的要求,因而适用范围很广。 (5)螺柱焊接工艺。螺柱焊接工艺主要运用了压力的原理,对螺柱进行施压,并在上面进行通电操作,使其熔化。螺柱焊接工艺一般分为拉弧式和储能式两种,但是它们都属于单面的焊接方式,前者在重工业当中用得比较多,后者则一般用在薄板的焊接时有着应用。 2.精密加工技术的应用 (1)精密切削技术。精密切削技术是一种直接的切削技术,在精密加工技术上应用广泛。在机械产品的生产过程中,提高产品的质量是一个重要的目标。如果使用精密的切削技术,那么就可以有效地减少机械产品在制造时对其他零件、工具的使用,节约了成本,同时还使得技术更加精良,避免在生产的环节出现粗糙工艺。 (2)磨具成型技术。在电子产品的制作中,会涉及很多的零件,当前这些零件大部分都是利用磨具成型技术来完成的,对于磨具的精度提高来说十分有帮助。 (3)超精密研磨技术。超精密研磨技术在电路基板的硅片加工集成中应用十分广泛,对于存储密度的提高有着重要的意义。 (4)纳米加工技术。纳米是一个新兴的产业,当前,这种技术已经可以在硅片上画出一个纳米宽的线,使得信息存储密度得到了较大的提高。 四、结语 现代机械制造工艺和精密加工技术的应用研究是推动机械制造企业在激烈的市场竞争下脱颖而出的一个重要帮助,加强相关的技术研究和应用探讨,可以更好地使得企业健康并且稳定地发展。
版图设计毕业论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 作者简介:鞠家欣(1972—),黑龙江双城人,硕士,讲师,研究方向:集成电路设计与测试技术。 版图设计毕业论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。 版图设计毕业论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计毕业论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 版图设计毕业论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 作者简介 杨依忠,讲师,主要研究方向是混合集成电路设计。 版图设计毕业论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院 版图设计毕业论文:基于Virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 引言 在当前通信市场的带动下,通信技术飞速向前发展,手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此,单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器,以及提供本振所需的频率综合器等单元模块,对于工作在射频环境的电路系统,如2.4G或5G的WLAN应用,系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块,以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后,本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。 Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟,数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台,Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术,包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此,目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术,射频设计能力大为增强。使用该项新技术,可以减少设计反复,并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数/模混合的电路设计;Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理;spectre/SpectreRF仿真器精度高,适合不同特点的电路设计;Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能;此外,Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于Virtuoso的行为仿真和系统规划 射频收发系统的设计最终能否成功,以及模块指标分配是否合理可行,都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算,即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器,以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且,Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用,对于射频系统设计,所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求,通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真,直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例,接收系统。每个模块的指标设定非常具体,如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后,每个模块的指标分配任务也同时完成。 每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块,进行系统仿真,可以看出每个模块是否满足系统的需要,进而评估每个实际模块对系统性能的影响。 基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计 基于上述的行为仿真结果和指标分配结果,可以划分系统模块设计任务,对每个单元块分别进行设计仿真。 LNA LNA是射频接收机最前端的一个有源部件,它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配,其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸,以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。 Mixer 混频器是收发机的核心,由于完成的是变频工作,其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关,但输入和输出工作在不同的频段上,往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果,如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。 VGA 基带VGA由于频率低、增益大,因此对噪声要求不高,主要是对线性度、增益等指标有较高的要求,SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长,直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小,非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量,在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件,利用脚本的自动运行,只要事先安排好各种仿真任务,Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能,以此为指导逐步改进,便可获得一个满足系统需要的电路模块。 