化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中的应用 摘要:充满生机的二十一世纪,以知识经济为主旋律和推动力正引发一场新的工业革命,节省资源、合理利用能源、净化生存环境是这场工业革命的核心,纳米技术在生产方式和工作方式的变革中正发挥重要作用,它对化工行业产生的影响是无法估量的。这里主要介绍纳米材料在化工领域中的几种应用。 关键词:纳米材料;化工领域;应用 1纳米材料的特殊性质 1.1 力学性质高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。 1.2 磁学性质当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过1.55Gb/cm2,在这情况下,感应法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为3%,已不能满足需要,而纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%,可以用于信息存储的磁电阻读出磁头,具有相当高的灵敏度和低噪音。 1.3 电学性质由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属――绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。 1.4 热学性质纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。 2纳米材料在化工行业中的应用 2.1 在催化方面的应用催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子――空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 2.2 在涂料方面的应用纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。 2.3 在精细化工方面的应用精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。 化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中的应用论文 纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。 纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征,引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后,世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质,使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来,它在化工生产领域也得到了一定的应用,并显示出它的独特魅力。 1.在催化方面的应用 催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 光催化反应涉及到许多反应类型,如醇与烃的氧化,无机离子氧化还原,有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成,固氮反应,水净化处理,水煤气变换等,其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2,既有较高的光催化活性,又能耐酸碱,对光稳定,无毒,便宜易得,是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道,选用硅胶为基质,制得了催化活性较高的TiO/SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒,对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂,可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究,是未来催化科学不可忽视的重要研究课题,很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。 2.在涂料方面的应用 纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。 3.在其它精细化工方面的应用 精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2,作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中,使其密封性和粘合性都大为提高。此外,纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2,可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的;而加入A12O3,不仅不影响玻璃的透明度,而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能,而且质地细腻,无毒无臭,添加在化妆品中,可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2,能够强烈吸收太阳光中的紫外线,产生很强的光化学活性,可以用光催化降解工业废水中的有机污染物,具有除净度高,无二次污染,适用性广泛等优点,在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域,除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外,还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能对这些制剂进行过滤,从而消除污染。 4.在医药方面的应用 21世纪的健康科学,将以出入意料的速度向前发展,人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗,已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;使用纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病,美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物。纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流动,因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道,我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用,通过纳米技术处理后的银表面急剧增大,表面结构发生变化,杀菌能力提高200倍左右,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。 微粒和纳粒作为给药系统,其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。 纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白质特别是酶,从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合,研究分子生物器件,利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释。 5.结语 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性,设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品,目前已出现可喜的苗头,具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。 化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中使用 纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。 纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征,引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后,世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质,使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。 纳米材料的应用前景十分广阔。近年来,它在化工生产领域也得到了一定的应用,并显示出它的独特魅力。 1.在催化方面的应用 催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 光催化反应涉及到许多反应类型,如醇与烃的氧化,无机离子氧化还原,有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成,固氮反应,水净化处理,水煤气变换等,其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2,既有较高的光催化活性,又能耐酸碱,对光稳定,无毒,便宜易得,是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道,选用硅胶为基质,制得了催化活性较高的TiO/SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒,对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂,可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究,是未来催化科学不可忽视的重要研究课题,很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。 2.在涂料方面的应用 纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。 3.在其它精细化工方面的应用 精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2,作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中,使其密封性和粘合性都大为提高。此外,纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2,可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的;而加入A12O3,不仅不影响玻璃的透明度,而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能,而且质地细腻,无毒无臭,添加在化妆品中,可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2,能够强烈吸收太阳光中的紫外线,产生很强的光化学活性,可以用光催化降解工业废水中的有机污染物,具有除净度高,无二次污染,适用性广泛等优点,在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域,除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外,还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能对这些制剂进行过滤,从而消除污染。 4.在医药方面的应用 21世纪的健康科学,将以出入意料的速度向前发展,人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗,已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;使用纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病,美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物。纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流动,因此可以用来 检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道,我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用,通过纳米技术处理后的银表面急剧增大,表面结构发生变化,杀菌能力提高200倍左右,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。新晨 微粒和纳粒作为给药系统,其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。 纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白质特别是酶,从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合,研究分子生物器件,利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释。 5.结语 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性,设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品,目前已出现可喜的苗头,具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
机电一体化数控技术篇1 1机电一体化数控技术概述 目前,在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛,并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体,在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化,包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升,为机械维修提供了充分的技术支持,使煤矿机械的工作效率得大幅度提升,使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外,目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用,其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步,煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求,煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛,也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关,而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。随着煤矿企业的不断发展,其对自动化程度的要求越来越高,这就必然复杂化电子控制系统,同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来,煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平,能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以,加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前,煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求,主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展,并对机电一体化数控技术的应用进行强化,进而提高煤矿生产效率,增加煤矿企业经济效益,促进煤矿企业的发展。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1机电一体化数控技术在综合方面的应用 煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大,在牵引性能方面要强于液压牵引,对于大倾角的煤层中的开采比较使用,同时其具有简单的结构,操作难度不高,灵敏性高,维护管理也相对简单方便,因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。 2.2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用 作为煤矿生产的重要环节,煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率,而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升,使机械设备的结构简化,并连接了滚筒与驱动,使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备,其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量,并且在长距离输送方面具有一定的适用性。 2.3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用 在煤矿安全生产中,机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位,监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求,系统必须持续连通,能够随时与工作人员取得联系,进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用,能够连接系统主机内的数据库,通过网络将其连接位同步模式,并经过专用通信接口实现监控,同时将软管软件技术结合当一起,利用专业软件,整理与分析获得的数据,使多项功能得以实现,例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段,对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。 2.4机电一体化数控技术在其他方面的应用 煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用,而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合,使成组自动移架和定压双向临架得以实现,使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外,机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。 3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考 机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势,并且机电一体化设备有着一套完整的程序,对操作的要求不高,实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用,并且应用范围越来越大。目前,我国煤矿企业的发展前景十分良好,在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求,煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间,该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便,同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快,提高了煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚,发展不过20年,在有些方面不可避免的存在一定的不足,需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下:①应基于原有的优越性能开发新的功能,确保机电一体化产品满足社会发展的需求,并以此促进社会的发展;②加强技术投入,大力研发新技术,并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设,提高煤矿机械操作人员的整体水平,为其定期开展培训工作,提高操作人员的技术水平。目前,随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平能够越来越高,经济发展与国家建设也离不开大量的资源,因此针对这一情况,就必须提高煤矿生产效率,加大机电一体化技术的应用与开发,确保其在煤矿生产中的应用越来越广。 4结语 综上所述,目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用,其中机电一体化数控技术也是如此,与其他技术相比,该技术在各个方面都这又十分明显的优势,在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升,对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足,因此必须对其展开深入的研究,细致分析其存在的缺陷,并提出相应对策,使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用,进一步提高煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来更好的经济效益,促进煤矿企业的发展。 作者:张磊 单位:同煤集团忻州窑矿综采三队 机电一体化数控技术篇2 1.对机电一体化数控技术内涵进行概括 机电一体化数控技术运用到当前的煤矿机械设计中,可有效地实现机械性能的完善与提升。而在该技术支持下的煤矿机械已经发展至机械操作监控与故障诊断等功能实现,也能更加便捷快速地进行设备安装与拆除,方便机械应用过程中的维修操作。这样不仅会延长煤矿机械的操作寿命,同时还能有效的保证机械运行的效率提升。而就煤矿机械所执行的通风、供电等多种工作而言,自动化程度也能有效的保证设备操作的安全性。而当前保证设备自动化程度提升的关键点为电子控制系统应用,该系统在当前已被广泛应用于煤矿生产过程中。而随着煤矿行业的发展与科学技术的进步,将来的煤矿机械应用势必会实现更高的自动化程度。而在机械设备复杂程度提升的同时,也对机械操作人员的技术应用水平提出了要求,积极实现操作人员技术培训与研究人员的研发支持是十分重要的。 2.该技术在煤矿机械中的应用实践分析 2.1该技术在煤矿机械综合方面的应用 该技术在煤矿机械综合方面的应用,主要是利用电牵引技术来进行煤矿机械设计,即电牵引采煤机。该煤矿机械在实际应用中的功率较大,所具备的牵引能力要比传统的液压牵引方式更优。该煤矿机械被广泛应用于存在着大倾角的煤层的煤矿开采工作中。另外,该类型的机械在实际应用中操作简便,结构更为精简,具有较高的灵敏度。操作人员在后期的机械维护与保养工作中也能降低工作压力。所以,在该技术支持下实现的煤矿机械在当前煤矿开采中被广泛的应用。 2.2该技术在采煤提升与煤炭运输机械中的应用 采煤提升和煤炭运输都是煤矿开采工作中的重要内容,保证该操作环节的顺利开展,对于提高煤矿开采工作效率有着重要作用。该技术在采煤提升与煤炭运输机械中的应用,主要以现代化的矿井提升机和带式输送机来进行阐述。前者机械在实际应用过程中已经实现了全数字提升,机械本身的结构十分精简,同时还直接和滚筒驱动进行串联,这样的做法主要是为使该机械在实际运用过程中的安全稳定性能得到保证。而后者已经成为当前采煤运输操作中的首要应用设备,在实际应用中不仅具有安全可靠性,相比传统运输工具还能实现更大数量的煤炭同时运输。并且在该技术的应用深入下,还实现了较长距离的输送发展。 2.3该技术在煤矿设备安全生产中的应用 保证煤矿开采工作的安全性是十分重要的,而该技术在安全生产中的应用主要表现在监控系统的建立与应用,其主要是为了有效地防止煤矿开采过程中的安全事故发生。尤其是在煤矿的矿井范围内,监控系统的应用水平要求较高,在实际开采过程中始终需保证系统的连接,方便和采矿人员进行及时联系,从而保证煤矿开采工作的安全稳定。而该技术在监控系统中有着重要的应用作用,可实现系统主机数据库的相互连接,并运用现代网络技术连接通信接口,最终实现生产监控。而该技术还能与软件技术相结合,有效的就监控数据进行收集和处理,进而满足数据上传、数据查询以及打印等多种机械功能需求。 2.4该技术在煤矿机械其他方面的应用 在煤矿开采过程中,井下支架是重要的应用设备,在该设备中引进该技术实现了设备功能的优化。其主要表现在计算机和液压技术在该设备中的应用实现了井下支架的自动移位,这样可有效地避免传统支架在应用过程中和磨板进行抵触碰撞的现象。而该技术在煤矿掘进机中的引进主要是在机械电气部分进行应用,当前已实现其在开关箱、操作箱以及控制按钮等多项电器系统内的零件中,实现了掘进机施工效率和安全性的全面提升。 3.该技术在煤矿机械中的应用水平提升措施探讨 随着煤矿需求量的逐渐增加,未来的煤矿开采行业势必会对煤矿机械提出更加严格的应用和功能要求,实现该技术在机械设备中的应用推广和研究是当前乃至之后的重要发展方向。而相关研究人员可从以下几方面来实现该技术在煤矿机械中的应用水平优化。其一,在保证现有性能的基础上,实现全新的技术应用功能研发,使得相关机械在该技术的支持下逐渐满足未来煤矿生产的需求。其二,煤矿企业应当加大技术与资金投入,组建专门的研发小组进行新技术开发,并加大对技术研究的资金成本投入,为研发人员的技术研发工作的实现提供平台保证和支持。同时,还应当积极就国内外的先进技术应用进行思考和引进。其三,注重对煤矿机械操作人员的培养,这主要可从开展技术研讨会议和教育工作来进行实现,切实提高操作人员的设备应用水平。并制定严格的技术人员考核制度,定期就操作人员的技术应用水平和职业道德规范等进行考察与总结,采用相应的奖惩制度对操作人员进行约束。总体来说,我国经济与社会在不断发展过程中,煤矿资源的应用量也将会不断提升。面对这一现状,加强煤矿生产效率的提升就成为当前重要的技术研究方向。而煤矿机械作为开采支持技术,加强机电一体化技术在其中的应用推广是十分必要的。 4.结语 在当前的煤矿机械设计中,机电一体化技术已经实现了较为广泛的应用,并发挥了重要的应用价值,相比传统的煤矿机械具有更多的优势。所以,为实现企业竞争力的提升,各煤矿开采行业应当重视该技术在采矿机械中的应用。首先需要明确该技术的实际内容和优势,并就当前该技术的应用程序与应用实践进行学习与掌握。在实际应用过程中积极总结技术应用经验,不断实现技术的研究创新。 作者:余波 单位:重庆川九建设有限责任公司 机电一体化数控技术篇3 我国有着广阔的国土面积,煤炭资源也非常丰富,在各地均有分布,在推动国家经济发展上发挥着重要作用。在时代发展与进步过程中,煤炭资源开采难度也越来越大,对传统开采方式来说已经显得落后,不能保证开采的精度。对此要将机电一体化数控技术应用到煤矿机械中,提升煤矿机械的性能,从而更好应对各种复杂的地质环境,并大大降低工人工作强度,促使煤矿生产朝着专业化与科技化方向发展。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化是电子机械工程学中的重要组成部分,涵盖了自动控制、机械技术等学科,对机电一体化技术来说,由各学科交叉与融合发展而成。在互联网与计算机等技术快速发展的今天,煤矿机械中也应用了很多现代化技术,提升了机械生产的效率,如通过引入微电子技术,可以实时监督与控制煤矿,并进行故障诊断等。[1]煤矿生产过程比较复杂,要求有良好的通风与供电条件,这就凸显了电子控制系统的重要性,关系着煤矿生产自动化水平的提升。随着煤矿现代化发展速度的加快,在煤矿生产中除了要应用机械与液压技术以外,还要引进机电一体化数控技术,确保煤矿生产效率进一步得到提升,从而获得更大的经济效益。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1在线监控、自动报警和故障诊断 对在线监控来说,主要在机电一体化技术支持下,能够让煤矿作业得到有效监控与管理,构成部分有电动机、供油设备和传动系统等。监控系统可以从设备状态出发,在发现有异常现象以后可以自动报警,并将设备具体位置发送给管理人员,以达到警示的作用。这样就极大减轻了工作人员工作量,煤矿设备日常维护效率也变得更高,管理人员通过及时采取解决措施,可以最大限度减少经济损失。此外,还可以对煤矿设备进行有效的故障诊断,将故障原因查找出来以后,通过采取一定解决方法,确保不影响正常的煤矿生产。 2.2在煤矿机械综合采矿中的应用 在煤矿综合作业中应用机电一体化,通常为选择电牵引采煤机,这是机械技术与数字控制技术有效结合的典型例子。电牵引采煤机在近年来的发展中已经越来越完善,相比于其他牵引方式,这项技术显得更具科学性与先进性,如具备更加强大的数控能力。利用电力能够大幅度提升牵引功率,可以满足大倾角作业要求,也保证了作业的速度。此外将该技术应用到综合采矿上,其优势也体现在很多方面,如灵敏度更高,演唱了机械设备的使用年限。在煤矿机械中应用机电一体化技术以后,可以有效实现工作效率的提升,并对煤矿机械的快速发展创造了良好的条件。 2.3在提升煤矿运输能力上的应用 提升煤矿运输的稳定性与安全性,能够确保煤矿作业有效进行,在煤矿作业效率得到保障以后,整个采矿工程才能顺利推进。在煤矿运输上应用机电一体化数控技术以后,通常反映在煤矿提升设备与带式传输设备等方面,对矿井提升设备来说,可以让煤矿作业效率得到提升,满足煤矿作业的提升要求。[2]现在通过实现内装式提升设备的一体化,也是这项技术的优势之一,不仅可以充分简化设备结构,也连接了滚筒和驱动,大大提升了机械设备的安全性。对带式传输设备来说,在现阶段煤矿作业中应用比较多,自动化水平也很高,能够保证煤矿开采的稳定、高效进行,让煤矿作业效率的提升有了可靠的技术支持。 2.4提升安全生产水平 一直以来煤矿生产都将安全放在首位,通过应用监控系统可以有效监督与控制煤矿生产各个环节情况,能够及时发现存在的安全隐患,通过采取有效解决措施,避免出现不必要的安全事故,提升了煤矿生产的安全性。通常情况下煤矿生产对监控系统有着很高的要求,不仅要求系统能够始终维持在正常运行状态,还要确保与人的联络保持通畅,从而才能避免出现安全事故。对此可以应用机电一体化数控技术,并和数据库进行充分的整合,在应用局域网实施同步模式和专用的通信结构,可以提升监督与控制的效果,将整个煤矿生产中形成的信息有效收集起来。通过应用专业计算机软件整理和分析数据信息,形成分析图表后将设备运行状态直观、全面的反映出来,有利于修复薄弱环节,达到优化煤矿开采工作环境的目的。 2.5提升设备精细化水平 当前市场经常越来越激烈,煤矿企业要想顺利脱颖而出,应该高度重视管理工作,实行精细化管理方法,这是煤矿今后发展的主流趋势。机械设备在煤矿生产中占据着重要的地位,直接关系着煤矿企业的经济效益,但是现阶段很多煤矿企业生产设备比较老旧,对此需要及时应用机电一体化数控技术,让机械生产设备得到精细化管理,保证企业经济效益获得提升。在实际煤矿开采过程中,对运输设备进行精细化管理,将里程碑、反光警示标识等设置在各巷道内,并加强对运输设备的保养。在应用数控技术以后,能够定期检查与维护煤矿运输设备,只要出现问题可以第一时间解决,让煤矿生产工作得以顺利进行。 3结语 总之,机电一体化数控技术有着高效、稳定和安全等优势,通过将其应用到煤矿机械中,可以保证综采效果实现提升,让煤矿生产更具效率。同时还要将机电一体化数控技术与运输系统相集合,从而让运输系统得到有效的优化,让煤矿生产每个环节能够实现有效的衔接。煤矿企业只有充分发挥出机电一体化数控技术的作用,才能实现经济效益的不断增长,满足社会各界对煤炭资源的需求,也推动国民经济的快速、稳定发展。 参考文献: [1]张坚祥.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用分析[J].科技创新与应用,2017,(29):156-158. [2]庞岩.研究机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].科技展望,2016,(30):131. [3]蒋尊涛.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].建材与装饰,2016,(02):221-222. 作者:王斌 张娜 单位:太原矿机电气科技有限公司 山西省邮电建设工程有限公司
1前言 在机械生产制造中,将自动化技术广泛推广并应用到机械工程中去,提高工作效率加快材料的加工速度与质量,加快生产速度,解决在传统技术下所出现的工作效率、质量等的问题,这就是所说的机械工程自动化应用。将自动化技术应用到机械工程中去,更有利于机械工程的推动和发展。将自动化推广并应用到机械工程中去,不仅是机械工程的又一个质的改变,更有利于机械工程的生产完善,优化生产程序,将繁琐的生产运作简化,提高工作效率和生产质量。虽然自动化已经渐渐的应用到机械工程中去,但是推广不够广泛,从自动化的发展来看,我国自动化应用还处在初级阶段,自动化程度严重偏低,所以为了更好的促进机械工程的发展,应加快自动化技术的应用。 2机械工程自动化技术发展的现状 将自动化技术应用到机械工程中去,那么机械设备在不受外界因素的影响条件下,可以按照提前设置好的程序,使机械脱离人力,按照程序自动化生产。自动化技术应用到机械程序中去,可以使各个工序更加顺利进行,并且加快生产效率简化生产程序,提高工作效率,并且保证生产中的质量,让机械工程更好的适应市场经济效益,实现可持续健康发展。由于我国自动化的应用起步较慢,与其他发达国家存在较大的差距,国外的自动化应用更加的灵活、标准和智能,但我国的自动化程度尚处于初级阶段,只是单一的使用自动化技术并且处于刚性阶段。目前我国关于机械工程的生产管理依旧会受到传统技术和管理思想的影响,不能更好的应用相关先进技术。计算机智能技术也不能很好的在管理模式以及生产应用中得到有效利用,生产活动及模式等由于受到传统技术和思想的影响并不能得到很好的更新和优化。根据自动化技术的应用可以发现该技术的发展受到了诸多因素的影响,同时制约自动化技术的应用的还有工作人员专业技术知识不到位,并且管理制度缺乏改善和健全,这些都会对机械工程中自动化技术的运用造成影响,限制自动化技术的应用。 3机械工程自动化技术存在的问题 3.1管理理念的落后 我国自动化技术应用处于初级阶段,所以会出现单一自动化和刚性自动化的问题,并且工业化程度以及机械设备水平等都有待提高。由于我国大多机械工业企业起步较晚,所以企业领导以及管理人员的发展理念和管理制度都会受到传统工业管理发展的影响,忽略自动化技术的重要性,管理体系存在问题,这就会限制自动化技术的应用发展。虽然企业会引用先进的自动化技术来提高工作效率和生产质量,但是由于领导及管理者对自动化技术的不重视,并且受传统思想没有创新,就造成了机械自动化不能够发挥应有的作用,并且机械自动化并没有随着应用的增多而得到水平的提高。 3.2发展规划问题 机械工程中自动化的应用水平得不到很好的提高是因为受到了很多因素的影响,例如自动化技术不够先进、自动化应用单一、工作人员专业知识不到位等,其中工作人员不具备自动化技术专业知识,并且社会中缺少自动化技术人才是制约机械工程自动化应用的主要原因。并且大大降低了自动化技术在机械工程中的应用价值。技术人员的知识不到位,就不能很好的发挥自动化技术的作用,缺乏专业技术人才,就会限制自动化技术水平的提高。除了以上原因,市场也是影响自动化应用的原因,各个企业对自动化技术的认识不到位,对自动化技术没有全面的了解从而忽略它的重要性,这就会影响机械工程自动化市场的发展,使自动化市场受到制约,经营范围受到影响。企业缺乏创新意识,接受新事物的能力较差,没有长远的考虑和计划,并且对实际市场和技术发展并不了解,没有认识到机械工程自动化的现实价值,从而影响自动化技术的应用和发展。 4优化机械工程自动化技术的具体措施 4.1完善配套机械自动化设施 机械工程的设备与自动化技术的应用密切相关,所以对机械自动化设备进行完善和更新可以更好的提高自动化技术的应用和发展。要想实现降低成本,节省人力资源,提高经济效益的目的,可以将数控工艺、技术思想等应用到原材料加工、零件生产的环节中去。并且设备机械的全面一体化使得整个生产过程更加的优化和简洁,使整个生产过程更加顺利的进行。将计算机技术应用到自动化生产中,可以更好的控制整个生产过程,提高生产过程中的效率和质量,使得生产更加的智能化、便利化,在保障质量效率的同时,降低生产成本,提高企业经济效益,促进自动化技术的发展和应用。 4.2发展低成本的机械自动化技术 为了更好的适应市场经济的发展,顺应当代社会技术发展,就要对自动化技术加大重视力度,并且降低自动化设备应用的生产成本,控制自动化成本在可承受范围内,增大自动化技术应用的可行性。同时,在保留现有生产设备优势的基础上,引进国外先进技术,合理安排生产流程和设备应用,做到设备资源不浪费,发挥自动化技术的优势。并且管理人员要具有创新意识,能够灵活的运用管理知识,提高对自动化技术的重视程度,设立更健全的管理体制。 5结束语 二十一世纪是一个信息网络化的时代,科学技术得到了广泛的发展和应用,为了促进机械工程的发展,就要合理、科学的运用自动化技术,提高工程的生产效率和质量,推动自动化技术的发展应用,并促进机械工程的发展。
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。
1引言 当前,我国工业现代化迅速发展,机电一体化技术逐渐向着机电自动化技术方向发展,传感器技术的广泛应用,该内容属于机电自动化发展的核心内容,机电自动化生产过程中,对传感器技术进行应用,可以促使质量生产以及生产效率得到大幅度提升,促使现代化企业的机电自动化发展需求得到保障。 2传感器技术的研究现状 当前,在一些先进的科学研究当中,传感器技术的应用越来过广泛,其逐渐成为智能器件、智能系统当中的一项重要组成部分。将传感器-计算机-效应器作为核心内容的机电自动化控制技术的应用最为广泛。特别是在高度自动化的工厂运作流水线、不同形式的办公智能自动化设备当中应用更为重要。促使社会经济发展得到进一步加快,还让人们的生活水平以及生活效率得到不断提升,对于整个社会发展起到推动作用。此外,传感器属于机电自动化控制系统当中的首要部位,在整个系统中,是系统正常运行的前提条件。在相应智能化系统当中,若传感器发生故障,不能“感知”外界带来的变化,这就会导致一系列过程难以进行。对此,传感器技术水平高低对不同类型的智能系统运行情况以及应用效果带来直接影响。 3当前传感器技术在机电自动化中的应用现状 3.1传感器技术不够精细 对当前传感器技术在自动化生产工作中的应用情况进行分析,认为其还存在一定问题,如传感器的精细化程度存在问题,即便当前存在多个企业对传感器进行应用,已经发展成了微传感器,但是对微型传感器进行应用,还没有得到广泛认可。从总体角度进行分析,未来的机电自动化生产过程中,传感器技术会逐渐向着更小、更加精细化的方向发展,这就要求机电自动化生产产业高度重视。 3.2传感器技术不够清洁 传感器技术使用过程中,不够清洁。过去较长的一段时间内,采用机电自动化生产,对传感器进行应用,使用的主要是切削液技术,这就在无形之中提高了使用成本,还在一定程度上导致周围环境受到污染,在具体生产中,产生大量的污染废气和油气。因此,对传感器技术进行使用过程中,需要重点考虑传感器技术是否具备清洁性。针对这一问题,技术人员可以采用干式加工技术,通过这种方式,有效弥补过去削切、磨削等方式的不足,进一步提升工作效率,有效节约机电自动化生产资源。 3.3传感器技术不够虚拟 在对传统传感器技术进行具体应用过程中,传感器技术的虚拟度不高。这就在一定程度上促使实际生产以及作业过程中,蕴含着极大的危险因素,进一步增加了生产安全事故发生的可能性,还为工作人员自身的安全埋下巨大安全隐患,甚至会带来严重的额财产损失,导致机电自动化生产对产品研发速度降低,这种情况下的生产效率较低。因此,今后对传感器技术进行具体开发过程中,需高度重视传感器虚拟化问题,对传感器仿真技术进行科学创新,对计算机仿真软件进行科学合理的应用。最终模拟出更加真实的机电自动化生产系统,这就在一定程度上促使产品设计以及生产更加精细化、合理化。对机电自动化生产过程中出现的实际问题及时发现并解决,对产品工艺以及技术质量进行进一步优化。 4传感器技术在机电自动化中的应用 4.1机械制造 对于传感器技术而言,在机械自动化生产过程中的实际应用,主要内容有以下几个方面:第一方面是对机械工程进行具体制造,对传感器技术进行应用,具有较高的现实意义和价值。技术人员将传感器技术和自动化生产进行有机结合,从而提供更加有效的技术监测手段,对机械制造产品进度层面的技术进行科学有效的控制。例如对工件进行具体生产过程中,存在一些基点,在这些基点之间,还需对工件尺寸进行科学控制,这种情况下可以对接触式传感器进行进行使用,从而能够在工件当中寻找细微的光点。 4.2机器人 对传感器技术进行设计以及开发的基础上,现代化机电自动化生产还对机器人技术进行有效应用,促使机电一体化技术的应用范围被拓宽,机器人具有较高的智能化特点,这就对传感器技术提出了较高的要求。通常情况下,技术人员对机器人进行具体设计过程中,存在内部以及外部两种不同形式的传感部分,其中的内部传感基本上是对机器人内部运行情况进行监测的,也就是对系统进行监测,可以结合实际给定的需求提供相应的服务。 4.3技术监测 传感器技术被应用在工程机电自动化技术生产过程中,对监测技术进行应用,就是对环境监测技术进行使用,针对机电工程自动化实际生产环境进行严格监测,进而构建起一套比较完整的系统网络,通过这种方式,可以相对准确的对环境产生的变化进行识别和判断,对创安器进行有效安装,能够从生产环境当中获取温度、湿度方面的信息,这就在一定程度上确保自动机电自动化生产设备始终处于正常运行状态下。同时还可以始终保持在相对合适的生产氛围环境下,促使现代化企业机电自动化生产效率得以提升,有效降低生产环境危险性。 5结语 传感器技术的应用,促使人们逐渐向着智能化生活、智能化工作和只能变化学习时代,这一内容属于机电自动化控制系统当中的重要组成部分,在一些大城市当中,更多的机电自动化控制器件逐渐将大商场、大型厂房、甚至人们家庭等覆盖。创安器技术逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。
农业机械自动化篇1 1农业机械自动化技术应用现状及意义 农村农业的发展是我国实行新农村建设,促进社会转型,提高农业生产效率的根本保障。农业机械自动化在科技迅猛发展的今天,拥有绝对的可能性和必要性,为了保证农业机械自动化实现与时代的良好接轨,调整农业生产方式,升级农业生产技术设备变得十分迫切。农业的发展对于社会的平稳发展是必不可少的,我国是农业大国,于我国而言,农业生产水平是机械化与信息化发展的最好体现,只有提高农业生产的机械自动化水平,增加智能化、自动化技术设备的应用,才能为农民减轻负担、创造收入,最大限度地为社会创造效益。相比国际先进水平,我国的农业现代化起步晚、程度不高,这归根于农民在农业生产的传统思想没有得到转变,不注重机械化和自动化。传统的小型农场或以家庭为单位的生产模式决定了管理粗放、机械化水平低、劳动强度大的特点,这与中国农业机械自动化技术的蓬勃发展形成反差。推动发展农业机械自动化的应用刻不容缓,为了提高人民的生活水平,满足国家的发展需求,必须向世界先进水平学习,促进农业生产的思想解放和农业科技的发展,从而在竞争激烈的当今社会满足物质层面的需求。 2农业机械自动化发展中存在的问题 我国农业机械技术发展起步晚,各地区水平差距大,应用推广也不是一帆风顺的,尚且存在各种各样的问题与困难。首先,由于受到传统生产模式的影响,农民存在一定程度的思想落后现象,没有体会到提高机械设备自动化的重要性,也就不会主动增加投入去升级设备,也直接造成了农业自动化机械无可用之处的现象。其次,在农业生产现代化进程中,农业机械的研发环境并不适宜,存在资金和技术等方面的困境,这实际上是国家对于农业生产科研的支持力度不够,实验室的配套设备不到位,限制了科研工作的有效进行。此外,自动化技术的应用对科学技术水平有很强的依赖性,农业科技水平很大程度上是综合科技水平的体现,农业机械科技的发展还需要强大的科技水平做支撑。综合来看,我国农业机械制造水平低、设备研发尚处于较低水平、农业机械设备需要的时间精力巨大,都是促进农业机械自动化的重要因素。 3农业机械自动化技术的优化措施 3.1加大计算机技术的应用 农产品的养成和收获因其需要做的工作繁多,需要消耗许多资源和精力。计算机技术是目前新科技研究的重要领域,计算机视觉技术作为一种新的突破,在农业生产领域中取得了良好的效果。借助于定位系统和图像识别技术,在农业生产的各个环节都发挥着重要的作用,减轻了工作量、提高了生产效率。我国尝试计算机技术控制发展尚且受到一定的技术层面和物质层面的限制,但在整体科学技术水平不断发展的大背景下还是有着很可观的发展前景。 3.2提高施肥与灌溉技术自动化 由于我国水资源短缺、水资源分布不均衡的特点,使得农业生产中对水的利用不得不慎重而仔细。促进农业发展既是社会生活的基本要求,也是发展农业必须面临的问题,也是提高灌溉技术自动化的指导思想。又由于灌溉技术在农业生产中的重要作用,因此改革灌溉技术是农业生产自动化的首要任务。依赖灌溉设备的基础,施肥技术面临同样的问题,如何实现肥料的精准投放、减少流失损耗,既是节约资源,也是可持续发展和环境保护的有效途径。 3.3实现农业精准化和信息化 信息化是依赖于大数据和数据分析处理的技术发展趋势,农业生产的信息化对信息采集、信息处理有着很高的要求。保证数据的准确性和全面性,是总结农业生产规律、探索数学模型以指导农业生产的根本保障。而农业生产的精准化是机械自动化农业区别于传统农业的重要特点,农业生产自动化与精准化密不可分。对精准农业的研究包括气象分析、小环境监测等,也同样依赖于科技创新。 4结论 农业作为我国经济建设和发展的基础产业,在国民经济中的重要地位不言而喻,结合时代背景,加大“互联网+”的融合,为农村农业生产开创新局面。提高农业生产的自动化、精准化、信息化,必将促进农业经济的转型,为农业生产的科研工作人员注入新的动力。 作者:付博文 单位:齐齐哈尔工程学院 农业机械自动化篇2 农业机械自动化技术的出现,不仅在改善农业生产技术、减轻农民劳作压力方面展现出重要的作用,更在一定程度上推动了我国农村经济水平的提高。笔者结合自己多年相关工作经验,就农业机械自动化技术要点及优化应用提出建议。 1农业机械自动化技术概述 农业机械自动化技术主要指的是在农业生产中,以机械设备为主体,按照既定的指示完成农业生产活动。现阶段,在我国农业领域,比较常见的农业机械自动化技术有农业自动化控制装置、无人操作装置、农业机器人等。就目前这些农业机械自动化技术在全国农村地区的推广效果看,农民群众对这些技术的认知和了解程度逐步提高,对各类农业机械自动化技术的应用率也在不断提高[1]。 2农业机械自动化技术的特征 1)农业机械自动化技术都是既定的生产技术,其会根据农业生产的需求作出各种指令,具备非常强的机械性,受各方面因素的影响程度较小,在农业生产中的应用范围非常广泛。2)农业机械自动化技术具有非常强的灵活性。农业机械自动化技术的应用范围并不是一成不变的,其会根据不同地域、自然环境、农业种植与收割需求调整农业机械自动化设备的功能。 3农业机械自动化技术要点和优化应用 1)农业机械自动化技术与计算机技术的强强联合与应用。当前应用非常广泛的农业机械自动化技术与计算机技术有非常紧密的联系。其中,最具代表性的便是在农产品质量品鉴中应用到的计算机视觉技术,其能对农产品的质量进行品鉴,对农产品生长过程中所涉及的信息进行收集与分析,对农产品的优化与改善有非常重要的作用。该技术的第一次尝试和应用源自英国,当时英国专门针对此技术研制了采蘑菇机器人,在实践过程中发现,采蘑菇机器人不仅可以借助计算机视觉技术准确定位蘑菇的位置,还可以与其他技术配合,对采集到的蘑菇种类同步进行分类。我国在农业机械自动化技术中尝试应用计算机视觉技术的灵感便源于此。根据笔者的调查和了解,我国对计算机视觉技术与农业机械自动化技术的融合研究还未完全成熟,很多技术还处于研发和尝试阶段,但是,未来这一项技术必然会在农业生产领域发挥非常大的作用[2]。2)农业机械自动化技术实现了农业的精准化作业。农业精准化最大的特征就在于实现了传统农业和农业机械自动化技术的结合,展现了农业生产的高科技化特征。目前,我国在精准农业的研究领域取得了非常多科技成果,比如成功研制了世界上第一台用于观测农业气象的自动化仪器,并被应用到郑州气象站,就当地的农业气象进行实时监测,当地农业部门则根据农业气象观测仪收集和传输的气象资料合理调控实际工作。精准化农业是我国未来农业发展的主流方向,是我国农业产业的重大创新和突破,政府必须进一步加强对农业机械自动化技术的投入力度,加强对科研工作的支持力度,希望未来有越来越多科技成果被应用到农业生产中,早日进入农业智能化时代[3]。3)农业机械自动化技术在农业灌溉领域有非常广泛的应用。我国地域辽阔,水资源丰富,但是地质环境的多样性和庞大的人口数量导致水资源分配不均衡、人均水资源占有量小。我国有很多地区特别是农村地区长期处于水资源短缺的状态,这就在很大程度上限制了当地农业的发展。在农业自动化灌溉技术出现之前,很多农村地区都受到水资源短缺的困扰而无法提高农业生产效率,但是,自农业自动化灌溉技术出现和应用之后,这一问题便得到了很好的解决。农业自动化灌溉技术成功将传感器和电子计算机技术结合,借助传感器和电子计算机技术的配合分析不同农作物在生长过程中对水资源的需求量,进而进行针对性灌溉,这就在很大程度上避免了水资源的浪费,也有效解决了当地水资源短缺的问题[4]。 4结束语 我国是农业大国,农业是我国的基础产业。伴随着农业机械自动化技术的推广和应用,农业经济在国民经济发展中将会占据更加重要的位置。但是,必须正视当前农业机械自动化技术本身存在的一些问题,进一步加强对自动化技术的研发与完善力度,全面推动我国农业机械自动化技术水平的提升。 作者:刘亚朋 单位:河北劳动关系职业学院 农业机械自动化篇3 农业是国民经济重要基础,也是国家财政税收体系的重要构成,并且有效解决了全国14亿人口的吃饭问题,为经济平稳发展创造坚实基础。为促进社会主义新农村建设,加速农村经济发展进程,提升人们的生活质量,就应积极使用现代科技,辅助农业产业发展。机械自动化控制技术的开发及使用,为我国农业产业发展提供了技术支撑,有益于提升农业劳作者劳动力的利用率,获得更高的经济收入,优化社会主义新农村建设效果。 1智能化种植技术 大数据是近些年的新生事物,其有效梳理、整合、归纳及分析数据,协助人们能更直观了解一个事物变化的趋势。把大数据与智慧农业物联网系统有效整合,并与机械化生产有效衔接,能提升农业种植的精细化水平,还能预测农业市场发展趋向,为种植方案的制定提供参照。农业智能化技术主要细化为如下几层[1]:(1)决策层,包括智能手机、笔记本电脑及PC等多种智能化设备,其作用是对农作物进行远程监控;(2)智慧农业互联网信息的采集平台,功能以汇总、梳理及分析传感器采集的信息为主,是智慧农业互联网的核心内容;(3)信息的采集系统,负责上传数据信息;(4)应用层,其由多种传感器构成,例如温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器等,能及时把农作物生长的各种信息传导至决策层,协助专家对作物生长态势有较全面认识,确保作物处理的时效性。农业智能化技术的开发与应用,有效解放了生产力,提升了农作物的成活率。 2自动化控制技术 现阶段,越来越多的农户为获得更大经济效益而开始种植反季节作物,该类作物对生长环境条件提出较严格要求,这就要求农户在开展生产活动中,全面贯彻落实监管工作,此时就需将众多温度、湿度传感器接入到温室大棚内,保证信息采集的整体性,利用专门的计算机设备调控所采集的信息,促进大棚内排风、干燥、加湿等指标的自动化调节过程,进而更好地使大棚内环境条件适用于作物生长。农业机械自动化的使用有效扭转了传统漫灌形式,利用滴灌、喷灌等形式保证农作物生长期间水分能及时、适量供应,能降低水资源的浪费,提高农产品产量,压缩生产成本,促进绿色农业产业发展进程。 3农作物播种收割自动化技术 农作物的播种与收割是农业生产进程中最繁忙环节。若能将自动化技术用于作物播种、收割过程中,则在农业机械设备的协助下,能使农户彻底告别过往肩挑、背扛、手提的传统生产模式。农作物对播种时节提出较严格要求,一旦错过了最佳的播种时机,则很可能会对农作物品质、产量形成较明显的影响,利用现代化机械设备,能顺利达成规模化生产目标。农业自动化机械不仅有播种快速的特征,还能使种子分布均匀性、间隙合理性等得到保障,也有利于光照、土壤、通风等均达到最佳状态[2]。在农作物成熟后,若使用手工进行收割、搬运,将会耗费大量时间、精力与体力。而若能将自动化技术用于农作物收割领域中,打造一体化收割管理模式,在现代化技术支撑下,对农作物进行分类,针对不同作物采用不同类型的收割设备与方式。水稻是我国主要粮食作物之一,采用自动化技术收割水稻过程中,一套功能完善的收割装备不仅能高效的完成水稻收割任务,还能够同时完成分离、清理、打包。可见,在自动化技术的支撑下,能协助农户在短时间内完成水稻收割任务及后续所有的工作事宜,促进我国农业产业规模化生产进程。 4计算机技术 在21世纪,计算机技术高速发展,很多技术陆续被应用到生产实践中。例如,计算机视觉技术,是世界诸多国家积极研发的高新科技。当下,农作物类型繁多,播种较容易实现,但在作物生长速度不一等因素的制约下,很难达到统一收割。而使用计算机视觉技术,则能协助农户对作物生长状态及时分类与采摘,同时将其生长信息提供给管理人员,为农田所有作物维护与管理工作高效开展奠定基础。从某种程度上分析,农业机械自动化技术是发展现代化农业的重要基础。在社会快速发展、人们物质生活质量持续提升的大背景下,传统农业生产模式已难以迎合人们的现实生活需求。拓展自动化技术的研究深度、加大创新力度,积极尝试使用农业机械自动化技术,打破传统落后的农业生产格局,提升农户科学文化素养,促进农业现代化、规模化生产进程,为社会主义新农村建设目标的实现增添羽翼。 参考文献: [1]李佳立.船舶辅助机械自动化控制中PLC技术的应用分析[J].舰船科学技术,2019,41(16):214-216. [2]于航.农业机械电气中的PLC自动化控制技术应用[J].广西农业机械化,2019,14(3):15-16. 作者:颜廷婷 颜成英 单位:临沂市兰山区方城镇人民政府费县 农业机械发展促进中心
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。
为了更好地促进农作物的成长,提高农业生产效益,要减少农药化肥的使用,能够采用绿色发展理念进行有效的病虫害防治,减少对环境的污染,开发绿色产品,推动绿色生产的持续发展,积极探索推广方式,积累经验,加强对绿色防控技术的推广应用。所谓绿色防控,通过应用生态调控、生物防治、物理防治、科学用药等绿色防控技术,减少农药化肥的使用,能够采用多种防治方式结合,加强与资源和环境之间的协调,从而能够对有害生物进行控制[1]。所以,为了更好地满足绿色消费,促进绿色农产品的生产,应结合新疆地区的农业生产实际,推广绿色防控技术,积极探索推广方式,积累一定的工作经验,以推进农业生产的持续发展。因此,在下文中,我们介绍绿色防控技术,并对绿色防控技术模式进行探讨,分析当前农业生产所存在的问题,提出有效的策略。 1绿色防控技术的相关概述 1.1农业防治 在进行绿色防控技术探讨的过程中,首先要了解农业防治。农业防治就是优先选用优良品种、适时播种,对田园进行定时的清洁,采用多种方式来对田间进行管理,认真推广农业防治技术,有效地减少设施农业中的有害生物,减轻对农业生产的危害。比如,选择一些抗虫的品种发挥作物本身对生物的调控作用,能够有效的降低害虫的数量。其次,对播种期进行调整,能够降低病虫发生造成的危害。再者,要对作物的栽培模式进行调整,能够预防病害,创新推广一些丰产的栽培模式,对疾病进行有效的预防。同时,增加透风、透光、降低湿度。此外,要进行育苗期和移栽苗期的病虫害预防,防止病虫害对幼苗的危害。科学的利用水分管理技术,能够预防病虫害的发生。要合理的轮作倒茬,减少病原的积累,能够对田园进行定期的清理,减少病菌的传染。 1.2天敌的释放与保护作用 在进行绿色防控技术示范推广的过程中,要利用天敌来进行防治,采用生物防治技术来进行害虫防治,同时,又能够对大量的自然天敌进行保护。 1.3采用微生物制剂 在进行技术推广过程中,采用一些微生物制剂进行应用,能够对害虫防治的效果进行提升,比如利用核心多角体病毒制成制剂来进行应用。 1.4采用生物和物理的防控技术 在进行示范推广的过程中,要利用一些生物因素,昆虫分泌的信息素来进行害虫的防治。其次,也可以推广一些物理性的防控技术,比如色板、银灰膜避害技术等。 1.5借助生态进行有效调控 利用生物多样性来对害虫进行防治,可以推广多熟制栽培模式,对多种作物品种进行多样性的发展,从而对农作物中出现的一些重大害虫生物进行有效的预防,并利用生态调控方式来提高效果。 2绿色防控技术模式和取得的效果探讨 2.1绿色防控技术模式分析 首先,在进行新疆地区农业生产的过程中,对害虫进行有效的防治,采用绿色防控技术进行推广。要能够将农产品的生产基地作为一个基础,来进行技术模式的创新,对产品产量的相关标准及害虫发生的规律进行了解,从而配置绿色防控技术模式,带动绿色防控技术能够不断地发展。其次,要利用靶标为主线开展技术模式,能够掌握田间动态及农作物的生长规律,在此基础上对有害物的相关特征进行把握,推广不同的绿色防控技术。再者,我们以农业生产为基础来对技术模式进行拓展,对农作物种植结构进行调整,能够结合农业生产上有害物的发生状况来进行绿色防控技术的推广[2]。 2.2效果探讨 在进行绿色防护技术应用的过程中,要提高经济收益,而且能够对环境进行协调,获得一定的社会影响。根据对当前新疆地区绿色防控示范区进行调查,结果显示示范区绿色防控技术有一定的提高,促进了防控效果的优化,减少了化肥农药的使用,使得防治成本有了一定的降低。同时,带动绿色防控技术的进一步创新。综上所述,在这些绿色防控技术应用的过程中,取得了良好的效果,降低成本,提高整体的防治效果,增加绿色防控的面积,促进防治处置率的提升。 3绿色防控技术在新疆农业生产推广过程中的问题与策略探讨 在当前的新疆地区进行绿色防控技术的示范推广,仍然处在初期阶段,存在着一系列的问题。我们对问题进行分析提出有效的对策,能够更好地促进绿色防控技术的应用。 3.1绿色防控技术示范推广过程中所存在的问题 在新疆地区的农业种植过程中,对绿色防控技术进行示范推广,仍然存在着一系列的障碍。首先是农民缺乏正确的认知,长久以来在农业生产中所形成的防治习惯,改变存在一定的困难,需要进行宣传教育工作的大量示范推广。其次,在当前的绿色防控技术没有形成完善的体系,技术应用程度较低,缺乏系统性,所以,新疆地区农民在进行绿色防控技术应用的过程中,往往没有取得良好的效果。再者,示范区点多面小,不能够形成规模化的推广区,同时,缺乏相关机构的重视,使得推广力度较低,不能够使广大农民引起重视。最后是缺乏一定的技术,现有的一些绿色防控关键技术的实用性较低,在发展的过程中不能够对农业生产进行有效的提高,缺乏完善的技术储备。 3.2绿色防控技术推广应用的策略探讨 1)在新疆地区对绿色防控技术进行推广应用,首先要提高认识,不断地加强宣传推广的力度,利用舆论的作用营造社会和农民普遍的了解,能够支持绿色防控技术的应用,形成良好的绿色种植氛围。2)其次,要对绿色防控技术体系进行创新,优化资源配置,对绿色防控关键技术的要点进行把握。要发挥示范区的作用,能够以点成面,带动区域内的种植户更好地来学习绿色防控技术。同时,政府和相关社会机构要加强宣传和推广,提供一定的资金,使农民的主观能动性得到激发,去了解绿色防控技术应用到农业生产中所带来的效果。最后,定期对农民进行培训,使得他们能够对长久以来形成的种植习惯进行转变,应用绿色防控技术,提高种植效果[3]。3)推广绿色防控技术与农业经营模式进行结合。在进行经营模式创新的过程中开展一些重大的农业项目,要与绿色防控技术进行结合,能够积极引进一些先进的技术,实现规模化经营,种植有特色的农作物,能够实现绿色防控技术的大面积推广。对比于过去的单户,大规模的经营能够使得绿色防控技术应用率达到90%以上,使得能够提高产量,促进有害物防治成本的降低,进一步带动绿色防控技术的推广与应用[4]。 4结束语 综上所述,在新疆地区的农业生产过程中,要加强对绿色防控技术的应用,能够减轻病虫害的危害。同时,我们在进行绿色防控技术模式进行宣传推广的过程中,要能够使农民的主观积极性得到激发,正确认知绿色防控意识,加强宣传和推广,对农民进行培训,使得他们能够进行绿色防控技术的应用,推动绿色产品的开发,使绿色生产能够得到可持续性发展。 参考文献 [1]陈瑞平.绿色防控技术在新疆巴州农业生产上的推广应用[J].农技服务,2016,33(16):76. [2]张孝峰,李川.绿色防控技术在新疆巴州农业生产上的推广应用[J].中国植保导刊,2011,31(3):27-29. [3]杨普云,熊延坤,尹哲,等.绿色防控技术示范工作进展与展望[J].中国植保导刊,2010,30(4):37-38. [4]朱景全,杨普云,张龙,等.蝗灾绿色防控技术现状与展望[J].中国植保导刊,2013,33(10):22-25. 作者:龚立佳 罗芙蓉 单位:新疆昌吉市六工镇农业(畜牧业)发展服务中心;新疆昌吉市农业技术推广中心
0引言 近年来,我国的科学技术水平不断提高,特别是自动化、人工智能等先进科学技术在生产领域的普及和应用,取得了良好的建设成晒。在机械加工制造领域,自动化技术已得到了较为普遍的应用,而且取得了良好的效果,极大地促进了我国机械加工制造技术水平以及生产效率的提高,并且在应用过程中,还积累了大量的自动化技术实践应用经验,为促进自动化技术的改良以及进一步提升机械加工制造水平,打下了坚实的基础。同时,也促进了机械设备制造自动化技术的不断完善,推动我国的机械加工制造行业不断向着集成化、自动化以及虚拟化的方向发展。我国是制造业大国,自动化技术在机械加工制造领域的应用,特别是在机械设备制造领域的应用,对深化我国的机械加工制造水平,推动生产力进步具有非常重要的意义,对我国的社会经济发展建设,也具有极为深远的影响。 1简述机械自动化及其组成 1.1机械自动化的概念 所谓机械自动化,实际上就是将自动化技术应用于机械加工制造领域,从而实现机械设备能够自动且连续的进行加工制造生产活动。自动化技术的应用,由于无法人工操作,而用各种生产环节实现连续性,因此使机械加工制造的生产效率得到极大的提高,还提高了安全性,有效避免了人为因素导致的各种安全事故,使工作人员的生命安全和企业的经济财产得到有效的保障。随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在机械加工制造领域中,得到了更加广泛、全面和深入的应用。在机械加工制造过程中,由于应用了自动化技术,能够通过更加精细的运转速率,对原材料进行快速加工,不仅节约了大量的生产时间,提高了生产效率,更节省了人力资源,有效降低了人工成本,同时还提高了产品的精密度,产品质量得到质的飞跃。自动化技术的应用,还大大降低了工作量,改善了工作环境。这些优势都进一步促进了自动化技术在机械加工制造领域的应用,促使自动化技术不断的更新换代升组,带着机械加工制造领域的自动化程度越来越高,不断提升产品质量和生产效率,降低生产成本,从而增强了我国机械加工制造行业的核心竞争力,使我国成为全球知名的制造业大国。 1.2机械自动化技术的组成 机械自动化技术是一科综合性非常强的科学技术,融合了多门学科的技术知识,从而形成了专门的自动化系统。自动化系统应用非常广泛,而自动化技术,只是自动化系统的一种表现形式。在机械加工制造领域应用自动化技术,其自动化技术系统主要由以下五个方面构成: 1.2.1控制单元 控制单元在自动化系统占据统领导指挥地位,它的主要作用就是解决动作调节和单元制定之间的关系,对自动化系统的正常运行,发挥着重要的保障作用。 1.2.2制定单元 在自动化系统中,制定单元发挥着对传输的数据进行比较和分析的重要作用,是产生与数据相对应的信号的重要组成部分,同时也对控制单元能够对自动化系统实现有效的控制,发挥着重要的支持作用。所以,制定单元是自动化系统中最核心的组成部分。 1.2.3传感单元 传感单元主要用于监测自动化系统的性能参数以及运行的实时状态,在自动化系统中,发挥着重要的基础性作用。 1.2.4作用单元 作用单元是施加能量和明确定位系统的关键单元,也是自动化系统的前期性组成部分。 1.2.5程序单元 程序单元是决定自动化系统怎么运行、如何运行以及做什么的关键单元,也是自动化系统中,最重要的组成部分。 2自动化技术在机械加工制造的应用 2.1集成化应用 在机械加工制造行业中,所谓的集成化,就是指将技术的经营和功能两方面进行集成。随着信息技术的不断深化发展以及在机械加工制造领域的深入应用,使得机械加工制造领域集成化发展能够借鉴计算机集成化技术的发展模式,从而有效推动机械加工制造领域向着集成化的方向不断发展进步。在机械加工制造领域中,在对产品制造过程的管理工作中,必须要对产品制造过程中,企业所有相关的动态进行集成,从而使企业的动态成为一个整体,将机械加工制造过程中的各个环节,以及企业中其他相关的各种活动,以一个整体的形式,发挥出更大的作用,有效的对机械加工制造过程进行全面优化,合理配置资源,同时也能够使自动化技术在机械加工制造领域中发挥出更加重要的作用,全面推动机械加工制造水平的提升,不仅能够大幅度的提高生产效率,降低生产成本,还能够减少人工劳动强度,提升机械加工制造产品的质量,进而带着我国社会经济发展建设水平的全面提升。同时,这种集成化的生产方式,也能够引领导机械加工制造行业的未来发展方向,特别是能够深化自动化技术在机械加工制造领域中的应用,使两者之间的联系更加密切,从而达到相互促进、相辅相承的作用。这对我国自动化技术水平的提高,也具有积极的促进作用。 2.2柔性化应用 在我国机械加工制造业发展的初期,由于市场经济体制还不够成熟,市场需求较大,而同类产品较少,市场竞争不激烈,因此当时地市场环境是以卖方为主,市场被迫接受企业提供的产品。但随着我国社会经济的不断发展,市场经济彻底盘活,同类企业和产品大量增加,市场竞争越来越激烈。在当前的市场经济环境下,机械加工制造市场已变为买方市场,而企业想要生存和发展,就必须要根据市场需要制生产生计划,生产市场需要的产品,这就是所谓的柔性化发展。市场经济环境的转变,促进我国的机械加工制造行业向着柔性化的方向发展。而柔性化技术在机械加工制造领域的应用,改变了传统机械加工制造行业不顾市场需求,盲目生产的经营方式。而是按照市场的需求变化,进行实时性生产。这种生产方式更加灵活,也更能够适应市场经济环境的发展和变化,从而有利于提高企业产品的市场占有份额,促进企业的发展和进步。对带动整个机械加工制造行业的发展繁荣,也具有积极的作用。此外,柔性化发展使机械加工制造能够针对市场需求的变化快速的做出反映,精准把握终端消费者的购习需求。而柔性化技术在机械加工制造领域的应用,还可以对人机交互界面进行有效的优化,将计算机管理功能最大限度的发挥出来,使管理效益达到最大化。 2.3自动化加工系统 在机械加工制造行业中,对机械设备的制造,涉及到大量不同种类的零配件。而机械设备成本,就是由这些零配件组成的。根据一定的要求,通过科学的制造技术对各种具有不同功能的零配件按照一定和顺序进行合理的组装,最终成型后,就是机械设备成品。自动加工系统在机械加工制造领域的应用,实现了以机械代替人工,能够进行生产过程高强度的重复劳动,减少了人工的工作量和劳动强度,同时还提高了生产效率。自动加工系统的应用,能够使工作人员在更加良好的工作环境中,以更好的工作状态进行工作。使工作人员可以拥有更多的时间对机械加工制造技术进行研究和分析,从而促进技术的发展和创新,对推动生产力的发展和进步,具有十分重要的促进作用。 2.4智能化技术应用 我国对人工智能技术的研究已取得了一定的成果,并且已逐渐开始在生产领域进行实际应用,取得了良好的应用效果。人工智技术和自动化技术的有机结合,不仅极大的提高了机械的自动化程度,而且在真正意义上实现了机械代替人工,极大的促进了生产力的发展,有效的将人类从劳动中解放出来,对推动整个社会的发展进步,具有极为深入的意义。机械加工制造的智能化发展,是指将系统工程管理技术、机械制造技术、人工智能以及自动化技术等,通过优化组合进行科学合理的配置,进行有机结合,彻底实现机械设备的智能化和自动化操作。机械加工制造的智能化发展,其主要特征就是具有人机效互操作界面。在实际的生产过程中,通过人机交互操作界面,能够实际人机之间的无障碍交流。工作人员可以通过人机交互操作界面,对相应的机械设备下达生产指令,而机械设备会根据工作人员下达的指令进行生产,制造出符合人们要求的产品。而这一过程的实现,需要以机械自动化作为重要基础和依据,可以说,机械自动化是促使机械加工制造能够智能化发展的重要前提和支持力量,而实现机械加工制造的智能化操作,则是机械加工制造自动化发展的必然越势。 3结束语 随着我国社会经济发的快速发展以及城市化进程的不断加快,特别是全球经济一体化程度不断加深,制造业的产品竞争已进入到白热化阶段,而且竞争范围也不再局限于一个地方小区域,而是全球市场都参与到了竞争当在。在这种情况下,我国制造业大国的地位不断受到挑战,而我国的机械加工制造业,也正在逐渐失去原有的优势,在全球市场竞争中,面临着极大的挑战。在这种情况下,必须要加强对我国机械加工制造业的建设,促使我国机械加工制造水平得到大幅度的提升,这不仅是使我国的机械加工制造企业能够生存和发展下去,更是促进我国机械加工制造市场进一步规范繁荣发展的重要策略,同时也是提高我国机械加工制造业在全球市场中的影响力和重要地位的发展战略,进而带着我国社会经济的发展,在全球经济结构中大幅度提高我国的国际影响力。
1、PLC技术优点 1.1促进机电一体化的实现 PLC设备重量轻,运算速度快,便于安装,且编程简洁,可采用简明的梯形图、逻辑表或者语句表,便于开发与调试,能很好的将计算机技术和工业环境结合在一起,有利于促进机电一体化的实现。 1.2可靠性高 传统的机械电气控制装置很容易受到干扰,而PLC技术充分的利用集成电路技术,采用相关隔离模块,具有较强的抗干扰能力。此外,PLC还具有自我诊断功能,当机械电气控制装置出现故障时,PLC会启动诊断系统并报警,这样工作人员就能够及时发现PLC的故障和产生此故障相关的原因,进而对其进行维修和防护[1]。 1.3能够应用在不同类型的电气系统中 PLC技术具有能对机械产生的过程进行控制、数据处理和数据预算等功能,且在CPU基础上,可根据用户需求扩展外部模板,灵活的改变控制系统的功能和规模,因此能够应用于不同类型的电气系统中,促进机械生产。 2、PLC技术的具体应用形式分析 2.1技术设计中的应用 在机械装置的生产运行中,PLC技术能够贯穿其生产技术应用工序。在机械电气装置的生产设计中,人们也会应用到PLC技术,并且将其技术的应用落实到现实的生产技术管理实施中,在装置的设计中应用PLC技术应该从以下几方面进行:1)按照机械电气装置应用的类型,以及其工作的环境和领域,对PLC技术应用进行方案设计,在方案设计中,应该注意方案的可实用性[2]。2)在技术设计中,应该对技术设计中的问题进行分析,保障数据的应用具备可靠性,只有这样才能保障在技术的应用实施中,能够发挥出其高效率的控制管理作用。3)在技术的设计和装置设备结合中,应该注重对其结合中的兼容性控制,保障设备的运行不受到干扰。 2.2空气压缩机中的应用 在传统的机械装置电气控制中都是采用单片机进行机械功能的控制发挥,这在一定程度上造成了机械装置的应用会受到干扰。由于单片机的控制不能实现全面化处理,所以在现实应用中还存在着很多的缺陷,为了缓解这种现状,需要对其技术应用进行提升,PLC技术的应用,在一定程度上转变了这点。在机械装置空气压缩机的处理中,将PLC技术有效的应用到其系统设计中,在其技术的控制管理下,能够实现技术应用效率的提升。作为一种可编程控制技术,PLC技术的应用在一定程度上将高危控制技术实现了自动化转变,实现了指令性控制压缩系统管理,提升了其系统应用的效率。 2.3开关逻辑中的应用 在机械装置的电气控制中,涉及到很多的开关,在各种开关的带动下实现了装置运行的动力支撑。通过PLC技术的应用,能够对其装置运行中的开关逻辑控制,保障在开关逻辑的控制中,能够梳理出装置应用的工序。同时在PLC技术的应用下,其还可以作为继电保护器进行设备的开关控制。在这种装置的控制下,有效的实现了整体性的应用效率提升。同时在PLC技术的应用下,还可以借助其技术应用中的芯片控制替换掉继电保护装置,在功能上实现了多样性转变[3]。因此,在机械电气控制装置的设计中,一定要将PLC技术应用到其装置系统控制中的开关逻辑管理中,这样才能保障装置的应用。 2.4集中控制系统中的应用 PLC技术作为可编程控制系统,在其系统的运行中,能够实现对装置的系统总控处理,通过其控制,能够实现装置的总控系统应用效率提升。作为保障机械电气控制系统运行的关键性控制系统,集中控制系统,在其应用中,能够有效的发挥出其系统控制应用的效率,但是在现实系统的应用中,为了保障系统装置的安全性运行,所以需要对其系统的控制安装总控枢纽,保障在总控枢纽的应用下,能够发挥出系统控制的作用[4]。PLC技术的应用,能够实现对其装置控制中的集中系统控制应用,通过集中控制系统的应用能够实现生产设备的运行效率总体提升,因此,需要加强对其技术应用和PLC技术的应用整合设计。 2.5分散式控制系统中的应用 在机械电气装置的控制中,其分散式系统的控制对于整体的系统控制具有重要作用,通过PLC技术的应用能够将分散式系统的应用集中控制起来。并且在现实技术的应用中,能够实现对装置控制中的对象分解,通过分解之后的装置能够实现类别化生产工序控制。在PLC技术的应用下,能够对分散系统中的不同对象进行指令操作控制,通过其信号的传输控制,能够实现对整体的工序布控,还能够保障机械生产的高效率运行。另外,在分散式控制系统的运行中,其系统的运行需要进行实时数据的传输控制,在PLC技术的控制下,能够为其实时性数据的传输控制提供保障,保障了生产工序的稳定性运行。 3、结束语 综上所述,PLC不仅可以更好实现电气控制装置的保护,还能促进企业生产效率和机械电气控制行业的发展。本文通过对机械电气控制装置中PLC技术的具体应用进行分析,希望能充分发挥其特性,以期促进PLC技术的应用。
农业大数据下农业经济管理篇1 农业发展关系到中国人民的生活情况,是中国目前最重要的产业之一。中国现代农业经济正处于起步阶段,大部分地区没有接受现代农业经济管理模式,依旧使用传统模式经营管理。导致中国农业经济水平低下,生产效率不高,现代化农业通过运用农业大数据实施新型农业经济管理模式,可以高度掌控农作物情况,不断提高农业经济的生产效益。如何从传统农业向现代农业过渡,是中国当前提升农业经济的重要问题。 1农业大数据面临的挑战和机遇 1.1农业大数据在发展的时候面临的机遇 随着信息化与农业现代化的不断融合,农业大数据结合农业产业进行融合发展,逐渐成为智慧农业的核心部分。国家对农业大数据的应用给予了高度期待。目前,正处于传统农业向现代农业的转变期,面临许多棘手的问题,需要通过大数据改革促进农业经济管理的变化。农业大数据的发展已经基本成型,互联网的农业信息技术中心及农业相关平台等应用已经开始逐渐完善,可以通过大数据实时获取信息。经过多方准备和积累,中国已经储备了很多数据信息,为农业现代化的未来发展做好铺垫。在许多科学人员的研究下,中国大数据技术获取数据的能力不断提升。目前,农业大数据在获取农业气候和生产环境方面已经取得了较大的进展,同时在检测市场需求及经济效率等方面作用也十分明显。农村互联网信息化的基础设施建设,使得互联网技术可以得到广泛的应用,尤其是目前的云计算、农业大数据等技术使得中国农业经济管理得到巨大提升,这些互联网信息化技术为农业大数据的发展和应用提供了前进方向。 1.2农业大数据在发展时面临的挑战 目前农业大数据的数据采集设施不够完善,网络设施是目前实现农业大数据发展的强制条件,只有畅通快速的网络环境才能实现实时数据的筛选和获取。但是中国农村地区的经济和信息化发展没有达到所需的网络条件。因为中国农村地形相对复杂偏僻,人口分布也不密集,能够大规模经营农业的农村种植户不多。设置农村信息化技术设备的成本较高,假如没有相关部门进行资金扶持,让农业种植户自己出资建设大数据采集系统是根本不能实现的。目前中国仍有成千上万个村落没有进行互联网覆盖,不仅因为地处偏僻,还因为没有足够的资金,这成为推广农业大数据的一个重要问题。如果不能处理将会阻碍农业大数据在农业经济管理中的推广应用。目前,中国熟悉农业大数据的人才不多,想要发展农业大数据离不开相关技术人员。但技术人员不仅要熟练掌握对农业数据网络和信息管理的操作方法,还要了解如何获取与筛选有用的数据信息。但由于大多数农村经济状况较差,生活条件相对不稳定。进行农业信息数据的采集,又必须长期以农村作为基点进行工作,导致大多数技术人员不愿意留在农村从事农业大数据的工作。农村内部的青壮年劳动力全部进入城市打工,而城市的技术人才也不愿意进入农村工作。即使国家引进培养了许多的专业人员,也会因为各种原因导致技术人员不再继续任职,造成农业大数据专业人员短缺的现象。 1.3农业大数据发展时候的一些建议 目前,农业大数据发展是中国当前时代的需求,现代农业产业化发展的目标,是国家发展经济强国重大战略的实施基础,是目前现代化农业和大数据结合的首要措施。为了满足农业大数据发展的需要,中国相关政府部门和一些互联网信息化技术企业不断努力研发,已经构建出一个基础的农业大数据发展框架。但目前仍存在许多发展性问题,导致农业大数据存在信息采集困难,需要的运行成本较高,缺乏相应的技术人员等问题,不能将农业大数据的应用功效发挥到最强。对此,中国相关政府部门要加强大数据的基础设施建设,推动农村互联网信息化覆盖面积不断提高,并且对现有的数据和信息进行全面开发。通过较好的培养方案和福利政策,积极引进相关技术人才,为中国农业大数据的建设事业添砖添瓦。 2大数据在农业经济管理中的应用 2.1依靠农产品的优势建立大数据平台 依靠农产品的优势建立大数据平台,是中国目前农业大数据的应用方法之一。通过对农产品的全部信息建设数据库,帮助国家与地区完成对农产品的监控和检测,并利用遥感器将统计的农产品数据上报,通过各个渠道的数据共享,扩大中国当前的农业产业数据库,实现真正的农业资源共建、共享。这种方法不仅可以推进农业大数据的发展,还能加快农产品数据的资源整合。利用数据库达到资源开放共享,并全面服务于整个农业产业体系,还可以提升当前生产经营体系和售后服务体系的辅助作用。在此基础上,可以通过对农业数据的整理和分析预测,提升数据处理的有效性和及时性。还可以运用现代媒体技术,及时对农业市场的运行进行监控。发现网络上出现虚假信息时及时预警,提高农业种植户对信息的辨别能力,避免农业市场盲目跟风、过度炒作的现象发生。 2.2打造现代化农业生态体系建立大数据的挖掘和分析 中国以农业大数据为发展基础,结合互联网、信息化技术,打造出以互联网为平台的新型农业生产经营模式。可以对产业链大数据资源进行统筹兼顾、实时掌握。例如,中国智慧城市通过应用神州信息,实现在农业,金融业,制造业等多个行业的大数据布局。当前,农业大数据基于精准农业和智慧园区建设为基准的现代化农业园区示范工程,正在全国各地进行试点。这一方法推动了互联网和移动终端等智能设备在农业生产中的应用,也推动农业互联网平台新模式的建设。农产品的质量关乎到国家人民的生命安全及未来发展。食品安全是中国目前最重视的一项问题,在互联网的背景下,国家通过大数据分析和移动终端快速获取等新一代信息化技术应用,可以快速采集农产品信息并进行信息管理及数据上传。确保农产品质量的安全工作,得到实时的监管和控制。并对现代化农业与互联网平台结合的新模式起到了创新和变革作用,人民可以通过大数据和移动终端,获取各类农产品在生产及加工过程中的各个环节信息。这样不仅对食品安全的问题起到监督检查作用,还可以在达成中国食品绿色健康的目标的同时,提升中国农产品的品牌与质量。 3结语 农业大数据是中国传统农业向现代化农业转变的必经之路,对农业经济管理也起到了重要的作用。传统农业的转变依赖于农业大数据和互联网信息化技术建立的新型农业模式,通过农业大数据获取农产品从种植到收获的各个环节信息,使得农产品的经济价值得到不断提高,创建了农业经济一体化新模式。推动传统农业和现代互联网技术融合发展,促进中国农业经济快速提高。 作者:刘佳 宫田田 单位:阳信县翟王镇人民政府惠民县农业农村局 农业大数据下农业经济管理篇2 0引言 农业经济在我国经济发展中占据重要支撑地位。在现代信息时代的环境下,在我国一些经济发达地区的农业已经实现现代化生产,但是一些落后地区仍然坚持传统经营方式。农业大数据作为新技术、新方法,将其应用到农业经济管理中,可降低农业生产、销售、材料、人力成本,并且大数据平台还能为实际种植更新模式,如远程监控、智能灌溉等,进一步减少农业经济管理支出,为农业可持续发展奠定良好基础。 1农业大数据概述 农业大数据针对对象主要是农业,该技术支持主要是现代计算机技术与信息技术,其运营机制主要是通过特殊的数据处理技术与手段,充分、高效获取数据信息,对当前农业经济发展现状进行客观、准确、科学地反映,为政府部门、农业企业等制定和推行农业相关决策提供依据。国家农业部门,在建立标准、规范统筹、效果评价等指标上制定且实施了一系列重大方针政策,为高质量、高效率推动农业大数据技术深入结合农业经济管理提供了保障,使该技术在该领域中获取了令人瞩目的成绩,并且累积了高质量的成果,这为新时期农业科技的进步提供了强劲的动力与活力[1]。另外,农业技术部门也在应用农业大数据进行探究,让农业经济管理效率大大提升,工作成本大大减少。但是在实际应用中,受到主客观等因素的影响,农业经济工作机制不完善,职能与人员不匹配,人员水平与能力较差,对农业大数据创新、应用造成限制,抑制农业经济管理进步,因此需要思考解决。 2农业大数据作用 2.1优化方式 农业经济与每个人都有关联,农业大数据推动农业进步。进入到现代社会,传统的农业生产经验与模式显然落后于时代,并难以满足现代农业生产的需求。现代农业生产十分需要更加可靠、更具科技性的生产方式与手段。在农业经济管理中应用与推广农业大数据,能够帮助农业生产者科学合理设计高产绿色的作物种植管理方法和灌溉施肥等方法,同时还能为农业企业增加综合分析与预测市场信息等功能,利于农业企业的经营管理模式创新,有利于政府部门加强对农业生产的指导,这对于利用农业大数据,促进农业经济发展是十分有利的[2]。在农业生产过程中,受到气象、土地等一些自然环境的影响,并且在生产、加工农产品的过程中,还会受到农业市场、政府政策等因素的影响。对此,首先需要增强农业大数据在农业经济管理的应用深度,以提高农业生产质量。其次在农业经济管理中扩大农业大数据的应用范围,能够获取到影响农业生产的外界因素,并对此进行深度分析,对于农业生产外部环境有及时、准确的认识与判断,以此来调整自身生产过程中的技术等条件,以满足外部的需求,提高农业生产的质量与水平。在以往经营农业生产时,其检查多数应用随机抽样方法,以了解农业经营的现状与数据,即便能够通过抽查了解到农业生产的一些困境,但是并不能对农业整体生产经营情况进行综合分析,不能获取准确的数据,难以发现数据结果中潜在的风险。伴随着科技水平的持续提升,更好地在农业经济管理中应用农业大数据,可以对农业在生产经营中产生的数据予以具体研究,发现其中潜在的风险,并及时进行调整,以此预防错误信息、虚假信息,帮助农业经营使用正确数据来设计农业经济发展趋势。 2.2推动转型 伴随着经济的发展以及科学技术的进步,我国逐步从传统农业转变为现代化农业。为适应社会发展趋势,需要加强农业大数据的应用,让大数据技术替代经验传授等传统农业生产方式,成为新的指导农业经营方式的手段,从而保证乃至提升农民的农业生产经营成果,维护农民基本利益。在农业生产经营中,准确、有效利用农业大数据,可以及时了解和具体研究当地的气象变化、降水预测、病虫害防控等数据,从而保证农作物正常生长,高效预防与控制病虫害,最大程度保障和稳步提升农业生产经营成果。 2.3发展企业 农业企业的类型与功能主要包含:一是为农作物的生产提供生产资料,如种子、肥料、农药等;二是对农作物进行加工,如淀粉厂、糖厂、饲料厂等;三是为农产品提供交易渠道,如经营收购农产品的企业等。我国农业企业数量与类型不断增加,这对于农业生产经营是有利的,可以为农业发展提供帮助,在农业企业增加、扩张时,可以提供更多的就业岗位,也可以为农产品销售提供更多的途径,让农民获得更多的利益。但农业企业在发展过程中,会受到市场、政策等因素的影响,其弊端也逐渐显现,例如,一些农业企业对于市场的变化缺乏敏感性和预测性,在采集市场数据方面存在一定局限性,因此就会造成农业企业在市场中逐渐降低自身的竞争力[3]。针对这种情况,需要农业企业积极应用农业大数据,准确捕获与分析市场数据,以便于转变自身农业经营方式。另外,增加农业大数据的应用,帮助企业对气象等变化情况进行获取和预测,使其可以及时对农产品实施贮藏、转移等处理。 2.4合理决策 农业生产经营水平的高低,会受到政府农业政策的影响,因此加强对农业大数据的应用,一方面,对于政府获取与研究农业生产、经营、管理等方面具有积极作用,也方便政府制定出更加合理的惠农助农政策,让农业经营人员能够在政策的扶持下更加顺利地开展生产经营活动,从而获取到更多收益。另一方面,政府应用农业大数据,及时了解农业生产情况,及时调整对农业生产经营的指导方针,让当地的农业企业更加适配本地资源与市场需求,持续保证和提升农民的收入。最后,政府应用农业大数据,可以根据当地实际生产经营情况以及农业企业发展状况,制定科学合理的扶持政策,以确保农业企业稳定可持续发展。 3农业大数据应用 3.1拓宽范围 应用电商平台,拓展农业经营管理区间。在日常生活中,人们网上购物已经成为不可缺少的组成部分。利用互联网技术,要立足于本地的农业种植实际情况,按照消费者需要,构建“互联网+农业经济”平台,让消费群体能够方便、快捷购买到货真价实、物美价廉的农产品。如山东地区建成的40个农业大数据应用示范县,建立种子、化肥、农药等农业投入品,使农业大数据拓展到农机、植保、市场、卫生等社会化服务领域,“三品一标”优质农产品,覆盖粮食、蔬菜、林果、畜牧等农业主流产业[4]。 3.2规范管理 利用大数据处理技术,将农村集体经济进行规范化、标准化管理。在实际农业经济管理工作中,可以将庞大的数据输入到大数据脚本中,能够对资金的变动情况制作成规范的台账,可有效预防因人操作而导致农业经济管理的违规现象。利用大数据技术,能够加强农村资金、资产、资源规范化管理力度[5],做好财务活动的审查登记并将其向公众开放,不断提高农村财务管理工作的透明度。 3.3农经统计 应用农业大数据技术,可高效完成农业经济统计工作[6]。例如,农业经济中的各种统计报表编写工作具有十分重要的作用,对此,利用农业大数据技术,可使农业部门按期完成农村经济管理的统计报表、半年报告、年度报告等工作。 4结语 农业大数据是大数据技术在农业生产管理行业的跨学科、跨领域应用,将推动我国传统农业向现代化农业发展,借助农业科学、农业企业、政府政策等措施的支持与帮助,将大大加快当地农业经济的发展。在农业经济管理中,应用农业大数据时同样存在一些阻碍,不能高效辅助农业经济增长,因此还需持续调整与优化,以推动农业经济的发展,提高农民收入。 作者:亓颖 单位:蒙阴县联城镇便民服务中心 农业大数据下农业经济管理篇3 农业是中国发展的重要产业,中国作为一个传统的农业大国,农业经济系统为中国经济发展做出了极大的贡献。然而就目前的情况来看,中国农业生产以及营销等工作还处于早期的发展阶段,尽管中国信息技术发展速度较快,但是在农业产业中的应用还不足。而农业大数据的应用彻底改变了以上形势,使得中国农业产业实现了现代化发展,改良了产业管理方式,有效地促进了中国农业经济的发展。 1大数据的概念与应用特点 当前时代的特点就在于数据信息的广泛化与大量化,人们唐庆超(山东省平邑县农业农村局,山东平邑273300)的生活被数据信息所包围,数据信息具有丰富的种类与体量特征。对于数据体量来说,由于社会活动的不断变化,终端设备数量不断增加,对人们数据信息的采集方式越来越多,导致大数据的体量变得非常庞大,同时还在以极快的速度增大。而对于数据的种类来说,数据具有不同的来源、内容以及关系等,导致数据出现了丰富的种类,能够体现出不同方面的信息特征。而正是由于大数据的以上特点,人们已经无法按照传统的人力信息数据分析方法处理现代信息,必须使用现代化的信息数据处理技术进行数据的收集与处理,才能够进一步得到有效的数据信息。大数据技术在农业中的应用能够为农业生产以及销售活动提供大量的数据支撑,进而提高农业选地播种、田间管理、存储运输以及加工销售等个环节决策的科学性。除此之外,农业产业在发展的过程中还会与其他产业产生联系,受到其他行业发展的影响,此时通过大数据技术可以全面收集与分析其他行业的数据信息,进而提取有效的数据信息灵活调整农业生产与发展的模式,促进当地农业产业的发展。最后,农业生产区别于其他产业的一大特征就在于其受到气候、环境等自然因素的约束,这也就导致农业产业中会出现更多的影响数据信息,只有大数据技术能够提高对大量环境数据信息的分析准确性,帮助农业生产提高效率。 2农业大数据在农业经济管理中的具体应用 2.1促进农业科学发展 中国农业产业经历了多个发展时期,而传统的农业发展过程中,大多数的农民都无法对宏观的市场环境进行详细的了解,这就会导致其对农产品的市场信息了解出现滞后性,进而在生产种植活动中做出不够科学的决策,最终导致其农产品销售量降低,导致自身的经济损失。再加上传统农业生产中很少使用自动化机械,缺乏先进的种植管理技术,导致很多地方的农业生产种植效率降低,难以实现农业经济的增长。中国作为一个传统的农业大国,农业本就是基础性的产业,因此,农业产业的技术优化与改革对于人民生活水平的提升具有重要的意义。农业生产行为本身就极易受到自然因素的影响,依靠人为分析是很难得出有效的自然因素影响数据分析结果的,而大数据技术的应用能够提高数据分析的准确性,同时还能够对农业生产技术以及市场变化情况进行有效的分析,农业生产人员能够根据以上数据的分析结果制定出科学化的经营管理方式,进一步提升农户的市场竞争力,同时促进当地农业的技术化生产。 2.2完善政府运作模式 信息技术不仅改变了人们生活学习的方式,同时也促进了不同行业的升级与转型,再加上云计算以及物联网等相关技术的发展,政府在进行农业发展决策的时候也能够得到更加精准的数据信息支撑,进而对当地的农业市场做出科学的分析,帮助政府做出有效的决策,进一步完善政府的管理模式。大数据分析结果的有效性能够促进政府做出有效的农业发展决策,进而不断提升当地农业生产的经济效益,提高了政府决策在农业经济管理中的重要性[1]。 2.3突破传统营销理念 受到传统农业产业发展的影响,很多农户在农产品销售的过程中都面临困境,很多农户并不重视市场的变化情况,在辛勤的耕作之后却出现了农产品供需不对等的问题,导致其种植的农产品得不到市场的青睐,进而影响自己的经济收益。而农业大数据就能够有效解决以上问题,帮助农户突破传统的农产品营销理念,为其做出准确的市场信息分析,进而改善农产品种植与销售之间的关系,提升农民的收入水平,推动农业产业的现代化发展。 2.4实现客户精准定位 在农业市场中,大数据技术能够实现对目标客户的精准定位,获取更多的客户信息,同时还能够挖掘更多的潜在客户,起到了市场开拓的作用,有效促进农业产业的发展。在农产品销售的过程中运用大数据技术能够降低营销成本,提高客户的转化率,同时还能够精确定位目标客户,减少企业在广告宣发方面的成本,从而增加整体的收入。大数据能够收集分析用户企业的农产品购入习惯与需求,这样就能够增加销售企业与购入企业之间的粘合度,建立稳定的合作关系。经过大数据的分析能够及时挖掘客户的潜在需求以及大量的潜在客户,进而起到拓展市场的作用,促进当地农业经济的发展[2]。 3农业大数据在农业经济管理中应用的要点 3.1加强信息基础建设 随着信息技术的不断发展,大数据技术以及信息技术已经逐渐在农业产业中推广使用,而相关部门在农业经济管理的过程中更加应该加强信息基础建设,使得更多的地区能够实现农业大数据的互通与共享,扩大农业数据的影响范围,有效提高整体的生产效率,促进农业技术的推广和普及。该行动需要政府发挥自身的宏观调控职能,实现资源的合理配置,对于经济条件不足的地区实施政策以及资金的支持,帮助其构建农业信息网络[3]。 3.2培养信息专业人才 在农业大数据技术发展的过程中,产业对于复合型人才的需求量也逐渐增加,为了推动当地农业产业的不断发展,企业与政府都应该加强对信息专业人才的培养与引进。除此之外,还可以通过高校合作的方式引进高校优秀人才,之后再对其开展针对性的农业大数据技术培训。在具体的培训过程中,可以通过对农业经济发展典型事件信息的收集与分析,讲解大数据技术的应用方法,分析事件的具体发生原因,最终制定出完善的解决策略,不断优化工作流程,提高技术人员的专业水平。 3.3改善传统农业活动 农业生产中应该充分利用大数据技术,及时转变传统农业生产活动方式,实现农业的现代化发展。人们应该积极引进新型科技,带给农民不同的种植体验,提升其科学种植水平。比如,种植人员可以将其种植的地理位置、土壤情况、土地面积以及劳动力数量等相关数据传输到农业大数据分析平台中去,由专门的服务分析企业为其制定针对性的种植方案。并在种植方案中为农民介绍播种的品种、时间以及管理行为,这样不仅能够提高种植活动的科学性,同时还能够提高土地资源的利用率。除此之外,通过农业大数据平台,农民还可以进行农业融资贷款服务,解决农民的融资问题。最后,农业电商销售的时候也应该借助大数据技术升级其服务器,对用户信息进行收集与分析,之后根据用户的需求投放不同的广告,提高客户的精准度,同时减少营销的成本。 4结语 综上所述,信息技术的发展改变了许多行业的发展轨迹,而农业大数据的充分开发与分析能够为农业生产经营提供更加科学的信息支撑,提高农业决策的科学性,改进农业生产方式,提高农业营销的准确度,有效促进中国农业产业的持续发展。 参考文献: [1]周艾保.农业大数据在农业经济管理中的应用分析[J].科技经济导刊,2020,28(25):209+208. [2]许君.农业大数据在农业经济管理中的应用分析[J].农业开发与装备,2020,218(02):53-53. [3]许敏.农业大数据在农业经济管理中的应用分析[J].数码设计(下),2020,009(002):258. 作者:唐庆超 单位:山东省平邑县农业农村局
农业新技术论文:新技术农业机械化论文 1当前我国机械化新技术运用现状 尽管当前我国农业机械化新技术已经不断投入应用,也不断扩大了运用范围,但在农业机械化生产过程中依然存在诸多问题。尽管农民的思想进行了改变,政府也对农业机械生产有了足够的重视程度,也对农业机械化生产投入了越来越多的财力、精力和管理。然而综合国力决定我国依旧属于发展中国家,我国的经济发展水平有限,科技水平也与发达国家有着一定的差距,这些情况的存在,都使得我国农业机械化新技术在发展过程中,由于资金、技术等各个方面的原因,难以得到更为深入、全面的发展。另外,当前我国农业生产过程中使用的机械设备相较从前虽然已经有了极大的发展,从数量、品种上都有了较大的提高,然而我国农业生产过程中应用的诸多机械设备相较发达国家依旧有着较大的差距,不够先进的机械设备带来的是农业机械化新技术应用难以跟上世界先进水平。由于我国经济水平、科技水平的地区性发展不平衡,也使得农业机械化新技术的应用在地域上有着极大的不平衡性,使得我国农业发展的整体水平得不到快速的提高。 2农业机械化新技术发展前景 2.1电子监控技术运用 随着世界科学技术的不断发展,世界农业机械化新技术的发展极为快速,我国的整体科技水平虽然与世界上的发达国家存在一定的差距,但随着我国综合国力的不断加强,科教兴国等众多国策的不断落实发展,我国的科技水平与发达国家水平的差距也在不断缩小。电子监控技术的应用是农业机械化生产的重要技术,电子监控技术能够对农用机械设备的使用做出最精确的监控,保证在农业生产过程中人员的绝对安全。另外,电子监控技术能够全方位的检测农作物的生长发育情况,全面了解农业生产的实际情况,及时了解生产过程中存在的问题并做出正确的解决措施,提高农业生产的效率。当前我国在农业机械化生产过程中使用最为广泛的是农用电子传感器,能够准确的检测作物生长环境的自然条件以及作物的自身生长情况,能够更好的实时了解作物生长以及性状情况,带来农业生产更加高效。另外,随着电子技术的不断成熟,微型芯片等各类电子监控技术的使用,更是使得农业机械化技术向智能化的方向发展。 2.2无人化操作应用 随着科技的发展和进步,无人化操作在各行各业中均已投入使用,农业生产过程中也不例外。随着计算机等高科技的使用越来越广泛,机器人的研发作业已经有了较为成熟的发展,而在农业生产过程中,机器人等各类无人化操作更是农业机械化技术发展过程中重要的技术之一。当前,随着社会经济的发展,农业的生产范围、难度也不断加大,这就使得当前农业生产相较传统农业生产方式有着更为复杂以及更高的操作难度,甚至很多已经超过了人工所能够完成的基础操作,因此,机器人等无人化操作技术就显得至关重要。另外,机器人的使用也能够使得农业生产操作更为精确,减少人工操作也就意味着在一定程度上能够带来更好的经济效益,提高农业生产效率。然而,当前我国农业生产过程中农业机器人的研发技术依旧不够成熟,在使用过程中还存在一些问题,但在未来很长一段时间内一定能够成为农业生产机械化技术的主流之一。 2.3向着精准农业和保护性耕作发展 随着社会经济的不断发展,我国的自然环境已经遭受到了一定的破坏,因此我国出台了可持续发展的战略。这一战略道路的提出也提示广大农业生产工作者,在农业生产过程中更要注重农业生产同自然环境相协调,坚持走可持续发展道路。因此,在当前农业生产机械化技术发展过程中,越来越注重采用更加先进的技术,对农业进行精准化生产,并对农业生产环境进行全面的监测控制,对检测出的问题提出最科学的解决对策,全面保护农业生产环境以及确保农作物生长以及今后长期的农业生产能够得到最好的保障。保护性耕作在农业机械化技术中能够充分确保农业生产环境的可持续发展,在科技水平不断发展,农业机械化生产不断趋于智能化、科技化的同时,保障了未来很长一段时间内农业生产的顺利进行,是农业机械化生产技术的重要方面。 3结论 农业对于我国综合国力的发展提升有着难以取代的作用,提高农业生产水平以及效率是当前以及今后很长一段时间内,国家政府以及农民都必须重视的方面。对此,农业机械化能够在很大程度上提高农业生产效率,带来农业产业的快速发展。同时,农业生产机械化新技术的应用,也能够在一定程度上对我国的科技水平起到反推动作用,即在我国农业生产水平提高的同时,提高科技研发整体水平,从而推动我国综合国力的提升。 作者:孟宪旭 单位:辽宁省本溪县农机推广站 农业新技术论文:推动新技术农业机械化论文 1农机化示范推广项目的组织程序 在试验示范的具体实施过程中,应包括机具选型、选择试验示范点、签订示范合同和制定实施方案、组织实施、总结验收这五个工作阶段。 1.1机具选型 项目通过论证后,即可着手进行机具试验选型工作,选型必须注意机具的先进性、适应性和可靠性,做到动力配套合理,操作、维修方便,使用安全,价格合适等。若无合适的作业机械,可组织技术人员对现有机械加以改造或研制新的机具。 1.2选择试验示范点 试验示范的目的在于通过实践检查项目选择的正确性,树立样板,示范全区。 1.3签订示范合同,制定实施方案 首先推广单位和示范单位要签订试验示范合同,明确各方的责任和义务,规范生产活动,约束各方。需要强调的是,制定农机化推广实施方案,必须加强同农业部门和农业科技人员的配合,要使实施方案真正体现出农机工程技术、农业生物技术和现代管理技术三者的有机统一。 1.4组织实施 根据农业生产要求和方案中制定的工艺流程,逐步实施要推广的农机新机具与新技术。1.5总结验收 总结验收的目的在于对先进性、可靠性、安全性、经济性、适应性进行总结评价,确定能否进行大范围的推广应用。 2农机化示范项目的实施管理 2.1实施程序 农机化技术推广项目实施大体分三个阶段进行。即项目实施技术组织准备阶段、项目实施技术推广阶段和项目总结阶段。项目实施工程程序如下:项目实施技术准备阶段包括:选择实施地点、任务分解;签订合同;进度时间管理;建立项目组织机构;人员组织与培训;资金、物料筹集;制定实施方案;实施区发动宣传;实施场所条件准备;新技术对比实验准备。项目实施技术推广阶段包括:技术引进、试验示范;技术推广服务;资金物料配套投放;机械化生产和技术推广;原始数据记录、记载及资料整理;检查与监督;项目整理。项目总结阶段包括:测产、项目基础数据统计;项目效益评价;技术总结,项目工作总结;撰写验收或鉴定技术文件;申请成果鉴定;项目资料存档。 2.2选择实施地点及推广面积分解 选择实施点及任务分解的必要性。一是部、省下达的农机化技术推广项目,要求大范围、大面积推广,推广面积少则几万亩、几十万亩,多达几百万亩。选择实施地点的原则:以乡或县(市)为基本的实施点;在实施点划定的项目区应集中连片,田块平整,便于机械作业;项目实施的基本条件具备,即要求路通、水通、电通;有一定的机械化基础;农民自愿参加计划实施;当地政府领导重视支持,并愿意给与资金配套;承担单位技术较强,有完成任务的能力。 2.3建立项目实施机构 建立项目实施机构的目的在于发挥项目主持单位及相关部门和行业的综合功能,处理推广过程中的协调问题,为项目实施工作提供行政领导,为项目实施起到组织保证作用。项目实施机构体系一般由项目领导小组、技术小组和生产应用单位共同组成。对大面积大范围跨地区项目按行政区划分地、市、县、乡(镇)层层成立项目实施机构或协作组。项目领导小组。以项目实施所在地区的农机主管部门为依托,建立项目领导小组。依据项目实施难易程度确定领导小组参加单位以及成员名单,其主要职责是负责行政推动,组织发动和协调,定期检查,解决配套资金保证物资供应。项目技术组。以承担项目的农机化技术推广单位为依托,成立项目技术小组。组长由推广单位分管业务工作的站(所)长或室主任担任,成员主要由推广单位、农业技术部门、科研单位、教学单位的科技人员组成,主要职责是完成各项推广技术工作。项目协作组织。项目协作组成员由项目牵头单位和参加单位的主要推广人员组成。协作组织职责是制定工作方案,统一技术经济指标及进度要求,制定测产验收办法,负责落实任务、组织检查、考察参观、经验信息交流、办示范点、现场验收、评比等工作。 2.4制定项目实施方案 项目实施方案是项目实施的行动指南,是一个具有规范性的纲领性文件,要求具有很高的实用性和可操作性。项目实施方案的主要内容及要求:主要推广任务和达到的技术经济指标;推广的主要技术内容;实施地点;工作进度安排;组织管理措施;组建项目领导小组、项目技术组,明确其职责分工;拟定项目实施方案的要求。要以项目合同为依据。项目实施方案是项目合同的具体化,实施方案中任务指标应与合同提出的一致,不可随意提高或降低要求。实施方案要被应用单位接受执行。拟定一个科学实用、便于操作的实施方案,且要反复修订实施方案。项目实施方案(草案)拟定之后应交项目领导小组和项目技术组讨论研究,并听取应用单位意见,在此基础上修改完善,批准执行。 2.5项目检查与监督 检察监督是保证项目达到预期效果的重要手段,检查和监督是依据合同规定的内容,对项目实施的进展情况与原计划目标进行对照,发现差异,指出原因,以便及时采取解决措施,防止问题再度发生;对成功经验和做法加以总结,组织交流推广。检查监督要局部检查与全面监督相结合,内部监察与外部检查相结合,平常检查与重点抽查相结合。在开展检查监督之前,应事先对检查的范围、内容、重点、步骤及方式方法等分别予以研究,拟好检查提纲,做到有目的有计划地进行,检查完毕后要做好总结评比。 作者:宋达 单位:大安市农业机械化技术推广站 农业新技术论文:农业机械绿色新技术应用前景分析 一、农业机械绿色新技术应用前景分析 从当今的农业发展状况来看,农业机械绿色新技术已经在一部分大型农业发展基地和较大型城市得到了广阔的应用,但尚未达到普及。2007年,国家出台了关于农业机械新技术推广的新政策,相关文件指出,党和政府应早日加快推进农业绿色新技术的生产,加快农业示范基地的相关建设,加强农业新技术的改造和应用,继而提高农业机械绿色新技术的普及率,解放劳动人民生产力,创造更多的社会市场相关价值。所以,农业机械新技术的推广和应用可以给社会的市场经济带来巨大经济利润,提高人均劳动生产率,加快了单一传统化农业向现代化农业的转变速度,极大的促进农业发展。因此,农业机械绿色新技术有着广阔的应用前景。 二、农业机械绿色新技术推广的策略和方针 想要推广农业机械的绿色新技术,就要不断考量农业和经济二者间的关系,这在实际操作中往往十分矛盾,因为不但需要理论的支持,更需要不断吸纳相关领域的经验,通过研究农业机械在生产中的具体应用,进而保障资源、环境与经济利益间的关系稳定,从而实现农业绿色新技术大力推广这一目标。在推广的同时,同样也可以注意采取适当的策略。 2.1提高农业机械绿色新技术在传统农业生产中的地位和作用 我国在农业机械绿色新技术的相关领域整体技术水平还处在初级阶段,还需要各方面付诸不断的努力。从我国农业当今的生产水平来看,农业机械中的绿色新技术可以被认为是农业行为的不断改进衍生出来的一种新型模式。它本身含有现代农业以及传统农业的相关要素,也含有西方相关的技术及理念。根据07年中国土地资源管理局公布的统计数据,全国传统农业建设大约会有1/3的农田存在着不同状况的水土流失问题。自2007年以来,全国每年土表流失量已经达到了50亿t,土表流失过程中损失钙、氮、磷、钾等土壤养分达到5000多万吨。据此情况,如果不加紧农业机械绿色新技术和传统农业的和谐并进,共同发展,水土流失的面积还将会继续增加,渐而成为制约农业经济发展的棘手因素。 2.2加强农业机械绿色新技术的体系建设 农业机械绿色新技术涵盖的方面很广,如农、渔、牧等,同时也与相关的经营要素联系密切。为了推广农业绿色的新技术,一方面需要遵循科学的发展原则,从全局出发分析各方面的关系,并且通过采取合理的措施,不断完善农业机械绿色新技术的体系,确保能够长久地发展。同时,政府应当通过协调农业机械绿色新技术的各部分组成要素,建立起农业机械绿色新技术的推广模式,从基础农业设施的建设开始做起,逐渐扩大农业绿色新技术的涵盖范围和应用领域。通过“政府引导方向,市场运作调节”的基本模式,开拓农业机械中绿色新技术的市场,引导农业绿色新技术的迅速发展,继而提高农业生化的经济效益和生产水平。 三、农业机械绿色新技术推广中存在的一些问题 3.1缺乏与农业机械绿色新技术相关的法律来规范其发展 即使有相关的政策进行引导,但我国至今在农业机械绿色新技术的发展领域嗨缺少相应的法律法规,比如很多地区在实际推广前都只有一个简单的工作计划,而没有进一步去研究计划实施的合理性,这就导致许多农业机械绿色新技术的推广半途而废,其未来的发展无从谈起,可持续发展这一理念更是被搁置在一旁。 3.2 农业机械应用的规模总体来上看依然较小、农民对相关领域知识有所欠缺 我国在农业生产资源的分布上比较零散,没有统一的规划,因而布局十分混乱,导致无法形成一定的规模进行有效的治理,从而使农业机械绿色新技术这一产业的进程发展濒临停滞。即使进行相关的调整也达不到理想的效果。造成产品结构的不稳定。同时,我国在农业机械绿色技术的应用推广方面还没能形成有效的机制,比如无法向农民提供更多技术层面的信息,这就使农民在实际生产中十分迷茫,无法确定自己的努力究竟会带来多少收益,因而,相关政府还需要早日完善相关领域服务,应当不断调整当下的农业机械生产结构,从市场的需求出发,提升整体的服务水平和建设能力,确保农业行为机械产业化能够实现经济上的收益。同时,还需要加大贫困地区的开发,对其在技术以及经济上不断进行扶植,不断引进国外的先进技术及经验,使得贫困地区的农业机械的普及性和应用性逐步得到本质上的提升。 四、结语 在推广农业绿色新技术时,政府应从全局进行思考,为了长远的发展,不断深入到技术领域去找到不同区域的对应策略,从区域繁荣推进至整体的协调运作。农业机械绿色技术的普遍应用,作为当今世界农业发展的大体方向,必将随着时代的进步,不断突破,不断完善,终会形成一条可持续发展之路造福人类。 作者:张成 单位:朱衣镇农业服务中心 农业新技术论文:农业机械新技术的应用 一、自动化技术是未来农业机械化的核心技术 自动化技术是一种综合性的技术,包括计算机技术、控制技术、系统工程、信息论等多种内容。就农业机械技术发展的走向来看,未来自动化技术必然会成为农业机械化的主力军与核心力量。这其中,尤以自动控制技术更为明显。自动化技术在农业机械生产中的应用可以大大降低劳动者的劳动强度,提升机械生产的精确度与效率,同时利于机械化生产的批量推广。正是基于这些优点,自动化技术尤其是自动控制技术已经成为农业机械技术革新的重要落脚点。比如,国外早些年出现的半自动控制联合收割机,就可以在机器控制系统的掌握下自动进行农作物收割作业,从而极大地方便了大批量、大面积的作物收割。此外,这样的自动控制收割机还配备有机体调平装置、发动机熄火保护装置、液压无级变速装置、自动报警及显示装置等。这些装置各有用处,而且设计精确,皆以自动控制技术为设计原理,能够保证收割机的安全、高效运转。总之,诸如此类的自动化控制机械是未来很长一段时期内农业机械技术发展的核心趋向。农业生产的最终目标是解放、发展生产力,不断提高农业产业化效益,而自动化控制技术恰恰可以为之服务。我国的农业机械化与自动化技术的融合仍然处于起步阶段,还需要更多的努力,这也是我国未来农业机械化发展的重要目标。 二、农用机器人、农用传感器技术具备良好的应用前景 所谓的农用机器人,就是农业机电一体化与农业装备融合的产物;农用传感器技术则是利用传感器装置、数据处理系统对农产品的生物学特性进行监测、分析的技术,业已在我国部分农业生产地区得到应用。以农用机器人为例,由于农业机械应用中农业作业环境、作业对象的复杂性和多变性,决定了对农用机器人有更高的要求。具体来说,农业机器人要能够自动收集处理作业环境及作业对象的各种信息,确定目标并依此决定应选择什么样的操作形式进行恰当的作业。例如,在果实收获时,农用机器人要根据果实本身的特性自行判断果实的成熟度,然后采摘果实;在除草和间苗作业时,农用机器人要能自行区别出作物与杂草等。在农用机器人研发及应用方面,我国已经取得了显著的进步。相信在不久的未来,我们的农用机器人一定在农业机械化生产中可以发挥出更大的作用。再如,农用传感器技术的应用也在农业机械化过程中有所体现,而且作用明显。比如,农用收割机上使用谷物流动传感器能够快速的测出收割机每秒收获的谷物量,而且使用谷物湿度传感器可以实现对收获谷物和储藏谷物湿度的在线测量、监控;在粮食烘干、储存等作业步骤上,运用温度传感器可以解决温度测量的精度问题以及远距离非接触式测量的相关问题等。 三、小结 综上所述,新时期农业机械新技术的不断涌现一方面反映了农业现代化、产业化、科技化的基本趋势,另一方面也给农业机械化的可持续发展提出了严峻的考验。展望未来,农业机械化技术的发展需要融合多种高精尖科技,也需要农业技术人员付出更大的努力。只要坚持农业机械技术的创新,尊重农业生产规律,农业产业化、集约化发展的明天值得期待。 作者:周成梅 单位:贵州省遵义市汇川区板桥镇科技宣教文化旅游服务 农业新技术论文:植物保护新技术在生态农业的运用 [摘要]植物保护技术是近些年发展起来的绿色生态化技术,合理应用植物保护技术,是确保农产品质量的关键。基于此,本文就植物保护新技术在生态农业中的运用进行探讨。 [关键词]生态农业;植物保护;新技术 生态农业是近年来迅速发展起来的一种农业类型。而在生态农业生产中运用植物保护技术,能够提高农产品的质量,同时能够保障农产品在生长过程中避免遭受病虫的侵害,从而生产出绿色无公害的农产品。 1生态农业理念 生态农业主要指的是根据经济学及生态学原理,采用现代化科技手段来进行合理的生态管理。生态农业和传统农业相比,最大的不同就是发展观念不同,生态农业是以发展大农业为主,运用多种多样的生态管理模式促进种植业及其副业同时发展,提高农业经济效益,并可以更大程度地满足社会需求,维持生态平衡,保护环境[1]。 2植物保护技术在农业中应用的重要性 2.1促进农业发展 例如,在水稻、玉米等作物的种植生产中,实行水田连作免耕栽培技术、水旱轮作免耕栽培技术和旱地免耕栽培技术三大类免耕栽培技术模式,可以节省人力、物力,可以有效地避免太阳的日晒,节约用水量。 2.2减少病虫害的侵袭,节约生产成本 首先,可以有效地通过植物保护技术来减少病虫的数量,从而能够保障农作物健康生长,降低生产损失。其次,植物保护技术的应用可以在一定程度上节约农户的投入成本,提高农作物的产量,从而促进经济的发展。 3植物保护技术与农业可持续发展之间的关系 为了实现农业可持续发展,必须重视植物保护工作。随着我国社会经济的不断发展,可用的资源及能源的利用需求越来越大。再加上我国是农业大国,人口众多,对于农产品的需求量越来越大,所以需要提高农产品的产量和质量。而这就要求合理运用植物保护技术,加强对病虫害的防治,提高农作物的产量和质量。例如,病虫害灾害对于农作物健康生长来说是一种巨大的威胁,由于农业防护治理工作力度不够,很多地方对于农作物的保护仅仅采取喷洒农药的措施,不仅不能够从根本上解决病虫害问题,而且对农作物带来了一定的危害,污染了农作物的生存环境,不利于农业可持续发展。所以,为了提高农作物产量,保护农作物的生存环境,实现农业可持续发展,需合理应用植物保护技术。 4植物保护技术在生态农业中的应用 4.1借助杀虫灯来有效灭杀害虫 借助杀虫灯来吸引害虫,然后灭杀害虫,不仅能够有效防治害虫,不会给作物带来伤害,而且不会使农作物存在农药残留,确保了农作物的绿色、无公害生产。不仅如此,还能够通过有色光的诱导来集聚害虫,从而进行集体消除,确保农作物健康生长。 4.2采用防虫措施进行生态管理 通过先进的阻隔技术可以有效预防害虫,如利用防虫网可以有效地将害虫隔离出种植区域,能够有效降低害虫数量,减少对于农作物的伤害,优化农作物的生长环境,从而在很大程度上确保我国农业的绿色生态化发展。 4.3全面监测,保障生态农业的健康发展 为了保障农作物的健康生长,应采取合理的植物保护措施,对农作物的生长进行全面监测,发现问题及时采取防御措施,有效降低对农作物造成的损失,从而保障农作物健康生长。为了推进生态农业的发展,农业技术人员要及时将先进的植物保护措施传授给农民,做好植物保护技术措施的推广应用工作。总之,植物保护技术适应了生态农业的发展要求,对生态农业的发展起了积极的促进作用。今后应不断加强对植物保护技术的研究,确保农作物健康生长。 作者:冯斌 单位:安顺市西秀区刘官乡农业服务中心 农业新技术论文:植保新技术对生态农业的作用 摘要:随着时代的发展和社会的进步,人们的生活水平不断提高,消费观念也在不断的更新,对于食品的质量有了更加严格的要求,尤其是越来越多的农副产品,爆出了农药残留超标问题。市场需求绿色产品、无公害食品、有机食品,这就要求传统的农业发展模式急需改进,朝着生态农业方向发展。 关键词:生态农业;植保新技术 很多农民在进行农业种植的同时,为了跟随时展的要求,改进了生产模式,朝着更加生态无公害的方向发展,生产出有机食品。这就要求农业的种植技术也要改进,为了让传统的农业转变成生态农业,科研部门大力推广植保新技术,黑龙江省农科院对俄中心不断加强与俄国的农业科技合作,植保新技术推广已经成为传统农业向生态农业转变的重要部分。 1推广植保新技术的重要性 农作物在生长的过程中,会受到两方面的侵害,一个是来自地面上的病虫侵害,还有一个是来自于土壤内的病虫侵害。农作物的生长环境很重要,如果受到害虫的侵袭,很可能会导致作物减产,甚至颗粒无收。农民为了预防病虫害造成损失,在传统经营模式下经常使用的是农药,例如一些杀虫剂,这些杀虫剂能够立刻见效,杀死虫害。但危害较大,如果不能立刻分解,就会随着雨水流到河湖里,或者渗入土壤,造成农药的残留。动物或人类在喝了这种水,或吃了这种带有农药残留的农产品后会影响到身体健康,有时甚至能致癌。这种生产方式不够生态环保,危害性较大,也不能保证食品的安全。所以,要改变这种传统的种植模式,必须推广植物保护的新技术。首先,植保新技术的推广有助于实现农产品安全无公害。植物保护技术作为新的农业保护发展模式,拥有很多先进的种植技术。经过多年的实践,以及与俄国农业科技的合作,把植物保护新技术应用到农业种植方面。在实践的过程中,新技术的种植效果非常的明显。这种植物保护新技术,不但可以减少病虫害的发生,也不会影响到周围的环境。其次是实现生态无污染。所谓的生态农业,不只是农产品是绿色有机产品,其周围的生态环境也应该是安全的。生态农业是一个复杂的发展过程,在开展前期费用消耗较大,这需要政府各部门的大力支持,将植物保护新技术最大限度的应用到农业种植上去,植物保护新技术可以减少病虫害的发生,把因为病虫害所导致的减产等问题损失的费用降到最低。并且能够节省农药的费用,有效的实现生态农业,这样还能减少对周围环境的影响。所以,植物保护新技术应当被大力推广。 2植物保护新技术的发展现状 农业的发展是一个长远的过程,在进行农作物种植的过程中,要考虑到可持续发展和生态发展。因为,土地是有限的,如果只追求眼前的效益,导致土地肥力下降,或土壤污染,就得不偿失。所以,要用科学的方式进行耕作种植,科学的管理生产。在植物保护新技术推广过程中,“三诱”技术成为重要的组成部分,对于农业的生态发展有的十分显著的作用。下面就列举几个实际的案例。2.1杀虫灯。所谓的杀虫灯,就是利用频率振动,吸引虫子,并杀死。这种灯杀虫效果显著,在害虫频发的季节,能够吸引并杀死大量的害虫,减少害虫的数量。杀虫灯的使用减少了农药的使用量,进而减轻了农药对土地,以及农作物的污染。还可以根据杀虫灯诱集的结果,预测害虫将要发生的趋势,进行提前预防,采用科学的防治方法。这种杀虫灯,在蔬菜种植田里效果尤为显著,且无污染、见效快。传统的农药杀虫法,每隔几年甚至一年就要进行更新换代,因为害虫会产生抗药性,农药的使用剂量就会越来越大。例如,棉花上的棉铃虫,在没有进行生态种植之前,虫子的抗药性很强,农民组织人力,大量的喷洒农药,家禽在吃了被喷洒农药的虫子后就会死亡,而这些虫子却毫无反应。杀虫灯就避免了虫子产生抵抗性,除非技术的更新,一般情况下不需要进行产品的更新换代,能够长久的使用,也不需要过多的人力,节省了农民的生产成本。并且能够有效的减少虫子的密度,以及因为农药造成的土地污染、环境污染等现象。2.2性诱剂。性诱剂是利用不同的害虫不同的性信息吸引虫子前来,进行性别上的消灭。这样就能减少虫子之间的交配,减少虫子的下一代,逐渐的控制害虫的数量。这种方法绿色无污染,并且能够有效的控制虫子的数量。每当虫子交配的季节,农民就放出这些性诱剂,不需要过多的人力,成本也较低,对人和动物都没有影响,尤其是周围的环境不会受到损害。这种方法较适用在果园内,尤其是一些果树上的蛾子,能够有效的减少,进而提高果树的产量。性诱剂的使用减少了化学药剂的使用,减轻了生产的成本,保护了生态环境,提高了作物的产量,增加了农民的经济收入,是一个双赢的局面。目前,传统的农业种模式已经不能满足人们对生态农业的需求。需要改进农业种植技术,而植物保护新技术有助于在农业种植过程中,合理应用新技术防治病虫灾害,增加作物的产量。植物保护新技术不仅能够降低成本,节省人力物力,还不会影响到周围的环境,生产出绿色无污染的农产品,符合农业可持续发展的方向。 作者:杨帆 单位:黑龙江省农科院对俄中心 农业新技术论文:生态农业植保新技术的应用 摘要:在我国加大农业生产重视程度的情况下,生态环保理念的推出和实施,给农业生产技术提出了更高要求。因此,本文就生态农业进行概述,对生态农业中的植保新技术进行探讨,以促进其更广泛的应用。 关键词:生态农业;植保新技术;应用 1生态农业的概述 根据相关资料可知,生态农业主要指的是,合理运用现代化的技术,以可持续发展为主要原则,并结合生态学、经济学的相关规律进管理,从而达到提高生产质量、产量、经济效益等目的。所以,在人们生活水平不断提升的情况下,农业生产必须向着绿色、环保、无公害等方向发展,注重新型农产品的开发,才能真正形成生态农业。 2植保新技术的合理应用 2.1性诱剂方面 一般情况下,昆虫性信息素在很多资料中都被记载为性外激素,可以对异性昆虫产生较强诱导作用。因此,在生态农业中,通过人工方式进行昆虫性信息素的合成,可以将其作为引诱剂来使用,从而成为当前重要的植保新技术。根据实践应用情况来看,在大力发展生态农业的前提下,采用的载体主要是优质橡胶,在结合相关工艺进行处理之后,其分布可以更加均匀,并且,散发的速度也较慢,从而可以成功诱惑雄蛾。诱芯一般是放置在塑料袋中,或者是玻璃瓶中,以便避光下进行保存,而最好的保存方式是放置在冰箱中,即在要使用的时候才取出来。目前,诱芯种类有很多种,因此,他们的持效期也是不同,大约在3个月。一般使用这些诱芯来进行虫害防治,或者是对害虫的具体进行进行检测时,需要每代都进行1次诱芯的更换,以确保其能获得较好的效果。例如:在甘蓝生长比较快速的时期,进行小菜蛾的生态防治,根据采用性有诱剂之后的数据来看,小菜蛾在1个防治周期被诱杀的数量在800只左右。虽然上述防治的大部分都是成虫,并不能对幼虫造成较大影响,但仍然是生态农业进一步发展必须重视的一个方向。 2.2杀虫灯方面 在农业生产中,如果不使用杀虫灯,则需要在夏季温度较高的时候,通过喷药的方式来消灭一些害虫,如金龟子、螟虫等。一般情况下,1个月需要喷药大约4次。而在生态农业中,合理采用杀虫灯,即频振式类型的,可以很好的消灭螟虫、飞蛾等,而其它害虫在消灭时,需要喷药的次数也会减少很多。通常情况下,1m2的种植面积,1个月需要花费大约900元的农药费用。合理采用频振式的杀虫灯,环境受到的污染程度也会降低,从而促进农业生产生态化发展。 2.3黄板的应用 根据相关分析和研究来看,农业生产中的很多害虫,都具有趋色的特性,其中,黄色是最主要的一种颜色。因此,在生态农业中,合理应用黄板来诱杀害虫,可以取得较好的防治效果。一般情况下,黄曲条跳甲害虫是种植叶菜类蔬菜的会产生的主要害虫之一,有着较大防治难度。在传统农业生产中,如果想要有效防治,则需要使用毒性较大的农药来喷洒,并且,喷洒的次数要很多,才能获得一定效果。所以,在生态农业中,合理使用黄板来进行害虫的诱杀,特别是黄曲条跳甲害虫,可以取得较好的效果。例如:在进行小白菜的种植时,一张黄板通常可以诱杀的黄曲条跳甲害虫的数量是360多只,可以黏住的害虫大约在85~200只之间。在蔬菜种植区域周边,增加黄板的使用量,并保证其摆放位置的正确性,则可以取得非常好的防治效果。 3应用策略 在生态农业中,植保新技术的合理应用,需要采取的策略主要有:加强综合防治。根据农业生产的具体情况,选择合适的虫害防治方法,如生态防治方法、物理防治方法、生物防治方法等,可以大大降低农药给环境带来的污染,并改善种植土壤的结构;科学运用病虫害检测系统。由于农作物的产量会受到各种因素的影响,如病虫害危害程度、发生时间等。因此,综合分析各种影响因素,合理建立病虫害检测系统,并科学运用,才能真正促进农业生产生态化发展;加强新技术培训和推广。在我国生态农业不断发展的情况下,让农民群众真正了解各种保值新技术,对应降低农药给环境造成的污染有着极大作用。因此,在农村地区开设咨询点,设立宣传栏,利用广播、电视、公共平台等传播新技术,才能真正改变农民群众的种植观念,从而促进我国农业生态进一步生态化发展。 4结束语 生态农业的发展,需要得到农民群众的认可、支持,才能真正发挥植保新技术的作用,而植保新技术的合理应用,必须加大宣传、推广等,才能真正减少病虫害带来的危害,对于提高农业产量、质量等有着重要意义。 作者:肖富强 单位:宁乡大成桥农技站 农业新技术论文:农业机械新技术的应用及发展 [摘要]农业机械随着社会的进步而不断发展,而多种新技术的应用使得农业生产效率得到有效提升,如人工智能技术、机器人技术、自动控制技术、计算机视觉技术等,这些技术的应用均推动着农业机械朝着精确化、高品质的方向发展,为我国农业的发展创造了有利条件。 [关键词]农业机械;新技术;应用;发展 随着我国农业的不断发展,农业机械技术也不断进步。目前,我国农业朝着机械化、智能化方向发展,其目的是使得农业生产效率得到提高,从而进一步提高农业经济效益。因此,我国不断加强农业机械新技术的研发,不断吸取新型技术,从而为农业的发展奠定良好的基础。本文现对农业机械新技术的应用与发展进行探讨,其详情如下。 1目前农业机械新技术的应用 1.1人工智能技术人工智能是当下社会科学技术研究的重点,人工智能已经在电子、电器等行业普遍应用,如智能扫地机、智能手机、智能电视等,且这些人工智能技术也逐渐应用到农业生产中,且农业机械设施中,智能、电子信息等技术的应用不断增多。尤其在农业机械化程度较高的国家中,已经普遍应用了人工智能技术。例如美国已经研发了激光拖拉机,该拖拉机应用激光技术,能对拖拉机的方向进行智能控制,且可精准地定位拖拉机的位置,有助于提高农业生产效率。人工智能技术的应用有助于降低农业生产成本,可减少污染程度,且能使农业机械生产操作精准程度提高。使用者在使用应用人工智能技术的机械时,其操作更为便捷和舒适。1.2机器人技术国内外研究专家从未停止过关于机器人技术的研究工作,但是机器人代替人力已经在许多行业得以实现,例如在我国许多厂家中,均用机器人来代替简单地人工操作,使得生产效率大幅提高。尽管我国农业中关于该方面的技术仍处于研究阶段,但是这项技术的应用对农业的发展有着重要作用。1.3自动控制技术机械自动化控制技术是农业中应用范围较广的技术,该技术的应用有效地提高了农业生产效率。农业生产中,自动控制技术可根据农业实际情况来进行自动化调节,以减少人工操作量,如在蔬菜大棚种植中,自动控制技术可对大棚中的温度、湿度等进行自动化调节,以保证蔬菜生长环境适宜。1.4三维参数画绘图软件技术三维参数画绘图软件是市场上应用范围较广的技术,而在农业方面也已经开始应用这项技术。目前,我国许多农机企业已经开始使用CAD技术来进行农业机械设施的设计,尤其是高精度需求的腹胀曲面部件的设计和制造,取得了一定的成果,但是CAD的使用仍然不够,还需不断深入研究。1.5计算机视觉技术农业机械应用的计算机视觉技术主要是进行农产品品质分级等检查。计算机视觉技术是在图像处理技术、视觉模拟技术等基础上发展起来的技术,目前,该技术在农业机械收割、播种等方面均得到有效应用。但是该技术的应用过程中仍存在较困难的技术难题,如快速获取动态图形信息方法等,这些技术还需进一步研究。1.6液压技术液压技术是建立在工业传感技术、微电子技术基础上的技术,农业机械应用该技术后,机械的能量转换的效率得到有效提高,系统工作效率也大幅提升。农业机械系统动力学特征、动态特征不断凸显,且随着液压技术数据收集处置、故障监管技术等技术的不断完善,农业机械更为科学化、精准化,且有助于农业环境保护工作的开展。 2农业机械新技术的发展趋势 2.1高科技发展方向随着农业机械的不断发展,各种新型技术被不断应用在农业机械中,且应用范围还在不断扩大,农业机械技术水平也不断提高。随着社会各类科学技术的不断进步,农业机械将朝着高科技方向进行发展,通过利用人工智能技术、自动控制技术、计算机视觉技术等来使得农业机械的精准度更高,使得农业机械作业能力大幅度提升,最终达到提高农业生产效率的目的。2.2高品质发展方向随着农业机械新技术的应用,农业机械生产质量和作业效能均会不断上升。农业机械设计和制造过程中,会应用CAD技术等现代科学技术,能提高农业机械设计的精度、准确性,有助于提高农业机械产品的品质。农业机械在设计和制造过程中,设计工程师将更为重视农业机械产品的整体功能性和外观,如在功能方面,农业机械内部的器件配置更为科学合理,部件的性能更为优良,能显著提高机械产品的功能性;在外观制造方面,首先对机械产品的外部表面进行机械、化学处理,之后使用高质量油漆,这种方式能有效提高油漆的耐用性,色泽、亮度更佳。随着农业的发展,人们对农业机械质量的要求也会越来越高,因此,高品质发展是农业机械发展的重要方向,厂家应从设计、制造、检查等各个环节进行严格监督,保证农业机械质量过关。2.3可持续发展方向可持续发展是社会各行各业发展的重要方向,农业也朝着该方向发展。农业机械应用多种新型技术有助于提高农业生产效率和环境的保护,如利用人工智能技术,农业机械的操作更为精准,可避免发生不必要的资源浪费,能提高农业资源利用率,且操作更为简单、方便,使得生产效率提高。 3农业机械新技术的推广和扶持 各个地区的政府应重视农业机械新技术的推广,开展农业机械新技术的培训工作,采用多媒体等形式来展现农业机械新技术的特点。对于农业机械的购买,政府可予以一定的补贴,如购买插秧机、拖拉机、秸秆还田机等,加强对农业机械的推广力度,从而推动农业机械化的发展。在农业机械技术应用过程中,相关部门应加强对相关设施、装备的建设,重视新技术生产的安全性,并对农业机械进行严格安全检查,保证农业机械质量合格。 结束语 我国是农业大国,尽管我国的工业经济在不断发展,但是农业仍是社会经济发展中重要的组成部分。目前,我国城市和农村经济的发展存在较大的差距,而不断提高农业生产经济效益仍是促进社会经济发展平衡的重点,对此,我国还需要加强农业机械水平,不断应用新型技术,提高农业生产效率,从而推动农业的发展。 作者:朱云 单位:河南省新蔡县农机安全监理站 农业新技术论文:农业机械新技术的发展分析 [摘要]农业机械是农业生产重要的物质基础,其是发展现代农业的硬件设施。农业机械化能够显著推动农业生产力提升。当前我国农业正在积极发展现代农业,各种先进的农机设备不断被应用到农业生产领域。农业机械化的实现是在农业科技技术不断发展的基础上得以实现。要想实现农业现代化、农业机械化,必须重视农业机械新技术的开发和应用。本文主要结合实际情况,就农业机械新技术应用和发展的重要性进行了分析,然后就最近几年应用的新技术进行了论述,最后提出了农业机械新技术的发展方向,希望通过本次研究对更好的实现农业机械化发展有一定助益。 [关键词]农业机械新技术;应用;发展前景 进入新世纪后,我国加大了对科研的重视程度,并将先进的科研成果积极应用到农业机械设备中,促使了农业机械设备逐渐向着全自动化、智能化方向发展,农业生产效率不断得到提升。在农业机械设备生产过程中积极应用新技术和新设备,可以显著提高农业机械的作业效率,保证农业机械具有良好的适应性。因此,我们需要积极研发、推广和应用全新的农业机械技术,将新成果和新技术运用到农业机械中,为实现精细化农业提供必要的技术支撑。 1农业机械新技术应用和发展的重要性分析 首先,显著提升农业机械的运作效率。在过去农业机械使用过程中,有不少机械不能有效识别农作物的位置,例如倒伏的小麦和玉米,这些倒伏的农作物在收割过程中很容易被遗漏,因此,在农业机械使用过程中积极应用全新的农业机械技术有利于弥补农业机械存在的漏洞,提高了机械的作业效率;其次,降低了农业劳作量,能够带动地区经济发展。过去的农业生产需要大量的劳动者,而农业机械新技术的应用,实现农业种植、作物收割的自动化,大大降低了农民群众的劳动强度,农村地区的很多劳动力可以到其他行业开展工作,有利于带动农村社会经济发展。 2农业机械新技术的应用 2.1计算机视觉技术 计算机视觉技术是一种以图像处理为基础的学科,主要是对视觉信息进行理论计算和表达,随着计算机视觉技术应用逐渐成熟,目前在农业机械生产方面,计算机视觉技术不仅能够对农产品进行科学分级,还能够协助机械开展精良化播种和收割。但是由于这项技术在农业机械应用的时间还比较短,还有不少的技术难题没有得到解决,对于这项技术的应用还需要我们做出进一步研究。 2.2人工智能技术随着智能技术的应用和发展,农业机械智能化逐渐实现,应用智能技术可以有效的控制农业机械的运行方向,同时还能够对农业机械进行精确定位。通过人工智能技术,帮助科研人员建立一个庞大的数据库,通过这个数据库,农业机械科研人员可以对土地进行全面的掌握,从而设计出适合不同地区农业生产所需要的农药、化肥、种子等农产品。 2.3自动化控制技术 在农业机械生产过程中,积极应用自动化控制技术可以帮助操作者将作业难度,同时,在农业机械化作业过程中,还可以根据土地地势的高低和秸秆的长短合理的对农业机械作业的高度进行调节,保证农业机械使用过程中的安全性和适应性,从而提高农业机械使用的可靠性,最终保证全面提升农业生产效率。 2.4信息网络技术 近几年,信息网络技术在农业机械上的应用最为成功。将信息网络技术和地理信息系统、自动化控制技术等技术相结合,就可以实现对农业生产农作物、土塘、施肥、农药进行全过程的监督和控制,同时,还可以有效监控农作物生长繁育情况、病虫害发生情况等,然后借助定位系统和地理信息系统保证完成相应的田间工作。 2.5液压技术 液压技术的实现主要是在微电子技术、工业传感技术的基础上应用研究的一项新技术,其在信息数据采集方面发挥着十分重要的作用。其能够完成能量的转换和匹配,提高农业机械系统的效率,保证整个系统的动能效率和系统的适应性和兼容性,使得系统的可靠性和安全性得到全面提升。农业机械设备在设计过程中主要采用内燃机作为驱动力,这就导致了工作负荷经常出现较大的改变。如果能够采用电液控制完成相应的负载和原驱动机之间的匹配,就能够有效降低功率传输过程中的能量损失,能够切实提升系统的运行效率。 3农业机械新技术发展方向分析 3.1农业机械新技术需要不断整合其他领域的技术资源 在农业机械发展过程中,应该积极发展智能化机械、自动化农业机械,让农业能够像我国的工业实现规模化和程序化生产。在农业机械应用发展过程中,自动化和智能化农业机械技术不仅可以显著提升农业生产效率,降低农民群众劳动强度,降低生产成本,同时还有利于我国的土地资源高效利用,充分发展现代农场和现代农业专业合作机构等多种农村农业合作模式,解放农村的劳动力,让大量的劳动力从事其他行业工作,促进地区经济发展,全面建设社会主义新农村。 3.2需要走绿色可持续发展的道路 积极建设具有中国特色社会主义中发展道路具体体现在农村农业生产领域是要求坚持走集约化、规模化、科学化和生态化的可持续发展道路。而这些发展目标的实现就需要依靠先进农业机械科学技术。因此,在农业机械新技术研发过程中,需要我们积极研发具有节能效果高,生产效率好的绿色节能机械设备,只有保证全面适应市场需求,符合国家方针政策,才可以促进自身健康发展。 3.3要坚持走创新发展的道路 我国的农业机械创新能力相对于国外发达国家来说还存在不小的差距,这就要求政府部门加大对农业机械科研投入,制定合理的扶持政策,给予人才、资金和项目方面的支持,让农业生产环节的工作人员融入到技术研发中,始终保证农业机械的创新能力,并保证能够将新研究出来的成果迅速转化为生产力。 4结语 农业生产的高效化、规模化和科学化是随着农业科学技术的进步而不断发展。农业机械新新技术的应用和发展,还需要有一个高效的推广模式,保证新的农业机械技术能够及时进入田间地头,保证提高劳作效率,促进农业生产全面发展。 作者:李丽丽 单位:山东省威海市文登区农机技术推广服务站 农业新技术论文:农业机械新技术的应用前景 一、国内农业机械化的现状 (一)农业机械的数量在不断增加 受国家政策的大力推动、国内机械制造业的积极参与、农业生产者不断地提升自身的耕种能力和管理能力,我国农业机械化的地域在不断地扩大,农业机械的使用密度在逐步地加大。 (二)农业机械化的水平在不断提升 农业由传统的粗放型到现在的集约式发展都离不开农业机械化水平的提高,不断推出的农业机械新技术加快了农业生产工艺的完善。农作物用机械种植、收获、加工都能够比手工作业生产的农产品质量更高更好。 (三)农业机械化的区域在不断拓展 由于我国的地形地貌变化较大,农业种植的区域有很大部分遍布丘陵和山区,这些地区的农业机械化难度大、效率低,机械用具少,但是随着机械设备的不断更新和改进,农业机械已经走进了偏远的山区地带。农业机械的操作者也在实行跨区作业,农业机械正在逐渐深入到农业生产的每一个环节中去。 二、农业机械新技术的前进方向 虽然农业机械的发展取得了一定的成绩,规模有所扩大,影响有所提升,但是,我们也要看到农业机械新技术的发展有广阔的前景,很大的上升空间。农业机械新技术的开发和农机的制造要充分考虑到农民生产的需要,不断地实地调查农民生产过程中遇到的实际困难,分析问题,提出实际高效的解决方案。 (一)农业机械新技术要不断整 合其他领域的新技术新资源发展智能机械自动化农业机械,让农业能够像工业一样实现程序化生产。智能化和自动化的农业机械技术不仅可以快速提高农业生产的效率,降低劳动成本,还有利于实现国家整合闲置土地资源,充分发展现代农场和农业合作社等多种形式的农业生产合作方式,让农村大量的劳动人口走向城市,加快现代新型城镇化建设。 (二)走绿色环保的生产道路 建设具有中国特色的发展道路在农业生产过程中就是要走集约化、规模化、生态化的道路。这些发展目标的实现只有依靠高科技含量的农业机械技术才能实现。因此,具备节能功能的农业机械设备应运而生,适应了市场的需求,符合国家大政方针,可以加速自身发展。 (三)走创新型发展道路 国内的农业机械研发创新能力相比国外发达国家,还有很大的差距,政府应加大对农业机械研发制造企业的政策倾斜,实施减免税收,及时给予人才、资金、项目上的扶持,让农业生产环节的人员加入到农机研发的过程中来,保证农业机械科技创新能够快速转化成生产力。 三、机械技术应用前景 (一)智能化、机械化的应用前景 在国内部分地区农业生产的过程中依然是采用半自动化和纯手工的生产。充分利用智能化和自动化的农业机械完全可以替代人力作业,实现无人化操作,大大提高农业生产的劳动效率,提高劳动工艺的熟练程度,最终提高农作物的产量和质量。曾经有以色列的农业企业实现过自动化收获,用电脑程序设置好收割的程序,收割机可以根据收获的农作物的密度不同、长度不同,自动调节农作物收割的速度和进程,降低收获的损失,可以应用到很多种农作物上,比如小麦、大豆、玉米、水稻等农作物。 (二)计算机可视技术的应用 计算机的发展推动社会各行各业的进步,计算机可视技术又称作计算机视觉感应技术,可以有效利用计算机可视技术对农作物的生长成熟度作一个基本判断。利用红外线技术和激光技术、扫描视觉成像技术,实现了在农作物种植的全程自动化,使农业生产的机械化水平得到了很大幅度的提升。 (三)网络技术和信息技术的应用 提高农业发展的科技含量必须有足够多的高科技信息技术,利用大数据分析土壤结构、植物植被分布状况及农业生态布局中的知识,使得农业机械的利用更加高效。此外,农业机械新技术的应用还包括现代地理信息系统的集成、GPS系统、实时通信系统,对在农业生产过程中每一个环节都实施监控,及时关注农作物的生长条件、生长状态、可能发生的病虫害,及时采取规避风险的措施,让农业生产过程精准化。农业生产的规模化、集约化、高效化是随着农业科技的进步而发展的。农业机械技术的进步还要依赖良好的推广模式,让高科技的农业机械走进田间地头,让从事农业生产的劳动者都可以熟练操作才能大大提高农业生产的效率,促进农业机械技术的再发展。 作者:槐会珍 单位:襄城县农机局 农业新技术论文:植保新技术应用于生态农业论文 生态农业是一种在不损害环境,不破坏生态平衡的基础上发展起来的新农业,主要生产新产品,这就需要采用科学的管理手段和生产方法。植物保护新技术能够在一定范围内有效防治病虫害,降低成本,减少环境污染,可以有效弥补传统技术的缺陷,促使农产品质量的提升,促进传统农业向绿色无公害农业发展。我们应树立公共植保、绿色植保的理念,注重植保新技术实践应用。 1“三诱技术”在生态农业中的应用 1.1频振式杀虫灯 频振式杀虫灯主要是利用光、波、色、味4种方式诱杀害虫的一种物理防治方法,无污染,对人畜无毒,对鳞翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目、同翅目、双翅目及膜翅目等40余种害虫具有良好的诱杀效果,当前已被广泛应用于农业生产中。某区自利用频振式杀虫灯以来,蔬菜田棉铃虫的田间落卵数量以及虫量明显降低。试验数据表明:挂灯区平均落卵2.8粒/百株,无灯区为12.2粒/百株,约降低了77%;挂灯区平均虫量1.5头/百株,无灯区7.9头/百株,约降低了81%。可见频振式杀虫灯对蔬菜棉铃虫的控制效果非常明显。利用频振式杀虫灯防治害虫,在消灭大量害虫的同时,能减少来年虫口密度,最大限度减轻害虫对农产品带来的危害;能够减少化学防治次数和喷药量,进而减轻对农产品和环境的危害;根据诱杀结果,可对害虫发生趋势做出预测,有利于提出预防措施,实现对来年病虫害的科学防治。 1.2黄板 黄板诱杀技术是利用害虫趋黄性诱杀农业害虫的一种物理防治技术,绿色环保、成本低、可自制,可在蔬菜地、茶园、果园中使用,主要用于防治茶蚜虫、潜蝇成虫、粉虱、蓟马等小型昆虫。在田间使用的时候,可用竹或木细棍支撑固定,棋盘式分布,悬挂方向以东西向为宜,只要方法正确,就会有很明显的防治效果。以某区苹果园为例,在果树开花前悬挂16.5cm×25cm黄板,挂上之后不摘除,6月下旬收回检查发现黄板诱集蚜茧蜂的效果最为明显,调查益害比为1235:192=1:0.16。可见黄板具有良好的生态效应。 1.3性诱剂 性诱剂是利用昆虫成虫性成熟时,释放性信息素引诱异性成虫的原理,将有机合成的昆虫性信息素化合物用释放器释放到田间,通过干扰雌雄交配减少受精卵数量,达到控制靶标害虫目的的新型绿色防控技术。该方法成本低,操作简单,无毒无污染,主要防治对象是小菜蛾、烟青虫、斜纹夜蛾等害虫,符合生态农业发展目标。陕西凤翔县苹果栽培中,未使用性诱剂前,每年食心虫发生面积约为总面积的76.92%,农药使用量和投入费用以及人工投入费用很高。使用性诱剂后,群众每年只需防治3次就能将害虫控制在一定范围内,商品果产量平均提高了364kg/667m2,农药使用量及相关费用都大大降低。 2防虫网阻隔技术在生态农业中的应用 防虫网阻隔技术是以物理阻隔方式阻隔害虫进入危害和繁殖。采用防虫网阻隔技术不仅能够阻隔害虫繁殖,还能适当调节小生境中温湿度,对炭疽病、软腐病等有一定的预防效果,适用于生态农业生产。实际生产中可采用22目的防虫网,对于烟粉虱,可采用30~60目的防虫网。比如,江苏省目前以小白菜为重点的防虫网覆盖栽培蔬菜面积在不断扩大,农户纯收入也不断提高。当前,该项技术已成为一项成熟、高效的现代农业技术,已被列为江苏省农业技术主要推广技术。 3植物保护新技术在生态农业中的实施方式 实施植物保护新技术时,单纯使用物理防治技术显然不能达到良好的防治效果,必须物理防治、化学防治、生物防治、生态防治等多种手段相结合,对于化学防治,应尽量限量的、科学的使用农药药剂,确保农产品安全、无污染的生产。为了保证植物保护新技术的更好实施,首先,应建立准确的病虫害测报系统和监测点,有关工作人员分工协作、全面监测、全面总结、科学研究,及时掌握害虫和疾病的发生、发展动态,并及时、准确地将情况汇报给相关部门,以及时采取预防措施,将损失降到最低。其次,建立专门植物保护控制队伍,为农民提供更为专业的服务,将植保新技术、新技能传授给他们,使他们能够做到病虫害的科学防治。再次,加大宣传力度,让农民朋友正确认识到,发展生态农业的重要性和利用植物保护新技术的意义,使其具备最根本的病虫害防治技能,为公共植保、绿色植保目标的实现奠定基础。 4结语 总之,植保新技术尤其是“三诱一防”技术的应用,是植物保护工作的一项重要突破,对于提高农业生产力,促进农业结构优化升级,确保农产品质量,控制环境污染具有重要作用。我们必须重视植物保护新技术的宣传和推广应用,加大对“绿色植保”的扶持力度,加强病虫害监测,成立专门植保控制小组,为生态农业发展中注入活力。 作者:韦彩红 单位:江苏省海门中等专业学校 农业新技术论文:现代农业机械新技术综述 1加强对农业技术推广人员的培训 推广新农业技术,首先要从人的工作做起。这就需要通过提高农业技术推广人员的资格和素质,严格做到持证上岗。在农业技术推广部门工作的人员,必须通过考试并且考试合格,在人事上实行聘任制度与辞退制度,激励技术推广人员在推广工作上的热情。同时,还要积极引进更多的科技人才参与到推广机构工作,为农业推广事业服务。为保障农业技术推广人员的素质,需要对技术推广人员进行定期的培训与考核。 2大力发展低碳农业配套机械化装备 低碳是时展的号召。在农业机械新技术上引进低碳概念,势必有利于新技术得到更好更广的推广。低碳农业是指低能耗、低污染、低排放和节约型农业,发展低碳农业技术将依靠低碳农业工程技术来完成。低碳农业工程技术主要是指节能技术。而节能技术则依靠低碳农业配套机械化装备来实现。在发展低碳机械化装备过程中,需要结合当地农业生产条件,借助机械化提高效率,并且对田间作物进行信息化科学管理,因地制宜地配建排灌水渠,搞好田间道路交通建设,实现大面积、大范围内的统一机械化作业。低碳农业配套机械化装备的发展,突出表现在对农业机械化、农业基础设施、农产品产地加工与储藏、农产品流通、农产品基地环境保护以及现代农业公共服务等环节的设施装备建设上。实现农业生产各个环节、多位一体化的低碳目标是一个循序渐进、系统研究、集成创新的过程。发展低碳装备的同时,还需要大力开拓以精准播种、配方施肥、节水灌溉等技术为重点的土地,充分利用农业土地面积,提高资源利用率。总之,大力发展推广低碳农业配套机械化装备,可以更好地健全农业机械化科技推广体系,大幅度提高农业机械化新技术对农业增长的带动作用。 3深入优化农机与农艺结合方式 解决农机与农艺的完美结合是实现农业机械化的重要一步。简单来说,农艺是指农业生产工艺过程及其相应的操作技术。农机是指为实现这些工艺过程而设计制造的相应农机具及其管理运用技术。大量实践经验证明,确保农机与农艺的有机结合,可以充分发挥农业机械在农业生产中的优越性。从实际情况出发,优化二者的结合方式,需要制定科学的农艺准则与规范机械作业。充分考虑农作物种植工作的各项因素,如播期、密度、施肥期以及施肥量等。然后,再制定相对应的机械化工艺规范;需要制定主要农业机械的技术规格及性能指标,降低机械使用的运维成本;要加强农艺与农机的协同攻关、农机的研发力度,以提高农业系统的产量、质量与可持续性发展。 4总结 随着现代科学技术的发展,农业机械化生产的优越性越来越明显。农业机械新技术为机械化的发展提供了更好的条件,最终实现农业生产水平的全面提高。通过文章对农业机械新技术推广的相关介绍,笔者坚信坚持科学发展观,严格按照市场规律办事,及时在农业中引进并运用各种新技术,完善新技术的推广服务体系,搞好各部门之间的协调工作。在此基础上,农业机械新技术的发展前景一定是美好的。 作者:陈军 单位:江苏省盐城市农业机械技术推广中心 农业新技术论文:农业高新技术发展方法探索 1建立健全政策法规,为农业高新技术产业化奠定基础 法律是基础,只有具备了完善的法律法规政策,才能形成农业高新技术发展的基础。在现阶段,我国已经根据国家农业高新技术产业化发展的需求,形成了一些法律,如《国家科技进步法》《国家科技成果转化法》《国家知识产权保护法》等相关法律法规,对于农业高新技术的立项、推广应用起到了很大的作用。但是在新时期,由于农业高新技术涉及的发展内容越来越多,包括成果转化、激励政策、人才引进和培养、企业孵化能力的提升等诸多方面。因此,在上述法律法规落实的基础上,还是非常有必要进一步制定、健全有关农业高新技术产业化的法规、政策。尤其是要重点关注如何使高等农业院校、农业科研机构中相关农业高新技术的科研成果顺利的从实验室转向生产一线,真正使科研转化成生产力,提升农业发展的速度。可以适当地放宽国家对农业院校和科研机构的自主经营政策,使这些机构能够更为有效地联系上下游相关单位,接口集中的产品与技术开发行业,可以适度鼓励相关农业科研机构、高校与企业联盟,组建以科技为先导的有国际竞争力的种植、养殖、加工、销售一体化的企业集团。 2紧密结合实际情况,制定农业高新技术产业发展规划 虽然经过几十年的努力,我国在农业高新成果的开发、转化方面已经取得了一定的成果,必须清醒地看到,我国农业高新技术产业的发展刚刚起步,与世界先进水平相比还有相当差距。特别是在人才培养机制、人才引进机制及对未来农业高新技术发展方向的把握等方面,仍然缺乏科学系统而且具有可持续性的规划[2]。为此,在新时期,一方面要紧密结合各地实际情况,有针对性地建立和完善农业高新技术人才的引进和培养体系,力求做到充分利用现有资源,引进一批、培养一批、强化一批,使新时期我国农业高新技术的研发和转化具备充足的人才支持;另一方面,应建立系统的农业高新技术产业发展规划,集中现有资源,做到不急躁冒进,也不僵化停滞,科学而有针对性地围绕各地实际情况,建立农业高新技术产业的发展规划。 3充分发挥科技示范作用,加强农业科技示范园区的建设和发展 目前我国基本上已经形成了比较完善的农业科技园区建设,各地也都在政府支持下,建成了规模不等、内容各异的农业科技示范园区。但是,现阶段对农业科技示范园区的利用,大多数还是停留在展示功能上,更多的还是一种政绩工程,真正让其对周边农业高新技术推广进行有价值辐射带动的还比较少[3]。为此,在新时期,要通过加强全国各地已经成型的农业科技园区建设,进一步发挥其辐射和带动作用,使各农业高新技术园区成为展示新品种、新技术、新成果、新工艺的窗口;通过加强全国给地农业科技示范园区的建设和发展,使其成为各地农业科技产业的孵化器、农业商品信息和技术信息的交流中心、农业(科技)企业和农业科技及管理人才的培训中心、农业技术和农业技术产品的辐射源、农业产业化的龙头企业。 4结语 总之,农业高新技术产业化的发展,必然会在未来成为我国农业发展的风向标,也会成为我国农业发展的重要动力。为此,需要有针对性地结合各地实际情况,开发和利用农业高新技术,力求使农业高新技术在未来农业发展中起到更有价值的作用,最终推动我国农业持续、健康的发展。 作者:穆乃外尔·麦提如则 单位:新疆维吾尔自治区策勒县农业技术推广中心 农业新技术论文:地方农业高新技术的运用透析 作者:王丰 王景辉 单位:福建省农业科学院农业经济与科技信息研究所 至2007年底,共承担国家863计划、国家973计划、国家转基因植物专项计划、国家自然科学基金、福建省重大科技项目、福建省自然科学基金等50多项有关水稻生物技术研究项目,建立了国内最大规模、与育种结合最为紧密、科技储备极为丰富、具有国际先进水平的转基因水稻育种体系。取得一系列重大成果,2001年建立了规模化、成熟的抗虫转基因水稻转化体系及快速检测技术,成功培育出纯合、稳定遗传的高抗虫转基因水稻株系,筛选出多个杂交组合,开始在生产上示范种植。生物农药研究对Bt进行遗传改良,选育出高毒力杀虫工程菌,处于国内外先进行列,获得国家发明专利授权5项,2001、2005年获福建省科技进步二等奖,2006年获得国家科技进步二等奖。福建省农业科技人员已将高赖氨酸基因、高光效基因、人乳铁蛋白基因、低胆固醇含量基因、转淀粉品质改良基因、抗衰老基因遗传转入水稻,培育出转上述基因的转基因水稻;在国内首次将抗虫基因HSpro-1转移到大豆、油菜、甘蔗、甘薯等作物,并成功获得了转基因植株和株系。基因调控和表达分析研究,获得重大创新性成果,利用分子标记、克隆技术,揭示了控制花卉各种色彩色素的生物合成过程,分离出控制开花时间、位置的基因。应用基因工程原理改造睾丸酮丛毛单胞菌正在用于无污染肥料的生产和水环境的检测,降解环境甾类物质的应用研究,已申请2项专利。动物基因工程研究与应用在胚胎移植及冷冻保存、兽医生物技术方面取得突破性进展。胚胎体培养技术研究,已成功地确定了鹌鹑、鸡、鸭、鹅胚胎体外培养方法,达到了国内领先水平。动物传染病的基因工程疫苗、诊断制剂,以及动物病原微生物的免疫和致病机理研究,也都取得了重要进展。海洋与水产生物基因工程研究和产业化成果丰硕,在世界上率先完成了困扰对虾养殖业多年的病原———对虾白斑杆状病毒基因组全部密码的破译和分析工作,处于国际领先水平。基因工程的安全性方面,福建省在转基因水稻后代安全性研究处于国内领先水平。细胞工程研究方面,应用细胞工程开展水稻遗传育种研究,建立和完善了细胞育种程序和技术体系,取得了一系列研究成果,先后育成籼型光敏不育系HS-1、HS-2、HS-3和三系不育系花A;育成优质稻亚花1号、花优63,获得福建省优质米金杯奖;育成两系稻“金两优36”,增产达11%;突变体筛选获得了抗稻瘟、抗枯萎病、高赖氨酸新种质;构建了水稻HD群体和分子标记图,研究居国内领先、国际先进水平。果树生物技术研究也由原来的组织器官培养进入到细胞(或原生质体)培养水平。动物胚胎工程研究,建立了牛卵细胞及禽类胚胎体外受精及体外培养方法,黄牛、猪杂交改良等,研究达到国内领先水平。发酵和酶工程,福建省已建立了现酵技术研究中心,是教育部工业微生物工程研究中心的依托单位,十多年来在抗生素、工业酶制剂、氨基酸以及不饱和脂肪酸的研究与开发方面取得一系列重大成果,达到世界先进水平,获得省部级科技进步二等奖5项,技术转让实现新增产值9.2亿元,实现了产业化。 农业信息化后来居上,发展迅速福建省农业信息化 1998年开始起步,是“数字福建”的重要组成部分,虽然起步较迟,但发展很快。福建省科研人员以高度的使命感和责任意识,先后开展了一系列的研究和建设工作,经过十几年的努力,农业信息化已初具规模,软硬条件、网络系统、网站平台、应用系统、资源建设、系统功能,以及覆盖面和服务效果达到较高水平,为提高福建省农业科研水平、促进技术成果转化、扩大对外交流合作、农产品市场拓展、管理决策科学化、办公自动化、以及快速便捷通讯服务发挥了不可替代的作用,研究获得福建省科学技术进步二等奖。在农业信息化研究方面,先后开展了“福建省农村科技信息化技术及示范研究”、“福建省农业科技综合信息管理系统研究”等省重大课题4项、重点课题10余项;研究成果付之应用,有效地推进了福建省农业信息化进程。信息网络建设先后建成了“福建农业科技信息网”、“福建星火计划网”、“福建农业信息网”、“福建‘三农’服务网”、“八闽农网”等省级信息网和一大批地市县网站,初步形成了省地贯通、院所相连、国际互联、资源共享的全省农业信息网络体系,建立了省级信息网络中心,实现了图、文、声、形并茂的信息共享和政务服务。应用系统平台建设方面,先后建成了一系列相关应用系统、优化模拟模型、宏观决策支持系统、农业专家系统、农业生产计算机管理系统、农业监测管理系统、应用航天遥感技术进行农业气象和病虫测报及农业产量农情评估成效显著,应用农业专家系统诊断及时指导农业生产正在逐步得到实践应用;办公管理系统和基础条件平台正在对实现办公自动化和科技设施设备、种质资源、科技人才等资源科学配置、合理调度和共享起越来越重要的作用。信息资源建设方面,经过多年的发展,我省已形成了较大规模和容量的农业信息数据库和信息资源服务体系。电子信息资源涵盖了国际三大农业数据库(CABI、Agris、Agricola)、国内权威数据库(VIP、CNKI、万方等),电子图书(书生之家等)报刊,开发建设的台湾农业数据库、农业实用技术数据库、科技人才数据库、专家数据库、仪器设备数据库、科技成果数据库等实用、富有特色的数据库,承办的《福建农业学报》、《福建农业科技》、《福建农林大学学报》、《台湾农业探索》、《福建农业》、《福建稻麦科技》、《福建果树》、《福建茶叶》、《茶叶科技》、《福建畜牧兽医》、以及《福建甘蔗》等各专业领域的农业科技期刊的电子信息。为福建省农业信息化提供了丰富的电子信息资源。信息技术在农林监测管理等方面得到广泛应用。利用遥感技术对森林、湿地等资源进行动态监测管理,对森林火险及灾害实施监控,应用数据库信息技术为营林、砍伐及生态建设提供科学有效的决策支持,通过专家系统对森林资源进行管理评估、景观评价、果林布局、农业区划等。信息技术的应用,大大提高了农村生产、管理的科学性,显著地提高了社会、经济、生态效益。 农业航天技术助推现代农业发展 我国利用返回式卫星、神州飞船和高空气球先后进行了20多项不同作物种子等生物材料的空间搭载试验,在水稻、小麦、棉花、辣椒、番茄、芝麻、牧草等作物育成和审定了40多个高产、优质、多抗的农作物新品种,并在航天诱变育成品种的知识产权保护和产业化、航天诱变机理研究方面取得重要进展。福建省1996年开始利用空间诱变材料开展航天育种研究,2003年将6个牧草品种通过我国第18颗返回式卫星进行空间搭载诱变育种试验,筛选出性状优良、适口性好、再生力强的牧草新材料。2003、2004年开展水稻优良种质搭载研究,取得一系列重大突破,选育出特优航1号等6个高产优质水稻新品种,通过了国家和省级农作物品种审定。2002~2003年参加全国试验,最高产量达到729公斤/亩。2002年以来,福建省水稻航天育种得到了国家863计划、农业部跨越计划、科技部、国家发改委、福建省科技厅重大专项的支持,2003年获得农业部植物新品种权保护2项,获品种权保护受理4项。2005年有1个品种列入农业部全国首批28个超级稻示范推广品种,同年8月份有2个品种获得科技部星火计划项目证书,8个品种(组合)通过种子企业实现产业化应用。至2005年,我省航天育种已累计推广600多万亩,增收粮食2.16亿公斤,增加社会经济效益3.9亿元。 农业高新技术园区成为农业新技术成果组装配套、应用推广、合作共赢的现代农业新模式 福建省农业高新技术园区涵盖农业合作试验区、农业科技园区、星火产业带和技术密集区[3]。海峡两岸(福建)合作试验区:在福州、漳州两个试验区建设取得成效的基础上,2005年5月7日,经中央同意、国务院台办、商务部、农业部正式批复,将福州、漳州海峡两岸合作试验区扩大到全省,设立海峡两岸(福建)农业合作试验区。确立五项基本原则,围绕“提高三项功能、建设四大基地、构筑三大平台、发挥三大作用”战略重点,整合优势资源,提高综合生产能力,联手开拓国际市场,提高区域农产品的市场竞争力,建立长效合作机制,提高农业可持续发展能力。通过试验区建设,全省各种渠道引进台湾水果、茶叶、粮食、花卉、食用菌、水产等良种2500多个,150多个得到规模化推广和应用,形成了大陆最大的台湾良种引进繁育基地,有效地推动了福建农业结构的优化。在技术合作方面,先后引进台湾农产品生产、加工设备5000多台套,种养加先进技术800多项,大大提高了福建现代农业生产水平。1991年两岸开始在福建东山岛开展技术合作,建设农业试验区、引进隔离区、芦笋种植加工、鲍鱼养殖、养猪等试验合作;1997年在永春、漳州实施永春芦柑、香蕉综合技术改造项目,1999年在福建农林大学建设集两岸水土保持科研成果、实践经验、科普教育于一体的水土保持科教园地。2005年在长泰投资的台商召集23家农户,按照台湾水果产销班的运作模式,成立了农民经济合作组织———长泰青果产销合作社,采用先进的“六统一”管理技术,经营优质水果2400亩,总产达3500吨,开拓发展了多种新的优质水果。2005年设立海峡两岸(三明)现代林业合作实验区,是全国唯一的两岸现代林业合作实验区,承接台湾林业产业转移,开展对台科技交流与经贸合作,优化林产结构,实现产业升级,推动林业体制和政策创新,加快林业发展。农业科技园区建设,1992年福建省政府批准成立福州农业科技园区,1997年国家“两部一办”批准设立“福州海峡两岸农业合作实验区,同时建立闽侯示范区,设立综合实验区、林果开发区、农牧开发区、加工工业区和观光农业区”等5个功能区,实施“建好三城带动山区、加快建设福州新区”的战略,加大闽台农业交流合作力度,对接科研院所,农科教结合,引进、示范、推广国内外农业优良品种、先进技术,建立农产品加工贸易体系,发展订单农业,建设新农村。十几年建设,科技园区已成为福州市对外开放的窗口和海峡两岸合作交流的平台。园区建立以来已引进内外资项目135项,协议投资30亿元,其中农业项目57项,总投资5.1亿元;闽侯示范区引进台资农业及相关行业36家,实际到资2.6亿元。已有多家农产品加工企业投产和一个粮食批发市场建成。至2005年园区已引进国内外农业良种150多种,其中台湾良种有100多种;农业新技术50多项,推广面积3500多亩,受益农户3万多户;城郊型观光农业已建设体闲农场6家,总投资5600多万元,日接待能力7000人次。福州市农业科技园区的建设与发展,促进了区域农业和农村经济的快速增长,园区工业总产值年增长26%,出货总值年增长20%,农业产值年增长8%,农业人均收入年增长10%。福建漳州国家农业科技园区2001年建设以来,突出漳台农业合作主线,主攻花卉、果树、茶叶等园艺作物及其农产品加工等主导产业,实施“3321”科技示范工程,2005年园区总产值达到8亿元,年利润7100万元,净利润5300万元,出口创汇1200万美元,吸纳就业人口3600人,带动3000多农户致富,年人均纯收入8200元,取得显著经济社会效益。通过“海峡两岸(福建漳州)花卉博览会暨农业合作洽谈会”这一平台,全面拓展对台对外经贸、文化、技术交流合作,2005年第七届花博会共推出两岸合作项目930个,总投资336.98亿元。2005年创建“漳浦台湾农民创业园”,吸引台资企业12农落户,总投资近千万美元;农业科技服务体系采用“专家+企业+农户”的服务运作模式,开展科技成果转化,年产值递增25%,新增利税650万元,出口创汇150万美元,增加就业1000多人,农民人均纯收增长25%,同时带动了运输、包装、旅游等到相关产业的发展;截止2005年底,园区累计引进各类项目38项,新品种159个,大面积推广75个,先进适用技术及配套设施89项(套),示范推广新技术28项,获得福建省科技进步二等奖3项,引进和培养中、高级人才884人。“政府搭台、企业唱戏”的运作机制和“专家+企业+农户”的运行模式,使园区不断发展壮大。星火产业带和技术密集区建设,2000年福建省启动星火产业带建设,2002年泉州湾———武夷山沿线星火产业带被国家科技部正式批准为全国3个国家级星火产业带之一。2000—2005年,星火产业带的19个示范县依据比较优势原则,突出优势产业和特色产业,重点实施“81131”工程,6年时间产业带内共组织实施740项科技星火项目,转化科技成果925项,2005年园区生产总值335亿元,出货总值11.4亿美元,上缴税收13.9亿元,农民人均收入达到6521元。达到增加农民收入、转移农村剩余劳力、增加就业的目的。省级星火产业带包括泉州湾、三明沙溪沿岸、闽北等3个产业带,2000年设立并启动建设,至2005年,产业带内生产总值达150亿元,人均纯收入达到4500元以上,产业带内基本实现全面小康水平。星火技术密集区建设,福建省星火技术密集区建设从区域发展、区域综合规划、产业布局、技术结构和产业结构,以及第三产业等方面加以引导,通过实施一大批上水平、上规模、上效益的星火项目,优化第一产业、调整第二产业、发展第三产业,推进城乡一体化,先后建成5个国家级和9个省级星火技术密集区,探索出一条通过示范引导、提高农业科技开发能力、发展区域经济的道路。15年来组织实施了1000多项星火项目,投入资金数十亿元,创产值近百亿元,取得显著的经济、社会效益。 农业新技术论文:高新技术促进农业经济发展 国内外对高新技术尚没有一个公认而严格统一的界定,就高新技术的内涵而言,应包括“高技术”和“新技术”两个部分。所谓“高技术”则是指处于当今科学技术发展最前沿的、高层次的、尖端核心技术群;而“新技术”则是在一定的时空范围内,相对原有的传统技术而言的一个相对概念。即对原有技术进行创新、发展而产生的,具有广大发展潜力,在生产中具有广阔的应用前景,且达到一定的推广比例,我们称之为新技术。由于高技术和新技术对经济、社会发展都具有重要的推动作用,故一般把高技术和新技术合并起来统称为高新技术。 一、农业高新技术的概念及范畴 农业高新技术是由高新技术概念按照行业分类衍生而来的,指在农业科技领域处于发展前沿的、尖端核心技术群和能对区域农业经济发展和农业科技进步产生深刻影响和重大推动作用,并能形成新型农业产业的技术群。目前,按照农业高新技术的性质和应用领域,可以把主要农业高新技术归纳为农业生物技术、农业信息技术、农业环境控制技术和农产品产后精深加工技术四大类,这四类农业技术也是当前农业科技发展领域最具有潜力的技术。 二、高新技术对农业经济发展的意义 农业高新技术对农业经济增长的促进作用具体体现在以下方面: (一)促进农业科技进步,提高农业生产力水平。科学技术是第一生产力。高新技术在农业领域的应用,必将促进农业科技进步,推动农业经济的跨越式发展。高新技术应用于农业领域,可迅速作用于生产过程,转变为现实生产力。农业高新技术的发展,必然为农业产业结构和经济结构的优化调整提供坚实的技术支撑,从而提高农业生产的综合能力,改变农业经济的增长方式,驱动农业经济增长由资源密集型向技术密集型转换,降低农业经济增长成本,提高农业经济效益,推动农业经济的跨越式发展。 (二)充分挖掘生物潜力,消除农业增长的资源约束。资源约束已经成为制约河北农业经济增长的重要因素之一,运用基因工程、细胞工程和胚胎工程等高新技术,可进行动物、植物和微生物的多样化定向培育与快速繁殖,充分挖掘生物潜力,消除农业发展的资源约束,提高农作物产量和品质,增强农产品的市场竞争能力,促进农业经济增长。运用动物胚胎的分割与移植、体细胞克隆等技术,可加快品种改良速度,培育并繁殖优良畜禽品种,实现畜禽良种的规模化生产,促进畜牧业快速发展。生物农药、生物肥料及畜禽疫苗等高新技术是发展无公害农产品和绿色食品的重要技术支撑,可有效提高农产品的品质和安全性,增强农产品的市场竞争力,促进农业经济增长。 (三)提高劳动生产率和资源利用率,推动农业可持续发展。农业信息网络体系、专家系统、智能化决策、遥感信息采集与分析等技术,能及时、准确地进行作物生长状况、主要农产品产量及农业灾害的预测预报,及时为农业生产提供决策依据和技术咨询,促进农业高效发展。设施农业技术与系统控制技术等的不断完善,可使农业生产实现自动或半自动化的工厂化集约生产,成倍提高农业的生产效率;作物栽培、施肥、灌溉等技术的改进和提高,特别是农业高效用水技术与设备的研究开发,可为发展节水农业提供技术支撑,有效解决水资源短缺、利用率低等突出问题,提高农业资源的利用效率,推动农业可持续发展。 三、高新技术产业化示范基地建设:高新技术促进农业经济发展的典型模式 (一)模式界定。区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式是以农业高新技术示范基地作为农业高新技术引进、组装和推广的平台,区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式符合高新技术产业化发展规律,适合当前农业高新技术创新资金不足、技术创新与产业化开发脱节、农民素质不高、农业技术推广机制不活的农业科技现状,是一种适合我国农业科技发展现状,能促进农业高新技术产业发展,带动农业经济增长的模式。区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式的核心功能就是实现农业高新技术的产业带动,通过示范基地来重组农业生产的资金、技术、人力等生产要素,进行农业高新技术的组装、配套、集成和产业化推广,实现科技、生产和市场的有效结合,为区域农业发展提供示范样板,促进区域农业技术进步和产业优化升级,带动区域农业经济发展。 (二)运行机制。 1.管理机制。由于区域性农业科技示范基地的投资经营主体不同,形成了不同的管理机制。第一,政府主导型管理机制。实行政府主导型管理机制的农业科技产业化示范基地大都由政府各部门直接投资,政府直接参与示范基地的建设与管理。第二,企业型管理机制。实行企业型管理机制的示范基地的投资主体一般是企业、科研单位或其他社会力量。企业型管理机制主要借鉴了现代企业管理体系。企业型管理机制实现了所有者和经营者分离,产权明晰,管理机制较完善,效率也较高。 2.资金运作机制。资金是农业科技产业化示范基地发展必不可少的投入要素,也是制约高新技术发展的关键因素,高效的资金运作机制是保证农业高新技术产业化发展的基础,是发挥高新技术促进农业经济增长的关键。区域性农业高新技术产业化示范基地要建立多渠道、全方位、多形式的投资机制。第一,争取政府财政资金支持。第二,银行贷款。用示范基地固定资产作抵押担保,申请银行贷款。第三,吸引社会资金。示范基地通过出台一系列的优惠政策,营造宽松良好的投资创业环境,吸引社会上的资金,特别是吸引高新企业来示范基地投资建厂进行技术开发,兴建农业科技企业。第四,采用入股等形式,吸引社会资金投资。 3.土地流转机制。土地流转机制是区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式成功的基本条件之一,示范基地的土地流转机制主要有以下几种形式:第一,在政府参与下按照国家土地法,进行统一规划,把土地直接划拨为区域性农业高新技术产业化示范基地建设用地;第二,通过招标拍卖等形式,把土地使用权出租给农业高新技术产业化示范基地的经营者,经营者支付土地使用权转让金;第三,区域性农业高新技术产业化示范基地的经营者与农户通过签订租赁合同,按年向农户支付租金,把农民的土地使用权租赁过来进行统一经营;第四,区域性农业高新技术产业化示范基地的法人以一定的方式把土地的使用权承包过来,然后再承包给示范基地项目的经营者;第五,把农民土地股权化,即把土地折算为一定股份,实现土地使用权的转移。 4.科技创新机制。科技创新机制是基地带动模式的关键机制,区域性农业高新技术产业化示范基地是农业高新技术创新的载体和平台,区域性农业高新技术产业化示范基地建立了自主创新、技术引进、联合创新等多渠道、多形式的技术创新机制。第一,自主创新机制。第二,联合创新机制。第三,合作开发机制。第四,技术引进。此外,为了提高示范基地科技含量,引进更多的科技成果,示范基地的经营者采用一系列优惠政策和措施,鼓励具有技术成果的科研单位和个人,把技术成果折成一定的股份参与到示范基地的生产经营中来,按股份分红。 (三)发展相关对策。 1.加强资金扶持。要加强资金扶持力度,通过财政资金引导扶持,带动全社会资金投入,促进高新技术产业化示范基地带动模式发展。 2.增强科技支撑。建议通过科技项目支持,引导科研机构与示范基地形成稳定了利益共同体,强化科技合作,增强科技支撑。 3.完善示范基地与农户对接机制。区域性农业高新技术产业化示范基地规模不大,与农户的联结也比较疏散,大都是以技术为纽带联结成的松散结构,真正通过契约联结的很少,通过产权联结成紧密型利益共同体的更少,示范基地与农户间缺乏一种有效的良性联结机制,这种现状制约区域性农业高新技术产业化示范基地规模的扩展和带动作用的发挥。建议通过扶持农民专业合作社,形成“基地+合作社+农户”的紧密型合作机制,充分发挥基地的示范带动作用。
