机械零件加工工艺研究:浅谈机械零件加工工艺对安全性的影响 【摘 要】阐述机械零件加工工艺对机械安全性的重要意义,针对机械零件加工工艺中零件的抗腐蚀性、抗磨性以及其表面粗糙度进行探讨,指出机械零件加工工艺中存在的问题,并提出相关的建议。 【关键词】机械零件;加工工艺;安全性 0 前言 随着国内现代化的快速推进,机械设备已得到了广泛的应用,国内大多数行业都以及开始引进机械设备进行控制,大批引进的机械设备,同时也造成了一个新的难题,那就是如果保证机械设备的安全性。机械设备从出厂使用一段时间以后,就会产生一定的磨损,从而造成机械设备发生损坏,更有可能造成人员的伤亡,针对机械设备实施定时的安全性检测可以减少机械设备的损坏、避免不必要的人员损伤以及增加使用年限。 实际应用中,提高机械设备安全性可以在零件加工时从三个部分入手,也就是机械设备零件的抗腐蚀性、机械设备零件的抗磨性以及机械设备的表面粗糙度。 1 机械设备零件的抗腐蚀性 据可靠数据,机械设备零件的表面是否粗糙决定了零件是否具有良好抗腐蚀性的关键因素,零件表面的粗糙度很高的话,那么它就会轻易的造成许多的具有腐蚀性的液体向一个位置流,特别是凹槽,凹槽是最容易被腐蚀的地方。因此,利用减小机械设备零件的表面粗糙度,能够增强零件表面的抗腐蚀能力。并且,在现实安全性检测时,一定要针对零件的压紧力进行检测,这样能够保障零件之间的气密性,从而使腐蚀性的液体无法接触零件表面,从而达到抗腐蚀的目的。 2 机械设备零件的抗磨性 当机械设备在工作时零件的磨损是必不可免的,当零件的磨损到一定程度时,机械设备就必须进行更换,否则就会造成损坏机械设备等不必要的损失。所以,提高机械设备的安全性重点是针对机械设备零件的抗磨性能进行提高。 在实际操作中,机械设备零件的磨损重点产生在下列几段时期,第一是初级磨损时期、第二是正常磨损时期、第三是剧烈磨损时期。针对初级磨损时期来说,因为零件中的摩擦副运行时,两个相互摩擦的零件上,特别零件上以面与面摩擦时,初期零件之间摩擦的只是零件表面的加工时遗留下来的波峰之间,所以两个零件之间实际的摩擦面很小,因此无法造成严重的磨损。若机械设备零件在此时加入一个外力时,在两个零件的摩擦面积上会生成很大的压强,特别是在波峰的地方磨损会更加严重,这时机械设备零件的磨损对机械设备造成的影响会很显著的观察到。经过这段初级磨损时期后,机械设备零件磨损会迈入正常磨损时期,在此段时期,机械设备零件的磨损会达到最小,而且将历经一段很长的时间,这段时期也称作平稳时期。此时机械设备零件的表面波峰也在第一时期磨掉,其表面粗糙度减小,性能也达到了最优化。当机械设备零件来到剧烈磨损时期时,机械设备零件也达到了它的使用年限,在这个时期,零件的润滑等性能大幅度降低,摩擦力增到最大,无法继续为机械设备正常工作,机械设备的零件也会随之报销。 一般来说,摩擦副初级磨损时期受到零件表面粗糙度的作用非常大,但是机械设备零部件表面的粗糙程度一定意义上还无法对机械零件本身的抗磨性起决定性的作用,机械设备零件表面上的纹理同样针对抗磨性起作用。如果机械设备零件载荷不高的过程中,若相互摩擦的零件之间的位移方向一致,那么它们相互的磨损量最低;若相互摩擦的零件之间的位移方向不一致,那么它们的磨损量将十分高。若机械设备在超重中工作,在压强和润滑作用等条件的作用下,零件的具体磨损量会和上面所说的状况有所不同。在实际工作中能够得知,针对零件进行淬火、氮化等处理后,其表面硬度提高,能够增强机械设备零件的承载量,而且令零件的表面不会因为外力而轻易的形变,同时利用这种手段也能够增强机械设备零件的抗磨性能,其抗磨性能至少增强翻倍。然而,若仅仅的针对零件进行表面硬化处理去增强零件的抗磨性能,那么会损坏金属本身的结构与间隙,最可怕的是造成机械设备零件产生裂痕或者表皮脱落,这样一来针对零件的抗磨性起到了反作用。 3 机械设备的表面粗糙度 一般来说,机械刀具的所有参数在车床加工当中都会有所体现,可以在工件加工表面上加工出一定的切削表面。依照刀具切削原理能够获知,利用降低主偏角、工件切削进给量、副偏角,提高刀具的加工时的圆弧半径,都能够适当的降低切削表面的宽度以及尺寸;别且,利用适当的提高刀具的前角角度值能够降低塑性材料加工时的变形度,选取润滑剂、增加刀具的刃磨质量同样能够降低接卸设备零部件的粗糙值。对实际生产中的塑性材料而言,因为刀具常常会针对金属材料产生压力,所以产生塑性变形,在刀具各个切削因素的影响下让工件和加工出现有机分离,这时加工工件的粗糙值就会相应提高,上述的这几个方面的问题就是提高机械设备安全性的重点内容,实际安全检测操作中必须进行重点的检测。 4 总结 保证机械设备的安全性,是保障公司工作安全、有效的实施的前提,是企业提高的对工作人员的人身安全以及工作效率的有效方法,因此,为提高机械设备的安全性,企业应该针对相关机械零部件加工人员和管理人员的专业素质和操作的态度的增强进行培训,从而为公司的今后发展以及壮大提供有利的帮助。 机械零件加工工艺研究:机械零件表面加工工艺的自动识别方法研究 摘要 在机械加工的过程中,在零件的表面因为加工行程的作用,会在机械零件的表面产生多种形式的纹理特征。对零件表面的纹理所表达的信息充分的加以利用,对研究零件表面加工工艺,提高零件表面的加工精度有重要的作用。本文通过对机械零件表面纹理信息的分析,研究一种零件表面加工工艺的自动识别和分析的方法,开辟了图像匹配的新思路。 关键词 机械加工; 纹理圆; 纹理特征; 纹理提取; 加工工艺 在机械加工制造业中,在零件视觉检测中,对零件表面纹理进行提取和分析,对表面加工工艺进行识别已经是视觉检测系统中的一项重要应用。国内外的专家都对此加以关注并从多角度进行相关的研究,因为视觉范围有限,加上高精度的测量要求,目前对零件表面的视觉测量也往往是以零件部分图像的匹配度和拼接分析来对零件整体的表面加工特征进行分析,以此来判断零件表面的加工工艺和加工质量。机械零件在加工的过程中刀具的行程会在零件的表面制造出具有明显方向性的纹理,对表面纹理特征进行提取和分析是模式识别和处理方面的一种重要的方法,以此得出零件表面的处理过程,识别加工工艺。机械零件表面的纹理常见的有直条形、圆形和螺旋形等等,具有明显的方向性,通过对纹理的形、密度和方向等因素进行纹理的分析,识别表面加工工艺,为视觉测量中的图像匹配提供判断依据。 1 机械零件表面纹理特征的提取 1.1 机械零件表面纹理特征的产生 在对机械零件进行加工的过程中,通常采用车削、刨削、铣削、磨削等加工工艺进行零件表面的加工制造,但是在加工的过程中因为受刀具行程的作用会在零件表面产生出多种形状的纹理,如直条形、圆形和螺旋形等,其中以圆形纹理最为常见,本文即以圆形纹理为例,分析讨论纹理特征的提取和分析。 1.2 纹理特征的数字化表达 图 1 圆形纹理及局部解析 本文以圆形纹理为例,如上图1中的(a),首先分别在模板图和待匹配图中取若干个有重合可能的圆形,根据图像的大小来确定所选取的纹理圆的直径d,每个纹理圆圆心之间的长度大于圆形直径的一半。在各个纹理圆上取n条直径将纹理圆等分成2n个部分。如图1中的(b)图,纹理圆的解析,以此为例,将圆心设定为,两条直径之间的角度为,设定此角度的直径为,在直径上取以一个像素为间隔的多个像素点,则一条直径上总共会有像素点的总数为(2w+1)个,像素点的坐标为,则可计算像素点的灰度值根据计算结果取最小的标准差所对应的直径角度为此纹理圆的方向角,再通过择优的方法计算平均值,得出工件表面整体纹理角度,从而得出模板图像的纹理走向。 1.3 纹理走向变化规律的分析 我们对两张图像进行对比,第一张图像为水平角度拍摄,第二张图像为模拟工件抖动拍摄,按不同角度进行旋转拍摄。对两张图象的有重合可能性的纹理进行分析和计算,绘制纹理角度变化曲线图。我们选择不同的部分重复进行拍摄和对比的过程,拟出局部图像的旋转纹理变化曲线图,然后对两张相邻局部的图像纹理进行匹配,先计算图像的纹理走向再进行旋转角度的确定。 2 零件加工工艺的识别流程 通过对大量纹理的提取和分析,建立了纹理圆的模型,在此基础上,设计出一种自动识别加工工艺的算法。机械零件表面加工工艺的自动识别流程如下: 对试验用纹理圆直径上的各个像素的灰度值标准差加以检测,测试结果都符合正态分布的要求,此机械零件图像表现为点斑状的纹理特征,与纹理圆理论模型是相适应的,自动识别加工工艺方法为磨削加工,与实际采用磨削加工的工艺相吻合,说明此种方法实际有效。 3 结论 机械零件表面的纹理特征对判断零件表面的加工工艺具有重要的参考作用,本文通过对纹理特征的提取和分析,解读零件表面纹理的数字表达,通过计算和分析,研究纹理走向的变化规律,从而建立纹理圆模型,设计一种自动识别加工工艺的方法和流程。测试表明,此方法能够正确识别零件表面采用车削、铣削、刨削和磨削四种加工方式中的哪种加工方法,为视觉测量的图像匹配开辟了一条新路。 机械零件加工工艺研究:我国机械零件加工工艺的分析与研究 【摘要】随着科学技术技术突飞猛进的发展,数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术在机械制造业的发展起着越来越重要的作用,数控机床已经成为零件加工的主要工具之一,解决了机械制造中常规加工技术无法解决复杂型面零件的加工,使机械制造的发展进入了一个新的阶段。本文通过对机械零件加工工艺的研究,针对常见的机械零件的加工,进行了工艺方案的分析,确定主要常见零件的加工方法等,希望通过对本文的研究,能够对机械零件加工工艺起到一定的帮助。 【关键词】机械零件;加工;工艺;分析 在机械零件制造业中,其组成零件的材料、结构和技术要求各不相同,各种工具的用途和性能也不同。所以,各种零件的加工工艺是不同的。在各种零件中,最常见的有齿轮类、箱体类和轴类零件等,本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究。 一、机械零件加工工艺概述 (一)机械零件加工准备 1.确定毛坯 在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法,这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时,应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下,主要应以生产类型来决定。 2.对零件进行工艺分析。本环节主要包括以下几点内容:第一、分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;第二、分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;第三、分析加工零件的作用及技术要求。 3.制订机械加工工艺路线。本环节主要包括以下几点内容:第一、制订工艺路线;第二、选择定位基准;第三、确定各表面的加工方法。 4.选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准,争取做到开工前的设备准备充足,以免出现加工过程中的失误与材料浪费。 (二)机械零件加工工艺特征 对零件的特征进行全面、系统而准确地分类有着重要的意义,它可以以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。因此,对零件特征的分类要具有以下的要求。第一,不同的特征之间要存在相互联系;第二,特征分类覆盖面要广,特征描述要体现高效、简易。本文从加工的角度来对零件的特征进行了合理的分类,主要分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。 图1-1 零件加工特征的分类 第一,形状特征,它是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征, 主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。第二,材料特征,主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。第三,精度特征, 用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。第四,工艺特征,主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。第五,制造资源特征,是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。 二、各种主要机械零件的加工工艺分析 (一)轴类零件的加工工艺分析 轴类零件是旋转体零件,所以,这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同,它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。现将轴类零件的加工工艺分析如下。 1.轴类零件的毛坯和材料 第一,轴类零件的毛坯。 大型轴或结构复杂的轴采用铸件,常用圆棒料和锻件。根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。第二,轴类零件的材料。轴类零件材料是由很多种类型组成的,常用的有45钢、轴承钢GCr15、低碳合金钢、弹簧钢65Mn等。 2.轴类零件一般加工要求及方法 第一,轴类零件加工工艺规程注意点。工艺规程制订得是否合理,直接影响到劳动生产率和经济效益。在制订机械加工工艺规程中,须注意以下几点。一是零件图工艺分析,要研究产品装配图,要做好技术要求的相关准备工作。二是精基准选择,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准,使定位基准与测量基准重合。三是粗基准选择,选牢固可靠表面为粗基准,应选非加工表面作为粗基准。同时,粗基准不可重复使用。四是渗碳件加工工艺路线,一定要做到加工顺序正确。因此,在制订工艺规程时,尽量采用先进加工方法,制订出合理的工艺规程。第二,轴类零件加工工艺方法概述。轴类零件加工工艺方法主要包括以下几点:一是采用车削细长轴的车刀。一般车刀前角和主偏角较大,精车用刀常有一定的负刃倾角,以减小径向振动和弯曲变形,使切屑流向待加工面。二是采用反向进给。这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座,大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。三是采用跟刀架。 采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响,使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致,从而减少切削振动和工件变形。四是改进工件的装夹方法。在高速、大用量切削时,有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。第三,轴类零件加工顺序的几个问题。处理好基准定位之后,我们还需要注意加工顺序的几个问题:一是铣花键和键槽等次要表面的加工一般安排在精车外圆之后;二是深孔加工应安排在调质后进行,可以有效避免热处理变形对孔的形状的影响;三是数控车削加工,采用数控加工设备为生产的现代化提供了基础,数控车削加工既提高了加工精度,又保证了生产的高效率;四是外圆表面的加工顺序,应先加工大直径的外圆,然后加工小直径外圆。 3.轴类零件加工的工艺分析 第一,轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为:一是粗车―半精车―精车;二是粗车―半精车―粗磨―精磨;三是粗车―半精车―精车―金刚石车;四是粗车―半精―粗磨―精磨―光整加工。第二,典型加工工艺路线。主要为:毛坯及其热处理―预加工―车削外圆―铣键槽―(花键槽、沟槽)―热处理―磨削―终检。第三,轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括以下几点:一是以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准,又符合基准统一原则。二是以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。三是以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准,又是空心轴外圆精加工的基准。生产中,锥堵安装后一般不得拆下和更换,直至加工完毕。四是以两外圆表面作为定位基准,可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时,可用轴的两外圆表面作为定位基准。 4.轴类零件加工分析 第一,零件设备的选择。数控车床具有加工精度高、刚性良好,能够加工尺寸精度要求较高的零件,能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿。根据零件的工艺要求,一般可以选择采用步进电动机形式半闭环伺服系统。这类车床设置三爪自定心卡盘,适合车削较长的轴类零件。第二,零件毛坯、材料的分析。①材料的分析。塑性、提供冷切削加工、强度、硬度、机械性能都跟工件的材料有关,所以选择适合的零件毛坯、材料是非常关键的。②毛坯的分析。轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。铸件:适用于形状复杂的毛坯。锻件:适用与零件强度较高,形状较简单的零件。第三,确定工件的定位与夹具方案。在装夹工件时,应考虑以下几种因素:结构设计要满足精度要求;抵抗切削力由足够的刚度;易于定位和装夹;尽可能采用通用夹具,必须时才设计制造专用夹具;易于切削的清理。 5.切削用量和走刀顺序 第一,机械零件加工的走刀顺序和路线一般为:基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精。第二,切削用量的选择。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证合理的刀具耐用度;保证零件加工精度和表面粗糙度。一是主轴转速的确定。二是进给速度(进给量)的选择。三是背吃刀量确定。切削用量的选择方法:精车时,应着重考虑如何保证加工精度。粗车时,应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。 6.保证加工精度的方法 采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。第一,采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。第二,刀具半径的选定。一是刀具较小时不能用较大的切削量加工。二是刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。 (二)箱体类零件的加工工艺分析 1.箱体类零件的技术要求分析 第一,表面粗糙度。一般箱体零件装配基面表面粗糙度为1.6μm,主要孔表面粗糙度为0.8μm。第二,孔与平面间的位置精度。一般箱体零件主轴孔中心线对装配基面的平行度误差为0.04mm。第三,孔系的技术要求。对孔轴线间的尺寸精度、平行度、垂直度误差等,均应有较高的要求。孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。第四,平面的精度要求。 2.箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的典型加工路线为:平面加工-孔系加工-次要面加工。本文的箱体的加工工艺路线如表1所示。 表1 车床主轴箱体零件的加工工艺过程 3.箱体类零件的加工工艺过程分析 第一,箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的,因此实际生产中,一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。第二,主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔,一般需要经过3~4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削,也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级,还应增加一道精密加工工序。第三,箱体加工顺序的安排。一是先面后孔的原则。由于箱体上的孔分布在平面上,所以先加工平面对孔加工有利。二是先主后次的原则。对于次要孔与主要孔相交的孔系,必须先完成主要孔的精加工,再加工次要孔。三是孔系的数控加工。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工,因为它减少了装夹次数,提高了生产率。 (三)齿轮零件的加工工艺分析 1.普通精度齿轮加工工艺分析 齿轮加工工艺与加工过程还是比较繁琐的,在加工过程中可以分为若干个加工环节。一般情况下,加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段,这个阶段虽然处于初加工,但是却很关键。第二阶段是齿形的加工。这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理。加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。在这个阶段中首先应对定位基准面进行修整,以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,以达到精加工的目的。 2.齿轮加工工艺过程分析 第一,基准的选择。一般基准的选择可分为:对于空心轴,用两端孔口的斜面定位;带轴齿轮主要采用顶点孔定位;孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差,在加工齿轮时应注意以下几点:一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来;二是需要加工的齿轮在内孔定位时,其配合间隙应近可能减少,以利于精确度的提高;三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。第二,齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理,在这一环节过程中我们要注意以下几点:一是当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时,必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。二是保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。三是需要提高齿轮内孔的制造精度,减小与夹具心轴的配合间隙。第三,齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行,通常都在滚(插)齿之后,剃齿之前安排齿端加工。 三、机械加工工艺对加工精度的影响 1.热变形对加工精度的影响。有三种热变形会对加工精度产生较大的影响:第一种,刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法:一是在刀具上涂抹润滑剂;二是选用合理的切削参数。第二种,机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种,工件热变形对加工精度的影响。 2.受力变形对加工精度的影响。解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力,增加工艺系统的刚度,这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。 3.几何精度对加工精度的影响。在对机械零件进行切削加工工艺时,主轴往往会出现回转误差,这种误差会影响零件的加工精度。除此之外,刀具也会出现同样的问题。所以,机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。 机械零件加工工艺研究:机械零件加工工艺的分析与研究 (大唐长春第二热电有限责任公司 吉林长春 130031) 摘 要:通过对机械零件加工工艺的研究,针对常见的机械零件的加工进行工艺方案的分析,确定主要常见零件的加工方法等,提高工作效率和工艺水平。 关键词:机械零件;加工;工艺 在机械零件制造业中,由于组成零件的材料、结构和技术要求各不相同,各种工具的用途和性能也不同,所以各种零件的加工工艺是不同的。 1 机械零件加工工艺 1.1工艺概述 在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法,这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时,应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下,主要应以生产类型来决定。对零件进行工艺分析,分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;分析加工零件的作用及技术要求。制订工艺路线;选择定位基准;确定各表面的加工方法。选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准,争取做到开工前的设备准备充足,以免出现加工过程中的失误与材料浪费。 1.2工艺特征 对零件的特征进行全面、系统而准确地分类可以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。从加工的角度来对零件的特征进行分类,可分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。 形状特征是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征,主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。材料特征主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。精度特征用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。工艺特征主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。制造资源特征是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。 2主要机械零件加工工艺分析 2.1轴类零件 轴类零件是旋转体零件,这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同,它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。 2.1.1轴类零件一般加工要求 一是零件图工艺分析,要研究产品装配图,要做好技术要求的相关准备工作;二是精基准选择,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准,使定位基准与测量基准重合;三是粗基准选择,选牢固可靠表面为粗基准,应选非加工表面作为粗基准。同时,粗基准不可重复使用;四是渗碳件加工工艺路线,一定要做到加工顺序正确。因此,在制订工艺规程时,尽量采用先进加工方法,制订出合理的工艺规程。 2.1.2轴类零件加工的工艺分析 (1)轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为:一是粗车D半精车D精车;二是粗车D半精车D粗磨D精磨;三是粗车D半精车D精车D金刚石车;四是粗车D半精D粗磨D精磨D光整加工。 (2)典型加工工艺路线。主要为:毛坯及其热处理D预加工D车削外圆D铣键槽D(花键槽、沟槽)D热处理D磨削D终检。 (3)轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括:以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准,又符合基准统一原则。以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准,又是空心轴外圆精加工的基准。生产中,锥堵安装后一般不得拆下和更换,直至加工完毕。以两外圆表面作为定位基准,可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时,可用轴的两外圆表面作槎ㄎ换准。 2.1.3保证加工精度的方法 采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。刀具半径的选定。刀具较小时不能用较大的切削量加工,刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。 2.2箱体类零件的加工工艺分析 箱体零件的典型加工路线为:平面加工-孔系加工-次要面加工。 (1)箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的,因此实际生产中,一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。 (2)主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔,一般需要经过3~4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削,也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级,还应增加一道精密加工工序。 (3)箱体加工顺序的安排。由于箱体上的孔分布在平面上,所以先加工平面对孔加工有利。对于次要孔与主要孔相交的孔系,必须先完成主要孔的精加工,再加工次要孔。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工,因为减少了装夹次数,提高生产率。 2.3齿轮零件的加工工艺分析 2.3.1普通精度齿轮加工工艺分析 齿轮在加工过程中可以分为若干个加工环节。第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。第二阶段是齿形的加工,是保证齿轮加工精度的关键阶段。第三阶段是热处理阶段,主要对齿面的淬火处理。最后阶段是齿形的精加工。应对定位基准面进行修整,以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,以达到精加工的目的。 2.3.2齿轮加工工艺过程分析 (1)基准的选择。一般基准的选择可分为:对于空心轴,用两端孔口的斜面定位;带轴齿轮主要采用顶点孔定位;孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差,在加工齿轮时应注意:一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来;二是需要加工的齿轮在内孔定位时,其配合间隙应近可能减少,以利于精确度的提高;三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。 (2)齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理,当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时,必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。需要提高齿轮内孔的制造精度,减小与夹具心轴的配合间隙。 (3)齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行,通常都在滚(插)齿之后,剃齿之前安排齿端加工。 3 机械加工工艺对加工精度的影响 3.1热变形对加工精度的影响 有三种热变形会对加工精度产生较大的影响:第一种,刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法:在刀具上涂抹润滑剂;选用合理的切削参数。第二种,机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种,工件热变形对加工精度的影响。 3.2受力变形对加工精度的影响 解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力,增加工艺系统的刚度,这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。 3.3几何精度对加工精度的影响 在对机械零件进行切削加工工艺时,主轴往往会出现回转误差,这种误差会影响零件的加工精度。除此之外,刀具也会出现同样的问题。所以,机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。 4 结论 本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究,采用合理的加工方法能够提高零件加工的效率和精度。 机械零件加工工艺研究:机械零件加工工艺研究 摘要:零件加工是一项精细的工作,在对其进行加工过程中,其精度会受到机械加工工艺的直接影响。因此,在零件加工过程中,应适当提高机械加工工艺水平,提升零件加工精度,从而使零件能够满足使用需求。 关键词:机械加工;零件;精度 机械加工工艺是零件加工中的一项重要内容。在利用机械对零件进行加工过程中,通过对机械的力量进行应用,完成对零件的加工。零件对加工的精度的要求高,因此如果在实际加工中,采用的工艺不合理,将会导致零件加工的精度受到巨大影响,由此可见加强对该项内容的分析是必要的。 一、机械加工工艺 机械加工工艺由前期生产和后期生产两个部分共同组成,在这两个过程中对技术的要求都十分严格。严格的技术要求下,将半成品和原材料制造成成品,该过程中被称作机械过程。机械加工过程中还包括原材料的运输、存储、准备、零件加工、热处理等多项内容。由此可见,机械加工生中包含的内容十分丰富。现代企业在进行机械加工中,都通过先进的系统工程学对生产过程进行指导,确保生产合理性,同时也促进现代企业的生产效率,使产品的质量得到了提高。机械零部件的生产有多个过程中共同组成,机械加工是一个重要的环节,一般情况下,企业需要通过不同的工序完成对零部件单个或批量生产。 二、机械加工工艺对零件加工精度产生的影响 (一)内在影响 内在因素包括的内容如下:(1)系统几何精度存在误差。(2)机械安全存在不规范情况。如果机械在精度上有几何误差,对零件加工的精度会造成影响。对于机械加工工艺来说,其对机械设备的要求非常高,设备质量会影响零件的加工情况。一般来说,零件加工机械是规模较大的组合型机械,该类型的机械能够使零件在精度上要求得到满足。但是,需要注意,如果采用的为组合型机械,在对机械进行应用前,要做好相应的安装工作,如果安装出现问题,零部件的精度势必会受到影响。此外,加工机械在长期运行过程中,会出现磨损情况,这也将会导致组合机械的各部之间可能会存在些小缝隙,将会导致零件的精度受影响。 (二)受力影响 机械加工的受力影响主要体现在以下两方面:(1)系统实际运行能力较强,在运行过程中,系统应用的夹具、刀具等构件等结构要承受较强大压力,而该做作用的存在,会对导致相对位移的发生。(2)系统运行过程中,各个部件都会受到多方面力的影响,表现为系统中的部件,不仅需要承受来自系统的压力,而且还要承受零件施工压力。(3)部件之间的相互摩擦。由此可见,在受力影响下,零件加工的精度会受到影响。 (三)热变影响 热变影响因素分为以下几种:(1)刀具热变。零件加工中,经常会应用到刀具,为了使加工的零件能够达到要求标准,要对零件进行多次切割,切割过程中会存在摩擦力,此时由于摩擦原因,会产生大量的热量,该热量会导致零件发生变化,最终将会导致零件的精准度受到影响。(2)工件热变。如果在零件加工过程中,零件较长,而对该类零件加工的精准度的要求又较高,此时零件精准度将会受到影响。(3)自身热变。零件加工中,机床会与一些构件发生相互作用,导致机床的整体和自身温度上升,此时,将会导致机床自身切合度受到影响,最终将会导致加工的机械零件存在较大误差。 三、提升机械加工工艺精准度的合理措施 (一)严格控制加工过程 机械加工中,为了控制零件加工精度受几何误差的不良影响,零件加工企业,在进行机械设备选择时,要对机械的性能和各种情况进行认真考察,选择信誉良好的厂家,同时要通过合理的措施手段,检查机械设备的性能,重点检查机械自身是否存在误差问题,通过检查后,选择出最佳的机械设备,为零件加工打下一个坚实基础[3]。此外,如果因为生产原因,需要改造投入使用的机械设备,为了确保改造后机械运行的合理性,要对机械在日常运行中出现的各种误差情况进行详细统计分析,再将通过分析得到的误差结果,输入到机械设备的操作系统中,此时,机械设备会自动消除误差,提高零件的生产质量,减少误差的出现。 (二)减少外力干扰 零件加工中,挤压力和摩擦力,都会对零件的精度造成影响,而降低外力对零件加工造成的影响,就必须要减少这两种力。第一,日常加工中,技术人员要认真检查机械设备,若通过检查发现机械设备中的零部件结合较紧,则要及时做好相应的修正工作。第二,定期打磨机械化设备表面,提高接触面的光滑程度,从而减少接触面与零件之间的摩擦力,降低零件生产过程中,加工误差,从而使零件加工的质量能够得到进一步提升。 (三)控制热变因素 机械设备运行中,温度对零件加工的影响作用巨大,温度偏高会对细节设备的运行产生影响。加工零件中,温度偏高,应当利用冷水,进行降温,避免温度过高。例如,利用刀具反复切割,因为刀具与零件之间长时间摩擦,将会引起零件变形,此时,为了对零件变形的控制,需要利用冷水进行降温处理,从而降低热遍对零件加工产生的不良影响。 (四)厂房环境控制措施 厂房环境也会对零件加工精度产生一定影响,对于厂房的控制主要集中在以下几个方面:1.在厂房内安装空调系统,利用空调系统对厂房内的温度进行调整,从而使厂房内的温度始终都能处于适合机械零件加工生产的温度范围内,避免厂房温度对机械加的精准度造成不良影响。2.保持厂房内环境的“干净”,厂房内的环境相对来说比较复杂,在生产中会存在一些杂质对生产的精度造成不良影响,在具体生产中,要保持厂房内环境的相对干净,避免杂质影响机械加工的精准度。3.处理好机械加工中的乳化液烟气,确保另加工的精准度。 四、结束语 科技的快速发展,使机械加工工艺水平得到了进一步提升。在机械零件加工中,为了使企业生产的零部件的精度得到提高,将零部件的不合格率控制在一定范围内,提升企业零部件生产企业的竞争力,需要加强投入,加强对企业机械加工工艺的研究,将对零件加工精度造成不良影响的各项因素都控制在最低。 作者:雷凯淞 单位:中国航空规划设计研究总院有限公司
机械制造工艺可靠性研究:机械制造工艺可靠性研究 【摘 要】产品的可靠性主要是通过研究设计、制造以及管理出来的,机械产品在设计中对产品的可靠性指标有明确的要求,而机械产品的制造过程是通过科学的集成工艺要素将材料加工成为某一实用产品的过程,也是机械产品设计阶段产品可靠性实现的过程。机械产品的可靠性不仅与产品的设计具有重要的影响,而制造过程是实现产品设计可靠性的过程中,因此在机械产品只有综合考虑各种因素对机械产品可靠性的影响,并采取相关的措施进行控制,才能保证机械产品的可靠性。 【关键词】机械制造;工艺可靠性;机构设计;型面联接 引言 机械制造过程主要是指利用各种技术、设备、工具对材料以及半成品进行机械加工、处理,使之成为最终产品的制造过程。在制造的过程中,在保证机械可靠性以及其他性能的要求下,改善机械制造工艺,降低制造成本,从而满足设计要求,保证制造出来的产品具有可靠性水平的能力。下面主要以机构设计的型面联接作为例进行研究机械制造工艺可靠性。 一、机械制造工艺可靠性的特征 (1)系统特性。机械产品工艺可靠性是一项相对比较系统的工程,机械产品设计可靠性和工艺可靠性以及使用可靠性都是系统工程中重要的部分,三者是相互联系、相互影响,并且根据工程理论进行分析,系统主要由若干组成部分结合成的具有特定功能有机整体,机械制造过程的特点主要是使工艺可靠性分析涉及的面广、复杂以及需要通过系统的方法进行优化组合,协调,才能实现产品的可靠性。 (2)综合特性。工艺可靠性是机械产品在制造的过程中,产品设计可靠性延伸,是产品可靠性的重要保证。机械产品的工艺可靠性应与产品的设计、开发过程以及其他要求进行全面综合的考虑。工艺可靠性应与其他相关工作进行有机的结合,并充分做到资源共享、信息互通等,从而可以提高效率,节约制造以及设计成本。 (3)过程特性。工艺可靠性工作是贯穿机械产品的工艺设计、制造以及使用等产品从研究到使用的整个过程,因此应该全面综合进行考虑,每一个阶段都会有相应工艺可靠性工作,因此应该全面进行分析机械产品的可靠性水平。 二、具体产品结构设计的工艺可靠性分析 (1)方形型面的结构设计。型面联接是一种无键连接的形式,其联接方式主要是通过轴以及相应的轮毂沿着光滑的非圆表面接触,联接表面可以是锥形、柱形以及其他表面形式,其中锥形联接面不仅可以传递转矩,而且还可以采用轴向力,而柱形既可以传递转矩。比如在进行设计减速箱组件的轴衬嵌件之间只需要传递转矩,因此在设计的过程中对于型面之间的联接采用柱形就可以满足要求,在设计的过程中,为了减少设计的难度以及复杂程度,可以采用方形型面进行联接如下图所示: 其中d1、d2、er是重要的参数,在设计的过程中可以通过查找标准或者相关手册得到减速器组件的输出轴直径d1=12mm,然后根据DIN32712的标准,可以查出d2=9mm,根据尺寸可以设计出减速箱组件的输出轴方轴段局部图如图2所示;然后根据设计的配合要求设计出波轮组件的轴衬方嵌件图,如图3所示: (2)可靠性分析 在设计的过程中对于减速器组件的波轮组件轴衬嵌件和输出轴之间的联接采用方形型面联接,这种联接方式属于静联接,通过查找并确定其相关的重要参数和尺寸之后,进行强度校核:联接面最大的压强条件为: 其公式中T表示转矩,T=17N?m;lt表示结合长度此处取3mm;dr表示计算直径,dr=d2+2e;er表示剖面的偏心度,此处取值为0.75mm;Pp表示许用压强,此时处于轴双向旋转,因此受到较大的冲击,并且结构的方形表面热处理采用调质热处理,Pp的取值为0.45 P0,其中P0=200Mpa。把尺寸参数带人公式可以得到: Pp=0.45×200=90Mpa,即P<Pp,强度条件满足设计要求。 三、制造过程中对工艺可靠性影响 机械产品的可靠性主要是受到设计、部件质量以及制造过程中成品率的影响,Bosacchiz根据相应的影响因素提出一些措施保证制造过程中产品可靠性:为了保证产品的工艺可靠性在通过控制制造过程提高产品的成品率,从而产品的工艺可靠性,还可以在制造的过程中通过优化部件质量,提高产品工艺可靠性,在设计阶段应充分考虑产品的可靠性以及测试性。 如上述结构设计中,如果把波轮组件的轴衬嵌件,设计为花键联接的形式,不仅在设计的过程中复杂,而且在制造的的过程中工艺的可靠性很难保证,并且花键需要专门的材料进行设计,这样不仅增加难度,而且极大程度上造成成本上升以及经济增加,因此设计中采用型面进行联接,不仅可以满足强度条件,满足工艺可靠性,制造以及加工简单,可以保证制造的工艺可靠性,对降低经济损失也具有重要的作用。 机械制造工艺可靠性研究:探讨机械制造工艺过程可靠性研究 摘要:本文对机械制造过程中的参数指标与稳定性之间的关系进行详细阐述,同时研究分析了参数指标对工业品品质等方面的影响,文章还定义了工业生产可靠性概念,建立了系统的评价方法体系以及提出改进可靠性的建议。 关键词:机械制造 工艺 可靠性 对于机械制造工艺过程可靠性的认识,许多行业专家认为有必要重视质量检验工作,但是仅仅凭这方面工作还难以有效保证工业产品的可靠性,因此还要充分重视机械制造工艺对产品可靠性的影响。因为,通常产品一旦被生产出来,其品质已经被确定了,因而加强制造工艺的管理来提高产品可靠性十分关键。现实中,机械产品生产涉及多个工艺和技术,而每道工序对产品可靠性的影响程度各异。实际上,机械制造过程中所使用的加工技术、加工进度、采用加工设备和校验方法等都会对产品的品质稳定性产生重大影响。因此,研究和分析制造工艺对产品可靠性的影响途径、以及相应的检验方法具有十分重要的现实指导意义。 1. 制造工艺对可靠性的作用 1.1工艺过程参数同可靠性指标的关系 现在机械理论虽然对产品可靠性与工艺参数之间的关系进行了论证,但并没有很好的回答如何有效提高可靠性这个问题。由于产品的可靠性与质量指标之间具有十分复杂的关系。 首先, 耗损发生在产品制造的每一个过程中; 其次产品生产本来就是一个多种工艺交叉协作的过程;由于机械生产的复杂性,许多影响产品可靠性的生产参数无法直观看到。对于产品可靠性而言,工艺方法与设计工作同等重要。总而言之, 工艺过程对可靠性指标有直接的实质性影响, 尽管这些关系很复杂并且还不太清。 1.2同制造工艺有关的产品故障 产品在制造和组装过程中,就确定了其性能和品质水平,而工艺水平直接影响质量高低,因此产品质量与工艺密不可分。由于工艺过程不完善, 会使产品可靠性达不到要求的水平,由于工艺过程的问题所造成的不允许故障主要可分成如下两类: 第一类是工艺过程自身存在可靠性缺陷,产品容易因为工艺缺点导致故障发生。可靠工艺水平是制造高可靠产品的重要前提条件; 考虑到工艺系统是一个复杂的动态系统, 可以用许多输出参数来表示, 因此, 又必须联系到工艺过程的完善程度、稳定性、检脸方法和其它因素。 第二类工艺过程而产生的残留现象导致的故障。 工艺残留现象,是指产品加工过程中由于高温环境和作用力所留下的结果。 如果工艺产品对精度要求不高,可以忽视这方面的影响。同时,在机械加工过程中,会伴随着一些能源消耗现象, 由此引发产品的一系列微妙的物理和化学反应,导致其性能发生变化, 并在产品中造成残留应力, 使材料结构发生崎变, 产品出现各种缺陷。 1.3工艺过程参数对耐磨性的影响 产品材料属性是影响工业产品耐磨性重要因素,例如化学成分、物理结构和力学性能等都会影响产品耐磨性。 所以, 对生产材料的冶金等过程、材料热处理和化学热处理过程, 都应考虑。影响耐磨性的还有表面层的几何参数和物理—化学参数,工艺参数同使用参数之间的关系是随机性的, 取决于材料中各成分的分布情况、零件在加工时的状态、工艺系统的“刚度”等。 1.4工艺过程参数对疲劳强度的影响 除了材料种类会影响疲劳强度之外, 像零件外表光滑度的影响作用也不可忽视。因此要采取合理的工艺技术,切实有效提高工业品外表层物理品质。如果工业品表面因为机械加工外力残留拉伸应力, 会大大降低产品的疲劳极限; 产生残留压缩应力, 则疲劳极限会提高. 这对于在交变载荷和高沮下工作的零件是特别重要的. 表面加工的最后一道工序很重要, 基本上扶定了显徽痕迹的轮脚形状和表面层的机械性质,即使表面光沽度等级一样, 如果加工痕迹同主应力作用方向一致, 那么零件疲劳极限也会提高。有人做过试较, 分别用金刚石和普通磨轮磨削高速钢, 发现用人造金刚石磨轮磨削的试件, 在承受接触载荷时, 疲劳强度可提高20 一45 % ; 在承受弯曲载荷时, 可提离达30%,其原因是单位表面上磨痕数量和深度要小得多, 徽观轮脚更加平滑,把这一成果应用于实际, 已使冷轧辊寿命得到提高。 1.5工艺过程参数对抗腐性的影响 抗腐蚀性是衡量机械产品性能的重要指标。加工过程中需要利用腐蚀液体的工业产品,容易受到腐蚀性液体的侵蚀而降低产品品质, 尤其是诸如高浓度硫酸、王水等高强度腐蚀性液体,对产品可靠性影响十分明显。这种侵蚀过程是在腐蚀性介质和静力载荷交叉作用下发生的。为了防止产品受腐蚀性液体侵蚀, 工业上通常使用在工业品外表涂覆的方法。涂覆工艺参数— 涂覆材料、涂覆规范、涂贾工艺过程条件、调整和控制工艺过程的可能性等, 都会影响涂覆层抗腐蚀性。 总之,工序的顺序、所采用的加工方法和规范都直接影响到耐磨性、强度、耐腐蚀性、耐热性、物理--机械性能的稳定性以及产品的其它使用指标。 2. 工艺过程可靠性的基本概念 工艺过程十分复杂,整个过程涉及到各种机床设备的使用、辅助设备的应用、运输车俩的调配、加工工具的使用、检验工艺和设备的选择等。由于工艺过程涉及范围十分广泛,因此在实际工作中很难有效提高工艺过程的可靠性。近年来, 一些学者通过对工艺过程可靠性的研究认为: 工艺过程可靠性是指保证工艺过程合乎技术要求的可靠程度. 它不仅保证产品质量, 而且还保证生产率. 工艺过程可靠性是个动态过程, 它包括加工精度、工艺稳定性、最后工序可靠性及工艺遗传性等问题. 3. 工艺过程可靠性评定 同其他系统可靠性评估一样,工艺过程可靠性评价工作具有很强的普遍性特点。可以理解为,工艺过程无事故发生率即为工艺过程中的可靠性指标。工艺系统的故障可能是逐渐发生的(同设备、工具、工装和检验工具的磨损过程, 温度引起的变形, 化学作用等有关), 或突然发生的(同调整工、检验工的过失, 毛坯或配套产品有缺陷而不充分检验有关)。有效的质量管理体系能使这些故障降到最低限度。 结语:工业产品可靠性与每道制造工艺可靠性密切相关,尤其是最后一道工序对工业产品可靠性影响显著,总体而言,工业产品可靠性与加工设备类型、制作工艺、加工水平和技术人员操作能力等方面联系密切。通过提高制作工艺可靠性,能够有效提高产品的可靠性。一般而言,主要通过如下几种方式提高工艺可靠性: 提高机械生产的自动化程度,创造优越的工艺使用环境;提高和改善设备的维护和保养工作质量,不断适应制造工业发展要求;推广和普及产品工艺强化技术,采取特种加工工艺,采用强化表面层的工艺方法;重视和改善检较工作质量; 创新产品设计, 提高产品加工质量。 机械制造工艺可靠性研究:关于机械制造工艺过程的可靠性分析 【摘要】本文对机械制造过程中的参数指标与稳定性之间的关系进行详细阐述,同时研究分析了参数指标对工业品品质等方面的影响,文章还定义了工业生产可靠性概念,建立了系统的评价方法体系以及提出改进可靠性的建议。 【关键词】机械制造 ;工艺 ;可靠性 对于机械制造工艺过程可靠性的认识,许多行业专家认为有必要重视质量检验工作,但是仅仅凭这方面 工作还难以有效保证工业产品的可靠性,因此还要充分重视机械制造工艺对产品可靠性的影响。因为,通常产品一旦被生产出来,其品质已经被确定了,因而加强制造 工 艺的管理来提高产品可靠性十分关键。现实中,机械产品生产涉及多个工艺和技术,而每道上序对产品可靠性的影响程度各异。实际上,机械制造过程中所使用的加工技术、加工进度、采用加工设备和校验方法等都会对产品的品质稳定性产生重大影响。因此,研究和分析制造工艺对产品可靠性的影响途径、以及相应的检验方法具有十分重要的现实指导意义。 一、制造工艺对可靠性的作用 1.工艺过程参数同可靠性指标的关系 现在机械理论虽然对产品可靠性与工艺参数之间的关系进行了论证,但并没有很好的回答如何有效提高可靠性这个问题。由子产品的可靠性与质量指标之问具有十分复杂的关系。首先,耗损发生在产品制造的每一个过程中 ;其次产品生产本来就是一个多种工艺交叉协作的过程 ;由于机械生产的复杂性,许多影响产品可靠性的生产参数无法直观看到。对于产品可靠性而言,工艺方法与设计工作同等重要。总而言之,工艺过程对可靠性指标有直接的实质性影响,尽管这些关系很复杂并且还不太清。 2. 同制造工艺有关的产品故障 产品在制造和组装过程中,就确定了其性能和品质水平,而工艺水平直接影响产品质量高低,因此产品质量与工艺密不可分。由于工艺过程不完善,会使产品可靠性达不到要求的水平,由于工艺过程的问题所造成的不允许故障主要可分成如下两类 : 第一类是工艺过程自身存在可靠性缺陷,产品容易因为工艺缺点导致故障发生。可靠工艺水平是制造高可靠产品的重要前提条件 ;考虑到工艺系统是一个复杂的动态系统,可以用许多输出参数来表示,因此,又必须联系到工艺过程的完善程度、稳定性、检验方法和其它因素。 第二类工艺过程而产生的残留现象导致的故障。工艺残留现象,是指产品加工过程中由于高温环境和作用力等遗留下的结果。如果工艺产品对精度要求不高,可以忽视这方而的影响。同时,在机械加工过程中,会伴随着一些能源消耗现象,由此引发产品的一系列微妙的物理和化学反应,导致其性能发生变化,并在产品中造成残留应力,使材料结构发生畸变,产品出现各种缺陷。 3. 工艺过程参数对耐磨性的影响 产品材料属性是影响工业产品耐磨性重要因素,例如化学成分、物理结构和力学性能等都会影响产品耐磨性。所以,对生产材料的冶金等过程、材料热处理和化学热处理过程,都应考虑。影响耐磨性的还有表面层的几何参数和物理——化学参数,工艺参数同使用参数之间的关系是随机性的,取决于材料中各成分的分布情况、零件在加工时的状态、工艺系统的“刚度”等。 4. 工艺过程参数对疲劳强度的影响 出厂材料种类会影响疲劳强度之外,像零件外表光洁度的影响作用也不可忽视。因此要采取合理的工艺技术,切实有效提高工业品外表层物理品质。如果工业品表面因为机械加工外力残留拉伸应力,会大大降低产品的疲劳极限 ;产生残留压缩应力,则疲劳极限会提高。这对于在交变载荷和高温下工作的零件是特别重要的。 5. 工艺过程参数对抗腐性的影响 抗腐蚀性是衡量机械产品性能的重要指标。加工过程中需要利用腐蚀液体的工业产品,容易受到腐蚀性液体的侵蚀而降低产品品质,尤其是诸如高浓度硫酸、王水等高强度腐蚀性液体,对产品可靠性影响十分明显。这种侵蚀过程是在腐蚀性介质和静力载荷交叉作用下发生的。为了防止产品受腐蚀性液体侵蚀,工业上通常使用在工业品外表涂覆的方法。涂覆工艺参数——涂覆材料、涂覆规范、涂覆工艺过程条件、调整和控制工艺过程的可能性等,都会影响涂覆层(机械产品的)抗腐蚀性。 总之,工序的顺序、所采用的加工方法和规范都直接影响到耐磨性、强度、耐腐蚀性、耐热性、物理——机械性能的稳定性以及产品的其它使用指标。 二、工艺过程可靠性的基本概念 工艺过程十分复杂,整个过程涉及到各种机床设备的使用、辅助设备的应用、运输车俩的调配、运输储存、工具的使用、检验工艺和设备的选择等。由于工艺过程涉及范围十分广泛,因此在实际工作中很难有效提高工艺过程的可靠性。近年来,一些学者通过对工艺过程可靠性的研究认为 :工艺过程可靠性是指保证工艺过程合乎技术要求的可靠程度。它不仅保证产品质量,而且还保证生产率。工艺过程可靠性是个动态过程,它包括加工精度、工艺稳定性、最后工序可靠性及工艺遗传性等问题。 (1)系统特性。机械产品工艺可靠性是一项相对比较系统的工程,机械产品设计可靠性和工艺可靠性以及使用可靠性都是系统工程中重要的部分,三者是相互联系、相互影响,并且根据工程理论进行分析,系统主要由若干组成部分结合成的具有特定功能有机整体,机械制造过程的特点,主要使工艺可靠性分析涉及面广、复杂,以及需通过系统方法进行优化组合、协调,才能实现产品的可靠性。 (2)综合特性。工艺可靠性是机械产品在制造的过程中,产品设计可靠性延伸,是产品可靠性的重要保证。机械产品的工艺可靠性应与产品的设计、开发过程以及其他要求进行全面综合的考虑。工艺可靠性应与其他相关工作进行有机的结合,并充分做到资源共享、信息互通等,从而可以提高效率,节约制造以及设计成本。 (3)过程特性。工艺可靠性工作是贯穿机械产品的工艺设计、制造以及使用等产品从研究到使用的整个过程,因此应该全面综合进行考虑,每一个阶段都会有相应工艺可靠性工作,因此应该全面进行分析机械产品全过程的可靠性水平。 三、工艺过程可靠性的评定 同其他系统可靠性评估一样,工艺过程可靠性评价具有很强的普遍性特点。可以理解为,工艺过程无事故发生率即为工艺过程中的可靠性指标。工艺系统的故障可能是逐渐发生的(同设备、工具、工装和检验工具的磨损过程,温度引起的变形,化学作用等有关),或突然发生的(同调整工、检验工的过失,毛坯或配套产品有缺陷而不充分检验有关)。有效的质量管理体系能使这些故障降到最低限度。 四、结语 工业产品可靠性与每道制造工艺可靠性密切相关,尤其是每个零部件及整个产品的末端工序对工 . 业产品可靠性影响显著,总体而言,工业产品可靠性与加工设备类型、制作工艺、加工水平和技术人员操作能力等方面联系密切。通过提高制作工艺可靠性,能够有效提高产品的可靠性。一般而言,主要通过如下几种方式提离工艺可靠性 :提高机械生产的自动化程度,创造优越的工艺使用环境 ;提高和改善设备的维护和保养工作质量,不断适应制造工业发展要求 ;推广和普及产品工艺强化技术,采取特种加工工艺,采用强化表面层的工艺方法 :重视和改善检校工作质量 ;创新产品 设计,提高产品加工质量。 机械制造工艺可靠性研究:机械制造工艺的可靠性评价 摘 要: 介绍了机械制造工艺可靠性的基本概念及评价的重要性。通过对评价概念的阐述,选择了工艺可靠度、工艺故障发生率、工艺故障平均维修时间、工艺稳定性、工艺自修正性几个概念组成评价机械制造工艺的可靠性指标体系。 关键词: 可靠性; 机械制造工艺; 指标体系; 评价 1 引言 机械制造过程是一个复杂的动态过程,包括加工设备、夹具、刀具、检测设备、加工对象及工艺操作控制人员等。论文将机械制造过程作为研究对象,分析其对产品可靠性的保障能力,因此无论是研究对象还是分析内容都具有其特殊性,不同于普通产品,因而相关的可靠性概念不能简单地采用通常的系统可靠性定义,而需要根据对其规定的功能来加以定义。论文参考可靠性的通用定义,结合机械制造过程的特点,将机械制造的工艺可靠性定义为:机械制造过程在规定的条件下和规定的时间内,保证加工出来的产品具有规定的可靠性水平的能力。这里,机械制造过程就是产品的机械加工阶段,包括了产品的工艺设计与实现。 2 机械制造的外部条件 机械制造的外部条件是指机械制造过程在规定的时间内所处的预先规定的全部外部条件,包括人员、设备、材料、工艺、测量、生产环境等条件。人员条件是对与制造过程相关的所有人员的要求,主要包括工艺设计人员、操作员、检验员等应具备的条件。设备条件是指对实现制造任务所需的所有设备的要求,主要包括对完成生产任务所需的生产、工具等所必需达到的要求。材料条件是指对构成产品(工件)实体的主要材料和在制造中起辅助作用而不构成产品实体的辅助材料所需要具备的条件。工艺条件是指完成制造任务所采用的技术方法及相关工艺文件的要求,包括对工艺技术、工艺方案、工艺流程、工艺规程、工艺细则、工艺标准、操作方法和工艺参数等具体的要求。测量条件是指对原材料检测、生产过程控制、产品质量检验、环保监测等过程所需具备条件的要求。生产环境条件是指生产(包括设计、加工、处理、装配、检测、计量、调整、试验等)的空间或厂房的大小、高低、通风、照明、温度、湿度、振动、噪声、洁净度、电磁辐射、静电、动力供应以及现场生产管理等环境条件要求。 3 评价机械制造可靠性的基本概念 反应机械制造可靠性的基本概念主要有以下几个:第一,工艺故障发生率。在机械制造过程的工艺故障定义为在规定的条件下,机械制造过程丧失保障产品的可靠性指标这一规定功能的现象。一旦制造过程发生了工艺故障,无论是加工完成后产品的可靠性达不到规定要求的“软故障”还是制造设备自身出现的影响其完成加工任务的“硬故障”,势必影响加工任务的顺利完成,为生产商带来损失。因此,制造过程中应该尽量避免工艺故障的发生。在生产实践中,由于多种因素的影响,工艺故障总是不可避免的,但是对一个工艺可靠性水平令人满意的机械制造过程来讲,工艺故障的发生必然较少,所以这里提出了工艺故障发生率这个指标来评价一个制造过程发生工艺故障的频度。第二,工艺故障平均维修时间。对于复杂系统来讲,高可靠性本身不足以保证系统在需要时是可用的,还需要确保它能够快速地修复,特别是对机械制造过程来讲,只有及时地排除工艺故障,才能尽量减低制造过程工艺故障造成的损失。因此,需要通过工艺故障平均维修时间来衡量制造过程针对工艺故障的修复能力。第三,工艺稳定性。机械制造过程保障产品孔位特征的能力主要表现为产品孔位特征的加工过程是否稳定以及产品是否具有足够的加工精度。工艺稳定性是指在规定的时间内,由机械制造过程加工的产品的孔位特征值保持在一定的范围内,即具备要求的精度和偏差。论文通过机械制造过程的工序能力来衡量工艺稳定性。机械制造过程的工序能力是指工序处于稳定受控状态时,加工出来的产品质量满足技术规范要求的能力,通常通过产品孔位特征值的变异或波动来表示。工序能力取决于机械制造过程的技术能力和管理水平,决定于影响加工过程的因素(人、机、料、法、测、环等),并非决定于孔位特征的公差,但是为了通过机械制造过程的数据来评价其工序能力,需要通过与孔位特征相关的综合工序能力指数来进行评价。第四,工艺自修正性。由于多种因素影响,机械制造中不可避免地会产生加工误差。因此,对产品孔位特征的控制主要是确保加工误差在工艺文件允许的范围内。产品一般都需要按照规定的工艺路线经过多道工序加工完成,在每道工序的加工过程中都可能产生加工误差,而最终决定产品孔位特征的往往是位于工艺路线中靠后的工序,因为在前面工序中产生的加工误差有可能在后续的工序中予以修正。机械制造的工艺可靠性是一个比较抽象的概念,对一个具体的加工过程,需要全面客观地评价其工艺可靠性水平,这就要求在理解机械制造过程功能的基础上,确定评价制造过程保障产品可靠性能力的定量指标。由于产品可靠性的保障涉及多方面因素,因此不可能用单个的指标来评定机械制造的工艺可靠性,只有通过一系列的评定指标才能全面的刻画其完成规定功能的能力,这一系列的评定指标构成了机械制造的工艺可靠性的指标体系。 4 工艺可靠性指标体系的选择标准 为了合理准确的评价机械制造的工艺可靠性,将其评定指标体系的选择标准归纳为以下几点: 4.1完备性:指标体系应能够全面地描述机械制造的工艺可靠性要求的各个方面; 4.2适用性:指标体系应能够与机械制造过程的运行机制相适应,即与制造过程功能失效的各种模式相对应; 4.3可计算性:能在实际机械制造过程中进行定量计算,这样才能定量评价制造过程保障产品可靠性的效果; 4.4可达性:指标应对机械制造过程完成其规定的功能起指导作用,只有制定出制造过程能够达到的功能要求,才能够对制造过程的能力提出合理的定量要求; 4.5可组合性:指标体系应能够适用于大多数制造过程,并根据具体的制造过程选取其中部分指标评价其工艺可靠性水平。 5 工艺可靠性指标体系 机械制造的工艺可靠性指标体系的确定应依据工艺可靠性的定义,对定义中规定功能所涉及的各要素进行分解描述,然后再进行综合。在指标体系的确定中要考虑到机械制造过程的多加工设备和多工序的特点,同时注意到指标体系的完整性、适用性、可计算性等要求。由于产品的加工数据主要来自产品的孔位特征测量值,因此对机械制造过程的能力评价主要建立在对产品孔位特征测量值进行分析的基础上。根据前面的分析,在人员、材料、测量、生产环境等条件都能够充分保障的条件下,机械制造的工艺可靠性主要受加工设备和工艺的影响。我们用工艺可靠度、工艺故障发生率、工艺故障平均维修时间、工艺稳定性、工艺自修正性几个概念一起作为评价机械制造工艺可靠性的指标体系。 机械制造工艺可靠性研究:机械制造工艺的可靠性研究 [摘要]机械产品的可靠性与机械制造工艺有着重要的联系,它与机械制造工艺的设计理念、制造技术和管理有着密切的联系。因此产品的可靠性需要通过设计予以完成。若是不充分考虑产品制造过程中面临的一系列问题和各个因素对机械制造的可靠性的影响,便易使得产品在加工后的加工指标达不到要求。就目前来说,我国目前生产力飞速向前发展,产品需求量大,使得产品制造时间短,加工工艺粗糙,技术上面临着诸多的不确定因素产品缺乏技术支持。要想真正的解决这些问题,一个重要的方面便是开展机械制造工艺的可靠性研究,加强技术支持,加强管理,使得技术与管理有效的结合,使得机械制造的工艺可靠性最终达到人们的期望值。本文便将就这一问题提出自己的一些见解,就机械制造过程中的工艺可靠性研究展开自己的论述,为机械制造工艺的可靠性研究提供技术支持。 [关键词]机械制造;工艺;可靠性;研究 一、引言 随着科学技术的不断进步,机械产品的设计难度和复杂程度也在不断的加大,并且随着工业化的不断发展和机械加工业的不断增多,全球的机械加工的竞争压力不断加大,顾客对机械产品的要求度和对产品可靠性的关注度也在不断的提高,只有在较短的时间内生产出高质量的产品,才可以使一个企业长足的发展,在当今世界中长久的生存下去。通过调查,Kim发现在1996年,日本企业便已将产品的可靠性列为企业竞争中除价格外的第二关键因素。[1]在2007年的对一千家澳大利亚企业的调查研究中显示,近些年,产品的可靠性的重要性已经逐步代替了价格,成为世界上目前企业竞争中的一个关键的因素。因为人们已经逐渐意识到产品可靠性在人们生产过程中所占据的重要的影响,若是机械产品的制造工艺不过关,那么这个潜在的质量因素很可能在将来交付给顾客后引起严重的经济损失或是人员伤害,并且可能会导致这个机械制造企业产品销售的困境。[2]在这种因素下,产品的质量问题引起了越来越多的关注。机械产品工艺的可靠性是设计、管理、制造出来的。产品在设计中对产品的可靠性做出了规定和硬性的指标,在制造中通过科学化的制造工艺将原材料合成加工,通过规范化的管理来使得机械制造得以保障,确保机械制造工艺的可靠性。 二、机械制造工艺研究必要性 通过长期的研究实践人们看出,在产品的研究过程中,产品的可靠性与机械产品的周期性维护之间是有着重要的联系的,机械产品制造工艺的可靠性研究越早、越重视,其后期的产品维护费用越低。所以,在设计研究的开始阶段人们便应该重视产品工艺的可靠性。虽然就目前来说机械产品制造工艺的可靠性研究已经有了大量的研究成果,但是由于产品的制造工艺的可靠性与设计与制造环节有着密切的联系,在制造方面仍旧存在着诸多的不足,这也就使得决定了产品可靠性的设计能否实现。因此就目前来说机械制造产品的可靠性只有在一个理想的状态下才能够达到指标的要求。在制造过程中由于各个环节的影响使得机械制造往往无法达到设计的要求,甚至是无法满足顾客的期望。在二十世纪九十年代时,我国的航空航天业曾经对机械方面展开了一次质量清查工作,其中有二十多个机器型号在检查中出现了问题(在这些问题中大多与可靠性有着重要的关系)。对其进行系统分析后发现,这些问题,出现在设计环节的约占25.1%,制造工艺上出现问题的约占24%,其中内部原件出现问题的约占26%,问题出现在管理方面的约占总数的15%,剩余的问题占总数的10%。在这些问题中,电子元件的问题是加工工艺不过关,检查不严密导致的。并且在统计中可以看出产品的工艺加工费用约占总费用的百分之五十,因为制造工可靠性问题造成的产品问题约占总数的半数以上。所以在产品的设计加工阶段不仅要保证产品的设计可靠水平可以达到客户的要求,还要在设计的过程中充分的考虑产品的各个因素对最终的产品质量所造成的影响,这样才能保证产品的可靠性可以达到最终的要求。所以产品的制造工艺的可靠性是机械制造业中急需解决的问题。 三、机械产品制造工艺对产品可靠性的作用 (一)工艺参数与可靠性的关系 现代机械理论中虽然对产品的可靠性与产品的参数之间的相互关系进行了一系列的论证,但是对如何提高产品可靠性这一问题并没有进行很好的解答。产品制造工艺的可靠性与产品的质量之间存在着复杂的联系。一个是产品的消耗产生在产品的各个环节;另一个便是产品的可靠性与产品的多个环节都有着密切的联系,产品的生产过程是一个多种工艺,多个环节相互交叉的过程,由于机械的复杂性和产品制造的多样性使得产品的各个环节的影响无法被直观的感受到。对于机械产品制造工艺的可靠性而言,机械产品的制造工艺和制造手法同等重要。所以,机械产品的加工过程对与机械产品制造工艺的可靠性有着重要的联系。 (二)产品故障与制造工艺的可靠性有关 机械产品在制造组装的过程中,就将产品的质量和性能做了定性。在这里面,产品的制造水平和工艺水平对产品质量的高低有着直接的联系,所以产品的质量的优劣与产品的加工过程和产品的制造工艺有着密切的联系。由于机械产品的加工工艺不完善使得产品的可靠性达不到机械制造所要求的水平,这也就是的机械产品存在这一些问题。由于产品的加工工艺而引起的机械产品的故障主要有以下两个方面:一是加工工艺自身存在的缺陷。加工工艺自身的问题使得产品的内部性能不稳容易发生故障。一个好的工艺水平对产品的性能有着重要的联系,是提高产品性能的前提。由于产品的加工工艺是一个复杂的过程,因此在设计时可以采用和多个手法来进行表示,而这又必须联系到产品加工工艺的完善度和稳定性。第二点便是机械产品制造工艺中所产生的残留所导致的故障。所谓的工艺残留现象是指在加工过程中由于高温和作用力所产生的一系列残留物。若是机械要求不高的情况下可以忽视这一状况所带来的影响。同时在机械产品加工的过程中会产生一系列的物理反应和化学反应,这些会导致产品的性能发生改变,产生各种缺陷。 四、机械工艺可靠性研究进一步探讨 (一)引用现代技术,使加工工艺可靠性进一步发展 现代技术指的是以现代化的专业知识为依托,以计算机技术为主体,以多种科学方法为研究手段,以满足人们对产品的质量、性能需求为目的研究、改进产品技术手段的技术总称。现代技术设计多方面的学科知识和学科技术手段,使之相互融合,对与其中每一个方面的要求也有着不同的界定将现代技术贯穿于机械制造工艺的可靠性研究中,可以细化和拓展研究工艺和研究手段,将现代设计与安全性设计相结合,融入到机械制造的工艺可靠性研究中去,可以有效的提高产品的可靠性水平,是指满足人们的要求。 (二)用制造技术保证产品的可靠性 我国机械产品的可靠性较差,一个重要的原因便是我国起步较晚,产品基础薄弱,技术、观念落后。一些产品在设计环节没有问题,但在实际制造中却往往出现失误。因此,大力发展制造技术,提高我国的制造技术水平,提高产品创新力和市场竞争力是提高我国机械制造工艺可靠性的有效措施。 (三)运用系统工程实现产品的可靠性运行管理 机械制造工艺的可靠性又可以分为固有可靠性、环境适应性和使用可靠性三个方面。除此以外设备还应当具有良好的可维修性。设备的可维修性和可靠性共同构成了机械制造中广义上的可靠性,这也是衡量一个机械制造工艺的重要方面。并且将系统理论有效的引入到机械制造的可靠性研究中去,对设备进行管理。在设备的运行中明确设备的周期性目标和方向,构建设备的故障管理系统,通过修护、修理更新相结合的手段切实加强机械工艺中可靠性的运行和管理。 机械制造工艺可靠性研究:机械制造工艺的可靠性思考 【摘 要】当今世界,各国竞争异常激烈,一个国家整体的科技水平与该国制造业水平的高低息息相关。在形形色色的制造业类别中,机械制造是一项最为繁杂、系统和完整的技术程序,这一技术程序俨然已成为当代化制造业中一类最为成熟的工作模式。因此,机械制造工艺可靠性的探究也显得尤为重要。本文将系统的整合机械制造工艺可靠性的基本情况,详尽分析机械制造工艺可靠性的评价体系。 【关键词】机械制造工艺;可靠性;评价 0.引言 当今世界,各国经济飞速发展,知识竞争、人才竞争以及一个国家科研能力、创新能力的竞争俨然进入白热化状态。但是,一个国家整体的科技水平很大程度上还是要取决于这个国家的制造业水平,而在众多的制造业工艺类别中,机械制造是复杂性最强,有机整合度最高的相对最为完整的技术程序,机械制造业的发展关乎国家制造业的整体水平,也将影响国家整体的科技水平和综合竞争力。 机械制造技术举足轻重的地位决定了机械制造工艺尤为重要;而工艺产品能否按照设计按期保质保量的完成直接受到机械制造工艺可靠性的影响,因此,研究机械制造工艺可靠性也是意义重大。 1.机械制造工艺可靠性简介 1.1机械制造工艺的概念 制造是人类主要生产活动之一,机械制造业是制造业的主要组成部分。机械制造是一个很广阔的研究领域,类属于工业生产部门,涉及各种动力机械、起重运输机械、农业机械、化工纺织机械等各个领域。机械制造除了涉及产品的规划、制造和加工以外,还要对产品进行整体的养护、控制和售后服务。随着科学技术的发展和进步,机械制造工艺也愈加多元化、精细化,从事机械制造的人员也很好的变革新技术、新手段、新工艺和新方案。机械制造业为整个国民经济提供技术装备支持,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。 目前,我国机械制造业已经具有一定规模和技术基础,保证了我国国民经济的稳定增长,支撑着国家科研、创新等各种项目的实施。 1.2机械制造工艺可靠性的内涵 机械制造主要是运用各类技术装备,有机整合各种原材料、零配件、半成品,对其进行机械化处理以制造出新产品的过程。机械产品工艺可靠性则是针对产品设计而言,以科学理论为依据,分析产品设计的合理性,施工的难易程度以及控制过程中所要面临的问题和所需要做的准备。 机械产品的制造过程不光是生产产品的过程,也是机械产品制造工艺可靠性检验和实现的过程。机械产品可靠性不仅受到产品概念设计的影响,还会受到产品制造过程中各种客观因素的影响和限制。因此,在机械产品设计,制造的过程中,必须综合考虑各种因素对机械产品可靠性的影响,从而采取相关措施避免事故的发生,这样才能保证机械产品的可靠性。 机械制造工艺可靠性具备以下几点特征:第一,系统性特征;第二,综合性特征;第三,过程性特征。系统性反应了机械制造的有机整合性,也映射出机械制造可靠性需要采取系统的科学分析方法;综合性是系统性的延伸,其表现在机械设计与企业实际情况相结合的过程中,也表现在工艺可靠性与产品设计、制造、管理、维护等一系列因素的关联之中;过程性也可理解为机械制造的长期性,各个零部件有机整合的过程恰好反应出工艺可靠性需要在具体阶段具体分析的特征。 2.机械制造工可靠性评价体系 2.1评价体系的选择 评价机械制造工艺可靠性主要从四个环节入手:工艺故障发生率、工艺故障平均维修时间、工艺稳定性和工艺自修正性。这四个环节环环相扣才能对一个具体的加工过程全面客观地评价其可靠性水平。由于产品可靠性会受到多重因素的影响,所以在挑选评价体系的时候需要参考一系列的评定指标,这样得出的评价的体系才能在深刻理解机械制造过程功能的基础上定性定量的评价该产品制造工艺的可靠性。 为了合理准备的评价机械制造工艺的可靠性,可以将一系列评定指标与以下几点选择标准对号入座: (1)完备性:该评价指标体系必须能够全面系统的描述机械制造工艺可靠性所涉及的要求与所规定的目标,与机械制造工艺可靠性所具备的系统性相契合。 (2)适用性:该评价指标必须能够适应机械制造的全过程,与机械制造过程中各个功能和时效以及各种模式相对应。 (3)可计算性:该指标体系必须能进行定量计算,要想细致入微地评价工艺可靠性,光靠定性分析不能达到很强的说服力,只有能在实际机械制造过程中进行定量计算才能定量评价可靠性效果,才能保证制造工艺的正确实施。 2.2可靠性分析的手段 机械制工艺可靠性分析一定不是一项简单的工作,它不仅需要工艺可靠性分析人员具备专业的技术基础,还要求分析人员能够统筹掌控各种影响可靠性的因素,诸如操作人员、生产机床、企业生产计划等多方面的内容。 目前较为成熟的几种机械工艺可靠性分析方法由以下几种: 第一、可靠性建模技术:可靠性建模一般指数学建模,以产品的工艺流程图为主要依据,合理构建铸造、加工等子流程,当一系列逻辑流程图建立完毕后再独立分析各子流程,即“由面到点,再由点到面”的建模思想,依据所建模型,找出影响可靠性的各种因素,解决存在的隐患问题,妥善安排预防事宜。 第二、.P-FMEA 技术:这一技术也被叫做工艺失效模型与影响分析技术。该技术优秀所在是表格的建立,在对某个零件的工艺流程进行详尽分析后确定其风险优先数的P-FMEA,然后与预期的评分进行比较,若实际评分大于预期评分,就表明需要进行工艺改进,直至改进后的方案P-FMEA分值低于预订评分才能保证该机械制造工艺的可靠性。 3.总结 通过对机械制造工艺以及机械制造工艺可靠性的探究分析能够看出机械制造工艺可靠性的最大价值在于在生产制造过程,机械制造工艺的可靠性可以保证产品在投入最小的前提下最大化的满足需求和经济效益需求,从而达到利润最大化以及生产效益最大化。这不仅能够开源节流,促进企业良好发展,还能促进整个制造业乃至国家整体的科技飞速发展,为国民经济建设提供有力支撑。 目前,无论是机械制造工艺还是机械制造工艺可靠性的评价体系,都或多或少的存在不足之处,这就需要我们进一探究机械制造工艺可靠性的改进措施,完善机械制造工艺可靠性评价体系。利用更为前沿的技术加强对制造过程的控制,采用更为合理的评估体系来探究某一制造工艺的可靠性,同时要综合各类探究方法,无论是科研还是实践,双管齐下,提升工艺可靠性。着力解决不足之处,这样才能保证机械制造业的稳步发展。
我国正处于从“中国制造”转型到“中国创造”的新时代,作为创新产业发展的重要方式,文化创意产业园作为文化创新孵化基地应运而生,如雨后春笋,在全国各地蓬勃发展起来。无论是作为文创孵化器基地,还是作为一种新兴的经济发展模式,文创园的初衷都是为了振兴民族工业,推动中国创意产业的发展,在全球化的视野下获得文化身份认同。对于文化创意产业来说,从传统文化的沃土中汲取养分,使其进入现代生活的语境,已成为共识。其中,传统手工艺的现代化或者将传统手工艺与当代生活方式联系起来,成为文化创意产业发展中的重要内容。与19世纪英国“工艺美术运动”复兴手工艺的目的不同,当代传统手工艺的复兴已成为现代工业文明的补充与调节。特别是进入到人工智能的今天,传统手工艺中蕴含的人工痕迹以及从事手工劳动的自我价值的认同感,变得弥足珍贵。为了能将传统手工艺、非物质文化遗产发扬光大,进入当代的创意经济之中,各地文创机构都努力抓住变革中的发展机遇,积极挖掘当地的手工艺资源,谋求手工技艺的传承,倡导工匠精神,开发创新产品。许多农村手工艺人被请进城里、入驻文创园,手工技艺与当代文化创意发展联系起来,试图开发出既保留了传统手工艺特征,又能够融入当代生活的新产品。但大陆传统手工艺的创新设计还处在开始阶段,与大陆比较,手工艺进入当代设计和当代生活在台湾发展得比较早。2017年,笔者在台湾访学期间,近距离接触了众多台湾的文创产业园,尤其是关注了台湾文创园里的手艺工坊,考察了台湾传统手工艺在创新设计中的现状,了解手工艺技艺与当代生活的接轨,认为台湾文创园的运作模式比较灵活,理念比较贴近现代生活,在传统文化资源的推广、转化、创新等方面都值得我们借鉴。 一、传承手工技艺 台湾地区众多文创园区展现了台湾丰富的文创业态,虽然这些文创园各有特色,但基本秉持了推广传统工艺文化、推崇创意设计,为当代生活方式提供优良产品的理念。这些理念通过园区相当数量的传统手艺工坊和他们的产品体现出来,如竹编、草编、染织、皮作、木作、漆艺、陶艺、金工等,这些产品基本涵盖了传统手工艺的全部形态。一般来说,台湾的文创园区都有一定的准入门槛。这些工坊的经营者不是技艺精湛的手艺人,就是观念超前的设计师,使工坊既是传授技艺的工艺教室,又是发展创新的实验基地。文创园区的工坊首先承担的是对手工艺的传承,因此,设计也注重空间功能灵活多样,兼顾展览、沙龙等需求,为公众提供认识工艺、体验工艺、亲近工艺的场所。以台中文创园区一个蔺草编工坊为例,业主陈女士是视觉平面设计师,在日本留学期间深受柳宗悦“民艺”思想的影响,回台湾后,致力于挖掘台中大甲地区的传统蔺草编织工艺。大甲蔺草编是当地传统手工艺项目,编织的草席、草帽、坐垫、榻榻米等曾是台湾重要的出口产品。但进入工业化的产品时代后,和许多传统工艺一样,蔺草编织逐渐式微。因为有许多像陈小姐这样的有识之士,蔺草编织才又重新焕发新的生命。陈小姐聘请的授课技师都是当地年逾花甲的家庭妇女,她们从小练就了这门手艺,当时通过编织帮助家庭改善经济。但机器代替手工后,这门手艺也曾一度中断。经过发掘和整理,陈女士把这些民间艺人请到文创园里传承蔺草编织的工艺,工坊会定期举办体验课程和沙龙活动,让爱好者参与体验蔺草编织技艺,运用蔺草编织动物、书签、手环、壁挂等定制课程很受年轻人追捧。越来越多的人愿意通过实物触摸亲近传统手艺,也乐于编织一些技艺不是很复杂的物品获得自己动手制作的乐趣和成就感。笔者曾在文创园竹编工坊师傅的指导下体验传统的竹编工艺技术,亲手制作了一个竹编挂钟。挂钟采用浅棕的大地色系,利用竹篾的挑压方式形成自然起伏的六角浅浮雕造型,极具现代雕塑感,当作品完成看到实物时,深深体会了自己手工创作的成就感。 二、开发现代产品 这些手艺工坊在保存和推广传统技艺的同时,注重关注当代生活,努力开发符合当代生活的产品。尤其是那些有心传承古老手工艺的设计师,他们深知传统的手工艺要想生存下去,只有不断发展,活在生活中才有生存的土壤。传统工艺只有开发出现代生活日用之物,才会拥有消费群体,也会有更多的设计师与手工艺人参与进来,让传统手工艺在现实生活中可持续发展。这一观点,在台湾地区的文创园几乎成为共识。因此,许多文创园经常组织各类活动,积极鼓励设计师和手工艺人关注传统材料和工艺的研究与应用,不断开发具有现代美学特征,适应现代生活需求的原创产品。位于南投县草屯镇的台湾工艺文化园区,拥有数目众多的手艺工坊,有很多资深工艺大师入驻。这个园区有非常优良的传统,曾多次邀请国际设计师来台,了解在地传统工艺材料与技术,并与当地手工艺人合作,使传统工艺与现代设计结合,用更为接近现代生活的方式延续传统。最知名的便是“ANewLayer”项目,被邀请的海外设计师与台湾当地手工艺人合作,用传统手工艺制作当代产品。这个项目的经典之作是由德国设计师SebastianHerkner与台湾竹艺师傅吴民安合作完成的“竹桥凳”。Herkner在台湾考察期间,从传统乡间拱桥、现代高架桥等桥梁造型中获得创作灵感,用桥梁隐寓人际之间、文化之间的沟通交流,并将这个概念引入日用设计之中。竹桥凳高43厘米,长160厘米。超过两米的细长竹条不能通过机械层压的方式塑形,只能手工弯曲,对于工匠来说是一个巨大的挑战。这种长且宽的竹凳,其简洁流畅的造型语言通过传统工艺为现代生活创造了一个联系的纽带。在2017年11月,园区又举办了一个名为“GreenTouch—亚洲绿色设计工艺设计展”的活动,进一步探讨可再生材质、传统工艺、新生功能以及产品生命周期等话题,使最终的设计形态能以适宜的美学样式和使用功能呈现出来,让人们思考传统工艺、现代设计与社会责任之间的关系。对自身生存环境的关注,让越来越多的消费者愿意在消费行为中接受绿色设计的美学观和价值观。在这样的背景下,这个主题有助于引发更多关于设计与生活的思考。参展作品都是采用台湾当地自然材质创作而成,仅灯具一项就有槟榔鞘叶、蔺草、竹编、纸艺等多种可再生材料的尝试创新,充分体现了就地取材与手工制作的特色,色彩沉稳内敛,造型时尚大方。为了配合这次展览,园区的手艺工坊推出八场绿色设计系列活动,除了邀请设计师分享绿色设计概念外,还有不同领域的手工艺人给大家传授工艺知识,使参与者可以亲身感受自然材质的特性以及工艺制作的技巧,创作出独一无二的手工制品。如受当地原住民部落饮食习俗的启发,利用槟郎鞘叶无毒防虫的特质,将落叶制作成环保餐盘、汤匙等。树皮是台湾阿美族早期制作服装的材料,树皮经过捶打会柔软如布,在树皮布工坊师傅的指导下,亲手捶打成布的树皮,搭配其他材质,便成了具有大自然气息的天然树皮胸针。其他诸如蓝染、竹编、木艺、蔺草编等制作体验无不是在向参与者传达这样一个信息:这种崇尚自然简约的生活理念越来越普及,质朴纯臻的传统工艺也会慢慢回归,并会应用到生活的各个领域当中。 三、融入当代生活 随着经济的发展,物质生活的富足,人文素养的提升,人们开始关注生活品质。曾被现代工业视为落后生产力的传统手工艺,不再仅仅是创造物质财富的手段,被现代生活赋予了更多情怀和观念。2014年,日本著名品牌“无印良品”举办以“生活中的恒久设计”为主题的设计大赛,台湾一个年轻设计师跟民间蔺草编织艺人刘彩云合作的“蔺暖帘”获得铜奖。作品符合环保、极简、实用的现代设计理念,同时也贯彻了无印良品提倡的“合适就好”的美学观念。2015年,蔺草编织艺人费时数月与设计师合作的蔺草礼服编织项目,由明星展示巡演,好评如潮,是为传统工艺融入了当代生活的另一个案例。当下各个园区的文创商店或各手艺工坊的展示柜上陈列着许多设计时尚、制作精良的日用品,这些日用品都是用传递着手工温度与痕迹的传统工艺制作而成。如蔺草编织产品,考虑到这个材料,柔软但又富有韧性的质感和编织以后会转变成挺括光滑的触觉享受,跟电子产品酷炫的金属感相得益彰,特别适合做成Ipad和手机的保护套;南国多骄阳,各式蔺编草帽也是琳琅满目,爵士帽、贝雷帽、太阳帽不一而足;还有个性十足的杯套、背包、储物筐等。各式大小不等、形状各异的蔺草灯罩特别受欢迎,当刺目的灯光被灯罩围合住的刹那,从设计师和匠人精心设计的编织花纹孔隙处洒露出的,正是现代人向往的脉脉温情!比起机器工业用合金、塑料等材质制成的日用品,竹艺、藤艺、草编、木作等传统手工艺制品似乎更显亲切,它们本身所具有的古朴清新的气息让生活变得更加温馨自然。传统的手工艺产品大多数随着生活方式的变迁失去了生存的土壤,不再为现代生活所需。因此,只有了解当代生活,关注当代生活,融入当代生活,传统技艺才会具有现实价值。在陶艺工坊中,茶具做得好的老师,一般都是茶艺高手或者与茶艺师过从甚密的匠人。因为要做好茶具,一定是从茶艺学起,从茶艺实践中体会茶具使用的细节,发现问题,从而不断调整、改善茶具的设计。比如,做出来的茶壶壶嘴断水利落干脆,不会有滴洒;茶杯的形状、大小、釉色对不同冲泡方式、不同茶汤、聚香和聚味效果都会有影响,在制作时便要加以考量。设计心理学研究表明,人们在使用产品的过程中,感到易于达到目的,就会充满乐趣,会导向快乐积极的情绪,引导使用者产生美好的情感,使之觉得生活充满意趣。我想,这就是传统工艺服务于“当代生活”最好的诠释。在传统工艺与现代生活的对话中,文创园区里的手艺工坊需要在不断的相互融汇中生发出适合当代生活的新产品。国内现在推行工艺美术大师制度,非物质文化遗产的保护与传承也是如火如荼,但很多大师创作的作品远离百姓的日常生活,在某种程度上手工艺品等同于高档工艺美术品。而一些文创园制作的手工艺产品,或制作粗劣,或在形式、功能上与现代生活脱节,无法成为现代生活美学的一部分。如果只是传统表层符号的拼贴,根本不能反映出当代手工艺的成就和价值。缺乏创新的传统工艺,终将因无法进入现代生活与主流消费群而淡出人们的视线,消失于生活的洪流之中。传统工艺与生活的距离感,仅仅依靠设计和手艺的力量还远远不够,需要社会和企业(文创园)共同担负起把传统手工艺的价值普及到生活中的责任。台湾文创园里的手艺工坊正在发挥着“随风潜入夜,润物细无声”的作用,在体验和开发传统手工艺产品的同时,让人们接受并在生活中使用。对于中国当前的手工艺和非遗传承问题也是一样。只有认识到中华民族数千年绵延不断的造物的价值所在,才能真正推动传统工艺在现代生活中的应用与创新。 作者:殷玲玲 单位:江苏泰州学院美术学院副教授
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近年来,在线课程、翻转课堂等新型教学方式已经成为了现阶段高等教育改革的重要方向之一,将在线课程与翻转教学模式有机融合也成为了改革举措之一。MOOC(MassiveOpenOn-lineCourse)可以翻译为“大规模开放在线课程”[1]。2014年5月,教育部爱课程网和网易合作首次推出了拥有中国自主知识产权的中国大学MOOC平台。在网络信息发展的同时,慕课的建设在各个高校不断兴起。与传统教学模式相比,它具有面向群体广泛、学习方便、授课人数不限及交流方式多样等特点[2]。2000年4月,韦斯利•贝克(WesleyJ.Baker)构建了“翻转课堂模型”(ModelofClassroomFlipping)[3]。翻转课堂是传统课堂的翻转,传统教学存在重理论、轻实践、重知识传授、轻能力培养,“学”和“用”严重脱节的问题。而翻转课堂强调的是应用,通过课下视频等资料的学习,将内涵式的学习放在课堂中,形成以讨论、作业、研究、实践为一体的知识内化模式,有利于学生将已学的知识充分利用起来,同时将不懂的问题摆在课堂上进行更为深入的讨论,让每一位班级学生成为知识的主动吸收者,不断地汲取知识营养。2015年4月,翻转课堂创始人之一的亚伦在“白玉兰”国际论坛上指出,“翻转课堂”不只是简单的视频,而是一种有效且应用性强的课堂管理模式。同时,老师的角色从课堂灌输转变为辅助学生学习,更注重于解惑。随着在线教育、翻转课堂等模式的发展,尽管拓宽了知识面的传播领域,但是对专业学生课程的学习不能忽视,《食品工艺学》作为食品科学与工程专业的优秀课程,更多地需从实际情况出发,探索出一套适合培养专业创新创业人才的教学体系,以契合当前高等教育的迅速发展。为此,本文结合国内外在线教育及翻转课堂教学模式的发展与应用,提出如何有效融合在线教学和翻转课堂教学,从而引领信息化高等教学模式更快、更好、更有效地发展,为培养学以致用的专业人才构建一套成熟的教学体系。 1在线课程实施的目的及必要性 1.1紧跟时展步伐,完善本科教学模式 近几年,随着多媒体技术的发展和网络时代的到来,顺应潮流的网络教学应运而生,它打破了传统教学的模式,更为自由方便,对培养学习者的自主学习能力和主观能动性发挥了功不可没的作用[4]。截止2018年8月底,中国大学MOOC(慕课)已经与国内226所高校合作,包括了北大、浙大、复旦大学等在内的一些985院校。为顺应国情,深化教育教学改革,培养一批个性化、全面化发展的学习者,实现信息与教育的无缝接洽,从而提高本科教学质量[5],本校院出台了系列教学奖励与鼓励政策。 1.2展现学校优质教学资源,提高学科影响力 《食品工艺学》慕课建设团队具有多年的教学与实践经历,并立项省级在线精品,积累了一定的建设经验,成为在线课程-翻转课堂一体化构建和实施的强有力保障,为基于《食品工艺学》在线课程的翻转教学方式的研究提供了技术和理论支撑,以期达到优质教育资源应用与共享的目的。同时,在中国大学MOOC爱课程平台参与学习《食品工艺学》的人数已达到近四千人,初见成效,说明该在线课程的应用有着更深远的影响。 2课程改革的创新点与难点 2.1创新点 在线课程、翻转课堂都是随着高等教育、信息技术的发展应运而生,而如何有效利用二者服务于高等教育是当下研究热点。只有投入足够的时间学习,并且保持学习的高效率,才能系统而深刻地掌握所学内容,提高学习成绩[6]。翻转课堂将“课堂时间”高效化[7],而在线课程正好提供充足弹性的时间去学习,两者结合起来相互补充完善。由此,提出基于在线课程平台构建与实践翻转课堂教学模式,以培养应用型创新人才,提供行之有效的教学方法。这种网络与翻转相结合的教学模式具有时代先进性,具有较强的理论性和实践性,也具有良好的示范性,可以为高等教育创新模式的实施提供思路借鉴和方法参考。 2.2难点 尽管信息技术有了的发展,但是如何利用信息技术,将知识有效传送具有一定的难度。在线课程学习的过程中,学习者的学习过程无法全称监控,不能做到精细化管理[8]。这需要学生养成自觉学习的习惯,是在线课程实施初期需要攻克的一个难点[9]。但上述这些存在的难点是可以通过对学习者自学能力的培养得以解决。此外,对翻转教学内容的设计也存在一定的难度,这关乎到有效考察学生的学习情况,设计不当,反而会影响课程教学目的。对教师的专业能力也是很大的挑战,教师任务包括授课视频准备、课堂与学生的互动以及安排学生之间的互动等[10]。因此,在设计翻转教学模式过程中,要充分考虑课程目标和教学目的,同时还需要兼顾对实践性、创新性的培养。 3教学模式变革及其研究进展 3.1主要改革任务 《食品工艺学》课程的改革具体包括对在线课程与翻转课堂教学模式进行有效耦合、基于在线课程设计翻转课堂内容以及完善在线课程的实践性。以期构建具有国际化视野的在线课程和构建在线课程背景下翻转教学模式教学效果的评价体系,从而探索以学生学习为中心的在线教学-翻转课堂模式。 3.2教学模式研究现状 (1)耦合在线课程与翻转教学模式的设计在调研和阅读国内外关于在线课程建设模式与翻转课堂教学模式理念的基础上,我们提出以在线课程为背景,围绕在线课程内容,搭建翻转教学体系。基于在线教学平台,考虑到知识体系的完整性,我们提供部分传统教学素材,素材具体包括主讲教师的视频、参考资料、阅读书目、单元小测、讨论主题等。另外以QQ群、微信公众平台、微博及其它社交媒体等作为链接补充机制,实现资源共享及信息的快速交换[11],对传统教学素材进行补充,进而创建一个完整的在线学习平台。在此基础上,实施基于在线课程的翻转教学模式,课前预先设计问题与布置任务,课上进行协作训练与研究探索,课后展开交流答疑与评价反馈,反过来进行教学反思和改进,最终构建与实践基于在线课程的翻转教学。(2)借助在线课程设计翻转课堂延伸材料在线平台的一大特点,即具有较好的信息化传播能力。我们可以借助在线平台,在学习基础理论的同时,强化延伸材料的学习,让学生在学习的过程中有发挥自主学习的空间。可以提供与传播知识相关的新闻素材,文献资料,供学生课前阅读,扩大知识接受面,延伸知识体系。可以尝试将专业领域内具有代表性的学术期刊资料与学生进行点对面的分享和学习。此外,可以增加行业领域的平台信息,让学生了解学习知识的目的和用途,转被动为主动。如在《食品工艺学》传授罐头食品加工工艺的过程中,可以将中国罐头协会等相关信息上传,以了解近年来或当年罐头食品产业的发展现状,进而清晰职业发展道路,具有一定的借鉴和学习价值,这样的资料作为延伸材料可以尽可能地与学生分享,帮助大家学到更加实际的内容。在上述延伸材料阅读的基础上,将知识的升华放在课堂上,与学生进行互动交流,分析延伸材料对大家的帮助,以改变旧知识体系陈旧的一面。本课程改革将学生的讨论,作为平时成绩的一部分进行考核,督促同学们与时俱进,帮助大家更好的了解当前食品行业的发展现状。 4提高在线课程的实践性 借助在线教育平台,扩大理论知识的实践性尤为重要。为更好的发挥在线平台对实践能力的培养,可以以主题式的方式布置作业,然后在课堂上检验学生们在课下的实践效果,实践内容的成效可以由同学之间相互点评完成,也可以邀请其他相关老师作为评委,对实践成果作出点评,提供必要的指导,帮助同学们更好地将知识融入到实践中。此外,结合授课内容,邀请行业领域内的企业专家,到课堂上为大家介绍企业运作模式,为学生今后从事相关工作答疑解惑,帮扶学生更好的掌握专业知识,与企业需求有效对接,保障在线教学-翻转课堂模式的实用性和先进性。 5探索以学生学习为中心的在线教学——翻转课堂模式 传统的教学模式注重于教的过程,而忽略了对学习效果的评价。随着高等教育时代背景的发展,传统的教学模式已经远远不能满足当下学习者的兴趣。人们可以充分利用闲散时间,进行碎片式学习,这种快捷式的学习,对传统教学模式构成挑战,在挑战与机遇并存的逻辑下,我们完全可以将传统内容变成新时代内容,这就以我们对在线平台的充分利用,以及对学生学习效果的有效评价为前提。学生的学习是我们教育的终极目标,而有效的评价学习效果对改善教学模式具有举足轻重的作用。随着专业认证的发展,提出了以学习产出为背景的教学模式,这对于信息化教学模式如何进行有效评价也提出了新的任务。为此,我们提出以学生的学习为中心,构建在线教学-翻转模式课堂。在课前学习的基础上,通过翻转课堂,考察学生的学习情况,通过线上线下的考核,进行判断打分,就主要存在的问题进行强调和重复,直到全面掌握。在上述工作完成的基础上,不断完善在线内容体系,尽可能的提供有效的学习资料,帮助学生更好的掌握专业知识。此外,结合问卷调查,就学生学习过程中存在的问题进行调研,对结果进行统计分析,挖掘深层次的问题,提出行之有效的解决方案,良性循环式的改进在线课程框架体系。有效搭建基于在线平台的翻转教学模式,为提升教学质量保驾护航。 6结语 在线课程结合翻转教学模式在《食品工艺学》授课过程中得以应用,受到学生们的高度认可,已初见成效。教师不断建设在线课程,将课程内容更广范围的传播,使得基于在线课程的翻转教学方式如雨后春笋般爆发式增长。为紧跟新时代教育的步伐,对线上课程与线下翻转教学相融合的体系进行深层次的完善,探索出更清晰的思路和更系统的教学方案。在线教学-翻转课堂模式用于《食品工艺学》有着重要的意义,使慕课在线课程的得以广泛应用和推广,也为其他教学模式的发展提供参考。 参考文献 [1]郝丹.国内MOOC研究现状的文献分析[J].中国远程教育,2013,(11):42-50. [2]胡杰辉,伍忠杰.基于MOOC的大学英语翻转课堂教学模式研究[J].外语电化教学,2014(6):40-45. [4]高东怀,裴立妍.基于网络课程的教学模式构建与应用[J].现代教育技术,2013,23(1):80-83. [5]张宇鹏,赵韩强,李亚汉.高校在线开放课程建设现状及对策分析[J].中国电子教育,2015(2):5-7. [6]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012,30(4):46-51. [7]容梅,彭雪红.翻转课堂的历史、现状及实践策略探析[J].中国电化教育,2015(7):108-115. [8]马照瑞,栗娜,甘琤,等.MOOC冲击下的在线课程建设模式改革与应用[J].计算机教育,2014(14):22-25. [9]刘杰.浅谈对翻转课堂的认识[J]科教导刊(中旬刊),2014(1). [10]王龙,王娟.麻省理工学院开放课件项目经验评述[J].开放教育研究,2005,11(4):10-13. [11]曾明星,周清平,蔡国民,等.基于MOOC的翻转课堂教学模式研究[J].中国电化教育,2015(4):102-108. 作者:梁鹏 魏微 张玲云 庞杰 方婷 单位:福建农林大学食品科学学院
近几年中的政府工作报告多次明确提出“培育精益求精的工匠精神”。大国工匠精神的传承,是工匠对自己的造物精雕细琢、精益求精的执着信念,各行各业都需要工匠精神。对于日益强大的中国来说实现强国梦、中国梦,要做好的事情即:踏踏实实地把中国设计和传统工艺美术创造的水平提高。但需要确认的是,提倡的工匠精神并不是要退回到早已与我们渐行渐远的传统手艺人的生活状态。而是在寻求一种更合理途径,将传统工艺美术与现代智能化机械生产融会贯通。在现代工业生产和信息化社会条件下,通过对设计实践和传统工艺美术技术制造的融合,不断满足现代多元化消费市场的需求并稳步提升“中国制造”的品质,为中国设计和制造提高现实生产力。对传统工艺美术的“商业生产性实践”,是以保持传统工艺美术的技术性、整体性,借助现代商业设计生产等整体系统性手段,将传统工艺美术融入现代社会生产生活,对生活用品的再设计实践,是传承与发展工艺美术最直接和现实的途径。结合现代科技设计出大多数人的日常生活中美观好用的品质造物,是设计者秉承文化传承实现特色设计产品的主流渠道,传统工艺美术需要拓宽局限于陈设摆件工艺品的狭隘圈子,工艺美术与现代设计的再一次融合可以使传统工艺制品更好地符合现代生活审美,也推动着工艺美术的重新回归。 一、工艺美术与生产生活设计实践相融合的必要性 无论传统传统工艺美术还是现代科技智能化生产,都需要贴进生活才有意义。海德格尔的著作中曾经论述艺术的物性时指出“无论是艺术作品还是手工艺品、器具,它们都是生产出来的……我们把创作视为生产。但器具的制造也是一种生产……在陶匠和雕塑家的活动中,在木工和画家的活动中发现了相同的行为……无论是作品的制造,还是器具的制造,都是在生产中发生的。这种生产自始就使得存在者以其外观而出现于其在场中。”[1]作者从物品的生产性出发说明艺术品与生产性之间的关系,生产是为人而服务的,是人作为主体的人的有目的地创造和生产。只有工艺美术通过现代设计实践回归到日常生产生活之中,才能更好地传承与发展,使传统艺术在现代社会生活中绽放光彩。 二、传统工艺美术在现代社会生产实践中的困境 (一)工艺美术高于生活远离生活 以中国传统工艺美术自身发展特点来看,依然固守于师徒传承、技法工艺、自然材料和传统图案装饰的传统自我发展模式,产品与时展不相符,传统的宫廷工艺摆件成为了工艺美术的主要内容和品类其作用和价值正越来越远离于人们的现实生活;而一些民间工艺美术品,大多已经脱离现实生产生活的实用性,仅仅成为一种传统文化的记忆与符号。长此以往,传统工艺美术的仅仅是停留在纹样装饰层面,产品形式的表现也主要以艺术品、收藏品。并且此类产品往往价格昂贵,往往是普通消费大众所负担不起的,传统工艺美术逐步地远离人民生活,远离消费者的审美视野。 (二)传统工艺生产技术脱离现代技术更新 传统手工艺主要以手工作业的方式对材料加工使之改变形态的过程及其结果。长期以来,具体的制作工艺和器物通过传统手工艺的师徒传承和传播。但传统手工艺的从业人员沉浸其中,较为保守闭塞只知其然而不知其所以然。传统制造产业不只是需要传承、保护的研究上,更需要技术、工艺和设计创新,引进现代智能化科技化技术,才能更好地推动制造产业以及工艺美术行业升级。 (三)产品不具时代性无法适应消费升级的多元化商业市场 商业模式的生产是工艺美术产品作为行业存在的基础条件,现代商业生产需要定位目标市场和消费群体。脱离民众失去日常生活的基础,生产就失去了动力。传统工艺产品向现代商业市场化转变,必须从现代消费者的审美需要和日常生活需要出发,设计创意注重融入生活,有效地结合物品的实用性、艺术性和商业生产性,将现代产品设计重生活实用和商业生产的特点融入传统工艺美术物品的设计中,使工艺美术产品的研发设计上能够符合现代工业的生产模式,提高生产效率。生产出定制化、品质化生活用品更好地打入现代多元化的商业市场当中。 三、传统工艺美术融入现代商业生产设计实践中的对策 (一)产品设计符合品质化需求生产制造融入现代设计理念 传统工艺美术需要在现代语境下生存,不仅作为传统文化的内涵和符号,在现代生活中还需要有另一种功能有待开发,是实现手工定制化、高品质生产制造的实用于现代新生活的“高品质生活用品”,逐渐慢慢渗透在现代人的方方面面生活中,如饰品定制、家具定制等等。以区别于现代工业大批量生产、质量粗糙和品质不高的日用产品。这些定制物品都是适当引入现代设计师参与设计,创造出符合当代设计风格的生活日用物品。 (二)引入现代科技手段,助力工艺美术与现代设计的高效融合 推动传统手工艺向现代形态转变而被大众所接受,现代工艺美术设计与制作新设备和新科技的大量涌入到生产开发制造中,大大减轻了手工艺人的劳动强度,提高了劳作效率。而现代产品则可以使用计算机、电动机械、3D打印、雕刻机、激光快速成型机、数控机床等现代机械加工工具实现人手所不能实现工艺技术水平。尤其是传统手工艺制造的工艺品设计、工艺制作和生产加工,同样离不开现代的技术和设备。因此,发展现代工艺美术产业,应设计突破传统手工艺的技术手法、纹样图案与造型形态。因此,现代生活用品设计不仅依靠手工艺,还需要依靠计算机辅助设计、甚至是现代智能设计手段来提升生产效率。 (三)技术、工艺和设计融合创新实践 以产业创新促工艺美术传承与发展的模式,必须转换传统工艺美术理念,以现代的、包容的眼光重新定位传统工艺美术。保持传统工艺美术行业的保护性发展和创新民族商业产业振兴发展共同发展。“针对现代消费者的需求以发展促保护,通过现代新技术、新工艺和设计创新,拓展传统工艺美术产品到现代生活的多个领域,渗透到更多其他文化创意产业的领域,包括服装服饰产品、消费类工业产品、时尚用品、家居产品等,从而提升传统工艺的商业产业化价值。” 四、以现代商业设计融入传统工艺产品的生产性实践 本次实践设计的产品是茶器产品设计,将中国传统陶瓷材料与传统工艺琉璃装饰技艺融合打造全新产品形式,将传统工艺美术与现代商业设计理念相融合,进行全新的尝试。从中华传统饮器文化出发,加入研究传统琉璃镶嵌工艺、改变与提炼传统纹样、改良产品造型形式,使其符合普通大众审美和生活需求,同时将传统陶瓷材料、传统琉璃工艺与现代科技、设计理念进行有机融合。产品具有传统器具—高脚碗的造型艺术特色,形式高挑巧妙,形态简洁大方,使得产品设计富有时代气息,符合现代人的生活审美需求。 (一)本产品设计将传统陶瓷材料与传统琉璃镶嵌工艺及现代工业设计方法有机结合。采用人机工程学中的适用于人手握尺寸与造型原理,合理设计高脚杯结构,使杯座尺寸更加符合人手掌的把握尺寸,可以有效适应人手握防止烫伤与滑落。另外,由于杯座采用镂空结构及中空结构,使得杯体重量轻,使用方便。杯体与杯座组合式设计,为日后产品开发设计系列产品提供可能,部分调整降低产品制造成本。 (二)本案例突破了传统陶瓷产品创作中传统材料和工艺的限制。大胆尝试琉璃与瓷结合。由于两种不同材料结合的创新性,陶瓷加工工艺、琉璃制作技术要求较高,成品率偏低,因而要通过现代科技三维增材制造技术不断研究与尝试,打造机械模具来铸造加工提升产品成品率。在制作过程中,由于足底较高烧制过程容易产生形体变形。如何控制碗部与足底连接是稳定造型后最大的问题。尝试不同高度足底与腕部结合找到最优化的解决方案。 (三)如何让作品灵活变化,在降低成本的同时,可以适合市场多元化需求。目前普通茶器造型发展趋同,作品也通过改进足底高度设计来提高了茶器使用时把握适用性。通过不同材质搭配及颜色组合变换以适应多元化消费市场需求。本次实践所开发的旋转高脚杯设计融入了现代科技三维增材制造技术,更加方便快捷地实现设计思维,将传统工艺美术进行再造与传承,更加符合现代生活品质需求与审美。作者与陶瓷生产销售企业进行了合作,已经开始生产线制造,参与商业展销与市场销售,取得了一定的成果反馈,为下一步产品调整来更好地适应市场需求做好准备。 五、结语 现代产品设计在当今工艺美术的“生产性保护”中扮演着非常重要的角色。与设计者合作,研发符合现代市场的产品,是一种“活态传承”的生产性保护,传统工艺美术与技术的琉璃工艺,结合现代工业科技设备与商业整体理念,将促进传统制造工艺的产业转型升级。对传统工艺的传承与创新是我们的责任。以现代设计推动的工艺美术的保护、传承,为传统制造业发展提供现实可用的产品设计形式来推动产业升级。 参考文献 [1](德)马丁•海德格尔.林中路[M],孙周兴译,上海:上海译文出版社,1997:35. [2]方晓风.生产是工艺美术审美的基础[J],装饰,2014(05):22-25. [3]陈晓华.传统工艺的创新发展模式探析,云南艺术学院学报[J],2013(03):89-92. [4]李砚祖.物质与非物质:传统工艺美术的保护与发展[J],文艺研究,2014(05):26-29. [5]范凯熹.新技术时代的工艺美术产业发展观[J],上海工艺美术,2016(05):14-1. [6]邓卫斌,李雪,陈媛媛.产品设计中传统元素的创新方法研究——以脸谱元素为例[J].设计,2016,29(1):128-129. 作者:尹琳娜 单位:山西工程技术学院
一、福建传统工艺美术产业发展现状概述 溯源福建传统工艺美术发展史,可谓源远流长。时至今日,福建之地所辖的传统工艺美术,不仅呈现出种类繁多、品种丰富等突出特点,而且从全国范围来看,福建的传统工艺美术更可谓是一枝独秀,具备着不可忽视的重要地位和影响。为进一步发展本地的工艺美术产业,并更好地发挥该产业在区域经济中所占据的日趋突出的内驱力和助推力,当地政府不仅出台了具体的政策措施加以支持,并且更将其列为经济领域中的重要产业规划加以落实。不可否认的是,尽管如今的福建传统工艺美术产业获得了巨大的发展,并取得了积极的成效,但依然存在着产业发展的制约性因素。具体而言,首先表现在由于时代的快速发展,而产生的传统与现代融合不足、国内与国外差异明显等因素,因而在客观上致使了福建传统工艺美术产业发展滞后,以至于市场发展空间相对不足;其次是缺乏清晰明确的发展理念,尽管在近年来,不断加深了对当地传统工艺美术产业发展的重视和支持力度,但依然客观存在着发展定位不明确、发展方向不清晰等实际问题,尤其是在全球化背景下如何应对产业发展的实际问题,缺乏明确的理念指引;第三是思想观念亟待转变,换言之,从整体形势上来看,福建的传统工艺美术发展业态,因受传统观念的影响和制约,致使了产业发展存在着规模化、工业化效应不足、影响力较低等客观问题;第四是缺乏强有力的人才资源予以保障和支撑,进而言之,尽管新形势下当地通过相关政策措施的保障性支持,加快了对相关专业人才的教育和培训工作,但人才结构的不合理,在客观上制约了传统工艺美术产业的后续发力,进而切实影响到了该产业可持续健康发展。 二、福建传统工艺美术产业转型发展对策研究 1.健全完善产业发展政策,努力提升行业整体影响力、竞争力 新时代的到来,对福建传统工艺美术产业的发展提出了更新更高的要求,这是由于在新时代环境下,面对不断变化的产业发展环境,必须要适应新时展的具体要求,进一步健全和完善关于传统工艺美术产业的发展政策,并通过体系保障,进而夯实传统工艺美术产业健康快速发展的基础。具体而言,在产业发展政策的完善上,一是要完善相关的行业发展扶持政策,以此来带到行业的创业创新发展;二是要加快制定和完善相关的标准建设;三是进一步健全和完善相关的法律法规,尤其是要切实加强知识产权的保护工作;四是进一步优化政府职能,为促进市场繁荣营造良好的氛围。为进一步提升福建传统工艺美术行业发展的整体影响力和竞争力,笔者认为应着力于通过创新手段来作为行业发展的驱动力,进而促使整体影响力得以提升。鉴于此笔者认为,一是要重视并加大对创新的资金支持;二是要加大政府扶持力度,通过体制机制建设,来进一步优化创新发展的整体氛围;三是要积极引导行业实现技术升级,并促使行业发展朝着产业化、规模化方向发展;四是要切实做好新技术、新工艺、新产品的研发工作,可与科研机构与高等院校建立合作关系,进而确保研发工作的顺利开展和实施;五是要积极优化资源整合,通过整合重组来不断完善市场体系,进而培育出一批有影响力和竞争力的优势品牌;六是展开对市场发展环境的深入细致调查,进而就落实好发展定位奠定坚实的基础。 2.积极转变思想观念,强化自主创新 结合实践来看,鉴于传统工艺美术在福建的重要地位和影响,因而在客观上也致使了一些经营企业错误地认为,既然是非物质文化遗产,既然政府给予了积极的政策支持,那么一旦发生经营问题,最好的解决之策便是政府部门出面。由此不难发现,这种错误的思想观念,在很大程度上制约和局限了经营企业的发展思维和运营思维,因而也导致了,这些经营企业在实际的经营活动中,并未将企业的发展重心,投向对市场、人力资源以及技术手段等的关注和重视,如此一来,势必会极大局限企业的未来发展,进而影响到行业的整体发展。鉴于此笔者认为,在新时代下,作为经营企业首先要做到思想观念的积极转变,不仅要深刻意识到新时代环境下,对于福建传统工艺美术产业发展的内在要求,而且更要以先进科学的经营理念,取代传统落后的思维习惯。可以死,对于新时代下的福建传统工艺美术产业发展而言,既面临着巨大的发展机遇,但同时也客观存在着不容忽视的严峻挑战,因而作为经营企业来说,牢固树立正确科学的思想观念、经营理念,认清发展形势,尊重市场规律,通过不断优化和调整自身的经营发展战略,重视现代科技手段对于企业发展的重要性和必要性,努力提升自主创新意识,通过创新来驱动企业转型发展,进而带到产业的整体转型发展,无疑是当前和今后必须要加以关注和重视的重要内容之一。与此同时还必须要指出的是,鉴于市场竞争力的明显滞后,福建传统工艺美术行业,有必要在充分审视和理解中西方文化差异、审美差异的基础上,切准消费需求,准确把握消费心理,并通过自主创新,进一步缩小竞争差距,进而为提升行业整体竞争能力提供积极支持和促进 3.以“一带一路”为契机,助推传统工艺美术产业转型升级 毋庸置疑,“一带一路”战略思想的提出,对于福建传统工艺美术实现转型升级,无疑是不可忽视的重大发展机遇。可以死,牢牢抓住“一带一路”这一发展的历史性机遇,不仅利于福建传统工艺美术产业,快速打破阻碍产业转型发展的局限性因素,而且更利于在增加与国际市场相互了解的基础上,进而为福建传统工艺美术产业提升工艺价值以及有效增加市场体重。显然,“一带一路”战略思想的优秀解读,就是为了增进我国与其他国际在诸多领域的相互协调和协作,而福建作为海上丝绸之路的重要区域,不仅在历史文化上具备着先天优势,而且更占据着将传统工艺美术推向更广阔的国际市场的区位优势。因而笔者认为,在参与“一带一路”的进程当中,对于福建传统工艺美术产业转型发展而言,一是进一步加深了与国外不同地区、民族之间的相互了解和沟通,并且在借鉴吸收国外经验的同时,也利于将福建传统工艺美术传播出去,进而利于实现更多国家和地域对福建传统工艺美术产生更深的影响;二是通过参与“一带一路”发展战略,不仅在客观上加深了福建与其他国家和地区的联系,而且伴随着产业发展对接的日趋紧密,更利于自身资源配置得以优化;三是依托于全球价值链的巨大促进和支撑,更利于福建传统工艺美术实现工艺价值的快速提升;四是鉴于福建传统工艺美术所具备的独特优势,势必会成为价值链环节中极具亮点的重要展示和推进形象,这对于进一步提升福建传统工艺美术产品的整体形象,以及赢得更为广阔的市场发展空间,无疑提供了巨大的支持和促进。三、结语综述而言,新时代下福建传统工艺美术要想实现转型发展,不仅要正视客观存在的制约性因素,而且还要健全完善产业发展政策,努力提升行业整体影响力、竞争力,通过积极转变传统的落实思想观念,进一步强化自主创新,并.以“一带一路”战略思想为重要的发展契机,努力助推传统工艺美术产业实现转型升级。 参考文献: [1]潘冬东.福州工艺美术产业发展的新常态[J].福州党校学报,2016(2):66-68. [2]曲晓燕.工艺美术:在传统与产业的语境中创新发展[N].中国文化报,2018-7-2,第007版. 作者简介:徐迟(1982.4-),女,汉族,福建省莆田市人,助理工艺美术师,福州大学工艺美术学院科装潢艺术设计系,单位:莆田市报业传媒有限公司,研究方向:传统工艺美术的发展与应用。
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1目前园林园艺工程施工管理中存在的问题 1.1施工现场协调配合能力不够 园林园艺工程施工涉及部门较多,各个部分分属不同的专业领域,在工作人员、工作方法、工作流程、工作设备等方面存在显著差异,这给实施统一有效的管理带来困难。例如,土木施工需要开挖地基,照明施工需要埋设电缆,各种大型建筑机械进入施工现场等,这些作业不可避免地要与绿化工程发生冲突,如果协调不到位,很可能造成延误工期或二次施工。 1.2施工参与人员素质亟待提高 一方面施工管理者的管理理念落后,水平不高。认为园林工程是城建配套附属工程,仅仅是进行人工景观建设和植物种植,没有技术难度。因此,习惯于采用传统的行政命令指挥管理,对运用现代管理方法积极性和主动性不高,造成管理效率和质量低下。另一方面是施工人员的素质问题。在园林工程施工中,相当一部分施工人员都是临时聘用,他们大多文化水平较低,专业技术能力有限,而且组织纪律观念不强。这不仅给管理带来阻碍,而且还会给施工带来安全隐患。 1.3管理体系不够完善 在当前园林园艺工程施工中,一个突出的问题是缺乏完善的管理体系,分工不明确、职责不清晰、制度不健全、执行不到位现象比比皆是。管理机构和人员设置职权交叉,各部门各自为政,被管理者往往无所适从,甚至出现重要的环节无人负责、重要的情况无人处理的严重问题。 2提升园林园艺工程施工管理水平的策略 2.1健全制度 一是严格实施审批制度:对园林工程的设计规划要依据相关法规政策规定,结合本地实际情况,从环保性、实用性、便民性等方面全面考量。二是严格实行市场准入机制:对参与竞标的施工企业,严格核查其资质,真正做到把工程交给施工质量好、技术水平高的企业承建。企业内部要建立健全管理制度,特别是工程质量管理制度、施工安全管理制度,并严格执行,确保施工有序平稳地进行。 2.2提高施工人员素质 首先,提高管理人员素质。园林工程施工管理人员,既需要具备园林工程专业知识和经验,又能掌握现代管理方法,且在管理工作中,始终保持高度的责任心。其次,提高施工人员素质。加强对施工人员的教育培训,重点是规章制度的学习、专业技能培训和安全教育。通过学习规章制度,确保施工队伍组织的纪律性;通过专业技能培训,提高其作业能力,确保施工质量;通过安全教育,提升他们安全防护意识和能力,杜绝安全事故的发生。 2.3施行标准化施工管理 园林工程施工,面对的施工对象复杂,既有土木建筑施工,也有植物栽培作业。因此,施工对象具有多样性和生命体特征,必须实行统一的标准化管理。一是施工技术标准化管理:标准化管理园林工程施工所有项目,从原料、人员、工艺、成本、安全等方面,确立统一标准,使所有工作有章可循、有据可依。二是岗位设定标准化:本着精干高效的原则,结合施工实际要求,确立岗位标准,形成分工明确、职责清晰、规范有序的运行体系。 2.4强化监督 强有力的监督是落实管理制度,保证管理质量的关键。在园林工程施工监督工作中,一是要做好质量监督,确保施工各个项目都符合国家规范和行业标准,保证质量,打造精品。二是做好流程监督,确保每道工序、每个环节都按照既定施工计划方案进行,避免施工的随意性,保证工期进度。三是安全监督,通过对人员、设备的经常性检查,确保安全预防工作不松懈,坚决消除安全隐患。 2.5做好后期管理 园林工程施工,与普通建筑施工不同,其管理具有长期性特点。园林工程中的绿化作业,是整个工程的优秀部分,植物的栽种和后期养护质量,直接决定了园林工程的整体质量。特别是当园林建成投入使用之后,大量游人进入,会给绿化带来不确定的影响。因此,要高度重视后期管理工作,通过建立管理机构,制定专后期养护制度,确立后期养护标准,做好对园林工程的长期管理工作,延长园林使用寿命。园林园艺工程施工具有较强的综合性,其管理工作难度大。需要在实践中,不断探索新方法、新路子,为高质量工程打下坚实的基础。 参考文献 [1]沈家君.园林园艺绿化工程施工中出现的问题及相应措施分析[J].现代园艺,2011(9) [2]苏义才.浅谈建筑工程施工中存在的几个常见问题与建议[J].林业科技情报,2010(2) 作者:王喜春 单位:黑龙江省大庆铁人中学
[摘要]本文从黄炎培职教思想的角度探索医药职院工匠精神的培育路径,通过对工匠精神与黄炎培职教思想的耦合基础分析,针对职业院校工匠精神培育存在的问题剖析,构建黄炎培职教思想视域下医药职院学生工匠精神培育创新模式,培育学生成为行业能工巧匠、大国工匠。 [关键词]黄炎培职教思想;医药职院;工匠精神 新时代职业教育的使命重大,任务艰巨;如何有效地培养出企业所需要的高技能应用型人才,首要的就是重视对学生工匠精神的培育。本文分析了黄炎培职教思想与工匠精神的关联耦合,结合学校提出的“厚药德、明药规、强药技、懂智造、接国际”的药学行业高素质应用型工匠人才培养的创新实践,探寻如何更好地培育工匠精神。 一、黄炎培职教思想与工匠精神的理论框架研究 (一)黄炎培职教思想的时代特征黄炎培是中国近代著名的爱国教育家,他对职业教育的研究非常深入,关于职教方面的思想内容丰富、博大精深,既有针对性和时代性,又有实践性和持久性。他认为:职业教育最重要的就是通过学习能获得谋生的方法,有与之匹配的能力,并且能通过就业服务社会;为国家乃至世界的发展做出贡献。他提倡不仅要注重理论,实践同等重要,要注重技能的培养;主张“职业教育者,同时必须注重职业道德”。这些主张在新时代对职业教育的改革创新仍具有重要的借鉴作用。 (二)现代工匠精神的内涵现代“工匠精神”的内涵是从业者在工作过程中所具备的专注认真,严谨求实、一丝不苟,乐业敬业、精益求精、不断创新的工作态度和优秀素养。2016年,政府工作报告中首次出现了“工匠精神”这个关键词,随后党和国家的文件和重要讲话都提到了“工匠精神”。我国已经确立到2050年实现制造业强国的远景目标,为了实现这个目标,重要就是要弘扬工匠精神,更多培养各行各业的“大国工匠”和“能工巧匠”。 (三)工匠精神与黄炎培职教思想的耦合基础分析黄炎培职教思想与新时代工匠精神有内在关联性。黄炎培职教思想为新时代工匠精神的培育提供了理论溯源、价值追求和方法角度,新时代工匠精神是黄炎培职教思想在现代的继承与发扬。具体表现在以下三个方面。 1.指导思想契合。黄炎培实施职业教育目的是开辟出一条救国之路,他教育学生要有爱国之心,适应社会需要,择一行报效祖国;要有职业责任心,深刻理解各行各业的使命和职责,发扬吃苦耐劳、干一行爱一行的品格。新时代工匠精神的任务就是通过高素质技术技能人才推动实现中华民族的复兴。因此,他们两者的指导思想契合,都是通过做好职业本行服务社会、报效国家,救国强国。 2.价值追求一致。“敬业乐群”指的是每个人对工作充满热情,对职业怀有敬畏之情,先敬业后乐业,专注工作,为推动社会进步贡献一份力量。这一思想是黄炎培职教思想中的核心内容,贯穿黄炎培职教思想的各个方面。而新时代工匠精神的核心理念就是追求技术上的精益求精;产品质量的完美,这也是“敬业乐群”理念的价值追求。大国工匠必然是过硬的技术与工匠精神的结合,是由“心”向“技”到“道”的融合过程。工匠精神的培育从心的感受开始,由心的感受走向技的训练,再走向与“道”合一的最高境界。因此,两者的价值追求一致,热爱从事的职业,具有敬业专注、精益求精、奉献社会的职业精神。 3.强调实践应用。黄炎培职教思想强调教育与生活联系;教育与劳动结合;注重学和用的联系,主张手脑并用,要让读书的人动手实践。新时代工匠精神的培育强调实践的重要性,将理论知识融入并应用到实践中,在实践中不断改进技术,磨练技艺,总结经验,实现技术的不断突破与创新,达到知行一致。因此,两者在强调实践应用的方式,注重技能的磨砺、教学做合一的要求完全一致,具有融通性。 二、黄炎培职教思想视域下职业院校工匠精神培育存在问题剖析 (一)工匠类课程体系未设立,“凝匠心”效果不佳大部分高校没有开设专工匠类型的课程,无法对工匠精神进行系统的讲授,大部分高校将工匠精神教育融入思政课程和专业课程中,但融入的力度还不深入,只是浅尝辄止,学生对工匠精神感悟不深,并未真正理解工匠精神的内涵价值、时代特征,导致情感认同不够,“凝匠心”效果不佳,也就很难形成学生良好的工匠品行。 (二)匠技实践体系未完善,“践匠行”评价体系缺乏由于很多职业院校工匠精神培育工作还处在摸索阶段,存在“重知识、轻技能”的现象,没有形成比较完善的实践体系,有效地进行“践匠行”锻炼。随着国家的提倡,职业院校开始思考如何在实践方面加强培育工匠精神,比如“产教融合、校企合作”方式可以让学生提前近距离接触工作内容,是锻炼“匠技”的有效形式,但也存在一些问题:不是所有专业全覆盖,且一般大三才有相应的锻炼机会等。还有一些高校校内实验实训条件有限,对实践内容、实践要素缺乏有效的评价机制。 (三)联动协作体系未构建,“铸匠德”需全方位培育格局工匠精神的培育并非一蹴而就,而是长期努力才能取得效果,需要政府、高校和家庭共同协作,制定具体而详细的计划,按步骤缓缓推进。目前政府对工匠精神的政策指导和保障力度不够,整个社会没有形成对工匠的高度认同。高校则没有做好顶层设计,进行制度的保障和经费的支持,影响到工匠精神培育的实际效果;有些职业院校也开展了宣传教育、活动策划等,学生在“匠心”的凝练和“匠技”的磨练上有进步,但还是很难从“知行合一”达到“品德”的养成。而家庭则认为学校承担学生教育教学的重任,家庭教育无关紧要。 三、黄炎培职教思想视域下医药职院学生工匠精神培育创新机制 工匠品德的养成需要一个过程。首先学生要树立工匠意识,对工匠精神强烈认同;再经历不断磨砺匠技的过程,达到娴熟的程度;“知行合一”,才能让学生坚定爱岗敬业、精益求精、为社会服务的理念,养成良好的从业道德,从“凝匠心”向“践匠行”到“铸匠德”,内化于心、外化于行,最终成长为行业“匠才”。 (一)构建课程体系“凝匠心”,培育学生工匠情怀 1.紧抓思政课教学主阵地,培育学生树立职业情怀思政课是青少年核心价值引领的主阵地,通过案例讲授、分组讨论等发挥学生主体性,弘扬劳动精神,劳模精神、工匠精神,帮助学生摒弃工匠职业地位低下等错误观念,树立劳动光荣的价值理念,坚守良好的职业道德,奉献社会、服务人民。思政必修课《思想道德与法治》等课程授课内容中有“敬业”相关内容,在内容的讲解中可以通过布置小组作业:由学生来分享行业“大国工匠”的故事,通过英雄人物、身边人物的榜样事迹来感召学生,让学生树立职业情怀,为将来走上就业岗位做好准备。 2.挖掘专业课程工匠元素,强调学生重视工匠品行专业课与思政课同向同行,是培育工匠思想意识和情感的重要渠道。工匠精神资源在各个专业课程中都有相内容,要在课程讲授中积极挖掘并在实践操作中加以运用。如在实验操作中强调学生树立实事求是、严格遵守规则、科学严谨、一丝不苟的学习态度;在专业技术领域则要树立职业道德,保守企业机密的意识;用教师的热情授课、实验中的专注认真等人格魅力潜移默化培养学生爱岗敬业、勇于创新的职业精神。如讲授《药事法规》《中医药基础》《GMP实施与验证》《医疗器械法规》等药学专业核心课时,用药品生产、药品流通、药品销售、药物研发等领域发生的“药害”事件为例,让学生讨论谈感受,用反面例子引起学生警示;通过分享药德故事正面激励学生,积极引导学生树立诚实守信、廉洁自律的职业道德观,自觉抵制医药行业不良风气。 3.开设工匠特色课程,增强学生工匠职业认同思政课和专业课对工匠精神的解读比较零碎,为了系统地对学生进行讲授,应该开设工匠类特色课程。目前职业院校都开设了《劳动教育》课程,拿出一定课时系统讲述工匠精神的含义、时代价值;工匠精神的理论依据、历史溯源和现实发展;工匠精神培育面临的困境与挑战;思考如何从社会、政府、学生层面更好地培养工匠精神?探索运用信息化手段更好地开展教学,创新教学模式,让学生认知工匠精神,增强对工匠精神的思想认可,情感认同,厚植学生职业情怀。同时高校还可以结合各行业领域的榜样人物,尤其是平凡岗位涌现的“大国工匠”。编写相关的教材讲义,比如浙江就可以将红船精神、浙江精神、宁波帮精神、枫桥经验等内容编入教材,以家乡生活为题材,以微故事形式启发学生,提升工匠课程亲和力。 (二)拓展实践平台“践匠行”,磨砺学生工匠技能 1.搭建实践模拟平台,设立匠技考评体系搭建专业课程相关实训模拟平台,创建工匠精神培育的真实场所,让学生动手实践,在实践中不断磨练技术、提升专业技能。通过不断练习与体验去感知工作诀窍,通过纠错与改进提高自信心,从模仿到创新,从一无所知到技术高超者,通过“践匠行”逐渐提升工匠的职业认同和职业情感。如学校对接医药产业,建立开放、共享的实践平台,成立了食品药品检测公共服务平台、医疗器械检测中心、省级食品药品智慧监管产教融合示范基地等。这些药学类、医疗器械类专业均建成国家级、省级示范性实训基地。在校内成立了四明大药房药店及仓库。药店不仅承担销售药品的经营职责,给师生提供便利;而且更重要的是在药店工作环境中,由学生担任药店店员,教师开展实地教学,大大提高教学效果,让学生清晰明了企业的工作流程和岗位职责,践行工匠行动,为将来就业打下基础。并且高校应根据磨砺工匠技能的要求制定相关的考核标准,将学生在“践匠行”中表现出的劳动态度、工匠认知、技术的熟练度等作为考核的重要指标,将工匠技能与理论知识置于同等重要的位置,改变普遍存在的“重知识,轻技能”的现象,提升“磨匠技”的实效性。 2.校企协同育人,打造校企命运共同体《职业教育提质培优行动计划(2020-2023年)》中的重点任务之一是“深化职业教育产教融合、校企合作”,提出深化职业教育供给侧结构性改革,促进职业教育和产业人才需求精准对接,深化校企合作协同育人模式改革。职业院校重要的特征就是“社会化”办学,因此必须与企业通力合作,共同探索人才培养模式改革,通过“产教融合、校企合作”实现互惠共赢。根据企业人才需求提前在校内选拔优秀学生组建各类“订单班”“准员工班”等,由企业专家与高校共同组建“教学指导委员会”,制订人才培养方案,方案中凸显工匠精神培育。实践教学采取现代学徒制方式,由企业技术骨干带领学生在企业环境中完成,企业教师将丰富的实践经验传授给学生,学生提前在真实的工作环境中体验感受,“近距离”接触工作器械和工作流程,实现学生对岗位需求的精准对接,培养学生认真负责的工作态度。同时可以推动地方支柱性企业与职业院校共建产业学院,广泛吸纳企业的劳模、工匠,充实师资队伍,打造校企命运共同体,推动职业教育的发展。 3.组建社团开展第二课堂,通过竞赛磨匠技高校社团在大学生群体活动中发挥了重要的作用,可以充分利用社团开展相应的工匠活动。组建与工匠精神相关的文化社团,比如中医药研究社团、营养协会、化妆品社团、医用电子仪器社团等。在专业教师的指导下,开展相关“匠技”培训,经常性地开展丰富多样的“比匠技”活动,如药物制剂技术竞赛、医用电子仪器维比赛、药品检测技术、中药调剂员比赛等。让学生在团队活动中进一步磨练“匠技”,体会工匠精神的核心“创新”的重要性,在积极参与国家、省市等各级各类比赛中不断磨砺,不断总结,不断进步,不断超越。通过比赛促进教师的“教”与学生的“学”相互交融,产生更好的效果。在比赛中各个团队在良性竞争的环境中互相交流,共同进步,培养团队之间和团队内部师生间的协作精神,这些与工匠精神中蕴含的爱岗敬业,精益求精,尊师重道,不断创新的精神理念相吻合,让大学生在实践中加深对工匠精神的理解,热爱劳动,增强职业自信,做好职业规划。 (三)构建联动体系“铸匠德”,全方位培育学生工匠品德 1.校园文化无形浸润,激励发扬工匠精神校园是学生生活学习的家,美丽舒适的校园环境能让学生产生共鸣,产生一种无形的力量,深刻影响学生。将工匠精神融入到校园文化环境,渗入大学生日常生活中,可以起到事半功倍的效果。首先,校园环境体现工匠精神。园匠创造和维持着美丽的校园,大学生在校园中感受园匠的劳动成果,欣赏劳动实践创造的美丽,无形中让大学生感受工匠精神的重要性。其次,校园的景观环境中融入工匠元素。可以建设工匠文化广场,用行业“大国工匠”人物命名校园道路及景观建筑,让校园的一景一物都带有工匠元素。如学校培育的主要是食品药品行业的高技能人才,学校景观有著名药学家屠呦呦、顾方舟、孙思邈命名的教学楼、景观湖、医药文化墙,校园道路以“药德大道”命名。再次,组建“技能大师工作室”,评选校内技能大师和学生中的优秀工匠,在校园宣传栏展示校园工匠典型及与专业相关的工匠人才,激励更多的师生发扬工匠精神,争做“能工巧匠”。最后,举办工匠精神宣传讲座,邀请“大国工匠”就新形势下行业人才培养、产业发展和监管形势等开展讲座,让学生了解行业领域最新前沿动态和就业前景、企业对于专业人才的需求等,激发学生的兴趣,促进大学生对工匠精神的价值认同,初步培养学生工匠品德。 2.构建三重协作联动体系,设立全方位培育格局高校工匠精神培育要取得成效,需要家庭和社会的配合,建立健全三重联动机制。首先高校要全员全方位全过程培育。要做好顶层设计,有制度规范和经费保障,有一支有力的工匠培育队伍,包括学校党委,行政处室、专业课教师,思政课教师,学院辅导员和学生干部。他们各司其职,将工匠精神灵活运用到学生的学习和生活中。其次,社会要塑造价值导向。政府要加强宣传,普及工匠精神。街道社区人员中有很多各行业的工匠人才,他们热心公益又有真才实学,可定期举办社区工匠学堂,让这些工匠人才现场传授技艺;在社区老人活动室或图书馆等公益场所进行工匠精神宣传板报,让广大群众了解行业工匠,扭转对工匠社会地位低下的误区,引导人们形成“我是工匠我光荣”的价值导向。在群众喜闻乐见的网络平台开设“工匠专栏”,让全社会参与“我身边的工匠达人”评选,上传工匠达人微视频,让默默无闻的人物走进人们的视野,营造爱岗敬业的良好社会氛围。最后,高度重视家庭的辅助培育。父母是孩子的第一任老师,家长应该和学校经常沟通联系,加强家校联合,以认真负责的工作态度给孩子树立良好的榜样,并且在家庭生活中积极引导学生动手实践,树立孩子不攀比物质,艰苦奋斗、自食其力的思想观念。 3.扩大网络育人实效,创新工匠精神网络载体发挥互联网传播速度快、传播面广等优势,在学生的网络生活中有意识地融入工匠精神主题活动,通过各种智能平台、小程序、微信公众号等潜移默化地引导学生养成良好的工匠品德。在课程的学习中,可以利用学习平台如超星学习通、蓝墨云班课等进行刷脸签到,培养学生实事求是、严肃纪律的意识品行。在学习通中通过互助学习、小组作业让学生培养自我思考、共同协作精神。在日常生活中,通过网络平台创建宿舍文化、班级文化、学院文化,在文化中渗透工匠精神,培养学生认真细致、克服困难、大胆创新、学以致用等品行,从而为养成优良的职业品格打下基础。 参考文献: [1]谢长法.教育家黄炎培[M].济南:山东人民出版社,2016. [2]陈汉新,肖志坚.黄炎培职教思想对新时代工匠精神培育的影响与启示[J].高教学刊,2020(3):62. [3]孙凯宁,孙勇.高职院校思政教育培养学生工匠精神的路径探析[J].教育与职业,2021(12):91. [4]陈瑶.医药类院校“三课堂联动”药德教育模式应用与实践[J].中国药业,2018(6):96. [5]教育部等九部门.职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)[EB/OL]. [6]陈瑶.红色文化与当代工匠精神培育的耦合机制研究[J].科教文汇,2020(2):104. 作者:陈瑶 陈慧 单位:浙江药科职业大学