PLL模块 PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务,PLL本身是一个数字/模拟混合的模块,但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作,这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例,VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行,采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。 电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线,CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。 以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的,完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证,最终可以得到符合要求的接收系统。 温度分析 要保证最终系统设计的可靠性和成品率,很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置,以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。 射频收发系统的整体电路仿真 各个模块电路分别设计验证完成以后,就可以把所有模块连成系统,并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统,对这个系统加上激励进行仿真测试,可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大,可以直接对系统进行tran、SP、PSS,以及PSP、Pnoise、PAC等分析,获得整个芯片的性能。如果资源不足,则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立,因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。 版图设计与后仿真 在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计,首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件,进行各个模块的粗略布局,主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性,可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。 系统布局以后,将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后,即可以调入到系统版图中来检查,随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。 具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能,比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效;利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路;利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。 版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具,DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点,利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度,可以考虑采用Assure工具来进行。 结语 本文详细讨论了基于CadenceVirtuoso设计平台的单片射频收发集成电路的设计过程。讨论了利用Virtuoso工具完成的自顶向下、从系统到模块、从前端都后端的整个设计步骤,直到实现一个完整的射频芯片。可以看出,Virtuoso平台工具在IC设计的各个阶段所发挥的重要作用。 文中所述的单片射频芯片设计中所采用的Virtuoso工具只是Virtuoso家族中最常用的几个工具,依靠他们的强大功能足以完成复杂的射频系统设计,是性价比较高的一种解决方案。如果再结合Virtuoso的AMs、UltraSim、VoltageStorm、ElectronStorm等工具,将会使设计效率更高,设计更精确。 版图设计毕业论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。核心技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计毕业论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计毕业论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计毕业论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计毕业论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者简介:李亮(1979-),男,内蒙察右前旗人,讲师,就职于苏州市职业大学电子信息工程学院,研究方向:集成电路设计与教学研究。 版图设计毕业论文:做好凹版图文设计 提高印品质量 在凹版印前制作中,需要对客户设计好的图文进行适当地修改,使其尽可能满足凹印的要求。其中,线条、文字和色彩等都是重要的考查对象,只有设计和控制合理,才能达到理想的印刷效果。下面,笔者将谈一谈我公司凹版图文设计的要点,供同行参考。 文字和线条设计 文字和线条的设计一般应注意以下3个方面。 (1)由于较细小的文字和线条在印刷时不宜采用多色套印,所以,不能在套色图案上设计更加细小的反白字,且不宜在套色图案上留白后,再套印其他细小的文字,否则会增加套印难度。 (2)文字字号不应小于5号字,字高不得小于2mm;线条线宽不得小于0.1mm,但如果采用金属油墨印刷,考虑到金属油墨颗粒太大,在印刷时较难呈现理想的效果,所以其线条线宽就要大于0.1mm;细小的线条、文字等在设计时需要加上宽度为0.02mm的实边,加上实边后这些文字和线条本身的宽度应保持不变。 (3)文字与底图之间的压边在印刷时往往容易出现变色问题,如果客户不能接受这种问题,在图文设计时就要在文字边缘加白边,且白边宽度不得小于0.3mm。 色彩控制 (1)对人像等套印精度要求较严的图像,在图文设计时黄品青各色之间尽量不要加入其他色彩。 (2)印品上条形码的色彩多以黑色、深蓝色为主,不宜采用金属油墨或浅色油墨印刷。另外,条形码的大小应符合国家要求,为保证条形码印刷的完整性及清晰度,条形码的线条方向应尽量与版辊圆周方向一致。 (3)在油墨色彩能够达到客户要求的前提下,设计图文时尽量不使用叠色,例如,如果直接采用黑色挂网能够满足色彩要求的话,就不要选择由黄品青叠加而得到的黑色;过渡网能通过改变加网线数来达到色彩渐变效果的话,就不需要采用多色叠加去完成。 其他方面 加网时必须充分考虑80%和5%这两个色彩跳跃区,渐变挂网时最小网点极限应在10%以上,可印刷的最小网点面积率为15%~25%,尽量不要做大面积挂浅网,以免大批量印刷时造成网点丢失。另外,透明油墨和金属油墨必须要采用专色版,大面积实地底色最好要与网目调图案分开制版,且尽量采用专色版。