机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化数控技术对煤矿机械的应用 摘要:在煤矿企业中,煤矿机械设备是煤矿工作能够正常进行的重要组成,对整个作业过程的质量和安全性都有着直接的影响。而煤矿机械使用质量的主要影响因素是机械电子体系的健全程度,即机电一体化对机械使用有着重要影响。该文简要阐述了机电一体化的相关理论,并针对当前技术发展情况,对机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用进行了详细分析和探讨。 关键词:机电一体化;煤矿机械;运用 近几年,随着科学的发展和进步,机电一体化的相关技术得到了一定的改进和创新,许多新的技术被应用到社会生产中,为各个领域的生产和发展带来了一定的推动作用。在煤矿开采领域,机电一体化技术的应用完善了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率以及提取煤炭的质量等。此外,还能够促进相关机械的不断完善和改进,为整个机械行业发展带来一定的促进作用。因此,有必要对机电一体化的有效运用进行研究和探讨。 1机电一体化概述 1.1机电一体化技术简单来说,机电一体化就是各项功能的综合。但实质上,机电一体化并不能仅仅用机械替代人工,或以综合技能的方法来表示。机电一体化的关键在于将机械装置的相关技能与互联网掌控技术相结合,从量的发展实现了质的转变,使得机械操作不再是简单的人力控制。这一发现不仅为社会发展带来了巨大的推动力量,还促使机械设备的生产制造行业大大提升了速度和效率,促进其实力增长。在煤矿开采行业中,涉及到了包括煤矿人员的人身安全、煤矿作业的质量提升、煤矿作业的安全性等,为这一行业的发展和进步提供了关键的技术支持。1.2机电一体化技术在煤矿机械中运用的作用机电一体化在煤矿作业应用的意义,主要体现在其独有的技术优势和科技优势两个方面。这些结合了计算机技术实现掌控的操作技术,在很大程度上减轻了煤矿作业过程中的人员需要,解放了劳动力,在降低了人力成本的同时,有效提升了煤矿作业的效率。一方面,新技术的使用使煤矿作业的工作质量得到提升,促使企业竞争实力增长。另一方面,不仅在一定程度上减少了人力需要,降低了经济成本,获得更大的利润空间。对新技术的应用和支持,还能够帮助企业树立科学的的企业形象,有助于企业成为行业发展的标杆,进而促使其软实力的提升。1.3煤矿机械中机电一体化的特征煤矿机械中机电一体化的特征主要包含3个内容。一是实现了远程掌控和智能管理,在新技术的应用下,煤矿中的相关机械和设备能够与管理系统和控制中心紧密相连,强化了对重要设备的日常管理和控制。二是机械的智能程度更高,借助计算机实现的机械控制,效率更高,能动性也更强。同时,还在一定程度上避免了人力操作产生的失误,提高了作业效率以及对设备的管理、维护效率。三是能源消耗的降低,通过计算机实现的设备掌控使得传统的许多装置和设备不再被需要,这在很大程度上节省了这部分设备的能源消耗,提升了作业的经济性,有效降低了能源消耗。 2机电一体化在煤矿机械中的运用 2.1在线监控、自动报警以及故障诊断在线监控是指通过机电一体化技术,实现对煤矿作业的日常监控和管理,包括其中的电动机、供油设备、传动系统等。并且,监控系统能够根据监控情况,即设备的实际状态进行数据保存。在面临突发事故时,监控系统能够进行自动报警,向管理人员发出警示并发送设备的实际位置。这在很大程度上降低了工作人员的工作量和工作困难程度,提高了煤矿设备的日常维护效率。并且能够在事故发生时尽快通知管理人员,以尽可能地降低经济损失。此外,该技术对煤矿设备的故障诊断也是重要的运用方式,通过其进行故障诊断能够尽快得知故障原因,以采取相应的应急措施,在最快的时间内恢复生产。2.2在煤矿机械综合采矿方面的应用现阶段,机电一体化在煤矿综合作业方面的应用,主要体现在电牵引采煤机的使用,这一机械技术是机械技术与数字掌控结合的典型案例。从近几年的发展情况来看,这一技术的牵引能力已经较为完善和健全,与其他牵引方式相比,这一技术的先进性和科学性十分明显,主要体现在其数控能力方面。借助电力实现的牵引功率更大,能够满足大倾角的作业要求,提升作业速度。同时,在综合采矿方面,这一技术的应用优势较多,包括较强的灵敏度、更长的使用年限等。机电一体化技术的应用,使得煤矿机械的工作效率更高,新技术的应用还促进了煤矿机械的进一步发展和完善。2.3在提升煤矿运输能力方面的应用煤矿运输能力的稳定和提升,是保证煤矿作业能够正常开展的重要条件,煤矿作业的效率对整个开采工程的效率都有着直接的影响。机电一体化在这一方面的应用主要体现在两个方面,即矿井提升设备和带式传输设备。其中,矿井提升设备能够充分满足新环境下煤矿作业对效率的要求,达到了煤矿作业的提升目标。内装式提升设备的一体化的实现则是这一技术应用的主要表现,使得设备结构得到有效简化,并将滚筒与驱动相连,这使得机械设备的安全性得到了有效提升。而带式传输设备是目前在煤矿作业中应用较为广泛的机械,自动化程度高,具有较强的可靠性,为煤矿作业的高效化提供了充足的技术支持。2.4在煤矿机械安全运行方面的应用煤矿作业涉及到的机械设备与人力都比较多,作业的技术性和安全性要求都较高,因此需要高效的安全监控体系的保障。科学性更强、效率更高的监控体系,能够在很大程度上保障煤矿作业的安全,避免部分安全事故的发生。一般来说,在煤矿作业过程中,对监控设备的要求都比较高,在保证系统能够正常运行的基础上,还要保证系统与相关人员之间的正常联系。将机电一体化技术运用到煤矿设备的安全方面,将监控系统与控制中心的数据库有效连接,再在局域网内部实现同步,即可利用专业的通信设备实现全面的监控工作。此外,借助专业的分析软件,还能够实现对数据的分析和整合,进而为监控体系的发展提供充分的技术和数据支持。2.5在煤矿机械其他方面的应用在其他方面的运用包括电力供应设备在内的机械。一般来说,煤矿作业对电力的需求是最大功率的要求,对机械的本身质量和供电能力都有着严格的要求,还要求能够保证设备的正常运行及其安全性。针对这类情况,在作业过程中,需在考虑实际状况的基础上,选择相适应的开采技术,以最大程度上降低机械损耗和电力消耗,进而达到提升作业效率的目标。另外,对其进行补偿是必要的措施,微机保护开关是应用范围较大的一类机械,其功能较为齐全,还能够在一定程度上为煤矿作业提供便利,具有一定的可推广性。 3结语 机电一体数控技术在煤矿机械中的运用有着关键的意义,这一技术的实验与煤矿作业的效率、安全程度等都有着直接的关系。目前,随着我国的科学技术和科研能力的逐渐提升,机电一体化技术在不断被运用的同时,实现了进一步的发展和创新,为煤矿作业供了重要的推动力,使我国的煤矿行业加快了发展速度。 作者:刘森 单位:南阳农业职业学院 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化技术对煤矿机械的应用 【摘要】新时代的发展让科学技术同样获得了长足的进步,尤其近些年煤矿机械中机电一体化的应用,不仅让其工艺更加精湛,而且极大改善了机械设备的工作效率,让人们的工作环境得到优化和提升。本文正是在此基础上,对机电一体化技术在煤矿机械中的应用进行研究,阐述了其重要性和应用表现,希望可以对相关人士起到一个抛砖引玉的作用,推进该技术的进一步提升和前进。 【关键词】机电一体化;完善;煤矿机械;运用 前言 我国近些年科学技术不断发展,各行各业对于科学技术的应用不断研究,以期能够为行业的进步寻找新的发展点。机电一体化是近些年煤矿机械行业应用较为广泛的技术之一,其在推动机械进步方面发挥了非常重要的影响和作用。机电一体化技术不仅涉及相关硬件问题,而且涉及到很多软件的升级,是一门重要的边缘技术学科。该技术引进了微电子技术,对机械的动力功能、控制功能、主功能等等方面进行改善,将多种科学技术进行综合和相互渗透,解决传统机械的物质流和能量流问题。机电一体化不仅解决了物质流与能量流的问题,还在此基础上,解决了信息流的问题。将其应用到煤矿机械中,能够让其各个元素和各个系统相互连接,能够有效解决各个功能模块之间的信号匹配问题,并在其输入和输出的关系上,对其所需要共同遵守的机械规范和参数进行约定,从而让机械能够更好地实现其功能需要,能够更好地为祖国的煤矿事业贡献力量。 一、机电一体化技术在煤矿机械应用中的重要性 机电一体化在机械更新和发展的过程中具有非常重要的影响,其符合时代的发展和进步,是机械工具发展的标志。尤其在煤矿机械中的应用,具有极大的重要性,不仅对煤矿企业的发展影响重大,对于我国的煤矿事业同样影响深远。 1.有效的提高了煤矿开采的经济效益。随着煤矿开采事业的进步,其对于机械的要求标准也在不断提高,机械设备对于煤矿开采起着至关重要的作用和影响。煤矿企业采用先进的技术能够最大化的提升企业的经济效益,能够让机械发挥其重要的价值,能够不断推进煤矿开采事业的进步。机电一体化在煤矿机械中的应用正是适应了当前企业对机械的要求,让我国经济在人力、物力、财力等等方面的投入予以减少。 2.为煤矿开采创造了更加安全的施工环境。我国的煤矿开采是一个传统的工业技术,高科技的含量比较低,一般都是矿工自己到井下去开采,这种传统的煤矿开采模式非常的危险,经常会出现一些矿井爆炸,矿工死亡的事件发生。机电一体化技术可以为煤矿开采创造更加安全的施工环境,矿工可以有效的避免在煤矿开采中遇到的灾难,这项技术大大的节省了煤矿开采中所耗费的人力、劳力和财力,并且在最大程度上降低了矿工们生病的几率,保障了矿工的身体健康。 3.加速了煤矿企业的改革。在煤炭资源日益匮乏的今天,煤矿企业应当积极地改革煤炭的生产方式以及一定要努力提高生产煤炭机械的性能,传统的煤矿开采中,需要的人力、物力以及财力都比较雄厚,而且传统的煤矿开采技术以及开采机械都相对落后,所以,一直持续下去,不会给企业带来更多的经济收益,反而会使企业的投资力度加大,然而先进的机电一体化技术在很大程度上改善了传统煤矿开采技术带来的不利,其技术的创新可以加速煤矿企业的变革,为企业赚取丰厚的经济利润。 二、机电一体化在煤矿机械中的运用 机电一体化技术的应用可以被称之为煤矿机械行业划时代的变革和创新,其在减轻劳动人员工作量,提高工作效率等方面发挥了重要的影响。就我国目前情况来说,其在煤矿机械中的应用主要有以下表现: 1.采煤机上的应用。采煤工作中采煤机的使用可以说是功不可没,没有采煤机作为重要的工具,其工作就无法开展,而采煤机中的电牵引采煤机的研究可以被认为是具有划时代意义的发明,对于采煤机起到了重要的改革和创新的作用。电牵引采煤机技术便是机电一体化在煤矿机械中应用的典型代表。其通过电力的应用让采煤机具有了更大的牵引力,提高了其自身所缺乏的高效率和低维修特性,提高了机械设备在采煤工作中的可靠性。 2.带式输送机的应用。输送机主要作用是对所开采的煤炭进行输送,传统的输送机不仅故障频发,而且在效率方面也不高。带式输送机的应用改变了此种情况,也是机电一体化技术应用的结果。带式输送机是我国自主研发的重要机械类型,当前的带式输送机不仅能够实现水平或倾斜输送,还能够采用带凸弧段、凹弧段与直线段组合的输送形式进行输送,其所允许最大倾角已经达到了30°的,并且通过输送带的更换还可以达到更大的角度。 3.安全监控系统的应用。煤炭生产企业在生产过程中,为了更厚的避免事故的发生,需要对危险岗位或者位置进行严格监控,从而保障人们工作环境的安全性。这时候就需要不断更新其监控系统,从而保证煤矿企业所需要具备的功能得到完善。先进的机电一体化也同样为煤矿机械的监控系统带来了福音,让其监控系统一方面可以对当前的工作情况进行监管,另一方面还能够进行相应的预警装置报警,最大程度上减少事故的发生。其中有KJ90和KJ95系统在煤矿机械上应用较为广泛,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 4.煤矿提升机上的应用。机电一体化在煤矿提升机上的应用主要表现在交直流全数字化提升机的研发。煤矿提升机是矿井和地面进行交流的重要方式和渠道,是煤矿开采过程中的重要工具。我国将机电一体化应用到煤矿提升机上,能够提高提升机的安全系数,能够达到自动化的要求。机电一体化的引用让其内装饰提升机的驱动与滚筒的结构相互融合,从而让其机械性、自动控制和通信达到融为一体的效果,能够通过数字化技术提升其系统的先进性,提高其工作的性能和安全性。 结语 综上所述,科学技术的发展是历史发展的必然,是时代进步的表现。机电一体化技术的应用正是此种情况的典型表现。相关人员要对此技术进行深入研究,不断扩大其应用领域,让其在我国的煤矿开采事业中发光发热,让其能够进一步推动煤矿开采事业获得进步。 作者:刘莹 单位:安标国家矿用产品安全标志中心 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化数控技术在煤矿机械的应用 摘要:随着我国社会经济的不断发展,人民生活水平不断提高,对煤炭资源的需求量也越来越高。目前我国煤矿生产中广泛应用了大量的先进机械技术,在生产效率、质量等方面都取得了很大的突破,以机电一体化数控技术为例,该技术在煤矿机械中的应用十分广泛,发挥着十分重要的作用。介绍机电一体化数控技术,提出该技术在煤矿机械中的应用范围,并针对我国机电一体化存在的不足提出几点建议,以供参考。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 1机电一体化数控技术概述 目前,在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛,并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体,在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化,包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升,为机械维修提供了充分的技术支持,使煤矿机械的工作效率得大幅度提升,使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外,目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用,其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步,煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求,煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛,也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关,而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。 随着煤矿企业的不断发展,其对自动化程度的要求越来越高,这就必然复杂化电子控制系统,同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来,煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平,能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以,加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前,煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求,主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展,并对机电一体化数控技术的应用进行强化,进而提高煤矿生产效率,增加煤矿企业经济效益,促进煤矿企业的发展。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1机电一体化数控技术在综合方面的应用 煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大,在牵引性能方面要强于液压牵引,对于大倾角的煤层中的开采比较使用,同时其具有简单的结构,操作难度不高,灵敏性高,维护管理也相对简单方便,因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。 2.2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用 作为煤矿生产的重要环节,煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率,而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升,使机械设备的结构简化,并连接了滚筒与驱动,使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备,其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量,并且在长距离输送方面具有一定的适用性。 2.3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用 在煤矿安全生产中,机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位,监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求,系统必须持续连通,能够随时与工作人员取得联系,进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用,能够连接系统主机内的数据库,通过网络将其连接位同步模式,并经过专用通信接口实现监控,同时将软管软件技术结合当一起,利用专业软件,整理与分析获得的数据,使多项功能得以实现,例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段,对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。 2.4机电一体化数控技术在其他方面的应用 煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用,而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合,使成组自动移架和定压双向临架得以实现,使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外,机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。 3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考 机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势,并且机电一体化设备有着一套完整的程序,对操作的要求不高,实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用,并且应用范围越来越大。目前,我国煤矿企业的发展前景十分良好,在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求,煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间,该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便,同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快,提高了煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚,发展不过20年,在有些方面不可避免的存在一定的不足,需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下:①应基于原有的优越性能开发新的功能,确保机电一体化产品满足社会发展的需求,并以此促进社会的发展;②加强技术投入,大力研发新技术,并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设,提高煤矿机械操作人员的整体水平,为其定期开展培训工作,提高操作人员的技术水平。目前,随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平能够越来越高,经济发展与国家建设也离不开大量的资源,因此针对这一情况,就必须提高煤矿生产效率,加大机电一体化技术的应用与开发,确保其在煤矿生产中的应用越来越广。 4结语 综上所述,目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用,其中机电一体化数控技术也是如此,与其他技术相比,该技术在各个方面都这又十分明显的优势,在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升,对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足,因此必须对其展开深入的研究,细致分析其存在的缺陷,并提出相应对策,使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用,进一步提高煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来更好的经济效益,促进煤矿企业的发展。 作者:张磊 单位:同煤集团忻州窑矿综采三队 机电一体化技术在煤矿机械的作用:煤矿机械化和机电一体化的作用 一、机电一体化在煤矿开采中的应用 (一)在矿井提升机中的应用 矿井提升机主要是在地面以下的矿井中工作,机电一体化可以在矿井提升机中得到很好的应用,使施工能够数字化运行。内装式的矿井提升机能够使驱动和滚筒在角度和结构上进行有机的结合,简化机械的结构,实现煤矿开采中的机电一体化。另外,全数字化的提升机能够将信息完整的传达出来,并能够进行效果的反馈。全数字化的矿井提升机能够简化硬件设施和电器的安装,其控制和启动过程也比较容易,进一步提升了矿井提升机的工作效率。 (二)在矿井下的胶带输送机中的应用 胶带输送机又称为带式输送机,其工作原理是经过摩擦驱动使运输材料呈现连贯性的特点。胶带输送机是由两个端点的滚筒和上面紧套的闭合输送带组成的,机电一体化的广泛应用提高了胶带输送机的技术水平,并在一定程度上促进了大功率、大运量、高速带以及长距离曲线等带式输送机的先进技术的研究。 (三)在矿井的全生产检测和监控系统中的应用 机电一体化技术能够实现煤炭企业在生产过程中的在线监控、故障自珍、自动报警等一系列的功能。煤矿生产的在线监控是指对机械的电动机、工作装置、转动系统、制动系统以及液压系统等在工作状态时进行有效的控制和检测。故障自诊和自动报警是指设备在出现故障的时候可以进行自我诊断,并发出报警信号,把发生故障的位置精确地指出来,使工作人员能够尽快找到故障发生的位置,大大简化了相关的维护和检查工作,缩短了维修的时间,减少了维修费用的浪费,并延缓了机械的使用的寿命。下一步的发展就是进一步提高采煤机上的变频器,使用PLC来进行控制,达到在线监控、故障自珍和自动报警的同步实现,进一步提高施工人员的工作效率。 二、综合机械化和机电一体化的发展趋势 (一)更加网络化 计算机技术的迅速发展促进了网络技术的发展,进一步增加了企业之间的竞争。煤矿开采过程中的监测和远程控制技术也在机电一体化技术中得到了广泛的应用。煤炭开采行业要想获得进一步的发展,必须引入竞争机制,通过网络信息这一平台加强企业之间的信息交流,提高煤炭的生产效率。 (二)更加智能化 煤矿开采中的智能化是指在进行煤矿开采之前,将关于煤矿开采的相关细节输入电脑的模拟系统中,使这种系统具备人性化的思维模式,能够根据矿井中的各种情况做出正确的选择。这样一来,综合机械化和机电一体化就代替了人的体力劳动和脑力劳动,大大减轻了工作人员的劳动强度,保证了施工安全,提高了工作效率。 (三)更加绿色化 在煤炭开采这一行业中,维持企业的可持续发展,实现煤炭资源的绿色开采,努力把对环境的危害程度降到最低,这些都可以在综合机械化和机电一体化中得到解决,同时,煤炭生产中报废的机械还可以回收利用,这也为企业的可持续发展做出了贡献。结束语机械综合化和机电一体化可以实现煤炭生产的高效、高产和安全,同时也是提高我国煤炭企业竞争力和维持煤炭行业可持续发展的必要条件。机械综合化和机电一体化要在实践中进一步的完善才能达到其预想的目标。 作者:康志华 单位:山西西山晋兴能源有限责任公司 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化在煤矿机械中的重要性 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高 企业生产效率相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院
前言:电工新技术是在社会科学技术发展过程中产生的新型电工技术,其在机电一体化系统中得到了大规模的应用。而随着机电一体化中电工新技术类型的不断增加,也为机电一体化管理效益的提升提供了巨大的驱动力。而为了保证机电一体化电工新技术实际应用价值的充分发挥,对现阶段机电一体化电工新技术的运用进行适当分析具有非常重要的意义。 一、电工新技术的基本概述 电工新技术主要是在以往电工技术运行的前提下,通过规模化应用技术的推广,可构建与现代社会生产更加符合的生产模式。在时代的发展过程中,电工新技术也是未来电气工程的主要发展趋势。 二、电工新技术的发展及重要性 不同知识领域相关学科的发展,决定了电工技术的发展程度。而在信息时代,新的理论知识及科技原料交替出现,为电工新技术的发展提供了机遇。电工新技术自身具有极其广阔的应用范围,其在机电一体化中的应用在一定程度上解决了我国生产力缺失的情况,降低了机电生产环节的资源无辜损耗情况。电工新技术在发展过程中,对于我国国民经济发展具有较为优良的影响。同时通过电磁信息的改善,可进一步提高机电一体化的生产效率。超导体材料等新型材料的普及应用及计算机微电子技术的发展成为现阶段电工新技术应用的突出特征。一方面在新型材料普及应用过程中,超导体材料、临界温度较高的新型超导体材料、半导体材料等新型电力元件及光电元件的逐步出现,为超导电工模式的发展提供了充足的资源支持,也为电工节能技术及自动控制水平的提升提供了依据。另一方面在机电一体化领域,电工磁场定量分析是现阶段电工新技术发展的主流区域,其改变了以往复杂分析、精密试验的电工管理模式,而通过CAD技术的应用,为整体电工制造行业的发展提供了有效的驱动。电力电子技术也是电工领域的又一次技术革命,其不仅提高了用电效率及电能技术应用效果,而且也为机电一体化管理系统的不断优化提供了依据。 三、电工新技术在机电一体化中的主要应用 电工新技术在机电一体化中的主要应用主要包括控制器方面的应用、PC/PLC的应用和运动控制卡的应用等方面。 (一)控制器方面的应用 控制器技术是现阶段机电一体化中应用较广泛的技术,其主要依据控制技术及通信技术,通过自动化控制系统的构建,实现高精度机电控制。常用的控制器主要有积分控制器、比例控制器等。在实际自动化控制系统应用过程中,主要有开环、闭环两种控制模式。通过两种控制模式的综合应用,结合全闭环数字伺服系统的应用,可有效控制机电设备运行偏差,从而最大限度提高机电设备控制精度。在实际运行中,电工控制器技术主要通过数字控制电动机,结合PCC模式的应用,对相应电机的转向、步数进行合理控制。而通过对X、Y、Z等机电设备机械运动模块的分析,结合对电机相线的逻辑分析,可将进给传送线长度进行合理缩短。同时依据电机运转情况,对电机脉冲频率进行合理调整,从而保证在运行时间一定的情况下,完成高精度机电零件加工。在控制器技术下的电机驱动调整,不仅可以提高加工质量,而且可以通过数据控制实现零件精度控制。 (二)PC/PLC的应用 PC是在现阶段工业生产过程中出现的新型自动化控制装置,其主要在计算机控制技术应用的基础上,结合通信技术,实现了逻辑控制、定时、自动调控等多方面功能。PC技术具有编程便捷、兼容性高、操作快速的特点,且其拥有较为完善的自我监控系统,可实现多任务操控管理。PLC技术主要是一种可编程序控制系统,其在生产机械自动控制中得到了广泛的应用,特别是大规模集成电路的出现,进一步提高了PLC技术的智能化程度。其可使用计算机编程软件代替以往以硬件接线为主的机电控制模式。而通过计算机编程软件人机交互模式的应用,可进一步提高系统的运行效率。特别是PLC控制系统软接点的设置,可将整体机电控制系统设计、施工、调试进行有机整合,从而实现良好的运行效益。 (三)运动控制卡的应用 控制是运动控制卡的主要内容,现阶段运动控制卡主要用于机械报装、机械印刷等生产模式,其主要是在PC技术应用的基础上,通过运动控制系统的安装,可控制机电一体化内部各个部件。在具体应用过程中,运动控制卡可发出脉冲频率控制电机速度。基于PC技术的控制场合上位控制单元升级,可在数字输入的同时,通过DA/输出等变频功能的应用,实现变速器调速管理,从而将工频电源转换为需要的频率交流电源。而脉冲数量的改变也可以促使电机发生平面位移,进而控制步进电机、或者伺服电机进行直线运动。在运动控制卡脉冲输出模式中,主要有脉冲/脉冲方式、脉冲/方向等几种类型。结合计算机技术的应用,可控制机电设备实施各种位置移动模式及速度的运动。在PC技术发展过程中,运动控制卡的应用范围也不断拓展,其在机电一体化中主要用于机床数控,通过在相应间距内轮廓的计算,可以插补的方式将各个生产构件进行有效连接,从而实现机电自动化控制。 四、结语 综上所述,社会科技水平的提升推动了电工新技术的发展,电工新技术在机电一体化中的应用,改变了能源结构,同时也为我国电能资源的合理配置提供了充足的技术数据支持。电工新技术是现阶段我国电工行业发展中出现的新型管理模式,其将计算机控制技术、信息技术进行了有效的整合,而通过不同理论知识的相互影响促进,也为机电一体化生产效益的提升提供了有效的依据。
煤矿采矿工艺与技术篇1 1煤矿采矿工艺技术 1.1充填开采技术 该项技术主要是在矿房当中进行支护,在回采工作面不断推进的同时,使用相应的材料对采空区进行充填,或者是将填充材料与支架进行结合应用,使采空区的稳定性能够得到有效的维护,避免由于煤矿开采活动造成围岩崩塌或者是地表沉降等问题。具体管理方式为地压式管理,需要将围岩崩落的地表松动问题控制好,并在填充料的保护作用下进行作业。通常这种方法会在围岩稳定性不高的情况下使用,或者是在开采稀缺矿石时使用,其安全性相对较高,而且适应性强,不仅能够有效的保护地表形态,还能保证良好的回采率,但缺点在于施工工艺较为复杂,且需要较高的成本投入,无法保证较高的生产效率。 1.2空场采矿技术 该项技术在煤矿开采作业中的应用相对较多,主要涉及房柱法、阶段矿房法、留矿法以及全面采矿法等等。其应用优势在于允许较大暴露面积存在,且能够大幅度的提升采矿效率,确保煤矿开采的经济效益,但在完成矿房开采以后,需要将矿柱开采工作及时完成,同时要做好采空区的处理工作。 1.3崩落开采技术 具体需要结合矿体边界,设置环形运输巷道,同时要在其上盘或者是下盘进行巷道切割,进而获得切割空间。除此之外,要在堑沟当中进行钻扇形炮眼的设置,然后准备爆破活动,在爆破之后进行回采。该项技术的操作较为简单,能够有效降低采矿作业的成本投入,而且生产效率相对较高,可以满足安全生产的相关要求。但缺点在于该项技术的应用必须要对陷落条件加以满足。 1.4露天采矿技术 通常在煤矿距离地表较近的情况下会使用露天采矿技术,该项技术主要是将地面表土移除,使矿层完全暴露出来,然后进行开采活动,该项技术的成本投入相对较低,且安全性较高,煤矿的获取以钻碎的方式为主。 1.5溶浸工艺技术 主要是在煤矿开采期间应用化学试剂,结合矿物自身的化学特征以及物理学特征,利用溶液进行渗透,然后形成化学反应,将矿石当中的有机成分分解出来,最后进行回收和加工处理。1.6加固岩体技术应用该项技术的过程中,需要借助支护措施支撑岩石表面,并按照梅花的形式进行布置,在加深锚杆深度以后,完成大型岩体的支护,利用该项技术,能够有效提升围岩的稳固性,提升采矿活动的安全性。 2应用煤矿采矿工艺技术的注意事项 在对采矿工艺技术进行具体应用的过程中,必须要对煤矿开采方位以及开采区域的水文地质条件进行全面的勘察,并根据企业自身情况以及各项技术的适用性进行合理的选择,如此才能确保煤矿开采的综合效益。 2.1采空区问题 对于煤矿开采工作而言,采空区处理是一项非常关键的问题,同时也是煤矿行业重点研究的问题。而最为常见的问题就是采矿期间采空区的确定、岩石的处理以及加固措施的选择。也只有进行科学的规划,才能避免相关技术工艺的应用过于盲目,为后续工作带来不便。特别是在选择充填采矿技术时,需要结合煤矿的实际情况,对填充方法进行合理的选择,以此来保证采矿工作的效率及安全性。 2.2采矿区安全问题 对于煤矿开采而言,安全生产是最为关键的问题,虽然,随着煤矿的现代化生产,煤矿生产人员数量不断减少,安全事故问题也得到了有效的控制,但各类安全事故问题仍然时有发生。对此,还需要煤矿企业对各项采矿技术进行深入的研究,保证各项技术应用的科学性与规范性,尽可能的减少安全隐患问题,推动安全生产目标的实现。 2.3低碳开采 随着社会的发展,社会各界对于煤炭行业的要求也越来越高,除了要保证生产安全和生产效率以外,还要对周围环境进行有效的保护,而这也是煤炭企业实现现代化发展的必然选择,鉴于此,还需要煤炭企业在应用采矿技术工艺以前,对所在区域进行全面的勘查,并按照低碳环保的要求,应用相关开采技术,以此来提升煤矿开采的综合效益。 3加强采矿工艺技术效果的具体措施 3.1对先进科技进行应用 随着科学技术的进步,越来越多的高新技术被应用在了各行各业当中,使得各行业的生产水平得到了进一步的提升,对此,煤矿行业应该加强先进科技的应用力度,特别是自动化控制技术以及先进的通讯技术,一定要加大应用力度,要通过科学技术来提升煤矿开采的技术水平,在提升煤矿生产安全性的同时,为煤矿的高效生产提供支撑。 3.2建立塌陷预警系统 在进行煤矿开采期间,塌陷问题的影响是非常巨大的,不仅会影响到采矿活动的顺利开展,还可能造成安全事故问题,对此,煤矿企业应该对地理信息系统以及全球定位系统加强应用,利用3s技术对矿区表面塌陷问题进行分析和监控,并利用卫星遥感技术进行判断,进而构建矿区灾害管理系统,使相关工作人员能够对煤矿数据进行实时的监测,避免安全事故的出现。 3.3对智能生态化技术加强应用 当前阶段,可持续发展战略不断深化,煤矿行业想要更好的发展,必须要结合现代社会发展需求对各项开采技术进行应用,具体可以结合智能生态化技术以及信息技术来减少煤矿开采的污染问题,在降低人工成本投入的同时,提升煤矿开采的安全性。 3.4对人才加强开发,增强人员素质 煤矿开采技术的应用离不开工作人员的支撑,但随着各项开采技术的革新,也对工作人员的专业素质提出了更高的要求,因此,想要更好的应用采矿技术,确保各项工艺技术的应用效果,还需要煤矿企业做好采矿队伍的建设工作。第一,要对高素质的人才进行积极的引入,利用高素质的管理人员和施工人员,确保各项工艺技术应用的规范性,使煤矿生产的相关目标能够得到有效的满足;第二,要对现有工作人员加强培训,可以通过定期培训,专业交流等方式,提升采矿团队的整体水平,除此之外,还要落实安全教育和思想教育工作,不断提升工作人员的安全意识和思想觉悟,要让所有工作人员充分认识到,采矿技术的应用,对采矿安全和采矿效率的影响,使其能够严格按照工艺技术的要求落实各项操作,从而为煤矿的生产活动提供支撑。 4结语 综上所述,在煤矿采矿工程中,对各项采矿工艺技术进行合理的应用,能够使采矿活动的安全性以及高效性得到有效的保证,这对于煤矿企业的健康发展具有非常重要的意义,因此,煤矿企业一定要对各项采矿工艺技术保持高度的重视,在对其进行深入研究的同时,进行合理的应用,以此来推动相关生产目标的实现。 作者:王智慧 单位:阳煤山西平舒煤业有限公司 煤矿采矿工艺与技术篇2 1当前煤矿采矿工程中采矿工艺和技术应用中存在的缺陷 1.1缺乏健全的管理制度 煤矿采矿工作自身具有一定的特殊性,因此对于申请开采资格要求较为严格,这是采矿行业的标准,有效的约束了采矿行业的行为。然而煤矿行业高额的利润趋势一些不法份子冒险开采的现象经常出现,由此可见煤矿产业的管理方面存在较多缺陷,管理体系不够健全,影响了煤矿行业的发展。我国煤炭资源丰富,分布广泛,使得不同区域的煤矿企业规模上存在较大差异。目前我国也加大了对这些不法行为的整顿力度,但是依然有许多煤矿企业在开采煤矿过程当中由于关技术方面问题,使煤矿行业的问题没有真正得到解决。例如有的煤矿生产企业资金不足,或者管理体系不健全,存在较多的管理缺陷。有的煤矿作业中使用较为落后的技术设备,基础安全设施不完善,有的企业执行力度不足,为了追求最大利润,降低成本,没有严格按照相关标准进行开采,为煤矿企业埋下了较多安全隐患,增加了风险事故发生的几率,扩大了损失程度的风险因素。 1.2开采效率不高 首先,受地域因素的制约,我国没有企业的规模存在大小差异,一些规模较小的煤矿企业,采矿理念比较落后,管理方面也存在较多漏洞,无法及时掌握和使用先进的煤矿开采技术和方式,致使开采效率较低。其次,有的煤矿企业没有意识到应用新技术的重要性,不积极引进先进的采矿技术,在具体开采中仍旧使用较为落户的技术,导致了开采效率不高。有的企业为了实现他们的预期利益,不愿意在技术上面投入较多成本,这是煤矿企业发展中面临的一大难题,一旦出现安全事故就会带来严重后果,例如造成资源浪费,企业形成经济危机,污染环境等。目前煤矿开采技术在使用过程当中凸显出了较多问题都是因为没有及时使用新技术,不但降低了开采效率,还给开采工人的生命安全带来了严重威胁。 1.3专业的开采队伍较为缺乏 煤矿开采技术在具体使用过程当中,采矿技术人员科学合理的操作技术能够提高采矿效率和质量,但是当前我国煤矿开采过程当中严重缺乏专业的开采队伍。首先,由于煤矿开采工作具有较高的危险性,开采环境也比较恶劣,致使人才流失现象较为严重,人才的大量流失不但影响了煤矿生产效率,还使该项工作的风险系数增大,生产效率和安全性都得不到保证。其次,煤矿开采企业不重视人才的培养和教育也是造成人才缺失的重要原因。煤矿开采工作的特殊性,使得当前煤矿生产过程当中的开采技术人员多数都是学历不高,综合素养较低的人员,他们不但不具备专业的知识和技能,更缺乏高度的工作责任心和安全生产意识,致使其和煤矿生产工作不相适应,但是一些小规模煤矿经营者控制生产成本,不重视对员工的专业培训和教育工作。导致员工在开采过程当中违规操作的现象频频出现,最终引发了许多不必要的安全事故。 2煤矿开采过程中常见的采矿技术与工艺分析 2.1溶浸采矿工艺技术 溶浸采矿工艺技术是根据一些矿物的物理化学特征,把工作剂注入到矿层中,经过化学浸出,热力以及水动力等作用,把地下矿床或者地表面矿石中的一些有用的固体矿物质转化成为液态或者气态,并把其进行回收,从而实现降低成本开采矿床的目标。溶浸采矿具有较多优势,例如工艺简单、流程短、成本较低、效率高已经绿色环保等,特别是对于低品位金属矿或尾矿的开发回收效果比较明显,能够带来较大的经济效益以及社会效益。目前溶浸采矿工艺技术已经成为我国大量再回收资源例如从尾矿、贫矿、废石中矿物中提取铀、金、铜和银等金属物质的一种经济合理且可行性较高的措施。 2.2空场采矿工艺技术 空场采矿技术相对来说比较成熟,属于一种煤矿回采方法。这种采矿方式简单易操作,成本较低,效率较高,能够带来较大的经济效益。空场采矿法在回采过程当中,把矿块划分为矿房以及矿柱两部分,首先开采矿房,其次开采矿柱。回采矿房的时候,采场是以敞空形式而出现的,主要借助于矿柱以及围岩自身的强度维护开采工作。矿房采结束之后,要立即回采矿柱以及处理采空区。通常情况下,回采矿柱以及处理采空区都是同步进行的。 3提升煤矿采矿工程中采矿工艺与技术使用效率的方法 3.1健全煤矿生产行业管理体系 建立科学合理的煤矿生产管理体系和制度能够有效的改善煤矿生产过程当中存在的问题,提升煤矿采矿技术与工艺,降低成本,增加效益,实现安全生产。因此,煤矿企业应该深入研究自身存在的问题,结合实际情况,制定针对性强的管理体系和制度,从而促使煤矿企业生产更加科学化、规范化以及高效化。首先,煤矿企业的管理部门需要加强对煤矿企业的检查和监督,才能把握好煤矿企业的实际生产经营的情况;其次,煤矿企业管理部门应该加强对技术设备的研究和分析工作,才能及时发现煤矿企业的生产技术是否符合当前生产需求,同时及时给予正确指导,促使煤矿企业积极引进先进技术设备,进行为安全、高效生产奠定坚实基础。 3.2重视人才队伍的培养和教育 煤矿企业要想提升生产效率,保证工作人员的生命安全,就需要重视人才队伍的培养和教育。首先,煤矿企业应该积极引进专业素养较强的人才,保证人才队伍充足,煤矿生产企业需要为人才提高良好的工作待遇和应该为其提供良好的薪酬待遇、广阔的晋升空间和发展平台,使他们能够安心踏实工作,全心钻研现场采矿技术,认真管理煤矿企业生产。其次,加强基础矿工的管理工作。加大对基础矿工相关专业基础知识和技能的培训力度,保证其能够符合最基本的生产需求,构建和其相应的考核体系,考核通过才能任职,不通过继续参加培训。对于重要设备的操作岗位,必须要求工作人员具备相应的资质才可以任职,同时定期对其进行培训和考核。最后,加强煤矿企业全体员工的安全意识,加大安全教育宣传力度,使安全生产深入每一位员工的内心。 3.3重视技术的研发 煤矿生产企业应该与时俱进,开拓创新,才能跟上时代发展的步伐,实现美好的发展前景。首先,国家以及相关部门需要加大对煤矿企业的扶持,积极鼓励煤矿生产进行技术研发,加快新技术的研发。其次,煤矿生产企业管理人员也需要转变经营理念,树立长远发展目标,加大企业技术研发投资力度,提升煤矿企业生产效率和效益。 4结束语 总之,随着科技的快速发展,我国煤矿开采技术也在不断进步。在具体工作当中,应该根据煤矿的实际情况,选择适合的采煤工艺与技术,从而有效的提升煤矿企业的生产效率和质量。 作者:温志刚 单位:山西省吕梁市临县庞庞塔煤矿 煤矿采矿工艺与技术篇3 煤矿作为一种能源需求,给人们的生活带来了极大的改变,煤矿资源的需求与日俱增,采矿行业也取得了相应的发展,但是人们经常在新闻上看见煤矿出现安全事故,导致人员经济损失的报道,这都表示了采矿工艺面临着巨大的行业风险,在采矿的过程中,如果不合理分析各方面的因素,容易导致安全隐患的出现,所以加强采矿工艺的技术研究是尤为重要的,不仅仅为人们的安全提供了保障,也为煤矿企业提供了后备支持。任何工作的开展都具有不确定性,对于采矿行业来说也是如此,虽然事先做好了充分的准备,一旦进行实时的开采,便会出现许多突发性的问题,对于这些问题采取合适的解决方案,一些地段的煤层厚度变化起伏较大,要根据现实情况采取合理的采矿方案,如果在采矿的过程出现突发性的问题,也要给予合理的解决方案,避免不确定因素的出现,另外在采矿的过程中也要进行多方面的探讨,选取科学的采矿方案,提供更好的理论支持与技术保障。 1.采矿技术所彰显的 众所周知,煤炭资源为我国的发展提供了源源不断的动力,但是这种资源属于不可再生资源,如果过分的开采,不合理的挖掘,会导致资源稀缺或者破坏环境的现象,另外,煤矿资源所处的地理位置具有一定的特殊性,埋藏的附近有很多煤气层,如果不采取合理的采矿方式,很容易导致安全隐患出现。所以采矿技术变得尤为重要,它可以避免这些风险,更好地推进采购质量提升以及采矿效率的提升,因为我国的采矿行业大小企业较多,对于危险因素不能合理的考虑,不仅仅在采矿的过程中造成资源浪费的现象,也使整体的效率下降。任何工作的开展都具有不确定性,对于采矿行业来说也是如此,虽然事先做好了充分的准备,一旦进行实时的开采,便会出现许多突发性的问题,对于这些问题采取合适的解决方案,一些地段的煤层厚度变化起伏较大,要根据现实情况采取合理的采矿方案,如果在采矿的过程出现突发性的问题,也要给予合理的解决方案,避免不确定因素的出现,另外在采矿的过程中也要进行多方面的探讨,选取科学的采矿方案,提供更好的理论支持与技术保障。 2.有关采矿技术的相关理论 我国的采矿技术发展时间较长,掌握的技术也较为先进,所以针对不同的问题可以给予适当的解决方案,因为我国的国土面积较大,矿产资源分布较为不均,在开采的时候也要合理的考虑地区地形的复杂性,针对不同的地形和环境,对采矿工艺进行进一步完善。采矿的应用技术对于整体的采矿也起到了非常重要的影响,如果对于采矿的技术选择不合理,很容易导致采矿事故的出现,影响人们的人身安全,所以采矿技术要更具有精细化的特点,从细节入手达到更好的采矿效率。3.采矿工程的具体分类因为不同的情况可以采取不同的采矿技术,所以一定要与现实情况相互结合,与资金输出相互结合,正确的选取采矿技术,更好的适应于采矿的过程当中,较为常见的采矿分类可以分为以下几个方面: (1)因为采矿所采取的方法较多,所以要进行合理的选择,但多数施工方在采矿的过程中会选取炮采放顶煤采煤技术,这种方法应用到实际的作业过程当中,在操作的时候,工作人员要根据现实的情况进行分析,对支架的数量进行理性的选择,达到更好的效果。 (2)一些施工方为了节省施工的成本和时间,在煤矿采矿的过程中不进行充填式的填埋,出现这种情况容易导致整体的地质环境受到破坏,地表出现松动的现象,在开采的过程中也要进行及时的回填,对地面的稳定性进行相应的控制,这种方法也是人工支护方式的一种,它能在很大程度上保护自然环境,保护地标的完整性,在操作的过程中操作较为简单并且合理的利用了废弃的材料,节省了一部分资源,达到了很好的处理效果。任何事情都有利弊两面,虽然充填式的采矿技术得到了很好的使用,但是在使用的过程中所消耗的劳动力较多,而劳动力的消耗又会带来更高的生产成本,使整体的经费增加,使工作的时间延长,另外充填式的采矿技术也有很多具体的分类,要根据不同的情况选取不同的方案。 (3)因为采矿本身就是一个工程量较大的技术活,在采矿的过程中所涉及的不仅仅是一个知识点的概括,而是覆盖很多相关的知识理论,所以仅靠人力完成是不现实的,随着科技的不断发展,机械化逐渐应用到各行各业的工作当中,对于采矿行业来说也是如此,机械化的操作为整体的采矿提供了极大的效率,这项技术也具体分为地上露天与地下开采两种,在相关机器操作的过程中,一定要选取专业的操控人员,对于相关的采购环节要有相应的了解,比如在露天开采的时候对于框体表面的杂质要进行及时的清除,开采时也要严格遵守相关的制度标准和开采流程,尽量将对自然环境的破坏降到最小,达到更高的开采效率。 (4)因为煤矿在开采的过程中,需要对地下的矿产资源进行一定的挖掘,而矿产资源所藏身的地方,一般位置较深,只有经过长时间的开垦和工作,才能够暴露煤矿层,地下的开采技术不同于地上的露天技术,它要求开采过程具有更精细化的准备,具有更丰富的理论知识,具有更高的开采标准,所以工作人员一定要进行严格的控制,对于相关的采矿层进行合理的划分,采取较为先进的仪器进行科学的探查,确保整体安全性、稳定性。 (5)综合机械化的开采是近年来才出现的词语,它不仅仅将传统的开采理念相互融合也融入了机械化自动化的发展技术与计算机网络技术,相互联系,实现更好的开采效率,对于相关的地质条件也能进行理性的分析,加以监控,达到更好的处理效果。 3.如何进一步提升采矿工程中的采矿工艺方法 (1)进行实时的监督和预警因为煤炭的开采工程本身就是具备危险性的一门工作,所以在开采的过程中不可避免突发性因素的出现,较为传统的开采技术,忽略了这一方面,而伴随着经济的发展,我国对于相关的施工也提出了更明确的要求,对于预警系统也能进行实时的监督。监督传统的开采方式,对于开采附近周边的地质不能进行合理的分析,而随着技术的不断升级,可以通过遥感技术对开采周围的地区进行一定的实时监控,如果出现塌陷的地区,要进行及时的填埋,虽然我国的煤炭开采已经取得了相应的成就,但是与外国相比还是有许多经验值得借鉴,要不断完善相关的预警体系,出现突发性的问题,要给予实时的监督和解决,更好的虚心请教,从而提升整体的采矿工艺方法。 (2)加大整体研究力度的提升,与计算机技术相互结合时代是与时俱进的,技术是与时俱进的。要想更好的推进采矿工艺的创新和升级,就必须加大整体的研究力度,加强研究力度的方法有很多,不仅仅局限于精神上的鼓励,也可以进行物质方面的支持,当地的政府可以进行相应的扶持,加大政策的优化,设置专用的奖励补贴,另外当地的政府也要鼓励相关的企业进行进一步的研究和升级,为整体效率的提升提供保证,为整体工作人员的安全提供支持。伴随着相关技术的发展,又将计算机技术融入到相关技术的提升过程当中,工作人员可以通过计算机技术去加强讨论和探索,如果出现突发性的问题,也可以通过网络搜索寻求正确的解决方法。 (3)以企业人才的素质推动相关技术升级因为煤矿开采的相关技术本身是要消耗大量的劳动力,许多施工方为了节省施工的经费,对于劳动力的选择没有严格的规范,他们所选择的劳动力往往是没有知识储备与技术水准的打工人,这样做是远远不够的,要对相关的工作人员进行定期的培训,进行相关素养的培训,以企业人才素质推动相关技术升级,从而达到理想的处理效果。 4.结束语 总的来说,我国对于煤炭能源的需求还在逐年增长,相关采矿工艺的提升对于采矿效率也起到了不可小觑的影响,对于相关工艺也要进行积极的创新和研究,根据现实的情况采取合理的解决方案,虽然我国的采矿工艺取得了相应的成果,但是也要虚心借鉴国外优秀经验,制定相关的措施,加大整体研究力度,以企业人才素质提升整体的工作效率。 参考文献 [1]彭永峰.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].当代化工研究,2018(11):138-139. [2]杨希进.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探究[J].中国战略新兴产业,2018(44):164. [3]贾江.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].山东工业技术,2018(23):66. [4]牟俊康,刘伟.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探究[J].中国战略新兴产业,2018(40):217. 作者:张瑞军 单位:大阳泉煤矿有限公司
1自动化技术 自动化技术侧重于对产品以及信息的控制和管理,因此是一门综合性相对较强的技术,在利用自动化技术的过程之中,首先需要对计算机的计算以及系统工程进行分析以及研究,其中计算机技术以及控制理论对自动化技术的影响最为深远。另外在机器化生产以及人力生产的过程之中,自动化技术有着巨大的优势。许多学术界以及理论界在对该技术进行研究的过程中提出,现代化的电子工程必须要以自动化技术为立足点,该技术将会在未来获得广泛的应用。自动化技术符合时展的要求,同时在未来发展的过程之中将会积极地实现机电一体化,为未来包装机械化发展奠定坚实可靠的技术基础。其次,自动化技术能够真正地突破机械功能的单一化,有效实现机械功能多元化发展。再次,自动化技术可以实现结构的标准化以及模组化,在现有机械模组化设计的基础之上充分地发挥自动化的作用,在短期内实现机型更换的目的。最后,自动化技术可以实现智能化的控制,不可否认,自动化技术的应用能够实现结构运行的高精度性以及快速性,为我国电子信息工程的有效运作提供更多的依据。从目前来看,电子信息工程开始立足于自动化技术应用的实施情况,积极结合自动化技术应用的要求不断地实现电子信息工程领域的快速发展。 2我国电子工程自动化发展现状 尽管我国的电子工程才实现了快速的发展,但是与其他发达国家相比仍然存在较大的差距,电子工程在我国的应用范围越来越广,同时发展速度也有了极大的提升,许多与国民经济相关的各个领域开始积极地立足于电子自动化技术应用的实际情况,通过体系的不断完善来实现我国综合实力的有效提升。但是结合相关的实践调查可以看出,电子工程自动化在发展的过程中存在许多的缺陷及不足。电子工程自动化的应用缺乏一定的经验,尽管国家积极地加大对电子工程的开发以及研究,但是实际的技能以及技术水平相对较差,难以真正的突破传统且单一的开发及研究模式,同时大部分的理论缺乏一定的实践性,无法对现有的实践操作进行有效的弥补,这些都严重影响了电子工程自动化水平的整体提升。其次,对于人们的生活来说,电子工程自动化也产生了一定的影响,电子工程自动化能够有效地提高人们的生活质量以及效率,减轻运输工作人员的负担以及工作量,促进现代社会信息资源的优化利用以及配置。 3电子工程自动化技术在相关领域中的应用以及发展 3.1促进电子工程领域实现高效性 在电子工程之中自动化技术获得了广泛的应用,该技术的应用能够实现电子工程的高效运作,不断地提高工作的精度以及速度,另外在高速CPU建设以及控制系统管理的过程之中,电子工程还能够立足于自动化技术应用的实际情况有效的改善现有的动态特征以及近代特征,建设符合实际的电子工程智能化技术的发展趋势的模式。从目前来看,电子自动化控制系统数据控制系统能够真正地为整个系统的自动化运作奠定坚实可靠的基础,保障工作人员能够严格地执行相应的生产流程,充分地发挥先进技术的作用,另外对于一些高操作性的自动化系统来说,电子自动化控制系统还能够满足不同用户的个性化需求。 3.2计算机辅助设计 电子信息工程与自动化技术之间的有效连接必须要以计算机辅助系统功能的增强为立足点和核心,其中计算机辅助设计离不开自动化技术,工作人员需要结合电子信息工程设计的实质要求,不断地开发全新的系统应用,通过对海量信息方案的进一步对比以及分析选出最优化的方案,实现整个电子工程自动化技术作用的有效发挥。另外,另外工作人员还需要结合计算机应用的相关要求,对大量的数据以及信息进行有效的处理,保障检测的快捷性以及方便性。设计工作人员需要立足于数据的图像信息进行后期的编制以及绘画,大部分的工作所涉及的内容以及环节相对较为复杂,如果能够将各种自动化技术应用于现有的电子信息工程之中,那么就能够实现自动化的处理,更好地将设计工作者的工作量控制在有限的范围之内。设计者需要严格按照相应的自动化要求,将数据程序输入电脑之中,就能够由电脑后台进行稳定的运作,从而提出科学合理的解决办法。不可否认,这种自动化运作模式能够有效避免各种人工失误,保证最终设计的准确性以及科学性。 3.3计算机辅助制造 除了计算机辅助设计之外,计算机辅助制造也扮演着重要的角色,其中计算机辅助制造技术主要包括硬件以及软件,在利用辅助生产技能的过程之中,操作人员能够实现工作的科学性以及合理性,同时也能够突破人工操作所带来的不确定性。另外,多台机器之间的联合协调合作能够保障产品生产的一致性,操作人员可以根据计算机控制的实质要求对实际的机器进行有效的操作,更加节省人力成本,促进生产效率及生产水平的提升,保证企业能够获得更多的经济效益,计算机辅助生产技术能够从一定程度上促进产品合格率的提升,尽量避免产品不必要的损坏。结合相关的实践调查可以看出,计算机辅助生产技能的提升,能够在一定程度上保障产品生产数量的扩大以及质量提升的同时,将企业的生产成本控制在有限的范围,为企业提供更多的竞争依据以及竞争优势。企业还可以结合计算机技能使用的实际情况对现有的生产过程进行动态的调整,实现生产指令的及时修改,更好地保障工具生产的质量以及效率,实现整个生产过程的优化升级。 3.4计算机集成制造 电子信息工程的设计包括许多不同的设计环节,不同环节之间的联系以及关系相对较为复杂,因此必须要积极地加强各方之间的联系以及配合。在进行产品设计之前,工作人员需要利用计算机集成制造技术,实现优化升级以及统筹规划,了解电子信息工程的具体设计要求,实现计算机集成制造的合理应用,保障各环节之间能够实现有效的配合,从整体上促进设计质量以及效率的提升,减轻设计工作者的工作量。 3.5协助办公管理 电子信息项目的运作必须要以大量可靠的信息数据为立足点,如果直接采取人工操作的形式,那么将会无限地延长整体的信息工程运作时间,同时也难以实现电子信息项目的稳定运作。自动化技术与电子信息项目之间的有效结合不仅能够实现大量信息处理的高效性,还能够提高工作人员的操作能力及操作技巧,对此,现代化企业在运作的过程之中必须要以实现自身的自动化水平为立足点和核心,实现运营范围的有效扩大,保证信息输出以及输入的准确性以及合理性。另外对于公司以及工厂来说,在工业生产以及财务运作的过程之中可以利用计算机来实现自动化的运作加强信息系统的有效规范,充分地发挥控制技能的作用,实现信息的高效处理。在多阶段计费以及终端元器件网络运作时,操作人员可以结合自动化环境之中的实质要求进行有效的信息处理以及通讯,可以通过对计算机技能的有效利用来实现信息的高效处理,尽量地减少个人的工作量以及工作强度。一般来说,自动化技术的应用在一定程度上会加大管帐机的运作复杂度,因此工作人员需要综合考虑各种影响因素,了解电子工程自动化技术的应用标准以及应用要求,有效避免各类负面因素的影响,实现整个机械操作的稳定性以及合理性,将机械操作的时间控制在有效的范围之内,保障整个会计机的有效运作。 4结语 在人类文明进程不断加快的今天,自动化技术获得了快速的发展,自动化不仅仅是未来科技发展的最终目标,同时也是目前生产设计之中的重要技术。工作人员必须要立足于自动化技术应用的实质要求,将电子工程与现有的自动化技术相联系,充分地发挥电子自动化技术的作用,实现工程技术资源的优化配置以及利用。
工业微生物论文:食品工业微生物谷氨酰胺转移酶运用 摘要:谷氨酰胺转移酶能促进蛋白质分子间的交联作用,催化蛋白质之间异肽键的形成,对蛋白质溶解度、乳化能力、发泡性能和凝胶化作用等功能产生积极影响。众多食品工业加工过程中如奶酪生产、乳制品加工、肉类加工、焙烤制品及可食性膜的生产过程等都应用了这种酶的交联特性。微生物源性的谷氨酰胺转胺酶在生物技术生产中所需成本低,目前已经应用于几乎所有的工业领域。本文总体概述了谷氨酰胺转胺酶的特点及其在食品工业中的应用。 关键词:谷氨酰胺转移酶;蛋白质;交联作用;微生物;食品工业 谷氨酰胺转移酶可以催化谷氨酰胺残基中γ-甲酰胺基团(供体)与不同化合物的ε-胺类基团(酰胺残基的受体)之间异肽键的形成并诱导蛋白质之间的交联[1]。酶的这种催化作用会导致蛋白质理化性质的显著改变,如粘度、热稳定性、弹性和韧性等。研究证明,谷氨酰胺转移酶参与到许多生理过程中:血液凝结过程、抗菌免疫反应及光合作用等[2]。科学家们已经成功地从动植物体及微生物中分离出了谷氨酰胺转移酶。微生物来源的谷氨酰胺转移酶分子量较低,是一种单肽链酶,它由331个氨基酸组成,等电点为pH8.9,分子量约为38kDa。谷氨酰胺转移酶的最适催化温度为45℃,pH5.5[3],该酶在50℃下30min就失去50%的酶活力,碳水化合物,如麦芽糊精、蔗糖、甘露糖、海藻糖和还原型谷胱甘肽(GSH)等,可以显著提高酶的热稳定性[4]。与动物源性的谷氨酰胺转移酶相比,微生物来源的谷氨酰胺转移酶不需要钙离子的激活作用,在实际利用酶制剂的过程中,这是一个非常令人满意的特征。另外,微生物源的谷氨酰胺转移酶在很大pH范围(4.5~8.0)内可以保持酶活力,可以简化某些加工过程,进而节省能源消耗,提高经济效益。另外得益于转基因技术的出现,利用基因的异位表达可以大大提高谷氨酰胺转移酶的产量,并且它对食物中的蛋白质具有不同的反应特性,这样的特点使得该酶成为改善食品中蛋白功能的有力工具。 1谷氨酰胺转移酶的生物合成 1.1微生物谷氨酰胺转移酶 起初,谷氨酰胺转移酶大多来自豚鼠的肝脏,然而有限的来源和其相对昂贵的提取和纯化过程限制了谷氨酰胺转移酶在工业中的广泛使用。近期,有很多文章讨论了使用农业废料,以微生物合成方式作为合成谷氨酰胺转移酶的碳源来源的可能性。从已发表的文献中可知,发酵培养基可以占据微生物生产成本的近30%[5],如果可以从廉价的原材料如高粱秸秆等获得半纤维素水解物,那么以此来培养微生物获得微生物来源的谷氨酰胺酶的合成途径将会引起人们更大的兴趣。 1.2谷氨酰胺转移酶微生物发酵 在含有高粱秸秆水解物的培养基中,经过72h的培养时间,生物合成的谷氨酰胺转移酶的活性为0.34U/mL[6];当使用马铃薯酶解物作为培养基,另外添加酵母提取物、玉米浸出液和酪蛋白等成分培养后,酶活力可达1.12UA/mL[5];利用S.ladakanum合成谷氨酰胺转移酶时,甘蔗糖蜜和甘油的同时存在会产生协同效应[7];此外,当使用甘蔗糖蜜与甘油作为混合碳源时,测定的谷氨酰胺转移酶活力为0.72U/mL[8];Ryszka[9]研究了一种利用S.mobaraense菌株生物合成谷氨酰胺转移酶的最适培养基,以aminobac、玉米浆、酵母提取物作为氮源,以葡萄糖、蔗糖、淀粉和糊精作为源碳,pH范围为6.5~7.0,培养30h后测定谷氨酰胺转移酶活性为2.0U/mL。蛋白胨、酵母提取物、酪蛋白和尿素是合成谷氨酰胺转移酶的常用氮源。另外有文献报告了使用植物原料如大豆、大米、玉米和小麦面粉、玉米浆、小麦麦麸或麦芽提取物作为氮源的可能性[10]。Zhu[11]和Tramper对培养基成分进行了优化设计,发现在含有蛋白胨的培养基中添加额外的含氮化合物,如适当的氨基酸,会显著提高S.mobaraense中谷氨酰胺转移酶的产量。然而,为了实现经济性,工业生产中需要更便宜的原料作为底物。此外,培养基的配方也是至关重要的,因为组成成分会影响产物的浓度、产率和单位体积生产效率。 1.3谷氨酰胺转移酶基因重组表达 谷氨酰胺转移酶能够改变蛋白质的理化性质,具有重要的实用价值。因此,开发能够用于食品行业的有效的谷氨酰胺转移酶合成系统是很必要的。由Itaya[12]和Kikuchi进行的调查结果表明,目前的谷氨酰胺转移酶大都是利用大肠杆菌菌株生产的。谷氨酰胺转移酶是以酶原的形式存在的,然后通过切除N-端前导肽可以直接生成具有活力的谷氨酰胺转移酶[13]。许多研究表明前导肽是在大肠杆菌中过表达谷氨酰胺转移酶的关键因素[14],首先把酶的编码基因克隆到大肠杆菌中,然后经过培养后利用层析的方法纯化重组蛋白。利用这种重组大肠杆菌生产的谷氨酰胺转移酶的活力可达到22U/mg[15]。但是同时也应该注意与蛋白质翻译后修饰相关的问题,探究开发更便宜、更有效的生物合成系统,从而降低运输、保存、提取、纯化等有关成本。 1.4谷氨酰胺转移酶制剂 谷氨酰胺转移酶制剂可以成为解决很多与酶应用效率、食物质地等相关难题的解决途径。市场上有不同的微生物酶制剂,它们含有利用微生物合成的谷氨酰胺转移酶,这些酶可以中和由于冷冻而引起的肉类质地的变化[16];也可以使香肠等肉类产品更快地加工成熟,并且具有良好的口感;它们可以改善肉的质地,使加热和配给过程的损失最小化。Poland公司的酶制剂可以作为发酵乳制品生产过程中的辅助剂,可以提高加工过程中蛋白质的热激能力,并改善成品的风味。利用这种酶制剂已经获得了更高稳定性的奶油、冷凝效果更好的干奶酪。在食品行业使用谷氨酰胺转移酶已成为一种自然的技术方法,并且利用酶法改变食物成分比化学方法更容易被食品行业所接受。 2谷氨酰胺转移酶的应用 含有谷氨酰胺转移酶的制剂可以用于食品中蛋白质的交联反应,因此引起了人们的研究兴趣。研究结果表明,交联后的β-酪蛋白比未交联化的酪蛋白对胃蛋白酶的消化作用抵抗性更强,利用这种特性可以开发具有更强的结构特性的食品[17]。在烘焙行业中,谷氨酰胺转移酶主要用于醇溶谷蛋白链之间的交联反应。谷氨酰胺转移酶对面团的稳定性和体积有积极影响,还可以提高利用较差面粉制作的面包的质量,提高其质地[18]。研究发现谷氨酰胺转移酶可以改善面团的流变性,可以保证烘焙后面包内适当的孔隙大小和弹性,与传统方法制作的面包糕点相比,体积增大了14%[19]。此外,还可以改善面团的吸水性和韧性,用来提高面包的风味、质地和体积[20]。谷氨酰胺转移酶也广泛用于肉类产业。谷氨酰胺转移酶可以促进肉块的强劲凝聚力,改善用猪肉、牛肉或禽肉制作的结构单一化香肠的质地,而不需要热处理或添加食盐或磷酸盐。谷氨酰胺转移酶处理过的钠酪蛋白可以取代以往的动物脂肪[21],制作具有更低的脂肪含量、更高营养价值的肉制品。谷氨酰胺转移酶的应用为生产高质量的粗碎香肠、维也纳香肠和熏肉创造了新的技术。在乳品行业,为了防止酸奶的脱水收缩作用或使其质地更平滑、稳定性更好,常常在生产过程中使用谷氨酰胺转移酶。用谷氨酰胺转移酶改造后的酪蛋白可以作为生产面霜、冷冻甜点、冰淇淋、牛奶饮料和调料的原料[22]。同时,利用谷氨酰胺转移酶进行牛奶蛋白的聚合反应可以生产蛋白膜,改善奶制品的功能特性[23]。谷氨酰胺转移酶也用于奶酪的生产过程,并且可以提高凝乳的产率。目前常用于生产天然奶酪的酶有凝乳酶和谷氨酰胺转移酶。Cozzolino[24]等对提高奶酪产率和特性的因素进行了调查,结果表明在添加凝乳酶之前就添加谷氨酰胺转移酶可以防止牛奶凝固;而同时添加这两种酶可以明显降低奶酪的抗性和硬度,同时减少乳清中蛋白质和脂肪的含量。目前,谷氨酰胺转移酶越来越频繁地在多个行业中被用作蛋白质修饰酶。例如乳清蛋白经谷氨酰胺转移酶作用后可以用于生产蛋白质膜,这种可食用的蛋白质膜可以涂在新鲜蔬菜和水果表面上,用来延长食品的保质期和新鲜度[25];有观点称,利用谷氨酰胺转移酶这种酶来消除大豆蛋白可能的过敏效应和抗水解性[26];也有人建议也许在将来谷氨酰胺转移酶可以用来在醇溶谷蛋白中重建肽键,阻止T细胞对多肽链的识别作用,从而避免脂泻病的产生[27]。 3总结 谷氨酰胺转移酶可以诱导蛋白质之间的交联作用,被广泛地用于食品工业中,其廉价来源——即微生物合成方法的发现,为这种酶的实际应用提供了更多的机会。微生物来源的谷氨酰胺转移酶的广阔适用性也引起了人们对菌株筛选的兴趣,以期利用最廉价的底物获得高活力的酶制剂。为了获得更低成本的酶制剂而进行的微生物研究,也许可以促进易得的产品的开发以及其更大范围的使用。 作者:王美玲 单位:青岛科技大学 工业微生物论文:微生物酶造纸工业论文 1、微生物酶运用于制浆 1.1 漆酶在制浆中的应用 造纸厂的蒸煮制浆过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程,一般的化学制浆,不但成本高、能耗大,而且对环境污染也较为严重。而使用由白腐菌生产的漆酶将原料的木素降解成低分子木素,增加了木素的溶出和被抽提的能力,从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。用漆酶和介体HBT在蒸煮前对麦草进行预处理,可降低纸浆的Kappa值,提高纸浆的白度和强度。Jujop的研究表明,在20%~90%,pH值2~10条件下用漆酶进行预处理,可以对原料中的木素进行改性,磨浆能耗明显降低,每吨浆能耗由1300kW•h降至850kW•h,节省动力约30%,且机械浆的物理性能得到改善,纸浆质量达到化学热磨机械浆的水平。 1.2 纤维素酶在制浆中的应用 在机械制浆前加化学预处理,除去或改变一部分木素结构,可以改善纸浆的强度,但降低了纸浆的得率,损害了纸浆的光学特性,废水的排放量和污染负荷也相应增加,而经由木霉所产出的纤维素和半纤维素酶处理则结合了机械法制浆和化学机械法制浆的优点,克服其缺点,除了可以增加纸浆的强度性能之外,还能显著降低机械磨浆时的能量消耗。 2、微生物酶用于纸浆漂白 传统的含氯漂白产生大量有毒和强致癌性物质对环境和人类造成极大危害,已逐渐被无氯漂白所取代,而以某些真菌产生的漆酶不仅能氧化非酚结构,而且能使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。佐治亚大学的研究者发现一株漆酶产菌———朱红密孔菌(Pycnoporus cinnabarlnus),以产生自己的氧化还原中介物3-羟基邻氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilic acid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系统不仅能氧化非酚模式化合物,而且能降解合成的木素。通过筛选或诱变培育出假单胞菌(Pseudoznonas sp.)G6-2,枯草杆菌(Bacillussp.)A-30等木聚糖酶高产菌株进行了分离纯化的酶学研究,其所产木聚糖酶运用于生物漂白技术,其结果表明木聚糖酶在多种浆种的不同漂白工艺中都有明显的助漂作用。用于桦木浆CEH三段漂和ECF漂白,在保持白度,得率,强度基本不变的情况下,可减少近50%氯或二氧化氯用量,漂白浆的白度稳定性也有所提高。 3 微生物酶用于造纸废水处理 在制浆和造纸生产过程中,造纸废水可分为黑液、中段废水和纸机白水。黑液是整个造纸过程中污染最为严重的废水,木素是造成造纸工业排放黑液COD和色度形成的主要原因。白腐菌具有能降解木素和变性木素的酶活系统,能将漂白废水中的有机氯化物转变成无机氯和CO2,并破坏发色基团组织和结构,降低漂白废水中的TOCl、BOD、COD和色度。范伟平等利用微电解-白腐菌生物降解-絮凝沉降联合处理系统对活性染料生产废水进行处理,在最佳pH和温度及接触停留时间下,其COD去除率达90%以上,色度去除率在95%以上。另有研究表明,使用坚强芽孢杆菌产生的絮凝剂处理印染废水和酵母废水,可取得良好的絮凝效果,由李云鹏等从剩余污泥中制得微生物絮凝剂LBF经实验相比于PAC效果更好,其COD、SS、色度去除率都高于PAC处理的废水样。 4 微生物酶用于造纸工业中的其他用途 与常规碱法脱墨浆相比,微生物酶法脱墨浆有更高的游离度,且滤水性好、物理性能优、白度高和残余油墨量低,还可缩短脱墨时间。利用纤维素酶处理回收的废纸,既可脱除油墨和化学处理难以去除的调色剂,又可改善二次纤维的抄造和使用性能。顾琪萍等研究表明,在优化条件下,废报纸经脂肪酶脱墨后,白度比原浆提高4.3%SBD,裂断长、耐破指数和撕裂指数可分别提高11.4%,19.8%和17.5%。由于传统造纸工业是耗能和环境污染大户,随着生物技术的发展,微生物酶应用于造纸工业的技术越来越受到广大研究者的重视,其规模也在不断提高。通过使用微生物技术或酶技术,不但能使资源充分利用,降低能耗与环境污染,而且能带来良好的经济效益,对造纸工业与环境保护都具有非常重要的现实意义。 作者:轶媛 单位:湖北轻工职业技术学院 工业微生物论文:微生物发酵食品工业论文 1材料与方法 1.1微生物发酵 以酱糟(30%)、木薯渣(10%)、玉米黄浆(30%)和玉米喷浆纤维(30%)食品工业废渣为发酵底物,添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌进行固态发酵。接种用乳酸菌冰干粉为西南民族大学生命科学与技术学院动物科学实验室从牦牛消化道中分离筛选的优良菌株———嗜酸乳杆菌LAg12-7,该菌株已送中国典型培养物保藏中心———武汉大学保藏中心保藏,其保藏编号为CCTCCM2012305;枯草芽孢杆菌和酵母菌干菌粉购于北京华辰兴业科技有限公司。将乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌的冻干粉按40.0%、30.0%和30.0%的比例制成混合发酵菌剂。取复合发酵菌剂1.0份,加红糖5.0、维生素C0.4、尿素3.1、磷酸二氢钾0.5和清洁水90.0份,30℃活化72h,制成混合发酵菌液。在发酵底物中按3%的比例加入活化后的混合发酵菌液。参考闫征等、王秋菊等和刘新星等方法,在30℃培养箱发酵5d。发酵期间适当补水,水分含量控制在30%左右,每24h翻动1次。发酵前1d和发酵后(第5天)的物料各取100g装于自封口塑料袋中,立即置于-20℃冰箱中保藏。以上微生物发酵饲料试验重复进行3次,即得3个批次的发酵饲料。 1.2样品处理 取适量发酵前和发酵后饲料鲜样-4℃保藏,用于活菌计数和pH测定。将发酵前和发酵后饲料样品置于90℃烘箱中烘30min以灭酶活,而后65℃烘6h,室温自然放置6h得到风干样品。将风干样品分2份粉碎,并过20目筛(用于纤维测定)和40目筛(用于粗蛋白和小肽测定)。 1.3指标测定 1.3.1活菌数的测定 乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌分别梯度培养计数,培养基的配制参考杨雪峰等和刘惠知等的方法,计数方法依照GB/T13093-2006。 1.3.2pH的测定 pH的测定方法参照王旭明并有所改进,对样品10倍稀释混匀后采用Beckman离心机8000r/min离心,取上清液测定。 1.3.3常规营养成分的测定 中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)采用VELP纤维素测定仪;粗蛋白(CP)采用FOSS蛋白测定仪。测定方法参照张丽英饲料中常规成分分析一章。 1.3.4蛋白酶和纤维素酶活性的测定 以40目风干样品为原料测定酶活力,蛋白酶活力的测定参考张寒俊等方法,纤维素酶活力的测定采用二硝基水杨酸法(DNS)法。 1.3.5小肽含量的测定 小肽含量的测定参照郭玉东等方法,并对其进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),定性说明小肽含量变化。 1.4统计分析 对3批次发酵饲料分别采样并测定相应指标,试验结果用平均值±标准差表示,发酵前后的差异性采用SPSS18.0统计软件中的t检验。 2结果与方法 2.1活菌数及pH 发酵后食品工业废渣中3种有益菌活菌数均极显著提高(P<0.01),乳酸菌和酵母菌达到108数量级。与发酵前相比,乳酸菌数增加454.90%,枯草杆菌数增加282.35%,酵母菌数增加403.70%。发酵5d后,由于微生物尤其是乳酸菌的新陈代谢,导致食品工业废渣的pH明显下降,由5.80降至3.91,降幅达32.59%,P为0.0041。 2.2常规营养成分 发酵后食品工业废渣CP含量极显著增加(P<0.01),增幅达21.68%;NDF和ADF含量均显著下降(P<0.05),其中NDF下降10.61%,ADF下降9.23%。 2.3活性成分 发酵过程中由于微生物不断分泌代谢产物,使得食品工业废渣的蛋白酶和纤维素酶活力均提高2倍以上,蛋白酶活力增幅达138.45%,纤维素酶活力增幅达143.20%。小肽含量显著提高,由0.87%增至3.20%,增幅达267.81%。发酵5d时,66200~97400的肽段含量较之发酵前1d时降低,而66200以下肽段含量增加,说明食品工业废渣经过发酵,部分大分子蛋白得以降解,并转化为低分子肽。 3讨论 3.1微生物发酵对活菌数和pH的影响 发酵过程中,益生菌和发酵底物中原有微生物利用饲料中的糖分等营养物质逐渐大量增殖,发酵后乳酸菌和酵母菌枯草杆菌活菌数分别达到2.83、1.36和0.65亿CFU/g。王旭明等用玉米-豆粕型日粮添加益生菌发酵,4d后乳酸杆菌数量达到最大值9.5亿CFU/g,2d后酵母菌数达到最大值4.1万/g,同时大肠菌群和腐败菌被抑制。魏爱彬等利用干酪乳杆菌和植物乳杆菌发酵全价饲料,2种菌的单一发酵组和组合发酵组的乳酸菌数量分别在发酵6、4和6d达到最大,分别为994、983和984亿CFU/g,而酵母菌在发酵过程中数量逐渐降低,发酵10d时2种菌的单一发酵组和复合菌种发酵组中的酵母菌活菌数分别为374、365和372亿CFU/g。任佐华利用枯草杆菌、黑曲霉和产朊假丝酵母发酵水稻秸秆,最佳条件下总活菌数可达118亿CFU/g。试验乳酸杆菌活菌数变化趋势与王旭明等相符,魏爱彬等和佐华活菌数较高可能因为发酵底物、发酵时间和菌种组合不同所致。微生物尤其是乳酸菌增殖过程中分泌酸性物质,降低了发酵饲料的pH,发酵后pH降至3.91,可提高发酵饲料的适口性,而酸性环境又可抑制许多有害菌的繁殖,从而可以延长发酵饲料的保藏时间。吴天祥对芭蕉芋酒糟接种嗜酸乳杆菌发酵,7d后pH降至3.8。王旭明等对玉米-豆粕型日粮添加微生物原液固态发酵,pH第4天即降至4以下。试验pH变化趋势与以上试验相符。 3.2常规营养成分的变化 通过益生菌的发酵作用,可使发酵底物中的粗纤维和粗淀粉降解,产生菌体蛋白,提高CP的含量,从而改善食品工业废渣的利用效率。试验中,发酵后CP含量由14.16%增至17.23%。张鑫利用酿酒酵母、白地霉、热带假丝酵母和植物乳杆菌混菌固态发酵马铃薯渣,根据响应面数据得出在最适条件下CP含量可达到36.96%,比发酵前提高了10.22%。试验CP变化趋势与其相符。发酵后,NDF和ADF含量分别降至46.83%和33.62%。NDF是植物细胞壁的成分,反映饲料容积,可用来衡量动物的饱腹度,与家畜采食量呈负相关。日粮中NDF高时,瘤胃容积限制干物质采食量;ADF的木质素比例较高,木质素为不可消化纤维,故ADF适于作为反刍动物饲料消化率指标,与家畜消化率呈负相关。故NDF含量的下降意味着动物采食量的增加,ADF含量的下降则可说明动物消化率的提高。院江等利用乳酸菌和酵母菌等组成的复合菌发酵棉籽壳,10d后测得NDF和ADF含量分别降至(63.10±4.55)%和(49.09±5.26)%。付敏等采用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和白地霉对菜籽饼混合固态发酵,5d后测得NDF含量下降了38.70%,ADF含量下降了27.88%。试验NDF和ADF变化趋势与以上试验相近,院江等和付敏等试验结果降幅较大可能因为试验条件差别所致。 3.3活性成分的变化 动物自身分泌的消化酶很难消化植物性细胞壁及细胞壁内的营养物质。饲料工业中一般都会应用粉碎技术来破坏植物细胞壁,但很难将植物细胞壁完全破坏。纤维素酶可协同降解细胞壁,释放单糖等易被畜禽吸收利用的物质,从而明显改善饲料的营养价值。发酵过程中,在混合益生菌的作用下,饲料中纤维素酶活力增至411.8U/g,可有效降解发酵底物中的纤维素成分;经过发酵,蛋白酶活力增至172.4U/g,酶活力的提高可改善发酵饲料的营养价值。任雅萍用益生菌28℃下发酵苹果渣和马铃薯渣72h,自然发酵时:对于苹果渣,在酵母菌和黑曲霉组合,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达168.50U/g,发酵增率为380.1%;纤维素酶活性最高达3829.63U/g,发酵增率为949.6%;对于马铃薯渣,在米曲霉单菌,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达478.08U/g,发酵增率为657.0%;纤维素酶活性最高可达564.90U/g,发酵增率为794.5%。试验与以上试验酶活力均增加明显,变化趋势相近,增幅差异可能由于发酵条件不同所致。利用乳酸菌和芽孢杆菌等能分泌蛋白酶的菌种,可在合适微环境下酶解蛋白质底物产生小肽蛋白。同时,也能较大程度地降低植物蛋白中的抗营养成分,如胰蛋白酶抑制剂、脲酶和血凝素等,可有效消除大分子蛋白的抗原性,有利于动物的生长发育和肠道对肽类蛋白的吸收利用。小肽可提高机体蛋白质合成、消除游离氨基酸吸收竞争、增加动物生产性能并能增强矿物元素的吸收利用,对动物营养产业具有重要意义。试验发酵后,小肽含量增幅达267.81%,这可提升微生态饲料的附加值,并可改善动物的生产性能。马文强等利用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌和乳酸菌发酵豆粕,结果表明:发酵后低分子蛋白质含量提高2.25倍。试验小肽含量变化趋势与以上试验相符。 4结论 食品工业废渣经乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌混合发酵5d后,其营养品质得以改善,为食品工业废渣的优化利用提供了参考。 作者:刘华南 高庆军 鲁登位 徐琴 夏天婵 郭春华 饶开晴 彭忠利 单位:西南民族大学生命科学与技术学院 四川省饲料工作总站 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂的研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水探讨 一、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 二、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 三、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:工业微生物的发酵培养浅析 [摘 要]近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越V泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 [关键词]工业微生物;发酵培养 生物发酵工程是与人们生活息息相关的一种技术体系,包括工业生产菌株选育、生化反应器设计、最佳发酵条件的选择及控制等过程。根据对目前国内外微生物发酵工艺的研究,相关研究团队进行了综合的分析和研究。通过对微生物发酵工艺中影响发酵的各种因素的分析,总结出了相应的技术经验并且制定了工艺的优化方法。近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越广泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 1 发酵工程外界因素的影响 1.1 补料对发酵的影响 菌类的生长发酵所必须的因素都达标的同时,补料的及时准确的供给也是直接影响着菌类的发酵。补料的作用是及时的补充菌类生长发酵所需要的能源。例如在酵母菌的培养过程中,适当的补充营养物质会抑制乙醇的生成,从而避免了菌类的生长周期变长,产率下降等问题。在培养过程中准确的添加补料量可以有效的调节菌类的呼吸防止中间出现氧气的限制。这样做的办法很大程度上减少了酵母菌的发芽问题,同时促进酵母菌细胞的快速成熟,从而直接提高了酵母菌的产物的产量。在不断的利用先进设备进行检测的同时更好的了解菌类发酵过程中的动态信息从而更好的了解发酵过程中原料的需求情况。根据需求以及菌类种类的不同可以适当选择添加物的物理特征。例如添加液态物质,固态物质。 1.2 二氧化碳对菌类生长的影响 二氧化碳作为新陈代谢的最终产物直接影响到菌类的生存情况。当溶解在发酵液中的二氧化碳的浓度超过一定范围以后直接会对氨基酸、抗生素等出现抑制或者刺激现象。当菌类代谢产生的二氧化碳的浓度超过4%的时候,直接会影响菌类的糖代谢和呼吸速率。就算营养液中的氧气达到标准由于二氧化碳的浓度超过一定的范围也会直接影响到氨基酸的发酵问题。因此,在更快的提高发酵产率的同时也要考虑到产物二氧化碳的排放问题。在生产过程中,要考虑到二氧化碳随着液体深度压力变化的情况。为了更好的满足生产的需求常常采取减少通气量以及提高罐的压力来减少逃液,但是根据二氧化碳的性质这样做的在很大程度上增加了二氧化碳的含量从而直接影响菌类的生长。所以,在考虑到菌类生长发酵的同时也要考虑到二氧化碳浓度以及排泄的因素。 2 微生物发酵工艺优化的方法 2.1 正交试验设计法 正交试验设计法是一种数理统计方法,主要是通过正交表来进行多因素问题的分析,在研究得出结论以后可以通过直观分析或者是直接对比来确定微生物发酵的主要影响因素。该设计法在使用中具有工作量小、方法简单、效果好、效率高等特点,因此正交试验设计法是微生物发酵工艺优化的最常用方法。正交试验设计法在工业和农业生产中应用广泛,并且在其他科研领域也取得了显著的效果。该设计法曾被多名生物学家进行实际的优化应用,例如利用正交设计法对枯草芽孢杆菌的液体发酵进行优化,从而使发酵后杆菌的产量大大提高。 2.2 Plackett-Burman设计法 Plackett-Burman法主要针对因子数较多且未确定众因子相对于响应变量的显著影响,采用的试验设计方法。能够及时有效地筛选出对试验结果具有显著影响的关键因素。在通常情况下,使用Plackett-Burman设计法开展的N次试验最多能够研究(N-1)个因素,对每个因素取两个水平,通常是设低水平为原始培养条件,高水平为低水平的1.25倍,通过对各个因素两水平的差异与整体的差异进行对比分析来对因素显著性进行确定。需要加以注意的是,如果因素水平选取得不合适有可能导致Plackett-Burman试验结果无效,从而需要重新选取因素来进行再一次的试验;如果Plackett-Burman试验的模型有效,那么则可以确定对试验具有显著影响的因素,然后下一步可以通过开展响应面设计等方法来筛选出最优的条件。袁辉林等利用Plackett-Burman设计方法获得了预期结果。 2.3 响应面设计法 响应面设计法是一种统计方法,主要结合数学建模、统计分析、实验技术等方法经过试验设计进行数据的分析,并且通过多元二次回归方程进行函数关系的拟合,从而将工艺参数进行优化。该方法对于变量因素较多的微生物发酵有很好的参数优化效果,能够将各方面所需材料、发酵因素等进行准确的定量,从而保证微生物催化的顺利进行。响应面设计法的适用面较广,目前除了微生物发酵领域以外还遍布于生物学、医学、制药等多个方面,成为使用最广的微生物发酵优化工艺。 3 溶氧量对工程菌的影响 生物的生存发展都离不开氧气。氧气对于微生物来说也是一个关键因素。就拿葡萄糖的氧化分解来说,1mol的氧化糖彻底分解需要6mol的氧气。当菌类合成代谢产物是也需要消耗一定的氧气。根据计算,1mol的葡萄糖大概需要1.9mol的氧气。所以根据不同种类的细菌需要氧气的情况也各不相同,对于好样细菌来说生成产物所需要的氧气也就随之增加。但是由于菌类所需要的氧气并不是直接吸收大气中的氧气,而是吸收营养液中的溶解氧。但是大气中的氧气却很难溶解到水中。在外界压力为101.32kpa温度为25度的时候,氧气在水中的溶解度为0.26mol/L。在这个温度下氧气在发酵液中的溶解度确是0.20mmol/L,但随着菌类的新陈代谢的活动以及各种因素的影响,温度也会随之增加。随着温度的增加,溶解液中的氧气含量随之降低。因此为了更好的满足营养液中氧气的含量,必须及时的掌握培养液中的氧气含量的问题。通过不断补充氧气来弥补温度的增加营养液中氧气的降低。同样也可以采取一定的措施来控制液体的温度,把温度调整到酶的最适宜温度从而更大效率的提高产率。 4 结论 随着科技的发展工程细菌的不断研究的深入,如何才会更好的实现菌类的最大效益的发酵也是每个企业所关心的话题。微生物发酵工艺对生物技术的发展有良好的推动作用,该技术在工业和农业方面都得到了广泛的应用,通过微生物发酵能够解决很多正常生产无法解决的问题。合理的运用微生物发酵并且不断进行工艺的优化能够提高生产的效率,推动发酵工程技术的不断前进和发展。在技术纯熟以后还可以广泛运用于医药、卫生、工业等多个领域,为这些领域的发展开辟一个新的纪元。 工业微生物论文:工业微生物混合发酵的研究进展 摘要:指出了混合发酵是2种或2种以上微生物在同一培养基中进行的发酵,在某种特定情况下,混合培养在发酵过程中有利于微生物间的相互协调,提高产物的生产效率或降低培养基的要求等,比纯培养更快、更有效。对于工业微生物或者具有工业生产潜力的微生物混合发酵生产维生素、沼气等产品进行了探讨,阐明了工业微生物混合发酵的现状和发展趋势。 关键词:工业微生物;混合发酵;协同作用 1引言 人类对微生物的利用经历了天然混合培养到纯种培养2个阶段。过去的多数发酵食品都来源于混合发酵,由于多菌发酵是一个完整的或接近完整的生物体系,体系中的微生物之间大多数具有生长代谢协调作用。自从纯种分离技术被广泛应用以来,人们研究的重点、焦点似乎都在单一的菌种上,忽略了天然发酵的模式,那就是生存环境的完整性和协调性。利用混合菌种发酵生产饮料正是利用几千年以来各菌种之间的共生性。纯培养技术使得研究者摆脱了多种微生物共存的复杂局面,能够不受干扰地对单一目的菌株进行研究,从而丰富了我们对微生物形态结构,生理和遗传特性的认识。但是,在长期的实验和生产实践中,人们不断地发现很多重要生化过程是单株微生物不能完成或只能微弱地进行的,必须依靠两种或多种微生物共同培养完成。微生物混合培养或混合发酵已越来越被人们所重视。 2混合发酵生产功能性饮料 目前混合发酵在功能性饮料的开发和生产方面有广泛的应用。根据国际饮料行业协会的新规定,功能性饮料是指具有保健功能的软饮料。目前市场上的功能性饮料主要分为3类,即运动饮料、能量饮料和其他饮料,其大多含有氨基酸、矿物质,以及各种维生素等人体所需物质。这些饮料的开发多数采用了混合发酵技术,也有部分是采用直接从生物体提取和单菌发酵方法的。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,饮料消费迅速增加。据有关资料显示,1980年我国饮料产量仅28万t,1995年则猛增到1 000万t,2005年达到2 000万t,25年间平均以26.7%的速度增长。如此巨大的饮料市场,发酵功能性饮料必须占有一席之地。据国家统计局、中国饮料工业协会、中国食品工业协会、中国海关、中国经济信息中心、中国竞争情报网、中国食品商务网、全国及海外500多种相关报纸杂志的基础信息等公布和提供的大量资料显示,中国饮料市场成为中国食品行业中发展最快的市场之一。2003年中国饮料产量2373万t,比2002年增长16.84%。实现工业总产值(当年价)813.87亿元,销售收入774.42亿元,分别比上年增长40.12%和40.41%。以“红牛”“脉动”等新一代品牌为代表的功能性饮料已被广大消费者所接受,并在健康潮中掀起一股功能性饮料的热潮。就我国目前的饮料市场来看,功能性饮料正处于黄金发展时期,具有极大的开发空间[1]。 3微生物混合培养生产药品 3.1维生素的混合发酵生产 维生素C二步发酵是混合发酵的典型实例。这种方法是由中科学院微生物所和北京镧药厂合作,于20世纪70年代初发明的。其第2步发酵由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌等伴生菌混合发酵完成,其中小菌为合成维生素C前体2-酮基-L-古龙酸(2KGA)的菌株,但很难单独培养,且单独培养产酸能力很低;大菌单独培养容易,但不产生2-KGA,与小菌混合培养时不仅可促进小菌生长,而且能大大增强小菌的产酸能力[2]。能与小菌混合培养合成2-KGA的伴生大菌有很多,除巨大芽孢杆菌外,还有蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌,苏云金芽孢杆菌等,某些酵母亦有该作用。有关研究表明,大菌为小菌提供某种生长因子促进其生长,并且提供某些生物活性物质协助小茵合成2-KGA,二菌混合培养呈互生关系[3]。通过调节二菌比例、pH值、温度及溶氧量等因素,可使混合菌达到较适的生态状态,发挥较高的生产效能。二者间的关系和作用机制正在进一步深入研究中。此外维生素B12可利用谢氏丙酸杆菌和马铃薯芽孢杆菌或大肠杆菌的混合培养生成。 3.2抗菌肽的生产 乳酸菌素是一种由乳酸菌属菌株产生的抗菌肽类,可抑制多种革蓝氏阳性菌的生长,已被50余个国家用作食品保鲜剂[3]。1999年Shimizu等[4]报道,以Lactococcus lactis和Kluyveromyces marxianus混合培养可有效地生成乳酸菌素,这主要是由于Kluyveromyces marxianus可通过消耗前者产生的乳酸控制发酵体系的pH值,从而使乳酸菌素的产率维持高水平。 3.3甾体转化 多种甾体类药物的转化也是利用混合菌培养实现的。诺卡氏菌和节杆菌培养用于5α-Δ9(11)-16β-甲基-3β,17α,21-羟基-孕甾烯-3β,21-双醋酸酯-20酮和5α,17α-甲基-17β羟基-雄甾-3酮的1,4位上的脱氢转化[4]简单节杆菌和玫瑰产色杆菌的混合培养也可用于甾体转化。 4微生物混合培养用于生物降解 蛋白质是配合饲料中的主要营养成分,一般占20%左右。随着畜牧业的迅猛发展,对饲料蛋白的需求量日益增加。因此寻求新的饲料蛋白来源便显得十分重要。我国薯类作物产量很高,但因其本身蛋白含量很低,直接用作饲料其生物效价不高通过微生物转化技术可由丰富的薯类资源得到菌体菌蛋白饲料,从而可在一定程度上缓解日益突出的饲料蛋白短缺问题。对淀粉质原料而言,通常采用的工艺是原料先经酸法或酶法糖化等预处理,将淀粉降解为可发酵性糖,然后再接种相应的高蛋白产生菌合成微生物菌体蛋白。为简化生产工艺,直接采用具有淀粉分解能力的菌种发酵生产蛋白饲料已日益受到重视。 我国是蛋白质饲料资源短缺的国家,目前蛋白质饲料年缺口约为1 500万t。据预测2010年到2020年我国蛋白质饲料资源需求分别为6 000万t和7 200万t[5]。目前我国发酵工业的废菌渣和糟渣类农副产品下脚料以及废弃物大多没有充分利用,这不仅造成资源浪费,而且造成环境污染[6~13]。现在生产主要是以食用菌生产过程中的废菌渣为主要基质,筛选适合分解利用废菌渣的多种大型食用真菌和酵母菌,采用单独培养和混菌共同发酵工艺来生产饲料蛋白,以实现废弃物质资源化和物资的循环再生,减少环境污染。 4.1对原油的降解 生物修复是治理土壤石油污染的重要方法,主要原理是微生物利用石油作为碳源进行同化降解,使其转变为无害的无机物质。据文献报道,单菌株所能代谢的石油组分有限,大多数石油降解菌株只能代谢一种或几种石油烃。但经过混合菌对原油的降解及其降解性能的研究,发现经驯化后的烷烃降解菌GS3C、菲降解菌GY2B、芘降解菌GP3A和GP3B对原油都具有一定的降解效果。GS3C能基本去除原油中的直链烷烃化合物,GP3A对C 4.2对生活垃圾的降解 世界每年产生大量生活垃圾,处理方法主要是堆埋和焚烧,占用土地和浪费能源,既污染环境又带来一定危害。生活垃圾在经过发酵后可作为有机肥料,但在一般条件下,其发酵时间长且肥效低,影响了其实际应用[15]。 有研究表明纤维素分解菌可混合培养,自生固氮菌利用纤维素分解菌分解纤维产生的葡萄糖作为碳源,纤维素分解菌利用固氮菌固定的氮作为氮源,两者相互利用、相互依存,进行生长和繁殖。两者混合培养的菌数和发酵液总含氮量明显高于各自单独培养。自生固氮菌与纤维素分解菌的混合菌液作用于生活垃圾,可大大提高生活垃圾的降解速度,同时其降解物的含氮量也有明显的提高。用这种方法处理生活垃圾既可以提高生活垃圾的降解速度又使其含氮量增加,提高了肥力,同时其降解物中含有大量的有生物活性的固氮菌及纤维素分解菌,所以是一种优良的生物活性肥料。将其施用于土壤中,既增加土壤的肥力,又增加土壤中固氮菌及纤维素分解菌的数量,有利于土壤中有机质的分解及土壤自生固氮,进一步增加土壤肥力,改良土壤,减少化肥的施用,有利于环境保护[16]。 4.3氨基多糖生物降解氨基多糖 氨基多糖主要以几丁质和脱乙酰几丁质的形式存在于节肢动物外骨骼和真菌细胞壁中,在自然界中的含量仅次于纤维素。利用微生物对氨基多糖进行降解和转化,有可能生成具有生物功能的活性糖蛋白。王士奎以Beauveria Bassiana LB90为氨基多糖降解菌,以Candida sp.LB50作为氨基糖转化菌,建立了氨基多糖混合菌生物降解和转化模型。与纯培养比较,粘度下降比率提高23.0%,可溶性糖含量增加167.7g/mL,两菌呈互生关系[17]。 5混合发酵开发清洁新能源 5.1沼气发酵中的作用 沼气发酵是由多种产甲烷菌和非产甲烷菌混合共同发酵完成的。我国是农业大国,每年产农作物秸秆7亿t以上,禽畜粪便大约1.4亿t。随着农村经济发展和农业结构调整,牲畜养殖已经由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖,并且大多集中在大城市附近,这必将造成农村户用沼气池发酵原料的短缺。因此,寻求新的发酵原料将是亟待解决的问题。然而单一以秸秆作为发酵原料,由于其碳氮比高、速效养分含量低、纤维木质素含量高,表面有一层蜡质,不利于微生物的附着,且降解率低、厌氧消化时间长、易出现漂浮分层,一直不能被广大农民所接受。将粪便和秸秆混合发酵,可以有效弥补秸秆作为发酵原料的弊端[18~19]。 5.2乙醇发酵 作为可更新可持续的生物能源,生物酒精是经济高速发展过程中替代传统石油燃料能源的最佳选择之一。把纤维素作为可更新资源通过微生物降解转化生成糖类,然后糖类进一步发酵转化成液体燃料具有广阔的应用前景[20~23]。然而,纤维素酒精的规模工业化生产还面临很多严峻的实际问题,其主要问题之一就是微生物对纤维素的降解效率以及糖类发酵转化成酒精的效率太低[20,21]。研究表明,热纤维梭菌(Clostridium thermocellum)是一种高效的纤维素降解细菌,但其酒精生产效率较低[22,23];嗜热厌氧乙醇菌(Thermoanaerobacterethanolicus)不能降解纤维素,但其能够有效的发酵糖类而转化为酒精。因此对两者进行混合培养,可以利用热纤维梭菌高效降解纤维素转化成糖类,然后糖类可以作为嗜热厌氧乙醇菌的底物通过发酵转化成酒精,这样一个稳定的混合培养体系可以作为纤维素酒精工业化生产微生物群落较好的选择。本研究主要以热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌为对象,以Solka Floc为底物纤维素,系统分析了热纤维梭菌纯培养以及热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌混合培养对纤维素酒精生产能力、纤维素降解能力及终产物分布的影响,以期为纤维素酒精工业化生产提供理论依据。 6结语 虽然微生物混合发酵技术的部分成果已成功应用于部分工业生产,但在大多数混合菌体系中,菌间相互作用机制和发酵产物对于各种混合菌之间的影响的研究还很少。同时对于菌株混合时的安全性还没有系统的评估和研究。混合发酵关键是摸索pH、温度、混合比例、菌株混合时间等多菌种的共同培养条件,从而确定菌株发挥最大协同作用的结合点。为了使混合发酵能够更好地应用于工业发酵生产,使其最终具有良好的大规模生产的工业应用前景。针对目前混合发酵的随机组合和盲目的发酵实验,需要深入研究并且建立快速有效的混合菌发酵模型是非常必要的。因此,如果从生理、代谢和遗传角度对混合菌间关系和协同作用机制进行深入研究,对混合菌培养的理论和应用都将有巨大的突破。所以未来的研究重点可能集中在多菌组合模式、筛选适合菌株,并且优化混合培养的条件。混合发酵有广阔的发展空间,在工业发酵中如果得以合理的运用,就必定可以提高生产效率与产品质量,为实现绿色无污染生产提供了新的发酵模式。 工业微生物论文:《工业微生物育种技术》课程项目化教学实践 摘要:《工业微生物育种技术》课程以岗位需求为依据确定课程目标,以育种工作流程为主线设计教学项目,以学生为主体完成项目实施,以过程性评价为手段增强技能培养,为培养学生的岗位职业能力、动手能力和实践创新能力提供了较好的教育平台。 关键词:微生物育种;项目化教学;高等职业教育 早在4000多年前,我国劳动人民就会利用微生物来生产酒和酿造食品。如今,利用工业微生物育种技术对微生物进行改造,可以提高目的产物的产量、质量或获得新的目的产物,并符合工厂化生产的要求,从而使抗生素、酶制剂、氨基酸、维生素、核苷酸、生物碱、激素等微生物产品产量成倍甚至成千倍增长,同时产品质量也不断提高,各类微生物产品已深入到人类生活的各个方面。工业微生物育种技术是高等院校生物技术类专业的专业课程。在传统的教学过程中,教学内容往往太过理论化,理论知识与实际操作未能结合,学生学习难度大,感觉枯燥乏味;而且,教学实验安排大多是孤立的,在技术上不具有连贯性和系统性,不能将技能训练与生产过程有机结合,学生学完之后不知如何运用,解决实际问题的能力提高不明显。显然,传统的教学方式已不能满足现今高技能生物技术专门人才培养的要求。如今,许多高职院校正在积极探索新的教学方法,项目化教学就是其中常用的一种。它依照教学目标将课程内容设计成若干个操作性较强的项目,以工作任务为中心,以典型产品(或服务)为载体,开展课程教学,将理论知识、实践操作与素质培养融为一体,学生在完成项目工作任务过程中,既收获了知识,又锻炼了技能。与传统教学法相比,项目化教学强调行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体以及理论实践一体化,主要解决“怎么做”和“怎么做得更好”这两个问题,是培养技能型人才的主要途径[1]。2007年,湖北生物科技职业学院生物工程系开设了《工业微生物育种技术》这门课程,它是生物技术及应用专业和生物制药技术专业的必修课。自2010年引入项目化教学方法以来,经过多年的探索和实践,该课程取得了良好的教学效果。 一、以岗位需求为依据确定课程目标 按照工业微生物育种技术在生物技术及应用专业人才培养方案中的定位,依据职业岗位的需求,确定本课程的教学目标,即能根据微生物育种原理和基本操作流程,制定育种的实施方案,并按照实施方案应用微生物育种技术获得高产突变株,同时能对实施过程和原有方案进行评价和改进。课程教学目标,包括知识目标、技能目标和素质目标三个方面。(1)知识目标:熟悉工业微生物的特征,了解工业微生物育种技术的方法种类;掌握基因突变及基因重组的机制;掌握工业微生物诱变育种的原理与方法;熟悉其他常用的工业微生物育种方法。(2)技能目标:能够根据微生物的来源与特性,选择合适的分离纯化方法,并进行分离纯化操作;能够根据微生物的类型,选择合适的诱变育种方法;会进行生产菌种的保藏及复壮技能;能正确使用微生物的培养设备,并进行维护。(3)素质目标:具有较强的责任心和严谨的工作作风;具有较强的人际沟通能力;具有较强的团队组织协调能力;具有良好的安全、环保和节能意识。 二、以育种工作流程为主线设计教学项目 项目化教学的关键,在于教学项目的设计。我们一般应根据课程教学目标,以职业活动的工作过程为依据,结合职业岗位的典型工作任务,按照学生的认知规律来设计项目。项目设计要打破传统学科体系的章节编排,不应以知识的逻辑顺序为依据来安排教学。每个项目都有其相应的知识、技能和素质要求,让学生在“做中学、学中做”。工业微生物育种技术的教学项目设计具有以下特色。 (一)课程设计思路 大多数项目化教学课程的设计思路,是将课程内容设计成基础项目、主导项目和自主项目。根据工业微生物育种课程内容、操作流程和职业活动的特点,笔者将该课程设计成一个综合性大项目,即果胶酶高产突变株的筛选。笔者将原先孤立、分散的单个实训项目综合为一个由9个子项目组成的前后连贯的大项目,其连贯性、整体性的特点更为突出(表1)。两个子项目互为依托,前一子项目的结果是后一子项目实验材料的来源。 (二)相关专业课程衔接 该课程项目产品为筛选出的果胶酶高产突变株,可作为后续课程发酵工程、酶工程、生物分离与纯化、生物制品技术的项目化教学的材料。比如,可对果胶酶高产突变株的发酵条件进行摸索,或对其发酵工艺进行优化,或从高产突变株中分离纯化果胶酶,或对提纯的果胶酶进行性质分析。从而完善了专业课程体系建设的连贯性、整体性及层次性,实现了专业课程之间的有机衔接。 三、以学生为主体完成项目实施 在具体子项目实施之前,笔者安排有项目概述环节,内容主要包括:①课程简介:告知学生本课程的教学目标、项目设计情况、教学组织方法和考核方案等。②行业企业概况:介绍工业微生物的应用状况、工业微生物的概念及特点和工业微生物技术种类等。③后续课程任务的布置:要求学生查阅相关资料,指导学生制定子项目实施方案。以微生物育种工作流程为主线,开展子项目的实施,每个子项目有各自的知识、技能目标。在子项目的完成过程中,教师只起组织、引导、指导和评价的作用,学生才是学习的主体。每个子项目的实施步骤如下。 1.项目导入。首先,教师通过案例或者问题导入学习项目,提出问题、给出提示,导入本次课程的内容,组织学生展开讨论。 2.方案制定。学生通过图书馆或者网络查阅资料,以小组为团队讨论并制定实施的初步方案。笔者通常安排学生利用课余时间完成该步骤。 3.方案确定。首先,每个小组以ppt形式向全班汇报制定的初步方案,分析实施可行性,并说明资料来源。然后,教师和其他小组对汇报组进行提问或评价。笔者通过交互式讨论,引入相关知识,最后由教师对各小组初步方案进行点评,同时提出修改建议,鼓励实施方案的多样性。 4.方案实施。学生按照确定的方案,合理分工,团结协作,共同完成项目。在实施过程中,教师随时检查学生实施的情况,进行现场指导,解答学生的疑问,参与学生的讨论,纠正学生的错误,全面掌控学生的实施效果及学习质量。 5.总结评估。总结以各小组向全班展示实训结果的形式进行。评估采取小组互评、教师点评等方式进行。每一个项目均制定了技能考核方案及评分标准,结合学生提交的实训报告进行过程性评价。 四、以过程性评价为手段增强技能培养 成绩考核是教学过程中的重要环节,好的考核方式对学生职业技能的养成会起到促进作用。传统的单一笔试考核方式很难反映学生在学习过程中的素质和能力,与强调以素质为基础、以能力为本位的现代高职教育理念不相符。本课程的考核以结果性评价为辅,重在过程性的评价,以静态知识考核为辅,重在动态能力的考核,学生综合成绩的评定以过程评价、技能考核和理论考核相结合的方式进行。每个子项目的实施都要求进行过程评价,评价内容涉及子项目实施的每个步骤,以子项目5诱变剂量的选择为例,子项目技能量化考核表如下(见表2)。 学生、组长和教师为评价主体的三方,依据量化考核标准分别给出过程评价成绩,然后按照一定比例折合成学生的过程评价终成绩。理论考核和技能考核通常在学期末进行。课程总评成绩的组成详见表3。 现代职业教育,应该是一种以服务为宗旨、以就业为导向、以职业能力培养为核心的教育,重心应在于培养学生的动手能力和实践创新能力,特别是毕业后从事某种职业的谋生能力[2]。项目化教学,充分体现了学生是学习的主体的特点,学生的学习主动性和积极性被有效调动了;和传统的教学模式相比,其教学效果得到明显改善。当然,以就业为导向,坚持走产、学、研相结合的路线,以岗位技能促进学生就业,在高职高专院校进行课程项目化教学改革是一个漫长的过程,需要学校和教师从多方面进行改革,比如教学观念、管理、内容设置、教学模式及结果评定等。 工业微生物论文:浅析微生物转化技术在现代医药工业中的应用 摘 要:随着现代科学技术不断发展,越来越多的化学制品在日常生活中得以使用。而在于现代医药工业使用之中,许多企业使用酶转化或者微生物转化技术加以产品的制作,而微生物转化技术在现代医药工业的具体应用之中,占有极为明显的优势,尤其是在一些手性药物的制备之中。因此本文主要对于微生物的转化使用所表现出来的积极作用进行了阐述,详细分析微生物转化技术在现代医药工业中的具体应用。 关键词:微生物;转化技术;现代医药工业;具体应用 过去三十年间,微生物转化技术在化学领域内不断地进行常识性试验,并且得到了全面的发展,而在实际的使用方面,也得到了极为长足的发展。现在社会中,大量的运用化学制品,而许多化学制品都是制作工艺十分复杂的产品,例如药品、食品添加剂、化妆品等日常生活中极为常见的生活必需品。而在这些产品的具体合成过程之中,许多重要性的反应已经可以使用微生物转化技术加以代替。因此,本文主要针对这一技术在现代社会中的具体应用加以分析。 1 微生物转化的简要概况 所为的微生物转化就是使用微生物将一种物质转化为另一种物质的这样一个过程,这一个过程主要是建立在微生物产生一种特殊的细胞内部的酶作为生物催化剂展开的化学反应。简单来说,是使用一种以微生物为基础进行合成的技术。这些酶对于微生物来说,是生命过程中的必需品,而在具体微生物的转换过程中,这些酶仅仅是作为一种催化剂而存在的。另外,在使用微生物进行处理过程之中,不仅仅是需要利用相似的产品,并且在相似产品中增加的底物也存在着同样的催化作用,所以我们可以将微生物转化技术看做有机化学的一个特殊的分支。 之所以微生物能够将某种物质转化成为另一种物质,主要是因为酶的作用。我们不需要对酶进行解释,只需要了解酶的转化和微生物的转化之间存在着细小的差别,酶是一种单一的化学反应,后者则是提供了一种合成酶的场所和反应。所以,从这一个方面来看,微生物转化是一种真正的生物转化。另外,因为生物转化过程中所使用的酶多数来自微生物,我们也可以从动植物中找到所需要的酶。因此再具体的微生物转化过程中,究竟是选择使用酶还是微生物进行转化,需要综合考虑多种因素,比如成本、例如环境以及生产机构的设备质量等方面。 同时,在研究微生物的具体转化过程中,需要充分考虑多个方面的问题,例如如何选择要转换的物质,所选择微生物的具体应用那个能力,转化的方式以及具体转化反应的选择等。这其中最关键的一点在于选择转化过程中的合适的微生物,以及如何提高这种微生物的转化能力,也就是酶的活力应该如何的提高。另外,一旦发现一种新的酶或者一种新的反应就要设计一种新的转化过程。要想寻找十分合适的微生物,除了要十分了解酶的反应,更加有效方法是通过筛选的方式来选择酶。 筛选的方式选择酶,所要涉及的范围必须尽可能的宽广,因为截止到现在已经出现了将近3000多种的酶,这些酶中有些酶的催化效果明显好过化学催化剂。另外,微生物呈现出多样性,从而能够帮助我们找到我们在预先设计中所想要得到的一种反应。 2 具体药物开发过程中的使用 现在越来越多的专家研究发现,作为药物使用的一种混合物有着不容忽视的弊端,而在最近一段时期美国FDA公布的一些药物使用原则加快了转换技术从已经开发出来的药物中开发出单一药物的脚步。 而制作手性药物的关键之处在于不能对称的一张合成型技术,并且长久以来,许多化学专家都开发使用化学药品来展开不对称合成技术的研究和发展。然而在最近的20年间,越来越多的化学专家将研究的目光头像到如何将微生物转化更好地运用到有机合成之中产生了兴趣。应用微生物进行催化的技术要比使用化学合成以及不对称合成的方式具有更加明显的优势,主要在于这样几点:(1)转化物质具有更强的转移性,也就是不需要专门的基因保护;(2)使用微生物进行转化条件更加优越,有着极高的转化率;(3)而在生物转化过程中对于外界的影响更小,尤其是对环境的污染方面。特别是近年来DNA重组技术的应用和新的转化系统的开发应用,使愈来愈多的原来使用化学方法进行不对称合成的化合物有可能被生物催化转化的方法来替代。 利用生物转化技术进行手性药物的开发主要进行两个方面的工作:一是进行药物关键中间体的制备,因为利用生物催化转化方法制备对映体纯化合物具有很大的吸引力,但试图利用这种方法来完成所期望的复杂的有机合成往往是困难的,甚至是不可能的,而利用这种方法获得某一关键中间体是切实可行的;另外,尽管用化学的方法能够在实验室条件下获得所需要的手性药物,但往往是由于成本和技术问题难以实现产业化。因此用化学一生物一化学的制备路线具有独特的优越性,即所谓的“绿色合成工艺”;二是进行消旋化合物的生物拆分或转化,得到单一构型的药物分子。 3 组合生物催化与新药发现 组合生物转化/催化,是指利用一种以上的具有特殊转化功能的微生物或酶,对同一个母体化合物进行组台转化,以得到化学结构的多样性,它是从已知化合物中寻找新型衍生物以及从简单化台物制备复杂化合物的有效手段。从某种角度讲,它比化学合成的方法更为简单和有效。这是一个新的研究领域。 天然产物的多样性和其结构的复杂性,是存在于生物体内大量酶的作用结果。生物体内负责一系列重要生命活动的酶,在体外同样具有相同的催化能力。因此,只要体外的催化环境与体内相仿,则能够实现一系列复杂的,特别是用传统化学合成方法难以实现的化学反应。利用生物催化剂或化学合.成一酶催化相结合的方法,能够大大地增加衍生物的多样性,以及能够有效地对复杂天然产物的结果修饰和从简单的分子构建新的化合物库,在这过程中,往往能够发现新的生理活性物质。生物催化剂为扩大组合化学提供了各种合成的可能性。 利用生物催化发现先导化合物的优越性在于:(1)可能进行反应的范围广;(2)能够定向进行区域选择性和立体选择性;(3)不需基团保护和脱保护,一步实现所需的反应;(4)在温和和均一的条件下可容易地实现自动化和一步反应的重现性;(5)温和的反应条件保证了复杂易变的分子结构的稳定性;(6)高的催化活性可以降低催化剂的用量;(7)酶的固定化可以使催化剂反复和循环使用;(8)生物催化剂可在环境中完全被降解。 结束语 综上所述,微生物转化技术在现代医药工业中起到十分重要的作用,并且对于药物等日常生活用品的生产方面也起到十分突出的作用。这就要求我们做好这一方面的具体工作,并且详细考虑在合适的场所选择合适的酶或者生物转化技术来进行生产和转化,从而确保生产产品的优异质量。 工业微生物论文:微生物絮凝剂及在食品工业水处理中的应用 摘要:主要论述了微生物絮凝剂的种类和特点,微生物絮凝剂产生菌,微生物絮凝的机理,影响絮凝活性的因素及在食品工业废水处理、乳化液的油水分离、发酵液的固液分离等处理中的应用,并展望了今后微生物絮凝剂领域的研究重点。 关键词:微生物絮凝剂;食品工业;水处理;应用 目前微生物絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。微生物絮凝剂是一类由微生物菌体所分泌的一些分泌物或其产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的。微生物絮凝剂作为一种新型微生物产品,具有絮凝范围广泛,效率高,运行方式灵活,无毒,可消除二次污染,使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀。微生物絮凝剂多数相对分子质量较大,达到104~106。分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等,其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数。 一、微生物絮凝剂产生菌 至今发现的具有絮凝性的微生物达32个种[1],其中细菌18种,真菌9种,放线菌5种,由它们生产的絮凝剂中,最具代表性的为以下三种:1976年Nakamura J.用酱油曲霉生产的絮凝剂AJ7002;1985年,H.Takagi用拟青霉属生产的絮凝剂PF101,对啤酒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土和氧化铝等有良好的絮凝效果;1986年R.Kurane等人利用红平红球菌研制成功微生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母菌、泥浆水、河水、粉煤灰水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的絮凝效果最好的微生物絮凝剂。 二、微生物絮凝剂的分类 1.直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母菌,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。 2.利用微生物细胞提取物的絮凝剂,如酵母菌细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。 3.利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要有细菌的荚膜(菌胶团)和粘液质,除水分外,其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物,其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂。 三、微生物絮凝剂的絮凝机理[2] 1.“桥联作用”机理 “桥联作用”机理认为微生物絮凝剂是一种具有长链线状的结构的生物大分子物质,其借助静电引力、范德华力或者氢键的作用吸附多个不同的胶体颗粒,并在颗粒间产生“架桥”现象,生成粗大的絮团而沉淀下来。研究显示细菌细胞之间有胞外聚合物搭桥相连,正是这些桥使细胞丧失了原有胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。 2.“电性中和”机理 胶体颗粒的絮凝过程中,电中和效应也是不容忽视的。溶液中带有多个电荷的多价电解质能够与颗粒表面带相反电荷发生中和,从而减弱颗粒间彼此的相互排斥力,促进颗粒的絮凝沉降。 3.“卷扫作用”机理 该机理认为当微生物絮凝剂投加到一定量时可形成小粒聚体,在重力作用下迅速网捕,卷扫水中胶粒而产生沉淀分离,称为“卷扫作用”或“网捕作用”。 此外还有荚膜学说、病毒假说等多种理论可以解释絮凝机理。微生物絮凝剂作为带电荷的生物大分子,作用机理尚处于探讨和完善阶段。对于微生物絮凝剂的絮凝机理,其中的架桥机理是被广泛接受并认同的。 四、影响絮凝活性的因素 1.微生物絮凝剂本身特性的影响 (1)分子量。微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。絮凝剂分子量的大小对其絮凝效果有一定的影响,分子量越大的,絮凝活性越高;当絮凝剂的分子量减小,絮凝活性会明显下降。 (2)胶体颗粒表面电荷的影响。胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响。相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度,以至颗粒可以彼此充分紧密接近,使吸引力变得有效。 一般无分支结构的絮凝剂,絮凝效果较好;产生菌培养后期形成的絮凝剂絮凝效果较好。 2.反应条件 微生物絮凝剂的絮凝效果受加剂量、pH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。 (1)絮凝剂的投加剂量。每一种絮凝剂都有最佳投加剂量,过多或过少,絮凝效果均会下降。据分析,投加剂量的最佳值约是固体颗粒表面吸附大分子化合物达到饱和一半时的吸附量,此时大分子在固体颗粒上架桥几率最大。 (2)pH值。不同的絮凝剂对pH值变化所表现的效果也不一样,同种絮凝剂对不同的被絮凝物具有不同的pH初始值要求。故每一种絮凝剂都有其最适的pH值范围,大于或小于某一pH值都会影响微生物絮凝剂及其被絮凝物表面电荷、带电状态及中和电荷的能力。在最适的pH值范围内,微生物絮凝剂表现出良好的絮凝活性。 (3)温度。适当改变温度可提高絮凝效率。由于絮凝物质结构上含有蛋白质或肽链的絮凝剂一般都是热不稳定的,高温可使这些高分子物质空间结构改变,导致变性,从而使絮凝活性下降。而由糖类构成的絮凝剂则是热稳定的,它们对温度不敏感,絮凝剂活性不随温度的改变而改变,或者改变较少。例如R.erythropolis产生的絮凝剂在100℃的水中加热15min后,其絮凝活性下降50%。 (4)金属离子的种类和浓度。微生物絮凝剂受金属离子的种类和浓度影响较大。不同的絮凝剂,其适合的离子种类有所差异,目前研究较多的有二价离子中的Ca2+、Mg2+、Mn2+等,以及三价离子中的Al3+、Fe3+等;不同的金属离子在适当的浓度下与悬浮颗粒以离子键相结合,从而提高絮凝活性,这对于提高微生物絮凝剂的絮凝活性有重要意义。若金属离子的浓度过高,由于大量离子占据了絮凝剂分子的活性部位,把絮凝剂分子与悬浮颗粒隔开而抑制絮凝活性。 五、微生物絮凝剂在食品工业水处理中的应用 1.食品工业废水 由于微生物絮凝剂具有安全、无毒的特性,逐渐在食品工业废水处理中被采用,并可达到满意的效果。如用微生物絮凝剂普鲁兰处理味精废水,其COD和SS的去除率可达到40%左右,其浊度去除率可达99%[3]。用絮凝剂A-9处理淀粉厂的黄浆废水,其处理效果也明显优于目前使用的其它化学絮凝剂,且可回收其蛋白质成分作饲料。 2.乳化液的油水分离 乳化液中加入特定的絮凝剂,在一定程度上可使油水分离。如用Alcaligenes latus培养物可以很容易地将棕搁酸从其乳化液中分离出来。试验表明,向100mL的0.25%乳化液中加入10mLAlcaligenes latus培养液和1mL聚合氨基葡聚糖,乳化液中形成明显可见的油滴并浮于表面,下层清液的COD值从原来的450mg/L下降为235mg/L,下清液的COD去除率为48%,远好于无机絮凝剂和人工合成的高分子絮凝剂。 3.发酵产品的固液分离 利用絮凝剂对细胞具有优良的沉降性能来去除发酵液中的菌体,可大大减少能耗,降低成本,且操作简单,管理方便。在酿酒工业中,用具有絮凝性能的酵母替代没有絮凝性能的酵母可以酿出质量更好的啤酒;另外,在生物乙醇和面包发酵酵母的生产中也应用了这种絮凝剂,并可达到良好去除固体物的效果,减少处理时间,有助于降解不稳定生物物质以及节省成本。 六、结论 微生物絮凝剂作为一种新型的絮凝剂,虽然现在主要应用于废水处理方面,但在食品工业中也将有着良好的应用前景,并显示有强大的生命力。微生物絮凝剂将可能在未来取代或大部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂,但微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段,存在成本较高的缺点,无法适应工业化生产的需要。目前,推广应用微生物絮凝剂的关键是应进一步降低微生物絮凝剂的生产成本。为此,今后的工作应主要集中在以下几个方面:①改进培养条件,研制出低成本的培养源。②优良絮凝剂高产菌株的筛选及产生菌的诱变育种和基因控制。③要达到大规模的工业化生产,需对微生物絮凝剂的合成条件和影响絮凝活性的因素进行更深入的研究,以便寻找廉价的培养基和控制絮凝剂发挥作用的最优条件。 工业微生物论文:工业微生物课程教学改革的探讨 【摘 要】文章介绍了工业微生物课程的特点及进行教学改革的必要性,并从教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面对工业微生物课程教学改革进行了探讨。 【关键词】工业微生物 教学 改革 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它从工业生产需要出发研究微生物的生命活动规律,以及人为控制微生物代谢的规律性,从而利用微生物转化生产所需产品,是生物工程、生物制药等专业的必修课程之一。其内容和应用涉及到食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活关系紧密。目前,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,工业微生物将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类可持续发展的战略意义重大。工业微生物学是一门新兴的学科,单独作为教程的时间不长,存在的问题较多。本文针对教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面进行探讨。 一、教学内容应体现基础理论知识与科研、实验教学和生产生活实践的有机结合 工业微生物学涉及许多领域,发展迅速,面对相关科学知识的大量增加,如何取舍和合理安排课程内容,明确教学目标,是全球高校共同面对的课题。目前教学大纲规定的教学内容太过陈旧,虽然罗列了大量的知识点,却较少兼顾学生的需要和社会的需求。社会对人才类型和层次的需求是多样化和动态性的。对生物教育而言,既需要从事科技研究的研究型人才,也需要从事设计和研发的工程型人才,同时还需要技术支撑与改进的技能型人才。因此,工业微生物讲授的课程内容应具有前沿性和实用性。内容既要紧跟学科发展,注重讲授最新研究内容和引用最新国际一流期刊发表的资料,这样对将来攻读研究生的学生具有启发性,还要针对本科毕业后进入企业就业的学生需求,系统讲授微生物菌种选育、微生物发酵及其控制等与学生将来从事专门领域工作相关的知识。由于信息随时更新,这就要求教学中所使用的教材、实践环节、教师的教学大纲不断更新,始终保持讲授学科专业的前沿知识。教学内容不仅要包括传统的微生物学知识,还要包括最新工业微生物学发展动态、热点话题和取得的新成果,以更新知识点、完善教学内容。工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识、掌握实验技能、提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力具有很好的效果。另外,工业微生物学具有很强的应用性,讲授内容如果能将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合,或在生产企业进行现场教学,会取得更好的效果。 二、采用多媒体教学模式 工业微生物教学涉及大量形态、结构的描述与讲解,各种代谢调控机制也较为复杂,传统的教学模式,会使学生感觉抽象无趣和晦涩难懂,而应用多媒体模式有助于提高教学效果。如在讲解“微生物的形态结构”时,运用大量色彩鲜明、形象生动的图片和动画,对学生了解微生物的立体结构有很大的帮助。又如讲授“乳糖操纵子模型说明底物对酶合成的阻遏”时,如果制作成动画展示,就能形象地把酶合成受到阻遏的过程表现出来,这样能够把复杂的问题简单化,且形象生动,便于学生理解和记忆。另外,教师在制作多媒体课件时还能随时更新内容和添加最新研究动态和成果,做到授课内容与时俱进。 三、以能力目标要求安排教学教师 目前高校工业微生物教学大多是一个教师独立讲授全部教学内容。然而,由于学科的飞速发展,一位教师很难对工业微生物学的方方面面都有较为深入的了解,这样就使教学只是停留在书本上,没有自己的研究和见解。为改善此种情况,可以在充分发挥教师特长的基础上将教师资源进行合理整合,根据课程内容,合理安排最合适的教师参与教学过程。教师的讲授内容可以联系主讲教师近几年的研究课题,因此能够保证讨论的深度和广度。由于不同教师学术背景和风格各异,具有完全不同的教学个性,他们在教学中联系各自的科学研究和自身体会,大大增强了课程教学的灵活性与个性化,极大地培养了学生的科学思维能力和创新能力,拓宽了学生的视野。这种教学组织方式可以充分保证每位教师都能将精力集中在自己的优势研究方向上,既减轻了教师的教学负担,又能最大限度地发挥教师的特长。 四、以学生为教学中心组织教学 目前,国内高校大多数课堂教学都是教师一言堂的情况,因为缺乏与学生的互动,很难调动学生的学习积极性。教育观念、教学方法的改革已成为当前高校教育改革最迫切的任务之一,其核心是使高校教学由现在的以教师为中心向以学生为中心的转变,使教学成为交互式和讨论式,激发学生主动学习的积极性,培养他们的创新思维能力。强调学生在教学过程中的主导地位,不是教师想教什么,而是强调学生们想学什么。通过这种方式的教学,每位学生都能得到自己想要的知识,满足了不同层次学生的实际需要。目前国内高校的反馈与评价通常也是在学期结束之后,学生对教师的评价也大多流于形式。如果教师能够在学期过程中及时获得学生对教学的反馈与评价,特别是在教学中需要改革和提高的地方,以及学生真正想学什么,才能真正有效地提高教学质量。由于学生毕业后去向不同,有些学生毕业后选择以学术研究为职业,有些学生则直接进入企业从事研发和销售工作等。因而,应该针对学生不同就业情况及其相应知识要求分别辅导、因材施教。教学过程中应重视对学生的答疑辅导,对于学生提出的某些共性问题安排课堂讨论,师生间形成良好的互动,可以极大地改善教学效果。还可以安排教学助理研究生开设大量辅导课,及时解决学生学习中遇到的难点。 五、以培养学生自主学习能力为中心组织教学 培养学生自主学习的能力已成为高等教育的共识。要做到这一点,除在课堂教学中要更新教学观念、改革讲授方式外,还必须充分利用各种现代化的手段,鼓励学生在课后对教学过程的主动参与,并对所学知识进行积极讨论及进一步深入学习。[5]充分应用网络技术、多媒体技术,将工业微生物学课程介绍、教师介绍、教学要求、学习方法、指定教材、教学大纲以及主要授课课件等放在校园网上,这样可以提高学生学习的自主性。学生能充分利用网络资源,在需要时可以随时上网查阅有关资料,与教师互动,解决学习困难。通过网络学习,学生能够学会如何从网络资源中选择自己需要的资料,进一步提高学习效率。这种教学方式有利于达成课程的教育目标,同时也改变了学生的课堂学习行为,拓展了学生在课堂外的学习。另外,工业微生物学是一门实验性、实践性很强的学科,很多学生在课堂上虽然看到了一些生产过程和设备图片,但仍然缺乏实际生产概念。鼓励学生了解和参加生产实践,教师可以介绍一些与教学内容有关的生产企业(如啤酒厂、制药厂、生物工程公司等),让学生了解生产的实际过程,及时将理论知识和生产实践相结合,加深对理论知识的理解。通过观察实际生产操作和运行,发现尚需解决的问题,并带着问题查阅资料或与老师讨论,寻找解决方法,形成学习、实践、再学习、再实践的良性循环的求知习惯。 在工业微生物课程教学实践中,我们对教学内容和教学方法作了一些改革,注重收集最新研究成果,增加了基础理论知识与科学研究和实际生产相结合的内容,使教学内容更加丰富和完善。采用多媒体课件授课并增加生产现场教学内容,提高了学生的学习兴趣和求知欲,教学质量得到明显提高。学生踊跃加入到教师的科研小组,参与实验设计和操作,也得到了一些有意义的实验结果。作为实验和实践性较强的课程,工业微生物学相关知识、信息量扩增较快,因此在教学内容上要注重课程基础性、系统性、先进性与应用性的有机统一,引入新的教学手段和教学方法,培养学生把所学知识化繁为简,并进行系统归纳和总结的能力,并在此基础上,有意识地培养学生利用所学知识进行实践应用的能力。 工业微生物论文:微生物在含油工业废水处理中的应用 摘要:随着社会的发展与进步,重视微生物在含油工业废水处理中的应用具有重要的意义。本文以包钢冷轧废水为例主要介绍微生物在含油工业废水处理中的应用。 关键词 : 钢铁 工业 废水 处理 微生物 引言: 微生物技术在生活污水和可生化性较好的工业废水处理中的应用由来已久,但对于可生化性较差的工业废水,尤其是含油工业废水处理中应用得很少。因为微生物处理对COD:BOD和BOD:N:P的比例有较为严格的要求,而工业含油废水如轧钢废水中BOD较低而COD较高,氮、磷等营养物质的含量又非常低,特别是冷轧含废油水中油和添加剂含量均较高,可生化性差,通过常规自然驯化得到的菌群在短期内是无法适应,处理效果不理想,因此应用得较少。近年来,随着微生物技术的发展和其减量化、无害化处理的优势不断突现,国内国际已经陆续开始进行专门针对含油废水处理的专性菌的驯化培养和组合优化,以适应不同的水质。因此,难生化降解的冷轧含油废水也被列入微生物处理技术的应用范畴内。 1.国内外冶金行业生化法处理废水的发展现状 含油工业废水属难处理水,生化性能很差,国内大都采用物化处理的方法,即采用破乳、加药、混凝、沉淀、过滤以及强氧化的工艺,而这些处理工艺大都存在工艺复杂,安全性差,运行成本高,污泥量大,处理后出水水质不稳定或难以达标排放等问题,而且存在着二次污染的问题。 微生物处理技术主要是通过微生物的代谢,使废水中的油,CODcr转化为水和二氧化碳,因此,是一种减量化无害化处理的理想方法。因为不产生二次污染和污染物的真正减量化,所以生物处理技术成为最广泛使用的废水处理技术。虽然传统的生物处理工艺对难降解有机物的处理效率不高,但随着生物工程技术的发展,微生物在高浓度难降解有机工业废水的处理方面得到了长足的发展。利用微生物的可变异性,通过微生物活性和浓度的强化,可以开发出适合于处理高浓度难降解有机工业废水处理的技术及设备。目前许多国家都在进行这方面的研究,其中加拿大的EPI处于领先地位。近年来,美、日、意、新西兰,比利时等国家采用生物滤池结合加拿大EPI(环保研究所)培养的新型EPICIN EPIZYM微生物处理各种工业及城市污水处理取得了很好的效果。我国之前由于没有专性的微生物菌种,微生物处理技术在钢铁行业也没有实质性的应用,与国外的先进技术还有很大的差距,因此必须积极赶上去。目前,我国一方面通过微生物菌种的引进,另一方面通过长期的驯化和优选,得到了一些适合我国国情和可应用于各种不同废水水质的微生物菌种。 以生物滤池的问世为标志的生物膜反应器技术在走过了100多年的发展历程后,与活性污泥法一同成为现代污水处理技术的最重要组成部分。研究和实践表明,生物膜不仅可以取代活性污泥法用于生活污水和工业废水的二级生物处理,而且还具有运行稳定,抗冲击负荷能力强,更经济节能,无污泥膨胀问题,同时具有硝化和反硝化功能,可实现封闭运转以无异味等独特的优势。近年来生物膜工艺发展迅速,相当多的研究和工程实践使得人们对生物膜的特征及其基础理论研究不断加深,现有工艺也得到进一步的完善。与此同时也出现了各种新型生物膜反应器及其组合工艺,并逐步形成了一套较完整的生物膜法污水处理系列工艺和设备。 2.包钢冷轧废水处理工艺 包钢生产过程中产生四种废水,其水质水量分别如下: a.浓含油废水9.6m3/h,含油量1-11g/l,CODcr2000-15000mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的乳化液站和各液压润滑站地坑; b.稀含油废水50m3/h,含油量100-1000mg/l,CODcr1000-2500mg/1,主要来源为浓含油废水处理系统出水和热镀锌线碱洗系统排放的废液; c.酸碱废水llOm3/h ,pH 2-12,CODcr0-400mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的酸再生站、酸洗机组漂洗水和热镀锌机组漂洗水; d.含铬废水2m3/h,每3个月排放一次,悬浮物80000-100000mg/l,Cr6+≤10000mg/l,来源为热镀锌机组的钝化废液。 包钢新建冷轧废水处理站一座,专门接收和处理冷轧生产线所产生的全部废水,处理后的出水达到国家二级排放标准,排入包钢排水总网,经最终处理后排放。 废水处理站的处理工艺流程如图1.1所示,共分为四个部分:浓含油废水处理系统、稀含油废水处理系统、酸碱废水处理系统、含铬废水处理系统。其中稀含油废水包括酸洗-连轧机组含油废水、热镀锌机组、磨床排放的含油废水以及超滤系统出水,主要处理系统是采用的微生物处理技术。各机组稀含油废水先进入稀含油废水调节池前的分配槽,经水量分配后进入调节池。调节池内设刮油刮渣机一台,刮除表层浮油,底部污泥刮至污泥槽。调节池废水用废水提升泵提升至pH调节池,经二级pH调整后废水进入微生物反应池,考虑到含油废水的温度可能较高,不宜直接进入。微生物反应池,需要先将废水温度冷却至25~35℃后再进行生化处理。冬天可超越冷却塔系统。 微生物反应池是一种接触氧化生物膜反应器,池内设半软性填料,底层设可变孔软管,采用罗茨风机曝气,配备微生物反应罐,在初期运行和日常运行过程中,根据实际情况需要,定期向微生物反应池投加经过优化筛选组合的联合菌群,使废水中快速建立一条有效降解烃类、脂类等有机污染的生物群,对废水中各种复杂的脂肪族和芳香族进行生物降解,同时投加与之配伍的营养剂和抗表面活性剂,以维持联合菌群的优势和活性,有效地提高废水的可生化性和去除效率。由于大部分的有机物和石油通过微生物的代谢作用已转化为二氧化碳和水,废水中的油含量和化学需氧量等污染指标均符合国家二级排放标准的要求。微生物反应池的出水进入斜板沉淀池,使生化处理后的废水中的无机物、剩余污泥和部分生物污泥、细菌的代谢产物得到高效的沉淀去除。同时根据进入斜板沉淀池的废水水质,加入少量的高效絮凝剂,以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥进入污泥浓缩池,上清液排放至排放水池或酸碱废水处理系统。考虑到运行成本和维护优势微生物菌群的反应活性,并提高废水的可生化性,斜板沉淀池排泥向微生物反应池的污泥回流率为20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥浓缩池,进一步浓缩脱水后定期外运。泥饼含水率小于75%。 3.微生物处理技术的目的和意义 随着中国国民经济的发展迅速,市场对钢材的需求正在迅速扩大,刺激了国内钢铁行业发展迅速,而冷轧生产线为钢铁行业的主要发展方向,它的生产过程产生的高浓度难降解的含油工业废水除了生化处理至今尚未有一个良好的解决方法。 采用微生物处理技术运行稳定,功能可靠,运行管理方便,投资费用和处理成本低。结合实际工程,谨慎合理地选择工艺路线,可确保处理系统长期运行安全可靠,出水稳定达标排放。同时可以合理地解决污泥的出路问题,避免二次污染等问题。 由于上海宝钢2030冷轧生产线的成功应用,以及随后上海宝钢1800冷轧生产线、邯钢1650冷轧生产线和包钢1560冷轧生产线的采用,国内有越来越多的冷轧项目开始采用微生物处理技术来处理冷轧和镀锌产生的高含油、高COD废水。但是,应用于冷轧含油废水处理的微生物处理技术在我国发展的时间并不长,难以找到与此有关且切实有效的参考依据,无法形成一套成熟的理论,致使处于探索阶段的各个钢铁企业无法有大的进展。包钢冷轧含油废水处理系统污水处理站的研究和应用旨在努力探索一套冷轧含油废水微生物处理系统的运行数据,以指导废水处理站的生产运行,从而为研究提供强有力的现实基础和微生物技术处理冷轧含油废水的应用理论。 结束语 随着我国高科技技术的快速发展,微生物技术已成为我国二十一世纪重点开发、研究的方向,在工业废水处理中的有着广泛的应用前景,微生物技术不仅起到净化环境的重要作用,减少污染和改造传统产业,也为保护环境和国家的经济建设和社会可持续发展做出了积极贡献。 工业微生物论文:工业微生物学教学初探 【摘要】 工业微生物学在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。本文从工业微生物学这门课程的教学环节和实验环节出发,结合教学过程中的一些问题,对教学方法和教学内容进行了探讨实践,使学生对工业微生物学产生了较浓厚的兴趣,达到了教改的目的。 【关键词】工业微生物;教学;初探 项目来源:吉林农业大学质量工程课题 《生物工程特色专业》项目资助。 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它涉及食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活有密切联系。现在,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类的可持续发展战略有着十分重要的意义。 工业微生物学授课范围适用于生物工程、制药工程等专业。在吉林农业大学生命科学学院主要是生物物理硕士学位课,由于开设时间不长,在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。 1.工业微生物学教学方法的探讨 1.1根据本专业学生的特点,因材施教 由于此门课程是研究生课程,所以要根据学生本科学习阶段所开设课程,在教学方法上作适当调整,可以采用与学生互动和启发式的教学方式,就是在教师的诱导、点拨下,使学生积极思考并自己先做出判断的教学方式。工业微生物学是注重应用的一门学科,鼓励自主探究,鼓励对学习内容和过程的反思等。例如鼓励学生将所学东西和自己的科研方向相结合来加以证明;课堂上,鼓励学生随时提问题,大家一起参与讨论。通过这些方法,课堂气氛活跃了,学习兴趣也得到了很大的提高。主要表现在两个方面教学效果比较好:一方面可以让学生根据自己未来科研方向开展工业微生物相关知识、试验设计的查阅;另一方面可以让学生以报告的形式找到切入点,谈谈自己的想法或试验思路。 1.2采用计算机辅助教学模式 利用计算机多媒体技术辅助教学是目前高校多采用的一种教学手段,相对于板书教学有着它自身的优点,计算机多媒体技术是指:计算机综合处理多种媒体信息,如文本、图形、图像、音频和视频,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性。工业微生物学的教学涉及大量的形态描述与试验设计的讲解及较复杂的各种调控机制,如采用计算机多媒体技术能很好地解决了这些问题,教学效果能得到较大的提高。 1.3选择合适的教材和参考资料 对于研究生的教学教材来讲,因为好多研究生阶段的学生在本科阶段并没有学习有关微生物的基本知识,所以教材除了要有基本知识点外,还要有适合研究的扩展性知识、应用性知识。因此,可以参考像岑沛霖等编辑的《工业微生物学》(化学工业出版)的基础部分讲解,更要参考像杨汝德编辑的《现代工业微生物学教程》(高等教育出版社)的应用性教材,另外更要查阅国内外重要查阅国内外重要期刊,讲解现在工业微生物主要的研究热点和方向,结合学生各自的研究方向跟学生进行探讨。总之,参考教材和资料要尽可能丰富。 2.工业微生物学教学内容的探讨 2.1理论知识与科研的结合 工业微生物学涉及许多领域,如食品、化工、制药和环境保护,而且发展非常迅速,信息也在随时进行更新。在教学中除了选择信息量大、适合教学和自学的优秀教材外, 由于此门课程是研究生课程因此在教学工作中,应注意和科研相结合,阅读专业的文献材料或对某个课题进行研究后,把最新工业微生物学发展动态,热点话题或取得的新成果给学生讲解,及时完善了教学内容的更新。或者让学生同学围绕自己感兴趣的问题查阅一些资料,然后以作报告的形式在课堂上进行讲解,使他们把知识和科研很好的结合在一起,这样既可增加学生学习的自觉性和积极性,又会有事半功倍的学习效果。 2.2理论知识与实验教学的结合 工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识,掌握实验技能,提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力,具有很好的效果。本课程也开设了一些设计性和验证性的实验课,使理论教学和实验教学很好的结合。这样一来,一般都是学生学了理论知识后,就进行相关的实验操作,如有不了解或者感到抽象的知识点,可以在实验课中得到很好的解决。 2.3理论知识与实践的结合 在讲授基础理论课时,我们将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合进行详细的讲解,及时穿插一些实用的小知识,并尽量做到前后呼应,学生也积极响应,希望学到更多的教材以外的东西。例如,在绪论中讲解工业微生物发展趋势时,向学生们讲述了酸奶制作, 使学生学习本课程的兴趣有了很大的提高,并开阔了知识眼界;讲解菌种筛选内容时,又以乳酸菌新菌种筛选为例,较详细的讲述了筛选过程,并与诱变育种的内容相结合,使学生对菌种选育的基本过程有了系统的了解。同时学生通过查阅资料发现:人们适用酸奶的最佳时间是饭后1~2小时,因为这个时候人胃中的酸碱度适中,不会影响乳酸菌的作用,使他们的知识得到了进一步的补充。 总之,在深化教学改革过程中, 我们按照课程建设的目标及要求,在教学过程中逐步加强课程的教法和教学内容的摸索探讨,改革课程组织形式,建立一个较好的教学模式和体系,培养学生的独立思考和创新能力,取得了较好的效果。
浅谈煤矿电气设备自动化:煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用 摘要:本文主要针对煤矿机电自动化在我国的发展趋势、煤矿机电设备自动化技术应用方向进行简要分析,仅供参考。 关键词:煤矿;机械电气设备;自动化;调试技术 一、煤矿机电自动化在我国的发展趋势 机电设备自动化具有着智能化、信息化以及程序化等特点,还具有着很多的优点,如:容易操作、容易维修、机电自动化设备的体积较小、可靠性高以及减少了井内的操作人员等优点。所以机电自动化技术在开采煤矿行业中受到了众多的关注以及广泛的应用。煤矿机电设备自动化技术从员工的角度来看,对操作人员的工作难度进行了降低;从企业的角度来看,对煤矿的安全性也有了很大的提高,利用科学进行人员的分配,可以得到可观的经济收益和巨大的社会影响力。 从目前来看,我国和其他国家在煤矿机电自动化的普及程度方面存在很大的缺点,在技术的成熟程度方面也有着特别大的差距。所以,针对煤矿机电自动化技术,要加强对其的研究力度,加大对其的投资以及加快应用机电自动化技术的发展步伐。煤矿机电自动化技术作为煤矿企业的生产以及发展的核心技术,其的发展方向也很明显,如对开采技术的开发特别的重视,加强对配套设备的设计,注重开发有自主知识产权的技术。根据实际的教训,要想增加煤炭的开采量和煤炭的开采水平,以及加强作业的安全可靠性,就应该生产出有自主知识产权的的核心设备和核心装置。还有就是,能够增加煤炭开采量的主要因素就是产品在通信这一方面的能力,所以要加强设备收集信息的能力,同时还要能够从收集到的信息中提取出有价值的信息,只有这样做才能够提高煤炭的开采能力和生产煤炭的工艺,因此未来的煤矿机电设备的发展方向就是要开发智能的自动化的煤矿机电设备,微处理器在煤矿机电设备中起着重要的作用,所以如何可以把微处理器应用到煤矿的运输设备和开采设备中,就成了该项技术的关键过程。 二、煤矿机电设备自动化技术应用方向分析 目前煤矿机电设备自动化技术应用结构图如图1所示。 1、煤矿安全生产监测设备自动化 煤矿企业煤炭资源开采主要是在井下完成,由于井下生产条件复杂,不仅受到瓦斯、地下水、地质条件等因素制约,还涉及到众多机械设备的应用。如何保障井下工作人员人身及财产安全就成为了煤矿机电设备自动化技术应用的主要方向。图1中通过建立完善的井下工业控制光纤环网,可以将各采煤区变电所、压风机房、空气、湿度、温度等监测设备纳入到自动化管理中,一旦井下环境发生了明显改变,各种信息传感器能够将收集到的数据传到中控系统中,系统自动判定需要执行的措施并按照预案执行,不仅提高了煤矿企业工作效率,也为安全生产提供了保障基础。同时随着自动化技术应用程度进一步提高,井下定位系统的准确性得到了显著加强,能够在较短的时间内确定井下工作人员实际作业位置,一旦发生矿井渗水、瓦斯爆炸等事故时,能够显著提高抢险救护效果。因此,将自动化技术应用在监测设备中是目前迫在眉睫的问题,与企业社会形象以及经济收益具有直接的关联性。 图1煤矿机电设备自动化技术应用结构图 2、煤矿输送设备自动化 煤炭资源在开采后需要及时输送到地面以保证整个开采流程能够高效运转。输送设备(胶带输送机)一旦发生意外故障将会导致部分或全部煤矿开采设备无法正常运转,给煤矿企业带来不可估量的经济损失。因此,通过将煤矿输送设备与自动化技术相结合,由高性能PLC可编程控制器来承担控制与调节功能,并将调节、主控、行程监控、制动等子单元控制模块采用总线通讯方式进行有效链接,一旦输送设备在运行过程中出现意外故障将会及时向工作人员提出警示信号,同时中控系统根据已经编好的运行程序来启动备用输送设备以替代问题设备,不仅保障了整个输送过程运转效率,也提高了设备检修能力,是目前煤矿企业自动化技术应用程度最高的机电设备之一。 3、综采机电设备自动化控制 随着我国煤炭资源开采逐渐朝着深层化、地质复杂化方向发展,各种不利于煤炭资源开采的限制性因素逐渐显露,综采机电设备自动化显得尤为重要。在煤炭资源开采过程中,综采机电设备自动化控制最典型的应用就是采掘设备。特别是融入了自动控制技术的电牵引采煤机,是最受煤矿企业欢迎的采掘设备之一。其所具有的良好牵引特性能够保证整个采掘设备前进时提供充足牵引力,在设备下滑过程中自动实施制动,不需要再设置其他防滑装置就可以在倾角为40°-50°的大倾角煤层作业,不仅降低了煤矿企业煤炭资源采掘成本,也在一定程度上解放了井下工作人员,从而降低了工作人员数量,实现了综采设备自动化运行的目标。 4、电气设备自动化 煤矿企业井下作业时,电气设备是必不可少的应用设备,主要为井下风机、排水、电机等提供充足电能,以保证设备正常运转,从而提高煤炭资源开采效率。目前电气设备自动化技术应用主要集中在职能供/断电、风机、电机、排水设备、空气压缩机自动运行与检修等方面,通过运用人工智能模块将各种电气设备按照已经编号的程序来运行,同时也可以依据自身使用情况进行定期检修与维护,从而提高自动化电气设备应用效率,为煤矿企业正常运转保驾护航。电气设备自动化运行是目前煤矿企业摆脱传统应用与管理模式的切入点,通过将现有自动化技术应用在电气设备中,可以在很大程度上降低“人”在其中发挥的作用,从而将电气设备管理纳入自动化、科学化管理之中,管理人员只需要随机进行数据监测、异常情况分析等工作就可以将井下电气设备运营情况如实掌握,杜绝了由于工作人员主观因素所造成的严重后果,提高了煤矿企业社会经济效益。 三、煤矿机械电气设备自动化调试技术的配套措施 1、规范机电设备的调试与移交规范 设备调试单位应当严格遵守招投标准则,在通过资历检查以后,只要那些能依照规划需求进行施工的的单位才干具有招标的资质,在进行调试合同的签定时,调试单位还应当向煤矿公司交纳一定的保证金。通常情况下设备调试单位在进行了静态调试后才干够进行动态测量。在最终的实践调试进程之中,对发生故障的电气设备进行维修时应当留意避免通电维修,这是由于通电后,设备的毛病范围也许扩展,损坏其它功能杰出的元器件,致使更大的损失。 2、建立运行维护阶段的质量管理规范 电气系统的故障通常是因为机械部件中某一处的故障所引起的,所以调试人员在调试过程中不能光看到电气设备故障的表面现象,应领先对全部机械系统的故障进行维修,再逐渐地进行电气有些故障的扫除。调试人员在进行电气设备故障调试过程中,还应当遵从先维修共用电路,然后是遵从维修专用电路的准则,依照此准则对电气设备中呈现的故障逐个排查。最后是着重查看电气设备中常呈现故障的地方,也即是遵从先通病维修后难题维修的准则,这些部位的常见故障较多,因而对故障的扫除办法及处理办法都较多。此种维修办法不只可以较为疾速地对故障进行扫除,还可以堆集调试人员的作业经验,确保后期电气设备的调试及维修作业正常地进行。 四、煤矿机械电气设备自动化调试控制模式的设计及应用 1、监测控制系统 该体系的主要功能就是关于那些对比容易发生事端的地址进行有用监测,并依据相应数据进行有用猜测。而该体系又可细分为四大模块:数据获取模块:用来搜集事端易发点的有关数据,如温度、湿度、气压等;数据的通讯模块:主要是将监测到的数据传输到总数据库中,同时将视频数据传输到监测终端机上;视频监控模块:主要是将接收的视频数据进行实时显现;智能猜测模块:有用地选用含糊神经网络的方法对接纳的数据进行有用的评价与分析,从而为监测、调试人员的有关决策提供必要的支持。 2、项目管理系统 该体系主要是对煤炭企业的有关项目从时间、质量、成本、规模与风险等方面进行必要的思考,然后选用关键路径的分析法对其所施行的项目进行有效管理。因而,该体系能够对项目在生计周期内实施有用管理,并对该项意图绩效实施归纳评价,以不断地进步企业内部有关项目的管理水平。 3、员工管理系统 该体系主要是对公司在职工的招聘和训练方面进行有效的办理,然后为每一位职工建立有关的生长档案,并拟定相应的规划与目标。同时,在该体系中,包含了招聘训练模块及职工的生长模块,两者有机联系,为煤炭公司内部职工的发展拟定有效的生长计划,然后从全体上提高全部公司职工的综合本质和工作效率。 结束语 科学技术作为现阶段最强大的生产力,要想促进煤矿企业的安全、快速发展,提高煤矿机械设备自动化应用水平是必由之路,只有更好地理解机械自动化的含义才能更好地提高生产效率,才能推动煤矿企业与科学技术齐头并进,互相促进发展,大力发展我国的煤矿事业。 浅谈煤矿电气设备自动化:现代煤矿电气设备自动化调度方式 [摘 要]随着煤炭生产规模的扩大化,电气控制系统承载的调度任务更加繁重,合理调度与安排电气设备完成生产任务,这是煤炭企业生产经营中必须要考虑的问题。自动化控制是矿用电气设备操控的先进模式,可根据电气设备调度问题设定多样式运行方案。本文分析了煤矿电气设备调度存在的问题,以自动化控制技术为依据提出煤矿电气设备调度的新模式。 [关键词]煤矿电气;问题;设备自动化;调度方式 煤矿电气自动化适应了新采煤模式生产需求,为矿区作业创造了良好的设备运行环境,实现了各类电气设备资源的最优化配置。由于电气设备工作荷载持续上升,电气系统运行承载的风险系数明显增加,维持采煤人员与电气设备工作的协调性,才能实现矿用电气系统工作效率的最大化。电气设备自动化调度是现代煤炭技术的先进方式,用其辅助各类电气设备工作调控是很有必要的。 一、煤矿电气设备作用 煤炭产业属于能源型经济,通过向社会输送大量煤炭资源以创造经济收益,从而带动煤炭企业经营的可持续发展。电气系统是连接电气设备的主要控制平台,利用线路与设备之间的相互承载关系,对电气设备实施有效地调度控制。当前,煤矿电气设备是指应用于矿井条件的各种电气设备,如:矿用变压器、电动机、开关设备、照明灯具以及通信、信号、控制检测装置等。 现代煤炭科技对电气控制给予了高度重视,电气设备在采矿系统中的功能更加优越。煤矿电气设备主要作用:一是供电,根据矿区采煤设备运行的用电需求,提供良好的电力供应环境,保持了机电、机械设备的一体化运行;二是调度,借助电气控制系统完成所有设备的调度控制,建立了符合人工操作的电气工作系统。 二、矿用电气设备存在问题 早期企业仅关注于矿井生产体系改进工作,对电气设备内部管理缺乏先进的调控体系,导致电气设备设备资源利用率偏低,影响了矿区设备生产作业质量水平。此外,井下空间狭小,环境潮湿,粉尘含量大,常有岩石和矿物冒落;有的存在沼气(瓦斯)、矿尘等爆炸的危险,有的还有腐蚀性矿水和霉菌寄生。煤矿电气设备调度存在的问题: 1、控制问题。矿井内部空间恶劣的作业环境,造成矿用电气设备内系统调控速率达不到最佳状态,这对于电气设备而言是潜在的风险隐患。随着采煤生产规模的扩大化,煤矿自动化系统内控设备数量持续增多,数字系统设置软硬件系统的功能有限。服务器处理速率受限而降低了电气设备运行效率,整个电气设备调度运行不流畅。 2、数据问题。对机电设备作业信号处理不及时,电气设备感应指令强度不足,这些数据运行问题限制了设备整体的工作水平。因电气设备尚处于建设阶段,采煤区作业技术条件有限,电气设备运行自动化检测水平不足,影响到了电气设备的正常应用。其中,设备调度自检测系统存在安全漏洞,导致矿用电气设备操控效率不理想。 3、流程问题。尽管电气设备采用了数字化技术、模拟数据库技术、分布式控制技术等,管理人员个人技能水平有限,对上述技术操控不够熟练,无法正确地使用数据系统执行管理任务,势必造成图书馆内资源利用率降低。设备调度员对电气系统操控流程不熟悉,实际工作中出现操作失误等问题,同样会降低电气设备调度工作水平。 三、煤矿电气设备自动化调度模式 企业煤矿电气系统建设是现代化生产的重要构成,完善电气设备日常管理工作是发挥生产功能的根本保障。当前,企业正积极推广信息化建设模式,信息科技融入电气设备管理工作是一大创新措施。电气设备自动化控制采煤区生产,要根据电气系统工作原理及主要回路设计,借助计算机信息平台执行综合调度方案。 1、供电模式。电气控制系统图是电气线路安装、调试、使用与维护的理论依据,主要包括电气原理图、电气安装接线图、电器元件布置图。现有矿用电气设备的供电回路的供电电源有交流AC380V、220V和直流24V等多种,每一项指标均有对应的设备平台。自动化调度要结合矿区要求合理地选择供电回路电源值,从而保证电气供电回路的安全系数。 2、保护模式。保护(辅助)回路的工作电源有单相220(交流)、36V(直流)或直流220(交流)、24V(直流)等多种,对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护。现代煤矿电气设备利用防护技术作为控制要素,由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等构成保护系统,及时监测调度过程中电气设备的工作状态。 3、信号模式。能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路,如不同颜色的信号灯,不同声响的音响设备等。煤矿电气系统中各所用电气设备均有专项信号为指导,用以提示设备安装和控制系统的调试运行工作。自动化调度中,利用信号回路对电气设备状态进行调整,遇到异常故障时发出各种指令信号,避免发生井内异常事故。 4、操控模式。电气设备为了提高工作效率,一般都设有自动环节,但在安装、调试及紧急事故的处理中,控制线路中还需要设置手动环节,用于调试。通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换,这是现代矿用电气系统比较常见的操控模式。自动化调度根据控制线路实施优化,对手动、自动控制灵活地转换调整,维持了设备工作最佳状态。 5、启动模式。启动按钮松开后,线路保持通电,电气设备能继续工作,这属于自锁类型的启动方式。一般情况下,煤矿电气设备可设置两台或两台以上的电气装置和组件,维持矿区设备调度中心的多元化控制。此外,为了保证设备运行的安全与可靠,只能一台通电启动,另一台不能通电启动的保护环节,这种闭锁控制方式也是比较实用的。 6、停车模式。当电气设备执行完命令之后,自动化系统需按照作业指标执行停车命令,电气系统设置停车模式采用智能技术,由计算机远程协助电气设备,定点、定时中断设备运行。比如,系统自动切断电路的供电电源,并采取某些制动措施,使电动机迅速停车的控制环节,如能耗制动、电源反接制动,倒拉反接制动和再生发电制动等。 四、矿用电气设备运行管理 新时期煤矿生产取得了优异的改革成就,企业不仅要编制一套完整的设备管理体系,还要注重生产区配套设施的调控应用,建立完善的电气设备自动化控制系统,才能更好地开展煤炭生产工作。煤矿电气自动化是信息科技发展的必然产物,借助信息技术构建新型采煤生产区平台,不仅方便了电气设备的日常操作需求,且提升了设备调度运行的自动化水平。针对煤矿电气生产应用潜在的诸多隐患,应当积极构建自动化的作业平台,以信息安全控制为中心提升采煤生产的自动化水平。此外,为了更好地利用电气设备资源,需将信息技术应用于电气设备智能管理系统,扩大电气设备工作的生产服务职能。 结论 电气设备是煤炭生产极为关键的操作工具,借助电气设备实现自动化采煤是科技创新的必然趋势。煤炭企业不仅要配备专用电气设备辅助生产,还需对电气设备拟定完整的自动化调度方案,解决早期电气设备运行存在的相关问题。电气设备自动化需结合供电模式、保护模式、操控模式、启动模式等,按照煤矿区采掘生产系统要求参与调度,这是确保电气设备功能最优化的关键之处。 浅谈煤矿电气设备自动化:浅谈煤矿机械电气设备自动化控制的应用 【摘 要】煤矿企业工作的环境也是比较危险复杂的,特别是煤井,煤井需要很多的机械设备,但是目前我国的机械设备自化比较落后。因此,在这个过程中是有一定困难的。那么机械自动化设备的发展在目前是比较重要的。加快机械自动化设备的发展是关键任务。本文介绍了煤矿采掘机械、煤矿运输提升机械、煤矿的安全、监控系统中电气自动化技术的应用。 【关键词】电气自动化;机械设备;煤矿 随着社会的不断发展,自动化技术的发展前景是很乐观的,很多企业都在想怎样才能将自动化技术运用到生产当中,如果能够实现,那么是有很多优点的,既使工人们省了力气也会收集很多更准确的数据,便于以后对自动化技术的研究,使在这方面有更好的发展,同时也避免了更多的工人们长期处在恶劣工作环境当中,这样也增加了对工人们的安全保障。我国煤矿生产的机械设备已经有了很大发展,尽管和发达国家相比比较落后,另一方面也是由于从事这方面的人员不是很多,环境的不好也给工人带来很多麻烦,同时还危害公人的身体健康,因此在国外吸取了很多的经验,在煤矿中应用了电气自动化技术,很大的提高了效率。本文主要针对煤矿机械自动化设备技术问题进行了研究,从目前来看,自动化设备的技术问题成为未来要发展的目标。 1 煤矿采掘机械的电气自动化 1.1 就最近几年情况来看,很多国家使用的煤矿采掘机械慢慢的向电牵引的方向发展,一些城市也取得了一定的成果。目前,有一些采掘机械已经开始利用电机来驱动它的系统,其中电机主要采用横向的方式安装,容量也越来越大,现在有一些国家的采掘机械总的功率已经达到1000千瓦左右,电机的功率也有120千瓦,另外,使用交流电牵引电机效率很高,也是一种可靠的方法,现在对环境的保护也是不容忽视的,它还有着很大的抵抗污染的能力,接写的维护也是很方便的,所以很多企业都想采用这种方法。 1.2 自动化控制技术的核心技术用另一种方法说就是计算机应用技术,另外还会用一些传感器技术和故障诊断技术。自动化控制技术有效率高、精确度高、可靠性强的三大特点。煤矿的运输工作也慢慢地发展。向多样式的方向靠近,有一些国家已经开始使用双速电机了,而且还想利用计算机技术对其进行监控。 1.3 我国的煤矿机械电器设备自动化控制相对于发达国家而言是比较落后的,而且电牵引目前还没有发展起来,我国目前仍然以液牵引方式为主要方法,现在在我国,虽然也有一些机构试图想要研制国产的电牵引采煤机,但是再投入使用过程中发现还是有很大缺陷的,运作的能力太低而且强度很低,而且运煤量特别少,很多系统正在研制,故障诊断技术也刚开始起步,无论从什么方面看,我国煤矿机械电气设备自动化控制技术的应用都是很落后的,需要进一步的研究和发展。 1.4 液压支架逐渐依靠计算机技术选择使用电压控制以及高压流量的供液系统,就是由于有了这些方面才能使煤矿的生产更加有高的效率。 2 煤矿运输提升 20世纪以来,我国煤矿企业的开采量慢慢增加,对于井下的运输,大多数企业都使用胶带运输的方法,并且在这方面已经取得了成效,随着计算机技术的发展,现在很多技术都需要利用计算机来解决,研究的监控的系统在使用中也取得了很好的效果,尽管有些地方不是很完美,但是还是有一定的提高。随着电气自动化的发展,在采煤方面利用比较先进的技术已经取得了很大的成效,他们开始使用PLC作为中心控制器,工艺有所增加,进一步的完善了提升机安全运行方面的问题。在高科技快速发展的今天,计算机的发展是信息化设计机械设备应用的必要环节。目前,我国的煤矿事业与发达国家相比还是很落后的,因此,国家应该制定一些政策并且给一定的技术支持,慢慢的将我国的煤矿机械电气设备自动化控制技术发展起来,将它运用到实践中,现在,国家对煤矿开采的安全行和信息化建设提出了更高的要求,使信息化设计在煤矿技术中占据的地位变的越来越高。 3 煤矿安全、监控系统 我国的安全系统和制造技术有很多都是从国外引进的,在使用国外技术时我国也在慢慢的研究,已经研究出许多技术,相对于其他国家也有了一定的进步。另外,在我国的煤矿企业中,安全监控系统已经开始使用了。也有很多监控装置,这字儿已经能满足了我国煤矿生产的要求,但是我国还有很多不足之处,传感器的种类很少并且寿命短,工作稳定性很差,但是需要维护的工作量很大,这些都使监控系统缺乏安全性。因此我国还要加大研究。对煤矿机械设备进行信息化设计还能提高工作效率,信息化设计使之有很大的发展,同时也降低了工作时间,提高了经济效益,所以要深刻研究信息化设计,慢慢的使中国在这方面有所发展。煤矿企业本身就是危险的,因此煤矿的安全也是让人们非常重视的,在施工时一定要时刻监控,以免发生意外,因此要在煤矿安全和监测系统上多研究。 4 电气自动化控制系统的应用 目前,网络技术的广泛应用简化了办公平台并且让人容易接受,电气自动化控制系统在网络上的应用并且需要结合设计方法分析一下,这就是目前电气自动化控制系统的应用,综合电气自动化控制的设计,需要有监控设备,实际上,电气自动化控制系统的发展趋势是分散的,它的系统是呈现不断发展的趋势的。 5 结语 科学技术是第一生产力,如果想要促进煤矿产业的安全发展、提高煤矿机械设备电气自动化水平设横重要的,因此只有掌握了煤矿企业发展的核心技术,只有这样才能与科学技术共同发展,使我国的地位慢慢和国际接轨,在这个行业中处于领先地位,现在,煤矿企业的关键是要加快电气自动化技术在煤矿机械设备中的使用,煤矿生产自动化技术在煤矿行业会慢慢的发展,而且占有很重要的部分,因此,本文从四个方面说明了煤矿机械电气设备自动化控制技术的重要性。 浅谈煤矿电气设备自动化:初探煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用 摘要:煤炭在我国能源的生产和消耗中占有很大的比重,随着总产量在不断的增加,为了应对这样的现状就必须要求煤炭生产企业在生产技术、生产方式和生产工艺上不断进行技术革新,只有这样才能带动煤炭企业产量的增加,由于煤矿机械电气设备是一项集多学科知识应用于一体的复杂工程,因而确保其能安全、正常运行对煤矿业具有非常重要意义。 关键词:煤矿;机电设备;自动化调试;现代化 前言:煤矿工程建设主要由5个环节组成,在煤矿工程的建设中调试阶段有着非常重要的作用,它是一个由静到动,由局部到整体的阶段。调试阶段是为煤矿机械电气设备长期安全稳定运行打下坚实基础的阶段。由于在调试阶段中存在很多问题,每个环节发生问题都会影响整体的正常运行,因而要及时发现和解决问题,从而来保证煤矿机械电气设备的安全稳定运行。本文为此具体探讨了矿机械电气设备自动化调试技术的应用。 1、煤矿机械电气设备自动化调试的意义与控制模式 煤矿机械电气设备自动化调试的意义 传统的调试方法虽有注重实际情况、易于理解和易于操作等优点,但因其耗费时间长,安全性不高等缺点,因此提高传统的调试方法的安全性势在必行。新的调试方法应该具有以下特点:要具有较高的安全性,设备的安全性得到保证,才能保障操作人员和被调试设备的安全;同时要尽可能做到简化 调试方法.降低人力物力成本。要尽量采用新的技术和设备进行相关的调试工作。 (2)煤矿机械电气设备自动化调试控制模式如图1所示。 在图1这个模式中,作为基建矿井,监理公司要更加严格抓好工程质量,对设备电气安装工作,要一个一个环节地把好质量关。机电动力部要认真把握现场动态,要以效率为先,采取灵活多样的手段,快速应对和解决现场发生的各种问题。此外,有关单位和部门对日常安全管理要加强。保卫部要抓好门禁管理、现场治安等管理工作。项目管理部门和保卫部的主要工作是要对消防工程的落实严格管理起来。 2、煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用一差动保护实验方法 当前,随着计算机技术的不断发展,微机型差动保护装置在煤矿机械电气设备中得到了广泛的应用,由于微机型差动保护装置通过采用数字算法来实现各种保护功能,该装置具有接线简单、维护方便和易于操作等特点,因此在机电系统中得到了广泛的应用,具有非常广阔的发展空间。检查微机型差动保护装置的采样精度和保护算法功能,通常是通过现场对微机型差动保护装置进行实验来实现的。 在微机型保护中,通常煤矿机械电气设备系统的变压器以11点接线方式最多,变压器差动保护最常用的接线方式是Y/Y接线方式,然而,Y/Y接线方式很容易造成进入微机保护装置两侧电流的相位差为300。为了消除这300的相位差,通常将定值整定在内部软件从而来实现相位的校正工作。 相实验方法 保护实验接线如图2所示,由图2可知,当需要做A相的比例制动曲线时,在侧分别加入A,C两相电流,它们之间的幅值相同,相位相差1800,然后在Y侧加入A相电流,该相的相位与侧的A相相差180。即可,从而完成了差动保护的实验接线工作。 三相实验方法 如果实验条件具备的话,可以进行三相实验,此时侧输入的电流值的相位与Y侧输入的电流值的相位并不是相差1800,具体如表1所示。 由表1可知,单相实验方法和三相实验方法都在数字式机电设备差动保护中得到了很好的使用,相关的实验结果表明这2种方法都是可靠的,可以实现对煤矿机械电气设备的差动保护。 3、煤矿机械电气设备自动化调试的配套措施 (1)规范机电设备调试与移交规范 设备调试单位应该严格采取招投标制,应该经过资格审查,只有那些具有按设计要求进行施工的能力和良好业绩的单位才能进行招标,在签订调试合同时,调试单位需要缴纳一定的保证金。设备调试单位首先进行静态测试,然后进行动态测量,所谓静态是指在设备发生相关故障后,在切断电源的情况下,对电气设备进行检修的状态;所谓动态是指电气设备通电之后对其进行检修的状态。最后,在实际的调试过程中,绝大部分的电气设备发在生故障之后进行检修时,不能马上通电进行检修,因为通电检修将会人为地扩大故障范围,从而损毁了更多的元器件,造成了巨大的损失。因此,在对发生故障的电气设备通电之前,首先需要对电阻进行测量分析,通过采取必要的预防措施保证设备安全之后,方可进行通电检修。 建立运行维护阶段的质量管理规范 电气一机械原理是所有电气设备运转的基础,尤其是机电一体化的先进设备,通过机械和电气上的有机配合,从而保证了机电一体化的实现。通常,由于机械部件中的某一处出现相关故障,从而影响了相关的电气系统.使得许多电气部件不能发挥各自的功能。因此,在调试过程中,不能被表而现象所迷惑,应该透过现象看到事物的本质,电气系统经常出现的故障其原因往往并不全是电气本身的原因,有时一些故障是由机械部件出现故障引起的。因此,先要检修机械系统所产生的故障,然后再排除电气部分的故障,这样往往能够收到事半功倍的效果。还要遵循先公用电路,后专用电路的原则。因为只有遵循先公用电路,后专用电路的顺序,这样才能快速、准确无误地排除电气设备的故障。最后,要遵循先检修通病,后检修疑难问题的原则。要对电气设备经常产生的故障进行检修,由于这些常见的故障发生次数比较多,处理的次数和排除的方法较多,从而使得调试人员积累了丰富的工作经验,从而可以快速地排除故障,大大提高了工作效率,从而保证了电气设备的安全稳定运行。 4、煤矿自动化技术的发展要适应现代化矿井技术发展的需要 煤矿自动化新技术的发展应抓住重点,侧重于高产高效矿井建设的技术需要。这既有利于充分利用有限的资金和人力资源,又有利于以点带面、推广成果。应注重实效,使之成为发展生产、提高效益、改善劳动条件的手段。低成本自动化是指在保持原有基本工艺、投资少且资金回收期短的条件下,将自动化技术应用于生产过程和设备的关键部位,以达到生产过程对自动化的要求,使先进技术迅速用于生产,从而体现注重实效的目的。 4.1 发展数字化控制系统 控制技术发展大致经历了开关量控制、模拟控制和数字控制几个阶段。电子技术、计算机技术的数字控制,是当前控制技术应用的主要方向,而数字化监测、故障诊断及保护则是现代化自动化系统可靠、安全运行的重要保障。数字化控制在提升机、胶带输送机、电控系统中以获成功应用,因而,数字化控制系统已成为煤矿生产设备控制系统的发展方向。 4.2 发展节能型的自动化控制系统 节能是国家的重要政策。煤炭企业的电能消耗量很大,随着现代化集中生产,设备工艺日益增大,电耗已成为影响生产成本的重要因素,节能技术势在必行。同时,由于现有的设备运行方式不尽合理,节能的潜力又相当大。如,交流提升机采用转子串电阻起动方式;通风机采用高速运行,用节流方式控制风量等。利用自动化技术改造控制方式,合理设置和调整运行状态,将为煤矿企业节能提供有效的技术手段。 结束语 总之,煤矿机械电气设备的自动化调试技术应该满足速动性、灵敏性、可靠性等要求,从而来保障整个系统的安全稳定运行。要尽可能的简化调试方法,节省人力物力成本。