贸易公司指从事货物与劳务交易的公司,中国目前已成为全世界吸引外资最多的发展中国家。经济全球化的浪潮中,金融全球化对贸易公司内部财务管理有着直接影响。金融全球化使企业在进行筹资等活动时有更多的选择机会,在金融全球化的背后隐藏极大的风险,国际财务管理理财环境日益复杂,大多因素具有易变性与不确定性。使得贸易公司内部财务管理勉励更大的风险,提高贸易公司内部财务管理能力,发挥企业自身优势,合理规避风险成为贸易公司亟待解决的问题。 1内部财务管理的研究 1.1内部财务管理概念 内部财务管理是内控的重要部分,18世纪国外财务控制思想产生于产业革命后,财务管理了发展迅速,国外许多专家学者对企业财务内控作出了大量理论研究探索。19世纪末,社会生产程度大幅提高,经营者开始意识到企业生产成本控制管理的重要性,我国财务内控方面研究起步较晚,近年来国内学者对其进行积极探索取得了重大突破。20世纪90年代,美国COSO委员会提出报告《内控整体框架》,为营运效率效果,财务报告的可靠性等目标的达成提供合理的保证。企业内控分为会计内控与管理内控两方面。财务管理是企业组织财务活动的一项经济管理工作,财务内控是对各项资金收支活动的控制,内部财务控制是企业为提高会计信息质量,确保相关法律制度贯彻执行等制定实施的控制方法。是实现企业管理高效化,规范化的基本条件[1]。建立企业内控机制的根本目的是为消除资金管理中的弊端,保证资金运作顺畅合法,提高企业资金使用效益。内部财务控制是实现企业财务计划的保证,是实现企业财务管理目标的重要环节内容。企业控制目标与经营管理目标一致,财务内控制度体系为企业经营目标服务,应建立以提高企业经济效益为目的的企业财务内控制度体系。企业管理目标即获得最大经营效益,财务内部控制建立在内控环境基础上,被管理人员素质,企业文化等因素影响,由企业所有制,管理结构所决定。不同的内控环境导致财务内控模式效果不同。 1.2内部财务管理的作用 随着我国市场经济体制的建立完善,我国贸易公司在国民经济发展中做出了积极贡献。企业规模的不断发展扩大,其内部管理中遇到诸多困难。内部财务管理是困扰贸易公司管理经营中的一大难题,寻求企业内部财务管理的有效运作途径,成为贸易公司稳定持续发展必须解决的重要任务。2008年金融海啸波及世界,严重冲击全球资本市场,对中国企业产生了重大影响。企业资本运营风险控制体系的完备性,内部财务管理的完善性对企业应对金融风险具有重要作用。必须科学合理的进行财务管理,才能保证实现企业的战略目标。创建科学合理的财务管理系统,认真研究现代企业制度下有效的财务控制方法十分重要。健全的内部财务管理制度可保证会计信息的采集,汇总如实反映企业经营活动的实际情况。保证会计信息的真实性与准确性。加强财务管理内控制度,有利于防止企业腐败现象的产生。廉政风险会为企业带来直接的经济损失,健全完善内控制度能有效的监督财务资产管理各环节。加强财务人员与管理人员间的相互制约,避免产生纠纷与损失浪费问题。建立财务内控制度可及时发现问题,减少企业经济损失。部分贸易公司对财务管理重视不足,忽略了财务管理的重要作用,导致资金流失频繁发生。会计人员不能及时将来往款项情况分类记录分析,可能造成资金损失或回收期延长等情况。健全的内控制度能促使财务人员核算企业存货,根据实际情况进行修正,降低企业成本,压缩资金的占用量。 2贸易公司内部财务管理中的问题 当前部分贸易公司管理忽视财务管理的优秀地位,使公司管理限于销售型经营中,忽略了财务管理在企业管理经营中的重要作用。导致公司出现会计账目不清,违法乱纪现象,造成公司资金流失。 2.1财务管理中的问题 当前一些贸易公司在内部财务管理中存在许多问题,如财务经理未限定收款单位,用途金额等情况。公司有关制度规定,大额支票进行资金支付应由财务经理与总经理双方共同审批方可使用,实际操作中其中某一方签字即办理了支付手续,公司个人借款为及时结清,无人对账催办。导致制度未得到有效落实,增大了公司财务管理风险。 2.2成本计划控制管理中的问题 加强财务预算管理必须强化预算约束力,预算编制环节要动员全体员工参与,制定科学合理的指标。经集体决策程序审批。财务预算指标经批准分解下达,变为公司在年度经营中必须遵循的控制目标,除外部环境因素发生重大变化会按照程序适当调整,不进行变更。但一些公司在进行财务预算编制环节中决策环节缺乏科学合理的规范性程序,导致财务预算指标约束力软化,为财务管理控制带来较大风险。 2.3财务机构人员管理制度中的问题 很多公司财务部人员多由总经理聘亲友,其大多缺乏良好的职业道德与基本的业务素质。财务部门人员整体素质水平较低,完善的财务制度并不能得到有效的执行落实。有的公司财务管理制度存在不完善的问题,如财务清查制度不够细化,盘点结果账实不符未及时查明原因与处理,实际工作中未完全认真贯彻执行,财务内控操作中常出现不规范的现象。如公司总经理掌握开支公关费用缺乏应有的监控,未严格执行财务预算管理规定。导致相关费用经常出现超范围,超预算的情况。究其原因,公司领导对建立财务内控制度重视不足,财务控制制度不完善,未渗透到公司各业务部门与各工作环节。会计工作秩序混乱,导致会计信息失真。其次,财务内控制度执行不力[3]。已建立财务内控管理制度未得到严格执行落实,执行中常遇到阻力矛盾,使得财务内控制度约束作用得不到有效发挥。最后,财务控制执行反馈迟滞,业务中暴露的问题未得到及时解决,导致资金使用缺乏科学合理性。 2.4基本财务会计制度中的问题 公司未设专门的财务分析部门,不能及时分析公司的财务活动信息,导致难以从整体对企业财务活动进行财务控制。财务信息质量不高其原因为未正确划分财务与会计边界。会计部门的工作主要是进行会计核算,财务部门与会计部门应分设,但现实中,一些贸易公司未设立财务部门,财务管控无专门的部门机构与人员操作,会计从事财务部门工作影响了会计核算质量。内审环节是确保公司财务内控有效运行的保障机制,不少贸易公司未设立专门的内审机构,在内审管理体制及制度执行方面存在重大缺陷。导致内审效力打折。内审管理体制由总经理主管内审工作,有关制度规定内审应对董事会负责,总经理负责财务,不合理的人员配置导致审计失去其权威与独立性。组织上未设立专职的内审部门,管理体制缺乏独立性,审计处理决定不能有效执行,导致不能有效发挥内审在财务内控方面的保障职能作用。 3改善内控财务管理策略 3.1优化财务流程 有效实施控制财务内控的关键因素是财务内控环境。其影响因素包括管理层对财务内控的认识与重视度,分工控制,人员素质控制等。管理层的思想意识对建立有效的财务内控环境具有关键作用。高层决策者应重视加强财务内控管理,提高领导对内控的认识,才能保证贸易公司内控的合理设置与有效执行。管理者的认识问题带有较大的主观性,财务内控管理具有科学性客观性,必须完善公司财务内控体系,有效行使财务内控管理者的权义。会计人员素质在控制链条中扮演重要角色,会计核算系统是内部财务控制的重要方面,权限与管理价格挂钩,减少职工短期管理行为。要及时发现制止各种不合法规的情况出现,加强内控制度执行人员的选用管理,提高其专业能力与职业道德。保证企业各级管理人员与财务人员具有其负责工作相适应的素质。公司要营造积极的财务内控环境,打造优秀的企业文化,增强企业的凝聚力,建立对风险进行事前防范,事中控制,事后监督的财务内控环境。 3.2构筑严密的检察内控体系 在贸易公司各财务后勤相关部门建立财务相互牵制制约的制度,财务内控制度保证流程步骤清晰流畅操作简单,由相关部门管理者轮流担任财务管理稽核专干职位。稽核检查销售各项业务,日常周期性报表,另设审计员职位,建立有效的以核查为主的监督防线[2]。配合上级部门的监督检查,防范化解企业经营风险。公司要按经营价值链要求建立符合企业特点的完备的财务内控制度体系,形成有机整体。一些公司各部门考核与利润挂钩,割裂了相互间的协作关系,直接影响了总利润。要根据财务控制要求,遵循不相容职务相分离的原则,有效发挥财务控制的作用。授权批准控制保证单位既定方针的执行,要明确一般授权与特定授权的界限责任,建立必要的检查制度。编制预算体现单位的经营管理目标,允许经授权批准对预算进行调整,及时定期反馈预算执行情况。限制接近控制是控制对实物资产及其相关文件的接触,除出纳人员及仓管人员,其他人员限制接触,保证实物资产数量与账目记载相符。确保资金安全。经营风险与财务风险对企业发展具有很大影响,必须尽力规避此风险。审计控制对会计控制再监督,内审内容广泛,包括内部财务与经营管理审计,是保证会计资料真实完整的重要措施。要改进严重影响效率效益的流程制度,与管理及财务人员共同探讨内部财务控制方法,使管理人员充分意识到内控财务制度的重要性,使管理人员掌握财务内控流程,提高工作效率。 4结语 企业内部财务管理直接影响企业的生存发展,是企业管理的优秀。内部财务控制为财务工作提供质量保证,健全内控财务体系有利于防止金融危机带来的影响。促进企业更好发展。当前我国贸易公司内控普遍存在结构不规范,财务控制目标不明确等问题,应加强财务预算控制,实施财务信息管理,制定正确的财务控制目标,使贸易公司不断稳定发展。 参考文献 [1]王晓岚.贸易公司财务内控体系构建研究[J].财会学习,2017(5). [2]张艳.贸易公司内部控制问题探析[J].中国市场,2016(20). [3]侯增.企业建立内部控制过程中的问题和对策[D].首都经济贸易大学,2012. 作者:常雯婷 单位:宁夏大学新华学院
1概述 截止到2014年我国工程教育人才培养规模位居世界第一,但在满足业界需求,与国际工程教育接轨等方面仍存在较大差距。因此,许多从事工程教育实践的专家指出,推行以学生为中心的自主式、项目训练式的工程教育教学模式,是解决我国工程教育问题的有效路径。为此,现代工程教育课程模式发生了深刻变革,兴起了诸多新型课程模式,如PjBL,CDIO,OBE等[1,2]。2015年合肥工业大学依据CDIO工程教育课程模式和工程教育认证的要求,构建了以能力为导向、“培养目标—教学过程—质量提升”三位一体、可检测可控制的闭环教学体系,进行了创新人才培养模式的改革,以实现人才培养质量的提高[3-5]。作为一名从事水利工程教育工作的专业课教师,如何对所讲授的专业课程进行课程体系改革,具体贯彻、实施能力导向一体化的教学指导方针,推行能力为本、实践驱动的课程运作模式,培养学生创新能力、工程实践能力,是目前迫切需要解决的问题。 2目前水工钢结构课程存在的问题 水工钢结构课程是水利水电工程专业主要的专业课程之一,包括课程教学和课程设计两部分,其主要任务和基本要求是:学生通过本课程的学习,掌握水工钢结构的基本理论及基本设计方法,应能正确应用规范进行钢结构基本构件的设计,并具有初步分析和解决一般水工钢结构实际工程技术问题的能力。由此可见,水工钢结构是一门理论性及实践性都较强的专业技术课程。目前,我校水工钢结构课程教学一般安排在第6学期的1周~6周,只有24学时,比国内大部分水利高校的32学时少1/4,在临近学期末时再进行1周的水工钢闸门课程设计。存在着知识点多但理论课时少,工程实践性强但实践学时不足的矛盾。此外,由于课程教学与课程设计间隔时间较长,形成了理论学习在前,实践训练在后,理论与实践的间隔式划分界限分明,结果造成理论知识学习与实践能力训练的人为隔离,直接导致学生知识与能力的严重分离问题。而从学生角度来说,也存在着对课程重要性的认识程度不够,力学基础比较薄弱,空间想象力差等内在因素,形成了老师难讲、学生难学的不利局面,难以适应工程界对工程实践创新人才的要求[6,7]。 3“水工钢结构”理论与实践一体化教学改革设想 本文基于能力导向一体化的教学指导方针,针对水工钢结构教学中存在的理论与实践客观分离的问题,从水工钢结构教学过程着手,将理论教学和实践环节作为一个整体来考虑,实行理论与实践一体化教学模式,以提高学生的创新能力和工程实践能力。 3.1理论与实践一体化教学模式 鉴于水工钢结构课程理论学时和实践学时均较少,而在现有学分制条件下不可能增加学时,课程教学与课程设计分离的现状,推行“做中学”的教学模式,进行理论与实践的一体化教学。实际工程是工科类课程教学最具有活力的资源。在理论教学过程中,将实际工程引入课堂,可以激发学生的学习兴趣,特别是学生自己参与的实际工程,更能帮助其将理论知识和实际工程紧密联系起来,改善学习效果。在理论课程开始之前,结合实际工程或科研项目,根据多样化和一人一题的原则,拟定出每位同学的课程设计题目。在讲解完钢结构构件之后,讲授平面钢闸门理论知识之前,将课程设计任务书和水工钢闸门的参考工程图纸提前发给学生。让学生利用课余时间,参照图纸提前预习钢闸门结构体系布置方面的内容,画出结构布置草图;讲完次梁、主梁等各个构件设计方法后,学生根据自己的结构布置图进行设计计算。当理论教学结束后,学生就完成了一个实际水工钢闸门的设计过程。这种方法不但能使学生熟悉钢结构的整个设计过程,还发挥了学生的主观能动性,通过自己动手设计计算,使理论和实践有机结合起来,并且把学生课余时间充分利用,弥补了理论和实践教学课时量均少的问题。 3.2教学内容优化 作为一门结构设计类专业课程,必须与国家现行设计及施工规范、规程密切联系。目前,最新版SL74—2013水利水电工程钢闸门设计规范已正式实施,但是国内现有的“水工钢结构”教材普遍依据SL74—95水利水电工程钢闸门设计规范和GB50017—2003钢结构设计规范来编写,知识的更新相对比较滞后,并且个别教材的内容存在不少错误之处。而且,学生将大部分时间都花费在理论学习上,忽视相关规范的学习,会造成理论与实践的脱节。因此,依据最新规范,将水利水电工程及相关领域新技术、新成果纳入课堂教学,对教学内容进行适时更新和优化是非常有必要的。此外,引导学生熟悉ANSYS,Midas等结构设计软件,通过软件的实际操作,提高学生的学习兴趣与积极性。 3.3教学方式方法改革 图形(图像)能够简明、形象地表现钢结构构件的受力、连接形式,特别是能够对钢结构空间体系进行实景再现[8]。因此,在理论教学过程中除了采用图片和录像之外,结合3DMAX,Auto-CAD等三维建模技术和ANSYS等结构分析软件,制作利于展示的三维模型、动画视频以及实际工程的结构分析案例,让钢结构的结构体系更直观地展现在学生面前,提高学生的感官认识、空间想象能力,进而提高学习兴趣。在实践教学阶段,大部分学生均已完成水工钢闸门的初步设计方案。此时,先抽查学生汇报其设计计算结果,指出其设计方案和图纸表达中存在的问题;然后通过分组讨论的方式,引导学生查阅设计手册、规范和相关文献资料去解决设计过程中遇到的问题,提高其解决实际工程的能力。同时,鼓励有能力的学生使用ANSYS,Midas等结构设计软件进行数值模拟或EXCEL,VB,C++或Matlab软件编制小型程序计算,将数值计算结果和传统手算结果进行对比分析,使学生能更深入理解这两种算法的区别;将三维投影图和传统三视图进行比较,找出自己图纸制作中存在的不足。通过问题讨论、计算结果和图形对比分析的方式,可以增强学生对钢结构理论知识的理解和掌握,以形成初步的设计经验,并提高学生图纸表达能力。 3.4学生成绩评价机制改革 在学生成绩评价机制方面,改变传统教学法中通过书面考试进行理论知识点考核来反映学生学习情况的现状,增加与实践相关的考核内容,从理论知识掌握程度、平时学习态度(包括出勤、课堂讨论表现)、工程实践能力(包括查找文献资料、熟练运用软件或编制程序、图纸表达等能力)等多个方面进行学生学习成绩的综合评价,合理考虑各部分成绩的权重,建立全面、科学的学生成绩评价机制,引导学生注重实践创新能力的培养,提高人才培养质量。 4结语 在能力导向一体化教学体系下,如何通过水工钢结构课程体系的改革,实现培养学生创新实践能力的教学目标,是这门课任课教师一直探讨的问题。本文针对水工钢结构教学中存在的理论与实践客观分离的现象,提出了“水工钢结构”理论与实践一体化的教学模式改革设想。相信通过后续的实施、反馈与优化,能够逐步提高学生的学习兴趣和学习效果。 参考文献: [1]李敏艳,唐鸿儒,李生权,等.基于CDIO+PBL模式的计算机控制技术的实践与创新[J].高教学刊,2018(22):35-37. [2]戴素娟,李亚楠,王来,等.基于CDIO的“钢结构”课程设计改革与探讨[J].中国电力教育,2011(1):95-96. [3]黄铭.专业认证体系下水利水电工程人才培养模式研究[J].高等建筑教育,2017(4):14-17. [4]徐翘,童子林.水力学能力导向的一体化教学方式探讨[J].山西建筑,2016,42(32):249-250. [5]苏馈足,胡真虎,王伟,等.能力导向一体化教学体系下水资源利用与保护课程教学改革探索[J].教育教学论坛,2016(31):94-95. [6]郑健,王燕.“翻转课堂”在水利水电工程专业课程中的实证与分析———谈“水工钢结构”课程的课堂吸引[J].吉林省教育学院学报,2017,33(3):61-64. [7]姚惠芹,彭朝福.水工钢结构课程设计教学的实践与思考[J].中国电力教育,2011(22):101-102. [8]魏松,王慧,周安.图形记忆法在钢筋混凝土结构基本原理课程教学中应用探讨[J].教育教学论坛,2014(52):170-171. 作者:陈菊香 黄铭 魏松 朱亚林 单位:合肥工业大学土木与水利工程学院
1引言 2014年,山西省森林保险工作按照“边探索、边推进,探索中推进,推进中探索”的思路,在全省范围内铺开。2014年,全省11个市的110个县和8个省直林局与人保财险、国寿财险公司签订了生态公益林保单,近年来,虽然山西省生态公益林保险近年来投保面积不断扩大,保障水平不断提高,保险赔付率显著增长,生态公益林保险取得显著的发展,但是仍旧存在政府补贴方式不够科学合理,保险产品设计人为性及随意性较强,保险赔偿方式单一等问题,山西省生态公益林保险政策尚需完善。 2山西省生态公益林保险运营模式 2.1政府参与模式 保险作为一种金融产品,其运营通常应遵循市场机制,即产品的设计、销售、服务应该交给保险公司等市场主体,产品的交易和定价应遵循市场经济原则。然而,生态公益林作为一种既有鲜明外部性的公共物品,仅仅依靠市场机制无法实现供需均衡。为了解决市场失灵问题,政府的作用不可或缺。目前山西省森林保险实施方案采取的是“政府引导、市场运作”的原则。但从山西的实际情况看,农户作为生态公益林的生产经营主体,既不拥有对生态公益林的所有权,又不享有经营生态公益林所带来的全部收益,因此没有投保动力;保险公司作为产品的供给主体,既缺乏产品设计的定损理赔所需的专业背景和经验,又面临着市场自发需求不足的困境,因此不会形成供给意愿。在这样的情况下,如果主要发挥市场机制的作用,政府仅仅起到“引导”作用,则根本无法形成保险产品的有效需求和供给,整个保险市场无法维系。鉴于此,山西省目前采取的是政府全面“参与”保险运营的模式,这种“政府参与,市场运作”的模式凸显了政府在保险运营中的主体责任,符合生态公益林的公共物品属性,解决了依靠市场机制无法形成保险产品供给与需求的难题。 2.2补贴方式选择 政府对生态公益林保险的补贴模式有两种:全额补贴和部分补贴。山西与大多数省份一样,对生态公益林保险实行100%的全额补贴。目前采用的这种全额补贴方式在是由于生态公益林补偿金过低,经营主体无法享有生态公益林经营的收益,不会产生自发的投保意愿,有效需求不足导致保险运营的大数定律无法满足,进而导致保险公司不具备承保意愿。如果政府不承担全额保费,那么将无法形成生态公益林保险市场的有效需求与供给。因此,作为体现生态价值和全体社会成员公共福利的公共品,生态公益林保险市场的均衡必须依靠政府强有力的干预,全额保费补贴成为必然的选择。 2.3投保模式选择 生态公益林的投保模式一般分为两种:一是以农户作为投保主体;二是以县(区)林业局和国有林场作为投保主体,即统保。投保主体的选择关键是要使生态公益林保险能够顺利开展。山西省生态公益林保险目前采用统保的模式,即以县(区)林业局和国有林场作为投保主体,而不是以农户或村集体作为投保主体,这与全国其他省份生态公益林保险的投保模式一致。以农户或村集体作为投保主体会产生逆向选择和道德风险问题。对于农户来说,生态公益林正常生长带来的唯一收入是微薄的生态补偿金。可是一旦发生火灾,受益人将会得到更高的保险赔偿金。加之林区地形复杂,纵火与自然火灾不易识别,这有可能诱发农户的道德风险。即使将赔偿用于重建,这也变成了一种变相的融资行为。此外,林农在重新栽种林木时首要考虑因素为再植成本吗,因此林农倾向于栽种种植成本低的树种,但此类树种往往生态效益较之前树种会大打折扣,长此以往会对整体生态公益林的恢复造成很大破坏,这就是林农作为投保主体的道德风险。如果以分散的农户作为投保主体,那么保险公司的承保与理赔工作将直接与对保险并不熟悉的大量投保人对接,这会产生很高的交易成本。如果以村集体作为投保主体,村集体成为农户的最终的人。一方面,村集体有着自己的利益和动机,他们可以将赔付资金截留,或在赔付过程中故意或人为性的造成利益不公;另一方面由于委托者对人的监督将耗费较高的成本,因此委托者在监督时遵循有限理性原则无法对者进行有效的监督,催生了者“败德行为”的发生。为避免以分散农户和村集体为投保人产生的高昂交易成本,统保模式也就成为了必然的选择。综上所述,正因为山西省生态公益林具有重要的战略地位,其在维护生态安全,建设环境友好型城市和资源节约型社会,构建社会主义和谐社会等方面发挥着重要的作用,而林农和村集体作为投保主体将会产生逆向选择、道德风险和交易中的委托问题从而增大交易成本,而这种道德风险若是发生将造成山西地区生态失衡、环境恶化、气候破坏、水土流失、生物多样性的丧失;同时,委托问题也或增加农户上访的概率,引发社会动荡。如此等等,贻害无穷。以山西省林业管理部门作为投保主体,能够有更强的约束保证理赔资金重点用于灾后重建,对于维护山西生态安全具有重要的现实意义。 2.4保险产品设计 2.4.1保险金额 保险金额的确定有“保成本”、“保收入”、“保价值”三种选择。保成本补偿灾害后林木的再植成本,保收入补偿林业生产经营者因灾害造成的收入减少,保价值补偿灾害对林木经济价值乃至生态价值造成的损失。目前山西省生态公益林保险目前按照“保成本”原则设计保险金额,但实际上每亩1200元的保险金额远低于实际的再植成本,无法达到恢复造林的目标。在现有的保险条款下林农的利益无法得到保障,影响了其投保积极性。此外,由于不同区域和树种再植成本的同质化程度远高于价值,因此“保成本”产品设计思路客观上使得费率分区的意义不大,使得产品创新难以发挥应有的作用。 2.4.2保险费率 目前山西的生态公益林保险费率由政策统一规定,费率厘定缺乏精细化、定量化的科学依据。森林保险的本质是投保人通过投保将自身的风险转移给保险人,从而实现风险分散。而目前山西省生态公益林保险在保险费率厘定方面人为主观随意性较强,没有经过保险精算,因此不够科学。具体来说,保费率分成两部分:纯费率和附件费率,纯费率应覆盖风险导致的灾害损失,附加费率应包含保险业务运营的成本保险公司目标利润。而目前山西省生态公益林保险的纯保费率并没有反映损失情况,同时定损理赔成本完全由政府承担,没有反映在费率中。目前全国生态公益林保险费率平均水平在3‰左右。费率过高也会加重被保险人以及中央和地方的财政负担。 2.5保险赔偿方式 由于生态公益林灾害管理的特殊性,决定了其保险赔偿方式不能仅局限于一般财产保险的事后损失补偿,而应注重事前防灾减灾管理方面的投入。目前山西省生态公益林赔付率过低,2014年赔付率不足10%,可能的原因有两方面:一是林业管理水平较高,出险率和损失率较低;二是林业风险具有很大不确定性,不同年份间差异极大,山西省森林保险试点还不到两年,此时赔付率低也是合乎常理的。山西可借鉴北京的做法,在结余保费中提取减灾防损资金,用于风险的事前防范与管理。 3山西省生态公益林保险模式优化建议 针对山西省森林保险在实施过程中出现的问题,应采取以下几点优化措施:首先,优化补贴方式,实施差异化补贴方式。对于财政困难的地区,提高中央补贴比例或取消县级财政配套的要求。由于山西采取统保方式,财政应对保费进行全额补贴。其次,完善保险方案,科学设计保险产品。科学确定保险责任、保险金额、保险费率、理赔方式等要素,扩大保险责任范围,丰富险种,提高保险金额,降低保费率水平。最后,完善灾害预防管理体系,建立灾害损失评估系统。林业部门牵头成立防灾减灾工作组,由政府部门、金融机构、林农三方参与,完善灾害的预防管理体系建设,另外,由林业部门将历年灾害发生的损失情况做出详细统计,在充分数据的基础上,通过科学合理的测算,加强各级组织的协调,推动灾害损失评估系统的建设。 参考文献 [1]王珺,冷慧卿.中央财政森林保险保费补贴六省试点调研报告[J].保险研究,2011,(02):48-56. [2]刘春广,刘跃林.北京市政策性农业保险制度建设的实践与思考[J].保险研究,2010,(03):72-77. [3]陈绍志.关于我国森林保险政策及运行机制的研究[J].林业经济,2011,(11):78-81. 作者:李昊 王梦 单位:北京林业大学经济管理学院 河北水利电力学院经济管理学院
工程机械机电一体化研究:工程机械中的机电一体化 一、工程机械中机电一体化应用所具有的优势 1监控作用工程机械中所具有的电子监控系统,其能够对机械设备的运行状况以及机械设备的实际应用状况进行有效的监测,当机械设备在运行过程中出现严重的磨损或者故障问题时,其能够发挥出本身所具有的诊断功能,发出报警提醒,使得相关的人员能够及时的对故障问题进行有效的排除,从而保障工程机械可以顺利的运行。这样就可以有效的保障工程机械的工作效率,从而降低安全事故出现的几率。 2节能功能在过去,工程机械在实际的施工中,其利用率相对较低,这样就造成了资源的严重浪费。而为了解决这一问题,相关的研究人员研发出有效的电子节能控制器,利用该控制器实现对工程机械设备的有效利用,使得相关的大型工程机械设备能量的利用率可以得到最大限度的提升,从而实现节能的发展目标,这样可以有效的保障资源的储备量,保持生态环境的平衡。而且利用该电子节能控制器,也可以使得工程机械的操作变得更加的简单,同时还能够降低机械设备的磨损率,使得机械的工作效率得到提升,这对于推动工程机械的发展具有积极的影响意义。 3保证成品的作业精度在工程机械中,应用电子控制系统,能够有效的提升工程机械应用的效率,在称量上,也可以有效的提升称量结果的精确度,使得称量的过程变得智能化和自动化,这样能够有效的规避因人工操作失误所带来的测量误差问题,从而可以使得成品在具体的作业中,作业精确度可以得到有效的提高。同时将电力控制系统应用到工程机械中,可以使得工程机械实现自动化,这样就能够有效的减少人工的应用,从而可以降低人工成本的支出,进而使得相关企业的经济效益可以得到提升。 二、机电一体化技术的发展趋势 机电一体化技术是在原有技术的基础上所发展得来的,其体现了现代化工程机械的发展趋势,其应用在工程机械中,使得工程机械的原有功能和性能都得到了极大的改进,从而有效的推动了工程机械企业的进一步发展。机电一体化技术通过计算机技术的支持,实现了机械工程的自动化和智能化。机电一体化在工程机械中所具有的发展趋势有以下几点: 1智能化趋势智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、计算机科学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。 2微型化趋势微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3网络化趋势由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术迅速发展起来,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。 三、结语 总而言之,机电一体化具有许多突出的应用优势,其在应用到工程机械中后,能够有效的简化其操作的工序,从而使得相关工作人员的工作负担减轻,进一步的推动工程施工的开展,使得工程机械企业的经济效益可以得到有效的提升,实现工程机械企业的可持续发展。随着工程技术以及机械运行的不断进步,机电一体化技术得以出现,在这一技术出现后,其使得机械的运行效率得到了有效的提高,为企业发展节省了大量的人力、物力和财力,推动了企业经济效益的增长。可以说,机电一体化技术的应用,可以使得工程机械实现智能化和数字化,使得工程机械的质量得以提升,从而使得人们的生活更加的便利。 作者:刘继峰 单位:光大新能源(砀山)有限公司 工程机械机电一体化研究:工程机械中的机电一体化论文 1在工程机械中应用机电一体化技术的必要性 可以说,机电一体化技术的出现,将会是我国现代工程技术水平的重要体现,更是工程机械主要的发展趋势。而这一技术无论是对工程施工质量,还是工程机械的使用性能好坏,都有着关键的影响与意义。在实际的施工过程中,工程机械作为一种不可或缺的设备,随着施工单位对于机械设备的自动化要求越来越高,原有的工程机械技术已经无法再满足工程施工技术需求。因此,通过在工程机械设备中应用机电一体化技术,使其充分发挥自身高效、安全的实用性,确保在预期时间内完成工程任务,同时保障工程项目建设质量,降低工程建设成本。下面,就详细阐释了机电一体化技术在工程机械中应用的必要性,具体表现在以下几个方面:首先,由于当前大部分工程规模普遍较大,这就对工程机械设备的生产效率有着较大的要求,而机电一体化的工程机械能够有效提高施工效率,能够确保在规定时间内,交付工程项目。其次,在现代工程施工中,各大施工单位对于工程机械的耗能量有着明确的要求,通常都是希望在完成施工任务的前提下,又可以降低能耗量,真正实现节约能源,降低施工成本的根本目标。再者,如果工程机械设备的自动化程度越高,这就说明对于工程施工难度也就越高,在实际施工中,有很多分项工程项目是需要应用到大量工程机械。反之,若是这些机械设备的自动化程度较差,就无法充分保障机械施工质量。此外,在工程施工过程中,通常使用的工程机械设备自动化程度非常高时,一般就不会需要浪费大量的人力,甚至有些施工工作完全不用劳动力完成。并且,机电一体化技术的工程机械实际操作起来十分简单,只需一、两个操作人员即可,这就为施工单位节省了一部分的劳动力成本。最后,在工程机械设备应用一体化技术,不仅能够大大提高其使用寿命,还有效降低了运行故障的发生率,在充分保障工程施工质量的同时,还减少了一定的设备维修费用。通常上文几点描述,我们也不难看出,传统的工程机械技术已经无法在满足于现代化工程的施工需要,而机电一体化技术的出现,彻底解决了这些问题,尤其是在工程机械设备中占据十分重要的地位,达到了非常理想的施工效果。 2机电一体化在电力变压器绕线机的应用 电力变压器的环型铁心使用高导磁率的硅钢带绕置。用环型铁心绕制的电力变压器,具有低损耗、低躁声、漏磁小的特点,是近几年电力行业推广使用的电力变压器。电力变压器绕线机是制造这种电力变压器的专用设备。该绕线机可以绕制100kW以下的电力变压器的三相绕组。该设备能够根据绕组导线的线径调整绕制的速度;具有缓慢起动、停止的功能,以防止绕线机因快速起动造成断线的现象;能够自动记录绕组的绕制匝数;能够预置绕制匝数,当实际绕制匝数等于预置绕制匝数时,绕线机能够自动停车。可以说,在变压器绕线机中运用机电一体化,极大的提高了其运行效率和质量。其中,机电一体化绕线机的控制系统是由可编程序控制器和变频器组成。其控制面板包适各种按钮、选择开关,用于给PLC输入控制信号。绕组匝数的预置使用4位拨码盘,将4位十进制数转换成16位二进制数,送到PLC的输入口。旋转编码器将转数脉冲送到PLC的输入口,从而测定绕组的实际绕制匝数。旋转编码器将主轴电动机转数变为脉冲计数信号,作为比较数据。在这样的控制系统下,变压器的绕线机实现了较高的自动化和智能化,生产效率有了显著提升。 3机电一体化的主要发展方向 3.1智能化。机电一体化产品的智能化主要是使高性能、高速的微处理实现机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,机器人与数控机床的智能化就是重要应用代表。智能化通过对机器行为的描述,在控制理论科学的基础上,应用人工智能、运筹学、模糊数学、计算机科学、生理学、心理学等新思想和新方法,使机器具有逻辑思维、判断推理最终能够自主决策。 3.2模块化。模块化是机电一体化技术中的一项重要而艰巨的工程。机电一体化产品种类和生产厂家繁多的现实情况使得相关单位制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配,企业研制和开发具有标准机械接口、动力接口、电气接口和环境接口等的机电一体化产品单元,在这些标准单元的基础上就可迅速开发新产品,同时也可以扩大生产规模。 3.3微型化。微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积越来越小,耗能也越来越少,运动更加灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。综上所述,机电一体化在工程机械中的应用,具有很多优点,而且体现了工程的现代化。这项技术在工程机械中的应用取得了良好的效果,既加快了工程施工的进度,也提高了工程施工的质量,具有高效的特性。 作者:李松峰单位:特变电工沈阳变压器集团有限公司 工程机械机电一体化研究:工程机械中机电一体化技术的运用 摘要:随着科学技术的发展与进步,我国的机电一体化系统也逐渐从传统技术的束缚中走了出来,并充分融合了时代的技术成果,将技术充分的运用到了工程实践过程中。机电技术的综合性特征表现出技术领域的专业性,交叉学科的融合发展拓展了机电设备的应用领域。下面,本文就针对工程机械中机电一体化技术的应用进行简单分析,以供日后参考。 关键词:工程机械;机电一体化技术;应用 简单来说,所谓的机电一体化技术,指的就是机械电子学,它可以对计算机信息技术以及机械技术等技术均有所涉猎,是一种实践性以及系统性极强的技术。该技术在20世纪70年代就已经被人们所知晓,随着现阶段社会经济以及科学技术的不断发展,微电子技术的产生使让机电一体化技术发生了巨大的改变。它在工程机械领域的大范围应用,不仅可以提升生产质量、产品的性能以及工程机械的施工效率,还能很大程度上改变现阶段的机械面貌。 1工程机械机电一体化技术概述 (1)工程机械现状分析。从本质上来说,如果我们想要有效的提高工程机械的应用效率,把机电一体化技术引入其中,就必须要对工程机械的使用性能有一个充分的了解,才能对工程机械中的机电一体化进行系统的探究。随着社会经济的不断发展,工程项目中的人力作用已经在逐渐的消退,取而代之的是机械化施工,机械化在工程中的施工可以很大程度上减少施工中的人力成本,还可大大提高工程的运行效率。要想使施工进程的工作效率最大化,就要逐步对机械性能进行更新,电子信息系统的应用与探索在不断促进机电一体化的发展进程,所以现阶段的工程机械所面临的要求就是要把机电一体化应用到工程机械当中。 (2)机电一体化的概述。就针对于目前的实际情况来看,我国的工程机械依然处于关键的发展时期,所以将机电一体化应用到工程机械当中成为现阶段发展阶段的必然要求,机电一体化的应用可以促进工程机械的发展,并且使得机械工程逐步地向综合且系统的趋势发展,这样会大大提高工程机械的运行效率,而且也会对工程机械的投入使用效果进行改善,提升经济性以及可靠性。在现阶段的工程机械的制造过程中对机电一体化的使用主要体现在微电子处理器方面,以此来实现综合的处理以及优化、总结项目中的系统设备。随着当前经济水平的不断提升,随之而来的工程机械的发展在不断为机电一体化引导发展方向。在现阶段的工程项目发展过程中,电子设备的应用依旧是运行的主体,并且相关的技术也在工程机械的运行过程中被大范围的引用,比如工程中设备运行过程中的自主故障消除与检测以及实时动态检测等,而且电子控制设备也在安全、高效以及经济的应用至大型的工程机械当中。根据可靠的调查数据显示,我国对工程机械的进口数量在不断提升,这也是当前机械工程在发展中面临的重要问题。 2工程机械中机电一体化技术的应用策略 (1)降低机电设备消耗。就针对于传统的柴油动力的机电设备来说,由于其自身的缺陷已经难以完全满足时代的发展需要,因此,我们应当全面提升技术含量,减少柴油消耗,提升节能技术含量,减少废弃物的排放。在追求工作效率最大化的同时将消耗能源减到最小,平衡消耗和污染两个重要问题。在提升节能技术过程中,在机电设备系统中加入电子控制系统,削减柴油输出,减少耗油损失,来提高能源利用率。 (2)提升自动化能力。从本质上来说,所谓的机电一体化,指的就是机电工程自动化技术的革新,传统的机电一体化已经具备自动化功能,但自动化水平较低。机电一体化的发展趋势就是逐渐提升自动化水哦的过程,自动化的发展将提升工作效率,减少人员投入,降低生产成本,保障产出和效率。自动化是从技术主体为出发点,机电自动完成工作任务,在面对突发问题时自动解决或停止工作,在自动分配过程中保证工程规律性进展。机电自动化发展将提升机电设备的工作能力,减少部分因素的影响,保障整体工程顺利进展。机电一体的智能化是随着互联网信息技术发展而来,智能化的机电设备对技术要求提升到一个新阶段。智能化发展使现代技术提倡的发展战略,也是国家鼓励的机电技术创新政策。提升机电设备整体信息储备能力,协调机电设备各项功能,保障系统化的系统力度。系统化发展是将整体化只能技术进入信息处理阶段,提高信息处理能力,习惯成全系系统化发展模式。同时,利用光学技术,改善传感器敏感度,精确设备,提升技术应用能力。 (3)制定系统化发展战略。事实上,要想促进机电一体化的发展,就要求我们必须要基于机电技术和机电设备,坚持发展理念。机电一体化在未来发展方向上应制定系统化的发展策略。系统化发展包括几点技术在一定程度上应用于实际工程中的系统性,在落实工程建设过程中独立运营机电系统,在多个机电设备同时工作的情况下,有效协调工作内容,形成系统化分配方案。在应对外界变化时,及时采取有效方式。以上的机电一体化都要求机电设备附有完善的自律分配系统。更好地完成机械工程工作。在信息技术发挥作用的今天,对机电工程全方位系统化发展目标越来越明确,全方位的机电一体化系统将从不同方面规划机电工程,对自动化操作制定更晚辈的一体化指令。在人工智能化的时代背景下,发展方向越来越体现出系统化科学化。机电一体化体现出机电工程中的电子工程尤为重要。随着机械工程难度的提升,机械工程要求复杂性和精确性相结合。对于传统的机电一体化设备的继承,光机电一体化加入了光学原理,在设计制造的过程中融入科技内涵,提升了科技含量,尤其对光学利用中传感器的使用,体现在各个系统结构中。所以,制定系统化的机电一体化发展规划,是提升机电技术水平,提高机电设备科技含量,提升机电工程效率的有效保障。 3结语 总而言之,机电一体化技术的使用价值逐渐提升,机电自动化发展也逐渐完善,精确化智能化成为未来机电一体化系统发展的方向。文章从机电一体化系统的应用特征入手,分析几点一体化系统在实际工程中应用情况。在科技领域,机电技术是科技融合发展的重要方面,以机械设备为基础,融合电子信息技术等多学科的结合发展,推动技术水平的提升。机电技术为各领域的发展提供技术来源,学科之间理论与实践的结合,互相渗透在技术领域中。 作者:马永薪;许永行 单位:四川省成都理工大学 工程机械机电一体化研究:工程机械机电一体化论文 1机电一体化概述 机电一体化作为一门独立的交叉学科,具有跨学科性、综合性性的特点。现代信息时代的到来,尤其是现代计算机技术的不断改进和完善,促使机电一体化飞速发展并且在现实生活中得到前所未有的广泛应用。 2机电一体化发展趋势 随着各科技术的不断发展、相互融合,以及社会经济发展对机电一体化提出的必然发展需求,导致机电一体化在未来的发展过程中将呈现以下几大趋势: (1)智能化。人工智作为科技进步的一种体现,代表着一种新的生产力,在问世之初就得到了社会各个方面的关注。“智能化”的主要描述对象是机器设备的行为,这是各科学技术相互融合的一个必然结果,即结合控制理论、计算机科学、心理学等新思想,使机器本身如同人类一样具有逻辑、判断以及自主决策等能力,从而更好的控制发展进程,实现目标。 (2)微型化。微型化主要指的是物体的体积方面,泛指机电一体化产品的体积之小,其尺单位一般用毫米,甚至是微米、纳米。微型化的主要特点是主要体现在:体积小、耗能小、运动灵活。机电一体化技术的微型化将在社会的各个方面得到应用,尤其是精细化的行业和部门,如:医疗、军事、信息等多个方面。 (3)绿色化。社会的持续发展给人们带来巨大改变,在物质丰富、生活舒适的同时,资源减少,生态环境严重污染等问题要同时浮现。在保护环境成为社会发展的必然前提的社会环境下,绿色产品的概念应运而生。作为绿色产品必需满足符合环境保护及人类健康这两大硬性指标,这主要体现在其产品的设计、产品的制造过程、产品的使用以及使用后期的销毁的几大方面。而作为机电一体化这一特殊的对象,其绿色化主要体现在产品的使用以及使用后期的销毁的两大大方面,即在使用的过程中不污染生态自然环境,同时能够回收利用。设计绿色的机电一体化产品,顺应了时代的发展要求,将具有广阔的发展前景。 (4)模块化。在现实社会的生产过程中,生产具有标准的、统一接口的一体化产品需要具备两大方面的因素:第一、一体化产品的各种类具有明确的技术标准,第二,生产机电一体化电子产品的厂家能够严格按照各种类的技术标准进行生产,且所生产的产品各项技术指标过关。但是,现实社会中这两方面的因素不能够达到生产标准化、统一接口的机电一体化产品单元,成为一项十分复杂的事情。但研制和开发具有标准接口机电一体化产品单元本身对于机电一体化的发展是非常重要的事情。 (5)网络化。随着网络技术的发展,科学技术、工业生产、人们生活等方面都发生了重大改变。在全球经济发展过程中,各产品的生产、销售等各个环节都随着网络的全球化纳入到全球经济发展过程中,各企业之间的竞争也随着这种进程呈现出全球化的态势。可以毫不夸张的说,只要研制出的机电一体化新产品满足社会需求且质量保证,畅销全球将不是问题。 3机电一体化技术在工程机械中的应用 机电一体化技术在被引进工程机械这一领域后,其应用领域及范围非常广泛,这主要源于机电一体化技术在工程机械领域所产生的以下几大方面作用: 3.1监督与控制 机电一体化这一技术被引入到工程机械领域之后,在该领域所发挥的作用主要是利用电子一体化产品的各种功能如智能化,其所发挥的作用主要多种多样,其中监督与控制作用是在该领域所发挥的关键作用之一。监督和控制主要是利用了机电一体化的半智能化特点,对工程机械的使用过程及故障的出现进行自动的监督和控制,从而减少相关事故的发生,提高安全性。这主要体现在以下三大方面:第一、电子监控,第二、自动报警、第三、故障自诊。 3.2节能降耗 没有将机电一体化引入至工程机械领域时传统意义上的工程机械领域,存在一个非常突出的问题:功能与功能之间无一定的相关性、联系性,呈现相互杜历的态势,这就致使各功能之间不能进行有机的协调统一,从而致使设备的利用效率偏低,生产资源浪费相对比较严重。 3.3提高作业精度 产品的作业精度直接影响着工程的质量,对于工程所具有的各种效益必将产生直接的影响。这不仅体现在施工过程中,在简单的产品生产过程中同样如此。一般情况下,机床加工的不良产品的成因主要是人的因素,即人的技术水平以及操作经验。机电一体化技术在工程机械中的引用,很大一方面是借助电子系统的精密控制系统,从而,不仅实现了其自动化、智能化,而且同时减少人为因素引起的各种失误和偏差,从而提高工程机械工作的精密程度,确保产品质量。 3.4降低劳动强度 目前,工程机械施工操作过程中呈现的自动化或者半自动化这一特点,是对机电一体化技术引入后的一个必然结果。这促使在施工过程中,劳动者的劳动强大得到大大降低,同时能够在同时间段内完成各种不同工作,促使工作效率得到大大提高。 4结语 机电一体化技术是各种科学技术共同发展、相互融合的产物,是社会进步的一种标志、体现。机电一体化技术在引入至工程机械中的后,所起的作用不仅包括对工程机械的工作过程进行监督和控制,从而降低生产过程中的能耗,提高作业精度、提高产品质量,同时降低人员的工作强度,使人力资源得到更好的配置。 作者:顾子旭 单位:河北南玻玻璃有限公司 工程机械机电一体化研究:机电一体化在工程机械中的应用 一、机电一体化概述 就机电一体化化技术的内容来说,其中最主要的内容就包括机械、电子技术以及计算机这三个方面的内容,机电一体化技术通过利用计算机技术来推动工程的发展。所谓的机电一体化就是在机械设备所具有的原有功能上,结合现代各种先进的技术,来对机械的工作效率以及工作水平等进行提升的一种技术手段,在各个企业中应用机电一体化都可以有效的推动企业的发展,从而实现企业的可持续发展。在机电一体化中所包含的三方面内容都各自有着各自的功能,其可以根据施工具体要求的不同,而发挥出不同的作用。但是,机电一体化系统在运转的时候,也需要依据一定的要求和原则,要有序的进行运转工作,保障每个运转环节都能够顺利的进行,从而避免出现严重的运转失误现象。因此,在工程机械中应用机电一体化的时候,要坚持机电一体化系统运转的原则,对其运转的特点进行全面的了解,以保障工程机械生产可以顺利的进行。 二、工程机械中机电一体化应用所具有的优势 1监控作用 工程机械中所具有的电子监控系统,其能够对机械设备的运行状况以及机械设备的实际应用状况进行有效的监测,当机械设备在运行过程中出现严重的磨损或者故障问题时,其能够发挥出本身所具有的诊断功能,发出报警提醒,使得相关的人员能够及时的对故障问题进行有效的排除,从而保障工程机械可以顺利的运行。这样就可以有效的保障工程机械的工作效率,从而降低安全事故出现的几率。 2节能功能 在过去,工程机械在实际的施工中,其利用率相对较低,这样就造成了资源的严重浪费。而为了解决这一问题,相关的研究人员研发出有效的电子节能控制器,利用该控制器实现对工程机械设备的有效利用,使得相关的大型工程机械设备能量的利用率可以得到最大限度的提升,从而实现节能的发展目标,这样可以有效的保障资源的储备量,保持生态环境的平衡。而且利用该电子节能控制器,也可以使得工程机械的操作变得更加的简单,同时还能够降低机械设备的磨损率,使得机械的工作效率得到提升,这对于推动工程机械的发展具有积极的影响意义。 3保证成品的作业精度 在工程机械中,应用电子控制系统,能够有效的提升工程机械应用的效率,在称量上,也可以有效的提升称量结果的精确度,使得称量的过程变得智能化和自动化,这样能够有效的规避因人工操作失误所带来的测量误差问题,从而可以使得成品在具体的作业中,作业精确度可以得到有效的提高。同时将电力控制系统应用到工程机械中,可以使得工程机械实现自动化,这样就能够有效的减少人工的应用,从而可以降低人工成本的支出,进而使得相关企业的经济效益可以得到提升。 三、机电一体化技术的发展趋势 机电一体化技术是在原有技术的基础上所发展得来的,其体现了现代化工程机械的发展趋势,其应用在工程机械中,使得工程机械的原有功能和性能都得到了极大的改进,从而有效的推动了工程机械企业的进一步发展。机电一体化技术通过计算机技术的支持,实现了机械工程的自动化和智能化。机电一体化在工程机械中所具有的发展趋势有以下几点: 1智能化趋势 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、计算机科学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。 2微型化趋势 微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3网络化趋势 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术迅速发展起来,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。 总而言之,机电一体化具有许多突出的应用优势,其在应用到工程机械中后,能够有效的简化其操作的工序,从而使得相关工作人员的工作负担减轻,进一步的推动工程施工的开展,使得工程机械企业的经济效益可以得到有效的提升,实现工程机械企业的可持续发展。随着工程技术以及机械运行的不断进步,机电一体化技术得以出现,在这一技术出现后,其使得机械的运行效率得到了有效的提高,为企业发展节省了大量的人力、物力和财力,推动了企业经济效益的增长。可以说,机电一体化技术的应用,可以使得工程机械实现智能化和数字化,使得工程机械的质量得以提升,从而使得人们的生活更加的便利。 作者:刘继峰 单位:光大新能源(砀山)有限公司
石油化工分析论文:石油化工分析检验质量管理思考 摘要:随着我国经济的不断发展,石油化工领域也得到了非常大的发展,而石油化工发展过程中,其产品的质量会直接影响到企业的发展,要想更好地保障其产品质量,就一定要对其进行质量检验,因此,本文主要对石油化工分析检验质量管理进行了分析。 关键词:石油化工;分析检验;质量管理 石油化工企业在生产过程中,为了更好地保障生产质量,大多都会配置相应的化验室,而其主要的目的就是对其产品进行分析检验,以此来真正保障产品质量。但是,石油化工在分析检验过程中,其质量管理方面还是存在着一定的问题,而笔者主要就是对其分析检验质量管理所存在的问题进行分析,同时提出了相应的解决对策。 1石油化工分析检验质量管理存在的问题 1.1重视不够 就目前而言,我国有部分石油化工企业在生产过程中,没有对分析检验这一质量管理起到足够的重视,很多企业虽然设置有相应的分析检验室,但是却没有进行相应的实践操作,形同虚设,也正是因为这样,使得企业分析检验质量管理力度不够,进而影响了产品的质量。 1.2分析检验机构没有将其职能发挥出来 就目前而言,石油化工分析检验质量管理所存在最为显著的问题,就是其分析检验机构职能得不到真正的发挥,很多企业分析检验室内都没有按照我国质量管理监督检验制度进行相关操作,还有一些企业在操作过程中存在着一些安全问题,而这些问题的产生,都在很大程度上制约了分析检验机构职能的发挥。 1.3质量管理机制不够完善 就目前而言,我国很多石油化工企业在发展过程中,虽然都已经设立了相应的分析检验室,但是,对于其质量管理机制却不够完善,并没有明确其职能和责任,也没有对其加大监督,这样就使得分析检验室效果发挥不出来,进而就对石油化工分析检验质量造成了影响。 2石油化工分析检验质量管理措施 2.1对石油化工分析检验质量管理机构进行完善 石油化工分析检验质量管理机构本身的目的就是为了更好地保障石油化工产品的质量,针对这目的,为了更好地保障分析检验管理质量,就一定要对石油化工分析检验质量管理机构进行完善。首先,分析检验机构在石油化工企业当中,一定要具备一定的独立性,也就是要将其作为专门的机构进行管理,确保完成质量分析检验这一任务;其次,分析检验质量管理机构还需要建立相应的检验技术标准,这样才能为分析检验提供科学的依据,进而才能真正保障其检验质量;最后,为了更好地保障分析检验工作的开展,还需要加强对检验设备的建设,保障设备的先进性,这样才能更好地促进分析检验工作质量的提升,真正做到质量管理。 2.2对分析检验部门权责进行明确,推行问责制 石油化工企业在对其产品进行质量管理的过程中,还需要对分析检验部门权责进行明确,以此来确保任务的完成和落实,之后还需要推行问责制,通过问责制来对质检人员责任进行明确,并且建设相应的奖惩制度,以此来促进工作人员工作的积极性,尽可能降低分析检验工作出现问题的可能性,这样也能在一定程度上促进质量检验工作的科学性和准确性。 2.3加强分析检验质量管理队伍建设 石油化工企业要想真正保障分析检验工作质量,在质量管理过程中还需要加强分析检验质量管理队伍的建设,毕竟分析检验工作人员其自身素质水平会直接对产品质量产生影响,同时也会直接影响其分析检验工作质量。因此,石油化工企业在发展过程中,一定要加强队伍建设,争取打造一支分析检验能力强、知识丰富、综合素质较高的队伍,这样才能真正促进石油化工分析检验质量管理的水平。针对这一点,石油化工企业在发展过程中可以采用以下两点措施来加强队伍建设,其一是在发展过程中相应的招聘信息,通过招聘的方式来获取优秀的分析检验工作人员;其二则可以对内部分析检验工作人员进行适当的培训和深造,以此来提高分析检验工作人员专业技能和素养,在培训过程中,石油化工企业可以对其进行适当的考核,然后对考核合格的工作人员颁发相应的合格证,留住综合素质较高的分析检验人才,在这个过程中,企业可以采用适当的激励机制对其进行管理,以此来促进其工作的积极性,这样才能更好地促进石油化工分析检验质量管理质量的提升。 3结语 综上所述,石油化工企业要想得到更好地发展就一定要确保其产品的质量,而石油化工企业所生产的产品则必须要对其进行相应的分析检验质量管理工作,这样才能确保产品的质量和安全性。而石油化工企业要想真正加强分析检验质量管理工作,就需要在管理过程中对石油化工分析检验质量管理机构进行完善、对分析检验部门权责进行明确,推行问责制,同时加强队伍建设。 作者:张艳 单位:西安长庆化工集团有限公司咸阳化学剂分公司 石油化工分析论文:石油化工分析检验质量管理研究 摘要:当前我国的很多产业都在随着人民生活水平的提高和社会经济的不断发展而得到了长足的进步,石油化工产业的发展和进步是非常明显的。而决定着石油化工企业生存与发展的基本因素就是产品的质量。 关键词:石油化工;分析检验;质量管理 通常来说石油化工企业对产品质量进行监管的一个最便捷也是最有效的方法就是对产品质量进行检验分析。因此化验室在石油化工企业当中都有相应的设置,以此来对产品的质量进行有效的监督和管理。有关部门通过化验室对产品质量的分析和检验就可以对产品的品质进行更清楚的了解,并且以此依据对企业的设计运输、生产工艺、储存方案等方面进行改进。因此对于石油化工企业来说具有着重要现实意义的就是加强企业的分析检验质量管理。 1存在的问题 1.1职能没有充分发挥 没有充分发挥出分析检验机构的职能,就是当前我国石油化工企业的分析检验质量管理的问题当中最显著的一个,石油化工企业中的一大部分在进行分析检验的相关操作时,对于我国质量管理监督检验制度都没有严格的执行,甚至有一些企业在进行操作的过程中还有一些安全问题存在,分析检验机构职能受到这些问题的影响就不能得到充分的发挥。 1.2重视不够 对于分析检验这一质量管理,在实际的生产过程中我国的一部分石油化工企业并没有充分的重视起来,虽然对于分析检验室这方面很多企业都有相应的设置,但是很重要的实践操作却没有有效的进行,真实可以说是形同虚设,企业分析检验质量管理因为这些因素的影响不能做到有效和充分,对产品的质量也会产生影响。 1.3缺乏经验影响我国石油化工企业分析检验质量管理合理化和科学化的一个重要原因就是缺乏相关的科学经验。流程不规范、方法不科学这些想象因为质检工作人员相关的经验的缺乏,在实际的操作中就很容易出现,质检的效果也就不能得到很好地保障,而想要为产品的生产提供可靠地依据和材料,就要对相关数据进行充分的分析和研究,质检工作人员的素质偏低就不能很好的做到这一点,不能严格把控企业原材料的采购、实验室的硬件设备不够先进、分析检验质量管理意识薄弱都会导致石油化工企业产品质量的不稳定。 1.4机制不完善 当前我国很大一部分石油化工企业虽然已经对分析检验室进行了相应的设立,但是却没有有效的完善质量管理机制,没有对分析检验的只能和责任进行更好的明确,更没有加大对其的监督,想要充分发挥出分析检验室的效果也会很困难,并且还会进一步影响到石油化工分析检验质量。 2加强管理策略 2.1质量检验机构的建立和健全 石油化工产品质量得以保证的一个重要前提就是分析检验机构的设立,以下几点分析检验机构应该保证做到,才能保证检验的权威性、公正性和科学性。分别是:第一,检验技术标准的完整建立。检验的基础和依据就是一套完整的检验标准,检验如果没有标准就没有意义和价值。因此一整套规范、可行、准确的检验标准是石油化工企业必须建立的,并且企业的所有工序和产品都要包含到其中。第二,独立性是分析检验机构必须具备的,要设立一个专门的机构。对于质量检验任务的完成要在管理制度的设置上进行保证。第三,工作设备也要保证完整和先进。质量检验工作的一个重要硬件基础就是工作设备,产品检验的精度和工作设备的精密性存在着很大的关系。因此,一整套先进的质量检验设备是石油化工企业必须购置的,这样才能使检验结果的科学和准确性得到更好的保证。 2.2高水平队伍的建设 产品的质量和质检人员的素质存在着很大的关系。产品质量检验工作完成的好坏和质检人员素质的高低有着直接关系。因此,石油化工企业当前应该重视的一项工作就是加快建设质量检验队伍,致力打造一支具备多方面优势的分析检验质量管理队伍。进一步使分析检验质量管理的水平得到很好的提高。而以下这两方面的措施就非常有效,以加强对分析检验人员的培训,并且在培训之后进行考核,不合格人员要继续接受培训学习,并在此接受考核,三次不合格就要予以辞退,而合格人员则应该颁发合格证,并予以留用。与此同时,分析检验部门还可以通过一些活动来激励检验人员的进步,比如进行“检验竞赛”,并且对于名列前茅的检验人员给与物质奖励,通过这样的形式就可以很好地提高检验人员的竞争意识,使他们自身的素养得到不断的提高。 2.3明确权责 必须明确地将质量分析检验部门的权利和责任划分出来。质量检验部门的职责具体来说就是对质量检验中的漏洞和错误、对未完成的工作任务、对检验报告的准确性和完整性进行负责,也就是对产品检验文件的准确性进行负责。再通俗来讲就是质量监管、把关、建议、报告、考核等这些职能。 2.4问责制 在分析检验部门的权责得到明确之后,就要对质量检验人员的职责进行进一步的明确,制定和推行相应的奖惩制度,制定质量问责制度,也就是对于自己负责的检验过程和结果检验人员要负起责任,在检验过程中出现任何意外都有明确的负责人进行负责,并且对这些出现问题的人员进行处罚,而对于一些出错率低或者没有错误的人员要给与物质上的鼓励。这样将质量检验人员的经济利益和质量检验责任进行结合,就可以使质量检验的科学和准确性得到很好的提高。 3结束语 总之,石油化工企业只有更好的保证产品的质量才能进行更好的发展,而保证产品的质量和安全的一个重要措施就是对产品进行相应的分析检验质量管理工作。而石油化工企业在管理的过程中只有更好地完善分析检验质量管理机构、更好的明确分析检验部门的权责、加强质检队伍的建设、有效推行问责制,才能使企业的分析检验质量管理工作得到更好地加强,质检工作才能更加有效的进行。 作者:刘锡萌 单位:新疆天地源环保科技发展股份有限公司 石油化工分析论文:石油化工工程中工艺管道安装施工分析 摘 要:近些年来,石油化工工程的建设中,工程人员愈加的重视工厂管道的建设,保障输油管路正常运行的同时,重点加强工艺管道的安装方式,使管道在更加的安全可靠,在安装施工的过程中,我们重点分析出现的问题,及时的排除故障。 关键词:石油化工工程;工艺管道;安装施工 引言 石油化工产业的布局和发展促进了社会经济的进步,但是在化工产业中工艺管道的建造是其中的难点和重点,难点在于管道要承受高腐蚀性和毒性,这就要求管道的材质要符合特殊的标准要求,除了材质,管道的安装建造的方式也尤其重要,石油化工的工艺管道需要严格的密封性来保障安全,杜绝安全事故发生。因此,本文主要探讨在管道施工中需要注意的技术环节,保障石油化工的管道工程质量水平。 1 石油化工工程中工艺管道存在的安全隐患 1.1 对于施工图纸以及材料选用审查不严 在施工前的通常做法是先进行管道设计图纸的编制,来确定路线、材料的选用以及具体的建造规范,然后经过专业人员的审查通过以后才开始施工,但是审查人员以及施工单位都没有注重图纸的审查审批工作,盲目大意,仓促开工,造成施工标准根本达不到要求,投入使用后极容易引发重大安全事故,问题的源头就在于图纸以及材质的选择上没有严格的管理和监督机制来约束。 1.2 焊接工艺技术没有达到施工标准 管道工程需要将设置于各个路线上的管道连接起来,才能发挥其应有的作用,但是在焊接工艺以及焊接工人的专业水平方面,都存在不足,导致管道连接处缺陷、纰漏增多,影响工厂的正常运转。 1.3 管道容易受到腐蚀 管道的建设要根据其用途和承载的物体来确定选材,石油化工的管道要保证防腐蚀的特点,对于材质的要求极高,但是在建设过程中,为了降低成本,用其他材质蒙混过关,导致管道的防腐问题日益突出,给工厂的经营带来不良的影响。 1.4 阀门安装方法不当 管道中的阀门是起到控制和保障作用的关键部位,一些管道工程中没有按照规定的位置以及方向安装阀门,导致阀门的作用被弱化,错误的安装方式很有可能造成泄露等安全事故。 2 针对潜在的安全隐患制定相关的策略 2.1 对设计图纸与材料进行严格的审核 管道工程的监管部门的工作人员要负起责任,建立完善的监督机制,对于管道的设计图纸以及材质的选用情况进行细致的了解和严格的审查,将不合格的规划和材料坚决的拒之门外,还要在施工现场检查其是否按照图纸的规定和使用正规的材质进行施工。 2.2 对于焊接管道情况进行严格的检查和监督 焊接对于石油化工程工艺管道安装而言是十分重要的部分,在安装与施工方面都要做好相关的焊接工作。因此,针对这一情况,可以采取相关的措施,施工部门需要严格按照国家规定的焊接标准与操作流程进行操作,对于那些不合理的操作要尽量规避;对于焊接后的每一个管段,都需要及时对其做好相应的标注;在完成相关的焊接工作之后,管理人员必须仔细检查每一个焊接口,对于焊接的质量也要做到严格的检查,对于焊接口的情况也做到合理地观察。在完成焊接检查之后,检测人员需要对检测的内容做好及时的质量评价,只有焊接质量达标以后,才能够对焊接的部分加以使用,否则还需要做到进一步的完善与加工。 2.3 加强检查阀门安装的力度 对于石油工艺管道安装过程中的问题,如阀杆向下、错阀等问题都要做到高度的重视。因此相关部门在工艺管道安装与施工过程中需要做到各种针对阀门安装细节的检查:对于阀门所处的位置要加以明确,针对阀门的操作便利性以及以后的维修便利性都要考虑在内,对于手轮间的距离要格外的注意,不能够小于100mm;对于较大的阀门安装,仍需要注重阀杆不向下,避免出现阀杆掉落砸伤人的情况;对于防止管道间距离过大的情况,可以采取错开阀门进行改善;在安装水平明杆式阀门时,要格外的注意阀门开启空g能够满足工作人员的同行。除此之外,安装阀门的过程中,对施工人员需要适时的题型要查看阀门型号与规格,在管段图上标记好。尤其是对于单向阀方向,要重点的标出,避免出现单向阀装反的情况。 2.4 针对管道防腐切实落实相关措施 由于很多化工工程建设都是在酸碱化情况比较严重的区域进行,而在这些地区又拥有大量腐蚀性比较强的物质,如果管道不能够做到良好的防腐措施,那么在安装后没经过多久就会容易遭受腐蚀物质的侵蚀,引发化工工程建设的质量问题。因此,在安装管道之时需要将管道的防腐问题考虑在内,主要措施具体体现在:在施工时要做好实地的勘察工作,切实了解当地的实际情况,确保管道表面没有遭受腐蚀的影响,没有油污黏着的情况,然后可以通过喷砂除锈的操作流程来进一步加以防范。此外,对于管道表面粗糙情况也要格外加以关注,在涂料正式涂好以后,选择适当的玻璃布将其缠绕,从而保证其表面能够平整而没有凹凸情况。另外,还需要对下道面进行油漆的涂刷,为的也是防止腐蚀,此时需要注意的是在涂刷的过程中需要将玻璃布的每一个网眼都用涂料灌满,在防腐工作完成以后,相P的管理人员还需要做好自己的本职工作,完成相关的检查与监督,从而及时的发展存在的问题并加以解决。 2.5 完善石油化工工艺管道的布置方法 在整个工艺管道的安装过程中,石油化工工资管道的布置成为整个过程中的主要环节。整体上讲,管道的布置需要严格按照管道的《工业金属管道设计规范》规范要求来进行,即便是存在特殊的情况,也需要根据实际情况进行布置,在通常情况下,最佳的方法便是采取架空敷衍的方法,而对消防水和冷却水管则可以采用埋地敷设的方法。针对低温管道的布置,施工单位还需要充分考虑到管道的柔韧情况,防止管道在振动过程中发生断裂的情形,当然,在此过程中还是需要尽量采取必要的保温措施。 3 结语 根据上述研究分析已知石油化工工艺管道在安装的过程中,环境、工程的要求都会对其产生重要的影响,一旦出现相关的问题就很难解决,由此可见,工艺管道的安装是一项巨大的系统工程,在安装的过程中,必须严格的把关才能有效保证施工质量的情况,只有这样才能够保证石油化工工程工艺管道的安装顺利进行。因此本文主要分析了石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见安全隐患以及石油化工工艺管道安装工程施工管理中常见隐患的处理对策两个方面进行了阐述,希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。 石油化工分析论文:石油化工分析中的气相色谱分析 摘 要:近年来,气相色谱技术凭借其优秀的定量、分离能力以及高性价比的优点,在我国石油以及石油化工行业中已得到了广泛的普及,这是其他仪器分析技术所无法比拟的。基于此,文章将结合笔者实践经验对石油化工分析中的气相色谱分析谈谈自己的几点看法,以供参考。 关键词:石油化工分析;气相色谱;分析;应用 1 石脑油的分析方法 1.1 石脑油族组成分析 结合实践来看,每分析一次石脑油单体烃要花费70min。但是工艺也需同碳的芳烃、环烷以及链烷的分析数据。当前已研发出13X分子筛不锈钢毛细管柱。在分析过程中柱温由180℃-430℃每个样品分析时间需20min,从而能够有效分离复杂石脑油组成(C5-C11)为同碳的环烷与链烷,在极大程度上减少了分析的时长。但是还方法的难点在于需持续升温仪器至430℃,然而因为外涂层材质的影响,石英毛细管无法长时间在300℃以上的环境中使用,所以仅能采用不锈钢毛细管。但是不锈钢毛细管没有钝化处理过其表面,在温度较高的情况下,柱内烷烃会出现分解。烷烃在C8以上的也不能完成测试。而不锈钢毛细管柱经过高温钝化处理的也具有较好的惰性,暂时并未发现分解现象。 1.2 石脑油PNA分析 石脑油作为重要化工原料而被广泛地应用到石油化工生产之中,其一般由C4-C12所构成,目前对石脑油构成分析已经较为成熟,主要是借助于一定长度毛细管柱而将其分析。另外在石脑油诸如链烷、环烷以及芳烃定性定量分析上,现阶段主要采用专门开发的色谱软件进行,并且能够取得较好的分析效果。此外,石油化工企业在碳五烷烃和烯烃分离分析上,可以采取同一根柱的方法,如此一来不但大大地提升效率,而且也能够为石油化工企业碳五综合利用提供准确数据。当前在石脑油PNA分析上主要有两个环节:第一,石脑油PNA分析所采用色谱柱规格应为100mX0.2mm×0.5mm;第二,PNA分析中程序升温同样经历三个步骤,首先提升到28℃初始温度,并维持10min,随后以3℃/min进行升温,之后将温度提升至240℃这一最终温度上,并将进样器与皿温度也提升到这一温度,最后将分流比控制在50:1。 1.3 石脑油中芳烃分析 在分析石脑油时可以发现芳烃出峰与环烷烃和链烷烃相混合,极大程度的提高了芳烃定量与定性分析的难度。目前已研发出了强极性OV-275大口径毛细管柱,能够把苯在十一烷后出峰,每10min对其分析一次,从而能够准确、迅速的对石脑油中的芳烃进行分析。当前,就扬子石化采用色谱分析石脑油中的芳烃看来,已于四川天一科技股份有限公司中得到了应用。 2 C1一C5烃类的分析方法 甲烷是天然气的重要组成部分,其在天然气中的比重高达90%。C2-C5的烃类次之,C5以上的烃类极少。通常情况下,在钻探石油过程中为了更精准、及时的获取到所钻探的地层信息,所以会控制分析C1-C4的时间不超过30s,以期在快速分析天然气的情况下,在30s内在0.6m的填充柱内对C1-C4进行分析,且将C5内的烷烃的分析控制在70s内。通常C1-C7的烯烃与烷烃为石油裂解气主要成份,而分离C4则是一个难点问题。石油裂解装置的主要产物为烯烃,定量分析烯烃能够给石油裂解装置操作工艺参数提供可靠的参考信息,而Al203毛细管柱是该类析的重要方式。结合实践来看,C1-C5烃类分析主要集中在以下三个方面: 2.1 石油裂解气分析 企业通过对石油裂解气分析不但能够起到有效分离诸如乙烯、反丁烯、丙烯以及l,3一丁二烯等烯烃产物的作用,同时更能够使得企业借助于此开展准确的定量分析工作。结合实践来看,石油裂解气分析主要有两个环节:第一,Al203柱采用30mX0.53mm规格;第二,分析中程序升温主要经历三个步骤,首先维持40℃初始温度3min,随后以10℃/min速度进行升温,并在升至200℃后维持10min,最后将进样器与FID二者温度也提升至200℃。 2.2 天然气、石油液化气以及人工煤气分析 天然气、石油液化气以及人工煤气分析上,石油化工企业可以应根据相关规范要求对其进行一同检测,这主要是因为它们具有属于永久性气体以及烃类(碳数存在差异)这两方面共性。如果采取单一气体分析方式,那么石油化工企业往往需要使用至少4台色谱仪才能完成,而得益于这三种气体所具有的共性可以使得企业大大降低仪器数量情况下,只要使用两台色谱仪便能完成。其中一台色谱仪负责永久性气体分析,而另外一台则用于烃类分析。需要注意的是,永久性气体分析中还应加上反吹,并且能够把重组反吹出分析柱。 2.3 石油液化气、二甲醚的分析 二甲醚是一种可再生、绿色环保的能源,较之石油液化气的价格而言,二甲醚的价格要更为便宜,所以,现在在市场上已经开始销售二甲醚。当前也已出台了分析二甲醚的国际标准。但是由于石油液化气的分析并未有相关标准,使得加入二甲醚的量受到了限制。在分析石油液化气以及二甲醚时采用规30mX0.53mmAl2O3的毛细管柱,并对程序进行升温,当温度升80℃时保持2min,之后每分钟将温度升高l0℃,最后将温度升高到200℃,FID温度为200℃并保持10min。通过观察可发现能够有效将二者分离。但是Al2O3毛细管柱出现拖尾的情况,仍需进行不断优化。 3 结语 总而言之,目前由气体分析到各种目的的油品组成或其它项目的分析已经构建起了一个相对较为完整的体系,气象色谱分析技术在石油化工行业中发挥起越来越重要的作用。但是随着新能源的不断出现,以及仪器自踊的发展给我们提出了更高的要求,这就需要相关工作人员在不断的应用与实践过程中不断深入对气相色谱分析技术的研究,以更好的满足石油化工企业分析的需求。 石油化工分析论文:石油化工工程中工艺管道安装施工分析 摘 要:随着近几年来石油化工工程建设工程环境的变化,越来越开始强调工程工艺管道的安装正确性,增强了对焊接、防腐以及阀门安装等细节性环节的重要性,从而大大提高了工艺管道安装的质量。针对不可忽视的细节性问题,需要做到及时有效地解决,否则会产生石油化工工程的建设问题,因此,本文将结合自身的工作经验,研究分析石油化工工程中工艺管道安装存在的风险,并提出相关的应对策略。 关键词:石油化工过程;工艺管道;安装施工 引言 随着经济的快速发展,我国石油产业也在不断进步,在一定程度上推动着我国国民经济建设的发展。然而,石油工艺管道的安装与施工仍然存在着许多问题,由于外部环境的影响,化工管道材料很容易腐蚀,另外,随着有经验的施工人员的退休,年轻的安装施工人员对于图纸和阀门安装缺乏正确的认知,这些都会导致石油化工管道安b出现质量上的问题。这要求更多的相关部分加强对安全性的管理,采取相关的措施来解决存在的问题,从而不断提高石油化工工程工艺管道的安装施工质量,进一步实现石油化工工程的可持续发展。 1 石油化工工程中工艺管道存在的安全隐患 1.1 缺乏对图纸和材料的严格管理 理论上讲在石油化工工程工艺管道安装之前,都已经事先绘制完成了管段线或者是单线图图纸,并且还需要经过相关监理部门的审核,倘若审核没有问题施工单位需要自己全面审核一下,最终根据图纸开展管道的安装。然而,现实却是由于施工单位以及监管部门的审核不力,仓促就完成了审核,导致出现管道设计与现实不符,以至于管道在安装与施工过程中或大或小的出现各种问题。另外,监管部门因为对材料采取的是抽样审核,或者是跳过不做检查,从而导致了材料不合格的情况多次发生,加大了工艺管道安装施工的风险。 1.2 焊接过程在管道施工过程中也存在严重问题 焊接,作为石油化工工程建设中的一项重要的步骤,涵盖了许多力学方面的知识。如果焊接人员在焊接过程中缺乏对安全的重视程度,力道没有符合标准,就会导致焊接质量的严重下滑,更有甚者导致管道破解,引发石油泄露或者是其他重大事故。另一方面,如果焊接人员在操作过程中不能严格按照相关的标注编码进行焊接,那么就会导致焊口工艺和管道性能不一致,导致管道无法做到真正使用。由此可见,焊接问题应该引起工艺管道安装施工单位的额外关注。 1.3 管道防腐问题明显 在工艺管道安装与施工过程中,管道防腐作为一项重要的环节也不能够轻易忽视。只有做到有效的管道防腐,才能够较好地保证管道不会被石油内的腐蚀性物质腐蚀。然而,目前现有的工艺管道安装施工过程中,许多施工单位考虑到自身的利益,往往会偷工减料来节省成本,更有甚者会使用那些没有达到合格标准的防腐材料进行防腐或者是减少防腐材料的涂层。当腐蚀问题出现后,也没有采取及时的补救措施,而是放任管道的继续腐蚀,可见,这一问题也需要在工艺管道安装施工过程中得到格外的关注,避免发生重大事故。 1.4 不到位的阀门安装存在隐患 除了上述探讨的几个问题之外,阀门安装问题也不能忽视,其在安装过程中也起到了关键性作用。例如,施工人员在安装水平阀门的过程中,未能做到水平安装而是无意地完成了向下的安装,导致阀门未能正确安装。另外,对于那些需要重量较大的阀门来说,在安装过程中需要借助其他工具进行辅助,比如吊机,但是针对小型阀门并不需要,可是由于小型阀门对吊机的使用,导致阀门安装问题仍然存在。这些问题的产生可以归因于安装人员缺乏足够的经验,不能够做到阀门的正确安装,针对那些不注重细节,缺乏相关经验的安装人员来说,这些问题都需要进一步培养,倘若不加以重视可能会引发严重的事故,造成不必要的损失。 2 针对潜在的安全隐患制定相关的策略 2.1 对设计图纸与材料进行严格的审核 既然管道安装的前提是审核相关的设计图纸,那么就要做到严格地审查,保证管道安装施工的细节问题做到良好防范,避免因设计图纸问题而导致工期的延长。对此,监管部门需要聘请经验丰富的专业人才对管道设计方面进行严格的审查,判断是否符合现实管道,另外,还需要加大对管道质量的审查,检查管道的安装是否与图纸一致,确保设计图纸与现实管道的真实情况相一致。另外,针对材料审核的不力,必须采取相关的措施进一步加强,对于每一批安装过程中所需要的材料都必须经过严格的调查,避免材料不合格的情况。对于材料不合格的情况,要做到不使用,并让供应商提供相关的赔偿。 2.2 对于焊接管道情况进行严格的检查和监督 焊接对于石油化工程工艺管道安装而言是十分重要的部分,在安装与施工方面都要做好相关的焊接工作。因此,针对这一情况,可以采取相关的措施,施工部门需要严格按照国家规定的焊接标准与操作流程进行操作,对于那些不合理的操作要尽量规避;对于焊接后的每一个管段,都需要及时对其做好相应的标注;在完成相关的焊接工作之后,管理人员必须仔细检查每一个焊接口,对于焊接的质量也要做到严格的检查,对于焊接口的情况也做到合理地观察。在完成焊接检查之后,检测人员需要对检测的内容做好及时的质量评价,只有焊接质量达标以后,才能够对焊接的部分加以使用,否则还需要做到进一步的完善与加工。 2.3 加强检查阀门安装的力度 对于石油工艺管道安装过程中的问题,如阀杆向下、错阀等问题都要做到高度的重视。因此相关部门在工艺管道安装与施工过程中需要做到各种针对阀门安装细节的检查:对于阀门所处的位置要加以明确,针对阀门的操作便利性以及以后的维修便利性都要考虑在内,对于手轮间的距离要格外的注意,不能够小于100mm;对于较大的阀门安装,仍需要注重阀杆不向下,避免出现阀杆掉落砸伤人的情况;对于防止管道间距离过大的情况,可以采取错开阀门进行改善;在安装水平明杆式阀门时,要格外的注意阀门开启空间能够满足工作人员的同行。除此之外,安装阀门的过程中,对施工人员需要适时的题型要查看阀门型号与规格,在管段图上标记好。尤其是对于单向阀方向,要重点的标出,避免出现单向阀装反的情况。 2.4 针对管道防腐切实落实相关措施 由于很多化工工程建设都是在酸碱化情况比较严重的区域进行,而在这些地区又拥有大量腐蚀性比较强的物质,如果管道不能够做到良好的防腐措施,那么在安装后没经过多久就会容易遭受腐蚀物质的侵蚀,引发化工工程建设的质量问题。因此,在安装管道之时就需要将管道的防腐问题考虑在内,主要措施具体体现在:在施工时要做好实地的勘察工作,切实了解当地的实际情况,确保管道表面没有遭受腐蚀的影响,没有油污黏着的情况,然后可以通过喷砂除锈的操作流程来进一步加以防范。此外,对于管道表面粗糙情况也要格外加以关注,在涂料正式涂好以后,选择适当的玻璃布将其缠绕,从而保证其表面能够平整而没有凹凸情况。另外,还需要对下道面进行油漆的涂刷,为的也是防止腐蚀,此时需要注意的是在涂刷的过程中需要将玻璃布的每一个网眼都用涂料灌满,在防腐工作完成以后,相P的管理人员还需要做好自己的本职工作,完成相关的检查与监督,从而及时的发展存在的问题并加以解决。 2.5 完善石油化工工艺管道的布置方法 在整个工艺管道的安装过程中,石油化工工资管道的布置成为整个过程中的主要环节。整体上讲,管道的布置需要严格按照管道的《工业金属管道设计规范》规范要求来进行,即便是存在特殊的情况,也需要根据实际情况进行布置,在通常情况下,最佳的方法便是采取架空敷衍的方法,而对消防水和冷却水管则可以采用埋地敷设的方法。针对低温管道的布置,施工单位还需要充分考虑到管道的柔韧情况,防止管道在振动过程中发生断裂的情形,当然,在此过程中还是需要尽量采取必要的保温措施。 3 结语 根据上述研究分析已知石油化工工艺管道在安装的过程中,环境、工程的要求都会对其产生重要的影响,一旦出现相关的问题就很难解决,由此可见,工艺管道的安装是一项巨大的系统工程,在安装的过程中,必须严格的把关才能有效保证施工质量的情况,只有这样才能够保证石油化工工程工艺管道的安装顺利进行。因此本文主要分析了石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见安全隐患以及石油化工工艺管道安装工程施工管理中常见隐患的处理对策两个方面进行了阐述,希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。 石油化工分析论文:关于对石油化工分析检验质量管理的研究 【摘要】随着我国经济又好又快的发展,石油化工产业也取得了傲人的成绩。在石油化工产业发展的过程中,石油化工产品的质量是企业发展进步的优秀,而质量检验又是石油企业质量管理的关键,分析检验质量管理是保证石油企业产品质量的有效保障。然而,我国目前对石油化工企业在分析检验质量管理方面还存在着诸多的问题,本文将从我国石油化工企业质量检验中存在的问题、问题存在的原因、解决问题的举措三方面进行简单的论述。 【关键词】石油化工 分析检验 质量管理 研究 企业产品的质量管理从产生以来分别经过了质量检验、统计质量管理和全面质量管理等三个重要阶段。在最后的一个阶段又是按照“确定质量方针――制定质量目标――拟定质量计划――制造环节的监管――质量检验――质量审核――质量改进”这个科学的过程把有关质量管理的技术和方法有机的结合起来形成了完整的质量管理方法。这也就充分的说明了在企业发展的过程中质量检验环节发挥着至关重要的作用,是企业科学管理的重要组成部分。 通常来讲,石油化工企业的生产过程具有连续化的特点,企业产品的质量监管最优秀的环节是在生产过程中,通过长期的实践和研究不难发现石油化工企业对产品质量监管的最有力方法便是对产品质量的检验分析。石油化工企业一般都设有专业的化验室,其承担着该企业产品的监督和管理,同时还是基层生产部门和企业领导了解产品的有效渠道。对于石油化工企业产品的分析检验,企业以及质量监管部门可以很清楚的了解到该产品质量的品质、制作工艺以及改进方法,这还为企业产品的运输、储存等方面提供了可靠的依据。因此,对于石油化工分析检验质量管理的探索和研究是很有的必要的。 1 目前我国石油化工分析检验质量管理存在的问题 1.1 重视程度不够 目前,我国不少的石油化工企业在分析检验质量管理的过程中并没有充分的认识到企业中化验分析机构作用的重要性。甚至有的石油化工企业使分析检验机构形同虚设,这就严重的影响着石油化工分析检验质量管理的科学化和有效化。石油化工企业的质量检验机构的作用就是通过对该企业产品的观察和判断,再加上科学实验和分析对产品的质量进行综合性的评价。石油化工企业所生产的产品与普通产品相比,具有一些特质,例如:高温、高压、易燃、易爆等。因此,石油化工企业中的化验分析机构必须严格按照相关的规章制度和检验方法对该企业产品进行分析检验,发现其中存在的问题,并为生产环节的操作人员改进操作工艺提供真实可靠的依据,最终促进该企业健康有序的发展。 1.2 分析检验机构职能发挥不充分 在石油化工企业的生产过程中,其产品质量分析检验机构应有的职能发挥不充分也严重的影响着该企业石油化工分析检验质量管理的科学化、合理化。分析检验质量的实验室不能够严格的按照我国相关的石油化工产品质量监督管理检验制度去执行;对于石油企业在生产过程中使用的原料和环境质量监控以及大气分析等不能够提供可靠的数据支持;对企业硬件机械设备的安装以及安全操作分析不到位等。这些问题的存在都无法使企业产品质量得到有效的保障,影响着分析检验质量管理的优化,从而阻碍着石油化工企业的健康发展。 1.3 影响分析检验机构发挥职能的客观因素 责任机制不健全。当下我国的石油化工企业通常都设有专门的质量检验机构,然而对于产品质量分析检验质量管理的职能和责任却没有明确的规定和依据。一般石油化工企业的产品分析检验机构都被认为是生产部门的下属机构,在整个企业中处于较低的地位,常常是被动的、软弱无力的开展一些监督管理工作。这就造成了分析检验机构的职能和责任、权利都不明确,并且在实际工作中的责任和权利也不匹配,很难达到对企业产品质量检验和监督管理的目的。 另外,部分石油化工企业为了在激烈的市场竞争中取得竞争优势地位,不顾产品质量的好坏,盲目的追求经济效益,这也就使得企业中分析检验部门的职能被忽视,产品质量得不到有效的监管。相关的质量监管人员因受到行政和经济政策的影响也逐渐的失去了质检人员应坚持的原则和立场,最终质检成为了形同虚设的形式。 1.4 分析检验质量管理缺乏经验 在我国的石油化工企业分析检验质量管理中,缺乏相关的科学经验是影响其趋于科学化和合理化的重要原因。由于相关经验的缺乏和不足,往往使得质检工作人员在实际的操作过程中出现方法不科学、流程不规范等现象,这也就不能很好的保证质检的效果;质检工作人员专业素质偏低,对于相关数据的分析和研究不够,也就很难为产品的生产提供可靠的依据和材料;分析检验质量管理意识较弱,实验室的硬件设备相对落后,对于企业原材料的采购把关不严,都直接的导致了石油化工企业产品质量的不稳定现象的出现。 2 科学的应对举措2.1 完善分析检验机构 完善的石油化工产品分析检验机构的设置是保证其充分发挥应有职能和作用,保障其检测结果的公正性、科学性、权威性的基础。例如:在石油化工企业中,质量分析检验机构必须作为一个独立的部门存在,并且协调开发、生产、运输等相关部门为质量监督管理提供方便,逐步的建立健全相关的管理制度,为分析检验机构充分发挥作用奠定基础。 2.2 明确质检人员的权责 在石油化工企业的管理过程中,必须明确产品质量质检工作人员的权权力和责任,真正的做到权力和责任相互匹配。通过质检人员工作细则来明确的规定相关人员应该做哪样工作,必须完成什么样的任务。另外,在对明确质检人员权力和责任的基础上海要对于工作人员赏罚分明,建立有效的奖惩制度。具体要把质检职能的发挥与其收入水平和能力考核联系在一起,从而达到激励员工的目的。 2.3 提高质检人员专业素养 质检人员的专业素养直接决定着石油化工产品分析检验质量管理的效果,因此,石油化工企业必须建立一支具有高水准的、具有专业技能的质检工作人员队伍。具有专业技能的工作人员才能运用更加先进、科学的技术和方法来促进分析检验质量管理的科学化与合理化。科学技术是第一生产力,具有先进科学技术的人才是关键。 3 结语 石油化工企业分析检验质量管理更加科学化需要完善的机构设置、规章制度,另外还需要具有专业技术的人才队伍,只有这样才能更加有效的发挥其应的监管职能,促进石油化工企业的健康、稳定发展。 石油化工分析论文:石油化工炼制的裂解反应 1、裂解工艺条件 为了使裂解反应能获得尽可能多的乙烯、丙烯等目的产物,尽量抑制生成炭的二次反应发生,必须选择裂解的最佳工艺条件。 1.1裂解温度与停留时间。综合热力学和动力学因素,在792~1107℃的范围内,温度越高,越有利于生成乙烯而不利于生成焦炭,但反应温度不能过高。与温度相应的另一个重要的条件就是停留时间。 1.2裂解压强和稀释剂。脱氢和断链反应是体积增大的反应。从化学平衡的角度来看,显然,反应时压强低一些有利于多产乙烯。从动力学角度讲,裂解是单分子反应,反应级数低;聚合缩合等生炭反应是多分子反应,反应级数高,因此降低压强有利于提高乙烯的产率。但在实际生产中,减压是不易实现的,特别是万一漏进空气容易发生危险。因此通常采用略高于大气压的压强。同时加入水蒸气作为稀释剂以降低分压。由此看来,对于裂解反应,必须创造高温、快速的反应条件。在操作中,要使原料气的温度很快上升到反应所需温度,经过短时间反应,又很快把裂解气降温以终止反应。高温、快速、骤冷就是热裂解反应的基本特点。 2、裂解炉与裂解流程 裂解炉的种类很多,目前有90%以上的裂解炉采用管式炉。管式炉是由许多合金钢管组成,管内通入烃类原料和水蒸气,管外烧火加热,热量通过管壁迅速传递给管内物料,而使烃类原料在高温下发生裂解。裂解炉辐射段炉管单排垂直排布,烧嘴轴线与辐射段裂解炉管轴线平行,烧嘴工作时,火焰的方向是朝下的,故称倒火焰。它的内侧壁呈倒梯台形,故称倒梯台形。对流段炉管是水平的,原料油先经对流段预热,然后按1、2、3…顺序向中间集中。反应后的产品集中于急冷热交换器。迅速降温至550℃左右,进入急冷器3与喷入的急冷油接触。降温后的油品进入汽油精馏塔4,气体与裂解汽油从汽油精馏塔顶排出。经冷却、冷凝后,进入油水分离器5。裂解气从分离器顶部送走,下层是冷凝水,可用来生产蒸汽,供裂解时作稀释剂循环使用。中间是裂解汽油,一部分进一步加工以提取芳烃,另一部分返回汽油精馏塔作为回流液。从汽油精馏塔底排出的是裂解重油,经冷却后一部分作为产品(燃料油),一部分作为急冷油循环使用。 3、裂解气的净化和深冷分离 裂解气是多组分的混合物,它们主要是氢、甲烷、乙烯、丙烯、丁烯、丁烷、戊烯、戊烷以及大分子烃等。部分裂解产物中还有一氧化碳、二氧化碳、乙炔等。它们的含量随裂解原料和裂解条件不同而异。 3.1裂解气预处理。裂解气中所含的水分、一氧化碳、二氧化碳、硫化物、炔烃等,是制冷的有害杂质,也是乙烯、丙烯等在二次加工时,对催化剂有毒害作用的物质。其中水分及二氧化碳在低温时会凝成固体,将管路堵塞;炔烃易聚合,妨碍压缩;一氧化碳、硫化物将使加氢催化剂中毒。因此,这些杂质应设法除掉。 3.2制冷。制冷的目的是使除氢气以外的气体液化,然后把液态组分用精馏方法进行分离。制冷是根据压缩气体在绝热膨胀时温度降低的原理,利用机械能获得低温的过程。为了分离裂解气,常采用乙烯一丙烯复叠制冷的方法先使丙烯在一定压力下,用冷水冷却使之液化,液化的丙烯在复叠换热器中向乙烯供冷,使乙烯液化。液化的乙烯在换热器1中可使物料冷却到-100℃左右而液化。 3.3精馏分离。精馏分离是利用各组分的沸点不同进行分离的操作。一般大型工厂采用的压强为2.8~4.2MPa,相应的温度为-70~-100℃。在这个压强和温度下,除H2以外所有的烃类都液化,然后再在不同的压强和温度下通过精馏逐个分离。分离的次序是按各组分沸点的高低顺序:先把不同碳原子的烃分开,再把相同碳原子数的烯烃和烷烃分开。从塔顶分离出丙烷,将丙烷及比丙烷更轻的组分与C4馏分及比C4馏分更重的组分进行分离的塔,称脱丙烷塔,简称脱丙塔。 作者:史乘忠单位:大庆油田试油试采分公司试验大队 石油化工分析论文:石油化工电伴热设施的使用管理 一、管理策略 在电伴热设施的应用实践中,对导致运行问题的各种因素进行了分析研究。认为虽然导致电伴热发生故障和火险的原因有许多,但对电伴热设施本身认识不足和对其应用缺乏规范的管理,才是导致问题频出的最根本原因。因此,有针对性地提出了以下5项管理策略。 1.合理设计选型(1)设计分工。应由设计院先提出工艺参数要求,由电伴热带厂家进行伴热方案及材料设计,待招标确定厂家后,再由设计院进行电气部分设计,也可由生产厂家负责全部电气及电伴热带设计。但为了安全,电控柜及电缆不宜由电伴热带厂家提供。(2)方案优化。在复杂工艺管道电伴热方案设计中,需充分了解工艺操作过程及设备规格,优化控制方案,特别是注意选择控制回路及测温点位置,保证在各种条件下,电伴热都能有效控制监测,确保能耗降低。(3)合理选型。电伴热的选型,应以国内外的知名品牌为主。为了维修方便,应尽量选择同一品牌的产品,以利于备件采购和存储。(4)基本要求。一是防爆要求。电伴热带一般是在爆炸危险区域应用,必须要求厂家提供具有相应防爆资质证明的产品;二是安全接地要求。电伴热带必须正确接地,控制柜内应选择漏电开关;三是元器件的耐低温要求。控制柜大部分设在室外,必须考虑温控仪等元器件在低温环境下的情况。(5)设计计算。一是电伴热带的长度计算。应包括管子的长度,以及阀门、法兰、支吊架、过滤器等散热量相当每米管子散热量的倍数之和,并适当留有余量;二是电伴热带功率计算。电伴热带启动时的电流比运行时大,在设计控制开关及接触器时必须按照启动电流来考虑;三是电伴热带设计温度的计算。电伴热带的最高暴露温度通常是指电伴热带能承受的最苛刻温度。 2.标准化安装施工(1)施工前检查。电伴热施工之前,应全面检查被伴热管线情况。应达到光滑无毛刺,压力试验无泄漏,满足装置工艺要求等。工序交接手续完备,具备电伴热施工的各项条件。(2)安装敷设要求。一是电伴热带敷设时,应紧贴在管道的下部,最好在15°~45°范围内;二电伴热带敷设时,要考虑到方便管道附件或设备拆卸检修的可能性;三是电伴热带敷设时,在首、尾端及中间需要接线处,应预留足够的接线长度;四电伴热带铺设过程中应避免损伤绝缘护套;五是除自控温型电伴热带外,其他种类的电伴热带安装时,严禁交叉、缠绕,以免造成重叠接触处局部过热,影响产品正常使用寿命或意外烧坏。(3)保温层要求。在电伴热带安装完毕,且检测正常后,方可进行保温层和防水层的施工。保温层施工时,保温材料需保持干燥,切不可损坏伴热带,要避免镀锌铁皮的固定螺钉等扎坏电伴热带。 3.完善控制监测技术(1)自动控制的原理。采用温度监测元件监测被伴热管线的保温层内部温度,同时也监测保温层外部环境温度。在温控器上设定环境温度临界值,当环境温度低于设定值时,电伴热设施开始启动工作,给被伴热管线加热;根据管线温度范围设定电伴热启动工作的条件范围,控制电伴热的供电回路的启停,进而达到自动控制动态运行的目的。(2)自动控制的两种方法。一种是自调控方法,不使用任何外部温度控制元件来调控电伴热带的运行温度,利用电伴热带的材料特性调控伴热带自己的运行温度;另一种是以温控器为中心,根据设定的温度数值和测温元件反馈的数据控制电伴热回路的运行,以保证管道的温度始终控制在设定参数的范围之内。(3)监测控制的两种方法。一是已有企业开发了单独用于电伴热控制监测的软硬件系统。可以全面监测多回路电伴热设施的所有温度、电流、电阻等相关参数;二是利用工艺装置中的DCS系统实现对电伴热设施的实时监测与控制。电伴热设施的各种参数,通过通信协助传送到DCS控制系统中,使电伴热的控制监测得以实现。 4.规范日常使用管理(1)细化管理规程。把电伴热设施作为一个重要系统进行规范管理,制定管理制度、规程和细则。进一步明确内部的管理分工、管理职责和管理内容。从电伴热设施的设计、安装、使用等各个方面进行详细的规范要求,使相关管理工作覆盖其全过程。(2)完善基础工作。电伴热设施投入运行后,做好竣工资料的收集整理工作,加强员工使用维护的培训工作工作。在施工完毕的管道上作好标记,固定好警示标牌,以防电伴热设施被踩踏破坏。生产车间和仪表电气车间建立的电伴热设施的管理台账,需详细记录电伴热设施的设定参数、生产厂家、投用时间及维修情况等,为后续的日常管理、隐患整改和经验总结提供数据支持。(3)加强日常管理。电伴热系统投运期间,装置工艺操作人员每班次至少要进行3次巡检,负责电伴热系统的运行状况和使用效果的监控,检查电伴热管线阀门等处的保温完好情况,电伴热现场开关状态和温度控制参数的记录核实。仪表、电气维护人员,按照专业分工每班次至少进行1次巡检。检查温度控制和保护元器件等的完好情况,负责专业范围内有关的日常维护。每月定期向生产车间和机动管理部门汇报电伴热的运行和完好情况,并提出工作建议。(4)整改缺陷隐患。电伴热设施是一种新型的节能降耗型的伴热系统,还处于发展完善阶段。为避免各种缺陷和隐患,需依据电伴热的完好状况评估报告,编制隐患缺陷整改计划。并有步骤地组织和实施整改工作,改善电伴热系统的运行状况,确保电伴热设施能安全稳定和长周期受控运行。(5)总结使用经验。在年度总结中,把电伴热设施的规范使用管理工作应作为一个单独的部分加以认真总结。每年专门召开一次各专业参加的综合研讨会,进行规范使用和新技术应用经验交流,组织修订电伴热管理规定细则,确保电伴热设施管理能够年年进步。 5.定期检查检测(1)投运前检查检测。初次使用前或新伴热周期开始前,必须进行全面的预防性检查检测。应重点检测电伴热各回路的绝缘电阻,即工作回路与电伴热外皮的绝缘电阻值,排查电伴热带是否存在短路现象。绝缘电阻值应≥200MΩ,最小应>2MΩ。只有符合要求时,才准许投入使用。(2)运行中检查检测。电伴热设施在伴热运行期间,必须进行定期检查检测。一是每周要检测各个伴热回路的运行电流数值,并与初始电流数值对照核对,检查有无较大的波动异常。若发现有较大的异常波动时,应分析判断产生异常波动的原因,及时排除故障,避免发生过流烧毁等事故;二是要检查电伴热带发热量是否正常,管内介质温度是否达到设定温度。用便携式温度计分别在管道上进行抽样检测,抽样部位为首、中、尾部,判定电伴热带是否达到设计标准。(3)停运后检查检测。电伴热设施结束一个周期的伴热工作后,需进行全面检查检测。重新检测各回路的绝缘电阻值是否符合运行要求,电子元器件的绝缘是否符合运行要求。检查校核各保护器的设定数值有无变动漂移,电伴热带保温层是否有损坏,是否有潮湿等异常现象。 二、取得成效 经过近几年的努力,工厂电伴热设施隐患得到有效排除,运行故障明显减少。没有再发生短路烧毁等火险事件,电伴热设施完好率达到99.5%,电伴热设施的规范管理取得显著成效,电伴热设施的防冻和节能优势得到凸显,实现了引入电伴热的预期目标。随着科学技术的快速进步,电伴热设施的本质安全会得到进一步提高,电伴热设施必将向标准化、模块化和自动化方向发展和迈进,应用领域会更加广泛,节能降耗的作用也将会更加显著。 作者:宋捍东杨劲松单位:吉化集团吉林市锦江油化厂 石油化工分析论文:石油化工企业安全阀的选用 一、安全阀的选用原则及相关技术参数 安全阀的选用原则具体有三条,第一,对于石油化工企业的压力容器和压力管道来说,安全阀是必不可少的安全控件,而且石油化工企业的安全阀较多选用弹簧式安全阀,弹簧式安全阀的灵活性与安全性能是比较符合工作需求的;第二,对于某些流量大、压力高的承压设备,同样普遍选用弹簧式安全阀,而且一般是选用全启型式的安全阀;第三,当石油化工企业生产所用的工作介质为易燃、易爆、损害力强大、或者有毒有腐蚀性的物料时,相应的承压设备应该选用全封闭式的弹簧式安全阀。在选用适用的安全阀时应该注意安全阀的排放能力必须大于压力容器的安全泄放量,只有这样才能保证安全阀在安全过程中发挥作用。安全阀的主要技术参数,一是公称压力,表示安全阀在常温状态下的最高使用压力,高温设备用的安全阀不应考虑高温下材料许用应力的降低,安全阀是按公称压力的标准制定的。二是公称通径,即是在管路系统中用来标注管路附件具体尺寸的一个数字标志。三是密封压力范围,用来指示安全压力的控制范围,四是适用介质,五是适用温度;六是额定排量数值,具体用来规定安全阀的额定排量。 二、石油化工企业安全阀的应用探究 1.石油化工企业安全阀的安装安全阀的安装:在设备或管道上的安全阀须直立安装;安全阀的安装位置应尽量靠近被保护的设备或管道,如不能靠近布置,则要求从被保护的设备管口到安全阀入口之间管道的压力降不超过该阀定压值的3%;压力容器与安全阀之间的连接管件的通孔,其截面积不得小于安全阀的进口截面积,其接管应尽量短而直;安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门,为实现安全阀的在线校验,可在安全阀与压力容器之间装设爆破片装置,对于盛装毒性程度为极度、高度、中度危害介质,易燃介质,腐蚀、粘性介质或贵重介质的压力容器,为便于安全阀的清洗与更换,可在安全阀(爆破片装置)与压力容器之间装设截止阀门,压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开(加铅封或锁定),截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放;安全阀应安装在易于检修和调节之处,周围要有足够的工作空间;最后,安全阀必须稳固安装,保证装置的牢固稳定。在安装过程中,需要注意一下几点:首先,安全阀需采购自具有成熟生产技术、较高制造水平、质量保证体系完善的企业产品。其次安全阀的安装位置是压力容器顶部气相部分或气管管道上,蒸汽锅炉需要安装在集箱等的最高位置。安全阀的排放管通径不得小于安全阀公称通径,只有这样才能安全排放,安全阀接管不能有弯头,要保证畅通无阻。 2.石油化工企业安全阀的校验从安全阀的校验期限来说,校验分为两步,第一步是在安装前的校验,称为入厂前校验,第二步是使用中的校验,每年至少要大型定期校验一次,进行生产设备的拆洗、检修、和校验,这就是所谓的动态检查。检验完之后的工作是铅封工作,由专门的铅封技术人员来操作,对校验合格的安全阀进行铅封处置。并由铅封人员做好相关的安全阀校验记录,记录下安全阀开启、回座压力数值。在校验的过程中,具体的校验对象是安全阀的开启与回座,因此,首先要对工作介质做好校验,只有这样才能得出开启压力的具体数值。根据介质压力的不同来具体选择校验措施,例如,当介质为蒸汽时,应以饱和蒸汽为检验介质;空气类安全阀应以空气、氮气为校验介质;水等液体类安全阀,应以水为校验介质。 三、结束语: 在石油化工企业的锅炉、压力容器、压力管道上安装安全阀是调节装置内压、保证安全生产的重要前提,安全阀的选用、安装与校验三个环节所起的作用是至关重要的。通过上文的探讨,笔者首先分析了安全阀的类型、安装条件以及选用原则,并再次基础上具体阐述了安全阀的安装要求以及检验要求,通过上述论述,以期能够改善安全阀的管理与应用现状,强化石油化工企业的安全管理,降低生产事故发生率,维护企业效益。 作者:杨亚川单位:河北宇翼工程设计有限公司 石油化工分析论文:无极灯对石油化工项目的影响 1光源的能效综合评价法 光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率的比值,称为该光源的发光效率,简称光效,光效表示光源消耗1W的电能所能发出的光通量大小。发光效率值越高,表明照明器将电能转化为光能的能力越强,光效单位为流明/瓦,即lm/W。光效是评价光源节能的重要指标,例如,三基色荧光灯、金卤灯和高压钠灯具有较高的光效,节能效果明显。表1是《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)的宣贯教材中所给出的各种光源的主要参数。由表1可见,无极灯光效不及三基色荧光灯,但是寿命却是三基色荧光灯的4~5倍,在无极灯寿命周期内,三基色荧光灯要更换光源4~5次之多,因此会造成生产、运输和销售等全过程的能源浪费。所以,从这个角度来看,无极灯也是绿色节能的光源。由此可见,只考虑光源光效还不够全面,引入光源的能效综合评价法,从光效和寿命两个维度全面的评价光源的节能指标。光源综合能效,采用两个维度来对光源的能效进行评价,单位为lm•h/W,其表达式为:光源综合能效=光效•寿命=光通量•寿命/额定功率即:通过表1,我们可以得到各种光源的综合能效指标如表2所示。由表2可见,在同等功率下,无极灯具有更高的综合能效(103lm•h/W)。因此在同等照度下,可以采用较小功率的无极灯替代较大功率的传统光源,达到既保证可视照明效果又节能的目标。 2无极灯用于石油化工项目的经济性分析 目前石油化工项目规模越来越大,工作环境恶劣,防爆、放水、防尘、防震的要求很高,无极灯寿命长、高效节能、防震、防爆性能好等优异性能很适合广泛地应用于石油化工项目的各种照明设施中。100W的金属卤化物灯是目前石油化工项目使用最多的光源之一。在保证可视照明效果的情况下,可以使用50W的无极灯代替100W的金属卤化物灯。下面以某石油化工项目使用5000套灯具为例,两者相比做出经济性分析。 2.1设备费用 2.1.1初投资可见,无极灯比金属卤化物灯的初投资多花费100万元。 2.1.2维护费对于电磁感应灯,生产厂家一般承诺6年免费维护;对于一套金属卤化物灯:灯管寿命1年,镇流器寿命2年,触发器寿命1年。6年的维护费见表4。 2.2运行费用 石油化工企业照明年工作小时数按4000h,5000套灯具计算,每年的电费比较见表5。根据表4、表5易得,1年可以节约费用130万元,因此1年即可收回初投资多花费用,3年即可收回成本。 3社会效益分析 无极灯高效、节能,如果现有的石油化工企业全部使用无极灯,节约费用相当可观;且使用寿命长,长年无需维护;绿色环保显色性高光色多光通利用系数高且穿透力强;无频闪现象,保护了人的视力健康,有助于提高劳动安全;无辐射,保护了人体健康;无电磁污染,维护了电网的安全运行;瞬时启动或瞬时再启动可减少或避免生产事故的发生;功率因数高于0.99;电压变化对光通量影响小且光的亮度不变,85~277V均能正常工作,交直流通用,适合各种照明;无灯头、无灯丝且耐震,长年使用无需维护,节约了大量人力物力和财力等,凸显了它的社会效益。 4结语 无极灯是一种绿色环保高效且节约型光源,与其它光源特性比较、价格比较及经济、社会效益来看,凸显了其优越性。 作者:杨金付 单位:东华工程科技股份有限公司 石油化工分析论文:石油化工工程施工的质量 1石油化工安装工程施工过程中质量的监督和管理 通过对石油化工安装工程施工过程中安装施工设计图纸质量的控制、招标文件的制定与管理控制、施工材料的质量控制等进行监督管理来保证石油化工安装工程施工的施工质量。除此之外,我们还应该加强对石油化工安装工程施工质量的管理和监督。首先,明确石油化工安装工程施工质量的管理目标。在石油化工安装工程施工的过程中,根据石油化工安装工程施工质量的要求建立符合控制的目标,明确石油化工安装工程施工质量的控制目标,从而实现石油化工安装工程施工质量的控制保证整个石油化工安装工程施工的质量。其次,加强石油化工安装工程施工队伍的监督和管理。为了保证石油化工安装工程施工的质量,需要加强对施工人员的监督和管理。加强对石油化工安装工程中的施工人员进行专业的施工技能培训。对施工中的特殊岗位,必须要求施工人员持特殊施工工种证,以保证在专业的施工机械设备中能够适应石油化工安装工程施工的操作需求,保证石油化工安装工程施工的质量。 同时,在石油化工安装工程施工的过程中,除了对石油化工安装工程施工操作规范、施工材料、招标文件等进行质量控制与管理之外,在石油化工安装工程施工中还可以采取一些监督与管理的措施,进一步提高对施工操作具体的过程进行监督和管理:在进行石油化工安装工程的施工中加强专业工程施工监理人对工程施工进展情况的监督与管理,掌握石油化工安装过程中的施工工艺,及时更改影响石油化工安装工程施工质量的因素,避免对石油化工安装工程施工的质量和工期造成影响;加强对石油化工安装工程施工中各个隐蔽施工部分及施工工序的监督与管理,在各个隐蔽施工部分及施工工序中加强对重要施工工序及重点施工部分制定专项的监督管理规范,确保石油化工安装工程的施工质量;在石油化工安装工程施工的过程中,加强石油化工安装工程施工应用技术运用与管理,确保在石油化工安装工程施工过程中施工技术对工程施工质量及施工进度起到积极的影响作用。 对石油化工安装工程施工过程中质量的监督和管理还应该注意及时开展一系列的施工技术交流与探讨活动。对石油化工安装工程施工过程中的应用技术出现的问题进行协调与沟通避免对石油化工安装工程施工造成影响。 2石油化工安装工程施工过程中的成本控制管理 在石油化工安装工程施工过程中,对于成本控制的管理是控制管理中尤为重要的部分。目前,石油化工安装工程施工过程的工程造价控制目标是“质量好、工期短、造价低”。这三个目标其实是互相影响、相互制约的关系。在石油化工安装工程的施工过程中成本控制的目标应以工程造价目标为基础,更好地避免因工程变更、施工索赔等因素造成的成本增加。在石油化工安装工程施工的后期,对石油化工安装工程施工的成本控制还包括了竣工后人员工资结算的编制控制和竣工后费用的控制两大部分。后期石油化工安装工程的成本控制是石油化工安装工程成本控制管理中的重要部分。工程竣工后要依法按照国家的政策规定对石油化工安装工程施工人员进行工程款项的结算。通过正确、合理地控制石油化工安装工程施工前期及后期的成本因素,使得石油化工安装工程的施工质量优越、成本合理赢得最大利润。 综上,石油化工安装工程施工是石油化工工程中的重要组成部分,其质量严重关系到石油化工工程整体的施工质量。因此,在石油化工安装工程施工过程中要对安装施工设计图纸质量的控制;招标文件的制定与管理控制;施工材料的质量控制等进行严格的管理,保障石油化工安装工程的施工质量及安全。通过明确石油化工安装工程施工质量的管理目标、加强石油化工安装工程施工队伍的监督和管理、加强石油化工安装工程施工应用技术运用与管理等措施,加强石油化工安装工程施工对质量,合理控制施工成本、缩短施工周期,更好的为企业创造效益。 作者:邬海蛟单位:延长油田股份有限公司西区采油厂 石油化工分析论文:石油化工装置工艺分析 1石油化工装置工艺及管道设计存在的问题 1.1装置布置装置布置设计是石油化工设计中的一个重要环节,直接决定着后续管道布置设计的繁简程度及整个装置单元投产后操作运行维护的方便程度。石油化工企业中的管道数量众多,分布较集中,其弊端就是增大了控制事故发生的难度。正规资质的石油化工企业会采用合理的设备布置方式,严格按照工艺流程方向依次布置设备,这样的设计不仅保证了管道布置流畅,而且充分利用了管道长度,降低了管道投资成本,同时也使得管道的使用安全得到了保障。相比之下,基层的石油化工企业为了减少工程投资就没有聘请专业资质的工艺设计人员,其设备布置冗杂错乱,在事故发生的时候会导致较大的连锁灾害,严重影响了生产的安全性。 1.2管道路线设计管道路线设计是整个石油化工装置管道设计的重中之重,但目前一些基层企业在管道路线设计上还是没有按照国家的相关规定和标准执行,管道路线布置不合理,给管道的安全运行埋下了潜在隐患。管道设计的安全性涉及到多个方面,其合理性直接关乎着石油化工装置的安全性。当前国家在管道设计方面虽然有着严格要求,但部分基层企业却没有严格执行国家标准,没有进行管道安全措施的设计。 1.3管架设计石油化工企业的管道是通过管架来支撑的,这样可以明显提高管道的稳定性。但在目前管架的设计过程中,存在着设计支架类型简单单一的情况,这样虽然在设计方面可以大大简化,但不能满足管道管路系统长期运行稳定性的要求。如:用较多的弹簧架在长时间的使用过程中会使得弹簧的质量出现问题。此外,有些设计未考虑管道与支架的相对位移,从而导致管道及支架易发生松动,造成安全隐患。 1.4材料控制由于各个地方的石油化工工艺路线和装置各异,其使用的管道承载能力也有较大的差异,各石油化工企业应该结合自身的实际发展情况聘请专业设计人员进行设计,依据其生产工艺条件选用相应的设备和管道材质,这样就可以保证材料满足服役受载条件和使用温度要求。但目前部分基层石油化工企业一味模仿其他企业的生产模式,为节约投资成本随意更换设备和管道材料,大大增加了其设计的安全隐患。 2石油化工装置工艺及管道设计缺陷的防范措施 由于石油化工装置的危险性较大,因此在装置工艺设计过程中要格外针对安全防范措施进行相应的设计,同时也要对管道设计中存在的缺陷进行及时有效的防范,避免发生重大安全事故。下面详述几种控制工艺和管道设计缺陷的措施。 2.1做好工艺路线选择和设计工作合理的工艺路线是石油化工项目的关键因素。石油化工企业以及设计人员应根据项目的实际情况,考察类似的化工企业,对比各个工艺路线的优缺点,评估工艺的安全性,结合建设投资成本、运行成本以及生产安全性,尽可能选取工艺先进、工艺流程简单、原料便于取得、避免危险性物质使用和产生的工艺路线,为石油化工企业把好安全关、质量关;其次,做好相应的工艺设计工作,对于行业内明确标定的甲类危险性装置区应严格按照国家标准设置防火防爆装置和相应的应急反应系统,生成过程中产生的废气、废液、废渣应按照相关环保要求指标进行处理后达到国家相关环保部门的处理标准以后再进行排放处理。 2.2做好装置的布置工作工艺设计过程中的装置布置是否合理直接影响着管道设计的合理性和生产过程的安全性。设计人员应严格按照工艺路线方向布置装置,合理分配装置资源,优化装置分配空间,加强装置布置设计中的安全设计布置,这是由于石油化工项目存在很多危险性物质,设计人员应严格按照国家规范标准设置装置之间的安全距离,杜绝经验主义的工作作风,在设计中严格遵守安全设计准则,尽量将危险性较大的设备布置在一个区域。 2.3做好管道设计的组织工作一般来说,石油化工的管道设计任务重、工期短,因此,在整个的管道设计过程中,如果没有能够统筹规划好各个设计步骤的顺序,就有可能导致设计时间非常紧迫,这样就使设计过程变得仓促,难免出现某些未能及时发现的设计不合理之处,同时由于设计周期较短使得设计人员没有详细的审阅设计方案,致使设计方案出现偏差的情况发生。因此,为避免上述情况的发生,一定要统一规划,整体统筹,充分协调各个设计部门,组织好管道设计工作的任务分配,避免设计人员没有充分的设计时间来制订更为合理的设计方案,科学合理的设计组织工作可以明显提高整体设计质量。此外,设计人员还可以采用三维管道设计手段来提高设计的准确度,减少误差,提高工作效率;设计方案制定后还需要各阶层的主管来对设计方案进行评定,使得设计方案更加完备。对于设计方案中不合理的地方要进行及时纠正,还要参考以往的设计案例来评估设计方案的可行性。管道设计是一项综合性较强的工作,其需要团队配合才能设计出更好的方案,因此如何提高团队协作能力是目前管道设计人员所面临的主要问题之一。 2.4合理的管架设计首先,管架设计中所采用的弹簧架比普通的支撑架更加稳定,但是其使用的时间有限,长时间的使用弹簧架会使得弹簧的质量出现问题,因此,要减少弹簧架的使用频次,同时在使用过程中应该及时探测监控弹簧架的服役状态。其次,管道与支架之间的位移会使得管道发生松动,管道一旦松动就会使得相应的机器发生故障,影响石油化工装置的稳定性,因此,要减少管道与支架的位移。此外,沿塔铺设管道,这样不需要较多的承重支架,可以节省工程施工的资金,沿塔进行铺设管道也会使得管道的稳定性得到较大的保障,不易松动而且节省了管道的长度,但是沿塔铺设管道会产生一定的伸缩量,因此要采用管卡和弹簧支架。 2.5提升工艺和管道设计工作人员的综合素质目前的工艺和管道设计人员大多按照以往的设计经验进行设计,鲜有重大的创新思维,在设计工作中只是进行简单的套用传统经验方法,或者直接参考以往的设计数据生搬硬套,这使得石油化工装置的稳定性设计中存在着较大隐患,并极有可能导致重大安全事故的发生。设计人员应该多下现场进行仔细勘察,基于实情充分了解实地工况,实事求是,选取可用数据进行相应的创新性设计。石油化工装置的安全性主要与工艺和管道设计有关,因此,工艺和管道设计人员一定要具备较高的职业素养和岗位责任感,这样才能使得我国的石油化工装置设计更加规范、更加安全、让社会更加放心。 作者:崔阳汪建军高兆宽单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 石油化工分析论文:石油化工行业污水回用 一、石化行业污水回用技术现状 随着石化行业的不断发展,人们环保节能意识的增强,对石油化工行业中污水的净化处理以及再次利用已经引起了业界的关注,其发展趋势也已经成为了人们日益关注的焦点。石化行业在对所产生的污水进行处理时,在基本工艺上均采用了隔油、生物处理以及气浮等手段,其所需的基本工艺有: 1.隔油池工艺简介隔油池一般分为平板隔油池和斜板隔油池两种。在平板隔油池中,由于油膜的更新速度很慢,其流动性较差,而斜板隔油池其生产状态正好与平板隔油池相反,因而在实际生产中,得到了广泛应用。 2.气浮工艺简介气浮是利用气泡作为载体,对污水中的悬浮物进行高密度粘附,达到了污染物与水面进行隔离的目的。在经过气浮处理后,其污水中油污的含量应控制在每升30毫克以下,油污含量过高,会影响到后续的处理及生化。此外,也可以根据需要进行消毒、过滤等。由于此种方法简单易行,在石化工业生产的污水处理中,得到了推广使用。 二、石油化工行业污水回用面临的问题 1.污水中的含硫量增加随着能源的短缺,一些含有高硫的原油也被作为原料进行使用。其加工工艺以及操作条件也日趋完善起来。由于含高硫的原油大量使用,使得在油水分离以及裂化工序中产生的含硫污水越来越多,用水量也不断加大,使得工业污染日益严重。 2.污水水质越来越复杂随着经济的发展,石化行业间的竞争不断加剧,使得企业的利润空间逐渐缩小,更多的企业为了寻求效益的最大化,开始在炼油工艺上进行了新的探索,炼化一体化模式开始被广泛使用。体现出石化行业已经将其优秀产业向精细化工方向上转移。随着原油质量的不断变差,石油化工企业不得不改变原有的生产模式,向着深加工方向发展。同时,水资源的不断紧缺,造成了石化行业在其生产中,对水的循环使用越来越重视,而污水所经过的装置越来越多,其成分却变得越来越复杂,污染物的种类也越来越多,使得一些难降解的物质的浓度也不断增加。 3.污水的深度处理和回用由于石化行业所产生的污水成分越来越复杂,污染物的种类繁多,难降解的物质的浓度也不断增加,利用传统净化工艺已经无法满足环保需要,因此,必须对污水进行深度加工以及技术处理才能达到排放要求。此外,随着国内水资源紧缺情况的加剧,使得很多的企业在污水处理上,转变了原有思维模式,通过技术改良,已经从工艺处理模式转变到了工艺生产模式。 三、石化行业各类污水处理及发展趋势 1.含油废水的处理。含油废水多来自油气及油品在生产过程中的冷凝水及生成水、洗涤水,化验室及设备的排水等。在对这种污水进行处理时,首先要经过斜板隔油池的简单处理,在进入到集水池,在经过气浮工艺处理后,除去并回收了污水中的大量油脂,在经过过滤以及消毒后,进入后续处理工序。 2.含硫污水的处理。对含硫污水的处理,一般采用物化的方法。其主要包括氧化法、碱吸收法、沉淀与气提方法等。在我国氧化法以及气提法最为常用。这两种方法,对污水中硫的处理能力超过了90%,达到了循环使用及排放标准。其去除原理为:充分利用氧很高的活性,对污水中的硫化物进行氧化,使其以硫酸盐等形式被分离出来。除了以上方法,目前还出现了湿式氧化法,临界水氧化法等,它们可以将污水中的硫及硫化物与氧发生充分反映,生成无极硫酸根这种容易分离的物质,提升了污水的生化性。 3.高浓度有机污水的处理。高浓度有机污水由于其类型复杂,生化物的含量很高。在对其进行净化时,可以采用氧化--生化组合等方法,或者采用厌氧--好氧组合工艺,目前这两种净化模式已经成为了污水净化未来的发展趋势。 4.污水的深度处理和回收利用。目前,水资源的短缺问题不仅仅是石化行业独有的问题,它已经演变成全球性问题,已经引起了人类的广泛关注。在石化行业生产中,对污水的循环使用技术以及回收技术已经成为了主要发展方向。在国外的很多国家,采用了对源头取水量进行控制的方法。同时,在对污水处理中,使用了膜技术超滤及反渗透处理等手段,减少了由于误操作造成的损失。 四、结语 由于石化行业污水排放量大,且成分复杂,给生化以及降解都带来了一定困难。站在环保节能的角度,对石油化工行业所产生的污水进行技术处理已经迫在眉睫。通过对含油、含硫污水的处理以及高浓度有机污水的处理,使水资源得到了循环使用,达到了环保节能的目的。 作者:刘亚单位:安徽省化工设计院工作安徽省合肥市 石油化工分析论文:石油化工管道设计水平 1.加强管道布置 在石油化工管道设计中最关键的一环就是管道布置;管道布置时,不仅要满足管道系统施工、操作、检修以及自身要求,而且还必须结合工艺、生产、设备布置要求进行。所以管道设计中要充分考虑管道布置问题,具体应考虑以下几点:(1)管廊附加余量;在对管廊设计过程中,普遍的做法是管廊设计余量留有百分之十到百分之二十。不过,当装置运行几年时间后,如果还以普遍的设计余量为主是根本不够的,所以应保持百分之二十到百分之三十的管廊设计余量。(2)安全阀的管道布置;在连接安全阀出口和泄压总管过程中,应避免总管内的的凝液逆流进支管,所以实际连接时要从上部朝着正确的流向以45°角斜插入总管,在避免凝液逆流入支管的同时还一定程度上减少了安全阀的背压。倘若安全阀的定压在7.0MPa以上,那么这时就应根据45°角顺着流向插入总管;倘若安全阀出口位置要低于泄压总管,那么应避免袋形管段积液情况。(3)夹套管;要求内管直管段对接焊缝的距离大小应保持在200mm以内,首选无缝对焊管件,弯头不得超过1.0DN。在准备对外管装配前,应做好内管焊缝的无损检测和压力试验,当检测与施压都达到标准要求后,才能真正进行外管的装配。同时,在设计夹套管过程中,应针对内管材质选择相应的支承块,这样就不会因为材质的不同而导致内外管出现涨缩差异。 2.管架设计 管架设计在石油化工管道设计中也属于重点部分,其与管道设计之间有着不可分割的联系。一旦管架设计中存在缺陷,将会出现断裂对所用设备造成损坏,更有甚者导致管道运行中存在巨大的安全隐患。因此设计管架过程中应考虑好以下问题:(1)沿塔铺设的管线;在沿塔铺设的管线中一般只会安装一个非刚性的承重支架。该支架顶和塔顶封头焊缝线间的距离是150mm。如果单个承重支架的荷重要比承重量高,那么应设置弹簧吊架承重支架,与导向支架间应保持适当的距离,要求最底部的导向支架与水平管间的距离应大于其高度的三分之一。(2)适当减少弹簧架;弹簧架属于管架中的一类,相较于其他管架,弹簧架的价格昂贵,安装十分繁琐,更为严重的不足是长期使用后会出现弹簧失效情况。弹簧架安装过程中,通常通过定位销将其固定,这个时候只具备刚性支吊架功能。在水压测试弹簧支吊架后,进行蒸汽吹扫,并将定位销拆除。 3.材料选择 选择优质匹配的材料对管道装置的正常有序运行起到了重要的保障作用,也有利于日后的维修及技术改造。实际应考虑好以下几点:(1)不得将管道的设计温度当做明确管道隔热性能的参考依据,管道是否具备较好的隔热性能,完全在于实际操作环境与环境温度差、生产工艺对介质的要求。(2)通过法兰来连接的管道,管道至少有一端要安装活套法兰。倘若实际未安装活套法兰,那么就会导致实际作业时螺栓孔难以对正的情况。(3)在选择输送具有较大可燃性、爆炸性介质以及起到隔热保护作用的管道材料时,如果以软密封球阀为主,那么使用防静电、防火结构球阀最为理想,保证阀杆长度相当。 4.结论 综上所述可知,石油化工管道设计高水平是保障石油化工管道正常有序运行的关键。本文虽对石油化工管道设计事项予以了详细的分析和研究,但对管道设计造成影响的因素还有很多,所以设计人员设计过程中应善于总结、积累工作经验,不断提高自身设计水平,及时处理存在的设计问题,唯有如此,才会有效抵制安全隐患的发生。 作者:邓晨旭马勇单位:北京华福工程有限公司天津分公司 石油化工分析论文:石油化工仪表电伴热技术的应用 一、施工注意事项 石油化工装置具有高温高压、易燃易爆等特点,因此电伴热施工安装要点需特别注意,结合自身对多套石油化工装置电伴热施工经验,详述如下施工注意事项: 1.电伴热带的安装应在管道系统、水压试验检查合格后进行,应安装在仪表管道的侧面或侧下方,并且电伴热带敷设最小弯曲半径应大于电伴热带厚度的5倍。 2.电伴热系统必须对介质管道、电伴热带编织层及电气附件按照现行《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169的规定做可靠接地,接地电阻应小于4欧姆。 3.管道法兰或法兰闸阀等连接处易产生泄露,缠绕电伴热带时,应避开其正下方,同时电伴热带要安装拆卸自如,不影响被保温伴热设备的维护。 4.试送电检查合格后,再停电进行保温层施工。保温材料需注意一下几点:所采用保温层的材料,厚度和规格应与电伴热供应商和设计图要求符合。施工时保温材料必须干燥,保温层外应加防水外罩,保温层施工时应避免损伤电热带。保温层施工后应立即对电热带进行绝缘测试,并在保温层外加警示标签注明“内有电热带”及重要配件位置。 5.所选用的电伴热带的耐受温度不应低于该管道的设计温度,以免损坏电伴热带。工作温度200℃以下一般采用自控温伴热带,工作温度在200℃以上的需选用高温型电伴热带。 二、优势比较 相比传统热水伴热或蒸汽伴热,传统伴热方式的热效率较低,一般热效率为40%-60%左右;而且铺设常规的热水伴热或蒸汽伴热的管路要耗费大量钢材,在冬季气温低的时候容易发生“跑、冒、滴、漏”等现场,污染环境,浪费热源。相比之下选用电伴热带的伴热方式具有施工简便、维护工作量低等突出优点,主要体现在以下几个方面:1)电伴热施工及维护简单、发热均匀、控温准确,能进行远控,遥控,可以实现自动化管理;2)自控温电伴热带节约电能,稳态时,功率较小,相对于蒸汽伴热,电伴热节省钢材、节约水资源,无泄漏,有利于环境保护;3)能解决蒸汽和热水伴热难以解决的问题,如长输管道的伴热,窄小空间的伴热;无规则外形的设备(如三阀组)伴热;无蒸汽热源或边远地区管道和设备的伴热;塑料与非金属管道的伴热等等;4)电伴热设计工作量小,施工方便简单,维护工作量小。 三、总结 通过对仪表电伴热施工经验的分析总结可知,在石油化工行业仪表电伴热技术应用已经取得了很好的效果,成功解决避免了常规传统伴热方式带来了一些弊端,因此仪表电伴热技术必将得到越来越多的应用。 作者:罗在勤赵宇立毛云峰冯继伟王红彬单位:泸州川油天然气有限公司中国石油西部管道公司中国石油青海油田格尔木炼油厂中国石油长庆油田分公司第三采油厂吴起作业区青海油田采油二厂 石油化工分析论文:石油化工中痕量硫含量 一、测定总硫 检测环境对测定结果的影响。在采用紫外荧光法来进行检测的过程中,测量环境会对测定结果造成一定影响。在实际检测过程中必须要考虑到裂解温度、进样量以及氧气流量等因素对测定结果的影响。一般情况下当温度低于900度的时候,硫燃烧不充分,此时的温度也不利于二氧化硫的生成,最终会导致测定结果偏低。在检测过程中当温度超过1200度的时候显示增值会变慢。在长期实践中人们发现选定1100度是最为合适的裂解温度。在1100度的时候不仅有助于二氧化硫的生长,同时还有助于延长裂解管的使用寿命。在实验过程中人们为了提高检测精度、降低误差通常要加大进样量。这样的方法虽然能够达到目的,但是当进样量一旦超过了界限时就会对仪器造成严重影响,从而最终会降低测量结果。因而要分析人员必须要合理确定进样量,一般情况下进样量需要保持在曲线范围内。实验过程中氧气含量也会对检测结果造成严重影响,当氧气流量过多时就容易生成三氧化硫从而会降低检测值。相反当氧气流量过小时就不利于样品的燃烧氧化,最终也会降低检测值。这些因素对检测结果的影响都是我们在检测过程中需要高度重视的问题。 1.X射线荧光定硫 当前X射线荧光定硫发展快速,这种方法能够检测石油化工产品中的多种元素成分。镁、硫这样的轻元素以及铁、钴、镍等重元素,该方法都能够进行专业测量。X射线荧光定硫可以用来测量固体、粉末、液体以及泥浆等多种形态的样品。X射线荧光法本身一个最大的特点就是在测量过程中不需要发生化学反应,直接就可以测量。与其他方法相比这种方法更为简便。当前X射线荧光定硫法已经成为检测油品元素的主要方法。这一方法的最低测量范围保持在20ug/g。在看到该方法的优点的时候我们也要意识到这种方法本身也是有明显缺陷的,最大的缺陷就是不能够满足痕量分析的要求。这是我们在测量过程中需要高度重视的一个问题。 2.氧化微库仑法 氧化微库仑法是一种已经比较成熟的一种专业测定方法。当前国内氧化微库仑测定技术已经成型。对这种方法的研究也达到了一定水平。这种方法主要是通过把一定量的试样送入到裂解管内,升高温度使其氧化燃烧从而产生二氧化硫气体,该气体进入到滴定池后就可以产生I3-离子。分析人员根据整个反应过程所消耗的电量就可以测定出总硫含量。氧化微库仑法一般用于低硫含量的测定。一般情况下硫的质量分数保持在0.5ug/g到0.05ug/g之间。在测定过程中要选择高偏压、大进样量和高采样电阻。对于高硫含量试样的测定则要选择小进样量、较小采样电阻和低偏压来进行测定。 3.化学发光法总硫检测仪 这种检测技术经大量的实验研究发现与色谱技术的检测精度是相当的。该技术起初是对气相单一硫化物含量进行分析,在经过专业的技术改造之后(设置了一个整体式加热喷射阀)就够实现对所有形态的含硫化合物进行专业测量。 二、测定形态硫化物 在对硫化物进行专业检测过程中掌握硫化物的形态至关重要。掌握硫化物的形态有助于实现精确分析。针对形态硫化物的测定人们主要是通过气象色谱仪以及硫选择性检测仪器结合来进行分析。最常见的检测仪器主要是脉冲火焰光度检测器、硫化学发光检测器、原子发射检测器、火焰发光度检测器以及荧光定硫色谱检测器。 1.气象色谱-电化学硫检测器电化学硫检测器的开发有效地解决了以往检测器响应不是线性的问题,标准配置也比较简单。电化学硫检测器本身是由三部分组成的:电化学传感器、高温微型反应器、气流控制以及数据采集器。这三个部分是电化学硫检测器的重要组成部分。高温微型反应器是带石英热解部件,一般放在色谱柱温箱上方。在检测过程中样品中硫氰化合物主要是在该反应器中被燃烧掉,常压下生成二氧化硫。二氧化硫被带入到传感器中进行专业测定,从而最终确定检测结果。该仪器与其他检测仪器相比的一个显著区别就在于在仪器中设置了一块硫化物渗透管。通过渗透管有效解决了痕量硫化物的标定问题,对于满足痕量形态硫化物的测定具有重要意义。 2.气相色谱——脉冲火焰光度检测器脉冲火焰光度检测器最大的优点是淬火大幅度减小,选择性也要比其他检测器强一些。该仪器的检测最低限是0.1ug/g。石油化工产品中的痕量硫含量是造成污染的重要来源,在人们对生态环境的重视程度越来越高的背景下加强这方面的研究,加强对痕量硫含量的测定具有重要意义。本文重点分析比较了当前硫检测主要的检测方法和仪器。总硫测定与形态硫测定是痕量硫测定的两大基本方式。这两个方式中专业的测定方法需要我们不断的研究和深化。 作者:张文媚闻环单位:国家石油石化产品质量监督检验中心 石油化工分析论文:石油化工项目的规范管理 1评标环节不符规定 按照招投标法的规定,在进行石油化工类项目工程的评标环节中,需要由具备相关专业工程技术和建设经验的评委组成,并且招标单位的评委组成人员不得超过三分之一,以保评标的公平性。但是目前不少招标单位在评标时几乎由本单位人员组成,既无专业性可言,也不保客观性和公正性。而且评标的时间偏短,面对几十页乃至过百页的投标书并未能做到仔细评审,因此也就难以达到择优中标的要求。 2招投标石油化工项目的规范管理建议 石油化工项目招投标是一项严肃的工作,关系到国计民生的利益,因此为保障工程质量、规范招投标行为,针对招投标活动中存在的弊端,提出以下相关建议。 2.1加强对招标项目的审批监督检查国家在对石油化工项目进行招投标的时候应该明确规定招标的范围,哪些该招标,哪些不用招标,以及招标的条件。所以需要设立专门监督小组对相关的项目审批程序、招标文件进行检查,检查是否按照规定的要求进行招标,并审查不须招标的项目是否符合不招标条件,防止招标单位将项目化为多个小项目,将其拆分逃避招标。 2.2加强对评标专家的纪律监督组织专业技术人员和具有石油化工项目施工经验的人员对竞标单位发来的投标计划书进行严格的审查、评估是招投标项目最重要的一个环节,其关系到是否能公平、客观的选择到优秀的承建单位,是招标成功与否的关键所在。因此,首先需要选择具有较高政策法规水平和专业技术知识丰富的人员担任评标专家,要求他们需要本着认真负责和良好职业道德的工作态度进行评标活动;再者,需要对评估活动负主要责任的评标专家进行纪律监督,防止他们接受贿赂、主观臆断的左右招投标活动的结果,并制定相关的专家监管制度,一旦出现规避招标、弄虚作假、暗箱操作、干预招标、分包转包等违规评标现象,需要追究具体的责任,对其进行严厉的经济惩罚和党纪政纪处分,构成犯罪行为的,移交司法机构追究刑事责任。 2.3推广无底标招标无底标招标,就是不设定标底,在评标的时候,专家会从最低报价评起,再向高价逐个评标,如经过论证,价格低而且技术具有先进性、方案具有可行性、施工符合石油化工要求的安全性,则为中标,就不再考虑标价高的竞标者。采用这种方法,可以有效的避免暗箱操作、防止泄露标底,从而遏制编标等违纪违规行为。但是实行无底标招标,需要招投标负责单位在招标前做好相关的市场调查工作,掌握石油化工项目建设所需的材料、设备的市场价格,做好成本核算,对最低价做到心里有数,防止竞标单位串通哄抬标价,串通投标。采用这种招标方法,需要要求有较高素质的工程监理执业人员,防止中标单位低价中标后,在工程施工过程中为获取非法利润,偷工减料,或者单方面终止合同导致工期拖延,给国家带来重大损失。 2.4加强后期合同签订情况的监督在招投标的管理工作中,招投标单位往往只重视招标过程的监督控制,却忽视了后期中标通知书发出和与中标单位签订合同的监督工作。如果忽视对合同签订情况的监督,会出现中标单位随意更改投标时的一些项目,使得合同签订的内容与投标时承诺的内容出现不一致的情况。特别是石油化工这样的项目,施工过程和投入使用都具有极高的危险性,稍有项目施工不到位,带来的后果将会是灾难性的。所以,作为招投标单位的相关负责人一定要组织好监督人员掌握相关政策法规、熟悉石油工程项目的施工方案、组织措施、管理程序、设备工艺流程,如果发现合同签订中有随意更改现象,需要及时制止,纠正。 3结束语 随着我国加入世贸组织,市场化经济的逐步放开,为迎合国际惯例做法,我国石油工程项目的建设也以招投标的方式来选择施工单位,这是市场经济条件下运用市场竞争机制来体现价值规律的科学管理模式,因此,为规范招投标管理工作,需要针对相关问题采取有效的应对措施。 作者:黄丽朱红宇袁冬单位:中国石化中原工程服务有限公司井下作业公司 石油化工分析论文:石油化工废水处理研习 1常规石油化工废水处理技术 1.1吸附法郭继香等研究了利用吸附法处理石油污水中的COD。在实验过程中郭继香等利用蛭石、蛇纹石、膨润土3中吸附剂处理石油废水中的COD。在直径为30mm,高度为600mm吸附柱上装有粒度0.26mm的100g吸附剂,控制污水流速为2mL/min,污水在吸附柱上停留时间2h,观察这3中吸附剂对10L(50±5)℃的中性(pH=7.0±0.5)石油污水中COD的处理效果。观察结果发现蛭石、蛇纹石、膨润土对COD的去除率分别为86.8%,81.5%,65.1%。孙路等研究了混凝-活性炭吸附对化工废水的深度处理,在实验过程中孙路等人对比了活性炭吸附法、混凝-活性炭吸附法深度处理化工废水中有机物的去除效果。实验结果表明在二级出水中只投加45mg/L活性炭量时,污水的COD、硝基苯和苯胺的去除率分别为68.1%、40%和43.6%,并且对浊度的去除效果不明显。而在二级出水中利用混凝-活性炭吸附,在FeCl3与PAM的配比为7:1时,活性炭投加质量浓度为35mg/L,吸附时间40min,pH为5的条件下污水的浊度、COD、硝基苯和苯胺的去除率分别为95.2%、78.7%、66.6%和63.6%。实验结果表明了混凝-活性炭吸附法深度处理化工废水中有机物的效率强于活性炭吸附法。 1.2膜分离法膜分离法是指利用膜两侧的压力差、浓度差或电位差使水中的离子或分子透过特定离子交换膜达到去除的效果。目前常用的膜分离法有电渗析、微滤、超滤、纳滤和反渗透。李娜等研究了利用膜法预处理难降解石化废水,在实验过程中分别以聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFs)为混凝剂处理天津某石油化工厂二级氧化处理工艺出水,实验结果证明PFC对废水COD的去除效果最好。同时也做了正交试验确定了加入290mg/LFe2+、100mg/LH202、pH=6、反应时间30min最佳条件的Fenton试剂氧化法处理废水时COD去除率为20.45%。也证明了在活性炭的最佳加人量为2000mg/L,经过膜分离技术处理后的废水的COD去除率最高,为87.78%。 1.3Fenton氧化法过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂,其中Fe2+离子主要是作为同质催化剂,而H2O2则起氧化作用。Fenton试剂具有极强的氧化能力。黄健盛等研究了利用Fenton氧化法预处理难降解高浓度化工废水,黄健盛等人认为难降解高浓度化工废水直接采用生化法处理较为困难,为了减少后续水处理系统处理难降解物质的量,采用Fenton氧化法对难降解高浓度化工废水进行预处理且非常有效。在实验过程中确定了在pH为3.5,100mL废水中加入1.6mL50%H2O2和200mgFeSO4.7H2O反应时间为5min的最佳条件下,COD、NH3-N的平均去除率分别为59.0%和37.4%。 1.4好氧处理和厌氧处理生物处理法根据参与作用的微生物的需氧情况,可分为好氧法和厌氧法两大类。好氧生物处理法可分为活性污泥法和生物膜法两大类。石化废水由于浓度高,一般先用厌氧处理使大分子的有机物变成中等分子的有机物,然后再由好氧处理去除易降解的有机物。邱立伟等研究了利用水解酸化-厌氧-缺氧-好氧法处理高浓度化工废水,在实验过程中邱立伟等人以162m3/d,进水COD高达18000mg/L的化工废水为研究对象,经过水解酸化-厌氧-缺氧-好氧法工艺处理处理之后,出水水质COD小于300mg/L,BOD5小于50mg/L。储金宇等研究了利用水解酸化-接触氧化法处理石油化工废水,在实验过程中设计了石化废水的进水水质为CODCr9000mg/L以上,pH5~9,经过水解酸化-接触氧化法处理后出水水质的CODCr为123.29mg/L;CODCr平均去除率为92.04%。实验证明了水解酸化-接触氧化工艺能够有效的降解高浓度、难降解石油化工有机废水,相对其它石油化工污水处理工艺,水解酸化-接触氧化工艺技术先进、设计合理、CODCr去除率高、投资和运行成本较低。 2结论 石油化工废水中的污染物成分复杂、毒性强,不易处理,在常规的处理工艺的基础上应该结合预处理工艺和深度处理工艺,这样才能彻底的去除水中难降解的、毒性强的有机物。在石油化工废水处理中多种工艺相结合的处理法是以后发展的必然趋势。 作者:刘阳刘佳尹文利黄润竹单位:国电东北环保产业集团有限公司辽宁工业大学土木建筑工程学院
