石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制探讨 1自动化控制在石油化工企业中的具体运用 1.1智能阀门定位器 阀门定位器的使用情况影响到产品生产的质量及安全性,为了保证石油化工装置自动化控制系统的精度,首先要做的就是正确选择调节阀,随着自动化控制系统在石油化工企业中的应用,智能阀门定位器也得到了普及。智能阀门定位器中双向数字通讯减少了现场额外的布线,保护操作环境,提高了操作的安全性,实现了对整个过程的控制,同时还节省了硬件开支,为企业带来经济效益。智能阀门调节器采用全密封结构,减少了外界环境对其造成的影响,有利于维持调节器的性能,延长使命寿命。此外,FIELDVUE阀门定位器和变送器可以通过HART通讯协议及时里了解现场信息。 1.2分散性控制系统 在石油化工企业中,分散性控制系统的应用是一个较为普遍的现象。分散性控制系统在我国经历了长久的发展历程,已经形成规模较大的企业,目前的分散性控制系统具有独特的优势,比如智能控制的数字化发展、装置的兼容性等,并且不同型号的分散性控制系统还可以互相连接,组成一个规模较大的便捷网络管理控制系统。分散性控制系统在石油化工企业中的应用主要是在油品储运系统、化工生产装置等方面,极大地提高了石油化工企业的生产效率。然而,分散性控制系统仍然存在诸多尚未解决的问题,其中较为突出的问题就是,分散性控制系统装置的利用率偏低,资源浪费现象严重,且系统冗杂。 1.3火灾和气体检测系统 与传统的全球分销系统相比,火灾和气体检测系统不需要借助其他装置就可以实现对装置火灾和危险气体泄漏的检测、分析、预防和控制。火灾和其他检测系统作为一套可燃气体检测及火灾控制系统,适应了现代化工厂的HSE管理,满足了石油化工企业管理的需要。石油化工企业在生产产品的时候,其各个环节对于SIL等级的要求都比较高,因此,火灾和气体检测系统的组成件也必须具备相应的SIL等级国际认证才能投入使用。火灾和气体检测系统的各组成设备、附件分布在危险区域和非危险区域当中,各区域内的传感器具备检测功能,终端执行器则发挥执行功能。此外,在布置现场还会设置许多手动报警按钮,以便于及时险情并迅速做出报警反应。火灾和气体检测系统提供的主要功能有发现可燃气体、有毒气体、火焰和火灾,提供自动和手动灭火装置。同时,火灾和气体检测系统可以将火灾报警系统和气体探测系统归属到一起进行设计,与其他设备的联网可以构成一个消防安全网络。 2石油化工企业加强自动化控制运用的有效策略 2.1采用自适应控制模式和最优控制技术进行自动化生产 自适应控制和最优控制是自动化控制的两种模式,自适应控制指的是能够根据工作环境的情况而自动智能调节机器性能的反馈控制系统,从而使系统能够按照设定的标准以最佳的状态进行工作,而最优控制则是现代控制理论的一个重要组成部分。自适应控制和最优控制虽然有其缺陷,但仍被广泛应用于多个领域,石油化工企业要采用自适应控制和最优控制技术进行自动化生产。石油化工企业可利用自动化控制设备来反馈企业的生产状况,从而根据反馈结果对企业生产的薄弱环节作出相应的调整,从而保证企业能够按照原定的生产计划正常运转。最优控制的基本理论是动态规划和最大原理,采用变分法的方式在企业的生产过程中严格对温度、压力等因素进行严格控制。 2.2全面提升企业自动化生产的综合控制能力 石油化工产业本身具有生产规模大的特点,互联网技术、信息技术、网络技术以及自动化技术等技术在石油化工生产中运用的效果较为突出。根据国内外的经验,石油化工企业要想确保自身正常运转,扩大生产规模,提高石油生产的效率,必须要全面提高企业自动化生产的综合控制能力,要求石油化工企业充分借鉴技术优势,做到信息管理控制一体化,优化企业的生产结构,提高企业自动化生产的效率,保证企业生产环节的正常进行。 2.3以市场需求做为自动化生产的出发点 我国石油化工企业生产的目的是为了满足市场需求,因此,石油化工企业的生产必须要结合市场现代化需求,符合现代化生产的发展规律。石油化工企业需将市场需求作为自动化生产的出发点,把握好市场的导向,生产出大量的石油化工产品,充分满足市场需求。同时,石油化工企业还要借鉴国内外的先进技术,更新自己的生产技术,做好应对生产过程中出现问题的准备,防止出现资源浪费、技术落后的情况,优化资源配置,提高企业的生产效率。 3结束语 综上所述,自动化控制系统在石油化工企业中的应用具有非常重要的意义,我国石油化工企业应当及时更新自动化控制技术,为自身的发展奠定坚实的基础。 作者:刘阳 单位:陕西省西安市西安石油大学 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工企业自动化控制研究:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工企业自动化控制研究:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。
电气与化工论文:数字技术在电气自动化工程中的应用与创新 【摘 要】近年来,随着经济的发展,工业电气化也在不断进步。尤其是在应用了数字技术之后,电气化行业得以快速发展。它主要是经过刷新电气化的操作系统,使工业电气自动化区域更适用和简单快捷,数字化技术管理下的工业电气的运作系统在高速的运转着,工业电气化的工作效率被显著提高。除此之外数字技术在工业电气工程中的应用应该还有很多好处,还需要我们锲而不舍的对它做更深入的研究。在本篇文章中,针对这个问题进行了讨论。 【关键词】数字技术 电气自动化 应用 创新 最近几年,随着计算机技术水平的不断提高,它的应用范围越来越大,尤其是计算机在工业电气化中扮演着重要的角色,在电气技术高压试验中采用了微型计算机控制的变压器试验设备,利用计算机的测试系统和辅助方法对高压强电流功率驱动集成电路进行测试研究。在本文中,作者主要阐述了计算机在电气自动化工程中的应用 一、数字技术在工业电气化中的使用 (一)数字技术在工业电气自动化应用中的可操作性强 正如我们所知,数字化技术具有逻辑能力强、应用简单等特点,能进行信息数字量、模拟量,识别信息的正确与错误,避免了人力、财源的浪费,节约了资源。数字化技术的应用,就是对命令进行传递并且进行指导,通过微波、电缆、网络等传输介质进行传输,自动进行其操作流程,而且它本身就带有判断和辨别的作用。因为信息技术在多个层面都进行了模拟监控,所以通过它引导的信息产业可以向电子商务的方向发展。再加上微电子处理器和微电子技术的应用,让越来越多的单位企业意识到了数字技术的重要性,同时工业电气化方面也因为数字化技术的使用迎来了更为广阔的应用前景。 (二)数字技术在工业电气自动化的高性价比 另外,数字技术在电气自动化工程中的应用还有诸多好处。数字技术一方面保证了工业自动化更好的实现其功能,在使用和检查方面都有所改善,使通信能力加强,可以处理更多的信息,更智能化,另一方面它的标准得到提升,清晰的内部结构,节约成本的同时也保证了质量,减少了不必要的浪费。也就是说,在对工业电气进行设备改造过程中,系统为它提供了比较优越的条件。把工业电气自动化和数字技术相结合,不仅可以得到高性价比,而且在其它领域也很受欢迎,大力推崇。工业上,在电气及其自动化工程中,数字式变电系统代替了传统的变电系统的使用,并且在生活和工业中被大力应用。数字式改变电压的工作原理是通过微型计算机来进行硬件的设置和信息的收集,不仅能使数字化的程度更高,而且还可以削减在设备和面积上的不必要浪费。数字式变电系统的操作简单、成本比较低,能够在不需要别的设备帮助的基础上,进行管理和控制。 (三)数字技术在工业电气自动化中应用的高可靠性 第一,它采用的电气系统在网络系统和技术都比较先进。之所以在工业电气及其自动化中使用数字技术能够实现操作简单,准确率提高,即使出现错误修复也比较快的功能,是因为使用的数字化技术能够避免很多设备集中工作的麻烦。第二,在工业电气化中,使用了数字化传感器和光纤网络,更加提高了工业电气化使用的可靠性和有效性。比如在工业电气及其自动化中,仪器和仪表的数字化、网络化的应用前景就非常好,因为它们拥有较好的平衡性和明确定位的能力。事实证明,数字技术的应用不但提高了对知识的应用,而且应用市场也相当不错,根据不完全统计,在工业电气化中应用数字化技术的已达到了70%以上。根据数据显示,数字技术越来越被人们认可,这种结果肯定了数字技术的可靠性、实用性和灵活性。数字技术在工业电气化的应用前景非常好。 二、数字技术在电气自动化中的创新 虽然数字技术在电气自动化中被大力使用,而且已经促进了电气行业的进步,然而,随着技术的不断进步,为了能够使数字技术更好的为人类某福利,提高电气工程的运转效率,我们需要不断的找到数字技术在电气自动化中的创新。 (一)可控性创新的方法:使用虚拟终端 因为G00SE虚拟子不仅完善而且还优化了二次回路,被广泛应用于信息交换和监控设备中,它使二次回路的灵敏性明显提高,并且改善了整个二次回路系统的可实践性和有效性。下面就来具体介绍一下虚端子在电气自动化是如何变现其有效性的。首先,虚端子能够起到控制的用处,可以全方位的控制全站的线路、母线和开关灯等重要组成部分,这样能够在提高不同装置之间的传输信息和通信的能力的同时达到跳合闸的功能,进而更加有效的维护遥控装置以及间隔层;其次,虚端子能够起到优化的作用,不仅可以使温度调试系统而且还可以使档位调节系统的操作步骤和程序大大的简单化,从而实现了操作简单的优点。 (二)可操作性的创新方法:程序化操作 电气自动化可靠性的基础是数字技术的可操作性,所以,在实施命令调度以前,必须严格的检查、核实票据,之后再把已经确定没有错误的票据存储到电脑上。实施实际操作的过程中,首先要求调整及设好人工操作界面,检查闸刀和开关灯主要的器件是否完全正确,然后实施操作演习,改善预演的过程中出现的一些问题,进而保证数字技术的可操作性。在对信息进行操作时,程序化操作的工作原理是让它与网络技术相融合,这种方法重在让内部网络与外部网络结合成为一个,以实现数字技术的高准确度为目标。此外,这种方法将智能系统分为很多小模块,进而实现各模块之间相互独立又紧密联系,维持了智能系统的正常运转。 (三)可靠性的创新方法:智能终端安装 为了保证数字技术应用的可靠性,在电气自动化操作中可以采用智能终端安装方法来实现配置的有效运转。光纤技术是智能终端安装过程的关键技术,通过光纤连接,有效地采集和控制间隔层与智能终端的数据信息。此外,要对程序接口不断改进和完善,加强PC自动化平台与ERP等系统的连接,为了满足客户的需求,在连接过程中,一般采用TCP/IP作为通讯协议,以达到程序接口的有效性和标准化的目标,为数字技术智能化的实现提供必要条件。 总而言之,由于数字技术普遍的用于电气自动化中,使得电气体系的可靠性、可操作性、灵活性以及系统性得到很大的提高,同时也很大程度上减少了人力资源的成本以及机器维修的费用,进而使电气行业在市场竞争中的竞争力得以提高。在技术水平不断提高的前提上,数字技术在电气自动化工业中的应用前景不容小觑。 电气与化工论文:浅论化工行业电气的安全技术与安全管理 【摘要】化工行业是工业生产的重要部分,由于其生产经营特点,以及生产材料的危险性,使得电气安全工作成为化工行业的重中之重。为此,笔者分析了化工行业电气的环境与特点,并从安全技术与管理两方面提出相关对策。 【关键词】化工;电气;安全技术;管理 前言 化工行业是我国工业的关键构成部分,关系到国计民生。但当前在许多企业中,依然存在着对电气设备的安全问题与使用维护关注不够,对工作人员的安全管理也不充分,造成有的生产环节安全系数降低,加大了电气事故的危险性。所以,加强化工行业电气的安全技术水平与安全管理是必不可少的。 一、电气的工作环境与设备情况 (一)高温环境。化工电气往往有着许多热辐射,车间里的温度很多时候或有规律的高达三十五摄氏度以上的情况。比如配备了干燥炉、烘箱、焙烧炉与锅炉的车间厂房。 (二)潮湿环境。工作环境内部空气的湿度超过百分之六十,但小于百分之七十五,这样的环境可以称为阴湿环境。空气湿度达到百分之七十五,这样的环境是潮湿环境。如果空气的湿度几乎到百分之百,顶棚、墙壁、地面和设备基本是浸泡在湿气里面,这样的环境属于非常潮湿环境。而化工电气的许多工作环境 属于阴湿甚至非常潮湿的环境。 (三)多尘环境。在实际生产活动中,产生粉尘如果足够多,就会堆积在线路桥架上,或积淀于电气设备上。根据粉尘是否导电,可以细分成导电粉尘环境与非导电粉尘环境。 (四)腐蚀环境。由于化工生产的很多原材料都具有腐蚀性,这些材料会腐蚀电气设备的架构,破坏电气设备的绝缘。根据腐蚀性的高低可以分成弱腐蚀环境、中等腐蚀环境与强腐蚀环境三种。 (五)爆炸性危险环境。化工生产需要许多原料,大部分都是可燃性物质,如煤、甲苯、氢气等。在大气条件下,可燃性物质与空气的混合物被点燃爆炸后,燃烧将传至全部未燃混合物的环境是爆炸性危险环境。爆炸性危险环境内的电气设备如果选型不当或得不到较好的管理,容易酿成火灾甚至爆炸事故。 (六)导电设备。在金属制造的设备比较集中的环境,员工会和设备的金属接触,但很难能够和金属完全绝缘,发生漏电事故时会对人身造成伤害。比如在锅炉的炉壁内实施检查清洁等。 (七)电气设备。化工行业电气环境,可以分为会对工作安全有妨碍的自然因素与非自然因素。自然因素包含着雷电、静电之类;非自然因素包含着化工电气操作地点的各种环境条件。电气环境对安全生产是否有保障有着至为关键的地位,在分析化工生产电气的安全情况时,需要将电气环境首先考虑。1、雷电。雷电的破坏是通过直击雷、电磁感应等的热作用、物理性质的损伤而造成的。当车间、输电线路与管道设备受到雷击的时候,会形成强烈的高电压与强势电流,造成事故断电或者火灾甚至爆炸,对化工生产造成巨大危害。由此可见,雷电的防护对化工电气来讲,是非常必要的。2、静电。静电所包含的电量通常很小,但往往电压较高,很容易造成火花放电现象。静电的火花能够点燃易燃物质,造成一定的隐患,影响生产的质量,还会导致电脑、继电器、控制器等的电子元件的损坏。3、电磁辐射。电磁辐射往往容易被忽视,但其会导致信号中断或失误,仪器、仪表及自控系统失灵;另外,射频危害还表现为感应放电,可能给人以明显的电击,还可能与邻近的接地导体之间发生火花放电,在有爆炸性混合物的场所,这是非常危险的因素。 二、设备安全管理 (一)高温防护。化工企业在高温场所内的电气设备应提高防护等级,加强高温安全防护措施。对高温场所内的电气设备实行日检查制,确保设备的散热效果良好。 (二)湿度控制。潮湿环境内的高低压配电室及计算机机房等,需安装温湿度仪和空调,实时监测室内温湿度,同时加强巡检力度,及时开启空调调温除湿 (三)降低粉尘危害。可以通过密闭设备来生产,这样可以防止粉尘四处扩散。无法充分密闭的车间,在不影响生产的前提下,尽可能的利用半封闭罩、隔离室等办法来隔离粉尘与电气设备,把粉尘控制于局部范围中,防止粉尘的四散。 (四)预防腐蚀。环境中的化学腐蚀介质包括:氯气、氯化氢、腐蚀粉尘等。化工电器防腐蚀主要通过采用密封式或封闭式结构来提高其防腐蚀性能。电器具有可靠的进出导线密封装置。外露部件在设计和工艺上均采取防腐蚀措施。 (五)防止爆炸。用于爆炸性危险环境内的电气设备须选用防爆电气设备。防爆电气设备根据环境及介质的不同分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类;根据结构型式的不同主要有隔爆型、增安型等。当电气设备内产生电火花及危险高温,引燃壳内的爆炸性气体混合物时,隔爆型电气设备的隔爆外壳应能承受内部的爆炸压力而不破损;同时隔爆外壳的接合面应能将向壳外传播的爆炸火焰减弱至不能点燃周围的爆炸性气体混合物。增安型电气设备是对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备,采取进一步的安全措施,提高其安全程度,防止电气设备内部产生电弧、电火花及危险高温。没有了点燃源,就不会发生爆炸事故。 (六)避雷与接地。化工企业内须建立安全可靠的接地网。避雷是在建筑物或设备顶部安装避雷带或避雷针,通过安全可靠的避雷引下线与地下的接地网相连,将雷电流引入大地。消除静电是将可能产生静电的设备通过接地引线把产生的静电导入大地。化工企业内所有不带电的导电设备和带电设备的不带电金属外壳都须通过接地引线与地下的接地网可靠相连,当有意外漏电事故发生时,接地引线将漏电电流导入大地,保障人员安全。 三、人员的管理 (一)单位领导要重视电气安全管理,可以将电气系统各环节分别确立第一责任人,达到每一环节都有安全负责人,确保国家的安全生产法规与相关规章制度能够切实落到实处。 (二)员工必须掌握安全技术、法律规章与劳动防护工作常识,熟悉自身岗位的运行方式、技术水平,把握操作时的隐患与危险环节,并能够熟练运用一定的防护手段。 (三)制订与完善相关规章制度,如电气安全管理规定,电气安全规程等,并宣传普及、贯彻执行。 (四)制度性的对电气系统所有环节实施安全检查,每个星期不能少于一回,对隐患排查、整改,使设备、消防器材与应急设施等保持完善备用的状态。 (五)不隐瞒隐患,对已经发生的电气事故要及时报告,并维持现场情况,分析了解情况与原因,对相关责任人不能姑息,保证责任落实到人。 结束语: 对化工行业电气实施安全考核,首先要进行系统安全分析,同时也要注意一些问题,比如多方引进学习同行业实践证明可行的操作方法,进行相关总结,争取为己所用。加强在计划制订时候的安全评价力度,做好全体和局部的联系。可以按照需要利用多种评价体系全面考量,以达到完善、全面。 电气与化工论文:探讨电气工程及其自动化工程建设与发展 摘要:随着我国科学技术的不断发展,我国的电气工程水平也得到了较大程度的提高。这也就在一定程度上使得社会工业化的发展对电气工程的发展提出了更高的要求,也就是进一步实现我国电气工程的自动化。本文主要先是分析了我国电气工程及其自动化的发展现状,并对我国电气工程在自动化在建设过程中产生的一些障碍进行了较为详细的研究,从而提出了一些适合电气工程自动化建设以及发展的意见。 关键字:电气工程;工程建设;发展策略 众所周知,经济的发展和社会的进步离不开我国电气工程的发展,也正是由于我国科学技术的发展使得一些部门对与电气工程提出了更高的要求,这也就在一定程度上促使了我国电气工程自动化建设的进程。如果电气工程自动化能够较好的完善,不仅仅能够更好的适应各个行业的要求,还能够满足自动化生产线的的需要,从一定程度上大大提高了各个行业的发展水平。 一、关于电气工程以及自动化建设现状 众多周知,我国的科技水平在近几年来得到了飞速发展,从一定程度上促进了电气工程水平的提高。不仅仅较之以前在电气的综合利用效率上有了较大水平的提高,更重要的是形成了一个较为完善的电气工程控制系统,从而能够在一定程度上满足工业自动化发展的一些要求。加快电气工程以及自动化的发展,不仅仅能够更好的提高一些部门在控制方式上的优化以及创新,同时也能够在一定程度上减轻相关技术人员的工作压力,提高相应的工作效率。 就我国目前各个行业的发展趋势来看,电气工程以及自动化必将成为我国行业发展的重要的一个组成部分。电气自动化不仅仅能够对经济的发展和社会的进步起到一定的促进作用,也是作为一些行业提高工业效率的一项重要措施。 二、关于电气工程以及自动化建设与发展的问题 虽然我国的电气工程以及自动化随着我国的科学技术得到了一定程度的发展,但是由于一些限制因素,使得电气工程以及自动化相关行业存在一些问题,本文经过分析,总结得到主要存在一下几个问题。 (一)没有进行相关的成本控制 众所周知,虽然我国的电气工程以及自动化以及发展的综合程度较大,但是就针对性却较差。这就容易造成一些企业在具体的使用过程中,相关的电气自动化不能够与企业自身吻合度较差,从另一个方面增加了企业的使用成本。而如果要想再开发一些更符合企业发展的软件以及技术,会增加软件开发的时间成本,从而也会增加企业的机会成本。 (二)工作效率较低,操作较复杂 由于电气工程以及自动化自身的特点,从而使得电气工程以及自动化要想得到较好的建设与发展则需要一个完整的系统。要想使得相关电气自动化能够提高工作的效率,保证工作的质量,这就需要相关人员对系统进行创新,从而能够满足电气工程以及自动化发展的需求,但是在具体的操作过程中,仍然同意出现工作效率较低的现象。与此同时,电气工程以及自动化需要对不同的对象进行不同的设计,这就加大了设计人员的工作难度,呈现出复杂化的特点。此外,网络技术的多样性对电气工程以及自动化建设与发展带来了不良的影响,造成了工作的繁琐与混乱,阻碍了电气工程以及自动化的建设与发展。 (三)数据传输出现问题 数据传输对电气工程以及自动化的建设与发展起着决定性的影响,数据传输的速度和安全性,决定着电气自动化的效率与安全性。但是在实际的电气工程以及自动化建设和发展中,数据传输方面存在着一些问题。一方面是传输效率的问题,另一方面是传输安全性的问题,造成了电气工程以及自动化发展的障碍,阻碍了电气工程以及自动化发展的准确性和安全性。 三、加强电气工程以及自动化建设与发展的方法 由于电气工程以及电动化的自身的复杂性,使得在其建设和发展的过程中会收到一些因素的制约以及影响,因此在行业发展的过程中面临着困境的时候,则需要从多个方面着手,根据电气工程以及自动化建设与发展过程中出现的问题,从而能够运用针对性较强的方法,才能够更加有效的促进电气工程以及自动化的建设与发展。 (一)加强技术方面的创新 众所周知,电气工程以及自动化是对技术有着较为严格的要求,所以要想使电气工程以及自动化有较大的发展,则必须要从技术优化方面加大力度,从而能够更好的突破技术方面的瓶颈,才能够更好的为自动化的建设和发展提供相关的技术支持。因此要建立一个统一的系统平台,根据商业终端客户的不同需求,对自身项目的运行特点进行分析,进而在统一的系统平台的支持下,实现对各种需求的满足。就当前的技术发展而言,嵌入式系统以及其他的控制系统,都需要借助统一的开发平台来实现系统的有效运行。可见,建立统一的系统平台,是电气工程以及自动化建设和发展的必然要求,一方面可以降低电气工程以及自动化的系统开发成本,另一方面还能大幅度的降低企业的运行成本。同时在建立统一的系统平台时,要按照一定的程序进行,做好开发目标的调查和研究,并充分分析行业与用户的相关信息,采用科学的管理模式对具体的操作进行有效的管理,特别是对实施环节、测试环节、开机环节以及运行环节的管理。这样不仅仅能能够在一定程度上减少企业的成本,并且能够提高企业的科学管理的水平,减少系统开发的费用以及系统开发的时间。 (二)对通用型网络结构进行探索 通用型的网络结构在电气工程以及自动化建设与发展中占有重要的地位,发挥了其独特的重要作用,可以实现企业在生产过程中的技术监管和企业管理以及设备的控制,在统一的系统中进行各个方面的工作,极大的提高了工作的效率,使工作变得更加快捷方便,同时提高了工作的安全性。另外,通用型的网络机构能够实现与各种管理系统以及中心控制系统的网络资源的配置,这样各种信息资源可以进行快速的有效的传输,真正的发挥了网络的作用,实现了网络结构的互通。可见,对网络结构进行探索有着远大的意义和现实的作用,这就需要技术人员的不断努力,加强技术方面的研究和分析,加强对网络结构的投入和探索,争取创建理想的通用型网络结构,为电气工程以及自动化的建设和发展提供重要的保障。 (三)加强对数据传输接口的建设 在电气工程以及自动化建设和发展的过程中,数据传输占有重要的地位,因此对电气工程以及自动化建设与发展要从数据传输的标准化建设着手,提高自动化系统的高效性、安全性以及快捷性。由于受到发展技术的约束和限制,我国的电气自动化建设过程中在数据传输接口方面还存在一定的缺陷和不足,这就需要利用已有的科技为支撑,借鉴其他国家先进的科技成果,加强对数据接口建设的探索,尽快实现数据接口的优化,实现程序的高效性,减少系统开发与运行的成本和时间,提高电气自动化的效率。 4、结束语 随着我国科学技术的不断发展,我国的电气工程水平也得到了较大程度的提高。这也就在一定程度上使得社会工业化的发展对电气工程的发展提出了更高的要求,也就是进一步实现我国电气工程的自动化。本文通过对我国电气工程及其自动化的发展现状,并对我国电气工程在自动化在建设过程中产生的一些障碍进行了较为详细的研究,从而提出了一些适合电气工程自动化建设以及发展的意见。希望能够为相关部门在进行优化企业的过程中提供一些参考价值。 电气与化工论文:化工项目中的电气施工现状与发展 摘要:本文介绍了化工项目中的电气施工现状与未来发展情况,在此基础上提出了工业中电气施工的重要性,阐述了施工阶段土建专业与电气施工配合工作,为化工工程的电气安装施工提供帮助工作。 关键词:化工工程;电气施工;现状;发展;配合 0引言 电气安装工程是整个化工工程项目中的一个重要组成部分,电气安装工程的好坏直接关系到工程质量、人身安全、投资效果、设备安全运行及节能的使用效果等。由于化工企业在设计与操作中不够规范,在电气安装中产生各种缺陷,留下安全隐患。随着当今科学技术和社会经济的急速发展,电气施工在建筑工程方面有了很大的进步和提高。整个工程的质量与其他施工项目必然发生多方面的联系,尤其和土建施工关系最为密切,施工中的协调配合就愈加显得重要。电气专业的施工和管理贯穿整个工程建设的始末,唯有树立“质量第一”的思想,采用科学的方法,严格地管理,认真把好每一道工序、每一个环节把好质量关,才能保证整个工程的质量。 1国内电气施工现状 面对入世后日趋激烈的国内外竞争,施工规范标准逐渐与国际社会接轨,各方面要求与标准都有所提高。化工施工企业一方面要正视自己的不足,另一方面也要充分利用难得的机遇,积极与国际接轨,提高自己的生存和发展能力。与此同时,国内存在的一些矛盾也逐渐体现出来。 1.1专业技术人员经验不足 由于长期受社会歧视及政策的原因,技术型工人在中青年这个年龄段(25-35岁)产生了脱节的现象。有经验的电气工程师虽然有很强的施工管理和组织经验,但文化水平及专业理论知识水平不高,对现行的国际标准(IEC)还没有完全接纳,对现行的电气规范也不是十分了解,对一些先进的技术如PLC控制及新型元器件性能等有似懂非懂的情况,只能一味的按图纸接线却不懂得原理,面对这种情况不得不在实践中去慢慢摸索。而刚毕业的大学生及技术工人虽然有理论知识但现场的施工经验又不足,还要有一个长期摸索接学习的时间。因此具有理论知识、实践经验及成本管理经验的复合型人才不多。 1.2施工管理人员素质不高 目前施工工程管理人员的现状是:技术素质较强,管理综合素质普遍不高,人文基本素质、尤其是国际化素质较为薄弱。在工程管理人才总量不足的前提下,工程实践中所需要的既懂工程技术、又精通工程管理、具有较强的人文、法律素质和国际化观念的中高级管理人才尤其十分匾乏。正因为施工工程管理人员素质问题才加剧了我国建筑工程质量问题、安全问题,并且造成了巨大的损失和浪费。新型的施工管理人员应同时具备知识、能力、人格素质,通过不断地自主学习和有效地绩效考核来提高施工管理人员的素质。 1.3施工质量下降 施工过程是控制电气工程质量的关键阶段。要严格控制影响工程质量和安全的因素,把施工中存在的质量问题尽量解决,以避免影响后序施工质量。由于施工单位在施工过程中为了降低施工成本,很少有专门的质量监督人员,到施工质量无法得到保障。另外材料成本问题,随着物价不断上涨,成本也随之不断增加,为了追求最大化的利益,也成为了施工质量下降的原因。虽然“企业的目的就是追求利润的最大化”,尽管从理论上讲无可厚非,但其中有一个误区,即不能一味单纯强调利润,为了利润不惜一切,忽视施工质量,工程质量的好坏直接关系到人民的生命财产和经济利益。 1.4社会因素 在化工项目施工单位,由于工作环境不是很好,长期工作在外,家庭工作关系难以平衡,另外国家对专业技术人员的待遇也不高,造成专业技术人员通常被有经验的工人所替代。 2化工项目的电气施工发展 随着科技水平的不断提高,电气施工技术的水平也相应得到了相当成熟的提高,特别是近年来随着电气施工在新材料、新工艺中的运用,一系列新技术的出现,不但解决了过去传统施工技术无法实现的技术瓶颈,而且使施工技术不断得到创新。一方面它降低了工程的成本、减少了工程的作业时间,另一方面更是增强了工程施工的安全可靠度,为整个电气施工项目的发展提供了一个更为广阔的舞台。国外先进技术的引进,都与传统的电气施工有着天壤之别,对电气安装的施工技术提出了许多新的要求,所有新产品、新工艺的应用,都需要经过工程技术人员进行大量的施工实践积累,最终得出大量的施工经验。 2.1新材料新工艺 接地材料从镀锌铁件向铜材变化。铜包钢接地圆线或绞线适用于一般环境和潮湿、盐碱、酸性土壤极产生化学腐蚀介质的特殊环境等高要求的工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地的水平接地体。铜包钢接地圆线是采用电镀、连铸等工艺制作的新型接地体,采用最先进的工艺将纯度99.9%铜覆盖至特制钢芯表面制成,导电性能与同等直径铜棒相同,但造价远低于纯铜,防腐性能远胜于镀锌钢材,具有导电性能好,低电阻、防腐性能优越、运输方便、施工方便、施工效率高等诸多优点,是替代圆钢、角钢、镀锌扁钢等传统接地材料的最佳选择。镀锌扁钢和作为接地体的镀锌角钢或钢管采用电焊连接,在连接处采用防腐油漆进行防腐,但由于焊接质量不能保证,且施工位置一般位于不易焊接的地方,接地电阻经常达不到设计和规范要求。铜包钢圆线制造工艺是采用电镀工艺,电气性能极佳,防腐蚀性优越独特,由于铜钢结合界面采用高温熔接,所以结合面不会出现残留物,不会出现腐蚀现象。 2.2自动化的发展 随着化学工业企业的发展规模越来越大,对自动化控制技术重视程度也相应提高,化工行业的自动化控制显得也越来越重要。因此,化工自动化控制的发展必须服从和服务于化工企业发展的大局,不断适应化工企业发展的需要,不断提高化工自动化控制水平。自动化程度越高,对火灾报警和人性化管理要求大大提高,装置内各种配套设施越来越多,比如自动火灾报警装置、紧急火灾广播、现场联络用广播对讲系统,电脑网络系统,电话系统、中央空调系统等,对装置中电气施工提出了极高的要求,在装置施工过程中利用计算机主要可以实现过程进度和计划的远程控制,过程资料利用计算机可以达到标准化和规范化,现场办公可以自行组建局域网,达到资源共享和及时信息,并与外部互联网进行技术交流,从外部得到需要的信息,对各种施工资料可以自行建立数据库进行管理,对数据可以及时进行筛选,发现其中问题,并可以利用数据库进行工作量统计和工程预决算,大大提高管理效率。化工生产企业是高危险性的高效益企业,它对生产的安全、操作和管理的要求极高。随着我国科学技术的进一步发展,与国外沟通日益密切,各种新设备、新技术会不断地被发明和投入应用,必然会使电气施工产生一个大的飞跃。 3与土建专业施工相配合 建筑工程的施工是比较复杂的,它包括土建、给排水、采暖通风、电气安装专业等等。在施工中如果某一专业或工种只考虑本身的工作,势必影响其他工种的施工,而且本专业或工种的工作也难以做好。有时会造成经济或质量上的损失。为了让整个工程的更顺利完成,电气安装施工人员与土建施工人员要加强联系与协作。施工阶段的主要工作是:配合土建和其它施工单位施工,预埋电缆电线保护管和支持固定件、预留安装设备所需孔洞、固定接线箱、灯头盒及电器底座、安装电气设备等。随着土建工程的进展,逐步进行设备安装、线路敷设、单体检查试验。工程施工实践表明,电气安装工程中的施工配合是十分重要的。要做好配合工作,电气施工人员不仅要有丰富的实践经验和对整个工程的深入了解,而且还要有高度的责任感,这样才能使工程做到完美。 4结束语 在化工工程项目施工过程中,电气工程的施工是一个全面、系统的工程,其施工质量的控制管理设计到人、材、物、时间和空间等方面。电气施工工程系统在化工项目建设中,起到了十分重要的作用。 电气与化工论文:建筑电气与智能化工程质量通病的防治措施 【摘 要】随着经济的快速发展,建筑行业也呈现出快速发展的趋势。电气工程作为建筑工程中的一个重要组成部分,在施工的过程中逐步受到施工单位的重视。但是随着建筑电气工程数量的增加,其产生质量问题的几率增加。另外,由于建筑电气是一种新兴的技术,在使用的过程中还不够完善,还存在着很多的质量问题。本文就当前电气工程施工中常发生的质量问题,进行了总结和分析,提出了相应的预防措施,为同行业提供参考。 【关键词】建筑工程;电气工程;施工;质量通病;防治措施 随着人们生活水平的逐步提高,对建筑物的使用功能要求越来越高,电气工程作为建筑工程的一个重要组成部分,在近年来增添了许多新的内容。但是在施工中,经常发生各种各样的问题导致电气工程无法正常的运行,本文将对施工过程中常见的质量通病进行归纳和总结。 一、电气工程施工质量的通病分析 (一)配电箱安装问题 在进行配电箱安装的过程中,往往容易出现配电箱的坐标不准确的现象,这时容易出现嵌入到墙面的现象,或者是发生移位、变形的现象;或者由于配电箱里面的垃圾没有得到及时的清理或者防腐工作不到位现象而使配电箱箱体遭到一定程度的破坏;当箱面板不能紧贴墙面时,这时会出现缺少回路编号的现象,使得布线的排列没有顺序;部分铁制配电箱体用电、气焊割大孔;配线管插入箱内长短不一,不顺直;入箱导管入箱位置随意布置,盘后接线混乱;箱体零线、保护地线未从汇流排接出。另外,在进行布线作业时,很多没有进行绑扎或者是没有有效的按压时,甚至出现导线被剪断的现象,最终导致配电箱内的线路紊乱,出现零线和地线凌乱交接,箱内没有配置专用的接地螺栓。在配电箱安装好以后,没有进行详细的检测就进行送电,留下一定的安全隐患。 (二)照明方面的问题 由于存在着开关、插座面板的不平整,在与建筑物进行接触的过程中出现了裂缝,开关不能切断相线,出现开与关的方向不一致的现象。插座的有关线接的比较凌乱,有的三孔插座根本就无接地线。螺口灯头接线不正确,软线吊灯灯头长度不足,没有做相应的保险扣,货调盒内的保险扣不能起到相应的作用。部分建筑照明工具安装偏位;成排灯具的水平度、直线度偏差较大等问题。这些现象是由预埋灯盒时位置出现问题,有偏差,安装时又没有采取有效的补救措施。另外,特殊地区的照明工具型号、规格、安装位置与高度应符合标准,如卫生间、厨房内设计应为防水灯,高于地面2.4米时,其金属外壳应做保护接地,并有专用接地螺栓,具有标识。采用螺口灯头时,如相线未接于螺口灯头中间的端子上,而是将零线接在该端子上,很容易造成安全事故。在施工的过程中出现偷工减料的现象,留下安全隐患。 (三)电线管铺设方面 当前施工中普遍存在着薄壁管代替厚壁管,PVC管代替金属管的现象,在使用金属管的时候对口毛的刺不进行处理,而是直接进行对口的焊接,在焊接的过程中出现严重的点焊的现象,钢管不接地或是接地不牢固;另外管子埋墙、埋地的深度不够,影响土建工程的进行;管理通过相应的结构没有设置路箱,留下很大的安全隐患。 在施工过程中经常会遇到厚壁钢管对焊连接产生内部结瘤,使穿线缆时损坏绝缘层;而薄壁钢管在焊接时会产生烧穿,埋入混凝土时会渗入浆水,导致导管堵塞等问题。 (四)防雷接地方面 避雷带通常是采用非镀锌圆钢,这种圆钢的定位不合理,同时感观的质量比较差;引下线截面小于避雷带的焊接面,这种结构产生的后果就是焊接的质量比较差,高出建筑物的部分未能与防雷装置形成可靠连接;接地的深度和间隔不够,焊接面不够,没有做好防腐的处理工作,接地的电阻比较大,不符合设计的要求。部分操作人员由于责任心不强,或焊接技术不熟练,焊接操作技术差。为防止此类现象出现,应加强操作人员责任心,提高焊接技术,不允许出现焊缝,不允许随意用螺纹钢代替圆钢作搭接。 (五)接线不符合要求 在进行施工的过程中,预埋线盒没有形成牢固的固定,出现模板胀膜,这些因素造成在安装的过程中出现坐标不准确的现象。施工人员在操作的过程中没有责任心,对电器的使用安全重要性的认识不足,在施工的过程中为了获取更多的经济效益,往往使用比较便宜的材料,根本不去调查材料是否符合标准。为了更快的完成工程,在施工的过程中出现偷工减料的现象,致使给建筑工程留下更大的安全隐患。 二、电气工程质量通病的防止措施 (一)配电器的安装处理 在进行配电箱的安装工作前,要求相关的技术人员做好充分的准备工作,详细的了解箱盒内的坐标和标高,利用钢筋套圈焊接将箱盒进行固定,防止出现移位或者变形的现象。配管和箱盒的预埋要符合设计的规范要求,按照相关的规定做好防腐蚀的处理,避免出现上锈的现象,剔除管口的毛刺,在入箱入盒是要加以保护。配电箱应开圆孔,应使用开孔器开孔或钻扩孔后再用锉刀去毛刺,防止穿线时损伤电气绝缘层;电线管导入配电箱时应平整,管口用护套锁紧,防止倾斜;引入引出线应有适当余量,以便检修,应成束放置,尤其是多回路导线不能有交叉现象;同一端孔上导线不可多于2根,须保证防松垫圈等零件齐全。配电箱安装好以后,要进行认真的检查工作,确保导线之间接触性良好,并且做好导线间、导线对地间的绝缘电阻的测量,确保能够正常送电。 (二)照明灯的安装处理 在安装照明等的过程中,定位准备相当重要,特别是在安装成排的灯具以及吊扇接线盒的安装时,应该保证预埋定位的准确性,安装过程中出现的误差要在许可的范围之内。日光灯的安装要保证选择规定的型号。合理安排定置预埋线接线盒的位置,尽量保证偏在一侧,不要放在灯的中心。 (三)电管敷设的处理 加强对施工现场施工人员的质量控制,对施工人员进行针对性的培训,管理人员要求熟悉有关的管理规定,保证在监督管理的过程中严格管理。电线层不能出现并排紧贴的现象,如果在施工中很难明显的分开,可以采用小水泥块来将其隔开。电管线埋入砖墙内,其表面的距离不应小于15mm,保证敷设的管道横平竖直。在进行管子弯曲是要用专业的弯管机进行使得弯曲处平整光滑,不宜出现扁折或是凹痕的现象。在预埋PVC电线管时,应该进行使用钳夹扁,应该选用符合管径的PVC塞头进行封盖管口,并用胶布进行绑扎牢固。 (四)预防的措施 加强对相关人员的专业技能的培训,保证焊接工作的顺利进行。增强管理人员和焊工的责任心,对于出现焊接不合格的现象,要是敲掉焊渣,刷上防锈漆。作为引下线钢筋的土建如果是对头碰焊的,应该在焊接处按照相关规定补搭接圆钢。 (五)接线的处理 在进行接线的时候应该与土建专业进行密切配合,准确牢固的固定线盒,在安装面板后要饱满补缝,不许出现留有缝隙的现象,做好面板的清洁保护工作。加强监督管理,确保开关和插座中相关线准确安装。安装结束后不能将安装的线头裸露在外,同时为了牢固压紧导线,应该将单芯线插入线孔时扭成双股,然后用螺丝钳拧紧。 三、结束语 建筑工程中电气的质量直接决定着建筑物的使用功能,随着电气工程的广泛受用,电气工程对建筑行业产生了很好的效益,影响着建筑行业的发展。因此,应该加强对建筑电气施工过程中管理,减少质量通病的发生,确保整个建筑电气工程的施工质量。 电气与化工论文:煤化工电气设备检修与维护 摘要:在整个煤化公司生产的过程中,电气设备的性能情况会起到非常关键的作用,然而由于一些自身的质量问题,或者是由于操作人员的相关水平不高,以及一些附近环境的影响,在煤化工电气设备进行生产的过程中,非常有可能会出现一些故障,这些故障造成电气设备正常运行的情况受到影响,为此,一定要依照相关的要求进行合理的改进防治,确保整个电气设备有一个非常好的运行状态。 关键词:煤化工;电气设备;检修与维护 1煤化工电气设备检修与维护的现状 1.1检修维护方法单一 第一,对电气设备进行定期的维修和检测工作,需要依照每种设备自身情况的不同来进行分类管理。若是在生产的过程中,相关的电气设备出现突发性的问题,就会对整个煤化工生产的情况产生严重的影响。第二,在电气设备没有处于维护检修期的时候,若是无法对这些故障进行排除,就有可能会造成这些电气设备的稳定性受到影响。 1.2维护检修人员专业技术不高 没有对相关人员进行岗前培训,造成这些设备检修的人员技术水平不高,检修维护能力不强,不能及时和正确的对出现的突发故障进行合理操作,造成处理电气设备检修过程中操作失误,而对设备的正常运行和工作产生影响,因为每一个岗位在职责和要求方面是不一样的,这些岗位的人员不能进行互换。所以需要加强这些检修维护人员的专业性,让他们的安全意识得到提高。 2当前电气设备检修与维护的难点 2.1运行环境复杂 在进行煤化工生产的过程中,电气设备会处于一种高温、酸碱腐蚀性比较强,而且粉尘比较多的情况下,这样情况会对电气设备的寿命产生非常大的影响,需要电气设备经受住非常大的考验,所以和其他的正常环境进行比较后发现电气设备在出现故障的方面的概率会大大提高。 2.2设备分布广 为了在煤化工生产的过程中达到相关的要求,电气设备的布置位置,会对电气检修产生比较大的影响,如果这些设备维护范围广,就需要相关的检测室和维修人员对电气设备环境进行一定的考虑,并且还要注意工人在现场活动过程中可能造成电气设备的影响情况,所以化工生产过程中相关的电气检修设备维护人员需要了解这些实际情况。 2.3检修难度大 为了让煤化工生产工作符合相关的要求,电气设备一定要进行防腐、防爆的处理,但是这样操作后就会造成整个电气设备比较高大笨重,要有很多的螺栓进行固定、接线腔的密封性比较严造成了拆卸的过程中比较麻烦,移动过程中比较麻烦等诸多问题的产生,这就需要相关的维护人员具有一定的责任心和耐心来进行合理处置。 2.4检修时间短 煤化工生产设备慢慢趋向简单化、自动化、智能化,这样就会让煤化工的生产效率得到大大提高,但是若是其中的一些设备产生问题的话,就很难马上发现问题,进而造成生产工作停滞。对整个生产工序产生比较大的影响,甚至造成整个工厂都处于停产的状态,所以需要在短时间内对这些电气设备进行检修维护,这一点是非常重要的。 3加强电气设备检修与维护的措施 3.1重视日常检修维护 在进行日常的巡视和检查过程中,一定要注意对电气设备的检修工作。要对电气设备的运行状态进行实时分析,对获取的数据进行记录和妥善保管,这样的话以后可以根据这些历史记录来对电气设备的相关性能进行预测,与此同时,还需要注意对维修人员进行明确分工。 3.2完善检修维护的管理制度 首先需要依照电气设备的实际情况,让维护管理制度和实际情况相符合,建立和完善整套制度让整个电气设备的检修过程更加具有规范性和制度化;其次需要对电气设备检修维护的具体任务、具体程序以及一些其他的要求进行充分明确,只有这样才会让煤化工生产得更加顺利;第三检修维护相关人员需要和其他部门的人员进行密切的协作和配合,只有这样才能让电气设备出现的问题更好地解决,不会出现责任推诿的情况;第四是需要注意建立一套岗位责任制度,需要让相关的领导和人员对自身的工作职责进行明确,让他们的安全意识和责任意识得到强化,只有这样才可以让他们在工作的过程中认真履行自身的职责,让自己的工作水平得到一定的提高;第五,需要注意的是积极防患于未然,加强应急响应机制的建立,如果电气设备出现一定的问题就需要立刻处理,这样可以让企业的损失降到最小。 3.3提高维检人员专业技术 第一,要强化相关人员岗前培训工作,逐步提高检修人员的专业能力,确保维修人员基础扎实,每一个检修人员可以独立进行检修的操作。培训要采取多种形式,如进行现场教学、观看视频材料、开展以老带新活动。 4结语 总之,在积极分析煤化工电气设备可能出现的问题后,需要对其可能产生的问题进行检修和维护改进工作,只有这样才可以让电气设备的运行效率得到提高,让企业的经济效益最大化,所以,相关的技术人员需要进行不断的学习和深入研究,只有这样才能让整个企业的经济效益提高,符合社会生产的实际需要。 作者:陆亮 单位:江苏晋煤恒盛化工股份有限公司 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统现状与发展 【摘要】电气工程及其自动化专业作为电气信息领域新兴发展起来的一门学科,已经在国防、农业以及工业等领域得到了广泛的应用。因为其与工业生产以及人们的日常生活息息相关,因此发展速度十分快,系统自动化工程控制系统也相对成熟,已经发展为高新技术产业中不可或缺的组成部分,在国民经济中逐渐占据着越来越大的比重。科学技术是第一生产力,电气自动化控制系统作为现代科学技术的代表,在现代工业化中占据这重要的地位,尤其是建立在先进科学技术基础上电气自动化工程,不仅推动了科技的进步,加快社会发展的速度。 【关键词】电气自动化工程;控制系统;发展趋势 引言 电气自动化工程控制系统一般涉及试验技术、信息处理技术、电力电子技术以及自动控制技术等多个不同的技术领域,广泛应用于工业生产以及人们的日常生活中。较传统的运行系统来说,电气自动化控制系统可以大幅降低电气工程系统事故出现的次数,提高系统检测的精确度,使得信息传输更加及时与准确,最大程度上提高了现代工业企业的经济效益以及生产效益。本文首先对电气自动化控制系统的现在进行简要的分析,之后阐述了电气自动化工程控制系统不久之后发展的趋势。 1电气自动化工程控制系统发展的现状 1.1自动化工程的控制领域 关于自动化工程的控制领域,平台化、集成化以及图形化的人机互动界面慢慢成为主要的发展趋势,由于其极易集成同时易于使用与培训,这些特点都使得更多的使用者慢慢接受新型的人机互动几面。不仅如此,因为在电气自动化控制设计的过程中,应用了大量变准的程式化语言,使其后期的维护更加便捷,最大程度上降低了资金的投入。在电气自动化工程的控制系统中,对主系统进行安装的时候,为了确保优秀设备稳定安全的运行,且具备部分控制能力,必须安装由部分电子元件组成的控制回路。其主要的功能包括:①测量功能。监视系统的信号只能表示系统中的不同设备是否带电,但是具体的电气设备的工作状况的相关参数(频率、功率、电流以及电压的大小等)还必须通过专业设备测量出来。②监视功能。因为主系统中的存在的电是人肉眼无法捕捉的,工作人员无法从外表分辨出主系统中的各种线路以及电气设备是否带电,因此一定要通过专业的探测器对其进行监测,之后分析测得的各种信号,从而判断整个系统中的设备是否带电。③保护功能。在电气设备日常运行的过程中,往往会遭遇部分不可预知的故障,诸如:系统中的电流或者电压等可能会超过线路和设备承受的极限以及正常运行的范围,这就要求系统必须配备一套可以测量出故障信号且能够将故障点自动隔离,降低线路与设备损伤,防治出现人员伤亡的保护设备。④自动控制功能。对于电气自动化工程的控制系统来说,需要根据不同的工作状况以及运行条件,对主系统各种具备控制工程的设备进行自动控制。 1.2对电气自动化控制系统的集成化 在电气自动化工程控制系统中工作人员主要使用的信息技术一般包括下面两个方面:①工作人员可以通过电气自动化控制对各个系统、机器以及设备进行横向对比,获得其中的不足之处并制定出相应的改进方向。②在管理层面上,强化对纵深方向延伸的力度,在电气企业的生产管理部门中,工作人员不仅可以及时的掌握共产经营状况的相关最新资料,而且可以精确的控制与监督生产过程中的实时运行动态,还可以对生产过程中的各项信息与数据进行及时记录以及测量。 1.3监控集中式电气自动化工程控制系统 把全部控制信息统一集中的相同的处理器中。虽然这种方式在一定程度上减少了资源的投入量,但是因为信息处理量太大,所以导致如今的CPU不能完成人们对于系统运行速度的要求,不仅如此,因为在计算机或者监控系统中引入大量的设备,所以造成系统硬件的空间急剧减小,加大了电缆等材料的使用量,从而导致施工的成本大幅增加,对系统的稳定性与安全性也产生了不同程度的影响。 2电气自动化工程控制系统发展的趋势 2.1充分融合计算技术 自改革开放以来,我国任何一种先进设备以及先进产品都已经和“智能”挂钩,这种智能完美契合了当今社会稳定发展的需求,设备发展与系统运行智能化是科学技术水平提高的必然结果。就目前而言,电气自动化设备能够说是一种智能化以及集成化的多元化设备。这种和互联网技术息息相关的工程技术在现在的社会之中有着巨大的发展空间以及发展前景。这种先进技术的诞生,已经完全弥补了我国以往技术之中的不足之处,不仅如此,这样技术的出现也实现了实时监控的目标,能够对监控的数据进行及时的分析与处理,这样不但可以大幅减少人力与物力的投入,而且能够为企业赚取更多经济效益与社会效益,尽可能提高了工作精确程度。 2.2专业技术人才的培养 电气自动化的使用与安装,必须通过专业的操控人员才可以完成此项工作。部分生产商一般都会忽视设备控制人员职业培训的重要性。生产厂商时常在系统工程单位电气自动化的安装工作结束之后,才开始挖掘相关设备的维修人员以及操作人员,或者是才开始对相关人员实施专业的培训。对电气自动化进行安装的过程中,就必须安排相关的专业人员监管整个安装过程。以此为前提,在对其进行专业的培训与训练,这样设备操作人员就可以更加熟练掌握整个设备的操作原理,并将工作经验牢牢记在记忆中。为了可以更好的找到电气自动化运行过程中存在的问题,专业技术人员必须在日常设备检修过程中不断总结经验,分析问题出现的诱因,这样才可以在出现问题的时候,及时的做出正确的判断。除此之外,技术人员对在组织设备进行安装的时候,必须熟练掌握各种技术,企业对员工进行培养的时候,必须注重员工的动手操作能力,使得工作人员对硬件设施的维修、保养、操作以及使用等相关知识牢记于心。 2.3实现统一化 电气自动化一般是实现维护、运行、调试以及测试的一体化设计,电气自动化可以有效地实现产品周期性的设计。电气自动化实现了统一管理的目标,主要是为了能够更好的满足客户的需求,换句话说就是,将开发系统彻底从运行系统中分离出来。电气自动化工程控制系统的发展方向一般都是把电气自动化系统通用化,可以满足不同方面的需求。电气自动化网络结构的设计必须确保企业工程中通信信息保持通常,对现场的监管体系进行严格的控制。网络体系计划无论是通讯系统中还是现场的以太网,都必须对元件实施控制,确保办公环境通讯的统一化。 2.4技术创新 目前,我国已经对电气自动化的发展设计了完善的发展计划,在持续进步的社会背景下,增加电力自动化的创新能力。①必须确定电气自动化在企业创新中的优秀地位,为电气自动化的发展奠定良好的政策基础。②建立健全完善的发展控制体系,不断增加我国企业的自主创造能力。③积极开拓市场,慢慢提升电气自动化的实践与创新能力。 3结束语 总而言之,作为目前工业发展中一个重要的基础组成部分,电气自动化工程控制系统对工业的发展具有深远的影响。通过工业的不断发展,技术的持续革新,使得国家GDP以及综合国力稳步提升。因此,在自动化以及智能化全面发展的今天,相关单位必须不断加强对智能化以及自动化的磨合与研究的力度,使得两者可以在生产过程中更好的获得双赢的局面,从而真正意义上实现工业智能化以及生产自动化,最终造福于全社会,全面提高人们的生活质量。 作者:田浩 单位:荆州供电公司输变电工程公司 电气与化工论文:石油化工电气设备与供电系统的维护措施 摘要:对于石油化工企业来说,电气设备和供电系统的重要性不言而喻,本文就重点针对石油化工企业电气设备和供电系统的运行维护进行了简要的分析和探讨。 关键词:石油化工企业;电气设备;供电系统;运行管理;维护 1运行与维护中应该遵循的原则 对于石油化工企业中电气设备和供电系统的使用来说,其运行管理和维护工作应该遵循以下几个方面的基本原则,进而才能够保障其运行管理和维护的有效性和高效性: (1)经济性原则,对于石油化工企业的经营管理来说,经济性依然是极为关键的一个指标和管理任务,这一点在电气设备和供电系统的运行管理维护中也应该得到一定的体现,这种体现主要就是体现在运行管理的能耗降低方面,采取恰当的措施来降低电气设备和供电系统运行的能耗,保障其节能目标的实现,当然,也不能够为了实现这一经济性原则而导致其运行过程中出现安全问题; (2)安全性原则,对于石油化工企业这一类危险性较好的企业类型来说,在针对电气设备和供电系统进行使用的过程中,必须要格外注意其运行的安全性,一旦其存在安全隐患,不仅仅会导致整个电力系统的安全出现问题,甚至还可能导致整个石油化工企业出现更大的危险事故; (3)创新性原则,即在石油化工企业电气设备与供电系统运行管理和维护中,应该加强相应技术手段的研究和创新,不断引入一些新型的技术手段来提升其运行管理和维护的水平,保障其运行的规范性。 2电气设备和供电系统的运行维护措施 2.1电气设备和供电系统的运行管理措施 对于石油化工企业电气设备与供电系统的使用来说,其运行管理是极为重要的一个方面,具体来说,这种运行管理主要涉及到以下三个方面的内容: (1)首先,在运行管理中必须要切实加强对于相关电气设备参数设置的关注,保障其参数设置的合理性和准确性,我们都知道,对于任何电气设备的使用来说,参数设置都是极为关键的一个方面,一旦参数设置出现了问题,不仅仅会影响到整个电力系统的正常运转,导致其无法正常生产,还有可能会对于石油化工企业的安全性产生一定的威胁,因此,加强对于这些参数的监控和把关就显得极为必要,并且这种控制和管理应该落实到每一天的日常管理中去,加强实时控制,避免其参数超出管理人员的控制;同时,利用电力自动化系统,实时动态跟踪数据内容的变更和报警,针对监控反映出来的具体状况进行相应的分析,然后如果发现存在一定问题的话就给予报警处理,保障问题能够得到及时的解决; (2)其次,有效落实好相应的巡视检查制度也是保障其运行管理效率的一个重要举措,基于整个系统中所有的电气设备进行全面的巡视检查是极为必要的,在当前很多石油化工企业运行中,其电气设备与供电系统的运行巡视检查都已经实现了较高的自动化和信息化,这必然在一定程度上降低了巡视检查的难度,但是仍然需要相关的管理人员提高注意力,密切关注其特殊状况的出现,避免运行故障的出现;这种日常巡视的存在其实也就是预防性维护,在预防性维护工作中,合理的应用各种现代化仪器是极为必要的,比如红外成像检测仪就是代表性比较强的一类设备,采用该设备能够针对系统中相关设备的温度进行有效监测,进而便能够发现故障元器件,并且进行报警处理; (3)最后,保障故障处理的及时性也是当前石油化工企业电气设备与供电系统运行管理中的一个重要要求,因为故障的存在是威胁石油化工企业电气设备与供电系统有效运行的重要原因所在,只有保障这些故障得到了有效地处理才能够确保其运行的稳定性,而处理的及时性则能够尽可能的避免出现设备运行的中断,把因为故障造成的损失降到最低,就当前的故障处理现状来说,继电保护装置的使用是极为必要的,其对于故障处理及时性的贡献是比较关键的,并且还具备一定的安全保障价值。 2.2电气设备和供电系统的维护检修措施 对于电气设备与供电系统的维护检修工作来说,应该重点做好以下几点: (1)首先,必须要切实保障维护检修的有效性和及时性,即针对所有的电气设备以及供电系统制定合理有效的维护和检修规划,尤其是对于维护检修的时间间隔必须要进行合理的制定,进而避免出现因为长久不进行维护而导致一些故障问题的出现,而对于检修维护的实效性来说,则应该重点加强全面性,确保每一个电气设备及其供电系统都能够得到相应的维护,避免出现遗漏现象; (2)其次,必须要重点加强相关维护和检修工作的安全性控制,因为对于石油化工企业来说,其电气设备与供电系统的运行存在着一定的危险性,因此,切实保障维护检修工作的安全性就显得极为必要,这种安全性既是指具体维护操作的安全性,也是指必须要保障其后期运行的安全性,这也是其维护检修工作的一个重要目的所在;对于这种安全性控制工作来说,切实做好工作票制度的落实工作是极为重要的一个方面,也是当前应用效果比较理想的一个工作制度; (3)最后,为了更好地保障其维护和检修工作的效果,还应该着重加强对于相关检修人员的培训和指导,因为对于石油化工企业中应用的电气设备和供电系统来说,其复杂程度是比较高的,包含的具体设备也是极为繁杂的,这也就对于具体的技术人员提出了更高的要求,必须要切实具备相关的技术能力和检修水平才能够保障其维护检修工作的执行效果。 3结束语 综上所述,在石油化工企业中,电气设备和供电系统是极为关键的一个方面,也是保障其生产效率的优秀内容所在,基于这一点来说,加强对于电气设备与供电系统的运行管理和维护修就显得极为必要,尤其是针对这些电气设备正常运行过程中存在的各种故障问题来说,切实有效的排出故障问题所在,保障其运行的稳定性和有效性是极为关键的一环。 作者:王诗煜 单位:丰益精细化学(连云港)有限公司 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统现状与发展 摘要:全面剖析电气自动化工程控制系统的当前状况以及未来发展趋势,深层次的掌握电气自动化工程控制系统的发展特点,在对于电气自动化工程控制系统进一步的研究之后,为了将来电气自动化工程控制系统应用在各个领域打好基础。我国工业化的发展过程中,不能忽视电气自动化工程控制系统的影响力。本文通过阐释我国电气自动化工程控制系统的当前发展状况,了解其特点,讨论电气自动化工程控制系统未来发展预测,使电气自动化工程控制系统能够在将来更好的应用在我国工业化发展的各个领域。 关键词:电气自动化工程;控制系统;现状发展 伴随我国社会经济的发展,社会各个领域都不同程度的取得了进步和提升,面临社会主义初级阶段,我国属于工业性为中心的发展中国家性质,工业的发展能够带动我国经济的发展和创新。我国工业化发展进程不可缺少电气自动化工程的作用,电气自动化工程控制系统能够有效地降低企业成本,使事故发生率降低,电气自动化工程安全性能得到提升。所以,对电气自动化工程控制系统的当前发展状况以及未来发展趋势的研究具有较强影响力。 1电气自动化工程控制系统当前状况 1.1电气自动化工程分布式控制系统特点 电气自动化工程分布式控制系统是在当前较为领先的计算机控制系统,面对电气自动化工程控制系统,电子自动化工程分布式控制系统以集中式控制系统作为基础,并依托集中式控制系统的原理逐步发展得来,分布式控制系统的扩充性较强,同时具有实时性特点以及可靠性优势,使得其能够广泛应用到企业生产以及生活自动控制领域,并呈现出明显的效果。伴随分布式控制系统的实际应用,自动控制领域发现分布式控制系统的明显缺陷,如分布式系统是模拟数字混合体系,所以系统采用模拟性传统仪表,这种方式使分布式系统的可靠性降低,并增加维修难度。此外,分布式控制系统生产商家没有形成统一协议标准,维修互换率较低。 1.2控制系统下使用集中监控方法 在控制系统下使用集中监控的方法呈现出两方面的劣势:(1)电气自动化集中控制方式的控制系统要求把全部的应用功能集中到一个处理器内,然而这就导致该处理器运转时承载的功能量过多,处理速度逐渐被拉低,所以电气自动化机器的运行速度将逐渐减慢。(2)控制系统内全部设备都放入监控中,导致监控数量过多,这种情况下造成主机空间逐渐减少,电缆的使用数量不断增加,投资的整体费用将大大提升,电缆在长时间距离传输过程中将使整个控制系统的可靠性逐步降低。鉴于集中控制连锁功能以及隔离器件内的闭锁通过硬接线,所以电气自动化设备不能开展功能扩容之类的操作,使故障查线工作增加难度,拉低了整个电气自动化工程控制系统的可靠性。 1.3信息集成化方法下的电气自动化工程 电气自动化工程控制系统中使用信息集成化技术具体应用表现在下列两方面:一方面呈现出管理层面逐渐向纵深方向进行有效延伸。企业中管理层人员在存取企业人力资源信息、企业财务核算信息等的过程中能够采用特定的浏览器,并且能够实现将企业产品生产过程中的动态画面实时监控,这有利于企业客观的了解到生产信息以及产品资料等情况。另一方面,信息技术能够逐步呈现出横向拓展,拓展范围在电气自动化社会、机器以及系统中间。伴随微电子技术在电子自动化工程控制系统中的广泛应用,之前具有规范性的界面设备也呈现出模糊状态,在此种情况下控制系统结构软件、统一和各方面运用都相对容易的组态环境、通讯的能力等逐步呈现出在电气自动化工程控制系统中的重要性。 2电气自动化工程控制系统未来发展预测分析 2.1电气自动化工程控制系统将逐步呈现出统一化 电器自动化工程控制系统在未来实现统一化能够更加有助于企业中自动化产品的开机、调试、维修、运行等功能的应用,这种统一化可以大幅度的减少设计到完工这一阶段的工作实践,并且大大降低成本。电气自动化工程控制系统实现统一化的根本宗旨是为了电气自动化开发系统独立于运行系统,满足客户的各方面特殊需求。电气自动化工程控制系统实现统一化可以保证电气自动化系统的通用,电气自动化网络结构应实现电气自动化工程控制现场内设施和企业工程管理两者的数据交流通畅,除此之外还应实现控制元件和办公室自动化的整体有效通讯。 2.2电气自动化工程控制系统呈现出的创新性 电气自动化工程控制系统的发展应考虑到创新元素的融入。在社会市场化的背景下,我国电气自动化工程控制系统的创新水平正在逐步提高,与此同时电气自动化工程控制系统内逐步渗透了更多的创新技术,这些创新技术通过电气自动化工程控制系统的吸收和再创新,呈现出较为明显的发展变化。电气自动化工程控制系统创新技术研发应具体体现在两方面:一是电气自动化工业企业科研力度方面投入大量的成本,使创新技术水平得到明显提升,为企业自身电气自动化研究创造了更多的机会;另一方面,政府应出台相关政策保障电气自动化工程控制系统创新技术能够得到相应的扶持,并建立健全相关机制。 3结束语 伴随我国经济快速发展,电气自动化工程控制系统的影响力越来越得到重视,我国工业经济发展进程中电气自动化工程控制系统发挥了巨大作用。本文全面剖析了电气自动化工程控制系统的当前发展状况,并且从电气自动化工程控制系统的统一化发展、创新性发展两方面对未来电气自动化工程控制系统的发展趋势进行深层次的剖析,与电气自动化工程控制系统的根本特点相结合,研究具有现实性意义。 作者:边顿 电气与化工论文:化工企业电气设备与供电系统的运行维护措施 摘 要:随着社会的发展,人类与化工的关系越来越密切。可以说人们的衣、食、住、行都会跟化工产生有着紧密联系,因此出现了越来越来多的化工企业。化工企业内部设备众多,有的设备危险系数较高,操作时需要非常谨慎。相对来说通常化工企业内的电气设备和供电系统的设备会多一些,如何运行维护这些设备也成了各化工企业关注的一个焦点。如果可以对企业内部的电气设备与供电系统进行很好的维护,那么对企业工作人员的安全也会有一定的保障。 关键词:化工企业;电气设备;供电系统;设备运行维护 近几年来国内生产技术水平一直在走上坡路,化工企业是最能体现生产技术的一类企业。想要进行生产技术就离不开电气设备和供电系统的支持。可以说电气设备和供电系统是一切生产技术的基础,只有对其好好地维护,才能使企业的的工作顺利进行。本文将针对化工企业电气设备与供电系统的运行维护措施进行分析研究。 1 电气设备与供电系统运行维护应遵守的原则 1.1 化工企业应坚持科技创新原则 社会的发展一直都是在进步的,各项技g的发展也都是在创新的。目前我国最缺乏的就是创新,而且是方方面面的创新。维护电气设备和供电系统是化工企业中一大焦点问题,也就应该被重视。想要维护好电气设备和供电系统,就要不断探索新的方法。企业也应该积极的应用和普及具有先进性和成熟性电气技术和供电系统相关的技术。通过运用新技术和不断探索创新,化工企业的电气设备和供电系统的整体管理水平和技术水平就会得到有效的提升,为化工企业的生产打下良好的基础。 1.2 化工企业要坚持经济性原则 经济性对化工企业管理经营来说是关键的因素之一。同时坚持经济性原则也可以成为公司的一个总体管理原则。经济性原则在电气设备和供电系统中具体运用是指通过一些科学合理的技术以及不断的创新,使电气设备和供电系统的运行能够最大程度化的降低能耗同时又能使生产顺利进行。如果能够坚持经济性原则,化工企业还能实现节能环保的运营模式。不过也只有加强对电气设备和供电系统运行的维护,才能更好地将经济性原则融合在日常管理中。 1.3 化工企业要坚持技术性原则 坚持技术性原则对化工企业来说就是提升企业内部技术水平。化工企业可以通过设计使用两者相结合,并对其进行分析研究,从而研究出规律,探索出新技术。技术水平的提升势必会为起来带来经济上的效益。同时技术性原则还包括化工企业要严格遵守电气设备与供电系统的各项操作规范,对各类设备定期评估,对风险进行评价等行为,这类的行为都是为了使企业员工更加安全的进行技术操作。总而言之坚持技术性原则既是为了保障员工的安全也是为了令化工企业技术水平提高。 2 化工企业电气设备与供电系统的维护 2.1 化工企业应加强电气设备和供电系统的各项技术参数的检测 化工企业中通常都会拥有大批量的电气设备和供电系统设备,针对此类设备企业一定要做好技术参数控制和检测的工作。每种设备都有其额定的各项参数,如果实际参数与额定的参数相差太多,不仅会导致电气设备和供电系统的无法进行正常的工作,使其能效大大减低,还会此类设备的工作寿命大幅度减少,严重的还会引起事故造成企业经济损失。因此,化工企业应加强对设备的各项参数的检测,使设备在合理、规定的参数下进行工作。化工企业可以通过一些自动检测的装置检测设备的参数情况,当发现参数出现偏差时,则应该立即寻找专业人员进行检查和维修。并且也要加强企业员工对设备的控制使用,合理规范的使用电气设备与供电系统。 2.2 化工企业应加强对电气设备和供电系统的有效处理 当化工企业发现电气设备与供电系统有问题时,应及时进行修理和维护。如果能迅速并有效的将设备故障解决就可以最大程度的减少由故障引发的事故影响,并且能防止故障的蔓延。同时为了进一步提高维护的实际效率,在处理设备故障时应对设备进行全面性的检查和维护,确保电气设备以及供电系统的各个部分都得到相应的检查和维护,以免发生漏查、漏修的情况。 2.3 化工企业应加强对员工的操作培训指导 为了从根本减少电气设备与供电系统的故障发生,化工企业加强员工安全、规范操作各类设备的意识。同时也应该提升员工维修、维护和操作的专业水平,使电气设备和供电系统的各方面都能得到相对的保障。化工企业可以建立专门的维护部门或将维护工作外包给专业检修公司,提高维护工作的技术和专业性。同时也要整理出一套规范、科学的操作手册下发给员工并制作一些与维护设备相关的信息海报张贴在此类操作岗位,以提高操作工人的技术性,加强对其安全的保障。此外企业也应该定期邀请专业人士对操作岗位员工进行培训,做到让每位员工重视安全、规范操作的重要性。 3 结语 通过上文的研究和分析,可以得出电气设备和供电系统在化工企业内起着不可忽视的作用,企业应重视起对这方面的管理。其中加强电气设备与供电系统的维护是管理中十分重要的环节,只有将这部分的管理尽可能的完善,化工企业才能得到更好的发展。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统关键技术与应用研究 [摘 要]电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础。电气自动化工程控制系统在企业发展中占有越来越重要的地位。电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。本文介绍了电气自动化工程控制系统的现状,电气自动化工程控制系统信息技术集成化,使电气自动化工程控制系统维护工作变得更加简便,节省了资金和材料,提高了可靠性。 [关键词]电气自动化工程;控制系统;信息集成化;标准化接口 我国的电气自动化产业的发展十分的迅猛,很多的行业已经开始将自动化控制成为生产中的重要设备技术,成为生产力扩大的有利的保障。电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,在现代先进科学技术领域中处于优秀位置。电气自动化工程的未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步,这就要求电气自动化工程必须依靠先进的科学技术。对于电气自动化工程企业来说,电气自动化技术能够最大程度的降低人工劳动的强度,提高检测的精准度,增强传输信息的实时性、有效性,保证生产活动的正常开展。同时,减少了发生安全事故的可能,确保设备能够正常的运行。介绍了电气自动化工程控制系统的现状,详细讨论了电气自动化工程控制系统的发展趋势,论述了加强电气自动化工程控制系统建设的若干建议。 1 电气自动化工程控制系统 社会在不断的发展进步,科学技术水平也在不断的提高,科学技术在各个工程领域所占的 比重也越来越大,许多行业实行的智能化、自动化技术都离不开电气化与之配合设置。我国的电气自动化技术经历了几十年的发展之后,已经获得了不错的成绩。与国际水平相比我国的电气自动化技术水平还是不够高的,伴随着市场经济规模地不断扩大,电气自动化市场中出现了大量的竞争对手,加剧了企业的市场竞争环境。企业要充分发挥自身的生产优势,才能在一些行业中占有重要的位置。 1.1 电气自动化工程控制系统的信息集成化 电气自动化工程控制系统中信息技术的运用主要体现在:一方面是指管理层面上纵深方向的延伸。企业中的管理部门使用特定的浏览器对企业中的人力资源、财务核算等数据信息进行及时存取,同时也能够有效的监督控制正处于生产过程中的动态形式画面,可以及时掌握关于企业生产信息的第一手资料;另一方面是指信息技术会在电气自动化设施、系统与机器中进行横向的拓展。伴随着不断应用增加的微电子处理器技术,原来明确规定的界面设备逐渐变的模糊了。与之对应的结构软件、通讯的能力和统一、运用都比较容易的组态环境慢慢变的重要起来。 1.2 电气自动化工程控制系统的标准 语言规范是Windows NT和IE在电气自动化工程的发展领域,发展的主要流向已经衍变成为人机的界面,因为PC系统控制的灵活性质以及容易集成的特性使其正在被越来越多的用户所接受和使用。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其更加容易进行维护处理。 1.3 电气自动化工程分布式控制系统 伴S着企业对DCS 系统的实际应用,这一系统所存在的缺点也渐渐显现出来。因为DCS系统属于模拟数字的混合体系,它所使用的仪表装置仍然是模拟的传统型仪表,其可靠性很低,在维修使用的工作中异常困难;生产商家之间缺乏协议的统一标准,缺乏维修使用的互换性;昂贵的价格。信息时代的飞速发展导致了电气自动化工程系统的技术创新。 1.4 集中监控的方式进行的控制系统 因为集中控制方式的系统控制是要把所有的功能全部放入一个处理器中,所以处理速度是很慢的,导致了机器整个运行速度的减慢。要把所有的电子自动化设备放入监控之中,就造成了监控对象的数量过于庞大,也导致了主机空间的不断下降,同时增加了大量的电缆数量,使得投资的整体费用提高了,电缆进行较长距离的传输也会对整个控制系统的可靠性产生影响。因为集中进行监控的联锁与隔离刀闸中的闭锁使用的都是硬接线,使设备没有办法进行继续操作。加上这一接线进行反复接线时会很繁杂,查线工作就会更加困难,这样加大了维护工作的难度,也会因此而产生错误的操作,使整个电气自动化工程控制系统无法积极进行操作。 2 电气自动化工程控制系统的发展 2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术 我国制定出了电气自动化工程长期发展的计划,在逐渐开放的环境中,不断的提升电气自动化工程控制系统的创新能力,创新集成能力以及引入、消化、重新吸收的创造能力。不断追求发展产品自身的技术创新,大力致力于电气自动化工程系统的自主知识产权的产品研究,为电气自动化工程进行自主创新创造更宽更广的空间。一定要确定电气自动化企业中创新技术的主导位置,提供优厚的政策环境,健全机制体系,加速实行国家重大的科技研究项目。国家目前情况下的国内企业主要是生产中低档次的产品,产品在国内市场的格局主要适用于中小形势的项目。电气自动化工程企业应该尽量打开科技创新的市场局面,积极转换经济的增长模式,逐渐提升创新实践能力。 2.2 统一化的电气自动化工程系统 统一电气自动化工程系统能够实现电气自动化产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等,这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理,关键能够达到客户的需求,也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说,是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。 2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口 因为微软公司的标准技术,有效的缩减了工程的成本和时间,实现了办公室系统和电气自动化系统资源数据的共享交换。当企业同相关的系统进行连接时,因为电气自动化系统策方案的重要性,需要使用的操作系统是 Win-dows XP,那么办公室通讯使用的标准是IP 系统,自动化控制和管理系统两者之间重要接口的建立是通过PC系统。程序的标准化接口确保了厂家之间进行的软硬件交换数据,将通讯产生的困难解决了。 3 现场总线技术的创新使用 可以节省大量的电气自动化成本电气自动化工程控制系统中大量运用了现场总线与以太网为主的计算机网络技术,经过了系统运行经验的逐渐积累,电气设备的自动智能化也飞速的发展起来,在这些条件的共同作用下,网络技术被广泛的运用到了电气自动化技术中,所以现场的总线技术也由此产生。这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性,为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起。针对不一样的间隔会发挥不一样的作用,根据这个特点可以对不一样的间隔状况分别实行设计。现场总线的技术普遍运用在了企业的底层,初步实现了管理部门到自动化部门存取数据的目标,同时也符合了网络服务于工业的要求。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统技术分析与应用 [摘 要]电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,电气自动化工程控制系统在油田企业发展中占有越来越重要的地位。电气自动化技术经历了几十年的发展之后,与国际水平相比国内的电气自动化技术水平还是不够高的,电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。 [关键词]电气自动化工程;控制系统;信息集成化;计算机网络技术;总线技术 电气自动化工程控制系统在油田企业发展中占有越来越重要的地位。本文介绍了电气自动化工程控制系统的现状,电气自动化工程控制系统信息技术集成化,使电气自动化工程控制系统维护工作变得更加简便,总结了一些电气自动化系统缺点,并根据这些缺点提出了使用现场总线,节省了资金和材料,提高了可靠性。电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。 1 电气自动化工程控制系统 1.1 电气自动化工程控制系统的信息集成化 电气自动化工程控制系统中信息技术的运用主要体现在:一方面是指管理层面上纵深方向的延伸。企业中的管理部门使用特定的浏览器对企业中的人力资源、财务核算等数据信息进行及时存取,同时也能够有效的监督控制正处于生产过程中的动态形式画面,可以及时掌握关于企业生产信息的第一手资料;另一方面是指信息技术会在电气自动化设施、系统与机器中进行横向的拓展。伴随着不断应用增加的微电子处理器技术,原来明确规定的界面设备逐渐变的模糊了。与之对应的结构软件、通讯的能力和统一、运用都比较容易的组态环境慢慢变的重要起来。 1.2 电气自动化工程控制系统的标准 语言规范是 Windows NT 和IE在电气自动化工程的发展领域,发展的主要流向已经衍变成为人机的界面,因为PC系统控制的灵活性质以及容易集成的特性使其正在被越来越多的用户所接受和使用。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其更加容易进行维护处理。 1.3 电气自动化工程分布式控制系统 伴随着企业对DCS 系统的实际应用,这一系统所存在的缺点也渐渐显现出来。因为DCS 系统属于模拟数字的混合体系,它所使用的仪表装置仍然是模拟的传统型仪表,其可靠性很低,在维修使用的工作中异常困难;生产商家之间缺乏协议的统一标准,缺乏维修使用的互换性;昂贵的价格。信息时代的飞速发展导致了电气自动化工程系统的技术创新。 1.4 集中监控的方式进行的控制系统 因为集中控制方式的系统控制是要把所有的功能全部放入一个处理器中,所以处理速度是很慢的,导致了机器整个运行速度的减慢。要把所有的电子自动化设备放入监控之中,就造成了监控对象的数量过于庞大,也导致了主机空间的不断下降,同时增加了大量的电缆数量,使得投资的整体费用提高了,电缆进行较长距离的传输也会对整个控制系统的可靠性产生影响。因为集中进行监控的联锁与隔离刀闸中的闭锁使用的都是硬接线,使设备没有办法进行继续操作。加上这一接线进行反复接线时会很繁杂,查线工作就会更加困难,这样加大了维护工作的难度,也会因此而产生错误的操作,使整个电气自动化工程控制系统无法积极进行操作。 2 电气自动化工程控制系统的发展 2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术 我国制定出了电气自动化工程长期发展的计划,在逐渐开放的环境中,不断的提升电气自动化工程控制系统的创新能力,创新集成能力以及引入、消化、重新吸收的创造能力。不断追求发展产品自身的技术创新,大力致力于电气自动化工程系统的自主知识产权的产品研究,为电气自动化工程进行自主创新创造更宽更广的空间。一定要确定电气自动化企业中创新技术的主导位置,提供优厚的政策环境,健全机制体系,加速实行国家重大的科技研究项目。国家目前情况下的国内企业主要是生产中低档次的产品,产品在国内市场的格局主要适用于中小形势的项目。电气自动化工程企业应该尽量打开科技创新的市场局面,积极转换经济的增长模式,逐渐提升创新实践能力。 2.2 统一化的电气自动化工程系统 统一电气自动化工程系统能够实现电气自踊产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等,这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理,关键能够达到客户的需求,也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说,是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。 2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口 因为微软公司的标准技术,有效的缩减了工程的成本和时间,实现了办公室系统和电气自动化系统资源数据的共享交换。当企业同相关的系统进行连接时,因为电气自动化系统策方案的重要性,需要使用的操作系统是 Win-dows XP,那么办公室通讯使用的标准是IP 系统,自动化控制和管理系统两者之间重要接口的建立是通过PC系统。程序的标准化接口确保了厂家之间进行的软硬件交换数据,将通讯产生的困难解决了。 3 现场总线技术的创新使用 可以节省大量的电气自动化成本电气自动化工程控制系统中大量运用了现场总线与以太网为主的计算机网络技术,经过了系统运行经验的逐渐积累,电气设备的自动智能化也飞速的发展起来,在这些条件的共同作用下,网络技术被广泛的运用到了电气自动化技术中,所以现场的总线技术也由此产生。这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性,为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起. 针对不一样的间隔会发挥不一样的作用,根据这个特点可以对不一样的间隔状况分别实行设计。现场总线的技术普遍运用在了企业的底层,初步实现了管理部门到自动化部门存取数据的目标,同时也符合了网络服务于工业的要求。 电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,在现代先进科学技术领域中处于优秀位置。电气自动化工程的未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步,这就要求电气自动化工程必须依靠先进的科学技术。对于电气自动化工程企业来说,电气自动化技术能够最大程度的降低人工劳动的强度,提高检测的精准度,增强传输信息的实时性、有效性,保证生产活动的正常开展。同时,减少了发生安全事故的可能,确保设备能够正常的运行。介绍了电气自动化工程控制系统的现状,详细讨论了电气自动化工程控制系统的发展趋势,论述了加强电气自动化工程控制系统建设的若干建议。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统的研究与探索 摘 要:目前我国对工业化领域进行大规模的发展,作为工业化领域优秀内容的电气自动化自然也随之不断进步。文章从三个方面对电气自动化进行了研究:电气自动化的现状;电气自动化的发展趋势;电气自动化发展的合理化建议。 关键词:电气自动化;工程控制;重要性 前言 时展至今天,国内各行各业都在科技的推动下得到了空前的进步,以经济建设为主的发展理念得到了人们充分的认可。国家要想在国际上占有一席之地必须强国,而强国的关键就是要大力发展现代化工业,由此看来我们应该给予电气工程及其自动化产业充分的肯定,并大力发展该领域中的各种技术。文章以发展的角度对电气自动化进行了深入的研究与分析。首先谈发展现状,其次论发展趋势,最后提出一些合理化建议。文章期望能够通过作者的观点分析对该行业的从业者有所帮助。 1 概述电气自动化工程的现状 电气工程技术有着悠久的历史,这门技术的理论基础为电磁学,以此不断研究和发展,在科技不断创新的基础上形成了一门专业的学科。在其发展的这几十年间,我国电气工程技术及其电气自动化控制系统研发取得了骄人的成果。然而同国际水平横向相比,我们的技术和系统还存在着一些不足。目前国内电气自动化工程的研究主要体现在以下三个方面:集成化的电气自动化工程控制系统,规范化的电气自动化工程控制系统标准语言和集中化的电气自动化工程控制系统监控。 2 电气自动化控制系统的发展趋势 2.1 电气自动化控制系统的技术不断创新 目前党中央提出“大众创业,万众创新”的发展理念,这就要求各行各业都要积极的进入到行业创新的发展阶段。只有不断创新才能激发企业的生存活力,才能保证企业的优秀竞争力。在电气自动化工程控制领域,我们急需的就是进行技术类别自主知识产权的研发,也只有这样我们的电气自动化工程控制系统才能在世界范围内占有一席之地。 2.2 电气自动化控制系统不断的统一化 电气自动化工程控制系统科学良性发展的另一前提是实行电气自动化控制系统的统一化。统一化能够指导电气自动化工程控制系统产业链中各个环节的运行,尤其在产品周期性、设备维修和养护、客户需求的满足这三方面体现尤为突出。 2.3 电气自动化控制系统不断的标准化 行业发展到一定阶段既要制定行业标准,所谓没有规矩不成方圆。如果任由各企业独自研发企业内部的控制系统则会形成闭门造车,设备产品互不通用的现象,这样既不利于企业市场的推广和发展,也不利于整个行业的科学发展。而电气自动化工程控制系统的标准化即体现在设备接口标准化的问题上,解决了接口的问题也就解决了各企业设备互通的问题。 2.4 电气自动化控制系统不断的安全化 信息时代不断发展,作为电气自动化工程控制系统优秀部分的计算机及其网络的出现给我们的生产生活提供了极大的帮助,我们在享受着信息时代便利的同时也不要忽视安全的重要性。这些年不断出现的安全事件给我们造成了很大的经济损失,如何提高电气自动化工程控制系统的安全性也是我们要考虑的重要问题之一。 3 电气自动化工程控制系统的建设与发展的合理化建议 电气工程及其自动化是工业发展必不可少的重要前提,电气工程及其自动化的发展在一定程度上能够代表一个国家工业水平的发展,因此国家应该大力发展电气工程及其自动化技术,强化电气工程及其自动化在国家建设中的重要地位与作用。以下对于电气自动化工程控制系统的建设与发展提出几项合理化建议。 3.1 电气自动化工程控制系统建设要数字化 目前我们正处于信息爆炸的时代,互联网+,大数据,云计算等等这些名词和概念正逐步占据我们的世界。社会的一切发展都以数据为依托,工程领域的发展也不例外,并且工程领域的数字化发展在当今时代显得尤为重要。电气自动化工程控制系统的输入、处理及其输出都以数字信息为基础。在输入端收集系统所需的大量实体参数数据,汇聚到中央处理机后由处理机进行数字信息的整合分析,最后得到的结果由输出端输出。这样的工作模式适应于时展的需要,也是今后电气自动化工程控制系统发展的必然趋势。 3.2 电气自动化工程控制系统建设要创新 电气自动化工程控制技术如果想要发展就必须得到市场的认可,也就是说企业需要将电气自动化工程控制系统推向市场,供社会需要。如何占领市场,这就需要从成本角度进行考虑,包括研发成本,生产成本,运营成本,维护成本等等,尽可能的去降低成本,提高产品的性价比。如何降低成本,这就又要加大创新的力度,创新性也是行业发展的原动力,只有不断创新才能够永远保持行业的活力,才能够保证行业的发展。 3.3 加强电气自动化企业之间的协作 合作也是企业共同发展,推动行业进步的重要方法之一。合作分为两种形式:其一是指企业与企业之间的合作;其二是校企合作。前者能够最大程度整合并利用行业资源,从研发到生产,从销售到运营,从维护到经验的积累,企业在各个环节中都能够资源共享,共同协作完成任务,这对电气自动化工程控制技术的发展起着推动作用。校企合作能够保证企业新鲜血液的不断注入,维持企业生命力。同时,校企合作的方式对于学校来说也是很好的实训机会,学校可以根据行业发展的不同阶段调整教学计划,培养出适应时展需要的专业人才。学校实验室也可以提供行业的技术支持,为行业的科学发展保驾护航。 4 结束语 当今时代是以经济建设作为国家发展战略的时代,经济建设是立国之本。在经济建设这一大课题的指引下,电气自动化控制领域在工业化建设与发展中起着至关重要的作用。在工业建设中我们要面对诸多的问题,例如企业生产、运营等成本过高;在产品生产过程中产品精度达不到同行业国际领先水平标准;生产线容易出现因人为或机械原因而导致的事故;产业链各个环节安全性能低下等等。文章首先对电气自动化在国内外的发展现状进行了说明,接着从四个方面对电气自动化未来的发展趋势进行了展望,最后对电气自动化在信息领域、创新角度和协同工作角度提出了一些合理化建议。文章作者希望通过文章的内容提供给电气自动化技术人员一定的指导意见,推动该行业科学良性的发展。 作者简介:王志刚(1984-),男,籍贯:黑龙江哈尔滨,研究方向:电子与通信工程,学历:本科,学位:硕士,职称:讲师。 电气与化工论文:化工厂电气与自动控制系统的防雷技术研究 【摘 要】随着我国经济不断发展,计算机技术,自动化控制技术逐渐成熟,被广泛使用于化工工厂生产中。科学技术发展速度迅猛,工业自动化控制系统逐渐得到改善,系统发展超多功能和大型化方向迈进。然而,由于化工自动控制系统机房、信号线以及化工仪表等等受到雷击问题较为严重,导自动控制系统无法运行。文章分析化工厂电气和自动控制系统防雷措施。 【关键词】化工厂电气 自动控制系统 防雷研究 1 前言 随着电气设备和电子设备大量出现,设备被广泛应用。逐渐实现工业生产自动化,自动化发展水平高。但是,在使用过程中,自动化控制设备和电气设备抗干扰能力比较低,时常受到雷电影响,严重阻碍工业经济发展。一般而言,在设备运行中,一旦电压过低,就特别容易出现雷电危害。 2 雷电对化工厂控制系统造成的危害 2.1 直击雷的危害 众所周知,雷电是一种常见的自然现象,雷电的出现会带来经济破坏和生命安全,后果非常严重。雷电对化工厂控制系统危害非常大,产生的电磁脉冲干扰影响也很大。如果化工厂遭到雷击,不但是建筑受到了损害,会使得电子系统和DCS无法运行,从而导致设备损坏加重,影响化工厂无法正常运行,人们生命安全难以得到保障。直击雷产生的危害非常大,它直接作用于自动化仪表和化工控制设备上,雷电一旦产生,会形成大量的电流,使得设备遭受破坏。最明显的危害是,连接装置中会形成较强的电流,会影响到电阻压降,从而使得电位逐渐升高,这直接破坏了系统。 2.2 电磁脉冲干扰 电磁脉冲干扰主要是在打雷瞬间形成的,当强大的雷闪电电流产生之后,脉冲电磁场会特别强,会有超强的电磁脉冲出现。在一定范围内,产生巨大影响。因此,这也被称为感应雷。这种雷击对化工厂设备产生巨大影响,会使得设备和导线出现破坏,从而埋下巨大安全隐患。 3 化工厂电气和自动控制系统雷电防护 3.1 合理接地 该方式实践证明,自动化控制和化工厂电气使用合理的接地方式之后,对雷电防护有重要作用。合理接地最为关键的环节是,根据接地电阻大小来确定,接地电阻数值较小,雷电流泄放的能力会非常强。对雷击物高电位保持能力会非常低,导致的危害特别大。在化工雷电防护进程中,选择合理的接地方式,能发挥出巨大的作用。而合理的接地防水主要有建筑物接地、强电系统接地和计算机控制系统接地这几种。其中计算机控制系统是一项特殊的电气系统,系统接地电阻使用标准较低,需要进行重新设置。举个例子:计算机系统直流工作电阻应该小于2欧,系统运行工作电阻应该小于4欧姆,安全保护地电阻应该小于4欧姆。在化工厂计算机系统遭受到,雷击之后,计算机系统同地网系统会形成较高的电位。因此,在进行设置进程中,需要使用计算机和地网控制系统,在保持距离10以上执行安全防护。当需要引入接地线时,电网和接地线理当保持一段距离。因此,需要选择屏蔽或者是绝缘措施进行应对。 3.2 电磁屏蔽 在化工厂电气和自动控制系统中引入或者引出的电缆线需要设置在电缆槽盒内,并且在不同的阶段的电缆槽盒之间应该采用金属进行联接,从而保证整个电缆槽盒内的电路畅通。就不会形成新的电子脉冲,当槽盒被雷击之后,槽盒内的电缆线不会出现被破坏现象,因此也不会出现危害或者干扰。设计过程中,为了保障槽盒雷电电压满足自动化控制需求,需要将电缆引入控制内,进行设置时,激昂电位相连接在一起。并且对其他的管线也理当执行电位相连接,避免雷电危害出现。在化工厂防雷设置时,借助自动化控制室和电气控制室,在墙面、门窗以及钢筋位置进行连接安装,从而形成一个有效地避雷网。这就能有效地避免因为雷电形成的电磁脉冲影响,保障自动化控制系统和电气安全运行。针对于一些特殊的仪器仪表,电缆没有进行完好设置,电缆槽盒进行雷电设计,应该选择合适的方式,实现电缆线设置。保障屏蔽层和化工厂控制系统实现相互电位连接。 3.3 使用SPD 可以合理使用SPD,化工厂电气和自动化控制系统中,使用了SPD,最重要的作用是,当电感应直接流入信号传输线中时,电力线瞬间会受到电压限制。保障了自动化设备和电气设备不会受到电压穿极影响。使用SPD还可以将自动化设备和电气电压控制在合理的范畴内,较好发挥出防雷作用。在化工厂自动控制系统中,控制系统都会选择电位连接方式,为了避免电磁场干扰现象。控制系统的启动会形成一个较大的避雷网,防止不必要的电流进入。因此,在控制系统中,线路的安装一般都会采用SPD系统。而且在配电系统和仪表设备之间,现场仪表以及PLC控制设备之间都需要有SPD系统保障。能使得整个化工厂系统都被保护起来,这能有效地防止雷电危害出现。 4 结语 随着社会不断发展,化工厂和自动化控制系统雷电危害主要有电磁脉冲和雷电危害两个重要干扰。因此,雷电防护过程中,需要进行合理的接地安装,使用电磁屏蔽方法对化工厂和自动化控制系统进行防雷设置,这对于化工厂经济建设有重要作用。当有效地保障了自动控制系统安全运行,有效提高化工生产经济效益。随着科学技术不断发展,将会出现更多的防雷技术,这将有效地提高自动化设备运行水平和化工厂运营效率。 电气与化工论文:浅谈电气自动化工程控制系统的现状与趋势 【摘 要】随着我国对高新技术产业的重视程度越来越大,电气自动化逐步进入到人们的生活中,电气自动化技术的发展关系到社会的进步,而依靠电气自动化发展起来的电气自动化工程控制系统更是为国家和人民的生活带来了众多的便利,发挥了巨大的作用。本文针对电气自动化工程控制系统的发展现状提取出了我国电气自动化工程控制系统所具有的一些特点,并在此基础上针对所存在的问题分析了未来的发展趋势。最后,提出了自己对于电气自动化工程控制系统的几点建议和展望。 【关键词】电气自动化 控制系统 发展现状 未来趋势 1 引言 进入到二十一世纪以来,我国的经济建设始终保持着高速稳定的发展,国内GDP总值也不断地创造新高,随着国家对高新技术产业的大力扶持和发展,我国在电气自动化等高新领域已取得了不小的成就。作为现代工业发展的优秀技术,电气自动化在众多技术领域中充当了指挥者的角色,成为高科技创新和发展的关键。电气自动化工程控制系统应运而生,在自动化领域发挥了巨大的作用,它不仅减少了劳动力的成本和劳动强度,而且极大地提高了信息传输的时效性和准确度,同时降低了安全事故发生的概率,保证了国家和人民的生命财产安全。 2 电气自动化工程控制系统的发展现状 我国的电气自动化工程控制系统发展起步较晚,存在着一些尚未解决的问题,但是经过几十年的摸索,也形成了一些自己的特点。 首先是我国的电气自动化工程控制系统的信息具有集成化这个特点。电气自动化工程控制系统可以对所控制的信息做出横向和纵向两个方面管理和拓展,在纵向方面,企事业单位可以利用该系统对下属部门,如财会、人力、技术等部门,进行实时数据的提取和存储,也可以针对某一问题进行有效的监控和解决,可以极大地提高工作效率和解决企业中存在的困难,方便了企事业单位及时有效的掌握各种有效信息。在横向方面,电气自动化工程控制系统对其控制的自动化设施和相应的技术起到了提升促进的作用,模糊了原有的固定界限,完善了结构软件和通信能力。 其次,电气自动化工程控制系统所使用的语言具有标准化的特点。电气自动化工程控制系统发展至今,其已发展成为以人机界面为主流,以Windows NT和IE为标准语言规范的技术。语言的标准化为整个工程控制系统提供了很大的便利,使得电气自动化工程控制系统的调试和维护更加的容易。正是因为其方便灵活的这个特点,它开始被越来越多的新用户所接受。 再次,电气自动化工程控制系统的监控方式具有集中化的特点。由于电气自动化工程控制系统将所有的功能都放在同一个处理器之中,这就造成了大量信息会在短时间内聚集在此,处理器无法在短时间内处理过量的信息,便会导致整个控制系统的运行速度降低。集中化监控的联闭锁所采用的都是硬接线,而且反复接线所造成的系统杂乱会造成整个系统控制性降低。 3 电气自动化工程控制系统的未来趋势 3.1电气自动化工程控制系统的统一标准化 这里所指统一标准化主要包含两个方面的内容,分别为管理的标准化和接口的标准化。在未来控制系统的发展过程中,要始终把满足客户的需求放在首位,将开发系统与运行系统分离,对电气自动化控制系统进行标准化管理不仅可以保证通信数据的传输流畅而且保障了控制元级件到办公室环境间自动化的整体通信。对自动化控制和管理系统的接口建立PC系统的标准化接口,确保了软硬件数据交换和通讯过程中产生的难题。 3.2电气自动化工程控制系统的技术创新化 要想提升整个控制系统的稳定性和准确性,必须在现有技术的基础上不断发展创新,对电气自动化工程系统进行自主知识产权的研发,将科学技术变成生产力。我国目前的大多数企业生产的主要是低端的产品,已经不适应我国日渐繁荣的市场局面,电气自动化工程控制系统的相关生产和维护技术人员应该尽快打开思路,打开科技创新格局,提高实践创新能力。 3.3电气自动化工程控制系统的市场产业化 一个产品的价值最终会落到市场上去实现,电气自动化工程控制系统也不例外,该控制系统要想实现大发展不仅仅需要在科学技术上有所革新有所创造,还必须要保证能够满足市场的需要。在合理配置资源的情况下,努力与市场接轨,研发出能够在市场中有足够竞争力的电气自动化工程控制系统。 3.4电气自动化工程控制系统的生产安全化 电气自动化工程控制系统的安全性直接决定着用户对产品的可用性与满意度。在未来,电气自动化工程控制系统的优秀竞争力和价值可能就是该系统的安全性能,不仅仅是控制系统的安全,还包含在系统生产过程中的安全。从硬件设备到软件设备,从工厂的设施层到网络层,对电气自动化工程控制系统的安全与进行全方位的设计与研究。 3.5电气自动化工程控制系统操作人员的技能专业化 在整个电气自动化工程控制系统研发、安装和使用的环节,最容易被忽视的就是对操作和使用人员的相关培训。在将来,必须在一开始便让他们熟悉整个流程,不仅仅需要让他们知道如何操作,还需要让他们知道为什么这么操作。只有这样才能够让他们真正准确地掌握系统的软硬件设施和操作技能以及维修保养的相关知识,提高系统的利用效率。 4 对电气自动化工程控制系统的建议与展望 电气自动化的高速发展已经得到了越来越多学者和企业的关注,电气自动化水平越高,人类智能化水平就越先进,因此,电气自动化工程控制系统的建设与发展事关重大,在电气自动化工程控制系统特点和发展趋势的基础上对它的进一步合理化发展提出几点建议。 第一,将电气自动化工程控制系统与全球数字化系统相互结合。这项技术可以将以全球数字化为依托的大量高分辨率、实时的、多维动态的数据导入到这个系统中,再将之与网络结合,形成一种无处不在的体系。 第二,加强电气自动化工程控制系统生产研发企业与相关高校之间的合作。将企业与高校形成一种互助的形式,充分发挥各自的优势,企业可以借助高校的科研平台和科研优势,对控制系统进行进一步研发改善,高校可以借助企业这个实践平台,走进企业进行教学,培养学生的实践能力。互帮互助,共同培养出所需要的人才和教学方案,加快电气自动化工程控制系统的升级换代。 第三、创新现场总线技术,节省系统成本。电气自动化工程控制系统所采用的网络技术主要运用了现场总线和以太网,经过时间的积累和智能化的发展,现场总线技术应运而生,它可以为企业的设施的互相通信提供所需的渠道,将顶层信息和生产信息有机地结合起来,发挥出其应有的作用。根据这个特点去进行设计和实施可以节省安装材料和成本。 总之,电气自动化工程控制系统要想长远地发展下去就要不断地加强技术创新,不断地分析市场的需求,以满足越来越专业化的市场和客户。与此同时,还不能忽视对产品安全性能的保障,培养专业化队伍,进行专业化培训,统一标准,完善体系。此外,从技术人员入手,加强与高校之间的合作,使得专业化人员理论和实践同时发展,利用所学知识促进电气自动化工程控制系统的发展,为我国的社会主义现代化建设添砖加瓦,使我国屹立于世界科技强国之林。 电气与化工论文:试论化工企业生产中PLC电气系统的设计与应用 【摘要】随着自动化项目的逐步展开,化学工业的生产技术也得到了稳步提高,PLC设计以及化工企业电气系统的设计与应用问题还需要进一步完善。 【关键词】化工企业;PLC;电气系统 一、 PLC系统概述 自1969年问世以来,PLC在工业自动化领域的优秀地位就一直坚不可摧。它改变了以前只能借助于继电器和步进器等机电器件进行逻辑和顺序控制的传统控制模式,并在作为主流控制器的几十年间,不断依据用户的不同需求提升各种功能,现代PLC还引入了计算机技术和信息技术,以适应现代工业环境的要求。在“十二五”期间,国家明确要大力提倡发展装备制造业及基础制造业,减少高耗能产品的使用,相关有利政策都会促进PLC产品健康快速发展。 二、化工企业生产中PLC设计 PLC控制系统根据企业生产中的自动化复杂程度不同,依据不同的要求设计出不同的软件。在PLC控制系统中,软件程序总体可分为基本程序和模块化程序两个模块。为了使在调用的过程中减少内存占用量和编程量,使其PLC程序的编制大型优化,允许重复调用,则需要把正反自锁互锁转程序整合后封装成为一个模块。整合后的各个子模块都具有相对的独立性,这种方法能够使简化连接关系,优化调试修改。所以这种程序的涉及思想是业内人士都极为推荐的。 三、化工企业电气系统设计要点 化工企业电气系统的设计需要以安全性、可靠性和稳定性为依托。化工企业电气系统设计的理念就是安全,同时安全也是化工企业生产的首要要求。由于化工企业的生产产品的特殊性,产品普遍具有易燃易爆、有毒有害的特点,因而化工企业对于电气系统设计具有较高的要求。化工企业电气系统设计首先要满足化工企业的特殊安全性的要求,其次需要满足生产实际要求。因此,在化工企业电气系统设计过程中,需要全面把控设计的科学性、合理性和安全性,充分考虑各方面因素,具体表现在以下两个方面: 1. 防火、防爆设计 在化上企业电气系统设计时应特别注意防火、防爆设计。由于化工企业生产的过程存在很多为易燃、易爆介质,因而在试生产阶段和正常生产过程中,易引发重大安全事故。因此,在电气系统设计的过程中,必须重点注意防火、防爆设计,特别是电气引火源的防范与制止。为了保障安全生产,应将正常运行时易产生火花的电气设备,如变配电设备、开关柜、事故发电机等设计布置在爆炸危险性较小或没有爆炸危险的区域内;依照相关电气系统安全设计的要求,尽可能均衡设计电气线路走向,保障整个电气系统以及分支变配电系统的电气负荷的均衡性。