电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展,我国的工业化进程也不断地得到推进,而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用,并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化;系统;应用;发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域,引领着现代化工业的发展方向,对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度,提高检测的精确度,增强传输信息的有效性和实时性,确保了企业生产活动的顺利展开。另外,电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生,保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代,各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用,电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展,为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点,将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中,实现的功能主要有以下几个方面:a.实现lps系统与直流系统的监视;b.能够有效的控制发电机组;c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护;d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网;e.控制和操作柴油发电机组及保安电源;f.实现对低压厂用电源的控制;g.实现了手动控制和自动化控制的并网;h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确;其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统,和强抗干扰性能,同时,需要程序动作速度要快;另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时监测,显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法,实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广,我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节,包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑,给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来,从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术,则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节,包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,同时能实施同步控制,并能够帮助实验人员测试新的装置,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面,在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如:一个地方的电网出现故障,通过电脑的监控就可得知,以最短的时间通知电力部门修复,降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作,可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上,自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,适用范围较窄。目前,全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展,融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换,其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备,与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此,大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用,减少了从设计到产品之间的时间,降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化,电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化,重点就是如何保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备,从公共设施层到网络层,对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力,对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入,为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量,加强政策上的扶持,建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面,转变经济增长的模式,提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术,从而极大程度减少了工程的成本与时间,完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中,需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中,自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换,使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要:本文从电气自动化原理及设计标准出发,对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点,进行了认真研究。 关键词:高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用,使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此,设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统,高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成,通常分为四级控制:第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节,使其运行始终保持最佳的状态,并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测,自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息,以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用,延长设备使用寿命,及时发现和控制各种隐患,提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享,对水电气的使用和收费情况进行计算,实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时,首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性,然后在供电稳定的基础上,再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时,必须把成本因素考虑其中,在设计出优质方案的同时,也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样,才能符合投资方的要求,才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中,不仅要注意提高建筑物的使用功能,还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多,各系统的耗电量较大,所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关,电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是:技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范,以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时,首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式,设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解,认真做好用户需求分析,了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果,设计实际控制各个系统的方案,进而明确子系统的数量,以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案,来设置监控的位置和选用的设备类型,然后编写监控点总表,并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中,应遵循的要点:中央监控室应选择靠近系统中心的位置,并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置,应尽量靠近现场传感器和执行装置,注意相对集中和经济布线,接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分,其作用是通过变配电,直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中,从中央控制室出发,向各个子系统辐射控制,所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中,需要为其配备专用的配电盘,且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%,频率变化保持在1hz以内,波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中,电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障,监控系统就会切断对该设备的电力供应,避免故障范围继续扩大,影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式,主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有:智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元,且分别与计算机连接。通过智能继电器,实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理,实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能,进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量,实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 高层建筑中,安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化,需要进行安全保护接地的范围越来越广,没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏,外壳带电,就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后,由于接地电阻远小于人体电阻,所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行,又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中,各种电子设备,如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中,微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行,除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外,还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中,预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题,在设置屏蔽接地时,应让pe线和设备外壳实现有效连接,而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中,有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响,造成损坏,甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施,以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统,既能减少电磁干扰,也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时,要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择;还应结合建筑工程的实际情况,既要保证应急照明的可靠性,又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式:电网供电、蓄电池电源供电,以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式:常闭状态,发生火灾时点亮,此方式优点在于控制简单且节约能源,缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态,优点是控制简单;缺点是浪费电力能源。平时可控,火灾时强行点亮,优点是节约成本和能源;缺点是控制系统复杂,不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作,必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位,在设计过程中,设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解,才能制订出科学、合理的设计方案,才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化;水电站应用 1. 引言 (1)随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 (2)水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大,这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时, 水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态),为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用plc可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要:我国的技术发展模式不断更新,随之广泛应用了计算机网络技术,其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统,也是所谓的ecs系统,在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视,从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词:电气自动化技术;火力发电;应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备,这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转,才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的,若开展超负荷的运转,一定会降低设备使用率,损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后,可以准确的计量设备运转效率,若超负荷能够自动停止运转,停止相应时间之后,会自动开启重新运转。设备如果产生故障,此自动化系统可以体现出报警的功效,让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下,用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析,发电量不能够和人们的需求用电量相符,特别是在炎热的夏天,小部分地区对居民供电的时候,需要分不同时间对其供电,这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高,不断加大了冷暖空调的应用,对于火力发电而言,要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行,可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端,会造成发电量不可以与使用量相符,所以不能够相应提升生产效率。当下,对电气自动化的使用,可以合理的将这一问题解决,利用有效的分析数据,拟定出细致的运行措施,还会将运行的强度和时间有所规划,保证给予人们电量的同时,还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤,同时在技术方面不是特别的优越,还不可以开展有效的强度分析,造成发电量不均匀,有时会产生极大的浪费情况,又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面,因为早期的操作模式为人工操作,难免会产生不充分燃烧的情况,导致资源的极大浪费。可是,现阶段电气自动化技术的应用,可以合理的将这一问题避免,利用计算机软件对原料自动计算,利用燃烧所使用的时间,将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升,确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中,创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构,能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现,让操作人员与管理人员,实现监督和观测整体的电厂设备,同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面,能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中,能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下,整体系统中的运行信息与数据,就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来,同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中,需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少,就能够将控制室缩小,从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中,可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集,开展发电信息和设备的采集,充分的将有关指令实现,提升电网工作成效,让设备运行方面优质进展。所以,火力发电过程中需要将设备控制方面提升,使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中,普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警,可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术,能够将计算机的保护控制技术完善开展,从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等,就能够将火电设备中的系统隐患提前发现,同时将保护和控制的相应对策相应改变,会自动的控制系统故障所产生的领域,确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外,也能够在预防一直到维修的过程转化, 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中,控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成,也就是控制技术、通信技术以及计算机技术,这三个方面需要互相促进、互相配合,才可以将信息技术和网络技术,针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避,可以合理的在根源处将传统dcs控制内,集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式,为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式,可不能够将重要问题及时发现,若可以对设备高度分散管理提升完成度,就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是,将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中,接着将每一i/o通道正常连接,在连接的工具上需要应用电缆完善开展,在a/d对其处理结束之后,会出现dcs设备状态,用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点,并且因为监控站存在较低的防护等级,会逐渐的降低dcs的造价,将发电成本有效节约。可是,因为运用这样的方式,会将全部的电气设备都在监控的领域中,所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段,监控的范畴也会随之有所增加,在一定意义下就会将dcs冗余降低,导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围,会拥有较大的空间跨度,电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面,在较多的领域中都获得了较大的应用力度,对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约,会让火力发电厂当中的主要操作人员可以,不需要对设备近距离接触,就可以有效控制设备,对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中,i/o信号能够利用电缆中的硬接线,对与加采集柜的相互连接充分实现,在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器,能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接,从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控,所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约,在一定程度上将安装费用合理节省。并且,i/o的控制还包含对数据自动处理的功能,可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是,i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要:工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状,分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨,还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词:工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展,名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排,它属于工科电气信息类,新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时,现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现,iec61l3l 的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前,世界上有200 多家plc 厂商,近400 种plc 产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于pc的人机界面已经成为主流,基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先,在系统安排方面,用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,配件数量多的,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入dcs系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组dcs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ecs时,其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术,如windows2000、opc、activex和win-dows ce的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要:作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验,从专业建设的角度,探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词:技能大赛;高职;专业教学;促进作用 职业教育以服务为宗旨,以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才,近年来,高职教育教学改革如火如荼地展开,而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段,更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一,电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业,在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中,积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛;并以此为借鉴,在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面,都融进了大赛因素。实践证明,职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要,而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性,理论性较强,实用性和针对性较差,这与职业教育的培养目标相去甚远。因此,冲破学科体系的束缚,构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要学校与企业的充分接触和交流,才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求,专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因,企业在某些方面很难完全配合,职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始,全国职业技能大赛已连续举办了四届,各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的,它体现了高技术、新工艺的发展要求,既契合国家要求的最新职业标准,又与实际生产贴近,并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目,潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术,涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识,以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系,互相融合,体现了工学结合、理实一体的教改理念,学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑,职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此,电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求,参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求,以及竞赛规则和评分标准等,对课程体系进行了重构;课程内容的选择,摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导,以应用为目的,选择载体,设计学习性工作任务来整合理论与实践知识,并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化,突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解,学生学的比较吃力,积极性差;在新的课程体系中取消了这门课程,增加了实用性强的《变频器应用技术》,并设置了支撑课程实施的理实一体化环境,课程实施工学结合,并适时穿插竞赛项目,大大提高了学习积极性,强化了实践与创新能力培养。又如,我们将原来分散的实训教学环节,按课程的关涉程度,整合成系列训练项目,以rxg-1c型电工实训考核装置为平台,将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合,为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”,还是“机电一体化设备组装与调试”,大赛试题都是以工作任务书的形式命题的,这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性,所涉及的项目一般技术含量较高,学生按照任务书的要求要想很好地解决问题,一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合,二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授,老师讲、学生听,理实分离,严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应,如题意分析和程序设计正确却很难有效实施,功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此,电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时,深受大赛启发,专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识;课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目(情境),实施时利用任务驱动模式,将学生分成小组,教师给出具体的任务书,学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导,学生处于主体地位,人人参与,在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识,积累了工作经验,培养了综合职业能力,自信心与沟通合作能力得到加强。近两年,本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项,三等奖1项,省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展,plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目,既体现了这些前沿新技术的实际应用,也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师,能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念,不断拓宽知识面,加强新技术、新工艺的学习,跟上科技发展的步伐。其次,教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点,新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺,懂得生产管理与劳动组织,具备较强的设备故障查排能力,只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐,才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此,学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时,着力提升其理论水平与实践创新能力:一方面,通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式,帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵,提高新背景下职业教育教学改革的适应能力;另一方面,制定政策,鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年,并为企业做好技术服务等工作,旨在积累现场工作经验,提升实践与创新能力;再次,聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作,组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队;最后也是最关键的一点,是以技能大赛为抓手、为参照,进行专业教学改革,倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务,用大赛的流程组织教学活动,用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准,达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量,更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领,抓住示范院校建设的契机,投入700万元,改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准,淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备,与企业合作,新建了三个理实一体化教室,扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练,又能完成综合职业能力培养,亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑,还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时,积极寻求校外合作企业的支持,以弥补人才培养过程中设备与资源的不足,如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施,就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中,锻炼了教师队伍,密切了校企合作关系,构建了具有职场氛围的学习与工作环境,培养了实践与创新能力,增强了学生的就业竞争力。 总之,技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新,已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌,其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面,必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要:水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一,同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析,充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字:水电站;电气自动化应用;重要地位 电力电子技术的广泛使用,微电子产业的迅猛发展,使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实,利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控,主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测,发出指令实施相应操作,依据软件信号发出危险报警等。简单来说,实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作,所有的设备在计算机指令的指示下进行,对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性,同时提高生产效率,改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性,减少人力资源的投入;改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化,使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动,进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化,也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置,保证水电生产工程得以继续。此外,将自动控制装置引入到各项流程的控制,可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知,电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的,人的操作往往不能及时准确的对其做出调整,采用自动装置可以解决这一难题,他可以及时准确的调节有功和无功功率,保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬,而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置,控制并指令选择最佳的运行组数,结合当前水利条件,使用最少的水生产最多的电能,更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行,减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务,减轻了它们劳动的强度,减少了运行管理人员的数量,实现少人甚至无人值班,提高了劳动生产效率,节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析: (1)实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择,在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化; (2)能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行; (3)实现对主要的电气设备和线路的监视、保护; (4)完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备; (5)完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态,拦污栅极是否发生堵塞的监控,以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时,水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性,能为水电站提供更多的经济效益而被使用,虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角,同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此,水电站在实际运行中,主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大,因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线,最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点,水头变化过大,会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以,采用plc编程控制器,可以根据电站水头的高低来修改程序参数,使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今,电子计算机技术普遍应用于各个领域,其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论,慢慢取代了传统意义上的控制系统,大大地提高了水电站自动化的发展,真正实现了 "无人值班,少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术;在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置,利用标准的以太网络格式,利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来,组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 (1)体系结构开放,等级层次分明同时还具有良好的可扩展性; (2)分布式系统选择分层结构,针对不同的监控对象,采用不同监控方法,具有性能较好的分散性、整体性和灵活性; (3)采用先进的冗余处理技术,提高系统稳定性; (4)结合windows操作系统以及先进的通讯手段,定期对系统升级; 4.3 系统具有的功能 (1)对水电站内的全部设备进行自动监视和控制,计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集,分析设备工作状态并进行记录; (2)对水电站实行自动化的控制,根据上级的调度要求,结合水电站的实际情况,对电站的生产能力进行自适性调节,保证水电站可持续发展模式; (3)实现水电站管理的自动化:实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合; 结语 水电站电气自动化的实现,提高了水电经济效益和水电安全性的同时,也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中,会继续加大对水资源的开发力度,届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。
谈电子商务对现代企业管理影响:电子商务时代下现代企业管理新举措 摘要:随着经济社会的不断发展,国际互联网的出现和迅速普及不仅仅改变着人类信息传输和交流的方式,更主要的是在于它已经引起整个社会组织架构和制度安排的深刻变革。传统的产业经济模式正在动摇、重组和消失,一种新型的经济模式――网络经济正在崛起。从而带动着电子商务的发展。本文通过对电子商务概念和电子商务时代对企业内部环境和运作模式的影响进行阐述,总结出现代企业管理的新举措。 关键词:电子商务;现代企业;经营管理;新举措 一、电子商务内涵 电子商务是指买卖双方利用现代开放的互联网络,按照一定的标准所进行的各类商业活动。电子商务是随着Internet发展而发展起来的。从1997 年开始,电子商务发生了质的飞跃,它真正超越大公司的应用范围而形成了一个全球性的经济现象。电子商务的飞速发展,其特殊的经营模式,必然会改变我们传统的管理模式和管理理念。无论电子商务将来的走向如何,至少它在管理上对我们的影响是巨大的。在由工业社会的产业经济向网络经济转变的过程中,电子商务是一种非常重要的、关键的手段和措施。它是网络经济与传统经济的桥梁,是企业由传统经济跨入网络经济的必由之路,因而,电子商务对企业经营环境及企业管理的影响是直接、深刻和全方位的。 二、电子商务对现代企业经营管理的影响 电子商务对现代企业经营管理的影响面广而大,如在组织结构、管理模式、生产经营和销售管理等方面,但是综合分析来看,其主要的影响在以下两个方面: 1.生产经营 电子商务对企业生产经营的影响主要表现在以下几个方面: (1)降低企业的交易成本。首先,电子商务降低企业的促销成本。据国际数据公司的调查:利用因特网作广告媒体,进行网上促销活动,结果是销售额增加10倍,而费用只是传统广告费用的1/10。其次,电子商务降低采购成本。利用电子商务采购系统,企业可以加强与供应商之间的合作,将原材料采购与产品制造有机地结合起来,形成一体化信息传递和处理系统。通用电器发言人说:自从采用电子商务采购系统后,公司的采购费用降了30%(人工成本降低了20%,原材料成本降低了20%)。 (2)减少企业库存。IBM个人系统集团从1996年开始应用电子商务高级计划系统。通过该系统,生产商可以准确地依据销售商的需求来生产,这样就提高了库存周转率,使库存总量保持在适当的水平,从而把库存成本降到最低。 (3)缩短企业的生产周期。网络技术的飞速发展为产品的开发与设计提供了快捷的方式。第一,开发者可以利用网络快速地调研市场,了解最新的需求;第二,开发者可以利用信息的传播速度迅速收到产品的市场反馈,随时对开发中的产品再改良;第三,开发者可以利用网络了解到竞争对手的最新情况,从而适当调整自己的产品。 (4)增加企业交易机会。网络的开放性和全球性使得电子商务不受时空的限制。企业必须连续不断地为世界各地的客户提供技术支持和销售服务。不间断地运作给企业增添了许多交易机会。 2.销售管理 (1)传统经营模式通过各种媒体做广告,需要对复杂的销售渠道进行管理,并且目标市场受到地域的限制,这是一种销售方处于主导地位的强势营销,而电子商务环境下的网络营销是一种主动方在于客户的软营销。 (2)由于受到地域的限制,传统企业所面对的市场是有限的,而利用互联网进行商务活动则使企业直接面向市场,在网上展开的营销活动,面对的就是全球市场,能够针对全世界每一个客户,电子商务就成为企业最好的国际交易平台。全方位展示产品,促使顾客理性购买。从理论上说,顾客理性地购买,既能够提高自己的消费效用,又能够节约社会资源。网上销售可以利用网上多媒体的性能,全方位展示商品功能的内部结构,企业通过网络展示商品的质量、性能、价格及付款条件等,从而有助于消费者完全地认识了商品及服务后,客户各取所需,发出订单,再去购买它。传统的销售在店铺中虽然可以把真实的商品展示给顾客,但对商家而言,必须有相应的基础设施来支持,如仓储设施、产品展示厅、销售店铺等,从而增加了销售成本,对一般顾客而言,一方面,顾客需要亲临现场,花费时间、精力等成本,另一方面,顾客对所购商品的认识往往是很肤浅的,也往往容易被商品的外观、包装等迷惑。 三、电子商务时代下现代企业管理对策 电子商务的确可以为企业带来强大的生命力和巨大的竞争优势。 现代企业应正视扑面而来的电子商务浪潮,做好各方面的准备,以便在未来的电子商务领域占据有利地位,在全球经济一体化的未来立于不败之地。 1.树立全新的电子商务意识 企业内部应从上到下提高对电子商务的认识,尤其是企业高层管理人员应充分认识到电子商务的优势及对企业竞争力的提升作用, 结合企业不同层次、不同岗位人员的具体情况,进行有针对性的培训。培训的内容主要包括计算机知识、网络知识、电子商务知识等。通过培训,使全体员工对电子商务有清醒和正确的认识,并在实际工作中树立全新的电子商务意识。 2.加强企业信息化的硬件建设 企业内部应在政府基础设施建设基础上,加快企业信息化建设的步伐,建立和完善企业管理信息系统,特别是市场营销信息系统,拓展电子商务业务领域。同时要遵守国家及有关部门制定的法律法规,技术标准和安全管理规定, 在观念、组织、资金和技术允许的条件下,小规模地率先在标准化程度高、交易量大、批发次数多、顾客流量大的商品或服务领域开展电子商务活动,以此为突破口带动企业电子商务活动的全面开展。 3.根据电子商务要求进行业务流程重组 电子商务决不是一些网络设备的堆砌,也不是连线上网那么简单。 企业在进行电子商务之前,一定要对原有的业务流程重新分析,要打破原有不合理的业务流程模式。根据供应链、产业链、价值链、物流、商流、资金流、信息流,优化控制及网络经济要求,进行业务流程重组,建立新的商贸运行和管理模式。 4.改变企业组织结构和管理方法 为了适应电子商务的发展和要求,企业的组织结构应该向扁平化的方向发展。 企业应增加技术支持部门和数据采集部门,减少某些中间信息传递环节以及某些销售渠道等,缩短相互作用和影响的时间滞差,加快经济主体对市场的反应能力,提高信息传递效率,从而增强市场竞争力。 组织结构变化后企业的管理理念和方式也应做相应的变化。企业应改变传统的管理观念,实行科学管理,建立良好的管理规范和管理流程,提高企业的整体管理水平。 5.强化电子商务专业队伍建设 电子商务需要高级、中级、初级不同层次的人才,需要信息、技术 通讯技术、自动化技术、计算机软硬件应用人才,需要经营管理人才,更需要既懂行业业务又懂信息技术的复合人才,既懂法律又懂技术的复合性人才。企业应该通过培训、引进、与各院校或科研机构联合培养等多种途径培养一支高素质、复合型人才来满足电子商务发展的需要。 电子商务技术在我国现代企业管理中应用的前景广阔。随着电子商务时代的到来,如何推行电子商务在企业经营和管理中的应用对众多企业家而言迫在眉睫。然而从中国企业现状看,有些企业内部信息化尚未实现,中国还缺乏庞大的、良好的、完整的网络运行环境。电脑病毒时有发作、黑客神出鬼没,信息流通的技术安全没有充分保证也阻碍了电子商务的推行和发展。首先,企业不仅要建立完整的内联网,还要在内部普及和使用。其次,需要I T 、工商业界人士的共同努力和政府的鼎立支持;再次,电子商务的发展是知识经济的体现,这就需要整个网络用户素质的提高,需要广大国民对这一事物的认可和接纳。虽然我国电子商务起步较晚,在推广和应用中存在一些困难,但我们应该欣喜地看到:电子商务在一些企业成功应用也为我们提供了宝贵的可以借鉴的经验。我们有理由坚信:电子商务将会对我国企业的经营和管理产生深远的影响。 作者单位:无锡商业职业技术学院 谈电子商务对现代企业管理影响:电子商务对现代企业管理的影响 摘 要:利用信息网络技术不仅降低现代企业的成本,同时也扩大了企业的收益,提高了企业管理效率和增强了竞争力;电子商务的出现不仅给社会带来了巨大的发展机会,而且对企业现代化进程起到巨大的推动作用。 关键词:电子商务;网络技术;企业管理 伴随着网络技术的广泛应用,电子商务在各行各业的应用也得到了迅速发展,并影响了对现代企业的生存和发展。利用信息网络技术不仅降低现代企业的成本,同时也扩大了企业的收益,提高了企业管理效率和增强了竞争力。在当今世界贸易中,电子商务是速度最快、应用前景最广、内容不断创新的一个领域。电子商务的出现不仅给社会带来了巨大的发展机会,而且对企业现代化进程起到巨大的推动作用。 电子商务对现代企业管理的影响具体体现在以下几个方面: 一、改变着企业资金筹措的方式 对于企业来说,资金筹措的另一个重要来源就是作为资金市场中介的商业银行,它也正在由于IT技术和信息网络的发展,而发生着巨大的变革。对于出现的网络银行,完全改变了企业资金操作的手段,降低了操作的成本。企业财务管理的部分规则,不得不随之而有所变化。例如,在银行授信额度内,发出借款信息的时机选择,有关还款数量与时间的决策技术等,将会由于操作的手段的更新而改变,以进一步降低成本、提高利润。 二、降低了企业的采购和生产成本 公司要降低采购成本就得发展与主要原料供应厂商的关系,才能获得折扣,并更加紧密地融入加工过程。在应用电子商务后,公司在进货的过程中,已经开始通过网络降低劳动力及其他成本。自动化的进货程序可使负责进货的职员有更多的时间去为更划算的价格进行谈判。据专家估计,在进货成本方面,使用EDI 的公司一般能节省5%~10%的成本,而Internet可以使成本进一步降低。Internet使公司可以与新厂商进行电子贸易,也可以同以前使用传真和电话的中小型企业进行电子贸易。 三、有助于减少企业的库存产品 公司的库存量越大,经营成本就越高,利润就会减少。存货太多并不能保证更好的销售服务。正确管理存货能为客户提供更好的服务并为公司降低经营成本,加快库存核查频率会减少存货相关的利息支出和存储成本。减少库存量意味着现有的生产加工能力可更有效地得到发挥。更有效的生产可以减少或消除企业和设备的额外投资。电子商务被运用于加工厂、市场营销部门和采购部门之间,使公司能对市场作出快速反应,可以减少产品的库存量,一旦出现问题,也能作出相应的调整。 四、正在再造整个流通环节 传统的“厂家─批发─零售─消费者”的方式正在被打破,“厂家─(直接面对)─消费者”的方式正在形成,新的物配体系正在形成。从而新的物流体系正在形成。这是无情的“大浪淘沙”。其结果,是流通组织的再造:有的要消亡,有的要改进,有的流通组织则要新创。运输体系、运输的组织方式和相应的存储方式也会因电子商务而再造。 五、改变了企业竞争机制和营销方式 首先,改变了企业竞争方式。电子商务改变了上下游企业之间的成本结构,使上游企业或下游企业改变供销合同的机会成本提高,从而进一步密切了上下游企业之间的战略联盟。这不仅给消费者和企业提供了更多的选择消费与开拓销售市场的机会,而且也提供了更加密切的信息交流场所,从而提高了企业把握市场和消费者了解市场的能力。其次,改变企业形象的竞争模式。电子商务为企业提供了一种可以全面展开其产品和服务的品种和数量的虚拟空间,能够提高企业知名度和商业信誉。根据在线购物表明,网上公司可以为顾客提供品种齐全的商品、折扣以及灵活的条件、可靠的安全性和友好的界面,在线购物者在购物上不一定非购名牌不可。再次,改变了企业的营销方式。一方面,改变厂商的广告方式,网上广告的传播范围更为广泛,平均费用大为降低。另一方面,改变品牌的塑造方式,因而品牌的市场优势的作用正在改变。不知名品牌进入市场的机遇之门正在洞开。 六、有利于企业开拓国际市场,增加贸易机会 近几年来,电子商务在国际贸易活动中所具有的重要地位日趋显著,国外许多大公司已明确宣布,谁不采用电子数据交换供货,就拒绝向谁订货。由此可见,电子数据的应用使国际市场上形成了一个新的市场壁垒,不用电子数据就等于被排斥在这个壁垒之外。 七、改变了企业的销售方式 表面上,这是最寻常的改变。毫无“石破天惊”之感。然而,最不寻常的改变,正孕育在这最寻常的改变之中。传统的商务活动最典型的情景就是“推销员满天飞”“采购员遍地跑”,“说破了嘴、跑断了腿”;消费者在商场中筋疲力尽地寻找自己所需要的商品。随着电子商务的发展,市场竞争变得越来越激烈。新技术、新产品日新月异,产品生命周期越来越短全球客户和企业都在同一网络之中。在电子商务环境下,企业面对的客户将是业界各地上亿万的各具个性的网络消费者,并且可以了解市场信息,即时地完成网上交易结算,同时,网络消费者也会应用现代化信息技术和手段,在全世界无数个企业和各种各样的产品中进行选择。 八、使企业的售后服务日趋完善 借助于电子商务,各个公司的售后服务途径变的越来越多,除了传统的人工和电话渠道外,还包括网上客服:有条件退货、建立客户咨询系统、成立客户投诉中心、无条件退货等。从以上的网络服务内容可以看出,各个公司都在通过各种方式来完善售后服务,更好地保证消费者的利益,同时也为自己在竞争中占据优势地位提供了良好的基础。可见,电子商务对企业发展的推动作用是巨大的。但我们同时也应该看到,在电子商务中,交易者、交易方式、交易意向和交易标的 表达都虚拟化。交易者的知觉线索被部分剥夺,交易过程与结果的不确定性增加,加上网络黑客侵扰及经济犯罪的威胁存在,商品和服务的提供方式,支付方式的信用风险,质量风险和技术风险都有所增加。 电子商务的实质是企业通过以因特网为核心的信息技术在企业生产经营活动中的广泛应用,到有效降低生产经营成本,显著提高经营管理效率,成为开拓国内外市场,大幅度冲进客户满意度等目的,进而提高企业适应市场,满足市场和开创市场的能力。电子商务在全球范围内的迅猛发展,已对人类社会的进步和繁荣产生了深远的影响。 谈电子商务对现代企业管理影响:论电子商务对现代企业管理水平的提升 摘要:电子商务是划时代的科技革命应用,为企业改变传统生产经营模式,节约成本,寻求无限市场空间提供了可能。本文从电子商务对现代企业在采购、制造、营销、研发和客户关系维护等方面所产生积极作用的分析,让更多企业认识到电子商务对市场经营的重要作用,并利用好这一工具,主动适应信息化革命,提升企业的综合竞争力。 关键词:电子商务 现代企业 生产经营 信息时代已经完全到来,影响到我们生产生活的每一个方面,它对企业生产经营影响的最主要方面是电子商务的广泛应用。为生存也好,为发展也好,电子商务是企业管理者不得不面对和思考的重要课题。这是因为电子商务通过对研发、采购、制造、营销产生的影响,涉及了企业的成本控制、效率提高和市场占有等关键性问题。本文试图企业生产经营的主要方面,浅析电子商务对现代企业发展的积极推动作用,以期能引起企业对电子商务的重视,并为企业拓展电子商务的应用领域提供一些启示。 一、减少采购成本,建立快速反应的动态企业联盟 电子商务弥补了订货会、供需见面会等传统采购原材料传统方式占用一定人、财、物的不足,减少了企业采购成本支出。电子商务的发展,使企业之间的竞争从实际占有资源的多少,转变为可控制运用资源的多寡。企业只有利用外部资源尤其要发挥好网络的作用,与合作伙伴、供应商做到信息资源实时共享,才能最大限度地提高运作效率,降低采购成本。 第一,实现了电子商务的企业,能够在自己的专用网络上通过edi直接与贸易伙伴进行谈判和交易,或通过互联网进行远程检索,以减少传统采购过程中人员差旅费、调研费的发生;甚至可以通过网络向全球供应商进行招标,由此也避免了经济学中所谓的信息不对称造成的各种损失。同时,通过企业内部网络能及时了解本企业的库存动态信息,进行适时采购,避免因传统原材料短缺信息获取时间延迟而影响企业正常生产经营。 第二,通过电子商务,企业可以加强与主要供应商之间的协作关系,并形成一体化的信息传递和信息处理体系,不但降低了采购费用,更重要的是能让采购人员把更多的精力和时间集中在价格谈判和改善与供货商关系上,建立起相对稳定的企业发展联盟。统计资料显示,使用edi可以为企业节省5—10%的采购费用。美国通用电气公司自1999年把公司采购业务电子商务化后,其供货商不愿意冒着失去通用电气业务的风险,也都于2001年完成了电子商务化的工作。通用与供货商几乎所有的业务都在互连网上完成,为其节约了大量的成本,同时也与供应商建立起了良好的、紧密的、新型的动态企业联盟,达到双赢的目标,提高了双方的市场竞争力。 二、降低库存,实现柔性生产控制,产品研发快速科学 企业传统生产过程中存在以产定销、库存控制、生产线过长、研发周期过长等诸多问题,限制了企业的灵活性,生产费用难以降低,生产决策难以跟进市场需求。电子商务能有效克服企业在传统的生产方式、研发、库存等方面的缺陷,适时把握市场需求,提高企业生产决策科学化水平,合理控制库存,提高企业资金利用率。 第一,减少企业库存,提高库存管理水平。产品生产周期越长,企业越需要较多的库存来保证履行供货合同,大量库存导致企业运转费用、租金成本、管理费用显著增加,效益降低。在电子商务环境下,企业间的合作不断加强,mrpⅱ、erp、jit等先进生产方式的应用,为企业实现精确生产,零库存奠定了基础,从而节约大笔开支。例如,美国dell公司网络直销模式就实现了零库存。 第二,实现生产过程柔性控制。传统经营模式下的生产方式是大批量、规格化、流程固定的流水线生产,基本上是以某时间段的销量为参考来决定本期生产规模,生产决策存在比较大的盲目性;同时由于信息不对称,涉及产品的每个零件都在本厂生产,外协加工工序较少,占用了大量的资金和资源,对企业规模化经营不利,难以实现利润最大化。而基于电子商务的生产方式是需求拉动型的生产,网络将生产企业和消费者联系在一起,使消费需求信息得以迅捷地传达给生产者,据以组织生产,这样就使得生产方式由大批量、规格化的典型工业化生产向顾客需求拉动型生产转变,在生产过程中实现柔性化管理。 第三,缩短了生产与研发的周期,产品定位更加准确。电子商务提高了信息和资金等的转移速度,提高工作效率,缩短生产周期,从而降低单位产品的生产成本。另外,电子商务环境下,厂商总是用自己全新的技术和产品赢得市场,以在竞争中获得胜利。随着人们生活、消费水平的提高,人们更加要求高质、高速的个性化服务,企业即使花费巨额资金进行研发工作,若周期过长,也是昨日黄花。在互联网上,消费者可以以互动的方式进行订购,并协助企业设计出一套解决方案,使企业最大可能地理解顾客,理解消费者,从而使产品几乎以零开发周期的速度进入市场。 三、节约销售费用,市场空间大大拓展 第一,电子商务可以降低企业的营销成本。企业通过互联网进行广告宣传及市场调查,构筑遍及全球的营销网络,改变了市场准入及品牌定位等规则,建立起无中介的销售渠道,与消费者直接接触,既降低了流通费用和交易费用,又加快了信息流动速度。同时,网络宣传可以大大降低促销成本。据国际数据公司的调查,利用因特网作为广告媒体进行网上促销活动使销售额增加10倍,而费用只是传统广告方式的1/10。 第二,突破了时间与空间的限制。传统经营模式通过各种媒体做广告,需要对复杂的销售渠道进行管理,并且目标市场受到地域的限制,这是一种销售方处于主导地位的强势营销,而电子商务环境下的网络营销是一种主动方在于客户的软营销。 由于受到地域的限制,传统企业所面对的市场是有限的,而利用互联网进行商务活动则使企业直接面向市场,在网上展开的营销活动,面对的就是全球市场,能够针对全世界每一个潜在客户,电子商务成为企业最好的国际交易平台。 电子商务克服了时差带来的国际商务谈判的不便,为企业不间断交易提供了可能,交易时间理论上的无限延长必定会给传统企业带来更多的机会,24小时网上在线销售可在一定程度上使企业的销售增加,企业的网址成为永久性的地址,可为全球的用户提供不间断的销售信息。 第三,全方位展示产品,促使顾客理性购买。从理论上说,顾客理性地购买,既能够提高自己的消费效用,又能够节约社会资源。网上销售可以利用网上多媒体的性能,全方位展示商品功能的内部结构,企业通过网络展示商品的质量、性能、价格及付款条件等,从而有助于消费者完全地认识了商品及服务后,客户各取所需,发出订单,再去购买它。相对于传统的店铺销售,商家免除了相应的基础设施来支持,如仓储设施、产品展示厅、销售店铺等,减少了销售成本;顾客不必亲临现场,就可以选购自己喜欢的商品,不但符合现代快节奏的生活方式,还节约了时间、精力等成本。 四、提高服务质量,提升客户满意度 客户是企业最重要的资源。不断了解顾客需求,对产品及服务进行改进,满足顾客的需求,提高客户满意度和忠诚度是企业能否在市场上立足的关键。电子商务以其互动性、灵活性、人性化等特点在客户拓展与维护方面有体现出一定的优势: 第一,双向互动,个性化服务,实现准确市场定位。企业与客户之间的交流更加便捷通畅,客户是直接按照需求向企业提出要求,企业根据客户的不同需要及时提供个性化服务,最大可能满足客户。企业通过对顾客需求的归纳,能够及时把握市场脉搏,为企业的经营决策提供第一手资料,准确定位目标市场,降低决策风险,提高决策针对性与科学性。 第二,密切与客户关系,提升客户满意度与忠诚度。电子商务互动式沟通,使消费者更易表达出自己对产品及服务的评价,这种评价一方面使企业可以更深入了解用户的内在需求,及时了解市场动态,调整企业产品结构;另一方面企业的即时互动式沟通,可提高企业的售后服务水平,提升客户的满意度和忠诚度,促进了双方的密切关系。企业还可以建立客户智能管理系统,建立客户服务数据库,分析出客户的需求特征,这样服务人员就能马上响应客户的要求,并为其提供个性化的建议。服务质量提高之后,客户感到了企业对他的尊重和关怀,并对企业产生了信任,企业将来拓展了产品线或服务范围,客户会首先感兴趣,从而理顺了企业资源与客户需求之间的关系,提高客户满意度并减少客户变节的可能性。 综上所述,电子商务从研发、生产、销售、售后服务等环节促进了现代企业经营管理水平的提升,削减了经营成本,提高了工作效率,提升了决策水平,拓展了市场空间,稳定了客户关系。在我们所处的这个高速发展的信息时代,电子商务正以前所未有的速度影响着企业生存与发展,是每个企业都不能回避的客观实际,只有以与时俱进,主动融入,才能在现代化的市场竞争中立于不败之地。
煤矿监测系统论文:浅议煤矿瓦斯安全监测系统 摘要:众所周知能源工业是国家经济发展的命脉,然而我国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观,尤其是重、特大伤亡事故频繁发生。在这些事故中,瓦斯爆炸又占绝大多数。其中有很多诱发因素,但各煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故频发的重要原因之一。本文主要介绍了瓦斯防治导航监控管理主要内容及瓦斯安全监控设备安装时的要求及技术管理,最后展望了煤矿瓦斯监控系统的发展趋势。 关键词:煤矿;瓦斯;监测系统 1、引言 我们都知道瓦斯灾害是煤矿生产中的主要灾害之一,一方面为了满足国民经济快速发展对煤炭能源的强劲需求,国内煤矿开采强度普遍增大;随着开采深度向深部延深,多数矿井由原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯或瓦斯突出矿井,这是近年来我国煤矿瓦斯事故多发的客观原因之一;另一方面国内几起重大瓦斯事故的原因分析表明,瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是导致瓦斯事故频繁发生的重要原因。因此瓦斯治理就成为煤矿安全生产的重点与难点。那么如何运用信息技术改善瓦斯防治管理手段、提升瓦斯管理水平,已经成为我国煤矿安全生产的迫切需求。 2、瓦斯防治导航监测管理主要内容 什么是煤矿瓦斯安全监控系统呢?所谓煤矿瓦斯安全监测系统 是指利用信息管理、计算机网络等技术对矿井甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等实施远程动态监控管理,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。 目前,我国煤矿多数矿井都装备了瓦斯安全监测系统。同时随着电子技术、计算机软硬件技术的发展和企业自身发展的需要,煤矿安全综合信息化网络监测管理应用系统等到了快速发展。人们就可以通过安全监测系统来分析判断、提醒和报警实现生产矿井瓦斯防治导航的技术,来确保煤矿系统的安全运行。 瓦斯防治导航监控管理主要有以下内容: (一)监测系统监控管理内容 监测系统以采掘工程平面图为基准,新建添加各种监控传感器及必备的监控内容,设计有传感器说明牌、传感器监测表,对监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表,实现对监测传感器的定位管理,对监测数据、监控区域的预测、预报、预警,判断更直接、快速。 (二)通风系统主要设施监控管理内容 通风系统以采掘工程平面图为基准,新建添加各种通风设施,设计有设施说明牌、设施监测表,对通风设施监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表,实现对通风系统设施管理的预测、预报、预警,根据授权进行签名评价、消警、处理,消除安全隐患及导航系统报警信号。 (三)采掘生产系统主要监控管理内容 在数字化的采掘工程平面图上对采煤工作面和掘进工作面的适时位置进行活化处理,根据其推进度按时更新,系统将根据其更新的适时位置线对推进前方影响区域内瓦斯情况进行分析、评价、预测、预报、预警。 (四)瓦斯地质信息监控管理内容 瓦斯地质以采掘工程平面图为基准,划出高瓦斯区、高瓦斯带、突出威胁区、突出危险区,随采掘工作面推进按监测表要求,随时进行预测、预报、预警。 3、瓦斯安全监控设备安装时的要求及技术管理 煤矿企业在对瓦斯安全监测设备安装时必须符合以下要求: ①瓦斯监控装备必须具有煤安标志,设备下井前必须经过调试、校正,检查合格后方可使用。对于没有煤安标志和合格证明的设备一律不准下井和安装使用。 ②监控设备必须按设计要求进行安装,各项技术参数的取值也必须符合设计要求。 ③监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧,严禁接在被控开关的负荷侧。 ④电缆要求:本质安全型监控装备其输出本质安全型部分可不按防爆要求管理,但其关联设备仍要按防爆要求管理。 ⑤井下主机或分站应安设在支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或峒室内,且距巷道的底板距离不得小于300mm。 ⑥传感器必须垂直悬挂。 ⑦设备安装完毕经过调校,测试合格,由瓦检员、安装人员、施工单位共同在安装申请单上签字,然后移交给施工单位使用和保管。 加强瓦斯监控设备的技术管理 ①矿井技术人员要充分利用计算机数据库的监测资料,定期组织分析,查找瓦斯超限或设备故障的原因,制定针对性的措施,以确保安全生产。 ②加强技术资料管理。技术人员要经常收集整理各种瓦斯监控技术资料,并分门别类进行建档。 ③配齐瓦斯监控人员,强化培训、提高素质、确保瓦斯监控工作的正常开展。安装、维修及监控室值室人员必须经过专业培训并经考试合格后挂证上岗,不合格的不得上岗。 4、煤矿瓦斯监控系统的发展趋势 ①智能化自检功能 系统故障自检功能向智能化发展,具有对故障的智能分析、判断功能,改变系统自检功能单一、简单的情况,做到系统常见的软件和硬件故障都能通过门检功能进行判断, 从而缩短故障处理时间,更好地保障矿井安全生产。 ②规范通信协议 通信协议不规范的后果是造成设备购置重复, 不能随意进行软硬化升级的改造。制定统一的专业技术标准,对促进矿扑监控技术发展和系统的推广应用具有十分重要的意义。 ③实现监控信息网络化 根据监控系统网络化管理的需要, 监控系统的实时监控信息被网络共享,系统应用软件按统一的格式向外提供监测数据,每一台在网远程终端都可以共享监控信息, 为决策和管理层提供决策依据。 ④传感器技术得到改善,将开发出高品质的传感器 未来的高性能传感器的寿命、抗高浓冲击性能、抗中毒性能将会得到改善。 5、结论 总之,瓦斯安全监测系统是领导煤矿安全生产决策提供科学可靠的第一手材料,是及时协调和正确指挥生产的重要途径。充分发挥煤矿瓦斯监测的重要作用,有效遏制煤矿重特大瓦斯事故的发生,规范瓦斯监测系统的运行管理,从而真正发挥监控系统在 “一通三防”中的作用,保证瓦斯监测系统正常运行,能够使煤矿安全生产得到进一步提高。 煤矿监测系统论文:浅谈煤矿安全生产监测系统的组成与技术改进 【摘 要】自2000年以来,随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要,我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率,同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。 【关键词】煤矿安全;监测;改进 1、煤矿安全生产监测监控系统组成 系统由早期的地面单徽机监侧监控已发展成为网络化监测监控。其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。 监测终端:主要监侧煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件。如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等。 监控中心站:主要监控井上、下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态今数,如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量;水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。中心站软件具有侧点定义功能;具有显示测量参数、数据报表、曲线显示、图形生成、数据存储、故障统计和报表、报告打印功能。 井下分站:尽管各厂家的监控系统井下分站形式多样,但基本上具备了如下功能: 开机自枪和本机初始化功能:通信侧试功能:分站设程控功能(实现断点仪功能、风电瓦斯闭顿功能、瓦斯管道监侧功能和一般的环境监侧功能等);死机自复位功能且通知中心站;接收地面中心站初始化本分站参数设里劝能(如传感器配接通道号、量程、断电点、断电点、报普上限和报替下限等):分站自动识别配接传感器类型(电压型、电流型或频率型等):分站本身具备超限报苦功能;分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作功能和异地断电功能。 传感器:传感器的稳定性和可靠性是煤矿监侧监控系统能正确反映被侧环境和设备参数的关键技术和产品。目前国内生产和用于煤矿监侧监控系统的传感器主要有瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓煤位、水仓水位、电流、电压和有功功率等模拟量传感器,以及机电设备开停、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器,以上传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测监控的需要,但国产传感器在使用寿命、调校周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品相比还有很大差距,某些传感卷(如瓦斯传感器)的稳定性还不能满足用户的需要。 2、移动井下人员定位技术和定位功能模块 井下作业人员的流动性大以及工作环境复杂,一旦事故发生,井下人员的确切数量以及每个人所处的具体位置都很难确定,从而给营救工作带来极大困难,常常会延误营救的最佳时机并造成严重后果。另外,一旦意外事故发生遇难人员的具体位置不能确定,导致发生被困人员生死不明的情况。同时,为了避免挖掘中对人员的伤害便不能使用大的机械设备进行救援,从而导致救援进展缓慢。如果能够确定井下工作人员的确切位置便将会大大加快救援的进度,这样就有可能营救出更多的人员,从而把损失降到最低的限度。 1)系统定位方法和定位模块 井下定位系统的采用集中的定位方式由管理中心进行定位。 定位步骤如下:首先布设网关和参考节点,保持网关之间的距离,再布设一些位置已知的参考节点保证每个移动节点至少要处于多个参考节点的射频信号覆盖范围之内。 欲定位时首先确定当前节点相对于参考节点之间的位置,因参考节点的位置把移动节点相对参考节点的位置和参考节点的绝对位置相加,即可得到该移动节点的绝对位置。具体定位步骤如下:首先进行移动节点的相对定位来确定移动节点相对于参考节点的位置。采用的测距技术为无线电信号强度和无线电信号覆盖关系相结合的技术。 RSSI测距是指无线射频通信时,节点所接收到的射频信号强度是随距离衰减的,采用信号强度随距离衰减模型并不增加额外装置。 距离测量是节点定位时,通过检测相邻参考节点的无线信号强度来计算它们信号强度之比,利用RSSI计算出该员工到多个参考节点的距离。 位置计算指的是移动节点根据所计算得到的距离值,根据两点、三边以及三角测量法等方法,计算出该节点距离最近的网关的二、三维距离,从而实现了移动节点相对于参考节点的定位。 2)基于无线传感器网络的井下人员实时定位系统 目前,井下定位一般采用射频识别卡(RFID)的方式。员工随身携带写有唯一编号的电子射频识别卡,巷道的询问装置发射询问信号接收员工电子识别卡的应答信号从而实现员工的定位。 这种定位系统存在诸多问题,首先是定位精度低,它的定位精度取决于巷道询问装置间的距离,一般的电子识别卡定位方式中巷道询问装置的距离是几十米的量级定位精度,不能精定位便对于紧急情况的救援只能提供有限的帮助。另外射频卡一般是被动卡,从而只能应答固定的询问。在发生意外时员工仅仅依靠电子识别卡仅能确定事故发生之前的大概位置而不能与巷道询问装置进行双向通信。 3、用于煤矿生产安全实时监控子系统管理平台 基于已有的通用管理信息系统,针对煤矿生产安全监控的特殊需求为煤矿管理者定制开发一个监控管理信息系统,该系统具有用户认证数据管理、数据查询以及实时监控等多项功能。配置了针对矿井应用的专用无线传感器网络,用于数据管理的数据库服务器和便于信息共享的Internet服务器。适用于各类气体以及人员位置监控的现代化管理系统。本项目中的监控系统能够提供基于GIS的和采用自定义条件方式的查询、统计和报表功能。提供对所有监测信息的数字信息、图像或视频的实时监视。整个监控系统采用模块化的设计方法,能够随着需求的变化增加新的功能从而不断地进行完善具有良好的可扩展能力。 4、技术趋势 传感器网络有着巨大的应用前景和发展空间,被认为是将对21世纪产生巨大冲击的技术之一。传感器网络以一种新的无处不在的主动式计算模式推动科技发展和社会进步已成为国家竞争的焦点,从而关系到国家政治、军事和社会安全等诸多方面。发展具有自主知识产权的传感器网络技术,完成推动新兴传感器网络产业化的跨越式发展,对于我过在21世纪的国际战略地位具有领先地位至关重要意义。 煤矿监测系统论文:基于物联网的多层次远程煤矿安全监测系统 摘 要 煤矿安全信息远程监测系统正变得越来越复杂,对数据的实时性、完整性和正确性,尤其是对实时数据响应的快速性、对监测环境的远程遥控能力提出了更高的要求。文章介绍了一种基于物联网的多部门、多层次煤矿安全信息远程监测系统,较为详细地介绍了系统的总体设计、软硬设计、数据传输程序设计及信息安全设计。该系统具有数据传输实时、完整、正确、遥控性能较好、数据处理和存取快速、系统可扩充并灵活支持扩展应用等特点,便于管理层快速、及时、准确地获取生产数据,提高决策科学性。 关键词 煤矿安全 监测系统 物联网 传感器网络 1 前言 煤炭作为我国重要的能源之一,在国民经济发展中有着至关重要的地位。然而,在我国煤矿企业管理过程中,安全问题尤为突出。安全与生产的关系是相辅相成的,只有创造一个稳定、安全的生产环境,才能保障更高的生产效率,才能带来更多的经济效益。 安个与生产的问题不只是煤矿企业高度重视的对象,所有的矿山开采企业都必须认真考虑。传统的人工苦力开采己经不再存在,智能化开采技术已经实现部分环节由机器设备代替人工,这也是减少矿一山事故人员伤亡的措施之一。随着矿山开采深度的增加,高地应力、高温等问题也随之而来,使开采作业遇到一系列难题,这就要求智能技术必须不断的提高。现如今,基于数字化、信息化与集成化,对井下部分作业过程和环境状况进行实时监测、分析,实现了计算机网络管理智能化。 引入物联网技术,应用到矿山安全管理过程中,通过嵌入在各种设备中的传感器采集其运作信息,并对这些信息进行处理和共享,实现煤矿企业所有工作人员之间、工作人员与运转设备之间及所有运转设备之间的智能化管理,打造一个先进的智慧矿山。 物联网在矿山方面的应用发展正处于初级阶段。2010年3月,徐州市提出基于矿区智能化的“感知矿山”的概念,政府与中国矿业大学合作建立了感知矿山工程研究中心,成为物联网应用的一个重要研究领域。它通过物联网技术,实现对真实矿一山的可视化、智能化和数字化。其目的在于将矿山的地理、地质、生产、安全管理、产品加工、运销等各种综合信息进行数字化,将感知、传输、信息处理及智能云计算等物联网技术与现代采矿、矿物加工等技术相互紧密结合,以实现详尽地动态地描述并控制矿山生产与运营的安全过程,解决矿山瓦斯爆炸、透水事故等各种灾害预防的难题。 “感知矿山”不仅能够提高矿山的安全管理水平,它更多的是能够增加生产,利用信息、网络等技术感知并监控矿区运煤皮带、煤仓、变电站等各个生产相关系统,很大程度上提高了矿区的自动化生产水平。实施“感知矿山”的重点是将与安全生产相关的感知层设备接入网络。在矿区建设生产过程中,所使用的传感器生产厂商不一,协议接口也就不一致,更甚者,在早期建设的项目中,有些设备是没有智能接口的。总之,全而感知矿山的基础就是将设备全面接入传感网络对矿区进行多层次实时监测。 2 系统组成 系统总体采用分布式架构,如图1所示,将视频监控与语音对讲等数据采集和通信系统结合,实现系统内预警、报警与视频监控、数据采集及控制系统的联动,提高矿井的安防水平和快速反应能力。整个远程监测系统采用井下分控、矿区总控、各级安全监管机构三级构架组成的多层监测模式。各级安全监管机构可实时查看所辖矿区的安全生产情况数据。每个矿区设一个总控室对各矿井进行管理,各矿井设分控室对应矿井内各种传感数据进行分析和管理。 传输网络:各级安全监管机构和各矿区之间通过监控专网连接;各矿区内分控与总控之间采用专用IP网络连接; 前端系统:分控室前端采取模数结合、集中编码的方法,按自成系统、独立管控(含控制、存储)的要求来构成。前端系统能独立完成安防及数据采集系统的所有基本功能。 总控系统:由于前端系统功能较强大和完善,总控系统就显得相对简单,总控室的任务可根据实际现场情况向更重要的目标转移,使系统更具针对性和实用性。本设计采用网络监控、VGA上墙,屏幕墙采用两个由4×46寸液晶屏的拚屏屏幕墙; 传感器系统:分控部分集成了瓦斯、压力、光纤(用于监测顶板应力、应变、弯曲、裂缝、蠕变及位移等参数变化)、漏电检测传感器、温度、气体、湿度等等多种传感器,实现对井下生产运行数据的全局监控。 对讲系统:总控室与岗楼、门卫值班室、各分区分控室配备相应的对讲系统。系统为总线制的二级网联结构,具备全双工呼叫对讲、任意一点一址监听、任意一点一址(或多址、全址)广播、与视频的联动报警等功能。 2.1 硬件系统设计 井下分控单元需要将各个传感器采集的数据进行基本处理和传输,根据这一需求和井下具体环境的影响,本文采用基于ZigBee的无线传感器自组织网络技术,已经不同传感器应用形式和环境,将井下传感器均做成传感器节点的形式实现数据采集与基本处理功能。 基于ZigBee的传感器单元硬件组成如图2所示,包括电源模块、无线收发模块、接口电路、串口模块、传感器、微处理器等。考虑到zigBee模块要需要安装ZigBee协议栈,微处理器需要自带一个一定容量的可编程flash存储器,因此ZigBee模块的微处理器需要采用8位或16位的高性能单片机。 2.2 软件系统设计 传感器单元的软件设计主要包括,模块的定义、系统参数初始化设置和模块功能实现三个部分。模块定义主要根据应用要求定义模块是FFD还是RFD,从而确定节点的性质和软件内核的规模。系统参数初始化主要进行协议栈的配置,参数初始化流程如图3所示。首先定义系统的时钟信号,然后定义ZigBee芯片所连接的MCU类型和型号,接下来定义通信模块性质,即通信模块是全功能节点还是精简功能节点,再接着定义模块的工作频率和电源管理方式及ZigBee网络层和MAC层的参数,如网络地址、节点所属接口、集群等。 3 安全策略 ZigBee采用了分级的安全性策略:无安全性、接入控制表、32比特AEs和128比特AES。如果系统是用于安全性要求不高的场景,可以选择级别较低的安全措施,从而换取系统成本和功耗的降低;反之,在安全性要求较高的应用场景(如军事),l丁以选择较高的安全级别。这样,厂l衍可以综合考虑功耗、系统处理能力、成木和应用环境等方面因素而采取适当的安全级别。蓝牙协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需要的安全算法和处理过程。设备的鉴权是强制性的,所有的蓝牙设备均支持鉴权过程,而链路的加密则是可选择的。蓝牙设备的鉴权过程是基于问询一响应模式和共享的加密方式。为了使蓝牙链路的数据流具有隐蔽性,可以使用1比特的流密码对链路进行加密。密钥大小随着每个基带分组数据单元传输而改变。加密密钥可以从对设备鉴权中得到。这意味着,在使用链路加密之前,两个设备之间至少已经进行了一次鉴权。密钥的最大长度为128比特。 4 系统特点 (1)对煤矿进行多部门、多层次立体网络式监管,显著增加各种违规操作的成本,进而提高煤矿安全监管水平; (2)利用ZIGBEE技术,形成矿区局部自组织传感器网络,实现对矿区各项监控指标的实时立体监管; (3)考虑国家能源信息的敏感性,建立了多种信息加密机制,提高整个监测网络的安全性能。 5 结语 本文面向煤矿,利用物联网技术建立了多部门、多层次的远程安全监测系统,设计并开发了整个系统的软硬件平台,初步对系统的准确性、可靠性和稳定性进行了验证,结果标明达到了精度及稳定性的要求。由于单片机的扩展性,该系统未来还可根据被检测对象的实际需求配置不同的生理数据采集终端,具有很强的灵活性和适应性。 煤矿监测系统论文:基于以太环网的安全监测系统在中小煤矿中的应用 摘要:基于以太环网的安全监测系统给地方煤矿的安全监测系统发展提供一个平台,将多个相距较近的矿井合并采用一套基于以太环网的安全监测系统,再聘用专业人员统一进行管理,从而充分发挥了安全监测系统的功能,确保矿井安全生产又节约大量成本。 关键词:以太环网 安全监测 应用 近年来特别是国家对于煤矿瓦斯灾害的治理制定了一系列重大方针,其中“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理十二字方针尤为重要。实践证明,对于地方煤矿来说,在落实并实施“十二字”方针中,建立健全以监测监控瓦斯通风参数为核心的煤矿安全监测监控系统(以下简称监测监控系统),特别是管好用好煤矿安全监控系统,是建立防治瓦斯灾害的长效机制,遏制重大瓦斯事故,保证矿井安全生产的重大举措。坚持装备并管好用好监测监控系统,采用先进的监测监控手段,准确地反映煤矿井下瓦斯通风参数的状况及变化,及时地对作业地点和被控区域实行报警、断电,进而采取果断措施进行处置,具有更重要的意义。 1、目前地方煤矿安全监测系统的现状 在地方煤矿中,由于大多数乡镇煤矿技术力量严重缺乏;没有监测监控方面的专业队伍;管理人员及工人技术及文化素质低,缺乏对监测监控系统及其配套设备的原理、功能、性能、故障原因及检测、维修、维护方法的了解,因而监测监控系统在运行中发生故障,无力维护和排除。使监测监控系统不但没有发挥应有的作用,设置完全失去了存在的必要。 对在用的监测监控系统缺乏严格的体系管理,监管不力,如人员配备、规章制度、专业技术培训等;监控系统管理员职责不清。 综上所述,在地方煤矿中,为将安全事故隐患消灭在萌芽状态,从根本上减少和杜绝重大瓦斯事故的发生,总结经验,研究在地方煤矿中监测监控系统装备、使用、管理中应采取的对策,提高装备、使用和管理水平,发挥煤矿安全监测监控系统的“矿山安全卫士”的重要作用,已势在必行。 2、地方煤矿监测监控系统装备、使用、管理应采取的对策 近年以来,根据煤矿安全的实际状况,国家不断加大安全投入,并经相关部门提出了一系列关于在“双高”、“双突”矿井安装煤矿安全监测监控系统的要求,各省、市、地区也积极采取措施、挖掘资金渠道,落实中央的部署,取得了决定性的成果。 针对有相当一部分地方煤矿具有相距较近的特点,这就给当前自动化领域内的基于以太环网的网络测控架构的安全监测系统提供了更好发展的舞台,以太环网测控架构下的安全监测系统具有高速、大容量、开放性和适应性强的优点,可以将附近各个小煤矿的安全监测系统合并一套使用。各煤矿节省了中心站设置。节约成本投入。加之基于IP的Internet网络测控技术很大程度解决各种测控设备和计算机设备风各种网络互联的问题,增加系统通信的灵活性。而基于TCP/IP的测量、控制和管理一体化技术将测量、控制和信息管理结合起来,通过系统各要素之间充分协调配合,使系统整体达到最优目标。完全能够实现煤矿安全监测监控系统的各项功能。基于以太环网下的安全监测监控系统结构是依靠其强大的远程化、智能化的测控功能,从而实现煤矿各类参数监控。 3、基于以太环网下安全监测系统的架构 基于以上原则,图1设计了所示的基于以太环网下各个煤矿的安全监测系统的架构,图中描述了测量、控制设备与网络相互连接组成一个安全监测系统,整个系统构成主要分为以下二网络层次: 第一网络层次:是各被控设备通过网络化智能监控装置连成一个监控网,各传感器送来的状态信号通过装置的输入端口输入,供单片机处理、传送、控制指令由输出端口输出到设备的执行控制机构,串行接口作为设备与监控装置进行数据交换的扩展接口和连接微机的虚拟控制台接口。 第二网络层次:是区域以太环网。在这一层次中,各煤矿的网络设备和管理系统的网络设备等连成一个局域内部的网络,有较高的安全性。 采用上述方法的特点: (1)网络化智能监控装置成为一个监控信息汇集平台。各煤矿监控装置通过第一层次和第二层次的衔接点,对输入的普通模拟信号进行辨识并处理,然后进行编码并通过网络响应远方的请求,同时监控装置也可对接收自网络的有效数据指令进行解释,以决定在相应的端口输出操作信号,通过以太环网平台的处理和转换,普通的设备不需要处理复杂的网络协议,就可实现网络测控。 (2)该结构能更高效的使用网络资源。装置接入层与以太环网连接,采用星形拓扑结构,既可以在竞争占用总线的工作状态下,也可以利用交换机采用专线连接满足特定场合的实时性的要求。 (3)该结构体现了信息网与控制网的有效结合的特点。在很多测控场合,测控数据对控制有非常严格的实时性要求,将信息网与控制网相结合构成一种质优价廉、灵活性高的综合测控系统。 4、该系统的实现实例 本人所在的宁夏松山工贸公司下属有两个矿井相距不足三公里,采用北京康斯培克生产的KJ31N型煤矿安全监测系统,目前我们将下属的两个矿井KJ31N型煤矿安全监测系统通过以太环网合并成一个系统,节省了四个微机员人工工资,并节省一整套中心站系统的投入,且将两个监测系统合并后管理相对集中方便。各项功能完全符合《(AQ6201-2006)煤矿安全监控系统通用技术要求》、《(AQ1029-2007)煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》等相关要求。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的探讨 摘要: 在当前计算机网络飞速发展的新形势下,在军事和工业领域,无线传感器网络得到了广泛应用,尤其是在那些传输数据量较少,使用电池供电,设备成本较低的应用场合应用最为广泛。科学技术的发展日新月异,国家也不断提高煤矿企业安全生产要求,为了迎合企业长远健康发展的需要,煤矿检测监控系统陆续走进国内各大煤矿企业。本文探讨了基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统。 关键词: 无线传感器网络;煤矿安全;监测系统 1 无线传感器的概念 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、遥测、遥控技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,是一个范围广、动态性、自组织和可靠的监控网络。无线传感器网络技术作为计算机科学技术的一个新的研究领域,其研究、开发和应用,关系到国家安全、经济发展等各个重大方面,在国际上引起了广泛的重视和大量的投入,并广泛应用于军事、工业、交通、安全、医疗、探测以及家庭和办公环境等很多方面,被认为是将对本世纪产生巨大影响力的技术之一。 2 无线传感器网络的特点和体系结构 2.1 无线传感器网络的特点 无线传感器网络不仅具有传统Ad-hoc网络动态、多跳、自组织的特点,而且还具有很多独特的优势。传统Ad-hoc网络是自组织的无线局域网络,它是由很多节点组成的,其主要原因是希望传输具有服务质量要求的多媒体信息流(这主要通过移动管理技术和动态路由实现),另外,传统Ad-hoc网络的所有节点都能够进行移动,具有复杂多变网络拓扑结构,节点必须通过电源持续供电。与之相反,无线传感器网络是更加先进的网络系统,主要集成了监测、控制以及无线通信功能,显著的优点是它具有更多的传感器节点,并且节点分布更为密集。 2.2 无线传感器网络的体系结构 无线传感器网络的体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。在无线传感器网络的体系结构中,无线传感器网络各层都设计到三个管理:能量管理、任务管理和移动管理。应用层主要负责任务管理,给各个子网和传感器节点分配监测任务,应用层也考虑移动管理。网络层与数据链路层负责能量管理和移动管理 (例如SAR协议)。物理层有能量管理,但是较少考虑移动管理和任务管理问题。 3 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统 3.1 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的提出 煤炭开采主要工作地点是在离地面几百米的井下,环境复杂、恶劣,巷道狭窄、湿热,地面凹凸不平,四周被煤炭和煤矸石包围,还安放了液压支架、运煤钢轨、风门以及动力线等设备,各种机械不时的发出噪音。在煤矿井下,无线电波的传播具备其自身的特点,所以,在进行系统的设计的过程中,必须进行谨慎的思考,并作出认真的需求分析和设计,避免不必要的问题的产生。本系统设计方案中采用的2.4GHz IEEE802.15.4/ZigBee标准,就能够满足井下环境对无线传感器网络的要求。 基于无线传感器的井下采煤工作面安全监测系统的设计复杂,它涉及到整个监测网络的应用环境、应用目的、系统硬件设计和软件设计等。基于无线传感器的井下采煤工作面安全监测网络的应用的设计,主要就是为了能够在巷道狭窄、湿热,地面凹凸不平,四周被煤炭和煤矸石包围,还安放了液压支架、运煤钢轨、风门以及动力线等设备,各种机械不时的发出噪音的井下进行煤矿环境无线监测系统的设计和实现,同时,通过基于ZigBee技术的无线传感器网络的应用,能够进行井下采煤工作面安全环境检测数据的无线传输,实时反馈井下采煤工作面的各种信息。通过对井下环境的考察和分析,并结合煤矿监测系统的实际需求,最终确定了基于ZigBee的井下采煤工作面安全监测系统的总体设计方案。 3.2 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的功能要求及性能指标 井下采煤工作面安全监测系统是通过ZigBee协议的使用,以及IEEE 802.15.4标准的采用,从而实现的一个无线数据传输网络,这个无线数据传输网络是一个速率比较低、距离比较短的无线传感器网络,并且,这个无线数据传输网络具备比较低的射频传输成本。 主要性能指标如下: ①组网与通信:完成无线传感器众多的不同的节点之间点到点、点到多点的无线通信,并且能够实现这些节点之间的自组网络,同时,也能够提供服务支持给基础和管理服务层。 ②通信协议标准:ZigBee协议和IEEE802.15.4标准。 ③网络拓扑结构:拓扑结构是网状的。 ④应用系统:可以实现通用网络服务的提供,同时,也可以实现面向各个不同领域的网络服务的提供。 ⑤管理与基础服务:通过组网与通信部分提供的服务,可以提供服务支持给应用系统。 ⑥数据传输速率:250KBps。 ⑦调制方式:DSSS(O-QPSK)。 ⑧使用频段:2.4-2.483GHz。 ⑨节点功耗:5OmW-300mW。 ⑩接收灵敏度:-94dBm的接收灵敏度。 {11}时延:进行激活或信道接入的时延是15ms,进行设备搜索的时延是30ms。 {12}节点间通信范围:75m-100m。 4 结束语 煤矿无线监测作为一个新兴的研究领域,具有十分广阔的应用前景。本文提出了一种基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统,充分利用无线传感器网络的特点,并且通过对比各种应用于井下无线通信技术的特点,选择了ZigBee技术作为无线传感器网络的通信平台,实现对井下各种环境及生产参数全方位、实时监测和智能预警,以大大降低煤矿生产安全隐患。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计 摘要: 为了满足煤矿瓦斯监测的需要, 开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯, 提高了测量精度; 采用无线传感器网络, 避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。 关键词: 煤矿;瓦斯监控; 数字瓦斯传感器;无线传感器网络;AVR 单片机 1 系统硬件设计 该系统主要由流量传感器节点和汇聚节点 2 个部分组成,流量传感器节点负责传感器的数据采集以及将采集到的数据发送给汇聚节点,汇聚节点负责控制子节点的数据采集和发送,并且负责将各个子节点的采集数据发送给嵌入式计算机。系统硬件原理如图 1 所示。 1.1 微处理器模块 系统采用 AT mega128L 单片机作为节点的微处理器。AT mega128L 采用精简指令集 (RISC) 结构,加上哈佛总线的存储器结构、两级流水线指令结构、单周期指令等技术, 大大提高了系统运行的效率。AT m ega128L 具备以电池供电的无线传感器网络应用所需的主要功能, 包括纳瓦功耗管理、自编程闪存程序存储及先进的模拟、控制和通信外设。采用A T mega128L与射频收发器CC2430结合, 实现了高度集成、成本低廉的节点。 1.2无线收发模块 无线收发模块是一个射频集成电路模块,作为无线网络的物理层射频前端实现无线数据的收发。本系统选用CC2430射频芯片。CC2430延用了以往 CC2420 的架构,在单个芯片上整合了ZigBee 射频( RF ) 前端、内存和微控制器。它使用1个8 位M CU, 具有 128 KB 可编程闪存和 8 KB 的 RAM,还包括模拟数字转换器、定时器、AES- 128 协同处理器、看门狗定时器、32 kH z 晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路以及 21 个可编程I/ O 引脚。CC2430 采用 0. 18m CM OS 工艺生产, 工作时的电流损耗为 27 mA; 在接收和发射模式下, 电流损耗分别低于 27 mA 或25 mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适用于电池寿命要求较长的场合。 1.3报警和显示模块 系统采用 128× 64 的图形点阵式 H G128643 液晶显示器进行流量显示, 利用 AT mega128L 的2 个端口分 别驱 动 1 个蜂鸣器和1 个高亮度的红色L ED 来进行流量越限声光报警。HG 128643 液晶显示模块是使用 KS0108B及其兼容控制驱动器作为列驱动器, 同时使用 KS0107B 及其兼容驱动器作为行驱动器的液晶模块。由于KS0107B不与 M PU发生联系, 只要提供电源就能产生行驱信号和各种同步信号, 故设计较为简单。另外, 该液晶显示器能显示 ASCII 字符、汉字和各种曲线, 可与单片机连接构成功能强大、结构简单的人机界面, 因此,广泛用于各种智能仪表和控制系统。 1.4 串口模块 串口电路只有网关( sink) 节点才有。sink节点是传感器网络中特殊的节点, 负责嵌入式计算机与传感器网络的通信, 向下级节点发送查询命令, 接收下级节点回传的数据并由串口发送给嵌入式计算机。本系统选用低电压高速传输的 RS232 收发器M AX3318。MAX3318工作电压为 2. 5~ 3 V, 传输速率可达 460 kbit / s, 满足接收器和嵌入式计算机之间的大量数据传输的需要;工作温量为 - 40~+ 85, 能适应煤矿井下恶劣的环境。 2 系统软件设计 2.1WSN 通信协议及网络结构 根据井下的具体情况, 决定采用簇状拓扑结构。簇状拓扑结构的优点是将很大的网络化分成若干独立区域, 在这些区域内, 数据独立地进行处理和汇聚。在每一簇内部的通信可以是单跳也可以是多跳通信。上级网络将利用更高的传输带宽, 或者将上级网络连接到一个有线网络上, 再通过基站接入井下环网把数据传到井上来。 2.2汇聚节点程序设计 汇聚节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点,也可以是没有监测功能、仅带有无线通信接口的特殊网关设备。汇聚节点具有 2 种功能: 网络维护功能和数据传输功能,网络维护功能主要是负责组建 ZigBee 网络、分配网络地址及维护绑定表。数据传输功能主要是充当 ZigBee 网络与互联网的网关, 将 2 个使用不同协议的网络连接在一起, 实现 2 种协议栈之间的通信协议转换。所有流量传感器节点将所采集到的传感器数据以无线的方式发送到汇聚节点上, 汇聚节点将这些数据转换之后通过串口传给嵌入式计算机; 另一方面, 汇聚节点接收嵌入式计算机发送过来的数据, 并将这些数据转换之后发送给目标节点。汇聚节点程序流程如图 2 所示。 2.3流量传感器节点程序设计 流量传感器节点主要负责采集传感器数据并将这些数据传送给网关节点, 同时接收来自网关节点的数据并根据这些数据进行相关操作。当没有数据发送或接收时转入休眠模式, 节点 功耗降到最低。流量传感器节点程序流程如图 3 所示。 主程序初始化相应的寄存器和变量及相应的管脚后, 进入主循环。主循环负责对外部传感器信号转换后的电压信号进行采样及处理, 转换成相应的值, 并送到对应的缓冲区, 然后判断是否超限, 若是则启动相应的报警程序, 否则结束此次循环。 3 测试结果 将按上述方案设计的瓦斯监测系统应用到煤矿井下进行现场试验, 测试结果如表1所示。从表1可看出, 该系统测量误差较小, 能够满足使用要求。测量值与标准值之间的误差主要是由于传感器本身存在误差以及井下环境的限制所致, 但网络传输过程中几乎不会引入误差,而且系统运行稳定可靠。 4 结束语 本文提出了一种以AT mega128L单片机为中央处理器, 基于无线传感器网络的集监测、显示、报警、通信等多功能于一体的智能瓦斯监测系统。它充分利用 AT m eg a128L 集成度高、功能强、体积小、功耗低、性能可靠等特点, 同时利用无线传感器网络对监测数据进行传输, 有效地实现了对煤矿井下瓦斯的实时监测。 煤矿监测系统论文:KJ2000N网络监测系统在煤矿安全中的探讨 摘要:网络监测系统随着科学技术的不断向前发展,也在煤矿行业得到广泛的应用,并且取得了一定的良好效果,这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。随着煤矿开采深度的不断增加,煤矿的灾害也严重影响了煤矿的安全高效生产,比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害,其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种。因此,针对开滦林西矿业公司提高安全生产的需要,对矿井安全监控系统的设计与安装以及监测系统的理念进行了阐述,并对整套系统的衔接进行了描述。这种矿井瓦斯监测系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。 关键词:矿井瓦斯;网络监测系统; KJ2000N系统;安全管理 1、前言 众所周知,网络监测系统随着科学技术的不断向前发展,也在煤矿行业得到广泛的应用,并且取得了一定的良好效果,这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。在煤矿生产过程中,存在着很多灾害直接影响煤矿的安全生产,比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害,其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种,因此,要保证煤矿生产安全高效的运行,必须有效防治瓦斯灾害。淮浙煤电公司顾北煤矿现用KJ2000N型煤矿安全监控系统。这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。KJ2000N系统在煤矿生产过程中对于煤矿瓦斯的治理有以下几个主要作用:第一,由于在井上进行数据处理,其环境给操作者提供了简洁易用的界面。第二,还可以对井下的设备参数进行自行处理和编辑,同时实现数据的共享。第三,在进行数据处理的时候,可以在井上处理,方便工程技术人员对通风系统的管理。第四,能够实现远距离的连续传输和对工作面的实时监测,也可实现超限报警,自动断电。 2、网络监测系统简介 2.1 系统结构图 KJ2000N系统由地面中心站、网络传输接口、井下分站、井下防爆电源、各种矿用传感器、矿用机电控制设备及KJ2000N安全生产监测软件组成。地面中心站是整个系统的控制中心,安装在地面计算机房。井下部分包括:KJ2007(F,G等)井下分站,KDW6B隔爆兼本质安全型电源,各种安全、生产监测传感器,报警箱和断电控制器等。井下分站和传感器安装在井下具有煤尘、沼气、一氧化碳等危险气体的环境中,对煤矿井下的各种安全、生产参数进行实时监测和处理,并将安全生产参数及时传输到地面中心站。各种数据由分站和中心站处理,并能按要求直接发出声、光报警和断电控制信号。地面中心站经过网络传输接口采用光缆与井下分站联结通讯。当前情况下,煤矿生产中所使用的监控设备已经在各个生产工作面、掘进面等一些主要的机电硐室均被广泛应用,正是由于KJ2000N矿井安全监控系统在煤矿的广泛使用,这样使得煤矿传统的单一的监控模式得到了彻底的改变,通过KJ2000N系统可以准确、全面地了井下安全情况和生产情况,实现对灾害事故的早期预测和预报,并能及时地自动处理。这样既提高了煤矿的生产效益,又弥补了由于井下瓦斯员的疏忽大意所导致的数据部准确等原因造成的定时定点汇报的不足,进行实时监测监控,并且可以利用监测数据库进行安全趋势分析研究,对井下灾害进行预测预报,实现安全管理的双保险。 图一KJ2000N系统结构图 2.2 注意事项及相关建议 (1)按照要求及时对传感器进行调试、校正,保证监测数据的可靠性。 (2)及时捧除故障,加强系统维护,确保其正常运行。 (3)必须按照要求设置传感器的位置。随着工作面的推进,要及时调整传感器的位置,使其真实反映井下的情况。 (4)备用监控系统的操作与功能。当由于人为或外界因素导致主监控服务器的监测应用程序停止工作或服务器断电等原因正常监测不能进行的时候,备用监控服务器可在5 s内人为手动打开监测应用程序,保证监测的正常进行,保证了用户应用程序的连续性。 (5)随时和厂家联系,及时解决安全监控系统运行中出现的新问题。 3、系统体系结构 该监测网络系统是在各煤炭企业已形成的监测监控系统基础上,整个系统将建立两级数据监控中心,形成一个“三层四级”网络体系结构。 (1)建立一级数据监控中心。 (2)在国有重点煤业集团建立二级数据监控中心。 (3)在煤炭管理部门设立二级数据监控中心。 4、监测系统的监管及意义 我们必须对一些高瓦斯矿井或者按照高瓦斯矿井管理的煤矿要有网络式的监管方式,这样才能实现对矿井的监测监控系统的有效管理,我们还必须要将这些数据上报到安全监管部门,这样便于上级部门对煤矿瓦斯进行有效的监管。各监管部门的监管人员应该及时对数据进行处理,这样可以更好的有效的对煤矿瓦斯进行监测和监控,病区要将数据处理结果上传到网上,方便工程技术人员参考,这种监管模式对煤矿的安全高效生产能够起到很好的监督和监控作用,同时这对煤矿安全生产形势的稳定好转具有积极的意义。只有有效的保证煤矿瓦斯网络化实时监控项目的实施,这样才能够使得煤矿安全又了进一步的保证,电子警察的角色也就很好的扮演者,这样对煤矿的多级管理也是一个很好的强化,这样在煤矿生产中就形成了多级监管体系和安全生产综合信息网络, 如果在煤矿工作面出现了瓦斯超限等问题,矿监控中心将立即报警,并且将报警的数据直接上报到监控中心,便于煤矿领导部门更方便的查明超限原因和及时的采取有效的措施,将瓦斯事故消灭在萌芽状态。对防止以瓦斯等恶性事故, 提高煤矿管理水平具有重要意义。这种监控系统-----KJ2000N系统,对煤矿的瓦斯治理具有以下几点重要意义。第一,这项工程很好的改造了煤矿瓦斯的监控系统,对提高煤矿的安全管理和装备水平都更好更快的提高。第二,以前对瓦斯实行的是填表上报,这样有可能监测瓦斯人员偷懒活者其他原因,不检测数据,而是对数据进行修改,然后上报,这样使得数据极不真实, 多数情况下也无法追溯核实,这样使得瓦斯事故在煤矿生产中高发的一个重要原因。第三,监控网络不会改变煤矿的安全管理模式, 它为各级管理部门提供了实时监控的工具,提高了工作效率。第四,有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。 5、结论 综上所述, KJ2000N系统在煤矿瓦斯监测系统中得到广泛应用,这样既增强了系统的稳定性和有效性,同时还对整个系统的功能也是一个很好的完善和补充,对协调我国矿井设备落后与高生产效率要求之间的矛盾也有一定的指导意义,并且使得网络在矿井瓦斯监测系统中得到了充分的应用,这样使得瓦斯监控系统的功能能够发挥到极致,这样有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。督促煤矿把问题和隐患消灭在萌芽状态。KJ2000N系统,实行通过网络对瓦斯进行监测,这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。从而为提高煤矿安全和经济效益,起到了积极作用。同时为井下工人的安全提供了进一步的保证,把公司的管理提高到现代化管理水平。 煤矿监测系统论文:μc/oS-ll在煤矿井下环境监测系统中的应用 摘要:针对常见煤矿井下环境检测仪检测参数单一、占用传输线较多的缺点,本文设计了多传感器融合的井下环境检测系统。该系统对采集到的信息进行数据融合,使系统决策更加科学合理,同时减少了巷道内的走线数量。实际使用表明,系统具有较好的实时性、可靠性,并具有良好的扩展和升级能力。 关键词:μc/OS-II;煤矿;环境监测;任务规划 引言 为保障煤矿安全生产和职工人身安全,早在2001年国家煤矿安全监察局就颁布并实施了《煤矿安全规程》,并不断对之做出修订。《煤矿安全规程》对煤矿井下安全工作环境、报警方法等做了详细规定。煤矿井下环境检测的理论研究工作已趋于成熟,众多相关文献已经发表,国内外也已有多款成型产品,例如凯茂CO 100精密型一氧化碳仪、cosmos X0-2200氧气计。从现场应用情况来看,虽然已有的参数检测设备能够较好地满足测量需求,但仍存在下述缺点:一,测量参数单一,无法对测量点的环境做出准确的判断,需要将数据传送至地面做进一步处理;二,每个检测设备需要一路传输线。 针对上述问题,在对徐矿集团旗下若干煤矿进行设备更新项目中,设计了多传感器融合的井下环境检测系统,系统利用多传感器数据融合技术,对井下环境做出更加科学合理的判定,降低误报率。测量数据经一路传输线传送至井下分站,降低了走线成本和复杂度。本项目开发过程中使用了嵌入式实时操作系统μC/OS-II,μC/OS-II的引入是系统设计成功的关键。本文介绍了嵌入式操作系统(Embedded OperationSystem,EOS)相关概念和设计原则,并以煤矿井下环境监测系统的设计过程为例分析了基于μC/OS-II的实时多任务系统的开发要点。 1嵌入式操作系统 EOS的概念容易和嵌入式系统混淆。简而言之,EOS属于软件范畴,而嵌入式系统是软件和硬件的综合体,但并不是所有的嵌入式系统都必须使用EOS。从技术角度来讲,EOS是一种用途广泛的的系统软件,负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、调度、控制、协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。 对于实时多任务EOS的开发,关键是合理地进行任务划分。对于任务的划分,并没有统一的标准,也很少有相关论文对任务划分的原则有较详细的介绍。本文列出本项目任务划分所依据的主要原则: (a)解耦原则:任务之间的耦合关系是影响软件复杂度的重要因素,紧密相关的功能应尽量组成一个任务,以减少任务耦合;应尽量使用数据耦合,少用控制耦合和特征耦合。具体方法可参见软件工程类书籍。 (b)实时性原则:大多数商业内核都是占先式实时内核,即在就绪条件下,内核总是运行优先级最高的任务,因此对实时性要求高的功能应采用高优先级任务实现,占用CPU时间较长的任务应尽量赋予较低的优先级。 (c)I/0决定原则:对每个独立的硬件(例如GPIO)进行操作的驱动程序应放在一个任务中完成,以避免资源冲突。 任务的划分不能一成不变地遵循上述原则,必须结合项目的特点和需求作具体的分析,下文以μC/OS-II在煤矿井下环境监测系统中的应用来说明。 2系统设计 文献[4]分析指出,煤矿井下环境参数的检测至少应包括可燃性气体、02、CO和温度的测量。经过现场考察也发现在井下巷道内众多地点均需要对上述四个参数进行检测,因此设计了四参量环境监测系统。系统对检测到的模拟、数字信号处理后显示、决策(是否报警)并将数据传送至分站。该项目需求分析如下: 提供简单的用户接口。采用液晶分时显示测量结果,用户通过按键查看指定参数。 提供煤矿常用传输接口。采集到的数据需要在地面实时显示和存储,因此需要进行数据传输。 正常检测外的系统自检功能等。 软硬件设计具备良好的扩展性,方便系统升级。 2.1硬件实现 据需求分析得出硬件设计框图如图1所示。MCU选用NXP公司的LPC2214,该芯片基于ARM7TDMI-S内核,内含256KB高速Flash,16KBSRAM;片内集成8路10位ADC、两个32位定时器(带4路捕获和4路比较通道)、6路PWM、多达9个外部中断源;常用总线接口有1个12C接口、2个SPI接口、2个UART接口,完全满足应用及扩展需求。 待测模拟量包括甲烷、CO、02三个参量,3个模拟量分别通过信号调理电路送入MCU片内ADC;温度信号由数字式单总线温度传感器DSl8820获取;由于按键较少,可采用独立按键直接连接至MCU的GPIO;液晶显示模块LCM需要模拟总线连接;传输接口采用井下常用的RS485接口,预留RJ45接口、CAN总线接口,在一定程度上提高系统的通用性。 2.2软件实现 通过需求分析及硬件设计发现,该系统任务较多,且需使用慢器件,如DSl8820、LCM,因此不适合使用简单的“前后台系统”,即应用程序是一个无限循环,循环中调用相应的功能函数完成对应的工作,用中断服务程序处理异步事件。系统对实时性、可确定性、可靠性有较高需求,因此以μC/OS-II嵌入式实时操作系统为基础完成软件设计较为合适。 μC/OS-II是一个完全占先式实时内核,即在满足运行就绪条件下,“C/OS-II总是运行优先级最高的任务。应用程序最多可以管理56个用户任务,μC/OS-II提供很多系统服务,例如邮箱、消息队列、信号量、内存申请与释放等。图2是系统多任务规划框图,图中每个方框代表一个任务。 由图2可以看出,任务划分结构清晰,μC/OS-II的任务编写具有一定的规律,从而方便了系统的扩展。当需要添加新的功能时,可以直接增加新任务,也可以修改已有的任务,这对软件的维护是相当有益的。在编写任务代码时,大量使用了指向任务实体的指针和数据传递指针,从而在一定程度上提高了程序的封装性能,加强了任务模块的可重用性。 3结论与展望 μC/OS-II采用基于优先级的任务调度策略,因此在进行任务划分时,必须依据实时性原则为每个任务分配合适的优先级。μC/OS-II的绝大部分源码采用移植性很强的ANSI C编写,因此具有很好地可移植性,但是C语言是面向过程的,不具有面向对象特性,各功能模块的通用性差。在开发过程中,设计人员需要编写大量相似的程序段,因此有必要开发面向对象的任务表达模型,以及对应的操作系统,进一步提高软件模块的可重用性和可维护性。 煤矿监测系统论文:煤矿安全生产监测系统研究与改进对策 摘要 中国能源需求持续增长,但是煤炭开采量和各种煤矿事故仍然居高不下,从而给国家财产和矿工生命造成巨大损失。为了应对国民经济的高速发展,同时继续发展煤炭开采产业,煤矿安全工作正成为全国工业安全生产的重中之重。 关键词 煤矿安全;监测;改进 1 多功能瓦斯气体传感器网络节点设备 研制基于无线传感器网络技术的传感器网络节点包涵了多种科学技术,其中包括传感器、嵌入式系统、无线通信、自动控制以及微电子技术等。传感器网络节点的功能是能够完成实时监测环境对象信息,并将采集的数据进行实时处理并以无线方式经过基站传输到远程服务器,把信息提供给网络上的终端用户以实现实时监视以及控制。本项目研究和开发的多功能无线传感器网络节点具有低功耗的高性能、高可靠性、长传输距离等特点,支持面向井下煤矿行业应用的多通路传感器以及特殊需求功能的集成。 研发传感器网络节点,第一步要从硬件着手设计传感器网络节点的系统架构以及每一个单元部分的功能,节点应具有低功耗、可重构和高稳定性等特点;根据节点的特性对嵌入式操作系统进行裁减优化,利用最小的CPU占用率对节点进行全面控制。 普通传感器节点具有功耗低,在节点全功率工作发射数据状态下功耗可以控制在50mW以下,在接收信号状态下功耗控制在25mW以下,在节点进入休眠模式后功率可以控制在15mW以下。 节点具有通信距离远特点,传感器节点之间通讯距离在开阔地可以达到300m以上,在室内可以达到50m~100m,在井下也可以达到40m~60m;节点体积相对较小,传感器节点体积可以控制在3cm×5cm×2cm以内;节点可进行实现远程控制,可以在远程控制端对节点进行远程管理,改变网络节点的工作方式和功率等;集成了多种类型传感器以及特殊功能要求(如定位),同时可以对环境进行综合判别;软件设计采用了嵌入式软件操作系统,具有体积小、效率高和稳定性强等特点,同时由于该系统的设计采用了模块化的设计方式,因此具有裁减性、方便修改和易于维护等特点。 2 移动井下人员定位技术和定位功能模块 井下作业人员的流动性大以及工作环境复杂,一旦事故发生,井下人员的确切数量以及每个人所处的具体位置都很难确定,从而给营救工作带来极大困难,常常会延误营救的最佳时机并造成严重后果。另外,一旦意外事故发生遇难人员的具体位置不能确定,导致发生被困人员生死不明的情况。同时,为了避免挖掘中对人员的伤害便不能使用大的机械设备进行救援,从而导致救援进展缓慢。如果能够确定井下工作人员的确切位置便将会大大加快救援的进度,这样就有可能营救出更多的人员,从而把损失降到最低的限度。 1)系统定位方法和定位模块 井下定位系统的采用集中的定位方式由管理中心进行定位。定位步骤如下:首先布设网关和参考节点,保持网关之间的距离,再布设一些位置已知的参考节点保证每个移动节点至少要处于多个参考节点的射频信号覆盖范围之内。 欲定位时首先确定当前节点相对于参考节点之间的位置,因参考节点的位置把移动节点相对参考节点的位置和参考节点的绝对位置相加,即可得到该移动节点的绝对位置。具体定位步骤如下: 首先进行移动节点的相对定位来确定移动节点相对于参考节点的位置。采用的测距技术为无线电信号强度和无线电信号覆盖关系相结合的技术。 RSSI测距是指无线射频通信时,节点所接收到的射频信号强度是随距离衰减的,采用信号强度随距离衰减模型并不增加额外装置。 距离测量是节点定位时,通过检测相邻参考节点的无线信号强度来计算它们信号强度之比,利用RSSI计算出该员工到多个参考节点的距离。 位置计算指的是移动节点根据所计算得到的距离值,根据两点、三边以及三角测量法等方法,计算出该节点距离最近的网关的二、三维距离,从而实现了移动节点相对于参考节点的定位。 移动节点把得到的相对于参考节点的位置值传送到网关,然后,加上自己的位置信息传输到网络管理中心,管理中心的计算机根据移动节点的位置和网关的位置就可以确定该移动节点在井下的绝对位置便实现移动节点的精确定位。 2)基于无线传感器网络的井下人员实时定位系统 目前,井下定位一般采用射频识别卡(RFID)的方式。员工随身携带写有唯一编号的电子射频识别卡,巷道的询问装置发射询问信号接收员工电子识别卡的应答信号从而实现员工的定位。这种定位系统存在诸多问题,首先是定位精度低,它的定位精度取决于巷道询问装置间的距离,一般的电子识别卡定位方式中巷道询问装置的距离是几十米的量级定位精度,不能精定位便对于紧急情况的救援只能提供有限的帮助。另外射频卡一般是被动卡,从而只能应答固定的询问。在发生意外时员工仅仅依靠电子识别卡仅能确定事故发生之前的大概位置而不能与巷道询问装置进行双向通信。 3 用于煤矿生产安全实时监控子系统管理平台 基于已有的通用管理信息系统,针对煤矿生产安全监控的特殊需求为煤矿管理者定制开发一个监控管理信息系统,该系统具有用户认证数据管理、数据查询以及实时监控等多项功能。配置了针对矿井应用的专用无线传感器网络,用于数据管理的数据库服务器和便于信息共享的Internet服务器。适用于各类气体以及人员位置监控的现代化管理系统。本项目中的监控系统能够提供基于GIS的和采用自定义条件方式的查询、统计和报表功能。提供对所有监测信息的数字信息、图像或视频的实时监视。整个监控系统采用模块化的设计方法,能够随着需求的变化增加新的功能从而不断地进行完善具有良好的可扩展能力。 4 技术趋势 传感器网络有着巨大的应用前景和发展空间,被认为是将对21世纪产生巨大冲击的技术之一。传感器网络以一种新的无处不在的主动式计算模式推动科技发展和社会进步已成为国家竞争的焦点,从而关系到国家政治、军事和社会安全等诸多方面。发展具有自主知识产权的传感器网络技术,完成推动新兴传感器网络产业化的跨越式发展,对于我过在21世纪的国际战略地位具有领先地位至关重要意义。 传感器网络综合了传感器、计算机嵌入式、分布式信息处理和通信技术等多个领域,无线传感网络的发展既对各行业各学科的发展可以起到推动作用,但又强烈地依赖于各行业各学科的技术支撑。 煤矿监测系统论文:基于总线的煤矿通风机主轴温度监测系统研制 【摘要】 介绍了一种基于CAN总线的煤矿通风机主轴温度自动测试系统,通过对国内外风机主扇温度检测及通讯方法的分析、研究,确定了基于CAN总线的煤矿通风机温度自动测试系统的控制方案。以嵌入式单片机为核心设计了这一系统,并给出了系统的硬件结构和软件流程。 【关键词】 CAN总线;DS1820数字温度传感器;自动测试系统 一、系统工作原理 (一)CAN总线的特点和工作原理 CAN(controller area network)是一种先进的串行通信协议,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线是一种多主站总线,各节点都有权向其它节点发送信息。通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。它可以通过简单的协议,实现在电磁干扰环境下的远距离实时数据的可靠传输,且硬件成本较低。主要特点可概括如下:CAN总线任一节点均可在任一时刻主动向网络上的其它节点发送数据,不分主从;CAN总线上的节点可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求;借助接收滤波实现多地址的帧传送;数据采用短帧结构,受干扰率低,数据帧的信息CRC校验及其它错误检测措施;发送期间丢失仲裁或由于出错而遭破获的帧可以自动重发;对于严重错误具有自动关闭总线功能,使总线其它操作不受影响。 CAN总线的接收数据长度最多为8个字节,因而不存在占用总线时间过长的问题,可以保证通信的实时性。通信速率最多可达1Mbps(通信距离40m),通信距离最远可达10km(传输速率5kbps)。通信介质可以是同轴电缆或光纤,甚至可以是双绞线,其硬件接口简单,编程方便,系统容易集成。基于CAN总线的以上特点,它特别适用于系统分布比较分散、实时性要求高、现场环境干扰大的场合。智能节点能够采集现场数据,并根据接收到的命令或者主动将数据发送到CAN总线。通过事先设置验收码和验收屏蔽码可以控制智能节点从总线上接收哪些数据或命令。如果某些数据需要进一步复杂的处理,则上位计算机可以从总线上接收数据。当上位机需要对某个节点施加控制动作时,可以采用点对点方式与该节点通讯;当它要同时对所有节点施加控制动作时,可以采用广播方式将命令发送到总线。这样当系统正常运行时完全可以没有上位机的参与。大大减少了数据的传输量,同时提高了系统的实时性和可靠性。 (二)DS1820数字温度传感器特点 DS1820是美国DALLAS公司生产的一种温度测量传感器,以数字形式串行输出温度测量值,改变了以往温度传感器需要加A/D转换器才能转换为数字量的模式,可直接与单片机连接,接口电路大大简化。DS1820的64位ROM存放着序号,前8位是产品类型编号,接着的48位是每个DS1820的唯一序号,最后8位是前美国微芯公司的PIC18F458 单片机集成了CAN 通信接口,执行Bosch 公司的CAN2.0A/B 协议。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 协议的旧版本和CAN2.0B现行版本。使用PIC18F458 单片机的嵌入式系统,可以很方便的利用CAN总线与外界进行数据交换。它的优点是电路接口比较简单,只需很少的外围电路就可实现CAN 通信,受硬件限制比较少;软件编程容易实现所需功能,只需对相关寄存器进行正确设置即可。 DS1820的特点如下:仅一条线便可以完成读或写数据,一条总线上可挂任意多个DS1820 不需要外接元器件;温度测量范围为-55℃~125℃,分辨率为0.5℃;温度转换为数字量的时间为1s(典型值),DS1820含有两个字节的寄存器,第一个存放着温度值的符号,如温度为正则全为1,否则全为0。第二个存放着温度值的补码。具体计算如下:先将寄存器中的温度数字量求补,再转换为十进制并除以二,即得被测温度值。 二、系统的硬件构成 系统硬件由PIC18F458 单片机为控制核心,通过并行DS1820温度传感器,检测出通风机测点温度,通过PIC18F458单片机信息处理,由CAN 通信接口信号处理器MCP2551进行远距离信号传输,系统通过LCD1602进行就地温度显示,同时温度信号通过MAX232串口与PC机进行组态监测显示。系统还具有温度超限报警功能。美国微芯公司的PIC18F458 单片机集成了CAN 通信接口,执行Bosch 公司的CAN2.0A/B 协议。使用PIC18F458 单片机的嵌入式系统,可以很方便的利用CAN 总线与外界进行数据交换。优点是电路接口比较简单,只需很少的外围电路就可实现CAN 通信,受硬件限制比较少;软件编程容易实现所需功能。 三、系统的软件设计及抗干扰设计 1.初始化CAN 控制。在使用CAN 之前,必须对它的一些内部寄存器进行设置,如CAN 控制寄存器CANCON、波特率寄存器BRGCONx 的设置以及对邮箱进行初始化(初始化流程图如图1 所示)。 2.信息的发送。PIC18F458 有3 个发送邮箱缓冲器,每一个发送缓冲器的数据长度可以设置为1~8 个字节长度,信息发送的具体步骤如下:(1)初始化发送邮箱;(2)设置相应的发送请求位为1,即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1,2,3);(3)若CAN 总线允许发送,则启动最高优先级信息的发送;(4)若发送成功,则TXREQ 被清零,TXBxIF 被置1,如果中断被使能,则会产生中断;(5)若信息发送失败,则TXREQ 保持为1,并置位相应的状态标志。 3.息的接收。IC18F458有2个具有多重接收滤波器的完全接收缓冲器和1 个单独信息组合的缓冲器。接收邮箱初始化时,要设置其标识符及相关的屏蔽寄存器、接收优先级等。MAB 寄存器接收所有来自总线的下一条信息,RXB0 和RXB1 则接收来自协议驱动的完整信息。MAB 接收所有信息,只有满足过滤条件的信息才被传送到RXBx 中。程序实现的是发送缓冲器0向接收缓冲器0发送数据的正常模式,其中接收采用中断方式,发送采用查询方式。 煤矿通风机主轴温度自动监测系统运行一年的情况表明,系统信号传输距离长,信号传输质量高,系统抗干扰能力强,工作稳定。 煤矿监测系统论文:煤矿计算机瓦斯监测系统设计与实现 [摘 要] 煤矿瓦斯监测系统的重要内容是加强煤矿安全生产管理,以防止煤矿事故的发生。所以,在煤矿瓦斯监测系统工作中务必提高应对各种突发事故的能力,因此加强煤矿瓦斯监测系统建设的专业素质至关重要,此外,还应加强制度上的规范管理,不断的提高煤矿瓦斯监测系统设计水平,加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿开采环境,对瓦斯监测系统在煤矿安全生产监督中的应用进行了分析。 [关键词] 瓦斯监测系统; 煤矿; 安全生产 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,我们可以初步确定监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在监控中的应用能够很好的解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。通过太阳能光伏技术,我们可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在瓦斯监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络瓦斯监控起到了一定的作用。 1 煤矿瓦斯监测系统的准备工作 1.1 规范制度,端正思想 一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,在煤矿安全生产网络瓦斯监控过程中,我们需要一个合适的监控管理结构,以便于明确各个工作人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对网络瓦斯监控知识有一定了解,思想上时刻保持着“安全第一”意识,保证将综合自动化安全意识渗透到工作的每一个层面,全面提升安全作业人员的工作责任心与使命感。 1.2 加强瓦斯监测系统的设备管理 加强设备巡视管理是网络瓦斯监控的重点,预防设备异常的发生是监控运行管理的主要内容。为了保障监控仪器的准确性,应该建立完善的设备定检制度,仪器设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的仪器,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 1.3 提高瓦斯监测系统的技术管理 由于煤矿瓦斯监测系统存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于瓦斯监测系统整个流程的重要要素,技术管理在中的作用不容小觑。因此,加强设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。煤矿安全工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的工作。对于系统运行工作的异常情况,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 2 煤矿瓦斯监测系统的设计 2.1 联网设计 为达到网络带宽的预定要求,在瓦斯监测系统的设计中采取分层瓦斯转发、本地局域网组播的设计方案,也就是在每个网络层构设瓦斯转发服务端口,并且在煤矿现场、区县市局成立监控管理中心,完善各部门瓦斯解码器、电视播放墙等设施。具体的瓦斯监控系统联网设计如图1所示。由于煤矿施工长期通常都较为偏远,带宽并不充裕,这种联网设计则可以很好地应用于广域瓦斯联网,若考虑到以后省级平台瓦斯联网模式,这种设计方案无疑当前2 Mb带宽的最佳选择,不然很容易致使监控网络不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点,经上级授权之后连接并登录瓦斯流管理服务端口,就可以轻松观看该服务器监控矿区的生产工作瓦斯,且不会增加前端带宽负荷,可同时向多个用户共享图像信息。 2.2 安全系统体系结构设计 在图2中,我们可以清楚地看到安全系统体系结构的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡,将画面进行分割并上传到瓦斯流管理服务端口,然后统一由瓦斯流管理服务端口对瓦斯信号进行存储和,这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致网络拥塞现象。开展瓦斯监控工作时,前端摄像机瓦斯线依次对前端画面处理器、瓦斯服务器和光端机实施连接,通过光缆把接受到的瓦斯信号传输到监控中心。在这个时候,其他用户很容易不会根据已经规定好的操作流程来对系统进行操作和数据处理,而且由于不受时间、地域的限制,他们还可能会通过输入地址直接对数据库实施访问。如此一来,就很容易造成客户肆意操作,最终致使后台数据库随时都有崩溃的威胁。所以说,我们应该采取一些可运用的技术对系统进行尽可能全面的安全防范,比如说系统加密、防火墙、真实身份认证、授权控制技术等等。监控中心在接收瓦斯信息后,第一时间想远端的瓦斯服务器发出云台控制信号,最终传输到摄像机云台控制线,并直接上传到系统客户端。 2.3 瓦斯控制系统 在煤矿保护层上的回收期,我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管,同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠,对下部采空区瓦斯发挥作拉动用,减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。通过分段砌筑封闭墙,在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采,抽采管路为240mm的铁管,抽采流量为91 m3/min,封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体,并在其内部充填黄泥,墙体厚度800mm,墙与墙之间的距离不小于4m,这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路,在新的封闭墙砌筑充填完成时,根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门,保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。 2.4 瓦斯流管理服务器设计 在瓦斯监控设计中,瓦斯流管理服务器无疑是IP瓦斯监控系统的精神内容。建立瓦斯流管理服务端口,不但可支持瓦斯管理系统同时被多名用户访问,而且还很好地解决了前端瓦斯受网络带宽限制的问题,从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对瓦斯监控系统进行访问,随时可浏览监控现场图像和瓦斯。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为计算机提供很多实用服务。瓦斯流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络瓦斯监控系统组成部分中瓦斯流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,瓦斯流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和瓦斯存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。 2.5 KJ95安全监控系统 KJ95煤矿综合监控系统是由煤科总院常州自动化研究所开发的。该系统通过井下通信和工业电视监视设备,对煤矿井下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和井下通信不但可以任意搭配组合,还可以单独利用,能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中,监测系统与通信系统两者之间相互独立,主线采用光纤为材料,以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收,为方便光纤传输,光端机会将混合后的电信号转变成光信号,再通过矿井下的光端机把光信号转换成电信号传送至井下工作面,最终将数据和语音彻底分开。通过井下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿井下的传输接口,然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机,这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 3 实现效果 计算机网络瓦斯监控技术应用到煤矿安全生产来,根据所监控出来的瓦斯数据,对煤矿生产过程实施自发监控,并且数据处理敏捷准确,而且它可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注,并将标注数据存储到数据库中,避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后,表格格式规范、信息完整,并能直接进行打印实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强,监控人员不必进行专门的学习或培训,操作使用十分简便。通过面板中输出的原始瓦斯监控画面,可以切实地反映煤矿生产的真实状况,它对煤矿监控系统全过程进行瓦斯拍摄,在瓦斯监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系,很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄,提高了煤矿安全生产监控的工作效率。计算机网络瓦斯监控管理不但简单迅速,而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理,煤矿安全生产监控的效率明显获得了提高。 4 结论 煤矿瓦斯监测系统建设涉及到煤矿生产工作的数百个指标,需要调用大量的数据和信息,并要综合平衡煤矿生产同劳动力之间、供求需要同可开采煤矿之间、煤矿企业自身效益同社会效益之间的各种关系,要求很高,业务性和技术性很强,煤矿煤矿瓦斯监测系统建设过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此,顺应技术进步的潮流,以计算机网络技术为手段,辅助设计煤矿瓦斯监测系统,实现计算机对煤矿安全生产管理是非常必要的。 煤矿监测系统论文:基于物联网及云计算平台的煤矿产区白龟山水库水环境监测系统研究 [摘 要] 应用物联网技术对平顶山煤矿产区白龟山水库水环境指标进行远程自动、实时监测,搭建相应的云计算平台,实现海量监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现白龟山水库水资源可持续利用和用水安全提供保障。 [关键词] 物联网; 云计算平台; 水环境; 监测; 白龟山水库 水环境监测是水资源管理和安全供水的重要前提。目前,我国各主要湖泊水库的水环境监测尚未实现无人值守和动态监测,多采取监测人员留驻湖泊水库现场以人工方式采集水质数据,采集点和采样频次受到限制,获取的信息量较小,且耗费大量人力物力,另外很多水质指标还需要带回实验室进行测定,导致数据信息无法及时进行时空对比分析。即使部分湖泊水库采用较为先进的监测技术,但由于获得的时空数据量庞大,处理过程复杂度高,筹建所需的大量高性能计算服务器资金消耗巨大,很难实现水环境监测数据的及时、有效处理及合理快捷共享[1-3]。 自2009年以来,“物联网”概念频频出现在人们的视野中。物联网是指把所有物品通过射频识别、传感器等信息采集和识别设备与通信网络(如Internet、GPRS、3G网络等)连接起来,实现智能化管理和应用。日本、韩国、美国、欧洲一些国家基于物联网把新一代IT技术有效运用在生产生活中,通过物联网实现人类社会与物质世界的整合,从而提高了资源利用率和生产力水平[4-9]。物联网技术的发展也为水环境的监测提供了一个全新的方法和有效途径,但同时物物相连的必然产生大量的数据信息,若将这些信息有机的联合起来,就需要建立一个性能稳定的云计算平台,以解决物联网海量水环境监测信息的存储和处理问题。因此,将物联网技术和云计算平台结合,构建水环境监测物联网,搭建相应的云计算平台,实现水环境信息的实时动态监测和监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现水资源可持续利用和确保用水安全提供重要依据[10-14]。 1 系统工程构建 1.1 系统体系架构 整个系统主要由水质监测传感子系统、多层次通信网络子系统、云计算平台和太阳能供电子系统构成,其体系结构如图1所示。 水质监测传感子系统的下位机软件采用中心对多点通讯方式,波特率为9600,采用心跳包实现保活机制,通讯信令采用ASCII码信令。上位机软件与数据中心之间拟通过TCP/IP协议来实现数据传输;通过对系统层Socket的封装,以及从数据链路层、网络层到应用层的集成融合通信方式,来实现用户编程接口的统一。云计算平台数据存储中心基于Oracle数据库来构建,事务处理采用并发机制和触发器机制,最后通过作业调度来实现数据的联机事务处理(On-Line Transaction Processing, OLTP)。利用Oracle DWB来建立数据仓库,提供分析型环境。所有的分析产品和用户接口(User interface, UI)均采用B/S架构来实现。系统拟采用目前比较流行的开源框架SSH(Spring、Struts、Hibernate)来搭建。 1.2 各子系统架构 ① 数据中心及采集系统 数据中心体系结构如图2所示,数据流处理包括接收处理数据流和发送数据流。 接受及处理数据流 a) 通过由水质参数传感器、滤波器、A/D转化器组成的采集系统,获得现场实时水质参数数据,并将这些数据按照采样频率传送至数据中心; b) 数据中心接收到实时数据后,进行逻辑分析,剔除脏数据,将正确的数据存储到瞬时数据库; c) 利用ETL(extract, transform and load)工具,结合企业数据库的作业/调度以及触发器等功能,利用瞬时数据库中的数据生成适合分析、统计的水质分析型数据库或者数据仓库; d) 利用数据仓库分析产品或者BI(business intelligence)报表引擎,对分析数据库或者数据仓库进行数据分析处理,生成用户需要的各种分析产品。 发送数据流 a) 用户可通过移动终端设备(比如手机、PDA等)或固定终端的水质数据查看器登录到数据中心,通过数据中心发送信令给采集系统,设定采集系统的采样周期等参数信息; b) 用户还可以通过数据中心向供电系统发送控制信息,开启或者关闭供电系统,或者对供电系统进行远程调控。 ② 多层次通信网络子系统 多层次通信网络系统架构如图3所示,采取分层混合网络体系架构,分为业务层、核心层、接入层、终端层四个层次。 ③ 供电系统 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池(组)构成。其中,太阳能电池板是将太阳辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作,是该系统的核心组件。 太阳能控制器控制整个系统的工作状态,并起到对蓄电池过充电保护和过放电保护的作用。蓄电池作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,当遇到阴雨天气的时候或者光照不够充足的条件下,特别是采集系统发生异常时,需要大功率高负荷的实时手动采集时,通过蓄电池来释放能量。 1.3 相关算法 ① 数据ETL算法 传感器水质参数数据通过以下五个流程过程,实现提取、转化和装载,最终建立WSDW数据仓库,算法实现流程图如图4所示。 ② 分类预测算法 基于LSM模型的聚类算法,是一种无教师自动分类算法,针对待聚类的目标数据,随机选取任意一个数据作为标兵数据,其他数据作为候选数据进行聚类。该算法具有敏感度低,数据选取次序无关等良好特性,非常适合传感器数据的分析处理,本工程采用基于LSM模型的聚类算法进行水质业务数据分析。 2 系统在白龟山水库应用 白龟山水库位于淮河流域沙河干流上, 大坝位于河南省平顶山市西南郊,东经112°50′至113°15′及北纬33°40′至33°50′之间。东西长15. 5 km,南北宽4. 2 km,占地近70 km2。水库控制流域面积2 740 km2,水库多年平均降雨量900 mm, 多年平均径流量4. 23 亿m3,总库容达9. 22 亿m3,是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、工业和城市供水的大型综合水库[10]。同时白龟山水库也是南水北调饮水工程的重要调节库。 以白龟山水库作为实验站点,建立基于物联网(无线传感网络)技术的水环境自动监测与分析系统,解决白龟山水库当前人工水质参数采集存在的诸多问题,构建白龟山水库水环境监测云计算中心,实现水资源持续有效利用和确保用水安全。 2.1 云计算平台的数据采集 ① 水环境系统主控因子数据采集 湖泊水库水环境监测指标包括诸多主控因子。白龟山水库主要选取水温、PH、浊度、ORP、溶解氧、总磷、总氮等主控因子。各主控因子数据采集通过搭建无线传感器自动数据采集子系统来完成。 自动数据采集子系统包括6个无线传感器自动采集站。利用各类在线水质传感器,在白龟山水库入水口、1号监测点、2号区监测点以及白龟山水库出水口等地设立6个实验示范性无线传感器自动监测站。自动数据采集系统按照业务需要来设定数据采集频率,对监测点水质进行无人值守实时采集。利用数据采集器进行滤波、A/D转化,最终为无线传输系统提供可靠的原始信号数据。 数据采集子系统获得的信号数据为4-20mA的电流信号,将通过无线网络传送至数据中心,然后转化为实际的水质参数数据,不同参数转化算法不同。转化后的水质参数数据,为准确地掌握水质状况和动态变化趋势提供基础数据,将持久存储在数据中心。 ② 视频数据采集 为现场设备、水域环境及生物活动提供视频采集功能,并通过无线方式按照定频和手动采集方式发回数据中心。依此实现对各个采样点非法入侵、设备破坏、特种保护动物活动提供实时监控。 2.2 云计算平台的数据传输 数据传输子系统用于将获得的实时信号数据传送至数据中心以便对此数据进行转化、分析、处理和存储。数据传输子系统包括传输控制节点、通信网络及数据中心。 传输控制节点负责接收数据采集器获得原数据,并通过RS485网络,将获得的实时水质参数信号数据传送到GPRS无线混合通讯系统,经由GPRS以及3G无线网络传送到有固定IP地址的数据中心。通讯传输采用“中心对多点”的TCP模式,实现数据的可靠透明传输。各传输控制节点间也可相互通信,与有固定IP的数据中心超级节点之间形成多层重叠混合网络,从而实现数据中心对整个无线传感器网络的管理。各用户终端设备通过该子系统完成登入、退出及异常处理,建立稳定网络,为传输信号数据和控制信令建立双向数据传输通道和通讯链路。 2.3 云计算平台的数据处理中心 数据中心是整个云计算平台服务体系的核心,其主要功能是对数据的计算和存储。通过数据中心,一方面,实现水质数字信号信息的接受、分析处理、预警及存储,另一方面,还可以通过远程无线控制进行随机监控和采样周期设定及视频监控等工作。 2.4 云计算平台的实时监控预警 实时监控预警子系统提供监控和预警两项功能。监控模块主要完成两个方面的工作:一方面,提供实时数据的查看,在线分析和报表下载功能;另一方面,对无线视频采集系统获得的现场图像进行分析、比对,对异常现场状况采取措施;预警模块也主要完成两方面工作:一方面,当数据中心发现异常数字信号后,传送异常类别给实时监控预警子系统,该系统完成对实时数字信号的预警处理任务;另一方,为授权用户和决策人员提供自动预警处理结果。 2.5 野外太阳能供电系统 由于无法通过交流电对白龟山水库水质监测系统供电,因此必须选择适合当地环境的可靠的供电方案来解决此问题。根据白龟山水库的气候特点,本着绿色、节能、环保和低碳的原则,采用太阳能供电系统作为供电方案。 3 结语 应用物联网技术构建的监测系统实现了白龟山水库水环境指标的实时动态监测,云计算平台对监测信息进行及时快捷有效地处理并能实现信息共享,为加强水资源管理和提高用水安全提供了有力保障。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿监测系统设计 [摘 要] 煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题。针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题,设计了一套基于Zigbee技术的无线传感器网络煤矿监测系统方案。分析了煤矿监测系统的结构,对系统的无线传感器网络部分进行了详细设计,包括硬件设计和软件设计。系统对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 [关键词] 煤矿安全; 监测系统; 无线传感器网络; Zigbee协议; 节点 引言 我国煤矿开采方式只要是以矿工开采为主,多数矿井都有瓦斯、煤尘、火灾等隐患。我国煤矿生产形势一直十分严峻,煤矿频繁发生事故,给国家和人民都造成了巨大的损失。安全问题一直困扰着我国煤矿生产,是制约我国煤矿行业发展的主要障碍。但是目前我国使用的安全监测系统主要还是以现场总线为主,通过有线方式进行信息数据的采集和传输,这在矿井特殊环境下存在许多的弊端。如井下监测点数量有限,存在监控盲区;随着挖掘的深入,传感器无法实现快速跟进;一旦网络发生故障,系统就会瘫痪等。 无线传感器网络的网络自组织、结构灵活、以数据为中心的特点很适合矿井环境安全监测的应用,无线通信技术ZigBee的低功耗、低成本、覆盖范围大、高可靠性等都符合系统的要求,很好的解决了上述的弊端。本文设计的煤矿安全监控系统,是通过无线传感器网络实现对煤矿监控区域瓦斯浓度和温湿度等信号的采集测量,同时将所采集的信息在地面控制中心 PC 机上实时地显示出来,对煤矿井下环境数据进行全方位实时监测和智能预警,对煤矿的安全生产具有重大的意义。 1 总体结构 整个系统分为井上及井下两大部分,由协调器、终端节点、路由节点、监控计算机和监控中心管理系统组成。在主巷道的入口处架设协调器,在煤矿井下主巷道和采掘工作面中每隔几十米布设一个路由节点,矿井工作人员佩戴移动的终端节点,每个采掘区形成一个无线传感器网络,它通过协调器采用总线与地面监控计算机相连。其中协调器、终端节点、路由节点构成基于zigbee的无线传感器网络,三种节点相互配合,共同完成对瓦斯浓度、温湿度数据的采集、传输和对网络的管理。系统的总体结构如图1所示。 系统井下部分为路由节点和终端节点构成的ZigBee网络。终端节点上使用瓦斯传感器、温湿度传感器等对井下环境数据进行采集,并通过路由节点的转发送给井上协调器节点。协调器节点与监控计算机通过串行接口将数据传给监控计算机。监控计算机收集数据信息,对数据进行实时监测,并能够通过以太网或Internet将数据传送给监控中心。 2 节点硬件设计 协调器节点、路由节点和终端节点采用相同的硬件设计。考虑到系统具有低功耗和可靠性高等要求, PIC18F4620单片机具有低功耗、性能稳定的特点;CC2420射频芯片只需简单外围电路设计,且支持ZigBee协议。传感器节点采用PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片。节点的硬件结构如图2所示。 节点硬件平台以PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片为核心,在单片机上扩展出SPI接口与CC2420进行连接,它们之间采用主从模式进行通信,同时还在外围扩展了RS232和RS485接口电路。针对影响矿井安全环境的因素,系统采用瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等处理后传输给控制器。然后节点利用CC2420射频收发器将数据发送给中心节点,当数据值超标,产生安全隐患时启动报警装置发出警报。瓦斯传感器采用LXK-3,可以实现瓦斯浓度4%以内的检测,且当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时,蜂鸣器发出报警信号。温湿度传感器采用SHT11,根据煤矿的温湿度参数自动对瓦斯传感器校零,从而提高瓦斯浓度报警器的准确性。节点采用9V电池供电,通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压。 3 软件开发环境 MPLAB IDE是Microchip公司用于PIC 系列单片机的基于Windows 操作系统的集成开发环境,采用汇编语言或C语言使用内置编辑器创建和编辑源代码。MPLAB ICD 2 在线调试器实时调试可执行逻辑,使用 MPLAB ICD 2 器件编程器向单片机中烧写。 ZigBee协议栈由Microchip协议栈的3.5版本来实现。Microchip协议栈的3.5版本能够在大多数PIC18系列的单片机上进行移植,并支持各种ZigBee网络拓扑结构,能够实现全功能设备和精简功能设备的功能。 4 节点程序设计 在本系统中,节点设备的功能不同。传感器终端节点的主要功能是通过瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,并将数据发送给协调器节点;路由器节点的应用层程序主要功能是网络路由的维护、节点的管理和数据的传输等;协调器节点的任务是创建整个网络,并将从传感器节点传输来的数据通过串口传输给监控计算机,同时将控制命令发送给网络中的节点。传感器终端节点、路由器节点和协调器节点均有各自的应用层程序文件:RFD.c、 Router.c、Coordinator.c,这三个文件分别是终端节点、路由器节点和协调器节点的应用程序,分别实现了各自的功能。 终端节点、路由器节点和协调器节点三种节点的应用程序都是通过调用原语,通过改变原语的状态使ZigBee协议栈的各子层实现相应的操作来实现的。在程序的初始阶段都要先对看门狗、硬件、协议栈及其它部分进行初始化操作。节点初始化后,协调器节点建立并维护网络,路由器节点和终端节点在建好网络后加入网络,负责各自在网络中的任务。 4.1 协调器节点程序设计 协调器节点作为网络的中心节点,是无线传感器网络和监控计算机的联系纽带。它一方面要创建网络,对网络地址进行分配,并维护网络状态;另一方面要在收到数据请求时从终端设备节点读取数据信息,并将这些数据传送给监控计算机。在协调器节点开始运行后,要先对PIC18F4620单片机和CC2420芯片进行初始化操作,然后创建网络并对网络进行监听,将接收到的数据发送给监控计算机。节点的程序流程图如图3所示。 4.2 路由节点程序设计 终端节点和协调器节点之间可能因为距离等问题无法直接进行数据的传输,路由节点的功能主要是帮助协调器节点建立完整的网络,管理其覆盖范围内的传感器终端节点,对网络中传输的数据信息进行转发,类似于一个网络中继站。当协调器节点创建网络以后,路由节点要搜索并加入网络,然后管理其覆盖区域的传感器终端节点加入或离开网络。该节点的流程图如图4所示。 4.3 终端节点程序设计 系统的终端节点实现的功能是利用节点上的传感器对环境对象的数据进行感知和采集,对采集的数据进行一定的处理,然后通过CC2420射频芯片将数据通过网络发送给协调器节点。终端节点在收到协调器节点的数据请求命令后才会进行相关数据的采集和发送,在没有数据请求的时候处于休眠状态,以减少能量消耗。终端节点的软件流程图如图5所示。 5 结束语 将无线传感器网络应用到煤矿安全监测中,可随意增加移除监测节点,方便网络扩展,弥补了煤矿目前的煤矿生产安全监控系统的不足,具有重要的现实意义。 随着无线传感器网络和煤矿监控技术的发展,成本的不断下降和体积的进一步减小,无线传感器网络在煤矿安全监控系统中的大规模应用会很快实现,未来的煤矿安全监控系统会更智能、更完善、更稳定。 煤矿监测系统论文:KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用 摘要:针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究,将检测、成像及诊断系统的结合一体,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。对重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转。 一、前言 强力胶带机由于运输能力大,运输距离长,所以广泛应用于我国矿山等行业。但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题,造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂,设备安全运转存在重大隐患。如果发生事故,不但会造成重大的财产损失,而且造成更为严重的人员伤亡事故。 彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部,在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础,现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测,对接头的硫化仅凭经验,虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检,但难免监测不到位,因此极不科学,很容易出现断带事故。 目前国内有钢丝绳芯探伤仪,存在着只能以“心电图”形式的记录,不能自动判断,需专业人员才能看懂,不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究,将检测、成像及诊断结合起来,对重点隐患部位进行重点检查检修,及时排除隐患,保证设备安全运转,为矿井的安全生产打下基础。 二、综合在线监测装置的工作原理及组成 1、工作原理: 首先,通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁,当系统工作时,通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动 X射线部分进行低速在线或定点透视,从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像,以便采取进一步的合理修复手段,防范隐患扩大或事故发生。 2、系统的组成: 电磁传感器:完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测; X 光机系统:X光发射、接收装置、皮带定位装置,完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集; 下位计算机:完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供; 上位计算机:完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。 3、系统的功能: ⑴完成输送带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位; ⑵完成输送带内钢绳芯损伤点或接头的 X 射线低速在线或定点透视;⑶检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、观看和比对、分析;⑷系统最终出具检测数据、曲线图、文字报告,并具超限报警功能;⑸实现各检测值的长时间存储及报表打印;⑹系统可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享;⑺对输送带进行辅助定位,并进行声音提示。 4、系统的特点: ⑴磁传感器形式:数字式、密集型、单箱式传感器;⑵磁传感器维护:无传感器调节窗口、温度自适应、彻底免维护、免调试;⑶系统模块化的多层单片机结构,使系统运行更快、更稳定、更容易实现更新换代;⑷面对用户的人性化、模块化、傻瓜型的软件设计,使用户无需懂太多计算机知识的人也可以轻松使用该系统;⑸系统可进入用户的局域网,实现数据共享;⑹可大大降低工人的劳动强度,改善其劳动工作条件,缩短检测时间;⑺人可以远距离进行X光透视,免辐射。 三、设备的安装与调试 1、磁传感器的安装: 传感器安装位置遵循以下原则:输送带抖动最小、要尽量远离强磁场、不易受砸、安装维护方便、信号传输距离尽量短等。 传感器应放在上皮带与底皮带之间, 首先将L 型固定板固定在输送带大梁上,套上U型螺丝,用螺母拧紧;再用直杆螺丝将传感器箱吊挂在 L 板上。传感器箱下表面距离底皮带上表面的高度调节为60mm+5mm,最后用螺母拧紧即可。 安装注意事项: ⑴传感器箱应安装在皮带抖动小的地方(最好安装在机头附近,靠近托辊的位置,但为了避免测试误差,请不要装在托辊正上方);⑵用螺母固定传感器箱时,应加装弹垫,切记拧紧,防止长期震动导致螺母松动。 2、X光系统各部分的安装(仅限综合系统): 现场安装期间,发现该装置的固定装置,不牢靠及X光机安装位置在上下胶带之间,要求上胶带胶带下平面与胶带机纵梁上平面之间有不低于300的间距,我们对机架的固定方式及托辊架进行了改造。 原有X光机架为落地式,它要求安装地点的底板必须与胶带平行方可安装,由于井下地理条件的不同及底板的起伏不平,造成机架安装后,X光机纵向移动架与胶带机纵梁交叉,影响机架前后移动距离。我们在与厂家技术人员研究后,提出将机架改造为吊挂式使用,具体方法如下: ⑴在机架前后两端,加工四根等距吊架,将X光机机架整体吊挂在胶带机纵梁上;⑵再在机架前后两端,加工四根拉杆,将机架与胶带机前后H架固定在一起;⑶原有胶带机上托架为插板式,托辊上沿只比纵梁高出60,我们在不停产的前提下将托辊架改造为固定式,且逐渐提高托辊安装高度,使胶带在通过监测装置处形成桥型段,既满足了监测装置的安装要求,又保证了矿井生产的正常进行。 四、使用的注意事项 1、硬件设备: ⑴传感器箱在运输安装时,应避免强烈的震动或碰撞;⑵操作该系统时,操作者必须经过计算机操作培训,并严格按照该使用说明书进行操作;⑶应定期检查传感器箱固定螺丝是否松动;⑷每次使用本产品时,应先进行设备自检,如果发现有设备损坏应及时修理或与厂家联系⑸X光机启动时,请勿在机架附近长时逗留。 2、软件使用: 禁止拷贝与该系统无关软件到本计算机,防止病毒侵入影响,使用 U盘或移动硬盘时先进行杀毒再使用。 禁止删除系统软件中的任何文件,防止软件无法正常运行。 五、常见问题及解答 1、实时监测过程中或处理数据过程中,计算机经常出现死机,不能正常运行: ⑴检查计算机所在室温是否高于35℃或低于 0℃,若是应降低或升高室温;⑵若室温条件满足,故障仍未排除,请检查计算机是否有病毒并用正版杀毒软件进行查杀病毒。 2、报表及图形数据打印,颜色太浅,无法看清。 更换色带、墨盒、硒鼓。 3、计算机自检时显示下位机连接不上: ⑴下位机电源是否已经打开;⑵USB 转光纤模块是否按操作规程(先启动工控机,待启动完毕,再按住 USB 转光纤模块按钮 3 秒),如果不是,请按规定操作,便可正常连接下位机;⑶光纤是否折断(用激光笔从一侧照光纤,另一侧可见到光,即为完好),若折断则需更换;⑷下位机通讯板损坏,需更换;⑸USB转光纤模块损坏,需更换。 六、结语 通过对彭庄矿井下主上仓皮带安装KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统之后,通过该系统的投入使用,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。提高了胶带使用的安全性和可靠性,并针对胶带的重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转,为矿井的安全生产奠定了基础。