摘要:文章介绍了数控编程课程教学改革实践,其包括:以典型零件作为学习载体,设计了包括探究新知、工艺编制、仿真加工以及机床加工四个环节并形成外循环,每个环节内均通过发现问题、分析问题、解决问题三个步骤形成内循环;融合了线上线下混合式教学模式;建立了学生分组合作、讨论和四个维度相结合的多元评价方式机制等。教学效果表明,通过内外循环模型不断迭代,知识的裂变最终带来技能的聚变,提高了学生的实践能力,提升了教学团队的业务水平,培养了其团队协作、精益求精的工匠精神。 关键词:课程改革;数控编程;混合式教学 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》指出,培养工程实践能力和创新能力强的工程技术人才是高校创新实践教学的重要任务[1]。《中国教育现代化2035》指出利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合[2]。《江苏省“十四五”教育发展规划》指出完善德技并修、工学结合的育人模式,弘扬劳模精神和工匠精神,强化实验、实训、实习等实践教学体系的质量管理。适应生源多样化特点,深入推进课堂教学改革,实施行动导向教学,推广线上线下混合式教学、理实一体教学等新型教学模式[3]。数控编程是面向高职数控技术专业开设的一门专业核心课程,是理论与实践一体化的课程。通过对课程的教学改革,旨在通过培养学生综合分析和可持续发展能力,为其将来从事数控设备操作员、质量检验员以及加工工艺编制员等岗位工作打下基础,同时,也培养其团队协作、精益求精的工匠精神。 1教学设计 本课程在专业课程体系中处于承前启后的地位。课程开设在第三学期,在本课程之前,学生们已学习了机械图样的识读与绘制、普车技能实训、数控机床原理课程,具备了初步的识读零件图纸、普通车床操作等能力。本课程将进一步提升学生在轴类零件图纸方面的识读能力,强化工卡量具的使用能力,同时培养手工编程与机床调试校验的能力,并逐步践行精益求精的理念。同期开课的课程有数控加工工艺,与本课内容都有相关性,课程之间可以相互补充,相互促进。本课程的学习还将为后续学习数控车床加工技能训练课程及完成毕业设计、顶岗实习奠定基础。本课程响应《国家职业教育改革实施方案》的号召,基于“中国制造”向“优质制造”“精品制造”转型的背景,面对服务企业转型升级对数控技术人才的需求,紧密贴合地方经济发展,对接校企合作企业,对标“1+X”数控车铣加工职业技能等级要求,将教学内容整合并融入三大模块中。以企业典型工作任务为载体组织教学内容,以实现学生的全面、自由、个性化发展为目标,渗入“德技并修、立德树人”的教育理念,最终实现培养高素质、高技能复合型人才的目标。 1.1教学内容处理 课程按照零件常见加工类型分为轴、盘、套三个模块,每个模块根据零件加工的难易程度划分为“简单零件加工”和“复杂零件加工”两个项目。加工难度与要求从模块、项目到任务,皆遵循由简单到复杂的原则,模块知识呈并列关系分布。每个任务均采用企业真实或典型的零件为教学载体,逐步渗入数控手工编程的相关知识,并通过引入自动编程和技能大赛任务工艺分析,实现岗、课、赛、证综合育人的同时,满足当前行业发展对高技能技术人才的需求,有利于学生构建复合型的职业能力[4]。每个项目由四个任务构成,选用典型零件图作为学习载体,综合考核项目四个任务所涉及指令,由浅入深构建教学情景,完成零件加工的学习。将职业素养的养成和岗位技能贯穿始终,每个任务由“探究新知”“工艺编制”“仿真加工”“机床加工”四大环节构成,紧扣企业生产加工流程,通过问题牵引的方式将任务难度分解,实现理论知识与能力技能的自然过渡。在虚实结合的情境中帮助学生顺利完成知识迁移、应用等问题,推进“三全育人”,践行知行合一。 1.2教学策略分析 通过对机械制造企业工作岗位的调研以及日常教学反思总结可知,本课程主要的教学重难点是编程代码格式、走刀轨迹路线理解以及程序的编程思路。坚持以学生为本,以典型工作任务为载体,以工作过程为导向,采用混合式教学模式,多维互动化解教学重难点;将课堂教学与真实任务和真实问题相联系,在虚实结合的情境中引导学生小组协作、自主探究;以复合循环指令应用为主线,贯穿课堂始终,突出教学重点;采用看(观看视频)、论(小组讨论)、练(学生练习)、评(环节点评)化解教学难点。课前学生在丰富的自录微课资源的协助下通过“职教云”平台参与在线讨论,在线测试等方式完成课前预习,教师根据学生预习情况及时调整教学策略。课中通过职业情景的创设,由质疑旧知引入新知,以问题牵引新知探究,引导学生主动思考探索,完成理论知识储备。活学活用,尝试编制零件加工工艺,并通过斯沃仿真软件校验程序编制正确与否,在此过程中不断发现问题,解决问题,修改完善任务加工程序,学会经验共享,借助团队力量完成任务,最终完成零件的真实加工。 1.3教学资源 课程教材主要采用课题组教师团队自主开发的校本教材,贴切师生实际教学需求,该教材为新型的立体化教材,具备以下两个主要特点:⑴教学内容新颖。紧跟机械行业发展方向,与企业合作开发建设,提供了最新的零件加工工艺案例。⑵教学资源丰富。有配套的课件、视频、动画、微课、仿真软件及信息化教材等,丰富的信息化资源可以对课程的实施起到很好的支撑作用,常用的资源主要有四个:——国家职业教育专业教学资源库标准化课程,对本课程的实施起到很好的补充和支撑;——校级特色在线开放课程数控编程与仿真加工,可有益地拓展本课程的知识领域;——在“职教云”平台中构建属于自己的在线教学环境,为自己的学生开设专属在线课程,方便开展线上线下混合教学;——教师自己录制丰富的微课资源,在纵向延伸知识点深度的基础上,解决教师工作量大且重复的问题,便于实施分层次教学。 1.4教学评价 结合技能大赛、技能鉴定和企业评价标准,采取“自评+互评、企业+教师、线上+线下、过程+结果”四个维度相结合的多元评价方式,侧重于对学生学习态度、学习能力、职业素养、劳动意识及安全环保意识方面的考核。教师提前将学生自评、小组互评的考核内容录入“问卷星”考试平台并生成二维码,课上学生用手机扫码进行评价,教师用Pad在线打分,方便快捷。学生在“职教云”平台的课前自学、在线测试成绩、课堂学习轨迹记录等均由平台自动记录,生成过程性评价;同学之间相互对学习态度和协作能力等进行主观性评价;教师对学生在线提交的任务仿真过程报告、模型实物加工给出总结性评价;课后线上联系企业技术员,进行产品验收,从而形成多元化的动态考评体系。多元化的评价手段改善学习习惯,优化学习方法。 2教学实施 为了清楚地描述教学实施过程,以工艺品葫芦模型为加工对象,采用线上线下混合的教学模式,利用网络课程资源实现翻转课堂,让学生在课前时间完成自主学习,课堂上教师与学生之间充分互动,解答疑惑、汇报讨论,课后线上交流,从而达到更好的教学效果。 2.1课前预习 课前学生通过职教云平台观看视频,参与在线讨论,在线测试等方式完成课前预习。教师根据学生预习情况及时调整教学策略。 2.2课中探究 遵循学生的认知规律,以工作任务为载体,将思政教育贯穿始终,教学活动依次设计为新知探究、工艺编制、仿真加工和机床加工四个环节。 2.2.1新知探究环节 课堂导入,播放《葫芦娃》视频,激发学生兴趣的同时,使学生明白“福禄万代”的寓意,讲解彝族史诗《梅葛》汉、傣、彝、藏、白、回等九个民族,都是从一个葫芦里走出来的亲兄弟。在明确本次教学任务的同时,润无声色地进行中国传统文化教育。⑴下发任务,任务分析提问:能否利用旧知G71,完成该图程序编程?如果不行?什么原因?通过对两组刀轨进行演示对比,唤起旧知,引出新知指令,提高学习积极性。⑵新知探究播放G73指令轨迹动画,提问该画中所包含哪些要素?直观形象地将三个问题呈现给学生。学生根据课前预习新知掌握情况,小组代表利用仿真软件进行操作演示,观看走刀轨迹,学生代表举手发言,教师布置测试题。学生分享对三个问题的掌握情况,说出各个参数的含义,通过逐步深化,为工艺编制奠定基础。 2.2.2工艺编制 ⑴情境引入,明确任务在理解G73指令之后,完成工艺卡片编制,组织各小组工艺方案汇报。小组代表阐述组内方案后,点评,确定最终工艺方案。⑵任务实施圆弧加工注意什么?对圆弧的加工,如何避免刀具干涉?引导学生去想象,教师采用软件仿真呈现干涉现象。教师巡回指导答疑,观看学生编程进度,回答学生疑惑。⑶阶段评价对工艺分析这一环节中出现的问题进行点评,集中讲授学生出现共性的问题。在总结点评的基础上,加深对G73指令的理解以及如何选择不同刀片的应用场合。最后,评选葫芦工艺编制最快学生。 2.2.3仿真加工 ⑴情境引入,明确任务播放三秦工匠李晓佳事迹,对学生进行教育,学习主人公追求卓越的精神,执念细节的态度。使学生明白工匠精神应成为人生的价值标高,成为人才质检的衡量标尺,零件加工务必精益求精[5]。任何一把刀尖都不可能绝对锋利,在刀尖处都存在一个圆弧半径,进而导致过切或少切,从而引出新知指令刀尖圆弧半径。⑵任务实施如何保证圆弧的精度?即将原来控制刀尖的轨迹转化为控制刀尖圆弧圆心的运动轨迹。通过教师的讲解,学生掌握刀补和刀沿方位号的判别方法,以及如何对刀的方法。教师演示操作,以R2圆弧刀为例,采用G42,刀沿号为8,R2,X轴正常对刀,Z轴对刀为2。学生观看仿真演示操作过程,掌握刀补的方法。教师巡回指导,收集问题,学生通过微课自学+组内讨论+教师答疑,解决葫芦模型仿真加工出现的各种报警信息,记录问题。完成葫芦模型加工后,网上提交作品。⑶阶段评价对该环节中出现共性的问题进行点评,特别强调国产数控系统的指令和FANUC系统的不同之处。各组代表汇报本组出现的问题,其他同学查漏补缺,在教师点评的基础上,固化新知,最终化解难点。最后,提交斯沃仿真轨迹过程成绩,参与仿真之星评选。 2.2.4机床加工 ⑴情境引入,明确任务实施播放国产数控设备加工视频,虽然国产数控机床产业确实取得很大发展,但距离工业强国的数控机床水平还远远不够。通过教师的教育,激发学生爱国热情,好好学习,报效祖国。⑵任务实施师生一起整理服装,确保领口,拉链,袖口扎紧,养成文明生产习惯。巡回指导,适度点拨,引导学生找出原因及解决措施。注意加工过程中对刀是否正确,退刀是否合理,工件是否装夹牢靠等安全问题,安全第一,做好督察工作。学生装夹工件、刀具,对刀操作,编程人员将仿真校验后的程序输入到数控机床,校验程序。观看粗加工走刀轨迹,注意安全,检测加工余量,调整刀补,进行精加工。加工完毕,取下工件,工具收纳,场地清洁按照6S标准,规范放置工卡量具,整理现场。经过程序编程、软件仿真以及机床加工三个环节的不断迭代,自然而然地化解教学难点。⑶阶段评价监督学生进行零件质量检验,提醒规范使用量具,正确测量。各组学生按照葫芦评分标准完成自检与互检检测。组织并听取各小组代表的总结及学习心得,点评补充,并对本任务进行总体评价。通过评价学会反思,培养学生独立思考的能力,提升学生的学习自信心和挫折耐受力,促进学生知识学习和素质养成。 2.2.5课后拓展 在“职教云”平台发布课后任务,布置三个不同层次的拓展性问题供学生选择,让学有所成者、学有所思者、学有所创者都能充分发掘潜能。在线评阅,提交修改意见,总结归纳学生意见,优化教学。联系企业相关人员,沟通反馈,听取企业验收意见,完成网上评价。 3教学反思 3.1效果与特色 ⑴选题具有典型性在学习内容的选择上,本课题源自企业真实生产订单,工件轮廓具有代表性、所涉及的指令代码具有广泛性、加工过程具有完整性、课题类型具有趣味性、技能素养具有成长性。⑵打通内外循环,实现双效提升通过探究新知、工艺编制、仿真加工以及机床加工四个环节形成一个外循环,每个环节内均通过发现问题、分析问题、解决问题三个步骤形成一个内循环,通过多个内循环的不断驱动,推动外循环滚动,最终完成零件的加工,实现知识、技能的裂变和聚变。⑶思政教育与安全素养贯穿始终坚持显性教育和隐性教育相统一,通过视频、故事、案例将爱国敬业、工匠精神、精益求精、吃苦耐劳、安全素养与教学内容有机融合。 3.2问题与改进 ⑴学生创新能力有待提升今后应进一步研究探究性学习的组织和实施,激发创新思维,培养创新能力,让学生能够真正成为未来的主人。多与学生沟通,深入了解学生的主观学习态度,在以后的教学中更加耐心细心地给予学生指导,让学生在工作中得到成功的喜悦,获取更大的学习动力。⑵校企合作需要进一步加强教学设备还需要进一步加强,加强企业与本课程的深入、广泛合作,紧跟企业及专业的发展变化,教师需要紧跟专业技术发展。另外,注重差异化点拨,对学生个体差异投入更多的关注。持续关注学生的工匠精神及劳动教育的培养,为中国制造培养更多高素质技能人才。 参考文献 : [1]石端伟,廖冬梅,王忠华,等.综合性大学工程训练与创新实践教学体系研究与应用[J].实验技术与管理,2019,36(07):201-205. [2]中共中央,国务院.中国教育现代化2035[EB/OL].(2019-02-23)[2022-07-02]. [3]江苏省人民政府办公厅.省政府办公厅关于印发江苏省“十四五”教育发展规划的通知:苏政办发〔2021〕115号[EB/OL].(2021-12-31)[2022-07-02] [4]邢剑飞,王龙,郭文松,等.新工科背景下应用型高校数控技术课程改革研究[J].科技视界,2021(33):24-26. [5]李娟.课程思政视域下线上线下混合教学模式研究[J].计算机产品与流通,2020(03):190. 作者: 张南洋 侯园 单位:江苏安全技术职业学院 机械工程学院
对于公路工程管理来说,现场施工管理是非常重要的一个环节,是公路工程管理的重中之重。现场施工管理的质量与整个公路工程施工都有着十分密切的关系,对于是否能够在规定时间内完成施工以及工程的经济效益都有着十分重要的影响。公路工程管理涉及到的方面较多,特别是在设计过程中应用到的技术类型较多,因此对现场施工管理进行分析研究是十分必要的。 1公路工程现场施工管理概述 现场施工管理指的是按照合同中规定的施工进度,对施工队伍安排到施工过程中的人员、施工工具、原材料等进行综合管理,使其科学化、规范化,最终提高施工质量的过程。公路工程现场施工管理的主要工作内容有对施工现场进行监督,协调各个部门的工作,保证各个环节之间的衔接有效等。了解现场施工管理的含义,首先应当掌握其特点。现场施工管理是公路工程建设的一个基础,从施工队伍的角度来看,现场施工管理的主要内容有测量、制定标准、定额分配、监督、登记备案等,这些工作共同组成现场施工管理系统。另外,实施施工现场管理,每一个工作都应当围绕整体施工目标来展开,将零散的管理环节整合在一起。现场施工管理可以为公路工程的质量提供保证,避免出现施工技术不合规、施工材料质量差等问题。在实施现场施工管理的过程中,由于各种有形的和无形的信息交流性较强,因此应注意加强内外部的沟通[1]。 2现场施工管理的重要意义 2.1减少公路工程管理的成本投入 由于现场施工管理在公路工程的建设中占有重要位置,其对于公路工程建设的资本投入具有决定性的影响,在整个公路工程的施工过程中,现场施工的投入资金量是最多的,从这个角度来看,应当对各个施工步骤进行合理安排,从整体的角度进行考虑,要严格控制采购的材料质量,与供应商进行协商,争取获得最优惠的采购价格,实现资源的最大化利用。 2.2提高公路工程管理的工作效率 保证现场施工管理的工作质量,可以为改善整个公路工程管理的水平提供保障,现场施工管理的一个重要工作内容就是在施工工作开始之前就将所需要的材料和机械等准备就绪,使得工程能够迅速展开,不会因为材料或者机械的不足而受到影响,保证整个工程有序、稳定展开。因此现场施工管理可以在很大程度上提高公路工程管理的工作效率,在发生意外事故时也能够及时处理。 2.3改善公路工程的整体管理质量 由于现场施工管理是公路工程管理的一个重要模块,因而其质量对于整体施工的质量有着很大的影响。对于公路工程来说,只有保证现场施工管理的质量,才能保证整体工程的质量。如果现场施工管理的措施制定不合理,就有可能给公路工程带来危害,如果在现场施工管理中加以注意,很多问题就可以避免,为后期的施工打下坚实的基础。 3现场施工管理在公路工程管理中的应用 3.1公路工程中的定置管理 定置管理是现场施工管理中的一项基础性工作,同时也是非常重要的一项工作。现场施工管理需要用到较多的机器设备、材料等,定置管理就是对这些物资进行位置定位。材料物资是现场施工管理中使用频率较高的,因此定置管理的过程中也应对材料物资进行位置管理,将其保存在特定的位置。公路工程的施工程序较多,人员往来较为复杂,如何对材料物资进行定置管理就是一个非常重要的问题。实施现场管理的工作人员,应当熟悉现场管理的工作内容和工作秩序,及时对施工现场进行监督和检查,对于废弃材料及时进行清理,根据工序的变化及时改变标识物[2]。要保证公路工程的外观完好,避免凹凸不平或者有杂物等。管理人员要对现场施工的材料进行检查,确认其规格、数量等是否与登记的数据一致,保证实际采购的物资与工程所需的物资的差额最小,防止浪费。 3.2公路工程中的工艺管理 工艺管理主要是对公路工程的施工工艺进行监督和管理,使其优化,保证各项施工工艺的有效性。管理人员要制定合理的施工工艺,施工人员在施工过程中应当遵守施工单位下达的工艺要求,保证施工符合技术规范。工艺管理的主要内容就是对各个施工环节进行科学管理,施工人员应当熟悉各项施工工艺和流程,施工各单位应当定期对施工人员展开培训,使其了解最新的工艺要求,提高他们对工艺的理解,全神贯注投入到公路现场施工管理工作当中。管理人员要对工程的施工进度进行判断,根据用料情况、工人的技术掌握情况等及时更新技术规范要求,提高施工工艺的合理性,这是企业工艺管理的重要内容,同时也是公路工程施工管理的重要内容。制定的工艺要求应当尽量细化,在细节问题上也应当给予必要的重视,防止因为细节出现重大失误。施工人员要对照施工工艺对现场进行管理,在工艺进行调整时应当提出申请,经过实践和主管机构的同意之后,将改善之后的工艺应用到公路工程的施工当中。 3.3公路工程中的质量管理 质量是公路工程的生命,只有重视质量才能保证公路工程的建设符合相关部门的规范和要求,在现场施工管理中关注工程的质量,好找到影响公路工程质量的因素,采取一定的方案将变量控制在一定的范围内。现场施工管理阶段既是质量形成的阶段,也是质量改善的阶段。从实际施工情况来看,“三检”制度是提高公路工程施工质量的一个重要措施,它要求管理人员首先根据岗位职责进行自我检查,在保证本环节没有问题的情况下进入下一个环节。在本环节的工作开始之前,首先要对上个环节进行确认,只有在保证符合技术规范的条件下才能投入到下一环节生产中。如果发现上一环节的质量存在问题,就可以要求上一环节的人员进行修复,必要的时候可以向主管人员反映情况,便于及时查明处理。三检制度从每个环节工程的细节出发,从中查明公路工程施工中存在的问题,对管理中的具体问题加以解决[3]。 3.4公路工程中的安全生产管理 安全生产管理在公路工程管理中具有十分重要的作用,对于保障整个工程的顺利施工具有重要意义。管理人员要定期对公路工程展开检查,针对发生次数较多的问题制定有效的解决方案,对于发现的常见问题要在员工大会上进行报告,促使全体施工人员都意识到安全生产的重要性,针对安全事故多发的施工环节,应当提前做好防治措施。施工环节是安全事故多发的一个环节,应当进行仔细研究,针对问题制定针对性的解决方案,每隔一段时间就对系统进行一次检查和维护,保证施工机器能够正常运转。管理人员要加强宣传,促使各个机构认识到安全生产的重要意义,提高安全管理意识和技能,对于技术含量较高的岗位来说,必须配备专业的技术人才,保证岗位职责的履行。 4结语 现场施工管理是整个公路工程施工管理的优秀,施工人员要坚守岗位职责,认真做好各项管理工作,对于施工单位来说,要重视现场施工管理工作,提高安全管理意识,在保证公路工程如期交付使用的同时,也为我国的交通事业的发展做出一份应有的贡献。 参考文献 [1]黄静波.公路工程现场施工管理难点和应对策略[J].住宅与房地产,2016(06):144. [2]王达君.公路工程现场管理中常见问题和应对策略探析[J].科技视界,2016(23):185+193. [3]胡承正.试论公路工程施工现场管理要重视的问题[J].黑龙江交通科技,2014,37(02):200~201 作者:张淑俊 单位:湖南省高速公路建设开发总公司炎陵炎睦高速公路项目部
产品设计毕业论文:产品设计专业毕业设计定位分析 毕业设计是培养学生设计能力和创新能力的重要实践环节,毕业设计既是高校教学过程中对学生综合素质与培养效果的全面检验,也是学生对大学四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。而设计类院校的毕业设计尤为重要,主要是指各类艺术设计专业的毕业班学生在专业教师的指导下,运用已掌握的专业基础知识与设计表现技能,结合社会需要以实际性课题或虚拟性课题,进行一次全面的综合性实践教学活动。按设计的目的来分类,艺术设计专业毕业设计主要分为视觉传达设计、产品设计和环境设计三大类。本文主要从产品设计专业的角度来分析毕业设计存在的问题。 一、产品设计专业毕业设计的定位 产品设计专业是将造型艺术、工业生产技术、自然科学和社会科学紧密联系的综合性学科,专业目标是通过专业课程的讲授培养学生思维创新能为,使学生成为懂艺术、懂技术的实用型、技能型人才。在产品设计专业的毕业设计教学环节中,要求学生在设计实践方面具有很强的动手能力,毕业生必须严格按照学校的要求完成。首先,毕业设计的作品,一方面要具有实用性,满足市场需求,另一方面要具备一定的前瞻性,即能预测市场发展方向,比如概念性创意产品的创作。在毕业设计一开始就要求学生要有明确的设计理念,并能很好的表达自己的设计意图,从设计理念的提出到设计模型的展示,是一个学生想象思维能力和具象表达能力的体现。其次,要严格按照毕业设计时间进度。 二、产品设计专业毕业设计的程序分析 以哈尔滨商业大学设计艺术学院为例,产品设计专业的毕业设计分为六个阶段:准备阶段、毕业设计/论文的开题阶段、毕业设计中期阶段、毕业设计末期阶段、毕业设计收尾阶段、毕业设计/论文答辩与成绩评定阶段。产品设计专业的毕业设计/论文与普通的文理生的毕业论文相比,它的内容与要求更为丰富、复杂,除了完成毕业论文,还要完成大量的设计任务,制作设计手册、产品模型、成果展板以及办毕业设计作品的展览等等,工作量极大,要求极高,这需要毕业生必须了解自己专业的特点,很好的来安排工作的时间进度,保质保量的完成毕业设计/论文的所有内容。针对产品设计专业的特点,将在教学过程中对毕业设计/论文的安排的六个阶段应该做的内容和须注意的事项一一分析如下:第一阶段:准备阶段是在11月初,要求毕业生完成毕业设计选题(题目可暂定),并要求近两年的课题重复率应控制在10%以内,同一届学生课题无重复率。好的选题是一篇毕业论文成败的关键,如果选定的题目毫无意义,即使努力完善文章结构,也不会有太好的效果。在这个阶段学生往往陷入迷茫,不知要做什么,甚至不知如何发挥自己的专业优势,那么指导教师应该给予正确的指引和教导,先大量的阅读文献、收集、整理资料,从对资料的整理中确定自己的方向,直到确定题目。第二阶段:毕业设计/论文的开题阶段指导教师向学生下发《毕业设计/论文的任务书》,要求学生在这个阶段广泛查阅国内外参考文献,并撰写开题报告,准备毕业设计与论文的开题答辩。同时在时间进度上,要求毕业生在3月20左右返校,初步完成论文的大框(提纲)及毕业设计图纸1/3的工作量。这个阶段是比较容易出问题的阶段,学生经历了一个寒假,在学习上较松懈,指导教师需要及时监督,并检查要求完成的工作任务:首先检查论文的目录大纲是是否论点、论据清晰、论点是否正确论据是否充分、否符合逻辑性,接着检查设计方案的草图、方案的初稿、方案的过程以及设计图纸是否规范等第三阶段:毕业设计中期是在4月20左右之前,要求毕业生完成毕业论文的写作及毕业设计2/3的工作量,开始筹划模型的制作。在这个阶段指导教师应经常督促、检查学生毕业设计与论文的进展情况,及时指导学生解决问题。第四阶段:毕业设计末期是在5月20左右之前,要求毕业生完成毕业设计/论文的撰写、修改和定稿;严格按照学校统一规定的论文格式做最后的检查工作,无误后,按顺序装订成册。同时模型已开始制作。第五阶段:毕业设计收尾阶段是在5月30日之前,完成毕业设计的论文、设计图册、展板、模型的全部工作。第六阶段:毕业设计/论文答辩与成绩评定阶段,指导教师根据学生的完成情况及答辩的表现,按《毕业设计/论文的评分标准》给出成绩。通过对产品设计专业毕业设计六个阶段的分析,了解到每个阶段的需要做的工作及工作中可能产生的问题,产品设计专业人才培养的定位应以市场为导向,培养综合实践型人才,毕业设计从选题到设计到模型都应与实际的生产生活、市场接轨,必须依托于市场的需求,遵循市场规律,不能孤立发展一个专业。 三、小结 面对新环境和新形势,高校如何应对多变的市场需求,改变毕业设计的“形式主义”成为高校教改的重要课题之一。毕业设计也应该与时俱进地针对教学过程中出现的问题作出相应的修改和调整。 作者:董华君 单位:哈尔滨商业大学 产品设计毕业论文:羌族文化产品设计论文 1实施设计过程 设计过程具体包括:设计环境调查、交互内容构建、设计概念图化、设计产品实施。1)设计环境调查。通过对设计环境的调查与研究,建立起相关联的场景,在设定的原生文化对象中找到关键的文化因素,并且设置满足不同行为或心理层次的场景。基于原生文化因素,设计环境应当考虑到对象被使用的整体环境,包括社会文化、经济影响、科技实施等。在这一环节中,设计师需要筛选符合使用对象的文化因素,并据此决定产品可代表的关键文化因素。2)交互内容构建。这里需要描述的是“可能的用户行为”,同时定义“系统如何配合与响应”这些用户行为[5]。讲述文化产品设计所依赖的用户群体故事时,通过用户自身可能性的观察来探索社会和文化环境,以定义具有文化意义和从原生文化对象中提取出的产品风格。因而,这一环节需构建出文化与技术之间的交互,设计师与用户之间的交互,用户需求与文化环境的交互等,并通过以用户为中心的故事性描述,来阐释用户的需求以及产品应当具有的功能,展示、引申出原生文化的外延或内涵语意。3)设计概念图化。这是概念发展和设计实现的重要阶段,是在情景故事的基础上,创立具体化的概念文字(重在厘清体现设计的逻辑关系,常用树状图、框架图等表达)和概念图形(以线式或二维、三维效果图体现),以满足将文化意义转换为有逻辑的、符合用户需求的文化产品为目的。它提供了消费者需要文化产品的理由以及设计文化产品的具体方法。4)设计产品实施。这需要继续关注已定义的文化因素以及文化产品的关联环境。此外,设计师需要评估产品的功能、寓意和延展度,基于评估结果对原型设计做出反复修改,也可能设计多层级评估原型。 2羌族文化特征 2.1羌族文化研究现状 中国的历史发展和民族发展与古代羌族有着广泛的联系,并深受其影响。羌族民俗艺术与羌族造物文化是羌族研究中的重要组成部分,体现着民族文化发展的方向与文化价值观。20世纪初,羌族研究开始以近代科学体系进行,近20年来,羌族研究领域逐渐拓宽,并显示出多元化的发展势头。汶川地震后,羌族文化的保护与研究更成为学者、专家的关注焦点,也形成了较多的研究成果,其优秀内容主要体现在羌族微观民族志研究、羌族史研究、羌语研究、民族问题研究、民族造物文化研究、民族文化传承保护研究等。在众多研究中,关注较多的是羌族传统文化、礼仪、社会生活态势的梳理,如何保护羌族非物质文化遗产的原生态存在形式、社会价值和艺术魅力,民俗艺术物化内容的单体式研究等。然而,对于羌族造物文化的多样性以及如何形成产业化等的相关内容还没有较全面的研究。 2.2羌族文化的表象特征及内涵寓意 羌族从物质化的生产、生活到精神化的娱乐、信仰、艺术等,都体现出羌族民俗、造物与社会发展同生共融的辩证关系,也体现了在不断的造物活动中产生的艺术性特征和美学价值[6]。羌族民俗及其造物文化见图1(图片摘自中国非物质文化遗产网和福客民俗网)。人类造物活动的目的是满足人类的需要[7]。造物文化一直是世界各民族精神的物化形式,而各民族的造物艺术也直接或间接地表现在生活中,普通民众也在物化的载体中感受到“民族梦想与民族精神”。羌族造物的发展改变着羌族文化,其社会化、生活化的延续也影响着文化特征的演变。多角度展示和剖析羌族民俗和与之伴生的造物形式、精神理念,并以文化产品的形式展呈,传承了民族文化精神,在传统中发展、构建了符合民族文化并反映当代文化的优秀思想。 3基于羌族文化的产品设计研究 羌族造物文化的社会服务性是羌族文化产品创新设计的切入点。在具体设计时应强调利用原始的质地和形态来使设计回归到原点[8],应重点梳理羌族民俗艺术与造物文化的辩证关系,以文化产品的形式让羌族文化立足当下,“活态”发展,在设计中凝聚文化传统的同时又贯穿时代的文化风貌,形成一种融合型文化潮流[9],这同时也是令文化产品设计具有独特性与本土性的关键。 3.1羌族文化产品的概念模型设计 羌族碉楼、羌笛、白石、羌绣等是羌族“活态”的物质载体、标志性符号,其历史演变记载了羌族文化发展的历程,其特别的地域风情、人文特征、生活内涵展现了羌族人民的习俗和文化观,也决定了它与现实生活中各环节、各因素、各群体之间的特别关系。在进行设计概念提取时,应充分尊重羌族碉楼、羌笛、白石、羌绣等造物文化的非物质属性、符号化特征;立足羌族文化的传统性,在尊重羌人特有的生活、环境的同时,紧跟时代脉搏,从创新思维出发,利用语意研究等方法将羌族文化诠释出新的概念模型,让其在现代生活语境中找寻与民族传统文化相契合的设计点,如将羌笛、羌绣进行创新思考和符号解码后产生的概念模型,见图2、3。 3.2羌族文化产品的研究方法 在文化识别上,以羌绣为例,可概括出其图腾崇拜、尊重礼仪、关注自然等文化属性,其实用价值与保存价值等体现了生活文化特征,这同时也彰显出对羌族文化的认识与研究需要尊重羌人特有的生活环境。研究中可找寻各种可能性因素加以概念、形及意的提取与评估。在文化诠释上,意在借羌笛、羌绣等文化产品的开发来思考羌族文化的传承与创新,进而深入到文化与产品设计的最佳融合与发展的方式。在设计思路实施上,可从羌绣等文化的外延及内涵语意的角度来进行描述,从中选取“自然、民族”等语意再加以具体设计扩展,以期体现当代消费者追求时尚、简约的产品诉求。 3.3羌族文化产品的设计过程 设计性思考的优秀概念包含了科技、商业和人[10]。羌族文化产品的设计流程为设计环境调查、交互内容架构、设计概念图化、设计产品实施4个阶段,见图4,以羌绣为例研究时,查阅和了解了羌族人的服饰特征及羌绣的艺术形式,并据此设定出羌族文化产品适合的人物角色为热爱传统文化、追求时尚的年青人,使用情景为家居环境等。设计出交互内容架构后,用线式草图将设计构想快速地表现出来,并通过反复讨论及评估挑选出适合的构思加以效果图制作,并与主题反复比较。这里展示的只是羌族文化产品设计过程中的部分内容,要完整实现从概念模型到产品实体,还需经历反复的市场评估与试生产等。不过,这也从一定程度上体现出文化产品设计过程中的共性思路和方法。 4结语 文化是人们共有的生活形态,展现了人们的人生轨迹与生活体验。借助产品传达人们共有的文化记忆是最易感动人心的,因而,设计师透过文化意涵来诠释这个时代所需要的产品是文化产品的设计秘诀。 作者:张玉萍 陆瀚 单位:西华大学 产品设计毕业论文:七巧板原理产品设计论文 一、多种方法解决设计问题 如果是利用多副七巧板,发挥想象的空间就更大,无数创意的艺术形态展现在人们眼前,可以是寓言故事、体育活动现场、自然景观、诗情画意的创意图画等。正是七巧板得天独厚的构造,创造出千变万化的图案,让人们感受到其奥妙无穷的魅力。例如,先拼凑七巧板的“T”字形,通过观察、揣摩、移动木板可以拼出来很多图案。而且同一种图案也有不同的拼凑方法。可以说七巧板是变换无穷的,可以培养人多方面的思考能力,提高应变能力,在设计中得到广泛应用。 二、七巧板与现代产品设计的结合应用 生活中,许多事物经过抽象化和再提取,就可以用七巧板的原理表现出来,从而激发人们的想象和创造能力。七巧板原理主要体现在培养人的观察能力、概括能力和创造能力。七巧板原理与现代产品设计相结合,将会拓展出新思想,做出更好的设计作品。 (一)七巧板原理是模型化思维方式的一种应用与创新 根据不同的构想设计,通过多种形式的组合成构想的图案。在产品设计中注入七巧板原理,使设计师能够准确找到产品设计的方法和合理的设计程序,七巧板原理可以极大地丰富设计思维的想象力,让思维扩散,创造更多的有效机会来优化设计。 (二)七巧板原理是科学与艺术的交汇 七巧板是分割的科学,其变换灵活、图像传神,是科学与艺术的交汇。七巧板原理提高了人的想象能力、审美情趣、观察能力、概括能力和创造能力。设计就是要用科学的方法和程序来解决问题。设计者可以将七巧板原理融入设计,找到有效的方法和程序。1.简洁性在产品设计中,简洁明确的感觉会给人留下深刻印象。七巧板是一款简单的拼图玩具,但玩法变幻莫测,简洁并不代表简单。简单意味着乏味,而简洁代表的是个性强烈、明确、突出重点,吸引人的注意力,给人留下深刻印象。2.整体性在产品设计中,整体性是至关重要的。人们在认识立体形态时,物体的整体感是最具吸引力,因为在人们的视觉活动中有“整体意向优先原则”。产品设计的最终目的是让人认可,产品是否具有整体性,直接影响消费者的选择。3.创新性追求新鲜事物是人们心理的需求,具有创意的产品设计是最具有吸引力的。产品设计在具有美感的基础上再有创新性,会使产品提升一个层次。七巧板的组合创意,就是把已有的元素重新组合,构成新的整体,设计出理想的结果。这是一种极其有效的方法。意大利设计师DanieleLago设计的七巧板书架就是利用七巧板原理,让原本不能移动的书架动了起来。他的设计中,将书架拆分成7个不同的模块,可以进行任意组合,就形成了不同的书架形态。这款设计就是在七巧板的基础上,将其中一部分功能扩大化,在形不变的情况下,使之成为了另一件产品。目前市面上的一些家具设计,如沙发组合就是利用了七巧板的原理创作的产品。这些产品抛弃了传统的家居设计理念,变成了灵活多变的产品,同时解决了占用空间的问题,为小户型的家庭提供了选择;同时每个家庭的户型格局都不一样,这种自由组合的家具产品可以适应不同格局,自由变换,而且这样的设计在搬运和运输的过程中也比较方便。 三、结语 依据七巧板原理,可以开拓思维、自由创意、大胆创新,将之运用到产品设计中,可以使产品设计成为一个完整的、持续的体系。同时,七巧板原理也给人们的设计带来了新的思路和新的设计理念。这种新的设计思路和理念正是发扬我国民间文化的魅力,使产品设计上升一个新的高度,值得我们去探究。 作者:孟艳婷 靳桂芳 产品设计毕业论文:设计思维与产品设计论文 一、方法变化 (一)注重造型空间思维形成 由于学生在上大学之前的思维一直停留在传统的素描和色彩表现上,对于空间造型感理解较差,而恰恰造型的空间感是产品设计专业最为重要的设计表现基础。所以在基础课程的布置上势必迫切需要将空间造型思维的培养作为重中之重。 (二)着重设计表现思维培养 设计基础课程是专业课程的基石,通过基础课程的学习在锻炼手绘表达能力的同时,更要重视设计思维的表现效果。手绘表达的目的是设计思维的表现,故在学习表现效果的同时就应该加强设计思维的理解。 二、教学内容调整 (一)递进性教学 按照方法性的指引,采纳教学内容以模块的方式递进性教学,以便学生更好的掌握专业表现能力。 (二)与实际相结合 摆脱枯燥的理论、死板的作业方式,取而代之的是变化的、活泼的考试方式,能更好的贴近学生的口味,做到以兴趣点带动学习的浓厚兴趣。 (三)教学内容转变 摒弃传统素描、色彩的设置。将产品设计专业的基础课的课程结构进行重新整合,注重各「1课程之间的衔接性,依次划分为专业技法表现一、二、三阶段的模块化教学,分别侧重于草图造型、色彩材质、综合表达的训练方法。草图造型着重分析产品形体结构细节塑造、用线条把握产品造型以及分析三维空间的思考方式。色彩材质偏重于训练学生在设计表达中的把握产品的明暗关系、色彩和材质以及体量感的绘画技巧。而综合表达意在诉说产品情境、投影与背景处理、图面细节处理、材料与工具的使用技能与技巧的综合运用。针对天津财经大学珠江学院学生自身特点分别在课程总体设计、课程标准与内容设计、教学过程设计、教学方法设计、考核方式设计五个方面进行调整,重新整合归纳的基础课程教学与独立学院的产品设计专业人才培养方向一致并与整个课程结构贯通为以体系。产品设计专业课程结构的延续性与贯通性如下图所示,基础课程是设计思维生成的基石,与后期的专业课程的培养目标一样,需要在设计思维和表达手法上要得以提升。如下图1所示,产品设计课程分为基础课、专业基础课、专业课三个课程模块,每个模块课程都有自己的侧重点,同时都是在培养产品设计设计思维的形成。经过产品设计专业学生的基础课程教学实践,分析并总结出教学改革的思路和方法,并将学生的作品进行展示,较之往届学生的教学效果相对比,此次课程的调整在对学生的设计能力有了很大的改善,针对基础课与后续专业课程的连续性进行分析与展望,将课程完善地进行统一化整合。当然本次调研分析只是针对于我校的产品专业设计类学生,可能有些偏颇之处,后期可尝试在其他独立院校或者其他设计专业开展改革尝试。产品设计专业基础课程旨在将学生的设计思维引人,后期课程将进行深化,完善的课程体系是学生专业课学习成长的保证,而夯实的人门的基础才能保持与培养人才目标一致性。由于独立学院产品设计专业学生的特点需要在专业课基础学习申决速的掌握产品结构的表达方式,直接把产品表达的训练代替传统绘画的课程,从而使学生在第一时间就转换自己的学习思路,在后期设计专业课的学习中更自如地i石鑫自己的设计思路,每门课程应有清晰的课程结构,并能与前后课程卞目衔接,将学生的设计能力得以提高。 作者:魏丽芳 单位:天津财经大学珠江学院 产品设计毕业论文:经济次发达地区产品设计论文 一、专题课是教改的试验田和试金石 人才培养方案是高校教学的优秀,可以形象地将其理解为高校的“人才培养配方”。人才培养方案一经制定就直接决定了大学生4年的课程设置,最低限度会影响7年的学校教学工作。因此对人才培养方案的调整,是一件牵一发而动全身的重大事务,高校对人才培养方案的改革都是慎之又慎的,必须经过通盘考虑、充分验证以后才能付诸实施。专题课是产品设计专业的优秀课程,对整个本科四年的人才培养体系的设定起到高屋建瓴的作用,也是专业定位以及人才培养模式最直接的体现。因此,各种新的教学思想以及理念都可以在专题课中具体实施和验证。基于专题课的前瞻性与灵活性,使其成为了教改的最佳试验田;高校人才培养计划的改革可以从专题课的教学做起,逐步积累经验,为后续的整体改革提供参考。同时,专题课也是综合性最强、最贴近于社会现实的实践性课程,对于产品设计这一实践性极强的专业而言,其是检验教学成果的最佳试金石;能直接体现出学生的专业工作能力,对学生今后的专业工作有着巨大影响,因此各高校都非常重视专题课的建设。在专题课的教学改革工作中,关键问题就是关于“专题”的设定。“专题”是专题课的优秀定义,其设定直接界定了课程的性质、教学的目标任务、教学的重点难点、教学的手段、教学的评价体系等关键性的教学指标,其对课程教学的巨大影响力是不言而喻的。因此,如何设定课程的“专题”是值得深入探讨的。 二、常见的“专题”类型分析 1.基于校企合作的课程专题 此类专题往往是由企业出于自身的发展需要提出具体的课程要求,以专题课的形式利用高校的智力资源,为企业解决生产经营中所遇到的产品设计问题,企业在此过程中可能会给予高校一定的生产信息、市场信息以及资金支持。这是高校教育中最为热衷的一种方式,也是与生产一线、销售市场走得最近的一种方式,使得企业的财力以及高校的人力资源得到充分利用,既可满足企业的生产需求,也可满足高校的教学需求,最终达到双赢。但是这看似完美的专题课形式在实际操作的过程中也会遇到一些尴尬的问题:校企之间的合作目标存在差异,学校要的是教育效益,企业追求的是经济效益,当两者的分歧难以协调的时候,会严重影响课程的走向。由于企业掌握着经济大权,往往会使课程的走向偏离了原定的教学方向,转而滑向企业的经济需求,课程最终可能会沦为企业产品革新、收集创意方案的工具。更为现实的情况是不少地方院校处于经济次发达地区,缺乏成熟配套的工业产业基础,以企业为依托开展的教学活动显得举步维艰。 2.基于赛训结合的课程专题 此类专题一般是以某些大型的产品设计竞赛为切入点。由于大型的设计竞赛一般都是由政府部门以及相关行业协会共同组织的,往往具有较强的前瞻性,代表着某一设计领域的发展方向。如“2013年度(第三届)‘龙’家具创意设计大赛”就将大赛主题定为“电商坐具设计”,这是一次以目前和未来高速发展的家具电子商务为背景的坐具产品设计大赛。以专业设计大赛作为教学的专题来源的优点突出,可以使教学方向与设计的发展思潮保持一致性,竞赛的结果也可以作为院校间教学效果的参照指标,以检测自身的教学水平。竞赛作为一种评估机制,能给学生独立思考、设计的机会与空间,是教学机制的有益补充。①但是参加这类专题的局限性也不少:首先,体现在竞赛时间和课程时间的不统一性。竞赛的阶段性较强,往往公布竞赛主题后一两个月时间就要截稿,当时间安排不过来时就必须更改原定教学计划的情况。其次,体现在竞赛的功利性。为了能够获奖就必须迎合竞赛的要求,当竞赛要求与教学要求不一致的时候就容易产生偏离原定教学目标的现象。以上两种“专题”类型的优势是明显的,这也是它们能够被很多院校采用的主要原因,但是也存在不少严重局限性,如不确定的因素较多:影响了高校教学的主导地位,干扰正常的教学秩序,难以形成持久的教学研究过程,不利于教学研究的深入等。因此,有必要另辟蹊径,寻找其他的“专题”类型,在实践中探讨其可行性,以不断完善专题设计课的教学模式。 三、基于地区自然资源的“专题”设定论证 高校一方面是学术研究的“象牙塔”,另一方面也是人才培养的孵化机,特别是经济次发达地区的地方院校,更应立足于区域经济文化基础开展教学改革,培养出针对性强的地方专业人才,为地方社会经济的发展提供智力支持。肇庆学院作为一所地方性院校,其教学改革也应当是以肇庆地区的经济基础为前提条件的。作为地处经济次发达地区的高校,一般不可能像经济发达地区的院校那样拥有完善的产业配套便利,却往往坐拥丰富的地方自然资源。从地区的自然资源为出发点,进行产品设计专题课的教学改革是一种脚踏实地的做法,必将收到良好的教学效果以及社会效益,以下以肇庆学院为例进行论述。 (一)肇庆市竹木资源概述 竹木资源丰富肇庆拥有丰富的自然资源可用于产品设计开发,其中以竹木资源最具代表性。广东历来就有“广宁竹,怀集木”的说法,而广宁和怀集就是肇庆的两个县。广宁县环境气候非常适宜竹类植物的生长和繁衍,是全世界最大的青皮竹中心。广宁县是全国十大“竹子之乡”之一,也是广东省唯一享有这一盛誉的县份,年产竹子25万吨,产量居全国之冠。②广宁县和怀集县也是茶秆竹的中心产区,出口量占全国的70%,远销五大洲40多个国家。③怀集县广东省重点林业县,杉树、松树、杂树等资源丰富,“怀集木”早已闻名遐迩。解放前,怀集木材已远销珠江三角洲十几个县市。目前有林地面积400万亩,活林木蓄积量为1020万立方米。 (二)基于竹木资源设定课程专题的优势 1.保证高校的教学主导地位 如前文所述,无论是校企合作型课题还是赛训结合型课题都有很多局限性,包括校企之间的合作目标存在差异、竞赛时间与课程时间不一致等,这些外来因素不受校方的控制,可能会使课程偏离原定的教学目标以及进度计划,会严重削弱高校的教学主导地位。而地区特有的自然资源往往具有良好的可持续性,高校如果立足于地区的自然资源开展教学改革,设定相应的专题课,则可排除很多不可控的干扰,根据教学的规律循序渐进地开展教学活动,牢牢掌握教学的主导权。 2.突出材料在产品设计教学中的优秀地位 在我国教育部制定的学科专业名录中,产品设计专业被定为艺术学专业,生源基本上都是文科生,对材料的了解基础比较差,这就为以后的专业生涯留下了很大的知识模块缺陷,因此加强材料的研究学习是必不可少的。教育部高等学校工业设计专业教学指导委员会副主任童慧明曾经指出:“如果说艺术修养不足的人难以设计出具有美感的产品,那么不了解材料和工艺的人甚至连最基本的产品都设计不出来,或者说他的设计只能停留在纸面上,而无法走向成品生产。”因此,材料知识的教学对于产品设计专业的人才培养是极端重要的。基于竹木资源设定专题设计的课程,突出了材料在产品设计中的基础优秀地位,符合专业的特点。 3.打造院校的专业特色 基于地域资源的考虑,肇庆学院以竹材为切入点进行了产品设计专题教学的试点,并取得了较好的教学效果。但是师生对竹材的理解还有待深入,可见材料的研究需要一个较长的过程,基于材料的产品设计教学也不是一蹴而就的事情。如果将竹材作为本校产品设计专业的主攻材料,贯穿整个4年的本科人才培养方案,将基础课和专题课都有机串联起来,就能起到举一反三的作用,明显地提升教学质量;如果长期坚持下去将逐步形成以竹木产品设计开发为中心的人才培养体系,打造出鲜明的专业教学特色。 4.升华地区自然资源,实现校地双赢 肇庆现有的竹木资源基本上是粗放式开发利用的,资源浪费情况严重;加上资源的深加工能力十分有限,大量的竹木资源被用作棚架搭建材料等低值用途,给当地带来的经济效益比较低下。设计是地方产业转型升级的助推器。④基于竹木资源开设产品设计课程,可增强竹木产品的研发能力,丰富区域竹木创意产品的种类,提升竹木文化创意产品的档次,提升资源的利用率和产品的附加价值,从而为当地带来更为丰厚的经济收益。高校可以充当地方自然资源与市场、企业之间的桥梁作用,达成优势互补,实现“产、学、研、商”有效结合的新模式。在增强地方资源向产品化、产业化、市场化与品牌化转变的能力,促进区域竹木资源产业结构升级的同时,高校师生也在市场一线得到了锻炼,提升了教学质量,从而实现校地双赢。 四、结语 产品设计是一个与产业经济联系非常密切的专业,必须依赖于学校所在地的地域资源,包括自然资源、产业经济基础以及社会文化背景等方面,这些因素构成了专业健康发展的土壤。产品设计专业课程必须敢于突破传统的“主题”设定类型,立足于当地的自然资源开展教学改革,才能收到良好的教学效果,从而赢得长远的发展。 作者:王锡斌 产品设计毕业论文:易用产品之产品设计论文 一、界面设计要求 美国著名的认知心理学家唐纳德•诺曼说:产品的界面设计必须反映产品的优秀功能、工作原理、可能的操作方法和反馈产品在某一特定时刻的运转状态。[2]这表明我们所创立的设计界面必须与设计原理,方法功能互相结合,真实地反映产品自身的特性。一件优秀的易用产品需要通过设计将原本复杂的功能简单明了地展现在其操作界面上,使用户通过这个界面可以轻松了解操作信息,快速掌握使用方法,如图3所示游戏手柄设计,其界面设计简单清晰、区域划分合理,按键分工明确,容易操作,主要按键设置于视觉中心,便于使用,其余附属按键分布四周,主次功能一目了然,使人快速掌握操作,圆润的按钮有效地保证了长时间操作时缓解疲劳,降低手指磨损。作为产品自身的界面来说,设计要尽量做到简洁明了,减少不必要的装饰和花哨的效果,但这里所要强调的是并不反对装饰,因为合理的装饰在一些界面当中可以有效解决区域的划分,使人可以更快掌握操作的内容。同时把过于复杂的功能按钮和信号指示按照一定分区划分,通过不同的色彩、材质、形状、指示进行区别,另外从设计师角度来讲,在设计过程当中要尽量使操作界面简单化,真正意义上从人的心理角度进行分析,充分考虑人在操作过程中的活动范围和心理需求,完美展现产品的各个部分的功能与操作,为用户创造一个良好的产品使用环境。另外作为现代电子产品的交互界面(触摸屏幕)来说,如图4所示IPad界面,虽然失去了以往具体的按钮形态,但图形化的视觉效果更需要将按键的形态、色彩和功能指示清楚的展现给操作者,通过合理的层级界面,将信息逐级分类的展示出来,形成有效的操作方式,同时可将震动声音等感官环境与界面图标相互结合,提升人的使用感觉,降低错误操作,带来科技信息化感受。 二、易用产品的功能信息指示 1指示识别设计 易用产品在形态塑造上应具有一定的识别性,这种的识别作用可以引导人们能在众多的产品当中快速地找到所要发现的目标。产品的外部形态实际上就是一系列视觉符号的表达,其形态设计就是综合产品的造型、色彩、肌理等视觉要素并作为独特符号,通过象征的手法表达产品的实际功能,说明产品的特征[3]。作为易用产品的指示是有效地表达出产品内在功能的一种形式,通过图标、信号、按键等将产品内部信息精准清晰、简明扼要地传达给使用者。为准确地传达信息功能,需要建立产品自身的造型和使用方式的界定,例如产品的外观变化、颜色搭配、材料肌理以及风格流派。造型当中的指示识别设计可以确定一种引导方式,通过各个不同的部件提醒人们正确地选择使用功能,同时以设计目标为先导,建立起传达信息的作用。在易用产品的使用与操作方式的设计中,通过优秀的指示识别设计可以引起人们的注意,吸引使用者的眼球,同时作为指示设计需要在合理的人机工程范围内,充分掌握人们的生理与心理习惯,使产品设计建立在易用条件下更加合理、舒适、安全。 2生理条件设计 作为不同的人群对于易用产品的要求各不相同,如儿童、中年人、老人、残疾人和智障人群等都有一定的特殊性,对于易用产品的设计就需要充分考虑到这些人的心理特征、行为习惯、认知能力、爱好取向等进行有针对性的设计。例如对于儿童产品的设计,要了解孩子们的活动能力,使之更加容易掌握、学习、探索,同时还需要保护儿童避免受到产品自身带来的伤害,这就充分要求在设计过程中防止出现产品尖角和锐利部分,另外易用产品设计应根据儿童生理需求提供诸如抓握、爬行等功能,帮助孩子轻松容易的使用产品。而对于肢体行动不便和视力听力下降的人群来说,应当充分考虑人们在使用产品时的活动空间范围和操作的便捷性。在盲人使用的产品中应在按键周围设计盲文凸字,在聋哑人使用的产品中应增加符号信息的提示,而在残疾人使用的产品中应增加可以上下左右高度的调节变化和语音提示等无障碍设计。 三、易用产品的情感化表现 一件优秀易用产品,它不单单是客观物体的存在,而且通过自身特点还能传递给使用者情感上的体验[4]。人们在造物的过程当中不断深化物体与人之间的关系,将丰富的感情融入到产品本质当中,增强产品的亲和力,与人产生心灵上的交流。作为易用产品来说,一方面设计应充分考虑人的心理和生理特征,通过色彩、形状、材质的选用增加产品对人的亲和力和易用性,让消费者容易更接受产品,通过对产品造型细节的设计增强自身的观感,同时吸引消费者去关注、了解和学习新鲜事物,并快速掌握产品使用方法,建立一个充满愉悦的环境下完成体验的过程;另一方面,伴随消费者从产品的使用功能基本要求上升到心理功能追求的过程,易用产品在品牌、审美、包装、造型以及简便的操作和经久耐用的特性都需要不断提升,形成人们对其良好的认可程度。根据人们的使用习惯、审美习惯、情感需求、文化价值观,通过改变产品的形状、颜色、材质或者采用仿生设计、拟人化设计等方法来获取产品形态,能够实现良好的产品情感表达,实现产品与人之间的人机信息沟通,将情感因素融入到产品之中,使产品与人产生一种情感的交流,让产品具有“人的感情”[5]。这样便可以实现人与物的亲近感,从而被赋予情感化的易用产品更容易被人接收,更加具有人性化特点。如图5所示飞利浦的灯光闹钟,根据时间设定灯光会慢慢变亮,使光源在平缓的环境下逐渐改变而不突然产生刺眼的亮光,凸显产品的人性化作用,传达温暖的情感。 四、结语 以用户为中心的易用产品设计,不仅仅再是以往的满足基本功能要求的实现,而是更加关注产品的好用与否、实用与否和适用与否,作为一件优秀的产品,即要满足赏心悦目的外表,又要符合合理功能的要求,更要达到人们心里情感的特征,同时有效控制成本。因此作为易用属性是产品设计的立足之本,生命之源,是实现产品价值的根本要求,是广泛市场的竞争力,也是以人为本必要条件。 作者:陈岩 单位:河南农业大学 产品设计毕业论文:设计人才与产品设计论文 一、当前产品设计教学中存在的问题 1.学生缺乏艺术修养 艺术修养只有经过长期的熏陶才能提高,但许多工科学生进入大学之前根本就没有接受过系统的艺术课程训练,大学艺术类课程主要集中在大学一年级,科目少、学时短,这对美术基础薄弱的学生来说培养艺术修养是远远不够的。由于美术基础薄弱、缺乏艺术修养,致使许多工科院校产品设计学生缺乏艺术审美能力,这已经成为一种非常普遍的现象,许多学生的毕业设计作品从最终的效果图到展板排版设计都缺乏美感。 2.教师缺乏设计实践经验 当前,工科院校引进的教师虽然都具备较扎实的理论知识,但他们大多数没有接触过具体的设计项目,对许多设计可行性问题、实际产品的设计经验、产品开发流程等缺乏了解,这使得许多教师在教学过程中只重视对理论知识的讲授,而忽略了设计的市场性以及设计与市场的关系,这样培养出来的学生既不熟悉产品的生产流程,又无法为企业降低生产成本,无法满足市场对产品设计人才的需求。 3.学科设置缺乏交叉渗透 产品设计教学在学科设置上主要分为三类:机械专业教师讲授的工程力学、造型材料与加工工艺等工程基础课程;艺术学院教师讲述的素描、色彩和效果图技法等艺术类课程,专业设计教师讲授的产品、包装、字体与板式等设计专业课程。这三类课程教师在教学方法和手段上主要采用的是机械专业工程设计教学方法和传统美术教育的教学手段,各课程都由不同研究领域的教师讲授,各学科之间缺乏交叉和渗透,这不仅造成许多学生在择业时选择了与产品设计无关的工作,也造成企业招不到符合需要的产品设计人才。 二、产品设计教学改革方向 1.调整课程结构 产品设计是一门涵盖审美、管理、经济、文化等各方面知识的综合性学科,美学因素对于工科产品设计学生来说具有极为重要的作用。产品设计专业必须尊重学科特点,针对学生缺乏美术专业训练和艺术熏陶的实际情况加大素描、色彩等艺术课程在课程结构中的比例,训练学生准确把握形体、对色彩的敏锐度、设计中色彩的搭配、三维造型能力、对产品形态的把握、增设优秀产品设计赏析课等,培养学生的审美能力和审美评价能力。同时教师可以选择与市场联系紧密的产品设计课题,促进理论知识在实践中的运用,凸显产品设计专业特点,提高学生对课程知识的综合运用能力。 2.优化师资结构 聘请在产品设计领域有重要科研成果或重要影响的人员作为学科带头人,促进学术发展,营造良好的学术氛围;选派优秀在职教师和青年教师到国外深造,提高教师的理论水平,定期委派教师到企业和工厂进行学习锻炼,熟悉产品设计流程,了解市场对设计人才的需求标准;聘请国内或国际著名产品设计师作为学院的名誉教授,推动学科发展。 3.树立全新的教学目标 产品设计的教学目标应当以创新性实践教学为依托,以科技为指导方向,以实践为平台,及时了解企业对设计人才的知识结构和能力要求,调整教学结构有目的的指导学生加强薄弱环节的训练,增强学生适应社会需求的意识和能力。当前,随着国际竞争的加剧,传统的产品设计教学已无法适应产业市场对专业设计人才培养的要求,产品设计教学只有不断改进教学方法、在实践中不断探索创新,才能提高学生的创新能力和运用知识解决问题的能力,才能培养出适应市场需要的专业设计人才。 作者:王冬 单位:河南工业大学设计艺术学院 产品设计毕业论文:UNIBODY技术产品设计论文 我们可以拿普通笔记本电脑外壳和Macbook的外壳进行实例比较,普通笔记本电脑外壳里面的增强结构和壳是分开加工的,多半都是冲压或者塑模,然后再用螺丝、铆接等方法固定在一起的。然而冲压和塑模加工的时候只能上下两个方向用力,但是工件本身上下面和侧面都是有结构的,所以不管如何努力,这种方式生产的工件不会加工出来直角结构,冲压有回弹,塑模有拔模角。但Unibody技术中的CNC和激光就不用考虑这些,只要刀头进得去,想要什么样的就能要什么样的,这样壳和增强结构成为一体,对强度的增加是非常的明显,就可以用更少的材料获得足够的强度,并且没有那些连接件和连接结构。外观看起来会更漂亮更精细。 美国苹果电脑公司的设计部总裁JonathanIve就曾经说过:“产品设计其实就像雕塑艺术一样,雕塑家从石头中将灵魂解脱出来,产品设计师从铝合金、铁、玻璃、塑料中将灵魂解脱出来。”而我相信Unibody技术则就是这种将灵魂从铝合金、铁、玻璃、塑料中解脱出来的催化剂和媒介。同时我还认为这种技术会给产品造型设计方面带来一些变化,有可能会引起产品设计界“形式与功能”这个永恒话题的重新讨论。早在17世纪时,设计界就开始了“形式与功能”的讨论,但当时的设计强调产品的“形式”比“功能”重要,产品设计完全追求奢侈豪华;到了19世纪末20世纪初,现代工业的大发展和产品生产流水线的流行使得工业产品的成本急剧下降,这个时候产品更加注重批量化生产,要求产品的形式尽量简单易于制作,所以当时的设计师们为了使自己的产品设计能为大众所接受,将更多的精力花费在挖掘产品的功能性方面,并且由此发展出“极简主义”产品设计风格。20世纪初的人们由于迫切希望享受产品方便快捷的“功能性”,所以对产品的“形式感”并不是那么注重,然而今天的人们正处在一个“工业产品大爆炸时代”,人们可以对很多种工业产品进行选择,因此人们希望工业产品既能够有着良好的功能性又能够拥有十分个性化的外观形式。 Unibody技术所追求的精致制作工艺则正好迎合这种趋势,它在兼顾产品功能性的同时将产品外观形式美发展到极致。一般来说这种Unibody技术中采用的是高性能的多轴联动数控机床或激光加工。多轴联动数控机床有三轴机床也有五轴机床,通常三轴机床可以实现二轴、二轴半、三轴加工;五轴机床也可以只用到三轴联动加工,而其他两轴不联动。它能将数控铣床、数控镗床、数控钻床等功能组合在一起,零件在一次装夹后,可以将加工面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多工序加工,能有效地避免由于多次安装造成的定位误差,可加工形状复杂、精度要求高的金属外壳。例如,Macbook的完整的背壳是用0.5mm的不锈钢板加工成型的,其最大截面在内部(腰鼓形弧线),使用了可收缩型芯,弧线设计十分符合人们的审美。但这样的外壳设计必定会为结构设计和装配带来一些挑战性,它需要有托架焊接到背壳上来支撑内部器件并强化结构性能,装备从底到上,由于元件众多,因此厚度方向上的精度控制尤其重要,所以在托架和衬片焊接完成后还需要进行多轴联动数控机床加工。但是我们也可看到Unibody技术在现阶段是有着一定的缺点的。首先这种加工技术的成本较昂贵,而且这种加工方式需要围绕着一个工件进行多次加工,没有办法形成流水线式的工序,所有的后续工件只能排队等着前面的做完,即便是批量生产,也十分难大幅度降低成本。 所以说尽管Unibody技术能够使工业产品的造型外观变得非常漂亮,但是就现在来说这个技术还很难在一时半会普及整个工业产品加工行业,因此我们只能等待这种技术的进一步完善并最终达到技术成本的降低,才能最终将这种技术广泛推广到整个工业产品加工行业。总的来说,随着现代人们对工业产品外观越来越苛刻的审美要求,Unibody技术会更加广泛地被运用在产品设计方面。相信在不远未来的一天,在一些高硬度的产品合金外壳表面也可以雕刻出中世纪维多利亚式的纷繁复杂的曲线纹理。甚至每个人都能拥有着属于自己的功能相同但造型各异的工业产品,并最终达到功能优良与形式美观的完美统一。 作者:杨道陵 产品设计毕业论文:传统器物与产品设计论文 一传统器物设计造型类比应用 1.造型的现代化改造 传统器物造型是基于一个完全不同的生产力、生产关系以及文化背景,它介入百姓的生活,与人的活动息息相关。不过现代人生活的改变需要我们在传承的基础之上做出改变。一味地模仿西方设计,而不从传统中汲取养分,显然是不可取这将使我们我产品失去应有的民族个性;但只是局限于传统中,复制传统,又会使我们产品显得刻板,满足不了我们的需求。因此我们需要对传统器物造型进行拆解,筛选,提炼,重新组合或者再设计,只有立足于传统又对其不断分解、转变和重构,简化归纳、巧妙提取,即是将复杂繁琐的传统设计形象经过简化概括等手法的处理,由繁入简,使之成为简洁明快的设计形象,才能符合现代设计,符合现代人的审美和现实需求。这种设计思维下制作的产品在能在很大程度上保留传统造型艺术的形式和魅力,还保留了其丰富的文化内涵,同时又带有鲜明的时代特征和民族个性,并且还能充清晰地传递产品的语义和其所蕴含的理念。HansWegner设计的“中国椅”,其从中国明椅中得到灵感,并对其进行了现代化的改造,使其更适合现代人的审美需求。“中国椅”似乎就是明式圈椅的简化版,类似圈形的椅背与扶手相连,靠Y字背板同样贴合人体背部曲线,腿足部分结构造型也类似于明代圈椅,除此之外其简化了明代家具复杂的榫卯结构,造型是哪个更加简练,但在整体上保持着明代圈椅原有的风貌。“中国椅”线条洗练、结构简洁,周身圆润流畅,优雅亲切,被誉为世界上最漂亮的椅子。 2.意的延伸 传统工艺造物多含寓意,往往借助形制体量、尺寸、色彩和文饰来表示人生理想和伦理道德观念,强调社会意识或人格思想。因此其不仅仅只是在外观造型上具有很高审美价值,更重要的是透过这些器物让我们联想到传统生活方式和文化背景,其往往蕴含着更为深刻的寓意。中国传统造型背后的“意”是人们对美好事物的企盼与向往,此“意”也同样适合现代人的理念,同样适用于现代设计。这样设计的产品其文化亲和力必然会强于商业气息,也更能够拉近消费者的距离。将传统器物的所蕴藏的“意”延伸到现代产品中,赋予了其新的精神理念,提升其文化性和社会性,对于现代设计而言不失为一种好方法。由OfficeforProductDesign设计的“蒸锅蒸笼”,将中国传统“蒸笼”与现代设计理念相结合,沿用传统材质但赋予现代造型艺术,使其外观上既雅致又圆润,散发着古典与现代气息,因此该作品获得德国IF设计奖等多个奖项。中国特别关注吃,美味总能使我们联想到家,而各式各样的炊具总是给人不限的遐想。设计师设计的“蒸锅蒸笼”其外观形式一目了然,具有很强的中国风味,其展现不仅仅是形式美,更重要的勾对于传统美食的憧憬和传递家的温暖。 二传统器物设计结构类比应用 1.旧法新用 传统家具中视暗藏着许多巧妙的结构包括嵌入式构件如各种榫、销、栓、楔钉等,自锁式构件其中就有我们所熟知的鲁班锁结构等。这些结构在很大程度上改善了传统家具不易搬运的和维护的缺点,同时也赋予了传统家具更多的造型。对于这些结构的旧法新用也不失为一种巧妙的处理手法,不过在这过程中其结构的实用性不在是关注的重点,反而其艺术性,装饰性更加明显。保加利亚设著名建筑师PetarZaharinov设计的简单茶几就是深受鲁班锁的影响,该茶几的组成材料只有玻璃和木材,其支撑结构采用了最简单的鲁班锁自锁式结构,三根条目两两相互紧密咬合。其结构看似简单,但从力学性能上看还是十分合理的,其稳定性无庸置疑。这种柔中带刚的设计很好的将中国传统家具的文化内涵反映出来,同时搭配现代元素给人清新自然感受,值得人们不断的回味。通过分析现代家具中的榫卯结构应用案例发现设计师往往选择较为简单的榫卯结构,单独或者重复使用,这样不仅省时省力,同时视觉上井然有序,丰富而统一,复杂的结构则容易造成视觉上的混乱。这样的设计可以更好的突出产品的结构美,增添审美情趣以及提升用户对于产品可靠性的认识。 2.改进应用 传统器物的的结构改进,并不仅仅是将结构设计的更为简单精巧,而是根据现代人的生活需求进行结构上的改动。这一点在现代产品设计中运用的比较广泛,尤其是对于多功能产品设计的需求。从多功能到可收纳再到组合设计,都是在原有的结构基础之上进行适当的改动,以满足现实的需求。在中国江南地区有一种“母子凳”(图四),是一款非常淳朴和实用家具,形似现在的普通凳子,凳腿有挡板,也可以做凳面使用,侧过来看,在凳面的正底部还有一个挡板,与凳面以及凳腿的横撑结合,正好成为一个小的方格容器,类似现在的婴儿车。这与当时妇女生娃后仍需劳作行为有关,方便大人和孩子休息,这是一种典型一物两用一物,多功能的设计。下图也是为婴儿设计的椅子,和“母子凳”的功能类似,只不过更加的人性化,更符合现代人的标准。同样是翻转凳面,只不过孩子的座位被设置在外面,使其在吃饭时便于够到桌子。类似于这种多功能的凳子在现代设计中比比皆是,不难发现传统器物结构改进设计应用是传统元素现代应用的最有效途径之一,对于传播本土设计文化有着积极的意义,因此值得现代设计师重视。 3.结构原理借鉴 对于传统设计结构原理的借鉴,更多是为了增加产品的认知性。普通消费者对于一个产品的认识首先是类比已知器物结构设计进而推导出可能使用方式和功能。在这个认知的过程中外观结构和机械结构起着重要的作用,现代产品在外观上标新立异,千奇百态,但是其基本的结构设计万变不离其宗,通过揣摩其结构便能揭开其使用方式和具体功能。从产品语义学角度来讲对于结构原理的借鉴其实就是一种功能的暗示,例如市面旋转拍照手机,正是这些可供旋转的结构才是的消费者知道该如何使用。但像一些带有一触即开功能的翻盖手机,多数用户还是手动翻开使用,原因就在与普通消费对于这种传统结构设计根深蒂固,完全是在潜意识下完成的操作,并不存在认知障碍。因此现代产品设计很有必要借鉴这些传统的结构设计,来帮助用户畅快的使用产品。 三总结 虽然高新技术,信息化进程改变着我们的生活方式,对于沿袭传统带来了不少阻碍,但是我们也应该看到其带来了新的契机。尤其是新技术新材料的出现给传统器物的现代化设计提供了新的途径和可能性。通过类比传统器物与现代产品设计,能使我们更容易的设计出具有本土气息的产品,更贴合我们的生活,而不仅仅只是披着传统形式的外壳。 作者:罗利峰 单位:浙江理工大学 产品设计毕业论文:学生男装课程产品设计论文 一、学生男装课程采集与提炼时尚元素 (一)对市场和流行资讯的调研 1.调研的前期准备工作 在设计男装之前对市场的调研是获取时尚信息的重要途径,这个市场包括现实的实体市场和网络市场。从市场中获取时尚信息也是最直接和行之有效的方法。俗话说“磨刀不误砍柴工”,一份好的调研报告对于后续的设计具有很好的指导作用。调研之前首先要让每位同学明确调研目的,进行调研分组和调研计划的编写,可将3-4名同学编为一组,每组设组长一名,以会议商讨的形式进行小组调研计划的编写,在调研计划中要详细陈述调研地点、调研方法、调研形式和调研品牌的选择等内容,并编写好调研问卷,由组长安排每位同学的调研任务,做到人尽其才。 2.调研的后续整合 调研之后对所调研的第一手数据和信息进行全面的分析整合,首先要对调研问卷进行分析整理,以从中提炼出我们要了解的调研对象的生活状态、对时尚的认知程度、对产品的购买心理等信息。除了要对调研问卷进行分析,还要对市场中不同档次和风格的服装品牌当季所主推的款型从款式、色彩、面料、工艺细节、图案、服饰配件、价位等方面进行分析和横向的比较。通过对所搜集的国内国际流行趋势,新流行材料、技术等图文信息的整理和分析,并将市场中的流行元素与之进行比较,通过思维模式的转变来更新我们的设计观念。 (二)提炼时尚元素 1.从市场和流行资讯中提炼时尚元素 将所调研的国际国内流行趋势、市场信息结合自身对时尚的判断进行图文并茂的整合。首先,引导学生对流行风格进行整合。服装风格代表着一个时代的特色和社会面貌,反映着这个时代的潮流、体现着服装与这个时代的关系,从不同的风格中我们可以提炼出其具有代表性的关键性词语,如中性风格:中性、层叠、解构;复古风格:新复古、浪漫、精致;前卫传统风格:更新经典、极繁主义、乐观,等等。服装风格是由款式、面料和色彩组合反映出来的,因此对于款式、面料和色彩的整理也不容小觑。所整理的款式应该是代表时下风格的主流款式,并以图文的形式简要说明其特点和组合方式、运用方式等。对于面料的整理,需从质感和效果等方面对面料进行说明,并要考虑面料的搭配效果。色彩的整理和归类,首先根据季节和地域选择合适的主色和与之相搭配的辅助色;其次还应考虑色彩调式和倾向性,如冷暖色调的不同等。对于市场和流行资讯的整理可以使同学们的思维更清晰,使设计更具有方向性。 2.从历史文化中提炼时尚元素 传统与民族中的许多东西被沿袭了下来,留住了“根”。随着全球化的发展,各国各地域优秀的历史传遗为我们呈现了一幕幕视觉的饕餮盛宴。因此,越是传统的东西就越容易成为“流行”。引导学生调整思维方向,不要把传统工艺当成过时的东西,而应一方面学习传统的工艺特点,另方面深刻地领会其中所包含的形式规律与人性价值观等因素,将服饰文化的精髓提炼出来,以应用到我们现代的男装产品设计中,形成新的设计产品方向,为现代的男装产品设计注入新鲜的血液和深刻的文化内涵。 二、将提炼的时尚元素运用于学生男装课程装产品设计中 (一)把握男装产品的设计风格 风格是设计师个性的自然流露,夏奈尔曾说:“时尚将随时间而逝,但风格永存。”设计师风格的形成也就是他成熟的标志。例如克里斯汀·迪奥(christiandior)所形成的造型夸张的浪漫主义风格,三宅一生(IsseyMiyake)其作品线条明朗,具有较强的雕塑感与民族风格。因此,在设计中引导学生逐渐形成自身的风格尤为重要。一些学生喜欢东抄一些西借一些,不能形成独特的风格,这时候需要耐心地帮助和引导他们。首先要明确风格的定位,从自己搜集的资料中提炼时尚元素,明确风格定位后,总结这些风格的款式、色彩、面料都有什么特点,从提炼的时尚元素入手运用形式美的基本法则如均衡、重复、比例等入手进行男装产品设计。 (二)灵活运用时尚元素 对时尚元素运用的过程也就是设计创意的一个组织过程,采用发散及逆向思维的方式,以创作出具有新意和美感的时尚产品。在设计过程中,指导他们转变思维方式,在教学的过程中注重师生之间的交流和学生之间的互动,相互启迪,运用发散思维的方法进行设计,灵活地运用时尚元素,如在款式设计中,采用长短、松紧、大小、错位、解构、重构等方式进行造型;在面料的设计中,采用破坏、拼贴、肌理与对比等方式进行面料的再造,形成新的视觉美感;在同种时尚元素运用上,通过夸张与反复、和谐与强调、互换与补充等方法灵活地运用在男装产品设计中,形成具有创意的服装造型风格。 三、实训任务的安排 实训任务的安排如表1所示,前期市场调研注重让学生掌握不同风格的男装面辅料、款式、色彩、图案等的特点,加深对男装市场的了解;中期实训任务是使学生掌握各类男装设计的基本规律和要点,鼓励学生大胆进行创新,后期男装系列设计要使学生掌握男装系列设计的方法,灵活运用时尚元素,形成具有系列感的男装产品。在整体的课程安排上,注重与后续“男装制版与工艺”课程的衔接,使男装产品设计与产品统一起来。 四、结语 “男装产品设计”课程旨在引导学生通过不同的技法表现实现自己的设计构想,也是将创意转变为现实产品的一个过程。通过引导学生运用打破常规的思维方式和对各种元素通过美的形式法则的不断组合,使他们不断地锻炼和提升自己对时尚的敏锐性和洞察力以及对艺术的审美意识。 作者:宋明霞 单位:湖南工艺美术职业学院 产品设计毕业论文:三维建模技术产品设计论文 1斜齿轮的三维建模技术分析 本文将对斜齿轮的关键结构齿廓在UG中进行细致分析,确保其精确性。斜齿轮的端面齿廓曲线是标准的渐开线,要想在UG中实现齿轮的精确化建模,就不能用样条曲线来代替,而必须采用标准的渐开线。我们需要先把渐开线的标准方程转化为UG的表达式,然后驱动公式曲线得到标准的渐开线,再通过诸多特征功能实现齿廓的外形曲线,UG中的公式曲线是在直角坐标系中绘制的,所以需要我们把渐开线的极坐标参数化方程转化为直角坐标系中的方程。 2斜齿轮精确建模 1)建立各参数表达式。需要在菜单的表达式对话框中添加各参数,如压力角,各圆直径,齿宽,螺旋角,模数,螺距,倒角半径,齿数,渐开线的轴坐标X,Y,Z。 2)做渐开线跟分度圆。利用基础功能模块,设置相应的数据,得到渐开线跟分度圆。 3)绘制原点与分度圆和渐开线交点的直线,并在变换对话框中操作将其顺时针旋转90/,将渐开线对旋转后的直线做镜像处理。 4)做齿顶圆跟齿根圆,此时的齿顶圆半径最好输入值+0.1,它能保证在后面的布尔操作中不至于出现失败。 5)螺旋线的绘制,并完成单个齿廓。这需要测量直线之间的角度,并运用特征命令,此时操纵需谨慎,防止出现错误。 6)运用倒斜角,选择齿顶和齿根边缘曲线,刀具体为整个轮廓,得到单个斜齿。 7)实体特征的圆形阵列命令得到全部整周的齿廓。 8)进入草图,完成轮毂、轮辐的设计,拉伸并通过求差得到,并对相关部位进行倒圆角跟倒斜角处理,最终得到斜齿轮如图4斜齿轮的模型参数化我们在对斜齿轮的设计过程中,需要通过现有的模型进行稍作修改参数就可得到不同的斜齿轮,其模型可以自动更新,生成新齿轮,这就需要对斜齿轮进行各结构的参数化,在需要时,修改数据即可。 3结束语 许多建模软件在绘制渐开线的时候通常采用样条曲线拟合的方法近似处理,而UG的公式曲线功能绘制的渐开线是非常精确的,并且本文中采用的扫掠方法也有效的避免了扫掠过程通常出现的变形或者失败现象出现,达到了精确建模。并把各个主要结构的尺寸参数都应用参数表达式进行关联,便于修改,实现了真正的参数化设计要求,对斜齿轮的精确、便捷的三维建模。 作者:孙国栋 单位:辽宁机电职业技术学院 产品设计毕业论文:特色产品设计地域文化论文 一、特色产品设计西蜀地域的文化资源分析 1.名人资源 “自古文人多入蜀”,成都及周边地区的名人资源举不胜举。名人资源相当丰富:①历史名人。根据史料记载,因各种历史原因旅居成都的历史文人有:李白、杜甫、王勃、卢照邻、高适、岑参、吴道子、百居易、刘禺锡、元稹、李商隐、苏东坡、黄庭坚、陆游、范大成等;②典故传说名人。历史上,成都向来不缺乏典故传说,主要代表的人物有三国人物刘备、诸葛亮;治水功臣李冰父子;古蜀传说蚕丛、柏灌、鱼凫、杜宇、鳖灵等;③近代名人。近代尤其是抗战时期,更有大批文化名人,各界精英迁往成都,其中包括巴金等。 2.古镇(城)资源 作为老皇城旧址的成都市区,其人文资源众多,如红照壁(老皇城故事)、交子街(已改为均隆街)等。传统的节日和民俗习惯被保留,例如,洛带古镇有客家民俗特色的火龙节:当地客家人的传统习俗是过“水龙节”、“火龙节”,据说“火龙节”其舞龙烧龙的传统源自江西籍刘姓客家人,定居洛带之后,将这一传统引入了洛带及周边地区,至今刘姓家族仍聚居在洛带镇宝胜村,以扎龙舞龙为业,最后形成了一套独特的舞龙程式:接龙、祭祖、迎龙归巢、杀鸡出龙、舞龙点睛等。山水资源成都市及周边主要代表山体9座:西岭雪山、九峰山、青城山、天台山、老君山、丹景山、凤凰山、龙泉山、鹤鸣山等。山体特征各异,有高耸山峰、丘陵等;邛崃山脉、龙泉山脉连绵起伏;各山体接壤,具有连续性、群体性;成都市及周边主要水体有:府河、南河、沙河、江安河、清水河、东风渠、青白江、南河、金马河、羊马河、杨柳河等。各水体间融汇贯通,如府河和南河实则为都江堰引入的四条河中的一条走马河,流入成都形成府河和南河,府河进入成都市区后绕城北、东而流,南河绕城西、南而流在合江亭处汇合,后合称府南河,也称锦江。其中,府河和南河被誉为成都的母亲河;沙河被誉为成都的生命河。 3休闲资源 成都及周边主要的休闲资源具有浓厚的历史内涵,其中的人文资源积淀丰厚,如川茶文化中又兼具典型地域特征的龙门阵文化、茶艺文化等。同时,这些休闲资源又传承了数千年的蜀文化精神。成都市及周边的主要休闲资源有:①“四川”。川菜、川酒、川茶、川戏;②“两蜀”。蜀锦、蜀绣;③传统民俗节日。火龙节、龙舟会、放水节等。 二、特色文化资源与产品设计的关系 1.利用特色文化资源开发特色产品,是文化产业改革的内在要求固有的文化产业模式已经不能适当社会的发展,文化产业的改革势在必行。利用特色文化资源开发特色产品,正好符合这种改革的要求。通过设计手段促使特色文化资源焕发新的活力和能量,创造文化生产力发展条件,不断孵化特色产品,生产经济资本,成都地区创造更多的精神文化财富。 2.利用特色文化资源开发特色产品,是文化创意产业结构调整的必然趋势当前,成都地区的丰富文化资源尚未充分整合和开发,新兴文化创意产业和具有特色文化资源的特色产品还未形成产业集群效应,在以文化创意产业为主导的国际和国内尚处于弱势。如果加快利用特色文化资源开发特色产品,进行有力的资源整体,形成文化产业链的联动状态,对文化创意产业结构的调整将是大有裨益的。 3.利用特色文化资源开发特色产品,是推动城市文化“走出去”的动力推动成都文化“走出去”需要有很好的智力支持,特色产品的开发正是这种强有力的支持。利用特色文化资源开发特色产品,是营造城市对外形象非常具有实效的举措,深刻体现出文化资源作为经济生产力的巨大创造性和活力。 三、西蜀地域文化特色产品系列化设计的类型 1.成套系列。特色产品的开发需要以套系的形式进行,以形成产品的整体性和统一性。如以蜀绣、蜀锦为元素设计餐具类产品时,需要用同一元素设计一整套的餐具,包括餐盘、碗碟、筷子等,而不是一个单件产品,如一个单独的碗碟或餐盘出现。并且,运用现代技术手段在降低产品制造成本的同时提升产品的品质,让具有西蜀地域特色文化资源的产品有机会走入现代生活和国际视野。 2.组合系列。此类型主要是扩展特色产品的功能,增加其使用价值。设计产品时,可以考虑将产品各部分以模块形式组合,消费者够没产品后可以根据个人喜好将不同的构件组合成不同功能的产品。如利用特色文化资源开发设计果汁机等生活用品时,配以不同的组件(榨豆浆组件、研磨调料组件等),实现产品的不同功能。 3.家族系列。以家族形式开发的特色产品极易在视觉上形成强烈的品牌效应。一旦挖掘出特色资源,利用现代设计手法将其转化为视觉符号后,这种视觉符号就植根于同类产品中,形成统一的符号特点,并且在以后的跟新过程中也保留这种符号。如特色产品以一代、二代等不断推出,这样有利于产品的推广。借力西蜀地域文化系列化特色产品,推动成都文化“走出去”的建议和对策争取建立自主品牌并大力培养相关人才,完善相关配套服务,打造良好的内部环境为“走出去”奠定基础;以国际赛事为向导、以项目合作为向导和以企业投资为向导的方向真正实现成都文化的“走出去”。 作者:王蓉 单位:西华大学艺术学院 产品设计毕业论文:产品设计之装饰艺术论文 1.装饰图形的协调与美观 仅仅是纹理和图形这种装饰办法比较传统,需要利用点、线、面的视觉形状来为产品营造细节,让产品显得更加立体和动感,因为点、线、面这种形状本身就体现着不同的变化和张力,利用这种视觉形状的效果可以提升产品的设计效果。比如,点的设计就可以运用到产品的按钮、开关和商标等部位,可以起到突出产品的具体功能,为产品的使用起到导向性或者单纯的点缀性作用;点连成线或者点线结合的这种办法则产生一种视觉上的流动或者切割作用,比如点线结合的装饰手段能够为产品营造出的风格简明的几何面、形式特别的自由面和变化丰富的综合面,让产品的功能区更加的突出和和谐;线条的粗细、长短和硬软程度又能凸显产品的属性,让产品具有质感。 一般来说这种点、线、面的装饰图形手段比较适用于很多的高科技产品的装饰设计中,这种理性化的图形能体现科技产品的严谨性和技术性,而这种点、线、面的变化带来的装饰效果又体现了科技产品的创造性和新颖性。 2.装饰色彩的协调与心理联想 一个产品的色彩是吸引消费者眼球的重要因素,功能齐备、造型良好的产品还需要与之相搭配的色彩作为装饰。装饰色彩之所以重要,一方面是因为装饰色彩也是美化产品的重要手段,能让产品的外观更加具有个性和吸引力。从某种程度上说色彩装饰从提高产品外观质量的方面提高着消费者对产品的使用感受,装饰色彩是吸引消费者注意,提高产品竞争力的手段之一。比如,过去的汽车外壳都选用黑色,但是现在生产商对每款车型都设计了竟可能多的备选色彩,丰富的色彩让汽车显得更加有型更加具有魅力,吸引着不同的消费者前来购车;另一方面来讲,装饰色彩在产品设计中的使用能够展现产品的特性和内涵,产品的内涵需要通过人的思维联想和视觉感受才能体现出来,而颜色的使用则是让人产生心理联想和视觉冲击的必要手段,比如很多使用红色和黄色这种暖色调的家电产品就容易让人联想到家的温情,采用灰色和蓝色这种冷色调的电子产品容易让人感到简洁轻巧,当然很多高科技产品也在装饰色彩中丰富起来,目的就是打破古板的造型设计,增强产品的艺术效果。 装饰艺术在产品设计中的文化价值体现装饰艺术是基于日常生活和传统艺术之上,是服务于生活和生产艺术,装饰艺术展现了产品的魅力,慢慢的得到设计界的重视。产品的装饰艺术表现在其图形装饰和色彩装饰,但是一个优秀的装饰艺术作品还需要表现出其文化内涵,比如举办北京奥运的时候,我们使用的奥运会会徽、火炬以及体育场所等的设计都是基于中国悠久的传统文化之上的,在这种大型的国际盛事中,像祥云、中国漆红这样的图形和色彩设计更能体现传统的东方文化,不仅体现设计之美,还体现文化古韵,让中国传统的文化发扬光大。可见,能够在现代设计中表现出中华民族的传统文化精粹是我国现代设计发展的长远目标。 作者:丁荔芳 产品设计毕业论文:产品设计下的数据管理论文 一、面向制造的数据设计规范的建立 MBD模式下,设计人员的设计要求全部通过一个集成的信息模型来表达,设计人员需要通过最少的工作、用最简洁的方式的表达设计要求、工艺人员要通过简单的操作快速的获取产品制造需要使用的各种信息。这就要求双方在产品设计前,制定双方认可的数据设计规范,该规范应保证设计可达性的前提下,最大限度的面向制造部门的工艺要求,以保证制造部门后续工作的顺利开展。 (一)构型方案的确立 由于当前客户部门对飞机有不同的需求,例如陆基使用、舰载、垂直起降等,这就需要设计人员在设计开始时确立明确的构型管理方案,以满足针对不同的客户需求采用不同的设计解决方案。构型管理的关键在于通过实施构型管理,协调典型部位(客户需求虽然不同,但是机体结构相同的部位)与差异部位间数据的组合、调取、使用关系。这样才能够保证制造出的飞机能够满足不同客户的不同要求。构型方案需要首先确立的主要原因在于,制造部门需要根据不同的构型管理方案,将设计部门提供的EBOM数据转化为PBoM数据,根据PBoM制定不同的生产组织方式,生产过程中形成不同状态的MBOM数据,当前国内外采用的构型方案管理方式有以下几种:*单一架次构建一个BOM结构树这种管理模式对于投产的架次较少,且客户需求的状态较多时非常的适用,虽然不同的架次间数据存在一定数量的交叉应用,但最终的结果是每一架次状态都存在一个物理的BOM。此种管理模式的优点在于各架次的数据状态非常明晰,数据对数据管理系统的依赖程度较低,便于产品的分包协作。*所有状态形成超级BOM结构树此种管理模式必须依赖于数据管理系统进行管理,数据本身存在于不同的构型管理状态中,数据的有效性记录于数据本身内或是其所属的模块中。后续环节的使用过程中必须依赖于数据管理系统的基于架次或是状态的过滤功能才能够获取某架飞机最终的数据状态。此种管理模式的优点在于数据的集成度非常高,不存在数据冗余,缺点在于数据管理工作不能够脱离数据管理系统进行,给后续的产品制造带来了一定量的成本。*基于模块化的构型管理如图1所示,此种管理模式需要首先确立飞机的基本构成模块,这些模块在所有的方案内都是统一的,方案都是通过“构型层”体现的。此种管理模式的优势在于,数据管理的颗粒度非常的灵活,各模块间的关系也比较明确。且后续的改型、选配工作开展非常的容易。 (二)设计几何信息表达传递方式的确立 在MBD模式下以及随着基于三维的数字化工艺设计、数字化检验工作的深入开展,设计人员设计的几何信息不仅需要表达零件最终的尺寸信息,更需要体现出不同类型零件的不同实现方式。例如饭金零件需要体现出从板材到毛料到最终零件的形成过程、机加零件要体现出从锻、铸件毛坯到零件各个细节的形成过程等。这些要求给设计人员的设计工作带来了一些挑战,细化了面向制造的设计思路,在满足设计强度、刚度要求的前提下,工艺实现的可达性也逐渐的成为设计人员需要关心的要点因素。 (三)设计非几何信息表达传递方式的确立 在MBD模式下,不能够片面的追求所有的信息都通过三维表达,需要考虑不同信息的最佳的表达方式。没有了传统的二维纸质介质,一些传统文字描述的内容需要通过一些载体进行表达与传递。当前采用的比较多的方式是通过零件的内部属性信息或是通过在数据管理系统内定义数据外部软属性信息表达。但无论采取哪种表达方式,都需要设计部门与制造部门共同制定数据表达、传递规范,目的是知道制造部门的工艺人员及生产一线的人员能够快速获取本专业或是自身需要的信息。 二、并行工作业务规则的确立 并行工作的开展必须依赖于数据管理规则、数据设计规则的确立,如果没有这些内容作为前提,并行工作的开展将非常的混乱。并行工作的目的是要求工艺人员提前介入产品设计工作中,从工艺可达性的角度对设计数据提出工艺要求,避免因工艺无法实现或是实现困难带来的往复修改等问题,同时基于已完成的设计模型开展必要的生产准备工作,以缩短生产准备的时间,相应的缩短飞机研制的周期。成熟度也就是产品设计状态成熟度,设计部门与工艺部门在并行工作开始前需要制定符合双方设计、制造状态的成熟度管理规则。一般成熟度的管理划分为几级,不同的成熟度状态需要对应不同的设计数据完善程度以及不同的工艺工作开展时机。例如,当成熟度达到某一状态时,设计数据的材料信息及零件外廓尺寸信息确定,制造部门就可以进行制造配套材料的采购、订货工作。基于成熟度的并行工作模式的优秀在于设计人员的成熟度状态控制以及制造部门基于成熟度开展工作的结果。设计部门必须严格控制设计数据的成熟度状态,不能够随意的进行提升或是降低,且提升的时机必须作出严格的要求与控制。制造部门不能单单只要求当成熟度达到某一状态后可以开展哪些工作,而应当明确的要求工作开展的程度。 三、工艺分工数据的管理 工艺分工指企业内部根据不同的专业以及同专业内部不同部门的不同的制造生产能够而进行了内部零件制造、装配的路线的划分。工艺分工的结果是划分出飞机工艺分离面以及所有零件、组件、工艺组合件的工艺路线,根据工艺分工的结果形成飞机制造的PBOM数据,生产计划部门根据PBOM数据制定零件制造及装配计划。 (一)工艺分离面的划分 工艺分离面应由工艺工作主管部门根据装配部门的工作能力进行划分.将飞机的大部件进行拆解.将不同的部件划分到不同的装配部门,后续的小部件划分有装配部门自行组织人员完成。 (二)PBOM的建立 PBOM即工艺BOM,是由设计BOM(EBOM)向制造BOM(MBOM)转化的中间数据。PBOM一般分两个步骤形成,第一步为将EBoM中部分数据进行分解、组合形成工艺组合件,第二步为工艺部门在EBOM及工艺组合件的基础上增加零件、组件、装配件的工艺路线形成最初的PBOM。PBOM的数据是在EBOM数据的基础上形成的,底层数据必须与EBOM数据保持关联关系或是直接引用EBOM数据。但表层数据的权限必须与EBOM数据的权限进行分离,以使工艺部门能够对数据进行后续的操作。当设计部门的EBOM建立过程中,工艺部门的PBOM数据即可开始建立,建立过程需要保证所有的EBOM数据都有对应的PBOM数据与其一一对应,不能够出现冲突或遗漏。当前多使用DS公司的Delmia软件的DPE模块或是DS公司的V6平台Delmia模块完成此项工作。建立完成的PBOM数据应与设计EBOM数据基于同一数据管理平台进行管理,以保证数据的关联性以及数据更改更新的继承性。 (三)工艺分工数据的传递与使用 工艺分工数据是在PBOM零件工艺路线数据的基础上形成的基于专业部门的所有数据的集合,这些数据是在PBOM工艺路线的基础上形成的,是生产计划部门编制部门生产计划的基础。工艺分工数据一般通过数据管理系统开发基于单一车间的数据提取功能完成的,一般为动态的数据,生产计划部门可在数据管理系统内进行提取,并将计划的结果与PBOM数据建立关联,以保证当PBOM数据发生更改后,数据能够得到及时的更新于反馈,不会出现零件或组件的遗漏。同时,工艺分工数据也是工艺主管部门进行产品设计工艺性判断工作的输入,工艺主管部门根据其负责的不同专业部门提取出与本专业相关的零、组件目录,并基于此目录协助设计人员进行产品设计的工艺可达性判定。 四、工艺审查数据的管理 工艺主管部门以及工艺分工的结果提取出与本专业相关的零、组件目录后协助设计人员进行产品设计的工艺可达性判定的工作也相当于进行零、组件工艺性审查的工作。将所有的工艺要求都灌输到产品设计工作中后即完成了相应产品的工艺审查。工艺审查的结果应作为产品成熟度状态控制的一个重要条件,工艺审查的结果应记录在制造部门的PBOM数据中,通过工艺审查结果的属性与设计EBOM建立关系,只有产品通过工艺性审查后才能够允许其提升至下一个成熟度状态。工艺审查的数据以及工艺人员与设计人员进行沟通的数据应在数据管理系统进行统一管理,以作为后续工作的依据,以及后续出现问题后的主要依据,避免推诱扯皮的现场发生。除以工艺分工数据作为工艺审查工作的输入外,也可以在设计EBOM属性内增加零件的工艺类型,如:饭金件、机加件、钦合金零件等,工艺审查人员通过过滤功能进行零件目录的提取继续后续的工作。 (一)工艺审查工作的启动 工艺审查的工作应在PBOM建立后启动,各专业根据自身的需要进行审查的目录分别开展工作。并行工作管理部门应把握所有产品数据的设计状态以及工艺审查工作的进行状态.当产品数据达到可进行工艺性审查的状态后,及时组织相关人员对相关数据进行工艺性审查。 (二)审查数据及信息的获取 参与工艺审查的人员除具体的零件负责专业人员外还有一些常规专业需要开展工作,如:标准专业、热处理专业、表面处理专业等。这些专业与具体的专业部门的关注点不同,具体的专业部门对数据的几何关注程度比较高,主要关注点在产品的形成工艺可达性,而常规专业的人员只关心与本专业相关的某些注释信息等非几何信息的工艺性判定。国内航空企业多使用DS公司的CATIA软件进行产品设计,随着客户对飞机性能要求的不断提高,飞机产品数据的数据量越来越大,而大的数据量导致了对计算机等设备的硬件水平要求较高,如果所有专业都基于打开产品模型进行工艺性审查无疑会带来一部分成本,同时数据逐项打开的工作效率也非常低。所以要求数据管理系统能够将需要进行工艺性审查以及需要生产一线的工艺及工人查看的非几何信息提取到数据的表层,通过过滤功能能够完成同类非几何信息的批量捍取供常规专业人员进行工艺审查,同时支持审查结果的批量反馈给数据管理系统作为产品数据成熟度状态提升的依据。 (三)审查结果的管理 工艺审查的结果应在PBOM中进行保存管理.并作为被审查数据成熟度提升的判定条件,未通过工艺性审查的数据不允许进入某个成熟度状态。工艺审查的结果应能够进行汇总及状态标识,以保证所有的相关专业都完成了工艺审查,且汇总的结果将作为工艺审签的基础数据进行管理。 五、工艺审签数据的管理 当某一产品数据通过所有必须的工艺审查后,可提交发放审签流程,发放审签流程中需要工艺部门的工艺总代表汇总该产品的工艺审查结果后判定是否通过工艺审签环节。此过程可交由数据管理系统完成,通过系统开发使得数据管理系统能够实现产品数据工艺审查结果的汇总及判定,当所有专业都通过工艺审签后,系统能够代表工艺总代表自动完成发放审签的工艺审签环节。 六、结束语 产品设计并行阶段的数据管理作为产品并行设计的基础管理工作,在产品设计过程中占有重要的地位,起到关键的作用。产品数据管理不但需要包含底层数据的组织、存储、使用这些问题,更需要关注与相关的业务开展模式的结合,面向制造的设计及数据组织、管理思路更是航空制造业面临的首要挑战。 作者:李德峰 孙岩 单位:中航工业沈阳飞机工业集团(有限)公司 沈阳航空航天大学北方科技学院 产品设计毕业论文:包装印刷行业下产品设计论文 1主题词提取研究现状 大量网络数据以文本的形式存在。要获取有效的数据资源,就需要对文本进行分析,获取文本的主题词,即主题词提取。所提取的主题词在对文本进行分析时,被用作文本主题的描述词[3]。主题词是面向信息索引和检索的标准化语言,是信息检索的基础。国内外对主题词提取已开展深入探索和研究。对于小规模文本,通过提出相关的文本内容能够提供主题词提取线索,从而达到从给定文本中提取主题词的目标[4]。在此方法中,由于充分利用了相关文本所提供的线索,从而能同时处理文本摘要和主题词提取。对于英文主题词提取而言,由于英文语言本身的特点,关注点主要是进行词干加工。因此,可以构建出对英文文本的主题词自动提取系统[5],由于不需要进行分词处理,因此系统效率较高。中文文本的主题词提取,可以从语义的角度进行分析,构建出语义网络,使用概念之间的匹配来进行处理[6]。通过这种方法能够解决传统方法以关键词进行主题词提取的缺陷。通过对词频率进行分析,同样可以进行主题词提取。通过增加文本预处理环节,能够进行合成词的识别,进而提高主题词提取的满意度[7]。通过主题词提取,能够获取文本内容的基本描述。现有的主题词提取方法主要关注于一般文本内容,缺少对行业应用领域的背景分析。通过对包装印刷行业产品设计要素进行分析,将产品设计要素与主题词的提取进行关联,从而提高数据资源获取效率,为包装印刷行业产品设计提供参考。 2基于产品设计要素的主题词提取算法 2.1包装印刷行业的产品设计要素分析 包装印刷行业的产品设计要素分析包装印刷行业中的产品设计,不仅是对产品本身特点的关注,与应用场景密切相关,还需要与众多的外在设计要素进行关联。而应用场景往往随着时间而发生变化,这就要求产品设计能适应应用场景的变化,满足新的设计要求。应用场景的变化与热点事件、用户群体特性、时节、地域等多种外在因素相关。这些外在因素往往能在互联网上以文本形式出现,并及时更新。因此,通过分析互联网上的文本,能够及时、有效地了解潜在的设计要求与设计趋势,从而为产品设计提供支持。定义包装印刷行业的产品设计要素合S。S中包含所有的设计要素,共n个,记为E1,E2,E3,…En。每个设计要素Ei具有属性A(Ei)和相关系数C(Ei)。其中,属性A(Ei)表示设计要素所具有的设计属性,是对设计要素Ei的基本描述;相关系数表示设计要素Ei与产品设计之间的关联程度。相关系数C(Ei)实际上表达了设计要素Ei在整个产品设计中的重要程度,是一个权重系数。 2.2文本向量空间模型 文本经过预处理后,可以得到分离出来的词。这些词是从文本当中抽取出来的关键词,用来表示文本的特征项,代表文本的性质和特点。基于产品设计要素的主题词提取算法采用向量空间模型的方法来表示文本。从文本集合向向量空间模型进行映射时,整个文本集合映射为向量空间;文本映射为向量空间中的向量,文本的特征项映射为向量的维度,从而构成完整的文本集合的向量表示形式。 2.3基于产品设计要素的主题词提取算法 主题词提取是文本分析的基础工作。从式(4)可以发现,传统的主题词提取方法往往关注文本本身主题词提取,而包装印刷行业的产品设计,需要关注与行业相关的文本分析。采用传统方法,会得到大量无关的主题词,并获得大量无关的文本,增加文本分析的难度和工作量。因此对式(4)权重计算方法进行优化和改进,基于产品设计要素进行主题词提取算法设计。根据对设计要素的定义,每个设计要素Ep,都有一个C(Ep),表示Ep对于设计的重要程度。为了反映设计要素在文本中的出现频率、重要程度,将C(Ep)作为特征项的一个重要权重系数。 3实验结果与分析比较 CF-TF-IDF与传统的TF-IDF之间在特征项提取上的有效性和效率。实验数据集为从互联网上抽取的5 000篇文本数据集合。实验步骤:首先对数据集合进行预处理,形成基本的特征项集合;然后按照算法步骤进行特征项提取。在预期特征项中,选择与包装印刷设计要素相关的词作为特征项;然后分别由CF-TF-IDF和TF-IDF的特征项提取结果进行对比。具体实验结果如图2所示。显然,DF-TF-IDF在特征项选择上具有比TF-IDF更高的准确率。TF-IDF只根据文本本身的特点进行特征项提取;因此,尽管TF-IDF能够抓住文本的特点,并提取特征项,但由于未考虑包装印刷行业产品设计的特点,所提取的特征项可能无法体现其与设计要素之间的关系。而CF-TF-IDF方法则通过设计要素权重因子,在选择特征项时,直接通过权重来进行筛选,从而使得特征项选择更符合行业应用设计要求。 4结语 以包装印刷行业的产品设计为中心,抽取出设计要素,形成设计要素权重因子,进而构建出CF-TF-IDF权重函数。通过该权重函数,将包装印刷行业产品设计的行业特点纳入到主题词提取过程当中,为面向产品设计的数据分析提供支持,提高设计效率。 作者:胡威 单位:武汉科技大学 产品设计毕业论文:机械工业中产品设计论文 1工业设计的发展现状 在国际上,人们越来越重视机械产品的艺术性,因此,工业设计在机械产品设计中发挥着重要的作用。不同的企业为了吸引顾客的眼光,往往别出心裁,在工业设计方面花费大量的时间和精力。品牌效应是影响消费者购买力的巨大效应。因此,各个企业都需要通过工业设计,挖掘自己产品中独有的特质,创造属于自己的品牌。而品牌更是极大程度上提高了企业的知名度和影响力。随着人们对品牌打造重视程度的不断加深,工业设计也更加受到重视,工业设计的水平也在稳步提高。为了提高公司的影响力,许多国际大企业都会选择优秀的专业人员,组建专门的工业设计部门,通过各种市场调研,了解潮流动向,设计出适合公司发展的品牌产品,提高企业自身的竞争力。在中国,工业设计的发展也经过了漫长的历程,但是无论发展起点,还是发展速度,与国外相比都存在较大的差距。在工业设计领域,我国还处于探索进步阶段。由于工业设计上的不足,我国在国际经济贸易中遭受了不小损失,因此,国家领导人也在会议中指出,必须重视工业设计。工业设计在我国还具有巨大的发展空间,创新性是它的主题。目前,我国大部分的设计产品缺乏创新性,借鉴的部分较多,这就很大程度上阻碍了工业设计的发展进步。要想提高我国民族品牌的国际影响力,形成“民族的就是世界的”的结果,必须不断提高我国的工业设计水准,将更多的创新性和创造力投入到工业设计中去,生产出更多带有民族特色的产品。 2工业设计在机械产品设计中的作用 在机械产品的设计中,我们一般将工业设计应用于人机工程学方面。以往在机械产品的设计过程中,设计师大多只会考虑机械产品本身的功能问题,大多数思路用来进行机械产品功能的设计,力求完善产品本身的功能,做到最好。然而,设计师们极少考虑使用者的感受,不会思考人们使用该机械产品时是否方便,更多的时候人们需要自身去适应机械产品的功能,使得大量生产出来的产品虽然自己功能强大,却无法满足人们正常使用的需求。这样造成的问题是,设计者无法判断自身产品的设计质量,从而无法寻求方法提高设计质量、促进机械产品的进步提高。而人机工程学则是重点强调人与机器的统一性,将人与机器作为整体进行考虑,在设计的过程中充分考虑到人的适应性,使得设计出来的机械产品更加符合人们生活生产的需求。一般来说,机械产品设计中工业设计的应用主要包括两个方面。首先,工业设计能够使得产品与人形成一个整体,使得生产出来的产品和人类很好地匹配。人类使用这种机械产品,不仅各种功能都能够满足需要,而且还能够使人们的身心都得到满足,真正做到使用该产品时产生愉悦之感,与目前我国强调的“以人为本”的思想完美融合。其次,工业设计具有极强的创造力,将其运用于机械产品的设计,将有助于创造出适合人们生活生产需求的机械产品,极大程度上促进我国机械产业的发展进步。 3工业设计在机械产品设计中的应用策略 3.1机械产品造型设计的主要特征 首先,对于机械产品,最重要的还是它本身的功能性,在进行造型设计时,必须将功能性放在第一位。机械产品的设计生产是使用合适的材料运用一定的工艺而实现的,是各过程工作的完美结合。其次,随着现代化生活的不断推进,机械产品的设计必须能够适应时代的发展潮流,在加工方面要做到方便迅速,满足现代化生活的各项要求,能够与经济发展相融合。此外,机械产品的造型设计还应该满足人类的生理和心理需求,极好地与人类的生活相适应,更加有利于人类的使用,使人们使用起来方便快捷。最后,机械产品的造型设计必须具有极强的创新性,应将当下的流行元素加入到机械产品的造型设计中去,设计出更能适应时展的机械产品造型。 3.2将造型设计的美学原则融入到机械产品中去 首先,必须严格掌握机械产品设计的比例和尺寸。时代不同,人们的审美也同,生产出来的机械产品的比例和尺寸也会产生较大的差异。应该根据当下人们的审美特征,设计出人们比较认可的机械产品的比例和尺寸,使得生产出来的机械产品具有较强的时代性。同时,必须注重产品设计的统一和多样性。这是产品设计中的美学原则,也是最能体现设计师水平的一部分。设计师必须在整体把握机械产品设计统一性的基础上,通过各种细节处理,使设计的产品具有多样性。在设计过程中,设计师必须要与技术人员加强沟通,使设计的产品能够协调统一,提高机械产品的质量和设计水平。 4总结 本文主要分析了工业设计的发展现状,将我国工业设计的发展与国际上的发展进步进行了对比,同时,对工业设计在机械产品设计中的应用进行了详细的说明。最后,通过对工业设计特征的研究,得出了将工业设计运用于机械产品设计中的主要策略,其他的方法策略还有很多,有待进一步研究。 作者:刘军华 单位:常州信息职业技术学院