在进行线路设计时,应当注意电气系统布局的合理和分析的密集性。同时,由于化工企业电气线路所处环境比较恶劣,线路容易出现老化以及变形,导至电气线路绝缘下降设置出现电气线路裸露,这样状况的发生严重影响化工企业的安全生产。因此,在设计线路时,应当尽可能的考虑设计线路走向的合理性,以保证走向的安全性。此外,化工企业生产过程中,由于坏境温度较高,如果线路布局过于密集,就容易产生磁力效应,进而影响到企业的生产安全。而合理的线路布局设计以及合理性的密集度设计,可以从根本上保证化工企业电气系统的安全与可靠。 2.操作空间设计 在进行设计化工企业电气系统时,应当特别注意保证足够的操作性空间。在化工企业电气系统的运行过程中,保障具有足够的电气操作空间,不仅可以延长电气自身寿命,保障电气在运行过程中的安全性,而且也可以保障维修可以有足够的空间进行维护。而具有足够的操作空间可以使得电气系统之间的距离拉大,进而减小相互的磁力的影响,同时足够的操作空间对维修人员及电气操作人员的身体健康有重要的意义。此外,在线路设计时,应当保证足够的防火空间。电气系统线路设计常常采用隐蔽性设计,而这恰恰决定了其防火空间的局限性,而在一定有限的防火空间的条件下,一旦发生火灾,就会引发大面积的灾害,甚至危害化工企业的整体安全。因此,在化上企业电气系统设计时应注意保障足够的防火空间。 四、选择合理的电压等级 在电气系统设计中,选择合理的电压等级显得尤为重要。选择合理的电压等级不仅是电气系统设计的基本要求之一,也是体现设计要点以及设计理念的前提。在电压等级提高的要求下,只有合理地选择电压等级,才能充分发挥电气系统的作用。一般的化工企业采用的是旧式电气系低压220/380V的系统,中压为10kV系统,再往上多为35kv 或110kV的系统。而随着科学技术的提升以及生产力的进步,化工企业正走向了规模化、现代化、大型化,电气设备的电容量就需要越来越大,因而对电气系统具有越来越高的要求,这种旧式电气系统设计已不能满足当代化工企业的电压等级设计要求。因此,合理的提高电压等级已成为必然趋势。在电气系统设计中选择电压等级时,应当注意如下几个方面: 1.当对于化工企业厂区面积不大且负荷集中,用电容量在5~10万KVA时,可以选用110kV直接进线通过变压器直接变为10kV供电,而如果负荷分散并且厂区向积大时,需要考虑增加35kV环节,同时采取三级配电处理。 2.当化工企业用电容量在5万KVA以下时,可以通过变压器直接变为10kV供电,并且不设置中间的35kV环节,而选用110kV直接进线,尽量将变电站放在负荷中心,采取两级变配电。 3.当化工企业用电负荷较小时,尽量用一级变电来满足生产负荷,可直接使用10kV或35kV进线。 4.进行规划设计时,应当具体情况具体分析。 5.供电系统的电压选择的原则是就高不就低,应当尽可能的选择高的电压等级,尽量减少变电的级数,以减少损耗以及设备投资和变电过程中的损耗。 五、继电保护的配置 继电保护是保证用电安全的重要措施,同时是对电气系统的补充。而继电保护配置是实现稳定安全设计要点的重要保证,也是电气系统设计的重点之一。 1.继电保护定值的配合问题 继电保护定值的确定直接关系着供电系统安全与稳定。当系统出现故障时,只有当继电保护定值的设计合理,才能实现快速、准确、有选择、可靠地将故障设备切除,进而保证系统的安全运行。在保证被保护设备安全的前提下,上一级设备的定值在保证设备安全的前提下应当适当加大,而末端设备保护定值一旦尽量的取小,进而达到增大级差和时间差,在避免越级跳闸的同时,尽量缩小停电范围。 2. 电源进线的自动重合闸的问题 由于电源进线架空线路的故障多以瞬时故障,因而对于这类情况在进行线路设计时,应当允许设计重合闸,可以设计线路故障自动重合闸一次。而对于带自备发电机的化工企业,可能不允许线路自动重合闸,这时一定要协调相关设计部门,在确保安全的前提下,增设安全联锁装置。 结语:为了加强化工生产工艺的安全性和稳定性,PLC系统(即可编程序控制器)在化工行业生产过程中控制系统的设汁、机械安全的保护等方面有着十分重要的作用。新形势下,随着国际范围内化学领域先进科学技术的不断涌现,化工企业中所采用的新工艺和新技术也在不断增加,做好电气系统的合理设计保障其电气系统的安全性能、可靠性能和稳定性能。 电气与化工论文:刍议化工企业电气系统设计与线路安装要点 摘要:本文分析化工企业电气系统的常见问题,并浅议其设计与线路安装要点。 关键词:化工企业 电气系统设计 电气系统安全 节能降耗 化工企业由于其特殊性,对电气系统的设计有更多要求,本文针对化工企业特点,对其电气系统设计和安装要点进行分析。 我国化工企业发展迅速,无论是企业规模还是企业效益都呈现出良好的上升趋势。规范化工企业电气系统在设计和线路安装过程中的操作流程和规程,是保障其顺利生产,保障企业财产和人员安全的重要工作,对化工企业电气系统的设计必须严格认真谨慎并考虑周全。 一、化工企业电气系统设计要点 化工企业产品普遍具有易燃性和易爆性的,应用于化工企业的电气系统设计,不仅需要满足生产需要,还要保证不使电气系统影响化工企业的生产安全。在化工企业电气系统设计过程中需要充分考虑,从整体布局到分类布局的各方面因素,全面把控设计的科学性、合理性和安全性。 1.操作性构想设计 在化工企业电气系统设计时应注意保障足够的电气操作空间,一方面可以保障电气在运行过程中的安全性和电气自身寿命的延长,另一方面也可以保障在维修电气系统时可以有足够的空间进行维护。足够的操作空间使得电气系统之间的距离拉大,其相互的磁力影响减小,对于维修人员及电气操作人员的身体健康有重要的意义。因此,在设计化工企业电气系统时应注意保证足够的操作性空间。 2.防火性设计 化工企业生产产品为依然易爆品,在生产准备阶段和生产过程中容易发生重大安全事故,在电气系统设计的过程中应重点注意火灾,特别是电气火灾的防范与制止。按照安全设计的要求,均衡设计线路走向及分支变电系统的安全性,在保障安全生产和全速生产的条件下,尽可能保障电气系统的安全。 首先,线路设计应该注意其合理布局和密集性分析。由于化工企业油污较大,容易导致线路老化变形,甚至出现线路的裸露,严重影响化工企业的安全生产运营。线路在设计时应充分考虑其合理走向,保证走向的安全性。另外,由于化工企业生产过程中温度较高,线路布局过于密集容易产生磁力效应,从而影响生产的安全。合理的线路布局设计加上合理性的密集度设计能从根本上保证化工企业电气系统的安全。 二、化工企业电气系统安装要点 化工企业电气系统具有体系大,操作自动化程度高的特点,因此在安装过程中需要注意安装的合理性和布局的可行性。安装电气系统应设置专业人员操作,杜绝违规操作,防止事故发生。安装管理人员,特别是在线路安装人员,需要特别注意安装的合理布局和安全性。 1.严格按照设计方案实施 由于化工企业电气系统的特殊性,其系统设计时充分考虑到了各种因素的影响,设计方案也严格按照特定的程序设定,因此,在化工企业电气系统的安装过程中,应严格按照电气系统的设计方案实施。由于化工企业生产产品的特殊性和其电气系统设计的特殊性,因此安装过程中不能逾越设计方案的设计规程和设计安装方式。严格按照设计方案实施安装和线路布局,保证施工的科学性和安全性。 2.注意安装过程中的电气系统各组件之间的安全距离 电气系统在设计时很难考虑到安装细节,因此在实际安装过程中会遇到很多的问题,因此,在安装过程中要严格注意电气系统各组件之间的安全距离,保证电气系统的安全性和可用性。按照保有足够空间,保障正常操作的原则,合理布局电气系统各组件,充分利用空间优势和设计时留下的空间操作构想,保证安全距离。 安全距离在保证安装过程的安全性的同时也保证了电气系统在后期运行过程中的事项安全。电气系统组件安装过程中不可避免的会产生电力磁场及电气组件间的相互作用,这种作用的产生会导致电气设备的老化,甚至是报废。因此,保证在设计方案基础上的安全距离是保证其正常运行的关键。 三、节能降耗措施要点 1.合理使用合适的电力线路导线,减少供电线路损耗 在电力系统的损耗中,供电线路的损耗也占了较大一部分的比例,其中低压线路的损耗更显得重要。企业在选择合适的电力线路导线时,其符合能力要能够满足企业所需的载流量,保证电压的质量,然后根据经济电流密度对导线进行选择。低压线路的损耗主要出现在大负荷的回路上,因此,要特别注意回路较大的地方,如果回路的负荷较大,就一定要注意尽量缩短供电距离,线径也要根据情况适当增大。当供电线路的导线截面适当增大后,其电阻就会降低,那么线路损耗也会随之降低。综合考虑经济差问题,供电线路导线的使用寿命在十年以上,增大导线截面所产生的费用可以从节能降耗上得到一定的补充,其所创造出的经济财富不可小视。 2.高效节能电机的使用、优化和控制 电机会把输入其内部的电能转换成输出轴上的机械能,这一转换过程中,总是要有一定程度的能量损耗。在实际生产应用中,因为管理技术水平的问题,大多数电机的运行状态都处在一个低效、轻载和高耗能的状态,存在严重的电能浪费现象。想要降低电机的电能损耗就要在三个方面做出适当调整,主要包括恒定损耗、散杂损耗和铜耗。 3.增加无功补偿装置,治理谐波,提升电气系统的功率因数 供电线路的功率因数低是造成线路损耗增加的一项重要原因,在提高功率因素、降低线路损耗的方面展开课题研究并解决是电气设备节能降耗的主要措施。 增加无功补偿装置就能够提高功率因数,从而实现节能降耗,对变压器等电气设备利用率的提高有促进作用,也可以进一步消除无功电流,把供电成本降到最低点,这时候如果再加上合理用电,还能够减少供电线路的消耗。 四、结语 我国化工企业发展迅速,无论是企业规模还是企业效益都呈现出良好的上升趋势。规范化工企业电气系统在设计和线路安装过程中的操作流程和规程,是保障其顺利生产,保障企业财产和人员安全的重要工作,认真科学设计,认真执行设计方案,保障各方的利益。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统的发展与应用 摘要:随着我国改革开放的不断深入和国民经济的不断发展,电气自动化工程控制系统是现代先进科学技术方面的优秀领域,其未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步。本文阐述了电气自动化工程控制系统的现状与发展趋势,及其控制系统设计。 关键词:电气自动化;控制系统;设计;应用;发展趋势 1. 目前电气自动化控制系统的发展 伴随着我国市场经济的进一步成熟,电气自动化技术方面的竞争也越来越激烈。因此,我国电气自动化控制技术研发与制造机构必须结合自身的实际状况,并发挥出自身的优势,才能够在行业当中抢占重要的位置。目前,在自动化控制系统运用中,DCS仍然占据着主导地位。 1.1 电气自动化工程DCS系统 DCS,即分布式控制系统,它是(Total Distrbuted MicroprocessorContral System)的缩写,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的,具有实时性、可靠性和扩充性等优良特点,在生产、生活自动控制领域得到广泛运用。但随着DCS逐渐的运用,我们也越来越感受到分布式控制系统所存在的缺点。比如受DCS系统模拟混合体系所限制,其仍然采用的是模拟的传统型仪表,因此,大大地降低了系统的可靠性能,维修起来也显得比较困难;分布式控制系统的生产厂家之间缺乏一种统一的标准,降低了维修的互换性;此外,就是价格非常的昂贵。因此,在现代科技革命之下,必须进行技术上的创新。 1.2 集中监控方式下的自动控制系统 集中控制下的自动控制系统有一个缺点,就是处理速度非常的缓慢,因为其控制方式是要把所有的功能都集中在一个处理器中,这也导致了整机运行速度的缓慢。另一个方面,把系统的所有设备都放入监控之中,就会导致监控数量过于庞大,主机空间的不断下降,从而大大的增加了电缆的数量,造成了费用的增加,同样因为过长的传输距离降低了控制系统的可靠性能。因为集中进行监控的联锁与隔离器件中的闭锁使用的都是硬接线,因此导致设备很难进行功能扩容操作。另外,因为系统接线的反复,增加了故障查找工作的困难度,也会增加由此而产生的错误指令,使得整个电气自动化工程控制系统可靠性降低。 1.3 信息集成化的电气自动化控制系统 电气自动化控制系统所包含的主要信息技术主要体现在如下的方面: (1)管理层面上纵深方向的延伸。企业当中的人力资源、财务核算等数据信息的存取需要使用特定的浏览器进行操作,而且对于生产过程中的动态形式画面能够进行有效的监督控制,对于企业生产活动当中的第一手信息资料能够进行及时的掌握。 (2)信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向的扩展比较。而且随着微电子技术的不断投入应用,对于原来明确规定的设备也慢慢的变得模糊了,而结构软件、通讯的能力和统一,运用在组态环境之下逐渐的显得越来越重要。 2. 电气自动化控制系统的设计 2.1集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸defu助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系tongjian控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线lianjie,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3. 电气自动化的应用 3.1在净化空调设备中的应用 对湿度的控制:装设在通风管(回风湿度近似于洁净室湿度)内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度相比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度保持在45%,65%,使洁净室湿度以满足GMP要求。对温度的控制:净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管(回风温度近似于洁净室温度)的温度传感器所检测的温度送往DX-9100,与设定点相比较,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度保持在12℃~26℃之间,使洁净室温度符合GMP要求。 3.2在建筑行业中的应用 随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展智能化,建筑势必要引入电气自动化的成分,智能化建筑已经成为了当今建筑界的主流方向。为了达到设备的合理利用,资源的人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及它们相应的布线系统。 4. 电气自动化的发展趋势 4.1 作为一项具有活力的高科技技术,电气自动化技术的发展前景是可观的。首先,电气自动化技术可以与我国的新锐的科学技术成果相结合,并且投入到电气自动化技术的创新中去。研发更多的电气自动化产品应用于我国的国计民生中,促进我国工业化的发展。其次,优化电气自动化系统的结构,实行电气自动化系统平台的统一化、系统结构通用化、系统程序接口标准化,这样就可以大大地提高对电气自动化技术的利用率,减少不必要的损失及节约冗杂时间及费用。最后,在将电气自动化技术应用于工业生产中,应注意电气自动化市场的产业化、生产的安全化以及工作人员的专业化。如此可以加大电气自动化在工业生产中的利用力度,推广电气自动化的使用,让更多的企业及行业受益于该项技术。 4.2 新设计思想与未来技术发展趋势的契合。嵌入式控制装置将覆盖全部现场设备,现场总线通讯协议统一至最少的数量,嵌入式控制装置具有完全符合标准现场总线通讯协议的网络通讯功能,现场总线网络上的全部节点设备的数据库为分布式实时数据库,这些就如同PC及其外设的USB接口形成一样。同样智能化、分布式、扁平化的设备控制系统构成的生产过程,也是生产管理系统的主要组成部分,数据共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系统的特点。为了实现上述功能,在进行未来的设计工作中要求设计人员既要进行电气系统设计,又要能对嵌入式控制装置进行编程组态,同时还要完成基于现场总线通讯协议网络的构架及其监控软件(包括数据库)的组态。这样一个项目的设计工作过程无论从人员还是到流程亦是快速、高效、扁平化的。通过互联网设备供货商、项目设计人员、企业生产管理者均可对设备和生产流程进行离线或在线的技术支持和调整,这也得益于嵌入式控制装置和标准现场总线通讯协议网络的全面实现。 5.结束语 电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来,电气自动化控制系 统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气与化工论文:大型化工厂电气综合设计与控制策略探究 【摘 要】本文根据现代大型化工厂的电气设计要求,结合最先进的设计理念,从发展生产力和企业的根本利益出发,对大型化工厂的电气综合设计与控制策略进行了探究。 【关键词】化工厂;电气综合设计;控制 1 引言 改革开放以来,随着社会主义市场经济体制的建立,我国的经济进入高速发展的新时代,大型化工厂的电气系统无论是安全稳定性能还是自动化水平都得到了空前的提高。化工企业要想在保证工厂安全稳定运行的基础之上降低成本,就要从管理的角度入手,逐步建立起完善的工厂管理体系。管理工作的落实主要依赖于两个方面。一个是提高员工的实用效率,达到减人增效的效果,裁除冗余的人员,二是要提高计算机监控系统的自动化程度,充分利用先进的科学技术,配合有限的人力资源,提高工厂的运作效率。要做好上述两条,首先要必须做好一个完善的电气综合设计,制定一个安全可靠、经济实用、自动化控制程度高的工厂运行方案。 我国经济的发展促使越来越多的大型化工厂如雨后春笋般冒出,这些大型工厂大多具有生产负荷不间断的特点,当电气系统出现故障而导致大规模停电时,就会造成大面积的化工装置停产,带来极其严重的后果,给企业带来很大的经济损失。由此看来,工厂的电气设计与控制系统的安全稳定性能至关重要,是决定公司经济效益的关键因素。大型化工厂的电气设计工程包含诸多内容,例如节能性能、变压器的合理选择、变电站总站的设计以及电气设备的选材等等。 2 节能的设计 化工厂电气设计的节能概念主要是指在技术上采取一定的措施使能源的利用达到最大化,用有限的资源为企业创造出最大的利益,最终收获可观的经济效益和社会综合效益。电气设计中的节能涉及到工厂的方方面面,包括电气设备的工艺结构和生产成本等,这是一项复杂而纷繁的操作系统。化工企业只有具备了节能的意识并且将节能工作落实到位,才能从根本上为企业节约生产成本,创造出更大的经济价值和社会效益。 照明系统按照照明方式可以分为一般照明、局部照明和混合照明。照明的种类主要有正常照明、应急照明以及障碍照明等。当照明系统的负荷量较大时,要设置单独的照明变压器,通过自动化的控制来实现节能型的照明。 2.1照明的节能设计 工厂的照明系统是电能消耗的主要方面,照明系统作为化工厂一个极其重要的环节,其用电的合理性是决定电能消耗的最为关键的因素。只有通过科学合理地制定照明方案,设计适合的照明系统,才能有效地节约电力资源。主要可以从以下几个方面入手: (1)照明光源要节能。在照明的线路设计中要首先要注意的是合理节能光源的选用。光源在选用时要根据生产车间的实际情况进行安装和设计,要充分考虑到厂房的地理位置和走向,结合厂房本身的采光特点,寻求最节能最有效的照明方案。不要局限在一种光源的利用和使用上,当一种光源不能满足需要时,要设置两种或两种以上的光源配合使用,以提高照明的效果,同时节约耗电量。这是合理利用光源的重要一项。 (2)照明系统的布局要科学合理。照明光源选用好之后就要根据厂房的地理位置特点以及走向情况对照明系统进行合理的布局,所谓布局的科学合理,不仅要求照明系统的照明能够均匀,还要求照明设计能够满足生产发展的需要。要在满足所有生产需要的基础之上,可以对一些要求亮度较高的特殊工作区域进行局部照明或增设照明电源,不能做到一概而论,这样就能在很大程度上节约电力资源。所有的这些设计必须考虑厂房本身的特性,因此,厂房在建设的阶段就要将采光纳入设计的重要环节,为以后的照明系统节约电力资源。 (3)注重节能型镇流器的设计和应用。日光灯上起限流作用和产生瞬间高压的设备称为镇流器,节能型镇流器的设计和应用必将会在很大程度上节约电能。随着科学技术的日新月异,目前市场上有很多电子镇流器,种类繁杂,尽管其在日光灯上的使用能够达到很好的节能的目的,但是各种类型的镇流器普遍有一个缺点,那就是价格昂贵且使用寿命较短。因此,工厂在采用这种镇流器的时候要充分考虑到成本和能耗的相平衡,对各种情况做出合理的预算,再进行镇流器的换用。 (4)生产线上节能装置的设计与使用。生产线是工厂最为主要的生产场所和耗能场所,因而生产线上节能装置的安装与使用能够在很大程度上降低能耗,为企业节约成本。不能为了一次性生产成本投入的减少就盲目地缩减电气设备的节能装置,这不符合企业可持续发展的基本理念,会严重损害工厂长期利益的实现。 2.2 合适的变压器的选择与使用 (1)变压器的数量要合理。工厂要进行大规模的生产,电力资源的消耗是不可避免的,且工厂的生产运作对电力的稳定性和安全性要求较高,电力变压器是影响工厂供电以及节能消耗的重要因素,因此,必须要对变压器的容量和数量进行严格的筛选和设计,使之在满足生产的实际需要的基础之上节约电力资源。在设计的过程中,可以通过增加变压器的数量来降低变压器的总体容量,让几台变压器共同承担负荷,这样就能够在一定程度上降低电能的消耗。在选择合适的变压器的时候,要结合工厂的实际情况,综合考虑各种因素,最终达到节能的目的。 (2)变压器的质量要过关。目前市场上的变压器的种类纷繁复杂,甚至有许多质量不合格的产品,企业在进行选购时要注意关注产品的性能和质检合格标准,不能贪图便宜而买质量不合格的变压器,这类变压器不仅达不到节能的目的,还会严重影响工厂的生产。市场上甚至有一些废弃变压器改装之后的翻新产品,这种产品的性能低劣,不仅起不到节约电能的效果,甚至会造成电力的大量损耗。这就要求企业在进行变压器的选购时一定要注意产品的合格指标,要选派专业人士进行变压器的选购。 (3)提高功率因数。提高功率因数来减少电能的损耗,达到节约电力资源的目的。提高功率因数的主要途径是提高供电设备的自然功率因数和人工无功效率补偿。其中集中补偿的方法最适合于大型工厂的电气设计。 3 变电站总站的设计 变电总站的设计大多采用的是计算机监控,自动化的管理模式,在值班室内不设置专门的值班人员,运行监测及控制操作都由运程进行控制,只安排相关的技术人员进行定期的巡视和维护。线路的保护装置按照单套的保护装置进行,建立完善的主保护和后备保护装置系统。 4 电气设备的选择 工厂所有的电气设备的材料的选择都要严格符合相关的技术规范,要结合工厂的实际条件和当地的气候条件,充分考虑到各种自然因素和认为因素,对电气设备进行科学合理地选择。只有合适的设备材料的选择,才能保证后续电气设计的成功与节能。良好的材料的应用能够提高电气设备的控制与实际应用。 5 结语 我国明确规定了大型化工厂的电气设计标准和相关的技术规范,只有在遵守这些规范的基础之上才能促进企业的长足发展。企业的管理人员要将这些规范更好地服务于工厂的生产和发展需要,不断提高电气设计的安全可靠性能,在学习先进技术的基础之上创新发展策略,根据厂房的实际情况,规范合理地进行统筹安排,从生产到管理都要严格控制制度,重视每一个细节,为企业谋取最大的经济利益和社会综合效益。 电气与化工论文:PLC的应用与电气自动化工程 摘要:紧跟科学技术突飞猛进的时代步伐,建筑工程也不得不引出高端技术的电气自动化工程,该技术就是PLC。面对建设工程重要的使用功能、自竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的具体体现等,自动化工程有着举足轻重的地位。施工现场管理的好坏直接影响工程项目的质量、进度、安全乃至整个工程队的经济效益。 关键词:电气自动化工程;PLC;塔吊 引言:本文主要论述了PLC技术在电气自动化工程中的应用,简述采用PLC和变频器改进塔吊性能。根据PLC的诸多优点,分析其在电气自动化工程成本控制中发挥的重要作用。 一、PLC在电气自动化中的应用 1.PLC是一门中、高级的电气控制技术。PLC虽是微机技术与传统继电接触控制技术相结合的产物,但它克服了断电接触控制系统中机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性及灵活性差的缺点,充分利用微处理器的优点,来完成其在电器界的应用。 PLC更是一种利用软件驱动的控制设备。假如把一台PLC比作一个公司,那么各种软元件就是公司的个体,各种指令则是给这些成员发出的各种工作命令,编程过程正是按从前到后的顺序罗列指令操作软元件的过程。只要这些软元件按完成指令要求操作,最后PLC就能输出符合要求的控制信号。 2.采用PLC和变频器改进塔吊(QTB63型)性能 安全、简化操作都是塔吊设计过程中最为重要的部分。PLC与变步器均是电气自动化领域最为注重的技术,用PLC控制变频器的方法,充分利用二者优势,更好的溶入到各项工程中去。 2.1变频调速系统的组成原理:变频技术大致分为交-交和交-直-交两种。交-交变频器是将变频直接变换成频率、电压均可控制的交流。而交-直-交变频器是先把交流电通过整流桥变成直流电,再由逆变器转换为频率、电压均可控制的交流电,作为交流电动机的驱动电源,从而使电动机获得无级变频调速。常见的变频器大多采用交-直-交变频技术。 变频器在QTB63型塔吊应用中与PLC的部分组成接线:PLC与变幅变频器的接线操作手柄接入到PLC的输入端口中,当操作手柄输入档位信号时,PLC指引相应的开关输出信号,同时将制动器复位,变频器再根据PLC的开头量输出自动调整频率去控制电机;当操作手柄复位后,变频器停止输出,并按照一定的曲线进行减速以减小对塔吊的冲击;当减速过程完成后再进行开关信号导通,PLC检测到该信号后输出相应结果,使制动器吸合、电机停止并锁死。 2.2PLC的程序:采用步进梯形(SFC)及部分梯形,两者可以相互转化。在处理顺序控制的场合,用步进梯形比梯形更有条理性,它是一种非常有效的PLC编程方法。 2.3最初的QTB63型塔吊是采用多速电机调速,它通过继电器组改变电机的极对数(p)来调整电机转速。而改进后的QTB63型塔吊则采用变频调速,它通过调整定子通电频率(f)来调整电机转速。改进后塔吊性能对比明显提高: ①采用继电器组控制多速电机时,使塔吊难以实现复杂的功能,从而不能有效的编程控制。而采用变频调速时,则能十分方便地进行连续调节,能保持压力、流量、温度等参数的稳定,从而大大提高控制品质; ②多速电机调速在档位转换时是硬性转化,没有速度过渡,容易产生冲击,影响电机寿命,对塔吊安全也有负面影响。而采用变频调速时,在档位转化过程中存在一个速度过渡过程,正是由于这个速度过渡,避免了对塔吊的硬性冲击,使塔吊的性能大幅度提高; ③使用多速电机调速时,受制造、空间等影响,电机的极对数太少,而且随极对数的增加成本直接上升,导致可调档位偏少。而采用变频调速时,此问题不存在。通过变频器还可以实现无级调速,改进前起升、变幅,回转三个运动的档位数分别为3,2,2;改进后则为5,4,3。 3. PLC应用非常广泛,对于电气自动化控制领域的人员显得尤为重要。在当今工业界,只要涉及控制的地方都可采用PLC来完成。PLC在电气自动化工程中的应用可概括出两大方面:一是单机控制为主的自动控制,如包装机械、印刷机械、纺织机械、注塑机械、自动焊接设备、隧道盾构设备、水处理设备、切割、多轴磨床、冶金行业的辊压、连铸机械等;二是以过程控制为主的流程自动化控制,如工厂自动化生产线、污水处理、自来水处理、楼宇控制、火电主控、辅控、水电主控、辅控、冶金行业、太阳能、水泥、石油、石化、铁路交通等。 二、电气自动化工程的成本控制 对于任何一项工程都不得不考虑其成本问题,单从成本管理的方面来看,我国的现场管理责任制应该要责任到人,并且要分工明确、实行归口的管理制度。管好项目控制投入,降低消耗,提高工作率效,并将安全、质量、进度、成本等四个方面综合起来进行综合性管理,并要根据成本的管理目标与各专业的分包单位、施工责任班组签订施工责任合同。我们不仅要明确企业的责任与目标,奖励和罚款约定;而且要在高层的统筹中降低管理部门成本。管理部门根据施工项目管理实际情况,编制降低成本的技术、组织措施,并深入挖掘在各方面分项管理工程中存在的所有降低成本和增加利润点。 PLC具有功能强、性能价格比高,可靠性高、硬件配套齐全,系统设计、安装、高试工作量少,体积小、低能耗、体维修工作量小、维修方便等诸多优点。塔吊是建筑工地上最常用的一种起重机械。在用PLC控制起重机在工作过程中,随时可以根据现场情况确定速度、加档时间和减速时间;提高工作效率,定位更准确;节能效果明显,节电率可达35以上;对齿轮、电动机无冲击,故障率低,易于维护,大大减少保养工序;提高行车可靠性和安全性,延长塔吊的使用寿命。此类优点使成本控制问题得到人们的高度认可。 三、结语 电气自动化的发展趋势应具备分布式、信息化及开放化。PLC是新一代可编程序控制技术,其控制系统将在人类电气自动化发展过程中发挥更加广泛的作用。企业需要实施有效的动态来控制和分析过程、纠错措施,集思广益的从根本上管好工程。为此,我们只有在不断提高工程技术的管理水平,并完善企业的管理制度,才能实现预期的工程建设目标,快速提升国民经济水平,造福全人类。
工业自动化控制技术研究:浅谈工业自动化控制技术 [摘 要]在现代科技的发展推动下,工业技术逐渐向着现代化、自动化、智能化的方向不断发展。目前,工业自动化技术已经成为很多工业领域的主要生产技术,极大的提高了生产效率,提高了产品质量。而在使用工业自动化技术进行生产时,最重要的环节就是要做好自动化控制。现本文就对工业自动化控制进行相关的研究与探讨。文章首先概述了工业自动化控制技术,指出了其当前的发展现状,并分析了常见的几种工业自动化控制仪表仪器,最后就工业自动化控制的发展进行了展望。 [关键词]工业自动化;控制技术 1、工业自动化控制技术概述 工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算机软件技术来对工业生产过程进行控制,而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说,在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表和控制器,按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自动化控制系统中,必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置,以确保其在生产中能够充分发挥职能作用,确保生产顺利进行的目的。一般来讲,工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。 2、工业自动化控制的发展现状 目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展,自动化控制系统也逐渐趋于完善。但尽管如此,工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看,较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种,这两种自动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。 3、工业发展过程中应用的自动化控制技术 随着科学技术的不断发展,自动化控制技术在实际应用时也在不断根据市场需求进行调整完善,目前,市面上的自动化控制系统已经能够良好地适应生产环境,对采集到的信息进行系统分析,确保控制的及时有效性和准确稳定性,保证工业生产的质量和效率。在不同的生产行业中,其中运用到的自动化控制技术和系统组成基本是一致的,但是会根据生产的现实要求和企业的生产环境进行适当的调整重组,而且其中应用到的数据处理系统以及系统参数都需要具体设置,确保自动化控制体系能满足生产需求,提高自动化控制技术的使用效益。 3.1 信息采集模块 要想实现工业生产的一体化系统性控制,就必须将各个生产环节中仪表数据和具体信息采集录入到中枢管理系统中,因此信息采集模块是实现工业自动化控制的基础模块。自动化控制的实现,是需要控制系统能够掌握实际的生产信息,协调控制自动化生产设备以及先进的工艺工序,解决各方面的矛盾,实现统一的调配。大数据时代的带来,让工业生产面临着巨大的考验,信息采集系统就能够有效解决的数据信息的获取问题,实现庞大数据的捕获与处理,为工业生产的进步提供与发展提供信息支持。 3.2 系统建模模块 在工业自动化控制系统中,凭借A/D单元实现信息的数字化装换,录入存储数据,通过系统中的信息处理软件进行整合分析,获取有效信息,做为系统调配的参考,进行统一地管理调配。信息采集模块能够实现生产信息的实时采集,也就相当于实现生产的实时监控,能够确保自动化控制的精准性,最大程度地节约生产成本[3]。此外,在整个系统中,如果有某个生产环节发生异常,系统能及时感应,并进行处理,将出现故障的机械停止,启用备用器械,将故障器械送去检修,及时止损,确保各个生产环节的生产安全性和效率。生产设备故障问题其实是在电气自动化生产体系应用以来控制系统中最难解决的一个问题,因为多个生产环节数千台机器一同运作,单靠人工管理的话,如果出现设备故障,需要花费较长的时间去排查,找出故障环节,这样会严重影响到产品的生产效率,给公司造成较大的经济损失。 4、工业自动化控制系统的特点 用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入DCS系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组DCs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ECs时,其系统结构、与DCs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行 5、工业自动化控制系统的发展展望 随着IT和控制技术的融合的不断深入,工业自动化控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展,自动控制的三大构成系统也将有新的突破。 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC已经出现,价格只有几十到几百欧元不等。随着软PLC(SoftPLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。 作为一种工业产品,要实现长久的发展,必须深化制造部门内部的体制改革,运用现代科学技术保障发展的成果。而且还需要密切的关注产业市场化所带来的后果,保证产品适应市场发展的需要。另一方面,制造企业不仅需要对开发技术和集成系统进行研发投入,同时还需要运用分工外包和社会化之间的合作,使零部件的配套生a逐渐的市场生产化、专业化,从而能够保证对高端装备技术开发研究资源综合利用,提升自主装备制造的比例.产业市场化是产业发展的必然趋势,对于资源配置工作效率的提升有着显著的促进作用。 结语 综上所述,工业自动化控制技术作为推动现代工业生产自动化的主要动力,其不但能够减少人工劳动量,而且能够极大的提高生产效率,增大工业生产经济效益。更重要的是使用自动控制系统进行机械操控,就能使工人脱离恶劣的生产环境,实现更加现代化和人性化的工业生产。同时,工业自动化控制技术水平的高低也是衡量国家科技水平高低的重要指标之一,在未来的工业技术发展中,必须要加大对工业自动化控制技术和产品的研发应用,以促进我国工业经济的进一步发展。 工业自动化控制技术研究:浅析工业自动化控制技术 摘 要:西方分析了工业自动化控制技术的发展应用情况,并从其中的变频器、嵌入式微控、触摸屏等技术方面较为详细的介绍其结构、作用和工作原理。 关键词:自动化控制 发展 应用 一、引言 在工业自动化控制技术领域,为了实现对工业生产过程的检测、控制、优化、调度、管理与决策,从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等一些目的。对于工业自动化控制技术而言,它是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。其控制系统主要由变频器、嵌入式微控制器、触摸屏等部分构成。通过对设备和生产过程的控制,就能实现上述目标,并提升整个企业的安全生产能力和经济效果。 二、变频器技术 1、变频器基本功能 作为变频器技术来说,它是一门综合性的技术,是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。而变频器也可以看作是一个频率可调节器的交流电源。它通过改变变频器的输出频率,就可以实现电动机的速度控制。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,实现电动机的正反转切换。与此同时,变频器还具有直流制动的功能,不需要增加制动控制电路了,就能顺利实现制动功能。在需要制动时,只要通过变频器给电动机加上一个直流电压,利用自己的制动回路,将机械负载的能量消耗在制动电阻上进行制动即可。变频器在使用时,只需要在电网电源和现有的电动机之间接人变频器和相应设备,不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造,就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外,变频器的节能效果也非常显著。尤其是对于工业中大量使用的二次负载(风机和泵类)来说,当用户需要的平均流量较小时,风机、水泵的转速较低,其节能效果是非常显著的。 2、变频器的结构 变频器的主要任务是把电压和频率恒定的电网电压,变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括以下四个部分: (1)整流电路。主要由三相全波整流桥组成,其作用是对电网工频电源进行整流,把交流电整流成直流电,并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。 (2)逆变电路。它是变频器最主要的部分,也是长期以来要解决的优秀问题。常见的结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路,它的主要作用是在控制电路的控制下,有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断,将整流电路输出的直流电转换为频率和电压都可任意调节的交流电。逆变电路的输出,也就是变频器的输出。它主要就是被用硎迪侄缘缍机的调速控制。 (3)直流中间电路。它主要是对整流电路的输出进行滤波,以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。当直流中间电路是用大容量的电解电容滤波时,变频器为电压型变频器;当直流中间电路是用电感很大的电抗器滤波时,变频器为电流型变频器。另外,直流中间电路中有时还包括制动电阻,甚至一些其他辅助电路。 (4)控制电路。它是变频器优秀部分,高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制,并采用尽可能简单的硬件电路,主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性,数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的一些功能。 三、嵌入式微控技术 (1)基本功能。嵌入式微控制器是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。它以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪,适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式微控制器系统通常面向特定应用,设计和开发必须考虑特定环境与系统要求,是一个发散的、技术密集的系统。 (2)结构。嵌入式微控制器系统,它是由硬件系统和软件系统所组成。为了提高系统的执行速度和可靠性,它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中,而不是存储在外加的磁盘载体中。系统是以微控制器为优秀,加上外部专用电路和系统软件,形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、定时器/计数器和各种输人输出(I/O)接口等。它还可包含A/D和转换器D/A直接存储器传输(DMA)通道、浮点运算等特殊功能部件。 (3)应用范围。嵌入式微控制器在应用数量上已远远超过了各种通用计算机。在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备消费类产品等方面,均是嵌入式微控制器的应用领域。在进入21世纪以来,嵌入式微控制器技术逐渐成熟,并全面展开,现已被公认为是一种具有良好发展潜力的技术。 四、触摸屏技术 (1)功能。人机界面通常被大家称为触摸屏,是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触,进行信息选择,向计算机输人信息的一种输入设备。包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。在工业上,触摸屏是首选的接口设备,连接的主要设备种类是PLC触摸屏,因其具有很强的适应性,比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率,是任何其他输人设备所无法比拟的。当触摸屏在恶劣的环境下工作时,都不会造成触摸屏的损坏。因此,它在工业自动化控制技术中,能够发挥着很好的作用与效果。 (2)工作原理。触摸屏的工作原理是用手指或其他物体触摸,所触摸的位置由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RS-232串行口)送到CPU,从而确定输人的信息。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。其中,触控屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触摸点坐标,再送给CPU,它能同时接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸屏控制卡。触摸屏按照工作原理和传输信息的介质可分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式触摸屏。 (3)发展方向。随着数字电路和计算机技术的发展,HMI的功能将越来越丰富、价格也会降低、屏的寿命也将延长,HMI产品将赢得更加广阔的发展空间。 五、结语 在现代制造领域中,工业自动化控制技术是21世纪最重要的技术之一。工业自动化控制技术,如今已广泛应用于提高工业生产产品的质量、数量和生产设备的效率,并大大改善了劳动条件和强度。随着科学技术的快速进步与工业自动化控制技术的飞速发展,它还将极大地提高人们对现代工业生产的预测及决策能力,从而进一步促进现代工业制造业的迅猛发展,其工业自动化控制技术也将会赢得更加广阔的发展前景和空间。 作者简介: 宁晓娜(1984-),女,汉族,河北省唐山市,大专,助理工程师,从事现场自动化设备的自动化工作; 工业自动化控制技术研究:浅谈工业自动化控制技术 摘 要:人的创造力是无限的,社会的发展就是人类不断改造世界的过程。在生产制造行业中,机械已逐步代替了人工,在能源的驱动下会社会不断创造丰富的物资,而随着计算机技术的发展与广泛应用,人们开始研究机械的自动化控制,降低人工运营成本,提高工业制造效率。工业控制自动化技术包括工业自动化软件、硬件以及系统这三个组成部分,通过信息技术的应用来实现工业生产过程中的自动控制调配,能大大提升生产效率和生产质量,确保生产安全性,为企业创造更大的经济效益。随着科学技术水平的提高,工业生产中的自动化控制技术也在不断发展,目前正向着网络化、智能化、集成化的方向发展。 关键词:工业自动化;控制技术;应用 工业自动化技术在快速发展过程中,应用也开始越加广泛,在实际应用过程中具有较高的经济效益。提高工业自动化技术研发强度,对于传统工业而言,具有重要意义,同时也能够带动我国经济发展。 1工业自动化技术的特点 1.1智能控制 近几年,智能控制得到了快速发展,但是程序开发及研究等领域内得到了广泛应用。智能控制一直都是人工智能领域内重要研究内容,能够有效将自动把控与整体规划相结合,属于交叉性领域之一,在实际应用过程中具有多种控制系统,由于智能控制器所具有的功能较多,这就需要智能控制器能够自足进行维修。例如,在实际应用过程中要是涉及到的含有腐蚀性的介质时候,运行时间要是超过规定工作时间,智能化控制器能够自行发出预警信号,让工作人员能够在最短时间内发展智能化控制器所存在的问题,保证整个加工流程的完整。 1.2系统集成信息化 在原有自动化计算机控制系统内,主要有四部分构成,分别是计算机管理、操作站、广域网、企业管理,这种管理模式在落实过程中具有较高的难度,同时整体控制效率较为低下,伴随着科学技术水平的不断提升,计算机控制系统逐渐开始与工程自动化相结合,进而保证钢铁企业能够进行自动化管理一体化建设。现场总线在产生之后,控制系统能够完全有效进行分离,设备控制与控制站能够被取代,计算机系统控制结构能够发生本质性转变。 2工业发展过程中应用的自动化控制技术 2.1信息采集模块 要想实现工业生产的一体化系统性控制,就必须将各个生产环节中仪表数据和具体信息采集录入到中枢管理系统中,因此信息采集模块是实现工业自动化控制的基础模块。自动化控制的实现,是需要控制系统能够掌握实际的生产信息,协调控制自动化生产设备以及先进的工艺工序,解决各方面的矛盾,实现统一的调配。大数据时代的带来,让工业生产面临着巨大的考验,信息采集系统就能够有效解决的数据信息的获取问题,实现庞大数据的捕获与处理,为工业生产的进步提供与发展提供信息支持。 2.2系统建模模块 在工业自动化控制系统中,凭借A/D单元实现信息的数字化装换,录入存储数据,通过系统中的信息处理软件进行整合分析,获取有效信息,做为系统调配的参考,进行统一地管理调配。信息采集模块能够实现生产信息的实时采集,也就相当于实现生产的实时监控,能够确保自动化控制的精准性,最大程度地节约生产成本。此外,在整个系统中,如果有某个生产环节发生异常,系统能及时感应,并进行处理,将出现故障的机械停止,启用备用器械,将故障器械送去检修,及时止损,确保各个生产环节的生产安全性和效率。生产设备故障问题其实是在电气自动化生产体系应用以来控制系统中最难解决的一个问题,因为多个生产环节数千台机器一同运作,单靠人工管理的话,如果出现设备故障,需要花费较长的时间去排查,找出故障环节,这样会严重影响到产品的生产效率,给公司造成较大的经济损失。 2.3动态控制模块 自动化控制技术的优秀,在于动态控制模块,在一体化自动控制系统中,凭借着计算接技术与网络信息技术的应用,就能基本实现工业生产的动态控制。自动化控制技术的应用,以智能动态控制系统取代了以往控制生产工序的人工,具备全体那后全方位监控生产过程的优点,能够大大提升控制的精密性,实现各个生产环节的完美衔接。机械之所以能够逐步取代人工的位置,就在于其劳动强度更大,能够做到很多人们无法做到的事情。机械设备与动态控制系统地结合,避免了人工操作质量不统一、工作效率较低且体力有限的问题,这也正是工业自动化控制系统被广泛应用于生产管控的主要原因。 3工业机械制造行业自动控制技术的发展前景 工业自动化控制技术随着科技的发展和时间的流逝在不断发展变化,工业自动化控制技术的发展越来越适应市场需求,通^对中央处理器、检测元件及技术参数修改技术的不断完善改进,工业自动化控制技术功能正在逐步日臻成熟完善丰富。在世界经济一体化的形式下,工业自动化控制技术和设备在工业机械制造行业的应用已经成为一个国家经济实力发达水平的代表,因此不断加大对工业自动化控制技术的研究力度促进工业自动化控制技术向世界先进国家学习,是非常必要符合时展要求的。工业自动化控制技术在工业机械领域应用中起关键作用的技术是集成技术,工业自动化控制技术通过对一些机器进行集中控制,统一参数对产品进行高精细度加工,并且缩短产品生产周期摊薄生产成本提高经济效益。工业自动化控制技术的这些优势,创造极大的社会经济效益促进整个工业行业的发展。 4结论 综上所述,工业自动化控制技术在工业机械制造的应用对我国工业实现自动化、机电一体化变革起到重要作用,工业自动化控制技术在工业机械制造行业的应用增强机械行业在市场经济形势下的竞争力,它不仅给直接操作的员工带来安全的生产环境,降低工人的劳动强度,摊薄机械加工成本,而且实现工业的高效益和高精细度质量标准。 作者简介: 王博,男,1997年1月,沈阳科技学院,信息与控制工程系.自动化专业-14年1班, 学号143220103 工业自动化控制技术研究:水工业自动化控制技术发展 1控制系统的智能化、分散化、网络化 工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化,而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。 1.1现场总线的崛起 半个多世纪以来,工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统等4代过程控制系统,当前我国水工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。这里要说明一点,DCS既是一个过程控制体系的名称,有时也表示为由制造厂商出售的一个起完整作用而集成的集散控制系统产品,这种DCS系统相对较为封闭,而目前水工业自动化的DCS系统多数是由用户集成的,因此相对较为开放。 与早期的一些控制系统相比,DCS系统在功能和性能上有了很大进步,可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制,但其仍然是一种模拟数字混合系统,从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递,仍然依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输,而不是数据通信,难以实现仪表之间的信息交换,因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现,从而由集散控制过渡到彻底的分散控制,正是在这种需求的驱动下,自20世纪80年代中期起,现场总线便应运而生,并通过激烈的市场竞争而不断崛起。 现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表,使它们各自都具有了数字计算和通信能力,即所谓“智能化”;采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带,把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络,并按公开、规范的通信协议,使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换,形成多种适应实际需要的控制系统,即所谓“网络化”;由于这些网上的节点都是具备智能的可通信产品,因而它所需要的控制信息不采取向PLC或计算机存取的方式,而可直接从处于同等层上的另一个节点上获取,在现场总线控制系统的环境下,借助其计算和通信能力,在现场就可进行许多复杂计算,形成真正分散在现场的完整的控制系统,提高了系统的自治性和可靠性。 FCS成为发展的趋势之一,是它改变了传统控制系统的结构,形成了新型的网络集成全分布系统,采用全数字通信,具有开放式、全分布、可互操作性及现场环境适应性等特点,形成了从测控设备到监控计算机的全数字通信网络,顺应了控制网络的发展要求。 1.2现场总线的现状和标准化问题 目前,国内、外的现场总线有60几种之多,由于这一新技术所具有的潜在而巨大的市场前景,在商业利益的驱动下,导致了近年来制订现场总线国际标准大战。在市场和技术发展需要统一的国际标准的呼声下,修改后的IEC61158.3~6标准最终于2000年1月4日获得通过。该标准包括了8种类型的现场总线子集,它们分别是:①基金会现场总线FF;②ControlNet;③Profibus;④P—Net;⑤FFHSE;⑥SwiftNet;⑦WordFIP;⑧Intferbus。这8种现场总线中,④、⑥是用于有限领域的专用现场总线;②、③、⑦、⑧是由PLC为基础的控制系统发展而来,本质上以远程I/O总线技术为基础,通常不具备通过总线向现场设备供电和本征安全性能;①、⑤则由传统DCS控制系统发展而来,具有总线供电和本征安全功能;①、⑧属于现场设备级总线,②、⑤属于监控级现场总线;③、⑦则是包括两个层次的现场总线。 以上8种类型的现场总线采用完全不同的通信协议,例如:Profibus采用的是令牌环和主/从站方式;FFHSE是CSMA/CD方式;WordFIP是总线裁决方式。因此,要这8种现场总线实现相互兼容和互操作几无可能。面对这种多总线并存的局面,系统集成将面临更为复杂的任务,系统集成技术也将会有很大的发展。 1.3现场总线的新动向—工业以太网 长期以来的标准之争,实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一代系统的发展,人们开始寻求新的出路,一个新的动向是从现场总线转向Ethernet,用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛的网络技术,在IT领域已被使用多年,已有广泛的硬、软件开发技术支持,更重要的是启用以太网作为高速现场总线框架,可以使现场总线技术和计算机网络技术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用,国际上成立了工业以太网协会,开展工业以太网关键技术的研究。此外,开发设备网供给商协会已经了在工厂现场使用以太网的全球性标准——以太网/IP标准。该标准使用户在采用开放的工业应用层网络的同时,能利用可买到的现成的以太网物理介质和组件,也即由多个供给商所提供的可互操作的以太网产品。随着网络技术的发展,以太网应用于工业领域所要面对的网络可确定性问题、环境适应性问题、包括总线供电和本征安全问题都会迅速得到解决。 2治理控制一体化 工业自动化领域的另一个发展趋势是治理控制系统的一体化。 2.1何谓管控一体化 在市场经济与信息时代的飞速发展中,企业内部之间以及与外部交换信息的需求不断扩大,现代工业企业对生产的治理要求不断提高,这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制,同时还要求把现场信息和治理信息结合起来。管控一体化就是建立全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台,把企业的横向通信和纵向通信紧密联系在一起,通过对经营决策、治理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理,形成一个意义更广泛的综合治理系统。 2.2现场总线为管控一体化铺平了道路 企业信息网络是管控信息集成的基本条件,没有信息网络就不可能实现企业横向和纵向信息的沟通和汇集,建网的目标在于实现全企业范围内的信息资源共享,以及与外部世界的信息沟通。 水工业和一般企业网络大致可分为3层,即企业治理层,过程监控层和现场控制层。 管控一体化解决方案中的现场控制层由现场总线设备和控制网段构成,把传统的集散系统控制站的功能分散到了现场总线设备,此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底层网络,充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点,为控制网络与通用数据网络的连接提供了方便。企业信息网络是管控一体化的基础,现场总线则为构建管控一体化网络铺平了道路;过程监控层由局域网段以及连接在局域网段的担任监控任务的工作站或控制器组成,现场总线网络通过现场总线接口与过程监控层相连,或者监控层直接由现场总线来担当;监控站可以完成对控制系统的组态,执行对控制系统的监控、报警、维护及人机交互等功能;企业治理层由各种服务器和客户机等组成,用于集成企业的各种信息,实现与Internet的连接,完成治理、决策和商务应用的各种功能。 2.3管控一体化的支持环境与系统集成 基于系统之间横向数据交换及控制系统与治理层和现场仪表间纵向数据交换日益增加,现场总线的应用越来越广泛,制造厂商的产品也日益开放。由于多种总线并存已成定局,管控系统建立统一的数据治理、统一的通信、统一的组态和编程软件的一体化解决方案受到了各厂家的重视。同时,采用分布式网络系统,采用C/S或B/S结构,可以在实现企业各层次功能模型的同时,实现网络连接在结构上的简化,从而形成以实时和关系数据库为中心的数据集成环境,为实现数据资源共享的目标奠定了基础。 如前所述,在多总线并存的局面下,系统集成成为实现管控一体化信息系统的中心任务。系统集成是要按照一定的方法和策略将相同或不相同厂商的现场总线产品相互连接,并使上层应用与下层现场设备之间完成双向数据沟通,使之成为一个可以满足用户需求的整体。因此,系统集成既包括硬件产品的集成,也包括软件产品的集成。对硬件集成来说,需要借助网桥、网关沟通总线接口。一般同种总线的网段采用中继器实现网段的延伸,采用网桥实现不同速率网段之间的连接;不同类型的总线网段之间以及现场总线与以太网等异构网络之间采用网关实现互连,如公司与生产厂或其他部门距离较远时,采用公共数据网或电话网来实现局域网的连接,这在水工业的城市污水处理和截流系统、自来水厂站之间及供水管网调度系统等方面也是经常会碰到的问题。因此可以预计,今后这类通信接口产品将会变得很热门,从软件集成来说,通过OPC、ODBC等技术使得不同系统之间的准确、高速、大量的数据交换得以实现,能将实时控制、可视化操作、信息分析、系统诊断等功能集成到一个紧凑的软件包中,具有很大的硬件灵活性,并且可以提供与多种治理软件的连通性,从而可较为经济地解决管控系统之间的连接。 目前各个国家都在竞相开发自己的现场总线技术与产品,形成以现场总线为基础的一体化解决方案下的企业信息系统。现在已经推出产品的如西门子公司以Profibus总线为基础的PCS7、罗斯蒙特公司的基于FF总线的Plantweb等,管控一体化软件则有美国信肯通公司的ThinkDO、Lntellntion公司的iFIX等。 3对水工业自动化发展的思考 综上所述,现场总线技术的发展,引起了自动化系统结构和自动化控制概念的变革,进一步推动了管控一体化企业信息系统的建立,它集计算机技术、信息技术和自动化技术为一体,成为流程工业自动化发展的趋势。随着市场经济的发展和加入WTO的临近,工业企业面临前所未有的发展机遇和愈加严重的挑战,对企业的生产经营治理提出了更高的要求。管控一体化企业信息系统的建立,将是增强企业竞争力的重要途径,问题是对于水工业来说,这种必要性到底有多大?水工业尽管有自己的非凡性,但在实现生产过程和经营过程的整体优化,在保障运行安全的前提下获取最大的经济效益上与其他工业应是相同的。非凡是信息技术的不断发展,网络的普及,将会使管控一体化的重要性日益显露出来,由以PLC为基础的集散型控制系统向以现场总线为基础的管控一体化分布式网络信息系统过渡是必然的。 要构建管控一体化网络,必先以现场总线所形成的底层网络为基础,但目前国内对现场总线技术的应用还比较迟缓,原因之一是观望和等待一个单一的现场总线国际标准的确立,但客观事实是IEC通过了8种总线标准,估计这种多总线并存的局面在短时间之内也不会改观;原因之二是现场总线在系统集成上存在困难,条件还不成熟,尤其是由国家支持研制开发的FF总线,其OEM产品的开发和应用也还要假以时日;此外还存在总线产品互操作性的认定和可靠性等方面的问题。因此在目前情况下,一方面要密切关注现场总线标准的新的发展动态,同时还应结合水工业的具体条件,对诸如如何保护和利用现有资源,对原来的DCS系统进行改造,选用何种总线以及如何组网和系统集成等问题加以研究和讨论,并建议国家城市给水排水工程技术研究中心成立一个机构,像建设部、科委下属智能建筑技术推广中心的LonWorks现场总线协作网一样,负责跟踪现场总线技术的发展、信息技术交流,指导行业对这一新技术的推广和应用,以促进水工业自动化发展的进程。 工业自动化控制技术研究:PLC在工业自动化控制中的应用 在工业自动化控制当中,PLC对其有重大的益处,例如在此流程中的位置控制等。本文围绕PLC技术的特征与其意义等,对其在工业自动化控制中应用进行进一步研究。 PLC是数字计算的电子系统,是以工业制造过程中对其应用的需要为来源根基去编程的。其在工业自动化控制里有很重要的影响,得到大范围的普及。像开关数量控制等都是对其积极的运用。这些都说明PLC是工业控制流程中重要的一部分,它带给人们许多的积极影响。但一种新式的产品运用,也存在一定的弊端和问题。即使如此,PLC技术是工业控制流程中不能缺少的工具,具有良好的发展空间。 PLC的简述 PLC是可编程控制器的英语缩写,顺应了工业环境的需求,为工业自动化生产带来很大的益处和便捷。它是一种综合性的电子系统,具有计算机和通信技术等多种技术功能,同时方便快捷,易上手,精确度也较高等,这些都是PLC带给我们的有利的部分。由于现今时代各方面的技术都得到普遍的提升,PLC也从繁至简,变得更加简便,可用性高。如今的PLC在功能等层面上都已经得到了不同程度上的改变,各方面都得到了进步。与此同时,其作用也得到了很大的发挥,在各个领域都得到了运用,是当今时代工业控制的主要途径之一,有力地促进了机电的一体化的进步。从某个角度上来讲,PLC并不是独立存在的,它牵涉到许多其他的技术,运用得都较为广泛,如顺序控制、生产管理等。PLC随着当今时代技术的进步而快速地改变着,它的功能和体型都发生了改变。其外形迷你,功能强大,像高速计数器等都足以表现出它优化后的特点。这些功能的革新为工业控制带来福音。此外,迷你的PLC也有一些独具特色的功能。如位置控制模块等。 PLC的通信功能与特征的分析 PLC的通信功能。当今时代技术发达,计算机技术也顺应大流,得到不断地进步。其中,网络通信得到了普遍的运用,尤其在工业自动化控制上,其性能产生的效果显著,得到普遍的注重。PLC在通信方面的运用中,划分为两方面,一个是两个PLC间的通信,另一个是PLC与另一些相关设间的通信。其通信最主要的特征为以分享或传输的方式给另一些系统处理数据。 PLC的特征。其特征表现为三个:①对于现场的总线,它能非常好的联结。PLC具有这样的特征主要是因为当今的现场总线大多数都是其相应的生产企业开发和制造的,所以其和现场总线有着不可分割的联系。②将它们的通信协议整合起来。就当今其发展的方向来看,PLC的通信协议较为规范化,国家化。这更加的便捷来的相关的企业和人员,使其数据内容的公开属性得到提升。③其程序的设计并不需要复杂的过程,较为简便。因为这种程序的设计使用起来都较为快捷和便利,大大减少了编程的工作强度,适宜相关领域的发展所需所以非常实用。这都是因为其简便的特征所体现的。 PLC在工业自动化控制中的运用及它的问题 PLC在工业自动化控制中的应用。PLC技术在这个流程中的运用突出表现为开关数量控制、电动机变频调速控制或是系统集控等等。 开关数量的控制。在此过程中运营PLC可以加强控制的平稳性,降低异常的发生率。同时,在他的设计中也体现了其规范性。 电动机变频调速控制。将PLC的相关系统与变频器同步运用,这样就可以使电机运作及调节速度被限制住。经过对PWM和PLC输出变频的器械间结合加入到电压平滑电路,这些完成之后对PWM的T数据进行调动,这样就可以对相关器械进行限制和调控。转速和t正相P,PWM指令中输出脉冲花费的时间长短可以造成电压方面的影响。 系统的集控。PLC不仅可以达到自动化控制的目的,还可以控制自己的系统,它可以将自己系统中对异常的检测显示出来。控制系统就是用这种原理,对系统进行实时的监察。执行机床设备相关指令必须要有足够的时间,同时每一个流程都要谨慎检查。定时器的开动并不需要急于一时,能在对工步动作进行检测的时候开始,同时可以从定时器给出的信号内容中得到可用的数据信息。 PLC在工业自动化控制应用中存在的问题及有效控制。PLC的软硬件系统并非开放的。其总线和相关企业结构的不同等问题产生了不兼容的后果。这些现象都使PLC的应用上产生了不佳的效果,对工业自动化造成了负面的影响。在这样的背景下,对于其相关联的解决方案也非常需要注重。 PLC在工业自动化领域中的发展趋势 进行多元化的发展。因为我国经济和技术的发展,PLC也逐步走入人们的视线,得到普遍的运用。想要在经济市场上大放光芒,就要加强自身的特色属性和功能类型等。这些得到实现以后,相信其发展会变得日新月异。 运算能力的提升。随着技术的进步,相应市场的要求也要随着提高。为了顺应这样的趋势,PLC要对自己的运算能力进行加强,只有不断地随之进步,才能不在先进技术之流中被淘汰掉。 PLC编程语言高级化。小、中型的PLC主要将梯形图语言作为编程语言。由于其编程语言的不断进步和提升,也产生了更多的高级和多元的编程语言,这些编程语言都促进了PLC又好又快的发展,使PLC在工业自动化控制领域计算更加精确,控制更加平稳。 经过对PLC的深入分析,我们不难看出,PLC在工业自动化控制的流程中占有重要的地位,且是不能缺少的一个媒介。同时,我们知道了PLC在未来的发展中将向哪种趋势去发展,PLC将在相关领域得到更好的运用。PLC的运用并不是单一的,可以和其他的系统同步进行操作,这会达到更优的效果。与此同时,PLC为相关领域带来了便捷,使计算更加简便和便利。本文分析道,PLC要向更多元和高级化的趋势去发展,这都是社会进步发展的必然,由于技术的快速进步,PLC只有顺应其发展的方向和需要,才能更好地在这种大流中得到生存。所以更需要相关人员对其进行深入的探索,使其结构得到进一步的优化,解决其运作过程中的一些内在问题,将其进行规范和科学化。这样才能让PLC很好的运用在各个领域中,为我们带来便捷。
智能农业论文:制造智能技术的农业机械论文 1农业机械制造智能技术 智能化是制造自动化的发展方向,很多专业性机械制造智能技术已经发展到相当水平,而在农业制造领域,还在起步阶段。农业机械制造智能技术是专门研究产品的设计、生产、加工、销售、售后乃至维护维修的整个技术过程,并将提高产品质量、效益、竞争力作为最终的目标。农业机械制造智能技术包含了生产对象、生产资料、能源、人力资源、生产和质量信息等内容。其中,生产对象、生产资料与能源属于硬件范畴,生产和质量信息则是软件范畴,而人力资源则是两者都属于。在诸多的生产要素之中,人的要素处于主要地位。 2兵团农业机械制造智能技术现状及其与内地的差距 2.1兵团农业机械制造智能技术现状 近年来,虽然很多企业在农业制造业方面不断采用先进的制造技术,像北疆的科神数控设备已占企业机加工设备的30%以上,且已经引进了CNC加工中心,企业的机加工能力得到了很大提升。公司已经启用了企业资源计划系统(ERP),以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理和服务。南疆的天诚对企业设备也进行了较大投资,且已经在某些焊接生产线采用了焊接机器人,大大提高了产品的焊接质量和工作效率。但是这些进步与内地专业化农业及机械制造业相比,仍在许多方面存在着较大的差距。 2.2兵团与内地在农业机械制造智能技术上的差距 2.2.1管理 内地优秀的农业机械制造业广泛采用计算机进行管理,对于组织和管理制度的更新与发展都较为重视,并对生产模式加以完善,力求达到准时、快速、高效的生产制造。比如采用MES(制造执行系统),该系统包括计划排产、过程纠偏、质量控制、资源优化、数据采集、电子看板、ERP集成等模块。系统依据ERP或手工输入的生产任务,通过精细排产,得到可执行的工序级生产排程,并通过对生产执行过程的详细进度、用料、用时及质量等信息实时跟踪统计,以数字化的方式、智能化的形式直观地展现生产全过程。而兵团农业机械制造业采用计算机管理的水平还正处于起步阶段,大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段,是兵团农业机械的制造业发展步伐缓慢的原因之一。 2.2.2技术设计 内地优秀的农业机械专业化厂家对设计方面要求严格,且更新速度较快。由于大量采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),部分大型企业甚至已经开始脱离图纸进行设计和生产制造。而兵团农业机械制造企业,对于计算机辅助设计技术的使用尚比较局限,使用水平有待提高,兵团农业机械制造业技术发展推动力不足。 2.2.3制造工艺 内地农业机械专业厂家比较广泛的使用数控加工,许多新型的加工方法,例如:激光切割、高精密加工、复合加工技术等也得到广泛应用。然而这些新型技术在兵团农机制造企业基本没有应用,有的甚至还在企业议程之中,使得兵团农机机械制造技术仍然处于低水平状态。 3发展建议 3.1系统优化 农业机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求较高。在采用高速控制系统的同时又改善了机床的特性,使得机床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不仅仅指机械本身,还有群控系统的柔性,数控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理,裁剪与组合性比较强,能够满足用户的不同设计和需求;群控系统则是根据制作流程的要求不同自动进行修正和调整,使得群控系统的效能充分发挥出来。为了适应快速变化的社会市场环境,仅有柔性化是不够的,机械制造智能化也需要不断升级改造以适应当今科学技术的不断发展和提高,只有具备了智能化才能应对更加复杂的市场发展环境。 3.2多媒体技术的应用 在智能化的数控系统中要做到用户界面的图形化、科学计算的可视化与多媒体的结合和应用。用户界面是系统与使用人员之间的桥梁与窗口,由于使用人员的要求不同和专业性差异,给计算机软件的开发与研制带来了较大的难度,采用图形化用户界面后,使用者在使用时较为方便。科学计算的可视化可使可视信息直接使用,比如说图像、动画演示等。可视化技术的应用与计算机的虚拟技术环境结合起来,使智能化领域又进一步得到拓宽。而计算机、声像以及通信技术完整的结合便形成了多媒体技术,它使计算机拥有了综合处理数据的能力。多媒体在智能化数控领域中可综合化、智能化地处理信息,在现场监控系统中也有着重大的应用价值。 3.3体系结构的优化 在农业机械制造过程中,改善和发展体系结构较为重要。首先,企业数控机床占用比例应不低于50%,使智能制造系统应用效率达到基本要求。在此基础上集成企业CPU资源系统来提高集成度和运行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPRD、CPRD以及专用集成电路ASIC芯片的新一代PCNC数控系统,并应用LED平板显示器平台,以实现超大尺寸的显示传导和发散信息。采用增强集成电路的密度来改进性能,使组件的尺寸减小,可靠性提高。其次,硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单和方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等最基本的模块,都可成为独立的载体,在通过不同方法的组装、搭配以及减持和增加以便构成档次和功能不一的数控系统。最后,通过系统中心枢纽对机床进行网络化,通过机床联网的手段,可以在任意一台机床上进行多台操作,使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现,实现对机床的远程控制或者是无人化操作。将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制动态数据管理及刀具补偿、动态仿真等高新技术融为一体,形成严密的制造过程闭环控制体系,使产品制作过程灵活多变,以适应当前农机市场多品种、多批次的市场需求。 4小结 农业机械制造智能技术的应用是农业机械制造业的发展趋势,该技术的推进将会给农业机械制造行业带来巨大活力,可大大提高产品的质量、效益和市场竞争力,较为有效地促进兵团大农业机械化的发展。 作者:黄春辉 李国祥 单位:新疆科神装备科技开发有限公司 智能农业论文:智能网络下农业信息化论文 1智能网络在农业信息化中的现状 农业信息化是衡量一个地区农业现代化发展水平的重要标志。美国、日本和德国在农业信息化中处于世界领先地位,印度、韩国等紧随其后。美国采用以政府为主体五大信息机构为主线模式,例如美国利用卫星对土地信息进行实时监测,半数以上的农民用直升机进行耕作管理。日本建立全国联网的市场销售信息服务系统和生产数量和价格行情预测系统,是应用型农业信息的典型代表。德国农业信息发展是靠关键技术地推进,例如计算机自动控制,辅助决策、遥感和农机管理等技术都处在世界前列。印度依靠软件发展的优势,紧抓信息技术传输渠道和数据库及网站的建设[3]。我国虽然起步较晚,但发展较快。2014中央一号文件《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》提出继续推进农业科技创新,建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化。2014江西省作为农业大省《江西省农业厅关于加快推进农业信息化的意见》,提出新时期推进农业信息化的重要意义。例如,赣南脐橙采用溯源系统防伪,正邦集团、云山集团、乐平蔬菜中物联网的示范应用等。 2智能网络服务推进农业信息化 2.1物联网 农业物联网是利用物联网技术来实现农产品生产、加工、流通、销售各环节信息的获取,通过网络将有效信息进入到物联网的应用层,利用大数据和云计算技术对海量数据和信息进行分析和处理。例如果园生产管理、粮食生产管理、畜牧生产管理、环境监测及农产品安全等农业应用系统。农产品生产过程中物联网应用如在农产品生产阶段,主要利用传感器采集信息,形成信息数据库,并通过远程控制系统分析处理信息,对作物生产进行调控温度湿度、供给营养液等,以达到最佳生产状态。例如在大棚作物的生产中,采用土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器等采集作物现场信息,然后推进在线监测、远程控制、联动报警等。在水产养殖中的智能增氧机、智能投饵、水下巡航等技术。在农产品加工阶段,要建立质量安全和监管追溯系统,例如质量安全检测中药物残留、重金属以及病毒检测技术,追溯系统中的二维码、RFID标签技术等[4]。在农产品流通阶段,包括农作物实时跟踪,物流策略等,如全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、销售时点信息系统(POS)等都已经成熟并得到充分的利用。最后在农产品销售阶段,主要包括融合处理,决策反馈功能,为了提供便捷的途径和渠道让更多农产品顺利进入流通市场,如电子商务预定系统,智能仓库物流管理系统。 2.2大数据 随着农业物联网的应用,大数据不可或缺,从各种各样类型的数据中快速有价值的信息。大数据的特性常用五个V来表示:规模性(Volume)、二是高速性(Velocity)、多样性(Variety)、价值性(Value)、真实性(Veracity)。在大数据时代,农业与大数据必然发生各种联系,通过大数据推动智慧农业服务。农业大数据涉及到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等各环节,是跨行业、跨专业和跨业务的发展。农作物的监测数据、农业数据、下游数据、经济数据及其它相关数据等源源不断的注入农业大数据的服务平台。这些数据经过各种专业模型和算法,就能为现代农业提供全方位的精准农业决策服务。例如“智能施肥系统”根据作物生长温湿度、光照、雨量、二氧化碳及土壤EC/PH值等环境因素扭转目前盲目施肥带来的污染和浪费。“精准灌溉系统”根据不同地区和不同作物生理需水的特点实现精准节水。“病虫害监测预警系统”实时采集农作物现场的有害生物数据与地理数据库、病虫害知识库、气象数据库等融合决策,实现精准施药,避免过度施药提高食品。“信息管理系统”根据互联网电子商务数据、政策法规、市场流通等信息实现生产与销售的合理分配,解决“供不应求”或者“菜贱伤农”的问题,培育新型农民和引领农民增收。 2.3云计算 农业信息化中的云计算是将农业相关的计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众,使用户能够按需使用互联网上的计算、存储和信息服务资源。云计算从深度和广度巨大地提高了对农业信息化的服务能力,进一步推动农业信息发的发展。云计算从层次分成三种服务模式,分别为基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)及软件即服务(SaaS)[5]。在农业领域,基础设施即服务为农业信息化提供虚拟硬件配置,满足于农业信息化中的大数据存储和高性能的计算能力,降低了基础设施建设的硬件成本。平台即服务作为中间平台为用户提供应用程序开发,维护和应用等服务,保证农业信息数据的安全与协同能力。软件即服务使用户可以通过云服务器获取互联网上的软件服务,降低了用户的接入门槛及农业信息化建设软件成本。例如,农业中用到的气象图像分析系统,卫星图像的传输利用云存储(IaaS),分析处理利用云计算(SaaS)。 3农业信息化中综合网络服务平台构建 3.1农业信息化中物联网、大数据与云计算关系物联网是农业信息化的基础,农业信息化发展水平由大数据来体现。物联网产生大数据,大数据对物联网的发展起促进作用。在农业信息化中,物联网作为信息采集系统,每时每刻传感器感知的数据和社交网络数据是大数据的来源,而大数据分析则从数据海洋中获取有价值信息,为物联网提供有价值的分析和控制。最大限度地提高农业生产智能化水平。农业信息化中物联网的优秀是应用,将海量数据经过处理分析,生成各种商业模式的应用,最大限度地提高农业物联网的价值,推动农业物联网的创新和发展。大数据和云计算都是为数据存储和处理服务的,大数据是挖掘海量农业信息的价值,云计算是管理扩展数据存储和计算的能力[6]。随着农业信息量的激增,大数据的分析处理离不开云计算,例如把离散的相关农业信息整合,通过云计算有效协同,形成农业的精准安全解决方案。大数据与云计算是一个问题的两个方面,大数据是问题,云计算是解决问题的方法[7]。如怎样把农场获取到的各种情况进行数据整理,有针对性的监测分析农场的生产状况,这种大数据与云计算结合形成的管理平台有利于农场主科学地制定农业生产计划。 3.2农业信息智能网络服务平台构建纵向来看,农业智能网络服务平台和智能网络交通、智能网络家居等平台类似,由农业物联网的感知层、传输层和应用层构成。应用层主要包括大数据管理中心、云存储云计算中心与农业应用平台。农业智能网络服务平台的主要功能包括农产品生产、质量安全、运输加工、农业环境监测、市场行情分析、农业科技培训、信息浏览等。平台主要实现以下功能: (1)数据采集:物联网中各种传感器采集到的数据与互联网中相关资源的汇集,通过数据整合成、加工处理,组成土壤数据库、气象数据库、地理数据库及电子商务数据库等,所有数据库构建农业数据资源中心。 (2)数据存储:依托集群应用、网络技术或分布式文件系统等软硬件技术,提供对农业信息数据库存储和访问功能。农业应用平台可以在任何时间、地点透过任何网络装置连接到云存储上方便地存取数据。 (3)数据分析:根据农业大数据应用平台需求的个性化,采用大数据相关技术,包括数据挖掘、安全加密、网络通信与算法研究等,提取有价值的信息准确的提供给目标客户。 (4)数据浏览:是用户的操作入口,提供多种方式对数据进行查询、展现和统计分析等应用,为农业生产经营主体提供及时、有效的生产技术、教育培训、经营管理、市场流通等信息服务。 4结语 物联网、大数据和云计算驱动下的农业信息化,关乎每个人的生活。大力推进构建农业信息化的智能网络服务平台,有利于提高农业生产经营的标准化、智能化、集约化和产业化,提升资源利用率、劳动生产率和经营管理效率。本文提出的农业信息化智能网络服务平台采用分级管理和监控,对开发农业智能综合平台具有一定的指导性和创新性。 作者:马文科 潘运华 单位:萍乡学院 智能农业论文:农业机械设计中智能CAD技术的运用 摘要:现阶段我国的机械生产制造产业的发展比较迅速,主要是依靠着新技术的支持。其中在对智能CAD技术的应用下,就对机械设计的自动化以及精确性得到了有效保证,将智能CAD技术和农业机械设计相结合,对机械设计的发展就有着促进作用。本文主要就农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势加以分析,然后结合实际对智能CAD技术在农业机械设计中的应用策略详细探究,希望能通过此次研究分析,对农业机械设计的应用发展起到积极促进作用。 关键词:智能CAD技术;农业机械设计;应用 随着当前我国的计算机技术的迅速发展,在和农业机械设计相结合的情况下,就能有助于设计的优化,能够将CAD技术和农业机械设计的作用优势充分发挥。通过从理论上对智能CAD技术在农业机械设计当中的应用情况进行研究分析,就能从理论上对农业设计提供理论支持依据。 1农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势 1.1农业机械设计的现状分析 长期的发展过程中,农业机械设计主要是通过手工进行绘制的,在设计上由于人为的疏忽就会造成差误。在对于农业机械图纸设计师来说,随着新的技术升级进步,就能有助于对农业机械设计的精确性以及效率的提高提供技术层面的支持。在农业机械设计过程中通过CAD技术的应用,能够在通过二维以及三维的技术应用将设计进行细化[1]。当前的制造业已经在CAD技术应用中,对人工的劳动强度能够有效减轻,这样就能在经济效益上得到提高。农业机械设计过程中对三维CAD技术的应用以及成为机械设计过程中的重要课题。 1.2农业机械设计中智能CAD技术应用特征 第一,设计方便化。智能CAD的技术应用有着鲜明特征,在零件的设计上更加的方便化,通过三维CAD的技术应用,就能在装配环境当中对零件加以设计,也能通过相邻零件位置和外形对新的零件进行设计,这样就能在零件的设计效率上有效提高,在零件装配的准确率也能提高[2]。对设计环节的损坏情况查找过程中,通过附件软件查找器就能准确高效的查出,这对机械设计的整体质量提高就打下了坚实基础。第二,缩短设计周期。能够将设计的周期有效缩短,这是对CAD技术应用最为优秀的优势,能够在设计的花费时间层面大大缩短。在对整体的工作效率上就能有效提高。机械设计人员在实际的设计过程中,对CAD技术的应用,能对原有的机械设计图样以及信息进行有效保留,这样就不实施重新的设计,这样在局部的修改以及创新上就能实现。 2农业机械设计中智能CAD技术具体应用 三维的设计系统建立下,通过AutoLisp等设计软件的合作应用下,就能对实际设计进行优化,在对装配模型的变型设计理论基础上的机械设计方面,在当前的CAD系统的建立产品几何模型,主要是从零件建模开始实施的,这一方法就比较难对产品功能信息进行有效表达。在装配建模的作用上,主要是通过构建完善对产品装配信息描述的数据模型[3]。主要是通零件间装配关系数据的层次以及关系模型进行表示,在装配模型方面对自然设计的过程相对比较符合,在变型设计的方法上比较良好。对农业机械设计中的底盘设计中,对CAD技术的应用过程中,通过在三维空间当中进行设计,就能对零件的位置进行确定,然后进行建立坐标系和总部件总成坐标系。通过坐标点方法进行对总成装配进行完成,这样在设计过程中,对机械动力性以及操纵性和稳定性等分析工作进行完善,在相应的数据参数应用下,就能进行准确性的设计。对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,通过模块化的变型设计就是在模块基础上进行的设计,模块和装配关系主要是先进行预先确定的,这样就对使用的范围进行了明确化。在模具的结构设计层面主要有二维以及三维设计,在每种的设计方法上都有着各自的优势和不足[4]。在对计算机的硬件配置要求上不是很高,所以使用的成本也相对比较低廉,三维的设计能够实现设计的参数化,在产品的设计过程中相对比较容易修改,这样就在并行工程方面的目标实现有着促进作用。在对机械车身的设计中对智能CAD技术的应用通过三维造型作为主要基础,这样设计师就能和CAD系统进行交互,能够把自己的概念进行清晰的视觉模式几何实体化,在设计的精确率以及设计的质量上得到了提高。 3结语 总而言之,对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,只有从多方面进行考虑分析,将这一技术进一步的优化,实现集成化以及网络化等,这样才能更好的为农业机械设计做出更大的贡献。 作者:孙梗 单位:邵阳学院 智能农业论文:智能节水农业:澳大利亚的水耕栽培法和滴灌技术 智能节水农业如何在干旱的地方生产新鲜蔬菜?澳大利亚有几个大的有机蔬菜种植公司,正在探索智能节水有机蔬菜新模式。现在,澳大利亚的智能节水种植的蔬菜虽然在价格上有些偏高,但是,生产过程完全有机,无土栽培,没有使用化肥和农药,大大节约能耗和用水。 澳大利亚的智能节水有机种植技术,使得蔬菜的生产种植不再受地域的限制,这非常适合澳大利亚西部的干旱条件,其种植的无土蔬菜,包括黄瓜、青椒和西红柿等。由于这种新型智能种植技术不依赖于土壤,因此,蔬菜的种植生产基地可以在人口密集的地方进行。 本・克来是澳大利亚有机蔬菜种植公司“开放农业”的总裁,他说:“我们有很多传奇式的方法,可以使蔬菜更加有味道,尤其是西红柿。”智能节水种植的关键是不用土,蔬菜要求新鲜,无污染。智能节水种植中所使用的滴灌技术,只使用相当于普通地面种植所需水量的10%,“开放农业”公司的生产厂房大约有5400平方米,配备了可伸缩的房顶和墙壁,可以自动地开合,这样可以减少水分的蒸发和散失。 澳大利亚智能农业浇灌所使用的水源,来自普通的地表径流在许多水坝中的蓄积,然后使用太阳能水泵将水输送到需要的地方。澳大利亚的河流一般含盐度比较高,这样在接近源头的地方收集水源,可以在水源变咸之前得到利用。克来说:“澳大利亚的小麦种植带在过去的20年,降水量减少了20%,所以,水源短缺是传统小麦种植者和牧羊人所面临的挑战。”克来在越南也有相应的环境工程,专门研究水与现代农业的关系。 克来的团队认为,生态农业将会给澳大利亚的小麦种植带来新的希望。澳大利亚的另一个智能节水农场,就是位于阿德来德的“太阳雨滴”农场,这是澳大利亚第一个以商业级运作的无土栽培有机农场。阿德来德的“太阳雨滴”农场,效仿美国类似农场的经验,使用无土节水技术,也不完全使用自然光照,他们使用富含营养物质的水进行浇灌,使用低能耗的LED灯来增加农作物的光合作用。 “智能节水有机农业是一个全球性的发展趋势,因为这种农业可以在不同的环境条件下进行。”非利普・沙博说,他是“太阳雨滴”农场的投资人之一,“太阳雨滴”的占地面积只有65公顷,位于南澳接近沙漠地У囊桓龈劭凇R桓龇炊越行智能节水农业的普遍观点,就是认为该生产过程能耗太大,主要是指那些室内的人工照明,以及很多的加热和冷却系统。“太阳雨滴”很好地解决了这个问题,主要是通过安装了一个集中型的太阳能工厂来实现的,这个太阳能工厂使用23000个平面镜来收集太阳能,能满足“太阳雨滴”大部分的能量消耗。 在沙博的“太阳雨滴”农场,提高用水效率是首选,由于南澳的降雨珍贵而稀少,然而附近却有大量的海水,沙博就引入海水淡化技术,他的改进后的海水淡化工厂每天大约能生产淡水100万升,农场还使用海水作为天然的消毒剂,避免使用杀虫剂。“太阳雨滴”早期投资是十分高昂的,大约为2亿澳元(1澳元=5.35元),投资者们坚信,通过“太阳雨滴”运营成本的降低,智能节水,以及廉价的能源输入,仍然是有利可图的。 事实也无法否认地证实了这一点,“太阳雨滴”每年出产大约15000吨的西红柿,在一个几乎不毛之地的沙漠港口,这个经济效益是十分可观的。将目前这种产业扩展到其他地方,也是十分可行的,沙博说:“由于我们不依赖于石油,使用智能节水技术,我们的农业可以在人口稠密的地方发展,提高我们蔬菜供应链条的效率。” 墨累・海伦是澳大利亚昆士南的水培专家,他说,到目前为止,澳大利亚的这些智能节水技术,例如无土水培技术,水产农业(一种利用鱼类粪便为有机源的种植技术),并没有得到大面积的推广,还只是停留于人们在后院进行的兴趣种植,或者小的有机果蔬园种植。 沙博说,国家需要一个机制来推广智能节水有机种植技术,“在常规农场,不管你的管理是多么的井井有条,你必须进行浇灌,灌溉时70%的水源都会直接蒸发而损失掉,即使进入土壤的水源达到农作物根部的也不多,不少水源存在于土壤的上层,植物无法利用。营养物质和化肥也一样”。 海伦的两个学生,正在用他们所学到的知识,创造着数百万澳元的产业,例如他们在韩国、印度、加拿大和中东一些地区建设了智能节水有机种植农场。他们坚信,水资源和粮食短缺会促使澳大利亚最终走上智能节水有机种植的道路。■ 智能农业论文:基于无线传感技术的农业大棚智能控制系统设计 【摘 要】介绍了一种基于无线传感技术的数据采集和控制系统方案,实现农业大棚的自动化控制,对大棚环境中的各种信息进行采集。设计了基于ARM的主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模块、无线通信模块等硬件平台。开发了节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件。系统通过模拟测试,结果验证了方案设计的可靠性和实时性,可满足农业信息化建设要求。 【P键词】无线传感;ARM处理器;组态监控软件;农业大棚;嵌入式系统 0 引言 我国各地的经济发展水平、环境条件差异较大,存在农业机械信息化生产能力落后、土地利用程度不高等方面的问题,导致农业发展水平落后。同时,我国农业生态环境状况逐步扩大恶化范围、资源配置不合理。鉴于在农业生产过程中严重浪费资源和破坏生态环境的现象,人们越来越关注农业发展的模式。随着时展,农业科技技术不断创新,充分利用理论和科学技术,是缓解农业与资源及生态环境矛盾的有效途径。建立无线网络监控平台,对农业监测点进行全面监管和精准调控,可以组建农业的规范化和网络化管理模式,形成农业物联网的综合信息管理系统[1]。促进农业发展方式的转变,不但可改善生态环境,而且各类农业资源可以得到有效利用,实现可持续发展目标。本文主要根据项目建设的要求,设计一种结合嵌入式单片机和组态监控软件两种工程装备技术的平台,对农业大棚影响的几个因素进行精准管理和统计。 1 系统硬件结构 系统硬件组成如图1所示,主要包括一个主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模块、无线通信模块等。 1.1 主控模块 嵌入式控制系统选用的主控芯片为16位ARM Cortex-M3处理器STM32F103RET6。引脚为64位、内存容量512KB,封装类型为LQFP,工作温度达到-45℃~80℃。 1.2 信号处理模块 传感器输出4mA-20mA电流信号,I/V转换过程采用精密电流环接收方式,选用RCV420芯片,转换成0-5V电压输出信号。D/A数模转换芯片选用AD421,实现16位的数字输入信号转换成模拟4mA~20mA的电流输出信号。电磁阀由于是线圈组成,在通断过程中产生感应电压,为防止断电后对电路构成冲击破坏,增加一个反向二极管IN4001,构成回路,防止对电路电压产生干扰,提高系统的稳定性。 温室大棚中的蔬菜,需要一定强度的光照促进光合作用,提高产量。在大棚中适当增强光照能促进其生长。根据选用光照灯的型号和电压要求,设计最大电流为1A的PWM控制电路。选用具有PWM脉宽调光功能的SD42511芯片,设计最大输出1A的驱动电流电路。电路原理图如图2所示: 1.3 电源模块 STM32处理器内部具有多路A/D模数转换扩展功能,其输入电压转换信号范围为0~3.3V,使用12V锂电池供电电源,要实现对它的电压监控,需要采用间接方式,使用高精度的电阻串联分压方法。选用MC34063芯片采用开关反压电路提供-12V电压给RCV420。选用封装为SOT-223的LM1117系列芯片,转换得到5V和3.3 V电压。放在芯片的输出端置一个10uF的钽电容,改善电路中的瞬态响应和稳定性。旁路中增加0.1uF的瓷片电容,去耦消弱电路毛刺。电路原理图如图3图4所示: 1.4 LCD模块 LCD显示采用1602显示输出数据,采用基于HD44780字符型液晶芯片。电路原理图如图5所示: 1.5 无线通信模块 根据设计要求,无线传输网络选用为自动化控制数据传输而建立的短距离ZigBee无线网络,ZigBee无线短距离传输模块具有低功耗、操作灵活、等电位测量数据无线传输、组网方便、响应速度快等突出特点[2],适合应用在农业大棚的数据传输。ZigBee射频技术利用2.4G频段来进行传递数据信息,安全可靠的实现终端发送或响应指令。采用符合IEEE802.15.4标准的CC2530无线射频收发模块,使用免申请2.4G的频段,采用加密的标准为AES 128,直接序列扩频。 2 系统软件设计 控制系统软件包括节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件。节点设备主要完成系统中的执行命令和数据采集传输的作用。嵌入式系统应用软件主要实现数据存储、系统通信、人机交互、自动控制等功能。上位机组态软件主要实现用户登录、数据查询、图像展示、运行状态监测等功能。系统数据信息处理流程如图6所示。节点设备采用的操作系统为μC/OS-II,监控组态软件开发使用组态王Kingview6.55[3-7],优秀板STM32F103RET6处理器编程软件采用KeiluVision4。 3 系统调试 为实现工程目标,利用在线仿真调试工具,对系统各子功能分别进行调试,监测软件工程中的关键变量值。上位机组态软件通过和节点设备采集数据通信应用验证,系统运行稳定可靠。软件运行截图如图7所示: 4 结论 基于无线传感技术开发了农业大棚智能监控系统,通过数据采集和信息传输,实时监控终端设备的运行状态,有效的对资源进行管理和统计分析。通^上位机KingView组态软件对系统中的终端设备监控,可以有效的掌握现场的信息;通过嵌入式硬件设备、工作台和上位机KingView组态软件的联合测试实验,该系统具有低功耗,信息传输稳定,操作简单等优点,对农业大棚信息化建设具有一定的现实意义。 智能农业论文:基于人工智能的农业知识培训平台开发 [摘要]随着科学技术的不断发展,人工智能以其智能性、方便性、可操作性等特点逐渐渗透教育领域,也为教育培训提供了新思路。文章分析了人工智能应用于农业知识培训的优势,并针对于农业知识培训的特点,提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式,是人工智能技术应用于农业教育培训领域的一次尝试。 [关键词]人工智能;农业知识培训;模型 随着信息技术的不断发展,计算机科学渗透生活的各个领域,改变了人们的生活方式和学习方式。其中,人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分,正在以其独特的魅力走进人们的视野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顾名思义,即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程,进而扩展人脑的思维和行动,帮助人们高效智能化地解决特定问题。近年,人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1],其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位,将人工智能应用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。 1我国农业发展背景和农业培训必要性分析 11我国农业发展背景 我国是传统的农业大国,农业对我国的经济发展具有极其重要的影响,一方面是由于我国人口基数大;另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品,农业发展成为影响我国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我国农业发展还比较落后,尤其与发达国家的现代化农业相比,依旧有较大差距。 12开展农业知识培训的必要性 反思其他发达国家在r业发展上实施过的举措,包括重视农业教育、科研和技术推广,注意提高劳动者素质;推广现代农业机械和高技术,重视农场管理;经营集约化、产业化;生产专业化;服务社会化;市场机制与政府扶持相结合;加强农业基础设施建设等,可以看出,我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业,培养一批高素质、懂技术、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步,也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力,而开展农业知识培训,则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。 2人工智能在教育中的应用与发展 近年来,伴随着人工智能在各行业的应用和发展,人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著。例如,智能化的作业批改可以大大减轻教育工作者的沉重负担,在线学习等网络教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始,其就与教育产生了密不可分的联系,延续发展至今,人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。 21基于人工智能的计算机网络课程 计算机网络教育是对传统教育方式的一次革新,而人工智能对网络教育的渗透,又将其推向了新的发展高度。[2]学生可以自主地登录网络平台进行在线学习,根据智能导学系统制订学习计划,进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程,学生可以便捷地通过网络获取全球最高质量的教学资源,并可以量身打造自己的学习计划。 