大数据应用论文:医疗卫生系统中大数据的应用 摘要:近年来医疗卫生信息化发展迅速,医疗卫生领域也迎来了大数据时代的潮流。简述了医疗卫生系统中数据资源现状,分析了通过大数据平台构建临床决策支持系统、提高医药产品研发效率、疾病监控防治等方面的应用前景。 关键词:大数据;医疗卫生系统 1数据管理问题 医疗数据是持续、大量增长的大数据。根据估算,中国一个中等城市50年所积累的医疗数据量就会达到10PB级。并且,随着时间的推移和业务系统的不断升级换代,医疗数据模式的一致性也无法保证。因此,每天都会有大量的数据持续不断地导入区域医疗数据中心,并且每当有数据模式的更改,相关的历史数据也需要做相应的调整。由于医疗数据是多种数据源数据的汇总,医疗数据是关系复杂的多维数据。医疗数据的多维度多粒度为各种信息服务的多角度多层次分析提供了可能,但同时也为大数据分析带来了挑战。Hadoop基于开源分布式数据处理平台,通过特殊的方式组织网络级数据,可以解决数据存储水平扩展的挑战。利用MapReduce并行处理批量事务的能力,从多个数据源(主要是医疗机构的各个业务系统)抽取数据、转换格式、并导入基于HBase的数据存储模型。使用Hadoop进行多维分析,利用数据平台中多维数据非结构化的特征,将大量冗余的维度信息整合到事实表中,可以在冗余维度下灵活地改变问题分析的角度。并结合Hadoop,MapReduce强大的并行化处理能力,无论分析中的维度增加多少,开销并不显著增长,不会显著影响分析的性能。 2大数据应用 2.1构建临床决策支持系统 临床决策支持系统可以提高工作效率和诊疗质量。通过分析疾病的模式和趋势,临床决策支持系统分析医生输入的条目,比较其与医学指引不同的地方,从而提醒医生防止潜在的错误,如药物不良反应。通过部署这些系统,医疗服务提供方可以降低医疗事故率和索赔数,尤其是那些临床错误引起的医疗事故。共享的医疗大数据分析技术将使临床决策支持系统更智能,首先,大数据中心存储的海量、高维和非结构化的数据能够被检索,由于对非结构化数据的分析能力的日益加强,从而获取更多的决策支持信息。比如可以使用图像分析和识别技术,识别医疗影像(X光、CT、MRI)数据,结合患者的电子病历信息,得到辅助的治疗信息。或者挖掘医疗文献数据建立医疗专家数据库和医学知识仓库,为医生提供一个决策和清单,在录入症状和检验结果后,做是非判断等集合算法,根据不同病种,建立决策树算法,逐渐得出诊断结果和治疗方案,为医生的临床操作提供建议,防止医生忽略可能存在的罕见疾病,防止误诊。此外,临床决策支持系统还可以使医疗流程中大部分的工作流流向护理人员和助理医生,将常规的医生问诊程序化和模式化,结合检验化验等技术手段,医生只需参与最后的决策和治疗环节。使医生从耗时过长的简单咨询工作中解脱出来,从而提高治疗效率。 2.2提高医药产品研发效率 2.2.1预测建模 医药公司在新药物的研发阶段,可以通过数据建模和分析,确定最有效率的投入产出比,从而配备最佳资源组合。模型基于药物临床试验阶段之前的数据集及早期临床阶段的数据集,尽可能及时地预测临床结果。评价因素包括产品的安全性、有效性、潜在的副作用和整体的试验结果。通过预测建模可以降低医药产品公司的研发成本,在通过数据建模和分析预测药物临床结果后,可以暂缓研究次优的药物,或者停止在次优药物上的昂贵的临床试验。除了研发成本,医药公司还可以更快地得到回报。通过数据建模和分析,医药公司可以将药物更快推向市场,生产更有针对性的药物,有更高潜在市场回报和治疗成功率的药物。 2.2.2提高临床试验设计的统计工具和算法 使用统计工具和算法,可以提高临床试验设计水平,并在临床试验阶段更容易地招募到患者。通过挖掘病人数据,评估招募患者是否符合试验条件,从而加快临床试验进程,提出更有效的临床试验设计建议,并能找出最合适的临床试验基地。比如那些拥有大量潜在符合条件的临床试验患者的试验基地可能是更理想的,或者在试验患者群体的规模和特征二者之间找到平衡。 2.2.3临床实验数据的分析 分析临床试验数据和病人记录可以确定药品更多的适应症和发现副作用。在对临床试验数据和病人记录进行分析后,可以对药物进行重新定位,或者实现针对其他适应症的营销。实时或者近乎实时地收集不良反应报告可以促进药物警戒(药物警戒是上市药品的安全保障体系,对药物不良反应进行监测、评价和预防)。或者在一些情况下,临床实验暗示出了一些情况但没有足够的统计数据去证明,现在基于临床试验大数据的分析可以给出证据。 2.3基于大数据的疾病监控防治 大数据的使用可以改善公众健康监控。首先,随着移动互联网现在的不断发展,越来越多的用户开始选择把业务和使用习惯都转移到了移动端,那么,在基于海量数据用户搜索的社交APP以及LBS等技术层面,可以建立结合原有疾病监控系统中的流行疾病法定报告数据、流行疾病病例,结合疾病、环境数据,及时发现并绘制出流行病风险地图。在基于搜索数据和LBS数据方面,分析不同时空尺度人口流动性、移动模式和参数进一步结合病原学、人口统计学、地理、气象和人群移动迁徙、地域之间等因素和信息,建立流行病时空传播模型,确定流感等流行病在各流行区域间传播的时空路线和规律,得到更加准确的态势评估、预测。并且,通过医疗云和大数据中心,公共卫生部门可以通过覆盖全国的患者电子病历数据库,分析疾病的模式和趋势快速检测大规模传染性疾病进行全面的疫情监测,并通过集成疾病监测和响应程序,快速采取措施进行响应。这基于大数据的疾病监控防治能使传染病感染率降低,卫生部门可以更快地检测出新的传染病和疫情。通过提供准确和及时的公众健康咨询,将会大幅提高公众健康风险意识,同时也将降低传染病感染风险。大数据共享在疾病监控防治中可以做到以下几点: (1)提前确定一定规模的未知疾病,为疫情控制争取时间。传统检测无法监测到任何没有临床症状的病例的,这些经验在医院的临床经验中都是空白。但大数据可以通过医院的共享信息以及搜索监控指定地区的用户的频繁搜索关键词,可以检测到某个地区已经出现的疫情。比如不明原因的肺炎,某地餐馆让多少人出现呕吐腹泻等异常状况等,然后再通过与疾病控制中心的病毒库中的病毒分析,寻找吻合的病毒,进行比对分析将其找出,为判断疾病赢取时间。建立大数据中心后,疾病预防可以真正在第一时间内去判断出疫情的病毒源,进而为控制争取时间。疾病监控防治的目的是及时制止其传播的范围,而大数据则是目前唯一的也是最佳的途径。 (2)判断人员流向,控制疫情。在疫情发生后,虽然国家可以第一时间控制住当地疫情,但是人员流动则是无法控制的。利用大数据的监控分析就能监测到传染源区人员的主要流向目的地,疾控中心可以拿出对应的医疗技术和对应的治疗药品以及疫苗来防治,第一时间赶到相应地点,实施接种疫苗,这样一来就减少了盲目的广撒网式的全面布局情况,通过大数据分析的提供人员流动数据,让控制疫情在效率上大幅度提升。 (3)传播动力学模型建立。拥有了大数据的全面监控后,疾控中心也就有了更多的实践支持,就可以开始真正从实践中建立有关疫情的复杂动态网络的传播动力学。 作者:林青 单位:西安培华学院 大数据应用论文:4G移动网络的大数据与云计算技术应用 摘要: 本文通过对云计算以及4G网络的定义和特点进行分析,提出了在4G移动网络平台上采用云计算技术处理城市智能交通系统中的大数据问题,主要是结合二者的优势分析智能交通系统的功能,并加以实现,这将给缓解交通压力、提高行车效率等提供便利。最后对未来智能交通系统开发与应用进行展望。 关键词:4G网络;大数据;云计算;智能交通;交通云 随着人们生活水平的提高,汽车逐渐进入到普通家庭,这无疑对道路交通的要求也越来越高,为提高道路行车效率,迫切需要建设一个高性能的智能交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS),以满足大家的需求。 1智能交通系统的概念 智能交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS)指的是建立在较完善的基础设施之上,将先进的信息技术、计算机处理技术、数据通讯传输技术、电子传感技术及电子控制技术等有效组合在一起,并运用于整个交通运输管理体系中,从而能够在大范围、全天候发挥作用,建立起的一种准确、实时、高效的综合运输和管理系统[1]。依据智能交通系统的概念,我们可以看出,为了解决社会不断增加的交通需求与有限的道路资源之间的矛盾,使有限的道路资源能被充分利用,提高人们的出行效率,保障人们出行安全,智能交通系统作为信息、通信、传感与控制技术综合运用的产物,能给人们带来便捷。但目前,我国城市交通仍面临着许多严重问题,如成都,作为西南地区的一个大型城市,虽然其承载能力越来越强,路网体系也日趋完善,但随着汽车保有量的强劲增长,道路供需关系依然非常严峻。据成都市交管局数据显示,截至2014年3月,成都地区的汽车保有量突破268.59万辆大关,中心城区突破114.18万辆,这个数据仅次于北京。而且成都已月均增2万新车,并持续了62个月。一天就会产生数百亿条GPS数据,而车牌识别信息、交通监控视频信息等数据量更大,交通相关的数据量也早以从TB级跃升到PB级[2],因此,如果要实现对城市道路的交通流量信息、交通状况、交通违法行为等的全面监测,特别是承担在交通高峰期采集、处理及分析大量的实时监测数据的工作,整个平台的运行压力将会非常巨大,大数据(bigdata)就此产生,大数据分析交通除了流量及车辆的相关信息外,还必须包括路面情况、天气、突发情况、周边环境等诸多因素,传统的交通数据分析法已很难有效处理如此庞大的数据的问题。城市智能交通应具备的特点和需求分析如下。 1.1数据信息海量化 整个城市的交通行为主体作为城市智能交通的分析对象,海量数据必然成为固有特性。 1.2应用负载变化大 城市交通流特性呈现出区域关联性强,随时间变化大的特点,系统需要根据实时的交通流数据,做出全面采集、分析、处理等。而传统的智能交通方案由于无法在全局上统筹,往往会因此陷入彼此孤立的情形。 1.3高稳定性和高可用性 只有要求城市智能交通系统具有高可用性和高稳定性,才能更好地、更快捷地提供畅通、安全、高品质的行程服务,以保障交通运输的高安全、高时效和高准确性,让政府、社会和公众感觉到方便。而目前的很多方案中,由于各生产厂商繁杂、设备类型众多、质量参差不齐,而国内也缺乏统一的标准,这样不仅系统维护成本高,而且也很难做到保持智能交通系统的高稳定性。 1.4数据共享需求 目前,正在建设中的智能城市交通系统,大量的终端设备出自不同的厂商或不同平台,这样就形成了许许多多的信息孤岛,彼此间很难实现共享数据。这在很大程度上影响了系统功能的充分实现,智能交通系统在硬件、接口上应做的统一,从而使行业信息资源的全面整合与共享成为智能交通发挥整体方案优势、整体统筹资源、统一协调的基础。 1.5信息实时处理性能要求高 随着城市交通的拥堵日趋严重,人们在出行时要求能随时随地通过熟悉的方式获取所需的出行计划和实时的出行信息,因此,未来的智能交通需要满足高效性、实时性的要求。 2大数据与云计算技术对智能交通系统的影响与应用 云计算(cloudcomputing)是将计算任务分布在大量互联的计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取存储空间、计算力和各种软件服务,该资源池被称为“云”。“云”是指一些可以自我管理和维护的虚拟计算资源,通常包括宽带资源、计算服务器、存储服务器等大型服务器集群[3]。而云计算(cloudcomputing)是一种基于互联网平台的计算方式,为计算资源提供全新的计算模式,其服务方式可动态、伸缩且虚拟化,云计算技术还会将所有的计算资源汇集在一起,并通过软件实现对资源的自动高效管理。这使用户能更加专注于自己的业务,无需为繁琐的处理细节感到烦恼。云计算技术之所以能有效处理和应对交通数据量大、可用性高、稳定性要求高、信息实时处理要求高、应用负载波动大、数据共享需求大等问题,并能实现应用的灵活性,高效整合资源,降低运维成本和总能耗,很大程度上是源于其自身的高可靠性、弹性扩容性好、快速部署及按需服务的特性。云计算技术以其高度的信息部署、优异的扩展性以及自动化IT资源调度,成为解决智能交通面临的问题的关键技术手段,成为一种全新概念的信息服务模式,有助于智能交通系统的快速实现。建设基于“云计算”的智能交通系统,要实现交通信息的动态采集、分析、处理及,并及时向用户提交动态交通信息,报告路况动态变化信息,指导用户出行计划,规划用户行车线路,从而有效提前进行分流拥堵流量,从而提高交通通行效率[4]。其具体应用如下。 (1)城市中的车、人或设备等每个交通终端节点,均可以实时地通过交通云得到基于整个城市交通信息智能分析后提供的服务。 (2)通过综合整个城区的交通流信息及汽车的运行计划信息,每个交通信号灯都得到高效控制,并在面控、立体多维的基础上进行相关预测;城市交通引导系统也可以与交通信息个性化服务进行无缝结合。 (3)为了更智能地提高交通运行效率,拓展一个智能交通信息服务市场,运营商要相应地通过手机基站定位,向用户提供实时的交通信息服务,这些信息与交通控制、引导相结合。随着移动通信网络的发展,从早期的2G网络到3G网络,再发展到当前的4G移动通信网络,4G网络使图像视频传输更加稳定,决策也更具有时效性,并为智能交通系统提供了更多应用的可能,移动网络在智能化交通信息系统中的运用日趋娴熟、准确,使智能交通系统真正、全面、高效地服务于社会,为缓减交通压力做出了更大的贡献。移动网络技术还有效地为智能交通系统的发展提供了新的发展思路。 34G移动网络的网络结构的核心技术及优点 3.14G移动网络的网络结构的核心技术 4G移动网络体系结构从下往上可分为物理网络层、中间环境层、应用网络层。正交频分复用(OFDM)技术是这一代移动通信网络的核心技术,该技术可以为用户提供速率高、时延小的数据交换服务,能达到下行50Mbit/s与上行100Mbit/s的峰值速率。OFDM技术特点包括:具有良好的抗噪声性能及抗多信道干扰能力,可扩展网络结构。 3.24G移动网络的优点 3.2.1通信速度高、灵活性好4G移动通信系统速率可以高达到l00Mbps,甚至是150Mbps。由于4G网络不仅是面向手机,还面向智能手表、控制器、眼镜等移动智能终端设备,这些终端设备极大丰富了人们的生活,使通信变得更加灵活多样。 3.2.2系统兼容性好未来的4G移动网络要面向全球发展,可以预测4G移动网络一定会开放出更多标准化的接口,并与全世界各种网络进行高速通讯、互联。 3.2.3网络采用宽频谱4G移动网络的每个信道会占有100MHz的频谱,是3G移动网络的20倍左右。 3.2.4通讯费用低目前,很多3G移动网络用户之所以能方便地过渡到4G移动网络进行通信,是因为4G移动网络与3G移动网络的兼容性较好,且4G移动网络的系统采用灵活的操作方式。在加上4G移动网络通讯费用相对较低,为4G移动网络的快速部署创造了条件。 3.2.5网络通信质量高4G移动网络通信时代是高质量通信的时代,与3G移动网络通信技术相比,4G移动网络通信技术将在很大程度上提升大数据的交互、处理能力,特别是跟云计算技术的结合,大大提高了效率,4G移动网络让广大人们拥有了前所未有的、便捷的移动网络交互体验,面对越来越复杂的网络环境,通信质量也得到了较好的保障,4G移动网络通信也能满足3G移动网络通信尚不能覆盖的区域。 4基于云计算的智能交通的关键技术 上述的需求,使大数据与云计算技术成为城市智能交通系统的重要支撑。为了有效地将云计算技术与跟4G网络相结合,提升信息传递的准确性和可达性,还需解决以下几个主要技术问题。 4.1最优路径规划问题 云计算技术在智能交通系统中的另一个重要应用是智能交通系统中的最优路径规划,它在各类应急系统及车辆路径导航系统中具有重要作用。智能交通最优路径规划是以交通运行数据为基础,在云计算数据中心对各交通影响因素进行分析、处理和判断后,再通过短讯、车载终端、GIS电子地图等各类终端帮助信息,为道路的使用人员提供最优路径,引导信息及各类实时交通帮助服务信息,以提高车辆的通行效率及行车安全。 4.2智能交通流预测与出行引导问题 基于云计算的智能交通流预测与出行引导可通过物联网对交通流量数据进行实时采集,对这些数据进行分析和快速处理,以便对道路交通流进行实时动态判别和准确预测,从而正确指导用户出行,这样必须建立起智能交通流量采集数据库及非结构化的数据库。 4.3智能交通事故预警处理问题 道路交通中的突发事故严重影响城市道路交通运行的安全性和可靠性,因此,面对突发事故,必须快速做出反应,提出处理预案,然后对其进行有效、及时地处置。基于大数据分析的交通事故应急处置方案的形成,是通过物联网技术快速采集和分析交通突发事件及整个道路流量信息,迅速地进行事故故障处理,并及时发出预警信息,提前、有效和安全地疏散车流,达到不影响交通正常运行的目的。 5我国智能交通系统发展趋势 众所周知,我国4G移动网络牌照已经发放,围绕4G移动网络的各项业务也快速展开,但目前,网络通讯费用并没有下降,这对基于4G移动网络智能交通系统的开发与使用具有较大影响,相信随着4G网络的普及、通信环境的改善、资费的下调,大数据的交互平台将有望在许多移动设备(如手机、平板电脑)上实现,云计算技术也将得到更广泛的应用。例如,未来的智能交通系统将会出现自动驾驶系统、大数据与智能交通、生态智能交通系统、移动互联网与智能交通等。近年来,基于移动网络智能终端的与交通相关的APP得到飞速发展,因而,移动互联网技术在人们出行中的作用将越来越大。 6结语 基于4G移动网络的大数据和云计算技术的智能交通系统是一个复杂的系统工程,它涵盖了网络构建、信息采集、系统集成及应用开发等多方面内容,同时也涉及城市交通运行管理中的许多领域。要在4G移动网络平台上加快推进大数据和云计算技术在城市智能交通系统中的研究及应用,必须不断加强技术革新、保障云安全、完善基础设施建设,并将政府构建的基础性开放平台与引导科研机构、高校、企业参与应用研发相结合。 作者:邓波 黄同成 刘远军 单位:邵阳学院信息工程系 大数据应用论文:高校管理会计大数据的应用 2015年1月,“管理会计之中国实践”走进高校第一站(北京大学站)在北京大学光华管理学院成功举办。研讨会的主题是“大数据时代,CEO需要怎样的管理会计”,会上财政部会计司副司长刘光忠强调了管理会计的重要性,并指出管理会计不仅适用于企业,也适用于行政事业单位。作为理论界的先行者和行政事业单位的典型代表,高校在注重管理会计的同时,还要充分发挥大数据在管理会计中的作用。大数据是网络信息技术发展的产物,具有数据量大、价值高、更新快、类型多的特点,人们通过新技术对大数据进行处理分析,从中提取出有价值的信息,这些信息为相关机构做决策分析提供数据支持,有利于增强决策正确性,提升自身竞争力水平。近几年我国高校的办学规模日益扩大,高等教育越来越大众化,高校与高校之间关于招生、就业、发展的竞争不断加剧。高校要想在竞争中提升自身竞争力水平、实现长远稳定的发展目标,就必须善于利用大数据这一工具,让大数据在高校的管理中发挥作用。管理会计为高校领导作决策提供参考建议,而大数据可以为管理会计提供巨大的数据支持,只有在高校满足一定的前提条件之后,才能更好地把大数据应用在高校管理会计中。 一、大数据在高校管理会计中的应用前提 (一)增强高校领导对大数据与管理会计关系的认识 高校领导在学校的日常管理中起着模范带头作用,领导重视的问题、强调的内容,是全体干部队伍工作的方向和重点,全体方向一致才能完成目标。在信息化发展迅速的今天,要让管理会计在高校中真正发挥作用,需要高校领导意识到管理会计就是管理和会计的结合,管理会计人员呈现的不是单纯的财务信息,而是从校园大数据中提取的有利于领导决策的数据信息。国内国外的实践经验表明,管理会计对于管理的重要性已经不言而喻,作为高校的领导尤其要紧跟时代步伐,善于利用大数据加强管理会计的应用。一旦高校领导意识到大数据可以为管理会计提供数据支持,就会开始注重大数据在管理会计中的应用,那么从各二级学院到各行政部门都会贯彻执行具体应用,就能很大程度改进管理会计在高校的应用效果。在海量大数据的支撑下,管理会计提供的决策建议更具有说服力,领导作出决策再也不用靠直觉、凭经验了。 (二)注重管理会计人才的引入和培养 敏锐的洞察力、良好的沟通能力、专业的知识素养、严谨的职业修养是一个管理会计人员必备的素质。管理会计不同于财务会计,不是仅仅做账和处理数字那么简单,而是需要管理会计人员利用专业的知识素养对财务信息和其他信息进行统计分析,利用敏锐的洞察力洞察高校发展中存在的阻碍和优势、利用良好的沟通能力把分析出的数据、洞察的结果跟领导进行汇报,利用严谨的职业修养对一些需要保密的决策三缄其口。当今时代下,大数据对管理会计的应用产生了很大影响,而且大数据理论与技术在逐渐发展,管理会计理论与体系也逐步走向成熟,更需要管理会计人才对大数据发展、高校发展进行全视角观察,保持清晰的逻辑思维方式对海量数据进行分析整理。所以为了更好地促进管理会计的应用,在招聘管理会计人才时高校要严格考察,逐步筛选出高素质、高水平的管理会计人才,随着市场竞争的变化,还需要定期对管理会计人才进行培养。 (三)引进并更新管理会计信息系统 现在管理会计已逐步实现了信息化,管理会计信息系统以现代管理科学和信息技术为基础,以财务管理和管理会计提供的模型为基本方法,把管理会计的实务操作与信息化系统结合,不仅可以实现信息传递的实时性,还能极大程度地节约物力人力。高校引进管理会计信息系统有利于管理会计工作的开展,在大数据作用于管理会计过程中,大数据的分析利用需要借助管理信息系统,而且随着大数据量的不断增加,对信息系统的要求也会越来越高,所以为了确保管理会计的应用效果,就要定期更新管理会计信息系统。 二、大数据在高校管理会计中的应用领域 在高校的行政管理中,即时报账产生的财务信息、随时变化的学费缴纳情况、新增科研项目的经费登记、基建项目的进度变化、资产的购置与报废情况变化、随时变化的水电费使用情况以及毕业生就业情况等构成了实时产生的大数据,这些数据信息对于学校的管理与发展来说具有很大价值。所以学校应根据信息化管理技术,建立一个涵盖财务处、审计处、资产管理处、科研处、教务处、基建处、发展规划处等部门的,并且与市场公开信息相连接的“大数据库”,确保学校行政管理各部门间信息的沟通与传达,为管理会计实现评价与分析提供基础。下文将详细分析大数据在管理会计中的预算管理、本量利分析、决策分析和绩效管理中的应用。 (一)预算管理中的应用 高校预算管理的效果决定了高校行政资金的使用效率,关系到高校年度内各项事业是否能正常运行。在编制预算时,有的高校根据“增量预算”方法编制,有的高校根据“零基预算”方法编制,还有部分高校采用“零基预算”与“增量预算”相结合的方法编制,这几种预算编制方法都不能解决超预算的支出问题,容易造成财务资金沉淀,不能适应目前高校教育事业发展的需要。“滚动预算”法是不规定预算的数额,在预算执行过程中,随着预算的执行不断延伸补充预算,逐期向后滚动的预算编制方法,利用这种方法编制预算加大了对预算监督的难度,所以在实际应用中较少用到。但是在当今信息化时代,对数据信息的实时掌握不再是一个不可及的目标,它可以促进高校使用“滚动预算”法编制预算,使用过程中可以将滚动周期缩短到以月或者周为单位,也可以根据各部门重大资金支出周期为单位,通过大数据库,实现周期性的对部门预算的审批与监督。在审批与监督过程中,要结合学校实际情况和市场公开信息进行分析,例如对于部门某资产的购置预算方案,要先结合部门情况分析其购置必要性和购置数量合理性,再结合市场同类价格信息分析部门报价是否合理,如果不符合这几项规定之一,该预算方案就不能审批通过。 (二)本量利分析中的应用 高校在确定年度招生计划时,可以采用本量利分析方法,根据生源总体情况、往年招生计划、学校容量等数据信息进行综合考量,结合学校的运营成本进行分析,确定最优的决策方案。假设学校的运营成本分为固定成本和变动成本,固定成本是不随学生人数增减而变化的成本,包括学校的教学楼、宿舍楼、图书馆等长期固定资产成本,教学设备设施等短期固定资产成本,学校维护安全的治安管理成本,学校职工的工资和福利等薪酬成本等;变动成本是随着学生人数的增减而变动的成本,包括学生的水费、电费,各院系的报刊费、电话费、网络费等。假设学校的收入总额是国家拨款和学费(假设没有校办企业和其他资金来源),那学校的盈利就是收入总额减去固定成本和变动成本后的差额,从理论上分析招生越多,学校的盈利就越多。但是高校终归是非盈利组织,不以盈利为目的,我们利用本量利分析的最终目的不是寻求利益最大,而是考虑如何在充分利用学校资源和保证生源质量的前提下,实现学校成本较小的目标。基于大数据资源库,高校可以充分利用学校的成本数据信息、学校容量数据信息,往年招生情况信息,历年分数线信息、历年各省名额分配信息等对招生计划进行综合考量,确立一个可以实现校园资源优化配置又能保证学校健康稳定发展的招生计划。 (三)基建决策中的应用 随着高等教育的大众化进程加快,高校扩建已成为一种必然趋势,但是在哪里扩建、如何扩建、扩建到什么规模则是需要高校管理者深思熟虑的问题。到底是在原来的校园内建设教学楼或宿舍楼等固定资产,还是另寻新址进行扩建;要怎样进行扩建,是教学楼、宿舍楼和其他教辅设施一起建设,还是分批次按重要性依次建设;到底扩建到什么规模,是不是扩建的越大越好等这些问题,可以根据大数据信息得到解决。在做这些决策时,高校要结合“大数据库”中的学校财务数据信息、招生计划信息、国家政策信息、融资渠道信息等进行综合考虑,做到不盲目扩建、有目的有根据的做出有利于学校发展的决策。 (四)重大采购决策中的应用 每年新生入学,学校都要大批量购置床上用品和学校校服,采购这些物资的原则都是质优价廉,采购方式多是招标。但是以往参与招标的供应商往往受限于地域范围,例如山东省的供应商不会到海南的高校进行招标,正如海南供应商也不会到山东省高校进行招标一样,这导致参与招标的供应商每年都是固定的几家,学校对于采购物资的议价能力不高,很大程度上加大了学校的采购成本。但是现在招标信息是完全公开信息,不管哪里的供应商都可以看到都能参与,学校也可以向产品质量较高但从未参与过学校招标的供应商发送招标邀请,这样参与学校采购物资招标的供应商就会增多,学校就有较大的议价能力,在诸多供应商中选择一家或几家为学校生产采购物资,节省学校的采购成本。在大数据时代,物流发展也同样迅速,完全不必担心生产厂家和高校间的距离,也完全不必担心远距离下的物流成本,可以结合几十家物流运输费用的信息数据进行选择,选择一家安全快速的物流公司进行物资运输。 (五)绩效管理中的应用 有效的绩效管理可以促进学校与教职工的“双赢”发展,能让学校了解教职工的工作状态,便于发现人才、留住人才,能让教职工通过考核结果的反馈与对比,清楚地看到自身的优势与不足。在以往的绩效管理中,对教职工的考评流于形式,绩效计划制定不详细、绩效实施缺乏监督、绩效考核与反馈不及时。但是大数据的出现可以促进绩效管理有效性的实现,通过层级传递,各级领导把行政人员和教师人员的详细岗位职责、工作任务、工作目标等录入绩效管理数据系统。专人负责定期将教职工的教学成果、学术成果、工作业绩等数据进行统计并上传到绩效管理数据系统中,为保证绩效考核结果的可比性,需要在考虑不同专业、不同学科性质的基础上将工作成果进行量化。教职工(只有查看权限)可以登陆绩效管理系统,查看自己阶段性的绩效考评结果,并可以向系统提交查看其他教职工绩效结果的申请,便于进行横向对比,在这个过程真正缩短绩效考核与反馈的时间间隔,提高了绩效管理的效率。在大数据的推动下,教职工的绩效考评结果用数字表示,清晰的评价标准和流程让教职工感受到绩效管理的公平公正,这样的情况下再与学校的奖惩机制相联系,能极大地促进教职工的工作热情和积极性。 作者:张咏梅 穆文娟 单位:山东科技大学经济管理学院 大数据应用论文:计量工作大数据应用与发展 目前,我国计量行业对大数据的理解和应用相对滞后,政府行政部门应通过相关数据收集、统计和挖掘,获得有价值信息,为产品质量的提升和发展提供更科学的依据。运用大数据推动计量行业快速发展,进而推动产品质量提升,已经成为计量行业未来发展的必然趋势。 一、计量信息数据整合是做 好质监大数据运用的基础计量工作中的量值传递、产品检定、测试与校准中,产生了大量有价值的数据信息,所以推进计量工作数据清理整合工作,在建立计量信息数据库的基础上,再将产品检验、执法系统数据、重点行业、企业、产品的质量数据,以及各个领域涉及产品质量的相关数据进行整合,最终完善整个质监领域的大数据库。充分运用大数据相关技术,提高质监部门的服务水平,为产品质量监督管理、产品质量提升、国家质量战略和相关法律法规的制定提供更可靠的依据。 二、大数据运用在计量领域的初步探索 1.建立计量器具数据库。建立统一的数据库,将计量器具实行赋码化管理,逐步完成计量器具的生产、使用等多环节的监管。目前,西安市已经在全国率先将强检计量器具实行赋码化管理,赋码系统建立后,大幅度减少了强检计量器具瞒报、漏报、不报、拒检、超期未检等现象的发生,强化了强检计量器具在使用中的监管。笔者认为,下一步应组织相关部门逐步将计量器具的生产企业纳入数据库中,实行“一器一码”制,最终实现通过编码查询到计量器具的所有信息,包括生产信息(企业信用信息、生产许可证、出厂合格证、质保信息等)、使用过程中的管理信息(使用方的维修信息、相关检测机构的检测报告等)。2.将大数据技术应用于复杂环境下的计量检测中。计量测试未来发展趋势是将在保持更高准确度的前提下,回归到现场环境条件里的计量校准和计量溯源。随着大规模现代化工业、国防工业和军事计量的发展,解决复杂环境下的计量校准问题,成为当今计量检测中的难题和挑战。建立计量测试仪器设备在每一种环境因素变化情况下的有效数据和变化情况数据的数据库,并对不同因素的相互作用(包括线性叠加、非线性叠加、交叉调制、加权耦合等)进行仿真模拟(包括模型仿真、数据仿真、半物理仿真、全物理仿真等)。最终通过模仿系统模型和大数据进行处理,以获得在任何复杂环境条件下的计量校准结果。3.用大数据帮助企业解决计量器具的管理。计量检测作为企业产品和服务质量控制的重要组成部分,企业对服务机构计量检测的综合服务能力要求越来越高。通过大数据技术全面切入客户质量管理、技术研发环节,为客户提供全方位解决方案,已成为计量检测技术服务市场和拓展能力的方向。例如,为医院提供计量检测服务的过程中,利用大数据分析、评估医院计量器具的整体性能,帮助医院发现医疗设备性能和使用中存在的各种问题,提出相应解决方案,从而提升医院设备质量控制的整体水平,避免因为医疗设备性能的问题造成医疗事故,为病人的生命安全保驾护航,也更好地体现了民生计量工作中执政为民、全心全意为人民服务的宗旨。4.用大数据可以为计量助推供给侧结构性改革和精准服务产业发展,找到准确的发力点和切入点。通过建立区域内计量基标准和社会公用计量标准动态数据库,努力实现信息资源区域共享、结果互认,从而统筹技术资源,避免重复购买计量标准器具,提高检测标准器的利用率,从而充分发挥区域计量标准器具资源的价值。同时通过大数据交流,增加部门之间的横向联系,实现良好的合作,促使国民经济联合成一个完整的体系,将计量与全社会各部门、各企业联系在一起。5.用大数据为“一带一路”计量服务。通过大数据,积极推进与沿线国家计量领域全方位的务实合作,共同促进国际计量体系的创新发展,推动国际计量互认进程,促进贸易便利化水平,服务区域经济社会可持续发展。通过建立计量领域政策信息数据互换和交流平台,提升计量法规的透明度,实现沿线国家资源共享。通过建立计量领域技术信息数据互换和交流平台,加强各国计量技术机构的战略规划、科学研究、业务拓展等方面的信息交流。加快计量双边、多边合作和互认进程,促进量值国际等效,不断扩大互认国和互认产品范围,最终实现“一次测试、一张证书、全球互认”,从而促进国际贸易的便利化,更好地提升计量服务经济发展的能力。 三、结束语 计量大数据的服务与应用可以加速计量行业信息化进程,加快质监部门信息共享,提高质监部门服务能力。当然,数据安全是质监系统做出分析和决策的重要依据,大数据在存储、处理、传输等过程中面临安全风险,具有数据安全和隐私保护需求。尤其是计量大数据,都是与生产、生活、安全相关的数据,保护这些数据的安全,防止数据系统受到不法分子的攻击显得尤为重要。 作者:付磊 单位:陕西省计量科学研究院 大数据应用论文:大数据在高校教育信息化的应用 【摘要】随着我国经济的发展,科学技术的迅猛提高,信息技术已经逐渐融入到社会的每一个角落,21世纪开始步入信息化时代。随着信息技术的渗透,作为社会生活的重要阵地,高校自然也不会置身事外,信息技术在高校教育中的应用愈发普遍。本文主要阐述了大数据在当前信息化时代中的一些特点,并结合实际探讨了大数据在高校教育信息化中的应用。 【关键词】大数据;高校教育;信息化 信息化时代的到来,使得曾经被人忽视的各种媒介中的数据爆发出惊人的价值和影响力。数据成为了信息化时代独有的传递媒介,人类将迈入一个深度挖掘数据的大数据时代。随着信息技术的渗透,人们的生活、工作已离不开大数据。将信息化技术融入高校教育中不仅可以帮助高校发展教育还可以为信息化时代做一份贡献。在21世纪这场大数据的浪潮中,高校在其中扮演的角色不仅仅是参与者更是推动者。为顺应大数据时展的趋势,在高校教育中推行信息化教育势在必行。 一、大数据 作为信息时代的产物,人们对大数据往往有着不同的定义,简而言之,大数据是信息数据的总和,是以信息形式表达的多种信息的融合。可以说它是一种新型的力量,有着不可估量的价值和影响力,现代技术是它的载体。凭借其自身蕴藏的无限价值,大数据已经成为现代化社会的象征。与传统数据不同的是,大数据主要讲究的是数据之间的相关性,而对于数据间的因果关系却不再关注。大数据可以通过分析数据间的相关性来实现对信息的优化,帮助人们进行决策分析。在高校教育中,大数据也可以通过对高校的信息数据进行分析整合,为高校的发展提供数据参考。与传统数据不同,传统数据仅仅只是实现了对数据的存储并未完全实现数据的价值,因此虽然传统数据为中国的社会发展做出了贡献,也给人们带来了很多便利,但它仍存在很多瑕疵。反观大数据,大数据主要讲究的是数据之间的相关性,它不仅可以实现数据的存储,还可以利用这些数据达到预知发展趋势的目的,与传统数据相比,它更实现了对数据价值的深入挖掘。传统数据与大数据应用的方向也不相同,传统数据主要进行信息的存储,针对的是过去的数据,已过去的数据为核心。而大数据是对传统数据的提取和分析,以达到预知发展趋势的目的,是以事物未来的发展为核心。凭借其自身蕴藏的无限价值,大数据已经成为现代化社会的象征。随着信息技术的发展,大数据也将渗透到人们生活的每一个角落,大数据必将在高校的教育中发挥重要的作用。 二、大数据在高校教育信息化中的应用探析 1、对教学质量进行评价。为了提高高校的教学质量并能够帮助教师在教学过程中不断地发现问题、解决问题,高校的每年期末都会对教师的教学质量进行评估检查。在教学评价中应用大数据可以使教学评价形成有效的管理机制,其实能够安全有序的进行。而且大数据可以根据教学评估中提供的各项数据进行有效的分析整合,使教学评估工作更加高效可靠。2、综合分析教师的职业技能。传统的数据仅仅能起到信息存储的功能而无法利用数据的附加价值,而大数据不仅可以实现信息的存储更强调了信息之间的相关性。将大数据应用于高效教育中,还可以实现对教师职业技能的分析,而在高校教育中,最能够决定高校教育质量高低的便是教师的职业技能。将大数据应用于教师的职业技能分析时,大数据可以通过对教师以往教学经历的分析、观察,从而找出最适合该名教师的教学方法,并能够帮助其在课堂上扬长避短,提高高校的教学质量。将大数据应用于教师的职业技能的分析还可以提高课堂的利用率,为学生的下一步学习制定计划。3、个性化课堂的开展。将大数据应用于高校教育中,大数据可以完美的将学习内容与数据资源结合起来,从而帮助学生完成学习目标,实现个性化学习。高校教学改革最重要的目标便是个性化学习。大数据主要强调信息之间的相关性,将大数据应用于个性化课堂的开展时,大数据可以根据某个学生学习成绩然后从已毕业的学生中调取有相似学习经历的学生的资料,分析待选课程与学生之间的相关性,为学生提供可靠的待选课程的课程分析。4、满足学生的需求。大数据可以通过学生在高校时使用校园一卡通的情况分析出学生的消费情况甚至其家庭的经济情况,对于实在贫困的学生,学校可以采取资助,使得国家助学金的发放更加的公平、公正。 三、结语 随着信息技术的渗透,人们的生活、工作已离不开大数据,作为社会生活的重要阵地,高校自然也不会置身事外。在21世纪这场大数据的浪潮中,高校在其中扮演的角色不仅仅是参与者更是推动者。将大数据应用于高校教育中,不仅可以实现对高校教学质量进行评价、教师的职业技能的综合分析,还可以开展个性化课堂,使得国家助学金的发放更加的公平、公正等等。为顺应大数据时展的趋势,在高校教育中推行信息化教育势在必行。 作者:刘键 单位:辽宁省教育厅教育信息中心 大数据应用论文:大数据在区域品牌营销的应用 [摘要]从我国目前市场经济的发展趋势来看,区域品牌营销与其他品牌的营销相比,其在市场环境中还处于刚刚起步的阶段。但随着信息技术的快速发展,区域间的竞争也日益激烈,这就需要区域品牌在营销中广泛应用大数据,抢占商机。基于此,本文分析和研究大数据在区域品牌营销中的应用,并探讨大数据平台、客户的需求及营销规律。 [关键词]大数据;区域品牌;营销 引言 在当今信息技术发展越来越迅速的局势下,大数据的发展也受到了各个行业的关注,许多企业为了能够在信息环境中抢占商业先机,对大数据整合技术及信息处理技术进行了探究。由此可见,不管是从经济发展的角度,还是从信息技术的应用情况进行分析,大数据显然已成为促进社会发展的重要因素。大数据可以借助移动终端设备和网络技术构建多元化的结构数据,也能构建出一些半结构化及非结构化的数据。如今大数据技术已经在各行各业中有了广泛应用,区域品牌营销市场中大数据的应用,改变了传统的商业营销模式以及工作人员的管理理念,区域品牌在营销中利用数据分析市场的发展情况,获得商业的先机,从而有效促进自身发展。 1大数据营销及区域品牌概述 1.1大数据营销 当前,各个企业将大数据带来的商业机会分为两种,一种是由微软、惠普等公司开发的硬件和软件以及数据,还有一种是来自海量的用户信息,并且这些信息能够为企业提供精准营销平台以及个性化的广告推介等商业宣传活动。而大数据营销就是第二种,这种营销方式通过搜寻并分析各种相关数据,充分了解市场发展的需求,从而帮助企业改变竞争形态,把依据客户的生活方式以及价值取向等主观信息,推测客户需求导向的这种传统营销模式,转变为通过对客户的各种信息行为以及购买历史等方面进行分析,满足客户的需求,并根据这个导向进行营销的模式。大数据营销不仅要实现线上和线下的互通,也要确保在各大媒体、互联网站及移动终端等的数据是相通的,这些都大数据有效实行的前提条件。当然,由于现实生活中不同领域及行业局限性,大数据会受到许多因素的影响,如公司的隐私保护、信息伦理等。对于政府数据及科研管理数据,应该多多提倡数据的重复利用,由此可见,大数据想要在各个领域中分布是比较困难的。另外,有部分企业为了保护公司的隐私,便采取封闭式的数据开发和搜寻,并从中牟取利益,事实上这种形式无法满足整合化营销的要求。所以,企业在面临大数据带来的发展前景的同时,也要注重对企业能否实施大数据营销的基础条件进行科学合理的评估,要对市场营销人员进行技能考核,从而确保工作人员能够具备相应的营销技能,除此之外,企业也要制订应用大数据的营销方案。 1.2区域品牌 随着我国经济市场的逐步发展以及经济管理秩序的改变,经济市场的竞争也日益激烈。由于外部环境和内部因素的大幅度变化,整个市场的格局也有很大变化,以往的商品竞争已逐渐被区域品牌竞争所取代,并且商业竞争的主体也由传统的企业竞争转变为区域竞争。随着竞争形势的变化,竞争局面也变得越来越复杂。为了能够适应这种竞争形势,许多企业都由过去的商业竞争关系转变为竞争合作的关系,在这个的发展趋势下也可以有效利用区域文化来促进市场发展。在这种发展形势下,许多先进的企业已经选择区域品牌作为商业竞争的主体。建立区域品牌也成为促进现代化经济发展的重要工作。目前,关于区域品牌并没有一个具体的定义或者界定,对于区域品牌,不同的人有不同的看法,但不管怎么说,区域品牌一定要在一定区域范围内才能产生,且在市场的知名度、市场份额及名誉等方面都会比其他商业经济更有优势。区域品牌是以集团品牌的形式而存在的,并且在发展的过程中也逐渐成为市场竞争的核心内容。企业想要提高区域品牌的竞争力,首先要增强区域性的竞争力,因为区域品牌才是提高区域经济的有效方法。 2大数据在区域品牌营销中应用的方式 2.1通过动态化的形式监控市场环境 随着技术的发展以及经济效益的增长,区域品牌的竞争也变得愈加激烈,而市场经济的环境也随之变得复杂起来。在这样的发展环境中,区域品牌营销的方案更加难以实行,但是利用大数据可以分析,使区域品牌营销发现新的商机和市场。通过对大数据的集中分析,可以快速了解到某个区域环境中的商机,也可以分析某个阶段的消费群体的需求,这时企业就可以根据客户的需求研发相应的区域品牌。与此同时,区域品牌的营销也可以借助大数据的技术,对区域内外的环境进行动态化监察,这样就可以为企业的策划人员提供参考信息,也能面对市场的变化,使区域品牌营销作出相应的调整。 2.2通过改善用户的体验促进区域品牌营销的发展 以往的区域品牌营销人员在推广和宣传品牌时,常常会轻视消费者的主观意识及消费体验,在过去的区域品牌营销宣传或与消费者沟通时,都是利用比较简单的形式进行,这样会导致宣传的效果不太理想。而区域品牌营销在如今大数据的环境中,可以充分利用大数据分析消费者对区域品牌的了解程度,并通过实时解答消费者的一些疑问作出相应的评价和定位。其实就是通过消费者与区域品牌营销之间的沟通,提升消费者的认同感,使消费者对区域品牌产生相应的兴趣。企业想要留住消费者,就要不断完善区域品牌的形象,或者说企业可以根据消费者的特性绘制出相应的图像,并根据图像进行现实还原,这样就可以有效增强消费者的体验感。 2.3利用大数据分析并观察竞争对手 大数据技术在区域品牌营销中不仅可以分析消费者对品牌的了解程度,还能分析和观察自己的竞争对手。企业利用大数据技术可以分析竞争对手对产品的研发以及服务的感知力,这样就可以根据与竞争对手的比较,发现自身的不足和优势,然后帮助营销主体有目的地改变营销策略。这样的营销方式对于企业来说具有重要意义。企业通过对竞争对手的分析,可以对整个行业的发展进行掌握,也可以对市场的外部环境有个大致了解,从而有效降低营销的风险,进一步实现区域品牌营销效益得而最大化。如,企业在推广和运营或者招商的过程中对信息进行研究和分析,就可以根据商户的具体情况进行适当调整,并制订可以增加客户量的营销方案。区域品牌营销中利用大数据分析竞争对手,可以了解到对手的发展趋势及状况,从而对自身的发展战略进行合理调整,并抢占商机。 3结语 随着信息技术的快速发展,区域间的竞争也日益激烈,而大数据也在区域品牌营销中得到了广泛应用,笔者相信区域品牌营销中应用大数据会发展得更为长远。大数据技术的存在有效促进了区域品牌营销的发展,且在经济市场的实践营销中也真实地证明了大数据的价值。区域品牌营销要合理利用数据的优势,精确定位每一位消费者,并从繁杂的信息中提炼出对自身有利的信息,从而获得良好的营销效果。相关企业要建立有效合理的大数据营销机制,并对数据的管理以及区域营销费用的有效控制加强实行力度,通过提升客户的品牌体验提升营销效率。虽然,目前在区域品牌营销过程大数据的应用还存在一些问题,但笔者相信在今后的发展中大数据能发挥出更大的作用。 作者:彭秋生 单位:中海油信息科技有限公司深圳分公司 大数据应用论文:大数据在煤矿安全生产的应用 摘要:煤炭行业经过多年的信息化应用,积累了大量的安全生产数据,但对这些数据的深度利用还远远不够。大数据提升了信息的获取与处理能力,基于大数据处理技术,将安全生产数据进行有效整合,深度挖掘,对煤矿安全生产意义重大。本文阐述大数据的技术和发展趋势,总结目前煤炭安全生产中大数据的应用现状,探讨大数据在安全生产中的应用方向。结果表明,大数据的应用有助于提高煤炭安全生产的效率、节省成本和减少损失。 关键词:煤矿;大数据;安全生产;应用研究 大数据的概念于2008年在美国《自然》提出[1]。大数据概念的提出,是对大量数据处理的一个突破。它可以从纷繁复杂的数据中提取有效信息,并对有效信息进行分类、分层次处理。基于计算机等硬件设备,在对巨量有效信息进行深入挖掘之后,对之间因果关系进行分析,找出一些事件之间的因果关系。因此,大数据分析可掌握一些事件的规律,并对事件的走向进行预测。 1煤炭安全生产大数据现状与问题 近年来,安监及煤监等部门通过监测平台的引入及应用,已经建立一定数量的数据库。但是由于缺乏深入的整理和利用,仍存在很对问题。(1)数据量偏小,数据质量低。由于在前期煤矿的生产中,并未提及大数据的理念,各个煤矿对自身矿区数据整理收集不够。尤其是涉及矿难及事故方面,更是较少涉及。因此,导致有效数据少,可用数据欠缺。(2)未能与大数据技术统一标准,缺乏依据。新技术在传统领域的应用必然会出现一些新问题,大数据技术也是如此。传统的数据收集未能与大数据技术统一标准,数据收集依据不足。(3)基于煤矿生产行业的特色,井下生产中防爆防火用具要求较高。因此,限制了一些高效、实时数据收集智能设备在该行业的使用。在大量的数据实时收集及整理时,困难较多。(4)煤矿安全生产及事故隐患分析主要依靠安全生产管理者分析,难以形成有效数据。专业智能设备在煤矿安全生产中使用不足或较少,难以完成大量数据收集任务。(5)专业人才欠缺。由于大数据理念较新,在实际应用中偏向于高新产业及国家优先发展产业。煤矿产业由于最近经济影响,专业人才储备不足。 2煤炭行业安全现状 目前,通过政府部门及企业的共同努力,安全投入到位,安全文化氛围浓厚,煤炭行业事故率明显降低,伤亡人数亦有较大回落。但是,该行业依然存在一些问题:(1)自动化水平低,近年来,煤炭行业先进机械及自动化监测设备引进率较高。但是,相对于发达国家,还是有一定差距。主要表现在过于依靠工人经验,随着煤炭进入深部开采,地质情况复杂,经验越来越受限。(2)煤矿现在对事故的分析依然偏向于“事后分析型”,而真正有效的应该是“事前预测型”。专业有效的事故分析工具在煤矿中使用较少也是造成此结果的原因之一,煤矿开采难度加大,以往经验不一定能够适用。(3)信息共享率低。目前,矿难尤其是重特大伤亡事故是各个部门避而不谈且不愿分享的数据,从而导致样本有效性差。 3大数据在煤炭行业安全生产的关键地位 3.1数据收集、整理、分析及整合 人工数据和开源数据是煤矿安全生产管理者获得大数据基础的重要方法。人工数据虽然准确率高,但其具有成本较高、自动化水平较低、易发生人为原因错误的天然缺点。与之形成对比,开源数据自动化水平较高,成本较低。尤其在信息化综合系统越来越多的应用于煤炭行业,国家安监局、煤监局等各部门通力合作,建立综合信息化平台。这对大数据的收集、整理、分析、整合及预测都会起到积极的影响。 3.2大数据存储平台为煤炭安全生产提供及时的舆情信息 当矿难发生后,在处理矿难的过程中,大数据平台为安全生产的管理者及民众告知详细信息。一方面,政府部门及监督管理部门通过官方渠道及新发展的信息通道(如Wechat等),及时有效的将相关真实信息传递给大众,此举可有效防止谣言误传。更可避免政府部门的工作陷入被动应付状态,保证灾难性事件发生之后社会的和谐稳定;另一方面,每次事故也是一次珍贵的失败实验,对此次事故详细分析,录入大数据平台,增加数据平台丰富性的同时,对类似事故的预防、发生具有重要的参考价值。 3.3大数据拓展了煤炭安全生产的综合分析能力 新技术在传统行业的应用是对传统行业的一次产业升级,尤其是在煤炭行业。长期以来,我国煤炭行业生产安全性较差,生产效率较低,安全预警能力较差。通过引入大数据综合分析平台,可有效提高煤炭安全生产能力。有效改变煤炭行业事故率高、矿难频发的状况,如离层分析仪等数据平台的引入,可有效预警顶板事故,大大降低顶板事故伤亡率。 4大数据在煤炭安全生产中的应用 基于大数据分析理念,结合煤矿安全生产历史及现状,应从以下四方面入手,提升大数据在煤矿安全生产中的整合能力。 4.1结合互联网和云计算,建设煤矿安全综合信息平台 提升在线监测能力,贵州省近年高薪招聘高素质驻矿安全员,实现煤矿安全数据的实时更新及有效登录,有利于建设煤矿综合信息监测平台。全国也在提升煤炭行业对高素质人才的吸引力,大力建设全国综合监测平台。2010年美国某矿发生事故,引起网民广泛关注[3]。网民通过数据监测及政府安全监督平台,深入挖掘出事故背后利益关系,有效推动了美国矿业管理制度的完善及事故预防能力。 4.2逐步提高智能化监测设备在煤矿使用比例 由于煤矿行业对安全标准的高要求及煤矿行业富含瓦斯及地压等影响因素,大量有效监控设备在煤矿安全生产中使用受限。随着大数据理念的发展及技术的发展,各种智能化技术也会在煤矿得到应用。目前,煤矿六大系统都已建设完成,部分煤矿已采用了在线监测设备及内部通信设备,有效提高了智能化监测设备在煤矿使用比例。 4.3加强管理,保证数据安全 如果不能有效安全使用大数据,会带来意想不到的风险。大数据的使用改变了传统煤炭行业的分析方法,有效整合资源。在发展历程中,也要防范数据滥用、恶意篡改等。大数据是珍贵的资源,要采取技术措施保证安全。个人不得随意查看或用于其他用处,尤其是利用大数据做违法行为。政府与人民要联动,确保大数据安全,真正服务于煤矿安全生产。 5结论 大数据在煤矿安全生产中的应用,是一个新的领域与尝试。在此历程中,数据会越来越规范、有效,随着此技术的普及,也将对现有安全管理模式产生有利影响。大数据的应用必然引起传统行业安全管理的一场变革,也将提高煤矿安全管理的技术能力。以技术促进管理,提高安全管理的自动化能力。政府管理部门及企业要联动,形成合力,深入挖掘数据之间的关系,不拘泥于表面,发现数据之间的内在联系,从而为数据的整合及预测提供有效技术支持。通过大数据在煤炭行业中的深入应用,为安全管理者及政府部门决策提供有效的理论依据,更好地服务于煤矿安全生产。 作者:苏东毅 于迪 李胜男 单位:三门峡龙王庄煤业有限责任公司 大数据应用论文:大数据技术在烟草数据中心的应用 摘要:以大数据技术的发展为背景,结合江苏烟草数据中心建设的实际情况,分析了江苏烟草数据中心以Hadoop及Impala等大数据技术为核心,辅以Kettle和JSP等数据处理及展现技术共同构建基于大数据技术的自定义数据查询平台的架构设计和实现方案。展现了大数据技术带来的远超传统技术平台的灵活性以及对于大数据量查询的快速响应能力。 关键词:烟草;数据中心;大数据;Hadoop;Impala 1.大数据技术现状 当前许多企业都已基本实现了信息化建设,企业积累了海量数据。同时企业间的竞争日益加剧,企业为了生存及发展需要保证自身能够更加准确、快速和个性化地为客户提供产品及服务。而大数据技术能够从海量的数据中获取传统数据分析手段无法获知的价值和模式,帮助企业更加迅速、科学、准确地进行决策和预测。 1.1大数据技术现状 广大企业的迫切需求反之也促进了大数据技术的飞速发展,涌现出了诸如Hadoop、Spark等实用的架构平台。其中,目前最主流的就是Hadoop。Hadoop的分布式处理架构支持大规模的集群,允许使用简单的编程模型进行跨计算机集群的分布式大数据处理。通过使用专门为分布式计算设计的文件系统HDFS,计算的时候只需要将计算代码推送到存储节点上,即可在存储节点上完成数据本地化计算。因此,Hadoop实现了高可靠性、高可拓展性、高容错性和高效性,可以轻松应对PB级别的数据处理。 1.2大数据技术对烟草数据中心建设的影响 当前,烟草企业基于多年的信息化建设已经积累了海量数据,同时每天还不断有新的各种数据产生。在高并发、大体量的情况下,需要在数据采集、存储和运算方面采用与以往完全不同的计算存储模式,这就不可避免地需要采用大数据技术。同时,除了购进单、卷烟交易数据、货源投放数据等结构化数据外,还产生越来越多的非结构化数据,利用大数据技术,对非结构化数据进行预处理,可为人工判断和机器学缩减范围。对海量数据以及非结构化的信息进行分析统计,仅仅依靠传统的技术手段很难实现,只有引入大数据技术才能充分的将所有的数据资源利用起来,成为企业决策的助力。 2.江苏烟草数据中心应用现状 2.1江苏烟草数据中心体系架构 目前江苏烟草数据中心以一体化数据中心、一体化数据管理和一体化数据分析三个部分为核心,构建了一套完整的数据中心架构。一体化数据中心是整个数据中心最核心的部分。通过数据仓库模型、数据存储、ETL工具等组成部分,构建了业务数据的收集、加工、存储、分发的总体架构。建立了按ODS(SODS、UODS)、DW、DM三层结构设计建设的数据仓库。一体化数据管理通过主数据管理、信息代码管理、ESB平台构建了企业主数据收集、标准化、同步分发过程。结合指标管理,全面管控企业的公用基础信息。通过数据质量管理,全面有效管控数据质量。通过数据服务管理,有效提升数据中心的对外服务能力与水平。通过元数据管理来管理数据中心元数据。一体化数据分析通过构建移动信息、业务分析、数据挖掘三大模块,针对性解决当前不同人员的决策、管理以及操作需求,发挥数据中心的数据、技术、平台优势。通过移动信息模块为各级领导提供决策支持;通过业务分析模块为业务人员的日常工作提供支撑;通过数据挖掘模块,发掘数据所蕴含的隐性价值。基于上述一整套架构的支撑,目前数据中心构建了全省范围的数据集成、交换体系,一方面提升了全省基础数据、业务数据的规范化程度和数据质量,另一方面为在建业务系统的实施、已有系统的改造提供了标准化的高质量数据保障。 2.2大数据技术的应用场景分析 随着江苏数据中心的不断运行,一些基于传统技术架构的功能逐渐暴露出种种问题。其中较为突出的问题有:一是使用者对于大数据量数据的查询需求。基于传统技术架构的查询功能响应较慢;二是分析支持灵活性的不足。传统统计分析应用的数据结构大多是预先定义好的,面对灵活的非传统的统计查询需求难以支撑,需要进行额外的加工处理。江苏烟草数据中心结合互联网大数据技术特性,引入Hadoop平台以及Impala等工具,搭建基于大数据的自定义数据查询平台,以补充基于传统技术架构的功能不足,并为未来进一步发展建设基于大数据技术和云环境的数据中心做好准备。 3.基于大数据的自定义数据查询平台实现 3.1设计思路及架构 基于大数据的自定义数据查询平台是在现有数据中心的建设成果之上,以数据中心的数据存储为基础,以Hadoop、Hive、Impala等大数据技术工具为手段,以简单灵活、快速高效的查询展现为目标,建立的数据查询分析支持平台。 3.2技术方案 自定义数据查询平台的建设主要涉及数据存储架构、后台数据加工准备、前端展现三块内容。自定义数据查询平台的数据存储分为两部分。一部分为KETTLE、Impala等工具以及自定义查询相关的元数据存储,另一部分则是查询所需的各种统计数据的存储。元数据的存储根据元数据库的不同主要分为两部分。第一部分为基于Mysql数据库的元数据存储。这部分元数据主要包括有ETL工具KETTLE的元数据,以及前端自定义查询需要定义的权限、数据源、表、列和表列关系等信息。第二部分为基于Hive的元数据存储。这部分存储的是前端查询需要使用的Impala工具的元数据。统计数据的存储则是使用Hadoop的HDFS实现的。根据Hadoop平台架构,自定义数据查询平台的HDFS建立在6台虚拟主机构建的集群上的。其中:2台虚拟主机作为NameNode,一台为主节点,另一台为备份节点;其余4台虚拟主机都作为DataNode用于存储数据。所有数据将会统一分块自动分配存储到4个DataNode上。自定义数据查询平台的数据加工,是通过开源ETL工具KETTLE实现的。通过KETTLE从数据中心现有数据仓库及数据集市中读取需要的数据,根据自定义数据查询平台的数据模型定义对数据进行处理,最终加载到Hadoop的HDFS文件系统中。自定义数据查询平台的前端展现功能,主要是基于JSP技术实现页面开发,通过JDBC或者ODBC对后台Mysql数据库进行访问。使用者在查询页面中组织定义查询的内容,查询服务自动根据获取的元数据信息将定义的查询内容拼接转换成为查询SQL,之后通过Impala执行查询SQL对HDFS文件系统中的统计数据进行查询。 3.3系统实现效果 利用大数据技术,自定义数据查询平台较好地解决了目前数据中心所面对的问题,满足了使用人员对于大数据量以及分析灵活性的需求。面对使用人员层出不穷的查询需求,自定义数据查询平台通过预先梳理、分类定义各种维度以及统计指标。使用者可以自由的根据实际需求选择分析所需的维度及统计指标,同时还可以基于这些基础的内容更进一步自定义过滤条件以及计算公式,并指定其展现形式。在大数据量查询效率方面,自定义查询平台相比传统架构的查询功能有了较大提升。 4.结束语 大数据技术的发展方兴未艾,应用前景无比广阔,对各行各业的巨大作用正在逐步展现。江苏烟草数据中心的建设既要看到大数据技术未来的前景,更需要明确地认识到大数据平台的建设并非一朝一夕,需要有明确而长远的规划,不断完善数据环境建设、云计算环境的构建以及数据服务的扩展。 作者:郭文卓 王子豪 单位:中国烟草总公司江苏省公司 大数据应用论文:大数据在公路工程质量监控的应用 摘要:大数据的产生为公路工程质量监控技术带来机遇与挑战。公路工程质量监控大数据具有典型的“4V”特征。为深入分析大数据在公路工程质量监控中的应用,从公路工程质量监控大数据的产生、处理流程与关键技术等方面进行论述。分析了公路工程质量监控大数据的存储结构、计算过程以及数据可视化处理的流程,提出了公路工程质量监控大数据应用时所面临的问题与挑战。 关键词:大数据;公路工程;质量监控;应用与挑战 引言 近年来,随着交通建设的迅速发展,截止2015年我国公路总里程将达到450万公里,其中高速公路通车总里程达到10.8万公里,全国高速公路路网已基本形成规模,促进了区域经济的发展,社会效益较好。在交通部的《国家公路网规划(2013年—2030年)》发展规划中,全国高速公路通车里程预计达到40万公里,我国将基本实现省际多路连通、地市高速通达、县县国道覆盖的目标[1]。从上述规划来看,仅高速公路的建设缺口就近30万公里,其建设任务较重,另一方面,在工程建设过程中的质量监控也提出了新课题。以西部地区为例,交通运输部质量监督局已在2012年3月启动了西部项目“公路工程质量安全过程控制智能化与远程监控技术研究”的研究工作,项目要求采用信息化技术手段,融入现代计算机技术、实时信息传输技术,人工智能化技术到工程监督中,对重点工程、重点部位的实时监控,实现工程质量安全监管的实时化、智能化、远程化,弥补人为管理的漏洞和缺失,提高质量监控和监管效能,以保障公路工程的建设质量[2]。公路工程建设的智慧化监管,需要对在其在建设过程中产生的大数据进行透彻分析,服务于管理者和决策者,便于及时排查和纠正在工程施工过程中潜在安全隐患,为生命和财产提供安全保障。 1公路工程质量监控大数据来源及其特点 就大数据而言,是一个抽象模糊的概念,大部分人也只是从数据量的大小和规模去感知,像TB、PB、ZB、YB这样的数据量存储单位被理解为大数据与传统数据的区别,很显然这仅仅是海量数据,在IT界被公认的具有Volume(容量大)、Variety(种类多)、Velocity(速度快)和Value(价值密度低)特征的数据,才能被称为大数据,简称大数据4“V”特征[3]。 1.1公路工程质量监控中大数据的来源 公路工程建设在开始施工到验收竣工,要产生大量的、类型各异的数据,其主要有以下几种来源:(1)施工试验数据:道路在施工前需要对工程中的各种使用材料在该项目环境条件下做实验,以得出在该环境条件和地理区域条件下相应材料的使用混合比及用量等。如:筑路用土,砂石材抖、石灰和水泥,普通水泥混凝土,稳定土和建筑砂浆,沥青材料,沥青混合料等相关实验数据,用数据来保障施工质量,确保规范施工。(2)施工监控数据:在工程项目施工阶段,人员行为规范、施工操作规范、压力传感数据,施工环境温度(湿度)等产生的文字、图片、声音和视频数据。(3)施工应急数据:在施工过程中会有各种突发事件,如何科学地把突发事件带来的危害降到最低,最大程度减少人员和财产损失,是工程应急处理的难题。在施工过程中,利用各种传感器对突发事件进行动态监测,将对应急处置起到关键性的作用,而该过程中将产生大量的数据。(4)工程竣工检测数据:在工程项目施工验收阶段,需对路基、路面、交安设施、机电系统等进行标准检测,判断各项功能是否能达到标准规范。如路基压实度,路面承载能力、应力数据,标识标线厚度、反光标志系数等相关检测数据。根据《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-1-2012和JT-GF80-2-2004相关要求[4],需产生大量的数据。随着交通建设的快速发展,工程质量监控面临新的挑战,沿用以往“人工+纸笔”的管理方式,基本不能实现工程质量的科学化管理,根据工程质量“终身制”的相关要求,在工程设计使用年限内,承担相应的质量终身责任,如沿用以往的管理方式也不便于责任的追溯。当今“互联网+”时代,利用云计算对工程施工中产生的大数据进行分析,用数据来实现工程项目中全过程跟踪管理和全方面实时监测监管,实现工程实体和质量行为的实时自动监管巡查和预警,将有助于提高工程质量,保障国家财产安全。 1.2公路工程质量监控中大数据的特点 (1)数据规模在工程质量监控中,以施工人员行为监控为例,一个质量监督点采用720P高清视频图像采集设备,每小时图像采集数据经压缩处理后可达到3GB左右的大小,全天候采集一个月,产生的数据量约为2.16T[5]。在工程施工过程中隧道掘进、路基路面、桥梁结构、材料搅拌、设备操作等等都需要对施工人员行为和过程进行视频监控,按上述计算,每月产生的数据能至少为PB级以上,按照交通部的《国家公路网规划(2013年—2030年)》发展规划,监控视频数据就将产生海量的数据。(2)数据类型在公路工程施工过程中产生的数据类型种类繁多,除工程质量视频监控数据外,有影响工程施工质量的环境检测数据(如:温度、湿度),施工材料检测数据,工程质量试验检测数据,潜在地质灾害等数据,数据类型多样。(3)数据价值密度对于在公路工程质量监控中产生的数据本身而言,数据量大,但其价值密度较小。如施工人员操作不符合规范,通常情况下就只有几秒或几分钟,在PB级以上的数据量里,其占有的价值密度较低。(4)高速性在公路工程质量监控中,除对工程质量本身监督外,还应对工程质量进行把控和预警。如:路面未达到养护期要求而强行进行下一周期施工,此时系统就应快速地对大数据进行分析,并及时发出预警提示。 2大数据的处理 随着“互联网+”时代的发展,人们对各行各业中产生的大数据进行分析,给众多决策者提供了有力的决策支持[6]。如:沃尔玛超市通过大数据分析在超市行业中曾经取得的辉煌成就;阿里巴巴通过大数据分析在电子商务行业取得的突破;滴滴打车或Uber通过大数据分析在出租车行业中取得的地位等等;均是基于大数据分析或处理而取得的成功案例[7]。然而在公路工程施工质量监控方面,大数据的应用还较薄弱,通过对公路工程质量监控中产生的大数据进行分析,对不合格或不符合规范的工程质量及时的启动预警机制,将减少国家的财产损失,保障交通参与者的生命安全,为公路工程建设提供技术支撑。 2.1云计算 公路工程质量监控大数据中,核心是对于数据的分析和处理。“云计算”是大数据处理的基础,为数据分析提供技术保障。云计算利用Internet和虚拟技术把计算机各种软、硬件资源融为一体,形成大规模的共享资源池,为用户提供IaaS(基础设施即服务),PaaS(平台即服务),SaaS(软件即服务)[8]。云计算是典型的分布式模型,为公路工程质量监控大数据并行处理提供平台。Google、IBM、阿里云等知名公司大数据分析处理和应用都是基于云计算为基础,最典型的应用就是分布式文件系统、批处理技术、分布式数据库等[9]。 2.2大数据存储技术 公路工程质量监控中产生的大数据在PE级以上,怎样降低存储成本、提高数据并发吞吐量是大数据存储的关键。分布式文件系统,是大数据在存储中的一种关键技术,Google公司研发的GFS(GoogleFileSystem)分布式文件系统是大数据在存储中的典型应用。其与后来研发的MapRe-duce、BigTable技术构成了Google搜索引擎大数据存储的三大核心技术[10]。公路工程质量监控中产生的海量异构数据,存储架构分为存储层、基础管理层、应用接口层、访问层。存储层主要完成数据接入与信息集成、存储虚拟化存储设备;基础管理层主要包括集群数据、并行数据仓库盒实时数据库;应用层接口主要完成任务管理、调度与监控;访问层主要包括视频监控系统、环境监测系统、应急指挥系统、实验检测系统和工程档案系统等,如图1所示。公路工程质量监控大数据与其它类型的大数据有所不同,有的数据需要急时处理,响应急时的特点,以便于做出急时的应急响影决策,否则会造成重大经济损失和人员伤亡。故需要研究公路工程质量监控大数据在存储结构上的特点,为后续的数据分析提供支撑。 2.3实时数据处理技术 在公路工程质量监控产生的大数据,类型多样,包括声音、图像、文本等结构化和非结构化数据,通过数据清洗来消除数据不一致是非常有必要的,也是数据处理的关键因素。在大数据实时处理流程中数据分析(DataAnalysis)是核心,为提高数据的访问速度,建立分布式数据库,利用各种类型的大数据分析技术,对各种异构的数据进行分析,最终利用可视化技术,把数据分析结果展现给用户,以满足公路工程在施工过程中监督和决策的需求。传统数据,一般采用关系数据库来进行存储,OLTPT和OLAP是传统数据的主流应用,SQL是传统关系数据库存系统的存取标准[12]。但在公路工程质量监控中产生的数据,有很多不具有关系数据库的条件,很多数据是非关系数据,故需要其它方式的数据分析管理技术。Google公司于2004年推出的MapReduce技术,它的并行数据处理方式是大数据分析和处理的典型应用,其主要包括分布式文件系统(GFS),并行编程和并行执行三个方面。GFS为大数据的储存和并行计算提供平台基础支撑,采用键/值(key/value)方式对数据进行分布式存储[12]。MapReduce是一个通过将任务独立化进行计算的一种模型技术,主要有Map和Reduce两个阶段,首先把公路工程质量监控中产生的大数据按算法进行以<key,value>的形式进行任务分块,把分块任务交由Map进行并行执行,执行完Map函数后,将数据转换成符合模型的<key1,value1>的形式,并把数据写入硬盘。然后进入Reduce阶段,Re-duce接受Map阶段的执行结果,对数据进行合并归约计算,最终得到输出结果,并写入到GFS文件系统[13]。公路工程质量监控大数据MapReduce计算过程,如图2所示。图2公路工程质量监控大数据计算过程公路工程质量监控大数据MapReduce并行计算模型,将简化数据的计算过程,减少数据传递开销,使公路工程质量监控中各类应用程序设计直观化。 3大数据在公路工程质量监控中的机遇与挑战 3.1大数据可视化分析技术 可视分析技术的定义是指:一种通过交互式可视化界面来辅助用户对大规模复杂数据集进行分析推理的科学与技术[14]。大数据可视化分析是指在对数据挖掘分析的同时,利用可视化用户界面以及人机交互技术,融合人的辨别能力与计算机的数据计算能力,为决策者提供更加科学、合理的决策依扰。公路工程质量监控大数据可视化分析关键核心是数据的集成和接口,而其数据规模大、快速多变、数据源异构,使得对大数据的处理、分析和可视化带来具大的挑战。数据信息的可视化根据其特征分为一维信息、二维信息、三维信息、多维信息、层次信息、网络信息、时序信息可视化,在公路工程质量监控大数据中主要包括文本可视化、网络或图可视化、时空数据可视化、多维数据可视化等。文本信息是非结构化数据的代表,是公路工程质量监控大数据中的主要信息类型,是记录施工数据的重要环节,文本信息可视化可采用把文本语议结构以树的形式进行可视化操作;网络或图是大数据中最常见的关联关系,是记录施工过程状态的重要信息,网络或图可视化可采用基于节点和边的可视化方法;时空数据是带地理位置标签的数据,是记录施工环境状态的重要信息,为反应时间与空间的变化,一般采用流式地图来展现;多维数据是多个维度空间的数据,是记录整个施工过程的重要信息,一般可采用基于几何图形的可视方法来实现[15]。 3.2大数据在公路工程建设中的应用 大数据在公路工程质量监控中的应用还处于起步初级阶段,依托大数据建立质量监督管理、安全监督管理、监理行业管理、试验行业管理、工程竣(交)工验收管理、突发应急预案、事件检测、应急响应、现场救援、总结评估等平台,以数据指标为度量,直观、全面、准确地监测和分析各个环节要素的动态变化数据信息,为管理者提供科学决策依据,提高监管效能。如:工程建设过程中突发事件应急处理,可利用地理信息系统(GIS)平台,对基础地图数据、应急资源数据、重大危险源数据进行管理并以电子地图显示,可及时预测突发事件危险存在范围,辅助突发事件应对机制的决策。在建项目监督管理,通过对试验检测实验室、各种机械设施设备的数据采集,实现试验检测数据、设施设备主要数据的采集与汇聚,生成质量监控大数据。通过对大数据的分析和规范性电子监控比对,实现工程实体和质量行为的实时自动监管巡查和预警等。 4总结 这是一个数据信息时代,不管是商业领域还是工程建设领域,都与数据有联系,如何科学的运用这些数据来分析和解决问题,是各领域应重视的问题[16]。本文对公路工程建设质量监控中大数据的产生、存储、处理和数据特点等进行了深入分析,详细介绍了大数据处理的关键技术,对大数据在公路工程质量监控中带来的应用进行了论述。但大数据在公路工程质量监控中的运用还处于起始阶段,如何提高数据的采集质量,解决工程建中大数据传输、提高数据可靠性等方面还存在着研究的空间,需要更多的研究者去探索和研究。 作者:肖祥林 周春容 单位:四川交通职业技术学院 大数据应用论文:大数据管理平台在炼化企业管理的应用 摘要:文中对某炼化企业的现状及实际管理中存在的问题进行了分析,阐述了大数据管理平台在炼化企业运行管理中的实施过程。该管理平台可以促进装置的高效运行、提高装置的可控性、提升整体管理水平,对企业资源的合理配置与优化具有重要意义。 关键词:炼化企业;大数据;管理平台;数据管理 大数据管理平台是炼化企业优化生产、安全管理的基础。利用企业现有信息化管理平台,同时开发、完善配套相关软件和硬件,建立大数据库,通过对数据的收集、整理、分析、筛选,对异常数据的产生原因进行分析,使异常偏差及时得到修正,使装置工艺操作参数、物料、能耗、产品质量、环保指标等各项生产数据全面受控[1]。 1大数据管理平台的实施背景 2015年10月某炼化公司优化信息化管理,MES、ERP、统计信息平台项目陆续上线。严格按照PDCA循环科学管理模式,做到有计划、执行、检查处置的闭环管理。但是大部分装置没有网络,数据不能上传,只能电话报量,数据的重复录入增加,出错率较高,降低了MES系统的基础数据完整性,生产基础数据缺乏监测和预警功能,不能及时发现生产波动;而各系统又存在共性问题就是各系统各自为政,没有整合成大数据平台,使各部门无法达到信息共享的目的[2]。装置的生产运行涉及的生产计划、物料平衡、生产能耗、三剂管理、生产异常、质检化验、生产流程、三废排放等数据一部分以电子表格形式存档,一部分由独立的应用系统进行管理,没有统一的数据库,系统之间缺少数据接口,没有权限控制功能,只能采用纸质方式进行传递,安全性差,不便于数据检索,难以对各类数据进行综合分析和处理[3]。因此,需利用信息化手段,进行系统和信息的整合,便于数据的归纳、统计、分析和预判,挖掘数据和业务之间的内在关联,实现各项业务之间数据和信息的共享,根据市场变化,指导生产方案的制定和调整,实现效益最大化,提升管理水平。 2管理平台的构建 该管理平台可以强化生产基础数据管理,提高生产管理数据信息化,提高对生产基础数据的监测力度,监督装置物料计量仪表的准确性。发现异常数据及时通知相关部门进行处理,减少生产运行波动,保证生产运行平稳[4]。管理平台包括8个模块,运行管理平台见图1。(1)生产计划模块:可查看物料、能耗、三剂生产计划和计划变更、生产优化调整等情况。(2)物料平衡模块:查看每天的物料变化动态,装置加工量、产品产量、库存情况、销售情况等,了解市场需求。监测生产超标数据,及时调整生产方案,月底可查看公司物料、能耗统计报表。(3)生产能耗数据模块:可查看公用工程动力消耗情况,瓦斯、氢气和公用工程的产量、走向及消耗情况。(4)生产流程模块:可掌握公司物料、能耗、瓦斯、氢气的流程走向图,掌握物料、能耗生产运行模式。(5)生产运行平稳管理模块:可及时统计装置的平稳率,查找异常数据,加强对异常数据的管理,提高装置平稳运行。(6)三剂管理模块:可查看三剂的消耗及库存情况,掌握装置三剂的需求,保证运行稳定。(7)质检化验数据模块:可通过LIMS系统查看产品质量化验分析数据,及时掌握产品质量控制情况。(8)三废排放流程模块:可查看装置污染物排放及指标控制情况。 3管理平台的功能 (1)及时统计装置的平稳率,查找异常数据,加强对异常数据的管理,提高装置平稳运行。(2)可查看装置的生产计划,技术指标的完成情况。(3)可查看每天的物料变化动态,上、下游走向,装置加工量、产品产量、库存情况、销售情况等,了解市场需求。(4)可查看公用工程动力消耗情况,瓦斯、氢气和公用工程的产量、走向及消耗情况。(5)查看三剂的消耗及库存情况。(6)可为生产优化,方案调整提供有关数据。(7)可通过LIMS查看产品质量化验分析数据,及时掌握产品质量控制情况。(8)可查看每天的装置污染物排放及指标控制情况。(9)可查看装置开、停工期间物耗和能耗情况。 4管理平台的实施 建立大数据管理平台,使数据的使用者无需关心数据来源,更专注于数据的使用;打破系统之间的壁垒,抽取现有MES、LIMS的各类关键生产数据,融入大数据平台;将生产计划及指标完成情况、装置平稳率及异常记录、物料变化动态、装置加工量、产品产量与库存情况、能耗、质量化验分析数据等信息和数据重新组织后整合入大数据平台[5]。(1)将计划、能耗、三剂、物料(含炼油产品、化工产品、炼油流程-运行、润滑油流程、聚合流程、聚二流程、聚丙烯、带料加工)的年度计划、月度计划、计划变更和生产优化等报表集成在同一个网页环境,可查看物料、能耗、三剂生产计划和计划变更、生产优化调整等情况,提高工作效率。(2)对生产基础数据的监测。物料平衡包括物料库存、异常生产数据、原料入厂产品出厂、月统计报表、装置数据;生产能耗数据包括各装置生产能耗数据文档的上传、展示,可查看每天的物料变化动态,装置加工量、产品产量、库存情况、销售情况等,了解市场需求。生产能耗数据包括公司、专业厂、各装置生产能耗数据,监测生产超标数据,及时调整生产方案,保证装置平稳运行。月底可查看公司物料、能耗统计报表。(3)生产运行平稳管理包括操作平稳率、异常生产操作指标等,及时发现装置运行参数异常,加强日常生产监控分析,对出现异常情况、数据偏差及时分析调整,及时处理,保证装置安全、平稳、高效运行。(4)生产能耗数据包括公司、专业厂、各装置生产能耗数据的展示、上传。(5)掌握物料、能耗、废物排放等流程。生产流程包括3.5MPa、1.0MPa蒸汽平衡图、除氧水平衡图、氮气流程图、电流程图、净化风非净化风流程图、氢气平衡图、脱盐水平衡图、瓦斯流程图、物料流程图、新鲜水平衡图、循环水平衡图;三废排放流程包括废水、废弃、废渣流程图、平衡图等。及时监督装置计量仪表的准确性。(6)三剂管理包括炼油一厂、二厂、润滑油、聚丙烯、储运厂等专业厂三剂使用和库存情况等。(7)集成LIMS系统,可直接查看化验数据,及时掌握产品质量控制情况(8)数据采集。平台通过数据接口自动从MES质检分析系统同步,对于不能自动采集的数据,卡法数据上传功能,暂时采用人工录入的方式采集。(9)将现有生产报表基础数据(平衡后的数据),整理后导入到Sqlserver数据库中,建立分厂、车间、装置三级拓扑关系,从而实现下阶段可根据用户个性化需求开发各类报表功能。5实施效果该大数据管理平台投用后,各级生产管理人员可通过系统中的生产计划、物料平衡、生产能耗数据、生产流程、生产运行平稳情况、三剂管理、质检化验数据、三废排放流程、生产异常报警等功能,查看装置的生产计划,技术指标的完成情况、每天的物料变化动态,上、下游走向,装置加工量、产品产量、三剂的消耗及库存情况等;查看公用工程动力消耗情况,瓦斯、氢气和公用工程的产量、走向及消耗情况为生产优化,方案调整提供有关数据;查看产品质量化验分析数据,及时掌握产品质量控制情况;查看装置开、停工期间物耗和能耗情况等,加强生产管理,保障装置平稳运行。6结论(1)通过大数据库,能够使生产报表自动化程度得到更大的提升,减少岗位人工录入数据,降低数据出错率,提高报表准确率。(2)开发计量生产基础数据监测,能够监测生产状态,使预警数据及时反馈给岗位和相关部门负责人,使预警数据及时得到处理,保证生产安全平稳运行,同时确保计量数据的准确性。(3)通过生产基础数据监测,运用网络新技术,建立生产运行计量管理新模式,整合计量生产大数据,为生产经营决策提供可靠数据。(4)强化生产基础数据管理,提高生产管理数据信息化,提高对生产基础数据的监测力度,发现异常数据及时通知相关部门进行处理,减少生产运行波动,保证生产运行平稳。 作者:王建平 单位:大庆炼化公司 大数据应用论文:大数据在互联网金融风控的应用 摘要:21世纪是信息时代,互联网高度普及,与金融的融合推动了互联网金融的飞速发展,而互联网金融的快速发展离不开大数据技术的支持。文章针对大数据在互联网中的应用提出创新方向,并分析了应用场景、应用现状,希望能够为用户提供更多贴心、便捷的服务。 关键词:大数据;互联网金融;风险控制;网络平台;风险管理体制 互联网金融是一种新兴金融,依托于互联网工具如社交网络、云计算、搜索引擎等实现资金的融通、支付等业务,保证在安全、移动等网络水平上被电子商务用户接受以后产生的新模式、新业务,适应更多人的需求。未来的互联网金融发展空间无限大,现阶段互联网竞争不只是平台的竞争,更是大数据的竞争。 1互联网金融和大数据的特点 1.1互联网金融的特点 交易成本低廉:资金供给双方在资金的融通过程中所发生的成本称之为交易成本,互联网借助信息网络,减少了人力、物力的投入,信息、匹配产品、定价、交易都依靠互联网完成,大大降低了交易成本。交易过程快捷简单:互联网金融模式下金融业务由计算机操作,效率高、速度快,不受时间、空间的限制,客户只需要一台电脑就可以实现资金的高效运转。数据价值大:依托于大数据和电子商务,互联网金融实现飞速发展,互联网的便利性使得人们的生活和工作依赖于互联网,将一些单位和个人的消费信息在网络空间暴露,产生了海量的数据库,数据就是资源,只要加以分析和研究就是巨大的商业价值。风险系数高、创新强:随着科技的发展,不断产生新的金融产品、融资形式,一些互联网产品和支付方式也层出不穷,如网络银行、网络保险公司、众筹融资、网络证券公司、余额宝、支付宝、微信支付、网络贷款等。但现阶段对互联网金融的监管力度较弱,缺乏法律约束,导致一些不法分子非法集资,进行网络诈骗,严重危害了互联网金融的安全。 1.2大数据技术 大数据是在信息时代由硅图公司麦肯锡提出的全新概念,用来描述和定义信息时代的海量数据,是从各种海量的数据中快速寻找有价值的信息,进行高度提纯,增加数据信息的利用率。大数据技术体系分为大数据的采集与预处理、存储与管理、计算模式与系统、分析与挖掘、可视化计算、隐私与安全等方面,可优化数据处理环节,提高数据处理效率。其特点主要是数据体量大、类型多、处理速度快、价值密度低。当今社会大数据无处不在,渗透在人们日常的生活、学习、工作中。以阿里巴巴小额贷款为例,2015年累计放款1953亿元人民币,交易额增长了40%。大数据的利用能够有效降低交易成本,提高交易频率,拓宽交易空间,改善交易体验,促进互联网金融的发展,但也存在一些隐患和风险,会泄露个人隐私,限制企业的管理决策等。 2大数据在互联网金融中的应用 虽然大数据的应用在现阶段并没有完全达到预期的精确性,但是已经有很多较为成功的案例。如DataSifi根据对社交数据网络的分析总结,制定出具体的方案;Zest利用大数据信用评估,已经获得一亿美元的融资;Decide利用价格信息预估价格走势,提出了较合理的购买建议等。随着数据的积累和平台的发展,互联网金融逐渐盛行,受余额宝、微信理财通等的影响,国内主要应用于理财方面,实际上金融服务中最具刚性需求的服务是贷款,大数据促进了金融创新。 2.1高频交易和算法交易 交易者为实现高额利润,利用交易程序和硬件设备,快速分析、生成、获取和发送交易指令,可以在较短的时间内完成较多的交易。高频交易主要通过分析金融大数据,对特定的参与者的交易痕迹进行识别和总结,如:一支共同基金的大额订单通常情况下出现在收盘前最后一分钟的第一秒,能识别出此模式的算法就可以预算出这只基金在其他时间的动向,如果继续执行交易,必须付出更高的价格,算法交易商趁机获取利润。 2.2进行市场情绪分析 大约两年前,对冲基金从各种社交媒体中提取市场情绪信息进而开发出算法交易,如Facebook、博客、聊天室等。如发现有恐怖袭击、自然灾害的意外信息时就会抛出订单,精神病专家理查德•彼得于2008年在美国加州圣莫尼卡集资100万美元建立对冲基金,通过追踪网站、微博、聊天室分析企业情绪,确定基金的交易策略,该基金的回报率在2010年高达40%。又如位于伦敦的小型对冲基金DCM从社交媒体上收集信息,分析人们对金融工具的情绪,帮助投资者制定投资计划。 2.3提高风险的管理力度 金融机构通过对大量小型用户交易行为的数据进行收集,并对其交易范围、经营状况、用户、资金需求以及行业的发展进行具体的分析,解决小型企业的经营难题。阿里小贷首创了线上的审核到放贷的模式,有效连接贷款的全过程,为弱势群体提供个性化的小额贷款。 3互联网金融风险控制的一般原则 风险控制最有效的方法就是将所有的鸡蛋以不同的比例分开装在不同的篮子里,即“小额、分散”,避免集中投放。“分散”在风险控制方面有着非常重要的作用,借款客户个体差异性较大,所处的地域不同,且自身的条件有差异如年龄、学历等,这些分散的个体其违约的概率相对独立,同时违约的概率非常小。如100个独立的个人其违约的概率是20%,如果随机抽2个人,同时违约的概率为20%2即4%,随机抽出5个人,同时违约的概率为20%5,如果抽出8个人同时违约的概率为20%8,但是如果这100个人存在相关性,甲违约的时候乙也违约,那他们同时违约的概率就是10%(20%•50%),远远高于4%,因此贷款个体之间的独立性是降低风险的必要措施。“小额”是避免“小样本偏差”。如:某贷款公司现在的贷款一共有10亿,如果每个借款人平均可以借5万,总共有2万客户,如果单笔借款金额是100万,就有1000个客户。根据统计学中的法则,样本个数越多,越能符合正态分布规律。因此,如果借款人违约率是2%,那这5万个客户的违约率就会高于1000个客户的违约率。通过数据分析建立风控模型和决策引擎也非常重要。小额分散借款客户较多,若银行采用传统的信审模式不能统一量度还款能力、还款意愿,就会增加风险成本。因此可以借鉴国外的P2P,采用信贷工厂模式,建立风险模型,根据客户的行为特征判断出该客户的违约概率,降低人工审核的成本,避免人工审核和判断标准的误差。风控体系的核心方法除了依据小额分散原则外,要研究不同特征个体的违约率,建立数据风控模型和评分卡体系,将其固定到风控审批的业物流程和决策引擎中,掌握不同特征个人的违约率程度,指导风险审批业务开展。 4大数据在互联网金融风控方面的具体应用 由于国内金融体系尚不完善,国内的用户数据虽数量较大但不准确,导致现阶段国内将大数据方式涉及到互联网金融的产品还比较少,数据来源困难且不精准增加了互联网金融的困难。在不依赖央行征信系统的情况下,各具特色的风险控制系统在互联网市场自发形成,小公司通过信息分享,借助第三方获得咨询服务,而大公司则通过大数据建立信用评级系统。现阶段互联网金融的风控体系大致有两种:一种是众多的中小互联网金融公司给中间征信机构贡献数据,进而获得征信信息的分享权;另一种类似于与阿里巴巴的风控模式,建立信用评级和风控模型需要对大量的电商交易和支付信息数据进行分析。央行的征信系统结合身份认证中心的身份审核,通过社会机构和商业银行的数据,给银行提供银行信用查询和个人信用的相关报告,但对其他的互联金融公司或机构不提供查询服务,一些个人信贷记录也没有在该系统里,但有可能在其他的机构和互联网金融公司的系统里存在。互联网数据庞杂且量大,充满噪音。阿里建立完善的大数据挖掘系统较早,但是很多人还处于迷茫状态,通过淘宝、天猫、支付宝等积累大量支付数据作为基础的数据原料,结合卖家的销售数据和银行流水等数据,进行全面汇总后借助网络评分的模型进行信用评级活动。信用卡类网站的大数据同样也对互联网金融风险控制具有非常重要的价值,可参考用户信用卡办卡年份、还款信息、信用额度、卡片种类等进行信用评级。2013年阿里巴巴收购新浪微博18%的股份花费5.86亿美元,目的就是为了获得社交大数据,进而完善了大数据,信用卡的还款信息、交易、支付、淘宝的水电煤缴费信息现阶段已经成为数据的基础。未来第三方支付平台支付的方向、额度、购买品牌及金额都可能成为信用评级的数据参考,而生活类服务网站有关用户的生活消费如水、电、煤、物业费、电话费、网络费都有可以反映用户的基本信息,为信用评级提供重要的参考,拥有这些所有的大数据才能够进行数据的加工。 5结语 社会经济的发展离不开金融的支持。互联网金融服务将会建立更完善、更全面的信用体制和风险管理体制,从粗放式向精细化转型,从抵押向信用转变,风险控制将变得很关键,大数据毫无疑问也变得非常重要,但是现阶段互联网交易额较小,用户规模不大,需要结合实际情况及时修正模型,从而优化风险控制模型。 作者:汪琼 单位:百融(北京)金融信息服务股份有限公司 大数据应用论文:大数据技术对网络安全的应用 摘要:随着计算机网络技术在各个行业中的应用与发展的不断广泛化,网络安全也越来越受到企业和个人的重视。网络安全不仅会影响国家重要信息的安全性也会影响私人信息的安全,而现阶段大数据技术的不断引进与应用使得信息网络进入到了一个新的发展阶段。现在全球数据存有量正在每年超过40%的速度在增长,然而信息网络所承载的信息数据正在向分散化、多样化,复杂化的趋势发展从而增加了网络信息数据管理的难度,更冲击了传统的网络安全管理技术,介于网络信息数据增长速度之快,影响网络安全的因素也在不断地增加,所以网络安全迫切的需要引进大数据技术来进行网络安全分析,满足高科技环境下信息网络安全的需求。 关键词:网络安全分析;大数据技术;应用 引言 随着网络技术应用的普遍性,网络安全分析的数据也在呈指数曲线的速度增加,而且数据来源的广泛性和内容的细致性也使得网络安全分析的架构也越来越复杂,分析维度也越来越大,再加上4G时代的到来和智能化设备的不断更新换代使得信息数据的发送和接收速度也越来越快,数据分析的速度跟不上使网络安全漏洞增加,影响力增大,造成此现象严重的主要原因就是网络安全传统分析架构已经不能满足现在网络信息数据分析的要求了,所以要引进新的技术。 1大数据技术在网络安全分析中的应用 1.1大数据技术分析 大数据安全分析主要是为了完善网络安全分析中传统安全分析能力的不足,大数据技术的核心技术分别是分布式采集处理、自然语言理解、流量计算引擎、关联分析、大规模机器学习和可视化人机交互等多种分析方法[1],实现在规模不断扩大的海量异构数据信息中快速发现安全攻击和安全威胁的一种工具。在大数据技术安全分析中该技术主要从分布式计算框架、流式计算引擎、分布式存储技术来分析的。分布式计算框架不依赖高端硬件、扩展性强的优点提高了大数据技术应用的适应性,使得一些低端配置的设备都能引用该技术;流式计算引擎主要通过解决大数据历史分析系统交互式计算,给网络信息数据的快速查找提供了便利条件;分布式存储技术能够利用多台存储设备来分担大量数据的存储负荷,从而扩大了大数据技术存储的能力,也降低了存储管理成本,在一定程度上也提高了整个网络安全系统的可靠性和安全性。 1.2网络安全分析引入大数据技术的必要性 随着网络信息数据量的大量增加,数据来源越来越广泛细致,分析维度也越来越大的特点下,利用传统的技术架构和结构化数据库进行数据的存储的和分析,不仅会增大网络信息数据的存储成本,也会导致一部分信息数据被丢失,并且随着时间的延长有些时间较长的数据不能很好地被保存起来,这样就会给日后信息数据的追踪和查找带来了困难,并且数据广泛的来源也给异构数据的关联分析和融合带来了很大的困难,而对于传统的网络安全分析的技术已经很难满足现在庞大的、迥异的网络信息数据分析的需求了。早在2013年的调查资料中显示,大数据技术在未来信息架构的分析发展中有着很大的优势,并且近年来已经有不少领域开始引进大数据技术。大数据技术之所以被各个领域重视,是因为它能够支持海量的且迥异的数据的存储和计算,相对于传统网络安全分析技术来说,大数据技术使大量原始网络信息数据的存储和分析成为了可能;大数据技术对于传统技术来说对网络信息数据的存储成本较低,并且大数据技术在普通硬件水平上的应用没有局限性,在信息数据的查询过程中查询速度又快、精度又高,从而提升了网络安全分析中一些数据的挖掘能力,提升了网络安全分析的深度和广度[2],并为大数据技术在网络安全分析中的应用奠定了坚实的基础。 1.3网络安全分析中大数据技术应用分析 在我们的日常生活中,我们每天都在和数据打交道,不是创造数据就是利用分析数据。比如在我们有手机电脑上的聊天软件聊天时就是在创造信息数据,聊天过程中流量的消耗就是在应用数据(对近年来网络流量使用数据调查如表1),设想一下如果我们的聊天数据被窃取,是多们可怕危险的事情,再往大了去想就是国家机密数据,如果这些数据的丢失将会给整个国家带来危险,所以网络安全分析是当前网络数据分析中相当重要的一方面。目前网络安全分析的主要数据就是流量和日志,但是由于这些数据的分散性和存储有限性使得网络安全预测存在漏洞,而大数据技术的引进则可以将分散的流量数据和日志数据集中到一起,利用大数据高效的采集和挖掘能力将采集到的数据存储起来,然后再利用大数据技术对采集挖掘到的数据进行分析和检索,对网络安全中存在安全隐患的数据进行处理,不仅提高了网络安全分析,也缩短了数据分析的时间,降低了信息丢失和泄露事件发生频率,由传统的被动防御变为大数据背景下主动地防御。 2大数据技术背景下网络安全平台的建设 2.1大数据背景下网络安全分析架构建设 在网络安全分析架构建设中主要是由下向上建立数据采集层、数据存储层、数据挖掘分析层、数据呈现层[3]等,由它们共同组成大数据技术的网络安全分析架构。基本组成结构如图1。网络安全分析架构中的数据采集层能够分布式的采集基于流、用户身份信息、事件和威胁情报等多源异构信息的收集;而大数据技术中的存储层则能够利用分布式文件系统长期大量的存储庞大的信息数据,并能将数据的结构化、半结构化、非结构化的方式的信息数同意存储,并未将来数据的检索提供了便利条件,而且还能保障所存储数据的安全性和完整性;数据挖掘分析层能够将数据进行关联分析,提取数据的特征,通过这种方式可以实现安全事件的挖掘,并能够很快地发现网络异常的安全行为,并对存在安全隐患的数据进行追溯,然后将其定位,等待安全处理;数据呈现层能够将大数据技术分析的结构进行可视化处理,通过多种维度展现网络安全的状态。 2.2网络安全平台实现的技术支持阐述大数据采集技术。安全平台主要利用大数据技术中的采集技术对海量的安全数据进行采集、整合、传输,该过程能够使使用方在安全性较高,可靠性也较高的状态下接收到源自不同范围的数据,然后在对收集到的信息数据进行处理。大数据存储技术。该技术主要是对采集过程中采集到的数据进行存储,借助该技术的高吞吐量和高容错性将采集到的大量数据存储起来,以保障数据的安全性和完整性。大数据分析技术。在安全平台中,该技术主要是完成数据的统计与分析工作,根据数据的结构化、半结构化、非结构化进行数据分析,然后建立分门别类的事件关系序列库,将数据由简单化转向复杂化,然后在大量的信息数据中查找网络安全的隐患,进而对安全隐患进行处理,保障网络安全。 3结论 通过对大数据在网络安全中的应用分析和网络安全平台的建设知道,大数据技术在网络安全分析中的应用不仅可以降低网络信息数据存储的成本,也提高了数据库的存储容量,更为数据的追溯和检索提供了很大的保障,相信在未来网络安全分析中,大数据技术必然会成为技术的主导力量。 作者:贾卫 单位:太原理工大学邮电中心 大数据应用论文:大数据在电力企业信息报送的应用 【摘要】信息是各级领导决策的重要依据,做好信息报送工作能有效支撑公司经营决策。大数据理念与技术的出现,能够在碎片化的海量数据中挖掘关键信息,也为信息报送与决策服务提供了新的理念与技术手段。以电网企业为例,阐述大数据在信息报送中的应用原则,重点分析报送工作不同环节中应用场景,包括选题识别、评价、规划等重点应用,提出词频分析、关键词相关分析等算法模型,并为大型企业提升信息报送效率与质量提出对策建议。 【关键词】大数据;信息;电力企业;选题 引言 当前世界政治经济格局深刻变化,我国经济发展“新常态”特征日益显著,电力企业发展改革面临更加复杂的外部环境,需要针对新形势、新变化及时作出科学决策。信息是各级领导决策的重要依据,做好信息报送工作能有效支撑电力企业经营决策。大数据理念与技术的出现,能够在碎片化的海量数据中挖掘关键信息,也为信息报送与决策服务提供了新的理念与技术手段[1-5]。本文以电力企业及时决策、科学决策为需求导向,将数据跨界、关联分析、动态预测等大数据理念与技术方法应用到信息报送工作中,形成一套重要信息及时识别、收集、快速分析研判的技术支撑体系,提高信息选题、报送的精准性,提高数据向信息的转化效率,提升信息在决策支撑中的价值[6-7]。 1传统信息情报工作应用现状与发展趋势 1.1传统信息报送工作量与难度不断提高由于信息报送的重要意义,对于工作开展的难度与要求相应较高。一方面,电力企业信息工作者需要编辑处理的信息量特别大。每天摆在信息工作者案头上的各种信息数以10万字以上,特别在目前移动互联网时代,信息工作者需要了解的信息源、信息渠道更为多样,信息处理量、信息热点更加点多面广。目前信息报送工作每年需要处理的文字量达到150万字到200万字。另一方面,电力企业信息工作者需要整合多种信息的难度大。以组织编辑一篇《国家电网专报》为例,往往从策划、查找材料到编写需要搜集整合大量的信息,分析观点与论据、梳理素材与线索的工作难度非常大,而目前这部分工作完全是通过人工完成的。1.2大数据手段提升信息报送工作势在必行大数据时代,随着互联网的快速发展、新兴技术的兴起,音频、文字、图片、视频、地理位置等半结构化和非结构化数据大量涌现,数据正以前所未有的速度在不断的增长累积。借助大数据理念、方法,电力企业的信息报送将从注重处理结构化数据的传统信息管理模式,向多系统集成、多类数据实时收集、存储使用的新模式转变[8-9]。相关技术方法的执行遵循以下原则。一是统筹规划,增强协同:加大协作力度与广度,提高信息工作的整体性与多元化;二是平台统一,价值发现:以统一技术平台支撑各专业领域大数据应用,挖掘各类信息、数据中的价值;三是注重反馈,精益求精:增强信息报送工作中各层级、各专业的相互反馈,促进信息稿件质量不断提升;四是技术支撑,建用并重:加强对大数据相关技术模型的研发,边开发边应用,重视成果实用实效[10]。 2主要应用场景分析 2.1识别关键信息选题首先,将时事热点、领导关注焦点、电力企业改革难点等不同维度的信息进行综合分析与关联分析,从领导讲话、报告、互联网舆情、文件、重要外部数据等不同渠道数据与资讯中识别关键信息,自动推送具有价值的信息选题。其次,结合外部指标数据对电力企业经营决策的传导影响,提炼形成具有价值的信息选题,将不同信息选题经过整理纳入信息选题库,为领导快速决策提供知识储备。2.2构建信息选题指数选题指数主要衡量选题的价值,主要考虑选题的热度、关联性、实效性等维度,为选题报送提供技术支撑。利用选题指数可提升信息选题的精准性,提供选题工作效率。具体功能包括4个方面:一是选题入库,将各单位、部门上报的选题采集到信息报送工作数据库中,便于归档管理;二是选题识别,运用大数据分词技术,识别信息选题中的关键词或关键事件;三是选题评价,主要以重视度、时效性、关联性等维度,对信息选题进行综合评价,形成选题指数供参考;四是选题提示,当选题指数达到一定范围,则在信息报送工作数据库中自动推送给信息工作者,提示具有信息价值。其中选题指数评价主要考虑以下维度。一是关注度,事件及关联事件中涉及的关注度级别。二是时效性评价,事件社会热度分析以及时间点分析,社会热度可借助互联网指数分析社会大众对事件的关注热度;三是关联性评价,通过互联网大数据分析信息事件与其他事件的关联度,并计算关联性高事件的关注度与时效性。2.3支撑信息选题规划将大数据应用于电力企业信息工作,可支撑相关常态化工作的开展。这里主要从以下4个流程对信息选题规划、计划进行优化,满足信息供给与需求动态平衡。首先,信息稿件数量的规划与计划中,可借助电力企业信息报送工作数据库,将已有的信息稿件,按信息领域、信息内容、信息数量、批示情况等分布规律进行分类与聚类,结合信息报送工作人员的工作量,合理确定需求与能力相匹配的稿件预期数量。其次,信息内容领域分布与设计中,可应用大数据关键信息识别技术对热点关注领域进行分析,如在电力、经营管理、能源、公共政策中挖掘主题,综合信息供应能力与领导需求偏好特点,并将其作为一段时间内电力企业信息报送工作的重点主题。最后,在信息报送工作组织管理方面,可利用大数据技术与应用手段,加强信息资源的共享与互动,在电力企业集团内构建更加细化的情报网络,及时将基层信息上报到企业总部。 3算法模型与技术平台 为使上述应用得到有效落实,需要在算法模型与技术平台方面开展全面设计与研究。3.1分词技术与词频统计分析模型该项技术主要应用于对信息稿件进行关键词提取与统计分析,适用于选题指数、报送指数、知识管理等场景。一是建立分句分词,把信息文本由段落分成单独句子,并利用自动分词工具将句子分成若干词;二是进行词频统计,计算每个词出现的频率;三是进行高频词与句子选择,基于频率选择出最重要的或最有代表性的单词,同时基于单词频率,可选出有代表的句子或段落。类词汇,便于识别高频词汇,筛选重要关键词。3.2关键词相关分析模型关键词相关分析模型主要应用大数据技术,将海量的文章存储到信息报送工作数据库后,通过分析与关键词具有联系的词汇出现频率,从而判断与关键词具有相关性的词汇。一是识别关键词出现的频率,即对应文章的数量;二是判断关键词与哪些主题有联系;三是判断关键词与这些相关主题联系的强弱。主要借助工具:VOSviewer、SATI3、UCINET,需要将3个软件进行综合应用。由图4可知,该文章中与能源相关性较强的词汇包括核能、天然气、水资源、电力等词,这些词都应作为分析其热度、关注度的相关词汇。3.3关键词热度分析模型利用互联网大数据资源,对信息中的关键词搜索频率、搜索时间进行统计,得到一段时间内关键词的热度。一是进行选题热词识别,主要将信息中的关键热词进行筛选与识别;二是进行热度评价。热度主要是通过互联网大数据分析判断得出。以内参“人民币进入SDR”为例分析关键词“SDR”的热度,通过对互联网点击数据的汇总与分析可发现,该选题在2015年12月1日附近热度最高,11月28日以前以及12月3日以后则热度骤减,可知11月29日至12月2日为该信息的最佳报送窗口,可为报送指数提供参考,也可将热度值进行量化为选题指数提供数据支持。3.4信息统计分析方法利用信息报送工作数据库,将所有信息按部门、类型、数量、主题、批示等不同字段进行统计,从而发现一定规律。一是按不同维度对信息进行分类统计,查找信息分布规律;二是对分析结果进行可视化展示;三是对分布规律进行显著性检验,验证结果的有效性。 4结束语 本文主要以需求为导向,紧密结合信息报送与决策服务中的热点、难点构建大数据在信息选题与报送中的应用框架,并从数据源、数据分析、挖掘、平台、管理支撑等方面建立一整套解决方案,以提高信息选题、报送的精准性,提高数据向信息的转化效率,提升信息在决策支撑中的价值。具体建议如下:一是建立信息情报开发与利用机制,统筹管理信息收集、分析与规划工作,在企业内部各个单位、部门中建立协作收集与分析机制,并建立优势互补的收集管理体系,提升电力企业整体信息情报获取与分析水平;二是建立跨部门信息协作的机制,建立分层、分级的管理制度与细则,建立信息保密制度,鼓励信息工作人员使用信息资料、分享信息资料;三是以选题指数、报送指数为突破口开展大数据应用的实施推广工作。结合选题、报送指数的设计思路,以部分选题为例开展指数的权重设计与模型研发,为信息选题与报送工作提供技术支撑;四是要有保证信息资源实现畅通共享的相关技术体系,在科技项目与信息化项目投入方面,需要研发一系列大数据工具、方法与模型,为支撑信息报送工作提供丰富的技术手段,提高工作效率。 作者:王鹏 孙艺新 单位:国家电网公司 国网能源研究院 大数据应用论文:大数据技术在电子政务的应用 【摘要】科学技术的发展使社会生活和工作的方方面面发生了变化,尤其是在电子政务领域,大数据时代的来临,使电子政务发展有了必然和可能,对大数据特点以及相关技术的研究,可以模拟出几种大数据在电子政务中的应用场景,大数据在以后的发展中还会有更为广阔的空间,因此要使电子政府能够更加高效、便捷,就需要在功能以及服务方面加以完善,打造出真正的现代化服务型政府。 【关键词】大数据;技术;电子政务;应用 随着我国互联网技术、云计算以及物联网等方面的快速发展,政府的各项事物也向着大数据方向发展开来,对于大量的、复杂的信息需要在采集以及存储和分析处理的过程中更加便捷的发挥作用,未来的政府决策等等也将以大数据信息来处理,改变了以往单单依靠经验和直觉对事物进行判断的状态。基于此,本文对大数据技术在电子政务领域的应用进行分析和研究。 1对大数据的相关研究 1.1大数据技术的主要特点 首先,能够处理比较大的数据量。所谓大数据时代就是社会工作和生活中的每天的数据都会呈现增长的状态,这样如果用比较传统的方式就没有办法妥善的处理,但是利用大数据技术能够解决大量数据堆积的情况。其次,对不同类型的数据进行处理。大数据技术不仅仅对一些大量的、简单的数据能够进行处理,还能够处理一些复杂的数据,例如,文本数据、声音数据以及图像数据等等。最后,数据处理的速度非常快。大数据技术能够处理纷繁的数据类型,还能够高效的高速的完成数据的处理。另外,大数据技术的应用具有密度低和价值大的效果。一些零散的,各种类型的数据,如果不能在短时间内分析出来信息所表达的含义,那么可以利用大数据分析技术,将信息中潜藏的价值挖掘出来,以便于工作研究或者其他用途的使用,便于政务的便捷化和深层次化。 1.2大数据技术的介绍 大数据主要是对一些不能使用常规性软件对其数据进行分析、处理和采集的一种数据的集合。而大数据技术则是对各种规模比较大的数据进行信息的获取,这种技术包含大数据的挖掘技术、分布式数据库以及分布式软件系统的集合和云计算处理。大数据的整体技术需要从以下几点出发进行研究:首先,数据的采集。大数据技术可以在采集数据的基础上进行责任的异构,在分布式的数据源中进行数据的抽取和采集,然后再经过筛选、转换以及集成,加载到相应的数据库中,为政务数据挖据和分析打下坚实的基础[1]。其次,数据的存取。数据的存取过程是对关系数据库以及非结构性数据量中的数据进行的存取,其中包含SQL、NOSQL等等。再次,基础架构以及数据处理。在基础架构的过程中,通过云计算的架构能够进行云储存的搭载,并且储存分布式元件等等。数据的处理主要是对数据进行加工和处理,其中包含了对原始数据的整理和计算,编辑与分析等等。最后,数据的统计和挖掘。通过聚类分析、卡方分析以及距离等分析上,可以对数据进行统计分析,另外,其他常见的方法还有对应分析和多元分析。数据的挖掘技术主要是对在现有数据当中对一些图形文件、视频文件和音频文件等等通过数据挖掘技术使用的各种算法进行的计算。这样的计算所起到的作用是对未来进行全面的效果预测,以此实现高级别数据的分析需求,在数据挖据技术的使用过程中,需要有分类、预估以及相关性的描述和聚类等等,使用的开放工具是mahout等。 2大数据在政务工作中的应用 2.1使用大数据技术对政府网站进行大数据的分析 通过大数据技术能够在各个省市以及县级政府的网站中,抽取用户经常访问的界面,然后对用户在界面上停留的时间,浏览的内容、浏览的时间等进行交互信息的获得,由此对用户的需求做出简要地分析。在大数据使用的基础上,可以根据用户对政府网站的需要,进而达到优化网站的目的,基本从网站的页面、网站的栏目中以及网站的功能上进行服务优势和缺陷的分析,这样不仅可以提升网站的响应能力还能够将政府的一些信息及时的推动到用户的手中,通过政府网站日志集成的办法处理各种数据的集成,进而成为政府领导为城市以后的发展和谋划提供较为科学的依据,让科学决策拥有强大的技术支持。 2.2大数据技术在政务工作中的信用平台建设 使用大数据技术可以将政府各个职能部门或者法人以及个人的信息资源利用起来,以此最大化的推动政府规范诚信机构的建设,建立起个人的信用信息使用平台,让个人信用在大数据背景下建设成完善的体系和模式,以此为社会工作和社会生活提供一些较为准确的、及时的、有效的个人诚信信息,促进政府个人信用信息的开发和利用,为了建设诚信地社会奠定一个较为完善的和坚实的基础。例如,在调查某政府部门中职员的信用信息时,就可以利用这个方法获得。 2.3电子政务方面大数据交换共享平台的构建 利用大数据技术,可以为政府建立起电子政务大数据信息的共享和交换平台,并且通过这种方法将政府各个办公室以及社会群体所收集到的信息进行分类和筛选,通过对比和分析以后,建设成为有自然人、法人以及空间地理集合的基础性数据库,以此做到强化信息资源使用,通过信息资源整合形成的政务信息资源。在大数据的基础上,所形成的交换以及共享平台可以实现政府各个部门之间的横向和纵向的信息集合,然后,在跨地区、跨政府的条件下也可以进行业务方面的交流和沟通,促进业务协同的开展。依托于这种信息共享和交换平台,可以制定出信息资源共享的统一目录以及标准,进而产生社会政务的开放性数据,有利于促进社会资源的有效开发和利用,为政府之间跨层次的交流提供保障,也为社会的公共服务和社会的公共管理和宏观调控提供了一定的数据支撑。 2.4大数据下电子政务决策系统的应用 在大数据技术的支持下,因为有比较强大的信息数据存储能力和较为突出的信息数据挖掘能力,并且信息的分析处理的作用力也非常强,这样政府就可以从各个部门所收集的海量数据中提取出一些有用的信息进行分析和处理,以此提升政府的决策力度,提升决策的精准性和科学性,让政府在一些社会工作的预警能力上有突出的表现,起到解决决策成本以及促进城市管理的目的,可以在交通的智能化管理上、环境问题的检测上提供更加准确的,共决策使用的数据。 3结语 综上所述,本文对大数据时代政务工作的有效开展进行了分析和研究,主要指出了大数据的特点、基本的优势以及大数据技术在政务工作中的具体应用等等。今天是信息科学技术的时代,每一个人,每一个单位都需要重视科学技术的作用,让信息和大数据能够为人们所用,在提升劳动生产效率方面发挥积极的作用,逐步的推进我国大数据在电子政府领域的建设,为打造智能型,服务型政府而做出努力。 作者:潘涛 单位:鄂州职业大学 大数据应用论文:大数据技术在石油行业信息化的应用 摘要:运用大数据技术实现对现代石油行业信息化的管理,成为了现代石油行业信息化管理发展的重点,而大数据技术在企业中的实际应用,主要集中体现在新型云计算服务的应用上。在企业信息资源的优化调整中,通过对业务的需求分析并运用大数据技术,提供契合度最高的信息服务资源。以云计算技术作为主要突破口来探究现代石油行业在发展中的主要动向。 关键词:大数据技术;石油行业;信息化;云计算 作者简介:郭瑞(1986-),男,助理工程师,本科;李健(1987-),男,助理工程师,本科;田立锋(1984-),男,助理工程师,本科 伴随着现代社会的飞速发展,大数据技术已经成为了石油石化行业信息化管理的重要手段。在大数据技术的管理与发展中,云计算技术的使用成为了软硬件资源管理的主要集中体现的区域。而云计算领域的涉及也逐步地让人们了解到大数据应用技术的便捷性。下面针对大数据技术在石油行业信息化中应用的具体实践情况进行简要论述。 1云计算技术 什么是云计算技术呢?可以理解为在网络配套设施的使用中,集中资源地统一化管理分配,从而使用户通过协同合作来完成企业、个人的信息服务。其主要的核心技术集中体现在虚拟化技术、数据存储技术和并行计算技术3个方面。虚拟化技术:是对服务的一种虚拟化,将更多的服务资源进行统一管理后,实现多个虚拟服务器共同服务的效果。这样对于用户所需要服务资源能够进行一个更高效的支配管理,同时在数据处理和桌面系统运行上,也能够实现的服务资源利用的最大化。数据存储技术:这一技术属于云计算的存储技术,利用分布式的信息系统,完成对计算机集群的整合管理,通过有效设置实现对更加庞大的类型数据进行存储的目标。在运行中主要依据于软件的集合工作,从而达到内外部的业务数据访问的目的。从目前的数据存储技术来看,主要有Google文件系统(GFS)和Hadoop分布式文件系统(HDFS)两种技术来供应实际的使用。并行计算:是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程,是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。这种计算方法,能够极大地提高计算的资源的处理速度。通过化整为零的方式实现一个问题分步解决,从而解决大型而复杂的计算问题。 2信息化运行现状和发展趋势 伴随着我国经济的迅速发展,石油行业也得到了全面的发展,在管理上也逐渐地意识到信息化改革的重要性。在实施的石油行业管理中,通过对传统模式的改革,逐步地实现了向信息化、数字化转变的目标。通过对企业信息资源的有效性管理,并结合现有的管理模式,更加有效地提高了企业资源的利用率。下面对传统管理模式和信息化管理模式的优缺点进行对比。信息检索速率的改革:传统的信息管理会面临巨大的信息检索工作,即便是在现代的企事业单位高效率软硬件工作环境下,信息传输速率也都会出现瓶颈。而大数据技术的信息检索管理则会有效地改善此类问题,从而更加便捷地将生产、维护、运行中所出现的信息资料统一进行提取备份分析,通过高效的算法以及软硬件资源的里配置,迅速地筛选出所需要的一系列信息资源,从而实现对信息速率的极速提升。通过这样的信息技术应用,极大地提高了企业部门的系统管理工作的效率,加速了企业管理的信息化市场应用改革的进程。产品全生命周期管理的改革:传统的产品生命周期较为复杂和繁琐,通过可研、立项、设计、施工、运行、维护监测等多个阶段测试后,方可进行投产使用。而设计期间以及施工期间的信息检索以及采集处理需求量较大,导致资源消耗也过大,极大地增加的生产周期的负担与运营成本。而大数据技术中的信息模拟仿真技术就是解决此类问题的有效方法,它能够合理地利用和分配现有资源,精准地检索出所需资料,并高效地进行数据处理。同时通过虚拟的模拟演算,实现对数据准确性的校验与检测,最终达到缩短工期的目的,为生产提供了更高的生产安全保障。行业信息的展示方面:传统的信息管理方法,主要通过纸质文件的形式来进行展示存在诸多的不便。而通过现代大数据技术的信息化管理,能够更加直接地将信息展现在人们的视野之下,使用户获得全方位立体式的信息展示,从而使信息更容易被用户解读,也让用户更有兴趣去了解所展示的信息。 3云计算技术的实际应用 云计算技术在石油行业信息化中的提供的服务与架构如 3.1数字化油田的空间数据库构架 利用大数据技术的超强数据存储能力和虚拟化技术构建一个更加完善和全面的油田空间数据结构,通过等比例尺的多维度数据监控管理,配合虚拟化技术提供的资源与服务,实现在地理信息数据上的有效调度与管控。 3.2建立数字油田的标准体系 数字油田虽然已经经过多年的建设和发展,但是数字油田标准化体系一直处于滞后的状态,成为制约数字油田进一步发展的关键因素。建立数字油田的首要任务是制定有关数字油田建设项目管理类标准规范、软件开发及运行维护通用标准规范、数据建设类标准规范。其中总体设计还会涉及到基础信息分类编码规范和适用于勘探开发应用系统建设的具体标准规范。数字油田标准化体系的建立会对工程项目管理、信息基础设施、数据及交换、信息安全、信息系统建设、系统运维服务等多个方面提供最佳的数字化信息服务。 3.3建立企业数据仓库 随着数据容量与数据类型在过去几十年里的大幅增长,传统的数据存储模式已经无法负荷日益增长的数据量,而数据仓库技术的出现与发展满足了数据存储与分析的这两类庞大的需求,从而彻底改变了数据集成的前景。在建立数据仓库的技术方法中,企业中所有数据首先会根据数据类型进行分类,也会考虑到数据本身的性质及其相关的处理需求。数据处理过程将会用到内置在处理逻辑中并且整合到一系列编程流程中的业务规则,数据处理会使用到企业元数据、主数据管理(MDM)和语义技术等。数据仓库技术可以高效利用当前及未来的数据架构和分类方法,保持处理逻辑的灵活性,使它能够在不同的物理基础架构组件上发挥作用,从而提高企业的信息化管理的效率。 3.4大规模数据的并行处理与计算 现有并行程序设计算法需要考虑数据的存储管理、任务划分与调度执行、同步与通信、灾备恢复处理等几乎所有技术细节,且非常繁琐。为了进一步提升并行计算程序的自动化并行处理能力,应该尽量减少对很多系统底层技术细节的考虑,从底层细节中彻底解放出来,从而更专注于应用问题本身的计算和算法实现。目前已发展出多种具有自动化并行处理能力的计算软件框架,如GoogleMapReduce和HadoopMapReduce并行计算软件框架,以及近年来出现的以内存计算为基础、能提供多种大数据计算模式的Spark系统等。并行计算的性能评估是通过加速比来体现性能提升的,这里所提到的加速比是指并行程序的并行执行速度相对于其串行程序执行速度加速了多少倍。这个指标贯穿于整个并行计算技术,是并行计算技术的核心。从应用角度出发,不论是开发还是使用,企业都希望随着处理能力的提升,并行计算程序的执行速度也需要有相应的提升,从而完成大规模数据的并行处理与计算。 4结语 随着现代信息化技术的不断发展,已经逐步地实现全面的信息化改造建设。而对于作为社会生产命脉的石油石化行业,利用大数据技术实现其信息化的管理与发展,已经成为了一种趋势。在本次的论述中,针对于传统的信息管理策略与现阶段的社会生产模式进行了对比分析与研究,通过对现有问题的探究与认知,进一步证明了大数据技术具有更加便捷高效的特点。倘若要在石油行业的全面信息化建设中大力发展大数据技术的管理,仍需要进行不断的更新与调整,只有做好各个方面适应性改造,才能够实现对工程管理技术上的重大科技突破。 作者:郭瑞 李健 田立锋 单位:海洋石油工程股份有限公司
农业技术进步论文:劳动力选择性转移下的农业技术进步探讨 【摘 要】目前,随着我国城市化进程的不断加快,农村劳动力的转移出现了选择性的特点,劳动力的选择性转移有一定的积极作用,它可以通过提高劳动力的非农业化、人力资本的积累度来推动农业资源结构的合理转换,从而从根本上优化农 业投入,促进农业技术的良好发展。 【关键词】劳动力选择性转移;农业技术进步;人力资本;措施探讨 在我国,农村劳动力的转移不断的呈上升趋势,并且多以男性和受教育程度较高的优质劳动力为主,造成了农村农业从业人员质量的下降趋势明显,给农业发展带来了不利影响。本文就从劳动力选择性转移对农业技术带来的影响出发,对劳动力选择性转移下的农业技术进步做一些探讨和研究。 一、劳动力选择性转移下的农业技术进步表现 (1)提高非农转移率。在我国,非农部门不管是工资量还是平均人力资本量都要高于农业部门,同时,对从业者的个人人力资本水平要求的都很高。在这种情况下,劳动力选择性转移就起到了很好的调节作用,它一方面有着较高的人力资本水平,另一方面也让在那些非农部门工作的机会逐渐增多。与其他的农业劳动力相比较可以得知,合理科学的转移劳动力可以让许多人在非农部门获得比较高的非农就业收入,同时,让非农就业表现的更加稳定和高效。(2)增加物质资本积累量。实际上,当劳动力选择性转移进行的某一阶段后,就会造成农业生产的劳动力出现短缺现象。在这种情况下,增加物质资本的积累量可以有效地激发农民的需求,改善农业物质资本的供给度。农村劳动力选择性转移形成的非农就业在很大程度上增加了农民的收入水平,为农业部门的物质资本积累打下了良好的基础;另一方面,农村劳动力选择性转移为非农部门积极提供了一些高素质的人才,使非农业化的生产达到了一种饱和状态,从而满足了工业化的发展需求,提高了工业化的发展质量。(3)加速人力资本的交接性。劳动力选择性转移在一定上程度上增加了农村劳动力的不均,导致了人力资本水平的降低。如果农业部门的物质资本技术是技能偏态型,那么这种转移势必会影响农业的发展。通过选择性转移会对农村人力资本的需求量产生积极的推动作用,让农村劳动力逐渐意识到通过自身的人力资本可以获取更高的收入。随着现代劳动力市场的充分开放,劳动力选择性转移实际上是一个让人力资本实现最优配置的过程。当农村劳动力意识到选择性转移带来的好处后,会积极的加大自身的人力资本投资,并且也会更加把这种人力资本投资转移给下一代,实现人力资本投资的可持续发展。 二、劳动力选择性转移下的农业技术进步思路 (1)积极调整劳动力供求的阶段性变化。我们要认识到在建设小康社会和新农村建设背景下的新一代农民工对进城就业的追求,选择性转移的劳动力不单单是以苦力挣钱,省吃俭用为主,他们更关注的是个人发展机会、除了看重工资待遇以外,还对就业的环境、就业的条件以及就业的稳定性都有一定的要求,他们的选择性和流动性会随着供求的变化而提高。如果地方政府不推进就业环境的改善,不调整劳动力供求的阶段性变化,就会对投资环境造成一定程度的损害。(2)保障劳动力稳定与长久性。在农村,随着男劳动力和素质较高的优质劳动力的选择性转移,中年以上的农村劳动力占有绝大多数。如果企业只重视农民工的年轻时段,把其中中年阶段的就业和养老问题抛诸脑后,就会出现用工荒的现象。在工业化发展阶段,要重视劳动力的稳定就业程度,让农民工没有后顾之忧,劳动力向城镇的彻底转移也有利于农村人的土地资源的重新配置,为新从村建设提供了良好的前提和基础。(3)加大农业投入,推进农业技术变革。随着劳动力选择性转移的加大,农村剩余劳动力进入到一个有限供给阶段,这时,加大农业投入,推进农业技术改革会使劳动力得到有效的转移。在农村的劳动力当中,他们的流出不会影响农业的发展,在农村劳动力进入到有限的供给阶段时,劳动力的转移就会影响农业的发展。因此,要使工业化、农村劳动力转移和结构转变顺利、健康的推进,就要对农业、农村施行技术化、资本化、管理化来代替单纯的劳动力形式。(4)摒弃过分依靠廉价劳动力现象。目前,我国仍然处于人口总抚养率低的人口黄金期,需要积极发挥劳动力转移的资源优势。随着我国劳动力选择性转移,农村农业技术的发展不能仅靠廉价劳动力,而要依靠科学技术的进步以及良好的营销管理来进行积极的改善,提高农业技术水平。 农业技术进步论文:农业技术进步有关问题解析 摘要:本文从我国农业技术在不断地进步过程中仍然存在一些问题。简述了农业技术进步的相关问题并分析问题的引发原因以及相应对策。 关键词:农业技术进步 相关问题 引发原因 改革开放以来,随着我国经济的不断发展,农业技术也不断的进步,为我国的农业发展带来了巨大的收获。农业技术的进步是社会进步的内在需求,是科技发展推动下的结果,是广大人民群众的强烈需求。农业技术的发展,不仅仅带动了农业的发展,同时也优化了我国的整体产业结构,推动了经济发展的同时造福了广大人民群众,解决了人民食不饱腹的想象。然而我国农业距离现代化的标准还有一定的差距,就目前农业的发展状态而言,我国的农业技术发展仍然存在着很多的问题和弊端,分析问题的发生的原因,并作出相应的提高是农业科技人员十分关注的问题。 1农业技术进步的内涵与特征 评价技术的进步与否,需要观察技术的投入与产出的对应关系,产出较投入大则技术进步,反之则技术落后。进步的技术取代落后的技术是发展的要求,同时也顺应自然的发展规律。农业技术进步的表现是在利用同等的农业资源的情况下,可以获得更多的农业产物或是获得同等产物的同时节约资源。农业技术的进步是自然科学的进步,为农业的发展提供良好的基础。农业技术的进步是一个动态的过程,是在农业生产过程中不断的发现发展漏洞,通过技术发明、技术创新、技术扩散等环节发展技术,改善农业发展中的漏洞的过程。农业技术的进步提升了农业的生产力,促进了农业经济的发展。 农业技术的发展是在原本农业技术的基础上不断的改革,不断的创新的。它的进步离不开原油的农业基础,只有在原有技术的基础上,才能够发现不足,改善不足。 2农业技术进步存在的问题 2.1农业技术进步的整体水平偏低 改革开放以来,我国的经不断地发展,科学技术也在不断的提高,科学技术的不断进步在我国经济发展过程中具有重要的作用,为经济发展提供了有利的帮助。相对于工业领域等的科技进步对经济的贡献率而言,农业技术进步对经济增长的贡献率偏低。与发达国家的农业技术进步的贡献率相比,更加能够突出我国的农业技术还有很大的发展空间。除此以外,我国对农业科研的重视力度较其他领域而言略弱,缺乏相应资金、人力等的投入,技术的研究也出现相应的不平衡现象,导致技术研究发展存在片面的高、精、尖现象。总之,我国农业技术进步的整体水平偏低,应当加大农业技术研发的同时,改善技术发展的不平衡。 2.2农业技术进步存在不平衡性 目前,我国农业技术的进步存在着很大的不平衡性,农业发展的某些领域例如农业化学等,表现为突出的优势,为农业的发展提供有利的帮助,提高了农业的产量。然而在农业机械化、农田水利化等方向又表现为极其的落后。农业机械化发展落后使得我国农业的发展出现了地域性的发展不平衡,对于南方地形复杂的地区,由于机械化水平低严重的影响农业的发展。农田水利化的发展落后,同样也带来了农业地域性发展不均衡的现象。农民依然还是需要靠天吃饭。总之,我国的农业技术农业化学技术发展较成熟,为农业的发展提供了很大的帮助,农业机械化、农田水利化的发展较为落后,难以实现农业的大规模、机械化的生产,农田灌溉技术也表现为落后的现象。农业的发展出现地域性的不均衡、农业技术的片面以及不平衡现象。 2.3农业知识的普及力度不够 目前我国农村正是出于高效率低水平的发展状态下,制约农村农业发展的因素是因为农业知识的普及力度不够,农业技术的应用不够,农民的整体素质有待提高。另外,随着经济的不断发展,农民对于农业的认识有了改变,他们逐渐将目光投入到了其他的方向,对于农业缺乏了重视,对于技术进步的缓慢有着极大的影响。 3提升我国农业技术进步的途径 3.1优化农业技术进步的路线 我国的农业技术发展存在着不均衡性,对于不同地区的不同地形需要采用不同的技术发展路线,例如南方地区河湖交错、多山区和丘陵使得地块更加零碎崎岖,因而可以借鉴日本的先水利化、化学化,后机械化的技术发展路线。对于农业技术的不均衡,要加大落后技术的投入,优化先进技术改善先进技术的不足。需要研究国外的先进技术,改善其技术中的不足,并以“结合实际”借鉴国外的的发展路线同时,因地制宜,自主创新。 3.2改善农业发展格局,为农业技术发展提供基础 为了加快农业技术的发展,我国有必要采取相应的奖励政策鼓励农民耕田,耕好田,利用科学的农业技术措施创造更多的农产品。同时对农业金融、保险等体制进行改革,加大商业金融的投资力度,重拾农民对农业发展的信心。总之,改善农业发展格局需要国家、社会给与相应的重视力度。 3.3加大农业技术的推广,提升农民的整体素质 农业技术需要在大力推广下,才能够得到广泛的应用,加大农业技术的推广,需要提高农民的组织化程度,为向农民群众推广农业技术提供平台。加大农业技术的推广需要社会及不同阶层人员的配合,需要组织人员、宣传人员、农民等的合理配合才能够将农业技术更好推广,实现农业持续健康的发展。 4结语 加快农业技术进步发展是农业发展的强烈需求,是工业化、城市化的必然要求。农业技术的进步有利于推进我国农业的结构调整,为农业持续健康的发展提供平台。使农业经济的发展得到飞跃性的发展。 农业技术进步论文:资金困境、金融深化与我国农业技术进步 摘要:本文依据浙、滇和豫三省253个农户问卷,采用专家评估法和多元加权回归分析方法,验证了金融深化和农业技术进步存在明显的相互作用。在其他条件不变的情况下,增加金融信贷服务规模,完善农村金融市场的竞争机制,均有助于加快农村的技术进步;而农村金融深化中的金融监管和风险管理和农户个人的资金积累对农业技术进步的影响不明显,说明减缓农业技术进步中的资金约束,不能过度依赖农户自身积累的增长,另外,需要重视当前农村金融深化中引发或者诱发的风险,降低农户信贷的信息不对称性。在继续增加对农业技术进步的财政支持和努力提高农户收入水平的条件下,使用农村金融深化的手段来促进农业技术进步,是当前农业技术创新政策体系中不可或缺的一个环节。 关键词:信贷资金;金融深化;农业技术进步 依靠农业科技成果的推广转让和农业的技术进步,推动“靠天吃饭”、粗放型农业生产方式逐步向依靠科技的现代农业生产方式转变,是解决当前我国农产品质量的“担惊受怕”、农产品价格的“发疯癫狂”、粮食安全威胁的“阴魂不散”、生态环境恶化的“触目惊心”等问题的重要手段。我国各级政府已经采取了一系列有利于技术创新的政策措施,起到较好的经济和社会效果。但是,严重的资金约束已经制约农业新技术的推广使用和提高农业技术进步,降低了各级政府推动农业技术进步工作的效果。在一些农业科技项目中,许多技术含量和附加值较高、市场前景看好的农副产品生产和加工项目无法实施,缺乏必要的资金等外部条件,我国农业技术扩散速度仅有0.234%,远低于全国的1.12%,农业技术对经济贡献率为1.394%,远远低于全国的一般水平5.44%;资金压力下的不少农户会主动放弃价格较高的无公害农药,而选择对环境污染和农药残留较多的一般农药,这既增加农产品的安全风险,又降低了农产品的质量和农民收入。现代农业和设施农业技术经常因为资金问题而无法进行规模化使用。鉴于此,在当前的技术创新和成果转化体系中,增加金融深化的相关措施,以减少当前农业技术进步所面临的资金约束,推动农业的技术进步,是一个重要的理论和现实问题。 一、理论分析 从理论上讲,增加政府财政投入、提高农民个人收入水平、提高金融部门的商业信贷水平和吸引农业外资四个维度都有助于缓解农业技术进步所面临的资金约束。 在第一个维度上,增加财政投入水平,可以在较短的时间内增加农户的可用资金数量。由于农业是准公益性产业,国内外对农业的财政投入都比较大。在美国、加拿大、英国、澳大利亚等国家, 政府对农业提供的财政支持相当于农业本身 GDP 的1/4以上①。但是,我国财政投入有限,并且对农业投入逐年下降。1978年,我国农业支出占财政支出的比重为13.4%,1990年是10%,到了2000年下降到7.6%,2010年只有9.5%;而在政府对农业的支出方面,用于农业科技的投资比例更是偏低,1996年到2010年间的年平均投资比例为0.82%。另外,我国的财政支持面较窄,难以满足农业技术进步所需资金需求的快速增长,针对大量的、种类繁多的农业技术推广和应用活动,财政往往无能为力②。 在第二个维度上,提高农户收入或者个人资金积累来 缓解技术投资缺口困难大、可行性低。改革开放以来,农户收入占全国收入的比重呈现明显的下降趋势,收入分配的变化总是朝向农户相对收入下降的方向变化,农户没有“闲钱”进行农业投资。在1978、1990、2000、2009年,农户人均纯收入占全国人均GDP 的比重分别为35.4%、36.3%、26.0%和20.5%。另外,由于农户收入增长最主要的因素是工资性收入的增加,提高农民个人收入水平相对于农户必须参加更多的非农工作,才能得到更多的收入增量。一方面,城市对农民就业的歧视和就业市场的竞争加剧降低了学历水平普遍较低的农户的工资性收入,用蜗牛速度增长的工资收入来满足现代农业的最低投资规模困难不小;另一方面,非农收入的增长还可能加剧工资性收入与农业技术进步的背离。比如,随着工资性收入的增加和对城市部门的熟悉,农户会将收入的大部分投资从农业和农村转移到收益率更高的城市和非农产业,从而进一步降低农户工资性收入中用于农业技术进步的比例。 在第三个维度上,信贷资金也常常“嫌贫爱富”,不愿意弥补农业技术的投资短板。在当前我国大部分农村地区,农业的技术进步,无论是内源性还是外源性,其引进模仿、推广应用和配套设施都需要大量的资金投入,资金需求旺盛,但由于农业生产面临日益严重的市场风险和自然风险,加上农户的收入低、经营风险大、可抵押物少和农业技术投资回收期长的实际情况,农户生产和创业所需资金很难得到商业金融部门的青睐。另外,大部分国有商业银行的只存不贷,政策性银行只限于“粮油”金融,农村信用社历史包袱沉重,在不完善的农村金融市场上适宜的农村金融工具严重短缺,这更加使得商业金融部门对农业技术投资的“不适用”和“无效率”。在陕西,只有23.6%的农户遇到生产性资金紧张时会选择向金融机构申请支持③;而在湖北,只有16%的创业农民获得金融支持。农户贷款难,农户技术贷款更难④。 在第四个维度上,1995年国家制定的《外商投资产业指导目录》中农、林、牧、渔业就作为优先发展的重点产业部门之一,随后国家加大了农业吸引外资的范围和力度,致使国外流入的农业资金呈现良好的增长趋势,我国农业发展因而出现新形势和新面貌⑤。 以2005-2009年为例,外商投资农林牧渔的固定资产投资分别为19.6、19.2、25.8、36.2、29.0亿元,增长率分别为-2.0%、34.4%、7.7%、40.3%,而且这些资金具有明显的技术溢出效应,这有助于提高我国农业的技术水平。但是,目前农业外资的比例总体偏小,还无法满足农业技术投资所需。 农业技术进步论文:中国农业技术进步的路径与效率研究梁平 摘要:对1986―2006年中国农业技术进步的路径及效率进行经验分析。结果表明:中国农业技术进步主要依赖于本国自主创新和农民受教育程度;国家财政对农村教育的投入与农业科技的投入明显促进了农业技术进步;外商在农业的直接投资对中国农业技术进步的作用正在逐步显现,但还不明显。因此,要更好地促进中国农业技术进步,需要加大农村教育投入,加大国家财政对农业科技三项费用的投入力度,调整农业对外开放政策,吸引更多的外商在农业方面的投资。 关键词:农业技术进步;路径;效率 现代经济增长理论以及生产实践均表明,技术进步以及生产率的提高在长期经济增长中居于中心地位(纳尔森,2001)。中国作为一个发展中的大国,资源约束十分明显,长期的经济增长更需要依靠技术进步的持续增长。目前,中国的基本国情是,农村人口比重大,农村地区经济发展条件差,这集中体现在农村居民收入水平大大低于城市居民,而且近年来城乡居民收入差距一直呈不断扩大态势。因此发展农业和农村经济,提高农民收入水平,对促进“三农”问题的解决无疑具有重要的现实意义。然而,要解决“三农”问题必须依靠农业和农村的可持续发展,而农业和农村的发展必须依靠农业技术的进步。从技术进步来看,一方面,技术进步是经济增长的源泉;另一方面,对中国这样一个农业人口比重大的国家而言,农业技术进步还能促进农村劳动力向非农产业转移,从而提高农民收入水平,并进一步提高对农业的投资水平,促进农业经济的高效快速发展,形成良性循环(赵蕾杨 等,2007)。而如何能够低成本地、快速地实现农业技术进步自然成为研究者和决策者最为关心的问题。本文基于1986―2006年的经验数据,对中国农业技术进步的主要途径及其效率进行分析,以寻找中国农业技术进步的最佳路径。 一、理论分析 从广义上讲,技术进步是指技术所涵盖的各种形式知识的积累与改进。在开放经济中,技术进步的途径主要有三个方面,即技术创新、技术扩散、技术转移与引进(张培刚,2001)。而技术创新、技术扩散和技术转移都必须以高素质人才为基础。高素质人才培养必须依靠教育。原创技术的产生来源于本国研究人员的科研活动。因此,科技、教育是技术进步的源泉。1978年,邓小平同志指出“科学技术是第一生产力”,1985年中共中央又颁布了《关于科学技术体制改革的决定》,1993年颁布《科学技术进步法》,1996年颁布《国务院关于“九五”期间深化科学技术体制改革的决定》,强调建立人尽其才的制度。由此可见,科技和教育是中国政府推进技术进步的重要举措,从侧面可以看出科技教育也是推进农业技术进步的动力源泉。 图1为中国1978―2006年国家财政用于农业科技三项费用的支出。1978年国家财政用于农业科技三项费用支出只有1.06亿元,而在随后的十多年,国家财政用于农业科技三项费用支出处于一个缓慢的上升趋势。1996年颁布了《国务院关于“九五”期间深化科学技术体制改革的决定》以后,1997年国家财政对农业科技三项费用的投入为5.48亿元,比1978年增加了5倍。而在随后的10年,国家不断增加对农业科技的投入。到了2006年,国家财政对农业科技三项费用的投入已经到达了21.4亿元。在教育方面的投入,“七五时期”国家财政用于教育的支出为1800.15亿元,“八五”时期为4124.43亿元,“九五”时期为8794.67亿元,“十五”时期为17476.55亿元。可以看出,在国家每一个五年计划当中,教育财政投入都是成倍数增长。 对外开放促进农业技术进步,源于发达国家对发展中国家的技术外溢效应。联合国贸发会议(UNCTAD)针对20世纪末乌拉圭回合谈判以后对外贸易作为经济增长和反贫困“引擎”的作用进行了评估,认为国际贸易已经成为发达国家和发展中国家经济增长的引擎,尤其农产品贸易不仅可以带来非农就业增长并刺激农村经济的发展,对农业部门的增长发挥着更为重要的作用。由此可知,农产品的对外贸易对农业生产率的提高有着强大的推动能力。Borensztein 等(1998)使用过去20年FDI从发达国家流向69个发展中国家的数据集检验了FDI对经济增长的影响,回归结果表明,FDI是技术传递的重要渠道,在开放经济系统中,出口贸易和外商直接投资都是技术扩散效应的重要载体。因此可以推断FDI对农业技术进步也有着扩散作用。自1978年改革开放以来,中国开始发展外向型经济。通过进出口贸易、招商引资、对外直接投资等方式,促进技术扩散、技术模仿,低成本获取发达国家技术。经过30年来的发展,2006年中国的对外贸易进出口总额达17604亿美元,其中农产品出口额达310.3亿美元。在外商直接投资方面,统计显示,1985年外商在农、林、牧、渔业直接投资总额为3.71亿元,1990年为5.85亿元,2000年为122.78亿元,2006年已达到477.87亿元ZW(数据来源于《中国统计年鉴1986―2007》。 其中,T代表农业技术进步,EDU代表农民受教育程度ZW(用农民受教育程度来衡量国家对农村教育的投资额,作者认为这并不影响研究的实质精神。ZW),RD代表农业科技投入,IT代表农业的对外贸易, FDI代表外商对农业的直接投资,ε是其他方式的技术获取。 二、中国农业技术进步率的测度 广义的农业技术进步通常用农业生产率来衡量。农业生产率是指各要素(如资本和劳动等)投入之外的技术进步对经济增长贡献的因素。目前,理论界测算农业生产率的方法繁多,每种方法都有其可取之处同时又存在不足。近几年,DEA方法被广泛应用于效率测算领域,并日渐成熟。DEA方法之所以取代传统方法,成为农业生产率测算领域的主流方法,是由于该方法在效率测算方面表现出了很强的优越性。目前,DEA方法在农业生产率测算方面的实际运用大多是引入了Malmquist指数。本文也认同基于DEA的Malmquist指数方法由于该方法的运用已经成熟,本文就不再做详细介绍。在生产率测算方面的优越性,并将继续沿用这一方法测算我国农业生产率。 Malmquist指数用于研究不同时期决策单元的效率演化,它是根据距离函数的原理定义的,因而和法雷尔效率论有着密切的联系。 利用基于DEA的Malmquist指数方法测算中国农业生产率,首先必须确定相应的农业投入变量和农业产出变量。遵循变量科学性以及可得性的原则,借鉴顾海等(2002)的变量选取方法,本文选择了第一产业国内生产总值作为产出变量(1990年的不变价格)。选择第一产业劳动力数量、农业机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量、农作物播种面积和大牲畜数量6个变量作为投入变量。 相关变量的数据整理自《新中国五十五年统计资料汇编》、《中国统计年鉴》(2005―2007年),还有一部分数据来源于相关省份的统计年鉴及资料。样本包括河北、北京、天津、广东、江苏、辽宁、山东、上海、浙江、福建、海南、安徽、河南、黑龙江、吉林、湖北、湖南、江西、内蒙古、山西,、广西、贵州、云南、四川、西藏、宁夏、青海、甘肃、陕西、新疆等30个省市自治区的数据。由于重庆数据资料可得性较差,计算时没有列入。 根据上述的计算方法用软件Deap2.1计算得出农业生产率。图2是1985―2006年的农业生产率变化图,可以看到,在1986年、1989年、1991年、2005年中国的农业生产率是小于1的,其他年份的农业生产率均大于1,在1999年的时候达到了最大值1.077,在计算年份里,中国农业生产率的平均值为1.024,也就是说农业生产率平均有2.4%的增长。 三、中国农业技术进步路径与效率的实证分析 根据式(1),设定以下计量模型: 其中:技术进步TFP用全要素生产率表示;EDU为农民的受教育程度ZW(这里以农民家庭劳动力的文化状况来测算,将他们的文化程度换算成受教育年数来衡量。假设不识字或识字不多的劳动者受教育的年数是0,小学教育是5年,初中受到的教育是8年,高中受到的教育是11年,高中以上受到的教育是13年。利用统计资料上的每百人受到的小学、初中、高中、及以上教育的人数百分比为权重,运用加权平均数法,算得每个人的平均受教育年限。ZW);RD为农业科技投入,用国家财政用于农业科技三项费用支出表示;进出口IT用农产品进出口总额的人民币价值表示;FDI用外商在农、林、牧、渔业直接投资的总额的人民币价值表示。农业生产率数据来源于本文第三部分估计,EDU的数据来源于《中国农村统计年鉴》各年的计算;RD的数据来源于《新中国五十五年统计资料汇编》和《中国统计年鉴》(2006―2007);进出口IT采用了卢锋等(2001)提出的农业贸易产品HS与SITC编码统计号的对应关系,整理获取中国农产品进出口数据;中国外商直接投资在农、林、牧、渔业的总额的统计数据主要来自于《中国对外经济贸易统计年鉴》和各年《中国统计年鉴》的整理。本文所用的数据样本的范围是1986―2006年。 为了缩小异方差,对EDU、RD、IT、FDI取对数,分别变为LEDU、LRD、LIT、LFDI。由于全要素生产率TFP部分年份为1,取对数时为0,所以不进行处理。如果时间数据不平稳,会出现伪回归现象。因此对所有数据必须进行单位根检验。各变量ADF检验结果见表1。在6个变量中,TFP是平稳序列,LEDU、LRD、LIT、LFDI四变量为一阶单整序列。 上面方程表明,中国农民受教育程度对农业技术进步的影响有着显著的促进作用,回归系数(也为弹性系数)为0.057,说明国家对农村教育的投入是良性的,发挥了应有作用。国家财政中农业科技投入对农业技术进步的作用最突出,弹性系数为0.1270,说明国家财政中农业科技投入的增加,对农业技术进步具有明显的促进作用。从方程还可以看出,对外开放的变量均不显著,说明中国对外开放还未对中国的农业技术进步产生明显作用。虽然外商在农、林、牧、渔业直接投资的系数为正,但是不显著,说明外商直接投资对中国农业技术进步的促进作用还没有显示出来。农产品进出口的回归系数为负,但是没有通过显著性检验,说明改革开放以来农产品对外贸易对中国农业技术进步基本无作用。 四、结论与政策含义 本文基于1986―2006年的经验分析表明,中国农业技术进步的主要路径来自于本国的自主创新和农民受教育程度。国家财政对农村教育的投入与农业科技三项费用的投入明显促进了农业技术进步。外商在农、林、牧、渔业的直接投资对中国农业技术进步的作用正在逐步显现,但还没有体现出明显的作用。农产品对外贸易对中国农业技术进步基本无作用。 中国农村未来改革发展基本目标任务能否实现,能否促进农业增产、农民增收、农村繁荣,推动农村经济社会又好又快发展,关键要靠农业技术进步。根据本文的研究结论,现提出如下建议:一是加大农村教育投入,大力发展农村教育事业,尤其是发展义务教育阶段的教育,提高农民的科学文化素质水平。二是要加大国家财政对农业科技三项费用的投入力度。国家财政加大对农业科技的投入,提高农业科研单位的研发水平,促进本国农业技术的自主创新,从长远来看,这对确保中国粮食安全、改善农业生态环境、促进农业增效和农民增收都会起到良好的作用。所以加大本国农业科研开发力度是必须的。三是要调整农业对外开放政策,加强对外商在农、林、牧、渔业的直接投资体制改革,吸引更多的外商在农业方面的投资,将对外开放和引进农业技术结合起来,更好地促进中国农业技术进步。 农业技术进步论文:农业技术进步对农民收入影响的实证分析 摘 要:众所周知,我国存在耕地少而且地形复杂这样一大特点。因此,我国农业在引进和利用科学技术方面必然存在一些特殊性。本文运用计量经济学方法,从实证的角度分析说明这些特点的存在对农业的影响。通过了解这些特点,为我国今后在农业科学技术引进和利用方面提供一定的参考。 关键词:农业人均收入计量经济模型 一、引言 据有关资料显示,目前,中国正在用7%的耕地养活着占世界人口22%的人民。这一令世人瞩目的成就,在很大程度上得益于中国农业技术的发展和应用。农业技术进步的表现形式多种多样,基本上可以分为两大类型:生物化学技术进步和物理技术进步。前者包括种子改良、化肥和农药等流动性生产资料的开发、栽培和饲养方法的改善,其中取得效果最明显的是提高土地生产率和稳定生产水平;后者通常表现为对农业机械、农业生产设施等固定生产资料的开发改良,带来的直接效果是缩短单位产量的劳动时间,大幅度提高劳动生产率。 为了更好地说明农业技术进步对农业的影响,本文从实证的角度出发,以我国农业技术进步为自变量,农民人均收入为因变量,建立一个计量经济模型。通过对模型进行分析,得出当前我国农业技术进步对农业尤其是农民收入所反映出的一些特征,从而为我国的农业技术投入提供一定的参考。 二、基本模型建立与数据描述 有很多指标可以衡量农业技术水平,我们在这里选取农业机械动力作为衡量物理技术进步的标准,选取化肥施用量作为衡量生物、化学技术进步的标准。这两类总量的指标用第一产业从业人员数去除,转化为人均的技术进步的衡量标准。在农民收入的指标方面。这里选择人均纯收入指标,即家庭总的纯收入除以家庭常住人口转化为人均的纯收入。 农业技术进步论文:劳动力选择性转移\农业技术进步对城乡收入差距的影响 摘要:城乡收入差距已经受到社会的广泛关注,在现阶段,劳动力选择性转移和化肥的有效施用量对于城乡收入差距的缩小具有明显的促进作用,而农业机械的投入并不能有效地缩小城乡收入差距。本文将以劳动力选择性转移、农业技术进步为出发点,探究两者对城乡收入差距的影响,并对三者之间的关系进行检验分析。 关键词:劳动力选择性转移;农业技术进步;城乡收入差距;泰尔指数 一、引言 改革开放以来,随着经济的持续发展,日益扩大的城乡收入差距已经引起了全社会的广泛关注。80年代初,我国城乡收入差距为210元,城乡收入比为2.57:1;此后,在农村改革、农产品价格上涨等因素的影响下,我国的城乡收入差距在20世纪90年代中后期与改革开放之初相比有所下降。但是,在城乡二元结构这一背景下,我国城乡收入差距又呈现出逐渐扩大的趋势。2008年我国城乡收入差距为11020元,城乡收入比为3.3:1。 (王倩) 近年来,对于如何缩小城乡收入差距这一问题, 国内许多学者已从多个角度作了积极的探索。有部分学者认为城镇化和市民化是影响城乡收入差距的关键因素,吴先华认为:目前的城镇化发展模式扩大了城乡差距,而市民化能够缩小城乡收入差距(2011);而廖毓认为:城镇化对城乡收入差距的缩小有显著作用(2011)。也有部分学者对剩余劳动力的转移对城乡收入差距的影响进行了分析,张庆、管晓明认为:在现阶段仅依靠农村剩余劳动力的转移并不能缩小城乡收入差距(2006);而应瑞瑶、马少晔、翟琼认为:劳动力流动的确起到了缩小城乡收入差距的作用(2011,2010)。有些学者注意到了物质资本和人力资本对城乡收入差距的影响,王晓鸿、张俊杰认为:城乡人力资本和物质资本的不平等是城乡居民收入差距的两个重要原因,而且,城乡物质资本比值的变动对城乡居民收入比值的影响程度更大(2011);谷亚光认为:加大农村人力资本投资力度对缩小城乡收入差距具有重要的作用(2005)。也有少量的学者关注到了农业技术进步对城乡收入差距的影响,如:罗序斌,胡德龙等认为:城乡科技进步差异与城乡收入差距呈正向变动关系(2011)。 然而,很少有学者注意到农业技术进步和劳动力选择性转移两者对缩小城乡收入差距的作用,并对表征农业技术进步的指标对缩小城乡差距的作用进行进一步剖析。本文将试图从劳动力选择性转移和农业技术进步出发,尝试解决以下问题:第一,劳动力选择性转移、农业技术进步与城乡收入差距是否相关?第二,若三者之间存在一定的相关性,劳动力选择性转移、农业技术进步将如何推进城乡收入差距的改变?第三,有哪些措施有助于城乡差距的缩小? 二、影响机制分析 农民增收主要依赖农业收入的增加和非农收入的增加。其中,农业收入主要来自农林牧副渔等行业,它对土地、气候、资本、技术等存在着高度的依赖性。而非农收入的增长主要由农业剩余劳动力选择性转移带来的工资性收入构成。 劳动力选择性转移过程可以在很大程度上提高农业家庭的收入水平,同时农业技术进步的实现可以弥补农业部门生产要素的不足,改善耕作环境,实现生产函数的偏移,农业部门的增收。农业技术进步在一定程度上解放了原有的农业劳动力,这也推动力剩余农业劳动力的转移,增加了农业家庭的非农收入。 目前,农业生产的增收主要依赖化肥的大量施用,换句话说,化肥的有效施用量在改革开放以来对农民增收起到了积极的促进作用,而农业机械的投入并没有在缩小城乡收入差距中起到积极的重要。导致这一结果的原因有以下几个:第一,农业物质资本积累薄弱,投入相对不足;第二,大型农业机械往往投入成本较高,这对于利润较低的农业部门负担过重;第三,受我国地形限制,大多数耕地不适合大型机械作业。由于受到这些因素的制约,能够替代劳动力,具有更高的工作效率的农业机械却在农业生产中受到了严重的“冷落”。然而,大量的施用化肥导致了土壤结构的破坏,在现有基础上,仅仅依靠化肥施用量的增加已经很难实现农业持续增收的目的。因此,农业机械的投入必须受到足够的重视,农业机械的投入不仅可以有效地缓解劳动力不足的现状,而且会很大程度上解放现有的生产力,这为非农收入的增加提供了前提条件,也为工业部门提供了持续的较高素质的劳动力,为反哺农业准备了物质基础。 三、计量检验与分析 (一)变量、数据和模型设置 2009年末,全国农用机械总动力比2008年增加了3.17%;全国化肥有效施用量比上年增加了3.16%。①而在我国,劳动力的转移呈现出了明显的选择性。以2009年统计数据为例,我国农村外出从业劳动力为22978万人,比上年增加了436万人。其中,男性占65.1%,16-40岁占到83.9%,初中级以上文化程度的劳动力占到88.3%。从以上数据可以看出,现阶段,我国农村劳动力的转移的选择性已经表现的非常明显,转移出去的劳动力是一个以男性、青壮年、具有一定文化知识的劳动力为主的群体。为了研究工作的简约化,我们可以将劳动力转移数量近似于劳动力选择性转移数量。② 1978年,我国城乡收入差距的泰尔指数为0.0739,以后逐年递减,在1989年达到0.0393。之后,泰尔指数又逐渐上升,在2004年达到0.0627。2005年以后,泰尔指数出现了缓慢的波动趋势,并于2007年达到了0.0539。特别是近几年来,城乡收入差距并没有得到有效地遏制,反而呈现出不断恶化的趋势③。 与其他衡量城乡收入差距的指标相比,泰尔指数不仅考虑到了城乡人口比重, 而且它还对收入分布两端的变动比较敏感。此外,泰尔指数还能够描述区域内部的不平等程度,并对区域之间的不平等程度进行测算。因此,我将采用泰尔指数作为衡量城乡收入差距的指标。 为了直观地观察到缩小城乡收入差距的影响因素,我们将泰尔指数(I)设为被解释变量;将农业技术进步(农业机械总动力T和化肥施用量F)和劳动力选择性转移量(L)设为解释变量。 计量模型为: 其中:I为泰尔指数; T为农业机械总动力; F为化肥的有效施用量; L为劳动力选择性转移量。 本文所用数据均采用中国1978-2009年的时间序列数据。其中,劳动力选择性转移量由《2010年中国统计年鉴》中的相关数据计算得到。农用机械总动力(T)、农业化肥施用量(F)摘自《2010年中国统计年鉴》,泰尔指数(I)摘自《中国发展报告2009》。 (二)平稳性检验 通过Eviews6.0对LnI、LnT、LnF、LnL进行单位根检验,发现都是非平稳的数列。之后对各个变量的一次查分形式进行ADF单位根检验,得出各变量的一次查分在5%的水平下都是平稳的。 通过单位根检验知道LnI、LnT、LnF、LnL的一次查分都是平稳的,为了检验相互间是否存在平稳性,现对其进行协整检验。 由表2的检验结果可以看出,迹统计量52.2142大于临界值47.8561且概率为0.0184,可以拒绝原假设,认为变量之间至少存在一个协整关系;迹统计量22.3032小于临界值29.7971且概率为0.2819,则接受原假设,认为存在一个协整关系,即:各变量之间是长期平稳的。最大特征值检验与迹检验结果一致。模型估计如下: 从回归模型可以看出,该模型的R2和分别为0.66和0.62,F统计量也比较大,因此,在实际操作中,该模型的拟合程度相对来说是不错的。此外,劳动力选择性转移量、有效化肥施用量对城乡收入差距的影响显著为负,即:劳动力选择性转移和化肥的有效施用量的增加有助于缩小城乡收入差距;而农业机械总动力对城乡收入差距的影响显著为正,即:农业机械总动力投入量的增加并不能减小城乡收入差距。这与之前劳动力选择性转移和化肥有效施用量对城乡收入差距具有缩小作用,而机械总动力的投入增加并不能导致城乡收入差距的减小的结论是吻合的。 四、结论与政策建议 通过计量检验分析可以得出:劳动力选择性转移对城乡收入差距的缩小具有显著的正向作用;现阶段,增加化肥的有效施用量对城乡收入差距的减小具有显著的正向作用,而农业机械总动力的增加并不能有效缩小城乡收入差距。这一发现对于今后的生产研究具有重要的意义。从这一角度入手,笔者提出以下建议:(1)政府应该为农村剩余劳动的选择性转移建立一系列保障机制和引导机制,鼓励剩余劳动力的理性转移;(2)增加农村公共卫生支出和教育支出,加大农村的基础设施投入,从根本上提高农民的生活质量,强化农村人口的身体素质。教育支出的大力投入有助于增加农村人口的人力资本存量,为农民掌握谋生技能提供了坚实的基础;(3)加大对农业机械的扶持力度,从计量检验中可以看出,农业机械的投入对于城乡收入的缩小不具有显著的正向作用,这也从侧面反映出当前我国农业机械的投入存在成本过高、投入不足等问题。因此,政府应该对农业机械的投入提供强有力资金支持和技术支持,这将在一定程度上弥补农业发展本身存在的缺陷和短板。 农业技术进步论文:对农业技术进步效应的实证分析 一、理论框架和生产率模型 基于生产函数理论,以农业全要素生产率(TFP)表示生产率,即投入生产要素增长率不能解释的产出增长率,包括知识增长或技术进步在内的效应。假定农业生产率的主要决定因素变量是农业研发投入,其他经济和非经济因素等为控制变量,即农业全要素生产率模型为:其中,R表示农业领域的研发投入总量;ST为农业规模、农业生产、贸易等结构变化;D为其他哑变量。被解释变量TFP与解释变量之间的关系如下:农业领域的研发投入不断地创造新的知识和技术,提高了农业领域的知识和技术存量,促进了农业知识应用和新技术产生,因而,研发投入极大提升了农业生产率。农业生产规模扩大有利于技术应用和产品商业化,产品多样化和质量提升有利于实现产品价值,对外贸易结构优化有利于在更大范围里配置生产要素和销售产品,实现产品生产与市场需求衔接,有效地配置资源,促进农业生产率进步。 二、数据来源及变量计算 通过《中国统计年鉴》、《中国农业年鉴》、《中国科技统计年鉴》等收集农业资本投入、劳动力和农业种植土地等1991~2011年的数据,构造农业产出函数计算我国农业TFP。这里,采用柯布-道格拉斯生产函数及对应计量模型具体如下:对式(2)取对数得到:lnYt=lnA0+αTt+αklnKt+αLBlnLabort+μt,或者根据实际需要,选择对数生产函数还是超越对数生产函数,其中,Y,K,Labor分别表示历年农业产值、农业资本存量和劳动力数,t为时间。农业资本存量通过核算历年农业固定资本投资并取折旧率6%进行核算历年资本存量,基期资本存量的计算方法参见有关文献[。通过回归分析估算产出弹性系数,确定各要素的产出弹性,下面,运用上述公式核算的被解释变量TFPt并分析其影响因素。借助农林牧渔生产总值、历年农业固定资本投资、农业劳动力和农业耕地面积,利用消费者、固定资产价格指数对农业产值和投资进行折算实现不同时期的产出、投资的可比性。通过检验函数是否满足规模收益不变性和选择函数的最佳对数式,发现生产函数满足规模收益不变,回归得到的生产函数模型方程:根据式(4)、(5),可计算得到TFP增长率。设1990年的指数为1,可计算历年的TFP指数(如图1),tfpgrowth、tfpindex分别为TFP增长率和TFP的指数,其中有:tfpindext=tfpindext-1(1+tfpgrowtht)(6)对tfpindex和tfpgrowth进行相关分析,其相关系数接近于1。因此,在分析生产率的影响因素时,只需选取其中一个指标设置回归方程。收集解释变量数据为:历年农业研发投入、农业耕种面积、贸易产品结构等数据。根据式(1),可引入计量模型分析农业生产率的研发投入影响,对于其他因素则作为控制变量进入模型。RRD为农业研发投入与农业产出的比值,lnland为农业耕种面积的对数值,在进行回归分析前,分别将被解释变量与潜在解释变量进行相关分析和Granger因果分析,发现TFPt分别与RRD,REXt-2正相关,其相关系数分别为0.45和0.52,但TFPt与lnland呈负相关,相关系数为-0.35,且RRDt-1,lnlandt,REXt-2分别对TFPt存在因果关系,由于RRD、REX与lnland同时作为解释变量回归方程不理想,运用Eviews5.0对TFPt和解释变量RRD、REX与lnland进行协整检验,发现各变量呈一阶协整关系,经过多次回归分别得到如下方程:件不变时,农业研发投入比例越高,对后期的农业生产率提高具有较强的正向效应。第二,在其他条件不变时,农产品出口比例越高,对滞后两期的农业生产率具有明显的正向影响。第三,在其他条件不变时,农业耕种面积扩大,反而对同期的农业生产率带来负向效应。农业领域的研发投入可以促进农业生产效率提升,农产品对外出口可以拉动农业生产率提高,但农业耕种面积扩大却导致农业生产率降低,其原因在于耕种面积扩大,农产品产量增大,引起市场农产品供给扩大,供求渠道流通不畅,导致农产品滞销和价格大大下降,反而引起农业收益降低,最终导致农业生产率下降。 三、结论及政策 通过核算1990年以来我国农业生产率指数并分析农业研发投入对其产生的影响,得到的结论如下:第一,我国农业生产率增长出现明显的波动。在1990~1995年间,农业生产率出现正增长,在1996~2003年间,我国农业生产率出现连续负向增长,在2004~2010年间,农业生产率出现正向增长两年后出现一年负向增长的波动。这个结果基本上符合我国农业生产的实际,在上世纪90年代初期,我国农业生产仍具有较大改革制度能量激励,农业生产率表现为连续增长,但在90年代中期至2003年,我国农业生产环境逐渐恶化,农业承担的税费负担重,城乡差距拉大,农业资源大量外流,极大地制约了农业生产率提高,以致出现农业生产率连续降低。自2004年以来,我国农业税费减免,农业生产环境逐渐改善,但是,与其他产业相比,农业生产具有周期性和调节缓慢性,市场机制对农业产生明显的作用,致使农业生产率出现两年正一年负的周期性波动,市场波动已明显地影响农业生产率了。第二,我国农业领域研发投入对其后的农业生产率具有正向效应,农产品出口对滞后两期的农业生产率具有正向影响。农业耕种面积的增加,反而导致农业生产收益略有下降,对农业生产率具有负向效应。农业经济和农村社会的发展,有利于农民收入提高和促进农业劳动力素质提升,这些是我国现代化建设的重要内容。在社会主义市场机制作用下,农业生产应对市场机制的能力比较微弱。但是,基于农业产业正外部性,农业发展对经济增长、社会稳定发挥了不可忽视的作用。结合上文实证分析,为了促进农业技术进步,建议从以下几个方面加强农业研发投入:一是加大对农业研发投入,促进农业技术研究和试验,依靠技术进步弥补农业资源的不足。伴随我国经济发展和城镇化进程加深,农村优质劳动力在不断外流,农业生产剩余积累的资本也转移到其他产业,一部分农业土地流转为非农用途,农业土地肥力下降且遭受污染,水利等基础设施投入不足,相对于工商业,农业经营环境相对恶化。为克服农业资源转移和抑制农业生态不断恶化,要逐渐转向依靠技术进步提高农业生产率。二是开拓国际市场,扩大我国农业产品对外贸易,拉动农业技术进步。我国农业虽说地少人多,但劳动力密集型农业以及园艺产品具有较强竞争力,促进这些农产品出口,有利于发挥劳动力优势,促进农业技术进步。三是加强对农业劳动力的培训,培养农民的市场经营技能,积极应用科研成果于农业生产,提升农业生产率。农业技术的应用需要高素质的劳动力。现有农业劳动力,无论是流出到城镇工商业就业,还是留在农业内部就业,都需要通过技术培训使他们成为合格的劳动力。整体上,农民市场意识较弱,不熟悉市场运作。 因此,各级政府和市场管理部门应承担农业生产、产品流通渠道的信息收集和,引导农业经营者的生产和经营行为,提高农业经营者的市场驾驭能力,克服市场机制盲目性致使农业产品供求过度波动对农业生产造成的负面冲击。加强市场建设和信息传播,引导农业经营者利用市场规律进行生产和销售产品,提高农业经营收益率。 农业技术进步论文:市场经济条件下我国农业技术进步的战略选择 摘要:传统农业技术概念在市场经济中的不适应状况,导致农业生产和经营环节的分离,制约着农业技术价值的实现。在市场经济条件下,以农户需求为导向的农业技术体系应该包括处于不同层次并相互关联的农业生产技术、农业经营技术、农业组织技术、农业信息技术和农业创新技术。在农业技术进步由政府供给主导型向农户需求主导转变的过程中,农业科技人员应成为农业技术市场运行的主体。 1.市场经济中农业技术概念的不适应 在人们的普遍概念中,农业技术仅仅局限在农业生产这个环节,相当于英语中的technique。因此,尽管人们将其扩展到产前和产后,但最终仍然没有脱离一个“产”字。显然,这一格局依然是沿用计划经济的思维模式,并与传统农业较低的生产力相关联。虽然我们运用了一系列先进的“生物技术”、“化学技术”、“物理技术”和“机械技术”,尤其是近来不断发展中的所谓农业高科技,如基因工程、细胞工程在农业中的应用以及“电脑农业”、“精细农业”等,但归要结底无不是以增加农业生产的产量为目标导向的。因而,这些技术在小规模的示范阶段,因其极大地提高了农产品产量。并且在这种农产品在市场上处于供不应求的情况下,使农业增产和增收的双重目标的实现成为可能。然而,一旦将这些技术在更大的范围进行推广应用时,便会出现农民应用先进技术后“增产而不增收”的普遍现象。其原因一方面是人们在选择应用新技术时,缺乏对市场最基本规律的认识,另一方面则与人们使用了这种单一性的、不完整的农业技术概念有关。在传统的农业技术概念中,农业生产和农业经营始终处于分离的状态。 严格意义上的农业技术应该是英文中的tech-nology,是指一系列工具、手段、方法、工艺、程序等的总称,它不仅作用于生产过程,同时也涉及到生产的组织和管理过程;既作用于物,同时亦作用于人,而根本的则在于对人的能力的提升,提高其在变化的、复杂环境中的适应性和能动性。因此,农业技术不仅要作用于自然,降低农业生产中的自然风险,更重要的是要作用于人与人所关联的社会,以减少农业生产的社会风险,并在同市场的关联中,控制市场风险。 但长期以来,在人们的传统观念中,农业技术被限定为人与自然相互作用关系的产物,而忽视了农业技术同样是人类社会中人与人关系的结果。人们在选择农业技术时,往往对农业技术应用的社会性因素考虑不够。在农业技术由政府供给主导的情况下,地方政府,尤其是县级政府,在制定农业政策和在推广农业技术时,往往运用静态的决策方法,即只是根据当前市场状态,而缺乏对未来市场变化的基本预测,有时是按当前外地市场甚至是国际市场的价格来组织当地的农业生产,决策时存在着严重的时空错位现象。而在当地农产品市场容量极为有限时,农民缺乏有效组织的情况下,造成了农民间的无序竞争,各种农产品收购大战中,最终受损失的是农民的利益。在我国由计划经济向市场经济过渡的过程中,几乎所有的地方在推广农业新技术时,均出现过大起大落的局面,尤其是像果品生产,从决策到见成效,需要有一个较长的周期。这种决策的延滞效应,使农民在政府的行政命令下,一次次地随着政策“失误”所造成的损失,而且更重要的是导致了政府权威性的逐步衰减,农民们甚至发现了“逆政府号召而动”的规律。在用市场行为标准处理一系列相关的问题时,农民行为与政府行为之间的冲突呈日益加大的趋势。 2.市场经济中农业技术的价值 面对这种当地市场空间狭小,而政府调动资源能力超强的情况,各地农业技术部门扮演着一个十分尴尬的角色,在增加农民收入的良好愿望的激励下,农业技术推广人员仍然沿用传统的推广模式:技术引进-试验-示范-推广,农业新技术在解决农民对技术某方面需求的过程中,往往产生农民所不期望的负效应。大规模推广的各种新技术,在某种程度上甚至起到了干扰、破坏市场平稳运行的反作用。 严格来讲,农业技术部门缺乏真正有效的技术,因为在市场经济条件下,对于技术有效性的评价再也不是以前以产量的增加幅度为唯一的标准了,衡量技术的先进性更重要的是其能产生的经济效益,而对技术经济效益的评价只能是通过市场,较之计划经济下的专家评估体系更加客观。显然,在许多新技术推广过程中,农业技术部门是同市场脱节的,即所推广的新技术缺乏市场检验的过程。因此,当问到技术人员自己敢不敢首先应用所推广的新技术时,回答一般是否定的,或至少在考虑市场因素时,回答往往是不肯定的。那么,在这种情况下,他们要求农民采用新技术,岂不有自欺欺人之嫌?当然,这里涉及到对技术的评价问题,即如何认识技术效益的两面性。当人们追求技术的正效益的时候,往往会缺乏对技术可能的负效益的应有认识,缺乏对技术应用风险性的正确理解。在市场经济条件下,技术的经济效益同市场风险呈正相关,即效益愈高,其存在的市场风险亦愈大。而且,任何技术的经济效益是同一定的时间和空间关联在一起的,受到市场供求均衡基本规律的制约。 农民在满足自身对农产品消费的传统自给自足的生产目标时,农业生产技术以其极大提高产量的优势,所发挥的作用是巨大的,农业技术进步从根本上解决了我国广大农民粮食自给问题。然而,在以市场为导向追求农业的经济效益目标的商品化生产时,农业便不是一种简单的生产过程,更多的则取决于同生产相关联的经营过程。在这种情况下,经营策略决定了对技术选择的效益。一旦经营策略失误,技术愈先进,产量愈高,则带来的损失愈大。 由于对技术经济效益的不确定性增加,传统农业生产的弊端便显露无遗。农民尚没有改变其在市场经济中的自然人状态,其对技术的选择应用仍然受到下列因素的严重制约。 (1)农户小规模生产与大市场的矛盾,限制了其在市场中的有效参与。 (2)农户处于市场信息不完全条件的多主体决策状态,所形成的决策趋同性,经常导致农副产品生产的供大于求。 (3)农户间的无序竞争格局,尤其是在有限的本地市场,导致农户有限资源的内部消耗。 4)由于缺乏相应的资本市场,农户调动资源的能力十分有限,很难充分地利用新技术的优势把握市场机会。 (5)政府技术部门在向农民提供技术时,处于严重的部门分割,学科分离的状态。 所有这些反映出农村地区农业技术进步的落后状况,并与市场经济体系的建立和完善要求不相适应。农业技术市场发育的滞后,使农民在被动地接受政府部门供给的农业生产技术外,缺乏根据市场机会和其自身特点选择农业技术的可能性。 3.市场经济中农业技术进步的体系特征 面对市场,农民不仅需要农业生产技术,同时更需要与农业经营相关的技术。市场经济体系为农民提供了不同的发展机会,因而也促进了农村社区原来基本上处于同质状态的农户间的不断分化。在同一社区农户自然资源禀赋基本相同的情况下,掌握和应用农业技术的差异, 导致并加速农户间分化的根本性动因。因此,当我们比较同一农村社区农户间的差异时,会毫无例外地发现,那些社区中的“能人”(专业大户),较一般农户,尤其是较贫困户的优势,并非仅仅表现在农业生产这类“硬”的技术上,更多的是在“软”的经营技术上,包括更强的经营能力和组织能力,具有更强信息意识和创新意识,即他们在对其“智能”的应用上,呈现出高于一般农户的明显倾向。 在市场经济条件下,农户不仅仅是一个生产者,更重要的他们已经或正在成为农业的经营者,即根据市场对农产品的需求和自身的资源特点,组织进行以经济效益为目标的农业经营活动。在传统农业中,种什么、养什么以及怎样种、怎样养的技术对于农民生存条件的获得是十分重要的,但在市场条件下,生产技术必须在同市场关联的情况下才能意义。所谓的经营技术,首先是要会进行最基本的成本-效益分析,知道在不同的市场条件下,如何降低生产成本、如何提高销售利润,从而制定针对不同市场状态的经营策略,尤其是如何避免市场价格风险的措施。显然,绝大多数农村“专业户”,通过长期实践的摸索和总结,基本上具备了这方面的技术能力,使之能更主动和更有效地参与市场,以取得相应的经济效益,而一般农户的技术水平尚没有进入到这一层次,使其提高农业效益十分艰难。 当然,即使那些成功的“专业户”,在追求更高经济效益的过程中,由于缺乏相应的经济技术,农业生产和经营仍然停留在较小的规模上,导致其在市场上缺乏竞争力,尤其是不能参与到更远、更大的市场中去。本地农产品市场空间的狭小以及农户间的无序竞争格局,成为农业提高效益的瓶颈之一。因此,农业组织技术所针对的是如何有效解决农户小生产对大市场的适应,通过组织的形式不断扩大农业生产经营的规模,促进农户间需求和农户自身特点的分工与合作。目前各地在推行农业产业化经营的过程中,强调并扶持各种类型的农民技术组织和经济组织的建立,其实质便是农业组织技术的具体推广和应用。 在市场经济条件下,农业生产经营呈现出越来越开放的格局,相对于自给自足传统农业的封闭性,其有效运行是建立在信息的基础之上的。农业商品化程度越高,生产经营的规模越大,对有关信息的需求量则越大,对信息的质量要求越高。从一定程度上来讲,农业生产经营的效益与所采用的信息技术呈正相关。农村中的“小贩”在关联农业生产者和消费者、活跃农产品市场、提高农业效益的过程中发挥着重要的作用,从一个侧面反映出农业流通领域中信息的价值。农业信息技术是涉及到如何更有效地收集信息、分析信息、传递信息和使用信息等的手段和途径,使信息最终为农业生产经营的决策提供有效的依据。显然,相对于分散的农户生产经营格局,有组织有规模的农业生产经营更依赖于信息技术的有效性。 同传统农业的保守性相对而言,市场经济条件下农业的生产经营是以创新为根本动力机制的。国内外实践充分表明,没有创新便不会有农业的发展。当然,这里所讨论的创新并不仅仅是前述各技术层面上一般意义的创新,更重要的是强调战略层面的创新,包括观念上、意识上以及思维方式和行为模式等,运用有效的手段和途径,适应不断变化中社会、市场环境的要求,从而使农业生产经营能更好地为全社会的发展服务,并更广泛地调动全社会在农业中的参与。 根据上面的讨论,我国应该将农业技术理解为一个体系,即除了农业生产技术外,还包括与农业经营相关的各种技术,包括农业经营技术、农业组织技术、农业信息技术和农业创新技术等,其在农业中的重要性处于不同的层次。处于下部的技术是基础,是高层次技术发展的前提条件。因此,在市场经济条件下,要想使农业效益不断提高,在处于低层次的技术得到基本配置的情况下,则取决于较高层次的技术是否得到配置以及配置的数量和质量。严格来讲,较高层次技术的发展是农业效益提高的源泉,是促进农业发展的根本动力。在这五个层次的技术中,除了生产技术是以物为载体外,其他四个层次的技术均是以人为载体的。显然,掌握和运用这些技术,对人的知识和能力的要求,愈往上则愈高。为了更好地适应市场经济发展的需要,农业技术进步的方向,不仅涉及到对人的技能的开发,更重要的是对人的智能的开发。 4.市场经济中农业技术进步的战略 市场经济体系的建立和发展为农业技术进步创造了一个全新的制度环境,并带来更多的机遇,同时也使建立在计划经济体系下的农业科研推广体系面临着严峻的挑战。目前农业技术体系中所存在的一系列问题,在很大程度上反映出原有的技术体系同市场经济体系的不适应,尤其是传统计划经济的思维方式,仍然在深刻地影响着广大农业科技人员和农民在市场中的行为方式。 依靠农业技术进步是市场经济条件下农业增效、农民增收、农村现代化的必然战略选择。为此,需要从两个方面着手。一方面要对现有农业技术体系按照市场经济运行的基本要求,对其进行改造,加强其同市场的关联,在提高各级技术人员素质的同时,引入市场竞争机制,实现技术队伍人员结构和知识结构的优化;另一方面按照农业发展对技术需求,建立以市场为导向的新型农村技术服务体系,促进农业技术的专业化、市场化、社会化和规模化的发展。 (1)农业技术和农业技术人员需要以技术发展主体的角色参与市场,通过市场检验和实现农业技术的效益和技术人员的价值。为此,需要技术市场的建设同其他农业要素市场的建议综合在一起,根据农业技术的特点,形成农业技术市场运行和管理的规范。 (2)技术人员需要了解市场、研究市场,只有这样才能有效地建立起农业技术研究-推广-应用同市场-消费者的关联。为此,需要建立有效的制度,使技术人员能随着市场经济体系的建立和完善的进程,不断提高其市场意识和市场能力。 (3)在强调农业“硬”的生产技术发展的同时,农业科技政策需要将重点逐步转移到对农业“软”技术的开发上,促进生产技术、经营技术、组织技术、信息技术和创新技术等以市场和农民需求为导向的均衡发展格局。为此,需要根据农业发展和农业技术进步的方向,制定相关的农业技术政策和发展计划。 (4)建立农业技术体系中部门之间,学科之间以及地区之间的合作和协调机制,尤其需要运用市场行为替代政府行为,使市场利益机制在技术资源的配置和技术效益的分配过程中发挥主导性的作用。为此,要深化科技体制改革,在科技资源市场化的进程中,提高农业运行的效率。 (5)根据农民对不同技术的需求特点以及其掌握不同技术的能力差异,建立不同形式的技术服务体系,促进技术推广和技术服务的多样化和根据市场经济发展的针对性和及时性。为此,需要借助市场资源来装备农业服务的手段,而不应沿袭“等、靠、要”的思维方式。 (6)克服技术人员固有的“官本位”的文化和思维方式,运用利益机制同农业技术的使用者-农民和农业企业建立平等的、互惠互利的用户和伙伴关系,在一定程度上调动社会资源在农业技术进步中的投入。为此,需要强调技术人员在研究、开发和推广农业技术中的利益合法性,促进技术人员在市场经济条件下迅速实现其角色根本转换,使之逐步成为农业技术市场的运行主体。 在市场经济条件下,农业技术进步必然伴随着一系列与农业技术应用的政策环境、社会环境和市场环境相关的制度和机制上的创新,而核心是要按照农业技术进步的方向,确定技术人员在推动农业技术进步过程中的主体地位,实现农业技术进步由政府供给主导型逐步向农户需求主导型转变。运用市场力量整合政府资源、市场资源和社会资源,使农业技术在促进农业产量增加的同时,以市场及消费者需求为导向,极大地提高农业的经济效益、社会效益和生态效益。 农业技术进步论文:农业技术进步对农业经济发展的影响 摘要: 农业在国民经济里占据着基础性地位。农业对经济的发展有着推动作用,另外,我国农村人口占据较大比重,农业收入是其主要的收入来源。这些因素都确保了农业在我国的地位。近年来,随着经济发展,农业经济也不断发展,但是也呈现出各种问题。当前,我国土地资源日益减少,农业经济发展竞争更加激烈,如何推动农业经济发展是我国各界关注的重点。 关键词: 农业经济増长;农业技术进步;经济增长 当前,我国农民经济收入的主要来源还是农业收入,这种现象严重的制约了农民经济收入的增加。另外,我国农业的发展方式也多是粗放式发展,经济增长的方式没有达到最优。农业经济的发展最终必然是走可持续与集约化发展的道路。本文重点针对农业技术来研究农业经济的发展。 一、农业发展的概述 (一)农业发展中的相关概念 在我国农业是指依托土地资源进行动植物生产的产业。农业也有广义与狭义之分,所谓狭义的农业主要指依托土地资源进行种植农作物的种植业。广义上的农业还包含了种植业、畜牧业、渔业、林业及相关的副产业。所谓的农业技术是在农业活动的生产活动中,农业从业者为实现增产与增收,对从事的农业活动进行的技术改造与优化活动。在农业领域内,农业技术的进度对农业发张有着积极的促进作用。农业技术进步的主要外在表现有:落后技术的淘汰,农业生产力的提高、农业产值的增长、生产效率的提高。 (二)农业发展存在的问题 近年来,我国农业经济发展虽然有了明显的增长,但在农业的产业发展中仍存在着许多问题。农业发展存在的问题主要表现有:农村耕地种植面积的大幅减少,人地矛盾日恶化;农业受教育程度低,文化水平较弱;农业技术发展缓慢;土地集约化程度低;农业经济整体呈现不出规模效益;农产品供过于求,竞争力弱;农业经济结构不合理等等。 二、农业技术进步对农业经济发展的影响 (一)改变农业生产要素的质量 农业技术进步可以改变农业生产要素的质量,以此可进一步促进农业经济的增长。农业技术进歩的作用首先通过生产要素的改变来实现。农村经济发展中,生产要素主要是农作物、鱼类、林木及牲畜。通过改良农作物、鱼类、林木及牲畜的品种可以推动农业经济的发展,要实现农业中生产要素的品种提升,需要现代的农业种植与遗传学的文化知识,更需要对所依托的土地资源进行改造与优化;需要改造生产工具与器械,提升生产效率;另外,还要提升生产所依托土地资历的利用率,以此推动农业经济发展。 (二)优化农业生产环节 农业技术的进步对其经济发展的影响不仅表现在生产要素的优化中,更通过渗透到农业生产的各个环节中表现出来。整个农业的生产活动中,通过利用科学技术,提升农业的技术发展水平可以优化土地的基础建设,改善耕地水土流失与土地沙化的状况;还可以发展循环农业,生态农业,实现农业的规模化与产业化的发展。在农业延伸产业上,农业加工业发展可以通过技术发展,提升农产品的附加值,增加其产能与品种。在流通环节,通过农业技术的进步,依托先进交通工具与便利的交通设施,可以实现农产品的快速交换。此外,企业可以建立起功能齐全,渠道多样的信息网,加强农业生产各环节的联系,以此促进农业的经济发展。 (三)改良农业的产业结构 农业不仅仅是指农业种植业,它包含了多个产业统。通过改良与优化农业的产业结构的可以促进农业的经济发展。农业技术水平的提升可以提升农业的增长质量,农业的产业结构也会得以优化与改良。举例来说,畜牧业与渔业可以通过改进农业技术以此优化其产业内部的结构,甚至优化两部门产业间的结构,从整体上使整个农业产业结构发生变化,得以优化,最终是农业得以发展。 三、农业技术进步的优化策略 (一)提升农业的技术创新能力 农业技术水平的提升,要从技术创新能力的提升着手。首先。国家农业管理部门,特别是科研部门应该改变其技术研究方向。当期,我国地方的农业科研部门的关注重点是农业生产,科研重点几乎全部在农业生产上。农业科研部门应将科研重点放在生态农业、循环农业上,发展可持续的循环农业。除此之外,科研部门应该关注农业的品种改良、信息技术提升等。其次,农业的技术创新能力提升不应该忽视政府的监督作用。在农业科研领域中,所有的科研项目经费往往是由政府部门来提供。政府在农业技术提升中,充当了投资人的角色。在整个农业技术创新能力提高中,政府部门更应该发挥其宏观管理的角色与监督者的角色。再者,积极推进农业科技的产业化。农业科技的产业化主要是指科技成果的产业化。这种产业化是指上市农业发展与技术发展的必然结果。政府要加大对农业的高新技术园区开发与拖入,通过政策、地域及农产业优势吸引农业科技企业与单位入园,实现农业科技的产业化。 (二)加强农业产业的教育 农业技术水平的提升要不断的加强农业产业的教育。加强对农业从业者的职业教育,使其成为农产产业化经营的主体;开展实用农业技术的培训,增强农民的科学生产意识;积极引导与强化农民及相关从业者的市场观念。农业技术提升的关键是农业从业者对新技术的运用。因此,农业从业者应该积极接受农业产业教育,增强其科学文化素质,并在农业生产中将农业技术及相关知识运用起来,推动农业经济的发展。 (三)推动农业的市场环境改革 农业技术的发展也依赖于农业产业本身。通过对农业产业进行改革,为农业技术发展创造良性的市场环境。农业技术的发展本就随着农业市场环境变动而变化,市场对农产品与生产机械需求增加,市场上众多参与者会更多的关注于通过提升农业技术水平以获取更多农产品。因此,通过对农业产业进行改革,增强市场对农业产业的需求,改善农业产业的市场环境,最终,创造有利于农业技术发展的市场环境,以此推动农业产业的发展。 (四)加强农业技术的推广 加强农业技术的推广与传播有助于农业技术的发展。农业技术的推广要做到及时、有效地将最新的农业技术推广给农业从业者。最终,能够帮助农业从业者解决农业生产中的各种问题,促进农业技术的进步。农业技术的推广要建立起一套完善的农业技术推广和研究体系。技术推广与研究体系要坚持以政府主导,充分发挥各方优势对农业技术进行多元化的技术推广与研究。要避免单纯依靠政府主导,要充分发挥农业、农民及相关从业者、农业经济组织、农业技术研究企业的力量,要做到政府主导多方参与的农业技术推广服务体系。 (五)提升农业技术队伍素质 农业技术的提升离不开专业的农技研发人员,提升农业技术研发团队的专业能力与素养才是关键。对于农业技术研发团队的专业能力与素养的提升核实对农业技术团队的培训工作。因此,农业技术研发团队要加强对其从业人员的培训;在进行人员招聘时,要对研发人员进行全方位的考察。不仅要求研发人员具备较强的专业能力知识,还要求研发人员具有大量的农业经验;对农业技术研发团队而言,还应该完善对其考核评价制度。团队及研发人员素质的提高要充分发挥考核评价制度的作用。通过对相应人员进行考核与评价,以此激烈其专业能力的提升。 作者:李玉红 单位:开封市农村水利技术推广站 农业技术进步论文:农业技术进步战略选择 摘要:传统农业技术概念在市场经济中的不适应状况,导致农业生产和经营环节的分离,制约着农业技术价值的实现。在市场经济条件下,以农户需求为导向的农业技术体系应该包括处于不同层次并相互关联的农业生产技术、农业经营技术、农业组织技术、农业信息技术和农业创新技术。在农业技术进步由政府供给主导型向农户需求主导转变的过程中,农业科技人员应成为农业技术市场运行的主体。 1.市场经济中农业技术概念的不适应 在人们的普遍概念中,农业技术仅仅局限在农业生产这个环节,相当于英语中的technique。因此,尽管人们将其扩展到产前和产后,但最终仍然没有脱离一个“产”字。显然,这一格局依然是沿用计划经济的思维模式,并与传统农业较低的生产力相关联。虽然我们运用了一系列先进的“生物技术”、“化学技术”、“物理技术”和“机械技术”,尤其是近来不断发展中的所谓农业高科技,如基因工程、细胞工程在农业中的应用以及“电脑农业”、“精细农业”等,但归要结底无不是以增加农业生产的产量为目标导向的。因而,这些技术在小规模的示范阶段,因其极大地提高了农产品产量。并且在这种农产品在市场上处于供不应求的情况下,使农业增产和增收的双重目标的实现成为可能。然而,一旦将这些技术在更大的范围进行推广应用时,便会出现农民应用先进技术后“增产而不增收”的普遍现象。其原因一方面是人们在选择应用新技术时,缺乏对市场最基本规律的认识,另一方面则与人们使用了这种单一性的、不完整的农业技术概念有关。在传统的农业技术概念中,农业生产和农业经营始终处于分离的状态。 严格意义上的农业技术应该是英文中的tech-nology,是指一系列工具、手段、方法、工艺、程序等的总称,它不仅作用于生产过程,同时也涉及到生产的组织和管理过程;既作用于物,同时亦作用于人,而根本的则在于对人的能力的提升,提高其在变化的、复杂环境中的适应性和能动性。因此,农业技术不仅要作用于自然,降低农业生产中的自然风险,更重要的是要作用于人与人所关联的社会,以减少农业生产的社会风险,并在同市场的关联中,控制市场风险。 但长期以来,在人们的传统观念中,农业技术被限定为人与自然相互作用关系的产物,而忽视了农业技术同样是人类社会中人与人关系的结果。人们在选择农业技术时,往往对农业技术应用的社会性因素考虑不够。在农业技术由政府供给主导的情况下,地方政府,尤其是县级政府,在制定农业政策和在推广农业技术时,往往运用静态的决策方法,即只是根据当前市场状态,而缺乏对未来市场变化的基本预测,有时是按当前外地市场甚至是国际市场的价格来组织当地的农业生产,决策时存在着严重的时空错位现象。而在当地农产品市场容量极为有限时,农民缺乏有效组织的情况下,造成了农民间的无序竞争,各种农产品收购大战中,最终受损失的是农民的利益。在我国由计划经济向市场经济过渡的过程中,几乎所有的地方在推广农业新技术时,均出现过大起大落的局面,尤其是像果品生产,从决策到见成效,需要有一个较长的周期。这种决策的延滞效应,使农民在政府的行政命令下,一次次地随着政策“失误”所造成的损失,而且更重要的是导致了政府权威性的逐步衰减,农民们甚至发现了“逆政府号召而动”的规律。在用市场行为标准处理一系列相关的问题时,农民行为与政府行为之间的冲突呈日益加大的趋势。 2.市场经济中农业技术的价值 面对这种当地市场空间狭小,而政府调动资源能力超强的情况,各地农业技术部门扮演着一个十分尴尬的角色,在增加农民收入的良好愿望的激励下,农业技术推广人员仍然沿用传统的推广模式:技术引进-试验-示范-推广,农业新技术在解决农民对技术某方面需求的过程中,往往产生农民所不期望的负效应。