机械零件论文:学生机械零件课程设计论文 1学生在课程设计中的问题分析 1.1学生对课程设计的重要性认识不足 一直以来中国传统的教育体制,使教师和学生都特别重视书面应试能力而较忽视“实践”这一重要环节。因此,学生普遍认为课程设计只是辅助性的作业,是机械地套用经验公式,查手册,计算必要的数据,画出图而已。其实,课程设计是将所学理论知识与实践相结合地极好机会,也是培养学生创造性思维能力和想象力等良好素质的必要过程,但由于学生存在上述想法,这两项目标很难达到。 1.2结构设计中的不合理问题 从现场工作的学生反馈信息得知,设计中的结构设计比设计计算更为重要。合理的结构设计,对实际生产会产生严格的影响。由于学生实践经验和感性知识的缺乏,从而,在学习过程中不能运用已有理论知识透彻地分析和理解某种结构的功用,以至在设计图纸中出现不恰当甚至错误的结构。 1.3图纸的规范化问题 图纸是课程设计的最终反映,本应很清晰地表达出全部零件的装配关系、总体轮廓尺寸、各零部件的具体结构。但是在学生的图纸中,却不能完整、确切地表达出上述要求。例如,学生总装图中对轴和孔间的配合尺寸及公差不加标注,对加工表面粗糙度标注不全或不当等多种问题,反映出学生对图纸的规范缺乏全面认识和严谨的科学态度。 1.4设计说明书编写中出现的问题 设计说明书的编写,可以培养学生撰写技术文件的实际能力。它应全面包括课程设计总体方案、设计结果、结构设计依据以及维护、安装等内容,使读者在结合图纸的条件下,从说明书中能够完全了解所设计产品的结构、特性及科学依据。但有些学生却片面地认为,设计说明书的内容只是各零部件有关尺寸及数据的计算过程和结果,而对图纸中零部件结构的设计依据不加任何说明,说明书便成了各类计算题的汇集。 2对改进《机械零件》课程设计的建议 2.1提高学生对课程设计重要性的认识 学生对课程设计的重视程度,直接影响着设计效果。因此,提高学生对设计重要性的认识,应作为搞好设计的首要条件。将本思想贯穿于《零件》课程教学的始终。在基础理论教学中,可列举部分内容在实际生产中应用的反例,来强调设计的重要性。比如,讲授某种传动装置的设计时,可通过分析实际生产中由于某部分结构设计的不合理或错误,甚至由于某一参数选择不当而造成的不良后果,加强学生对设计重要性的认识。加强实践认识。在教学中,可安排适当的课时,带学生去现场参观,针对同一部件不同的结构设计而获得相异的生产效率进行分析,使学生在实践的过程中领悟到设计的重要性。 2.2课程设计与教学内容及实践性环节的有机结合 针对学生实践经验和感性知识贫乏,动手能力差等特点,在教学过程中,应适当减少课堂授课学时而增加见习课时。即在课程标准授课的过程中,根据不同教学内容,安排针对性较强的短期见习,其目的在于为课程设计积累一定的感性素材和设计要素。在见习中,教师对有关设计内容要加以讲解,分析关键及难点,使学生加深对书本知识的理解。例如在“轴”一章授课结束后,可安排一次实训,教师可针对往届学生在设计中存在的问题进行指导,从轴的加工工序至装配工序,针对选材、结构设计、图纸的规范化等实际问题进行分析。把实际中轴的具体结构设计要素;生产中用于加工的图纸应如何正确、全面地反映所设计零部件的结构、尺寸及技术要求总结出来。这样,既解决了课堂上难以理解的实际问题,又培养了学生观察问题、分析问题及独立思考的能力,充分调动了学生的主观能动性和积极性。 2.3做好课程设计的准备工作 课程设计前的准备工作是提高设计质量的必要条件。为此,设计前,指导教师可针对设计课题,做好两项准备工作:①参观有关设计内容。针对设计课题,带领学生参观现场,加强学生对实物的直观认识,在具体感性认识的基础上进行设计,对学生和教师均有“事半功倍”之效果。②突破设计难点。对书本上较难理解的关键和难点内容,进行实地测绘。比如,在设计1台减速器之前,带学生去工厂对减速器进行折装,同时,对其中某些关键或较难的零部件结构进行测绘,是获得具体的设计要素的有效之法。 2.4加强金工实习对课程设计的辅助作用 金工实习是机械专业类学生在学习《零件》课之前对机械的加工原理,生产工序,装配过程及工艺处理方法等进行的一次全面性认识实习。为了使学生在学习《零件》课前对各种机械及零件具备初步的感性认识,在金工实习过程中教师应指导学生有计划、有目的的掌握有关《零件》及其课程设计的基本知识。如可安排学生画出齿轮轮廓示意图,观察齿轮与轴的装配关系及热处理工艺方法,使学生对齿轮及轴等零部件具备初步的感性认识。实习结束后,学生将上述内容及测绘图以实习报告的形式写出出。 3结语 总之,教学内容、设计内容、实践性环节三者应融为一体,将理论与实践有机地结合起来,这对提高设计质量,培养学生设计及创造性思维能力会产生良好效果。同时,把对学生进行科学素质方面的教育寓于教学和实践过程中,不失为“一举两得”之法。 作者:陈星宇 单位:四川职业技术学院 机械零件论文:机械零件论文:土石方机械零件维修技术分析论文 [论文关键词]工程机械;维修;问题;研究 [论文摘要]土石方施工中,土石方机械维修直接影响到施工设备的使用率和生产率。该文浅析了土石方机械维修中常见影响维修质量的一些技术问题,旨在土石方施工中提高土石方机械的完好率和使用率。 维修是恢复土石方机械技术性能,排除故障及消除故障隐患,延长机械使用寿命的有效手段。当前国内汽车维修行业已具有相当规模,而土石方机械维修行业起步相对较晚,在维修中还存在着诸多技术问题。这些问题的存在,导致机械维修质量不高,装备可靠性差,甚至重大土石方机械事故的发生。现针对土石方机械维修工作中遇到的常见技术问题做简要分析,旨在引起有关人员的重视。 1对机械故障判断失误,修理人员技术不过硬、修理过程不规范 1.1不能正确判断分析故障,盲目更换零部件,一味“换件修理”造成浪费 凭着“大概、差不多”的思想盲目对机械大拆大卸,结果不但原故障未排除,而且由于维修技能和工艺较差,又出现新的问题。例如我单位一台YZ26压路机出现振动力不足、机械无法正常工作的故障,经拆卸分解振动泵和起振开关,更换振动泵和起振开关故障依旧。最后检查故障是由于液压油不足、滤网堵死导致液压油进入不到大泵,大泵因缺油而烧坏。因此,当机械出现故障后,要通过检测设备进行检测,如无检测设备,可通过“问、看、查、试”等传统的故障判断方法和手段,结合土石方机械的结构和工作原理,确定最可能发生故障的部位。在判定土石方机械故障时,一般常用“排除法”和“比较法”,按照从简单到复杂、先外表后内部、先总成再部件的顺序进行,切忌“不问青红皂白,盲目大拆大卸”。 1.2螺栓拧紧方法不当的情况较严重 土石方机械各部位固定或联接螺栓多数有拧紧力矩要求,如喷油器固定螺栓、缸盖螺栓、连杆螺栓、飞轮螺栓等,有些规定了拧紧力矩,有些规定了拧紧角度,同时还规定了拧紧顺序。一些维修人员,认为拧紧螺栓谁都会做,无关紧要,不按规定力矩及顺序拧紧(有的根本不了解有拧紧力矩和顺序要求),不使用扭力(公斤)扳手,或随意使用加力杆,凭感觉拧紧,导致拧紧力矩相差很大。力矩不足,螺栓易发生松脱,导致冲坏气缸衬垫、轴瓦松动、漏油、漏气;力矩过大,螺栓易拉伸变形,甚至断裂,有时还会损坏螺纹孔,影响了修理质量。 1.3不重视螺栓的选用,螺栓使用混乱的现象较突出 在维修土石方机械时,乱用螺栓的现象还比较突出,因螺栓性能、质量不符合技术要求,导致维修后机械故障频出。土石方机械使用的专用螺栓,如传动轴螺栓、缸盖螺栓、连杆螺栓、飞轮螺栓、喷油器固定螺栓等是用特殊材质经过特殊加工制成的,其强度大、抗剪切力强,确保联接、固定可靠。实际维修作业中,常常在拆卸时所有螺栓堆在一起,不分类堆放,但组装时随意乱装和替代,这些螺栓因材质差或加工工艺不合格,给工程机械的后期使用留下故障隐患,如EX200-5挖掘机后桥轮边减速器内连接行星轮架和轮边减速器壳体的6只螺栓承受较大的扭矩,这6只螺栓发生断裂损坏,使用其它螺栓或自行加工代用,常出现因螺栓强度不够而再次折断的情况;有些部位需用“小螺距”的“细扣自紧”螺栓、铜螺栓、镀铜螺栓,却使用普通螺栓代替,导致出现螺栓自行松脱、拆卸困难等现象,如柴油机排气歧管固定螺母多为铜制,防止受热或使用时间过长不易拆卸,但在实际维修时,却多数使用了普通螺母,时间一长拆卸十分困难;有些螺栓经使用后会出现拉伸、变形等缺陷,有些技术要求规定拆装几次后必须换新的螺栓,若不了解这些情况,多次重复使用不合格的螺栓,也易导致机械故障或事故的发生。因此,在维修工程机械时,当螺栓损坏或丢失要及时更换符合要求的螺栓,切忌乱用螺栓。 2各零部件配合间隙不能正确掌握,导致机械加快磨损 2.1维修时不注意检测零部件配合间隙 柴油机活塞与缸套配合间隙、活塞环“三隙”、活塞顶隙、气门间隙、柱塞余隙、制动蹄片间隙、主从动齿轮啮合间隙、轴承轴向和径向间隙、气门杆与气门导管配合间隙等,各类机型都有严格的要求,在维修时必须进行测量,对不符合间隙要求的零部件要进行调整或更换。实际维修工作中,不测量配合间隙而盲目装配零部件的现象为数不少,还有凭手感觉和经验装配,造成起动困难或爆燃、活塞环折断、机件撞击、漏油、漏气等故障,有时甚至会因零部件配合间隙不当,导致机械严重损坏事故的发生。 2.2不成对、成套更换偶件或组件 土石方机械上有很多偶件,如柴油机燃油系统的柱塞副、出油阀副、喷油嘴针阀副偶件;驱动桥主减速器内的主、从动齿轮;液压操纵阀中的阀块与阀杆;全液压转向器中的阀芯与阀套等,这些配合偶件在工厂制造时经过特殊加工,成对研磨而成,配合十分精密,在使用的寿命期内始终成对使用,切不可互换;一些相互配合组件,如活塞与缸套、轴瓦与轴颈、气门与气门座、连杆大头瓦盖与杆身等,经过一段时间的磨合使用,相对配合较好,在维修时,也应注意成对装配,不要弄串;柴油机连杆、活塞、风扇皮带、高压油管、挖掘机中央回转接头油封、推土机主离合器胶布节等,尤其是同时使用一套的配件,发生损坏一定要成套更换,否则由于配件质量差别大、新旧程度不同、长短尺寸不一,会导致柴油机运转不稳、液压系统漏油、载荷集中现象严重、更换的配件易早期损坏等。在实际维修工作中,为了减少开支、不了解技术要求,不成对或成套更换上述零部件的情况还不少见,降低了工程机械的维修质量,缩短了机件寿命,增加了故障发生的可能性,应引起足够的重视。 2.3装配时零部件装反 在维修土石方机械时,一些零部件装配有着严格的方向要求,只有正确安装,才能保证零部件正常工作。有些零部件外部特征不明显,正反都可以安装,在实际工作中时常出现装反的情况,导致零件早期损坏、机械不能正常工作、土石方机械损坏事故等。 3对零配件材料质量不能正确识别 不检查新件质量,装配后出现故障的问题比较常见。在更换配件前,有些维修人员对新配件不做技术检查,拿来后直接安装到工程机械上,这种做法是不科学的。目前市场上出售的零配件质量良莠不均,一些假冒伪劣配件鱼目混珠;还有一些配件由于库存时间过长,性能发生变化,如不经检测,装配后常常引起故障的发生。以为新的就是好的,结果问题仍然存在,造成更大的损失。1台ZL50装载机,柴油机机油压力过低,分析是机油滤清器堵塞,更换了一新机油滤清器,试机机油压力仍低。后检查或更换了所有可能导致机油压力低的零部件,但机油压力仍不能升高,最后在没有查到故障原因、机油压力偏低的情况下勉强使用,结果导致柴油机烧瓦抱轴、造成损失。后经检查是由于更换的机油滤清器滤芯(粗滤器)已被过多的铁锈堵塞,原因是该滤清器长时间库存保管导致内部生锈。因此,在更换新配件前一定要进行必要的检查测试,检测包括外观及性能测试,确保新配件无故障,杜绝其引起的不必要麻烦。 4在维修过程中治标不治本,只追求数量而忽视维修质量 4.1维修方法不正规,“治标不治本”仍是惯用的手段 在维修土石方机械时,一些维修人员不采取正确的维修方法,认为应急措施是万能的,以“应急”代“维修”,“治标不治本”的现象还很多。挖机旋转油压马达油封更换要将整个液压马达解体,从内向外装配,因图快从外向内装配,结果只用两三个小时又出现漏油,又要重新维修,结果维修时间增加,工作时间变少,影响设备使用率,降低效益。 4.2垫片使用不规范,随意使用的现象仍然存在 土石方机械零部件配合面间使用的垫片种类很多,常用的有石棉垫、橡胶垫、纸板垫、软木垫、毛毡垫、有色金属垫(铜垫、铝垫)、铜皮(钢皮)石棉垫、绝缘垫、弹簧垫、平垫等。一些用来防止零部件配合面间漏油、漏水、漏气、漏电,一些起紧固防松作用。每一类垫片使用的时机和场合有不同的规定和要求,在维修土石方机械时,垫片使用不规范甚至乱用的现象还比较严重,导致配合面间经常发生泄漏,螺栓、螺母自行松动、松脱,影响工程机械的正常使用。如发动机气缸垫过厚,导致压缩比降低,发动机起动困难;喷油器与气缸盖配合面间使用铜垫片,如使用石棉垫代替,易使喷油器散热不良发生烧蚀;柴油机输油泵和喷油泵结合面间垫片过厚,导致输油量及输油压力不足,柴油机功率下降;如漏装弹簧垫、锁紧垫、密封垫,致使接合不紧,易发生松动或漏油等现象;因垫片中间有孔而忘记开孔导致油道、水道堵塞,发动机烧瓦抱轴、水箱开锅的现象也经常发生。在此提醒广大维修人员维修时,切记“垫片虽小用处大”。 4.3“小件”好坏不重视,因“小”失“大”导致故障增加 在维修作业时,往往只重视喷油泵、输油泵、活塞、缸套、活塞环、液压油泵、操纵阀、制动、转向系统等零部件的维护,却忽视了对滤清器、溢流阀、各类仪表等“小件”的保养,认为这些“小件”不影响机械的工作,即使损坏也无关紧要,只要机械能动就凑合着用,孰不知,正是这些“小件”缺乏维护,导致机械发生早期磨损,缩短使用寿命。如工程机械使用的柴油滤清器、机油滤清器、空气滤清器、液压油滤清器、水温表、油温表、油压表、感应塞、传感器、报警器、预热塞、油液滤网、水箱盖、油箱盖、加机油口盖、黄油嘴、储气筒放污开关、蓄电池箱、喷油器回油接头、开口销、风扇导风罩、传动轴螺栓锁片等,这些“小件”是工程机械正常工作及维护保养必不可少的,对延长机械的使用寿命至关重要,在维修作业时,如不注意维护保养,常会“因小失大”,导致机械故障的发生。超级秘书网 4.4维修禁忌忘脑后,隐性故障频繁出 维修土石方机械时,若不了解维修中应注意的一些问题,则会导致拆装中经常出现“习惯性”的错误,影响机械的维修质量。如热车拆装发动机气缸盖,易导致缸盖变形裂纹;安装活塞销时,不加热活塞而直接把活塞销打入销孔内,导致活塞变形量增大,椭圆度增加;曲轴主轴瓦或连杆瓦背加铜垫或纸垫,易堵塞油道,导致烧瓦抱轴事故;在维修柴油机时过量刮削轴瓦,轴瓦表面的减摩合金层被刮掉,导致轴瓦钢背与曲轴直接摩擦发生早期磨损;拆卸轴承、皮带轮等过盈配合零部件时不使用拉力器,硬打硬敲,易导致零部件变形或损坏;启封新活塞、缸套、喷油嘴偶件、柱塞偶件等零件时,用火烧零件表面封存的油质或腊质,使零件性能发生变化,不利于零件的使用。 4.5零部件除污、清洗不彻底,早损、腐蚀常发生 维修土石方机械时,正确清除零部件表面的油污、杂质对提高修理质量,延长机械使用寿命有着重要意义。由于不注意加强零件的清洗、清洗剂选用不合理、清洗方法不当等,导致零部件早期磨损、腐蚀性损坏的现象,特别是工地上修理时常不注意清洁,随便清理后就安装,导致机械磨损加快。 5结语 综上所述,土石方机械维修常见技术问题不可小视,特别是铁路施工企业,因点多线长,设备维修更加艰难,只有解决上述维修过程中存在的问题和提高维修人员的素质、遵守维修质量第一的原则,才能遏制设备管理和维修的“滑波”;才能提高机械设备的完好率和使用率;以最少的投资获取最大的效益。 机械零件论文:机械零件制造结构设计论文 1机械零件制造结构设计及其原则 1)要满足该机械零件所应有的使用要求:首先,其设计的结果应能使该机械零件达到预期的使用目的;其次,被设计出的机械零件能够长期可靠地运行。综上所述,结构设计所制作的机械零件应该满足基本的功能、寿命、精确度、稳定性等要求。 2)要考虑最大经济性的原则:经济性原则是人类生产生活中一成不变的原则,其涉及到产品的诸多细节方面,在设计、生产、使用的整个过程中才能综合体现出经济性的指标。即结构设计的结果应能使产品满足制造成本较低、使用高效率、维护费用较低等特性。 3)要考虑到机械零件的使用者的劳动需求:机械零件的安全性能必须要严格把握,以保证劳动者及周边人员的人身安全;另外,还应该尽可能地改善劳动者的劳动条件,为劳动者创造安全轻松、省时省力的劳动环境;最后,对于机械零件的外观设计上也应最求一定的美观要求。 4)要满足机械零件其他的环境、功能等上的特殊要求:如大型的机械产品应设计上便于运输的要求,机械机床精度长期保证和保持的要求等。 2机械零件结构的设计方法 设计是在正确的基本原理和已有的实践经验基础上来创造和发展新事物或者改造旧事物。对于机械零件的设计,也应与该概念相合,从知识上的理论原理到实践中的经验总结都应该体现出来,因此,从理论到实践的结构设计,可有以下的几种结构设计的设计方法: 2.1理论设计 理论设计是日常生活中已掌握的合乎客观实际规律的理论和实践知识的基础上,与现代的各种物理力学理论、机械与金属的知识原理和规律相结合,来实现对机械零件的最理论的结构设计。根据零件的整体载荷情况、材料性能、零件工作情况和应力分布规律等方面的条件,运用理论知识下的简单的数学计算公式来确定该机械零件的几何尺寸、设计要求等。运用数学计算公式初步建立机械零件的形状尺寸后,下一步则是进行校核计算。校核计算是指运用理论的校核计算方法对计算出的机械零件的危险剖面的安全系数数值进行比对校核。该设计步骤多应用于机械内应力分布规律比较复杂,但该规律又能通过材料力学公式表达出来的机械零件结构设计。同时,它也适用于在已知零件尺寸的基础上而又应力分布规律相对简单的结构设计情况,如轴和弹簧的设计。一些实践经验丰富的设计工作者为了简化计算过程,常在进行机械零件制造的结构设计时,在相关资料数据的基础上先进行粗略估算,直接实施结构设计,然后再进行校核计算。理论设计是一种比较科学和现代化的设计方法,随着科技的发展,该方法正在不断进步和改善,它阐明了机械零件的材料性能及应力分布规律,是在大量的感性知识的基础上总结出来的一种设计规律,可广泛适用于绝大部分的机械零件的结构设计。 2.2经验设计 经验设计是指根据设计者本人的设计经验,再结合零件已有的设计使用经验,采用类比的方法来进行的结构设计就叫做经验设计。在理论设计非常困难或者理论欠缺等不适用的情况下,可考虑使用经验设计的的方法。经验设计与理论设计相比,虽然没有足够多的理论科学分析作为设计的基础,但是根据设计经验本身形成的公式与理论就已具备有一定的科学参考价值和理论统计性,所以经得起实践过程中的考验,具有很大的实用性的价值。并且一般来说,理论设计和经验设计在某种意义上是相辅相成的,可以相互应用。经验设计适合应用于载荷情况不明、无法用理论分析且外形复杂的机械零件的结构设计中,多在机架、变速箱体的设计中得到应用,也多应用在一些价值不高的机械零件结构设计中。2.3模型实验设计模型实验设计是指在对机械零件作出已有的初步设计的基础上,再做整体和局部的非特殊处理,形成一体上的模型,并对提出的模型进行反复试验,结合实验经验加以修正完善。该设计方法要能制定出复杂机械零件的工作应力分布和极限承受能力,相对于经验设计更加合理,更加完善。这也是一种使经验设计顺利转化为理论设计的重要途径。模型实验的设计方法与实验相结合,能改善理论设计指导上的不足,同时也弥补了经验设计中不够科学的地方。对于一些理论知识不够完备的大型的、结构复杂的机械零件的结构设计,模型实验设计是一项不错的选择。 3机械零件的结构设计需要有创新意识 创新精神是一个国家和民族进步的前提和不断源泉,同时,为了与国际现代化科技的创新发展理念相接轨,每一个机械零件制造的结构设计者都应当尽力附上自己的创新设计,以促进产业发展,并能提高产品的竞争力,实现经济效益。以上的设计方法和原有的理论设计步骤上设计者都可以做出自我的创新改变。如在进行机械零件内部结构分类时除了按各部分的功能进行分类外,还可以根据不同结构的不同价值,进行成本优化,做出结构评价再分类。 4结语 目前来看,在现代社会发展中的很长一段时间内,机械制造业都是一个国家经济和社会发展的重要产业。在我国,机械制造的相关产业也正在迅猛发展,并不断创造佳绩。但应该意识到,机械零件制造机构设计是一项实用性强、操作精细而且非常重要的工作,其设计的结果将直接关系到整个机械产品的性能和质量,因此在机械零件制造的机构设计前,应保证对基本设计原则和基本设计方法的熟练性,在设计过程中,应加强思想上的重视和思路上的创新,完具创新意识,敢于将自我的想法应用下来,以创造出优秀的设计作品。 作者:蒋名宇单位:重庆市耐德新明和工业有限公司 机械零件论文:机械零件检测分析论文 一、测前准备 1、阅读图纸。检验人员要通过对视图的分析,掌握零件的形体结构。首先分析主视图,然后按顺序分析其它视图。同时要把各视图由哪些表面组成,如平面、圆柱面、圆弧面、螺旋面等,组成表面的特征,如孔、槽等,它们之间的位置都要看懂、记清楚。检验人员要认真看图纸中的尺寸,通过看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在关键尺寸中,根据公差精度,表面粗糙度等级分析零件在整机中的作用,对于特殊零件,如齿轮、蜗轮蜗杆、丝杠、凸轮等有专业功能的零件,要会运用专业技术标准。掌握各类机械零件的国家标准,是检验人员的基本功。有表面需热处理的工序零件,应注意处理前后尺寸公差变化的情况。检验人员还应分析图纸中的标题栏,标题栏内标有所用材料零件名称,通过看标题栏,掌握零件所用材料规格、牌号和标准,从中分析材料的工艺性能,以及对加工质量的影响。工作中,我曾遇到这样一个问题,在铣床上加工一批不锈钢支架,因所选铣刀材料不对,造成加工表面粗糙度不好,并且效率较低,严重影响了产品精度与产品质量。我发现了问题严重性后,选择了合适材料的铣刀,试用后,速度又快,表面粗糙度又好。 2、分析工艺文件。工艺文件是加工、检验零件的指导书,一定要认真仔细查看。按照加工顺序,对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算都要认真审阅,同时应了解关键工序的装夹方法,定位基准和所使用的设备、工装夹具刀具等技术要求。往往有个别操作者不按工艺中所制订的工序加工,从而对整个机械零件的加工后造成不合格的后果,这一问题常常又被检验人员所忽视。待安装时,不能使用,造成了成批产品报废。 3、合理选用量具、确定测量方法。当看清图纸和工艺文件后,下一步就是选取恰当的量具进行机械零件检测。根据被测工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用。如测量圆柱台阶轴时,带公差装轴承部位,应选用卡尺、千分尺、钢板尺等;如测量带公差的内孔尺寸时,应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。有些被测零件,用现有的量具不能直接检测,这就要求检测人员,根据一定的实践经验、书本理论知识,用现有的量具进行整改,或进行一系列检测工具的制作。 二、检测(测量) 1、合理选用测量基准。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时,要选用精度高,能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如测量同轴度、圆跳动、套类零件以内孔,轴类零件以中心孔为基准;测量垂直度应以大面为基准;测量辊类零件的圆跳动以两端轴头下轴承的台阶(将两端轴承台阶放在“V”型铁上)为基准。 2、表面检测。机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的,如磕碰、划伤、变形、裂纹等。细长轴、薄壁件注意变形、冷冲件要注意裂纹、螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上检测的机械零件,检测完后,都要认真作记录,特别是半成品,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆不清。 3、检测尺寸公差。测量时应尽量采用直接测量法,因为直接测量法比较简便,很直观,无需繁琐的计算,如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量,就需用间接测量,间接测量方法比较麻烦,有时需用繁琐的函数计算,计算时要细心,不能少一个因素,如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂,尺寸较多的零件时,测量前应先列一个清单,对要求的尺寸写在一边,实际测量的尺寸在另一边,按照清单一个尺寸一个尺寸的测量,并将测量结果直接填入实际尺寸一边。待测量完后,根据清单汇总的尺寸判断零件合格与否,这样既不会漏掉一个尺寸,又能保证检测质量。 4、检测形位公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行,如轴、长方件要测量直线度,键槽要测量其对称度。 三、测量误差与原因分析 测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类:随机误差、粗大误差、系统误差。 1、随机误差。在相同条件下,测量同一量时误差的大小和方向都是变化的,而且没有变化的规律,这种误差就是随机误差。引起随机误差的原因有量具或者量仪各部分的间隙和变形,测量力的变化,目测或者估计的判断误差。消除的方法主要是从误差根源予以消除(减小温度波动、控制测量力等),还可以按照正态分布概率估算随机误差的大小。 2、粗大误差。粗大误差是明显歪曲测量结果的误差。造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意,比如测量人员疏忽造成的读数误差、记录误差、计算误差,以及其他外界的不正常的干扰因素。含有粗大误差的测量值叫做坏值,应该剔除不用。 3、系统误差。在相同条件下,重复测量同一量时误差的大小和方向保持不变,或者测量时条件改变,误差按照一定的规律变化,这种误差为系统误差。引起系统误差的原因有量具或者量仪的刻度不准确,校正量具或者量仪的校正工具有误差,精密测量时环境的温度没有在20度(摄氏温度)。消除系统误差方法有,测量前必须对所有计量器具进行检定,应当对照规程进行修正消除误差。另外,保证刻度对准零位,必须测量前,仔细检查计量器具,保证足够的准确性。 四、检验工具的要求 在对于各种设备、机床的零件和部件以及整机的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、接触精度等进行检测时,为了能够准确、合理、快捷测量可用适当的通用检验工具和专用的检验工具量具配合使用。检验工具和量具要进行等温后才可以进行测量,检验工具不可以放在高的温度环境以及有高的磁场中,以免变形、磁化、锈蚀。 论文关键词:检测误差原因分析 论文摘要:检测是对机械零件中包括长度、角度、粗糙度、几何形状和相互位置等尺寸的测量。机械零件的检测极为重要,它是把握产品质量的关键环节,检测人员必须在充分准备的基础上按照程序进行,并要分析误差的产生原因。 机械零件论文:机械零件检测误差原因分析论文 论文关键词:检测误差原因分析 论文摘要:检测是对机械零件中包括长度、角度、粗糙度、几何形状和相互位置等尺寸的测量。机械零件的检测极为重要,它是把握产品质量的关键环节,检测人员必须在充分准备的基础上按照程序进行,并要分析误差的产生原因。 机械零件的技术要求很多,它有几何形状、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质的化学成份及硬度等。检测时先从何处着手,用哪些量具,采用什么样的先进方法,是检测中技术性很强的一个问题。为了使产品质量信得过,避免出现错检、误检和漏检,对此检测人员应遵守程序,做好各方面工作。 一、测前准备 1、阅读图纸。检验人员要通过对视图的分析,掌握零件的形体结构。首先分析主视图,然后按顺序分析其它视图。同时要把各视图由哪些表面组成,如平面、圆柱面、圆弧面、螺旋面等,组成表面的特征,如孔、槽等,它们之间的位置都要看懂、记清楚。检验人员要认真看图纸中的尺寸,通过看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在关键尺寸中,根据公差精度,表面粗糙度等级分析零件在整机中的作用,对于特殊零件,如齿轮、蜗轮蜗杆、丝杠、凸轮等有专业功能的零件,要会运用专业技术标准。掌握各类机械零件的国家标准,是检验人员的基本功。有表面需热处理的工序零件,应注意处理前后尺寸公差变化的情况。检验人员还应分析图纸中的标题栏,标题栏内标有所用材料零件名称,通过看标题栏,掌握零件所用材料规格、牌号和标准,从中分析材料的工艺性能,以及对加工质量的影响。工作中,我曾遇到这样一个问题,在铣床上加工一批不锈钢支架,因所选铣刀材料不对,造成加工表面粗糙度不好,并且效率较低,严重影响了产品精度与产品质量。我发现了问题严重性后,选择了合适材料的铣刀,试用后,速度又快,表面粗糙度又好。 2、分析工艺文件。工艺文件是加工、检验零件的指导书,一定要认真仔细查看。按照加工顺序,对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算都要认真审阅,同时应了解关键工序的装夹方法,定位基准和所使用的设备、工装夹具刀具等技术要求。往往有个别操作者不按工艺中所制订的工序加工,从而对整个机械零件的加工后造成不合格的后果,这一问题常常又被检验人员所忽视。待安装时,不能使用,造成了成批产品报废。 3、合理选用量具、确定测量方法。当看清图纸和工艺文件后,下一步就是选取恰当的量具进行机械零件检测。根据被测工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用。如测量圆柱台阶轴时,带公差装轴承部位,应选用卡尺、千分尺、钢板尺等;如测量带公差的内孔尺寸时,应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。有些被测零件,用现有的量具不能直接检测,这就要求检测人员,根据一定的实践经验、书本理论知识,用现有的量具进行整改,或进行一系列检测工具的制作。 二、检测(测量) 1、合理选用测量基准。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时,要选用精度高,能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如测量同轴度、圆跳动、套类零件以内孔,轴类零件以中心孔为基准;测量垂直度应以大面为基准;测量辊类零件的圆跳动以两端轴头下轴承的台阶(将两端轴承台阶放在“V”型铁上)为基准。 2、表面检测。机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的,如磕碰、划伤、变形、裂纹等。细长轴、薄壁件注意变形、冷冲件要注意裂纹、螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上检测的机械零件,检测完后,都要认真作记录,特别是半成品,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆不清。 3、检测尺寸公差。测量时应尽量采用直接测量法,因为直接测量法比较简便,很直观,无需繁琐的计算,如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量,就需用间接测量,间接测量方法比较麻烦,有时需用繁琐的函数计算,计算时要细心,不能少一个因素,如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂,尺寸较多的零件时,测量前应先列一个清单,对要求的尺寸写在一边,实际测量的尺寸在另一边,按照清单一个尺寸一个尺寸的测量,并将测量结果直接填入实际尺寸一边。待测量完后,根据清单汇总的尺寸判断零件合格与否,这样既不会漏掉一个尺寸,又能保证检测质量。4、检测形位公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行,如轴、长方件要测量直线度,键槽要测量其对称度。 三、测量误差与原因分析 测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类:随机误差、粗大误差、系统误差。 1、随机误差。在相同条件下,测量同一量时误差的大小和方向都是变化的,而且没有变化的规律,这种误差就是随机误差。引起随机误差的原因有量具或者量仪各部分的间隙和变形,测量力的变化,目测或者估计的判断误差。消除的方法主要是从误差根源予以消除(减小温度波动、控制测量力等),还可以按照正态分布概率估算随机误差的大小。 2、粗大误差。粗大误差是明显歪曲测量结果的误差。造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意,比如测量人员疏忽造成的读数误差、记录误差、计算误差,以及其他外界的不正常的干扰因素。含有粗大误差的测量值叫做坏值,应该剔除不用。 3、系统误差。在相同条件下,重复测量同一量时误差的大小和方向保持不变,或者测量时条件改变,误差按照一定的规律变化,这种误差为系统误差。引起系统误差的原因有量具或者量仪的刻度不准确,校正量具或者量仪的校正工具有误差,精密测量时环境的温度没有在20度(摄氏温度)。消除系统误差方法有,测量前必须对所有计量器具进行检定,应当对照规程进行修正消除误差。另外,保证刻度对准零位,必须测量前,仔细检查计量器具,保证足够的准确性。 四、检验工具的要求 在对于各种设备、机床的零件和部件以及整机的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、接触精度等进行检测时,为了能够准确、合理、快捷测量可用适当的通用检验工具和专用的检验工具量具配合使用。检验工具和量具要进行等温后才可以进行测量,检验工具不可以放在高的温度环境以及有高的磁场中,以免变形、磁化、锈蚀。 机械零件论文:煤矿机械零件加工误差分析与工艺要求浅谈 摘要:本文主要分析了煤矿机械零件加工的误差原因,阐述了在当前形势下,加强煤矿机械零件加工工艺的重要性,针对目前机械加工过程中的误差形成进行研究。笔者通过研究,总结和归纳自身多年工作经验,提出一些加工工艺原则及要求。希望通过本文的分析能帮助提高煤矿机械零件加工工艺水平和质量,更好地提高煤矿产业的经济效益。 关键词:煤矿机械;零件加工;误差分析 前言 机械产品的性能多种多样,其中耐用性与可靠性在很大程度上需要依靠精良的机械加工工艺。一个机械零件往往需要经过许多加工工艺才能完成,并且还要根据零件的大小、生产技术指标等因素选择具体的加工方式,进行针对性的加工。 1.机械加工过程中的误差形成分类 1.1定位过程与机床制造中形成的误差 位误差主要是在定位制造过程中出现数据误差或基准不能重合等原因造成的;机床制造过程中造成误差的原因分为三种:一是传动链误差,也就是传动链两端的传动元件之间进行相对运动所造成,而且随着传动链不断运动,产生的磨损过大,也会形成误差;二是导轨误差,导轨在运动中的磨损不平衡容易造成误差出现;三是主轴误差,主轴在瞬间回转的过程中会产生平均变动量,这种现象产生的误差会影响加工零件的精确度。 1.2刀具的几何误差和受力形变误差 刀具在经过长期的切削工作后会形成磨损情况,逐渐改变工件的形状与尺寸。刀具的自身尺寸与形状会形成刀具几何误差,从而在加工工件时影响工件的加工精度。例如在煤矿机的加工中,如果工件在切削时刚度不足就容易产生形变,这种形变误差对于机械加工而言影响是非常大的。此外,在切削过程中,力度大小会不断变化,也会造成受力形变的误差。 2.加工过程中的误差补偿法分析 误差补偿也就是在加工过程中,最大限度的降低加工误差情况,制造出一种与之前误差不同的新误差形式,补偿加工工艺中的原始误差。例如在制造数控机床的滚珠丝杆时,机械师可以刻意的将螺距磨小,在装配时产生的拉伸力会将螺距拉长,这时螺距就会达到标准大小,从而补偿原始误差。 2.1直接减少误差 工作人员在明确发现误差情况以后,可以直接采取改进措施。例如,在切削细长轴时,工件受到剧烈温度影响而产生形变,工作人员可以进行反向切削的方式直接将形变减小;在磨削薄片工件的两个端片时,可以将所有工件都利用环氧树脂粘强剂粘连在同一块平板上,将工件与平板都固定在吸盘上,上端面磨平之后取下,以上端面磨削程度为基准对其它平面进行磨平,可以直接减少薄片形变。 2.2有效误差分组 在机械加工过程中,每个工序的工艺能力和加工精度都是标准化的,但是对于加工半成品时很难控制其精度。因此可以将半成品的尺寸按照误差大小分为几个小组,以减少误差情况。机械师可以刻意调整工件与刀具之间的位置,以缩小工件的尺寸范围达到降低误差的目的。 3.加工工艺原则及要求 3.1矿零件加工工艺原则 矿机械零件的加工工艺直接关系到煤矿的生产效率。在这一过程中,很多因素都与煤矿的安全生产息息相关,在一定程度上还能直接决定煤矿的生产效率。因此,在设计矿机械的零件时,一方面应根据其规格、零件的大小以及零件的质量进行仔细的检查。另一方面,应在规范工艺原则的前提下,积极改进零件加工技术水平,有效保证其加工精度,从而提高矿机械零件的有效利用率。在矿机械零件的加工过程中,对其加工工艺的要求也是十分严苛的。主要包括以下几点: (1)确立目标。矿机械零件的加工是建立在机械设置的整体要求之上的。只有当零件满足矿机械的要求,才能保证煤矿的生产效率。 (2)确保质量。在机械加工前,应严格把好原材料的质量关,包括零件的质地和耐热性等情况,确保原材料的质量,是矿机械零件加工的先决条件。 (3)确定毛坯。在矿机械零件的加工工艺中,对毛坯的质量也有很好的要求,确定合适的毛坯能大大促进矿产事业的发展。 4.制定工艺路线 在全方位了解相关零件特征的基础上,应清晰的了解零件表面的处理方式,只有这样才能为零件加工提供更好的基础。完成这一项工作之后,应将零件划分成不同的类型,其划分类型主要包括精度、粗糙程度及其区域分布。再根据划分情况制定加工工艺路线。 在整个加工过程中,应注重设备的选择,加工设备的质量与零件的加工质量是密不可分的。其设备的选择根据零件生产量的不同也不尽相同。如需大批量的生产矿零件,应选择专用的工具夹和通用机床;如需小批量的生产矿零件,对于零件的切削用量应由主控人员来操作。总的来看,在矿零件的成产中,不能轻易更改相关零件的规格和切削用量,只有这样,才能保证矿零件生产的安全性和合理性。 4.1矿零件加工工艺的要求 煤矿机械零件加工工艺中应始终遵循“两高一低”原则,高品质、高质量及低成本。应在保证加工质量的基础上,最大限度地减少生产成本,从而提高煤矿生产的经济效益。其要求应包含以下几个方面: (1)技术前提。优质的加工技术是煤矿生产的先决条件。即使现阶段的煤矿产业得到了一定的发展,但是其整体技术水平还是较落后,所以,应以提高矿机械零件的加工技术为己任。 (2)设备的引进。在矿机械零件的生产过程中,先进的设备与机械是必不可少的条件之一。应尽可能拓宽自身的视野,向西方发达国家引起先进的设备,以促进我国煤矿事业的发展。 (3)加工理念的树立。在矿机械零件加工中,应积极提倡加工自动化与机械化,引导相关人员树立正确的加工理念,积极的学习先进技术,为更好地加工矿机械零件提供有效保障。 5.结束语 随着国际机械加工工艺技术的不断进步,我国机械加工技术水平不断提高。技术是煤矿效益的基本前提,尽管煤矿产业的发展较为快速,但是其机械加工工艺水平发展较为缓慢。因此必须学习国际先进技术、引进先进设备,大力提高机械加工工艺水平,以提高质量为前提,降低生产成本,全面提高煤矿生产的经济效益。 机械零件论文:机械零件常用修复措施浅谈 摘 要:机械设备在运行过程中,总会因为零件的破损而影响到机械的正常使用,因此,机械设备在运行过程中,要尽可能地减少对零件的磨损,针对零件的不同破损,选择合适的修复措施进行零件修复。本文就机械零件常用修复措施进行简单的分析。 关键词:机械零件;修复措施;浅析 在机械设备进行运作过程中,多多少少都会对零件造成磨损现象,但是不能因为零件磨损而经常换零件,这样并不利于设备的精确度使用。因此,在使用设备时,对于磨损的零件要经常进行修复,保证零件能够使用的同时,保证设备的正常运行。在修复零件的过程中,要尽量减少零件的维修时间,降低零件修理的成本。本文主要是围绕着机械零件的修复方法进行简单的分析。 1 机械零件常用的修复措施 在正常的机械设备运行过程中,主要对磨损的零件进行修复的方式有以下六种:涂覆修复法、电镀修复法、粘接修复法、焊接修复法、切削加工修复法。 1.1 涂覆修复法 所谓的涂覆修复法主要是指,当零件磨损以后,用电弧或者乙炔火焰将某些合金或者尼龙塑料粉末融化成雾状,然后使其喷向零件的磨损位置,进而其合金或塑料材料能够沉淀到零件磨损表面,在其表面形成涂层,进而修复了零件。这种方式主要适用于轴部位的零件(青铜轴承、导轨灯)修复。值得注意的是,要在零件表层留有适当的位置进行涂层磨削加工处理。 1.2 电镀修复法 所谓的电镀修复法,主要是指对磨损的零件表面镀一层铁或者铬,比较常见的是在零件表面镀一层硬铬。用这种方法修复破损的零件,不光是能够修复零件的大小尺寸,同时还能够加强零件表面的性能,使零件具有更强的耐磨性、硬度、润滑性以及耐腐蚀性等特点,值得注意的是,在电镀之前,要对磨损的零件进行除油和磨削,磨削一般是用细纱布打光,电镀之后还要检查修复的零件是否已经无裂痕、斑点等现象,这样能够排除电镀磨损零件表面的不均匀现象,能够使零件表面更润滑,但是由于电镀强度比较大,铬比较脆,因此电镀不用用来修复受冲击性的零件。 1.3 粘接修复法 所谓的粘接修复法,主要是指在对零件进行修复的时候,一般是对磨损的零件用粘接剂进行修复,这种方法主要适用于修复轴、拔察、套等零件容易断裂的地方。粘接法能够粘接很多金属或者是非金属物质,比如说,在粘接机床导轨时,主要是在导轨面上镶嵌钢或者其他材料的导轨面;对于磨损的轴等材料一般是先镶嵌,再粘接,这样能够保证零件表面出现的气孔、缩孔等位置被粘接重合。在粘接的过程中,不会因为修复能使零件变形,其密封性好,具有耐腐蚀性、耐水、耐油等特点。但是值得注意的是,在粘接之前,要对零件磨损的部位进行清理,这样才能够保证在使用粘接剂粘接时,不易产生过多的气孔,影响零件的使用。粘接法修复零件时,其抗冲击性不够,不宜在高温条件下进行,耐老化性也不强,因此修复的零件不宜长时间使用。 1.4 焊接修复法 焊接修复法,主要是指对零件磨损的部位或者说是在局部断裂的情况下,采用焊接的方法进行修复。一般来说,焊接修复法是采用振动电推焊的方式对齿轮、花键轴、主轴等零件进行修复,在零件磨损的表面进行焊接,涂抹耐磨的物质;用气焊的方式焊接磨损的合金钢、有色金属、碳素钢、其他合金等零件,之所以用气焊修复这些零件,首先是因为气焊设备比较简单、轻便,在修复过程中能够修复低融点的零件,有时候也会用手工电弧焊的方式修复合金钢、碳素钢等零件。利用手工电弧焊的方式修复零件,首先是因为其能够焊接比较厚的零件,同时焊接时不容易产生缝隙,设备轻便、简单,焊接质量根据焊接工作人员的技术掌握能力而有所不同;气焊的方式虽然焊接质量好,但是相对的成本比较高,尤其是利用氩、氦弧焊进行不锈钢、铝、镁、耐热钢、钛合金等零件的修复,对它们采用填充金属的钎焊进行焊接,众所周知,钎焊的温度比较低,因此焊接之后的零件不宜变形,能够适用于合金钢、有色金属、碳素钢或其他合金材质的零件修复。 1.5 切削加工修复法 所谓的切削加工修复法,主要是指,在修复零件磨损部位时,根据实际的磨损情况。利用切削技术(乱削、研磨、钻孔、锉削、攻螺纹、矫正与弯形、扩孔、套螺纹、铰孔、锯削等)对磨损零件进行加工修复,使零件能够正常使用。 2 机械加工修复法 所谓的机械加工修复法,主要是指利用机械设备来修复磨损的零件,具体操作主要以下几种修复方法。 2.1 镶嵌零件修复法 所谓的镶嵌零件修复法,主要是指在修复磨损的零件时,可以添加一个零件充当磨损的部分发挥作用,进而与设备配套使用。主要的镶嵌零件修复发有以下几种:加垫法,这种方法主要是用在轴肩的零件磨损时,用切削的方式去掉磨损部分,然后添加合适尺寸的垫进行补偿;镶套法。这种方法主要是针对箱体类零件中有孔的部位磨损时,可以切削加工,使磨损的控扩大,然后镶嵌一个合适尺寸的套,进行补偿配套。 2.2 局部修复法 所谓的局部修复法,主要是指当零件某个部分发生磨损之时,而其他部分可以正常使用的情况下,可以单纯地去掉磨损部分,然后配制合适的新件进行组合固定,可采用的方法有焊接、压配、螺纹连接、粘接等。对于一些齿轮断裂情况的修复,可以采用镶齿法进行修复。 2.3 改变尺寸修复法 所谓的改变尺寸修复法,主要是指,在对磨损的零件进行修复,根据零件与设备配套的尺寸,进行配套修复,保证零件修复之后能够和设备配套进行运行,这种修复方法在对结构比较复杂的零件进行修复时,要经过精度测量,主要是对其进行切削加工,这样才能够对磨损的零件进行配制。 3 总结 时代在发展,高新技术的出现,使得机械零件在出现磨损的情况下,可以采取相应的措施进行修复。零件修复质量的好坏,直接影响到设备使用的情况,因此,应该重视对零件修复的工作,这样才能够保证零件正常发挥功能,不影响设备的运作。 作者简介:丁永昌(1956―),男,云南通海人,一级教师,本科,研究方向:机械工程类。 机械零件论文:机械零件设计中几何公差的合理选用分析 【摘要】现代各类企业的蓬勃发展,所需要的机械设备数量大,种类繁多。在该社会形势下,机械制造业也得到了长足的发展。对于机械零件的设计是与之相配套的产业。在进行机械零件设计时几何公差的合理选用会受到各种因素的影响,其选用的基本原则也会有所差别,也直接影响到设计的合理性及零件的质量,具有重要的意义。本文简单阐述了合理选用几何公差项目的根据,如功能及精度要求、结构特征、项目特点及便于检测等;公差原则的选用;基准要素;几何公差值等,为从事机械零件设计的人员提供一定的参考与借鉴。 【关键词】机械零件;设计;几何公差;合理选用;研究 前言 机械制造业为各个产业提供了先进机械设备,保障生产的正常及生产力的提高。科学技术的进步促进了其发展,零件制造、修理行业等配套产业也随之得到了长足的发展。零件的设计与制造业与机械制造业的关系极为密切。在进行机械零件的设计时,需要注意许多方面的因素,包括零件的尺寸精度、表面质量、几何精度等,其能够直接影响到产品的质量。零件设计精度、使用功能、质量等又受到几何公差项目、公差原则、基准、公差值等方面的限制,因此对其进行深入的研究是十分有必要的。 1、几何公差项目的选用根据 选用几何公差项目是的基本原则是在尽量达到零件功能要求的情况下,运用较少的几何公差项目,得到良好的的经济性。因此需要先掌握零件的功能及精度要求,并集合零件的结构特征、项目的特殊性质、便于检测等,综合把握,具体内容如下: 1.1功能及精度要求 在达到零件的功能及精度要求时,应充分考量形位误差带来的影响,如零件的配合程度、可靠性、装配的互换性、工作精度等。在设计时,为了确认保障零件性能所需要选用的几何公差项目,需要全面掌握设计目标零件的各项使用性能,如在保障一对锥齿轮良好的啮合传动,在箱体上安装锥齿轮轴时需要打孔,此时则需要掌握其垂直度要求;由于车床主轴旋转时对精度要求较高,因此需要规定其前后颈的轴度保持一致,以保障主轴的精度[1]。 1.2结构特征 零件自身的结构特征对于可选择的几何公差项目有着决定性的影响。零件的结构分为许多不同类型,因此要素的选择也有所区别。如果属于平面要素的零件,一般选择平面度、平行度误差;有曲面要素的零件一般选择面轮廓度;如果是圆柱体零件,则需要结合零件的各种要素合理选择,包括素线直线度、轴线直线度、圆柱度、圆度、径向圆跳动误差等;阶梯孔零件一般存在同轴度误差,另外零件上存在孔或者轴时,孔或者轴的位置会存在一定的偏差。 1.3项目特点及便于检测 机械零件设计过程中,需要掌握各个几何公差项目的特点及其联系,不仅要满足功能要求,还应选用检测方法易行的项目,如形状公差、定位公差、跳动公差等。形状公差可以控制其他部分公差;定位公差带能够对相同要素的定向公差及形状公差进行有效控制,使之保持在一定位公差范围内,其具有综合控要素的位置、方向、形状等性质的功能;跳动公差则能够控制其他几何公差,径向全跳动公差具有极强的综合性,能够全面控制圆柱零件的圆度、圆柱度、素线等[2]。 2、公差原则 公差原则的应用是在机械零件设计的过程中需要充分考虑的。公差原则是指协调几何公差和尺寸公差关系的原则,根据性质的不同可以分为独立原则及相关要求两个类型,具体内容如下:①独立原则 其是属于几何公差和尺寸公差需要遵循的首要原则。具体是指几何公差及尺寸公差需要分别达到相关要求、没有联系及影响的公差原则,适应该原则的情况较为丰富,包括齿轮箱各孔的尺寸精度、各孔轴线的平行度等对尺寸及形位精度要求较高且需要分别满足的方面;平板形状精度要求高而尺寸精度要求低等对尺寸及形位精度要求差别较大的方面;对保证运动精度、保证密封性及未注尺寸公差与几何公差的方面等;②相关要求 其是指图样中的尺寸公差和几何公差二者之间相关的公差要求,包括包容要求、可逆要求、最大实体要求、最小实体要求等。包容要求主要应用于保障孔、轴的配合性质等重要的配合;可逆要求一般需要配合最大实体要求或最小实体要求使用,应用范围较为狭窄,仅能应用于被测要素,而无法应用于基准要素。最大实体要求的主要作用是保障被测中心要素及基准中心要素零件的可装配性场合;最小实体要求的作用主要应用于保障最小壁厚的方面[3]。 3、基准要素 基准要素的确认是确定位置公差项目是必须的工作之一。合理选择几何公差项目的基准,需要参考多方面的因素,不仅包括零件的结构特点、基本功能、设计要求、加工工艺、装配等要求,还需要根据各个及基准统一的原则,包括设计基准、加工基准、测量基准、装配基准等,进行合理选用,具体考虑以下几个方面:①在加工零件的过程中,需要采用在夹具中定位的相关要素作为基准,包括加工较为平整的表面、接触面积较大,工件将其作为表面定位的参照物,提高重心的固定性,保障工件的稳定性等要素;②在零件结构设计方面可以采用长度及面积均较大,且刚性优良的要素作为基准,能够提高基准的稳定性及准确性;③零件在制作完毕后行检验时,需要采用在计量器具有定位作用的相关要素作为基准;④进行零件装配时,应选用零件相互咬合、相互接触的表面作为各个零件的基准, 使得装配符合基本要求[4]。 4、几何公差值 几何公差值确认的方式可以分为计算法和类比法。一般情况下采用类比法予以确定。其是根按照零件的结构特点、功能要求、结合设计经验及相关资料,将其与已经验证的类似零件的基本要求,进行全面的对比分析,最终予以确认。在进行类比时有几点注意事项,具体如下:①一般情况下,中、高精度零件的形状公差值在占尺寸公差值中的占比约为25%~65%之间,位置公差值在尺寸公差值中的占比约为50%。中等精度的几何公差值可以和尺寸公差保持一致,中等尺寸与和中等精度零件的表面粗糙度值在几何公差值中的占比约为20%~25%之间。②在下列情况下,充分考量加工难度及辅助参数的影响,在达到零件功能要求的条件下可适当降低2个左右的公差等级,包括与轴、细长相比较大孔;轴、间距较大的孔;轴或者零件表面的宽度超过长度的一半等。 5、总结 机械制造业的发展也带动了其上游、下游及周边产业的发展。零件制造即为其十分重要的产业。由于机械设备的类型、型号、规格等均有较大的区别,其所需的零件差异也十分巨大。在进行零件设计时,为了达到适应各类机械产品的使用要求、性能标准等,对于其设计的精确度有着较高的要求,几何公差的合理选用是提高设计精确度的重要途径之一,其直接影响到零件的使用质量、性能等均有着直接的影响。在实践的过程中还需要设计人员先全面掌握各项零件的各项要素,如机械设备的要求、性能要求、功能设定、制造技术、使用材料等,综合把握,合理选用几何公差,提高零件设计的精确度,保障产品质量,促进机械制造业的发展。 机械零件论文:机械零件的许用应力和安全系数分析 摘 要: 强度条件是机械设计中应满足的一个基本条件,即在一定的外力作用下,要求零件不发生断裂和塑性变形,零件是否具有足够强度的判定标准就是许用应力。机械的强度设计,必须考虑载荷的情况及所选用的材料。强度计算应分析零件的载荷及产生的应力,然后根据失效类型确定许用应力,使零件的工作应力不超出许用应力和安全系数。因此,合理地选用许用应力和安全系数是强度计算的关键。 关键词: 机械零件 许用应力 安全系数 在机械设计过程中,主要零件的基本尺寸往往是通过强度计算、刚度计算等确定的。机械的强度设计,必须考虑载荷的情况及所选用的材料。不同的材料在相同的载荷作用下的断裂情况不可能完 全一样,同一材料在不同的载荷作用下的断裂情况不可能相同。因此,进行设计计算时应先确定该零件工作时所承受的载荷和应力的性质,并根据所选用的材料、热处理方式和使用要求,合理选择许用应力和安全系数[1]。 1.载荷和应力 4.许用应力和安全系数 安全系数(或许用应力)的选择,对零件的尺寸有很大影响。若安全系数选得过大,则许用应力过小,将使结构笨重,浪费材料;反之,安全系数选得过小,则许用应力过大,零件将不够安全[3]。 机械零件的设计,在保证机件强度的条件下,材料要耗费最少;尺寸要最小;重量要最轻。因此,在静载荷作用下,用塑性材料制造的机件,其危险断面上的实际应力大小不应超过材料的屈服极限。在变载荷作用下,机件的实际应力不应超过材料的耐久极限。 正确的选择许用应力是很复杂的问题,它与材料、载荷情况、机件形状等有关,任何一个许用应力的选择都决定了材料的消耗量及机件的使用年限,同时改变了机构的形式,所以许用应力及安全系数的正确选择,对于机械设计工程师来讲是最基本的知识,同时是最重要的知识。 机械零件论文:我国机械零件加工工艺的分析与研究 【摘要】随着科学技术技术突飞猛进的发展,数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术在机械制造业的发展起着越来越重要的作用,数控机床已经成为零件加工的主要工具之一,解决了机械制造中常规加工技术无法解决复杂型面零件的加工,使机械制造的发展进入了一个新的阶段。本文通过对机械零件加工工艺的研究,针对常见的机械零件的加工,进行了工艺方案的分析,确定主要常见零件的加工方法等,希望通过对本文的研究,能够对机械零件加工工艺起到一定的帮助。 【关键词】机械零件;加工;工艺;分析 在机械零件制造业中,其组成零件的材料、结构和技术要求各不相同,各种工具的用途和性能也不同。所以,各种零件的加工工艺是不同的。在各种零件中,最常见的有齿轮类、箱体类和轴类零件等,本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究。 一、机械零件加工工艺概述 (一)机械零件加工准备 1.确定毛坯 在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法,这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时,应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下,主要应以生产类型来决定。 2.对零件进行工艺分析。本环节主要包括以下几点内容:第一、分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;第二、分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;第三、分析加工零件的作用及技术要求。 3.制订机械加工工艺路线。本环节主要包括以下几点内容:第一、制订工艺路线;第二、选择定位基准;第三、确定各表面的加工方法。 4.选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准,争取做到开工前的设备准备充足,以免出现加工过程中的失误与材料浪费。 (二)机械零件加工工艺特征 对零件的特征进行全面、系统而准确地分类有着重要的意义,它可以以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。因此,对零件特征的分类要具有以下的要求。第一,不同的特征之间要存在相互联系;第二,特征分类覆盖面要广,特征描述要体现高效、简易。本文从加工的角度来对零件的特征进行了合理的分类,主要分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。 图1-1 零件加工特征的分类 第一,形状特征,它是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征, 主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。第二,材料特征,主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。第三,精度特征, 用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。第四,工艺特征,主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。第五,制造资源特征,是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。 二、各种主要机械零件的加工工艺分析 (一)轴类零件的加工工艺分析 轴类零件是旋转体零件,所以,这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同,它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。现将轴类零件的加工工艺分析如下。 1.轴类零件的毛坯和材料 第一,轴类零件的毛坯。 大型轴或结构复杂的轴采用铸件,常用圆棒料和锻件。根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。第二,轴类零件的材料。轴类零件材料是由很多种类型组成的,常用的有45钢、轴承钢GCr15、低碳合金钢、弹簧钢65Mn等。 2.轴类零件一般加工要求及方法 第一,轴类零件加工工艺规程注意点。工艺规程制订得是否合理,直接影响到劳动生产率和经济效益。在制订机械加工工艺规程中,须注意以下几点。一是零件图工艺分析,要研究产品装配图,要做好技术要求的相关准备工作。二是精基准选择,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准,使定位基准与测量基准重合。三是粗基准选择,选牢固可靠表面为粗基准,应选非加工表面作为粗基准。同时,粗基准不可重复使用。四是渗碳件加工工艺路线,一定要做到加工顺序正确。因此,在制订工艺规程时,尽量采用先进加工方法,制订出合理的工艺规程。第二,轴类零件加工工艺方法概述。轴类零件加工工艺方法主要包括以下几点:一是采用车削细长轴的车刀。一般车刀前角和主偏角较大,精车用刀常有一定的负刃倾角,以减小径向振动和弯曲变形,使切屑流向待加工面。二是采用反向进给。这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座,大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。三是采用跟刀架。 采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响,使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致,从而减少切削振动和工件变形。四是改进工件的装夹方法。在高速、大用量切削时,有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。第三,轴类零件加工顺序的几个问题。处理好基准定位之后,我们还需要注意加工顺序的几个问题:一是铣花键和键槽等次要表面的加工一般安排在精车外圆之后;二是深孔加工应安排在调质后进行,可以有效避免热处理变形对孔的形状的影响;三是数控车削加工,采用数控加工设备为生产的现代化提供了基础,数控车削加工既提高了加工精度,又保证了生产的高效率;四是外圆表面的加工顺序,应先加工大直径的外圆,然后加工小直径外圆。 3.轴类零件加工的工艺分析 第一,轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为:一是粗车―半精车―精车;二是粗车―半精车―粗磨―精磨;三是粗车―半精车―精车―金刚石车;四是粗车―半精―粗磨―精磨―光整加工。第二,典型加工工艺路线。主要为:毛坯及其热处理―预加工―车削外圆―铣键槽―(花键槽、沟槽)―热处理―磨削―终检。第三,轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括以下几点:一是以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准,又符合基准统一原则。二是以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。三是以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准,又是空心轴外圆精加工的基准。生产中,锥堵安装后一般不得拆下和更换,直至加工完毕。四是以两外圆表面作为定位基准,可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时,可用轴的两外圆表面作为定位基准。 4.轴类零件加工分析 第一,零件设备的选择。数控车床具有加工精度高、刚性良好,能够加工尺寸精度要求较高的零件,能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿。根据零件的工艺要求,一般可以选择采用步进电动机形式半闭环伺服系统。这类车床设置三爪自定心卡盘,适合车削较长的轴类零件。第二,零件毛坯、材料的分析。①材料的分析。塑性、提供冷切削加工、强度、硬度、机械性能都跟工件的材料有关,所以选择适合的零件毛坯、材料是非常关键的。②毛坯的分析。轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。铸件:适用于形状复杂的毛坯。锻件:适用与零件强度较高,形状较简单的零件。第三,确定工件的定位与夹具方案。在装夹工件时,应考虑以下几种因素:结构设计要满足精度要求;抵抗切削力由足够的刚度;易于定位和装夹;尽可能采用通用夹具,必须时才设计制造专用夹具;易于切削的清理。 5.切削用量和走刀顺序 第一,机械零件加工的走刀顺序和路线一般为:基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精。第二,切削用量的选择。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证合理的刀具耐用度;保证零件加工精度和表面粗糙度。一是主轴转速的确定。二是进给速度(进给量)的选择。三是背吃刀量确定。切削用量的选择方法:精车时,应着重考虑如何保证加工精度。粗车时,应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。 6.保证加工精度的方法 采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。第一,采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。第二,刀具半径的选定。一是刀具较小时不能用较大的切削量加工。二是刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。 (二)箱体类零件的加工工艺分析 1.箱体类零件的技术要求分析 第一,表面粗糙度。一般箱体零件装配基面表面粗糙度为1.6μm,主要孔表面粗糙度为0.8μm。第二,孔与平面间的位置精度。一般箱体零件主轴孔中心线对装配基面的平行度误差为0.04mm。第三,孔系的技术要求。对孔轴线间的尺寸精度、平行度、垂直度误差等,均应有较高的要求。孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。第四,平面的精度要求。 2.箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的典型加工路线为:平面加工-孔系加工-次要面加工。本文的箱体的加工工艺路线如表1所示。 表1 车床主轴箱体零件的加工工艺过程 3.箱体类零件的加工工艺过程分析 第一,箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的,因此实际生产中,一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。第二,主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔,一般需要经过3~4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削,也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级,还应增加一道精密加工工序。第三,箱体加工顺序的安排。一是先面后孔的原则。由于箱体上的孔分布在平面上,所以先加工平面对孔加工有利。二是先主后次的原则。对于次要孔与主要孔相交的孔系,必须先完成主要孔的精加工,再加工次要孔。三是孔系的数控加工。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工,因为它减少了装夹次数,提高了生产率。 (三)齿轮零件的加工工艺分析 1.普通精度齿轮加工工艺分析 齿轮加工工艺与加工过程还是比较繁琐的,在加工过程中可以分为若干个加工环节。一般情况下,加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段,这个阶段虽然处于初加工,但是却很关键。第二阶段是齿形的加工。这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理。加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。在这个阶段中首先应对定位基准面进行修整,以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,以达到精加工的目的。 2.齿轮加工工艺过程分析 第一,基准的选择。一般基准的选择可分为:对于空心轴,用两端孔口的斜面定位;带轴齿轮主要采用顶点孔定位;孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差,在加工齿轮时应注意以下几点:一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来;二是需要加工的齿轮在内孔定位时,其配合间隙应近可能减少,以利于精确度的提高;三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。第二,齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理,在这一环节过程中我们要注意以下几点:一是当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时,必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。二是保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。三是需要提高齿轮内孔的制造精度,减小与夹具心轴的配合间隙。第三,齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行,通常都在滚(插)齿之后,剃齿之前安排齿端加工。 三、机械加工工艺对加工精度的影响 1.热变形对加工精度的影响。有三种热变形会对加工精度产生较大的影响:第一种,刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法:一是在刀具上涂抹润滑剂;二是选用合理的切削参数。第二种,机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种,工件热变形对加工精度的影响。 2.受力变形对加工精度的影响。解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力,增加工艺系统的刚度,这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。 3.几何精度对加工精度的影响。在对机械零件进行切削加工工艺时,主轴往往会出现回转误差,这种误差会影响零件的加工精度。除此之外,刀具也会出现同样的问题。所以,机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。 机械零件论文:机械零件加工精度的影响因素及提高措施 【摘 要】工件的加工步骤繁琐,每个步骤都会成为机械加工工件质量的影响因素,在工件加工过程中,如何避免或者减少这些因素对加工精度的影响,是首先需要考虑的,笔者基于在机械加工过程中积累的经验,在本文中对影响机械零件加工精度的影响因素进行了分析,并且提出一些提高工件加工质量的措施,旨在为提高机械零件加工精度提供帮助。 【关键词】机械加工 加工精度 避免误差 零件是机械产品的主要组成部分,任何一个零件对机械产品的质量都有影响,零件质量不仅影响机械产品的使用寿命,更是影响机械产品性能的主要因素,因此,要提高机械产品质量,需要从机械零件的精度加工说起,机械加工质量有两种评判标准,加工精度以及表面质量,在多方面因素与实践操作中,由于工件与刀具产生的位置偏移,就会导致工件不可能达成理想要求,可以用加工精度与加工误差来表示,前者主要是判断产品的规格参数与理想规格参数的相符程度,后者是指参数相差程度。 一、加工原理误差 加工方法大同小异,其加工误差也大同小异。 (一)近似加工运动造成的误差 对于零件的加工可以称之为是一条生产线,通过相同的刀具与工件材料相同的运动方式对工件进行精加工,虽然运动与作用相同,但是由于各种因素的误差,终会导致其加工过程总出现不理想的一面,从而产生工作原理方面的误差。导致机床与夹具更为复杂,也就使制造变的跟家困难。 (二)采取近似刀具轮廓造成的误差 在工件加工过程中,很少有刀具可以做到符合理论曲线,大多是刀具的理论曲线都是由有弧度的曲线或者直线来代替,使刀刃刃口更加吻合与理论曲线。例如:利用滚刀切开渐开线齿轮时,其中的滚刀大多数就是由多用阿基米德基本蜗杆渐开线基本蜗杆,以至于出现加工原理方面的误差。 二、机床几何误差及磨损对加工精度的影响 机床是孕育生产工件的地方,工件的产出需要机床对材料进行不断的运动,所以机床精度的高低对工件精度加工有着最为直接的影响,笔者挑出三种导致工件误差的主要形成原因进行阐述: (一)主轴回转误差 主轴回转误差直接可以影响到工件的位置精确度与形状的精准度,姑且可以分为径向跳动、角度摆动以及轴向跳动,在不同的表面加工过程中,主轴径向跳动会受到影响,从而导致其工件加工出现误差。比如:通过车床对外圆或内孔加工过程中,主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差,但对于端面加工却未有直接的影响。车端面时,主轴的轴向跳动将造成工件端面的平面度误差,以及端面相对于内、外圆的垂直度误差;车螺纹时,会造成螺距误差。主轴的轴向跳动对加工外圆或内孔的影响不大。主轴的角度摆动与主轴的径向跳动对加工误差的影响较为相似。主要区别在于主轴的角度摆动除对工件加工表面的圆度可能造成误差外,对工件加工表面的圆柱度也可能造成误差。 (二)导轨误差 导轨承担了机床的承载与导向作用,并且确定机床的运动基准以及主要部件的相对位置基准,导轨出现误差将很明显的在工件上呗体现出来,无论是工件的形状还是精度,受到导轨误差影响后,其精度影响无疑是最大的,因为导轨水平线内的误差,将直接被反映在所加工工件的法线方向上。但是导轨的垂直平面的误差对工件的加工精度影响就不大,甚至可以说成为没有任何影响,导轨平行度如果有误差,就会导致工作台在运动过程中发生摆动现象,这种运动状态下,刀具无意中也就形成了“空间曲线”,致使加工工件产生误差。 (三)传动链误差 传动链是工件在整个运动过程中,表面运动最为明显的一项环节,其机构也较为复杂,主要由蜗杆、齿轮、蜗轮、螺母以及丝杆等一些传动元件组成,当这些元件在工作工程中,也就是加工或者装配以及使用的过程中出现的损坏,就会导致传动链误差,而传动链的误差也有两个因素影响,传动链的路线长度与机床传动链误差成正比,传动链损坏部件数量与传动链误差成正比,在众多误差中,传动链误差是到时加工工件表面受到影响最大的误差因素。 三、工艺系统受热变形引起的误差 在不同热源的供应下,由于热引发的工艺系统变形并不少见,由于每个环节每个系统所使用材料的不同,所以其受热变形的程度也不一样,而且工艺系统热分布不均匀,也导致工艺系统的变形,不得不说,热变形导致的加工误差在总加工误差中所在比例在百分之四十到百分之七十之间。 (一)机床热变形导致的加工精度误差 机床结构发杂,加上手动热源的影响在机床的各个部位散热情况分布不均,引起机床不同程度的变形,由于变形,就会导致机床内部结构发生改变,破坏机床每部各个元件相互位置的关系,致使工件的加工受到极大影响,当然,由于机床结构的不同与机床受热的不同,也导致其精加工误差。 (二)刀具热变形对加工精度的影响 刀具是对工件精加工的直接接触设备,虽然其尺寸较小,并且热熔量不高,但是热量影响到刀具,刀具发生长度或者尺寸的变形,对工件的精加工产生不可估量的影响,当然虽然其变形程度不会太大,一些粗糙的工件加工还好,但是对一些高精工件来讲,这种误差也会带来巨大的影响。 四、提高工件精度措施 (一)减小原始误差 对于减少原始误差,首先要提高机床各个部件的精度,包括夹具、量具等,其次要尽可能的降低,工艺的磨损变形,根据上文中提到的误差,尽可能的在工艺以及设备上找出原因,针对各个“病症”对症下药,通过制定措施减少运势误差,并且要提高机器的精准度,笔者认为在刀具误差方面要下大工夫,进可能的减少其形状以及位置方面的误差。 (二)加大科技投入力度 通过科学技术提升工艺精度是各个领域都急切需要的,对于机械零件加工也是一样,需要有大量的高科技投入,通过可接手段减少零件误差,积极研发新方法,寻找创新手段,从而提高加工精度。 (三)误差预防 通过长时间的试验分析,例如误差转移法或者误差分组法等方法转变误差关系,当某一种方法对于预防误差起到明显效果时,进行投入使用。 四、总结 要提高机械零件的精度,就需要尽量避免工件精加工误差,本文通过对影响机械零件加工精度的影响因素进行阐述,并且提出一些提高工件加工质量的措施。希望我国在相关工作者在实践中不断努力,推动我国机械零件精加工技术的发展。 机械零件论文:机械零件的检验与鉴定 摘要:随着我国机械化的发展,机械零部件的检验与鉴定显得十分重要,要对零部件的技术状况进行合理检验与判断,就需要使用正确的检验和鉴定方法。 关键词:机械零件;检验;鉴定 引言 机械零部件的检验与鉴定是一项细致的工作,其包括的内容广泛,使用方法也非常多,在实际工作中,要充分结合实际情况,正确掌握检验的原则和方法,熟悉技术规范及零件的使用条件,做好机械保养工作。 一、日常工作中检验和鉴定机械零部件的基本原则 1、保证质量原则 无论是检验还是鉴定,其直接目的都是确保零件部件完好无损,根本目的都是保证机械的正常运作,换言之,是为了令机械能够正常安全地使用。为了实现这个目的,检验和鉴定机械零部件时要遵循的第一原则就是保证质量,在保证质量的基础上才能尝试缩减检验时间、提高鉴定效率等一系列的技术拓展,进而令机械可以获得更高的使用率、工作效率与使用寿命。 2、技术规范原则 无论检验还是鉴定,都有一定的工作程序和技术规范,在实际的工作中,这些程序和规范必须严格执行,不能擅自更动和变换顺序。如果在检验和鉴定的过程中发现了不合格或者已经报废的零部件,则必须立刻按规范进行修理和更换,不能姑息容忍,否则不只会增加机械操作人员的安全隐患,而且也有可能威胁到检验和鉴定人员自身的安全。 3、技术改进原则 我国的机械本身正在不断进步,新的机械也在不断出现,所以相关的检验和鉴定技术也是动态的、发展的。负责检验和鉴定的技术人员不能固步自封,要时刻关注最新的相关技术和工艺,对旧有检验鉴定的方法加以改进,令检验鉴定工作在准确性与检验效率上得到最及时的提高,这样才能适应最新的机械发展和使用情况。 二、日常工作中检验和鉴定机械零部件的主要内容 对机械零部件进行检验和鉴定可以说是机械总体的检验工作中最重要的一环,其具体内容可以按需检验和鉴定的零部件特征分为以下六种: 1、对形状和尺寸进行检验和鉴定 机械运行时,其零部件有可能产生弯折或扭曲,进而令自身精度降低。因此检验和鉴定时需要确认其形状和尺寸,对弯曲度、椭圆度、扭曲度、垂直度、直线度等参数进行详细测定。需要注意的是,有些参数只对应特定的零部件。比如,直线度这一参数只需在检验液压缸的内控表面时测定即可。 2、对材料性质进行检验和鉴定 对材料性质进行检验和鉴定主要集中在材料质量上包括合金材料中各种成分的比例鉴定、对渗碳层中实际含碳量的鉴定、对绝缘材料和导电材料险能的检验、对镀铬层结构的鉴定、对橡胶材料老化速度与老化程度的检验等。 3、对基体和表面材料之间的结合强度进行检验和鉴定 零部件的基体金属之上会为了防腐等原因而添加表面材料,常见的表面材料添加方法有电镀、喷镀、堆焊等,这些方法会赋予基体和表面材料一定的结合强度,在检验和鉴定零件时需要对这一强度进行详细确认。 4、对内部缺陷与表面质量进行检验和鉴定 从内部缺陷来说,需要检验和鉴定的缺陷包括焊接时产生的缝接缺陷、零部件内因为热处理等原因而产生的裂痕与砂眼、浇铸产生的气孔或者碳渣等;从表面质量来说,需要检验和鉴定的部分包括刮痕、表面光洁度、腐蚀程度、吸附性(针对润滑油)、硬化层的厚度、裂纹剥落等。 5、对磨损程度与机械性能进行检验和鉴定 在测定机械零部件的磨损程度之前,需要先鉴定和计算其磨损极限,这里可以参考相关的说明书,根据磨损极限确定目前零部件的磨损程度,常见的需要检验磨损程度的部件包凸轮结构和横梁等,前者容易出现的磨损是弯曲或顶尖,后者容易出现的磨损是裂纹。在检验和鉴定零部件机械性能时则要同时考虑物理与化学两方面的性能,包括硬度、强度、高温强度、耐蚀性、高压强度、抗拉韧性等。 6、对总体的动态平衡和零部件配合度进行检验和鉴定 一台机械中必然具有多种不同的零部件,只有这些零部件彼此有效配合、共同运转,机械才能正常运行,所以在检验和鉴定机械零部件时,除了确认其单独的性能外,还要检验体的运行情况和配合度。举例来说,机械中的部分组件在运行时需要高速运转,比如曲轴和风扇,这些组件在运转时必须能维持动态平衡才行;不同组件之间都具有严密性、啮合度、同心度等参数,这些体现零部件,总体配合度的参数也需要进行检验和鉴定。 三、检验和鉴定的常用方法 1、感觉检查 感觉检查方法是一种比较传统的检查方法,这种方法靠的检修人员的经验,他们不使用任何的仪器,而只借助比较简单的量具,就可以凭自己的直觉经验判定机械零件的状况。这种机械零件的检验方法一般用于那些精度要求不高、缺陷较为明显的机械零件检修中。对于这种零件的检修一般都只是对其进行定性分析,只有当有必要时,才使用相应的仪器设备一起对相关的机械元件进行测试检验。一般来说,感觉检验鉴定法主常用的有以下几种:第一,目测。就是机械零件检验工作人员用自己的肉眼或者借助放大镜对零部件进行观察,并略估零件的断裂或者剥落情况。第二,耳听。机械零件检修人员使用工具对其进行敲击,凭借其发出的声音来对其是否存在问题进行判断。第三,触觉法。作为熟练的修理人员对零件用手触摸就可判定零件是否磨损和磨损程度。通过用手对零配件进行转动或者晃动能够对零部件是否松弛和之间的间隙大小进行判定。在机器刚刚工作的时候可以触摸零件的温度以达到对其工作状态的判定。第四,比较法。对于机器零部件的好坏判定可以将其与新的零部件的转速以及运行进行技术比较。 2、仪器鉴定法 仪器鉴定法是检验机械零部件的常用方法。通过使用量具、仪表、仪器及其他高科技手段来检验零部件的技术状况,可以达到一般零部件检验所要求的精确度。这种方法需要检验人员具备操作检验工具的技术,一般对零部件做以下几方面的检验工作: 2.1检验零部件的几何形状主要是检验零部件几何形状的误差,例如,使用光切法、激光法、针触法、光波干涉法等来测量零件表面粗糙程度。使用自准仪或准直望远镜测量同轴度或使用圆度仪测量圆度等。 2.2检验零部件的尺寸零件尺寸主要是通过各种专用工具或通用量具进行测量。例如,运用光学分度头、万能角度尺及测角仪等测量角度;使用测长仪测量精度要求不同的长度;使用放射性检测仪器测量厚度等。 2.3检验扭矩、弹力弹力的鉴定主要是通过弹簧秤或弹簧检验仪来进行,例如,弹簧、活塞环的弹力鉴定。对于扭矩的鉴定,不同的零部件有不同指标,如使用比较简单的扭力扳手检验螺纹锁紧扭矩;对于曲轴轴盖、连杆轴承盖的螺丝,可以使用电阻应变计式传感器进行检验。 2.4密封性检验通常是检查水密性或气密性,例如,检验轮胎的气密性时,可使用压力传感器;对发动机的缸盖进行水密性检验时,一般是根据有无渗漏现象来鉴别其是否有裂纹。 2.5平衡检验发动机风扇、曲轴等高速运转的零部件,需进行动平衡试验,以防止因为不平衡产生振动导致机械疲劳破坏或快速磨损。例如,可使用涡流式振动测量仪对发动机轴承进行检验。 3、逻辑分析方法 如果零部件是处于整机的状态下或者停机检验不方便,可根据其在运行过程中出现的异常情况,或在线监控系统预设的跳闸、报警等动作,进行逻辑分析和推理,实现零部件检验的目的。例如,在齿轮发生疲劳损伤时,会直接影响到齿轮副的正常啮合,导致冲击增加、振动加剧等情况。但是逻辑分析法不是定量分析,不能很好地表现零部件技术状况,如果将其和仪器检验法结合起来,则可有效地提高零部件检验效率与鉴定质量。 结束语 对机械的零部件进行检验和鉴定是安全生产工作的一部分,具有很高的复杂性、细致性、多重性,而且视机械种类的不同,其检验和鉴定的细节部分会有很大的差异。因此。检验和鉴定机械零部件必须结合实际的机械特征与工作条件,以相关原则为指导,以常规方法为参考,以实际情况为依据,采用适性和效果最好的检验和鉴定方法。 机械零件论文:煤矿机械零件的可靠性评价研究 摘 要: 机械可靠性设计的任务就是提供实际计算的数学模型和方法,在机械产品的研发阶段预测其在规定工作条件下的工作能力或寿命。本文通过结合可靠性理论研究的历史及现状对机械可靠性设计理论进行深入分析,阐明了可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计、可靠性稳健设计、可靠性试验、传统设计方法与可靠性设计相结合等机械零件可靠性设计理论与方法的内涵,为今后机械零件可靠性设计提供系统的理论和方法。 关键词:机械零件;可靠性优化设计;机械产品 现在,可靠性设计,又称机械概率设计,是机械零件现代设计方法之一。目前,该设计方法广泛应用于飞机、汽车等重要产品以及其它机械产品内重要部件的设计过程中。作为常见的建材机械,我们在设计挤砖机及其辅助机组的结构、部件、零件时,仍主要使用传统的设计方法。能不能把先进、科学的可靠性设计方法应用到挤砖机等机械产品的设计中去,本文通过研究可靠性设计理念,给出上述问题一定的借鉴。 1.机械零件可靠性设计基本理论 在实际工程中,人们逐渐认识到,除了随机性以外,在工程中还存在着另一类重要信息:模糊信息。所以传统的可靠性方法就是用概率论和模糊理论处理不确定性,但概率可靠性和模糊可靠性模型都需要用较多的数据去定义参数的概率分布或隶属函数,且计算量较大。通过研究,建立了结构概率-模糊-非概率混合可靠性模型,该混合可靠性模型能够综合各单一模型的优点。最大限度地将已有的信息利用到产品的可靠性分析中去,并能够更加客观和全面地反映结构的实际安全状况,为分析和设计决策提供更全面而且更真实的有用信息。可靠性设计的精确性和先进性是建立在应力、强度、寿命等数据的真实性、精确性基础上的,重视试验数据的收集和分析,建立可靠性数据库。对设计新产品时有很重大的参考价值,用概率-模糊-非概率的方法解决不确定问题的框图见下图。 2.机械零件可靠性设计理念研究 2.1.可靠性优化设计 可靠性优化设计是在可靠性基础上进行优化设计。既能定量地满足产品在运行中的可靠性。又能使产品的尺寸、成本、质量、体积和安全性等参数得到优化。从而保证结构的预测工作性能与实际工作性能更符合。该方法将可靠性分析理论与数学规划方法有机地结合在一起,在对各参数进行可靠性优化设计时。首先以机械零件的可靠度作为优化的目标函数,使零件的某些指标、成本、质量、体积或尺寸最小化,再以强度、刚度、稳定性等设计要求为约束条件建立可靠性优化设计数学模型。根据模型的规模、性态、复杂程度等因素选择合适的优化方法,最后求出最优设计变量。 2.2.可靠性灵敏度设计 可靠性灵敏度设计是在可靠性基础上进行灵敏度设计,充分反映各设计参数对机械产品失效影响的不同程度。便于找出哪些随机变量对机械零件可靠性设计的敏感性影响较大,并对此参数进行重分析和再设计。通过估计设计变量变差和约束变差对质量性能指标影响的大小,改变设计参数中影响较大的参数以使产品对可控因素变差和不可控因素变差的影响失去灵敏性。可靠性灵敏度设计首先建立极限状态方程,然后对各设计参数求偏导数,得到可靠性的灵敏度计算公式,进而确定各设计参数的灵敏度,用灵敏度数值作为再设计时修改设计参数的依据,从而使得参数修改和再设计工作事半功倍。 2.3.可靠性稳健设计 稳健设计能使产品的性能对在制造期间的变异或使用环境的变异不敏感,并使产品在其寿命周期内,不管其参数、结构发生漂移或老化的小范围内,都能持续可靠地工作的一种设计方法。可靠性稳健设计在设计阶段通过灵敏度分析,使产品在不消除和不减少不确定性因素的情况下。通过设计使不确定性因素对产品质量影响的敏感程度最小,从而提高产品质量和降低产品成本。 2.4.可靠性试验 可靠性试验是对产品的可靠性进行调研分析和评价的一种手段。其目的是发现产品在设计、材料和工艺方面的各种缺陷。为改善产品的战备完好性,提高任务成功率,减少维修费用及保障费用提供信息。确认是否符合可靠性定量要求,我们通过试验一方面要获取可靠性数据。另一方面要通过产品在试验中发生的各种故障,找出其原因并进行细致的分析和研究以提高产品的可靠性。但实际机械零件的设计方案如果有改变,就必须重新进行一次试验分析,这需要花费很大的人力、物力和财力。所以在可靠性试验前利用一些高性能的软件进行模拟分析能减少试验次数,节约时间和研究基金。 2.5.传统设计方法与可靠性设计相结合 目前采用概率设计法的概念去完善和改进传统的安全系数,使可靠性和安全系数直接联系。广泛应用现有的各种设计方法对产品进行设计计算,并与采用可靠性概率设计方法得出的结果以及实物试验的结果进行比较,从而积累经验,收集和整理可靠性设计。 3、具体实施修复时应考虑的问题 修复时,既要考虑修理损伤处,又要考虑保护不修表面的精度和材料的力学性能不受影响。 零件制造时的加工定位基准往往受损,为此,修复加工时须预先修复定位基准或给出新的定位基准。待修零件的磨损通常不均匀,而且需补偿的尺寸一般较小,可通过机械加工及选择合适的修复方法应对。待修表面在使用中常会产生冷作硬化,并沾有油污等,修理前须有整理和清洗工序。修复中采用各种技术方法,批量小、辅助工时比例较高,尤其对于非专业化维修单位而言,多为单件修复。安排计划、计算工时要留有余地。有些工序会引起零件变形,应注意把变形大的工序安排在前面, 并增加矫正工序,对于精度要求较高、表面粗糙度小的工序放在后面。有些修复手段可能导致零件材料内部和表面产生微裂y等,为保证其疲劳强度,要注意安排提高疲劳强度的工艺措施和实施必要的探伤检验手段。高速运转的零件修复后应安排平衡工序,以保证其平衡性的要求。 4.合理地规定表面的精度等级和粗糙度的数值 在满足产品使用性能的条件下,零件图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济值 在对机械产品设计进行机械加工工艺性评价时,必须对主要工作表面的尺寸公差、极限偏差逐一加以校核。在没有特殊要求的情况下,表面粗糙度值应与该表面加工精度等级相对应。 尽量选用切削加工性好的材料材料的切削加工性是指在一定生产条件下,材料切削加工的难易程度。材料切削加工性评价与加工要求有关,粗加工时要求具有较高的切削效率;精加工时则要求被加工表面能获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度。 材料的强度高,切削力大,切削温度高,刀具磨损快,切削加工性差;材料强度相同时,塑性较大的材料切削大较大,切削温度也较高,易与刀具发生粘接,刀具磨损加剧,表面粗糙度值增大,切削加工性差;在钢材中适当添加磷、硫等元素,可以降低钢的塑性,对提高钢材的切削加工性有利。 结语: 可靠性是产品的一种动态质量指标。在现代化生产中已经贯穿在产品的开发、设计、制造、试验,使用及维修保养的各个环节之中。对于可靠性知识掌握越多,主观经验的运用就会越少,自然机械结构的设计也就越合理。这正是机械工程技术研究追求的目标。本文通过了解机械工程结构可靠性的研究不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决,而且将其应用到机械结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。所以该课题的研究内容是相当丰富和有意义的。 机械零件论文:浅谈煤矿机械零件的可靠性评价研究 摘 要: 机械可靠性设计的任务就是提供实际计算的数学模型和方法,在机械产品的研发阶段预测其在规定工作条件下的工作能力或寿命。本文通过结合可靠性理论研究的历史及现状对机械可靠性设计理论进行深入分析,阐明了可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计、可靠性稳健设计、可靠性试验、传统设计方法与可靠性设计相结合等机械零件可靠性设计理论与方法的内涵,为今后机械零件可靠性设计提供系统的理论和方法。 关键词:机械零件;可靠性优化设计;机械产品 现在,可靠性设计,又称机械概率设计,是机械零件现代设计方法之一。目前,该设计方法广泛应用于飞机、汽车等重要产品以及其它机械产品内重要部件的设计过程中。作为常见的建材机械,我们在设计挤砖机及其辅助机组的结构、部件、零件时,仍主要使用传统的设计方法。能不能把先进、科学的可靠性设计方法应用到挤砖机等机械产品的设计中去,本文通过研究可靠性设计理念,给出上述问题一定的借鉴。 1.机械零件可靠性设计基本理论 在实际工程中,人们逐渐认识到,除了随机性以外,在工程中还存在着另一类重要信息:模糊信息。所以传统的可靠性方法就是用概率论和模糊理论处理不确定性,但概率可靠性和模糊可靠性模型都需要用较多的数据去定义参数的概率分布或隶属函数,且计算量较大。通过研究,建立了结构概率-模糊-非概率混合可靠性模型,该混合可靠性模型能够综合各单一模型的优点。最大限度地将已有的信息利用到产品的可靠性分析中去,并能够更加客观和全面地反映结构的实际安全状况,为分析和设计决策提供更全面而且更真实的有用信息。可靠性设计的精确性和先进性是建立在应力、强度、寿命等数据的真实性、精确性基础上的,重视试验数据的收集和分析,建立可靠性数据库。对设计新产品时有很重大的参考价值,用概率-模糊-非概率的方法解决不确定问题的框图见下图。 2.机械零件可靠性设计理念研究 2.1.可靠性优化设计 可靠性优化设计是在可靠性基础上进行优化设计。既能定量地满足产品在运行中的可靠性。又能使产品的尺寸、成本、质量、体积和安全性等参数得到优化。从而保证结构的预测工作性能与实际工作性能更符合。该方法将可靠性分析理论与数学规划方法有机地结合在一起,在对各参数进行可靠性优化设计时。首先以机械零件的可靠度作为优化的目标函数,使零件的某些指标、成本、质量、体积或尺寸最小化,再以强度、刚度、稳定性等设计要求为约束条件建立可靠性优化设计数学模型。根据模型的规模、性态、复杂程度等因素选择合适的优化方法,最后求出最优设计变量。 2.2.可靠性灵敏度设计 可靠性灵敏度设计是在可靠性基础上进行灵敏度设计,充分反映各设计参数对机械产品失效影响的不同程度。便于找出哪些随机变量对机械零件可靠性设计的敏感性影响较大,并对此参数进行重分析和再设计。通过估计设计变量变差和约束变差对质量性能指标影响的大小,改变设计参数中影响较大的参数以使产品对可控因素变差和不可控因素变差的影响失去灵敏性。可靠性灵敏度设计首先建立极限状态方程,然后对各设计参数求偏导数,得到可靠性的灵敏度计算公式,进而确定各设计参数的灵敏度,用灵敏度数值作为再设计时修改设计参数的依据,从而使得参数修改和再设计工作事半功倍。 2.3.可靠性稳健设计 稳健设计能使产品的性能对在制造期间的变异或使用环境的变异不敏感,并使产品在其寿命周期内,不管其参数、结构发生漂移或老化的小范围内,都能持续可靠地工作的一种设计方法。可靠性稳健设计在设计阶段通过灵敏度分析,使产品在不消除和不减少不确定性因素的情况下。通过设计使不确定性因素对产品质量影响的敏感程度最小,从而提高产品质量和降低产品成本。 2.4.可靠性试验 可靠性试验是对产品的可靠性进行调研分析和评价的一种手段。其目的是发现产品在设计、材料和工艺方面的各种缺陷。为改善产品的战备完好性,提高任务成功率,减少维修费用及保障费用提供信息。确认是否符合可靠性定量要求,我们通过试验一方面要获取可靠性数据。另一方面要通过产品在试验中发生的各种故障,找出其原因并进行细致的分析和研究以提高产品的可靠性。但实际机械零件的设计方案如果有改变,就必须重新进行一次试验分析,这需要花费很大的人力、物力和财力。所以在可靠性试验前利用一些高性能的软件进行模拟分析能减少试验次数,节约时间和研究基金。 2.5.传统设计方法与可靠性设计相结合 目前采用概率设计法的概念去完善和改进传统的安全系数,使可靠性和安全系数直接联系。广泛应用现有的各种设计方法对产品进行设计计算,并与采用可靠性概率设计方法得出的结果以及实物试验的结果进行比较,从而积累经验,收集和整理可靠性设计。 3、具体实施修复时应考虑的问题 修复时,既要考虑修理损伤处,又要考虑保护不修表面的精度和材料的力学性能不受影响。 零件制造时的加工定位基准往往受损,为此,修复加工时须预先修复定位基准或给出新的定位基准。待修零件的磨损通常不均匀,而且需补偿的尺寸一般较小,可通过机械加工及选择合适的修复方法应对。待修表面在使用中常会产生冷作硬化,并沾有油污等,修理前须有整理和清洗工序。修复中采用各种技术方法,批量小、辅助工时比例较高,尤其对于非专业化维修单位而言,多为单件修复。安排计划、计算工时要留有余地。有些工序会引起零件变形,应注意把变形大的工序安排在前面, 并增加矫正工序,对于精度要求较高、表面粗糙度小的工序放在后面。有些修复手段可能导致零件材料内部和表面产生微裂等,为保证其疲劳强度,要注意安排提高疲劳强度的工艺措施和实施必要的探伤检验手段。高速运转的零件修复后应安排平衡工序,以保证其平衡性的要求。 4.合理地规定表面的精度等级和粗糙度的数值 在满足产品使用性能的条件下,零件图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济值 在对机械产品设计进行机械加工工艺性评价时,必须对主要工作表面的尺寸公差、极限偏差逐一加以校核。在没有特殊要求的情况下,表面粗糙度值应与该表面加工精度等级相对应。 尽量选用切削加工性好的材料材料的切削加工性是指在一定生产条件下,材料切削加工的难易程度。材料切削加工性评价与加工要求有关,粗加工时要求具有较高的切削效率;精加工时则要求被加工表面能获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度。 材料的强度高,切削力大,切削温度高,刀具磨损快,切削加工性差;材料强度相同时,塑性较大的材料切削大较大,切削温度也较高,易与刀具发生粘接,刀具磨损加剧,表面粗糙度值增大,切削加工性差;在钢材中适当添加磷、硫等元素,可以降低钢的塑性,对提高钢材的切削加工性有利。 结语: 可靠性是产品的一种动态质量指标。在现代化生产中已经贯穿在产品的开发、设计、制造、试验,使用及维修保养的各个环节之中。对于可靠性知识掌握越多,主观经验的运用就会越少,自然机械结构的设计也就越合理。这正是机械工程技术研究追求的目标。本文通过了解机械工程结构可靠性的研究不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决,而且将其应用到机械结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。所以该课题的研究内容是相当丰富和有意义的。 机械零件论文:车辆机械零件的磨损与预防 摘要:随着车辆的越来越多,种类也越来越多,但是机械零件出现故障的情况也越来越严重,磨损是车辆机械零件的主要的失效形式,按磨损机理可分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、气蚀和微动磨损等,本文主要对车辆机械零件的磨损与预防进行了探究,,其目的是采取合理的预防措施,可有效地提高车辆机械零件的使用寿命。 关键词:车辆;机械零件;磨损与预防 1.前言 车辆机械零件的失效形式有很多种,包括磨损、疲劳、腐蚀等,其中磨损是最主要的失效形式,据统计有75%以上车辆机械零件报废,是由磨损而引起的。主要是由于车辆机械零件长期在高温高压的恶劣环境下工作,极易在零件表面产生磨损,造成零件失效报废,致使车辆故障多发,使用性能降低,严重时还会导致恶性交通事故。本文主要是从磨损的六个方面对车辆机械零件进行了分析并且提出了具体的预防措施。 2.粘着磨损 粘着磨损,是指车辆机械零件摩擦表面相互接触,在接触点之间由于分子引力粘附或局部高温熔着,使摩擦表面的金属发生转移而引起的磨损。 2.1表现形式及危害 粘着磨损会因两摩擦面间的强度和硬度的不同而引起不同的磨损形式,主要表现为:轻微磨损,涂抹,擦伤,胶合和咬死五种形式。摩擦时润滑油膜破裂,摩擦副表面由于微观粗糙而形成接触点,产生分子吸附和原子吸附,甚至造成化学吸附,使接触点形成强粘着。摩擦产生大量的热,促使原子扩散,又强化着微观接触点的粘着作用。使摩擦表面在相对滑动时,粘着点产生塑性变形乃至被剪切撕脱,转移表面物质。这样通过粘着和撕脱的循环反复,形成粘着磨损。磨损表面的外观呈现麻点。摩擦表面发生粘着磨损时,会使润滑油膜破裂,摩擦产生的热量不能散发,粘着点产生塑性变形被剪切撕脱,再粘着然后撕脱;严重时会导致摩擦表面被破坏,运动终止,酿成机械事故。 2.2预防措施 保证两摩擦表面间具有易剪切的薄膜,主要有油膜、边界膜等。两摩擦表面必须形成合适的“楔形”间隙,且润滑油有必须有合适的粘度,才能形成油膜;适度调整车辆机械零件的配合副之间的间隙,各润滑部位必须选用合适的润滑油;在润滑油中加油性添加剂和抗磨添加剂,在摩擦时可在零件表面形成边界膜。正确选择合适的摩擦副配对材料。采用互溶性小的材料配对组成摩擦副,粘着倾向小,不易发生粘着磨损;或一组摩擦副中,选择表层较弱的金属,减少磨损量。 3.磨料磨损 磨料磨损是指摩擦面间由于硬质颗粒或硬质凸出物(磨料),使相对运动的零件表面材料损失,引起的磨损。 3.1表现形式及危害 在磨料对摩擦面产生微观切削、擦伤、刮伤、冲击下,摩擦面会产生擦痕、沟槽、凹坑、疲劳、微观断裂等磨料磨损破坏,这是车辆机械零件中最常见、危害最大的磨损形式,磨损表面外观呈擦伤、沟纹或条纹状。此磨损会大大降低燃油系的寿命,当发动机油底壳润滑油中的杂质(磨料)增加时,会破坏润滑油膜、拉伤零件表面,使零件表面磨损加剧,严重时会使零件运动出现卡的情况。 3.2预防对策 阻止磨料进入摩擦副之间。车辆使用时要按时、按质对空气滤清器、燃油滤清器和机油滤清器清洁和更换;并保证各管路接头和接合面处无松动。车辆的维修保养场所要环境清洁、空气中含尘量小和地面尘土少;装配前,清洗干净。 4.疲劳磨损 疲劳磨损是指有相对滚动的零件摩擦面,在接触应力周期性的作用下,摩擦面材料发生疲劳破坏和微粒脱落的现象。 4.1表现形式及危害 它与疲劳断裂破坏的区别是在摩擦表面微观凸蜂的周期性载荷作用下,使微观接触点产生塑性变形,造成残余应力、由于应力集中形成微观裂纹,微观裂纹随摩擦进程的延续进一步扩大并交织在一起,最后围成面积而剥落。疲劳磨损表面外观呈现裂纹或点蚀状,甚至出现疲劳脱层。 4.2预防措施 提高零件表层材料的品质,减少零件表层材料内的非金属夹杂物和其他杂质;减少零件表面的缺陷,如软点、夹杂物、划痕凹坑和腐蚀坑等,这些地方都可能成为裂纹的发源地。提高零件的表面品质。零件表面粗糙度愈小,则抗疲劳磨损的能力愈强。通过喷丸、激光表面冲击、表面渗碳渗氮等表面改性工艺,使零件表面获得残余压应力,从而提高零件的抗疲劳磨损能力。 5.腐蚀磨损 腐蚀磨损是指机械零件在腐蚀性的气体或液体环境中,相对滑动摩擦时,摩擦表面材料与周围介质发生化学或电化学反应,生成新的物质,这些腐蚀产物在摩擦过程中被磨掉而引起的材料损失现象。腐蚀磨损是腐蚀和摩擦共同作用的结果。 5.1腐蚀磨损的分类 腐蚀磨损可分为氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。氧化磨损:是指在摩擦过程中,零件摩擦表面的金属材料与周围的氧发生化学反应,生成金属的氧化物,在摩擦过程中,金属氧化物不断磨掉的现象。零件发生氧化磨损时,摩擦面材料与大气中的氧相互作用,氧吸附在摩擦面上,并向内层扩散。在摩擦面发生塑性变形的同时,表面形成化学吸附膜、氧的固溶体膜和金属氧化物。这些脆性的氧化产物在摩擦产生的切向力和正压力作用下,与表面分离,使摩擦面产生的磨损。氧化磨损是一种缓慢的磨损形式,零件磨损表面较光滑。特殊介质腐蚀磨损:是指零件摩擦表面的金属材料与周围腐蚀介质(如酸、碱、盐等)发生化学反应,生成腐蚀产物,或与周围介质形成为电池产生电化学反应,造成摩擦表面材料不断损失的现象。零件发生特殊介质腐蚀磨损时,其作用机理类似氧化磨损,所不同的是特殊介质腐蚀通过化学反应或电化学反应,产生腐蚀产物。特殊介质腐蚀磨损一般较剧烈,磨损速度极快,危害程度较大。 5.2减少腐蚀磨损发生的措施 首先,车辆在使用过程中,要注意避免发动机长期在低温下工作,避免车辆频繁启动或在行驶中突然加减速,以减少腐蚀介质的产生。其次,对易发生腐蚀磨损的零件进行表面改性处理,通过镀铬、镀锡、覆盖油漆、塑料等非金属层、激光熔覆等获得防腐蚀保护层,或通过零件发蓝、磷化等工艺,在零件表面生成一层致密的保护膜,减缓零件的腐蚀磨损。 6.气蚀 气蚀也称穴蚀,是指当机械零件与液体接触并有相对运动时,液体在运动中产生的气泡破裂冲击零件金属表面,造成零件表面疲劳破坏微粒脱落的现象。减少气蚀破坏的措施:一是防止和减少气泡的形成。二是如不可避免产生气泡时,要设法使气泡在远离机件表面的地方破裂。增加气缸套的刚度,减小缸套的振动,减少气泡的产生;增加水套的宽度,减少气泡破裂时的影响;消除管路中的涡流区和死水区,将气泡带走;在冷却液中加入防锈乳化油,都可以减少气蚀的发生。 7.微动磨损 微动磨损是指两个互相接触并压紧的表面间,发生低幅(100μm以下)往复切向振动时,零件表面材料微粒脱落的现象。 7.1表现形式及危害 微动磨损发生在相对静止的零件表面,如发动机固定处、螺栓联接处、搭接接头处、键联接处、以及过盈配合的轴等处,特征是零件表面出现麻点或沟槽。微动磨损的绝对磨损量虽然很小,但危害很大,不但使零件的配合精度下降,紧配合的零件松动,更严重的是引起应力集中,使零件的疲劳强度降低,导致零件疲劳断裂。 7.2预防措施 减小零件配合表面之间的振动,对紧配合的零件,应有足够的预紧力,如在螺栓连接中采用弹簧垫圈或非金属垫圈预紧。在零件配合表面之问涂覆固体润滑剂,如二硫化铝、聚四氟乙烯等,可以减缓件的微动磨损。 8.结束语 综上所述,车辆机械零件出现磨损的情况,通常是多种磨损机理综合作用的结果,如发动机气缸在工作过程中,会同时发生粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等多种磨损。如果这些磨损加起来就是机理综合。要想延长车辆机械的使用寿命,就必须对车辆机械零件磨损机理的分析;然后综合各方面的因素对此进行分析;最后采取合理的预防措施,合理规范地使用车辆,可有效地提高车辆机械零件的使用寿命,减少机械故障的发生,提高车辆的使用性能。 机械零件论文:机械零件的检验 摘 要:阐述机械零件检验的准备工作和检验流程、注意事项。 关键词:机械零件;检验 机械零件的技术要求包括几何形状、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、强度、硬度等,机械零件检验时用哪些检验工具,从何处着手,采用什么方法,对检验的结果和质量有很大的影响。 1.检验前的准备 (1)熟悉、掌握相关检验标准、工具。熟悉、掌握各类机械零件检验所涉及的国家标准、行业标准及企业标准和所用的检验工具,是检验人员的基本功,也是对检验人员的基本要求。 (2)分析零件图。零件图是机械零件加工和检验的主要依据,检验人员要通过对机械零件图的分析,了解所要检验零件的名称、所用材料、规格、形体结构和大小,分清零件尺寸中的定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸,分清零件的精加工面、粗加工面和非加工面,分析零件在整机中的作用。 (3)分析工艺文件。工艺文件是机械零件加工、检验的指导书,检验人员要按照零件的加工顺序对零件每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算进行分析,同时应了解关键工序的装夹方法、定位基准和所使用的设备、夹具、刀具等技术要求。 (4)合理选用量具。分析好图纸和工艺文件后,根据待检工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用合适的检测工具。如测量带公差的内孔尺寸时应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等,测量带公差装轴承的轴时应选用卡尺、千分尺、钢板尺等。有些被检零件用目前现有的检验工具不能直接检验,这时检验人员要根据实践经验和理论知识,对现有的检验工具进行改造,或进行一系列检验工具的制作。 2.检验 (1)合理选用测量基准。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合,要选用精度高、能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如测量轴类零件以中心孔为基准,测量同轴度、圆跳动和套类零件以内孔为基准,测量垂直度应以大面为基准,测量辊类零件的圆跳动以两端轴头下轴承的台阶为基准。 (2)表面检验。零件的性能尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。细长轴、薄壁件要注意变形,冷冲件要注意裂纹,螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上零件的检验完后要认真作记录,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆不清。 (3)检验尺寸公差。检验时应尽量采用比较简便、无需繁琐计算的直接测量法,有些无法直接测量的尺寸,就需用采用比较麻烦、需用繁琐函数计算的间接测量法。当检验形状复杂、尺寸较多的零件时,测量前应先列一个清单,按照清单一个尺寸一个尺寸的测量,并将测量结果直接填入实际尺寸一边。测量结束后,根据清单汇总的尺寸判断零件合格与否,这样既不会漏掉一个尺寸, 又能保证检验质量。 (4)检验形位公差。测量形位公差时,要注意应按国家标准、行业标准或企业标准执行,如轴、长方件要测量直线度、对称度,键槽要测量其对称度。 (5)在对机械零件进行检验时,可用适当的通用检验工具和专用的检验工具配合使用,检验工具不可以放在高的温度环境以及有高的磁场中,以免变形、磁化、锈蚀。 作者简介: 张慧,(1969-),男,江苏省安康安全技术服务有限公司,工程师,大专,机械;蒋秀丽,(1968-),女,东台市顺达工业气体有限公司,工程师,大专,机械。 机械零件论文:工程机械零件的修复技术 【摘要】钢铁材料作为工程机械里的主要材料,广泛应用与机体与零部件中。在工程机械的使用中,大部分会发生磨损、折断等现象,这时如果对机械零件换总成或者进行机械加工,成本较高,但如果所发生的磨损或折断处对精度要求不高,可采取修复技术进行修理,节约大量资金。 【关键词】更换;磨损;修复;改进 钢铁材料作为工程机械里的主要材料,广泛应用与机体与零部件中。在工程机械的使用中,大部分会发生磨损、折断等现象,这时如果对机械零件换总成或者进行机械加工,成本较高,但如果所发生的磨损或折断处对精度要求不高,可采取修复技术进行修理,节约大量资金。 1、复技术可以包括以下几个内容 1.1材质更换,性能提升 稳定土拌和站的搅拌臂是使用铸件制造而成,在使用中,经常发生断裂现象,一个搅拌臂发生断裂,会使其它搅拌臂相继发生拗断。成品配件里,搅拌臂均为铸件。后经过我单位科研人员研究决定,用锰钢板火焊切割成型,然后钻眼代替成型搅拌臂,既轻便又耐磨,经实际检验效果不错。 锰钢属于耐磨钢,含碳量为0.9%~1.3%,锰含量为11%~14%,这种钢在高的冲击载荷及高的压力的情况下,其表面层将迅速产生加工硬化,从而产生高耐磨的表面层,而内层仍保持优良的冲击韧性,因此即使零件磨损到很薄,仍能承受较大的冲击载荷而不破裂。高锰钢具有很高的加工硬化的能力,冷变形之后硬度可达HB450~600。 由于锰钢具有以上特性,因此被我单位广泛应用于拌和站搅拌臂、衬板、挖掘机铲斗、推土机大铲、平地机铲刀等部位,经实际检验,效果理想。 1.2表面修复 折断或磨损后的机械零件,对于对精度要求不高的场合,可以通过焊接堆焊,然后机械加工或打磨的方式进行修复。一般钢铁材料的焊接性能主要需考虑焊缝及热影响区是否容易形成裂纹,焊接接头是否容易出现脆性等因素。钢的焊接性能与其成分关系很大,合金元素对焊接性能的影响,也是用焊接碳当量来估算。碳当量0.6%时焊接性能很差。只有在严格的工艺措施下和较高的预热温度下才能进行焊接操作。稳定土拌和站搅拌主齿轮由于负载大、工作环境恶劣,齿面会发生磨损现象,造成齿轮啮合间隙增大,空旷、噪音大、传动比不准。这时可使用焊条,对搅拌齿轮齿堆焊,然后打磨或机械加工的方式修复,可以简单实现其机械性能。比重新加工或购买齿轮减少费用近九成。在工程机械中磨损的轴、花键轴、油底壳等零件,均可通过焊接堆焊然后机械加工的方式,进行修复,虽然性能不如以前,但完全可以满足其机械性能要求。 注意轴与花键焊接修复技术要求: 焊接时,螺纹头轴中心线与原轴中心线应保持一致。不允许偏斜,此轴使用时在焊接处同时承受拉应力和脉动循环扭转应力,采用U形坡口较好。在焊接材料的选择上,遵循强度韧性指标不低于母材的最低值的原则。在考虑母材的基础上,选用合适焊条。焊接时,严格控制好工件的预热和焊条的烘干程序,以减少接头在焊接中的开裂倾向。焊接时,焊工沿轴向运条,沿圆周方向顺序推进,这样,后一道焊缝都对前一道焊缝有一定的退火作用。 1.3液压杆、油缸修复 对于重要零部件的局部破坏要采用电镀修复技术 电镀修复技术是一种在低温条件下恢复零部件尺寸的传统修复技术,与焊修技术相比,不会出现因局部高温而带来的种种问题。电镀修复技术是利用电解的原理将镀液中的金属离子还原成金属原子并沉积在金属表面形成具有较高结合力和一定厚度的修复层。虽然电镀的种类很多,但是可以用于修复的主要有两类,即低温镀铁和镀厚铬。由于镀铬时沉积速度很慢,生产效率低,人们多采用低温镀铁修复技术。为了提高镀铁层的耐腐蚀能力和耐磨性,通常在镀铁层表面再镀一层薄铬。对于液压杆、油缸这类在户外工作的部件,用低温镀铁恢复尺寸,经修磨后表面罩铬是最常用的修复方法。 电镀法修复局部压坑的一般工艺流程是:焊补打磨低温电镀整体磨光表面电镀磨削加工(磨削加工至符合尺寸及光洁度要求) 电镀修复法适合在专业化的电镀厂进行批量加工,不适合单件、异型件以及野外现场修复。 均匀磨损的液压杆很容易修理,比较有效的方法是先磨去表面的电镀层,然后按常规电镀修复工艺进行电镀修复。对于在工作现场出现的点坑破坏、电击伤破坏、碰伤破坏等深度大(毫米级)、面积小的局部损坏的修复,不适合采用电镀修复法,超厚电刷镀修复技术是解决这类问题的最佳选择。 1.4组合修复 对于有些零件,只是其中一部分磨损、损坏,这时可以把相同的两个或几个零件拆解后,重新组装成一个完好部件。在液压泵、液压马达、起动机等零件的修复中,经常会发生只是其中部分零件损坏,而大部分完好的情形。比如起动机,有的是励磁线圈损坏、而有的是转子损坏,这时就可以将二者重新组装成一个完好的起动机。液压泵和液压马达也是如此。 1.5胶粘技术 对于有些折断或不易焊接的金属,可以采用胶粘技术。首先我们要确定部位,然后对表面进行处理,用合适的胶涂抹在粘胶面,晾晒一会后达到钢铁表面胶合状态,这时还需清理多余胶体以防粘连,待粘和面固化后,进行整修。如发动机缸体裂纹、磨损后的轴套装配等。 1.6技术改进 对于有些工程机械,为了提高它的某些性能,而对其局部零件进行改造,以提高其机械性能。或者对于原装部件进行改进,用国产零部件代替原厂零部件,均属于本范畴。如在起动机修复中,用国产电子元件代替原厂配件;在水箱改造中,为使发动机温度降低,而增大水箱的储水容积,或者增大散热器散热面积;在推土机履带板上焊接圆钢,减少履带板磨损,提高其抓地力,延长履带板使用寿命;在原厂轴承中使用国产普通轴承等均可提高机械的性能或节省材料费。 2、结束语 机械零件的修复牵扯材料、焊接、加工等环节,对修理技术要求也很高,因此难度也很大,但只要我们用心琢磨、潜心钻研,就可以实现花最少的钱,办最大的事,同时也可以借此提高我们整体的技术水平,节约大量配件修理费,为单位的效益最大化贡献力量。 机械零件论文:机械零件表面加工工艺的自动识别方法研究 摘要 在机械加工的过程中,在零件的表面因为加工行程的作用,会在机械零件的表面产生多种形式的纹理特征。对零件表面的纹理所表达的信息充分的加以利用,对研究零件表面加工工艺,提高零件表面的加工精度有重要的作用。本文通过对机械零件表面纹理信息的分析,研究一种零件表面加工工艺的自动识别和分析的方法,开辟了图像匹配的新思路。 关键词 机械加工; 纹理圆; 纹理特征; 纹理提取; 加工工艺 在机械加工制造业中,在零件视觉检测中,对零件表面纹理进行提取和分析,对表面加工工艺进行识别已经是视觉检测系统中的一项重要应用。国内外的专家都对此加以关注并从多角度进行相关的研究,因为视觉范围有限,加上高精度的测量要求,目前对零件表面的视觉测量也往往是以零件部分图像的匹配度和拼接分析来对零件整体的表面加工特征进行分析,以此来判断零件表面的加工工艺和加工质量。机械零件在加工的过程中刀具的行程会在零件的表面制造出具有明显方向性的纹理,对表面纹理特征进行提取和分析是模式识别和处理方面的一种重要的方法,以此得出零件表面的处理过程,识别加工工艺。机械零件表面的纹理常见的有直条形、圆形和螺旋形等等,具有明显的方向性,通过对纹理的形、密度和方向等因素进行纹理的分析,识别表面加工工艺,为视觉测量中的图像匹配提供判断依据。 1 机械零件表面纹理特征的提取 1.1 机械零件表面纹理特征的产生 在对机械零件进行加工的过程中,通常采用车削、刨削、铣削、磨削等加工工艺进行零件表面的加工制造,但是在加工的过程中因为受刀具行程的作用会在零件表面产生出多种形状的纹理,如直条形、圆形和螺旋形等,其中以圆形纹理最为常见,本文即以圆形纹理为例,分析讨论纹理特征的提取和分析。 1.2 纹理特征的数字化表达 本文以圆形纹理为例,如上图1中的(a),首先分别在模板图和待匹配图中取若干个有重合可能的圆形,根据图像的大小来确定所选取的纹理圆的直径d,每个纹理圆圆心之间的长度大于圆形直径的一半。在各个纹理圆上取n条直径将纹理圆等分成2n个部分。 根据计算结果取最小的标准差所对应的直径角度为此纹理圆的方向角,再通过择优的方法计算平均值,得出工件表面整体纹理角度,从而得出模板图像的纹理走向。 1.3 纹理走向变化规律的分析 我们对两张图像进行对比,第一张图像为水平角度拍摄,第二张图像为模拟工件抖动拍摄,按不同角度进行旋转拍摄。对两张图象的有重合可能性的纹理进行分析和计算,绘制纹理角度变化曲线图。我们选择不同的部分重复进行拍摄和对比的过程,拟出局部图像的旋转纹理变化曲线图,然后对两张相邻局部的图像纹理进行匹配,先计算图像的纹理走向再进行旋转角度的确定。 2 零件加工工艺的识别流程 通过对大量纹理的提取和分析,建立了纹理圆的模型,在此基础上,设计出一种自动识别加工工艺的算法。机械零件表面加工工艺的自动识别流程如下: 对试验用纹理圆直径上的各个像素的灰度值标准差加以检测,测试结果都符合正态分布的要求,此机械零件图像表现为点斑状的纹理特征,与纹理圆理论模型是相适应的,自动识别加工工艺方法为磨削加工,与实际采用磨削加工的工艺相吻合,说明此种方法实际有效。 3 结论 机械零件表面的纹理特征对判断零件表面的加工工艺具有重要的参考作用,本文通过对纹理特征的提取和分析,解读零件表面纹理的数字表达,通过计算和分析,研究纹理走向的变化规律,从而建立纹理圆模型,设计一种自动识别加工工艺的方法和流程。测试表明,此方法能够正确识别零件表面采用车削、铣削、刨削和磨削四种加工方式中的哪种加工方法,为视觉测量的图像匹配开辟了一条新路。 机械零件论文:浅析金属切削机床机械零件表面加工成形方法及原理 摘要:金属切削机床是用切削、磨削或特种加工方法加工各种金属工件,使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机床。机械零件的表面形状不外乎是几种基本形状的表面:平面、圆柱面、圆锥面以及各种成形面。当精度和表面粗糙度要求较高时,需要在机床上用刀具经切削加工而形成。机械零件的任何表面都可看作是一条线(称为母线)沿着另一条线(称为导线)运动的轨迹。因此也可以说,线性表面是通过母线和导线的相对运动而形成的,或者说零件表面的成形过程也就是两条发生线形成的过程,这就是零件表面的发生线成形原理。 关键词:切削 表面加工 方法 成形 1、零件表面发生线形成的方法分析 机械零件的表面形状不外乎是几种基本形状的表面:平面、圆柱面、圆锥面以及各种成形面。当精度和表面粗糙度要求较高时,需要在机床上用刀具经切削加工而形成。机械零件的任何表面都可看作是一条线(称为母线)沿着另一条线(称为导线)运动的轨迹。平面可看作是是由一根直线(母线)沿着另一根直线(导线)运动而形成 (图1a);圆柱面和圆锥面可看作是由一根直线(母线)沿着一个圆(导线)运动而形成(图1b和c);普通螺纹的螺旋面是由“八”形线(母线)沿螺旋线(导线)运动而形成 (图ld);直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面是由渐开线(母线)沿直线(导线)运动而形成(图1e)等等。形成表面的母线和导线统称为发生线。 由图1可以看出,有些表面,其母线和导线可以互换,如:平面、圆柱面和直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面等,称为可逆表面;而另一些表面,其母线和导线不可互换。如:圆锥面、螺旋面等,称为不可逆表面。 切削加工中发生线是由刀具的切削刃和工件的相对运动得到的,由于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不同,形成发生线的方法可归纳为以下四种: (1)轨迹法 它是利用刀具作一定规律的轨迹运动对工件进行加工的方法。切削刃与被加工表面为点接触,发生线为接触点的轨迹线。图2a中母线Al(直线)和导线A2,(曲线)均由刨刀的轨迹运动形成。采用轨迹法形成发生线需要一个成形运动。 (2)成形法 它是利用成形刀具对工件进行加工的方法。切削刃的形状和长度与所需形成的发生线(母线)完全重合。图2b中,曲线形母线由成形刨刀的切削刃直接形成,直线形的导线则由轨迹法形成。 (3)相切法 它是利用刀具边旋转边作轨迹运动对工件进行加工的方法。见图2c中,采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工时,在垂直于刀具旋转轴线的截面内,切削刃可看作是点,当切削点绕着刀具轴线作旋转运动B1,同时刀具轴线沿着发生线的等距线作轨迹运动A2时,切削点运动轨迹的包络线,便是所需的发生线。为了用相切法得到发生线,需要二个成形运动,即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律运动。 (4)展成法 它是利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方法。切削加工时,刀具与工件按确定的运动关系作相对运动(展成运动或称范成运动),切削刃与被加工表面相切 (点接触),切削刃各瞬时位置的包络线,便是所需的发生线。例如,图2d所示,用齿条形插齿刀加工圆柱齿轮,刀具沿箭头A1方向所作的直线运动,形成直线形母线(轨迹法),而工件的旋转运动B21和直线运动A22,使刀具能不断地对工件进行切削,其切削刃的一系列瞬时位置的包络线,便是所需要渐开线形导线(见图2e)。用展成法形成发生线需要一个成形运动(展成运动)。 1.2 对零件表面形成发生线方法的正确认识 零件某一表面的两条发生线形成的方法可以不一样,也可以一样。要根据所采用的具体加工方法来对某一表面的成形运动和成形原理进行具体分析,并不是由表面本身来确定。例如,对圆柱面利用尖头车刀进行加工时,对成形圆弧沟槽利用成形圆弧车刀进行车削时,是由轨迹法形成作为导线的圆,由成形法形成和刀具圆弧刃吻合的弧线(即母线),作为导线的直线和作为母线的圆都是由轨迹法形成的。以上的这些方法不是形成表面的方法,仅仅是实现一条发生线的方法。从成形原理来看,各种表面的母线沿导线运动的规律各不相同,有的很复杂,如斜齿轮齿廓面、螺纹面和圆锥面,有的很简单,如圆柱面和平面等。有些表面的导线和母线之间不能交换,否则无法形成表面或形成希望得到的表面,此类表面称为不可逆表面;有些表面的导线和母线之间能够交换,此类表面称为可逆表面。通过分析可见,表面的成形原理和成形运动要根据所采用的具体加工方法具体分析,而不是由表面本身确定。还应特别注意的是:前述四种方法仅仅是实现发生线的方法,而非形成表面的方法。 2、探讨机床上零件表面成形的原理 2.1 探讨简单表面成形的原理 简单表面的加工方法(即成形方法)通常是多种的,因为一般而言,简单表面都是可逆表面,其母线和导线之间可以交换,线性简单。简单表面的导线简单的形成线、圆或直线,母线沿着导线做平行移动。 2.2 探讨复合表面成形的原理 实现导线的运动是复合运动,并不是简单的圆周运动或直线运动,是指由2个或2个以上的简单运动复合而成的运动。复合表面是不可逆的表面,其导线各不相同,所以母线沿着导线的运动规律也比较复杂。 3、结语 通过对复杂表面和简单表面的定义,从而准确的描述了斜齿圆柱齿轮齿廓面、螺纹面、圆锥面等典型的复杂表面的成形原理,对形成复杂表面的要件进行了构建,对于制造装备的技术研发和运动分析,尤其是对设计自由度数控加工机床的运动方案而言,该成形理论有着非常重要的指导意义。通过系统的划分和归纳机床上零件表面的成形原理,尤其是进一步探究了复杂表面的成形原理,从而对表面成形原理在机械加工中的理论进行了完善。 参考文献: [1]张明松.《机械加工成形原理的探讨》[J].机床与液压,2010/22. [2]失璇.《机械加工的成形原理分析》[J].科技资讯,2011(27). 关于《机械零件的普通铣削加工》的课程开发与教学实施改革 【摘要】在此次课程开发与教学实施改革过程中,笔者结合多年的教学经验针对《机械零件的普通铣削加工》课程标准进行研究,提出两个课程开发与教学实施改革的原则,一是教学内容不能够脱离企业的人才需求,二是在整个教学过程中要以学生为主体不断进行下去。根据这些原则,笔者对该课程的开发以及教学实施改革提出自己的一些建议,同时制定出完善的课程开发与教学实施改革方案。 【关键词】课程开发教学实施改革建议 【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)2-0065-02 一、引言 我国职业教育中,课程建设与职业需求之间的接轨一直以来都是十分重要的课题,而《机械零件的普通铣削加工》在我国职业教育中更为重要,是实施教育改革的重点方向。该课程的主要目的是为了培养学生的实际操作能力以及综合职业能力。形成该课程开发以及教学实施改革建议的主要材料是调研报告以及笔者多年的教学实践经验总结,调研报告的主要来源是生产企业一线高级技师、职业教育研究专家、在校教师以及学生,学生中有毕业后从事工作的,也有在校学生,主要的调研内容是了解他们对该课程的要求与认识。 二、制定课程目标 (一)《机械零件的普通铣削加工》的总体目标 通过普通铣削加工训练,学生对机械制造的过程更充分的进行了解。学生在掌握制造工艺知识的基础上,在操作技能上得到训练。尤其是操作铣床加工机械方面。要求学生深入了解知识的三个方面,一是典型零件的铣削方法,二是主要设备的工作原理和典型机构,三是在铣削加工中所采用的工具,并对安全操作技术进行简要介绍。通过对这三方面知识的了解,可以对铣床的操作进行加工,并对这些零件尺寸进行分析,同时对零件铣削完成之后,进行评估,通过评估从而完成整个过程的训练,最终培养学生的综合素质,以求更好的适应未来的职业发展。 (二)课程的具体目标 在课程开发中,先集中学生的实际学习,然后再到实际操作训练,因此学生不仅要对机械零件识图进行了解,还要拥有能够独立完成整个工作过程的专业能力。这些专业能力包括六个方面,第一方面是熟悉铣削加工问题,设备以及安全操作都应当操作规范,对零件铣削的加工要掌握充分的工艺知识。这些具体目标可以从三个方面进行细致划分,一是专业能力,二是方法能力,三是社会能力。专业能力有是否能够掌握常规零件的数控铣削或者做好相关的工艺准备,是否能够正确选用刀具、夹具以及量具等;方法能力包括信息的收集能力、制定完善工作计划的能力、完成学习任务或者进行工作反思与评价;社会能力,即通过教学设计与教学改革加强学生的团队工作能力、沟通能力、小组成员写作能力以及责任意识。 (三)课程内容的选取与组织 笔者在选择课程内容的过程,本着系统化的教学理念,在选择教学情境时,应当满足以下三个要点,一是根据企业对相关人才的要求而制定特定的学习情境;二是根据中级数控铣工具体要掌握的技能安排情境设计。三是根据学生今后学习数控专业的需求。当学习情境选择的标准确定之后,要对具体学习单元与教学进行分析。 (四)学习具体任务安排 本次教学改革与设计中,笔者安排了三个学习任务。学习任务一是垫铁的铣削,学习任务二是压板的铣削,学习任务三是V形块的铣削。三个学习任务步骤均为:第一,学习目标、内容结构、学习任务描述、学习准备、学习拓展、小词典、思考题、小提示以及工具介绍,第二,对学习任务进行计划与实施,在制定任务计划与实施过程中,仍然涉及有学习拓展、小词典、思考题以及小提示等环节。 三、基于工作过程的课程开发思路 (一)设计理念 具体来讲,在开发本课程,并进行教学实施设计时,所依托的教学原则主要有三个:第一,根据相关企业多年的实践经验;第二,以学生可持续发展为前提。课程内容设计过程中,要针对职业岗位进行,对与职业岗位直接相关知识、技能以及态度方面的内容给予充分肯定,还要对学生的职业发展能力予以充分考虑。将职业资格的标准以及职业岗位的要求同时考虑进去。在设计过程中,还要具有一定的前瞻性,即要根据科技发展的动态,将科技发展内容,转化为课程内容,使得整个课程设计生动活泼起来。第三,在课程开发过程中,注重人的全面发展,以人的全面发展观为主要的课程设计原则。在工作过程中,要实现课程体系的系统化,通过知识的合理排序,使得课程体系越来越完善,从学习目标到学习任务计划的实施,整个过程不仅包括内容结构的安排、学习准备,还包括学习拓展、学习提示以及小词典等内容。 (二)设计思路 在课题设计思路上,主要有三条主线,一是以能力为本位开发课程,二是以工作过程为导向开发课程,三是以企业平台开发课程。针对以能力本位为基础,在课程开发与教学改革过程中,相关课题改革人员不能够闭门造车,而应当对岗位所要求的知识与技能有着充分的了解,在此基础上,针对课程,进行开发与课程实施改革。企业专家之间针对该理论实践进行集中探讨,为课程设计以及教学奠定材料基础。针对以工作过程为导向开发课程,要明确整个学习过程,首先制定学习目标,即对学习任务进行分配,随后对主要的内容结构进行重点阐述,并对学习要准备的工具以及相关图纸进行提醒与要求,要添加学习拓展环节。其次,目标的计划与实施,将主要环节介绍清楚之后,要注意添加小提示、小词典以及学习拓展;最后进行评价反馈,自我评价、小组评价以及教师评价等环节。针对企业平台的开发,在课程开发的过程中,相关人员要根据自己对企业的了解,教学过程中,将企业对人才的要求作为课程开发与教学设计的重要依据。 四、总结 目前为止,职业院校的专业课更加注重实践,因此如何改进"基础"课是其中重要工程,在课程开发与设计过程中,除了要做好相关的工作之外,还要做好评价工作,在教学工作中不断发现问题,最终不断解决问题。 参考文献: [1] 叶婷.深化《机械设计基础》课程改革推进工作过程系统化课程的开发[J]. 中国科技信息,2008(15) [2] 毕子家.由对高职教育的思考,启发高职语文课程设计――基于工作过程导向的课程开发[J]. 今日科苑, 2009(20) [3] 尉鹏博,韩银锋.基于工作过程的课程体系开发与课程设计的探究[J]. 科技资讯, 2008(31) [4] 谭海中,黄勇.建构主义在高职教学中的研究与应用[J]. 中国西部科技, 2006(16) [5] 李宝霞,宋金玉,菜翠芳,冀小君,董双涛.浅析中药制剂技术固体制剂教学模式改革――基于工作过程系统化构建课程模式[J]. 黑龙江科技信息, 2011(01)