22基于人工智能的教师辅助系统 近十年来,智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效,这无疑使得人工智能与辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术,学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统,借助于数据库系统对信息准确的搜素和整合能力,实时地为学生提供答案或相关信息,答疑解惑。目前此类应用软件的应用广泛,例如小猿搜题、百度作业帮等。 23基于人工智能的教育数据库系统 随着信息化时代的到来,如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源,无疑是一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果不断深入,依托知识库系统对教育信息的整合与构建,学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充,由点至面的不断学习新知识;依托教育资源管理系统中来,教育管理工作者可以合理分配教学资源,让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来,真正做到物为己用,因材施教。 3人工智能与农业知识培训的结合 新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章,如何加快社会主义农业现代化,促进农业转型,这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外,近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少,为了提高农业生产效率,需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来。因而,对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重,已被提上日程。 人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟,基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现,在农业教育培训领域崭露头角。 31人工智能应用于农业知识培训的优势 从我国农业发展的现状看,较之于发达国家,我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低,农业专业领域的知识匮乏,农业知识教育的推广不仅薄弱,而且效率低下。因此,伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对传统教模式的强有力革新,基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势,具体可以总结为如下两个方面。 311个性化教育针对性强 相比于课堂教学的传统模式,基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划,灵活安排学习时间。这有力地解决了学生参加农业知识培训的时间成本问题,农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外,针对于培训者的当前知识水平和培训需求,培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能。 312教育资源利用率高 我国当前的农业知识培训,教育教师需求数量和实际在岗教师资源极不匹配,具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏,这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因。而人工智能为这一问题的解决带来了福音,智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放。同时,基于网络的课程资源共享可以让先进的农业技术走进千家万户,让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。 4平台开发的系统架构 基于人工智能技术,一个合理的农业知识培训平台能够像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识,并且能够模拟及扩充教师的教学过程。除此之外,该培训平台还能够准确实时地与学生进行信息交互,有针对性地开展个性化教学,并可以自适应地完成教学效力评估和反馈,不断更新和完善教学内容和教学策略。基于以上分析,该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分,结合下图对每一部分分别进行详细阐述。 41学生模型 学生模型应针对不同的学生,准确地评估学生当前的学习水平,对学生的学习背景、知识水平、知识架构进行诊断和评定,以便有针对性地制订教学方案,进而实施个性化教育。 另外,学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录入库,对教育效果进行评定,从而诊断出当前教学计划是否合适,以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整。 42教师模型 教师是教学工作开展过程中的主体,一个合理的教师模型应该包括如下三个部分。 教师模型首先完成教学内容的选择,这要根据学生模型中对学生当前的学习水平的评定,并且针对学生既定的学习目标,并从下述知识库中调取对应的内容,为教学的开展做好准备。 在确定了教什么的问题之后,教室模型要确定如何教的问题,即选取合理的教学策略开展教学。教学方式的选择依附于学生模型,而又能根据学生学习情况记录进行反馈动态,不断完善和调整教学策略。 另外,在传统教学模式中,教师传授知识,并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问题和疑惑时,教师模型应该实时地提供信息支持,为学生提供针对性的帮助。因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接,在问题到来时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑。 43综合数据库模型 综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持,主要包括以下三个模块。 知识库模块中分类别地存放着农业领域的专业知识,包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识。一旦教师模型中完成了教学内容的选择,便由此模块中调取相对应的文件开展教学。 专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结,为教师模型中的各个环节的反馈和更新迭代提供数据支持。在一个完善的教学过程,教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈,以此指导下一步的教学内容和策略的更新。 为了对学生阶段性学习的效果进行评估,还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库,准确检测出开展农业知识培的作用与效果。 44人机交互接口 基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程,所以一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中,友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息,提高学习效率。同时,借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术,人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动作信息,进而为系统提供宝贵的输入信息。 5总结和展望 本文提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式,是人工智能技术应用于农业教育领域的一次尝试。依托于人工智能应用于农业知识培训的优势,并针对于农业知识培训的特点,提出了农业知识培训平台的具体系统架构,实现了对教学过程的模拟和扩展。这种基于人工智能的培训平台,能够根据学生自身特点因材施教,实现个性化的教学模式;并且具备良好的人机信息交互和教学反馈能力,自适应地开展农业知识教学,是对传统教育模式的扩充与革新。 [基金项目]创新训练项目“‘鲜品铺’农产品电子商务平台”(项目编号:201510638037)。 [作者简介]王香蒙(1996―),女,汉族,四川成都人,西华师范大学;陈琳,电子科技大学;通讯作者:曹蕾,西华师范大学,副教授。 智能农业论文:智能农业将使欧盟农业数字化和精细化 背景 精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。数字化技术的使用会帮助农民充分考虑到日常工作的细枝末节从而更有效地管理农场。精细农业可以有效使用化肥与农药,在增产的同时又可以保护土壤和地下水,增产和减少能源损耗就可以同时实现。通过使用互联网传感器,农民可以定向使用化学肥料对具体区域施肥,从而减少了化学肥料的使用,同时又保护了环境。与之相反,传统的农业实践会对整个农田区域进行灌溉、施肥、杀虫和除草而忽略了农田间的差异性。 欧盟“共同农业政策”在2020年应采取直接拨款的方式,并与农村发展支持计划相结合,为数字化的推广做准备。 农产品需求增加与环保要求提高促使政策制定者去寻找一种低投入高产出的创新模式。部分利益相关者认为,欧盟共同农业政策应当充分利用“数字革命”,数字化或精细农业概念会在2021-2027年的共同农业政策讨论中成为焦点。 精细农业是以优化投入管理为基础的,所谓投入管理指的是对农作物的实际需求。精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。简单来说,精细农业能够使农民注意到日常工作中的细枝末节从而使农民的贸易活动更有效率。 欧盟委员会的通信网络内容和技术总司和农业部目前正着眼于实现农业的数字化。AIOTI是关于智能农业领域的一项大规模的试点计划,该计划将得到3000万欧元的资助。由此欧盟农业部门可以在资金和基础设施等方面实现“数字化飞跃”。 寻找创新思维 共同农业政策中存在以创新思维为驱动的计划,该计划名为“农业生产力与可持续的欧洲创新伙伴关系计划”(EIP-AGRI)。这项计划的根本目的是要创建2020地平线计划与农村发展支持计划之间的联系,同时将理论与实践相结合。 在EIP-AGRI计划中,各方参与者致力于建立一个“运营组织团体”,其目的在于寻求创新方法解决地区性难题。最近一个在主流精细农业方面名为EIPAGRI的社团组织发现数字化农业存在着一系列挑战。报告指出,精细农业需要各方参与人的合作,还要培养能够将创新用于实践的顾问。大多数农民认为精细农业对于小农场而言并不会产生利益,因此区域性的培训显得至关重要。报告中提到,目前欧盟中采用精细化农业的主要还是中欧与北欧的大农场主。至于南欧,面对的是农业经济下行压力和缺水的问题,因此精细化水利技术才更为重要。Yara化肥公司公共事务与行业关系部负责人Jean-Paul Beens认为虽然目前已经具备了解决方案,但也缺乏实际的应用。Beens认为鉴于欧洲农业的差异性,应当对成员国进行更加细致的分析,呼吁成员国支持国家创新伙伴关系计划(NIP),该计划可以使欧盟精细农业更有效率、更具可持续性。他以瑞典为例,提到瑞典对于精细农业工具的应用(如N-传感器)被列为EIP最终报告中的最佳实践案例。 宽带基础设施 欧洲农业机械工业协会(CEMA)提出,充足的宽带基础设施是欧盟农业领域向数字化演变的先决条件。CEMA秘书长认为,宽带访问在欧盟许多农村和人口稀少的地区严重滞后,必须着力避免城乡间的“数字化割裂”,要尽力实现欧盟将在2020年让农业企业和作坊拥有30MB/s连接带宽的目标。 Yara化肥公司利用互联网系统准确地进行肥料使用。Jean-Paul Beens告诉欧盟动态网说,只要农民身边有网络,就可以通过互联网工具实现自动化,在一些发达国家,农民将他们的土地数据上传至公司的APP中,就可以更加快捷地购货或者给拖拉机加油。 数字化技术 CEMA认为,农业领域与农村地区的数字化进程演变首先需要数字化技术。然而随着农民的老龄化(欧盟中仅由约8%的农民年龄在35岁以下),新技术的引进会导致农业行业的“脱轨”。基于此,CEMA认为数字化技术应当使农业领域的工作更富有吸引力才能吸引人才进入农村地区,同时要利用公共政策来支持农民进入和投资数字技术领域,2020年后的共同农业政策会起到重要作用。高级顾问Luc Vernet也有着类似观点,他认为任何的突破性实践都是由开拓者来应用的,比如90年代的有机农业技术,但是要充分考虑技术的潜在可能与欧盟农业行业的特殊性,这种特殊性是由不同规模的农场所决定的,农民需要合理的政策支持来抵御风险。 对于Yara公司而言,数字化技术的引入如同电脑技术被第一次引入一样,目前该技术的基本功能已实现但是潜在的功能仍需探索与掌握,许多农民购买了数字化设备却不能完全使用其功能。Yara公司还要考虑技术的标准化,许多供应商提供的技术相互之间是不兼容的,因此标准化的实现也是一种挑战。 2020年的共同农业政策 欧盟的政策制定者与利益相关者已经着手讨论2020年后的“共同农业政策”(CAP)。一项文件显示,欧洲农业机械工业协会(CEMA)建议欧盟的政策制定者应提供更多的直接拨款和农村发展支持计划以促进新技术的实现。该文件同时提到,应当重建与“共同农业政策”(2007-2013)第68和第69项条款类似的一N机制,即成员国拿出10%的直接预算来做具体计划,旨在提高农业土地的生产率。这种机制既可以是直接拨款(预算中的5%-10%),也可以将未用完的预算用以农村发展计划。 同时,欧洲农业机械工业协会(CEMA)也表示,在下一阶段的CAP(2021-2027)应当投入更多的预算(约占总预算的15%)进行农业领域的研发。 “生产率红利”成为这种绿色方案的一部分。生产率红利,简单来说,就是农民通过相互配合的方式来实现生产率的增加。Adam认为这种红利应该在农业全要素生产率(TFP)下来估算,TFP涉及土壤、水以及管理投入等要素。 Farm Europe网站认为欧盟农场的收益率较低,因此数字化农业应当得到投资和政策的双重支持。Vernet认为共同农业政策(CAP)应当以不同方式鼓励新技术投资,欧盟把数字化技术看作是对气候目标的一种有效方式,他还提到CAP应当通过有效的管理方案帮助农民承担风险。除此之外,欧盟还应设计一些其他配套的细化执行方案。 欧盟动态网评论员Thomas Begon认为,为了能够发展稳固而又有弹性空间的数字化农业,欧洲的农民需要建立全球化的3G和4G移动数据网络以便连接所有的农业装置与软件。协作理念被引入农业实践,通过培训合作顾问协助农民采用新技术,就如同过去法国的合作顾问协助农民引入油菜一样。 智能农业论文:基于ZigBee的智能农业灌溉系统研究 (云南农业大学机电工程学院,云南 昆明 650201) 摘 要:传统农业灌溉系统中,运用有线网络实现智能化灌溉,不仅成本较为高昂,整体布设过程也很复杂,需要花费大量的人力物力。正是基于这种情况,相关技术人员研发了ZigBee智能农业灌溉系统,主要利用的是网络节点、超声波水位传感器以及土壤水分传感器等,整体系统能有效实现信息反馈和数据收集,十分便利。本文从ZigBee智能农业灌溉系统的总体结构分析入手,对硬件实施方案以及软件实施方案进行了集中的阐释,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议,以供参考。 关键词:ZigBee;智能农业灌溉系统;硬件;软件 1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统总体结构 ZigBee智能农业灌溉系统的参数包括用户终端系统、主控制器、ZigBee内部协调节点以及监控系统等,利用节点参数实现网络组网,并借助控制命令优化系统的运行流程。另外,在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中,当终端节点检测到农田水位超标后,就会产生自动断电制动,系统能利用其自身系统控制参数对电磁阀进行控制,从而有效地停止灌溉操作。而针对检测水位在阈值范围以下时,需要利用系统自动化控制功能开启电磁阀,确保振动控制灌溉项目。技术人员要利用模块对开启灌溉和停止灌溉进行集中管理,针对状态信息以及终端节点建立有效的控制框架[1]。 2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的硬件实施方案 ZigBee智能农业灌溉系统主控制结构主要包括微处理芯片、USB和SPI等,结合图像传感器和MCI,能优化实现系统的高效管理目标,并且可以利用JAVA进行编程操作,将信息缓存后直接输入到存储指令和数据控制模块中。 2.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的终端节点设计 ZigBee技术在实际应用过程中,能有效实现低能耗和低成本,同时保证整体运行结构安全可靠,正是基于其自组网能力,能在定义标准结构中实现数据链层级和物理层级的优化连接,保证工作参数运行环境维系在2.4G赫兹、868赫兹以及915赫兹3个频段结构中,并保证拓扑结构运行的完整度。 2.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块电路设计 要想实现整体ZigBee智能农业灌溉系统的优化目标,就要保证系统在TC35i模块能有效维护主控制器和用户之间的数据交流,保证传递结构的安全可靠。系统运行过程中,技术人员要保证基带处理器和天线接口之间有效连接,并且充分满足供电电路的时序性,符合接口需求,利用40帧电缆线对主控制器和系统结构进行集中管控。在电源接线引脚数据处理时,技术人员要保证短信息收发和软件流的系统化控制,确保工作状态引脚也能得到有效传递[2]。 2.3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的网络控制模块设计 ZigBee智能农业灌溉系统之所以能实现自动化管控,主要是基于网络连接和智能模块技术,借助节点实现系统管控,确保能随时随地提高灌溉系统的访问实效性。除此之外,在系统内还要借助主控制器嵌入以太网,从而有效支持控制层协议,利用物理结构芯片提升处理水平。 3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的软件实施方案 3.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的主程序设计 在软件系统中,借助自动组网层级能实现ZigBee智能农业灌溉系统的优化运行,技术人员要对农田水位的上限和下限进行集中管理,保证水位、土壤以及电磁阀实现自动灌溉。另外,在系统中能借助路由节点和协调节点进行控制器管理,保证信息用户终端对数据建立集中采集机制,能在提升系统容错能力的同时,保证控制组网的可靠性。 3.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块应用程序设计 在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中,要满足实时性需求,对短信息标志位进行集中关注,从而保证检测程序发挥实效性。 3.3 基于ZigBee的智能r业灌溉系统的嵌入式网络搜索设计 嵌入式网络搜索设计结构被应用于ZigBee智能农业灌溉系统,能在提升系统联网有效性的同时,优化异地管控终端结构,确保控制命令在发送后实现灌溉操作。特别要注意的是,在系统嵌入结构中,技术人员要遵循HTTP通信协议,保证结构的有效性和完整度[3]。 4 结束语 总而言之,ZigBee智能农业灌溉系统的推广,实现了自动化农业管理项目的有效运行,不仅能运行远程监控和系统管理,也能进一步升级参数解析能力,一定程度上推动了农业项目的可持续发展。 智能农业论文:基于云平台的智能农业环境检测系统 嵌入式实时处理器与各种智能传感器的结合实现了底层农业信息的采集,处理器控制Wi-Fi网络设备接入互联网实现环境信息的网络传输,远程云服务器与数据库的结合实现环境信息数据的实时网络存储,基于Android或IOS的移动设备通过网络与云服务器连接实时获取环境数据信息。基于嵌入式实时处理器、智能传感器、高性能云平台、实时数据库与移动设备的新型智能农业环境检测系统也将极大的加速农业的现代化发展。 【关键词】嵌入式 Wi-Fi 智能农业 云平台 1 引言 民以食为天,国家的发展与建设无法脱离农业的基础建设与发展而独立运行,农业的发展是关系国家命运的大问题。对于农作物的生长环境数据需要长期大量存储与分析,计算机网络与云计算的发展使得分布式处理得以实现,在不同的空间中布置分布式的数据库,可以有效的进行比较大的容量数据计算和处理,建立在嵌入式实时运行环境、多节点传感采集单元、Linux远端云、分布式数据库、移动设备终端的一体化智能农业环境检测系统将逐步取代传统的农业生产,从多个方面提升农业生长作物的产量。 近些年移动终端设备的崛起,当下基于谷歌开源Android系统定制的手机和基于苹果公司独立开发的IOS系统手机都已普及,嵌入式设备通过互联网将终端采集节点数据上传至智能云平台,远端云将数据存储到分布式数据库中,对于运行Linux系统的云服务器可以对环境数据进行实时分析处理,用户可以独立设置初始预警条件,一旦发生异常情况,智能云将会以短信或信息推送的方式将异常数据及处理下发到订阅的终端设备,实现的数据信息的实时性。 2 整体系统设计 基于云平台的智能农业环境检测系统主要由三大部分构成,分别是智能云平台、嵌入式传感采集终端、移动设备终端,三部分之间通过网络进行数据交互,对传输数据进行相应的帧处理,将每一帧数据格式化成自定义的传输格式,采用用键值去获取环境信息值的Json格式传送数据。 2.1 系统整体硬件电路设计 嵌入式外设传感采集端采用STM32F411作为优秀,外接空气的温湿度采集器DHT11、土壤的温度采集器DS18B20、土壤的湿度采集器FC-28、光照的强度采集器BH1570FVI、二氧化的碳浓度采集器MG811,片内移植Wi-Fi射频驱动程序,可以实时的连接路由网络,与远端云服务器进行通信。处理器运行Mico实时操作系统,负责各种采集任务间的切换与数据读取。 移动设备端使用IOS手机以及PC的浏览器网页,移动设备通过HTTP请求与智能农业云服务器通信获取农作物历史生长环境数据,采用长连接技术的MQTT协议进行设备节点实时的数据透传,PC端由独立的行情@示界面,实时的获取环境数据信息,移动端集成了百度云推送客户端SDK,可以非常方便的进行云端到客户端的信息推送。 2.2 软件系统设计 云平台和移动端设计: 智能农业云平台运行在阿里云之上,配置了Linux的运行环境,选择的操作系统为Ubuntu 14.04,系统配置了SSH远程连接,可以通过网络远程登陆系统,进行文件的部署与开发。云平台后端采用Node.js语言开发,首先配置Node.js运行时环境,在Linux上安装Node.js只需在Linux终端上执行命令apt-get install nodejs即可自动安装最新的版本工具。数据存储运用mongodb,缓存数据库采用Redis数据库,Redis数据库是基于内存的key-value方式存储,可以大大的提升系统数据的存取速率。 实时环境数据信息的发送系统中使用了MQTT协议进行传输,MQTT协议使用Socket长连接技术与云平台进行数据传输,系统中使用30秒的心跳机制,每隔30秒定期的向云服务器发送一帧ping信号,云服务器接得到设备端的心跳,向设备端发送出一个pong信号,心跳机制可以保持网连接的持续性和实现设备端到云端的上行数据传输和云端到设备端的下行数据传输。MQTT协议基于订阅模型,数据的发送需要指定一个主题,数据的接收也需要订阅一个话题为了实现MQTT协议传输。 MQTT服务器主要用于和嵌入式端STM32F411CE和移动客户端IOS进行实时的双向通信,通信的过程中采用了Socket的长连接技术,嵌入式设备端在MQTT服务器上一个话题,即可实现数据与云服务器的传输,云端接收到嵌入式端传来的实时环境信息并将数据存放到环境信息表中,移动客户端在MQTT服务器上订阅一个数据话题,一旦话题的数据发生改变,服务器能够实时的把设备端数据推送到移动客户端IOS上。 系统的主界面左上方有一个设备刷新按钮,我们点击时将自动的刷新获取最新得到的设备信息数据,程序中通过读取离线设备数组,将更新显示列表的数据源重新渲染视图显示页面。点击右上方的设备添加按钮,系统将通过自定义的用户控制器,控制页面自动跳转到设备添加页面。 3 结束语 本系统设计了将云平台与嵌入式处理传感采集单元和移动客户端及PC网页端相结合,实现了农业生产中的环境信息的实时采集与云端的上传存储功能,设计中考虑了如何减少系统资源的使用,使用了低功耗的ARM嵌入式处理器,传感采集单元采用了数字型芯片,客户端采用当下智能的IOS系统作为移动端的展现,PC端可以让用户通过浏览器获取设备的信息。 作者单位 吉林大学电子科学与工程学院 吉林省长春市 130012 智能农业论文:一种智能农业管理软件系统设计 摘 要:应用智能软件管理r业生产,主要针对的是控制、监测影响农作物生长的一系列因素,节约人力成本,充分利用现代科技提高农业产量,完善管理项目,最终实现劳动密集型产业到智能化产业的转型。该文中软件的设计工具为微软银光、C+语言编写、应用银光界面采集并分析硬件传感器数据,通过数据库访问、储存数据。 关键词:智能软件 农业管理 系统设计 智能农业是伴随社会经济、科技发展的必然产物,是指利用计算机软件采集光照、温湿度、氧气浓度等诸多影响农作物生长与产量的数据,而且能够智能控制、调节农作物生长的环境参数。笔者结合软件系统的操作环境,并咨询了具备丰富实践经验的各位农业专家、学者,最终决定从“历史数据查询”“实时数据监测”“报警及报警数据查询”“服务器远程访问”“短信”等几大功能模块进行开发与设计。 1 应用Siverlight技术 网络信息化的时代背景下,为了满足用户的操作习惯和使用需求,各种软件编程技术层出不穷,最终通过技术实现了从HTML静态页面到动态页面的过渡,随着动态页面技术的普及和应用,程序员终于能够设计出梦寐以求的在线应用程序,没过多久,又拥有了A-JAX技术,将软件应用程序从计算机桌面搬上了网络。但是,上述技术都要在JavaScript代码的支持下才能实现,所以在使用中容易出现这样一个问题:页面原本在某种浏览器上能够正常运行,但是换了一个浏览器之后,即使代码完全相同,页面运行也会出现顿卡等现象。 与计算机桌面应用程序相比,Web应用程序的响应速度较慢,于是,一种新的Silverlight技术就出现了,虽然1.0版本并没有开发出创新的应用程序,然而到了2.0版本,程序员就可以使用NET代码开发出基于互联网的应用程序,而且与浏览器无关,直至到了4.0版本,Silverlight已经可以实现隐式、打印等功能,能够很方便地调整数据位置,而且还提供了非常强大的WCF RIA服务,可以随意地把桌面应用程序转移到网络在线应用,而且对界面的运行速度不会产生任何影响。所以,笔者决定采用Silverlight技术来设计智能农业管理软件系统,设计宗旨是提高农业生产人员的效益以及农业生产效率,保证农产品的质量。 2 Blend控制软件的应用 2.1 界面美化 以往在软件开发过程中,常会出现编程员和设计员配合不默契的情况,而Blend是一种交互性设计工具,很好地解决了这一问题。如今,用户对桌面及Web的应用操作越来越高,不仅要求软件具备实用、强大的功能,而且更追求界面的美观简洁,因此,软件的美工设计和代码设计的配合非常关键。作为一名软件开发人员,笔者深有感触,常常与美工人员反复讨论协商,修改软件框架,总要花费大量的时间才能很好地配合。而在Blend中编辑Silverlight项目UI代码,可以与VS直接绑定,从而实现双向修改代码功能,于是就完美地解决了“代码与美工”的配合问题,因此,Blend决定了该文中软件系统的UI界面设计。 2.2 自定义控件 该系统需要使用大量的控件来设计应用程序,特别是UI界面,而Silverlight并不能支持软件所有功能的控件,比如Silverlight就不支持监控界面中的某个节点控件。所以笔者在设计节点时,首先利用Silverlight自带的控件画一个圆,继而再在圆中填进去一张与节点相似的图片。与此同时,笔者还想让这个节点具有发光效果,于是找到自定义控件代码后,将一个Effect填进去然后设置为“发光”效果。完成了自定义控件,就可以添加、引用到程序中,该系统在设计“实时监控模块”时,就会使用到各种各样的节点。 3 数据库设计 3.1 数据表的定义 为了保证数据库的兼容性、稳定性,该文将SQL Server作为系统数据库,先做一张命名为“OldData Table”的历史数据表(如表1所示),设定每隔5 min自动把数据储存在数据库里。 之后再做一张命名为“AlarmtDataTable”的报警数据表(如表2所示),用于存储大棚节点监测过程中超过报警值的数据。 3.2 数据库存储过程 4 结语 该文设计的是能够实现实时监控、美化界面、数据查询等多功能的智能农业管理系统,希望为广大软件开发人员提供参考借鉴,进一步推动我国农业生产发展。 智能CAD技术在农业机械设计中的应用 摘 要:现阶段我国的机械生产制造产业的发展比较迅速,主要是依靠着新技术的支持。其中在对智能CAD技术的应用下,就对机械设计的自动化以及精确性得到了有效保证,将智能CAD技术和农业机械设计相结合,对机械设计的发展就有着促进作用。本文主要就农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势加以分析,然后结合实际对智能CAD技术在农业机械设计中的应用策略详细探究,希望能通过此次研究分析,对农业机械设计的应用发展起到积极促进作用。 关键词:智能CAD技术;农业机械设计;应用 0 引言 随着当前我国的计算机技术的迅速发展,在和农业机械设计相结合的情况下,就能有助于设计的优化,能够将CAD技术和农业机械设计的作用优势充分发挥。通过从理论上对智能CAD技术在农业机械设计当中的应用情况进行研究分析,就能从理论上对农业设计提供理论支持依据。 1 农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势 1.1 农业机械设计的现状分析 长期的发展过程中,农业机械设计主要是通过手工进行绘制的,在设计上由于人为的疏忽就会造成差误。在对于农业机械图纸设计师来说,随着新的技术升级进步,就能有助于对农业机械设计的精确性以及效率的提高提供技术层面的支持。在农业机械设计过程中通过CAD技术的应用,能够在通过二维以及三维的技术应用将设计进行细化[1]。当前的制造业已经在CAD技术应用中,对人工的劳动强度能够有效减轻,这样就能在经济效益上得到提高。农业机械设计过程中对三维CAD技术的应用以及成为机械设计过程中的重要课题。 1.2 农业机械设计中智能CAD技术应用特征 第一,设计方便化。智能CAD的技术应用有着鲜明特征,在零件的设计上更加的方便化,通过三维CAD的技术应用,就能在装配环境当中对零件加以设计,也能通过相邻零件位置和外形对新的零件进行设计,这样就能在零件的设计效率上有效提高,在零件装配的准确率也能提高[2]。对设计环节的损坏情况查找过程中,通过附件软件查找器就能准确高效的查出,这对机械设计的整体质量提高就打下了坚实基础。 第二,缩短设计周期。能够将设计的周期有效缩短,这是对CAD技术应用最为优秀的优势,能够在设计的花费时间层面大大s短。在对整体的工作效率上就能有效提高。机械设计人员在实际的设计过程中,对CAD技术的应用,能对原有的机械设计图样以及信息进行有效保留,这样就不实施重新的设计,这样在局部的修改以及创新上就能实现。 2 农业机械设计中智能CAD技术具体应用 三维的设计系统建立下,通过 Auto Lisp等设计软件的合作应用下,就能对实际设计进行优化,在对装配模型的变型设计理论基础上的机械设计方面,在当前的CAD系统的建立产品几何模型,主要是从零件建模开始实施的,这一方法就比较难对产品功能信息进行有效表达。在装配建模的作用上,主要是通过构建完善对产品装配信息描述的数据模型[3]。主要是通零件间装配关系数据的层次以及关系模型进行表示,在装配模型方面对自然设计的过程相对比较符合,在变型设计的方法上比较良好。 对农业机械设计中的底盘设计中,对CAD技术的应用过程中,通过在三维空间当中进行设计,就能对零件的位置进行确定,然后进行建立坐标系和总部件总成坐标系。通过坐标点方法进行对总成装配进行完成,这样在设计过程中,对机械动力性以及操纵性和稳定性等分析工作进行完善,在相应的数据参数应用下,就能进行准确性的设计。 对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,通过模块化的变型设计就是在模块基础上进行的设计,模块和装配关系主要是先进行预先确定的,这样就对使用的范围进行了明确化。在模具的结构设计层面主要有二维以及三维设计,在每种的设计方法上都有着各自的优势和不足[4]。在对计算机的硬件配置要求上不是很高,所以使用的成本也相对比较低廉,三维的设计能够实现设计的参数化,在产品的设计过程中相对比较容易修改,这样就在并行工程方面的目标实现有着促进作用。在对机械车身的设计中对智能CAD技术的应用通过三维造型作为主要基础,这样设计师就能和CAD系统进行交互,能够把自己的概念进行清晰的视觉模式几何实体化,在设计的精确率以及设计的质量上得到了提高。 3 结语 总而言之,对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,只有从多方面进行考虑分析,将这一技术进一步的优化,实现集成化以及网络化等,这样才能更好的为农业机械设计做出更大的贡献。 作者简介:孙梗,男,安徽宿州人,研究方向:机械设计制造及其自动化专业。 智能农业论文:基于4G技术的智能农业小气候监测系统 摘要:随着网络技术发展及创新,其在各行各业中有着不可或缺的地位,尤其在农业发展方面有重要指导作用。近年来,4G技术广泛普及,使得农业中小气候监测成为现实,并高效率地促进我国农田、果园、林地、大棚种植业发展。本文就4G技术对农业气候监测的特点及应用情况进行有效分析。 关键词:农业;气候;4G技术;监测 农业小气候指的是果园林地、大棚、农田中贴近地表的环境参数。4G技术传感器在农业发展小气候监控中的普遍应用,为农作物种植优良发育和生长提供重要保障。4G技术监控可分为感知、传输和应用三个阶段,其中,感知是指土壤温度、浓度等环境具体信息数据的采集;传输是将所有采集的数据经由传感器输入分析系统的阶段,在其输送过程中,受采集数据复杂性、海量性影响,容易造成传输信道拥堵,影响数据分析准确性。因此,4G技术的高效、合理运用对小气候监控有着重要意义。 1 小气候中4G技术监控的特点分析 1.1 数据的准确采集 农作物种植环境中对外部环境有着严格的要求,尤其对气候因素的要求最为显著。适宜的光照强度、空气和土壤温湿度、二氧化碳浓度能有效提高作物生长效率,因此准确采集和分析农作物中小气候情况,可利于研究人员及时改善气候环境的不适宜性,以促进作物生长,提高农业发展效率。 1.2 动态监控信息管理 数据采集具有海量性、复杂性的监测特点,因此数据的动态监控管理极为重要。通过实时监控,可在一天内多时态的查看农业情况,及时发现不良情况并予以调整。同时,可在数据不符合作物实际需求时发出警报信号,提醒农业人员给予有效预防措施,保障生长效率。例如土壤湿度下降时可提醒水源灌溉,湿度过高时则停止水源灌溉[1]。 1.3 视屏监控的可视化 为确保农作物生长顺利,则需定期亲自前往查看作物长势、风害、水害、病虫害情况,这无形中加大了物力、财力和人力的浪费。人为检查并不能完全发现不良情况,可能出现检查遗漏,影响判定准确度[2]。而可视化监控能够利用摄像头多方位、多角度旋转扫描的特点,以有效并全面的查看视频信息,提高作物长势的分析效率。 1.4 定位服务 农业管理存在分布广泛、数量多的特点,通过4G定位能够准确判断某一农田、大棚或果园林地小气候情况,以便工作人员能及时对作物生长情况做出管理和改善,以促进农作物快速生长。 2 4G技术在小气候监控中的应用 智能农业是集传感器、监控、视频传输和计算机操作为一体的发展模式,其很好的应用了4G技术的各种特点。通过智能软件的有效监控和数据分析,使得农作物生长环境、生L局势得到正常及合理发展,为智能农业管理提供重要指导。 2.1 感知阶段中传感器排布设计 田地分布区域和环境不同,其传感器的设置类型也会不同。因此,传感器设计的节点可依据农田位置和实际情况设置特定的汇聚节点,并依据各个节点存在的多跳技术汇总数据。传感器分布陈列中,4G路由汇聚节点为父节点,其通信范围中的路由节点则定为子节点,并将路由节点通信范围内的节点定为路由节点的子节点。其通信特点是子节点到父节点通信,相互之间不通信,由此形成了一种簇树结构,使得信息采集的通信结构更为简单和明确。但其对树根部节点的数据信息传送存在反复性,因而容易造成节点能量衰竭,致使区域信息输送错误或数据丢失,导致工作人员不能及时正确查看作物生长状况。 2.2 4G网络专项传输 4G网络可达100兆宽带,可为数据、视频传输和云计算提供通信效率保障。通过4G网,工作人员可以共享云计算系统中的智能温湿度监控技术,以实现对农业小气候的远程测控。例如大棚温室监控,通过远程采集获取小气候数据,再经模型分析后自行监控棚内温室度,并自动控制内外遮阳、喷淋滴灌、顶窗侧窗、加温补光及湿帘风机设备,以充分满足农作物生长需求,实现精细化农业管理格局[3]。因此,从信息数据处理和系统监控后续性发展考虑,4G技术专用通信网络具有较高应用效果,其具备组网灵活、通信范围大、信息安全和流量实际计费的应用优点。 2.3干扰信号分析 4G网络传输可能会受多途径效应影响,致使传输信号质量及能量下降。同时,小型区域内网络的覆盖会发生同频干扰,从而对监控系统的工作效率带来影响。对此,可通过网络路径的最优选择计算法以提高频谱利用效率,保障信号的传输能量,以促进农业4G网络技术的优化及可持续发展。 2.4身份验证系统 4G技术专有的小气候监控系统中,4G用户可经由台式电脑或手机客户端,在访问内网时可直接用IP进行登录。而外网访问时,则需进行以下两个措施:防火墙设置,可有效拦截非法访问;身份验证及密码输入,以确保用户使用权益。同时,系统访问时可对所有访问信息进行跟踪和记录,例如用户名、IP地址、访问时间、访问操作,以便于管理人员对访问信息予以甄别,提高账户安全度。 3 结语 4G网络技术应用是现代农业发展的必备手段,也是提高农作物生长发育和高产量的重要保障。为提高我国农业发展水平,需积极全面推行农业智能化、自动化、高科技发展模式,以将农业生产者从繁重的劳作中解脱,更好地推动现代化农业发展,提高生产生活质量。 作者简介:王汝伟,本科学历,助理农艺师,研究方向:大田作物种植与管理以及农业环境保护技术。 智能农业论文:智能农业气象服务系统初探 【摘要】智能农业气象服务系统指能自动提取分析气象、农业数据,根据气象与农业的关系数据(如农业气象指标、病虫害发生发展的气象因素等),提出农事建议、灾害性天气应对措施,形成服务产品,经人工校对、加工后,进行自动的系统。服务产品的形式包括Word文件、短信等,自动服务产品的方式包括电子邮件、电话、短信、传真、wap网站、打印纸质材料等。本文论述了智能农业气象服务系统实现的条件、必要性、可行性及具体实现方法。 【关键词】农业气象智能农业气象服务数据库 目前,农业气象工作中广泛使用了计算机,大量的农业气象信息通过计算机来获取、整理、统计分析,为智能农业气象服务系统的实现创造了前提条件。同时,由于信息量巨大、业务服务种类繁多、农气服务精细化要求、服务时效性要求(如大风、冰雹等突发灾害性天气信息必须尽快向有关农户,农户才有时间采取措施应对),也要求有智能农业气象服务系统来提高人工农业气象服务效率。之前有人进行了类似的研究,如病虫害专家系统,该专家系统需要人工输入农业、气象数据,且对输入数据的方式限制较多,然后根据输入的数据判断病虫害未来的发展趋势,提出应对办法。该专家系统未能实现所需数据的自动提取。本文提出的智能农业气象服务系统监测分析的数据种类较多,生成的服务产品种类较多。 智能农业气象服务系统主要包括监测模块和执行模块。监测模块监测灾害性天气的出现、重要农事季节的到来等,据此来启动执行模块,生成、服务产品。智能农业气象服务系统执行模块主要包括农气数据的提取、数据分析、形成服务产品、分发服务产品四大部分。 一、农气数据的提取 智能农业气象服务系统需要提取的信息大致分为气象、农业两类数据。气象数据包括实况数据和预报数据,具体包括光照、气温、降水、风、雷暴等数据,农业数据包括作物发育期、生长状况、病虫害等农作物有关数据。目前我省乡镇雨量站、区域站等自动站的使用, 为气象服务提供了高时空密度的气象数据,这些数据可以方便的提取、分析,用于智能农业气象服务系统。气象数据的高时空密度,为智能农业气象服务系统生成精细化、高时效的农气服务产品提供了基础。目前可提取的农业数据包括作物发育期数据、作物生长状况数据等。这些农业数据种类比较单一、数量较少。农业数据的时空密度远不如气象数据。比较重要的农业病虫害数据、温室大棚等设施农业分布的数据比较缺乏,目前我市在农气服务过程中用到的病虫害信息一方面来自农气人员调查,一方面来自我市的植保站,需要用到的设施农业分布数据来自现场调查。 我局之前对我市各县市局观测站的气象观测数据进行了提取、分析、整理,建立了观测数据库,采用的观测资料格式有A文件和B文件。A文件提取速度较快,B文件提取速度较慢,但提取较为方便,因为B文件是Access数据库格式。目前我局建立的观测数据库主要 用于数据查询、为农业气象服务材料制作提供气象分析数据。该观测数据库尚未包含自动站、区域站数据,且隔一段时间更新一次,更新不够实时。目前制约智能农气服务系统的数据因素主要包括农业数据的缺乏、数据格式的规范统一。可通过与农林部门合作建立农业数据库的方式来解决。 二、农气数据的分析 农气数据的分析主要是用农气指标等农业与气象关系数据来分析气象对农业的影响,决定应采取的应对措施。该步骤建立在指标、农业措施等数据库的基础上。目前我局搜集了“四大怀药”、各种蔬菜、水果、养殖的一些指标,建立了农气服务手册,但是这些指标数据尚未建立数据库,尚不能用于智能农气服务系统。 三、农气服务产品的生成 农气服务产品主要采用Word格式、记事本格式。智能农气服务系统根据农气数据的分析产生服务产品,这些服务产品中可包括气象数据分析、图表、农事建议等内容。我局曾用Visual Basic语言的Word组件生成农气服务产品,但自动生成的Word文件内容排版不够完美,需要人工排版。 四、农气服务产品的分发 产品生成以后经过人工修改、加工,然后就可以。可采用邮件、短信、电话、传真、wap网站等方式。自动邮件方式需要服务对象数据库,该数据库主要包括农气服务对象的一些信息,如种植作物种类、所种植作物的发育状况、邮箱地址等。通过该数据库中的信息,将服务产品有针对性地发到有关服务对象的邮箱中。 关于自动短信,需要对移动公司提供的发短信软件的进行二次开发。我局曾使用短信快车软件服务短信,该软件提供了二次开发接口,可以用来实现短信的自动发送。短信自动发送可以大大减少人工操作发短信的时间,利于预警等重要信息尽快到达用户手中。 关于自动发送传真,需要传真电话与电脑的联接。这个联系主要用来实现数字信号与模拟信号的转换。这需要相关硬件开发和配套软件开发。 目前登陆wap网站的手机用户越来越多,在wap网站上农气服务产品将是一个越来越重要的方式。以无线网络作为传输通道,以手机作为终端处理设备的气象信息服务将提高气象信息的传播效率1。通过本系统自动地将农气服务产品到wap网站上,广大手机用户将会迅速方便地收看到农气服务产品。 五、结语 1.智能农业气象服务系统的实现需要多种数据库的支持,尤其是指标数据库、农事建议数据库、气象与病虫害发生发展关系数据库等农业与气象关系数据库的建立。 2.智能农业气象服务系统离不开人工的干预,该系统可以提高人工服务的效率,但是由于服务产品的复杂性,还需要农气人员来改进服务产品的质量,增加服务产品分析的深度,监督智能农业气象服务系统的运行。 3.该系统的使用可以节省一些重复、简单步骤的时间,利于提高人工服务的效率、利于产品的及时。可推广应用于预报服务、专业气象服务等。
煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化技术特征论文 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿机电一体化应用 一、概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 二、煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为优秀。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2综合机械化采煤1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为优秀,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 2.3矿井安全生产监控系统从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于计算机网络软硬件技术发展很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 三、对我国煤矿机电一体化技术的思考 在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的优秀装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 四、结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。 煤矿机电一体化论文:煤矿生产机电一体化论文 1机电一体化技术的内涵及优势 首先,具备自动监视以及自动报警与保护等多种功能,不仅大大减少了劳动力,而且提高了机电设备的安全性与可靠性;其次,机电一体化技术能够满足不同客户的不同需求,因而其应用范围尤为广泛;再次,机电一体化技术集合机械与电子两大主流技术,通过对先进技术的有机整合,使自身具备强大的功能,使调整维护工作更为便捷。将机电一体化技术运用于煤矿生产中,不仅有助于大幅度减少劳动强度,改善工作环境,而且可以降低能源消耗,提高安全系数并加快煤矿生产进程。 2煤矿生产中的机电一体化技术 2.1在煤矿采掘工程中的应用 煤矿采掘工程作为煤矿生产的基础工程,对整个生产活动的效率有着重要的影响及作用,在煤矿采掘工程中引入机电一体化技术具有不容忽视的现实意义。在现阶段的煤矿开采作业中多采用电牵引采煤机,与传统液压牵引采煤机不同,电牵引采煤机不需要复杂的防滑设施,其具有良好的牵引性能,能够适用于倾斜度较大的煤层,可以提供较大的牵引力,并且在下滑过程中能够进行自动发电制动。除此之外,电牵引采煤机以其简单灵敏的结构及良好的动态性有效减少了电能的损耗,维护方便,运行高效且具有较高的可靠性、耐用性以及安全性,对提高煤矿生产效益有着巨大的推动作用。 2.2在矿井提升系统中的应用 矿井提升系统注重的是煤炭从井下被提升至地面环节的效率以及质量,随着机械化采煤程度的不断提高,现代煤矿生产对矿井提升系统的要求也更加严格。机电一体化技术应用于矿井提升系统中无疑对提高煤矿生产效率有重要的意义,其中以全数字化交直流提升机为典型应用。全数字化交直流提升机无需配备专门的绞车司机,将驱动结构与滚筒进行有效结合,并对机械与计算机、电力电子、自动控制等多种技术进行有机融合,通过同步运行的两台计算机进行相互检测与备用即可实现对煤矿生产过程的实时监测与故障记忆。全数字化交直流提升机以其简单化的硬件设备和较强的兼容性使矿井提升系统在效率和安全性方面都得到了较大的改善。 2.3在煤炭运输过程中的应用 现代化煤矿生产作业中,井下运输多采用皮带式运输机。与传统运输机不同,皮带式运输机多通过计算机进行控制,有着简单的驱动结构,其主要驱动方式为直流式变频装置,可以有效保障煤矿运输过程的稳定。大巷强力运输机的广泛应用大大提高了煤炭运输的效率和质量;CST可控软启动装置则采用机、液、电一体化技术,极大地改善了运输机的驱动现状,有效提高了煤矿的运输效益。近些年来,皮带运输以其在运输煤炭过程中的连续性、稳定性、高效性以及自动化等优势,已经逐渐成为煤炭运输的主流方式。 2.4在煤矿安全监控系统中的应用 机电一体化技术通过在设备中安装传感器以及设备检测装置,以计算机为媒介实现远程管理与控制,优化了机电一体化设备的管理;另外,在煤矿主扇中安装有变频设备,通过对风量和频率的调节实现自动化,进而节约能源、降低消耗;从液压支架向电液控制和自动移驾的转变可以有效防止对顶板和支架的冲击;采用微机保护技术使高压开关柜具备远程遥控功能;真空开关的使用可以有效延长高压开关柜的使用寿命从而大大减少维护工作量。这些都是机电一体化技术在煤矿安全监控系统中的广泛应用,不仅有效改善了设备的运行效率,也极大提高了设备的安全性能。 2.5在机电设备维护维修中的应用 在煤矿生产作业中,由于工作环境的复杂性,导致机电设备往往会出现一些故障性问题,因此机电设备的维修维护工作非常重要。机电一体化技术在机电设备维修维护中的应用可以有效缩短维修维护周期,提高效率。机电一体化设备中先进的传感系统可以根据传感器反馈的信息对设备故障及时地进行确定,并通过计算机对故障类型进行备案,很大程度上节约了检修维护时间,实现煤矿生产的经济性与高效性。另外,机电一体化设备无需对故障进行一步一步地排除,只需查询计算机数据库即可确定其故障代码进而确定设备故障,具有较强的高效性。 2.6在其他生产环节中的应用 除上文所提到的诸多环节外,机电一体化技术在其他生产环节也有涉足。如螺杆式空压机智能控制系统的应用,在有效实现对电动机过载、缺相、错相等的保护功能的同时,也具备记忆存储、故障诊断、远程通信等增值功能。此外,还有微机保护与高压开关的结合等。 3机电一体化技术的发展前景 近些年来,我国的机电一体化技术在不断发展中改进,在不断改进中完善,已经相继取得很大进步,但是与发达国家相比,仍然存在一定的差距,有着较大的发展空间。我们必须不断改进与创新,以满足现代煤矿生产的要求,进一步加深其在我国煤矿生产中的应用。 3.1网络化 机电一体化,顾名思义即机械与电子的有效结合,机电一体化技术较为注重设备运行系统与控制系统间的通信连接,其发展偏向网络化。大多数煤矿企业通过网络化平台实现对设备运行以及故障排除等方面的远程控制及优化管理。随着电子信息技术的发展,机电一体化技术的网络化已经成为一种必然的发展趋势。 3.2智能化 机电一体化技术一大显著的特点即较高的自动化与智能化,系统具备正常人的逻辑思维能力、判断能力以及自我选择能力,采用智能机器人来适应复杂的开采环境,能够实现设备的无人管理,煤矿生产中的机电一体化技术正朝着这个方向不断迈进。 3.3绿色化 煤矿开采一方面使得我国的煤矿资源逐渐濒临枯竭,一方面也造成了严重的环境污染,环保问题成为煤矿生产管理的重要内容,这也就注定机电一体化技术的发展将日趋绿色化。绿色的机电一体化技术要求能够实现对设备的精准控制,在不破坏周围环境的基础上合理开采煤层,有效提高资源利用率的同时,也要避免大量有害物质对煤矿开采人员的危害,对生产环境实现绿色化管理。机电一体化技术在煤矿生产中的应用,能够提高煤矿的生产效率,提升企业的优秀竞争力,促进企业的可持续性发展,在市场竞争日益激烈化的今天,这对于企业来说无疑是一个巨大的机遇。所以,煤矿企业应抓紧机遇,致力于机电一体化技术的普及与应用,以便促进企业的高效性与经济性发展,尽快实现企业的完美转型与升级。 作者:葛玉生单位:同煤集团云冈矿企划科 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化论文 1我国煤矿机电一体化技术的应用现状分析 随着经济及科学技术的不断进步,电一体化技术也获得了较大的发展。在煤矿产生过程中,许多煤矿企业将电一体化技术不断应用于煤矿生产中,对大部分煤矿生产机械的相关参数进行了严密的监控,并通过不断的技术创新,大大降低了煤矿机电一体化技术系统的安装难度,使得系统抗干扰的能力也得到了较大的提升[1]。但从目前我国煤矿机电一体化技术的应用及发展情况来看,我国煤矿机电一体化技术还处在起步阶段,与发达国家相比还存在较大差距,许多地方还需要不断改进及提高,例如机械的信息量比较大、自动控制的功能扩充难度大等,煤矿机电一体化管理也还存在诸多不足,限制了煤矿机电一体化水平的提高,具体体现如表1所示。针对煤矿机电一体化技术存在的上述不足之处,煤矿企业要对其给予高度重视,在实际生产过程中加强对煤矿机电一体化技术的应用,并实施科学、有效的机电管理,以为煤矿安全、稳定、有序的生产提供可靠保障。煤矿生产是一项危险性较强的工作,而机电一体化技术又贯穿各个煤炭生产环节之中,因此,要保证机电一体化技术的有效应用,煤矿企业就要结合自身发展实际制定出科学、合理的机电一体化操作手册以及技术指导手册等,并定期对相关设备实施离线检点,对检点生产的各项数据进行有效的汇总、分析[2]。同时加大资金投入,积极更换老旧设备、引进新技术及新设备,并做好检修工作,才能尽早排除安全隐患,确保机电一体化技术设备的正常运行,为煤矿生产的顺利进行提供基础保障。 2我国煤矿机电一体化技术的应用展望 在我国各个煤矿企业的实际发展中,各种大型机械设备越来越多的被广泛应用于煤矿生产,机械设备液压系统输出的功率也不断加大,这就需要煤矿生产机械设备液压系统不断向高压方向推进。随着科技的不断进步,机械化生产模式在我国的煤矿生产之中的应用日渐普及,其机械生产的多元化、智能化以及一体化水平也大大加强,这对机械数据处理也提出了越来越高的要求,目前传感器及微处理器等相关原件也能较好的满足相关要求,在机电一体化技术中对其给予有效使用能够有效增强机械设备的性能,提高机械设备运行的效率[3]。在煤矿机电一体化技术发展的过程中,要确保及技术的有效性、科学性及适用性,就一定要遵守持续性原则,并对机械设备的燃油功率进行相应的自动化管理控制,才能使机械设备的节能效果得到进一步提高。此外,在机械节能的时候,还要对机械设备运行的效率给予全面考虑,加强对新材料、新技术、以及新工艺的应用,并在确保机械设备运行效率的前提下,重点关注节能效果的发挥。在实际的煤矿机电一体化技术产生过程中,要有效应用传感器、通讯媒体以及微处理器等先进设备,需要功能较为强大的系统软件来做支撑,才能促进其应用效果的发挥。在煤矿机电一体化技术的发展中,电流变流体技术是其可行的发展方向,将这种技术应用到煤矿机械设备的液压系统之中,能有效降低其能量的消耗,延长机械设备的使用寿命,且操作较为简便,应用前景较好[4]。此外,由于各种高级语言、汇编语言的广泛应用,煤矿机电一体化技术的软件开发也具有了较为广阔的发展前景。 3结束语 总之,机电一体化技术是煤矿企业提高自身生产效率的基本保障,因此,煤矿企业要以自身实际为依据,加强对煤矿机电一体化技术的创新研究,并将其有效应用到煤矿生产中,才能使煤矿企业获得更多的经济效益,实现煤矿企业的持续性发展。 作者:闫小飞吕燕飞彭芳单位:河南能源化工集团义煤公司耿村煤矿 煤矿机电一体化论文:煤矿开采的机电一体化论文 (一)机电一体化技术在采煤机中的应用和发展。 机电一体化技术在采煤机的应用的典型实例之一就是电牵引采煤机。相比于传统的液压牵引采煤机,其具备的优势和特点如下所述:(1)牵引特性好。采煤机在前进过程中提供牵引力,同时,在采煤机下滑过程中可实现发电制动;(2)能适应大倾角煤层开采的需要。电牵引采煤机的牵引功率较大,而且牵引电动机轴端安装了制动器,从而不依靠其他的防滑装置和措施就可以防止机器在停机时下滑,可用于倾角为40—50°的煤层开采;(3)运行可靠性高,使用寿命长;(4)反应灵敏,动态特性良好。电控系统可以根据采煤机的工作状态调整各种参数,以防采煤机超数运行,控制可靠方便;(5)重量小,结构简单,能量转换效率高;(6)能轻易实现遥控,牵引实现无级调速;(7)电牵引采煤机有着先进的全中文显示界面,可以提供操作步骤的提示,实时显示截割电机的功率和温度、采煤机的牵引给定速度等工作参数,使得易于操作,工作效率高;(8)相较于液压牵引采煤机,电牵引采煤机的节能降耗特性好,在环保方面具有优势。近年来,通过我国机电一体化技术的不断提高,电牵引采煤机正逐步走向成熟,为推动我国煤矿企业的整体生产技术的进步起到了积极作用。 (二)机电一体化技术在提升机中的应用和发展。 当前,煤矿生产过程中机电一体化和自动化水平最高的设备就是全数字化交流提升机,提升机的内部和外部结构都实现了大幅的简化。以内装式提升机为例,其在结构式将驱动和滚筒两大结构合为一体,较好地体现了机械、电子、计算机和自动控制等各个技术环节的综合应用水平,使得设备安全高效;全数字化交流提升机高度适当可靠,采取总线方式,简化电气安装的工作;全数字化提升机具有完整的诊断设施,可以实现自我诊断,还能进行重复性故障寻址和部分便捷的通信功能;设备硬件在兼容性方面较为完善,可以进行软件控制,如完成软启动和瞬时加速的改变。在九五计划期间,我国就已经研制成功了具有自主知识产权的全数字化提升机,而且完全实现国产化,优秀部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。由于其性能先进、操作简单、工作可靠性和准确性高,很符合当代煤矿生产的发展需求,目前已成为了各煤矿企业的首选机型。 (三)机电一体化技术在带式输送机中的应用和发展。 目前,现代化综合机械化采煤一般带式输送机作为主要运输方式。带式输送机的特点是长距离连续输送、输送量很大、运行效率和可靠性高和易于实现自动化,已成为我们煤矿井下的主要运输原煤的设备。因此,将机电一体化技术运用到带式输送机已成为八五计划期间实施的日产百万吨煤综采设备项目之后的研究热点之一。近年来,我国在带式输送机优秀上都有了很大提高,也研发出了新的产品。目前,我国普遍采用行星齿轮减速器、调速型液力耦合器等驱动系统,特别是机电一体化的CST可控软启动装置,可以使得两条皮带运输机由一台或几台CST驱动,它具有平滑起动运送大惯性载荷的特点,解决了带式输送机长距离、大运量驱动难题,但是,由于动态分析、启动延迟等技术的限制,我国带式输送机一般为3点驱动,限制了输送机的长度和运量。而且,输送机的在线监控功能、可靠性、灵活性和寿命较发达国家相比存在一定差距,还需要进行深入的研究。 (四)机电一体化在煤矿开采领域其他装置系统中的应用和发展。 煤矿开采过程中,最为常见的支护设备就是液压支架,其稳定性和可靠性决定着煤矿开采的效率和安全。并且随着机电一体化技术的不断的发展,液压支架逐步转变为由电液控制。乳化液泵站的液体流量大、压力高,且已成为支护设备液体的主要来源。并且其可以根据支护设备实际用液量对进行供液量的自动调节。液压控制与计算杌技术的结合,可以实现设备成组的自动移架或定压双向邻架,从而避免对顶板及支架产生过大的冲击载荷。近年来,TCK钢丝绳损伤定量检测系统以其监测精确度高、稳定性和可靠性强,适用范围广,使用方便的特点,可以进行钢丝绳的损伤检测,不但效率高,而且减小了事故发生的概率。上个世纪80年代以来,我国通过对国外先进的煤矿安全生产监控技术的研究,并且根据我国国情,利用机电一体化技术研制出了较为先进的、具有较高智能化水平的煤矿安全生产监控系统。从近年来煤矿生产的应用来看,其在煤炭开采的安全管理方面的作用至关重要。结语:综上所述,机电一体化技术在我国煤矿开采领域的科学合理应用和广泛推广,有效地提高了煤矿企业的生产效益和安全保障,对减轻煤矿工人的劳动强度,具有重要的现实意义和发展潜力。因此,将机电一体化技术与传统的煤矿机械设备进行有机结合,坚持以人为本的原则,不断深化这项技术在煤矿开采领域的研究,对于我国煤炭工业的良性发展具有深远的意义。 作者:赵铁军单位:中国平煤神马集团梨园矿 煤矿机电一体化论文:煤矿设备管理机电一体化论文 1煤矿设备安全管理意识不强,缺乏有效的日常维护和保养工作 煤矿机电设备管理部门的管理人员和相关领导没有较强的设备质量安全管理意识,对机电设备的管理工作重视程度不高,或者管理工作不到位,使设备在长期使用后出现老化的质量问题,再加上日常维护和工业大学机械制造专业,现任陕西银河煤业开发有限公司副总工程师。养工作的缺乏,这就容易使设备发生故障,增加生产中的安全隐患,进而影响作业的安全性和生产效率。 2机电一体化条件下煤矿设备管理策略 2.1更新管理理念,强化煤矿设备质量和安全管理意识和责任感安全生产和质量是现代煤矿生产和煤矿开采作业中的重要因素,要重视煤矿设备管理人员和煤矿生产职工的主观能动性和思想认识水平,企业应该加强从业人员的安全知识教育和安全作业技能培训,增强煤矿设备管理人员的安全管理意识和责任感,鼓动全员参与到设备安全管理和质量管理中,这样既能够提升煤矿全体人员的安全生产意识和质量意识,又可以提高煤矿安全生产技术水平,从而避免煤矿设备产生安全隐患,防止重大安全事故发生,提高煤矿生产效率。 2.2加强煤矿设备日常维护和保养工作,做好故障预防、检修工作为了减少煤矿机电设备故障和安全事故的发生,需要企业加强机电设备的日常维护和保养工作,尤其加大对机电设备故障的事前预防检修和定期维修工作力度,要加强对设备的防潮、防尘与防腐措施,不断采用先进的在线故障检测技术和方法,通过对煤矿机电设备正常运行状态的预测和基于模型的故障预测、诊断与检修,防患于未然,有效防止煤矿生产设备的损坏,减少设备故障现象的发生,减轻设备故障事后的检修人员劳动强度,节省设备检修成本,提高设备故障检修效率,保证煤矿生产的连续性和效率,推进现代煤矿企业设备管理的科学化,提高煤矿机电设备综合管理水平。 2.3加大科技投入,大力进行技术革新,提高煤矿企业的市场竞争力加强技术革新是煤矿企业发展的必然趋势。煤矿企业应该加大科技投入,大力进行技术革新,转变煤矿生产模式和经济增长方式,以先进的生产技术、新材料、新生产设备来提高煤矿生产量和煤炭质量,将科技技术优势转化为竞争优势,从而依靠科技提高企业自身的市场竞争力和经济效益,不断促进企业持续、健康的发展。 2.4科学采购和引进煤矿机电设备,充分利用煤矿机电设备,提高生产效率针对目前存在机电设备采购、使用管理混乱的现象,煤矿企业应该加强科学管理和精细化管理,科学合理采购和引进机电设备,由于目前煤矿机电设备市场存在不同的价格、质量与性能,且种类较多,因而在选择时应该对煤矿机电设备的价格、性能与质量进行比较,应该确保设备的质量,保证煤矿机电设备具有较高的安全可靠性,这样在实际的生产工作中就会减少设备故障和安全事故发生,从而提高煤矿生产效率。结论在机电一体化不断发展的条件下,安全管理和质量管理是煤矿企业机电设备设备管理中的重要管理理念,因而要加强煤矿机电设备的安全和质量管理,建立和落实安全生产责任制和责任到人的生产管理模式,做好煤矿机电设备故障预测和定期检修工作,不断减少或避免设备故障和煤矿事故的发生,促进煤矿企业健康发展。 作者:刘志军 单位:陕西银河煤业开发有限公司 煤矿机电一体化论文:煤矿生产机电一体化论文 一、在带式输送机中的应用 带式输送机是煤矿井下输送系统中最为主要的运输设备,榆家梁煤矿带式输送机采用软启动技术,额定皮带输送长度为2500米,输送量为1000t/h,带速为3.15m/s。驱动装置采用ZJT-2*250/660矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置,适用于交流50Hz、电压660V供电系统、200KW及以下三相交流电动机的调速控制,具有启动转矩大、起停平稳等特点,能够实现交流电机在各种负载情况下的平滑启动、调速、停车等功能,彻底消除机械及电气冲击,延长设备使用寿命,节能降耗。同时,该变频器还具有工作状态屏幕显示,过载、过电压、欠电压、缺相、过热、漏电闭锁等多种保护功能。控制装置采用KTC102综合保护系统,集皮带保护、集控于一体。其中,皮带保护包对堆煤、烟雾、温度、纵撕、跑偏、速度、超温洒水和沿线闭锁等提供保护。特别是堆煤保护、跑偏保护、纵撕保护都为带式输送机正常运转提供保护。榆家梁煤矿在带式输送机中应用机电一体化技术,较之前使用的连采小皮带增加了1000米,各项性能较之前也得到了一定程度的优化,为工作面掘进运输提供了有力保障。 二、在采掘工作面局部通风系统中的应用 榆家梁煤矿掘进工作面局部通风系统实行“三专两闭锁”制度,掘进工作面局部通风机采用“三专”供电,即专用开关、专用线路、专用变压器。备用局部通风机电源则取自同时带电的另一电源,当正常工作的局部通风机故障时,备用局部通风机自动启动,保证了掘进工作面的正常通风。当局部通风机故障或停止运转时能实现风电闭锁,即切断停风区域内全部非本质安全型电气设备的电源,待故障排除恢复正常通风时工作人员方可恢复工作。此外,榆家梁煤矿还在采掘工作面实现了瓦斯电闭锁,当掘进工作面瓦斯浓度超限,通过瓦斯探头检测并报警,监控系统控制传输、断电仪、高压开关执行,立即切断掘进工作面的电源并闭锁,以免因电火花、机械火花引起瓦斯爆炸,确保了生产安全。 三、在监测监控系统中的应用 榆家梁煤矿监测监控系统主要由传感器、执行机构、信息传输装置、主站的计算机等组成。传感器监测,具有显示和声光报警功能,分站对传感器输入的信号和主站传输来的信号进行处理,控制执行机构工作。主站控制分站的发送与接收,对多路复用信号进行调制与解调,从而实现地面非本质安全型电气设备与井下本质安全型电气设备的隔离,工作人员在调度室便可了解矿井安全及生产状况,为矿井安全生产提供了保证。 四、机电一体化技术的管理措施 1.设立机电管理机构 设立专门的机电管理机构(机电科),对机电设备进行统一的管理。机电科制定了严格的机电管理规章制度,对机电工作编制合理的计划,对机电设备的配件进行有序的分配,进而方便对机电设备的统一管理。通过对违章操作的行为进行严厉制止,对机电事故进行彻底追查,进一步保证机电设备高效运行。此外,在机电科设置考核制度,对工作人员实行奖惩制度,进一步提高了工作人员工作积极性,充分发挥出机电一体化的最大优势。 2.实行科学化管理 制定一系列科学的机电管理制度,使得机电一体化工作高效有序运行。通过制定矿用设备、器材使用管理制度,保证了使用设备和器材符合相关标准,明确了设备在使用过程中的检验周期和标准,以及设备维修、更新和报废标准。通过制定修旧利废奖励制度,促进了材料的再次利用,降低了材耗。此外,还通过组织机电科不定期的步行检查,以了解机电一体化系统设备运行状态和存在的问题;组织机电科区队之间进行定期互检,促进了区队间机电一体化开展经验交流,达到互利共赢的目的;组织机电科岗位操作人员实操培训,明确操作程序和标准;组织“青工技术比武”,提高了操作人员的技能水平。 3.引进先进技术 一方面,通过与外资企业合作,引进先进的设备和机电一体化技术,再因地制宜,在引进的设备和方法上加以改进,形成了具有自己特色的技术,通过技术创新促进了煤矿机电一体化的发展。另一方面,通过与高校合作,把高端前沿的学术理论带进煤矿,使之在实际工作中得到验证,通过学术创新促进了煤矿机电一体化技术的成熟。同时,还不断鼓励井下工人进行小改小革,让其根据作业环境和工作需求,将学术知识融入先进设备的操作中,对使用的设备进行改革创新,使之更加可靠、实用。总之,榆家梁煤矿在采、掘、运、装等方面综合运用煤矿机电一体化技术,提高了煤炭资源的出产率,在一定程度上降低了作业成本,改善了作业人员的工作环境,提高了煤炭生产的安全系数,降低了安全隐患。 作者:翟华羽 李永勤 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化论文 1煤矿机电一体化应用存在的问题 1.1管理制度落实不够 机电安全管理制度是机电一体化功能充分发挥的重要保证,对于安全生产有着重要作用。但是,在实际执行中,却存在着落实不够问题,给机电一体化运行的安全带来较大影响。①许多机电企业对于机电安全管理的重要性认识不足,使管理工作只是流于形式,在实际管理中各种违规现象依然屡见不鲜。②对于安全管理的监督严重不足,许多安检人员在工作中敷衍了事、没有积极性和主动性,甚至是随意填写安检表,使得许多安全隐患难以被发现,增加了安全事故发生的概率,给生产效率造成潜在隐患。 1.2机电设备落后 虽然机电一体化能够有效提高生产效率,保证企业的经济效益,但是在实际生产中,许多煤炭企业只注重眼前利益,对于机电设备的重视不够,导致了一系列的问题。①机电设备老化问题,许多企业的机电设备使用时间已经超过了规定的使用年限,但仍在运行之中,存在着较大的隐患。②超负荷运行问题,许多企业为了追求更大的产量,并不考虑机电设备自身的荷载,只是一味的长时间高负荷运行,缩短了设备的使用年限,给设备安全造成不良影响。③缺乏对设备的维护,许多机电设备为了满足生产需求,持续不断的处于运行状态,并没有及时的停运检修,增加了其安全事故发生的概率。 1.3机电人员素质不足 机电人员素质不足也是影响煤矿机电一体化应用水平的重要因素。①机电人员自身技能水平不足,缺乏对各种机电设备性能、参数指标、运行故障解决等的了解与掌握,使其无法及时发现或解决设备运行中出现的问题。②机电人员工作态度问题,许多员工都存在着责任心不强、日常操作或检修较为随意等问题,给机电设备运行安全造成极大威胁。 2煤矿机电一体化创新应用措施 2.1智能技术的应用 为了避免由于管理制度落实不到位或人员素质不足等给煤矿机电一体化造成的不利影响,运用智能技术就成为一种有效的解决措施。①智能技术可以降低人为因素对机电设备运行的干扰,通过智能系统对机电设备运行中存在问题进行自我调节,有效降低故障发生率。②智能技术还能够增加机电一体化的功能,得到更为全面、准确的矿井信息,从而提高生产的安全性。 2.2微型设备的应用 随着微电子技术的不断发展以及煤矿开采工作的需求,一些无法利用大型设备完成的工作需要引进微型设备。①微型设备能够适应更为复杂的工作环境,进入到矿井更深处,为扩展开采范围提供帮助。②微型设备的携带、操作更为方便,降低机电设备按照运行需要的人力、物力成本,实现全地形、全天候作业,进而提高煤炭生产工作的效率。 2.3系统化设备的应用 随着各种新技术的不断发展,机电一体化中包含的技术种类也越加繁多,在一定程度上增加了其使用难度,因此,将各种技术纳入到一个系统中,提高设备的功能性,就成为机电一体化的重要内容。系统化设备的应用能够有效避免设备运行中各方面不协调而造成的问题,充分发挥各方面的功能,从而提升煤矿生产工作的效率。 2.4环保化设备的应用 随着人们环保意识的增加,煤炭生产工作也必然朝着绿色生产的方向发展,如此一来,环保化的机电一体化设备就会被运用的煤矿生产中。环保化的设备通过有效降低生产过程中污染物产生量,加强对各种废弃物的回收利用,控制各种环境污染物的排出量,从而有效实现煤矿机电一体化生产的绿色环保。 3结语 随着我国煤矿生产规模和生产水平的日益提高,煤矿机电一体化的发展将会得到长足的发展和进步。在当前的煤矿机电一体化中,还存在着较多影响其生产效率的因素,对其发展造成了严重阻碍。因此,为了促进煤矿机电一体化的顺利发展,需要加强对这些问题的重视,采取针对性的措施进行解决,并积极开发创新应用方法,来从各个方面有效提高煤矿机电一体的生产效率,从而提高其应用水平。 作者:楚建军 单位:陕西煤业化工集团 神南公司柠条塔矿业有限公司
煤矿综合自动化论文:综合自动化技术的煤矿管理系统论文 1综合自动化技术在煤矿行业管理中的应用 1.1综合自动化技术在煤矿管理中的应用由于我国在煤矿综合自动化技术的起步较晚,研发的方法较少,自动化疾控技术的水平较为薄弱,没有市场竞争优势,因此,大多数煤矿企业在选择综合自动化的设备时都是引用国外的设备,现如今煤矿企业广泛运用最多的是矿井安全检测系统,它主要采用的是煤矿综合自动化的集控技术。随着近几年我国信息化技术的发展步伐加快,国家的经济增长速度加快,煤矿企业在引进大量进口设备的同时也开始自主研发和吸收新的理念,结合我国煤矿企业的实际情况来看,通过引导和开发创新科技、实现自动化管理的应用及推广,可让煤矿行业的综合自动化地位走出国门,达到研究及探讨该项应用的优秀价值的目的。 1.2综合自动化技术在管理煤井提升机中的应用要做好煤矿的开采工作,其在设备的运用上也非常重要。煤矿开采的主要设备是煤矿矿井提升机,它具备重量大、体积大、控制难度大等特点。在煤矿开采的过程中,为实现有效管理提升机驱动和提升滚筒部分整合的效果,有效的改造和创新可以达到提升机内部结构的升级,使其用起来方便简单。为保证该项设备在管理上的安全稳定、实用可靠的特性,在设备的构建时要进行数字化、智能化的识别和监测。如在煤矿开采中寻找矿井地质时可以有效地运用设备本身的优秀微处理器进行,它可以监控和检测到出现故障的地址,做到诊断设备的能力,达到信息网络与设备的通信结合,极大地便利了设备的安装和升级。 1.3综合自动化技术在管理传送带矿井中的应用为保证煤矿生产环节中将煤炭完整地送到目的地,其在向矿井运输的过程中必须要做到传送带传送的连续性。我国在煤矿行业中对于传送带已经被广泛使用,它是通过带式的传送方式,将设备中的产物在确保运输量和安全性的前提下实现管理综合自动化的产物。它的结构中使用了3GST启动设置,通过有效的、智能化的解决操作来进行原煤的不间断运输,其结构中存在的优势是可以提高设备的工作效率,减少设备故障、避免设备出错。但当它进行管理长距离的运输时,尽管达到了设备的标准化要求,但仍然还有一些不够完善的地方需要改进,如传送带的中间驱动点管理上容易出现不稳定的现象,不能完整地除去设备故障,对其整个设备的可靠性以及设备的寿命造成了一定的影响。因此,煤矿企业在通过传送带矿井的使用部分还需加强,只有对此进行不断的研究和分析,才能确保设备系统运输的长久性和稳定性。 1.4电牵引采煤机在煤矿管理系统中的应用电采煤机作为煤矿综合自动化集控技术中一项很典型的应用,它主要是运用采煤机与电牵引技术相结合,利用电来牵引采煤机,从而实现下滑制发电,达到电能在采煤机中的应用。电牵引采煤机具有少故障、稳定性高、维护时间少的特点,它在合理选取和使用设备的启动控电系统中,可以高效稳定地提高其转动能力。随着电子信息技术的不断涌进和应用,电牵引采煤机综合自动化技术是实现企业长久而稳定发展的源动力。 1.5煤矿综合自动化技术在其他设备的应用煤矿综合自动化技术随着经济技术的发展推动,也在主流设备上不断开发和创新,它所采用的液压控制与信息技术相结合的理念已经成为电液控制矿井开采的中坚力量。它能使采矿设备的功能实现智能化模式,有效减少在煤矿开采作业中出现相互冲击的现象,给煤矿开采业提供了比较稳定的电力系统保障,满足了采矿过程中大功率电器的使用需求。 2煤矿管理系统在综合自动化技术中的发展趋势 2.1煤矿管理系统的实用性发展目前我国对于煤矿管理系统在综合自动化系统有三大特征:信息化、智能化和程序化。以这三个特征为出发点,可以体现出来的优势也较多,如设备自动化使用便捷,在设备维修上较少,具备安全可靠等特点。因此,在煤矿管理系统综合自动化设备上人们更注重其实用性。当前的煤矿综合自动化形式,站在煤矿工人的角度来讲,其大大减少了工作压力,降低了作业难度;站在企业发展的角度来讲,煤矿管理系统利用综合自动化技术在生产过程中提高了生产效率,加强了安全稳定性。尽管我国目前的煤矿综合自动化的使用无法与其他发达国家相比,而且相应的技术上还有较大的差距,因此我国煤矿企业在综合自动化的发展中要加大时间和资金的投入,加快生产和发展的速度。 2.2煤矿管理系统的自动化发展煤矿管理系统的自动化发展是目前煤矿行业发展的一个重要方向,其作为企业生产和发展的优秀,在未来发展中有一定的优势作用。我国现在很重视煤矿行业的开发技术和配套设施的设计,并要求煤矿行业开发要有自己的知识产权,从传统的经验分析不难看出,我国如想提高高产出和高旷工作业的安全性就必须建立自主产权的优秀设备和装置。在设备通信上实现智能化、自动化、可靠性,要加强设备实时信息的收集与整理,并且对其进行分类和存档,将部分有价值的信息进行回收整合,为创新煤矿管理系统中生产设备和工艺水平提供有效的资料帮助。 2.3煤矿管理系统的安全性发展煤矿管理系统综合自动化技术主要体现在智能化和自动化上,其在煤矿开采行业发展中起着不小的推进作用。如现阶段人们所广泛运用的远程控制系统,它可以在无人帮助和工作的情况下实现对煤矿矿井作业的开采和控制,还能通过运输传递的方式,记录并统计工作时产生的数据以及矿井中的温度及湿度状态等。由于矿井工作的风险性比较大,且属于事故多发场地,如瓦斯爆炸、地压冲击、火灾等都是造成事故危险的因素。因此,对于煤矿的生产安全环节要引起足够的重视。在煤矿的开采过程中或者完工后,要对所有的电路设备进行安全检查工作,并且要及时了解矿井下工作人员的情况,以免引起不必要的事故发生。 3结语 综上所述,我国煤矿管理系统在综合自动化技术的发展中还处于起步阶段,为实现信息化技术的发展历程,必须要在综合自动化技术上构建自主的知识产权,将自动化、智能化和高效化引入到技术目标中,结合集控技术的发展,将综合自动化技术日渐完善和创新。总之,要加大对采矿工作中人力物力的投入,改进各个生产环节中出现的不足,提高生产效率,减少成本支出是实现煤矿管理系统在综合自动化技术稳步发展的关键。 作者:景明伟单位:宁夏王洼煤业有限公司银洞沟煤矿 煤矿综合自动化论文:浅谈煤矿综合自动化系统控制策略 摘要:现阶段国内煤矿已利用综合自动化技术(计算机技术、网络技术、信息技术、控制技术),来实现煤矿的设备监控、安全、生产和经营管理等信息的有机集成。本文针对综合自动化系统要实现安全、可靠、高效生产的必要前提条件,结合国内煤矿综合自动化技术发展情况、系统的构成、煤矿机械装备、电气设备与工作人员的现场实践经验,采用全方位多层次的技术和自动化方案优化,分析煤矿综合自动化系统的重点控制策略。 关键词:综合自动化 现场层设备 控制策略 1 煤矿综合自动系统构成 (1)系统一般分为应用层、网络层、现场设备层。应用层又称集控层,采用统一的数据平台,用户可以进行各子系统间互访,用于数据接收、过滤、处理。网络层又称过程层,自动化控制网络结构:主干网络采用千兆冗余工业以太环网保证网络通讯的高带宽和可靠性,现场采用工业以太环网和多种现场总线,确保用户可兼容接入各子系统和设备。现场设备层由各种总线通讯分站、监控装置、智能仪表、传感器、电机等组成。(2)煤矿的各子系统一般有安全监控系统、瓦斯抽放监控系统、通风机监控系统、人员定位管理系统、供电监控系统、主通风机在线监控系统、提升系统、胶带输送机监控系统、井下排水控制系统、压风机监控系统、选煤厂监控系统、调度大屏幕显示、矿井移动通讯系统、煤矿产量调运系统、工业电视系统、束管监测系统、防尘喷雾系统等。 2 国内煤矿综合自动化技术发展情况及存在问题: 国家“十二五规划”明确指出:“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化”。综合自动化建设已成为我国的一项重要的战略国策,近年来,随着我国煤矿综合自动化的发展,煤炭企业也在综合自动化建设上进行了较大的投入,但过于关注综合自动化平台所能实现的功能,主要存在以下问题: (1)煤矿综合自动化基础设施涉及面广,对质量、性能参数等没有统一规划和定位。(2)现场总线层中所有自动化所需的机械设备进出口数据以及后续处理所需的测量值,缺少统一整合。(3)综合自动化基础设施容易产生重复建设且系统可靠性低。(4)难满足生产发展和软硬件技术升级的需求。 3 综合自动化系统的控制策略 近年来,随着OPC技术及现场总线(Fieldbus)技术的迅速发展,虽然解决了煤矿生产具有现场环境复杂,覆盖面大,生产系统多,存在各监控子系统异构且相互独立又互相制约等问题。但在先进的自动化技术的基础上,更应保证系统的实用性、安全可靠性、开放性、可维护性、经济性。笔者认为:煤矿综合自动化系统的重点控制策略应放在现场层设备标准化上,进行可靠的规划和统一整合,形成统一标准,解决自动化系统故障和工艺流程错误难识别,软件难编程、难扩展、基础设施重复建设等问题。 (1)从现场层设备的互换性、稳定性、安全性分析,使设备标准化、功能模块化、硬件智能化、数据数字化。对于长期连续运行的系统,必须考虑各种总线通讯分站、监控装置、智能仪表、传感器、网络、硬件的性能,这就要充分考虑设备的品牌、成熟性、经验和合理性;也能优化各子系统的标准模块,以使其结合生产工艺所需控制器、开关、电机等设备提供质量可靠的设计和优选。(2)使设备层支持多种符合国际标准的现场总线。因为系统最下面一层是现场总线层,是保证整个矿实现高效整体自控化的前提条件。它主要解决现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。借助于数据接口,所有自动化所需的机械设备进出口数据以及后续处理所需的测量值都将在现场总线层对其进行统一整合。所以在选择现场层设备时,必须使其能支持多种国际标准的现场总线。(3)优化基础网络与工业网络系统结构。网络基础设施是矿井信息化建设的关键环节,关系到整个矿井综合自动化系统的安全与可靠性。它们由星型(或环型)地面光纤系统、环型井下光纤系统和独立组网的安全网络系统、工业网络系统组成。基础网络必须采用先进的、开放的体系结构,以便于在应用平台级方便地集成现有、未来的应用系统,并最大限度的优化路由方式,使系统的结构简化, 减少设备与连线。另外,系统所采用的网络、软件和设备技术应符合相关国际标准的、完全开放的,具备成熟的第三方连接能力。并在国内有良好的接受程度,符合未来发展方向的主流技术,提供技术规格、开发支持等工作。 4 结语 综上所述,国内煤矿综合自动化系统除了高度集中控制系统的研发外,更要其控制策略的重点更放在了设备基础设施上。采取有效措施及目标定位,规划并引进自动化基础设施技术标准,以此来实现采矿技术、工艺过程和产品运输等标准化、高效自动化,提高经济性、生产设备灵活性和整个煤矿的竞争性。 煤矿综合自动化论文:数字化煤矿综合自动化系统创建分析 摘 要:随着网络技术的不断发展,数字化煤矿综合自动化系统在我国已得到广泛应用,但是由于各方面因素,其创建及发展过程还存在许多问题。本文详细介绍了数字化煤矿系统的概念、功能及其创建的必要性,并分析指出了其创建过程中存在的问题与相应解决方法,希望能对这一系统的进一步发展作出贡献。 关键词:数字化;煤矿;综合自动化 随着第三次科技革命的深入发展,煤矿领域也不断进行着革新,数字化煤矿综合自动化系统的创建便是其中一例。自20世纪80年代起,数字化煤矿系统在我国便得到了逐步的发展与应用,并在应用过程中发挥其特有功能,为煤矿事业的发展创造了显著效益,但截止目前,其发展、创建过程中依然存在不少问题亟待解决。 一、数字化煤矿综合自动化系统简介 (一)数字化煤矿综合自动化系统的概念 数字化煤矿综合自动化系统是基于CIMS原理提出的一项由应用、网络、现场设备三层结构组成的,矿井检测、报警、生产操作一体化的系统。为提高煤矿安全管理能力,实现生产、管理的一体化,该系统集合了网络、通信、数据库、自动化、信息化及工业电视等技术设备,实现了生产与管理的集成,即生产控制、监测系统与生产管理系统的集成。 (二)数字化煤矿综合自动化系统创建的必要性 煤炭行业是一个相当危险的行业,但同时又是一个国民经济发展必不可少的行业。为此,国家对这一行业的监管力度不断扩大,对于发展煤矿高科技的要求也不断加强。在这一背景下,数字化煤矿综合自动化系统的创建与完善正是大势所趋。 此外,煤矿综合自动化系统的创建有利于改变当下煤矿众多子系统:1 相互独立、各自为政,软件重复投资且不能实现信息共享,无法实现统一监控和调度;2 重复投资造成资金浪费,从而导致维护资金缺乏、安全性降低;3 由于以上原因而导致自动化集成系统无法发挥其最大效益等等一系列问题,从而实现安全生产,统一监管。从这个角度来讲,实施数字化煤矿综合自动化系统是很有必要的。 二、数字化煤矿综合自动化系统的功能 (一)提高煤矿作业的安全性 数字化煤矿综合自动化系统拥有调度集中监控平台、千兆工业网传输平台及子系统接入平台,其创建与应用在很大程度上改善了煤矿工作人员的工作环境,提高了其工作地点及相关设施设备的安全系数,有利于保障工人的人身安全。 此外,数字化煤矿综合自动化系统在煤矿事业中的应用,实施了人员定位系统,以国投新集口孜东矿为例,其人员定位系统的构成主要包括:地面信息采集基站1个,井下大分站5个,小分站20多个,无限收发器共30多个,共配置标识卡10000张,实现了一人一卡入井,这有利于对井下作业人员进行定位,有利于保障工人的人身安全。 同时,由于该系统的实施实现了网络共享,矿难事故发生时能够及时联动报警,这不仅有利于减少人员伤亡人数,同时也能减少事故带来的经济损失。 (二)减少作业工人数量,节约投资成本 数字化煤矿综合系统的创建与应用,在一定程度上实现了设备的自动控制,可无需工作人员进行值班坚守与定期巡逻检查,降低了煤矿工人的劳动强度,同时可减少各岗位对工作人员数量的要求,减少工人数量,具体到每一位在职工人都有各自的职责范围,提高了煤矿事业对工人劳动力的利用率,同时由于人员减少,也在一定程度上节约了成本。 此外,这一系统的创建与应用,在生产设备方面,也有效降低了成本,比如该系统之下,形成了传输、数据、监控平台,网络数据实现了共享,减少了不必要的重复投资等。 (三)提高管理水平,提高生产效率 数字化煤矿综合自动化系统为煤矿企业提供了一个统一的管理平台,尤其是通讯联络系统的运用,实现了对井下作业人员的全方位监控,能够及时依据作业情况调整各部门的工作。同样以国投新集口孜东矿为例,其通讯联络主系统采用的是江西联创DDK-6型数字程控交换系统,总容量为400门,冗余100门;包含IP广播和无线通讯两个辅助系统。其中,无线通讯系统的井下安装基站有26个,共配置配套无线手机700部,同时,井下的信号覆盖率达到90%以上;IP广播系统的井下终端也安装了20多个,从而实现了通信全覆盖,这一方面有利于提高煤矿事业的集成水平,实现系统内部的综合管理;另一方面也有利于实现煤矿作业过程中的管理与监控的一体化,提高管理水平。 三、数字化煤矿综合自动化系统创建中存在的问题及解决方法 (一)煤矿自动化产品方面 煤矿综合自动化系统在我国早已起步,就目前而言,其自动化产品种类繁多,但是没有统一标准,而且质量上也频出问题。这就阻碍了煤矿自动化系统的进一步发展。为此,相关部门应积极制定相关政策、法规,致力于提高我国自动化产品的标准化、规范化、通行化等,并对其质量标准按市场要求做出规范,不断适应数字化煤矿自动化系统的创建。 (二)煤矿综合自动化系统建设方面 笔者调查发现,目前我国数字化煤矿综合自动化系统建设方面,存在自动化设备及子系统独立运行、各自为政的状况,这就导致网络信息不能实现共享,从而出现“信息孤岛”现象,限制了信息利用率的提高。为此,数字化煤矿综合自动化系统的创建首先要建立起一个统一的网络平台,这不仅有利于实现资源的全方位互动,提高资源的利用率,减少为维护各子系统资源所付出的人力、物力等资源的浪费;还有利于实现煤矿企业内部的监测、管理与控制的一体化,提高工作效率,实现生产目标。 结语 随着数字化煤矿综合自动化系统在我国煤矿事业中的逐步普及,对于该系统的创建更要严谨、认真,始终遵循面向应用、人机协同工作、信息资源综合管理、兼容并蓄、统一规划与分步骤实施、不断适应时代变化同时稳步推进及广义网络等原则,不断改善其创建过程中出现的瑕疵、问题,力争实现其效益最大化。 煤矿综合自动化论文:浅谈煤矿综合自动化控制系统构成与实现 【摘 要】同美国、澳大利亚等国家相比,我国煤矿行业生产效率偏低,吨煤死亡率偏高,为了有效提高煤炭生产率,改善劳动生产条件,相继引用了煤矿综合自动化控制系统,它能够通过工业以太网实现全矿井生产系统、通风系统、排水系统、提升系统、供电系统与地面管理系统的集中控制,因而能从技术与管理上显著改善煤矿企业运行效率并取得较好的综合效应。作为煤矿行业研究的重要课题之一,煤矿综合自动化控制系统也是本文讨论的重点,笔者从系统特点、系统构成与了系统实现三方面进行了阐述,对实现煤矿的自动化生产具有重要意义。 【关键词】综合自动化控制系统;煤矿企业;系统构成 前言 煤炭在我国能源结构中所占的主体地位将仍然持续于未来大半个世纪,但我国90%的煤炭都以井工开采为主,生产隐患多,生产效率低,生产成本高,各种矿井事故(如瓦斯突出与爆炸事故、矿井突水事故、机电事故、顶板事故等)层出不穷,因此,有必要研究新型技术逐渐代替部分人力的作用。随着计算机技术的快速发展,自动化控制技术逐渐被运用到各个行业与领域中,基于现代化管理与安全监测系统的需要,在煤矿行业中安装采用综合自动化控制系统已成必然趋势。自该项技术在煤矿应用一二年以来,显著提高了矿井生产效率与安全系数,因此,大力发展自动化控制技术是新型现代化矿山企业建设与实现安全高产高效的必然途径。以下笔者将从煤矿综合自动化控制系统特点、构成与实现三方面进行详细阐述。 1 煤矿综合自动化控制系统的特点 煤矿综合自动化控制系统作为煤矿自动化总平台,实现了在地面对煤矿井上下诸多设备的可靠控制。 (1)采用光纤组建了煤矿井下工业以太网并形成环网,全矿井下胶带、轨道、供电、排水、通风、矿井提升、选煤等自动控制子系统均以现场总线等形式就近接入工业以太环网,同时,采用OPC及组态软件等技术接入软件平台,形成全矿井自动控制信息传输及处理的总集成平台,基于该平台实现了在地面集控中心对井下胶带、供电、排水、轨道、通风、压风、提升、选煤等设备的远程开停控制和在线监测,井下诸多环节和岗位实现了无人值守,大大减少了井下现场人员,提高了矿井安全水平。 (2)煤矿安全监控、人员定位等监测监控系统在地面接入煤矿自动化平台,实现了矿井自动化信息、安全生产监测信息的集成、共享和Web等功能,实现了对井下所有掘进头、工作面的瓦斯自动检测和超限自动断电、告警,实现了对井下所有重要地点的风速、温度、风门、局扇开停的自动监测,实现了对井下人员分布情况的在线监测和统计。 (3)建立了矿井自动化监控中心,具有大屏幕显示功能,控制功能,数据统计汇总功能,网络功能等,操作员站之间具备相互冗余功能。 (4)建立了矿井工业电视监视系统,将井下和地面各主要地点摄像机的信号传输到地面视频服务器,在集控中心显示和切换图像,为地面远程控制提供了必备的监视手段。 (5)建立了矿井移动通信系统,实现了井下现场与集控中心的清晰通话,为地面远程控制提供了畅通的联络手段。 (6)完成了煤矿综合自动化控制系统与煤矿管理网络安全对接,将煤矿井下现场的自动化信息、安全监测信息、井下视频与管理信息系统联通,通过Web等方式实现了各类信息在全公司的资源共享。 2 煤矿综合自动化控制系统构成与网络架构 2.1 煤矿综合自动化控制系统构成 矿山综合自动化系统以矿用千兆冗余工业以太环网为通讯平台,采用3层网络结构,将数据、视频、音频、通讯一条线路同网传输,基于VLAN、IGMP等工业以太网技术,通过优化资源配置,合理分配各系统的资源和带宽,确保重要数据的实时性和可靠性及各种情况下通信的畅通。通过光纤通信为骨干通信平台,将主井提升子系统、选煤厂控制系统、井下人员定位系统、带式输送机监控系统、井下供电无人值守系统、电力调度子系统等统一集成在一个骨干光纤软件平台上,构成一个统一的煤矿综合自动化信息管理平台。 2.2 煤矿综合自动化控制系统网络架构 煤矿综合自动化控制系统的主干通信网络使用千兆环型工业以太网,使用优秀交换机将井上信息管理平台与井下各类自动控制系统互连,骨干网提供工业以太网接口,保证整个系统具有良好的可扩展性,骨干网一旦出现故障,可以迅速自适应恢复通信,保证整个系统的稳定性与可靠性。煤矿综合自动化控制系统的网络系统由井下网络和井上网络2部分构成,网络均为环型拓扑结构,2部分网络使用优秀交换机完成互联。全矿骨干网络使用1000M工业以太网构建,为全矿各子系统提供方便灵活的工业以太网接口,地面、井下子系统均可以方便接入。 图1 煤矿综合自动化控制系统结构 煤矿综合自动化控制系统井上部分由优秀交换机和以太环网组成,以太网使用千兆带宽,保证系统通信的稳定性与安全性,其他子系统接入附近的交换机,主网络通过地面网关交换机接入调度指挥控制中心网络。井下控制网络通过环形工业千兆太环网,构成井下生产过程控制自动化的统一软件平台。煤矿综合自动化控制系统结构图如1所示。 3 煤矿综合自动化子系统软件功能的实现 煤矿综合自动化控制系统使用统一的平台集成了电力调度子系统、压风机子系统、锅炉房子系统、中央回风井通风机子系统、副井提升子系统、井下带式输送机集中控制系统、考勤、人员定位和无线通讯系统等不同功能子系统。不同的子系统软件的实现主要采用组态软件完成,组态软件根据现场情况进行快速二次开发,真实模拟现场动画效果,有效处理数据。例如煤矿综合自动化控制系统中的井下主排水系统的监控软件需要实现水泵的在线监测和自动化控制。能对水泵的各项运行工况参数在线实时监测、统计和显示,通过智能专家系统使水泵始终处于高效的运行状态,通过故障参数进行分析预警,防止事故,控制操作程序,防止误操作,同时可根据操作员指令或预定控制程序,按要求自动完成水泵的定时启动、定水位启动、自动切换启动、智能经济运行等操作,自动控制分时运行、削峰填谷,即可现场操作控制,也可远程操作控制,实现水泵的高效经济运行和现场无人值守运行。通过组态软件可以快速高效的实现上述功能,利用组态软件设计的井下主排水系统监控界面形象直观,具体界面如图2所示。 图2 井下主排水系统监控界面 4 结语 煤矿综合自动化控制系统在地面远程控制井下设备,实现现场无人值守,不仅减人提效,也是煤矿“无人为安”思想的体现,对煤矿安全生产的发展具有重大意义。通过在煤矿建立综合自动化控制系统,可以实现在煤矿地面控制中心对井下胶带运输、轨道运输、供电、排水、压风、地面选煤设备的开停控制,并减少井下现场作业人员数量,从而可取得较好的经济效益和社会效益。 煤矿综合自动化论文:全矿井综合自动化系统在煤矿中的应用 【摘 要】全矿井综合自动化系统是随计算机技术、信息处理技术以及通信技术等技术的发展而出现的为矿山数字化建设服务的先进新型系统,全矿井综合自动化系统在煤矿中的应用一方面能提高煤矿工作效率,改善工作作业环境,另一方面也能提高矿井作业安全系数,增加企业优秀竞争力。因此研究全矿井综合自动化系统的发展与应用意义深远。本文以江苏某矿为研究对象,介绍了全矿井综合自动化系统在该矿的应用情况,并详细分析自动化系统的结构、工作原理、系统特点与主要功能。实践证明,自该矿引进全矿井综合自动化系统以来,实现了加强煤矿运输、通风、瓦斯抽采等生产环节的远程监控的目的,大大减少了矿井生产安全事故。 【关键词】煤矿;全矿井综合自动化系统;工作原理;系统特点;远程监控 引言 某煤矿位于江苏省境内,是一座具有先进管理经验的大型矿井。该矿采用全矿井综合自动化系统,由天地(常州)自动化股份有限公司设计并协助完成。全矿井综合自动化系统集检测、监控、管理于一体,能通过监测数据的采集、处理及分析对全矿的安全生产状况进行综合性动态分析,从而为领导制定决策提供依据,以实现矿井安全、高效、集中运行生产,达到提高工作效率、改善工作作业环境、提高矿井作业安全系数的目的。 1 全矿井综合自动化系统介绍 1.1 系统结构 该矿井是一个高产高效的现代化矿井,为提高矿井安全生产的效率,通过全矿井综合自动化系统,对矿井提升系统、运输系统、通风机、110kV变电所、井下水泵、瓦斯抽排系统、选煤系统、安全监控系统、压风机、锅炉系统等工业生产环节实行统一操作、集中监控、统一调度。此系统根据管控一体化思想,以3层的系统结构――管理层(以太网)、控制层(冗余工业以太环网)、设备层(现场总线)为基础,将上述系统统一在一个网络平台上,便于对矿井生产状况进行实时监控,并为管理决策提供依据。全矿井综合自动化系统网络拓扑结构如图1所示。 1.2 系统工作原理 各自动化系统的现场设备如PLC或专业控制器就近接入工业以太网,工程师站和管控服务器通过地面交换机接入网络,建立数据传输的高速通道,并采取以下作业步骤,实现信息的有机集成。 (1)在管控服务器中安装矿井综合自动化软件平台,通过控制层和设备层将各自动化系统的数据通过工程师站或现场PLC集成到矿井综合自动化软件平台上。集成方式采用简单、易行的应用层协议,即运用统一的通信协议、统一的接口、统一的编码方式将各自动化系统的监控数据进行采集、分析、处理、汇总,除了安全监控系统采用文件方式进行数据交换外,其它自动化系统全部采用OPC方式接入矿井综合自动化软件平台。 (2)将矿井综合自动化软件平台与设备管理信息系统、安全管理系统、综合消息平台进行联机。其中,各自动化系统、设备管理信息系统、安全管理系统提供基础信息,而预警信息通过消息平台发送到相关管理人员的手机上或通过计算机桌面消息方式提醒管理人员, 使他们能及时了解矿井的安全生产状况,在必要时采取解决措施。 (3)当所有的数据经过分析处理后,在调度室大屏幕和调度台工作站上显示。监控数据和矢量图形采用在线组态方法, 可创建形象、直观的生产动态监视画面, 实时显示矿井生产工况和环境监测数据,从而使调度管理人员在紧急情况下及时远程遥控井下设备。 (4)系统对集成后的各类数据进行深加工、分析,以产生比较有价值的信息和实现多系统之间的互联动。例如可以直观地在大屏幕上显示矿井各区域的安全状况,可以在危险时及时提供该区域的人员分布情况、视频图象、主要设备运行情况、救灾物资储备情况、人员撤离路线等信息。 (5)由于矿井综合自动化软件平台支持Web方式浏览数据,公司领导和各生产职能部门可通过网络随时掌握矿井生产动态和安全状况。 1.3 系统特点 该系统采用3层体系结构,且控制层采用工业以太环网,设备层采用现场总线,保证了现场子系统的实时性;环网冗余,可快速建立连接及连接恢复,恢复时间 1.4 系统主要功能 (1)实现了不同自动化系统的数据集成。通过简单易行的应用层协议,全矿井综合自动化系统实现了各自动化系统监控数据的采集、分析、处理、汇总,这些监控数据包括环境监控系统、电力监控系统、调度通信系统、数字工业视频系统、人员监测系统、胶带运输系统、洗煤厂集中控制系统数据等,为进一步提供数据打下了应用基础。 (2)实现了数据传输故障诊断功能。全矿井综合自动化系统利用本地丰富的软、硬件资源,采用一定的技术策略实时监控不同自动化系统的运行情况及工业控制网络,准确判断影响数据传输的故障,为系统的正常运行及日常维护提供了保障。 (3)实现了不同自动化系统间的互联动,即环境监控系统、电力监控系统、数字工业视频系统、安全管理系统、调度通信系统、短信报警平台间的互联动功能。 (4)实现了系统分级控制功能。全矿井综合自动化系统可通过矿井综合自动化软件平台控制多个自动化系统中设备的开停,以保证当井下发生紧急情况时,根据需要通过该软件平台手动或自动控制井下设备,以减少不必要的损失。 (5)建立了应急预案指挥体系。全矿井综合自动化系统建立了一个针对各种危险源和事故的预案库及完整的预案库管理工具,并可不断地修正和完善预案库。当系统产生危险提示或井下发生事故时,系统自动启动预库案,并调出相应的避灾路线图,指导调度指挥人员正确及时地处理危险或事故。