大规模推广的各种新技术,在某种程度上甚至起到了干扰、破坏市场平稳运行的反作用。 严格来讲,农业技术部门缺乏真正有效的技术,因为在市场经济条件下,对于技术有效性的评价再也不是以前以产量的增加幅度为唯一的标准了,衡量技术的先进性更重要的是其能产生的经济效益,而对技术经济效益的评价只能是通过市场,较之计划经济下的专家评估体系更加客观。显然,在许多新技术推广过程中,农业技术部门是同市场脱节的,即所推广的新技术缺乏市场检验的过程。因此,当问到技术人员自己敢不敢首先应用所推广的新技术时,回答一般是否定的,或至少在考虑市场因素时,回答往往是不肯定的。那么,在这种情况下,他们要求农民采用新技术,岂不有自欺欺人之嫌?当然,这里涉及到对技术的评价问题,即如何认识技术效益的两面性。当人们追求技术的正效益的时候,往往会缺乏对技术可能的负效益的应有认识,缺乏对技术应用风险性的正确理解。在市场经济条件下,技术的经济效益同市场风险呈正相关,即效益愈高,其存在的市场风险亦愈大。而且,任何技术的经济效益是同一定的时间和空间关联在一起的,受到市场供求均衡基本规律的制约。 农民在满足自身对农产品消费的传统自给自足的生产目标时,农业生产技术以其极大提高产量的优势,所发挥的作用是巨大的,农业技术进步从根本上解决了我国广大农民粮食自给问题。然而,在以市场为导向追求农业的经济效益目标的商品化生产时,农业便不是一种简单的生产过程,更多的则取决于同生产相关联的经营过程。在这种情况下,经营策略决定了对技术选择的效益。一旦经营策略失误,技术愈先进,产量愈高,则带来的损失愈大 由于对技术经济效益的不确定性增加,传统农业生产的弊端便显露无遗。农民尚没有改变其在市场经济中的自然人状态,其对技术的选择应用仍然受到下列因素的严重制约。 (1)农户小规模生产与大市场的矛盾,限制了其在市场中的有效参与。 (2)农户处于市场信息不完全条件的多主体决策状态,所形成的决策趋同性,经常导致农副产品生产的供大于求。 (3)农户间的无序竞争格局,尤其是在有限的本地市场,导致农户有限资源的内部消耗。 4)由于缺乏相应的资本市场,农户调动资源的能力十分有限,很难充分地利用新技术的优势把握市场机会。 (5)政府技术部门在向农民提供技术时,处于严重的部门分割,学科分离的状态。 所有这些反映出农村地区农业技术进步的落后状况,并与市场经济体系的建立和完善要求不相适应。农业技术市场发育的滞后,使农民在被动地接受政府部门供给的农业生产技术外,缺乏根据市场机会和其自身特点选择农业技术的可能性。 3.市场经济中农业技术进步的体系特征 面对市场,农民不仅需要农业生产技术,同时更需要与农业经营相关的技术。市场经济体系为农民提供了不同的发展机会,因而也促进了农村社区原来基本上处于同质状态的农户间的不断分化。在同一社区农户自然资源禀赋基本相同的情况下,掌握和应用农业技术的差异,导致并加速农户间分化的根本性动因。因此,当我们比较同一农村社区农户间的差异时,会毫无例外地发现,那些社区中的“能人”(专业大户),较一般农户,尤其是较贫困户的优势,并非仅仅表现在农业生产这类“硬”的技术上,更多的是在“软”的经营技术上,包括更强的经营能力和组织能力,具有更强信息意识和创新意识,即他们在对其“智能”的应用上,呈现出高于一般农户的明显倾向。 在市场经济条件下,农户不仅仅是一个生产者,更重要的他们已经或正在成为农业的经营者,即根据市场对农产品的需求和自身的资源特点,组织进行以经济效益为目标的农业经营活动。在传统农业中,种什么、养什么以及怎样种、怎样养的技术对于农民生存条件的获得是十分重要的,但在市场条件下,生产技术必须在同市场关联的情况下才能意义。所谓的经营技术,首先是要会进行最基本的成本-效益分析,知道在不同的市场条件下,如何降低生产成本、如何提高销售利润,从而制定针对不同市场状态的经营策略,尤其是如何避免市场价格风险的措施。显然,绝大多数农村“专业户”,通过长期实践的摸索和总结,基本上具备了这方面的技术能力,使之能更主动和更有效地参与市场,以取得相应的经济效益,而一般农户的技术水平尚没有进入到这一层次,使其提高农业效益十分艰难。 当然,即使那些成功的“专业户”,在追求更高经济效益的过程中,由于缺乏相应的经济技术,农业生产和经营仍然停留在较小的规模上,导致其在市场上缺乏竞争力,尤其是不能参与到更远、更大的市场中去。本地农产品市场空间的狭小以及农户间的无序竞争格局,成为农业提高效益的瓶颈之一。因此,农业组织技术所针对的是如何有效解决农户小生产对大市场的适应,通过组织的形式不断扩大农业生产经营的规模,促进农户间需求和农户自身特点的分工与合作。目前各地在推行农业产业化经营的过程中,强调并扶持各种类型的农民技术组织和经济组织的建立,其实质便是农业组织技术的具体推广和应用。 在市场经济条件下,农业生产经营呈现出越来越开放的格局,相对于自给自足传统农业的封闭性,其有效运行是建立在信息的基础之上的。农业商品化程度越高,生产经营的规模越大,对有关信息的需求量则越大,对信息的质量要求越高。从一定程度上来讲,农业生产经营的效益与所采用的信息技术呈正相关。农村中的“小贩”在关联农业生产者和消费者、活跃农产品市场、提高农业效益的过程中发挥着重要的作用,从一个侧面反映出农业流通领域中信息的价值。农业信息技术是涉及到如何更有效地收集信息、分析信息、传递信息和使用信息等的手段和途径,使信息最终为农业生产经营的决策提供有效的依据。显然,相对于分散的农户生产经营格局,有组织有规模的农业生产经营更依赖于信息技术的有效性。 同传统农业的保守性相对而言,市场经济条件下农业的生产经营是以创新为根本动力机制的。国内外实践充分表明,没有创新便不会有农业的发展。当然,这里所讨论的创新并不仅仅是前述各技术层面上一般意义的创新,更重要的是强调战略层面的创新,包括观念上、意识上以及思维方式和行为模式等,运用有效的手段和途径,适应不断变化中社会、市场环境的要求,从而使农业生产经营能更好地为全社会的发展服务,并更广泛地调动全社会在农业中的参与。 根据上面的讨论,我国应该将农业技术理解为一个体系,即除了农业生产技术外,还包括与农业经营相关的各种技术,包括农业经营技术、农业组织技术、农业信息技术和农业创新技术等,其在农业中的重要性处于不同的层次。处于下部的技术是基础,是高层次技术发展的前提条件。因此,在市场经济条件下,要想使农业效益不断提高,在处于低层次的技术得到基本配置的情况下,则取决于较高层次的技术是否得到配置以及配置的数量和质量。严格来讲,较高层次技术的发展是农业效益提高的源泉,是促进农业发展的根本动力。在这五个层次的技术中,除了生产技术是以物为载体外,其他四个层次的技术均是以人为载体的。显然,掌握和运用这些技术,对人的知识和能力的要求,愈往上则愈高。为了更好地适应市场经济发展的需要,农业技术进步的方向,不仅涉及到对人的技能的开发,更重要的是对人的智能的开发。 4.市场经济中农业技术进步的战略 市场经济体系的建立和发展为农业技术进步创造了一个全新的制度环境,并带来更多的机遇,同时也使建立在计划经济体系下的农业科研推广体系面临着严峻的挑战。目前农业技术体系中所存在的一系列问题,在很大程度上反映出原有的技术体系同市场经济体系的不适应,尤其是传统计划经济的思维方式,仍然在深刻地影响着广大农业科技人员和农民在市场中的行为方式。 农业技术进步论文:农业技术进步对农民收入的影响 摘要:在农业的生产过程中,由于一些技术的革新,已经对农民的生产方式产生了巨大的影响,同时也对这些农民的收入产生了巨大的影响。中国自古以来都是农业为立国的根本的,农业技术水平的进步发展同时也促进了中国的经济发展。 关键词:农业;技术;收入;人力资源 1农民过去的收入 1.1买卖农作物 农作物作为一种商品,它的价值是比较低的。古代就有诗句写过“四海无闲田,农夫犹饿死。”的诗句。虽然农作物的重视过程非常艰辛,但是它的价格一直不高。第一个方面,它作为人们生产生活中的必需品,如果定价过高,会引起进一步的矛盾。还有一方面农耕的技术要求较低,人人都能做到,并没有市场准入,因此农耕的门槛较低,而且在中国,农民的基数较大,所以价格并不能太过向上。 1.2政府相关政策的补贴 由于工业的发展,等一系列的变化,越来越多的农民转身成为了一个工人,工人的数量增多,农民的数量减少,但是相应的农作物的需求量并没有发生变化,因此国家出台了一系列的政策规定,一方面是对农民的收入较少进行补助,一方面是保证农产品的产出。 2农民的现状和农业技术的现状 2.1农民的现状 在近两年的生产作业中,农业的技术革新带来了,农产品的机械化生产。机械化生产节省了相当一部分的人力,物力,这些节约下来的人力物力都可以得到更好的安置。大规模的机械化生产对农业生长的方式进行了变革,许多的原本的人工劳力工作被机械化所替代,大大地减轻了农民的工作内容,提高了生产效率。生产效率的提升意味着农民收入的提高。 2.2农业技术的现状 随着信息化水平的提高,农业发展越来越迅捷,越来越多的农民开始使用科学的方法来进行种植活动。大规模的机械化生产工具被应用了起来。在播种,种子的处理,收割方面都有相对应的技术手段,减轻劳力工作量,提高了劳动效率。 3农业技术进步如何影响农民收入 3.1提高生产率,影响农民收入 机械化水平的提高,原来一个农民只能负责一块田,在机械化的帮助下,农民可以负责多块田,而且工作的强度减小了,工作的效率提高了。产出的农产品越多,自然收入就越高。但是过多的产出农产品,会造成买方市场,市场上的货物供大于求,货物的价格被迫降低。一味地生产过多的农产品可以不仅不能得到利益的提升,还会使农产品的价格暴跌,降低农民的收入。技术进步固然会对农产品的生产起到促进的作用,但是农产品的增加有可能农产品的贬值,从而使农民的收入变少。作为某些必须的农作物,比如大米等等,受到农产品增加产生的变动可能不是很明显,但是其他的一些非必须的农作物,大家会降低对他的需求,达到让农作物降价的目的。所以,在一定的范围内,技术进步对农民的收入是有促进作用的,而且促进的效果较大。 3.2通过产品优质化,影响农民收入 同类商品的价格往往取决于商品的质量。质量好的商品会受到大多数人的追捧。在拥有购买能力的情况下,人们大多数都会选择优质的商品。没有购买能力的人可能只能被迫买较差质量的商品。同样的道理,在购买能力之内,人们会优先选择购买优质的农产品,除非受到了购买力的限制,只能选择购买质量较差的商品。优质的商品,是商家投入大量的精力产出的,自然拥有更高的价格,只要质量较好,需求较高,自然可以促进农民的增收。 3.3促使品种多样化,影响农民收入 随着生物技术的提高,越来越多的品种被创造了出来,传统的方法是嫁接等等。但是随着科技水平的提升,我们可以在某些植物中植入相应的基因,从而选择植物的性状。这种情况的好处是显而易见的。可以根据市场的需求,来对产品进行选择,或者从培育的角度来对基因进行选择。更利益市场,能获得较高的利益,自然可能提高农民的收入。 3.4促进劳动力转移,影响农民收入 由于一开始的农业的技术水平较低,所以需要更多的农民进行耕作,但是随着技术的革新,大块的田地只需要一个人就可以耕作了,这样就节约了很多的劳力资源。由于工业化的发展,大量的操作工现在处于急缺的状态的,只要这人人力资源投入这个缺口中,就能很大程度上加快中国现代化的进程。 作者:潘珍胜 单位:阿荣旗复兴镇农业服务中心 农业技术进步论文:国外农业技术进步启发 一、美国、日本农业技术进步的经验 技术进步是指一样多的投入能有更多的产出,或者产出不变而投入减少。农业的投入要素主要包括劳动和土地,因此农业技术进步的主要表现是对这两种要素的替代。 (一)美国的农业技术进步 美国耕地面积约为1.97亿hm2,占世界耕地总面积的13%;人均耕地0.7hm2,是世界人均耕地(0.23hm2)的2.9倍。人均耕地面积远高于世界水平,决定了美国农业的一个突出特征是“人少地多”。美国工业化之初的19世纪40年代,90%以上的人口仍然生活在农村。随着工业化进程的加快,工业部门对劳动力的需求数量增加,农业劳动力在工业部门高工资和都市生活的吸引下逐步向城市转移。农业劳动力的减少,使美国农业劳动力不足的矛盾更加突出,生产方式逐步以畜力代替人力。到1860年,美国农业劳动力比重约为63%,农业生产基本实现了以畜力为主的半机械化。南北战争后,美国工业迅速发展,对劳动力的需求进一步增加,迫切需要大量的农业劳动力转移就业。这一时期,以蒸汽机和内燃机为代表的工业技术革命成果应用到农业,推动了农业劳动效率的大幅提高(刘清民和黄娟,2008)。1850年,美国一个农业劳动力可供养4.7个人,而到1910年,供养人数达到了8.1个。两次世界大战使美国工业生产规模进一步扩大,对农业劳动力的吸纳能力进一步增强,加速了农业劳动力的转移,推动了农用机械的进一步应用。1950年以后,随着电气化技术在农业生产中的逐步应用,农业生产率又获得一次较大提高,农业劳动力得到了更多的释放,形成了农业劳动力转移的又一次高潮。资料显示,到20世纪90年代,美国农业劳动力比重为2.1%,创造的增加值比重为2%,劳动生产率达到相当高的水平。第二次世界大战后,美国的经济快速发展,带动土地价格不断上涨,大量耕地转为工业用地。为弥补耕地减少给农业产出带来的影响,保证国家粮食安全以及相关产业的原料需求,农业技术进步逐步转向以化学化和生物化提高土地单位面积产量为重点。1950—1970年,美国农业生产中化肥、农药等化学品投入增加3.2倍,并且建立起完整的农作物种子、家禽畜种的培育、繁殖、加工和销售体系,农业生产率水平得到了进一步提高。 (二)日本的农业技术进步 日本耕地面积为551.47万hm2,占世界耕地总面积的0.4%,人均耕地0.05hm2,呈现“人多地少”的特点,土地供给弹性低。1950年,日本的城市化率约为37%,然而,就是在这样的基础上,经过20多年的发展,日本基本上实现了农业现代化,农业生产率达到了世界先进水平。日本土地资源缺乏决定了其农业的经营规模较小,生产率的提高主要采取精耕细作的方式。1950年以前的日本,工业基础薄弱,对劳动力的需求并不十分迫切,农业劳动力资源丰富,因此没有像美国一样以机械化来提高农业生产率,而是采用了以化肥、农药为主的化学技术,以及以农作物品种改良为主的生物技术的应用提高土地单位面积产量,以此来突破土地规模对农业产出增加的制约。到1985年,日本平均每公顷耕地化肥使用量已达430.4kg,而同期美国每公顷耕地化肥使用量仅为93.7kg(张西华,2004)。同时,日本还加强了农田水利设施建设,引入保温育苗技术,使土地的生产率大幅度提高。第二次世界大战后,日本逐步调整了工业化、城市化战略,在不断扩大原有城市规模的基础上,于1955年颁布《町村合并促进法》,采取合并村镇建立新城市,同时一些工业也不断向小城镇延伸转移,提高了工业化和城市化水平。经过20年的发展,日本的町村数量由1950年的10411个,减少到1975年的3257个;城市数量则由214个增加到641个(掲新华,2002)。随着劳动力逐步转移出农业,劳动力成为制约农业发展的主要因素,因此,日本开始农业小型机具的应用,以弥补劳动力的不足,并逐步向规模化经营转变,日本的农户数由1960年的605万户减少至2000年的324万户。 从两国的农业技术进步经验可以看出,美国在农业现代化的初期,由于“人少地多”和工业部门扩张对劳动力需求增加的现实,劳动力成为相对稀缺的要素,所以采取了以机械化为主的劳动节约型技术进步;后期,由于工业发展带动土地价格上升,土地成为相对稀缺的要素,所以采取了以化学化、生物化为主的土地节约型技术进步。日本则根据本国“人多地少”和工业部门不发达导致对农业劳动力吸纳能力不足的现实,首先采取了以化学、生物技术和精耕细作为主的土地节约型技术进步;随后,由于工业部门对农业劳动力吸纳能力的不断增强导致农业劳动力出现短缺,逐步采取了小型机械化的劳动节约型技术进步。由此可见,两国的农业技术进步类型分为劳动节约型和土地节约型,技术进步路线则表现为对每个发展阶段主导类型的选择。按照速水佑次郎和弗农•拉坦的诱导性技术创新理论,资源禀赋是决定技术进步的关键因素,当一种生产要素相对短缺时,其边际生产率提高,价格上升,因此,生产者会寻求采用节约该要素的技术以实现其利润的最大化。诱导性技术创新理论概括和阐明了农业技术进步的本质,但是在现实中,技术进步类型是要通过相应的原因来诱导的。劳动节约型技术进步,是在二元经济向一元经济转化过程中发生的。二元经济的基本特征就是现代工业部门与传统农业部门并存,工业部门劳动力的实际工资高于农业部门,形成对农业劳动力的吸引,使农业劳动力不断向工业部门转移就业,从而完成向一元经济的转变。如果没有工业部门生产规模扩大导致对劳动力需求数量的增加,农业劳动力就不会大幅度减少,也就不会诱导农业部门产生劳动节约型技术进步。土地节约型技术进步是破解土地规模对农业产出的制约,提高土地单位面积产量的需要。而农业产出的增加主要是由于人口增长、食品结构升级和国家粮食安全等原因。因此,影响农业技术进步路线选择的主要现实原因是劳动力的转移和农业稳产、增产的需要,两者在不同发展阶段表现的突出程度会有不同,从而决定了该发展阶段农业技术进步的主导类型。 二、中国农业技术进步路线选择的影响因素 与美国和日本相同,中国的农业技术进步必然会遵循诱导性技术创新理论,但是当前中国正处于二元经济结构转化的关键时期,农业技术进步不只是农业发展本身的问题,而且关系到整个国民经济的健康运行和社会的和谐稳定。因此,要在深入分析各种影响因素的基础上,选择适合中国当前发展需要的农业技术进步路线。目前,中国耕地面积约为1.22亿hm2,比1997年的1.30亿hm2减少了800万hm2,并且每年新增建设用地使耕地至少减少26.67万hm2。中国人均耕地面积由10多年前的0.11hm2减少到现在的0.09hm2,仅为世界平均水平的40%。中国用全球7%的耕地养活了世界22%的人口。2009年,中国农业科技进步贡献率达到48%,农业综合机械化程度达到38%(刘辉,2009),与新中国成立初期相比取得了巨大进步,但比发达国家要低20个百分点,农业技术进步还有充足空间。与美国和日本相比,中国农业技术进步路线的选择需要考虑的因素更多,也更为复杂,主要体现在以下几个方面: 1.农产品的市场制约 农产品是生活必需品,而大部分工业品是人们在满足温饱后为提高生活质量所需的产品。相对于工业品来说,农产品的需求具有较低的收入弹性,随着人们收入的增加,对食品类商品的相对需求在不断减少(赵伟,2008)。因此,农业作为一个生产部门,其产品在商品市场上处于弱势地位,生产者特别是普通农户通过技术进步提高产量的积极性先天不足,妨碍了农业技术进步。 2.工业部门吸纳就业能力不足 新中国成立后,中国首先实行了重工业优先发展战略,并且为保证战略的实施,还配套实行了农产品统购统销、城乡分割的户籍制度和工农产品价格剪刀差等制度。重工业优先发展战略的实施,加快了工业部门的发展,但由于重工业是资本密集型产业,其对劳动力的吸纳能力十分有限,致使工业部门的迅速扩张并没有使太多农业劳动力转移到工业部门就业,导致中国的城市化落后于工业化。工业部门吸纳就业能力的不足,制约了以机械化为主的劳动节约型技术进步的实施。 3.农业具有稳定就业作用 在席卷全球的金融危机中,很多国家的工人大量失业,造成社会的不稳定。在中国,许多劳动密集型的中小企业停产或倒闭,但并没有造成大量失业的社会问题,究其原因是在这些企业就业的工人绝大部分是农民工,在失去工作后,他们没有滞留在城市,而是回到了农村从事农业生产。农民工的回流虽然增加了农业的隐性失业数量,但化解了城市的就业矛盾。因此,在中国,农业本身还具有“就业稳定器”的作用,节约劳动型的技术进步会使农业的这项功能弱化,增加社会不稳定的风险。 4.面临食品结构升级 随着收入水平的提高,居民不再仅满足于对谷物类热能食品的消费,而逐步转向肉、蛋、奶等类产品的消费。但是生产1kg牛肉要消耗8kg的粮食,生产1kg猪肉要消耗3~5kg粮食,对粮食生产形成了新的压力。因此,食品结构的升级对粮食的稳产、增产提出了更高的要求。在中国耕地面积不断减少的情况下,大力实施土地节约型技术进步能有效地促进食品结构升级。 5.地区发展不平衡 中国幅员广阔,各地因自然条件、资源禀赋的不同,农业发展的差异也很大。东部地区工业发达,农业劳动力转出比例较高,农业技术发展较为充分;中部地区总体上呈现人口多、人均耕地少的特点,农业劳动力转出比例低,劳动生产率低,现代农业技术应用水平低;西部尤其是西北、西南等地区,自然条件恶劣、基础设施薄弱、人力资本水平较低,农业劳动力转出比例十分低,基本上处于传统农业阶段。各地农业发展水平以及在经济中作用的不同,要求农业技术进步要因地制宜,在劳动节约型和土地节约型技术进步的类型选择上有所侧重。 6.土地规模化经营程度低 中国农村现行的土地制度,造成耕地分散经营、规模化程度低,不利于现代农业技术的应用。目前,中国农村户均耕地面积约0.46hm2,距离能有效使用现代农业投入和实现企业化管理最小规模的10hm2还有相当差距。而且,土地流转制度的不完善,限制了土地的集中和规模化经营,给农业劳动节约型和土地节约型技术进步的实施造成一定障碍。 三、政策建议 综合考虑以上影响中国农业技术进步路线选择的因素,提出4点政策建议: 第一,将农业技术作为公共品,加大国家对基础性农业技术的投入力度,以此弥补私人农业生产者技术创新动力的不足。同时,建立覆盖广大农村地区的农业技术推广体系,使农业技术尽快走向应用。 第二,在农业技术进步类型选择上,当前总体上应以推广化学、生物技术为主,提高土地单位面积产量,以此缓解人口增长、食品结构升级对粮食产量的压力,保障国家粮食安全。同时,慎重、稳妥推进机械化技术,延缓农业劳动力的解放速度,保持农业劳动力释放数量与工业新增就业岗位的基本平衡,维护社会稳定。 第三,坚持因地制宜的原则,东部地区同步推行劳动节约型和土地节约型技术进步;中部地区侧重推行土地节约型技术进步,适度推行劳动节约型技术进步;西部地区着重推行土地节约型技术进步,暂缓推行劳动节约型技术进步。 第四,建立完善土地流转制度,创造适合土地规模化经营的法制环境和政策环境,培育具有企业性质的农业生产市场主体,以市场机制和现代管理加快农业技术进步。 农业技术进步论文:农业技术进步与农地流转探讨 摘要 农地流转是我国市场经济发展新阶段土地资源优化配置的迫切需要,是解决三农问题的重要举措。基于农业资源禀赋视角,运用经济学理论分析农户资源禀赋变化对其农地流转意愿的影响。随着农户受教育程度的提高,其农地流转意愿会增强;农业技术进步则会降低农户的农地流转意愿。运用Logistic模型对河南省永城市的调研数据进行实证分析,并针对分析结论提出政策建议:(1)继续加大对农村教育投入,特别是九年义务教育投入,不断提高农民受教育程度。(2)逐步完善农业保险制度。(3)继续鼓励和扶持农业合作组织建设。(4)增加农业机械补贴,加快农业机械化建设。 关键词 农地流转;农业资源;农业技术进步;教育水平;Logistic模型 农村土地承包经营权流转是家庭联产承包责任制基础上的进一步制度改进,是我国农村经济发展到一定阶段的必然趋势,也是土地资源在市场经济发展中优化农业资源配置之必需。陈锡文等(2002)研究表明,20世纪80年代后期以来,农民就已经开始自发进行土地使用权流转[1]。到2013年底,全国农村耕地流转面积达到2273万hm2,占家庭经营耕地面积的26%,比2012年底增长22.5%[2]。土地流转的增长速度呈逐年递增的态势。针对农地流转及动因的研究文献众多,钱忠好等(2008)认为农村教育投入与农户的农地流转意愿之间呈正相关关系,因而增加农村教育投入有助于加快农地流转[3]。江淑斌等(2012)认为农民的非农就业增加会推动流转[4]。何京蓉等(2011)[5]、易小燕(2010)等[6]综合考量了多种因素对农地流转的影响,诸多因素包括:农地经营权稳定性、农村劳动力转移状况、农地流转市场发育情况、宏观政策因素、农户年龄、耕种土地面积、流转租金、流转年限、区域因素等。更多的学者是运用新制度经济学理论对农地流转问题进行研究,比如冀县卿等(2010)[7]、王家庭等(2011)[8]、周海灯(2010)[9]、刘洋等(2011)等[10]。但是目前从农业技术进步角度研究农地流转问题的仍然较少,因此,本文运用经济学原理,从农业资源禀赋出发,以农业技术进步和农民受教育程度角度对农户的土地流转意愿进行理论和实证分析。 1理论分析与研究假设 1.1理论分析市场经济中,经营农地需要投入多种要素,在此我们考虑两种最主要投入:劳动和资本。农地经营规模取决于农业劳动者素质和农业资本投入量,其中农业劳动者素质以其受教育水平(包含学历教育和其他各种专业技能培训等)体现,农业资本投入量主要考虑农业技术水平。在改革开放初期,农业劳动者素质和农业资本投入普遍较低,即农业资源禀赋处于低水平,此时分田到户,实行小规模经营符合当时农业生产特点,实践也证明以家庭为单位经营农地效果明显,整个80年代,粮食增产、农民增收迅速。但随着国家经济发展,城镇化建设步伐加快,农业资源禀赋发生变化:农民受教育水平提高,国家对农业投资增加,农业技术水平提高,农村劳动力持续向城市转移等。如此均要求农地经营规模与之适应,由家庭为单位小规模散碎经营向专业农民为主的农场化规模经营模式转变,即农地经营权需要由农民家庭所有向专业农民过渡,农地经营权发生流转。 1.1.1农民受教育水平与农地流转农户是否愿意转让农地,取决于农业生产收益和非农收益的大小比较。如果其非农收益高,农业生产收益低,他会转出农地,成为农地供给者;反之,则保留原有农地,继续从事农业生产。农户的非农收益包含两部分:非农就业收益和农地租金收益。非农就业收益取决于农民的受教育水平,两者呈正相关关系;农地租金收益保持不变。如果把农地生产收益作为农户非农收益的机会成本,则可以推出,在农地生产收益和农地租金既定条件下,受教育水平越高的农户越倾向于转出土地,从而成为土地流转市场中的供给方。图1中的坐标系横轴表示农民的受教育水平,纵轴表示农户的收益水平。农户拥有的农地面积一定,单位面积农地收益不变,则农户的农业生产收益既定,在图中表现为一条水平线。而非农收益随着农户受教育水平而增加,因而在图中表现为向右上方倾斜的斜线(即非农收益1),非农收益线1与农业生产收益线相交于E1点,E1点对应农民的受教育水平C1,即对拥有既定面积农地的农民而言,其所受教育水平超过C1,他的非农收益将大于农业生产收益,那么他将选择外出务工,从而转出农地。根据刘易斯二元经济发展理论,随着我国经济发展,城市将需要越来越多的农民进城务工,相同教育水平的农民工资水平会越来越高,从而外出务工收益开始增加,如图1,非农收益线1将以农地租金收益点为圆点发生逆时针旋转至非农收益线2,即在农民受教育水平和农地面积不变的前提下,将会有越来越多的农民开始向城市转移,更多的农民成为农地的供给者,从事农业生产的人员逐渐减少。非农收益线2与农业生产收益线相交于E2点,即做出外出务工的农民的受教育水平由原来的C1降低至C2,也即农村中将会有越来越多的农民离开农村,从事非农生产,成为农地的供给者。考虑到随着经济发展,农业生产产量增加,农产品价格上涨,从而农业生产收益增加;另外,随着农地供给者转出其农地,农业生产者将会耕种更多农地,如此都将会导致农业生产收益线平行向上移动,只要农业生产收益增加的幅度低于C1与非农收益线2相交的点E3,农户仍然会转出其承包农地,从事非农生产。所以,随着国家经济的持续发展,会有越来越多的受教育水平相对较高的农户转出农地,专门从事农业生产的农户数量将会减少。 1.1.2农业技术进步与农地流转在改革开放之前,我国农村实行化的集体主义,以全体社员(农民)共同劳动、共同分享劳动成果为特征,社员劳动没有激励,加之当时集体对农业资本投入较少,所以在很长的时期内我国农业生产中的劳动和资本投入均严重不足,农业生产都处于极低的水平上。改革开放以后,我国农村土地实行家庭联产承包责任制,按人分地,责任到人,在“交足国家的、留足集体的、剩下的都是自己的”的政策指引下,广大农民的劳动生产积极性极大提高。鉴于改革开放初期我国农业技术水平非常低,同时受户籍政策所限,农民只能在农村从事农业生产,此时农民的劳动相对于稀缺的农业技术投入来说,价格更为低廉。为增加农业生产收益,农户在生产中减少对农业技术投入(或不投入),代之以大量的劳动投入。单位面积农地上劳动投入量的迅速增加,使得农户的农业生产收益迅速增加。故改革开放初期农民很快解决温饱问题。在上世纪80年代农民收入水平的平均增速是快于城市的。但是进入90年代,随着国家经济的持续发展,城市发展开始增速,城乡收入差距开始扩大,越来越多的农民开始弃农从商、弃农从工,以获取更高收益;而对于留在农村从事农业生产的农民来说,则希望通过耕种更多农地来增加收益,同时由于农业生产技术的进步,也为农民能够耕种更多土地提供保障。于是,该部分农民对农地的租入需求开始变得越来越强烈。可见,农业技术进步与农业劳动力之间存在替代关系。如图2(农业技术水平与农地面积、劳动力的关系)所示,在农户耕种土地面积给定的情况下,为保证农业生产收益不变,在农业技术水平较低时,农业技术的价格相比农业劳动力的价格是高的,在农民耕种的土地面积既定时,农民会投入较多的劳动(N1),而投入较少的农业技术(T1);但是,随着农业劳动力向城市持续转移,农业劳动力数量减少,同时农业技术水平的发展以及国家对农业技术改革的投入力度加大,农业技术的价格相对农业劳动力价格变的相对便宜,农民为获得相同收益,投入的劳动量相对减少至N2,取而代之的是增加农业机械投入至T2,即以农业技术替代劳动,增加的农业技术投入量T(T=T2-T1)替代的劳动投入量为N(N=N2-N1)。农户如不进行非农就业转移,家庭将出现N的剩余劳动。农户为进一步增加农业生产收益,在农业技术投入量既定为T2时,他们将增加农地耕种面积(农地面积L2曲线),其中L=L2-L1即为农业技术进步以后,农民对农地的需求增加量。综合,随着国家经济发展,政府对农业扶持力度的增大以及农业技术水平不断进步,农村中更多具有相对较低受教育水平的农民选择进入城市从事非农生产同时转出农地;而越来越多受教育水平更低的农民则留在了农村,继续从事农业生产,并耕种更多的农地。 1.2研究假设为进一步分析,我们在上述理论分析的基础上提出如下假设。假设1:农民的非农就业收益与其所受教育水平呈正相关关系。农民受教育水平越高,其非农就业收益也越高,其更倾向于转出农地。假设2:农业技术与农业劳动力之间存在替代关系。农业技术越发展,农户可以耕种更多农地,也更可能在农地流转中成为农地转入者。 2农业资源禀赋对农地流转影响的实证分析 2.1数据来源本文的数据来自课题组2014年对河南省永城市3镇15个自然村的随机调研所获,调研对象为河南省永城市的顺和镇(轩村、赵营村、朱庄村、西街村、朱庄村),芒山乡(郑楼村、山城村、刘厂村、柿园村、后尧村),演集乡(时庄村、李楼村、柒坊村、武庄村、陈楼村);通过在农地随机选取调研对象,每村发放问卷40份,共发放调查问卷600份,收回有效问卷515份。在这515户中,有448户参与土地流转,其中,转出土地农户335户、转入土地农户113户;没有参与土地流转的农户有67户。从参与流转的土地面积看,转出土地面积为1787.9hm2,转入土地面积为810.5hm2,参与土地流转总面积为2598.4hm2,占样本农户土地面积的62.65%,在所有受访农户中,有203户农民参与农民合作组织。 2.2变量设定在借鉴现有研究方法的基础上,笔者运用调研数据,从微观农户的角度出发,建立影响农地流转选择行为的多元回归模型,来进一步验证资源禀赋变动对农地流转的影响。根据理论分析结论,我们重点论证农户的受教育情况与农业技术进步对其农地流转影响,在实证分析中,农户的受教育情况用农户接受教育年限来反映,农业技术进步指标主要用农户的农业机械投入量来反映。具体分析变量选择有:农户基本信息(包括农户年龄、受教育程度、是否参与合作组织等),农户非农收益信息(是否有非农就业经验、非农收益、自营收益等),农户自有资源禀赋信息(人均土地面积、可否使用农业机械进行生产、农业机械作业面积、农业劳动人数等)以及其他影响因素(区域农地流转价格和农民的农地流转意愿)等四部分共计12个变量信息。表1中详细描述了各变量的赋值及统计情况。 2.3模型选择模型选择农户农地转入行为和农地转出行为为因变量,即2个变量均为虚拟变量,不符合一般线性回归分析对于因变量的连续性要求,故选用BinaryLogistic定性回归模型进行分析:为便于分析,将模型进行对数转换,得到关于因变量的发生概率函数和自变量的线性回归模型: 2.4农户受教育程度对农地转出影响的实证分析 2.4.1模型分析以农户的农地转出与否为因变量,以所选择的上述12个因素为自变量,构建Logistic回归模型,本文利用Eviews计量经济软件对其进行回归分析。由于模型结果中的常数项不显著,故将其去掉,建立不含常数项的模型式,估计结果如表2所示。 2.4.2模型估计结果分析从结果分析得出,农户基本信息中有2项与因变量具有显著相关性,分别是户主受教育程度(10%显著性水平)和农户是否参与合作组织(5%显著性水平)。农户受教育程度对农户的农地转出影响系数为正,说明农民受教育程度越高,其越倾向于转出农地,与上述理论分析结论及假设一致。农户是否参与合作组织对农地转出影响系数也为正,说明参加农业合作组织的农户更倾向于转出农地。另外,农户自有资源禀赋中有3项与因变量具有显著相关性,分别是人均土地面积(10%显著性水平)、是否可以进行机械作业(5%显著性水平)和使用农业机械作业面积(5%显著性水平)。人均土地面积对农户的土地转出影响系数为负,说明农户的人均土地面积越多,其转出农地的意愿越低。可能的原因是农地的规模经济效应,在农地单位收益不变的情况下,农户经营农地数量越多,其收益也将越大,其转出农地的机会成本也就越高,故其转出意愿越低。其次,是否可以进行机械作业和使用农业机械作业面积两指标对农户的农地转出行为的系数均呈负,说明农户在农业耕作中机械化程度越高、机械作业面积越多,农户的农地转出意愿越弱。这与我们在实际调研中所获情况基本相符,在实际调研中我们发现对便于机械作业的地块,农户则更多的自己耕作,而不转出土地使用权,即使外出务工的农民工也不愿放弃耕种农地,而是选择在农忙时请假回家耕种,以增加自己总收益。 2.5农户机械投入对农地转入影响的实证分析 2.5.1模型分析我们仍然使用上述12个自变量来分析农户的机械投入量对其农地转入行为的影响。因变量代表农户是否转入农地,2表示转入农地,0表示没有参与农地流转;自变量为影响农户农地流转的12个自变量,通过运用计量经济软件Eviews对相关数据进行回归分析。在将回归分析中对不显著的变量和常数项剔除以后,其分析结果如表3. 2.5.2模型估计结果分析从分析结果来看,所有影响因素中仅有1项(农户是否有非农就业经验)在10%显著性水平上通过检验,且回归系数为负,即农户是否有非农就业经验与农户的农地转入行为之间存在负相关关系,说明农户的非农就业经验越少,农户越倾向于转入农地,反之,非农就业经验丰富的农户则越不倾向于转入农地。是否可以进行机械作业和使用农业机械作业面积两变量在统计水平上均不显著,但从其回归系数的正负判断,两变量均与农户的农地转入行为成正相关关系,即可以进行机械作业的农户更倾向于转入农地,农业机械作业面积越大的农户也越倾向于转入农地。 3研究结论与政策含义 通过上述对农户转出和转入行为的实证分析,我们得出,农户的受教育程度对农地的转出影响比较明显,并呈现出正相关关系,与理论分析部分及假设1保持一致,表明提高农户的受教育水平,可以在一定程度上加快农地流转。但是,农户是否可以进行机械作业与农地流转并没有统计上的显著关系,也即农业技术进步对农地流转的影响不显著,与理论部分的假设不符。其原因可能有二: (1)农地转入的相关数据量有限,仅有113户; (2)在实地调研中我们发现我国目前的农业生产对气候的依赖程度还很高,而普通农民个人的抗风险能力又很差,耕种越多风险越大,从规避风险的角度考虑,个人转入农地进行经营者就少,绝大部分农地都转入农业合作组织内,故农户个人的农地流转行为受机械化水平的影响有限。根据以上理论和实证研究,建议从以下方面着手进一步加快农地流转。 (1)继续加大对农村教育投入,特别是九年义务教育投入,不断提高农民受教育程度。农民受教育水平的提高,一方面可以加快农地流转,促进农地流转市场形成;另一方面可以提高农业生产效率,促进农业产量的增长。 (2)逐步完善农业保险制度。农业是高风险行业,整个生产过程持续时间长,受到自然、技术和市场等多方面的不确定性因素影响,虽然目前我国出台有《农业保险条例》,但仍然很不完善,需要财政继续加大扶持力度,不断健全相关制度措施,以使农户的耕种风险降低,农户才愿意耕种更多农地。 (3)继续鼓励和扶持农业合作组织建设。农业合作组织是现代农业发展的方向。农业合作组织的发展,一方面可以推动农地向合作组织内部流转,实现农业生产规模化,并通过规模化生产规避农业产品销售中的市场风险;另一方面通过农业合作组织可以加快农业先进生产技术推广,有效规避农业技术风险。 (4)增加农业机械补贴,加快农业机械化建设。虽然从分析的结论看,农业机械化提高无助于农地流转,但有助于提高农业生产效率,从而增加农业产量,提高农民收入水平。 作者:高峰 单位:商丘学院 农业技术进步论文:农业技术进步效应的实证分析 一、理论框架和生产率模型 基于生产函数理论,以农业全要素生产率(TFP)表示生产率,即投入生产要素增长率不能解释的产出增长率,包括知识增长或技术进步在内的效应。假定农业生产率的主要决定因素变量是农业研发投入,其他经济和非经济因素等为控制变量,即农业全要素生产率模型为:其中,R表示农业领域的研发投入总量;ST为农业规模、农业生产、贸易等结构变化;D为其他哑变量。被解释变量TFP与解释变量之间的关系如下:农业领域的研发投入不断地创造新的知识和技术,提高了农业领域的知识和技术存量,促进了农业知识应用和新技术产生,因而,研发投入极大提升了农业生产率。农业生产规模扩大有利于技术应用和产品商业化,产品多样化和质量提升有利于实现产品价值,对外贸易结构优化有利于在更大范围里配置生产要素和销售产品,实现产品生产与市场需求衔接,有效地配置资源,促进农业生产率进步。 二、数据来源及变量计算 通过《中国统计年鉴》、《中国农业年鉴》、《中国科技统计年鉴》等收集农业资本投入、劳动力和农业种植土地等1991~2011年的数据,构造农业产出函数计算我国农业TFP。这里,采用柯布-道格拉斯生产函数及对应计量模型具体如下:对式(2)取对数得到:lnYt=lnA0+αTt+αklnKt+αLBlnLabort+μt,或者根据实际需要,选择对数生产函数还是超越对数生产函数,其中,Y,K,Labor分别表示历年农业产值、农业资本存量和劳动力数,t为时间。农业资本存量通过核算历年农业固定资本投资并取折旧率6%进行核算历年资本存量,基期资本存量的计算方法参见有关文献[。通过回归分析估算产出弹性系数,确定各要素的产出弹性,下面,运用上述公式核算的被解释变量TFPt并分析其影响因素。借助农林牧渔生产总值、历年农业固定资本投资、农业劳动力和农业耕地面积,利用消费者、固定资产价格指数对农业产值和投资进行折算实现不同时期的产出、投资的可比性。通过检验函数是否满足规模收益不变性和选择函数的最佳对数式,发现生产函数满足规模收益不变,回归得到的生产函数模型方程:根据式(4)、(5),可计算得到TFP增长率。设1990年的指数为1,可计算历年的TFP指数(如图1),tfpgrowth、tfpindex分别为TFP增长率和TFP的指数,其中有:tfpindext=tfpindext-1(1+tfpgrowtht)(6)对tfpindex和tfpgrowth进行相关分析,其相关系数接近于1。因此,在分析生产率的影响因素时,只需选取其中一个指标设置回归方程。收集解释变量数据为:历年农业研发投入、农业耕种面积、贸易产品结构等数据。根据式(1),可引入计量模型分析农业生产率的研发投入影响,对于其他因素则作为控制变量进入模型。RRD为农业研发投入与农业产出的比值,lnland为农业耕种面积的对数值,在进行回归分析前,分别将被解释变量与潜在解释变量进行相关分析和Granger因果分析,发现TFPt分别与RRD,REXt-2正相关,其相关系数分别为0.45和0.52,但TFPt与lnland呈负相关,相关系数为-0.35,且RRDt-1,lnlandt,REXt-2分别对TFPt存在因果关系,由于RRD、REX与lnland同时作为解释变量回归方程不理想,运用Eviews5.0对TFPt和解释变量RRD、REX与lnland进行协整检验,发现各变量呈一阶协整关系,经过多次回归分别得到如下方程:件不变时,农业研发投入比例越高,对后期的农业生产率提高具有较强的正向效应。第二,在其他条件不变时,农产品出口比例越高,对滞后两期的农业生产率具有明显的正向影响。第三,在其他条件不变时,农业耕种面积扩大,反而对同期的农业生产率带来负向效应。农业领域的研发投入可以促进农业生产效率提升,农产品对外出口可以拉动农业生产率提高,但农业耕种面积扩大却导致农业生产率降低,其原因在于耕种面积扩大,农产品产量增大,引起市场农产品供给扩大,供求渠道流通不畅,导致农产品滞销和价格大大下降,反而引起农业收益降低,最终导致农业生产率下降。 三、结论及政策 通过核算1990年以来我国农业生产率指数并分析农业研发投入对其产生的影响,得到的结论如下:第一,我国农业生产率增长出现明显的波动。在1990~1995年间,农业生产率出现正增长,在1996~2003年间,我国农业生产率出现连续负向增长,在2004~2010年间,农业生产率出现正向增长两年后出现一年负向增长的波动。这个结果基本上符合我国农业生产的实际,在上世纪90年代初期,我国农业生产仍具有较大改革制度能量激励,农业生产率表现为连续增长,但在90年代中期至2003年,我国农业生产环境逐渐恶化,农业承担的税费负担重,城乡差距拉大,农业资源大量外流,极大地制约了农业生产率提高,以致出现农业生产率连续降低。自2004年以来,我国农业税费减免,农业生产环境逐渐改善,但是,与其他产业相比,农业生产具有周期性和调节缓慢性,市场机制对农业产生明显的作用,致使农业生产率出现两年正一年负的周期性波动,市场波动已明显地影响农业生产率了。第二,我国农业领域研发投入对其后的农业生产率具有正向效应,农产品出口对滞后两期的农业生产率具有正向影响。农业耕种面积的增加,反而导致农业生产收益略有下降,对农业生产率具有负向效应。农业经济和农村社会的发展,有利于农民收入提高和促进农业劳动力素质提升,这些是我国现代化建设的重要内容。在社会主义市场机制作用下,农业生产应对市场机制的能力比较微弱。但是,基于农业产业正外部性,农业发展对经济增长、社会稳定发挥了不可忽视的作用。结合上文实证分析,为了促进农业技术进步,建议从以下几个方面加强农业研发投入:一是加大对农业研发投入,促进农业技术研究和试验,依靠技术进步弥补农业资源的不足。伴随我国经济发展和城镇化进程加深,农村优质劳动力在不断外流,农业生产剩余积累的资本也转移到其他产业,一部分农业土地流转为非农用途,农业土地肥力下降且遭受污染,水利等基础设施投入不足,相对于工商业,农业经营环境相对恶化。为克服农业资源转移和抑制农业生态不断恶化,要逐渐转向依靠技术进步提高农业生产率。二是开拓国际市场,扩大我国农业产品对外贸易,拉动农业技术进步。我国农业虽说地少人多,但劳动力密集型农业以及园艺产品具有较强竞争力,促进这些农产品出口,有利于发挥劳动力优势,促进农业技术进步。三是加强对农业劳动力的培训,培养农民的市场经营技能,积极应用科研成果于农业生产,提升农业生产率。农业技术的应用需要高素质的劳动力。现有农业劳动力,无论是流出到城镇工商业就业,还是留在农业内部就业,都需要通过技术培训使他们成为合格的劳动力。整体上,农民市场意识较弱,不熟悉市场运作。因此,各级政府和市场管理部门应承担农业生产、产品流通渠道的信息收集和,引导农业经营者的生产和经营行为,提高农业经营者的市场驾驭能力,克服市场机制盲目性致使农业产品供求过度波动对农业生产造成的负面冲击。加强市场建设和信息传播,引导农业经营者利用市场规律进行生产和销售产品,提高农业经营收益率。 作者:余子鹏赵玮单位:武汉科技大学文法与经济学院湖北经济学院工商管理学院 农业技术进步论文:农业技术进步主体行为分析 一、农业技术进步过程概述 农业技术是由多种相互联系又相互区别的单项技术所构成的技术体系。农业技术进步既表现在单项技术的创新上,也表现在单项技术由低层次向高层次的发展上,还表现为建立在这二者基础上的整个技术体系的换代升级上。从这三个方面进行考察,可以较全面地了解农业技术进步的过程。 (一)单项农业技术的创新过程 单项农业技术的创新过程,是指该项技术从研究到应用再到淘汰的全部历程。这一过程可粗略分为技术问题的提出、研究项目的选择、研究目标的确定、技术成果的研究、技术成果的推广应用、技术成果的更新换代等六个阶段。创新过程随时间先后递次推进的关联关系,表示前一阶段工作的结束是后一阶段工作开始的条件;而向左的箭线则反映了新过程的反馈关系,表示后续阶段工作可以发现前面各阶段工作的缺陷,并要求返回原阶段加以修正。该图描述了某项具体农业技术的完整生命周期。 (二)单项农业技术由低层次向高层次的发展过程 单项农业技术由低层次向高层次的发展过程,是指用高一层次的技术创新去取代低一层次的同类技术技术创新(如用生物工程育种取代杂交育种)。这一过程由多个不同层次的单项技术创新过程组合而成,整个过程可用框图2示意。图中描绘了同类的单项农业技术由低一层次向高一层次发展的全过程。这一全过程由两个相对独立的层次差异显著的单项农业技术创新过程(如虚线框所示)通过嵌合而成。即高一层次的技术创新起始于低一层次技术创新的过程中,且要同低一层次的技术更新换代相衔接。 (三)农业技术体系的换代升级过程 农业技术体系的进步主要在换代升级上。这种换代升级主要依靠农业技术体系中各单项技术的创新和层次发展来完成,特别是依靠关键和核心的单项技术的创新和层次提高来推动。因此,农业技术体系的进步过程实际上是众多单项农业技术进步过程的综合。 (1)农业技术体系中,各种单项技术进步的快慢不同,在技术进步过程中所处的阶段也不一致,这种速度和阶段的差异使各单项技术进步既相互促进又相互制约,所形成的合力最终决定整个农业技术体系的进程; (2)农业技术体系中,各种单项技术进步的层次不同,其中关键和核心的单项技术的发展层次决定整个技术体系的层次,关键和核心技术的突破,对其它单项技术的进步具有很强的带动作用; (3)农业技术体系中,密切相关的各单项技术(如品种技术与栽培技术)进步在阶段上和层次上的协调推进,对农业技术体系进步的有效性和总体推进具有明显的积极意义。必须指出,上述分析仅说明农业技术进步的工作过程。这一过程能否顺利完成,还要看是否具备必要的制度保证、人才条件、资金和物资保证、信息支持。 二、农业技术进步过程主体的识别 农业技术进步过程的主体,是指直接参与农业技术进步过程、或直接为农业技术进步过程提供条件保障、并在农业技术进步过程中作出实际贡献的机构和人员。按照这一界定,可以从参与农业技术进步活动和提供条件保障两方面对其主体加以识别。 (一)参与农业技术进步活动的主体 在农业技术进步的各个阶段,直接参与技术进步活动的机构和人员是不相同的。在同一阶段,直接参与技术进步活动的机构和人员也有多个。表现出农业技术进步过程中主体的多元性。在技术问题的提出阶段,某些问题是由农业生产者在实践中遇到技术疑难而提出的,某些问题是政府机构在农业管理工作中发现技术障碍而提出的,某些问题则是由农业技术研究和推广机构在科技实践中发现原有技术的缺陷而提出的,并通过不同的渠道反映给决策者。在研究项目选择阶段,项目的选择可能由政府机构根据社会经济发展需要作出决定,也可能由技术成果使用者根据生产发展需要作出决定,亦可能由农业技术研究机构根据技术发展需要作出决定,还可能由民间团体(如各类基金会)依据其宗旨作出决定。在研究目标确定阶段,具体的研究目标可以由政府机构(如科技管理机构)提出,也可以由农业技术研究机构提出,还可以由农业生产者提出。在技术成果的研究阶段,承担项目研究任务的既可能是公共的专门农业技术研究机构和大专院校中的研究机构及人员,也可能是民间的农业技术研究机构和人员。在技术成果推广应用阶段,从事推广工作主要是公共的农业技术推广部门及人员,农业技术研究机构和人员也承担部分推广工作。直接应用农业技术成果的是众多的农业生产者。在技术成果更新换代阶段,既涉及到旧技术的淘汰,又涉及到新技术的研究和推广应用,这一阶段的直接参与者,几乎包括前五个阶段的所有参与机构和人员。 (二)为农业技术进步过程提供条件保障的主体 在农业技术进步过程中,为其提供条件保障的机构和人员也同样具有多元性。政府为促进农业技术进步,会制定相应的政策、制度、法规,对农业技术进步过程实施管理与调控。教育部门通过培养各种专门农业技术人才和高素质劳动者,为农业技术进步提供人才支撑。政府为推动农业和整个国民经济发展,农业生产者为获取更高收益,农业技术研究机构和人员为获取技术地位或经济利益,一些民间机构和人员为了特定社会目标,会从不同方面以不同方式对农业技术进步过程提供资金、物资等方面的支持。图书情报设施、通讯设施、各种信息网络则以有偿或无偿的方式为农业技术进步过程提供服务。 (三)农业技术进步过程主体的功能定位 在农业技术进步的全过程中,尽管直接参与各阶段工作或为其提供条件保障的机构和人员众多,具有典型的多元性,但发挥关键作用和起主要推动功能的,则是政府(或政府机构)、农业技术研究机构和人员、农业技术推广机构和人员、农业生产者,他们是农业技术进步过程最重要的主体。上述四大主体由其自身特点所决定,在农业技术进步过程中发挥各自不同的功能。政府主要行使管理决策和提供有力的资金、物资支持,农业技术研究机构和人员主要是创造和提供农业技术新成果,农业技术推广机构和人员主要是宣传、传授并组织生产者应用农业新技术,而农业生产者则主要接受和实际应用农业新技术。农业技术进步过程中四大主体的功能格局,是由农业技术自身特点及我国具体国情所决定的。农业技术研究周期长、投资大、风险程度高,农业技术成果中的相当大一部分可局部化(被少数人占有)、可商品化程度低,具有明显的公共和准公共性。我国地域辽阔、农业发展的地区差异性极大,加之人平农业资源短缺且分布不均、众多人口对农产品需求形成的压力,对农业技术进步的要求更为迫切也更加严格。我国农业生产经营高度分散,农户生产经营规模超小型化,农民文化水平和技术素质不高,农民主动获取或靠自己接受和应用新技术的能力薄弱,靠农户投资开发新技术或完全有偿使用新技术较为困难。这便在客观上要求政府在农业技术进步过程中充当管理决策者和资金、物资主要提供者的角色,为农业技术进步提供制度保障和基本条件保障;要求拥有全国性和区域性公共农业技术研究机构及一支学科门类齐全、攻关能力强的精干农业技术研究队伍,为技术成果的创造提供组织和人才的保证;要求拥有全国性和区域性公共农业技术推广机构及一大批既掌握先进技术、又具有实际生产经验和组织能力的农技推广队伍,为农业技术成果的转化充当“二传手”;也要求广大农业生产者提高掌握和应用先进技术的能力及自觉性,以扩大农业技术需求,并为先进适用技术转化为现实的农业生产力提供保障。 三、农业技术进步过程中的主体行为 在分析主体行为时,有三条基本假定:其一,各主体相对独立,在农业技术进步过程中的行为选择自主决定;其二,各主体具有理性,在行为选择时遵从社会所认可的价值标准;其三,在分析的过程中,以市场经济体制为背景。 (一)主体的行为动机分析 主体的行为动机,是指有关机构和人员参与农业技术进步过程或为其提供条件保障所希望达到的目的。主体的行为动机由自身属性所决定,并随客观条件的变化而发生变化。政府作为社会公共利益的代表者和社会经济发展的决策者,参与和推进农业技术进步的主要目的是:促进农业的全面发展和农村经济繁荣,实现农民的小康与富裕;促进农产品的稳定增长,保证农产品的有效供给,保障食物安全,为国家长治久安提供基本保证;促进农业增长方式的转变,推进农业的现代化进程,实现农业的高产、优质、高效、促进农业资源的科学合理利用和有效保护,实现农业可持续发展。很显然,政府的行为动机带有很强的宏观性、长期性和公益性。农业技术研究机构和人员的类型不同,其行为动机存在较大差异。公共农业技术研究机构(农业科研院所、农业大专院校中的研究所室)和人员,从事技术研究的目的,一方面是为了履行政府赋予的工作职责,通过创造先进适用技术成果去实现政府的行为目标;另一方面通过攻克技术难关,占领农业技术制高点,提高自己的学术地位和社会地位,赢得政府和社会的更多支持,为自己创造更多的发展机会;再一方面通过新技术成果的创造,为自己谋取一定的经济利益。其行为动机既带有公益性,也具有功利性。民间农业技术研究机构和人员研究农业技术的目的,主要是为了谋取经济利益,具有典型的趋利性。而大型农业企业中的农业技术研究机构和人员,研究农业技术问题则主要是为了解决本企业的技术问题,促进本企业生产发展,具有明显的内部服务性。农业技术推广机构和人员也存在不同类型,各自的行为动机亦有较大差别。公共农业技术推广机构和人员从事技术推广的目的:一是履行政府赋予的职责,通过先进适用技术的应用去实现政府的行为目标;二是通过有成效的工作获得政府和社会的认同和更多的扶持,为自身发展创造更多的机会;三是利用技术推广获取一定的经济利益。其行为动机既有公益性,也具功利性。民间农业技术推广机构和人员,则主要是通过技术推广服务获取经济利益,趋利性特征明显。农业技术研究机构和人员有时也参与推广工作,其目的有时是为了展示自己的成果以扩大社会影响,有时则是为了实现政府目标或为了谋求经济利益。 (二)主体的行为准则分析 主体的行为准则,是指有关机构和人员对某项具体农业技术的进步过程决定是否参与或以何种方式参与时,所依据的价值标准。主体的行为准则由其行为动机所决定,并体现行为动机的要求。在农业技术进步过程中,政府的行为准则主要表现为:对全国或大型区域农业发展所急需的技术、对先进适用和覆盖面大及推广应用条件容易满足且需追加投资少的技术、对大范围农业生产中能产生巨大经济效益和发挥重要社会效益和生态效益的技术,在技术成果的研究和推广应用上给以优先支持;对全国或大型区域农业发展具有重大推动作用的关键技术,特别是对重要农业部门发展和重点农产品生产具有重大促进作用的关键技术,在研究和推广应用上给以重点支持;对农业发展带来突破性变革的技术,对农业资源深度开发和充分合理利用具有重大作用的技术,对农业可持续发展有重大影响的技术、在研究和推广应用上给以连续的支持;对其它类型的农业技术,则在研究和推广应用上有选择的支持。公共农业技术研究和推广机构及其人员,在农业技术进步过程中一方面要遵循政府的行为准则,另一方面还要加进一些体现自身利益的标准。这些标准为:对提高自身社会地位和学术地位有明显作用的技术、对增强自身技术实力及增加发展机会具有明显效果的技术、对获取经济利益有较大保证的技术,主动积极参与研究和推广;对自身功利不带来好处的技术研究和推广,一般加以拒绝或逃避参与;对其它技术的研究推广,则选择性参与。民间农业技术研究和推广机构及其人员,主要以自身利益为准则。具体表现为:对市场需求量大(用户多)且可商品化程度高的技术、对研究推广风险小且周期短及盈利高的技术、对树立自身社会形象和提高技术地位具有显著效果的技术,主动积极参与研究和推广;对其它技术的研究和推广加以拒绝。农业生产者在技术进步中的行为,主要表现在对农业技术成果的接受和应用上。其行为准则一般体现为:对先进适用、增产增收效果显著、应用条件易于满足,所需追加投资少、风险小、获利高的技术成果主动接受,积极采用;有较强经济实力的农业企业,对高投入、高产出、高盈利的高新技术成果,也有应用的积极性;但对投资大或见效缓慢的技术成果,增产不增收或盈利低微的技术成果,应用风险大的技术成果,一般不予接受,更不会采用。 (三)主体的行为方式 主体的行为方式,是指有关机构和人员参与农业技术进步过程的方法和形式。行为方式由主体的行为动机,在社会经济体系中的地位及其它自身特点所决定。 政府在社会体系中居于主导地位,通常以下列四种方式参与农业技术进步过程:(1)通过制定有关政策、法规、制度,将农业技术进步纳入为农业和整个国民经济服务的轨道,使农业技术进步的进程与社会经济发展的要求相适应,并利用政策、法规和制度的力量,规范其他主体的行为,调动他们参与农业技术进步过程的积极性;(2)通过组建一批公共农业技术研究机构和建设一支精干的农业科研队伍,以及组建全国农业技术推广网和建设一支强有力的农技推广队伍,使全国农业技术研究有稳定的基地和人才保证,也使先进适用技术成果能迅速在农业生产实践中应用;(3)通过农业技术发展规划的引导,以及对农业技术研究和推广有选择、有重点的经费资助,使农业发展中急需的关键技术、对农业可持续发展有重大影响的技术,能得到优先研究和应用,并使农业技术保持一定的储备;(4)通过对农业技术研究和推广项目承担者的招标选择,以及对农业技术研究和推广机构的择优扶持,形成竞争和激励机制,增强农业技术进步的内在活力,并使农业技术资源得到充分合理利用。 政府组建的公共农业技术研究和推广机构及其人员,目前是农业技术研究和推广的骨干力量,在农业技术进步过程中的行为方式主要表现为:(1)通过向政府提出农业技术发展的决策建议、咨询意见,使政府农业技术发展决策更加科学、合理、完善,更有利于推动农业技术进步的总体进程;(2)通过竞争性投标,承担政府资助的农业技术研究和推广项目,为农业发展提供先进适用的常规技术成果和高新技术成果,促进农业技术成果的普及应用;(3)接受生产经营企业(特别是农业产业化集团)的委托,有偿为其研究农业技术成果,或为先进技术成果在企业的应用提供有偿服务;(4)以农业新技术的研究和应用为经营手段,自主研究和推广技术成果,并以此获取经济利益,在农业技术成果的经营中,实现农业技术的创新;(5)通过内部体制改革与制度创新,增强内部活力,激发农业科技人员的进取精神与创新精神,使农业技术人才资源的潜能充分发挥,在微观基础上为农业技术进步提供源动力。 民间农业技术研究和推广机构及其人员目前尚少,在农业技术研究和推广中仅起辅助和补充作用,他们在农业技术进步过程中的行为方式主要表现为:(1)以农业技术的研究和应用为经营手段,自主研究和推广技术成果,并以此谋取经济利益,在农业技术成果的经营中,促进农业技术进步的进程;(2)接受生产经营企业的委托,有偿为其研究农业技术成果,或为先进农业技术在企业的应用提供有偿服务;(3)在能谋取一定利益的条件下,通过竞争性投标,承担由政府资助的农业技术研究或推广项目,为农业发展提供技术成果和推进技术成果的应用。农业生产者在技术成果转化中起决定性作用,他们以技术成果使用者所特有的方式参与农业技术进步的过程,主要表现为:(1)通过农业生产实践发展并提出技术问题,反映技术需求,为农业技术发展的科学决策提供依据,为农业技术成果的研究和推广提出具体要求,使农业技术进步与农业发展的要求相适应;(2)通过对农业技术成果的广泛应用,扩大对农业技术的需求,反过来又刺激农业技术的研究和推广,在农业技术研究、推广、应用之间形成良性循环;(3)某些大型农业企业或产业化集团,在企业内部建立农业技术研究和推广机构,对企业所需要的技术成果进行研究和推广,或资助公共和民间的研究及推广机构,对某些农业技术成果进行研究和推广。 四、农业技术进步过程中的主体行为协同 农业技术进步过程中的多主体参与,既使各主体的主观能动性有机会得到充分发挥,为农业技术进步过程增添多重推进动力;又使各主体可以按不同的结构和方式进行组合,形成多种类型的农业技术进步主体集团,使农业技术进步可以利用多种形式和通过多种渠道加以推进。但多元主体在行为动机及行为准则和行为方式上的差异,以及行为选择的自主性,又容易带来他们在行为方向上的歧异性、工作衔接和配合上的困难性,使农业技术进步过程受阻。鉴于此,对各主体行为加以协同,将他们的主观能动性和应当发挥的功能组合到推进农业技术进步的同步轨道上,实现多主体对农业技术进程的协同推进,便显得十分必要。农业技术进步过程中,各主体行为的协同主要有两重含义:一是使多个主体在行为上相互协调配合,共同推进某项具体农业技术的进步;二是使多个主体集团在分别参与不同单项农业技术进步的过程中,相互协调配合,共同推进农业技术体系的进步。 (一)单项农业技术进步过程中主体行为的协同 在单项农业技术进步过程中,主体行为的协同包括四个方面。首先,各个参与主体对该项农业技术进步要有高度的认同,各主体间要有相互合作、共同推动该项农业技术进步的意愿。只有如此,不同的主体才有可能组织在一个集团中,并承担一定的工作,完成相应的任务。其次,各主体在工作程度上要相互衔接,递次推进。当有关主体提出农业技术问题后,决策主体就要根据技术问题及时作出研究项目的选择和确定具体的研究目标,研究主体便要按目标要求随之进行研究并提供技术成果,推广主体便应适时对成果进行宣传、示范、对使用者进行培训,而应用主体则应主动接受和积极采用技术成果。各主体在工作程序上的相互衔接,使单项技术进步过程得以连续和有序的推进。再次,各主体在工作质量上要对应匹配。即在某一层次上的单项技术进步,各主体的工作都应按该层次的质量要求来完成。这就要求决策主体科学的选择研究项目,研究主体创造出先进适用的技术成果,推广主体准确有效的宣传和示范技术成果,使用主体正确应用技术成果,以保证该项技术进步过程每一阶段工作的有效性。最后,各主体在功能上要配套发挥。即某一主体功能的发挥,要充分考虑和满足其他主体功能发挥的需要。如资金、物资提供主体要满足技术成果研究和推广主体对资金、物资的需要,而技术成果研究主体又要充分满足使用主体对技术成果的具体要求,以实现对该项技术进步过程的整体推进。 (二)农业技术体系进步中各主体行为的协同 农业技术体系的进步,既表现为众多单项农业技术的进步,也表现为各单项技术进步关联关系的发展变化。所以,农业技术体系进步过程中主体行为的协同,除包含单项农业技术进步过程中主体行为协同的全部内容外,还应当包含体现单项技术进步关联要求的内容。这些要求主要表现在三个方面:一是参与不同单项技术进步过程的同类主体(如承担不同研究项目的多个研究机构和人员)之间,要加强横向联系、联合、相互提供信息、相互提供发展思路和技术手段,有时甚至需要相互提供推进条件,共同促进多个单项技术的进步;二是参与推动相关的单项技术进步的各主体集团,应在各单项技术发展的层次和发展速度上保持协调,以保证这些相关的单项技术成果同步发展,并在生产上组合应用;三是不同的主体集团应有适当的分工协作,应按各自的特点和能力的大小,选择相宜的参与项目,以取得事半功倍的效果,并实现不同类型的主体集团在农业技术进步过程中的优化组合。 (三)农业技术进步过程中协同主体行为的手段 对参与主体的行为加以协同,将他们分散的力量组成推进农业技术进步的合力,既需要一个强有力的协调者,又需要有相应的协同手段。在目前情况下,能对各主体行为加以协同的只有政府,而政府协同各主体行为的手段主要有以下三种。 第一,政策调控。政府通过制定农业技术政策、法规、制度和农业技术发展规划,对各参与主体行为加以指导和规范。通过政策的鼓励或约束,使相关主体在参与农业技术进步过程中,因彼此协同、有效推进技术进步进程而受益,或因各行其事而受到限制和遭损。从而使各主体在政策的框架内,自愿地或被迫地协同行为,共同推进农业技术进步。 第二,资助诱导。目前有相当大一部分农业技术进步项目是由政府财政资助的,政府可以利用项目资助这一强有力的手段,要求相关主体协同行动,推进农业发展急需的关键技术的进步。并通过严格的项目管理,使相关主体相互协同配合去完成所规定的任务。同时,各相关主体为求得自身发展,亦会组成“利益共同体”,加强彼此间的合作和联合,去争取更多的政府资助项目和更好地完成这些项目。 第三,分工协作。政府可以通过行政的和经济的手段,对不同类型的主体进行指导性分工,让他们在不同的农业技术进步领域发挥作用。例如,对公共性和准公共性农业技术的研究和推广,主要由政府资助并重点依靠公共研究和推广机构及其人员去完成;而对可商品化程度高的农业技术的研究和推广,主要由民间研究和推广机构完成,或由公共研究和推广机构自主开发及推广。使不同的主体在农业技术进步过程各得其所,并分别从不同的方面共同推动农业技术进步的进程。 除了上面政府采用的协同手段外,市场也是一种有力的协同手段。随技术需求的扩大、农业技术成果商品化进程的加快,可以促进众多主体联合起来进行农业技术投资、研究和推广,并形成农业技术进步过程主体多样化协同的新格局。 五、简要的结语 将上述分析归纳为以下结论,作为本文简单的结语。 1.农业技术进步是一个由多阶段构成、多层次发展、多门类综合的复杂过程,这一过程的各阶段、层次、各门类相互关联、相互促进又相互制约,任何一个部分和环节都具有承上启下的重要作用,不可或缺,只有不间断地推进,农业技术进步才能实现。 2.农业技术进步过程有众多相对独立而功能又各异的主体参与,正是通过不同主体特定功能的发挥,才使农业技术进步某一阶段或某一方面工作得以完成。也正是多个主体或主体集团的相互配合,才使农业技术进步过程得到全面推进。各主体功能的充分发挥和各主体的配合推进,是农业技术进步的必要条件。 3.参与农业技术进步的主体虽然众多,但政府、农业技术研究机构和人员、农业技术推广机构和人员、农业生产者是最重要也是最基本的主体,他们的行为决定农业技术进步的进程。由农业技术自身特点和我国具体国情所决定,政府在农业技术进步中充当管理决策者、资金物资主要提供者、其他主体行为协调者等重要角色,是推动农业技术进步的核心力量和关键因素。 4.参与农业技术进步过程的各主体,因其自身属性和在社会经济体系中的地位不同,具有不同的行为动机和行为准则,并按自己的价值判断作出行为选择。这一方面为多途径、多方式引导主体参与农业技术进步提供了可能性,另一方面又带来将众多主体和主体集团分散的抉择行为引导到协同推进农业技术进步的艰巨任务。 5.在农业技术进步过程中,政府可以利用政策调控、资助诱导、管理约束、指导性分工等手段,既调动各主体的主观能动性,充分发挥他们推动农业技术进步的潜能;又规范他们的行为,使各主体之间有效协同配合,共同推进农业技术进步。
工业工程专业论文:工业工程专业实践教学的革新 一、浙工大之江学院工业工程实践教学的现状 课程设计,质量管理、设施规划与物流分析、生产计划与控制、管理信息系统等课程设计,共7周;工程训练,包含金工实习、数控倍训、电子工艺实习、电气控制大型试珑等环节,共4周;专业认知实习,共1周;生产实习、毕业实习环节等,共2月。但是,由于独立学院的特殊性,在办学投入、实窥设备、师资队伍等方面的限制下,工业工程专业实五夫教学环节过程中出现了不少问题:实五夫教学模式较为单一,实验室利用率低,缺乏形式灵活、多变的实践教学方式;实验多为验证性、演示性为主,缺乏系列化的综合性、设计性、创新性的开放式实验教学;实五夫教学考核方式较为单一,缺乏有效的教学质量监督;实践教学环节之间相互较为独立,缺乏层次性与有效衔接。根据上述问题,如何在现有的实践条件基础上,理顺实践教学的各个环节,整合实践教学资源,创新实践教学体系,强化学生的动手能力、实践能力、创新能力与综合能力。 二、之江学院工业工程专业实践教学的改革 1、工业工程专业实践教学体系的建立 工业工程专业的实践教学目标,要紧紧围绕学院“倍养知识结构合理、富有创新和实践能力的高级应用型人才”的教育目标。既倍养学生的实际动手能力,加强IE理论和意识的训}练;又突出现代IE中信息化和系统化的特点,倍养学生综合运用知识进行系统分析、设计、优化、评价和创新的能力。要理顺现有的实践教学环节,构建系统化的工业工程专业实践教学体系,必须考虑到之江学院的办学条件限制,即尽可能不添置实验设备的条件下,理顺实践教学的各个环节,充分挖掘与整合现有实验教学资源,开设分层次、多模块、分段式相互衔接、实践与理论教学相结合、技能训练与课程实验相结合、创新实窥与科学研究相结合的开放性综合创新实窥项目,川衔接各实践教学环节,使学生完成将工业工程专业的各个知识点的融合贯通、系统化应用。该实践教学体系,将实践教学环节分为四大模块:基础实践模块、强化实践模块、综合实践模块以及创新实践模块。其中,创新实践模式是基础实五夫模块、强化实践模块、综合实践模块之间的联系纽带,将实践教学各环节有机地衔接起来。学生在完成教学计划下的各实践模块下,根据所学知识点,选择相应的创新实践模块,加强工业工程知识的应用与实践创新能力。 2、形式多样的创新实践模块的开设 在确保实践教学环节的正常开展的前提下,充分挖掘和整合现有实五夫条件,开设形式多样、个性化强的创新实践模块。一方面,充分利用已有工业工程专业实验设备,开设开放性综合实验。结合已有的人因工程实验室的实验设备,对教学、食堂、图书馆、宿舍等场所进行综合分析,结合人因工程知识,完成综合设计。已开设基于人因工程的教室设计、校园环境的噪声分析、基于人因工程的数控加工中心的分析与改善、基于人因工程的食堂布局的设计、基于人因工程的大学生宿舍盟洗室的设计、基于人因工程的超市收银台设计等开放性实验项目;根据现代生产与物流实验室的特点,开设了微型小汽车等生产线的综合设计,并用ED软件进行仿真与优化;结合现有的计算机软件系统,利用物流仿真软件ED开发了基于ED的食堂排队系统优化、基于ED的超市排队系统设计等,结合供应涟管理软件开发了工厂供应涟管理综合分析、连锁超市配送路线优化、啤酒游戏等综合性实验项目。 在保证正常的教学条件下,学生可在实验中心网贞的实验预约系统上自主选择实验项目、实验时间、实验成员,完成实验内容,提交实验报告。另一方面,工业工程专业实验室向学生进行全方位开放。课外科技项目、教师科研项目、教学改革项目等“柔性化”创新实窥项目,学生通过实验预约系统提出预约实验室开放的申请,获审核后即可在约定的时间与实验室进行相关实验内容,提交实验报告。通过多层次、形式多样、个性化强的创新实践模块,实现了工业工程各实践模块的无缝衔接,丰富与充实了学生工业工程知识面,同时充分倍养了学生独立思考的思维模式,强化了学生工业工程专业的系统设计与优化能力。 3、实践教学考核的建立健全 为了有效实时监控实践教学环节的教学质量,规范实践教学过程管理,避免学生的走马观灯现象,摒弃传统、单一的考核方法,建立“多元化”的实践教学考核评价方法。“多元化”的实践教学考核评价方法,是针对不同类型的实践模块,采取不同的考核内容与方法。基础实践模块重点考核过程的操作能力和总结报告的准确性;强化实践模块重点考核学生在实践过程中运用专业知识的方案设计以及实验报告的综合分析能力;综合实践模块,尤其是各类实习环节,重点考察学生发现问题能力、问题分析能力与解决问题能力;创新实践模块则考核学生自主学习的能力,包括自主设计实验方法、组织实验过程、实施实验、数据分析处理、总结报告等能力。“多元化”的实践教学考核评价方法的实施,不仅对实践教学过程进行了有效监督,同时提高了学生在实践过程的自我管理能力与自主学习能力。 三、总结 为了倍养工业工程的应用型创新人才,工业工程专业实践教学必须创新。通过理顺各个实践教学环节,建立了较为系统的实践教学体系,开设了面向学生的多层次、个性化的自我创新实践模块,并针对不同的实践模块建立了“多元化”的实践教学考核评价方法,使学生工业工程知识得到系统应用,强化了实践能力和创新能力。 作者:叶海虹 单位:浙江工业大学 工业工程专业论文:谈工业工程专业课程设置 1《产品结构设计》的课程设置规划 本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程,其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识,使学生掌握与产品设计相关的基本知识,具有产品结构设计的基本技能,能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。 1.1本课程的知识模块包括:①产品材料与表面处理工艺常识;②塑料件结构设计的基本原则;③钣金类产品结构设计基本原则;④模具基础知识;⑤产品结构布局设计;⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识,培养学生的三维空间想象能力,在实际应用中养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。 1.2课程的重点内容包括:①常用塑胶材料基本知识;②常用金属材料基本知识;③常用表面处理知识;④产品结构设计总原则;⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。 2《产品结构设计》课程的教学思路 2.1选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材,所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材,暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成,系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程,明确了产品结构设计的概念和岗位职责,并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程,帮助学生融会贯通,更加高效地学习和掌握实用技巧。 2.2教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求,将《产品结构设计》分为六大模块,每个模块里面包括若干的章节,各章节之间既自成体系,又互相有衔接,条理清晰,通俗易懂。 ①“产品材料与表面处理工艺常识”模块,主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识,以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面,介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性,重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决,比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面,介绍一些金属的特性和应用范围,比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面,主要涉及塑料二次加工的基本知识,学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。 ②“塑料件结构设计规范”模块,重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范,比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计,能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分,应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。 ③“钣金件结构设计规范”模块,介绍钣金类产品设计的工艺要求,包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺,并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中,应引入企业实际产品案例进行讲解,以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。 ④“塑料模和钣金模基础知识”模块,介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构,包括模具概述,模具的分类、注塑机介绍等,重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶,以及二板模和三板模之间的区别和应用,以“实用、够用”为度,学生只需了解典型的模具结构,不需要进行后期的模具设计。 ⑤“产品结构布局设计”模块,主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识,以及各个特征的定义、作用和设计原则,特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面,要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则,以及模具设计与产品结构设计之间的联系。 ⑥“典型产品结构”模块,重点介绍目前国内普遍使用的三大产品(电子产品、家电产品和电动产品)的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本,深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品,讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计,以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例,学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等,了解CAD软件在电吹风设计中的应用,能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中,还要掌握项目管理方面的知识。 2.3教学方法。在教学中,提倡基于工作过程为导向的项目化教学,理论教学与实践练习相结合,增加实践课时的比例,培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构,强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力,淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下,采用任务驱动教学法、项目教学法,通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作,使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程,提高学生的综合应用能力和实际应用能力。 3《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用 在面向制造业的工业工程专业总体实训里,结合各校的实际情况,以典型产品的流水线装配设计为主体,总体实训内容分为五个阶段:前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中,可以实现“教-学-做”一体化的行动教学,让理论和实践紧密结合,从而使学生在知识和技能上达到双重提高;另一方面,可以锻炼学生的综合专业知识运用能力,提高团队协作能力,也有利于提升学生的实际动手能力,更好地让学生参与企业模拟项目,融入企业生产实践。在产品设计与组装环节,教师把学生分成六人左右的项目组,根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备,运用产品结构设计的知识,共同完成项目。在此过程中,教师可以对新产品提出具体的要求,比如产品的结构尺寸不能过大,必须与生产线相匹配;结合人因工程学,运用动作分析和双手操作分析,在工艺上要符合车间的零部件装配顺序,有利于工序和工位的确定;新产品各零部件的装配要牢固可靠,可以满足多次拆卸而不容易损坏;产品的价格应合理,要用最少的成本做出符合客户要求的产品;考虑试验的可行性和零部件的可修改性。 作者:李敏 刘璇 单位:佛山职业技术学院 工业工程专业论文:应用型工业工程专业建设探讨 1应用科技大学的办学模式 大学设置在企业周围,企业为学生提供实训或者实际的生产岗位,为保证学生实践教学质量打下基础。德国应用科技大学的成功举办依赖于高水平的师资队伍。该大学所聘请的所有教授都必须满足他们严格的要求,其规定所有的教授都必须具有博士学位,并且有超过五年的职业实践,其中在高等学校范围外进行的至少三年,还需要在有关的一些应用或科技开发方面取得特殊成就。如此一来,这些拥有着丰富实践经验的教师可以有效的把理论知识和实践经验结合起来,从而进一步的提高学校的教学水平。同时,师资队伍还承担着应用型科研与技术转让的重要任务和教学需要。因此,现在应用科技大学社会的影响力越来越大,就变成了顺理成章的事情。德国应用科技大学的教育面向应用、面向实际。在培养目标、培养方式和师资水平反映了它的成功经验。对发展我国应用技术本科教育有实际的借鉴意义。 2工业工程专业 2.1工业工程定义 工业工程(IndustrialEngineering,简称IE),它是一门交叉型综合学科,它的实践性很强。如果是参照国际工业工程学会的标准来定义,工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、改进和实施的一门学科。它综合了很多方面的专门知识和技术,比如数学、物理学和社会科学等,结合工程分析和设计的原理和方法,然后对系统所取得的成果进行说明、预测和评价。 2.2工业工程专业所属学科门类 在华中科技大学李培根院士等的建议下,工业工程由原先的管理科学与工程下的二级学科升级为管理学下的一级学科,地位的提升为工业工程的发展带来了新的机遇。在已加入中国应用科技大学联盟的广东白云学院全力建设应用科技大学的背景下,建设应用型工业工程专业视为必然。 2.3我国工业工程专业教育存在问题 2.3.1定位不清。部分院校将工业工程专业放在机电学院,简单地以机械工程技术为背景增加管理知识。部分院校将工业工程专业放在管理学院以管理科学为背景增加机电基础知识。这两种培养模式,均使工业工程的定位变得模糊,使学生感觉工业工程专业像是“大杂烩”。这两种模式只是简单的机械加管理或者是管理加机械,不能够和其他的一些学科的专门知识紧密的结合在一起,比如计算机、电子、材料、能源等,如果是这样,在这种形势下培养出来的人才是不能够满足企业对人才的需求的,这样的人才也不能够算得上是真正的复合型人才。专业教育中理论与实践差距大。工业工程类学科是实践性很强的一门学科。它所有的作业方法和标准时间的制定都是通过不断的进行试验,然后收集出各项实验数据,最后再经过科学的分析制定出来的。实际教学中,理论与实践明显脱离,教师们照本宣科,缺乏结合实际的案例式、启发式、综合应用性教学。 2.3.2对社会的宣传不够。在工业工程专业得到发展的近20年里,我国都只是注重在工业工程专业的建设上,对加强该专业在社会上的影响力这一方面缺乏重视,导致社会上的很多用人单位甚至都不知道有这个专业,偶有耳闻的也不知道该专业是做什么的。这让该专业的毕业生的就业变得十分艰难,从而对IE教育产生负面的影响。 3应用科技大学背景下的应用型工业工程专业建设 德国应用科技大学的办学主体是各州政府,而各州政府办学校的目的就是促进地方经济的发展,为地方经济的发展培养出更多的优秀的人才。所以办学的指导思想、专业设置是在人才培养上注重应用实践能力。香港城市大学校长郭位教授认为,要想使工业工程专业始终保持旺盛的生命力和竞争力,工业工程专业自身必须紧跟时代前进的步伐,以解决工业界和社会生活中的实际问题为宗旨。工业工程专业是一门新学科,它是在原有基础学科的相互交叉和渗透中产生的新学科,所以,工业工程专业所涉及的学科非常多,并且这些学科之间没有一个明确的界限,这为培养出更多的符合社会要求的人才提出更多的挑战。应用科技大学和普通大学最大的区别就是更加的注重对学生的专业能力和应用能力的培训,在进程上,会把更多的时间安排给专业课程和实践教学;在系统上,基础课程不要求系统,但要求体现出专业优先的原则;在实践中,必须要求理论知识和实践教学结合在一起,以实践促进理论的掌握,以理论保证实践的有效性。在广东白云学院建设应用科技大学大背景的前提下,建设有特色的应用型工业工程本科专业。应用型工业工程人才培养模式采用“3+1”学制。优化课程体系,学生前3年在学校学量的整合后的专业知识,包括生产系统现场工作研究、人机工程学、生产计划与控制、设施规划与物流、质量管理、计算机仿真等。采用“3+1”教学模式不会单纯的压缩课时,反而会增加课时。学生要在3年之内学完原来4年要学的内容,普遍感到学习任务紧张,适度的紧张会促进学生们提高学习的主动性。最后一年深入企业实践,从企业实践中发现问题,将所学知识用于实践,使最后阶段的毕业设计做到“真题真做”。 4基于应用科技大学模式的应用型工业工程人才培养模式 根据珠三角制造业的地方特色,围绕应用型工业工程人才培养目标,构建如下应用型“3+1”工业工程人才培养模式:重基础,培养出的学生既具备良好的人文素养又坚实的掌握自然科学基础、深厚的技术基础和工程基础及扎实的专业基础;重综合,培养出的学生既掌握工程技术领域内的知识,又系统掌握管理等方面的知识,既掌握本学科专业知识,又掌握相邻学科知识,既掌握自然科学知识,又掌握一定的人文与社会科学知识等;重能力,所培养的学生既具备较强的创新能力又具备及时解决生产过程中随机出现的多种复杂问题的能力。重意识,培养出的学生具备工业工程意识,即成本和效率意识、问题和改革意识、工作简化和标准化意识、整体和全局意识、以人为本的意识、创新意识。 4.1优化课程体系与内容 确定该专业以机械工程和管理学为主干学科,以机械工程为背景。重点强化专业基础课和专业课。通过工业工程相关课程的学习,使学生受到良好的工程技术教育,具备基本的工程与制造技术知识,掌握工业工程的基本理论与基本知识。建设应用型工业工程课程体系的构建必须有的放矢。为实现应用型“3+1”工业工程人才培养目标,以生产服务业应用型人才培养为导向,将课程体系分为五大模块:①工业工程核心模块,包括工业工程的专业知识与技术:如基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、物流设施与规划;②生产制造类模块,包括生产服务业的专业知识与技术:如机械设计与制造基础、工程制图等;③经管类课程模块,包括管理学、管理心理学、组织行为学、人力资源管理、财务管理、质量管理、市场营销学等;④数理类课程模块,包括高等数学、概率论与数理统计、线性代数、运筹学等。精选教学内容,为避免相关课程内容重复,协同审核教学大纲,规定哪些内容在哪门课程中介绍,介绍到何种程度,后面的课程在内容上如何覆盖和加深等。通过课程体系的优化,使得整个课程体系融为一体。 4.2加强教师队伍建设 应用型工业工程人才的培养,关键在于教师。多渠道提升教师的素质,构建学习型的教师队伍,创新教学思路,增加教师实践经验,引进具有实际工业工程工作经验的资深工程师担任教师。 4.3改革教学方法与手段 依据应用型工业工程专业实践性的特点,进一步加强实践教学与案例教学。利用先进的多媒体,多形式的培养学生的分析能力、语言和文字表达能力、综合应用能力。走出课堂,走出校园,走向实体企业,参观学习企业生产现场的管理和相关的专业知识,让学生体验到所学知识的价值和生命力,激发学生的学习热情。 4.4强化校内与校外实践教学 因为工业工程具有很明显的工程属性,所以,一个优秀的工业工程专业人才,既要掌握深厚的理论知识,也要拥有丰富的实践经验。在人才培养过程中,要注重知识与能力的结合。实践教学环节是对学生进行生产实践训练,操作技能、技巧培养,分析、解决实际问题能力锻炼的重要环节。对工程技术人员来说,能力的表现是多方面的,既有学习的能力,也有发现问题的能力、解决问题的能力、分析能力、判断能力、组织能力、沟通能力等等。实际上,这些能力的培养比传授知识更困难,更复杂,一些能力只能通过实践教学来培养和锻炼,在实践教学环节中使学生的知识与能力得以融合。设计相应的实践教学内容,并努力将校内和校外实践教学贯穿到整个教学过程中。校内实践主要包括课程设计、实验室操作、金工实习与电工实习等多种方式。校外实践需要深入到实际生产一线从基层做起,从操作工做起,通过轮岗了解整个产品的生产过程。 4.5大量开发校外实践基地 应用科技大学模式的应用型工业工程人才的培养,需要企业和学校的协同培养,学生们在完成理论学习之后走进企业进行实践,进入企业实践不是做企业的廉价劳动力,企业实践是教学的重要组成部分,企业教学的质量会影响到整个人才培养的质量。工业工程专业的学生需要进入不同类型的企业,同一专业的学生不能超过五位学生到同一个企业实践。这就要求校企合作部门开发大量的校外实践基地。 5结语 在分析应用科技大学模式下,浅析现阶段工业工程专业教育存在的一些问题。就应用型工业工程专业人才培养体系及模式研究中的一些主要内容和实践进行了探讨。“3+1”教学模式下的应用型工业工程人才培养刚刚开始,至于培养的效果如何,需要接受企业和社会的检验。 作者:伏开放 洪建波 单位:广东白云学院机电工程学院 工业工程专业论文:工业工程专业大学生考试成绩相关性分析 摘要:课程的成绩是衡量一个专业教学效果的重要指标之一。储速梅在《基于SPSS的成人教育课程设置相关性分析》中提到了分析课程的相关性,得到课程相关性的定量数据[1]。但在得到数据后课程应该如何改善,与教学计划设计预期的差距等方面没有提出解决方案。试图通过课程预期的相关性效果和实际相关性效果的对比,找出具体的差距以及提出改善意见,对专业设计课程体系的完善提供一定帮助。 关键词:四川大学锦城学院;工业工程;课程体系;相关性;期末成绩 0引言 课程的实践与理论探索是大学教育活动的主要行为,是大学质量与水平、能力与活力的标志[2];所以高校专业的课程体系设置是高校教学非常重要的环节。课程设置是指学校对各类专业各种课程的学习目标、学习内容和学习要求的设立和安排。因此对课程设置的相关性、合理性进行分析有利于教学质量的改善。当前我国高校的课程设置都有严格的要求,设立了培养的预期。对预期效果的评价,需要一个比较合适的体系指标。一方面是对学生的学习情况进行评价,更重要的是对具体的专业和具体的课程进行评价。有利于教师对课程的完善,学校对课程体系的完善。文章尝试通过数据挖掘和统计分析的方式,通过期末成绩来分析四川大学锦城学院工商管理学院工业工程专业的课程体系设置是否合理,能否达到教学预期进行研究和探讨。并提出未来对本专业课程体系设计的一些建议。 1相关性分析 1.1相关性分析前提条件四川大学锦城学院工业工程专业为理工科,以四川大学锦城学院工商管理学院2013级工业工程的学生为研究总体,他们已经完成大学的所有专业课程,并通过期末考试,成绩得到了体现。对相关性研究课程的选择,笔者认为课程的综合成绩是体现学生对课程掌握情况最典型的评价方式。综合成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。而期末成绩与平时成绩一般应呈正相关趋势,它表明了平时考核成绩好,期末考试成绩应该也较好的规律[3]。李爱凤、陈启买在《基于数据挖掘技术的课程相关性模式研究与实现》中提到针对产生的大量规则提出了适当的约束条件来剔除用户不感兴趣的关联规则,从而为学分制体系下的学生选课提供指导以及为今后的教学课程设置提供参考[4]。因此我们剔除了与期末成绩有相同数据性质的平时成绩;剔除专业实践类课程,因为这类课程大部分以五级制(优、良、中、及格和不及格)打分,不利于统计分析;剔除公共基础课程因为体现不出专业性的差异。只保留能够体现专业差异性和有较强课程链的专业基础课程和专业课程。1.2线性回归方程和拟合优度判定系数成绩数据线性验证。线性相关性进行分析和判断的首要条件要求是所分析的变量需要是线性的。而判定变量的分布状况是否线性,需要进行拟合度分析,通过判定系数来呈现。以工程经济学为例:对学生成绩进行线性回归得到回归方程:Y=1.15X+55.1,拟合优度值R2=0.93。符合相关性分析的要求。通过SPSS计算出部分课程的线性回归模型并进行拟合优度分析1.3预期结果假设高校在设置专业的相关课程时会预先设计好课程以起到承上启下的作用。每一门专业课程都会有相关的基础理论课程和后续的进阶课程。因此从学校设计的工业工程的课程中,我们应该判断出,如果要学好生产计划与控制,需要学好管理运筹学和线性代数。那么反过来我们认为,线性代数、管理运筹学和生产计划与控制这三门课程的成绩应该呈现出正相关的形式。我们通过与相关专业的老师进行沟通,得到以下预期有较强(R>0.5)正相关关系的课程链:概率与统计->统计学->质量控制与可靠性。管理经济学->工程经济学->精益管理及成本控制。线性代数->管理运筹学->生产计划与控制。管理运筹学->系统工程->设施规划与物流分析。1.4结果分析,除了《现代工程制图》和《先进制造系统》的拟合优度系数不高,其余的课程成绩的线性回归模型的拟合优度都符合进行相关性分析的条件 2基于相关性分析结果得到的一些结论 一方面由结果可以看出,有一些较强的相关性的课程(R>0.8),在实际情况中,课程本身并没有太大的相关性,没有承上启下的关联,对专业核心课程学习没有体现出支持作用。另一方面由表4可以看出,有一部分课程预期有较强相关性,但通过spss分析后发现实际相关性较弱,符合钱吴永在《工业工程课程体系设置优化研究》分析中提到的部分专业课程群、专业课程之间的开设顺序和衔接存在不足[5]。除以上问题外,其余的课程设计基本都较符合要求。从期末成绩的数据来看,课程的设计和课程的内容大都能够达到难度逐渐深入、内容较好衔接的效果。 3结语 通过对原始成绩数据进行数据挖掘与统计分析,我们能看出工业工程专业在以下几方面还存在问题:一是部分课程对整体课程体系脱节,没有相关后续衔接课程。二是部分相关系数较大的课程,其实际课程本无任何相关性,而预期有较大相关性的课程其相关系数偏低。三是对预期有相关性的课程链,部分课程的衔接性体现不突出。由于存在以上三点问题,提出以下四点建议。1)对于课程体系严重脱节的课程,要么将课程删除,要么增加与后续课程有衔接内容,或者在后续课程中增加能运用到本课程的知识点或技能。2)对相关系数较高却课程相关性不大的课程进行深入研究,尝试找出原因。3)对于有预期相关性的课程链进行深入分析,对相关性较差的课程进行完善,增加衔接内容。本次研究给教学改革提出了一个较好思路的新的尝试方向,仅仅通过学生的原始成绩就能分析出部分有参考价值的信息,分析学生的期末总评成绩,就能鉴别出学生是否达到了教学的基本要求,是否具备了学习下一阶段教学内容的必要基础,更主要的是它还具有教学反馈作用[6];同时对于符合预期相关系数强度的课程链,可试图进一步探索专业课程学习成绩优秀的学生的优秀学习习惯。但是还有很多方面的影响考虑的不完善,比如课程内容的影响、老师考评学生成绩的影响、分析过程还太过表面等。在后续的研究中会逐步的深入。 作者:李真 廖兴 单位:四川大学 锦城学院工商管理学院 工业工程专业论文:创建有特点的工业工程专业研究论文 论文关键词:工业工程专业建设专业特色南京大学 论文摘要:旨在探索工业工程专业建设的特点和规律,应用理论联系实际的方法,在分析工业工程学科体系和一般特点的基础上,结合综合性大学的学科特点,提出了南京大学工业工程专业的培养目标和课程体系及教学实践等所体现的专业特色,为工业工程专业发展和成熟提供理论指导。 根据最近的统计资料(2006年4月),目前全国已有161所高等院校开设工业工程(IE)专业。有迹象表明,开办工业工程专业的院校还在不断增加。南京大学是在2003年向教育部申请开办工业工程专业的,在全国开办工业工程专业的院校中,属于新办院校。当年即在南京大学其它专业选拔了愿意转入工业工程专业的23名学生作为第一届学生。2004年正式在全国招生。2007年将有第一届毕业生,接受社会和市场的检验,目前就业情况良好。从着手开办工业工程专业开始,我们一直在思考的问题是如何培养具有南京大学特色的IE专业?我们的培养目标是什么?因为这两个问题不解决,后面的教学计划、课程设置、教学实践将无法设计、安排和落实。 1工业工程的学科体系 在回答上述两个问题之前,首先必须弄清楚的是工业工程的学科体系和特点,即回答什么是工业工程以及如何区别工业工程与其它学科的界限问题。说到什么是工业工程,业内人士自然会想到AI-IE(美国工业工程师协会)关于工业工程的那一大段定义,把定义念完之后,非工业工程专业人士还是未能理解什么是工业工程。简单地说,工业工程就是“用技术的方法系统、经济、有效地解决技术和管理问题”。这一简单定义首先将IE专业与其它专业区别开来。IE用技术的方法来解决管理问题,而其它管理专业(企业管理、公共管理等)则不能用技术的方法来解决管理问题[1];IE与其它工程学科的不同在于:①IE可以解决管理问题,其它工程学科则只能解决技术问题;②IE用系统方法解决复杂系统的技术和管理问题,其它工程学科做不到。 下面我们再来分析这一简单定义背后所隐含的IE学科体系和特点。①交叉性。IE是把技术和管理有机结合起来的一门边缘学科/交叉工程学科[2],这意味着IE专业学生不仅要学习技术类课程,而且要学习管理类课程,更重要的是把技术和管理有机地结合起来,这需要在整个的教学过程中具体贯彻落实;同时也决定了IE专业培养的是复合型人才[3]。②系统性。IE用系统方法解决复杂系统的技术和管理问题,这意味着IE专业学生对系统有着更高、更抽象的见解,能够站在系统的高度,对系统问题进行规划、设计、管理、改进和创新[4];这同时意味着IE专业学生能够领导跨学科团队进行工作,能够成为一个有效的管理者。③创新性。从IE发展历史看,一百多年来,这一古老的学科,仍然具有生命力,长盛不衰,其根本原因就在于它的创新性,根据社会发展需求,不断改革课程体系和教学方法,以适应社会经济环境的发展变化[5]。这也印证了IE专业的一句行话,“改善无止境”(Itisalwaysabetterway)。④工程实践性。IE专业的目标是用技术的方法来经济、有效地解决社会系统的现实问题,这意味着IE培养的学生具有解决社会系统现实问题的能力。IE重在应用、重在实践,离开了实际系统的应用,离开了实践,IE也就不复存在了。 在充分分析IE特点的基础上,再来描述IE学科体系如图1所示[6-12]。 第一层:公共基础,包括数学、物理学、文学和外语。 第二层:专业公共基础,包括社会学、经济学、管理学、工程学、系统科学。 第三层:专业基础,包括运筹学、计算机与信息科学、控制论。 第四层:专业课程与应用方向,包括设计改善、分析评价与决策、过程控制和综合应用。 2培养目标 在对IE学科体系及特点充分讨论,形成共识的基础上,我们制定了IE专业的培养目标:使学生具有良好的人文素养和沟通技能;掌握扎实的数理基础理论、宽广的经济管理知识、实用的工程信息技术;能够熟练运用工业工程的基本原理和方法,对生产和服务系统进行分析、规划、设计、运作和管理,成为适合制造业和服务业需求的复合型高级工程技术管理人才。 上述培养目标勾画出了南京大学工业工程专业的基本特色:①强调文理基础。在南京大学办工科,应充分利用南京大学文理见长的优势,这也是大学科交叉的基础,将文、理、工融合起来,要比将技术与管理融合起来具有更加深远的意义和影响。②明确工业工程技术体系。在前面的IE定义中,我们只强调用技术的方法来解决技术和管理问题,并没有规定用什么样的技术,这就给各个学校的IE专业发展提供了广阔的空间,各校在开办IE专业时,将根据各自学校的优势和师资的优势,选择恰当的技术作支撑。全世界各个学校的IE专业几乎都各不相同,其最大不同,就在于所采用的技术不同。文献[13]认为,工业工程的技术体系包括三大类,社会学、经济学、管理学、工程学和系统科学是其理论基础,工程技术、信息技术是其支撑技术。我院在信息技术方面具有长期的研究积累和成果,不少教师具有计算机或信息科学专业背景,大部分教师具有信息系统设计、开发与实施经验,未来的社会将是信息社会,因此,将信息技术作为IE的关键技术之一写入培养目标,是恰当的[9],也是符合我院实际的。③明确具体的应用对象。前面谈到,IE特点之一是工程实践性,培养的IE学生在什么行业发挥作用呢,我们的培养目标明确指出在制造业和服务业。制造业包括各类离散制造型企业和流程型企业,主要应用工程信息技术来解决制造过程中的技术和管理问题,如管理控制一体化问题、企业内部物流问题等。服务业主要是指物流与供应链管理以及金融工程,这是我院的强项,可以将许多科研成果应用到教学工作中。④强调从系统级解决问题。作为南京大学培养的IE专业学生,要求能从系统角度解决生产与服务系统存在的问题。 3课程设置 明确了IE专业学科体系和培养目标之后,课程设置应该不是一件困难的事。但在教学实践中,我们发现如何教好每一门课和界定课程之间的联系与差别是关键。 从图1可以清楚地看出IE学科体系及其相互关系,但不能保证所有任课教师都是IE出身,都能理解IE,这就是困难之所在。我们的学生经常会问,为什么要学习这一门课,它和IE有什么关系?不是每一个任课教师都能清楚地回答这样的问题,也不是每个任课教师的回答都正确。这需要IE专业的教师来回答。 我们可以把IE专业课程体系分成6个模块,如图2所示。每个模块包含若干课程。如分析计算模块,课程包括运筹学、高级运筹学、概率与数理统计、数值分析;计算机信息技术模块,包括计算机技术基础、C++程序设计、数据结构、数据库原理与应用、微机原理与应用、管理信息系统等;工程技术模块,包括工程图学和计算机图学、机械设计基础、机械制造基础、现代制造系统等;经济模块,包括管理经济学、财务会计、工程经济学、金融工程、金融计量学等;管理模块,包括管理学、供应链管理、人力资源管理、质量管理、项目管理等;IE核心模块,课程包括工业工程基础、生产管理、人因工程、物流工程等;每一个模块内的课程有实验和设计项目,每一个模块内的课程之间也有实验或设计项目,在模块之间也有实验和综合性实验项目,以培养学生综合应用所学知识解决实际问题能力;最后还有产业/方向模块,其目的是给学生在某些产业方面更多更强的知识和训练。在实施这一教学理念的过程中,我们强调,1)要界定清楚每一个模块内的课程之间的联系和区别。规定课程的学时数、课程大纲和教学要求,规定哪些内容在哪门课程中介绍,介绍到何种程度,后面的课程在内容上如何覆盖和加深等。2)模块之间的衔接和关联,这是体现技术与管理有机结合的关键。超级秘书网 4教学实践 由于IE的工程实践性,在教学过程中必然要强调IE专业的实践环节。这可能包括两个方面,实验教学和实践教学。在我国,经过十多年的发展,在管理科学与工程教学指导委员会的指导下,再加上学习发达国家的先进经验,IE实验教学体系已基本形成,各门课程所要求的实验内容已基本确定,但问题在于如何开展实验课,保障实验课的质量,改善实验效果。由于受实验场地、设备资源和时间的约束,实验已成为一个验证过程。我们的理念是提供一个实验平台和实验要求,让学生自己来设计实验,分析实验结果并提出改进方案,真正让学生自己动手做实验,使学生印象深刻。实验中出现的问题,让学生自己解决,不知不觉中培养了学生利用所学知识综合解决实际问题的能力。 鉴于现在的学生极少经历过社会实践的事实,在教学环节上加强实践教学环节。如金工实习、工厂参观、短期企业调查、专业实习等,使学生对企业有一个感性认识。这虽然加大了教学投入,但对于改善教学效果,起到了良好的促进作用。 5结论 实践已经证明,IE无论是在发达国家,还是在发展中国家都得到了蓬勃发展,在社会经济建设中发挥了重大作用,中国对IE专业人才的需求将大大超过供给。而且,社会对IE专业人才的需求是多方面、多层次的,各个学校在办学过程中,如能注意发挥各自的特色和优势,必将充分发挥IE专业潜能。良好的培养目标和教学计划的设计是成功的基础,但真正的成功还有待于社会实践的检验。 工业工程专业论文:应用型本科院校工业工程专业建设 摘要:应用型本科院校工业工程专业的建设,应注重人才培养与地方需求相结合。本文从西昌学院工业工程专业的师资建设、课程建设、实验室建设、实践教学等等方面入手,提出改善教学环境,改革教学模式,培养适应攀西地区企业发展需求的思路。 关键词:应用型本科高校;工业工程;教学改革;西昌学院 一应用型本科高校工业工程专业建设现状 现阶段,中国的高等教育大概可以分为三个层次。一是以科研理论研究为主的研究生教育,例如清华、北大等教育部直属的高等院校的研究生及重点本科教育;二是以培养适合企业需要的技术型人才为主兼具科研理论的本科教育,大多数的省属高校为这一层次。三是以职业教育为主科研理论为辅的专科教育。应用型本科高校毕业生既要求有专业技术及动手能力,又要具备向更高层次教育方向发展的理论基础。这种特殊的人才培养要求,一方面在于高校教育和地方企业要相结合,让毕业生能为当地经济发展出力。另一方面则是保证向第一层次院校持续的人才输送。 (一)工业工程专业的人才培养方向 从近年来工业工程专业毕业生就业状况来看,企业对工业工程专业毕业生最初的定位一般是单一型的技术人员、研究人员或管理人员。而在日后将是集技术、研究、管理于一身的高级复合型人才。这要求工业工程专业必须培养具有扎实的专业知识,具备一定的学习能力,动手能力强的人才。工业工程广泛应用于制造业,并着重于对系统的优化改进。较强的实践动手能力是发现问题,解决问题的基础,对于系统的优化改进是必不可少的条件。 (二)国内各大高校工业工程专业的课程设置情况 国内工业工程专业主要划分为两大发展方向,一是以机械工程为主干学科;二是以管理学为主干学科。两种不同的发展方向,对课程设置的侧重点有所差别。第一种人才培养方案的主干课程是系统工程、工程经济学等;第二种人才培养方案的主干课程是管理学、人因工程等;前者以技术类学科为主,培养的是生产过程中所需的技术型人才,后者则侧重培养管理方面的人才,在企业管理过程中发挥作用。 (三)工业工程专业毕业生就业状况 我国有200多所高等院校开设了工业工程专业。学生毕业后可在工业企业、金融银行、咨询服务或政府部门任职。就业可选择岗位包括工业工程师、软件工程师、项目经理等。从事系统规划设计、生产管理、现场管理等方面工作。调查显示工业工程专业已经呈高比例的快速发展趋势,相反其专业人才还较少。毕业生数量满足不了企业需求。有关调查显示工业工程专业毕业生超过70%从事制造业方面的工作,由于专业限制等诸多因素从事冶金业仅占20%左右,5%从事服务业,从事其他行业的人数远少于制造业、冶金业、服务业。由此可见,工业工程专业的毕业生非常受到制造企业的欢迎,市场需求很大。 二西昌学院工业工程专业建设现状 (一)专业师资力量薄弱 西昌学院地处攀西地区,经济发展比较缓慢,教学条件与沿海地区有很大差距。西昌学院专业教师引进困难,这是西昌学院师资力量薄弱的主要原因。西昌学院工业工程专业在师资方面主要依托管理学专业教师团队,同时也有经济学、工程学教师授课。缺乏工业工程的专业教师,这无疑严重制约了专业的建设发展。 (二)专业课程设置偏重文科 西昌学院工业工程专业属文理生兼收,标准学制4年。毕业授予管理学学士学位。专业主干课程包括管理学、运筹学、统计学、经济学、系统工程学、管理信息系统、基础工业工程、物流工程、人因工程、生产管理、标准化工程、质量管理工程。因此,工业工程专业管理类课程占比大,忽略了技术课程的开设。 (三)实践教学建设落后 西昌学院工业工程实践教学又三方面组成。一是实训课程方面:开设有基础工业工程实训、物流工程实训、生产系统管理实训、项目规划设计实训、企业综合管理实训五大实训模块。二是实验室建设:在校内建设了工业工程综合实训中心,包括基础工业工程实训室、人因工程实训室、质量管理与控制实验室。三是企业实践方面:在校外与省内外的企业建立了合作关系,成立了校外实训、实习、就业基地。其不足之处在于,实训项目缺乏创新,由于教学条件所限未完全落到实处。实验室建设刚刚起步。校外企业中适合工业工程专业进行教学的企业数量少。学生在实训过程中难以达到发现问题、解决问题的目的,学生通过这些训练还远达不到企业对人才要求。 三西昌学院工业工程专业的改进思路与方案 (一)改进目标 西昌学院工业工程专业应积极响应国家建设应用型本科高校的政策,以培养应用型人才为主要目标,改革自身,提高学生的就业竞争力。将本校工业工程专业的人才培养与攀西地区的企业需求相结合,明确人才培养的方向,做到与地方行业相融、相长、相促、相亲,形成共生共存的互利双赢的办学态势。并着重提高学生面向社会的适应性,按照“社会需要、市场(就业)导向、德育为先、能力本位全面发展”来引导人才定位,以专业岗位或岗位群的需要,在学习能力、实践能力、创新能力、交流能力和社会适应能力的指向上更加具体。在“本科学历学位+职业技能培养”的前提下,在“应用型”“地方性”“民族性”的政策方针下完善应用型人才培养方案。除了提高学生的就业竞争力以外,注重培养学生毕业再深造的意识,开阔学生的视野,让学生有更高的目标。为学生毕业后的发展方向提供多项选择。 (二)改进的依据 “应用型本科”是对新型的本科教育和新层次的高职教育相结合的教育模式的探索,培养适应社会经济发展需求的应用型本科专业人才。西昌学院作为向应用型高校转型的试点高校积极贯彻国家建设应用型本科院校的政策,重视实践教学、强化应用型人才培养。培养学生的实践能力和创新能力,提高学生社会职业素养和就业竞争力。 (三)改进内容 1.加强师资建设 强化师资力量是西昌学院工业工程专业改革的首要目标。具体方式有:(1)完善优惠政策,吸引高层次人才。充分利用我市引进高层次人才的优惠政策,大力吸引具有硕士研究生以上学历学位或高级职称的人员来我院任教。(2)创新方式方法,大力引进“双师”素质专业带头人和骨干教师。争取优惠政策,对于高学历、高职称的“双师”专业带头人和骨干教师,给予不占编制、不占岗位的引进政策,优先引进。对于企业行业一线技术骨干或能工巧匠,采用人事制的模式,实行合同聘用制。(3)重点面向社会,招考专业技术人才。继续面向企业、行业一线招考具有中级以上职称或技师以上资格的技术人才,壮大“双师”骨干教师队伍。深入重点高校,选拔招考优秀本科毕业生。(4)利用社会资源,聘用技能型兼职教师。不断加大投入,从与专业设置相关行业或企业的工程、技术、管理人员中,选聘既有丰富实践经验又有教学能力的专业技术人员兼课。(5)对原有教师队伍的专业素质进行提升。对技能型教师,要以业务理论进修为主进行培训。对于高学历教师,要以到企业实践锻炼为主进行培训。 2.课程调整及教学方法改革 结合应用型本科高校建设的初衷,学校应该适当增加专业技术培养的课程,让学生掌握一定的专业技能。同时改革课程结构,采取多种课程模式。在校内教学中改革教学内容与方法采用启发式、讨论式、讨论参与式、探讨式、科学研究式等教学方法提高学生独立思考、综合分析的能力,并更多地给学生以方法论、发散思维、多维思想等启迪。最新科研成果及前沿知识采用活页教材。尊重学生个性发展,开放设计性、创意型、虚拟现实型等实验。在当今社会互联网高速发展的前提下,有效利用网络资源,增加网络教学,寻找网络上的相关课程融入到本校工业工程的教学中去,利用其他高校的课程资源,弥补本校工业工程教学刚刚起步的不足。开展案例教学,将生活中企事业单位的生产、管理案例记录下来,带到课堂当中,在老师的引导下,让学生积极讨论研究,找出其中的优点与不足,培养学生自主获取知识的能力。与其他高校进行合作,共同培养人才,资源共享,做到资源利用最大化。多邀请社会上相关企事业人才、工业工程领域专家到学校举办讲座,使学生能够多方面接受知识。 3.实践教学 与校外专业相关的企业加强联系,建立合作关系,为学生提供更多的实训机会,让学生在周末,寒暑假等课余时间能够到企业中去参与工作。一方面可以让学生有效利用空余时间;另一方面可以提高学生的就业竞争力。加强实验室建设。工业工程的许多学科都是基于实验的研究。西昌学院的工业工程专业自从2013年首次进行招生,录取人数逐年上升,然而实验室建设却迟迟跟不上。2016年9月才建设了工业工程、质量工程、人因工程三个实验室,可供学生进行实际操作和实验,为毕业设计提供了硬件条件。但相比之下,西昌学院的实验室建设在同类院校中仍处于落后水平,学校应加大投入力度,重视工业工程专业的持续发展。 4.科研建设 科研成果是衡量一所大学办学质量的重要标准,学校的科研实力强大,能第一时间让学生掌握最先进的专业理念,了解到最先进的科研成果,而学生参与到科研当中可以培养学生的创新意识,增强学生的实践能力。学校应该让学生学习发明创造学等相关课程,鼓励学生积极参与课外科技创新活动,加强创新意识和创新思维素质的养成教育。成立工业工程专业科研兴趣小组,配备一名专业教师担任组长,让学生可以自由探讨、交流想法,教师及时给予参考意见收集学生的想法,好的创意鼓励进行实践探索。组织、参与相关科技创新比赛,调动学生的积极性,培养学生的兴趣。充分利用学校的科研项目,给学生机会参与到国家级、州级、校级科研项目中去,在指导老师的带领下完成科研项目。 作者:刘宇翔 岳良 单位:西昌学院 工业工程专业论文:CDIO理念下工业工程专业人才培养 摘要:本论文通过分析工业工程专业人才培养模式现状,将CDIO理念应用于工业工程专业人才培养模式的改革。根据本专业实际情况从CDIO理念的学习、培养方案的修订、项目驱动式教学模式改革、课程内容及教学方法改革,创新性实践教学开展等方面进行了改革与实践,从而实现培养具有创新精神的高素质应用型人才的目标。 关键词:CDIO;工业工程;培养模式改革;项目驱动式教学 CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),CDIO以完整的项目研发为载体,产品研发到产品运行的过程,学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习,完成专业知识、创新能力、职业能力的培养[1]。工业工程具有鲜明的工程属性,但工业工程又不同于一般的工程学科,它不仅要应用自然科学和工程技术,而且要应用社会科学及经济管理知识,是一门技术与管理相结合的交叉学科,特征是综合性[2]。工业工程师需要具备自然科学、工程技术、社会科学及经济管理知识的高级复合型人才[3]。我校工业工程专业在制定培养方案时一直遵循培养德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质协调发展,适应社会建设和发展需要,具备坚实的机电工程技术基础,掌握现代工业管理基本理论和方法,具有一定的创新精神和较强的工业工程实践能力的复合性高级应用型人才。通过引入CDIO理念对工业工程专业人才培养模式探索式改革,达到培养具有工程创新能力、人文素质和职业道德标准的新型工程技术人才。 1工业工程专业人才培养模式现状分析及改革内容 1.1工业工程专业人才培养模式现状分析 从近年来需求单位招聘毕业生的要求和就业质量跟踪反馈的信息来看,企业需求的工业工程人才主要包括专业技能水平和能否融入团队两个方面。我校以培养特色鲜明的工业工程应用型人才为目标,强调学生实践能力和创新意识有机统一,同时学生的素质教育也逐渐被重视,在过去的人才培养模式上存在着以下问题: (1)实践教学体系缺乏先进性、实用性、创新性和有效性。各实践教学环节独立,多为具体的课程服务,实践教学环节系统性较差,没有形成体系,综合性、设计性和开放性实验比例不高,不利于学生的动手能力和创造力的培养。 (2)忽视了人文、素质教育,缺乏团队合作意识。注重专业知识的培养,在职业道德,团队合作,人格魅力等方面的人文素质教育未达到足够重视。 (3)人才培养与企业需求有差距。在知识结构上,还存在不尽合理的问题,课程内容知识更新慢,教学内容偏重经典理论传授缺乏学科前沿动态介绍,部分课程与实践脱离。 (4)教学方法单一,学生学习兴趣不足。缺乏教学方法的创新与改革,学生对课程学习兴趣不浓,课堂教学效果不理想,应开创一种新的教学模式,让学生在寓教于乐的氛围里主动参与学习。现有的教学环节很难使学生受到创新思维训练,学生只是完成实纲或计划中规定的内容,去学应知应会的知识,科研和各类科技竞赛相结合不够深入,这不利于提高学生的创新精神与实践能力,本专业中的拔尖人才培养受局限。 1.2基于CDIO理念的改革内容 基于CDIO模式的工业工程专业培养关注知识传授的系统性,强调通过项目类课程来培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的综合创新能力、沟通与合作的能力[4]。根据我校实际情况主要从以下三方面进行人才培养模式的改革: (1)课程体系建设方面改革,形成以项目驱动为主导的课群。将基础课、专业基础课和专业课,并结合实验课程、生产实习、毕业实习和毕业设计等环节以课程群组的方式将整个课程体系有机整合。避免相关课程之间的重复,并综合相关课程知识点形成以项目驱动式的课群。 (2)教学内容及教学方法改革,基于CDIO理念对核心课程进行教学内容及教学方法改革,紧密结合专业最新发展趋势和工程实际应用需求现状及时更新和发展教学内容,教学方法方面实现以教师为主导、学生为主体的系统工程培养方式的教学方式。同时加强课外指导和辅导,鼓励学生参加丰富多彩的科技活动、参与实践创新的科研项目,培养其系统的项目设计实施能力及团队合作创新意识。 (3)创新实践教学改革,鼓励学生带着项目问题进行主动探究实践学习。重点开展创新实践教学,以CDIO创新项目为载体,教学指导,学生分组合作,共同参与完成项目从构思、设计、运行到实施方案及措施。 2基于CDIO理念人才培养模式改革与实践 2.1CDIO理念的学习和培养方案的修订 我校专业教师通过学习CDIO工程教育模式,明确其培养目标及相关标准,借鉴国内外高校CDIO教育模式经验,根据工业工程专业特征及我校工业工程特色,修订了2013培养方案,培养方案加强了实践教学环节的合理设置,突出了创新教育,培养方案的修订内容包括:(1)增加相关课程提升专业知识的集成综合应用能力,例如:增开《供应链管理》、《产品开发》、《精益生产》等课程。(2)在集中实践环节增加《工程训练》来提升学生的工程实践能力和创新能力。(3)由专业老师吸纳不同年级、不同层次学生开展《工程培养创新学习团队》课外课内CDIO理念下的实践学习。 2.2项目驱动式教学模式的改革 CDIO理念强调项目驱动下的一体化教学模式,结合工业工程专业属性及CDIO模式培养能力要求,确定了三个项目类别。 2.2.11级项目驱动式教学模式的改革1级项目要求能完整的贯穿于整个本科教学阶段,使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练[2]。本专业1级项目除了通过工程训练、毕业实习、毕业设计等大四的课内实践环节外,还通过工程培养创新学习科研教学团队课内外开展CDIO理念下的项目式教学模型,专业老师吸纳不同年级、不同层次学生形成1级项目小组。1级包含本专业主要核心课程和能力要求的项目,本专业1级项目的工程训练/内容包括:(1)创新产品方案及设计;(2)节能或环境友好的产品构思与设计;(3)面向人因工程学的产品设计与制作;(4)机电产品的结构设计及性能分析;(5)电动、液压、气动部件成本分析与设计;(6)电气、PLC、微机控制系统开发与应用等内容 2.2.22级项目驱动式教学模式的改革2级项目以相关核心课程群和相关能力要求为基础,作为1级项目的支撑,2级项目即是对相关课程群的综合,也是对整个教学体系的补充,主要培养学生综合应用相关课程内容的能力[6]。本专业课程建设项目梳理课程,建立CDIO理念的二级项目驱动的课程体系,构思2级项目,建立分层次,重综合,切实际的2级项目驱动式课程群,二级项目主要包括(1)工程设计及工艺优化类;(2)成本与质量控制类;(3)计算机应用类;(4)生产与物流系统优化类。二级项目驱动下的教学模式通过教师开展课群的教学内容及方法改革,同时课程群的专业老师通过课内、外教学环节,进一步扩展、优化、整合3级项目内容,进行课群的综合性2级项目的设计和实现,并培育1级项目团队。 2.2.33级项目驱动式教学模式的开展3级项目是根据核心课程内容需要而设,加强课程知识的理解,加强能力的培养,3级项目主要通过课程设计、实习过程,采用不同方面的实践环节提升学生的实践能力,培养创新精神,本专业带有3级项目的实践环节主要包括:(1)提高机械工程基础能力方面的实践环节:机械设计基础课程设计、制造工艺与质量控制课程设计。(2)巩固专业课程的实践环节:物流工程课程设计、生产与运作管理课程设计、人因工程学课程设计。课内实践采用一人一题(项)的方式开展项目式教学模式,3级项目的类别包括:某产品的质量管理、某设备的可靠性分析、人机工程学设计、人机工程学应用、计算机辅助产品设计、某产品工艺优化、采用MRPⅡ/ERP软件编制物料需求计划、某车间设备布置设计、生产流水线质量管理系统的设计等3级项目,3级项目的开展为1、2级项目的实施打下基础。 2.3多元化的教学方法改革 CDIO理念的教学过程中应采用以教师为主导、学生为主体,基于项目、问题的探究式教学模式进行课堂教学及实践教学。本专业主要以2级项目驱动下的课程群教师为教学团队进行了教学方法的改革。在教学手段和方法上,将启发式、讨论式、生产实际案例式等多种教学方法运用于课堂教学和实验教学环节之中,充分调动学生积极性,引导学生自主学习,培育创新能力,请企业相关专家进行讲座等方式指导学生的课程学习及CDIO项目实施。在实践环节上,依托我校渔业生产工艺与装备工程实验实训平台,开展产学研一体化实践教学,深化校企合作模式,以教师科研项目、创新创业训练、工程培养创新学习团队等方式开展项目驱动式实践教育,培养学生创新实践,培养拔尖人才。 3结束语 本专业依据我国工程教育指导方针及CDIO理念进行了人才培养模式的改革,将CDIO理念应用于工业工程专业人才培养模式,贯穿于教学方法、创新实践教育开展、课程体系建设、师资队伍建设、团队建设,专业提升等方面。根据我专业实际情况从CDIO理念的学习、培养方案的修订、项目驱动式的教学模式改革、课程内容及教学方法改革,创新性实践教学开展等方面实现了CDIO理念的工业工程专业应用型人才培养模式的改革与实践。促进了学生深入掌握各门核心课程知识、并将知识融会贯通应用于工程实践领域,培养具有创新精神的高素质应用型人才的目标。 作者:潘澜澜 慕光宇 潘颖 薛冬娟 单位:大连海洋大学机械与动力工程学院 工业工程专业论文:工业工程专业实践能力提升策略 【摘要】本文以工业工程专业为例,探讨了民办本科高校应用转型过程中提升大学生专业实践能力的途径:加强“双师型”师资队伍建设;推进校企合作,顶岗实习;注重工业工程专业社团建设;考取见习工业工程师资格证书。通过这些途径拉近了校企间的距离,提高了学生的专业知识应用能力、团队合作意识,提升了双向就业能力。 【关键词】民办高校;工业工程专业;学生实践能力;提升途径;效果 我国高等教育已经由精英教育进入到大众教育阶段,随着高考人数的减少,高校的扩张规模基本稳定。民办高校经过近30年的高速发展,也由规模扩张期进入到内涵建设发展期。2014年2月26日,国务院召开常务会议提出了要“引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型”。民办本科高校积极响应纷纷申请加入了向应用技术转型试点高校。民办高校的本科专业人才培养模式也进行了调整和完善,突显出应用技术型的特色,加强了专业实践能力的培养。工业工程专业从1993年开始在我国高校开始设置,经过20多年的发展,已经取得了辉煌的成绩,民办本科高校开设工业工程专业也在逐步发展壮大中。工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术,以及工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。[1] 一、专业实践能力提升途径 工业工程专业在我国高校经过20多年的发展已经形成了包括实验、课程设计、社会调查、各类实习、实训、毕业设计等实践教学环节。[2]这些实践教学环节为学生开展专业实习实践,增强动手能力提供了重要保障。笔者认为要进一步提升民办高校工业工程专业学生的实践能力在此基础上还应该做好以下四个方面。 1、强化“双师型”师资队伍建设 高水平的师资队伍对工业工程专业的建设和发展起着关键的作用。民办高校可以聘请既具有企业实践工作经验,又具有对工业工程专业理论研究的高素质人才担任大学生的实践指导教师,效果会事半功倍。学生在“双师型”老师的指导下,能将课本的理论知识灵活运用于实践实习中,活学活用,既加深了对专业知识的理解又能解决实际问题,突显了应用技术型师资队伍建设。 2、校企合作,顶岗实习 校企合作,产学研结合已经成为应用型高校发展的必由之路。当下,校企合作模式有校企股份合作模式、实训室进入企业模式、院校国有民营模式和产学研用一体模式等,[3]这些模式有效的整合了校企双方的资源,实现了合作共赢。大学生顶岗实习深入一线,可以将自己的专业知识应用到实际生产中,既能提高实践动手的能力,又能锻炼自己的意志品质和吃苦耐劳的精神。 3、工业工程专业社团建设 科技类专业社团建设在高校的团委社团中占据重要位置,工业工程专业社团组织成员洞察专业学科的前沿动态,关注专业领域发展的热点,通过团队研究讨论,可以发表工业工程专业相关领域论文,定期举办和组织学生参加专业知识讲座,承担着参加校内外科技竞赛活动角色。陕西省高校每年都举办工业工程创意改善竞赛,这给工业工程专业的学生提供了展示自我的平台,优秀作品也可以参加“挑战杯”等国家级大赛。通过专业社团的建设,使爱好科技科研的同学进一步加深对工业工程专业的理解,增强工业工程专业实践创新能力。 4、考取见习工业工程师资格证书 工业工程专业的资格认证有见习工业工程师、工业工程师和高级工业工程师资格认证。工业工程专业的在校大学生可以参加见习工业工程师的认证。该证书是企业选用人才的重要参考依据,也是申请工业工程师资格认证的有效文件之一。考试内容包含了基础工业工程、工效学、生产计划与控制、设施规划与物流分析、质量管理五个模块,包含了工业工程专业绝大部分专业课内容,这些课程都需要较强的实践能力。通过这样的认证环节,可以检验学生对专业的综合运用能力,也为就业打下坚实的基础。 二、专业实践能力提升的效果 1、提高了专业知识的应用能力 通过“双师型”老师的讲解,能使学生缩短对所学知识的理解应用时间,提高了学习效率,也提高了理论知识转化为生产力的能力,从而对知识掌握地更加牢固。 2、拉近了校企间的距离 通过顶岗实习,学生能深入了解企业生产的现状。在工作实践过程中,能够发现生产现场存在的问题,通过对问题的分析和思考,能运用所学的专业知识加以改善和解决,从而提高了解决问题的能力,这也为大学毕业后能够很快适应并投入到现实工作中奠定了基础。 3、提高了团队合作的意识 专业社团的建设过程增进了同学们之间的交流和沟通,大家可以共同探讨工业工程专业的相关问题,对共同关注的问题可以进行深入的研究,可以通过创新发明、申请专利或等形式提升专业知识水平。在组队参加竞赛活动中,需要队员之间的分工明确、协作配合,以取得优异的成绩。 4、提升了双向就业能力 学生在学习专业知识的同时,能考取专业相应的资格证书,不仅是对自己学习成绩的肯定,更是反应学生实践能力的提高,能够将所学知识转化为解决现实问题的能力。这也增加了学生就业能力的自身资本,在当今双向选择的就业环境中占据有利位置。 三、结语 民办高校已经发展到提高内涵建设的新阶段,向应用技术转型也已成为民办高校发展的方向。工业工程是一个实践性非常强的专业,需要学生具有创新意识和改善进取的精神。通过对以往工业工程专业学生实践能力的观察和了解,结合工业工程专业发展到的新阶段和民办学校大学生的特点,在原有实习实践的基础上,提出了拓宽学生专业实践的途径,从而使学生的专业学习与专业实践成为有机整体,以培养符合我国经济社会发展需要的应用技术型人才。 作者:王维荣 胡贵生 单位:西安思源学院商学院 工业工程专业论文:工业工程专业教学改革探讨 摘要:以社会需求为导向是高校教学发展的必然趋势,就工业工程专业发展的新形势,分析了教学中存在的问题,提出了以社会需求为导向的课程教学和实验实践教学改革策略以及建设教师团队的方法,并提出了实施3+X教学新模式。这对于高校工业工程专业课程教学效果和实验实践教学水平具有一定的提高作用以及很好的指导和借鉴意义。 关键词:工业工程;社会需求导向;教学改革;实践基地 在经济全球化的背景下,我国市场经济获得了迅猛发展,推动了我国制造业的持续发展,对工业工程人才的需求在数量和能力上提出了更高的要求[1,2]。因此,面对需求日益增加的人才缺口和毕业生毕业即失业的两难困境,中国各个高校在培训工业工程人才培养过程中应以社会需求为导向,加快工业工程教学改革,培养出拥有国际视野和创新创造能力的应用型以及高水平的人才走出这一困境,满足制造业发展的需求。目前,以社会需求为导向的教学模式与专业教学模式兼容性不好,有效实施的难度较大。近年来,我国高校招生规模迅速扩张,虽然相应的办学条件、教学模式、科研水平等也不断提高和完善,但是依然滞后于规模的扩张,实验实践教学水平滞后于相应技术的发展[3]。随着经济危机的突然爆发以及我国的产业调整和经济转型,在教学中对大学生的实践和创新能力提出了更为高层次的要求,导致高校专业人才培养不能满足社会的多样化需求,教学面临着严峻挑战[4]。另外,随着越来越多的毕业生进入市场,失业率迅速增长,再加上毕业生的综合应用能力较差,学生也无法在毕业后立即应聘到合适工作。传统的教学培养模式越来越难以解决这个矛盾,取而代之的要克服自身教学的不足,以满足社会需求为导向,转化“重理论、轻实践”的传统培养模式,改革专业实验实践教学模式,发展以“重能力、重应用”为核心的新培养模式。本文以上海理工大学的工业工程专业培养为例,以社会需求为导向提出了专业能力培养与实践基地应用相结合的改革方法,并且提出了实施3+X教学的改革思路。 一、工业工程专业教学存在的不足 1.大多数教师承担很重的理论教学,忽视了课程间的联系。工业工程专业知识体系往往较综合、交叉性强,不同的专业课程联系很紧密,像人因、设施规划、生产计划等课程彼此交叉[5,6]。但实际教学中,教师忽略了课程间的交叉性,忽视了课程综合理解在专业知识体系中的作用,使学生对专业知识的理解停留在表面,并且实际知识应用能力就会较差,综合能力得不到有效的全面提高。 2.实验教学体系的系统性和综合性不强。很多专业知识点在一些课程实验中重复出现,对于重复出现的专业知识点,在进行实验教学过程中都浅尝辄止,这种分流的实验教学模式不具有系统性,不利于学生形成完整的知识体系。另外,传统的实验教学模式都是对单课程专业知识点的应用,虽然通过实验,学生了解和掌握了单课程知识点的应用,缺乏对不同知识点的综合协调应用,无法利用实验提高学生解决问题的能力。 3.实践教学条件落后,实践教学模式单一,缺乏实践强的团队。实践教学资源的建设落后,无法满足教师在实践教学上的需求,对学生的专业和综合实践缺乏有效平台,难以提高学生的知识应用能力。传统的教学模式“生产实习—课程设计—毕业设计”基本都在校内完成的,没有根据社会需求融入到企业中去,与社会实际需求相脱节。另外,大部分教师都是从学校毕业后直接从事教学工作,缺乏实践的专门训练,难以建设实践教学较强的教师团队。 二、以社会需求导向的课程和实验实践教学改革的构想 以社会需求为导向的教学关于创新性、应用性、综合性的特点,要求教学过程由独立、分散、封闭的架构体系转向交叉、集中、开放的综合化体系。由注重课堂教学转向更多地关注实验实践教学[7]。在工业工程专业教学实验实践中,可以从以下几个方面进行改进: 1.建立课程教学与实验教学的横纵向联系。以专业课程为主线,改革课程设置,分析现有专业课程中相同的实验内容,是不是存在重复,但是又不重要的内容,针对这些问题,重新确定课程教学内容和实验教学的安排,建立课程教学与实验教学的横向联系。同时,实验教学都是相互之间有联系的,比如人因、立体仓库、设施规划、物流、生产线等,在时间上都有前后承接关系,在实验过程中,学生逐步加深对专业知识的领悟和应用,学生可以更好地掌握整个实验体系,这种课程教学与实验教学的纵向安排,使学生更易掌握工业工程专业知识和技能,为实践服务。 2.以社会需求为导向,改善实践教学条件,搭建实践平台和实践基地。通过与校友企业进行融合,建立专业学生的实践基地。积极拓展产学研合作,搭建实践平台,比如联合实验室、模拟车间、创新研发中心等,从根本上改善实践教学环节,达到与企业资源共建、互利共赢的目的。上海理工大学管理学院与上海庞源机械租赁股份有限公司共建工业工程专业实践基地,采取学生轮岗实践的方式,目前已经输送完第一批学生,取得了一定的效果,充分调动了学生的积极性,收获颇大。 3.建立实验实践教学团队。要实现以社会需求为导向的教学改革,需要建设实验实践能力较强的教学团队,培养双师型教学团队,一方面联合校企建立教师实验实践基地,联合培养青年教师;另一方面,进行青年教师的教学能力和实验实践能力双向发展,派送青年教师到企业进行锻炼,同时邀请具有丰富实践经验的企业界优秀人才对学生进行指导。通过双向培养,建立一支教学和实验实践能力较强的综合教师队伍,确保高质量的课程教学和实验实践教学的实现。 三、实施3+X教学模式 对于新的教学模式,采用3+X模式,即教学模式、实验模式、实践模式、教学反思模式,消除传统的单个模式孤军作战状态,进行3+X融合教学。首先,通过与国际进行交流合作,吸收和借鉴各国在教学方面的成功经验,引进优秀的教学模式,另外,加强与国内各高校同专业教师们的交流,提高工业工程专业的教学水平。其次,工业工程专业是课程教学与实验实践教学相结合的专业,教学实验是在实践中有效地创新和应用专业知识的前提,建立以创新能力培养为主导的实验教学,建设层次实验:基础知识验证性实验教学、综合类实验教学、自主创新实验教学,通过三个层次的实验培养,提高学生的综合能力。再次,培育企业实践基地,搭建学生能力培养的校外平台,根据工业工程专业培养目标,逐步完善与企业的实践基地建设,规范和完善基地的管理和评估。聘请企业优秀人才作为学生的兼职教师,配合专职教师的实践教学,让学生更好地了解社会实际情况,与课程和实验结合紧密结合,提高教学效果。最后,对课程教学、实验和实践教学的事后反思,借助行动研究不断探究与解决自身教学方面的问题,将“学会教学”与“学会学习”统一起来,努力提升教学实践合理性,使自己成为综合型教师的过程。实施3+X模式,提高工业工程专业教学和实验实践水平。 四、结束语 以社会需求为导向,对工业工程专业课程教学和实验实践教学及其策略进行改革。本文结合目前各高校工业工程专业课程和实验实践教学的现状,在专业培养方案和社会需求的基础上,对专业能力培养进行了再设计,对建设实践基地的必要性进行了肯定,并且对教学手段和方法进行了改革。根据工业工程专业的实际需求,改进教学形式,更新和完善教学内容,加强重视教师团队建设,从事相关的实践工作,增强实践经验。另外,还提出了3+X教学模式,课程教学是积累学生的专业知识,实验教学激发学生的学习兴趣,实践教学提高学生的创新性和应用能力,真正起到了课程促进实验,实验促进实践的作用,培养出社会需要的工业工程专业人才。 作者:刘勤明 吕文元 单位:上海理工大学 工业工程专业论文:高校工业工程专业实验教学 一、工业工程专业背景及意义 工业工程(IndustryEngineering,IE)于20世纪初产生于美国,是一门以提高质量和效率、降低成本为目标的集多种工程技术和管理于一体的交叉性学科,其对西方发达国家的工业化及韩国、新加坡等的经济腾飞起着非常重要的作用。我国从20世纪80年代正式开始应用工业工程,经过二十多年的发展,工业工程的应用领域已由最初的传统制造业扩展到服务业、金融业、运输业等多个行业;工业工程的应用内容也由传统的工作研究、设施规划与物流分析,延伸到与信息技术、业务流程再造等紧密结合的现代制造系统等各个领域。近年来,工业工程学科发展十分迅猛,开设工业工程专业的高校数量直线上升,同时教育部也不断出台新的政策,对工业工程的学科建设、办学思想、办学水平等进行规范和评估。工业工程是一门实践性很强的学科,必须通过实验、深入现场,才能真正掌握这门学科的知识。在新形势下,为了适应高校教学改革的要求,须对高校工业工程综合实验进行改革。 二、工业工程专业相关课程介绍 高校工业工程综合实验包含工业工程专业多门专业基础课程和专业课程,是各知识点的综合。其相关课程有“:基础工业工程”“人因工程“”生产计划与控制“”设施规划与物流分析”等。通过对影响企业生产效益的各种因素的研究,包括人因研究、生产线布置及产品制造、生产计划与控制等环节的实验研究和分析,围绕降低成本、提高企业生产效益,提出相应的实施计划和方案。 三、工业工程综合实验教学改革的原则与方向 工业工程实验教学改革应遵循的原则有: (1)循序渐进的原则。工业工程综合实验教学最大的特点是强调实验过程的系统性,应遵循循序渐进的原则。 (2)理论联系实际原则。实验教学应以学生所学知识为指导,整合、序化教学内容。 (3)可操作性原则。实验内容既要考虑学生的知识背景和能力状况,又要考虑在一定时期内实验内容实现的可能性,确保实施的可行性与可操作性。工业工程综合实验教学改革思路: (1)引入“启发引导式”实验教学模式。采用“启发式”实验教学,让学生由被动学习改为主动学习。 (2)增加综合实验内容。以往都是对理论内容的验证进行实验,内容虽然有序,但每次内容比较单一,有些同学老是靠本组同学帮助完成,缺乏学习主动性。增加工业工程综合实验内容,则既能提高学生的实践能力,又能培养其学习主动性。 四、工业工程专业综合实验的任务、教学方法及学时分配 实验课程的任务是培养学生分析问题、应用知识以及动手操作的能力。主要方法是在IE两个专业实验室及计算机房等实验场所进行实际操作和训练,教师在现场加以指导。时间为两周,分人因研究综合实验、流程分析研究综合实验和生产计划编制综合实验三个训练模块。 五、工业工程专业综合实验项目与内容提要 (1)人因研究综合实验。主要仪器和设备:JGW-B心理实验台4台,跑步机两台,功能自行车,噪声频谱分析仪两台,计时器若干只,照度计、亮度计各两台。通过声简单反应时实验等实验项目,获取相应的实验数据,了解人的听觉、视觉、触觉、识记等各个方面的能力差异及对工作效率的影响。上述实验,分别在被测试者处于安静状态和运动后状态(在跑步机上以中等速度跑10分钟后)两种情况下进行,通过对实验数据的比较,分析疲劳对工作效率的影响程度。实验的基本操作是:逐个检测被测试者对光、声的反应及注意力、动作稳定性等能力,获取相应的实验数据;正确使用仪器进行实验数据的测试;分析人的听觉、视觉、触觉、识记等各个方面的能力差异及对工作效率的影响。 (2)流程分析研究综合实验。主要仪器和设备:小型流水线设备一台、监控系统一套、电视机两台、计时器若干只。通过小台钻的装配工艺流程分析实验,进一步熟悉和掌握人机操作、双手操作、工时评价、测时研究、动作研究等实验手段在生产实际中的应用。主要完成确定流水线节拍、进行流水线的平衡、确定工作地数、配备工人及设计流水线的平面布置等工作任务。实验的基本操作是:逐个进行人机操作、双手操作、小台钻装配等实验,获取相应的实验数据;正确使用仪器进行实验数据的测试;分析流水线节拍、进行流水线的平衡、确定工作地数、配备工人及设计流水线的平面布置等。 (3)生产计划编制综合实验。主要仪器和设备:ERP软件一套(网络版)。通过生产计划及物流分析实验,对小台钻的生产进行规划设计,完成小台钻装配流水生产标准计划的编制、生产作业控制设计、核算单件生产方式下的成本和大量生产方式下的成本等设计任务。实验的基本操作是:正确使用ERP教学软件,进行相应实验数据的录入和归档;制作各种表单;小台钻装配流水生产标准计划的编制、生产作业控制设计、核算单件生产方式下的成本和大量生产方式下的成本。 六、结束语 通过对工业工程综合实验的深入研究,提出了详细的实验项目、内容及要求,为工业工程教学和培训提供了一个良好的基础。这样,既开阔了学生视野,又大大提高学生的实际能力,使学生更好地掌握工业工程的专业知识。 作者:周峰 单位:盐城工学院机械优集学院 工业工程专业论文:工业工程专业双语教学研究 伴随我国改革开放程度的不断加深、范围的持续扩大,国家对大量具有对外交流能力的专业人才需求不断增大。双语课程教学适应了教育国际化发展的需求,能够培养出具有国际合作意识、交流与竞争能力的人才[1]。工业工程的产生和发展是以现代工业化生产为背景,它在发达国家已得到广泛应用,在我国虽然已有20多年的历史,但仍处于建设时期,仍需要向发达国家学习交流。好在可以借鉴国外先进的教学理念,可以利用他们丰富的教学资源,因此,在该专业开展双语教学有助于培养学生的国际视野,增强竞争意识,为进一步培养具有国际竞争力的高质量专业型人才夯实基础。同时,在学生未来成长过程中,离不开用外语进行专业交流[2]。当前国内许多院校工业工程专业开展的双语教学都有着不同程度的随意性和盲目性,质量和数量都不能匹配社会发展对该专业的要求,在教学内容、模式、方法、组织和评价体系等多个方面有待进一步的规范和理论上的完善。作为工业工程专业的核心入门课程,《工业工程导论》的基础性、综合性和实践性较强,对其采用双语教学有着得天独厚的优势,但在教材选择、双语教学模式、教学考核等方面还缺乏实践经验和系统的理论研究,对于怎样有效地发挥双语教学的作用还需要进一步探讨和检验。本人曾在国外学习,能熟练使用英语进行交流,于2010—2011学年在我校率先开展了《工业工程导论》的双语教学工作。为提高课程的教学质量,现将在教学实践中的研究和方向呈现为论文,以期为同类院校开展相关双语教学提供借鉴。现报道如下: 1《工业工程导论》课程的性质与特点 《工业工程导论》是工业工程专业的基础课程。工业工程是一种将人、设备、物料、环境和信息等生产要素进行优化配置,并对工业等生产过程进行系统规划设计、评价创新,进而提高工业生产率和社会经济效益的专门化综合技术,内容日益广泛。它既带有鲜明的工程属性,又有着显著的管理特征,是一门工程技术与组织管理等有机结合的交叉学科。通过学习《工业工程导论》课程可以使学生了解与认识工业工程的基本内容、特点和方法,从而为后继专业课程的学习与实践打下良好基础。《工业工程导论》涉及的内容宽泛,以我们所使用的教材为例,包括如下三个部分的内容。第一部分是工业工程历史、定义和地位,具体有工程和工程教育的历史概述、工业与系统工程、工业与系统工程职能的组织和管理;第二部分是工业工程的职责范围,具体有生产工程、厂址选择、工厂布置、工作测定和设计、财务补偿、作业计划与控制、质量管理、财务管理和工程经济、人事管理、管理系统设计、物料搬运、分配和路程安排;第三部分是运筹学和大规模系统分析的影响,具体有运筹学、确定性的数学规划、工程项目管理、概率模型、系统概念。所以内容宽泛,跨度大,就我校教学计划中规定的32学时来看,只能是选择性的重点讲授上述内容的1/3左右。《工业工程导论》部门内容相对有难度,特别是与工程紧密相关的部分,如:制造工程里面的各种加工方式、流程等相对专业的内容,对于管理类的学生来说有难度。因为低年级的学生只是在认识实习时对制造企业有个初步了解,而认识实习只是走马观花,难以取得更为深刻的理解。另一方面,对于工科院校的学生来说,财务管理、成本控制和质量管理方面的课程显得偏难。再者,运筹学、概率模型等又需要有较好的数学功底。 2《工业工程导论》双语教学的组织与实施 我校在制定本专业培养方案时,选择《工业工程导论》进行双语教学的原因如下:首先,工业工程导论部分内容虽然涉及面广,但难度相对较低。其次,工业工程导论是整个工业工程专业的知识基础,进行双语教学可以使学生在专业知识和外语能力两方面打下坚实的基础。最后,工业工程与承担教学任务的教师专业方向一致,因此,在教学过程中,教师可以对于专业外语更为娴熟,在期望使学生切实掌握课程基本内容的同时,也可通过对外语的大量运用,进一步锻炼和提高自身的英语听说读写的能力。下面从三个方面具体分析该门课程双语教学的组织与实施。 2.1英文教材的筛选 选用什么样的教材,首选要考虑学生的接受能力。因为,作为双语教学知识的吸取方,学生的外语水平和学习思考的积极性对双语教学的效果有着关键的作用。工业工程专业近年来成为工科院校的热门专业,该专业学生的高考英语成绩总体较好。但中学阶段的哑巴英语教学模式导致学生口语和听力偏差。同时,专业词汇贫乏是导致原版教材无法直接使用。另外,学生在课堂上的学习需经过语言和语思维的双重转化。考虑到双语教学的特殊性,教材既要注重专业知识的传授,又要兼顾对学生外语能力的提高[3,4]。因此,生源好、学生基础扎实的院校,应尽量采用原版教材。原版教材语言地道、信息量大、可读性强、内容详实,能够提供该领域前沿专业知识。在选用原版教材的过程中,还应注意英文的难度,语言过难会导致学生的厌烦,进而对专业知识的理解和掌握产生不良影响。需要注意的是,原版教材并非完美无缺,有些内容本该简单精炼,却过于详细,书本过厚,价格过高。因此本人在国外将原版教材《工业与系统工程概论(第3版)》,进行了部分影印编册后发给学生作为教材使用。 2.2教学方法的改进 鉴于《工业工程导论》课程涉及的概念、定义、公式、术语、专有名词的数量较多,并且这些术语不仅仅来自管理科学领域,也来自工程技术领域及计算机技术领域,使用英语讲授对教师和学生都要求很高。教学过程中信息量大,学生在掌握课程的众多知识点之外,还需要记忆大量的专业词汇,并采用英语来进行理解和思维。为保证课堂45分钟的教学质量,课前预习成为必须的过程。在每节课结束前的5~10分钟,在布置该节内容的课后作业的同时,还须安排学生对下一节内容进行课前预习。双语课程的教学不是单纯的英语教学,不能像大学英语授课那样,把对单词、句子和段落的阅读和理解作为重点。只用英语解释会让学生费解,教师还需要用中文讲解,即采用穿插式的教学模式。在课外,学生更需要主动学习,到图书馆或网络,包括一些专业论坛来查阅相关资料,及时温习并整理已学知识。对于生源一般的普通院校各专业,由于课程的专业性和理论性,采用英文教材+中文讲授的模式更与实际情况相符。经过4年的摸索,研究者已从最初采用的全英文教授转变为目前的混合型,并且结合图文并茂的多媒体课件替代课堂板书,丰富了教学内容。如此一来,学生在听教师英文授课的同时,可与授课老师用英语进行课堂专业知识的互动讨论。授课过程中的重点与难点主要用汉语讲授,再让学生精读教材后与老师交流讨论,以真正受益。通过这种模式,优化了传统的教学方法,尝试借鉴MBA教学中的“案例讨论式”教学活动,挖掘学生的主观能动性和参与性,发挥多种教学活动及教学方法的优势,真正提升双语教学效果。 2.3多元的考核制度 在双语教学实施过程中,一个科学合理的考核制度不仅对整个教学的成败起着决定性作用,同时也是调动教师和学生积极性的重要机制[5]。或者说,科学合理的考核制度一方面是可以检验教学效果。另一方面反映了双语教学的教学目标和重点、难点,可以督促学习和引导教学过程。首先,从教师的角度来说,专业素质和外语素质是双语课程教师的基本素质要求。为同时满足大纲和与实际相接的要求,教师要收集和整理很多针对当下中国国情的资料,以充实教学内容,因此其隐性和显性的工作量和难度要比普通教师高很多。此外,由于学生外语能力和专业素质存在差异,采用双语教学往往会对课堂上的师生互动产生影响。一些外语基础弱的学生会产生厌恶情绪,教师可能会在课堂上面临更多的难题。为此,需要学校管理者在政策上鼓励教师深化研究、大胆实践,完善教师的奖惩制度,对其超额付出给予认可。其次,从学生的角度来讲,双语课程的考核应同时关注教学过程和最终考试结果,使二者实现统一。建议教师采用多样化的考核方式,灵活运用笔试、开卷、闭卷、半开卷等方法。并可将教学过程中学生在课堂上的发言及讨论的次数和质量作为评价内容,鼓励学生阅读英文文献、撰写外文报告,学期末考核可将口头考试与书面考试结合。书面考试可中英文结合,建议多考主观题,让学生自主思考,有更大的答题自由度,以锻炼学生的独立分析与解决问题的能力。最后,从管理的角度来讲,双语教学的监督机制也需要建立完善,并纳入日常的教学管理议程,从制度层面对双语教学实行管控,制订详细可行的评估细则,对教学大纲、教材的选用、教案、教学进度表、教师准入条件、课堂教学检查、试卷、学生意见反馈等进行规范化管理,做到有案可查,有章可循。 3《工业工程导论》双语教学效果 经过连续4届的讲授,从10级学生的反感厌恶,到11级学生的新鲜有趣,到13、14级级学生的适应融合。连续4届的统计数据来看,《工业工程导论》双语课程较好地完成了专业基础课的教学任务,并培养了学生的外语兴趣和专业外语水平。从学校近3年的大学英语四六级考试的统计结果来看,工业工程专业的国家英语等级考试通过率和优秀率大幅度提高。从学校教务管理系统“学生评教”模块的统计来看:68%的学生反映经过一学期的双语学习,自身的思维和英语水平有显著的进步,学习兴趣大大提高;12%的学生反映课程讲授的速度太快,信息量过多,导致学生的印象模糊,为此,需要教师精心备课的同时提高学生的参与性。由于学生英语水平差距较大(以12级学生为例,58名同学中,8人通过六级考试,24人通过四级,还有26人未通过四级考试),学生接受能力差异很大。学生在学量专业知识的同时,大量阅读、理解英语必然难度增大,因此,需要根据学生英语基础的不同,因材施教,进行分类教学。 4双语课程教学的建议 双语教学中课程选择与学期设置方面。双语教学的课程设置需要根据专业培养方案的整体性要求,专业基础课程由于相对浅显,且有后续更为深入的专业课程来精讲,是开设双语教学的最佳选择。从授课学期的角度来说,在二年级或三年级上学期开设专业基础双语教学应该是比较理想的选择,此时,学生对专业有一定初步了解,并且在英语阅读和理解方面有所积累。关于汉语和外语之间比重的把握方面的建议。目前双语教学方模式包括如下三类:全外(授课英文,教材英文),混合(授课英汉结合,教材英文)和半外型(授课中文,教材英文)。研究者以为,对普通工科院校各专业而言,因为专业课程的系统性和理论性,采用混合和半外式更为合适。对于文科类专业、且生源质量高的学校,可以尝试全外型。在本人的教学中,学期初期更多的采取半外型,学期中后期则采取混合型,因为本校学生的质量层次偏弱,需要循序渐进的适应过程。需要说明的是,双语课程教学在该校以及国内同级别工科高校仅是起步阶段,许多工作尚在探索中,为使课程质量得到保证,需要教师对教学方法进行认真研究,全面设计与规划双语教学的难度、深度和方法,认真备写教案,准备模型及原版参考资料,使双语教学有目的、有计划地实施。相信在师生共同能力下,双语教学一定可以达到预期目的和要求。 作者:徐宣国 李悦 单位:江苏科技大学经济管理学院 江苏科技大学马克思主义学院 工业工程专业论文:工业工程专业实习方式浅析 一、引言 工业工程生产实习是该专业一个重要的实践教学环节,其目的在于理论联系实际,使学生对所学专业及课程有更深入的认识,提高学生的工程意识和分析解决问题的实际操作能力,目前由于社会经济环境和体制的变化以及其他各种因素的影响,工业工程生产实习工作已出现不少新的问题和矛盾,如何搞好生产实习提高人才质量以适应市场经济的需要是一个急待解决的问题。 二、传统生产实习模式面临的困境 (一)企业接受高校学生实习的意愿降低,导致难以建立充足、稳定的实习基地 近年来,随着市场经济以及人们思想观念的变化,很多企业越来越不愿意接受学生实习。主要原因是:(1)学生到企业实习,由于理论知识不够、实践经验缺乏,很难直接给企业创造利润,相反会给企业正常生产带来不便。(2)一些技术和管理方法先进的企业由于担心企业核心技术泄密而不愿意接待。(3)高校实习经费紧张,付给企业的实习费过低,导致企业不愿接待。 (二)传统实习方式效果较差 我校工业工程专业实习有两种:一种是制造工艺生产实习2周,该实习目的和要求是:学生到汽车制造企业去了解一些典型汽车零部件如:发动机曲轴、缸体、连杆等零件的制造方法、加工工艺以及企业现场的各种装备、刀具、辅具。另一种是工业工程专业实习2周,该实习目的和要求是:学生到企业现场利用所学IE方法和技术对生产线、生产工艺及生产现场进行改善。上述两种实习分别在大三和大四进行。 1.传统制造工艺实习方式与不足。 目前传统的制造工艺实习方式基本上是:学生在教师的带领下来到某一实习企业下属某个车间,由实习企业的工程师简单讲授一下这个车间生产的概况、生产零件的工艺后,就开始带领学生参观生产线和设备。这样的实习效果一般相对较差。原因:(1)一般车间噪音较大,厂方工程师在车间生产线边讲授工艺时,只有在他周边少数人能听到,大部分人听不清。(2)参观时间较短,由于到实习企业参观实习的车间很多,一般半天就要参观实习完一个车间(很多车间实际参观时间在2个小时内),在如此短的时间内,学生要熟悉实习企业的生产工艺、设备、管理方式相当困难。 2.传统工业工程专业实习方式和不足。 我校传统工业工程专业实习方式和制造工艺实习方式类似,也是带队教师带领学生到企业现场,然后在企业工程师讲解完企业概况、生产线和生产工艺后,由学生在企业现场利用所学IE方法和技术对生产线、生产工艺及生产现场进行改善。一般也是半天实习完一个车间,由于时间短,要在如此短的时间内达到实习目的和要求也是非常困难的,因此造成实习效果较差。 三、传统生产实习模式的改革与实践 (一)首先加强实习基地建设 选择好合适的实习企业是搞好实习的前提。近几年我校通过和东风汽车公司进行产学研合作并利用十堰是中国汽车城,十堰市及周边地区有众多的汽车零部件制造企业的区域特点,以及这些企业有我校众多毕业生,且很多都走向中层以上领导岗位,通过充分利用这些资源,我系工业工程专业已经建立了几十个稳定的实习基地。如东风公司发动机厂、东风公司变速箱厂、湖北三环公司等大中型企业。另外为了扩大实习基地,引入生产技术水平和管理水平更先进的企业作为我们的实习基地,我们还实施走出去发展方式,如:经过两年学院、系和实习教师的联系、沟通,通过产学研双赢模式,我系每年派出高职称、高学历青年教师下厂锻炼,同时到企业为其做课题,为企业解决实际问题,而企业为我们的学生提供实习场所。利用这种模式我系工业工程专业在襄樊也建立了5~6个稳固的实习基地,如日产乘用车公司、襄樊变速箱公司。这些企业技术和管理水平先进,学生在这些合资企业实习时积极性很高。 (二)实习方式的改革和实践 1.制造工艺实习方式的改革和实践。 (1)合理安排实习过程和内容。 传统的实习方式,把实习内容和要达到的要求完全寄托于在企业现场由企业工程师、指导教师和学生来解决,由于学生人数多,环境差,时间少,这种指导思想是不可行的。为了提高实习效果,我们改变了传统做法,把一部分实习内容放在校内解决,如在下厂之前,在校内安排一天到二天的实习讲课,在教室里通过多媒体进行教学,结合实习的内容。详细介绍与实习现场有关的理论知识,着重介绍实习企业现场可以看到的各种生产线,各种机床、装备和各种典型零部件加工工艺和关键工序,并配以图片和相关视频,使学生在实习前就对所要实习的内容和现场有一个大概了解,配以多媒体教学详细介绍该车间凸轮轴加工工艺流程和特点、每道关键工序和加工方法,如该工序中最后工序用到砂带抛光加工工艺技术,该工序是学生实习时的兴趣点也是难点,教师可结合图片和视频介绍。这种方式一方面增强了学生实习的积极性;另一方面可以充分利用下厂实习时间,提高实习效率,使学生在企业中的实习收到事半功倍的效果。 (2)建立合理的生产实习考核内容评价体系。 采用多种方式来评定学生实习成绩,我院工业工程专业学生生产实习的考核内容有四部分:考勤、实习日志、实习报告和实习答辩,其中实习报告占总成绩50%,答辩成绩占30%,实习日志占20%,考勤为扣分制,缺勤一次扣5分。缺勤时间占总实习时间30%以上时,实习成绩不及格。实习答辩以5人一组进行,答辩时,实习教师提出一些实习现场的工艺问题,学生进行解答,根据回答的准确性进行评分。另外为了保证实习质量,加强实习过程管理也很重要,如,在实习期间经常抽查学生的实习日子,实习日子记录了学生每天实习学习内容。这样可以督促学生在实习时认真观察记录,防止日后实习报告相互抄袭。 2.工业工程专业实习方式的改革和实践。 我院工业工程专业生产实习是该专业一个重要的实践性环节,共两周,该实习的主要内容是:学生到汽车企业生产现场,把所学工业工程的方法和技术在企业现场进行实际应用。但该实习环节在进行时存在以下问题:①企业提供的实习时间较少,一般只是参观性质的。②受企业产量制约,没产量不生产时,该实习难以进行。针对传统实习方式存在的不足,我们对现行的专业实习方式也进行了改革。即,采用上机虚拟实践+企业现场再实践的模式进行。具体如下:上机虚拟实践,事先对学生要参观实习企业的相关生产线每个工位进行摄像,然后利用购买的工业工程体验式应用平台(ISE系统),在此平台上学生利用所学工业工程知识对该生产线完整视频资料进行工业工程方法和技术分析,即进行虚拟实践,并且得到各种分析结果和报表。如:在利用ISE平台分析一套完整的生产线视频资料基础上,学生可制作该生产线上各工序的SOP(标准作业指导书),制定产线各工序的标准工时和产线工时、制定各工序的标准作业方法并得到《工序标准作业组合表》,制定生产线的《标准工时与人力排布表》、《产线标准作业组合表》,得到产线现状的《平衡率山积表》,对产线进行虚拟改善得到改善后的产线《平衡率山积表》和《作业改善报告》等。由于这些分析手法和得到的相关分析报表与企业实际所用完全一样,经过“实际案例,虚拟实践”后,学生的实践能力极大地提高。在这个基础上学生再到企业现场实习,在企业现场对工业工程方法和技术再实践,再应用。这当中上机虚拟实践和下厂实习可以相互穿插。采用这种实习模式,实习时间利用率提高,效果提高,学生不再走马观花,学生对实习满意度也提高。 (三)加强实习指导教师队伍建设,保证教学质量 工业工程专业的综合性和实践性对实习指导教师综合素质提出了更高的要求。指导教师需要具有扎实的专业知识以及相应的实践经验,才能较好地传授专业知识,解答学生提出的各种理论和实际问题。针对此种情况,我们在选派实习指导教师时有严格要求,对没有带过生产实习的教师必须进行必要的岗前培训,尽量选派有高学历或高职称的教师进行带队指导,另外每年选派没有工业工程实践经验的青年教师到企业锻炼,提高青年教师的实践能力。 四、结语 工业工程生产实习是我校该专业一个重要的实践教学环节,我们通过多年的改革探索逐步形成了以东风汽车公司为长期稳定的生产实习基地,加强生产实习师资队伍的建设,充分利用校外和校内两种资源,改革实习方法,加强实习制度建设,调动学生学习的主观能动性,经过几届学生实习实践表明,这些方法和措施提高了生产实习质量,取得了较好的实习效果,对传统生产实习工作出现的一些问题和矛盾的解决,有一定的借鉴意义。 作者:李峰 单位:湖北汽车工业学院机械工程学院 工业工程专业论文:工业工程专业课程教学探究 一、课程教学体系结构 生产系统建模与仿真课程的教学体系结构分为三大部分:理论教学、实验教学、实践环节。 (一)理论教学 理论教学是生产系统建模与仿真这门课的基础。我校该课程的理论教学为40学时,理论教学部分的内容包括以下九大部分: 1.概述。主要介绍有关系统仿真的基本概念、系统仿真的分类、离散事件系统仿真的基本概念,如仿真钟、时间、活动、进程等。 2.仿真输入数据的收集与分析。主要介绍系统仿真输入数据的收集方法、分布的识别、参数估计方法、拟合度的检验等。 3.伪随机数的产生及其统计检验。主要介绍伪随机数及其产生方法、伪随机数的统计检验(包括均匀性检验、独立性检验、数字特征检验等)。 4.随机变量与随机过程的仿真。包括离散型随机变量的仿真方法、连续型随机变量的仿真方法并介绍随机过程中关于泊松过程的仿真。 5.离散事件系统的建模方法。包括实体流图法及其应用举例、活动周期法及其应用举例以及Petri网建模方法。 6.离散事件系统的计算机仿真策略。主要介绍事件调度法、活动扫描法、进程交互法以及三种仿真策略的比较。7.排队系统的计算机仿真。介绍排队系统的基本概念、分类、排队系统仿真举例。 8.库存系统的计算机仿真。介绍库存系统的基本概念及库存系统仿真举例。 9.仿真结果分析。主要介绍终态仿真、稳态仿真的基本概念,终态仿真的结果分析,稳态仿真的结果分析,多个系统性能的比较分析以及方差缩减技术等。但理论部分涉及的概率论与数理统计的内容较多,如何将枯燥的仿真理论与实际问题联系起来,以提高学生的学习兴趣呢?笔者认为可以从以下两个方面入手:首先,在每次有新的理论介绍之前先以一个背景问题引入,从而提出解决该问题的理论知识。例如生产系统常常会受到市场需求、原料供应、生产环境、生产状态等多方面随机因素的影响,那么在具体仿真时,这些随机因素如何体现出来?从而引入随机数的产生、随机变量的产生、随机过程的仿真等内容。又如在对一个系统具体仿真时,提问:当采用不同的随机数流,仿真结果会随之发生变化,那么实际中如何对仿真结果进行分析,从而得到科学的结论?从而引入数理统计的内容,将其应用于仿真结果的分析。其次,鉴于工业工程专业的性质,有些复杂的数学推导过程可以适当删减,力求学生理解原理,达到能够灵活应用相应理论的目的即可。这里有一点需要强调的是,在多年的教学中,笔者认为第一次课尤为重要,其实这不仅仅是对生产系统建模与仿真这门课,对任何一门专业课都是如此。在第一次课中虽然不能涉及太多的课程内容,但在第一次课首先要告诉学生这门课是研究什么问题的,在什么情况下我们可以借助这门课的理论来解决问题,最好举与实际问题相关联的例子。例如,我在第一次上课时会介绍什么是系统仿真、系统仿真的应用领域、应用系统仿真时应注意的一些问题等等,同时课堂上演示几个可视化的仿真模型,如流水生产线加工系统仿真、服务系统仿真等,通过一些感性认识,使学生对这门课有一个初步的了解,以提高学生对该门课程的兴趣。 (二)实验教学 实验教学是对理论知识进一步理解和深化的有效方式,通过实验教学,一方面可以加深学生对理论知识的理解,另一方面有利于培养学生分析和解决实际问题的综合能力。目前关于离散事件系统仿真的流行软件也有很多,比如:Extend、Flexsim、Gpss、Arena、Witness、eM-plant、Auto-Mod等等。我们在教学过程中采用了Witness和GPSSWorld软件。这两款软件在使用上有较大区别。GPSSWorld属于第二代仿真语言,是基于进程交互的仿真编程语言,特别适用于排队系统的仿真。当然这里的排队系统范围也很广泛,比如,订单的到达可以抽象为排队系统的顾客,订单的处理过程可以抽象为排队等待过程,订单处理完成可以抽象为顾客服务完后离开系统等等。通过此软件的学习,一方面可以加深对离散事件系统仿真的理解,另一方面也可以提高学生调试程序的能力。因为目前即使是可视化的仿真软件要仿真一些复杂的系统,有时也需要编制相应的程序才可以完成,所以通过GPSSWorld仿真软件的学习和应用,对于应用其他的仿真软件也有帮助。Witness是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它既可用于离散事件系统的仿真,又可用于连续流体(如液压、化工、水力)系统的仿真,可视化效果好,通过Witness开发的系统仿真模型易于理解和控制,为加强学生在学习期间深入理解实际运作系统提供了直观的、可行的实验场景。目前在国内有近60所设有IE专业的高校引进了Witness仿真平台。我校的生产系统建模与仿真课程的实验部分为16机时,如果把Witness和GPSSWorld软件的使用连同学生上机实验都放在这16机时完成,很显然时间是不够的,所以我们目前的做法是:在理论课的40学时课堂讲授时,安排部分时间讲授软件,边讲解边演示(约8学时),同时将Witness和GPSSWorld软件的学习版先拷贝给学生,这样学生就可以在自己的个人电脑上安装使用,课下学生自己先练习,同时给学生布置相关的上机大作业,具体上机时,教师主要是解决学生在练习或完成作业时遇到的困难和问题。由于学习版的部分软件功能受限(其实对大多数的仿真已够用),所以我校建立了软件网络互联环境,学生也可以通过校园网在宿舍就可以使用正式版练习,满足了部分学生进一步学习的需要。 (三)实践环节 生产系统建模与仿真这门课的教学目标就是培养学生将仿真技术应用于实践,并解决生产、管理等领域的实际问题。因此,实践环节我们主要从三方面入手: 1.在1周的课程设计中,提供有关生产加工、物流、服务管理等方面的素材,启发学生利用仿真技术完成系统的分析和改善; 2.在大四的毕业设计题目中,设计一些应用仿真技术的相关题目,如关于企业生产流水线的改善; 3.鼓励学生积极参加校大学生创业大赛、工业工程改善大赛等竞赛活动,利用仿真技术结合具体的问题进行分析,我校在这一方面已取得了一些成绩,达到了学以致用的目的。 二、课程教学方法设计与教学手段 本课程采用以课堂讲授为主,其他方法为辅的教学方法。通过课堂讲授,可以使学生理解掌握系统仿真的基本原理和基本方法。但纯粹采用课堂讲授对于理论教学有时会显得有些枯燥,因此在教学过程中适当增加了实验法、演示法、讨论法等。如在介绍系统仿真软件时,一边讲解软件一边进行演示,同时将相关的仿真理论穿插于仿真软件的介绍之中,这样更便于学生理解和体会仿真的基本理论和原理,也便于学生掌握仿真软件的使用和操作方法。课程的教学手段采用以多媒体教学为主,板书为辅(个别时用到的数学理论)的方式。另外,教师在第一次上课时就将联系方式包括E-mail、QQ号、电话等告诉学生,学生可以通过以上方式随时咨询学习中遇到的问题。 三、课程考核 本课程的考核方式采用“期末闭卷考试+大作业”模式,其中大作业包括上机报告和英文文献翻译两部分。上机报告是关于Witness和GPSSWorld仿真软件布置的上机大作业,要求对具体问题建立适当的仿真模型,运行后对结果进行分析,必要时进一步提出改进措施或建议。英文文献翻译要求查找一篇关于仿真技术发展或应用的英文资料,将其翻译成中文,这样做的目的有两个:一方面可以使学生进一步了解仿真技术的发展动态及应用领域,另一方面也可以适当的加深、熟悉一些关于仿真的专业英语词汇,便于以后工作和科研的需要。目前期末闭卷考试成绩占80%,大作业占20%,可考虑加大平时作业成绩的比例到30%,以加强学生对实验环节的重视程度及仿真技术动态的关注程度。 四、课程教材的选取 关于生产系统建模与仿真这门课,目前还没有非常适合我校工业工程专业实际情况的教材,原因是有的教材中所介绍的软件不是Witness和GPSSWorld,而介绍Witness和GPSSWorld的教材关于仿真理论部分又介绍得较少,所以笔者给学生推荐的两本关于理论部分的教材为:肖田元等主编的《离散事件系统建模与仿真》以及周泓等主编的《生产系统建模与仿真》;关于仿真软件部分的教材为:王亚超等主编的《生产物流系统建模与仿真-witness系统及应用》以及谢毅等主编的《离散事件系统建模仿真与GPSSWorld教程》。 五、结束语 生产系统建模与仿真作为工业工程专业的一门专业基础课,其技术目前在生产、管理、物流、服务等领域已得到了广泛应用,我们希望,通过对该课程教学体系的探讨使其在学生今后的科研和工作中发挥越来越大的作用。 作者:刘云 田斌 龚小军 王亚民 单位:西安电子科技大学 工业工程专业论文:工业工程专业人才培养方案研究 1云南农业大学人才培养方案的要求 (1)凝练专业特色,准确定位专业目标。各专业根据社会经济发展及人才市场的需求,明确专业培养定位,根据专业特点和实际情况,合理设置课程体系,优化人才培养方案,形成自身的优势和特色。 (2)强化专业和实践教学。各专业根据自身优势和特点,适当增加专业课、专业选修课学分,强化专业主干课程和专业实践、突出专业特色。要保证列入教学计划的各实践教学环节累计学分不低于总学分的25%(理、工、农类专业)。 (3)优化课程结构,合理设计课程模块。坚持以学生为本,充分考虑学生在能力、兴趣、特长等方面的差异,构建分层次、模块化的培养框架。科学合理地安排必修课与选修课、理论课与实验课、基础课与专业课之间的比例。 (4)推进素质教育,提高学生素质。改革公共课程,把人文教育和科学教育融合到人才培养的整个过,落实到教育的各个环节,通过文理交叉、学科融合,促进学生综合素质的全面提高。 2工业工程专业人才培养方案的主要内容 云南农业大学工业工程专业自2003年成立并招生以来,高度重视本专业人才培养方案的制定与研究工作。2010年,根据学校《云南农业大学本科专业人才培养方案修订实施意见》,工业工程系在2007版人才培养方案的基础上,广泛收集资料,学习和参照国内外高等院校工业工程专业人才培养计划和要求,反复讨论并充分征求本专业教师及学生的意见,进行了认真细致的修订工作。修订后的培养方案包括以下几方面的主要内容。 2.1工业工程专业的培养目标和要求 本专业培养具备扎实的工程技术和计算机技术基础;掌握现代管理科学与系统科学的理论和方法;具有一定的科研能力、实践能力及创新能力;能应用工程技术和管理科学知识,在各级管理部门及企事业单位从事管理系统、生产系统及服务系统的规划、设计、决策、运营、评价、优化等工作;既懂技术又懂管理的复合型工程技术人才。本专业学生主要学习机械工程基础、管理工程基础及计算机应用基础等工业工程专业的基本理论和基本知识;研究管理系统、生产系统及服务系统的规划、设计、运营、管理与控制;接受应用工业工程相关理论与分析方法解决实际问题的基本训练;初步具备规划、开发、设计、运营和评价管理系统、生产系统及服务系统的能力。 2.2毕业生应获得以下几方面的知识和能力 (1)具有扎实的自然科学基本理论知识,较好的人文社会科学基础,较强的本国语言、文字表达能力。 (2)系统掌握机械工程、管理工程、技术经济与管理等与本专业领域相关的基本理论和基本知识。 (3)掌握工业工程学科的基本理论和方法,具备本专业领域的基本知识,了解学科前沿、应用前景和发展动态,熟悉经济建设和企业管理的法律、法规和政策。 (4)具备较强的计算机应用能力和较强的英语听、说、读、写能力,掌握科技文献检索、资料查询的基本方法,具备独立获取知识、信息的能力和一定的科学研究能力。 (5)具备较好的人际沟通能力和创新能力,具有较强的协作精神。 2.3工业工程专业的主干学科及主干课程 工业工程专业的主干学科是机械工程、管理工程、技术经济与管理。其主干课程包括机械制造基础、机械设计基础、运筹学、管理学、工程经济学、基础工业工程、人因工程学、生产运作管理、管理信息系统、设施规划与物流分析、质量控制与质量管理等。 2.4工业工程专业的主要实践教学环节 大学四年的学习过程中,工业工程专业要完成认识实习、金工实习、生产(服务)系统实习、工业工程专业综合训练、运筹学课程设计、数据库技术课程设计、机械设计基础课程设计、基础工业工程课程设计、人因工程学课程设计、工程经济学课程设计、管理信息系统课程设计、生产运作管理课程设计、设施规划与物流分析课程设计、系统建模与仿真课程设计、质量控制与质量管理课程设计、毕业实习、毕业论文(设计)等实践教学环节。 2.5工业工程专业的修业年限 本专业修业年限为三至六年。有条件的学生在按要求修满规定学分的前提下可提前毕业,但最低修业年限不得少于3年;对不能在4年内按要求修完规定学分的学生,经学校批准后可以延期毕业,但修业年限最高不得超过6年。 2.6工业工程专业的毕业学分要求及授予学位 工业工程专业的本科学生毕业时应修学分为176个学分,其中公共必修课模块35学分,人文社会科学及自然科学类课程选修12学分,学科公共课模块20学分,专业基础课模块25学分,专业课模块21学分,专业选修课30学分,实践教学33学分。工业工程专业授予工学学士学位。 3工业工程专业课程体系的基本结构 工业工程是技术与管理相结合的交叉学科,既有鲜明的工程属性,也有明显的管理特征。工业工程专业培养的人才要对各种类型的系统有全面深入的理解,能够对系统问题进行规划、解决和阐释,使系统优化,系统效率明显提高,并因此具备领导跨学科团队的能力。要达到这样的培养目标和培养要求,研究工业工程专业人才培养方案,确立工业工程学科的课程体系,协调工业工程专业课程与工程专业、管理专业之间的关系十分重要。云南农业大学工业工程专业的课程包括必修课和选修课两大类。课程体系是平台式和模块式相结合的复合型结构。课程纵向设置包括公共课、学科共同课、专业课。横向设置以实践教学和素质教育贯穿整个培养过程,形成纵横交错的复合结构。工业工程学科发展过程中,融合了数理统计、工程技术、运筹学、系统工程等技术的思想和方法,其研究领域从制造业扩展到商业、运输业、服务业及政府部门。工业工程专业的课程设置要满足专业发展的要求,其课程体系必须包括素质教育、专业教育、实践教育三大平台。 3.1素质教育平台 包括公共必修课模块(35学分)和公共任意选修课模块(不低于12学分),这部分课程由学校统一安排,也是全校所有专业的学生必须学习的课程,主要包括大学语文、大学计算机基础、大学英语、公共体育基础课、政治理论课、职业生涯与发展规划、就业指导等课程。 3.2专业教育平台 (1)学科共同课模块。包括高等数学I、高等数学II、线性代数与概率论、普通物理学、普通物理学实验等5门课程20学分。 (2)专业基础课模块。包括机械制图、管理学、机械制造基础、运筹学、数据库技术、机械设计基础、基础工业工程、工程经济学等8门课程25学分。 (3)专业课模块。包括人因工程学、系统工程、管理信息系统、生产运作管理、设施规划与物流分析、质量控制欲质量管理、系统建模与仿真、项目管理、制造技术与制造系统等9门课21学分。 (4)专业选修课模块。提供CAD工程制图、工程力学、电工与电子学、管理经济学、会计学原理、微机原理与运用、市场营销学、应用统计学、控制工程原理、产品开发技术与管理、专业英语、供应链管理、工业工程专业系列讲座等课程,要求学生至少选修30学分。 3.3实践教育平台 (1)公共实践模块。包括入学教育/专业教育、军事训练、国家学生体质健康标准测试、毕业论文(设计)等,共计11学分等内容。 (2)专业实验课模块。包括普通物理学课程试验、工程力学课程试验、电工与电子学课程实验、数据库技术课程实验、运筹学课程实验、微机原理与应用课程实验、机械制造基础课程实验、机械设计基础课程实验、人因工程学课程实验、设施规划与物流分析课程实验、系统建模与仿真课程实验等,共计12学分。 (3)实习实践模块。主要包括认识实习、金工实习、生产(服务)系统实习、工业工程专业综合训练、毕业实习以及本专业主干课程的课程设计等,共计22学分。 4问题及建议 工业工程专业高等教育的核心是创造力的培养,培育具有实践能力和创新精神、集技术与管理于一身的复合型人才。虽然我们对云南农业大学工业工程专业的人才培养方案进行了精心的设计、修订和研究,力求科学合理,适应社会发展的需要,但是云南省工业工程专业人才培养存在以下问题。 (1)云南地处西南边疆,社会经济发展水平较低,对工业工程专业的认知程度有限,制造企业中几乎不设工业工程部门和工业工程师岗位,工业工程专业人才对口就业困难。 (2)区域内缺少以集中化管理的先进技术和设备为技术创新提供服务,为工业工程教学提供高新技术教育训练平台的工业工程研究中心,学生少有机会接受工业工程专业先进技术培训和实践的机会。 (3)理论教学与实践脱节。由于教学经费的限制,学校实验室建设不能满足课程建设的需求,教学过程以课堂讲授为主,注重理论性、系统性、专业性、知识性,结合实际的案例式教学较少,学生的专业实践训练不足。要解决工业工程专业人才培养过程中存在的问题,我们提出以下几点建议: ①工业工程是系统的综合优化技术,是解决系统优化,提高系统效率的学科专业,具有广泛的适应性和广阔的发展前景。要加强工业工程专业的宣传,让社会充分认识工业工程专业人才培养的重要性; ②切实加强工业工程专业实验室建设。工业工程作为技术与管理相结合的学科,其生命在于实践。学校的实验室是学生实践的第一课堂。 ③高等教育主管部门应该出台相关政策,鼓励和支持相关单位和部门为工业工程专业的学生提供实习、实践的机会,使该专业的学生广泛参与各种生产、管理和服务系统的运行过程,有机会运用工业工程的理论和方法获得系统优化并提供系统生产效率和效益的实践体验,增强学生的专业信心和专业能力。 作者:阮建雯 唐秀英 商茹 果霖 顾丽春 杨文彩 单位:云南农业大学