版图设计毕业论文:一种基于厚膜工艺的电路版图设计 摘 要: 在电子线路版图设计中,通常采用印刷线路板技术。如果结合厚膜工艺技术,可以实现元器件数目繁多,电路连接复杂,且安装空间狭小的电路版图设计。通过对3种不同电路版图设计方案的理论分析,确定了惟一能满足要求的设计方案。基于外形尺寸的要求,综合考虑电路的性能和元件的封装形式,通过合理的电路分割和布局设计,验证了设计方案的合理性和可实现性。体现了厚膜工艺技术在电路版图设计中强大的优越性,使一个按常规的方法无法实现的电路版图设计问题迎刃而解。 关键词: 电路版图设计; 电路分割设计; 厚膜混合集成电路; 厚膜工艺 0 引 言 随着电子技术的飞速发展,对电子设备、系统的组装密度的要求越来越高,对电路功能的集成度、可靠性等都提出了更高的要求。电子产品不断地小型化、轻量化、多功能化。除了集成电路芯片的集成度越来越高外,电路结构合理的版图设计在体积小型化方面也起着举足轻重的作用。 1 厚膜工艺技术简述 厚膜工艺技术是将导电带和电阻通过丝网漏印、烧结到陶瓷基板上的一种工艺技术[1]。 厚膜混合集成电路是在厚膜工艺技术的基础上,将电阻通过激光精调后,再将贴片元器件或裸芯片装配到陶瓷基板上的混合集成电路[2]。 厚膜混合集成电路基本工艺流程图见图1。 图1 厚膜工艺流程图 厚膜工艺与印制板工艺比较见表1。 2 电路版图设计 2.1 设计要求 将电路原理图(图2,图3)平面化设计在直径为34 mm的PCB板上(对电路进行分析后无需考虑相互干扰),外形尺寸图见图4。其中:序列号及电源为需要引出的引脚。 2.2 设计步骤 2.2.1 分类清点电路中的元器件数量 分类清点电路中的元器件数量见表2。 2.2.2 确定电路设计方案 根据电路原理图,对以下3个方案逐一进行分析: (1) 方案1:在印制板上双面布线 很显然,利用双面布局布线,印制板的面积远远满足不了设计的需要。另外,印制板为圆形,元件布局时面积的利用率更低。所以仅仅利用印制板的面积来进行平面化设计,理论上不可行。 (2) 方案2:印制板上安装双列直插式厚膜电路模块 采用厚膜工艺和印制板工艺相结合的方法进行布局布线。首先将电路原理图进行合理分割,确定要利用厚膜工艺进行设计的那部分电路,剩余部分电路则布线到印制板上。用厚膜工艺的电路,在陶瓷基板上采用双面布线,组装贴片元器件,可以增大布线的面积。然而,为了和印制板结合起来,双列直插式厚膜电路模块的引出端数目需求较多,采用最多的引出脚数量,也满足不了印制板与厚膜电路电连接的需要。 若采用裸芯片元件进行布线,则必须采用金属全密封封装。由于金属外壳的存在,导致基片的面积变得更小,模块的引出端数目随之减少。另外,裸芯片的电路只能采用单面布线,这样不能满足元件放置的需要,更不可能实现布线的需求。 所以该方案也不可行。 (3) 方案3:印制板上安装2个单列直插式厚膜电路模块 由方案1和方案2得知: (1) 必须在印制板上安装厚膜电路模块; (2) 采用2个单列直插式厚膜电路模块,且均采用双面布线。 2个单列直插式厚膜电路模块和1个双列直插式模块进行比较,虽然引出脚数目相等,但2个单列直插式电路比1个双列直插式电路的布线面积增大了1倍。对于圆形的印制板,将2个厚膜电路模块平行放置在直径上和与直径平行的最近位置,就可以保证厚膜电路模块和印制板之间的过渡线数目最多,且高度不会超过允许高度。经验证,这样的布局达到了厚膜电路模块和印制板上电路连接的需要,而且所有元件达到合理放置。 所以,方案3是可行的。 2.2.3 电路版图设计过程[3?4] 根据印制板外形尺寸的要求,2个单列直插式厚膜电路模块的陶瓷基片分别选用32 mm×16.5 mm×0.8 mm和30 mm×16.5 mm×0.8 mm两种,根据电路的工作原理,对2个电路原理图进行合理分割,可调元器件和大体积元件放置在印制板上,不可调部分分别放置在两个陶瓷基片上,经过合理布图,陶瓷基板上PCB图分别见图5,图6。 图5 厚膜电路1(正面和反面) 图6 厚膜电路2(正面和反面) 红色为一次导体,浅绿色为介质,深蓝色,红色为一次导体,湖蓝色为介质,为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,紫色为二次导体,其余颜色为厚膜电阻,共有13个引出脚。共有12个引出脚。 将两个厚膜电路模块按照厚膜电路的工艺进行封装完成后,作为印制板上的两个元器件,将其与厚膜电路模块外的元件在印制板上进行布局布线设计,即可完成整个电路的版图设计,并达到了设计要求。整个产品的印制板装配图见图7。 图7中,W1~W4为电位器,X为晶振,J1和J2分别为两块单列直插式厚膜电路模块。C2为片式钽电容,U7为SO?8集成电路,R*为片电容,其余为引出脚。 3 结 语 在电路版图的设计过程中,充分考虑到调试的需要,将需调试的元件和体积较大的元件放置在印制板上,无需调试的小体积元件放置在厚膜电路模块里,使得仅利用印制板难以完成的布图任务因巧妙利用厚膜工艺集成而大大缩小了产品的体积,从而实现了复杂电路体积小型化的目的,而且使产品美观,调试方便。 厚膜技术从早期应用在航空航天、卫星通信等领域,发展到现在的汽车、家用电器、音响设备等工业领域,无不说明厚膜工艺技术有着很好的发展前景和实用价值。 版图设计毕业论文:《集成电路版图设计》课程教学改革与探索 【摘要】《集成电路版图设计》课程对微电子专业学生理解电路设计的概念和工艺技术的认识,起到承前启后的作用,对此课程教学方法的研究有着重要的理论和现实意义。 【关键词】集成电路版图;教学方法;改革 集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果,版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性,因此,如何培养学生学好集成电路版图设计技术,具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质,是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题,我们做了以下探索。 一、突出实践,理论配合 传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先,学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉,但动手实践能力缺乏培养,往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力,造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质,造成对它的讲授还是采取传统教学方式:老师讲,学生听,偏重理论,缺乏实践,影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程,如果按照传统方式授课,课程的综合性和实践性无法得到体现,违背了课程应有的自身规律,教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后,采取了实践先行,理论配合的教学方法,具体如下:集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求,以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形,实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用,让学生掌握EDA软件的每一个主要功能,从图形的选择、材料的配置,让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的,每一个步骤是如何使用软件完成的,整体芯片版图设计的流程有哪些规定,学生此时设计的版图可能不是很精确和完美,但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识,建立起版图设计的基本概念,对于后续的学习奠定了牢实的实践基础,此时再去讲授版图设计理论知识,学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论,真正做到了知行合一,实践先行的教育理念,对学生能力的培养大有裨益。 二、注重细节,加强引导 传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间,学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素,但是在版图设计中,这些元器件为什么要这样设计,其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑,我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者,首先要熟悉工艺条件和期间物理,才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的,掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解,通用元器件的规则整理出它们的共性,最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆,不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究,学生在这一系列规则的学习过程中,慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点,能够举一反三的在不同工艺规则下,设计同一种元器件的版图,即使电路元器件的数量巨大,电路拓扑关系复杂,在老师耐心的讲解下,学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图,这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以,关注细节,加强引导,是提高学生学习效果的一个重要方法。 三、完善考核机制,争取比赛练兵 学生成绩的提高,合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告,学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核,造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式,全方位考核学生的学习效果。根据知识点,将通用模拟电路分成五大类,每个大类提取出经典的电路10种,使用主流芯片加工厂的生产工艺,由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来,作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上,将以往设计的一些实用电路布置给学生,要求在规定的时间内,设计出合格的版图,以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间,可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路,而且必须在规定的时间内设计出版图,这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中,会遇到多种问题,他们会采取问老师答疑,和同学讨论的多种方式解决,不仅能督促他们平时上课认真听讲,而且对遇到的问题也能多角度思考,最重要的是他们亲自动手设计版图,将工艺、电路、器件综合考虑,在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分,而且将每个项目的得分出具详细的报告,对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告,能够知道课程学习的缺点和得分项,为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目,学生可以争取参加微电子专业的一些比赛,通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目,来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力,为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。 四、总结 《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程,对它的讲授不仅需要扎实的理论基础,还需合理的实践环节配合,才能取得良好的教学效果。 作者简介:鞠家欣(1972—),黑龙江双城人,硕士,讲师,研究方向:集成电路设计与测试技术。 版图设计毕业论文:微电子专业集成电路版图设计的教学研究 摘要:集成电路版图设计涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向。以CMOS反相器和基本MOS差分放大器为例,介绍了集成电路版图设计的教学内容。学生通过集成电路版图设计的教学环节,巩固了专业课程的理论知识,提高了集成电路设计的实践能力。 关键词:集成电路设计;版图;CMOS 作者简介:毛剑波(1970-),男,江苏句容人,合肥工业大学电子科学与应用物理学院,副教授;汪涛(1981-),男,河南商城人,合肥工业大学电子科学与应用物理学院,讲师。 集成电路(Integrated Circuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的优秀和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1-4] 一、集成电路版图设计软件平台 为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称“我校”)从2005年起借助于大学计划,和美国Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、华大电子等公司合作建立了EDA实验室,配备了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni设计系统等EDA软件。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计、ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。[5,6] 集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。 在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(Zeni EDA System),这是中国唯一的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。 九天EDA软件系统包括ZeniDM(Design Management)设计管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理图编辑器,ZeniPDT(physical design tool)版图编辑工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版图验证工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)层次版图设计规则检查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生参数提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。 二、集成电路版图设计的教学目标 根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。 在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的一些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择一些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS 差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS 静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。[7] 集成电路版图设计的教学目标是: 版图设计毕业论文:基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计 摘要:微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗从0.679 dB降低到0.322 dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。 关键词:低通滤波器; 微带线; 平衡技术; 版图优化 收稿日期:20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展,加速了微带滤波器的研究进程,发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现,使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率,缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器[13]。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性,使插入损耗较大,不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题,采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,改善了通带性能,但阻带性能变差,体积变大[4]。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果,但设计方法复杂,对于加工精度要求较高[5]。 本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例,通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线,修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,具有良好的应用前景。 1平衡技术设计原理 使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器,所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1/8,由终端开路传输线阻抗分布表达式:Zin(l)=-jZ0tan β1(1)式中:传播常数β=2π/λ;Z0为特性阻抗。将l=λ/8带入式(1)可得:Zin(l)=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变,使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点,则其输入阻抗会减半为Z0/2;反之,将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变,则输入阻抗保持不变为Z0。 由以上推导可知,用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。 2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应[67]。基于以上原因,设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器,然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。 本文设计的微带低通滤波器指标如下: 截止频率为f0=3 GHz,通带内波纹为0.5 dB,在2倍截止频率处具有不小于40 dB的带外衰减,输入/输出阻抗为50 Ω。基板厚度H=0.762 mm,基板相对介电常数Er=3.66,磁导率μ=1 H/M,金属电导率为5.88 mS/m,封装高度Hu=1.0+33 mm,金属层厚度T=0.035 mm。 通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计[8]。电路原理及其仿真结果如图1所示。 图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ/8,而宽度与特性阻抗大小相关。 由于原理图仿真是在理想条件下进行的,而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际情况[8]。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。 图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器 由于微带传输线的特性阻抗越高,传输线的宽度就越窄。反之,阻抗越低,宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出,TL3和TL5两段并联的微带线,他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大,使用平衡技术,在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线,将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍,并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。 图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。 图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出,优化前的反射损耗,插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。 由图2和图4的版图仿真结果可以看出,通带内反射损耗由-9.566 dB降低到-15.837 dB,插入损耗由0.679 dB降低到0.322 dB。 可以看出,运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后,使通带内反射损耗明显改善,插入损耗明显降低,达到了性能指标。证明了该方法的有效性。 4结语 本文提出一种用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法,讨论了平衡技术的设计原理,并以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明此滤波器版图仿真性能优于传统方法设计的微带滤波器。该方法简单易行,只需使用ADS软件就能方便修改,并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器,有效地缩短了设计周期,具有良好的应用前景。 版图设计毕业论文:引入CDIO模式的《集成电路版图设计》课程开发实践 摘要:伴随着高等职业院校的教育改革,将CDIO的教育模式引入到《集成电路版图设计》教学开发中。鉴于CDIO教育理念的先进性、教学层面的系统性及其广泛的适应性,对《集成电路版图设计》课程进行了重新设计。本文从引入CDIO教育模式的必要性与必然性的分析到课程评估的结论,阐述了该课程设计开发的整个过程。 关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发 CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。 高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性 高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。 我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。 苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。 应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程 (一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路 《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是: 全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。 全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。 小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。 企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。 (二)《集成电路版图设计》之课程标准 《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。 专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。 个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。 团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。 (三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施 我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。 本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业优秀技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。 课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。 课程评估 (一)基本达到预期目的 经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。 (二)改进方向和途径 配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。 CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。 作者简介: 孙丽莉(1976―),女,辽宁复县人,硕士,苏州工业园区职业技术学院教师,研究方向为微电子技术。 版图设计毕业论文:基于九天EDA系统的全定制版图设计 摘要:以反相器等基本单元版图设计为基础,利用华大电子推广的九天EDA系统软件,采用0.6um硅栅CMOS工艺,按照全定制集成电路的后端设计流程,即基本单元建立、版图布局布线以及版图验证对用于数据采集的D触发器进行版图设计。其中着重对数字电路基本逻辑门版图设计技术进行了探讨。此版图已用于相关芯片的设计中,结果表明通过该软件系统设计的D触发器完全符合设计要求。 关键词:版图设计;九天EDA系统;D触发器 1引言 集成电路(Integrated Circuit,IC)把成千上万的电子元件包括晶体管、电阻、电容甚至电感集成在一个微小的芯片上。集成电路版图设计的合理与否、正确与否直接影响到集成电路产品的最终性能[1]。目前,集成电路版图设计的EDA ( Electronic Design Automation)工具较多,但主流的集成电路版图设计的EDA工具价格昂贵,而我国自主开发的九天EDA系统,具有很高的性价比,为我们提供了理想的集成电路设计工具。 2基本概念 2.1 版图 版图是将三维的立体结构转换为二维平面上的几何图形的设计过程,是一组相互套合的图形,各层版图相应于不同的工艺步骤,每一层版图用不同的图案来表示。它包括了电路尺寸、各层拓扑定义等器件的相关物理信息,是设计者交付给代工厂的最终输出。 2.2 版图设计 它将电路设计中的每一个元器件包括晶体管、电阻、电容等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息。主要包括图形划分、版图规划、布局布线及压缩等步骤[2]。版图设计是实现集成电路制造的必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且会在一定程度上影响集成电路的性能、面积、成本与功耗及可靠性等[3]。版图设计是集成电路从设计走向制造的桥梁。 2.3 集成电路版图实现方法 集成电路版图实现方法可以分为全定制(Full-Custom)设计和半定制(Semi-Custom)设计[4]。半定制设计方法包括门阵列设计方法、门海设计方法、标准单元设计方法、积木块设计方法及可编程逻辑器件设计方法等。全定制设计方法是利用人机交互图形系统,由版图设计人员从每一个半导体器件的图形、尺寸开始设计,直至整个版图的布局和布线。全定制设计的特点是针对每一个元件进行电路参数和版图参数的优化,可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸,有利于提高集成度和降低生产成本。随着设计自动化的不断进步,全定制设计所占比例逐年下降[5]。 3九天EDA系统简介 华大电子推广的应用的九天EDA系统是我国自主研发的大规模集成电路设计EDA工具,与国际上主流EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了作用,成功开发出了许多实用的集成电路芯片[6]。其主要包括下面几个部分[7]:ZeniSE( Schematic Editor)原理图编辑工具,它可以进行EDIF格式转换,支持第三方的Spice仿真嵌入; ) ZeniPDT ( Physical Design Tool)版图编辑工具;它能提供多层次、多视窗、多单元的版图编辑功能,同时能够支持百万门规模的版图编辑操作;ZeniVERI ( Physical Design Verification Tools)版图验证工具它可以进行几何设计规则检查(DRC) 、电学规则检查( ERC) 及逻辑图网表和版图网表比较(LVS)等。 版图设计用到的工具模块是ZeniPDT,它具备层次化编辑和在线设计规则检查能力,并提供标准数据写出接口。其设计流程如图1所示[8], 4设计实例 任何一个CMOS数字电路系统都是由一些基本的逻辑单元(非门、与非门、或非门等)组成,而基本单元版图的设计是基于晶体管级的电路图设计的。因而在版图设计中,主要涉及到如何设计掩膜版的形状、如何排列晶体管、接触孔的位置的安排以及信号引线的位置安排等。以下以一个用于数据采集的D触发器为例进行设计。 4.1 D触发器电路图及工作原理 D触发器电路图,如图2所示,此电路图是通过九天EDA系统工具的ZSE模块构建的,其基本工作原理是:首先设置CLB=1。当时钟信号CLK=0时,DATA信号通过导通的TG1进入主寄存器单元,从寄存器由于TG4的导通而形成闭合环路,锁存原来的信号,维持输出信号不变。当CLK从0跳变到1时,主寄存器单元由于TG2的导通而形成闭合回路,锁存住上半拍输入的DATA信号,这个信号同时又通过TG3经一个与非门和一个反相器到达Q端输出。当CLK再从1跳变到0时,D触发器又进入输入信号并锁存原来的输出状态。对于记忆单元有时必须进行设置,电路中的CLB信号就担当了触发器置0 的任务。当CLB=0时,两个与非门的输出被强制置到1,不论时钟处于0还是1,输出端Q均被置为0。 4.2 D触发器子单元版图设计 图2所示的D触发器由五个反相器、两个与非门、两个传输门和两个钟控反相器组成。选择适当的逻辑门单元版图,用这些单元模块构成D触发器。 对于全定制的集成电路版图设计,需要工作平台,包括设计硬件、设计使用的EDA软件以及版图设计的工艺文件和规则文件。此D触发器的设计硬件是一台SUN Ultra10工作站,设计软件是九天EDA系统,采用0.6um硅栅CMOS工艺。 CMOS反相器是数字电路中最基本单元,由一对互补的MOS管组成。上面为PMOS管(负载管),下面为NMOS管(驱动管)。由反相器电路的逻辑“非”功能可以扩展出“与非”、“或非”等基本逻辑电路,进而得到各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 在电路图中,各器件端点之间所画的线表示连线,可以用两条线的简单交叉来表示。但对于具体的物理版图设计,必须关心不同连线层之间物理上的相互关系。在硅CMOS工艺中,不能把N型和 P型扩散区直接连接。因此,在物理结构上必须有一种实现简单的漏极之间的连接方法。例如,在物理版图中至少需要一条连线和两个接触孔。这条连线通常采用金属线。可得如图3(a)所示的反相器的局部的符号电路版图。同理,可以通过金属线和接触孔制作MOS管源端连接到电源VDD和地VSS的简单连线,如图3(b)所示。电源线和地线通常采用金属线,栅极连接可以用简单的多晶硅条制作。图3(c)给出了最后的符号电路版图。 通过九天版图设计工具绘制的反相器版图如图4所示。其他基本单元的版图可依此建立。 4.3 D触发器版图设计 先建立一个名为DFF的库,然后把建立的各个单元版图保存在DFF库中,同时在库中建立名为dff的新单元。调用各子单元,并进行相应D触发器的版图布局,接着就是单元间的连线。主要用到的层是金属1、金属2和多晶硅进行连接布线。接触孔是用来连接有源区和金属1,通孔用来连接金属1和金属2,多晶硅和多晶硅以及相同层金属之间可以直接连接。版图设计完成后,再利用版图验证工具ZeniVERI对该版图进行了版图验证。最后,经过验证后D触发器的版图如图5所示。 5结语 在分析CMOS 0.6um设计规则和工艺文件后,采用九天EDA系统,以D触发器为例进行了版图设计。实践表明,九天EDA系统工具具有很好的界面和处理能力。该版图已用于相关芯片的设计中,设计的D触发器完全符合设计要求。 作者简介 杨依忠,讲师,主要研究方向是混合集成电路设计。 版图设计毕业论文:面向企业的IC版图设计教学探讨 摘要:本文在分析国内集成电路(IC)设计企业对版图设计要求的基础上,调查了已从事版图设计的一些学生在校期间所学的版图知识与企业要求的差异,针对版图教学存在的一些教学与企业对版图设计具体要求的不同,深入探讨IC版图教学内容和实现方法,规划版图教学与实践的紧密结合。强调版图教学与目前主流工艺、常用电路以及设计软件同步并重。 关键词:版图设计;集成电路;教学与实践 目前,集成电路设计公司在招聘新版图设计员工时,都希望找到已经具备一定工作经验的,并且熟悉本行业规范的设计师。但是,IC设计这个行业圈并不大,招聘人才难觅,不得不从其他同行业挖人才或通过猎头公司。企业不得不付出很高的薪资,设计师才会考虑跳槽,于是一些企业将招聘新员工目标转向了应届毕业生或在校生,以提供较低薪酬聘用员工或实习方式来培养适合本公司的版图师。一些具备版图设计知识的即将毕业学生就进入了IC设计行业。但是,企业通常在招聘时或是毕业生进入企业一段时间后发现,即使是懂点版图知识的新员工,电路和工艺的知识差强人意,再就是行业术语与设计软件使用不够熟练、甚至不懂。这就要求我们在版图教学时渗入电路与工艺等知识,使学生明确其中紧密关联关系,树立电路、工艺以及设计软件为版图设计服务的理念。 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。 2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。 3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。 2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。 3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。 集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者简介:李亮(1979-),男,内蒙察右前旗人,讲师,就职于苏州市职业大学电子信息工程学院,研究方向:集成电路设计与教学研究。 版图设计毕业论文:JFET输入双运算放大器集成电路芯片的版图设计 摘要:介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计,关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明,JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下,电路的转换速率达到了10V/μs,增益带宽积4.5MHz,很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。 关键词:JFET;运算放大器;版图设计;可靠性 0 引言 该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中,其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节,芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。 1 芯片功能及原理图 本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA,失调电流最大50pA,失调电压最大2mV,共模抑制比最小85dB,电源抑制比最小85dB,电压增益最小90dB,转换速率最小10V/μs,增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。 2 芯片版图设计 2.1 芯片版图的平面设计 本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路,为了保证电路精度,降低温度对输入部分的影响,应该将差分输入电路远离输出扩流电路;保护电路需要测量输出管的电流和结温(主要是电流),因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置;电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘;偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联,基本消除了温度的影响,可以放在输出扩流电路边上,同时降低了温度对差分输入电路的影响。 考虑到电路的高可靠性能,在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路,提高电路抗静电等级。 综上所述,结合具体布线情况,得出了芯片版图的整体布局,如图2所示。 2.2 主要模块及元器件版图设计 本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺,单层金属布线,共15次光刻版,全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm,外延层厚度12μm,电阻率3Ω・cm,基区结深2.5~3.0μm。 2.2.1 标准元器件版图设计 本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET,小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制,小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形,发射极电流按0.1mA/μm计算【1】;4~25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形,同时在发射区做重掺杂,提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。 另外,设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖(过EB结势垒区),以减少表面复合,提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。 本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻,如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性,设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻,为了形成可靠的欧姆接触,在接触孔下的扩散区做了重掺杂。 电容器的设计采用MIS电容器,考虑电路对转换速率的要求,电容面积按2pF/10000μm2计算。 2.2.2 差分输入电路的版图设计 差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此,在版图设计时除了合适的布局外,还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性,设计时主要采用以下匹配原则:(1)JFET采用统一的几何形状,放置在最相邻的位置,采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】;(2)JFET所属隔离岛外围实行N+重掺杂,保证隔离岛等电位,减小JFET表面漏电;(3)npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构,放置在JFET边上,采用交叉耦合的版图设计,减小输入级有源负载失配对失调的影响;(4)匹配好的JFET远离芯片热源,放置在芯片的对称轴上;(5)所用电阻均为基区电阻,条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构: 经布局规划,模块实现和版图优化,得到芯片的整体版图(图4),芯片版图尺寸为:3380μm×1860μm。 3 流片结果及分析 芯片版图经总体布局、布线设计完成后,对版图进行了DRC和LVS检查,并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片,芯片图形如图5所示。 表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出,该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求(实测时TI公司同类产品IB为100pA左右,Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右),可以替代进口的同型产品。 4 结语 为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器,本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成,并在流片厂成功流片。结果表明,该芯片的性能指标优于国内同型产品,版图设计很好地实现了电路功能,初测芯片的成品率达90%。 版图设计毕业论文:汽车电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证 摘 要 本文介绍了一款应用于汽车工程领域的电打火控制芯片的输入模块的版图设计与验证。采用标准双极工艺,全定制的设计对输入模块进行布局布线,并完成了后端验证。本芯片功耗低、成本低,性能稳定。 【关键词】电打火控制芯片 版图设计 1 引言 汽车电打火控制芯片是为使用霍尔效应管的无触点点火系统所设计的一款电打火控制芯片。芯片通过驱动外接的NPN达林顿管来控制点火线圈,使其获得足够的点火能量,只伴随很少的能量损失。本次设计的汽车电打火芯片共包含10个模块:基准电压模块、霍尔效应管输入模块、过压保护模块、占空比控制模块、限流保护电流模块、控制转换模块、缓慢恢复模块、不饱和感应模块、衡通保护模块、驱动电路模块和RPM模块。本文主要讨论了在系统设计和电路设计完成后,对输入模块:基准电压模块和霍尔效应管输入模块电路进行详细分析,并进行仿真,然后完成后端设计以及相关的验证工作。 本文电路中所采用的器件全部是双极型器件,采用5微米标准双极工艺进行版图设计。由于芯片整体电路图比较大,所以将电路图分成若干个模块分别设计,设计前先要将每个模块中的器件的大致位置规划好,在后面的整体版图整理中,再根据工艺线给出的封装结构调整各模块中器件和焊盘的位置。 2 电路分析、仿真结果以及版图设计 2.1 基准电压模块 电路如图1所示,当V3开始给整个电路供电时,随着V3的升高,Q58先导通,从而使Q60导通,Q57、Q58构成达林顿管。Q60的导通,使得镜像电流源Q59-1和Q59-2导通,开始为Q56,Q53,R33组成的能隙基准源供电,并最终在Q38的基极上产生1.25V的基准电压。基准电压产生后,Q61的B极电位为1.9V左右,高于Q60的B极电位(1.4V),所以,Q60截止。R31,Q57,Q58,Q60组成了基准电压部分的启动电路。 基准电压模块中的关键器件: (1)Q53和Q56的面积比要严格匹配,R33的大小影响基准电压值。 (2)R27、R28匹配。 基准电压模块的版图设计:根据隔离区划分标准,集电极电位相同晶体管可以放在同一个隔离区内,将基准电压模块电路图划分成10个隔离区。然后在各个隔离区内设计器件。 2.1.1 晶体管的设计 设计芯片一般情况下先调整晶体管的尺寸。虽然将晶体管的尺寸调到最小,会增大串联器件的电阻和增大时间常数,但是可以减小芯片面积,权衡利弊,缩小器件尺寸所Ю吹暮么σ远远大于它所带来的坏处。设计晶体管版图,首先要设计出一个最小尺寸的晶体管,这个最小尺寸的晶体管是根据本工艺线的工艺水平定出来的,本设计中最小尺寸晶体管的发射极面积是14×14μm2,然后在这个基础上考虑图形最小间距,逐步套合成一个最小尺寸的晶体管,也就是单位管。 根据对电路的分析、仿真,计算出电路图中所有晶体管发射区的尺寸,以单位管为标准,将计算出的发射区面积都表示为单位管的N倍。然后根据单位管的尺寸和本条工艺线所给出的最小设计规则,设计出各个晶体管的版图。 2.1.2 电阻的设计 根据不同类型的电阻具有不同的方块电阻,将大阻值的电阻设计为注入电阻,小阻值的电阻设计为扩散电阻,更大阻值的电阻设计为夹层电阻。 根据电阻公式: 可以根据工艺线的端头修正因子和版图中的布局情况电阻的形状和拐角个数。模块中共有15个电阻,经过计算分析,其中有一个是基区扩散电阻,其余的是注入电阻,方块电阻数全部标注在电路图中。 2.1.3 电容的设计 模块中只有一个电容,电容值为2pF,根据式(2)可以算出电容面积为: 算出电容的面积后,将这个电容做成梳状电容,使P区和N区的重迭面积为5000 就可以满足电容值为2pF的要求。 将电路图中的每个器件设计好之后,对比电路图,符合低风险合并规则的器件可以合并以减少面积。然后再参考电路图进行布线。基准电压模块版图设计如图2所示。 2.2 霍尔效应管输入模块 电路如图3所示,Q108的基极为其输出信号。霍尔效应管产生的信号从PIN5进入(V1),直接传给Q113的B极,Q113的B极与Q119的B极电位进行比较。当霍尔效应管产生的信号为高时,Q113极的B极电位为高,高于Q119的B极电位,所以,Q119导通,Q113截止。Q119的导通,使得Q111的B极电位为高,导通,从而将Q120-2的电流全部拉走,使得没有电流从Q108、Q112和R75中流过,此时模块的输出(Q108的基极)为低,约为0V。反之,上述各管子工作状态相反,模块输出为高,约为0.7V。Q114、Q115和D4组成了一个过压保护,使从霍尔效应管输入的信号不会过高,将其上限限定为(Vcc+2.1)V。霍尔效应管输入电路模块版图设计如图4所示。 3 版图验证 完成版图设计的电路性能由于诸多物理因素的介入,与逻辑设计、电路设计的结果相比,会有一定的变化,因此必须对版图进行验证,主要包括几何设计规则检查(DRC),电学规则检查(ERC),网表一致性检查(LVS),电路功能和性能验证(后仿真)等部分。这些检查工作能为电路的版图设计的正确性提供依据。本设计对绘制完的版图进行了DRC和LVS验证。 4 结论 这款电打火控制芯片的设计成功,填补了国内类似芯片的设计空白,更重要的是这款芯片的所有元器件几乎都采用最小设计尺寸,使芯片面积、功耗最小,从而提高了芯片的利用率,节省了设计成本。 版图设计毕业论文:“集成电路版图设计”教学探索与实践 摘要:集成电路版图设计起着承接电路设计和芯片实现的重要作用,是集成电路设计流程中必不可少的环节,同时也是应用型集成电路人才的培养方向。对集成电路版图设计理论教学和实验教学过程的实施进行了探索和实践。以CMOS与非门为例,介绍了基于主流EDA工具的完整集成电路版图设计流程的教学实例。 关键词:集成电路设计;版图;EDA 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1],美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。近年来,国家大力发展集成电路,在上海浦东等地建立了集成电路产业基地,对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求,推进我国集成电路发展,许多高校开设了电子科学与技术专业,以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计,在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中,由于具有更多的电路知识储备,研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作,相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此,版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标,结合本校人才培养和专业建设目标,就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。 一、优化理论教学方法,丰富教学手段,突出课程特点 集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程,教学内容与电子技术(模拟电路和数字电路)、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系,同时版图设计具有很强的实践特点。因此,必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发,注重课程与其他课程承前启后,有机融合,摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手,在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上,从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法,做到与上游知识点的融会贯通。 集成电路的规模已发展到片上系统(SOC)阶段,教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级,对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则,通过查阅最新的文献资料,向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势,开拓学生视野,提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导,将理论讲解和工程实践相结合,通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如,在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际(SMIC)0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片,结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法,详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤,极大地激发了学生的学习兴趣,收到了较好的教学效果。 集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计,可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形,再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节,与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识,制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件,将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flash动画、视频等形式进行展示。 版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜,对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂,例如举出台湾积体电路制造公司(TSMC)的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例,让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则,同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。 二、利用业界主流EDA工具,构建基于完整版图设计流程的实验体系 集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、集成电路(IC)综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节,有利于学生毕业后很快适应岗位,尽快进入角色。 专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括:Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。 Cadence软件是按照库(Library)、单元(Cell)、和视图(View)的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合,包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种,设计库是针对用户设立,不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立,不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解,安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属(Double Poly Double Metal)混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查(ERC),设计规则检查(DRC)、到电路图-版图一致性检查(LVS)的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用,同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。 以下以CMOS与非门为例,介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。 在CMOS与非门的版图设计中,首先要求学生建立设计库和技术库,在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件,将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图(schematic),进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图(layout)。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后,将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处,再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查(LVS),修改其中的错误并按最小面积优化版图,最后版图全部通过检查,设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。 三、结束语 集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节,使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识,掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用,提高了学生的工程实践能力,同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺,版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此,在今后的教学改革工作中,与时俱进,围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合,构建集成电路版图设计的教学和实践体系,具有重要的意义。 版图设计毕业论文:数模混合集成电路版图设计的涨缩技术 摘 要:文章介绍了在数模混合版图设计中,如何把版图不同模块的涨缩需求,用一种完善的自动化程序技术方案来实现,并且可以批处理所有需要涨缩的版图数据。 关键词:数字;模拟;集成电路;版图设计;人工处理;程序化处理 随着集成电路技术的进步,晶体管尺寸越来越小。对于很多经过晶圆片验证的产品,需要通过版图等比例缩小,直接用于更小的工艺平台,不用重新设计版图,就可以流片,从而获得高集成度的效果,极大地提高了效率,节省了成本。而一个数模混合产品中包含数字部分和模拟部分,对于数字 IP,尤其是标准单元, 用于更小工艺平台的时候,可以直接采用版图等比例缩小的方式;而对于一些模拟IP来说,应用于更小工艺平台的时候,为了保持性能的最优化,需要保持原验证的同等条件;而对于工艺的临界尺寸(Critical Dimension, CD)来说,希望整个产品的接触孔的宽度是一致的。对于这样一个产品多种涨缩,部分还需要层次之间布尔操作的需求,本文提供一种完善的自动化流程方案来解决这种版图特殊涨缩的方法,可以程序化地批处理所有需要涨缩的版图数据。 1 客户项目涨缩需求概述 华润上华0.18 μm工艺线有3个差异不大的平台―0.18 μm, 0.162 μm ,0.153 μm。客户的产品很多已经在0.18 μm工艺平台验证过,为了增加单片晶圆片上的管芯的数量,提高利润空间,客户会直接把0.18 μm工艺平台验证过的产品等比例缩小到0.162 μm或者0.153 μm的两个工艺平台进行重新流片。而数字IP可以直接等比例缩小,但是模拟IP希望能直接用0.18 μm工艺平台设计方案,这两种IP类型共存于一个数模混合产品中,需要分别对这两种IP进行不同的操作,而且由于工艺要求需要,某些版图层次需要进行其他特殊的处理。 图1是数模混合的简化示意图,包含了数字IP和模拟IP。客户需求有两个要求:(1)模拟IP尺寸保持不变,数字IP尺寸缩小到原始的0.9倍;(2)整个产品的接触孔的宽度保持原始的0.22 μm。 2 人工涨缩技术操作方式 传统的操作技术中,大部分需要靠人工干涉和人工画图来实现,效率很低,下面简述一下传统人工操作技术方案: (1)在图1的版图EDA工具窗口菜单中,调用图2版图属性对话框,通过修改其参数选项Magnification等于0.9,把数字IP缩小到原始的0.9倍。 (2)这种修改的方式会导致版图层次之间出现0.001 μm的gap(空隙),如图3所示,金属层出现的gap图形;这种0.001 μm的gap会出现在很多不同分层结构的连接层次之间。 (3)人工修补版图,首先要把所有出现gap的图形一一填充好,然后把模拟IP和数字IP之间的连接金属线的位置分别调整好。 (4)因为原始接触孔宽度等于0.22 μm,如图4所示,而缩小到0.9倍以后数字 IP部分的接触孔宽度等于0.198 μm;为了保持全芯片的接触孔宽度一致,必须人工的把数字 IP内部的接触孔宽度修改为0.22 μm。 每一个数模产品都是非常巨大的,包含的contact的数量是数以万计的,模拟IP和数字IP连线也都是非常复杂的,而且要从底层单元开始修改,单靠这种传统的人工修改,工作量是超负荷的,从而使客户产品直接shrink的效率就大大降低,影响到客户产品的上市时间。 3 程序化处理涨缩技术 3.1 程序化涨缩技术原理 针对传统方案的缺点,结合我们客户需求,同时更多的是依赖个人技术经验,发明了一种自动化批处理,人工干预少的技术方案,从而大大提高了客户产品涨缩的效率。优秀技术方案是采用EDA工具calibre drc语言,编写涨缩程序,再运行程序,从而达到客户需求。图5是客户数模产品的涨缩批处理流程。 基本原理:整个程序分为涨大(enlarge)和整体缩小(shrink )两个过程。IP涨大以后,会把相关的接触孔的宽度恢复到0.22 μm,然后把涨大后的IP重新整合在原始的版图中,最后把整合好的数据进行整体shrink,从而达到版图等比例缩小的目的。 3.2 批处理程序的结构 根据图5的客户需求原理,我们用calibre语言需要编写了两个程序,一个是enlarge程序,一个是shrink程序,两者程序架构大体相同。程序架构包含以下几个方面。 (1)Specification Statement(规范说明):定义版图数据基本信息和需要的功能选项。 (2)Input Layers Statement(输入层次说明):把版图数据的所有输入层次信息定义出来。 (3)Layer Operations(版图层次运算):根据项目要求,进行所有层次之间的布尔运算。 (4)Output New Layer(输出新的版图层次):把最终完成各种处理的版图数据输出。 通过上面3个语句,就可以把版图Metal1层次的gap修补,以此类推,所有需要修改gap的版图层次都可以按照此语法命令结构来完成。 整体shrink的程序和enlarge的程序结构相同,在shrink程序中可以把客户所有层次之间的布尔运算需求,通过命令语句执行,从而完成客户数据光罩层次的输出。其中的shrink选项,只需要在程序的规范说明里面来定义即可,命令行如下:DRC MAGNIFY RESULTS 0.9,即可完成shrink 90%的功能任务,如果定义DRC MAGNIFY RESULTS 0.85,即可完成shrink 85%的功能需求。 3.4 q缩程序的执行 编写完程序以后,把版图数据等比例缩小的任务就可以按照步骤执行,首先运行enlarge(涨大)程序,然后运行shrink(缩小)程序。步骤如下: (1)在enlarge程序里面定义要涨大的版图数据的gds;运行enlarge程序:caliberCdrc Chier enlarge程序。 (2)把前两步运行出来的版图数据,放入原始的版图gds中,修补接口连线;在shrink程序里面把第(3)输出的版图数据定义进入;运行shrink程序:calibre Cdrc Chier shrink程序。 (3)通过这几个步骤,我们就可以把版图等比例缩小,同时还维持了模拟IP的原始状态。 (4)程序运行出来的版图,我们就可以直接拿到工艺厂流片。 4 结语 本文详细讲述了如何利用常用的EDA calibre工具语言,批处理集成电路版图等比例缩小的方法。现在集成电路行业发展迅速,工艺水平不断提高,而器件特征尺寸也随着摩尔定律不断缩小,如果一些数模混合产品经过缩小,可以在新的工艺平台流片,有些经过验证的IP希望在原始的工艺尺寸下复用,这些客户需求,都可以通过本文所阐述的技术原理,高效率地实现,极大地节省了设计成本。涨缩程序可以推广于任何后端版图设计中,简单编写一个小的程序,就可以代替人工繁重的全定制版图设计,从而大大提高设计效率。 版图设计毕业论文:企业版图设计教学与实践 一、企业对IC版图设计的要求分析 集成电路设计公司在招聘版图设计员工时,除了对员工的个人素质和英语的应用能力等要求之外,大部分是考查专业应用的能力。一般都会对新员工做以下要求:熟悉半导体器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成电路制造工艺;熟悉集成电路(数字、模拟)设计,了解电路原理,设计关键点;熟悉Foundry厂提供的工艺参数、设计规则;掌握主流版图设计和版图验证相关EDA工具;完成手工版图设计和工艺验证[1,2]。另外,公司希望合格的版图设计人员除了懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉Foundry厂的工作流程、制程原理等相关知识[3]。正因为其需要掌握的知识面广,而国内学校开设这方面专业比较晚,IC版图设计工程师的人才缺口更为巨大,所以拥有一定工作经验的设计工程师,就成为各设计公司和猎头公司争相角逐的人才[4,5]。 二、针对企业要求的版图设计教学规划 1.数字版图设计。数字集成电路版图设计是由自动布局布线工具结合版图验证工具实现的。自动布局布线工具加载准备好的由verilog程序经过DC综合后的网表文件与Foundry提供的数字逻辑标准单元版图库文件和I/O的库文件,它包括物理库、时序库、时序约束文件。在数字版图设计时,一是熟练使用自动布局布线工具如Encounter、Astro等,鉴于很少有学校开设这门课程,可以推荐学生自学或是参加专业培训。二是数字逻辑标准单元版图库的设计,可以由Foundry厂提供,也可由公司自定制标准单元版图库,因此对于初学者而言设计好标准单元版图使其符合行业规范至关重要。2.模拟版图设计。在模拟集成电路设计中,无论是CMOS还是双极型电路,主要目标并不是芯片的尺寸,而是优化电路的性能,匹配精度、速度和各种功能方面的问题。作为版图设计者,更关心的是电路的性能,了解电压和电流以及它们之间的相互关系,应当知道为什么差分对需要匹配,应当知道有关信号流、降低寄生参数、电流密度、器件方位、布线等需要考虑的问题。模拟版图是在注重电路性能的基础上去优化尺寸的,面积在某种程度上说仍然是一个问题,但不再是压倒一切的问题。在模拟电路版图设计中,性能比尺寸更重要。另外,模拟集成电路版图设计师作为前端电路设计师的助手,经常需要与前端工程师交流,看是否需要版图匹配、布线是否合理、导线是否有大电流流过等,这就要求版图设计师不仅懂工艺而且能看懂模拟电路。3.逆向版图设计。集成电路逆向设计其实就是芯片反向设计。它是通过对芯片内部电路的提取与分析、整理,实现对芯片技术原理、设计思路、工艺制造、结构机制等方面的深入洞悉。因此,对工艺了解的要求更高。反向设计流程包括电路提取、电路整理、分析仿真验证、电路调整、版图提取整理、版图绘制验证及后仿真等。设计公司对反向版图设计的要求较高,版图设计工作还涵盖了电路提取与整理,这就要求版图设计师不仅要深入了解工艺流程;而且还要熟悉模拟电路和数字标准单元电路工作原理。 三、教学实现 1.数字版图。数字集成电路版图在教学时,一是掌握自动布局布线工具的使用,还需要对UNIX或LINUX系统熟悉,尤其是一些常用的基本指令;二是数字逻辑单元版图的设计,目前数字集成电路设计大都采用CMOS工艺,因此,必须深入学习CMOS工艺流程。在教学时,可以做个形象的PPT,空间立体感要强,使学生更容易理解CMOS工艺的层次、空间感。逻辑单元版图具体教学方法应当采用上机操作并配备投影仪,教师一边讲解电路和绘制版图,一边讲解软件的操作、设计规则、画版图步骤、注意事项,学生跟着一步一步紧随教师演示学习如何画版图,同时教师可适当调整教学速度,适时停下来检查学生的学习情况,若有错加以纠正。这样,教师一个单元版图讲解完毕,学生亦完成一个单元版图。亦步亦趋、步步跟随,学生的注意力更容易集中,掌握速度更快。课堂讲解完成后,安排学生实验以巩固所学。逻辑单元版图教学内容安排应当采用目前常用的单元,并具有代表性、扩展性,使学生可以举一反三,扩展到整个单元库。具体单元内容安排如反相器、与非门/或非门、选择器、异或门/同或门、D触发器与SRAM等。在教授时一定要注意符合行业规范,比如单元的高度、宽度的确定要符合自动布局布线的要求;单元版图一定要最小化,如异或门与触发器等常使用传输门实现,绘制版图时注意晶体管源漏区的合并;大尺寸晶体管的串并联安排合理等。2.模拟版图。模拟集成电路版图设计更注重电路的性能实现,经常需要与前端电路设计工程师交流。因此,版图教学时教师须要求学生掌握模拟集成电路的基本原理,学生能识CMOS模拟电路,与前端电路工程师交流无障碍。同时也要求学生掌握工艺对模拟版图的影响,熟练运用模拟版图的晶体管匹配、保护环、Dummy晶体管等关键技术。在教学方法上,依然采用数字集成电路版图的教学过程,实现教与学的同步。在内容安排上,一是以运算放大器为例,深入讲解差分对管、电流镜、电容的匹配机理,版图匹配时结构采用一维还是二维,具体是如何布局的,以及保护环与dummy管版图绘制技术。二是以带隙基准电压源为例,深入讲解N阱CMOS工艺下双极晶体管PNP与电阻匹配的版图绘制技术。在教学时需注意晶体管与电阻并联拆分的合理性、电阻与电容的类型与计算方法以及布线的规范性。3.逆向版图设计。逆向集成电路版图设计需要学生掌握数字标准单元的命名规范、所有标准单元电路结构、常用模拟电路的结构以及芯片的工艺,要求学生熟悉模拟和数字集成单元电路。这样才可以在逆向提取电路与版图时,做到准确无误。教学方法同样还是采用数字集成电路版图教学流程,达到学以致用。教学内容当以一个既含数字电路又含模拟电路的芯片为例。为了提取数字单元电路,需讲解foundry提供的标准单元库里的单元电路与命名规范。在提取单元电路教学时,说明数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。强调学生注意电路的共性、版图布局与布线的规律性,做到熟能生巧。模拟电路的提取与版图绘制教学要求学生掌握模拟集成电路常用电路结构与工作原理,因为逆向设计软件提出的元器件符号应该按照易于理解的电路整理,使其他人员也能看出你提取电路的功能,做到准确通用规范性。集成电路版图设计教学应面向企业,按照企业对设计工程师的要求来安排教学,做到教学与实践的紧密结合。从教学开始就向学生灌输IC行业知识,定位准确,学生明确自己应该掌握哪些相关知识。本文从集成电路数字版图、模拟版图和逆向设计版图这三个方面就如何开展教学可以满足企业对版图工程师的要求展开探讨,安排教学有针对性。在教学方法与内容上做了分析探讨,力求让学生在毕业后可以顺利进入IC行业做出努力。 作者:李亮工作单位:苏州市职业大学电子信息工程学院
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机械制造自动化技术是一个集机械、光学技术应用以及信息技术操作等技术于一身的综合体,不仅是现代机械制造业中不可缺少的技术类型之一,也是人类应用于高新技术领域的好帮手。因此,将该项技术与现代通信技术融合,来代替人工操作,不仅有利于人工智能技术的发展,还能大大缩短工业产品的生产周期,以顺应当下绿色环保的科学理念。 1当前机械制造自动化技术的应用现状 随着科学技术的发展和进步,计算机制造系统也逐渐集成化和高速化,大大促进了我国机械制造自动化技术的发展和革新。但是从本质上来看,我国机械制造自动化技术依然处于发展和萌芽的状态,较国外发达国家相比还有很大的差距。具体表现为:首先,在管理模式上来说,国外发达国家大多以应用计算机系统进行集约型管理,而且设置了专门的管理组织对体制和生产模式进行高效管理,从而不断推出高新型的管理技术,但我国大部分企业依然采取计算机辅助管理,依靠人力资源分散进行,大大降低了产品生产效率,其次,在功能设计方面,发达国家通过引进人才和高新技术等方式,不断创新发展设计方法,CAD技术就是其中之一,但我国CAD技术的应用水平还处于初级阶段,没有得到快速发展;再次,在制造工艺上,很多国家已经采取了新型的加工技术和工艺,如纳米科技、精密加工技术以及激光等人工智能技术,大大提升了工业产品的产值,但我国对于上述技术的应用还不够全面和具体。最后,在自动化技术方面,国外一些国家已经普遍掌握了数控机床以及柔性制造系统等,生产流程逐渐朝着集约化和高效化的方向发展,但我国依然沿用传统的生产流水线,发展缓慢。 2自动化技术在机械制造业中的应用分析 2.1信息系统的自动化技术 首先是计算机辅助工艺设计。计算机辅助工艺设计作为机械自动化技术和辅助技术之间的桥梁和纽带,提升设计质量,不仅可以强化产品工业流程,还能进一步促进生产质量。基于此,CAPP技术的功能基本为:向计算机信息系统中输入有关信息,在确定工艺路线和工艺流程的同时,促进设计工序和内容,以及选择合理的加工工具等。在对设计成本进行估算的同时,输出工艺文件,从而拟定设计合同,保障技术单位和客户双方共同利益。在机械制造行业领域中,通过采取计算机辅助设计工艺,可以彻底将人力解放出来,改善传统手工编制代码的流程,减少生产时间的同时,大大提升编制的正确性和稳定性,为开发新技术提供条件。其次是计算机集成系统,可以帮助机械制造系统形成集约化的发展,增加各个环节之间相互渗透的职能和作用。同时,在人力的指导之下,将图纸信息和各种资源数据进行采集和加工,避免重复劳动所带来的时间消耗问题,从而保障产品的设计工艺和生产效率。 2.2供输和装配的自动化 物流供输系统,作为机械制造自动化流程中重要的环节之一,可以在原材料生产和加工之后,将成品运输到相关的指定地点,在保障制作过程流畅性和系统性的同时,完善自动化物流体系的建设。其中涉及的组件包括之行划软件系统以及单机自动装置等。按照相关的技术要求,完成搬运、检测以及组合等步骤,整理产品生产的配套设施,全面提升工业产品的生产质量,简化流程。 2.3虚拟化技术 伴随着电子信息技术的发展,将计算机虚拟技术应用到机械制造自动化流程当中,成为信息时展的必然趋势。虚拟化技术采取计算机技术和控制理论等,将一系列高新技术和产能融入到计算机系统之中,例如通过将计算机仿真技术和信息控制技术高度结合,在实际制造机械时,可以使操作过程完全虚拟化和模拟化,减少由于人为失误造成的隐存问题,使机械产品更加智能化。同时,虚拟技术的应用,也大大减少了核算成本,有利于提升制造企业的优秀竞争实力。 2.4加工系统自动化和检测自动化技术 传统的机械制造过程,有大量的重复活动,限制了生产效率。但是加入自动化技术,可以自由地装卸各类工件和数据,优化自动化过程中的加工系统,从而大大减少人力劳动,提升操作的精确度。同时,检测系统的自动化技术,能够将一些复杂的工序融入到计算机辅助工业产品设计系统中,从而引用智能设备网络技术、人工智能技术以及神经网络技术等,检测电流信息数据信号,从而提升工业产品设计的精确度。 3机械制造自动化技术的发展趋势研究 3.1数字化 数字化作为机械制造自动化技术发展的关键和优秀,能够集制造技术、电子信息技术和管理于一身,强化数字设计和制造技术等环节。尤其是对于制造设备来说,想要控制参数数据就需要以数字信号形式表现出来;但是对于制造型企业来说,数据信息、图形数据以及文案图像等都是通过数字形式在企业内部高速传播的,这样不仅能够顺应市场发展的趋势,还能快速搜集行业信息,促进企业的高速运行。因此,在数组制造的环节下,想要实现加工领域跨国、跨地区的发展,就需要在企业、生产车间以及每个员工中找到一个计算生产结点,保证技能的公式化表达。而这些操作都是与数字化密不可分的。 3.2集成化 新时期,在机械制造自动化技术发展的过程中,集成化是主要的发展方向。同时,面对当前自动化技术在机械制造业中的应用现状,技术人员应该不断革新自动化生产模式,将计算机组合和计算机辅助技术作为基础,然后通过科学合理的整合,将机械制造系统作为一个发展整体和生产趋势来研究。除此之外,将系统模块化,然后再找出其中的关联和影响模型,将自动化管理系统、自动化制造系统以及产品自动化信息数据囊括其中,在保证产品生产效率和质量的前提下,提升自动化集成效率。因此,在未来的机械制造自动化技术发展过程中,集成度会逐渐加深,对整个领域的发展奠定坚实的理论基础。 3.3智能化 机械制造业的发展重点就是智能化,就是要求在机械生产和加工的过程中,实现高效的人机互动,从而大大加深机械制造系统的适应能力和操作能力。尤其是在未来的机械加工行业中,智能化一定会越来越受到重视,在自动化机械技术发展革新之后,推动机械制造业的发展和进步。基于此可以发现,智能化制造模式是自动化和集约化模式的结合,其能够深入发展到高新技术水平的领域之中,促进机器和人高效互动的同时,将模拟化技术和柔性化技术延伸到制造业的各个环节之中,在进行实际的机械制造过程中,能够对技术、产品、生产工艺以及各项数据进行判断、总结、分析和认证,得到科学的决策依据,从而为制造型企业提升品牌竞争力,实现社会效益和经济效益的有机统一。 4结语 综上所述,机械制造自动化技术在实际应用的过程中,由于起步较晚与较发达国家相比还存在一定的差距。因此,机械制造企业需要不断提升以创造力为优秀的竞争意识,促进信息系统的自动化、供输和装配的自动化以及加工系统自动化和检测自动化,只有这样,才能实现工业产品加工的智能化和集约化,从而促进整个机械制造业的发展和进步。 参考文献 [1]张振.机械制造自动化技术发展趋势研究[J].建材与装饰,2016(50):218-219. [2]王玮琼.自动化技术及在机械制造中的应用[J].时代农机,2015,42(11):27-37. [3]廉冰娴.探讨有关机械制造与自动化技术应用[J].现代制造技术与装备,2015(6):145-148. 作者:李战义 单位:济宁市技师学院
儿童玩具是指专供儿童游戏使用的物品。根据心理学家关于儿童发展规律的研究,在人一生的认知发展过程中,玩具对人——尤其是儿童认知能力的提高起到非常好的促进作用。根据AyresA.J对脑功能研究成果以及其1972年提出的感觉统合理论(SensoryIntegrationTheory),儿童的注意力不集中、学习成绩差、做作业拖拉、多动、紧张、胆小、退缩、爱哭、不合群、吃饭挑食或暴饮暴食等性格障碍都是由于儿童大脑对身体感觉统合的障碍所造成的。感觉统合理论认为,人类生存需要的最基本、最重要的感觉是触觉、前庭觉、运动觉。其中,触觉是指分布于人的身体皮肤上的神经细胞接受外界温度、湿度、疼痛、压力及震动的感觉;前庭平衡觉是利用内耳的三对半规管及耳石来探测地心引力,控制头部认知方向、保持身体平衡。运动觉是来自于人的身体内部肌肉、关节的感觉,是了解肢体位置与运动的感觉。当人的大脑和身体相互协调的学习过程没有感觉统合时,大脑和身体都将停止发展。因此,玩具设计对于儿童早期,尤其是7岁之前儿童的生理、认知和情绪的发展都有着不可替代的重要作用。玩具设计不仅能够帮助儿童调动大脑的思考和身体的运动,还能够让儿童在玩的过程中培养积极、主动的探索能力,在多人共玩的情境中培养社会认知和情感的全面发展。材料作为玩具设计的载体,对玩具结构的实现和功能的最优发挥起到直接的影响。玩具设计的选材不仅要考虑儿童的需求,玩具的工艺结构特点,还需要考虑经济成本、安全等问题。本文在探讨儿童玩具设计选材影响因素的同时,针对金属玩具分析儿童玩具设计中的各种金属材料特征、金属材料应用的结构特点、金属玩具的连接形式、以及玩具产品中金属材料的加工工艺,以期为未来交互性玩具设计提供指导。 一、儿童玩具设计选材影响因素 产品的设计选材受到使用安全、环境保护、功能结构、用户体验等多个方面的影响。以下主要从产品性能(抗腐蚀、抗冲击、轻量化、化学安全性)、加工工艺(着色、成型)、以及用户体验(清洁、科学趣味性、安全性、可操作性)三个方面展开对儿童玩具设计选材影响因素的探讨。 (一)产品性能 (1)腐蚀儿童尤其是婴幼儿在进行玩具娱乐时,经常伴随舔咬方式,与此同时,酸性饮料等儿童身边的其他物品也会有腐蚀玩具的可能性,因此儿童玩具需要考虑具有较好的抗腐蚀性。(2)冲击儿童由于各种原因,会经常扔、摔玩具,所以玩具需要基本的抗冲击能力,以使其即使在儿童不断反复扔打的情况下也不会发生开裂,断裂,或者有小毛刺的情况。(3)重量儿童身体力量比成年人要小得多,并且有50%的木玩具是设计给婴幼儿使用的,所以对于那些要经常拿起来玩的玩具(除一般不移动,或者不能拿起搬起的玩具)要使用比较轻的材料,避免伤害儿童的肌肉。如松木、橡胶木等都是较轻的木材。(4)化学安全性由于木材材料自身可能会有致敏因子,板材、塑料玩具里面的胶粘剂也可能会含有甲醛、苯等影响儿童健康成长的化学物质,所以儿童玩具选材时应该尽量选择那些不含有化学物质,或者含有不伤害人体的物质、无毒无味的材料。 (二)加工工艺 (1)着色儿童玩具的一大特点就是色彩缤纷,鲜艳的颜色能够吸引儿童玩并且叫家长购买,所以玩具经常需要色彩涂饰。易着色的材料在生产过程中将能够很大地提高生产效率。同时,着色效果好容易使得产品更加美观,更能吸引儿童以及成人消费者。(2)成型材料在加工过程中如果结构造型易得出,可以很好地提高生产效率。玩具通常都有各种不同的形状,一个玩具生产商不会只生产一种形状的玩具。所以,选择容易加工成各种形状的材料,通过最简单的步骤就能得出结构,是商家减少时间成本的一个好方法。 (三)用户体验 (1)清洁儿童玩具会被儿童舔咬,又会被他们带到各种场所,自然会滋生很多细菌。所以方便家长清洁的材料能使家长更加轻松。选择一些表面光滑,能够耐受清洁剂的材料就显得至关重要了。(2)科学趣味性儿童玩具的设计应当立足于开发有利于儿童身心健康和提升儿童智力。玩具外观的设计除了应当具有较强的功能语意,还应该具有较好的意义所在。在培养儿童创造力和兴趣的同时,能够充分调动儿童之间相互互动的积极性,以及调动儿童探索大自然、探索科学的积极性,是进行玩具趣味性语意表达、构成玩具意义的重要方面。因此,儿童玩具的设计选材还应该在满足产品性能和使用安全等基本需求的同时,从材料的趣味性语意表达出发进行设计。(3)安全性玩具的消费者一般是适龄儿童,而这些人群是比较弱小的,在身体和心智上的不成熟使得他们最易受到伤害,所以要重视玩具的安全性。为保障儿童的安全,给幼儿的玩具尽量不要含有可拆卸的碎小部件,以防止儿童吞食。玩具的选材、材料加工方式、玩具的结构等因素是保障玩具安全性的重要条件。在玩具设计的用材中,塑料玩具和木材玩具更容易因为材料的安全性问题造成使用隐患,带给儿童家长不安全的心理疑虑。(4)可操作性儿童玩具的可操作性主要是指儿童在使用玩具玩耍过程中,不会认为玩乐太过困难而放弃、不会因为不懂如何玩乐而沮丧、不会因为不明白玩具如何操作而丧气。因此,玩具设计需要针对每个年龄层儿童的认知、生理和社会情感的特点,进行玩具的可操作性设计,以便儿童在使用玩具时不会有太大困难,或者可以根据指导完成操作或使用行为。根据瑞士儿童心理学家皮亚杰的儿童认知发展理论,儿童的认知发展包括感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段和形式运算阶段。由于每一阶段儿童的活动和认知方式都不同,因此儿童玩具的可操作性需要根据认知发展理论考虑如何设计玩具帮助儿童理解世界。 二、玩具设计中的各种金属材料特征分析 根据市场调查,玩具的适用年龄已经从低龄儿童扩大到了更广泛的年龄群体。大多数的金属玩具设计中的金属材料都避免了使用重金属材料。由于玩具的大部分受众仍然是0-14岁的低龄儿童,根据玩具的不同需要,大多金属质地较软且不含重金属。且由于使用者年龄问题,这类金属玩具通常不会设计易造成伤害的棱角或破坏性功能。根据玩具的娱乐特性,儿童玩具可以分为竞技性玩具和娱乐类玩具。在竞技型玩具中,金属材料的耐磨性更强,寿命更长,为玩具提供了强大的抗冲击能力,使其更适合比赛。而娱乐类玩具由于小孩子经常会使玩具掉落或者敲打玩具,金属材料也赋予了其更强的抗击打能力,使用寿命相比传统的木材材料、塑料材料更长。以下分析儿童玩具中的常见金属材料。 (一)铁材料 传统的铁材料已经被玩具产业淘汰,因为一般的铁材料容易生锈,使用寿命和使用环境都对玩具体验造成了影响。市场上的大多数金属玩具都采用了不锈钢材料,而不锈钢的适用范围非常广,由于不锈钢材料具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性,制造出来的玩具不易损坏变形破裂。在使用过程中对使用者和使用环境的要求较低。但不锈钢过于笨重,只适用于大型玩具或者小型娱乐型玩具。同时,由于铁具有磁性,铁材料可以制造小型的益智玩具,如磁铁积木等。 (二)铝材料 玩具中采用的铝材料大多是铝合金。铝合金材料具有许多优点,包括密度低、比强度高,塑性好,可加工成各种形状的型材,并且具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。且铝合金相较不锈钢更为轻盈,适用于各种类型的玩具。目前铝合金材料在玩具设计中已经广泛使用,材料使用量仅次于不锈钢。 (三)铜材料 铜材料质地较软,有良好的导电性,且成本低廉,益智玩具中常常使用铜材料,但铜材料耐磨性太差,且易变形,使用寿命不长,因此使用铜材料的玩具并不多。 三、玩具产品中的金属材料应用的结构特点 (一)折叠式 在金属玩具中,折叠式结构经常使用于益智玩具中,折叠结构是生活中很常见的一种结构,充当着“多功能”和“空间整理”的角色。在儿童玩具设计中,折叠结构通常将大体积玩具进行收纳压缩,或者将儿童玩具中的多功能性融为一体。金属赋予了这种结构十分坚固的特性,在使用过程中玩具不易损坏,且折叠中不易产生磨损,极大地培养了使用者的动手能力,且折叠式结构提供了玩具玩法的多种可能性,使金属材料在这其中极大地发挥了其应该有的作用和特点。 (二)固定式 固定式相较于折叠式显得呆板乏味,但金属材料的稳固性在这时得到了体现,固定式的金属部件使玩具本身更富有质感且抗冲击,在使用过程中,固定式设计相较折叠式更坚固,不易损坏,且由于其本身的固定设计,这种玩具使用寿命更长,突出了金属材料的坚固性。 (三)拆装式 拆装式的金属玩具较少,但仍有部分高端玩具在制造时使用了金属材料,因为拆装式玩具对材料耐磨性要求较高,使用过程中金属材料能够很好地贴合且不易变形,缺点是拆装式玩具较为危险,小部件容易被低龄儿童吞咽下去。 四、金属玩具产品中的连接形式分析 (一)焊接式 大部分金属玩具,例如赛车等一体式玩具都采用了焊接的工艺,采用了加热加压的方法,使金属之间结合紧密不易损坏,但同时焊接后造成的接缝会破坏玩具的整体美观度。焊接式也是大部分金属玩具中都会使用的连接形式。 (二)磁性连接 在金属玩具中,有很多采用了磁性连接的形式,在材料制作过程中加入磁铁材料,使部件之间的连接更加平滑,使用更方便,常常应用于积木等产品。这种磁性连接方式使得本来不稳固的部件之间有了作用力,使用体验更好。 (三)螺纹联结和螺旋传动 金属玩具中螺纹联结和螺旋传动的连接方式同样广泛,这种连接方式所提供的稳固性不比焊接差,且由于金属材料的耐磨性,使得这种连接方式在金属玩具中发挥了巨大作用。但缺点在于长时间不旋紧密会造成松动,且需要定期保养连接部位巩固润滑性。 五、玩具产品中金属材料加工的工艺 儿童玩具中的金属材料常见的加工工艺有铸造、轧制、切削加工、以及表面抛光和镶嵌等。 (一)铸造 铸造是将熔融态的金属浇入铸型后再使其冷却凝固,从而成为具有一定形状的铸件的工艺方法。但它容易造成内部缺失,主要用于制造小型金属玩具的零部件和大型玩具中的某个具有固定形状的小型部件。大多数玩具产品采用的是压力铸造,这种方式制造出来的铸件尺寸精确且表面光洁,组织致密且生产效率比较高,适用于大多数小型玩具及其部件。 (二)轧制 轧制是利用两个旋转轧轮的压力,使金属材料在一定空间内产生变形,这种工艺过程通常用在最初的加工部件或简单的部件上,按轧制温度分为热轧和冷轧。热轧是将材料加热到再结晶温度以上进行轧制,冷轧则是在室温下对金属材料进行轧制。热轧与冷轧相比,前者的变形抗力小、变形量大、生产效率高,因此热轧更适合于轧制较大断面的部件,以及塑性较差或变形量较大的金属材料;后者的变形抗力大、变形量小,轧制的产品尺寸精确、表面光洁、机械强度较高,因此冷轧更适合于轧制塑性好、尺寸小的金属玩具部件。 (三)切削加工 切削加工是利用切削刀具在切削机床上或手工将金属工件的多余加工量切去,从而达到规定的形状、尺寸和表面质量的工艺。切削加工通常适用于大型的金属玩具部件比如金属飞机模型的机翼等。 (四)表面抛光和镶嵌 表面抛光是利用机械或手工以研磨材料将金属表面磨光的方法。金属材料的表面抛光包括磨光、镜面、丝光和喷砂等效果,这些加工工艺可以让儿童玩具的表面视觉效果更好,看上去更加美观。金属表面镶嵌是指先在金属表面刻画出阴纹,然后嵌入金银丝或金银片等质地较软的金属材料,最后打磨平整、呈现纤巧华美装饰效果的一种金属表面处理手法。经过金属镶嵌的儿童玩具不适宜较小儿童使用。 六、总结 根据以上对玩具产品中的金属材料应用的结构特点、玩具产品中的金属连接形式以及玩具产品中金属材料加工的工艺的分析,可以发现金属玩具由于金属材料的易加工成型特征可以设计成形态各异的玩具形态,在玩具创新设计中有巨大的潜力。尤其在对儿童的认知发展方面,可以有更大的贡献。首先,金属材料有化学着色、阳极氧化着色、电解着色、镀覆着色、涂覆着色、热处理着色等丰富且成熟的着色工艺,加上金属材料本身对光线的反射特点,可以在视觉上给儿童强烈的图案和颜色刺激。其次,金属材料有表面锻打、镶嵌、蚀刻、切削和研磨抛光加工、拉丝等表面加工工艺,在触觉上可以具有丰富变化,给予儿童通过身体触觉的各种肤觉刺激。最后,金属抨击时的叮当声音及其变化,可以从听觉上给予儿童声音刺激。以上金属玩具带来的视觉、听觉和触觉感觉通道刺激,都对儿童的认知发展有推进作用。在儿童玩具设计中,甚至可以考虑在金属材料中加入嗅觉和味觉感觉变化,从而丰富金属材料设计方式,在提高趣味性的同时,增强儿童通过五感通道接触世界、提高认知能力。 作者:李晶 季尊良 单位:南京林业大学
化工安全论文:化工企业安全生产论文 1不重视安全培训,培训效果不佳 由于化工企业的产品特殊性,安全培训是企业制度中不可缺少的一部分,但是其实际操作效果却让人大跌眼镜。第一是培训力度还有待大大提升,基本上绝大部分的化工企业对于安全培训的实施是走走场面,拍拍照,流于形式,员工想去参加培训就参加,不想去就不去,正规的考核根本没有落实下去,其效果是很不尽人意的。第二是职工的安全意识差,即使是参加了培训,由于不上心仍然无法很好地掌握安全技能的要领。第三是培训质量差,化工企业由于对安全的不重视,也不会去聘请专业的安全讲师对员工进行培训,通常他们随便在公司内部找一个相关管理者进行培训,其培训质量是不容乐观的,这些现象都体现了化工企业忽视了安全宣传教育的重要性。 2创新化工企业安全生产管理 2.1强化安全生产管理意识 作为企业的管理者,一定要有高瞻远瞩的战略思想,坚持社会主义经济建设的优秀价值观,坚持科学发展观,做科学发展的领先者,要在确保员工和人民群众的生命安全的同时促进当今社会经济发展,积极响应“安全第一”的生产标语和生产原则。从里到外、从源到尾抓好安全工作,无论是在设备的引进过程中把好关,还是在生产的过程中加强监督,都需要引起领导的足够重视,这种安全意识不仅要深入员工的心理,更有深入到领导者的心里。 2.2明确化工企业安全生产责任 化工企业的科学健康发展,必须做到将安全生产的责任落实到位。首先,相关安全生产的规范制度必须完善。企业必须把每个工序的安全操作规范名列出来,另外,相关的处罚条例一一审核列明,从而使员工在工作的过程中可以实时提醒自己,严格按照技术要求进行操作,增强安全隐患意识,提高安全操作技能。其次,每个工序必须有一个安全负责人,每天监督和管理安全事宜。对于责任人玩忽职守导致安全事故的必须严惩不贷。 2.3认真落实化工企业安全培训工作 对化工企业人员进行安全宣传教育的过程中,主要是在在培训内容上,尤其是对化工企业的生产特点、作业环境、危险操作、设备状况、消防设施等情况和典型事故案例进行剖析和深度讲解,让员工能够深入了解企业安全情况。在培训过程中,采取案例分析,理论学习和实际操作三方面进行培训,从思想和实际行动上增强员工的安全意识和安全操作技能。培训是一个长期的学习过程,工作之余多学习多分析,多向老员工老师傅进行请教,切实将自己的安全、企业的安全和社会的安全结合起来,高瞻远瞩,为化工企业的长远未来作打算,在企业内部营造一个注重安全生产的良好氛围。培训后必须进行考核,考核不能通过的需要重新进行培训,直至员工都能通过考核,提高员工的综合素质。 3结语 总而言之,化工企业必须将“安全第一”的理念深入员工的内心。强化安全生产管理意识,将化工企业安全生产责任明确到位,大力落实化工企业安全培训工作,这需要每个化工企业的领导者都积极切实行动起来,共同创造化工企业的美好明天,为企业的健康发展和社会的和谐发展贡献一份力量。 作者:姜中州 单位:衢州华友钴新材料有限公司 化工安全论文:企业安全管理石油化工论文 1启用石油化工企业安全管理模式的现实意义 从现实的角度来说,石油化工企业安全管理过程中,每一个生产环节的工作人员都要提高规范化生产的意识,因而需从细节抓起,找到各环节中危险因素出现的根本原因,将可能发生的安全事故扼杀在萌芽之中,将安全防范措施与完善的生产技术相融合,才能体现出我国石油化工企业安全生产和管理的严密性,在此基础上才能谈及企业的生产效益以及社会效益。 2石油化工企业安全管理模式的优秀内容 2.1制定石油化工企业安全管理的应急预案 鉴于石油化工企业在实际生产中需要用到具有高毒性、强腐蚀性等特性的危险化学品,则制定基本的石油化工企业安全管理应急预案是极为必要的。企业需定期开展系统检查,严防出现重大生产事故,一旦发生爆炸、毒物泄漏等突发性事件,则要极力采取应急措施将损失降到最低[2]。 2.2严格规范石油化工类型企业生产原料的标准 我国行业监管机构对于石油化工行业所出台的政策较为明确,其优秀在于实现节能减排,严格控制能耗比指标[3]。与此同时,国家对石油化工类型企业生产原料的标准也有着严格的规范,不仅相关的原材料的挑选要符合国家标准,而且相关的技术操作人员要尽可能选择机械化、自动化的手段来维系生产,避免人体直接与化工硫酸等物质相接触,从而降低人体受到危害的概率,并要合理地使用相关原料及设备,管理者及一线工人要时刻注意生产安全制度的履行。 2.3针对相关的一线操作技术人员进行系统化安全教育 石油化工类型企业可以定期对操作人员进行培训,使其掌握先进的处理方法,并能严格遵守操作规程,配备相应品种和数量的消防器材,以及专门针对石油化工产品泄漏的应急处理设备,以系统内部层级宣传的模式来强化企业安全管理。石油化工企业安全管理模式探讨刘鹏(唐山中浩化工有限公司,河北唐山063611)摘要:随着我国石油化工类型企业生产规模的扩大,需要采取行之有效的企业安全管理模式来应对实际的生产状况。而且如若必要,企业管理层以及国家监管部门需依据企业的生产工艺和状况的变动,对规范化安全管理的模式进行适当的调整。本文就针对启用石油化工企业安全管理模式的现实意义以及石油化工企业安全管理模式的优秀内容进行阐述,并探究如何更好地改进石油化工企业的安全管理的策略,以期为同质类型企业管理带来有益的借鉴。 3更好地改进石油化工企业的安全管理模式 3.1安全管理模式的选用要与石油化工企业的生产实践相配套 通过对我国石油化工企业生产危险因素的分析,更加深刻地体会到安全生产的重要性。目前,我国绝大部分石油化工企业单位采用了HSE管理体系的框架来巩固自身在市场中的位置,并适时根据生产工艺技术的变化来调整安全管理模式,简单来说,我国石油化工企业要与时俱进,采取先进的管理模式来保障生产,其安全管理模式的选用要与石油化工企业当下的生产实践相匹配。 3.2实施石油化工企业安全管理与环保理念的整合模式 从各产业发展的实际状况来看,我国石油化工行业的发展较为迅速,为社会总体经济的发展贡献了较大的力量。但从环境保护的角度来看,石油化工行业的负面效益值得管理层深思。基于此,石油化工企业的安全管理模式的调整也要本着顺应国家环保标准要求的原则来执行,坚持“健康、安全与环境管理并重”的理念,将安全管理与环境治理结合起来操作,这样不仅能够提升企业生产管理的效能,还能有效降低企业管理成本,为石油化工产业的可持续发展夯实基础。 4结语 近几年来,随着我国现代工业的快速崛起,国民经济发展水平日益提升。从现在我国石油化工企业安全管理模式的优秀架构来看,仅仅停留在制定出石油化工企业安全管理的应急预案、严格规范石油化工类型企业生产原料的标准以及针对相关的一线操作技术人员进行系统化安全教育的层面上是远远不够的,还需要企业与时俱进,即安全管理模式的选用要与石油化工企业的生产实践相配套,并结合国家环保措施来强化安全管理与环保理念的整合应用实效,从而将石油化工企业的安全管理落到实处,提升产业的社会效益。 作者:刘鹏 单位:唐山中浩化工有限公司 化工安全论文:消防安全规划石油化工论文 1石油化工园区消防安全规划现状分析 (1)规划缺乏科学性。部分石油化工园区消防规划不够合理,部分园区没有进行消防安全规划论证。没有按照危险源进行布局,在消防规划中没有按照危险源的变化而变化,使消防规划难以真正的发挥其关键作用。 (2)对大型火灾缺乏应对经验。在石油化工园区的消防安全规划中具有特殊性,部分石油化工园区的消防规划缺乏应对大型火灾的的经验,对于过热液体储存区、大型油罐一级石油化工产品的火灾特点缺少足够的认识和研究,没有做好提前的应对措施。对于化学园区化学品泄露、火灾等灾害后果与影响范围缺少科学分析和预测,没有建立相应的火灾风险管理机制。 (3)火灾事故的处置力量不足。对于化学工业园区事故救援和应急处理能力不足,特别是应当重大化工灾害时,缺少足够的救援能力,还没有建立对于石油化工园区相应的消防安全预案。 2加强石油化工园区消防安全规划的措施 (1)做好石油化工园区的消防安全规划研究。规划应当做好园区内危险源的分析,确定园区内可能存在的消防安全隐患,以及危害的模式和规模和最后导致的灾害后果;同时还有可能存在的次生灾害和引起的其它危害。通过对园区内的风险因素进行定量分析,并且对其社会风险进行评价,做好化工园内的安全规划工作。要做好园区内消防安全规划的评估,按照火灾风险的等级进行布局,建立满足园区长远发展所需要的科学规划体系。做好所有园区内的火灾危险源的辨识和分级规律研究,结合石油化工企业的火灾事故演变规律,对园区内的化工产品泄露、火灾等灾害建立相应的风险管理体系。园区消防规划作为园区整体规划的重要组成部分,应当从园区的整体布局出发,加强园区各种因素之间的协调。 园区内的消防安全规划应当在整个园区安全规划的基础上,做好相应的消防力量的配置,提高园区内的消防应急能力。园区内的消防安全规划要结合当地的实际情况,根据园区内石油企业的分布现状和园区的总体规划,对园区各功能区域进行科学合理的划分,满足科学规划的要求。同时园区消防安全规划还应当和其它专业规划石油化工园区消防安全规划现状及应对策略赵军潘金辉(新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院,新疆 乌鲁木齐 830002)摘要:随着我国经济的快速发展,对于石油产品的需求也越来越旺盛。不少地区建设了石油园区,这些园区具备了生产、储存、加工等一体化的模式。但是在石油园区的规划中,消防安全是其中重要的基础,本文通过对石油化工园区消防安全规划的现状进行分析,提出了自己的看法。关键字:石油化工园区;消防安全;规划协调,例如供电规划、给排水规划、防洪规划等,建立有效的反馈机制,建立满足消防安全需要的安全体系。 (2)做好园区内的消防安全演练工作。对石油化工园区内重点危险源做好相应的安全监测和控制工作,在发生消防安全时能够进行及时的报警,并且加强和消防力量的联动,争取消防控制的时间。园区要建立相应的消防安全安全演练机制,定期做好消防应急救援和疏散演练。针对园区的消防安全现状和实际应急可能存在的火灾类型,做好园区内相应的灭火救援。通过火灾消防演练,检查灭火过程中的救援程序和疏散程序是否得当,预案措施是否符合要求,同时也检验了消防装备的性能。在演练中主要对消防资源和消防力量的配置情况进行检验,检查园区内的消防监控、消防通道等公共消防设施的运行情况,以及消防供水和消防人员的准备情况。通过对演练中存在的问题进行进行及时的调整,特别是检查园区消防规划是否合理,能否在发生灾难时快速的响应,满足消防安全的需要等。 (3)建立有效的消防力量。消防车要不断的吸收国外的先进经验,提高消防车的水泵压力,满足新型火灾的消防需要,同时还能够有效的解决远距离和高层供水问题,提高了灭火的强度。应当结合园区消防安全的规划的需要,配备特勤消防站,以便满足特种火灾和事故的需要。特勤站作为园区救援和灭火的图集力量,不仅能够完成一般的消防任务,同时还能够处置大型特种火灾的需要。特勤站能够具备处理化学灾害事故的能力,同时还应当具有处置地下、高层以及石油化工特殊化学品火灾的处置能力。 3结语 石油化工园区的消防规划应当加强防范能力,降低火灾发生的几率,提高园区的安全水平。同时还应当加强消防安全的规划研究,将消防安全融入到园区规划和建设中,配备专业的消防设备和力量,在发生火灾时能够快速的启动,降低火灾的危害。 作者:赵军 潘金辉 单位:新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院 化工安全论文:安全管理石油化工论文 1.加强对员工的培训工作 施工人员,应加强施工人员的培训和管理,必须进行岗前培训在施工人员进入工地前,例如,施工人员的思想品质,建立相应的规章制度,施工过程的操作,以及各种设备模型和功能训练。仿真和实践各种意想不到的情况,熟悉事故,找出解决策略的实践。培养施工人员逃生意识同时,为了有效地确保发生事故时迅速逃离。安全教育是一个重要的方式来提高安全意识和员工的整体素质。 2.密封和密闭系统的管理 持续排放易燃、/粉尘、有毒气体、或生产,应设计成一个封闭的,并设置雾和除尘或吸收设施。可以低沸点易燃液体、有毒液体或空气中的氧气、水、氧化、分解、和反应或变质,应使用惰性气体密封,确保惰性气体系统的安全。腐蚀介质的过程做好防腐措施。 3.危险介质杜绝进入火场 在满足生产平稳的前提下,尽可能把材料在设备的停留时间缩短,选择的分离设备要减少储蓄流体。对大型设备底部、排量大于8m3/h液化烃泵入口、大排量泵、高温(\闪点,\自燃点)泵入口、液化烃罐出口,应考虑事故的发生设置隔离阀,紧急切断当事故发生时,减少事故外泄露。切断气源是气体消防和最好的方法。因此,应当建立事故隔离阀在天然气加工厂边界可燃气体歧管。 4.对设备布置的安全管理 设备布局设计等专业设计,需要操作满足工艺设计的要求和流程,控制布局时应考虑的第一个问题。设备布置根据工艺步骤,单元操作和工艺设备布局,特别是强调流程设计的设备高差的要求,温度下降和压降的要求,没有直接造成安全事故,经常会出现故障,不稳定和不连续性给生产带来危险。 5.管道器材的安全管理 选择管道设备,应该能够经得起最苛刻的操作过程产生的温度和压力的组合力量;不得超过规范允许范围内在管道设备的使用时,不允许使用的材料不符合规范;道应该仔细选择耐腐蚀材料和腐蚀裕量的腐蚀介质管,不同等级的管道连接,应该使用阀来连接,尽量避免异种钢对接口进行焊接;危险中应尽量避免使用波纹管伸缩接头解决挠性管;高毒性和液化烃管道阀门,不要使用螺纹盖阀门,高压阀门应选择压力密封结构或更好的密封结构。 6.管道机械的安全管理 必须确保管道的情况下设计是足够柔性。尤其是对高温、厚壁和大直径管与敏感设备(如泵、压缩机、发电机、空气冷却器,等等)的连接管,力矩作用在设备嘴子上,应满足设备制造商的要求;往复压缩机收购,除了考虑到灵活的脉冲振动分析也应该做;备用两个或两个以上的设备或开关操作时应考虑不同条件下的应力分析的影响,振动分析。 作者:吴兴云 单位:中石化第四建设有限公司 化工安全论文:化工管理模式安全生产论文 一、操作人员整体素质偏低 操作人员整体素质偏低是影响化工安全生产及管理模式的一个最为普遍的因素。在众多的化工事故中,操作的违规是造成事故发生的一大原因[4]。许多的化工企业在员工技术培训上不够重视,从而出现了部分技术员工违规操作的情况发生。另外,技术与设备操作的不熟练以及理论知识不达标也会造成不同程度的操作事故。对于发现出现问题的设备,由少数员工的职业素养不够,不仅没有及时的向上级汇报相关的情况,而且还随意的拆卸设备。这些都是造成化工安全生产事故发生的原因。 三、加强化工安全生产及管理模式路径分析 1.普及安全生产管理理念 化工企业要想实现安全生产管理的最优化,就必须要普及安全生产的管理理念,让员工从内心深处意识到安全生产的重要性,保障企业和员工的财产安全及生命安全。可以通过定期宣传“安全生产、人人有责”的理念,提升企业全体员工对化工安全生产的重视程度,积极投入到安全生产管理活动中去,实现和保障化工企业安全生产及管理的目标。另外,在安全生产相关法律法规上,也可以通过广泛的宣传和解读,提升员工的安全意识,从根本上杜绝化工安全事故的发生。 2.落实安全管理制度 落实安全管理制度需要在相应国家安全管理号召下,建立和完善化工企业内部安全生产及管理制度。首先是要构建一个化工企业安全生产及管理操作规章,全面考虑化工企业考虑化工企业日常营运的每一个化解,然后在此基础上做好化工企业安全生产及管理体系的建立和强化。另外,需要成立安全生产及管理的领导班子,注重安全生产制度的落实,全面贯彻每一项制度。对于出现违规操作的员工,不但要给予相应的惩罚,还需要进行一系列关于化工安全生产的教育工作,让员工充分认识到自身问题的严重性。 3.提升操作人员操作水平,完善设备检修工作 在提升操作人员操作水平,完善设备检修工作方面,需要结合化工产品高度腐蚀性的特点来选用高质量的设备以及先进的技术,保障日常化工生产的顺利进行。同时还需要积极制定对设备检修方案,在提升员工基本素质及知识技能的前提之下,保障相关措施的执行力度,减少设备的耗损率,从而达到降低因为生产设备受损而引发的各类安全事故,保障化工企业安全生产及管理水平。结语安全生产及管理是化工企业未来健康成长的基础条件,是保障员工生命安全及化工企业财产安全的关键所在。本文从化工安全生产及管理的重要性出发,全面分析了化工安全生产及管理过程中出现的各种问题,最后就如何进一步加强化工安全生产及管理模式深入的分析,希望为今后化工企业安全生产及管理提供一个参考的依据。 作者:李冠甫 单位:乌海煤炭局 化工安全论文:化工生产下煤矿安全论文 一、化工产业的安全问题 1.化工产业的资源节约性 通过化工生产支持经济发展快速提高,保证经济建设的高速发展,提高可持续发展的步伐。我国的工业化生产中,能源的占用总能源消耗的百分之四十,这其中有百分之六十被用于工业消耗。所以,提高我国的资源充分利用对于保证我国经济的建设,资源的综合利用,工业化的合理发展都有极其重要的作用,保证我国化工产业结构的合理化发展和平衡维持。 2.化工产业的环境安全保护意识 对于化工产业的发展的快速进度,督促着我国化工行业在整体环境保护上也有合理的应对措施,通过合理的治理手段保证我国化工产业的正常发展,降低我国新节能的减排效果。化工企业中将经济节能措施与节能减排方法合理的安排保证节能的合理的效果,从而使企业可以更好的拥有合理的技术支持。安全生产的化工产业是指行业产业的和谐安排,保证社会生产的合理发展,使社会工业化生产中合理控制整体安全环境生产状态,提高化工产业员工的整体素质,保证科学技术知识的培养条件,保证员工对于工业化产业发展中环境保护问题的认识水平,对于常见的与化工生产相关联的问题有一个合理的认识,准确的处理遇到的各种可能发生的不利因素,对于有相关化工生产过程中用到的原材料进行分类保护处理,保证化学产品的合理堆放和整体储存。及时有效的处理不当的安全隐患,解决在安全生产过程中产生的安全问题。 3.化工产业中安全生产的重要意义 通过对化工产品中易产生危险问题的物品进行合理的储存,提高化工生产的安全级别,保证我国化工产业安全的稳固发展。据统计表明,随着科学技术和生产规模的发展和扩大,越来越多的安全生产问题凸显处理,由于我国化工企业的安全制度不完善或管理不及时导致操控人员没有合理的知识储备和现场操控能力,经常会发生各种问题。因此,只有提高化工产业生产管理的安全制度,保证合理的安全生产才能提高我国化工产业整体水平。 二、化工产业中生产导致的环境污染 化工产业的发展带给环境的污染是无形的、是巨大的。环境污染会导致大自然生态系统失衡,制约人类社会发展,破坏生态平衡,造成例如沙化现象的产生、酸雨的现象、温室效应的形成等,这些问题都与化工产业生产的环境保护情况的好坏密切相关。及时处理和解决因为不断的环境破坏造成的大自然带给我们的生态变化的警钟,及时敲响我们,提醒我们要及时遏制破坏环境的做法,及时弥补我们做错的事情,保护我们赖以生存的地球。因此,及时的提高大气的自净能力,降低污染物的排放量,积极的植树造林,提高生态绿色环境,加强自然的自我环境再生能力是保证我国工业化生产环境问题的良好处理办法。另外,提高二氧化碳的消耗,建立合理的天然氧气生产加工,加强绿色植物对于二氧化硫等不利气体的吸收能力,从而提高空气的净化能力,保证空气的清新。 三、结论 综上所述,通过对我国现代化工生产中安全环保问题的研究,可以从整体管理体制上制定合理的方案,在技术水平上提高空气净化水平,建立合理的科学化控制,保证利用现有的技术提高我国整体环境。从而既保证我国化工生产的高速、有效产出,提高我国化工产业在世界工业水平中的市场占有率,又可以保证我国环境不受任何工业化生产的污染,达到共赢的目的,保证我国可以在经济建设与环境保护上的和谐平衡,保证我国民众可以更好的完成以可持续发展为战略基本目标。 作者:周建东 单位:江苏恒盛技术咨询有限公司 化工安全论文:安全管理下石油化工论文 1我国石化生产安全管理现状和主要存在的问题 1.1石化制品存储设备性能不良,缺乏定期检修 以往出现的安全事故中,多是由于石化制成品出现泄漏导致爆燃事故的发生。石化产品的保存要处于密闭性和稳定性良好的设备之中,才能保证其不会发生外泄,一旦发现设备有泄漏的迹象,就必须及时对其进行维修或更换,以确保万无一失。而对设备检修不到位是引起石化产品发生泄漏的常见问题。 1.2企业和人员不重视安全生产的重要性 石化企业内部缺乏安全管理体制的建设是造成安全责任事故的根本原因。这一原因主要表现在企业管理者本身缺乏安全管理意识,对企业员工的安全管理培训也不够重视,使得企业员工上行下效,忽视生产作业的安全性。 2对于石油化工生产安全管理的几点建议 2.1加强生产设备的检修力度与次数 化工企业应该高度重视设备安全管理,比如要制定一套科学有效的设备设施安全管理制度,建立完善生产设备设施台账制度等等。重点要加强特种设备、压力容器、大型生产设备、储罐、仓库存储设备以及安全装置的日常管理与维护,由专人负责,定期检测维修,对检查中发现的安全问题,应当及时处理。 2.2培养全体员工的安全意识 针对企业的安全管理,保证员工人身安全,不仅仅要将安全责任落实到公司的安全管理上面,企业管理者更需要加强安全培训,并且达成“安全工作,人人有责”的共识。安全管理不仅可以发挥出专业安全管理人员的价值,同时调动全体员工对于安全管理的积极主动性。 3石油化工生产安全技术的分析 3.1过程监测与故障诊断技术 过程监测与故障诊断技术,主要是针对在生产运行中存在的非正常状态,而采取的一系列新技术新措施。非正常状态主要包括过渡、异常、事故、灾难等几个阶段,其过程监测与故障诊断技术是化工企业生产过程连续稳定安全生产的有力保障的手段之一。Frank将故障诊断方法分成基于知识的、基于解析模型的和基于信号处理等三种方法。Purdue大学的VenkatasuBramanian将故障诊断方法再分为定量模型方法、定性模型方法和过程历史方法,还有学者提出了数据驱动方法。 3.2故障安全控制技术 故障安全控制(failsafecontrol简称FSC)技术系统是基于微处理器、模块化、可进行软件编程和组态的系统。该系统具有安全控制、串行通讯、系统诊断、故障报警、实时操作记录和查询历史记录等功能,其高度的自诊断功能,可确保FSC在生产过程的安全时间内充分发挥作用,从而保证生产装置的安全性。 3.3基于虚拟现实的化工企业安全仿真技术 基于虚拟现实的化工企业安全仿真技术系统,主要采用兰维仿真技术在计算机上重现现场的环境和设备,模拟事故发生时的声、光、影等特效,同时允许用户与虚拟环境进行交互,按预案要求进行相关的操作处理,达到熟悉和演练预案的目的。该系统具有比其他仿真系统更高一级的功能,诸如3D用户界面、可交互性、特效模拟等优点,同时还能与工艺流程仿真模型服务器进行互相通信。通过该系统可仿真出化工企业实时的生产状况,可通过对故障和预案的设定对各个部门的员工进行培训,并可对操作成绩进行评定。 4结束语 石油化工生产制品具有易燃易爆的特点,而且在生产过程中各种加工技术也具有一定的危险性,所以对生产环境条件要求极高,石化制品大多以液态或气态的形式存在的,一旦发生泄漏或处于高温明火条件下,就极易发生燃烧和爆炸事故,对企业和周围地区都会产生大面积影响。同时,石化生产原料和制品还多具有有毒有害的特性,人体一旦吸入或接触到这些物质就会对其生命安全造成威胁。解决上述问题的有效途径就是对石化生产过程进行安全管理控制,并不断提高生产安全技术,与此同时,还要树立企业员工的安全生产意识,并进行必要的安全生产技术培训,将生产危险性控制在源头,实现企业安全生产的目标。 作者:严雁 单位:海西州工程咨询中心 化工安全论文:改进化工安全生产论文 一、化工生产的特点 1.原料易燃、易爆、腐蚀性强 约百分之六七十以上的化学物品易燃、易爆、有毒和腐蚀性强。如果在生产、使用、贮运中管理不当,就会发生火灾、爆炸、中毒和烧伤等事故,给安全生产带来重大损失。 2.高温、高压设备多 化工生产所需设备多高温、高压,能量集中,如果操作中失误,易发生灾害性事故。 3.工艺复杂,操作性强 化工生产工艺流程长、技术复杂、工艺参数多、要求严格。如果擅自改动,违背操作规程,就会产生安全隐患,导致事故发生。 4.三废多 化工生产中产生的废气、废渣、废液多。“三废”中许多物质可燃、易爆、有毒、有腐蚀,这都是不安全因素。 二、化工安全隐患中人为因素 1.员工素质不高 不少化工企业的员工,并不是科班出身,只是经过短期培训就匆忙上岗,安全技术素质不高,安全意识不强,缺乏防范和处置事故的能力,因此易于发生事故。统计数字表明,员工操作不当导致的事故占整个生产事故的50%以上。 2.管理者安全意识淡薄 不少化工企业管理者对安全隐患流于被动整改,却并未真正彻底改进。不可否认,经营者在生产中尽量降低成本,拼设备、拼消耗,加之部分员工不懂操作程序,技术生疏,加大了生产管理的安全隐患。 3.安全管理制度不健全 不少化工企业虽有安全管理制度,却并不健全,巡查制度不落实,诸如未增设有效紧急止漏装置、未在易漏地点增设浓度报警装置;员工没有取得资格证,对职工操作技能、安全生产的教育和培训不够;工艺设计不完善,生产设备选型不妥,厂房设计、施工弊端多,降低防爆标准,人员随便出入生产场所,职工随便吸烟;危险化学品的储存没有按照规定摆放,甚至混存随意摆放。管理上的漏洞易增加危险化学品爆炸事故的发生。 4.生产设备老化 许多企业不增加技改投入,普遍存在设备老化严重问题,甚至必要的定期维护也难以做到,设备失效而引起气体泄漏产生爆炸。 5.职能部门监管不力 化工厂建厂审批没有把好关,未经严格审查就批准生产经营条件存在安全问题的化工厂开工,带来安全隐患;职能部门在化工厂生产、运营环节没有做好安全监督工作。 二、化工企业安全生产改进策略 基于以上所述化工生产自身特点以及人为因素,笔者以为,要科学认识化工生产特点,在员工中普及防火防爆知识,知晓危险有害因素,深入研究事故发生的客观规律,提高安全意识,创建安全生产环境。具体而言: 1.真正树立安全管理意识 化工企业管理者要时刻牢记“人命大于天”,真正的树立起安全生产的管理意识,把管理落实到车间、班组,抓住每一个薄弱环节,层层落实才能更有效的作好各项安全生产,做到步步到位,不留死角;把安全第一,预防为主的方针落实到实处,对生产中存在的不安全因素实行监控,查找隐患,控制危险源,招聘文化水平高、技术素质较高、安全意识较强、防范和处置事故能力强的员工,减少因操作不当而发生的事故。 2.完善安全生产制度 化工企业必须建立健全安全生产管理制度,加强巡查制度,真正落到实处。增设有效紧急止漏的装置、在易漏地点增设浓度报警装置;对职工操作技能和职工的安全生产意识做定期培训,提高职工的防火防爆意识;禁止随便出入生产场所,禁止职工在生产区吸烟;对于危险化学品要严格摆放,加强火源的控制和管理,除生产过程本身具有的加热炉火、反应热、电火花以外,对易于引起易燃易爆物着火爆炸根源的维修用火、机械摩擦热、撞击火星等,严格控制。 3.强化细节安全 在生产操作过程中注重细节,把安全生产落实到每一个环节,要严格控制工艺指标,控制温度、压力、加料速度、加料比例、加料顺序等,对设备进行正确的操作,减少火灾爆炸事故的发生。确保检修质量,确保设备完好,加强对压力的容器的安全监察和检测,及时更新老化设备,严格控制系统中的氧含量,加强气体监测,采用自动检测分析、自动调节、自动报警、自动排放、自动切除电源等安全联锁自控技术措施,防止火灾爆炸。 4.加强安全监督 安全生产离不开政府职能部门的监督,化工厂审批建厂时要严格审查,审查合格后才能上马;对化工生产、运营环节安检部门要做好监督工作,要对企业进行定期检查,保证安全运行。应当看到,化工生产与其他工业生产行业相比,具有易燃、易爆、腐蚀性强、危险性大等特点,发生事故后果比较严重。因此化工生产中要普及防火防爆知识,知晓危险有害因素,深入研究事故发生的客观规律,提高安全意识,创建安全生产环境,加强职工的安全意识教育,改善管理制度,规范生产操作,严格按生产规程执行,努力探讨控制危险因素的有效措施,防止各类事故的发生。 作者:曹胜男 单位:山东省吉安化工有限公司 化工安全论文:实例教学化工安全工程论文 综合案例法:即在每章的结尾,提出需要解决的工程问题,引导学生综合利用本章所学知识,研究人、物、环境三方面潜在的危险因素及其出现的条件和形成事故的规律,探讨控制危险、预防事故的有效手段和对策,提高系统的安全可靠性。下文以几个实例来进行实例教学的说明和示范。化学工业的发展伴生着新危险,即:化工装置的大型化使大量化学物质都处于工艺过程或者储存状态;化工设备呈现多样化、复杂化及过程连接管道化特点,如果管线破裂或者设备损坏,则会有大量易燃气体或者液体瞬间泄出,迅速蒸发形成蒸气云团,云团随风飘移,遇明火爆炸,造成难以想象的灾难。(据估计50t的易燃液体泄漏,蒸发会形成直径为700m的云团)。讲到上述内容时,让学生利用所学知识进行实例问题计算,强化对这段话和相关灾害事故的理解。实例1:使用列管从高温热载体流体中除去易挥发物质。在维修过程中,水流进了两个阀门之间,正常的操作是开启一个阀门,使热油进来与冷水接触,结果却是水进来突然蒸发,给列管带来很大的破坏。假设水温25℃并处于1atm的环境下,如果水在100℃、1atm时气化,其体积会增加多少倍?解:水从液态迅速变为气态,体积膨胀,对列管带来破坏。在状态改变的过程中,水的量不变,假定为1mol。 结论:1mol的水从液态变为气态时,体积约变为原来的1697倍。如果是大量易燃液体泄漏,蒸发会形成巨大的灾害。另外注意:水在列管中发生了相变,不能使用水在1atm,100℃下的密度求体积;题目中并未提及水变为饱和蒸气,用1atm,100℃下的饱和水蒸气密度求体积也不妥当。压力容器有安全性问题。由于气压试验的危险性比液压试验高,气压试验比液压试验对安全防护的要求高,除了要有必要的保护措施外,还要有试验单位的安全部门人员在现场监督。我们用实验室的一个真实实例来讲:实验室购买了一台压力容器,厂方来人给用户调试设备,做气密试验时由于有一个螺栓未上紧,当压力上升到0.7MPa时发生泄漏,当时只听见一声巨响(本人处在监控室),设备快速泄压,所幸没有任何人员受到伤害,那情景希望大家一次也别遇上。所以,气密试验一定是在压力试验(包括液压和气压)后进行的。再讲泄漏源及扩散模式。化工厂的许多事故都会导致有毒、易燃易爆物质的溢出。准确地判断泄漏量的大小,掌握泄漏后有毒、易燃易爆物质的扩散范围,对于失事现场控制和处理非常重要。 实例2:含有少量有害废物的水经过内径为100mm的钢直管道,通过重力排出某一大型储罐。管道长100m,在储罐附近有一个闸式阀门。整个管道是水平的。如果储罐内的液面高于管道出口5.8m,管道在距离储罐33m处发生事故性断裂,计算直管道泄漏的速率?表格数据也显示了摩擦系数f随雷诺数变化很小。因此,对于粗糙管道中的完全发展的湍流,可以用近似式来估算。这里描述了一个有意义的流速。假设有15min的应急反应时间来阻止泄漏,总共有26000kg的有害物质泄漏出来。除因流动泄漏外,储存在阀门和断裂处之间的管道内的液体也将释放出来。必须设计另外一套系统来限制泄漏。这包括减少应急反应时间、使用较小管径的管道、对管道系统进行改造、增加一个阻止液体流动的控制阀。分析事故案例宜用真实的案例,阐明研究事故案例的重要性。事故案例将所发生的事故记录下来,包括原因、后果和防止类似事件发生所需的方法。在安全领域,研究事故案例很重要。工作中的任何人都能够从事故案例中吸取教训,避免危险情况的出现;或者忽视历史案例教训,使自己处于潜在的威胁生命安全的事故中。我们通过真实的历史案例,阐明使用化工安全基本原理的重要性。实例3:正在装载的油罐车发生爆炸。两名工厂的操作人员正在用乙酸乙酯充装油罐车。一名操作人员位于地面上,另一名站在车的顶部拿着充装软管的末端喷嘴。充装开始几秒钟后,油罐内的物质发生了爆炸。罐顶的操作人员被抛到了地面上,头骨发生断裂性骨折,身体的大部分被烧伤,最终死亡。事故调查表明:爆炸是由钢制喷嘴转移到油罐车的静电火花引起的。喷嘴没有同油罐车进行连接,导致静电积聚。使用非金属软管,可能也是引发事故的原因。 调查所揭示的事实是:1.容器上部的物质是可燃的;2.充装管线是不导电的软管;3.火花可能在充装喷嘴和油罐车之间转移;4.爆炸将位于车顶的充装人员冲击下来;5.不存在确定这类问题的检查或者安全检查程序。分层的建议是揭示根本事故原因的结果。第一层建议:直接的技术建议。1.使用导电的金属管道来输送可燃液体;2.将管道与油罐车连接起来,并将油罐车和管道接地;3.对充装油罐车进行浸渍管设计;4.充装操作期间,提供对油罐车进行氮气保护的方法;5.在充装平台上增设护栏,以避免操作人员从油罐车的顶部摔落到地面上。第二层建议:避免危险。1.建立新的油罐车充装工序;2.对操作人员进行特别的培训,以便他们熟悉每一个加载和卸载操作。第三层建议:改进管理体系。1.对所有加载和卸载操作进行初始的直接的安全检查;2.制订一个作为通常执行的制度,对所有新的加载和卸载进行安全检查;3.进行定期的审核(每6个月一次),以确保所有的标准和程序都能被有效地执行。实例教学显示,我校化工学院的化工安全工程采用这种教学方法对于提高教学效果大有益处。实例的运用促使学生很好地掌握了理论,并能用所掌握的理论知识尝试来解决工程实际问题,激发了学习热情,在学习方法和学习能力上都有大的提高。 作者:韩媛媛刘勇军单位:华侨大学化工学院 化工安全论文:基于遗传神经网络的化工企业安全论文 1化工企业安全评价指标 安全评价的关键与基础是选取与确立评价的指标体系,它对评价的结果是否符合实际情况至关重要。化工企业安全评价指标体系应尽可能反映化工企业的主要特征和基本状况。评价过程中指标体系的要素组成非常关键,如果选取的要素太多,有可能使评价指标体系更加庞大和冗杂,从而增加评价的困难程度,甚至会使一些重要因素被忽略;如果指标因素太少,则难以较完整地反映被评价系统的客观实际情况。•33•通过查阅研究某大型炼油化工企业的相关文献和资料[4],由人、机和环境3个方面构成的系统模型出发,把生产系统所有重要环节包含其中,从而建立出化工企业的安全评价指标体系如图1和表1至表4所示。 2化工企业的遗传神经网络安全评价模型 2.1遗传神经网络遗传算法优化神经网络的方法主要有2种:对神经网络的初始权值和阈值进行优化;对神经网络的结构进行优化[5]。本文在保持神经网络的结构不变的情况下,用遗传算法对BP神经网络初始权值和阈值进行优化。 2.2遗传神经网络评价模型遗传神经网络优化的数学模型[6]如下:本文构建的遗传神经网络模型的运行过程如下:(1)初始化BP神经网络。(2)把BP神经网络的全部权值与阈值实数编码,确定其长度l,确定其为遗传算法的初始种群个体。(3)设置遗传算法的相关参数以及终止条件,执行遗传算法;遗传算法包括对群体中个体适应度进行评价,执行选择、交叉、变异遗传操作,进化生成新的群体;反复操作至设定的进化代数,最终取得最佳染色体个体。(4)把最佳染色体个体解码,分解为BP网络对应的权值、阈值,输入训练样本,利用BP网络进行训练。(5)得到训练好的BP神经网络,则可输入实例样本进行评价。 3遗传神经网络评价模型在化工企业的应用 3.1学习样本的准备根据前文所确定的评价指标体系和对某大型炼油化工有限公司成氨分厂提供的空气分离、渣油气化、碳黑回收、一氧化碳变换、甲醇洗涤、液氮洗涤等工序的安全原始数据,参考文献中化工企业安全评价指标取值标准,进行分析和整理,得出11个实例样本,如表5所示。选择10个样本作为遗传神经网络的训练样本,1个样本作为测试样本。 3.2BP网络结构的确定BP网络拓扑结构一般是由网络层数、输入层节点数、隐含层节点数、隐含层数以及输出层节点数等来确定。本文建立的遗传神经网络模型是根据经验来确定神经网络的层数,一般选取BP神经网络的层数为3层[7]。通过化工企业安全评价指标的分析,得出BP神经网络输入层神经元数目为评价指标的总数12+6+8+5=31。模型最后输出的结果为综合安全评价结果,因此,神经网络的输出层节点数确定为1。隐含层中节点数的范围通过经验公式来确定,本文在其确定范围内选12。依据训练样本的规模,设定学习率为0.1,最大训练误差值设为10-5,循环学习次数为1000次。网络输出层为1个节点,即化工企业的安全评价结果。化工企业安全等级一般分为5级[7],如表6所示。 3.3遗传算法优化遗传算法中,参数设定如下:种群规模设为300,交叉概率设为0.7,进化代数设为100,变异率设为0.05。本文运用MATLAB软件中的遗传算法工具箱gads,在GUI操作界面中输入以上参数,并输入适应度函数,对神经网络的权阈值进行优化。经过遗传操作后,运行遗传算法工具箱,则可得出最佳适应度曲线图和最佳个体图(图2),得到最佳适应度个体,将其进行解码,作为该网络的初始权值和阈值赋给BP神经网络。 3.4GA-BP神经网络训练在MATLAB界面中编程语言,得到输出向量和网络均方差变化图。训练结果与期望输出见表7,BP网络训练过程如图3所示。从训练结果可以看出,该网络的误差值不超过10-5,满足设定要求。用该网络对实例样本进行安全评价,得到结果为3.9956,对照安全评价输出结果等级表为较安全,与目标值吻合。从而训练后的网络稳定性得到验证,可以用于化工企业安全评价。 4结论 从本文研究结果能够看出,将BP神经网络与遗传算法相结合的方法应用于化工企业的安全评价,可以比较准确地反映化工企业的安全实际状况。因此,该方法为化工企业的安全评价提供了新的思路,对改善化工企业的安全评价将起到一定的积极作用。但因为化工企业系统的复杂性,此方法还相对不成熟,比如在安全评价指标取值的过程中,仍无法脱离人为主观因素的影响,所以该方法在化工企业安全评价中的应用还有待改进,需要进一步的探讨。 作者:宋园园申超霞陆愈实单位:中国地质大学工程学院 化工安全论文:化工企业安全论文 一、完善安全生产制度 化工企业的发展,意味着企业业务扩展,企业人员队伍扩大,化工企业应建立完善的安全生产管理制度,提高员工安全防范意识,明确员工安全生产职责。化工企业员工要正确认识安全生产管理工作,将安全生产管理放在化工企业的第一位,真正将安全生产管理落实在化工企业日常工作。确保化工企业在工作中,营造安全生产工作氛围,在国家法律法规基础上,制定完善的安全生产管理制度,在企业中建立安全生产管理体系,明确各级工作人员权责利,加强对安全生产管理的考核奖惩,在工作中做到逐级管理,定期考核各级安全生产管理工作,结合各级工作制定相应的安全生产目标责任书,在各级管理中实施责任追究制,真正做到化工企业安全生产管理。 二、加强生产设备维护 化工企业的工作环境和工艺流程使得生产设备受到腐蚀损坏,非常容易引起化工企业安全生产事故。尤其在化学气体环境下,化工企业的生产设备在复杂的工艺流程中,极易导致安全生产事故。在长期的生产运行状态下,化工企业生产设备的安全装置以及生产设备的零部件遭受腐蚀磨损,并且老化的生产设备也会发生不确定性失效故障。所以,化工企业要加强对生产设备的维护管理,针对不同的生产设备配置相应的维护方案,确保生产设备的有效运行。不同的化工企业生产设备制定不同的检修方案、检修周期,技术人员及时检查记录生产设备状况,确保化工企业生产设备安全生产工作,促进化工企业安全生产管理;另外,技术人员要加强对生产设备的运行状况进行监测,定期对生产设备巡视检修,发现问题及时维护,最快速度响应生产设备安全问题,降低安全生产事故发生频率。 三、加强安全管理培训工作 化工企业安全生产管理要加强安全管理培训工作,确保企业各级在生产中切实做好安全生产管理责任,让所有员工参与到安全生产管理工作。针对化工企业不同级别的工作人员开展不同内容的培训工作,领导层的安全培训要加强安全管理意识,转变领导层安全管理观念,做出正确的安全生产管理决策,加大化工企业对安全管理的资金支持,有效实施安全生产管理工作;中层领导的安全培训要加强对自身促进安全生产管理的作用认知,以管理优秀力量引导员工做好安全生产管理的具体工作;普通员工的安全生产管理培训要加强安全生产管理意识培训,做好安全生产管理工作宣传,充分认识化工企业安全生产管理要求,按照安全生产操作流程工作,保证化工企业安全生产,降低安全事故发生。 化工企业与其他行业相比,更具有危险性,属于高危行业,很多化工企业存在安全生产管理隐患。但是,化工企业作为我国国民经济的基础产业,对社会经济有着非常重要的影响。这就需要加强化工企业安全生产管理工作,笔者从提高安全生产意识、完善安全生产制度、加强生产设备维护和加强安全管理培训工作四方面建立化工企业安全生产管理长效机制,确保化工企业健康稳健发展。 作者:刘伟单位:山东英利实业有限公司山东寿光神润发海洋化工有限公司 化工安全论文:化工企业安全监控论文 摘要:安全生产一直是各行各业首先强调重点,对于化工企业而言,安全责任更重要无比,任何事故的发生,将直接影响生产活动,甚至造成财产和人员的重大损失和伤亡。介绍了2016年以来化工企业的一些典型的重大安全事故案例,每一次事故下,都是血和泪的教训,甚至造成很多家庭的破碎,因此,企业的安全管理尤为重要。分析了风险和风险率,建立了相关公式对风险进行量化评价。基于网络构建了安全风险监控与预警体系,应用于实际的企业安全管理中。 关键词:风险分析;风险监控;安全管理;风险预警 随着现代化科技和工业的发展,无论是机械智能还是人工流水作业线,都面临着诸多的潜在安全风险。一旦发生安全事故,将造成不同程度的经济损失,甚至造成人员伤亡[1]。企业成于安全,败于事故。任何一起事故的发生对企业而言都是不可挽回的损失。 1典型事故案例 例如自2016年以来发生的安全事故,1月16日美国休斯敦一家化工厂发生化学品储存罐爆炸事故,造成1名工人当场死亡,3人因手臂骨折和暴露在化学物质中受伤。1月27日凌晨,绍兴市袍江经济开发区马山镇一家印染企业发生火灾,绍兴消防支队第一时间调集多方力量,成功扑灭大火,将损失降到了最低。1月29日,位于山东潍坊市滨海经济技术开发区的山东海化集团有限公司纯碱厂渣场北渣池护坡发生溃泄,大量液体碱渣泄漏。2月18日,眉县金渠镇教坊村四组一化工厂内一辆拉运燃料油的油罐车装油过程中突然发生闪爆,并引发大火,导致一死两伤。2月28日,青岛安装建设股份有限公司2名工人,在对青岛双桃精细化工(集团)有限公司平度分公司苯胺黑车间更换氮气缓冲罐内的密封垫时,发生窒息事故,致一名工人死亡,一名受伤。仅2016年以来化工行业发生的大大小小的安全事故,达到了数十起,造成了极大的经济损失[2]。诸多血泪的实例沉痛的告诫了我们,为了有效的降低事故的发生,甚至预防事故的发生,必须对各类风险源进行明确的识别,不管是作业人员还是管理人员,都必须以安全责任为重中之重[3]。在基于以为的研究成果,利用计算机网络计算手段,使得化工企业的风险监控和管理有了更进一步的发展。使得安全生产实现以“预防为主,安全第一”的根本方针,对企业安全管理提供良好的指导。 2化工企业风险分析 2.1风险与风险率风险是人类从事生产劳动行为过程潜在的不安全状态,在这种状态下势必存在的或大或小的风险,一旦出现突发事件,风险失控,将直接产生安全事故,造成财产和人员生命损失[4]。风险的定义具有广义和狭义之分,广义的风险指的是任何风险的发生都具有一定的概率,且造成的损失都是不确定的,狭义的风险指的是出现事故造成的损失的期望值[5]。可以由式1表达。=(,,LPHR)(1)式中,R为风险,H为危险,P为危险发生的概率,L为危险发生导致的损失。风险率是反应风险大小的指标,可以对风险进行量化评价,表示风险的严重程度。可以由式2表达。有了风险率的概念,可以更直观的表述安全性。⋅=CPN(2)式中,N为风险率,P为事故发生的概率,C为事故的严重程度。2.2风险源识别。风险识别就是识别、发现生产劳动过程中的危险源,通过调查分析,判定出哪些作业过程、作业区域存在危险性,并分析危险性质和危险程度,从而有效的进行监控和管理,使得危险源在一定的范围内不至于转化为事故。分析过程和方法如下:(1)生产作业过程的相关资料的整理分析,设备装置说明书、工艺参数、操作手册等等;(2)设备装置的资料,以及参与工艺过程的各类物料所发生的物理和化学反应,以及其产生的次类风险;(3)预估各类风险所造成的故事情况,分析其事故出现的可能性;(4)降低或减少风险的措施方案。 3风险管理与控制 3.1风险分类。按照风险产生原因区分为物理因素、化学因素、人为因素和潜在二次危害。3.2管理与控制。基于计算机网络的应用模式下,以C/S(客户端/服务器)系统,建立风险分析、风险评价、风险监控、风险管理和预警的构架系统。能实现如下功能:(1)风险信息采集;(2)风险识别判断;(3)风险等级划分;(4)安全指令的;(5)风险预警图标打印;(6)管理对策措及实施情况反馈;(7)其它安全服务。基于以上系统建立了风险监控与安全管理预警系统平台,在提高管控水平、使得管控达到目视化管理的水平,能良好的生成图标,对各类风险进行实时的分析,对整个系统设备都具有更良好的整体化评价分析。同时使得风险控制与安全管理有机结合起来,使得网络系统更加贴近于实际应用。 4结语 通过对近年来化工企业实际的重大事故分析后发现化工企业安全情况不容忽视。对化工企业的风险和风险率分析,建立了相应的评价公式,更为直接量化的评价风险。基于C/S建立网络化的风险分析管控平台,应用于实践效果良好。 作者:王雄 单位:新疆圣雄氯碱有限公司 化工安全论文:氯碱化工企业设备安全管理论文 1氯碱化工企业设备安全管理的现状 1.1企业设备陈旧老化 有些氯碱化工企业规模较小,资金的配置和流量也较为紧张,还有些企业人员为了节省开支,保证利益最大化,都选择在企业设备上“下功夫”。通常设备在被买入的时候,就属于质量差、价格低的次等产品,再长时间的进行使用,把大量的生产压力都集中在这些质量不过关的设备上,这就直接导致企业设备的陈旧老化,危险性很高。氯碱化工长期接触的都是化学产品和化学试剂,这些东西都是带有毒性的,有些甚至是剧毒,如果还坚持使用陈旧老化的设备,轻则设备受损,重则可能导致人员伤亡。 1.2企业设备管理制度不合理 管理制度松懈,很多氯碱化工企业没有严格的管理制度,把所有工作混为一谈,每个环节都比较混乱,经常出现某些工作扎堆,某些工作却没人处理的情况,而这些被忽视的环节往往就会出现问题,很容易产生安全隐患。 1.3企业工作人员水平参差不齐 技术水平。氯碱化工企业的工作人员,特别是一些年纪较大的人员,都有在专业技术方面的短板,他们在工作初期就是用“以人授人”方式,几乎没专业学习过什么理论知识,多年来都以工作经验为重,对科学的方式方法很排斥,更不会去主动学习,盲目自信,从而导致很多安全隐患没有被第一时间发现,工作效率也桎梏不前。氯氰化工企业的人员在意识上以自我享受为主导,把意识的主观能动性没用到正地方去,在工作中缺乏使命感,不能对自己的每一个行为负责任,对安全问题不够重视。日积月累下来,工作人员在能力和素质等方面都会严重不足,导致工作失误。 2氯碱化工企业设备安全管理强化方式 2.1注重设备质量管理 针对企业设备陈旧老化这一问题,企业首先要设置巡查机制,保证每天都对设备进行排查检修,把责任落实到个人,确保大到整个机器,小到某个零件都没有任何问题。每天在排查后都进行记录,建档建册,做到有证可依,有据可循。如果企业在条件允许的情况下,适当引入一些先进的、科学的设备,把陈旧设备换代更新,达到报废标准的设备也必须申请报废处理,这样更能从根本上解决问题,把设备本身的风险降到最低。 2.2强化企业设备管理制度 全员参与,不走过场。让企业所有员工都参与到安全管理工作中来,把各项工作进行合理拆分,根据员工的专长,分配不同的任务,保证每一项工作都有人负责,并保证负责到底,不能走过场,做样子。这样不仅能科学有效的缩短工作时间,也能把工作由复杂变简单,不再毫无头绪的乱做,专职做好某一项,经验越来越丰富。设置监控装置,有效的对每台设备进行监控,及时进行安全排查,及时设备运行良好的时候也要定期排查,做到防患于未然。特别是某些设备出现过的问题,应该记录在册,妥善解决,并提出多项方案,保证在下次问题出现的时候不会惊慌,在强化企业管理的基础上,还能把设备的使用年限延长,确保更优渥的利润。遵守法律,严格规章。企业在遵守法律的基础上,严格规章制度,不能一味的追求利益。设备规章方面,要在企业的各个地点进行明确标识,尤其是危险化学产品的标识,防火、防毒、防爆标志缺一不可,消防设施如“灭火器”等放在显眼位置。对于放置工作设备的场所、厂房要保持空气顺畅、流通,适时进行通风。员工规章方面,则要把企业安全有关的规章制度通过纸质版或电子邮件的方式下发至每个员工手中,要求员工加强执行力,为自己安全负责,也为企业安全献力。 2.3做好企业工作人员的培训工作 针对企业工作人员水平低,意识差的问题,把“人”的问题切实解决,以人为主导,安全管理工作会更加强化,更加有保证。 总的来说,氯碱化工企业设备安全管理还有很长的路要走,各个看似已经成型的步骤都或多或少的存在着安全隐患,氯碱化工所应用的化学工业,每个小的问题都可能导致无法挽回的悲剧。因此,本文提到的每一个步骤都是必不可少的,考虑问题要全面仔细,并在源头处遏制,才能保证安全,安全得到了保证,工作效率越来越高,工作质量越来越强,氯碱化工产业整体水平才能一直不断稳步发展下去。 作者:李俊 单位:中国石化江汉油田分公司盐化工总厂漂粉精二分厂 化工安全论文:化工工艺安全设计论文 摘要:在化工工艺技术的兴起与发展中,各种化工产品在人们的生活中越来越多,极大的便利了人们的生活环境。但是在化工产品的研发与生产中还是存在一定的危险性,如何提升化工工艺的整体安全性是值得探究地问题,对此主要探究了化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策。 关键词:化工工艺;安全设计;危险因素;解决对策 在现阶段的化工工艺设计过程中,对于化工工艺设计过程中的安全性越来越重视,在实践中要对相关工艺安全设计存在的危险因素进行系统的分析,对其存在的问题进行探究,进而提出具有一定实践意义的解决对策。 1化工工艺设计的主要类别 1.1概念设计 所谓的概念设计就是通过模拟具体的工业生产设备状况开展实施的一种技术手段。概念设计一般会在设计过程中开展并实施,其主要目的就是要提升整体的工艺条件以及相关生产路线的合理性。 1.2中试设计 中试内容与相关任务主要就是对小试中已经确立的相关条件以及工艺路线进行系统的检查,对于具体的产品进行系统的考核,了解其主要性能,对于具体的工艺系统的持续性以及可靠性进行探究,进而收集到相关工艺需求的数据,这些内容与系列内容可以作为整个检验部分,也可以对其进行部分的检验,具体操作要根据实际情况开展。 1.3初步设计 初步设计就是基于相关化工项目设计中的初始阶段进行优化,其主要成果为总概算书以及初步设计的说明书。主要是对相关化工工艺的设计的技术与经济进行计算。 1.4施工图设计 主要就是根据相关审批意见,将初步设计过程的具体设计计划与原则进行确定,在实践中要基具体的操作要求,明确具体的布置以及施工方式,明确具体的方法,解决各种初步设计问题。 2化工工艺设计中的安全问题与对策 化工工艺设计中主要存在的安全问题就是在生产过程中存在的各种安全隐患以及一些可以造成安全损失的不稳定要素。对此要提升对整个化工工艺设计的重视,加强对其危险意识的重视,通过科学的方式与手段,对其进行系统的控制,避免各种安全隐患问题的出现,在操作过程中,要尽可能的应用一些具有一定安全性的工艺技术与手段,要避免危险产品的应用,同时,在化工工艺设计中要采取与其相匹配的安全措施。 2.1化工工艺相关物料中存在的安全问题与控制对策 化工工艺在生产过程中要使用不同的原材料与半成品,这些物料应用中都是通过各种不同状态存在的,主要可以分为气态、液态以及固态三种形式。在相关物质具备特定的物质与化学性质与特定的状态之下,才可以判定其是否具有危害。因此,要对一些具有一定危害特征的物质进行详细的分析,对其具体状态进行了解与掌握,进而了解此种物质的稳定性与化学反应,对其毒性进行识别,通过科学的分析与评价,在一定程度上降低各种危险问题发生。 2.2化工工艺设计路线存在的安全问题与控制对策 化工工艺设计中的一种反应会对多种不同的工艺路线产生影响,对此在相关设计过程中,要对其进行综合考量,选择较为合适的生产路线,要尽可能的将各种危害降低到最小。工艺设计要对相关物料以及生产条件与设施等因素进行综合考量,要尽可能的使用一些危害相对较低的物料。同时要通过各种全新的设施与技术手段,降低废气、废水以及废渣的总排放量,要在合理范围之内对其进行回收时候,提升资源的最大利用率,进而避免对环境造成过度的污染。 2.3化工工艺设计中反应设备存在的安全问题与控制对策 化工反应是产品生产过程中最为关键的内容,在实践中主要就是通过各种化学反应获得一定的产物,整个过程在操作过程中存在着诸多的安全性问题,如果不足够的重视,会导致各种安全事物问题的产生,对此在进行相关反应设备的设计与选择过中要进行科学的设计与分析,避免各种问题的出现。在相关化工设计中存在着各种不同种类的化学反应,这也就直接给安全控制与管理问题带来了一定的挑战。同时,在化工反应过程中也存在一定的反应失控危机,也就是说提升对相关反应物的整体反应速度与热效应的控制,是十分重要的。 3结束语 在化工工艺设计过程中,要严格执行相关法律政策,保障操作的标准性,提升整个工艺设计的安全性,加强重视,对设计方案中的漏洞与缺点进行完善,在根本上避免各种事故与问题的产生。熟练掌握相关设计与生产过程中存在的各种安全隐患,保障化工工艺的整体安全性。 作者:孟佳 单位:众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司宁夏分公司 化工安全论文:化工园区消防安全管理论文 摘要:科技不断发展的同时,工业领域也在不断发展中,化工园区犹如雨后春笋般接连不断出现。化工对于人们来说至关重要,人们的生活离不开化工产品,但是近几年,化工园区经常会发生火灾、爆炸事故,不仅影响了周围居民的人身安全,更是给化工工作人员带来了生命危险。因此化工园区的消防安全管理至关重要,有关部门应该重视起来。 关键词:化工园区;事故分析;消防;安全管理 随着科技的不断发展,人们的生活水平不断的提高,化工园区的设备也是越来越高端,化学合成的每个反应所涉及的设备是很多的,而且各个化学反应都不相同,因此各个化工园区所发生的事故类型就会各不相同。因此,必须要针对不同类型的化工园区制定出相应的消防安全措施,这样才能够有效避免化工园区的事故发生的概率。减少事故发生,概率杜绝隐患,是需要与时俱进的学习新的消防和演练方法的。 1化工园区事故的分析 1.1不合理的布局。科技带动社会的发展,化工园区的发展对于整个国家来说都是至关重要的,国家对化工园区的发展是大力支持的。然而,现在有些商家为了赶快将化工产品投入市场,并没有将过多的精力投入到化工园区的建筑布局上。化工园区在设计的时候就存在安全隐患,使工作人员的生命安全没有办法得到保障,有些化工生产车间与易燃易爆化工储备室相邻,而有些化工园区的防护措施并不完善,这就犹如在化工生产车间放置一枚定时炸弹。因此,不合理的化工园区布局,大大提高了化工事故发生的概率。1.2维护管理力度不够。对化工园区内的消防设备的维护和管理至关重要,虽然我国法律明文规定各类建筑需要在设计和施工过程中通过消防审核,但是有些化工园区为了避免消防维修的巨大资金的消耗,导致消防设备的维修和管理处于无人管理状态。有些化工园区的灭火剂甚至都失效无法使用,但是却没有管理人员进行替换。无人管理的设备,很有可能会出现巨大的安全隐患,尤其是化工园区的设备可能存在大型环境污染的潜在危机,因此,对化工园区的消防设备的维护管理力度的不够也是影响事故发生的重要因素之一。1.3消防设备不全。有些化工园区大多是在之前的一些企业基础上建立的,那些企业年代久远消防设备已经无法满足现如今的社会,但是化工园区管理者却并没有过多的关注消防设备不全的问题。化工园区的起火事件一度非常频繁,随着化工园区内企业的,数量更加密集,人口更多,可能会大大增加火灾的安全隐患,因此消防设备是非常重要的杜绝火灾隐患的重要保障。随着化工园区的不断发展,对消防设备的要求也是越来越高,有些化工园区的消防设备出现损坏和无法正常使用情况,有些危险性较大的化工园区甚至缺少了重要的泡沫灭火器。消防设备的不齐全,导致事故发生的开始无法及时采用相应的消防措施避免事故的进一步扩大。 2化工区消防安全管理研究 2.1建立完善的消防安全政策。一个完善的安全政策是在消防安全源头上避免了事故的发生,化工园区的管理者应当依据国家规定的有关消防法规制定出适当的消防安全政策,同时也要结合各个化工园区生产的不同情况进行消防安全政策的完善。消防管理人员需要监督将消防安全政策落实到位,不然所谓的消防政策只是一纸文件,丝毫没有任何作用。消防管理人员必须要定期的进行消防设备的检查,对于存在安全隐患的设备必须立即维修或者更换,建立完善的消防安全政策能够大大降低事故发生的概率。2.2消防规划的改善。对于化工园区来说,消防规划与设计也是至关重要的一件事,如何将消防设备建设在最有利于企业的安全是消防规划和设计中必须要考虑的问题。对于消防设备的规划与设计,必须要能够及时方便的使用,不能离化工园区距离过远,而且需要均匀分布,这样才能够在事故发生的起初就能够及时有效地采取措施,而且设置的消防设备必须数量要适当,不能过多也不能过少。对消防设备规划和设计的完善,才能够更好的发挥出消防设备的作用,而且也避免了事故发生时的进一步扩大,能够保障工作人员的人身安全和减少企业的经济损失。2.3完善人员管理制度。一个企业的成功与否是与管理制度的完善有着密切联系的,无论是对管理人员还是工作人员,都需要制定相关的管理制度。企业的管理人员需要定期对消防设备进行检查,发现破旧损坏不能使用的消防设备时必须要立即联系维修人员,及时进行维修或者替换,管理人员还要时时监督生产车间的工作情况,避免工作人员在生产过程中因为不正当的操作而导致事故的发生。对于工作人员,企业需要定期进行消防相关知识的培训,提高他们的文化水平,否则他们在面对车间出现的突发状况,只能手足无措。人员管理制度的完善,能够让企业的人员各司其职,能够大大提高工作效率和安全效率。2.4开展消防演练。俗话说“实践出真知”,一味地传授消防相关知识却没有进行实践操作,导致工作人员在拿到消防设备的时候却不知如何正确使用。企业的管理人员应该根据工作人员的实际情况适时开展消防演练,让有经验的消防人员在一旁指导,让工作人员能够熟练地掌握消防设备的使用方法和使用情况,这也进一步提高了企业应对突发情况的处理能力。完全杜绝火灾是不现实的,因此,消防演练是非常必要的,在化工园区根据实际的布局和厂房分布,根据实际的情况来安排合理的消防排练和消防人员,将消防知识做到深入每一位基层员工的内心,才是防患于未然的基础。 3结束语 化工生产在人们的生活中处于举足轻重的地位,然而化工生产过程中伴随着一定的危险性,因此对化工园区的消防安全管理至关重要。单一的消防安全管理无法有效避免事故的发生,必须综合考虑企业的实际情况,制定适宜的消防安全政策,提高工作人员的消防意识才能够有效降低化工园区的事故发生概率。 作者:龙洁 单位:南昌市公安消防支队