当具备外部相关条件时,系统可启动预案库的自动执行工具,并可记录结果。 (6)建立了区域生产作业环境评估机制。全矿井综合自动化系统通过综合分析不同作业地点影响安全的各类数据,给出该工作地点正常、异常、较危险、很危险的评价结果。评价结果通过不同的颜色区分显示,从而将矿井各作业地点的安全状况直观展示给调度人员,提高了调度人员的管理效率。 3 结语 全矿井综合自动化系统自在江苏某矿运行以来,有效解决了现场管理分散、工人安全得到保障等问题,实现了检测、监控、管理一体的矿山作业模式。实践证明,全矿井综合自动化系统应用于期间运行稳定可靠,通过现场检测数据与监控图像分析,并运用先进管理模式,有效降低了矿井安全事故率,节约了企业生产成本,因此具有较好的社会效益与经济效益。 煤矿综合自动化论文:矿井综合自动化系统在榆树井煤矿的应用 【摘 要】基于工业千兆以太环网的全矿井综合自动化系统的网络结构及其在榆树井煤矿的应用情况。实际应用表明, 综合自动化系统的建成极大地提高了榆树井煤矿的矿井生产自动化和管理现代化水平, 实现了全矿井系统实时数据和运行状态的远程实时监测、统一管理与数据共享。实现生产及辅助生产的各种运行参数上传至调度室, 可使煤矿生产和管理更加科学高效。 【关键词】矿井综合自动化系统;网络平台;工业以太环网 1 前言 内蒙古上海庙矿业公司焦煤公司榆树井煤矿位于陕甘宁交界处, 2010年7月投产, 是一个新型现代化矿井。我矿坚持把信息化建设作为重点工程,本着“总体规划、分步实施、重点突破、务求实效”的工作方针,我们不断更新观念,坚持科技兴煤战略,开发建设了KJ90安全监测监控系统、KJ251入井人员考勤系统、调度大屏显示系统、调度通信系统、全矿井综合自动化系统、工业电视系统、办公自动化系统、视频会议系统、CDMA无线通信系统,数字化矿山安全管理系统、材料管理系统、设备管理系统、调度日报系统、地理地测信息系统、采掘设计系统、智能化通防系统、井下巷道三维模拟系统等,并成功实现了集“视频、数据、通讯”为一体的“三网合一”的信息工程,实现了计算机信息资源的综合利用和共享, 使矿井的安全管理更加科学化、规范化、系统化,信息化建设取得了实质性的进展和成就,综合实力得到了显著增强。 目前,我矿信息化技术已经全面应用于生产、安全等领域,随着计算机技术、网络技术、数据库技术、自动化技术、传感器技术、数字视频技术和现代管理技术在矿井中的全面应用,我矿信息化正向信息扩展、高度集成、综合应用、自动控制、预测预报、智能决策的方向深入发展。 榆树井煤矿本着“增加人不如增加设备, 增加人不如培训人!”的理念, 通过对人才的培养和对新设备、新技术的应用,来达到减员增效的目的, 对于新设备和新系统的管理问题,榆树井煤矿推广应用了矿井综合自动化系统, 通过综合自动化系统平台运行, 实现了对各个子系统的管控一体化。 2 主要研究内容 各自动化系统的现场设备如PLC 或专业控制器就近接入工业以太网, 工程师站和管控服务器通过地面交换机接入网络, 建立数据传输的高速通道,并采取以下作业步骤, 实现信息的有机集成。 (1)在管控服务器中安装矿井综合自动化软件平台, 通过控制层和设备层将各自动化系统的数据通过工程师站或现场PLC 集成到矿井综合自动化软件平台上。集成方式采用简单、易行的应用层协议, 即运用统一的通信协议、统一的接口、统一的编码方式将各自动化系统的监控数据进行采集、分析、处理、汇总, 除了安全监控系统采用文件方式进行数据交换外, 其它自动化系统全部采用OPC 方式接入矿井综合自动化软件平台。 (2)将矿井综合自动化软件平台与设备管理信息系统、安全管理系统、综合消息平台进行联机。其中, 各自动化系统、设备管理信息系统、安全管理系统提供基础信息, 而预警信息通过消息平台发送到相关管理人员的手机上或通过计算机桌面消息方式提醒管理人员, 使他们能及时了解矿井的安全生产状况, 在必要时采取解决措施。 (3) 当所有的数据经过分析处理后, 在调度室大屏幕和调度台工作站上显示。监控数据和矢量图形采用在线组态方法, 可创建形象、直观的生产动态监视画面, 实时显示矿井生产工况和环境监测数据,从而使调度管理人员在紧急情况下及时远程遥控井下设备。 (4)系统对集成后的各类数据进行深加工、分析, 以产生比较有价值的信息和实现多系统之间的互联动。例如可以直观地在大屏幕上显示矿井各区域的安全状况, 可以在危险时及时提供该区域的人员分布情况、视频图象、主要设备运行情况、救灾物资储备情况、人员撤离路线等信息。 (5)由于矿井综合自动化软件平台支持Web方式浏览数据, 公司领导和各生产职能部门可通过网络随时掌握矿井生产动态和安全状况。 3 技术应用与特点 目前, 国内部分厂家采用组态软件开发矿井综合自动化软件平台。由于组态软件具有通用性, 在数据整合和处理上采用脚本来处理信息, 运行效率较低, 难以对现有各自动化系统的信息进行高效、有机的整合。为了最大限度地保护在原有自动化系统上的投资,矿井综合自动化软件平台采用基于微软DCOM 组件技术、Web Ser vice 技术等先进、成熟的技术, 可以为各种专家系统提供基础数据, 也可以方便地进行升级、扩展, 具有运行效率高、稳定、可靠等特点。 通过矿井综合自动化软件平台实时采集现场数据信息, 对数据进行加工处理、分析预测, 形成决策意见, 同时依据相关的规章制度和专家经验, 综合评价多种参数, 并用评价结果指导和调节各生产系统或环节的运行, 有效地预防和控制灾害。 4 使用效果 矿井自动化控制系统本身, 并不直接创造效益,但它对企业生产过程起着明显的提升作用。搭建传输平台、数据平台、监控平台, 一次投资、长期受益,能为煤矿节省传输线路铺设和维护费用, 减少矿井生产过程的原材料、能源的损耗。能提高对设备的故障分析和判断能力, 减少人工操作失误和停机事故, 增强操作系统的可靠性, 延长设备使用寿命, 提高矿井生产过程的安全性; 在地面集中监测监控, 井下减员增效, 减少井下人员伤亡的可能性, 实现无人值守、定期巡检, 有效降低生产成本, 提高矿井生产效率; 可加强对辅助运输的调度与管理, 提高运输能力, 发挥自动化系统的综合效益, 实现煤矿管控一体化, 提高煤矿的安全生产调度水平。 我矿一直坚持“科技兴煤、人才强企”战略思想,重视科技,以先进的科学技术武装生产经营的各环节,在诸多领域已达到国家乃至国际领先水平。在信息化建设中总体规划、注重实效,推进科技创新,推行小改小革,一切从本矿实际出发,以现代化信息技术改造传统产业,以科技力量引领企业加快发展。推进信息化,关键在于应用、在于务实,在实施过程中尊重生产实际,把信息化和生产调度紧密结合,抓调度、抓管理,突出重点、分步实施、务求实效。 通过全面实施信息化建设、管理,特别是数字化矿山系统的深入建设,为我矿的安全生产再上一个新高度奠定了扎实基础,与此同时,也将在实现矿井安全生产及可持续发展战略中发挥其重要作用。 5 结语 矿井综合自动化系统的建成极大地提高了榆树井煤矿系统管控一体化程度, 有效地提高了矿井生产自动化和管理现代化水平, 实现了全矿井系统的统一管理与数据共享。当系统出现故障和报警时能够快速反映出故障部位和报警位置, 方便了系统的维护, 缩短了系统故障的排除时间, 减少了设备故障带来的经济损失, 达到了减员增效的目的。该系统目前功能完善, 使用方便。在后期, 榆树井煤矿将会陆续加大子系统的接入量, 争取早日实现全矿各子系统的集中管控, 为提高矿井综合自动化程度、信息化管理水平和强化煤矿安全生产能力奠定坚实基础。 煤矿综合自动化论文:计算机综合煤矿自动化系统的通信网络与现场总线 [摘 要] 随着国家越来越重视煤矿企业的安全生产以及信息网络技术的崛起,计算机综合自动化系统的通信网络与现场总线的应用,更好的服务于煤矿企业,有效的提升了煤矿企业的经济效益和社会效益。本文将对计算机综合煤矿自动化系统的通信网络与现场总线进行简要的分析和探讨。 [关键词] 煤矿; 自动化系统; 通信网络; 现场总线 进入了21世纪,以工业以太网为代表的信息网络技术进入了快速的发展阶段,使得集计算机综合自动化系统的通信网络来传输煤矿各系统之间信息得到了实现,并且各系统之间的信息传输也逐渐的采用了总线传输方式,如CAN、Rs232总线传输方式就广泛的应用在传输煤矿各个系统内部的数据信息上,使得煤矿自动化系统水平进入了一个新的台阶。 一 煤矿自动化系统的通信网络 工业以太网是一种符合IEEE802.3(以太网)和802.11(无线局域网)标准的高性能的局域网络。通过工业以太网用户可以建立高性能、宽范围的通信网络。目前随着互联网技术的广泛应用,Ethernet传输速率和Ethernet交换技术都将得到了有效的提高和发展,使Ethernet全面应用于工业控制领域,煤矿自动化系统得到了广泛的实施, 在煤矿企业,矿井传统的通信网络是以链型或者以星型网络拓补为主,其各个子系统自成网络,导致了系统的带宽低、可靠性差、不具备冗灾性能。目前以太网技术在煤矿自动化系统中的应用,提高了矿井通信系统的可靠性。并且通过无线以太网技术,可以实现无线组环的功能,比如在煤矿的开采工作面的主运顺槽和辅顺槽与主副大巷连接,这样就能够实现两个顺槽的无线组网,而大巷与有线以太网相连接就实现了开采工作面、主副顺槽、大巷之间形成了一个环路,以便对设备进行回撤,也就简化了施工与运维的难度,提高了系统的可靠性和冗灾性。无线以太网和有线网络采用标准以太网802.3协议与工业以太网进行无缝连接,这样无线以太网设备就可作为工业以太网的接入点来对已经建成的工业以太网的数据进行传输,充分的利用了原有资源,同时以太网通过无线延伸到移动的采掘和掘进工作面,有利于提高网络的灵活性和便利性。 随着科技的进步,计算机综合自动化技术在煤矿企业内广泛的应用,目前煤矿各个生产和监控的子系统的自动化程度越来越高,同时也越来越复杂,其子系统的数量和种类也在不断的增加,但是现有的子系统的传输方式则是采用“星型”或“链型”网络拓扑结构用有线的传输方式接入,将受到现场环境和位置的限制,则需要架设线缆,并且其移动不灵活还缺少链路冗余,可能会出现一碰就断的现象。而基于无线以太网技术的无线自动化适配设备的接入将面向网络侧采用无线以太网技术来接入井下的工业以太网,面向被控设备和子系统侧提供了以太网、总线通信、串行通信等多种接口,便于利用原有资源,并且采用无线以太网技术的自动化接入适配设备将不受线缆的限制,从而实现了便捷的无线接入,提高了系统的可靠性。 二 煤矿现场总线 CAN-bus(Controller Area Network)总线最早由德国Bosch 公司提出的当时主要用于汽车内部单元与控制中心之间的数据通信。因为其具有良好的性能,所以目前被广泛应用于其他领域中,如工业自动化、电力通信、楼宇建筑、汽车电子、电梯网络以及安防消防等诸多领域,并且逐渐成为这些行业的主要通信手段。现场总线CAN-bus 具有以下诸多特点: 1)国际标准的工业级现场总线,传输可靠,实时性高。 2)传输距离远(无中继时最远10Km),传输速率快(最高1Mbps)。 3)单条总线最多可接110 个节点,并可方便的扩充节点数。 4)总线上各节点的地位平等,不分主从,突发数据可实时传输; 5)非破坏的总线仲裁技术,可多节点同时向总线发数据,总线利用率高。 6)出错的CAN 节点会自动关闭并切断和总线的联系,不影响总线的通信。 7)报文为短帧结构并有硬件CRC 校验,受干扰概率小,数据出错率极低。 8)对未成功发送的报文,硬件有自动发功能,传输可靠性很高。 9)具有硬件地址滤波功能,可简化软件的协议编制。 10)通信介质可用普通的双绞线、同轴电缆或光纤等。 11)CAN-bus 总线系统结构简单,性价比极高。 CAN-bus总线在网络开放性、网络通信距离、通信可靠性、数据传输实时性、网络节点数目以及系统设计成本等各个方面都将具有强大的优势,所以当CAN-bus总线在煤矿通信系统中开始应用时就得到了广大用户的认可,目前已经成为煤矿行业首选的通信网络设备。由CAN-bus所构建的现场煤矿设备网络,将能够使得管理者和主控设备及时的了解和处理当前的矿井情况,能够第一时间的发现事故隐患,及时的对其进行处理从而避免危机的发生。而且目前基于CAN-bus现场总线技术已经完全成熟,用其来构建煤矿行业的通信网络或者开发某一特定的通信设备从技术上来说已经不存在任何的门槛,其CAN-bus现场总线本身也符合安全要求,所以其与通常煤矿行业所应用的RS-485标准相比较,CAN-bus现场总线具有更大优势,目前完全可以取代RS-485网络。采用CAN-bus现场总线技术可以组建出一个具有高可靠性、远距离、多主方式和多节点的通信网络设备,并且CAN-bus现场总线技术还可以直接使用RS-485的标准传输光缆和拓扑结构方便快捷的在原有设计资源上进行系统升级。 三 煤矿通信网络中的CAN-bus的发展趋势 CAN-bus现场总线是一个开放的标准,几乎所有的国际半导体公司都为其提供了开发CAN-bus 产品的支持。只需简单地约定网络应用层的通信协议,就能够将设备阶段进行互连互通,从而形成多种设备相互通信的数据网络。利用CAN-bus现场总线可以方便地构建煤矿行业的井下通信主干网络。而作为现场总线CAN-bus 网络的一个设备节点,CANET-E 网关可以与以太网Ethernet 实现互连互通这样就可以将现场总线CAN-bus 接入无处不在的Internet 网络,实现数十公里以外或者整个地区的运行数据采集、管理,来满足煤矿行业现场数据的现代化管理要求。所以对于井下的CAN-bus 设备节点也可以与Wireless 网络实现互连互通来构成小范围的无线数据采集网络。所以由此看来,煤矿行业的CAN-bus 网络正朝着三层网络的方向发展。 采用光纤通信的CAN-bus 网络也是煤矿行业通信网络的一个发展趋势,它与传统的双绞线传输方式相比,光纤的低传输损耗使传输距离大为增加,更适应煤矿行业中远距离传输的需求。在未来发展中光纤通信方式、双绞线通信方式的两种CAN-bus 网络将并存于煤矿行业中。 四 结束语 计算机综合煤矿自动化系统的通信网络与现场总线的应用,使得煤矿自动化技术有了很大的提高,提升了煤矿企业的管理水平。随着科技的进步,社会的发展还应不断的对计算机综合煤矿自动化系统的通信网络与现场总线进行改进,使其能够更好的服务于煤矿企业。 煤矿综合自动化论文:CE智能平台在煤矿综合自动化中的应用措施 [摘 要] 煤炭资源是我国最主要的石化资源以及能源之一,对经济建设起到极为重要作用,但随着经济的快速发展和人民生产生活水平的不断提高,煤矿企业中煤炭的开采效率成为煤矿生产的重要研究课题,因而怎样合理利用CE智能平台在煤矿综合自动化所产生的经济效益,对煤炭企业以及我国经济建设发展都有比较重要意义。本文将对CE智能平台、煤矿综合自动化进行介绍。 [关键词] 煤矿; CE智能平台; 煤矿综合自动化 随着我国国民经济的不断发展,对煤炭行业也要求越来越高, 建设以煤矿综合自动化、信息化为标志的新型现代化煤矿已成为煤炭企业提高矿井安全程度、 实现高产高效、增强优秀竞争力的有效途径。但是,井下开采条件的特殊性、复杂性以及多变性制约了煤矿企业有效、实时及可靠的监管。 1 CE智能平台 1.1 CE智能平台简介 CE 操作系统是Windows旗下的一款产品,为专门设计给掌上电脑和嵌入式设备所使用的系统。这个操作系统可使完整的可移动技术与现有的Windows 技术整合工作。 它是将条码扫描装置与数据终端一体化,带有电池可离线操作的终端电脑设备。具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输等功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能,并适于手持等特点。它主要应用于工业数据采集中。 1.2 WinCE组成 WinCE主要由两大部分组成,一是WinCE硬件设备,另一个是WinCE中运行的采集端软件。 1.2.1 硬件部分 在生产现场,由于空间的限制,一般情况下不方便放置常规的工控主机,同时也基于成本的考虑,所以采用工业级的嵌入式主机是一个比较好的解决方案,如广州太友科技的数据采集仪,此数据采集仪上配备有两个串口,仪器或设备可直接通过串口线与之相连,同时用户可在数据采集仪中设置产品相关的信息。 1.2.2 软件部分 采集软件安装在数据采集仪中,用户通过采集软件进行数据的自动采集,并进行相关的处理, 对于生产线的实时数据,由于一般只是输出数据,没有输出相应的参数值,规格值等,所以此时可在软件中设置相应的产品信息参数,然后由用户选择相应的产品信息,班次信息,批次信息等。 2 综合自动化概述 2.1 煤矿综合自动化系统概述 为保证煤矿安全和正常生产进行的有关煤矿的各种参数或是状态的集中检测称为煤矿综合自动化,还能对对有关环节加以监控,是保证采掘、运输、通风、排水等主要检测的重要设备。该系统包括矿井环境安全监测和矿井生产监控,矿井环境监测的目的是为了监测影响安全生产以及矿工人身安全的井下环境因素,监控煤炭生产的主要设备的工况是由矿井生产监控系统起到的作用。工业以太网的组成包括传感器、数据采集站、控制站、信号传输以及地面中心站组成。 2.2 系统组成 系统主要由地面调度中心大屏幕、控制器、各类监控主机、数据服务器、优秀交换机、防火墙、接入网关、自动化平台软件、防爆工业以太网交换机、工业以太网交换机、井下各种监控分站、井下光缆配线器、光缆接线分线器、传输光缆及通讯线等组成。 2.3 综合自动化功能 2.3.1 高效可靠的计算机网络平台 用于传输和管理矿山安全生产的多源异质的海量信息系统,能实时采集存储生产过程的重要信息,以实现设备的数据管理和分析,提供毫秒级的数据采集检测速度,采用高效的数据压缩算法可以大大节约存储空间。 2.3.2 综合自动化控制 可靠的工业自动化控制系统,可对相应控制系统发送控制命令,主要包括采掘、运输、提升、供排水、压风、注浆、通风防尘等自动化系统。集中控制煤矿生产设备,实现对采煤机、破碎机、刮板输送机、转载机、可伸缩式皮带机的顺序启停控制,能实现手动、就地集控的切换。能实现对各电机包括电流、电压、温度、绝缘等的监测(根据实际情况安装)。能实现采煤机运行、停止状态的监测。在具备条件的情况下可完全实现无人值守。 2.3.3 供电系统可视化实时监控 能实现变电所主变运行方式及各参数的监测,能实现变电所各高压开关柜运行、停止状态的监测,能实现各种矿井用电量、电气参数及故障情况的报表生成、存储、打印及显示。能实现变电所视频监视,系统模拟现场设备实际情况,实时、动态显示现场设备的真实运行状态。 2.3.4 集中显示功能 从全矿整体的角度浏览矿井运输,提升,通风,人员分布,供电情况的总体展示,能建 立矿井的三维模型,将井下人员的定位实时信息以三维动态可视的方式进行显示和记录,便于总调度人员使用。 2.3.5 事件记录 系统对所有涉及系统配置的操作,对子系统实施控制的操作及一些重要的操作,系统可自动进行完整的记录,为系统的事故调查及重演提供重要的信息。 2.3.6 灾害预防及管理功能 通过对矿井瓦斯监测的历史数据及实时数据值进行分析处理,根据相关理论及数学模型,实时判断采掘工作面的突出危险性,瓦斯爆炸危险性和瓦斯灾变动态演变。根据煤矿井下水源分布位置及采空区分布状况,通过监测环境变化及指标气体的变化,动态分析井下水灾及采空区自燃发火的可能性。实现实时预警,预测灾害动态波及范围,灾害发展趋势及范围,规划避灾路线等。 2.3.7 实时报警显示 系统自动按时间或者时间段统计查询报警个数,并按类别,等级等条件查询打印,还可以定制短信报警,将可能出现的原因发送给责任人并提示报警信息,给出可能出现问题的原因。 2.3.8 产能管理功能 通过煤流系统实现从综采到最后装车计量的所有涉及的系统的控制,并利用在煤流系统中各节点煤仓作为控制依据,实现产量、库存及售出情况的实时监测,为生产管理决策提供依据。 3 CE智能平台在煤矿监控系统中的应用 随着嵌入式技术迅速发展,小型化、网络化、以及实时化的嵌入式软硬件随之增多,开发数字化采煤监控系统已经成为必然趋势。 3.1 总体系统设计 3.1.1 现场数据采集与控制系统 主要采集煤矿监测点数据,并以串行通信的方式将数据发送给中央监控系统,同时可接收中央控制系统发送的控制命令,启动相关安防设备。 3.1.2 通信系统 通信系统分为两部分:串行通信和网络通信。通信系统对整个系统而言至关重要,只有当通信系统运行正常时,用户才能及时了解井下监测点的实时数据。 3.1.3 中央监控系统 中央监控系统的硬件平台为基于ARM9的嵌入式系统,是整个煤矿监控系统的优秀,实现监测数据的接收,数据帧的发送,测点实时数据曲线的显示以及向安防设备发送控制命令等功能。监控软件采用EVc++编程并在windows cE环境下运行。数据库服务系统:存储系统实时数据、历史数据、行政数据以及用户权限与密码等。 3.2 通信系统 通信系统主要包括数据采集系统与中央控制系统间的串行通信和中央控制系统与数据库服务器间的socket通信。井下监测数据通过Rs一232接口传送到中央控制系统,经过扣’包处理,然后以socket通信方式通过网络发送到数据库服务器,并存人sQL sener2000数据库,随后方便用户浏览。 4 结语 煤矿综合自动化系统在地面远程控制井下设备,实现现场无人值守,不仅减人提效,安全生产体现,对煤矿安全生产的发展具有重大意义。和传统的生产相比,煤矿综合自动化技术使得原有设备故障人工修复转为系统自动修复,不及缩短了恢复时间而且节省了人力。通过分析得出,煤矿综合自动化技术将成为煤矿企业必备技术。 煤矿综合自动化论文:浅谈我国煤矿综合自动化的进程 摘要:煤矿综合自动化是指利用先进的网络技术、自动控制技术、通信技术、计算机技术、视频技术,将煤矿生产全过程建设成一个以工业以太网+现场总线为网络平台的矿井综合自动化系统,实现信息、数据的连通与共享,将功能集成为不同的应用系统联系起来协调有序运行,从而避免信息孤岛的出现,使得信息资源和设备资源得以充分发挥,提高矿井安全生产管理水平,实现矿井高效运行。 关键词:煤矿 综合自动化 技术 1、引言 煤矿监控系统的应用,在国外始于70年代中期,最具代表性的系统是英国的MINOS系统。最初它被应用于胶带运输线的集中控制,进一步发展到井下环境监测。我国的煤矿监控系统是在1973年开始立项研究。上世纪80年代初,煤炭部决定引进国外的煤矿监控系统。并成立了煤炭部监控技术专家引进设备工作组,负责收集分析国外技术资料并向煤炭部领导汇报,与国外厂商进行技术谈判、考察并写出技术总结报告,参加引进系统的贸易谈判。这是我国改革开放后的首次煤矿监控引进工作,分别从英国、德国、美国引进三种共五套煤矿监控系统。这次引进国外煤矿监控系统的工作,不仅仅是用国外先进设备装备了我国部分重点矿井,更重要的是开阔了我们的眼界,有力地推动了我国煤矿监控技术的发展。在开始引进先进装备的同时,煤炭部启动了自主开发煤矿监控系统的项目。进入上世纪90年代后期,研发出KJ12A型煤矿监控,在PC机的DOS系统上实现了实时控制。同时,随着煤矿监控系统的不断推广应用,迫切需要统一的技术标准。1987年煤炭部委托常州自动化研究所,负责起草并于1990年正式了《煤矿监控系统总体设计规范》,该规范统一了煤矿监控系统的信号制式、系统结构、基本功能要求和性能考核项目,是我国煤矿监控系统发展进程中具有里程碑意义的技术文件。进入21世纪以来,随着我国经济的不断发展,各行各业都取得了长足的进步,在关键技术领域内取得了令世人瞩目的好成绩。煤矿产业是我国能源产业的重要组成部分,将当下最先进的技术应用到煤矿工业具有重大的现实意义,也是当前我国煤矿工业迅速发展的必然要求。另外一方面,随着我国计算机技术、自动化技术的不断发展,我国煤炭产业中自动化设备越来越多,当下最先进的自动化技术也被不断应用到煤矿产业中。本文中,将结合实际,就我国煤矿综合自动化发展现状这一重要议题展开讨论,重点分析煤矿综合自动化进程。 2、煤矿综合自动化应用实践 (1)国外率先研制出分布式微处理机为基础的煤矿综合监控系统,其中最有代表性的产品是美国MSA公司的DSA~30系统。国内最早实施煤矿综合自动化系统是基于Con2trolNet工业总线的平台,神华集团大柳塔没矿和兖矿集团三号井分别是平硐和井工开采的例子。系统能较好地实现各种监测监控系统的接入,但由于速率和传输机制的原因,不能实现三网合一。我国从70年代开始引进安全生产监控系统,同时也引进了其制造技术,经过几十年的发展目前已有几十个单位生产煤矿监控系统。其中绝大多数采用多级分布式系统,就其系统结构与计算机管理方面而言已达到了80年代中期世界先进水平。目前,全国绝大多数煤矿装备了监测监控系统。此外瓦斯遥测、断电仪、风电闭锁装置及瓦斯报警矿灯得到迅速推广,安全监控得到了很好的普及。进入21世纪初,以神东公司大柳塔为代表的矿井综合子自动化装备开始投入运营。矿井分别于2000年11月,2001年6月完成大柳塔井和活鸡兔井综合自动化改造,通过采用网络化的现场工业总线,在全矿建立起工业控制系统和和管理信息系统,将高科技、信息技术首次引入煤炭生产系统。实现收据采集离散化、设备控制分布式智能化、生产管理信息化、办公管理自动化。具体的说,通过自动化改造,大柳塔煤矿生产系统当中的主运输、供水、排水、通风、供电均实现无人值守,生产数据以及各系统的设备运行状态、工况参数实现数字化传送,在调度集控室以及矿领导和部门的计算机上可以直观的了解到所有数据。调度集控室只有一名操作员便可对全矿进行生产协调指挥,对供电、主运输等系统进行操作控制。随着矿井综合自动化装备在特大型矿井投入运营使用,2004年,以龙口矿业集团北皂矿为代表的基于防爆工业以太网的煤矿综合自动化与信息化系统开始在煤矿应用。龙口矿业700万元建立煤矿综合自动化系统,该系统在国内煤矿井下首次采用了环形的光纤工业以太网技术,故障后系统能自动复位,恢复时间小于300ms,而以前采用的非环形工业以太网技术或现场总线技术,系统故障后需人工维修,回复时间一般在半小时以上,因此,该系统可靠性提高了100倍以上;首次在国内煤矿井下应用防爆工业以太环网+现场总线的集成模式,可扩展性及灵活性强;首次在国内防爆工业以太网中采用了QOS传输机制,确保了重要等级数据的实时通信和宽带保证。这些新技术、新工艺、新设备在煤炭行业的应用,带来煤矿全新管理模式,为煤炭工业跨越式发展奠定了坚实的基础。 (2)矿山固定设备时较好实现综合自动化的矿山大型固定设备,国外从60年代起开始发展SCR-D直流提升机。瑞典、德国等先进国家90%上的提升机采用SCR-D系统。80年代以来,交-交变频同步拖动调速系统得到迅速发展。专家认为他是提升机拖动的方向。先进采煤国提升机电控系统已普遍采用(PLC),有PLC实现工艺控制、安全回路、监视回路、行程控制、刹车控制和井筒信号系统等等,实现了数字控制,并已形成标准产品在提升机安全保护方面已实现微机控制的保护系统,所有安全部件都采用双线线路,安全监视回路采用冗余技术,确保提升机的安全运行全数字化控制调节和监视系统的提升机已成为发展的必然趋势。风机、水泵、压风机的自动控制在我国起步较晚,但进入21世纪,随着科学技术的巨大发展,煤炭工业出现前所未有的发展潜力,矿山大型固定设备综合自动化开始尝试推广与应用;特别井下供电系统及主排水泵自动化在国有大型煤炭企业得到较好地实施与运用,也印证了矿井综合自动化成为今后一个发展的方向。 (3)机电一体化目前世界发达国家已综合利用先进的机电一体化技术使产品实现自动化、数字化、智能化、实现产品更新换代,在性能和功能方面达到质的飞跃,对提高企业的经济,社会效益产生巨大影响。在这方面的典型产品有:高产高效自动化综合采煤设备、内装式交―交变频同步绞车、煤矿机器人等等。煤矿机电一体化的发展战略应贯彻科技先导、优化组合、以用重点的方针、以检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、系统总体技术为先导,进行技术优化和组织优化,当前应抓好煤矿急需解决的安全及提高产量为出发点和归宿;例如抓好综采设备、矿井提升机、矿用机器人等机电一体化产品的研究和开发。 3、结语 随着科学技术的进步,煤炭工业的快速发展,建设现代化矿区,构建数字化矿山,已成为煤矿综合自动化系统在煤矿应用又一制高点。构建数字矿山需要在企业高速网络环境下建立一套集矿井基础数据(空间、属性)实时有效采集、准确传输、存储管理、科学分析、可视化表现、自动化控制、智能化预警和信息反馈的矿井综合自动化安全生产系统。需要建立以矿山监控数据、空间数据为基础,以矿用对象库为优秀的统一的数字矿山基础信息平台,构建煤矿按生产系统划分主题的具有完整内涵的煤矿数据仓库。 我国的煤矿综合自动化和信息化建设起步虽然较晚,但近几年来,得到了国家行业主管部门、相关高校院所和煤炭企业的高度重视,在研究和应用方面取得了一定成效,与世界先进采煤国家的差距正在缩小。但总体上来看,目前在矿井综合自动化建设方面,任然存在以下问题:(1)缺乏成熟、规范化矿井综合自动化及信息化建设实施理论、模式及标准,缺乏科学、规范的指导意见,存在着统筹规划不到位、程序不够规范、重复投资等问题;(2)国产的自动化监控系统和国外先进技术相比,最大的差距在于缺少故障诊断功能和技术,综合预警功能弱;(3)现有的煤矿井下信息传输基本以有线为主,存在监控盲区,无线网络应用还存在一些问题,不能实现矿井全覆盖监控;为全面推动、指导和规范煤矿矿井综合自动化建设,实现科学定位,合理确定需求,建设规范有序,确保矿井综合自动化建设质量和水平,制定煤矿综合自动化系统指导意见,建设煤矿综合自动化系统示范工程,对于煤矿综合自动化、信息化的发展具有重要意义。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化信息化的建设 在我国国民经济中,煤炭工业作为基础性能源工业起着支撑性的作用。煤炭产业由于其产业特性,具有着一些明显的特点,煤炭工业是一个劳动密集型的产业,具有复杂的生产环节,从业人员的素质不高,工作强度大等特征。而在当今的社会环境下,煤矿工业面临着新的挑战,计算机信息网络技术在煤矿企业中已经实现了普遍的应用。因此,煤矿企业必将进入到综合自动化信息化建设中,从而使煤矿企业能够实现进一步的发展。 【关键词】煤矿企业 自动化 信息化 建设 最近几年中,计算机信息网络技术已经得到了很大程度提升,在煤矿工业中也已经有了较高的应用,这就为煤矿工业实现质变具备了必要的可能性。在计算机网络信息管理平台的帮助下,煤矿有了综合自动化信息化变革的可能,最大程度地实现煤矿工业安全、高产、高效的生产。 1 综合自动化信息化的含义 对于煤矿工业的综合自动化信息化建设来说,主要可以分为两部分,一部分指的是煤矿工业的各个管控子系统,另一个则是起着统帅作用的综合自动化信息平台。在这两部分之中,各个管控子系统主要包括各类电气管理子系统以及机械设备管理监控子系统等,各个子系统之间是分散的,自行进行运转以及管控,从而达到数据的采集以及传输的目的。而对于综合自动化信息化平台来说,主要功能在于系统高效的将各个子系统所传输上来的信息进行处理,两者之间的关系属于大脑与肢体的关系,两者谁也离不开谁,只有两者结合在一起才能发挥出完美的作用。信息管理平台需要子系统为其提供信息,而各个子系统需要利用平台所处理的数据实现各个子系统之间的联动。 目前来说,对于综合自动化信息化建设的应用在认识上存在着一些明显的不足,没有深刻的认识到它所起到的作用,是对传统粗放型管理模式的一种颠覆,实现了根本性的变革。从表面来看,综合自动化信息化管理系统只是一种先进的管理手段,但是要从根本上对其进行把握,就像小农经济与机械化生产的不同一样,它是一种全新的管理模式,代表着先进的生产力。只有进行综合自动化信息化建设,才能真正的实现煤矿企业管理的现代化。所以说,进行综合自动化信息化系统建设的本质就是要建立起现代化的管理体系,这样才能更好的发挥出综合自动化信息化系统的作用。计算机网络技术总体来说只是实行综合自动化信息化系统的一种手段,只有真正的变革管理模式,才能充分的发挥出该系统的作用。 2 全民参与综合自动化信息化建设 在综合自动化信息化建设的过程中,一定要实现全民的参与,这样才能更好的进行建设工作。许多的煤矿企业对此的认识不够深刻,没有认识到人民群众在综合自动化信息化建设中发挥的作用,因此一定要改变煤矿企业领导人的这种错误观念,重视人民群众的力量。除此之外,还应该搞好基础设施的建设工作,没有良好地基础设施建设就无法进行综合自动化信息化的建设工作。虽然这方面的工作很简单,只需要安装并调试各种设施设备就可以,然而正是由于它的简单,造成了有些煤矿企业对此不够重视的现象。因此,一定要促使煤矿企业加强基础设施的建设工作,为综合自动化信息化建设铺平道路。 此外,还应该变革管理的模式,许多的煤矿企业仍然停留在老的旧的管理理念上,跟不上时代的步伐,这就造成了一些煤矿企业管理模式落后的现象,这就给综合自动化信息化建设造成了一些阻碍。因此,就一定要改变旧的指挥模式,实行现代化的现场型、实时型智能化的调度指挥模式。企业的决策层一定要下决心改变落后的指挥管理模式的弊端,积极的引进新的管理模式,实现管理模式与管理系统的有机结合。还应该对指挥中心的人员进行必要的专业技能的培训,如果指挥中心的工作人员对于综合自动化信息化的管理系统没有深刻的认识,就无法熟练的指挥工作。因此,对于指挥人员对系统缺乏必要认识的问题,必须尽快的解决。除此之外,还应该实行新的调度指挥系统,编制新的工作流程,制定新的管理制度,从而达到综合自动化信息化系统与调度管理系统的完美结合。 3 综合自动化信息化的创新管理工作 新事物的出现,总是要遵循一个循序渐进的步骤,这就会造成在发展的过程中出现各种各样的问题。而这些问题必须通过实践来进行检验,并且在实践中找出解决问题的办法。这就要求企业必须进行管理工作的创新,从而实现各个系统在相应的方面切实落实的目的。而在实施综合自动化信息化的系统时,对于综合自动化信息化的平台的含义,一定要有一个深刻而科学的认识。同时还应该加强管理决策的意识,及时的调整相关系统领导以及人员的位置,培养员工对于系统的掌握能力,这样才能充分的发挥出综合自动化信息化系统的作用,为企业创造出更多的经济效益。 在管理的过程中,一定要充分发挥信息平台以及各个子系统的作用,将两者结合起来,才能发挥出更大的作用。如果仅仅使用管控子系统,不根据综合自动化信息化平台反馈上来的信息进行调整,就无法发挥出综合自动化信息化平台的作用。这在一定程度上发映出了企业对于系统的主要作用认识不深刻的问题,依然用旧的管理方法进行新系统的运行,造成了舍本逐末的现象。这就要求企业必须进行管理工作的创新,从而适应新系统的运行,使其发挥出最大的作用。 4 结语 煤矿综合信息化自动化技术的广泛应用,使得煤矿企业的管理工作发生了巨大的变化,彻底地改变了企业的管理模式,推翻了传统的管理理念,综合自动化信息化系统建设得到了大范围的开展。传统的煤矿产业所存在的工作效率低下、生产环境恶劣以及管理水平低下的现象,在综合自动化信息化系统应用以后,得到了大幅度的改善。因此,想要突破旧的煤矿产业的生产瓶颈,就必须要有所改变,积极的应用综合自动化信息化系统,为煤矿工业注入新的活力。 作者单位 开滦(集团)有限公司唐山矿业分公司 河北省唐山市 063000 煤矿综合自动化论文:煤矿综合信息自动化系统集成解决方案探讨 【摘 要】随着信息化在全球的发展,煤矿安全领域在信息化建设中也越来越受到重视。如今我国煤矿事业正朝着高产、高效的方向发展,因此对于煤矿生产过程中进行综合生产信息的利用、矿内环境的监测、矿井开采的安全监控等方面的智能化系统、网络化系统和自动化系统就提出了更高的要求水平,在这样的情形下渐渐出现了煤矿综合信息自动化系统。随之而来的就是如何实现综合信息自动化系统的集成和如何完善综合信息自动化系统的集成,这篇论文正是对这两方面进行探讨。 【关键词】信息化;自动化;煤矿 1 综合信息自动化系统集成的定义 所谓的煤矿企业信息化是指利用现代企业先进的计算机网络技术、管理理论及微电子技术来对企业的管理水平和生产水平进行改造和提升的过程;煤矿企业自动化是指将自动控、电力电子接口、微电子、信号变换、信息处理、制机械、传感测试、和软件编程等技术进行综合运用的过程;系统集成是指生产管理系统和生产控制监测系统的集合。而煤矿信息自动化系统集合就是建立在以上三个系统之上的新型系统集合。煤矿综合信息自动化系统是由系统软硬件、子系统和其他各种信息设备组合而成,是属于生产过程自动化的范畴。它借用了现代网络技术、电子技术、计算机技术、以及自动化技术来对矿井生产过程实现全面监控。该系统一共分为三个层次:业务应用层、数据处理层、基础自动化层。煤矿信息自动化主要目的是为了实现生产自动化、管理自动化以及在各种分散的控制系统和管理信息系统之间充当桥梁。 2 综合信息自动化系统集成存在的必要性 2.1 解决“信息孤岛”现象 目前我国的煤矿企业的自动化监测监控系统均处在相互独立的状态,这些相对独立的状态造成了信息之间无法进行信息沟通交流或是信息传达转换不及时,造成在进行开矿操作时无法达成统一。由于监测监控系统相对独立,如果在这种情况下煤矿工人或是矿井中发生了什么紧急事件,那么将无法及时传达到每位相关人员的地方,也就无法对紧急事件拿出及时的解决方案,从而造成人力物力的损失。为了减少这类现象出现的频率,就应该采用集成的方式,使信息之间的传达能够及时有效。 2.2 重复投资现象的存在 由于原先采用的是分散式,因此造成了许多不必要的重复投资,列如,每个子系统都需要有传输通道、服务器等,但是因为这些子系统之间都是相互独立的,因而每个子系统都需要配备自己的传输通道和服务器,这不仅造成了资源的浪费,时间的浪费,也带了金钱上的浪费与此同时,由于太过分散引起管理不力,存在贪污腐败等现象,而这些现象不仅会打击员工的积极性,同时也使矿井建设工作存在极大的风险。由此观之集成的出现是必要的。 2.3 维修维护困难 矿井建设工程是繁琐的,其各子系统也是复杂多样,在这种情况下如果说其中有系统出现了故障,那么对于系统的维修维护也是很困难的,因为多数系统之间都是相互独立的,而这些相互独立的系统错综复杂,很难理清问题到底是出在那一块区域的哪一个系统之上。如果对系统进行集成那么这类现象就会得到改善,今后的维修维护工作也会变得更加简便。 2.4 综合信息自动化系统集成是煤矿工作顺利进行的保障 这是对于以上几点的一个综合,从以上的几点中不难看出综合信息自动化系统集成在煤矿企业中的不可缺少性,毫无疑问它是煤矿企业得以顺利运行的重要保障。 2 解决方案 2.1 对系统功能进行测定 在对综合信息自动化系统集成,我们不需要对各个系统的功能进行测定。对于子系统,要采用并联的方式,这样当其中一个子系统出现故障时它不会影响到整个系统的通讯和传输性能;井下的系统装置必须具有防爆、防尘、抗高温和抗潮湿的功能,这样才能进行正常而持久的工作;系统需要具备高可靠性、高稳定性和简单操作性的特征,当集成系统开始工作时,必须确保它能够及时、准确地采集到子系统的工作情况,并对整个操作系统进行统筹。 2.2 建立集成监控平台与系统接入平台 集成监控平台包括:系统容量、高可用性、显示功能、打印功能、实时数据管理界面功能、报表曲线功能、历史事件记录功能、控制功能、故障自诊断功能以及系统维护和可拓展性功能,这些功能的存在使监控平台更加的完善,同时也加深了监控的力度及效果。系统接入平台主要就是指的软硬件接入,通过这些接入才能实现信息自动化系统的集成。 2.3 具体实施 2.3.1 大型煤矿企业 一般在大型煤矿企业中都拥有属于自己的一个特定的数据中心,该数据中心往往具备规模较大、业务模块较多、资料信息复杂等特点,这些特点决定了网络必须具备拥有大型的数据储存库、含有一定的视频、音频承载能力等特性,与此同时还必须确保优秀数据在储存和备份过程中的安全,因此对于网络的整体要求相对较高。针对这种情况,我们可以采用层次化的结构,通过网络链接,建立一个包含了多种业务的网络系统,该系统将上诉所提及的业务都融入在了其中,与此同时安全问题也渗透在整个网络系统中。 2.3.2 煤业集团(矿务局) 该类煤矿集团往往拥有许多小型的煤矿,这些小型的煤矿可能分散在世界的不同区域,要实现对其的集成化管理,难度相对于前类企业来说更大,针对这种情况我们要进行分类讨论。 (1)如果说公司遍布全国各地,那么可以采用RPR园区网方案,该方案光纤资源丰富,可以覆盖到每个地区的矿区企业,将10G的PRP弹性分组环技术,与SDH光纤技术相结合,针对不同业务对时延和宽带的要求不同,来保证煤矿各监测监控系统数据的快速和准确。视频、语言等业务的高质量的传输。 (2)当矿井距离局机关或煤业集团公司较远时,为了防止RPR单板和光传输设备被同时采用,这时候比较明智的做法就是,借助MSTP技术互联,直接将千兆以太网通过光传输设备接口传输进入,使各与集团总部优秀与矿区优秀设备之间能够享用到千兆互联网。 (3)当矿井距离局机关或是煤矿集团公司比较近的时候,可以采用少局点裸光纤方案,将裸光纤直接互联,裸光纤的传输距离最远可达到80千米,当然在此过程中还要采取双星型拓扑结构,这种结构具有高可靠性,能够避免者链路故障、单优秀设备故障或多设备故障而导致的整个网络的瘫痪,不过有利也有弊,由于网速快,采用该方案的企业需要为其优秀交换机配置一个万兆接口,这就加大了生产成本与此同时将这种组网模式与RPR组网进行对比,这种组网模式需要的光纤资源更多。 4 总结 响应国家的号召,越来越多的企业单位实行了自动化、集中化的运营模式,这其中当然也包括煤矿企业,煤矿企业将信息自动化技术与计算机及网络系统相结合,这不仅使矿井生产的效率提高,增产加了产量还降低了矿开采的风险和使企业单位得经济效益得到提高,给企业带来了一笔可观的利润,煤矿综合信息自动化系统集成的出现还将使我国的煤矿事业变得更加机械化、规模化、信息化,让煤矿事业走上了节约、清洁、安全、高效的发展道路,由此可见综合信息自动化系统集成的出现是必然的,这种方案应该在全国上下进行推行,让更多的煤矿开采单位采用该方法,将我国的煤矿事业推向综合信息自动化系统集成的新征程 煤矿综合自动化论文:综合自动化系统在煤矿中的应用 【摘要】针对国内煤矿自动化系统建设现状,讨论综合自动化技术在煤矿中的应用,并提出利用工业以太网加现场总现方式构建煤矿综合自动化系统的实施方案。 【关键词】煤矿;工业以太网;综合自动化 引言 众所周知,各行各业的信息化已成为发展趋势,尽管较其它行业滞后,但近几年煤矿信息化、自动化技术在一些煤炭企业已得到了很好的应用,行业信息化水平正在不断提高。甚至在煤炭行业近年来也不时提出了“数字矿山”、“数字化矿井”等概念。许多煤炭企业根据实际需要也不同程度建设了各种信息化应用项目,但整体信息化水平不高。当前将煤矿安全、生产、管理所涉及的采、掘、运、供电、给排水、洗选、通风、环境安全、抽采、提升、业务管理、调度指挥、日常办公等环节,全面实现信息化、自动化,已成为必然趋势。本文主要讨论利用工业以太网和现场总线技术将不同系统的数据信息在传输链路层和管理层信息统一起来,实现全矿井的综合自动化。 1煤矿综合自动化建设目标 系统建设按照“统一规划、分步实施、横纵兼顾、共享使用”,重要系统数据按集团要求进行上传为指导,做到国内领先,稳定可靠。 系统建成后,能把各个子系统有机整合在一起,能使生产矿井各生产环节工况信息和环境信息在统一集中显示,自动控制,能实现各业务管理系统信息共享及关联数据的深入挖掘、分析,从而达到“管控一体化”和减员增效的目标。 2全矿井综合自动化建设技术方案 全矿井综合自动化系统是对整个矿井各生产环节监测监控及自动控制系统信息的综合集成,它需要一个快速、安全、可靠的综合信息传输硬件平台及功能全面强大的应用系统软件平台作支撑,各类子系统为基础。采用工业以太环网+现场总线技术构建综合自动化系统平台,将煤矿生产过程所涉及的采、掘、运、供电、给排水、洗选、通风、环境安全、抽采、提升、安全生产管理、设备管理等各环节信息进行集成监视和集中控制,提升煤矿安全生产现代化水平,实现减员提效是煤炭行业信息化与自动化发展的必然趋势。目前国内许多矿井已基本实现了生产自动化、管理信息化的水平。 2.1硬件平台 根据煤矿建设和生产的特点,此网络系统满足: (1)硬件设备选型符合有关国家标准和行业标准,并通过国家技术监督局认定的检测机构的型式检验。用于爆炸环境的设备,还通过国家技术监督局认定的检测机构的防爆检验,并取得“防爆合格证”。下井设备取得国家煤矿安全局的“煤矿安全标志”,充分考虑满足防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰的要求。地面系统充分考虑防雷和抗电磁干扰的设置。 (2)在物理上和逻辑上考虑到网络信道的冗余,确保网络通路的安全。当系统某一子系统的通讯或元器件出现故障时,不能影响其他子系统的通讯和整个网络的传输性能。 (3)系统随着矿井建设进程做到整体规划分步实施,并能随着技术的发展方便升级。 (4)系统应可靠性高、稳定性强、人机界面友好、操作简单、维护方便。 (5)充分考虑系统平台和数据的安全性。具有可靠的身份认证机制、数据备份和病毒防护功能,应具有防止黑客侵扰的有效措施。 2.2软件平台 目前国内煤炭行业在综合自动化建设项目中,有多种技术途径,但主要采用大型成熟组态软件、定制集成软件和组态加定制集成软件三种方式做煤矿综合自动化系统平台软件。 综合自动化系统集成软件可采用C/S和B/S相结合的模式,利用先进的组件化技术,在统一的框架下以大型组态软件结合自主开发的功能模块组成信息集成平台软件。 平台软件主要功能:实时数据采集与存储、平台集中自动化控制、实时监控功能、事件记录、趋势显示、报警显示、系统的联动控制功能、数据综合分析功能、生产效能评估功能、设备检修管理功能等。 2.3网络平台构架 网络平台是企业信息化的基础设施,并根据企业信息化模型的分层架构呈现出相应的层次结构。对于煤矿系统整个信息化网络模型可分为三层,即:现场设备层、生产监控层、信息管理层。 现场设备层:通过现场实施的现场总线、工业以太环网等形式连接现场监控设备实现的局部、独立的监控子系统,如本工程中涉及的采煤工作面系统、井下胶带运输机系统、主井提升系统、副井提升系统、选煤厂集控系统、电力调度系统等。 生产监控层:监控层在现场设备层的基础上采集现场设备监测监控信息(包括视频信息),实现调度指挥中心对全矿井安全生产全过程的集中监控。在生产监控层,除了实现对生产过程和设备系统的监控功能外,还可以基于翔实、准确、全面的生产实时数据和历史信息,通过有效衔接上层管理信息系统,实现MES(生产执行系统)层面的各项功能。最终,在纵向上贯通了从经营管理到生产管理直到生产过程的信息通道,在横向上通过信息的整合、处理、分析、挖掘和利用消除了信息孤岛、自动化孤岛,并提升了生产监控水平和生产管理能力。生产监控层是矿井管控一体化的优秀环节,是矿井综合自动化的具体体现。 信息管理层:通过信息反馈和信息共享,实现目标管理和考核。 煤矿综合自动化论文:浅析综合自动化系统在双马煤矿中的规划 摘 要:结合双马煤矿的现状,对综合自动化系统建设提出了一些设计和规划以及所实现的目标和管理理念 关键词:企业管理网;综合信息;控制平台 中图分类号:TD67 双马煤矿为设计生产能力为6.0Mt/a的矿井,在目前煤炭行业大力发展的历史机遇期,对于双马煤矿而言,面临着严峻的考验和来自同行业的强大的挑战,随着煤炭生产技术的逐步升级,煤矿也迎来了从矿井自动化向信息化、智能化矿山过渡的新局面。通过运用各种感知技术,全面、准确、实时的了解人、物和环境的信息;运用网络、通信、交互、集成等技术,实现人与人、人与物、物与物的信息交互,系统间的横向集成和纵向互通。双马煤矿通过吸收成熟的、先进的信息技术,实现矿山生产管控一体化,建设“安全、高效、绿色、智能”的数字化矿山。 1 自动化系统的构架 1.1 传输网络系统的建设 管理网络系统由优秀交换机、接入交换机、防火墙、服务器组。本矿计算机管理网分为两层,优秀交换机是矿井办公局域网中的一级交换机,它连接局域网络的二级交换机,通过防火墙与宁煤集团的局域网络连通,并实现与INTERNET公网的连接。在控制层工业网与信息层办公网之间设置一个防火墙,确保控制网的安全。 工业以太环网采用环间耦合冗余两级网络结构,在地面、井下分别建立1个环网平台,地面、井下环网分别由各自的环网交换机与主机房优秀交换机连接,形成一个冗余工业千兆主干环形网、百兆接入的技术策略。 图1-1 管理网网络拓扑图 1.2 生产综合监控系统的建设 1.2.1 生产综合系统平台的主要功能及架构 生产综合监控平台做为生产综合监控系统的优秀,平台选用国际知名品牌,主要完成对现场监控系统与监测系统的数据和控制的集成,对采集的有关安全、生产等数据进行综合的分析、提取,生成相应的图表、趋势分析曲线等,为领导的决策分析提供依据。 系统采用基于.NET等主流通用技术作为支撑平台,实现安全生产控制信息的有效集成。采用标准、开放的接口协议,实现基于以太网的系统互联。系统采用B/S模式,实现生产综合监控系统的远程实时浏览,将实时监测状态与统计分析相结合,为企业安全生产和防灾救灾、调度指挥提供决策依据。实现安全、生产各环节参数的自动接入与汇总处理。系统具有强大的容错功能,应用服务器和数据库服务器按照冗余设计,当系统出现故障时能自动切换,保证系统安全可靠运行。 平台一方面实现各子系统在统一界面下的监测监控,另一方面将归档数据完整的传递到矿井综合信息平台,为安全生产智能分析平台提供设备动态信息。通过对现场监控系统与监测系统的数据和控制的集成,对采集的有关安全、生产等数据进行综合的分析、提取,生成相应的图表、趋势分析曲线等,为领导层的决策分析提供依据。 生产综合监控平台共接入22个子系统,其中8个子系统实现远程控制功能,14个子系统实现远程监测功能。依据各子系统的控制特点,建立分级别报警机制、实现相关系统之间的联锁功能。各子系统之间实现数据共享,消除“信息孤岛”现象,将矿井生产调度指挥中心建设成为一个集生产组织、调度指挥、应急救援功能于一体的3D可视化、管控一体化调度指挥中心。 生产综合监控平台的内容涵盖矿井的主要生产流程,以及供电、供排水、通信、安全保障等方面内容,在更高层次实现信息的综合利用。 1.2.2 平台控制功能 针对采集的各监控子系统的生产工况参数进行综合分析,在权限允许时,自动完成过程控制,由生产综合监控平台操作员实现对现场设备的远程遥控,并可对设备参数进行远程调整。 各监控子系统具有集中联锁/解锁、就地解锁的控制方式,且可实现无扰动转换。 依据各子系统的生产工艺流程、控制逻辑,进行程序的开发。 主运输集控程序设计按逆煤流起车和顺煤流停车的原则,保证最短的启、停车时间,并具有跳转功能。 1.2.3 生产综合监控平台联动功能 1.2.3.1 建立预警、报警机制 建立各系统之间的预警、报警机制,统一数据库(实时数据库、历史数据库),把各个系统所采集到的数据进行统一管理。各种预警信息应提供死区、延时、报警抑制选项,防止在一定时间内的重复报警,并可在通信中断、维护和测试时抑制不必要的报警。对设备的启停和各项参数提供常规的文字和语音报警外,对系统由低到高采取分级预警方式实现生产调度辅助决策。 1.2.3.2 实现系统联动功能 在环境数据超限或机电设备异常报警时,可触发报警地点或就近范围内的视频图像及时弹出并报警,便于操作员对事故现场情况的了解;也可实现报警来源相关系统的联动,操作员可依据系统数据所反映的情况,进行人为的控制干预(即手动控制)等。 2 自动化系统实现的目标 在生产调度指挥中心设置调度和监控两个指挥区,按岗位职责设置相应的集控员,对风、水、电、采、掘、运、环境等要素进行分类管理。通过集控员、调度员、巡检员间的无障碍沟通,确保在正确的时间将正确的信息以正确的方式传给正确的人,以便及时作出正确的决策,实现安全生产保持了原有自动化子系统工艺流程,将单一的就地控制转变为就地、集中、自动三合一控制,最终实现机电设备管理的少人或无人值守通过子系统自身的闭锁联动,建立跨系统的互联,实现集自动化控制数据、语音、视频于一体的生产综合监控平台,实现对井下机电设备的视频检测、故障报警、行为管理,及机电设备所处区域内的其他设备数据的联动、事件检测与跟踪 利用本安型LED、应急广播、安全监测监控、工业电视监控、通信联络、人员定位系统,对井下设备状态、环境、人的行为等进行监测、监控通过3G网络技术传输故障信息,开展跨地域的专家“会诊”,在最短时间内解决疑难故障通过高性能、高可靠性设备、优秀设备及网络冗余、光环网传输、设备双电源及不间断UPS接入、系统自动备份等保障生产综合监控系统的运转。 3 结语 双马煤矿由机电设备构成的各自动化子系统信息通过矿井网络、软硬件接口上传到生产综合监控平台,供集控员、调度员实时掌握子系统运行状态,因而生产综合监控平台不仅成为远程控制子系统的优秀平台,而且成为集控员、调度员日常工作的信息平台。 软硬件平台搭建完成后,将以生产调度指挥中心为“龙头”,突出生产综合监控和协同安全生产管理的应用,从而实现建设现代化集中监控的生产调度指挥中心的目标。 作者简介:陈超(1986.11.08-),男,江苏人,大学本科,助理工程师,研究方向:矿井综合自动化。 作者单位:神华宁夏煤业集团信息技术中心,银川 750000 煤矿综合自动化论文:煤矿中综合机械自动化的应用探析 摘要:随着我国科学技术的快速发展,机械自动化技术也达到了很大的发展。在煤矿中,利用机械自动化技术,大大提高了煤矿工作的效率,为煤矿企业的经济利益提升做出了巨大的贡献。文章先对机械自动化在煤矿中应用的意义进行分析,再简要说明煤矿中机械自动化技术的应用,并提出优化煤矿中机械自动化技术的建议。 关键词:煤矿机械;综合机械;机械自动化 我国是煤炭资源储备大国,其中煤矿产业对我国经济的发展有着重要的作用,提高煤矿的经济效益是煤矿需要解决的一大问题。机械自动化的出现,促使煤矿工作的效率大大提高,从而提升了煤矿的经济效益,目前机械自动化已经成为衡量一个煤矿现代化综合实力的标准。相对于石油企业、电力以及钢铁等行业来说,煤矿的机械自动化技术相对落后,这对煤矿的进一步发展有很大的阻碍,所以通过分析机械自动化在煤矿中的应用,力求寻找出一个改进煤矿中机械自动化的方案。 1 机械自动化在煤矿中应用的意义 煤矿中的机械自动化技术应用,大大减少了对人力的使用,提高了煤矿工作的效率,保证了煤矿工作的可连续性,这也是煤矿应用技术上的一大进步;另外,煤矿中对于机械自动化技术的应用,不仅仅促进了煤矿企业的发展,也对我国国民经济以及社会的发展有巨大的推动作用。但是目前我国的煤矿中,机械自动化的技术还相对落后,这也导致了我国煤炭生产处在一个较低的水平上。这也让我国煤矿企业对机械自动化技术的改进显得尤为迫切。 2 煤矿中综合机械自动化的应用 煤矿中对于机械自动化的应用,主要体现在煤矿进行掘进、煤矿采煤、对矿井的提升一级煤炭的运输方面上,其具体的应用如下: 2.1 机械自动化技术在煤矿掘进过程中的应用 煤矿中进行煤炭的开采,其中重要的部分就是煤矿掘进,进行煤矿掘进中利用机械自动化技术,可以获得更好的收益。保证煤矿掘进的质量,对以后煤矿工作的进行都有重要的影响,这是由于煤矿掘进工作是整个煤矿工作中的基础性工作,如果煤矿掘进工作没有落实到位,那么会对煤炭的开采以及煤矿矿井的提升等产生较大的负面影响。 在煤矿掘进工作中,应用机械自动化技术主要体现在掘进机的利用上面,通过掘进机上面的自动化系统,促进了掘进机进行作业的效率,掘进机上面的自动化系统包括操作箱系统、照明系统、开关系统、压扣控制按钮系统等。另外,这些自动化系统与液压系统相互协调使用,更加发挥了掘进机的作用,提高掘进机的工作效率,也能为后面煤炭的采集以及煤矿矿井提升奠定良好的基础。总的来说,在煤矿掘进作业中应用机械自动化技术,大大节省了掘进的时间,增加了掘进效率,为企业获取了更大的经济效益,对整个煤矿企业发展都有很大的影响。 2.2 机械自动化技术在煤矿采煤中的应用 采煤是煤矿企业工作的优秀。进行采煤作业中,应用机械自动化技术,可以大大缩短工作的时间,提高工作效率,更能起到减少煤矿采煤事故发生的作用,保证了采煤人员的安全。在煤矿采煤中对机械自动化技术的应用,最为典型的是对电力牵引采煤机的使用,其中,用到的自动化系统有电力变频器系统、计算机系统、遥控器系统以及传感器系统等,通过提前设置相应的采煤程序,可以实现无人驾驶的情况下进行自动采煤。 电牵引采煤机的操作非常简单,工作性能好,结构上也较为合理,所以在煤矿企业中得到了广泛的应用。利用自动化系统,进行事先的程序设定,就能让电牵引采煤机按照系统发出的指令进行相应的工作。另外,这种自动化机械对工作环境的适应能力较强,能够在各类煤层中进行采煤操作。 2.3 机械自动化技术在煤矿矿井提升中的应用 在矿井中进行采煤后,要将采集到的煤炭从地下运到地面上,这个过程就叫做矿井的提升。传统的矿井提升操作,主要是靠人工进行,这样工作量多,难度大,耗费时间长。另一方面,利用人力进行矿井提升作业,很难保证操作过程中的安全,很容易发生安全事故。 在煤矿矿井提升操作中利用机械自动化技术,可以解决上述两种隐患。利用机械自动化技术,可以减少对人力的使用,减小了工作的难度,不但提高矿井提升的工作效率,而且还可以保证矿井提升中的人员及操作安全,所以在矿井提升操作中,机械自动化技术得到了很大的推广。 2.4 机械自动化技术在煤炭运输中的应用 对于煤矿煤炭的运输方面,机械自动化技术也得到了很大的应,这主要体现在皮带式传送带的应用。我们知道煤炭的采集点与储存点之间都会有一定的距离,以往进行煤炭的运输都是通过人力将煤炭装入矿车中,由矿车将煤炭运送到煤炭的储存点,这种工作方式对人力要求很高,工作强度高,所以工作效率低下,且不能保证运输过程中的安全。 利用皮带式传送带进行煤炭的运输,大大节约了运输的时间,提升了运输工作的效率,降低了煤矿企业进行煤炭运输的成本,并且这种自动化机械可以昼夜施工,效率极高,目前已经在煤矿煤炭运输中广泛应用。 3 对煤矿中机械自动化技术上的优化措施 随着机械自动化的发展和在各行各业的普及,特别是在煤矿行业中的应用,加剧了煤矿行业的竞争力度。相对电力、石油、钢铁、金属加工等行业的机械自动化来说,煤矿中机械自动化技术较为薄弱,所以必须对其技术进行相应的改进,以增强其工作的效率,保证煤矿在激烈的竞争中生存发展。 3.1 加大机械自动化技术的创新 为了提高煤矿工作中机械自动化的技术,除了引进国外先进的技术外,还要加强煤矿自动化技术的研发,重视各个煤矿企业之间的技术交流,引用专业技术的创新型人才,加大对技术创新的投资力度。目前我国对于机械自动化也开始了自主研发项目,但是遇到了许多的难题,所以就要求企业加大技术革新力度,坚决攻克电液控制以及密封件等控制中关键技术难题,推动煤矿自动化的快速发展,为煤矿的发展提供更好的基础。 3.2 提高机械设备的利用率 目前,机械自动化技术在煤矿工作中得到了广泛的应用,但是在一些环节上,对于自动化机械的利用效率并不是很高,这样使得煤矿机械自动化发展受到限制。利用自动化机械,就会面临机械的安装、拆卸以及维修。在提高煤矿对机械设备利用率的措施中,我们可以加强设备的更新、加大机械作业的空间、做好机械设备的保养以及检修工作等。 4 结语 机械自动化在煤矿中得到了广泛的应用,主要是由于在煤矿中利用机械自动化技术,大大提高了煤矿工作的效率,节约了大量的煤矿生产成本,为煤矿企业的经济效益做出了较大的贡献。在煤矿中的掘进、采煤、矿井提升以及运输中,机械自动化得到了很大的应用空间,但是由于现在煤矿竞争力过于激烈,所以必须加强煤矿自动化技术创新,提升煤矿机械设备的利用率,提升煤矿的经济利益。 作者简介:周杰,男,湖南浏阳人,神华神东煤炭集团乌兰木伦煤矿综采二队书记,企业内部培训师。 煤矿综合自动化论文:浅谈煤矿安全综合自动化系统 [摘 要]本文主要介绍了目前煤矿安全综合自动化系统的发展趋势、项目背景,着重阐述了利用工业以太网环网技术形成的煤矿安全综合自动化系统的技术原则、系统结构、系统性能、系统要求等。 [关键词]煤矿;工业以太网;自动化; 一、项目背景 煤炭是国民经济和社会发展的基础。当前,快速增长的经济,对煤炭工业提出了更高的要求,为此,必须确保煤炭工业持续、稳定、健康的发展。 我国的煤矿安全形势十分严峻,安全生产是目前制约煤矿综合效益进一步提升的瓶颈,为扭转这一局面,按照国务院关于加强煤矿安全生产的要求,以煤矿安全生产作为总体规划原则,从技术装备、管理模式、信息技术等角度,加大对矿井生产安全的投入,是对煤矿职工人格尊严的维护,是煤炭工业健康发展的必然要求。 此外,煤炭企业要想在激烈的市场竞争中取胜,实现企业现代化以及管理体制和运行机制的创新,提高企业综合竞争能力,就必须运用信息技术增强企业的技术创新和管理创新能力,实现信息系统现代化,实现企业信息化,使“以信息化带动工业化”的战略得以有效实施,发挥后发优势,实现跨越式发展。 近年,大型煤炭企业“矿井信息系统”发展水平突飞猛进,成为提高煤矿安全和生产管理水平的重要工具。矿井信息系统通过一体化的数字传输网络,集成生产安全综合自动化系统、工业电视系统及语音通讯系统,在信息处理软件的平台上,实现企业生产和管理数据、视频、音频等信息的自动化、智能化处理。 生产安全综合自动化系统综合运用了自动化技术、通信技术、计算机及软件技术、以及电气与电子技术等。采用先进的工业以太网技术替代传统的现场总线技术连接矿井井上、井下各控制系统,形成环型冗余百兆(或千兆)拓扑结构,已成为自动化控制传输系统发展的趋势。 二、技术原则 1、系统所有设备符合煤矿安全规程。 2、遵循“五高”建设方针,即高起点、高技术、高质量、高效率、高效益,突出效益优先; 3、技术先进,可靠性高,扩展与升级容易,具有故障自诊断功能,做到适用、好用、够用、易扩展; 4、充分利用现有资源,在技术先进的基础上,做到经济实用; 5、坚持控制与管理一体化,实现设备、监控与管理之间无缝隙的数据共享与一体化集成; 6、网络通讯功能强大,易于与其它系统集成。 三、系统结构 1、系统概述 矿井信息系统设计总体上可分为三层:信息管理层、综合自动化层、设备控制层,本文论述主要针对综合自动化层。 矿井生产安全综合自动化系统是通过工业以太网和信息化管理软件对生产和安全数据信息的集成。系统主要由控制中心、控制分站及综合自动化网络平台构成。 综合自动化平台采用工业以太网方式,将井下各个子系统进行系统集成。各子系统采集的数据通过网络方式与现有的企业内部局域网相接,达到数据共享,统一集中调度管理和控制为目的。传输介质采用光纤。 各子系统自成体系,但其功能集成于信息化管理软件平台,纳入整个矿井的监控网络。 2、综合自动化网络平台 随着工业以太网技术的不断发展,可靠性不断的提高,在能源的很多行业已采用工业以太网技术进行控制系统的连接。工业以太网技术优点非常突出,与企业网具有相同的灵活的组网结构,倾向于环网连接,网络结构保护性很好,设备抗强干扰、高温、高电磁能力非常强,设备端口密度高,传输实时性是企业网的100倍。满足工业环境传输数据包流量小、传输实时、可靠、传输不间断的特点和要求。 综合自动化网络系统把矿井的设备控制层各子系统连接到此系统平台上,通过此系统向下能对矿井内各控制子系统控制命令,并能监视各子系统内设备的运行状态,收集所需的生产和安全参数;向上能够联接信息网,实现生产与管理信息交换。 综合自动化系统采用实时监控网络结构,具备有完善的生产监控管理功能,对全矿生产主要环节及相关的辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录、打印。 综合自动化网络系统满足以下性能: 1)硬件设备符合有关国家标准和行业标准,满足防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰的要求。用于爆炸环境的设备,通过国家指定的检测机构的防爆检验。 2)在物理上和逻辑上考虑网络信道的冗余,确保网络通路的安全。当某一子系统的通讯或元器件出现故障时,不能影响其他子系统的通讯和整个网络的传输性能。 3)系统应随着矿井建设和发展进程做到整体规划分步实施,留有充分的扩展余地,并能随着技术的发展方便升级。 4)系统可靠性高、稳定性强、人机界面友好、操作简单、维护方便。 5)充分考虑系统平台和数据的安全性。应具有可靠的身份认证机制、数据备份和病毒防护功能。 通过三层网络对全矿的各个子系统进行实时监控,实现整个矿井监控的自动化。同时,将必要的生产管理数据传至数据服务器,上传管理信息系统进行综合管理,在第一时间内让调度人员及各层领导获得需要的信息。为适应控制与管理一体化的技术发展趋势,系统实现设备、监控和管理的无缝隙数据共享和一体化集成。 3、控制中心 控制中心设立调度工作站、工程师站和数据服务器。 调度工作站的功能: 1) 根据操作人员不同,设定不同的使用权限,各司其职; 2) 提供交互式全中文界面的操作平台,各子系统设备运行状态及参数直观动态显示; 3) 根据工艺流程及联锁关系实现各子系统的自动/手动控制; 4) 实时设定各种运行、生产工艺参数; 5) 实时监视各子系统设备的运行参数及状态,同时将各参数数据贮存在硬盘上,将必要的数据上传至数据服务器; 调度监控网络实施后,调度员可在调度室终端上监视控制矿井生产过程,完成对全矿生产相关环节的“遥测、遥信和遥控”,实现矿井的综合自动化。 1) 实时运行参数监测。各监控系统实时采集生产工况参数,可以采用图形、报表的形式显示系统的实时工况及目前产量、仓储等。 2) 实时过程控制。分析采集的参数,系统自动完成过程控制,或由调度员集中操作控制。 3) 历史数据查询。以上生产实时监测数据均可存贮于生产实时数据历史数据库中,可实现历史回显、历史趋势分析,及运用直方图、饼图等进行综合分析。 4) 设备故障及模拟量超限报警。当设备故障或模拟量超限时,生产监测及管理网络同步显示故障设备名称,并可实现语音报警、实时打印故障功能。服务器将该故障信息存入故障信息数据库,供以后统计分析。 4、控制分站 综合考虑监控点的分布及工艺要求,设置若干控制分站,各分站通过工业以太网与控制中心联接,实现资源共享,进行全矿信息的统一管理。 这些分站分别与以太网节点(交换机)联接。 新增站点可以与综合自动化系统建立统一的自动化采集和控制系统,采用统一的硬件和软件协议,以降低投资。系统网络图: 四、系统达到总体要求如下: 1、充分考虑企业的行业特点,即生产过程兼有离散和连续的特点,而且安全要求高,生产过程综合自动化主要表现为生产环境的安全监测、大型设备监控、生产过程监测、井下人员管理以及重要环节的自动化,并在此基础上实现系统的集成。 2、系统全面考虑生产过程中的任一环节的监测、自动化,要将矿井的安全生产过程作为一个整体来考虑,以达到各环节间的“无缝连接”。 3、提前考虑,充分利用先进的自动化技术、网络技术、信息技术、视频技术为矿井的生产管理提供语音、数据、图像三种类型的信息,使生产过程自动化与生产调度管理的信息化走向一体化,实现管控一体化。 4、系统能够实现对远程监控、远程诊断以及优化调度,有关人员可在任何时间和地点通过网络用标准化的、统一的图形界面了解企业的安全生产情况。
机械制造技术论文:新时期数控技术机械制造论文 1新时期数控技术在机械制造中的高效性应用 数控技术在机械制造中经历了数控铣床、数控车床、数控钻床、数控镗床、数控磨床、数控线切割机床、加工中心、车削中心、数控冲床、数控弯管机、数控折弯机、板材加工中心、数控齿轮机床、数控激光加工机床、数控火焰切割机等多个阶段,其的不断更新与进步促进了机械制造业向高精度、高效率、柔性自动化的方向发展。 1)数控技术带动汽车工业发展 数控技术在各行业的生产中起到了重要的作用,通过运用数控技术,改善劳动者的作业条件,减少劳动者在高危险环境中的作业次数,降低劳动者的作业强度,实现生产线的机械化甚至自动化。在汽车工业领域,零部件的制造过程中广泛使用数控技术,大大提高了零部件的制造效率,实现标准化生产;在汽车行业的高速加工中心,普遍应用数控技术,促进汽车制造现代化生产线的构建,满足产品不断更新换代的需求,同时保证了产品的质量。数控技术在汽车工业的整体运用,提高了汽车行业的整体效率,促进汽车行业由传统的制造业向现代先进高效的制造业过渡。 2)数控技术带动机床设备的更新 机床设备是制造行业发展的重要组成,数控技术在车床方面的应用直接推动机电一体化的发展。数控技术通过计算机控制增强了机床设备的控制能力,准确控制刀具与工件的具体位置,提高机床运行中的精度,增强了车床的运转效率,促进车床在高精度、高效率、精细化方面的不断发展。 3)数控技术带动采煤业发展 众所周知,在采煤过程中,对于采煤机的要求极高,采煤机的状况直接影响到人工作业的危险程度及采煤作业的完成与否。采煤机改变传统制造的技术工艺,通过数控技术使用龙骨板进行下料工作,同时,改变采煤生产过程中劳动者的作业条件,不仅解决了采煤作业的效率问题,而且提高了采煤作业的精准程度,将作业人员处于危险环境的程度降至较低程度,降低矿难事故的发生频率。 2新时期数控技术在机械制造中的发展趋势 新时期数控技术在工业各方面得到了普遍的应用,对于提高工业的效率,增强工业方面的竞争力发挥了不可替代的作用,在不久的未来,数控技术在硬件、程序的编制及结构方面会不断优化,促进数控技术的发展,也带动机械制造行业的迅速前进。 1)机电一体化结构 优化之后的数控技术在数控结构方面也将发生巨大的变化,显著变化便是实现了机电一体化。通过自动交换刀具、自动交换工件、主轴立卧自动转换、工作台立卧自动转换、主轴带C轴控制、万能回转铣头、以及“数控夹盘”、“数控回转工作台”、“动力刀架”和“数控夹具”等程序的控制,优化期机械结构,提高其自动化的效率与效果,使得系统与机床的机电系统实现完美的配合,最终实现机械结构的模块化发展。 2)编程系统的优化 数控的编程技术在编程平台、编程功能及整个编程系统方面将实现高效优化。在编程平台方面,脱机编程可扩展至在线编程,通过CNC装置将自动编程设备所具备的功能转移至数控装置的计算机之中,实现在线的人机对话。在编程功能方面,不再仅局限于固定循环与图形循环,扩展至子程序设计功能,会话式自动编程、蓝图编程等多方面。在整个编程系统方面,可同时处理几何信息与工艺信息,在选择刀具及切割量方面实现全自动化。 3)数控设备的更新 对数控技术的要求逐渐提高,相应的其硬件设施也要跟得上数控技术的步伐。电主轴的转速、CPU的运转频率、进给运动部件的位移速度将得到极大的提高,同时在计算机方面,将向基于PC的开放式数控系统不断更新发展,以此降低数控设备的成本,提高机械制造业的整体水平,增强我国机械制造业在国际市场中的竞争能力。 3总结 机械制造技术作为衡量一个国家科技水平的重要组成部分,其发展状况关系一个国家的经济发展。对于我国而言,技术水平严重制约着机械制造业的向前发展,因此,重点提高我国机械制造业的技术水平,尤其是作为其优秀的数控技术水平亟不可待。数控技术水平的提高,直接带动机械制造业的前进,进而带动我国整体工业,甚至国民经济的发展与腾飞。 作者:邱卉颖 单位:山东德州职业技术学院 机械制造技术论文:数控技术机械制造论文 1机械制造业发展现状 机械制造过程非常复杂,从产品选材、加工、选配以及包装、运输等均属于机械制造的范畴。伴随着经济的发展,我国机械制造行业取得飞速发展,机械设备的生产能力得到显著提高,与西方发达国家相比,我国机械设备的整体水平仍有待提高,笔者对我国机械制造业发展的现状做了以下总结。我国机械制造业已经从传统的手工制造工艺向自动机械划生产转型,各种高精度、高危险度以及高速度的零部件加工均由全自动机械设备完成。全过程机械制造自动化在提高加工进度的同时,在规范化生产以及弥补传统手工工艺生产弊端方面发挥着至关重要的作用。另外,数控技术涉及技术领域非常多,数控技术操作人员不仅要掌握计算机技术、自动化控制技术,还必须了解现代机械制造技术以及信息处理技术等内容,只有满足以上要求才能实现我国机械制造业信息化、智能化、柔性化以集成化的发展。 2机械制造中数控技术的实际应用 2.1数控技术在航空工业领域的应用 我国航空市场存在非常大的发展空间,目前,很大航空巨头公司将发展的目光定在了我国航空市场。为提高我国航空事业在国际航空领域的整体水平,研究人员针对我国航空现状做了一些列深入研究。数控技术在航空领域的应用是我国长期研究发展过程中取得了巨大成就,在很大程度上提高了我国航空工业的整体竞争力。航空工业领域对各项生产技术要求非常高,对机械加工方面的要求更加严格。与传统手工工艺相比,各零部件加工精度得到明显提升,尤其是对航空工业领域常用的刚度较弱的铝合金材料而言,数控技术的应用在提高其加工技术的同时,还能满足切割工艺的实际需求。 2.2数控技术在机床设备中的应用 现代社会机床设备逐渐向机电一体化的方向快速发展,数控技术的使用在很大程度上促进了机床设备一体化的发展,是现今社会机床设备发展的主要方向。随着生活水平的提高,人们对机床设备零部件加工精度提出了更高的要求,数控技术在机床设备中的应用显得尤为重要。与传统的机床设备相比,数控技术的应用以数控单元代替了传统加工中职工操作的弊端,加工人员以数控系统指令为依据,将需要的参数输入操作系统,从而完成加工操作,在提高加工效率的同时,进一步提升工业行业的发展水平。 2.3数控技术在汽车工业中的应用 近几年,我国汽车行业取得飞速发展,汽车用户不断增加,人们对汽车制造工艺提出了更高要求。数控技术在汽车工业领域的应用在满足现代社会汽车生产制造要求的同时,还增强了我国汽车行业在国际市场上的竞争力。汽车生产的零部件技术与汽车行业的发展速度成正比,数控技术的使用在很大程度上加快了各项复杂零部件的生产速度。该技术的应用还为汽车生产行业带来了大量生产品种,在提高生产效率的同时,利用虚拟制造技术、柔性控制技术以及集成制造技术,为汽车工业的发展建设提供了动力保障。 2.4数控技术在工业生产领域中的应用 伴随着科技的发展,数控技术逐渐应用于工业生产领域。工业生产领域采用数控技术后,职工的工作环境得到了很大程度地改善,实际操作过程中具有较高危险性的工作可以直接交由机械设备完成,有效地减轻了职工的工作强度。另外,数控技术在工业生产领域的应用还有效控制了职工数量,在提高生产效率的同时,生产质量和投入成本得到有效控制。在实际生产过程中,数控技术的应用使生产全过程由计算机技术掌控,工作人员只需要通过计算机系统输入相关信息便可以获得生产程序和产品参数,从根本上行实现生产自动化。数控技术的应用还能有效处理实际生产过程中出现的各类故障和问题,生产过程一旦出现故障计算机系统便会在第一时间发出报警提示,从而减少因故障造成的成本投入。 3结束语 总之,要想提高我国机械制造行业在国际市场上的竞争力必须结合行业实际发展现状,采用数控技术,为提高我国经济实力打下坚实基础。因此,机械制造行业建设者应该在明确数控技术特点的前提下,了解机械制造业发展的现状,针对数控技术在航空工业、机床设备以及汽车行业的应用效果,大力倡导各行业积极采用数控技术进而提高设备的生产效率。 作者:朱兴林 单位:江苏盐阜公路运输集团大丰有限公司 机械制造技术论文:技术完善机械制造论文 1数控技术的特点及概述 1.1数控技术的特点 能完成普通机床难以完成的生产、加工;改变加工工艺的参数方便;对多道工序的加工只需要一次装夹工件就能实现,并且标准工具模块化使加工具有更高的效率。 1.2数控技术概述 数控技术是多门技术的综合产物,是集网络通信技术、计算机技术、光电技术和传感检测技术于一体的,采用数字信息对机械加工进行远程控制的技术。它主要是采用计算机进行控制,利用控制程序对加工设备进行控制。该技术涉及到理工科学习相关科目的几乎全部,譬如计算机控制技术、电气控制技术、自动化控制、传感器与检测设备、机械加工技术。 2数控技术在机械制造中的应用 2.1煤矿机械领域 为了满足我国电力、工业以及民用对煤矿的大量需求,近十几年来我国煤矿行业的发展如火如荼。基于采煤环境的不同,对机械的种类、先进设备的开发速度也提出了不同的要求。采矿机如果使用数控技术制造,性能将更加完善,首先切割速度将会更快,其次其锋利的叶片使之采集频率更高。实际上,一般机械因为开采机械的机壳使用焊件来制造毛培,因此都是都是小批量的生产。在这些方面,数控技术与传统的其他技术相比,生产效率更高,加工手段更便捷,能完成更多复杂的煤矿采集、加工、运输等过程。 2.2工业生产领域 一般的工业生产过程是将程序代码输入计算机,然后通过计算机进行自动控制生产制造操作。在生产的同时,计算机应该有自诊断能力和一定的保护系统,另外还要有人为操作的保护系统,特别是在紧急突发或者强损坏条件下人为保护系统往往作用更及时也更彻底。这样的双保险才能将危险系数降低到最低程度。 2.3机床设备领域 机械设备是机械制造,特别是现代机械制造行业最重要的组成部分,企业要有好的发展前途,一套或多套具有高效率、高性能的数控机床设备必不可少。机床的组成一般装有诸如PLC这样用程序控制并且自动化性能很强的工业控制设备。数控机床的出现彻底刷新了传统机械设备在程序控制和自动化方面的不足,使机床设备的生产效率更高,大大减轻了机床设备操作者和工厂工人的劳动强度。 2.4汽车行业及航天工业领域 汽车行业和航天工业,一者在民用行业中发展迅猛,一者在国家发展中举足轻重。而这两大重工行业对生产设备都具有极高的要求。数控机床在机械制造中的高精度性、能完成各种复杂制造的能力无疑为汽车行业和航天工业提供了更便捷的服务。汽车部件装置的加工技术随着汽车行业的飞速发展不断进步,这也对汽车部件的制作效率提出了更高的要求。当今世界,提到汽车制造行业,必然会提到虚拟制造技术、柔性控制技术、集成制造技术这三个非常关键的技术。数控技术在汽车行业中的运用,加快了复杂零部件快速制造的实现过程,使汽车生产的品种更加多元化,使汽车行业中低批量的生产更加高效化。相对于民用行业,高度精密的零件在航天工业中的应用更加广泛,数控技术在航天工业中的应用相比于传统工业能达到精益求精,数控技术在航天领域中能够实现小部件材质的深度加工,这大大提高了材料的利用率,同时也达到了非常高的性能要求。 3数控技术在机械制造中应用的发展趋势 随着计算机技术不断地高精度化、超速化、智能化方向发展,应用在机械制造中的数控技术也会随着这一趋势向高精度化、高速化、智能化、复合化、柔性化以及绿色化的方向发展。这对于现代工业来说又将是一次重大的革命。虽然我国在机械制造方面的数控技术近几年得到了很快的发展,拥有了很多系统的自主版权,但生产中、高档以上的数控系统仍然以进口为主,因此对这部分课题的研究也体现了我国在机械制造应用的数控技术以及其他应用方面的数控技术在向中、高档方向靠近,这对我们来说既是机遇也是挑战。 作者:席思涛 单位:河北光德流体控制有限公司 机械制造技术论文::机械制造技术|特点|远景 本文作者:杨文妃 单位:上海三原电缆附件有限公司 与英美等工业发达的国家相比,我国制造业的现状不能令人乐观,需要更多的人一起努力。社会的进步,使得如今的人们对产品的要求发生了极大的变化。人们更多的希望品种多样化、快捷的更新速度、高档的产品质量、方便的使用模式、合理的价位,靓丽的外形、完善的售后服务,要满足人们这些日渐增长的需求,就必须采用先进的机械制造技术。加入WTO之后,我国的机械制造业遇到了前所未有的机遇和挑战。要把握住机遇、应对和挑战,就决不能再沿着20世纪的发展模式,必须全面拓展,步入全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化的“五化”发展模式。只有这样,才能走出一条中国自有的先进机械化道路[2]。 机械制造技术的特点 机械设备的设计、研发、生产,是促进国民经济发展、推进企业创新的一个重要因素。因为无论是新产品的制造,或是新技术的推广,都离不开新的、高科技的机械设备的支持。要想使机械设备的设计研发工作更加合理、科学,要想促进机械水平的整体快速提高,就必须清楚的了解和掌握机械制造技术的特点,只有这样,才能设计出符合规范的大中小型机械设备[3]。 作为一项先进的制造技术,往往在机械产品设计制造、生产组织、管理销售以及售后服务等方面,特别强调计算机技术、信息传感技术、自动化技术以及现代系统管理技术的应用。其原因在于,它要不断使一直以来的传统制造技术和最近的高新技术成果相结合,从而使机械制造技术成为能够驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流三者合一的系统工程。 促进国家经济和综合实力的增强、提高我国企业在国际市场上的竞争能力是先进的制造技术应用的两大目标。因此,它往往并不限于制造过程本身,而是涉及了产品从市场调查、产品研发、工艺设计、生产准备、制造加工以及售后服务等一般产品涵盖的所有内容,在此基础上,将它们结合成为一个有机的整体。最终,提高制造业在所有行业的综合经济效益和社会效益。 怎样提高企业的生产率,是企业参与市场竞争的优秀问题。20世纪80年代以后,随着全球市场的进一步融合及发展,制造业要想在市场上拥有一席之地,就必须以侧重提高劳动生产率为根本,转变为侧重时间为优秀的时间、质量和成本三者的有机统一为根本。只有达到了三者的统一,机械制造技术才能真正的进步,才能在日渐激烈的市场竞争中处于不败之地。 上世纪80年代开始,全球市场逐步形成,以欧美为首的发达国家通过金融、科技等手段争夺其在全球的市场份额,利用其自身优势,向不发达国家倾销商品、输出资本,导致市场的竞争趋于白热化。为了不被激烈的市场大潮冲垮,各个国家争相发展本国的机械制造技术。只要一个国家的机械制造技术能够赶超世界先进水平,并能成为该国制造业赢得全球市场的支撑力,整个国家的经济实力才能有所提高。与此同时,机械制造技术是21世纪的高科技技术,它理应和最先进的科技成果相集合,理应有明确的新的技术领域。 我国机械制造技术的未来发展 制造技术分为传统制造技术和先进制造技术。显然,先进制造技术是由传统制造技术发展而来的,它保留了传统制造技术中的有效部分,又源源不断的吸取各种新的高技术成果,之后将二者结合到生产的所有领域及其全部过程[4]。扫描显微镜的发明和使用,使人类认识和改造世界的能力进入纳米的尺度。纳米技术是指产品能够实现纳米级精度,是在纳米尺度范围内研究物质原子和分子结构、物质特性及其相互作用和运动,最终运用这种技术为人类服务的高新科技。纳米技术对制造业的发展进程产生了极其深远的影响,就目前来说,它的应用范围十分广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术以及纳米测量技术等等。2000年,超精密加工的加工精度已经达到纳米级。而在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程可使加工精度达到0.0003-0.0001μm。目前的精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,即可以做到移动原子级别的加工[5]。 1)对于现代机械制造技术的未来发展,将主要体现在两个方面:(1)精密工程技术。它以超精密加工的前言部分、微细加工、纳米技术为代表,目的是将来进入微型机械电子和微型机器人的时代。(2)机械制造的高度自动化。它以CIMS和敏捷制造等的发展为代表。 2)飞速发展的网络通讯技术的发展和普及,给从事机械制造业的众多企业的生产经营活动带来了翻天覆地的变化。因此,必须加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,从而推动机械类企业朝着良性竞争和多方合作的方向发展。 3)未来还需要注意产品生产过程中的模拟和检验,即制作过程中的虚拟技术。计算机仿真是机械制作虚拟化的优秀,它通过仿真软件来模拟真实系统,以此来保证产品设计和工艺的合理性,同时,也确保产品制造的成功,并及时发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。 4)自动化也是机械制造技术未来发展的一大趋势。目前自动化的研究主要实现在制造系统中的集成、系统技术,以及人机一体化制造系统等方面。未来,制造自动化技术的发展趋势则会变为全球化制造、敏捷化制造、网络化制造、虚拟化制造、智能化制造和绿色化制造等。 因此,应该抓住社会经济快速发展带来的种种机遇,了解我国机械制造技术的现在,把握现代机械制造技术的未来趋势,使我国的现代机械制造业早日与发达国家同步。 机械制造技术论文:计算机对机械制造生产效率的作用 本文作者:杜宏 单位:青海诚鑫招标有限公司 计算机技术的应用提高了机械制造业生产效率 作为一种新的生产方式,数控技术摆脱了传统制造业的束缚,避免了人为操作的高失误率。同时,数控技术也是计算机技术与现代机械制造业的有机结合的典型代表。在实际操作中,必须合理地应用计算机技术,以保证其更好地服务于机械制造,从而形成协调的数控制造生产运作。 计算机编程技术,有两种不同的形式:手工编程与自动编程。手工编程,是指编程过程中各个阶段都由人工完成的编程方式;而自动编程则是指形状复杂的零件,结合计算机,并通过标准的数控语言进行编写、处理的加工程序。随着我国计算机技术的不断进步,以及数控机床系统的迅速更新,当下数控语言与计算机语言之间的转化,已变得越来越方便。但是,由于计算机发展速度远高于数控系统的发展速度,因此,在进行计算机编程教学时,必须要注意两者内容的一致性,只有这样才能真正满足当前数控编程的需要。 由于计算机技术的飞速发展,使得机械制造中虚拟成像技术的应用得以实现,并出现了能够对设备加工环境进行准确模拟的仿真培训系统。在实际工作中,企业、学校等教育机构,可以通过这一系统对相关制造人员进行实际操作培训,这样不但能够加速操作者熟练水平的提升,同时能够保证其安全。目前,我国许多企业已经利用这一技术,对操作人员进行技术培训,通过计算机对真实场景进行模拟仿真,从而提高操作者的工作技能,并为企业自动化创造有利条件。 机械CAD通过使用AutoCAD中的查询实体质量特征的功能,能够对实体的质量、体积等进行准确的计算。模具CAD则能够通过对CAD、CAM集成软件的运用,完成整套复杂模具的设计工作。通过CAD、CAM技术的应用,能够在计算机上绘制出零件的模型,并进行模拟装配,再通过对其他各种不同的加工工艺的准确应用,设计更为合理的刀具路径,并模拟整个加工过程,将之处理转化成数控程序,并输入到数控机床进行加工制造。 开放使数控加工主要的特征在于其适用于网络操作,要在开放式数控中运用计算机网络技术,可以借助于计算机网络中的通信与接口协议,利用网络通讯、图形显示以及动态仿真等功能,形成独立模块,并通过通信实现信息交换,从而满足其需求。随着当前计算机网络技术的飞速发展,以及数控技术的不断更新,两者之间的联系日益紧密,而对以PC平台为基础的开放式数控系统的研究,更是极大地方便了现代数控加工技术。这就要求充分地利用计算机的软硬件资源,以及高级语言对相应程序进行编制,从而将计算机网络更加全面地应用于开放式数控加工。 减少维修成本 随着科学技术的不断进步,世界各国对于设备维修技术的研究也在不断深入,如今发达国家大多数都采用了较为先进的设备维修技术。而通过与计算机技术相结合,对设备的维修效率也得到大幅度的提升。目前我们所说的设备维修,主要有BM、TBM、CBM这3种,通过与计算机技术的配合使用,维修效率可以得到很大提高。(1)BM。在设备出现故障后及时高效的进行维修;(2)TBM。通过对机械设备可能出现故障的时间进行预算,对机械设备进行定期维修;(3)CBM。通过一系列的检测、分析过程以及对设备的磨损情况的掌握,及时预测故障时间,并进行维修处理。 为了能够准确地针对机械设备故障进行维修,就必须制定科学的维修方法,针对设备的具体情况,选择不同的方法进行维修。并选择相应的计算机技术配合维修,这时可以按照故障设备的重要程度、设备的磨损故障模式以及RCM逻辑树分析法,设定不同的维修方式。其中,维修方法的设定,必须以设备的重要程度为主要依据,在进行考量时,对其重要程度要根据具体的评价项目进行评价。此外,参考机械设备的使用寿命,对机械设备的磨损故障进行确定,可以使维修方法更具备针对性。而RCM逻辑树分析法,则要求对机械设备进行专业性质更强的综合分析,并通过推测判断对设备中存在的故障进行初步的判断,并制定最终的解决办法。 由于该技术拥有灵敏度高的优势,因此能够及时发现使用设备中的故障,从而保证对机械设备的及时维修,有效避免多余费用的增加。在机械设备的使用中,主要会应用到红外测温技术,该技术是通过对红外线成像原理的应用,及时地现实机械设备表面的温度,并清晰地呈现设备内部的电阻变化、损坏情况以及散热损失等。之后在通过计算机模拟仿真技术,分析设备的受力及磨损情况,从而对设备中的异常情况进行及时维修,防止设备故障扩大而增加维修费用。 结束语 在当前世界经济信息化的大背景下,计算机技术得到了空前的广泛应用,而作为我国新兴工业的主要代表———机械制造产业,与计算机技术的有机结合,不但加快了该行业的发展速度,同时也有效确保了数控加工的顺利开展。然而,在实际操作中,还需要工作人员做好防护措施,确保计算机设备运行的安全。 机械制造技术论文:机械制造中测量方式的运用 本文作者:刘枫、赵放、肖飞 单位:三一重工股份有限公司 我国测量技术在机械制造中应用的问题 在机械制造领域,测量技术与机械技术、制造技术紧密相连,又相互制约,共同为机械制造业的发展提供技术基础。但是在我国,受到技术力量、测量设备等因素的影响,机械制造中应用测量技术还存在着一些问题,影响着测量技术应用质量与效率的提升。 (1)虽然我国古代已经初步应用测量技术以进行事物测量、提高生产力。但是,到了现代,我国社会发展中,在很长一段时间都重视经济的发展,而忽视了科学技术的开发,从而造成我国技术原创力不强,在测量技术应用于机械制造方面,未能很好地结合我国机械制造实际情况,创新应用测量技术,导致测量技术应用效率得不到提高; (2)测量技术达到测量目的,是需要相应的配套测量设备支持的。但是,我国测量设备的研发工作明显慢于测量技术,很多机械制造企业应用较为先进的测量技术,但是却配备了不适宜、不配套的测量设备,这样,不仅不利于提高测量质量与效率,同时对抗提高测量设备的可靠性也是不利的; (3)在机械制造过程中,有一些参数是需要技术人员应用专门的测量仪器与测量技术进行的,但我国在专业对象专业测量的研究上还有待提高,对于专业性与针对性较强的测量工作,还未找寻到专用的解决方案,这对提升测量技术在机械制造中应用效率具有制约作用,需要相关技术人员提高重视。 测量技术在机械制造中的应用方法 测量技术在机械制造中占有重要的地位,同时也起到重要的作用。因此,在机械制造过程中,相关技术人员必须提高对测量技术的重视,不断创新技术应用观念与方法,以促进测量技术应用效率与质量的提高,进而为机械制造工业的可持续发展奠定坚实的基础基础。 (1)激光器测量技术。激光是受激辐射光放大的一种现象,它主要应用于切割、焊接、打孔、测量等方面。在机械制造领域中,技术人员利用正交偏振激光器所发射的激光来测量机械设备的相关参数,这种测量技术无论是在量程,还是在线性度、精准度等方面都优于传统的测量仪器与技术。应用激光器测量技术可以有效降低甚至避免机械制造的误差,大幅度地提高精准度,保证机械制造的保质、高效进行。另外,激光传感器是在激光器基础上发展的一种材料仪器,它可以事先无接触、远距离的测量,而且精度较高、抗干扰能力较强,被称为最精准的“测量尺”。 (2)纳米位移测量技术。纳米是长度的单位,纳米技术则是一种针对细微对象操作的高科技技术。在测量领域,技术人员利用纳米技术的性质,提出纳米位移测量技术,将测量对象深入到微观世界。这种测量技术主要是根据双频激光合成的波长来干涉条纹虚细分,从而实现位移测量,提高测量的精度。但是,在机械制造中应用纳米位移测量技术需要特定的被测环境,才能保证测量的有效进行,同时也保证测量结果的精准性。另外,由于人们对纳米材料、纳米测量仪器等认识上存在不足,所以要想深入提升纳米位移测量技术的应用效率,还需要很长一段时间。 (3)石英传感器测量技术。石英具有光学、力学、电学等特性,是一种很好的传感材料,因此,技术人员利用石英制成新型的石英传感器,以测量温度、压力、位移等参数。在机械制造中,由于石英传感器操作简单、测量精准度高等特点,技术人员也可以利用石英传感器测量技术对相关机械设备进行参数测量,从而提高测量质量,保证机械制造的水平。 结语 综上所述,在机械制造工业的发展过程中,技术人员除了要加强机械制造技术的研究力度之外,还需要提高对测量技术的重视,不断创新测量技术应用方法,规范技术应用流程,以便最大化地提高测量技术应用的效率与质量,为促进机械制造效率、机械设备质量等的提高提供有效助力。目前,我国机械制造工业对测量技术的应用还处于发展阶段,相关技术人员依然需要加大研究力度,不断创新技术应用方法,以提出经济性、可靠性、安全性更高的测量技术,从而促进机械制造业的可持续发展。 机械制造技术论文:机械制造技术课程设计论文 一、概述 课程设计(CurriculumDesign)是大学某一课程的综合性实践教学环节。一般是对该课程的理论和实践内容的综合性应用和考察,旨在使学生获得促进其迁移的进而促使学生全面发展的具有教育性经验的计划和方案。课程设计突破了课程局限于课堂教学中的界定,把积累、迁移、促进学生创新能力培养等多方面因素作为指标,是教育过程中不可或缺的重要环节。机械制造技术基础课程设计是工科类院校机械专业针对《机械制造技术基础》这门课程展开的综合性实践教学环节,该课程整合了机械加工方法、机床、刀具、夹具和工艺规程设计等原来分属多门课程的主要内容,其涵盖内容广、理论联系实际密切,是在学生学习完理论基础课和机械专业基础课的基础上开设的一门综合性技术学科。本课程设计则是在课程理论教学的基础上展开的,是对学生理论知识进行考察、巩固和加深的非常好的实践环节,其目的是“培养学生掌握机械零件的加工工艺过程所需要的机械制造技术知识,包括机床、夹具、刀具、量具等工艺装备的选择与使用,培养学生应用现代设计方法和手段解决工程实际问题的能力”。课程设计的创新性改革是进行《机械制造技术基础》课程教学创新能力培养改革中不可或缺的一个环节。 二、课程设计主要内容 通常,机械制造技术基础课程设计采用理论教学、生产实习、课程设计分段实施,学生在经过72学时的理论基础课程学习后,由指导教师带领,深入合作企业进行为期一个月的生产实习。通过观察和学习,进一步了解和熟悉机械零件的典型加工和工艺过程,并在此过程中,对课堂学习所掌握的理论知识进行反复加深、掌握。接下来,学生们返回学校,集中三周进行课程设计,对所学习的理论、实践知识加以应用。本课程设计的主要内容按下面四个阶段进行:第一阶段,由指导教师下达设计任务,为学生提供零件图、设计要求,讲解设计过程及注意事项。第二阶段,学生针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计,通过分析、讨论、计算,确定毛坯结构和尺寸,并设计完成该零件的详细工艺规程,制作出工艺过程卡片及工序卡片。第三阶段,针对工艺规程设计结果,选择典型表面的加工工序进行专用夹具结构设计,通过方案分析,选取和设计定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体等关键部件,并做出夹具装配图、典型零件图若干。第四阶段,学生完成设计报告,提交设计成果,然后根据每个人的设计内容、平时成绩,进行成绩的评定。 三、教学问题及改革方案 近年来,随着课堂教学的改革,工科院校的扩招,计算机等相关学科的发展,传统的机械制造技术基础课程设计逐渐显现出教学质量下滑的倾向。因此,研究和探讨如何改进和加强这一环节,切实提高机械制造技术基础课程设计教学质量,充分利用课程设计培养学生的工程实践能力,成为摆在我们面前的一个重大课题。通过对机械制造技术基础课程设计的深入调查研究,并结合多年来的教学工作经验,笔者针对课程设计中存在的几方面问题提出相应改革方案。 1.充分调动学生积极性,解决学生对课程设计的重要性认识不足的现状。在进行本课程设计时,学生已进入大四上学期,很多同学进入毕业前的忙乱或茫然阶段,找工作、考研或对即将离校后的生活不知所措,对课程设计兴趣不高,学习态度不够端正,没有正确认识到课程设计对学习和培养工程师基本设计素质的重要影响,这些不良情绪往往会造成他们不能积极主动地投入课程设计工作。在以往的教学实施过程中,总有部分学生对待课程设计不负责任、敷衍了事,无法达到预期的教学要求和课程设计目的。为改善现状,本文笔者深入学生中与他们进行交流、沟通,了解学生所处的状态,积极引导、解决他们面临的问题。在课程设计开始之前集中召开动员大会,向学生讲清楚课程设计的重要性和必要性,使学生明确课程设计的作用、地位以及对今后学习和工作的影响,同时结合设计任务对学生进行讲解,使学生提高认识,端正态度,自觉地投入到课程设计工作中去。 2.注重课程设计选题的新颖性、先进性,避免选题单一,重复率高。多年来,大多数学校开设的机械制造技术基础课程设计都是针对拨叉类零件进行加工工艺设计和机床夹具设计,这类零件结构典型,大多是金属切削机床的操纵部件,可以很好地将教学和设计内容联系起来,既有助于加深对机构的理解,又易于切入设计任务。但长期重复单一设计题目,很容易使学生懒于思考、相互抄袭,限制了学生的创新设计思维。结合《机械制造技术基础》课程特点,通过参观机械制造综合实验室熟悉各类机床零部件,同时结合生产实习环节中常见的零件进行考察、分析,遴选出结构典型、难度适中的零件进行设计题目的扩充和更新,尽量做到设计选题新颖、难度适中。同时,指导教师还积极鼓励学生通过各种途径自选题目,经老师审核后选用,保证各组题目不重复,组内每人的任务各有特色。这样的设计不仅激发了学生的主动性,培养了学生创新能力,同时也减少或杜绝了抄袭现象。 3.合理安排设计时间,采用先进设计手段解决时间紧任务重、绘图手段落后问题。机械制造技术基础课程设计内容涉及大量的分析、计算和绘图工作,设计难度较之前的课程设计大大增加,这就要求学生在设计过程中要积极思考,充分运用所学结合实践来完成。而设计时间只有三周甚至是两周,这往往会使学生在设计初期不知如何下手,自我思考的时间受到限制,解决工艺参数计算和定位误差分析等问题时,为了赶进度加班加点,过于劳累。还有个别同学急于求成,照搬甚至抄袭别人的设计内容。在学生的设计中,多数仍采用手工绘图,一方面手工绘图时间长,增加设计的任务量;另一方面目前绝大多数企业均采用计算机绘图技术,且学生们在校期间也学习过多种计算机绘图方法,手工绘图手段不能很好地锻炼学生的计算机绘图能力,与实际工作脱节。如此一来,课程设计的质量大大受到影响,无法达到预期的设计效果。针对上述现象,本文从改进课程设计的时间及安排着手,将课程设计融合到《机械制造技术基础》理论课程的教学和生产实习环节中,提前下达设计题目,让学生在课程学习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识,并在生产实习环节安排有针对性地参观和学习,这样既可以让学生提前了解课程设计中零件的结构、特点和功用,也大大激发了学生的学习兴趣。 4.课程设计中注重创新思维的培养,避免学生限于传统陈旧的思维框架。一直以来,机械制造技术基础课程设计都是基于传统的设计模式,指导教师也是以简单练习为出发点,让学生按部就班地按照课本上的步骤、题目进行设计,虽说也可以让学生得到一定的锻炼,但也限制了学生思维的创造力。“设计”从一定意义上来说就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计,只有创新设计才有可能超越过去,创造未来,只有创新才能在激烈的市场竞争中占有一席之地,才有可能超越对手。 5.改革成绩评定方式,进一步规范。由于设计过程中三四个学生一组,进行同一个零件的工艺分析和夹具设计,难免会有个别同学偷懒抄袭的现象,那么仅凭平时表现和设计成果由指导教师直接判定成绩难免会出现偏颇,无法达到全面、公平的评定效果。我们应该在设计过程中采取自评、互评、教师置疑、小组答辩的方式,公平、公正地对学生的设计给予合理的肯定和评定,营造良好的学风和教风。自评即在设计过程中由学生结合评分标准进行自我评价,找出不足进行改善,争取取得更好的成绩;自评结束后,让学生两两结合进行互评,给出成绩并互相学习互相促进;最后由教师组织分组答辩,结合自评、互评、答辩成绩给出最终成绩。 四、改革成效 为配合课程设计的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2009~2011级本科生十五个班级为试点班级,分期分批进行改革方案的实践与应用。