工业信息化论文:试论信息化与西部地区新型工业化 [摘要]信息化将有助于提升西部地区的产业结构级次,实现西部地区产业结构现代化和高级化。结合西部地区区域经济发展的特点,通过改造传统产业,发展信息产业,加快信息基础设施建设,全面推进政府信息化、工业企业信息化和社会公共领域信息化工程的建设,走可持续发展的新型工业化道路。 [关键词]信息化 西部地区 新型工业化 党的“十七大”报告中指出,“加快转变经济发展方式,推动产业结构优化升级。这是关系国民经济全局紧迫而重大的战略任务”。同时指出,“要坚持走中国特色新型工业化道路,……大力推进信息化与工业化融合,促进工业由大变强,提升高新技术产业,发展现代服务业,加强基础产业基础设施建设,……” 关于推进有中国特色新型工业化的重要性,在“十六大”报告中也曾指出,“实现工业化是我国现代化进程中艰巨的历史性任务信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。 新型工业化首先是工业化。我国目前已总体上处于工业化的中期阶段,尚未完全实现工业化,这是多数经济学者的共识。由于世界科技革命迅猛发展,信息化浪潮席卷全球,发达国家都已进入后工业化阶段,在这种条件下,我们已不能再走传统工业化的道路。新型工业化的特点,一是科技含量高,二是经济效益好,三是资源消耗低,四是环境污染少,五是人力资源优势得到充分发挥,较好地体现了我国人均资源短缺和劳动力相对富裕的现状。 我国国民经济的发展由于长期受自然条件和人文环境的影响,以东部为主体的发达地区和以中西部为主的欠发达地区长期存在巨大的差距。统计资料表明,发达地区在国民生产总值、工农业产值、外资利用额、外贸进出口额等方面明显领先。西部地区国民经济的发展水平与东部发达地区相比,不仅有较大差距,即使与国内平均水平相比,也有一定的差距。西部地区的工业化程度总体尚处在初级阶段。 实现西部地区经济的“跨越式”发展,就必须在西部地区大力推进信息化与工业化融合,走以信息化推动新型工业化的道路。 一、信息化是推进西部地区新型工业化的核心 1.有助于优化西部地区的产业结构 信息化的主要内容包括:核心层、支撑层与应用层三个方面。核心层是信息网络和信息资源;支撑层包括信息化所需的人才队伍、信息技术、信息产业和信息化所需的各种规制环境;应用层包括应用实效、政府导向、消费观念、用户需求、市场供应和价格定位等。 西部地区在实现工业化过程中,必须寻求新兴主导产业来化解经济发展中形成的各种制约因素,带动经济持续、快速和稳定增长。信息技术产业是直接开拓人类信息功能的产业,主要由集成电路产业、计算机产业、通讯产业、网络化产业软件产业和信息服务产业构成。其具有先导性、基础性、高关联性和高成长性的特点。它的发展能促进生物技术、纳米技术、超导技术和航天航空技术等新兴技术及其产业的发展,并带动教育、研究、信息服务、咨询等新型服务业的发展。从产业的增长潜力、就业功能、带动效益、生产率上升率、技术密集程度以及可持续发展性等方面来综合考虑,确定以信息技术产业为代表的高新技术产业作为主导产业,一方面会促进以知识为产品的软件、生物技术以及信息技术硬件等新型产业的发展,技术密集型产业的比重会上升;另一方面,还会促进以管理和传输信息为主的产业发展,如远程通讯、银行、保险、广告、法律等。这些都必将提高知识和技术在经济增长中的贡献,优化西部地区的产业结构,为西部地区的产业升级和可持续发展,打下坚实的基础。 2.有助于实现西部地区产业结构现代化和高级化 产业结构高级化是指产业结构高质量、高水平、健康协调运行的结构机制,其实质是随着科技发展、分工深化、规模扩大,产业结构不断向高附加值化、高技术化、高集约化提升,形成产业高次化,产业高附加值化和产业高加工度化。 信息化是在工业化高度发展的推动和支持下产生和发展起来的,但其一旦出现和发展起来,便会反过来改造传统工业领域,使现代工业加速自动化、信息化的过程,最终可能将传统的工业生产改造成信息化工业生产。要利用信息技术加快发展金融、物流、旅游和咨询业,提高第三产业在国民经济中的比重,增强西部地区的产业结构整体素质,培植竞争力,实现产业结构的优化升级。形成以高新技术产业为先导、基础产业和制造业为支撑、服务业全面发展的新的产业格局,保证区域经济的良性循环。 3.有助于促进西部地区经济结构调整、提高就业水平和推动城镇化建设 随着信息化战略的实施,必然加快西部地区国有经济的布局和结构的战略性调整。国有资本逐渐退出竞争性领域,区域内国有电子、信息企业的公司制改组改造力度的加大,民营电子、信息高科技企业将得到大力扶持。通过兼并联合、租赁等多种方式参与国有电子、信息企业的改革,非公有制企业的实力不断壮大,它势必将彻底改变由于西部地区所有制结构、产业结构单一的现状,使区域经济结构的合理优化,直接增强经济发展的后劲。 4.有助于促进西部地区科学教育事业发展,实现人才集聚 信息化建设与科教兴国相辅相成,信息化既是科教兴国的重要内容,又是实施科教兴国的重要手段。西部地区工业化的实现,之所以经济发展长期滞后,其中一个重要原因就是人才匮乏,而人才问题根本又在于作为人才培养的基本途径的科学教育事业长期发展过缓。 信息化将改善西部地区信息环境,为文化科学教育事业提供新平台。一方面,信息化环境的改善,可在客观上促进信息化知识在全民的普及;另一方面随着电信、电视和计算机“三网合一”信息网络工程的实施,西部地区国民教育将突破传统的时间和空间限制,e-learning将真正体现教育的公平性,为西部地区培养和储备人才,从而实现西部地区的人才集聚,为经济发展提供人才和智力支持。 5.有助于实现西部地区经济的可持续发展 信息化将推动西部地区产业结构高质、高水平、健康协调运行的结构机制的形成,其实质是随着科技发展、分工深化、规模扩大,产业结构不断向高附加值化、高技术化、高集约化提升,形成产业高次化。产业高附加值化,产品价值中所含剩余价值比例大,具有较高的绝对剩余价值率和超额利润。产业高技术化,产业广泛采用高新技术,技术密集程度较高。产业高集约化,产业组织合理化、科学而灵活,有较高的规模经济效益。产业高加工度化,即加工深度化。产业高次化,产业秩序从传统的一、二、三次产业转向四、三、二、一次产业。实质上,将实现西部地区产业发展的高效益、低能耗、少污染和多就业的可持续发展。 总之,从国家经济发展的层面看,不少国家通过信息化实现了跳跃式发展,或者在国际分工中占据了有利的位置,爱尔兰和印度在软件业中的成功就是典型的例子;而从区域经济发展的层面看,也出现了美国西部“硅谷”发展的神话。这些经验都应该对我国西部地区的经济发展带来有益的启示。 二、西部地区新型工业化进程中信息化建设的限制因素 在我国经济高速发展中,以中西部为主的西部地区经济建设整体水平有了明显提高,但与东部经济发达地区相比,仍然存在着很大差距。从工业化和现代化进程的角度看,西部地区在科学技术特别是生物、电子、网络等高新技术上,与发达地区相比较劣势非常明显。从信息化建设的基础条件看,发达地区与西部地区在信息资源获取、掌握及运用信息技术水平方面的差距已经拉开,形成了“数字鸿沟”。 西部地区企业信息化建设严重滞后,使得这些地区的企业与发达地区企业以及国外企业之间失去了竞争与协作的基础平台,在很大程度上阻碍了西部地区企业参与国际竞争、合作与交流的进程。西部地区企业信息化水平很低,必然造成企业在研发、生产工艺、管理、成本控制、营销等方面成本增加,企业整体运行效率降低,竞争中必然处于劣势。同时,也极大地限制了西部地区企业按现代企业模式成长。信息化条件下企业的成长是知识型的、跨越式的,而这是完全依赖于企业获取、占有、处理、反馈信息的能力的高低。企业信息化建设的滞后,使西部地区企业成长处于传统的企业成长环境,企业扩张和发展极其缓慢,企业难于融入世界经济主流,很难快速形成在国内外有较大影响、对西部地区经济有强大带动力的企业群体。 根据上面的分析,可以将在推动西部地区以信息化带动工业化发展战略的实施过程中存在的这些制约因素,概括起来主要有:从宏观角度来看,限制性因素主要有:(1)企业、社会与政府的信息化程度都还较低,实施以信息化带动工业化发展战略的外部环境较差;(2)信息基础设施较落后,网络带宽不足,转输速度慢,资费昂贵,较大程度上制约了西部地区以信息化带动工业化发展战略的实施;(3)政策和法制建设条件还不成熟,缺少宏观约束和激励机制;(4)地方政府相关职能部门的支持和引导不够。由于国家以信息化带动工业化发展战略正在实施之中,缺乏成功的指导性经验,客观上制约了西部地区企业这一战略的实施;(5)服务中介机构有待进一步发展和完善。 从微观层面看,影响信息化建设的主要因素有:(1)企业管理者对电子商务和企业信息化的重要性和必要性认识不足,对此工作重视程度不够。信息经济是以知识和信息为基础的经济,信息经济的发展将改变企业竞争力的内涵。决定企业竞争力的关键不再是资本,而是知识、信息和技术;(2)企业缺乏工业技术与信息技术兼备的高层次、复合型人才实施以信息化带动工业化发展战略难以顺利起步;(3)r d政策、资金支持力度还较小,企业资金投入有限;(4)基础工作不规范、组织管理制度不够完善。企业管理基础难以适应实施以信息化带动工业化发展战略的需要,亟待进行调整建设和完善;(5)内部资源有一定改观,但远远不能满足企业信息化的需要;(6)以信息化带动工业化,面临系统庞杂、功能复杂、投资巨大、实施周期长、见效益慢的局面,企业大多效益欠佳,发展后劲和实力有限,积极性较低。 三、推进西部地区信息化建设的对策 1.加强信息网络基础设施的建设和管理 信息基础设施是信息化发展的基础和前提,是顺利推进信息化的保障,同时也是信息化发展水平的重要标志。随着国家信息服务业的发展,全国经济信息网、企业产品信息网行业信息网、国际互联网等一大批经济数据网的上网开通通过网络使信息资源得到充分利用不仅是全球经济热点,也已经成为区域经济发展的关键。对西部地区而言,要加快信息网络的建设和加强管理,坚持推进“三网合一”工程,坚持统筹规划,统一技术体制和标准,使网络结构和布局趋于合理化、科学化。要采用先进技术实现网络融合的平稳过渡和升级换代,逐步建设宽带高速信息网,大力发展信息高速公路,进一步优化西部地区实施以信息化带动工业化发展的基础环境和条件。 2.推动信息技术产业化 信息技术的发展是其产业化及广泛运用的前提。西部地区要围绕信息产业的发展,加快从事系统开发集成及信息服务业的企业建设,把信息产业为主的高新技术产业作为重点培育对象,作大、作强信息产业为主的高新技术产业,推动信息产业为主的高新技术产业成为新的经济增长点。要加快制定相关的政策和措施,鼓励工业企业调整产业结构大力发展信息产业为主的高新技术产业,鼓励和吸引国内外资金发展信息产业为主的高新技术产业。要重视在以集成电路和软件技术为重点的核心技术上取得重大突破,要加快软件产业和集成电路产业的发展,支持和提升计算机与网络产品、通讯产品、数字视听产品和新型元器件等产品的发展掌握电子信息产业发展的主动权。要重视加快计算机集成制造系统建设,使工业企业的新产品开发建立在计算机辅助设计与制造的基础上,努力提高技术装备和工艺流程的信息化水平,增加产品的科技含量。 3.加大信息技术对西部地区传统产业的改造 要重视借助现代信息技术引进现代化、先进的管理理念,并强化企业管理制度、技术的改革,使信息化技术的引进实现从单项应用向集约化、综合化、网络化应用方向发展。应用的主要目的是节能、降耗、减少污染、提高产品质量。应用的重点应是国有大中型企业,同时,也要积极引导中小型企业应用信息技术加快企业改造,要通过广泛应用信息技术,加快企业产品更新换代,提高市场竞争力,促进企业生产技术和管理现代化,提高企业的整体素质。 4.进一步促进西部地区科技和教育领域的信息化 科技教育部门一方面要加快自身的信息化建设,进一步建立和完善相应的辅助科研和教育的计算机网络系统,提高科技教育水平,另一方面要肩负起信息化人才培养的重任。充分利用多种教育资源,加快各类信息化人才培养速度,提高专业人才、管理人员的素质和水平,提高广大劳动者的信息化技能,不断增强全民信息化意识。 5.加快与西部地区发展相关信息化社会环境的建设 信息化带动工业化,要有相应的信息化社会环境保证。加快区域国民经济宏观管理部门的信息化建设,提高经济运行质量和效率;提高金融、海关、税务、外贸、商检等部门和行业应用信息技术的水平,使金融、财税、外贸的宏观调控在西部地区经济发展中发挥重要作用;加快发展面向经济和社会的信息服务业。信息服务业是信息产业中最具活力与潜力的新兴产业,它直接服务于国民经济及社会发展的各个领域,对于开发、信息利用、信息增值具有重大带头作用。 6.重视和加强对企业开展信息化工作的指导 企业作为国民经济的基本单元,其信息化程度是国家信息化建设的基础和关键。对西部地区而言,现阶段的主要任务在于引导企业将已有的各种以信息技术为主的高新技术与企业的生产有效结合,实现科技成果的转化与推广,积累经验,增强企业发展的后劲。要实现这一目的,地方政府相关管理职能部门一方面要结合地区经济发展对信息化工作的需要,制定本地区企业信息化发展规划,为企业开展信息化提供必要的政策支持;另一方面,还应进一步加强对本地区企业信息化工作的具体指导,并采取切实措施保证各项政策的具体实施。通过政府和企业的有效合作,推动西部地区企业信息化的开展。 综上所述,以中西部为主体的西部地区要实现以信息化带动工业化发展的新型工业化发展目标,政府、企业各级各类人员要树立以信息化带动工业化发展的意识;要制订以信息化带动工业化的发展计划,通过政策调控,引导企业加快信息化建设;要鼓励企业积极发展信息技术含量高的产业,培育新的经济增长点;要通过快捷的信息服务,使企业能够有条件采用先进适用的信息技术改造、提升传统产业。通过充分运用信息技术,有效缩短与发达地区的发展差距,将比较优势转化为竞争优势,以促进经济快速、可持续发展。 工业信息化论文:信息化与新型工业化问题研究 论文关键词:信息化 新型工业化 论文摘要:本文通过深入分析信息化、工业化、新型工业化的内涵,从论和时间的视角,研究信息化在新型工业化中的重要地位和作用,并结合我国经济社会实际,针对如何促进工业化与信息化的融合,以信息化带动工业化,实现新型工业化,提出了对策建议。 坚持科学发展观,以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,加速信息化与工业化的融合,走新型工业化道路,是未来相当长时期指导各项经济工作的基本方针。但在许多地方的实践中看,在对什么是新型工业化、怎样才能走上新型工业化路子等问题的认识和把握上还有差距。在党的“十七大”精神指导下,本文根据理论分析和调查研究,分析信息化与工业化的关系,研究信息化在新型工业化中的地位和作用,围绕如何用信息化带动工业化问题提出建议。 一、对新型工业化的理解和认识 党的十六大对新型工业化的完整表述是:“坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。要真正理解和把握新型工业化的路子,首先要深刻理解和准确把握信息化、工业化、新型工业化等概念及其内涵。 所谓“化”是指由一种特定的力量引起的持续的、内在的改变,在形态上表现为一种趋势,一种进程。在“化”的过程中,这种力量与被作用的事物不是简单的叠加或混合,而是通过渗透达到融合,成为不可分割的有机体,使事物发生某种质变。信息化是指伴随着信息技术的广泛应用而出现的、以信息作为重要的生产和生活资源的一种持续的社会改造和进化过程。在这个过程中,信息和信息技术被广泛应用于人类的生产和生活的各个方面,并引起社会结构各个方面发生深刻变化。而工业化是相对以农业经济为主的社会形态而言的,是指一个国家或地区以机器大生产和城市化为主要特征,不断增加工业经济比重,普及工业产品的应用,改变生产方式,改变经济结构、社会结构的过程。它是就整个社会形态而言的,不仅包括经济结构的变化,而且包括社会、文化、观念、心理等等整个社会生活方式的变化。 信息化与工业化是人类文明进程中的两个重要发展阶段,是现代化的两个基本标志。信息化是建立在高度的工业化基础之上的,是工业化和科技进步到一定程度的结果。信息化既不能超越工业化,更不能代替工业化,但是信息化可以带动工业化,加速工业化进程,并使其运行方式发生深刻变化。国际上,信息化和工业化正在处于相互促进、相互融合中。“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”就是站在战略高度提出来的,符合我国现阶段社会发展情况的一种新型工业化道路和信息化模式;是建立在客观规律基础上的跨越式发展战略;是适应时代变化, 利用后发优势,加速实现现代化的重要决策。 所谓新型工业化是就工业化的实现方式而言,是对工业化的质的描述和要求,它区别于传统工业化的特点是:科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥。党的十六大明确表述我国新型工业化的实现途径是“以信息化带动工业化”,既不是工业经济比重的简单增加或工业内部结构的简单调整,也不是单纯的采用新技术、新方法。而是像党的十七大强调的那样:“大力推进信息化与工业化融合,促进工业由大变强”。 信息化主导着新时期工业化的方向,贯穿于新型工业化的始终,是新型工业化道路的关键,加速新型工业化进程的一切方略都必须围绕“信息化”这个核心手段展开。离开信息化,无论怎样的高技术化,怎样的经济结构,都不可能成为新型工业化,只有用信息化武装起来的工业化才是新型工业化。及时而有力地抓住信息化所带来的机遇,发挥后发优势,实现社会生产力的跨越式发展,是时代的需要。为此,各级政府要“大力推进国民经济和社会信息化”,把信息化作为“覆盖现代化建设全局的战略举措”。 我省面临经济和社会转型与发展的双重压力,必须强化各方面对新型工业化的认识和理解,统筹考虑经济与社会、国际与国内的各种因素,把信息化与工业化的双重任务统一起来,落实到各项方略和实际工作中去。 二、信息化对工业化的带动作用 以信息资源开发利用和信息技术应用为主要特征的信息化过程表现出极为强大的普适性、扩散性、渗透性、融合性和创新性。这些特性决定了信息技术对工业生产的影响无处不在,信息化能够持续地、全方位、全过程地进行,并不断深化对工业化的影响,形成了信息化与工业化相互促进的新型工业化。因此,信息已经同能源、材料一样成为基本的生产要素,并且成为现代经济竞争、市场竞争的核心和关键要素。 信息化带动工业化的实现途径可概括为以下几个方面:一是指明工业化的方向。新型工业化必须在信息化的框架内进行,以信息化为方向,不能脱离信息化的思路。二是促进工业产业的增长。信息技术的引入,带动技术创新,一方面通过增加制造能力、丰富产品、适应个性化需要,扩大工业生产;另一方面直接带动整个信息设备制造业的市场需求。三是促进结构调整。利用信息资源和信息技术,改造原有的工业格局和工业企业的生产、管理和销售,使整个工业领域资源配置有效、结构合理。四是提升工业经济运行质量。通过信息化提高资源利用率、提升企业运转效率,提升产品的质量和服务能力,提升整个产业的活力。五是节约交易成本。通过电子商务,打破地域限制、缩短交易时间,减少交易成本。六是扩大市场需求。通过信息技术的采用,可以创造需求、创造市场,带动工业化的更大发展。 三、信息化带动工业化的战略着力点 目前我国正处于工业化的中期阶段,信息化的带动作用主要应体现在调整经济结构,转变经济发展方式,解决技术水平低、产品科技含量低、管理落后、市场效率低、竞争力差等突出问题上,并以此作为以信息化带动工业化的着力点。 1、以用信息技术改造传统产业为突破口,加速制造业信息化 产业升级是个渐进的有序流动过程,传统产业正在从发达工业化国家和地区向正在工业化的国家和地区转移,我国这种产业的转入国。把握新的历史机遇,把工业化与信息化结合起来,走用信息技术提升传统产业,加快产业优化升级的新路,是建设新型工业化的需要。只要大力引进先进的信息化技术加以优化改造,就能够大大节约传统工业升级换代的时间和成本,后来居上,发展出先进的工业生产力。 信息技术与传统技术相结合,对传统制造业最具有革命性作用是导致了制造系统智能化。现代智能化的企业并不全是高科技的软件企业,大量的智能企业是依靠计算机辅助制造技术消减成本、节约能源、减少浪费,生产传统产品如奶制品、家具、金属制品,甚至水泥等的企业。 要采用各种措施,大力推进企业信息化。一是用信息技术提高企业装备水平。在生产、制造方面,应用信息技术对原有装备进行技术升级,以适应工业生产智能化、柔性化、高速、高效的要求。二是用信息技术改造工业流程,提高企业技术创新和新产品开发、生产能力。三是用信息技术提高传统产品的电子化、数字化、智能化水平,提高产品科技含量,优化价值链,延长传统产品生命周期。 2、充分利用信息资源和信息手段,推进企业管理信息化 信息技术作为管理的工具加入到了管理领域,导致了管理由科学管理向信息管理转变,实现了管理学的又一次革命,使一些过去无法实现的管理思想、管理方法得以实现。现代的信息管理革命的内容主要可归纳为几方面:一是管理结构的扁平化。信息技术在管理领域的应用,实现了信息传递、处理的电子化,导致了管理结构由金字塔结构向扁平结构转变。二是管理方式柔性化。大量规范化、日常管理被模块化的电子信息系统替代,能够很容易地根据管理的需要进行组织结构和管理流程调整,以适应形势和管理的需要。三是管理过程民主化。信息化打破了信息的少数人垄断,使管理的公开化、民主化、科学化成为可能。 目前我国企业管理尚处在经验管理向科学管理转变时期,进入到信息管理层次的企业还不是很多,这说明在我省用信息技术改进管理还有很大的空间。 3、大力发展电子商务,扩大市场渠道,提高交易效率 现代电子商务是运用现代信息技术整合商务活动中的信息流、资金流和物流所创造新的商务模式。一是极大地降低了传统交易活动中的产品搜寻和价格谈判成本,提高了交易效率。二是信息网络与传统交通网络相结合形成的现代物流系统,通过信息技术的优化和整合,最大限度地降低了交易活动中的物流成本和最大限度地节约了物流的时间。中小企业与市场特别是国际市场的通道难以建立,交易成本巨大,大大限制了中小企业的市场空间。电子商务是解决这类企业市场通道的最佳选择,也是成功之路。 4、采取有效措施,促进人的信息化 我国信息化的硬件投入十分迅速,但是在信息化进行大量投入的同时,信息化对传统工业化提升作用不明显,根本的原因就是人的信息化不到位。 因此要尽快促进人的信息化。一是采用组织手段,提高各级领导对信息化战略地位的认识,加深他们对信息化作用、如何发挥信息化效能的理解和把握,提高他们的信息化决策能力。二是提高企业高级管理人员的信息化知识水平,增强他们把信息化与企业生产、经营、管理、决策相结合的能力。三是提高全社会对信息手段、工具、设备的利用能力,提高全社会对信息化管理的适应性和自觉性。 工业信息化论文:论信息化与工业化融合中的区域产业结构升级 论文 关键词:信息化与 工业 化融合 区域 经济 产业结构 优化升级 论文摘要:党的十七大报告明确提出“ 发展 现代 产业体系,大力推进信息化与工业化融合,促进工业由大变强”这一新思想,从产业系统上看,“两化融合”通过对区域主导产业的优化、对辅助产业和基础结构的提升、对新兴产业的催生,促进区域产业结构优化升级。 一、“两化融合”对区域主导产业的优化 区域经济的发展离不开区域产业结构的先进合理和主导产业的正确选择.主导产业既是现代经济发展的驱动轮.也是形成合理的区域产业结构的核心。现代区域经济的增长。从根本上讲是产业部门成长的过程,而成长首先是从主导产业部门成长开始著名经济学家罗斯托认为主导产业的发展对区域经济的增长会产生扩散作用.把自身已有的优势辐射到其产业链上相关的产业中去.进而带动整个区域经济的发展。这一扩散作用的根本在于创新的优势,“在这些部门中,革新创造的可能,或利用新的有利可图或至今尚未开发的资源的可能.将造成很高的增长率并带动这一经济中其他方面的扩充力量”。 “两化融合”本身就会形成区域主导产业。一方面.随着现代信息技术的飞速发展及其在各个领域的广泛利用。 区域 经济 结构调整有赖于积极推动流通、运输等领域的信息化进程。普及推广终端数字设备、条码技术、pos系统、 电子 订货系统、edi技术,实现电子订货、电子转账和票证自动处理。完善大中型商贸 企业 局域网。实现与虚拟商贸社区的互联。建设物流信息公共平台,实现生产、物流、海关、码头、商检、口岸等物流信息系统的一体化。整合公路、铁路、民航、水运、邮政、仓储等部门的信息资源,推进电子商务在服务业中的普及应用。 “两化融合”能促进区域主导产业的增值。信息化与 工业 化融合对于资本的增值作用明显。主导产业是一区域的经济结构支柱,而信息化与工业化融合会锦上添花,通过技术创新,将使生产的可能性边界不断扩大,从而提高经济效益;相反,缺乏了信息化与工业化融合支持的主导产业将在区际贸易中处于极为不利的境地。一方面,该区域主导产业产品难以进入外部市场.即使进人后也会因为产品技术含量低、档次不高而缺乏竞争力,致使主导产业的经济效益维持在低水平上。从我国实际来看,同样是汽车产业.如果简单观察就会发现,在吸引科技能力较强、“两化融合”较突出的一些经济区域中的汽车企业,一般处于中高档市场而在一些“两化融合”能力较低的省市中,即使把汽车生产作为主导产业之一,往往也只能进人中低端市场两者经济附加值的高低、对区域经济 发展 贡献力度的大小不言而喻。 “两化融合”将实现区域主导产业的飞跃。区域主导产业是一定地域空间经济在较长一段时间内经过理性和非理性的碰撞、市场竞争与政府引导后大浪淘沙的产业选择主导产业能在一定时期内支撑起区域经济的发展,但受产品生命周期及区际竞争的影响,不可能永葆长青。在既有主导产业已显颓势、新的区域主导产业尚未成型时,只有依靠“两化融合”来提高区域主导产业的生产率、改进其产品质量、完善其产品性能。从而提高产业竞争力,延长以至推进区域主导产业再获发展“两化融合”对于区域主导产业的优化有着至关重要的作用.特别是制造业在当今我国有着不可替代的地位.在一些地区。信息化发展使制造业发生了非同凡响的改变.不仅使其制造精度大为提高.也促进其产品有了实质性的变化。 二、“两化融合”对区域辅助产业和基础结构的提升 “两化融合”能提高区域辅助产业和基础结构的效率。相对于主导产业的规模效应和受关注程度.辅助产业和基础结构在区域产业结构中往往处于“两化融合”的后端.即信息化建设和投资量一般不集中于此处。但正因为此,“两化融合”在区域辅助产业和基础结构中一旦出现并加以利用,其生产效率将得到更为显著的提高。譬如.在一发达的经济中心。由于产业群和人群的高度集中.难免会出现大量的塞车和运输难题而运输管理的信息化创新。可以大大提高了物流、人流的速度,也客观上提高了资本流动的速度.会大大促进区域经济以至主导产业的发展 “两化融合”会改进区域辅助产业和基础结构的生产方式。在区域产业结构中,处于次席位置的辅助产业和基础结构环绕主导产业而进行.但却因“两化融合”的作用.将使其改变生产方式。如循环型环保产业的兴起,在融入了信息化元素后.不再是过去那种简单的处理各种废弃物。像2005年2月底.福建省首家垃圾焚烧发电厂在晋江建成。该发电厂采用先进的焚烧发电技术,通过信息化的管理.焚烧后的垃圾废渣和尘灰可加工成水泥砖和水泥添加剂.垃圾利用率达99%。 “两化融合”可以形成宽广的区域辅助产业和基础结构。利润是资本追逐的目标.市场经济条件下产业结构的建构在很大程度上依赖于资本的流动。随着区域主导产业因“两化融合”产生的优化发展.既会带动相关产业的前进,又会产生强大的市场需要,从而吸引大量投资的涌入。而且.信息化与工业化融合也会使区域辅助产业和基础结构产生新的亮点,诱导资本的投入。在此情况下.区域辅助产业和基础结构的规模和领域会增大一方面体现聚集效益,使其生产成本降低,最大化利用资源;另一方面,会开拓区域辅助产业和基础的边界范围.能为主导产业提供更多、更优质的服务.挖掘更大的增值空间。 区域经济结构调整有赖于积极推动流通、运输等领域的信息化进程。普及推广终端数字设备、条码技术、pos系统、电子订货系统、edi技术,实现电子订货、电子转账和票证自动处理。完善大中型商贸企业局域网。实现与虚拟商贸社区的互联。建设物流信息公共平台,实现生产、物流、海关、码头、商检、口岸等物流信息系统的一体化。整合公路、铁路、民航、水运、邮政、仓储等部门的信息资源,推进电子商务在服务业中的普及应用。 工业信息化论文:物流信息化建设烟草工业论文 一、烟草工业物流信息化建设现状 我国烟草工业物流体系包括18个工业公司、99个生产点,以及33个省级商业公司和367个商业配送中心,基本上形成了一张覆盖全国的物流网络。烟草工业物流规模庞大,结构复杂,但发展至今仍一直处于分散和独立的状态,在观念、标准、技术、设备、人才方面存在诸多问题,不能形成完整的物流服务链条,已经成为制约烟草工业发展的一大瓶颈。各工业企业物流信息化水平偏低,尽管陆续建成和实施了一些物流信息系统,如运输管理系统、仓储系统、GPS系统等等,但信息系统建设不完整、信息资源浪费严重、数据缺乏统一标准、现有系统之间相互孤立、信息化建设发展极为不平衡等问题已经严重影响了烟草工业物流的现代化进程与发展速度。 二、烟草工业物流信息化建设目标 依据行业物流发展要求,遵循国家局“整体规划,分步实施;统一标准,深度集成;快速拓展,持续推进”总体思路,依据“统一平台、统一数据库、统一网络”的技术要求,工业企业物流应以流程梳理和优化为基础,统筹数据采集、业务处理和管理决策三个应用层面,搭建一个覆盖全面、各向畅通、反应便捷、运作高效的物流信息化体系。 三、烟草工业物流信息化应用架构设计 a)烟草工业物流战略架构。根据行业战略发展规划,物流将作为支持性的业务进入企业核心价值链,与原料、技术、营销三大核心业务共同构成各工业公司核心竞争力。在这种架构下,要求各工业企业物流提供整体服务,同时与三大中心一样,作为核心单位,承担工业物流管理职能,乃至部分供应链服务职能。b)烟草工业物流运作模式。烟草工业物流普遍采用“集中管理、分级实施”的业务运作模式。根据生产、销售、采购需求,制定物流计划,物流中心(公司)根据计划实施运输、仓储等物流作业。上述模式要求对工业企业的各类物流信息实现统一管理,并通过物流中心(公司)实现整体运作和管理。通过对工业内部的信息流和物流的统一管理,将采购物流、生产物流、销售物流环节由物流中心(公司)实行统一组织,打通供应链物流环节,构筑成为一体化物流体系。c)烟草工业物流信息化应用架构设计。基于核心物流业务发展以及物流中心(公司)运行的需要,烟草工业物流信息化建设应充分考虑自身特点和需求。同时,物流信息化系统的规划及应用与行业系统、工业公司相关系统有着密切的关联,需要遵循行业和各工业公司的信息化总体规划和技术标准。依据对相关工业公司信息化现状的分析,物流信息化总体应用架构可以按下图进行归纳:整个应用架构可分为工业物流信息化应用架构及相关外部系统两大部分。就烟草工业物流来说,主要应用应包括决策支持、综合管理、业务管理、业务协同、作业执行以及自动化支持等六大功能板块,以实现整个工业物流不断发展的运营和管理需求。d)烟草工业物流信息化应用系统设计。基于对物流中心(公司)信息化应用架构的设计内容,整合各项应用之间的关联要素和共同点,物流中心(公司)的关键应用系统设计如下图所示:整个应用系统设计包括三个主要层次,一是决策管理层:它是针对业务管理及决策支持等应用功能而设计开发的物流综合管理系统或模块,可以与国家局行业物流系统实现对接,同时也为工业公司物流运营和管理提供数据支持。二是业务处理层:包括智能运输调度与数字仓储管理两大核心系统,以及相对独立的商务结算系统。三是物联网数据采集层,包括GPS/LBS/GIS系统、车载及手持系统、RFID系统、监控系统等。 四、烟草工业物流信息化技术架构设计 a)整体技术架构。按照国家局提出的“统一平台”要求,烟草工业物流信息化应用系统建设所采用的技术架构应以安全、可维护、易拓展、高效率为设计基础,促进技术构架与业务的相互融合、协同工作,使得物流应用系统能够随需而变,满足业务部门的需求。通过对相关工业公司的调研和需求分析,对技术架构进行了如下设计:整个技术架构通过基础资源层、数据交换层、信息资源层、服务引擎层、业务应用层、展现层来搭建物流信息体系,并通过信息安全保障、运维保障体系来确保信息系统安全稳定。b)关键技术设计i.服务引擎层设计。服务引擎层设计主要采用工作流引擎技术,支持BPEL标准,支持SOA架构,支持子流程、流程分支等基本的工作流功能。ii.业务逻辑引擎设计。业务逻辑引擎使用工厂设计模式,通过XML配置文件,运用类反射机制,完成系统业务逻辑部分的定制工作。物流信息系统通过内置的业务逻辑引擎,可以实现业务逻辑部分的高配置性。iii.调度规则引擎设计。采用高效、灵活的调度规则引擎,对于自动配车、自动配载、订单拆分等核心规则的调整或优化,可通过前台可视化配置或定义,无需要后台编程实现,支持热插拔规则变更,易于维护。iv.持久层管理组件设计。采用Cosconetwork.DAO库数据库持久层组件,通过对JDBC进行轻量级的对象封装,来完成应用程序和数据库之间的交互操作,使得系统在更换数据库时将花费更小的代价,也为系统数据权限的实现带来了很大的方便性。 五、总结 本文根据烟草工业物流的现状和发展方向,对工业物流信息化系统的应用和技术架构进行了研究,提出了系统总体框架和建设思路,并结合实际工作将其运用到了某工业公司的物流信息化建设规划之中。该设计方案贴合实际,灵活方便地实现了物流信息化建设目标和要求,通过近一年的设计和调整,依据设计方案进行的信息系统建设已经开始实施并取得了较好效益。 作者:毛凡楷王如龙单位:湖南大学信息科学与工程学院 工业信息化论文:企业信息化和工业化的交互 1信息化与工业化深度融合的内涵 “深度”词语的含义: (1)深浅的程度;向下或向里的距离。 (2)达到的程度很深。 (3)(工作、认识)触及事物本质的程度。 (4)事物向更高阶段发展的程度。信息化与工业化深度融合从具体技术方面包括技术融合、产品融合、业务融合、产业衍生四个层次,而且要求基础信息化广泛、深入本质,向着产业升级换展。从其内涵出发,推进两化深度融合要抓好以下五个方面:推进信息化在工业和建筑业领域的应用和融合,促进先进制造业发展;推进信息化在服务业领域的应用和融合,促进现代服务业发展;推进信息化在农业、能源、交通等基础行业的应用和融合,促进现代农业和能源交通发展;大力推进信息化在自主创新、中小企业和城镇化发展等方面的应用和融合,提升构建现代产业体系的驱动力;推进信息化在节能减排、产业聚集、政府服务等方面的应用和融合,改善构建现代产业体系的保障支撑条件。信息化与工业化深度融合的实施以应用在企业为主,尤其是制造业。将先进的信息技术与企业的传统工业相结合,提升企业在行业内的竞争力,为企业谋求更多的利益。企业信息化与工业化深度融合这一过程本质上是一个信息过程,即企业将新知识、技术、系统和工艺等生产要素重组后引入企业中应用的过程。企业不仅需要通过主动搜寻,处理加工和分析研究相关的信息,还需要促进新信息在企业内部有效流动为企业赢得更多的效益。 2企业两化深度融合及其信息保障体系 2.1企业两化深度融合对信息的需求性企业两化深度融合对信息的需要范围涉及各个领域,全面而深入。主要呈现以下特点: (1)信息需求的准确性、完整性和系统性。信息技术、信息系统或信息产品等用于企业时要求企业人员(包括:战略层人员、战术层人员和作业层人员)准确、全面和系统的掌握与此相关的所有信息,所谓“知己知彼,百战不殆”。准确性是对企业人员在获取信息时最基本的也是最重要的要求。完整性、系统性是要求企业人员将信息化融入本企业时,借鉴成功企业实例,提高应用效率,减少不必要的浪费。 (2)信息需求获取的多样性。企业两化深度融合对信息的需求范围广泛而深入,因此企业人员在获取信息时要从多渠道,多角度来获取多样信息,即信息源的多样性。企业中的信息源包括企业的内部信息源和企业外部信息源,如:专利文献、政策汇编、技术手册、标准汇编、研究报告,新技术、新材料、新工艺、新设备和动态性资料汇编、市场、客户、产品样本、实物、会议等。随着内联网、外联网和互联网的发展,企业开发或购买的数据库以及信息服务机构提供的数据库,行业网站等陆续都成为企业重要的信息源。 (3)信息需求的依赖性。信息需求的依赖性主要体现在对信息服务机构的依赖性。在这个信息爆炸的社会,企业自身往往无法有效的满足对信息的需求,信息服务机构的出现便解决了企业的这一困扰。为了高效、便捷的获取信息资源,企业对信息服务机构的依赖性也越来越强。 (4)信息需求的阶段性。企业信息需求具有明显的阶段性,例如:企业开发新的信息系统时,在启动、实施和检验阶段对信息的需求特点分别是选择性、调整性和反馈性。在信息系统的启动阶段,企业人员需要选择适合企业需求的信息,以此建立适应企业的信息系统。在实施阶段,企业人员需要不断调整信息需求,使其集中于信息系统的进展情况。在检验阶段,企业人员需要对信息需求进行不断反馈,信息需求的重点是信息系统的适用性和稳定性。 2.2企业两化深度融合的信息保障体系的内涵和要求随着“信息”地位的不断提高,信息和信息系统安全已成为21世纪关乎国家安全的关键因素。尤其是网络时代的兴起,信息化程度空前提高,企业带来更多效益的同时,伴随而来的也就是风险增加、漏洞丛生等“负效应”。信息保障便受到很多企业的青睐。信息保障的对象是信息以及处理、管理、存储、传输信息的信息系统;目的是采取技术、管理等综合性手段,使信息和信息系统具备机密性、完整性、可用性、可认证性、不可否认性,以及在遭受攻击后的可恢复性。企业两化深度融合是一个高度依赖信息活动的过程,对信息和信息保障有着强烈的要求,因此要推进企业两化深度融合的进程,保证成功率,就必须构建适合企业的信息保障体系。企业两化深度融合的信息保障体系应该是一个基于促进两化深度融合的,具有强大的数据采集、加工、存储、传递和利用能力的系统。其目标是为企业提供良好的信息服务,即能够提供时效性好、价值高、质量好、针对性强、全面系统的信息资源,提供促进企业在两化深度融合的强有力的信息支持,降低风险,提高企业两化深度融合的成功率。因此企业两化的信息保障体系具有如下要求: (1)具有强大的信息采集、加工、存储、传递和利用的能力。为了实现企业两化的深度融合,企业能够利用先进的信息技术,通过企业内外部各种信息源获取多样性的信息资源,对大量的信息资源进行信息抽取,最终得到结构化的分类数据供企业决策者参考。 (2)具有畅通的信息渠道。畅通的信息渠道是信息保障体系必备条件之一,其目的是消除信息噪声,减少信息失真和污染程度,以保证信息的安全和准确度,供决策者做出正确的决策。 (3)具有良好的环境适应性。企业两化深度融合的信息保障体系需要具有一定的弹性,即具有良好的环境适应性。企业时刻受到内外部环境的影响,因此企业两化深度融合的保障体系能够随着环境的变化而调整,增补新的功能以满足企业的信息需求。 3企业两化深度融合的信息保障体系的构建 根据信息保障体系的内涵和要求,构建促进企业两化深度融合的信息保障体系时,需结合其关键影响因素。由于各个因素之间存在联系性和制约性,使得在构建信息保障体系时,需统筹各项因素。 3.1信息保障体系的关键影响因素 (1)信息基础设施以计算机为主体的信息基础设施是企业两化深度融合的信息保障体系的硬件基础。企业内外部环境、政策、市场需求和客户需求等信息的搜集、存储、加工、传递和利用均依赖于企业的信息基础设施,强大而稳定的硬件基础便成为信息保障体系的坚强后盾。信息系统是企业两化深度融合信息保障体系的软件基础设施,在信息保障体系中同样发挥着支持性的作用。企业中信息系统主要包括:MIS、DSS、EIS、ERP、SCM、CRM等以及企业信息系统网络,如:企业内联网(Intranet)、企业外联网(Internet)、电子商务\电子数据交换信息系统(EC\EDI)和全球商务信息系统(CALS)等。 (2)信息资源信息资源是信息保障体系的产物,其质量优劣,直接影响了企业两化深度融合的进程。由于信息保障体系对信息的获取方式多样性的特点,同样决定了信息资源的多样性,包括:两化深度融合后企业输出产品的客户喜爱度、产品市场占有率、竞争者的市场占有率等市场信息;政府扶持、资金力度支持和企业相关税收等政策信息;银行贷款利率、风险投资等金融信息以及先进的管理水平、管理技术和先进的管理经验等管理信息。信息资源一般都以网络信息资源和非网络信息资源存在于企业内外部。因此信息资源的获取程度是信息保障体系构建不可获取的因素。 (3)信息人信息人主要指企业中的信息主管、信息技术人员和信息工作人员。信息人的素质直接影响到信息服务的质量。因此信息人是一种复合型人才,即具有专业的信息技术能力,又具有敏锐的洞察力,可以有效辨别信息的真伪。当然,信息人是不可多得的人才,企业在引进信息人才的同时,也要大力培养企业内部人员的信息能力。 (4)信息文化企业信息文化对企业两化深度融合的促进发挥着关键性的作用,因此信息文化也是构建信息保障体系必要的因素之一。企业信息文化对企业具有积极的导向、凝聚、激励、约束和辐射功能,企业信息文化建设的滞后会严重影响企业的信息化建设进程,制约企业的核心竞争力的形成。 (5)评价体系标准的信息评价体系也是构建信息保障体系不可或缺的影响因素,它可以对企业两化深度融合的程度进行定量的评价,以此判断企业两化深度融合的进程和状况。 3.2信息保障体系的构建基于以上信息保障体系的关键影响因素,企业两化深度融合的信息保障体系主要从以下几方面构建: (1)建立企业互助和信息服务平台相结合的信息保障体系。随着社会信息量的不断加大,信息资源复杂多变,企业内部信息系统应用的局限性往往让我们对信息需求可望而不可行,这也阻碍了企业信息化与工业化深度融合的进程。为了提高信息资源的获取度和利用度,首先:加强企业内部各部门的信息交流和传递,避免信息孤岛和信息污染等信息无法高效率传递和共享的现象。其次:可以加强企业--企业中间的相互交流,利用各企业的优势查缺补漏,实现信息资源的共同开发和共享,也可以发展国际交流获取国外先进的信息资源、信息技术和管理经验等。企业在互助的同时也可以与信息服务机构建立起长期合作关系,借以利用信息服务机构先进的信息服务,获取有利于企业两化深度融合的信息。因此企业互助和信息服务平台相结合的信息保障体系是必要的。 (2)建立利于企业两化深度融合的网络信息资源和非网络信息源相结合的信息保障体系。信息资源是信息保障体系的输出成果,其质量好坏直接关系到企业两化深度融合进程,因此企业应该利用企业扎实的基础设施将从网络获取的信息资源同企业获取的非网络信息资源(如:会议记录、专利文献、产品说明书等)结合起来,从多渠道、多角度获取企业的信息资源,保证信息资源的完整性、系统性和准确性,并可以达到创新企业信息需求和集成信息资源的目的,为促进企业两化深度融合提供完整的信息基础。 (3)建立信息收集能力和信息技能相结合的信息保障体系。随着网络信息交流在信息获取渠道中地位的提升,企业员工对信息的收集,辨认能力以及成为企业关注的焦点,因此信息服务人员希望企业员工可以掌握住网络信息源分布,网络信息检索等相关信息技能,所以企业管理者应该承担起向信息工作人员培训网络技能的任务,并向他们传递最新的信息源动态变化和常用网络技术的知识。 (4)建立一套具有标准评价体系的信息保障体系。企业两化深度融合的信息保障体系的质量、效果必须进行系统的,科学的评价。通过有效的评价,可以定量的判断出企业两化深度融合的进程和融合中出现的问题,有则改之,无则加勉,总结经验和教训,为下一步的发展做好铺垫。目前,我国还没有制定出科学的评价体系,因此我们在建立评价体系时一定要秉着科学性、层次性、整体性、可行性和对比性的原则。 4结论 在信息保障体系构建中企业的信息制度、信息组织结构和信息文化等同样不能比忽略,企业当然也要结合自身情况应用适合自己的信息保障,提升企业产品在行业中的竞争力,获取更大的利益。作为中国经济转型中强有力的代表--信息化与工业化深度融合。这一政策的指定体现了我们党和政府对信息化和工业化和我国经济转型的深刻认识。因此,本文的信息保障体系的构建希望能够为企业信息化与工业化深度融合的顺利进行提供微薄之力。 作者:徐迎迎单位:安徽财经大学管理科学与工程学院 工业信息化论文:浅析工业行业信息化 摘要:用岭回归削弱多重共线性的影响,对中国工业行业36个分行业信息化建设的贡献率进行测定和分析。各行业信息化建设贡献率的差异较大,且在总体上超过了资本和劳动的贡献率。 论文关键词:中国工业行业;信息化;经济增长;贡献率 按传统的增长理论,经济增长取决于可利用物质、资本和劳动力等要素,这些物质、能源是有限的,绝大多数是不可再生的、不可共享的。因此,一些经济学家为经济增长的潜力而担忧。信息是同物质、能源构成客观世界的三大要素之一,它是无限的、可再生的、可共享的。经济信息化的主要特征是信息要素广泛渗透到人类社会各种经济活动之中,社会经济发展主要不是有赖于物质材料的增加与新能源的开发,而是有赖于信息力量的推动。全球范围的信息化使信息基础结构成为国民经济的新支柱,以互联网为物理基础建立起来的电象空间成为人类的一种新型生存空间。信息化建设投资很大,信息化基础设施的建设速度很快,但却不容易将信息化的投入和产出建立内在联系,准确明显地测算出信息化建设的效益来。科学评价信息化投资的方向及其效益,具有重要的理论意义与实践意义。 1文献回顾及研究问题的提出 1.1国内外研究现状 20世纪90年代初美国副总统戈尔致力于“信息高速公路”建设,由此引发了美国经济持续1O年高增长、低通胀的“新经济”。为了给美国政府最高宏观决策提供数量分析依据,美国商务部从1998年4月1513起,定期《浮现中的数字经济》报告(后改为《数字经济2000)系列),其中对信息技术产业对美国经济增长的贡献做了总结性描述,报告采集数据,得出结论,认为IT对“新经济”起着决定作用。 为进行信息经济的投入产出分析,M.波拉持(1997)提出一套依据一般的投入产出数据编制信息投入产出表的理论与方法。Weill(1992)分析了电子管制造业IT投资对绩效、销售增长等的影响1。Yosri(1992)对31个主要食品公司研究了1987到1990年间IT支出与税收贡献之间的关系2。GeraldR.Moody(1997)研究了食品存储业信息技术1980到1990年应用后的经济绩效3。Mahmood等(1998)分析了I1r投资对公司生产力的影响4。DewanandKraemer(2000)就生产函数中IT对GDP的影响问题,用36个国家1985到1993年的数据进行了关联度分析5。TheophanisStratopoulos,BruceDehning(2000)比较了运用IT成功的公司和运用IT不太成功的公司,证明IT运用成功的公司有好的财务业绩6。PeterE.D.Love,ZahirIrani(2004)对126个建筑机构作了调查分析,评估IT投资与利润、成本的关系7。与世界发达国家相比,我国信息化建设起步较晚,20世纪80年代中期才开始对信息化理论进行研究。主要从三个方面展开:一是,从区域经济的角度,研究信息化对区域经济的带动作用。如:朱幼平(1996)对1980一一1992年间中国实际GDP与信息、资本和劳动要素用CD函数进行回归分析,得出信息要素对国民经济增长的贡献最高8。袁正(2003)认为我国的信息化发展水平与经济发展水平呈明显正相关9。常永华(2003)利用灰关联分析方法,分析了信息化与西部经济发展的关系,指出西部地区经济落后的主要原因是信息化水平落后10。 二是,从产业经济的角度,研究信息化对产业经济的影响。如:陶长琪(2001)对信息产业与传统产业的经济增长进行了定量分析比较11。尹海洁(2002)认为,信息化使第二产业不再成为劳动力密集的产业,第三产业吸纳劳动力的能力也越来越低12。汪斌、余冬筠(2004)估计了信息化对我国国民经济的带动度和对三大产业的差别影响,发现信息化对工业增长的贡献最大13。 三是,从企业经济的角度,研究企业信息化带来的效益。如:王志江、郭东强(2001)用数据包络分析方法,讨论了企业信息化建设投入产出的相对有效性问题14。国家信息化测评中心(2004)推出了第一个中国企业信息化指标体系,第一次将“建设有效益的信息化”的要求以评价指标的形式落到实处。 1.2对国内外研究的评析 在信息化对经济社会发展的影响研究方面,现有研究主要集中在信息化对国民经济的影响、企业信息化及效益等领域,而对信息化对行业的贡献以及信息化在行业内部作用机理等方面的研究则很少。这一方面是由于相关指标和数据的缺乏,另一方面也是由于对行业领域信息化的特点缺乏系统性的分析和探讨。具体来讲: 一是,现有研究过分宏观或过分微观。如:研究主要集中在区域信息化与区域经济、三产业的信息化水平及其影响、企业信息化的效益等。缺泛行业层面的研究,特别是对工业行业各分行业的信息化水平及其对经济增长的贡献等领域缺少研究。 二是,在用计量模型进行分析时,没有考虑多重共线性的影响。 三是,有的研究结论不一致甚至矛盾。如:陶长琪11(2OO1)认为“信息化对第二产业影响最大,其次是第三产业,再次是第一产业”,而汪斌、余冬筠l3(2004)认为“信息化对第二产业增长的贡献率最大,其次是第一产业,对第三产业的带动比较弱”等。 本研究力求在前人研究的基础上,在中国工业行业信息化建设贡献率研究方面取得进展。 为了保证所分析行业及数据在横向和纵向的可比性及数据的可获得性,本文不分析:木材及竹材采运业、其它矿采选业、其它制造业、武器弹药制造业,且只研究1995——2003年间的数据。行业按《中国统计年鉴》的顺序排列,设置的代码如表1。 y用行业增加值,用行业人数,是行业信息化水平(具体分析及计算过程参见作者论文)。 3对时间序列数据的研究 3.1时间序列数据的一般多重线性回归分析 对中国工业行业36个分行业的时间序列数据按式(3)回归分析。可以得出结论: R均接近l,说明该模型的拟合度比较好,即该模型的回归效果较好。F检验均通过,说明y与K、L、,四个变量对数的线性关系成立。 但有较多的系数没有通过t检验,且有较多的VIF值大于10,说明存在严重的多重共线性。资本、劳动之间存在多重共线性,特别是信息化测度指标体系中包含有资本和劳动的因素,信息化水平与资本、劳动之间的多重共线性更不能忽视。 3.2时间序列数据的岭回归分析 3.2.1岭回归分析(以H34电力、热力的生产和供应业为例)。图1为不同k值时各变量的回归系数连成的曲线,该曲线被形象地称为岭迹。可见,当k到达0.1附近时,三条岭迹都开始变的平稳。本研究k取0.1。 岭回归分析与一般多重线性回归分析回归系数的标准误比较,表3。可见,岭回归分析中各自变量回归系数的标准误均比一般多重线性回归分析回归系数的标准误小。 3.2.2信息化建设贡献率的差异。对中国工业行业36个分行业的时间序列数据均作岭回归分析,并对信息化建设贡献率由低到高排序,如表4。 通俗地说,在该时期内,中国工业行业信息丰裕系数的对数每增长一个单位,能够引发工业生产总值指数的对数平均增长0.5791个单位。尽管上述定量分析结果中不能绝对排除存在自相关因素,但分析结果总体上表明的信息要素成为中国工业经济增长的重要来源这一结论依然是可信的。 信息化对工业内部各分行业的带动作用存在着明显的差异,并非是同步。这可能与信息化向这些行业的渗透、扩散、或这些行业运用信息技术改造本行业的力度等存在较大的差别相关。其中作为国家的基础工业和装备工业,信息化对黑色金属矿采选业(H3)、有色金属矿采选业(H4)带动作用相对较弱尤其值得关注。 4对横截面数据的分析 对横截面数据进行岭回归分析,取信息化贡献率、资本贡献率、劳动贡献率标准化后的系数作图,图2。 可见,信息化贡献率大于资本贡献率,而资本贡献率又大于劳动力贡献率。资本贡献率、劳动力贡献率、信息化贡献率的变化趋势均趋于平缓。 5结论 中国工业行业经济增长与信息化、资本及劳动三者之间有很好的相关关系。经济的增长是由信息、资本、劳动三种要素决定的。其中,信息要素的作用为最大,应该把信息化作为促进中国工业经济增长的主要方式,即通过增加工业经济建设中信息要素的比重为原动力来带动工业经济的快速增长。同时,注意解决某些行业信息化贡献率低的问题。 工业信息化论文:信息化带动工业化 加速航空工业发展 本文介绍了信息技术、信息产业和信息化的内涵及特点,分析了我国社会经济的状况和应该采取的对策,论述了推进信息产业化和产业信息化、以信息化带动工业化的做法,最后对如何应用信息技术加速航空工业的发展提出了建议。 关键词:信息化工业化航空工业 信息技术的应用和信息产业的发展已成为一个国家技术经济实力和国际竞争力的重要标志。据统计,在发达国家信息技术对经济增长的贡献率达60%以上,1996年美国gdp增幅中的1/3来自数字化和网络化为特征的信息产业。发展中国家和地区也纷纷以应用信息技术和发展信息产业为突破口,采用跨越式发展战略,扬长避短,发挥优势,大力发展自身的信息产业(如日本和韩国的微电子业、印度的软件业、台湾的电脑及外设业),从而带动相关产业以至整个国民经济的快速增长。 一、信息技术革命和国家信息化 1.信息技术 信息是有关事物现象的记录和说明。而信息技术主要指信息的获取、传递与处理的有关技术。现代信息技术以微电子技术为基础,以计算机技术为支柱,包括微电子技术、光电子技术、光导技术、自动化技术、通信技术、计算机技术和人工智能技术等。主要有三项: (1)微电子技术。它是微型电子元器件和电路的研制、生产以及用它们实现电子系统功能的技术领域。在这个领域中最主要的就是集成电路技术。微电子技术就是随着集成电路技术、特别是大规模集成电路技术的发展而发展起来的一门新兴技术。目前正向着高度集成、高速、低功耗、低成本的方向发展。它是电子计算机、通信设备及整个信息技术的基础。 (2)电子计算机技术。电子计算机是人类制造出来的信息加工工具。电子计算机技术就是有关计算机硬件和软件的研制及使用的技术。目前电子计算机发展的方向是:以risc(精简指令系统计算机)、并行处理、多媒体技术为主,软件和网络相应发展。 (3)通信技术。就是信息的采集、存储及传输技术。如果说电子计算机是现代社会的“大脑”,那么由程控交换机、大容量光纤、通信卫星及其它现代化通信装备交织而成覆盖全球的电信网络就是现代社会的“神经系统”。数字化、宽带化、综合化、智能化现代通信网络就是通信技术发展的总趋势。 2.信息产业 信息产业是指现代信息设备和软件的生产制造,以及利用这些设备进行信息的采集、储存、传递、处理与服务的部门的总和。狭义的信息产业是指电子信息工业,广义的信息产业是指信息设备业(包括硬件和软件)、信息网络业和信息服务业。目前在发达国家新兴信息产业迅速发展,已成为农业、工业、服务业之后的第四产业,并将进而发展为主导产业。 3.国家和社会的信息化 就是在农业、工业、科技、国防及社会生活各方面,广泛应用现代信息技术,深入开发、利用信息资源,实现社会生产和人类生活全面信息化的过程。这个过程是逐步推进、交互发展的。首先是信息产业化,然后是产业信息化、社会信息化,再后是区域信息化、企业信息化和家庭信息化。国家信息化系统的总体框架由信息源(各种数据库、信息库)、数据传输网络(信息高速公路)以及各种信息应用系统所构成。 信息化不仅在物质领域,同时在精神文化领域都是一场深刻的革命。信息技术的普及和应用形成了全社会的信息网络和知识库,信息知识和智慧成为社会、经济和个人发展的重要因素之一。生产和生活方式的变革必将引起人们思想观念和思维方式的更新。人们之间交往的发展、精神生活的丰富、智慧和创造力的发挥、道德水平的提高、选择空间的扩大、日常生活质量的提高和世界上多种文化的交融和共生等都反映了信息社会新的文明形态。因此,信息化社会的出现将可能开启人类文明的新纪元。 二、我国社会现状分析及应采取的对策 建国以来,特别是改革开放以来,我国社会生产和国民经济取得很大发展。建立了比较庞大的工业体系,信息产业也取得令人瞩目的成就。但是从总体上看,与先进国家相比还有很大差距。技术装备落后,高消耗、低效益,粗放经营,自动化、信息化水平低。1999年我国信息产业国内生产总值占全国gdp的比重只有3.4%,对全国gdp增长量的直接贡献率只有10%左右。在我国,工业和农业等传统的物质生产经济仍居主导地位,工业化和现代化远远没有完成,仍然是一个比较落后的工业农业国,属于尚没有完成工业化的发展中国家。 那么我们应该采取什么样的对策呢?能不能跨越工业化直接驶入信息化的快车道?或者等完全实现了工业化再来推进信息化呢?不行,这两种做法都是不可取的。 第一,工业经济时代是不能跨越的。因为无论社会怎样发展,物质产品的生产和消费都是最基本的人类活动,任何经济形态都要围绕物质产品实体来进行资源配置。工业生产技术是人手的延伸,而信息化生产技术是人脑的延伸。“脑”的发达可以导致生产过程的知识密集和智慧化,但物质产品实体的最终完成还要借助于"手"。因此,加工制造工具在信息经济中仍然是一线"劳动大军"。虽然信息经济以智力资源为主要依托,但生产过程的展开必须配以相应的自然资源,信息经济的运转要以工业经济的一定水平为基础。这就是说,尽管人类社会正迈向知识经济和信息时代,但物质生产仍将是发展社会经济和提高生活水平的基础,而工业化特别是提高制造业的科技水平,仍然是现在和今后一段历史时期内中国经济和社会发展的主题。 第二,不能消极等待。要抓住信息技术革命的发展机遇,在加速实现工业化的同时,积极推进信息化建设,实现技术上的跨越式发展。首先,从基础资源的形式看,我们可以避免以大量消耗能源等自然资源为代价,而转向以知识为资源基础来实现工业化。其次,从主导性生产工具的换代来看,我们可以减少那些以大量应用加工制造工具为特点的传统产业,转而发展以信息化生产工具为特点的现代高新技术产业,从而快速缩短与发达国家的差距。此外,从现代化发展的时序来看,既然人类已经开始步入知识经济时代,那么“后发现代化”就可能发挥其“后发优势”,不去经历那些不再必要的传统现代化历程。例如,近年来我国在电子计算机和通信产业方面跨越模拟化阶段而一步进到数字化阶段,农业上更多地依靠信息技术和生物技术等就是证明。 所以,采取的对策应该是:既要加速工业化、又要推进信息化,以信息化带动工业化。要抓住机遇、迎头追赶、局部突破、跨越式发展。 三、以信息化带动工业化 这要从信息产业化和产业信息化两方面来做。 1.大力发展信息产业,实现信息产业化 最近十年,我国信息产业突飞猛进,电子、邮电、广播电视行业发展很快,信息装备提供能力、信息传输能力和信息服务能力明显增强,为我国信息化发展奠定了基础。特别是计算机硬件产业,平均每年以45%以上的速率增长。从1993年开始实施的“金桥”、“金卡”、“金关”、“金税”等信息化重大工程取得成效。国家公共经济信息网工程、计算机互联网工程、公用数据网等国家信息基础设施已经启动和实施,通信基础设施和网民已经覆盖了中国的重要城市。世界上最长的京、汉、广光纤通信干线已经开通,七横八纵的光纤通信网络正在建设。国家及许多省市和部门都制定了信息化发展规划。信息技术和信息产业在我国社会和经济发展中的作用和影响越来越大。 (1)要把信息资源开发利用作为信息化的核心内容,抓好宏观经济决策、工农业生产、科技教育和社会生活等领域的信息资源开发; (2)要加强国家信息网络特别是高速宽带信息网络的建设和管理; (3)通过国家信息化建设带动信息产业的发展,大力开发超大规模集成电路,加快发展信息设备制造和软件产业,提高自主开发能力和系统集成能力; (4)集中力量加快“金”字工程的建设; (5)积极发展信息服务业,改善电子信息产业内部结构,服务于国民经济及社会发展的各个领域; (6)促进科技教育领域的信息化,提高科技教育水平,加快信息化人才培养,提高广大劳动者信息化技能,增强全民信息化意识; (7)加快国民经济重点领域的信息化建设; (8)与行政管理和技术管理相结合,抓紧制定信息化立法规划,逐步形成信息化法制体系。 2.用信息技术武装传统工业,推动产业信息化 (1)用信息技术武装、改造和提升传统产业。通过微电子、计算机、网络技术的应用,推动产业研究开发和设计水平的提高和工艺技术的变革。例如,在机械制造业发展计算机集成制造系统(cims),以信息技术为主要手段,运用各种先进工艺技术和管理方法,把企业的技术、经营和人员集成起来,把机制的改革、机构的改组、技术的改造和科学管理集成起来,这是加速传统制造业工业化、现代化和信息化的切入点和必由之路。 (2)通过电子商务特别是企业间电子商务的应用,推动营销、运输和服务方式的变革,降低成本,扩大工业品市场规模。 (3)通过促进信息产品与传统产品的融合,以及信息技术在新产品中的广泛应用,增加产品的信息技术附加值。 (4)加速企业生产、经营管理的信息化进程,实现现代化管理。突出全球化的"现代意识管理",突出知识化的"智能资本管理",突出网络化的"模块组织管理",突出产销一体化的"生态营销管理",突出创新化的"技术开发管理",突出竞争化的"人才激励管理"。从而盘活存量资本,提高生产质量和工作效率,增强企业的活力和竞争力。 四、应用信息技术,加速航空工业发展 航空工业是典型的制造业和高技术产业,信息技术的应用和信息化对航空工业的振兴发展具有重要意义。航空产业信息化,就是运用先进的信息技术和现代管理思想,实现研究、设计、制造、试验、生产、经营、采购、维护、管理等全过程的自动化、网络化和智能化。具体包括研究设计的信息化、加工制造的信息化、试验的信息化、管理的信息化、经营贸易的信息化和保障服务的信息化。 为了实现这个目标,需要抓紧三个方面的基本建设: (1)信息基础设施的建设,包括全行业通讯网络和各单位的园区网; (2)信息资源的建设,包括各种数据库和资料库; (3)信息应用系统的建设,包括各单位、各部门、各专业的应用系统。这是信息技术与各应用领域专业技术相结合的多学科互相渗透的复合系统,是信息化建设的主体和难点。 产业信息化是涉及许多方面的系统工程。针对我国航空工业的具体情况,建议抓住主要矛盾,重点突破,逐步推进。笔者以为,研究设计信息化和加工制造信息化是最影响全局的重要关键,应集中力量首先加以突破。 研究设计信息化,核心是推广应用计算机辅助设计技术,包括计算机辅助设计(cad)、计算机辅助分析(cae)、计算流体动力学(cfd)、计算结构力学、计算材料学和数值仿真等。通过计算机数值计算和仿真,可在加工制造之前提前进行航空产品部件、系统和整机的性能、耐久性、可靠性及重量的计算、评估和优化,减少或省去“设计——加工——试验——再设计”的多次循环,使航空产品从“传统设计”转向“预测设计”的新阶段。 加工制造信息化,核心是推广应用计算机集成制造系统(cims),包括计算机辅助设计(cad)、计算机辅助制造(cam)、计算机质量控制(caq)、制造资源管理系统(mrpⅱ)等及其集成。cims工程的目标,就是实现多个厂所异地协同无纸设计制造航空产品。 计算机辅助设计系统和计算机集成制造系统的推广应用,将大大缩短航空产品研制周期,节省研制经费,提高研制质量,从而加速航空工业的振兴发展和现代化。 工业信息化论文:浅析信息化带动钢铁工业持续健康发展 摘要:在这个信息时代之中,信息化技术逐渐深入到各个方面之中,钢铁工业也开始受到了信息化技术的深刻影响,并且在钢铁企业内逐渐呈现出一种信息化管理的经营模式。本文将简单分析信息化技术在发展钢铁工业中的重要性,然后对钢铁工业信息化进程中遇到的问题进行探究,最后提出三个应对措施来促进信息化在钢铁工业中的发展。 关键词:信息化;钢铁工业;发展 1信息化在发展钢铁工业中的重要性 随着计算机与网络技术的深入发展,信息化逐渐融入了钢铁行业的发展之中,并对钢铁工业的发展产生重要的影响,具体可以体现在以下两个方面。第一个方面是将信息技术应用于钢铁制造业能够优化化钢铁企业的生产与管理。在钢铁行业内引进信息化技术,建立一套完整的数据系统,并且通过大数据分析,不仅能够使得数据的统计分析更加准确快捷让企业的产品更加的适应市场需求,而且能够节约人工、降低成本、提高产品质量。第二个方面信息化能够使得钢铁工业持续健康发展。信息化是现今社会发展的趋势,而且已经成为社会发展的主流,所以引进信息化技术成为了钢铁工业这类传统性行业进行改革创新的重要手段。实行信息化管理、提高产品质量、提高管理水平、进行产业升级,这样才能使得钢铁企业紧跟社会发展,进而提高整个产业的发展水平。通过以上的分析,我们可以发现信息化对于钢铁工业的发展具有重要的促进作用。 2钢铁工业信息化发展的问题与策略 随着我国经济的发展、社会的进步,我国的钢铁行业得到了更加全面、更加快速的发展。同时钢铁行业的发展也带来了诸多的新问题,面临着更多新的挑战。接下来将对当前钢铁工业发展面临的问题进行分析,进而从信息化的角度提出几个措施来解决这些问题。 2.1钢铁工业发展进程中出现的问题 目前来说,钢铁工业的发展过程中主要有两个问题。一是环境保护的标准越来越高对钢铁工业的发展提出了更高的要求。近年来伴随着经济的快速发展,大量的钢铁企业遍地开花,短时间内满足了经济快速发展对钢铁的大量需求。与之相伴的是钢铁产能的上升带来的污染环境问题日益严重。所以节能减排开始列入政府部门的重点工作之中,环保的标准也越来越高。而钢铁工业在本身是高耗能高污染行业,要想把能耗和污染降下来势必要向信息化手段寻求帮助,运用信息化管理的手段来切实完成合理利用资源、减少废物排放、合理排放等目标。第二个问题是我国钢铁行业整体信息化水平有待提高,产品结构不合理,产品附加值不高,高端产品比例低,低端产品恶性竞争比较严重。当达涅利、奥钢联等先进的钢铁企业将自家的产品应用于空客A380、迪拜的世界第一高楼BurjKhalifaTower时,我们还在为低端的订单争得头破血流大打价格战。提升产品质量,满足市场需求,已经成为我国众多钢铁企业迫不及待要解决的问题了。没有技术附加值的钢材没有竞争力,没有准确把控市场走向的钢铁企业也终将被淘汰。以上问题都是钢铁工业信息化进程中亟待解决的问题。 2.2促进钢铁工业信息化发展的措施 针对上面的分析,接下来提出三个措施来建设钢铁企业的信息化发展,以信息化的手段来推动钢铁工业的健康持续发展。第一个措施是明确钢铁企业信息化的目标。从可持续发展的理念出发,钢铁企业信息化的发展目标不能仅仅定位在对产品的质量管理上,还应该更加全面、更加深入。譬如,我国的钢铁企业可以将其信息化目标定为五个阶段:应用初级阶段、应用实施阶段、流程标准化阶段、组织及业务整合阶段、通过信息技术实现增长阶段。第二个措施是要提高钢铁工业信息化水平,应该加强与国际先进信息化企业的合作。我国的钢铁企业可以通过与其他有实力的公司进行合作,相互借鉴学习。在企业管理与信息化的研究项目之中建立联系,相互配合,资源共享,这样才能从实际去解决问题达到目标。除了明确信息化的目标、加强与其他企业的合作之外,钢铁企业还可以通过完善企业发展的技术路线以及系统的框架来完善钢铁工程的信息化发展。目前来说,钢铁企业信息化发展过程中存在着重要的两条技术路线,一是定制的产销一体化,另一个是套装软件技术路线。纵观社会的发展,以及考虑以后企业未来的可持续发展,这两条技术路线必将是融合在一起的,这样才能保证钢铁企业的健康发展,所以钢铁企业必须重视将这两大技术路线的融合于企业的发展之中。而在系统框架上,钢铁企业也对自身的企业框架进行考虑研究,完善企业内部的系统架构。以上就是为促进钢铁工业信息化发展提出的三个措施。在钢铁行业内引进信息化技术,能够促进钢铁工业的可持续发展,对于钢铁企业的发展也有极其重要的意义。钢铁工业信息化是一个长期性的过程,需要企业管理人员不断根据实际的变化与要求采取相应的措施来改进,综合运用各种资源来促进钢铁企业的长久发展,进而能带动我国钢铁行业的整体水平的提高,使得我国钢铁工业的信息化建设迈向一个新的高度。 作者:刘港 单位:河钢唐钢不锈钢公司
生产与运作管理论文:信息化时代《生产与运作管理》课程教学改革探讨 摘 要:《生产与运作管理》是企业管理专业的一门核心课程。 现实中,随着信息化技术的发展,国际上制造业已开始进入工业4.0时代,但从《生产与运作管理》的教学实际来看,仍是以传统的理论讲授为主,理论与实践脱节问题比较突出,也不符合培养应用型人才的要求。因此,要提高该门课程的教学效果,引入信息技术对课堂教学进行全面改革就势在必行。本文从信息化时代《生产与运作管理》课程教学的新要求着手,就教学内容、教学方法的改革提出了新的思路和措施。 关键词:信息化;生产与运作管理;教学改革 1 《生产与运作管理》课程概述 生产与运作过程是一切社会组织将它的输入转化为输出的活动过程,它普遍存在于社会组织之中,是社会组织竞争与活力的源泉,也是影响社会组织活动效益的重要过程[1]。生产与运作管理通常包括从生产与运作系统的战略规划、生产与运作系统的设计到生产与运作系统的运行和改进全过程。目前,《生产与运作管理》是企业管理专业的一门综合性专业课程,其内容涵盖管理学原理、高等数学、运筹学、数理统计、会计学、组织行为学、人力资源管理等多学科,旨在研究企业经营管理活动及其规律以提升组织的运营水平、满足顾客消费需求。由于其概括了现代企业运作的理论和实践、总结了一系列指导企业运营的战略、战术、方法和工具,具有极强的实际应用价值,该课程内容在经济社会中应用广泛,不仅是管理类专业的主干课程,还是其他专业学生扩展知识领域、构建完整知识体系的重要选修课程[2]。 2 信息化时代《生产与运作管理》课程教学的新要求 1、信息技术发展带来的新要求 信息技术的迅速发展以及在企业生产实践中的广泛应用,正深刻改变着企业组织生产与运作管理的面貌。当下较为先进的新型生产方式,如精益生产、供应链管理、敏捷制造等,都是在计算机系统的支持下才得以实现的。此外,S多信息系统和信息技术如电子商务、ERP、CRM、PDM、BI、RFID等在社会经济中越来越广泛的应用,也对企业的生产产生了深刻的影响。因此,信息技术成为《生产与运作管理》教学中需要高度重视的核心内容,在《生产与运作管理》课程中培养学生的信息素养成为必然要求。 2、服务业兴起带来的新要求 信息化的普及推动了现代服务业的兴起。现代服务业是相对于传统服务业而言的,一般而言具有五大基本特性,即知识性、高增加值性、高素质性、高科技性和新兴性[2]。通常认为现代服务业大致包括通信、信息服务、金融保险证券、物流、中介和咨询服务、旅游、房地产等行业。一方面现代服务业作为相对独立的产业,有自身的特点和要求;另一方面制造业和服务业已密不可分,突出表现在:制造业企业活动外置带动现代新兴服务业的发展,现代服务业加速向现代制造业生产前期研发、设计,中期管理、融资和后期物流、销售、售后服务、信息反馈等全过程渗透,现代制造业内部逐渐由以制造为中心转向以服务为中心。因此,在《生产与运作管理》课程中需要加强对现代服务运作的教学内容。 3、全球化运作带来的新要求 信息化带来的全球化打破了原有的国界、地域壁垒,企业国际化步伐加快,资源配置范围由局部地区扩展到全世界,跨国公司间的兼并、收购和重组日趋频繁,全球设计、全球采购、全球制造、全球销售成为信息化时代企业运作的主要形式[3]。这在给企业带来机遇的同时,对企业管理尤其是生产与运作管理带来了巨大挑战。因此,在《生产与运作管理》课程教学中,培养学生全球化视野、树立全球化的运营理念,成为了迫切要求。 3 教学内容改革思路 1、突出信息化内容 信息技术已经渗透到现代企业生产与运作的各个方面,因而在课程教学中亟需突出信息技术的内容,如详细讲解或演示CRM、MRP、ERP、CAD/CAM、CIMS、电子商务、物流信息技术等各种信息系统的原理、功能和作用,介绍各种信息系统与先进的生产和管理模式的产生、发展和演变。同时,在实践环节注重学生信息系统应用能力的培养,如ERP软件、Microsoft Project等软件的掌握。 2、突出理论发展前沿 现代的生产与运作管理理论与实践发展很快,在教学中应注意与时俱进,将服务性制造、生态质量、绿色制造、供应链管理、敏捷制造、VMI、联合库存管理等前沿理论纳入教学内容,并可作为专题邀请专家讲座。 3、加强现代服务业内容 传统的《生产与运作管理》课程无论是教材还是授课内容都是以制造业为主,而随着现代服务业的兴起,服务业在社会经济活动中占据着越来越重要的地位。因而,现在的教学中应结合学校的专业特色和毕业生就业渠道,加强现代服务业的教学内容,如针对金融业、IT业、物流业等行业的运营管理,并在课时安排、课程设计方面有所体现。 4、培养学生的全球化视野 传统的生产与运作管理往往局限于组织内部或企业及其供应链之间,而在当今全球化的趋势下,运作管理全球化已成为必然。因而,在教学内容中,应增加国际运营管理的相关内容,以案例分析等方式介绍全球化对企业生产与运作的影响,以培养学生的全球化思维和视野。 4 教学方法改革思路 1、多媒体资料与课堂讲授相结合 信息技术的发展,推动了教学手段的革新,当网络课程、慕课已成为一种潮流,素来以难讲、难懂著称的《生产与运作管理》在教学手段上也需要与时俱进,通过引用信息技术来改进教学效果。在教学实践中,可在课堂讲授时辅以大量的多媒体资料如照片、录像、视频等来加深学生对课程内容的直观认识和感受,比如播放金蝶ERP生产计划、香港机场货运中心运作、蒙牛奶业集团生产管理、安徽烟草仓储中心运作等视频片段,展示双星鞋厂生产过程、波音飞机生产线、广州药厂生产等相关照片等[4]。通过这些多媒体资料的学习,不仅加深了学生对生产管理知识的理解和掌握,更增强了其学习的兴趣和动力。 2、应用Excel软件 生产与运作管理课程中,需要对大量的数据资料进行统计分析,并以此为基础进行决策。而Excel因其友好的操作界面和强大的数据分析功能被广泛地应用于报表处理、数学运算、财务处理、统计分析等方面[5]。将Excel引入生产与运作管理的教学,将帮助学生解决生产与运作管理中复杂的计算问题,不仅可以改变传统的教学方式,也可提高学生应用所学知识解决时间问题的能力。在教学实践中,用Excel进行线性规划分析,解决最优厂址、最优订货(生产)批量、最优产品组合、排队模型等问题时,效果显著。 3、应用计算机仿真软件 《生产与运作管理》是一门以实践为基础的应用型课程,因此在实际的教学中必然要包含大量的生产流程设计的案例,然而由于流程设计的专业化程度高,数学和专业知识都要求达到相当的水平才能够理解老师的讲授,因此学生的学习效率普遍不高。 有条件的学校,可以通过引入Flexsim仿真软件来有效提高学生的学习兴趣和效率。由于Flexsim软件本身所具有的可视性与仿真性,使得教学中的许多流程设计和方案选择更加简洁易懂,同学们可以更加方便的了解流程设计的问题所在,以及应该如何解决出现的问题[6]。同时可视性可以激发同学的学习积极性,窗口式设计又较易上手,所以,同学们在学习的过程中不自觉的就能体会到生产运作的理念。 以前的生产运作课程由于系统的复杂性,必然会引入大量的模型,但这样的文字模型往往要配合晦涩的数学公式,同学们难以理解,互动性不强。而Flexsim的直观立体性可以使同学和老师即时交流、共同探讨,同学可以修改参数设置,增强了参与性和互有浴 4、运用ERP沙盘模拟教学 ERP沙盘实验目前被认为是很好的企业模拟工具,很多高校都开设有沙盘演练课程。通过制造业沙盘和服务业沙盘的操作,学生能够对企业的运作管理包括原材料采购、生产、营销、财务等全过程有直观的体验,从而提升对课程的系统认识[7]。通过近十年的教学实践,学生普遍对沙盘教学的方式和效果比较认可。 生产与运作管理论文:生产运作管理教学模式改革与实践 摘要:生产运作管理是一门学科交叉性较强的课程,具有较强的理论性与实践性。本文首先分析了生产运作管理教学过程中存在的主要问题,随后提出了具体改革措施,以期让学生能够轻松学会和掌握基本的生产运作管理的理论和方法,并具有解决问题与分析问题的能力,全面提升自身的综合素质。 关键词:生产运作管理;教学模式改革;实践实训 一、引言 生产活动是人类从事的最基本活动,是从猿到人的自主性活动,同时也是创造社会财富的力量源泉。而提高劳动生产率进而提升企业的核心竞争力与利润是社会生产中永恒的主题。纵观美国、日本、德国等西方发达国家的经济发展历史,无不与其优秀的企业构成与发展紧密相关,而企业发展的历史在一定程度上又是生产运作管理的发展史[1]。生产运作管理在二战后经历了大产量时代、个性化定制时代、精益生产时代以及大规模定制时代,随着人们对生产运作管理认识的不断深入,其内涵已从制造企业的管理拓展为社会三大产业共同的管理。当前生产运作管理不仅在学术研究上,而且在实际应用中都成为一个较为热门的领域。基于此,对这门课程的熟练掌握将为学生今后走向工作岗位奠定夯实的基础。然而在实际的教学过程中,由于课程的性质本身要求理论联系实际,而通常的教师单一授课模式很难使学生对制造企业现场产生感性认识,因此在教学过程中,普遍存在教师难教、学生难学的情况[2]。如何提高学生的学习兴趣,将抽象的理论知识转变为具体的工程应用实践,从而提升教学效果,是生产运作管理教学改革与实践中亟待解决的一个问题。 二、生产运作管理教学中存在的问题 1.教材内容的针对性与实践性不强。国内有关生产运作管理的教材,较具代表性的为华中科技大学管理学院陈荣秋、马士华编著的教材。此书竭力通过案例、思考题、小组讨论题等形式,将理论与实际相联系,学生反映较好。然而,由于课程本身的实践性特点,且授课学生大多没有生产实习经验,缺乏针对性,因此学生难以把这些理论和实践联系起来,既提不起学习的兴趣,又觉得难以做到学以致用[3]。此外,国内其他一些教材的内容过于偏重于对理论知识的阐述,较少关注生产运作管理发展的新问题与新技术。 2.课堂教学方法单一,实践环节薄弱。生产运作管理课程的课堂教学大多以教师的口授加PPT讲解为主,基本都是教师从头讲到尾,学生被动地听。且由于学生缺乏实际工作经验,导致小组讨论、课题研究等直接让学生参与的方式展开困难,难以有效调动学生的主动参与意识,也很难培养学生利用理论知识解决实际问题的能力。此外,在课程实践环节,虽然也采用软件模拟仿真、沙盘演示、录像播放等方式,但由于实验内容本身只涉及到某一章或某一部分,且实验之间彼此独立,缺乏必要的衔接,不利于学生多方位了解问题的本质,这与企业实际经营运作状况区别明显。 3.学校与生产运作相关的实践实训基地较少。当前,很多学校既没有和当地优秀企业建立良好的合作关系,也没有为学生提供实际生产运作管理流程实验室,使学生难以获得实际的与企业生产经营过程相关的知识与技能[4]。这一方面受制于学校经费的制约,难以购买大量生产业务流程仿真软件与设备;另一方面受制于学校所授理论知识与实际操作的脱节,使大多数企业对学生能否胜任工作岗位产生疑虑。 三、生产运作管理教学模式改革具体措施 1.读、写、议教学模式的引入。读、写、议教学模式,通^在课堂上对现实生活中案例的分析与讨论,使学生对课程的内涵有进一步的理解,其中“读”是指布置一个课题,推荐一些书籍,让大家课后进行阅读,掌握解决问题的相应方法;“写”是指大家以书面的形式写下解决问题的具体方法并进行实际验证;“议”则是指大家做成PPT形式,教师利用上课时间组织学生进行分析与讨论。比如:可以布置学生对学校周围餐厅选址问题、学校食堂经营运作等问题进行实地考察与分析,形成书面报告,并在课堂上组成临时讨论小组(3―5人),并以小组为单位开展讨论,每一小组选派一人做代表性发言,由大家对其进行讨论,最后通过总结与评价,对每一个小组研究的结果进行分析对比,评价其效果。通过读、写、议活动,学生能对目前现状找出多方面的不足和原因提出多种多样的解决策略,极大地调动了学生参与的积极性。 2.利用仿真软件合理设置实验内容,注意各实验之间的衔接。从以下几个方面分析和优化生产运作系统:(1)生产运作系统描述;(2)仿真目标设定; (3)系统绩效指标设计;(4)生产流程和运作数据收集;(5)系统仿真模型的建立;(6)仿真模型运行及瓶颈识别;(7)系统优化策略及其评价。具体实验教学体系列表如下。 3.递进式课程教学体系结构的建立。考虑到《生产运作管理》课程的系统性与复杂性,为便于学生学习与理解,采用分层递进式的模式,将其分为4个层次:(1)《生产运作管理》基本理论教学(以课堂传授为主);(2)生产经营过程模拟训练――以电脑装配生产过程为例;(3)业务流程软件仿真与应用(课程设计);(4)企业车间现场的短期实习、实训。对不同基础、不同年级的学生开设程度应不一样,在教学内容上,根据专业的特点,应有不同的着重点,结构如图1所示。 4.现代智慧企业信息化实训实践基地的搭建。以典型企业业务流程为对象,设置阶段性实训项目。在确定《生产运作管理》课程体系和课程标准后,以典型企业业务流程为载体来设计企业经营活动。在经营过程中,以问题驱动为导向,以实训带动知识学习和技能的掌握,把知识与技能的学习相融合,激发学生的学习兴趣,体现《生产运作管理》课程设计的职业性与实践性。图2―图4为所构建实训基地原理图。 四、结论 随着国际国内经济形式的变化,要求我国从制造业大国向制造业强国转变。而生产运作管理作为信息管理、物流工程等专业的核心课程,如何在人才培养中发挥更大的作用是亟待解决的关键问题。基于此,要加强生产运作管理课程的实践实训环节,完善课程的培养目标,进而提高课程的教学效果,让学生轻松学会和掌握基本的生产运作管理的理论和方法,具有解决问题与分析问题的能力,全面提升自身的综合素质。 生产与运作管理论文:工业工程专业《生产运作管理》实验体系设计与实践 摘要:生产系统一直是工业工程的重要研究领域,《生产运作管理》已经成为工业工程各类人才培养的学科主干课程。针对课程理论性和实践性均很强的课程特性,以及目前实验教学相对薄弱且不成体系的状况,通过昆明理工大学研究生百门核心课程建设项目,以工业工程学科为重点研究构建了一个三维立体架构的生产运作管理实验体系,为《生产运作管理》的实践教学提供了良好支撑。 关键词: 实验体系设计;生产运作管理;工业工程 0 引言 工业工程(Industrial Engineering,简称IE)是对由人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、改进和实施的一门学科,其目标是提高生产率和效率、降低成本、保证质量和安全[1]。在它的发源地美国,工业工程已有上百年的历史,是工程界十大支柱学科之一,为美国经济的发展起到了举足轻重的作用。我国20世纪80年代引入工业工程,1992年在高校开设工业工程专业。我国工业工程学科发展迄今只有20多年的历史,尚属新兴的发展学科。随着我国社会经济的快速发展,对工业工程专业人才需求的日益增大,使得工业工程的教育有了飞速的发展,现形成了多层次(专科、本科、双学位、硕士、博士)、多种形式(电大、自考、高校、全日制、在职学习)、大范围(涉及全国25个省市)的格局[2]。工业工程教育正为我国社会经济建设发挥着越来越重要的作用。 生产系统一直是工业工程的重要研究领域,国家自然科学基金委已连续多年将生产管理、生产计划与控制等列为工业工程(IE)专题。作为一门研究如何将人力、物料、设备、资金、信息和技术等生产要素变换为有形产品和无形服务,为社会创造财富,为企业创造价值的学科,生产运作管理(Production and Operations Management)也已成为工业工程各类人才培养的核心课程之一,图1为我国工业工程学科各层次人才培养中生产管理类的课程设置概况。生产运作管理是对生产运作活动的计划、组织和控制,其内容包括生产运作系统的设计、运行、维护和改进[3]。通过该课程的教学,不仅使学生对生产运作系统有一个较深刻的认识,系统掌握生产运作管理的理论与方法,更重要的是培养学生能够运用这些理论与方法解决实际问题的能力。 由于《生产运作管理》是一门理论与实践联系十分紧密的课程,如何加强实践教学,使学生通过实践过程熟悉生产运作系统的生产运作过程,增强学生对生产运作管理理论的理解和掌握,提高学生运用相关理论分析和解决生产运作管理实际问题的能力,一直是生产运作管理课程的教学难点问题。 1 我国高校《生产运作管理》实践教学研究与应用状况 十多年来,国内很多高校在《生产运作管理》的实践教学方面开展了一些积极深入的探讨,在案例分析、录像播放、专家专题讲座、信息化模拟、企业参观、课程设计和实验教学等方面起得了很好成效,为《生产运作管理》实践教学体系的完善奠定了一定的基础。具有代表性的有:东北财经大学陈福军教授从生产管理的实践性出发,对经营模拟手段在生产管理计划教学中的应用进行了剖析,认为生产管理计划的实践性可以通过连续、动态的经营模拟,在以生产战略为龙头的纵向计划体系和以生产计划为核心的横向职能协调中得到充分体现,并提出教师在经营模拟中应扮演好“导演、导游、导师”三重角色[4]。冯根尧教授提出了运用虚拟现实仿真技术(VRS)组织《生产与运作管理》实验教学的基本设想,并就具体的实验项目设置进行了研究。认为运用虚拟现实仿真(VRS)进行实验教学,是增强学生学习兴趣、提高教学质量和教学效果的有效途径[5]。北京航空航天大学王晶教授以研究生“生产与运作管理”课程为例,提出了研究型的教师团队、与学术研究同步的教材、知识转移和学术研究一体化的教学过程、精细化全程管理的综合创新课程建设理念,强调学生参与和互动性教学的重要性[6]。对外经济贸易大学李兵博士对研究生ERP实践类课程教学内容与教学方法研究开展了专题研究[7]。中山大学陈志祥[8,9]、厦门大学许志端[10]、华中科技大学张世超[11]等学者也针对工商管理硕士(MBA)分别从教学方法、企业参观和IT实验平台等方面开展了研究。上海电机学院通过引进沙盘、ERP软件、模拟仿真系统,建立了生产运作管理课程教学的软硬件平台,开展了校内实验与校外实践(企业参观)相结合的生产运作管理实践教学,加大了学生实践能力的培养,使生产运作管理的教学取得了较好的教学效果,得到了学生的普遍认可[12]。其他许多高校在ERP实验、沙盘模拟、课程设计和实践基地建设等方面也开展了大量的、卓有成效的教学实践,取得了良好的教学效果,鉴于篇幅所限,在此恕不一一赘述。 从我国高校《生产运作管理》教学实践的经验来看,以上方法各具特点: ①案例分析:由教师选取实际企业案例,在课堂上剖析企业的实际做法,总结成功经验和失败教训,这是目前主流的方法。这种方法的关键在于要选取到合适的案例。 ②播放录像:通过录像在课堂上播放介绍典型企业的生产运作管理情况,并结合录像进行适当解析,与案例分析相比这种方法的优势在于它的“真实感”,但目前开放的、有针对性的企业生产运作管理录像资源还非常稀缺,同时这种方式的学生参与程度低。 ③专家专题讲座:通过校友、联合办学单位,邀请企业中具有实践经验的生产运作管理人员进入课堂开展专题讲座,介绍企业生产运作管理的实际做法。同样的问题,企业专家讲通常比任课教师自己讲效果好得多。这种方法的优点还在于沟通了学校与企业的紧密联系,但对于一些地区和学校,合适的专家资源还是少之又少。 ④信息化模拟:利用ERP、仿真软件等现代计算机技术建立信息化实验平台,供学生构建企业生产经营模拟环境,进行企业生产经营过程模拟训练,其特点是从直接体验中学习,不受时空限制。这种方式其实应属于“实验教学”的范畴,如何构建满足教学需要的信息模拟环境(实验设计)是这种方法的关键。 ⑤企业参观:带领学生到一些典型的企业中去参观访问,可为学生提供非常珍贵而实用的学习经验。但这种方式在参观企业的联系甄选、带队参观教师的素质要求,甚至在参观时间安排、交通安全等方面都具有一定的困难和要求。 ⑥实验教学:学生在教师的引导下,运用所学理论知识及和学校资源进行实验方案设计和实验操作验证,然后进行归纳、总结规律的一种教学模式。基本结构为:问题―假设―实验方案设计―实验操作―结论―应用。这种方法具有有利于培养学生的学习兴趣、有利于突出学生的主体作用、有利于充分挖掘学生的潜力,培养其创新能力等优点,是自然科学实践教学的主流方法。这种方法的关键在于科学合理的实验设计。 总之,《生产运作管理》是我国工程类、管理类人才培养的必修课,加强《生产运作管理》的实践教学已经被我国越来越多的高校所重视,各个学校根据专业特点和自身条件,开展了形式多样的实践教学活动,对学生生产运作管理能力的培养起到了良好的促进作用。但是,实验教学作为素质教育和创新教育的重要途径,在我国一些高校《生产运作管理》的教学中还存在着实验安散乱、不成体系的状况,尤其是综合性实验、学生自主设计和动手操作性实验较为匮乏,极大地制约了学生生产运作管理科学素质和综合能力的深入提高。学生自己设计设计实验的能力培养,是中国高等工程实验教育努力的方向。 2 我校工业工程专业《生产运作管理》实验教学体系设计与实践 2.1 背景概述 昆明理工大学工业工程专业于1999年开办,现已形成包括本科、工程硕士、工学硕士和工学博士等多层次的工业工程高级人才培养体系。在各层次人才培养中,生产管理类的课程设置是:本科生以生产系统的运行为重点开设《生产计划与控制》课程(专业必修课,48学时);全日制硕士研究生的教学则以生产系统的运行基础,在生产系统的设计和维护改善方面进行扩充,进行完整的《生产运作管理》教学(专业学位的专业必修课,32学时);非全日制硕士研究生(工程硕士)可根据学员情况有选择地开展《生产运作管理》教学(专业必修课,32学时);博士研究生的则在《生产运作管理》的基础上,进一步开展《生产管理理论与方法》教学(专业选修课,32学时)。由于学生缺乏生产运作的感性认识,实验实践教学建设滞后,填鸭式的理论教学无从调动学生的学习热情和学习兴趣。所培养的学生理论知识掌握不牢、实际应用能力不强的现象在所难免,生产运作管理对工业工程学科的支撑作用也难以体现。要从根本上解决这一问题,“生产运作管理实验开发”势在必行。 2.2 实验教学建设思路及架构 本着“形成几个常规实验,开展一些基础研究,建设一门精品课程,支撑一个学科方向”的思路,在昆明理工大学研究生百门核心课程建设基金项目的支持下,课题组立足于工业工程学科各层次人才培养,兼顾教师教学、科研的需要开展生产运作管理实验设计,构建了一个三维立体架构的生产运作管理实验体系,如图2所示。 验证型实验是学生巩固理论知识、提高实验技能的基本途径,是为了进一步加深学生对所学生产运作管理的基本概念、基本原理和常用方法的理解和掌握,培养学生的实验操作能力、数据处理能力以及其它相关能力而进行的一种基础性实验。验证型也常被称为体验型实验。例如,仿真软件应用体验实验、减速器拆装及结构分析实验、ERP 系统操作实验、ERP系统操作实验、库存控制仿真实验、用Excel求解生产计划实验、牛鞭效应验证实验、质量管理常用工具实验等。 综合性实验是指经过一个阶段的学习后,在学生具有一定的基本知识和基本技能的基础上,对学生实验技能和方法进行综合训练的实验。目的在于使学生能够深人理解生产系统分析的方法和技巧,熟练掌握各种工具对于实际问题的描述,以培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力及查阅中外文献资料的能力。例如,流水生产线仿真实验、需求预测实验、标准时间测定实验、生产线平衡分析实验、车间生产作业计划编制实验、ERP沙盘模拟实训和质量管理分析实验等。综合型实验面向的主要对象本科课程设计、综合训练,以及全日制专业学位研究生。 设计型实验是综合培养学生运用所学理论知识,以问题为导向对所要解决的实际问题提出设计方案,并通过实验或模拟分析等方法进一步发现问题、分析问题、解决问题。设计型实验的目的在于着重培养学生运用生产运作管理的基本原理和方法独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力和科研能力。例如,设施选址与布置实验、流程设计与分析实验、多品种小批量生产系统仿真实验、混流装配线投产顺序的仿真实验、ERP应用模拟实验、ERP集成开发实验、质量管理与控制实验、质量成本模型及其优化实验等。 3 实验开发与应用情况 近年来,昆明理工大学工业工程学科利用“德国银行贷款”和“中央资金支持地方院校发展”项目的支持下,启动了以物流与仓储实验系统、工业工程装配流水线、人因工程实验系统和IE模拟仿真与优化系统为主要内容的工业工程综合实验室,以及以ERP、MES、PLM实验研究为核心的现代工业工程实验室建设工作。为加强实验开发的“软件”建设,我们组织了工业工程本科生、研究生围绕图2的实验架构开展了生产运作管理实验设计,现已开发各种实验21个如表1所示。其中,包括主要面向本科生、以认知为主的验证型实验7个,面向本科课程设计、毕业设计的综合型实验6个,以及面向研究生课程设计、毕业设计的设计型实验8个。各个验证型实验一般可在理论教学中利用2~3学时进行安排,而综合型、设计型实验一般安排在课余,对有能力且有兴趣的本科学生和研究生开放,复杂、大型的实验可扩展完成毕业设计(论文)。这些实验的开发与应用激发了广大学生的积极性,对《生产运作管理》教学质量的提高起到了非常重要的作用。 4 结语 《生产运作管理》是一门理论与实践联系十分紧密的课程,加强实践教学是提高《生产运作管理》教学质量的关键。在各种实践方式中,实验教学作为高等教育中素质教育和创新教育的重要手段,对学生综合能力的培养锻炼具有非常良好的作用,在今后《生产运作管理》的实践教学中还有待进一步充实和完善。 生产与运作管理论文:生产运作管理者的技能与能力培养 摘 要:随着全球经济一体化,各企业间竞争日益加剧,生产1运作管理者对企业的发展起着至关重要的作用。通过文献研究和理论分析等方法,本文提出了生产运作管理者所应具备的五种技能,并对如何培养能力给出了相应的建议。 关键词:生产运作管理者;技能;能力培养 1、引言 从现代制造业发展趋势看,企业与外部环境的关系日益明显,企业对运作战略、竞争战略、生产运作规划等方面的技能要求越来越高。 生产运作管理是组织创造价值的主要环节,是组织竞争力的源泉。生产运作管理所追逐的目标是:高效、灵活、准时、清洁地生产合格产品或提供满意服务。因此,生产运作管理者在企业中扮演了一个至关重要的角色。 生产运作管理者运用了企业绝大部分资金来组织生产运作活动,他们活动的效果决定了企业效益的好坏,因此生产运作管理者对企业发展有着深远的影响,对生产运作管理者的研究就很有必要。 2、文献综述 1955年罗伯特・卡茨在美国哈佛商业评论发表了《高效管理者的三大技能》一文,为管理者技能的研究奠定了基础。温习章《现代管理者应具备的能力及其培养》通过对国内企业在管理者能力培养中存在的问题分析,阐明了他认为现代管理者应具备的技能,分析了当前现代管理者能力培养的现状,最终对管理者能力培养问题提出了相应的策略与建议。2008年冯根尧发表了《从制造业信息化看现代生产运作管理人才的培养》一文,通过分析制造业信息化对企业生产运作活动带来的变革,提出了信息化环境下生产运作管理人员应当具备的能力与知识结构,探讨了现代生产运作管理人才培养的创新思路。2012年许超的《基于时间相关性的危机管理研究》一文,对于如何解决时间短暂性这一危机管理的切入点进行了深入的研究,分别从改变人的主观认知和有效利用时间两个方面对危机管理问题提出系统性的分析思路和解决问题框架。 上述文章多是对管理者进行研究,范围比较宽,对具体部门的管理者应具备的技能研究不够详细。生产运作管理者是管理者中的一部分,他应该具备管理者所必备的技能,但是又由于其专业技能的限制,而有别于一般的管理者。因此,本文对生产运作管理者所需的技能及其培养进行研究。 3、理论分析 3.1有效管理者的三种基本技能 20世纪50年代,美国企业界掀起了一场寻找“理想经 理人”的热潮。罗伯特卡茨认为,许多企业如此强烈地执着于寻找类型化的经理人,以至于它们只盯住某些特定的性格特质或素质,反而忽视了真正应当关心的问题――这个人究竟能做成什么事情。因此,他提出了管理的“技能”说。 有效管理者的应具备三种基本技能。首先是技术技能,即管理者对某项特定活动的理解程度和熟练程度,主要是如何“处事”。其次是人际技能,即管理者作为团队的一员,高效的开展工作,以及促使大家团结协作的能力,主要是怎样“待人”。第三是概念技能,即管理者以整体视角看待企业的能力,即把企业视作一个整体的全局把握能力。 3.2生产运作管理者的分类及学习内容 正如将管理者分为基层管理者、中层管理者、高层管理者一样,生产运作管理者也被分为不同的层次,并且不同层次的生产运作管理者所需学习的内容也有分别。 对于生产现场控制的管理者应以生产过程分析为基础,加强创新研究和开发设计、工艺管理和加工制造、过程协同和质量控制等关键环节的学习。对于生产资源配置的管理者,应以成本分析为基础,加强对外部协作,内部计划及时响应等关键环节的学习。 对于生产运作决策者应对以信息管理为基础,加强产品市场和客户关系,人力资源与资本运作,发展战略和风险管理等关键环节的学习。 3.3危机管理 危机管理具有时间短暂性、不确定性和价值威胁性等特征。危机管理的管理难度大,管理时间短,如果在发生危机时没有进行及时有效的危机管理,那么,对于企业的打击将是十分严重甚至是毁灭性的。危机管理也是生产运作管理者需要面对的一个挑战。 对于危机管理而言,管理者一般有两种思路。第一种是:建立危机预警机制,通过预警机制提前预知公共危机,从而在危机发生之前就全面展开管理活动,针对危机问题进行决策、计划、积极进行资源准备。第二种是:缩短管理活动所需的时间,提高时间的利用效率,采用模式化管理。 4、建议 4.1生产运作管理者所应具备的技能 通过以上的研究,本文认为,一个卓有成效的生产运作管理者应具备以下五种技能。 ①专业技术技能。生产运作管理者对技术的深入掌握,会使得其在质量 管理、生产管理、库存管理中更加得心应手。此外,针对目前不断升级的信息化浪潮,掌握企业的信息化手段与技术也是必不可少的。 ②创新技能。创新能力和创新精神对于生产运作管理者来说是十分重要的,开阔的视野与发散性思维,能够更好地服务于生产 运作管理者在运作战略、运作规划等方面的工作,从而给企业带来价值的提升。 ③人际技能。生产运作管理者要组织工人和技术人员进行生产活动,他们必须具备处理人际关系的能力,要善于与他人合作共事,调动他人的工作积极性,协调众人的活动。要有良好的合作精神,使企业充分利用资源,获得更好地收益。 ④学习技能。制造业生产运作活动包括新产品研发或已有产品的更新,降低成本和提高性能,工艺流程的改进和革新等等。实现信息环境下这些活动的网络化、数字化、电动化、智能化,就需要对计算机控制,软件工程,工业工程,管理工程等有不断深入的学习与应用。这就要求生产运作管理者有较好的学习能力。 ⑤危机管理技能。在生产运作管理的过程中,难免有突发事件的出现。要求领导者立刻做出正确反应并及时控制局势,否则会扩大突发危机的范围,甚至可能失去对全局的控制。在处理突发事件时,领导者固然要有冒险精神,但也要倾向于选择稳妥的阶段性控制的决策方案,以控制事态的发展。要有循序渐进,准确预测事态发展的能力。因此危机管理技能对于生产运作管理者而言是一项非常难但是又必不可少的技能。 4.2能力的培养 对管理者能力的要求上升到一个新的高度,那么,对管理者能力的培养也成为管理的重要内容之一。通过培训提高他们在实际工作中系统地分析问题、认识问题、解决问题的综合管理能力。主要的培养方法有以下几种: ①讲授法。由专人对参加受训的人员讲课,其优点是时间集中,讲课不受干扰,传授知识较系统也较多。 ②讨论法。业务讨论会有组织选派有关管理人员参加,每次研讨会可定一个专题作为主要内容。对参加培训得人员提出共同的问题,让他们进行讨论,最后找出解决问题的方案。 ③案例研究法。把经营管理成功或失败的例子摆在参加培训的人员面前,让他们进行分析,然后找出原因以及对策,或将一个有待加强管理的例子拿出来,让受训人找出对策。(作者单位:河南财经政法大学) 生产与运作管理论文:“模块化、项目式”《生产与运作管理》教学改革与实践 [摘要]《生产运营管理》是管理类专业的专业课程。本文主要讨论以学生为主体构建《生产运营管理》的实践教学新体系,并论述了新实践体系构成模块化项目式教学的优点,为该课程的教学提供了一种有效的方法。 [关键词]生产运营管理;实践教学;模式 《生产运作管理》是现如今高校管理类专业的专业核心课程,该课程内容涉及学科众多,对学生的前期知识积累要求较高,目前传统的教学中重理论讲解,对实践环节投入相对较少,大多停留在课堂简单案例分析的阶段,这就让学生对学习该课程变得更加困难,学习效果不理想。企业实习与企业调研作为高校实践教学的重要平台,对学生动手能力和创新能力的培养具有重要作用。本文将探讨如何发挥学生为主体,借助企业调研构建《生产运作管理》课程实践教学新体系。 1.《生产运营管理》课程教学改革 本次教学改革对象为成都信息工程大学银杏酒店管理学院2012级信息管理与信息系统专业学生,在课程的教学内容、教学方法、教学组织形式、实践环节及最终考试形式上进行了相应的改革尝试,具体做法如下: 1.1教学内容设计上的改革《生产运营管理》作为一门管理类的综合性课程,涉及交叉学科众多,单纯的理论讲解让学生难以接受,所以在课堂教学过程中应该综合理论学习与实例分析,新加入学生的课外企业调查活动,提高学生本身的课堂及课外参与度,积极发挥以学生的主体性,刺激学生的求知欲。这样既为《生产运营管理》增加了鲜活的实践资料,又培养了学生的综合能力。 1.2《生产运营管理》教学方法、教学组织形式改革《生产运营管理》主要是研究企业生产系统的设计、运行、维护和管理,这对在校大学生来说是相对抽象的,仅通过课本知识是难以很深入理解的。为了达到预期的教学效果,让学生对课程产生学习兴趣并获得丰富的收获,在教学方法及教学组织形式中,不断进行创新,有利于教师与学生及学校三方获益。为此本次教学改革,在传统方法相结合的基础上,还增加了以下教学方法: 第一,多媒体辅助教学。多媒体教学虽然在高校已经非常普及,但是大多数教师仅是把它作为陈列课本世纪知识的一个工具,极大了缩小了多媒体在现代教学中的作用。在《生产运营管理》的教学过程中,应该多运用多媒体给学生呈现课本中没有涉及到但又是与本课程极大相关的知识,图表及影片,这样既提高了学生学习兴趣,又增加了学习的知识面。 第二,增加实际案例分析。案例分析是课堂上教会学生如何运用课本知识的一个有效方法,大学课堂的理论讲解少不了案例的支持,但课本上的案例都比较的陈旧,数据比较过时,使得对不断变化的现实问题的支撑力降低,所以在这次的教学改革过程中,不断的增加新案例,对实际问题进行剖析,会更加增加教学过程的科学性,也更会大大吸引学生的注意力。 第三,引入形象图表分析。生产运作管理作为一门综合性交叉学科,理论综合性较强,学生接受困难。在教学过程中,不断的增加简单新颖的形象图表有利于学生对理论知识的深刻理解,在学习过程中更容易的接受知识并灵活的运用。 第四,有效利用学院网络平台应用。纸质版的传统作业提交形式已经开始让不少大学生感到没有新意并且越来越不认真对待。在本课程的教学过程中,取消学生的纸质版作业,改为利用学校网络教学平台来有效连接学生――作业――老师,既让学生感觉到创新,又提高了学生的参与,把被动作业变成了主动作业,大大的提高了学生的学习和作业兴趣。 第五,小组学习讨论。小组学习法已经普遍运用于各个高校的各种课堂中,既有利于学生之间的沟通,也为学生与教师的沟通增加了更多的机会。本课程在教学过程中,主要是让学生进行小组案例讨论,并在有限的准备时间后向全班同学展示各组最终讨论的结果并加以解释,这不但让学生参与其中,而且培养了相互沟通,团队合作的精神,提高了学习在课堂中的兴趣。 2.《生产运营管理》教学实践改革 《生产运作管理》是高等学校经济管理类各专业的主干课程,其传统教学中一直存在重理论轻实务、重科学知识轻传授能力的问题,其实践教学环节比较薄弱,大多停留在实验室教学的阶段。企业实习基地作为高校实践教学的重要平台,对学生动手能力和创新能力的培养具有重要作用。本文将探讨如何依托高校企业实习基地,构建《生产运作管理》课程实践教学新模式。 《生产运作管理》实践教学新模式与传统的实验室教学具有很大的不同,它将充分依托企业实习基地,根据企业实习基地的条件和生产实际进行实践教学体系设置,主要包括课程认识实习、课程设计实习、企业考察实践等三个方面内容。 2.1课程认识实习 本课程认识实习是结合课程教学内容要求,组织学生到企业实习基地参观企业生产车间、生产工艺流程、生产物流、库存管理等,使学生对实习企业的生产运作过程和设施有初步的感性认识,对本课程的深入学习打下基础,这是一种比较好的理论联系实践的实践教学方法。课程认识实习一般安排在课程理论教学的前期,时间大约为半天或一天,主要学生参观企业实习基地为主。 2.2课程设计实习 在课程理论教学结束后,让学生自行组织进入当地的一些比较熟悉的企业进行生产运作流程的考察,了解企业的实际运行情况,并要求学生利用自己所学知识和方法,对企业在生产与运作过程中出现的相关问题,进行分析并提出解决方案,从而完成本课程的设计。课程的设计实习的时间可以定为两周,让学生在调查过程中有充分的时间去了解企业和企业的文化,为本课程学习提供一定的实际案例支撑,让学生能够更好的把理论运用于实际生活当中去。 2.3企业考察实践 本课程的企业考察实践是利用寒暑假社会实践机会,学生以小组的形式,由专业老师带队组织学生进入社会实际企业进行实地考察与生产实践。企业的实践时间安排定为半个月。在去企业之前,教师与学生共同讨论在企业中可能存在的一些问题,并结合课本资料进行一定程度的讨论,明确在实际实践中要完成的目标与任务,让学生有目的的进入企业实践。企业生产实践可以提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。 3.结论 通过此次课程的教学环节及实践环节的改革,大大提高了学生们对本课程的学习兴趣,激发了学生对课程学习的热情,加深了对课程本身的理解和对实践项目的掌握;同时减化了课程的难度,让学生在学习过程中更加的主动积极。 生产与运作管理论文:“生产与运作管理”课程案例教学的思考与探索 摘要:为符合全日制硕士专业学位教育规律,培养具有较强解决实际问题能力的高层次应用型专门人才,在面向工业工程专业全日制硕士专业学位研究生开设的“生产与运作管理”课程中,引入了全案例教学法,对案例的搜集与制作、案例前的准备、案例课中的组织、案例课后的总结评价的全过程进行了思考和探索,以期对全日制硕士专业学位课程建设提供参考。 关键词:案例教学;生产与运作管理;全日制专业硕士;教学改革 随着我国经济的快速发展,迫切需要大批具有创新、创业和实践能力的高层次专门人才。为此,教育部决定从2009年起扩大招收以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位范围,将硕士研究生教育从以培养学术型人才为主逐渐向以培养应用型人才为主转变,以实现研究生教育在规模、质量、结构、效益等方面的协调和可持续发展。专业学位研究生教育在培养目标、课程设置和教学理念等方面与学术型研究生均有差异,如何深入研究和准确把握专业学位研究生教育规律,突出专业学位研究生教育特色,创新培养理念,改革培养模式,培养符合企业需要的,具有较强解决实际问题能力的高层次应用型专门人才是一个重要问题。 三峡大学从2011年开始培养工业工程专业全日制专业硕士研究生,“生产与运作管理”是其中的一门学位必修课。该课程研究如何对制造产品或提供服务的过程进行有效的组织、计划、实施和控制,以实现灵活、高效、准时、低耗地提供合格的产品或服务的目的。[1]通过该课程的学习,有助于学生形成对企业生产运作的系统认识,了解当前先进的生产与运作管理理念,掌握有效提高生产运作效率的科学方法,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的实践能力,为后续的工作打下基础。在课程建设中,分析了现有教学中存在的问题,基于案例教学法,提出了课程教学改革的思路,对教学过程中的组织实施进行了探索和尝试。 一、“生产与运作管理”教学现状分析 通过与授课老师及学生的访谈了解到在现有教学中存在以下困难: 第一,生产运作管理涉及对生产系统整个过程的管理,包括生产系统的规划设计、运行维护、改善创新等阶段。其中,生产系统的规划设计包括产品或服务的选择和设计、产能规划、设施选址、设施布置、工作系统设计等;生产系统的运行维护包括生产计划与控制、库存管理与供应链管理、质量管理等;生产系统的改善创新包括采用各种先进的生产方式和管理模式促使整个生产系统的不断改进,如精益生产、约束理论、大规模定制、敏捷制造、计算机集成制造等。课程内容庞大,知识点繁杂,在学时数有限的情况下不可能面面俱到,因此需要对教学内容进行选择。[2] 第二,受教材编写特点所限,教材中各理论知识点往往自成章节,独立编写,每个章节后所附案例仅为所在章节的理论所服务。[3]而在实际的生产运作活动中,各环节是互相影响互相关联的,单一环节生产效率的提高并不意味着整个生产系统效率的提高,因此如何让学生们理解各知识点之间的相互关系,能灵活综合运用各种理论解决实际问题是教学面对的难点之一。 第三,全日制专业学位研究生本科学习背景多样化,部分学生本科学的是工业工程专业。本课程中的部分基础理论在本科阶段学习过,部分学生本科不是工业工程专业的,缺乏该课程的基础理论知识,目前我专业这两类学生的比例基本在1:1左右。如何针对不同学生的特点进行教学是需要面对的另一个难点。 第四,全日制专业学位研究生经过本科阶段的学习,已经具备了较好的自学能力,因而普遍对传统的以教师讲授为主的理论教学兴趣不大,对来自生产实践的真实案例有兴趣,对理论如何运用于实践更感兴趣。但是全日制专业学位研究生大多没有企业实际工作经验,相比于有一定工作经验的在职专业硕士研究生和MBA学员,缺乏案例的背景知识,对案例的深入理解和讨论存在一定的难度。 二、案例教学法的特点 “案例教学法”始于美国哈佛大学法学院,后来逐渐推广到医学、管理学和其他学科领域的教学,成为著名的“哈佛模式”的一大特色。案例教学是指教师在教学过程中,根据培养目标和教学目的的要求,针对教学内容,选择恰当案例,在特定的教学情景中,培养学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力,并逐步形成基本技能和技巧的一种教学模式。[4] 案例教学法与传统教学法有很大不同。在传统的讲授法中,案例处于配角的地位,其作用是为了解释印证相应的理论知识点,是一种辅助教学手段,理论知识点和案例之间的关系和结论是直接明确的,无论理论知识点还是案例都是由教师讲解,学生被动接受;而在案例教学法中,案例处于主角的位置,所有的教学内容围绕案例展开,所有的理论知识点隐含在案例中,需要学生们通过分析思考讨论挖掘,不存在唯一的标准答案或解决方法。在案例教学中教师不是权威,教师的作用更多的是引导组织学生进行自学分析讨论,学生在主动的分析思考讨论过程中得到提高。 案例教学作为一种启发式的教学方法,有助于激发教师转变教学理念,不断探索教学内容与教学方法的改革与创新;更能够激发学生浓厚的学习兴趣,不断地去汲取知识和探索研究,培养思维能力、沟通能力、合作能力、表达能力、实践能力和创新能力。[4]但是案例教学也有其局限性,不断出现新案例使得不存在结构化的稳定的教材,围绕案例进行的讨论比较耗时,在实施过程中如何保障教学效率,达到预期的教学效果都是其难点,需要在实施过程中有针对性地采取措施予以克服才能最大限度发挥其积极效果。 全日制专业学位研究生,自主学习的能力与意愿较强,班级人数相对较少,笔者认为全面采用案例教学有助于解决现有教学中存在的前三个问题,对第四个问题可以在案例教学的组织实施中予以重点关注。 三、“生产与运作管理”课程案例教学实践 完整的案例教学过程一般包括案例的搜集制作、案例课前的准备、课中的组织和课后的总结评价四个步骤。 1.案例的搜集与制作 案例的质量是成功实施案例教学的基础和前提。一个好的案例要符合教学目的,紧扣教学内容(知识点),题材新颖真实,能够激发学生的兴趣,背景材料充足,同时给学生留有一定的思考空间,没有唯一的标准答案或固定的解决方法,适合展开讨论等。 使用的案例有三类来源:借鉴教材上的经典案例;教师根据自己的项目工作经验编写案例;鼓励学生参与搜集制作案例,例如可以将《工业工程与管理》、《工业工程》等学术期刊上偏应用型的论文改编成教学用案例,可以根据跟随导师做项目的实际经验编写案例。有一名学生利用暑假去江苏一家手机厂实习的机会,搜集资料,编写了“某手机厂生产效率分析及改善”的案例。这类案例往往背景材料充足,容易为没有工作经验的全日制硕士研究生理解,编写的学生有成就感,其他学生参与案例学习和讨论的兴趣更强。 2.案例课前的准备 在课程开始之前做好总的课程进度安排,对于本科非工业工程专业的学生,须告知课外需要自学的基础知识和相应的时间节点。在案例课之前一至两周将案例资料分发给学生,要求学生按照要求做好预习,仔细阅读案例细节,以小组为单位分工协作,查阅相关资料,思考后面的问题,形成初步的想法或解决方案,利用Powerpoint软件制作演示文档,为课堂上的汇报讨论做好准备。 3.案例课中的组织 首先各小组分别阐述对案例的分析和提出的初步解决方案,然后在全班范围内对这些分析和方案进行讨论,甚至是辩论,在组织讨论的时候,教师要遵循以下原则: (1)理论与实践相结合。如果离开了理论支撑,尽管讨论很激烈,但很难达成教学目标,因此教师要适时提出一系列具有逻辑结构的问题引导学生运用所学的理论知识点进行分析。 (2)创新原则。鼓励学生从多个视角解读分析案例,鼓励学生大胆假设合理推理,提出创新性的解决方案;鼓励学生踊跃表达自己的观点,充分肯定各种见解的合理性。 (3)系统原则。鼓励学生综合运用所学的知识(包括运筹学、统计学、管理信息系统等)解决实际的生产管理问题,提高决策的正确性。 (4)定性分析与定量计算相结合原则。重视运用各种工具方法解决实际问题,例如运用matlab软件进行优化计算,运用用友ERP软件U8进行生产计划与控制,运用witness软件进行仿真与优化等。 例如在“某手机厂生产效率分析及改善”案例讨论中,有的同学提出在瓶颈工位增加机器和工人提高生产效率,有的提出对工作任务进行重新分配,在生产率保持不变的情况下减少工人降低成本,有的同学考虑到了流水线型式对生产效率的影响,有的建议采用双边装配线,有的建议采用U型单元组织生产。为了对各种方案进行评价,利用witness软件构建了仿真模型,在仿真模型的运行中同学们观察到了瓶颈的漂移,仿真运行参数对与仿真结果的影响等,在讨论中掌握了各种效率改善方法的特点和适用的范围。 4.案例课后的总结与评价 案例讨论课结束后,为了巩固课堂讨论的成果,学生需要对之前形成的初步解决方案进行修订,提交一份正式的案例报告,每位学生在课内的汇报讨论表现以及书面报告的成绩计入课程成绩的一部分,以激励同学们积极参与。 对于教师,要及时运用质量管理理念PDCA总结反思案例教学法实施中的经验教训,总结案例本身是否有缺陷,教学过程是否完善,课堂组织是否松弛有度,内容把握是否得当等,不断提升教学水平。 四、结束语 通过在两届全日制硕士专业学位研究生的“生产与运作管理”课程中采用全案例教学,取得了一些收获。学生对这门课程的学习积极性极大增强,课堂讨论气氛活跃,在案例的讨论和分析中,同学们能自觉运用各种所学的理论知识来分析问题,提出解决方案。有些本科非工业工程专业的同学结合自己的专业背景提出了不一样的看法和解决方案,实现了思维的碰撞。除此之外,学生的综合素质如沟通能力、合作能力、表达能力等均得到了提高。在与同学们不断的沟通交流中,也促使教师不断思考创新,这充分体现了案例教学是一种教学相长的有效模式。 生产与运作管理论文:生产与运作管理课程教学改革探析 摘要:针对目前生产与运作管理课程在教学内容和教学方法中存在的问题,结合学生的学习特点和社会经济的发展动向,提出该课程教学内容和教学方法的改革意见,以此提高该课程的教学水平,激发学生的学习兴趣和学习能动性。 关键词:生产与运作管理;教学内容;教学方法 在企业管理的各领域中,生产管理是最复杂的领域,其涉及的面最广,牵涉的部门最多,任何一个企业经营管理者都必须先了解企业生产管理的基本规律与特征,才能管理好一个企业。因此在大学管理工程类与工商管理类专业中,都安排生产与运作管理这门课程作为专业必修或选修课。如何对传统的授课模式进行改进,活跃课堂氛围,提高学生的实践能力,是生产运作管理课程所面临的问题。本文将根据该课程的教学要求,结合近年来的教学经验对该课程新的教学模式进行探讨。 一、生产运作管理课程教学中存在的问题 1.教学内容中不够合理。(1)教学内容重制造业轻服务业。目前,国内关于生产运作管理的教材内容大多以制造业的生产管理为主,大多数学生没有去过制造业的生产车间,对生产过程缺乏感性认识,对教材内容不易理解,尽管在教学过程中播放有关制造业生产的相关视频,也很难充分调动学生的学习能动性。对于服务业,学生或多或少在生活中体验某些服务业的服务过程,在学习理解相关内容时相对容易许多。另据调查,服务业在GDP中所占比重不断增加,而经管类的学生毕业后就业去向也大多集中在服务业。在这样一种现实背景下,必须对教学内容进行调整。(2)教学知识缺乏系统性。教学知识缺乏系统性主要体现在两个方面:一是缺乏对本课程内容的系统性总结。本课程目前教学内容重视知识点的讲解,缺乏对整个课程知识的系统性分析,没有帮助学生把各个知识点连成线,让学生感觉到整个课程内容多而杂,不知从何学起,对整个课程缺乏系统性认识。二是缺乏对课程之间的系统性连接。生产管理中的许多问题需要用到管理学、运筹学、管理信息系统、统计学等各门管理课程知识来解决。(3)不同专业教学内容趋于一致。目前,东南大学成贤学院经管系的财务管理、会计、物流管理、市场营销等专业开设了生产与运作管理课程,不同专业前修课程不同,生产运作管理课程应根据学生已学习内容做相应调整,不同专业将来从业方向不同,对生产运作管理不同章节内容的掌握程度要求应有所区别,但为了考查方便,目前教学内容趋于一致。 2.教学方法单一。目前生产管理学教学方法通常都是采用教师讲课的方式,但是教师一味地讲述并不能完全吸引同学们的兴趣,而且在教学讲授的过程中其内容局限于书本上的知识,加上理论知识的枯燥乏味很难激发同学们探索研究的欲望和热情。 二、生产运作管理课程改革的方法 1.调整教学内容。(1)增加服务业在整个教学内容中的比重。国内关于生产与运作管理课程的教材内容,大都偏于讲解制造业的生产管理,关于服务业的生产管理涉及较少,而服务业在整个国民经济中的地位越来越重要,经管类专业学生将来的就业去向大多集中在服务业,因此,在生产运作课程教学中应增加服务业的教学内容,比如服务业选址与设施布置;服务业运作规划;服务业流程管理等。(2)根据专业特点调整教学内容。生产与运作管理课程应根据不同专业需要分别制定教学内容及侧重点。如财务管理、会计专业要侧重于生产成本控制、盈利水平提高,物流管理专业要系统掌握生产流程、生产线布局、库存控制以及物流需求计划的基本理论和方法;对市场营销专业也要了解企业的生产运作过程,同时对市场预测、需求管理、库存管理以及新产品开发部分作为重点讲授内容。(3)对教学内容进行系统化管理。改变目前只讲解知识点的教学模式,老师帮助学生把各个知识点联成线,再把不同的线(各个章节)穿插形成面,建立关联,最后还要针对问题将各个知识面(各门管理课程)立体化。老师提出生产管理中实际问题,引导学生如何应用相关管理理论、建立数学模型和软件计算求解,最终给出优化方案。 2.根据章节特点改进教学方法。理论教学是枯燥乏味的,只有用恰当的教学方法提高理论知识的趣味性,才能提高学生的学习热情,运作管理每章节的内容不一样,特点不一样,所应用的教学方法也应有所区别。(1)案例教学法。“案例教学法”是通过教师采用案例引导来说明理论知识,学生通过案例的研究分析加深对理论知识的理解。本课程建立相关内容的案例库,每章通过简短的案例引出教学内容,让学生意识到我们将要学习的内容与企业生产经营紧密相联,即将学习的知识会帮助我们解决企业中面临的问题。比如在讲到产品研发章节时,提到巧克力的案例,当巧克力市场饱和时,巧克力商家怎样挽救销售收入下滑的局面呢?把问题抛给学生,让学生进行思考,并发表观点。进而介绍健达出奇蛋研发出巧克力包着精巧玩具的蛋形儿童糖果这样的一种产品,让其扭转市场局面,让学生意识到产品研发的重要意义,进而产生了本章的学习的动力和兴趣。每章知识讲完以后,再通过案例分析回归理论知识,让学生理论应用实践,解决实际问题。(2)课堂讲授与教学视频结合法。生产管理是一门实践性很强的课程,学生很少接触过生产制造企业,在教学过程中,适当地穿插一些制造企业的教学录像,有利于提高学生的感性认识,增强记忆。比如讲解加工装配式生产时,学生可能会感到很难理解,但是利用教学视频就非常清晰。通过播放教学视频,学生对对机床、生产线、生产车间、流水作业等有了感性的认识,从而有利于流程式生产、加工装配式生产、机床等相关概念的理解。(3)角色互换法。在运作管理课程的学习中,为了让学生融入课堂,我们有必要给学生赋予一定的角色。在综合计划章节,我们可以赋予学生生产经理的角色,你现在是位生产经理,面临的市场需求是什么样的,现在企业的生产能力如何,你如何分配生产能力来满足市场的需求,通过赋予角色让学生陷入思考,引出综合计划中的均衡策略、变动策略、折衷策略。让学生感受此章节在企业生产管理中的重要作用和意义。(4)情景游戏法。在讲到供应链管理章节时,我们可以在课堂中进行啤酒游戏,来加强学生对供应链中牛鞭效应的理解。具体方法是:让学生分别扮演啤酒制造商、批发商和零售商,这三个个体之间,通过订单/订货来沟通,下游向上游下订单,上游则向下游供货。彼此只能通过订单、送货程序来沟通。各个角色拥有独立自主权,可决定该向上游下多少订单,向下游销出多少货物,但只有零售商才能直接面对消费者,通过在课堂模拟十周的产、配、销,学生会发现当消费者需求振动了一下,经由整个系统的乘数作用将产生很大的危机。通过游戏提高了学生的学习兴趣和课堂参与度,加深了学生对理论知识的掌握。(5)模拟生产法。在物料需求计划章节,学生对MRP的运算逻辑搞不清,不能充分理解产品结构树。这时我们可以利用铝合金拼装玩具制造简易的生产线,学生5~6人一组,通过拆装拼装玩具,理解产品结构树的含义;玩具在拼装过程中有严格的拼装顺序,让学生分别承担不同的拼装任务,构成一条生产线,每一位同学在拼装的时候用秒表记下拼装的时间,根据产品需求时间,我们就可以倒推每一个零部件的具体需求时间,再结合产品结构树,很容易就理解什么时候需要什么产品需要多少。学生在快乐操作中深刻地理解MRP的运算逻辑。(6)理论教学与软件应用结合法。在需求预测、库存管理、项目管理章节,都涉及到复杂而烦琐的计算,学生倍感枯燥和乏味。这时我们可以引入软件来帮助解决复杂问题。在库存管理章节,可以应用EXCEL巧妙解决随机型库存问题的订货量和订货点,摆脱烦琐的公式推导,既方便学生理解课程内容,又提高了学生办公自动化的使用能力,感受EXCEL的强大功能。在项目管理章节我们可以借助PROJECT软件帮助分解项目工作,跟进项目完成时间,让学生体会到我们所学的内容在现实中都会用到,而且我们已有相应的软件工具帮我们解决、简化问题,提高了学生学习的兴致。(7)课后实践法。只有理论知识应用于实践了,才能提高学生的理论水平,培养学生的实践能力,在生产运作理论相关内容讲授后,让学生参与实践是非常有意义的。在生产/服务设施选址与布置章节,在课堂上先介绍选址的几种定量分析方法。假设学校要建一个超市,让学生选择其中的一种方法帮助超市选址。作业布置后,学生开始积极地收集资料、市场调研,充分激发了学生的学习能动性。在库存管理章节,让学生出去调研学校附近的企业,根据所学的知识看看一些企业的库存策略是否合理,帮助企业优化库存,有的组的建议还得到了部分企业的认可,大大提高了学生的学习成就感和学习热情。丰富的实践活动充实了教学内容。 三、结论 生产与运作管理课程教学质量的不断提高,离不开教学内容和教学方式的改革,只有根据学生的特点和社会发展的动向,结合运作管理课程的相关内容,采取恰当的教学方法,才能提高学生的学习兴趣和学习能动性,实现学生的实践创新能力,培养出适合社会需求的管理人才。 生产与运作管理论文:基于QFD的生产与运作管理课程顾客需求分析 摘要: 论文首先对高校顾客进行识别,并对重要顾客加以分析,然后以QFD理论为指导,利用问卷调查的方法对《生产与运作管理》课程的重要顾客进行需求调查,在此基础上利用亲和图方法对该课程顾客需求进行分析。 关键词: QFD理论;生产运作管理;课程;顾客需求 0 引言 随着社会生产力的发展,现代科学与技术的进步,产品要想在激烈的市场竞争中取胜,就必须提高其质量,降低其成本。因此,产品质量的提高应当是建立在对用户意见的有效调查和科学分析的基础之上,这种分析要找到用户意见与产品特性之间的本质联系,从而确定改进目标,最终满足顾客的需求。质量功能展开(Quality Function Deployment,以下简称QFD)方法便是一种行之有效的、被普遍接受的质量分析方法。 质量功能展开(QFD)是一个以满足顾客需要为手段,以扩大市场份额为目标的质量管理思想、方法与技术的集合体系。这个体系采用系统化、规范化的方法调查和分析顾客需求,并将其转换成为产品特征、零部件特征、工艺特征、质量与生产计划等技术需求信息,使所设计和制造的产品能真正地满足顾客需求。[1] 中国已是高等教育大国,它所承载的社会责任也越来越大,承担着培养理论知识丰富、实践能力扎实的现代高素质人才的责任。但是高校中许多课程设置偏离了客户需求,往往使最终的培养效果无法达到所设定的培养目标,因此明确学生、社会对课程教育的需求就突显出特殊的重要性。基于此,我们将QFD理论引入到《生产与运作管理》的课程设计中,希望找到“顾客”需求与教学特性的本质联系,从而确定改进目标,最终提高教学质量。 1 顾客识别与重要顾客 高校针对社会用人单位的需求制定人才培养计划,人才和用人单位通过人才市场互相选择;在服务市场上,学生根据社会需要选择自身的知识结构与专业方向,通过接受教育与高校发生联系,高校与学生之间联系的纽带便是高校教师;高校除了为社会培养人才外,还通过科技市场与企业发生联系,通过转化科研成果来服务社会。[2] 鉴于高等学校所拥有的顾客的多样性,它所面临的顾客需求则较之一般的企业更为复杂,一方面,高校需要向社会输送学生这样一种特殊的产品;而另一方面,高校也要在内部向学生提供教育这种产品。因此应用QFD理论对《生产与运作管理》进行课程设计时,识别顾客并区分不同顾客的重要程度就成为“顾客需求”分析的首要任务。 根据上面的分析,高校面对的主要顾客如图1所示。其中,高校教师、高校学生和企事业单位是重要的三类客户,其中高校学生是最基本顾客,也是高校客户的主体。 2 顾客需求获取方法 顾客需求分析是质量功能展开成功应用的基础。为全面收集顾客的信息,主要需要从以下几个方面入手: ①市场调查。通过调查问卷、顾客代表座谈会、顾客反馈信息等形式获得定性的信息,以便及时了解和归纳顾客的需求。②进行相同种类产品的质量跟踪以及售后服务信息分析。了解现有产品中哪些质量特性是顾客满意的,哪些质量特性是顾客觉得一般的,哪些是顾客不满意的或者抱怨的,并将其转化为以顾客需求的形式。③制定硬性的约束条件。例如:将有关的政策法规等纳入到顾客需求中。④产品开发的整个过程中要体现公司的战略和策略,对顾客的需求要加以提炼,以提供更好的产品或服务。⑤发展现状与未来发展的趋势要有所了解,能够把握大局。通过媒体、网络、报纸、杂志等手段收集信息并进行分析处理,对上述方式得出的顾客需求进行筛选与补充。 针对不同的顾客群体,在获取顾客需求过程当中,应采用多种方法对不同的顾客进行调查以获取全面的用户需求和期望。由于高校学生是高等学校最基本的顾客主体,数量较大,我们利用问卷调查法对已经学习过《生产与运作管理》这门课程的学生进行了需求调查,共收回45份有效问卷。 3 顾客需求分析 在进行了初步的分析之后,我们认为顾客需求是多种多样的,尽管每一项顾客需求都十分重要,但在它们之间还是存在轻重之分。为了集中有限精力使数据分析更加准确,以便使改进工作的重点更加明确、有效,我们设计了调查问卷让顾客对各项用户需求的重要度进行打分(见表1),以弄清各项用户需求的相对重要度。调查表从教学准备、教学过程、教学效果和教学评价四个维度共计十七个具体指标来调查分析顾客需求[3],并采用Likert Scale按从1到5的数字尺度进行重要度评判,具有实用、易操作、不易出错且能反应真实需求的特点。 通过发放调查问卷然后回收问卷进行分析计算,得到各项顾客需求的相对重要程度。然后采用亲和图法(KJ法)进行顾客需求识别。表2即为通过问卷获得的《生产与运作管理》课程的顾客需求及其重要度的调查结果表。从中我们可以看出顾客对哪些方面的需求高,哪些需求低。 从反馈回来的结果同时结合向一些负责该门课程的专业人士及企业中的在职人员的访谈可以发现,我校该门课程中教学手段还显单一、教学缺乏实践性、无法很好的培养学生的思维与应用能力问题较为突出,在课程需求中的重要度较高,这几方面也是改进空间与改进可行性较大的几个方面,将此作为该门课程形成差异化与培养特色的重点。此外,还有一些关于希望能够控制班级容量、对不同专业背景的学生讲授重点应该有所不同等意见,都可以作为该课程差异化的策略。 4 结束语 QFD技术强调服务要以顾客需求为驱动,保证在高等教育质量改进的过程中,顾客需求与质量特性始终保是一种客观的分析顾客需求,合理的设计质量特性,科学的开展质量改进,有效地进行质量控制的用户主导、面向顾客的质量改进技术。[4]本文以QFD技术为指导,对我校《生产与运作管理》课程的顾客需求进行了分析,从而为下一步针对存在的问题采取可行措施以提高课程的教学质量、提升顾客满意度提供了基础与可能。但是教学双方对课程的需求是不断变化的。尤其是学生,他们一开始对课程的需求往往是模糊的和潜在的,随着教学的深入,才会逐步凸现出来。因此,如何对顾客需求的满足状况进行实时评价并根据依此进行课程教学的调整与改进,从而形成动态监控和反馈改进机制,将成为研究的重要方向。 生产与运作管理论文:浅谈大剧场生产运作与管理的创新 摘要:由于剧场的外形和功能上的特殊性,在模版支护和施工管理方面都具有特殊的要求。本文主要针对以上问题通过对大剧场生产运作中的钢筋结构设计和模板处理的相关技术进行阐述,然后对生产管理方面提出一些创新型的办法,加强剧场的建设。本文对以后的相关研究和生产实践具有一定的指导意义。 关键词:大剧场;建设;管理;创新 引言:现在随着全国文化的大繁荣和大发展,各地不断的开展精神文明文化建设。同时,随着人们生活水平的不断提高,百姓的消费观念正在不断的改变,随之而来的是全国各地的大型剧场的兴建。大剧场由于本身属于大跨度建筑物,所以,在施工方面对钢筋结构的要求具有特殊性。同时在剧场的施工建设方面,技术难度正随着剧场规模的增大不断增大,剧场的建设技术和管理正在不断的受到人们的关注,成为业内认识的焦点。 一、施工的创新点 大剧场工程由于其使用功能特殊,所以要结合着复杂的水电设备来进行施工,以保证剧场今后运作过程中正常使用。与其他工程相比,大剧场工程具有施工空间狭小,施工环境复杂,操作人员操作空间特殊,需要多方密切协调,施工高度变化较大,施工作业面成阶梯状变化,施工跨度大等特点。所以,在大剧场的建设过程中,大跨度以及特殊形状作业面的钢筋绑扎有别于一般工程,同时混凝土浇筑过程中,由于作业面狭窄,空间位置变化大,主要还有弧形看台之间的高度起伏和宽度控制,都需要格外的注意。 首先大剧场是一个大跨度建筑物,而且,由于剧场用途的限制,使得剧场在建设过程中要涉及到水、电、灯光、音响等设施的施工,此外,大跨度建筑相比一般工程在钢结构的施工上较一般建筑有所不同。在施工的过程中需要负责人全面的了解相关剧场设施,这样才能使整个工程在建设过程中减少问题。 其次,施工总包方第一次进行大剧场的施工,甲方精心组织总包管理人员进行已经营业的剧场观摩和学习,取其他项目的在经营过程中遇到的专业问题提出建议,更好的指导现场在相关问题的具体施工。具体在施工过程中,甲方安排有多年丰富管理经验的人到现场指导和讲解,随时了解施工进展和施工效果。对于施工1600座大剧场及1000座中剧场座椅喉管的埋设,专业测量工程师到现场进行把控,最大限度的保证放线准确性。 最后,在施工过程中,注意看台尺寸,线路安全,舞台,安全通道这几个方面,尤其是大模板的细部处理和圆弧形模板的支设,对于施工过程中通道处的固有周期和共振频率要严格把握,避免发生事故。 二、钢筋绑扎 在剧场的施工建设中,钢筋的绑扎工作是工作难点也是工作重点。剧场底板的钢筋绑扎前要进行墙、地梁、柱轴线及模板线的安放工作,然后在按照设计进行排筋,这个过程要遵循先基坑然后梁板筋最后插筋的顺序。墙、柱插筋必须保证混凝土上有两条钢筋,同时以下还要有两道水平钢筋,用来实现限位固定。此外楼板钢筋绑扎时要注意用铁丝在模板上标注主筋分布线和主筋之间的分布间距。并且除了边沿上的钢筋交点全部需要绑扎外,其他相交点可以进行相互交错的绑扎。平台板钢筋预埋、预留由测量工放出楼梯平台板标高并在墙体网片筋上标记出平台板上下铁的标高线,根据上下铁的标高线顺板范围预埋钢筋,预埋钢筋应与墙体网片筋绑扎牢固。垂直梯架安装时将垂直梯架绑扎在两根柱中间附近的竖筋上,与墙内纵向钢筋绑扎牢固。在每层梁、柱完成后采用预埋钢板,把架体与混凝土梁、柱连接,以增加稳定性,钢柱与钢梁采用焊接。 三、模板支护 1.单侧模板支护 在单侧模板的支护上,在不同部位略有不同。在下面就将单侧模板吊装到位,并且安装好单侧模板的支架。在模板和支架定位之后,进行加强钢管的安装,以进一步加强强度和稳定性。然后进行压梁槽钢、埋件系统的安装,接着调节支架的垂直程度,然后进行操作平台的安装和调试,最后检查买件系统的稳定性和清理验收合格后进行砼的浇筑。 2.高大模版处理 高大支模板在施工时的注意事项与单侧模板类似,但是其支架的要求更高。在高大模板进行支架时,立杆位置要正确,立杆、横杆形成的支撑格构要方正。快速安装装置的可调丝杠插入立杆孔内的安全长度要大于丝杠长度的三分之一。同时在安装过程中,主龙骨要平稳放在支撑上,两根龙骨悬臂搭接时,要用钢管、扣件及可调顶托或可调底将悬臂端进行支撑。铺设模板前要将龙骨调平到设计标高,并放实。 四、混凝土浇筑 在混凝土浇筑时,不考虑时变结构效应的模型,在施工时也根据混凝土梁的浇筑顺序分阶段施工,而与考虑时变结构效应的有限元模型不同点在于,已浇筑的混凝土不会与支撑一起作用来承担下一阶段混凝土梁自身的和施工时的荷载,将混凝土的自重和施工支撑、施工设备、模板等荷载都通过计算等效为均布荷载作用在高支撑上。 在圆弧看台的浇筑过程中,模板全部采用木胶板,龙骨为方木及钢管,由于看台为台阶形式,混凝土流动性大,混凝土凝固以前可持续对模板产生较大的侧压力,所以模板要有足够的强度、刚度。浇筑的顺序按照浇筑钢骨柱C45混凝土,浇筑弧形看台斜梁、板C35混凝土,同时在看台主梁端部拦出施工缝,待预应力张拉完毕后采用C40微膨胀混凝土进行浇筑。 结束语 剧场的施工建设中仍然还具有很多问题,本文主要针对钢筋的绑扎、单侧模板的支护和高大模板的施工进行了基本的阐述,分析了其施工方法和注意事项。并且还阐述了混凝土浇筑时的主要注意事项,最后结合生产运作,阐述了施工安全中的注意事项。 生产与运作管理论文:《生产与运作管理》课程信息化改造探索 【摘要】 《生产与运作管理》是管理类专业必须的一门核心课程。在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。根据该课程综合性、实践性、决策性强的特点,以及其在教学中存在的问题,采用信息化技术对该课程进行改造,已成为改进教学手段、提高课程教学质量的一个必然趋势。 【关键词】 生产与运作管理;特点;现状;信息化改造 生产,是人类从事的最基本活动,是一切社会财富的源泉,不从事生产,人类就无法生产,社会就不能发展。生产运作是社会组织的三项基本职能之一,是各种社会组织投入资源最多的活动,对社会组织的活动效益影响很大。因此,《生产与运作管理》课程作为高校本科工商管理类专业的核心课程之一,其教学方式和教学效果对学生专业基础的奠定和就业都有一定的影响。而在教学实践中,学生由于缺少对生产与运作管理内容的感性认识,普遍反映该课程比较抽象、不好理解、缺乏学习热情,教学方法的调整和完善已成为一个亟待解决的问题。 一、《生产与运作管理》课程特点 (一)综合性 《生产与运作管理》这门课的内容涉及非常广泛,既包括生产型企业,也包括服务型企业,涵盖了市场的需求预测、企业战略和生产策略、产品开发和技术选择、生产和服务设施的选址、工作设计和工作测量、综合生产计划、独立需求控制、物料需求计划、作业计划、供应链管理、项目管理、设备管理、质量管理等企业运作的各个环节。因此,该门课程对教师和学生的企业管理综合能力要求较高。 (二)实践性 《生产与运作管理》是一门与生产运作实践联系紧密的课程,是众多专业课程知识点的集合。生产运作管理理论的产生和发展都来源于企业的实践,是多年来各国生产运作管理实践经验的提炼和总结,经过不断地丰富、完善,逐渐发展成为一门系统性、科学性很强的应用学科[1]。因此生产运作管理教学必须重视实践教学环节,并通过运用丰富的信息化手段,加深学生对相关概念的理解和认识,培养学生解决生产运作过程实际问题的能力。 (三)决策性 在生产运作管理过程中,很多问题的解决有多种方案,但不同的方案对人的积极性的调动、产品质量的改善、工作效率的提高等方面会产生巨大的差异。因此《生产与运作管理》的教学中,需培养学生根据不同背景、不同特点设计个性解决方案,明确生产管理的目标和任务,以寻找实现目标的各种途径,并在对处理结果预测和比较的基础上,做出最优决策[2]。 二、《生产与运作管理》课程教学现状 (一)教师实践经验缺乏 生产运作管理是一门系统性和科学性很强的应用型学科,对教师的综合素质要求较高。该门课程理想的授课教师既要对生产运作管理的基础理论和发展趋势进行研究,又应有一线的生产运作管理经验,同时还需具备现代教育的思想和理念[3]。而目前大部分高校的教师都是从学校到学校,虽然具备渊博的学识,却没有任何企业工作经验,缺乏对一线生产运作管理的感性认识,在教学过程中很难对生产运作管理课程内容进行生动的讲解,更不能对学生在应用生产运作管理方法解决实际问题方面给予有效指导。因此,现有大部分高校的《生产运作管理》教学通常是注重传授系统的科学理论知识,强调书本知识的灌输和纯理论的探讨,忽视了对学识分析和处理实际问题能力的培养,知识变得生硬而抽象,老师台上讲,学生台下记,教学效果得不到保障。 (二)教学内容滞后 随着经济和信息技术的发展、社会分工的细化、服务业的兴起,生产运作管理学科的研究重点正在开始向运作管理倾斜。同时,服务业等非制造业占主体的就业选择和现实的工作性质,工商管理学生对未来的就业选择集中在非制造行业,或者是制造业的“两头”(研发和市场)而非中间的“生产”,这也使学生对以制造业为主体的生产运作课程内容热情不高。而我们现有的课程体系,并未能体现社会需求的学生兴趣的要求,教学内容、大纲的制定和教材的编写多以传统的生产管理为主,极少涉及运作管理,无法适应学生毕业后从事服务业的工作要求。 此外,生产运作管理学科起源于欧美,我国的起步较晚,目前的教学理论大部分都是舶来品。近几年来,很多高校尝试引进了不是国外原版教材和案例,但这些教学内容并不完全适应中国企业,导致教学理论和中国企业生产管理实际现象脱节,亦影响了教学目标的达成[4]。 (三)教学方式方法单一 长期以来,生产运作管理教学中普遍采用的是“传递-接受”教学模式,这种模式的基本程序是:激发学习动机-复习旧课讲授新知识 巩固运用检查评价。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制,其本质上仍属于以教师为中心的教学模式[5]。这种模式的弊端主要体现在:教师往往只以灌输的方式,向学生讲解系统化的教科书,作为认知主体的学生始终处于比较被动的地位,学生的角色是听讲者和知识的接受者,只是被动地接受老师所传授的理论。这种只注重理论、概念的教学方式,忽视了对学生潜能的开发,导致学生理论与实践的脱节,难以调动学生的学习积极性,教学效果往往不理想。 生产运作管理课程知识的广泛性和较强的实践性决定了它的教学方法应有别于其他管理课程,除了传统的教学方式之外,还应借助计算机进行讲解过程的推导和演绎,通过对该课程进行全面的信息化改造,丰富教学方法和手段,将理论和实践紧密联系在一起,增强学生的学习兴趣,从而提高教学效果。 三、《生产与运作管理》课程信息化改造建议 《生产运作管理》作为一门实践性操作性强的课程,教学的关键是让学生产生“真实感”,这就需要利用现代的信息化技术辅助教学,通过图像、文本、音频、视频等多种媒体信息,辅助实验平台的应用,使学生能够系统、直观地了解企业生产运作流程并参与解决企业生产运作管理中的实际问题,从而提高学生的动手能力。笔者认为,对该课程进行信息化改造可通过以下几种模式: (一)观看录像 观看录像是一种简单有效的帮助学生了解生产现场的方法。现有的很多国外教材都配有相应的录像教学光盘,网络上也有很多相关的教学视频,学生可以通过观看录像了解国内外先进生产企业的生产运作管理经验。比如针对质量管理的内容,我们播放美国著名酒店的全面质量管理录像;讲授5S现场管理,我们可播放有关现场改善的录像;讲授供应链管理、库存管理的内容,我们可根据需要选择相应的录像在课堂播放。 (二)实施网络教学 网络教学是现代教学模式的一种发展趋势,它通过计算机辅助教学,可将图片、文字、声音、动画集为一体,通过直观生动的形象来刺激学生的多种感官参与认知的活动,调动学生的学习积极性,使学生成为学习的主体。网络教学平台的搭建可以优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,提升学生的课堂体验。在《生产与运作管理》课程教学中,我们选自了生产运作管理概述、产品开发与技术选择、生产和服务设施选址、生产和服务设施布置、工作设计与测量、综合生产计划、库存控制、项目管理、质量管理等章节,利用多媒体与网络技术,在PowerPoint、DreamWeaver、Frontpage等多媒体制作软件上设计文稿,并将教学内容通过多媒体教室的大屏幕演播进行教学。教师还利用学校的网络课堂平台,设计、制作和网页课件供学生学习,并对学生的学习进行跟踪、辅导、答疑。学生可在网络平台中自由交流,分享学习体会,并可自由选择课堂练习、模拟试题进行测验,训练成绩和答案均可及时得出以便于学生了解自己对学习内容的掌握情况[6]。 网络教学这种视听并举、声画同步、图文并茂的特点,为师生提供了一个高效的交互系统学习环境,使学生有了主动参与的可能,有利于激发学生的兴趣和创造力,在实践中,也显示出了较好的教学效果。 (三)利用实验教学软件模拟 利用实验教学软件模拟教学内容,可以使复杂问题简单化,繁琐问题条理化,抽象问题具体化,具体问题概括化,使教学过程以直观的形式达到人机一体,便于围绕某一学习主题进行密集、快速的活动,同时增加课堂教学的密度和广度[7]。目前《生产与运作管理》课程中常用的实验教学软件包括:物料需求计划/制造资源计划实验(MRP/MRPII)、项目进度计划实验(PERT)、质量管理实验、工作分析实验、ERP软件实验等。 (四)应用虚拟现实仿真技术 应用虚拟现实仿真技术,进行《生产与运作管理》课程的实验教学,可对企业业务活动进行多维仿真,能给学生产生各种感官信号,如视觉、听觉、触觉等,使学生有身临其境的感觉。借助虚拟现实仿真技术,学生可与虚拟现实环境之间进行多维信息的交互,从定性和定量结合集成的虚拟环境中获得企业生产运作活动的感性和理性认识,深化对概念、原理和方法的理解。在制造业生产系统的规划、设计、运行、分析和改造的整个生命周期,都可以使用虚拟现实仿真技术组织教学,具有代表性的主要有以下几种: 1、用于产品研发 产品研发可分为概念设计、细节设计、评审和再设计四个阶段,每一阶段又可进行进一步细分。如详细设计可分为总体CAD,零部件CAD,计算机辅助工程、技术设计、可装性设计等。产品研发过程仿真实验就是对上述活动进行模拟,让学生从进度、资源和成本等指标进行综合分析,选择最优方案[7]。 2、用于生产和服务设施布置 设施布置仿真实验,是指根据车间之间和内部空间组织方式,采用虚拟现实仿真技术模拟各种可行方案,判断车间整体布局是否能满足车间调度要求?车间设备是否得到充分利用,负荷是否平衡?物料处理系统是否和车间的柔性程度相适应?生产成本是否合理?等等。目前,国内外用于辅助设施布置的仿真软件主要有:WITNESS、GCMS、SMAN/CNEMA、AUTOMOD/AUTOGRAM、MMS等[8]。 3、用于车间生产调度 车间生产调度问题包括确定工件的加工路线、确定工件在机器上的加工顺序和加工时间、选则运输路线和工具等。生产调度仿真实验就是对这些调度问题进行分析和评价,目前常用的仿真调度问题的软件包括:Autosched, JobTimePlus, FACTOR, FACTOR/AM, SMNETD等[9]。 4、用于物流与供应链管理 供应链管理仿真软件可对供应链系统的库存、瓶颈、流程、协作和信息共享各方面进行快速的流程逻辑和决策数据的灵敏度分析,以达到优化系统的目的。例如,在物流系统配送路线的优化实验中,运用WITNESS软件的设计功能,以运输成本最小为目标,设计物流系统中的配送路线,使整个配送路线最优,从而达到运输成本最低。又如,在垃圾回收物流系统实验中,仿真程序研究的应用,可在满足时间约束、载重约束的条件下,使垃圾处理公司的物流总成本最低[10]。 如今,虚拟现实仿真技术在制造业的应用已经贯穿于产品设计开发、生产计划制定、加工、装配、测试和销售的整个生命周期。除了单一企业的生产管理虚拟现实防治技术为,以CM-OSA等软件为代表的用于虚拟企业业务流程集成的旬现实仿真技术正成为仿真技术研究的热点。此外,虚拟现实仿真技术的应用也正在向服务业领域不断渗透。目前,许多高校的《生产与运作管理》课程中,都引入了与服务业相关的仿真实验,如WITNESS等,通过这类系统的建模和仿真,学生能够较为直观地了解不同制造业、服务业的运作流程,并自行对管理、运作流程项目进行设计,同时从系统获取运行结果的反馈[9]。 生产与运作管理论文:基于工作过程的《生产与运作管理》课程模块化构建 摘要:文章针对《生产与运作管理》课程模块化建设展开讨论,对于模块化的建设思路,可行性分析以及实践展开都有论述,对教学实践有着一定的指导意义。 关键词:生产与运作管理;课程;模块化 《生产与运作管理》是国内大专院校企业管理类专业的核心课程之一,此课程站位于企业经营的角度上,是研究制造业生产体系管理和服务业运作管理的一门应用型课程。由于它的强应用性和与实践的紧密联系,成为培养学生现代经营理念、实际动手能力和现代生产控制和管理方法的核心课程之一。经调研,国内大专院校在以往教学过程中,普遍出现教学内容脱离企业实际,学生对制造业不了解,缺少工科基础,计算和图表使学生失去兴趣等教学效果方面的问题亟待解决。本文着重解决基于工作过程重新构建课程模块体系。 一、课程模块化建设的思路 第一,开展校外专家座谈会,明确《生产与运作管理》课程在专业建设的重要性,并根据专家所在企业的实际情况,确定进厂深入调研计划; 第二,课程组通过对制造业企业的深入调研,现有的生产相关的职业岗位具体有:生产统计员,班长,线/组长,生产工艺经理,生产改善经理,生产计划经理,调度员,质检员,库房管理员,维修组长,设备工程师,工装工程师,模具工程师,精益生产经理在,物料主任等; 第三,课程组对上述岗位工作任务和职业能力进行认真分析,结合企业管理类专业《生产与运作管理》课程开设的目的――使学生系统地理解企业生产运作管理的基本理论和基本知识,确立现代生产运作管理理念,掌握基本的生产运作管理的方法,培养和提高正确分析和解决企业生产运作管理中基本问题的能力,为将来的管理实践提供技能储备和理论指导。将《生产与运作管理》课程分为生产战略、生产设计、生产计划、现场管理等四个模块。 二、课程对应的职业工作任务分析 (一)典型工作任务 1.执行生产战略 2.优化工厂现有空间布局设计和生产时间调度 3.制定、优化生产计划 4.现场管理 (二)职业能力 1.符合企业组织结构要求,能够从职能层的角度制定生产战略、战术并执行。 2.根据企业选址,总平面布置,能够分析现有工厂空间布局中不足之处,优化工厂布置,车间布置和设备布置,实现“一个流”; 通过生产调度,能够按时完成订单。 3.依据企业愿景,竞争战略,结合企业硬件设施,通过项目计划法制定企业生产计划,确定工期,并能够解决工期优化、费用优化和环境优化等问题;计算出生产能力,为采购、接订单服务。 4.运用5s,定置管理、目视管理等方法,在车间里解决工艺、工装、设备等日常生产及突发生产状况;其中设备管理中制定设备维护制度,确定制度有效工作时间,保障交货期。研究运用先进生产管理技术,如精益生产,JIT优化生产管理工作。 三、课程模块化构建 基于工作过程的课程建设思路,《生产与运作管理》课程分为生产战略、生产设计、生产计划、现场管理等四个模块,14个项目,具体课程模块构建如下: (一)模块一:生产战略 生产战略模块通过制造业和服务业实际案例,引导学生了解生产战略作为执行层战略在企业管理体系中的地位、作用及如何开展,认识到制造业和服务业的生产运作战略的区别,在一定程度上具备制定企业生产运作战略的能力。 生产战略模块有三个细分项目分别是:项目1生产与运作战略案例分析、项目2生产与运作管理及生产战略相关概念认知、项目3制定生产战略的要点。 (二)模块二:生产系统设计 生产系统设计模块主要讲授企业生产系统空间组织设计和时间组织设计的内容,培养学生运用数学、经济学和管理学知识辅助工程选址;能够优化现有工厂布置、车间布置和设备布置;能够计算期量标准。 生产系统设计模块有四个细分项目分别是:项目4选址案例分析、项目5生产系统及生产过程概念、项目6如何选址布置、项目7期量标准。 (三)模块三:生产计划 生产计划模块讲授企业生产计划的制定,培养学生能够编制成批生产作业计划,绘制网络图并优化。 生产计划模块有三个细分项目分别是:项目8什么是生产计划、项目9如何制定生产作业计划、项目10项目计划。 (四)模块四:现场管理 现场管理模块讲授生产系统运行和维护,使得学生熟知当前生产管理技术、会进行现场管理、学会精益生产的原理、掌握设备磨损和故障规律,并制定设备保养维修制度等。 现场管理模块有四个细分项目分别是:项目11当代先进生产管理技术概述、项目12现场管理及5S、项目13设备管理与TPM、项目14精益生产。 四、课程模块化构建后的教学效果评估 (一)基于工作过程构建课程模块 大学的教育的趋势是向就业导向,一门课程能够延伸出哪些岗位供学生就业抉择,是教师在进行课程设置时首先要想到的问题。本文针对《生产运作管理》课程贴切制造业的特点,课程组进行了深入企业调研,获得了一手资料,明确了企业在生产管理中的岗位设置之后,再进行了典型工作任务和职业能力分析,基于工作过程将《生产与运作管理》课程设置为:生产战略、生产系统设计、生产计划、现场管理等四个模块。 (二)做中学的教学方法贯穿其中 课程组在进行课程模块化构建时,细分了14个项目,项目的设置是对模块化的补充,且模块中的每个细分项目都符合能力素质的培养过程,每个模块都有案例开始,汇报作业结束,旨在引导学生自主学习,开发学生学习兴趣,倡导做中学的教学方法。 (三)专业课讲座的形式新颖 课程组在进行模块构建时,安排现场管理模块聘请校外专家进行专业课讲座,学生们能够在课堂上看到生产现场的视频,了解当代先进生产管理技术。专业课的讲座的形式促进了学生们的学习积极性,并为未来择业提供参考。 (四)形成课程组,优化专业课 《生产与运作管理》课程模块化构建是有四位主讲教师共同完成的,课程组的形成极大促进了专业课的设置,尤其是校外专家主讲,能够带来新视野,新思路,也为学生走出校门,走进工作岗位拉近了距离。 (作者单位:秦皇岛职业技术学院) 生产与运作管理论文:《生产与运作管理》课程差异化教学模式研究 【摘要】本文阐述了《生产与运作管理》课程的体系构成与教学目标,根据学生的就业领域和发展方向的不同,分析了学生对该课程差异化的知识需求,针对不同需求,分别从教材选择、教学内容设置和教学方式三个方面研究了该课程差异化的教学模式。 【关键词】生产与运作管理 差异化 教学模式 引言 《生产与运作管理》课程是管理类专业的核心专业课程之一。该课程将生产技术、现代管理技术与信息技术相结合,以提高企业生产或运作效率为目标,研究企业生产或运作各个层次上的决策问题及其在现代企业中的应用技术,是一门多学科交叉的课程,其研究的主要内容随着生产技术、管理技术以及信息技术的发展而不断丰富和发展。文献中,有些承担该课程教学的教学工作者已从总体上对本课程教学中存在的问题进行了分析,并提出了一些改进的措施[1-5]。本文针对不同就业领域和发展方向的学生对该课程差异化的知识需求,分别从教材选用、教学内容和教学方式等方面研究该课程的差异化的教学模式,以改善该课程的教学效果,提高教学质量。 1.课程体系及教学目标 本课程主要研究生产与运作管理三个层次、十大方面的决策问题。三个层次为:生产运作战略决策、生产系统设计决策、生产系统运行与维护决策。十大方面包括:产品战略、生产流程战略、生产设施选址、生产设施布置、项目管理、供应链管理、库存策略、排产策略、质量管理战略、维护策略等。 通过本课程的学习,要求学生能够对现代生产与运作管理体系的系统性和逻辑性有比较全面、系统的认识;对生产与运作管理的基本概念和基本问题有比较系统、深入的理解;掌握生产系统的设计、运行、维护与改进等生产运作与运作管理的基本技术与方法(包括模型、算法、工具等),并能具体应用于生产实践;了解一些现代先进生产方式(如JIT、精细生产、敏捷制造等)及管理技术。 2.学生对该课程的差异需求 由于管理类专业学生毕业后的就业领域和发展方向存在很大的不同,有些学生毕业后选择就业,而有些学生选择自主创业,还有些学生选择继续深造,而且,即使学生毕业后都是选择就业,但是有些学生是选择在制造业就业,而有些学生会选择在服务业工作;对于选择自主创业的学生,也存在是选择在制造业领域创业还是选择在服务业创业的问题。而在制造业就业和自主创业和在服务业就业和自主创业的学生对生产与运作管理的知识需求是不同的,选择在制造业就业和创业的学生需要更多地掌握制造系统的设计、运行和维护与改进的相关理论和技术,而选择在服务业就业和自主创业的学生则更加关注服务系统的设计、运作和改进方面的知识。对于毕业后选择继续深造学习的学生,则希望在该课程的各章内容的学习过程中能够更加深入地研究所学的生产与运作管理的理论和方法,以为研究生阶段的学习和研究工作奠定坚实的基础。因此,为了使学生在毕业后能够很快适应新的工作或学习环境,在学生在校学习该课程的教学过程中,教师应该针对学生对该课程的差异化的需求,进行差异化的教学。 3.差异化的教学模式 (1)教材选用差异化 目前,在国内进行《生产与运作管理》课程教学,选用的教材主要有两类,一类是国内的从事该课程教学及研究的工作者编写的教材,选用较多的主要有:陈荣秋,马士华编著的《生产与运作管理》,由高等教育出版社出版;刘丽文的《生产与运作管理》,由清华大学出版社出版;另一类是从国外引进的英文原版教材,选用较多的主要有:Chase等人编写的《Operations Management for Competitive Advantage》;Stevenson编写的《Operations Management》。 由于管理类专业的本科生在高中阶段多数是文科生,在学习《生产与运作管理》课程之前缺乏对生产运作系统的了解,加之专业英语词汇相对匮乏,所以,对管理类专业的本科生,应该首选中文教材。而对于基础较好,毕业后准备继续深造的学生,可以向学生推荐上述英文原版教材供其深入学习参考,如果在研究生阶段有意研究制造业生产管理方向的学生,则推荐Stevenson的英文教材,因为该教材在制造业生产管理方面的内容要丰富些,案例比较好。 (2)教学内容差异化 《生产与运作管理》课程内容较多,而且与管理类专业的其它专业课程相比,课程内容计算推理的部分较多,难度相对较大,因此,在有限的教学学时约束下,应该根据学生差异化的需求,根据学生毕业后的就业领域和发展方向的不同,对讲授内容进行有针对性的取舍,以提高学生学习的积极性,取得较好的教学效果。针对不同就业领域和发展方向的学生,设计的差异化的教学内容如表1所示。 表1 差异化的教学内容 (3)教学方式差异化 《生产与运作管理》课程是实践性很强的课程,教师在讲授该课程时除了采用传统的课堂讲授以外,要结合讲授的内容和学生需求的不同,积极采用多样化的教学方式,使学生能够真正理解所学理论知识,并能够利用所学的生产运作管理的相关方法解决企业中的实际相关问题。 1)参观企业,进行生产实习:在课程开始之前的假期,可以要求学生去相关企业进行参观,以使学生对生产运作系统有一个感性认识,通过生产实习,学生可以深入了解生产运作中需要解决的问题,并鼓励学生思考解决这些问题的方法,这样可以使学生带着问题来学习该门课程,提高学习兴趣。对于有意在制造业就业和自主创业的学生,教师可以帮助联系管理基础较好的制造企业(如大型的加工-装配型企业等)作为参观和生产实习单位;对于有意在服务业就业和自主创业的学生,教师则要为其联系服务网点多、业务量大、运营效益较好的企业(如大型物流公司等)作为参观和实习单位;而对于有意继续深造的学生,则根据其研究方向来选择管理基础较好的制造企业或服务企业作为参观和实习单位。 2)视频教学:在讲授相关章节的内容后,针对学生的不同需求,为学生选择播放与讲授内容相关的国内外著名企业生产运作管理的视频资料,这样既可以提高学生的学习积极性,又可以让学生看到先进企业的生产运作管理方法。比如,在讲授“作业计划”一章时,可以为有意在制造业就业和创业的学生播放蒋伟豪讲授的《向丰田学管理》视频,让学生了解丰田公司装配计划的制定方法;而在讲授“服务产品设计与过程选择”一章时,可以播放UPS公司录制的《UPS运作过程》视频资料,让有意在服务业就业和创业的学生深刻了解该公司的服务过程与管理方法。 3)课程设计:在课程内容讲授完成之后,要求学生组成多个小组,结合本课程所讲授的内容,教师为每个小组安排一个设计题目,小组成员根据兴趣也可自主选题,完成一个项目的课程设计,来加深对所学知识和方法的理解和掌握。比如,要求有意在制造业就业和创业的学生完成题为“2013年格力空调在平顶山地区的销量预测”课程设计,通过该设计,可以使学生深刻理解并掌握“需求预测”一章中的定性预测和定量预测方法;要求有意在服务业就业和创业的学生完成题为“蜜雪冰城加盟店的选址决策”课程设计,通过该设计,可以使学生深刻理解并掌握“服务设施选址”一章中的服务设施选址的影响因素和定量选址决策方法;可以要求有意继续深造,并从事制造业生产管理研究的学生完成题为“加工车间生产作业计划的制定”的课程设计,通过该设计,可以使学生掌握“作业计划”一章中难度较大的离散式制造企业生产作业计划的制定过程和方法,为研究生阶段的学习和研究奠定扎实的基础。 4.结论 本文在分析《生产与运作管理》课程的研究内容、教学目标及管理类专业学生对该课程知识不同需求的基础上,分别从教材选择、教学内容设置和教学方式三个方面研究了该课程差异化的教学模式。 生产与运作管理论文:电子版企业经营沙盘在生产与运作管理教学中的应用 摘 要:在生产与运作管理课程教学过程中引入电子沙盘模拟,充分利用电子沙盘的可存储性和灵活性,在不同的章节、不同的教学阶段,使用电子沙盘模拟的不同的功能。将其引入课程教学体系,是继传统教学及案例教学之后的一种全新教学模式,能够将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。 关键词:电子沙盘 沙盘模拟 课程教学 许多高校相继推出了一系列实验教学的创新教育形式,以提高大学生学以致用的能力,本文将探讨电子版沙盘模拟在生产与运作管理课程教学中的应用,目的在于将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。 一、生产与运作管理课程描述 生产运作活动是一切社会组织的最基本活动,是社会组织生存和发展的基础和条件,生产与运作管理是一门研究如何将各种资源要素组织成现实生产力,以便有效地创造出产品和服务的实践性很强的应用学科,是工商企业管理的最重要内容。作为培育企业精英人才的摇篮,我国各类高等院校经管类专业一直以来颇为重视生产与运作管理的教学,在MBA、普研及本科生中都开设本课程。 与其他经管类课程相比,生产与运作管理课程的教学内容很多,包括生产运作战略与企业竞争力、需求管理与预测、生产/ 服务流程分析、生产/ 服务设施选址与布置、生产运作能力与生产运作计划、制造资源计划与企业资源计划、生产系统设计与优化、库存管理、项目管理、质量管理、设备管理、供应链管理、生产与运作管理前沿理论等知识模块,这些知识大多来源于生产实践,是企业生产运作实践的总结,很多知识在讲授时需要结合企业生产实践进行。 二、生产与运作管理课程教学现状分析 1.以理论教学为主 目前生产与运作管理课程的理论教学比较枯燥,即使普遍采用案例教学法,在一定程度上调动学生的主观能动性,提高分析问题、解决问题的能力 ,也仅仅限于介绍文字材料,无法给予学生感性认识,学生毕业后常被评价为光懂理论、不会实战,在实际操作时遇到种种意外障碍而束手无策,能力不能与学历匹配。这也是有些文科类毕业生一次就业率不高,进入企业后适应期太长的原因。 2.学生对授课内容缺乏直观的体验 学生由于没有在企业工作的实际经验,对很多内容缺乏直观的体验和感受,无法透彻理解,教学效果普遍不理想。 3.教师容易局限于一门课程内容 由于专业背景、授课学时等限制,教师往往容易局限于一门课程内容,很难把公司管理的全流程、全过程控制告诉学生,使学生头脑中形成一个整体和系统的公司操作实务。容易造成学生在学习过程中只注重理论学习,不关心也不了解企业运作实际,缺乏对所学知识融会贯通的训练。 4.学生对课程的兴趣不高 由于生产与运作管理课程相对于其他管理类课程,内容较复杂和枯燥,学生对该课程学习的积极性和兴趣往往不高,也有部分学生会受到上一届学生的影响,在还没有开课之前,已经在脑海中形成了该课程偏理论、数学模型和需要大量计算等印象,对该课程的学习兴趣有所降低。 5.学生对课程的教评结果偏低 由于生产与运作管理课程的偏理论、数学模型和需要计算的内容偏多,尽管在授课过程中引入了大量的案例、视频等多种教学手段,本课程在许多院校开展的教评活动中仍得分偏低。有的教师同时讲授多门课程,但各门课程的评价结果差距很大,教师对该课程的教学积极性有所降低。 6.实践环节滞后于课程教学 目前很多学校已经认识到该课程在教师授课及学生学习过程中遇到问题的严重性,先后引入了对企业的实地参观、沙盘模拟实训等教学方法。但由于对企业的实地参观、沙盘模拟等均是针对实践环节的课程,在理论课程结束后作为一门单独的课程存在,对生产与运作管理理论课程的教学效果影响甚微,学生们感叹如果实践环节的课程能够与理论课程穿插进行效果可能更好,学生会从中受益更深,体会更深刻。 三、对生产与运作管理课程教学改革的思考 基于上述的问题,有必要探索能够提高生产与运作管理课程教学效果以及学生竞争力的教学方法。目前广为使用的是沙盘模拟教学方法。 1.沙盘模拟教学方法简介 沙盘模拟源于战争中的沙盘模拟推演,指挥官在真实的模拟沙盘模具前,进行战略部署的过程,具有形象、直观、一目了然等优点。企业的经营管理犹如战场,要进行整体部署、产品的研发以及财务分析等决策,通过课堂教学展现无疑是纸上谈兵,而沙盘模拟运用独特直观的教具,结合市场变化,进行情景模拟以及角色扮演,通过老师点评,使学生在虚拟的市场竞争环境中,真实体会企业多年的经营管理过程。 沙盘模拟主要通过实战模拟演练完成体验式学习,具有互动性、真实性、挑战性、实用性等特点,能够最大限度地调动学生的学习兴趣,对所学内容进一步加强巩固,并能够将学到的管理思路和方法在实际工作中与运用。 2.沙盘模拟课程涉及的内容 (1)熟悉企业全面管理系统,确定企业整体经营战略。沙盘模拟课程分析企业内部资源与外部环境,预测市场趋势,形成企业计划管理体系,确定企业具体的市场经营战略、产品的研究与开发战略、财务战略以及人力资源战略等。 (2)了解企业整体运作流程。通过沙盘模拟课程能制定企业新产品开发战略,安排企业的生产计划,制定市场开发决策、目标市场定位等。模拟企业在同行之间的竞标过程,调查了解同行商情,抢攻市场,正确进行市场决策。 (3)谋求企业系统效率提升,进行正确的财务决策。通过沙盘模拟的运用,学会制订企业长期、中期、短期资金计划,多渠道筹措资金,制订投资计划,编制财务报表,运用财务指标进行正确分析,进一步评估决策效益,为管理决策提供可靠的数据。 (4)提升科学管理能力。通过对企业生产能力的计算,生产线的更新调整\库存的管理,原材料采购、现金流量的计算等提升科学管理的能力。 (5)从点评中获取更多的知识。在每一次教师的点评中,学生可以深刻领会到理论中学到的知识如何真正运用到企业的运营实践中,具体应该如何进行分析,为今后步入社会打下一定基础。 (6)从总结中收获。通过参与企业模拟经营的过程以及课程结束后的实训报告,学生思考、总结得失,获得最大的收获与提高。 3.沙盘模拟的形式 在各大院校主要引进和自行开发的沙盘模拟形式有物理沙盘和电子沙盘两种。通过教学实践发现,目前的企业经营物理沙盘训练课程对抗规则复杂,容易出现误操作和不规范行为,且问题无法追溯,影响公平性;另一方面由于采用独占式教学资源,学生需要至少2天的时间完成整个物理沙盘的对抗演练,效率较低,但学生的热情高涨,积极性非常高。而电子沙盘采用计算机软件的对抗方式来进行教学和竞技,通过程序的设计,可以使实验完全依照对抗规则进行,防止了学生的误操作和不规范行为。电子沙盘通过记录学生的每步实验操作,可以使实验最终的资产负债表和损益表自动生成。但是,这种模式直观性、体验性差,各小组缺少面对面交流,比较难以激发学生参与兴趣,教学效果不是非常理想,这与情景式教学的初衷相悖。 4.将电子沙盘引入生产与运作管理课程教学 基于物理沙盘与电子沙盘的优缺点,考虑在生产与运作管理理论课程结束后的实践环节仍然保留物理沙盘的模拟训练或物理沙盘与电子沙盘相结合,充分发挥两者的长处,扬长避短,最终实现电子沙盘的便捷性和物理沙盘的真实模拟性合为一体。而在生产与运作管理课程教学过程中引入电子沙盘模拟,充分利用电子沙盘的可存储性和灵活性,在不同的章节、不同的教学阶段,使用电子沙盘模拟的不同功能。 5.电子沙盘与生产与运作管理课程结合体现出的特点 (1)生动性。传统的生产与运作管理课程理论知识晦涩难懂,学生的学习兴趣不高,为了改变这种高耗低效的教学局面,通过沙盘模拟实际企业环境进行教学,学生能亲自运营企业,真正体验企业经营管理过程,十分生动有趣。 (2)真实性。在课程中,通过沙盘模拟运用让学生亲自体验“做”中“学”,以实际参与的方式体验企业的运作,在模拟企业实际环境中,真正体会企业面对多变的环境,使学生学会收集信息,培养分析问题解决问题的能力,并在将来应用于实践。 (3)合作性。沙盘模拟就是让学生在每一次商业决策中感受团队智慧的价值,领会如何在立场不同的部门间沟通和协调,进一步培养不同部门人员的共同价值观与经营理念,同时建立以整体利益为导向的组织团队,培养学生的沟通协调能力,并能真正领会团队合作的优越性。 (4)基于电子沙盘的灵活性与可存储性,在引入课程教学时可以随时调用任何模块进行讲解,这是与物理沙盘相比其最大的优点。电子沙盘可以将学生分为6~18组进行模拟,而物理沙盘只能模拟6~8组,解决了物理沙盘授课的困难。同时也解决了物理沙盘必须连续的将课程进行2~3天独占资源的缺点以及物理沙盘课程与理论课程在时间上脱节的问题。 (5)可作为开设物理沙盘课程的前期准备。与之前在理论课程结束后再上物理沙盘课程相比,学生在开课前已经对沙盘模拟有了一定的了解,在分组组成不同的企业后,对企业战略决策、资金运用、市场开拓、ISO认证、产品研发、厂房及生产线投资等问题会更加慎重,通过理论课程对各个决策环节会用到哪些知识点已经心中有数,会彻底改变之前的盲目决策以及部分学生的游戏心态。 (6)全面提高学生的综合素质。沙盘模拟在企业经营管理教学系统中运用,能全面提高学生的综合素质。通过沙盘模拟经营使学生亲自感受到树立共赢理念、全局观念与团队合作、保持诚信、个性与职业定位等综合素质的重要性。 (7)改进教学方法,提高教师的业务水平。沙盘模拟在教学中的应用,使教师充分认识到,在教学过程中,如何不断学习,充实自己,提高业务水平,并能不断改进教学方法,也能使学生学有所长,与实际贴近,充分调动学生的积极性,使所学理论与实际更好地结合,达到预期的目的。 四、结论 基于电子沙盘的灵活性与可存储性,将其引入课程教学体系,是继传统教学及案例教学之后的一种全新教学模式,将改变多年来“教师苦教、学生死学”的传统教育教学,能够将理论与企业经营实践相结合,全面提高学生的综合素质。通过沙盘模拟经营,使学生亲自感受到树立共赢理念、全局观念与团队合作、保持诚信、个性与职业定位等综合素质的重要性。对于经管类专业其他课程的教学也可以是一个借鉴。 生产与运作管理论文:供电公司生产与运作管理优化研究 【摘 要】 电力的应用已经渗透到国民经济的各个领域。如今经济的发展越来越需要电力工业可以大规模的生产与运输电能,并且有着高度集中、便于管理、易于清洁等优质特征。然而当今的供电公司现有的管理运作模式已经无法满足上述需求。因此,需要发掘潜力,优化现有的生产运作管理系统,以满足经济发展的需求。本文从供电公司生产管理现状入手,阐述优化生产运作与管理系统的现实意义,分析当今供电公司存在的问题,并提出合理化建议。 【关键词】 电网运作 生产优化 技术强化 人力培训 1 供电公司优化生产运作与管理的原因 1.1 经济环境变化的需要 随着我国国民经济发展方式的转变,产业结构的调整,我国正逐渐取消计划经济体制时给予电力企业的各项优惠政策。受这些宏观经济环境变化的影响,电力企业在资源获取时固定成本逐渐提高,沉没成本的比重加大,电力产品限价严重,市场销售不景气。然而,宏观经济环境的变化是大势所趋,供电公司只有在自身成产运作与管理上做出相应调整,才能顺应经济环境的变化,向市场寻求资源,在生产运作管理的优化中降低成本,提高收益。 1.2 行业环境变化的需要 电力行业是资源密集型行业,对于资金和技术的要求十分严格。随着市场经济的发展,电力行业的发展逐渐步入成熟期,因此获得的政府支持越来越小,销售瓶颈越来越多。由于市场经济反对非法垄断,以前各种形式的行业内部保护也逐渐失效,行业环境发生了巨大的变化:电力市场的垄断逐渐减少,电力销售市场的行业保护逐渐失灵。因此,电力行业需要在运作管理上进行优化,逐渐适应新的行业环境,转变经营理念,形成竞争意识。 1.3 市场环境变化的需要 我国的产业结构以前主要是以第一、二产业为主。随着产业结构的调整,以服务业为主的第三产业所占比重逐渐提高,商业用电逐渐增加且用电时间多集中于晚峰时间,因此给电网调配带来了巨大的压力。由于用电结构的改变,给电网的调配带来了一定的压力,所以需要对运作系统做出相应的调整来顺应市场环境的变化 在一级电力市场上,各地方的小发电机组在一线发电市场上为了自身利益成为竞争对手,争夺市场份额。这些发电机组在投资来源和投资时间等因素上的差异导致电价上的差异。随着电力市场推出的“竞价上网”的政策,一级电力市场上的竞争会越来越激烈。其次,由于能源结构的改变,新能源的使用逐渐走向电力市场的舞台,使得发电市场的竞争日益激烈。 面对产业结构的调整和电力市场激烈的竞争,供电公司需要对电力系统进行优化,从而提高产电、供电效率,适应市场环境的变化。 1.4 深化供电企业改革的需要 我国的电力企业一直沿用计划经济时代的管理运营模式,由于经济的发展和时代的变更,如此的管理模式已经不能适应时代的需要。很多供电公司的员工观念落后,整体素质不高,人力资源缺乏合理的奖惩体制;经营管理的效率低下,无法适应市场的变化。这些不足,制约着供电公司的可持续发展,因此需要从生产运作与管理上不断进行优化,从而深化企业改革,提高企业生产运作效率。 2 供电公司生产运作与管理中存在问题分析 2.1 电网基本运作方面存在不足 首先,在电网基层运作上,项目操作过程中人员冗杂,效率低下。项目的基层操作中,虽然能够按照项目审批、设计施工、竣工验收等流程操作,但是具体工作由于部门分的太细、人员冗杂,导致部门间互相推诿、扯皮,效率低下。 其次,在电网基本运作工作中,管理工作人浮于事,互相推诿。由于缺乏合理的人事制度和奖惩措施,导致人力资源得不到充分发挥。 最后,分工太细,重安排、轻落实,不能全方位,多层次落实项目,导致项目计划不能合理实施,工作任务不能保质保量的完成。 2.2 技术运作管理系统运营不足 企业运作生产的信息化系统已经得到普及,但是,其运作管理系统运营系统不足。首先,供电公司的信息化系统硬件支持不足,层次性能较低,信息处理设备功能较低,无法全方位地支持供电公司的日常工作;其次,信息系统软件的应用不能真正与实际工作进行衔接,信息兼容性差,资源共享水平低,导致信息资源的浪费,系统重复运作,工作负担重、效率低;最后,管理信息系统操作人员技术水平层次不齐,许多操作人员的技术性差,不能熟练掌握信息系统的流程,导致信息系统实用性差、工作效率低。 2.3 销售运作系统运营不足 电力销售运作系统中,销售流程过于复杂,关系混乱;客服受到信息系统硬件不足的影响,不能完善的发挥作用;电力营销系统依旧以卖方为中心,服务理念较差,无法准确把握客户需求和市场需求导向。缺乏对客户需求的分析,无法做到以需求为引导,促进社会合理地消耗电能和供电销售的可持续运作。 2.4 辅助系统运作不足 供电公司辅助系统运营不足主要表现在人员体制方面的不足:首先人事奖励机制存在不足,在人员工资分配上依旧摆脱不了“大锅饭”的体制,平均主义严重;此外,许多供电公司在进行人事考核时,不是按照绩效评价工资水平,而是按照岗位的不同来计算工资,导致在人事考核时出现畸形的考核制度;另外,正式员工与非正式员工在工资水平上存在较大的差异,同样的岗位和工作量,非正式员工那到的工资比正式员工那到的工资低很多,导致许多非正式员工消极怠工,影响整体工作情绪,影响工作效率;最后,在对员工职业技能教育上缺乏必要的投资,导致员工职业技能不能满足市场的需要,影响工作效益。 3 供电公司优化生产运作与管理的措施 3.1 电网基本运作系统的优化 第一,要缩减人员编制,控制部门结构臃肿的现象。并且部门之间专人专责,明确责任,减少互相推诿、推卸的现象。各个部门之间在部门独立的同时做好责任的衔接和职责流程的通畅,以此提高项目实施和建设的质量,提高工作效率。此外,在缩减人员编制的基础上,要精简机构,从而降低经济成本。比如,很多供电公司在监理部门和建设部门之间对工程进行审核的过程中,既有监理部门的参与又有建设部门的插手,这种职责混乱的现象,不仅影响到工作效率,而且还会造成管理成本的增加。因此,需要精简不必要的机构,去除职能重复的职责和人员,以此保证工作效率,减少经济成本。 第二,在电网基本运作系统中,要加入监督监理体系。工程的高质量可以减少工程的返工频率,减少了工程成本,所以,保证工程质量和安全是节约工程成本的一个重要途径。因此,供电公司需要建立监理部门,对工程进度和质量进行监督,确保工程系统、标准的完成。 第三,建立有效的风险制约体系,避免资金回收受阻,投资不利的现象。比如,当供电公司有政府投资的项目是由与政府投资无关的施工单位进行执行时,由于技术、资金方面的诸多原因导致项目无法如期完成或者项目出现质量问题时,如果缺乏有效的风险制约机制,损失只能由供电公司自行承担,从而对供电公司的经济效益造成影响。所以,供电公司需要建立合理、有效的风险制约体系,最大程度的发挥弥补经济损失的只能,将经济风险降低至最低,从而确保供电公司的经济效益。 3.2 技术运作系统的优化 在技术运作系统方面,主要包括配电系统的优化和配电网事故监督处理系统的优化。对于配电系统应该在硬件方面提高配电网输送、配电系统的设配水平,比如将配电网络同所在地域的航测图相关联,以此进行合理的输电、配电。在软件升级方面,应该按照国家标准统一规范图标、参数等信息数据,确保匹配的数据的科学性和准确性。 其次,在配电事故监督体系方面,要做好事前控制。在配电网络中加装遥感系统进行实时监控,有效地和配电网络系统相融合。在遥感监测方面,应该注意监测数据的准确性,遥感制图的真实性以及统计报表的可靠性。此外,时刻注意数据异常报告,并在事前做出应急预案,当事故发生时,将风险降至最低。 3.3 销售运作系统的优化 在电力销售运作中,首先要摆脱对政府的依赖,改变营销理念。作为电力服务企业,电力销售应该形成以市场需求为导向、以服务客户为理念的营销理念,致力于顺应市场的需要,满足客户的需求,从而提高经济效益。 其次,考虑到电力产品的特殊性,要制定相应的创新性的营销渠道。由于电力的无形性,需要借助网络营销构建产、供、销的网络营销体系。 与此同时,要做好售前和售后服务工作,由于电力商品需要进行事前安装和调试,因此要在产品需求密集区域设立服务网点。电力发生故障会给客户带来不便,需要供电公司提高服务意识,设置售后服务机构,方便电力设备的维修与养护。在建立实体服务体系的基础上,还要积极构建电话客户服务机构和网络维修服务中心,提高服务效率和服务质量。 3.4 辅助系统的优化 首先,建立合理、完善的人事考核体系和薪资制度,提高员工的工作积极性。在工作中,对工作量和工作质量进行等级量化考核。多劳多得、不劳不得,避免“大锅饭”下的平均主义,激发工作人员的工作热情,鼓励工作人员进取争优。 其次,加强对员工的职业培训和安全教育。组成学习型工作组织,提高工作人员的技术水平和职业道德素质,从而强化了服务质量,提高企业的核心竞争力。 4 结语 优化供电公司生产运作与管理,需要从电网基层体系、技术体系、销售层面以及辅助体系四个方面进行优化,实现整个运作、管理系统全方位、多层次的优化调整。电能是关乎国计民生的重要资源,受宏观经济环境和市场变化的影响较大,供电公司应该时刻关注市场变化,顺应经济环境的变化,致力于为社会主义经济服务、为人民服务的服务理念,优化生产运作与管理系统,提高工作效率,促进供电公司的可持续发展。 生产与运作管理论文:生产与运作管理课程的ERP实验教改研究 [摘要]本文从生产与运作管理课程开设ERP实验情况的调查分析入手,通过对生产运作管理与ERP的密切关系,明确开设ERP实验项目的重要作用,从高校生产运作课程开出ERP实验的效果分析,引出ERP实验教改这一主题,并深入研究ERP实验开发与设计的作用、目的、方法、方案,从而提出在生产与运作管理课程中改善ERP实验方式方法的措施 [关键词]生产与运作 ERP实验 教改研究 一、 生产与运作管理课程开设ERP实验情况调查与效果分析 (一)生产与运作管理课程与ERP 1.生产与运作管理课程培养目标、主要内容、课程性质与特点 服务业的兴起,使生产的概念得到延伸和扩展。过去,西方学者把与工厂联系在一起的有形产品的制造称作“production”,而把提供服务的活动称作“operations”。因此,生产与运作管理是以有形产品和无形产品的生产过程和服务过程为对象,以定量分析和定性分析为手段,为设计、运行和改善制造过程和服务过程提供科学的理论和方法。也就是对生产与运作活动进行计划、组织和控制。生产和运作活动是普遍的,没有哪一个行业不从事生产和运作活动,因此,生产与运作管理课程是一门具有相当广泛影响力的课程。 生产运作管理课程的培养目标是使学生掌握生产与运作管理基本理论与方法,了解企业生产与运作实践中各种管理方法与策略的应用条件与理论依据;了解生产与运作管理的发展动态和趋势,基本掌握制定各种生产与运作策略的技能和方法等。课程体系从战略的高度出发,以市场为基础,视生产为“投入——转化——输出”的过程系统,并以系统的思想观点研究此过程中的特征及其规律,再运用现代管理技术和方法对该系统在设计、运行与维护等环节进行计划、组织、协调、控制等管理活动。 本课程的主要教学内容有产品战略、选址与布局、工作岗位设计、生产方式的变革、生产计划与控制、作业排程、生产现场维护、项目管理、网络计划等等。作为专业基础课,学习本课程应该先修《高等数学》、《运筹学》、《管理学原理》、《经济学》等课程。另外,在学习本课程的基础上,后续课程可开设《战略管理学》、《物流学》、《市场营销学》、《组织行为学》、《供应链管理》、《采购预备供应管理》等。 生产与运作管理课程的特色包括知识范围涉及面广、具有明确的职能领域和专业性、管理方法技术性强、定量分析严密、作业强调可操作性、实用性等要求。 2.ERP与ERP实验的目的和作用 ERP是Enterprise Resources Planning的缩写,指企业资源计划。ERP是在制造资源计划(MRPⅡ)基础上发展起来的概念。ERP是以市场和客户需求为导向,以实现企业内外资源优化配置,消除生产经营过程中一切无效的劳动和资源,是将企业所有资源进行整合集成管理,将企业物流、资金流、信息流和人员流、客户和供应商进行一体化管理的信息系统。 生产与运作管理课程中从战略层的企业经营计划(BP)到职能层的主生产计划(MPS)进一步决定物料需求计划(MRP)的匹配,从而,影响执行层能力、需求、供应、库存、采购、结算等资源动态数据信息化管理。这部分内容是课程的核心,也是精华所在。培养学生总体运作能力。 ERP实验的目的就是帮助学生深入了解和掌握生产与运作管理关于ERP的原理、操作方法和信息系统。熟悉实验内容和操作技能。ERP实验教学运用体验式的教学方法,采取实战演练的方式进行。即使用ERP软件模拟企业的业务活动过程,在模拟实战的情景环境中,按照企业业务流程完成企业生产运作过程,体会各岗位的业务工作和各部门之间的协作关系。其中,分组进行模拟公司竞争经营,均由学生自己完成,以调动和发挥学生们的主动性和创造性,锻炼他们的组织能力、合作能力和操作能力。 ERP实验的作用主要包括:一是课程内容的验证作用,通过ERP软件和沙盘软件的使用,熟悉企业经营的脉络,掌握竞争的要素和操作要点,体验所学原理和方法;二是对经营管理业务的模拟作用,解决理论上抽象、枯燥,无法见识的现状;三是利用实验室软硬件条件提高学生动手能力,熟悉销售、库存、采购、装卸等操作环节的工具,掌握时间和空间的要求等;四是发挥学生参与开发和设计生产与运作系统的积极性,提高实际创新能力。 (二)生产与运作管理课程开设ERP实验的情况调查 经过对相关学校开设生产与运作管理课程实验情况的调查分析,总体可以分为三种情况: 1.没有设立ERP实验项目的占被调查开设生产与运作管理课程学校的半数以上,其中多数只是进行了理论教学,辅助一些案例和作业;部分设置了实验项目,但没有ERP实验项目。 2.设立ERP实验项目的学校约占三分之一,但实验项目的设计和内容出入较大,有些学校采用手工制表做出综合计划和制造资源计划以及材料清单等;部分学校采用沙盘模拟企业经营竞赛和企业调查方式替代ERP实验;还有一些学校采用ERP软件开设实验项目。 3.单独设立实验课程的学校主要是一些工科院校或要求比较接近工科的管理科学与工程学科的专业院校,特别是信息化要求相对较高的专业往往单独设立,其中又可以分为有ERP软件和没有ERP软件两种情况,应用软件又非常不同,比较有代表性的ERP软件包括:用友、金蝶、浪潮、博科等。选择ERP软件多数是教学版的系统,也有采用企业版的系统,当然这与学校的需求、投入、课时、实验方式、应用目的有关,实施的效果也十分不同。 (三)ERP实验的效果分析 1.教学效果分析:ERP实验从教学效果来看,最好的是独立开设ERP实验课程,这对于那些工科的专业,十分必要,不仅能够系统掌握ERP的来龙去脉,资源计划的编制依据和方法,而且能够帮助学生全面了解企业信息化的管理系统构架、层次、功能和操作等;特别是哪些一边授课一边实验系统操作的方式,非常方便学生理解和熟悉教学内容,所以,效果比较好;开设ERP实验项目的情况下,可以通过电脑窗口认识和熟悉部分功能模块,验证所学理论,演示系统功能等。 2.实验效果分析:从实验效果来看,教学版的ERP系统比较容易上手,教师可以与理论课程融为一体,根据课程要求和重点选择模块和操作,能够有效控制实验进度和评价实验教学效果。 3.社会效果分析:从社会效果来看,应用企业版ERP对学生就业和适应企业非常有利,但由于师资、实验条件、教学要求,使得学生掌握比较困难,多数靠学生自学,也有校企合作开展培训等方式,企业对具有这方面能力的学生总是另眼相看。 4.实用效果分析:从实用效果来看,针对不同专业应该有不同的选择,对生产与运作管理要求越高,越要加强ERP实验乃至实验课程,对于相关专业开设ERP实验项目就能够帮助学生理解和掌握课程中涉及的ERP内容和应用,注重每个模块的应用价值。 二、生产与运作管理课程的实验要求与ERP实验项目开发与设计的研究 (一)生产与运作管理课程的实验要求 1.本课程实验教改的目的、意义及特色; 本课程实验教改的目的是对面向工商企业的管理类专业涉及的生产运作管理课程的综合实验和实训进行教学改革,与企业合作,利用真实企业案例和数据,开发以企业生产运作为核心的ERP实验项目。通过教学改革,确保学生能够全面快捷掌握生产与运作管理课程专业技术;为整个管理类专业课程体系奠定生产领域的专业技术知识;为进一步完善课程的实践环节和教学资源库打好基础。本课程教改的特色:其一,专业与业务实践融为一体全面熟悉ERP系统和技能;其二,平台加模块方便学生系统训练和单元训练,掌握ERP的技术功能;其三,集中实验与分散自己练习结合,提高技能性训练水平;其四,角色扮演与竞赛结合的模拟实验,调动学生参与意识和应用ERP解决实际问题的能力。 2.本课程教改研究的主要内容,拟解决的关键问题; 本课程教改研究的主要内容包括:生产运作管理课程实验体系的构建;现有实验项目改革方案;如何应用ERP软件解决实践教学问题;在实验模块中怎样体现企业生产运作专业技术。拟解决的关键问题是ERP软件与教学融合的问题;运作技术、软件功能与实验项目三位一体的整合问题;解决ERP实验内容多与实验课时少的矛盾。 (二)ERP实验项目开发与设计的研究 1.ERP实验项目的定位 ERP实验项目是服务于生产与运作管理课程教学需要的一种实验教学手段,是培养学生适应现代企业实现管理信息集成共享之需要而设计的培养实操能力的环节之一。掌握ERP可以有效管理整个企业管理系统,是现代信息化管理的基础。这是教学面向企业、面向现代化、面向未来的重要环节。 2.ERP实验项目设计 本课程实验项目包括: 实验一,企业经营沙盘模拟,通过小组竞赛形式较全面应用生产运作技术,基本掌握采购、生产成本、库存成本、产品经营管理、资金运作等方法,分4-6个循环完成竞赛。 实验二,企业物流调查和访谈,了解企业生产流程和生产物流的特点方法。从设计调查方案、实施调查到完成企业调查报告。 实验三,ERP演练,熟悉物料需求计划(MRP)与制造资源计划(MRPII)和企业资源计划(ERP)的编制和运作过程。完成相关内容上机操作。 实验四,全面质量管理,掌握质量管理和质量的持续改进的方法。选择质量观察点,开展质量检查、分析,提出改进质量的管理措施。 3.实验设计方法: 在实验初学时,以学生个人练习为主,熟悉软件功能的操作,提高熟练程度;然后,在此基础上,以班为单位模拟一个企业,按照划分的部门和岗位,每一个学生担任一个岗位的工作,结合企业生产业务流程和软件的功能,根据所结合的数据,将企业生产经营活动演练完成。实验要求:教师提供业务内容和流程数据;学生自己设计业务发生的情景,用软件模拟企业的工作环境,最终提交实战演练报告。 4.实验指导 按照下列顺序组织实验:数据准备、客户订货业务、排程业务、产能管理、采购业务、委外业务、生产业务、销售发货、应收应付制单、期末处理,使用实验教程的数据,完成各项功能操作。实验是以企业生产经营活动为主线展开的,共9个实验内容。这9个实验完成以后,再进一步学习其他的内容。以这种方式组织学习,有利于掌握企业生产运作管理活动的全貌,使实验由浅入深,思路清晰,便于尽快掌握ERP管理系统的功能操作。 实验组织:根据学生对实验内容的掌握程度,和对软件操作的熟练程度,以及对数据模拟的正确程度,教师给学生评定成绩。 具体组织方法是将学生分成4人一组,以组为单位进行实验、案例分析、社会调查、企业访谈,按照课业要求撰写案例分析报告和社会调查(实践)报告,并制成PPT文稿,以小组为单位进行课堂讲演,交流并讨论;企业沙盘6人一组展开竞赛;ERP实验在集中教室里组织分模块完成,每人一机,按实验作业任务完成实验报告。 三、在生产与运作管理课程中改善ERP实验方式方法的措施 (一)进一步落实理论与实践相结合的教学原则 目前,许多学校的专业课内实验项目开设情况不是很好,研究发现原因是多方面的,其中涉及校方的管理制度与政策、专业发展水平和教师能力以及受限于供应商的服务等。无论如何实验课程或实验项目的开发与创新都是实验室建设的重要组成部分,不能期望实验室软硬件到位就开出实验,一定要抓好实验课程的开发,研究实验项目的开出,帮助教师和实验员开好每一个实验。一方面,千方百计应用ERP软件解决实践教学问题;另一方面,在实验模块中充分体现企业生产运作专业技术知识。使ERP软件与教学融合,做好运作技术、软件功能与实验项目三位一体的整合。 (二)充分利用现代科技手段模拟企业运作提高实验教学效果 在实验项目中设立模拟企业ERP运作沙盘、物流运作沙盘、供应链管理沙盘,通过信息化管理技术实现跨时空的模拟生产运作过程,让每个学生在虚拟的工作中心中完成规定项目或科目的操作,促使学生进一步用以研究现场运作管理和流程优化。运用ERP软件模拟企业经营一定会收到最佳的实验效果,并且,对于培养团队竞争意识、小组合作作业能力也是十分有益的 (三)采用虚实结合的方式有效改进动态直观效果 企业生产运作管理的实验是管理专业实验教学体系的内容之一,在建设综合实验室中设置仿真屏幕,设立三维情景模拟的仿真实验课程也是非常好的实践教学手段。利用仿真手段对生产运作管理课程教学的改善,可以开展情景直观教学,增加教学的生动性,以虚拟环境确保实验效果。采用虚实结合,可以大大降低硬件投入规模,节约场地,符合高校现实条件,采用三维互动的虚拟方式,可以实现多人同时不同步不同角色的操作业务,可以大大提高实验能力,模仿现场操作过程,达到实验效果。 (四)积极开展ERP实验项目资源数据库和案例库开发 由于ERP应用面比较宽,需要尽快建立典型企业资源数据库,保证学生上机操作需要,开发出一定数量的案例库,方便学生课下对比研究,找出企业生产与运作的管理经典和规律,充分发挥学生参与的积极性,引导他们进行课外研究和训练,这样就可以解决ERP实验内容多与实验课时少的矛盾。 (五)构建管理学科实验教学体系推动ERP系统的共享 学校统一构建管理类专业实验教学体系具有十分重要的战略意义和经济意义。这就要求学校层面必须达成共识,统一思想,站在学科和资源整合的基础上建设实验教学体系。并且以开放的观念,为其他院系相关专业提供实验平台,开出实验课程,共享学校资源。从扩大ERP应用的角度,这种共享扩大了受益面,也会推动师生开发实验项目和丰富课外实验活动的开展。 (作者单位:上海商学院)