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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优秀[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优秀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,提高产业优秀竞争力”。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 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,其优秀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。
机械制造与自动化论文:自动化应用与机械制造论文 1机械制造技术应用 1.1机械制造技术的虚拟化应用机械制造技术中,虚拟技术主要是运用了计算机系统的仿真能力来模拟实际的操作系统,运用模拟技术来完成产品生产等相关制造环节。根据机械制造技术的虚拟仿真能力对产品实行检验,对制作水平和方法进行探讨,结合实际情况在加工过程中保证产品的品质和安全,严格规划产品的制造工艺,尽量不让产品在生产时出现纰漏的状况,防治发生安全问题,提高生产总质量。 1.2机械制造技术的绿色化应用机械制造的绿色化其中包含了很多方面,有产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不仅大大增强了能源和原材料的使用程度,还可以有效的降低不良副产品对环境的污染破坏。 2机械自动化技术应用 2.1机械制造的自动化信息系统自动化技术主要包含了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机产品数据管理体系等等。计算机辅助设计通常是指设计人员根据计算机的图形设备实行的机械设计工作。计算机辅助制造通常是指充分的利用计算机技术将其投入到生产制作的环节中去,这之中的优秀技术是计算机数值控制技术,又称作数控技术。计算机辅助工艺设计是给计算机辅助设计和辅助制造起到了相互连接的作用,使工艺编程效率和工艺设计效果更加完善,合乎标准。产品数据管理主要针对于设计制造时形成的相关数据信息的管理。以上几点结合到一块就成为了自动化技术。 2.2机械制造的自动化物资供输系统机械制造业主要是对一些材料经过加工的一种生产领域,想要使生产线能够制造出产品,就需要不断提供生产所需的材料,从而给持续生产带来一定的保障。机械生产时不但需要源源不断的生产材料,还要把加工完毕的成品运送到正常放置的地点,保障生产带的通畅。因此自动化物流供输系统是自动化生产不可缺少的一项重要环节。 2.3机械制造的自动化生产系统自动化的加工系统可以避免生产中的重复劳动,可以自动的、持续的循环作业,有效的减少了工人的工作量。再加之自动化系统可以很好的提升生产标准,不易出现生产错误,使产品的总体品质有了明显的提高,大大的改善了作业情况,总而言之,自动化的整体制造体系在制造过程中具有相当显著的效果。 2.4机械制造的自动化设备装配系统设备装配系统在机械制造中占有相当主要位置,这种自动化设备装配体系可以把一定状态和一定质量标准的机械零配件达到指定的设计要求,分别为组装、搬运、试验、调试、验收等环节,而这些也就很好的构成了一个相当完善的自动生产制造的生产线。这种装配体系在如今现代化机械制造里是一项缺一不可的应用,它有效的降低了人工重复且繁琐的装配作业,节省了工人的体力,并且如果是工人一直处于长期的工作状态时,就很容易产生失误,而自动化的装配系统却不会,它会严格的按照设定程序进行运转,大大改善了作业质量和工作效果。 2.5机械制造的自动化检测系统由于社会的不断进步,促使科学方面的发展日渐提升,机械制造时会出现很多新型科技成果和高端仪器生产设施等,这就需要具备优秀的工作人员来进行作业,过去的检测技术根本达不到现今科技的检测水平,而且,自动化检测技术在未来将会广泛使用,所以,必须要加强工作人员的技术水平,对新型设备设施要多进行培训,确保其能够做到熟练运用的程度。如今使用较为广泛的检测技术有:具备多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 3机械自动化技术发展 3.1机械制造的智能化智能化制造系统在机械制造过程中可以实现简单的智能动作,其中包含了分析、判断、构思、推理等。智能化的重点是智能系统,这种系统有着非常高的适应性和友好性。在机械设计和制造时,大都是选择模块化的方式进行,提高自身的柔性,它的优点重点就在于它的良好性能和安全性能,而且还可以降低能源的消耗,不具有污染危害,能够很好的对资源进行回收。 3.2机械制造的敏捷化机械制造的敏捷化主要是以企业的信誉度和竞争力为首要条件,通过构成的虚拟公司,进行分工合作,大大提升了企业的整体竞争能力,对于用户提出的条件能够很快的做出应对措施。敏捷制造主要是为了达成较为迅速的反应能力,需要以虚拟制造的技术为优秀部分,以虚拟制造技术为首要技术。敏捷制造属于现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 4结束语 机械制造的自动化技术选用机械制造自动化技术的实际应用水平,机械制造自动化技术是未来主要的发展形势,它不光在整个机械制造行业中有着较为显著的效果,对于国民经济发展也有着重要作用。所以,我们必须要具备完善的机械自动化技术水平,还要做到稳固中求发展的前进指标,有效的做好相关工作,创造出具有我们国家自己特色的一条机械自动化技术的生产道路。通过对实际生产过程的了解,加深对该项技术的重视,让我国机械制造业的发展做到与时代共进。 作者:郭建光单位:神华神东煤炭集团生产服务中心 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化中节能设计理念的应用 摘要:机械制造是各种能源、资源占用较多的行业,以现有的节能技术对机械制造与自动化进行创新改造,可提升机械工程的环保性与节能性,继而制造出更多符合社会需求的绿色产品。本文从节能理念的角度出发,对机械制造与自动化的优化设计展开探讨,并展望其将来的发展方向和前景。 关键词:机械制造;自动化;节能设计理念 0前言 目前,机械制造与自动化在我国的发展水平还不够高,相关技术尚不够成熟,制造出的一些产品达不到市场标准。同时,机械制造的设计环节会造成多种资源、能源的浪费,致使能源耗损的程度较大,并且,这也违背了持续性发展的相关原则,为能实现机械行业的资源高效利用,要将节能设计的相应理念融合到机械制造与自动化中,从而促进机械制造的优化革新。 1节能设计在机械制造中的特征体现 相比传统制造的模式,节能型机械制造有较为明显的先进特征,集中表现为:机械节能设计囊括了自然环境、生态环境、生活环境等各方面的理念内容[1]。换言之,机械制造中的节能设计可对自然环境中的有效资源进行反复、循环利用,很多报废后的资源得以回收利用,既减轻了生态环境方面的污染程度,也提高了人们居住环境的总体质量。节能型的机械设计在很大程度上缓解了资源过度消耗的问题,因此,国家和社会十分关注节能理念在机械设计中的实际运用,尤其是面对资源短缺这一典型的社会现象,机械行业更应注重节能设计相关理念的整合运用,以实现机械制造设计的“绿色化”发展。“绿色理念”下的机械设计指标体系。 2节能理念在机械制造与自动化中的设计要求 2.1运用环保型材料进行设计 运用设计材料方面,机械制造应遵循“环保、高效”的利用原则,尽量选择具备可回收性、可再生性的生产材料,少选用重金属材料、贵金属材料及稀有材料进行生产。机械设备的易坏性部件可挑选塑料质地的环保材料或者其他材质的非金属器件,这类型的设备配件要满足“容易更换、可循环使用”的应用要求,集中体现“资源化”、“无害化”的环保特点[2]。此外,机械材料的报废处理要符合环境友好、流程简单、价格低廉的要求。 2.2机械设计要突出质量轻、适用广、寿命长的特征 机械制造中的设计环节要能够体现出质量轻、适用广、寿命长的相关特征,首先,机械产品的适用范围广就可以减少产品的替换频率,进而延长了产品的使用期限,降低机械制品的报废率,促使原材料及能源得以充分运用,以突显产品的节能性。其次,“质量轻”是技术发展的先进体现,按照机械的制造要求,质量较轻的产品能够减低实际生产对机械装置的耗损程度,减少生产运行所形成的负荷量,达到节能的生产需求。再者,机械设计要按照通用的制造标准进行规划,以保证设计、制造出的机械制品具备更强的适用性,发挥配件在组装设备中的应有效用,提升产品的运用效率,达到节能操作的目的[3]。 3节能设计在机械制造中的实现策略 3.1选用节能类型的发动机 机械工程当中最大的运用部件就是发动机,这一部件会对外围环境形成很大影响,因此,在选择机械制造所用的发电机时,要尽量挑选效率较高、耗能较低、污染较少的类型,当前以水冷增压式柴油发动机为最优选择,没有达到节能要求的发动装置,一律不予使用。 3.2对液压系统进行渗漏防护处理 机械的自动化工程中,液压系统起到稳固运转的实际效用,设计人员注重机械液压系统防护处理的有关情况,尤其要加强防渗漏的处理情况,避免液压油从系统中流失至外部,以保持系统的高效运转。此外,封闭型设计可防止灰尘进入液压系统的内里空间,缓解液压系统中各个组件间的相互冲击力,减轻转运负载及负荷量,使机械装置处于优良的工作状态。 3.3优化机械内置的总体构造 从内置构造来看,机械部件的构造越简易,配件类别越少,产品的制造过程越简单,同时,机械工程的简易化更利于减低能耗,基于此,机械零配件的相关设计工作要做到位,在确保机械系统有效运转的条件下,尽量精简工程结构,去掉多余的相关配件。机械器件的新型设计及制造流程。 3.4机械工艺的合理化设计 按照机械生产的有关需求,对相关工艺进行合理分析和设计,是为了减少有效时间的浪费,提高系统的运转速率,从而增强机械设备的运作功能。机械工艺设计要注意以下几点: (1)对某一特定的机械器件,可选取热、温、冷等不同层次温度的锻压方式进行加工,以符合器件运用的各方面需求。在此过程中,要明确各个加工环节的所需能耗,按照消耗能源的实际特点进行综合选择。例如,高热锻压对能源的使用效率比较低,具体锻压中应减少该方式的运用频率;冷锻压的能源消耗量虽然比较少,但是却给外围环境带来不小的污染影响。鉴于以上分析,温锻压综合了两种方式的加工因素,具有更加突出的锻压优势[4]。操作中应优先采取这一工艺方式。 (2)工艺参数在机械的制造设计中起着非常关键的作用,尤其是在节省能耗方面,参数值的设定直接影响到工程节能的实际效果。制造系统中电气交版的定量。例如,轴类配件的加工应以多种类的毛坯为主要制备对象,因此,制备工程中要注意毛坯成形所需的具体能耗量,不可盲目投入大量的有效能源。此外,设定加工的余量参数应做到科学化、标准化。降低余量有利于制造产业的节省能源。 (3)机械领域对冷却液的利用却较为多见,但冷却液在器件制造过程中的使用会消耗过多的有效能源。因此,减少冷却液的大规模使用是节能减耗的途径之一。 (4)工序流程是机械制造过程的整体把控,减少非必要的工序,能有效地缩短加工时长,尤其可以减少各工序间的等待时长。但假如工序设定不够合理,则会延长工序衔接、转换时间,增加能源损耗,加大非必要的经济投入。 4机械制造及设计的发展前景探析 自动化技术融合到机械制造和设计当中,可促使机械工程步向多元化的发展方向。当前,新技术不断涌现于我国的高新市场,自动化设计手段的引入使用,既优化了机械设备的原有性能,也提高了制造系统的节能属性[5]。因此,多元化是今后机械产业的发展方向之一。另外,我国当前的机械制造产业将机械设计、制造运转、生产操作、管理工作进行独立运作,致使各环节的工作难以有效衔接。为更好地处理工作衔接问题,机械产业将进一步优化设计制造的细节工序,促进机械运行系统的集成化、一体化发展。再者,“节能减耗”是当前提倡的机械设计理念,为实现节能化的机械制造,机械企业要综合分析机械运作产量与能源投入之间的具体联系,仔细考虑系统优化的各种干扰因素,不断优化各个系统部件的内部配置,以充分发挥工业材料的使用价值,尽可能减少重度污染物的排出量,对废品进行多次循环利用,从而实现“以低能源投入,获取最优产出”的节能目的。 5结束语 机械能源的损耗可在设计规划、器件制造、后期处理等环节中得到有效控制。具体来说,想要实现“节能降排”目标,应从机械设计环节入手,设计者要遵循“节能设计”、“绿色理念”的相关要求,检查系统内置中耗能量较高的组成器件,并对其进行调整处理,尽可能排除各种限制因素,使制造系统的节能优势得以充分发挥,提高制造工程的能源利用率,促进机械产业朝着更为节能化的方向发展。 作者:张英祥 单位:武威职业学院 机械制造与自动化论文:机械制造及控制自动化应用与发展 摘要:机械制造及控制自动化以其高效、高品质、节能、功能多样化、可靠性等诸多优点在经济发展中发挥了重要作用。机械制造及控制自动化的发展方向应是节能降耗、数字化及更加环保,以满足我国工业化、现代化建设的需要。 关键词:机械制造;控制自动化;节能降耗 机械制造及其自动化是一门集合了电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程技术的新型学科,它的产生来源于各种各样的先进机械技术。通过智能化和自动化的设备来实现连续、高效的生产模式。 1机械制造自动化的优点 (1)高质量高效率。 机器自动化和智能化是机械自动化的最主要的特点,机械制造及其自动化使得机器比人和传统的机器设备具有更高的工作效率。机械自动化的产物具有非常强大的信息采集功能和自动控制的能力,使机器不需要在人工操作的情况下就可以自动按照一定的程序完成工作。机械自动化产品在很大程度上提高了检测的灵敏度和控制的精确性,利用自动化控制系统可以使得机器按照执行程序和要求准确无误的完成生产过程,使得生产过程不会因人为因素的影响而产生误差,从而提高了产品的质量,保证了工艺的高效性。另外,机械制造自动化的机器设备在工作的过程中可以减少人工操作的危险性,既节省人力成本,又提高了工作效率。 (2)提高了安全性和可靠性。 传统机械设备总会因故障等问题,在维修和保养方面需要花费大量的资金。但是机械制造自动化设备就与此不同,如果在工作的过程中出现了某种故障,机器自身具备了一种自我修复功能,该功能自行检查、诊断然后进行自我修复。这种功能减少了人工维修可能产生的危险性和麻烦性,使得机器使用的安全系数提高。机械自动化生产设备所具有的监督、检查、补偿、自动诊断和自我修护的功能,大大提高了机器的安全性能。 (3)具有很广泛的使用范围。 机械制造自动化是一门集合了电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术、软件编程技术的学科,它又具有很多传统机械设备没有的动能,如自动调节、自动检测、自动修复、自动补偿、自动控制等自动化优点,这就使得机械设计自动化在适用范围上变得极为广泛,能满足很多用户的各种需求,可以针对不同的用户采取不同的处理问题的方式。 (4)提高了生产力。 农业机械使农民从“脸朝黄土背朝天”的农田中解放出来了,机械制造自动化设备使得工人从高度紧张的生产线上解放了出来。人们只需要设定好操作程序和时间,就可以离开自己的工作岗位,不需要24小时坚守着。如此便可以减少很多人力物力,减少了因为误差和人工因素而导致生产成本升高现象,极大地提高了生产效率。 2设备控制自动化在生产中的应用 (1)锅炉汽包水位控制方面的应用。 锅炉是一种常用设备,然而在生产过程中必须要保证锅炉汽包的水液高度在规定的范围内。如果水位太低产生的水蒸气就会过少无法满足工艺需求,也会导致锅炉因为供水不足而爆炸;如果水位太高会导致水蒸气中的含水量太多,而不能满足工艺中对水蒸气的需求。所以严格控制汽包水位是非常重要的,但大型锅炉设备人工加水控制非常空难,而且还需人员24小时盯着锅炉水位的升降,一旦人为因素失误导致锅炉水位不足很容易产生爆炸的危险事故。因此,使用自动化设备控制锅炉汽泡水位会使得工作变得既简单又降低了事故概率。 (2)冷却器控制方案中的应用。 冷却剂是冷却器的热载体,冷却器经常采用液态氨作为冷却剂的介质,通过液氨在冷却器内蒸发吸收工艺物料的大量热来达到降低工艺物料的出口温度的要求。自动化在冷却器中的应用主要是控制冷却器的流量和控制氨气的排放量。 3机械制造自动化的发展方向 (1)节能降耗。 虽然时代在前进、社会在不断进步、经济在迅猛发展,可世界上的能源却在逐渐走向枯竭,节约能源是全人类的大事。机械设备是耗能大户,机械制造自动化设备可有效减少能源消耗,因此节能降耗应是机械制造设备研发方向。 (2)数字化。 在制造机械设备时,每一个机器零部件的尺寸、规格都是采用数字的形式标注出来,利用数字来表示信息,使用数字技术来生产机械设备,可以快速整合、收集、研究资料信息,可以高效分析、重新组合企业内部的生产信息。因此生产设计数字化是未来制造业的必然发展趋势。 (3)更加环保。 经济的高速发展虽然给人们的生活水平带来了极大的方便,但是在另一方面也给人类的生活环境和资源带来了极大破坏,经济发展也因此遭到了阻碍。因此机械制造行业必须遵循保护环境的原则,从设备的设计阶段就要本着低污染的原则,保证每一个生产环节都能做到低污染、少耗能。机械制造自动化应向更环保低能耗方向发展。 作者:叶红 单位:武汉软件工程职业学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化节能设计分析 1机械设计制造中的节能设计理念 1.1设计安全环保的驾驶室 在工业生产中,运用节能设计理念设计出的安全环保驾驶室,既可以提高制作的工作效率,还可以为司机创造一个良好的驾驶环境。同时,安全环保的驾驶室既可以缓解司机驾驶的疲劳感,也可以提高驾驶的安全系数。所以,在设计驾驶室时,可以运用人机工程学的设计原理为司机提供比较人性化的服务,并且司机的座位是可以全方位调整的。在设计过程中,可以运用调动和转向的驱动器,并且它要带有电子监控装置。在设计驾驶室的操作环境时,要采用整体性、全部封闭的样式玻璃,这样就可以防止紫外线的辐射,同时,还要配置无氟环保型冷暖空调。 1.2选择低公害的机械发动机 在对工程进行机械制作时,其最大的部件就是发动机,并且发动机的质量会对工程环境造成直接的影响,因此,为了降低发动机产生的噪声,要选择比较节能环保的发动机。这样,就可以有效地解决噪声污染大的问题,从而实现了节能、降低能源消耗的目的。另外,由于发电机具有耗费油量少、排放低等特点,所以,从另外一个角度看,它提高了加工效率,有效缓解了环境污染严重的问题。 1.3液压系统的节能设计 对液压系统进行节能设计是机械设计制造中非常重要的部分,所以,要想保证液压系统能够高效运作,一定要定期清洁液压系统。同时,机械设计师在设计液压系统时,一定要严格控制液压机造成的污染,并且还要选择适合的油料。除此之外,还要将油液中所有的杂质清理干净,并且延长换油的时间,这样就可以降低液压系统出现故障的概率,在很大程度上降低了液压系统的能源消耗,延长了机械系统的使用寿命。在设计液压系统时,除了要选择合适的施工材料外,还要认真检查软管的损害度和规定时间内的报废量。 2节能设计理念的应用 2.1选择使用可回收再利用材料 在进行机械制造与自动化设计的过程中,一定要选择合适的材料。在选择材料时,一定要坚持降低自然资源消耗的节能理念,要尽可能地选择可以再生的资源和可以回收利用的资源。这样选择的原因是,机械制造与自动化在进行生产加工时,选择可以再生的资源既能够起到分解和回收再利用的作用,还可以减小对生态环境的危害,而且还不会排放出各种有毒有害的物质,有效地减少了对环境造成的污染。除此之外,在设计零部件结构时,一定要遵循“可重组、容易分配和容易分解”的原则。这样做,不但可以提高环保材料的使用效率,还能够有效避免有毒材料的使用。 2.2按照环境通用标准设计机械构件 要尽可能地延长设备的使用时间,降低设备的报废率和机械部件废弃所导致的污染处理成本。在设计过程中,在选择材料时,必须要使用环保负荷比较低的材料,这样就会降低材料的成本,并且还可以减少机械设备报废之后处理污染物质时的工作量。在机械制造与自动化的设计过程中,要遵循“重量轻、能源消耗低和延长设备使用寿命”的原则,要尽量避免使用一些容易污染环境的材料。与此同时,还要注意通用性的特征,要不断优化机械产品的设计,还要针对具体的情况适当降低机械自动化产品的质量,并要严格按照保护生态环境的原则完成机械设备的优化设计,这样才能保证其符合环境通用的原则。除此之外,还要严格按照环境通用的标准设计机械构件。 2.3根据环境需要完善制作工艺 在机械制造与自动化的设计过程中,要不断完善制作工艺,并且在选择制作工艺时,单一零件的加工要与施工现场使用的设备相互匹配,例如,锻压工艺主要包括冷锻压、热锻压等。与冷锻压方式相比,热锻压工艺可以有效提高能源的利用率,而且从施工工艺上讲,冷锻压的成本会更高,不然就会对环境造成很大的危害。因此,在以后的设计中,设计师会选择温锻压工艺施工。除此之外,还要根据具体要求有效地调整施工工序,并且要不断完善工艺,这样才能保证每一个环节都达到环保的要求,进而提高能源的利用率,实现了节能的效果。 3结束语 目前,我国资源浪费的情况比较严重,并且对人们的生活造成了一定的影响,所以,要将节能设计的理念运用到机械制造与自动化中,同时,还要使用环保、节能的材料,采用科学、合理的制造工艺,这样就能够保证机械的高效性和稳定性,同时,也能够降低设备的能源损耗。 作者:郭云龙 单位:渤海石油装备承德石油机械有限公司 机械制造与自动化论文:高职机械制造与自动化专业建设探索 摘要:本文将从五个方面来指导专业建设:从坚持服务区域经济办学定位,实现学校可持续发展;建设品牌专业,切实发挥带动作用;构建三级体制平台,充分释放办学活力;实施两大素质工程,提升人才培养质量;拓展一体化服务功能,增强社会服务能力。 关键词:机械制造与自动化;专业建设;建设思路 1专业建设整体目标 立足武汉,辐射全省,紧扣内涵建设,创新体制机制。成立由武汉市人民政府主导的合作办学理事会,构建政府、学校、行业、企业多方联动的办学模式,形成校企相融、产学互动办学机制;推进校企深度合作,使其与武汉市战略性新兴产业的构建相匹配,将机械制造与自动化专业打造成特色鲜明、优势突出的品牌专业,带动相关院校协同发展;以工学结合为切入点,深化“课岗对接、工学交替、订单培养”人才培养模式改革,融入“敢为人先,追求卓越”的武汉城市精神,全面提升学生职业素养;打造“师德高尚、结构合理、校企互通、专兼一体”的双师型教师队伍,使学校成为校企合作育人的典范;推进教育信息化进程,建设数字化校园,逐步实现学校资源向社会开放;构建社会服务体系,拓展产学研一体化社会服务功能,努力实现学历教育和非学历教育协调发展,职前教育和职后教育相互融合,使学校成为开展四技服务的排头兵、武汉市民终身学习的主渠道。通过三年建设,机械制造与自动化专业建成区域领先、专业人才培养质量明显提高,综合竞争力、区域辐射力、社会影响力及可持续发展能力显著增强,为武汉市及湖北省汽车、装备制造和光电子产业的发展提供了强有力的智力支持和人才支撑。 2机械制造与自动化专业建设思路 深入贯彻《省人民政府关于加快建设高教强省提升高校创新与服务能力的意见》(鄂政发【2012】77号)文件精神,促进建立与湖北省现代产业体系相适应、与人才市场需求紧密对接的学科专业体系。加快建立现代职业教育体系,推进校企合作、工学结合、顶岗实习,推行“双证融合”制度;围绕武汉市支柱产业、战略性新兴产业,打造“武汉职业教育品牌”,建立与职教品牌建设相适应的办学体制、运行机制,全面提高管理水平,提高人才培养质量,发挥教育品牌带动作用,促进高教实力更好转化为发展竞争力,为加快构建促进中部地区崛起的重要战略支点提供更有力的人才保证和智力支撑。2.1坚持服务区域经济办学定位,实现学校可持续发展即坚持围绕“三圈”(围绕光谷优秀圈、武汉都市圈、“1+8”城市圈)、服务“三业”(服务高新技术产业、先进制造业、现代服务业)、构建“三系”(构建校企合作体系、质量保障体系、社会服务体系)、实施“三双”(实施“实习与培训双向基地、教师与技师双向兼职、学生与员工双向培养”策略)、打造“三型”(打造创新型、开放型、就业型高职院校)的办学定位,坚定高职教育改革发展方向,抢抓发展机遇,实现可持续发展。2.2建设品牌专业,切实发挥带动作用校企合作重点建设与武汉战略性新兴产业、先进制造业对接机械制造与自动化专业;深化人才培养模式改革,完善质量保障体系,加强专业教学资源库建设,提高高端技能型人才培养质量。措施如下:(1)深化人才培养模式改革。实施“引厂联企、工学交替”的人才培养模式,优秀是校企共育人才,内引“校中厂”共建生产性实训基地,外联紧密型企业共建“厂中校”实习基地,按能力递进模块,多学期、分段式进行工学交替。(2)进一步优化课程体系。进一步优化“基于工作过程、双证融合”的课程体系,以专业优秀课程为重点,与企业共同开发优秀课程、特色教材和网络课程。(3)推行“以企业工作任务为载体的项目导向”的教学模式。以企业工作项目为教学项目,按生产过程组织教学过程,按企业项目检验标准考核学生课程成绩。建设2间仿真企业工作环境,即融“教、学、做”一体的教室。(4)改革教学组织模式。实行“分段式、柔性化”教学组织模式,按人才培养目标要求和课程模块,分四阶段段组织校内学习与校外实习教学。根据企业生产旺季和淡季,科学安排学生到企业开展生产实习,实现学校教育与企业生产柔性化合作。(5)教学资源库建设。以专业优秀课程为重点,建设自动化生产设备应用专业教学资源库。建设专业优秀课的教学标准、网络课程,以及工学结合项目教材及电子教案、项目/案例库、试题库、媒体素材库等。2.3构建三级体制平台,充分释放办学活力成立由政府、行业、企业、学校四方组成的合作办学理事会,在教学系部成立校企合作办学管委会,在专业成立校企专业共建委员会,构建校、系、专业三级体制平台。在机械制造及自动化专业中采取股份制合作形式,运用董事会管理体制与企业共建二级学院。政校行企多方联动,合作解决校企合作中的政策保障、发展战略、07号实验室仅仅两家做比对,由于各个实验室所配置的仪器设备的精度等级基本一样,那么在用公式(1)判断是否满意的情况下,很可能会将07号实验室判为可疑、05号实验室判为满意。然而,事实却刚好相反。因此,两家实验室间的比对不能够很好地发挥比对作用,从而不能发现实验室存在的问题。 3结语 通过对两家实验室和多家实验室对比的具体操作、评价、介绍以及具体案例分析,可以看出进行多家实验室间的比对的效果要明显优于两家。因此,推荐在进行实验室比对时尽可能组织多家比对,得到数据后采用Z比分数来判断结果。实验室间比对试验的开展,一方面有利于各实验室日常检测工作水平的提高,另一方面有利于实验室之间技术和经验的相互交流与学习,对提高检测水平具有积极的推动作用。通过不断健全比对试验机制、完善结果分析方法,才能使机构的检测水平迈上更新的台阶. 作者:陈帆 程婧璠 单位:武汉软件工程职业学院机械工程学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化设计理念探究 摘要:近些年来,中国经济取得了较为迅速的发展。这对工业发展提出了新的要求,更在一定程度上推动了工业的进一步发展。由于当今社会计算机技术的普遍应用,在一定程度上推动了工业的发展,逐步成为其未来发展的一个趋势。整体来看,我国的机械制造业及其自动化发展状况良好,工作环境安全并且工作效率较高。但是也应该意识到机械制造及其自动化只是初级阶段,一些技术不能满足实际的需要。这也导致了我国的产品质量不能达到标准,需要其相关的各个方面都有所提升、改进。 关键词:机械制造;自动化;设计理念 虽然机械制造及其自动化得到了快速的发展,并且还在一定程度上促进了我国经济的持续稳定。而相对于世界上的其他先进国家,我国的机械制造及其自动化相比较下起步较晚,存在着一定的差距。文章首先对我国机械制造及其自动化的发展现状进行了分析,然后对机械制造及其自动化的发展趋势进行了阐述。 1我国机械制造及其自动化的发展现状 1.1管理方面 发达国家对机械制造及其自动化技术的管理往往采用计算机。并且十分重视其相应的管理机制以及生产模式的改进和完善,提出了一系列的先进思想,例如准时生产等。而我国对机械制造及其自动化技术的管理绝大部分企业都是通过经验来进行。仅有一小部分较为大型的企业会采用计算机来辅助以进行管理。相比之下,我国的管理手段不够先进,还有很大的进步空间。 1.2设计方面 从设计方面来看,国外机械制造业较为先进的国家经历过了两次工业革命的洗礼,有较为成熟的传统制造工业。并且得到了良好的发展,能对相关的数据等等进行良好的统计更新,目前已经较为普遍的应用纳米技术、复合型加工技术等先进技术。这也在一定程度上帮助其制造工艺效率的有很大的提升。我国的机械制造工业还不够成熟,大部分采取农间作坊的传统模式,效率不高,并且对于当代技术的应用还有进一步提升的空间。 1.3自动化方面 就自动化技术方面来讲,国外已经能广泛的应用数控机床等等设备,在一定程度上达到了其自动化和智能化的要求。而我国的自动化工业仅处于单自动化阶段,对于一些较为先进的设备,例如柔韧制造系统的应用还不普遍。因此我国的自动化技术有待进一步的提升。 2机械制造及其自动化的发展趋势 人们越来越注重节能环保,我国可持续发展战略等一切的政策的提出,要求机械制造及其自动化必须将节能环保的理念贯彻到整个的发展过程中。以在最小的消耗的情况下创造最大的效率和效益。因此未来机械制造及其自动化向着集成化、智能化、虚拟化等方向发展都需要在节能环保的前提下进行,并且要将节能环保理念贯穿始终。在这一基础上,文章对我国机械制造及其自动化的发展趋势进行了分点阐述: 2.1向智能化方向发展 我国在计算机技术方面的技术,例如相应的信息网络、集成技术等受到了普遍的重视,在一定程度上推动了机械制造及其自动化向着智能化方向发展。通过专业人员对计算机以及相应的机械的合理应用,使其能达到对人类思想的模拟,以得到最佳的命令,进而较为自动的完成一系列的工作,形成一个良好的智能化系统。操作较为方便,也能在一定程度上保证从事机械制造及其自动化的工作人员的人身安全,更使相应的生产效率得到了较大的提升。并且对于机械制造行业来说,能够较好的应用智能化系统,能够提升其国际上的竞争力。 2.2向虚拟化方向发展 机械制造行业对于计算机的广泛应用,使其未来有向虚拟化方向发展的趋势。也利用计算机技术实现对整个机械制造过程的模拟和分析,发现方案中存在的问题,并采取一系列的解决措施。保障产品一次就能成功生产。这不仅能缩短对于产品的生产周期,提升生产效率,更减少了重复生产的生产成本,增大了企业经济受收益。使企业的综合竞争力得到提高。 2.3操作界面向简单化方向发展 目前来看,数控系统的相关操作软件特别多而且较为复杂,相应的用户界面没有统一的标准,各个操作系统之间的差异比较大。这给软件工作者提出了较高的要求,也并不利于企工作。机械制造及其自动化为了生产效率谁更好的发展,未来必然会有趋于简单化的操作界面。不但能减轻软件开发者的工作量,方便工作人员的操作,更能使企业的运行效率得到提升。 2.4多媒体将得到更广泛的应用 多媒体技术的越来越广泛应用,多媒体技术可以理解为计算机技术的一种,主要指通讯和声像技术。多媒体技术就是将计算机技术合理的应用到通讯技术、声像技术中。从而在机械制造行业中,实现信息的高效处理,对生产现场所谓的运行情况进行良好的监控和掌握。而对于多媒体技术的应用,需要企业提供较为专业的人才。因此企业只有具备高素质的尖端人才,才能实现多媒体技术的更好有用。 2.5科学计算的向直观化方向发展 较为直观的计算结果能够实现对数据的高效处理和高效应用。目前应用较为普遍的信息交流方式便是文字信息,并不利于对数据的良好掌握和分析。而对可视化技术进行合理的应用,能够实现文字信息的内容向图像或动画等可视信息的转变。并且往往只通过多媒体技术便能得以实现,与文字信息的数据处理相比,能够使产品的生产周期有所减小,并且能保证质量。 3结束语 目前,机械制造已经与自动化形成了良好的结合,两者的发展已经越来越密不可分。我国许多相关公司与国外的合作联系越来越密切,使该行业形成了一系列的跨国公司。这在很大程度上推动了机械制造及其自动化全球化方向的发展。 作者:杜岩 刘政宏 易智涛 单位:沈阳理工大学 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化高职专业教学改革探讨 摘要:高职机制专业的学生今后需要进入工厂的生产一线,他们需要具备与机床等机械设备打交道的实践能力。本文从应用人才的角度出发,分析了应用型机械高职人才的基本特征,从多个角度提出了具体的教改建议。 关键词:应用;机械;高职;创新 1引言 随着现代国内经济的发展,高端机械设备进入工厂企业之后,需要有专业人才进行加工工艺、生产方式的设计,高职机械制造与自动化专业是培养企业一线生产人才的平台。高职院校需要针对当前这一人才市场进行合理分配,进一步提出本专业的教学改革方向——应用型人才培养,强调学生基础打牢、应用能力强等基本特征。 2应用型机械高职人才的基本特征 2.1基础知识储备 高职机械专业的学生需要首先具备专业的理论知识,构建他们的机械制造所需要的各类专业知识,机械制图、工艺学、材料、力学,机械原理、液压技术、数控技术等。这些都是具备应用能力的机械专业高职学生所需要掌握的基本机械知识网络。学生只有打牢这些知识储备之后,他们才能在真正的生产过程中,设计好产品生产的工艺[1]。 2.2综合运用能力 具备了专业知识之后,学生还需要学会怎样运用这些知识组织生产的能力,即综合运用知识的能力。上述那些专业知识需要相互配合,实现一种综合性的应用。因为一项产品的生产需要多个工序,不同工种之间相互配合,工艺设计人员还需要思考产品尺寸,形状公差的测定等,这些都是他们可以综合运用上述的专业知识。 2.3创新意识 在产品生产的过程中,工艺设计师需要进一步具备首创精神,在一项新产品的研发过程中,我们没有更多可以借鉴的经验,需要工艺人员针对产品的尺寸、形状、材质等要求进行创新设计生产流程。高职机械专业的学生要想胜任这一岗位的需要,就需要具备一定的创新意识,从多个角度去思考怎样进行新产品的研发生产,一方面需要考虑生产成本的降低,一方面还需要保证产品的生产质量。 3高职机制专业应用人才的培养改革建议 3.1人才培养方案的调整 人才培养方案是机制专业学生培养的基本大纲,要想实现应用人才的培养,就需要首先对高职机制专业的人才培养方案进行调整。针对方案中的一些传统教学模式,教学理念进行调整,主要原则就是提升学生对机制专业的学习兴趣,从学生的兴趣、知识覆盖、综合运用、创新能力等多个方面进行综合考虑,培养出知识网络扎实,综合运用能力较强,创新意识超前的机械制造人才。 3.2教师队伍的调整 应用型人才的培养需要教师更加注重学生的专业应用能力,即教师还需要具备这种能力。因此在教师队伍方面,学院需要及时调整教师培养、高层次人才引进等方向,将更多具有生产实践经验的人才引入到学校,让他们将自己在生产一线积累的经验教授给学生,实现学生的一种有效提升。同时现有的教师也需要积极的开展实践能力的培养,利用节假日深入工厂企业进行学习,学习一线生产的基本经验。教师之间还需要构建一种相互学习、相互帮助的学习氛围,实现教师之间知识能力的整体提升。另外,学校需要配套更多的科研资金,帮助教师进行相关实践项目的推动,一个科研项目将带动一个教师团队的整体实践水平的提升。 3.3理论课程的调整 在应用人才培养的条件下,教师需要进一步培养学生对专业知识的掌握、应用能力,因此需要在尽可能多的理论课程结束之后,加上一些课程设计等,让学生运用学完的这些知识进行实践运用,不断提升他们理论与实践的结合。传统的机械原理、工艺学等课程之后,就有课程设计,这是我们需要进一步坚持的。同时还需要在更多的课程之后加上这类课程设计内容,例如:数控技术、液压技术等,都是需要进行有效拓展其课程设计范围。另外,教师需要进一步思考,引入一些与生产实际有关的课程设计课题,这些与实践联系紧密的课题将有利于学生更好地运用理论知识解决生产实践的能力[2]。 3.4实践教学的调整 在应用人才培养的环境下,高职院校需要进一步拓展机制学生参与实践教学的机会。建立自己的生产实习车间,车、刨、铣、焊、钳等一系列工种都是设计工艺的学生需要进行实践操作的,只有他们自己操作过,他们才能对这些工种有一个更加深刻的认识和理解,力学、液压、机械原理等课程都需要有自己的实验作为理论支撑,教师需要重点开展这些课程实验环节的培养。加大资金投入,建设更加先进的实验室,帮助学生更好地理解和掌握专业理论知识。校外实习也是十分必要的,教师需要不断联系生产企业,让学生进入工厂的生产车间进行参观,学习,拓展学生的眼界。在实践教学环节,教师还需要重点培养学生的创新意识。教师可以设计一下开放性的研究课题,让学生分成学习小组,进行有效的研究分析,通过查阅资料,相互讨论,计算,最终形成学习小组的设计方案,学生的创新意识被进一步体现。 4结语 高职机制专业的学生要想在激烈的人才市场竞争中脱颖而出,就需要进一步拓展他们对知识的应用能力[3]。教师需要从应用的角度出发,对传统的机制专业教学进行有效调整和改革,从而培养出更加应用型的人才。 作者:杨娜 辛鹏 单位:兰州理工大学 兰州职业技术学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用探究 摘要:随着科学技术的发展和综合实力的提升,我国的机械制造业在国际竞争中占据了有利地位,实现了飞速发展。在我国机械制造业长期发展的过程中,自动化等技术的应用有效推动了机械制造业的可持续发展,但是随之而来的也有诸多的问题和挑战。文章研究分析了我国机械制造业和自动化应用的现状和重要意义,并进一步提出了机械制造业与自动化的系统应用以及应用前景。 关键词:机械制造;自动化;应用研究 随着我国社会经济的发展,我国自动化技术在各个行业的应用都取得了较好的发展和进步,特别是在机械制造业的发展中占据着举足轻重的作用。机械制造业的发展是我国经济发展的重要组成部分,因此,如何实现机械制造和自动化技术的有效结合,不断发展自动化技术是当前研究机械制造业发展的重要课题。 1机械制造与自动化应用现状分析 20世纪20年代起我国的机械制造业逐渐发展起来。随着科学技术的进步,特别是对自动化技术的应用之后,机械制造业得到了迅速的发展。正确认识目前我国机械制造业自动化技术的发展现状对于解决当前存在的问题具有十分重要的意义。 1.1管理方面 由于我国管理方面机械自动化发展的时间较短,我国的管理模式和管理思想与发达国家相比仍处于落后地位。我国计算机行业不够发达,这使得我国的机械制造业的自动化程度不高,在设计理念上缺乏创新,管理方法没有实现智能化和数字化,从而严重限制了我国机械制造业的发展。 1.2设计方面 由于我国计算机信息技术还没有达到成熟阶段,这使得在机械制造业和自动化应用的发展过程中不能做出优秀的设计。但是一些发达国家的信息处理技术非常发达,机械制造和自动化应用过程中的设计理念处于更新发展的状态,计算机技术得到充分的发展和利用。 1.3制造工艺方面 我国与其他国家自动化技术的应用相比还存在很大的不足。机械产品制造工艺粗糙落后,机械设备技术含量低,没有完全实现自动化。这也是是阻碍我国机械自动化发展的因素之一。 1.4自动化技术方面 在西方国家的机械制造领域,柔性制造系统、多轴联动机床已经得到了广泛的应用并成为了机械制造业的主流。然而我国的机械制造业虽然实现了数控机床的普及,但是在自动化技术方面仍然使用单一的、技术含量比较低的自动化系统。 2机械制造与自动化应用的重要意义 自动化技术作为技术领域中非常重要的一项技术之一,是机械制造业发展水平的重要表现。一方面,机械自动化技术的应用使得机械制造业的技术含量水平得到有效提高。另一方面,自动化技术水平对于工作效率的提高和生产过程的连续化有着十分重要的作用。自动化技术的发展有利于节省人力资本和优化机械产品质量,实现对机械制造业的升级换代。因此,自动化技术的发展决定了机械制造业的发展水平,自动化技术在机械制造业中的应用具有十分重要的意义。 3机械制造与自动化系统应用 3.1生产自动化 生产自动化是实现生产过程智能化、连续化的重要前提。在机械制造生产过程中利用自动化技术代替繁琐的人工制造生产过程,设备自动的完成大多数工序,减少人为因素对生产过程的影响,这样可以节省大量的时间和生产成本,从而极大地提高产品的生产实效性和企业的自动化运行水平。 3.2信息自动化 在机械制造业的发展过程中,计算机技术的辅助功能是实现机械自动化的主要依据。在辅助制造方面,计算机通过计算出数值实现对机械产品工艺生产阶段的操作控制。在产品设计方面,系统设计人员可以利用计算机相关软件辅助设计,实现产品设计流程中的自动化。在工艺辅助设计方面可以加强升级产品工艺,规范机械产品质量。产品数据库利用计算机技术在制作设计过程中对数据系统进行科学有效的管理。计算机技术在整个机械自动化应用过程中了以有效提升加工效率,提高标准化与机械化生产,从而不断完善机械自动化的发展。 3.3检测自动化 随着科学技术的不断发展,在机械制造过程中新材料新技术不断被应用,而这些新材料的使用使得原有的检测技术不能完全发挥作用,甚至不能达到预期的检测效果。因此,在科学技术不断发展的前提下,在生产过程中可以通过先进的、高精度的监测设施进行自动化辅助检测,从而摆脱目前功能杂乱、检测结果不理想以及人工检测的弊端,保证新材料新技术得到有效的利用,实现自动化检测工作的顺利进行。比如在实际机械自动化生产中实现激光、人工神经网络技术、智能诊断技术以及电流信号检测技术的普遍应用。 3.4机械制造自动化与CAPP、CAM技术的应用 CAPP是当前机械制造业发展过程中一个重要的技术应用类型,是机械制造业发展过程中必不可少的一部分,是生产过程的重要依据,因此在机械制造业的发展过程中应当加强自动化技术与CAPP、CAM等技术的融合,促进机械制造与自动化技术的可持续发展。 4机械自动化应用前景 随着我国工业化程度的不断提高,我国的机械制造业的发展取得了较大的进步。同时在计算机技术的发展和市场经济体制改革的推动下,我国机械制造业自动化正沿着集成化、智能化、虚拟化的趋势不断发展。首先,在企业的发展过程中,工程技术的信息分系统、自动化分系统有着十分重要的作用。因此随着计算机集成技术的不断发展机械制造领域一定会朝着集成化的方向不断发展。其次,智能化是通过人际之间的双向互动从而提高机械制造系统的适应能力,有效节约大量的资源,实现了资源的循环利用。因此在未来机械制造业的发展过程中,智能化操作应用发展也会越来越受到重视。最后,虚拟化也是未来机械制造与自动化应用发展的重要方向。随着计算机技术的不断发展和进步,在产品生产制造过程中可以通过虚拟技术进行科学的模仿、分析,研究生产过程中出现的问题和错误并对此提出解决方法,从而保证生产过程的有效性和成功率。 5结束语 自动化是机械制造业发展的必然趋势,是制造业生存发展必然要求。自动化技术在机械制造业的应用有利于提高企业的生产效率,保证产品的质量,节省产品的生产成本,提高企业的竞争力,最终朝着集成化、智能化、虚拟化的方向可持续的发展。因此机械制造企业要不断完善自动化技术的运用,有效保证生产活动的安全高效和整个行业的可持续发展。 作者:刘新宇 杨帆 单位:沈阳三全工程监理咨询有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术的特点与发展趋势 【摘要】 经济的发展带动着我国机械行业不断拓展更新,其自动化程度也在不断加强,如何针对机械自动化技术的特点进行更好的应用,如何让其发挥更大的优势,开始被人们所关注。本文对机械制造自动化技术特点进行分析,并对其未来发展趋势进行探究。 【关键词】机械制造;自动化技术;发展趋势 前言 经济的发展带动着社会不断进步,社会的发展也推动者机械化广泛应用于各个领域和行业。科学技术转化为生产力已经成为机械制造业未来发展的必然趋势。对机械制造自动化技术特点进行研究能够有效提升机械制造自动化的推进,实现其对社会的优势,加大对社会的贡献,也是一个企业想要在市场竞争中获得生存与发展空间的最佳途径。机械制造行业必须要对其自动化技术进行深入分析,在此基础上对其未来发展趋势进行预测与评估,从而决定自身企业的走向与发展重点,不断提升产品的质量。 一、机械制造自动化技术特点 机械制造自动化技术是在之前的传统技术基础上发展而来的,但是,其与传统技术也不尽相同,具有比传统技术更具优势的特点,也具有自身的特色。其自动化技术的特点表现如下。 (一)具有综合化特点 机械制造自动化技术相比较传统技术,综合化特点更为显著。其不仅在提高产品的使用率方面得到了提升,同时在运用机械进行产品加工之前的调查、产品加工之后的服务方面得到了提升,其自动化已经贯穿于产品生产的全过程,达到调查、生产、供销、服务一体化的水平,为企业的发展提供了更为广阔的空间。 (二)具有系统化的特点 机械制造自动化建立在计算机信息网络的应用基础上而产生的,其将计算机技术、感应技术、自动化技术相融合,让各项技术均结合在一个系统中,从而通过系统的控制达到所需要完成的目标,其系统化的特点非常明显。机械制造自动化需要高科技信息技术为支撑点,同时结合传统生产制造技术,将两者在系统中进行优化,提高其在实践操作中的性能。 (三)具有一体化的特点 企业在面临市场激烈的竞争的情况下,想要获得更大的生存和发展优势,仅仅提高自身的生产效率只是一个方面,其同样要对自身的业务空间进行拓展,形成产、供、销、售后一体化的经营模式。机械制造自动化则可以对此问题进行有效解决,让企业所涉及的经营范围更加广泛。同时,机械制造自动化还能够对产品质量进行自我监督与控制,在系统应用的范围内进行综合管理,保证了企业时间成本的节约,产品质量的有效控制,资金成本的压缩三方面的有机结合。 二、机械制造自动化技术的发展趋势 企业要进行发展,对于新技术的应用必不可少,同样对于技术的未来发展方向需要进行准确掌控,从而决定自身企业的发展沿着市场的需求前进,保证企业的发展适应人们的需要。因此,对机械制造自动化技术的发展趋势进行有效评估就成为必须。只有对其发展趋势进行正确的分析,才能让企业获得更为有利的发展地位。 (一)智能化与自动化相融合 智能化与自动化已经成为很多行业的未来发展方向,对于机械自动化方面也同样如此,其也是机械自动化的未来发展趋势之一。目前,机械制造行业也在系统中不断融入更加智能的操作,更加方便快捷的运行方式,使其操作更加自动化,能够极大的节约人力成本的投入。比如,建立人机之间的互动模式,增加人机之间的对话操作,在系统可操作的基础上,建立人类思想指令操作模式,让机械能够依照人的意志进行设备运行。并且,机械自动化还建立了自检模式,在出现问题的时候,能够自动停止运行或者自动进入检修系统。随着科技学技术的进步,多核CPU、高频CPU以及RICS芯片也被应用到系统中,将智能化操作上升到一个更高的层次,让其为人类提供更好的服务。 (二)多媒体的综合运用 多媒体与机械制造自动化的结合也将会成为其未来发展的重要趋势。当前情况下,多媒体的应用已经越来越广泛,甚至成为很多企业发展的重要技术手段,将多媒体应用到机械制造自动化中,能够让人们更加形象、直观地看到机械操作的全过程,对于产品质量的控制能够起到很大的帮助作用。多媒体与机械制造的结合是将通信技术、计算机技术以及声像技术有机结合在一起,通过显示屏幕将技术操作的过程进行展示,并配以相应的声音、图像的内容信息,让整个产品制造过程更加具有可控性。多媒体与机械制造自动化的结合能够极大的节省人力成本的支出,给企业的发展创造更加低的成本条件,实现企业的效率最大化,这不仅是各个企业所希望看到的,同样也是各个企业所必然需要的,将会受到企业极大的欢迎。 (三)低碳节能发展趋势 随着国家所提倡的低碳节能概念的提出,各行各业都在寻找积极有效的方法促进低碳节能社会的实现。机械制造行业同样需要对低碳节能社会的发展贡献一份力量,促进我国自然环境的可持续发展,保证我国经济环境与自然环境的和谐共处。机械制造自动化强调运用更加低消耗的材料进行生产,强调在技术应用的基础上追求低损耗高产出,建立绿色的发展环境。同时,机械制造自动化对生产工艺也提出了新的要求,建立从产品生产、包装以及销售、服务等各个环节的绿色发展,建立一系列的绿色发展模式,为构建和谐的生态环境提供基础,进行创新研究。并且,机械制造自动化还对产品的回收利用寻找新出路,增加废旧产品回收力度,从最大程度上实现资源利用的最大化,实现资源的最优配置。 三、结语 经济的快速发展需要机械制造行业的推动,机械制造行业的推动需要自动化的应用,这是经济迅速发展的需求,也是进行机械制造行业改革的关键,更是企业得以生存发展的基础和技术要求。只有加大对机械制造自动化的研究力度,不断推进其精密化与自动化的发展进程,才能让其与世界先进技术接轨,才能让我国的机械制造产业做到高效,让我国的机械产品质量得到提升,保证我国处于世界先进水平的行列。 作者:杨昌博 单位:邵阳学院机械与能源系 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用研究 随着科学技术的迅猛发展与日益激烈的国际竞争,机械制造业的关注度与重视度越来越高,并得到了很好的发展。机械制造是与人们的日常生活紧密相关的一个行业,人们在日常的生产生活方式受机械制造技术的影响。由此可见,机械制造业的发展在社会经济中有着举足轻重的地位。如何提高当今机械制造业的科技含量和技术水平,是研究机械制造发展的课题。因此,引入自动化技术是机械制造业在发展中进行升级与转型和提高生产效率的必然要求,也是未来机械制造业的发展方向。 1目前的自动化应用与机械制造业的现状 机械制造在我国开始于20世纪20年代或20世纪30年代左右,机械制造的现代化技术提高了生产率的质量,由此,人们开始对机械制造业越来越重视,使之得到迅速的发展。改革开放后,信息技术的发展,经济的腾飞促进了自动化技术与机械制造的有机结合,效果极好。也因此促进了集成系统的形成,并在机械制造业上起到了非常大的作用。 1.1在管理上 自动化与机械制造在实际的应用中,不管是思想管理还是方法管理,与其他发达国家相比都是比较落后的。自动化的应用与机械制造由于很多原因,在管理方法与思想上都没有采用现代化与数字化。反观自动化的应用与机械制造在西方国家的应用中,不管是管理观念上还是管理方式上都实现了数字化的管理,并且十分的专业与科学,将一系列先进生产中的管理理念,如并行工程与准时生产等应用在管理过程中。 1.2在设计上 发展落后的CAD-CAM计算机技术,在自动化的应用与机械制造方面不能做到很好的设计。自动化应用与机械制造在计算机技术发达的西方国家,其设计理念在不断的进行更新中,计算机技术也被充分的利用,例如:引用了限元分析技术。 1.3制造的工艺上 先机科学的计算机技术如纳米加工、(3D打印技术)快速成型、多轴设备的数控加工、高精密的加工、激光加工等,促使自动化应用在国外的机械制造业中具备了非常明显的特点。落后的制作工艺与科技含量低的机械制造,是我国机械制造的现状,国外的先进技术在我国只有少数单位及企业采用。 1.4自动化的技术上 在科学技术的发展中,自动化的设备已经成为机械制造业的主流,如多轴联动机床与柔韧性的制造系统等,在西方国家已被广泛的应用。自动化系统在我国的机械制造行业的应用中还是比较单一的,数控机床虽然也已普及,但是自动化的技术含量还是不高。 2自动化技术在机械制造业应用中的意义 自动化技术是机械制造业水平提高与发展的表现,也是技术领域中非常重要的一项。对工作效率与机械制造的提高,还有连续化与自动化的生产都有着重要的作用。在节省人力资本投入与优化产品的过程中,有利于机械制造业的科技含量与技术水平得到提高。在一定的程度中,自动化的发展水平决定了机械制造技术的发展水平,是机械制造在未来发展中的必不可少的组成部分。自动化技术在机械制造中的应用,有利于机械化水平的提高,是对机械制造业在进行升级换代时的必要手段。 3我国对于机械自动化技术的应用 3.1生产的自动化 自动化技术在生产过程中的应用有利于生产过程更加的连续与智能化。在生产的过程中,设备可自动的完成大部分的工序,避免了生产过程中人为因素的影响,同时节省了很多的人力资源。在进行加工时,也降低了损失的情况,有利于企业竞争力的提升。 3.2在自动化的机械制造业中与CAM、CAPP技术的融合 CAPP技术随着机械制造业在自动化技术的发展,扮演着非常重要的角色。生产的管理与活动作为机械制造在生产过程中的重要依据,是其不可缺少的一部分。在加工过程中,零件的精确化与智能化则需要CAM技术的应用。 3.3信息的自动化 计算机技术的辅助系统在内容上涉及范围非常广泛,如计算机辅助设计系统与工艺系统等,是自动化与机械制造实现自动化功能的主要依据。在产品的设计部分,计算机的辅助设计系统可以有效地促进设计师的精力集中;在加工的效率上,计算机的工艺辅助系统可有效地提高生产过程中的标准化水平与机械生产。 3.4检测的自动化 原材料的运用在科学技术的不断发展中,逐渐出现很多新型的材料,在机械的加工过程中,机械加工的材料不再为单一的传统材料,而是采用了大量的新型材料。然而,新型材料的运用,使得传统的检测方式与之不匹配,这时就要运用计算机技术。比如说电流信号、激光、人工神经网络等检测技术都有利于检测效率的提高。 4自动化技术在机械制造中的发展策略 4.1自动化技术的发展要因地制宜 机械制造业的发展要结合生产的实际情况与发展现状来确定自动化技术在该领域的发展目标。自动化技术在机械制造业的发展中,要把技术的应用作为重点,还要注意技术的创新与引进。另外,还要结合企业的自身发展情况,技术的应用是为了企业的社会效益与经济效益的提高,一定要符合企业的发展需要。因此,机械自动化的技术发展不仅是要加强技术方面的实用性,更是要实事求是,因地制宜的发展,以此促进企业中经济效益的提高。如果只是过分的去强调智能化与自动化的机械设备,盲目的扩大和引进自动化技术,是不符合实际的发展需要的。在生产的方法与模式上要摆脱低负荷率就要注重在技术的创新与引进上,如何应用自动化技术要根据发展的现状和当前技术的发展水平,在生产效益提高的基础上促进生产速度的提高。 4.2低成本的自动化技术发展,有利于效率的提高 效益高、投资少的自动化技术在推广与引进上有利于自动化技术在层次与水平方面的提高。新型的低成本自动化技术在积极地推广与应用中,有利于资源配置的不断优化,在经济效益上有利于用最小的投资成本换最大的利益,有事半功倍的作用。这种以最小的投资成本换取最大的利益源自于美国的LP生产模式,所以在机械自动化技术的发展中进行设备与技术的引进时,要根据企业的自身条件和实际的发展情况,合理的调整机床的布局与机械设备的改进,这样有利于资金与设备在在投入方面的节省,以此获取经济效益的提高。此外,还要应用与引进自动化的管理技术CAD/CAM,提高技术在机械设备中的含量与技术人员的综合素质和专业水平,在管理人员的创造性发挥中,优化人力与技术资源,使机械自动化技术水平得到系统、全面的提高。如今,结合自身的发展情况,我国食物自动化改装已在很多企业的机械制造方面得以实现,降低了技术方面的投资成本,这一技术的运用,在经济效益上会有很大的提高。 4.3自动化技术要提高其自身的技术含量 自动化技术在创新与发展中不断的进行优化与调整,从简单到复杂,由低到高,逐渐从人工控制发展为数字与机械控制。机械制造业在未来的发展方向与趋势上是自动化工厂,有利于生产效率的提高。目前,这也是理想阶段的机械制造技术的发展,实现这一阶段的目标不是一蹴而就的,需要技术人员在机械制造方面不断的努力。与国外发达国家的技术相比,我国的机械制造业发展水平与世界的先进水准还是差距很大的,因此,要加强对专业技术与理论知识的学习,在应用中总结经验,推陈出新,革故鼎新,促进自动化技术在机械制造领域更好更快的发展。 4.4要发展与之配套的自动化技术 机械自动化技术的发展不仅需要高含量的生产技术,还要注重与之相配套的生产技术,促进自动化技术水平的提高。因此,要结合企业的自身情况,做好每个项目在自动化技术应用上的基础工作,有利于自动化技术在整个系统中提高发展水平。在自动化的控制技术发展中,应注重传感器与编程控制器等设备,促使各种道具与微处理机在自动化技术中符合发展的需要,在自动化技术中运用先进的控制系统与计算机软件进行控制与管理,促使机械制造朝着自动化、数字化、智能化的方向发展。机械设备在未来技术的发展方向为智能化水平高与性能好。不断的优化机械自动化技术的系统结构,不断提高其系统的耐性与刚性,在生产设备中的体积与质量上不断优化,是自动化技术在发展中非常重要的方向。在机械制造中,科技含量与技术水准通过自动控制与微电子技术进行提高,并实现其自动化的检测与控制。计算机技术在机械自动化的应用中有利于生产决策与数据运算在技术上的支持,有利于信息的及时处理与传输。 5自动化技术与机械制造在未来的发展趋势 5.1集成化的发展方向 集成系统是由各分系统形式质量信息、工程技术信息、制造自动化与管理信息所构成的系统模式,在企业的发展与生产中有着很大的作用。工程技术的信息分系统是以计算机基础工程中分析、工装设计、设计及工艺过程为基础的;自动化分系统是由工业机器人、自动装配、计算技术控、加工中心构成的;管理信息分系统是由财务管理、材料、人事、经营所构成的;质量信息分系统由计算基础中的质量、测试、检验共同构成。在机械制造领域计算机集成技术的应用会越来越高,越来越广泛。 5.2智能化的发展方向 在机械的制造与生产过程中,加入一些分析、推理、判断与构思等形式,使友好性、优良性、适应性在机械制造的智能化系统中发挥着重要的作用。并在其生产与设计的环节中,进行模拟化操作方式,以提高其柔弱性。在机械制造的智能化发展中,安全性与友好性有利于降低污染物在生产过程中的产生,节约大部分的资源,有利于资源有效的循环利用。 5.3敏捷化的发展方向 机械制造的敏捷化来源于企业的自身竞争力与企业的信誉度,进行分工合作与虚拟化公司的组件有利于企业自主竞争力与综合竞争力的提高,在运转的过程中,对用户的要求可以以最快的速度进行反应,敏捷化的机械制造可促进企业在应变能力上有效地提高。虚拟制造技术就是敏捷化的机械技术的优秀与关键性技术,是其集成化技术的发展目标,发展敏捷化的机械制造技术,在生产过程中可有效地运用现代化技术,并由信息集成化向企业集成化方向发展,所以在很大程度上敏捷化的机械制造影响着其现代化的集成技术,也是近几年自动化技术在我国的技术研讨中的主要攻克目标之一。 6结语 自动化技术的应用在机械制造中,有利于经济效益与生产效率的提高,有利于企业在市场竞争力上的提高,自动化技术在机械制造业中正向着集成化、智能化、数字化及绿色化的方向发展,有利于在发展过程中实现可持续的发展理念,和谐共生,相互促进。在科学技术与社会经济的发展中,自动化技术与机械制造技术的有机结合,促进了生产效益的大幅度提高,保证了产品质量,在生产过程中对工作人员的劳动强度也起到了降低的作用,也促使在激烈的市场竞争中,企业有了长足的发展空间,因此,自动化技术在机械制造业领域中的应用要越来越完善,符合社会实际情况的发展要求,不断地提高社会效益与生产效益。 作者:徐钦 从彬 单位:郑州工业安全职业学院 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术发展现况与趋势 摘要:机械制造自动化技术在我国机械制作业有着举足轻重的地位,其具有系统性、综合性以及体现市场竞争等优势。文章首先分析了机械制造自动化技术的特点以及机械制造技术发展现状,最后根据这些利弊得出了机械制造自动化技术的发展趋势,希望通过笔者的研究可以为业内人士给予些许帮助。 关键词:机械制造;自动化技术;发展趋势 机械自动化技术是机械制造业中最为关键的技术,也可以说是保证国民生产基础的产业,机械自动化技术为机械行业的发展与进步提供了动力支持与基础保障。我们国家也大力对自动化技术进行研究,使自动化技术在我国的发展日益进步,更加促进了制造技术的发展。 1机械制造自动化技术的特点分析 系统性、综合性这两点点是机械制造自动化技术的特点,这两个特点在机械制造自动化发展中作用很是明显,以下是笔者对这两点的分析。 1.1系统性 本身自动化技术涉及的行业十分广,所应用的技术也很多,单从机械制造自动化来看,通信技术、计算机技术、材料研发等等诸多技术手段才能满足其需求,其系统性得以体现。在机械制造自动化技术的系统工程中,产品设计、管理规划、销售与售后服务等,均拥有了非常成熟的应用。机械制造行业本身属于传统的生产制造行业,在自动化技术的加入之后,给机械制造行业有了很大的改变,实现了传统工艺和现代信息自动化技术近乎完美的结合[1]。在自动化的引导下形成了统一系统,大程度将机械制造行业发展促进。 1.2综合性 采用机械制造自动化技术主要目的是提升机械制造企业自身的竞争实力,从而推动机械制造行业的发展。因此,机械制造自动化的应用不单是针对机械产品生产的单一环节,而是涵盖了产品的调研、设计、研发以及销售和售后等多个环节[2]。同时,把所有的环节均串联组合为一个整体,进行集中研发与挖掘。这种综合化、一体化的特征,使企业的效益得到了大幅的提升。 2机械制造技术发展现状 在很长一段时间内,我国对机械制造行业的扶持力度都很大,尤其是改革开放以来,我国更是重点扶持机械制造行业。不过,我国机械制造技术的发展相对晚,相应的基建条件不够先进,和工业发达的国家与地区比较而言,依然有一定的差距存在。西方工业发达的国家,在经过蒸汽时代以及电气时代之后,工艺技术得到了很大程度的革新,传统的工艺技术相对成熟。而和工业发达国家比较,国内的机械制造工艺技术不够精密,现代化水平不够高,很多高新技术依旧处于研发阶段,还未真正投入生产中[3]。例如,很多工业发达国家逐步的推广应用纳米技术、微激光技术以及复合生产技术。但是,国内很多的机械制造企业依然在走粗放型发展的路线,即使有些工艺技术开始逐步发展,不过整体讲依然少有高新技术的应用。 3机械制造自动化技术的发展趋势 3.1智能化自动化发展 在机械制造生产过程中,以往采用的自动化系统一般仅仅可以对较为理想的条件,完成相对简单的操控,并通过合理调度,达到自动化的目标。但是,智能化系统却是基于计算机对人所具有的思维加以模拟,并在此基础上得到最优化的命令,再进行相应的操控。随着未来科技不断发展,自动化与智能化定会更加紧密的融合,由智能系统下发命令,再经由自动化系统来代替各种的人类操控[4]。现阶段,自动化技术的智能化正向着更为复杂,精准的趋势发展。 3.2精确高效化发展 机械制造技术的水平高低,主要是由其效率与精度所决定的。在信息科技不断发展的同时,机床的硬件也快速的更新换代,特别是在高频CPU、多核CPU出现及发展以后,使机床的数控手段得到了更快速的发展,也促使了数控机床越来越朝着高效与高精度的方向前进[5]。 3.3操作简单化发展 自动化操控软件数量非常多,不同的软件又具有差异性极大的操作界面,这样使软件的开发更加的复杂,同时也加大了使用人员的操控难度。因此,未来在操控界面设计中,定会逐步的向简单化方向发展,这样才可以降低人员操控的难度,提升生产效率。 4结束语 综上所述,我国正处在社会经济发展的重要时刻而机械制造业相对来说还比较落后,这在一定程度上限制了我国经济的快速增长。因此,要求我们了解机械制造自动化技术的特点,并全面掌握未来的前进方向,以不断提升机械制造行业的生产效率与效益。 作者:刘睿 金英俊 王志远 单位:沈阳理工大学 机械制造与自动化论文:机械自动化技术与机械制造模式研究 传统的机械生产加工对人的依赖性很大,由于人的操作失误难免会造成企业的损失。机械自动化与传统的机械生产加工相比有着自身的优势和特点。它主要是指在无人的情况下,通过编排好的程序,依靠专用设备来完成机械的生产。在整个机械制造行业当中,机械自动化水平是机械制造企业发展水平的重要指标,它对国民经济的增长有巨大的推动作用。 20世纪20年代,我国机械制造企业开始采取机械自动化技术来从事大批量的冷加工机械生产,但由于受到了种种因素的制约,其发展较为缓慢。到了20世纪60年代,机械自动化在我国的发展基本处于停滞状态,此时与外国的发展水平有着巨大的差距。改革开放以后,我国机械制造行业与外国的交流日益密切,机械自动化的发展开始进入了一个新的阶段,但由于缺乏优秀技术和自主创新能力,我国所制造的机械设备的质量和性能远远不能达到世界标准。近年来,随着数控技术在我国的快速发展与应用,机械自动化技术因此也实现了较大发展,逐渐向智能化方向前进。从机械自动化技术的发展方向我们可以看出,机械制造企业的经营者和相关技术人员要从企业的实际情况出发,积极学习和引进外国机械自动化的经验和技术,不断提高企业的实力,此外还要提高自身的自主创新能力,增强企业的软实力,以此来提高企业的市场竞争力,满足我国对机械制造的生产需求。 一、实施机械自动化的意义 机械自动化技术是在传统机械制造上的发展,它主要是指在无人的情况下,应用先进的科学技术和计算机手段通过编排好的程序,依靠专用设备来完成机械的生产。机械制造企业利用机械自动化技术可以弥补传统人工机械生产的缺陷,提高生产效率和生产质量,同时提高了机械制造企业的国际竞争力,符合国际市场对机械设备的标准,满足了国际市场的需求。此外,机械制造企业采用机械自动化技术可减少员工的工作量,极大的降低员工在生产中的劳动强度,促进员工实际工作效率的提升,而且还使机械性能得到充分发挥,促进了机械制造企业在整个行业中的优势的发挥。 二、机械自动化的优秀技术 机械自动化水平的高低是由机械自动化的优秀技术决定的,机械制造企业掌握的优秀技术越多越成熟,那么该企业则会具有较高的机械自动化程度。具体来说,机械制造企业应掌握的优秀技术主要包括以下几个方面: (一)机械技术 机械技术是机械制造企业实现机械自动化的基础,企业若要完成高水准的机械制造任务,必须依靠良好、成熟的机械技术做支撑。近年来,随着科技的快速发展,机械技术取得了较快的进步,进步的方向主要体现在三个方面:第一,机械制造材料的质量更符合制造要求和人们的需求;第二,机械设备在制造结构上更加趋于合理;第三,机械设备制造的性能更加优良全面,更符合现代化的发展标准。机械技术对于机械制造企业至关重要,企业的机械自动化技术功能的发挥受到了机械技术的重大影响。 (二)计算机信息技术 随着科技的快速发展,计算机技术被逐渐应用到了机械自动化技术之中,并逐渐成为机械自动化的典型技术。机械制造企业通过计算机技术在机械自动化中的应用,可以有效的对机械生产过程进行控制,并提高生产效率。在当代社会,机械制造行业属于我国领军产业之一,它只有跟上时代的发展趋势,积极采用现代化的计算机信息技术,并不断的对信息系统进行更新换代,才能使得机械自动化技术达到预期效果。 (三)系统技术 系统技术属于应用技术,它被大部分的机械制造企业所普遍采用。机械自动化的系统技术主要是指机械制造企业将世界各国最先进的技术进行引进与结合,通过对技术的综合应用来提高机械自动化系统的安全性和整体性能,同时还可帮助企业实现节能环保的目标。此外,机械制造企业应用系统技术还可以实现机械自动化的规模效益,确保机械制造任务的有效完成。 三、机械自动化的制造模式 企业在进行机械生产过程中应用机械自动化是对机械产品制造模式的一种创新,它可以使企业提高生产效率,实现经济效益,提高企业的竞争力。目前,机械自动化技术基础上的机械制造模式主要体现在以下几个方面: (一)绿色化制造模式 机械自动化为企业的发展带来了很多益处,提高了企业的生产效率,增强了企业的竞争力,但是大部分企业应用机械自动化发展过程中忽视了对自然环境的保护,对生态环境造成了严峻的破坏,致使人们的生活和身体健康出现了各类问题。这就要求企业的生产在采用机械自动化技术时要采用绿色化制造模式,把它作为企业追求的最高目标。绿色化制作模式是历史发展的必然,是全球企业生产经营的方向,它可以使企业实现可持续发展,同时也保障了人类的生命安全。绿色化制造模式需要长期大力的发展研究。 (二)流水线生产模式 机械自动化技术在机械制造企业中应用最为标志性的模式是流水线生产模式,它主要是指将产品生产的整个环节进行分割,每一个部门或个人只对应着产品生产的一个工序,它是人和机器的有效组合。机械制造企业可依靠流水线生产模式对产品进行批量生产,极大提高了员工的工作效率和产量。在流水线生产模式中还可加入网络化技术或智能技术,这样不但可以提高生产效率,还有效规避了因前一道工序的失误而造成从头生产的问题。 (三)智能化控制模式 智能化控制模式是机械自动化技术的指挥官,在机械制造过程中,它掌控着生产系统的应用和生产过程,具有人无可比拟的优势。员工通过智能化控制模式可以进行简单快捷的操作,有效规避了因人的操作不当而造成的资源浪费,但是智能化控制有效性的前提是员工严格按照操作程序进行操作,需要员工熟悉掌握智能化控制中的各项功能和指令。智能化控制模式除了掌控着生产系统的应用和生产过程外,还能及时的对产品进行误差检测和修复,保证产品质量。随着科技的快速发展,机械制造企业越来越重视智能化控制模式在自动化生产中的应用,并不断采进新设备和新技术来加强机械生产的自动化和智能化,以此来提高企业生产的效率和质量。 (四)人员精简模式 人员精简模式是一种新型的制造模式,具有较强的实用性,而且应用方便、适用范围广泛,此外还能对成本进行一定程度上的控制。近年来,随着社会的进步和经济的快速发展,人员精简模式除了在机械自动化技术中得到广泛应用外,在其他领域也得到了各行业的好评和借鉴。人员精简模式可以帮助企业有效控制生产成本、提高生产效率,使企业的经济效益实现最大化。相对于传统的机械生产模式,人员精简模式是一场重大的改革,它促使了企业的生产程序简单易操作,并且方便管理。 (五)网络化制造模式 互联网技术的应用对人们的日常生活、工业生产、政治、教育、军事等方面产生了巨大影响,同时也促使了机械自动化技术的重大变革。机械制造企业可通过网络化制造模式对机械自动化设备进行远程操作。互联网的快速发展缩短了国家、地区、企业间的距离,使得企业间的竞争开始向全球化发展,当机械制造企业生产出新产品后,只要其满足人们的需求且质量可靠,便会很快在全球畅销。此外,随着互联网的普及,各种依托网络而开发的远程控制和监视技术应用到了企业的机械自动化生产中,极大提高了企业的管理能力。综上所述,随着社会的进步,我国机械制造企业在生产过程中普遍采用了机械自动化技术,为我国机械制造业的发展和国民经济的增长做出了巨大贡献。为使机械自动化技术充分发挥作用,机械制造企业要与时俱进,积极引进国外先进的技术设备,同时还要加强自主创新能力,掌握优秀技术,通过先进的机械制造模式来提高机械自动化技术水平,不断提高机械设备生产的质量和效率,促进我国经济的可持续发展。 作者:滕皓 单位:扬州工业职业技术学院机械工程学院 机械制造与自动化论文:节能设计理念在机械制造与自动化的应用 1机械制造与自动化的发展现状分析 自我国改革开放以来,机械制造技术发展迅速,同时在我国的工业生产中占据了越来越重要的地位。近年来,随着科学信息技术的深入普及,各行各业都开始广泛地运用计算机技术,特别是在机械制造行业中,通过与计算机技术的有机结合,使机械制造趋于自动化,且其工业产品制造的完成也越来越安全与快速,使机械制造行业更加快速的发展,现在机械制造与自动化的显著特点就是高安全性与高效率生产。同时因为机械制造技术与自动化技术的有机结合,使得我国的机械制造技术的发展也越来越快,并且近年来,国内的一些机械制造企业还开始尝试与国际接轨,通过建立跨国公司使国际交流有效加强,通过这一举措,国内许多机械制造行业的技术发展得到了有效的促进,其规模开始不断扩大,也逐渐提高了其机械制造的自动化程度,从而竞争力不断提高,并促进企业的快速发展[1]。随着能源能耗的增加与我国对节能减排的大力倡导,机械制造与自动化行业对节能环保技术发展的关注度也越来越高,且对于机械制造与自动化行业的发展而言,有效地引入节能设计理念非常必要。在现代工业中,机械制造与自动化行业发展的一项重要技术就是节能环保技术,通过对机械制造中各个环节的严格把控,有效地对节能设计理念进行应用,从而对机械制造与自动化行业持续健康的发展提供有效保障。 2机械制造与自动化中节能设计理念的有效应用途径 2.1改进机械结构设计 在机械制造与自动化中应用节能设计理念时,贯彻节能设计理念的第一步就是改进机械结构设计,只有使机械结构设计真正做到节能环保,才能有效地保证整个机械制造设计做到节能环保。在改进机械结构设计时,节能设计理念的应用途径主要可以体现在以下几个方面。 1)选用低污染、低公害的发动机。发动机作为机械工程系统中最大且最关键的部件,其所排放出的噪音和气体会极大程度地影响到外部环境。因此,使用环保型的发动机不仅可以有效减少噪音与气体污染,还能使油耗与排量降到最低,同时有效提高加工效率,提升机械系统的动力,并极大程度上缓解了机械对于外部环境造成的污染压力[2]。 2)液压系统的设计要坚持节能原则。机械工程中的液压系统会极大程度影响到整个机械工程的运行,要想使液压系统的高效传动得到有效保证,就要有效保证液压系统的清洁度,这不仅要求严格把控油料的选择,设计师在设计液压系统时,也要将油液中的磨损物与微尘垃圾杂质进行彻底清除,从而使液压系统的清洁得到有效保证,并极大程度延长换油的时间间隔,使液压系统的故障发生率有效降低,同时大大降低配件的更新率,延长机械设备的使用寿命,对液压系统的污染进行严格的控制。所以在对液压系统进行改良设计时,应该要选择耐腐蚀性强、防老化能力突出及密封优良的优质液压管,软管尽量用硬管代替,从而使软管的废弃量与损坏量有效降低,并因管道破裂而引起的环境污染问题减少。 3)改良机械工程驾驶室的设计。驾驶室是大型机械工程中操控机械工程最主要的控制室,在对机械工程驾驶室的设计进行改良时,可以采用防紫外线辐射玻璃、经减震降噪处理的全密封整体式“安全环保型”驾驶室,可将环保无氟型冷暖空调配备在驾驶室内,对人体工程学设计原理进行充分运用,设计一个基于FOPS与POPS技术的安全驾驶室,并将多元化美观合理的色调搭配有效地融入到设计过程中,在保障驾驶员安全的同时,也有效缓解视觉上的疲劳,有效改善其工作环境的同时,也使作业效率得到提高[3]。 2.2采用节能环保材料 1)机械工程系统设计时尽量选用可回收、可再生的材料。机械制造与自动化的材料选择应该严格遵循可回收、可再生及易分解的基本原则,在生产加工过程中就不会有大量的有毒有害物质排放出来,也可以有效减小对环境的危害。特别是在进行结构设计时应该尽量选用可拆卸、可回收且无毒的材料,从而使机械材料的再生率有效提高,并使机械工程材料的浪费情况有效减少。 2)机械工程系统设计时要遵守长寿命、低能耗与轻重量原则。一般情况下,有效延长产品的使用寿命就是使机械产品的报废率降低,同时也意味着减少了机械的产品产量。机械产品的能耗降低也能减少污染,提高环保效率。从材料能耗降低的角度,将机械产品的重量适量减轻,并从环境的负荷对于机械的要求方面进行优化设计,产品设计应于环境通用标准相符合,从而保证机械构件的通用性有效实现。 3)机械工程系统设计时尽量选择综合成本与污染最小的机械材料。在进行机械制造与自动化设计时,一些企业常常会忽视机械材料报废以后的污染处理问题,为满足节能要求的同时也使材料的综合成本有效降低,应积极采用一些综合成本最小化与低环保负荷的机械材料,并尽量避免使用树脂、石棉、氟利昂以及含氯橡胶等类型的机械材料。 2.3优化制作工艺 在设计机械制造与自动化系统时,结构与材料的设计是非常重要的内容,但是为了能够使设计阶段全过程的节能目标有效实现,制作工艺的优化也十分重要。 1)优化现有产品结构。众所周知,机械制造与自动化系统中,设计零件越少且机械结构越简单,在进行制造时所需的能源就会越低。除此之外,在制造过程中所需的能耗也会受到机械设计中零件形状的影响。因此,在机械制造与自动化系统设计时,不仅要使产品的基本性能得到保证,还要使其零件尽可能简化,使零件数量与机械体积减少,并优化其产品结构。 2)合理安排工艺工序。因为不同加工工艺产生的能耗不同,因而在进行产品加工时要合理安排加工工艺工序,对加工工艺进行节能设计,让机械生产设备一直保持一个满负荷运行的状态,从而使生产设备的使用效率得到有效提高,并有效降低能源的浪费。 3结语 我国机械制造与自动化在飞速发展的同时,也付出了能源大量浪费与消耗的代价。因而,各行各业应该高度重视节能环保问题,将节能设计理念贯彻落实,在保护环境的同时要促进企业的可持续性发展。 作者:郭敬飞 单位:山西霍尔辛赫煤业有限责任公司 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用刍议 1检测自动化 随着机械制造业技术的不断发展,新型的工业材料越来越广泛,机械制造业在材料的选择上空间更大,一些具有特殊性能的材料被广泛使用,提升了产品质量的同时,也对产品的检测带来困难,这种情况下,传统的人工检测方式根本无法达到现代加工工艺的要求,所以计算机自动检测技术的运用是必然的。利用激光、三座标测量仪、电流信号、人工神经网络、时序对零部件的磨损程度进行检测,提升检测效率。 2机械制造自动化与CAPP、CAM技术相融合 CAPP技术在现代机械制造业中起着不可替代的作用,在整个制造过程中,作为衔接产品设计与生产制造的中间纽带,工艺设计过程是管理阶层安排生产与管理的主要依据,也是企业法规的重要组成部分。工艺设计过程说白了是决策过程,具有很强的经验性,影响因素比较多。随着市场多元化的发展,竞争的日趋激烈,传统的工艺设计已经满足不了需求,而计算机辅助设计与辅助制造成为机械制造自动化发展趋势。随着机械制造自动化水平的逐步提升,计算机辅助设计与制造系统也将更好的连接,而两者之间的桥梁——计算机辅助工艺过程设计(CAPP)也必将快速完善,其基本功能有:设计信息的输入;工艺操作路线、工序以及必须用的机床、刀具等的选择;切削用量的决定;工时和成本的预算;工艺文件输出等。在完成工艺设计后将信息交由CAM执行,CAM(计算机辅助制造),利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程,它输入信息是零件的模型、工艺路线和工序内容,输出信息是根据刀具、加工部位智能化生成合理、高效的刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序,提高零件的加工节拍。 3.机械自动化制造技术应用前景 目前,我国经济发展突飞猛进,各行各业正处于快速发展阶段,市场经济的日益完善,为机械制造自动化技术的发展提供了广阔的空间,其集成化与智能化发展水平逐步提升,加上计算机辅助系统的广泛运用,机械制造自动化应用有了充足的技术保障。依据我国机械制造自动化应用的情况来看,我国在这方面的发展前景可以从以下方面总结: 3.1集成化。计算机集成技术的应用是机械制造自动化发展的必然,也是重中之重,是优秀的生产模式。计算机集成技术在机械制造领域的运用,使整个制造过程成为有序的整体,自动化控制分系统、工程设计信息分系统、自动化管理分系统相互配合,共同保证制造过程的顺利进行,实现集成化管理。 3.2智能化。与集成化一样,智能化也是机械制造自动化发展的趋势,智能化的制造系统实质上是人机合一的系统,由智能化机械与工程专家组成,实现了人机的双向互动,主要体现在操作系统中有较好的操作界面,生产的每个阶段都能进行人机交流。为了使机械制造系统能够有较强的适应能力,可以采用模块化的设计方式,对于整个生产过程的操作人员来说,大大提高了操作的安全性和便利性,进而有效提升生产效率。对于每一个机械制造企业来说,智能化系统的应用是企业整体实力的象征,能够大大提高企业市场竞争力,而且大大减少了能源资源的使用,有利于生态环境建设和保护,树立企业良好形象。 3.3虚拟化。机械制造在工艺的设计与制造方面采用了虚拟化的方式,主要包括多媒体技术、人工智能技术、计算机技术等,处于优秀地位的是计算机仿真模拟技术,由其他众多技术构成完整的系统。虚拟技术的应用,使企业能够对产品生产制造的活动过程进行模拟、分析,从而能够对生产过程中可能出现的错误和问题进行分析研究,制定出应对的策略和措施,保证生产过程的连续不断,提升一次性成功率。并且,此技术的运用能够大大缩短产品的研发时间,控制生产成本,提升市场竞争力。 4.小结 伴随着科学技术的快速进步,机械制造业普遍实现自动化生产成为必然,自动化技术的发展与完善,能够促进机械制造效率的大幅度提升,加之现代信息技术与自动化技术的不断融合,机械制造的自动化程度将更高,克服了一系列生产过程中的问题,全面系统的获取与生产相关的信息,进行整合与分析,确保生产的持续进行。 作者:黄华宁 单位:广西轻工高级技工学校
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企业技术创新论文:再造企业技术创新论文 一、技术创新体系的设计与构建 构建原则。一是公司技术创新流程再造必须以提高公司技术创新水平,提升技术创新含量为中心。二是以企业利益为中心,为企业寻找新的效益增长点。三是技术创新流程再造必须以员工为中心。构建方法。在构建原则的指导下,考虑到流程再造引发的变革是多方面的,而且这些方面相互关联,所以技术创造流程再造采用了菱形图。菱形的顶端是公司技术创新的业务流程——完成工作的途径;菱形的第二端是工作职位和结构——完成工作的框架;菱形的第三端是管理和评价制度——完成工作的保证;第四端为价值观和观念——企业文化的体现。在公司技术创新菱形图中,端与端之间的联系是非常重要的。顶端的业务流程决定第二端的工作职位和结构,也就是说,公司技术创新的工作职位和结构要根据公司业务流程来设定。工作职位和结构主要是由员工来完成的,企业就必须建立员工的管理和评价制度,来规范员工的行为、考核员工的业绩、确定员工的薪酬。最后,员工的价值观和观念对企业的流程管理起到非常重要的作用,有助于技术创新流程的实施。体系构建。公司技术创新体系是指参与公司技术创新与管理创新的相关组织所构成的组织系统,其中包括集体公司、技术中心、各专业分子公司、设计院、检测公司、培训中心、软件公司、与企业相关的科研院所等。这些组织相互作用、相互促进公司新构思、新方法、新过程、新制度、服务于公司技术创新的新技术、新工艺、新材料、新设备等。公司技术创新体系的构建要改变原来技术创新无序、松散的状态,积极组建技术分中心和创新小组。技术创新时处理好基础性研发和实用技术产品开发的关系,既要在先导技术、独创技术以及理论研究方面突破,又要在引进推广实用新型技术上下功夫。 二、关键问题 公司技术创新流程再造将带来企业业务流程、组织结构的重组和企业管理思维的变革。整个流程再造包括流程重建、组织重建、观念重建三个层次,其中流程重建是关键,每个层次又包含相应的内容,彼此也相互作用。在流程再造过程中会遇到许多问题。高层管理者可能会对技术创新流程再造产生动摇和犹豫。高层管理者对技术创新流程再造主观上是非常支持的,但是仍可能会存在阻力。一是害怕会失去对企业技术创新的控制。在原来的技术创新模式下,一切按部就班,高层领导完全掌握技术创新的要害,并采取措施控制着技术创新的运行;一旦采取新的技术创新流程,优秀业务会发生很大变化,如果一时难以抓住重点和要害,必然会害怕失去对技术创新的控制。二是高层管理者如果对流程再造的困难缺乏足够的认识而急于求成,就会怀疑和犹豫而失去信心。中层管理人员可能阻碍流程再造的进行。技术创新流程再造不是简单地对原有流程进行整理,它涉及到原来各方面利益的再分配,而受此影响最大的是中层管理人员。一些员工对流程再造不积极。一些员工由于自身素质和能力比较差,不太愿意学习新技能、新知识,对技术创新流程再造有抵抗情绪。特别是老员工,将与年轻员工一起参与竞争,原先拥有的经验和优势不再突出,还处在比较被动的地位,所以会对流程再造不积极、不主动。难以借鉴比较完善的经验和制度。每个企业在自身的发展过程中总会遇到许多各种各样的情况,从而形成自己的特点和风格。而流程再造需要针对企业特色量身定制,没有完整的体系和方法可以借鉴。在流程再造中过分依赖信息技术。术创新流程再造不光是技术问题,它是一种思维方式和常规习惯的改变,是一种管理创新。信息技术可以促进流程再造,而过分依赖企业的信息技术只会消弱员工的主动性、创造性。配套的激励机制不健全。激励机制包括精神激励、薪酬激励、荣誉激励、工作激励等。建筑企业由于自身发展的原因,激励机制往往不健全:激励手段比较单一;缺乏有效的企业绩效考核体系;缺乏系统的专业培训、讲座;没有建立以人为本和人尽其用的企业文化。技术创新流程再造需要有效的激励机制来保证。 三、解决措施 选好技术创新流程再造的负责人和骨干力量。流程再造必须有一名具有创新意识的负责人。企业流程再造的负责人要了解流程再造的重要性,坚信流程再造的好处;流程再造负责人必须全面精通业务,了解企业技术创新的相关关系;再造负责人还要具备较好的心态和沟通能力。流程再造负责人要经常性向高层管理者汇报技术创新流程再造的进展情况和遇到的困难,提出自己的设想并请他们协助解决。流程再造负责人还必须成立一支既懂技术又懂管理的骨干队伍,骨干队伍必须有很强的业务能力和素质,要对企业的现有流程和技术创新情况非常了解。骨干队伍既要包括企业内部的精英,又要充实外部专家,激发技术创新的灵感,不断提出技术创新年度解决方案。对于一些员工的抵触情绪,流程再造负责人和骨干队伍要进行有效的培训和宣传,帮助他们认识到流程再造的必要性和进步性,积极调动各种有利因素,深入研究流程再造对各个岗位的影响,科学地分析和组织实施,争取大多数员工的理解和支持。制定清晰的目标和有效的制度。流程再造负责人应向企业高层、股东和员工等清晰地描绘出技术创新流程再造后的发展趋势和将获得的效果。并制定清晰的目标和有效的制度,使每个人都清楚所要进行的变革和企业的变化。技术创新流程再造的最终结果可能非常好,但是在流程再造过程中,还是会带来曲折和波动,员工的责权利、发展规划等都会受到一定的影响,流程再造负责人和骨干力量必须清楚地认识到这一点,通过与员工的有效沟通,使他们充分了解变革的重要性,并主动参与变革。再好的制度也不可能获得所有人的认可,流程再造不能保证所有员工都获得利益。尽管流程再造的目的是让企业获得优秀竞争力,但肯定会使某些人的利益受到影响。所以在制定制度时,不能强求所有人的认可,而是要使变革成为渐进式地改良。合理运用信息技术作为流程再造的催化剂。技术创新流程再造与信息技术有着密不可分的关系。一方面人们已经习惯于应用信息技术,脱离信息技术简直是倒退和落伍;另一方面如果把流程再造当作一次化学反应,那么信息技术就是化学反应的催化剂。信息技术的价值是它提供了必要的方法和工具,是企业能够打破传统,创造全新的工作流程,带给企业生机与活力,所以在流程再造过程中必须合理运用信息技术。在整个流程再造的过程中,业务人员不仅要了解流程再造的过程,还要掌握进行流程再造的必要工具和方法。合理利用流程再造的工具和方法,就能更好地进行流程再造,让流程中的所有工作顺畅地运行起来。建立有效的激励机制。由于技术创新具有非独占性、成果产出周期长、创新成功率低等特点,所以企业要保证技术创新的良性循环,就必须建立必要的激励机制。激励机制在技术创新过程中是最重要的环节,在技术创新的良性循环中起着举足轻重的作用,运用好激励机制就可以最大程度地调动技术人员的主动性、创造性,为企业的发展创造强劲的动力。在流程再造的过程中也必须持续改进。技术创新流程再造初步完成之后,必须要经过一段时间的运行、调整、完善、改进,才能达到真正的效果。实施技术创新流程再造就像一次质的飞跃,需要我们不断地巩固成果、改进措施。建筑企业想要在残酷、激烈的市场竞争中生存、发展,就必须进行技术创新。同时,技术创新流程再造不能照搬国内外企业的经验,而应该针对自身的特色量身定制、因地制宜,并且需要不断地巩固成果、改进措施。 作者:陈赟单位:兰州大学 企业技术创新论文:装备制造企业技术创新论文 1引言 随着环境污染、能源危机和气候危机等问题的日益严峻,低碳经济已经成为当前世界各国应对这些问题的首要选择。目前,中国的名义碳排放量位居世界第一,来自国际社会的减排压力越来越大。装备制造企业是工业化进程的主导部分和推动国民经济发展的重要力量,然而它的高能源需求和高能源消耗极大地阻碍了低碳经济的发展。据统计,我国装备制造业能源消耗量占工业用能源和行业总能源消耗量的比例均超过一半,远远超过交通、民用和商业用能源的消耗量。低碳时代的到来必定会使装备制造企业面临越来越多的环境限制,如何应对低碳经济带来的挑战已成为装备制造企业要解决的关键问题。Magat最早指出技术创新是企业在解决环保问题的同时保持经济绩效的重要手段,企业通过技术创新能降低污染治理成本,以最小的成本解决环境问题,还可以通过开发新产品、改进生产过程等技术创新行为来提高生产效率和利润率。技术创新行为与知识积累、信息共享等企业创新个体的行为密切相关,这些创新个体的行为正是企业进行技术创新的源泉,因此,系统研究技术创新行为的影响因素对促进装备制造企业在低碳经济中不断技术创新具有重要的理论意义和实践意义。技术创新作为一种能够实现环境绩效与经济绩效“双赢”的战略选择一直是学术界关注的焦点。关于技术创新的研究已经具有一定的深度和广度。近年来越来越多的学者开始关注装备制造业技术创新问题,主要集中于其技术创新能力影响因素和技术创新效率评价)等方面。从这些文献中可以发现,关于技术创新的研究更多的集中在产业层面上的,对企业技术创新行为影响因素研究的文献较少,而且鲜有以低碳经济为情境对装备制造企业技术创新行为展开的研究。目前,学术界大致从三个角度来界定技术创新行为。第一种角度是从组织的角度对企业技术创新行为进行定义,把企业看成是一个具有独立行为能力的整体,认为技术创新行为是由人参与并控制的,包括决策、计划、实施、绩效评价等多个阶段的群体行为和组织行为,具有较强的目的性和计划性。第二种角度是从系统的角度,把企业看成是外部系统中的一个子系统,认为技术创新行为不是一个孤立的行为系统,它是由企业内外部环境要素共同决定的,是内部要素与外部环境等相互作用的结果,具有紧密性、动态性和开放性。第三种角度是从社会网络的角度,把企业看成是社会网络中的一个个体,认为技术创新行为是一种存在于社会网络结构中的技术行为和社会行为,它会受到经济网络和社会网络等多个网络的综合影响。综合上述观点,本文认为企业的技术创新行为是管理者和员工为了寻找、开发和执行新技术、新流程、新技巧或新产品等进行的一系列活动的总和,这些活动受到企业内在本质和外部环境的共同影响。在借鉴前人研究成果的基础上,本文结合计划行为理论,分析在低碳情境下影响装备制造企业技术创新行为的因素,提出理论假设,并运用结构方程模型验证低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素的作用机理,为指导我国装备制造企业在低碳情境下实施技术创新行为提供依据。 2研究设计 2.1理论基础 计划行为理论(TPB)是在理性行为理论(TRA)的基础上提出的,它最大的特点是在TRA的基础上引入知觉行为控制这一概念。根据TPB,行为受到行为意愿和控制因素的影响,其中控制因素包括内在因素(如能力、情感等)和外在因素(如状态、环境等);而行为意愿又受到态度、主观规范和知觉行为控制这三个因素的影响;态度、主观规范和知觉行为控制又受到个人以及社会文化等因素的影响。一个装备制造企业是由投资者、管理者、研发人员、技术人员和生产人员等不同个体所组成的具有行为能力的主体,它具有与外界沟通和交流并在沟通交流中获取信息、积累知识、不断改变自身行为方式以适应环境变化的能力。企业在沟通交流、获取知识信息和适应环境等过程中,会产生一种整体行为模式,这种整体行为模式不能从个体行为推测出来,但可以用相关的人、群体等行为主体的行为或变化程度来表示。低碳情境下的装备制造企业技术创新行为是企业创新主体如研发人员基于环境分析而做出的各种技术创新活动的总和。因此,用计划行为理论研究装备制造企业技术创新行为具有合理性和可行性。装备制造企业技术创新行为基本遵循计划行为理论,技术创新意愿是指在低碳情境下个体愿意实施技术创新行为的动机和愿望强度,行为态度是指创新主体对企业在低碳情境下实施技术创新行为所持的正面或负面评价的程度,主观规范是指创新主体所感知的政府规范、社会环境和组织内部环境等影响力,知觉行为控制是指创新主体感知的在低碳情境下实施技术创新行为的难易程度。 2.2研究假设 本文在计划行为理论的基础上,拟对装备制造企业技术创新行为进行研究,构念出低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素的概念模型,得出以下假设。 2.2.1技术创新意愿与技术创新行为 遵循TPB理论,行为意愿是态度到行为的连接桥梁,它是行为主体从事某项特定行为的态度、准则、可控性和动机的主观表达,反映行为主体为从事某项行为而愿意付出的努力程度,是决定行为是否发生的重要因素之一。技术创新意愿是用来衡量企业是否进行技术创新的主观因素,反映了个体对引进新技术、研制新产品和改进生产流程等技术创新行为的接受程度,一个企业的技术创新意愿越强,采取技术创新行为的态度就越积极,就越容易接受新思想、新观点、新事物,技术创新活动就会越多,更倾向于通过技术创新来应对不断变化的外部环境。提出假设:H1:技术创新意愿对技术创新行为存在正向影响。 2.2.2技术创新态度与技术创新意愿 遵循Bandura的观点,态度是主体因素和环境因素影响行为的中介变量,具有较高的主观性和可变性;行为主体和外界环境是态度的直接影响变量,揭示了态度产生的原因,因此,用行为主体(如企业家)和外界环境因素(如市场竞争状况和企业间合作情况)作为衡量企业技术创新态度的变量。企业家作为企业技术创新行为的最高决策者,其认知风格会直接影响其对技术创新的态度,进而影响企业对采取技术创新行为的愿望程度。适度的竞争压力和良好的合作关系能够促进企业进行技术创新活动,是企业对技术创新产生正面评价的动因。因此,本文用企业家认知因素以及合作和竞争因素来衡量技术创新态度。Philip认为个人因素特点是决定企业家是否进行技术创新的关键因素,例如具有高学历和自信心的企业家会更愿意采取技术创新行为。JintongTang等指出企业家的敏锐程度、成功欲望和风险偏好等认知因素的不同会导致企业家具有不同的技术创新意愿。Pia等认为一些认知变量如企业家对新技术的敏锐程度、对挫折失败的畏惧程度以及对自身能力的自信程度是企业技术创新意愿形成的重要因素。Brust等的研究表明,企业家价值观、管理能力和自身素质对企业低碳技术创新意愿的产生有重要影响作用。另外,企业间的合作关系可以激发企业技术创新意愿的形成,企业通过与外界的合作交流和资源共享,获得企业内部欠缺的、对企业技术创新具有补充作用的信息、知识等资源,促进知识转移合作效应和新技术、新产品的产生。Li等指出竞争的不断加剧会导致企业现有技术或者产品无法在将来为企业带来收益,从而产生创新压力,这种压力的累积会使企业认为只有通过不断的进行技术创新来获得更大的利益和保持竞争优势,进而转化成创新的愿望。Maria等通过实证分析验证了企业间的适度竞争和合作关系对技术创新意愿的产生和技术创新绩效的提升具有促进作用。提出以下假设:H2:技术创新态度影响技术创新意愿,进而影响技术创新行为。H2a:企业家认知因素对技术创新意愿存在正向影响。H2b:合作因素对技术创新意愿存在正向影响。H2c:竞争因素对技术创新意愿存在正向影响。 2.2.3主观规范与技术创新意愿 遵循Ajzen和Madden的观点,主观规范是个体对来自他人的“社会压力”的认知。针对低碳情境下装备制造企业的技术创新行为,其社会压力主要来自于企业外部的个体(如政府)对技术创新行为的约束和企业内部执行技术创新行为的原则(如组织文化)。本文用政府低碳约束和组织文化来衡量主观规范。在低碳情境下,政府制定的关于低碳的政策目标和法律法规对装备制造企业的技术创新意愿会产生重要的影响。Porter等指出环境规制能对企业的技术创新意愿产生极大的促进作用。Lanjouw等运用美国20世纪80年代的面板数据分析了环境管制和技术创新的关系,结果显示环境管制的加强使企业产生强烈的内部驱动力,即创新意愿,从而刺激创新。许士春等通过实证研究发现企业在环境规制下会更加倾向于寻求创新机会,提升创新能力。组织文化同样会影响企业的技术创新意愿。Robert指出组织文化的信念和规范对技术创新起到多方面的支撑作用,从而产生积极的创新愿望。Tesluk等认为共享的价值观、信念和组织成员的预期行为等组织文化的基本要素对形成技术创新意愿的影响是多方面的。郑海涛等认为创新型文化会加强企业中的创新个体(如研发人员)对技术创新的认同感,形成创新意识,不断调整自我行为,增强各技术创新部门的凝聚力,促进进行长期有效的沟通和合作愿景的形成,最终产生一股推进技术创新的合力。提出以下假设:H3:主观规范影响技术创新意愿,进而影响技术创新行为。H3a:政府低碳约束对技术创新意愿存在正向影响。H3b:组织文化对技术创新意愿存在正向影响。 2.2.4知觉行为控制与技术创新意愿、技术创新行为 遵循TPB理论,知觉行为控制通过影响行为意愿,直接或间接地影响个体行为。它是个体对促进或阻碍所从事行为因素的感知,由控制信念和感知强度共同决定。控制信念是个体对其所具有的能力、资源等因素的感知,感知强度是个体感知这些因素对行为的影响程度。由此可见,装备制造企业即使有技术创新的意愿,但若缺乏进行技术创新活动的有关能力,则创新也只停留在动机阶段,同样会影响技术创新行为的发生。良好的技术创新能力是企业成功技术创新的基础。本文用“技术创新能力”来度量知觉行为控制。Gerard等通过对61家生产企业的实证研究,结果表明这些企业技术创新能力越强,创新意愿就越强,能够支撑其在低碳情境下进行技术创新和节能减排的效果越显著。Ernst等对美国的钢铁生产企业进行了考察,发现为清洁生产而采用新技术的企业,对技术创新的投入都较大,具有较强的技术创新能力。 3实证分析 3.1问卷设计与修订 通过问卷调查的方法来获取本文的数据。经过文献研究、专家访谈、问卷调查和问卷反馈等阶段对问卷的内容、准确性等进行了多次修改,形成预测试问卷。在进行正式研究前,先取少量被试(n=50)对预测试问卷进行信度和效度检验,以进一步验证变量设计的有效性和消除问项的歧义,检验合格后进行正式调研。使用Cronbach’sα系数对预测试问卷的信度进行检验,使用探索性因子分析对预测试问卷的结构效度进行检验。小样本的预测试问卷经过信度和效度检验后,删除没有通过信度和效度检验的指标,最终精简为39个指标测度,形成正式调查问卷。 3.2问卷发放与回收 选取装备制造企业为研究样本,采用问卷调查的方式,并通过以下四种途径来发放调查问卷:访问EMBA和MBA学员;走访调研企业;参加企业中高层行业会议;发送电子邮件。本次调查共发放问卷400份,回收问卷316份,剔除无效问卷(企业所在行业不属于装备制造行业、数据缺失过多等问卷)29份,共获取有效问卷287份,有效问卷率为71.75%。 3.3实证方法选择 本文所建立的研究模型中,技术创新行为、技术创新意愿、企业家认知因素、合作因素、竞争因素、政府低碳约束、组织文化、投入能力、研发能力、生产能力等多个变量均属于无法直接观测的变量,通过调查问卷来间接测度这些变量会产生一定误差;另外,上述变量还可能存在多重共线性问题,如投入能力可以直接影响技术创新行为,同时也可能通过技术创新意愿间接影响技术创新行为。结构方程模型能够同时处理多个因变量,并且允许自变量和因变量具有测量误差,具有测量模型更有弹性的特点,因此,可以有效解决本文中的测量误差以及多重共线性问题。本文采用AMOS16.0软件进行结构方程建模,采用SPSS16.0软件进行其他的数据统计分析。 4研究结论和展望 宏观方面。首先,设立低碳技术创新专项基金。对于资金不足但积极进行技术创新的为低碳经济做出贡献的企业给予资金和信贷支持。其次,建立环境补偿和惩罚机制。对于应用清洁生产技术以及运用这种技术生产产品的企业实行税收优惠补贴政策,适当减免环境税和资源税,对于资源耗费大或者排污超标的企业加收环境税和资源税。第三,规范低碳环境法律法规的执行手段。不断完善环境法律法规的执行程序,提高环境执法的可操作性、规范性和透明度,杜绝被监督者、被执法者与监督者、执法者之间利益一致现象的出现。本文结论为提高装备制造企业技术创新意愿来促进其技术创新行为的产生提供了有益借鉴。但还存在一些不足之处:首先,样本具有一定的局限性,在今后的研究中应增加样本容量,获取更准确的调查数据。其次,本文仅仅考虑了装备制造企业技术创新态度、主观规范、知觉行为控制的几个重要影响因素,研究维度不够全面。因此,在今后的研究中可以将现有文献中的某些常用变量(如社会资本、企业规模、企业惯例等)加入低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素研究模型,增加研究的全面性。 作者:徐建中曲小瑜单位:哈尔滨工程大学 企业技术创新论文:农业科技企业技术创新论文 一、我国农业科技企业技术创新的现状及存在的问题 农业科技体制改革的不断深入,为农业科技型企业的兴起提供了良好的机遇,一批科技型农业企业兴起,有力地推动了科研与经济的有效结合。但由于长期计划经济体制及传统观念的制约,加之人才、资金等方面的困扰,农业科技企业的技术创新还存在以下问题: 1.国家农业科技创新体系有待于完善 国家农业科技创新体系是国家科技创新体系的一个有机组成部分,是与农业知识创新体系、农业技术创新及其相关的机构和组织构成的网络系统,主要包括农业企业、农业科研机构和大学。目前,农业科研机构与大学具有较强的农业技术开发能力,但是由于受内部传统考核管理制度等因素的影响,其开发出来的技术往往难以形成有效的技术供给;而农业企业有很强的技术需求,但技术开发能力比较弱。 2.农业科技企业创新意识不强 目前,我国农业科技企业大多数处于创业成长期,技术积累和经济实力较弱,加之一些企业家的短期行为和技术外部性特点等因素的影响,农业科技企业普遍存在着技术创新意识不强的问题。 3.农业科技企业技术创新风险管理力度不够 技术创新是现代农业经济增长的主要源泉,也是提高企业竞争力,实现可持续发展的重要途径。而技术创新是一项高风险活动,技术创新风险按阶段划分,可以分为决策阶段风险、技术开发阶段风险、生产阶段风险和市场阶段风险。面对这些风险,农业科技企业在技术研发组织体系及技术队伍建设等方面未能给予足够的重视,加之,政府对农业科技企业扶持不足,使农业科技企业难以应对技术创新风险。 4.农业科技企业创新能力不足 在西方发达国家,技术创新的主体是企业,而不是政府研究开发机构,因为前者的经费投入和经费使用均占绝对优势。然而,在我国,企业没有成为技术创新的主体。一方面,从技术开发能力看,我国科技力量的2/3以上在企业之外,企业缺乏高水平的技术人才;另一方面,大中型企业设立专门技术开发机构的比例偏低,并且,其中还有相当一部分开发机构要么资金不落实,要么缺乏高水平的技术人才,要么没有明确的技术开发方向,要么基础条件薄弱,无法发挥其应有的作用。在我国,技术创新的主体不是企业,而是企业外的科研院所和高等学校。 5.农业技术创新缺乏激励 目前,我国企业技术创新水平不高,大多数企业的产品缺乏科技含量和竞争力。造成这种状况除长期的计划经济的影响以外,缺乏有效的技术创新激励机制是一个重要原因。同时,技术创新的外部效应,技术创新周期和高风险等也在相当程度上影响着企业技术创新的主动性和积极性。农业企业也面临着同样的处境,其结果是企业轻视技术的自主创新,竞相引入成熟技术,虽扩大了生产能力,却未形成技术创新能力[①]。 6.现有的农业科技人才培养模式不适应企业技术创新发展的要求 创新人才是创新活动的主体。长期以来,我国农业科技人才的培养存在着重理论轻实践,重研究轻开发的弊端,造成了其研发实践能力较差,难以满足农业科技企业技术创新的需求。 二、农业科技企业技术创新机制的优化 根据我国农业科技企业技术创新的实际,农业科技企业技术创新体系的有效运作必须有一个良好的发展环境及配套政策的支持。 1.完善农业知识产权制度 ①在法律普及方面。加强农业知识产权人才培养和宣传教育,建立一支适应国家农业创新体系建设需要的农业知识产权队伍,增强全社会的农业知识产权意识。目前,农业知识产权审查、审判人才、律师人才奇缺,特别是农业知识产权法律人才和管理人才的供需矛盾将是困扰我国建设法治国家的一大难题。因此,应大力发展农业知识产权教育事业,大力培养农业知识产权专门人才,提高灵活运用农业知识产权战略、策略的能力,促进农业科技工作更好开展、各学科更好发展。这是我国解决农业知识创新与农业知识产权保护协同发展的基础和关键。同时要在全社会开展农业知识产权法律知识的宣传教育,提高知识产权保护的意识,重点结合典型案例宣传我国现行的一系列农业知识产权保护的有关法律法规。 ②在司法方面。加强农业知识产权的司法队伍建设。根据农业知识产权案件的专业性、技术性特点,要尽快培养一批专业法官,设立专门审判机构和专业法官集中审理农业知识产权案件。另外,还应采取多种形式对案件所涉及的专业技术问题进行鉴定,其途径包括聘请农业技术专家担任陪审员、委托专家组进行技术鉴定和走访有关农业技术专家等。 2.建立合理的市场结构 不同的市场结构对技术创新的影响是不同的,促进技术创新的理想的市场结构是介于完全竞争和完全垄断之间的“中间程度竞争”的市场结构。目前我国农业技术市场化程度较低,不利于农业技术创新。如我国的种子行业是国有种子公司垄断的市场结构,种子法律法规对农业科研单位、农业科技企业经营种子做出很多限制。因此,应建立合理的市场结构,以激励农业科技企业进行农业技术创新。 3.建立由政府引导,以企业和社会力量为基础的技术创新投资机制 长期以来,我国政府是农业科技的重要投资者,而在我国目前财力有限,不可能大幅度地增加农业技术创新的投入的情况下,应建立政府、企业、社会力量共同投资的多渠道、多途径的投入机制。由于农业技术创新存在的不确定性和风险性,要尽快设立农业科技创新融资担保基金,资金主要来自政府拨款、社会捐赠和定向募集等,启动资金应以政府为主。同时,支持和引导高新技术项目从资本市场融资,推动农业高新技术的发展[②]。 4.建立和完善我国农业技术风险投资机制 ①要加大政府的政策扶持力度 首先,要制定和实施农业技术创新风险投资的扶持政策,在税收方面给予减税或免税。其次,建立农业技术创新风险投资保障体系。为鼓励农业技术创新风险投资,应对投资者在投资中的经济风险予以保险,为农业技术创新风险投资创造良好的创业环境。再次,要规范资本市场,发展和完善支撑条件。 ②发展农业风险投资公司,建立多层次的农业技术创新风险投资体系通过制定优惠政策,建立社会、个人、企业多方参与,并同国际接轨的我国农业技术创新风险投资运作模式,引导民间的大量游资投向农业高新技术产业,实现筹资渠道的多样性。 5.加大农业共性技术开发的政府扶持力度 共性技术是指在很多领域内已经或未来可能被广泛应用,其研发成果可共享并对整个产业(而非个别产品或企业)或多个产业及其企业产生深度影响的一类技术。[51]共性技术尤其是农业共性技术有很强的共用性、外部性、基础性和关联性。开发农业共性技术往往投资大,外部性强,所以,一般农业科技企业不愿意进行农业共性技术开发。因此,需要政府通过项目引导,协调组织大学、农业科研院所及有关农业科技企业进行农业共性技术开发,项目应重点支持能够对农业经济发展起重大作用,并显著提高农业产业技术水平的技术领域。 6.消除条块分割的科技管理体制,促进产学研一体化 要通过整合大学和科研机构的科技力量,加强企业的技术创新能力,优化技术创新人才的资源配置。大力支持和鼓励应用开发型科研院所进入企业或改制为企业,促进企业进行科技创新和科技成果转化;其次,企业可以采用多种形式与大学和科研机构进行广泛的技术创新项目合作;再次,加快创业中心、大学科技园区的建设和发展,重视科研中试基地、成果孵化基地的建设。此外,要改革农业高等教育体制,调整优化教学培养结构和方式,面向市场,加强培养农业科技创新所需的复合型人才。 企业技术创新论文:我国企业技术创新论文 摘要:文章分析了我国中小企业技术创新中存在的制约因素,深入探讨了中小企业如何选择适宜的技术创新战略。 关键词:中小企业;技术创新;战略 中小企业占我国注册企业总数的99%以上,是我国市场经济中最具活力的部分。资料显示,改革开放以来,我国65%的发明专利,75%以上的技术创新,80%的新产品是由中小企业完成的。然而,由于历史和体制等方面的原因,我国中小企业在创新技术方面还存在一些突出问题。如何提高我国中小企业的技术创新能力,对于更好地提高我国国家创新力、拓展中小企业生存空间具有重要的现实意义。 一、我国中小企业技术创新的制约因素 1、技术创新观念落后、意识淡薄。在现代经济发展趋势下,一个有信誉的企业品牌代表着企业的形象、企业的经营、企业的信誉、企业的服务质量等等,它们是企业的一种特殊的无形资产,甚至比有形资产价值更高,企业必须花费大量的精力来树立、经营自己的品牌。因此企业要发展,必须从一开始就在经营企业的同时策划、培育、经营、发展自己的品牌,牢固树立长期经营企业品牌的思想。我国大部分民营中小企业的领导人素质不高,缺乏对企业长远发展的战略规划,思维方式跟不上新形势发展的要求,他们中的一部分人满足于企业已取得的成绩,不思进取,有些人虽然已经意识到了技术创新的重要性,但一想到自身实力有限,创新过程中所存在的种种风险,就变得畏手畏脚,徘徊不前了;还有些人认为技术创新是大企业的事,凡此种种,严重地阻碍了企业技术创新活动的开展,造成了目前民营中小企业技术创新能力的落后。 2、中小企业融资困难,阻碍了技术创新的步伐。企业的财力资源是进行技术创新的重要前提,从我国目前的情况来看,大多数中小企业规模相对小,资产少,风险大,资信程度较差,银行一般都不愿意向中小企业提供贷款,因而中小企业得不到有力的金融支持。另一方面,为国有大型企业配套供货的中小企业普遍遇到货款被拖欠的问题,更加剧了中小企业的资金困难,致使有的中小企业不得不以高利率拆借资金来弥补资金缺口。 3、中小企业创新性人才匮乏。企业的竞争是全方位的,但归根结底是人才的竞争。围绕企业竞争战略,用好人才,管理好人才,做到人尽其才,才尽其用,这是企业最重要的优秀能力。不良的人力资源管理,会削减企业的竞争能力。因此,企业要根据自身经营和发展的要求,构筑不同层次的人才平台,尊重不同员工的个性和差异,相信、关心他们,从而形成具有优秀竞争能力的人力资源。而我国的中小企业由于资源实力的不足很难进行人力资源的开发,普遍注重短期效益,对人力资源的再培训不足,没能形成持续的人力资源的竞争优势。而且中小企业的技术人才在申报户口、职称评定、医疗保险等诸多方面没有完全享有与国有企业相同的政策,使得民营企业一方面招不来人才,另一方面又留不住人才,造成中小企业的内部技术创新能力弱化。 4、信息不灵和技术中介服务体系不健全。企业要进行成功的技术创新,必须要有可供利用的信息。中小企业在技术创新过程中需要有一系列的中介机构为其提供包括培训、信息、技术、法律等内在的“全方位”社会化服务。中小企业由于缺乏人才,缺乏必要的和正规的信息来源渠道,使其获得上述信息的能力很弱。不利于中小企业技术创新活动的开展。 二、我国中小企业技术创新的战略选择 技术创新战略决定和统率企业创新的具体行为。企业能否正确选择并贯彻实施良好的创新战略,是其能否顺利推进技术创新,赢得创新利益的先决条件。在激烈的市场竞争中不创新的企业必将走向衰亡,但创新战略选择失误所导致的不良创新反过来可能会加速企业衰亡的进程。因此,如何选择正确的创新战略是目前企业面临的重大问题,是涉及企业生存和发展的根本前提。 1、自主创新战略。即企业通过自身的努力和探索产生技术突破,攻破技术难关,并在此基础上依靠自身的能力推动创新的后续环节,完成技术的商品化,获取商业利润,达到预期目标的创新活动。 自主创新企业的技术突破来自企业内部,是企业长期技术积累和研究开发努力的产物。技术突破的内生性有助于企业形成较强的技术壁垒。因为跟进者对新技术的解密、消化、模仿需要一定的时间,而从投资到形成生产能力,发展成率先创新者的竞争对手也需一定的时间,在此时间内必然会形成自主创新者对新技术的自然垄断,从而在一定时期内掌握和控制某项产品或工艺的优秀技术,在一定程度上左右行业或产品技术发展的进程和方向。借助专利保护,自主创新企业可自己确定是否转让其优秀技术,以及向谁转让,转让到何种程度等等,使企业在竞争中处于有利的地位。由于自主创新一般涉及的都是全新技术领域,在此方面的技术突破很可能会引致一系列的技术创新,形成创新的集群现象和簇射现象,带动一大批新产品的诞生,推动新兴产业的发展。这有利于促进企业多元化投资,获得丰厚的利润。如海信以拥有强大的创新体系和开发能力而著称,其在经营过程中大多以自主创新的发展方式进入新行业。现在海信以每周两个新产品的速度向子公司提供新产品和新技术,仅数字化和模拟化相结合及数字化产品的技术储备已达百余种。 2、模仿创新战略。即企业通过学习模仿率先创新者的创新思路和创新行为,吸取率先者成功经验和失败的教训,引进购买或破译率先者的优秀技术和技术秘密,并在此基础上改进完善,进一步开发。在工艺、质量控制、成本控制、大批量生产管理、市场营销等创新链的中后期阶段投入主要力量,生产出在性能、质量、价格方面富有竞争力的产品与率先创新的企业竞争,以此确立自己的竞争地位,获取经济利益的一种行为。所以,模仿创新并不完全照搬照抄袭别人的技术,它同样要投入一定的研究开发力量,以对率先者的技术进行进一步的开发,因而模仿创新并不是单纯的模仿,而是一种渐进性的创新行为。模仿创新是一种十分普遍的创新行为,是当今许多企业参与市场竞争的有利武器。 我国中小企业的创新过程中资金和存在明显的不足,且在近期内难有根本好转。根据清华大学经济管理研究所对我国945家企业创新状况的调查,资金短缺是我国企业创新障碍的首要原因。因此,中小企业在选择创新战略时,特别要考虑降低风险,提高资金使用效率。而模仿创新首先就能回避研究开发竞争的风险,选择了市场成功这一具有一定兼容性的主攻目标。模仿创新企业就可以凭借自己的实力在新产品市场上占有相应的份额,而且我国国内市场十分广阔,市场需求呈迅猛增长的态势,这给国内广大中小企业开展国际技术的模仿创新提供了稳固的后方支持。 3、合作创新战略。即企业间或企业与科研机构、高等院校之间联合开展技术创新合作。它可以有效地利用有限的资金和技术力量,资源优势互补,克服单个企业无法克服的难题,取得规模经济效益。 从中小企业来看,企业技术创新投入占销售收入的比重比较低,而且在短期内难以有很大的提高,创新的基础条件和企业的技术能力也比较差,完全依赖企业自身技术能力的积累来开展创新活动短期内很难提高技术档次和效率。从创新资源分布来看,我国的创新资源分布不均,比较集中于科研机构和高等院校。这种情况一方面造成研究与开发活动严重脱离市场需求,创新的无效投入和无效劳动现象十分严重;另一方面,市场需求却得不到创新的支持,形成科技与经济“两张皮”这种不合理的现状。合作创新战略正是改变这种不合理现状,它是优化创新资源配置、提高创新有效性和效率的手段。它可以充分利用创新资源,直接实现科技与经济的有效结合,克服中小企业技术创新中的劣势,以市场机制为基础,通过集中各种创新资源进行创新活动,可以降低创新成本,缩短创新周期,提高创新档次,促进企业发展。 企业技术创新论文:中小企业技术创新论文 中小企业在国民经济中占据了相当大的比重,创造了大量的就业机会和技术创新成果。它是技术创新的重要源泉之一,在技术创新方面发挥着重要的作用。本文主要介绍了中小企业技术创新的主要类型以及研究与开发活动,政府对中小企业技术创新的作用和影响、中国中小企业技术创新的现状,还有绿色技术创新。 企业是现代社会的细胞,是市场经济的主体,而占企业绝大多数的中小企业则是这一主体中最活跃、最富有活力的组成部分。中小企业在国民经济中占据了相当大的比重,创造了大量的就业机会和技术创新成果,而且,中小企业文化及其培育出来的企业家精神和风险意识,已经成为现代文明和市场经济的精髓,成为市场经济体制不断创新和发展的基础。从某种意义上说,没有中小企业,就没有市场经济。 创新是一个民族的灵魂。在世纪之交的关键时刻,作为国家技术创新体系的重要组成部分,中小企业技术创新能力的提高,对于一个国家维持其在全球市场上的竞争力和保持经济的可持续发展至关重要。在这一大背景下。各国政府纷纷采取措施鼓励和扶持中小企业的发展及其技术创新活动。 一、中小企业技术创新概述 中小企业是技术创新的重要源泉之一,在技术创新方面发挥着重要的作用,这种作用还可能远远超出一般人的预料。中小企业的技术创新不仅在数量上占有相当的份额,而且其创新的水平和影响也并不亚于大企业,中小企业创造了许多被认为是当代最重要的工业创新成果。中小企业技术创新与大企业既有相似之处,也有独特之处,特别是中小企业在其技术创新过程中面临着许多不利因素。 (1)中小企业技术创新的主要类型 由于中小企业所处行业、技术水平、规模、发展环境以及企业体制等呈现无限的多样性,中小企业技术创新技术也必然表现出不同的类型,而且随着经济的发展和科技的进步,中小企业技术创新新的类型也将更加丰富多彩。 u产品创新 产品创新是指中小企业在产品的生产和经营过程中,对其自身生产或经营的产品所从事的改进、提高或发明的创新活动。它可分为重要创新和渐进创新两类。一般说来,重要创新对企业的发展影响较大,渐进创新对企业的影响有小有大,但前者往往比较难以实现,投入也大;后者较易做到。 u服务创新 服务创新是近些年服务业,尤其是知识密集型服务业兴起的结果,它既包括新构思、新设想转变成新的或者改进的服务,又包括改变现有的组织机构推出新的服务,目前兴起的网络服务是服务创新的成功例证。由于服务创新投入较小,而且市场需求变化快,因而是最适合中小企业特点的技术创新类型之一。 u工艺创新 工艺创新是指研究和采用新的或有重大改进的生产方法,从而改进现有产品的生产或提高产品的生产效率。由于工艺创新对开发新产品、改进原有产品以及提高原有产品的质量和产量都具有重要作用,因此其重要性并不亚于产品创新,一般情况下大多数工艺创新是渐进的,投入大小和难度都比较适合中小企业的特点,因而也是中小企业技术创新的重要途径之一。 产品(服务)创新和工艺创新之间常常互相影响、相互交融、相互促进,并与中小企业的直接经营活动密切相关,因而具有较大的普遍性,在中小企业的技术创新活动中占有重要位置。 (2)研究与开发 中小企业研究与开发活动可以分为自身的研究开发和合作研究开发两种类型。其中自身的研究开发受到很多因素的限制,对企业的要求比较高,只局限于一些基础(包括人力资源和资金支持等)较好的企业,但提高自身的研究与开发能力应该是中小企业技术创新的主要努力方向;合作研究开发包括中小企业与大学、研究开发机构以及大企业等的合作,对于缺乏信息、人才、技术等的中小企业来说,合作研究开发活动更加合适和普遍。统计资料显示,在依靠大学和研究机构的帮忙,以及利用各种公共资源方面,中小企业表现出更大的效率和热情。另外,积极参与政府的研究与开发活动也是一种越来越普遍的形式。比如近些年欧盟中小企业政策的优秀就是引导更多的中小企业参与到欧盟的研究与开发计划的框架之中。今后随着高新技术产业的发展,中小企业将越来越多地参与高新技术的研究与开发活动。 二、政府对中小企业技术创新的作用和影响 尽管政府对中小企业技术创新影响的程度与方式还有很多争论,但几乎所有的人都认为,考虑到中小企业在经济增长和技术创新等方面的巨大作用,以及中小企业在技术创新过程中面对的种种不利的因素,政府在中小企业技术创新活动中的作用至关重要。 三、中国中小企业技术创新的现状 中国是一个中小企业众多的国家,中小企业占全部企业数的99%以上,且大多数是在改革开放之后诞生和发展起来的,其中乡镇企业和民营科技企业的迅猛发展,更是中国经济体制改革和科技体制改革的一个重要成果,同时,他们对于推动中国的改革开放进程,发挥了巨大的作用。 统计研究表明,技术创新对中国中小企业的作用是非常显著的,清华大学经济管理研究所对中国企业技术创新的一项调查分析显示,在所调查的1051家企业中(其中大企业229个,中小企业797个),通过技术创新,有93.2%的企业提高了劳动生产率和增加了产品品种,有96.7%的企业提高了经济效益,96%的企业扩大了市场,91.5%的企业提高了产品的质量,88%的企业提高了产量,77%的企业降低了材料消耗,69.4%的企业降低了能耗。不久前,由农业部、国家科委和国务院发展研究中心共同进行的乡镇企业技术创新调研结果显示,在被调查的4530家企业中,70.7%的企业有技术创新活动,34.4%的企业从事了研究与开发活动,22%的企业有研究活动与开发机构。乡镇企业技术创新经费住处主要用于购买机器设备,占技术创新总支出的73.4%,用于购买技术的费用仅占9.3%。调研结果还表明,乡镇企业技术创新的主要动力是市场需求,创新的主要目标是开拓新市场;在影响创新活动的主要因素中,列前三位的是资金缺乏、技术人才短缺的市场信息不足。 四、新事物-----绿色技术创新 绿色技术创新起步于社会经济发展的进程中,越来越引起人们的兴趣,得到人们的认同和推行。绿色技术创新是既要社会经济发展又要保护环境不受污染的产物。对绿色技术的研究经历了末端工艺、无废工艺、废物最少化、清洁技术、污染预防五个阶段。E.Brawn和D.Wield于1994年提出了绿色技术的概念,概括地说,绿色技术是指能减少环境污染、降低和节约原材料与能源使用的技术、工艺或者产品的总称。它可以分为两类:一类是绿色产品创新,指产品在使用过程中及使用之后不危害或少危害生态环境和人体健康以及可回收利用和再生的产品。另一类是绿色工艺创新,指能减少废气污染物的生产和排放,降低工业活动对环境的污染以及降低成本、物耗的工艺技术。我国改革开放二十多年来,社会生产力迅猛发展,但随之而来的环境污染问题日益严重。只有走可持续发展道路才能化解这个危机。作为可持续发展主体的企业在充分认识到减少环境污染、节约原材料和能源使用的重要性后,应及时把绿色技术创新提到日程上来,作为经济发展的新增长点。 