从实践效果来看,课程设计完成质量与往届相比有一定的提升,学生进行课程设计的积极性大大提高。课程设计结束后同学们都反映收获很大,既加深和巩固了机械制造技术基础课程知识的掌握程度,又通过课程设计拓展和提高了设计能力;同时,学生也比较认同改革后的成绩评定方法,新的成绩评定机制激励学生更加积极主动地完成设计任务。 作者:王海霞 单位:山东科技大学 机械制造技术论文:机械制造业数控技术论文 1计算机技术带动数控技术 上个世纪80年代,计算机技术的飞速发展带动各行各业的迅速进步,依赖计算机自动控制技术的现代机械制造业也逐步脱离传统制造,转变为高效率生产。由集成电路板支撑的数控技术为优秀的数控铣床率先走进了机械制造业,然后各种数控机械迅速充斥了机械制造业。从数控车床到镗床、磨床、钻床再到大型的冲床、板材一次性成型机械、车削设备等等,CAD等机械模拟制图软件的开发利用又进一步的提高了机械制造的工程化发展。计算机已经走进了微电子的时代,数控技术也不例外,微电子技术为数控技术的更精细更准确操作提供了可能,微电子技术使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,实现的功能也更加丰富。不仅仅是单个制造产品,还可对成品进行计数打包装箱等后续步骤,操作工人只需在一旁监管突发情况的发生。传统的机械制造业也可以进行计算机自动控制化的改造,实现对零散的生产设备统一管理,协调一致的生产。通过计算机模拟技术,可以找到机械制造中效率和利益最高的生产状况,为企业带来更大的利益。计算机技术不仅仅是对机械生产中起到作用,在原材料的购进,原材料的加工利用,产品的后续包装销售过程中,计算机能构架一条完整的集成制造体系。 2数控技术的生产利用 在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要,在化工生产过程中,粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全,数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件,提供了安全保障,同时对企业来说,也提高了产品的生产效率,实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中,数控技术可以摆脱人的因素,能提供更优的生产环境,例如在食品加工过程,传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求,在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作,一切由机械代替手工自动完成,保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制,一般采用负反馈的调节机制,利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法,实现全过程的智能化一体化生产。 2.1在采煤业中的应用 在传统的采煤业中,一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业,由于地下情形的不可预知性,煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在,地下煤层环境的不同,也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用,解决了单件下料的重要难题,数字化技术能够模拟出最优的套料方案,不仅能实现采煤机械的高效率生产,还能极大的避免人工直接操作的危险性,降低甚至杜绝了煤矿事故的发生,提高煤矿生产企业的经济效益。 2.2在汽车行业中的应用 汽车行业近些年在我国发展迅猛,数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产,有数控技术控制的生产中心更加智能化,不仅高效率还能满足产品更新的要求,还能制造一些极为复杂的零部件,为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中,利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验,了解其参数,更迅速的开发出一种产品来,缩减了汽车的研发周期。 2.3在新型机械制造领域的应用 在航天领域,许多零部件需要特殊的加工,才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求,传统的制造也很难满足这些加工要求,这就要求数控技术对材质进行精密的微加工,不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工,推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。 3机械数控技术的未来发展 3.1更精确 利用数控技术完成高精度的机械操作,在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作,只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工,数控技术精确到每一步,严格控制生产环境,将各个生产环节严丝合缝的连接起来,最终完成高精度超复杂的产品生产。 3.2更大 在微观领域,数控技术可以做到微米级和纳米级,机械设备也可以做的很小。在另一方面,数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为优秀的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑,在对复杂机械的组装上,大型组装机械自动精确组装每一个零部件,节省时间提高效率。 3.3更快 没有最快只有更快,数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力,处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化,更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升,CPU的运行频率早已达到上千兆MHz,在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面,伴随着数据处理速度的提升,机械传动速度度提升也十分迅猛,主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了,转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。 4小结 限于篇幅的影响,本文仅对机械数控技术作简要的探究。总而言之,现代化的机械制造依托数控技术得到长足的发展,数控技术的利用,大大促进了行业的发展,乃至增强我国综合国力。现在我国的数控技术和发达国家仍有一定的差距,但是我相信在不久的将来,我们必将追上他们的步伐,机遇与挑战并存,未来需要我们创造。 作者:吴强 单位:玉林市机电工程学校 机械制造技术论文:机械制造中的数控技术论文 一、基于我国目前机械制造行业的现状进行分析 机械制造是直观来讲通过机械来制造成品,通过对原材料实施加工、包装处理、冷热处理、检验产品以及实施运输的整个过程。而且从我国这方面技术水平发展的实际情况来看,在企业规模与生产实力发展水平方面还处于世界先进前列,但是我们现在所制造出来的机械成品大部分都是技术含量不够高,属于中档与抵挡行列的机械成品,至于在知识产权品牌这个方面更显得比较落后,而且从目前发展的情况来看比较滞后。 目前我国机械制造行业有一个比较严重的问题:我国的机械制造产品针对外国的技术在需求方面比较高。例如:大部分消费者购买了国产机械产品过后,会发现虽然是国内机械产品,但是很多关键部位却需要国外的机械技术才能加以完成,这样的问题长时间以来就会让国内的消费者产生一种比较“畸形”的消费观念:会非常肯定的认为进口机械产品的质量一定好于国内机械产品的质量。因此,我国机械制造行业必须面对这些问题,面临这样重大的挑战,需要更加重视机械产品的生产能力与生产质量,逐步提升机械制造过程中的科技含量。从而在未来的时间,从质量方面来改善人们对于国产机械产品的偏激认识,不断增强国内机械制造行业的竞争势力,才能更好的立足于现代市场竞争的环境之中。 二、机械制造自动化 利用主控器来输入相关的数据与编码,从而来对机械进行操作来代替一些人工无法实现的速度,无法实现的制造精度,无法适应的复杂等等过程。将机械制造产品的达标率提高,在一定程度上降低了工作的难度,缩短了生产时间,是目前现代化工业生产的基本要求。 针对目前我国机械产业所存在的问题,若要改变现状,提升自身生产实力,最大限度的保障产品质量,将生产成本逐渐降低,对机械制造现代化技术的实现是我国机械制造行业的必然趋势。只有将机械自动化实现,才能真正提升自身的生产水平,才能顺应市场的需求,才能适应时代的发展。而且目前自动化极限的实现是数控技术的应用,也是推动传统机械制造产业向现代化机械制造产业过渡。 三、数控技术的分析 1.工业生产中的数控技术。在实际生产的操作过程中,需要先设计相关的程序编号,然后将这些程序编码输入到计算机中去,让计算机来进行自动控制的生产代替制造操作方面的动作。在实际的生产过程中,同时计算机也会检测到是否可能出现生产故障或者系统错误,然后制定出及时的改善措施,确保生产稳定进行。数控实际操作的过程中,也需要人工担任监督工作,从而不仅能更好的保障生产过程稳定而安全的运行,而且能提升生产效率,在出现突发情况的同时,还能及时的采取保护措施。因此,工业生产中融入数控技术不仅能更好的改善生产条件与环境,将工业生产行业所隐含的危险系数降低,还能节省更多的劳动力,缩减开支,提高产品生产效率,更好的保障了产品的质量。因为产品在生产的过程中是通过计算机进行控制操作的,所以众多产品之间不会出现传统工艺中较大差异的问题。 2.煤矿机械中的数控技术。我国煤矿行业具有一定的利润优势,采煤机械在这个因素的推动下得到了高速的发展,而且基于开采煤矿的环境存在一定的差异性,因此,机械的种类与先进设备在开发的过程中也不相同。通常一般的机械在进行生产的时候都是按小批量来的。由于开采机械的机壳是通过焊件的使用才制造毛培的。传统加工方式对于单件下料这个问题来讲是比较难的。利用数控技术进行控制切割,不仅能更好的完成采煤机械的叶片、滚筒等方面的处理工作,突破了传统的仿形法,让整个生产过程得到了优化。由此可见,在数控技术在采煤机械中使用的优势在于:利用数控技术制造采煤机械有助于将切割速度最大限度的提升,让锋利的叶片在等同的时间内,实现更多的采集目标。特别是实际操作过程中也突破传统的机械操作模式,大大降低了采煤行业的危险系数,促进了生产效率的提升。 3.汽车工业中的数控技术。随着社会经济的高速发展,汽车行业也得到了前所未有的发展,同时也注定了在汽车制造行业中,汽车部件装置的加工技术需要不断的改善来适应。在汽车行业中使用数控技术,不仅促进了复杂部件制造效率的提升,而且提升了我国汽车行业在国际竞争环境中的实力。最近几十年,汽车行业的发展突飞猛进,数控技术的诞生,提升了复杂零件制造的效率与质量。经过一系列的整合可以告诉我们通过加强柔性生产,不仅能让汽车品种多元化,而且能高效生产中低批量的汽车,更好的满足现代社会的不断需求。同时,现代化汽车工业中必不可少的重要技术是将虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术,将这些技术运用到汽车工业中才能使其行业得到质的突破。 4.机床设备中的数控技术。机械制造过程中,特别是21世纪现代界限制造行业中,机械设备才是基础,只有配置了控制能力较强的机床设备才能推动企业现代化的发展。数控技术的出现使其机床设备得到更好的发展,利用数控技术加强对机床加工进行控制,这类我们称之为数控机床数。整个过程中,数控单元非常重要,它是数控机床的大脑,控机床的实际操作过程与监控都在这个单元中来实施完成的。自动化的机床是配置了程序控制系统自动化的,利用该控制系统能够更加逻辑地将控制编码或者其他相关指令所制定的程序进行处理,而且能进一步实现译码,从而实现让机床动作数控折弯机并加工零件的目的。不仅在精度提高、加工质量、降低劳动力方面取得一定的成效,而且针对较为复杂零件处理方面也具有一定的优势,超越了传统机床操作模式。 总之,时代在变迁,科技在进步,产品竞争也越来越激烈,数控技术作为现代化科学技术,应用到机械制造行业中的是必然的趋势,并且逐步会转向为工业。数控技术是我们需要长期坚持的战略目标,并且要高度重视,从而才能更好的保障我国机械制造行业在国际中的优势。数控技术需要我们不断创新,从而为机械制造行业带来更多的发展空间与机遇。 机械制造技术论文:机械制造数控技术论文 1目前我国机械制造行业的现状 所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋媚外”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。 2数控技术的特点 数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。 3数控技术在机械制造中的具体应用 随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用: 3.1数控技术在煤矿机械中的应用 我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。 3.2数控技术在汽车工业中的应用 近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。 3.3数控技术在工业生产中的有效运用 在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。 3.4数控技术在机械设备上的有效运用 在机械制造行业中先进的设备居于优秀地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图) 4数控技术在机械制造中的应用的发展前景 数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。 5结束语 随着科学技术的不断发展,机械制造行业对数控技术的要求也越来越严格,数控技术的应用的有效管理也是机械制造产品质量的保障,所以我们应充分重视数控技术在机械制造企业中的应用及发展问题,更好的解决现阶段数控技术在机械制造企业中技术关卡,保证数控技术在机械制造行业的快速稳定发展,生产出更好的产品,为人类提供服务。现阶段,我国的经济发展正处在一个关键阶段,在世界经济一体化的大潮下,我国的机械制造企业还需不断提高数控技术应用的有效性,将制造技术与世界接轨,最大限度的缩小与发达国家的差距,注重技术的创新,为我国的机械制造企业提供技术支持,更好的发展壮大。 作者:李军 魏星 陈韬 单位:昆明冶金高等专科学校 机械制造技术论文:机械制造中自动化技术论文 一、自动化技术在机械制造中的实际应用 1.智能化应用在机械制造中,系统工程技术、人工智能技术、机械制造技术以及自动化技术相互融合,进而催生出了一种新的、综合性强的应用技术——智能化技术。智能化应用实现了人机一体化,能够对生产过程中的各工艺环节进行智能化推理、分析、判断、决策。所以,机械制造技术和人工智能技术相互结合从而形成了智能机械制造技术,它在机械制造系统中加入了人工智能因素,能够模拟出专家活动,对机械制造过程进行实时的自动化监测,及时发现和处理各种问题。除此之外,随着智能化应用的广泛应用,机械制造企业能够依据外部条件的变化,及时调整自身参数,从而适应市场需求,有效提升机械产品质量。 2.虚拟化的应用在机械制造企业利用仿真技术、建立系统模型,能实现自动化技术的虚拟化应用。虚拟化应用综合了信息技术、人工智能、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺以及计算机图形学的综合利用,是一项系统性技术。在信息技术和计算机仿真技术的共同支撑下,机械制造企业能对生产过程进行模拟和仿真,从而发现其存在的各种问题,切实降低企业生产成本,缩短产品开发周期,确保产品质量,提升机械产品的市场占有额。 二、自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国的经济发展水平以及民族的崛起,在很大程度上受机械制造行业的影响。长期以来,我国自动化水平偏低,所以企业都在寻求快速发展之路,但是要提高我国的自动化水平,必须循序渐进,有计划、有步骤的开展。在发展过程中,我们不能不加选择的照搬国外自动化技术,而要从我国具体国情出发,制定出长期有效的发展规划,逐步提升我国机械制造行业的自动化水平。相较于西方发达国家,我国机械制造业的自动化技术尚处于起步阶段,自动化水平较低,但是随着我国科学技术水平的不断发展和进步,我国自动化技术将会越来越多的应用到机械制造领域。机械制造企业要取得长远发展和进步,就要始终坚持国家的政策导向,时刻以推动国民经济发展为导向,顺应企业发展形势,坚持实事求是,引进并借鉴外国先进技术,为我国机械自动化技术的健康、稳定发展奠定基础,不断提高机械制造领域的经济效益,加快实现机械自动化的伟大目标,提升我国机械自动化技术在国际市场上的竞争力。 三、结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,我国的自动化技术也将取得跨越式发展,这将在很大程度上提升我国的机械自动化水平。所以,我们要坚持与时俱进,加强与国际社会的交流与合作,引进外国先进技术,树立持续开发的发展理念,为我国机械自动化技术的发展奠定坚实的基础,提升机械制造行业的经济效益,推动机械制造行业的可持续发展和进步。 作者:冀阳阳单位:嘉兴学院机电工程学院 机械制造技术论文:基于虚拟制造技术的机械制造论文 1虚拟制造技术课程的教学改革和成形磨齿实验台的应用 为了便于学生更好地认识和理解虚拟制造技术,课程教学中必须结合实践教学。因此结合学校的成形磨齿机床进行教学,向学生讲解磨齿机的工作性能和用途,齿轮的磨削加工方法,以及成形磨齿法和展成磨齿法的区别,大大加深了学生对该门课程内容的理解。在实践教学中,让学生根据设计任务书自己操作成形磨齿实验台,对齿轮进行磨削加工,学生能直观地观察到整个过程,加工过程中出现的任何问题,都能便利地随时进行观察检测,从现场的上课情况看出,这个过程加深了学生对生产过程和制造系统的认识和理解,有利于对其进行理论升华,更好地指导实际生产。使学生对磨齿机的相关知识有一定的了解,对学生以后的专业课学习以及金工实习打下坚实的基础。 在课程中,应用虚拟制造技术用软件进行高阶复杂修形齿面计算、砂轮截形优化、三维磨削过程可视化、基于KBE技术的齿轮工艺参数智能化管理等技术难题,并在齿轮动态性能预测及噪声控制软件部分实现技术突破,软件可实现齿轮噪音对比预测,并能优化齿轮参数,从而达到降低齿轮运行时振动噪声的目的,此技术大大缩短了齿轮加工工艺调整周期,并具有较好的可视化功能,得到了用户一致青睐。通过此教学过程,拓宽了学生的视野,学习到了更多的虚拟制造技术的知识。 为了改善传统的教学方法,我们在课程中采用了启发式教学、互动式教学。启发式教学就是通过在教材的重点、难点、疑点处创设一种问题情境,以引起学生的兴趣和注意,并作适当启发,培养学生的创新思维,鼓励学生主动地、独立地分析问题和解决问题。在成形磨齿实践教学中,通过学生学过的知识进行引导,比如从学习过的车床、铣床等切入,进行类比讲解,使没有接触过磨齿机的学生对此有一定的了解,介绍磨齿机发展史中的一些实例,让学生了解到相关知识背景,启发学生的兴趣,激发了学生的求知欲。在互动式教学中,老师提出问题,然后把班级同学分成几组,先由小组进行讨论和查阅资料,然后再进行汇报,这样可以开阔学生的思路,有助于学生自己解决问题,学生能更多参与课堂教学中,有利于学生潜能的开发,综合素质的提高和创新能力的培养。 2总结 从学生在课堂上的表现来看,通过对虚拟制造技术课程的教学改革,采用了启发式教学、互动式教学,并结合成形磨齿实验台进行实践教学,收到了很好的教学效果,活跃了课堂气氛,调动了学生学习的积极性,增强了学生的动手实践能力,加深了学生对虚拟制造技术知识的理解、掌握和应用,对培养和提高学生的创新思维、创新能力以及动手能力起到了很好的推动作用,为后续课程的学习和从事生产技术工作打好基础。 作者:汪中厚周晓玲马雅鹤单位:上海理工大学 机械制造技术论文:数控技术机械制造论文 1数控技术定义及其特征 数控技术是一种将计算机技术、通信技术、光机电技术以及传感监测技术等融为一体的通过数字命令信息指令对机械进行二次加工并控制的自动化技术,该技术由数字化信息设备以及控制运行设备组成,技术含量极高,在用于机械制造领域中能够大大提升生产效率,保证产品质量和精确度。数控技术的特征有以下三点:首先,数控技术可有效提高制造业的产品质量以及精确度,从而提高生产效率。例如,在机床夹具制造过程中利用数控技术,在同一时间内对多个夹具进行统一规格的加工,简化操作程序,缩短制造时间,从而提高了生产聊率,统一规格的加工操作,让机床夹具更符合标准,精确度更高。其次,提供简化工艺流程,减少投入。利用数控技术能够大大简化工艺数量和程序,以自动化的方式代替更多繁琐复杂的工艺,使生产更便利;第三,功能强大。数控技术不仅能提高生产效率,统一规格,提高精确度,还能改变生产参数,使其适用于更多规格不同、批次不同产品的要求。数控技术只需要通过电脑调整生产参数、规格就可以实现以上要求。 2数控技术在机械制造中的实际应用 2.1机床设备上的数控技术 机床设备是机械制造过程中的基础设备,绝大部分的操作程序都是在机床上面实现完成的。数控技术引入机床设备中将计算机技术以及互联网通信技术融合进机床设备中,控制生产过程中的每道工序的参数、时间、以及规格,做到统一规范化的操作,让机床设备在工作时更加稳定、安全和高效,同时完善机床的各类零部件开关控制,使操作开关系统、冷却泵系统等调节得更加精准、细致。 2.2工业生产中的数控技术 工业生产过程中的数控技术应用最为频繁,尤其是食品加工、药品加工以及印刷造纸等工业领域。数控技术的使用不仅可以有效降低工业生产中的材料损耗,提高工作环境的利用率,降低工业投入成本,将工业化生产由传统的、人工化、滞后化带入一个智能化、高效化的全新时代。比如某牛奶加工厂,从牛奶的提取、检测、加工、包装等一系列的过程中,采用数控技术,全程利用计算机控制牛奶加工生产的各个流程和环节,既保证了效率和质量,还能全程监控牛奶的生产加工包装过程,一旦发现不利因素,可及时采取应对措施解决问题,保证奶制品的安全可靠。 2.3航天器材上的数控技术 航空航天技术一直以来是属于高精密型的、技术含量超高的技术,而它所采用到的材料和零件都是经过特制而成的。以往没有出现数控技术之前,对于航天器材的制造尚处于较为粗浅的阶段,往往不能满足航空航天的高要求和高标准。当数控技术引入航天宇航工业中后,以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,力求将航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是对航天器材的小部件的制作更是精益求精,坚持节约,反对能源浪费。 2.4汽车领域的数控技术 随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求越来越高,汽车作为出行代步工具和显示人们财富地位的象征已经成为许多人拥有的物品之一,汽车需求量与日俱增,而由此引发的汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车生产领域引入数控技术,可以有效提升构成汽车各个零部件的生产速率,加快汽车零部件的组装和后期测试的效率,加大汽车成品的生产量,提高汽车成品的质量,最终提高汽车从生产都投入销售过程中的经济效益。现阶段的汽车生产车间中,全部采用的是现代化、高科技的数控机床设备,生产流水线作业高效化、智能化,让汽车从零件的生产、组装到后期的试运行全程控制中,实现了高产能和高质量的要求。 2.5煤矿机械领域中的数控技术 众所周知,煤炭是人们生产和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的开采以及运输属于一项高危险生产活动,必须要求参与者拥有较强的专业技术和高度工作警惕。采煤过程中最常使用到的就是采煤机,尤其采煤工作面的环境极为恶劣,地形地质条件复杂,通常意义上的采煤机只能完成小部分工作面的采煤工作量,无法对一整个矿料进行单独开采和整合,在这种恶劣的情况下难以正常工作并保证工作效率,倘若引入数控技术,即在采煤机添加了数控气割,利用焊接技术将采煤机功能扩展,解决传统采煤机程序单一、功能不全的缺陷,使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作,不仅有效提升了采煤工作效率,缩短了煤炭采矿时间,还大大降低了采煤矿工的危险,值得在煤矿机械领域广泛推广。 3结论 现阶段,数控技术用于机械制造业越来越频繁,无论是在机床设备领域、工业生产领域还是汽车和航天器材领域,它的重要性显而易见。随着科学技术的不断进步,人们对数控技术的要求越来越高,因此,当我们重视数控技术在制造业中的实际应用的同时还要考虑到数控技术自身的进步和更新,弥补不足之处,才能有效解决机械制造行业中不断出现的新问题和新状况,以不断适应机械制造业生产和发展。笔者认为,今后数控技术在大家的认真、努力的研究下,尤其是对数控技术在机械制造业的应用领域的执着钻研之下,数控技术的应用价值将会得到极大的推广,为我国的机械制造业增添动力,为我国的社会主义经济的发展和进步发挥它无穷力量。 作者:廖述雨单位:湖南工贸技师学院 机械制造技术论文:精密加工技术与机械制造论文 1具有关联性的特点 关联性体现在以下两个方面:(1)在产品生产的每一个环节,包括了从市场调研到最终的销售环节,都有现代机械制造工艺的使用,而且各个环节之间联系紧密,如果任何一点出现问题,或是缺少了任意一个环节,现代机械制造技术的作用就会受到限制,无法实现最大效益。(2)与其它学科之间的关联性,如果机械制造中单纯以机械加工作为加工手段,有时会遇到加工瓶颈,但是如果把化学合成或电解技术并综合机加工技术进行运用就能达到单纯机加工无法达到的高度。所以,在实践当中,必须关注各个环节与各学科之间的技术关联,才能达到更加理想的效果。本节对机械制造工艺与精密加工技术的运用特点进行了简要的分析研究,面对当代机械加工制造行业所具有的发展趋势,了解并掌握机械制造工艺与精密加工技术的特点,对其在未来社会的发展建设的应用中具有广泛的价值影响。 2机械制造工艺与精密加工技术的应用分析 2.1关于现代机械制造工艺的应用分析 2.1.1气体保护焊工艺。在进行焊接工艺的使用中,需要明确的一点是,该焊接的主要热源之一就是电弧。在进行工作的时候,他的主要特点就是将某种惰性气体或者性质符合要求的气体作为焊接物之间的有一种保护的介质,在焊接工作开展的过程中,这种气体就会从喷枪中配出来,对电弧的周围进行一种有效的保证,这样做就保证电弧、熔池和空气三者之间能够达到有效的分析。这种做的目的是为了保证有害气体不会干扰到焊接工作的正常进行,保护焊接工作中的电弧能够正常的进行燃烧、工作。在当代社会的发展中,应用最多的保护气体应该属于二氧化碳保护气体,该气体的使用是因为其使用性质较为不错,并且制造的成本也比较低廉,适合大范围的使用,所以,其在当代机械制造行业得到了有效且广泛的应用。 2.1.2电阻焊工艺。该工艺是把焊接物置于正电极、负电极之间进行通电操作,当电流通过时,就会在焊接物之间的接触面及其周围形成“店长效应”,从而焊接物达到熔化并融合的效果,实现压力焊接的目的。该工艺的特点是焊接质量较好、工作生产效率较高、充分实现机械化操作、且需要时间较短、气体及噪声污染较小等,优点较多。电阻焊工艺目前已在航空航天、汽车和家电等现代机械制造业中应用较广。但其也存在缺点和不足,即焊接设备的成本较高、后期维修费用大,并且没有有效的无损检测技术等。 2.1.3埋弧焊工艺。该工艺是指在焊剂层下燃烧电弧而进行焊接的一种焊接工艺。其分为自动焊接以及半自动焊接两种焊接方式。进行自动焊接时,通过焊接车把焊丝以及移动电弧送入从而自动完成焊接操作。进行半自动焊接时,则是由机械完成焊丝送入,再由焊接操作人员进行移动电弧的送入操作,因此增加了劳动成本,目前应用较少。以焊接钢筋为例,过去经常采取手工电弧焊的方法,即半自动埋弧焊,而如今电渣压力焊取代了半自动埋弧焊,该焊法生产效率较高、焊缝质量好,并且具有良好的劳动条件。但选择该焊接工艺焊接时需要注意选择理想的焊剂,因为焊接的工艺水平、应用电流大小、钢材的级别等许多技术指标都可以通过焊剂碱度充分体现出来,所以要特别注意焊剂的碱度。 2.1.4螺柱焊工艺。该工艺是指首先把螺柱与管件或者板件相连接,引入电弧使接触面熔化在一起,再对螺住施加压力进行焊接。其分为储能式、拉弧式两种焊接方式。其中储能式焊接熔深较小,在薄板焊接时应用较多,而拉弧式焊接与之相反,在重工业中应用较多。该两种焊接方式都为单面焊接方式,因此具有无需打孔、钻洞、粘结、攻螺纹和铆接等诸多优势,特别是无需打孔和钻洞,能够确保焊接工艺不会发生漏气漏水现象,现代机械制造业中应用极广。 2.2关于现代精密加工技术的应用分析 按照现代精密加工技术的内容进行分析,其可分为精密切削、超精密研磨、模具成型、微细加工、纳米等等诸多技术内容,现仅就其中的精密切削技术做以简要分析。该技术是指通过切削的方式实现精密切削的目的。然而,若想实现高精密水平的切削,必须保证受到加工机床、使用刀具、零件等外界环境的干扰才行。结束语在机械制造加工业的发展中,做好对机械制造工艺与精密加工技术的分析及研究,对其存在的不足进行有效的改进,完善精密加工技术中存在的缺陷,深化对机械制造工艺与精密加工技术的深入研究,不断的开展创新工作,必然能够从根本上提高现代机械制造行业与精密加工技术的使用价值。 作者:董艳峰单位:哈尔滨顺源机械制造有限公司 机械制造技术论文:现代机械制造技术专业群教学论文 一、构建高职现代制造专业群课程体系 目前部分高职院校在发展战略上基本达成共识:专业建设要突出重点、摁住底线,即通过一个优秀样板专业(实力强、就业率高)来示范辐射,带动专业群(工程对象相同、技术领域相关、学科基础相近的专业)建设,实现整合资源、提高绩效、分层分类教学。 (一)“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”,组建现代制造技术专业群 国内机械制造企业众多,在一些经济发达地区,形成了完整的产业链。借助产业集群,企业间相互支撑,优势互补,大大降低了产品的研发与生产周期,同时催生了大量综合性强的技术型产品,促进了工业4.0时代的正式到来。高职院校的发展必然要适应产业集群的需要,走专业群路线。湖南工业职业技术学院通过“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”的方式,组建机械制造技术专业群,涵盖从原材料组织搬运、产品设计、机构设计、数控加工、夹具制造、模具设计制造、电气控制、气动技术、光感技术、工业视觉、产品装配等一系列技术技能要求,并结合目前装备制造产业技术升级,涵盖高端技术集成等技术领域。整合后组建的现代机械制造技术专业群,包括:机械制造与自动化(侧重流程控制、装调维修)、计算机辅助设计(侧重造型设计、结构设计)、数控技术(侧重工艺、材料、加工)、模具设计与制造(侧重模具设计与成型)、检测技术及应用(侧重产品检测、品质管理)以及焊接技术及自动化(侧重现代焊接与装配)等。 (二)构建“基础模块+专业优秀模块+拓展模块”的模块化课程体系 在设定专业培养层次与目标时,离不开国家强调的现代职教体系构建总的思路。优秀牵头专业设计时结合专业和社会需求,在辐射、带头功能的指引下,以培养技术能人、素质国人(生活+技能)来匹配现代产业体系,进而规划专业群发展版图。我院现代机械制造技术专业群密切依托机械装备产业,跟踪光机电气综合性前沿技术,提升人才技术技能含金量。通过多次下企业观摩和学习,结合目前制造业发展现状,围绕机械装备制造业优秀岗位的工作领域构建专业群优秀课程和拓展课程,按照工作岗位涉及的工作内容确定课程内容,最终形成“基础模块+专业优秀模块+拓展模块”相互渗透、共享开放的课程体系。 二、创新现代机械制造技术专业群实训条件与实训手段 (一)通过跨界合作和资源共享,拓宽专业群实践教学条件 建设适应专业群各专业内在共性需求和特色化发展的实践资源体系,通过专业群内专业之间相互交叉、渗透、融合,降低实训师资和实验实训设备等软硬件方面的投入。提高教学管理信息化水平,开放共享专业建设全部资料,满足个性化学习和企业培训需求,提高资源开放共享效益, (二)深化校企共建模式,提升实践教学内涵 在专业群实践实施方面,通过校企资源互补,夯实企业职工培训、职教师资培训以及企业技术服务平台,使得专业群在职业培训、技能鉴定、师资培训、产品开发、技术革新、设备维修等方面的工作成效全面提高,为行业企业发展和兄弟院校师资队伍建设提供更有力的支持和保障。 (三)依托专业技能抽查标准题库,真刀真枪开展项目训练 针对职业院校来说,规范与优化专业技能考核标准是提高教育质量尤为重要的举措之一。以“贴近企业行业实际需求、引导教学和专业建设,提升人才培养质量”为宗旨,湖南省于2010年12月在全国率先启动了首轮高职院校学生专业技能抽查工作,反响强烈。构建并优化与高职日常教学相辅相成、凸显人才培养质量评价与过程监控的专业技能考核标准与抽查制度,已经成为高职教育教学改革深入发展的一个关键。 (四)构建“大综合+小项目”为特征的实训体系 为适应现代机械装备制造业岗位群能力要求,结合职业成长规律和教育教学规律,整合实践教学资源,在专业群内广泛开展跨专业实践,系统设计实训体系。在专业群实践平台基础上,分类组建实训基地,形成满足专业群共性需求与专门化需求的、校内校外相结合、以“大综合+小项目”为特征的实训体系。 三、逐步健全专业群教学体系保障发展机制 (一)校企实现资源共享,共建专业群 我院现代机械制造技术专业群整合行业企业和职业教育资源,逐步形成了优势互补、资源共享、合作共赢的校企合作模式。通过联合国内知名机械装备制造行业企业,“校企双主体”建立以专业群负责人、专业带头人和课程负责人主导的专业建设组织运行构架。建立专业群校企共建制度、教师企业顶岗制度、技术研发与推广制度以及培训中心运行管理制度等。通过实时跟踪职业岗位新技术、新技能要求,主动适应产业群中典型产业链各个环节的人才需求,强化现代机械制造技术专业群实训基地的集约化管理,建立校内、外共享机制,对实训基地逐步实行企业化管理、市场化运作,营造企业化的职业氛围,逐步实现实训方式、过程企业化。 (二)完善教学评价,改进质量监控 机械制造技术专业群融合现代机械制造技术国家职业资格标准要求,注重能力评价,建立以专业知识、职业技能与职业素养为评价优秀的开放式多元综合评价制度。强化以现代机械制造技术专业群负责人为主导,协调各专业相关管理资源,制定了柔性模块课程选修办法。在专业教学过程的关键点设置质量监控要素和指标,掌控教学过程组织和教学质量情况,实行教学全过程动态控制。 作者:宁朝阳 徐娟 单位:湖南工业职业技术学院
机械工业论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:机械工业行业技术分析论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了部级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 机械工业论文:机械工业技术政策管理论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:机械工业技术教学论文 【内容提要】机械工业技术引进是中国技术引进的主体和缩影。本文回顾了建国50年来中国机械工业技术引进的四个发展阶段:50年代主要从前苏联和东欧国家大量引进成套设备和技术,建设了一批机械工业基地,奠定了中国机械工业与机械科技发展的基础;60年代技术引进转向日本、西欧等资本主义国家,由于受国内外政治气候的影响,技术引进规模较小,进展迟缓;70年代技术引进扩大到整个西方国家,出现了两次进口成套设备的高潮,带有一定程度的盲目性;改革开放以来,机械工业技术引进进入了全方位、多形式、多层次的新的历史发展时期。文章还对中国机械工业技术引进中正反两方面的经验与教训进行了总结与评述。 【关键词】中国/机械工业/技术引进 【正文】 历史昭示人们,技术引进是实现技术进步的一条捷径,几乎所有“后发”国家都是从引进和模仿先进国的科学技术“起家”的,日本和韩国是这方面的典范。中国的机械工业也是在引进和利用国外技术的基础上逐步发展起来的。建国50年来,机械工业的技术引进在曲折前进中大致经历了以下四个发展时期。 一、50年代从前苏联和东欧国家成套引进先进技术装备 解放初期的中国是一个“一穷二白”的农业大国,工业基础脆弱,以修配为主的机械工业尚未形成独立的制造业,且技术十分落后。根据国民经济恢复和“一五”建设的需要,国家确立了大力引进国外先进技术提高本国技术水平的方针。由于当时美、英等西方资本主义国家对新生的社会主义中国采取“封锁禁运”的“冷战”政策,因此50年代我国技术引进的来源国主要是前苏联和东欧社会主义国家。“一五”期间的技术引进是以苏联援建的156项重点工程项目为优秀,以引进重工业部门所需大型成套设备为重点而展开的。据国家外贸部门统计,1950-1959年,我国共签订成套设备等合同约450个,其中与前苏联和东欧国家签订的成套设备合同分别为215项和108项,与西方国家只签了3项,另外还进口了单项设备120余项。以上引进项目共花外汇约27亿美元,其中成套设备占用汇总额的90%以上,所有费用主要由前苏联以低息或无息贷款方式提供。通过156项重点工程的建设和成套技术装备的引进,中国在短短几年内便恢复和建立了钢铁、机械、电力、煤炭、石油、化工等工业,形成了中国工业体系的总体布局,奠定了中国现代化工业建设的初步基础。 在前苏联援建的156个项目中,第一机械工业部有21项,原民主德国也援建了我们2个项目,另引进捷克斯洛伐克制造技术自行设计了上海三大动力设备厂。前苏联援建的这些项目都是我国机械工业的基础性、关键性项目和空白项目。除援建项目之外,机械工业部门还通过技术合作和贸易协定方式,获得了一批主要由国内自行设计和建设的50多个机械工业项目所需的制造图纸、工艺流程、专家咨询和项目所需设备及其它技术物资。〔1〕 50年代特别是“一五”期间,中国机械工业从苏联和东欧国家成套引进先进技术装备的成效是巨大的,主要体现在: 一是在苏联援建下,通过成套项目引进,中国机械工业建立了一批大型骨干企业和重点企业。由于实行高度集中的计划管理体制,使整个机械工业系统的技术引进工作成为通盘规划、统筹部署、协同作战的有序行动,故而这些机械工业基地建设速度快、周期短、效益高。如第一汽车制造厂从1953年7月开工到1956年10月验收投产,只用了三年时间就建成了新中国第一个大规模的汽车制造厂。 二是由于在引进成套设备的同时附带引进了设备设计图纸和工艺技术,并将消化吸收引进技术与国内设计试制及发展新产品结合起来,从而较快地掌握了一大批先进技术装备和重大产品的设计制造技术。在“一五”期间,中国机械工业发展的四千多项新产品中,有三分之二以上是以苏联图纸及测绘仿制为基础,从小到大,从简单到复杂,从单机到成套,逐步试制发展起来的。 三是学习了前苏联从选择厂址、工厂设计、建筑施工、设备安装、工艺设计、人员培训、组织生产一直到开工运转等一系列基本建设的管理程序和生产技术,并积累了对外贸易的经验,培训了一大批工程技术人员、管理人员、技能工人以及留学生和外贸人员,这些都在以后几十年的机械工业建设中发挥了重要作用。 四是积极学习和推广了许多前苏联的先进工艺技术,改变了我国机械企业工艺落后的面貌。 通过50年代特别是“一五”期间的技术引进和大规模经济建设,中国机械工业在短短几年内便实现了从修配仿制向自行设计制造的过渡,并初步形成了中国的机械工业体系,技术发展能力大大提高,经济效益直线上升。“一五”期间,机械工业总产值增长2.6倍,平均年增长率达29%,创造了机械工业发展史上的奇迹:机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力大增强,“二五”期间,我国经济建设所需要的各种机械设备的自给率高达80%以上。〔1,3〕 这段历史启示我们,引进技术是提高中国机械工业技术发展能力,加快机械工业建设速度的重要手段。只要合理规划,集中力量,重点建设,并将技术引进与消化吸收相结合,就能在技术落后的情况下,辟新路,走捷径,迅速缩小与先进国家的技术差距。但是,我们也要看到,技术来源的单一性对机械工业以后的生产发展、技术进步和管理体制也带来了一定的负面影响,把主要精力集中在建设施工和投产达标上,不可避免地轻忽了本国成套设备制造水平和创新能力的提高,淡化了本国研究开发力量的培育与成长,导致发展后劲不足。这些问题,在50年代后期已引起政府部门的警觉,并采取措施作了一些纠正。但由于此时中苏关系有所淡化,加之1958年的“”强调要独立自主大办机械工业,使“一五”时期掀起的技术引进热潮随之也有了大的回落。 二、60年代从日本和西欧引进先进设备与技术 1960年,中苏关系破裂,前苏联单方面撕毁合同、撤走专家,中断了与中国的经济技术合作,迫使我国将引进技术的对象转向资本主义国家。由于对日外交的成功,中日经济技术贸易解冻。1964年,中国机械工业首次从日本引进了10多个品种的气动、电动量仪制造技术和成套设备,1965年以后又引进了液压元件等制造技术和设备,建立了相应的工厂。 1964年1月中法建交,冲破了西方国家长期孤立中国的政策樊篱,中法技术合作开始升温。从1965年起,一机部从法国购买了4种重型汽车产品设计和制造工艺资料,由相应的汽车厂消化吸收。这是首次采用购买软件的方式引进技术。这一时期机械行业还从西德、英国等西方国家引进了一些设备和技术,从而弥补了从前苏联和东欧引进技术之不足。 在国民经济调整时期,为解决经济发展中“吃、穿、用”等的薄弱环节,国内有关部门先后从日、英等10个资本主义国家引进化纤、冶金、石化等方面的成套设备和技术计84项,用汇总额达3亿美元。〔2〕这些设备的引进提高了这些部门的技术水平和生产能力。 为了制造急需的大型成套设备,在此期间,中国还通过举办工业展览会、开展技术交流、组织专家出国考察、加强情报资料搜集分析、对样机进行测绘仿制等方式引进和消化吸收国外先进技术,在此基础上,使用、设计、制造和研究部门之间进行密切合作和协同攻关,设计制造出了包括万吨模锻水压机在内的九大冶金成套设备等一批接近或达到当时世界先进技术水平的成套设备和新产品。“”开始后,机械工业技术引进工作基本陷于停顿状态。 总之,60年代是中国机械工业技术引进的滞缓期,引进规模较小,经济技术效益较差。由于缺乏技术贸易的经验,对国际技术贸易的原则和惯例缺乏了解和研究,结果比别国多花了成倍的却引不进西方国家的关键制造技术,因此很难翻版仿制。但由于当时我国的技术力量已有一定发展,机械工业开始走上以样机测绘、仿制与自行设计制造相结合的发展道路。广大机械科技人员发扬自力更生精神,依靠自身技术力量不仅完成了前苏联遗留下来的建设项目,而且使整个机械科技水平有大的提升,个别技术领域已赶上世界先进水平。 三、70年代从整个西方国家引进先进设备与技术 60年代末、70年代初,国际关系处于急剧动荡之中,各种政治力量重新分化、组合成新的世界格局。1971年10月,中国在联合国的合法席位得到恢复。从1972年起,中国先后同美国、加拿大、澳大利亚等一系列西方国家建立了外交关系,西方国家一向奉行孤立和封锁中国的政策而向中国长期关闭的官方经济技术合作的闸门终于被打开了,技术引进工作也出现了新的高潮,中国开始扩大从美国、前联邦德国、日本、英国、法国等国引进设备与技术的规模。70年代前半期,我国尚未改变过去进口成套设备的做法。1973年1月,国家制定了进口43亿美元成套设备和单机的方案(即“四三方案”)。仅1973年就进口设备77项,合同成交额12.2亿美元。进口重点放在化工、石油、冶金、煤炭、电力等部门。1976年,一机部随“四三方案”也引进了一批关键设备和技术,如杭州汽轮机厂的工业汽轮机、南京汽轮发电机厂的燃气轮机等9个成套项目,对提高中国机械工业制造技术水平起到重要促进作用。上述这些批准建设的项目因为受“”的干扰,有些被迫暂缓执行,有些建设周期拖长,有些进口设备长期未派上用场。 1976年10月,中国结束了十年动乱,经济建设面临重重困难,亟待进行一段时期的恢复与调整,但当时由于在经济工作上受急于求成的“左”的指导思想的影响,中国经济建设很快进入一个新的高速增长时期,全国基建战线进一步拉长,设备进口和技术引进也随着经济恢复和国门打开再度掀起高潮,并出现了一定程度的盲目性。在1978年的较短时间内一下就签订了成交额达78亿美元的设备进口和技术引进项目合同(其中31亿美元合同是当年最后10天突击签订的),用汇总额超过前几个时期的总和,且全要用现汇支付。成套设备的进口和大型工程项目的建设对促进石油、化工等新兴工业部门的建立与发展起到了一定促进作用。 70年代出现的第二次技术引进高潮与50年代的大规模引进相比,项目更多,用汇额更大,由此暴露出的问题和应当汲取的教训也比较多,表现在:一是各部门热衷于从国外大量进口成套设备,对国产机械设备重视不够,抑制了本国机械制造业向其它工业部门提供技术装备能力的提高;二是注意了硬件设备的进口,忽视了设备设计制造技术与工艺流程的引进,在提高生产能力的同时没有解决好提高国内制造水平的问题;三是没有更好地组织引进单位与研究、制造单位联合对引进技术与设备进行消化、吸收和创新,造成了长期依赖国外技术和大量进口零配件的被动局面;四是付出了高昂的代价,1973-1982年我国进口成套设备和签订技术许可证合同的平均成交额分别高达3287万和107万美元,比国际间高出几倍〔4〕;五是技术引进缺乏统筹规划,出现了盲目签约和大起大落的宏观失控现象。由于短期内引进项目过多、规模过大,拉长了基本建设周期,造成了进口设备的积压与损耗,同时也造成了国家外汇支付的极度紧张。 在进口成套设备时,机械行业曾组织技术力量对部分设备进行测绘仿制,试图由此掌握其制造技术,但收效甚微。事实提醒人们,对于复杂、重大机械设备单纯靠测绘仿制的方法是不能奏效的,必须引进其设计制造技术。因此,自70年代后期开始,单项技术引进开始受到更多重视。从1976年起,在中国技术引进计划中列入“单项技术引进计划”,1977年列入国家引进计划的单项技术共有24项。为了学习外国技术引进的先进经验,1978年4月,一机部派出一个综合技术考察团到南斯拉夫、罗马尼亚进行访问考察,发现南、罗两国的做法与中国大相径庭,他们主要以技术许可、合作生产、合资经营的方式从西方国家引进制造技术,较快地提高了本国机械工业的制造技术水平。南、罗两国在技术引进方面的成功经验受到我国政府部门的重视。一机部随之作出决策,把单项技术引进作为今后技术引进的重点,并在部科技局设立了技术引进处这一专管机构。仅1979年,就签订单项技术引进合同28项。通过几年的实践探索,积累了经验,走出了一条以技术许可、合作生产、技术咨询、合资经营等方式为主引进国外先进制造技术的新路子,在使中国的技术引进从以引进硬件设备为主的初级阶段逐步过渡以引进软件技术为主的高级阶段方面起了先行和示范作用。据统计,1973-1982年,机械工业部门引进的单项技术项数最多,达206项,占全国同期引进单项技术总数279项的73.8%;这一时期机械工业部门仅进口成套设备37项,占全国进口设备总数的448项的8.3%。单项技术引进的总费用虽不到设备进口总费用的5%,但对提高中国机械工业制造技术水平却大有裨益。〔4〕 四、改革开放以来全方位、多形式引进消化国外先进制造技术 (一)新时期机械工业技术引进的进程及特点 中共十一届三中全会确立了对外开放、对内搞活经济的方针,技术引进从此进入了一个新的历史发展时期。自80年代初开始,国家在开辟经济特区和开放沿海城市的同时,陆续制定和推行了一系列鼓励利用外资、引进技术的政策,制定了在“六五”后三年引进3000项先进技术的规划,还向省市下放了技术引进的审批权,增设了对外经济技术贸易窗口。在此大好形势下,机械工业部也加强了对技术引进工作的领导与宏观管理,使机械工业技术引进取得长足进展,引进项目逐渐增多,引进规模迅速扩大,引进效益不断提高。改革开放以来,机械工业技术引进具有以下几项显着特点: 1.从进口设备为主转向以引进单项技术特别是软件技术为主。1981年国务院颁布了《技术引进和设备进口工作暂行条例》,对技术引进和设备进口作出明确界定,并特别强调要严格限制成套设备进口,着重引进先进适用技术,以后又了《技术引进合同管理条例》等一系列法规,以保证技术引进朝着规范化方向发展。根据国家这些规定,机械行业加大了以先进制造技术类软件技术为主的单项技术的引进力度,其引进的单项技术占了全国单项技术引进的“大头”,引进的“硬件”也主要是国内难以制造的样机、关键设备和测试仪器。 2.技术引进全方位化。80年代初以来,机械工业技术引进已经突破了地区的局限,引进国别扩大到世界各大洲的几十个国家和地区(其中以从德国、美国和日本三国引进的项目最多)。除了继续从发达国家引进技术外,还发展了同新兴工业化国家、发展中国家和地区的技术贸易关系。 3.引进技术重点比较突出。一是结合国家重点建设项目等的需要,引进重大成套设备、大型设备及其设计制造技术,如50万伏高压输变电设备、30万和60万KW火电成套设备、宝钢大型冶金成套设备等;二是为了提高机械工业基础制造技术水平,引进“三基”(基础机械、基础零部件、基础材料)制造技术;三是结合“三上一提高”和企业技术改造,引进合金钢铸造技术、负压造型铸造技术等关键工艺技术;四是为了填补我国在机械科技前沿领域中的某些缺项以及配合国家重点科技攻关计划,有重点地引进一些先进制造技术和新兴、尖端产品技术,如威海精密机床附件厂结合国家经委“七五”期间国家12项引进技术消化吸收重点项目中“数控机床国产化”项目,从美国引进了镗铣类机床工具系统的制造技术;五是结合我国各行业发展需要,有重点地引进一些重点产品、特殊产品的设计制造或组装、测试技术。〔5,6〕 4.技术引进方式多样化。70年代末以来,中国机械工业技术引进的另一个显着特点是引进方式朝着多样化方向发展,其中最常见的几种引进方式是: 许可证贸易。这是技术引进的高级形态,也是当前国际技术贸易中最常见的一种基本形式。在许可证贸易中,技术转让的内容包括专利、专有技术和商标,中国机械工业引进的主要是设计制造方面的专有技术。80年代以来,机械工业引进技术的半数以上是采取许可证贸易方式引进的。这种引进方式不仅花外汇少,而且容易获得先进制造技术。 进口设备带制造技术。这是技术引进的较初级形态,对引进方技术要求一般不高,因此是技术不太发达国家采用的技术引进方式,在50年代中国机械工业基础尚薄弱的情况下也成功地采用了这种技术引进方式。80年代以来,中国机械工业仍有大批项目是采取这种方式引进的。这种引进方式风险小,形成新产品生产能力快,在国内尚无能力设计制造这类产品或设备的情况下可起到填补设备生产能力缺口的作用。但进口设备带进制造技术的方式投资大、用汇多,也不易学到关键技术,还会增加对外国零部件和配套技术的依赖性,也制约了本国科研与设计制造能力的提高。因此,随着我国机械工业科技水平的不断进步,应该尽量少采用这种方式引进技术,尤其要限制成套设备和生产线的进口。 咨询诊断。这是一种灵活实用、用汇不多的技术引进方式,其内容包括产品设计咨询、技术改进咨询、决策咨询、可行性论证、企业诊断等。如80年代初,我国柴油机行业的不少厂家曾委托英国、奥地利的几家着名发动机咨询设计公司改进柴油机的设计,收到良好效果。 合作生产。通过与外商特别是跨国公司合作生产,可以较快地学到国外的先进制造技术和管理经验,提高企业的生产技术水平和管理水平。对于象数控机床、宝钢大型冶金成套设备、大型发电机组之类技术要求高的大型、关键、复杂设备的研制生产,我国机械工业都成功地运用了合作生产的方式。 外商直接投资带进技术。改革开放以来特别是市场经济体制建立以来,中国利用外资、合资经营步伐加快,从1981年12月机械部批准与美商合作经营湖北派克密封件厂以来,到1994年,仅机械部系统就有“三资”企业2862家,外方投资金额35亿美元。随着境外资金(包括世界银行贷款)的进入和外资企业的建立,机械工业也引进了一大批较先进的设备和制造技术以及先进管理方法,提高了机械产品的档次和技术水平。 除上述引进方式外,机械行业采取的其它引进方式还有:技贸结合、“三来一补”(来料加工、来件装配、来图制造、补偿贸易)、合作研究、购买技术资料或软件、人才培训、引进国外智力、购买二手设备以及联合引进等。 (二)对引进技术的消化吸收及其成效 在80年代前半期的技术引进热潮中,中国机械工业引进了一大批先进技术,“六五”期间仅机械部系统就签订了技术引进合同785项。因此,“七五”及以后时期,机械工业在引进技术的同时,也加强了对引进技术的消化吸收与发展创新工作。根据国务院于1986年颁布的《引进技术消化吸收工作条例》精神,机械部也颁发了《机械工业部引进技术消化吸收工作暂行管理办法》等管理规章,并制定了技术引进消化吸收重点项目计划。1996年,机械部又制定了《机械工业引进技术项目消化创新指南》,并要求各省、市级主管厅、局和技术引进单位也要编制技术引进项目的消化吸收计划。 通过采取上述一系列措施,特别是随着90年代对技术引进管理力度的加大,中国机械工业引进技术的消化吸收、发展创新与国产化工作进入到一个新的发展时期,取得了显着成效,表现在:〔6,7〕 1.掌握了一批重大技术装备的关键制造技术。1983年以来,机械工业部门紧密结合国家重点工程建设,组织全国上千个企事业单位和上万名科技骨干,通过与国外合作生产、合作设计、合作研究等方式先后对30万和60万KW火电机组、宝钢大型冶金设备六大主机、2000万吨级露天矿开采系统等12项重大技术装备展开仿制和自行研制工作,使机械工业多年来没有完成的一些重大技术装备得以研制成功并投入生产运营,国产化水平不断提高。截止1993年底,已累计完成40多项设备并在50多项重点建设和技改工程中投产应用,其中15项成套设备基本上实现了国产化,并在30多项工程中推广应用,为国民经济建设做出了重要贡献。 2.促进了企业的技术改造、技术升级和产品结构优化。中国机械行业从1978年至今共引进了二千多项先进技术,重点骨干企业基本上都引进了国外技术。通过消化吸收与自主研究开发,促进了产品的更新换代,提高了整个机械工业的技术水平。通过80年代的技术引进,使我国机械工业50-60年代水平的部分老产品,约有1/5的品种一下跃迁到70年代末、80年代初的国际水平,缩短了近20年的技术差距;而“八五”期间机械工业在引进基础上发展的新产品,90%以上达到了国际70年代末、80年代初的技术水平,50%以上达到80年代中末期的水平。许多先进制造工艺技术与设备也得到推广应用。 3.用引进技术生产替代进口产品,同时推动了机械产品的出口。在消化引进技术基础上,中国机械工业的一批关键设备和通用机电仪产品技术水平和质量有明显提高,已可替代进口和提供出口。到1990年底,已推荐可替代产品25批1911项。企业反馈信息显示,1989年替代产品销售额达22.8亿美元,并出口创汇10亿美元。通过对引进技术的消化吸收,也提高了中国机械产品的出口创汇能力,出口额连年增长。1996年机械工业出口创汇299亿美元,机械产品出口额在全国外贸出口总额中比重已由1991年的12.3%提高到1996年19.8%,成为中国外贸出口的第二大支柱行业。 4.提高了企业的经济效益和市场竞争力。如由原机械部牵头组织的共有47个单位参加的《“八五”国家重大引进技术消化吸收计划》10大项目之一的“新型推土机和装载机关键零部件”项目,以从美国卡特皮勒公司引进的推土机、装载机等五种主机关键零部件技术为对象进行消化吸收,项目完成后产品质量可以达到80年代世界先进水平,主机及零部件的国产化率分别超过80%和85%,年新增销售收入20亿元。 (三)改革开放以来机械工业技术引进中存在的问题 改革开放以来,中国机械工业共引进技术二千多项,其中软件技术占全国的1/3以上,是引进项目最多,引进内容最广的行业,在促进机械工业科技进步,推动机械企业技术改造,提高国民经济各部门技术装备水平方面发挥了重要作用。但也存在不少应引以为训的问题: 1.引进技术的结构不够合理。80年代以来,机械工业单项技术引进虽有明显增加,但引进技术结构中硬件比例仍然偏高,工艺技术引进比例偏低,这在“八五”期间表现得尤为突出。如1992-1995年,机械工业系统进口成套设备、关键设备和生产线带制造技术的项目数占引进技术项目总数的42-68%,引进费用占引进总额的80%以上〔6〕。进口设备和生产线虽省时省事,能迅速提高生产能力,取得立竿见影的经济效益,但用汇高,也难以引进真正先进的制造技术,还得长期花外汇购买配套件。例如,仪表系统“六五”期间为生产引进技术产品,进口零配件所花外汇达5870万美元。 2.引进技术与消化吸收失衡。由于只注重技术引进的投入,不重视消化吸收的投入,把主要精力和资金放在引进投产上,未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。有的产品投产后性能指标达不到进口产品水平,形不成规模经济效益。制造难度大的大型成套设备的国产化水平更低。例如,中国从70年代就开始大规模引进国外先进的大型石化成套装备,但始终没有解决好国产化问题。按大型石化设备采购额计,1985年国产装备市场占有率仅为10%,1997年也只有20%左右。由于技术引进与国内消化吸收及自主开发结合不紧密,导致机械工业技术引进仍停留在掌握已有技术、提高国产化率的较低层次上,没有上升到形成自主开发创新能力上来,因此也就难以走出“引进——落后——再引进——再落后”的“Zeno悖论”的陷阱。 3.宏观调控乏力,重复引进现象严重。由于宏观调控乏力,审批把关不严,缺乏权威性的引进规划和综合性、全局性分析论证,加之体制上条块分割以及长官意志作梗等原因,导致大型装备、高档消费品生产线和中小型机电产品的盲目进口和重复引进。在90年代境外直接投资大量涌入的时候,这种“引进竞赛”问题变得更加突出。如在重大成套设备引进方面,自70年代以来,中国从国外引进的化肥生产装置就有120多套,花外汇48.1亿美元,其中大部分是近10年来利用外资引进的;同期还引进了乙烯装置20套,聚乙烯装置21套等,共耗资达200多亿美元。重复引进大化肥和石化成套装置数量之多、耗资之巨、持续时间之长在世界上绝无仅有。〔8〕大型设备引进是如此,单项技术的重复引进现象也比较严重。重复引进不仅花费了大量的外汇,加剧了国家建设资金的紧张,更严重的是使国内的机械制造能力闲置,技术水平得不到提高,窒息了民族工业及制造科技的发展。如果我们学习日本“一号机进口,二号机改进,三号机出口”的经验,按照一仿二改三创造的原则只进口少量生产线和样机并对制造技术加以消化吸收,那就会别有一番景象。 4.不讲究引进策略。不少单位把主要精力放在出国、谈判、签约等具体性事务上,较少注意总结经验和进行引进前的可行性论证,更缺少具有理论性、战略性、前瞻性的系统谋划。由于缺乏对外贸易经验,不熟悉国际惯例,不了解国际市场行情,不研究引进策略,致使机械工业技术引进费用偏高,平均每项比日本高出3~8倍;有的专利已过期,有的技术已淘汰,有的产品环保部分严重不合格,却白白搭上大量外汇去引进,造成不应有的损失。 五、历史给我们的几点启迪 回顾建国50年来机械工业技术引进的曲折发展历程,认真总结其正反两方面的经验与教训,可以得出以下几点启示: 1.必须正确选择技术引进的内容与方式。目前,中国机械工业已有比较雄厚的物质技术基础,已没有必要再象50、70年代那样为提高生产能力而花费大量外汇去进口大批成套设备,以减少对外国技术的依赖性,增强本国的自主开发能力。在我国机械工业今后的技术引进工作中,必须学习先进国的成功经验,不断加大单项技术在技术引进结构中所占的比重,而单项技术又要以先进适用的设计制造技术和关键、共性技术以及管理技术等“软件”技术为主。也就是说,凡是国内有一定技术装备基础,引进技术后自己就可以制造的,就决不进口设备;凡是购买关键设备或部分关键部件就可以配套生产的,决不进口成套设备或整机;凡是进口国内急需而又不能制造的硬件设备,必须同时引进其设计制造技术。只有这样,才能以最小的代价获得最大的引进效益。 在引进技术的内容上,要根据机械行业发展需要和市场需求,结合自身的技术水平、工作基础和配套能力,采用许可证贸易、技贸结合、合资经营、交钥匙工程、顾问咨询等灵活多样并有长期实践基础的引进方式,引进那些投资少、见效快、盈利多、创汇高的先进成熟技术,特别是关键、共性制造技术和重大装备技术。鉴于当前国有机械企业尚未走出低谷、下岗人员增多这一国情,引进技术不能片面追求高、新、奇,而应注意其实用性,主要引进一些有利于缓解劳动力就业矛盾的先进适用技术和国内已有技术所需的配套技术,对国内研究开发工作已经成熟或依靠自身技术力量短期能解决的、国内生产不急需的或不适合中国国情的、暂时消化吸收不了的或难于推广应用的技术及产品,则应限制引进。 2.必须处理好技术引进与消化吸收及自主创新的关系。大家知道,科学无国界,技术却有国界,中国机械工业目前所引进的技术虽然是国际上80年代末、90年代初的先进技术,但大部分是国外处于生产饱和期和即将淘汰的设备和技术,是“二手设备”和“二流技术”,真正先进、尖端或敏感的技术国外是不轻易转让的,甚至对我严密封锁,也无法靠技术贸易方式获取。现代科技发展日新月异,如果中国只重视引进技术和设备,满足于投产、达产,提高生产能力,而不重视发展创新,那就只能永远步别人的后尘。日本技术引进的成功经验,在于走引进创新之路,致力于消化引进的世界各国技术之长;并结合国情加以改进创新,从而后来居上,成为世界经济强国的。据对我国大型机械工业企业在“八五”期间开发成功的92种量大面广的典型新产品的技术来源进行抽样调查,发现主要利用国外技术开发的产品占57%,立足于国内自主开发的只占43%,说明中国机械工业发展主要依赖于引进国外技术的状况尚未发生根本性变化,机械工业消化创新和自主创新能力亟待加强。因此,中国机械工业在今后的技术引进中,必须坚持“洋为中用”和“一学、二用、三改、四创”的原则〔9〕,将学习借鉴和发展创新相结合,将引进先进技术与提高国内科研、设计、制造能力相结合,在加强机械工业技术创新体系与自主创新能力建设的基础上,花大力气搞好技术引进的消化吸收、二次开发与创新工作。要本着“一家引进、联合创新、多方受益、国家得利”的原则,开展多形式、多层次的产学研合作,组织科研、设计、制造、使用单位等多方面力量开展多学科、多技术、多部门的联合攻关,建立起技术引进的联合创新机制和消化吸收的技术联动体系。同时做好引进技术,特别是共性关键的推广应用工作,提高整体技术水平和规模经济效益,进而推动机械产品与技术的出口,实现“引进技术——消化吸收——改进创新——扩大出口”的良性循环。 3.必须加强对引进技术的宏观调控。一是要将技术引进与我国机械工业发展战略和“三大战役”相结合,与机械企业技术改造及机械产品出口创汇相结合,制定出科学系统的引进规划和计划,明确技术引进的战略目标、指导思想、基本原则与重点任务,以指导全行业的技术引进与消化吸收工作;二是强化对技术引进宏观管理,在下放技术引进审批权限的同时,建立权威性的技术引进管理机构,加强对技术引进的宏观导向和重大引进项目的审批,减少和杜绝低水平重复引进和重大、成套项目的盲目引进,保证技术引进的先进性、实用性和效益性;三是进一步完善技术引进的政策法规体系,如产业技术政策、国别政策、消化吸收与创新政策、国产化政策等,以规范各方面的技术引进行为,体现对技术引进与消化创新的政策倾斜;四是运用税收、价格、信贷、财政、汇率等经济杠杆对技术引进加以调节与扶持,如对国内急需的引进项目和骨干企业技术引进项目在关税和产品税上给以优惠,对重大消化吸收项目给予贴息贷款,对市场容量已饱和的引进项目加征关税等。 4.必须搞好可行性论证。为了保证引进的项目在技术上先进、经济上合算、生产上可行,在引进前必须进行详细的调查和充分的可行性论证。要广伸触角,建立技术引进的信息收集与反馈网络及技术引进资料库。要赋予有资格的咨询公司一定的法律地位,规定重大技术引进项目必须由其提供可行性分析报告。在对引进项目特别是重大项目进行技术经济分析时,要从本国的技术、资源和经济条件出发,充分考虑自身的技术力量、消化吸收能力、外汇及资金来源、市场需求、生产条件、环保标准、材料和零部件配套状况以及国际经济形势等方面因素,并对引进项目的消化吸收与国产化前景及可能取得的经济社会效益作出科学预测,在知己知彼的基础上,“货比三家”,选优、择廉引进,只有这样,技术引进才能做到选得准、花钱少、收效高。 机械工业论文:食品机械工业设计论文 1解析工业设计 工业设计是一门新兴的综合性学科,作为人类设计活动的重要部分,它集多门学科知识于一身,既包括科学技术知识,又包括美学艺术知识,以及人机工程学、经济学等。在我国,工业设计曾经被称为工业美术设计、产品造型设计等,随着社会的发展,其内涵不断地发生变化。工业设计是市场需求、现代科学技术与人类文化艺术的结合,以现代化工业生产为基础的一门新兴实用学科。具有的前瞻性和普适性特点的工业设计,使传统的产品散发出新颖与独特的个性特征。工业设计具有很强的时代性,它主要是通过对产品的结构、工艺优化,对材料、形态及色彩的协调来改进产品的品质和功用。也就是用视觉效果来实现设计理念的表达,从而能够为达到某一特定目的而从构思建立一个切实可行的方案,并能够用明确的手段表示出来。2007年2月13日,总理作出重要指示:“要高度重视工业设计”和2010年8月26日11部委联合发文促进工业设计产业发展,这表明我国政府对工业设计这个领域的重视。就中国的现状而言,如果我们想从“中国制造”走向“中国创造”,就必须大力发展中国的工业设计。企业要想长时间保持竞争力,必须采取创新性产品开发战略,才能成为自主创新的主体,拥有创新性的产品。产品创新很大程度上就取决于工业设计在企业中的应用地位。 2食品机械发展与工业设计的关系 食品机械就是将食品的原材料加工成为成品食品的过程中所使用到的机械装置与设备。食品机械也可分为食品的加工机械和包装设备这两种。食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。作为与人民生活息息相关的食品工业进入到一个蓬勃发展的阶段,食品工业的发展也带动了食品机械工业的发展。工业设计又是食品机械设计中的一个十分重要的方面,工业设计能够实现食品机械产品造型、功能结构和材料的科学合理化,在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积极的作用。食品机械产品的功能、造型形象及物质技术条件是构成食品机械工业设计的基本要素。现在一些家用食品机械的外观:简约、时尚、新颖、实用,改变了以前食品机械只能在食品加工厂的现状,现在很多外观造型时尚、操作简捷方便的小型食品机械像面条机、挂面机、和面机等慢慢的进入消费者的家庭,食品机械的发展与工业设计有着密不可分的关系。通过工业设计使食品机械产品更加吸引着消费者的眼球。出色的工业设计能得到更多消费者的青睐。传统的食品机械产品设计是把实现机械产品本身的功能作为重点,以设计产品为目标,在传统的食品机械产品设计工业中,机械工程师是凭借自己的专业技术知识和经验来进行产品的设计,但由于设计出的产品大多外观造型粗糙和使用方式不够人性化,尽管能很好地满足功能的要求,但往往在销售市场上缺乏竞争力,成为不可忽视的一大弊端。食品机械工业要有一个更好和全面的发展,就必须在食品机械产品设计时把工业设计的方法和思想纳入其中,这样的食品机械产品不但能够满足功能的要求而且可把产品顺利的打入市场,融入工业设计的产品相比就会具有较强的市场竞争力,一定程度上也促进了食品机械工业的发展。 3工业设计在食品机械中的应用 3.1工业设计创新理念的应用 创新是工业设计的优秀理念。随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了极大的提高。生活变得丰富多彩,对食品的追求也多样化起来。利用工业设计的创新理念,设计出新颖的食品机械来满足人们对食品多样化的需求。一方面通过分析人们潜在的需求,明确产品概念,提出食品新机械的功能定位,从而推出新颖的产品,占据市场的制高点,为企业创造高额利润。另一方面,对现有产品结构、材料、生产工艺等进行优化改进,进一步提高产品的质量、降低生产成本,从而赢得众多消费者的认可,提高产品的市场占有率。 3.2外观与功能结构的结合展示出食品机械的美 从外形图上可以看到,整个面条机外廓造型曲线优美,配色细腻和谐,按钮设计人性化。大面积外形对机械结构进行包裹覆盖,可消除消费者对机械结构的恐惧,使用操作简单和拆卸方便,无不显示着工业设计在食品机械中展示出的美。造型设计与色彩完美地展示了面条机内在的性格。一个能实现功能的食品机械产品,不仅要满足人的使用,还要适合人们的视觉审美要求,工业设计赋予面条机新的内涵。 3.3安全、可靠、人性化设计的体现 食品机械是食品的加工和生产设备,产品必须考虑安全、可靠、人性化的设计。让产品与使用者取得最佳匹配是以人为本设计的根本理念。工业设计的应用,充分考虑如何使设计的机械设备系统、人机系统或人机环境系统最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征,以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。在食品机械领域,主要考虑的有系统的可靠性和人机安全性两个方面,系统可靠性是指在预定的时间内和给定的工作条件下,食品机械能够可靠、有效地进行工作,保证无故障时间和使用寿命达到预期要求。人机安全性是指食品机械设计中采取的技术措施,不仅能够保证人体安全、舒适、卫生和健康地工作,而且能够使机械故障和卫生问题产生的风险或造成的损失降到最低限度。工业设计在食品机械产品设计中的应用很大一部分体现在人机工程学的应用方面。随着市场竞争的加剧,食品机械的竞争力不再是仅仅取决与产品技术的先进性和完善的功能,而是要考虑食品机械产品的工业设计。由于传统的食品机械设计以设计产品为主要目标,更多地考虑产品本身功能的实现,而没有把人作为设计的一个目标,没有规范化地考虑人的因素,这就很难保证机器操作效率最佳,也不易判断设计质量的高低。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。人机工程设计的是人机系统,是把人作为系统设计的一部分,把人-机-环境三者作为一个系统进行总体设计。目前,我国食品机械行业工业设计还未引起企业和设计人员真正的重视。食品机械在进行设计和制造时,仅考虑功能要求而未考虑工业设计,致使有些食品机械产品表面粗糙,色彩搭配不合理,操作不符合人机工程学原则,许多零部件外露,不但有很大的安全隐患,还显出产品的笨重和丑陋,这些因素极大的限制食品机械产品的市场竞争力。食品机械是生产设备,其形态应体现整体的对称与平衡、节奏与韵律美感形式,根据需要辅助以局部形态的对比和变异形式,创造符合产品特征的审美意象。这样既有利于标准化和经济性的需要,也有利于表现和谐统一、含蓄丰富的美感,创造单纯、宽松的工作环境和人文气氛,缓解疲劳和压力,可更好地提高工作效率。为此,人不再是被动地去适应机器,而是与机器共同完成一个系统目标,从而可以获得系统的最高综合效能。 4结语 目前市场要求食品机械产品不光是通过技术设计对其功能的单纯实现,还要求食品机械产品外观的美观时尚以及设计的人性化。不只是要求食品机械与工业设计外在的结合,而是相互融合和渗透在一起。设计者要让产品满足客户的需求,并达到“以人为本”的目的。只有将工业设计与食品机械设计有机的结合起来,才能设计出不但拥有优秀的功能,而且还能满足人们的审美的需求并符合时代特征的食品机械产品。 作者:裴学胜 程超然 单位:河南科技大学艺术与设计学院 机械工业论文:高端制造助力能源装备机械工业论文 一、机械工业是为能源发展提供装备的重要产业 是为国民经济各行业及国防建设提供装备的基础性战略性产业。目前,我国机械工业总体规模已连续多年位居世界前茅,我国发电设备的产量占全球60%左右,产业结构也有所改善,产品技术逐年提高。世界最大的单机容量泰山核电机组1号机组175万千瓦核能发电机成功研发,我国在特高压输变电设备的充电桩、高压绝缘套管等一大批长期受制于进口的关键零部件也都取得了重大突破。此外,我国在能源装备的其他方面这些年也有了长足进步,许多产品、许多关键技术已经替代了进口。但是,机械工业也是生产规模大、生产战线长的耗材耗能大户,肩负的责任更加重大。我们还有很多产品能源排放超标、技术改造乏力、工艺水平落后、高效节能等高档产品供给不足。在资源制约、能源安全与环境约束矛盾加剧的形势下,机械工业为能源产业和能源的生产、消费提供高端的产品以及加快转型升级的任务十分艰巨。因此,我们一方面要积极推行绿色制造,带头节能减排;一方面要加大技术创新力度,为社会提供先进、高效、节能和环保的设备和产品,为各行业和社会做出贡献。“十二五”以来,我们按照工业转型升级的总体部署,大力实施“主攻高端、创新驱动、强化基础、两化融合、绿色为先”的发展战略,特别是在创新驱动、绿色为先的战略推进中做了一些工作。我们加快发展核能、太阳能、风电、生物质能等新型清洁能源设备,加快发展高效节能技术装备、资源循环利用装备、煤炭清洁利用及海水综合利用装备,加快发展节能与新能源汽车等,并且努力高质量地满足钢铁、有色、建材、船舶等行业对高效、节能、低排放产品和装备的需求。与此同时,我们也通过推广节能减排技术、应用节能减排工艺设备,提高设计、制造环节的能源材料利用率等措施,加大推进自身节能减排、绿色制造步伐,促进行业产业结构调整和技术产品升级,努力为落实国家能源发展战略做出贡献。当前,机械工业正在按照党的“十八大”和十八届三中全会精神以及国家关于工业转型升级的总体部署在加快推进全行业深化改革和提质增效升级。 二、我国已进入全面深化改革的攻坚阶段 各行业都处在调整产业结构和转变发展方式的关键期。面对着经济全球化和科学技术的日新月异,面对着推动能源生产与消费革命的重要使命,只有加强相关产业间的合作协作,拧成一股绳、一股劲,共同破解难题,实现协同创新,才能加快推进产业转型升级,加快产业振兴步伐,共同行使中国作为负责任大国的使命,为建设资源节约型、环境友好型社会履行责任。这次会议就是以能源市场化改革和生产转型发展为主题,邀请各界精英共同探讨今后能源装备发展如何适应国家能源市场生产、消费方面的需求,从而实能源装备的高端制造化。我们也将广泛听取来自各界人士的真知灼见,以全力推进机械行业主攻高端、创新驱动、强化基础、两化融合、绿色低碳的发展战略,以实际行动为能源生产和消费及保障我国能源安全作出新的贡献。 作者:王瑞祥 单位:中国机械工业联合会会长 机械工业论文:技术政策与机械工业论文 1中国机械行业技术政策要点 进入21世纪的十余年来,我国机械工业技术政策制定与实施得到全面开展。在我国的全局性的发展规划等技术政策中都有着对机械工业的发展方向与重点的规划与指引。而同时各政府部门对机械工业还制定了系列的相关政策。2002年国家经贸委了“国家产业技术政策”,2009年工信部了新的“国家产业技术政策”,这两个文件是机械工业技术政策的基础。国务院、发改委、工信部、科技部等政府部门先后众多政策文件,其中许多政策与机械工业密切相关。(1)重大产品开发。国家发改委了“首台(套)重大技术装备试验,示范项目管理办法”,发改工业(2008)224号;工信部、科技部等四部委2009年12月印发“重大技术装备自主创新指导目录”。目录列出18个领域240项产品,可优先列入产品开发计划,优先给予融资支撑,优先纳入政府采购产品目录。(2)产业结构调整。国务院印发了“工业转型升级规划(2011-2015),国发(2011)47号;国家发改委九号令了“产业结构调整指导目录”,指导目录做为政府引导投资方向,制定的实施财税、金融、土地、进出口等政策的重要依据。其中产品分为鼓励类、限制类、淘汰类。机械工业鼓励类60项,限制类57项,淘汰类26项。(3)加快振兴装备制造业。国务院下发“关于振兴装备制造业的若干意见”(国发(2006)8号),该“意见”要求增强具有自主知识产权重大技术装备的制造能力,基本满足能源、交通、原材料等领域及国防建设的需要,明确了需要重点突破的十六项重大装备并提出振兴措施。国务院办公厅印发“装备制造业调整和振兴规划”(2009年),规划提出依托十大领域重点工程工程振兴装备制造业;抓住九大产业重点项目实施装备自主化;提升四大产品制造水平,夯实产业发展基础。(4)培育发展战略性新兴产业。国务院2010年了“关于加快培育和发展战略新兴产业的决定”(国发(2010)32号),立足我国国情和科技、产业基础,战略性新兴产业现阶段重点是:节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等七个领域。涉及机械工业行业有新能源产业、高端装备制造、新能源汽车和节能环保产业。(5)加强机械工业节能减排。国务院2011年下发关于十二五节能减排工作方案(国发(2011)26号),机械行业也编制了“十二五节能减排规划”。机械行业目标,到2015年万元工业增加值能耗达到0.31吨标煤(国家万元国内生产总值能耗为0.869吨标煤);钢材利用率达到80%以上。机械行业从基础工艺、典型产品、能力建设三个方面进行统筹和部署,以实施六大节能工程和节能技术推广应用为抓手,加强组织体系和服务体系建设,逐步形成机械工业节能的新机制。(6)加快机械基础件振兴。机械基础部件是装备制造业不可或缺的重要组成部分,直接决定着重大装备和主机产品的性能、水平、质量和可靠性,是实现我国装备制造业由大到强转变的关键。为实现装备制造业转型升级,提高装备制造业的配套能力,工业和信息化部制定了“机械基础零部件产业振兴实施方案”和“机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业十二五发展规划”。(7)积极发展现代制造服务业。国务院2007年了关于发展服务业的若干意见(国发(2007)7号文),该文明确了发展服务业的重大意义,提出了总体要求和主要目标,优化服务业结构,调整发展布局,提高对外开放水平,加快推进服务领域改革,加大投入和扶持力度,优化发展环境等。(8)积极发展产业关键共性技术。工信部2011年组织编制了产业关键共性技术发展指南(工信部科(2011)320号),用于指导产业关键共性技术的发展和应用,装备制造业部分包括:基础机械、智能制造装备、复合材料制备、高档印刷设备、节能与新能源汽车、轨道交通、船舶与海洋工程、航空设备、卫星及应用共六十五项。 2中国机械工业技术政策回顾与评价 21世纪的前十余年,是中国机械工业发展的黄金时期,也是国家加强机械工业产业技术政策制定与的时期。回顾十年来,伴随着机械工业的发展壮大,技术政策也在不断发展完善。初步形成了中国机械工业技术政策体系,技术政策的制订取得了较大的成效,但是也需要继续加强技术政策的发展。(1)基本形成机械技术政策体系。21世纪前10年是中国机械工业技术政策体系构建逐渐紧密、逐渐完善的时期。截至2010年末,中国机械工业相对完成的技术政策体系基本构建完成。(2)政策体系具有良好的配套性。形成的机械工业的政策体系具有良好的配套性。总体来说,机械工业技术政策包含有发展机械工业所需求的各个方面,包括:方向上指引、导向的技术政策;从项目上给以支持的政策;从经费、财政支持方面的政策;从国家发展层面上需要发展的技术政策等。(3)政策出台具有很强的实时性。除了技术政策的系统性、配套性,我国机械工业技术政策具有强烈的实时性。随着国内外经济科技发展出现的新问题,主管部门及时提出了应对政策。应对科技经济发展的新形势,体现了技术政策的与时俱进。例如,2010年国家及时的了“关于加快培育和发展战略新兴产业的决定”;2007年“关于加快发展服务业的若干意见”;2011年了“十二五”节能减排综合性工作方案”等,并在机械工业各个行业、部门、地方落实。(4)促进了机械工业的飞速发展。进入21世纪以来的十年,是我国机械工业发展的“黄金期”。尤其是“十一五”期间,我国机械工业积极应对来自国内外的各种风险和挑战,经济、技术全面快速发展,综合实力大幅提升,经济技术面貌发生了重大变化:通过实施重大产品开发和加快振兴装备制造业政策,促使装备保障能力显著增强;通过实施产业调整政策,使得产业结构优化改善;通过鼓励企业提高优秀竞争力,促进外贸顺差不断扩大;在鼓励科技创新政策指导下,取得丰硕科技成果;在国家产业政策总体指导下,机械工业国际地位显著提升。(5)还存在迫切需要解决的问题。①缺乏顶层设计,政出多门,多龙治水,分散了指导管理的力度;②与机械工业运行模式错配;③机械工业产业技术政策目标实施机制尚属缺失。 3世界主要工业国家机械工业技术政策借鉴 针对工业发达国家如美国、德国对机械行业采取的技术政策、演进历史,并借鉴其好的做法,特别是在当前应对国际金融危机的形势下各国所采取的产业技术政策,也为我国机械工业技术政策制定提供启发性建议。国外主要发达国家如美国、欧盟、日本等制造业发展具有优势,但是在全球化演变过程中,或多或少存在“去工业化”现象,欧盟统计局数据表明,从1996-2007年工业占欧盟生产总值(GDP)比重从21%下降到18%,工业部门吸收的就业人数从20.9%下降至17.9%,“去工业化”主要是源于第三产业崛起,其中房地产和金融业代表的虚拟经济发展带来的影响更为显著。同时政府缺乏政策重视及新兴市场国家带来的低成本冲击加速了“去工业化”进程。这给欧债危机时期的欧洲经济带来很大困难,消弱了其抗衰退的能力。2008年世界金融危机后无论欧洲还是美国都提出了“再工业化”战略。这一经验教训值得我国借鉴和警惕。2010年8月美国政府提出了制造业促进法案,旨在帮助制造业降低成本,恢复竞争力,创造更多的就业岗位。2011年实施先进制造伙伴计划(AMP)。为协调各政府部门之间的制造业产业政策制定和执行,设立了白宫制造业政策办公室。美国政府这一举措值得我国借鉴。我国在制造业方面制订政策与投资安排,政出多门,包括发改委、工信部、科技部等都有相关的业务,应建立一个统一的协调机构。 4我国机械工业技术政策建议框架 根据对机械工业及其技术政策现状的分析、国外工业发达国家技术政策的借鉴、我国机械工业面临的形势以及确定的机械工业科技发展思路与发展目标,对今后一段时期的技术政策的制定、实施提出如下建议。 4.1加强技术政策的统一协调,成立国务院机械工业领导小组为协调各政府部门之间的制造业产业政策制定和执行,美国设立了白宫制造业政策办公室,许多政策都是由办公室来制订,美国政府这一举措值得我国借鉴。为了克服当前还存在的政出多门,多龙治水现象,加强技术政策的顶层设计,并加强指导管理的力度,应建立一个统一的协调机构。建议成立国务院机械工业领导小组,其主要的职责是:牵头总体规划,制定统一的机械工业技术政策路线图;规划机械工业技术政策的总体目标,总框架,政策的主要组成;科技部及各部委、地方部门在这个小组的统计领导下制定机械工业技术政策。协调各部门相关的机械工业的技术政策制定和执行。主要是政策的目标,实施的途径,政策配套。这样可以形成合力,共同发展我国机械工业。 4.2建立一套完整的制定机械工业技术政策体系建立中央、部委、地方一体,自上而下的制定机械工业技术政策体系,形成长期、中期、短期、宏观、中观、微观政策架构体系。 4.3根据产业运行模式来制定我国机械工业技术政策根据产业运行模式的不同,客观要求政府采取相机抉择的思路,制定不同的产业政策。在规划我国机械工业技术政策体系、确定政策政策目标定位和政策目标的实现机制、制定技术政策以及配套各种措施时,要充分重视根据产业运行模式特征,确定同一产业不同运行模式下的技术政策定位。 4.4完善科技部门对我国机械工业技术进步的激励机制建立科技部门、机械工业联合会、技术应用企业、技术研究机构之间封闭的资金拨付程序,整合科技部门现有的资金资源,集中力量突破阻碍制约我国机械工业技术发展中的瓶颈环节。以技术应用企业为创新主体,以合同方式建立技术应用企业与技术研究机构的责权利关系;以机械工业联合会为资金申报主体,按照机械工业发展中确需政府支持的技术发展目标完成技术应用企业技术创新需求重要程度排序;以科技部门为预算编制部门,整合分散在发改委、工信部以及其他相关职能部门的财政资金,利用市场机制配置技术选择、技术研发、技术应用和技术扩散的相关资源,通过环环相扣的责任连带机制,确保机械工业技术发展中政府目标的实现。 单位:中机生产力促进中心 机械工业论文:机械工业中产品设计论文 1工业设计的发展现状 在国际上,人们越来越重视机械产品的艺术性,因此,工业设计在机械产品设计中发挥着重要的作用。不同的企业为了吸引顾客的眼光,往往别出心裁,在工业设计方面花费大量的时间和精力。品牌效应是影响消费者购买力的巨大效应。因此,各个企业都需要通过工业设计,挖掘自己产品中独有的特质,创造属于自己的品牌。而品牌更是极大程度上提高了企业的知名度和影响力。随着人们对品牌打造重视程度的不断加深,工业设计也更加受到重视,工业设计的水平也在稳步提高。为了提高公司的影响力,许多国际大企业都会选择优秀的专业人员,组建专门的工业设计部门,通过各种市场调研,了解潮流动向,设计出适合公司发展的品牌产品,提高企业自身的竞争力。在中国,工业设计的发展也经过了漫长的历程,但是无论发展起点,还是发展速度,与国外相比都存在较大的差距。在工业设计领域,我国还处于探索进步阶段。由于工业设计上的不足,我国在国际经济贸易中遭受了不小损失,因此,国家领导人也在会议中指出,必须重视工业设计。工业设计在我国还具有巨大的发展空间,创新性是它的主题。目前,我国大部分的设计产品缺乏创新性,借鉴的部分较多,这就很大程度上阻碍了工业设计的发展进步。要想提高我国民族品牌的国际影响力,形成“民族的就是世界的”的结果,必须不断提高我国的工业设计水准,将更多的创新性和创造力投入到工业设计中去,生产出更多带有民族特色的产品。 2工业设计在机械产品设计中的作用 在机械产品的设计中,我们一般将工业设计应用于人机工程学方面。以往在机械产品的设计过程中,设计师大多只会考虑机械产品本身的功能问题,大多数思路用来进行机械产品功能的设计,力求完善产品本身的功能,做到最好。然而,设计师们极少考虑使用者的感受,不会思考人们使用该机械产品时是否方便,更多的时候人们需要自身去适应机械产品的功能,使得大量生产出来的产品虽然自己功能强大,却无法满足人们正常使用的需求。这样造成的问题是,设计者无法判断自身产品的设计质量,从而无法寻求方法提高设计质量、促进机械产品的进步提高。而人机工程学则是重点强调人与机器的统一性,将人与机器作为整体进行考虑,在设计的过程中充分考虑到人的适应性,使得设计出来的机械产品更加符合人们生活生产的需求。一般来说,机械产品设计中工业设计的应用主要包括两个方面。首先,工业设计能够使得产品与人形成一个整体,使得生产出来的产品和人类很好地匹配。人类使用这种机械产品,不仅各种功能都能够满足需要,而且还能够使人们的身心都得到满足,真正做到使用该产品时产生愉悦之感,与目前我国强调的“以人为本”的思想完美融合。其次,工业设计具有极强的创造力,将其运用于机械产品的设计,将有助于创造出适合人们生活生产需求的机械产品,极大程度上促进我国机械产业的发展进步。 3工业设计在机械产品设计中的应用策略 3.1机械产品造型设计的主要特征 首先,对于机械产品,最重要的还是它本身的功能性,在进行造型设计时,必须将功能性放在第一位。机械产品的设计生产是使用合适的材料运用一定的工艺而实现的,是各过程工作的完美结合。其次,随着现代化生活的不断推进,机械产品的设计必须能够适应时代的发展潮流,在加工方面要做到方便迅速,满足现代化生活的各项要求,能够与经济发展相融合。此外,机械产品的造型设计还应该满足人类的生理和心理需求,极好地与人类的生活相适应,更加有利于人类的使用,使人们使用起来方便快捷。最后,机械产品的造型设计必须具有极强的创新性,应将当下的流行元素加入到机械产品的造型设计中去,设计出更能适应时展的机械产品造型。 3.2将造型设计的美学原则融入到机械产品中去 首先,必须严格掌握机械产品设计的比例和尺寸。时代不同,人们的审美也同,生产出来的机械产品的比例和尺寸也会产生较大的差异。应该根据当下人们的审美特征,设计出人们比较认可的机械产品的比例和尺寸,使得生产出来的机械产品具有较强的时代性。同时,必须注重产品设计的统一和多样性。这是产品设计中的美学原则,也是最能体现设计师水平的一部分。设计师必须在整体把握机械产品设计统一性的基础上,通过各种细节处理,使设计的产品具有多样性。在设计过程中,设计师必须要与技术人员加强沟通,使设计的产品能够协调统一,提高机械产品的质量和设计水平。 4总结 本文主要分析了工业设计的发展现状,将我国工业设计的发展与国际上的发展进步进行了对比,同时,对工业设计在机械产品设计中的应用进行了详细的说明。最后,通过对工业设计特征的研究,得出了将工业设计运用于机械产品设计中的主要策略,其他的方法策略还有很多,有待进一步研究。 作者:刘军华 单位:常州信息职业技术学院 机械工业论文:橡塑机械工业发展论文 1标准化促进科技创新 目前,标准化工作的进展也在很大程度上促进了我国橡塑机械行业科技创新水平的提升。尤其是围绕“精密、节能、高效”的要求,在橡塑机械组合结构、专用化、系列化、标准化、微型化、大型化、个性化、智能化方向开发出多种新装置与新设备。例如:东华机械有限公司研发出了新一代全电机注塑机,该机型采用国内首创伺服混合动力油膜增压锁模,将全电机和直压机的优点融合于一身,具有锁模力闭环精密控制,超稳定及超高响应速度,节能效果好等优点;威猛巴顿菲尔机械设备(上海)有限公司开发出的MicroP-ower15/10微型注塑机能够生产一种仅重0.003g的医疗用夹子;震雄集团开发的SU-PERMASTER超霸二板大型注塑机,突破了传统“二板半”的设计方案,实现了“真二板”设计,可大幅减少钢材用量,不仅降低了成本,而且减少了钢材从矿石到冶炼,再到零件加工成型等一系列过程中的能耗和污染;阿博格ALLROUNDERS系列注塑机采用模块化与标准化的结构可同每个注塑任务精确的匹配,通过多个可选的液压和电动扩展级别、多种带有精确级别划分的锁模和注塑单元来实现个性化、经济性的配置。特别指出的是企业在落实GB/T25157国家标准过程中,极大地提高中国塑机产品安全性能,大幅度降低安全事故发生率的同时也提升了科技创新水平。在CHINAPLAS2013中国国际橡塑展上,各种和安全便捷生产相关的新技术,比如机器人技术、远程控制技术、可视化操作技术等自动化、智能化技术成为业界展示的热点技术。自动化技术可以确保机器的各种安全功能可靠执行,使人员远离危险状态。自动化技术广泛应用于机械产品以保障机械安全是一个发展方向,是机械本质安全的重要组成部分。目前的机械设备在安全方面还是主要采用简单的机械式防护,随着安全标准的推进和社会对安全生产的重视,未来的自动化技术将会有更大发展。 2标准化促进竞争力提升 经济全球化继续深入发展,围绕市场、资源、人才、技术、标准等的国际竞争更加激烈。标准作为创新技术产业化、市场化的关键环节,成为参与国际合作与竞争、保障产业利益和经济安全的重要手段。进入21世纪,主要发达国家和一些发展中国家纷纷研究制定了本国的标准化战略,标准化由日常工作提升到了国家战略的高度。主要发达国家的标准化战略的优秀是控制争夺国际标准战略制高点。争夺的重点领域是公益、高技术、制造业、服务等领域的标准化。以具有代表性的美国、日本和加拿大战略为例,依据他们的国际标准竞争策略的重点领域(见表3)来分析他们的战略定位。通过表3可以看出,他们重视公益领域的标准化,确保社会的可持续发展;重视高技术领域的标准化,确保国家高技术产业的国际竞争力;充分发挥自身优势特色,争取有利竞争条件;寻找竞争空白点,先声夺人。通过以上分析,又可以归纳出标准化战略的目的是适应经济全球化发展,提升国际竞争力。我国橡塑机械行业与标准化战略紧密相联,加大了市场的开拓,品牌知名度进一步扩大,市场竞争力进一步提高。根据中国塑料机械工业协会公布的数据,国内注塑机的生产厂家已超过2000家,产量占到全球的60%,2011年我国注塑机等主要塑机产品进口数量13704台,同比减少8%,出口数量达51665台,同比增长16%,出口金额约14.6亿美元,同比增长28%。2011年以来设备出口呈现许多可喜的现象,以往的靠低价取胜、出口模式单一等问题,正在全面改进;以标准化为保障,向国际标准接轨,突破了国际贸易壁垒;由过去增加塑机出口数量的方式,向提高塑料机械产品质量、提高产品档次、提高经济效益转变;拥有自主知识产权和自主品牌的塑料机械产品增多,具有高效节能优势的产品增多。在国内市场由于中国注塑机行业在高端、精密机型技术安全技术等方面的不断进步,注塑机自给能力得到加强,进口量有所下降,国内企业的市场份额也逐渐增加。国内青岛海尔集团等多家家电企业都曾表示由于国内注塑机技术发展较快,近几年主要针对国内注塑机企业进行招标。 由此可见,标准与标准化虽没有生产设备、原材料、产品等那样直观,但标准化“软”因素在市场经济发展中的作用越来越重要,对企业促进绿色低碳发展、促进科技创新、提升竞争力起到了很大的作用,是企业赢得产品定位和市场的一个重要因素。当然,在标准化推进过程中还有许多工作要做,其中一点是大多数地方主管部门和企业没有知识产权管理职能,尚未认识到开展标准化工作的必要性和重要意义,一些企业执行标准不到位,出现“上热下凉”的状况。在执行标准方面,东华机械有限公司走在了前面。2009年初,公司最高决策层不惜投入大量资源确立要达到“双标”的开发目标:行业内率先全面采用国家GB22530—2008《橡胶塑料注射成型机安全要求》,率先全面通过《塑料注射成型机能耗检测和等级评定的规范》。2010年1月~3月,国家塑料机械产品质量监督检验中心专家组对东华机械有限公司注塑机产品按“双标”检测。经检测,东华机械有限公司所有系列的注塑机产品均符合国家GB22530,“Se绿箭系列伺服节能注塑机”2800T以下各型号产品达到国家一级能耗标准。东华机械因此也成为塑机行业内第一家全面采用强标,及全行业系列化(Se)最大吨位范围(60T~2800T)注塑机获得一级能耗认证(亦是惟一一家能在2000T以上获得一级能耗认证)的企业。在2013年,东华机械有限公司3050JSe~4000JSe及以下机型均也达到国家标准规定的一级能耗水平,进一步扩大了系列范围。 3结束语 回顾东华机械有限公司“双标”之路,实施虽然增加了成本,暂时牺牲了利润,但也为公司新增了多项优秀专利技术,为公司赢得了新的市场与美誉。节能技术、安全技术的推广使用,还将对橡塑机械的产业升级起到了积极的推动作用,国家强标的全面采用也使行业工业安全有更高的保障,健全了我国橡塑机械产品安全标准体系,有利于整个产业链的健康持续发展。“二流企业做产品,一流企业做品牌,超一流企业做标准”,企业只有共同肩负着历史的使命和高度的社会责任执行国家及行业标准,在标准上下功夫,中国注塑机产业才能迈向一个新的发展阶段,才能加快中国从制造大国向制造强国的跨越发展。 作者:苏西庆单位:东华机械有限公司德科摩橡塑科技(东莞)有限公司 机械工业论文:机械工业企业质量管理论文 1机械工业制造业质量的问题 1.1质量意识不够明确。目前,我国的机械工业企业更多的是把资金投入到自己的销售环节和企业市场拓展环节,很多企业对技术投入和质量管理投入却很少的,这说明我国企业特别是机械工业企业对产品质量的认识不够,质量意识不强,很多企业没有在自己的生产整个过程和企业内部管理的过程中把质量内容纳入有效的企业发展战略中,也缺乏对机械工业企业质量问题的认识和了解,这是一个非常突出的问题。1.2质量管理效益不够高。我国的机械工业企业质量管理的效果不明显,效率不够高,随着经济的发展,传统的机械工业制造业不能仅仅依靠一些非常传统的制作方式,必须谋求新的转型发展之策,这需要极大地提升产品的质量,而实行有效的质量战略却是我国机械工业企业的一个难题,很多的企业进行了一定的质量管理,但是效果不是很理念,也缺乏一套形之有效的管理体制,以此导致我国的机械工业企业的质量管理效率和效益都比较低下,很难有真正的质量管理成就。1.3质量管理体制不健全。机械工业企业如果想有效的进行质量管理和监管,必须明确一定的工作机制,而我们的机械工业企业的质量管理体制不完善,谁管理、怎么管、管什么的问题突出,各个部门之间的不协调性十分突出,有效应对质量问题的体制不健全,没有一套完善的监督管理工作机制。比如:在工艺定型阶段,对一些质量特性的影响因素并未完全识别,工业化生产暴露出来;质量标准不明确导致生产各环节包括售后对质量问题判断标准不统一。这些导致质量问题的因素要在机制上进行完善,对企业内部来说的,还应做好质量管理的整体架构设计。 2现场质量管理是机械工业企业质量管理的中心环节 现场质量管理的落脚点是生产现场,主力军是车间管理人员、技术人员和生产工人。管理的主体是人员的思想教育、物资准备、设备、环境、执行工艺、半成品与成品检查(或者简称人、机、料、法、环、测六要素);从查找质量事故的危害、原因分析、解决措施的制订到保证产品的一次合格率和综合合格率,最终实现对生产全过程进行科学地控制,从而不断提升现场质量管理的能力。 3实施有效的机械工业企业质量管理策略 (1)提高管理者认识。机械工业企业各级管理者的重视与责任是推进精益化管理的关键,必须明确管理责任、以身作则,坚持“消除浪费、提高效率”理念,采取有效措施保障企业管理遵循精益化思路开展工作,精益化管理工作才能稳步推进。(2)因地制宜,找准精益化切入点。实施精益化管理是渐进的过程,以消除工作流程中的浪费为例,首先需要系统梳理管理中存在的问题,识别各种浪费;其次要围绕资源浪费、管理不畅的流程节点进行系统分析,制订整改措施;再次要明确责任人,确定阶段性工作目标、落实整改。1)机械工业企业在制造上普遍用到机床切削加工。刀具选择、进给量、进给转速、装夹及机床本身的精度和稳定性决定了工件的加工质量。应先做好工艺试验和调试工作,设计及工艺定型阶段要广泛论证;质量问题的解决要有设计和工艺人员共同参加;对质量问题的措施要标准化,文字化;定期培训相关人员,尤其是新员工和转岗员工。待质量稳定后及时总结每个细节并进行工艺固化,以确保零件加工质量稳定。2)严格控制装配质量。装配质量直接关系到机械设备功能的有效实现,对最终产品的质量影响很大。装配质量主要体现在装配精度上,装配精度主要分为三个方面:相互位置精度、相对运动精度、相互配合精度。对于轮、轴类的最后装配的质量,一个重要方面是要看其精度,所以为了加强装配质量控制,可以制订严格的装配检验标准并据此把关检验。3)多方法解决质量问题。在控制过程中要对质量问题进行识别,采用项目管理,组成跨管理部门的质量问题解决小组。同时采用先进质量方法和工具,例如六西格玛,QC等方法分析和解决质量问题。4)及时兑现质量绩效。对质量监控和管理要全过程地精益化管理,对异常的质量问题一定要刨根问底,找出解决办法,并追究责任,兑现质量绩效。 4结束语 中国必须推进环境友好型社会建设,不断增强我国制造业的质量和水平,而机械制造业作为重要的门类,必须进一步的增强质量管理能力,提升资源的利用效率,有效增强其在经济社会发展中的作用,企业必须在精益求精的指导思想下推进质量工作,确保自己的产出效率和企业效益得到提升,必须进一步增强资源节约能力,建立健全产品实现过程,更快更高效地满足顾客的需求,追求质量效益最大化;实现“质量强国”的梦想。 