企业生产管理论文:中小企业安全生产管理研究 摘要:企业是安全生产工作的责任主体,应当把安全生产工作放在重要位置。特别是对高危行业、化工从业单位和劳动密集型企业,更应加强安全工作研究,提高生产劳动的安全系数。本文围绕这一问题进行了探讨。 关键词:中小企业 安全生产管理 研究 近年来,我国中小企业迅猛发展,合资企业、私营企业及个体经济组织大量产生。中小企业为繁荣城乡经济,增加财政收入,扩大人员就业,优化经济结构,促进经济发展起到了十分重要的作用,已成为国民经济的重要组成部分。截至2009年9月底,全国工商登记的中小企业从数量上说已达到4153.1万户,其中中小企业达1023.1万户,个体工商户达3130万户,站全国企业总户数的99.6%。中小企业创造的最终产品和服务价值占国内生产总值的60%左右,上缴税收约为国家税收总额的50%,提供了75%以上的城镇就业机会。中国65%的专利、75%以上的技术创新、80%以上的新产品开发都是由中小企业完成的。近年来的出口总额中,有60%以上是中小企业提供的。 但是,中小企业在为国民经济持续快速发展做出巨大贡献的同时,安全生产问题也日益突出,伤亡事故多发,职业危害严重。据国家安全监管总局统计,近年来非公有制工矿商贸企业事故起数占当年年度工矿商贸企业事故总数的一半以上,而且事故起数和死亡人数逐年上升。中小企业的安全生产问题已经成为当前安全生产领域的突出矛盾,也严重阻碍着企业的健康发展。 1 中小企业安全管理现状 结合对中小企业进行安全管理咨询及调查后发现,目前中小企业安全生产管理的现状,主要有以下三个方面: 1.1 主体责任没有落实,主观意愿性薄弱 企业作为安全生产的主体,其主体责任还没有真正落到实处。一部分企业,从负责人到普通员工,安全生产意识淡薄,认识不到安全生产的重要性,侥幸心理强,对生产经营活动中的危险因素视而不见或者认为只要小心注意就能够完全规避风险,考虑不到多重因素作用时可能导致的严重后果。 同时,安全生产管理必然要求一定的人力物力和资金投入,从短期看对企业增加了运营成本,部分企业尤其是小、微型企业对成本的敏感度很高,主观意愿性薄弱,甚至从主观上有抵制情绪。 1.2 安全工作无人管、不会管 一部分企业由于规模较小,未配备安全管理人员,安全生产方面投入不足,使整个企业的安全生产处于无约束真空状态。有些企业虽然配有兼职的安全管理人员,但流于形式,并未对企业的安全管理工作有实质性的推进和监控作用。一些中小企业目前仍没有摆脱个人管理或家族式的管理模式,没有形成科学健全的管理体制和管理制度,虽然认识到了安全生产的重要性,但缺乏安全生产相应的知识结构和技术能力,对国家的安全生产法律法规也不够熟悉,在实际生产中并不能对安全管理工作进行有效的指导。 1.3 受安全工作不好管的观念影响与制约 由于在企业中安全生产存在无人管和不会管的情况,往往管理人员本身只知其一不知其二,也就会使安全生产管理难以有效的推进,造成安全生产不好管的结果。 部分企业尤其是劳动密集型企业,工人的薪酬与工作量直接挂钩,工人为提高劳动效率,图省事,违章操作的情况屡见不鲜,安全生产工作的主要保护对象对安全生产工作感觉上有对立情绪,这也是导致安全工作不好管的一个重要原因。 2 中小企业安全生产管理思路 面对中小企业安全生产管理的现状,国家和各地政府部门都十分关注,相继出台了许多措施,力图解决这一难题。 为适应中小企业安全生产管理工作的实际需要,根据《国务院关于进一步加强安全生产工作的决定》有关精神,经人事部、国家安全生产监督管理总局研究决定,在注册安全工程师制度中增设助理级资格。通过此举,为中小企业安全生产管理工作提供必要的人力资源。 为解决中小企业安全生产工作出现“不愿管、不会管、没人管”的问题,2008年深圳创新安全生产监管方式,从机制调整上解决这一难题,召开推行企业安全生产托管工作现场会,推行安全生产托管工作,2008年选择600家中小企业和事故多发企业进行安全托管。基本做法是采取中介机构的专家进驻企业,中介机构进驻后开展事故隐患排查、向企业反馈安全检查意见、制订隐患整改计划并指导企业整改、明确整改责任人和整改时限、对企业老板和从业人员开展有针对性的安全培训、建章立 制等。 2009年,成都市青白江区在广泛调研的基础上,借鉴“法律顾问”的理念,本着企业自愿和“实事求是、量力而行”的原则,率先在危险、危害程度较高的企业和近年发生过事故的中小企业推行了“安全生产顾问”服务,向企业提供安全生产管理和技术服务,帮助企业培养管理人才,改善安全生产条件,提高安全管理水平,推动了企业的本质安全建设。 针对中小企业安全生产管理,提出以下几点建议: 2.1 开展社会化的安全生产教育培训 企业作为安全生产工作的责任主体,负有对员工进行安全生产教育培训的职责。但是调查发现许多中小企业的安全生产教育培训达不到要求的课时,或者内容简单重复达不到教育培训的效果。政府职能部门应当创造更多的教育培训机会,采取多种形式开展培训和宣传,或者委托中介机构对中小企业进行全员的安全生产教育培训。培训的重点对象应是高危行业、化工从业单位和劳动密集型企业。通过教育培训不仅提高从业人员的安全意识和安全技能,同时还要让广大的从业人员认识到自己工作环境中的危险因素,知道自身的权利义务,知道如何通过法律保护自己的利益,提高生产劳动的安全系数。把劳动者对安全生产工作感觉上的对立情绪转变成安全生产的自发自觉。 2.2 创新安全生产管理体系 要真正落实各地各部门“一把手负责制”和“一岗双责”制度,进一步完善综合协调、联合执法、激励约束等机制,建立健全科学合理、权威有效的安全生产绩效评价体系。要充分发挥安全技术人员和专家在安全咨询、教育、管理、应急救援和事故查处等方面的积极作用,有效构建安全生产专业管理体系。针对当前部分乡镇安监机构工作基础薄弱的实际情况,进一步督促基层做到安全生产机构、人员、待遇和装备“四到位”,同时适时实行执法监察权力委托下放,统筹开展安全生产服务监管。要注重分类指导,加大乡镇级和街道社区级专职安全管理员队伍的管理力度,鼓励各地通过建立镇级安全生产监督管理中队等方式,建立健全科学合理的管理制度和运行机制,加强业务培训和工作指导,打造一支管理科学、工作得力的安全管理队伍。 2.3 强化安全生产监管措施 要狠抓重点监管行业企业的隐患排查,实行安全生产隐患定期排查通报制度以及网上报、分类、统计制度,并根据实际,适度扩大安全生产监管对象、区域和范围,定期开展中小企业隐患排查活动。在此基础上,加强分类监管工作,突出整顿治理重点,进一步加大对重点领域安全生产的专项整治和源头控制,严厉打击查处“三非”企业。要进一步完善相关安全生产处罚政策,加大处罚力度,严格落实事故通报、责任倒查、整改措施报告及整改落实督查等“四项制度”。按照“四不放过”原则严肃查处各类生产安生事故。要进一步加强日常监察工作,完善安全生产日常监察办法和工作程序、手段,利用举报奖励、宣传教育等方法,发动广大群众枳极参与安全生产监管。 2.4 完善中小企业安全生产扶持政策 中小企业普遍存在资金较为紧张,对生产经营成本敏感度高等特点。对于安全生产方面的投入需要一定的政策扶持,利用经济的杠杆撬动安全生产工作的积极性。为中小企业设立安全生产资金专项低息贷款,加强监管,做到专款专用。对于安全生产情况良好的中小型企业给予税收、工伤保险费率优惠等措施,提高中小企业的安全生产积极性。 2.5 加强执法的严肃性 各级安全生产职能管理部门应当对安全生产条件恶劣,隐患排查治理不利的单位进行严格执法。严肃查处一批制度缺失、管理混乱的反面典型,使广大中小企业认识到违法违规的代价不仅仅是发生事故之后才会产生。维护法律法规的严肃性,是中小企业做好安全生产工作的基础。 3 结语 做好中小企业安全生产管理工作,需要大力推进安全生产标准化建设。各级、各部门都应高度重视,加强领导,广泛宣传,深入发动,结合隐患排查治理和企业安全文化创建,切实发挥先行示范企业的引领辐射作用,推动企业安全生产标准化建设的顺利进行。需要继续深化安全生产宣传教育。扩大宣传教育的覆盖面,增强安全宣传的针对性,根据不同对象的需求细分宣传内容,利用主流媒体和网络、短信等多种宣传渠道,将安全知识送进千家万户,使安全意识深入人心,营造“关注安全、关爱生命”的浓厚氛围。 作者简介:卢常盛,(1973-),男,山东青岛人,本科,电气技术专业,研究方向:安全生产管理。 企业生产管理论文:试论统计信息在企业生产管理中的作用 论文关键词: 浅议 统计信息 企业生产管理 作用 论文摘要: 统计信息是沟通、联络企业生产管理各个环节的枢纽;准确的统计信息是实施生产管理决策的基础和条件;快捷、准确的统计信息是提高企业经济运行质量的保障;准确无误的统计信息是对企业生产管理的科学指导。 信息,是推动人类社会发展的重要条件。人们的经济活动都离不开信息。当今世界,信息已成为战略资源和生产要素,成为商品价值构成的重要组成部分和价值增长的重要资源。能否准确地、及时地掌握大量的信息就成为能否管理好现代社会,科学地组织生产经营活动的关键。在众多的经济信息中,统计信息是经济、社会、科技信息的主体,它具有广泛性、连续性和超前性的特点。 一个企业要想在市场竞争中求生存、求发展,就必须加强管理,提高产品质量、节能降耗。这就要求企业的各项经济决策建立在科学的基础之上,而统计是科学管理必不可少的重要手段,因此它成为现代企业管理的重要手段和有效工具,在企业各项基础工作中占有重要地位。在企业生产管理中发挥着重要的作用。根据笔者多年从事统计工作的经验:统计信息是沟通、联络企业生产管理各个环节的枢纽;准确的统计信息是实施生产管理决策的基础和条件;快捷、准确的统计信息是提高企业经济运行质量的保障;准确无误的统计信息是对企业生产管理的科学指导。 一、统计信息是沟通、联络企业生产管理各个环节的枢纽 一个企业是由多个生产车间、辅助车间及职能科室构成,为了使各层次、各单位的活动协调于整个企业生产管理中,必须借助统计信息这一“神经系统”把生产经营任务、计划等分解并传送到每一个基层单位,甚至于落实到每个员工,同时,又把每一个下属单位的生产任务完成情况及时反馈到有关领导层,实现上下纵向的和左右横向的多方面联系,沟通整个企业内部各方面的情况。统计信息在这种沟通、联络中,发挥着枢纽的作用。 二、统计信息是实施生产管理决策的基础和条件 从一定意义上说,管理的过程就是信息的不断输入、输出和反馈的过程。管理中所做的工作实际是一个以信息收集、加工、传递、使用为中心的工作。如果把企业生产管理过程和管理工作简化为计划、实施和控制三个环节,那么,统计信息就是企业生产经营管理和决策的基础。 制定决策与计划是企业生产管理最重要的职能,但科学的决策与计划又必须以全面反映企业生产过程的信息资料为依据。统计数据是各方面情况的客观反映,了解、掌握和应用统计信息资料和统计基本知识,是各级领导和部门研究企业生产经营工作新情况、新问题并实施正确的决策和计划的基础和重要手段。我们强调决策要从客观实际出发,从企业面临的经济形势和市场环境出发,从生产经营过程中的热点和难点入手,作为企业的管理者和决策者如果不研究信息、不重视数据分析,就只能是“拍脑壳”的主观臆断和瞎指挥。没有足够的、准确可靠的统计信息资源,就不能作出正确的判断和决策。所依据的信息资源不全、不准也会导致决策的失误。只有掌握了充分可靠的统计信息资源,直至对情况了如指掌,才能运筹自如,驾驭形势,进行成功的决策。 三、统计信息是提高企业经济运行质量的保障 在当今的信息社会,统计数据是一种价值很高的经济信息,如果这种信息通过多种渠道和灵活的方法传递到企业内部并能被企业生产管理工作广泛的开发利用,将会产生很大的经济效率,并能保障企业的生产经营管理工作按预期的目标进行。从一定意义上说,决策的水平和质量,很大程度上依赖于信息工作的水平和质量。 任何决策和计划,都是为了行动。企业生产管理就是对整个企业生产经营活动进行监督和调节。在经营生产活动中,统计工作始终贯穿于企业生产与管理的全过程,统计工作的目的性和时效性的特点有了最突出的表现。它可以适时地提醒和督促企业生产的各个环节不断调整和改进工作,正确处理数量与质量、增产与节约、速度与效率等之间的关系,使管理者可以及时发出调节和控制的指令, 以保证企业生产的正常运行和原定目标的顺利实现。 在实际生产管理工作中,信息反馈是多回路的连续反馈过程,正是依据源源不断的信息反馈,使管理者不断提高决策质量,并在执行过程中及时采取强有力的调节和控制措施,推动整个企业经济的运行按既定目标向前发展。可见,在整个企业生产管理中,统计信息既是管理各个环节工作的基本前提和条件,又是整个管理活动达到预期目标的重要保障。 四、统计信息是对企业生产管理的科学指导 随着社会主义市场经济的进一步发展,企业越来越需要与其生产经营管理相关的统计数据,包括同行业、竞争对手和本企业的情况,以便做到知己知彼,并据此正确制定企业发展战略,进行日常的决策和管理,在激烈竞争的市场上站稳脚跟,谋求发展。 在企业生产经营活动中,企业统计工作除专业性外,还具有群众性的特点,统计数据是企业员工辛勤劳动成果的数据反映。统计信息以其特有的数据形式始终贯穿于企业生产与管理的全过程,以各种报表的形式参与到企业生产与管理的各个环节,准确无误的统计信息对企业生产管理具有科学的指导作用,而不真实、不完整的统计信息则会误导企业管理者,导致其指挥生产决策的失误。统计数据的正确与否直接关系到一个企业生产是否能稳步、持续、快速、健康地发展,是否能使企业生产管理目标得以实现。因此,统计信息的正确性对企业生产管理具有科学的指导意义。 综上所述,在现代社会中,信息越来越成为决定一个企业生产力水平、管理水平和效率高低的关键。适用的统计信息对科学决策的正确性、预见性、适效性具有重要的作用。时代赋予了统计工作新的使命,对统计工作提出了更高的要求,只有不断学习、实践、提高,将统计的信息优势转化为服务优势,才能让统计信息在企业生产管理中的作用充分发挥出来。 企业生产管理论文:航天企业科研生产管理信息化建设思考 提要本文针对某航天企业在新的形势要求和信息化时代背景下面临的机遇与挑战,从提升企业科研生产管理(企业核心业务)信息化水平,以期增强企业核心竞争能力的角度进行研究和探索。 关键词:航天企业;科研生产管理;信息化 一、引言 随着我国经济社会的快速发展和装备采购体制的加速变革,航天企业普遍面临着愈发激烈的市场竞争态势和来自用户的更高要求,特别是近年来,更是面临着多型号任务并举、多阶段任务并行的复杂局面,急需大幅提升科研生产管理水平。当前,世界正在经历着一场革命性的变化,处在信息化时代的今天,信息化水平已成为衡量企业核心竞争力的重要标志和提升企业核心竞争力的强劲引擎,因此,着力推进航天企业在其主要业务领域的信息化建设工作,有助于提高企业的管理水平和竞争能力,有助于促进企业又好又快发展。 某航天企业是由研究院及其所属的研究所(工厂)两级、多法人组成的大型科研生产企业。近年来,企业在信息化建设方面进行了积极的探索,做了大量的工作,但由于受诸多因素的影响,信息系统的应用效果有限,信息孤岛不断增多。本文主要从研究院的层面就科研生产管理信息化建设工作进行探讨,试图提供一点对科研生产管理信息化建设具有实际指导意义的思路和建议。 二、存在的问题及其原因 (一)存在的问题。在信息化建设方面,一是先进的信息化技术手段尚未广泛、深入地运用于企业的主要业务领域;二是信息孤岛现象突出,信息资源没有做到有效共享;三是科研生产管理信息化建设的顶层设计不尽合理,仅注重满足应急的管理需求。也正是受限于企业的信息化水平,近年来,在航天型号科研生产管理方面逐渐凸显出了以下问题:一是型号间、单位间管理水平存在差异,科研生产规范化、制度化、科学化管理相对不足;二是科研生产过程跟踪、监控手段相对落后,预防和快速响应的能力较弱;三是在多型号项目同时存在并展开工作的情况下,单一型号项目的纵向管理突出,型号间的信息缺乏共享和交流;四是型号项目执行的要素(人、财、物与进度、质量等)在管理过程中的综合性体现不强等。 (二)问题产生的原因。产生上述问题的原因很多,主要有如下两个方面: 从信息化建设角度来看:第一,对信息化的重要性和信息化发展规律的认识有待进一步提高;第二,信息化管理部门与业务管理部门、信息系统用户的交流、协作和配合有待进一步加强;第三,业务管理部门对信息化建设工作的需求牵引和推广应用力度不够。 从科研生产管理角度来看,众所周知,信息化建设都是以科学的管理为基础的,科学、明确的管理流程是信息化建设的必要条件。航天型号科研生产管理固有的难度大、复杂程度高等特点,本身就给信息化建设工作造成了极大的困难和挑战;加之在新的条件下,传统的航天型号管理模式已经很难适应,有待进一步完善和优化。因此,在推进信息化建设的过程中,越来越触及人们思想观念的转变、企业组织的变革以及管理流程的优化,这也在一定程度上影响了企业的科研生产管理信息化建设。 三、科研生产管理信息化建设思路 (一)科研生产管理信息化建设的内涵。结合该企业的实际情况,科研生产管理信息化建设的内容应涵盖预先研究、型号研制、型号批生产、军贸项目等各项任务,涵盖探索、预研、研制、批产、售后服务等全寿命周期,涵盖进度、质量、成本、外协外购、人力资源、沟通管理、风险管理等全系统要素,还要与条件建设、综合保障资源、安全生产管理等方面工作有机结合。科研生产管理信息化建设,核心是充分利用信息化手段,构建科研生产管理一体化集成信息平台,一方面增强企业对多型号项目的集中管控能力,保证企业总体目标实现;另一方面进一步规范和加强单一型号项目管理,提升型号的精细化管理水平,切实将有限的人力、物力、研制生产经费及信息等因素有机结合与利用好,保障各项型号科研生产任务的顺利完成。 (二)工作思路及方法。基本思路:一是建立健全信息化建设工作的组织机构和规章制度,使工作规范化、制度化;二是完善科研生产管理体系。应首先做的工作是流程显现,全面梳理出当前的技术、管理工作流程,之后应着重研究完善影响企业科学发展的体制和机制问题,完善并形成一整套的、有机的、系统的管理制度体系;三是结合实际充分论证系统方案,把方案论证放在突出的位置,“不打无准备之仗,不打无把握之仗”;四是规范过程管理,稳步推进科研生产管理信息化建设工作,有计划、有步骤地构建科研生产管理一体化集成信息平台,切实提高科研生产管理水平。 (三)信息化建设具体对策 1、管理体系及工作流程。随着我国航天科技工业的发展,航天企业逐步建立健全了一整套行之有效的科研生产管理制度,通过两条指挥线的组织指挥系统,推动了我国航天型号工程项目的研制和发展。在传统的航天型号科研生产管理中,贯穿了一系列的管理过程,包括合同管理、计划管理、技术状态管理、质量可靠性管理、经费管理、试验管理、风险管理等。针对单一型号的科研生产管理模式已日臻成熟,为实现对单一型号的精细化管理和航天型号项目管理的推广应用提供了极好的条件。随着形势的变化和发展,急需引入多项目管理理念,以保证企业整体目标的实现。结合企业的实际情况,应不断完善军品任务责任令和军品综合调度管理制度体系,真正做好对科研生产任务全阶段、全寿命周期的集中管理,全要素的统筹管理,并实现全过程管控、规范化、信息化、系统化、多元化和全方位管理。管理体系要进一步分解细化为若干、具体的作业文件,并确保这些作业文件有机连接、全面、系统,真正做到复杂问题简单化、简单问题流程化、流程问题信息化。 2、信息系统集成方法。针对企业科研生产管理的实际情况,特别是企业在科研生产管理信息化建设方面已有一定基础的客观实际,本文强调通过集成开发,实现信息化管理。传统的企业应用集成(eai)解决方案有4种类型:用户界面集成、数据集成、业务流程集成、函数/方法集成。这4种集成方法不能方便、灵活、低代价地实现异构系统的集成,难以快速适应企业现代业务变化的需求。在不改变企业应用底层架构的基础上,基于面向服务架构(soa)的应用集成开发方式可以很好地解决上述问题。它支持在中间层以服务模块方式实现解决方案,当多个运行在不同平台和技术上的应用程序必须互相通讯时,这种体系结构尤其适用。 基于soa体系架构的信息系统集成应用,可从以下方面入手:一是选择好基础集成平台,打造集成系统门户;二是集中任务列表、统一身份认证、统一权限管理和统一界面管理;三是关注应用集成、应用框架和内容管理;四是注重安全保障体系、维护支持体系和基础硬件设施的构建。对于新提出的管理需求,可以基于同一技术平台,进行模块化开发来实现。 3、信息化建设工作的推进。从大的层面来看,首先要克服由于航天型号科研生产管理难度大、复杂性高导致的信息化建设工作艰巨的畏难情绪;其次要科学推进企业的组织变革,进一步优化管理流程;最后要紧密结合科研生产管理实际,充分论证需求,统筹策划,分步实施,稳步推进信息化建设。 具体来说:一是要统一思想、加强领导。企业核心业务的信息化建设,领导是关键;二是要坚持总体规划、分步实施,有限目标、重点突破;三是要注重需求牵引,力求应用实效;四是要推进统筹建设、强调资源共享;五是要建立健全规章制度,强化管理工作,严格计划考核;六是要协同推进、加强合作,形成合力。 四、结论 身处信息技术蓬勃发展的时代,努力把信息化作为推动技术创新、管理创新及流程再造的科学手段,不断提高企业的科研生产管理水平,是航天企业履行富国强军神圣使命的根本要求。着力推进科研生产管理信息化建设工作,将有助于推动管理改革创新、规范科研生产流程、提高基础管理水平、提升企业的核心竞争能力。本文初步提出了基于soa架构实现系统集成开发、满足企业对多个型号集中管控和对单一型号精细化管理要求的应对策略。 企业生产管理论文:浅谈中小矿企业的财务及安全生产管理 【摘 要】随着矿产资源的紧缺,矿业经济迅速发展,在经济社会中具有重要的作用,传统的手工会计核算已远不能适应企业新形式发展的需要,同时,安全生产管理成为矿业企业的重中之重。本文针对中小矿业企业的特点,结合实际情况,提出实施过程中存在的问题及解决措施,总结运行过程中出现的问题和教训。 【关键词】中小矿企业 财务 安全生产 一、中小矿业企业在会计核算中存在的问题 1.会计核算主体界限不清。企业产权与个人财产界限不清。中小矿业企业的经营权与所有权的分离远不如大矿业那么明显,尤其民营矿业企业,投资者就是经营者,企业财产与个人家庭财产经常发生相互占用的情况,给会计核算工作带来困难。 2.会计基础工作薄弱,表现在以下几方面:(1)会计人员身兼多职。企业会计机构与会计人员不按会计规范要求设置,有的小矿业企业干脆不设置会计机构,有的企业即使设置会计机构,一般也是层次不清、分工不明。(2)亲属管钱,聘用会计管账。在会计人员任用上,小矿业企业最常见的做法是任用自己的亲属当出纳,外聘人员作兼职会计,聘用会计人员途径有四种:国有企业财务人员;会计事务所工作人员;社会招聘;其他。这些会计人员无论是定期做账,还是长期聘用,工作内容只是停留在会计简单的业务核算上,即制凭证、记账、编报表、报税,发挥不了财务管理职能。(3)建账不规范或不依法建账,会计核算常有违规操作。有些中小矿业企业根本不设帐,以票代账,或者勉强设账,但账目混乱。 3.管理制度缺乏情况严重。中小矿业企业内部牵制制度、稽核制度、预算管理制度、计量验收制度、财产清查制度、成本核算制度、财务收支审批制度、风险控制制度等基本制度,总的来说残缺不全,或者根本无制度,更谈不上实际工作中的执行。 二、对中小矿企业会计规范化管理的几点建议 1.改善外部环境。要解决中小矿业企业会计规范化问题,光靠一两家企业自我完善和会计人员个人努力是很难达到的,当地政府的支持至关重要。我认为乡镇政府、当地税务和工商等部门应在企业开办前明确规定矿业企业所要上交的各项费用及准确标准(不能有弹性),在不违返国家政策的条件下,给予最优惠条件,并明确所优惠之处。 2.矿业企业管理者必须高度重视会计核算的规范性。企业的发展离不开管理,企业管理又以财务管理为中心,因此矿老板在思想上要重视会计人员的选拔及各项制度的建设。只有矿业企业管理者高度重视了会计核算,以身作则,那么在遇到具体问题时,各级各部门才能真正做到照章办事,使企业的财务管理发挥应有的作用。 3.统一各中小矿业企业的会计核算办法。(1)会计报表体系中指标的设置应充分考虑到操作上的简便易行。在会计报表的体系设计中,建议只编制简化型的财务报告,而且只要求简略的资产负债表和损益表,免除编制现金流量表。(2)引进计算机计记账处理技术,实现会计电算化。这样,会计人员可以从烦琐的手工记账工作中解脱出来,大大提高工作效率。 总之,财务管理是一项系统工程,它从价值的角度出发,密切控制投入与产出、协调企业财务关系,合理配置企业资源,提高企业经济效益,从而实现增强企业的发展和责争实力的目标。 三、中小矿企业矿山安全生产管理 矿山安全管理工作十分重要,如果这项工作做不好,势必给企业和职工造成巨大的损失,因此我们需要认真研究、应用科学的管理方法,提高安全管理水平,促进企业更好的发展。 安全教育是企业安全管理的核心,是预防事故的主要途径之一,它在各种预防措施中占有极为重要的地位。如果一个企业的员工安全意识淡薄,安全技能生疏,安全知识贫乏,其安全管理的基础如同建在沙滩上,实现安全生产也就没有保证。矿山井下作业的危险程度和危害后果最为严重。事故频率高是其特定的环境造成的。随每一吨矿石的采出,工作面、井壁、采场、矿房等空间环境都会发生变化.这种不断变化的环境条件带来了种种工作危险,构成了事故的三要素。三者中最为活跃的因素是人,他既是现场操作者又是改变现场环境的主体,物的不安全状态可以通过人去排除,而排除现场存在的隐患,靠的是操作者掌握一定的安全技能。这就要求对操作者进行安全教育。 矿山安全生产管理最根本的目的是保护人的生命和健康。坚持以人本,树立全面、协调、可持续的发展观,是对企业安全生产的最根本要求。安全生产管理也是企业管理的重要组成部分,管理不善是企业失败的主要原因。管理缺陷是所有事故的普遍原因,管理失误往往是多重失误造成的。因此,安全管理应全方位、全天候、全过程、全员管理,即横向到边,纵向到底。企业干部必须实施安全管理,这是法律责任赋予的要求;企业职工必须接受安全管理,这是每一个职工自身利益的需要;领导干部必须模范执行安全管理,这是素质的表现。这就要求我们认真学习安全法津法规、安全专业知识,以达到客观地、科学地分析各方面存在的不安全因素,从源头上消除事故隐患,达到长治久安的目的。 认真落实安全生产责任制,特别是安全第一责任人制。实践证明,安全生产责任制落实得好,安全状况就好,反之安全状况就差。为了能够落实好安全生产责任制,首先必须对各部门、各工种在安全生产工作中的责、权、利进行明确界定,责、权、利不清,责任制很难落实。通过层层落实签订《安全生产责任书》的形式,逐级落实安全生产责任,并按责任和要求追究事故责任。 加强安全技术教育、培训工作,提高人员素质。要重点把握好培训对象、内容、形式、效果4个环节,切实做到培训内容的针对性、培训对象的层次性和培训形式的多样性,把职工安全知识、安全技术水平、业务能力与职工个人业绩考核相结合,并与激励机制相结合,使企业管理人员及职工达到较高的业务水平、较强的分析判断和紧急情况处理能力,使广大职工把安全作为工作、生活中的“第一需要”,实现安全工作由“要我安全向我要安全、我懂安全、我会安全”的转变。 企业生产管理论文:发挥思想政治工作优势 助推企业安全生产管理 [摘要]本文从安全生产的主体是人的本质内容出发,以解决人的思想意识为突破点,把确立安全生产观念作为思想政治工作的主要内容,利用思想政治工作的优势,积极探讨如何在安全生产管理工作中有效发挥思想政治工作的突出作用。 [关键词]思想政治 企业 安全生产 管理 一、把确立正确的安全生产观念作为思想政治工作的主要内容 人们是否重视安全生产,是否遵守安全生产的规则,关键在其是否有安全意识、是否确立了安全生产的观念。因此,安全生产工作中的思想政治工作,要把牢固确立安全生产观念作为主要内容,通过思想政治工作帮助各级管理人员和职工树立四种理念: 一是树立“以人为本”的安全生产理念。安全生产工作体现了“三个代表”重要思想和科学发展观“以人为本”的本质特征,反映了广大职工群众的迫切愿望,是经济社会可持续发展的前提和保障。安全生产的核心是对人的管理,因此要把重视人的生命放在第一位,充分发挥职工在生产经营的每个环节当中的安全主体地位和作用,教育职工珍惜生命,善待自己。 二是树立“安全发展”的科学发展理念。我们在抓安全生产工作时必须转变发展观念、创新发展模式,提高发展质量,用科学发展观统领安全生产领域的各项工作。“安全发展”的本质,就是要把发展建立在安全保障能力不断增强、安全生产状况持续改善、劳动者生命安全和身体健康得到切实保证的基础上。 三是树立“安全生产是最大的政治”的思想理念。安全生产是政治稳定和社会稳定、和谐的前提条件之一,只有从业人员的安全、健康得到了保障,职工队伍才能思想稳定;只有生命安全得到切实保障,才能调动激发人们的创造活力和生活热情;只有使重大事故得到遏制,减少事故造成的创伤和震动,社会才能安定有序;只有顺应客观规律,讲求科学态度,才能有效防范事故,实现人与自然的和谐相处。 四是树立“安全就是效益”的价值理念。安全价值理念主要体现在安全投入与生产效益的关系上。安全既然是企业发展的基础,那就必然是经济效益的基础。安全这个基础不仅能给企业带来间接的效益回报,还能产生直接的效益。只有生产安全了,才能减少事故带来的经济、信誉损失和由此产生的负面影响,企业才可以获得更大的经济效益和社会效益。 二、利用思想政治工作的宣传优势营造安全氛围 抓好安全生产工作的一项重要任务就是要形成安全氛围。如果一个单位安全氛围好,就能够感染人、鼓舞人、约束人,并直接影响企业的日常安全管理和员工的安全行为。思想政治工作在宣传方面的优势是其他工作方法无法替代的。因此,我们在抓安全生产工作时,要充分利用思想政治工作营造安全氛围,把思想政治工作中宣传、教育、鼓动等优势手段应用于安全管理的全过程。 第一要利用思想政治工作宣传阵地开展多种形式的安全生产宣传教育。 第二要利用思想政治工作的方法途径营造安全文化氛围。 第三要通过思想政治工作发挥党员在安全生产中的带头作用。 第四要通过思想政治工作发动群众组织开展各项活动,形成“人人讲安全、事事讲安全”的良好风气。 三、安全生产中的思想政治工作要突出重点 1.针对职责分工:层层展开。针对企业领导层,思想政治工作的重点要放在提高决策层的安全生产意识上。因为,领导干部对安全生产工作的认识和重视程度,决定着企业安全生产的好坏。通过思想政治教育,使他们树立科学发展观,统筹协调处理好安全与生产、安全与效益、安全与效率、安全与质量的关系;使他们明确思路,在工作中不仅要“贵钱”,更要“贵人”,把安全生产与经营发展等各项工作同步规划,同步部署,同步推进,协调发展。 针对专职安全监管人员和职能部门,思想政治工作的重点要放在增强他们的责任感,提高管理能力上。通过思想政治工作,使他们认清责任,不辱使命,加强对企业安全生产措施、安全生产责任、安全生产设施设备等环节的监管,推动企业安全生产标准化管理和企业安全生产标准化运作。 针对于特种作业人员,思想政治工作应抓住其工作特点和可能引发的危险及状态展开,使他们充分认识岗位安全的重要性。同时,要帮助他们熟练掌握本工种的专业知识和操作技能,掌握预防、改善和控制危险的手段和方法,提高他们对突发险情的快速反应能力和应急处理能力。 针对一线岗位操作人员,思想政治工作的重点要放在让他们自觉履行岗位职责和遵守各项操作规程上。提高他们的安全防范意识和安全素质,使他们具备必要的安全生产知识和操作技能,熟悉并自觉执行安全生产的各项规定,通过他们落实企业安全生产标准化操作,把“要我安全”变为“我要安全”。 2.突出工作重点:预防为主。安全生产工作的方针是“安全第一、预防为主”。所谓预防为主,就是要把安全生产工作想在前,做在前。做到超前思考,科学论证,精心组织,一步一个脚印扎扎实实工作,一级抓一级层层落实责任。坚持安全第一、预防为主,除了要切实解决暴露出来的突出问题外,更重要的是要抓好防范,积极主动地开展工作。为此,思想政治工作必须适应安全生产的需要,增强工作的预见性,掌握工作的主动性。要经常分析员工的思想状况,及时掌握员工的思想动态,准确预测可能出现的各种不安全因素,把各种不安全因素消灭在萌芽状态,把不利于安全生产的现象解决在发生之前。杜绝被动地哪里出了问题就到哪里“抢险”,哪里有了火情就到哪里“灭火”的情况出现。目前,我们正处在改革发展的关键时期。企业的改革和战略调整必然会触及个人利益,容易导致员工的思想波动,进而危及到企业的生产安全,这使得思想政治工作对于安全生产的保证作用比以往任何时候都重要,要求也更高。因此,各级管理人员必须认清形势与责任,依靠科学的管理和现代的安全管理技术,通过有效的思想政治工作,变事后处理为科学预测,变事故管理为隐患管理,变被动管理为主动管理,真正做到“防患于未然”。 总书记曾经指出:“高度重视和切实抓好安全生产工作,是坚持立党为公、执政为民的必然要求,是贯彻落实科学发展观的必然要求,是实现好、维护好、发展好最广大人民的根本利益的必然要求,也是构建社会主义和谐社会的必然要求。”在深入开展学习实践科学发展观活动、建立和谐社会的今天,安全生产要长抓不懈,思想政治工作也要长抓不懈。在企业安全生产工作中,更要充分发挥思想政治工作的作用,为企业安全发展助威呐喊、保驾护航。 企业生产管理论文:电力企业安全生产管理探析 【摘要】我国电力企业正处在深化体制改革的新时期,企业的安全生产管理工作适应新形势的要求,提高安全管理水平。在我国社会主义市场经济飞速发展的时期,各行各业以及人们的日常生活中对电力的需求也日益增加.在我国电力企业体制改革的关键时刻,电力企业的电力安全管理工作显得尤为重要,对电力企业本身经济效益的提高,以及保障人民生命财产和维护社会稳定方面有着十分重要的意义.本文就针对目前电力企业安全管理工作中存在的主要问题进行简要的分析,并提出相应的解决措施,以期起到一定的借鉴作用. 【关键字】电力企业;安全管理 1 电力企业安全管理中应注意的几个问题 1.1 人员素质的问题 员工缺乏安全生产意识这主要表现在员工对安全生产规章制度执行不到位的情况下而进行的违章操作和指挥等方面。员工在电力安全生产方面缺乏一定的认识,在进行电力安全生产工作时,并不知晓或者不按照相关规定进行操作,而只是习惯性的进行习以为常的违章操作和违规指挥,因而导致~些电力安全事故的发生。人是电网安全稳定运行的关键。企业员工的敬业精神、素质高低直接影响企业的稳定和电网的安全。 1.1.1 生产一线人员力量相对薄弱。电网企业存在结构性缺员现象,特别是变电运行、检修、试验等工种,后备力量不足。一方面是近几年电网企业在减人增效方面,采取员工内退的办法,使一些基层骨干提前离岗;另一方面是电网设备档次提高而人员技能素质跟进不及时。 1.1.2 由于存在结构性缺员情况,在主业生产岗位存在部分农电工混岗的现象。目前,农电工的政治待遇、经济收入、社会保障等问题还没有很好地解决,存在同工不同酬现象,带来农电工的不稳定,工作的责任心和积极性受到一定影响,对电网的安全生产带来了不确定的因素。 1.1.3 生产现场仍然存在违章作业的现象。虽然电力企业用"三铁"反"三违"的力度一年比一年大,严格落实安全责任制和事故问责制的要求一年比一年严,但生产现场违章的现象并没有完全杜绝。 1.1.4 其它方面的因素。存在领导干部安全职责落实不到位、安全生产规章制度落实不到位、班组安全管理基础薄弱、安全隐患排查整改未形成闭环、农电安全管理基础薄弱、配网安全用电管理不严,安全用电宣传不够,农网涉外伤害等个别现象。 1.2 注意权力控制因素的影响 因为任何组织都由各种利益集团所组成,权力控制集团中的各成员都在不同程度地代表着某一集团的利益。一个组织的组织结构必然反映出最强利益集团的利益,或是多个较强利益集团之间的妥协。企业组织结构的再造的首要任务是对权力的重新分配。另外,企业的集权与分权是相对的,而且各有利弊。如果过度集权就会产生:不利于合理决策;不利于调动下属的积极性;阻碍信息交流:助长企业中的官僚主义。而分权也有其不可避免的缺陷:决策的统一性较差,需要进行统一协调,而协调也是需要时间和资源的;容易失去控制,形成分权单位权利控制的各方割据现象。因此,企业必须处理好集权与分权的关系。 1.3 建设安全问题 安全生产的主体是人,安全生产的实现要靠人来完成。因此,企业必须加强安全文化的建设,树立“以人为本”的管理理念,不断提高职工的安全观念、安全意识和行为规范,营造良好的安全氛围,解决安全工作深层次的问题。加强安全获救教育,树立安全生产榜样,不断提高员工的安全忧患意识和做好安全工作的信心,不仅要通过企业内外事故的剖析,而且要建立电力生产事故警示教育室,展示恶性事故发生现场及当事人的照片,用血的教训来唤起员工地安全生产的责任心和自觉性。同时,要及时对安全生产做得好的单位和个人进行表彰,分析、总结并推广他们的有效做法和成功经验。 2 企业安全管理的主要对策 2.1 建立有效的安全管理体制 以“安全第一,预防为主,综合治理”为方针,建立企业安全管理体制。主要包括企业安全管理领导责任制,企业安全生产责任制及责任追究制度,企业安全生产规范化制度,企业生产设备安全、环境安全等管理制度,企业经营安全管理制度,企业信息安全管理制度,企业人力资源安全管理制度等。 2.2 企业管理的激励机制和长效机制 目前多数企业在安全管理方面缺乏激励机制,突出表现是安全奖吃大锅饭,或有罚无奖。安全管理最重要的是预防,而不是事后处理。有罚无奖,常常使受罚人只认倒霉不认错,其他人袖手旁观,觉得事不关己。因此,安全管理的激励机制应当克服上述两项缺点,重奖预防事故的有功人员,通过精神鼓励和物质奖励,使有功者成为企业英雄,成为广大职工学习的榜样。安全生产有突出贡献的集体和个人要给予奖励,对违反安全生产制度和操作规程造成事故的责任者,要给予严肃处理,触及刑律的,交由司法机关处理。要采取一切可能的措施,全面加强安全管理、安全技术和安全教育工作,防止安全事故的发生。尤其在企业每年的各项先进评比活动中,要实行安全生产一票否决,突出安全生产奖励优先,奖励额度也应体现优先,促使员工自觉养成安全行为的习惯。 3 企业安全管理的主要措施 3.1 提高全员安全素质 3.1.1 注重全员安全知识培训 加强安全生产法律法规宣传教育力度,普及设备基础知识,加强对企业主要负责人、安全负责人、班组长的安全教育培训,重点讲解电网新技术、新设备知识,确保在岗员工对新设备的产品结构、技术性能、运行特点有全面掌握,对设备存在的缺陷能及时发现,出现故障能及时消除。 3.1.2 注重技能培训和评选 加强首席师、技术能手评选和技术比武工作,在变电运行、电力营销、送电线路、变电检修等14个专业中大力实施"导师带徒"活动,提高培训的针对性和实效性,全面提升生产人员对设备的掌控能力。 3.2 加强设备运行、维护和管理 3.2.1 以缺陷管理为中心加强设备管理 要应用好红外测温及成熟的在线监测和信息管理系统等技术手段,掌握设备运行状况,及时消除设备隐患。 3.2.2 提高设备的检修质量 合理安排输变配电设备检修计划,做到“应修必修,修必修好”。加强设备检修管理,稳步推进输变配电设备状态检修,建立健全输电线路设备状态评估办法。 3.2.3 改善设备性能 增加和完善保证安全的技术手段,加快老旧变电站、输电线路的改造,提高电网输送能力和安全稳定水平,提高供电可靠性。 3.2.4 加强监测与跟踪 对一时难以消除的设备隐患,加强监测和跟踪,制定完善的应对预案,采取果断措施,不能存在有任何侥幸心理和麻痹思想。 3.2.5 加强设备的运行管理 根据电网迎峰度夏、防洪、防汛等特殊时期保供电需要,有针对性地加强电网设备各个时期的运行管理,对重要输电通道、枢纽变电站定期巡视,重点检查。 4 结束语: 总而言之,只有不断加强电力企业的安全管理工作力度,转变电力安全的管理过程,树立电力安全的管理思想,加强电力安全的现场管理,提高员工的安全意识,改变电力安全的详细方法,夯实电力安全的行动行为,增强电力安全的线路监督,才能确保电力企业安全管理工作落到实处,以构建和谐的电力安全环境。 企业生产管理论文:浅析加强建筑企业安全生产管理的探讨 论文关键词: 建筑企业; 安全; 管理 论文摘要: 本文从三个方面探讨了建筑企业的安全生产的常见问题以及管理措施。只有有效地计划、组织、指挥、控制、协调、激励等管理手段,以人为本,以责任制度为约束,加强安全监管,加大行政执法力度,才能做到安全和文明的施工生产。 建筑施工企业是以生产建筑产品、提供劳务服务为主的生产经营企业,其生产一般都具有周期长、露天作业、高空作业等特点,并且在生产过程中,存在许多不可控的影响因素,这一切都为安全生产提出了更高的要求,可以说,生产的安全性直接影响着施工生产的进度控制与成本控制,是企业顺利完成施工任务、实现经济效益的重要保证。安全生产“责任重于泰山”,关系到社会稳定和改革开放的大局,关系到人民群众的生命财产安全和家庭的幸福。因此,建筑企业必须抓好施工项目的安全生产管理。 1 工程项目安全生产常见问题 1.1 建筑市场不规范 建筑市场行为不规范,无证和越级施工,挂靠、层层转包等问题屡禁不止;一些施工单位靠低价中标,揽到工程任务后便以?w扣安全投入、削减安全设施等方式来赚取利润;有的建设单位将工程肢解后分包给多个施工企业承建,在安全生产等问题上互相推诿,致使安全生产制度难以施行。 1.2 安全生产管理水平差 只重效益,不重安全。在市场经济意识的作用下,片面追求短期效益。企业缺少进行安全生产的基本条件和技术力量,安全管理人员缺乏基本的安全意识,施工生产中缺少基本的安全设施。建筑行业内流行的一种说法“:安全问题,说起来重要,做起来次要,忙起来不要”正是这一现状的真实反映。施工企业在管理水平、安全教育方面存在的欠缺,是引发施工安全事故的主要原因之一。 1.3 建筑工人安全素质低 在我国,建筑生产仍旧属于劳动密集型生产,而在施工过程中所使用的大量劳动力,基本上都是来自于较贫困的山区、农村。这些建筑工人,文化素质低、安全意识淡薄,把进场前的安全教育仅仅看作是一个程序化的过程。因而,在施工生产过程中,会经常出现诸如:不戴安全帽、不系安全带、随意出入安全防护区,甚至是无证操作、跨专业操作等一些违规现象,给施工生产造成了极大的安全隐患。 1.4 缺乏安全救援措施 由于缺乏安全知识和意识,针对施工过程中存在的安全隐患,不能加以识别并及时进行处理;对已经发生的安全事故,不能及时采取相应的救援措施,致使事态进一步扩大,使小事故变成大事故。目前大部分建筑施工生产现场,均无临时医务室,项目部办公室内也没有悬挂紧急救援的呼叫电话,在出现异常现象或发生事故后,不能及时请求救援,使本来可以防止的事故和人员伤亡,变成现实。 2 加强安全生产的管理措施 2.1 加强安全意识,建立健全制度 根据建设系统安全生产事故发生的特点,确定年度安全生产工作的重点以及专项治理目标,制定建筑施工现场的安全防范措施,把施工安全生产目标和责任进行层层分解到基层,一层抓一层,层层抓落实。与此同时,建立建设工程竣工验收备案制度、监督反馈制度,施工图审查制度、建筑安全隐患、险情及事故社会举报制度,通过一系列有效的制度,确保安全生产落到实处,确保全市建设工程质量保持“稳中有升”的发展态势。 2.2 责任到位,狠抓落实 在日常安全监督管理中,一方面我们根据安全生产目标考核规定,把安全监督申报与建筑施工许可证的颁发紧密地联系起来,对未建立各项规章制度、未建立现场安全保证体系、未根据现场特点制定有效安全防护措施、未对现场安全生产文明施工进行承诺的施工企业,不予办理安全监督。对已办理安全监督的建设项目,根据《建筑施工安全检查标准》,采取定期(每季度、半年检、年检)以及不定期的安全生产、文明施工达标检查,督促施工企业建立健全施工安全管理保证体系,完善各项安全生产规章制度,落实安全生产岗位职责,正确处理好安全与生产、安全与效益的关系,使企业做到领导到位、意识到位、措施到位、责任到位,努力降低工伤事故率。 2.3 加强安全教育,提高建筑施人员安全防护能力 以贯彻落实《安全生产法》、《建筑业安全卫生公约》为契机,充分利用现代媒体、宣传车、标语、安全讲座、安全知识竞赛等形式,广泛深入宣传安全生产管理知识,并在报纸、电视开辟安全生产专栏,宣传安全生产法法律法规。通过强化安全生产法律、法规和安全技术标准、规范的教育培训,提高人员素质。在全面培训的基础上,我们重点抓事故单位、安全检查不合格单位、安全管理薄弱单位有关责任人和各安全监督管理机构执法人员、建筑业企业管理人员的培训教育工作,强化安全意识,提高安全管理人员素质。按照建设部《建筑业企业职工安全培训教育暂行规定》以及国家关于特种作业人员安全技术教育培训的规定要求,认真学习有关安全生产的方针、政策、法规,及时传输新的安全技术标准、规范,增强职工安全责任意识和安全防护能力。 2.4 开展创建文明工地活动,改变施工现场“脏、乱、差”的现象 及时发现创文明工地的典型,认真总结经验,并经常组织各企业到文明施工样板工地参观交流,发挥典型示范带动作用,以点带面,使全市建筑工地逐步走上了规范化、标准化管理轨道。彻底改变施工现场“脏、乱、差”的现象 2.5 建立安全防护临时设施费用专款专用制度 必须建立为安全生产提供费用的保障机制,在工程施工招投标时,安全费用不得进入竞价,不得压缩。在施工中,监理、建设等单位及有关建筑安全监管部门必须加强监管,做到安全费用及时到位,专款专用,不得挪作他用。 2.6 改进建筑安全监督管理办法 一是采用动态跟踪抽查与专人定点负责制相结合的方法。在办理安监手续时,为该工地指定一名安监员,负责对该工地的安全监督交底、平时技术指导及监督现场安全教育与防护措施的实施。对该工地文明施工、安全防护水平的评定,则由站领导带队进行动态跟踪抽查。这种一人定点服务,集体动态打分评定的方法,既解决了工地现场安全员技术水平低下的问题,指导培养了企业、项目部的安全员,又确保了安全检查的公正公平,廉洁执法。 2.7 加强后期安全监督管理 工程建设进入后期,项目管理人员、作业工人思想的放松,分包施工队伍的进入,预留洞口和临边的防护、脚手架拉结点被拆除,脚手片被抽掉等等,人的不安全思想和物的不安全因素的重合,事故发生几率自然就高了。有些拟创省、市文明标化的工地,在初期管理严格,安全生产文明施工水平较高,但到了后期,特别是检查验收以后,疏于管理,同样存在较大的安全隐患。所以要经常回过头去看看,对建筑施工安全实行前、中、后期全程监督管理。 3 加大安全生产的行政处罚力度 以整顿和规范建筑市场秩序为契机,强化安全生产专项整治力度。针对各个时期安全生产整治重点,制定专项整治任务目标,适时地提出整治工作要求。如在防止“五大伤害”事故为重点的专项整治工作中,以安全防护产品、设施的整治为突破口,因地制宜、推广先进、科学、符合国标、行业标准的安全防护用品、设施取得了很好效果。根据安全生产专项整治重点,在组织开展日常安全巡检的基础上不定期地对专项整治薄弱部位进行重点检查和跟踪督查,并努力做到“四个结合”,即检查与自查、检查与专项整治、检查与整改、检查与追究相结合,切实消除事故隐患。加大行政处罚力度,做到有法必依,执法必严。根据有关法律、法规,我们对无视生产工人安全、安全管理混乱、安全生产责任制不落实、现场存在严重隐患的企业加大惩戒力度,依法对它们进行行政处罚,真正做到事故原因不清楚不放过,事故责任者和员工没有受到教育不放过,事故责任者没有处理不放过,没有制定防范措施不放过。敢碰硬。真正行使“安全生产一票否决权”。 企业生产管理论文:科学合理薪酬制度在企业生产管理中运用分析 摘 要:科学合理的薪酬制度是现代企业发展成功的重要原因。随着市场竞争越来越激烈,人才竞争更加白热化。留住人才对企业来说越来越重要,所以一个科学合理的薪酬在吸引人才、留住人才、鼓励人才发挥优势作用也越加明显,近年来,宽带薪酬的概念提出后,受到业界的推崇,以宽带薪酬为切入点,分析合理的薪酬制度在企业生产管理中的运用。 关键词:薪酬制度;宽带薪酬 科学合理的薪酬制度是企业的永动机。企业薪酬制度关系到能否激励员工为企业发挥其积极能动性,从而为企业创造最大效益,还关系到企业是否能否留住核心人才,从而关系到企业在社会竞争中的生死存亡。科学合理的薪酬制度可以说是一种最重要的、最易使用的激励方法,它是企业对员工的回报和答谢,以奖励员工对企业所付出的努力、时间、学识、技能、经验和创造,是企业对员工所做贡献的承认。在员工的心目中,薪酬不仅仅是自己的劳动所得,它在一定程度上代表着员工自身的价值,代表企业对员工工作的认同,甚至还代表着员工个人的能力和发展前景。合理的薪酬制度不仅对员工的发展至关重要,对企业的发展更是不可忽视的。特别是一个合理的薪酬体系,对企业管理效率的提升具有不可估量的促进作用,企业薪酬制度的设计和完善,更是人力资源管理提升的一个重要方面。 1 传统薪酬制度的弊端 传统薪酬主要是薪点制,薪酬确定的依据主要是职务(岗位),实行的是职级工资,薪酬与岗位(职务)的严格挂钩,只要岗位(职务)不变,要实现增薪那是不可能的。其弊端显而易见: (1)激励不恰当,给员工定位不准确。 (2)平均主义严重。无论员工技能好坏,但只要熬到一定的年限就可以享受高薪。容易挫伤了核心员工尤其是一些年轻的核心员工的积极性。 (3)薪酬设计与管理具有随意性。传统薪资制度中,有时领导一句话就能影响员工的等级和晋升。 (4)范畴过于狭隘。传统薪资制度中,给员工的进修、培训、出国等机会所涉及的成本并不计算在内。 (5)激励动力不足,激励成本不断上升。 (6)激励的短期化甚至不具有激励性。传统薪资制度只注重了薪酬的保健功能而忽视了其激励功能,即只满足了员工的低层次需求,而忽视了员工的高层次需求。 在这样的背景下,宽带薪酬体系逐渐发展起来,宽带薪酬体系是近几年来比较盛行的一种新型的薪酬体系,所谓的宽带薪酬,是指多个薪酬等级以及薪酬范围进行重新组合,就是企业将原来十几甚至二十几、三十几个薪酬等级压缩成几个级别,同时将每一个薪酬级别所对应的薪酬浮动范围拉大,从而形成一种新的薪酬管理系统及操作流程。 2 宽带薪酬在企业生产管理中的运用 宽带薪酬的特征是薪酬等级层次少,浮动范围大。薪酬等级最高值与最低值之间的区间变动比率高。宽带薪酬为员工提供更多的横向发展空间。在这种薪酬制度设计中员工的职业发展不再只是沿着公司中唯一的薪酬等级层次垂直往上走,他们在企业中的流动是横向的。但是随着他们获得新的技能、能力、承担新的责任或者是在原有的岗位上不断改善自己的绩效,他们就能够获得更高的薪酬,即使是被安排到低层次工作上,他们依然有机会因为自己出色的工作而获得较高的薪酬。 2.1 工作分析是构建宽带薪酬体系的前提 工作分析是通过对各种工作的性质、任务、责任、相互关系以及任职工作人员的知识、技能、条件进行系统调查和研究分析,以科学系统的描述并做出规范化记录的过程。工作分析是人力资源管理的基础性工作。具体进行工作分析的方法很多,比较常用的有:访谈法、问卷调查法、抽样调查法、直接观察法等,在工作中可根据具体情况选择使用。 工作分析包括三个方面的内容:第一,对企业自身的全面理解与分析。基于对企业的特点进行分解,即企业的业务流程、范围、职能以及在此基础上分解所涉及的各项工作的种类和属性进行的分析。此项分析的结果是企业进行组织设计和岗位设置的前提和依据,它有利于梳理企业内部的管理流程,合理界定部门与职位的工作职责,从而使组织效率最大化,尽力减少不必要的中间环节,使组织结构设计和岗位设置精简高效。所以在这方面上的工作分析是最终确定组织内某一岗位价值大小的基础。第二,对任职者资格以及具体工作岗位的分析。针对具体岗位的任职资格、工作范围、工作条件、权限以及任职人所应具备的知识技能和身心的要求所进行的分析。这种分析的结果为员工招聘、绩效考核以及员工培训提供依据。第三,岗位分解动作。针对某个岗位某项具体的操作过程、步骤所进行的分析,其主要目的在于分解具体工作的每一个环节,使之形成一种定势、一种章程或者规范。这种工作分析对薪酬设计起着补充的作用。 经过以上三个方面的分析,“以岗定薪”中的岗位才真正明确,而在传统的薪点制中的“以岗定薪”则较为注重职务级别的高低,并没有从岗位本身对组织发展重要作用以及对其任职者的相关要求出发。 2.2 公平是一个科学合理薪酬体系的保证,其中又分为内部公平与外部公平 (1)内部公平。 实现内部公平需要借助于岗位价值评估。只有把“以岗定薪”的岗位职能梳理清晰,才能确定某一岗位在组织结构中各个岗位之间的相对价值,从而得出岗位的等级序列, 如此才能实现薪酬体系内部公平。它是基于组织结构内部各个岗位的共同特点建立起来的一系列评价要素的组合。 具体的岗位价值评估的方法包括很多:岗位分类法、有岗位 排列法、要素比较法、要素计点法等,每种方法适用于不同类型的企业,而这种岗位价值评估模型需要根据企业自身实际情况做出选择。 岗位价值评估是实现组织内部公平的重要手段,同时也是实现内部公平的基础,最终的内部公平还需要员工胜任力评估以及绩效管理来保证和实现。 (2)外部公平。 外部公平是薪酬体系对外具有竞争力的直接体现,简言之,一个企业的薪酬标准要与市场上的同类岗位薪酬接轨。一般说来,外部公平的实现往往是通过薪酬调查的方式,具体调查的方法也有很多种,例如企业之间相互调查、委托市场调查公司以及问卷调查等,在调查目标企业的选择上多以同地区或夸地区同行业或相近行业为主,比较企业各岗位与市场上相对应岗位的薪酬水平。 无论是内部的不公平还是外部的不公平,都会使员工期望值下降,并且感到不安全,出现士气下降、人员流失,甚至招聘不到人员等现象。而宽带薪酬还体现“同工不同酬”的新观念,体现了对员工个体因素的重视与尊重。对于企业个体员工,薪酬有两个基本作用,其一是满足生 活基本需要,即所谓的“保健性”;其二是体现其工作价值,激励员工更好的工作,即激励性。总体看,两者是互为消长的,而如何妥善的协调两者的关系,就要用薪酬结构设计来完成的,是选择高保健低激励还是选择高激励低保健,依然是取决于企业所处的发展阶段和具体实际需要。随着体制改革的不断推进,在传统的薪酬结构中有了不少新的内容,诸如股票、期权以及虚拟股份等,增加了薪酬的长期激励作用。 3 宽带薪酬体系与组织绩效管理的有效衔接 薪酬体系是激励机制的重要组成部分,但薪酬本身只具有对人才吸引作用和短期的激励作用,而长期的激励作用则不明显。只有将薪酬与绩效管理的有机结合,才能达到较好的激励作用。所以,宽带薪酬是否能够顺利的实施,还要看企业自身的绩效管理体系是否成熟。良好的绩效管理是宽带薪酬应用的基础。如何将企业的人工成本转化为企业发展向前的动力,员工个人成长与企业发展的和谐,是任何企业都在追求的一种境界,但实际上,如何更好的将组织绩效、部门绩效及个人绩效的有效衔接,却是企业管理人员倍加头疼的问题,宽带薪酬的关键在于拓展了员工的薪酬提升的空间,更好的激励员工不断提升自己的综合素质,这也是宽带薪酬的灵魂所在。薪酬制度的完善不是一个单一的活动,而是一个系统的工程,它的创新需要在实际操作过程中不断的适时调整中来体现,逐步实现薪酬体现的两个公平,而这个公平的实现,是需要许许多多基础的工作来支撑和维护的,是缺一不可的。宽带薪酬作为一个新生的事物,自然还有许多其本身不完善地方,在现实中还有许多其不能解决的问题,但是其对传统薪酬体系不足的地方的弥补作用是显而易见的。此外科学、合理的薪酬制度只有与有效的绩效管理结合起来,才能显现出薪酬对组织绩效的实现所产生的巨大推动作用,变人力成本为人力资本,实现组织的可持续发展。 企业生产管理论文:珠宝首饰企业生产管理信息化的研究 摘要:文章的目的是研究珠宝首饰生产管理信息化的内容、特点。研究内容包括物料管理、bom设置、生产车间管理、工序损耗管理等,并提出珠宝首饰生产管理系统的实施方法,论述生产管理系统对珠宝首饰企业的作用。研究方法是,先概览珠宝首饰生产管理信息化,再具体分析其信息化内容、信息化实施的内容。然后得出珠宝首饰生产管理信息化的特点、特色作为结果。最后得到信息化能够有效帮助珠宝首饰企业降低生产成本、提高生产效率的结论。 关键词:珠宝首饰;信息化;生产管理;erp;sfc 1珠宝首饰生产管理信息化的概述 现代珠宝首饰产业,离不开信息化的支撑。从进销存、mis起步,走过erp、drp、pos,迈向“横向一体化”的供应链信息与集成,通过电子商务、商业智能、供应商管理,珠宝企业信息化逐步走来、渐入佳境。 珠宝首饰行业信息化选择上,既有国外大中型制造与零售业软件供应商在中国市场推出的软件包;也有许多国内软件企业推出的优秀系统。当然,也有一些大中型珠宝公司,投入重金打造先进的、分布式、覆盖多个业务的集成性大型信息系统。比如微软axapta erp系统、久久才大、纵横、向导科技、天宝等。 但珠宝首饰行业信息化,相比电子产品制造等行业,处于相对初级的水平。珠宝自身的物流及工艺特点和珠宝企业管理水平现状,造成了珠宝企业信息化的特点。其中,生产制造环节的物料管理、库存控制、工序管理、人工管理,是信息化的重中之重。做好了珠宝首饰的生产管理信息化,可以立竿见影地为企业降低生产成本、减少物料损耗、实时掌控库存、提高生产效率、公平透明地进行绩效管理,最终提高订单履行率、客户满意度,增强企业的利润。 本文将基于珠宝首饰生产和制造的实际情况,具体分析珠宝首饰生产管理信息化的细节及对策,以阐述生产管理信息化对珠宝首饰加工制造企业的重要性。 2珠宝首饰生产管理信息化的分析 生产活动控制负责执行主生产计划和物料需求计划。与此同时,生产活动控制还必须最有效地利用人力和机器资源,并最大程度减少在制品库存和维持客户服务水平[1]。在erp系统中主要依靠车间作业控制(sfc)或生产作业控制(pac)来完成车间作业管理的任务。sfc适用于固定位置布置生产设备的离散机群生产方式,而还包括了可以用于大批大量生产方式和流程式生产控制的系统则被称之为生产作业控制。 珠宝首饰生产管理系统,必须是满足珠宝行业特色需求的灵活系统。主要包括多公司管理、供应商管理、销售订单管理、采购订单管理、生产工单管理、基本构料维护、物料需求计划、生产订单管理、生产车间管理、总账管理、发票管理等功能。其中,基本物料维护、物料需求计划、生产车间管理,必须根据珠宝首饰行业特点量身订造。是珠宝首饰管理系统与其它行业管理系统的主要不同之处。 珠宝首饰是由金属、钻石、宝石,通过溶金、注腊、打磨、镶嵌等工艺,组合而成的小件产品。物料分类不是很复杂,一般分为成品、珠宝、钻石、金属、附件等。不同类型的物料,具有不同的属性。每种类型的物料都需要定制出不同的信息录入界面,以提高录入效率。比如钻石的4c属性、宝石的专属信息、金属的成色属性等。 珠宝首饰bom的构造也不太复杂,层次不会太多,一般由珠宝、钻石、金属、附件、半成品等组成。bom的设置上,不但要设置原材料和成品之间的“件”数关系,也要设置k金和纯金属间重量换算。根据bom计算物料需求时,需计算各种原材料的需求数量和重量,比如计算需要的纯金重量、补口重量、宝石数量、钻石数量。 最重要的子模块是生产车间管理系统。传统珠宝生产过程中,wip物料往往处于失控状态。发料下去后,到生产入库前,无人能准确知道物料、半成品具体位于哪里,确切数量有多少,丢石丢料现象严重。溶金、焊接、打磨等工序过程中,超额损耗易处于超标和失控状态。珠宝钻石、贵重金属单位价格高,一点点丢损都涉及到较大金额的损失。工人的工资,也需要根据工艺水平、损耗综合计算。 工艺路线是说明各项目制件的加工顺序和标准共识定额的文件,主要说明加工过程中的工序顺序和生产资源等计划信息。车间管理系统的主要功能是,确定珠宝首饰生产的工序、工艺,核定每个工序的人工标准、损耗标准,设置损耗超标界限。然后为成品和生产工单设置工艺路线,下达工序工单,把物料、半成品、人员分派到每个具体的工序,及时登记每个工序完成的半成品、实际消耗的人工,并根据每个工序发出的物料的重量、数量,回收的物料的重量、数量,算出实际金损耗和丢石、丢料。因此,就能控制到wip的状态和数量、实际的金损、实际消耗的人工(计件、计时),避免企业不必要的损失及有效公平计算工人工资。 3珠宝首饰生产管理信息化的实施 不是任何企业想上erp系统就可以想当然地取得成功。企业实施erp系统是否能够成功,首先取决于企业本身,所谓“外因通过内因起作用”,主要在于内因[2-3]。珠宝企业实施erp,尤其需要先梳理内部流程和需求,再适当选取erp系统,分阶段地推行。 具体,珠宝首饰企业实行生产管理系统的时候,需要按步骤逐步实施。最佳做法如图1: (1)先建设从销售订单、采购订单、生产订单到发货/发票流程的软件。集中管理起所有物料的基础信息、库存状态、销售和生产数据。使得管理层能够精确做好生产管理,使得物流、信息流处于有序、可控状态。 (2)然后梳理珠宝首饰加工制造工序,建设生产车间管理系统。控制好工序金损耗、丢石,掌握、控制wip,根据工作质量公平有效计算工人计件、计时工资。做到降低物料成本、加工成本,提高管理效率,获取生产加工环节上更多的利润。 逐步实施,增量开发,立足行业特点,符合企业实际需求,是珠宝首饰企业信息化成功的关键。 4珠宝首饰生产管理信息化的结论 因为珠宝首饰原材料单位价格高,价值比较贵。物料成本、物料损耗折算为货币金额,对珠宝首饰加工企业来说,是占毛利润很大的一个比例。减少了成本,就可能提高利润;加强了管理,就可能提高效率。所以,珠宝首饰企业实行信息化,主要作用是降低生产成本、减少物料损耗、实时掌控库存、提高生产效率、公平透明地进行绩效管理,最终提高订单履行率、客户满意度,增强企业的利润。 首先,实施基本信息化和改善关键流程,使生产管理成为可控状态:控制物料库存、掌握订单状态、得到库存/资金周转率、进行销售预测等。这主要是提高管理效率,以同样的管理成本,支持更大规模的制造和更难以预测和把握的销售。 其次,实施生产车间管理系统,掌握wip状态,控制工序损耗,有效且公平的核算工人计件、计时工资。降低的金损和丢石,反映在经济上是降低物料和生产成本;有效的wip管理,改善了库存挤压,降低了库存成本;公平有效的计件、计时工资计算,妥善地管理好工人的工作效率、提高工人积极性,提高了生产效率。因此,一套好的sfc系统,现实可行的车间和工序生产管理制度,能最直接地降低物料、库存、生产、管理成本。 企业生产管理论文:浅谈建筑施工企业的安全生产管理 摘 要:科学管理是建筑施工企业安全生产的必由之路。这对企业经营者的政策水平、技术素质、责任感提出了很高的要求。从加强安全生产的基础工作入手,从根本上杜绝事故发生。通过企业经营者的经营决策和有效管理,减少和控制伤亡事故的发生。 关键词:建筑施工企业;安全生产管理 众所周知,安全生产是我们党和国家的—项基本政策,是全国一切经济部门和生产企业的头等大事。党中央和国务院一再强调:要把安全生产作为一贯方针、重要政策。各级领导和广大职工从政治上和理论上深入理解,深刻认识,严格执行党中央和国务院关于搞好劳动保护和安全生产的指示是做好安全上作的重要前提。 1.建筑施工企业安全生产管理的现状 长期以来,建筑业一直是职业安全事故发生率最高的产业部门之一。建筑安全生产事故除了造成大量的人员伤亡以外,还导致了巨大的直接和间接的经济损失。目前,建筑施工企业安全生产管理存在一系列的问题,严重影响了国民经济和社会发展的进程。 1.1建筑安全基础理论研究滞后,对安全生产发展影响重大 近年来,长期的安全科研投入不足,造成了安全管理理论滞后,安全管理方法、手段和体系落后的局面,严重制约了安全生产的可持续发展。 1.2不规范的市场环境阻碍了安全生产管理水平的提高 建筑施工企业的安全生产管理与建筑市场的环境密切相关。由于市场经济具有滞后性和盲目性等缺陷,当前建筑市场上普遍存在着拖欠工程款、垫资、肢解工程包、违法分包和非法挂靠等现象。随着市场经济的快速发展,这些不良行为非但没有得到有效的遏制,反而有所恶化。不良的市场环境势必影响安全生产管理,主要表现在安全生产责任制形同虚设,一些安全生产管理措施和管理制度难以在施工现场落实,这给建筑施工企业的安全生产留下了难以预测的后果。 1.3建筑施工企业对安全生产管理重视程度不够 从目前来看,建筑施工企业对安全生产管理的重视程度明显不够,主要表现在:①安全生产管理人员的数量普遍不足;②安全生产管理人员的综合素质不够高;③建筑施工企业在安全生产方面投入不足,安全自控工作和自查工作流于形式;④建筑施工企业过分依赖监理单位和监督机构,安全检查工作形式化,在很大程度上就是为了应付上层领导的检查。 目前建筑施工现场的安全管理水平不高,传统的安全管理方式已经不适应科学技术和经济形势飞速的发展。要提高施工现场的安全生产管理水平,必须改革原有的、被动的、靠监督检查来实现安全生产的落后方式。要用科学的预测预防管理办法指导和推动安全生产,真正做到以“预防为主” 2.如何改进建筑施工企业的安全生产管理 现阶段,我国建筑工程施工建设的安全管理水平一直较低,每年由于安全生产事故丧生的从业人员有数千人之多,直接经济损失逾百亿元因此,改进建筑施工企业的安全生产管理已是势在必行,迫在眉睫,主要从以下几点入手: 2.1提高建筑施工一线工人的安全意识 从目前来看,建筑施工现场的第一生产线作业人员中,民工约占50~70%,他们的安全意识和安全操作水平都比较差,所以建筑施工企业的相关管理人员必须使一线工人认识到现场施工的艰巨性和复杂性,使他们掌握安全生产的管理知识和技能,主要要做到这么几点:①鼓励一线工人主动参加技术等级培训,提高自身的职业技能水平;②规范劳务承发包行为,通过劳务交易中心进行规范化招工,杜绝闲散劳动力无合同上岗的现象;③定期开展经常性施工事故实例讲解,加强员工对安全储备必要性的充分认识,使“人人要求安全”变成一种自觉行为。 2.2规范建筑工程建设各方的市场行为 首先,建筑施工单位要从招标投标的入口把关,综合采取多项措施,保障建设资金的贯彻落实。其次,单位要对施工成本组成有一个合理界定,对施工成本进行可操作性的规定,避免无序竞争。再次,参加国内外其他城市的经验,在建设项目开工之前,抽取适当比例的工程款作为开办费,专款专用,由现场监理和业主共同负责监管。 2.3强化对安全生产工作的行政监督 建筑施工企业的工程建设参与者要重点监督施工现场是否建立安全生产管理体系,并考察体系是否有效运行,是否需要持续改进,如果在现场施工过程中发现工程建设参与各方没有贯彻落实安全责任 ,不履行安全生产制度,就必须进行处罚,切实做到有法可依、有法必依、执法必严、违法必究,并对施工现场的安全通病问题进行专项整治。 总之,安全生产管理是一项崇高的工作。它涵盖了丰富的社会科学内容。作为一名合格的管理人员,肩负着企业安全生产监督管理的重任,必须努力在实践中积累丰富的实际工作经验,以指导和推动安全生产。 企业生产管理论文:浅谈分析电力供电企业安全生产管理的常见问题及管理方法 论文关键词:电力企业 安全管理 常见问题 方法 论文摘要:安全管理是电力供电企业的生命,乃工作的重中之重,是一项长期性、艰巨性、反复性的系统工程,安全管理抓得好。无论对确保社会稳定和人民生命财产不受损失,还是对电力企业本身经济效益和社会效益都具有十分重要作用。对促进电力企业良性循环。努力构筑和谐用电环境更是有着积极的现实意义和重大作用。 电力供电企业安全、稳定运行事关各行各业,事关国民经济发展,事关人民群众的根本利益,所以确保安全生产和电网安全运行,确保可靠的电力供应,任何时候都是我们的头等大事。本文认真分析和思考了电力供电企业安全生产管理中常见的一些问题,并寻找对策来加强安全管理,可供同行参考学习。 一、电力供电企业安全生产管理中常见的一些问题 1.安全责任意识不强 首先是安全意识淡薄,安全责任不强,对“安全重于泰山”的思想把握不牢固,存在“讲起来重要、干起来次要”的现象;第二是员工自我保护能力差,不按标准化作业流程做事,抱有“侥幸”心里,存在盲目骄傲自满和厌烦的情绪,习惯性违章现象屡禁不止。再次就是在检修、施工中不认真执行《国家电网电力安全工作规程》规定的“两票三制”,不认真落实现场的安全组织措施和技术措施。违反标准化作业流程以及不正确使用安全工器具,造成人员伤亡事故和电网及输变电设备损坏事故,都是因为一时的疏忽而酿成大错,给员工、企业、社会带来不可挽回的损失。 2.基层管理工作不到位,执行力不强 因不能正确处理好安全与任务、安全与效益、安全与发展的关系,一些电力供电企业只着重提高企业效益,对安全管理投入的时间、资金相当有限,轻视日常的安全管理工作,存在着严重的头痛治头,脚痛医脚的现象:对已制定的安全规章制度不认真执行,或执行力不够。抓安全是时紧时松,上面要求紧时,就跟着喊一下,不能层层执行下去。而有些供电企业就是不按计划安排工作,领导随意性强,来了任务或出了事情就仓促应战。有些供电企业虽有计划,其完成率也是不高的。又比如对现场运行规程不及时修订、应急预案管理不及时完善,“二措”和“五防”不按时完成,对“两票”执行情况不及时评价、通报,对设备的正常巡视检查、各项预试工作没有按照规定的原则进行,对发生的设备故障、异常及事故不按“四不放过原则”进行分析、总结,对存在的缺陷处理不及时,设备长期带“病”运行,留有重大的安全隐患等等。它具体又表现在:一是深入现场少,了解情况少,发现问题不及时或发现问题不及时解决,导致工作缺乏针对性和超前性;二是到现场检查发现问题质量不高,深入调查和分析不够;三是部门之间对发生的问题推拖抹赖,不能很好的协调合作;四是发现问题不能严格按照规定处理,存在好人主义;五是对形式主义不敢大胆抵制,对检修、施工作业现场的标准化作业指导书和风险预控措施开成虚设,上下存在着用形式主义应付形式主义。 3.反违章工作不严、不力 习惯性违章是指安全生产工作中经常发生的习以为常的违章行为,供电企业包括行为性违章、管理性违章和装置性违章。它又主要表现在管理干部存在“四怕”心理,即一怕抓严了影响队伍稳定。二怕抓紧了影响干群关系,三怕认真了影响政绩考核,四怕较真了影响了收入,所以不敢大胆管、大胆抓,有的是对工作情况不清楚而没法抓,有的是对司空见惯的“小”事碍于情面、怕得罪人而不去抓。检查督促不到位,只满足于传达与要求,缺乏跟踪检查、指导帮助和监督。对事故、违章处理不严,做老好人,往往存在姑息迁就的现象,使违章行为的发生得不到有效遏制。 4.安全生产考核制度不健全、不完善 安全生产责任考核制度没有真正执行到位,走形式、走过场,应付上级领导,即不能真正体现按劳分配、奖勤罚懒,又不能起到充分调动员工工作积极性的经济杠杆。它主要表现在:一是奖罚失衡。防止问题奖的少,发生问题罚的多;二是时效滞后。奖的不及时,罚的也不及时;三是避重就轻。发生大问题偃旗息鼓,发生小问题大张旗鼓;四是考核不公。前面发生的事情没考核、后面发生的事情考核了,或有的事情考核了,有的事情没考核;五是尺度不公。员工做与不做一个样,能做与不会做一个样。 5.安全工器具管理不严 安全工器具管理没有按照“择优选取、正确使用、定期试验、定期报废”的十六字方针来执行。同时,对安全器具的定期检测意识淡薄,报废管理流于形式。许多已明显损坏的工器具仍在超期使用,该淘汰的没有被淘汰。 6.基层组织作用发挥不到位 它主要表现在:一是党政工团组织作用发挥不够充分,少数党团员的先锋模范作用不突出;二是部分班站长的管理能力差,不善管、不敢管;三是先进模范榜样示范作用不强。各项评先、评优工作也是靠人情关系。 二、加强电力供电企业安全生产管理的对策 1.强化安全意识,树立牢记“安全第一,预防为主,综合治理”的思想,明确一个“责”字。 首先企业员工是安全生产中最重要的因素,只有加强安全教育和技能培训,有针对性地进行安全意识、安全技能的培训,使安伞责任重于泰山深入人心,积极引导全体干部职工充分认识到安全工作的长期性、艰巨性、反复性和极端重要性,进一步增强安全生产的责任意识。第三就是要加大资金、时间投入,开展安全教育与培训、现场安全风险评估。 2.落实各级各类人员岗位安全责任制 第一,各级电力供电企业的安全工作监督体系,应能正确地理解并严格执行各项安全管理制度和安全措施,把企业的安全生产目标真正地落实分解到企业员工,组织制定符合本企业实际的、具有可行性的班组经济责任考核奖惩制度并严格执行,让制度管人,让制度管事,把所有的规章制度真正执行到位,以制度与考核的约束来开展安全管理,做到制度化、规范化管理。第二,提高一线生产员工工作积极性,在考核奖惩上要赏罚分明,奖勤罚懒。因为他们是安全生产的基础,工作中应该做到“谁主管,谁负责,谁在岗,谁负责,”真正实现员工从“要我安全”到“我要安全”观念的转变,可以肯定地说,只有从安全生产第一责任人到每个岗位的员工都能在安全思想上由强制性到自觉性的一次质的飞跃。才能够从事故源头上发挥遏制不安全因素的作用,减少或避免事故的发生。 3.树立“以人为本’的思想,严于管理,扎实开展反违章工作 安全生产管理重在“以人为本”,并认真地、有针对性地开展标杆班组建设的各项活动,以活动抓管理,以管理抓安全。才能使企业的安全管理工作得以有效开展。首先,领导要以身作则,带头遵守好《安规》和各项规章制度。其次,我们还要对全体人员进行深入细致的安全思想教育工作,努力提高全体职工自保、互保意识。树立以人为本的思想,全面推进现场标准化作业,规范现场作业行为,实现作业标准化、管理规范化。第三。加大员工培训力度,有计划地组织学习现代安全管理知识和安全管理方法,开展安 全警示教育,提高作业人员的安全生产意识和技能。在安全生产管理中,不仅要依赖生产中的技术装备、生产组织水平,更要以人为本、深入细致地研究人的思想行为变化,努力营造安全文化氛围,以提高电力企业的安全水平。 4.规范安全生产管理,加强现场监督,严格遵守各项安全制度 首先,要切实履行好安全监督职责,做到思想认识到位、监督职责到位、基础工作到位,同时要强化服务意识、从严意识、协调意识和创新意识;班组是生产的第一线,必须保证现场工作人员具备高度的责任心和严谨的工作态度。可以通过制定简明详尽、操作性强的标准化作业流程,以养成工作人员良好的工作习惯。 5.加强安全工器具的管理 一是完善工器具的采购、发放、领用、报废等制度。二是完善工器具的台帐,做到帐、卡、物一致。三是加强安全工器具的使用管理,对使用的工器具、需要的材料、修理记录和验收、试验记录等都应做出具体详细的规定,做到有据可查,责任落实。 6.进一步加强安全性评估工作 供电企业的安全性评估工作主要是安全风险库的建立和完善。我们必须通过多种措施,加强过程管理,确保此项工作落到实处,避免流于形式。 7、齐心协力,打造“我要安全”的浓厚氛围 安全生产是一项系统工程,实现安全生产形势的稳定需要一种合力。党、政、工、团齐抓共管,聚积和发挥各级组织的作用,在企业内部形成“我要安全”的浓厚兴氛围,才能真正确保安全生产的长治久安。 三、结束语 安全管理工作是一项持之以恒,与时俱进的工作,必须把其作为一项经常化、日常化的基础工作来抓,最终实现安全生产的制度化,标准化,规范化。电力生产事故大多是能够防止的,只有不断加大安全监督力度,严格执行安全生产奖惩规定,严格重大事故责任追究制度,努力提高电力生产的科学管理水平,才能将安全生产的各项要求落到实处。 企业生产管理论文:电力企业安全生产管理方法探讨 摘要:电力安全生产关系到国家的财产安全、人民生活利益,以及电力职工的安康,是电力企业最根本的效益所在。安全生产关系到电力企业的前途和命运,是电力企业生存和发展的基石,影响着电力企业本身的内外形象。在我国经济社会正处于高速发展的大好时期,电力生产安全管理显得尤为重要。 关键词:电力企业安全生产管理问题对策和建议 当前,我国经济社会正处于高速发展的大好时期,对电力需求十分迫切。但是,电力安全生产关系到国家的财产安全、人民生活利益和电力职工的安康,是电力企业最根本的效益所在。它是电力企业生存和发展的基石,影响着电力企业本身的内外形象。要使电力企业健康、稳定、持续的发展,就要不断强化企业的安全管理,建立健全长效的安全管理机制。 1.安全生产管理中常见的一些问题 1.1安全职责落实不到位。企业虽然制定出了一系列安全生产的制度,也明确了安全生产职责,但仍然有对安全生产责任落实不到位的现象,只停留在开会讲话,只作一般性、原则性的动员和要求水平上。分管生产的领导忙于事务性工作,没有深入地开展调查研究,很少分析本单位安全生产工作存在的主要问题,或没有制定相应的整改措施;对一些事故通报内容不详,语言含糊,没有把事故的直接原因和深层次的根源及事故责任、需要吸取的教训等介绍清楚;也有一些单位将上级转发的事故通报一转了之,既不认真分析,也不提出和落实防范措施。专业人员对电力安全生产没有真正做到心中有数,没有熟练掌握必要的规程制度,不能很好地指导基层班组的工作。 1.2安全工器具管理混乱,存在安全隐患。企业下属基层单位中职工使用的安全工器具质量堪忧。尤其是一些供电所的登高作业器具等安全器具的质量合格率不高。同时,对安全器具的定期检测意识淡薄,报废管理流于形式。 1.3不严格执行《安规》,经常习惯性违章。习惯性违章是指定安全生产工作中经常发生的习以为常的违章行为。它包括违章操作、违章指挥和违反劳动纪律。有些临时性工作,如某配电修理人员,在没有填写修理票的情况下开始进行修理工作,导致人身触电死亡事故;有些需要停电的作业,在没有停电、验电、挂地线情况下,就开始工作,造成人身触电死亡事故;在处理变压器二次刀闸接触不良故障时,没有对其停电、验电,未挂地线,严重违章作业而酿成的人身触电死亡事故等等。 1.4管理工作不到位。企业往往重视大型作业的管理,而轻视日常的细节安全管理。产生这一问题的原因,主要是部分领导仍然习惯于靠搞运动的形式抓经济建设,抓企业管理,不注重研究事物的客观规律,不注意通过规章制度管理,不注重通过抓事前控制来预防事故。同时,设备的检修记录、试验报告、设备档案记录也不及时、不准确、不规范,保管不认真。 2.电力企业安全生产管理的对策及建议 2.1充分认识安全生产管理的重要意义。电力作为国民经济发展的基础产业,已经和经济社会发展、人民生活、构建和谐社会等栖息相关[3],涉及整个社会的发展和稳定,电力企业安全生产的重要作用和意义日益凸显,要实现电力企业的安全生产,首先要从企业领导到基层班组人员都要充分认识到安全生产的重要性,领导干部率先垂范,以身作则,操作人员遵章守纪,安全生产。 2.2加强机制建设,提高管理水平。一是要建立持续改进机制,突出抓好安全性评价动态管理。二是要建立应急预警机制,加强安全生产全过程管理,按照“分级管理、限期整改”原则,对存在安全隐患的部门,及时督促整改到位。三是要完善管理机制,加强基础管理。认真做好国家电网公司《电力安全工作规程》[2]等规程、标准的培训和执行工作。四是要加强监督考核,完善约束机制,切实履行安全监督职责。安全监督管理要做到“三个到位”,即:思想认识要到位、监督职责要到位、基础工作要到位,同时要强化“四种意识”,即:服务意识、从严意识、协调意识、创新意识。完善安监职能和人员配备,加强农电安全产监督管理。坚持从基础抓起,关口前移、重心下移,抓好现场的监督管理。 2.3落实各级安全生产责任制。一是安全生产要进行全方位、全过程管理,不断完善和建立安全管理体系。坚持行政第一负责人就是安全第一责任人制度,制定安全生产目标和计划,将线路、设备划分区域,把安全责任层层分解落实到人,层层签订《安全生产目标责任书》,形成安全生产一级抓一级,将安全生产考核指标与部门、班组和个人经济利益挂钩,真正使安全管理工作形成纵到底、横到边、全员化、全方位、全过程管理的新格局。二是做好生产事故学习教育工作,事故是血的教训,是经验和教训的积累,必须组织全体员工认真学习,举一反三,以杜绝重复事故的发生。 2.4加强企业安全文化的建设。安全文化是人的生产生活过程中,在企业的生产及经济活动中为保护人的健康、尊重人的生命、实现人的价值的文化。企业只有具有掌握专业安全文化的生产力,才可能实现安全生产良性循环。然而,实践经验证明,企业安全文化的建设离不开员工的认识,离不开员工的努力,离不开员工的奋斗。而企业安全文化,既可以肯定员工的价值观念,也可以改变员工的价值观念。因此,企业必须重视安全文化的建设,并且一定要体现出“以人为本”。[1]其重点是从人的观念文化、行为文化以及制度文化和物态文化方面加强企业的安全文化建设。 2.5认真落实安全培训工作,提高全员安全管理素质。人生来就有求生的本能和安全的需要,但岗位所需要的安全知识和技能并不与生俱来,而人的安全意识强弱、技能的高低直接决定安全生产的具体过程和结果,因此,企业也只有通过加强安全生产教育培训力度,来提高人的安全意识,增强人的安全素质,使人人都懂得安全、会安全,才能确保安全生产。安全培训教育除了传统的强制性安全教育外,企业还要更多地利用通俗易懂的形式进行经常性安全教育,并且要分层次、分对象、分岗位、分工种、有针对性地进行培训,要通过培训切实提高职工的安全操作技术水平和安全防范意识,促使管理人员的安全管理素质整体提高,从而适应电力生产建设的需要。 2.6全面推进现场标准化作业,杜绝习惯性违章。规范现场作业程序,落实现场安全措施,确保现场生产流程的可控、在控。加强现场安全措施标准化管理,保证现场安全技术措施的落实,提高人员失误的防范和控制水平,可以从操作层面,建立所有操作项目的标准化管理体系,实现所有业务活动、生产活动的流程化,把各类文字流程图表化、现场化。推行岗位标准化作业流程,明确排查措施,量化操作参数,界定操作步骤,重点推广应用标准化设计、标准化巡检、标准化操作、标准化资料、标准化现场、标准化交接班、标准化讲解、标准化管理方法。通过现场标准化作业的推广应用,实现杜绝岗位员工习惯性违章的目的。 2.7抓好设备管理,提高设备健康水平。设备健康水平是安全生产的硬件基础,直接关系到电网的安全运行,许多事故的发生都是与设备的缺陷有关。一是以缺陷管理为中心来加强设备管理,着重应用好红外测温及成熟的在线监测和信息管理系统等技术手段,掌握设备运行状况,及时消除设备隐患;二是合理安排电力设备检修计划,做到“应修必修,修必修好”。加强设备检修管理,稳步推进输变配电设备状态检修,建立健全输电线路设备状态评估办法;三是增加和完善保证安全的技术手段,加快老旧变电站、输电线路的改造,提高电网输送能力和安全稳定水平,提高供电可靠性;四是对一时难以消除的设备隐患,加强监测和跟踪,制定完善的应对预案,采取果断措施,不能存在有任何侥幸心理和麻痹思想;五是加强设备的运行管理。根据电网迎峰度夏、防洪、防汛等特殊时期保供电需要,有针对性地加强电网设备各个时期的运行管理,对重要输电通道、枢纽变电站定期巡视,重点检查。 2.8加强安全工器具的质量管理。一是要求严格工器具的报废制度。到期的、己损坏的和不合格的工器具一律要强制报废。要禁止以任何形式将己报废的工器具给其他个人使用。二是要制定并落实安全工器具检修管理标准化制度。对使用的工器具,需要的材料,修试记录、验收记录等都应做出具体详细的规定,做到有据可查,责任落实。 总之,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”,是确保电力安全生产的总则。目前,随着电力技术的进步与发展,复杂的工作变得简单化了,现场工作量大大减少,工作人员也趋少,安全生产管理工作则相对复杂化,管理制度所占比重越来越大。因此,在大量新设备、新技术的采用之时,对电力安全生产管理提出了新标准、高要求,电力安全管理工作必须要有新思路,适应或超前发展,并及时让电力职工在实际工作中贯彻执行。加强电力安全生产管理方法的探讨及应用,从而提高安全生产管理整体水平,促进电网安全、员工安全、企业稳定、社会和谐。 企业生产管理论文:浅析电力企业生产管理系统封装集成技术的研究与实现 作者:王林梅 潘坚跃 黄民翔 论文 关键词:电力 企业 生产管理系统 公共信息模型(cim) 通用数据访问(gda ) 论文摘要:为解决电力企业生产管理系统与其它应用子系统间的“信息孤岛”问题,提出依据iec 61968 cim时电网资产信息进行标准化及建模,将生产管理系统加入到企业数据集成平台,实现与其他应用子系统(如scada)有机地结合。通过企业集成总线(uib ),生产管理信息系统与其他子系统之间按标准的数据格式进行信息交换,实现企业管理网中的生产管理信息方便、统一地被第三方使用,进一步加强了电力企业的信,岛一体化建设。本文重点论述了实现电力企业生产管理系统封装集成的依据和技术方法。 0引言 随着电力企业不断 发展 ,传统的管理模式及分散孤立的 计算 机应用系统已难以适应企业发展的需求。目前电力企业虽已建成各种信息系统,但各系统间相对独立,“信息孤岛”现象严重。生产管理系统作为电力企业的核心系统,拥有全局的生产管理信息,但同时需要与其它应用子系统进行通信,才能获取所需的各类数据。若对生产管理信息进行封装后,实现与电力企业其他应用系统间的集成,可大大促进企业的信息一体化建设。 为充分挖掘电力企业生产管理信息系统的优化管理功能,本文提出7基于iec 61970/iec 61968 cim对生产管理信息进行标准化及建模,实现生产管理系统与电力企业更多应用子系统间的集成,并介绍了集成后实现的应用功能,如遵循iec 61970的gda服务、gda服务以及在svg接线图查询设备台帐信息等应用功能。 1集成的重点技术 建立元数据存储库元数据存储库专为集成平台使用,用于灵活配置生产管理系统的数据转换部分,以及生产管理系统资源在集成总线上的注册。 建立元数据存储库,需要分别建立cim元模型信息库、资源注册机构和系统信息库。iec61970/iec 61968 cim的元模型信息库存储iec61970/iec 61968中定义的类、属性、关联及其解释,也包括了自定义的类。资源注册机构负责管理集成平台上的所有资源,对于在多个系统中都有记录的同一资源可以有不同的命名方法,但是只能通过唯一的resource id(资源标识)在集成平台上标识。系统信息库中存储的信息则说明了数据在哪里,即如果同一资源存在于多个系统中,则由系统信息表指明以哪个系统中的信息为准来保证信息的唯一性。 1.2实现模型映射工具 模型映射是实现生产管理系统加入集成环境的第一步,通过模型映射工具才能将生产管理系统私有的数据模型转换为cim,客户也可通过映射工具的模型扩展功能来自定义类、属性及类之间的关联。 1..2.1,模型映射工具的设计依据 生产管理系统数据库中的 网络 结构的数据模型是依据iec 61970第301部分建立的,而资产的数据模型则是依据iec 61968和一些必需的模型扩充来建立。 为了实现生产管理系统资源信息与其他应用系统(如scada)信息的关联,需要对生产管理系统中的电力系统资源信息进行建模。由于在实现生产管理系统与scada系统集成的项目中,采用的建模原则是电网结构与ems需要的计算参数以scada为准,因此生产管理电力系统资源信息可以只包括equipment(设备)的基本属性和关联,即:naming.name. naming.description, equipment.mem-ber of equipmentcontainero 1.2.2补充模型扩展功能 由于iec 61968中有些电力资源信息的模型还不够完备,需要对cim进行扩展。为保证系统的标准性,模型扩展的基本原则是:使用原模型中的类、属性及关联,只在继承的子类中增加新属性和新关联。 例如,目前在iec 61970和iec 61968中均未对ta. tv,避雷器(surgearrester )、消弧线圈(petersoncoil)进行建模,而这些类型的设备又+分重要,因此需要对equipment类进行扩展,如图1。 1.2.3模型映射工具的具体功能 模型映射工具实现了对生产管理系统进行封装集成过程中的模型扩展、模型转换,以及建立scada资源与生产管理资源的对照表。具体功能如下: (1)模型扩展口用户可灵活自定义类和属性,保存到cim元模型信息中,同时可对已定义好的类进行修改。 (2)模型映射。对待包装的应用系统进行类、属性及关联到数据库表、字段之间的映射(支持sql语句和存储过程),映射规则保存到元数据存储库。 (3)资源映射。通过资源映射功能将生产管理系统中的资源注册到集成平台上由资源注册机构负责管理。 (4)系统。各应用系统选择需要的类或资源,将相应的信息保存到系统信息中。 2实现的应用功能 完成基于iec 61968 cim对生产管理信息系统中的资产模型进行标准化封装后,即可将生产管理系统加入到企业集成总线上,实现与其他已经加入集成环境的子系统进行通信。本文以scada系统为例,介绍生产管理系统加入集成环境后实现的重要功能。 2.1生产管理cim xml模型导出器 采用cim xml/rdf描述生产管理模型,导出 的资产模型cim xml文件可以是生产管理的全模 型,也可以是生产管理的部分模型,提供给第三方 使用。 2.1.1生产管理全模型 生产管理全模型的信息包括简化的电网模型和 资产模型。通过简化的电网模型可以了解一个设备 在电网中的电气位置,通过资产模型可以了解一个 设备的台帐信息、缺陷记录等。 2.1.2生产管理部分模型 若客户需要了解某个厂站下或某个具体设备的 资产模型,则需要导出生产管理的部分模型(文档类的一个子类)。生产管理模型导出工具允许客户选择导出一个厂站或一个设备的模资产型如下:资产列表包括一个厂站下的所有资产信息资产目录包括一个厂站或一个设备的台帐信息。活动记录包括一个厂站或一个设备的缺陷记录。 2.2生产管理gda服务器 采用gda服务平台形式的电力企业集成总线,实现其他应用系统(如scada系统的电力系 统实时资源信息)与生产管理系统资产信息的关 联。通过生产管理gda服务器,客户只需要掌握 cim知识,就可以访问由scada系统维护的数据而无需知道数据的逻辑模式,使第三方应用更加便利。 2.2.1 cis服务器 基于corba的客户/服务器提供在线的方式实现生产管理系统的组件接口规范(cis)接入标准的或带corba中间件平台的系统。cis服务器提供灵活的数据交换,实现iec 61970 cis部分中的gda{和高速数据访问(hsda)服务,支持紧祸合集成方式。 2.2.2通用数据访问gda gda是cis中的重要部分,是对远程存储单元进行数据访问的请求/应答式api(应用程序),主要包括: (1)读访问,提供元数据的基本查询能力和更c高级的过滤查询功能。 (2)写访问,提供对元数据的写操作。 (3)变化通知(gda事件)。 乞生产管理gda服务器主要实现了以下接口能:get_values( )—查询一个资源的属性信息;get_extent_values( )—查询一类资源的属性信息; get_related_values()—查询与某个资源关联的一类资源信息;get_descendant-values( )—查询与某个资源多级关联的一类资源信息。 第三方应用的客户只需要依据标准规范了解接口的功能、服务名、入/出口参数、返回状态等,就可以访问生产管理gda服务器获取相关服务。 2.2.3公共服务 公共服务是所有应用程序接口(api )的公共部分,与iec 61970第4部分中的其他服务(包括gda, hsda, tsda, ges等)结合使用。图2给出了电力 企业 集成平台上生产管理gda服务器、scada gda服务器、gda服务器以及第三方应用之间的关系。生产管理gda服务器可直接使用由scada包装器提供的公共服务。 2.3gda服务器 由图2可知,scada包装器提供了scada的资源环境,生产管理gda服务器则提供了生产管理的资源环境。针对电力系统中这两个重要数据源,设计了gda服务器为第三方应用提供一个统一的资源环境。数据使用者只需发出数据访问请求就可以获得数据,而无需知道数据是由谁提供的。gda服务器的具体功能有: (1)为客户隐藏了scada gda服务和生产管理gda服务的两个语境,客户只需连接一个服务即可得到两个系统的信息。 (2)gda服务通过模型映射工具的系统信息确定数据的定位和组织。 (3)gda服务的角色既是scada gda服务器和生产管理gda服务器的客户端,又是其他客户的服务器端。服务器实现客户请求的分发及信息的重组,即将客户请求分发到合适的gda服务器,并将各gda服务器的返回结果重新组织返回给客户。 2.4设备信息查询功能 结合scada svg图形及gda/hsda服务器,实现了在scada接线图上查询设备台帐,包括设备资产的基本信息、资产模型信息、缺陷报告等。 3结束语 应用cim对电力企业生产管理系统进行封装,实现生产管理系统与其他系统的集成,有效地保护了生产管理系统的投资。企业内其他应用系统可以从生产管理gda服务器获得资源信息,也可从gda服务器获得生产管理与scada两个系统的信息。第三方可利用本系统提供的cim xml生产管理模型、gda服务,全面了解企业所拥有的资产及设备属性,保证了全局数据的一致性、准确性和唯一性。 企业生产管理论文:煤化企业安全生产管理论文 1.煤化工企业安全生产管理存在的主要问题 1.1企业安全生产管理方式落后 煤化工企业存在生产设施落后、陈旧的实际问题,这为煤化工生产埋下了潜在的安全威胁,给煤化工企业带来安全隐患。煤化工企业没有对现代安全生产管理思想和机制的体现,特别是没有对煤化工企业生产的风险评估,这会使各类安全问题得不到解决,容易酝酿出重大的安全事故。 1.2企业员工安全素质不高 相当一部分煤化工企业长期雇佣临时工来降低劳动成本,这些人大多都没有专业的知识和技术作为指导,这些都是造成煤化工企业安全管理的漏洞,进而导致煤化工企业安全事故的频繁发生。 2煤化工企业落实安全生产管理的措施 2.1建立起重视现代安全生产管理的共识 现代安全生产管理是对“人”的尊重,是煤化工企业践行以人为本理念的集中代表,在现代社会里,人是一切管理的根本,也是管理的根本目标。在现代安全生产管理过程中,煤化工企业应该更加注重人的安全,这也是现代安全生产管理的核心所在。因此,在煤化工企业的范围内必须建立起重视现代安全生产管理的观念,要通过煤化工企业文化和企业制度的建立,将现代安全生产管理的认知加以强化,使每位煤化工企业的人员都能主动实践和配合现代安全生产管理,这样才能从意识上和认知上实现对人的关心和尊重,通过现代安全生产管理更好地凝聚煤化工企业全体人员的共识,为煤化工企业经济、社会目标的实现提供安全和管理的基础支撑。 2.2加强对人员的现代安全生产教育培训 现代安全生产管理工作中强调每个人的安全意识和安全行为,认为安全隐患存在于每个人的意识和具体操作之中,因此,必须加强对全体人员的现代安全生产管理方面的教育培训。在培训中强化安全意识的养成教育,要结合煤化工企业的生产实际和风险分析,将安全意识全面地落实到生产和管理的细节之中。现代安全生产教育中丰富教育的形式和手段,使教育工作更能贴近煤化工生产的实际,这样有利于企业员工的认可,同时也有助于安全行为的养成和建立。现代安全生产培训和教育要具有动态性,要以各种手段来进行,通过更为生动和结合实际的手段来提高现代安全生产培训和教育的生命力。同时要在现代安全生产教育和培训中发挥员工的主动性和积极参与意识,将“要我做到安全”转变为“我要做到安全”,这样就可以更为主动地、积极地预防煤化工企业生产过程中各类安全隐患和风险。 2.3做好煤化工企业安全风险评估工作 风险评估工作是现代安全生产管理的重要组成部分,有了安全风险评估,就可以实现对煤化工企业安全问题的事先控制,进而将安全事故消灭在萌芽状态。要结合煤化工行业的特点聘请有经验、有资质的人员对企业生产进行全面、细致、系统地评估,进而根据安全风险评估的结果来制定煤化工企业安全生产、主动防护和积极治理的方案,进而确保煤化工企业生产的安全进行,真正将现代安全生产管理的要点和实质落实到企业的各方面,重点与细节之中,以最小的付出获得最大的安全生产与管理成效。 3结语 煤化工企业要高度重视安全生产管理,要对安全有敬畏的态度,这样才能在严格执行安全生产管理法律发展的基础上,将安全生产管理的责任落到实处,在煤化工生产中实现现代安全管理理念,践行以人为本的发展思想。在具体的安全生产管理中煤炭化工企业应该提高全员的安全意识,加强安全生产教育和培训,从细节上降低不安全因素的产生,从关键上抵制不安全行为,这样才能在系统上和操作上达到对安全生产的管理目标,达到整个煤化工行业生产的整体性安全。 作者:姜洪生 单元:中煤黑龙江煤炭化工(集团)有限公司 企业生产管理论文:电力机械制造企业生产管理浅谈 摘要:电力机械是国家电力基础设施建设中的重要构件,也是衡量国家电力科技发展水平的重要标志之一。因此电力机械产品的生产组织管理是一个值得关注的研究方向。本文以某电力机械制造公司为例,对该公司的生产组织管理进行了分析研究,对同类型企业具有一定的借鉴意义。 关键词:电力机械;制造业;生产管理 1前言 改革开发之后的一段时间内,国民经济进入一个蓬勃发展的时期,国家对基础设施建设加大了投入力度,电力行业也进入了一个快速发展时期。然而,作为国家电力基础设施重要构件的电力机械产品,其生产的发展长期低于需求的增长,因此整体来说,市场在较大范围内长期以卖方市场的形式存在。电力机械产品市场一直处于供不应求的状态,用户只能依据产品的结构情况来设计自己的使用情况。传统电力机械企业保证生产能力和基本的产品质量后,就能满足用户的需求。因此,当时传统电力机械企业的最大特点是以单一品种或少品种的大批量生产为主要生产方式。 2电力机械制造企业生产管理现状 随着国民经济的迅猛发展,在2000年以后,电力机械产品的市场供求关系逐渐向饱和方向发展,买卖关系中的主导权慢慢向买方转移,因此市场需求开始向多样化方向发展。用户对电力机械产品的产品质量、使用性能的要求变得更高,在要求产品价廉物美,还要求产品能够满足用户的个性化需求。因此,以往靠单一品种大批量生产的传统企业生产方式,已逐渐无法适应当今用户的要求。于是,很多现代电力机械企业的生产模式开始转向多品种小批量的用户订单式生产模式。由此,多品种小批量的订单式生产模式已日渐成为现代电力机械制造企业的主流生产模式。 3电力机械制造企业生产管理存在的问题 多品种小批量订单式电力机械制造企业的生产组织管理模式是往往以销定产,独立生产车间“单打独斗”。在生产车间的生产制造过程中,必须严格按照客户订单的要求内容进行加工生产。由于电力机械产品类型及规格都非常繁多,不同的订单产品,其产品组成结构、产品技术参数、产品设计方案等均存在一定的差异,对应的加工制造工艺流程也需要进行相应的调整,产品多样化的生产模式就要求每个独立车间的加工设备及加工制造工艺要满足其多样化。这就导致电力机械制造企业的生产管理工作存在着诸多问题。问题一、电力机械产品制造周期长,用户订货急,交货期无法满足。由于订单式生产的特殊性,很多电力机械产品都是非标产品,每种非标产品都必须重新修改设计。因此存在设计工作量大、设计周期及审图时间长的情况。另外新修改设计的图纸没有经过实践检验,非常容易造成产品零部件的制造错误以及返工,从而影响整个电力机械产品的生产周期。同时,由于零部件生产重复性低,材料的消耗定额制定不准确,往往造成生产物料的采购准备工作困难,不能准确的储备库存,这样就形成较长的生产物料采购周期,进而延长了整个产品的生产制造周期。问题二、独立生产车间生产组织协调能力差,造成生产效率低下。由于电力机械产品的多样化,使每个独立生产车间的加工设备及加工制造工艺也多样化,从而成为各自为营的“全能车间”。同时由于生产组织协调能力差,因此会经常出现某个车间的生产任务时而过重,时而严重不饱和的现象,最终导致独立车间之间的协同生产能力较差的情况,造成企业总体生产计划的无法顺利实施的情况。问题三、信息传递过程缺乏及时性、准确性。由于电力机械制造企业办公信息化程度较差,没有一个完善的管理信息系统来管理公司的生产运营活动,各类生产计划、任务和报表等均以纸质甚至口头形成传递。出现各职能部门之间信息交流沟通不畅,数据信息查询困难等现象,导致生产计划制定不准确,对于合同订单内容发生变化通知不及时,缺少生产计划执行效果实时监控反馈机制,生产信息反馈滞后,生产管理部门无法及时掌握车间在制品的具体生产进度。 4改善电力机械制造生产管理存在问题的对策 做为电力机械生产制造的经营类企业,用户就是上帝,用户的需求必须要给予重视。针对存在问题,必须制定合理的生产作业计划,将规范原有的生产工作流程,充分协调并发挥各生产车间的优势资源,对现有生产管理流程进行优化改进,尽最大限度的缩短整个生产管理运行周期,从而使企业的生产能力满足用户的需求。改进一、制定完整的生产管理制度,严格控制生产周期。制定行之有效的生产管理制度,对生产中各个环节进行明确的限定。在设计环节,制定项目负责制和图纸三级审核制度,提高设计人员工作效率和准确度。在生产物料的采购方面,尽量采取边设计边采购的采购模式,并充分分析生产物料的采购预见性。在生产管理方面,通过对企业生产计划的编排工作、生产作业的管控工作、生产进度的控制工作等相关工作流程进行的规范化、系统化工作,使企业的生产管理工作逐步迈向规范化和标准化。通过对生产过程的管控,严格控制产品的生产周期。改进二、加强生产管理部门的权限,充分协调车间资源。将原来各自独立车间制改成全公司一盘棋的车间集中管理制,通过加大生产管理部门的生产计划、监控和生产考核职能,集中资源优势,充分发挥各车间之间的生产协调作用,降低产品库存,避免了重复、浪费生产的发生,加快企业的整体生产和运营的效率。其次,车间集中管理制的施行使生产管理部门能够及时掌握各车间的生产动态,合理安排各车间的生产,可以充分挖掘各车间的生产潜能,提高生产效率。改进三、引进办公自动化系统,及时传递信息,实现企业信息共享化。在公司内部建立计算机办公自动化网络系统,实现网络化管理,同时通过办公室自动化系统明确各职能部门之间的工作流程,保障了信息资源传递的快速性和准确性,并明确了各部门的相应职责,可以有效的实施“首问负责制”,充分提高了企业运行效率。 5结语 在当今市场经济体制下,电力机械企业的生产组织管理过程是否顺畅,充分反映了该企业的市场竞争力。表面上电力机械企业的竞争是产品与产品之间,品牌与品牌之间的竞争,实际上是产品背后的生产组织管理理念的竞争。因此,持续推荐生产管理工作优化是现代电力机械制造企业快速发展先决条件。 作者:陈华明 单位:成都电力金具总厂
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。
浅析露天采矿电机设备运行管理:露天采矿机电设备的运行管理措施 摘 要: 随着经济水平的不断提升,也带动了各个行业的发展,矿山开采是我国经济建设过程中的重要行业,是为社会生产提供充足的煤矿资源的重要过程。在露天矿山开采过程中各种机电设备长期使用会出现老化、损坏,必须要加强管理,及时维修,对于维修用的各种物资要准备充分,确保露天开采机电设备保持正常状态,以防对煤矿开采效率和安全性产生影响。本文对露天开采机电设备运行管理过程中的问题和对策进行分析与探讨,旨在提高露天开采机电设备运行水平,及时对各种故障进行排除。 关键词:露天开采机电设备 运行管理 检修 问题 对策 引言 露天矿山开采是我国经济建设过程中的重要内容,是为社会生产提供能源的重要途径,在露天矿山开采过程中,随着开采任务的不断增大,开采过程中的难度逐渐增大,对露天矿山开采机械设备的应用也越来越多,而且需要更多先进的开采设备。在露天开采机电设备运行过程中,安全性和稳定性是重要因素,机电设备在长期使用过程中会不断老化,零件会出现损坏,对机械设备的使用水平带来较大影响,因此在露天矿山企业发展过程中,要积极加强对各种机电设备的运行管理。尤其是针对露天开采机电设备中的各种电气设备、硬件设备,要定期进行检查,例如及时更换零件、对机电设备硬件进行维修等,发现设备故障问题则要及时进行处理,防止故障扩大影响机电设备的稳定性和可靠性,对生产人员进行安全保护。当前露天开采机电设备运行过程中的管理制度不够完善,对机电设备的维修工作的开展有一定影响。 一、露天开采机电设备运行管理的重要性 在露天矿山开采过程中,安全性是一个基本前提,在确保安全生产的基础上,要提高生产效率,促进企业经济水平的提升。露天矿山开采必须要使用各种机电设备,设备安全问题是企业发展过程中考虑的重点,机电设备的利用率、管理水平不仅会影响企业的生产水平,还会影响安全管理水平。因此在露天开采机电设备运行过程中应该要及时进行监管和检测,提高设备的利用率,同时要定期进行维修养护,对露天开采机电设备存在的问题进行有效地处理,防止事态严重化。露天开采机电设备运行管理是企业发展过程中的重要任务,可以确保露天开采机电设备正常运行,是确保露天矿山开采安全、稳定、高效生产的基础。露天开采机电设备运行管理的重要性体现在三个方面:第一,确保设备正常运转。在露天开采机电设备长期运行过程中,设备会出现老化,通过检修与维护,可以提高设备的稳定性,对设备出现的问题和故障进行处理,从而确保露天开采机电设备正常运转。第二,减少安全事故。露天开采机电设备的安全隐患较大,尤其是各种露天开采机电设备设备出现故障之后如果不能及时进行处理,则可能会引发更加严重的安全事故,不仅对企业的发展产生影响,还会影响社会和谐与稳定,而机械设备的运行管理是对机电设备安全事故进行发现和控制的重要手段,可以有效降低安全事故发生率。第三,提高企业生产效率。在露天矿山开采过程中,通过机械设备可以极大地提高开采效率,而且随着企业的生产规模不断扩大,企业还需要引进一些新的机械设备,科学合理地使用机械,对机械设备进行管理,可以提高企业的生产水平,提高产煤量。由此可见,加强露天矿山开采机械设备的管理对于煤矿企业的发展具有十分重要的意义。 二、露天开采机电设备管理存在的问题 1.机电设备管理制度不完善 露天开采机电设备是煤矿企业生产过程中的重要工具,是提高生产效率的重要物质基础,在露天矿产开采过程中必须要加强对各种机电设备的规范化管理,设计相应的管理制度,才能确保机电O备得到充分利用。但是当前有的煤矿企业在发展过程中对机电设备管理的重视程度不够高,从而导致机电设备管理水平不高,对机电设备的使用安排设计不合理,导致一些设备过度使用,一些设备出现闲置,机电设备没有得到均衡利用。 2.机械设备的维修养护问题 2.1对露天开采机电设备维修的重视程度不够高。在采矿行业发展过程中,露天矿山开采设备的安全性与稳定性直接关系到煤矿开采效率,各种机电设备都有一定的负荷量,有疲劳期,使用过程中必然会产生各种故障问题,企业对机电设备故障维修的重视程度直接影响机电设备运行水平,当前有的煤矿企业在发展过程中对经济效益的重视程度高于机电设备运行管理的重视程度,过度利用机械设备,因此导致一些机电设备故障问题得不到积极有效地解决。 2.2露天开采机电设备检修为维护水平较低。在露天开采机电设备运行管理过程中,传统的方式是人工检测与维修,对于一些机电设备故障而言,单纯地依靠人工运行管理效果不佳,很有可能会被忽视,等到故障问题比较明显的时候再进行维修,则可能会错过最佳的维修时机。总体说来,在传统的运行管理过程中自动化程度不够高,对露天开采机电设备的检修质量产生影响。 3.操作不规范问题 在露天开采机电设备运行过程中,由于技术人员的操作技能不规范,对机电设备的性能会产生十分重要的影响,例如在露天开采机电设备操作过程中,各种参数的设计不准确、操作流程不正确等,都会导致露天开采机电设备运行故障,对煤矿生产效率产生影响。 4.能耗问题严重 露天开采机电设备生产必须要有充足的能量,在使用过程中由于一些技术人员的不规范操作、使用过程中的节能意识比较薄弱,从而导致露天开采机电设备的能耗过大,不符合绿色生产理念,对于煤矿企业而言,能耗过大也会导致企业的经济效益受到影响,不利于企业现代化和可持续性发展。 三、露天开采机电设备运行管理措施 1.不断完善机电设备的管理制度 1.1加强机电设备的档案化管理。随着煤矿企业的不断壮大,企业发展过程中对各种机电设备的需求也越来越大,为了不断提高企业生产水平,要加强对各种机电设备的合理使用。在煤矿企业中针对数量巨大、种类繁多的机电设备,应该要加强档案化管理模式的应用,对煤矿企业中的开采机电设备进行分类、归档,从而能够确保机电设备的使用、维修、管理等都有章可循,更加规范,防止机电设备闲置和过度使用等极端情况的发生。在信息技术时代,煤矿企业应该要积极加强对各种信息管理系统的应用,建立不同的信息库,例如机电设备入库管理、出库管理、维修管理等,都要有对应的信息系统,及时对机电设备的档案信息进行更新,确保系统中的信息与最新情况保持对应,有助于企业的管理者以及技术人员对机电设备的状况进行了解。 浅析露天采矿电机设备运行管理:露天采矿技术及其采矿设备的发展思考 摘 要:随着经济建设的不断创新与发展,工业在整个国民经济建设中的重要地位越来越突出,尤其是在当前社会大发展背景下,作为工业的重头项目之一露天采矿也获得了较好的发展,在采矿技术及设备使用上都与以往传统的技术工艺、设备有着明显的区别,很大程度上推动了我国工业的创新与发展,但是与此同时也应该看到其存在的不足,与国外发达国家相比仍存在着许多的差距,下面文章就露天采矿技术及设备的使用情况及发展前景进行详细地阐述,希望通过文章的介绍可以为相关人员提供一定的参考意见。 关键词:露天采矿;技术和设备;发展前景 从某种意义上来讲,能源在开采的过程中将会出现各种各样的问题导致资源的浪费,其人类在开采过程中也是经历了一段相对比较漫长的探索时期,并且各个阶段所呈现出来的开采工艺也是有着较大的差别,随着人类社会的不断进步,人们在开采过程中为了适应时代社会发展的需要,不断总结其创新方法和施工工艺,相关设备也在不断更新与完善,下面文章就以露天采矿技术及设备的现状为例进行分析。 1 露天采矿技术 露天采矿技术是为了更好地适应时代社会发展的需要,而出现的一种采矿技术。但就目前发展阶段而言,于我国还处于理论与实践相结合的研究阶段,并没有完全应用于实际生产生活中,常见的几种露天采矿技术如下: 1.1 间断开采技术 间断开采技术顾名思义,就是利用大型机械设备对其进行煤矿生产。通常情况下是由卡车进行运输,但是此种作业模式由于功率较大,油耗较高,因为在维护成本方面就会大大增加,而且卡车在运输途中会造成一定程度上的环境污染。所以为了改善此种情况带来的种种问题,尤其是近年来降低油耗,减少污染等方面做了大量的研究与试验。比较常用的是卡车辅助架线技术,这种技术主要是利用供电的方式使得发动机处于怠速状态,这样就能减少大量的耗油以及尾气的排出,同时也会采取节能耗油燃料如柴油或是液化天然气,同样能够起到降低耗油的目的。 1.2 半连续及连续开采技术 这种技术是目前比较常见的一种开采技术,尤其是针对近年来提出的低碳理念、绿色能源发展,这种开采技术一定程度上实现了对环境污染小,运输成本低的作业要求,但是它对于工作环境及地质要求都比较高,在一些难度施工作业比较大的地质环境下,半连续及连续作业的爆破技术很难达到理想的效果,这就一定程度上增加了作业成本。对于所使用的机械设备而言,也提出了较高的要求,通常情况下必须选择与施工作业相符的自动式破碎剥离仪器,将岩土碎石运输至排土场中,这种技术其优点是成本低,效率高。 2 露天采矿设备 2.1 露天采矿设备的特征 2.1.1 大型化设备为主 露天采矿设备逐渐向大型化发展,无论是在开采、运输还是工程应用机械方面,都呈现这一发展趋势。就我国目前而言,大部分露天煤矿采用的自卸卡车载重量都在200吨级,但是随着机械化的进程不断加快,承载力300吨级的自卸卡车也逐渐投入应用,如某公司的930E卡车。从采剥设备来看,使用的一般是电铲,斗容量在25m3~60m3之间。如PH4100XPC电铲,斗容60m3。穿孔设备一般采用孔径为150mm~300ram的牙轮钻机,如阿特拉斯的CDM75E钻机。工程机械如履带推土机,发动机达到900马力。 2.1.2 设备日益专业化 设备的日趋专业化对于露天采矿技术而言是极其重要的,尤其是就目前的开采结构及作业特征对于设备的使用也提出了较高的要求。在开采过程中,使用先进的技术仪器可以大大提高开采效率,降低成本。其运输过程中对于设备的使用也有着特殊的要求,所以针对设备的使用情况必须依据实际施工作业要求选择合理的施工设备,从而提高工作效率。 2.1.3 设备移动性强 受开采作业的特殊环境要求,在整个作业实施过程中对于设备的移动有着较强的技术要求,所以在实际开采过程中要根据开采情况适时调整设备,确保设备在使用过程中可以随时移动,如在半连续作业的情况下通常都是采取自移式的设备来实现对煤矿的开采。 2.2 露天采矿设备的发展趋势 2.2.1 向大型化发展 近年来国内装备制造业也不断制造出了各类大型露天采矿设备,部分设备性能比肩国际品牌。如某公司生产的WK-55电铲,斗容已达55m3。某公司生产的NTE型卡车,载重量已达300吨级,制造的900马力履带推土机,在实际生产中都有良好表现。设备的大型化实现了高产高效,为企业带来了良好的经济效益,而且大型设备相对配置的人员较少,降低了管理风险。同样生产能力的设备,单台套能力越大,经济效益越好。但在生产过程中也存在相关问题。近年来,随着国家对小煤矿的整合,部分露天煤矿在开采过程中经常遇到采空区。而大型设备由于自重较重,如地面下有采空区,及易发生压塌地面的情形,对设备及人员造成极大隐患。这也为设备的大型化提出了挑战。也是今后设备大型化过程中不得不考虑的问题。 2.2.2 向智能化发展 智能化技术的出现是为了更好地适应时代社会的发展需要,尤其是近年来各种信息技术的层出不穷,很大程度上推动了相关行业的建设与发展。露天开采技术相关设备的使用在实际中也获得了较好的成效。尤其是讲智能化技术应用于开采技术设备中,使得开采效率大大提高,并随时能够针对开采进程进行合理的实施监控,依据存在的不足可以准确判断出存在的一系列问题,并提出有效的解决方案,这是传统开采技术所无法比拟的。目前,大部分的采矿设备都配有车载监视系统,在无线电技术的帮助下可实现对设备的实时监控,提高设备的使用效率和使用周期。如在钻机上安装GPS定位系统用于钻孔的精确定位,以提升爆破质量。 2.2.3 向人性化发展 露天采矿设备在设计阶段就开始注重人性化问题,全面、合理的考虑到设备使用的安全性和舒适性,不断地进行优化设计,做到“以人为本”。同时,采矿设备的安全性提高也可以减少安全事故的发生,保障施工人员的生命安全。如卡特彼勒的789卡车,驾驶室地板及平台较厚,以防止前轮爆胎对驾驶室的冲击和伤害。采矿设备舒适性的提高则有助于缓解操作人员的疲劳问题,提高工作效率。 目前在国外很多大型制造上为了更好地提升产品的竞争力都在产品设计上及技术要求上有了较大的创新与改革,将相关设备融入人性化理念,减少设备作业过程中所产生的各种噪音问题,为其人员提供更加舒适的作业环境,不仅如此,还大大提高了工作效率。 3 结束语 通过上文的分析得知,我国露天采矿技术虽然在一定程度上获得了较好的发展,但是与国外发达国家相比仍存在着许多的不足需要完善。作为一名开采者要不断提升自身对于专业知识的认知与开采技术的创新与发展,要借鉴国外先进的管理理念与开采技术,并将其与我国的实际情况相结合,从而建立一套符合我国煤矿开采的技术理念,不断加以新,从根本上推动我国露天采矿技术的发展,进而造福于社会。 浅析露天采矿电机设备运行管理:探讨露天采矿机电设备的运行管理措施研究 【摘 要】随着社会的飞速发展和人民生活水平的不断提高,在现今社会,现代化科学技术在煤矿领域的运用使得煤矿企业在安全稳定运行的同时提高着生产的效率。露天采矿机电设备的运行管理在煤矿企业的运作中有着很重要的地位,机电设备的安全稳定运行对机电设备的科学合理管理水平有着重大的考验。在我国,社会经济体制的驱动作用下,大部分地区的露天煤矿数量也随之增加,这对其使用的露天采矿机电设备有着很大的要求,本文结合个人多年实践工作经验,就现今今阶段下露天采矿机电设备的运行管理措施进行研究探讨,希望能够起到抛砖引玉的作用。 【关键词】煤矿企业;露天采矿;机电设备;运行管理;措施研究 能源在人民大众的日常生活中处处可见,煤炭资源作为我国能源体系中重要组成部分,对推进我国社会经济的发展有着重要的作用。由于煤炭资源的独特性质,在开采过程中对人员设备的依赖性非常强,在现今阶段,煤矿企业的整个生产运行过程中机电设备运行的好坏,运作过程是否稳定,直接影响着煤矿企业的安全生产任务,所以,在煤矿企业运行过程中必须对机电设备有一个科学合理的管理措施,本文结合个人多年实际工作经验,就此问题展开分析研究。 1.加强煤矿企业的机电设备管理和运行过程中所需的人员管理 (1)企业发展的好坏直接受企业制度的影响,煤矿企业想要得到长远的发展,就必须有一套适合自己的,科学合理的管理制度。在煤矿企业的运行中,不仅机电设备的运行管理是重要的,而且机电设备的相关人员对机电设备进行管理维护也是非常重要的,在现今阶段社会经济体制的影响下,煤矿企业必须加强管理维护机电设备的人员素质,在日常运作中,要有一整套具体的管理维护体系,要对机电设备管理和维护的人员有一个划分,在管理运作的同时定期对机电设备进行维护检修,把可能发生的安全隐患要从源头上杜绝。 (2)二十一世纪是一个信息化的社会,现代科学技术是煤矿企业机电设备运行的主要依靠,在煤矿企业的运作模式中,应该加入包含资产模型和设备台帐的基础应用系统,现今情况下,煤矿生产对机电设备的运用分析具有一定的依赖性,在对机电设备进行管理时,要通过煤矿生产系统中的实时监测系统,对机电设备的运作方法和运作过程中可能出现的问题做到心中有数,在发现问题时快速的对其进行解决,达到资源利用的最大化。 2.对煤矿企业的机电设备运行管理力度进行加强 (1)在企业机电设备运行管理中实行责任制管理模式。在当今社会的每一个领域,都有一套与之适应的规章制度,同样,在煤矿企业的机电设备管理运行中,也必须有一套科学合理的赏奖罚制度。由于煤矿企业生产的特殊性,导致生产管理的运行过程不能出现一点差错,所以,在煤矿企业的机电设备运行管理中应该实现责任制的管理模式,把生产操作过程所涉及的方方面面进行责任到人的划分管理,对相关管理人员的工作责任心及企业归属感进行加强,在整个管理体系中奖罚分明,提高相关工作人员的生产积极性。 (2)定期对煤矿企业机电设备运行管理人员进行量化考核。煤矿企业对于企业工作管理人员来说,是一个学习进步的平台,在企业的机电设备运行管理中,企业应该定期对相关的工作管理人员进行量化考核,通过考核使相关人员对机电设备运作过程认知进行加强,通过把考核成绩进行公示对相关工作管理人员形成一种鞭策的力量,从而保证煤矿企业机电设备运行过程中的安全稳定。 3.加强对机电设备运行过程中生产零配件的管理 (1)煤矿企业机电设备的运行是依靠各个运行机构的共同努力而完成的,由于煤炭资源开采的特殊性,导致机电设备在运行过程中所受的制约是非常大的,在露天煤矿的开采中,电锯铲大牙和大钢丝绳绳不仅不能缺少而且使用损耗率也是最高的,所以,在露天煤炭的运行过程中,要加强矿井穿孔爆破的质量和电铲的采装效率,在机电设备的整体运行过程中定期对零配件进行检修维护,及时更换把一些损耗严重的零配件进行及时更换,保证机电设备的正常运行。另外,煤矿企业也应该把替换下来的零配件进行统一收集回收,贯彻生态可持续发展的同时实现资源利用的最大化。 (2)现今阶段,在煤矿生产中,煤矿企业面临的问题还有运输问题,由于露天煤矿企业的特殊性,加上煤炭开采后一般采用卡车运输的不规范,导致机电设备运行中轮胎损坏而产生的轮胎损耗费用也产生是一笔不小的开支,所以,为了改善这种情况,煤矿企业应该对生产运输路线进行一个科学合理的规划,及时维护道路,清理道路洒块对矿区周围道路的路况进行维护,定期对动态跟踪监测轮胎适时损耗进行保养维护,并建立起与之适应的科学管理体系,报证尽可能缩短卡车运输距离延长轮胎使用寿命的,从而同时达到资源运用的最大化。 4.在煤矿企业机电设备运行过程中,减少电能资源使用的浪费 在当下社会,人民大众的日常生活离不开电能资源的使用,在煤矿企业的生产过程中,对电能资源的需求量是非常大的,煤矿企业要对企业用电量进行科学的预算控制,要对露天煤矿的电力应用线路进行合理规划,保证机电设备的正常运行。目前,全国各地的煤矿企业造成电能资源浪费的主要原因是在机电设备生产过程中操作不当造成的,所以,企业应该对机电设备运作过程中相关的管理人员进行科学完善的技术培训,提高其专业技能的同时加深其资源合理运用意识,要在使用资源的同时保证电能资源的有效利用率,从源头上对电能浪费现象进行一定程度上的遏制。因此,企业要对电锯电铲和升、钻机等设备的生产应用进行组合理织规划,通过对使用方式进行规范操作人员操作设备,来节省电力资源的运用量。 5.小结 二十一世纪是一个信息化的社会,在露天煤矿企业的机电设备运行过程中,应该结合现代化信息技术对其管理进行一个科学合理的管理规划。本文通过对现阶段露天煤矿企业的机电设备的运行管理进行探讨研究,提出了与之相应的改革方法。然而,由于本人所学知识以及阅历的局限,在文章中并未能够做到面面俱到,希望能够凭借本文引起广大学者的关注。 浅析露天采矿电机设备运行管理:探析露天采矿设备检修技术 【摘要】目前,随着我国科学技术的快速发展,机械设备的数量增加,对于大型采矿设备的要求越来越高,合理安排生产、维修、延长设备使用寿命、减少设备维修成本、提高设备使用效率、追求设备的最小投入并创造最大利润已成为企业经营者的最大目标。露天煤矿的采掘设备中,大部分设备是进口的,技术含量高,维修成本较高。随着生产任务的增加,对设备的出动率和完好率要求越来越严格,对维修工作提出了更高的要求,因此,引进设备故障诊断系统、完善检修设施,对促进维修工作的变革、降低维修成本、提高维修效率及设备的出动率和完好率都具有重要的意义。 【关键词】露天煤矿;采矿设备;检修 1.露天煤矿采矿设备的特点 1.1大型化 不管设备是电驱动、液压驱动或是机械驱动,露天采矿的开采、运输、工程机械设备都向大型化发展。如运输车辆,现在一般在用的是630E,其载重量为154t,箱容为76m2,而更大的运输车辆正在逐步地被应用,如730E,930E等,930E电动自卸车其载重量达210t。再如采剥设备电铲,引进的电铲常见的有395BI,XP2800等,它们的斗容为32m2,而发展中的495B斗容为36m3。现在准格尔正在组装的拉斗铲,其单斗斗容为85m3。单台年生产能力为6000万m3。 1.2专业化程度高 每种设备都具有自身的结构和特点,因而在采矿生产中,各自发挥着不同的作用。电铲担负采装、卡车担负矿岩运输、连续工艺中的轮斗系统只用于剥离黄土层。它们只适用于露天采矿生产中各个不同的环节,很难用于其它方面。 1.3移动灵活 在露天开采生产中,工作面在不断的变化,要求设备位置也要随之改变,因此用于露天煤矿的生产设备,必须具有随时可以移动的功能。 1.4自动化程度高 露天采矿设备,除工程机械外,其它主采设备都是体形巨大、多个系统、多种功能、控制复杂,故而采用自动化控制。如395BI电铲采用计算机控制、轮斗系统用计算机集中控制、630E电动自卸卡车虽说采用插件板控制屏,但仍属于自动控制的范筹,并且未来新型卡车都采用计算机控制。 1.5价格昂贵 由于以上特点,制造厂家都是专业生产,因而设备在价格上都比较昂贵。就采矿设备工作环境而言,也存在着两大特点:一是永远连续工作。这是指设备只要状态允许,就会不停的工作,设备只有维修时间,而没有休息时间,这是矿山生产特点所决定的。另一个特点是时刻承受着作业环境和作业条件的考验。影响设备状态的因素有自然环境气候、采掘工作面工程质量、作业过程中的各种不利因素等,因而使设备表现出冲击负荷大、振动剧烈、润滑不能保持等现象,从而经常引起设备构件的磨损、变形和损坏、参数飘移、控制失灵,甚至使设备停机不能工作。 2.露天矿山采矿设备的一般故障 设备的故障诊断比较复杂,但其故障一般都不是突然发生的,因为无论是整个系统,还是元件的磨损和性能下降,都是伴随温升、振动、噪声等征兆逐渐发展而形成的。如果这些征兆能被及时发现并加以控制,设备的故障就会相对减少。设备运行期的长短不同,发生故障的位置、状况和原因也不相同。新投入的设备因跑合不良或设计安装错误,易发生突发性异常现象,经过长期使用的设备,因已适应设备的运行条件,一般出现的问题是由于元件磨损或局部损耗而造成效能下降,以及系统混入污染杂物、紧固件松脱、润滑不良、零件损坏、液压系统泄漏、锈蚀和变形等。 3.检修策略分析 3.1常用的故障排除策略 (1)尝试法。用常规方法分析、随机检测。 (2)彻底查询、调查、测试所有可能性如果故障不大,不需要多少专门技巧,只要进行可行性查找就可以了。 (3)对分法。即把同一层次的各种原因排队,先优选A1与非A1为一组,再把非A1对分为A2与非A2一组,一直把本层次对分完,再将下层次的诸原因对分为二,依次一直对分到最后一个原因。此法只要对分得当,可大大简化分析过程,提高诊断效率,如果测试既耗时又昂贵,利用每次测试,尽量排除可能多的可能性原因。 3.2注重设备故障诊断技术及其运用 设备故障诊断技术是近期兴起的包含很多新科技内容的综合技术,其基本原理是根据机械、电气等各类设备运行过程中产生的各种信息判断设备是否正常,识别设备或机器是否发生了故障,因而它能实现设备在带负荷运行时,或基本上在不拆卸的情况下,通过对其状态参数的监测和分析,判定是否存在异常和故障及故障的位置、原因等。并对设备未来状态进行预测。设备诊断技术是应用先进的测试和分析仪器和计算机技术,检查和识别设备的实时技术状态,诊断它是否正常,并预测未来的技术。诊断系统包括故障诊断技术(监测、分析装置和诊断软件)、故障诊断的执行者(受过训练的操作人员)、被诊断对象(设备或系统)等几个部分。 设备诊断技术的具体内容: 3.2.1四个基本环节 (1)检查和发现异常。(2)诊断故障状态和部位。(3)分析故障类型。(4)提高诊断决策方案和诊断结论。 3.2.2四项基本技术 (1)检测技术。准确地采集和测量反映设备状态的各种信号和参数的技术。 (2)信号处理技术。将现场采集的各种信号经过各种变换,把真正反映设备状态的信息提出来。 (3)识别技术。根据掌握的故障征兆信息和状态参数,判断故障并找出原因。 (4)预测技术。对识别出来的故障进行预测,预测故障的发展和部件的剩余寿命。 在露天矿的采掘设备中,传动件大多数采用的是轴、轴承、齿轮等,这些部件的损坏,直接影响设备的运行,少则1d,多则7~10d,如果把振动技术应用于这些大型采掘设备上,对轴、轴承、齿轮进行监测分析,检测它们在不同情况下的运行状态,及时掌握运行情况,根据检测和分析的结果,有针对性地采取不同的维修手段及时进行维修,不仅给维修带来了极大的方便,同时还可以避免或扩大设备事故,造成不必要的损失。如轴承的损坏,不能及时的发现,导致轴的损坏,有时会导致齿轮和齿轮箱的损坏,扩大了事故的损失。在诊断技术中,就是对这些部件进行实时监测,及时检测它们的运行情况,把那些人员不易看到或检不到的地方进行监测,根据设备的运行情况及时进行处理,同时为维修工作积累详细的资料,对设备的运行状态做到心中有数,维修工作变得得心应手。 3.3完善检修设备 一个完备的工序、工艺流程、工艺标准,对检修质量确实起着决定性的作用,检修设施不完善,也就无法保证高质量的检修。以发动机的检修来说,专业厂家在装配的时候,大小零件全部检查,漏一项都不行,合格的可继续用,否则全部更换,有些矿山只能做到部分检查,其他的缺少监测设施,无法判断能否使用。因此,在露天采煤生产现场中,针对具体的检修项目和检修工艺,一定要完善各种检修设施,也只有这样,才能保证设备和总成件的检修质量,提高设备的可靠度,提高检修的功能和效率。 浅析露天采矿电机设备运行管理:浅析露天采矿技术及其采矿设备的发展 摘要:社会的高速发展需要大量的资源支持,因此采矿业的发展可以说是社会发展的基础之一。露天采矿作为一种常见的开采形式,其技术和设备在这些年来都有了极大的发展,大大促进了露天采矿的开采效率与采掘安全。本文将于此总结分析露天采矿的技术与设备在近代的发展,比较其进步之处与不足之处,希望能对相关行业的技术设备选择与研究工作起到正面意义。 地下开采和露天开采是采矿业较为常见的的两种采矿形式,与地下开采相比,露天开采在开采空间、采矿安全、劳动生产率、生产成本、设备运用等方面都存在一定的优势,因此在这些年来的发展和应用都呈现加速化和普及化的趋势。这种形势令我国在露天采矿的技术与设备两方面都得到了很大的提高,逐渐具备了与国际接轨的实力。技术的发展能够令采矿的效率获得提升,进而得到更好的发展基础与发展资本,有了发展的资本,采矿设备的大型化与智能化研究就更容易实现,优秀的设备又能有效促进技术的进步,最终形成一个相互促进、相互提高的良性循环。 1 露天采矿的技术发展 1.1充填采矿技术的发展 采矿技术往往面临着矿产资源回采率低与地表资源破坏严重两大难题,胶结充填技术正是解决这两大难题的有效手段。不过,最初的充填工艺与采矿技术本身存在一定的脱节,二者在匹配后的效率与产能上都存在一定的问题,这些问题长期制约着我国的露天采矿技术。不过,近几年的科技进步令我们拥有了分段充填、高分层充填、嗣后充填(配合阶段深孔技术)等先进充填工艺,这些工艺与现有的露天采矿技术具有很高的配合度,能极大地提升生产效率,同时有效确保资源回采率与环境保护。 1.1.1分段充填 露天矿应用充填采矿技术时需要进行分层回采,而分层的朝向不同,产生的结果也会有所区别。但只要使用分段填充,分层中原本曝露出的大面积就会变成一种多断面结构,而且在形状上会很不规则,最终达到减小露天矿场曝露面的目的。 1.1.2高分层充填 该技术优缺点并存,虽然能够扩大开采面与开采范围,便于使用各种大型机械来提高工作效率。但分层高度上有很大的限制,最高到3米就是极限了,这对生产效率有一定的负面影响。 1.1.3嗣后充填(配合阶段深孔技术) 结合了以上两种技术的技术优势,具有很高的适应性、特殊性与生产效率。具体体现为可以应用于各种不同的特殊工段,而且在性能上较为独特,这种通用的技术极大提升了工作效率与管理的便捷性。 1.2陡帮采矿技术的发展 随着开采深度的增加,我国许多大型的露天矿都不得不处于深凹开采的恶劣作业条件下。这种复杂的开采环境对开采条件与开采设备都有很大影响,进而会引起开采效率的低下。这种严峻的形式迫使人们开始研究和发展陡帮开采技术,具体来说就是对部分的剥岩量加以推迟,这样一来就能令剥采比在整个生产期得到均衡,因为露天矿在初期需要大量的剥岩量,其剥采比是比平均剥采比要高的。陡帮开采技术不仅能令基建投资得到有效控制,而且由于其令最终边帮在暴露时间上得到了有效缩短,所以可以使边坡更加稳定。 1.3爆破采矿技术的发展 露天采矿中,经常需要使用爆破进行作业,具体的环节包括微差爆破与孔内微差爆破、挤压等。这些技术能有效解决爆破减震与难爆矿岩两大问题。爆破技术的提升主要依靠的是各种新型爆破器材与炸药,这些新型器材与炸药的应用极大地提高了爆破精度,令爆破采矿获得了更高的质量与安全性。 2.露天采矿的设备发展 2.1采矿设备的大型化发展 任何工程的设备和技术都是在依循自身的特点而不断进步的,对采矿业来说,其自身就具有工程庞大的特点。尤其是露天采矿,其大的特点不仅体现在工作区域、矿产所在区域、工作量和资源量上,而且体现在对设备的需求上。巨大的工作面令露天采矿不得不需要数量极大的人力与物力,这种低效率的采矿方法可以说是对资源的一种浪费,因此采矿所需的机械设备也必须向大型化的方向发展才行。这种大型化的发展趋势体现在三方面. 2.1.1穿孔设备的大型化 穿孔设备的大型化主要体现在可钻孔直径上,能够在钻孔时直接钻出更大的钻孔直径,令开采效率得到提升。该设备的发展包括四个阶段,第一阶段为磕头钻,第二阶段为喷火钻,第三阶段为冲击钻,第四阶段为目前的牙轮钻。牙轮钻现在的最大孔径可达559毫米,钻孔效率非常之高,对露天采矿的高效化进程有极大的促进作用。 2.1.2装载设备的大型化 装载设备的大型化具体体现为各种开采设备的斗容得到了大幅度的提升,提高了单次的开采量。该种设备主要包括液压挖掘机、轮式装载机、电铲三种,其中采矿过程以电铲为主导。国外通用的电铲最大斗容可达53.5立方米,而我国随着科技的发展,所生产的电铲在斗容上已经超过了这个数值,wK 55型号的电铲斗容可达55立方米。这种先进设备的制造技术是我国在露天采矿技术上已经达到国际先进水平的证明。另外,轮式装载机、液压挖掘机则应用于矿产装载工作,这种设备的先进化不只体现在斗容的增加上,还体现在动作的灵活与操作的便捷上,三方面的提高令这两种设备获得了更高的作业率,进而提升了装载效率。 2.1.3运输设备的大型化 运输设备的大型化具体体现在运输工具吨位的进化上,包括汽车在内的各种矿产运输工具在吨位上都不断增长,令开采出的矿产资源都能迅速、高效地运输出去,避免了矿石的积压,扩大了作业空间与作业环境。其中汽车是最主要的运输设备,具有活动灵活、易于转弯、擅于爬坡等多方面的优点。汽车的吨位是伴随着露天矿整体的大型化而增长的,目前较为先进的载矿用汽车的载重吨位都超过了300吨,比如Cat797型有效载重为326吨,T282型有效载重则能达到327吨。 2.2采矿设备的智能化发展 采矿设备虽然在形体和开采量上始终在向大型化发展,但在操作和控制上,迎合目前的信息发展趋势,体现出了极强的智能化特征。这种发展融合了计算机技术、微电子技术、远程数控技术、遥感技术等多重技术,具体表现在以下三个方面。 2.2.1智能化车载监控系统 车载监控系统被广泛应用于各个采矿机械上,时刻监视机械设备的运作与维护情况,结合报警功能和无线通信功能就能将设备的问题与故障及时反馈给维修人员,令他们及时针对状况进行维修和处理。具体来说就是在主要的部件上设置监控系统和报警系统,监视这些部件的参数,一旦参数出现问题,监控系统就会发现,继而报警系统以无线通讯的方式连接中央计算机,对中央计算机的操作人员提出警告。这种监控方法具有很高的便捷性和即时性。 2.2.2智能化GPS定位系统 CPS定位系统的定位勘测功能令矿产资源的位置得到更好的确定,避免了更多的无意义作业。由于其定位精度能够被控制在1米之内甚至厘米级,所以能令露天采矿实现高精度化、高效率化。其具体应用包括如下两个方面。 (1)对露天矿的地表进行精确测量 CPS系统应用在地表测量上可以不受仪器、地形、人员、能见度、气候、位置等因素的限制,大大节省了人力物力。而且因为GPS采用卫星定位,相比传统测量,消除了大量的人为误差,令测量精度得到了有效的提升。GPS系统测出的精确地表定位图对优化作业面和采矿区域整体布置有很大帮助。 (2)对露天矿的开采进行精确定位 利用GPS系统测定出最适合钻机打孔的位置,能令现场的测量作业负担得到减轻,令钻机的操作者得以在最短的时间内以最高的精度完成钻孔的准备。而且将CPS系统与钻机结合就能更进一步促进智能化的发展,令超钻现象或欠钻现象大幅减少。 2.2.3智能化环保系统 矿业开采一直是环保工作的重点与难点,因此在设备上加入环保设计不只是目前的主流发展设计,更是我国可持续发展战略的必要要求。但由于露天采矿的环保系统受到工作环境和工作技术的约束,所以想令其实现有效化和智能化必须从技术的角度入手。举例来说,可以设置自动的环境质量监测系统,一旦采矿工作引起某项环境指标超标,立刻停止作业,检讨降低该指标的方法。 3.结语 科技的进步是露天采矿技术得以发展的基础,科技进步了,更安全、高效的采矿技术才能得到应用,更大型、智能的采矿设备才能开发出来。在这个科技日新月异的发展背景下,相关的技术人员不能停止研究创新的脚步,只有时刻关注新科学、新技术的出现,才能第一时间将相关技术应用于露天采矿工程和露天采矿设备,令我国在露天矿方面的生产力与生产效率都获得持续而长期的发展,确保经济发展所必须的那大量能源,为我国的社会主义建设做出应有的贡献。
煤矿采矿工程篇1 引言 煤炭资源从古至今就是我国的一项重要资源,是我国能源的的主要来源之一。但是我国现阶段的煤矿开采技术还不完善,对于资源的浪费现象十分严重,开采工程的安全性也得不到很好的保障。正是因为这种情况,对煤炭资源采矿工艺进行不断的完善改进,有利于煤炭资源的高效利用,更能保证煤炭开采工作人员的生命安全,促进我国煤炭行业向着更加健康的方向发展。 1.现阶段煤矿开采的主要技术手段 (1)空场采矿 煤炭开采过后,在整体的矿体中会留下大面积的空区,将周围岩体与矿柱对空场进行支撑,这种方法叫做空场采矿法。这种方法进行采矿时,所暴露出来的煤矿面积很大、采矿工程的各项工序可以十分全面的展开,这是空场采矿的优点,但是他也存在着一些缺点,比如在采矿工程完成之后,必须要及时的对空场区域进行填充,以防止危险发生。在我国现阶段所使用的填充空场区域的主要方法有:分段填充法、浅孔填充法、矿柱法等等。 (2)崩落式采矿法 在使用崩落式采矿法前,必须要先在矿体的四周挖掘出一些巷道进行运输使用,在从矿体的上方或者是下方对巷道进行深度挖掘进行一定的扇形空间,但扇形空间挖掘结束之后,需要主要对这些扇形空间进行爆破,将爆破后的煤炭进行开采收集。使用崩落式采矿法采矿挖掘的工作量并不是很大,而且进行采矿的现场结构也十分简单明了,这大大的降低了采矿工程的成本,又提高了煤炭采集的工作效率。但是也有了比较严格的限制条件,不能够随意使用。 (3)露天开采 这种开采方法属于我国现阶段最常用的一种开采方法,我国有的煤炭矿层埋深并不是很深,有的甚至在地表层的下方,所以只要移除了煤矿的表层土壤,下方煤矿自然而然的就裸露在空气当中。我国现阶段煤矿发生危险主要都是由于矿井坍塌而引发的,所以对煤矿进行露天开采可以大大的提高采矿工程的安全性,也可以使采矿工程的成本有一定程度的降低。主要的操作步骤为第一步先将工程使用的炸药安置在地表土壤与煤矿之间,主要目的是炸开表面土层;第二步将炸开的土层进行清理,这一步主要是用机器进行的,在使用钻头等工具将裸露出来的煤矿打碎,碎煤块进行加工处理收集就完成了开采工作。 (4)地下开采 可以使用地下开采的煤层主要是处在距离地表层较远,埋深较深的煤矿。由于埋深较深,想要清除煤矿表面的土壤所需要的工作量十分巨大,强行开采的话会使得工程成本大大增加,为了减少工程成本,提高采矿开采效率就必须要对这些类型的煤矿进行地下开采。地下开采是十分危险的,必须要充分的考虑地形地质因素,在进行开采之前要先对煤矿周围的地质进行全面的分析,保证在开采时周围地质能够提供有效的支撑,避免出现煤炭矿井坍塌的情况,保障煤矿开采工作人员的生命安全。 2.改进完善煤矿开采工艺的主要方法 (1)完善各级的管理规章制度 任何工作、行业想要十分有序的发展进步,离不开明确的规章制度的管理。采矿工程采矿工艺想要获得有效的进步发展,就必须对采矿工程做出十分明确的规范化管理。在制定规章制度之前,首先应该弄清楚我国现阶段煤矿开采工程中主要的问题存在于哪几个方面,在针对这些问题进行专业的规范管理。制定这些规章制度主要是帮助采矿工程能够有效的发扬自身的优点,避免自身的缺点,通过整体的协调,来达到提升煤矿开采工作效率,保障煤炭工程开采安全性的主要目的。首先,政府职能部门需要加强对煤矿企业的动态监测,了解其经营和生产的具体情况,结合当地煤矿企业的具体情况制定管理制度;其次,定期对企业的设备情况和生产技术进行有效分析,如果企业的生产设备落后、生产技术过时,需要督促企业进行设备更新和优化,防止发生安全生产事故。 (2)加大人才队伍建设投入 人才是实现行业发展和国家昌盛的基础保障,其在煤矿生产中占据主导地位,因此,为了提升开采效率、确保生产安全,煤矿企业需要加强人才队伍建设力度,构建一支职业化、专业化以及技能化的工作团队。首先,企业需要从社会中和高校中积极引进具有较强操作能力的专业人才,为企业发展做好人才储备工作,为人才提供更加优越的待遇和宽阔的发展空间,为其解决后顾之忧,让人才安心工作,将所有的精力和智慧用于采矿技术和工艺的研究和创新中;其次,企业要对现有人员加强专业技术培训,结合生产实际情况,建立以及完善考核制度,通过考核的人员才能上岗,否则就需要继续学习,尤其针对存在安全隐患、专业技术要求较高的操作岗位,必须坚持持证上岗原则,并且定期加强专业技术考试;最后,安全是生产的首要任务,企业需要给予安全培训以高度重视,定期组织人员开展安全教育,提升所有员工的安全意识。 3.煤矿开采工艺技术的发展前景 (1)工艺的科技智能化 我国施行改革开放以后,取得了十分显著的效果,各方面的科学技术获得了很大的进步。在我国现阶段计算机互联网技术已经深入到了各个行业领域之中。其中在煤矿开采工程中最常使用的高科技技术主要有:无线电通讯技术、自动化采矿技术、GPS对煤矿进行定位等等这几种。煤炭开采工艺向着智能化的方向发展已经是必然趋势,随着我国科研人员的不断研究突破,深度矿井进行无人开采在不久的将来就会实现,这种方法不仅仅提高了煤矿开采的整体工作效率,还可以避免发生危险对工作人员的生命安全产生伤害,可以最大程度的提升我国煤炭产业的经济效益。 (2)更加注重生态环境可持续发展 由于煤炭资源是一种短时间内的不可再生资源,如果开采时不加以节制,对生态环境会造成不小的影响,虽然就目前来看国民的经济生产总值得到了一定的提升,但是从长远角度来看,过多的对煤矿使用,会对生态环境造成严重破坏。随着新阶段人们的环保理念不断的上升,追求美好生态环境的追求越来越高,这就要求煤炭开采工艺需要走可持续发展的道路,向着环保的方向改进。 4结语 通过本篇论文的讨论,我国现阶段的煤炭开采工程还存在着一定的问题,对于煤矿行业发展进步存在着一定的制约性。为了能够有效的提升采矿工程的经济效益,保证整个行业有效的进步发展,对于开采手段的不完善还应该彻底的贯彻落实。 作者:张奋勤 单位:太原东山五龙煤业有限公司 煤矿采矿工程篇2 0引言 近几年,我国经济实力的提高离不开煤炭资源的支持,同时经济实力的提高也促进了煤炭产业的快速发展。尤其是现阶段随着煤炭资源这一不可再生能源的大量消耗,世界各国都格外重视本国煤炭资源开采合理性的提高。但是现阶段应用于煤炭资源开采的一系列工艺和技术都缺乏先进性,所以不仅煤炭工程的开采效率无法提高,还存在着比较严重的浪费问题,这就不可避免的限制了煤炭资源利用率的提高。由于煤炭资源的利用关系到我国工业领域的发展,以及人民生活水平的提高,所以如何提升煤矿采矿工程的工作效率以及提升煤炭资源的利用率是目前煤炭产业必须思考的问题。因此,针对现阶段煤矿开采工艺和技术,煤炭产业必须不断对其进行及时的改进和创新,并将其与自身的特点结合起来,不断提高我国矿产资源的综合利用水平。 1煤矿采矿中工艺技术的重要性分析 煤炭资源是由动植物尸体在地表下长期与空气隔绝,进而经过一系列复杂的物力化学变化演变而来。由于煤层气的存在,导致煤炭资源的开采工作存在很大的危险性,稍不注意就有可能导致安全事故的发生。因此煤炭企业应该制定出详细的开采计划,这样才能够提升煤矿采矿工程的安全性,最大程度上保障煤炭开采工人的人身安全,进而提升企业的经济效益。现阶段,由于我国煤炭资源的需求量日渐提升,所以很多规模较小的煤矿企业跻身于煤炭资源开采领域进行煤矿的开采,但这些小企业进行煤炭资源开采工作时,由于其安全设施不合理,尤其是在比较复杂的地质结构进行煤炭资源开采时,安全事故的发生概率大幅提高。随着我国煤炭资源的大量开采,那些开采难度小的煤矿数量明显减少,所以以后我国的煤炭资源开采工作难度将不可避免的升高。如果现阶段应用于煤炭资源开采工作的采矿工艺和技术先进性没有得到有效提高,那么煤炭资源的开采效率将不可避免受到影响,同时采矿工作人员的工作危险性也会进一步增加。所以煤炭企业应该不断改善和创新煤炭资源开采的工艺和技术,并切实提高采矿工艺与技术的选择合理性。 2现阶段煤矿开采的现状分析 目前我国煤炭企业有着非常多的采矿工艺和技术,所以在进行煤炭资源开采时有着非常高的选择性。由于我国的煤炭资源分布不规律,不同区域的地质结构有非常大的差异。因此在不同区域进行煤炭资源开采时,选择合理的采矿工艺和技术就变得尤为关键。合理采矿工艺和技术的应用不仅能够保障煤炭资源的开采工作得以顺利进行,还能在最大程度上提升煤炭资源的开采效率以及降低煤矿开采对于周围环境的不利影响。所以,为了将煤矿开采工作对周围环境的不利影响以及由于开采技术的问题给煤炭企业造成的经济损失降到最低,在对采矿工艺与技术进行合理选择的同时,还要不断对其进行创新。 3煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探讨 3.1露天煤矿技术的应用 在采矿中露天煤矿是我国一项比较常见的采矿技术,此技术的安全系数在开采时会较高一些,采矿的方式便是通过煤矿上层的遮挡物进行有效的转移工作,然后便能够建立出一个完整的露天采矿基地。这种露天的采矿技术如果在开采过程中没有发生极特殊的情况便不会发生上层矿石塌方情况。这种露天煤矿技术能够很好的避免采矿人员在施工中出现危险的事故,同时露天采矿技术还可以通过大型的机械设备进行高效的施工,在机器的充分帮助下可以使露天开采的建设水平得到极大效率的提升。合理的应用露天煤矿技术,能够使采矿工程能够准时的完成交工,但是虽然露天煤矿技术具有较高的安全质量优势,但并不是所有的煤矿产区都会适合此技术。因此在使用露天煤矿技术时,应当充分勘测煤矿产区,露天采矿技术一般使用在煤矿层较浅的地区[1]。 3.2空场采矿 煤矿开采后,整个矿体上会有较大的矿石间隙而周围的岩石柱和矿柱将支撑着整个空场,这称为空场开采矿法。当这种方法用于采矿时,煤矿的裸露面积非常大可以充分开发各种采矿工程流程,这就是采矿的优点。但是确实有一些缺点,例如完成采矿工程之后为了可以有效的避免危险必须及时填充空白区域。现阶段,我国在空旷地区进行填埋的主要方法有分段填埋法、浅井填埋法、矿柱法等。 3.3地下开采工艺 在对煤矿进行开采时,需要由浅层向煤矿深部进行开采。由于浅层的煤矿日益减少,开始向深部挖掘。地下开采工艺相对较为危险,在开采时会出现地压较大的情况,主要是因为煤矿中的原岩应力、煤矿岩体塑性大、在进行煤矿的地下深部开采时对矿石的作用导致矿山的整体压力变大,从而表现出较强的地压,为煤矿的地下深部开采造成一定难度,需要使用专业的检测仪器安全有序的进行相应开采工作。 4采矿工艺与技术应用的改进措施 4.1重视人才培养,切实落实责任 人力资源工作对于企业发展来说至关重要,因此需要定期对煤矿公司的工作人员进行定期的培训,这样才能够逐渐使工人培养起安全生产的意识,以及逐渐提高煤炭资源的开采效率。而且为了开展好煤炭资源的开采工作,煤炭企业需要建立起一支专业性很高的队伍。首先煤炭企业应该注重采矿和技术创新人员的责任意识培养,随后不断提高采矿和技术创新人员的工作能力。另外不断完善煤炭企业的相关制度,切实落实相应的责任也是不可或缺的,只有这样才能够使员工的责任心得到有效的激发。 4.2改善煤矿生产行业的管理制度 改善煤炭开采技术的最好方法是分析具体问题并制定完善的科学管理体系,从而将煤矿开采问题得到有效的改善。管理体系的内容不仅应该包括对采矿技术的审查,还应包括对煤矿公司的惩罚从而进一步使煤炭行业能够找到其缺点和解决方案,并清楚地了解未来的发展方向。管理制度的改善可以使煤炭行业有意识地自我调节,从而有助于提高煤炭效率[2]。 5煤矿采矿工艺技术的发展趋势 5.1煤矿采矿的智能化趋势 随着我国信息技术的不断发展,其在我国的很多领域中都实现了大规模的应用。信息技术的应用给采矿行业的未来发展提供了方向,然而现阶段煤炭资源的开采工作中还主要依赖于机电自动化技术,但是随着信息技术在煤炭资源开采中应用的不断深化,煤矿采矿工程的智能化水平将会实现大幅提高。甚至随着煤矿采矿工程智能化的不断提高,未来将会实现煤矿开采无人化的目标。相较于传统的煤矿采矿工程,信息化技术主导的新型煤矿采矿工程不仅能够减少安全事故的发生概率,同时还能够最大程度上提高煤炭资源的开采效率,保障煤炭企业经济效益的稳步提高。 5.2煤矿采矿的生态化趋势 现阶段,煤炭资源的开采会对生态环境造成一定破坏,随着绿色煤矿观念的提出,改善煤炭资源开采过程中的浪费问题及对矿山环境进行必要的保护已经成为当前煤炭企业的重要目标,同样这也关乎到煤炭资源是否能实现可持续利用,所以说这就是未来煤矿采矿的生态化发展趋势。这就要求煤炭企业不断创新煤矿开采技术,并提高煤矿开采对于环境的不利影响,切实提升煤炭资源开采环境的环境友好性。 6结语 综上所述,近几年,我国经济水平实现了快速的提升,我国煤炭资源的大量利用在其中发挥了非常重要的作用。其次,现代社会无论是工业还是人民的日常生活都已离不开煤炭资源的支持,可见煤炭资源与我国社会各方面都有着非常紧密的联系。由于我国煤炭产业的发展速度过快,导致应用于煤矿采矿工程中的一系列工艺技术缺乏足够的先进性,极大的限制了我国煤炭资源的开采效率和利用率的提升。 作者:马云龙 单位:山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司 煤矿采矿工程篇3 前言 煤矿资源是目前我国很多地区生产生活必须的重要资源,而开采煤矿一直以来都是风险性较高的工作,在采矿过程中容易因为各种因素,威胁到工作人员的生命安全。针对这种情况,需要对采矿工艺和技术进行总结和分析,让从业者对采矿工艺和技术有充分的了解,在工作当中尽可能的保障效率和安全,使煤矿开采工作保持健康发展。 1.分析煤矿采矿工程中采矿技术具备的重要性 目前在煤矿开采行业当中,很多煤矿施工采用的安全措施,对于工作人员的人身安全并不能提供充分地保障,尤其是开采环境较为复杂,地质结构复杂的煤矿开采区域,会由于地质原因,造成人身安全威胁进一步增大,如果没有合适的开采工艺和技术,很容易诱发煤矿开采事故。因此,在煤矿开采过程中,针对开采环境调整开采工艺和技术,是十分必要的,并且,需要管理人员对采矿工艺和技术有全面的了解,才能在选择过程中做出最好的选择,保障开采工作的安全性[1]。 2.分析采矿技术具备的基本特征 采矿技术首要的一个特点是明确的针对性,我国在多年的矿产开采过程中积累了大量的经验,也发现了许多的煤矿采矿技术,这些技术针对不同的矿区特点,能够适应各种环境,尽可能保障工作人员的安全性和开采效率。其次,煤矿开采技术有一定的复杂性,由于煤矿开采环境本身的复杂性限制,采矿技术需要适应各种各样的环境,因此技术本身也会具有一定的负载型。同时,采矿技术的应用只能够尽可能的降低在工作过程中存在的风险性,不能完全避免,当技术工艺应用不到位时,则容易产生风险,使技术本身的应用存在一定的风险性[2]。 3.分析煤矿采矿工程技术种类 (1)采用炮采放顶煤采煤技术 炮采放顶煤采煤技术是煤矿采集工作当中常用的采矿技术,炮采放顶煤采煤技术会使用滑移支架放顶采煤的方式,使用支柱以及顶梁作为滑移顶梁的重要结构,在进行采矿的过程中,后梁和前梁会充分连接,将支架支柱作为液压单体柱。煤矿工作的技术人员和工人会根据煤矿开采的实际需求,调整支架的使用数量[3]。 (2)合理应用充填式采矿技术 充填式采矿技术在煤矿开采工程的应用当中,一般作为常用的支护方式,随着煤矿开采工作的不断推进,工作人员会将一部分填充材料安置在采空区当中,通过填充材料给予的支护作用,控制煤矿地表的松动,便于工作人员进行回采工作。一般,充填式采矿技术会应用在开采高品位矿石、稀缺矿石、贵重矿石等重要矿体当中,其对地表强大的保护作用、应用后给予工作人员强大的安全保障,对废料的高效利用、强大的场地适应效果以及高回采率和低贫化率的特点是其应用的主要优势,但是本身由于技术需要大量的劳动力、由于充填材料带来的较高成本、生产效率不足且工艺复杂等缺点,该技术还有待完善[4]。 (3)科学运用机械化采矿技术 现阶段下,机械化的采矿技术十分常用,工作人员会针对不同的工作模式,以露天开采的形式和地下开采的形式,应用机械化采矿技术。在露天条件下,机械化采矿技术需要将杂质和废料从矿体上分离。在开采过程中,机械化采矿技术的应用需要坚持自上而下的原则,并且,开采过程中要尽可能的避免对自然环境造成破坏[5]。 (4)分析大采高一次采全厚综合机械化技术 目前大采高一次采全厚综合机械化技术随着科技发展,开始不断的完善和成熟,在应用到实际煤矿开采工作当中时,发挥了良好的作用。大采高一次采全厚综合机械化技术在实际应用当中,表现出了对采煤环境的强大优化效果,能够尽可能的避免煤矿开采发生的损失,保障开采工作尽可能的节约成本,并且能够使煤矿采矿工作的效率得到显著的提升,为施工工人提供强大的安全保障,是目前在煤矿开采技术方面发展较快、前景较好的技术,但是目前仍然存在一些需要完善补充的不足[6]。 (5)煤矿地下开采方式 当煤矿层处于地下时,就必须应用地下开采技术。煤矿层处于地下的情况较为常见,煤矿在地表下方,并且和地表存在较远的距离,只有地下开采技术才能够满足开采工作的要求。不过,目前应用于实际开采工作的地下开采技术,需要相对较好的混进条件,并且开采过程中安全系数不足,工作人员在开采准备阶段和开采过程中还需要充分优化采矿层的划分,并且通过专业的探测设备分析矿层物质,才能够为地下开采工作提供科学的帮助,在效率、质量、安全性上都还有着较大的完善空间[7]。 4.分析煤矿采矿工程中采矿工艺具体方法 (1)构建塌陷预警系统 在现如今的时代发展中,人们能有着发达便利的生活,煤炭行业可以说是功不可没,但是在煤矿生产过程中仍然存在很大的问题。由于这些问题,在煤炭行业的实际生产过程中出现了各种困难。所以说,如何把握好煤矿安全生产的关系,能否与煤矿生产技术有机的结合起来,这是现如今所需要解决的一大难题[8]。在开展煤矿开采过程中,危险性是长期存在并且程度不同的,在现如今的煤矿开采工作当中,如果继续使用传统的煤矿开采技术,会导致煤矿开采工作的安全系数不足,威胁工作人员的生命安全。我国的煤炭资源在很长时间内都是重要的消耗性资源,并且广泛利用于各种领域,由于煤炭作为矿物资源天生具备高价值耐储存等特性使得煤炭挖掘业在很长时间内都是极为重要的产业,也取得了很大的发展。而煤炭的挖掘工作中,挖掘煤炭工作的安全性显得非常重要,所以对煤矿采煤工作中,需要构建塌陷预警系统作为必须的安全保障。煤矿企业通过科学化的技术对煤矿进行开发生产,不仅保障了煤矿开发生产过程的安全高效性,还能有效地降低生产成本,给生产工作人员带来更有效的安全保障力度。 (2)提高采矿技术研究力度 提升在技术研究方面的投入是保障技术创新的基本条件和基本要求,在研究过程中需要对工艺和技术进行完善和优化,加大科研发展的力度,提升发展速度。煤矿生产重点省市的政府需要加大扶持力度,使企业有更强的创新动力,使技术研发和工艺更新能够更快更好地发展。 (3)完善前期勘查工作 在进行对矿山的正式开采工作之前,首先要对矿山的地质构造做好了解和勘察工作,对于其中容易影响到稳固性的地质条件,要提前做好预防和控制措施[5]。其次,开采单位要选择专业的勘测设备,对矿山地区的整体地质结构进行精确详细的勘探,做好地质条件的记录,并分析矿井内部,在岩石结构上存在的区别[6]。对于矿井下的地下水情况勘查好具体的分布状态。相关工作人员可以通过地震雷达探测技术,对开采区域范围内的地质条件构成状况进行判断,重点针对褶皱、断层以及岩层空隙等分布状况来进行分析,有效保证煤矿开采工作可以避开一些地质条件比较复杂的不安全区域,提高煤矿开采工作的效率和安全性。在矿山的开采工作当中,矿山开采的线路规划是其中的一项重要工作,要考虑到线路推进过程中稳固性问题,做好开采路线的设计,同时,对路线中下的地质结构做好实时的勘测,思考稳固性和地质结构之间存在的联系,做好加固工作。在正式的矿山开采过程中,应该应用更加尖端的科技设备,保障勘测数据的精确性,同时通过高端设备,更好的进行对地质结构数据的分析和了解,针对性的制定安全保护措施,避免出现意外情况,借助尖端设备,做好矿山开采过程中稳固性的参数监测,动态的对其进行维护和固定,保障了高稳固性,避免出现矿山事故或是影响工作效率。通过对矿山的具体参数进行实时的监测,并定期采集地质结构信息,将其绘制成剖面图,帮助开采单位进行分析和规划调整。另外,在开采过程中,对于开采规划要实现动态的调整,对于开采过程中,当发现后续的规划存在不足之处时,尽快的进行调整,避免影响到后续的开采工作。 5.结语 在未来科技发展与社会不断进步之下,煤矿行业会得到更进一步的发展,且开采工艺会不断提高,所以各种开采技术对于整个煤矿挖掘工作都能起到积极作用,应该进一步的进行推广,同时相关从业人员要对煤矿挖掘工作本身进行管理优化,尽量避免危险发生,排查细节安全隐患,提升安全程度,同时也是为企业提升收益,助力我国的煤矿挖掘事业有着更为长远的发展。 【参考文献】 [1]苏康康.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探讨[J].石化技术,2020,27(06):281+283. [2]刘键.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术简述[J].石化技术,2020,27(04):30+35. [3]安清彪.煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术分析[J].江西化工,2020(02):223-224. [4]刘财.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].内蒙古煤炭经济,2020(06):181. [5]王智慧.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探讨[J].矿业装备,2020(01):32-33. [6]张克群.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].工程技术研究,2020,5(02):34-35. [7]赵军华.浅谈煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].科技资讯,2019,17(23):65-66. [8]张奋勤.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].当代化工研究,2019(07):158-159. 作者:张海明 单位:山西省阳泉市南庄煤炭集团有限责任公司南庄分公司