企业技术创新论文:网络外部性企业技术创新论文 摘要:随着经济的发展竞争日益激烈,企业越来越认识到技术创新的重要性,并且技术创新的投入的比重也在不断增加。本文主要从以下几个方面入手:我国现阶段技术创新投入水平怎样,企业的技术创新存在什么样的模型,以及在企业内是如何扩散的,另外在网络外部性下企业如何对待技术的溢出效应即我们通常所说的“搭便车”问题。 关键词:技术创新技术溢出效应网络外部性 一引言一直以来,使资源得到最优的配置是企业追求的目标,资源配置的绩效可以从两个方面来描述,即静态绩效和动态绩效。 从发展过程来看动态的经济绩效更为重要,而动态绩效的进步途径是技术的进步。随着多数的行业发展已经进入成熟期,竞争已由价格竞争转向以产品创新为主要内容的非价格竞争,只有具备快速产品创新能力的企业才有价格控制能力,在竞争中处于主动地位;随着全球经济一体化进程的加快,企业要想进入国际市场与国际级大企业相抗衡,必须具备自主的技术开发和产品创新能力。于是越来越多的企业认识到技术创新才是企业不竭的无形资源,务实求是的技术创新才能保证品质领先,使企业在竞争中立于不败之地。 二我国技术创新的投入及环境现状分析 1我国企业技术创新资源的投入能力 1.1技术创新人才自96年以来,我国大中型企业科技活动人员为140万人左右。企业职工队伍的结构趋向合理。R D人员占职工的比重也逐渐提高。我国企业科技活动人员和研究开发人员占职工总数的比重不断提高,显示出企业职工队伍的结构趋向合理。但是,一方面,我国企业的技术创新人才主要集中在大型骨干,全国大中型企业拥有的具有博士学位的科技人员的总数量仍然较小。另一方面,我国企业高级专家和技术带头人数量和质量都严重不足,高级专家中的博士数很少,全国大中型工业企业仅拥有几千名有博士学位的技术人才,要知道我国每年毕业的工科博士就有1万人以上,也说明我国的工科教育与企业技术创新对人才的需求存在严重的脱节。 1.2技术创新经费企业科技活动、技术改造、技术引进、消化吸收和购买国内技术.五项技术创新经费支出的总额在总体上呈上升趋势,到目前为止已经超过了3000亿元。企业科技活动经费支出总额也以及国内突破1000亿元。企业科技活动经费内部支出额占全国的比重一直保持在40--44%之间。企业技术创新经费中,科技活动经费所占的比重不断提高38%左右。同时,技术改造经费和技术引进经费所占比重则逐渐下降。企业科技活动经费支出额与销售收入之比达到1.7%。大中型工业企业研究开发经费支出额与销售收入之比绝对额也不断增长,占全国研究开发经费支出总额的比重也达到40%以上。监测数据显示,我国大中型企业平均投入技术创新经费、科技活动经费和研究开发经费规模来看,企业技术创新的投入强度还处于很低的水平,未来应当加大政策引导的力度,刺激和鼓励企业进一步增大对技术创新和研究开发的投入。 1.3技术创新条件建设企业科技活动经费中大约有30%是经费用于固定资产购置,其中80%以上用于购买仪器设备。最近几年企业购买科研仪器设备的经费明显增加,这一比例都超过80%达到85%左右。 2企业创新活动 2.1技术开发机构我国大中型企业的技术开发机构正处于较大规模的调整时期,20世纪90年代前半期,企业技术开发机构的数量在迅速增长,从1996年开始机构数量逐年减少,设立了技术开发机构的企业所占比重也从最高点的1993年(63.35%)下降到26.2%。这两个指标的大幅度下降,应当引起政府的高度关注。 2.2技术开发项目大中型企业技术开发项目数在上世纪90年代初仅2万多项增至目前11多万项。其中新产品开发项目接近6万项。总体上看,企业产品创新与工艺创新项目大致上各占一半。 2.3技术创新合作大中型工业企业购买国内技术的经费40亿元左右。同时,企业从国内技术市场购买技术的合同额达到600亿元左右,其中技术开发合同金额最大,表明企业通过技术市场媒介开展技术创新活动正成为重要活动模式。另外,企业从技术市场购买的金额迅速增长,反映出技术市场在配置科技资源方面正发挥着重要的作用。 3企业技术创新产出 3.1专利上世纪90年代前半期,我国企业申请的发明专利一直维持在每年1000项左右,1999年全国创新大会后,企业申请发明专利数量急速提升,已经达到10000多项。发明专利的授权数已经超过1000项。然而,从总体上看我国企业发明专利的拥有数量还非常低,没有量的积累就不可能有质的飞跃。外国专利在我国发明专利申请和授权上都处于优势地位,特别是授权专利,外国专利一直保持着60%的优势。在一些重要的技术领域,外国专利的占有比例更高,这已经构成影响国家经济安全的可能因素,值得注意。 3.2新产品、新工艺近年来,新产品销售与利税贡献都持续增长,这也表明技术创新活动对企业的贡献正在逐渐加大。但在2000年和2001年这个指标又有所下降,如果排除统计定义上的问题,则可以从一个侧面反映出新产品技术含量和附加值不高。微观的实证研究表明,许多企业的新产品开发主要还是集中在短平快的变形产品,技术含量高的自主技术创新产品则不多,因而新产品并不能带来相应的经济效益。 3.3技术标准在我国现行体制下,应当发挥原来不属于各行业的重点大学、国立科研机构和各行业龙头企业在制定国家技术标准方面的作用,打破行业的垄断,积极引入全社会各种技术力量,共同为国家技术标准水平的不断提高贡献力量。 3.4技术贸易企业在技术市场中已成为最重要的技术供给者。技术市场已经成为企业获取经济利益的重要来源。技术贸易数据显示出技术市场在企业技术创新活动中的作用已经越来越重要。企业成为第一大技术卖方也显示出企业的技术创新能力和技术需求都不断提高。同时也成为监测企业是否成为国家技术创新主题的重要监测指标。 4我国企业的技术创新环境 4.1政府对企业技术创新的直接投入我国政府科技投入中用于支持企业技术开发的经费比重较低。企业科技活动经费筹集额中来自政府的经费比例,我国也比美国低很多。据对全国2万多家大中型工业企业近年的统计数据,来自政府的技术开发经费资助额逐年下趋势。 4.2政府对企业技术创新的税收优惠虽然政府制定一定的优惠税收政策以鼓励企业的技术创新活动,但是据调查但执行情况不很理想,比较而言,上海、青岛、大连等地区这一政策执行情况较好。影响政策执行的主要问题来自三个方面,即税务部门的问题、企业管理方面的问题和政策设计本身的问题。 4.3政府对国家创新基础设施建设的投入国家有关部门在科学研究与工程化方面做出了很大努力,投资建设了一批大科学工程和200多家国家工程研究中心。国家质量技术监督局已经逐步建立起实验室认证体系,已经累计有几千家实验室和检测中心通过国家认证,向全社会开放,成为产业技术创新的基础平台。政府还对技术创新中介机构的发展给予了许多支持,我国已经初步形成了由生产力促进中心、创业孵化器、大学科学园、技术创新服务中心、各种信息服务机构,以及金融、法律、培训、管理等各方面的专业咨询服务机构所组成的创新服务体系。 三技术创新和技术扩散模型研究 1技术创新模型及影响因素Pearl增长曲线是一种典型的技术创新模型,其数学表达式为:Y=L/(1+Ae-Bt)其中Y——技术性能指标;A,B——待定参数;L——技术指标的增长极限值;T——时间。1Pearl增长曲线Pearl增长曲线揭示了随着较长时间的技术创新,以同一类技术为基础的产品性能将沿S曲线趋近于该类技术的性能极限,其拐点(d2Y/dT2=0)位于T=lna/b,此时Y=L/2。式中参数A,B由经验数据推算确定,不同的技术创新过程会有不同的数值。参数A决定Pearl曲线的位置,而不改变曲线的形状;参数B则只改变曲线的形状,而不改变位置,其数值越大,曲线越陡,表明技术创新速度越快。由此可见,参数A取决于技术本身的性能起点和极限;参数B取决于创新过程的人才实力(M)、知识储备(K)、政策环境(P)、企业组织结构(S)等一系列相关因素,可表述为:B=F(M,K,P,S…)。政策因素与参数B的关系为:B/P 0;即在其他因素不变的情况下,参数B随着政策的完善而增大,曲线变陡,技术创新的速度加快。技术创新组织方式对技术创新的影响表现出与政策环境因素相类似的效果,即:B/S 0。有利于创新的组织结构,加快企业的创新速度;不利的创新组织结构将阻碍企业对其创新资源的充分利用,使创新速度变得平缓。 2时间-成本替代函数技术的创新速度应该总体趋于合理化,而并不是说越快越好,这里就涉及到开发费用问题。我们用中的“时间-成本替代函数”C(类似于无差异曲线)来说明企业如何在技术开发时间和开发成本的问题之间进行协调。纵轴表示开发成本,横轴表示开发时间。一般情况下,完成技术创新的时间越短,投入的成本越大,反之则相反。新技术开发的合理化中V1,V2V3为三条不同的收益曲线,表示技术创新出新产品投入市场的时间不同情况下,经过折现的预期准租金总额(即销售收入超过生产和销售成本的余额)。收益曲线斜率小于0,是因为项目开发越早企业获得准租金的时间跨度越长,也越能够改善企业相对于竞争对手的竞争地位,从而可能增加他的市场销售份额以及市场利润份额。当企业的开发收益曲线是V1是,企业就要选择使得受益超过时间--成本曲线的余额最大化的点,最优点是二这些率相等之处。即开发时间为T1处。当企业面临较多的竞争时,收益曲线将会随着竞争对手的数量增多从V1,向V2移动。企业技术创新的时间也会缩短至T2。 2技术扩散模型及影响因素下面我们讨论一下新技术扩散的模型即以Bass模型为基础派生出的模型,它将新技术的扩散过程看成是新老技术的替代过程,其数学表达式为F(t)=1/〔1+e-q(t-t0)〕式中F(t)——t时刻新技术累积占有的市场份额;q——扩散系数;t0——新技术在市场出现的初始时刻。扩散系数q为参数,其大小受政策环境、企业学习能力等一系列因素影响。该模型的一阶导数为F’(t)=〔1+e-q(t-t0)〕-2e-q(t-t0)由此可见,新技术将沿单调增的扩散路径(S曲线)扩散,且扩散速度随着参数q的增大而加快,在经过一定的时间周期后,新技术所占市场份额将趋近于1。由于新技术的不断涌现,产品的性能将沿各代技术的包络线发展(见图2)。产品性能技术发展包络曲线良好的政策环境对技术扩散的影响主要表现为增大了扩散系数q,使新技术扩散速度加快,有利于其产品性能技术发展包络曲线比市场平均技术发展包络曲线更为陡峭。有效的组织结构对技术扩散的影响类似于政策环境的影响,将使企业对新技术的出现反应迅速,便于新技术更快地扩散到企业内部,并在企业内部相关环节进行高速扩散,从而加快企业产品更新换代的速度。 3两种影响技术创新因素的相互作用政策因素和企业组织结构对技术创新和技术扩散的作用是相辅相承的,只有政策因素和组织方式相互协调,企业技术创新资源和技术扩散效率才能得以充分发挥。如果仅强调了政策的推动作用,而企业自身不能适时地进行企业创新组织结构的再造,将会使企业政策推动力难以有效地发挥作用,其结果是企业创新能力不足,技术引进不断。由于不利的企业技术创新组织结构对企业技术创新能力阻碍作用较大,造成企业技术创新能力和学习能力较低。因此企业实际技术发展趋势比市场平均技术发展趋势缓慢。但另一方面,良好的政策环境便于企业向外部进行技术引进,企业技术水平跃上了一个台阶;但无奈于其自身创新能力不足以及企业结构对新技术在企业内部迅速扩散的阻碍,引进技术尚未能在企业内部发展成熟时,下一代新技术又成为了市场主流。企业不得不再次引进技术,但又将面临落后的局面,由此陷入了“追赶者陷阱”中。此外,如果仅强调有效的技术创新组织结构,而缺乏良好的政策环境,也将使技术创新和技术扩散的速度较为迟缓。 总之,营造良好的政策环境,完善企业内部的各种技术创新机制,构造有效的技术创新组织结构,是提高技术进步速度的必由之路。四技术创新中“搭便车问题”技术创新存在网络外部性,所谓外部性是由于产权界定困难或没有必要而导致边际私人净收益与边际社会净收益不一致的现象,而这里我们是指技术溢出效应,即在贸易或其他经济行为中,先进技术拥有者有意识或无意识地转让或传播他们的技术。由技术创新模型我们已经分析到这将会导致在竞争者较多的情况下,技术创新收益曲线较陡,但也会向左下放移动,这种移动会使得企业折现后的预期总利润减少,。而且在相同条件下,竞争者数目众多难免出现“搭便车”的模仿现象,模仿过程越快,创新者就发现有越来越多的竞争对手在与其分享创新利润,它自己的利润份额越来越少,同样如果模仿者的数量增多,定价规则中将被打破,这不仅会影响创新者分得的利润份额,还会减少总的创新利润。这样,甚至有可能迫使潜在创新企业面临收益曲线移到图2得V3的位置,这时,企业的预期利润可能为负。如果所有企业都作如此预测,将没有人愿意自己创新,因为整个行业的所有企业都不愿其他企业在技术创新中“搭便车”。从而就大大挫伤了企业技术创新的积极性。 是否会出现这种情况主要有以下的影响因素: 1潜在创新总利润的规模; 2实际的或潜在的瓜分创新利润的竞争者数量; 3竞争者做出反应进行模仿的预期速度; 4领先创新者获得的长期产品差异化优势的程度;; 5预期的研究与开发成本;事实上,对我国的企业而言,面对跨国公司的先进技术我们也不妨利用技术溢出效应从而缩短产品的更新速度。 因为这样有利于推进国际先进产业对国内的转移,提升国内企业的研发能力与水平。其次,跨国公司通常拥有技术或信息上的优势,当其子公司与当地的供货商或客户发生联系时,当地厂商就有可能从跨国公司子公司先进的产品、工序技术或市场知识中“免费搭车”,于是就发生了溢出效应。其三,跨国公司的投资提高东道国人力资本的技术含量。大多数跨国公司投资企业都提供人力资源培训项目,东道国技术人员可获得先进设备的操作技巧和应用技术,同时吸引国外人才的回流,促进人力资本技术含量的提高。同时,技术溢出为发展中国家提供了“干中学”的机会。“干中学(LearningbyDoing)”是一种很形象的说法,它指技术落后者可利用技术溢出,基本上不用自己研究开发而直接复制模仿他国技术。现代技术创新的成本一般较高,“干中学”就省去了这部分成本。另外,“干中学”比研究开发对本国科研人员素质要求低得多。发展中国家往往对科研的投入不够多,从而造成了对发达国家技术溢出的依赖性,这同时也说明了发达国家的技术溢出对发展中国家技术进步的重要性。 企业技术创新论文:企业技术创新论文 摘要:基于对我国中小企业技术创新问题和河南省中小企业技术创新情况的研究,提出了我国技术创新战略对策,期望对促进我国中小企业的技术创新有所启示。 中小企业历来是经济发展的一支重要力量。在世界各国,中小企业都是国民经济的重要组成部分。而技术创新又是推动中小企业发展的关键因素,我国的中小企业由于起步较晚,技术创新能力还很弱。目前,国家十分重视中小企业的发展问题,已相继出台了《中小企业的融资担保贷款体系指导意见》和《科技中小企业创业基金实施办法》等措施。因此,如何提高中小企业的技术创新能力,增强其竞争实力,是促进我国经济增长的现实选择。 1我国中小企业技术创新现状及面临的困难 从我国中小企业发展情况看,目前中小企业总数已超过1000万家,在工业企业中,中小企业已占总数的997%,占全国工业产值的60%,占全国工业企业实现利税的40%。中小企业是解决就业需求的重要途径,是活跃市场的基本力量,据1997年江苏省调查,从大中型国有企业下岗的职工,半数以上是通过乡镇企业、个体私营企业和自主创业实现了再就业。同时中小企业是技术创新的重要源泉。但从现实情况看,我国中小企业的技术创新还存在着许多制约因素,面临不少困难。 1.1企业的组织制度制约中小企业技术创新从国际上看,中小企业在技术创新方面较大企业成功率高。这是因为,中小企业进行技术创新大多是市场拉动型的,即根据客户的需求进行技术创新活动。其主要目标是利润最大化。因此,中小企业灵活的机制十分有利于技术改进和技术成果向现实生产力转化。然而由于历史的原因,我国科技人员70%集中在高校、科研院所,中小企业的技术人员所占比重很小,在技术开发和技术改造方面没能得到足够的重视,以河南省中小企业为例,主要表现在以下几个方面。 1.1.1条块分割、机构庞杂、产学研脱节到1996年,河南省县属以上的科研机构仍有300个之多。过多的科研机构游离于企业之外,不利于产学研的结合,科研经费、科研力量不能集中使用,造成了科技投入的普遍浪费,致使很多基础性、关键性和普遍性的生产技术问题不能解决,直接制约了技术创新的速度和进程。以部门和行业为优秀的隶属关系的羁绊,给科技系统结构上的优化组合和现代企业制度的建立设置了层层障碍,使科研单位与企业的一体化遇到了无法克服的体制困难。 1.1.2中试机构建设缓慢,成果转化瓶颈问题依然比较突出中试机构建设、人才培养、设备配备、能源和原材料供给、科技服务保障等建设步伐缓慢,措施不力,政策落实不到位,结果致使作为成果转化之优秀机制的中间试验活动发展缓慢,仍为最薄弱的环节之一,成果转化瓶颈问题依然比较突出。 1.1.3落后技术、传统技术多相当一部分属于淘汰和限制技术。技术水平低,直接造成产品档次低、质量差、消耗浪费严重,污染环境。以乡镇企业为例,1996年以来该省先后被关停五小”乡镇企业达17300多家。 1.1.4适用技术少,专利技术和高新技术更少在该省效益尚可的中小企业中,基本上属于适用技术,电子信息技术、生物技术等新兴和高技术所占比例甚小。 1.1.5技术装备水平落后该省乡及乡以上独立核算中小工业企业平均每户固定资产仅为41万元,工艺技术设备水平也比较落后,一些乡镇中小企业基本上仍属于手工作坊式的生产方式。 1.1.6无力进行技术改造、技术开发和创新技术改造资金严重不足,投资增幅逐年回落,由八五”时期年均递增341%下降到九五”时期的年均17%,1997年又降到9%,以上虽然是一个省的情况,但据此推算,其他各省中小企业的情况也不乐观,甚至更为悲观。此外,绝大多数中小企业的技术开发费和折旧提取比例都在一个很低的水平,甚至一部分企业根本就不提取,处于只能吃剩饭”的境地,也就难以谈及技术开发和创新。 1.2企业素质和企业经济实力影响技术创新 我国中小企业经过多年发展,国有中小企业的生产经营陷于困境,设备老化,冗员过多,大多处于亏损状态。非国有中小企业以乡镇企业为主体,高科技企业比重较小,从全国范围看,地区分布上也不平衡,东南部较发达,内地相对落后。但总体上以家庭企业”和亲友企业”为主流。在工程技术人员数量、素质、层次上与大企业相比还有较大差距,一些技术人员常常忙于日常技术性工作,很难独立开展技术创新工作,同时由于经济实力影响,绝大多数中小企业用于技术创新的费用还远达不到国家规定的占销售收入15%的水平,从而严重制约了中小企业的技术创新。据我们对河南省南阳市的调查,该市乡镇企业中专学历的技术人员和大专以上学历人员占职工人数的比例只有142%和975%,而初中以下文化程度的职工却高达69%,技术开发费用占销售收入的比重也只有1%左右,不利于中小企业的技术进步。 1.3政府政策、市场环境等因素也制约了中小企业技术创新由于我国长期计划经济体制的因素,以前国家的技术改造投资几乎都集中在大中型国有企业,对中小企业的技术改造不够重视。使一些有潜力、发展快、技术含量高的中小企业不能健康地成长,具体来说,表现在以下两个方面: 1.3.1资金投入不足以河南省为例,八五”期间,河南省科技活动经费筹集总额累计10598亿元,加上1996年累计也不超过14208亿元,实际使用总量累计分别是9463亿元和12603亿元。主要用于科技成果转化的科技三项费用八五”期间累计只有499亿元,加上1996年累计也不过699亿元。这种投入的绝对数量是很小的。 1.3.2扶持企业技术开发与创新的政策力度不够1993年财税体制改革,取消了新产品减免税政策,一定程度上挫伤了企业开发新产品的积极性,加上对中小企业而言,新产品开发风险很大,缺乏资金支持,致使近几年来,全省新产品的开发一直呈下滑趋势。近两年来,该省财政用于直接扶持企业技术开发的资金仅为700万元,占省科技三项费用的1/10,而其他兄弟省市,此项资金都占科技三项费用的30%以上,有的达到50%以上,而且在银行信贷、税收等方面对于企业技术开发和新产品研制给予优惠政策。在此情况下,该省企业、尤其是中小企业的市场竞争能力将受到极大影响。此外,由于技术创新存在着市场、技术、制造等不确定性所造成的风险。中小企业技术创新的高投入、高风险,需要政府和企业自身的重视,才能顺利地开展技术创新活动。 2我国中小企业的技术创新战略初探技术创新是一项与市场密切相关的活动,企业必须在市场机制的激励下从事创新。我国中小企业的技术创新必须与国家创新体系相结合,探索符合实际的发展战略。 2.1模仿创新战略针对我国中小企业技术力量薄弱、实验和设备手段相对落后的实际,为推动技术创新,首先应采取模仿创新战略。模仿创新战略是具有模仿创新能力的企业的战略选择。模仿创新并不完全照搬照抄袭别人的技术,它同样要投入一定的研究开发力量,以对率先者的技术进行进一步的开发,因而模仿创新并不是单纯的模仿,而是一种渐进性的创新行为。由于模仿创新不仅可以使吸收开发的针对性大大增强,这就回避了研究开发竞争所带来的风险,从这个意义上与自主创新战略上相比,模仿创新战略是一种风险较低的战略。日本在这方面做得较有典型性。日本大多数中小企业不是照搬别人的技术,而是对引进技术不断进行研究改进和创新。日本中小企业在技术引进和开发过程中,首先是从研究开发某项专门技术开始,进而确立企业的主导技术。然后,根据经济技术的发展和企业经营环境的变化,以主导技术为优秀,吸收其他技术不断开发新产品,开拓新领域,实现企业的多角化经营。这样,当某一种产品滞销,就可以马上转产,使企业具有分散风险、适应环境变化的内在调节能力。 2.2联合创新战略中小企业在平等互利的基础上,结成较为紧密的联系,互相取长补短,共同开发市场,从而有利于自己的生存和发展。采用联合竞争战略的中小企业可以更有效地利用有限的资金和技术力量,弱弱联合,优势互补,克服单个企业无法克服的困难和危机,取得规模经济效益。我国中小企业可采取以行业为依托的联合模式和区域联合创新模式等形式。(1)以行业为依托的联合创新是利用本行业的资料、人才、技术等优势,组成技术开发小组,以合同形式明确规定各方的权利和义务,进行项目开发。这种模式一般适于开发产品(或项目)使用范围行业性强或某方面的技术人才集中在某一部门。如煤炭行业、化工行业、医药行业等。在有关行业产品技术开发上,与本行业相关的高等院校、研究所等联合开发可以取长补短,降低创新风险。如三明制药厂和福建医学院联合开发的蛇酶注射液项目,金陵制药厂与江苏省中医学院合作开发的治疗脑血栓的中药脉络宁等都属国内首创,并取得了巨大的经济效益。(2)区域联合创新是由地方科委、企业、大专院校、科研院所等单位本着互惠互利的原则自愿参加。地方科委根据国家的产业政策和经济政策,协调企业、科研院所、金融部门为某一项目成立专门的技术开发小组,以合同形式明确规定各方的权利和义务,以及要实现的目标。这种技术创新模式往往以推动区域科技进步和经济发展为目标。如由江苏省科委、扬州水箱厂、扬州有机化工厂、南京理工大学等联合完成的国家863”项目和CIMS工程,就属国内首创。该项目的完成不仅提高了合作企业的竞争能力,同时也促进了江苏省企业的科技进步。 2.3与大企业合作创新战略中小企业在发展过程中,应利用分工协作的优势,与大企业合作,一方面发挥自身创新机制灵活、市场反应快的优势,另一方面可利用大企业的科技、设备、资金等优势,快速开发新产品、新技术。 这是根据中小企业力量单薄、产品单一的特点而制定的一种经营战略。大企业为了获得规模经济效益,必然要摆脱大而全”的生产体制的桎梏,求助于社会分工与协作,这在客观上增加了大企业对中小企业的依赖性,为中小企业长期的生存和发展提供了可靠的基础和生存空间,所以称这种相互信赖关系为生存互补战略。中小企业在决定自己的生产方向时,不是着力于开发新产品,而是接受一个或几个大企业的长期固定的定货,与大企业建立紧密的分工协作关系。如日本的松下电器公司,与它协作的中小企业约有1200多家,所需的零部件70%~80%都是由中小企业提供的。所以说中小企业的发展很大程度上取决于大中小企业之间所建立的相互信赖、共同发展的关系。 中小企业在实施这种战略的同时,还必须解决好以下两方面的问题: (1)与大企业的协作条件。作为大企业的加工承包单位或委托加工单位,在决定价格、交货期、质量、支付条件等协作条件时,一方面需要承包企业注意谈判策略的采用,以一种对等的关系来确定协作条件,另一方面还要求承包企业不断增强自身的实力,以争取主动。 (2)企业的长期发展问题。中小企业在协作生产期间,必须注意技术积累,不断增强自身的管理能力,提高产品质量,开发新产品,树立信誉,逐渐摆脱大企业的控制而独立地面向市场,使企业获得长期发展。除此之外,中小企业在技术创新方面还应采取特色战略,寻找市场空白,开发具有工艺创新性、先进性和实用性的产品,逐步使自己扩大规模,争取主动。最后必须指出的是,中小企业的技术创新战略的实施,还应得到政策、法规方面的支持,政府应建立中小企业管理体系,完善支持中小企业发展的投融资政策和技术政策。我们有理由相信,随着我国技术创新的不断深入,加上中小企业自身的发展战略,中小企业在我国经济发展中将发挥越来越重要的作用。 企业技术创新论文:外贸企业技术创新论文 摘要:企业技术创新是指由技术的新构想,经过研究开发或技术组合,到获得实际应用,并产生经济、社会效益的商业化全过程的活动。加强企业技术创新是企业自身生存和发展的必然选择,是我国实现经济增长方式转变的必然途径,是我国实行科教兴国战略的重要组成部分。随着改革的不断深入,特别是我国加入WTO后,国外企业进入中国市场,市场竞争日益激烈,我国企业特别是国有企业要想在竞争中获得发展就必须提高企业技术创新能力,提高企业优秀竞争力。本文在企业技术创新相关基本概念解析的基础上,对我国加入WTO后加强企业技术创新的必要性进行了论述,分析了我国企业技术创新的现状,并针对性的提出了一些建议。 关键词:企业技术创新战略 一、企业技术创新相关基本概念解析 (一)技术创新的概念 技术创新是指由技术的新构想,经过研究开发或技术组合,到获得实际应用,并产生经济、社会效益的商业化全过程的活动。其中,“技术的新构想”指新产品、新服务、新工艺的新构想;“技术组合”指将现有技术进行新的组合;“实际应用”指生产出新产品、提供新服务、采用新工艺或对产品、服务、工艺的改进;“经济、社会效益”指近期或未来的利润、市场占有或社会福利等;“商业化”指全部活动出于商业目的;“全过程”则指从新构想产生到获得实际应用的全部过程。 (二)技术创新的类型 技术创新可以从不同的角度进行分类。一般而言对于技术创新的分类都是根据创新对象、创新程度、创新来源等角度来进行分类。 1、按创新的对象分类 根据技术创新中创新对象的不同,技术创新可分为产品创新和工艺(过程)创新。 产品创新是指在产品技术变化基础上进行的技术创新。按照产品技术变化量的大小,产品创新又可细分为全新(重大)的产品创新和渐进(改进)的产品创新。产品用途及其应用原理有显著变化的可称为全新产品创新。渐进的产品创新则是指技术原理本身没有重大变化,基于市场需要对现有产品进行功能上的扩展和技术上的改进。 工艺(过程)创新是指在生产过程技术变革基础上的技术创新。工艺(过程)创新也可分为在技术较大变化基础上采用全新工艺的重大工艺创新和对原有工艺进行改进所形成的渐进式工艺创新两类。 2、按创新程度分类 根据技术创新过程中技术变化强度的不同,可将技术创新分为渐进性创新和根本性创新两类。 渐进性创新是指对现有技术进行局部性改进所引起的渐进性的技术创新。 根本性创新是指在技术上有重大突破的技术创新。它往往伴随着一系列渐进性的产品创新和工艺创新,并在一段时间内引起产业结构的变化。 3、按技术创新的来源分类 根据技术创新的来源不同,可将技术创新分为自主型技术创新、模仿型技术创新和引进型技术创新三类。 自主型技术创新是指依靠自我技术力量,进行研究、开发新技术并实现其工程化和商业化生产的技术创新。自主型技术创新要求企业须拥有高素质创新人才和较雄厚的资金保障。 模仿型技术创新指通过模仿已有技术成果的优秀技术,并根据自我实际情况作进一步改进完善的技术创新。 (三)技术创新的特点 1、技术创新是基于技术的活动 技术创新与非技术创新的区别在于基本手段,技术创新是基于技术的活动,而不是基于管理、组织、制度的变动。这里的“技术”是一种广义概念,它应包含三个层次:一是根据自然科学原理和生产实践经验而发展成的各种工艺流程、加工方法、劳动技能和诀窍等;二是将这些流程、方法、技能和诀窍等付诸实现的相应的生产工具和其他物质装备;三是适应现代劳动分工和生产规模等要求的,对生产系统中所有资源(包括人、财、物、信息)进行有效组织与管理的知识经验与方法。 2、技术创新对“技术”变动的程度有较大的弹性 从技术的发展来看,既存在技术的根本性变动,也存在技术的渐进、微小的弱变化。技术创新在概念的外延上,不仅包括新产品、新工艺,也可以包括对产品、工艺的改进;在实现方式上,既可以是在研究开发获得新知识、新技术的基础上实现创新,也可以将已有技术进行新组合而实现创新。而且技术创新的效益高低不能直接仅用技术变动的强弱和大小来衡量,它还与市场的销售量及市场份额、单件产品或服务的收益率等因素有关。 3、技术创新是技术与经济结合的概念 与技术发明(创造)不同,技术创新不是纯技术活动,而是技术与经济结合的活动,从本质上讲,技术创新是一种以技术为手段实现经济目的的活动。技术创新的关键在于商业化,检验技术创新成功与否的基本标准是商业价值(有时也包含社会价值)。 二、加入WTO后我国企业加强企业技术创新的重要性 随着改革的不断深入,特别是我国加入WTO后,面对激烈的市场竞争,如何加强企业技术创新,提高企业技术创新能力是我国企业不得不面对的问题。企业技术创新对经济转型时期的我国而言有着重大的现实意义。 (一)加强企业技术创新是实施科教兴国战略、抢占科技和产业制高点的关键 “科教兴国”战略是同志在1995年科技大会上提出的。同志在十六大报告中再次强调“走新型工业化道路,大力实施科教兴国战略和可持续发展战略”,“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”。总理在十届全国人大二次会议上的政府工作报告中也强调“要继续实施科教兴国战略”,“要推进科技体制改革和机制创新”。“加快国家创新体系和科技基础设施建设,切实加强基础研究”。在深化科技和教育体制改革方面,要充分发挥市场和社会需求对科技进步的导向和推动作用,支持和鼓励企业从事科研、开发和技术改造,理顺政府、企业、社会各方关系,努力把科技对经济增长的贡献率从现在的30%提高到60%以上。 (二)加强企业技术创新是转变经济增长方式的重要途径 随着我国经济的不断深入发展,拼资源式的粗放型增长己经很难适应我国现代化建设的要求。现代经济增长更多地依赖于技术创新,技术创新成为现代企业发展的重要基础和动力。实践证明,企业搞技术创新不仅可以提高经济效益,发展规模经济,实现结构优化,而且有利于节约资源,缓解能源、交通、重要原材料供给等方面的“瓶颈”制约,提高生产要素的质量和使用效率,从而实现经济的可持续发展。 (三)加强企业技术创新是振兴和发展我国企业特别是国有企业的必然要求 技术创新是提高企业的增长质量和效益,用高新技术改造传统产业的根本途径。国有企业发展正在进入提高增长质量和效益的关键时期,用高新技术改造传统产业,实现工艺升级、产品换代,根本途径在于推进科技进步,在于技术创新。同时,技术创新是推动企业实行产业结构调整,大力发展高新技术,增强企业发展后劲的倍增器。高新技术产业是国际经济和科技竞争的重要阵地。发展高新技术,实现产业化,是带动产业结构升级,大幅度提高劳动生产力的倍增器。从一定意义上讲,企业的生命力就在于企业技术创新的能力。 三、我国企业技术创新的现状及原因分析 知识经济时代,企业技术创新是企业后继发展的倍增器,市场经济的深入发展企业开始注重技术创新,由于受传统体制的影响,企业自主技术创新环境尚未形成,一定程度上制约了我国企业技术创新发展。 (一)我国企业技术创新的现状 改革开放至今,我国企业技术创新取得了一定的成绩,特别是在发展高科技及其产业化上取得了一定的成果,但是总的来说,技术创新对经济增长还远未发挥巨大的促进作用,目前还存在着一些主要的问题: 1、技术创新效率不高 衡量一个国家技术创新效率的通用标准是:年均专利数量与国家科技人才数量的比值和单位R D经费产出的专利数量。按照瑞士国际管理学院(IMD)的统计分析,1998年我国研究与发展人员达到166.77万全日人工约当单位(FTE),居世界第一位,而同期美国、日本、德国和法国分别只有96.27万、94.81万、47.02万和31.84万,分别只相当于我国的58%、57%、28%和19%。但是,我国科技人力资源的一个明显的特点是效率低下,按照IMD的数据,每万FTE产出的专利(包括国内专利和国际专利)件数,我国为10.8,而美国为1714.4,日本为1737.0,德国为1534.0,法国为1504.9,都超过我国的100倍;英国和韩国分别为984.8和554.7,是我国的50倍以上,印度也达到44.6。要是按照我国科技部的统计,结果好了一些,但是,每万个全时R D人员年均专利产出也只是22.5件,不及美国、日本、德国和法国的1/50,也只有印度的一半。我国技术创新效率低下还可以从R D经费的专利产出上表现出来,我国每亿美元R D经费的专利产出为46件,只有美国的51%,日本的43%,德国和法国的34%,英国的38%和韩国的72%。 2、技术创新能力不强 国际上常采用以专利数和重大科技成果数,作为衡量一个国家技术创新能力的量化指标。我国专利数总量增长缓慢,其中发明专利出现负增长。我国年均重大科技成果数与90年代初相比较,出现了大幅度下降。根据科技部的统计,“十五”期间,我国共取得重大科技成果数约15万项。但是,部级科技成果的数量自2001年以来除个别年分之外,几乎逐年下降。其中重大科学理论成果的数量总体上也是呈下降趋势。2004年与2001年相比,研究机构、企业、高校和其他部门的重大科技成果数量下降的幅度分别为62%,73%,43%,7%。从重大科技成果的应用行业上看,工业下降50%,农业降幅达76%,医药卫生降幅为53%,其他行业降幅为11%。 3、技术成果的转化率低 我国的技术成果转化率不足30%,远远低于发达国家60%——80%的水平。我国主要行业的技术水平与世界先进水平相差10——20年,一些产业的主体设备和技术还主要依赖进口,飞机、移动通信、软件等,国内市场基本上被外国企业所占领。 1993年至1997年,我国高技术产业年平均增长速度为26.4%,但是,高技术在整个经济中的地位不突出,高技术产业生产质量和水平不高,高附加值生产的特点还不显著。1997年,我国高技术产业增加值占全部制造业增加值的比重为8.1%,而美国、日本和韩国分别为14.9%(1993年)、13.8%(1993年)、18.6%(1994年)。高技术企业的产值占GDP的份额也一直维持在1.5%至1.7%之间,而美国、日本、德国和英国等国家在1991年就达到了3%以上。从高技术产品的出口上看,我国高技术产业的国际竞争力较低。根据美国自然科学基金会的数据,1995年我国的制造业在世界制造业出口中所占的份额为3.2%,高于亚洲的韩国、新加坡,但是在出口中高技术产品比重仅占6.8%,在世界高技术产品出口中所占的份额远远低于这两个国家。以代表未来经济发展方向的信息产业为例,我国的计算机产量不到世界的1%,全国的产量还不到IBM一个公司(785亿美元)的60%;行业利润不及因特尔公司(69亿美元)的四分之一。我国集成电路的设计、生产技术基本依靠进口,软件产品质量差、功能单一,难以与发达国家相比。 可见,我国技术创新能力还不强,创新成果的利用率低,不仅同发达国家存在很大差距,同新兴工业化国家之间的差距也很大。 (二)我国企业技术创新滞后的原因 受传统体制的影响我国企业技术创新观念落后、知识产权保护意识薄弱、缺乏自主技术创新主体、技术创新人才培养滞后直接造成了我国企业技术创新效率不高、创新能力不强、技术成果转化率低这一尴尬局面。 1、技术创新的观念落后 缺乏市场意识的传统观念,是制约我国企业技术创新活动最大的思想障碍。企业是“企划事业的创新组织”还是“生产单位”,在中日两国的差异是很大的。在日本,企业是企划事业的创新组织,企业的本质特征或基本职能就是创新。而改革开放前,我国大部分的“企业”实际上只是按固定方式和指令计划进行产品加工的工厂或车间,即“生产单位”。这种观念至今仍未得到根本转变。1 在技术创新观念上,我国缺乏市场意识,将其理用来专指“技术上的小改小革”或“技术上的渐变性改进”,是一个纯技术学概念。2特别是目前一些党政官员和学者将“创新”等同于“创造”,或者将“创新”概念泛化,或者将“创新”说成是“创造新东西”而不提“市场成功”和“实现商业价值”,阉割了技术创新的本质内涵。 2、企业没有成为技术创新的主体 技术创新是技术与经济相结合的过程,而企业是实现这种结合的纽带与场所。因此,企业无可争辩地成了技术创新的主体。研究与开发(R D)是技术创新的上游活动,由于研究与开发活动与企业的生产经营以及其他经济活动的联系越来越密切,使得研究开发的重心越来越向企业转移,从而可以大大减少其他研发机构的研究成果向企业扩散过程中的中间成本,提高技术创新系统的运行效率。发达国家企业早已成为R D活动的主体,而我国企业目前存在的情况是:企业的研发机构过少和R D资源配置不当,R D经费投入总量不足,增长速度缓慢。 3、技工短缺,人才市场发育滞后 最近几年来,劳动力素质低下这一根本性问题,已经越来越受到社会的广泛关注。科学技术的进步和经济的发展与缺乏高素质的技术工人之间的内在矛盾越来越突出。很多企业技工短缺,技工队伍后继乏人,青黄不接的技工断层现象日趋严重。据有关资料显示:目前我国城镇企业共有职工一亿四千万,其中只有50%是技术工人。而在技术工人中,初级工所占的比例超过60%,中级工比例为35%,高级工仅为5%。在我国现有的技术工人中,有近70%是初中以下文化程度。而美国、日本等发达国家的情况则与我们恰恰相反:技术工人中的高级技工超过35%,中级工占50%以上,初级工只有15%。相比之下,差距之大显而易见,据报载:如今我国高级技术人才严重短缺,对高级技术人才的实际需求要比现有的高级技术人才数量高出大约12个百分点。仅软件行业的高级技术工人的缺口就达40万人以上。在知识经济条件下,人才已经成为最重要的资本,成为各国竞相夺取的对象。我国的人才状况不容乐观,其具体表现:公众文化教育水平低;人才短缺与人才相对过剩同时并存。 4、企业缺乏知识产权保护意识及其有力措施 企业缺乏知识产权保护意识及其有力措施表现在一方面企业知识产权权属不清。社会主义市场经济的确立虽使我国逐步建立了知识产权保护体系,并在保证一定的社会收益率的同时,充分顾及知识产权的私人收益率,创新的激励机制得以调整,但仍然存在创新知识产权权属不清的问题。我国专利侵权案的查处率很低。专利侵权案的查处率低是社会上假冒、仿制产品盛行的一个重要原因。对专利侵权案行为处罚过轻。因此,在我国不少地方,仿制与假冒他人商品的侵权者往往是最大的获利者,而发明创造者却是最大的亏本者;付出巨大研发新产品费用的企业常常是市场竞争中的失败者,而以不正当手段仿制的侵权者却常常是市场竞争中的成功者;经销真正的名优商品者往往盈利很少,而销售以次充好的仿制者却大发横财。另一方面企业本身知识产权保护意识薄弱。首先,我国企业不重视赋予创新成果以自主知识产权。其次,我国企业的知识产权作为一种无形资产流失严重。再次,多数企业尚未建立知识产权保护机制。 四、加强我国企业技术创新的对策 加强我国企业技术创新有着重大的现实意义,一方面要转变政府职能,制定相关政策营造企业技术创新的外部环境,另一方面企业要结合自身实际积极创建企业内部技术创新环境,推动企业技术创新的发展。 (一)营造有利于促进企业技术创新的良好环境 企业技术创新环境一方面要求为其技术创新提供强大的人力和物力保障,另一方面相关制度保证和整个社会创新意识的形成也有助于为企业营造技术创新环境。 1、完善我国社会制度(政策、法律)环境的措施 ①彻底转换政府职能,实现从计划经济体制到社会主义市场经济体制的转变,使企业成为技术创新的主体。政府职能的重点是投资于教育,投资于基础设施,为企业创造良好的环境。 ②科研体制要由以国家、科学院和高等院校为主逐步转变到以企业为主,以市场为主。科学院和高校除了必要的基础研究外,大部分应当是应用研究,其课题更要让科学院和高校与企业联系、结合。 ③完善现行的法律制度和政策,促进企业的技术创新。要做到:完善财政税收政策;完善激励技术创新的金融政策;完善专利制度;加强政府采购制度建设;完善中小企业技术创新的激励制度。 2、构建有利于企业技术创新社会文化环境 创建企业技术创新社会文化环境一方面加快观念转变,大力倡导鼓励创新、敢闯敢试、崇尚竞争、宽容失败、脚踏实地、不骄不躁的创新创业风尚,鼓励和引导企业探索建立创新文化范围。要做到:要树立勇于创新、敢为人先的观念;要树立追求真理、宽容失败的观念;要树立鼓励竞争、崇尚合作的观念;另一方面要加快教育体制改革。构建激励创新的文化环境,必须按照科教兴国和推进技术创新等要求,加快教育体制改革,以大力营造有利于创新的文化环境,培育和繁荣创新文化。 (二)加强企业技术创新能力建设 1、切实加大企业技术创新的投入 大量的资金投入是企业技术创新活动的必备条件。经费投入多少在很大程度上决定技术创新活动的空间规模和时间的持续性,是反映企业技术创新实力的重要标志之一。加大企业技术创新投入的具体做法有加强企业的自有投入,增加企业的技术创新积累;增加企业直接融资力度;利用资本市场推动企业技术创新。 2、提高技术创新管理能力 创新管理能力主要由三方面反映:创新战略、创新机制论述、创新速度。技术创新战略决定和统率企业创新的具体行为。企业能否正确选择并贯彻实施良好的创新战略,是其能否顺利推进技术创新,赢得创新收益的先决条件。企业要在正确地分析自身的内部条件和外部环境的基础上做出的企业技术创新总体目标部署,以及为实现创新目标而做出的谋划和根本对策。高度重视自己的技术创新速度,缩短与西方发达国家企业的差距。 3、通过多种方式培养和造就一批具有敏锐的创新意识、会管理、敬业精神强的企业家队伍。企业家不同于普通管理者,能够及时感觉和捕捉住各种机会,并能够采取创新行为获取创新利润。企业家的作用贯穿于整个企业的技术创新过程中,企业家常常是技术创新活动的倡导者、技术观念的创新者、技术手段创新的投资者、技术创新成果的采用与推广者、技术创新活动的组织者。企业家通过权利、感召力和创新精神,培育和建立有利于技术创新活动场所的文化氛围,通过自己卓越的管理才能,创造性地利用企业资源开拓商品市场,组织和管理企业技术创新活动。 4、提高研究开发能力。要继续推动建立健全技术开发机构、高水平的技术开发中心,对企业的研究开发条件进行改善,并吸收独立科研院所和高等学校的科研力量以多种形式投入到企业技术创新中来,以抓好重大关键技术的攻关,带动创新性的研究开发。对引进技术要在消化吸收的基础上进行二次开发,以提高自主开发和创新能力。同时,还要按照市场经济的要求,大力开发有知识产权的生产技术和有较高附加价值的名牌产品、新产品,成为进入市场的有力武器。 5、提高企业的制造能力。大量培养技术熟练的“蓝领工人”,提高企业的设备先进性,使企业的制造能力和创新能力相适应。 6、加强企业的营销能力。努力开发适销对路、节能降耗、降低成本、高附加值的产品,并以产品为龙头,带动相关技术的发展;努力发展和保护知识产权,加强工业性实验,促进应用和推广新技术的积极性;提高市场开拓能力,通过大量的市场调研,制定正确可行的市场营销战略,建立起快速的市场反应网络体系,并与国际标准接轨,采用现代化的管理方式,大幅度地提高企业市场预测和快速反应能力,促进创新产品的市场化。 (三)加强企业技术创新的风险管理 加强技术创新的风险管理,就是要通过对技术创新风险的识别、衡量、预测和分析,采取相应对策处置技术创新风险和不确定性,力求以最小成本保障最佳技术创新效益。企业可以采用以下几项措施来规避或减少技术创新的风险,以保障技术创新的最佳效益。 1、积极利用风险投资,使创新投资主体多元化 积极利用风险投资,使技术创新投资主体多元化,是企业抵御和化解技术创新风险的有效途径。由于技术创新是一项风险较大的活动,仅靠企业自身的力量是不足以承担技术创新的高风险。为此,企业应设法利用外部的风险投资,形成技术创新投资主体的多元化,共享创新成果、共担创新风险,从而在总体上增强企业的风险承担能力。而且风险投资机构往往由一些专家组成,他们精通专业技术,具有丰富的经验、知识和信息,能够积极参与技术创新决策、技术评估和市场开拓等创新活动,有利于降低企业技术创新的风险。 2、增强模仿创新能力,减少技术和市场风险 模仿创新虽然难以获得成功率先创新那样的高回报,但它却能有效回避率先创新的高额投入和高风险。在技术方面,一是模仿创新滞后进入新技术领域,使研发具有高度的方向性和针对性,可有效降低技术的不确定性:二是模仿创新可向多个技术先驱学习,选择成功的率先创新进行模仿改进,从而降低技术开发活动的不确定性;三是模仿创新可充分利用率先 创新在技术方面的溢出利益,包括免费获得大量技术和成功经验,以及以较低的价格购买到率先创新者的专利技术或许可,使得模仿创新的投资大为节约。 3、加强合作研究,化解技术风险 为有效化解技术风险,企业应积极加强与外界的合作研究,特别是要努力寻求与高等院校和科研院所在技术方面的合作研究,以充分利用外界的技术和人才优势,加强自身的薄弱环节和分散创新的技术风险。企业可以采用技术转让、项目委托、联合开发、人才交流等方式,加强与外界的合作研究,以缩短技术开发周期,减少技术风险,同时往往可以节省研发费用。此外,企业还可以采用引进先进技术进行二次创新的战略,降低技术研发的难度,同样可以缩短技术开发周期,降低技术风险,并减少R D费用投入。 4、提高技术创新管理水平 提高企业技术创新管理水平首先,要增强企业领导者的创新意识。国外先进企业的成功经验表明,企业家的创新意识是企业规避风险的有效保证。企业领导者要把创新视为企业发展的永恒主题,并成立以厂长或总经理为组长的技术创新领导小组,对企业创新战略进行筹划和决策,以保证创新思想的有效传播,使企业创新活动能够得到有效的实施。 其次,要构建合理的组织结构,加强技术创新的规范化管理。为了能够适应技术创新对组织结构的要求,企业组织的构建应具备一定的柔性、敏感性和适应性,以利于技术创新活动的组织与管理。同时,企业应不断完善和严格执行技术创新管理制度,并给予创新人员适度的分权和灵活性,以提高技术创新管理的成效。 再次,要提高技术创新决策的科学化。一是企业要提倡群体决策,通过共同目标的建立和广泛授权,让更多参与创新的人员参与企业技术创新决策。二是争取建立企业技术创新信息服务中心,充分利用现代信息技术,依靠互联网络、数据库、知识库等现代化工具,为企业技术创新决策提供科学的依据,使企业在最大程度上把握有关技术与市场的变化,从而减少因技术和市场的不确定性所带来的风险。 最后,要建立高效的技术创新项目管理机制。企业技术创新活动是一个涉及多个环节的复杂过程,为了减少创新过程的风险,必须加强技术创新项目管理,建立高效的项目管理机制,促进从创新项目的立项、研发、设计、制造到营销等环节管理的科学化。同时,在创新项目的开发过程中,应对项目的进展进行适时监控,保证创新项目按计划顺利实施,从而减少创新过程的风险,提高技术创新的成功率 企业技术创新论文:化工企业技术创新论文 一、化工企业技术创新存在的问题 1.创新人才培养机制落后 化工企业主要任务是有效组织生产进而创造利润,所以中心工作围绕生产和经营,而对技术创新人才的培养滞后于技术进步的需要。 2.技术创新激励机制不到位 大部分化工企业技术创新激励立足于实际创效,也就是在成果转化成效益后才有激励,激励方式单一,而对创新的过程激励微乎其微,尤其在鼓励试验性的创新和原创方面激励缺陷更为明显。3.缺乏足够的技术创新支撑体系技术创新是一项系统工程。除了参与创新本身所需资源,还需要强有力的后台支撑体系,而化工企业目前普遍缺乏系统的人、财、物的支撑。 二、化工企业技术创新过程划分 技术创新过程根据创新的成果显现可以划分为技术创新准备期、投入期、产出期、后评价期。 1.技术创新准备期 技术创新准备期有两层意思,一是企业确定了明确的技术创新目标,并据此制定具有战略指导意义的技术创新规划,搭建了高效的组织机构。二是科研人员到位,岗位职责明确,科研目标定位准确,科研人员也做好献身科研的准备。 2.技术创新投入期 指技术创新定位,项目明确后,技术创新组织和技术创新人员按照既定方针、目标和要求,实施技术创新的过程。这一过程在技术创新中持续时间最长。创新组织为技术创新人员提供良好的工作平台和创新保障,并在方向和政策上予以指导。技术创新人员付出艰辛努力,在实验中不断总结,不断创新,不断突破自我思维模式,而行为上的付出、思想的创新、方向的多变性都会随时随地考验一个科研人员的意志。 3.技术创新产出期 是整个技术创新的落脚点,有了前期的准备、努力,就有了技术创新成果。技术创新产出期是对准备期和投入期的全面检验和总结。不管是新技术的应用,还是新产品的出世,都使企业和科研人员有了物质鼓励和精神满足,又会产生新的动力,继续推动技术创新。 4.技术创新后评价期 是在技术创新成果鉴定完成并在推广使用后,在追求创新成果转化后的利润过程中的评价过程。由于技术创新成果具有很强的外部性特征,创新利润容易溢出或不足,加强后评价工作,是对整个技术创新过程的总结。 三、化工企业技术创新过程激励及平衡控制 在技术创新中建立过程激励机制,注重从创意提出,到项目实施、成果转化、市场开拓的全过程的技术创新激励机制。具有正面导向作用的技术创新激励机制可以最大限度地激发和调动科技人员的积极性和创造性。企业使命在于追求效益最大化,将效益和技术创新激励机制挂钩需要做好平衡控制。同时平衡控制好技术创新激励机制可以解决好各层面和群体对技术创新的利益诉求。 1.准备期的激励机制 在准备期的激励实质上是对技术创新从源头实施激励,实质是对技术创新“概念”的奖励。主要包括科技创意、市场调研、合理化建议等。其中科技进步创意奖旨在开拓科技人员创新思路、寻求创新课题、保护创新成果、激发创新热情,鼓励原创性建议。市场调研奖作为技术创新激励机制的专类子项,主要奖励对行业、产品、技术具有全局性趋势研究,对技术创新具有指导意义的重大市场调研课题。合理化建议激励目的是对职工提出的合理化建议进行奖励,推进群众性合理化建议的深入开展,因为合理化建议是实施技术创新的源泉和基础。 2.投入期的激励机制 投入期的激励重点在于对技术创新的过程激励。主要包括科技项目过程激励奖,其目的是针对部分持续时间长、实施难度大、参加人员变化多、影响深远的重大科技项目,对关键节点实施激励可以确保其能按照计划节点,稳步推进,并最终取得预期效果。 3.产出期的激励机制 产出期的激励分成果激励和成果转化激励两种。成果激励主要包括科技进步奖,目的是对具有自主创新,能形成知识产权,完成工业化应用,具有良好经济效益或社会效益的科技成果给予的奖励,可以细化为包括科研开发、新产品市场开发、推广应用、论证及重大工程建设等类别。成果转化激励主要包括科技项目利润提成奖、专用产品激励奖,其中科技项目利润提成奖旨在对在开发新品,市场开拓,推广应用新技术、新材料、新设备,提高产品质量,降低物耗能耗,提高生产效率等工作中取得直接新增利润的科技成果。 4.后评价期的激励机制 在注重技术创新激励的同时,同样注意不断巩固技术创新所取得的成果,启动对科技进步获奖成果连续三年及以上后评价工作。企业科技主管部门要跟踪获奖成果,对获奖成果效益、效果进行连续三年评估,向上级科技进步奖评审委员会提出评估报告。构建技术创新的风险分担机制,对效益、效果不能巩固的成果,要采取负激励,通报批评或者必要的责任考核是可以采用的方法,尤其是对直接责任人的负激励,更会促进技术创新的实效。 四、化工企业技术创新支撑体系 在技术创新中,建立系统完善的配套支撑体系和公共服务平台,对促进企业技术创新是必要和有益的。支撑体系也是技术创新的激励的补充和完善,以及为完成这种创新而建立起的保障措施。 1.组建技术智库 大型化工企业在技术创新过程中要有自己的技术智库,有效指导技术创新。从创新方向、领导和组织、成果评审,智库可以发挥重要的作用。 2.充足的资金支持 技术创新需要“下本钱”,要舍得投入。企业技术创新需要紧跟市场需求,更要引领市场需求。在追踪和超越前沿技术时,前期的必要资金投入会很好地促进技术创新。足够的资金投入保证了装备的更新升级、科技实验的材料费用支撑。 3.强有力的人才支持 具体做法包括在人才的引进上注重针对性、适用性和计划性,注重考察引进人员的专业知识和综合素质。注重与大专院校合作培养模式。以学科带头人的培养,带动相关领域的技术创新。加强内部经验交流、论文、对外技术交流,开扩技术人员视野。注重年轻科技人员在实践中锻炼成才。建设仿真培训系统、培训信息化平台,搭建科技人员专业知识培训信息化体系。 4.持续完善的硬件支持 企业在技术创新上要按照总体规划、分步实施、急需优先的原则,加强科研硬件设施的建设,持续提升技术创新手段,为科研人员开展新工艺、新技术研究及新产品开发提供有效的硬件保证。同时编制中长期科技发展规划。 5.信息化的软件支持 适应全球信息化发展的要求,化工企业需要建成高效实用的企业信息化软件体系,为企业技术创新活动提供查找资料、收集信息的方便、快捷通道。完善的管理信息系统可使技术人员方便、及时查询企业内部生产、技术、管理及相关信息,实现企业办公自动化、资源信息化和决策科学化。同时需要建设科技情报信息网络,方便查询相关技术领域的最新信息,收集资料,了解前沿技术的发展趋势,为研发工作提供信息资源。 五、结论 综上所述,化工企业技术创新是一项系统工程,在创新过程中科学划分技术创新过程,并实施过程激励,同时有效控制平衡奖励,建立配套的化工企业技术创新支撑体系,可以促进化工企业技术创新持续有效开展。 作者:张慧渊单位:中国石化集团四川维尼纶厂办公室 企业技术创新论文:石油企业技术创新论文 1石油企业技术创新的作用 1.1技术创新是石油企业持续发展的动力 在石油企业发展的历史长河中,技术创新起到了重要的作用,它是石油企业不断发展的动力,如果缺少技术创新,石油企业不可能走的很远,只能最终被社会所淘汰。在我国80年代初期,那时的石油企业技术尚未成熟,不能满足生产需要,于是根据需求研发了喷射钻井技术,该技术的研发使当时的石油产业发生了质的改变,不仅解决了钻井效率低的问题,更是极大的提高了生产效率,这也使石油企业感觉到技术的重要性。当时间到达90年代时,石油企业研究开发了新的技术—水平井钻井技术,该技术的开发使用极大的解决了老区油田开采难度大的问题,提高了开采效率。 1.2石油企业技术创新是提高竞争力的重要手段 当今社会是比拼技术能力与技术创新的社会,在世界经济一体化的背景下,石油企业面临的不仅仅是国内的竞争压力,更有国际石油企业的竞争压力,要想提高企业的竞争力,就必须不断进行技术革命,将世界一流的科技技术应用于实践之中。在国际市场上早已经注意到技术革新的重要性,如早前世界著名的石油公司埃克森研制的“地质导向钻头”,该技术可以根据地下油层的变化而自动调整钻探参数,不仅提高了钻井效率更是降低了成本。在如此严峻的形势下,石油企业必须要增强危机感和紧迫感,坚持技术革命路线,加快改革步伐,只有这样才能提高石油企业的竞争力。 2石油企业技术创新的主要途径 2.1适当的技术引进 不可否认,当前我国石油企业的技术能力的确与国际石油企业有差距,尤其是一些高端优秀技术,钻井配套设备等方面,而且在钻井效率与油气采集率等方面也有明显差距。所以如果我们想提高石油企业竞争力,就必须适当的引进国外先进的技术和设备。在我们技术水平处于欠发达阶段时,可以先进行使用与模仿,后进行自主研发。 2.2加大石油企业技术创新的力度 石油企业在引进国外先进技术与设备的同时,更要加大企业自身技术创新的力度,不能只是一味的引进和使用,而忽略自身的技术发展,相反更应该树立坚持技术创新的信心,只有这样才能提高我国石油企业在国际中的地位,赶上甚至超过世界的先进水平。例如早在20世纪90年代,胜利油田从美国进口过水泥搅拌技术,由于当时的固井施工过程中用的水泥需要人工搅拌,人工搅拌不仅效率低,质量差,而且浪费大量的人力资源,所以亟需引进新的技术,在引进美国水泥搅拌设备后,虽然其解决了搅拌效率低的问题,但是其自身也有一些缺陷,例如适用范围小等缺点。所以该企业技术人员大胆的对该技术进行改造,不仅提高了其搅拌效率更是将原来只能搅拌2种物料提高到4种以上,此后该技术在许多油田被推广使用,为油田创造了极大的经济效益。从上述例子中可以看出,国外先进技术的引进对我国石油企业的快速发展具有重要作用,但是技术创新才是企业实现质的飞跃的关键。 3技术创新过程中需要注意的问题 3.1正确认识技术创新 在当今社会背景下,很多人提到技术创新都感到离自己很遥远,认为技术创新高不可攀,造成这种现状的根本原因是没有正确认识和理解技术创新,技术创新并不是一夜之间爆发的灵感,而是在实际工作中的工作经验积累到一定程度而产生的灵感。石油企业是大型企业,从最初的地质勘探工作到最终的油田开采,其中历经很多道工序,每一道工序都可以进行技术创新,所以一定要在企业内部宣传好技术创新的重要性,使企业员工积极的进行技术创新。 3.2在企业内部建立技术创新机制 当前我们国家颁布了一系列关于技术创新的政策,鼓励人们进行自主创新,所以石油企业一定要把握时机,在企业内部建立技术创新机制,制定和完善技术创新的相关政策,增大企业对于技术创新的资金投入,重点培养具有创新能力的团队,充分调动科研团队的创新积极性,并增加技术创新团队与外界交流学习的机会。 4结语 综上所述,我们不难看出,虽然我国石油企业技术整体上与国际一流水平还有差距,但是不能妄自菲薄,而是应该根据当前石油企业的实际情况以及自身特点进行技术改革,石油企业只有不断的进行技术改革,才能在这个优胜劣汰的社会中,找到企业发展的目标和方向。希望通过笔者的探讨能够为我国的石油企业发展做出一份贡献。 作者:王丹 单位:中海油能源发展股份有限公司天津人力资源服务公司 企业技术创新论文:熵值法的企业技术创新论文 1构建企业技术创新能力的评价指标体系 企业技术创新能力在省级区域之间存在显著差异已是广泛共识,学术界对这一事项的发展状况及其区域间的差异展开了积极地探索。企业技术创新能力是一个涵盖多项指标范畴的综合性概念。在测度区域间的企业技术创新能力与差异情况时,我们需要设立一套科学合理的指标体系。根据现有关于企业技术创新能力评价指标体系的研究成果,本文秉着对“创新能力”涵义的界定,兼顾指标数据的可获得性原则,设计了如下企业技术创新能力评价指标体系,具体参见表1。这套指标体系包括创新基础、创新投入、创新实施能力、创新产出能力以及创新环境利用能力共五个方面的一级指标,每个一级指标按其涵盖内容设置二级指标,并利用熵值法计算出了相应指标的权重。 2研究方法与数据说明 2.1研究方法众多经济统计分析方法中综合评价法是较为广泛运用的研究方法,而对研究对象指标值的差异评价被认为是非常重要的环节。熵值法能够充分获取原始数据信息,克服主观选取指标的随意性,因此这种方法是一种科学客观地赋权的处理办法,被广泛应用于社会经济、统计学等各个领域。其主要原理是:利用熵值大小来测度已知指标数据的有效信息量并进一步计算出权重,也就是通过评价对象的指标差异程度来确定各项指标的权重。如果指标的离散程度越大,说明各评价对象的某项指标值差异较大,熵值较小,则表明该项指标对综合评价的影响较大,所提供的有效信息量较多,其权重也相应较大;相反地,当指标的离散程度越小,说明各评价对象的某项指标值差别较小,此时熵值较大,则反映了该项指标所提供的有效信息量较少,在整个指标体系中,作用很小,该指标权重也相应较小。如果各评价指标的某项指标值完全一致时,此时熵值达到最大,这意味着该项指标可以从评价指标体系中剔除。该方法的具体核算过程为。 2.2数据说明在考虑符合国家战略和便于企业理解的前提下,创新指标体系的设计应该具有较强的可操作性,政府、相关中介机构等可以比较方便地开展客观评价工作。选取的指标主要考虑便于收集、可量化、易于比较,通常采用国家统计局指标以及企业财务科目可产生的指标数据,较多采用比例指标等。本文以2012年我国31个省区为研究对象,数据信息来源于2013年的《中国科技统计年鉴》、《中国火炬统计年鉴》等资料收集和整理我国省市自治区的2012年各项指标相关数据。本文所考察的变量指标是2012年的截面指标,所以未对相关指标进行价格平减处理,所涉及的价值量指标均采用现价计算方法。为了更为深入地研究我国省级区域间企业技术创新能力,揭示其在各方面的具体情况,我们根据综合评价体系中一级指标进行排名,并对省市自治区指标分布的结构性特征详细分析。 3企业创新技术能力及其区域差异 根据上述熵值法的具体过程计算了我国31个省市自治区企业创新能力各项指标权重(表1)以及各省市自治区企业技术创新能力的排名得分(表2)。由企业技术创新能力各领域的权重可知,创新产出能力的权重最大,其次是创新环境利用能力,其余的创新能力按权重由大到小依次为:创新投入能力、创新基础、创新实施能力。相比较而言,一些指标所体现的创新能力权重较多,说明指标在创新的投入和产出上取得了较好的效果,相应地对该创新领域的贡献也越大。比如,在创新基础条件指标体系中,贡献较大的指标是“有研发能力的企业数”和“有R D活动的企业数”,而创新实施能力中,各项指标贡献度较为平均。通过对企业创新能力的区域综合得分与一级指标排名情况,可以看出,2012年东部沿海地区中的广东、江苏、、山东、上海等排名靠前,而西部地区的青海、西藏排名靠后;从一级指标排名变化来看,四川和青海五项指标变化最大,陕西和西藏指标变化最小;宁夏和安徽在创新础方面上升较大,吉林在创新投入能力方面排名下降9位,福建省创新实施能力下降较大,贵州在创新产出方面进步较大,贵州和天津创新环境利用能力变化幅度较大。通过熵值法测算的指标权重,明晰了创新领域在综合评价中的地位,一定程度上,客观地证明了各项指标数据在整个评价指标体系中的贡献比例,也从某种程度上反映了当前我国企业技术创新能力的重点领域仍在创新的产出与环境利用方面,相比之下创新实施活动能力仍显不足。2006年,我国首次提出了以自主创新的国家战略和建设创新型的国家目标。同年,国务院国资委、科技部以及全国总工会决定开展评选国家创新型企业的活动,用以体现企业是自主创新、创新性国家主体的优秀思想。我国政府制定的“十二五”规划明确指出了“加快建立以企业为主体的技术创新体系,重点支持和引导创新要素向企业聚集,加大政府科技资源扶植力度”。但由于受到多方面因素的制约区域间企业技术创新能力发展存在不平衡、不协调状态,创新之路依然任务艰巨。 4研究结论与政策建议 通过熵值法测算分析可以发现,我国省自治区之间及东南沿海、西部等四大地区之间企业技术创新能力差异较大,企业创新发展正面临多方面因素制约,这是我国制定经济、文化、科技、人才等发展必须面对的客观事实。针对区域间企业技术创新能力的差距,提出以下政策建议:(1)引导企业技术创新各要素在区域之间的流动。由于经济、科技、教育、自然资源等方面的差异,决定了不同区域的技术创新要素的禀赋并不均衡。如何激励和引导创新要素的自由流动,成为各级政府着力解决的问题。可以通过财政、税收、金融等方面政策,鼓励创新要素流动,通过积极发挥地域间创新辐射及联动效应,实现区域间技术、资金、人才等资源扩散与优化配置,达到创新能力区域间协调发展,优势互补,最终形成共同提高的局面。(2)转变企业的战略定位模式,注重企业技术创新的持续成长。基于市场销售的成长战略容易使企业忽视技术创新,更多的是通过在现有市场开发需求,与对手进行产品价格竞争,来获得市场份额售。虽然这种战略定位在过去的若干年中对企业发展产生了极大地促进作用,但这种定位模式不具长久性,我国广大企业应树立以技术创新为成长战略的定位思想。(3)根据不同地区,实施差异化的区域性创新战略。面对我国企业技术创新能力的区域分布并不均衡的现状,实施差异化创新战略是必然选择。企业技术创新能力较低的省份如青海和西藏,应将逐步把培育与积累技术创新能力的作为发展战略重点;对于创新能力处于中等偏下的省份如宁夏、内蒙古,建议其技术创新的战略重点应放在引进、消化吸收后,再进行技术创新;那些己具备较强创新能力的省份比如重庆、安徽等,可以考虑开展以技术集成为主导的创新战略;己经具备较强的技术创新能力与基础条件的省份,如广东、江苏、上海等地企业应不失时机地实施自主创新技术战略,继续增强其技术竞争能力。 作者:任淑荣单位:河南农业大学经济与管理学院 企业技术创新论文:小型工业企业技术创新论文 一、模型、变量与数据 (一)模型研究分为两个部分,第一部分的研究目的在于判定能够显著标志和区别企业出口概率的因素是否与能够显著标志和区别企业出口强度的因素存在差异。在每一种创新衡量标准分类下,进行两种模型的估计,一是企业出口概率的预测模型,采用Logit估计模型,其中因变量为(0,1)变量,有出口行为的企业赋值1,无出口行为的企业赋值0。在Wakelin的研究中,使用Porbit模型对企业的出口概率进行估计。本研究认为:由于自变量均为连续变量,且又因为Probit模型对分组实验数据的分析会更加有效,因此认为使用Logit模型估计企业的出口概率会更加合理;第二个模型仅以有出口行为的企业为样本,并采用相同自变量指标考察企业出口强度与企业特征之间的关系,其中因变量为企业出货值占产品销售收入比重,同时由于异方差出现的可能性,采用WLS估计。 (二)变量影响企业出口行为的自变量分为五个部分,第一部分为企业规模,采用平均职工人数指标,并加入平均职工人数的平方项,检验企业的出口概率与企业规模之间是否存在“U”型关系;第二部分反映企业的人才积累,采用人均主营业务工资指标,通常认为企业职工的工资水平越高,则该企业职工的技能水平也相应越高;第三部分为企业的盈利能力,采用营业利润指标,反映企业应对各种风险的基础能力;第四部分表示企业的成本状况,采用销售成本指标,反映企业出口对成本的敏感程度;第五部分为企业的创新行为,根据不同的创新类型划分办法,分别采用研发费用支出和新产品产出两个指标,用来反映企业的创新行为对出口的作用[3]。 (三)数据本研究所用数据来自国家统计局2009年规模以上工业企业调查数据库,该数据库包括全国160231家规模以上工业企业的详细数据,其中涉及到创新的指标只有研发费用支出与新产品产值。本研究采用两种方式衡量企业的创新类型,第一种是以企业是否具有新产品产值为衡量企业是否进行创新的标准,在这种衡量标准下,将企业分为创新企业和非创新企业,并就相同的自变量建模,其中反映创新行为的指标为研发费用支出;第二种是以企业是否具有研发费用的支出作为衡量创新行为的标准,据此将企业分为创新企业和非创新企业,其中反映创新行为的指标为新产品产出。 二、实证分析 (一)描述分析在创新属性和出口类型交叉分类下,我国小型工业企业表现出一些基本特征:非出口企业与出口企业数量上的差距较大,其中非出口企业几乎是出口企业数量的4倍,各种创新类型下出口企业与非出口企业各自的职工人数保持在一个相对稳定的范围,出口企业职工人数在100人左右,略高于非出口企业(75人左右);出口与非出口企业的平均工业总产值,以及人均主营业务工资相差非常小,这样看来小型企业中出口企业与非出口企业在规模经营方面并不存在显著的差异。从企业的创新行为看,小型企业中创新型企业与非创新型企业,以及各种创新类型企业内部出口企业与非出口企业之间差距却十分显著。新产品成为小型企业进入国际市场的重要工具,而研发费用投入并未成为促进企业出口的有效措施:在以新产品产出作为划分企业创新属性标准时,创新型企业中出口企业的研发投入大大少于非出口企业,而对于非创新型企业内部,出口企业与非出口企业在研发投入上的差距并不明显。整体来看,创新型企业在研发上的投入整体上优于非创新型企业,但是已经进入国际市场的小型企业却在研发投入上有所欠缺。在以研发投入作为判别企业创新属性标准下,创新型企业不仅在新产品产值总量上优于非创新企业,而且在两种创新类型企业内部,出口企业也拥有更多的新产品。 (二)模型分析从表1显示的模型拟合结果看,两种分类标准下Logit预测模型的准确率均较高(准确率均达到60%以上,最高达到80%强),WLS模型的拟合优度也近乎达到了1。从模型拟合结果看出,在小型工业企业中,基本上影响企业出口概率的因素,也同时影响到了企业的出口强度,也即是说,进入国际市场前后企业发展所关注的因素变化不大。小型工业企业规模对出口概率和出口强度都表现出明显的倒“U”型关系,也即是说当企业规模扩张到一定程度后,企业人数的进一步扩张会降低企业的出口意愿和出口强度,而在这个转折点之前,企业规模的扩张对企业出口行为的优化大有益处。因此,对于小型工业企业来说,将企业的人员规模控制在一个合理的区间内,是实现企业资源有效使用的基础之一。人均主营业务工资的提升对两种分类标准下非创新型企业出口概率和出口强度都显示积极作用,对于缺少创新投入或是创新产出的小型工业企业来说,他们更加依靠的是高技术的人员,或是更多的熟练工人,因此人力资本的积累是它们出口扩大的重要基础。对于创新型企业而言,新产品分类标准下的创新型企业人均主营业务工资的提升降低其出口概率,但是出口概率的提升得益于营业利润的提升,这与其他类型企业的表现不同,即具有新产品的小型工业企业在面对国际市场的挑战时,更多的是依靠企业自身利润的增加,人才的积累对其进入国际市场并无优势,但是当企业进入到国际市场后高技术人才的积累会支持企业在国外市场中竞争,这也是中国小型工业企业与大型企业在国际市场进入策略上的最大不同之处。小型工业企业的出口概率对成本具有较高的敏感性,但是从拟合结果可以看出,不论企业是否进行了创新,企业的销售成本都对企业出口概率具有积极作用,且这种促进作用在创新型企业中表现更为明显。 小型工业企业研发费用的支出不论是对企业出口概率还是出口强度而言,都显示消极作用,而相对而言,新产品产值却刺激了企业出口预期。理论上,小型工业企业的出口行为和出口竞争力建设都要依靠创新能力的提升,但是由于其本身无法承担巨大的创新费用,因此创新费用支出作为增加成本的一项措施,对其出口行为反而会有抑制作用,这也说明对于处于弱势的小型工业企业来说,它们自主创新能力的提升必须依靠国家的扶持,当自身能力达到一定程度之后,才可通过自身的研发投入来加强创新能力,从而通过新产品的生产和组织上的优化来完善出口贸易行为[4]。 三、结论 研究发现,我国小型工业企业在金融危机中难以抵御风险的原因:我国规模以上小型工业企业对成本的敏感度很高,企业对研发资金的使用缺乏效率,使其效用得不到充分的发挥,企业的创新投入并不能显著提升企业进入国际市场的机会,同时对进入国际市场后企业的完善和发展也无益处[5]。与此相反,研发费用会增加小型工业企业的成本,从而降低其价格静态比较优势;我国小型工业企业虽然自主创新能力较差,但是在模仿等创新模式下获得的新产品对企业出口的促进作用显著,新产品的生产很大程度上增加了企业的动态比较优势,增强了我国小型工业企业在国外市场中的竞争力。 作者:王元福单位:郑州成功财经学院 企业技术创新论文:中小企业技术创新论文 1我县中小企业技术创新的存在问题 1.1企业高素质技术创新人才匮乏高素质的综合型人才是企业技术创新的重要资源,对于企业的生产力水平和产品提高起着至关重要的作用,但由于多数中小企业管理者的素质难以与时俱进,对建立现代管理制度不够重视,一方面缺乏自主研发的激励机制,那些有能力的人才即使引进了,也大多不会留下来,另一方面又怕培育的人才被人挖走,很多企业不肯花本钱培育人才,因此在企业中从事高新技术研究开发的科技人员中,具有高中级技术职称的人员比率很低,缺少优秀的团队技术创新是无从谈起,因此,高端人才的缺乏严重制约企业技术创新能力提高,使得惠安中小企业难予形成有水平的技术创新。 1.2企业的技术创新外部环境有等改善在企业技术创新中,工商、税务、财政、科技与业务主管部门协调不够,企业的技术创新融资渠道不畅比较突出,一些社会化的科技体系尚不健全,现有的服务机构不多,不够规范,未能满足企业对技术信息、人才流动、市场能力分析、管理咨询等技术创新方面的实际需求,还没有形成关心科技进步,支持技术创新的社会氛围。 2政府在增强惠安县中小企业技术创新几点对策 进入以知识化、信息化、技术化为特征的新经济时代,相比与大企业,中小企业由于相对简易的决策程序,以及企业结构的活力与效率,使得中小企业技术创新具有多样性、广泛性,全球很多技术创新及新产品都是由中小企业创造的,像苹果、索尼、松下很多知名的大企业只是围绕产业链条,对具有独特技术创新的中小企业实施高价收购,并利用自身强大的技术力量进行完善补漏或改进,然后依靠自身强大的营销网络和企业优势迅速推出技术创新产品去占领市场。因此,作为公共服务的提供者,管理者的政府,应克服以往的“扶大不扶小”、“扶强不扶弱”的观念,转变思想,给予中小企业更多的关注,激活中小企业的技术创新积极性,成为中小企业提高竞争力,突破发展困境的背后推动者。 2.1营造中小企业技术创新的政策环境通过出台并落实好《惠安县鼓励技术创新暂行规定》及《关于进一步鼓励企业自主创新的若干意见》等鼓励自主创新的优惠政策,充分发挥经济、科技政策的导向作用,引导企业优化结构,转变增长方式。实施激励技术创新的税收政策,推进企业研发平台建设,如对企业有关研发的费用实行税收减免和抵扣,企业投入的研发经费抵免企业所得税,按照企业年度研发支出的平均额实行优惠税率,加速研发设备的折旧,缩短折旧期限。实施支持技术创新的金融政策,如开展知识产权和非专利技术等无形资产的质押贷款试点,推进多层次的信用担保体系建设、针对中小企业技术创新的多层次信用担保。 2.2组织中小企业搞联合创新作为县级中小企业,因资金、人才的欠缺,对于企业的技术应用创新,特别是针对行业的共性、关键性技术,单靠单个企业单打独斗搞技术创新,投入的资金技术是很有限的。所以政府应牵头,通过联合创新的形式,引导行业内企业与高校进行联合技术创新。如:(1)引导中小企业采取与高校进行产学研对接。可直接应用高校的成果,或将技术创新的难题,提供经费,委托高校进行,技术创新成果直接归企业或与高校共同拥有。与高校建立实体的科技创新载体,如工程研究中心、企业技术开发中心等。(2)组建或加入产业技术创新战略联盟。这种形式主要是通过协议的形式围绕产业技术创新的关键问题,对现有的创新资源的进行分工,开展技术合作,共享知识产权,共同推进产业发展优秀技术的突破,实现产业内部进行技术转移及科技成果的商业化运用,提升产业整体竞争力。(3)建立新型科研机构。这是一种有实体支撑的科研机构,区别于传统科研机构,它主要由民间资金举办,像泉州荣广雕刻研究所,由惠安县荣发石业和广州美术学院共建,由于运行机制灵活多样,重视成果转化,大部分从事源头性的技术创新和研发工作,引领行业和产业技术创新。 2.3发展科技中介服务体系科技中介服务体系是科技成果转化和产业化的桥梁,是为中小企业技术创新和提高竞争力提供社会化、产业化服务的科技服务机构所组成的科技组织系统。目前在惠安主要由惠安县生产力促进中心、惠安县高新孵化基地、惠安县绿谷高新技术孵化基地、技术市场等政府举办的公共服务体系。这种单一的政府运作方式不能适应现阶段惠安县中小企业技术创新需要,特别是面对很多中小企业很难配备专门的科技管理人员,对于许多的科技政策享受,项目的管理、与政府进行沟通等存在着很多薄弱环节,政府应通过政府引导资金与政策,鼓励成立由政府、企业、金融保险、民间资金等共同介入中小企业服务体系,探索中小企业公共服务平台的绩效评估机制,提高平台的专业化水平和专业服务质量。 2.4鼓励企业柔性使用人才由于县域中小企业,受生活、交通,人文、技术创新氛围的限制,很多中高端人才都往大企业、大城市发展,中小企业很难招到,即使招到也很难留住人才。因此政府可通过引导企业建立博士后工作站,院士工作站的形式,引导企业柔性使用人才,达到不为我所有,但为我所用。 2.5倾斜技术创新投入由于技术创新的高投资和高风险性和市场经济激烈的竞争,中小企业受其自身条件的限制,一次技术创新的成败可能直接关系到中小企业的生存和发展。因此对于中小企业承担的技术创新项目应财政投入应当适当给以倾斜,降低中小微企业科技研发投入风险。政府可以设立中小企业技术创新资金和中小企业技术创风险担保资金,以贷款贴息、无偿资助和资本金投入等方式,培育和扶持技术含量高、市场前景好的科技项目,引导社会生产要素的聚集,加快中小企业技术创新的步伐。政府还可以设立一些针对中小企业的政府购买的竞争性科技项目,引导中小企业转型升级开展技术创新。 2.6加强公平竞争和知识产权保护大部分中小企业没有大企业大规模生产先进工艺设备的优势,在经济实力及市场竞争中处于弱势群体,在同质低价的竞争是没有优势,必须走“制造差别化”,通过靠自已独特的技术创新赢得市场逐步发展。因此,在中小企业技术创新中,最关键是创造公平竞争的外境,政府履行职责加大对知识产权保护,特别在县域中小企业本身知识产权保护意识不强,有些中小企业通过恶性竞争的挖走掌握优秀技术的人才,占有对方的创新成果屡见不鲜。这种政府应当加强宣传和执法力度,通过各种渠道加强企业的知识产权的保护,还应监督企业约束自身,不要通过不公平竞争来带动企业的一时发展。 3结束语 中小企业的技术创新对现阶段中小企业的“二次创业”健康发展尤为重要,我们应针对当前惠安中小企业发展实际情况,继续做好“五清零,六提升”专项行动,分批分年对没有研发机构及人员、没有设立研发专帐及投入研发经费、没有开展研发活动、没有获得自主知识产权(专利)、没有享受科技政策支持的规模以上企业和科技型中小企业开展“清零”行动,对已经具备一定创新研发能力的科技型企业,着重从企业研发机构、项目带动、产学研结合、知识产权、信息化运用和创新示范等方面加以引导“提升”,推动中小企业“二次创业”,进一步提升中小企业自主创新能力。 作者:庄月蓉单位:惠安县科学技术情报研究所 企业技术创新论文:冲突与企业技术创新论文 1研究设计 1.1研究方法 在效率测度方面,目前主要有两类方法:一类是以Charnes(1978)[8]等提出的数据包络分析方法(DEA)为代表,另一类是以Aligner等(1977)[9]提出的随机边界分析方法(SFA)为代表。与DEA方法相比,SFA方法具有明显的优势,前者采用数据规划方法,无需建立变量之间严格的函数关系,也就难以对变量的显著性进行检验,而后者则以坚实的经济理论为基础,可以判断模型拟合的优劣。同时考虑到随机冲击效应和技术欠效率是随机边界模型理论的精髓,相比于平均生产函数和确定性前沿生产函数同样具有优势。基于以上考虑,我们决定采用这一方法。我们首先假设在没有冲突的情况下,经营者为了实现高额回报率和企业的长远发展,会根据其外部环境和内部条件设定其最佳创新投入。在放松这一假设后,任何形式的冲突都会降低企业的研发投入,使得该值并未达到最大,而我们恰恰可以把这一技术水平损失看作公司的实际技术创新能力与前沿技术创新能力的偏离。基于这一想法,在考虑冲突的情况下,公司的实际技术创新水平可以表示为。的相关变量,考虑了企业治理结构的异质性对企业技术创新行为的影响。(4)式和(5)式构成了异质性随机边界技术创新模型。通过这一设定,使得本文的后续分析具有很大的灵活性:其一,可以采用似然比检验进行定性分析,考察模型的异质性设定是否正确。其二,可以构造“技术创新效率指数”进行定量分析,它表示企业的实际研发支出与最佳研发支出的偏离程度。 1.2变量构造 1.2.1被解释变量目前,理论界采用以下几种方法来衡量企业的技术创新水平:一是用创新投入来衡量,如Hansen&Hill(1991)以研发支出与销售额的比值度量。二是以创新产出来衡量,Kochhar&David(1996)[11]以公司开发的新产品数量作为技术创新水平的度量指标,鉴于技术创新成果的可比性较差,而且较少受管理层控制(Davidetal.,2001)[12],所以不宜把创新产出作为被解释变量,但创新投入却不同,它主要由企业的经营者决定,加之考虑数据的可得性,故本文以研销比作为企业技术创新的变量,记为LnInno。 1.2.2公司特征变量一是企业规模(size)。本文借鉴Hansen&Hill(1991)[10]等学者的做法,选用企业固定资产年平均余额作为企业规模的度量。二是现金流动性(cash)。根据Jensen(1976)[3]提出的自由现金流假说,如果企业有充足的现金流,那么企业管理者倾向于扩大企业R&D投资,以便获取更多的控制权私有收益。本文选用经营活动现金流量净额/营业收入总额来衡量。三是负债率(debt)。当企业外部融资受到约束导致企业内部资金不足时必然会减少研发投入。四是资产周转率(TAT)。研发投入作为一种风险大、收益高的投资活动,其回收周期通常具有长期性,如果企业注重短期资产周转的话,势必会降低企业的研发投入水平。五是主营业务比重(ratio)。企业主营业务突出,更容易有更多的财力和物力去进行研发投入。本文选用企业第一位主营业务收入占总收入的比重来表示。 1.2.3冲突变量本文主要选取四种治理结构变量反映企业的冲突因素:一是股权集中度,我们用企业前三大股东持股比例作为变量;二是股权制衡度,我们选用Z指数对其进行度量。Z指数反映的是企业第一大股东和第二大股东之间的持股比例的比值,Z指数越大,意味着第一大股东和第二大股东之间的力量差异越大,第一大股东的优势越明显,其对公司的控制能力也越强,股东之间的制衡能力也随之越弱;三是机构持股对冲突的影响,我们选用机构持股比例作为变量;四是高管激励对冲突的影响,我们按照大多数学者的做法选用高管持股比例作为变量。本文数据来自于wind数据库,样本区间为2006-2011年。筛选原则如下:1)剔除金融类上市公司;2)为了避免离群值的影响,我们在第1%和99%百分位上对主要变量进行了Win-sorized缩尾处理,数据处理和估计均采用sta-ta12.1完成。各变量的名称、含义以及相关统计特征如表1所示。 2结果及分析 2.1异质性随机边界技术创新模型估计结果为了保证估计结果的稳健性和客观性,我们在多种设定下分别进行了估计。估计结果见表2。模型1为传统的固定效应模型,模型2-模型6则是采取异质性随机边界模型,其中,模型3-模型6是在模型2的基础上,通过对参数施加各种约束得到的回归结果。根据各模型的对数似然值以及似然比检验,模型2要显著优于其他模型,这意味着本文选用异质性随机边界模型是合理的,所以后文的分析主要是依据模型2进行。根据表2第一部分的回归结果,我们发现无论是约束方程还是非约束方程,企业特征变量都通过了显著性检验。企业规模对企业技术创新具有显著负向影响,这是因为随着企业规模的扩大,研发投入在总规模中的比例是降低的,从而导致企业规模变量为负。负债率与我们预期的符号一致,这意味着随着企业负债水平的提高,用于研发的比例降低,不利于企业创新投入的提高,这与冯根福等(2008)[1]和王燕妮(2011)研究结论基本一致。资产周转率对企业的创新投入影响为负,虽然创新是一种高收益的投资活动,但通常也伴随着高风险和长周期特征,如果企业更注重资产的短期周转,必将导致企业长期技术创新投入的不足。现金比率因素和主营业务占比因素的系数都显著为正,这意味着主营业务占比越高,企业创新投入越多,这一方面是因为主营业务突出的企业有更多的精力去集中进行创新活动,发挥自己的比较优势,另一方面是因为主营业务突出的企业通常是那些在该市场领域更突出、占据主导地位的企业,为了保持其领先地位也更倾向于投入更多进行研发,以提高产品的技术含量,保持其市场领先地位。表2的第二部分是对企业技术创新约束进行估计的结果。根据前文的理论分析,如果治理工具对技术创新约束(u)影响为负,意味着治理工具会降低冲突水平,有助于企业创新投入的增加;反之,则企业会降低创新投入。我们发现,股权集中度对技术创新约束的影响显著为负,这意味着随着股权集中度的提高,会降低冲突水平,促进企业参与创新活动,这也与Shleifer&Vishny(1997)[14]的研究结果基本一致,股权集中可以提高大股东的监控能力,促使管理者关注企业的长期利益,从而有利于企业技术创新。反映股权制衡度指标的Z指数对企业技术创新约束的影响显著为正,意味着随着Z指数的增加,也即随着股权制衡度的降低,企业的冲突也会愈加严重,从而降低企业的创新投入。正如杨建君等(2007)[15]研究发现,在中国的经济环境下,大股东的存在对企业的技术创新投入有微弱的负影响。究其原因无非有二:一是企业股东之间制衡能力的减弱使得企业股东更关注自身利益而牺牲其他股东利益;二是随着企业第一大股东比例的提高,第一大股东所承担的风险也随之提升,大股东存在资本锁定风险促使其更倾向于投资风险较低、收益较为稳定的项目,从而对企业的技术创新投入产生约束。机构持股对技术创新约束的影响为负,但并不显著。根据已有研究,机构持股对企业创新投入的影响也未达成一致结论(冯根福等,2008;任海云,2010)。机构投资者一方面具有较强的监督能力;另一方面,他们一般都采用组合投资方式,这种分散化的投资策略会降低其承担的非系统性风险,所以从总体来看,机构持股比例的提高会在一定程度上增加企业的创新投入。高管持股比例对企业技术创新约束的影响显著为负,这意味着高管激励可以显著降低企业的创新投入约束,提高企业的创新投入。这与国内学者对上市公司研发投入的实证结果基本保持一致(王燕妮,2011)。根据理论,股权激励的优秀是通过“金手铐”将公司的长期价值与经营者的利益捆绑在一起,从而减少了经营者的短期行为,降低委托成本,促使经营者从公司的长远利益出发,增加企业的研发投入。表2第三部分是治理工具对创新投入不稳定性的影响。股权集中度和高管激励对企业技术创新的不稳定性影响为正,通过了1%的显著性水平,这意味着二者的大小会显著影响企业技术创新的不稳定,随着股权集中度的提高,其创新的不稳定性也随之提高。反映股权制衡度的变量Z指数以及机构持股没有通过显著性检验,意味着上述两个因素并不会对创新投入的不稳定性产生显著影响。 2.2所有制、冲突对创新投入的影响分析为了进一步考察不同所有制企业冲突对创新投入的影响,我们把所有上市公司分为国有控股和非国有控股两组,回归结果见表3。首先,从技术创新投入约束方程回归结果来看,股权集中度的提高有助于降低创新约束,而且对非国有上市公司的影响更为明显。股权制衡度只能对国有上市公司创新约束产生显著影响,这意味随着股权制衡能力的降低,国有上市公司更容易发生冲突问题,降低企业的研发投入。相比于非国有上市公司,高管持股比例对国有上市公司的影响更大,高管持股比例的提高在国有上市公司中更容易降低创新投入约束。Shleifer&Vishny(1997)认为,国有企业实际上为官员所控制,他们更关注自身的经济利益和政治目标,在给定相同激励机制的情况下,国有企业会更有效的降低冲突水平,提升企业的创新投入。其次,从创新投入约束不稳定性方程回归结果来看,股权集中度和高管激励对两类性质上市公司的创新投入约束不稳定性影响为正,但是对国有上市公司的影响更大。这可能是因为国有企业由于经营目标多元化、产权主体虚置、多层委托关系的存在,加之技术创新的专业性、复杂性以及非程序性特征,更容易导致国有股东及其人的监督动力和监督能力的不足,股权集中度以及高管激励的变化更容易导致企业的研发投入产生更大波动。最后,从控制变量来看,所有控制变量都通过了1%的显著性水平,而且符号与所有样本的回归结果基本保持一致。 2.3上市公司技术创新效率分析在识别了各种治理机制对上市公司技术创新约束的影响之后,按照(7)式的设定,我们可以进一步得到各个企业的技术创新效率值。根据随机边界方法计算的技术创新效率的值域为[0,1],数值的大小反映了企业研发投入效率的高低,1表示100%技术创新效率,0表示技术创新投入无效率。根据回归结果我们得到3615个效率估计值,均值为0.645,标准差为0.075,最大值和最小值分别为0.798和0.298,所有上市公司投资效率的分布频数如图1所示。从图1中可以看出,绝大部分企业的技术创新效率介于0.55到0.75之间,这说明我国上市公司面临的冲突导致技术创新水平比最优水平低了约25%至45%,因而还具有较大的增长潜力可以挖掘,也就为各种政策提供可操作的空间。为了进一步考察所有制对上市公司技术创新效率的影响,我们绘制了图2。从绘制的时序图来看,在2006-2011样本区间内,样本总体的技术创新效率呈现上升趋势。具体来看,国有上市公司在2006年的技术创新效率偏低,随后呈现稳步增加趋势,渐渐高于非国有上市公司,这也与李春涛和宋敏(2010)[5]的研究结论相一致。Atkinson&Stiglitz(1980)[17]的分析认为,国有企业的出现是为了解决社会收益与企业自身成本不同而导致的市场失灵问题,因此从体制上来说,国有企业有条件比非国有企业更具有创新性。正如Davidetal.(2001)[12]发现的,即便非国有企业的劳动生产率比国有企业高,但是技术创新需要的大部分资源被国有企业所拥有,民营企业生产的更多是资本或劳动密集型产品,其技术附加值低,所以其创新效率低于国有企业。 3结论与启示 本文基于冲突导致企业创新投入不足的特点,运用异质性随机边界模型对企业的技术创新效率进行了测算。主要研究结论是:第一,冲突问题使得中国上市公司的技术创新效率比最优水平低了25%~45%。第二,股权集中度的提高、股权制衡度的增强以及高管激励政策的实施可以显著降低冲突水平,提升企业的创新投入;机构持股不是影响冲突的关键因素。第三,国有控股公司治理结构的改善会更显著提升企业的创新效率,在样本期间内,国有控股公司技术创新效率呈现稳步增加趋势,渐渐高于非国有控股公司。基于上述结论,得出如下研究启示:第一,提升公司技术创新效率的过程中既要重视优化公司的股权结构,同时也要增强股东之间的制衡能力和采取有效的高管激励政策,三者不可偏废;第二,政府在促进国家自主创新战略过程中,应重点关注对国有控股公司治理结构的完善,以进一步提高投入资源的配置效率。 作者:吕新军单位:河南大学经济学院 企业技术创新论文:烟草企业技术创新论文 1技术创新管理的特点及层次 技术创新管理的特点包括:一是战略性。技术创新管理从技术项目设计到技术研发及推广应用,具有一定的战略性。二是综合性。技术创新管理作为企业管理的一个子系统,既包括技术战略顶层设计、产品技术研发、生产技术改进及技术应用等工作,还包括进度质量控制、人力资源管理、制度健全和组织保障等工作,涉及的人员有技术研发人员、生产人员、销售采购等人员,所以存在综合性。三是权变性。技术创新管理存在稳定性的一面,即技术创新活动按一定的规范、计划进行;但更应强调非稳定性的一面,包括技术的新进展、新的商业竞争环境等,所以存在权变性[3]。四是市场性。目前企业处于市场经济的大环境中,生产计划是根据市场需求及其变化的预测,再结合企业自身实际资源基础来确定的。因此,企业技术创新管理工作必须首要考虑生产计划的实际需要。技术创新管理的层次包括:创新项目管理和创新战略管理。创新项目管理是对R D项目(如产品或工艺开发项目)的管理活动,它是企业R D功能的体现,目标是成功发起、协调和完成企业的技术过程和产品开发活动。任务包括项目可行性(包括技术、经济和市场)分析和评价、项目进度(包括技术开发和产品化)与费用管理等,以加快项目开发周期,降低成本,尽快投入商业化过程或市场,提高投资效益。具体管理可由R D项目团队,也可由R D部门或某一业务(如营销、生产制造)部门来执行[4]。创新战略管理是以技术战略的贯彻为主线,以提升企业竞争优势为目的,对企业创新活动的整体管理。创新战略管理的目标是创造、维持和利用企业所必需的技术知识基础,突出的是企业技术发展的使命以及企业生存的理由和能力,因此主要是企业决策层和R D部门的职责。 2烟草企业技术创新能力影响因素 2.1企业合作能力合作化能力是组织内成员与内外部单位或团体通过互动、沟通了解、彼此支持将显性复杂或隐性知识整合成新知识的能力。企业与企业之间通过交流沟通,实现了知识特别是隐性知识的流动和扩散,提高了企业自身的知识存量水平。企业的合作能力越强,知识分享者的关系就越紧密,有效地发挥了知识的作用,促进了新产品的开发。在企业内部合作能力越强,公司各部门的协调程度就越高,例如研发部门与营销、制造部门间的协调程度就会影响着新产品的开发效果。 2.2企业社会化能力社会化能力是组织通过推动企业文化、价值和信念将隐性知识整合成新知识的能力。企业通过提高员工的积极性,创造互帮互助的氛围,使企业所有部门成为一体。企业不同部门的员工对企业文化、价值和信念的理解和接受程度影响着企业知识整合的效果以及将创意和思维转变为创新机会的能力。员工对企业的愿景越了解,越能增强员工对企业的归属感和对企业管理的认同感,彼此之间的适应与协调也就越好,从而形成共同的精神语言。当员工在工作中需要帮助时,就会很容易得到其他部门和人员的支持。 2.3知识整合效果随着社会的发展、科技的进步,市场竞争日益激励,产品的生命周期越来越短,新产品开发的速度在占领市场份额,赢得市场竞争上显得越来越重要。知识整合在新产品开发成功中发挥着重要作用。新产品开发过程的日益复杂使得其对组织内各部门之间甚至跨组织之间的协调与合作越发的依赖。只有有效的整合企业内部和外部不同领域的知识,不断和外部接触与合作,持续不断的进行新产品的开发,提高学习新知识的速度,才能有力推动企业的技术创新,改善技术创新的能力。 2.4工艺创新水平在经济全球化和信息化的带动下,高新技术不断涌现,推动了企业的发展与进步。衡量一家公司的实际技术水准,不仅要考察企业的产品创新,还要分析公司的工艺创新。工艺创新是指用新的、先进的工艺取代旧的、落后工艺的一种创造性活动。它属于公司技术创新的范畴。工艺创新的目的是提高产品质量,降低生产成本,侧重点是应用于制造产品的过程或用于为制造成品而合成新原料的各个步骤。工艺创新及其水平直接决定着各种投入资源配置的合理程度,如果公司工艺落后会导致企业产品质量不高,经济效益恶化等严重后果。一定的生产技术状况决定了产品的利润空间,只有持续不断的进行工艺创新,才能提高企业的经济效益,也能改进对未来的技术储备和创新能力。 3烟草企业未来技术创新的建议 3.1加强产品特色化研究开发,打造企业品牌独特风格充分利用中国丰富的天然植物和中草药资源优势,积极开展特色香原料研究开发。加强中国传统文化香韵风格(如檀香、沉香、药香等)的研究,通过配方技术和调香技术的改进、提升,尽快实现产品应用,形成并彰显真龙品牌的独特风格。加快推进增香保润技术研究,强化减害降焦技术的原始创新和集成创新,力争形成企业独有的增香保润和减害降焦自主优秀技术,进一步支撑企业产品风格特色。根据企业品牌提结构、上规模的发展要求,有针对性地开展产品研发工作。集成应用特色化、差异化研究成果,开发2个以上具有明显风格特色的新产品,适度补充一些异型包装,加快高档卷烟防伪技术研究和应用,加强高档卷烟产品质量维护,为一二类产品稳定增长奠定坚实的产品基础。着重做好三类产品的改造和品质提升,加强产品质量监控和配方维护,保障产品的品质稳定,为企业品牌上规模提供有力支撑。 3.2加强工艺技术研究,为自主品牌和合作品牌生产提供技术支撑一方面,全面落实与烟草研究院的战略合作。通过具体的合作项目,强化工艺基础知识和技能的培训,快速提升公司工艺技术队伍整体素质,强化新工艺、新技术、新设备、新材料的合作研究、技术咨询和成果引进,采取多种手段迅速提升自身工艺技术水平,形成符合企业品牌特色化发展道路的特色工艺技术体系。另一方面,优化技术改造工程的工艺设计研究,提高精细化、柔性化加工能力。通过适应性调整设备布局,增加必要的设备,消除设备产能瓶颈。同时调整部分工艺技术路线,并预留工艺功能布局发展空间,加强与品牌合作方的沟通、交流和学习,严格按照合作方要求执行生产工艺技术标准,保障自主品牌和合作品牌生产质量稳定。 3.3加强原料综合技术研究,满足品牌发展新需要加快推进烟叶质量评价体系的建立。通过每年对基地烟叶质量进行评价,逐步建立完善烟叶质量数据库和评价体系,实现依据评价体系提出基地烟叶生产质量目标,指导基地烟叶生产,稳步提高基地烟叶质量和可用性。加强特色烟叶种植技术和综合技术研究。针对各烟叶基地实际情况,积极开展基地特色烟叶种植技术与应用研究,明确并签订相关烟叶科研项目,保障科研资金投入,制定科学合理的种植技术方案,使基地烟叶进一步彰显特色风格。加强打叶复烤差异化技术研究,形成品牌烟叶打叶复烤特色工艺技术,加强烟叶仓储醇化技术研究与应用,构建科学的烟叶养护技术和管理体系,逐步形成一套科学合理的烟叶原料研究和技术保障体系,满足品牌特色化、差异化发展需求。 3.4加强分析检测技术研究,保障产品质量安全严格按照行业质检机构建设总体要求,加快推进分析检测中心建设,全面整合公司分析检测技术资源,不断完善检测设备和检测环境。加强分析技术研究,不断引进、吸收和消化国内外先进的烟草分析检测技术,拓宽分析检测领域,提升分析技术水平,满足烟叶、卷烟、烟用材料、烟用添加剂等常规指标和质量安全指标、履约中烟草制品及烟气释放物成分检测的承检能力。持续推进产品质量安全评价体系建设,着力做好卷烟、卷烟材料和添加剂中有关质量安全成分的监督检测,增强质量安全风险预见、评估和处置能力。 3.5不断完善技术创新体系建设继续强化技术中心建设。积极按照国家局“环境一流、手段一流、人才一流、成果一流”的要求,进一步做细、做实各项基础工作,进一步解放思想,利用现代科学手段和方法进行流程再造,积极推进技术中心非法人实体化运作,在技术中心建设上走出一条创新之路。深化项目课题制管理模式。以项目为纽带推动科研工作的开展,对公司科研项目按国家局层面、省市级层面和公司级层面进行纵向管理,加强对项目的申报立项、过程控制、考核评估的横向管理,建立起横纵结合的立体管理模式,进一步提高了科研工作效率。与郑州院及其他科研机构、高等院校积极开展联合研究,充分利用外部智力和科研资源推动公司科技进步,谋求科技重点突破和跨越式发展。建立完善信息化协同研发机制。加快推进技术研发信息子系统建设,通过信息化技术手段,对各种技术研发和管理资源进行有效调配整合,实现公司原料、物资、生产、销售等技术研发上下游各环节信息资源的高效流转和科学利用,围绕着品牌和产品建立一种全公司的信息化协同研发机制。 3.6加强科技人才队伍建设加强高层次和高技能人才的培养、引进、使用。积极引进和使用博士等高学历科技人才,积极培养具备高级专业技术职称的人才,通过实行项目课题制,大力培养造就公司学术学科带头人和科技领军人才。加强中坚骨干科技人才队伍的培养。结合公司科技发展实际需要,通过加强内外部培训和技术创新实践,着力培养调香、工艺、材料、化学等研究领域的技术骨干和中坚力量,使优秀人才特别是中青年科技骨干和跨学科复合型人才脱颖而出,在企业建立学科、结构合理的科技人才队伍。完善创新激励约束机制。认真研究制定调动科技人员积极性的办法措施,努力营造科学、严谨、宽容、开放的良好氛围,重视人才的个性发展,发挥人才的特有优势。进一步完善技术研发人员的激励机制和分配制度,认真落实科技人员各项待遇,激发科技人员的创新热情。 作者:周肇峰唐志明李小兰单位:广西中烟工业有限责任公司
我国作为一个经济实力和历史文化都很强大的国家,对于茶文化的研究有着很深刻的领悟。同时,作为茶文化的发掘国家,我国的茶品牌在国际市场上,有很大的优势。但是,从当下社会展露出来的趋势来看,我国的茶品牌在向国外的推广过程中面临着不小的挫折,并且在国内的销售量也呈现着逐年下滑的趋势。究其原因,一是我国茶品牌的影响力度不够大。不管是从包装宣传上还是企业规模上,都没能形成的影响力,这与我国的国情有关,在市场经济体制的推动下,多数企业过分追求短时期的利息而忽略了产品的品质。另一方面,由于茶叶多为个体种植,所以在市场上出现各种各样的品牌,让人对茶品牌的质量和知名度造成误解。所以,如果想解决茶叶企业在营销上存在的问题,势必要从这几个方面来解决。另一个原因,我国对茶叶品牌的推广力不够。茶叶的用途广泛,其附加值也很高。我国的大多数茶企业并没有做到和茶文化下的相关企业的资源共享。由于市面上的茶叶种类多,数量大,各个企业之间的制作工艺也相差不多,多数茶企业都忽视了宣传和合作。 1茶叶企业品牌营销中存在的问题 1.1品牌中存在鱼龙混杂的情况 我国的茶叶品种很多,几乎所有的茶种都有,并且每个茶种都有知名的企业。但是由于茶叶存在地域性,多数人会以特产的形式对茶叶进行包装和售卖。并且大多数购买者对于茶叶的品质甄选方式不甚了解,所以有一部分小商小贩会趁机营销一些品质低下的茶叶。目前我国的茶叶企业大大小小有几千多个,加上一些没有注册的违规企业,我国的茶叶企业可以说已经到达了多如牛毛的地步。可是这其中的佼佼者却很少,可以打通国际市场的大型企业更是少之又少。究其原因,这与一部分小型企业瓜分客源有关。在这种状态下,大型茶叶企业的客源少,知名度不高,在国内市场想要突破就很困难,在向世界市场进军的时候就会更心有余而力不足。如果可以解决这个问题,突出一些重点的企业,并加以宣传和指导,一定会让我国的茶叶品牌在世界市场上提高知名度。 1.2品牌的宣传力度不够 茶文化作为一种古老的东方文化,在当今崇尚西方文化的潮流中有落后的趋势。如今的年轻人对于茶叶的知识了解的少之又少,热衷于饮茶的人群有老龄化的趋势。从一些茶文化展,茶文化节上可以观察到,真正可以静下心来品茶、悟茶的人少之又少,并且都是一些养成长期饮茶爱好的中老年男性。这些养成固定饮茶习惯的人都有自己热衷的茶叶品牌,这对茶叶的新品牌来说,是一个很大的制约。如果想在市场上让茶品牌可以具有一定的知名度,企业可以把针对对象放在年轻人和女性身上,不仅仅可以在茶叶的品质上做广告,并且着眼于茶叶对青少年的好处,对女性好处等方面。国人对于茶文化的研究很深刻,茶文化也逐渐远离了人群,变成了一种概念上的思维。要想让茶叶得到很多人的认识和理解,势必要让茶文化变得更加接地气。 1.3现阶段茶叶副产品比较单一 茶叶在中国人的固有思维中,是一种古韵的代表,因此,茶叶目前只得到了一小部分现代人的接受。当今的市场带动了人们思维的变化,人们很少有时间和精力去静下心来去品茶,这也就导致一大部分的人根本没有机会去接触茶叶文化,所以很多茶叶品牌的前景并不乐观。所以,茶叶品牌在进行推广的时候,可以从茶叶的副产品上着手。拿咖啡企业的发现方式作为例子,很多咖啡品牌会选择建立咖啡厅和连锁性的咖啡馆,打造一种让人颐养身心,安静办公的氛围。又比如瑞士的雀巢咖啡,由于抓住了当代年轻人时间紧张,没有时间去研磨咖啡的特点,而制造出了速溶咖啡这种产品。所以我国的茶叶品牌也可以选择从这些方面着手,针对当代人的工作特点和时间分配特点,推广出一些茶叶的副产品。 1.4茶叶品质自身存在的问题 茶叶在本质上无法脱离农产品的这一标签,所以,茶叶自身的品质也受到了各种各样无法预测的因素的制约。从客观条件上讲,茶叶自身的品质受到了光照、降水、温度变化、酸碱比例等方面的影响,这些自然条件都是人无法干预的。由于这些不可预估的因素,使茶叶品牌很难保持长久的优良品质。并且茶叶的保存时间较短,人们普遍喜欢当年的新茶,这就存在着一些企业会滞留商品的情况。这些劣质的产品有时会因为监管不严而被小商小贩投入到市场中,对企业的品牌建立有着很不好的影响。我国的历史文化悠久,我国制茶的传统,饮茶的习俗导致了我国在茶产品制作上存在着小作坊的形式。并且由于制茶的工艺要求不高,一些小作坊就可以制作出来简易的茶叶成品,但是其中难免会有一些制作步骤上的疏忽。一些小商小贩由于盲目追求利益,会将这些劣质的茶叶进行假包装,包裹上一些知名企业品牌的包装拿去售卖。如果消费者对于鉴定茶叶的品质存在着知识的欠缺,就有可能买到假货,久而久之,对茶叶的企业品牌造成了不好的影响。 2茶叶企业品牌在营销过程中所遇问题的解决方式 2.1加强市场监管力度 为了应对放下市场上茶叶产品鱼龙混杂和小商小贩滥用品牌包装的现状,市场监管者应当积极做好相应的工作。大力监察茶叶产品的质量和茶叶产品的出处。同时,国家应该积极鼓励一些大型茶叶企业对小企业、小作坊的收购计划,从根本上解决茶叶产品的质量问题,同时也可集中客流量,这对茶叶品牌在国内外市场的拓展有很大的帮助。 2.2提高产品的品质 随着时代的发展,各个国家对于制茶的工艺也有了突飞猛进的进步。我国虽然是产茶大国,但是在制茶工艺上还存在着各种各样的瑕疵。为了应对这些问题,使我国的茶叶品牌在世界市场中保持佼佼者的身份,企业应当自觉的引进新的技术并且积极研究出自身的制茶特点。我国的人口数量多,劳动者数量也很多,由于我国存在着劳动力廉价的情况,所以很多企业会用人工劳动代替机器生产,这不仅会增加产品制作过程中的错误率,也会大大减慢产品的生产速度。对此,企业应当着眼于未来,不能因为眼前的小利益就放弃了更大的利益。结语我国的茶叶文化源远流长,茶叶无论是作为一种商品还是一种文化都应该得到越来越多的人的理解和喜爱。我国作为茶叶的原产地和原始推广地,本身就拥有着很大的优势。我国的茶叶企业品牌应当紧随时代的步伐,迎合市场的喜好,逐步走向世界。我国长久的传统生产模式,使得我国的茶叶品牌营销与国际同行逐渐产生了差距,为了解决这些问题,我国的茶叶企业品牌势必要在营销策略上做出一系列的调整,只有这样,才能保证我国的茶叶企业品牌在世界的潮流中迎风而上。 参考文献 [1]薛可.品牌扩张:延伸与创新[M].北京:北京大学出版社,2004. [2]巨天中.品牌战略[M].北京:中国经济出版社,2005. [3]曾朝晖.中国式品牌:管理篇[M].北京:东方出版社,2005. [4]肖瑞力.连锁中餐经营关键策略研究[D].上海:复旦大学,2009. 作者:李伟 单位:内蒙古商贸职业学院
生物技术方面论文:医疗器械方面的生物技术论文 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点:(1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材;(2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等;(3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况;(4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 4数字化生物技术的运用 数字化生物技术即为医疗自动化技术,其在医疗器械方面的应用十分广泛,包括心脏起搏器、剖析监护设备、放射设备等嵌入式的技术;分光光度计、肌动的电流扫描器等,其均需要性能良好的数字信号处理系统提升器精度;医疗机器人技术、无线通讯技术、自动化的测试、感应器等技术,由于医疗设备的消耗量较大,该类器械的发现潜力极大。 5结语 生物技术属于现代十分先进的技术,其发展速度快,影响深远,且具有较大的发展潜力。该技术的应用范围极为广阔,包括环境保护事业、农业生产方面、医学技术方面、医药制造方面等,其也能够应用于医疗器械的生产与开发方面,提高医疗器械的性能,使之功能更加全面,效果更加显著。本文仅从一般的角度分析了其在医疗器械方面的应用,在实践的医疗活动中,医疗机构可以根据实际的情况及自身的需求,科学的引进生物技术,提升自身的医疗水平,更好的服务社会,带来良好的社会效益。 作者:郑雯雯 单位:山东恒信检测技术开发中心 生物技术方面论文:生物信息学生物技术论文 1、生物信息学课程授课内容的选择 生物信息学包括开发生物信息学工具的计算生物信息学和利用生物信息学工具解决问题的应用生物信息学。医学背景的生物技术专业的学生应该立足于应用生物信息学的学习,特别擅长计算机和数学并且对生物信息学感兴趣的同学也可以涉猎部分计算生物信息学的知识,本人在读博士期间遇到过一个本科生就利用自己计算机方面的特长,进行雄激素受体和雄激素受体调节剂构效关系的研究,在指导教师的帮助下发表了一篇生物信息学领域的SCI文章,在感叹难能可贵的同时,必须承认指导教师敏锐的洞察到学生的特长,并发挥其特长会起到意想不到的效果。此外,国内有关生物信息学方面的教材因编者学科背景相差很远,各教材的特色和侧重点有所不同,相对来讲,偏理论轻实践。医学院校生物技术专业应校根据本学科特点选择实验性较强的教材,制定具有生物技术专业特色的教学计划及教学大纲,有条件有时间的教师可以尝试自己编写适合本院校学习的教材,那样针对性更强,学习效果会更佳。针对生物技术专业的特点,因此我们将引物设计、基因查找、基因序列分析、同源基因和不同物种基因查找、判断起始密码子和终止密码子位置、启动子预测以及简单的蛋白功能分析和常用数据库的应用作为本专业生物信息学知识学习的主体框架。另外,生物信息学的软件本人倾向于选取在线工具,如引物设计软件可选取NCBI网站上的primerblast,酶切位点分析也可在NEB公司的网站上在线分析,应该说生物信息学的发展,欧美国家一些公立网站,如NCBI,或者某些相关实验室的网站都提供多种现在分析的工具,极大地方便了使用者。一来及其方便解决了问题,避免了盗版问题;二来可以通过网站学习生物信息学相关知识,对某些软件的历史渊源有所了解。 2、生物信息学授课时间安排的合理性 生物信息学是一门实践课程,实验课应该占40%以上比例,理论课也应该利用多媒体教室讲授,在实验课之前应该提前让把本次课内容通过多种即时通讯工具如QQ等发送给学生,在将优秀知识在实验课演练结束后,进一步布置相关作业强化记忆,在实践中掌握相关知识,如引物设计中,常用的是ncbi网站中在线引物设计工具primerblast和电脑安装软件prim-er5,在引物设计完成后,可以让学生思考融合蛋白表达时移码问题,即融合蛋白引物设计需要注意哪些问题,如涉及到移码问题时如何设计引物?生物信息学是有力的应用工具,但是还不能完全依赖生物信息学,我们应该成为生物信息学的高级应用者。 3、生物信息学授课教师的选择 生物信息学是一门交叉学科,但是笔者认为长期应用生物信息学的医学背景的教师更适合作为医学院校生物技术专业的授课教师。作为一门新兴学科的一名教师保质保量的完成全部授课任务还是有一定难度的,可以尝试每位老师根据自己特长讲授自己熟悉的章节,这样一来减少压力,二来可以较为圆满地完成教学任务,不同教师还可以给学生带来不同风格的教学模式,提高学生的新鲜感和教师授课热情。此外,任课教师应该积极学习相关领域知识,目前很多国内外著名高校通过网络开始有生物信息学相关的开放课程或慕课,无论是学生还是任课教师都应该积极参加其中,提高自己的理论知识和实践技能,学习优秀教师的授课技巧,领略该领域大家风采,笔者就经常参加北京大学等学校的开放课程,获益匪浅。同时,在有条件情况下参加国内外相关讲座和学习班,和同领域的兄弟院校保持联络,对生物信息学的教学和科研水平的促进帮助大有裨益。 4、扎实的理论是学好生物信息学的保障 除了具有学习生物信息学的热情,学习生物信息学的医学生还应该掌握与生物信息学紧密相关的知识,如分子生物学、分子诊断学、计算机相关知识和统计学知识。有条件的学生应该主动参与科研课题,不论是本院校老师申请的,还是大学生课题,都会对学习生物信息学有所帮助。本人读博士期间,就遇到很多在读本科生参与博士生导师的课题,在基因序列分析和蛋白功能研究方面都获益匪浅。本人目前也作为指导教师指导本科生独立申请的大学生课题,在给学生讲授生物信息学时,明显感觉参与过科研项目的学生对生物信息学知识的掌握,明显强于没有参与过的本科生。总之,我们生物信息学课程教学中做出了一定的探索,也取得了一定的经验和效果,但是这只是万里长征的第一步,需要生物信息学课程的教师更加努力探索,为培养出更多适应社会发展需要的高素质应用型人才贡献自己的微薄之力。 作者:郝峰许会静姜勇王皓张磊刘磊李艳单位:吉林医药学院检验学院 生物技术方面论文:医学院校生物技术论文 1调研结果 (1)关于为何选择就读生物技术专业的问题,大二学生中20.0%为自主选择(高考第一志愿),75.0%为从本校医学专业或药学专业调剂而来(个别学生所报的六个平行专业志愿中含有生物技术专业,但排在医学和药学专业后面)。大三学生中16.7%为自主选择,61.7%为专业调剂生。大四学生中10.0%为自主选择,77.5%为专业调剂生。(2)关于是否喜欢自己的专业,三个年级中选择“喜欢”和“不喜欢”的比例几乎都为1:1左右,个别同学选择了“不清楚”这一选项。(3)对于“如果有转专业的机会,你是否想转其它专业”这一问题(目前本校无在校生可调换专业的制度),三个年级中选择“想”的比例基本都在50%左右,这一结果与(2)中50%左右同学选择不喜欢自己的专业想吻合。(4)对于“如果你可以转专业,你会选择哪个专业”,约95%的同学选择了医学专业,个别同学选择了药学专业。(5)45.0%的大二学生认为本专业和本校医学专业学生在综合素质与能力方面没有差别,20.0%认为本专业学生比医学生综合能力差;大三学生35.0%认为二者没有差别,26.7%认为比医学生综合能力差;大四学生22.5%认为二者没有差别,37.5%认为比医学生综合能力差。(6)认为专业发展前景与就业前景较好的学生分别为:大二40.0%,大三35.7%,大四22.5%。(7)想跨专业考研或换专业就业的同学分别为大二10.0%、大三13.3%、大四35%。(8)认为自己经过了在校1-3年的学习后对专业的认可度有了提高的学生分别为大二95.0%、大三75.0%、大四65.0%。(9)对专业的培养方向定位、培养方案及教学内容设置持“非常赞同”和“赞同”态度的学生分别为大二35.5%、大三25.0%、大四17.5%,持“基本赞同”态度的同学分别为大二45.0%、大三58.3%、大四72.5%。(10)对教师的教学态度、敬业精神、教学质量和效果持“非常满意”和“满意”态度的学生分别为大二70.0%、大三58.3%、大四47.5%,持“基本满意”态度的同学分别为大二25.0%、大三36.7%、大四52.0%。 2讨论 专业认同感是指学生对于所学专业的目标和社会价值的接受和认可,专业认同会影响大学生的学习热情与行为。学生的专业认同感低,对专业的兴趣就弱,学习主动性差,直接影响学生的专业学习成绩。因此,有必要探索大学生的专业认同现状与对策。张东军等调研发现在医学院校中非医学专业的学生对专业的认同水平显著低于医学专业学生。本调研结果与张东军等类似,发现在以医学占主导地位的医学院校中,生物技术专业本科生对专业的认同感比较低,近50%的同学不喜爱自己的专业,有不少同学希望有机会能换专业学习和就业。在希望调换专业的学生中,绝大部分同学希望转到医学专业学习。这一结果可能与很多生物技术专业的学生本身是由于高考分数线没有达到本校医学专业录取分数线而从医学专业调剂而来有关,也可能有部分原因是因为医学是医学院校的优势学科有关。仅有30%左右的学生认为生物技术专业有较好的发展前景和较多的就业机会。尽管如此,绝大部分同学仍然希望在专业相关方向就业或考研深造,这可能与学生对专业的情感有关,也可能与学生在专业相关方向就业时竞争力比较大有关。一个令人欣喜的事实是,绝大多数同学都认为自己经过了1-3年的专业学习后对生物技术专业的认同感提高了,对专业的培养方案及教学内容、教学效果等持赞同和满意态度。这些调研结果反映了同学们对我校生物技术专业教学质量的认可。从调研结果可以看出,大四、大三、大二学生对专业的认同感依次升高,分析原因,可能和大三和大二本科生中有较多学生是自主选择了生物技术专业有关。相反,大四学生中仅有10%是自主选择了该专业,绝大多数都是从医学专业调剂而来。造成这一结果的另一个不可忽视的原因,可能也与本校生物技术专业的建设与发展有关。潍坊医学院生物技术专业于2005年设立并开始招生,学校一直非常注重专业的建设和发展,从培养目标和培养方案确立、教学内容设定、教学设施完善、师资力量培养等各个方面都非常重视。经过8年的发展和建设,本校生物技术专业于2013年已发展成为山东省特色专业,培养的毕业生得到了社会的认可,专业知名度有了较大提高,所以在校低年级学生较高年级学生的专业认同感高也不足为奇。 3结语 总之,医学院校的非医学专业学生对专业的认同感普遍较低,这一状况的存在必将会影响学生的培养质量。医学院校应在重视医学专业教育的同时注重加强非医学专业的建设,注重培养学生的专业认同感和自豪感,学校、教师和学生应共同努力以保障非医学专业学生的培养质量。 作者:刘顺梅单位:潍坊医学院 生物技术方面论文:科研创新生物技术论文 一、实验内容的选择 医学生物技术是由生命科学与医学交叉融合而成的新兴学科,在人才培养过程中,不仅要求学生掌握生物技术专业相关理论及实验知识,还要求学生有一定的医学知识储备。为此,在实验教学课程设置的过程中,着重突出了一些与现代医学相关的交叉前沿内容,如医学微生物、医学免疫、实验诊断、分子生物学检验技术、临床基础检验技术等,通过这些内容将理论与实践相结合,让学生了解到生物技术在医学领域的具体应用,同时通过对新技术的讲解与示范,进一步拓宽学生的思维视野,为今后的工作以及科研实验打下坚实的基础。 二、实验教学课程整合 生命科学是一门以实验为基础的自然科学,传统的生物技术实验教学内容主要安排在理论教学内容之后,实验教学地位不明确,其内容大都为重复性验证实验,并且课程之间的相互联系不紧密。这导致许多学生只注重理论知识,对于实际动手操作的重要性认识不足,并且忽视了生物技术各门课程之间的内在联系。为此,我们尝试将实验教学内容进行整合,如将发酵工程中的“工业微生物菌种的选育和纯化”、基因工程中的“工程菌生长曲线的绘制”、酶工程中的“目的蛋白的诱导及SDS-PAGE电泳”相联系,通过对实验课程的精心设计合理安排,不但将各门课程联系到一起,让学生对学到的知识形成体系,同时大大激发了学生的求知欲望和探索精神,对实验课程的顺利推进,起到了良好的效果。 三、开放实验室 建立开放实验室创新平台是促进医学生物技术学科发展的重要举措。目前,大多数院校生物技术实验室开放时间与形式均存在不确定性,即实验课时间开放,其他时间不开放,或是根据教师的科研实验安排开放实验室,这样不符合以学生为中心的实验教学标准。我们尝试面向全体学生进行开放式实验教学,同时开放了医学免疫学实验室、生物化学检验实验室、临床输血实验室等与生物技术相关的医学实验室,鼓励学生自主设计完成实验,从实验的准备到结果的分析,绝大多数工作都由学生自己完成,老师只为学生提供一些必要的建议,解决实验过程中遇到的难题。这样不仅能使实验室的资源得以充分利用,同时培养了学生分析解决问题的能力,并且让学生在自主设计实验的过程中,对所学知识进行更加深刻的理解,真正做到学以致用、用以促学、学用相长。 四、鼓励学生参与教师科研实验工作 目前,生物技术专业学生考研率呈逐年上升的趋势,学生对科研实验的热情以及学术创新的需求也在不断提升,医学生物技术专业作为我校新开设的专业之一,在校教师普遍面临的问题是,科研压力大,任务重,时间紧,人员短缺。根据以上情况,我们适时地挑取一些科研创新热情高,实验态度端正认真的学生,组建科研创新团队,协助老师完成一部分科研实验。在参与老师的科研工作过程中,学生会接触到一些前沿的实验技术,并对医学生物技术领域的发展方向有了一定把握。部分学生通过教师的正确引导,以第一作者发表了学术论文,并且获得了学校“先进科研创新个人”的荣誉称号。通过对实验结果的具体分析和同教师之间的学习交流,培养了学生自身的科研创新能力,为其日后的学习以及科研工作提供了宝贵经验。生命科学的研究和发展,植根于牢固的实验基础,加快实验教学改革步伐,对实验教学的发展以及学生实际动手能力、创新意识的培养起到了积极的促进作用。通过以上几种措施,激发了学生对科研实验的热情,培养了学生的独立思考与创新能力,同时实现了实验室资源的合理利用,对医学生物技术学科建设发展起到了一定的积极推动作用。同时,我们应及时总结经验,坚持以学生为中心进行实验教学,不断优化教学效果,努力培养出更多的高素质医学生物技术专业人才。 作者:王皓许会静郝峰姜勇刘磊李艳单位:吉林医药学院 生物技术方面论文:微生物技术生态农业论文 1微生物在生态农业系统中的地位 生态农业主要是运用农业生态原理,建立起来的一种新型农业。在现代农业生产中,这种新型的农业,不仅具有良好的生产性能,提高生产的效率,还能够节省生产的成本,节约能源,进而实现农业环境的自净与农业资源的可持续使用。纵观这种新型农业,生态农业是一个有机的整体,属于多目标、多功能、多层次以及多成分有机组合的的生态系统。在这个系统内部,结构有序、内外交流、开放循环以及关系协调发展。在微观层面上,其利用多层次的物质循环与综合利用,进一步提高能量转换与物质循环的效率。例如,在生态农业系统内微生物可以利用植物作载体,可以将植物的秸秆、树叶以及草等植物进行加工处理,生成饲料,饲料可以喂食牲口,牲口的粪便又可以养蘑菇、饲养其他的动植物,将饲养的动植物喂食另外种类的生物。如此循环,就形成了市郊生态系统。由此可见,微生物在生态农业系统中的应用非常重要的。 2微生物技术对改善农业生态环境的作用 2.1微生物在肥料中的作用利用特定培养的微生物,在可调控环境条件下将废弃物、污染物降解和转化,从而解决和控制污染问题,进而为作物提供养分。例如:目前市场上出现的生物有机肥就是利用特定的微生物对兽禽粪便、农业废弃物等进行降解和转化而来的。这种肥料不仅能增加土壤肥力,提供作物生长必须的营养元素,还能改善植物根际的微环境,促进植物对养分的吸收利用,提高产能,同时还减少了合成化肥的使用,减少了合成化肥对环境的污染。由此可见微生物技术将成为农业生态环境保护最有价值和生命力的方法。在农业生态环境面临严峻形式的今天,微生物技术具有无可比拟的优越性。 2.2微生物对农药的降解作用随着化学农药的大规模使用,其所带来的环境问题日益严重。近年来有学者发现微生物对土壤和水中的农药降解起主要作用,目前已经分离出能降解农药的微生物类群,包括细菌、真菌、放线菌、藻类等。因它们受环境等多方面的影响和限制,所以难以大规模使用。近期又有学者提出利用微生物产生的酶来降解农药残留。由此可见,如何更多、更好地利用微生物解决农药残留是生态农业发展急需解决的问题。 2.3微生物在大型生态农场中的作用在大型生态农场生产与建设的过程中,大量的排污系统使得生态环境遭受到前所未有严重的破坏。近年来,养殖场的规模与数量每年都以单调递增的速度增长。现代的养殖场将新技术、新设备引进来,进而实现生产过程的机械化操作,养殖场的生产能力持续增长的同时带来的环境污染、生态系统破坏、能源供应紧张的等问题也随之而来。微生物围绕生产过程中产生的废水与废物进行处理。经过微生物的处理技术,有机废物就会转化为能源、肥料、化工产品甚至是食品。 2.4微生物技术在庭院生态农业系统中的作用众所周知,庭院经济营养项目较多,集约化程度较高,土地利用率较高,资金周转与积累较快。其对人们的生产与生活的影响是最为直接的。在发展庭院生态农业系统的过程中,微生物在其中的应用被人们所接受。庭院生态农业系统中的粪便与生活垃圾进入发酵池,可以直接改变生活环境。这样的方式构成了多层次、多途径与多功能的庭院生态农业系统。在庭院生态农业系统中,人们通过自己的方式将为生物技术应用于其中,使其发挥出应有的效果。 3结语 总而言之,在发展新型生态农业系统的过程中,注重微生物在其中的作用。在农业改革不断推进的过程中,利用微生物的相关作用,使其发展的更好。微生物在生态农业系统中的应用是非常明显的,其所取得效果也是较为显著的。为更好的发展农业,应积极主动应用微生物。 作者:洪彩霞单位:江苏中宜生物肥料工程中心有限公司 生物技术方面论文:发酵工程生物技术论文 1依据专业特色,跟踪学科前沿,及时更新教学内容 课程体系和教学内容是人才培养的主要落脚点,是教学改革的关键。课程体系是实现地方师范院校生物技术专业培养目标,构建学生知识结构的中心环节。课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构,是教学思想、教育理念的具体化,也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。科学合理的课程设置和教学内容,对大学生创新能力的培养与综合素质的提高起着至关重要的作用。因此,我们在多年发酵工程课程讲授的基础上,从教学大纲的编制、教材和辅导参考书的选择、教学内容的科学合理设置等方面进行深入的探讨。 1.1发酵工程课程的准确定位发酵工程这门课是我校生物技术、生物制药专业的优秀必修课程,通常在开设了生物化学、微生物学等专业基础课之后开设,一般在大学的第6学期开设。发酵工程课程是直接建立在微生物学基础上的,随微生物工业的发展而发展,同时也是与化学工业相结合的一个新发展。该门课程主要从微生物工程范畴出发来阐明厌氧性发酵与好气性发酵机制、工艺过程及相应的设备,用这些基本理论去分析、解决微生物工业中存在的具体问题,提高产品质量和数量,讲授的主要内容包含微生物工业菌种与培养基、发酵机制、发酵工艺及控制、发酵设备、发酵产物提纯与精制。通过本门课程的学习,学生不但能掌握发酵工程学的基本理论,还可以熟悉发酵的工艺流程及发酵产品的后处理技术。 1.2跟踪学科前沿,及时更新教学内容从多年发酵工程课程的讲授以及国内大部分高校发酵工程课程的讲授内容来看,发酵工程授课案例主要涉及到抗生素、氨基酸、柠檬酸等好氧发酵工艺及发酵机制,以及酒精、酿造酒、乳酸等厌氧发酵机制及工艺,很少涉及到基因工程产品如EGF、EPO、重组人乙肝疫苗等的发酵机制和工艺。生物技术药物已广泛用于治疗癌症、艾滋病、贫血、发育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传疾病。目前我国从事生物技术药物产业研究与开发人数仅相当于美国的1/4,从事生物医药产品研究与开发的人才更是严重不足,已成为制约我国生物医药产业发展的瓶颈。这就要求我们编制、修订教学大纲时,在保留典型的传统菌的好氧发酵和厌氧发酵案例基础上,着重引入基因工程菌制药的发酵工艺,扩展学生的知识面,为他们将来到制药企业就业奠定良好基础。 1.3选取合适的教材发酵工程优秀教材很多,像《微生物工程工艺原理》、《微生物工程》、《发酵工艺原理与技术》、《生物工艺学》、《现代工业发酵调控学》、《发酵工艺学》等,我们在前些年的教学过程中也选用了多个版本的《微生物工程》,结合我校生物技术专业学生的知识体系和培养方向,目前我们选用全国高等学校发酵工程专用教材、教育部普通高等教育“十一五”部级规划教材华南理工大学姚汝华教授编写的《微生物工程工艺原理》,此书按照发酵工艺操作单元的先后顺序排布各章,脉络清晰,系统性好,该书在难易程度上很适合我们的学生,但是该书侧重于发酵机制的讲授,发酵工艺和设备没有涉及。因此,在前期教学积累的基础上,我们授课团队正在努力编写一本适合于我们自己的教材,增添发酵工艺及设备,以及基因工程产品的发酵工艺。同时为提高学习的广度和深度,为学生推荐了《发酵工艺原理》、《发酵设备》、《发酵工程实验技术》等参考书。 2开展发酵工程实验,提高学生综合素质 发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物直接用于工业化生产的技术体系,是建立在发酵工业基础上,与化学工程紧密结合的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁。在基因工程和细胞工程的应用中,要想把定向改造的物种转化成产品,也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐,这是发酵工业独有的特点,同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品,发酵周期长,步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习,培养学生实际动手操作能力,让学生亲自动手操作发酵罐,开展发酵罐空消和实消操作,以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵,使学生真正的达到学以致用,同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生,普遍缺乏工艺概念,但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容,组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习,使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程,切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来,学生反映收获很大。总之,发酵工程实验集成度较高,牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容,有别于普通实验课程的是工厂生产实习,真正做到理论实践相结合,最终达到学以致用的培养目的。 