作者:高诺 单位:中核(天津)机械有限公司 机械工业论文:机械工业食品装备设计方案论文 1食品设备Web自动查询系统的设计方案 1.1系统开发工具的使用 在Web的数据库中实现对信息的查询,现在在食品厂已经得到了广泛的应用,Web界面操作过程不复杂,而且Web界面能够支持多种协议,而且数据传输的效率很高,其说明语言来对数据进行定义,而且能够自动地建立数据模型,数据获取的方法也是多种多样,数据的储存比较安全可靠,而且不会造成数据的丢失,使数据保持高度的完整性。在使用Web数据库对自动查询时,要采用Access2000作为辅助软件,通过使用PS进行设计。 1.2系统的任务分析 基于Web的食品设备查询软件的设计主要包括两个方面的信息,一个是作为信息查阅者的客户的信息,还有一个是信息提供者的信息,对于用户而言,运用Web的查询系统能够对设备的信息进行查询,对设备的运行状况进行分析,及时诊断设备的故障,及时地进行维修。而且,食品设备的制造厂家也可以运用这一系统实现对该设备信息的,让用户通过直观地方法了解食品设备的使用方法。 1.3系统设计的思想分析 基于Web的查询系统的设计能够实现在用户不连接网络的条件下对设备使用信息的查询,而且用户可以在任何地方对设备的运行状态查询,不用亲自到设备放置的地方查询,而且运用此查询系统能够实现与生产厂家的沟通,在Web查询系统中通常使用的是B/S模式。 1.4基于Web查询系统的实现 Web查询系统可以在没有连接网络的情况下实现查询,但是该系统必须在能够对网页支持的条件下实现查询功能,只有能够实现上述的条件,用户才能够运用网页实现直观的查询。用户在使用Web查询系统时需要运用统一的浏览器,而且系统要是最新的,系统要是Win-dows98的平台。只有满足以上的条件,而且要确保计算机的内存足够大,才能够实现Web查询功能。 2机械工业食品装备的腐蚀问题和腐蚀性结构的设计 2.1机械工业食品装备的应力腐蚀 应力腐蚀是机械装备在应力的作用下产生的腐蚀现象,当食品装备发生腐蚀现象时,装备的应力主要分为残余应力、热应力和结构方面的应力,当食品进行加工时很容易出现残余应力,当装备对食品进行加热和冷却处理的过程中很容易产生热应力,当装备由于在生产食品时发生剧烈的振动而导致零部件松动时,会产生结构应力。对食品装备的设计应该防止应力过于集中,在对食品装备的结构进行设计的时候应该控制好食品装备的最大应力,可以采用流线型设计的方法,这样能够使装备的应力能够均匀的分布,防止死角的出现。在食品装备焊接的地方,一定要将应力分散,如果焊接处的断面是不同的,应该采取对接的方法。如果食品装备结构的厚度不同,则不能焊接在一起,以免因为厚度不同不能焊接牢固。在对薄板面和后板面进行焊接的时候,会导致应力过于集中的问题,这时,可以采用K形焊接的方法。 2.2机械工业食品装备的缝隙腐蚀 机械工业食品装备的缝隙腐蚀指的是设备结构内部由于强化作用发生的腐蚀问题,装备的金属和非金属之间如果存在缝隙,当杂物进入到缝隙中时,就会导致金属的腐蚀。在防止机械工业食品装备发生缝隙腐蚀问题时,在进行焊接时,尽量避免采用螺栓,尽量将焊接后出现的缝隙填充,避免大量的杂物进行缝隙中造成装备金属材质的腐蚀。在对食品装备进行焊接的时候,要将焊接的部件尽量焊接完整,在对容器进行设计的时候,应该将容器内的液体排出,保持容器的干燥。在焊接的时候尽量不要使用阴极较大的材料,如螺栓,不同材质的金属部件不能直接进行焊接,应该垫上一层绝缘的材料。 3结语 机械工业食品装备的性能直接会影响到食品厂的生产效率,而且,现在食品厂的竞争压力也越来越大,食品厂都要提高自身的生产力,从而能够获得更多的效益,因此,对机械工业食品装备进行设计是很有必要的,其能够在一定程度上生产出更加安全的食品。在Web的数据库中实现对信息的查询,能够实现对食品装备使用状态的自动检测,不用耗费大量的人力资源,及时诊断设备的故障,及时地进行维修。而且,食品装备最常见的问题就是腐蚀问题,因此解决好腐蚀问题是提高设备使用年限的关键。 作者:王翌欢单位:阿克苏地区药品检验所 机械工业论文:机械工业发展论文 1我国机械工业的发展现状 1.1高端装备自主创新稳步推进 高端装备制造产业具有技术密集和资金密集的特点,是促进机械工业技术升级和发展的重要依托。随着信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、新型材料技术等高科技技术成果逐渐运用到制造产业中,使得机械产品不断高技术化,因此高端装备已成为市场竞争取胜的关键。我国高端装备的自主创新之路是实现工业强国地位的战略重点,当前呈现出稳步推进的态势。其一,基础制造装备专项已取得一些创新成果,例如大型先进水堆核电专项已开始实施、大型铸锻件和核电配套泵阀国产化取得明显进展;其二,部分高端装备出口竞争力上升;其三,新能源设备的自主创新取得新进展,大型直驱式风电设备配套所需的变频控制系统的建立,标志着这一关键技术已不在依赖他国。但同时,我国作为一个装备制造业的大国在技术水平上还与发达国家存在不小的差距,粗放式制造模式面临严峻的挑战。 1.2结构调整取得阶段性成效 首先,机械制造产业在资本结构调整上已初见成效,多元化的资本结构大大提升了行业内生产发展的活力。一方面国有大型企业在市场中继续发挥主力军的作用,民营企业则表现出强有力的抗风险能力,其中三一重工、中联重科、徐工机械、柳工、山河智能等一些机械行业具有代表性的上市公司对机械工业的稳步发展功不可没。其次,在产品结构方面,新产品发展势头良好,全行业技术创新活动呈现活跃状态。随着资产结构的调整,高强度的投资带动全行业的装备水平大大提高,促使技术产品向大型化、高参数化发展。 1.3进出口贸易逆差变顺差 随着我国机械产业对外贸易规模扩大,机械产业对外贸易已扭转逆差局面,实现外贸顺差。2008年我国达到外贸顺差的历史最好水平,虽然此后受到金融危机的影响以及国家的贸易调控作用,机械工业对外贸易顺差开始减少,但仍维持较高水平。此外,机械产业的外贸结构也不断优化,工程机械、数控机床、发电设备、汽车等技术含量较高的产品出口发展迅速。 2我国应对机械工业发展的新挑战 近年来,我国机械工业与国际先进水平的差距正在缩小,国际地位不断提高,但机械工业在运行中仍面临着严峻挑战,各行业发展不平衡、总量增长和结构调整的双重压力、转型升级和转变发展方式等问题是企业发展需要着力解决的工作难点。 2.1世界经济复苏过程缓慢,不确定因素增多 良好的宏观经济局面是促进行业发展的基础,机械行业也同样受益于稳定的宏观经济局面。然而受到金融危机的影响世界经济复苏过程依然缓慢,固定投产和下游行业复苏前景仍不明朗,不利于机械行业的转型升级。此外“量化宽松”的货币政策之风加剧了国际金融市场流动,导致货币汇率过度波动与无序调整,大大提高了发展中国家输入性通货膨胀的风险。 2.2西方国家加快调整科技和产业发展战略 受到金融危机的影响,发达国家将经济工作的重点由虚拟经济转为实体经济,并提出机械制造业技术融合、服务思维、全球产品开发、更新生产策略的发展路线。发达国家重新重视实体经济并不是回到传统制造业模式而是将重点放在高端制造业领域,这种战略模式对我国尚处于初级发展阶段的机械工业结构调整工作造成了巨大的压力。 2.3对外贸易摩擦增多,出口市场前景不容乐观 首先,在出口方面部分小企业在出口中采取低成本、低价格、低档次的竞争模式,这一模式使得国际贸易争端不断加剧,对外贸易摩擦增多,使得我国越来越成为国际贸易保护主义打击的对象,存在反倾销风险;其次,人民币汇改启动使得对美元汇率持续上行,机械产品进口因此继续高速增长,高端装备的自主创新困难增大。 3现阶段我国机械工业发展对策 3.1自主创新能力战略 我国机械工业要从制造强国向创造强国转变必须要从提高自主创新能力做起。我国传统的机械工业存在过度依赖能源与资源的问题,因此科技、体制机制管理与人员培训上的创新是要解决的首要问题。首先,当前我国申请的国际专利仅相当于美国的九分之一,因此企业要力争在局部领域实现技术创新的有效突破,提高企业的市场竞争力;其次,低附加值和低技术含量是我国出口产品的主要问题,自主品牌严重不足。因此各个企业为了实现创新驱动这一目标不仅要加大对技术的研发投入更要将创新品牌的建设纳入工作内容,加强企业创新体系的建设和创新人才的培养。 3.2实施“绿色为先”战略 “绿色为先”包含两方面的内容,第一,机械工业要满足节能减排和环境友好的要求,以钢铁制造业为例,高耗能、高污染是该行业普遍存在的问题,因此钢铁制造企业要将节约钢材和减少排污作为治理工作的重点。第二,机械工业积极发展高效节能产品,力求为全社会节能减排作贡献。机械工业绿色制造和循环经济的道路不仅是当前环境保护的需求,也是企业自身可持续发展的必备条件。 3.3主攻高端战略 机械工业主攻高端战略主要包含三方面内容,其一,产品高科技化。机械制造企业要紧跟国家在新兴产业上的战略需求,转变当前部分产品对进口的严重依赖局面;其二,致力传统产品向高附加值产品的升级。全行业要树立起精品意识,强化质量管理和产品形象设计的力度,通过产品升级促使我国机械产品在国际国内市场上形象的升级;其三,力促产业结构高端化。当前小企业、分散化的生产规模已不适应行业的发展需求,因此企业要争取通过兼并重组提高生产力和竞争力,进而提高产业集中度。 作者:邬荣单位:武昌工学院 机械工业论文:机械工业自动化的控制新技术论文 摘要:信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术:全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等。本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等。 关键词:伺服驱动技术,直线电机,可编程计算机控制器,运动控制 一、引言 信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变,微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。 随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展,各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注,它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。 在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术(FullClosedACServo)、直线电机驱动技术(LinearMotorDriving)、可编程序计算机控制器(ProgrammableComputerController,PCC)和运动控制卡(MotionControllingBoard)等几项具有代表性的新技术。 二、全闭环交流伺服驱动技术 在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,交流伺服系统的应用越来越广泛,其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流,而且调试、使用十分简单,因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样,在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统,并充分发挥DSP的高速运算能力,自动完成整个伺服系统的增益调节,甚至可以跟踪负载变化,实时调节系统增益;有的驱动器还具有快速傅立叶变换(FFT)的功能,测算出设备的机械共振点,并通过陷波滤波方式消除机械共振。 一般情况下,这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式,即伺服电机上的编码器反馈既作速度环,也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度,应在最终的运动部分安装高精度的检测元件(如:光栅尺、光电编码器等),即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是:伺服系统只接受速度指令,完成速度环的控制,位置环的控制由上位控制器来完成(大多数全闭环的机床数控系统就是这样)。这样大大增加了上位控制器的难度,也限制了伺服系统的推广。目前,国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统,使得高精度自动化设备的实现更为容易。 该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷,伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等),作为位置环,而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙(如齿轮间隙、丝杠间隙等),补偿机械传动件的制造误差(如丝杠螺距误差等),实现真正的全闭环位置控制功能,获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成,无需增加上位控制器的负担,因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中,开始采用这种伺服系统。 三、直线电机驱动技术 直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。 在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。 1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。 2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。 3.动刚度高由于"直接驱动",避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时也提高了其传动刚度。 4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500Km/h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削的最大进个速度(要求达60~100M/min或更高)当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性,使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达2~10g(g=9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1~0.5g。 5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。 6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。 7.效率高由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗,传动效率大大提高。 直线传动电机的发展也越来越快,在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品,其中美国科尔摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统,它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动;德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。 四、可编程计算机控制器技术 自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器(ProgrammingLogical nbsp;Controller,PLC)问世以来,PLC控制技术已走过了30年的发展历程,尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展,它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器(PCC)就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。 与传统的PLC相比较,PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小,这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题,它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台,这样应用程序的运行周期则与程序长短无关,而是由操作系统的循环周期决定。由此,它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来,满足了实时控制的要求。当然,这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求,任意修改。 基于这样的操作系统,PCC的应用程序由多任务模块构成,给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求,如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等,分别编制出控制程序模块(任务),这些模块既独立运行,数据间又保持一定的相互关联,这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后,可一同下载至PCC的CPU中,在多任务操作系统的调度管理下并行运行,共同实现项目的控制要求。 PCC在工业控制中强大的功能优势,体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS(分布式工业控制系统)技术互相融合的发展潮流,虽然这还是一项较为年轻的技术,但在其越来越多的应用领域中,它正日益显示出不可低估的发展潜力。 五、运动控制卡 运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。它的出现主要是因为:(1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;(2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;(3)PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。 运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制优秀,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。 这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行,运动控制卡也形成了一个独立的专门行业,具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现,如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。 六、结束语 计算机技术和微电子技术的快速发展,推动着工业运动控制技术不断进步,出现了诸如全闭环交流伺服驱动系统、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等许多先进的实用技术,为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体化技术水平不断提高。 机械工业论文:机械工业技术吸收能力论文 1研究回顾 东道国企业的吸收能力影响FDI技术外溢的效果,这已得到诸多学者的普遍认可。Borenszteinetal的研究表明:单纯的FDI流入并不直接导致技术外溢效应,FDI是否能促进东道国经济的技术进步,从而最终推动经济增长还取决于东道国的吸收能力如何。Borenszteinetal首次运用人力资本作为吸收能力的指标将东道国的吸收能力具体量化,其研究结果表明FDI与东道国的人力资本相结合对经济增长起到了明显的推动作用;进一步的研究还发现,FDI的技术外溢作用存在“临界水平”,即只有当东道国人力资本存量足够丰裕时,东道国才能吸收FDI的技术外溢。Olfsdotter(1998)认为除了东道国的人力资本存量之外,经济开放度、政府政策、人口增长率、基础设施状况乃至行政效率、知识产权保护度等因素同样起着重要作用。Alfaroetal(2000)则认为东道国的金融市场效率是影响其吸收能力的关键因素。Markusen Vanables(1998)用具有技术优势的外资企业与东道国内部门的链接效应(LinkageEffect)来考察东道国的吸收能力。Kinoshita(2000)将研发的作用分为两部分:一是研发的创新作用;二是研发的学习效应,即东道国国内研发的增加将提高国内企业对FDI技术的吸收效果。 我国学者赖明勇、包群、阳小晓(2002)通过实证研究表明在影响我国外商直接投资的众多因素中,人力资本存量起到至关重要的作用,我国人力资本存量的丰裕度决定了对FDI的技术扩散效应的吸收程度。张斌盛、唐海燕(2006)选取留学回国率和外资就业率作为人力资本流量的指标,与传统的人力资本存量指标一起纳入模型进行回归和比较分析,结果表明,FDI和人力资本相结合与经济增长呈显著正相关,尤其是留学回国率以及外资就业率与FDI的结合,其正效应更为显著。 2我国机械工业吸收能力对FDI技术外溢的制约分析 (1)我国机械工业研发经费不足,技术基础薄弱,制约了对FDI技术外溢的吸收。国际上一般认为,研发经费支出占销售额的比重达2%时,企业才可能维持生存,而达到5%时才有竞争力。比较而言,我国机械工业行业许多内资企业还未达到2%的水平,与跨国公司存在巨大差距。研发投入是技术创新优势的来源,也会影响到外商投资企业与国内供应商之间建立关联而产生的技术外溢效应的大小。我国企业要想提高自身技术吸收能力,还需要进行较大的投资,这只有一些大型企业才能做到。而我国机械工业中尽管有些国有企业规模很大,但是,真正能够在国际上具有很强竞争力的企业还屈指可数。目前我国机械工业多数企业经营规模小,未能形成一批占有较大市场份额、具有国际竞争力的大企业和企业集团,也未能形成一大批专业化协作配套厂。而且生产的产品品种少,技术含量低,质量不稳定。如我国国产金属切削机床中,数控机床仅占2.8%,而日本1987年已达30%,德国1990年达54%。我国一些机械产品的质量标准总体上低于发达国家,国家标准与国际标准存在差距;高新技术产品、机械基础产品和重大技术装备成套供应能力不能满足市场需求,长期依赖进口;中低档机械产品出现结构性过剩,积压严重。由于我国机械工业中间产品生产企业的规模一般都较小,在所生产的中间产品的性能、质量稳定性和多样性等方面与跨国公司的要求相比存在着较大差距,导致跨国公司难以与之建立起后向联系。而且我国企业在技术及管理水平上与跨国公司的差距大,双方难以建立平等的合作伙伴关系,跨国公司觉得培植当地供应商的成本太高,从而选择国外进口中间产品。而跨国公司如果与我国企业之间的联系微弱,其中间产品来源于国外,产品在国际市场上销售,子公司的经济活动只是充当了一个组装中心的功能,那么就很难对我国经济产生技术溢出。 (2)我国机械工业人力资本水平低对FDI技术外溢吸收的制约。由中国机械工业联合会、中国机械冶金建材工会组成联合调查组于2005年的一项调查表明:目前我国机械行业高级技工所占比例小且年龄结构老化。据对87家机械行业国有大中型企业调查统计,生产工人中,高级技师和技师、高级工、中级工、初级工、无等级工分别占工人总数的2.26%、13.54%、31.77%、34.34%和18.09%。87家企业中,中级工、初级工、无等级工所占比例达84.2%。这与工业发达国家高级技工占40%的比例相差甚远。从调查情况看,高技能人才奇缺,后继无人严重。以调查的企业数据为例,高级技师仅占工人总数的0.26%,技师占2%。而且近70%的中级工、初级工(不含无等级工)只有中等以下文化程度,这种素质状况远不能适应高、新、精设备对操作工的需要。高级人才、技术人员的匮乏必然会影响到外资企业对我国机械工业的技术转移和扩散。跨国公司子公司需要在东道国雇佣熟练劳动力和高素质的管理人员,如果当地劳动力素质与跨国公司的要求存在着较大的差距,就会加大跨国公司的进入成本。因此,由于人力资本的限制,我国难以吸引资本技术密集型的跨国公司进入,同时也不能有效吸收跨国公司扩散的技术。(3)政策、体制不完善也影响到FDI对我国机械工业技术外溢的大小。这主要表现在以下几方面:第一,我国科技体制改革不到位。我国机械工业比较分散,开发能力建设上过多注重行业研究所研究能力的提高,每个产品都有归口研究所,产品开发主要依靠研究所,而没有重点把产品开发能力放在企业进行。同时,对于大量尚不具备建立开发中心能力的中、小企业,政府未能充分利用科研院所力量,为其提供技术支持,建立起技术开发支撑体系。在这种背景下,希望提高技术水平从而进入跨国公司全球分工体系的企业既得不到科技资源,也难觅技术支持和帮助,外资企业在国内市场遭遇不到有力的竞争。这样,技术外溢既缺乏有效的利益激励,也缺乏有力的竞争促进,技术外溢的步伐就会相应放慢。第二,通过FDI引进技术的管理体制上还不完善。未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持机械装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。第三,劳动力市场不完善。人员流动是产生FDI技术外溢的重要途径。在跨国公司的高薪诱导下,大批国有企业技术人员流向外资企业,却很少看到外资企业的管理人员与技术人员回流到国有企业。在人才流动方面,主要是在外资企业之间流动。人员流动带来技术溢出也包括跨国公司的管理和技术人员离开跨国公司后自己创业。这需要国内存在较为健全、完善的金融与资本市场,但从现在的情况看个人创业的困难较大,特别在融资渠道方面还不够通畅,贷款担保风险投资基金业的发展尚显不足。第四,知识产权保护制度不完善。知识产权保护不力,使得外资企业更加注重对技术的严格保密,也不能更有效地发挥我国机械工业企业在技术上自主创新的积极性。据机械工业联合会的统计,目前工业发达国家的新产品贡献率52%,我国仅为5.9%。具有自主知识产权优秀技术的产品少,克隆产品较多。这样的结果除了自主创新能力削弱之外,还容易遭到侵权指控。即使出现了自行研制的技术,也很容易被指责为“剽窃”。中国不久前自行研制的“CM1海豚”磁悬浮列车还没有试运行,就被德国一些媒体和企业指责为“抄袭了德国磁悬浮技术”。 3提高技术吸收能力促进FDI技术外溢效应的对策 首先,加强机械工业人才队伍的建设。结合行业和企业的发展实际,积极支持和指导企业对各类人才队伍的建设工作,特别是要充分利用现有资源,加强对各工种岗位技能工人的培养,通过继续教育、技术比武、职业培训、技能鉴定等多种方式,加快提高技能工人队伍的整体素质。此外还应建立有效的激励机制,充分发挥技术人才的创造性与积极性。确实落实国家有关技术入股、技术参与分配的政策,鼓励有真才实学的技术人才开发新技术、新产品,或应用高新技术提高传统机械产品的技术水平。 其次,努力推进技术创新和“产学研”相结合,建立和完善以企业为主体的社会技术创新机制。我国机械工业企业要充分利用已掌握的自主知识产权,加强与国内外科研单位和企业合作,充分利用并整合国际国内先进技术,扩大市场占有份额。按照市场经济规律,利用产业集群的载体,以企业为主体,以高校和工业研究院等科研院所为依托,促进产学研紧密结合,加快对机械行业亟待解决的科技问题、重点项目的研究和重点产品的技术升级、以及产品前沿性的研究和攻关,形成三者互相合作、合理分配和利用资源、研发成果共享的创新局面。这样不但会使创新能力增强,而且还可以加快新技术的扩散,可以使机械工业生产力总体水平在较短时期内迅速提高。 再次,增加我国企业研发投入。要解决研发资金不足的问题,首先应转换企业经营机制,使企业在市场竞争中不断提高自身实力。只有实力提高了,才有更多的资金投入到研发活动中。同时,政府也应有辅助投资并且给予相应的鼓励政策。在有关机械工业的科技计划中,增加创新技术研发的比重以及重大技术机械装备国产化专项基金的预算。在原行业技术发展基金的基础上,可重组成立国家产业技术基金,重点用于支持共性、基础性、关键性和竞争技术的研发。另外,要健全、完善金融市场,为国内企业提供良好的融资渠道。尤其是要大力发展科技信贷业务,扩大金融机构对企业的科技投入。 机械工业论文:机械工业行业技术发展论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了部级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 机械工业论文:机械工业技术政策研究论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:机械工业技术引进研究论文 【内容提要】机械工业技术引进是中国技术引进的主体和缩影。本文回顾了建国50年来中国机械工业技术引进的四个发展阶段:50年代主要从前苏联和东欧国家大量引进成套设备和技术,建设了一批机械工业基地,奠定了中国机械工业与机械科技发展的基础;60年代技术引进转向日本、西欧等资本主义国家,由于受国内外政治气候的影响,技术引进规模较小,进展迟缓;70年代技术引进扩大到整个西方国家,出现了两次进口成套设备的高潮,带有一定程度的盲目性;改革开放以来,机械工业技术引进进入了全方位、多形式、多层次的新的历史发展时期。文章还对中国机械工业技术引进中正反两方面的经验与教训进行了总结与评述。 【关键词】中国/机械工业/技术引进 【正文】 历史昭示人们,技术引进是实现技术进步的一条捷径,几乎所有“后发”国家都是从引进和模仿先进国的科学技术“起家”的,日本和韩国是这方面的典范。中国的机械工业也是在引进和利用国外技术的基础上逐步发展起来的。建国50年来,机械工业的技术引进在曲折前进中大致经历了以下四个发展时期。 一、50年代从前苏联和东欧国家成套引进先进技术装备 解放初期的中国是一个“一穷二白”的农业大国,工业基础脆弱,以修配为主的机械工业尚未形成独立的制造业,且技术十分落后。根据国民经济恢复和“一五”建设的需要,国家确立了大力引进国外先进技术提高本国技术水平的方针。由于当时美、英等西方资本主义国家对新生的社会主义中国采取“封锁禁运”的“冷战”政策,因此50年代我国技术引进的来源国主要是前苏联和东欧社会主义国家。“一五”期间的技术引进是以苏联援建的156项重点工程项目为优秀,以引进重工业部门所需大型成套设备为重点而展开的。据国家外贸部门统计,1950-1959年,我国共签订成套设备等合同约450个,其中与前苏联和东欧国家签订的成套设备合同分别为215项和108项,与西方国家只签了3项,另外还进口了单项设备120余项。以上引进项目共花外汇约27亿美元,其中成套设备占用汇总额的90%以上,所有费用主要由前苏联以低息或无息贷款方式提供。通过156项重点工程的建设和成套技术装备的引进,中国在短短几年内便恢复和建立了钢铁、机械、电力、煤炭、石油、化工等工业,形成了中国工业体系的总体布局,奠定了中国现代化工业建设的初步基础。 在前苏联援建的156个项目中,第一机械工业部有21项,原民主德国也援建了我们2个项目,另引进捷克斯洛伐克制造技术自行设计了上海三大动力设备厂。前苏联援建的这些项目都是我国机械工业的基础性、关键性项目和空白项目。除援建项目之外,机械工业部门还通过技术合作和贸易协定方式,获得了一批主要由国内自行设计和建设的50多个机械工业项目所需的制造图纸、工艺流程、专家咨询和项目所需设备及其它技术物资。〔1〕 50年代特别是“一五”期间,中国机械工业从苏联和东欧国家成套引进先进技术装备的成效是巨大的,主要体现在: 一是在苏联援建下,通过成套项目引进,中国机械工业建立了一批大型骨干企业和重点企业。由于实行高度集中的计划管理体制,使整个机械工业系统的技术引进工作成为通盘规划、统筹部署、协同作战的有序行动,故而这些机械工业基地建设速度快、周期短、效益高。如第一汽车制造厂从1953年7月开工到1956年10月验收投产,只用了三年时间就建成了新中国第一个大规模的汽车制造厂。 二是由于在引进成套设备的同时附带引进了设备设计图纸和工艺技术,并将消化吸收引进技术与国内设计试制及发展新产品结合起来,从而较快地掌握了一大批先进技术装备和重大产品的设计制造技术。在“一五”期间,中国机械工业发展的四千多项新产品中,有三分之二以上是以苏联图纸及测绘仿制为基础,从小到大,从简单到复杂,从单机到成套,逐步试制发展起来的。 三是学习了前苏联从选择厂址、工厂设计、建筑施工、设备安装、工艺设计、人员培训、组织生产一直到开工运转等一系列基本建设的管理程序和生产技术,并积累了对外贸易的经验,培训了一大批工程技术人员、管理人员、技能工人以及留学生和外贸人员,这些都在以后几十年的机械工业建设中发挥了重要作用。 四是积极学习和推广了许多前苏联的先进工艺技术,改变了我国机械企业工艺落后的面貌。 通过50年代特别是“一五”期间的技术引进和大规模经济建设,中国机械工业在短短几年内便实现了从修配仿制向自行设计制造的过渡,并初步形成了中国的机械工业体系,技术发展能力大大提高,经济效益直线上升。“一五”期间,机械工业总产值增长2.6倍,平均年增长率达29%,创造了机械工业发展史上的奇迹:机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力大增强,“二五”期间,我国经济建设所需要的各种机械设备的自给率高达80%以上。〔1,3〕 这段历史启示我们,引进技术是提高中国机械工业技术发展能力,加快机械工业建设速度的重要手段。只要合理规划,集中力量,重点建设,并将技术引进与消化吸收相结合,就能在技术落后的情况下,辟新路,走捷径,迅速缩小与先进国家的技术差距。但是,我们也要看到,技术来源的单一性对机械工业以后的生产发展、技术进步和管理体制也带来了一定的负面影响,把主要精力集中在建设施工和投产达标上,不可避免地轻忽了本国成套设备制造水平和创新能力的提高,淡化了本国研究开发力量的培育与成长,导致发展后劲不足。这些问题,在50年代后期已引起政府部门的警觉,并采取措施作了一些纠正。但由于此时中苏关系有所淡化,加之1958年的“”强调要独立自主大办机械工业,使“一五”时期掀起的技术引进热潮随之也有了大的回落。 二、60年代从日本和西欧引进先进设备与技术 1960年,中苏关系破裂,前苏联单方面撕毁合同、撤走专家,中断了与中国的经济技术合作,迫使我国将引进技术的对象转向资本主义国家。由于对日外交的成功,中日经济技术贸易解冻。1964年,中国机械工业首次从日本引进了10多个品种的气动、电动量仪制造技术和成套设备,1965年以后又引进了液压元件等制造技术和设备,建立了相应的工厂。 1964年1月中法建交,冲破了西方国家长期孤立中国的政策樊篱,中法技术合作开始升温。从1965年起,一机部从法国购买了4种重型汽车产品设计和制造工艺资料,由相应的汽车厂消化吸收。这是首次采用购买软件的方式引进技术。这一时期机械行业还从西德、英国等西方国家引进了一些设备和技术,从而弥补了从前苏联和东欧引进技术之不足。 在国民经济调整时期,为解决经济发展中“吃、穿、用”等的薄弱环节,国内有关部门先后从日、英等10个资本主义国家引进化纤、冶金、石化等方面的成套设备和技术计84项,用汇总额达3亿美元。〔2〕这些设备的引进提高了这些部门的技术水平和生产能力。 为了制造急需的大型成套设备,在此期间,中国还通过举办工业展览会、开展技术交流、组织专家出国考察、加强情报资料搜集分析、对样机进行测绘仿制等方式引进和消化吸收国外先进技术,在此基础上,使用、设计、制造和研究部门之间进行密切合作和协同攻关,设计制造出了包括万吨模锻水压机在内的九大冶金成套设备等一批接近或达到当时世界先进技术水平的成套设备和新产品。“”开始后,机械工业技术引进工作基本陷于停顿状态。 总之,60年代是中国机械工业技术引进的滞缓期,引进规模较小,经济技术效益较差。由于缺乏技术贸易的经验,对国际技术贸易的原则和惯例缺乏了解和研究,结果比别国多花了成倍的却引不进西方国家的关键制造技术,因此很难翻版仿制。但由于当时我国的技术力量已有一定发展,机械工业开始走上以样机测绘、仿制与自行设计制造相结合的发展道路。广大机械科技人员发扬自力更生精神,依靠自身技术力量不仅完成了前苏联遗留下来的建设项目,而且使整个机械科技水平有大的提升,个别技术领域已赶上世界先进水平。 三、70年代从整个西方国家引进先进设备与技术 60年代末、70年代初,国际关系处于急剧动荡之中,各种政治力量重新分化、组合成新的世界格局。1971年10月,中国在联合国的合法席位得到恢复。从1972年起,中国先后同美国、加拿大、澳大利亚等一系列西方国家建立了外交关系,西方国家一向奉行孤立和封锁中国的政策而向中国长期关闭的官方经济技术合作的闸门终于被打开了,技术引进工作也出现了新的高潮,中国开始扩大从美国、前联邦德国、日本、英国、法国等国引进设备与技术的规模。70年代前半期,我国尚未改变过去进口成套设备的做法。1973年1月,国家制定了进口43亿美元成套设备和单机的方案(即“四三方案”)。仅1973年就进口设备77项,合同成交额12.2亿美元。进口重点放在化工、石油、冶金、煤炭、电力等部门。1976年,一机部随“四三方案”也引进了一批关键设备和技术,如杭州汽轮机厂的工业汽轮机、南京汽轮发电机厂的燃气轮机等9个成套项目,对提高中国机械工业制造技术水平起到重要促进作用。上述这些批准建设的项目因为受“”的干扰,有些被迫暂缓执行,有些建设周期拖长,有些进口设备长期未派上用场。 1976年10月,中国结束了十年动乱,经济建设面临重重困难,亟待进行一段时期的恢复与调整,但当时由于在经济工作上受急于求成的“左”的指导思想的影响,中国经济建设很快进入一个新的高速增长时期,全国基建战线进一步拉长,设备进口和技术引进也随着经济恢复和国门打开再度掀起高潮,并出现了一定程度的盲目性。在1978年的较短时间内一下就签订了成交额达78亿美元的设备进口和技术引进项目合同(其中31亿美元合同是当年最后10天突击签订的),用汇总额超过前几个时期的总和,且全要用现汇支付。成套设备的进口和大型工程项目的建设对促进石油、化工等新兴工业部门的建立与发展起到了一定促进作用。 70年代出现的第二次技术引进高潮与50年代的大规模引进相比,项目更多,用汇额更大,由此暴露出的问题和应当汲取的教训也比较多,表现在:一是各部门热衷于从国外大量进口成套设备,对国产机械设备重视不够,抑制了本国机械制造业向其它工业部门提供技术装备能力的提高;二是注意了硬件设备的进口,忽视了设备设计制造技术与工艺流程的引进,在提高生产能力的同时没有解决好提高国内制造水平的问题;三是没有更好地组织引进单位与研究、制造单位联合对引进技术与设备进行消化、吸收和创新,造成了长期依赖国外技术和大量进口零配件的被动局面;四是付出了高昂的代价,1973-1982年我国进口成套设备和签订技术许可证合同的平均成交额分别高达3287万和107万美元,比国际间高出几倍〔4〕;五是技术引进缺乏统筹规划,出现了盲目签约和大起大落的宏观失控现象。由于短期内引进项目过多、规模过大,拉长了基本建设周期,造成了进口设备的积压与损耗,同时也造成了国家外汇支付的极度紧张。 在进口成套设备时,机械行业曾组织技术力量对部分设备进行测绘仿制,试图由此掌握其制造技术,但收效甚微。事实提醒人们,对于复杂、重大机械设备单纯靠测绘仿制的方法是不能奏效的,必须引进其设计制造技术。因此,自70年代后期开始,单项技术引进开始受到更多重视。从1976年起,在中国技术引进计划中列入“单项技术引进计划”,1977年列入国家引进计划的单项技术共有24项。为了学习外国技术引进的先进经验,1978年4月,一机部派出一个综合技术考察团到南斯拉夫、罗马尼亚进行访问考察,发现南、罗两国的做法与中国大相径庭,他们主要以技术许可、合作生产、合资经营的方式从西方国家引进制造技术,较快地提高了本国机械工业的制造技术水平。南、罗两国在技术引进方面的成功经验受到我国政府部门的重视。一机部随之作出决策,把单项技术引进作为今后技术引进的重点,并在部科技局设立了技术引进处这一专管机构。仅1979年,就签订单项技术引进合同28项。通过几年的实践探索,积累了经验,走出了一条以技术许可、合作生产、技术咨询、合资经营等方式为主引进国外先进制造技术的新路子,在使中国的技术引进从以引进硬件设备为主的初级阶段逐步过渡以引进软件技术为主的高级阶段方面起了先行和示范作用。据统计,1973-1982年,机械工业部门引进的单项技术项数最多,达206项,占全国同期引进单项技术总数279项的73.8%;这一时期机械工业部门仅进口成套设备37项,占全国进口设备总数的448项的8.3%。单项技术引进的总费用虽不到设备进口总费用的5%,但对提高中国机械工业制造技术水平却大有裨益。〔4〕 四、改革开放以来全方位、多形式引进消化国外先进制造技术 (一)新时期机械工业技术引进的进程及特点 中共十一届三中全会确立了对外开放、对内搞活经济的方针,技术引进从此进入了一个新的历史发展时期。自80年代初开始,国家在开辟经济特区和开放沿海城市的同时,陆续制定和推行了一系列鼓励利用外资、引进技术的政策,制定了在“六五”后三年引进3000项先进技术的规划,还向省市下放了技术引进的审批权,增设了对外经济技术贸易窗口。在此大好形势下,机械工业部也加强了对技术引进工作的领导与宏观管理,使机械工业技术引进取得长足进展,引进项目逐渐增多,引进规模迅速扩大,引进效益不断提高。改革开放以来,机械工业技术引进具有以下几项显著特点: 1.从进口设备为主转向以引进单项技术特别是软件技术为主。1981年国务院颁布了《技术引进和设备进口工作暂行条例》,对技术引进和设备进口作出明确界定,并特别强调要严格限制成套设备进口,着重引进先进适用技术,以后又了《技术引进合同管理条例》等一系列法规,以保证技术引进朝着规范化方向发展。根据国家这些规定,机械行业加大了以先进制造技术类软件技术为主的单项技术的引进力度,其引进的单项技术占了全国单项技术引进的“大头”,引进的“硬件”也主要是国内难以制造的样机、关键设备和测试仪器。 2.技术引进全方位化。80年代初以来,机械工业技术引进已经突破了地区的局限,引进国别扩大到世界各大洲的几十个国家和地区(其中以从德国、美国和日本三国引进的项目最多)。除了继续从发达国家引进技术外,还发展了同新兴工业化国家、发展中国家和地区的技术贸易关系。 3.引进技术重点比较突出。一是结合国家重点建设项目等的需要,引进重大成套设备、大型设备及其设计制造技术,如50万伏高压输变电设备、30万和60万KW火电成套设备、宝钢大型冶金成套设备等;二是为了提高机械工业基础制造技术水平,引进“三基”(基础机械、基础零部件、基础材料)制造技术;三是结合“三上一提高”和企业技术改造,引进合金钢铸造技术、负压造型铸造技术等关键工艺技术;四是为了填补我国在机械科技前沿领域中的某些缺项以及配合国家重点科技攻关计划,有重点地引进一些先进制造技术和新兴、尖端产品技术,如威海精密机床附件厂结合国家经委“七五”期间国家12项引进技术消化吸收重点项目中“数控机床国产化”项目,从美国引进了镗铣类机床工具系统的制造技术;五是结合我国各行业发展需要,有重点地引进一些重点产品、特殊产品的设计制造或组装、测试技术。〔5,6〕 4.技术引进方式多样化。70年代末以来,中国机械工业技术引进的另一个显著特点是引进方式朝着多样化方向发展,其中最常见的几种引进方式是: 许可证贸易。这是技术引进的高级形态,也是当前国际技术贸易中最常见的一种基本形式。在许可证贸易中,技术转让的内容包括专利、专有技术和商标,中国机械工业引进的主要是设计制造方面的专有技术。80年代以来,机械工业引进技术的半数以上是采取许可证贸易方式引进的。这种引进方式不仅花外汇少,而且容易获得先进制造技术。 进口设备带制造技术。这是技术引进的较初级形态,对引进方技术要求一般不高,因此是技术不太发达国家采用的技术引进方式,在50年代中国机械工业基础尚薄弱的情况下也成功地采用了这种技术引进方式。80年代以来,中国机械工业仍有大批项目是采取这种方式引进的。这种引进方式风险小,形成新产品生产能力快,在国内尚无能力设计制造这类产品或设备的情况下可起到填补设备生产能力缺口的作用。但进口设备带进制造技术的方式投资大、用汇多,也不易学到关键技术,还会增加对外国零部件和配套技术的依赖性,也制约了本国科研与设计制造能力的提高。因此,随着我国机械工业科技水平的不断进步,应该尽量少采用这种方式引进技术,尤其要限制成套设备和生产线的进口。 咨询诊断。这是一种灵活实用、用汇不多的技术引进方式,其内容包括产品设计咨询、技术改进咨询、决策咨询、可行性论证、企业诊断等。如80年代初,我国柴油机行业的不少厂家曾委托英国、奥地利的几家著名发动机咨询设计公司改进柴油机的设计,收到良好效果。 合作生产。通过与外商特别是跨国公司合作生产,可以较快地学到国外的先进制造技术和管理经验,提高企业的生产技术水平和管理水平。对于象数控机床、宝钢大型冶金成套设备、大型发电机组之类技术要求高的大型、关键、复杂设备的研制生产,我国机械工业都成功地运用了合作生产的方式。 外商直接投资带进技术。改革开放以来特别是市场经济体制建立以来,中国利用外资、合资经营步伐加快,从1981年12月机械部批准与美商合作经营湖北派克密封件厂以来,到1994年,仅机械部系统就有“三资”企业2862家,外方投资金额35亿美元。随着境外资金(包括世界银行贷款)的进入和外资企业的建立,机械工业也引进了一大批较先进的设备和制造技术以及先进管理方法,提高了机械产品的档次和技术水平。 除上述引进方式外,机械行业采取的其它引进方式还有:技贸结合、“三来一补”(来料加工、来件装配、来图制造、补偿贸易)、合作研究、购买技术资料或软件、人才培训、引进国外智力、购买二手设备以及联合引进等。 (二)对引进技术的消化吸收及其成效 在80年代前半期的技术引进热潮中,中国机械工业引进了一大批先进技术,“六五”期间仅机械部系统就签订了技术引进合同785项。因此,“七五”及以后时期,机械工业在引进技术的同时,也加强了对引进技术的消化吸收与发展创新工作。根据国务院于1986年颁布的《引进技术消化吸收工作条例》精神,机械部也颁发了《机械工业部引进技术消化吸收工作暂行管理办法》等管理规章,并制定了技术引进消化吸收重点项目计划。1996年,机械部又制定了《机械工业引进技术项目消化创新指南》,并要求各省、市级主管厅、局和技术引进单位也要编制技术引进项目的消化吸收计划。 通过采取上述一系列措施,特别是随着90年代对技术引进管理力度的加大,中国机械工业引进技术的消化吸收、发展创新与国产化工作进入到一个新的发展时期,取得了显著成效,表现在:〔6,7〕 1.掌握了一批重大技术装备的关键制造技术。1983年以来,机械工业部门紧密结合国家重点工程建设,组织全国上千个企事业单位和上万名科技骨干,通过与国外合作生产、合作设计、合作研究等方式先后对30万和60万KW火电机组、宝钢大型冶金设备六大主机、2000万吨级露天矿开采系统等12项重大技术装备展开仿制和自行研制工作,使机械工业多年来没有完成的一些重大技术装备得以研制成功并投入生产运营,国产化水平不断提高。截止1993年底,已累计完成40多项设备并在50多项重点建设和技改工程中投产应用,其中15项成套设备基本上实现了国产化,并在30多项工程中推广应用,为国民经济建设做出了重要贡献。 2.促进了企业的技术改造、技术升级和产品结构优化。中国机械行业从1978年至今共引进了二千多项先进技术,重点骨干企业基本上都引进了国外技术。通过消化吸收与自主研究开发,促进了产品的更新换代,提高了整个机械工业的技术水平。通过80年代的技术引进,使我国机械工业50-60年代水平的部分老产品,约有1/5的品种一下跃迁到70年代末、80年代初的国际水平,缩短了近20年的技术差距;而“八五”期间机械工业在引进基础上发展的新产品,90%以上达到了国际70年代末、80年代初的技术水平,50%以上达到80年代中末期的水平。许多先进制造工艺技术与设备也得到推广应用。 3.用引进技术生产替代进口产品,同时推动了机械产品的出口。在消化引进技术基础上,中国机械工业的一批关键设备和通用机电仪产品技术水平和质量有明显提高,已可替代进口和提供出口。到1990年底,已推荐可替代产品25批1911项。企业反馈信息显示,1989年替代产品销售额达22.8亿美元,并出口创汇10亿美元。通过对引进技术的消化吸收,也提高了中国机械产品的出口创汇能力,出口额连年增长。1996年机械工业出口创汇299亿美元,机械产品出口额在全国外贸出口总额中比重已由1991年的12.3%提高到1996年19.8%,成为中国外贸出口的第二大支柱行业。 4.提高了企业的经济效益和市场竞争力。如由原机械部牵头组织的共有47个单位参加的《“八五”国家重大引进技术消化吸收计划》10大项目之一的“新型推土机和装载机关键零部件”项目,以从美国卡特皮勒公司引进的推土机、装载机等五种主机关键零部件技术为对象进行消化吸收,项目完成后产品质量可以达到80年代世界先进水平,主机及零部件的国产化率分别超过80%和85%,年新增销售收入20亿元。 (三)改革开放以来机械工业技术引进中存在的问题 改革开放以来,中国机械工业共引进技术二千多项,其中软件技术占全国的1/3以上,是引进项目最多,引进内容最广的行业,在促进机械工业科技进步,推动机械企业技术改造,提高国民经济各部门技术装备水平方面发挥了重要作用。但也存在不少应引以为训的问题: 1.引进技术的结构不够合理。80年代以来,机械工业单项技术引进虽有明显增加,但引进技术结构中硬件比例仍然偏高,工艺技术引进比例偏低,这在“八五”期间表现得尤为突出。如1992-1995年,机械工业系统进口成套设备、关键设备和生产线带制造技术的项目数占引进技术项目总数的42-68%,引进费用占引进总额的80%以上〔6〕。进口设备和生产线虽省时省事,能迅速提高生产能力,取得立竿见影的经济效益,但用汇高,也难以引进真正先进的制造技术,还得长期花外汇购买配套件。例如,仪表系统“六五”期间为生产引进技术产品,进口零配件所花外汇达5870万美元。 2.引进技术与消化吸收失衡。由于只注重技术引进的投入,不重视消化吸收的投入,把主要精力和资金放在引进投产上,未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。有的产品投产后性能指标达不到进口产品水平,形不成规模经济效益。制造难度大的大型成套设备的国产化水平更低。例如,中国从70年代就开始大规模引进国外先进的大型石化成套装备,但始终没有解决好国产化问题。按大型石化设备采购额计,1985年国产装备市场占有率仅为10%,1997年也只有20%左右。由于技术引进与国内消化吸收及自主开发结合不紧密,导致机械工业技术引进仍停留在掌握已有技术、提高国产化率的较低层次上,没有上升到形成自主开发创新能力上来,因此也就难以走出“引进——落后——再引进——再落后”的“Zeno悖论”的陷阱。 3.宏观调控乏力,重复引进现象严重。由于宏观调控乏力,审批把关不严,缺乏权威性的引进规划和综合性、全局性分析论证,加之体制上条块分割以及长官意志作梗等原因,导致大型装备、高档消费品生产线和中小型机电产品的盲目进口和重复引进。在90年代境外直接投资大量涌入的时候,这种“引进竞赛”问题变得更加突出。如在重大成套设备引进方面,自70年代以来,中国从国外引进的化肥生产装置就有120多套,花外汇48.1亿美元,其中大部分是近10年来利用外资引进的;同期还引进了乙烯装置20套,聚乙烯装置21套等,共耗资达200多亿美元。重复引进大化肥和石化成套装置数量之多、耗资之巨、持续时间之长在世界上绝无仅有。〔8〕大型设备引进是如此,单项技术的重复引进现象也比较严重。重复引进不仅花费了大量的外汇,加剧了国家建设资金的紧张,更严重的是使国内的机械制造能力闲置,技术水平得不到提高,窒息了民族工业及制造科技的发展。如果我们学习日本“一号机进口,二号机改进,三号机出口”的经验,按照一仿二改三创造的原则只进口少量生产线和样机并对制造技术加以消化吸收,那就会别有一番景象。 4.不讲究引进策略。不少单位把主要精力放在出国、谈判、签约等具体性事务上,较少注意总结经验和进行引进前的可行性论证,更缺少具有理论性、战略性、前瞻性的系统谋划。由于缺乏对外贸易经验,不熟悉国际惯例,不了解国际市场行情,不研究引进策略,致使机械工业技术引进费用偏高,平均每项比日本高出3~8倍;有的专利已过期,有的技术已淘汰,有的产品环保部分严重不合格,却白白搭上大量外汇去引进,造成不应有的损失。 五、历史给我们的几点启迪 回顾建国50年来机械工业技术引进的曲折发展历程,认真总结其正反两方面的经验与教训,可以得出以下几点启示: 1.必须正确选择技术引进的内容与方式。目前,中国机械工业已有比较雄厚的物质技术基础,已没有必要再象50、70年代那样为提高生产能力而花费大量外汇去进口大批成套设备,以减少对外国技术的依赖性,增强本国的自主开发能力。在我国机械工业今后的技术引进工作中,必须学习先进国的成功经验,不断加大单项技术在技术引进结构中所占的比重,而单项技术又要以先进适用的设计制造技术和关键、共性技术以及管理技术等“软件”技术为主。也就是说,凡是国内有一定技术装备基础,引进技术后自己就可以制造的,就决不进口设备;凡是购买关键设备或部分关键部件就可以配套生产的,决不进口成套设备或整机;凡是进口国内急需而又不能制造的硬件设备,必须同时引进其设计制造技术。只有这样,才能以最小的代价获得最大的引进效益。 在引进技术的内容上,要根据机械行业发展需要和市场需求,结合自身的技术水平、工作基础和配套能力,采用许可证贸易、技贸结合、合资经营、交钥匙工程、顾问咨询等灵活多样并有长期实践基础的引进方式,引进那些投资少、见效快、盈利多、创汇高的先进成熟技术,特别是关键、共性制造技术和重大装备技术。鉴于当前国有机械企业尚未走出低谷、下岗人员增多这一国情,引进技术不能片面追求高、新、奇,而应注意其实用性,主要引进一些有利于缓解劳动力就业矛盾的先进适用技术和国内已有技术所需的配套技术,对国内研究开发工作已经成熟或依靠自身技术力量短期能解决的、国内生产不急需的或不适合中国国情的、暂时消化吸收不了的或难于推广应用的技术及产品,则应限制引进。 2.必须处理好技术引进与消化吸收及自主创新的关系。大家知道,科学无国界,技术却有国界,中国机械工业目前所引进的技术虽然是国际上80年代末、90年代初的先进技术,但大部分是国外处于生产饱和期和即将淘汰的设备和技术,是“二手设备”和“二流技术”,真正先进、尖端或敏感的技术国外是不轻易转让的,甚至对我严密封锁,也无法靠技术贸易方式获取。现代科技发展日新月异,如果中国只重视引进技术和设备,满足于投产、达产,提高生产能力,而不重视发展创新,那就只能永远步别人的后尘。日本技术引进的成功经验,在于走引进创新之路,致力于消化引进的世界各国技术之长;并结合国情加以改进创新,从而后来居上,成为世界经济强国的。据对我国大型机械工业企业在“八五”期间开发成功的92种量大面广的典型新产品的技术来源进行抽样调查,发现主要利用国外技术开发的产品占57%,立足于国内自主开发的只占43%,说明中国机械工业发展主要依赖于引进国外技术的状况尚未发生根本性变化,机械工业消化创新和自主创新能力亟待加强。因此,中国机械工业在今后的技术引进中,必须坚持“洋为中用”和“一学、二用、三改、四创”的原则〔9〕,将学习借鉴和发展创新相结合,将引进先进技术与提高国内科研、设计、制造能力相结合,在加强机械工业技术创新体系与自主创新能力建设的基础上,花大力气搞好技术引进的消化吸收、二次开发与创新工作。要本着“一家引进、联合创新、多方受益、国家得利”的原则,开展多形式、多层次的产学研合作,组织科研、设计、制造、使用单位等多方面力量开展多学科、多技术、多部门的联合攻关,建立起技术引进的联合创新机制和消化吸收的技术联动体系。同时做好引进技术,特别是共性关键的推广应用工作,提高整体技术水平和规模经济效益,进而推动机械产品与技术的出口,实现“引进技术——消化吸收——改进创新——扩大出口”的良性循环。 3.必须加强对引进技术的宏观调控。一是要将技术引进与我国机械工业发展战略和“三大战役”相结合,与机械企业技术改造及机械产品出口创汇相结合,制定出科学系统的引进规划和计划,明确技术引进的战略目标、指导思想、基本原则与重点任务,以指导全行业的技术引进与消化吸收工作;二是强化对技术引进宏观管理,在下放技术引进审批权限的同时,建立权威性的技术引进管理机构,加强对技术引进的宏观导向和重大引进项目的审批,减少和杜绝低水平重复引进和重大、成套项目的盲目引进,保证技术引进的先进性、实用性和效益性;三是进一步完善技术引进的政策法规体系,如产业技术政策、国别政策、消化吸收与创新政策、国产化政策等,以规范各方面的技术引进行为,体现对技术引进与消化创新的政策倾斜;四是运用税收、价格、信贷、财政、汇率等经济杠杆对技术引进加以调节与扶持,如对国内急需的引进项目和骨干企业技术引进项目在关税和产品税上给以优惠,对重大消化吸收项目给予贴息贷款,对市场容量已饱和的引进项目加征关税等。 4.必须搞好可行性论证。为了保证引进的项目在技术上先进、经济上合算、生产上可行,在引进前必须进行详细的调查和充分的可行性论证。要广伸触角,建立技术引进的信息收集与反馈网络及技术引进资料库。要赋予有资格的咨询公司一定的法律地位,规定重大技术引进项目必须由其提供可行性分析报告。在对引进项目特别是重大项目进行技术经济分析时,要从本国的技术、资源和经济条件出发,充分考虑自身的技术力量、消化吸收能力、外汇及资金来源、市场需求、生产条件、环保标准、材料和零部件配套状况以及国际经济形势等方面因素,并对引进项目的消化吸收与国产化前景及可能取得的经济社会效益作出科学预测,在知己知彼的基础上,“货比三家”,选优、择廉引进,只有这样,技术引进才能做到选得准、花钱少、收效高。 机械工业论文:我国机械工业吸收能力论文 摘要:东道国企业的技术吸收能力是影响FDI技术外溢的重要因素,主要分析我国机械工业在人力资本、技术基础等方面的技术吸收能力对FDI技术外溢的制约情况,提出增强技术吸收能力、促进我国机械工业FDI技术外溢的对策建议。 关键词:FDI;技术吸收能力;技术外溢;机械工业 1研究回顾 东道国企业的吸收能力影响FDI技术外溢的效果,这已得到诸多学者的普遍认可。Borenszteinetal的研究表明:单纯的FDI流入并不直接导致技术外溢效应,FDI是否能促进东道国经济的技术进步,从而最终推动经济增长还取决于东道国的吸收能力如何。Borenszteinetal首次运用人力资本作为吸收能力的指标将东道国的吸收能力具体量化,其研究结果表明FDI与东道国的人力资本相结合对经济增长起到了明显的推动作用;进一步的研究还发现,FDI的技术外溢作用存在“临界水平”,即只有当东道国人力资本存量足够丰裕时,东道国才能吸收FDI的技术外溢。Olfsdotter(1998)认为除了东道国的人力资本存量之外,经济开放度、政府政策、人口增长率、基础设施状况乃至行政效率、知识产权保护度等因素同样起着重要作用。Alfaroetal(2000)则认为东道国的金融市场效率是影响其吸收能力的关键因素。Markusen Vanables(1998)用具有技术优势的外资企业与东道国内部门的链接效应(LinkageEffect)来考察东道国的吸收能力。Kinoshita(2000)将研发的作用分为两部分:一是研发的创新作用;二是研发的学习效应,即东道国国内研发的增加将提高国内企业对FDI技术的吸收效果。 我国学者赖明勇、包群、阳小晓(2002)通过实证研究表明在影响我国外商直接投资的众多因素中,人力资本存量起到至关重要的作用,我国人力资本存量的丰裕度决定了对FDI的技术扩散效应的吸收程度。张斌盛、唐海燕(2006)选取留学回国率和外资就业率作为人力资本流量的指标,与传统的人力资本存量指标一起纳入模型进行回归和比较分析,结果表明,FDI和人力资本相结合与经济增长呈显著正相关,尤其是留学回国率以及外资就业率与FDI的结合,其正效应更为显著。 2我国机械工业吸收能力对FDI技术外溢的制约分析 (1)我国机械工业研发经费不足,技术基础薄弱,制约了对FDI技术外溢的吸收。国际上一般认为,研发经费支出占销售额的比重达2%时,企业才可能维持生存,而达到5%时才有竞争力。比较而言,我国机械工业行业许多内资企业还未达到2%的水平,与跨国公司存在巨大差距。研发投入是技术创新优势的来源,也会影响到外商投资企业与国内供应商之间建立关联而产生的技术外溢效应的大小。我国企业要想提高自身技术吸收能力,还需要进行较大的投资,这只有一些大型企业才能做到。而我国机械工业中尽管有些国有企业规模很大,但是,真正能够在国际上具有很强竞争力的企业还屈指可数。目前我国机械工业多数企业经营规模小,未能形成一批占有较大市场份额、具有国际竞争力的大企业和企业集团,也未能形成一大批专业化协作配套厂。而且生产的产品品种少,技术含量低,质量不稳定。如我国国产金属切削机床中,数控机床仅占2.8%,而日本1987年已达30%,德国1990年达54%。我国一些机械产品的质量标准总体上低于发达国家,国家标准与国际标准存在差距;高新技术产品、机械基础产品和重大技术装备成套供应能力不能满足市场需求,长期依赖进口;中低档机械产品出现结构性过剩,积压严重。由于我国机械工业中间产品生产企业的规模一般都较小,在所生产的中间产品的性能、质量稳定性和多样性等方面与跨国公司的要求相比存在着较大差距,导致跨国公司难以与之建立起后向联系。而且我国企业在技术及管理水平上与跨国公司的差距大,双方难以建立平等的合作伙伴关系,跨国公司觉得培植当地供应商的成本太高,从而选择国外进口中间产品。而跨国公司如果与我国企业之间的联系微弱,其中间产品来源于国外,产品在国际市场上销售,子公司的经济活动只是充当了一个组装中心的功能,那么就很难对我国经济产生技术溢出。 (2)我国机械工业人力资本水平低对FDI技术外溢吸收的制约。由中国机械工业联合会、中国机械冶金建材工会组成联合调查组于2005年的一项调查表明:目前我国机械行业高级技工所占比例小且年龄结构老化。据对87家机械行业国有大中型企业调查统计,生产工人中,高级技师和技师、高级工、中级工、初级工、无等级工分别占工人总数的2.26%、13.54%、31.77%、34.34%和18.09%。87家企业中,中级工、初级工、无等级工所占比例达84.2%。这与工业发达国家高级技工占40%的比例相差甚远。从调查情况看,高技能人才奇缺,后继无人严重。以调查的企业数据为例,高级技师仅占工人总数的0.26%,技师占2%。而且近70%的中级工、初级工(不含无等级工)只有中等以下文化程度,这种素质状况远不能适应高、新、精设备对操作工的需要。高级人才、技术人员的匮乏必然会影响到外资企业对我国机械工业的技术转移和扩散。跨国公司子公司需要在东道国雇佣熟练劳动力和高素质的管理人员,如果当地劳动力素质与跨国公司的要求存在着较大的差距,就会加大跨国公司的进入成本。因此,由于人力资本的限制,我国难以吸引资本技术密集型的跨国公司进入,同时也不能有效吸收跨国公司扩散的技术。(3)政策、体制不完善也影响到FDI对我国机械工业技术外溢的大小。这主要表现在以下几方面:第一,我国科技体制改革不到位。我国机械工业比较分散,开发能力建设上过多注重行业研究所研究能力的提高,每个产品都有归口研究所,产品开发主要依靠研究所,而没有重点把产品开发能力放在企业进行。同时,对于大量尚不具备建立开发中心能力的中、小企业,政府未能充分利用科研院所力量,为其提供技术支持,建立起技术开发支撑体系。在这种背景下,希望提高技术水平从而进入跨国公司全球分工体系的企业既得不到科技资源,也难觅技术支持和帮助,外资企业在国内市场遭遇不到有力的竞争。这样,技术外溢既缺乏有效的利益激励,也缺乏有力的竞争促进,技术外溢的步伐就会相应放慢。第二,通过FDI引进技术的管理体制上还不完善。未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持机械装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。第三,劳动力市场不完善。人员流动是产生FDI技术外溢的重要途径。在跨国公司的高薪诱导下,大批国有企业技术人员流向外资企业,却很少看到外资企业的管理人员与技术人员回流到国有企业。在人才流动方面,主要是在外资企业之间流动。人员流动带来技术溢出也包括跨国公司的管理和技术人员离开跨国公司后自己创业。这需要国内存在较为健全、完善的金融与资本市场,但从现在的情况看个人创业的困难较大,特别在融资渠道方面还不够通畅,贷款担保风险投资基金业的发展尚显不足。第四,知识产权保护制度不完善。知识产权保护不力,使得外资企业更加注重对技术的严格保密,也不能更有效地发挥我国机械工业企业在技术上自主创新的积极性。据机械工业联合会的统计,目前工业发达国家的新产品贡献率52%,我国仅为5.9%。具有自主知识产权优秀技术的产品少,克隆产品较多。这样的结果除了自主创新能力削弱之外,还容易遭到侵权指控。即使出现了自行研制的技术,也很容易被指责为“剽窃”。中国不久前自行研制的“CM1海豚”磁悬浮列车还没有试运行,就被德国一些媒体和企业指责为“抄袭了德国磁悬浮技术”。 3提高技术吸收能力促进FDI技术外溢效应的对策 首先,加强机械工业人才队伍的建设。结合行业和企业的发展实际,积极支持和指导企业对各类人才队伍的建设工作,特别是要充分利用现有资源,加强对各工种岗位技能工人的培养,通过继续教育、技术比武、职业培训、技能鉴定等多种方式,加快提高技能工人队伍的整体素质。此外还应建立有效的激励机制,充分发挥技术人才的创造性与积极性。确实落实国家有关技术入股、技术参与分配的政策,鼓励有真才实学的技术人才开发新技术、新产品,或应用高新技术提高传统机械产品的技术水平。 其次,努力推进技术创新和“产学研”相结合,建立和完善以企业为主体的社会技术创新机制。我国机械工业企业要充分利用已掌握的自主知识产权,加强与国内外科研单位和企业合作,充分利用并整合国际国内先进技术,扩大市场占有份额。按照市场经济规律,利用产业集群的载体,以企业为主体,以高校和工业研究院等科研院所为依托,促进产学研紧密结合,加快对机械行业亟待解决的科技问题、重点项目的研究和重点产品的技术升级、以及产品前沿性的研究和攻关,形成三者互相合作、合理分配和利用资源、研发成果共享的创新局面。这样不但会使创新能力增强,而且还可以加快新技术的扩散,可以使机械工业生产力总体水平在较短时期内迅速提高。 再次,增加我国企业研发投入。要解决研发资金不足的问题,首先应转换企业经营机制,使企业在市场竞争中不断提高自身实力。只有实力提高了,才有更多的资金投入到研发活动中。同时,政府也应有辅助投资并且给予相应的鼓励政策。在有关机械工业的科技计划中,增加创新技术研发的比重以及重大技术机械装备国产化专项基金的预算。在原行业技术发展基金的基础上,可重组成立国家产业技术基金,重点用于支持共性、基础性、关键性和竞争技术的研发。另外,要健全、完善金融市场,为国内企业提供良好的融资渠道。尤其是要大力发展科技信贷业务,扩大金融机构对企业的科技投入。 机械工业论文:机械工业绿色制造技术管理论文 [论文关键词]绿色制造机械制造可持续发展 [论文摘要]在节约环保的发展趋势下,推行绿色制造技术给机械工业带来了新的发展机遇。本文从分析绿色制造技术的特点入手,阐述了企业在实施绿色制造技术时应遵循的原则,并指出企业推广实施绿色制造技术的主要途径。 一、绿色制造技术的特点 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。其主要特点有以下几点: 1.绿色设计。绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为一个重要的指导原则。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性:它首先是在绿色(节能、环保)设计的原则指导下,在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素,包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调,各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈,从而在其设计研发过程中及时改进,使产品设计达到最优化。 2.绿色材料。绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染,易回收的材料。为此,一是要多开发绿色材料,并建立绿色材料库;二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。 3.绿色工艺。绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。 4.绿色处理。绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理,一是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计,如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法;二是发展绿色再制造技术,如再制造加工、过时产品的性能升级等。 二、企业实施绿色制造技术的原则 实施绿色制造技术过程中,企业必须遵循以下原则:(1)依据ISO14001的要求事项,建立、实施并不断完善环境管理体系,定期对体系进行评审,确保体系有效实施;(2)在企业的全部活动中自主地制定环境目标,进行环境保护;(3)控制或减少设备开发和制造阶段使用和排放对环境负效应大的物质,推进污染预防。在设备开发、制造和废弃过程中考虑资源的有效利用和再生利用,降低损耗。加强固体废弃物的回收再利用管理,减少污水、烟气、噪声等对环境的影响。开展节能降耗活动,合理利用能源资源。 三、我国机械工业实施绿色制造技术的主要途径 1.建立并遵守环境保护体系,重视绿色意识教育。我国机械工业应加快建立ISO14001环保体系,并且致力于同ISO9001质量体系一体化,便于在开展各项活动中兼顾评价环境影响。通过建立环保体系,使企业员工能够针对产品生命周期全过程中伴随的环境问题进行正确识别,并积极采取措施加以预防和有效处理,使环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化。通过建立“善待环境”的工厂,谋求与地球环境、需求者、地域社会的共生,从而实现工厂与社会的可持续发展。重视对员工进行安全意识、质量意识、节约意识、效率意识、环保意识等的教育和培训,以提高全体员工对经济效益、环境效益和社会效益的正确理解,充分认识到绿色生产的社会责任。 2.注重绿色设计,实施绿色制造工艺技术。绿色设计是绿色制造技术的优秀,设计阶段是产品生命周期的源头,从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。 目前机械工业在绿色设计方面的主要内容包括:(1)确定绿色设计的原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计,选择绿色工艺和设备进行加工,用节能、节水、省料等最优化设计规定产品的实现方式,对材料进行标识,优化可装配和可拆卸性设计;(2)确定绿色的设计评价指标是节能、节水认证和再商品化率;(3)产品绿色排序是一种表示产品绿色程度的方式,主要是通过第三方采用随机抽样方法,由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、安全、健康、警示、适用的性能、可接受的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分。第三方将抽查结果结合公共环境报告进行综合分析,将排序结论向社会公告。其权威性虽往往受到质疑,但可作为顾客选购产品时的参考,因此也是顾客对企业产品满意度的一种体现,成为企业进行绿色改进的信息来源。 3.创新技术工艺,发挥环保效益。绿色制造技术应从理念落实到具体生产技术工艺中,才能最大限度地发挥其环保效益。比如在磨削加工时,采用油基磨削液会产生油气、烟雾,使生产环境恶劣,而且磨削液的后期处理成本太高,要改善这种情况,可以采用干磨削或准干式切削方式来加工。这样不仅有效地减少了资源消耗,节约了生产成本,而且还有利于降低对环境污染,有利于操作人员的劳动保护。 四、结束语 在大力倡导环保主题的今天,基于可持续发展观点的绿色制造技术是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。我国从事机械制造的工程技术人员应该加强绿色制造技术的研究,重视绿色制造技术的应用,促进我国机械工业的可持续发展,推进我国机械加工企业的国际化成长。
电力系统自动化论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势探讨论文 摘要:现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)FACTS的优秀装置之一——ASVC的研究现状 各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)DFACTS的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。超级秘书网 3.基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统 (1)基于GPS统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于GPS的新一代动态安全监控系统 基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物——PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:电力系统自动化电气工程论文 1论电气工程自动化在电力系统中的应用 安全、稳定、可靠的电力系统是每个企业的追求。将电气工程自动化技术应用在电力系统之中,就是为了维持电力系统的稳定,进一步对其进行完善和管理。本人2009年参建的苏州港太仓港三期工程、2012年参建的太仓港公用危险品工程的电气工程部分的采用了自动化技术,更好的实现了电源系统的监控和管理。现结合苏州港太仓港三期工程的电源监控系统, 1.1设备选型: 为了实现电气工程自动化管理,在电气设备订货期间就得统一考虑其设备型号及功能需满足电源监控系统的技术及参数要求。 1.2系统集成 基于设备订货期间考虑的设备型号及参数满足电源监控系统的通信及其控制技术要求,故可以实现1#、2#、3#和中心变的电源监控系统集成,采用华立特公司的FARAD200SEAV5.0系统。 1.3数据分析 通过FARAD电源监控系统可提供实时的数据分析和查看各种实时数据,实时数据主要包括:模拟量、数字量、电度量、设备驱动、事件记录和电力设备表。通过数据分析可以对设备的运行状态、电度量的实时值、峰峰电度量、事故发生的时间及故障点、电力台帐总表、上次检修时间、计划检修时间等进行查阅。 1.4报警管理 报警的类型分为5类,一般事件,一般报警,预告报警,事故报警或自定义报警。报警的状态分为3种,报警消失,报警未消失,报警。报警状态还包括确认信息。报警会根据不同的状态显示不同的颜色。通过对苏州港太仓港三期电源监控系统简要的分析,其系统主要应用了以下几种自动化技术: 1.4.1智能控制的应用 及时对电源监控系统管理中出现的各项问题进行反馈和报警,保证企业电气管理部门能够及时地发现系统中的电力故障和故障点,并进行相应的维护、改进和完善。 1.4.2仿真技术的应用 苏州港太仓港三期电源监控系统的优秀是FARAD200SEAV5.0系统,采用了仿真技术,主要实现了以下几种功能:各变电所的10KV系统和低压系统通过在FARAD软件的界面切换,提供准确的各电气设备的运行状态。电气故障的报警和初步的诊断。对整个电源监控系统运行可以进行动态的监控。对电源监控系统进行了优化设计和调试。 1.4.3集成技术的应用 在以往的电力系统运行过程中,电力分配、电力安全、电力维护等环节是分开进行管理的,而当实现了电气工程自动化在电力系统运行中的应用之后,就要将不同的环节进行统一化的集成管理。通过运用集成技术,本监控系统首先实现了中心变和1#、2#、3#变电所的集中管理,减少了变电所的值班人员;其次实现了系统的拓展,太仓港公用危险品工程和苏州港太仓港三期工程为一家营运公司,太仓港公用危险品工程电力系统建成后并入了苏州港太仓港三期电源监控系统,统一进行管理;再次实现了电力安全和电力维护的集成管理,发生的电力事故和电力维护记录可查。 2关于电气工程自动化技术在电力系统中的应用几点想法 基于对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,本人浅淡一下工程自动化在电力系统中的应用几点想法: 2.1推广、使用统一的国际标准 遵循统一的国际标准,这将会使设备的选型范围更广。但目前各个生产电气自动化设备的厂商生产的设备有所不同,遵循的标准也存在差异性,会导致各个厂商生产的电气自动化设备之间的兼容性不高,不利于进行系统集成。 2.2适应电气工程自动化控制技术要求的新产品研究和开发 基本电力安全因素和电气设备的技术原因,本电源监控系统未能实现完全的自动化控制。如:保护装置的整定值(速断、过流和单相接地等)的设定和修改,必需在保护装置上进行操作设定,不能在系统软件中直接进行修改。 2.3适当运用以太网技术 电力系统有着越来越复杂的趋势,其运行过程中,需要进行采集和处理的数据量也越来越大。为了保证电网信息的实时性和有效性,就需要对数据传输的处理途径进行优化,选择一种更快的手段。运用以太网技术能够保证大量的数据保持既快又稳定的传输,因此以太网技术充分满足了电气工程自动化技术发展过程中对数据处理优良途径的需要。 3总结 通过对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,可以看出在电力系统中应用电气工程自动化技术,是其系统可靠安全运行的保障。随着电气工程自动化技术的发展和广泛应用,电力系统的运行机制将会得到进一步的改善,运行效率会得到显著的提升,系统安全会更有保障。 作者:朱庆锋 单位:中交三航局南京分公司 电力系统自动化论文:变电站电力系统自动化技术论文 1系统结构与性能 1.1系统性能特点:变电站综合自动化的监控和管理系统适应不同的工作环境,现场安装后可立即使用并稳定可靠运行。系统的软、硬件设备十分便于维护,各部件都具有自检和联机诊断校验的能力,为维护人员提供了完善的检测维护手段,包括在线的和离线的,都能准确!快速的进行故障定位,维护人员都能在现场自行处理。计算机监控和管理系统具有很高的可靠性(其平均无故障时间MTBF为:主要设备大于20000h,系统总体大于17000h。系统的软、硬件设备具有良好的容错能力。当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错,或当运行人员在操作时发生一般性错误时,均不引起系统的保护功能丧失或影响其它模块的正常运行。 1.2信息采集方式:对一个较先进的变电站综合自动化系统而言,其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的,因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆,简化二次回路。特别是在10kV变电站,可将测控部分合并在10kV保护装置内,根据模拟量对采样精度的不同要求,采用专用的电流输入口以接测量用。 1.3网络结构与通信:分散分布式结构,各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。因此在变电站自动化向分散式系统发展时,采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。 2变电站电力系统自动化的技术发展途径 2.1神经网络控制技术的应用:由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。 2.2模糊逻辑控制技术的应用:模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性!模糊控制理论的应用非常广泛。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用 组语言变量互相跨接来描述。 2.3专家系统控制技术的应用:专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面!虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。 2.4线性最优控制技术的应用:最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。 3国内变电站自动化技术发展存在的问题 3.1不同产品的接口问题:接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。 3.2运行维护人员水平不高的问题:目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。 4变电站自动化系统应能实现的功能 4.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录转贴于。存储多套定值。显示和当地修改定值。与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。 4.2数据采集及处理功能:包括状态数据,模拟数据和脉冲数据。状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。 4.3事件记录和故障录波测距:事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.4控制和操作功能:操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 4.5系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。 4.6数据处理和记录:历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:①断路器动作次数;②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;③输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;④独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;⑤控制操作及修改整定值的记录。 5结语 电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。 作者:刘珍 单位:四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理论文 1人员管理存在问题在电网建设、发展中,急需具有专业素质的管理人员 但实际状况是,相关管理人员对于电力自动化技术的掌握度较低,缺乏专业化的技术。与此同时,电力系统的相关专业管理人才较为缺乏,对于一些新进入企业的工作人员,其专业素养的提升培养较为缺乏,从而致使在管理工作中遇到问题无法科学判定及处理的状况。此种状况问题的出现对于企业的经济获取造成了较大的损失,使得电力系统的维护工作花费成本有所增加。而且,如果在事故发生后无法及时、妥善的排除问题,那么对于电网系统安全性而言也极为不利。因此,积极培养出一个具有专业素养的管理人才团队对于自动化技术管理而言极为重要。 2电力系统自动化技术安全管理科学措施 2.1合理设计电力系统自动化技术 首先需做的便是在电网自动化设计期间,对其相关影响因素进行全面化的考量、分析。在电力自动化技术设计中,需注意对其采用分布式的设计方式,也就是指将各个设计单元分隔开来,以此帮助有效避免在某一个单元内部,出现各个组成部分相互影响的状况。另外,在自动化系统运行时,二次接线的状况经常会出现。针对这些二次接线点,应相应地对其系统做简化处理,积极采用多功能继电器来替代二次接线工作。之后再对主控制及其它开关柜运用分布式的设计方式,实现其内部接线的简化处理,避免出现因操作失误而导致的安全事故。最后需注意的是,对于电网系统的扩展、兼容性均应注意进一步的加强,以此促使在各电力设备中,自动化技术均有用武之地,满足其使用需求。 2.2提升电力系统自动化技术维护水准 现今社会呈现出信息化的发展趋势,电力自动化技术也得到了较大的关注。在自动化技术管理中,准确判定其发展形式及方向极为关键。如此一来,便能够充分且全面的掌握自动化技术的功能及优点所在,进一步提升其维护水准,为电网系统运行安全提供保障。近些年来科技的迅速发展使得信息技术发展趋势越发突显,因此,在电力自动化技术管理中也需注意灵活运用信息技术,积极开发一些数字变电站,确保电网的安全及高效运行。信息化技术的应用能够帮助将搜集整理电网中大量的运行数据,实现对电网技术的高效管理,并促使其智能化水准得到提升,使得电网运行更加安全。 2.3提升自动化技术管理人员专业素养 为了促使达成电力自动化技术管理的目标,具备专业素养的人才队伍建设极为重要。技术管理人员需在日常工作中丰富自身的知识储备,尽可能的满足市场发展需要,对市场竞争环境进行全面分析,合理降低工作成本,为电力事业发展提供助力。第一,充分考量企业发展需求,明确各工作人员的工作职责及要求标准,促使其在日常工作中处于一个动态学习的状态中。站在长远发展角度考量,依照企业发展需求来对工作状况进行科学调整,强化自主学习意识。第二,注意采用因岗施教法方式。对于企业内部员工的培训管理,应在对其岗位职责需求充分考量的基础上,采用因材施教的方式。丰富管理人员先进管理经验;提升技术人员专业技能。第三,积极创设浓厚学习气氛。采用外出交流、鼓励、举办技能竞赛等多种方式,进一步帮助增强企业内部员工的自主学习意识。 3结语 为了更好的促进电力事业的发展,确保电网系统的安全、经济运行极为重要。现今科技的迅速发展使得自动化技术频繁应用于电网系统运行中,电力自动化技术也开始由低级转至为高级,整体开始走向进步。对电力自动化技术实行安全、科学化管理,积极达成相关的管理目标,才能够帮助有效促进我国电网事业的良好发展,进一步促进社会经济发展。 作者:黄卫华 单位:国网天津武清供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统厂站自动化技术论文 1电力系统自动化概述 随着时代的发展,人们生活水平的提高,时代要求电力系统实现自动化运行与管理,同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下,极大地改变了原来电力系统自动化内涵,在EMS系统中已经综合了PAS工程,而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来,电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体,能够检测与监控电力运行故障,而且对管理的全程都可实现自动化监控,对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看,与其他投资相比,引入自动化设备所用投资比重不大,但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高,使运行故障避免发生,并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长,使配置新设备的时间推迟,能节约资源,使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足,使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态,在管理电力系统运行中,管理电能就离不开自动调节与电力控制装置。在对电力自动调节与控制装置进行研发时,为使控制要求更好地得到满足,相关研究人员详细分类了电力系统自动装置,自动化装置能够在电力系统接入后正常运行;在异常状态下能够运行,并且自动化控制的电力保护装置可同时发挥功能,这是最常见的两种。文章以电力系统厂站中自动化装置应用状况对电力系统的自动化发展进行阐述。 2厂站自动化概述 2.1火电厂自动化 自我国火电厂建立自动化系统以来,共经历了“第一代”和“第二代”以及“第三代”数字控制系统三个阶段。把彼此孤立的各个机组,建立起系统为第一控制阶段的内容,没有产生理想的效果。第二阶段这一问题没有被解决,在火电厂自动化历史舞台也渐渐退出。就目前火电厂自动化发展状况来看,正是发展中的第三阶段,该阶段的支撑为具备开放式特征的工业自动化系统。立足第三代数字控制系统的实际工作状态及其效率角度进行分析,能够完成实时监控全场电力工作行为任务,并能够将其向电力调度部门及时提供,这样电力调度部门就可根据各机组工作状态,分配全厂经济计算数据。与此同时,第三代数字控制系统还能够向电力系统各个“分部”反馈电力调度部门各项工作指令,这样调度部门通过合理调度整个电力系统,使其能够处于正确与科学的工作状态之中。分析第三代数字控制系统实际工作水平,其工作性能能够满足火电厂自动化工作需求,其作为自动化技术类型在火电厂推广和发展是值得的。 2.2水电厂自动化 就我国水电厂自动化技术来看,其建立是以计算机监控系统为基础实现的。在其发展初期,主要系统类型为分布式系统。而当代水电厂自动化技术全面改革的实现是建立在计算机监控系统不断进步基础上全面铺开的。目前,就水电厂自动化发展来看,其主要技术类型为全开放和全分布式监控系统。全开放和全分布式监控系统与集中式和分层分布式系统相比,具有明显的可靠性和可维护性优势,在电力生产和运行工作中投入速度更快,因此人们更“器重”它。无人值班为下一步发展水电厂自动化技术方向,对于这一发展目标的实现,水电厂不仅要把内部计算机实时监控系统建立起来,还需要其他调度部门的配合,把整个电网自动化系统建立起来,从而使有效监视与采集整个电网信息数据能够实现,这样无人值班的发展目标就会在各个自动化系统相互监督下成功实现。 2.3变电站综合自动化 变电站的综合自动化作为自动化管理技术是把各项优秀技术集中为一体。在实际工作当中,其能够完成检测电力工作现场数据,并将在其他系统的支持下分析无法测量的数据,将记录下来,调度部门对其进一步分析和使用带来便利。目前,变电站综合自动化技术能够有效集中电力系统各个分散设备,实现有效调度电力系统各个设备。由于同质性为电力系统当中部分设备特征,因此为防止相互干扰和混淆调度指令信号,变电站综合自动化系统能够有效划分系统单元,以中央单元和间隔级单元呈现,综合自动化系统特点正体现于此,其优势也正在这里。 3厂站自动化技术的发展趋势 综合自动化技术为当今发电厂和变电站自动化技术,其主要特征为分层分布,在科学技术不断进步下,方兴未艾为其发展状态,以下为其大致发展趋势。电子、计算机、通信技术加速了厂站自动化技术的发展,IED兴起在20世纪末,被广泛地应用在工业自动化领域和电力自动化方面。IED实际就是一台嵌入式装置,具备微处理器等部件,对各种不同工业应用环境都能够满足,应用场合不同其软件也具有差异,电子电能表等就是比较典型的IED。以这一定义为依据,我们针对厂站自动化系统,可以以IED来看待其中的间隔层测控等装置。通常各种IED之间接口为工业现场总线或工业以太网,由于应用环境不同其信息交换协议也存在差异。特别强调一下,在厂站自动化领域中,PI的应用存在逐步扩大趋势。作为工业自动化产品的PLC比较经典,应用历史较长,目前处于发展与改进中,但在过去电力自动化行业相当长一段时间内,其被较为广泛地应用在电厂自动化机组单元控制外,在远动与继电保护领域运用极少。近来在厂站自动化领域,PLC的应用呈现出扩大和深化趋势,成为关注的焦点。 4结束语 综观当前我国电力事业发展整体状况,其主流趋势就是自动化能够贯穿于整个电力系统运行和调度之中,这对于未来电力事业发展而言,也是其主要走向。而作为电力系统,其电力调度实现自动化对于用电紧张局势可以发挥更好的缓解作用,并且在很大程度上有利于促进电力系统稳定运行状态的提高,从而使我国电网用户享受的电能更具有安全性和稳定性以及可靠性,为用电居民和用电企业正常生活和生产运行提供全面保证。文章以我国电力系统厂站自动化为研究对象,详细论述了其调度技术和发展趋势,把相关结论总结出来,以期为同行工作提供借鉴。 作者:黄年 单位:平南供电公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化计算机技术论文 1三层应用模型 在新型的电力自动化系统中,多了一部分以往所没有的结构——应用服务器,处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中,在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份,历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底,ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上,还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动,假如数据发生了相关的逻辑规则的变化,不需要改动其他,只需要将对应的中间件(应用服务器)就可以了,这个时候对于电力前端也不必担心,影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障,因为前后客户端没有直接的数据往来,而是通过应用服务器进行,这样以来便使得一些不安全因素得以避免。 2计算机技术在电力系统中的实现 2.1系统的应用服务器 在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。 2.2实时数据的获取和保存 应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。 2.3系统的应用逻辑 在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。 3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义 当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。 4结语 综上所述,在电力自动化系统中进行的数据传输本身便十分巨大,加之自身种类的多样性的存在,使得通讯功能的优劣成为了系统整体性能是否良好的至关重要的因素。简而言之,对于电力自动化系统中问题的探究,便是对前置机和数据服务器以及电力工作站等方面通讯问题的探究。在本篇论文中,为达到电力部门于工作过程中得以稳定操作,致力于探究编程技术的实现,以促进电力系统于运行中的有效性。 作者:李萍 电力系统自动化论文:计算机与电力系统自动化技术论文 1.电网调度自动化 电网调度自动化,简单来说,就是运用现代自动化技术,对电网进行调度和管理。电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分,也是非常关键的内容。在我国,根据实际情况,对电网调度进行了相应的等级划分,由低到高依次为县级电网调度、地区电网调度、省级电网调度、大区电网调度以及国家电网调度。以县级电网调度自动化系统为例,其基本结构如下:在电网调度自动化中,计算机网络系统是最为关键的部分,其与服务器、工作站、显示器、变电站终端设备等在计算机系统的连接下形成了一个相对统一的整体,构成了电网调度自动化系统。在实际应用中,电网调度自动化所涉及的方面是非常广泛的,不仅需要对电网运行数据进行实时采集,还需要对电网运行中的安全性和可靠性进行有效评估,更需要对整个电力系统的运行状态和负荷能力进行预测,而这些功能的实现,都离不开计算机系统的支持。不同等级的电网调度对于计算机系统的需求也存在很大的差异,对于级别相对较低的电网调度自动化系统,可以选择PC机作为服务器或者工作站;而对于级别相对较高的电网调度自动化系统,由于电网容量更大,结构更加复杂,对于计算机系统的需求也较高,需要选择更加先进的计算机技术以及更加可靠的软件支撑。 2.智能电网技术 智能电网的基本网络结构如下:智能电网技术可以说是计算机技术与电力系统自动化技术有效结合的最佳范例,其中涵盖着相当多的技术,不仅电网的调度需要依靠智能电网技术对全局进行控制,而且智能电网技术同时也覆盖了发电、输变电、配电、调度等环节,计算机技术也随之深入到了电网运行的各个环节。在智能电网中,计算机技术的应用主要体现在稳定控制系统、调度自动化系统、柔性交流输电等方面,而正是由于计算机技术的应用和发展,才使得智能电网技术变得突飞猛进。从目前来看,我国构建智能电网的主要目标之一,就是利用现代数字化技术进行电网的建设。而在这个过程中,必然需要计算机技术的支持。首先是通信系统,利用现代通信技术,智能电网可以更好的对电网运行数据进行采集、传输和保护,需要电网建设人员的重视。在智能电网中应用通信系统,可以对电网的功能进行扩展,提升电网对于风险的抵抗能力,保障电网运行的稳定性和可靠性。同时,用户也可以通过通信系统,对智能电网服务系统进行访问,对电力相关的问题进行实时在线咨询,实行用户与供电企业之间的良好沟通。其次是信息管理系统,其同样是智能电网的重要组成部分,同样是以计算机技术为基础构建起来的。信息管理系统的功能主要是对信息的采集、处理、集成和显示,保障信息安全。信息管理系统在智能电网中的作用是非常重要的,例如,信息的采集和处理可以实现对各种信息的记录、归类、总结,方便人们进行查询;信息的集成可以有效提高智能电网的信息处理能力;信息显示可以为用户提供了解电网运行情况的平台;对于信息安全的保障则能够避免用户信息的泄露,使得用户的权益得到更好的保障。然后是网络拓扑,未来智能电网的结构必然是向着稳定性强、灵活性高的方向发展,而我国能源分布不均匀的情况使得发电区域和用电区域相距甚远,电力在传输过程中会出现大量的损耗。对此,我国在电力网络中加强了对于计算机技术的应用,通过直流联网工程等项目,对电网结构进行了优化和调整,从而有效确保了电网的经济高效运行。 3.变电站自动化 在电力系统中,变电站以及相关输配电线路的主要功能是方便供电企业与电力用户的相互沟通和联系。在应用计算机技术前,供电企业与电力用户之间的信息传递通常都是由人工方式进行,不仅效率低下,而且存在很大的滞后性。