苯乙烯作为一种重要的化工原料,在电子、汽车、包装等领域中已经被广泛应用,主要用来生产聚苯乙烯树脂、离子交换树脂等。当前随着各行业的不断发展,对于苯乙烯的需求量逐渐增大,苯乙烯的生产发展也呈现快速发展的趋势。在当前节能环保的发展理念下,对于研究苯乙烯生产节能化发展是十分重要的。目前,都是通过乙苯制取苯乙烯的一种生产方法,主要包括乙苯催化脱氢法和共氧化联产法,共氧化联产法的流程长而且复杂,设备容易腐蚀而且设备投资髙,所以,大多数的苯乙烯都是采用乙苯催化脱氢法工艺。 1有关苯乙烯的相关内容阐述 苯乙烯的制取方法是乙苯催化脱氢法,该种生产工艺的应用十分广泛,其中使用到的工艺有U0P工艺、BADF工艺等,苯乙烯的工艺技术已经实现工业化发展,但是由于自身的属性特征和后续的操作,装置的能耗相对比较高。对于苯乙烯的生产,都通过改善催化剂性能,优化相应的流程,改善操作方法来降低装置的能耗,能够提升技术能力。实验证明,反应区内的能耗量占据很大的比重,因此,如果能够降低反应区内的能耗消耗,就能够降低整体的能耗消耗。能耗也是乙苯脱氢制苯乙烯工艺的固有能耗,不会减少优化,反应的能耗消耗主要是稀释水蒸气消耗的能量,因此,通过减少反应区内的能耗消耗也能对减低整体的总能耗起到重要的作用。 苯乙烯的制取方法是乙苯催化脱氢法,该种生产工艺的应用十分广泛,其中使用到的工艺有U0P工艺、BADF工艺等,苯乙烯的工艺技术已经实现工业化发展,但是由于自身的属性特征和后续的操作,装置的能耗相对比较高。对于苯乙烯的生产,都通过改善催化剂性能,优化相应的流程,改善操作方法来降低装置的能耗,能够提升技术能力。实验证明,反应区内的能耗量占据很大的比重,因此,如果能够降低反应区内的能耗消耗,就能够降低整体的能耗消耗。能耗也是乙苯脱氢制苯乙烯工艺的固有能耗,不会减少优化,反应的能耗消耗主要是稀释水蒸气消耗的能量,因此,通过减少反应区内的能耗消耗也能对减低整体的总能耗起到重要的作用。 2苯乙烯生产工艺节能技术措施 2.1反应区内的能耗节能技术分析 乙烯制取苯乙烯的过程中,通过对反应区内的能耗分析,可以从中了解到,反应区内的能耗是这一生产流程中固有的能耗,是不能降低的。在反应区中,如果将水蒸气的能耗稀释掉,对于稀释部分的能耗效果就相对比较显著。在进行稀释的过程中,需要从几个方面进行改善:(1)乙苯的转化效率;(2)苯乙烯自身具备的选择性特点;在减少稀释的过程中,通过减少水比或者是提升乙苯单程转化率,同时还需要重视脱氢催化剂是否符合相应的标准。为了减少反应区的能耗,脱氢催化剂需要保证水比低,而且乙苯的转化效率高的特点,这是减少反应区能耗的重要措施,同时也会减少苯乙烯装置的能耗。对于催化剂的改善,需要将具备的理论知识应用到其中,而且要具备一套完整的生产工艺,需要根据相应的实验结果,进行不断研究和探索,要将其应用到实际的操作中,也会有很大的现实发展意义。 2.2典型技术的能耗分析 对乙苯催化脱氢生产苯乙烯的工艺流程进行分析之后,当乙苯与水蒸气发生脱氢反应之后,也会发生一些副反应,在反应中,当温度处于580摄氏度时,具有强吸热的特点,当压力下降时,反应还会继续进行。在当前的工业应用中。都是处于一种负压系统中,蒸汽在此反应中属于一种稀释剂,能够减少分压。例如,将1.15的水比作为例子,通过能耗的分配情况,从中可以发现,反应区占据的比例相对比较大,当减少这部分的能耗就能够减少整体的能耗,也是起到重要的影响作用。 2.3精馏区的能耗技术分析 由于乙苯脱氢催化剂的水比、乙苯的转化情况相对比较慢,对精馏区进行节能研究也是具有很大的意义。在当前的很多技术中,采用的是多级变压热集成的技术,对相关的能量进行回收,对于脱除乙苯的精馏分离过程一般需要在塔中进行,而且是两个以上的塔中,多级变压热集成回收热能的方式一般取决于采用塔级数的多少,在一般理念中,采用的级数越多,回收率也就相应越高,但是在真正的实践过程中,由于对设备操作的复杂性会导致使用价值降低。当前在技术的不断发展改革中,会采用两级变压热集成来回收乙苯和苯乙烯的发生反应之后的热能,精馏分离的过程也是在两个塔中进行,热能的回收率也是相对很高,可以达到40% ̄50%。还有一种是通过热沸实现苯乙烯装置的热集成,乙苯与水按照一定的比例混合会降低沸点,能够实现对热能的回收过程。当前大多数的苯乙烯装置都在1.2 ̄1.5的水比下进行操作,采用共沸回收热能的技术可以说是一种降耗的重要手段,可以大力推广。 3结束语 综上所述,对于苯乙烯生产工艺节能技术的研究,需要从化学反应的角度进行分析,在反应中,对于固有的热能、蒸汽能耗和精馏能耗进行分析,从中了解到哪个阶段的能耗是最大的,根据实际实验情况,采取相应的措施进行分析,还有各种精馏技术的不断发展,采用多级变压热集成技术,能够降低蒸汽能耗的需求,发展节能技术。
0引言 近年来,我国农业机械产业得到了快速发展,有力支撑了农业生产的顺利实施,畜牧业作为农业生产的重要分支,是社会肉、禽、蛋、奶及多种食品原料的重要供给产业,畜牧业的现代化发展已成为农业生产的重要工作任务。传统畜牧业的工作主要以人工操作实施,存在劳动强度大、工作环境恶劣、费时费力等问题,通过现代技术和机械设备优化畜牧生产过程,能有效提升畜牧业产出能力和产出质量,实现稳产、高产、低成本、低人工、低污染等多种优势。尤其在《农业机械化促进法》中多种条款的支持下,大量畜牧养殖设备的购置成本降低,畜牧机械的普及率逐渐提高,机械化生产的优势也得到了有效凸显。 1畜牧机械应用现状 从发达国家的畜牧业发展看,其机械化普及程度很高,已经形成了从畜牧养殖到产品深加工的完整现代化生产体系,尤其在英国、美国、新西兰等畜牧业发达的国家,畜牧机械的应用与现代化程度具有明显优势。以畜牧业发达的新西兰为例,其畜牧业的产值占农业总产值的90%以上,拥有大量大型牧场,亟需畜牧设备开展高效率、自动化生产。因此,新西兰的畜牧机械普及率很高,且经过多年的发展,设备实现了成套开发,所使用的设备本土适用性好,有利于提高肉制品、乳制品等的产量和品质。我国的畜牧机械设备研究与应用相对较晚,改革开放以来,畜牧行业逐渐向机械化方向转型,但速度较慢。2009—2016年,我国的畜牧机械完成了小型机械设备普及和设备逐渐向中大型转型,畜牧机械化普及率显著提升,农民对畜牧机械的认可度和依赖性得到提升,但很多中大型设备仍依赖进口,其购置和使用成本偏高。2017年以来畜牧机械行业实现了稳步发展,自主产品逐渐占据市场促进了畜牧养殖业的机械化转型。截至2020年底,我国的畜牧机械保有量达到811万台,有力保障了畜牧行业对生产设备的需求。但与大田种植和粮食生产的机械化普及率相比,畜牧机械化程度仍比较低,2020年,我国畜牧养殖机械化率仅为35.79%,与我国农作物耕种收71.25%的综合机械化率存在很大差距。主要表现为机械化普及率不均衡,一方面部分畜牧养殖机构的自动化程度较高,但很多中小规模的养殖户仍维持相对传统的人工作业模式另一方面,畜牧养殖的不同工艺步骤和工序的机械化程度差距较大,如奶牛挤奶的机械化率达95%以上,畜禽的饲料投喂、环境温度控制、粪污处理等方面的机械化普及率可达60%~70%,但生猪、牛羊禽类养殖的种养循环、工程防疫、废弃物收集与处理等工艺步骤和后期加工的机械化程度相对较低部分机械化普及率不足20%[1]。 2畜牧机械的分类与特征 近年来,我国的畜牧机械产业得到了长足发展,截至2020年底我国畜牧机械相关制造企业已达147家,畜牧机械企业的经营收入超过270亿元,畜牧机械行业具备较强的发展潜力,且相关机械产品的种类得到极大丰富,能够基本满足畜牧生产的多方面需求。 2.1饲料加工机械 饲料加工机械是畜牧业各项工作开展的基础近年来,饲料加工机械生产企业所研发的主流产品以中大型自动化生产线设备为主(图1),先进的饲料加工机械集成了机械电子工程、饲料加工现代工艺、营养学配比等众多理论与技术,相关产品逐渐形成自动化一条龙生产。典型的饲料加工设备生产线包括饲料清理机、饲料粉碎机、输送设备、饲料计算与混合设备、饲料制粒设备、饲料膨化设备、成品包装设备,通过自动生产加工的饲料具有良好的商业价值,更适用于自动饲喂的初期养殖设备使用 2.2畜禽饲养管理机械 畜禽饲养管理机械主要包含以下几大类设备1)自动饲喂设备。其主要功能是将饲料从饲料仓通过输送设备运送到畜禽食用的料槽,自动饲喂设备具有高度自动化特点,能够根据系统预设程序进行饲喂,饲喂过程通过电控开关、执行机构及传感器等实现,能实现不同生长阶段畜禽的分区饲喂能够定时、定量且均匀的实施饲料饲喂。2)环境控制设备。主要是对畜禽饲养的环境进行检测与合理调整的设备,环境控制设备多是多种小型设备的组合体,如光照控制、温度控制、湿度控制、通风控制等,通过传感器设备感知环境条件,当环境的温度、湿度等条件超出系统预设范围,则通过通风、光照、加湿等方式对室内环境条件进行调整。3)清洁设备。其主要针对畜禽的养殖环境和畜禽个体进行清洁,如自动化畜禽水浴或粪污自动冲洗及集中处理设备等,清洁设备能更好地保障畜禽卫生,降低患病概率,同时改善养殖工作条件,提高工作人员的工作舒适性。4)其他设备。除上述设备外饲养管理的机械还包括孵化设备、供水设备、育雏设备等[2]。 2.3畜禽产物收集设备 在畜禽养殖过程中,部分畜禽的价值在于其产物,例如奶牛、母鸡等,其产物的自动获取是养殖过程中的重要工作,产物收集机械设备也成为了养殖过程应用的重要设备。挤奶设备是牛奶收集的重要设备,在我国内蒙古、黑龙江、吉林、河北、新疆等牛奶主产地,挤奶设备的普及率很高,大规模养殖机构应用的挤奶设备逐渐由传统的提桶式、推车式向管道式、挤奶台式等自动化程度更高的设备转型。管道式挤奶设备实现了在奶牛牛舍全封闭收集牛奶,有效保证鲜奶质量;挤奶台式设备自动化程度更高,能在自动挤奶的基础上实现牛奶自动计重、设备自动脱落等功能。鸡蛋收集设备是畜禽产物收集的另一重要设备,现已广泛应用于鸡舍之中,其能够自动收集产出的鸡蛋,并在良好的保护条件下对鸡蛋进行输送和存储,实现了鸡蛋的高效率收集。 2.4牧草收获机械牧草 收获是畜牧业开展的基础,牧草作为牛、羊等牲畜的重要饲料,传统畜牧业需要耗费大量人力物力开展牧草收获工作。近年来,随着农机技术的发展,牧草收获也逐渐实现了机械化作业,所应用的机型由早期的割草机,逐渐发展为搂草机、打捆机等更多丰富机型,且牧草收获机逐渐向多功能的割草、打捆一体设备转型,进一步提高了牧草收集效率,如图2所示。 3畜牧机械的发展趋势 3.1设备自动化 受到农机行业发展的推动,畜牧机械逐渐由简单的机械产品向机械与电气控制相结合的方向发展。从国内大型牧场应用的先进设备特征来看,畜牧机械具有典型的成套化设备特征,先进的畜牧设备逐渐与智慧感知、环境监测、信息传输、远程控制等技术相结合,其趋势为智能化生产与自动化管理,促进了畜牧业由人工作业经机械作业向智能作业转型。 3.2技术整合化 畜牧机械的生产与研发很好地整合了我国传统畜牧养殖技术,很多成套畜牧产品的开发基于养殖企业或养殖户需求而设计,并深入结合了现代畜牧养殖理论,能实现饲料自动配制、营养成分计算与配比,并利用现代化遗传理论对畜禽养殖进行改良,显著提升畜禽的育种、产出能力,并优化畜禽生长的健康状态,做到了与畜牧兽医科学相结合,有效控制和预防畜禽疾病。此外,畜牧机械还与现代环境控制理论相整合,通过养殖过程的合理化设计,有效降低环境污染,提升养殖合理性。 3.3管理科学化 畜牧机械的广泛应用促使畜牧生产过程的管理模式发生转变,只有科学有效地实施管理,才能充分发挥畜牧机械的优势。在现代化畜牧生产过程中,很多管理过程可通过标准化和程序化的模式在计算机控制下自主实施,计算机结合多种传感器及视觉监控设备获取设备信息并对管理过程进行决策,理性判断生产过程的最优控制方式,对于关键决策还可通过人工核实计算机决策正确性的方式予以修正,从而保证管理过程的合理性与高效性。 3.4人员专业化 畜牧机械具有显著的高技术特征,其使用、维护、管理、维修需要大量的专业人才,很多畜牧企业在引进成套畜牧机械设备后均采用企业化的管理模式,引进专业技术人才,保障畜牧机械的合理使用。大量专业人才的引进,有效保证了畜牧机械在生产全过程的效能发挥,规范了畜牧行业的生产加工过程。 4结语 综上所述,畜禽产业作为我国农业的重要组成部分,其高质量发展不仅有利于提高农业经济水平,更能为社会供给充足的肉蛋奶等必需品。目前,我国的畜牧机械普及率仅为35.79%,与发达国家的畜牧业机械化程度存在较大差距,畜牧业养殖模式和经营规模存在明显的不均衡问题,中小规模的畜牧养殖机械化程度明显偏低,这也将成为未来畜牧机械化发展的难点与重点。尽管我国的畜禽生产机械化普及率仍偏低,但近年来,在国家政策的推动下,在农机管理、畜牧机械企业研发、技术推广部门的共同努力下,畜禽养殖相关机械产品的技术先进性及适用性显著提升,越来越多的农民对畜牧机械给与认可,有效促进了畜禽机械产业的发展与技术提升,相信随着我国农机产业的整体发展,畜禽养殖的机械设备也将实现品类的进一步丰富,并向着更加自动化和智能化方向转型。 参考文献: [1]杨航,黄振叠,陈康.我国畜牧机械发展趋势浅析[J].时代农机,2020,47(2):17-18. [2]杨文大.我国畜牧机械现状及发展趋势[J].农村牧区机械化,2000(1):7-8. 作者:张辉 单位:蒙城县畜牧兽医水产发展中心
模糊数学论文:基于模糊数学的城区生活垃圾污染防治研究 摘 要:城市生活垃圾污染题日趋严重,已成为全球环境污染主要问题之一,已经引起了全世界多方面的关注。文章利用模糊综合评价方法对城区生活垃圾污染防治指标进行综合评价。首先,一种基于模糊数学模型建立的城区生活垃垃圾防治指标被建立。其次,我们对所建立的数学模型进行算例仿真,从而计算出城区生活垃圾污染源中各指标,对选择性防止城区生活垃圾有着一定的借鉴性与可操作性。 关键词:模糊数学;城区生活垃圾;污染防治 1 概述 随着城镇发展规模的不断扩大,城市的生活垃圾也随之大幅度增加,城市生活垃圾对居民生活环境的破坏越来越严重,治理城市生活垃圾污染对提高居民生活质量,改善居民生活环境有着举足轻重的作用,这项工作也一直受到各地政府环保部门的高多重视。因此,构建符合巢湖市城区自身特点的生活垃圾转运系统,寻求防治巢湖市城区生活垃圾污染的方法具有重要的理论和现实意义。 2 模型建立 2.1 传统综合评价模型 从众多的综合评价的方法来看,所能建立的数学模型的基本形式是多种多样的,而其中通过建立指数数学模型的方法对进行综合评价应用较为广泛,该评价方法主要如下,首先是对每个指标确定最大值和最小值,形成有效评估区间;其次,找到当前样本集合数据在第一步中所建立的区间中所处的位置;最后,将所有指数进行平均,得到一个总的综合评价指数,这种方法主要是运用了综合评分的数学思想[1],根据这种数学思想所建立的数学评价模型如下式表达[2]: 这其中i为第i个指标,j为第j个原因分组,pj为污染因素结构权重,Ki为各指标权重,xi为基期单指标测试平均值,xij为报告期单指标测试平均值,fi为调节因子。这种评价方法的优点在于指标结构简单,只涉及到单一的指标,并且所涉及到的指标一般而言都有一定的实际意义,可以让非数学专业人士也能理解;然而不足之处在于,我们所了解的污染体系绝不仅仅是只涉及到单一的指标,而往往是一个多维度的复杂体系,另外,这样一个多维度的复杂体系中的各个指标也会随着污染种类的变化发生相应的变化,这更是一个复杂的问题,因而,仅仅用单个指标来代表复杂的污染因素将会有很大的困难,并且直接会影响到评估的有效性。本文基于模糊数学理论所建立的污染综合评价模型就能很好地避开传统模型的难点,具有较好的可行性。 2.2 基于模糊数学理论的数学模型的建立 构建评价系数矩阵, 首先要调查所在城市的所有污染源(实际评估中可以选取几种重要的污染源),并且根据所选取的污染源所造成的严重程度予以打分,根据所打的分就可以确定一个矩阵R,这个矩阵称为指标评价系数矩阵,具体如下矩阵所示[3]。 接着,通过(3)式来计算评价权重的一个向量W,如下所示 最后,参考文献[4,5]的方法将所计算出来的权重向量予以归一化处理,并且将代表较好和较好以上级别的权重(较好及以上的权重才有评价的意义,忽略权重级别较低的指标)相加,将所得的和值乘以100,将这个值作为所研究的污染源之一的得分。 3 算例仿真 现在巢湖市城区生活垃圾进行综合评价,经过调查研究巢湖市城区生活垃圾的几个重要影响因素为:人口数量、城区面积、城市经济承载力、居民收入、消费结构、回收再利用率,以上因素通过调查统计所得数据如表1。 通过层次分析法计算出他们的权重向量: 4 结束语 根据上面的算例仿真结果,可以看出本文所介绍的评价模型较好地克服用单个指标来代表复杂的污染因素从而对评估结果的有效性不确定性的影响,并且在评价城市城区污染因素方面能够做到有效的定量分析,一定程度地保证了评价结果的有效性,除此之外,也使得评价结果更加清晰直观。正如前文所述,对于城区垃圾污染的评价来说,城区垃圾污染问题本身就是一个多维度的复杂体系所构成的,它是一个复杂且模糊性的数学问题,用模糊数学综合评价方法来进行评价具有较高的可操作性与可靠性,是一种实用且科学的方法。 模糊数学论文:基于模糊数学方法的无缝内衣压力舒适性的研究现状分析 【摘要】文章综述了国内外关于服装压力舒适性以及无缝内衣的研究现状,以及运用模糊数学的方法研究无缝内衣的压力舒适性。 【关键词】压力舒适性;无缝内衣;模糊数学 随着生活水平的提高,人们对服装质量的要求已不再停留在保暖、耐穿等方面,而更加注重于对穿着的舒适感觉。近几年发展起来的无缝服装以其从纱线到成衣一次成型的优势,减少了服b由于多次缝合引起的不舒适感,能够最大地满足消费者对服装压舒适性的要求。但是,纱线种类、组织结构等因素都会对无缝服装的舒适性产生重要影响,因此服装舒适性问题将是无缝服装研究的重点,而压力舒适性的研究特别是压力舒适性的评价已是服装舒适性问题的重要内容之一。 一、服装压力舒适性及其影响因素 服装的压力舒适性是指服装允许人体自由活动,减少对人体的约束,保持穿着者运动的压力作用,这种压力形成的原因主要有二种:一是服装重量形成的垂直负荷:二是服装形态形成的水平负荷:二是由十身体的动作引起服装变形,由面料产生的应力作用于人体。 各种服装的舒适压力范围如表1-1示。不舒适的临界压力大约为6.86kPa,这与皮肤表面毛细血管的血压平均值(7.84kPa相接近。 服装的尺寸过小,容易对人体表面的局部产生压力而导致不适,长期穿着紧身服也易损伤身体的某些功能,如使呼吸、脉搏、血液循环等发生障碍,对身体健康造成危害。人体在穿着服装过程中,面料的性能是影响压力舒适性的重要因素,压力的产生是服装面料多维变形综合作用的结果,影响服装压力舒适性的因素还包括环境因素,当环境温度低时,人体皮肤血流量低,皮肤温度下降较多,人体受服装压力的影响显著。 二、国内外有关压力舒适性及无缝内衣的研究现状 国内外有关服装压力舒适性的研究,主要集中在以下四个方面: (一)服装压定义以及产生压力的生理机制的基础研究 (二)服装压舒适性与物理、生理、以及心理方面的相关性研究 (三)服装压力舒适阈值的研究 (四)基于动态接触力学的二维动态服装压力分布的模拟 无缝服装的研究主要集中在经编无缝服装的编织技术、花型设计和工艺设计等基础性研究方面。唐敏研究了无缝织物的自动连边和与二维仿真。通过研究经编无缝成形产品的款式、原料选择和组织结构的变化,阐述了经编无缝成形产品的生产工艺特点。由国内外经编无缝服装的研究现状可知,经编无缝服装的研究正处于初期阶段,研究范围在无缝服装的设计和工艺等基础性研究上,因此可扩大经编无缝服装的研究领域,如在服装舒适性、成衣尺寸规格的控制以及尺寸稳定性等方面深入研究。从而加快经编无缝服装的发展。 三、总结 采用模糊数学的模糊综合评价决策方法求解静止状态和动作状态下各部位的客观压力值:采用线性拟合方法对弹性回复率、塑性变形率、断裂强力与服装压关系进行线性拟合,从而得到服装压力与其各项因素的函数关系等模糊数学的方法在无缝内衣压力舒适性的评价方法研究中的应用提高了压力舒适性评价的科学性。总之,在服装压力舒适性的评价中,只有全面考虑服装与人体这两个因素,将客观压力测试和主观评价两者结合,运用模糊数学的方法加以处理得到服装舒适压力的范围和指标,才是研究服装压力舒适性更为有效的方法。 模糊数学论文:基于模糊数学方法的员工知识共享能力的评估 摘要: 在当今知识社会中,知识管理受到越来越多企业的关注,是企业能否保持和创造竞争优势的关键,而作为知识管理最核心的内容――知识共享更是重中之重。现今关于知识共享的研究大都局限在从组织和个人两方面来促进知识共享顺利进行,但没有一个较好的评价体系。如何对员工知识共享能力进行正确的评估关系到企业知识共享乃至知识管理的成败。 关键词: 知识管理;知识共享;绩效评估 0引言 当今社会,知识及拥有知识的人已经成为企业竞争的关键因素,也是企业能否保持持续竞争优势的基础。而知识只有被有效且最大化的共享才能发挥它的最大效用。根据知识能够被编码化和被清晰的表达,我们把知识分为隐性知识和显性知识两类。显性知识可以通过信息技术等技术手段以及人际交流方便的实现共享,隐性知识则由于其不易被表述和传播的特性而不能轻易地实现共享。 从图1中间的公式可以看出,知识共享(S)对知识管理(KM)起到指数的作用,可以将知识管理效果放大;知识管理绩效在很大程度上取决于知识共享的绩效。在知识管理中,知识共享越来越受到重视。现有关于知识共享文献很多,但关于如何对员工知识共享绩效评价的文献不多。本文应用模糊数学方法对员工知识共享能力进行评价,以利于组织对员工的管理和培训,保证企业知识管理的成功实施。 1关于知识共享评价的以往研究 关于知识管理的评价,一些专家学者进行了研究。Fairchild A・M等采用平衡积分卡方法对知识管理进行评估。李顺才等用灰关联分析方法对企业知识存量进行分析,对企业知识管理水平评价;朱启红等采用BP神经网络模型进行企业知识管理评价研究。颜光华等采用AHP和模糊数学方法对知识管理绩效进行评价。王军霞运用复合DEA方法对企业知识管理绩效水平进行评价。李兴国等用基于数据包络分析的供应链知识共享来评价。樊治平等用基于二元语义信息处理的组织知识共享能力来测评等。 2应用模糊综合评判的方法对员工知识共享的绩效进行评价 在实际工作中,对事物评价往往涉及多个因素或指标,要根据多个因素作出综合评判。模糊综合评判决策是对多种因素影响的事物作出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法。[1]员工知识共享绩效受许多因素影响,因此本文采用模糊综合评判的方法。 从大量的文献中,笔者发现影响个人知识共享能力最主要的自身影响因素是:自我效能[2]、员工对知识共享的态度、员工提供和接受知识的能力、员工的人际网络状况。由于外部环境如组织文化、组织结构和技术平台对每个人是相同的,因此,在此不考虑外部环境影响,只针对员工个人因素进行探讨。 例如,设某管理人员对员工A的知识共享状况进行定性或定量评估,由此可得到表1的结果。 (1)以定性评估为例,我们首先建立单因素评估矩阵,所得到的评估结果如表2所列。 若有10位管理人员或同事对某员工知识共享能力状况进行评估,其中:自我效能,认为其优秀有7人、认为其良好2人、认为其达标1人、认为其不合格0人;同理,对知识共享的态度,分别为6人、3人、1人、0人;提供和接受知识的能力,分别为4人、2人、3人,1人;人际网络状况分别为4人,4人,1人,1人。 模糊数学论文:熵与模糊数学方法在生产方案选优决策中的应用 [摘 要]本文通过介绍熵的概念与模糊数学方法,提出在生产方案选优决策中,运用熵与模糊数学方法,制订出比较合适的投产方案。 [关键词]熵;模糊数学;波达计数法;选优决策 在生产选优决策中,常常遇到这样的问题:企业需要根据各种因素(如市场情况、生产条件、利润好坏等)决定从n种可供选择的产品生产方案中选择1种(或多种)进行投产,使得企业花费最小的代价达到最大的经济效益。在企业生产中,这实际上是排序选优决策问题。本文采用熵与模糊综合决策的方法处理这一问题。 1 熵的方法与模糊综合决策 1.1 熵的方法 熵是对不确定性的一种度量。信息量越大,不确定性就越小,熵也就越小;信息量越小,不确定性越大,熵也越大。根据熵的特性,可以通过计算熵值来判断一个事件的随机性及无序程度,也可以用熵值来判断某个指标的离散程度,指标的离散程度越大,该指标对综合评价的影响就越大。 把不确定性程度用熵来度量,更容易理解。一般也用式(1)或式(2)来度量。 3 结 语 本文通过应用熵、排序、模糊综合决策的方法,由实例提出的生产方案,进行科学合理地计算。整体处理框架的思路是:将诸影响因素进行分组,用一种排序意见对应着其中的一个影响因素,然后运用加权波达计数法对这些排序意见进行集中,可以得到这一组的最优排序。此外,对于不能直接确定排序意见影响因素的,运用评判函数,对其中的每个影响因素给出相应的排序意见。然后采用加权波达数法进行最终的排序,得到最终排序,即为最优生产方案。 这种熵与模糊数学方法同样适用于其他方面,如对企业多种生产计划的最终选择、投资决策问题、选址决策、在校学生的排序评价决策问题等,其应用面非常广泛,实用价值也很高。 模糊数学论文:翻译质量评估(TQA)中以模糊数学为基础的量化方法探讨 摘 要:对于翻译质量评估(TQA)的方法,存在传统定性评估与数学定量评估两个相对对立的方法。在定量评估方面,范守义、穆雷等国内翻译界学者对此类模糊数学下的定量评估方法进行了研究。本文从模糊数学方法的角度探讨了翻译质量评估现有的量化方法,试图从数学模型构建的角度探讨翻译质量评估过程中所涉及的诸多评估因素和参照条件,以及利用数学方法对翻译质量进行量化评估的存在的问题。 关键词:翻译质量评估;定量评估;模糊数学;参数参照 翻译质量评估(TQA)的方法存在传统定性评估与数学定量评估两个相对对立的方法。20世纪60年代美国加利福尼亚大学控制论专家、系统工程教授L.A.札德发表《模糊集合》论文,创立了模糊数学理论,该理论之后被大量应用于模糊控制、信息检索、医学、气象学、结构力学、心理学等多个领域。后来,语言学学者也开始尝试将其应用于语言学研究领域。在中国,将模糊数学基础理论与方法引入翻译质量评估(TQA)的过程中作为一种参数参照,正处于可行性验证与起步阶段,这是中国翻译界的一次大胆尝试。合理的模糊量化分析能够逐渐实现翻译质量评估评的综合化与合理化,具有较为重要的科学意义。 一、国内利用模糊数学方法进行翻译质量评估现状 国内学者将模糊数学与翻译评价相结合的第一人是范守义,他在《中国翻译》1987年第4期的发表的《模糊数学与译文评价》一文中,利用模糊集合中隶属度的概念从定量的角度对译文质量进行评价,大体分三步步骤:(1)选择模糊集合的必要元素,即译文评价单位;(2)确定译文评价特征依据,如修辞、风格、句法、语义等;(3)明确信度控制点,从译文内容各单位部分各自的隶属度相加求出的平均值结果来评价译文的质量。在此之前,范守义(1986)在国内首次将“信、达、雅”标准用数学公式“I=(R/F)・(S’/S)”进行表示,其中“I”为译文与原文的接近程度指数,“F”代表“信”,“R”代表“达”,“S”代表原文中的“雅”,而“S’”则代表译文所达到的“雅”,“F”与“S”为常量,公式中的“R”对应“F”,“S”对应“S’”,对应量的数值彼此越接近,则“I”越接近最大值“1”。之后,范守义(1990)又对应用与译文评价中的数学模型进行了修改,将主标准与次标准的并集纳入语言变量下,用公式表示为:Q=X∪Y∪Z,或扩展为:Q=[X1,X2,(X3)]∪[Y1,Y2,(Y3)]∪[Z1,Z2,(Z3)]。其中:“X”代表中心信息,即:X1:信息量;X2:形象转换;X3:虚设标准。“Y”代表附加信息,即:Y1:风格层次;Y2:情感元素;Y3:虚设标准。“Z”代表结构信息,即:Z1:元语言方面;Z2:修辞与逻辑;Z3:音韵。 同时,范守义提出了以计算机编程为取向的公式运作方式,包括“数据输入”、“加权”、“计算”与“数据输出”。从其研究所处的时期看来,范守义的研究具有远见性,也具有使用价值,为利用模糊数学的理论与方法对翻译质量进行评估展奠定了基础。 在此期间,徐盛恒也进行了相关研究,他(1987)曾针对范守义公式中存在的不足提出了改进:(W1,W2...Wn)・|X1,X2,…Xn|,其中“W”与“X”分别代表“权值”与“标准”,并规定样本抽样方法必须为等距离抽样,标准的确定依据必须为多数人所认可的翻译理论,以句子和长分句为评价单位且具有权值,译文质量分“好、一般、较差、差”四个等级。另一位学者穆雷对此也从理论与实践两个方面进行了论证,提出了优化的模糊综合评估方法及其数学公式,提出将“信、达、雅”三个方面组成一个论域:U=[信(U1),达(U2),雅(U3)],就每一因素U1,U2,U3,将评语的论域分为四个档次,为V= [很好(V1),比较好(V2),一般(V3),不好(V4)]。同时,穆雷提出针对不同译文设定的不同的权值,并就评价对象信度的隶属频率、隶属度和评价对象的确定进行了分析。2004年,穆雷又在之前的研究基础上探究了通过模糊统计与专家评定方法来确定隶属度的问题与该方法的可行性。 范守义、穆雷等学者尝试建立数学模型对翻译质量进行评估的做法,虽然在现阶段还未能得以完善和真正系统化实施,但这却是一个积极的尝试。 二、量化评估的特点分类与适用范围 目前对于翻译质量的量化评估方法存在几种不同的分类,如Colina(2009)提出的“基于经验的评估”和“基于理论的评估”两个分类。如美国翻译者协会(ATA)以及全球本地化组织(LISA)等采用的是“错误扣分”方法,属于“基于经验的评估”模式。Williams(2004)则提出了“标准参照”和“准则参照”两个模式:“标准参照”模式以错误扣分为主要方法;而“准则参照”模式则以设定好的参数为参照,将原文与译文进行对比,通过观察分析两者在此类参数上的差异来评估翻译质量。相对于翻译质量的定性评估而言,定量评估更适用于大范围的翻译水平考试。如中国翻译专业资格(水平)考试(China Accreditation Test for Translators and Interpreters― CATTI )、澳大利亚翻译资格认证局(The National Accreditation Authority for Translators and Interpreters― NAATI)翻译资格证考试和高校翻译专业教学测试等,都具有规模大、数量多等特点,需要在相对较短的时间内完成评价。传统的定性评估模式并不适用于此类质量评估,而定量评估又是建立在“标准对照”或者“参数准则”的基础上的,因此,定量评估更符合大规模评价的要求。 然而,上述各种量化分类在设定参照标准或者对比参数的时往往涉及到原文的文本类型、语言风格、情感元素、修辞手法、逻辑关系、文化背景、语体特征等,在设定翻译质量评估条件时若将所有因素都囊括进来,则可能由于指标过多而造成译文质量评估被泛化。因此,在设定参照标准或者对比参数时,需要有选择性的地设定。Colina(2008)曾经提出一个简化后的评估模式,包括了四个方面,即目标语言表达占30、文本功能占25%、原文内容通用性占25%、原文内容专业性及术语表达占20%。然后将各模块等级分为a、b、c、d四个等级,每个等级对应不同的分数,各模块打分的总和即为译文的最终质量得分。 同样,范守义的模糊数学模型方法是以定义多个参数为条件的,然后加以设定各参数权重,同时设定主标准参照和次标准参照,将信息量、形象转换、风格层次、情感元素、结构信息、元语言、修辞与逻辑、音韵等参数都纳入了同一个基于模糊数学所建立起来的模型中。而穆雷的改进模型则类似于Colina的简化模式,其以“信、达、雅”为核心指标参数置于同一论域中,每一个参数都设定了四个等级,即“很好”、“比较好”、“一般”和“不好”,根据不用的原文文本类型,设定不同的权重比例,最终得出质量评估结果。 量化评估的特点决定了这一方法更多的适用于大规模翻译质量评估活动。但是需要注意的是,不论哪一种量化评估模式,出于大范围实际操作过程便利性的考虑,标准和参数的设定都不宜过多,以免引起实际操作过程的混乱。 三、参数设定中的诸多因素 国内外在翻译质量评估参数方面存在许多设定体系,南京信息工程大学和三宁教授在其论文中总结归纳为国内和国外两个部分。 在国外,存在着House“功能与语用”原则、Reiss的 “语言类型”原则以及Williams的“文本辩论”原则。House的参数体系以语域、语旨、语式为核心参数;Reiss将信息型、表情型、操作型、视听媒体文本四种文本类型设定为其评估参数;而Williams则以“结构关系”、“连接词及其他推理指示词”、“推理指示词及其他命题功能”、“论辩类型”、“辞格”、“叙事策略”六个方面为其参数设定。而在国内,等值论强调“深层”、“表层”、“修辞层”三个层面上的等值,包括“词、词组、句、句群(段落)、篇章”五个具体参数;冯志杰、冯改萍在此基础之上提出的二元基本标准,即信息等价性和传递性,包括“措辞准确性、逻辑一致性、修辞一致性、文体一致性、语音转化得体、语法规范性、文理通达性、克服文化差异障碍”8个具体参数;唐韧的“语用层面对等”评估模式则以“语篇类型和语旨及语篇功能、形式对应、主位结构的连贯、语篇─语用(动态)对等、词汇特性/语域”等为其参数;关联理论模式认为译文质量与语境效果关联度有关,该模式以“语际关联、语篇关联、整体关联”几个方面为其微观层面评价的参数。这些参数体系并不是直接针对翻译质量量化评估进行设定的,更多的是出现在定性评估和综合评价中。然而,定量评估方法在引入模糊数学方式的过程中,公式与模型的建立却离不开参数的设定,而这一系列的参数需要从对译文综合评价的参数体系中有目的地选择必要项带入到数学公式中,以便建立一个合理有效且快速的量化评估数学模型。需要注意的是,翻译活动过程中存在诸多的质量影响因素,如语言表达方式、语义逻辑、语法结构、文本类型、文化语境、意识形态、社会习俗、翻译动机、译者自身因素等,在选择具体参数的时候,需要首先明确翻译质量量化评估的侧重点和目标方向,一旦参数设定产生偏差甚至是错误,量化评估结果的准确性就极有可能受到较大影响。 从范守义、穆雷和徐盛恒等国内翻译界学者提出数学方法后,对于翻译质量评估的量化评价方法“一直没有取得突破性的进展,仅仅停留在十多年前的可行性研究上”。由于翻译学与模糊数学之间的学科跨度较大,将模糊数学广泛应用于翻译质量量化评估并未取得真正意义上的进展,很多研究仍然局限于模式研究和方法尝试的层面。具体来看,在研究中遇到的问题还有模糊定量公式的不完善问题:由于模糊数学在翻译质量评估中的现有应用分析公式还不完善,分析过程中可能出现参数设定不合理导致结果的偏差,在可行性验证过程中需要尝试引入新的必要因素及分析方法。同时,各因素权重的设置原则也需要根据不同情况进行调整:由于文本类型、翻译目的、译者风格、文本功能等因素的影响,不同译者所翻译的译文会存在差异,在对各因素的权重设置方面就会较为困难,需要针对主因素的变化设定不同的权重原则与标准。但是,模糊数学理论与方法在翻译质量评估过程中的模糊量化式参数参照评价作用可以弥补传统的原则性参照的定性式评价存在的不足,如主观性倾向、绝对权威评价与评价者原则不统一等问题。将定量评价与定性评价相结合,可以实现翻译质量评估的综合化与合理化,其评估结果更具有说服力与客观性。 模糊数学论文:田径跳远教学中模糊数学评分法的应用探究 摘 要: 田径教学中跳远教学是一项极为复杂的运动项目。我国体育专业教学长期以来都是沿用传统的教学方式,教学的重点和评定通常是凭借教师的教学经验确定,这种教学方法往往会带有一定的盲目性,缺乏针对性和科学性。为了提高体育教学的整体水平,可以采用科学、合理的量化模式,本文运用模糊数学评分法对现有的教学进行分析,这种评分法符合体育教学的评分规律,对体育成绩的客观评价有一定的实用性效果,能够帮助教师清楚了解学生的体育技能。 关键词: 田径 跳远教学 模糊数学评分法 教学应用 随着科学技术的发展,现代科技在体育领域中的应用越来越广泛,不仅促进了体育教学的科学化发展,而且使得体育教学的方式发生了较大的变化。运用现代科技进行体育评价的很多方法已经被人们所接受,并且在教学中得到了普遍的应用,尤其在体育成绩的评价方面更突出。但是对于运动技术的评价采用科学技术方法的比较少。目前体育教学中仍然采用传统的技术评价方法进行体育技术动作的评价,主要通过观察外部动作的方式给出相关定性评价。但是不能对体育动作技术方面的好坏进行准确地说明,并且这种方法受到人为因素的影响较大,评价结果往往缺乏客观性。数学模糊评分法能够弥补传统评分方法的不足,有利于增强评分结果的客观性。 一、模糊数学评分法的概述 模糊数学于60年代出现,这种计算方法的形成和发展并不是想放弃数学的准确性和严格性,而是采用数学方法研究和处理一些模糊性的事物和现象。其中的模糊性具体是指客观事物当中的不分明性和不定性,主要来源于客观事物之间存在的中间过渡阶段。 模式数学评分法就是借助结合论的方式对于没有边界的事物确定一定的边界,利用数字的精确性提高评分的准确性和真实性,改变传统教学评分中的随意性和主观性。模糊评分法在现代教学评分中应用越来越被广泛地应用。尤其是在体育教学中的应用比较多。首先确定评分对象,然后确定技术指标评价体系,紧接着构建数学评价模型,通过细化模型的方式将相关数据进行归类总结,最终通过矩阵计算的方式得到评分结果。在田径跳远教学中采用模糊评分法可以增强评分的客观性,通过评分指标体系的建立和评价让教师清楚地认识到学生在跳远技能方面的缺陷,从而有针对性地实施教学,对整个田径教学质量的提高有很大的帮助。 二、模糊评分法在田径跳远教学中的应用 (一)研究对象和方法 1.研究对象 某高校体育专业的两个班级的40名学生。 2.研究方法 采用文献研究法了解模糊数学评分法在田径跳远教学中的应用情况。采用问卷调查法求得跳远环节的权重分配。最后采用模糊数学评分法优化组合跳远技术教学。 (二)技术评价指标体系的确定 跳远的技术一般分为四个环节,分别是助跑环节、起跳环节、腾空环节和落地环节,针对这四个环节能够列出相对应的技术细节,作为跳远技术评价表。下表是在40组数据中任意选择的一组数据。具体技术评价因素见表一。 (三)跳远技术评价的数学模型构建 数学模型的构建首先应该确定评定因素模型,其中“因素模型”具体指的是确定评定的指标和内容。首先确定评定因素模型,再确定分类权重模型,紧接着确定评语模型,最后确定单因素评定矩阵和决断集,单因素模型中的因素分析包括对跳远技术指标因素的分析,通过对各个指标的准确性分析可以确定学生跳远技术的规范性与否,从而给出适当的分数,将各个技术指标的得分进行总结合并,就可以得到最后分数。按照该分数排列可以让教师清楚了解学生的具体运动能力,然后有针对性地实施教学,对整个田径跳远教学质量的提高有很大的帮助。具体的评定因素模型如下图所示: 分类权重模型的确立是根据调查统计的数据和教学经验,将不同因素模型中的层次因素在总成绩中的地位用百分比定量。之后再建立与因素模型对应的评语模型,评语模型的建立是根据经验和推理测量的等级结果进行确定的。最后由单因素推断和矩阵计算可以确定优势比较突出的跳远运动员。 (四)模糊教学评分法的有效性分析 模糊评分法所采用的指标主要是多因素模型指标,能够准确体现跳远动作结构的相关特征,对学生的跳远成绩可以做出客观的评价,可以将其作为体育教学效果评价的主要依据。此外,模糊数学评分法主要运用了模糊数学理论和定量处理方法,实现了跳远技能评分的优化组合,不仅解决了田径教学中各个项目技术评分过程中计算总分时的权重问题,还提高了技术评价的科学性和合理性,一定程度上为田径跳远教学技术评分方法提供了一个新的途径。模糊数学评分法在田径跳远教学中的应用能够客观反映体育专业的教学现状及不同等级运动员的训练状况。从技术评价方面来看,助跑、起跳、腾空、落地等各个环节技术都是跳远技术的重点部分,这与实际教学也是相符合的。从教学手段计算来看,计算的相关系数通常都比较大,这些手段能够体现跳远技术中不同环节之间的内在联系,并且与重点技术环节存在较大的相关性。教学过程中应该紧抓重点教学环节,以定量的教学方式促进学生对跳远运动的练习,让学生能够快速掌握相关技能,从而提高他们体育运动的综合能力。 在田径跳远教学中采用模糊教学的方法有其不足之处,主要在于模糊教学法需要的教师较多,对学校的师资力量有较高的要求。此外,模拟教学评分法主要是从教学中的最小因素评起,从单因素评价到层层评价,最后得到总成绩。但是这种教学评价方法的运算量化较大,仅依靠教师个人的力量很难实现全部的计算,因此,需要借助计算机迅速评定,所以说这种方法的应用最终还要建立在计算机操作程序的基础上。 三、结语 在田径跳远技术教学中应用模糊数学评分法,为体育教师确定教学技术环节和教学重点手段提供了有效的方法,为切实可行的教学模式的建立提供了理论依据。教学中教师应该紧抓技术特点和教学手段之间的内在联系,可以加速学生综合成绩的提高。高校体育专业教学与专业体育运动员教学中应用模糊数据评分法,可以针对不同对象、不同训练水平的运动员进行运动技术的评估,避免了传统教学评估中的主观性,增强了评估成绩的真实性和客观性,方便教师在以后教学中有针对性地制定教学策略,专门对学生某一个领域的学习进行训练,从而提高学生的综合能力。 模糊数学论文:模糊数学方法在产教融合评价中的应用 摘 要:模糊数学方法是一种综合评价法。在生活中模糊评价无处不在,应用普遍。该文将其具体应用到产教融合效果评价中,建立校企产教融合情况的评估指标体系。首先建立评价集合,构建模糊评价矩阵,结合评估指标体系中的各项权重得到评价结果。利用模糊数学方法来处理校企产教融合效果评价中的不确定性是实用有效的,对当前的教育评价改革具有指导意义和实践价值。 关键词:模糊数学 产教融合 评价 应用 为探究辽西北职教联盟产教融合的效果,笔者选取了18个问题作为评价指标,进行了广泛的问卷调查,利用模糊数学的综合评价法得出产教融合的程度, 1 确定评估指标及构建评价体系 建立评价指标体系,采用科学的方法对产教融合的效果进行评价。 1.1 建立科学合理的指标体系 正确选择评价指标是决定评价体系优良的关键,建立科学合理的评估评价指标是做好产教融合效果评估的基础。选出最有代表性的指标,细分对象,确定影响产教融合发展的指标集。 1.2 确定各项考核指标集 根据考核对象和考核内容的不同,分解各项指标的分值,通过考核分项汇总计算得分。共划分两级指标集:一级指标如下。 S={产教合作组织领导S1,产教合作参与单位S2,产教合作形式S3,产教合作固化成果S4}。 二级指标如下: S1={产教合作负责人S11,专兼工作人员S12,管理制度S13,计划总结S14}。 S2={政府职能机构S21,行业协会S22,企业单位S23,院校S24,科研机构S25}。 S3={专业建设指导委员会S31,课程建设S32,教师互派S33,实训基地S34,挂职锻炼S35}。 S4={订单培养S41,社会服务S42,捐赠及准捐赠S43,企业奖助学金S44}。 1.3 确定各因素的评价权重 专家对不同指标进行两两对比,判断矩阵中各元素按1~9标度法,解矩阵特征方程确定各指标的权重。在确定指标权重时采用专家问卷的形式,发放问卷30份,收回28份。专家打分情况汇总计算(如表1)。 由公式,一致性指标为C.I=(Lmax-N)/(N-1),判别矩阵的最大特征值为Lmax=4.012 4,N=4,经计算C.I=0.004 1,随机一致性指标为R.I=0.883 9,一致性比率为C.R=C.I/R.I=0.004 6。C.R小于0.10,一级指标一致性较好,由此得到的各项权重是有意义的,同理得到二级指标中的各项权重,如表2所示。 2 建立评价集和模糊评价矩阵 不同的评价指标,对应不同的评判等级。根据产教融合效果评价标准,将校企产教融合程度划分为四个等级,V={深度融合,较深,一般,差}。进一步建立模糊评价矩阵。得到模糊评价矩阵如表3所示。 根据评价结果统计表,得到二级单指标模糊综合评价矩阵: 采用层次分析方法对不同矩阵进行综合,考察各等级子集的隶属程序,就可得到综合评价结果。 3 模糊评价结果分析 由表2中二级评价指标的权重向量组成矩阵的转置阵,W={W1,W2,W3,W4,……,Wi},最终可得到一级指标的评价结果 B1=W1・R1=(0.283 1,0.437 5,0.279 4,0),B2=W2・R2=(0.335 9,0.506 2,0.158 0,0),B3=W3・R3=(0.210 8,0.439 6,0.223 3,0),B4=W4・R4=(0.360 2,0.377 7,0.261 2,0)。 组织领导隶属度为43.75%,参与单位指标隶属度为50.62%,产教合作形式隶属度为43.96%,成果指标隶属度为37.77%。 最终综合的质量评价由公式B=W・R得出,W为评价指标权重系数组成的转置矩阵,R为糊模评价矩阵。 B=W・R=(0.311 6,0.428 1,0.231 1,0)。 按最大隶属度原则,综合分析表明联盟内产教融合的总体情况较好,其隶属度为42.81%。 4 结语 该文将模糊数学方法应用于产教融合程度的评判,针对质量评价的特点,建立评价集,体现了评价过程和评判指标的模糊性及客观性,同时基于评价结果所进行的监控必不可少,需要进行及时分析和跟进研究,并制定出改进策略和行动计划,评价结果才能实现其应有的价值。 模糊数学论文:基于模糊数学法的基建项目成本管理研究 摘要:近年来,伴随着我国基建工程突飞猛进的发展,使得人们逐渐认识到项目成本管理的重要性。目前,我国基建项目成本管理过程中仍存在着一系列的不足,其主要表现在轻质量成本控制、采购成本控制以及工艺成本控制等方面,因此,基建项目单位为缓解这一不良现状,建立起基建项目质量成本控制指标体系,并引进模糊数学法开展基建项目成本管理工作,并对基建项目质量成本做出进一步考核评估,并充分挖掘出基建项目成本管理存在的问题,有针对于性的制定相应措施,进而,不断提高基建项目成本管理,切实保证基建项目各项工作顺利开展。 关键词:基建项目;成本管理;模糊数学法;质量成本 一、模糊数学法理论研究 模糊概念最早由L.A.Zadeh提出,其将外延不分明的概念定义为模糊概念,之后,为了能够准确的表达出模糊概念,将其用数学方法刻画这些概念,以便更为全面的评价影响成本管理的各种因素。同时,基建项目单位运用模糊数学法能够将不精确的、非定量的模糊现象进行定性化分析,确保基建项目单位能够获取到准确的成本信息,有助于基建项目单位更好的进行决策。总而言之,模糊数学法自运用以来,在世界范围内引起了极大的轰动,广泛的被各大基建项目单位所采用,为推进基建项目单位的进一步发展与壮大发挥了至关重要的作用。 模糊综合评价法是在模糊数学的基础之上,实行的一种综合评价方法,模糊数学是指运用数学方法对工程项目中模糊性现象做出有效的研究。伴随着我国社会经济水平的突飞猛进发展,模糊性现象在工程项目沟通过程中越来越突出,究其原因在于客观事物的差异之间存在着中介过渡,从表面意义上讲,模糊现象是指针对于某一事件,人类尚未寻找出一种精确的分类标准对其做出明确的判断。纵观事件万物,模糊性现象比比皆是,对于工程项目而言,工程项目决策的不确定性即为模糊现象,对于工程项目中的模糊性现象,采取传统的数学方式并不能够得到妥善的解决,因此,这就需要工程项目部门结合现代日益发达的科学技术,运用科学技术的综合化以及整体化,有效的应对工程项目中的模糊决策。 模糊数学产生是新型社会下的一次伟大创举,它将数学的应用范围从精确现象扩展到模糊现象,利用人的大脑将数学和模糊特征有效的结合起来,同时,利用电子计算机技术和网络信息技术,将有效的自然语言作为算法语言直接投入到计算机程序中,进一步完善电子计算机的功能,进而,不断提高现代机器的灵活性。 现阶段,模糊数学已经作为一门新兴的数学领域,自产生起,在短短的时间内,迅速遍及到世界的各个地区,并在各国得到了广泛应用。模糊数学具体崭新的理论和独特的方法,它打破了长期以来精确数学的种种局限,实现了数学领域的一次伟大创新,目前,模糊数学在我国的需要科学领域均得到了有效的应用,即管理科学、自动控制、天气预报以及商品质量评价等,并在运用过程中取得了良好的成果。 该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。 二、质量成本控制指标体系 基建项目成本管理过程中的模糊数字法的应用离不开健全的质量成本控制指标体系,因此,基建项目应构建起健全的质量成本控制指标体系,通常情况下,基建项目单位应着手于外部故障成本、质量检查验收成本、质量预防成本以及内部故障成本四个方面构建质量成本控制指标体系。第一,外部故障成本。外部故障成本主要源于基建项目实施过程中所运用的各类生产设备,项目单位为保障这些设备的正常运行所耗费费用,即赔偿费用、维修费用、保险费以及诉讼费用等;第二,质量检查验收成本。质量检查验收成本是指基建项目完成所需原材料的验收、质量鉴定等一切相关活动所耗费的费用,即原材料检验费用、购进设备的检验费用以及工程移交费用;第三,质量预防成本。质量预防成本是指基建项目单位为防止事故的发生所采取诸多预防措施等活动所耗费的费用,即质量教育培训、质量奖励、质量控制管理费用以及质量计划工作费用等;第四,内部故障成本。内部故障成本是指基建项目单位为满足建筑的需求,对原材料进行加工所耗费的费用,即施工质量成本、建后服务成本等。 三、基建项目成本管理规划 基建项目成本管理规划是一个重要且复杂的过程,该过程直接关系到基建项目是否得以顺利运行。因此,基建项目单位在制定成本管理规划时,应以质量成本控制的内容为指导,通过建立基建项目质量成本管理责任制,为基建项目确定质量成本计划指标,以保障制定出科学合理的成本管理规划。 四、基建项目质量成本评价 建筑施工企业进行基项目建质量成本分析,目的就是找出影响质量的主要缺陷和质量管理中的薄弱环节,为降低生产成本、调整质量成本构成、寻求最佳质量水平提供依据。 1.基建项目质量成本总额分析求出本期(年度)的质量成本总额: 质量成本=预防成本十鉴定成本+内部损失成本+外部损失成本分析比较本期质量成本与上期质量成本的变化情况并可找出发展的趋势。 2.基建项目质量成本结构分析(1)预防成本占质量总成本比率=预防成本/质量总成本*100%;(2)鉴定成本占质量总成本比率=鉴定成本/质量总成本*100%;(3)内部损失成本占质量总成本比率=内部损失成本/质量总成本*100%;(4)外部损失成本占质量总成本比率二外部损失成本/质量总成本*100%. 3.基建项目质量成本和比较基数的比较分析 (1)损失成本总额与生产额比较,计算出百万元生产额损失成本百万元生产额损失成本=(内部损失成本十外部损失成本)/生产额*100%;该指标是考核企业质量经济性的重要指标,同时也是同行业可比性指标。 (2)基建项目外部损失成本与生产额比较,计算出生产收入外部损失百万元生产额外部损失=外部损失成本/生产额*100%;该指标反映了由于质量不佳而造成的外部损失占生产收入的比重,既是考核企业提供社会经济效益的一部分,又是考核企业为客户服务,以及给客户带来的损失:是同行业可比性指标。 (3)基建项目质量总成本额与生产额进行比较,计算出生产质量成本率生产质量成本率=质量总成本/生产额*100%该指标反映了生产收入支付质量成本的多少,是同行业可比性指标。 (4)基建项目损失成本与利润进行比较分析,计算百万元利润损失成本百万元利润损失成本=(内部损失成本+外部损失成本)/利润*100% 五、基建项目质量成本控制 基建项目单位开展质量成本控制应分以下几个方面进行:一是全面落实质量成本责任制。项目单位应不断强化职员的质量成本意识,确保每一位职工均能够承担起质量成本管理责任。同时,基建项目单位应健全施工项目质量成本控制制度,切实将该制度落实到位,保证充分发挥其应有的职能;二是加强图纸考核工作。基建项目施工前期,应多次考核、审计图纸,在确保图纸万无一失的情况下,开展各项工作;三是做好质量管理工作。及时发现成本管理过程中存在的问题,并及时采取相应措施,防止给予基建项目带来重大影响;四是避免过剩质量成本的额外支出。基建项目预计支出往往与实际支出有一定的差距,因此,项目单位应切实严格按照技术标准、成本管理规划等实施,将其支出控制在最低限度。 模糊数学论文:漫谈“模糊数学” 数学常以严谨、准确著称,可你听过“模糊数学”的概念吗?下面就来看一看吧。 我们学习数学的时候,精确是很重要的。 可是,生活中碰到的实际问题却又常常不会那么精确。比如两个同学站在一起。有人问:“他俩谁胖?”你可能会回答:“这个同学胖一些,那个同学瘦一些。”但是如果再问:“胖一些,胖多少?”或者问:“瘦一些,瘦多少?”这时,你就会觉得没法准确回答了。 类似这种情况还有很多。比如说,这件衣服比那件衣服颜色深些,这个人比那个人反应慢些等。平时这样说,听的人都能明白,但是如果要求说得十分精确,就很难做到了。 然而,人们又希望能够比较准确地把这类模糊的概念用数学语言描述出来。于是。美国加利福尼亚大学的洛特菲・扎德教授专门创立了一门新的学科来研究这类现象。这门学科就叫“模糊数学”。 数学家们很快就对这门新兴学科产生了兴趣。一方面,它提供了一种既有效又实用的数学方法;另一方面,数学家们在研究中逐步认识到,在“模糊数学”的理论基础上。可以制造出具有人工智能的电子计算机。它能像人一样感知和处理这类模糊的概念。 现在的电子计算机普遍采用的数学语言都是由“0”和“1”这两个数字构成的。也就是我们常说的二进制。人们在对电子计算机发出指令时,必须把指令转化成用“0”和“1”表示的形式,这样计算机才能识别,进而按照指令进行运算。 如果要求电子计算机去处理前面说到的模糊信息,这些信息又没法用简单的“无”和“有”组合、“关”和“开”组合、“非”和“是”组合来描述,电子计算机自然也就没办法了。 针对这种情况,科学家们设想,最好能设计出一种模糊计算机。用小数来表示“0”和“1”之间的数。但是,这种表示方法用一般的电子计算机是办不到的。科学家们想到了使用光计算机,因为光计算机可以根据投射进去的光的强弱而工作。这种计算机说起来简单,做出来可不容易。不过,美国电话电报公司贝尔实验室的科学家们已经在光计算机研究方面取得了进展。 你可能会认为,计算机的功能越复杂。按钮就越多,操作也就越复杂,其实不见得。比如,日本推出了一种模糊洗衣机,它有上百种组合,却只有一个按钮,所有的事情都由传感器和模糊控制器来控制。它能根据衣服的纤维质地、质量、脏污程度,自动决定使用洗涤剂的种类、用水量、洗涤时间和漂洗次数,真是方便极了。 这难道不是十分奇妙而又美好的事情吗? 模糊数学论文:基于模糊数学法评价甲基溴及其替代技术 摘要:为履行《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定,运用模糊数学综合评判法,探讨了甲基溴及其替代技术在土壤熏蒸过程中的各项因素,构建了作物产量、作物品质、病虫害防治效果、技术安全、操作过程、环境影响、应用时长和投入成本8个指标集,并划分了模糊评判集,综合评估了生姜、草莓作物甲基溴及其替代技术。生姜作物综合评估结果为甲基溴(83.61) 氯化苦(79.06) 棉隆(78.03) 威百亩(69.07),草莓作物综合评估结果为甲基溴(69.13) 氯化苦(64.60) 棉隆(56.80)。各单项指标评价结果表明,甲基溴在作物产量、作物品质、防治效果以及应用时长等4个指标上均高于各项替代技术,但由于自身毒性、对臭氧层物质消耗以及受生产管控等因素的影响,在其余指标上低于替代技术;氯化苦在作物产量、作物品质和病虫害防治效果等6项指标上均高于其他替代技术,但由于为剧毒农药,而在技术安全和操作过程2项指标上低于其余替代技术。以上结果表明,生姜作物和草莓作物主流替代技术的消毒效果并不具备甲基溴的广谱性,当前最佳替代技术为氯化苦。 关键词:甲基溴;替代技术;模糊数学综合评判法;技术评估 甲基溴是一种用途广、作用大、操作简便的高效、广谱土壤熏蒸剂,土壤穿透力强并能迅速作用于靶标生物,在农业中用于土壤消毒可防治真菌、细菌、土壤线虫、昆虫和杂草等,尚未发现对甲基溴有抗药性的有害生物[1]。甲基溴自20世纪40年代开始应用以来,一直是世界上应用最广泛的熏蒸剂。但是,甲基溴是一种显著的臭氧层消耗物[2],用于土壤消毒的甲基溴约30%~85%到达大气,成为危害人类和环境安全的污染物,终究将被其他技术所替代[3]。为履行《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定,2015年1月1日起将全面禁止甲基溴在农业行业的应用。因此,各国都在为逐步淘汰甲基溴而不断努力[4],而筛选有效甲基溴替代技术则需要对各项技术进行合理的评估[5]。 中国农业生产进入20世纪90年代以后,集约化、专业化程度迅速提高。农户为了提高收入,在高附加值经济作物种植过程中,同一种农作物常年连作,形成连作障碍,造成产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象。甲基溴防治土传病虫害效果明显而得到广泛的应用和推广[6]。自2008年以来,中国以草莓、生姜和蔬菜为目标作物,在河北和山东等项目区采用化学替代品和非化学替代等多种新技术和新产品,开展了甲基溴替代技术的研究、应用。 模糊综合评判法是以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将技术评估中不易定量的因素结合层次分析法定量化,从多个因素对被评估对象隶属等级状况进行综合性评估的方法。该方法充分体现了评价因素和评价过程的模糊性,又尽量减少个人主观臆断的弊端,比一般的评比打分方法更符合客观实际[7],在环境评价、资源调查以及农业耕地质量评价中已被广泛应用[8-11],然而在农业生产技术评估中未见报道。本研究采用模糊数学综合评判法,探讨甲基溴及其替代技术在土壤熏蒸过程中的各项因素,构建模糊数学综合评估模型,综合评估甲基溴及其替代技术,以生姜、草莓作物为评估对象,深入分析各项替代技术特征,为中国顺利淘汰甲基溴提供技术支撑。 1 材料与方法 1.1 技术评估对象 通过现场调研、专家座谈等方式,明确了中国目前主要应用在生姜、草莓两种作物上的甲基溴替代技术,即技术评估对象。其中生姜作物甲基溴替代技术主要是氯化苦、棉隆和威百亩,草莓作物甲基溴替代技术主要是氯化苦和棉隆。 1.2 选择技术评估专家 针对生姜、草莓作物甲基溴及其替代技术应用状况,综合考虑技术研究与技术应用,分别筛选技术评估专家。其中技术应用评估专家分别考虑生姜、草莓作物的甲基溴及其替代技术主要应用地区的农业部门。 1.2.1 生姜作物评估专家 生姜作物技术评估专家共选择18位。技术研究专家5位,主要来自中国农业科学院植物保护研究所、全国农业技术推广服务中心、北京市植物保护站和农业部农药检定所;技术应用专家13位,主要来自山东省烟台市、莱芜市和潍坊市。 1.2.2 草莓作物评估专家 草莓作物技术评估专家共选择15位。技术研究专家5位,主要来自中国农业科学院植物保护研究所、全国农业技术推广服务中心、北京市植物保护站和农业部农药检定所;技术应用专家10位,主要来自北京市昌平区、河北省保定市清苑县、满城县、顺平县和徐水县。 1.3 构建模糊评估指标集 对生姜、草莓作物甲基溴及其替代技术进行系统分析,形成符合技术目标评估指标集。初步拟出评估指标集之后,进一步征询甲基溴及其替代技术有关专家的意见,对指标进行筛选、修改和完善。 X={X1,X2,…X8} X为甲基溴及其替代技术指标,共有8个指标。甲基溴及其替代技术综合评估指标集及其说明如下:①作物产量指应用甲基溴或替代技术后,作物的产量情况。②作物品质指应用甲基溴或替代技术后,作物的品质情况。③病虫害防治效果指应用甲基溴或替代技术后,作物的病虫害防治效果。④技术自身安全指甲基溴或替代技术自身的危害,如氯化苦熏蒸剂具有毒性。⑤技术操作过程指应用甲基溴或替代技术操作过程的难易程度,主要包括是否需要辅助专业机械、机械复杂程度及安全性等。⑥技术环境影响指应用甲基溴或替代技术对地下水污染、空气污染以及土壤残留污染等。⑦技术应用时长指甲基溴或替代技术的应用时间长短。⑧技术投入成本指应用甲基溴或替代技术的投入成本大小。 1.4 确定评判集 每个技术评估指标对应一个模糊评判集。 V={V1,V2,…V5} V为甲基溴及其替代技术评估数值。评判等级设为优、良、中、低、差5个等级,评估数值分别对应为0.9、0.7、0.5、0.3、0.1。 1.5 建立模糊关系矩阵 评判等级模糊集确定后,请生姜、草莓作物的技术评估专家分别就甲基溴及替代技术每个指标进行评判,获得各项技术指标集(X8)的模糊评判集(V5)。其次,从生姜、草莓作物每个技术的每个评估指标,确定待评对象各等级模糊集的隶属度,进而构造模糊关系矩阵。 R=r11 r12 … r1mr21 r22 … r2m… … … …rn1 rn2 … rnm r表示待评估对象从第i个指标考虑对第j个评判等级模糊集的隶属度。 1.6 确定评估指标模糊权向量 通常状况下,每种作物每种技术的评价指标对评估目标的重要程度是不一样的,因此还需要模糊权向量。 W={W1,W2,…W8}T W为各个指标的权重。综合评估指标集确定后,采用层次分析法,确定每个指标的相对重要度,即明确各个指标的权重(表1)。 1.7 计算技术模糊综合评价结果向量 利用模糊合成算法将权向量W与模糊关系矩阵R合成计算甲基溴及其替代技术的模糊综合评价结果向量S。 由于评估专家数量以及对各项技术熟悉程度的不同,因此对各项评估结果进行概率化转换,以便对各项结果进行纵向和横向比较。综合评价结果通常是甲基溴及替代技术的综合值,即通过对多个甲基溴及替代技术的综合分值进行排序。模糊综合评价的结果为模糊向量。 2 结果与分析 2.1 模糊数学综合评判法结果 通过模糊数学综合评判法,计算得出生姜作物、草莓作物甲基溴及其替代技术的评估结果(图1)。评价结果显示,在生姜和草莓两种作物上,甲基溴的评估分值最高,分别为83.61和69.13,说明两种作物最优的土壤熏蒸剂均为甲基溴。但由于在两种作物上替代技术应用效果的不同,甲基溴技术评估分值有所差异。 在生姜作物上,甲基溴替代技术评价结果为氯化苦(79.06) 棉隆(78.03) 威百亩(69.07)。评估结果表明,氯化苦和棉隆替代技术在整体水平上要明显优于威百亩。在草莓作物上,甲基溴替代技术氯化苦(64.60)优于棉隆(56.80)。 2.2 模糊数学综合评判法指标集评估结果 从生姜和草莓作物各单项指标评估结果来看(图2),甲基溴在作物产量、病虫害防治效果以及技术应用时长等4个方面均明显优于各项替代技术,在作物品质指标上略高于替代技术。以上结果说明甲基溴能够保证作物产量、有效防治病虫害,并且土壤熏蒸时间最短,仅为2~3 d,而替代技术均在15~25 d以上,从而增加了作物的生长时间。 从技术自身安全指标来看,各项技术排序为棉隆 威百亩 甲基溴 氯化苦。主要由于氯化苦和甲基溴同属于剧毒农药,收录于《危险化学品名录(2012版)》,并且氯化苦毒性高于甲基溴,必须由专业熏蒸人员操作,而棉隆、威百亩均属于低毒土壤熏蒸剂。从技术操作过程来看,棉隆 甲基溴 威百亩 氯化苦,其中棉隆操作以撒施为主,最为简单;甲基溴为液化产品可直接熏蒸;威百亩需稀释后喷洒施用;而氯化苦操作最为复杂,但由于在不同地区间施用技术培训与推广不同而有所差异。从对环境影响来看,各项技术中甲基溴分值最低,因为甲基溴是一种臭氧层消耗物(臭氧消耗潜能为0.65),而其他土壤熏蒸剂扩散后均对环境无影响。在各项技术中,甲基溴技术投入成本指标评价低于替代技术,主要由于中国作为《蒙特利尔议定书》缔约国,按照甲基溴的限控和淘汰进程,逐年降低用于农业的甲基溴生产量,造成价格上涨,同时随着国家对替代技术的不断支持,替代技术价格保持稳定。 3 小结与讨论 本研究结果表明,目前中国生姜作物和草莓作物主流替代技术的消毒效果并不具备甲基溴的广谱性。而不同作物有不同的病虫害特点,因此,针对不同作物可能有不同的替代技术。近年来的研究发现,部分常见作物上的土壤消毒替代技术已经可以逐步替代甲基溴,并且效果良好,如异硫氰酸酯可以替代甲基溴防治番茄杂草[12]、威百亩和棉隆可以替代甲基溴防治烟草根结线虫[13]等。然而,也有一些作物甲基溴替代技术效果并不理想,本研究结果显示,无论草莓还是生姜,甲基溴都仍然是目前最有效的消毒技术。 中国是世界上生姜和草莓种植、生产最多的国家之一,长期的单一作物种植带来了一系列病虫害问题,对作物产量和品质的影响极其严重,甲基溴是防治这些作物病虫害的主要药物,但随着甲基溴的逐步淘汰,替代技术的研究也活跃起来,并形成了一些潜在有效的替代技术[14-17],但受中国相关法规和环境条件的限制,目前中国生姜可用的替代技术主要有氯化苦、棉隆和威百亩等,而草莓主要的替代技术是氯化苦和棉隆,其中氯化苦的效果仅次于甲基溴。这些替代技术还不能达到甲基溴的施用效果,主要是因为生姜和草莓种植中病虫害和杂草较多,根结线虫病、真菌病、细菌病以及莎草等混杂,而甲基溴替代品如氯化苦等虽然对真菌和细菌等引起的病害有较好效果[14],但对根结线虫所造成病害的防治效果不佳[18,19]。此外,氯化苦的施用需要专业性极强的工具,对施药人员和周围环境需要设置专门的防护措施[20];棉隆受温度限制很大,低温时消毒效果极差,在土壤中残留时间长且易导致药害[21];威百亩需要结合滴灌系统施用才能更加有效,但中国草莓和生姜种植区普遍缺少滴灌系统[22]。尽管用于生姜和草莓上的替代技术仍达不到甲基溴的施用效果,但鉴于甲基溴的环境危害,根据蒙特利尔议定书协议,中国必须在2015年1月1日淘汰甲基溴在粮食、烟草和农业行业的使用[23]。本研究表明,为达到协议要求,用氯化苦替代甲基溴是目前较为有效的手段,已有的一些研究也为这一结论提供了技术支撑[5,14]。但是,当前还应该借鉴国内蔬菜作物上效果良好的甲基溴替代技术[24-26],加强生姜和草莓作物上甲基溴替代技术的研发,为中国尽快淘汰甲基溴创造条件。 本研究针对甲基溴及其替代技术缺乏综合评估的问题,基于模糊数学综合评价方法,构建了甲基溴及其替代技术指标集,提出了甲基溴及其替代技术评估模型。应用评估模型,综合评估了生姜、草莓作物甲基溴及其替代技术,研究结果表明,目前中国生姜作物和草莓作物主流替代技术的消毒效果并不具备甲基溴的广谱性,两种作物最佳替代技术均为氯化苦,其次为棉隆和威百亩。 模糊数学论文:模糊数学理论在路基边坡稳定性的应用 【摘 要】路基边坡稳定性分析具有不确定性和模糊性,运用模糊数学理论对其进行综合分析与评价,建立模糊综合评价模型,得出模糊综合评判。最后,利用实例验证了该评价模型的实用性和正确性,符合客观实际情况。 【关键词】路基边坡;模糊数学;综合评判;评价模型 路基边坡的稳定是公路工程建设、人民生命财产的重要保证。边坡岩土体经过漫长的地质年代,在地质作用下,具有高度复杂性,使得对路基边坡稳定性的研究具有模糊性。但路基稳定性研究是公路必须的课题之一,判断边坡是否失稳,如何对其进行加固,都是以此为先决条件的因此,边坡稳定性研究是岩土工程的一个重要部分。 由于影响边坡稳定性因素具有模糊性和不确定性,且各个因素的量纲又不同并带有一定随机性,因此可分为两种分析方法:定性分析方法和定量分析方法。在此,我们采用模糊理论综合分析方法,建立模糊评判模型,考虑了各个影响边坡的随机因素,对路基边坡稳定性研究是很好的发展。 一、边坡稳定性模糊评价模型 (一)确定因素集 建立评判对象的因素集。因素集中的各元素均是评判对象的各种属性或指标,它们能综合地反映评价对象的质量,因此可以通过这些因素来评价。 (二)确定评价集 建立评判对象的评判集。评价集中的各元素均是用来评价对象的等级,能够反映对象的各种评价结果。 (三)进行单因素评判 单独以某一个影响因素来进行评判,确定评判对象对评价集元素的隶属程度,称为单因素模糊评判。设评判对象按因素集中第个因素进行评判,对评价集第个元素的隶属程度为,则单元素的评判集可表示为。 (四)构造综合评判矩阵 将因素集各因素对评价集的隶属度综合排列,构成综合评判矩阵: (五)综合评判 权重集与模糊评判矩阵的乘积可以有效地反映所有因素的综合评判,即: 权重集为n维向量,可认为是1行n列的模糊矩阵,,且满足。此权重集可由统计实验法、专家法以及层次分析法等获得,具有一定的参考价值。称为模糊综合评判集,称为模糊综合评判指标,代表了在综合考虑所有因素影响的条件下对评价的隶属度。 (六)最后评判与处理 得到模糊综合评判指标集后,需要对其进行合理的最终评判。处理评判指标的方法分别有最大隶属度法、加权平均法等。通常对于数量型的评判对象,采用加权平均法来处理评判指标。作为的模糊子集,若,先对其进行归一化处理,即,得到。 二、应用实例 本文对重庆国道某二级公路路基边坡一试验段进行实验分析,将边坡稳定等级分为五类,即非常稳定、较稳定、基本稳定、不稳定和极不稳定,影响路基边坡稳定性的因素分别有边坡土质,水的活动、边坡的几何形状和活荷载的增加,路基边坡失稳往往不是由于单因素导致的,而是由多种因素的综合作用引起的。所以,在分析边坡失稳的具体原因,不能单纯的从一个因素方面着手,应该多多考虑各个因素之间的相互影响。 (一)建立因素集 边坡土质主要是两个应影响参数,分别是内摩擦角、粘结力和土的容重,边坡的几何形状分别有坡度与高度,水的活动影响属于定性因素,我们可按一定的准则对定性变量进行数量化处理,例如将水的活动影响程度分为五个等级:无(100分)、较小(80分)、一般(50分)、较强(30分)、很强(10)。 (二)建立权重集 根据实际边坡情况和专家的意见,得到各个因素的权重,从而建立权重集 (三)建立评价集 (四)模糊综合评判矩阵 单独从某一个因素对边坡稳定性进行评判,得到每个因素对评价集中各个离散值的隶属度,各因素评判集为: (五) 综合评判 由可得, 再通过最大隶属度原则,可知边坡处于较稳定状态。 三、结束语 边坡稳定的影响因素较多,且具有不确定性和模糊性,而且有的影响因素具有多层次性,在模糊综合评判中,通常采用多级多层次模糊结构模型。权重是反映了各个因素在决策中对评判对象的影响程度,直接影响决策的结果。目前权重是凭经验得到的,往往带有较重的主观性,甚至会导致失真。因此,层次分析法的引入,为解决权重引起的问题提供了一个有效路径。边坡岩土特性的复杂性决定人们对其认识的模糊性,从确定到不确定,从随机到模糊,这是边坡稳定性研究发展的必经之路。
在现代化的制造行业的发展过程中,模具的作用非常关键,可以说其就是实现标准化生产的基础。它可以直接确定产品形状,让其自身结构和外观保证标准,然而如果所采用的工艺手法不一样,则需要更换模具类型,举例来说,在采用压制工艺的过程中,需要确保其具备较强的抗变形能力,同时要保证模具的质量,在生产过程中不会轻易发生形变,其实这一切都离不开可靠的机械制造技术的支持。 1材料加工成型技术 一直以来,在模具加工过程中,直接加工技术的应用是最为广泛的,其应用优势也非常明显:首先,其有助于减少材料之间的衔接,这对于保证模具质量起到的作用非常关键;其次,材料也可以因此具有更高的稳定性。举例来说,采用压制法制造的模具会拥有更为稳定的结构,进而有更好的耐压和抗热等物理性能,在多年应用过程中,和非成型技术相比,其体现出了较强的优势。最后,这种生产方式也具有很强的可塑性,可以直接形成所需要的形状。但是这项技术的应用也需要一定的前提条件,就我国现在的情况来看,仍然需要首先完成材料配比,才能开始加工,其实也代表了我们无法采用散料来进行加工。 2加工材料技术成型的应用 现在很多现代化的企业在发展过程中,也开始认识到技术的重要性,但是在技术的发展方向上还仍然不是非常明确,可以说不得要领。就技术层面上来看,并非所有的技术发展都符合于现阶段企业发展的实际需要。现在很多技术的提升难度很大、成本相当高昂,在这种情况下,提高技术水平反而会成为企业的负担,这就需要我们对现阶段的发展情况以及实际需求有一个明确的认识。现在在我国的制造行业发展中,技术成型成为了一个热门话题,其概念是经由自由化调节技术来优化现有的生产模式。总结起来,企业应采用更完善的生产规程来进行生产,但是其对灵活性有着更高的要求,而太过死板的生产方式无疑会限制该技术的应用,对部分参数进行自由调整,从而提高生产效率。另外,就加工材料的发展趋势来看,其仍然需要一定程度的完善,作为一个企业来看,其首要目的在于获取经济收益,所以更加关注市场需要,所以总结起来,企业在自身发展的同时,要及时把握市场发展的脉络,考虑时代的进程。 3非金属材料的加工以及模具加工工艺 近年来,很多非金属材料也得到了广泛的应用。其具有以下几点优势:第一,其虽然在抗压性以及抗热性上存在劣势,但是材料的成本远低于金属;第二,非金属材料制作成本较低,并不需要采取过于复杂的制作工艺实现;第三,非金属材料能够避免导电的发生,故而适合一些特殊生产环境。然而,非金属材料虽然有时明显,仍旧存在着一些问题,以下具体来看:首先,非金属材料制作较为复杂。较比于金属材料来看,非金属材料需要复杂的元素构成。因此,除了多项工艺的衔接外,还需要完整的处理系统,以保证元件能够得到正常使用。举例来看,注射成型技术是目前广泛使用的手段,具备良好的液态材料处理能力,并使材料整体发生良好的转变。而该技术的处理方式便十分复杂,必须配比结构稳定液态材料,再采取加热技术,将材料控制在稳定温度区间上,再以注射形式,改变现有材料的结构。之后需要添加一些制剂,根据材料的特性,可以选择放入加速凝结或延缓凝结的制剂。待材料完全冷却后,获取所要使用的元件。事实上,该方式与非金属材料模具的制作工艺相同。由此也可证明非金属材料处理的复杂性。其次,物理挤压处理方法。一些原材料由于熔点过高,或多材料熔点差异等问题,难以采用热熔方法处理。故而,对于一些特殊材料会选择物理挤压的方式。但是并不是每种材料韧性,都能够承受物理挤压。物理形式虽然可以作为辅助手段,但局限性颇大。最后,基于上述两种形式实现材料操作。液体和挤压的方式,都存在着局限性。因此,可以采用两种方式结合,例如对液体实现加压冷却,如此便无需考虑材料的韧性问题。 4结论 科学技术水平的提高,模具生产技术越来越规范,材料技术和控制工程也将越来越先进,然而目前相关领域存在的缺陷,也会给相关产业的发展造成一些阻碍,这也已经成为了未来一段时间内工业发展的重点。
玻璃材料在建筑中的应用:建筑设计中玻璃材料的美学价值 一、建筑设计中玻璃材料的性能类别 1.节能性能和建筑结构性能 现代建筑首先要满足环保节能的这一前提,从而进行建筑的设计与施工,这就要求建筑中玻璃材料要具有很好的节能环保效果,不管是吸热、吸音、防紫外线,还是保温、防尘等都得到了解决,玻璃作为建筑与外部环境沟通、结合的缓冲,使空间紧密的与外部环境相联系,融为一体,表达出自然的生长理念。建筑中承担结构的不再是传统的实墙体,各种多样的材料打破了砖墙、混凝土墙的单一性,使得建筑结构、整体丰富多样。而玻璃作为可以充当结构墙用于现代建筑设计中得到广泛的应用,如:幕墙玻璃、玻璃砖、U型玻璃等。各种玻璃幕墙、空间隔断都大量使用玻璃材料作为主要建筑结构。 2.其他性能 玻璃材料种类繁多,各种功能的需求使得玻璃的用途也多样化,专业性能更强。装饰面玻璃、磨砂玻璃、马赛克玻璃砖等装饰性,防辐射玻璃、反光玻璃等实用性,都为建筑设计提供了无限的空间,不再受到材料性能的拘束,自此提高了建筑设计的深度。玻璃材料因可塑性强,造型可变幻性高的优点,可以做到各种复杂的形态,大大满足了设计的需求,玻璃从透明、半透明、不透明的色彩区分,为各种功能的划分提供了形式的不同,稳定的化学成分,良好的性能,满足了不同建筑的需要。 二、建筑设计中玻璃材料的美学价值 1.玻璃材料的质感美 各种建筑材料都有其特有的品质特征,以此来满足建筑多元素的需求。玻璃材料作为其中特殊的材料之一,有其独特的质感,光滑的外表、多变的形体、纯净的透明度等都表现出玻璃材料的固有特性。玻璃以实中有虚、虚中藏实的特性,形成显明的虚实对比。各种艺术设计手法运用于玻璃的造型设计,使其达到点、线、面的高度统一相互结合,造型艺术千姿百态,丰富了玻璃造型语言,表达了玻璃材料的多变性、灵活性特点。 2.玻璃材料的意象美 中国传统思想就有纯净、洁白这种思潮的向往。北宋周敦颐《爱莲说》中的“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖。”正是表达了莲花这种高尚品质,虽然莲花出自污泥之中,但从不沾染其中的污浊,而在清水里洗涤过,而不显得妖媚。反应了古人的朴素人文情怀,这种高风亮节不被世俗所染,不被周围的环境所动容,凸显出古人的质朴情怀。意像又可称之为表象,不直观存在于事物,而是通过事物的内在品质反应出来的特有表象性,传递出来的信息也具有独特的感性特征,让人思绪万千、浮想翩翩。而玻璃材料正是反应出这种纯净、通透的情感,给人以明净、纯洁的心理感受。 3.玻璃材料的实用美 玻璃材料的通透性也产生了特有的光影美,光的折射、反射在玻璃上,呈现出美轮美奂的光影变幻,一些娱乐场所的灯光变幻都是用特殊的玻璃材料作为依靠之一到达的美学效果。光影本身就是一种特有的互动互补形式,而玻璃材料通过光影的运动产生了一种虚幻朦胧的空间形态,创造出它特有的形体,在光的照耀下,玻璃材料通过一些物理反应产生出奇妙的光学效果,给人一种纯粹的美学享受,不仅赋予了玻璃生命力,而且使玻璃形态在空间环境中得到充实,运用流动的旋律谱写着自然间的和谐。建筑设计中玻璃材料运用美学法则表现出它的美学特性,玻璃幕墙、玻璃窗、玻璃砖、玻璃灯片等,甚至涉及到其他领域的运用,它们都反映了玻璃材料的价值所在以及美学需求。玻璃材料是“实实在在”的美学,而不像艺术品那种纯欣赏性的美学。玻璃是以实用性为前提,在此基础上体现它材料质感的美,实用性与美学性又是相互依存,共同存在的,玻璃材料作为建筑设计中的重要组成部分,让现代建筑设计发挥到了新的高度。 三、结语 建筑在当今这个大发展的时代,人们对建筑的要求越来越高,不仅仅满足遮风避雨、保温、节能等这种基本的生活需求,更多要求建筑的标新立异,现代建筑的表象性和象征性,建筑代表这时代的发展,表达了设计师对现代社会文明发展的启迪和多元素文明的相互融合。玻璃材料作为现代建筑设计中重要的建筑材料之一,被越来越多的建筑师们所青睐,成为建筑设计的主要表现方式之一,在建筑的各个领域都体现出玻璃材料的重要性,随着科技的发展玻璃材料的性能种类满足了建筑中的不同需求,高强度、保温、隔音、造型可变性等玻璃材料的质地也为建筑的不同需要提供了保障。相信在未来的建筑设计中玻璃材料还会不断的更新、提高自身的一些不足,为现代建筑设计谱写更为辉煌的历史。 作者:佘庭 单位:武汉理工大学艺术与设计学院 玻璃材料在建筑中的应用:玻璃材料在建筑空间中的运用 摘要:玻璃是人们十分熟悉的建筑装饰装修材料,也是人类最早发明的人造材料之一,其具有良好的装饰性、耐久性、透明透光性。随着加工业与制造业技术的进步,玻璃材料在建筑空间中获得了更加普遍的应用。文章将探讨玻璃材料的特性,以及玻璃材料怎样在建筑空间中展示其多样的表现能力和在建筑设计行业的发展前景等问题。 关键词:玻璃材料;建筑空间;玻璃特性 引言 由于中国整体设计行业起步比较晚,所以玻璃材料在建筑空间中的运用虽然融合了地方文化,但大多数的理论是和实践还是从西方等国家借鉴而来的。其中以西方的欧美、东方的日本为典型。马克•库森斯似(MarkCousins)的《二十世纪玻璃》,论述了玻璃材料在形状、质地、颜色、制作工艺等方面的革新与发展;斯蒂芬•耐普《玻璃装饰艺术》从艺术设计的视角阐述着玻璃艺术的美使得玻璃材料成为室内装饰的主流。国内邬烈炎的《现代玻璃艺术》论述了玻璃材料的特点、形状、制造工艺、装饰性等,解说了玻璃材料作为装饰品所展现的艺术美,与空间结构融洽融合;王振宇《玻璃与现代建筑》讲述了玻璃材料的艺术美融入建筑空间所体现的玻璃材料所特有的美学特点;为本文提供了一定的借鉴。 一、玻璃材料的发展史和特性 (一)玻璃材料的发展史:玻璃材料被发现并应用于制造要追溯到4000年前,古埃及人在制作简易的玻璃器具和玻璃装饰用品时,因为生产力水平和生产加工技术的有限性,玻璃材料仅被用于制作室内装饰品和首饰用品,没有办法适用于建筑设计中。人们发现玻璃材料的透光性是在古罗马帝国时代,于是将玻璃材料用在了建筑结构中的采光部分,取代了大理石和石膏材料在建筑设计中的运用。玻璃材料最开始出现在建筑空间中是用来做成玻璃墙壁的。春秋战国时期,生产方式是压铸工艺,外观上来看就相当于现在的普通平板玻璃材料。由于我国在建筑方面和加工制造技术方面与西方国家存在着较大差异,导致玻璃材料没有被加以重用。建筑用玻璃大多来自国外,仅供皇家宫殿的窗栅使用。直到北魏时期,交通的便利促进了西方国家与中国的文化交流,先进的玻璃制造技术逐步引入中国,并在明清逐步开始生产玻璃材料,但仅应用于建筑物墙体的小格结构窗格栅上,尺寸小且操作不便,因此应用甚少。随后玻璃材料还经历了彩绘玻璃窗时代、生铁时代、框架时代、玻璃幕墙时代等历史的变迁。(二)玻璃材料的特殊性质:玻璃材料的透光性。在建筑设计应用中这一特性非常重要,自然光通过玻璃材料穿透到建筑物的内部,使得建筑内部空间明亮而柔和。康巴斯尔曾说过建筑就是“把各种建筑材料在光线下进行精巧的、恰当的、宏伟的组合”。因为有了自然光线的多样变化,所以才有了丰富多彩的建筑物,自然光会随着时间发生变化,改变建筑物的视觉造型,多样的建筑材料则成了自然光的收集器,自然的光线使建筑的材料和结构充满生机和活力。在建筑设计中玻璃材料与自然光线是不可分割的组合关系,自然光线在传播的过程中,有一部分光线穿透玻璃,剩下一部分被反射出去。自然光线的强度和方向性可以展现出玻璃材料的质感,同时玻璃材料的颜色和质感也会通过自然光的反射和透射发生变化。高度透明是玻璃材料的又一特性,纯净无瑕的透明视觉意象,给人一种洁净、细致、剔透的美感。透明的玻璃材料表现力丰富多样,可以进行任何比拟,构成了其他材料所无法效仿的格调和氛围。玻璃材料不同于以往的传统材料,给人的视觉感受也不同,玻璃材料的透明性使得其具有丰富的表现空间,使得观赏者好像置身在一个飘浮于不确定,仿若置于虚空中的构成感受。由于玻璃材料的透明性能够提供清晰的和无阻碍的视线,使得人们可以从建筑外部看到建筑内部的装饰、结构、以及空间布局,而且建筑物以外的美景也能被带到空间的内部,使得室内和室外的建筑物本身的结构和周围环境可以完美融合(如图2)。透明玻璃运用在建筑空间中不但可以减少视觉上的层次感和建筑物中的封闭感,给人带来一种剔透、洁净和自由、开放的视觉体验,玻璃材料的透明性具备流动性和超感官的秩序性,能赋予玻璃建筑物艺术的美感和活力。玻璃材料的折射性,可以通过玻璃材料的表面折射自然光,将自然光线折射到其他地方。不同材料折射的光线和颜色是不一样的,而且色彩与色彩之间有映射关系,这也将影响到我们在挑选建筑材料时,建筑材料质地、纹理的不同,给人的视觉体验也将不同。由于玻璃材料具有折射性这个特点,一旦光线透射到建筑物的玻璃上,就会产生大量的光学现象,建筑空间将会产生不同的色彩以及光影变化,使得空间色彩斑斓给人不一样的空间氛围感受。 二、玻璃材料在建筑空间中的运用 (一)玻璃材料与空间划分:玻璃材料的折射性能可以利用光线改造空间,使建筑空间的层次感更加丰富,并且可以划分空间格局,但并不影响室内空间视线的连续性,将玻璃材料用来分隔空间,使得空间更具有层次感,还可以构成隐匿的小空间,如此既不破坏原有的空间完整性,又可以丰富空间层次感。例如,在建筑空间中用立体玻璃来构成一个小空间,这种方式使单一的建筑空间衍生出了一个子空间,再通过玻璃材料的通透感,使得大空间和小空间完美统一,这样既不破坏母空间,又丰富了建筑空间的层次感(如图1)。这种利用光线改造空间的方式适用于透光性较强的玻璃,如透明玻璃、磨砂玻璃等。(二)玻璃材料与装饰效果:玻璃材料的表面装饰技术有很多种类型,装饰技术的差异,制作出来的装饰玻璃会存在各式的特点,有的色彩强烈、形状奇特,似一张张富有想象力的画作;还有的镶钻贴金银像色彩灵动的水彩画,展现虚幻、朦胧、光与影相互交织的质感;有的则色彩凝练好似优雅、含蓄的油画;为了满足不同风格的建筑空间对玻璃材料的不同需求,工匠们利用多样的装饰技术制作出变幻多姿的装饰玻璃,以供建筑设计者选择和使用。由于装饰玻璃的造型加工工艺多样化,不同的造型特点,在光的作用下展现出不同的艺术风格,如传统、现代、复古、时尚等多种风格。如教堂的彩绘玻璃窗,通过阳光的照射,使得整个教堂里面色彩斑斓,让教堂看起来就像沐浴在神奇的仙境里一样(如图2)。 三、玻璃材料的表现力分析 (一)玻璃材料的光与影效果:光与影本身就是一种特殊的相互作用模式,光与影相辅相成,缺一不可,光在产生影的同时,影同样也在反射着光。玻璃材料可以通过其独特的光传输性能和折射性能,来借用光与影所产生的效果来影响和装饰建筑物的内部空间和外部构造,由此达到其他建筑材料所不具备的特殊视觉体验。玻璃材料在外界自然光线的反射下,不仅可以照亮建筑物的内部空间,还可以通过光线和阴影表现出独特的空间氛围。所以许多建筑设计师利用玻璃材料的自然光传输作用和阻隔效应,所产生的丰富多彩的光影效果来营造建筑空间的氛围,建筑设计师们大胆而精心的设计,使得不同的自然光线透过玻璃材料在墙壁内部、地板上投射出各种丰富而独特的光影效果,从而形成了建筑空间内的奇特氛围。(二)玻璃材料的色彩效果:S.E.拉斯姆森曾经说过“色彩的应用不仅仅只是保护建筑材料,强调结构和质地效果,而且还要使壮观的建筑构图更加清晰,以表达一系列房间之间的内在联系”。就好比深色系的混凝土建筑物会带给人们坚实而稳定的视觉感受一样,色彩也是建筑设计中展示玻璃材质魅力的重要表现手法之一。透明的玻璃材料通过自然光线的照射,会呈现出五颜六色、色彩缤纷的面貌,折射在建筑物或者建筑空间中,使得建筑空间中色彩纷呈。还有一种有色玻璃材料是通过在制作时上色、镀膜以彩绘等工艺手法制得的,因烧制时温度的不同会呈现出不同的,千变万化的色彩表现。另外,在生产过程中玻璃材料透明度的差异取决于制作过程中添加化学元素分量的多少,才使玻璃材料拥有绚丽多彩的视觉体验。玻璃材料的颜色千变万化,应有尽有,彩色玻璃材料的色彩差异决定了它们的特点差异,建筑设计中设计师采用的玻璃材料的颜色不同,观赏者在观赏时也会有不同的感受。(三)玻璃材料的肌理效果:玻璃材料的肌理效果,是将熔融状态下的玻璃液体急速冷却再用带有图案的模具压制而成。这种玻璃材料表面上的图案高低不一,入射光线会产生漫反射,使得玻璃材料可以投射光线,但是不能透过它看事物,所以外界无法通过玻璃看到空间内部,并且从外射入的光线还可以使得空间内部光线柔和。这种有图案玻璃材料可以用在建筑物内部的隔板部分、浴室里的玻璃门窗等需要阻挡视线的部位。刻花玻璃材料表面上的图案就好像雕刻上去的一样,图案的立体感较强,这种刻花玻璃应用在建筑空间中,经过灯光的照射,显得格外好看,刻花玻璃材料同样也具有透光不透明的性,可以用在建筑空间内作为装饰屏风使用。 四、玻璃材料与其他材料的综合运用 (一)玻璃材料与竹木材料:玻璃材料与竹木材料的组合,形成了一种既协调统一又相互完善的视觉体验,这种组合可以展示出建筑物结构的艺术美感,竹木材料的线条美感在透明的玻璃材质下完美展现。竹木材料具有的地域性、传统性以及历史文脉感等特性,与轻盈又通透的玻璃材料相结合会带给竹、木建筑更为时尚、现代的新元素,形成良好的时间与空间的过渡衔接。例如:昆山悦丰岛有机农场系列——采摘亭,笔直的竹木材料与玻璃材料的幕墙相结合,使建筑物如薄纱般半透明似有似无,建筑物外面的景物和远方的天际线在其后方若隐若现。由玻璃材料构成的门完全敞开时,将会最大限度地将建筑的内部空间与农场的自然气息相互融合,四周的景物也会和建筑物相互衬托,就好像建筑物与自然景色融为了一体。(二)玻璃材料与砖石材料:无论是在国内还是国外砖石材料都是最常用的建筑材料,而且砖石建筑有着非常悠久的历史,沉重深暗的砖石材料与轻盈虚幻的玻璃材料形成鲜明的对比,可以看作是传统与现代的结合、古老与时尚的结合。砖石材料与玻璃材料的组合可以削弱玻璃材料的孤冷与高傲,这两种建筑材料的结合产生强烈的矛盾体,冲击着人们的视觉感官,使人们对建筑物留下深刻印象。例如:Notariaat的住宅,一所位于比利时农业区的住宅,建筑以一个粗砖体块的形态展现在大自然环境中,给人们一种中立的态度。设计师将巨大的玻璃盒子与红砖砌的建筑物相结合,玻璃嵌入砖石完美而和谐,建筑物最大程度地争取与自然景观的交流,整个建筑物与周身的自然景物融为一体,相互衬托,就像一副美丽的风景画,如此安静、和谐。结论文章概括了玻璃材料的发展史和特殊性质,归纳了玻璃材料的艺术美特点和在设计运用中的特点。进而分析了建筑空间中玻璃材料的应用表现能力、设计特点,探究了建筑空间中的玻璃材料在运用特点,分析了玻璃材料在不同的建筑空间中的颜色、形状、视觉三种元素的不同要求。最后,解析了玻璃材料与竹木、砖石组合在一起所独有的建筑语言表现力。玻璃材料因其色彩多样、质感通透、又具有时尚感使得其成为了现代建筑材料的主角,而且玻璃材料还具有环保、节能、可循环利等特点,使得玻璃材料的发展前景可观。在建筑中玻璃材料被赋予创造力,建筑设计师们只有了解玻璃材料的特殊性,才能合理而创造性地将其应用于建筑空间中,才能发挥丰富的想象力,以满足人们的审美需求。 作者:薛宁 韩玉婷 单位:南京信息工程大学传媒与艺术学院 玻璃材料在建筑中的应用:废玻璃建筑材料研究 1废弃玻璃在建筑材料中应用 1.1废弃玻璃在混凝土应用 玻璃混凝土指在沥青或水泥混凝土中将破碎的废玻璃替代部分集料而成的混凝土。混凝土是全球消耗最大的建筑材料,广泛用于桥梁、建筑、道路等行业。废玻璃代替部分集料不仅使废弃资源得到最大化利用,而且使工程造价大大降低,大约节约20%~30%的费用。因此将废玻璃用于建筑材料中是最直接且最高效的回收利用废玻璃的方法。玻璃具有很高的硅含量和非晶特性,是一种非常有前景的胶凝材料。许多研究者已经将废玻璃掺入于水泥和混凝土中,如作为生产硅酸盐水泥的骨料,或作为惰性填料代替部分硅酸盐水泥。刘光焰等人研究表明经过破碎的废玻璃具有天然砂的物理性能,将碎玻璃掺入混凝土中代替部分天然沙,当取代率在25%以下时混凝土强度与未掺废玻璃水泥混凝抗压强度相当。查晓雄等人将废玻璃直接应用到钢管混凝土构件中,研究结果表明,玻璃混凝土中碱-硅酸膨胀反应对于钢管混凝土的承载能力的提高具有显著作用,废玻璃能取代混凝土中的粗细骨料将其应用于钢管混凝土是可行的。但是,据已有的研究表明玻璃中含有大量的碱和活性SiO2。废弃玻璃作为玻璃骨料应用到混凝土中,会发生碱—硅酸反应,大多数都会引起碱—硅酸膨胀危害,影响混凝土强度。据国内外文献报道。当玻璃骨料粒径小于某一值时,可以有效减轻碱—硅酸反应。据报道,钠钙玻璃粒径小于300μm时,可以安全地掺入混凝土中。大尺寸的玻璃骨料容易触发碱—硅酸反应而在混凝土中产生微裂纹。因此,将废弃玻璃破碎成玻璃粉后掺入混凝土中,不仅可以减少水泥用量,还可以有效地减轻碱—硅酸反应。玻璃是无定型的非晶态材料,含有大量的活性SiO2,经破碎磨细到一定程度时,会表现出一定的火山灰活性。NathanSchwarz等人指出,玻璃粉火山灰活性比粉煤灰活性高,并且掺有玻璃粉的混凝土试件抗压强度较掺粉煤灰试件抗压强度高。王丹等人认为掺有废玻璃微粉混凝土电导率以及对应混凝土内部水泥水化程度比掺粉煤灰混凝土高,可通过玻璃粉的火山灰活性作用改善混凝土微观结构,提高对应混凝土力学性能。在美国、欧盟、日本和我国台湾地区对废玻璃应用于沥青混合料进行了相关研究,并将取得成果应用于路面工程中,大大减少了对天然砂石的开采。我国学者陈风晨、路贺伟、李烽等人认为废玻璃在沥青混合料应用的关键问题在于改善玻璃与沥青的粘附性,研究表明掺加一定比例的废玻璃的沥青混合料试件的马歇尔稳定度、抗车辙能力和抗滑性略有降低;随着废玻璃用量的增加,沥青层表面的反光性增加。玻璃沥青混合料的配合比设计、试验验证和摊铺使用的设备和方法等与普通沥青混合料是一致的。因为玻璃碎片的较好的热传导性,玻璃沥青混合料到达摊铺现场的温度比普通沥青混合料低。 1.2废玻璃代替骨料在新型墙体材料中应用 随着社会发展,我国开始实行墙体改革政策,以实现保护土地、节约能源的目的。以粉煤灰、煤矸石、石粉、炉渣、竹炭等为主要原料的新型墙体材料纷纷涌现。使得工业固体废弃物得到了最大化利用,自然环境得到有效保护。与此同时,以废弃玻璃为原材料生产墙体材料也引起了科研工作者的广泛兴趣。在美国,大量的玻璃废弃物应用在建筑工业中,如将废玻璃代替砖的粘土组分作为助熔剂。研究表明,利用玻璃作为助熔剂时,可降低砖的烧成温度,增加砖的强度,同时减少化石能源的消耗,增加砖产量50%[19]。在日本,研究者将不同比例的碎玻璃与粘土混合,研究发现当5%~10%碎玻璃粉与粘土混合时,粘土砖的强度和耐污性得到提升。在欧盟,废玻璃经破碎后掺入一定量的添加剂,然后经压模、成型和焙烧制成饰面砖,该砖具有良好的抗化学侵蚀和耐磨性能。在我国,部分建筑面砖以废弃玻璃为主要原材料,再掺入一定量的可塑性粘土均匀混合,然后经过成型、烧结等工艺制备建筑面砖。这不仅降低了建筑面砖的生产成本,也提高了废弃玻璃的利用率。李刚等人利用粉煤灰和废玻璃粉制备新型墙体材料。试验结果表明,当粉煤灰和废玻璃粉掺量达到一定值时,新型墙体材料强度达到烧结空心砖、普通混凝土小型空心砌块、煤渣砖MU7.5的强度标准等级,而密度则降低近1/2,产品具有较小的吸水性。 1.3用废玻璃烧结制作马赛克等建筑装饰材料 采用废玻璃烧结制作玻璃马赛克的主要工艺流程是将回收的废玻璃破碎成粉末,将其与一定量的着色剂和粘合剂混合均匀后送入高温窑炉中使其熔化为玻璃液,玻璃液经压延机压制成一定形状的玻璃块,最后将玻璃块退火处理。美国废玻璃回收率达70%以上,其中有一部分用于生产五颜六色的装饰材料。其主要的生产流程是将废玻璃破碎成1mm左右的玻璃粉,再掺入一定量的有机颜料,经高温窑炉熔融后冷却制成一定的形状,然后将坯体放入加热炉中进行加热即可制成。 1.4废玻璃在生产泡沫玻璃中应用 泡沫玻璃是指玻璃体内充满无数开口或闭口气泡的一种玻璃材料,该种玻璃气孔直径大约0.5~5mm,具有良好的隔热、吸声、难燃等特点,是一种优良的低温超低温保冷、隔热和隔音材料。在美国和欧洲等国将废玻璃作为制备泡沫玻璃的主要原材料,其主要的生产流程是将废玻璃破碎成玻璃粉,再添加少量的发泡剂和一些化工原料混合均匀,然后将其装入模子放入高温炉内加热,在发泡剂作用下形成泡沫玻璃,经过出炉、脱模、退火、铸成一定尺寸的制品。李月明和孙永泰等人利用回收的废旧平板玻璃和瓶罐玻璃,选择合适的发泡剂和其它的添加剂制得具有容重低,抗压强度大的泡沫玻璃,降低了泡沫玻璃的生产成本,保护环境,变废为宝,具有广泛的经济效益和社会效益。此外,废弃玻璃还可用于制造玻璃微珠、引爆弹药所需的摩擦器、金属铸造业的润滑剂、瓷器业的焊剂、污水管、及机械设备覆盖层等方面。 2结语 综上所述,将废弃玻璃用于混凝土、墙材、建筑装饰材料和泡沫玻璃等建筑材料中是很好的固体废弃物综合利用办法。尤其是在当今能源紧缺的时代,利用废玻璃生产建筑材料不仅降低了建筑材料的生产成本,保护环境,变废为宝,具有广泛的经济效益和社会效益。 作者:陆瑾 单位:中国建材国际工程集团有限公司 玻璃材料在建筑中的应用:论建筑装饰中玻璃材料的种类和应用前景 摘 要:在装饰材料迅速发展的今天,玻璃由传统观念中用于采光、隔断,在 装饰用途上仅仅是辅助材料向着控制光线、调节热量、节约能量、控制噪声、降 低建筑自重、改善建筑环境、提高建筑艺术等多功能方向发展,许多新型玻璃的 功能极其优异,已经发展到了一个前所未有的高度,替代了许多其他的材质和元素。 关键词:装饰材料;应用;新型玻璃 一、 玻璃的分类 1、平板玻璃 平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品, 也称白片玻璃或净片玻璃。普通平板玻璃在室内装饰领域主要用于装饰品陈列、家具构造、门窗等 部位,起到透光、挡风、保温的作用。平板玻璃要求五色,并具有良好 的透明度。 2、磨砂玻璃 磨砂玻璃俗称毛玻璃、暗玻璃,是在平板玻璃的基础上加工而成的,一般使用机械喷砂或者手工碾磨,也可使用氟酸溶蚀的等方法。 磨砂玻璃粗糙的表面使光线发生漫反射, 只能透过一部分光线而不能透视, 透过的光线柔和不刺眼,常用于需要隐蔽的浴室、卫生间、办公室的门窗 和隔断。也可用于黑板和装饰灯罩。 3、压花玻璃 压花玻璃又称为花纹玻璃或滚花玻璃,是将平板玻璃经过压花、喷砂、或 者刻花处理后制成的,根据加工方法的不同可分为:压花玻璃、喷砂玻璃 和刻花玻璃三种。 压花玻璃在性能上与磨砂玻璃很相似,尤其 是喷砂玻璃,就是将磨砂改为 喷砂,处理后的雾面效果具有朦胧美感,在空间中界定而不封闭的区域使 用最为适宜,如餐厅与客厅之间的屏风,卫生间中的淋浴房等,在室内外 分割的部分应该加上边框保护,压花面一般向内,可以减少花纹缝隙中的 污染,便于清洁。 4、雕花玻璃 雕花玻璃又称为雕刻玻璃,是在普通平板玻璃上,用机械或化学方法雕 刻出图案或花纹的玻璃,雕花玻璃透光不透明,有立体感,层次分明, 效果高雅。 雕花玻璃一般用于宾馆、酒店大堂的门窗和背景墙装饰,可以配合喷砂 效果来处理,图形、图案丰富。而在家居装饰中,雕花玻璃就很有品位使用说明用于小面积画框、相框等陈设品装裱 用于有框玻璃门窗、小面积装饰造型 用于家具柜体具有承重要求的玻璃隔板,无框玻璃门窗 用于室内小面积玻璃墙面隔断,无框玻璃门窗、楼梯栏板 用于室内外大面积玻璃墙面隔断,落地无框玻璃门窗 用于室内外防爆、防火、抗压等特殊构造。 5、钢化玻璃 又称强化玻璃,是平板玻璃的二次加工产品:物理钢化玻璃的加工过程 是将普通退火玻璃先切割成要求的尺寸后,加热至软化点,再快速均匀 的冷却就制成钢化玻璃。 钢化玻璃的用途很多,主要用于玻璃幕墙,无框玻璃门窗,弧形玻璃家 具等方面。 6、夹层玻璃 夹层玻璃是一种安全玻璃,它是在两片或多片平板玻璃之间,嵌夹透明 塑料薄片,再经过热压黏合而成的平面或弯曲的复合玻璃制品。夹层玻 璃安全性能好,破碎时玻璃碎片不零落飞散,只能产生辐射状裂纹,不 至于伤人。 抗冲击强度由于普通平板玻璃, 防范性好, 并有耐光、 耐湿、 耐寒、隔音等功能。 夹层玻璃多用于与室外接壤的门窗、幕墙,起到隔音、保温的作用,也 可以用在有防爆,防弹要求的场合。 7、中空玻璃 中空玻璃是由两片或多片平板玻璃构成,用边框隔开,四周用胶接、焊 接或熔接的方式密封,中间充入干燥空气或其他惰性气体。为防止空气结露,边框内常放置干燥剂。空气层的厚度为 6-12mm,可获得较好的 隔热保温效果。 主要用于需要采光但又要求隔热保温、隔音、无结露的门窗和幕墙等, 可明显减低冬季和夏季的采暖和制冷费用。 二、 在建筑装饰中的应用与前景 装饰玻璃与一般玻璃的不同处在于它经过特殊加工后,将绘画或雕刻、色彩 灯光融为一体,在光的投射下辉映出图案的各种形态,逼真的造型和自然色彩,充分体现了当今室内装饰引进自然,追求返朴归真,塑造空间灵性的主题。 随着科学技术的不断发展,各种各样的装饰玻璃相继进入市场,满足了人们对生活的质的追求。 1.玻璃幕墙装饰于高层建筑物的外表,覆盖建筑物的表面,看上去好像罩在建筑物外表的一层薄帷。特别是应用热反射镀膜玻璃,将建筑物周围的景物,蓝 天、白云等自然现象,都映衬到建筑物的表面,从而 使建筑物的外表情景交融,层层交错,玻璃幕墙也从 当初的采光、保温、防风雨等较为单纯的功能,变为多功能的装饰 2.玻璃家具 玻璃家具以其典雅、冷艳、脱俗而进入寻常百姓家,现代风格的玻璃家具,轻 巧、可人,极具浪漫气息,若与居室气氛浑然一体,更显得色彩绚丽,满室生辉。 现代新型玻璃家具视觉通透、明亮,且占地面积小。玻璃装饰家具不同于其他家具, 它的主材是由高硬度的钢化玻璃和金属框架构成,玻璃的透明度高出普通玻璃 4-5 倍。 玻璃经钢化处理后,具有较高的硬度和耐高温特性。3.镶嵌玻璃几乎所有的工艺都是用手工完成,这使镶嵌玻璃总是具 有一种特殊的精致奢华之美。钢筋铁骨的内芯,里外两 层的钢化玻璃,又使它异常坚固安全,三层的结构也令 镶嵌玻璃在隔音,隔热方面表现不凡。 4.浮雕玻璃 浮雕玻璃是雕刻艺术在玻璃上的生动表现,凸凹有致的质感,是它的最大特色。 制作精良的浮雕玻璃,使栩栩如生的图案与晶莹剔透的玻璃完美结合在一起,有着 令人叫绝的艺术效果。5.中空玻璃 中空玻璃主要应用于需要采暖、防止噪音 和结露的建筑物上,如住宅、宾馆、商场、医 院、办公楼及车船的门窗上。 6.吸热玻璃既能合理地合理的利用太阳光, 又能调节室内的温度从而节约能源,给使用者提供 一个良好舒适的环境。 吸热玻璃可用于炎热地区的 建筑门窗、玻璃幕墙、车辆的挡风玻璃、博物馆、 纪念馆等场所。7.热反射玻璃可用于炎热地区建筑物的门窗和 玻璃幕墙、 需要私密隔离的建筑装饰部位以及用作中空玻璃的玻璃原片。 当今世界玻璃制造商们在开发玻璃新技术方面,均向能源、材料、环保、信 息、生物等五大领域的发展和需求奋进。因此,国内外的玻璃生产商及加工商们必 须认清这样的情况,一是材料:玻璃原片的生产向大片、薄片、厚片、白片四大类 发展;二是研发新技术:从玻璃产品的表面和内在改性应用、功能等方面着手,使 玻璃更具备强度、隔热、耐火、安全、阳光控制、隔音、自洁(环保)等优异的功 能,从而尽快加入21世纪人类对材料、能源、信息、环保、生物等五大工程的开 发,并提供上述工程使用的玻璃材料。为此,在玻璃工业新技术发展方面主要表现 在两大领域(平板玻璃工业新技术研发方向及深加工玻璃新品种的开拓),具体大 致如下:1.平板玻璃工业新技术在平板玻璃原片制造技术上,目前国外还看不出 有什么新的、更好的方法能够取代浮法成型技术,但浮法技术仍将继续完善和提高 。据悉,国外在原料方面研制霞石正长岩代替钾长石达到节能、节碱等获得良好综 合效益;另外正式用石油焦(碳素粉)取代煤炭粉作添加剂以利玻璃增强白透性, 减少微气泡的新措施,收到了极为良好的效果。在熔化部开发氧燃烧,美国已走在 前列,在成型部已开辟及研制超薄和在线热解法生产Low-E、Sun-E(硬 膜)层节能环保玻璃以及浮法一窑二线用浮法生产压花玻璃项目;为此在原料、熔化、成型、退火等四大部分新技术、新工艺的研制开发应引起同行们的重视及借鉴。 三、总结 当今, 人们已深刻地认识到, 进入21世纪的玻璃工业, 努力生产优质原片是根本, 大力发展加工玻璃是方向,推出新品玻璃抢占市场是生命。谁先把握住这三大方向,谁就能在我国加入WTO后赢得具有丰厚利润的市场,谁就会是赢家。 玻璃材料的发展,其实就是以人们的需求以及科学技术的发展为基础的。在我们以 后的生活中,会出现各种各样的新型玻璃材料。它们会被用在各个领域中 。(作者单位:辽宁何氏医学院艺术学院) 玻璃材料在建筑中的应用:浅述玻璃材料在建筑中的应用 【摘 要】随着现代建筑业的发展,玻璃在建筑中的应用越来越广泛,既有装饰性的用途也有功能性的用途,还有各种新工艺新材料所产生的新型玻璃。本文试介绍建筑中所使用到的各种玻璃材料。 【关键词】建筑玻璃;玻璃材料 一、引言 玻璃在装修中的使用是非常普遍的,从外墙窗户到室内屏风、门扇等等都会使用到。玻璃过去只是作为采光,随建筑装饰的要求提高与科学不断发展,新型材料不断出现,建筑玻璃由过去单纯采光,向控制光线,调节热量,节约能源,控制噪声降低建筑结构自重,改善环境等方面发展,同时用色磨光,刻画等方法获得装饰效果。 二、平板玻璃在建筑中的应用 按照玻璃的生产工艺不同,玻璃简单分类主要分为平板玻璃和深加工玻璃。平板玻璃主要分为三种:即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。 平板玻璃也称白片玻璃或净片玻璃。 其化学成分一般属于钠钙硅酸盐玻璃,组成范围是:SiO270~73%(重量,下同);Al2O30~3%;CaO6~12%;MgO0~4%;Na2O+K2O12~16%。它具有透光、透明、保温、隔声,耐磨、耐气候变化等性能。平板玻璃主要物理性能指标:折射率约1.52;透光度85%以上(厚2毫米的玻璃,有色和带涂层者除外);软化温度650~700°C;热导率0.81~0.93瓦/(米・开);膨胀系数9~10×10-6/开;比重约2.5;抗弯强度16~60兆帕。 在用途上,一般3-4mm平板玻璃主要用于画框表面;5-6mm玻璃主要用于外墙窗户、门扇等小面积透光造型中;7-9mm玻璃主要用于室内屏风等较大面积但又有框架保护的造型之中;9-10mm玻璃可用于室内大面积隔断、栏杆等装修项目;11-12mm玻璃可用于地弹簧玻璃门和一些活动和人流较大的隔断之中平板玻璃的应用;15mm以上下玻璃一般市面上销售较少,往往需要订货,主要用于较大面积的地弹簧玻璃门外墙整块玻璃墙面。 三、深加工玻璃在建筑中的应用 为达到生产生活中的各种需求,人们对普通平板玻璃进行深加工处理,主要分类如下: 1.钢化玻璃 它是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说,具有两大特征: 1) 前者强度是后者的数倍,抗拉度是后者的3倍以上,抗冲击是后者5倍以上。 2) 钢化玻璃不容易破碎,即使破碎也会以无锐角的颗粒形式碎裂,对人体伤害大大降低。 2.磨砂玻璃 它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下,以5、6厘厚度居多。彩色平板玻璃 可以拼成各类团,并有耐腐蚀抗冲刷、易清洗等特点。 3.喷砂玻璃 性能上基本上与磨砂玻璃相似,不同的改磨砂为喷砂。 4.压花玻璃 是采用压延方法制造的一种平板玻璃。其最大的特点是透光不透明,多使用于洗手间等装修区域。 5.夹丝玻璃 是采用压延方法,将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具有抗冲击平板玻璃,受撞击时只会形成辐射状裂纹而不致于堕下伤人。故多采用于高层楼宇和震荡性强的厂房。 6.中空玻璃 多采用胶接法将两块玻璃保持一定间隔,间隔中是干燥的空气,周边再用密封材料密封而成,主要用于有隔音要求的装修工程之中。 7.夹层玻璃 夹层玻璃一般由两片普通平板玻璃(也可以是钢化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之间的有机胶合层构成。当受到破坏时,碎片仍粘附在胶层上,避免了碎片飞溅对人体的伤害。多用于有安全要求的装修项目。 8.防弹玻璃 实际上就是夹层玻璃的一种,只是构成的玻璃多采用强度较高的钢化玻璃,而且夹层的数量也相对较多。多采用于银行或者豪宅等对安全要求非常高的装修工程之中。 9.热弯玻璃 由平板玻璃加热软化在模具中成型, 再经退火制成的曲面玻 璃。在一些高级装修中出现的频率越来越高,需要预定,没有现货。 10.玻璃砖 玻璃砖的制作工艺基本和平板玻璃一样,不同的是成型方法。其中间为干燥的空气。多用于装饰性项目或者有保温要求的透光造型之中。 11.玻璃纸 也称玻璃膜,具有多种颜色和花色。根据纸膜的性能不同,具有不同的性能。绝大部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作用。 四、装饰玻璃 随着建筑发展需要,玻璃生产技术发展进步,玻璃又过去的单一采光功能向装饰灯多功能方向发展,其装饰效果不断提高,现已成为一种重要的门窗,外墙和室内用装饰材料。 装饰玻璃主要分为艺术型装饰玻璃与节能型装饰玻璃。常见的艺术型装饰玻璃有:彩色平板玻璃,釉面玻璃,压花玻璃(花纹玻璃),喷花玻璃,乳花玻璃,刻花玻璃,冰花玻璃,磨砂玻璃,镜面玻璃等。 彩色平板玻璃成为有色玻璃分透明与不透明两种主要用于内外墙,门窗装饰等对光线有要求的部位。透明彩色玻璃是在平板玻璃中加入一定量的着色金属氧化物按一般平板玻璃生产工艺生产而成;不透明彩色玻璃又称为饰面玻璃。 压花玻璃,又称为花纹玻璃。一般压花玻璃,真空镀膜压花玻璃,彩色膜压花玻璃等。一般场所使用压花玻璃时将花纹面朝向室内;作为浴室卫生间门窗玻璃时应注意将其花纹面朝外。 镜面玻璃。三层结构,面层为玻璃,中间层为镀铝膜或镀银膜,底层为镜背漆。常用的镜子:明镜,全反射镜;墨镜;彩绘镜,雕刻镜。 五、新型特种玻璃举例 1.钛化玻璃 钛化玻璃也称永不碎铁甲箔膜玻璃。是将钛金箔膜紧贴在任意一种玻璃基材之上,使之结合成一体的新型玻璃。钛化玻璃具有高抗碎能力,高防热及防紫外线等功能。不同的基材玻璃与不同的钛金箔膜,可组合成不同色泽、不同性能、不同规格的钛化玻璃。钛化玻璃常见的颜色有:无色透明、茶色、茶色反光、铜色反光等。 2.微晶玻璃 微晶玻璃装饰板是一种由适当玻璃颗粒经烧结与晶化,制成的微晶体和玻璃的混合体。其质地坚硬、密实均匀,且生产过程中无污染,产品本身无放射性污染,是一种新型的环保绿色材料。 微晶玻璃装饰板和我们常见的玻璃看起来很不一样,它具有玻璃和陶瓷的双重特性,而且在外表上的质感更倾向于陶瓷。微晶玻璃比陶瓷的亮度高,比玻璃韧性强。大理石、花岗石等天然石材表面粗糙,容易藏污纳垢,微晶玻璃就没有这种问题。大理石的主要成分是碳酸钙,用它做成建筑物,很容易与空气中的水和二氧化碳发生化学反应,这就是大理石建筑物日久变色的原因,而微晶玻璃几乎不与空气发生反应,所以可以历久长新。而且与天然石材相比,微晶玻璃装饰板还具有强度均匀、工艺简单、成本较低等优点。 六、结语 玻璃既是一种古老的材料,又是一种新兴的材料。如同其它的各种材料一样,新型的玻璃材料和制造工艺均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域的发展和需求奋进。建筑玻璃材料在建筑材料里有着举足轻重的地位,它在现代建筑的发展中成为了建筑的表情,因此玻璃行业的发展需要我们格外关注。在我国建筑产业昌盛的今天,以及可预见的未来还会有更多的发展。努力生产优质玻璃原片,大力发展加工玻璃,推出新品玻璃材料,是我国玻璃工业要关注和努力的几个基本方面。
石油化工工业论文:智能工业及石油化工技术变革论述 摘要:本文针对智能工业与石油化工技术的变革进行了具体的研究,首先阐述了石油与化工的现状,提出了智能工业为目标的变革措施,从空间维度和分布式应用两方面对技术框架进步进行了论述,最后提出了在工艺过程中无线化和无人化的实际应用。 关键词:智能工业;石油化工;技术变革 石油化工工业的转型是当前的一个重要趋势,主要因为石油石化工业受到新能源革命和页岩气技术以及化学反应工程新变化的影响。有关碳链变化的工业是石油化工工业的本质,石油化工就是对新物质和新应用进行创造和发展,石油化工技术的变革真正开启了新能源材料、新结构和功能材料的时代。 1石油与石化工的现状 将原油和天然气从陆地或海洋的油井中进行提取,然后利用各种方法将其运输到炼油厂。之后炼油厂通过各种物理和化学变化对原油和天然气进行处理。蒸馏是整个工业处理过程的核心[1]。CDU和VDU是蒸馏的两个进程,其中将有价值的馏分和汽油从原油原料中提取出来是CDU的主要目的。炼油厂裂解的原料就是石化行业应用的材料:天然气的组成部分就是提取出的石脑油和丁烷。更轻和更宝贵的部分是通过对重油分子进行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是两种分解的过程。当前全球提出的100%新能源计划是最大的挑战,石油化工工业传统的框架将会被全电动和太阳能汽车所改变,因此石化可能会被新能源全面代替,新能源将会成为能源新的提供者者,而将在非传统能源方面集中石油化工的主要产品,如经过创新的有机高分子材料。 2技术框架的进步 2.1空间维度的进步 目前从空间上来说。石油化工行业要从人类居住的核心区迁移到非适合人口生活的边缘区域,这是石油化工行业发展的一个重要趋势[2]。同时海上或陆地上的油井要从传统获取原油过度到对原油产品进行制造的方向。石油化工技术进步最直观的反应就是微型化的石化工业生产的过程,这个生产过程也是与地球表面的分布具有联系。反应过程空间尺寸的缩小受到纳米技术对催化反应贡献的影响,这也从侧面说明石化企业要从技术上对自己的工业空间进行重新设计。新石油石化工业空间的形态就是垂直工厂,当前的油井都是将陆地或者海洋内部的原油向陆地表面和海平面上进行提升,但是在未来要在陆地内部和海洋底部直接实验整合石油反应过程的目标,因此石油工厂发展的基本方向在地球表面上是不应该出现的。根据当前的开采技术相应的油气资源乐意在页岩层上进行获取,但是未来相应物质成份的转化可以直接在地下进行。其本质就是将转化与获取的过程融合在一起。 2.2分布式的应用 石油石化工业趋管线化是改变当前油气管线在地球表面遍布的一种必然趋势。所谓的管线就是支撑流体力学服务的系统,如果转化物质的过程在产油区本地进行,则会大大降低对管线的依赖程度[3]。从保护环境的方面来说,输油管线也是一种重要的潜在污染源,所以管线化的实现也是在一定程度上进行环境的保护。 3工艺过程的无线化和无人化 工业自动化技术发展基础结构的主要代表形式就是工业无线化,无人工厂和机器人服务真正意义上的实现都是由无线化来完成的。本文主要是对无线网络如何覆盖全工艺的过程以及普及无线应用如何用创新的商业模式进行促进这两方面进行重点研究。无线网线技术的演进速度对无线网络服务外包有着决定性的影响,这并不是用简单的投资回报问题就可以说明的[4]。传统工业企业自身无法实现运营无线工业网的主要原因是传统工业企业的本质是在有线通讯的基础上进行建立的,其在管理理念和应用创新方面没有积累有关无线化工艺过程的知识,对于处理无线化所产生的数据的能力也不具备。在传统的概念中就存在无人工厂,但是随着智能工业框架的发展对于当前各种技术挑战带来的需求无人工厂的本身已经无法使其得到满足,主要是因为在传统的概念中无人工厂主要是工业过程完成以后预置管理流和过程控制流的总称。但是在智能工业的框架中,需要对面向定制和迅速响应服务的系统进行建立,传统的无人工厂模式对于这种实时的影响过程难以使其实现。在无人工厂模式为未来的发展过程中,其管理平台的策略主要是利用模块化的功能来实现的,其不同工艺过程的安排和实施的共线或则制造平台化主要多是利用人工智能来实现的。 4结语 综上所述,随着我国经济和技术的发展,对新能源的利用越来越重视,而石油化工传统的框架将会受到新能源利用的巨大冲击,因此石油化工的技术框架也要进行变革和进步,如对纳米技术进行利用、对垂直工厂进行建造以及分布式的应用等,另外随着我国技术的不断进步石油化工的工业过程也会逐渐实现无线化和无人化,而且当前的石油石化工业对环境也会造成巨大的压力,这些都加快了石油石化工技术框架的转型,因此石油石化工技术的发展在一定程度上也是由环境决定的。 作者:赵云 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 石油化工工业论文:石油化工企业工业用火安全技术措施初探 摘要 : 在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业用火作业施工。笔者结合工作实践,阐述了切断与隔离、拆卸与遮盖、置换与清洗、清理与清除、监测监控等 工业动火“五项安全技术措施”。 关键词:工业用火安全生产技术措施 石油石化企业工业用火(又称工业动火)是指使用气焊、电焊、铝焊、塑料焊、喷灯、电钻、砂轮等工具,在易燃易爆危险区域内作业和维修油气容器、管线、设备及盛装过易燃易爆物品的容器设备,能直接和间接产生明火及火花的施工。在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业动火施工,而且经常是一边生产,一边用火,稍有不慎很容易发生火灾爆炸事故。因此,保证动火安全就成了石油化工企业的首要监控目标。 根据工作实践,笔者就陆上石油化工企业而论,认为确保安全用火作业施工,在制定动火方案时,应从以下五个方面采取安全技术措施。 1 切断与隔离 在对设备实施动火检修之前,必须使其与运行系统可靠隔离。在法兰上装设盲板或隔离是使检修设备和运行系统隔离的最保险的方法,应注意以下安全事项: 1.1 首先必须将需要用火的部位与整体断开。如将动火的设备、管道及其附件和相关联的运行系统整体断开,关闭闸门,拆掉相联的管线,并加好盲板或堵头。[1]应特别注意,不能用简单的关闭阀门代替隔绝。盲板除必须保持不渗不漏外,还应保证能承受管路的工作压力,避免受压破裂。盲板的强度应按平封头的强度标准计算。有条件的工艺设备在盲板前应加放空管或压力表,并派专人监管和挂牌警示。 1.2 如果用火部位与相临危险装置很近,应在动火作业区四面加筑防火墙或防屏障。[2]这样做的目的,一方面,隔绝了易燃易爆的物料和介质气体进入用火作业施工点;一方面在用电焊作业时防止电流进入主体危险装置。 1.3在管道与容器连接的部位进行用火作业时,通常采用绝缘螺栓将管道法兰与容器法兰之间加绝缘盲板临时固定,以隔离管道与容器法兰之间的电焊杂散电流的通道。 1.4在采用电焊用火作业中,实行防护接地措施是非常必要的。防护接地是为防止被用火的设备、设施及管道、容器因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线,其接地电阻应小于10Ω。施工现场电气线路布局与要求应符合GBJ50257的要求。通过接地线将杂散电流引入大地。 2 拆卸与遮盖 2.1在易燃易爆危险区域内,应严格限制用火。但在确需用火作业的情况下,凡能拆下来的设备、设施、管线及其附件应从主体上拆下来,拆卸(安装)时应采用防爆工具作业。与主体危险装置隔离后,移到非用火区域安全地方预制用火,用火后及时熄火清理场地,再将预制好的设备、设施、管线及其附件安装回原处。[3] 2.2 对于用火作业点(处)相邻的非密闭的设备槽、取样口、罐口、放空排放口等处,凡是用火作业施工中所产生的电火花能溅及的地方,包括容易被人忽视的排污沟、地下井口、集油池等,都要进行密闭封堵遮盖。同时还要注意来自周边处于上风向30米产生易燃易爆的气体生产场所的影响。 3 置换与清洗 为保证检修动火和罐区作业的安全,检修动火前要对设备内的易燃易爆、有毒气体进行置换、吹扫;对积附在器壁上的易燃易爆、有毒介质的残渣、油垢或沉积物要进行认真的清理,必须时要人工刮铲、热水煮洗等,对酸碱等腐蚀性液体及经过酸洗、碱洗过的设备应进行中和处理。 3.1 对于盛装过易燃易爆介质的管线、容器、储罐等,在用火作业前必须进行严格的隋性介质置换,将原有的易燃易爆介质排出,消除管线、容器、储罐内形成爆炸性混合物的条件,置换出的易燃、有毒气体应排至安全场所。 3.2 在拆离的设备、管道及其附件内积有易燃易爆物料、污垢或残渣时,应严格按规定和要求进行蒸汽蒸煮、吹扫等方法清除,同时还应对现场积有的易燃易爆物料、污垢或残渣及时清除并强制通风降低可燃气体的浓度,待可燃气体浓度检测合格后方可用火作业。 3.3清洗置换后在进入容器设备前30min必须采样分析,严格控制可燃气体、有毒有害气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入容器设备内作业。如在容器设备内作业时间长,至少每个2 h分析一次或中断作业超过1小时分析一次,如发现超标,应立即停止作业,并迅速撤出人员。 3.4动火前应对动火现场周围环境或动火设备内的易燃气体进行分析。动火分析不宜过草,一般应在动火前半小时内进行。如果动火作业间断半小时以上,应重新分析。动火分析合格的标准是:爆炸下限≥10%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤1%为合格;爆炸下限<10%且≥4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.5%为合格;爆炸下限>1%且<4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.2%为合格;爆炸下限≤1%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量应控制在爆炸下限的20%以下;富氧设备的管道、容器及附近的氧含量≤22%为合格;其它设备、管道、容器内部动火作业氧含量19~22%为合格。 4. 申请程序与审批 4.1 石油工业用火实行工业用火申请报告书制度是安全用火的重要保障。按照《石油工业动火安全规程》SYT 5858―2004的要求,用火单位(生产管理单位)与施工单位首先就用火部位、施工作业内容共同进行危害识别、现场技术交底。[4]根据交底,施工单位的技术、安全人员编制用火作业技术(安全)措施组织方案(此方案也可分为技术、安全两个不同的方案)。方案应详细说明动火作业范围、确定危害和风险、作业(或交叉)施工技术安全防范措施及应急预案。编制的方案应先报请施工单位有关部门负责人审核后,再呈报生产管理单位审批。 4.2石油工业用火申请报告书(许可证)的填写必须按照统一的格式要求规范填写,其内容应根据编制方案中用火部位,用火级别、安全措施、用火人、监护人及用火负责人等相关要求后,逐级申请与审批。 4.3 用火作业申请报告书(许可证)只在签发的一个场所、一个作业班次有效。 5监督与管理 5.1 实施用火作业前,监督人员严格按照申请报告书(许可证)填写的内容逐项确认(在确认中增加补充措施),各项措施满足安全用火条件,用火人、监督人全部到位后方可用火作业。 5.2 动火作业申请报告书(许可证)只限一处用火(用火地点),实行一处、一证(动火作业申请报告书)、一人(用火监护人),禁止用一张动火作业申请报告书(许可证)多处用火。 5.3 工业动火申请报告书(许可证)有效时间为一个作业周期。如果中国石化《用火作业安全管理规定》要求,油田、销售企业的有效时间不超过5天,炼化企业一级、特级有效时间不超过8小时,二级有效时间不超过3天,三有效时间不超过5天。如在用火作业规定的有效时间(或交接班)不能完成,作业前应重新按程序填写申办动火作业申请报告书(许可证),或在交接班时重新确认,进行技术交底,并由接班相应人员签字后方可持续有效。 5.4在油气集中的场所进行多处用火时,相连通的各个用火部位不应同时进行。上一处用火部位的施工作业完成后,方可进行下一个部位的施工作业。 5.5生产单位和施工单位应指定用火作业监督人和监护人,负责用火现场的协调和管理,并检查和确认用火措施的落实,用火作业人员应遵守生产单位的用火作业安全制度。执行“申请报告书(许可证)没有批准不动火,防火监护人不在现场不用火,防火措施不落实不用火”的原则。 5.6 施工过程中,要定时对危险部位有关数据进行检测,并填写记录。对前后检测数据进行对比监控,出现异常波动时,应立即停止用火作业,并及时找出原因,在问题排除后,再进行检测,在检测数据达到安全要求时,再开始用火作业。实践证明,用火现场监护人高度的责任心和配合先进检测设备的应用,是保证工业用火施工安全的有效措施。 6结论 在用火项目确定以后,在制定和采取必要的安全技术措施之后,并不能完全保证用火施工万无一失。特别是(特)大型用火施工,涉及生产、设计、工程、安全、消防等多个部门,技术复杂,组织难度大,危险程度高。因此,各职能部门必须提前组织召开用火施工协调会议,对用火施工的措施、方案进行研究,综合制定出用火施工的安全措施和事故应急预案。在用火施工时,做到组织、措施、教育、监控、预案“五落实”,实现全员、全方位、全过程的控制,才能确保用火施工优质、安全、高效的完成。 石油化工工业论文:石油化工工业自动化仪表及系统 [摘 要]石油化工工业在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富.本文主要阐述了石油化工工业自动化仪表及系统。 [关键词]石油化工业自动化仪表及系统 1 石油化工工业 石油化工工业是由化学工业发展而来,石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。 2 石油化工自动化 石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起,我国在引进、消化、吸收基础上,已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程,新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中,压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源,加上天然气原料增加因素,对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求,石化技术正出现新的突破,即出现第二代石化技术。 3 自动化仪表及系统 3.1 自动化仪表 自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。 ①压力仪表压力范围为负压到 300MPa(高压聚乙烯反应器)压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理,而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精度可达 0.1 级。 ②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制,温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代,最常用的是热电阻、热电偶。 ③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主,由于测量过程与被测物料特性关系密切,物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。 ④流量仪表如今所说的流量,不是一般的流速,是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量,另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量(流量积算仪)。 3.2 其他仪表 3.2.1 分析仪和在线过程分析仪 从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看,排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油,石化行业开始进入生产阶段,它以DCS为基础,可以是独立的,也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术,软测量技术有关,多采用测控与PID串级控制相结合方式等。 目前在炼油厂中,对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛,分析仪器的高科技含量,特别是对多学科配合要求高等,使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大,主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。 3.2.2 执行器 由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器,少数液动执行器,其中气动薄膜调节阀又是最常用的,另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构(阀)由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成,其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。 3.3 控制和安全系统 ①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制,或称反馈控制、回路控制,仍然以 PID 调节为基础,功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接,自动补偿、自动跟踪、无扰切换,多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控,从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化,实现生产指标、节能指标,保证环保运行,完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。 ②智能控制和优化在现代控制论的推动下,各种智能化算法应运而生,其中除智能 PID 控制器外,多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。 ③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室,而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主,辅以少数显示仪表和指示灯,以鼠标、键盘操作为主,辅以触摸屏及少数旋钮和按钮,工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。 ④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因,安全性要求日益提高,由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法,在某些企业已经不能满足要求,所以紧急停车系统(ESD)等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统(FGS)、转动设备管理系统(MMS);特别是压缩机组综合控制系统(ITCC,因其防喘振而特殊)等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统(SIS),正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下,不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案,它连续在线运行,当侦测任何不安全过程事件时,能够立即采取行动,以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级(SIL)等,正确选用 SIS(或直接称 ESD)系统。 结语 近几年来,我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 摘要:石油化工产业是促进我国国民经济发展的重要行业,需对其工业废水的特点进行分析,并研究其废水处理工艺。 关键词:石油化工工业;废水;特点;处理工艺 前言 石油是人类得以进步和发展的动力,是人类目前普遍使用的一种资源,与石油有关的化工产品涉及人类日常生活的方方面面。但是,在化工厂的石油加工过程中,会产生大量的废水,而且,在油田的开采的时候,原油中所含的水量也是废水产生的一个主要途径。据有关统计,我国目前的油田的综合含水率达到80%左右,有些油田甚至超过了80%。现在人类生存的环境越来越差,受各种污染的影响越来越严重,特别是水污染问题越来越突出,成为人类额待解决的生存问题。 一、石油化工工业废水的特点 1、废水中污染物组分复杂 石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水,除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS酸、碱、盐等外,还含有各种有机物及有机化学产品,如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间,排放的废水中的污染物含量变化范围更大,往往造成冲击性负荷。 2、废水处理难度大 石油化工废水中的主要污染物,一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属;可溶解的有机组分,大多数能被生物降解,也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解,如原油、汽油、丙烯等。 随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水虽越来越高,但无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低,通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。 二、石油化工工业废水处理工艺分析 1、物理处理方法 (1)隔油 在进行生物处理之前,我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理,这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性,因为石油废水中存在大量的油污,这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候,一把是在隔油池进行,在隔油池中,还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,达到一池多用的效果。 (2)吸附 由于固体物质具有表面多空的特殊构造,而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物,从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污,而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂,在实际操作中,常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度,但是我们之前就已经说到,这种方法的成本相对较高,而且容易出现污染转移,造成二度污染。 (3)高压电场法 此种方式是在电场力的作用之下对油粒产生排斥或吸引作用,让微细油粒能在运动的过程中相互碰撞结合,让微细油粒可以聚结成大的油粒而浮在水面,从而使油水分层的目的能够达到。 (4)膜分离 此种技术的方式包括:纳滤、反渗透、超滤、微滤等方式,但不管哪一种有方式,都可以把废水中的色度和臭味去除,同时把微生物、多种离子和有机物去除,使出水的水质能够可靠稳定。 2、化学处理方法 (1)絮凝 石化废水处理过程的重要的絮凝,即通过对水加药絮凝剂胶体粒子在水损害的稳态,胶粒相互碰撞和聚集,形成絮状物质的分离。絮凝可以用来处理炼油废水浊度、颜色、有机污染物、浮游生物和藻类污染物成分等。在特定的操作,通常和空气浮动或絮凝沉淀技术结合,作为生化处理的预处理。目前,微生物絮凝剂,利用生物技术的污水处理,与其他絮凝剂相比具有许多优点,如,易于生物降解,适用范围、热稳定、效率高、无二次污染,因此广泛的应用前景。 (2)光催化氧化 光催化氧化过程,能有效地将光辐射和O2、过氧化氢和抗氧化剂组合,以实现污水的目的,所以称为光催化氧化。一些以太阳光为光源,二氧化钛,二氧化钛/Pt,氧化锌作为催化剂,用这种方法处理含有21种有机污染物的水,得到最终的产品是二氧化碳,不产生二次污染。有些人拿铁+和过氧化氢作为氧化剂,铁离子和紫外线光之间的协同效应,使过氧化氢分解产生羟基速度大大加快,因此氧化效率提高,该方法在许多国家仍处于研究阶段。 (3)臭氧氧化法 臭氧氧化法有其独特的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。然而,它的运作和投资成本高,以及处理废水流量不宜太大。臭氧氧化,一些废水有机物完全氧化为水和二氧化碳,和大多数成氧化中间产物。臭氧氧化和生物活性炭吸附耦合技术用于深度处理,在氧化有机物质分解为氧气和臭氧快速活性炭床在富氧条件下,得到再生,提高使用周期;同时活性炭表面需氧微生物活性增强,降解的有机吸附能力。能有效去除有机物,有机发色团的结构,改变加强能力的脱色活性炭。强大的LiSong与臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油平均去除率为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,主要的指标,地表水Ⅳ类水质标准。 (4)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 3、生化法 (1)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (2)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅谈石油化工业的现状及发展趋势 摘要:本文介绍了国际和国内石油化行业的运行情况,分析了我国石油化工业发展过程存在问题,并预测了我国石油化工业的发展趋势。 关键词:石油化工业;运行情况;问题;趋势 一、国际石油化工产业运行情况 2009年.在全球性经济衰退的环境下。西欧、北美及日本等发达国家的化工产业在2008年的基础上进一步衰退。不计医药化学品在内。2009年欧洲的化学品产量同比下降约12%.美国下降9.4%。预计2010年欧洲和美国化工品产量将分别增长5%和3%.但仍难达到经济衰退前的水平。要完全从衰退中走出来还需要更长的时间。 二、我国石油化工产业运行情况 “十二五”期间。我国经济发展正处在工业化中期向工业化后期转变的过渡时期。随着我国工业化的阶段性变化,主要是传统产业比重下降,而高端和新型产业将得到较快发展。在这个转型时期,石油化工业全行业结构调整需进一步加快.以适应国内相关工业产业升级对化工产品提出的更高需求。 2010年我国石油和化学工业经济运行取得了显著成效,实现了“十一五”丰硕而圆满的结局。与2009年同期相比,2010年石油化工业的全年总产值达到8.88万亿元,同比增长34.1%;实现利润6900亿元,同比增长36%;累计对外投资总额为11525亿元,同比增长13.8%;累计实现进出口额4588亿美元,同比增长40.3%,其中进口额为3245亿美元,同比增长42.3%,出口额1343亿美元,同比增长35.7%。总体来看,我国石油化工业在2010年保持了高速的增长态势。 三、石油化工业发展存在的主要问题 (一)产能结构性过剩矛盾更加突出 “十一五”期间,石油化工业大多数产品产能大幅增长,产品供给由“整体短缺”转变为:结构性过剩“。 传统大宗石化产品的总产能明显超过国内市场需求,装置开工负荷较低,资源浪费严重。2010年,我国甲醇平均开工率不足45%,尿素平均开工率不足75%,烧碱平均开工率约为72%,聚氯乙烯平均开工率仅为54%。 高端石油化工产品严重短缺,进口依赖程度很高,部分高科技产品尚处于空白。2010年,我国进口合成树脂3069万吨,进口合成纤维单体1439万吨,均创历史新高;化工产品贸易逆差达433.82亿美元,其中合成树脂占89.9%。 (二)资源短缺仍是制约石化行业发展的主要因素 我国原油资源短缺.人均占有储量只有世界平均水平的11%.并且产量难以在短期内大幅提升。随着国内经济的快速发展。我国原油缺口逐年扩大,2009年我国石油缺口高达2.1亿t,预计2015年将进一步达到2.62亿t,原油进口依存度达到55%,同时还将面临着国际原油价格巨幅波动的影响。原油资源的短缺。不仅对我国石化产业的发展产生重大制约,而且是关乎国家能源安全以及社会稳定的重大问题。 (三)节能减排任务更加艰巨 石油和化学工业是能源消耗和污染物排放大户,能耗和污染物排放均居工业部门前列。2009年全国石油和化学工业综合能源消费量为3.84亿吨标准煤,占工业能源总消费量的17.4%,位居所有工业部门的第二位。2009年全国化学原料及化学品制造业的化学需氧量排放量为60.21万吨、氨氮13.16万吨、二氧化硫130.15万吨、氮氧化物41.98万吨、烟尘78.81万吨。 我国政府向国际社会做出承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放降低40%~45%。国家“十二五”规划纲要也对节能减排提出了更加严格的约束性指标,石油和化工行业节能减排工作任重道远。 四、石油化工业发展趋势预测 (一)《十二五规划》中的行业相关政策 2010年10月18日,中国共产党第十七届中央委员会第五次全体会议集体通过了《关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。《建议》的第四部分为“发展现代产业体系,提高产业核心竞争力”。其中对加强现代能源产业和综合运输体系建设提出要求:“推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系,……完善油气管网,扩大油气战略储备……”。 2011年3月,全国两会上具体公布《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》,《纲要》在第九章、第十一章对如何促进石油化工业发展提出了更具体的措施。 (二)相关子行业的发展预测 预计“十二五” 期间我国原油进口量仍保持增长,原油资源不足仍然是制约国内炼油行业发展的主要原因,从获得资源的条件和布局优化的需要角度分析,临港和石油化工产业薄弱地区会有更多发展机会。炼油能力的增加将以原有企业的改造为主,尤其是与乙烯的发展结合建设世界级炼化一体化的基地,新建炼油装置将受到严格控制。将来会更侧重特色油品的生产,具有特色的各类催化裂解技术的广泛应用将使部分地炼企业生产出更多的化工原料,新建以重油加工生产油品的装置将受到限制。预计到“十二五” 末期我国原油加工能力将达到4.8亿~5亿吨。 (三)下游产业快速发展 “十二五” 期间,我国有机原料的规模将加大,新技术应用增加;目前缺口较大的苯乙烯单体、ABS树脂、PTA和乙二醇等装置能力均有增加;特种合成橡胶的发展有较大突破;塑料改性和塑料合金将上一个新台阶。目前供求矛盾较为突出的品种主要有合纤单体(精对苯二甲酸、乙二醇、己内酰胺和丙烯腈)等,上述大部分产品每年仍有较大数量进口,国内市场满足率在50%~ 70% 。值得注意的是,石油化工产业目前处在快速发展阶段,原料优化、工艺技术进步趋势加快,很多有机原料产品都处于优胜劣汰的竞争状态中。有缺口的产品发展将面临更多的机会,供求平衡的产品仍需通过结构调整和技术进步保持竞争优势。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 【摘要】介绍化学法、物理法和生物法在石油化工高浓度有机污水处理中的应用状况和最新进展,评述各种处理方法的适用条件和处理效果。在加快发展石油化工工业的过程中,必须高度重视污染防治工作,这对石油化工工业可持续发展具有十分重要的意义。 【关键词】石油化工工业废水处理工艺 中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号: 石油化工是以石油为原料,以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程,生产中产生的废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为生物难降解有毒有害的有机物,对环境污染严重。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强,石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点,新的处理技术和工艺不断涌现,主要分为物化法、化学法和生化法。 一、物化法 1、隔油 石油化工废水中含有较多的浮油,会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面,使好氧生物难以获得氧气而影响活性,对生物处理带来不利影响。一般采用隔油池去除,隔油池同时兼作初沉池,去除粗颗粒等可沉淀物质,减轻后续处理絮凝剂的用量。耿士锁经过研究对比,认为斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。吕炳南等对大连新港含油废水处理工艺进行改造,将平流隔油贮水池的前部1/4改建为预曝气斜管隔油池,拆除原斜板隔油池,经改造后的隔油池处理,废水含油量从200-350mg/L降至10-15mg/L。 2、气浮 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面而加以分离,分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中,气浮常放隔油、絮凝之后,有广泛的应用。 陈卫玮将涡凹气浮(CAF)系统置于隔油池后处理石化含油废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达95%;若原水未经隔油处理,COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水,系统运行良好,能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解决了传统工艺的难题。 3、吸附 吸附是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭,可有效去除废水色度、臭味和COD等,但处理成本较高,且容易造成二次污染。在石油化工废水处理中,吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。 4、膜分离 膜分离是利用功能膜作为分离介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术,主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤,能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物,膜分离过程和现存的分离过程相比,在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,出水水质稳定可靠,且占地面积小,运行操作完全自动化,被称为“21世纪的水处理技术”,但是需要投资大,污水处理量小。 二、化学法 1、絮凝 石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。通过该过程,炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等可被去除。絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。微生物絮凝剂是一种利用生物技术获得的新型水处理剂,同其它絮凝剂相比,具有许多优点,包括易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。 2、氧化法 (1)臭氧氧化法 臭氧氧化时不产生污泥和二次污染,但其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理,在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。 (2)光催化氧化法 该法有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来处理污水,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂,用此法处理含有21种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。 (3)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 三、生化法 1、厌氧处理 (1)升流式厌氧污泥床 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便,但反应器启动过程耗时长,对颗粒污泥的培养条件要求严格,常用于高浓度有机废水的处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在处理过程中,要严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO4-2应低于1000mg/L,进水pH在5.5-6.5,反应温度在30-38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响,可在进水中加入适量的FeCl3。 (2)厌氧附着膜膨胀床 厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是种新型高效的厌氧消化工艺,其床层在一定的膨胀率(10%-20%)下运行,使反应器内的传质条件得到改善;且载体粒径小,能为微生物的附着生长提供巨大的表面积,使反应器内保持较高的微生物浓度。 (3)厌氧固定膜反应器 厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能截留和附着大量的厌氧微生物,在其作用下,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。 2、好氧处理 (1)序批式间歇活性污泥法 序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。 (2)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 (4)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (5)悬浮填料生物反应器 悬浮填料生物反应器是一种新型生物膜反应器,其核心部分是能在反应器中保持悬浮状态特殊填料,反应器操作简便,有良好的通气性、过水性,存在碰撞和切割气泡等作用,可以强化微生物、污染质和溶解氧的传质,提高氧的利用效率,且对曝气、布水没有特殊要求。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅析石油化工业发展及其新技术 摘 要:石油化工是化学工业中的基干工业,在国民经济中占有极重要的地位。当代石油化工技术的发展趋势是:用高新技术提升传统工艺,开发更高效的新型催化剂,发展清洁生产工艺,使石化技术提高到一个新水平,为石油化工业的可持续发展提供有力支撑。本文通过描述现代石化新技术。 关键词:石油化工发展状况、石油化工新技术 一、国内外石油化工业发展状况 由于新工艺的开发、新材料的应用及其高额的利润驱使石油化工行业得到飞速的发展,美国、西欧和日本等工业发达国家构成了世界石化工业的主体。这些国家主要石化产品的生产能力已基本满足了世界市场的需要,石化工业也从高速发展时期转向平缓增长期和波动期。 我国在融入经济全球化的过程中,石油化学工业是最活跃的工业体系之一。经历了40 多年尤其是改革开放以来的迅速发展,石化业在国民经济中的重要支柱地位日益凸现;已经形成了门类比较齐全、具有相当规模、品种大体配套并基本可以满足国民经济、相关工业发展和市场需要的工业体系。随着市场经济的发展,石油化工对农业、汽车工业、建筑业、机械电子行业的影响越来越大。 二、石油化工新技术 1、新型催化剂技术 催化技术的发展可归纳为4类,即渐进式、台阶式、跨越式和新生式。由于新催化材料是新催化剂和新工艺的源泉,因此新催化材料是当今催化科学的前沿,已开展的研究:加氢催化剂、异构化催化剂、聚烯烃催化剂等新品种不断推出。IFP开发的乙苯异构化生产对二甲苯新催化剂,可使对二甲苯产率由一般的88%提高到93%,称为Oparis的新催化剂可转化高达40%的乙苯,并使C8芳烃损失减少到小于2%。 2、轻质烷烃活化技术 21世纪石油化工原料将可能转向以更廉价的天然气类烷烃为主,因而,原料路线由烯烃向烷烃的转移将是新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。21世纪可能工业化的烷烃活化技术包括乙烷制醋酸,异丁烷制甲基丙烯酸酯,乙烷催化脱氢制乙烯,以及丙烷制丙烯酸等。 乙烷生产乙烯的醋酸;乙烷直接生产氯乙烯;由丙烷直接生产丙烯腈和由正丁烷直接生产1,4-丁二醇等烷烃活化技术已接近工业化。 3、芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中ripp研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏工艺,能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 4、生物技术 生物技术在石油化工行业的应用表现在新有机原料的提供、“三废”的治理及多种精细化学品的生产,主要包括生物催化剂、生物塑料、生物农药、生物化肥、生物石油技术、生物环保和传统生物化工产品等方面。生物化工与传统化工相比,具有反应条件温和、能源节省、选择性好、转化率高、设备费低和环境友好等诸多优点。另外,利用细胞技术和基因工程技术将“可再生能源”纤维素酶解、发酵、脱水制取乙烯的研究一直是科技界热切关注的课题,一旦取得突破,将彻底改变传统的石油化工工艺,引起石化产业一场新的革命。生物技术蕴藏着巨大的生命力,在石油化学工业中的应用更加广泛,也将极大地推动石油化学工业的快速发展。 5、纳米技术 由于纳米粒子表面积大、表面活性中心多,所以在催化剂中加入纳米粒子可以大大提高反应效果、控制反应速度,甚至原来不能进行的反应也能进行。在石油化工工业采用纳米催化材料,可提高反应器的效率,改善产品结构,提高产品附加值、产率和质量。目前已经将铂、银、氧化铝和氧化铁等纳米粉材直接用于高分子聚合物氧化、还原和合成反应的催化剂。如:将普通的铁、钴、镍、钯、铂等金属催化剂制成纳米微粒,可大大改善催化效果;粒径为30 nm的镍催化剂可把加氢和脱氢反应速度提高15 倍;纳米铂黑催化剂可使乙烯的反应温度从600℃降至常温。用纳米催化剂提高催化反应的速度、活性及选择性,这些研究将推动石油化学工业的快速发展。 6、清洁生产技术 对环境友好的清洁生产工艺是21世纪石化技术发展的必然趋势,它包括不用有毒有害原材料,废气、废水、废渣生成少,最终实现“零排放”的环保技术,以及排放废弃物料的有效回收利用,更可以涵括生产产品废弃后(如废弃塑料)的回收利用。 可实现工业应用的环保技术主要是不用光气、硫酸、磷酸、氢氰酸、盐酸、三氯化铝等有毒有害原材料生产石化产品的新技术。用离子交换树脂催化剂替代盐酸生产双酚—A,或用离子交换树脂催化剂替代硫酸生产仲丁醇;用氟化氧化硅/氧化铝催化剂替代氢氰酸生产直链烷基苯;改变原料路线,用异丁烯替代丙酮和氢氟酸为原料,生产甲基丙烯酸甲酯;生产可降解(包括生物降解、光降解)塑料等。 7、高效设备技术 研制开发高效设备是提升石化技术的重要内容。如:可大幅度节能的内部换热型蒸馏塔,连续进行100h以上苯-甲苯体系蒸馏分馏,得到高纯度苯和甲苯,同时节能30%以上。 三、总结 石油化工技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志,更关系到千家万户的日常生活。随着国家石油化工业的发展,必须努力增强科技原创力,吸收当代真正最先进的高新科学技术;应用绿色化工技术和可持续发展战略,进一步推动石油化学工业迈上新的台阶。 石油化工工业论文:浅析石油化工业的危险性及其安全措施 摘 要:本文分析了石油化工业的危险性和生产中可能发生的事故及其后果,并提出安全措施。 关键词:石油化工业;危险性;事故;措施 石油化学工业在国民经济建设中占有十分重要的地位,石化产品几乎渗透到国民经济和社会生活的每一个领域。石油化工生产的特点是易燃易爆、有毒、腐蚀性物质多,易形成爆炸性混合物,高温高压设备多,建筑物的孔洞和沟道较多,生产高度密封化、自动化、连续化,工艺复杂,操作要求极其严格,发生事故容易形成连锁性反应等。这些特点决定了石油化工生产所固有的爆炸危险性。 1石油化工业的危险性分析 1.1从原材料和产品的性质看 石油化工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。石油化工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。 1.2从工艺条件看 石油化工生产工艺技术复杂,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。 1.3从生产方式上讲 石油化工生产装置大型化,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。生产装置的大型化使得单套装置的处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力达到800万t/a,乙烯装置能力达到100万t/a以上。 1.4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。 1.5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。 2 石油化工业的事故特点分析 2.1事故规模化 制取石油化工产品,生产工序多,过程复杂,随着社会对产品品种和数量需求日益增大,迫使石油化工企业向着大型的现代化联合体方向发展,以提高加工深度,综合利用资源,进一步扩大经济效益。其生产具有高度的连续性,不分昼夜,不分节假日,长周期的连续倒班作业。在一个联合企业内部,厂际之间,车间之间,工序之间,管道互通,原料产品互相利用,是一个组织严密,相互依存,高度统一不可分割的有机整体。任何一个厂或一个车间,乃至一道工序发生事故,都会影响到全局。石化生产装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要有某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。石化生产装置正朝大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力最大为800万t/a,乙烯装置能力将达90万t/a。装置的大型化 将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的 产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.2事故严重化 石化装置由于技术复杂、设备制造、安装成本高,装置资本密集,发生事故时损失巨大。由于石化装置资金密集,事故造成的财产损失巨大。据有关资料对1969~2008年世界石化行业重大事故进行统计分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。如1989年10月美国菲利浦斯石油公司得克萨斯工厂发生爆炸,财产损失高达8.12亿美元;1998年英国西方石油公司北海采油平台事故直接经济损失达3亿美元;2001年巴西海上半潜式采油平台事故损失5亿多美元。 3 石油化工业安全措施 3.1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,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。 3.2安全工作管理人员的培养 施工企业各项目基层员工的安全文化和技术素质是施工企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着施工企业安全管理的效果,也决定着施工企业的命运。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。 3.3用电安全技术措施 (1)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。 (2)对具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。 (3)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。 石油化工工业论文:石油化工业自动化仪表的运用探究 【摘要】社会在进步,科学技术在不断发展壮大,为各行各业带来了巨大的便利。石油化工业也不例外,近年来自动化仪表在其石油化工业的应用得到了这个行业的普遍信赖。本文对石油化工业常用的几种自动化仪表进行较为详细的介绍并对其自动化仪表的控制方式与策略进行了探究,希望能对本行业的同行起到借鉴参考的作用。 【关键词】石油化工业;自动化仪表;控制方式 随着科学技术的不断发展,我国工业对科学技术的运用越来越广泛,由此使得我国工业产业向着多元化的道路前进。为了确保石油化工业在其生产过程中更为方便快捷准确,近些年来,自动化仪表在石油化工业逐步的兴起。自动化仪表的运用带给石油化工这个行业无疑是生产过程变得更加精密准确,生产出来的产品质量更为合格,大大降低了以往人工操作过程中所产生的各种误差,同时也极大地降低了生产过程的难度。在以后这个行业的发展中,对所生产的产品将会要求越来越严格,因此自动化仪表在石油化工行业的应用将会越来越广泛。对此笔者将对其自动化仪表的构成以及发展趋势、常用仪表、仪表的控制方式进行较为详尽的介绍,希望能对广大同行起到借鉴参考的作用。 1.自动化仪表的分类、组成以及发展趋势 自动化仪表是由一定数量的不同的具有自动化功能的元件所组合起来自动化功能较为完善能够满足人们需要的一种工具器材。自动化仪表一般不单单具有一种功能而是多种功能集一体的仪表器材。一个自动化仪表已经是由多个元件组成的一个完整的系统,而又是多个自动化仪表组合构成的系统中的一个子系统。自动化仪表是一种把输入信号自动的转化成为人类能对其进行识别读取的输出信号的信息化的仪表。 1.1自动化仪表的类别 为了满足石油化工行业不同生产过程的需要,自动化仪表的种类较为繁多,种类多种多样。根据不同的角度,自动化仪表可以分为如下几大类别:根据自动化仪表所需的动力分为气动、液动、电动等三种;根据自动化仪表的组装的方式分为单元组合式、基地式等两种;根据自动化仪表是否与计算器连接由可以分为智能化、非智能化仪表等两种。 1.2 自动化仪表的组成 自动化仪表根据仪表的功能的不同由可以分为记录、指示、模拟、数字显示等四种仪表。记录式的仪表主要是由单点与多点两大类所组成。调解式的仪表主要由单元组合式与基地式两种仪表所组成。由于仪表种类繁多,各种仪表的组成情况大致相同,这里不再一一列举。 1.3 自动化仪表的发展动向 随着科学技术的不断发展,自动化仪表在石油化工业也将不断完善与改进,其中主要的发展动向为;第一,对目标的控制将由以往的靠工艺参数发展为现在的以最优质量为目标的控制;第二,自动化仪表的控制所需要的方法由原来的反馈控制转变为现在的开环控制,由以前的手动控制转变为现在的计算机控制。自动化仪表未来的发展动向必将朝着智能化、人性化、系统化等方向发展。 2.常用自动化仪表的介绍 2.1 温度显示控制仪表 石油化工行业的现场所布置的一些设备或者管道常常需要对其温度进行检测与控制,因此温度显示控制仪表是必不可少的一种自动化控制仪表。普遍的测温仪表主要是靠与其设备或者管道的接触来进行温度的测试的。最常用也是最为常见的现场测温仪表主要为热电偶与热电阻测温仪表。 2.2 压力测试仪表 本行业对现场所布置的设备或者管道内的压力进行测试是必不可少的一环。因为设备或者管道内的压力涉及到安全方面的问题,不容忽视,因此压力测试仪表往往在石油化工行业应用非常的广泛。本行业的压力大部分为高压大概为33MPa左右,因此压力测试仪表的传感器,传输材料,显示表盘均需要特殊材料来进行制作。在压力测试方面最为常用的为液柱式压力测试仪表,弹簧式压力测试仪表两大类。 2.3 流量测试仪表 现场设备或者管道内液体的流量的检测与控制同样是重要的不容忽视的一个环节。因此流量测试仪表在其中所起到的作用是不容忽视的。流量测试仪表的种类与其他测试仪表相比较而言,种类更为丰富多样,可满足不同需要的选择。控制系统的稳定与运行优良的性质主要参照流量这个参数来对其进行必要的考核。流量这个参数在测试的时候与流体的种类以及管道的介质有着本质的联系。因此在进行流量的测试时要选择适合流体介质与管道材质的流量测试仪表。 2.4 执行器 执行器主要是由执行与调节两大机构所组成的。在石油化工行业较为常见的是气动式的执行器,在少数情况下也能见到液动执行器的使用但是这种执行器应用的非常少。最为常用的调节阀为薄膜式的气动调节阀,较为少见的还有气动活塞式的调节阀。其中调节阀的关键技术主要是设计计算,测试的校验等。 3.自动化仪表的控制方法介绍 3.1 系统的普遍的控制方法 石油化工行业自动化仪表系统的控制主要是连续、顺序、批量等三种控制方式。这三种控制方式一直沿用至今,基本没有太大的变化。 3.2 系统的先进控制方法以及系统优化方法 随着控制理论的不断向前发展,传统的控制方法显得已经不能适应行业的发展,因此出现了较为先进的控制方式。比如具有智能化功能的多变量控制器已经投入石油化工行业的生产阶段。这个控制器是一个独立的系统是以DCS为基础进行控制的。随着时间的向前推移,多变量智能化控制器会在石油化工行业应用的越来越普遍。 3.3 安全仪表系统的控制 石油化工行业现场所布置的设备以及管道所组成的系统是非常庞大的,其中系统具有大型化、工艺生产过程较为复杂、在生产过程中对周围的生产环境具有较高质量的要求。因此,面对这样一个庞大的生产系统,安全方面的问题是务必要引起足够的关注的。所以安全仪表系统逐渐在石油化工行业得到了广泛的应用。以往基于DCS的安全控制系统已不能满足行业的需要,因此在DCS的装置之外又增加了ESD等单独控制的设备。 4.结语 石油化工行业要想得到迅速的发展,自动化仪表在系统中的运用是必不可少的。虽然近几年自动化仪表在其石油化工行业的应用得到了发展与改进,为本行业的发展做出了突出贡献。但是仍然需要我们继续不断探索,勇于借鉴国外先进的经验来使我国的石油化工行业得到更为巨大的发展。 石油化工工业论文:数据采集系统在石油化工业的应用 摘要:随着科学的进步,现代的通讯和自动化技术也在迅速的发展。先进的CAN,总线数据采集远程抄表系统在石油化工行业也得到了广泛的应用。本文具体的论述了CAN,总线数据采集远程抄表系统设计的组成原理和应用。 关键词:CAN;数据采集;构成; 1 前言 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展,智能化企业在许多国家应运而生。自动抄表系统是发展中各个行业自动化控制系统的重要组成部分,是解放生产力的必然途径。因而日益受到关注。 2 远程自动抄表系统的优点 与传统抄表方式相比,智能抄表系统具有方便快捷、节省人力物力、提高工作效率、精确度高等优点。 3 远程自动抄表系统构成 自动抄表系统主要由监视控制仪表(本系统需要采集数据的仪表)、数据采集器、集中器、数据传输通道和后台管理服务器等组成;其中监视控制仪表主要是在传统机械式仪表基础上将转盘适当改造,以便能将其转动圈数被数据采集器采集转化为脉冲数,以达到数据采样的目的;采集器主要完成将电表用电量转换成电脉冲信号以完成数据的采集,同时还具备将采集的数据保存、通过CAN,总线传输给集中器转发给后台管理系统。数据集中器则是通过CAN,总线收集各监视控制仪表上的传输数据,并通过无线GSM网络传送给后台管理服务器系统。 4 数据采集器硬件组成 数据采集器主要包括数据采集回路、数据保存回路以及数据传输CAN,总线节点回路,同时根据其他功能扩展。 采集器采用单片机89C51,其内部有4KB的ROM,128字节的RAM以及32个I/O口。P1口与串行器件24C02和显示、继电器电路连接。其中的显示模块采用串行方式进行通信,分别采用P1.0、P1.1、P1.2模拟时钟信号线和数据信号线。P0口主要用来与CAN总线控制器sJAl000相连,用作数据线。监控电路采用Dsl232芯片,它是看门狗定时器,功能是上电和掉电时给89C51、CAN控制器sJA1000产生复位信号;看门狗对系统进行监控,防止死机不能恢复。因此系统中必须建立不间断供电(电池供电),以便提供实时钟。 5 数据采集系统原理 5.1数据采集回路采用开关型霍尔传感器A44L对加装过小磁铁的监视控制仪表转盘进行将所转的圈数转化为数字信号,传感器A44L集成霍尔开关是由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。 5.2 CAN总线采用一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,数据长度为8个字节,不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。C AN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法可使网络内的节点个数在理论上不受限制,因此非常适合远程抄表控制系统。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,总线驱动收发器82C250组成,单片机89C51对C A控制器接收到的数据进行读取和数据发送等程序处理,为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,SJAl000的TX0和RX0并不直接与82C250的TxD和RXD相连,而是通过高速光耦6N137后与82C250相连,很好地实现了总线上各节点间的电器隔离。82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5欧姆的电阻与CAN,总线相连,起到一定的限流作用,保护82C250免受过流冲击。CANH、CANL与地之间并联了两个30pF的电容,可以滤除总线上的高频干扰并起到一定的防电磁辐射的能力。另外,两根CAN,总线输入端与地之间分别按防雷击管,起到一定的保护作用。 6 数据采集器软件设计 6.1主程序流程 数据采集器在整个系统中有喂狗、计表、时钟校时、CAN,总线数据发送和接收、数据存储与读取以及显示等功能,其中喂狗、计表和数据存储及CAN,总线数据接收分别采用定时终端、计数中断和外部中断实现,CAN,总线数据发送采用查询方式和其他程序功能在主程序中实现。 6.2数据采集程序说明 数据采集是将监视仪表转盘每转一圈转化为一个周期脉冲,单片机将此脉冲累加,从而测得数需要采集的数据。 6.3 CAN,总线数据收发程序说明 6.3.1数据采集器数据传输内容较为简单,发送出去的数据主要包括监视仪表示数(占5个字节),接收到的数据多为命令(1 4个字节),而C AN总线每次数据可传输8个字节,因此每数据传输采用1帧即可完成。本设计采用PeliCAN工作模式(29位表示码),利用查询方式发送数据,利用外部中断0接收数据。 6.3.2数据的发送由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成。首先CPU必须将要发送的数据报文传送到CAN控制器发送缓冲器中,并置位命令寄存器中的发送请求标志,程序流程如图5所示。 6.3.3数据接收采用外部中断0接收,CAN控制器接收到一帧数据后,产生中断触发信号,CPU立即响应,将收到的报文接收到字节的接收缓冲器,并置位命令寄存器的释放缓冲区标志RRB。单片机根据接收数据进行命令解析,并做出相应执行。 6.3.4数据集中器设计方案 数据收集器主要起到转发后台管理服务器和各节点间的数据传输功能,CAN,总线控制器模块主要用来向各节点发送或接收相关数据,各节点地址通过程序设置均已被包括在对应报文29位表示码中,数据集中器可以通过广播或点对点向各用户节点发送命令数据。由于用户节点比较多,数据集中上传比较多,因此需要较多的数据接收缓冲区保存,然后通过GsM转发给后台管理服务器完成远程数据交流,因此采用有512字节内存的单片机sTC89C51对C AN控制器和GSM模块进行控制。单片机控制GSM模块在Text模式下接收手机短信,短信的收发是通过向串口以文本模式发送AT指令来实现的,其编码转换格式简单,并有较高的转换速率。 7 数据采集系统的主要维护工作 7.1模件卫生清洁 7.2模件断电退出:因为所有信号的接线直接连接至模件,未采用继电器等隔离,因此有必要拔出。 7.3检查电源使用情况 7.4软件备份,以备不时之需。 8保证数据采集系统稳定运行的措施 8.1完善各项组织和技术措施,为保证数据采集系统稳定运行的措施打基础。 8.2加强运行管理的完善,保证在新思路、新形式下安全生产。 8.3加强业务培训,以适应当前高科技技术的发展。 8.4加强思想教育,认识到安全、经济、准确的重要性。 8.5加强数据采集系统的巡视检查和维护,发现问题及时处理。 9 本行业自动化控制展望 9.1自动化控制系统的普遍应用是行业发展的主流; 9.2现场总线技术是集散控制系统发展方向; 9.3各项管理实现自动控制,实现网络现代化; 结束语 本文主要以监视控制仪表为例介绍了远程抄表数字采集系统数据采集和转发的设计方案。此设计方案在石油化工也的广泛应用也为石油化工业的发展做出了贡献。相信随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展,石油化工行业的自动控制系统也将得到长足快速的发展。