3改进教学方法,切实提高学生创新能力 教学方法的改革,首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高,教学方法改革服从人才素质培养,以大面积提高教学质量为目标,和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材,有价值的有说服力的理论,以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学,无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”,“授人以鱼,不如授人以渔”。 3.1案例教学发酵工程是一门实验实践极强的学科,知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中,典型的案例不仅使课堂生动形象,而且使学生容易理解和记忆,触类旁通,达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时,通过详细讲解青霉素的发现,引出伟大的科学家弗莱明,进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容,学生被激起兴趣,学起来也容易接受。学习之后,可以引导学生进行讨论,如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题,使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”,从而在以后的生活中学以致用,进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素,为社会进步做出贡献。 3.2启发、讨论式教学讲课的过程中首先讲授难点、重点,善于提出问题,让学生跟着老师的思路走,随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时,引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍,同学们也不陌生,有的同学家做过酸奶,因此对酸奶的发酵还有一点常识,接受起来更容易一些。首先提出问题,酸奶发酵的原料和菌种从哪里来?酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵?发酵多长时间合适,夏天和冬天发酵时间一样吗?通过这些问题,启发学生思考讨论,最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项,随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶,巩固和吸收理论学习。 3.3比较归纳教学法比较式教学法通过对不同知识点的对比分析,找到其相同和不同处,在比较的过程中对知识点归纳概括,有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中,让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点,说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时,在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后,让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结,学生就容易理清楚,弄懂复杂的内容。 4优化考试模式,重在平时学习的思考与探讨 在发酵工程实验及理论教学考核方法中,一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性,课程的讲授和考核方式,通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化,加强课堂考核、作业考核,平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4,综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训,以赛促练”,强化技能培养,规定技能考试不过关,不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。 5小结 当前生物技术飞速发展,发酵新产品不断涌出,它要求我们的发酵工程专业课教师在讲授传统知识的同时,不断学习发酵工程方面的前沿知识,及时根据发酵工程产品市场更新教学内容,同时在授课的过程中灵活采用各种教学方法,甚至有必要到工厂车间实习实训。从当前经济发展和高校改革趋势来看,生物技术专业不但在地方师范院校有很大的发展空间,而且也将是今后一些师范院校向综合型大学转型的必要环节。发酵工程课程作为生物技术专业的优秀课程,是微生物学、生物化学、数学、计算机技术的应用,同时又是分子生物学、细胞工程、基因工程技术的深入开展,而生化工程、生物工业下游技术、微生物遗传育种技术又是发酵工程课程的深入和补充,因此发酵工程课程在生物技术专业承上启下,是一门非常重要的专业必修课程。所以,在当前转型发展大形势下,发酵工程课程教学改革势在必行,必须以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力为目标,在开展理论教学基础上,切实开展实验教学和生产实习,最终培养出满足企业、市场和科研需要的优秀毕业生。 作者:田华单位:信阳师范学院生命科学学院 生物技术方面论文:人才培养生物技术论文 1高职免疫技术方向教学现状分析 目前,专科和高职院校主要是针对免疫技术相关教学,课程的研究主要集中在医学、药学、护理专业,如广东岭南职业技术学院生物制药专业、郑州铁路职业技术学院护理专业、四川、黔东南民族职业技术学院基础医学部、辽东学院医学院免疫微生物教研室、郑州牧业工程高等专科学校动物医学系、江西科技师范学院药学专业等都有关于提高免疫学课程教学质量的相关研究。而关于生物技术专业的免疫学相关课程的研究只有几所本科院校有研究,如江南大学、新疆大学等。上述提及的单位只是对如何提高某些课程如《免疫学基础》的教学质量方面进行了研究,仅是提出了一些教学方法,如任务引领式教学法、多媒体计算机辅助教学法、小组学习法等,而没有从行业对人才的需求出发,在专业教学方面做出调整,以适应新形势下人才培养的挑战。 2武汉职业技术学院生物技术及应用专业免疫方向人才培养短板分析 该院生物技术专业在免疫技术方向主要针对抗体的生产,在相关课程的教学、开发方面还存在一定程度的欠缺,使得培养出的学生不能胜任对抗体生产有较高要求的岗位,限制了学生的发展,也限制了该专业在当前发展契机下的快速发展。该院在免疫技术相关课程的教学、开发的欠缺有如下原因:①该院生物技术级应用专业于2012年由微生物技术及应用专业更名而得。而此前的人才培养还主要偏向于微生物技术应用,对免疫技术的要求不高,相关的免疫技术课程开设力度不大,只有《分子生物学》、《免疫技术》两门课程。基础课程的薄弱,造成该院在免疫技术领域的人才培养力度欠缺。②此前该专业在已有的免疫技术相关课程体系不够完整,与当前的免疫技术对人才的需求脱节。导致生物技术专业毕业生在免疫技术方面的专业知识和技能较差。免疫技术相关企业招聘该校的学生后,仍要花费人力物力培训基础技术。因此,为了提升该院生物技术及应用专业在免疫领域的教学质量,培养出具备免疫技术相关技能、满足企业需求的毕业生,该专业应积极采取措施,走出人才培养困境。 3该院在免疫技术方向人才培养改革的应对措施 笔者自2013年7月到2014年7月,深入武汉某生物科技有限公司实习一年。该公司主要进行抗体的生产,是利用免疫技术进行生产的企业。该公司已经连续三年从武汉职业技术学院生物技术及应用专业招聘毕业生,是该院的深入合作企业。笔者在长达一年的实习过程中,了解了目前免疫技术领域的最新技术,掌握目前免疫技术领域发展的动态。更关键的是可以深入了解免疫技术企业对人才的需求点,并把这些重要信息反馈到学院,学院借鉴这些重要信息,使生物技术及应用专业在免疫技术领域的课程设置、课程开发、课程教学等方面与现阶段的需求相结合并得到提升,从而培养出具备免疫技术相关技能的合格人才。 4重构该院生物技术及应用专业免疫方向课程群 笔者通过一年的企业实习,对抗体行业的整体情况有所了解,对抗体行业对人才的需求规格认识深刻。并对抗体行业所需要的技术进行归类,然后重构目前免疫技术方向课程群,以期培养出抗体行业所需的人才。 4.1抗体市场的发展亟需高职生物技术专业培养掌握免疫相关技能的人才不考虑多克隆抗体在科研应用市场的营销额,仅就单克隆抗体药物在医药市场的销售来看,2000-2013年,全球单克隆抗体药物市场的复合增长率高达32%。抗体市场的规模逐年扩大,将吸引更多的人才加入这个行列。高职生物技术专业应抓住行业发展的机遇,积极推进专业建设,培养合格人才以迎合市场人才需求。 4.2积极适应行业需求,采取措施,力求改进人才培养现状该院目前具有培养抗体行业所需人才的课程群及技能培养基础。通过以上的企业实习及行业调查,不难看出,抗体生产企业需要掌握更多技能的人才。该院生物技术应用专业免疫方向必须要在现有的基础上做出改进,才能满足企业的需求。 4.3重新建构免疫方向课程群抗体行业所需的技能点必须通过拓宽免疫技术理论基础并强化技能点培养才能达到。因此,需要增设相关课程。 4.4重构课程群的可行性在原有的课程群基础上增设两门课程,重构课程群,增加的课程分别是《动物免疫学实验》、《抗原工程》、《抗体工程》。增设三门课程,意味着该院人才培养方案里面的课程设置要发生变动。目前的人才培养计划富有弹性,可以容纳三门课程。并且目前的师资力量、实验室条件足以进行这三门课程的教学。因此,改进现有课程群具有可行性。 作者:刘德超单位:武汉职业技术学院生物工程学院 生物技术方面论文:实验教学生物技术论文 1使学生参与到课堂教学中 在教学过程中通过学生反映,大多数同学感觉这门课程较难,要改变学生的这种认识,首先需要教师最大限度的调动和激发学生的学习兴趣,使学生能够积极主动到参与到教学中,而不是老师自己在自言自语。多数同学反映细胞分裂、染色体理论、DNA分子结构和孟德尔遗传部分内容在高中生物中已经接触过,那么在这部分内容的讲述中可以很好的让学生参与进来,形成以学生为主、老师对他们之前没有接触的新的知识进行讲解和补充,这样不仅可以使学生真切的体会教师授课的辛苦,更为关键的是可以充分调动同学们的积极性和主人公的参与意识。这种形式的教学不仅使学生对课堂知识掌握更牢固,也锻炼了学生们的课件制作、演讲等能力。在讲到体细胞遗传如克隆和基因组学如转基因部分等最新热点问题时,可以采取更为灵活的教学形式,如辩论赛、专题讨论等形式。这既打破了传统的以教师为中心,学生被动、消极的接受知识的局面,也有利于启迪学生的创新思维能力,对培养新的经济体制下的新型全面的人才也非常有利。通过各种途径让学生参与到教学活动中,在培养同学们参与意识的同时,充分调动了同学们对遗传学课程的兴趣,同时也加深了对重点和难点内容的理解。 2充分使用多媒体和网络教学手段 遗传学作为生命科学专业的一门专业基础课程,部分章节或内容相对抽象,学生不易理解,这时可借助多媒体教学把生命的微观结构或动态生命过程通过动画形式展现出来,或把课堂难以控制的演示实验通过播放录像的形式演示出来,或把某些应用性强的知识通过视频教学方法展现给学生,使学生真正理解所学知识,从而实现宏观与微观、整体与局部、动态与静态的有机结合。利用当代大学生对互联网的依赖性,可引导他们利用网络进行专业学习,将课堂教学与引导学生网络学习相结合。如在讲到某些热点问题时,可引导学生自己通过互联网查询相关信息,并把自己了解到的、体会到的给大家讲解,这样通过广泛的发挥同学们的作用,使大家都可以了解到相关的最新学术信息。互联网教学不仅提高了教学效率,丰富了学生的知识面,也使学生参与进去,培养其主人公意识,真正对该学科产生兴趣,从而愿意学、乐意学。 3引入实验教学 遗传学课程牵扯到许多的实验,如DNA是遗传物质的证明、遗传定律的证明、PCR技术、染色体核型分析等如果没有实验教学而只有理论教学的话,就会使学生相对难以理解。这门课程本身就是理论与实践相结合的学科,通过开展相关实验,不仅验证了课堂教学的理论,而且可培养学生的实验设计及用理论知识进行实验技术分析和解决问题的能力,使学生养成良好的科研习惯。纵观国内众多相关院校都开展了遗传学的实验教学,因此我们可以参考和学习他们的经验,编写和制订适合本校学生的遗传学实验指导。综上,遗传学实验课程的开设非常有必要。 4注重理论与实践的相互结合 学习的目的是为生产和生活服务,如果能使学生真正认识到这门课程开设的重要性和必要性,必将极大的吸引学生学习的兴趣。教师在教学的过程中就要时刻注意理论和实践的相互结合。例如在绪论的讲解过程中,可以提到达尔文进化论的发现过程、孟德尔实验过程中的种种故事,使学生树立科研的观念和信心。在讲到自由组合定律及连锁遗传定律的过程中,不仅要把相关的理论讲解透彻,而是让他们真正了解和知道他们对生产和生活所起的作用,可以列举相关的实例如在动植物育种中自由组合定律的应用及连锁遗传中通过重组率可以有效的估计育种群规模。遗传学的发展在最近一二十年异常迅速,而教科书的更新非常有限,作为教师一定要及时的了解和把握最新的科技动态,把最新的研究成果贯穿到授课过程中,而不是仅仅传授书本知识。如讲到性别决定和性连锁一章时,可以适当的讲解性别决定和性别控制的方法,最近的研究成果通过流式细胞仪可以把X和Y精子进行分离,实现按人们意愿来决定性别的目地。在讲到性别决定类型里面的自由马丁牛时,可以适当讲解双胎和多胎的危害。总之,在授课过程中不仅要注意基本理论知识的灌输,还要注重与实践的联系,使课堂教学充满乐趣,让学生真正明白这门课程的重要性,从而愿意学、想学好。通过对遗传学教学方法和内容的改革,最大限度的激发学生的学习积极性,实验课的开设使学生更深刻的理解理论教学内容,又能使学生施展和发挥其创造性思维,培养其严谨的科学态度和科研兴趣。但改革是一个不断的漫长的过程,尤其是实验教学,需要我们不断的探索和改进。 作者:孙丽萍宋丽丽时桂芹单位:郑州轻工业学院食品与生物工程学院 生物技术方面论文:食品检测生物技术论文 1.生物技术的主要特点 以生物的免疫、基因、敏感等方面的特点为基础,运用科学合理的方法对具有检测功能的试剂进行制作,进而检测食品的安全性就是生物技术在食品检测工作中的应用原理。在食品检测工作中,生物技术具有诸多优势,例如速度快、范围广以及准确度高等。一般而言,主要的生物检测技术有免疫技术、生物传感器技术、生物芯片检测技术、酶技术等。为了使我国的食品安全检测工作得到提升和发展,我们就需积极对生物技术进行有效运用,并加大开发力度,使其发挥出更大的价值。 2.食品检测中主要的生物检测技术 2.1聚合酶链式反应技术在转基因检测上,聚合酶链式反应技术已得到了有效运用。聚合酶链反应简称为PCR,PCR技术主要通过三个阶段对食品进行安全检测,即变性、复性以及延伸。对DNA模板进行建立,将寡核苷酸作为引物,通过聚合酶作用,沿DNA模板顺序以半保留复制的方式延伸而完成DNA分子复制就是PCR技术的基本原理。在依靠多次的增容以及扩展以后,PCR会变成符合食品检测需求的检测物。该技术由于具备诸多应用优势,因此之后也被合理运用到了各大领域中,尤其是在食品安全检测工作上,该技术已显示出了较好的运用前景。但与此同时,聚合酶链式反应技术也存在着一些不足之处,比如食品中假若有已死亡的细菌存在,那么便会显示为假阳性,针对制毒微生物所产生的毒素,该技术也无法进行全面检测。 2.2生物传感器技术在对生物传感器分子识别原件进行选取时,需使其具有较好的选择性。在和待测物的特异性进行结合以后,依靠对应的信号转换器,分子识别原件所产生的光、热等复合物可促使其进行转化,变为能够输出的的电信号以及光信号,并可将其进行放大然后输出,最后得到检测结果。一般而言,生物传感器具有许多优越性,例如操作简便、敏感性高、反应速度快等,相比于传统性质的食品检测方法,此种检测方法更具科学合理性。另外,运用生物传感器技术,可使安全可靠的食品检测系统得到建立完善。运用此技术,可使检测所用时间得到缩短。倘若要对牛奶以及热狗等食品中的葡萄糖球菌肠毒素进行检测,就可促使其灵敏度得到明显提高,并有效地控制好检查时间。但对当前的实际情况进行分析可知,受计算机技术、生物材料等因素的影响,在食品检测方面,生物传感器的商业化程度仍旧不高。 2.3酶技术在对食品中的残余农药以及微生物污染进行检测时,我们主要可运用到酶检测方法,而这也是较为常见的一类食品检测方法。与此同时,在食品安全检测领域里,酶联免疫分析检测技术已得到了广泛运用。该技术对酶学以及免疫方法进行了结合,并具有较高的准确性以及灵敏性。在对蔬菜和水果当中的菌剂噻菌灵进行检测时,酶联免疫分析检测技术已显示出了较好的敏感性。当前,美国化学会已将此方法纳入到了农药残留检测法当中,而在我国,该检测方法也得到了广泛运用,并取得了较好的效果。 2.4生物芯片检测技术随着全球化经济的发展以及各国贸易的加强,进出口食品也在不断增多。所以,为了对进出口食品进行有效检测,就需运用到高质量、高安全的食品检测技术以及安全监控体系。作为一类高新生物检测技术,生物芯片检测技术在进出口食品安全检测工作中已得到了有效运用。该技术主要对光导原位合成进行了运用,可将大量的生物大分子按照一定顺序进行固化。针对已经通过标记的待测生物样品,该技术可对其中靶分子进行杂交,并运用特定设备对杂交信号的强度进行快速检测,在对检测仪器进行选取时,可优先选用电荷偶联摄影像机,或是运用激光共聚焦完成扫描,进而统计出样品中靶分子的数量。针对食品的安全状态,运用生物芯片技术,我们可进行深入了解。另外,在进出口食品监管管理工作中,快速反应系统以及预警系统的建立完善都离不开生物芯片检测技术。 2.5免疫法当前,在食品生物检测技术中,免疫法具有最高的灵敏度。另外,该技术还具有容易操作、再现性好、科学可靠等优点,并在食品安全检测工作中得到了有效运用。免疫法可对蛋白质进行检测,蛋白质之间的物理性质以及化学性质差别较小,而运用免疫法则可进行有效区分。 2.6基因探针技术当前,基因探针技术主要分为两种,即同相杂交以及异相杂交。在对食品安全进行检测时,大肠杆菌检测是一项重要内容。对大肠杆菌进行分析可知,其具有p一葡糖苷酸酶的特性,在进行检测时,可对以B一葡糖苷酸酶为目标的DNA探针进行制作,使食品检测工作的效率得到提升,并对传统食品安全检测工作中的问题进行有效解决。 3.食品检测生物技术的具体运用 3.1检测食品的品质和成分针对食品的成分以及品质,生物感应器是最为常见的检测方法。在早期,所使用的生物感应器主要为葡萄糖感应器,可对食品的含糖量进行有效检测,并得到了广泛运用。例如,在对鱼类新鲜度进行检测时,日本已使生物传感器实现了商品化。另外,针对食品中含有的香味物质,在进行检测时还可运用到生物技术。具体的操作方法是:将蛋白和需进行检测的某种气味进行结合,使其成为敏感材料。对于人类身体健康以及生态环境,转基因食品会带来一定负面影响。所以,对转基因食品进行检测就变得尤为重要。当前,主要的检测技术有蛋白质检测、酶活性检测以及有酸检测三种。 3.2检测食品中的有害微生物对科学有效的食品检测技术进行运用,可使微生物的传播得到较好控制。对于人类健康,食品中的微生物会带来一定危害,并严重降低食品质量。因具有诸多优势,在微生物的检测工作中,生物检测技术已取得了较好效果。当前,在对食品微生物进行检测时,常用的生物技术主要有酶联免疫技术、生物传感技术以及合酶链式反应技术。 3.3检测食品中的残余农药)随着时代的发展,如何对食品中的残余农药进行有效检测和分析已受到了人们的高度关注。倘若食品中残留农药,人民群众的生命安全就会受到严重危害。当前,在食品残余农药检测方面,主要运用的生物技术有酶技术以及生物传感器。 4.结束语 综上所述,在食品安全检测工作中,生物检测技术因具有诸多优势已受到了有效运用,并具有较好的发展前景。而为了对人民群众的生活质量进行提升,使食品安全得到保障,我们就需对现有的生物检测技术进行运用,并采取措施对生物检测技术进行革新和完善,使其价值得到最大发挥。 作者:黄敏江单位:佛山市三佳食品有限公司 生物技术方面论文:实践教学生物技术论文 生物技术实验教学平台为我校动物科学、生物技术、生物技术等本科专业开设实验课程,从教师的教,学生的学和考核机制三方面入手进行了研究。 1需要培养建设一支高素质的教师队伍高校教师的业务水平如何决定培养学生能力的高低。通过教师攻读在职学位、到高校进修,开展各方面的交流活动,教研室所有教师都要参与实验、实习、课程设计、大学生科技创新等实践教学环节,不断提高教师的业务素质和工作能力,将成为人才培养的保障。 2需要建立科学合理的实践教学计划根据具体培养要求,在培养计划中建立一个基本完整的实践教学模式。按照实践教学目标体系,整合实践项目和内容。在学生入学后的不同学习阶段,分别在各个实验室进行学习,按照循序渐进的教学原则,设置各个课程的验证型,综合型实验,另设置基础和专业课的实习和实训,虽然这些课程都有专门的培养方案和教学安排,但如何科学安排好各个课程的衔接,还需深入研究。 3需要研究实践教学体系的组成按照专业实践能力培养的自身规律性,首先针对本专业的培养目标,体现理论教学与实践教学相互联系,建立符合实际、具有科学性和操作性的实践教学体系,分别包括了实践教学基础训练(课程教学实验、专业教学实验)、实践教学的依托训练(毕业实习、科研训练)、实践教学优秀训练(各种设计性实验、毕业论文实验)、实践教学补充训练(社会实践),这四个训练贯穿整个学程,构成培训学生基本能力、综合能力和创新能力的平台。教学实践环节可分为四大类进行:认知实践:结合基础阶段所学理论,激发学生对本专业后续课程的求知欲望,为学习专业基础课和专业课提供感性认识;课程实践:选择一些专业主干课程,根据每门课程的授课内容和教学进度,安排学生实习,加深学生对授课内容的理解;专业实践:使学生系统参与专业课的具体实践,培养应用与创新能力,团队协作和交流能力。落实到各个专业课程的实践中;综合实践:按本科培养方案的要求,撰写毕业论文,组织答辩。实验考核的效果能够反映平时实验课的成绩,考试的目的是为了促进学习,从而进一步保证实践教学质量的不断提高。 4改革实习环节,以社会实践为补充,充实第二课堂内容学生要能够综合运用所学知识了解实际问题、能够独立分析和解决实际问题的最好途径是实习。生物技术专业的课程包括教学综合实习、专业实习和社会实践三个方面。实践性较强的课程都加强了课程教学综合实习。按照专业培养目标的要求,有计划有组织地参与社会活动,了解现实社会、认识当今的国情、增强年轻人的学习使命感和社会责任意识,在实践中进一步完善知识体系,使学生增强适应社会的能力。第二课堂在培养学生综合素质等方面发挥着重要的作用,如组织课题组活动,参与大学生科技创新项目,到实践基地参观实习。在教学实践环节中实验考核的效果能够反映学生对待实验课的态度,进一步保证实践教学质量的不断提高。 5需要建立有效的实践教学考核体系实现教学目标的一个重要手段是在一定的时间内进行教学评价,它是教学工作的重要环节。学习尝试有些实验课作为单列的课程,根据各实验课程的要求及不同情况,采取各自不同的实验考核办法。实践证明实验考核可以调动学生的积极性,加强学生应对挑战的能力。总之,通过认真总结、借鉴国内外大学实验实践教学中可以采用的方式、方法和途径,增加交流学习的机会,认真研究高等院校学生的特点、调动同学们参与意识,进一步发挥教学平台的优势,创新实验、实践、模拟、见习等多种教学方法,为学生提供更多的实践机会。切实有效地加强大学教育的实践教学环节的组织和管理,提高实践教学环节的教学质量,使实践教学能真正发挥优秀作用。 作者:姜成哲崔明勋高旭王妍单位:延边大学农学院 生物技术方面论文:导师制引入生物技术论文 1传统培养模式的不足 从大的环境方面上看生物技术专业人才有巨大的市场潜力,但从目前毕业学生实际就业率看,生物技术人才市场供给和需求信息是非常不对称的,而且相关的专业人才就业与企业对人才的需求也是不对称的。一方面企业需要人才,但是在另一方面上,毕业生的综合素质却远远不能满足企业的需求,这充分说明,传统的生物技术人才的培养模式存在欠缺和不足。 1.1理论教学中的不足众所周知,生物技术作为一个新兴的理科专业,学科专业交叉性强而且涉及领域非常多,所以学科内容涉及的范围广,内容比较杂。这就对任课教师的理论素养和能力提出了较高的要求,但是,很多开展此专业培养的高校却并未建立一支属于生物技术专业的专职实验教师队伍,使得大部分的教师既要承担理论教学,又要承担实验教学,任务繁重,教师没有充分的时间去提升自己的理论素养、去思考如何提高教学质量。 1.2实验教学中的不足生物技术专业实践性较强,所以实验课程较多,仅利用上课时间完成略有勉强,不利于学生充分吸收实验课程的内容。有一些实验耗时较长,在规定时间内可能无法完成,须利用课余时间来继续完成,学生急于求成,难免将实验当成一种负担,粗糙的任务式完成。同时,由于学生多,教师少,教师对于实验教学的监督力度也是不够的,对于实验考核方面也缺乏严格合理的制度来促进学生对实验的动手能力的培养。 2“导师制”的实施方案 为了提高教学质量,使得生物技术专业本科生的培养与社会需求相符合,笔者提出“导师制”培养实施方案:①本科生在读期间,每个学期均可报名参加学校老师的科研课题。②根据学生自愿及老师挑选的双向选择下,每个课题安排一至两个组的同学。每个组6个同学。③课题的主持人为导师。④课余及寒暑假期间,课题组学生跟随导师熟悉实验器材的使用、实验室规则,以及动手协助老师完成科研课题。⑤导师定期组织课题组学生开组会。组会内容为汇报一段时间内的实验成果,对完善实验提出各自的意见并讨论,指导、组织大家从理论上学习1~2种实验方法,形成互相监督,互相学习的氛围。⑥导师将学生的组会发言,动手能力,积极程度等方面进行考核,给出评分,计入毕业成绩总评。 3“导师制”培养方案的探索 3.1优势①教师方面:“导师制”的实施由于需要对学生进行实验的具体指导,以及组会的组织,对身为“导师”的教师提出了更高的要求,这必将促使教师不断的学习,提高自身的科研素养,并锻炼教师的管理组织能力。②学生方面:“导师制”注重理论结合实践,要求学生参加到具体的课题设计、实施中去,极大的提高学生学习理论知识和参与实验的积极性,培养了学生的科学素养,锻炼其动手能力;而定期组会的开展,要求学生不但要对自己的所学进行总结,还要能洞察其他同学的不足之处,因此要求学生做足会前准备,提高了他们的自学能力和学习效率。③资源方面:“导师制”的培养方案充分利用闲暇时间,学习和使用实验器材,使实验资源得以优化利用。 3.2不足及解决途径①“导师制”需要学校有合适的科研课题,并且其数量要满足学生的需要。为了解决这个问题,学校要出政策鼓励教师申报科研课题,甚至鼓励学生申报科研课题。在教师和学生的双向选择上,学校要宏观调控,避免出现各课题组成员人数的失衡而导致的课题资源的浪费。②“导师制”要求课题组的同学一直跟进一个课题,而每个课题的研究方向、涉及的实验方法都有局限性。可能导致学生接触的知识点不全面。因此,学校应允许学生在读期间每个学期都可以根据学习任务及自己的学习情况申请参加不同的课题研究。考核也应放在毕业总评中,而不是放在特定的某个学年。 4总结 “导师制”的人才培养方案能让学生尽可能的不受实验室、实验学时、实验项目的限制,在导师和学生的互相监督下,在学校加强管理的基础上,可使学生在合理安排自己课余时间的情况下,较自由的应用学校的资源,促使其更好的学习专业知识,熟悉实验仪器的使用、实验步骤的实施以及实验的具体操作,注重对学生实践能力的培养;同时,培养了学生自主学习能力,创造了条件帮助学生积极参与学习,使学生乐学、爱学、善学,促进学习效率提高。在此培养模式下培养出的本科生将具有良好的科学素养、创新精神、组织沟通能力和动手能力,与社会对此类人才的需求更加衔接,符合生物技术专业本科生的培养目标,值得尝试推广。 作者:刘瑞珍单位:赣南医学院 生物技术方面论文:农业种植生物技术论文 1农业种植中应用生物技术的重要意义 随着科学技术的发展,生物技术得到了快速发展,尤其是近几年才兴起的新技术,具有投资少、产量多的优点,在农业种植领域中广泛应用生物技术具有十分重要的意义,不仅能有效提升我国农作物产量减少资金投入,也可以提高农产品产量,并且可以实现自然资源的综合利用,因此,生物技术对资源的利用具有重要影响,可以确保环境保护工作的有效开展。 2农业种植领域中生物技术的应用 随着生物技术不断的发展和进步,生物技术在农业种植中得到广泛应用,主要包括以下几个方面: 2.1转基因技术转基因技术应用到农业种植领域中,即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上,以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造,并重新组合,最终将其导入到生物体内,其中,目的基因的提取是转基因技术的优秀,据调查了解,当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术,转基因技术对农业种植具有十分重要的意义,在农业种植领域中,常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用转基因技术提取植物中的目的基因,并将其转移到另一农作物上,不仅可以促进农作物的生长,也可以提高农产品产量、质量,因此,转基因技术应用在农业种植中具有重要作用,其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究,转基因技术将会得到进一步发展,并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大,据资料表明,当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大,在我国农业种植中,利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外,在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作更为简单,在农业种植实践中,杂交育种技术已取得了良好的效果。 2.2组织培养技术组织培养主要工作原理是在细胞全能性的基础上利用人工诱导的组织培养技术,这就要求植物细胞需要处于无菌的状态下,才能确保植物细胞得到良好的发育,最终生长成完整的植株。将组织培养技术应用到农业种植中,既可以加快植物繁殖的速度,也可以在固定的时间内培育出满足符合当地农作物生长优良品种,同时还能够有效防止病毒对农作物幼苗的侵害,因此,针对组织培养技术对农作物生长的有利条件,在今后的农业种植中,应大力推广和运用组织培养技术,但是,组织培养技术在农业种植中,应注意以下几点:在植物组织培育中,培育植物的阳光温度、湿度等应满足植物组织培育的条件,并且培养基组成结构、pH值等化学条件也应符合标准要求,有效控制外界因素对植物组织培育的影响,为植物组织培养发育提供优质的条件,并且在初代培养外植体过程中应做好外植体褐变处理工作,由于外植体在接种过程中容易发生褐变现象,然而,褐变现象的出现将会影响植物外植体的培育,所以,做好褐变处理工作,以保证植物培养工作顺利进行。 3结语 通过分析生物技术在农业种植中的应用,可以看出农业种植中生物技术的运用具有良好的发展前景,尤其是转基因技术,在生物技术研究中,应加强转基因技术的研究,并扩大其他生物技术的研究,如光合作用、生物固氮技术等技术的研究,突破现阶段受科研水平限制的因素,使生物技术在农业种植中得到广泛应用,进而促进农业的不断发展。 作者:严昕辉单位:九台市九郊街道办事处农业服务中心 生物技术方面论文:创新人才培养生物技术论文 一、生物技术的发展与人才培养的趋势 最早的生物技术起源于远古时代,传统的生物技术被用于发酵食品,或抗生素,现代的生物技术被用于分子生物学,如克隆技术等。高端全面的技术人才是生物技术发展的优秀竞争力,生物技术是在我们生活中应用最广泛的一门学科,如:医学、环境、农业粮食等领域都应用到生物技术,可谓生物技术与我们的生活技术息息相关。生物技术的特殊性,使得我们不得不重视这方面的人才培养。高等院校作为高等人才培养的基地,对人才的培养起着决定性的作用,生物技术作为近些年高等院校先增添的一门学科,已为社会各界培养了大批的人才。但随着社会和经济的加速发展,传统人才培养模式已经不能完全满足当代人才培养的需要,因此对高校而言,发展一种创新型的人才培养模式是非常必要的。 二、坚持与时俱进,探索创新人才培养途径 培养模式是人才培养的关键,科学合理的培养模式,能够最大程度的丰富学生的知识,同时能够提高学生的自主创新能力,使学生学以致用。在人才培养的方案制定过程中一定要与人才的培养目标相符合,这样才能满足人才培养要求,而人才培养的质量又要与人才培养目标相一致,这样才能满足社会对人才的要求。在培养过程中我们要制定合理的课程体系,注重学生个性发展,使其能够体现出自己的特点,发挥其优势。 (一)理论与实践相结合,提高学生解决实际问题的能力传统的生物技术学科教育,是在课堂上进行基础理论知识的传授,然后再进行一些理论性的实验教学,这样的教育模式虽然使学生掌握了课本的理论知识和一定的动手能力,但是却忽略了对学生的创新引导。同学们没有掌握解决实际问题的能力,这就使得一些毕业学生进入企业后有种摸不着头脑的感觉。针对这些问题,我们在要改变传统的教育模式,教师要更多带学生到企业中去学习实践,把企业中所用的生物技术更好转化成教学实验,改变传统的实验条件和环境,这样不仅能够提高学生今后解决实际问题的能力,也能激发学生思考问题的能力,使学生能够更快更好的适应社会,回报社会。 (二)分析学生特点,因材施教,有针对性培养生物技术作为一种新兴的学科,其发展必将带动更多的高新技术和产业的创新,而生物技术的实践必须靠一批高素质人才去开拓,传统的理论教育可能无法满足发展需要。这就需要在培养人才的过程中,认真分析每位学生的特点特长,指导教师可有针对性地进行具体化教学,这样一方面学生可以更有效率的利用学校的教育资源,不至于一群学生去挤着一台机器做实验。另一方面,针对学生特点制定的科教方案,可以更充分调动学生的学习兴趣,开发出学生的特长,从而提高创新意识和创新思维。针对性的教育培养模式,不仅使教师的教学任务减轻了,也使学生学习方向更加明确,掌握的知识更加扎实,且培养了学生的实践能力以及创新精神,一定程度上提高了今后就业的竞争力,更能体现高校为社会培养人才的目的和水平。 (三)加强创新思想引导,提高创新能力生物技术学科是一门发展的学科,更需要与时俱进、勇于创新的新型人才。所以在生物技术学科人才培养中,我们要始终坚持加强创新思维的培养,把培养创新的元素融入到整个教育过程中,从教学内容的更新,教学工具的更新,教学方法的改善,教学条件现代化等各个环节进行创新性引导。 三、生物技术的展望与生物技术人才的未来 当今社会是经济高速发展的时代,谁掌握了科技,谁就掌握了发展的方向。生物技术学科是一门交叉性、实践性很很强的学科。其不仅具有高新的技术性,还有广泛的应用性,社会各界都需要这方面的人才。农业、医学、工业、环境等都有生物技术的应用,生物技术能够解决许多人类面临的难题,同时也能在生产中产生很多的经济效益。人才是推动科技创新的关键,优秀人才不仅能够运用知识解决实际问题,同时也能根据自己的创新思维去推动技术的革新。 作者:佘美华单位:南华大学药学与生物科学学院 生物技术方面论文:金刚石生物技术论文 1引言 近年来,随着我国的经济发展和社会进步,无论是地质找矿,还是工程勘察,对钻探的需求都越来越大,也都面临着地层越来越难打的问题。而金刚石———这一超硬材料的出现,不仅大大地提高了普通地层的钻进效率,而且解决了坚硬地层进尺难、不进尺等问题。然而天然金刚石在大自然中存在少,且难以开采,用于制作钻头成本高。近些年的人造金刚石,可以说很好地解决了这个问题。众所周知,金刚石由C原子构成,和石墨的成分一样,同为C元素的一种单质,区别在于石墨排列松散而金刚石排列致密。人造金刚石的主要原理即是利用高温高压使得石墨中本来松散排列的C原子重新定向排列,形成紧密、有序排列的金刚石。然而利用高温高压合成金刚石,不仅需要消耗大量资源、能量来提供高温高压环境,而且需要的时间长,合成出来的金刚石颗粒远远小于天然金刚石。故笔者想到,是否有其他方法,能够在常温常压下合成人造金刚石,并尽可能地缩短合成时间、增大合成所得的颗粒。大自然是神奇的,自然界存在许许多多神奇的生物,能够通过自身作用,产生对人类生产生活有用的物质,如蚕吐丝、蚌壳生珍珠,故笔者联想到,是否能利用生物来生产金刚石呢? 2实现的可能性讨论 2.1耐高温耐高压生物的找寻首先,我们想到,金刚石的制造需要高温高压,故要寻找能够制造金刚石的生物,我们可以从寻找能够在高温高压下生存的生物开始,逐步破解难题。通过查阅资料,我们发现,世界上生命力最强的生物———熊虫。熊虫又名水熊、水熊虫,是缓步动物门生物的俗称。这是一种小型动物,主要生活在淡水沉渣、苔藓植物水膜和潮湿土壤中,还有一少部分生活在海水潮间带。这些熊虫分布甚广,无论是在海拔6000米以上的喜马拉雅山脉,还是深度4000米以下的深海中,都有他们生活的足迹,北极、热带、温泉、深海中,都有分布。不仅如此,即使在真空中,水熊也可以生存。水熊,这种世界上生命力极强的生物,极难被杀死。水熊是一种小型动物,只能在显微镜下才能观察到。熊虫生命力极强,根据实验数据显示,具体体现在如下四个方面:(1)生存温度,即使在零下200℃的环境中,也能生存3-5天;当温度降至零下272℃时,亦能存活2分钟。(2)生存空气,熊虫在真空中能生存。(3)放射环境,熊虫不惧放射线,在5700格雷强度的放射线下存活良好(1格雷放射线相当于5000台胸透仪的放射强度,10~20格雷强度的放射线就能轻易杀死人类或者地球上大部分的动物)。(3)生存压力,即使在600兆帕的压力环境下也能生存。德国佛莱堡大学的拉姆(20世纪20年代)研究发现,即使将熊虫置于很极端的环境下,只要给予水分和正常温度,熊虫即能复活并且缓慢移动。另有科学家给予盐矿中冬眠数百年的水熊虫水分和营养,水熊虫能够苏醒并恢复。然而,通过以上分析,我们发现,世界上生命力最强的生物,却最多只能承受600mpa的压力和150摄氏度的温度,远远低于人造金刚石的熔媒法所需的静态超高压(50~100kb,即5~10GPa)和高温(1100~3000°C)。同时,我们发现,本身制造金刚石需要高温高压,那么寻找这样一种生物载体,却还是要将金刚石置于高温高压中,并没有从根本上解决问题。因此,从这个角度出发的生物制取金刚石的方法,并没有实际意义。 2.2蚕吐丝、蚌壳生珍珠的启示我们考虑是否能够通过蚕吐丝和蚌壳生珍珠的类似原理来制造金刚石,故首先我们先来分析蚕吐丝和蚌壳生珍珠的原理。蚕吐丝形成的原因:桑叶当中,含有水、蛋白质、糖类、脂肪等成分。蚕吃进桑叶以后,经过消化分解,吸收桑叶中的蛋白质和糖类,造成绢丝蛋白质。绢丝蛋白质再形成绢丝液,绢丝液经过蚕的吐丝和凝固作用,就成了丝茧。天然珍珠形成的原因:关键在于,刺激蚌的外套膜表皮细胞,使其急剧分裂增殖,逐渐形成珍珠囊从而包围刺激源。在此刺激下,蚌壳会分泌珍珠质,从而形成以刺激源为中心的珍珠。若刺激是均匀的,则形成的珍珠是圆球形的,若刺激是不均匀的,则形成的是非圆球形的珍珠。通过以上分析,我们发现,无论是蚕吐丝还是珍珠的形成,都是生物将该种物质的原料消化、整合、重新分泌,并且层层叠加,分泌凝固后从而形成不同形状的新物质。那么联想到这一点,我们考虑,是否有这样一种生物或者生物技术,能够将含C物质分解成C原子并将C原子按照金刚石的微观原子构造进行重新排列,即类似于微观操作技术,从而在常温常压下得到金刚石。鉴于现在化学技术发展水平,已经可以对原子进行操纵和排列,所以,以上想法是有可能实现的。然而,现在自然界中,并不存在一种能够消化含C物质并吸收分泌出C原子层层叠加的生物,故单纯利用自然界已经存在的生物本身特性制造金刚石在目前来看,是不具有实现的可能性的。 2.3实现性分析排除自然界中有生物能制造金刚石的可能之后,我们考虑采用当下火热发展的生物技术来制造金刚石。眼下,现代生物技术迅猛发展,现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程,它们逐渐影响着和改变着人们的生产、生活方式。所谓生物技术是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。根据前文分析,我们考虑用基因工程的方法来制取金刚石。基因工程要素包括外源DNA、载体分子、工具酶和受体细胞等。首先需要解决的是外源DN段,目前还未发现有生物可以产生碳单质,所以目前外源DN段的获取这一条件还未满足。不过,虽然目前还没有发现这一外源DN段,不过我们大胆的猜想,如果世界上有这样一种基因能够分解含C的化合物,从中得到C单质,并且能够将C单质按照金刚石的排列形状紧密重组、排列。那么就可以将此外源DNA导入受体细胞,利用生物在常温常压下得到金刚石,从而节省工业生产金刚石中提供高温高压而消耗的能源。所以,利用基因工程得到金刚石是有可能的,不过它的实现需要生物工程上的突破,现阶段只能是假设和猜想。此外,可以考虑利用细胞工程、基因工程中,对微观分子、细胞的操作技术,考虑对C原子按照金刚石的排列顺序进行重组排列,从而在常温常压下制取金刚石。 3结论 为了实现利用生物、生物技术制造金刚石的目的: (1)我们首先考虑寻找耐高温高压的生物,即使世界上生命力最强的生物熊虫,也无法承受人造金刚石所需要的高温高压。而且我们发现,本身制造金刚石需要高温高压,那么寻找这样一种生物载体,却还是要将金刚石置于高温高压中,并没有从根本上解决问题。 (2)其次,我们借鉴蚕吐丝、蚌壳生珍珠的原理,得到常温常压下利用生物技术生产金刚石的思路:将含C物质分解成C原子,按照金刚石的微观排列构造顺序进行排列。 (3)最后,分析了现有的生物技术,并提出可利用基因工程中对基因的改造、细胞工程中对微观物质的操作来生产金刚石。 作者:张真陈杰单位:中南大学 生物技术方面论文:生物制药下的生物技术论文 1酶联免疫吸附试验 酶联免疫吸附试验也是一种在现代生物技术之上发展而来的疫病的诊断技术,其英文翻译为Enzymelinkedim-munosorbentassay,因此其英文简称为ELISA,目前主要应用在生物体液的微量物质的检测过程中,具有很好的检测效果。其检测或是诊断的一般过程为,先将抗原或是抗体或是抗原吸附在固相的载体上,然后再对于固相载体进行染色,染色剂采用的是免疫酶,最后根据实际的染色效果进行判断。目前ELISA在猪传染性胃肠炎、牛副结核病、牛传染性鼻气管炎、猪伪狂犬病、蓝舌病等的诊断中已为广泛采用的标准方法。 2现代生物技术与兽药的发展 2.1现代生物技术与疫苗 现代生物技术的优秀技术就是DNA重组技术,因此其直接进行操作的对象就是细胞机体或是基因、遗传物质。近些年,克隆技术的不断发展为畜禽类的疫苗的开发和研制奠定了良好的发展基础,疫苗不仅可以减少人类很多疾病的发生率,而且对于畜禽类的疾病预防也会起到很好地作用。基于现代生物技术基础之上的基因疫苗对于当前的兽药的开发以及增加牲畜的免疫抗性是具有极大的可行性和应用前景的。 2.2现代生物技术与生物制药 现代生物技术的一个很重要的方面就是生物制药,这对于兽药的研制也是非常重要而又具有很好的应用价值的。生物制药主要分为两类,天然生物药物和基因工程药物。天然生物药品:这类药物的主要是利用生物体、生物组织或其成分,综合运用微生物学、物理学、药学和生物学的原理与方法制造的用来预防、诊断或治疗的生物制品。基因工程药物:主要是利用重组DNA技术生产的多肽、蛋白质、酶和细胞生长因子等。激素类、可溶性细胞因子受体类、细胞因子类是其主要的种类。 3结束语 进入21世纪以来,现代生物技术的应用程度在不断加大,应用的范围也在不断扩大,这对于我国的医药、兽药、兽医学等的发展起到了良好的促进作用。并随着国际贸易额的逐年增加,给我国的畜禽在出口以及进口的安全检疫等方面提供了极大的便利,为促进我国的经济发展、保障我国的食品食肉安全创造了一个良好的环境。在充分看到其良好发展前景的同时,我们还需要关注起发展过程中的困难和问题,并且加大经济的投入和科技的支持,加强各方面的协作,共同努力,共同攻关,努力将我国的兽医兽药行业做得更好。 作者:王立明 单位:吉林省伊通满族自治县动物疫病预防控制中心 生物技术方面论文:纳米孔改进生物技术论文 纳米孔的基本工作原理:纳米孔位于2个电解液室的防渗膜上,当电压作用于电解液室,便形成穿过孔的稳态离子电流。孔径中离子通量的瞬息变化使得生物大分子分布于膜上,因此检测通过孔径的电流使得分子识别成为可能。电解液室内的带电分子样品(如DNA和蛋白质)在孔隙进出,产生离子电流信号的一系列波动。这些信号的波动反映了样品的许多特性,包括分子大小、浓度和结构。掌握纳米孔的尺寸、其表面特性、施加的电压以及溶液条件,就可以通过调整纳米孔来检测不同类型的生物分子。由于纳米孔检测不需要生物分子修饰、标记或表面固定化技术,因此这项技术可以检测大范围的生物分子及复合物。然而这项技术的应用需要不同孔径、不同材料的纳米孔,研究者对各项技术的改进确保了纳米孔的稳定性和分辨率,新技术和新形式的纳米孔扩大了此项技术的应用。此外,纳米孔技术作为低成本、高效率的DNA检测技术,研究已经取得了巨大进步。本文着重介绍分子生物学技术的组合,以及纳米孔技术的新进展。 1纳米孔生物技术的改进 从嵌入溶血素蛋白通道对血脂的试验研究开始,研究者们在过去10年中开发和探索了多种类型的纳米孔。α-溶血素是一种能天然性地连接到细胞膜中继而导致细胞溶解的蛋白质,它第一个被用来做成生物纳米孔模型。模型中,一层生物膜将溶液分为2个区域,α-溶血素蛋白嵌入生物膜中形成纳米孔。当DNA分子穿过纳米孔时阻断电流会发生变化,这时灵敏电子元件就能检测电流的变化。但是,由于4种碱基的理化性质比较接近,所以读取序列实际上比想象的困难得多。此外,有效减少电子噪声仍旧是个挑战,通过降低DNA的位移速率可以部分减少噪声。最近出现了新形式的仿生纳米孔,其中包括丝蛋白毛孔[1]和仿生核孔复合物[2]。跨孔形成的侧电极使通过纳米孔转运的生物分子的电子检测成为可能[3]。采用等离子体减薄[4]和离子束雕刻技术[5]得到的超薄纳米孔也被开发出来。通过耦合到纳米孔上的扫描探针显微镜[6]和硅纳米线晶体管[7],证实了这种使用静电效应和场效应的替代检测方式的可行性。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,目前已经成为制作超薄纳米孔膜材料[8]的首选。石墨烯的带电特性、韧度、原子厚度以及其电子抗渗性能,使得其成为纳米孔DNA序列测序的热点材料。石墨烯薄片膜[9]和自对准碳素电击[10]形成方面的新进展,促进了碳纳米结构与纳米孔技术的整合。对进入纳米孔分子的自动捕捉可实现分子结构和动力学的检测分析。这项改进技术已经应用于对孔泡附近的扩散现象研究,这也是未来生物研究的基础。对金属孔上离子转运的研究,例如金表面的纳米孔[11],可以作为一种方法用于创建种选择性纳米孔系统[12],这一系统也是研究者感兴趣的生物分子检测系统。 2纳米孔在生物技术上的应用 迄今为止,DNA是纳米孔研究中最常见的聚合物,脂质嵌入式离子通道检测DNA是这项研究开创性的示范。最近,固态纳米孔已用于检测核小体亚结构的不同[13]以及RNA聚合酶催化DNA转录的关键部分,为了解染色体的结构和转录研究创造了新机遇。生物纳米孔在富含鸟嘌呤的G-四链体检测方面的应用,对基因组学和表观遗传学的发展起着重要的推动作用[14]。脱碱基位点也可以用纳米孔动态检测,通过阻断含离子载体的电解质溶液,高压辅助下的蛋白质易位以及使用配体修饰纳米孔蛋白的不同都得到了论证[15]。某些蛋白质在转运时发生“解压”,转运过程便可用于成为测量解压动力学。许多这种蛋白质的解压行为已经得到了研究,纳米孔可作为无需标记的高效力谱仪[16]动态使用。重要的神经传导物也得到了动态实时区分,以期用于研究大脑对药物的化学反应[17]。与其检测技术相比,纳米孔更具发展前景,其高效、快速且价格低廉,准确度和检测性能良好。其他纳米孔结构为生物领域提供了多种新研究和技术。大型固态纳米孔可以用来动态地捕获释放的细菌,为动态捕获单细胞提供了更快速低廉的方法。使用脂肽包被的固态纳米孔,可以探测到DNA与邻近孔膜的相互作用[18]。热反应聚合物的提出推进了智能纳米孔的发展,智能纳米孔可以作为动态响应温度的装置,电解质刷组成的生物纳米孔可控制孔附近的盐电导。DNA测序纳米孔的研究也取得了进展,一项最新的分子动力学研究显示,运用DNA聚合酶作为棘轮,通过控制石墨烯纳米孔上DNA单链的转运,可获得核苷酸序列的高精读数。使用溶血素中的链霉亲和素可选择性固定DNA链,可高分辨率区分孔上不同几何位置的核酸。P-n半导体结可放慢DNA易位的速度,移位过程中这种半导体结可以动态控制电压。运用新型的基于CMSO的放大器,可实现亚微秒时间内的电流检测。关于DNA测序的理论研究,为解决上述提到的离子电流测定速度的限制问题提出了可行性的建议和方法。模拟显示,石墨烯碳纳米带上的纳米孔可以利用孔隙边缘的电流密度,从而产生较高的分辨率。垂直于纳米通道放置的石墨烯碳纳米带上的电导变化,也被建议作为DNA碱基易位测序设备。 3结语 纳米孔领域持续不断地提供有趣的新孔隙类型和生物技术的新想法。基于折纸技术智能孔隙材料对于可重复性的孔隙结构发展有极大地帮助,而且结合纳米孔合成新技术作为技术支持,这种混合设备将很好地应用于几乎每种生物分子的检测。纳米孔测序技术价格低廉且测序速度较快,这项技术的发展将对遗传疾病的早期筛查和治疗产生深远的影响。 作者:刘雪 单位:青岛科技大学化工学院
生物技术论文:生物信息学生物技术论文 1、生物信息学课程授课内容的选择 生物信息学包括开发生物信息学工具的计算生物信息学和利用生物信息学工具解决问题的应用生物信息学。医学背景的生物技术专业的学生应该立足于应用生物信息学的学习,特别擅长计算机和数学并且对生物信息学感兴趣的同学也可以涉猎部分计算生物信息学的知识,本人在读博士期间遇到过一个本科生就利用自己计算机方面的特长,进行雄激素受体和雄激素受体调节剂构效关系的研究,在指导教师的帮助下发表了一篇生物信息学领域的SCI文章,在感叹难能可贵的同时,必须承认指导教师敏锐的洞察到学生的特长,并发挥其特长会起到意想不到的效果。此外,国内有关生物信息学方面的教材因编者学科背景相差很远,各教材的特色和侧重点有所不同,相对来讲,偏理论轻实践。医学院校生物技术专业应校根据本学科特点选择实验性较强的教材,制定具有生物技术专业特色的教学计划及教学大纲,有条件有时间的教师可以尝试自己编写适合本院校学习的教材,那样针对性更强,学习效果会更佳。针对生物技术专业的特点,因此我们将引物设计、基因查找、基因序列分析、同源基因和不同物种基因查找、判断起始密码子和终止密码子位置、启动子预测以及简单的蛋白功能分析和常用数据库的应用作为本专业生物信息学知识学习的主体框架。另外,生物信息学的软件本人倾向于选取在线工具,如引物设计软件可选取NCBI网站上的primerblast,酶切位点分析也可在NEB公司的网站上在线分析,应该说生物信息学的发展,欧美国家一些公立网站,如NCBI,或者某些相关实验室的网站都提供多种现在分析的工具,极大地方便了使用者。一来及其方便解决了问题,避免了盗版问题;二来可以通过网站学习生物信息学相关知识,对某些软件的历史渊源有所了解。 2、生物信息学授课时间安排的合理性 生物信息学是一门实践课程,实验课应该占40%以上比例,理论课也应该利用多媒体教室讲授,在实验课之前应该提前让把本次课内容通过多种即时通讯工具如QQ等发送给学生,在将优秀知识在实验课演练结束后,进一步布置相关作业强化记忆,在实践中掌握相关知识,如引物设计中,常用的是ncbi网站中在线引物设计工具primerblast和电脑安装软件prim-er5,在引物设计完成后,可以让学生思考融合蛋白表达时移码问题,即融合蛋白引物设计需要注意哪些问题,如涉及到移码问题时如何设计引物?生物信息学是有力的应用工具,但是还不能完全依赖生物信息学,我们应该成为生物信息学的高级应用者。 3、生物信息学授课教师的选择 生物信息学是一门交叉学科,但是笔者认为长期应用生物信息学的医学背景的教师更适合作为医学院校生物技术专业的授课教师。作为一门新兴学科的一名教师保质保量的完成全部授课任务还是有一定难度的,可以尝试每位老师根据自己特长讲授自己熟悉的章节,这样一来减少压力,二来可以较为圆满地完成教学任务,不同教师还可以给学生带来不同风格的教学模式,提高学生的新鲜感和教师授课热情。此外,任课教师应该积极学习相关领域知识,目前很多国内外著名高校通过网络开始有生物信息学相关的开放课程或慕课,无论是学生还是任课教师都应该积极参加其中,提高自己的理论知识和实践技能,学习优秀教师的授课技巧,领略该领域大家风采,笔者就经常参加北京大学等学校的开放课程,获益匪浅。同时,在有条件情况下参加国内外相关讲座和学习班,和同领域的兄弟院校保持联络,对生物信息学的教学和科研水平的促进帮助大有裨益。 4、扎实的理论是学好生物信息学的保障 除了具有学习生物信息学的热情,学习生物信息学的医学生还应该掌握与生物信息学紧密相关的知识,如分子生物学、分子诊断学、计算机相关知识和统计学知识。有条件的学生应该主动参与科研课题,不论是本院校老师申请的,还是大学生课题,都会对学习生物信息学有所帮助。本人读博士期间,就遇到很多在读本科生参与博士生导师的课题,在基因序列分析和蛋白功能研究方面都获益匪浅。本人目前也作为指导教师指导本科生独立申请的大学生课题,在给学生讲授生物信息学时,明显感觉参与过科研项目的学生对生物信息学知识的掌握,明显强于没有参与过的本科生。总之,我们生物信息学课程教学中做出了一定的探索,也取得了一定的经验和效果,但是这只是万里长征的第一步,需要生物信息学课程的教师更加努力探索,为培养出更多适应社会发展需要的高素质应用型人才贡献自己的微薄之力。 作者:郝峰许会静姜勇王皓张磊刘磊李艳单位:吉林医药学院检验学院 生物技术论文:医学院校生物技术论文 1调研结果 (1)关于为何选择就读生物技术专业的问题,大二学生中20.0%为自主选择(高考第一志愿),75.0%为从本校医学专业或药学专业调剂而来(个别学生所报的六个平行专业志愿中含有生物技术专业,但排在医学和药学专业后面)。大三学生中16.7%为自主选择,61.7%为专业调剂生。大四学生中10.0%为自主选择,77.5%为专业调剂生。(2)关于是否喜欢自己的专业,三个年级中选择“喜欢”和“不喜欢”的比例几乎都为1:1左右,个别同学选择了“不清楚”这一选项。(3)对于“如果有转专业的机会,你是否想转其它专业”这一问题(目前本校无在校生可调换专业的制度),三个年级中选择“想”的比例基本都在50%左右,这一结果与(2)中50%左右同学选择不喜欢自己的专业想吻合。(4)对于“如果你可以转专业,你会选择哪个专业”,约95%的同学选择了医学专业,个别同学选择了药学专业。(5)45.0%的大二学生认为本专业和本校医学专业学生在综合素质与能力方面没有差别,20.0%认为本专业学生比医学生综合能力差;大三学生35.0%认为二者没有差别,26.7%认为比医学生综合能力差;大四学生22.5%认为二者没有差别,37.5%认为比医学生综合能力差。(6)认为专业发展前景与就业前景较好的学生分别为:大二40.0%,大三35.7%,大四22.5%。(7)想跨专业考研或换专业就业的同学分别为大二10.0%、大三13.3%、大四35%。(8)认为自己经过了在校1-3年的学习后对专业的认可度有了提高的学生分别为大二95.0%、大三75.0%、大四65.0%。(9)对专业的培养方向定位、培养方案及教学内容设置持“非常赞同”和“赞同”态度的学生分别为大二35.5%、大三25.0%、大四17.5%,持“基本赞同”态度的同学分别为大二45.0%、大三58.3%、大四72.5%。(10)对教师的教学态度、敬业精神、教学质量和效果持“非常满意”和“满意”态度的学生分别为大二70.0%、大三58.3%、大四47.5%,持“基本满意”态度的同学分别为大二25.0%、大三36.7%、大四52.0%。 2讨论 专业认同感是指学生对于所学专业的目标和社会价值的接受和认可,专业认同会影响大学生的学习热情与行为。学生的专业认同感低,对专业的兴趣就弱,学习主动性差,直接影响学生的专业学习成绩。因此,有必要探索大学生的专业认同现状与对策。张东军等调研发现在医学院校中非医学专业的学生对专业的认同水平显著低于医学专业学生。本调研结果与张东军等类似,发现在以医学占主导地位的医学院校中,生物技术专业本科生对专业的认同感比较低,近50%的同学不喜爱自己的专业,有不少同学希望有机会能换专业学习和就业。在希望调换专业的学生中,绝大部分同学希望转到医学专业学习。这一结果可能与很多生物技术专业的学生本身是由于高考分数线没有达到本校医学专业录取分数线而从医学专业调剂而来有关,也可能有部分原因是因为医学是医学院校的优势学科有关。仅有30%左右的学生认为生物技术专业有较好的发展前景和较多的就业机会。尽管如此,绝大部分同学仍然希望在专业相关方向就业或考研深造,这可能与学生对专业的情感有关,也可能与学生在专业相关方向就业时竞争力比较大有关。一个令人欣喜的事实是,绝大多数同学都认为自己经过了1-3年的专业学习后对生物技术专业的认同感提高了,对专业的培养方案及教学内容、教学效果等持赞同和满意态度。这些调研结果反映了同学们对我校生物技术专业教学质量的认可。从调研结果可以看出,大四、大三、大二学生对专业的认同感依次升高,分析原因,可能和大三和大二本科生中有较多学生是自主选择了生物技术专业有关。相反,大四学生中仅有10%是自主选择了该专业,绝大多数都是从医学专业调剂而来。造成这一结果的另一个不可忽视的原因,可能也与本校生物技术专业的建设与发展有关。潍坊医学院生物技术专业于2005年设立并开始招生,学校一直非常注重专业的建设和发展,从培养目标和培养方案确立、教学内容设定、教学设施完善、师资力量培养等各个方面都非常重视。经过8年的发展和建设,本校生物技术专业于2013年已发展成为山东省特色专业,培养的毕业生得到了社会的认可,专业知名度有了较大提高,所以在校低年级学生较高年级学生的专业认同感高也不足为奇。 3结语 总之,医学院校的非医学专业学生对专业的认同感普遍较低,这一状况的存在必将会影响学生的培养质量。医学院校应在重视医学专业教育的同时注重加强非医学专业的建设,注重培养学生的专业认同感和自豪感,学校、教师和学生应共同努力以保障非医学专业学生的培养质量。 作者:刘顺梅单位:潍坊医学院 生物技术论文:科研创新生物技术论文 一、实验内容的选择 医学生物技术是由生命科学与医学交叉融合而成的新兴学科,在人才培养过程中,不仅要求学生掌握生物技术专业相关理论及实验知识,还要求学生有一定的医学知识储备。为此,在实验教学课程设置的过程中,着重突出了一些与现代医学相关的交叉前沿内容,如医学微生物、医学免疫、实验诊断、分子生物学检验技术、临床基础检验技术等,通过这些内容将理论与实践相结合,让学生了解到生物技术在医学领域的具体应用,同时通过对新技术的讲解与示范,进一步拓宽学生的思维视野,为今后的工作以及科研实验打下坚实的基础。 二、实验教学课程整合 生命科学是一门以实验为基础的自然科学,传统的生物技术实验教学内容主要安排在理论教学内容之后,实验教学地位不明确,其内容大都为重复性验证实验,并且课程之间的相互联系不紧密。这导致许多学生只注重理论知识,对于实际动手操作的重要性认识不足,并且忽视了生物技术各门课程之间的内在联系。为此,我们尝试将实验教学内容进行整合,如将发酵工程中的“工业微生物菌种的选育和纯化”、基因工程中的“工程菌生长曲线的绘制”、酶工程中的“目的蛋白的诱导及SDS-PAGE电泳”相联系,通过对实验课程的精心设计合理安排,不但将各门课程联系到一起,让学生对学到的知识形成体系,同时大大激发了学生的求知欲望和探索精神,对实验课程的顺利推进,起到了良好的效果。 三、开放实验室 建立开放实验室创新平台是促进医学生物技术学科发展的重要举措。目前,大多数院校生物技术实验室开放时间与形式均存在不确定性,即实验课时间开放,其他时间不开放,或是根据教师的科研实验安排开放实验室,这样不符合以学生为中心的实验教学标准。我们尝试面向全体学生进行开放式实验教学,同时开放了医学免疫学实验室、生物化学检验实验室、临床输血实验室等与生物技术相关的医学实验室,鼓励学生自主设计完成实验,从实验的准备到结果的分析,绝大多数工作都由学生自己完成,老师只为学生提供一些必要的建议,解决实验过程中遇到的难题。这样不仅能使实验室的资源得以充分利用,同时培养了学生分析解决问题的能力,并且让学生在自主设计实验的过程中,对所学知识进行更加深刻的理解,真正做到学以致用、用以促学、学用相长。 四、鼓励学生参与教师科研实验工作 目前,生物技术专业学生考研率呈逐年上升的趋势,学生对科研实验的热情以及学术创新的需求也在不断提升,医学生物技术专业作为我校新开设的专业之一,在校教师普遍面临的问题是,科研压力大,任务重,时间紧,人员短缺。根据以上情况,我们适时地挑取一些科研创新热情高,实验态度端正认真的学生,组建科研创新团队,协助老师完成一部分科研实验。在参与老师的科研工作过程中,学生会接触到一些前沿的实验技术,并对医学生物技术领域的发展方向有了一定把握。部分学生通过教师的正确引导,以第一作者发表了学术论文,并且获得了学校“先进科研创新个人”的荣誉称号。通过对实验结果的具体分析和同教师之间的学习交流,培养了学生自身的科研创新能力,为其日后的学习以及科研工作提供了宝贵经验。生命科学的研究和发展,植根于牢固的实验基础,加快实验教学改革步伐,对实验教学的发展以及学生实际动手能力、创新意识的培养起到了积极的促进作用。通过以上几种措施,激发了学生对科研实验的热情,培养了学生的独立思考与创新能力,同时实现了实验室资源的合理利用,对医学生物技术学科建设发展起到了一定的积极推动作用。同时,我们应及时总结经验,坚持以学生为中心进行实验教学,不断优化教学效果,努力培养出更多的高素质医学生物技术专业人才。 作者:王皓许会静郝峰姜勇刘磊李艳单位:吉林医药学院 生物技术论文:微生物技术生态农业论文 1微生物在生态农业系统中的地位 生态农业主要是运用农业生态原理,建立起来的一种新型农业。在现代农业生产中,这种新型的农业,不仅具有良好的生产性能,提高生产的效率,还能够节省生产的成本,节约能源,进而实现农业环境的自净与农业资源的可持续使用。纵观这种新型农业,生态农业是一个有机的整体,属于多目标、多功能、多层次以及多成分有机组合的的生态系统。在这个系统内部,结构有序、内外交流、开放循环以及关系协调发展。在微观层面上,其利用多层次的物质循环与综合利用,进一步提高能量转换与物质循环的效率。例如,在生态农业系统内微生物可以利用植物作载体,可以将植物的秸秆、树叶以及草等植物进行加工处理,生成饲料,饲料可以喂食牲口,牲口的粪便又可以养蘑菇、饲养其他的动植物,将饲养的动植物喂食另外种类的生物。如此循环,就形成了市郊生态系统。由此可见,微生物在生态农业系统中的应用非常重要的。 2微生物技术对改善农业生态环境的作用 2.1微生物在肥料中的作用利用特定培养的微生物,在可调控环境条件下将废弃物、污染物降解和转化,从而解决和控制污染问题,进而为作物提供养分。例如:目前市场上出现的生物有机肥就是利用特定的微生物对兽禽粪便、农业废弃物等进行降解和转化而来的。这种肥料不仅能增加土壤肥力,提供作物生长必须的营养元素,还能改善植物根际的微环境,促进植物对养分的吸收利用,提高产能,同时还减少了合成化肥的使用,减少了合成化肥对环境的污染。由此可见微生物技术将成为农业生态环境保护最有价值和生命力的方法。在农业生态环境面临严峻形式的今天,微生物技术具有无可比拟的优越性。 2.2微生物对农药的降解作用随着化学农药的大规模使用,其所带来的环境问题日益严重。近年来有学者发现微生物对土壤和水中的农药降解起主要作用,目前已经分离出能降解农药的微生物类群,包括细菌、真菌、放线菌、藻类等。因它们受环境等多方面的影响和限制,所以难以大规模使用。近期又有学者提出利用微生物产生的酶来降解农药残留。由此可见,如何更多、更好地利用微生物解决农药残留是生态农业发展急需解决的问题。 2.3微生物在大型生态农场中的作用在大型生态农场生产与建设的过程中,大量的排污系统使得生态环境遭受到前所未有严重的破坏。近年来,养殖场的规模与数量每年都以单调递增的速度增长。现代的养殖场将新技术、新设备引进来,进而实现生产过程的机械化操作,养殖场的生产能力持续增长的同时带来的环境污染、生态系统破坏、能源供应紧张的等问题也随之而来。微生物围绕生产过程中产生的废水与废物进行处理。经过微生物的处理技术,有机废物就会转化为能源、肥料、化工产品甚至是食品。 2.4微生物技术在庭院生态农业系统中的作用众所周知,庭院经济营养项目较多,集约化程度较高,土地利用率较高,资金周转与积累较快。其对人们的生产与生活的影响是最为直接的。在发展庭院生态农业系统的过程中,微生物在其中的应用被人们所接受。庭院生态农业系统中的粪便与生活垃圾进入发酵池,可以直接改变生活环境。这样的方式构成了多层次、多途径与多功能的庭院生态农业系统。在庭院生态农业系统中,人们通过自己的方式将为生物技术应用于其中,使其发挥出应有的效果。 3结语 总而言之,在发展新型生态农业系统的过程中,注重微生物在其中的作用。在农业改革不断推进的过程中,利用微生物的相关作用,使其发展的更好。微生物在生态农业系统中的应用是非常明显的,其所取得效果也是较为显著的。为更好的发展农业,应积极主动应用微生物。 作者:洪彩霞单位:江苏中宜生物肥料工程中心有限公司 生物技术论文:发酵工程生物技术论文 1依据专业特色,跟踪学科前沿,及时更新教学内容 课程体系和教学内容是人才培养的主要落脚点,是教学改革的关键。课程体系是实现地方师范院校生物技术专业培养目标,构建学生知识结构的中心环节。课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构,是教学思想、教育理念的具体化,也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。科学合理的课程设置和教学内容,对大学生创新能力的培养与综合素质的提高起着至关重要的作用。因此,我们在多年发酵工程课程讲授的基础上,从教学大纲的编制、教材和辅导参考书的选择、教学内容的科学合理设置等方面进行深入的探讨。 1.1发酵工程课程的准确定位发酵工程这门课是我校生物技术、生物制药专业的优秀必修课程,通常在开设了生物化学、微生物学等专业基础课之后开设,一般在大学的第6学期开设。发酵工程课程是直接建立在微生物学基础上的,随微生物工业的发展而发展,同时也是与化学工业相结合的一个新发展。该门课程主要从微生物工程范畴出发来阐明厌氧性发酵与好气性发酵机制、工艺过程及相应的设备,用这些基本理论去分析、解决微生物工业中存在的具体问题,提高产品质量和数量,讲授的主要内容包含微生物工业菌种与培养基、发酵机制、发酵工艺及控制、发酵设备、发酵产物提纯与精制。通过本门课程的学习,学生不但能掌握发酵工程学的基本理论,还可以熟悉发酵的工艺流程及发酵产品的后处理技术。 1.2跟踪学科前沿,及时更新教学内容从多年发酵工程课程的讲授以及国内大部分高校发酵工程课程的讲授内容来看,发酵工程授课案例主要涉及到抗生素、氨基酸、柠檬酸等好氧发酵工艺及发酵机制,以及酒精、酿造酒、乳酸等厌氧发酵机制及工艺,很少涉及到基因工程产品如EGF、EPO、重组人乙肝疫苗等的发酵机制和工艺。生物技术药物已广泛用于治疗癌症、艾滋病、贫血、发育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传疾病。目前我国从事生物技术药物产业研究与开发人数仅相当于美国的1/4,从事生物医药产品研究与开发的人才更是严重不足,已成为制约我国生物医药产业发展的瓶颈。这就要求我们编制、修订教学大纲时,在保留典型的传统菌的好氧发酵和厌氧发酵案例基础上,着重引入基因工程菌制药的发酵工艺,扩展学生的知识面,为他们将来到制药企业就业奠定良好基础。 1.3选取合适的教材发酵工程优秀教材很多,像《微生物工程工艺原理》、《微生物工程》、《发酵工艺原理与技术》、《生物工艺学》、《现代工业发酵调控学》、《发酵工艺学》等,我们在前些年的教学过程中也选用了多个版本的《微生物工程》,结合我校生物技术专业学生的知识体系和培养方向,目前我们选用全国高等学校发酵工程专用教材、教育部普通高等教育“十一五”部级规划教材华南理工大学姚汝华教授编写的《微生物工程工艺原理》,此书按照发酵工艺操作单元的先后顺序排布各章,脉络清晰,系统性好,该书在难易程度上很适合我们的学生,但是该书侧重于发酵机制的讲授,发酵工艺和设备没有涉及。因此,在前期教学积累的基础上,我们授课团队正在努力编写一本适合于我们自己的教材,增添发酵工艺及设备,以及基因工程产品的发酵工艺。同时为提高学习的广度和深度,为学生推荐了《发酵工艺原理》、《发酵设备》、《发酵工程实验技术》等参考书。 2开展发酵工程实验,提高学生综合素质 发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物直接用于工业化生产的技术体系,是建立在发酵工业基础上,与化学工程紧密结合的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁。在基因工程和细胞工程的应用中,要想把定向改造的物种转化成产品,也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐,这是发酵工业独有的特点,同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品,发酵周期长,步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习,培养学生实际动手操作能力,让学生亲自动手操作发酵罐,开展发酵罐空消和实消操作,以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵,使学生真正的达到学以致用,同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生,普遍缺乏工艺概念,但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容,组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习,使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程,切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来,学生反映收获很大。总之,发酵工程实验集成度较高,牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容,有别于普通实验课程的是工厂生产实习,真正做到理论实践相结合,最终达到学以致用的培养目的。 3改进教学方法,切实提高学生创新能力 教学方法的改革,首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高,教学方法改革服从人才素质培养,以大面积提高教学质量为目标,和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材,有价值的有说服力的理论,以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学,无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”,“授人以鱼,不如授人以渔”。 3.1案例教学发酵工程是一门实验实践极强的学科,知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中,典型的案例不仅使课堂生动形象,而且使学生容易理解和记忆,触类旁通,达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时,通过详细讲解青霉素的发现,引出伟大的科学家弗莱明,进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容,学生被激起兴趣,学起来也容易接受。学习之后,可以引导学生进行讨论,如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题,使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”,从而在以后的生活中学以致用,进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素,为社会进步做出贡献。 3.2启发、讨论式教学讲课的过程中首先讲授难点、重点,善于提出问题,让学生跟着老师的思路走,随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时,引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍,同学们也不陌生,有的同学家做过酸奶,因此对酸奶的发酵还有一点常识,接受起来更容易一些。首先提出问题,酸奶发酵的原料和菌种从哪里来?酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵?发酵多长时间合适,夏天和冬天发酵时间一样吗?通过这些问题,启发学生思考讨论,最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项,随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶,巩固和吸收理论学习。 3.3比较归纳教学法比较式教学法通过对不同知识点的对比分析,找到其相同和不同处,在比较的过程中对知识点归纳概括,有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中,让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点,说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时,在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后,让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结,学生就容易理清楚,弄懂复杂的内容。 4优化考试模式,重在平时学习的思考与探讨 在发酵工程实验及理论教学考核方法中,一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性,课程的讲授和考核方式,通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化,加强课堂考核、作业考核,平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4,综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训,以赛促练”,强化技能培养,规定技能考试不过关,不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。 5小结 当前生物技术飞速发展,发酵新产品不断涌出,它要求我们的发酵工程专业课教师在讲授传统知识的同时,不断学习发酵工程方面的前沿知识,及时根据发酵工程产品市场更新教学内容,同时在授课的过程中灵活采用各种教学方法,甚至有必要到工厂车间实习实训。从当前经济发展和高校改革趋势来看,生物技术专业不但在地方师范院校有很大的发展空间,而且也将是今后一些师范院校向综合型大学转型的必要环节。发酵工程课程作为生物技术专业的优秀课程,是微生物学、生物化学、数学、计算机技术的应用,同时又是分子生物学、细胞工程、基因工程技术的深入开展,而生化工程、生物工业下游技术、微生物遗传育种技术又是发酵工程课程的深入和补充,因此发酵工程课程在生物技术专业承上启下,是一门非常重要的专业必修课程。所以,在当前转型发展大形势下,发酵工程课程教学改革势在必行,必须以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力为目标,在开展理论教学基础上,切实开展实验教学和生产实习,最终培养出满足企业、市场和科研需要的优秀毕业生。 作者:田华单位:信阳师范学院生命科学学院 生物技术论文:人才培养生物技术论文 1高职免疫技术方向教学现状分析 目前,专科和高职院校主要是针对免疫技术相关教学,课程的研究主要集中在医学、药学、护理专业,如广东岭南职业技术学院生物制药专业、郑州铁路职业技术学院护理专业、四川、黔东南民族职业技术学院基础医学部、辽东学院医学院免疫微生物教研室、郑州牧业工程高等专科学校动物医学系、江西科技师范学院药学专业等都有关于提高免疫学课程教学质量的相关研究。而关于生物技术专业的免疫学相关课程的研究只有几所本科院校有研究,如江南大学、新疆大学等。上述提及的单位只是对如何提高某些课程如《免疫学基础》的教学质量方面进行了研究,仅是提出了一些教学方法,如任务引领式教学法、多媒体计算机辅助教学法、小组学习法等,而没有从行业对人才的需求出发,在专业教学方面做出调整,以适应新形势下人才培养的挑战。 2武汉职业技术学院生物技术及应用专业免疫方向人才培养短板分析 该院生物技术专业在免疫技术方向主要针对抗体的生产,在相关课程的教学、开发方面还存在一定程度的欠缺,使得培养出的学生不能胜任对抗体生产有较高要求的岗位,限制了学生的发展,也限制了该专业在当前发展契机下的快速发展。该院在免疫技术相关课程的教学、开发的欠缺有如下原因:①该院生物技术级应用专业于2012年由微生物技术及应用专业更名而得。而此前的人才培养还主要偏向于微生物技术应用,对免疫技术的要求不高,相关的免疫技术课程开设力度不大,只有《分子生物学》、《免疫技术》两门课程。基础课程的薄弱,造成该院在免疫技术领域的人才培养力度欠缺。②此前该专业在已有的免疫技术相关课程体系不够完整,与当前的免疫技术对人才的需求脱节。导致生物技术专业毕业生在免疫技术方面的专业知识和技能较差。免疫技术相关企业招聘该校的学生后,仍要花费人力物力培训基础技术。因此,为了提升该院生物技术及应用专业在免疫领域的教学质量,培养出具备免疫技术相关技能、满足企业需求的毕业生,该专业应积极采取措施,走出人才培养困境。 3该院在免疫技术方向人才培养改革的应对措施 笔者自2013年7月到2014年7月,深入武汉某生物科技有限公司实习一年。该公司主要进行抗体的生产,是利用免疫技术进行生产的企业。该公司已经连续三年从武汉职业技术学院生物技术及应用专业招聘毕业生,是该院的深入合作企业。笔者在长达一年的实习过程中,了解了目前免疫技术领域的最新技术,掌握目前免疫技术领域发展的动态。更关键的是可以深入了解免疫技术企业对人才的需求点,并把这些重要信息反馈到学院,学院借鉴这些重要信息,使生物技术及应用专业在免疫技术领域的课程设置、课程开发、课程教学等方面与现阶段的需求相结合并得到提升,从而培养出具备免疫技术相关技能的合格人才。 4重构该院生物技术及应用专业免疫方向课程群 笔者通过一年的企业实习,对抗体行业的整体情况有所了解,对抗体行业对人才的需求规格认识深刻。并对抗体行业所需要的技术进行归类,然后重构目前免疫技术方向课程群,以期培养出抗体行业所需的人才。 4.1抗体市场的发展亟需高职生物技术专业培养掌握免疫相关技能的人才不考虑多克隆抗体在科研应用市场的营销额,仅就单克隆抗体药物在医药市场的销售来看,2000-2013年,全球单克隆抗体药物市场的复合增长率高达32%。抗体市场的规模逐年扩大,将吸引更多的人才加入这个行列。高职生物技术专业应抓住行业发展的机遇,积极推进专业建设,培养合格人才以迎合市场人才需求。 4.2积极适应行业需求,采取措施,力求改进人才培养现状该院目前具有培养抗体行业所需人才的课程群及技能培养基础。通过以上的企业实习及行业调查,不难看出,抗体生产企业需要掌握更多技能的人才。该院生物技术应用专业免疫方向必须要在现有的基础上做出改进,才能满足企业的需求。 4.3重新建构免疫方向课程群抗体行业所需的技能点必须通过拓宽免疫技术理论基础并强化技能点培养才能达到。因此,需要增设相关课程。 4.4重构课程群的可行性在原有的课程群基础上增设两门课程,重构课程群,增加的课程分别是《动物免疫学实验》、《抗原工程》、《抗体工程》。增设三门课程,意味着该院人才培养方案里面的课程设置要发生变动。目前的人才培养计划富有弹性,可以容纳三门课程。并且目前的师资力量、实验室条件足以进行这三门课程的教学。因此,改进现有课程群具有可行性。 作者:刘德超单位:武汉职业技术学院生物工程学院 生物技术论文:实验教学生物技术论文 1使学生参与到课堂教学中 在教学过程中通过学生反映,大多数同学感觉这门课程较难,要改变学生的这种认识,首先需要教师最大限度的调动和激发学生的学习兴趣,使学生能够积极主动到参与到教学中,而不是老师自己在自言自语。多数同学反映细胞分裂、染色体理论、DNA分子结构和孟德尔遗传部分内容在高中生物中已经接触过,那么在这部分内容的讲述中可以很好的让学生参与进来,形成以学生为主、老师对他们之前没有接触的新的知识进行讲解和补充,这样不仅可以使学生真切的体会教师授课的辛苦,更为关键的是可以充分调动同学们的积极性和主人公的参与意识。这种形式的教学不仅使学生对课堂知识掌握更牢固,也锻炼了学生们的课件制作、演讲等能力。在讲到体细胞遗传如克隆和基因组学如转基因部分等最新热点问题时,可以采取更为灵活的教学形式,如辩论赛、专题讨论等形式。这既打破了传统的以教师为中心,学生被动、消极的接受知识的局面,也有利于启迪学生的创新思维能力,对培养新的经济体制下的新型全面的人才也非常有利。通过各种途径让学生参与到教学活动中,在培养同学们参与意识的同时,充分调动了同学们对遗传学课程的兴趣,同时也加深了对重点和难点内容的理解。 2充分使用多媒体和网络教学手段 遗传学作为生命科学专业的一门专业基础课程,部分章节或内容相对抽象,学生不易理解,这时可借助多媒体教学把生命的微观结构或动态生命过程通过动画形式展现出来,或把课堂难以控制的演示实验通过播放录像的形式演示出来,或把某些应用性强的知识通过视频教学方法展现给学生,使学生真正理解所学知识,从而实现宏观与微观、整体与局部、动态与静态的有机结合。利用当代大学生对互联网的依赖性,可引导他们利用网络进行专业学习,将课堂教学与引导学生网络学习相结合。如在讲到某些热点问题时,可引导学生自己通过互联网查询相关信息,并把自己了解到的、体会到的给大家讲解,这样通过广泛的发挥同学们的作用,使大家都可以了解到相关的最新学术信息。互联网教学不仅提高了教学效率,丰富了学生的知识面,也使学生参与进去,培养其主人公意识,真正对该学科产生兴趣,从而愿意学、乐意学。 3引入实验教学 遗传学课程牵扯到许多的实验,如DNA是遗传物质的证明、遗传定律的证明、PCR技术、染色体核型分析等如果没有实验教学而只有理论教学的话,就会使学生相对难以理解。这门课程本身就是理论与实践相结合的学科,通过开展相关实验,不仅验证了课堂教学的理论,而且可培养学生的实验设计及用理论知识进行实验技术分析和解决问题的能力,使学生养成良好的科研习惯。纵观国内众多相关院校都开展了遗传学的实验教学,因此我们可以参考和学习他们的经验,编写和制订适合本校学生的遗传学实验指导。综上,遗传学实验课程的开设非常有必要。 4注重理论与实践的相互结合 学习的目的是为生产和生活服务,如果能使学生真正认识到这门课程开设的重要性和必要性,必将极大的吸引学生学习的兴趣。教师在教学的过程中就要时刻注意理论和实践的相互结合。例如在绪论的讲解过程中,可以提到达尔文进化论的发现过程、孟德尔实验过程中的种种故事,使学生树立科研的观念和信心。在讲到自由组合定律及连锁遗传定律的过程中,不仅要把相关的理论讲解透彻,而是让他们真正了解和知道他们对生产和生活所起的作用,可以列举相关的实例如在动植物育种中自由组合定律的应用及连锁遗传中通过重组率可以有效的估计育种群规模。遗传学的发展在最近一二十年异常迅速,而教科书的更新非常有限,作为教师一定要及时的了解和把握最新的科技动态,把最新的研究成果贯穿到授课过程中,而不是仅仅传授书本知识。如讲到性别决定和性连锁一章时,可以适当的讲解性别决定和性别控制的方法,最近的研究成果通过流式细胞仪可以把X和Y精子进行分离,实现按人们意愿来决定性别的目地。在讲到性别决定类型里面的自由马丁牛时,可以适当讲解双胎和多胎的危害。总之,在授课过程中不仅要注意基本理论知识的灌输,还要注重与实践的联系,使课堂教学充满乐趣,让学生真正明白这门课程的重要性,从而愿意学、想学好。通过对遗传学教学方法和内容的改革,最大限度的激发学生的学习积极性,实验课的开设使学生更深刻的理解理论教学内容,又能使学生施展和发挥其创造性思维,培养其严谨的科学态度和科研兴趣。但改革是一个不断的漫长的过程,尤其是实验教学,需要我们不断的探索和改进。 作者:孙丽萍宋丽丽时桂芹单位:郑州轻工业学院食品与生物工程学院 生物技术论文:食品检测生物技术论文 1.生物技术的主要特点 以生物的免疫、基因、敏感等方面的特点为基础,运用科学合理的方法对具有检测功能的试剂进行制作,进而检测食品的安全性就是生物技术在食品检测工作中的应用原理。在食品检测工作中,生物技术具有诸多优势,例如速度快、范围广以及准确度高等。一般而言,主要的生物检测技术有免疫技术、生物传感器技术、生物芯片检测技术、酶技术等。为了使我国的食品安全检测工作得到提升和发展,我们就需积极对生物技术进行有效运用,并加大开发力度,使其发挥出更大的价值。 2.食品检测中主要的生物检测技术 2.1聚合酶链式反应技术在转基因检测上,聚合酶链式反应技术已得到了有效运用。聚合酶链反应简称为PCR,PCR技术主要通过三个阶段对食品进行安全检测,即变性、复性以及延伸。对DNA模板进行建立,将寡核苷酸作为引物,通过聚合酶作用,沿DNA模板顺序以半保留复制的方式延伸而完成DNA分子复制就是PCR技术的基本原理。在依靠多次的增容以及扩展以后,PCR会变成符合食品检测需求的检测物。该技术由于具备诸多应用优势,因此之后也被合理运用到了各大领域中,尤其是在食品安全检测工作上,该技术已显示出了较好的运用前景。但与此同时,聚合酶链式反应技术也存在着一些不足之处,比如食品中假若有已死亡的细菌存在,那么便会显示为假阳性,针对制毒微生物所产生的毒素,该技术也无法进行全面检测。 2.2生物传感器技术在对生物传感器分子识别原件进行选取时,需使其具有较好的选择性。在和待测物的特异性进行结合以后,依靠对应的信号转换器,分子识别原件所产生的光、热等复合物可促使其进行转化,变为能够输出的的电信号以及光信号,并可将其进行放大然后输出,最后得到检测结果。一般而言,生物传感器具有许多优越性,例如操作简便、敏感性高、反应速度快等,相比于传统性质的食品检测方法,此种检测方法更具科学合理性。另外,运用生物传感器技术,可使安全可靠的食品检测系统得到建立完善。运用此技术,可使检测所用时间得到缩短。倘若要对牛奶以及热狗等食品中的葡萄糖球菌肠毒素进行检测,就可促使其灵敏度得到明显提高,并有效地控制好检查时间。但对当前的实际情况进行分析可知,受计算机技术、生物材料等因素的影响,在食品检测方面,生物传感器的商业化程度仍旧不高。 2.3酶技术在对食品中的残余农药以及微生物污染进行检测时,我们主要可运用到酶检测方法,而这也是较为常见的一类食品检测方法。与此同时,在食品安全检测领域里,酶联免疫分析检测技术已得到了广泛运用。该技术对酶学以及免疫方法进行了结合,并具有较高的准确性以及灵敏性。在对蔬菜和水果当中的菌剂噻菌灵进行检测时,酶联免疫分析检测技术已显示出了较好的敏感性。当前,美国化学会已将此方法纳入到了农药残留检测法当中,而在我国,该检测方法也得到了广泛运用,并取得了较好的效果。 2.4生物芯片检测技术随着全球化经济的发展以及各国贸易的加强,进出口食品也在不断增多。所以,为了对进出口食品进行有效检测,就需运用到高质量、高安全的食品检测技术以及安全监控体系。作为一类高新生物检测技术,生物芯片检测技术在进出口食品安全检测工作中已得到了有效运用。该技术主要对光导原位合成进行了运用,可将大量的生物大分子按照一定顺序进行固化。针对已经通过标记的待测生物样品,该技术可对其中靶分子进行杂交,并运用特定设备对杂交信号的强度进行快速检测,在对检测仪器进行选取时,可优先选用电荷偶联摄影像机,或是运用激光共聚焦完成扫描,进而统计出样品中靶分子的数量。针对食品的安全状态,运用生物芯片技术,我们可进行深入了解。另外,在进出口食品监管管理工作中,快速反应系统以及预警系统的建立完善都离不开生物芯片检测技术。 2.5免疫法当前,在食品生物检测技术中,免疫法具有最高的灵敏度。另外,该技术还具有容易操作、再现性好、科学可靠等优点,并在食品安全检测工作中得到了有效运用。免疫法可对蛋白质进行检测,蛋白质之间的物理性质以及化学性质差别较小,而运用免疫法则可进行有效区分。 2.6基因探针技术当前,基因探针技术主要分为两种,即同相杂交以及异相杂交。在对食品安全进行检测时,大肠杆菌检测是一项重要内容。对大肠杆菌进行分析可知,其具有p一葡糖苷酸酶的特性,在进行检测时,可对以B一葡糖苷酸酶为目标的DNA探针进行制作,使食品检测工作的效率得到提升,并对传统食品安全检测工作中的问题进行有效解决。 3.食品检测生物技术的具体运用 3.1检测食品的品质和成分针对食品的成分以及品质,生物感应器是最为常见的检测方法。在早期,所使用的生物感应器主要为葡萄糖感应器,可对食品的含糖量进行有效检测,并得到了广泛运用。例如,在对鱼类新鲜度进行检测时,日本已使生物传感器实现了商品化。另外,针对食品中含有的香味物质,在进行检测时还可运用到生物技术。具体的操作方法是:将蛋白和需进行检测的某种气味进行结合,使其成为敏感材料。对于人类身体健康以及生态环境,转基因食品会带来一定负面影响。所以,对转基因食品进行检测就变得尤为重要。当前,主要的检测技术有蛋白质检测、酶活性检测以及有酸检测三种。 3.2检测食品中的有害微生物对科学有效的食品检测技术进行运用,可使微生物的传播得到较好控制。对于人类健康,食品中的微生物会带来一定危害,并严重降低食品质量。因具有诸多优势,在微生物的检测工作中,生物检测技术已取得了较好效果。当前,在对食品微生物进行检测时,常用的生物技术主要有酶联免疫技术、生物传感技术以及合酶链式反应技术。 3.3检测食品中的残余农药)随着时代的发展,如何对食品中的残余农药进行有效检测和分析已受到了人们的高度关注。倘若食品中残留农药,人民群众的生命安全就会受到严重危害。当前,在食品残余农药检测方面,主要运用的生物技术有酶技术以及生物传感器。 4.结束语 综上所述,在食品安全检测工作中,生物检测技术因具有诸多优势已受到了有效运用,并具有较好的发展前景。而为了对人民群众的生活质量进行提升,使食品安全得到保障,我们就需对现有的生物检测技术进行运用,并采取措施对生物检测技术进行革新和完善,使其价值得到最大发挥。 作者:黄敏江单位:佛山市三佳食品有限公司 生物技术论文:实践教学生物技术论文 生物技术实验教学平台为我校动物科学、生物技术、生物技术等本科专业开设实验课程,从教师的教,学生的学和考核机制三方面入手进行了研究。 1需要培养建设一支高素质的教师队伍高校教师的业务水平如何决定培养学生能力的高低。通过教师攻读在职学位、到高校进修,开展各方面的交流活动,教研室所有教师都要参与实验、实习、课程设计、大学生科技创新等实践教学环节,不断提高教师的业务素质和工作能力,将成为人才培养的保障。 2需要建立科学合理的实践教学计划根据具体培养要求,在培养计划中建立一个基本完整的实践教学模式。按照实践教学目标体系,整合实践项目和内容。在学生入学后的不同学习阶段,分别在各个实验室进行学习,按照循序渐进的教学原则,设置各个课程的验证型,综合型实验,另设置基础和专业课的实习和实训,虽然这些课程都有专门的培养方案和教学安排,但如何科学安排好各个课程的衔接,还需深入研究。 3需要研究实践教学体系的组成按照专业实践能力培养的自身规律性,首先针对本专业的培养目标,体现理论教学与实践教学相互联系,建立符合实际、具有科学性和操作性的实践教学体系,分别包括了实践教学基础训练(课程教学实验、专业教学实验)、实践教学的依托训练(毕业实习、科研训练)、实践教学优秀训练(各种设计性实验、毕业论文实验)、实践教学补充训练(社会实践),这四个训练贯穿整个学程,构成培训学生基本能力、综合能力和创新能力的平台。教学实践环节可分为四大类进行:认知实践:结合基础阶段所学理论,激发学生对本专业后续课程的求知欲望,为学习专业基础课和专业课提供感性认识;课程实践:选择一些专业主干课程,根据每门课程的授课内容和教学进度,安排学生实习,加深学生对授课内容的理解;专业实践:使学生系统参与专业课的具体实践,培养应用与创新能力,团队协作和交流能力。落实到各个专业课程的实践中;综合实践:按本科培养方案的要求,撰写毕业论文,组织答辩。实验考核的效果能够反映平时实验课的成绩,考试的目的是为了促进学习,从而进一步保证实践教学质量的不断提高。 4改革实习环节,以社会实践为补充,充实第二课堂内容学生要能够综合运用所学知识了解实际问题、能够独立分析和解决实际问题的最好途径是实习。生物技术专业的课程包括教学综合实习、专业实习和社会实践三个方面。实践性较强的课程都加强了课程教学综合实习。按照专业培养目标的要求,有计划有组织地参与社会活动,了解现实社会、认识当今的国情、增强年轻人的学习使命感和社会责任意识,在实践中进一步完善知识体系,使学生增强适应社会的能力。第二课堂在培养学生综合素质等方面发挥着重要的作用,如组织课题组活动,参与大学生科技创新项目,到实践基地参观实习。在教学实践环节中实验考核的效果能够反映学生对待实验课的态度,进一步保证实践教学质量的不断提高。 5需要建立有效的实践教学考核体系实现教学目标的一个重要手段是在一定的时间内进行教学评价,它是教学工作的重要环节。学习尝试有些实验课作为单列的课程,根据各实验课程的要求及不同情况,采取各自不同的实验考核办法。实践证明实验考核可以调动学生的积极性,加强学生应对挑战的能力。总之,通过认真总结、借鉴国内外大学实验实践教学中可以采用的方式、方法和途径,增加交流学习的机会,认真研究高等院校学生的特点、调动同学们参与意识,进一步发挥教学平台的优势,创新实验、实践、模拟、见习等多种教学方法,为学生提供更多的实践机会。切实有效地加强大学教育的实践教学环节的组织和管理,提高实践教学环节的教学质量,使实践教学能真正发挥优秀作用。 作者:姜成哲崔明勋高旭王妍单位:延边大学农学院 生物技术论文:导师制引入生物技术论文 1传统培养模式的不足 从大的环境方面上看生物技术专业人才有巨大的市场潜力,但从目前毕业学生实际就业率看,生物技术人才市场供给和需求信息是非常不对称的,而且相关的专业人才就业与企业对人才的需求也是不对称的。一方面企业需要人才,但是在另一方面上,毕业生的综合素质却远远不能满足企业的需求,这充分说明,传统的生物技术人才的培养模式存在欠缺和不足。 1.1理论教学中的不足众所周知,生物技术作为一个新兴的理科专业,学科专业交叉性强而且涉及领域非常多,所以学科内容涉及的范围广,内容比较杂。这就对任课教师的理论素养和能力提出了较高的要求,但是,很多开展此专业培养的高校却并未建立一支属于生物技术专业的专职实验教师队伍,使得大部分的教师既要承担理论教学,又要承担实验教学,任务繁重,教师没有充分的时间去提升自己的理论素养、去思考如何提高教学质量。 1.2实验教学中的不足生物技术专业实践性较强,所以实验课程较多,仅利用上课时间完成略有勉强,不利于学生充分吸收实验课程的内容。有一些实验耗时较长,在规定时间内可能无法完成,须利用课余时间来继续完成,学生急于求成,难免将实验当成一种负担,粗糙的任务式完成。同时,由于学生多,教师少,教师对于实验教学的监督力度也是不够的,对于实验考核方面也缺乏严格合理的制度来促进学生对实验的动手能力的培养。 2“导师制”的实施方案 为了提高教学质量,使得生物技术专业本科生的培养与社会需求相符合,笔者提出“导师制”培养实施方案:①本科生在读期间,每个学期均可报名参加学校老师的科研课题。②根据学生自愿及老师挑选的双向选择下,每个课题安排一至两个组的同学。每个组6个同学。③课题的主持人为导师。④课余及寒暑假期间,课题组学生跟随导师熟悉实验器材的使用、实验室规则,以及动手协助老师完成科研课题。⑤导师定期组织课题组学生开组会。组会内容为汇报一段时间内的实验成果,对完善实验提出各自的意见并讨论,指导、组织大家从理论上学习1~2种实验方法,形成互相监督,互相学习的氛围。⑥导师将学生的组会发言,动手能力,积极程度等方面进行考核,给出评分,计入毕业成绩总评。 3“导师制”培养方案的探索 3.1优势①教师方面:“导师制”的实施由于需要对学生进行实验的具体指导,以及组会的组织,对身为“导师”的教师提出了更高的要求,这必将促使教师不断的学习,提高自身的科研素养,并锻炼教师的管理组织能力。②学生方面:“导师制”注重理论结合实践,要求学生参加到具体的课题设计、实施中去,极大的提高学生学习理论知识和参与实验的积极性,培养了学生的科学素养,锻炼其动手能力;而定期组会的开展,要求学生不但要对自己的所学进行总结,还要能洞察其他同学的不足之处,因此要求学生做足会前准备,提高了他们的自学能力和学习效率。③资源方面:“导师制”的培养方案充分利用闲暇时间,学习和使用实验器材,使实验资源得以优化利用。 3.2不足及解决途径①“导师制”需要学校有合适的科研课题,并且其数量要满足学生的需要。为了解决这个问题,学校要出政策鼓励教师申报科研课题,甚至鼓励学生申报科研课题。在教师和学生的双向选择上,学校要宏观调控,避免出现各课题组成员人数的失衡而导致的课题资源的浪费。②“导师制”要求课题组的同学一直跟进一个课题,而每个课题的研究方向、涉及的实验方法都有局限性。可能导致学生接触的知识点不全面。因此,学校应允许学生在读期间每个学期都可以根据学习任务及自己的学习情况申请参加不同的课题研究。考核也应放在毕业总评中,而不是放在特定的某个学年。 4总结 “导师制”的人才培养方案能让学生尽可能的不受实验室、实验学时、实验项目的限制,在导师和学生的互相监督下,在学校加强管理的基础上,可使学生在合理安排自己课余时间的情况下,较自由的应用学校的资源,促使其更好的学习专业知识,熟悉实验仪器的使用、实验步骤的实施以及实验的具体操作,注重对学生实践能力的培养;同时,培养了学生自主学习能力,创造了条件帮助学生积极参与学习,使学生乐学、爱学、善学,促进学习效率提高。在此培养模式下培养出的本科生将具有良好的科学素养、创新精神、组织沟通能力和动手能力,与社会对此类人才的需求更加衔接,符合生物技术专业本科生的培养目标,值得尝试推广。 作者:刘瑞珍单位:赣南医学院 生物技术论文:农业种植生物技术论文 1农业种植中应用生物技术的重要意义 随着科学技术的发展,生物技术得到了快速发展,尤其是近几年才兴起的新技术,具有投资少、产量多的优点,在农业种植领域中广泛应用生物技术具有十分重要的意义,不仅能有效提升我国农作物产量减少资金投入,也可以提高农产品产量,并且可以实现自然资源的综合利用,因此,生物技术对资源的利用具有重要影响,可以确保环境保护工作的有效开展。 2农业种植领域中生物技术的应用 随着生物技术不断的发展和进步,生物技术在农业种植中得到广泛应用,主要包括以下几个方面: 2.1转基因技术转基因技术应用到农业种植领域中,即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上,以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造,并重新组合,最终将其导入到生物体内,其中,目的基因的提取是转基因技术的优秀,据调查了解,当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术,转基因技术对农业种植具有十分重要的意义,在农业种植领域中,常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用转基因技术提取植物中的目的基因,并将其转移到另一农作物上,不仅可以促进农作物的生长,也可以提高农产品产量、质量,因此,转基因技术应用在农业种植中具有重要作用,其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究,转基因技术将会得到进一步发展,并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大,据资料表明,当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大,在我国农业种植中,利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外,在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作更为简单,在农业种植实践中,杂交育种技术已取得了良好的效果。 2.2组织培养技术组织培养主要工作原理是在细胞全能性的基础上利用人工诱导的组织培养技术,这就要求植物细胞需要处于无菌的状态下,才能确保植物细胞得到良好的发育,最终生长成完整的植株。将组织培养技术应用到农业种植中,既可以加快植物繁殖的速度,也可以在固定的时间内培育出满足符合当地农作物生长优良品种,同时还能够有效防止病毒对农作物幼苗的侵害,因此,针对组织培养技术对农作物生长的有利条件,在今后的农业种植中,应大力推广和运用组织培养技术,但是,组织培养技术在农业种植中,应注意以下几点:在植物组织培育中,培育植物的阳光温度、湿度等应满足植物组织培育的条件,并且培养基组成结构、pH值等化学条件也应符合标准要求,有效控制外界因素对植物组织培育的影响,为植物组织培养发育提供优质的条件,并且在初代培养外植体过程中应做好外植体褐变处理工作,由于外植体在接种过程中容易发生褐变现象,然而,褐变现象的出现将会影响植物外植体的培育,所以,做好褐变处理工作,以保证植物培养工作顺利进行。 3结语 通过分析生物技术在农业种植中的应用,可以看出农业种植中生物技术的运用具有良好的发展前景,尤其是转基因技术,在生物技术研究中,应加强转基因技术的研究,并扩大其他生物技术的研究,如光合作用、生物固氮技术等技术的研究,突破现阶段受科研水平限制的因素,使生物技术在农业种植中得到广泛应用,进而促进农业的不断发展。 作者:严昕辉单位:九台市九郊街道办事处农业服务中心 生物技术论文:创新人才培养生物技术论文 一、生物技术的发展与人才培养的趋势 最早的生物技术起源于远古时代,传统的生物技术被用于发酵食品,或抗生素,现代的生物技术被用于分子生物学,如克隆技术等。高端全面的技术人才是生物技术发展的优秀竞争力,生物技术是在我们生活中应用最广泛的一门学科,如:医学、环境、农业粮食等领域都应用到生物技术,可谓生物技术与我们的生活技术息息相关。生物技术的特殊性,使得我们不得不重视这方面的人才培养。高等院校作为高等人才培养的基地,对人才的培养起着决定性的作用,生物技术作为近些年高等院校先增添的一门学科,已为社会各界培养了大批的人才。但随着社会和经济的加速发展,传统人才培养模式已经不能完全满足当代人才培养的需要,因此对高校而言,发展一种创新型的人才培养模式是非常必要的。 二、坚持与时俱进,探索创新人才培养途径 培养模式是人才培养的关键,科学合理的培养模式,能够最大程度的丰富学生的知识,同时能够提高学生的自主创新能力,使学生学以致用。在人才培养的方案制定过程中一定要与人才的培养目标相符合,这样才能满足人才培养要求,而人才培养的质量又要与人才培养目标相一致,这样才能满足社会对人才的要求。在培养过程中我们要制定合理的课程体系,注重学生个性发展,使其能够体现出自己的特点,发挥其优势。 (一)理论与实践相结合,提高学生解决实际问题的能力传统的生物技术学科教育,是在课堂上进行基础理论知识的传授,然后再进行一些理论性的实验教学,这样的教育模式虽然使学生掌握了课本的理论知识和一定的动手能力,但是却忽略了对学生的创新引导。同学们没有掌握解决实际问题的能力,这就使得一些毕业学生进入企业后有种摸不着头脑的感觉。针对这些问题,我们在要改变传统的教育模式,教师要更多带学生到企业中去学习实践,把企业中所用的生物技术更好转化成教学实验,改变传统的实验条件和环境,这样不仅能够提高学生今后解决实际问题的能力,也能激发学生思考问题的能力,使学生能够更快更好的适应社会,回报社会。 (二)分析学生特点,因材施教,有针对性培养生物技术作为一种新兴的学科,其发展必将带动更多的高新技术和产业的创新,而生物技术的实践必须靠一批高素质人才去开拓,传统的理论教育可能无法满足发展需要。这就需要在培养人才的过程中,认真分析每位学生的特点特长,指导教师可有针对性地进行具体化教学,这样一方面学生可以更有效率的利用学校的教育资源,不至于一群学生去挤着一台机器做实验。另一方面,针对学生特点制定的科教方案,可以更充分调动学生的学习兴趣,开发出学生的特长,从而提高创新意识和创新思维。针对性的教育培养模式,不仅使教师的教学任务减轻了,也使学生学习方向更加明确,掌握的知识更加扎实,且培养了学生的实践能力以及创新精神,一定程度上提高了今后就业的竞争力,更能体现高校为社会培养人才的目的和水平。 (三)加强创新思想引导,提高创新能力生物技术学科是一门发展的学科,更需要与时俱进、勇于创新的新型人才。所以在生物技术学科人才培养中,我们要始终坚持加强创新思维的培养,把培养创新的元素融入到整个教育过程中,从教学内容的更新,教学工具的更新,教学方法的改善,教学条件现代化等各个环节进行创新性引导。 三、生物技术的展望与生物技术人才的未来 当今社会是经济高速发展的时代,谁掌握了科技,谁就掌握了发展的方向。生物技术学科是一门交叉性、实践性很很强的学科。其不仅具有高新的技术性,还有广泛的应用性,社会各界都需要这方面的人才。农业、医学、工业、环境等都有生物技术的应用,生物技术能够解决许多人类面临的难题,同时也能在生产中产生很多的经济效益。人才是推动科技创新的关键,优秀人才不仅能够运用知识解决实际问题,同时也能根据自己的创新思维去推动技术的革新。 作者:佘美华单位:南华大学药学与生物科学学院 生物技术论文:金刚石生物技术论文 1引言 近年来,随着我国的经济发展和社会进步,无论是地质找矿,还是工程勘察,对钻探的需求都越来越大,也都面临着地层越来越难打的问题。而金刚石———这一超硬材料的出现,不仅大大地提高了普通地层的钻进效率,而且解决了坚硬地层进尺难、不进尺等问题。然而天然金刚石在大自然中存在少,且难以开采,用于制作钻头成本高。近些年的人造金刚石,可以说很好地解决了这个问题。众所周知,金刚石由C原子构成,和石墨的成分一样,同为C元素的一种单质,区别在于石墨排列松散而金刚石排列致密。人造金刚石的主要原理即是利用高温高压使得石墨中本来松散排列的C原子重新定向排列,形成紧密、有序排列的金刚石。然而利用高温高压合成金刚石,不仅需要消耗大量资源、能量来提供高温高压环境,而且需要的时间长,合成出来的金刚石颗粒远远小于天然金刚石。故笔者想到,是否有其他方法,能够在常温常压下合成人造金刚石,并尽可能地缩短合成时间、增大合成所得的颗粒。大自然是神奇的,自然界存在许许多多神奇的生物,能够通过自身作用,产生对人类生产生活有用的物质,如蚕吐丝、蚌壳生珍珠,故笔者联想到,是否能利用生物来生产金刚石呢? 2实现的可能性讨论 2.1耐高温耐高压生物的找寻首先,我们想到,金刚石的制造需要高温高压,故要寻找能够制造金刚石的生物,我们可以从寻找能够在高温高压下生存的生物开始,逐步破解难题。通过查阅资料,我们发现,世界上生命力最强的生物———熊虫。熊虫又名水熊、水熊虫,是缓步动物门生物的俗称。这是一种小型动物,主要生活在淡水沉渣、苔藓植物水膜和潮湿土壤中,还有一少部分生活在海水潮间带。这些熊虫分布甚广,无论是在海拔6000米以上的喜马拉雅山脉,还是深度4000米以下的深海中,都有他们生活的足迹,北极、热带、温泉、深海中,都有分布。不仅如此,即使在真空中,水熊也可以生存。水熊,这种世界上生命力极强的生物,极难被杀死。水熊是一种小型动物,只能在显微镜下才能观察到。熊虫生命力极强,根据实验数据显示,具体体现在如下四个方面:(1)生存温度,即使在零下200℃的环境中,也能生存3-5天;当温度降至零下272℃时,亦能存活2分钟。(2)生存空气,熊虫在真空中能生存。(3)放射环境,熊虫不惧放射线,在5700格雷强度的放射线下存活良好(1格雷放射线相当于5000台胸透仪的放射强度,10~20格雷强度的放射线就能轻易杀死人类或者地球上大部分的动物)。(3)生存压力,即使在600兆帕的压力环境下也能生存。德国佛莱堡大学的拉姆(20世纪20年代)研究发现,即使将熊虫置于很极端的环境下,只要给予水分和正常温度,熊虫即能复活并且缓慢移动。另有科学家给予盐矿中冬眠数百年的水熊虫水分和营养,水熊虫能够苏醒并恢复。然而,通过以上分析,我们发现,世界上生命力最强的生物,却最多只能承受600mpa的压力和150摄氏度的温度,远远低于人造金刚石的熔媒法所需的静态超高压(50~100kb,即5~10GPa)和高温(1100~3000°C)。同时,我们发现,本身制造金刚石需要高温高压,那么寻找这样一种生物载体,却还是要将金刚石置于高温高压中,并没有从根本上解决问题。因此,从这个角度出发的生物制取金刚石的方法,并没有实际意义。 2.2蚕吐丝、蚌壳生珍珠的启示我们考虑是否能够通过蚕吐丝和蚌壳生珍珠的类似原理来制造金刚石,故首先我们先来分析蚕吐丝和蚌壳生珍珠的原理。蚕吐丝形成的原因:桑叶当中,含有水、蛋白质、糖类、脂肪等成分。蚕吃进桑叶以后,经过消化分解,吸收桑叶中的蛋白质和糖类,造成绢丝蛋白质。绢丝蛋白质再形成绢丝液,绢丝液经过蚕的吐丝和凝固作用,就成了丝茧。天然珍珠形成的原因:关键在于,刺激蚌的外套膜表皮细胞,使其急剧分裂增殖,逐渐形成珍珠囊从而包围刺激源。在此刺激下,蚌壳会分泌珍珠质,从而形成以刺激源为中心的珍珠。若刺激是均匀的,则形成的珍珠是圆球形的,若刺激是不均匀的,则形成的是非圆球形的珍珠。通过以上分析,我们发现,无论是蚕吐丝还是珍珠的形成,都是生物将该种物质的原料消化、整合、重新分泌,并且层层叠加,分泌凝固后从而形成不同形状的新物质。那么联想到这一点,我们考虑,是否有这样一种生物或者生物技术,能够将含C物质分解成C原子并将C原子按照金刚石的微观原子构造进行重新排列,即类似于微观操作技术,从而在常温常压下得到金刚石。鉴于现在化学技术发展水平,已经可以对原子进行操纵和排列,所以,以上想法是有可能实现的。然而,现在自然界中,并不存在一种能够消化含C物质并吸收分泌出C原子层层叠加的生物,故单纯利用自然界已经存在的生物本身特性制造金刚石在目前来看,是不具有实现的可能性的。 2.3实现性分析排除自然界中有生物能制造金刚石的可能之后,我们考虑采用当下火热发展的生物技术来制造金刚石。眼下,现代生物技术迅猛发展,现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程,它们逐渐影响着和改变着人们的生产、生活方式。所谓生物技术是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。根据前文分析,我们考虑用基因工程的方法来制取金刚石。基因工程要素包括外源DNA、载体分子、工具酶和受体细胞等。首先需要解决的是外源DN段,目前还未发现有生物可以产生碳单质,所以目前外源DN段的获取这一条件还未满足。不过,虽然目前还没有发现这一外源DN段,不过我们大胆的猜想,如果世界上有这样一种基因能够分解含C的化合物,从中得到C单质,并且能够将C单质按照金刚石的排列形状紧密重组、排列。那么就可以将此外源DNA导入受体细胞,利用生物在常温常压下得到金刚石,从而节省工业生产金刚石中提供高温高压而消耗的能源。所以,利用基因工程得到金刚石是有可能的,不过它的实现需要生物工程上的突破,现阶段只能是假设和猜想。此外,可以考虑利用细胞工程、基因工程中,对微观分子、细胞的操作技术,考虑对C原子按照金刚石的排列顺序进行重组排列,从而在常温常压下制取金刚石。 3结论 为了实现利用生物、生物技术制造金刚石的目的: (1)我们首先考虑寻找耐高温高压的生物,即使世界上生命力最强的生物熊虫,也无法承受人造金刚石所需要的高温高压。而且我们发现,本身制造金刚石需要高温高压,那么寻找这样一种生物载体,却还是要将金刚石置于高温高压中,并没有从根本上解决问题。 (2)其次,我们借鉴蚕吐丝、蚌壳生珍珠的原理,得到常温常压下利用生物技术生产金刚石的思路:将含C物质分解成C原子,按照金刚石的微观排列构造顺序进行排列。 (3)最后,分析了现有的生物技术,并提出可利用基因工程中对基因的改造、细胞工程中对微观物质的操作来生产金刚石。 作者:张真陈杰单位:中南大学 生物技术论文:医疗器械方面的生物技术论文 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点:(1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材;(2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等;(3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况;(4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 4数字化生物技术的运用 数字化生物技术即为医疗自动化技术,其在医疗器械方面的应用十分广泛,包括心脏起搏器、剖析监护设备、放射设备等嵌入式的技术;分光光度计、肌动的电流扫描器等,其均需要性能良好的数字信号处理系统提升器精度;医疗机器人技术、无线通讯技术、自动化的测试、感应器等技术,由于医疗设备的消耗量较大,该类器械的发现潜力极大。 5结语 生物技术属于现代十分先进的技术,其发展速度快,影响深远,且具有较大的发展潜力。该技术的应用范围极为广阔,包括环境保护事业、农业生产方面、医学技术方面、医药制造方面等,其也能够应用于医疗器械的生产与开发方面,提高医疗器械的性能,使之功能更加全面,效果更加显著。本文仅从一般的角度分析了其在医疗器械方面的应用,在实践的医疗活动中,医疗机构可以根据实际的情况及自身的需求,科学的引进生物技术,提升自身的医疗水平,更好的服务社会,带来良好的社会效益。 作者:郑雯雯 单位:山东恒信检测技术开发中心 生物技术论文:农业动物生物技术论文 一、我国农业动物生物技术的发展趋势 根据我国农业畜牧业的现有基础以及对动物生物技术的实际需求,国家应该集中各种力量,着重对生物技术开展基础性的研究,加大技术的投资力度,对一些利润高的技术产品进行重点投资,根据我国农业动物生物技术的现有基础和社会发展变化的主要形势,预计农业生物技术将在以下几个领域取得长足发展。 1.分子生物学技术 由于农业养殖日益呈现出规模化与集约化较高的特征,再加上人们对短期经济效益的集中追求,所以我国传统的畜禽品种资源将会遭遇越来越严重的破坏,其群体数量将日益降低,品种资源的破坏形势会日益加深,根据这种现实情况,未来农业动物生物技术将在以下分子生物领域进行发展:对我国固定的优良品种或基因进行挖掘与定位;为畜禽的遗传多样性进行保护的分子监测技术;我国固有畜禽品种的起源与进化的比较基因组学研究;保存动物遗传资源的生物技术研究。 2.分子育种技术 我国农业中的畜禽育种工作经过长时间的发展,逐渐由追求数量转向追求质量,育种方法也逐渐由数量遗传法转向分子育种与常规育种相结合的方法,所以分子育种技术的改进将是未来阶段我国农业动物生物技术的一个主攻方向,分子育种技术的研究将集中在标记辅助育种技术、数量性状主基因的检测和定位技术、动物功能和抗病基因的诊断技术以及试剂盒的研究,通过这些方面的技术研究提高动物产品的质量,实现其最大效益。 3.分子诊断技术 畜禽疫病是对我国畜牧业生产以及产品安全造成主要影响的关键因素,畜禽疾病的危害严重、流行面广,潜在危险性较大,一旦发生就会造成较大的经济损失,因此,利用免疫学、现代分子生物学以及病毒学的相关技术,对我国畜禽的重要疫病进行分子生物学研究是是农业动物生物技术的主要发展趋势之一,主要包括:重要畜禽疫病的分子诊断、监测、重要畜禽疫病病原的大分子结构与功能研究以及试剂盒的研发。 4.转基因动物技术转基因动物是一种将胚胎工程与分子生物学有机结合而研究出来的一种基因工程动物,这种技术是克隆技术的突破性进展,影响动物发育过程中的基因表达,能够促进遗传学与发育生物学以及相关学科的发展,是加快动物育种进程、提高育种效率,为濒危动物提供生存方式的有效方法。 二、结语 综上所述,加快农业动物生物技术的研究,促进该项技术的有效运用对农业畜牧业的健康发展具有重要的作用与意义,所以相关部门应该在深入分析我国农业动物生物技术发展现状的基础上,总结相关经验,掌握我国动物生物技术发展的主要趋势,对分子生物学技术、分子育种技术、分子诊断技术以及转基因动物技术进行重点研发,不断促进我国农业动物生物技术的进步,推动农业的可持续发展。 作者:陆印 单位:白城师范学院 生物技术论文:药物检测生物技术论文 1生物技术药物分析检测方法 1.1化学仪器分析法 随着软电离技术的迅速发展,对于一些具有复杂结构的大分子生物聚合物,质谱法可将其进行电离分解后在电场和磁场作用下进行离子质量分析,从而获得有机物分子式和结构信息,方法高效、快速准确。将色谱法与质谱联用可形成更强有力的联用分析技术,实现对极低浓度的生物样品的含量测定和蛋白质多肽类药物的代谢动力学研究。核磁共振是一种吸收光谱(1H-NMR和13C-NMR应用广泛)。1H-NMR可以提供分子中氢原子所处的化学环境、相对数目以及分子构型等有关信息,13C-NMR直接提供有关分子骨架的结构信息。光谱携带大分子生物聚合物结构信息经过计算机处理,可确定氨基酸序列、核酸的分析和定量混合物中的各组分含量分析等。将核磁共振技术与高效液相色谱法或毛细管电泳法联用,分析能力强大并能拓展其在生命科学领域中的应用范围。但质谱,核磁共振仪器精密昂贵,工作环境操作技术要求高,普及性受限。 1.2生物技术分析法 生物技术分析法主要包括:免疫学法、放射性同位素示踪法、生物鉴定法和量热法等。免疫学法是利用蛋白质多肽抗原与相应抗体(单克隆或多克隆抗体)可以特异性识别结合的特点(结合比色法),借助显微镜观察定位,对蛋白质多肽进行定性定量分析。常用免疫学方法有免疫荧光法和酶联免疫吸附剂测定法。免疫荧光法:是将目标抗体标上荧光素,借助荧光显微镜进行抗原示踪定位的检测技术;酶联免疫吸附剂测定法:又称酶联免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技术基础上发展起来的一种新兴的免疫检测方法,该方法是将可以催化底物发生显色反应的酶进行标记,然后通过显色进行分析检测的一种前沿特殊试剂检测方法。例如,动物血清蛋白药物或动物性食品中农药残留的ELISA法建立等。而放射性同位素示踪法则是将目标性分子或产物用放射性同位素标记(与内源物质区别),以研究目标分子或产物的体内分布、代谢行为。放射性同位素示踪法和免疫学方法虽然能够描述蛋白质多肽类药物的体内动力学行为,但不能够直接反映出蛋白质多肽类药物的生物活性和稳定性。生物鉴定法和量热法则分别依据生物药物的特异性反应原理和放热吸热原理对药物的生物活性和稳定性进行分析研究。例如,生物鉴定法利用组织或细胞对蛋白质多肽类药物的某种特异反应,界定药物是否具有生物活性,根据制剂-效应曲线对目标蛋白质多肽类药物进行定性定量分析。量热法则是通过测定样品在受热过程中的放热和吸热行为来研究样品中各组分相互作用及状态变化的一种方法,该方法多用于多肽的热稳定和结构分析。 2结语 在对生物技术药物的生物活性,稳定性和代谢动力学研究中,通常将化学仪器分析方法与生物技术分析方法联合应用。例如,将高效液相色谱与同位素、免疫学检测技术联用;荧光光谱法与免疫检测技术联用;质谱与核磁共振技术与免疫、生物鉴定法联用等。分析联用技术的迅速发展,为生物技术药物的检测提供了更为宽阔的发展前景。 作者:何文 单位:河南护理职业学院
时代在进步,社会在发展,我国钢铁产业技术也在日新月益的变化,在钢铁加工业技术不断变革的大前提下,针对轧钢机械设备的管理维护也进入了一个新的阶段,我们必须对现阶段发展情况进行更多的了解,掌握更多好的方法,并结合本企业实际的情况进行相应的变革,依靠先进的设备管理方法和技术,通过不断地探索和优化,制定适合自身企业发展的设备管理流程和提升方案,使日常设备管理和维护工作达到更好的效果,合理的利用轧钢机械设备来提高生产力和产品质量,以最大化的提高企业效益。 1目前轧钢机械设备管理中存在的问题及原因 1.1管理制度、管理部门改革采用一刀切,预估效果与实际大相径庭 2010年后,随着钢铁厂效益的提升,钢铁产能不断增加,产业竞争日趋激烈,各企业在不断改进技术、提升产量的同时,也在摸索节能降本方法,在设备方面常用的做法:一是精简管理机构,取消中间职能部门,降低内耗,下放部分管理人员到操作岗位,以提升岗位技术能力;二是备件国产化,通过最低价中标方式,降低备件单价,从而降低备件资金投入;三是取消协力维修,实现主维修,降低维修费用;四是对失效备件或部件进行修理,恢复精度或功能后再投用。以上改革方案对降低设备维护成本均有实际积极的意义,但实际操作中常出现未从企业实际出发,真正取得效果并未达到预期;轧钢机械设备是钢铁生产核心设备,要保证其高效运行,牵涉专业较多:机械、液压、电气控制、操作、工艺等,对技术能力和专业经验要求较高,部分职能部门精简后,下放的人员由于脱离现场较长,实际起到的作用十分有限,而在职能部门可能长期养成散漫的工作作风,将降低现场工作效率;备件国产化及最低价中标可降低备件资金投入,但备件重要程度评估不足,国产备件实际寿命不可预估,造成备件提前损坏影响生产或精度较低造成产品质量无法满足客户需求的情况频发;协力维修取消后,由于现场操作人员没有维修、点检知识及技能,同时维修经验的缺失,易出现设备故障频发和安全事件的产生;对失效备件修理,可降低新备件资金投入,但对修理厂家资质审查及验收不到位,备件实际修理质量不受控,对生产及质量造成影响。 1.2企业生产设备技术落后 随着科技的进步,智能化与数字化不断改变了人们的生活,同时也在促进着钢铁企业设备向自动化、智能化快速转型,“工业4.0”、“黑灯工厂”“JIT+C2M智能工厂”等一些先进名词层出不穷,不断的推动着钢铁企业改革的步伐;但由于部分企业设备陈旧,自动化、智能化基础较差,需要投入资金、精力较大,无法跟上新时代前进的步调,慢慢在发展中掉队,最后沉寂在钢铁业快速革新的历史长河中。 1.3设备管理无体系可循,“头疼医头,脚疼医脚” 设备管理中“双基管理”即设备基础管理和人员技能管理两部分,在两方面管理中,由于无体系化管理,台账混乱,无法做到设备全寿命管控,经常出现“突然死亡”的故障发生,对生产及质量造成巨大影响,企业会对出现的问题立马开始填补漏洞,漏洞填补后,由于无系统的管理,出现人、机料、法、环变化后,该问题重复发生;而且日常设备管理中只在乎过程和结果的管理,会遗漏设备设计和设备生产制造阶段,由于该种管理思路,部分问题和缺陷将会从“娘胎里”带到实际设备运行和维护管理中。 2提高轧钢机械设备管理水平的方法和策略 2.1通过设备体系化管理、设备精度管理以及人员技能提升推进设备高质量运行 面对全世界制造端竞争压力日趋增加,同样的产品,质量、成本、服务将成为企业脱颖而出的关键,对于设备管理系统,如何生产出高质量的产品?如何降低生产成本?这两方面将成为设备管理优劣的主要指标,所以设备部门也要高质量,这里的高质量是服务的质量,如何做到高质量,主要在以下几个方便开展工作:(1)持续推进设备体系化(PMS)管理,做到体系工作日常化,日常工作体系化通过设备体系管理,不断置入设备全生命周期概念,包括从设备的规划调研、设计选型、制造验收、安装调试等“前半生”管理以及使用维修、改造、更新、报废等“后半生”管理。设备“前半生”的管理决定了其“后半生”运行的状态。当前,设备管理部门大多把工作放在设备的“后半生”管理上,普遍存在基建报喜、生产报忧的现象,忽视了设备管理中的全过程问题。通过设备体系管理,不断完善设备预防性维修和预测性维修标准及流程,降低突发故障及设备事故的发生;以状态监测、量化标准来判定设备运行状态,保证不造成设备欠修和过修的事件发生。(2)进行设备运行质量管理高效率、低成本不只是衡量设备管理优劣的唯一指标,能生产出高质量的产品、能满足个性化定制需求越来越成为企业进入制胜大门的钥匙;而设备精度满足高质量产品生产的能力是设备运行质量的关键所在;由于设备运行磨损、设备备件精度不达标以及设备改进评估不足等因素,造成设备功能精度不高,生产出产品质量参差不齐,质量成本居高不下,是制约企业发展的重要因素;比如轧机的刚度不好导致同板差控制较差,辊道表面毛刺造成板面划伤,超快冷水量精度不足造成板型飘曲等;通过设备质量风险的评估与设备功能精度的梳理以及人员质量意识和维护流程的固化,稳定设备运行精度,保证产品质量稳定。(3)工艺语言与设备语言的互相转化设备人员懂工艺,工艺人员懂设备已成为技术人员发展的大趋势,很多技术人员只停留在尽职避责,不能主动跨出一步去熟悉生产工艺,这样在一些技术难题上就会多走很多弯路,比如淬火工艺,如果了解不同时间内钢板温降不同,会导致钢板内部晶粒变化,从而导致钢板性能不合,就会懂得保证冷却水流量精度的重要性,如抛丸工艺,如果知道抛丸后不达到SA2.5,会造成炉辊结瘤的质量事故,就会知道必须保证每个抛头的有效热效应区,但这些都以一次次设备损失、质量损失的教训带来的改变,所以设备与工艺需要互相融合。 2.2以“数智化”驱动设备运维的高效、智能化发展 随着互联网的快速发展,数字信息化已经渗透到生活的每一个角落。数字化走进工业制造,连接设备,实现数字记录、数字分析、从而共享分析结果,解决传统工业升级面临的一些单凭人力无法解决的问题。让工厂生产运维变得更加智能,达到一切业务数字化,一切数字业务化的设备运维模式,构建实时可靠、安全共享、智慧决策的内部智慧工厂,具体措施:通过设备改造升级,增设设备监控、设备状态监测工具等方式逐步实现现场生产数据、设备震动、温度、速度、位移、电流等运行状态数据、能源数据自动采集,后上传到数据库,通过专家评估系统,根据专业设备功能、状态检测及分析系统评估及计算,实现关键设备的运行状态自动监测,提高异常情况预报能力,实现关键设备运行稳定性和经济维修,达到更好的设备综合效率;这些数据同样传至相关技术管理人员手机客户端,相关人员可实时对现场及生产进行监控,提高工作效率。 2.3区块链技术嵌入设备采购系统,降低成本,提升备件质量稳定性、采购效率 区块链技术具有不可逆、全程留痕、可追溯、公开透明、集体维护等特征,基于区块链的信息共享平台兼顾了传统的点对点数据资源共享和信息资源中心两种模式的优点,既可实现多部门多级别间数据共享,又可实现去中心化、降低信任成本、数据备份和可追溯,大大提高了企业采购行业信息的范围和效率,同时备件供应单位资质资料透明,产品质量数据共享,备件质量全程监控,质量得以保障。 3结语 总之,以上内容为企业轧钢机械设备的管理与维修提供了改进方向,这不仅需要企业根据现阶段数智化的发展进行技术创新和理念创新,也需要企业在实践过程中对其管理及技术缺陷进行更加深入地研究和探讨,并制定合理的解决和提升方案;设备的稳定高效是企业发展的基础,需要企业领导层和管理者的重视,通过不断的提升设备管理水平和加速设备升级改造,以达到产量、质量双丰收,为企业创造更多的经济效益和社会价值。 参考文献 [1]周伟华.轧钢机械设备的管理与维护浅谈[J].中国机械,2014,(19):254. [2]刘玉峰.轧钢机械设备的管理与维护[J].商品与质量·学术观察,2012,(12):14-16. 作者:杨小龙 单位:南京钢铁股份有限公司中板厂