建设变电站自动化系统,融合计算机技术,可以极大地提高信息反馈效率,加强对于变电站的监控和管理,保证变电站的安全稳定运行。变电站自动化系统如下图所示:在不断的发展过程中,借助于计算机技术,变电站逐渐实现了自动化运行和管理,二次设备也开始朝着数字化的方向发展,并且随着计算机技术的不断深入,还将实现变电站的网络化和集成化。变电站自动化系统的出现,一方面,可以有效简化变电站的操作流程,实现无人值守,另一方面,也可以促进电网调度自动化的有效实现,必须得到电力技术人员的充分重视。 4.结语 总而言之,在当前科技发展的带动下,计算机技术得到了突飞猛进的发展,在电力系统中也得到了日益广泛的应用。将计算机技术和电力系统自动化技术有效结合在一起,可以推动电力系统自动化的快速发展,为电力用户创造一个稳定可靠的用电环境,进而促进我国社会经济的持续健康发展。 作者:马波 王惠丽 单位:国网河南省电力公司三门峡供电公司 电力系统自动化论文:电力系统调度自动化技术论文 1电力系统检测与控制功能 电力系统存在的作用不仅是为了满足人类的生产生活之需,而且还是电力企业追求发展成果与利润的基础。为了保证电力系统中的发电厂能够自动进行发电、电力的调度能够实现科学经济化和电网的安全稳定运行,电力系统的检测和控制功能就显得十分重要。电力调度自动化系统具备的电力系统检测与控制功能,能够为整个电力系统的调度自动化提供数据支撑。在电力系统运行过程中,检测系统对系统运行的各数据信息进行采集,利用计算机软件进行信息的分析和处理,将相关信息显示在终端设备上,调度员对相关信息与数据进行整理,依据制定好的对策和计划,让电力调度系统执行既定的调度方案。对于数据分析可能出现的异常情况,采取合适的控制动作,对系统进行控制,确保电力系统的安全、适用和可靠。 2电力系统调度自动化技术的应用现状 随着时代的发展,各种先进的技术不断出现并发展成熟,极大地改善了人类生产生活条件。电力作为人类使用的重要的能源之一,在与电力相关的领域,信息化水平逐渐提升。目前,电力系统已经实现了自动化运行,整个系统中的电力系统调度自动化技术也在不断发展,而且相关公司研发了许多的电力系统调度自动化功能系统,并将这些系统应用于我国的电力能源的实际调度之中,为社会的发展进步做出了巨大的贡献。目前,在我国电力系统调度自动化领域广泛采用的主要是符合国际公认标准的RISC工作站和POSIX操作系统接口。如下对几种应用广泛的电力系统调度自动化技术的应用详情做一个简要的介绍。 2.1、CC-2000电力系统调度自动化系统 CC-2000电力系统调度自动化系统作为一款面向现代的高水平的电力调度系统平台,是由我国电力研究领域领先的中国电力科学研究院、清华大学、东北电力集团公司等共同开发研制而成的。这个系统采用了分布式的结构和面向对象的技术,采用事件驱动和封装思想为此应用软件提供的透明的接口。整套系统利用分布式结构,将实时数据的采集、数据存储和数据处理以及其他各种应用按照功能的不同,分布在不同的结构层上,整个系统中某一部分出现故障,对整个系统其他部分的运行不产生影响,而且整个系统还能维持一定程度的正常运行。这套系统目前已在我国的国家调度中心和华北、东北等地的电网调度通信中心成功应用,对我国电力系统的安全、可靠和经济运行提供了支撑。 2.2、OPEN-2000能量管理系统 OPEN-2000能量管理系统是在1998年,由南京的南瑞集团公司开发出的一套对电网进行监控、采集数据、控制自动发电、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理等各种功能于一体的电力调度管理系统。这套系统具有开放性和分布式的特点,是电力系统调度自动化系统中较为先进的一种。这种系统是我国首次将IEC870-6系列的TASE.2协议集成于软件平台的系统。目前已在国家调度中心、湖北省调、广东省调、山西省调和深圳、上海等大中城市的调度中心安全稳定运行。 3电力系统调度自动化技术的发展前景 随着计算机技术、电子通信工程和数据库技术等的不断发展,使得电网系统调度自动化技术不断趋向发展成熟,极大地促进了我国电力事业的发展。如下,笔者结合时展潮流和相关科研进度,预测电力系统调度自动化技术的发展将会朝着如下方向前进。(1)可视化。当前,人们对于各种信息和数据更追求直观化的认知,因此,利用图像图形技术将原始的数字、表格、文字等呈现出来的资料转化为直观的可视化的图形图像信息,是时展的必然趋势,这也是电力系统调度自动化技术将来的一种重要发展方向。对于调度过程中,各种信息利用图形和图像表达出来,更加直观地方便相关人员对电网运行状况、调度情况等进行有效及时的掌握。(2)智能化。电力系统调度自动化的智能化技术是不久的将来,电力系统调度自动化系统即将实现的一种功能,这也是电力电力系统调度自动化技术发展到现阶段的必然结果。(3)数字化。近年来,在各领域数字化技术均得到了良好的应用。在电力系统调度自动化领域,其运用也会很快地实现。电力系统调度自动化技术的数字化利用先进的遥感技术、虚拟现实技术、GPS技术等新兴技术,应用到调度系统中,促进整个系统在可视化和智能化得以实现的同时,还利用先进的数字控制技术对电力调度过程进行有效良好的控制。 作者:李丽娜 刘雪梅 单位:国网冀北电力有限公司唐山供电公司 电力系统自动化论文:电力系统继电保护自动化技术论文 1继电保护自动化技术在电力系统中的实践应用 1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用 ①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相间短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分,保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:一方面,重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定子绕组内安装匝间保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护;通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;另一方面,备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一,对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:其一,短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。其二,瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的启动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三,接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障,应该根据故障状况采取相应的保护措施,具体状况如下所示:其一,零序功率,当电力系统发生接地故障时,零序功率的方向发生变化,零序电流波动相对较小,以此实现对电力接地故障的预测以及保护;其二,零序电流,当电力系统线路发生接地故障时,零序电流会迅速上升,继电保护动作非常敏感,能够及时的采取切断电源的保护措施,对电力系统进行保护;其三,零序电压,电力系统在正常运行时,并不会产生零序电压,如果电力系统发生接地故障,会导致零序电压的产生,继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号,同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障,主要是因为当电力系统发生接地故障时,电压数值会降低。 1.2实例分析 文章以某电网为例,该电网于2010年应用了继电保护自动化技术,2011年4月23日,110kV变压器主变低压侧继电保护动作,1号主变101开关跳闸,2号主变119、131开关过流保护动作跳闸,重合闸动作,合成功,电网维护人员赶到事故现场,设备并无异常,维护人员通过查看跳闸过的线路,两条线路故障都能够合闸成功,但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析,发现为线路故障,开关拒动,处理方法表现为:把故障开关隔离,恢复供电,然后通知检修人员认真检查,查实状况后采取措施进行检修。 2继电保护自动化技术的未来发展趋势 继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:其一,智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化;其二,网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建继电保护装置网络,能够显著的提高继电保护的可靠性,因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势;其三,计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。 3结束语 总而言之,继电保护是电力系统的“哨兵”,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够实现对电力系统的实时监控,当电力系统发生故障时,能够及时、准确的确定故障部位,并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除,尽可能的降低故障造成的影响,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。 作者:赵军 单位:陕西省地方电力(集团)有限公司甘泉县供电分公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化光纤通信论文 由于电力通信业务量的日益增长,供电单位对供电系统可靠性要求也越来越高。各种有关的电力信息需要更为可靠、稳定、安全的传输中介,电力系统通信面临着前所未有的挑战。此时光纤技术不断发展完善,并得到广泛的关注和认可。光纤通信技术的可靠性、实时性、有效性等特点正好符合了电力通信系统的要求。因此,光纤通信技术也就成为了电力信息系统的关键技术。 1光纤通道的配置方式 电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中,信息的采集和传输是其正常运行的关键因素,因此光纤通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活,大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络,并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多,为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现,大多数企业采用双光纤环路自愈网,并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时,断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径,实现自愈功能,为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。 2光纤通信有利于保护输电线路 供电单位作为一个特殊的部门,对电网可靠性的要求极高,因此对继电保护的要求也越来越高。当系统发生故障时要求必须做出及时高效的反应,快速切除,及时解决故障,绝不允许出现任何纰漏,继电保护发生拒动的现象更是不被允许的。另一保护电网的有效方法是全线速动的纵联保护,其保护作用的发挥程度直接关系到高压电网的稳定运行。当出现故障时,高压线路纵联保护两端的保护装置通过故障信息的交换,可以甄别出是本线路故障还是区外故障,并根据不同的故障采取不同的方法。在遇到区外故障时不动作,在甄别出是区内故障时,快速反应及时切除故障以达到保护的作用。光纤抗干扰性,容量大的特点为电流差动保护的应用提供了强大的技术支持。 3光纤通信在电网中的发展前景 随着经济、技术的发展,光纤通信技术、计算机技术也越来越多的应用到了现代生产生活中。光纤通信讯技术在电力系统中的应用也越来越深入广泛,电力系统调度自动化已经成为了一种必然发展趋势。通过数字传输手段传递电量讯号、用光纤作为传输媒介取代金属电缆共同构成了网络通信的二次系统,这种网络二次系统成为电力系统的未来发展趋势。自动化技术的发展是智能化电力系统的基础。而智能化电力系统则是对信息传输全程实现数字化,这对光纤通信技术提出了更高的要求。光纤通信技术也应积极创新,与时俱进,实现应用上的平稳发展,并对重点技术及科技难题进行逐一突破、逐步完善。电网现代化要求调度自动化进一步加强,要求人力从繁复的劳动中解放出来。调度自动化有利于优化配电网络结构,简化保护和运营程序,提高供电的可靠性和电能质量。作为新的传输媒介,将光纤运用到电力通信系统中,并依据电力系统自身特点对其进行科学的改进,可以提高电力系统各个组成部分的运转能力,也可以提高电力系统运转的稳定性、安全性和可靠性。随着光纤的不断发展进步,电力通信会越来越完善,光纤在电力系统中的应用也会越来越深化。 4小结 综上所述,光纤通信技术在电力通信调度自动化发展中发挥着无可替代的作用,为电力系统调度自动化提供了强大的技术支持。光纤因其可靠性、实时性、有效性的特点使其具有了广阔的发展前景,但同时,我们也应看到电力系统自动化对光纤通信技术提出的更高的要求。在实际应用中,应当高度重视这一光纤通信技术并且与时俱进,充分发挥光纤通信技术的优势,使其为电力系统调度自动化的一大助力。 作者:韩亚男 电力系统自动化论文:电力系统中的自动化技术论文 1几种自动化技术介绍 1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛,对软件的继承性及封装性产生深远影响,同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展,为了保证电力运行稳定性及安全性,应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较,主动对象数据库技术具有主动性功能,利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能,并利用对象函数对电力运行进行有效控制,以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能,主要依靠外界程序完成,所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制,再加上对象技术,便能对电力运行实现自动监控,并在数据读写的同时,对数据库进行管理及更新,完成了数据资源共享,也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大,复杂性也相应提高,需要解决的供电问题有所增加,所以,主动对象数据库技术也应自动升级,并拓展功能范围,以适应复杂变化的电力运行系统,实现供电高效化。 1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来,所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的,只在传统装置中安装了微处理器,从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接,并和远程监控计算机也保持连接,使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播,并通过远程控制计算机进一步处理,实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的,由于和监控计算机相连接,所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性,被作为电力系统的纽带,安装在总线上,从而形成网络系统,实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等,所以,通过应用该技术,电力运行中的诸多内容能够得到快速解决,从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用,通过传感器及变送器,经电力运行信息收集,输送给监控计算机,该计算机通过进一步分析处理,最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器,将二者有机的而结合在一起,提高了抗电磁干扰能力,从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外,该系统在运行方式上采用分开的方式,将变送器安装在监控现场,而控制器则安装在控制室内部,这样有利于电力信号技术被采集,通过变送器输送给控制器,形成了一个简单的回路系统,从而避免了众多弊端。 1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点,首先,在运行中不受电容负载影响,从而具有较高的安全性及灵活性;其次,解决了诸多电力运行中的问题,如能够有效解决临界线长度限制问题,也可以解决线路输出端受限制问题。此外,能够连接在计算机系统内部,实现了减小时钟扭曲问题;再次,不受传输路径的限制,能够在光波导中自由传输,并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换,具有较强的灵活性及重构性,不受传输宽带的影响,具有较强的抗电磁干扰能力,所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外,该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新,并能够将继电保护水平进一步提高,使电力运行系统更加稳定、安全。 2自动化技术在电力运行中的应用 2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大,对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时,应采用信息技术及其它自动化设备,以提高调度效率,同时也应加快遥信、遥控设备使用力度,使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上,被调度工作人员及时采集、分析,进而对调度制度作进一步完善。此外,通过使用先进设备,电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓,从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。 2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节,并具有一定的危险性,所以,加大自动化技术的使用力度,能够提高供电效率,也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行,应加大自动化技术的使用力度,将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术,能够有效降低劳动成本,也能偶减少设备维护成本,更重要的是提高了供电效率,为企业增加了经济收入。 2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节,在供电规模扩大的同时,自动化技术应用要求也有所提高,所以,应加大自动化设备的使用力度,才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时,应加大最新设备的使用量,并配备相应的技术人员,使设备和人员相统一,从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如,应加大无功补偿技术的使用力度,使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外,还要采用远程监控技术,对变电设备实施全方位监控,从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。 3结语 随着电力系统运行规模不断扩大,对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度,才能提高电力运行效率,满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析,希望具有参考价值。 作者:胡孝奇单位:河南能信热电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统下的电气自动化技术论文 1.电力服务实现智能化 在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。 2.电气自动化技术在电力系统中的有效应用 2.1.本文经过研究分析,总结出现阶段电气自动化技术在电力系统中的应用主要包括以下几方面,下面,我们就来详细了解下。第一,仿真技术。在电力系统运行中,仿真技术是一项非常常用并且实用的技术,对于完善电力系统科学运行可谓是意义重大。仿真技术既可以应用到实验中,也可以应用到实践中,在实验过程中通过应用仿真技术,所得出的实验数据与实际数据非常相近,这样就可以避免重复大量的实际测量、实际运算等工作。同时,仿真技术在故障排除、分析中也得到广泛应用,有效的提高了对电力系统故障分析、排除工作的效率。 2.2.其次,就是智能技术。智能技术是电气自动化技术重要的表现形式之一,智能技术在电力系统中的应用可谓是发展迅速,并且发展空间非常巨大。在智能化系统的支持下,可以迅速发现电力系统运行中发生故障的所在之处,并且可以在最短时间内反馈给工作人员,提高了电力系统运行的灵敏度,有效降低了单位时间内的停电次数,提高了电力系统的运行效率。 2.3.实时动态监控技术。该技术也是电气自动化技术表现的一种形式,电力系统通过该技术的应用,可以对电力系统运行的各部分动态进行实时监控,并且可以对运行数据进行记录,并能及时反馈到操作室,对于预防电力系统运行事故的发展意义重大,提高了电力系统运行的安全性、可靠性。 2.4.柔性交流电系统技术。该技术是一种较为先进的处理技术,在电力系统运行过程中,该技术可以针对某些环节进行综合功能以及独立功能方面的处理,调控电力系统的关键性参数,该技术所涉及的技术是很多的,最为优秀的技术就是ASVC。该技术的优势就是调节的速度非常之快,可调节的范围也很大。所以,该技术在使用过程中,基本上没有噪音,也没有延迟,工作效率高,控制能力强。 3.电气自动化在电力系统中的应用趋势 自动化的发展则趋向于:第一,由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。第二,由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。第三,由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。第四,由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。第五,装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。第六,追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。 4.结语: 综上所述,电力能力是当今世界发展应用最为广泛的能源之一,而电子自动化技术也是当今世界发最活跃、最充满生机且发展潜力巨大的技术之一,所以不断研究电气自动化技术在电力系统运行中的应用以及发展趋势对于我国经济社会的可持续发展意义重大,以上就是本文所研究的主要内容,希望可以给广大同行业者带来帮助和提供借鉴。 作者:尹荣海单位:辽宁大连金州林场 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理论文 摘要:现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词:电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心
新技术论文:施工新技术水利施工论文 1水利施工新技术应用的必要性 1.1水利工程施工自身特性的需要 水利工程施工具有一定的独特性,和其他工程存在着很大的差别,因为其非常容易受到施工环境的影响。水利工程的建设是为了更好的对水资源进行利用,因此,其施工一般都是在海岸或者是河流沿岸进行,这些地区的水资源非常的丰富,在施工中非常容易受到水流的影响。水利工程中坝址的选择以及枢纽位置的决定要根据施工现场的具体自然条件来进行确定,很多施工场地的自然环境非常的复杂,因此施工环境也就非常的复杂。水利工程施工面临的施工基础结构也具有一定的复杂性,施工现场的复杂以及施工基础结构的复杂性,导致施工企业在施工前要进行大量的勘测以及试验工作,这样才能保证水利施工地基设计的合理性。水利工程的建设要在防洪、灌溉、挡水以及泄水方面有重大作用,因此,对水利工程的建设施工也提出了更高的要求,水利工程中才会不断应用新的技术,对施工质量进行不断的提高。水利工程的建设对我国经济的发展有直接的影响,尤其是一些比较大型的水利工程,对经济的发展影响非常直接。水利工程的建设对局部的气候会产生影响,在生态效益方面有明显改善。水利工程建设过程中会设置很大的库区,库区一旦出现问题将会直接影响下游人们的生命财产安全,对社会稳定发展将会产生很大的影响。水利工程的建设通常位于河流湖泊区域,因此,在施工中经常会出现截流现象对原有的河流进行导流,在整个施工中对水文因素也将产生很大的影响,在任何环节出现问题都将会影响工程的工期,给施工带来不必要的损失。在水利工程中应用新技术,不仅仅能够对施工工期进行保障,同时,对施工质量也能进行提高。 1.2水利工程测量技术的需求 水利工程施工中测量技术的水平对工程的施工质量将会产生很大的影响。水利工程施工环境比较复杂,测量放线工作也将会面临很大的困难。测量放线时水利工程施工中非常重要的组成部分,要保证测量工作的周密性以及准确性,这样才能保证施工工程图纸设计顺利完成,为施工提供必要的支持。水利工程测量方面应用新的技术对施工顺利进行有着重要的意义,新技术的应用对测量的准确性能够进行提高,为施工质量的提高给予保证。 2水利施工新技术的应用 2.1堤防工程和地基处理的新技术 在水利工程施工中,堤防加固是防洪工程中重要的组成部分,随着科学技术的不断发展,水利工程施工中应用了很多的技术对堤防进行加固。在堤防加固方面有效的技术措施包含垂直防渗墙技术,对水利工程的防渗处理能够起到非常重要的作用。垂直防渗墙在施工中包括置换法、挤压法以及深搅法,对水利工程的使用有着很大的促进作用。在水利施工中,地基建设施工是比较复杂的环节,在进行处理时主要的方法是防渗帷幕灌浆,帷幕灌浆在实施过程中注入的水泥浆量要非常的均匀,并且要合理的分布,这样对效益和投资的比率的最大化能够实现,在地基处理方面能够对时间进行节省。 2.2碳纤维复合材料的应用 在水利工程施工中,坝体裂缝是比较常见的施工问题,对水利工程的施工质量将会产生直接的影响,因此,在施工中对加固坝体的材料要格外重视,为施工质量带来保证。在对坝体裂缝进行修复中利用新的技术能够对混凝土的防水功能进行提高,对坝体裂缝问题进行解决。水利施工中,土工膜材料应用比较广泛,其利用高分子聚合物材料加工而成,对旧坝的防渗效果非常明显。土工膜材料具有很强的耐久性,因此,在紫外线或者是臭氧作用下也不会出现质量受到影响的问题,而且,土工膜具有很强的抗拉强度,质量也非常轻,在应用方面能够使用很长的时间。土工膜在施工中能够进行冷施工,操作工序也非常的简单,对环境污染也非常小,是一种非常实用的施工材料。水利工程施工中,土工膜施工方法能够对混凝土浇筑中出现的病害进行很好的解决,因此,得到了非常广泛的应用。 3结束语 我国经济在快速发展过程中对能源的消耗量在逐渐增加,因此,慢慢出现了不可再生资源含量越来越少的现象。对水资源进行开发和利用,能够实现对资源的再利用,同时也能更好的促进经济社会发展。水利工程的建设对水资源的合理开发和利用有重要的意义,对相关的施工技术进行分析和研究能够更好的保证工程的质量。研发出更多的施工新技术,在水利工程建设中进行应用,为经济建设提供更多的动力支持。水利施工中心技术的不断开发和应用能够使水利施工企业在市场中处于竞争优势中,对施工企业的经济效益提高也非常有利,对施工质量也能进行提高,同时,节省施工时间,为以后的工程建设提供参考。 作者:陈成单位:黑龙江省隆业水利水电工程建设有限公司 新技术论文:施工新技术应用下建筑工程论文 1建筑工程施工新技术内容概述 (1)何谓建筑工程新技术通常情况下,建筑工程施工新技术指的是复杂施工环境下的新型施工技术、新型建筑物料的选用及施工技术、节能型施工技术等等。 (2)建筑工程施工新技术的实践背景分析就以高层住宅建筑的施工状况来分析,建筑工程施工新技术手段的开发极有必要。因为,在国内各大城市中,各类高层建筑如雨后春笋般涌现,人们更加关心高层建筑施工质量及其节能特性。在高层建筑施工方面,我国的绝大多数施工单位已经做了一些安全准备,同时也针对建筑屋面、门窗施工等方面采用一些不同以往的新型节能物料以及工艺技术,以此来强化高层建筑工程项目的施工质量及其建筑物本身的环保特性,延长建筑物的使用年限。 2阐释建筑工程施工新技术的具体应用 建筑工程施工新技术手段多种多样,相对于传统施工技术而言,防水施工新技术、钢筋连接施工新技术、建筑工程施工节能技术等策略的实施能够在一定程度上改善建筑项目的施工成本,且能够有效保障建筑工程项目的施工质量。 (1)建筑施工中防水施工新技术的应用为了能够防止建筑施工的过程中出现与水接触的部位渗水的现象,尤其是防止建筑施工工程中存在裂缝,则需要采取更为先进的技术手段来强化施工管理。从具体情况来看,需要遵循以下几个原则来执行,即多道防护、复合防水以及节点密封等原则。在施工的过程中,要科学地选择材质良好的防水物料以及新型施工工艺技术。经实践经验的积累以及观察可知,近几年来多采用聚合物水泥基复合涂膜施工技术,这是一种需要首先做好屋面墙体板缝以及节点处理的新型建筑屋面施工技术,用以维护现代建筑项目中的墙体施工的质量。在实际应用该技术的过程中,需要掌握好物料的特性,并均匀涂抹塔楼屋面以及裙楼屋面,并且需要在先涂好的屋面涂料干燥成膜以后才能够再一次涂抹二遍涂料。此外,最重要的一点技术细节是,涂抹防水层时则需要用防水涂料要多遍涂刷,以此来预防涂料堆积或是涂料流淌等不良现象的发生,避免其影响到屋面施工的技术应用效果以及屋面整体美观。 (2)建筑工程钢筋连接施工新技术的应用钢结构建筑是我国现代大型建筑项目中的优秀类型,该类型建筑主要采用的是钢筋连接新技术手段,以此来保证高层建筑等实体项目施工过程中的安全性与可靠性。从具体情况来看,当前建筑行业所普遍采用的钢筋连接施工新技术有两种类型,即挤压套筒连接技术与螺纹咬合连接技术。其中,前者的技术原理为利用物质间的物理特性来与施工过程相整合,凭借物理挤压作用将带肋钢筋连接起来,进而起到了固定建筑钢筋板材的作用,而且,由于此项技术替代了传统的焊接连接技术,这样便可以避免产生建筑明火,进而为建筑工程施工带来安全保障。 (3)大体积混凝土施工新技术在建筑工程项目中的实际应用控制好混凝土烧筑块体的温度是大体积混凝土施工新技术实施过程中的关键。在实际应用该类型技术进行施工时,首先需要计算好温度应力数据,从而选择最适合实际施工状况的浇筑方式。经实践可知,浇筑混凝土应采取分段分层式操作手段,这样一来,便可以令混凝土沿着高度匀速升高。当浇筑的过程施工完以后,需要对建筑表面进行抹压处理,将建筑体中的混凝土夯实,并用保温材料对其进行覆盖,并做好潮湿环境中的养护处理。 (4)建筑施工中节能技术的应用近几年来,我国产业的发展较快,人们的生活水平也较以往有所提升,人们在享受经济腾飞成果的同时,也意识到节能减排以及维护生态环境的重要性。在施工过程中,主要针对墙体以及施工物料等方面的管理与应用来实现建筑节能。在实践过程中,运用了太阳能技术以及隔热保温节能技术来提升节能型高层建筑项目的质量。此外,为了保证建筑施工项目的经济性,则采取节能门窗施工技术手段来强化建筑实体的质量,首先,需要对其施工材料实施严格把控,其次,在工程整体造价的范围内,最后,适当调整建筑节能技术的实施策略。从具体来看,鉴于高层建筑楼体当中,门窗的使用量巨大,门窗的型号、数量及其规格、物料都要符合国家建筑规范的要求,并按照既定设计方案来实施安装处理。实际上,我国高层住宅工程施工节能技术的主要特性是在于它对资源的消耗量较少,而且,建筑本身对环境的负面影响较弱。总而言之,我国施工企业要不断提高自身的管理能效,采取一系列有效措施来避免楼房建筑出现质量问题,应用现代化施工技术来完善整个施工环节,将建筑施工中防水施工新技术、大体积混凝土施工新技术、建筑施工中节能技术等内容与实践相整合,令建筑工程施工技术在施工中发挥到极致,从而保证现代建筑项目的质量及施工效率维持在较高的水平。 3结束语 近几年来,随着我国建筑行业的快速发展,相关的产业技术也在不断地革新,以期能够满足现代建筑工程施工的要求。实质上,在实践过程中,新型建筑工程施工技术层出不穷,尤其是建筑防水施工技术、建筑物钢筋连接技术以及大体积混凝土施工技术等,为建筑工程项目的推进效率以及工程质量提供了有力的技术保障,技术人员若能遵循标准的施工原则,掌握好新技术施工的要点,则能够发挥出新技术的优势。实践表明,多项新的技术的应用价值极高,且值得在建筑施工过程中进行推广应用。 作者:张利霞单位:河北通宇建筑工程有限公司 新技术论文:新技术应用下的水利水电论文 1水利水电工程建设中的现代新技术概述 1.1技术含量得到较大关注在国内,水利水电建设始终彰显着人的力量,大多以密集的劳动力建设工程为主,新技术的应用比较少见。另外,劳动人员多是农民工,社会培训力量不够,素质亟待提高。面对传统型的建设方式,水利水电建设要想凸显技术含量,比较困难。人员的技术掌握力度始终是工程建设的重要关注点,人员掌握知识要全面,要懂得创新,能全面认识科技的重要性。 1.2传统施工技术也不可忽视预应力锚固在工程施工中有非常巨大的潜能,其关注度比较高。立足于预应力混凝土技术,预应力锚固技术是创新的代表,有较高的技术指标。此外,大体积混凝土施工技术,兴起时间不长,但有非常广泛的应用范围。施工方法即通过运输设备压实混凝土,以薄层碾压、大体积碾压上升为关键浇筑形式。在大面积、体积上的建筑工程中,具有高效率、快速度的优点,其立足于混凝土搅拌而进步。可见,在工程建设中,不能一味的求技术的新,还应该往后看,创新传统施工技术。 1.3环境保护应当是新技术产生利用的重要关注点自从工业革命以来,环境保护的关注度被快速提升,各种环境污染、破坏时刻威胁着人类生存。新技术的重要特点应当是满足高效、节能、低污染的特点。不仅在预测建设后的水利工程对环境的影响,也要考虑建设过程中所采用的技术是否能降低环境污染。自然环境受原有施工方式的破坏是有目共睹的,被污染环境很难恢复。为此,环保应当是施工技术的首要立足点,做到不破坏、不污染。 2新技术在现代水利水电工程中的具体应用实践 2.1联锁块混凝土软体排护坡在北高干渠中的应用在泉州市郊的山美灌区北高干渠,取水口为金鸡桥闸,灌溉面积0.69万hm2,且承担5个水厂供水和防洪排涝任务。因建成时间久远,污染、淤积渗漏情况多见,有必要做改造整治工作。在施工时,因城市供水需要不可停水,只能白天降低水位,晚上抬高水位供水,施工难度大、作业量多、水下作业十分常见。另外施工场所人流量多,需要做好防护安全工作,为此,进行安装隔离网临时防护,从而保证生产安全。软体排分预制、吊装两部分概述。预制:首先需进行预制场地的选择,场内能满足生产、工人生活、料场及半成品堆放的功能要求,以及交通要求。施工图纸研究也很关键,经过比对,我们针对原设计的混凝土标号及丙纶绳强度等级低等原因,提请设计进行了高等级的替代,从而保证了工程质量。浇筑时,先定制数个钢模架,布置好预埋丙纶强,放在有排水措施、坚实平整的台座面上,浇筑混凝土按常规方法进行,并及时进行浇水养护。拆模后分堆式储放,养护后的混凝土预制试块要超过半月,然后才能运装,以免损坏半成品。吊装:在渠道边坡修整及土工膜铺设完成后,组织运输机械及吊机进场,人工配合装车、吊装至工作面。下放要小心,避免损坏及安装不到位。沉放软体排时,由下游向上游逐排铺设,以丙纶绳将软体排与底部的土工布、上部的预埋铁件系牢。人工调整边坡平整度。 2.2低弹模塑性混凝土防渗墙在石壁水库工程中的应用位于南安市水头镇的石壁水库,正常水库蓄水位是62.0m,控制了79.6km2的坝址上游流域,库容5786m3,职能为供水、防洪、灌溉。施工平台为拆除的大坝迎水侧坝体到57.0m的高程,低弹模塑性混凝土防渗墙主要在低于57.0m的高程下进行垂直防渗,帷幕灌浆加固则在山体、坝基与坝肩进行,并做护坡、坝体回填与修复坝顶处理。低弹模混凝土防渗墙墙体采用抓斗开槽造混凝土而成,主要的施工技术要求:28d抗压强度>5MPa,抗拉强度≥0.9MPa,弹性模量5000MPa≥E≥3000MPa,墙体渗透系数不大于1×10-7cm/s。总体施工方案为:“钻抓法”造孔成槽;“抽筒法”出渣;成槽后采用“抽桶换浆法”置换泥浆清孔;混凝土搅拌楼拌制混凝土;混凝土搅拌车输送混凝土至槽口;泥浆下直升导管法浇筑混凝土;压球法开浇;采用“接头管”法进行槽段连接。在施工开始前,要进行成墙实验,槽段要超过3m,以对技术工艺、设备与地质资料做核对。且应提早进行防渗墙混凝土配合比及配置方法试验,若与设计要求违背,应适当做技术参数调整,再次实验。施工方法:测量放样法,地面导线点设置于放样点,借鉴交接平面记录,场地内由全站仪引入控制点,得到地面导线坐标。高程交接桩,施工场地的高程引入由水准仪进行;造孔要把握槽孔长与宽,考虑施工部位、浇筑混凝土能力、地质条件,槽孔不可偏斜,槽孔孔壁不能有波浪形小墙、探头石、梅花孔;造孔深度要在结束单元时测量,如果孔深与设计相符,则可进行混凝土浇筑;布置的施工平台应该无均匀性沉陷,宽度应满足施工需要,适合于重型设备和运输车辆行走;将排浆沟设置于下游侧平台,回收利用泥浆,在业主要求场地放置废渣、废浆;泥浆的作用在于冷却钻头、冲洗孔底、稳定孔壁,以矿物鉴定、化学分析、物理实验法研究黏土、膨润土的数量、质量,确保清孔、造孔无碍;泥浆由快速回转的搅拌机制备,储浆池接收经过滤后的泥浆,翻动喷吹,以得到均匀效果好的泥浆。在生产中,要对泥浆的含沙量、黏度与比重做测试,充分了解其性能。可回收净化泥浆,利用多次,随时运走废浆;基岩中的嵌入槽段深有设计指标,参考地质剖面图、邻孔基岩面高的对比以及钻机岩心取样法等可确定基岩面;完成造孔后,要多次检查造孔是否达标。在合格检查后,方能换浆。完成换浆后,经过1h,清空指标应该为:<10cm的孔底淤泥,若为黏土泥浆,应得到<1.30g/cm3的泥浆密度,<10%含沙量,<30s黏度;参考规范与设计图纸,做好埋设防渗墙墙内设备,钻孔埋设适合测斜仪,重坠法适合应变计,并以钢丝绳做好稳固工作。 2.3水利监管平台软件在石壁水库工程中的应用该软件集云计算、互联网、移动互联网、搜索引擎等多项技术于一体,形成了一个相互合作、相互参与的综合性系统,能通过利用网络科技手段针对工程进度进行合理的控制调度、资金会签、质量控制、安全控制、工程验收、内料资料等不同重点环节实施全面的监督和管理。从而达到节约监管成本、提升管理效率、提高工作透明度的最终目的,有力地促进了整个项目监督管理工作的规范、高效、公开的运行。2013年3月,石壁水库除险加固工程使用水利监管平台软件进行全过程监管。水利监管平台里集成几十个软件工具,涉及工程资料、档案整编、文件办理、电子签章、视频监控(施工现场布置3个高清晰度摄像头)、人员考勤等等,参建各方可以利用这些软件工具完成所有远程监管工作。在每个分项工程开工前,施工单位会先将相关内业资料,按级别、步骤提前上传到平台里,由监理及相关单位审批,节约了大量人力物力。施工方每天上传施工日记、相关数据、影像资料,大到水库建设的每个进度,小到一批水泥质量的测试结果,相关单位在各自的办公室里即可监管到位。 作者:吴振和单位:泉州市水利水电工程局 新技术论文:新技术建筑工程管理论文 1现代建筑工程管理中主要应用的新技术 伴随着建筑工程的发展,随着而来的市场竞争也日趋激烈了。在激烈的市场竞争中,各类企业纷纷绞尽脑汁,提高自身的水平,以在竞争中占据更好的位置,提高自身的竞争力。在不断的竞争当中,一些新技术也开始融入了并且广泛应用于我国的建筑工程管理之中。这些新技术大多数都是伴随着相关领域的科技和技术进步,而产生并最终得到应用的,笔者总结如下: 1.1网络信息技术网络信息技术相对于传统的管理技术而言有着无可比拟的优势,例如,在建筑工程管理过程中,通过网络信息技术的应用,不但可以大大降低整个管理的成本,还可以提高管理的效率和质量,以及更好地进行安全保障等等。众所周知,建筑工程管理工作是一个涉及内容非常繁多而且复杂的工作,如此繁多而复杂的工作,按照传统的工程管理模式不但会造成人力物力财力的巨大付出甚至是浪费,还会造成一些由于工程量过于繁杂而难以避免产生的误差和失误。而网络信息技术的应用,可以避免这些错误的产生,同时还可以真正的将工程管理做到信息化、网络化、无纸化、电子化,不但降低了成本,还大大提高了效率。 1.2节能管理技术在现代工程管理中,如果想要更好的利用资源,提高资源的利用率,还必须将节能管理技术融入其中。这样才能做到好的技术有好的管理,最终能够得到好的应用。节能管理技术,就是要求在整个现代工程管理的整体运营当中,需要做到对于节能材料,节能技术等方面科学的、完整的规划,这一规划不但要参考材料和成本本身的最佳优化利用,更要将人员配置、总体布局加入其中。节能管理技术,这是一个近年来新兴起的词汇,简言之就是在整个工程建筑中,提高能源和资源的利用率,这样不但可以降低成本,还能够节能减排,保护环境,这也是与我国和谐社会的大方向、大政策以及人类发展的整体方向一脉相承的。但是要想实现这样的目标,仅仅是相关科学技术的进步是远远不够的,如同节能灯可以有效的节约用电,但是如果不能很好的利用的话反而会造成更加巨大的浪费。 1.3现代工业工程技术工业工程技术即IE技术,是指对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统,用以进行设计、改善和设置的一门学科,是把技术和管理有机地结合起来,研究如何使生产要素组成生产力更高和更有效运行的系统。IE技术在发展过程中不断吸收计算机、运筹学、系统工程等现代科技成就,形成了以系统整体优化为目的的独立学科。目前,现代工业工程技术已经普及了社会生活和生产中许多领域,他有着无可比拟的优越性,并且,在我国这一技术得到了有效地发展,例如:即时生产,秉承着及时生产,及时交付,生产出便可马上售出的这样一个原则所生产产品和半成品,并且还可以从事加工组装等工作;其次,价值工程,价值工程作业中里面主要包含三个要素分别是功能、成本、价值,他的目标是优化功能和成本的关系实现价值最大化;除此之外还包括:重组技术,将结构相似、加工工序相似或者结构、功能不同而加工工序相似的零件集中成组,突破传统的批量概念。用经过集中而产生的较大的工序批量代替原来较小的零件批量,同样可以采用先进工艺、高效设备和专用工具装备获得良好的经济效果;业务流程重组与企业资源计划,一种改进哲理,是对企业现有业务流程进行根本性的再思考和彻底的再设计,以大幅度地提高经营业务在成本、质量、费用、安全等方面的绩效水平;并行工程,并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程的系统化方法。这种方法要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品整个生命周期,从概念形成到产品报废处理的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。这些技术都是在IE技术基础上通过发展所衍生出来的新兴技术,在实践中取得了很好的成效,并且已经获得了推广。 2如何将新技术更好的融入到现代建筑工程管理之中 正如上文所说的,任何技术如果不能够很好地将其利用,不但不能实现最初的目标,甚至会对其本身造成严重的破坏和浪费。当前,在我国建筑业发展突飞猛进,市场竞争日益激烈,这是不争的事实,在如此残酷的市场竞争下,各类企业严格把好质量关,在此基础上提高自身的效率、降低自己的成本、增强自己在市场上的竞争力,这已经成为事实并且值得鼓励。也正因为如此,现代工程管理中不断加入了新的技术和新的元素。在此,我们必须意识到新技术的加入和应用需要采用全新的方式和方法,否则不但不能够事半功倍反而会适得其反。因此,如何将新技术更好的应用于工程管理之中呢,需要做到以下几点: (1)增强整体管理人员的综合素质。管理能力、综合素质,技术进步,都是增强管理的关键,但再新进的技术也需要人来操控,如果管理人员素质不能得到很好的提升,新的管理技术只能是中看不中用。例如,网络信息技术对于加强工程管理的作用是显而易见的,但其前提就是需要一批熟练操作的技术型人才,因此,人员配置是第一位的。 (2)在工程管理中需要高层发挥自身的作用。高层管理者需要进行宏观至微观的详细规划,总体布局,总揽大局,技术的好坏是硬指标。但是,再好的技术如果不能够科学的规划和良好的运营,都会适得其反,这就需要我们广大学者以及一线的管理者在这过程中不断地提高认识。我们常说的优化配置,不仅仅指的是资源,更是对于整个管理乃至于整个运营流程的一种优化配置。 (3)加强对各企业的管理。要避免各企业之间因市场竞争的压力,而产生的一些不正当的竞争想法和竞争行为,剑走偏锋有时是可以的,但投机取巧是行不通的。我们都知道,市场竞争具有自发性和盲目性,因此,除了企业自身加强相关竞争规则的学习和自我纠正之外,管理部门不能放松宏观的指导和管理,这是尤为重要的。 3结语 综上所述,目前我国建筑业的发展推动了建筑工程管理技术的进步。尤其是21世纪来,一些相关的科学技术的不断更新,更加带动了现代工程管理的进步,随着技术的不断进步,对于建筑工程管理来说其研究重心已经逐渐从技术更新转为如何更好的将技术应用于工程管理之中。在取得一定成就的基础上,我们要发现问题、解决问题,这些技术是可取的并且应该继续广泛推广,例如网络信息技术,例如节能管理技术等等,这是需要我们继续深入发展的。 作者:裘丽萍唐华婷单位:精工工业建筑系统有限公司 新技术论文:电力工程中为环保采取的新技术研究论文 摘要:该文分析了非开挖技术特点、工艺流程、施工设备、管材粘接及安装,认为目前在汕头地区进行大规模管网施工的情况下,为了达到最小破坏和最大保护环境的目的,采用非开挖技术施工势在必行。另外,该文还提出了非开挖技术施工中值得注意的问题。 关键词:非开挖技术电力工程线路 1非开挖技术的特点 与其它技术相比,非开挖技术起步较晚。但是值得注意的是在最近20多年中,非开挖技术无论在理论上,还是在施工工艺方面,都有了突飞猛进的发展。非开挖技术是极为重要的一种都市铺设管道的施工手段,采用非开挖技术铺设管道具有若干得天独厚的优势。 非开挖技术在国外已广泛使用,在国内也逐渐普及。不开挖地面,就能穿越公路、铁路、河流,甚至能在建筑物底下穿过,是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法。 非开挖技术不开挖地面,故而被铺设管道的上部土层未经扰动,管道的管节端不易产生段差变形,其管道寿命亦大于开挖法埋管。 采用房下非开挖技术能节约一大笔征地拆迁费用,减少动迁用房,缩短管线长度,有很大经济效益。 2非开挖方法 2.1技术准备 2.1.1地下现状管线勘查 根据工程所能提供的工程现场地下管网资料,对现场地下管网进行复查,准确掌握地下各种管线和其他基础设施的分布及埋深,为导向孔轨迹提供准确的设计依据。 2.1.2地形地貌测量 根据市政管理部门审批的路由,按施工区域地形及路线定出钻孔轴线,沿轴线的地表走向标定地面有效标定点的距离和方位以及各个标定点的地面标高(或高差),为导向孔施工时地面跟踪监测提供准确依据。 2.1.3现场地质勘查 掌握钻孔工作区地层特征,为成孔工艺提供钻探参数。 2.1.4设计理论导向参数表 画出设计敷管路由图及设计敷管轨迹断面图,将以上勘测结果反映在图上,制订工艺方案。 2.2施工场地准备 2.2.1施工场地 文明施工,施工区域要安装防护围栏,施工机械、机具和材料要按规范安装和堆放,需占用道路或人行道的区域应设置明显的施工安全标识,引导车辆和行人合理分流,夜间要设立反光标识和警示灯,施工区域分为机械作业区和下管作业区。 2.2.2作业工作坑 根据施工工艺要求开挖入射作业坑及下管作业坑,同时做好作业坑的支护和降水工作。 2.2.3机械进场及安装 施工机械进场就位需调用汽车和吊车,通常要临时占用道路;吊装现场须设好临时路障等安全设施;钻机、动力站和施工器具就位要充分利用现有场地空间,合理布局;安装钻机的地基必须坚实、平整,对松软地基必须进行加固后才能安装钻机,钻机安装在入射点处,调整钻机倾角为设计入射角后固定钻机;连接动力站,连接泵站。 2.2.4导航仪器标定 将探头装入导向钻探头盒中,将导向钻头放置在无其他信号干扰的场地内,打开导航仪,检查导航仪工作情况并进行标定。 2.3施工步骤 2.3.1导向孔施工 施工准备:将导向钻头安装连接,检查探头发射的各个参数是否正常,探头电池容量是否足够。 开孔:为保证入射角的准确和稳定,开孔时须保持连续钻进至少2.5m,同时宜采用低钻速、小泵量、慢进尺。 造斜钻进:调整钻头工具面向角至需要角度,钻机顶进形成造斜段,导航仪跟踪监控钻头仰角的变化,根据不同的土层,顶进结合钻进,勿使仰角的变化超过钻杆的最小曲率半径。 保直钻进:钻机匀速回转钻进,给进速度尽量快,使导向孔直线段更平直。 设计导向钻进参数表。 2.3.2回拉扩孔 孔径设计:根据敷设管道的直径和根数计算需要成孔的最小直径,既不能过大,也不可过小,成孔直径过大,敷设管道周围土层坍塌易造成路面下陷,成孔直径过小,会使拉管阻力增大,引起脱管或管道变形。 分级扩孔:各级扩孔分别为一级φ200mm、二级φ250mm、三级φ300mm、四级φ400mm、五级φ500mm等。根据设计的成孔直径,由小到大分级扩孔,直至扩到工艺要求的孔径。 孔壁加固:扩孔的同时通过扩孔钻头向孔中注入泥浆,泥浆的浓度根据不同的土层条件来配制。泥浆渗透到孔壁中,通过扩孔钻头的挤压和磨擦,起到对孔壁的维护和稳定作用。 回拉敷管:拉管过程中的回拉力要克服管道与孔壁摩擦力,成孔的质量与导向孔的曲线形状以及扩孔工艺有着密切关系,正常情况下敷设PVC或PE管的回拉力不应超过5kN,拉力过大会造成管材断裂或变形。 3施工设备 非开挖设备主要由以下几部分组成。 导航系统:用于在钻进过程中对钻头进行定位,以确定钻头的倾斜角度和钻进方向。由发射器、接收器、控制台、摇控显示器、电源等组成。包含有软件系统的导航部分,不仅能绘制施工图,还能对工程进行评价、分析、实时记录设备运行数据、打印施工资料等。目前雷达导航的非开挖高端技术在国内已有采用,计算机导航技术已被普遍使用。 主机由发动机、液压系统、机载泥浆泵、动力钳、钻桿及其装卸系统等执行机构组成。它用于提供钻进、回旋的动力以及对钻进的控制。目前,国产的非开挖机在钻头100r/min的转速下,扭矩已达15~20kNm。 钻具由钻头、回扩钻头、钻杆等组成。不同的施工需要和不同的地质要选用不同的钻头。非开挖工程使用的钻杆与地质勘探的钻杆有所区别,有很大的弹性、韧性和抗扭强度、耐磨损。钻具在航道钻通以后,还要对通道回扩和牵引管线,使电缆便于穿过。 泥浆搅拌系统可增加钻头的润滑作用,降低钻进阻力和钻头的工作温度,提高管壁的强度等。泥浆还减小钻头磨损、软化地层、易于钻进以及利用泥浆的的流动性和粘结力使钻孔产生的岩粒、砂粒处于悬浮状态,以利于护壁和清孔,由泥浆罐和高压输送泵及高压连接管构成。该技术可用来铺设直径40mm至2500mm的各种地下管线,距离可达十几m至几km。直径2.5m的非开挖管线足足胜过常规的电缆隧道,在老城城网升压改造工程中得到充分利用。该项技术与传统的"挖槽埋管法"相比,具有不破坏环境、不影响交通、施工精度高、施工安全性好、周期性短、成本低、社会经济效益显著等优点。 4管材粘接及安装 使用PVC管材须提前24小时将管材粘接好,以保证接头的抗拉强度。 下管作业要根据不同材质的特点做成斜坡,防止坑下管角度过大折断管材。 连接管材和钻杆的分动器安装之前要仔细检查,防止拉管过程中出现卡钻。 拉管时孔中须注满泥浆或水,以减小拉管阻力。 5施工时应注意的问题 5.1工程地质和水文地质条件 沿管线土层变化频繁,所以在非开挖技术施工前必须了解土层的变化情况。此外对于要经过回填土地段,需要提前加固处理,以防非开挖技术施工后地表有过大的下沉。 5.2有毒气体的检测与防护 非开挖技术施工的地层一般会通过淤泥层,腐烂物、植物体会在地下形成有毒气体,危害施工人员的健康和生命,所以有人员在非开挖技术内操作的情况下,需要定时监测管内有毒气体含量,采用通风装置予以解决。超级秘书网 5.3超前探查地下管线 尽管先进的非开挖技术设备具有在施工的探查前进路线不远距离管线的能力,但是采用在地面提前查明地下管线仍是值得开展的,这对于保证通讯、电力、上水、排水、煤气等其它管线安全运营,确保公众正常生活仍有必要。 5.4穿越建筑物时对基础的探查 非开挖技术在建筑物基础下施工时,需要明确施工路线上所遇到的基础类型,对于部分基础非开挖技术顶进前可采取托换、加固措施。 5.5顶进计算 顶进计算:其一包括准确计算顶进推力,根据计算结果选定相应的油缸类型和确定中继间的分布;其二是工作井设计,根据计算得到的最大顶力,提出工作井的加固方案。 6结论 鉴于以上非开挖技术的技术分析,我们认为在汕头地区选择合适非开挖技术机械进行非开挖技术施工,从技术上讲是完全可行的,从社会效益与经济效益上来讲是巨大的。我们所需要做的工作是针对汕头土层特点选用相应的非开挖技术设备进行施工。不可更改的是历史,着意刻画的是未来。我们认为,为了从根本上改变汕头市的管网乱挖现象,从政策法规方面予以规范是完全必要的;另外一面从切实做到保护环境入手,加大推广非开挖施工技术力度势在必行。我们可以预见未来的管线铺设技术将以非开挖技术为支撑。 新技术论文:生物制药新技术研究论文 摘要:通过生物制药新技术的创立,可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。 关键词:生物制药技术 0引言 生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。 1生物制药技术 目前生物制药主要集中在以下几个方向: 1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。 1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2生物制药发展分析 未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 去年相比。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 3小结 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 新技术论文:新技术应用下农业机械论文 1新技术在农业机械中的应用 1.1机器人技术 工作强度大,且环境复杂的地方,人为操作非常不便。因此,利用机器人成为瞩目的新技术。农业作业的环境及操作复杂、多变,对机器人的要求很高,要求机器人自动收集、处理农业信息和作业。在收获成果时,要求机器人自己辨别成果成熟度,区别杂草与作物。 1.2虚拟技术 虚拟技术主要是指通过图像处理操作技术及传感技术和计算机图像学等重要技术,为机械与操作者提供一种交互体验的新技术。农业虚拟技术主要以农作物、市场等为研究优秀,利用高科技的先进技术研究如何对产品进行改良,对环境进行改造等。通过虚拟技术,可模拟生产,且生成虚拟结果,将结果用于研究,分析并调整应用到实际的生产当中,降低生产损耗,提高生产率。 2新技术在农业机械中推广的策略 农业办公条件简陋、办公人员不足,对基层情况不是很了解,推广新技术经费不足,限制了新技术在农业机械中的推广。且很大一部分农民文化程度低,对新技术的理解程度不高,不敢尝试使用新技术,甚至有抵触情绪,使得新技术在农业机械中的推广存在困难。 2.1确立创新创新技术方针 创新是技术发展的基石,提高我国人民的创新意识,必须要加大力度进行新技术及新机械研究,并加快新技术在农业机械当中的应用。同时,政府要高度配合新技术的发展,鼓励农业技术的创新。在教育中,灌输创新理念,提高科技、教育和人文等方面的创新理念。促进经济社会的可持续发展,让发展更稳定、健康。从而有利于提高农业机械的技术创新力,在市场需求及政府的共同努力下,企业将加大对科技和农业机械创新的投入,有利于改变传统的生产模式,实现农业机械发展自动化、专业化、智能化,并将科技创新与经营理念结合应用到农业的发展中。 2.2实行低碳技术发展战略 低碳发展主要是降低对环境的污染,发展低能耗及低排放的节约型农业。要发展低碳农业主要靠低碳技术来实现,将低碳技术引用进农业机械发展中,有利于新技术更好地在农业机械中推广。通常低碳农业技术是指利用低碳新技术实现农业发展,根据当地农业生产的条件,借助新技术,提高农业生产效率,并对作物进行信息化、智能化管理。根据生产条件,建设排水灌溉的水渠,为农作物建设好交通路线,从而实现大面积统一化机械操作。实现农作物统一化低碳操作是一个不断创新、循序渐进的过程,在发展过程中,还需要配合精准播种和配方施肥等新技术开拓土地,提高资源利用率。推广、发展低碳农业机械技术,有利于健全农业机械发展的科技体系,提高新技术在农业机械发展中的应用。科技不断发展,带动农业机械不断发展,新技术在农业机械中的应用越来越明显,农业的发展对我国社会的发展起着重要作用。作为农业大国,我国应高度重视农业经济的发展,为国家健康快速发展提供坚实基础。新技术为我国农业机械的发展提供了更好的发展条件,有利于农业发展水平全方位提高。 作者:蔡立华 单位:东省临沂市临港经济开发区 植保新技术应用于生态农业论文 生态农业是一种在不损害环境,不破坏生态平衡的基础上发展起来的新农业,主要生产新产品,这就需要采用科学的管理手段和生产方法。植物保护新技术能够在一定范围内有效防治病虫害,降低成本,减少环境污染,可以有效弥补传统技术的缺陷,促使农产品质量的提升,促进传统农业向绿色无公害农业发展。我们应树立公共植保、绿色植保的理念,注重植保新技术实践应用。 1“三诱技术”在生态农业中的应用 1.1频振式杀虫灯 频振式杀虫灯主要是利用光、波、色、味4种方式诱杀害虫的一种物理防治方法,无污染,对人畜无毒,对鳞翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目、同翅目、双翅目及膜翅目等40余种害虫具有良好的诱杀效果,当前已被广泛应用于农业生产中。某区自利用频振式杀虫灯以来,蔬菜田棉铃虫的田间落卵数量以及虫量明显降低。试验数据表明:挂灯区平均落卵2.8粒/百株,无灯区为12.2粒/百株,约降低了77%;挂灯区平均虫量1.5头/百株,无灯区7.9头/百株,约降低了81%。可见频振式杀虫灯对蔬菜棉铃虫的控制效果非常明显。利用频振式杀虫灯防治害虫,在消灭大量害虫的同时,能减少来年虫口密度,最大限度减轻害虫对农产品带来的危害;能够减少化学防治次数和喷药量,进而减轻对农产品和环境的危害;根据诱杀结果,可对害虫发生趋势做出预测,有利于提出预防措施,实现对来年病虫害的科学防治。 1.2黄板 黄板诱杀技术是利用害虫趋黄性诱杀农业害虫的一种物理防治技术,绿色环保、成本低、可自制,可在蔬菜地、茶园、果园中使用,主要用于防治茶蚜虫、潜蝇成虫、粉虱、蓟马等小型昆虫。在田间使用的时候,可用竹或木细棍支撑固定,棋盘式分布,悬挂方向以东西向为宜,只要方法正确,就会有很明显的防治效果。以某区苹果园为例,在果树开花前悬挂16.5cm×25cm黄板,挂上之后不摘除,6月下旬收回检查发现黄板诱集蚜茧蜂的效果最为明显,调查益害比为1235:192=1:0.16。可见黄板具有良好的生态效应。 1.3性诱剂 性诱剂是利用昆虫成虫性成熟时,释放性信息素引诱异性成虫的原理,将有机合成的昆虫性信息素化合物用释放器释放到田间,通过干扰雌雄交配减少受精卵数量,达到控制靶标害虫目的的新型绿色防控技术。该方法成本低,操作简单,无毒无污染,主要防治对象是小菜蛾、烟青虫、斜纹夜蛾等害虫,符合生态农业发展目标。陕西凤翔县苹果栽培中,未使用性诱剂前,每年食心虫发生面积约为总面积的76.92%,农药使用量和投入费用以及人工投入费用很高。使用性诱剂后,群众每年只需防治3次就能将害虫控制在一定范围内,商品果产量平均提高了364kg/667m2,农药使用量及相关费用都大大降低。 2防虫网阻隔技术在生态农业中的应用 防虫网阻隔技术是以物理阻隔方式阻隔害虫进入危害和繁殖。采用防虫网阻隔技术不仅能够阻隔害虫繁殖,还能适当调节小生境中温湿度,对炭疽病、软腐病等有一定的预防效果,适用于生态农业生产。实际生产中可采用22目的防虫网,对于烟粉虱,可采用30~60目的防虫网。比如,江苏省目前以小白菜为重点的防虫网覆盖栽培蔬菜面积在不断扩大,农户纯收入也不断提高。当前,该项技术已成为一项成熟、高效的现代农业技术,已被列为江苏省农业技术主要推广技术。 3植物保护新技术在生态农业中的实施方式 实施植物保护新技术时,单纯使用物理防治技术显然不能达到良好的防治效果,必须物理防治、化学防治、生物防治、生态防治等多种手段相结合,对于化学防治,应尽量限量的、科学的使用农药药剂,确保农产品安全、无污染的生产。为了保证植物保护新技术的更好实施,首先,应建立准确的病虫害测报系统和监测点,有关工作人员分工协作、全面监测、全面总结、科学研究,及时掌握害虫和疾病的发生、发展动态,并及时、准确地将情况汇报给相关部门,以及时采取预防措施,将损失降到最低。其次,建立专门植物保护控制队伍,为农民提供更为专业的服务,将植保新技术、新技能传授给他们,使他们能够做到病虫害的科学防治。再次,加大宣传力度,让农民朋友正确认识到,发展生态农业的重要性和利用植物保护新技术的意义,使其具备最根本的病虫害防治技能,为公共植保、绿色植保目标的实现奠定基础。 4结语 总之,植保新技术尤其是“三诱一防”技术的应用,是植物保护工作的一项重要突破,对于提高农业生产力,促进农业结构优化升级,确保农产品质量,控制环境污染具有重要作用。我们必须重视植物保护新技术的宣传和推广应用,加大对“绿色植保”的扶持力度,加强病虫害监测,成立专门植保控制小组,为生态农业发展中注入活力。 作者:韦彩红 单位:江苏省海门中等专业学校 新技术论文:造林更新技术与林业发展论文 1造林更新技术与林业发展中存在的一些问题 1.1强烈的市场需求造成了林业资源的匮乏 随着我国各方面的高速发展,林业产品的需求量也会越来越高,尤其是近几年来,我国建筑行业及其一些类似行业的发展,对木材的需求可以说达到了供不应求的地步我国虽然说是幅员辽阔,但是经过这么多年的采挖,逐渐变为一个森林资源匮乏的国家,这主要体现在以下几个方面,首先森林面积在不断地减小,而且分布极其不均匀;木材的质量也变得差了许多,群落结构不符合自然发展的规律,出现大面积的病虫害;树木的生长状况不好,不能被很好的利用,产量极低在这种情况下,很难保证林场出的木材满足国家发展的需要,这就不能最大程度的履行森林对于人们所应该履行的义务而这种现象的后果就是,许多与林业相关的产业发展滞后,也降低了林业市场的竞争能力。 1.2一些地方绿地利用率低 绿化可以代表一个城市的形象,这几年各个地方绿化程度不断增加[1],但是仍有许多地方的绿地利用率相对较低,首先是现如今许多城市修建雕塑广场,只是单纯的为了某些官员的政绩上添上一笔而已,并没有什么实际意义,还有就是城镇绿地的结构极其不合理,没有做到乔灌草相结合,更有甚者盲目崇拜外国,引种外国的可观赏性花草,造成物种入侵,许多地方呈现出草坪多但是乔灌木少的情况,生态效益就会变得很低。还有就是一些路边树选种不适合的现象,根本没有调查清楚,栽种较为盲目,不仅造成了劳动力的浪费,而且还大大的降低了生态效益。 1.3林业资源缺乏保护力度 现我国破坏林业资源的现象仍然是随处可见,林业资源设置好就不管了,这样如果没有后期的检查跟保养,这样很容易造成一些树木因为各种原因死亡,损失掉了林业资源,还有就是随着现在木材价格的上涨,所以一些人为破坏林业资源的现象也在增多,一些不法分子砍伐树木进行交易,取得不法利益,还有就是一些天灾的出现,一些地方因为二氧化硫污染下起了酸雨,这样会严重损害树木的结构,会给一些树木造成伤害,加大林业资源的匮乏,但还有就是现在我们对一些林业资源的保养力度严重不够,这也在一定程度上加快了树木的衰老,剪短了它的寿命。 2针对造林更新技术与林业发展中问题的解决措施 2.1加大造林更新的投入 加大造林更新的投入目的是为了生产出更多的林业资源来满足市场的需求[2],并且带动林业的发展,要生产出更多的林业资源首先要选种,选择适合当地生长的树种,这是第一步,也是最重要的一步,然后就是要对林业进行一个统一的管理,要进行合理的密植,要让每个树苗都能够最大限度的利用阳光来进行生长,还有就是注意后来的病虫害危害,要进行防护和定时的检查,让树木健康的生长,还有对一些生长力比较弱的幼苗进行更大力度的保护,对一些年幼的小苗也要定时的提供营养,给他们输送营养成分,保持他们的生命力,只有让每个树木都健康的生长,才能生产出更多的林业资源。 2.2加大绿色利用率 绿化是我国现阶段面临的一大问题,我们在做城市绿化的时候不能只是铺上草坪那些盲目跟随,我们还要在草坪上种一些树木,要让各方面协调起来,有草有树,对于树木的选择上,我们尽可能的选择一些发育比较茂盛的树木,这样的树成长起来才会产生大范围的遮阴面积,可以在夏天给人们创造出更多的休息环境,让人们舒服的度过夏天,还有就是树木在路边种植是一定要选育好品种,比如什么书适合做行道树,什么树适合做园路树,这些选择一定要认真,只有这样做,我们才会在城市里面看到更多的树木,才会提高绿色利用率。 2.3加大对林业资源的保护 力度对于现在一些林业资源的损坏现象[3],我们必须要加大检查力度来帮助林业资源尽量的维持好原有的状态,对一些破坏明显的地方要安装摄像头,并且如果抓到破坏林业资源的行为,一定要处于相应的罚款和一些处分,要做到严厉打击这种行为,还有就是要加大对林业资源的保养力度,一定要定时的对林业资源进行保养,这样可以延长一些树木寿命,也一定程度上保证它的活力,如果可以的话要大力宣传林业资源的宣语,让保护林业资源的理念深深的留在人们的心中,只有人们做到保护好林业资源,林业资源才能更好的为人民服务,帮人们创造出一个更好的环境。 3结语 本文通过从多方面分析我国造林更新技术与林业发展现状,了解到了一些信息,我国具有辽阔的土地,存在着很大的林业资源需要我们去开发和管理,来帮助人们更好的提高生活。本研究通过分析造林更新技术与林业发展中存在的一些问题,提出加大造林更新的投入,加大绿色利用率,加大对林业资源的保护力度等针对性解决方案,希望能在以后我国林业资源开发过程中有所帮助。 作者:孙一蕾 袁久东 单位:长春市宽城区水利林业工作总站 新技术论文:新技术引用下建筑施工论文 1建筑施工新技术的引用 新技术的引用回首观望我国这近几十年建筑施工的手法、设备和观念,总体来讲,建筑施工中是不断有新技术被引进的,针对这些新技术,国家建设部也推广了不少优良典型,在施工的各个方面都有涉及,如下图所示:在防水施工、大体积混凝土施工、钢筋连接、屋面施工等,施工单位都是可以引进新技术使施工过程更有效更安全地进行。接下来本文主要从这四个方面来讲解新技术在其中的运用和对整体建筑施工的帮助。 (1)防水施工。 以往施工过程中很容易出现的问题是,未过完期限刚完成的施工现场就被见水毁坏,或者是施工完成后,总要等候一部分时间使混凝土等设施稳定(工期在实际施工的基础上总会增长一部分),那么新技术在防水施工方面就解决了相关问题:聚合物水凝物涂膜。这种聚合物涂膜的原理是,施工前在层面做好涂膜层,包括板缝和节点间的基层处理(注意这个在涂膜过程中不宜出现堆积、滴漏、流淌的现象,要均匀涂抹在每个基层表面),经过这种涂膜,后期施工完成后就不用担心因为水的问题而破坏施工的质量,也不用在等整个施工完成后继续等待相应时间使工程干透稳定。总体来说,新型聚合物水凝物涂膜既能方便了施工中的运行,也一定程度上缩短了工期,节约了时间成本和经济成本。 (2)大体积混凝土施工。 由于是放热反应,大体积混凝土中水泥的水化作用是十分复杂的,处理对象过大,内部温度难以控制,一旦产生的温度超过混凝土所能承受的拉力极限,混凝土堆就会产生大量裂痕,降低混凝土的质量。如何在水化作用和大量块体的里外温度影响下,控制好混凝土浇筑块体的内部温度,烧制好符合规定的混凝土,是重中之重。那么要根据具体情况,由温度和反应堆材料的性质来计算,确定是整体浇筑还是分段浇筑,然后择优选取适宜的运输工具、浇筑设备、捣实机械,再确定好工人的数量。新技术的引进后,我们采取的就是用混凝土泵浇筑或用塔式起重机浇筑。浇筑混凝土是应分段分层在室外温度降低时进行的,这样能够使混凝土温度均匀上升。大体积混凝土的浇筑完毕后,应该在其终凝前对表面进行一次抹压,排除上表面的分泌的水分,避免后期出现更多的裂痕。如果是在冬期,施工过程中应注意及时在密封混凝土之后技术覆盖塑料薄膜,然后在表面加上诸如草帘棉被之类的保温材料;非冬期时,可以选择混凝土终凝后在表面四周筑堤,水深20到30cm为佳,这样可以对混凝土进行养护,保障其质量,并保障定期测定混凝土表面和内部温度,以便随时做出调整。 (3)钢筋连接施工。 钢筋在施工中占有举足轻重的地位,传统的钢筋施工中,接头的面积不易控制、吊装垂直方面的链接压力也无法保障,总体来说,就是钢筋的链接施工中,接头面积问题很难得到解决,目前新技术的引进就很好地解决了这一问题。新技术中,我们可以采取直螺纹接头连接,所谓“直螺纹接头”,就是螺旋状的接头连接,使双向的钢筋面能更好地融合,这样就很大程度上增加了钢筋在连接过程中会出现的连接牢固性、安全性。钢筋连接中运用到这一新技术,不仅降低了事故的发生率,更能在最大程度上保证钢筋在接头时,吊装设备在吊装过程中,甚至是装修过程中的梁板打柱,等一系列的相关作业,都能更便捷快速地完成,如此安全性、便捷性都能提高的新技术,自然会倍受青睐,更多地出现在相关建筑的作业中,为作业提供便利。 (4)屋面施工。 屋面施工的主要环节集中在屋面防水施工上,我们新技术的引进主要解决了屋面施工时会遇到的水干扰问题,采取与上文所提到的类似涂膜技术,在进行屋面施工时,先对屋面底部进行基层涂膜,均匀平实的膜层便能保障屋面施工过程中不受分泌水分的影响,从何提高整个屋面施工的质量。另外还可以采取新型分子防水卷材,如果采用这些材料,即可免除前期的涂层措施,方便快捷。 2总结 任何行业只有不断引用新技术注入新能量才能使行业蒸蒸日上不断发展进步,建筑施工中的新技术引进,不断使建筑业成为现代社会发展中的红日,也在更大程度上使其结合科技的手段与管理知识系统,实现了整个行业的可持续发展,为人民生活带来更多的安全保障和福利,我们要投入更多的经历和人员,在研究建筑行业的新技术上,为未来建筑业往更科技化、智能化、经济化的发展提供动力和帮助。 作者:刘明裕 新技术论文:污水泵填料密封创新技术探索论文 [摘要]本文分析了污水泵常见密封形式及影响密封的因素,对污水泵填料式密封进行机械密封改造,给出改造方法及改造技术要求。文中对机械式密封做出进一步改进,并应用到了排水管理中心的现有设备中,取得了良好的密封效果及经济效益。 [关键词]污水泵填料密封机械密封改造 污水处理工程是环境保护的重要项目,而污水泵作为污水处理工程的主要配套设备被广泛应用于城市排污、矿山、冶金、电力以及石化等污水处理作业,发展前景广阔。污水泵产品除了要求技术性能好之外,密封是污水泵的关键,必须可靠性高,污水泵无故障运行时间长。污水泵在工作中,密封一旦失效,外部介质或油室中的油便会进入电机腔,引起潜水电机缺相、短路、漏电、烧坏电机,甚至影响人身安全。因此,为了进一步提高污水泵使用的安全性、运行可靠性以及提高污水泵无故障运行时间,有必要对污水泵通常使用的机械密封进行结构分析,实行改进。 一、常用的密封形式及不足 目前,污水泵产品常用的密封形式有两种:填料密封和机械密封。填料密封,如图1所示,是最古老的一种密封结构,发源于工业革命之前的传统密封装置,有着100年的材料工艺、润滑剂系统和制造方法,并保持持续进步,目前很多的应用场合。经分析,该软填料密封结构存在如下缺陷: 1.密封介质含有的杂质严重影响密封性能。杂质进入软填料密封内部,进一步增大了填料密封和轴套之间的摩擦、磨损。虽然材料耐磨性较好,但是使用效果仍然不佳,泄漏频繁。另外由于没有采用封液对填料密封进行润滑冷却,也加剧了填料与轴套之间的磨损。 2.工作状态不稳定需频繁调整和更换填料。由于软填料自身具有的粘弹特性,在工作状态下会出现明显的应力松弛。为保持其正常的密封功能,需不断地通过压紧压盖来增大填料与轴的径向接触力,同时也增大了软填料与轴的磨损,因此不得不经常更换(或添加)填料,维修工作量和费用大大增加。 3.磨损严重致使能耗量大。根据软填料密封的工作机理,填料密封与轴(或轴套)之间必须保持较大的径向接触压力以维持密封,因此填料和轴(或轴套)的摩擦、磨损都很严重,在密封很快失去工作能力的同时,造成相当大的能耗浪费。 机械密封具有摩擦功率损失小、寿命长、不泄漏等诸多优点,目前已在水泵上广泛应用。要把填料密封结构的水泵改造成机械密封结构需从设计、结构和加工几方面考虑。 文献讨论了污水泵工况时软填料密封的失效原因,并提出了改进的方案,有一定的借签和实用价值;机械密封亦称端面密封,其有一对垂直于旋转轴线的端面,该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下,依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合,并相对滑动,从而防止流体泄漏。 污水泵中常用的机械密封结构有两种形式:一种方案是在潜水污水泵的油室里安装一套双端面机械密封;另一种方案是在污水泵油室里设置一套单端面机械密封,而另一套设置在泵腔,使用在所抽送的污水介质中。 1—轴套;2—动环辅助密封圈;3—动环;4—密封垫片;5—静环;6—静环辅助密封圈图机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环和静环的端面组成一对摩擦副,动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。图2所示为双端面机械密封,水泵侧与电机侧两道密封端面都是靠弹性构件-弹簧和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面上产生适当的压紧力,使这两个密封端面紧密贴合,端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。其中水泵侧密封端面与电机侧密封端面结合处B,是密封点,防止所抽介质进入油腔,防止油腔内的油进入电机腔;6为静环与压盖端面之间密封点,A处是动环与轴配合面之间的密封点,C是箱体间的密封。 A、B、C所示结构机械密封最容易出现泄露现象,由于使用介质的复杂性,易使抱轴橡胶老化,一旦出现老化就直接影响弹簧传动而使得密封失效,同时,两端面密封都得靠同一个弹簧产生压力,若其中一边端面接触失效,整套密封也就失效。因此,这种机械密封一直存在失效快、返修率高的不足之处,直接影响到泵使用寿命。 机械密封在实际运行中不是一个孤立的部件,它是与泵的其它零部件一起组合起来运行的,同时通过其基本原理可以看出,机械密封的正常运行是有条件的,例如:泵轴的窜量不能太大,否则摩擦副端面不能形成正常要求的比压;机械密封处的泵轴不能有太大的挠度,否则端面比压会不均匀等等。只有满足类似这样的外部条件,再加上良好的机械密封自身性能,才能达到理想的密封效果。 因此,在实际应用中,以机械密封来代替填料密封的情况越来越多。 二、填料密封的机械密封改造 1.改装方法 污水泵填料筒的径向尺寸和轴向尺寸较小,影响了机械密封的安装。在满足强度的情况下,将填料筒的内径相应地扩大;若有轴套,可将轴套的外径相应地缩小或将轴套拆除。 2.主要尺寸确定 (1)确定传动套或弹簧座在轴套上的位置。如图3所示。为了防止传动套或弹簧座同填料内套端面碰,把安装机械密封的起点尺寸定为[H-K=5~15mm]。 (2)确定轴套总长度。轴套的总长度一般比原来的总长度稍稍长一点。因为考虑到轴套尾端部分要伸出密封压盖5~10mm左右,以利于安装方便。尺寸根据设计的密封压盖厚度而定。 (3)确定传动套或弹簧座在轴套上的定位尺寸D:D=L-[H-K-(5-10)+l]。 1.填料箱平面2.填料箱壳体3.填料内套4.轴套5.轴6.密封圈E.内套端面H.填料箱深度L.套筒长度 (4)轴套与轴的密封。轴套与的形圈轴的密封可采用聚四氟乙烯车制成直径为3mm的O形圈来进行密封。安装机械密封的轴套,要求具有良好的抗腐蚀性和耐磨性,对于放置动环密封圈的轴套表面要求镀铬处理,表面粗糙度为0.8。 (5)密封压盖结构尺寸的确定。机械密封的静环装在压盖上。压盖上安装静环的各种配合尺寸均按静环的几何尺寸进行设计,结构可参照机械密封有关资料。 3.改造技术要求 (1)安装机械密封部位的轴或套。轴或套的径向跳动0.04~0.06mm;表面粗糙度不低于0.8,轴或套外径尺寸公差为h7;密封轴套端部必须做倒角并修光滑。 (2)密封压盖。密封压盖应有足够的厚度,防止在液体压力作用下产生变形;密封压盖固定螺栓不少于3个;与静环密封圈接触部位的表面粗糙度不低1.6,其接触面对轴中心线跳动允差±0.04mm;安装静环密封圈的端部必须做倒角并修光滑。 (3)转子。瞬时轴向窜动量不超过±0.15mm;轴向游动量不超过±0.1mm轴振动量不超过±0.05mm。 (4)密封腔。密封腔与密封压盖配合的止口跳动允差为0.04~0.08mm;密封腔与密封压盖配合的端面跳动允差为0.06~0.08mm。 三、机械密封结构改造 将图2中C处密封面是机械密封最容易发生泄露处,而锥面机械密封特别适合于含有固体悬浊物的泵送设备,因此将C处改为锥面密封,如图4所示。静环材料为填充聚四氟乙烯,动环材料为不锈钢,锥面喷涂碳化钨。其主要特点为: 锥面机械密封的动环为一锥环,其半锥角为α;静环的内径。在设计中注意G与接触母线T的关系,当锥面机械密封的静环磨损后,接触母线长度T不断增加,使得载荷系数G不断减小。所示为接触母线长度T与载荷系数G的关系曲线,运转过程中,静环磨损和G值降低所造成的卸载,使密封比压pc降低。由此而产生泄漏时,必须通过调节弹簧压缩量(弹簧加载)来维持足够的密封比压。 机械密封在运转中,弹簧一般不再进行调整。弹簧在锥面机械密封中起着补偿密封环磨损卸载和G值降低卸载双重作用,设计中正确确定弹簧比压是保证密封性能和使用寿命的重要一环。 四、结束语 改造后的密封结构,密封可靠,泵在运转中基本不漏,调节维护方便。提高了密封性能,延长了运行周期,节省了检修费用。经过上述改造之后的污水泵运行良好,延长了设备的连续运行时间。 新技术论文:泥鳅养殖的新技术初探论文 【论文摘要】介绍了泥鳅池塘精养技术和稻田养殖技术,以期为农户养殖泥鳅提供参考。 【论文关键词】池塘;稻田;泥鳅;养殖技术 2009年,在肥西县丰乐镇池塘7333.33m2、稻田4666.67m2多水面养殖泥鳅,平均产量分别为2250、3750kg/hm2,平均效益分别为1.05万、1.65万元/hm2。现将泥鳅养殖技术总结如下,供广大养殖户参考。 1池塘精养 1.1鳅池建设 养殖泥鳅的池塘要靠近水源、排灌方便,以便定期注水;面积为300~500m2,最大不超过1333.33m2为好;池深为70~80cm,并在排水口附近挖6~10m2、深60~80cm的集鱼坑,以方便放养和捕捞;池塘岸要整齐平直、坚硬,并在埂内贴1层塑料膜以防泥鳅钻洞逃逸;池底要整实,并要有20~30cm淤泥,深浅要均匀。 1.2清塘消毒 将整建好的塘口进行药物消毒,在生产过程中常用的清塘药物有生石灰、漂白粉等。生石灰清塘:生石灰化水后能杀害野杂鱼、水生昆虫和细菌等病原体,不仅有除害灭病作用,还能改善水质,增强底泥的肥力;生石灰的用量应根据水深情况而定,一般水深7~10cm的干池用900~1125kg/hm2;水深1m用1875~2250kg/hm2[1]。漂白粉清塘:漂白粉遇水后能放出初生态氯,具有较强的杀菌和灭敌害生物的作用。干池塘用60~75kg/hm2,加水溶解后全池泼洒。 1.3肥水放养 放养前3~4d施基肥,品种以畜禽粪肥为主[2],用量为9~12t/hm2,以提高泥鳅苗种成活率。为减少疾病,用10mg/L漂白粉溶液在水温10~15℃时,浸洗泥鳅鱼种20~30min,或者用3%食盐水浸洗30min左右,杀灭泥鳅鱼种体表的病原菌,增加抗病能力。池塘养殖成鳅时,放养量按放3~4cm泥鳅鱼种18万~24万尾/hm2,如有流水条件的池塘可适当增加投放量,反之可少放。 1.4科学投饲 泥鳅鱼种入池后,要根据池塘水质情况,经常投施一些有机肥,培养水中的天然饵料。每日还要投喂人工饲料,日投饵量3月为泥鳅总体重的1%,4—6月为4%,7—8月为10%,9—10月为4%。投喂方法,2次/d,上午、下午各1次,并在池塘内向阳、离岸1.5~2.0m处搭设饲料台,把饲料放在台上,有利于泥鳅均匀摄食,可减少饵料的浪费,便于检查泥鳅的食量和生长情况。 1.5种草与增氧 在鳅池中种植适量的水浮莲或水花生,种草的覆盖面应控制在15%左右,避免高温阳光直射,为泥鳅提供栖息的场所。注重观察池水变化和泥鳅活动情况,如果池水呈茶褐色或大量泥鳅不时窜出水面“吞食空气”,要立即注入新水增加水中的溶氧量;同时可选用富氧或粒粒氧增氧。 1.6泥鳅捕捞 泥鳅具有钻入土的特性,因此不容易捕捞。针对泥鳅的这一特点,可以采取以下捕捞方法:一是食饵诱捕法。把炒香的米糠或麦类放在一种特制的竹笼内,将笼置于池周边沿部位,引诱泥鳅进入笼内。二是排水捕捞法[3]。先将池水排干,然后根据成鳅池的大小,在池底开挖几条宽40cm、深25~30cm的排水沟,在排水沟附近挖坑,使池底泥面无水,沟、坑内积水,泥鳅会聚集到沟坑内,即可用抄网捕捞。若池大未捕尽,可进水淹没池底几小时,然后慢慢放水至只剩沟坑内有水,继续用抄网捕捞。若池中还有泥鳅钻到泥中未捕到,则再进水淹没池底过夜,第2天太阳未出之前慢慢放水,再重捕1次,可基本捕尽池中的泥鳅。 2稻田养殖 2.1稻田选择与准备 养泥鳅的稻田一般要求保水性能好,渗漏速度慢,插秧前稻田水深保持20cm以上。稻田的积雨面宜小不宜大,选择低洼田、塘田、岔沟田为宜。水源清新,无污染,排灌方便,光照充足。土质以黏性、高度熟化、肥力较高的土壤为佳。养殖泥鳅的稻田,田埂应高出田面60cm左右,捶紧夯实,可用农膜插入泥中10cm围护田埂,以防漏洞、裂缝、漏水、塌陷而使泥鳅逃走。同时进、出水口处要安装塑料网栏[4]。鱼沟一般为“十”字形沟,挖在稻田中央,占稻田面积的10%左右,沟深60cm、宽90cm为宜。鱼沟渠道要与进、出口处畅通。养殖泥鳅的稻田插秧前施尿素150kg/hm2为宜。 2.2放养与管理 泥鳅一般在水稻插秧后10d开始放养。苗种规格以长3~4cm为好,放养37.5万尾/hm2左右。一般每天投喂饲料1~2次,即上午和傍晚各1次。直接投放在饲料台。饲料以谷糠、麦麸及鱼类专用饲料等为宜,可搭配些青饲料。日投喂量一般为泥鳅总重量的4%~5%。稻田水位应根据生产需要适时调节。稻田防病治虫要注意选择低毒农药,适时适量叶面喷施,以防药害。泥鳅经4个月的饲养,体长达到10~15cm、体重达到15~20g,可以捕捞出售。 新技术论文:玉米螟生物防治新技术浅析论文 摘要:对松毛虫赤眼蜂防治玉米螟进行了系统的研究与推广,并取得突破性进展。在赤眼蜂的繁殖上由滚式繁蜂改为散卵繁蜂,改一般短效蜂卡为长效蜂卡,使放蜂次数由3次降为2次,减轻了劳动强度。1991~2003年在省内外累计推广赤眼蜂防治玉米螟面积为97.8hm2,均收到良好效果,受到农民欢迎。 关键词:词松毛虫赤眼蜂;玉米螟;生物防治 玉米螟是世界性害虫,沈阳地区一般发生年份玉米可减产10%左右,大发生年减产达20%以上。目前,我国对玉米螟大面积防治主要靠化学药剂,生产上仍以人工投放高毒的颗粒剂为主,在配制和使用中极易发生中毒事故。为此,应用安全无毒功效高的新技术防治玉米螟,应是当前植保工作的大课题,也是广大农民群众的热切希望。为满足农民要求,1991年起,我们就正式开展了利用松毛虫赤眼蜂防治玉米螟的研究与推广工作。十几年来,经全体同志努力拼搏,刻苦攻关,采取边试验、边示范、边推广同步进行的工作方法,取得了显著的效果与效益。 一、试验材料 1.1赤眼蜂种类 松毛虫赤眼蜂。 1.2赤眼蜂来源 由沈阳市辽中生防站提供。 二、试验内容 2.1不同放蜂量试验 设2个用量,即30头/m2和45头/m2。各处理均放蜂3次,第1次放蜂在田间百株玉米螟落卵量达1.0~1.5块时进行,以后每隔5d放1次,小区面积6.67hm2(2个用量3次的放蜂量分别为:30头/m2,为6头/m2、15头/m2、9头/m2;45头/m2,为12头/m2、18头/m2、15头/m2);对照区设在放蜂田上风头1000m以外,其玉米品种、管理均与防蜂田相同。田间放蜂方法,放蜂75点/hm2,每20垄设1放蜂垄,每17步(约11m)设1放蜂点,将蜂卡别在玉米中部叶片背面,试验点在新城子区大辛二村、苏家屯区姚千户镇和沙河镇。 2.2不同放蜂次数试验 放蜂量均为30头/m2,分2次放蜂及3次放蜂2个处理。2次放蜂每次放蜂量分别为12头/m2和18头/m2,每次放蜂间隔7d;3次放蜂每次放蜂量分别为6头/m2、15头/m2、9头/m2,每次放蜂间隔5d。 2.3改进繁蜂技术试验 1991~1992年为滚式繁蜂,1993年起改为卵式繁蜂。 2.4研制长效蜂卡试验 即在蜂卡上粘有不同发育时期的蜂卵,在田间放蜂时可达到陆续出蜂的目的。 2.5大面积示范与推广 在上述各种小区试验的基础上,进行大面积示范与推广,放蜂量均为30头/m2,采取2次放蜂的办法,1992年在东陵区示范面积195hm2;1994年东陵区、新民县、辽中县大面积推广。 三、试验结果 3.1不同放蜂量试验结果 3个试验点的结果表明,在同一时间放蜂,放蜂30头/m2与45头/m2的田块,赤眼蜂对玉米螟卵块寄生率无明显差异。 3.2不同放蜂次数试验结果 据东陵区祝家镇、辽中县长滩镇1991~1992年试验结果,放蜂2次的卵块寄生率为80.0%~88.9%,放蜂3次的为83.3%~87.5%,放蜂2次的卵粒寄生率为65.9%~77.8%,放蜂3次的为69.8%~79.4%。表明在放蜂量相同的情况下,放蜂2次与3次的效果基本一致。 3.3改进繁蜂技术试验结果 长期以来,扩繁赤眼蜂一直用滚式繁蜂法。这种方法,种蜂用量大,接蜂比为1∶6(即种蜂卵与寄生卵的比例),而且繁蜂效率偏低,在繁蜂中一直是采用先粘好卵卡,再向卡上接蜂,这种办法接蜂蜂卡上往往有20~30%的坏卵和不寄生卵无法去掉,对蜂卡质量影响较大。改为散卵接种后,接蜂比为1∶20~25,种蜂可节省3/4,不仅降低了成本,而且繁蜂效率可提高10倍以上。由于卵粒接蜂后可以精选,选后再粘蜂卡,坏卵、不寄生卵、质差的卵可被淘汰,蜂卡上卵的寄生率可达95%以上,蜂卡质量明显提高,同样也提高了放蜂的质量。 3.4长效蜂卡研究结果 普通蜂卡出蜂齐,放到田间后,蜂3d可出完,田间不能经常保持有蜂,而田间玉米螟落卵期持续时间较长。因此,影响防治效果。长效蜂卡由于蜂卵发育时期不同,出蜂期不同,有早有晚,每张蜂卡出蜂期在5~8d,延长了田间有蜂天数,提高了对玉米螟的寄生机会,可将3次放蜂改为2次放蜂,既做到了省工省事,降低成本,又提高了防治效果。此项技术为国内首创,颇受农民欢迎。 3.5大面积示范 在小区试验的同时,又开展了大面积示范和推广,1991~1994年累计放蜂24.27hm2。放蜂30头/m2、放蜂2次的面积为4.2hm2。据各点调查,放蜂后对玉米螟卵块、卵粒寄生率、玉米螟蛀孔及活虫减退率,均收到了较好的防治效果。 3.6赤眼蜂防治玉米螟技术的大面积推广 由于研制出实用性较强的高质量长效蜂卡,改造了由滚式繁蜂为卵式繁蜂的最新生产工艺,使生产技术有了突破性进展,产品的质量始终保持国内的领先水平,自1995年以来,利用赤眼蜂防治玉米螟这项技术得到了大力推广。截止2003年,在省内外推广面积已达97.8hm2,遍及3个省,45个市、县、区,226个乡镇。 四、效益分析 经济效益:1991~2003年累积应用面积97.8hm2,玉米平均单产为9423.8kg/hm2,按玉米螟一般发生年减产8%计算,增产玉米754kg/hm2,共计挽回玉米损失72862kg。平均价格按0.8元/kg计算,增加经济效益5.83万元。 社会效益:应用赤眼蜂防治玉米螟其社会效益更为明显。赤眼蜂防治玉米螟是以虫治虫,它对人畜安全,不杀伤天敌,不存在污染环境和农药残留,有利于保护和恢复自然界生态平衡。 五、结论 (1)本研究成功地提出了一套行之有效的生物防治玉米螟新技术。实践证明,对玉米螟的防治采用单一的传统技术,往往受环境条件等的限制,收不到理想效果。我们利用松毛虫赤眼蜂防治玉米螟生物防治技术,为不同生态地理条件、不同地区的农民防治玉米螟提供了充分选择余地。 (2)对应用赤眼蜂防治玉米螟的各技术环节进行了大胆改革,有新的突破。改变了多年来延用的滚式繁蜂技术为散卵接蜂,不仅可将繁蜂工效提高4倍以上,且可以精选好卵,将20%~30%的坏卵、青卵及不寄生卵淘汰,保证了蜂卡的质量。长效蜂卡的研究,解决了多年来普通蜂卡出蜂太集中(3d出完蜂),而田间玉米螟的产卵期又恰恰较长,造成赤眼蜂对部分玉米螟卵寄生不上的矛盾。提高了防治效果。此项技术为国内首创。由于长效蜂卡的应用及繁蜂技术的改进,蜂卡质量明显提高。将生产上延用多年的3次放蜂改为2次放蜂,将放蜂45万头/hm2改为30万头/hm2,不仅做到了省工、省事、降低成本,而且提高了防治效果。 (3)利用松毛虫赤眼蜂防治玉米螟,大面积应用并获得成功,对传统的玉米螟防治技术有较大的突破。 新技术论文:工程测绘新技术特性探索论文 传统工程测量技术的服务领域主要包括水利、交通、建筑等行业,随着计算机、网络技术的发展、测量仪器的智能化,数字化测绘技术得到了广泛的应用,而全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,测量数据采集和处理的逐渐自动化、实时化和数字化,工程测量的服务领域也应进一步延伸,以满足不断提高的社会需要。 一、数字化技术在原图处理中的应用 (一)原图数字化处理 在建立各种GIS系统时,需要对原有地图进行数字化处理,对于原始地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪对其进行数字化处理工作。当前主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是较早的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图像,然后通过矢量跟踪,确定实体的空间位置。随着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时,高效的数据输入方法。GPS输入是依据GPS工具能确定地球表面图形精确位置,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库,目前主要是应用RTK(RealTimeKinematics-实时动态)技术,它是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,通过将1台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。应用这种测量方法测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速地进行施工放样。而实际应用得较多的主要是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。下面简单介绍MAPCAD软件的原图数字化处理作业流程。 (二)数字化原图作业流程 由于MAPCAD软件扫描矢量化输入方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点一般外设精度都能满足,所以地形图的精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度,而人工跟踪精度主要取决于作业人员的技能掌握熟练程度和工作态度,所以必须在加强作业人员基本技能培训上下工夫,要求工作人员严格按矢量化方案作业,确保图件的精度和质量高于国家现行数字化测图规范所规定的数字化精度和质量。在工程测量实践中,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。 二、数字化绘图 (一)数字化绘图的特点 大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容,数字化绘图克服了手工绘图存在的许多弊端,如工作量大,作业艰苦,作业程序复杂,烦琐的内业数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一等缺点,符合现代飞速发展的工程需要。目前,数字化成图技术主要有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。具有以下的特点: 1.一测多用:如在一些综合性较强的工程中需要对同一地形图绘制不同比例尺的地形图,过去的平板测图方法则需要重复工作,而数字化测图则可以同时根据完成的地形图绘制不同比例尺的多个地形图,因为往往小比例尺包含了大比例尺地形图测图范围。仅需先测大比例尺图范围,再补充小比例尺测图范围即可满足各不同专业人员对不同比例尺的地形图的需要。 2.精度高:数字化成图系统在外业采集数据时,利用全站仪现场自动采集地形地物点的三维坐标,并自动存储,在内业数据处理时,完全保持了外业测量的精度,消除了人为的错误及误差来源,而且外业工作省略了读数、计算、展点绘图等外业工序,减少了作业人员,外业工效大大提高,时间缩短,直接生产成本大幅度下降。 3.劳动强度:小数字化成图的过程,减轻了作业人员的劳动强度,使生产周期大大缩短,能及时满足用户的要求。 4.便于保存管理及更新方便:数字化产品既可以存储在软盘上,也可以通过绘图仪绘在所需的图纸上,线条、线划粗细均匀,注记、字体工整,图面整齐、美观。且便于修改,能更好地保证图形的现势性和不变形性,避免重复测绘造成的浪费,增加地形图的实用性和用户的广泛性。 (二)外业数据的采集 在采集数据时,数据采集人员要准确应用地物代码,以免在内业成图时出现错误;在观测开始时,相关工作人员需严格按照要求应对测站点进行检查,跑尺人员应严格按照自动成图的要求作业,确保能完整地描述地形地貌的特征点,必须通过绘制草图来表明各个地物碎部点的属性及相互关系,测量坎子时,要量取坎子比高,坎下也要进行地形点采集。当一个测区完成后,如果有必要可把数据备份。 (三)绘制内业数据处理 无论是工程进程各阶段的测量工作,还是不同工程的测量工作,都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段,并对测量成果进行处理和分析。 三、工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。就摄影测量本身而言,从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的科学与技术;而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看,它是利用影像来重建三维表面模型的科学与技术,也就是在“室内”重建地形的三维表面模型,然后在模型上进行测绘,从本质上来说,它与原来的摄影测量没有区别。因而,在数字摄影测量系统中,整个的生产流程与作业方式,和传统的摄影测量差别似乎不大,但是它给传统的摄影测量带来了重大的变革。 目前通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业使用专门的航测软件处理,进行的航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点。特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大,如果一个测区较小,它的成本就显得较高。但可以说是今后数字测图的一个重要发展方向,未来社会要求的是可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。并且随着全数字摄影工作站的出现,加上GPS技术在摄影测量中的应用,使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。 四、结语 随着数字化测绘技术的提高,GIS技术的不断成熟、GPS技术在各行各业的广泛应用,现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。大力开展数字化测绘技术的应用与研究将是测绘单位提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。 新技术论文:煤矿机电一体化革新技术探析论文 摘要:煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。 关键词:煤炭机械机电一体化 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为优秀的电子(微电脑)控制装置(系统)在煤矿机械中的应用已很普及,电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域,如提升机和采煤机,提升机的PLC系统,采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等,煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微机)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是,随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加,如何用好,管好这些价格昂贵的煤矿机械,使其发挥最大的效率,是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就这些做一下介绍与浅述。 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为优秀的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为优秀的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: 一、在线监控、自动报警及故障自诊。 对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 二、节能降耗,提高生产效率。 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 三、自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 四、其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性,目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制。可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。 电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 新技术论文:网络信息新技术传播管理论文 摘要:本文探讨了网络传播中的信息开发利用新技术,包括数据采掘和知识发现技术、XML、自动分类与自动摘要、智能搜索引擎技术,并讨论他们对新闻传播工作的影响。 关键词:网络传播,数据采掘,知识发现,XML,自动分类,自动摘要,智能搜索引擎 在网络时代,广大新闻传播工作者和受众面临信息过载的难题。人们一方面被信息淹没,一方面却饥饿于知识和有用信息。大量的信息不能进行及时有效的开发利用。面对信息爆炸,如何才能不被信息的大海所淹没,从中及时发现知识、有用的信息、新闻、或新闻线索,使信息真正成为资源,正在成为各国研究的热点。从技术上看,目前主要有种解决方案。 一数据采掘和知识发现技术 在某种意义上说目前我们不是缺少信息,而是被信息淹没了。在因特网上有无穷的信息和数据。目前的数据库系统和搜索引擎可以高效地实现数据的统计、查询等功能,但是无法发现数据中存在的关系和规则,无法根据现有的数据预测未来的发展趋势,缺乏挖掘数据背后隐藏的有用的信息、知识、新闻、或新闻线索的手段,导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。人们需要有新的、更有效的手段对各种大量数据进行挖掘以发挥其潜能,数据挖掘正是在这样的应用需求环境下产生并迅速发展起来的,它的出现为自动和智能地把海量的数据转化为知识、有用的信息、新闻、或新闻线索提供了手段。 数据采掘与知识发现(KDD)一词首次出现在1989年8月举行的第11届国际联合人工智能学术会议上。知识发现(KnowledgeDiscovery)研究的主要目标是采用有效的算法,从大量现有或历史数据集合中发现并找出最初未知、但最终可理解的有用知识,并用简明的方式显示出来。 数据采掘(DataMining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的原始数据中,提取隐含在其中的、先前未知的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据采掘在一些文献中有些相近似的名称,如数据开采、发现知识(KDD)、知识采掘、知识抽取、知识考察、数据融合(DataFusion)等。 知识发现是一个从数据中提取出有效的、新颖的、潜在有用的并能最终被人理解的知识、有用的信息、新闻、或新闻线索的过程。知识发现是从数据库和中发现知识的整个过程,而数据挖掘是整个过程中的一个步骤。因为数据挖掘是知识发现整个过程中最重要的步骤,所以我们通常将知识发现和数据挖掘作为同义词使用而不加区分。 数据采掘的工具目前,国外有许多研究机构、公司和学术组织从事数据采掘工具的研制和开发。这些工具主要采用基于人工智能的技术,包括决策树、规则归纳、神经元网络、可视化、模糊建模、簇聚等,另外也采用了传统的统计方法。 知识发现技术可以帮助我们从网上大量的原始数据和信息海洋中,挖掘出能反映其中规律的知识提供新闻工作者和网民。 在知识发现的基础上可以构成虚拟知识共享系统。虚拟团体是一个分布式的组织,它的成员是一组在网络上协同工作的同行,他们依靠网络的支持相互合作、共享知识,可以快速有效地解决问题。新闻工作者之间、网民之间,新闻工作者与网民之间可以构成虚拟团体,进行交互式信息传播,进行新闻、信息、知识的交流与共享。 虚拟知识共享系统包括:(1)先进的知识获取技术。帮助成员搜索、处理知识,从中提炼专家经验。(2)支持多用户的Web开发,以使成员定制自己的Web站点。(3)可以自适应团体需求的自组织式的新闻、信息、知识存储。 二XML HTML是目前因特网上广泛应用的标记语言。其优点是非常简单;固定的样式;简易且标准的连接;支持表格;编程简单。但是也存在难以扩展;交互性差;语义性差;单向的超链接:链路丢失后不能自动纠正;动态内容需要下载的部件太多;致使搜索引擎返回的结果过多;缺乏对双字节或多国文字的支持等不足。尤其是目前基于HTML的搜索引擎存在着返回结果太多,检索精度差的弊端。而XML可以有效地克服这些不足。 XML句法可标注出文档的结构和目的,这样就可缩小检索范围,提高提高检索精度。例如,用户想购买二手车,就可将查询限制为用于描述“汽车销售”的标识中。 XM能帮助人们辨别模糊词义。自然语言中的词经常多义、多指,网络信息检索系统不能分辨哪一种意思是查询中的,哪一种是文档中的。XML有助于解决词义模糊问题,提高检索的准确性。如,用户使用“brown”作检索词,他有可能想查找由DonaldBrown所写的论文,由BrownUniversity出版的论文,或有关brownbear的论文。如果用户明确想查询[author]Brown[/author],[university]Brown[/university],还是[subject]brown[/subject],就会提高检索准确性。 XML使得能用结构相邻关系来替代物理相邻关系进行检索结果相关性排序。XML可允许利用非文本数据,如数值数据、地理位置、温度值等进行检索。 三智能搜索引擎技术 目前,计算机信息检索功能已经从基本的布尔检索、截词检索、邻近检索、短语检索、字段检索发展为高级的加权检索、自然语言检索、相关信息反馈检索、模糊检索和概念检索。网络信息检索优秀工具是搜索引擎。 搜索引擎的目的是帮助新闻工作者和受众寻找信息资源。在因特网环境下,其典型实现是基于关键词匹配的信息检索机制。搜索引擎主要由四部分组成:搜索器,索引器,检索器,用户接口。搜索器的功能是在互联网中发现和搜索信息。它要尽可能快、尽可能多地搜集各种类型的信息,同时还要定期更新已有信息,避免死连接和无效连接。索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息,从中抽取出索引项,用于表示文档以及生成文档库的索引表,建立起自己的物理索引数据库。一个搜索引擎的有效性在很大程度取决于索引的质量。检索器的功能是根据用户的查询在索引库中快速检出文档,进行文档与查询的相关度评价,对将要输出的结果进行排序,并实现某种用户相关性反馈机制。用户接口的作用是输入用户查询、显示查询结果,提供用户相关性反馈机制。 [page_break] 搜索引擎的工作原理搜索引擎起源于传统的信息全文检索理论,即计算机程序通过扫描每一篇文章中的每一个词,建立以词为单位的倒排文件,检索程序根据检索词在每一篇文章中出现的频率和每一个检索词在一篇文章中出现的概率,对包含这些检索词的文章进行排序,最后输出排序的结果。互联网搜索引擎除了需要有全文检索系统之外,还要有所谓的“蜘蛛”(SPIDER)系统,即能够从互联网上自动收集网页的数据搜集系统。蜘蛛将搜集所得的网页内容交给索引和检索系统处理,就形成了我们常见的互联网搜索引擎系统。当然,一个完整的搜索引擎系统还需要有一个搜索结果的页面生成系统,也就是要把检索结果高效地组装成互联网页面。当系统的访问量(PAGEVIEW)变大时,页面生成系统往往会成为整个系统的瓶颈。与传统的信息检索理论研究不同,搜索引擎的用户看重的是系统的稳定性、速度、易用性和返回的信息量及相关度。 据专家评测,目前主要的搜索引擎返回的相关结果的比率不足45%,其原因是现有的Internet搜索引擎拥有极少量的知识,并且是面向最一般的用户模型。不划分知识领域,不对用户建立任何描述以及使用关键词匹配的交互方式,都限制了搜索引擎的使用效率。由此提出了智能搜索引擎的概念。 智能搜索引擎应具有的特点新一代中文智能搜索引擎是一个基于汉语语法、词的上下文和语义等中文信息处理技术,自动收集、识别Internet网上的WWW和News信息,智能化地提取摘要和关键词、建立索引、提供查询和对不良信息的监控、报警功能和网络信息自动发现和查询系统。它以加权的启发式搜索算法控制信息资源的搜集,采用了一种加权的启发式搜索算法,系统根据用户配置的领域导向词和资源服务器所在地域信息,以启发式函数计算每个URL的权值,并选择权值高的URL优先访问。 智能搜索引擎可以根据互联网本身的链接结构对相关网站用自动方法进行分类,再加上结构严谨,萃取精华的开放式信息目录,为每一个查询迅速提供准确的结果。 智能搜索引擎可以预期用户的需求,并可有效地抑制关键词的多义性。如Eastman、Kodak都在尝试在它们的Intranet中使用更加智能化、知识化和专业化的搜索引擎。目前比较成功的智能搜索引擎有FSA,Eloise,InFind,CompassWare和FAQFinder。 InFind是一个类似于元搜索引擎的产品,但支持自然语言、模糊检索,可将结果自动去重、聚类,并可返回对所有搜索引擎并发查询的结果,其检索结果根据分类排列。 芝加哥大学人工智能实验室开发的FAQFinder。它是一个具有问答式界面的智能搜索引擎。在获知用户问题后,它查询FAQ文件以给出比较合适的回答。FAQFinder的内核由五个互联联系的技术环节构成:(1)基于统计方法建立FAQ文件。这是由FAQFinder中的工具Smart完成的。(2)用一个由简单名词和动词短语构成的文法树分析用户的查询,以得到一个用于支持内容匹配的描述。(3)问题识别者(QuestionRecognizer)操作文法树以辨识问题从属的类别。(4)使用语义网分析与概念匹配技术,找出与用户查询最近似的问题。(5)FAQFinder将得到的匹配返回给用户。如果没有近似的匹配,则将使用一个启发式的策略。 智能搜索引擎还可以采用协同式检索方法。该方法一般用于一个特定的用户(如一个或一组新闻工作者、一个新闻媒体、一个或一组受众)。协同式方法有时又称为公众学习方法,它将其他用户的反应反馈给当前的用户。系统不去计算分类项目的相似程度,而是计算用户之间的相似程度。协同式方法不分析分类项目的内容。协同式方法一般用于非文本化的数据,如电影、音乐等,但是也有的系统将其用于文本数据的挖掘,如新闻过滤等。已有一些系统用于电子邮件处理、会议时序安排、电子新闻过滤和娱乐节目推荐。 与智能搜索引擎技术相关的还有信息智能“推”技术和个性化检索技术。 基于网民和新闻工作者访问互联网的特点,在用户拉取信息的搜索过程中,根据其输入的关键词,通过机器学习,可以识别和预测其兴趣或偏好,从而有针对性、及时地向网民和新闻工作者主动推送相关知识和最新信息、新闻和新闻线索。推送的形式可采用频道式推送、邮件式推送、网页式推送或专用式推送。目前已有构造Web访问模式树(WAPtree)的算法,可从大量信息访问日志中挖掘用户访问信息的模式。也可从用户访问文档的超链接来预测用户的访问偏好,其知识发现采用关联性法则。 个性化检索要求能够网络信息检索系统能够学习网民和新闻工作者的兴趣、适应其兴趣的变化并提出检索建议。一般采用分布式Agent技术,例如在客户机上运行用户接口Agent,表示用户个性化模式,在服务器上运行信息检索管理Agent,相当于中介信息检索服务器,实现与各引擎的交互,用户Agent用户开始一项个性化查询quest,通过与个性化模式库中模式的类比学习,产生净化了的个性化检索模式,提交信息Agent协调模块选择相关信息检索。返回的检索结果通过信息滤波,送交显示模块,新闻工作者和网民通过浏览返回的结果,确认是否为感兴趣的文档,若为感兴趣的文档,就提交相关反馈文档模块并进行聚类,产生个性化模式,同时存入该用户的个性化模式库中,如果用户不满意,也可以将确认结果提交给强化学习模块,进行交互学习,进一步净化检索结果。 新技术论文:运动新技术控制论文 摘要:信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术:全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等。本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等。 关键词:伺服驱动技术,直线电机,可编程计算机控制器,运动控制 1引言 信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变,微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。 随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展,各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注,它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。 在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术(FullClosedACServo)、直线电机驱动技术(LinearMotorDriving)、可编程序计算机控制器(ProgrammableComputerController,PCC)和运动控制卡(MotionControllingBoard)等几项具有代表性的新技术。 2全闭环交流伺服驱动技术 在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,交流伺服系统的应用越来越广泛,其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流,而且调试、使用十分简单,因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样,在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统,并充分发挥DSP的高速运算能力,自动完成整个伺服系统的增益调节,甚至可以跟踪负载变化,实时调节系统增益;有的驱动器还具有快速傅立叶变换(FFT)的功能,测算出设备的机械共振点,并通过陷波滤波方式消除机械共振。 一般情况下,这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式,即伺服电机上的编码器反馈既作速度环,也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度,应在最终的运动部分安装高精度的检测元件(如:光栅尺、光电编码器等),即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是:伺服系统只接受速度指令,完成速度环的控制,位置环的控制由上位控制器来完成(大多数全闭环的机床数控系统就是这样)。这样大大增加了上位控制器的难度,也限制了伺服系统的推广。目前,国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统,使得高精度自动化设备的实现更为容易。其控制原理如图1所示。 该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷,伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等),作为位置环,而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙(如齿轮间隙、丝杠间隙等),补偿机械传动件的制造误差(如丝杠螺距误差等),实现真正的全闭环位置控制功能,获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成,无需增加上位控制器的负担,因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中,开始采用这种伺服系统。 3直线电机驱动技术 直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。 在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。 1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。 2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。 3.动刚度高由于"直接驱动",避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时也提高了其传动刚度。 4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500Km/h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削的最大进个速度(要求达60~100M/min或更高)当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性,使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达2~10g(g=9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1~0.5g。 5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。 6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。 7.效率高由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗,传动效率大大提高。 直线传动电机的发展也越来越快,在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品,其中美国科尔摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统,它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动;德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。 4可编程计算机控制器技术 自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器(ProgrammingLogicalController,PLC)问世以来,PLC控制技术已走过了30年的发展历程,尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展,它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器(PCC)就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。 与传统的PLC相比较,PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小,这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题,它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台,这样应用程序的运行周期则与程序长短无关,而是由操作系统的循环周期决定。由此,它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来,满足了实时控制的要求。当然,这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求,任意修改。 基于这样的操作系统,PCC的应用程序由多任务模块构成,给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求,如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等,分别编制出控制程序模块(任务),这些模块既独立运行,数据间又保持一定的相互关联,这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后,可一同下载至PCC的CPU中,在多任务操作系统的调度管理下并行运行,共同实现项目的控制要求。 PCC在工业控制中强大的功能优势,体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS(分布式工业控制系统)技术互相融合的发展潮流,虽然这还是一项较为年轻的技术,但在其越来越多的应用领域中,它正日益显示出不可低估的发展潜力。 5运动控制卡 运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。它的出现主要是因为:(1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;(2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;(3)PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。 运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制优秀,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。 这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行,运动控制卡也形成了一个独立的专门行业,具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现,如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。 6结束语 计算机技术和微电子技术的快速发展,推动着工业运动控制技术不断进步,出现了诸如全闭环交流伺服驱动系统、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等许多先进的实用技术,为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体化技术水平不断提高。 新技术论文:运动控制新技术管理论文 摘要:信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术:全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等。本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等。 关键词:伺服驱动技术,直线电机,可编程计算机控制器,运动控制 1引言 信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变,微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。 随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展,各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注,它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。 在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术(FullClosedACServo)、直线电机驱动技术(LinearMotorDriving)、可编程序计算机控制器(ProgrammableComputerController,PCC)和运动控制卡(MotionControllingBoard)等几项具有代表性的新技术。 2全闭环交流伺服驱动技术 在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,交流伺服系统的应用越来越广泛,其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流,而且调试、使用十分简单,因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样,在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统,并充分发挥DSP的高速运算能力,自动完成整个伺服系统的增益调节,甚至可以跟踪负载变化,实时调节系统增益;有的驱动器还具有快速傅立叶变换(FFT)的功能,测算出设备的机械共振点,并通过陷波滤波方式消除机械共振。 一般情况下,这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式,即伺服电机上的编码器反馈既作速度环,也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度,应在最终的运动部分安装高精度的检测元件(如:光栅尺、光电编码器等),即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是:伺服系统只接受速度指令,完成速度环的控制,位置环的控制由上位控制器来完成(大多数全闭环的机床数控系统就是这样)。这样大大增加了上位控制器的难度,也限制了伺服系统的推广。目前,国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统,使得高精度自动化设备的实现更为容易。其控制原理如图1所示。 该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷,伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等),作为位置环,而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙(如齿轮间隙、丝杠间隙等),补偿机械传动件的制造误差(如丝杠螺距误差等),实现真正的全闭环位置控制功能,获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成,无需增加上位控制器的负担,因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中,开始采用这种伺服系统。 3直线电机驱动技术 直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。 在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。 1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。 2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。 3.动刚度高由于"直接驱动",避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时也提高了其传动刚度。 4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500Km/h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削的最大进个速度(要求达60~100M/min或更高)当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性,使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达2~10g(g=9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1~0.5g。5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。 6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。 7.效率高由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗,传动效率大大提高。 直线传动电机的发展也越来越快,在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品,其中美国科尔摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统,它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动;德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。 4可编程计算机控制器技术 自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器(ProgrammingLogicalController,PLC)问世以来,PLC控制技术已走过了30年的发展历程,尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展,它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器(PCC)就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。 与传统的PLC相比较,PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小,这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题,它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台,这样应用程序的运行周期则与程序长短无关,而是由操作系统的循环周期决定。由此,它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来,满足了实时控制的要求。当然,这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求,任意修改。 基于这样的操作系统,PCC的应用程序由多任务模块构成,给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求,如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等,分别编制出控制程序模块(任务),这些模块既独立运行,数据间又保持一定的相互关联,这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后,可一同下载至PCC的CPU中,在多任务操作系统的调度管理下并行运行,共同实现项目的控制要求。 PCC在工业控制中强大的功能优势,体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS(分布式工业控制系统)技术互相融合的发展潮流,虽然这还是一项较为年轻的技术,但在其越来越多的应用领域中,它正日益显示出不可低估的发展潜力。 5运动控制卡 运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。它的出现主要是因为:(1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;(2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;(3)PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。 运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制优秀,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。 这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行,运动控制卡也形成了一个独立的专门行业,具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现,如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。 6结束语 计算机技术和微电子技术的快速发展,推动着工业运动控制技术不断进步,出现了诸如全闭环交流伺服驱动系统、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等许多先进的实用技术,为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体化技术水平不断提高。
冶金工业论文:控制仪表用于冶金工业论文 1控制仪表的分类及发展 20世纪60年代开始大量使用的单元组合式控制仪表是根据控制系统中各个组成环节的不同功能和使用要求,分成能独立实现某种功能的八大单元,各单元之间用统一的标准信号联系,应用灵活、通用性强,可以构成多种复杂的自动检测和控制系统,便于仪表的生产、维护及备品库存等。我国生产的电动(DDZ)、气动(QDZ)单元组合仪表经历了Ⅰ型(1958年研制,1964年投产)、Ⅱ型(1965年研制,1970年统一规范)、Ⅲ型(1975年前后研制)三个发展阶段,DDZ-Ⅲ型采用了国际通用的4-20mA信号制,以集成电路作为放大元件,并具备了安全防爆功能。20世纪70年代又推出了组装式控制装置,它可根据用户要求,以成套装置形式提供给用户,使自控系统的施工、安装以及调试工作量大大减小,维护、检修等工作得到简化。1975年,美国霍尼韦尔(Honeywell)公司推出世界上第一套集散控制系统(DCS)。20世纪80年代,我国开始引进和生产以微处理器为优秀、控制功能分散、显示操作集中的集散控制系统,将控制仪表及装置推向高级阶段,同时出现了以微处理器为优秀的单回路可编程调节器,并进一步发展成智能式单元组合仪表,如DDZ-S型系列仪表。进入90年代,北京和利时、浙大中控、上海新华等相继推出自己的DCS系统。目前国产DCS系统已到达成熟期,由于国产DCS的价格低,能满足基本技术要求,且因开发较晚,某些技术较国外产品先进,其应用业绩不仅在国内市场占有一席之地,而且已经走出了国门。20世纪90年代出现了新一代工业控制系统—现场总线控制系统(FCS),它是计算机网络技术、通信技术、控制技术和现代仪器仪表技术的最新发展成果。现场总线的出现改变了传统控制系统的结构,将具有数字通信能力的现场智能仪表连接成工厂底层网络系统,并同上一层监控级、管理级通过网络连接构成全分布式的新型控制网络。FCS具有网络化,全分散性,系统开放性,对环境的适应性,现场总线仪表的互换性、互操作性和功能自治性等特点,其性能和功能均比传统控制系统优越。FCS将越来越多地应用于工业自动化系统中,与传统DCS相结合,构成技术更先进的混合型分布式控制系统。DCS和FCS的发展推动了采用模拟数字混合技术的DDZ-S型系列仪表和智能仪表的发展,智能仪表以微处理器为优秀,采用先进传感器与电子技术,具有检测、控制、显示、报警、存储、诊断、通信等功能,其精度、稳定性与可靠性均比模拟式仪表优越,可以传输模拟、数字混合信号或全数字信号,可以通过现场总线通信网络与上位计算机连接,能满足集散控制系统和现场总线控制系统的应用要求。按信号形式控制仪表装置可分为模拟式、模拟数字混合式、全数字式三大类。计算机网络技术的迅速发展,使数字通信一直延伸到现场,传统的4~20mA直流模拟信号制将逐步被双向数字通信的现场总线所取代,目前生产中多采用模拟数字混合式仪表和全数字式仪表,随着DCS和FCS发展,无线仪表和短程无线网络开始应用于工业现场,无线网络与有线网络的有机结合,将进一步完善系统功能,提高工业自动化水平。 2冶金工业控制仪表的应用 目前,冶金工业现场已经很少使用模拟式控制仪表,取而代之是模拟数字混合式的智能控制仪表,其传输信号是4~20mADC和HART或(Foundationfieldbus、Profibus)等,近年全数字式的现场总线控制仪表也得到了应用。要实现生产过程自动控制,必须由变送器、控制器和执行器等三种优秀仪表,再附加某些辅助仪表构成过程控制系统。下面根据对十几家企业的调查,主要介绍冶金工业生产过程中控制仪表的应用情况。 2.1变送器类控制仪表 冶金工业应用变送器检测的物理参数主要是温度、压力、流量、物位等四大热工参数。一般来说,压力类变送器可以实现压力、差压、液位、流量等参数的检测。目前,冶金企业采用的压力类变送器多数是横河川仪、威尔泰、西仪、北京远东、德国E+H、Honey-well、ROSEMOUNT、YOKOGAWA等仪表生产厂家生产的智能压力/差压变送器,这类仪表一般输出4~20mADC模拟信号,同时采用HART协议以数字信号输出现场仪表信息,可以通过支持HART协议的手持终端或现场通信器与变速器进行数字通信,实现远程设定零点和量程等组态操作。有些仪表除了支持HART协议,还支持其他通信协议,如横河川仪的EJA系列差压变送器还支持BRAIN协议、FF和PROFIBUS协议,可以通过BRAIN手操器或CENTUMCS/μXL或HART275手操器相互通讯,通过它们进行设定和监控等;Honeywell的ST3000/900系列全智能在线式压力变送器还支持FF、DE协议,可与霍尼韦尔的ExperionPKSTM集散控制系统和智能现场通讯器(SFC)实现双向数字通讯,消除了模拟信号传输误差,方便了变送器的调试、校验和故障诊断。鉴于生产过程对流量精确测量的要求,有些企业选用多参数流量变送器,在测量流量的同时实现对流量的压力和温度补偿,如中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用的加拿大SAILSORS的智能压力变送器是V10F多参数质量流量变送器,传输信号是4~20mADC和HART,采用实时全参数动态数字补偿技术(实现温度补偿功能)和满量程静压补偿技术,实现更高精度和宽量程比。企业使用的温度变送器主要是一体化温度变送器、普通温度变送器和变送器模块。重庆迪洋的DAD系列变送器、深圳万讯的温度变送器都属于普通温度变送器。SBWR/Z系列一体化的热电偶/热电阻温度变送器,它是DDZ-S系列仪表中的现场安装式温度变送单元,它采用二线制传送方式,输出与被测温度成线性的4-20mA电流信号。变送器可以安装于热电偶、热电阻的接线盒内形成一体化结构,也可单独安装于仪表盘内作转换单元。南京菲尼克斯电气有限公司的MCR-SL-PT100-UI,是可组态的3端隔离温度测量变送器,适用于根据IEC60751,采用2,3和4线连接技术连接Pt100热电阻,可输出4种模拟电压和模拟电流信号。西仪集团等仪表生产厂家生产了多种类型的智能温度变送器,具有HART协议和FF通信功能,便于连接现场通信装置和组成DCS系统,具有较好的应用前景。 2.2控制器类控制仪表 目前,多数企业主要使用DCS和PLC实施控制,常用的控制器有SIEMENS的S7-300、400系列PLC,AB公司的PLC,Honeywell的PKS、TCS型DCS,YOKOGAWA的DCS,浙大中控的SUPCON,和利时的DCS等。有些企业还使用国产的智能调节器及普通的显示调节仪等,如,中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用上海岛电自动化控制系统工程有限公司PID调节器、江阴众和电力仪表有限公司的智能温度调节仪,天津市中环温度仪表有限公司的XMTW4000系列智能显示调节仪,百特XMB52U6P智能温度调节仪等。 2.3执行器类控制仪表 各企业使用的执行器比较繁杂,某炼铁厂目前使用的DKJ型电动执行器约占44%,奥托克的IKM系列执行器(德国技术)约占18%,其他国内不同厂家如鞍山热工仪表调节阀有限公司、鞍山拜尔自控有限公司、大连新科执行器厂等生产的不同型号的执行器占38%。目前,电动执行器的生产厂家较多,产品的质量标准良莠不齐,特别是存在仿冒产品,企业在选用执行器时,往往选择有规模、有资质、知名度高的企业产品。有些企业最近设计选用的执行器主要有英国Rotork、德国四门子公司SIPOS、重庆川仪等厂家的电动执行机构和气动执行机构。当用户对阀门控制精度要求高,或者工作环境复杂、以及需要实现远程控制,一般都选择智能型阀门电动执行器。 2.4辅助控制仪表 要构成过程控制系统,除了变送器、控制器和执行器等优秀仪表外,还需要配置显示记录仪表和其他辅助控制仪表,辅助控制仪表主要有电源箱、配电器、隔离器、操作器、安全栅、阀门定位器等。目前,企业使用的各类辅助仪表主要是国产的DDZ-Ⅲ/S型仪表,有些企业选用了智能操作器和HART安全栅,如包钢集团使用国产DFP配电器约占47%,现场评价很好。有些企业选用国外的安全栅和阀门定位器,如本钢炼铁使用P+F公司Z787H齐纳安全栅和SIMMENS的6DR50系列电气阀门定位器,包钢集团使用日本koso的EPA/EPB系列电气阀门定位器和SIMMENS的Ps2、6DR50系列电气阀门定位器,现场评价很好。 3结语 冶金工业控制仪表的应用和发展极大地推动了冶金工业的发展,是实现冶金生产自动化的关键所在。围绕工厂整体自动化的总目标,冶金工业正在大量采用DCS、FCS系统,智能控制仪表特别是现场总线控制仪表的市场占有量的逐年增加是控制仪表应用发展的必然趋势。 作者:方景林 李红 才勇智 单位:辽宁科技学院电气与信息工程学院 冶金工业论文:污水回收利用冶金工业论文 1污水处理系统需求 以往仅只满足污水处理要求的处理系统,通常总的处理环节为:分离-沉淀-排污,然而现如今除了最基本的污水处理需要外,对于环境保护、节约资源更提出了新的要求。不仅需要对治污排污量予以精确严格的监测与计量,对于输入的原水、沉淀池用水、调节池用水等利用量、循环回用量均需严格计算与检测。这也是我们此篇文章所要介绍之方案所拥有的特色系统功用,详见下文。 2工艺流程 2.1基本工艺流程 基本工艺流程中分项工艺总体难度适中,实现无困难,衔接得体,目的清晰,便于管理。 2.2各环节加强化学处理,高效分离 冶金污水通过收集沟道进入预先设置的集水池,随后进入沉淀池,由提升泵提升至浅层气浮系统(后文将详加解述)。废水经提升泵提升后,投加混凝剂PAC,通过充分混合搅拌使得PAC混凝剂药剂与冶金污水充分混合,之后流至机械搅拌反应池,利用机械搅拌加速其化学反应,污水中的悬浮物逐渐形成絮体。随之连接特别设置的旋流反应器,加强在PAC混凝剂作用下的化学反应。然后在旋流反应器后仍旧连接相同的管道混合器,其内投加絮凝剂PAM,使得投加PAC后形成的絮体絮凝反应后增大。絮凝好的污水混合物随之进入浅层气浮,利用加压溶气系统产生的溶气水经减压释放形成的微小气泡与废水中的悬浮物絮体互相接触,水中悬浮絮体自然粘附在微小气泡上,随气泡的上升一起浮到水面,形成与下层水体有明显分层界限的浮渣,最后除去表层浮渣,从而达到了净化水质的目的。而经过浅层气浮处理后的清水则由重力原因流到地下清水池储存起来,由回用水泵抽取提升后送至冶金生产车间继续循环使用,且回用率相当可观。浅层气浮浮渣和污泥最终排放至污泥池,经过压滤机固化处理后外运并进行深挖填埋,保证不影响周边环境与生态。反应池、浅层气浮中的放空废水以及板框压滤机的滤液排到污水池之后通过污水泵的提升,回到污水处理系统进行循环处理。 2.3浅层气浮回流原理,缩短分离时间 本项目解决方案采用QF型高效浅层的气浮装置。该气浮装置针对以往之一般气浮池在进出水等方面的劣势,特别将其原水进口和净化水的出口设计为移动式,其目的在于缩短原水气泡整个上浮过程所经历的时间,意即在原水向气浮池流动的同时,池中布水管向着原水流出的相反方向而移动,使得进入池中的原水相对于水池基本处于相对静止之状态,水中的气泡因此而沿着与水平面相垂直的方向向上浮向水面,上浮速度接近原水中固态物质的上浮速度(4~10cm/min),因此原水中的悬浮物能够以接近于T=3min的上浮速度很快的浮到水面上,而浮渣层下的净化水仍停留在下层的原处,当净化水抽提管移到此处时,净化水就能被抽送水泵抽取而排到水池外。在这里,为求达到使得水泡垂直上浮的效果,最突出的问题便是需要使进、出水口能够同步移动,我们在此项目解决方案中,将该机设计为圆形,进、出口管均安放在一定的装置上,使它围绕着转轴中心旋转,这种旋转移动的布水方式巧妙的解决了我们的优秀问题。由于原水中的悬浮物从水中浮到表面的速度快,可以达到三分钟净化原水达标的效果。净化时间缩短,在整个系统的污水处理能力与效率上自然获得了显著的提升。 QF型高效气浮主机系统详述气浮物理固液分离技术在污水处理中应用非常广泛,适用于气浮处理的设备也有多种,但其优秀都是通过产生微生气泡,使絮凝颗粒附气上升分离。微细气泡的产生主要是通过电解、分散空气和溶解空气再释放等方式。QY-QF型高效气浮设备引进日本新技术,运用高效溶气泵将水、气混合加压溶解形成溶气水,再减压释放,微细气泡析出与悬浮颗粒高效吸附而上浮,从而达到固液分离的目的。气浮系统集进水、絮凝、分离、集水、出水于一体,与传统气浮设备类似,设有稳流室、溶气释放室,使处理性能更稳定,不但效果更优越,而且对于传统设备改造尤为适宜。尤为其中的QF型高效气浮主机系统有代表性,它集凝聚、气浮、清渣、沉淀、除泥为一体,整体呈圆柱形,结构紧凑,池深较浅。气浮装置的主体由池体、旋转布水机构、溶气释放机构、转架机构、集水机构,撇渣机构六部分而组成,进、出水口与排渣口全部集中在池体中央部分,布、集水机构、清渣机构都与框架紧密连接在一起,围绕池体中心转动。 新型浅池气浮装置系圆形气浮池,最大的工艺结构特点是中心进水旋转布水,掺入混凝剂发生絮凝后的原水与溶气系统产生的溶气水相互接触混合之后,在稳流,整流装置的作用下,水流基本处于稳定的状态,在此环境条件下完成固液的分离反应与传统气浮装置比较,从根本上改变进、出水方式,消除了固液在水流动态情况下进行的不利因素,使水的停留时间仅保持在4-6分钟以内(由旋转速度调整),也随之将气浮池的有效水深降低到仅400-500mm之间,较之传统气浮装置池子的深度降低了3-5倍以上。这里凝絮好的原水是指在原水中加入絮凝药剂PAC或PAM(PAC为400-1000mg/I,PAM为PAC的1/5左右),经10-15分钟的有效地絮凝反应,形成的原水。具体药量及絮凝时间,絮凝效果须由实验测定。提供成套设备总成及控制系统,通过集中控制与分散控制相结合,以使设备达到最佳运行状态。由于旋转布水器和稳流整流装置发挥作用,使得池内产生了无数个互不干扰的分离反应区,各分离反应区也随着循环周期(可调整的旋转速度)所产生的时间差相继出现或结束。分离反应结束之后在池内自上而下形成了浮渣层、清水层以及泥沙沉积层,其分别配备了同步与之转动的池底清泥装置,在这里,除了泥沙将被按时定时的从池底排出泥槽以外,净化水、浮渣再次循环进入分割的中心筒之内,从池底连续排出池体最终流入储存池,以上述过程为完整的工作循环,设备如此周而复始的连续工作。总体功能特点①.溶气泵边水和气同步吸收,在泵内进行加压混合、气液溶解率高、细微气泡大小平均小于等于30um;②.溶气的水溶解率高达80-99%,较传统气浮效率高3倍;③.自动控制可行性高,易操作、易维护、噪音污染低;④.溶气泵可取代循环泵、空压机、溶气罐、射流器及释放头等组成的复杂系统。 3结语 我国选矿及冶炼工业废水的排放量约占全国工业废水总排放量的12%左右。因此,提高废水处理率与水重复利用率是冶金行业内实现节能减排与资源化的关键环保手段之一。工业循环水排污水的处理是实现"零排放"的关键。我们提供的污水处理系已经经过相当一段时间的生产实践在实际项目中的验证,系统设计成熟,可应用性强,该系统可以说是目前设计最优化、成本核算最小化的系统,而且占地面积小,安装简单,同时可节约了大量安装成本。冶金污水处理手段方法不一,原理及工艺更是千差万别,更出于不同项目所产生的废水的种类繁多,因此不可能有统一的废水处理模式,对不同的企业应该有不同的处理工艺来优化处理废水问题。但当前的时代任务告诉我们,目前虽然有很多污水处理的研究和成熟的处理工艺,但大部分企业只进行了部分处理,只是在一定程度上降低了污水对环境造成的污染,并未真正意义上关注在污水处理影响下的可持续发展,因此我们要积极推广类似本文所述的新产品,新工艺,不只将污水处理拘泥于简单的处理两个字上。提倡以废治废,降低成本,提高废水的回用率,从源头根本上解决污染问题。 冶金工业论文:厂房维修冶金工业论文 一、根据实际情况,确定维修保养计划 xxxx钢铁公司地处沿海地区,应根据气候环境及使用功能确定工业建筑物的维修内容、施工方法;并考虑成本控制及工期(影响生产主线、危及人员安全的要按抢修模式组织施工)要求,从工业建筑物的现状入手、必要时进行可靠度鉴定;准确判断该建筑物的地基基础、结构主体、屋面防水等现有状态。建筑饰面维护,可以结合厂容厂貌美化要求进行涂装;屋面工程的维修维护,要从渗漏点分布、屋面板开裂情况及钢筋锈蚀程度、屋面板变形等入手,分析原因,制定屋面维修方案时采用更换防水层、补强结构、封堵裂缝;或是拆除结构层、翻新,或者平改坡完善防水功能。随着产品生产线提升,需要对原有建筑物进行技术改造,而功能改变的维修是一种对原有建筑物使用性质、结构受力的改变,特别需要慎重。首先对建筑物进行结构鉴定,再委托有资质的设计单位进行结构验算、设计。 二、房屋维修的系统管理 1.维修工程的特殊性 维修工程的施工对象、施工方法、施工环境、施工机械的使用与新建工程差别很大。特点:施工对象是对已有建筑物;施工方法,维修工程工程量小,原样修复,材料品种、规格甚至颜色都受到原有建筑物限制,要通过现场查看、市场比对采购、安装(修复),效率低、速度慢;施工队伍的选择:首先选具有总承包资质的维保公司进行施工管理,包括施工质量、迅速反应、成本控制及安全管控,它必须具有健全的管理体系和规章制度,保障能力强。根据其特点:允许分包技术性较强的专业施工,如专业测量队伍、专业钢结构施工队伍等;施工环境:维修工程大多局限在已有建筑物内,场地小,施工材料运输、机具入场困难,作业时间、作业空间,受生产设备运转限制,效率难以充分发挥,施工场所存在各种危险源,时刻危及着生命安全及职业伤害。施工前要办理各种施工手续,三方挂牌。必须配备的劳动保护用品有安全帽、安全鞋、安全带及氧气报警仪和煤气报警仪;加上周围环境影响施工如噪音、灰尘、油污及有害气体,还必须佩戴防尘口罩、手套、护目镜、耳塞等。废弃物、渣土大多为有毒有害物质,要定点处理,不可乱弃,避免二次污染。受工作面的限制,施工机械难以施展,只能使用使用一些手头工具,效率低,安全和质量控制难度大,即使使用机械器具,措施费用相当昂贵。 2.根据维修工程特点,进行维修管理策划 根据点检状况,确定维修内容、范围、标准,编制维修工程预算、施工方案及验收办法约定工期,减少随意性和盲目性。施工队伍是长协合同单位,有相应资质、业绩和荣誉,一专多能;在合同中约束费率,实行总成本控制。项目安排,受资金投入限制,不一味地强调逢损必修,而是分轻重缓急,以满足生产需要及安全保障为前提,注重结构安全。尽量避免生产和维修同时进行,施工时切断水、电、气源,点检、操作、施工三方挂牌作业,减少因交叉作业带来的安全隐患;施工场所要封闭,减少周边环境和施工的相互影响。同时遵守建筑物安全使用“十不准”的要求,不破坏原结构、不破坏防水系统、不损坏沉降观测标志、不乱开孔打洞等。根据现场条件允许,选择小型的施工机械时,需要检查相关证件及办理安全作业手续。动土作业,首先确认地下管线现状,并办理动土作业手续。 3.过程控制,确保质量 维修工程有时需要更换部分结构件,需要查阅档案,走访建设期的管理人员,以便掌握建筑物现状,准确编制维修方案。拆除是对现有建筑物隐蔽工程的揭露,拆除后,会出现与原设计要求不符的情况。一是设计有变更,另一方面是原建筑物已进行过改造,还有可能就是建筑施工时质量关控制不严。施工管理人员在拆除阶段进行随时的跟踪,发现问题,及时反馈给技术人员,以便对原定的维修计划进行完善。条件允许的情况下,进行改善性维修。例如:在进行金属屋面维修时,发现受恶劣环境侵蚀,屋面檩条锈蚀严重,且檩距较大,请示研究后修改方案,将檩距进行加密,由4.5m改为3.0m,油漆由醇酸漆改为MP钢结构专用防腐涂膜,延长结构使用寿命。还有电气室砼屋面渗水,拆开防水层后发现防水卷材直接铺贴在结构屋面板上,修复施工时,进行建筑找坡,防水卷材由SBS改为三元乙丙、KR防水专用胶水。维修工程施工过程要跟踪,根据维修方案,将难点、关键点作为质量控制点。对重要的隐蔽工序要指出停止点、见证点、旁站点;数量较大且在重要部位的施工材料,要进行必要的抽样检测;对于办公场所的装饰材料,要进行对人体有害物质的检测。安全施工,预防为主。屋面翻修施工,要搭好临边防护;室外粉刷要搭设双排脚手架,特别注意连墙件设置可靠。在密闭的空间进行施工时,要注意通风,佩戴煤气、氧气报警仪,以防止发生窒息、中毒。每一年度的点检情况要进行整理,形成书面《工业建(构)筑物安全评估》报告,主要内容有查出的问题记录、处理措施、处理结果,未整改的遗留问题。报告要上报给生产使用方及本单位上级领导,以便安排工业建(构)筑物下一年度维修计划和资金投入。细节决定成败,过程产生结果。只有细致点检,精心组织,才能确保冶金工业厂房维修工程的功能、质量、安全目标的实现。 作者:张景才 周建波 史琳 单位:上海宝钢工业技术服务有限公司宁波分公司 宁波钢铁有限公司焦化厂 冶金工业论文:车间通风冶金工业论文 1输送气体中含有一定的一氧化氮等物质 除了硫磷物质之外,在冶金企业车间生产过程中,一氧化氮是一种重要的伴生气体,对车间内空气的影响比较强烈,不但危害了车间的作业工人,同时也对周围环境造成了严重影响,因此,有害气体必须得到及时处理。输送气体中含有较多的固体小颗粒。结合冶金企业车间生产实际,除了气体污染之外,在车间内也含有大量的固体小颗粒,对作业工人的呼吸系统造成了严重的危害。因此,正确分析冶金企业车间的气体成分和性质,对制定具体的通风措施具有重要作用。 2冶金企业车间通风应做好风机选型 风机根据工作区域不同分布,对粉尘和各种气体浓度比较大的工作区域采取多个风机共同作用,几个为一组的方式,沿着尾气处理排放的方向布置。为了满足铸造车间内的环境要求,通风机通常配有整体消声器。在调节空气质量的同时,通风机可达到减小噪声的作用,经叶轮作功后,从通风机出口高速喷出。基于这一认识,做好风机选型,是提高冶金车间通风效果的重要措施,对冶金企业车间安全生产具有重要的促进作用。结合当前冶金企业车间气体的性质,在风机选型上,应从以下几个方面入手:(1)风机选择必须满足高效性原则。在风机选择过程中,基于风机在通风中的重要作用,风机只有在工作效率上满足实际需要,达到较高的通风效率,才能满足冶金企业车间通风需要。因此,风机选择中应将高效性作为衡量风机是否达到工作要求的重要指标,做好风机的选择工作。(2)风机选择应对硫磷气体有较强的针对性。由于冶金企业生产车间内硫磷气体含量较高,在通风过程中,只有对硫磷气体排放具有较强的针对性才能满足车间生产需要。为此,在风机选择过程中,应将硫磷气体作为重要的衡量指标,保证硫磷气体的排放能够被迅速排风系统带走,达到净化车间空气的目的。(3)风机选择应重视其抗腐蚀和换气率等指标。在冶金企业生产过程中,车间内气体中硫磷的含量较高。而硫磷会对风机产生较大的腐蚀。因此,在风机选择过程中,将风机的抗腐蚀性和换气率作为主要指标是十分重要的。基于这一认识,风机选择必须满足抗腐蚀和换气率等基本指标。 3冶金企业车间通风应做好除尘器选择 在冶金企业车间通风过程中,除了气体之外,空气中的灰尘也是重要的污染源。在这一前提下,做好除尘器的选择,是消除空气中多种杂质的有效手段。为此,做好除尘器选择,是提高冶金企业车间通风效果的重要手段。通过了解发现,常用的除尘器主要有分室反吹袋式除尘器,机械回转扁布除尘器,低压脉冲长袋除尘器,三种除尘器各有优缺点。静电除尘系统由除尘机和附属设备组成。为确保集尘、除尘效果需要配备水处理装置、送风机、控制器、高压发生机、计测器等装置。工作机理是在带负电放电极周围的空气被电离形成电晕区,电晕区内的空气电离后,正离子很快向负极移动。基于各种除尘器的优点,冶金企业车间在通风过程中的除尘器选择应把握以下原则:(1)除尘器必须具有较强的针对性。由于冶金企业车间的粉尘含量较为复杂,要想提高除尘效果,就要在除尘器的选择中使除尘器能够实现对特殊粉尘的清除,保证车间内的空气质量满足实际需要,达到净化空气和提高空气质量的目的,提高车间的整体除尘水平。(2)除尘器应满足车间除尘的工作指标。在除尘器选择过程中,除了要提高除尘器的针对性之外,还要使除尘器满足除尘的工作指标,使除尘器的工作效率能够满足实际需要,达到提高除尘器除尘效果的目的。因此,将工作指标作为重要的衡量标准,是提高除尘器除尘效果的关键。(3)除尘器应能够适应冶金企业车间的恶劣环境。由于冶金企业车间的生产环境相对恶劣,除尘器在选择过程中只有具备适应恶劣工作环境的能力,才能提高冶金企业车间除尘效果的目的,保证冶金企业车间的除尘和通风满足实际需要。因此,工作环境是除尘器选择必须考虑的因素。 4结束语 通过文章的分析可知,在冶金企业车间生产过程中,应对通风引起足够的重视,并从做好输送气体的性质、做好风机选型和做好除尘器选择入手,提高冶金企业车间的通风效果,保证冶金企业车间通风质量满足实际需要,达到保障冶金企业车间安全生产管理需要的目的,为冶金企业安全生产管理提供有力支持。 作者:孙纳 林洁 单位:无锡市疾病预防控制中心 冶金工业论文:新工艺及新技术冶金工业论文 一、教师在课堂中的作用 学生完成任务之后,教师要进行纠正说明以及总结评价,从而保证学生所讲内容的正确性以及完整性,进一步深化教学内容。除了专业问题外,每位学生要发表学习过程中的一些感受,其他学生要进行提问,使学生们都参与到课堂中来,提高学生们的学习兴趣。在学好专业知识的基础上,培养学生们的创新意识及科学素养。最后由教师进行总结与评价,评价内容包括学生在此次任务完成中的表现,对目标知识掌握的程度以及解决问题的能力和创新思维的能力等。 二、立体式教学法的应用 立体式教学法旨在保障知识传授的基础上,强化思维能力的训练。经过对三届选修冶金工程新工艺及新技术课程的研究生进行的对比实验教学,选取72名无显著差异的研究生作为研究对象,对立体式教学法进行了探索与研究。 1.对于拓展视野的帮助 研究生的学习需要以开阔的眼界来观察与研究专业领域内的热点问题。研究生不能沉浸在周围的小环境下,需要放眼世界,从更大的角度去审视问题、分析和处理问题。结果表明,绝大多数学生认为立体式教学法有助于拓展学生的视野,但仍有8%的学生认为该教学法无助于拓展学生视野。究其原因,主要有以下四点:(1)教师所设置的任务所包含知识面还不够广泛,具有一定的局限性;(2)学生在完成任务的过程中查找资料的途径比较局限,文献查阅能力有待提高;(3)教师应当收集一些学生收集能力范围之外的有用信息教授学生,从而起到引领作用;(4)各个学生在讲述自己所准备的材料过程中,因为个人表达能力等方面因素的差异,导致信息传递不畅。 2.思维创新能力的培养 有23%的学生认为,该课堂教学法对于其思维创新能力的培养非常有效,44%的学生认为该方法是有效的,完全认同的学生数量相对较少,同时,也有5%的学生认为该教学法对于其思维创新能力的培养没有效果。这主要是因为:(1)受大纲对于课程内容规定的限制,课程内容涉及面仍显较窄。因此,应该进一步加强授课内容的改进,强调交叉融合。(2)交流不足,学生们还没有完全适应该教学法,课堂上稍显怯懦,同时,教师由于长期受到传统教学思维的影响,在这种新型教学的课堂上,并没有完全消除“填鸭式”教学法的影响,教师往往在点评过程中,进行了某些灌输,对学生们的思考有些束缚。在立体式教学过程中,可适当邀请某些冶金领域知名教授前来参与课堂教学活动,与学生们开展对话与交流,锻炼学生的胆量,同时,也可以从自身实际出发,启迪学生们的思维,引导学生去发现问题。 3.对于提高科研能力的帮助 良好的科研能力是研究生所必须具备的基本功,这包括资料收集与处理的能力、科研创新能力、发现问题及解决问题的能力、逻辑思维与口头表达的能力等。研究发现,仅有20%的学生认为该教学法对于提高自身科研能力具有很大的帮助,这说明,就培养学生科研素养而言,该教学法仍需适当改进,以进一步提高学生的认可度。同时仍有3%的学生认为该教学法对于提高其科研能力没有帮助。究其原因,主要是:(1)学生的学习主动性有待提高。这需要教师融理论教学于实际之中,让学生明白所学专业知识的用途以及运用的方式,从而激发学生的学习热情。(2)在教学过程中,科研方法方面的内容应进一步增强,也就是增加方法论方面的内容,教授学生科学思考及科学研究的方法,从而帮助学生提高科研能力。 4.知识收获方面 对研究生而言,重在能力及方法的学习,但是作为课堂教学,知识的传授也必不可少,只是与本科生相比,所获得的知识应更加前沿,更加接近实际。通过调查发现,有20%的学生认为,通过该教学法,其所获取的知识量一般,更有5%的学生认为,并没有通过该教学法获取更为丰富的前沿知识。鉴于此,在应用这种方法开展教学时,应着重注意:(1)注重价值引导,强调知识的作用,诱发学生获取新知的欲望;(2)注意研究生教育过程中存在的“重科研、轻教学”的问题,处理好之间的关系,重视课堂教学,使学生的课堂学习与科学研究有机结合,实现课程学习为科研服务,在科研活动中又获取新知的良性循环。 三、结束语 基于冶金新工艺及新技术课程的立体式教学法,激发了学生主动接受最新前沿知识、科研动态及思维方法的兴趣,新工艺及新技术对于挖掘学生的创新潜能,培养学生的科学精神,调动学生的主动意识以及提高学生的创新素质具有良好的效果。同时,调查结果也可以看出,立体式教学法仍有进一步提升的空间。 作者:李林波 武姣娜 方钊 单位:西安建筑科技大学冶金工程学院 冶金工业论文:技术史价值冶金工业论文 一、冶金工业遗产所承载的技术史价值:以铁桥峡为例 以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大,因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分,形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中,最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德(Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响,其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的,从这一意义上,我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括:一是优秀技术的发明或引进;二是新旧技术体系的交替;三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成;四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素,围绕这些要素,相应的工业遗产保护和开发实践得以展开:第一,焦炭炼铁技术的发明和使用,是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因,也是其作为工业遗产的优秀价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地,是因为1709年亚伯拉罕.达比(AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁,这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间,也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展,人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义,铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一,1959年,达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象,其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金(theIronbridgeGorgeMuseumTrust)创立,负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究,铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二,焦炭炼铁试验成功后,铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期,这直接体现在高炉动力系统的变革上,这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素,也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的,为解决干旱的夏天上水池枯水的问题,最初是通过修建马车轨道来输送水,1742年,纽可门蒸汽机代替了马车,用于水的提升,高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年,直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制,蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡,达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来,成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆(CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型,完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程,达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三,1779年修建的铁桥,作为世界上第一座用生铁建造的桥,是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观,构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容,这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥,本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥,联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价:1)科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥,同样是体现人类创造天才的杰作。2)科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见,正是因其在技术发展史上的意义,铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的优秀价值所在。此外,铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年,瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光,这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后,大卫(DavidDeHaan)等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究,为了验证画中描绘的方法的可行性,2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上,一座按1:2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来,这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四,新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变,是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现,正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称:“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来,形成了一个非常协调的整体,具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史,那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会,则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘,可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中,BlistsHill维多利亚城镇(BlistsHillVictorianTown)是游客参观人次最多的景观,19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端,通过BlistsHill维多利亚城镇的重建,铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况,这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂,以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区,更具观赏性和吸引力。 二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征 中国是世界上发明和使用生铁最早的国家,然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的,并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言,中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点,使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性:第一,中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程,且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达,这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年,先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办(见表1),主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国,其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业,其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3,1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产,中国近代冶金工业化走向了谷底,中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败,但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先,汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点,见证了中国最初的技术近代化的努力,无论其成败以否,意义均非常巨大。其次,客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在,对中国来说,这段充满挫折的记忆或许更值得珍视,这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二,在大规模引进西方技术的同时,近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统,为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼,几千年来,铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期,山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源,逐渐成为铁的最大产地,(图3)这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲,中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时,我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存,还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔宪章所说:“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺,是极为重要的资源,一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三,近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁,是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响,是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵,值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起,以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先,部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次,乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例,地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外,为培养技术人员,士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业,成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说,中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见,但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理,可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富,也更具讲述历史和教育后人的功能。 作者:方一兵 姚大志 单位:中国科学院 冶金工业论文:冶金设备维修冶金工业论文 1企业要积极深入开展冶金设备精度维修 精度维修是指按照厂家所规定的维修方法对设备进行维修,让设备能恢复到出厂时的状态。开展精度维修主要包括一下几个方面的内容:在平常的设备巡检和管理中,对检测设备显示出来的异常情况作出正确的判断。企业要对设备的日常点巡检与维护进行重点关照,使用相应的检测仪器对设备进行检查,然后在所检测出数据基础上进行科学合理的分析和判断,将分析后的数据交给专家后,结合专家的意见制定出科学合理的检修方案,与此同时设备的操作者也要主要保护好机械设备,培养其爱护设备的责任感,让其平常使用设备的时候注意对设备的保护,做到爱护设备、科学的使用设备。另外企业要制定出合理的设备使用时间和润滑剂的添加方案,周期性地对设备使用润滑油,让其在良好的状态下运行,延长他们的使用寿命。如今,设备的振动是减少设备寿命的原因,设备振动的情况不仅反映了设备运转是否良好,它也是检测设备检测设备事故原因的重要参数,这对机械的维修有重要的意义,因此我们要对设备的振动情况高度重视,在买回来新的设备后,要依据说明书来对设备的振动情况进行检测,对于振动不合理的设备要严格把关,禁止其运行。在对设备的进行日常检查的时候要依据厂家的维修说明来进行,对需要维修的项目提前做好维修的标准,对设备运行的各个参数进行检查,确定好问题,在对设备维修前要将维修的项目、标准与措施的技术告知每个维修人员,务必要让每个参检人员心中有数,对一些重点的维修项目要重点控制,并且要对维修的质量严格要求,等验收人员验收达标后再对下一项进行维修检测;细节决定成败,企业要对设备进行精细化管理,尽可能延迟机械设备的使用寿命,在对机械设备日常的维护中务必做到严格管理,把好质量关,实行这种管理制度首先要做的就是保证设备的运行情况达到规定的标准与精度,设备的配件质量标准也要严格控制,保证其光洁度、精度与热处理都要达到标准,在维修的时候也要执行这种标准,每个维修步骤都要认真严格完成,做到真正的精细化管理。[2] 2企业要根据需求协调人员分工且进行培训 企业在制定生产工艺和设备的维护检修方案时,把参与维修的人员的任务分配下去,将时间和空间协调好,做到不浪费人力和物力,每个人都要做适合自己的工作,建立有自己特色的设备维修管理模式和运行机制。在进行设备维修的时候要将资源统一调配,让维修计划快、精、准,并且尽可能地降低维修成本。对维修方进行安全教育培训。人员培训包括作业技能的培训与人员的安全教育培训。有一点要引起重视,人员的培训教育工作要好充分的准备工作,相关人员要拿出相应的计划,在进行人员的考核和检查时也要做好科学合理的安排:一要严格控制好参与机械设备操作最低标准,在人员上岗之前要将三级安全教育工作落实到实处;二是对于现场的操作人员要让其熟悉机械设备的安全生产知识与安全操作规程,让每个操作人员人手一本册子;三对于机械设备管理人员也要加强其安全责任意识。每一位设备管理人员都要树立一种理念,那就是“全员安全教育培训”。只要涉及到机械设备,不管是直接还是间接都要参加安全教育培训。不仅是领导层面的人员,甚至包括生产者的家属,加强他们对生产劳动安全的意识,学会自我保护的方法和应急事故的处理办法,摆正自己的思想,重视安全生产,才能从根本上避免安全事故的发生。 3结论 如今随着科学技术和经济的发展,如今的冶金产品也不是过去能够比拟的了,现代化的冶金设备已经走在了高精度、大型化的道路上,以往的的冶金设备管理和维修的制度已经不能满足高精度的冶金设备的要求了,企业要想提高其市场竞争力,增加其经济收益,就要采用先进的机械设备维修和管理手段。 作者:刘莫言 单位:鞍山宝得钢铁有限公司 冶金工业论文:承包企业现场装配冶金工业论文 一、现场装配进程中的细节把控 1、现场装配进程中的进度把控 整体承包企业对分管企业所上交的整体规划,需对其项目规划做好详细的校验,进而保障可实施性。分管单位在规划、制造、装配、调整等各个程序时段需安排专业工程师做好督促监管工作。在装配进程中的进度把控上,分管单位和整体承包与业主要求做好沟通调整工作。为了达到项目进展把控的整体目标,需把处在同一时段的分管项目抑或是不同时段的分管项目整合成一个总体,从而方便对项目的整体做好把控。再者,将完整的项目规划作为基本,编订出每年、每月、每周的规划等,分派到每个施工分部,其再依据获得的各层规划做好人力、物料、器械的调整和协作工作。在具体的实施进程中,需根据各层规划对关键环节实施考核,督促规划的贯彻实施情况,从而规避在工作进程中发生延期的状况。 2、现场装配进程中的质量把控 唯有过程中的质量完全合乎要求,项目的整体质量方可以保证合格。所以在详细的施工进程中,需采取动态管控,应用防止和质量严抓综合的工作形式。对工程质量的检验关注点需集中在对规划实施成效的检验上,工程负责人要求亲自对质量规划的落实情况做好查验,要是发生偏颇,需即时做好调整。质量进程把控,其要求以每个分管企业的自控查验为根基,整体承包企业的监督机构对它进行核实,最终再让业主做好验收的三大层级查验机制。整体承包工程负责机构唯有在三方查验合格后才能够付款。工程部全部职员均需要具有质量是根本的理念,需明晰有关职位的质量权责与重任。 二、怎样处理进度和质量两者间的不可调和性 1、加班追赶 在工程开动的初期,假若现场出现质量不妥的情况,应当采用各种举措来做出补救。然而在工程中期,为了保证工程可以依照规划开展下去,从工程总体来看,加班不失为好的策略,尤其是当工程接近末期时,在最后期限和业主等各方压迫下,加班是加速进展的最佳选择。然而加班会加大人力成本与别的福利费用,并且长期加班不仅会削减施工效率,还会由于加班职员不可以如常休息而影响后面的正常工作。 2、资源的再调配 工程责任人必定要明晰在诸多要素里面,什么是影响工程成效的重点要素,假若在工程施工进程中发现的质量难题没法获得解决,那一定是重要环节出现了问题。原因剖析完毕后,则能够对已有的资源做好再调配。由于对整体工程来讲,其间有些项目能够拖延施工,如此则能够把这项资源调配到重要项目上。然而在采取上面方法时要求考虑全面,以防由于考虑不全面而制约到总体的项目进展。 三、造成过程管控付诸东流的原因 1、业主层面的原因 第一,整体工程项目的施工期限太短,造成得标单位没法在确保质量规范的基础上按时竣工。第二,在招投标进程中,没有对投标价位与施工期限做好科学的安排,没有充分预估项目造价受工时削减的影响。最后可能会虽是标价减少,然而总体质量没法达成要求的水准,最后造成把控的目标没法实现。 2、分管单位和整体承包单位的原因 第一,没有编订科学的施工规划,所编订的规划由于业主原因而和现实情况相差甚大。第二,在投标时段为了得标,没有对项目工时和总体造价做好合理预估,造成在往后的施工时,由于总体造价太低,极难要求详细的施工承包企业添加投资,最后造成工程不能如期竣工。 四、结束语 进程控制是通过自身改变的应对机制,可以高效解决进展与质量关系的改变,可以在规划许可的范畴内快速做好调整,确保进度过程把控目的地达成,已变成当代冶金工业工程统筹的关键方法。这篇文章经过阐述冶金项目中面临的各大难题给出了控制方略,以期字往后的实施中可以规避以上问题,更为顺畅地实施施工。 作者:李淑玲 田增强 单位:河北大自然中宇安全评价有限公司 唐山市古冶国义炼焦制气有限公司 冶金工业论文:铌钽矿处理冶金工业论文 1.二次金属回收 铌钽资源价格昂贵,因此二次资源有着重要的回收价值。铌钽二次资源主要来自铌钽冶炼过程中产生的肥料及铌钽制品在使用过程中报废的元器件[25]。对于纯金属废料,一般经化学清洗后再采用真空熔炼、电子束熔炼和氢化制粉等火法回收[26]。对于硬质合金废料,铌钽的含量较低,仅作为富集物回收,处理方法有锌处理法及硝酸钠熔融富集法,经处理后的富集物含铌钽可达30%。对于铌钽电容器废料的处理比较复杂,首先得采用化学法或机械法除去外壳,然后采用钠还原或碳还原脱氧,然后再进行电子束熔炼得到铌钽锭[27]。此外,对于废铌钽酸锂单晶回收,开发出了铝热还原法,碱处理法等[1,27]。 2.冶金技术方法 2.1酸法 2.1.1氢氟酸法 对于铌钽精矿来说,氢氟酸法是一种应用比较常用的处理方法。该法一般采用60~70%的氢氟酸在90~100oC下进行反应,浸取反应通常在内衬铅,钼镍合金或镶砌石墨板的反应器中进行,搅拌装置需要蒙耐尔合金。值得注意的是,浸出液中铌钽的存在形式,与氢氟酸的浓度是密切相关的,对铌而言,随着酸浓度的增加,其存在形式会出现氟氧铌酸络合物型向氟铌酸络合物型的过渡:H2NbOF5H2NbF7HNbF6;对钽而言,则出现H2TaF7HTaF6的转化。当HF浓度 20%时,主要有如下反应:除了铌、钽外,其他元素如铁、锰、锡、钛、硅等也都能以络合物HFeF3,HMnF3,H2SnF6,H2TiF6,H2SiF6等的形式进入溶液,而稀土、铀、钍、钙等碱金属元素等会生成难溶的氟化物REF3,UF4,ThF4,CaF2等进入浸取渣中。对于后续的分离,主要用到的是萃取的方法。铌钽氟络合酸在一定酸度下能被有机溶剂(如甲基异丁基酮)选择性的萃取出溶液体系。萃取后的有机相再经酸洗、反萃铌、反萃钽、氨水中和等步骤可分别得到钽、铌氢氧化物;再经过干燥及煅烧,即可得到氧化铌和氧化钽产品。为加快反应速度以及提高钽铌矿的分解率,浸取时会加入硫酸。硫酸的加入也有利于后续萃取工段去除杂质的效果。典型的操作步骤为采用60~70%浓度的HF,反应温度为90~100oC,耗浓硫酸量按照化学反应计量比的105~110%,精矿的磨碎粒度 74μm。反应时,首先控制反应液的温度在50oC左右,将磨好的精矿边搅拌边加入到反应器中,此时需要控制加料速度,防止反应剧烈造成HF的挥发。加料完成后,升高反应器的温度至90~100oC并搅拌继续反应约4h。反应完成后,冷却反应液至室温并过滤,滤液进入下一步的萃取工序。利用该法铌钽的浸取率在98%以上。氢氟酸的使用不可避免的会产生很多环境问题,虽然有很多研究人员已经着手解决该问题,如Meyer[28],Brown等人[29]等,但治理成本较高,工业应用前景并不被看好。如何开发出高效提取铌钽矿中有价资源的无氟化工艺路线,将是铌钽工业的研究热点。 2.1.2硫酸法 硫酸法主要用于易分解的复合矿,可以回收矿石中的有价金属,有着较高的浸取率。硫酸法可以分为硫酸溶液浸取(100~200oC)和硫酸化焙烧(200~330oC)。铌钽能和硫酸作用生成多种硫酸盐,不过铌更易于被还原成低价以及发生水解。在硫酸介质中铌很容易被锌汞齐、金属镁和碱金属还原到+3价,而钽很难被还原,而且只能到+4价,铌和钽在硫酸介质中表现出较大的差别。硫酸溶液浸取时,反应温度控制在120~200oC,硫酸浓度为40~60%,可使精矿中的大部分组分都能转化成可溶性的硫酸盐。过滤后的滤液,用少量的水稀释溶液,碱土元素的硫酸盐水解产生沉淀,分离沉淀后调节溶液的pH值,可分别沉淀出铌钽的氢氧化物纯液,不过也可以直接从硫酸溶液中萃取分离铌和钽。为强化铌钽的浸出效果,硫酸溶液浸取过程中常加入氟化铵等[11]或硝酸[4,30]。在硫酸溶液浸取中加入硝酸,主要起到氧化剂的作用[4,30]。El-Hussaini和Mahdy[4]曾经利用硫酸-硝酸混合溶液,对含有褐钇铌矿、黑稀金矿和铁钛铀矿的原矿进行了有价金属元素的提取。通过各因素如温度、硫酸-硝酸浓度、时间、矿/酸比等的考察,得到了较优的浸取条件:混合酸中硫酸浓度为10.8M、硝酸浓度为5.3M、酸矿比为3:1、反应温度为200oC、反应时间为2h。结果表明几乎全部的铌和钽全部浸取出,同时Th和稀土元素的浸取率能分别达到86%和70%。硫酸化焙烧对于铈铌钙钛矿的分解有着很好的效果。一般是将铌钽粗精矿和浓硫酸(85~92%)按照一定的质量比(1:2~3)进行配料,然后置于马弗炉中进行焙烧,温度为150~200oC。此外,在焙烧时常加入少量的硫酸铵以防止反应物烧结。焙烧过程中,铌和钽在大量钛存在的条件下以同晶形杂质进入硫酸钛复盐。焙烧完后对熟料进行水浸可使铌钽可以进入溶液中。此外,熟料也可以采用硫酸(150~300g•L-1)及双氧水(10~30g•L-1)溶液浸取的方法。这时主要生成可溶性的过氧络合物,如H2NbO4(H2NbO2(O2))、H2TaO4(H2TaO(O2)2)等,溶液再进入下一步的分离纯化。当硫酸铵的用量较高(粗精矿:硫酸铵=1:1.4)时,在硫酸化焙烧温度为230~270oC的条件下,所生成的铌钽复盐不会被钛所同晶置换。此时将熟料进行水浸,铌和钽则以络合硫酸盐的形式进入到溶液中。 2.2碱法 碱法分解钽铌矿主要采用氢氧化钠和氢氧化钾试剂,也常采用NaOH+Na2CO3或KOH+K2CO3的混合试剂来降低熔融物的熔点和粘度。按照分解工艺来说,碱法可以分为碱熔法、碱性水热法和KOH亚熔盐法。 2.2.1碱熔法 碱熔法的一般工业实施方法基本相似,首先将混合试剂放入到钢制坩埚中在400~500oC下进行熔融,然后边搅拌边加入粒度为0.1mm的精矿,此时应控制精矿的加入速度,加入速度过快会引起激烈反应而导致熔体喷溅。精矿按照与氢氧化钠(钾)重量比为3:1的比例进行加入。加入完成后,将反应釜的温度升高至800oC,并维持约30min,然后将熔体倒入到水中进行水淬,或薄层倒入铁盘中。钠分解时多钽酸钠和多铌酸钠与氧化铁、氧化锰均转入到沉淀中,而大部分硅、锡、钨、铝等元素以硅酸盐的形式进入到溶液中,实现了与铌钽的分离。过滤分离后的固体渣用盐酸在一定温度下进行分解,铁与锰则进入到溶液中,多钽酸钠和多铌酸钠转为氢氧化钽和氢氧化铌,经水洗,烘干等步骤,即可获得工业纯钽铌化合物。用氢氧化钾做熔剂时,水浸反应完成后的熔体,大部分的钽和铌以可溶性的多钽酸钾和多铌酸钾的形式进入到溶液中,氧化铁、氧化锰和钛酸钾则留在水浸渣中。此时向水浸液中加入氯化钠,可以使得铌和钽以多钽酸钠和多铌酸钠沉淀的形式全部沉淀出来。再经过盐酸处理即可获得钽和铌的混合氢氧化物。该法的缺点是钽铌的回收率偏低,约为80%,不过采用氢氧化钾分解所得钽铌混合物的纯度较采用氢氧化钠制得的要高,相对来说流程较长。 2.2.2碱性水热法 为解决碱熔法分解钽铌矿中的不足,前苏联学者开发出了碱性水热法,亦称碱溶液高压釜分解法。利用该法可使得钽铌的浸取率在90%以上,并使得碱耗降至碱熔法的1/6,不过该法一直未实现工业化。该法采用30~40%的NaOH或KOH在温度150~200oC下与精矿进行反应2~3h,分解时首先生成可溶性的多钽酸和多铌酸,随后转化为不溶性的偏钽酸和偏铌酸。将用NaOH水热法处理钽铌矿后得到的溶液过滤,滤液补充碱后返回釜中再利用。滤渣用15%的盐酸(固液比1:1)在温度80~90oC下进行酸洗30min,得到的不溶性偏钽酸钠和偏铌酸钠在室温下即可被10~20%的氢氟酸所溶解,进入下一步的钽铌的萃取分离。采用KOH对钽铌矿进行分解时,典型反应条件为33~37%的KOH,反应温度为200oC。为提高生成多钽酸和多铌酸的速度,需要加入一定量的氧化剂。根据生成的六钽(铌)酸钾在KOH溶液与水溶液中溶解度的差异,可先将分解后的沉淀物进行水洗,将钽铌转入到溶液中。然后将溶液进行蒸发浓缩,重新加入KOH以沉淀出六钽(铌)酸钾,得到的沉淀物经盐酸分解后即可得到纯度较高的铌钽混合氧化物。 2.2.3KOH亚熔盐法 最近几年来,中国科学院过程工程研究所张懿等[31-34]从生产源头着手,研发了KOH亚熔盐强化浸出低品位、难分解铌钽矿的清洁化工冶金共性技术。亚熔盐为原始创新的反应/分离介质,定义为提供高化学活性和高活度负氧离子的碱金属高浓度离子化介质,具有低蒸汽压、沸点高、流动性好等优良物化性质和高活度系数、高反应活性、分离功能可调等优良反应、分离特性。 2.3氯化法 氯化法主要是利用铌钽矿中各元素的氯化衍生物的蒸汽压的差别,把精矿中的主要组分加以分离。该法在工业上一般用于处理复杂的钽铌精矿或锡渣。典型的工艺流程为:精矿在还原剂(如木炭、石油焦等)的作用下,在400~800oC下进行氯化反应,生成的沸点较低的铌、钽氯化衍生物在氯化过程中可被气体带走,经冷凝之后可回收。而沸点较高的氯化物,包括稀土,钠,钙及其他的氯化物则留在反应器中形成氯化物熔盐。还原剂的加入,可以使得氯化反应能有效的进行,并能提高反应速率,起着还原与活化的双重作用。工艺流程上一般分为团块氯化和熔盐氯化两种。团块氯化是将钽铌精矿和还原剂混合配料后,加入料浆或煤焦油进行压团成块,干燥之后置于700~800oC下进行焙烧,然后氯化。熔盐氯化是将磨细的铌钽精矿和石油焦一起加到熔融的氯化钠和氯化钾混合盐中,氯气由氯化器底部风嘴进入,氯气经过熔盐起到鼓泡的作用,使得精矿中各组分能发生氯化反应。与团块氯化相比,熔盐氯化具有氯化反应速度快并能连续化操作的优点。 2.4其他方法 值得注意的是,前述的方法大多适用于高品位的精矿。但对于难以富集的低品位矿来说,这些方法并不适用,尤其是对硅含量较高的铌钽矿,会引起大量的酸耗及碱耗,并造成分离纯化困难。相应地,其他方法,如硫酸氢钾法等也有了相应的研究。El-Hazek等[23]利用硫酸氢钾对埃及当地的铌钽原矿(Nb2O51.25%,Ta2O50.13%,SiO274%)进行了煅烧浸取,系统考察了矿/硫酸氢钾质量比、煅烧温度、煅烧时间等因素对铌钽提取率的影响,确定出较优的反应条件为:矿/硫酸氢钾=1:3,反应温度650oC,煅烧时间为3h,此时铌钽的提取率分别达到了98.0%和99.3%。虽然该法在铌钽浸取率上几乎达到100%,但其工业价值及应用前景还有待验证。另外KHF2熔融法主要用于化学分析,这些试剂价格比较高,工业应用价值并不高。 3.技术分析 处理铌钽矿常用的冶金方法及技术特点见于表1中。从表1可以看出,工业上目前最常用的方法仍是氢氟酸法。对于氢氟酸法来说,该工艺流程简单,分解温度较低(90~100oC)且浸取率高(98~99%),适于浸取高品位的精矿。不过,在精矿分解过程中,会有6~7%的HF挥发造成物料损失并会引起操作环境的危害。此外,该法对设备的材质要求很高,增大了成本投入。硫酸法应用范围较窄,只能用于易于分解的钛钽铌复合精矿,对于其他铌钽矿来说并不具有普遍性。硫酸法对反应器材质要求较氢氟酸法低,不过也存在着操作复杂,酸耗量大等问题。碱熔法是铌钽冶金工业上最早采用的方法之一,但也存在着碱消耗量大(约为理论碱矿比的6~8倍)、对设备要求高、碱性熔体操作困难、铌钽的单程回收率较低(仅为80%)等问题,目前该法在工业应用上已经面临淘汰。氯化法适于处理复杂的铌钽精矿或锡渣,不过也存在着设备腐蚀严重,对环境不友好,操作条件严苛等缺点,不符合当前节能减排的方针政策,目前在工业上的应用已经很少。 4.结语 本文总结了国内外铌钽工业中常用的技术路线及方法,并对各工艺技术特点分别进行了分析,结果表明,目前国内外铌钽矿的冶金技术仍主要以氢氟酸法为主。利用高浓度的氢氟酸产生的苛性条件来分解铌钽矿,这不仅对操作环境及周围环境有着危害,浸取之后的废渣同样给环境带来了巨大的污染。寻找出无氟化高效提取铌钽的工艺路线,是当前铌钽工业需要解决的难题之一。另外,我国的铌钽矿多为低品位难处理矿,如何开发出较为经济合理的处理低品位铌钽矿的工艺路线,是我国铌钽工业亟需解决的另一个问题。为解决这些难题,最新的实验室研究进展主要集中在亚熔盐法,硫酸化焙烧法和硫酸氢钾法等。这些方法对于处理低品位的铌钽矿都有着很好的效果,铌钽的浸取率都维持在一个很高的水平,有着良好的工业化的前景,不过为实现最终的工业化应用,还需要铌钽冶金学者大量的工作和进一步的努力。 作者:高文成 温建康 单位:北京有色金属研究总院 冶金工业论文:钢铁资源化冶金工业论文 1钢铁冶金渣的常规利用方式 钢铁冶金渣的常规利用方式可分为冶金返回材料、路和建筑材料以及生产农用肥料和土壤改良剂3种。转炉渣多用作冶金返回材料,相关研制开发分为烧结矿熔剂、高炉和化铁炉熔剂以及用作炼钢返回渣等利用方式,转炉渣中含有大量的氧化钙,可以替代石灰石,用作烧结熔剂加以使用,即在烧结矿中加入适量转炉渣,在烧结造球的同时还能提高烧结速度,并与转炉渣中的铁、氧化铁产生放热反应,为钙、镁碳酸盐的再分解提供所需热量;转炉渣还可以用作高炉或化铁炉的转熔剂,这样可以节省石灰石和生产所需的热能,只是目前这种利用方式并不多见,其原因在于高炉现多使用高碱度烧结矿来完成冶炼,石灰石已经很少采用,转炉渣替代石灰石的作用也因此受到了限制。由于冶金渣的物理性能和天然岩石比较相近,因此也广泛用作道路及建筑材料,在一些基础工程建设中的使用量非常大,如对矿渣砖的利用,加入适量的胶凝材料,再进行搅拌、成型、养护,进而制成建筑用砖,这种砖可用于房屋修建和地下荐椎等;对矿渣混凝土的利用,则是以高炉水渣为原料,加入水泥熟料、石灰等,混合放入轮辗机中,并加入水和骨料碾磨,进而制成矿渣混凝土,主要用作小型的混凝土预制件;再有,冶金渣碎石的颗粒强度还可以满足地基工程的需求,其密度及性能易与沥青结合,多被用作地基用碎石,用于铁路等地基工程的回填。此外,冶金渣的主要成分为氧化钙、二氧化硅,并含有各种复合矿物及微量元素,如Zn、CU等,这些均为农作物成长所必备的肥料,对冶金渣中的的有效成分加以利用,可以用作生产农用肥料和土壤改良剂,如未经炉外脱磷处理的铁水,对其进行提取可适合缺磷的碱性土壤使用;将转炉渣中的二氧化硅磨细,可用作硅肥使用;提取转炉渣内的氧化钙等物质,将其磨碎后便可用作酸性土壤的改良剂。 2实现我国钢铁冶金渣子资源化利用的有效途径 目前,我国钢铁冶金渣资源化利用过程中存在很多问题,集中体现体现为利用冶金渣开发的产品,其附加值不高,且潜热也未能得到充分利用,冶金渣集中使用在代替砂石方面,也就是用于水泥的生产以及建筑材料的使用,关于冶金渣作为农家肥和土壤改良剂虽然在研究与开发上取得了一些进展,但是,只是停留在对冶金渣一些有效成分的简单使用上,在利用过程中,对其炉内所排放出的高温,还没有找到有效的利用途径,有必要对这些问题予以解决。 2.1充分激发冶金渣的活性 以往,对于冶金渣资源化的利用有着很成功的经验,进而使冶金渣大量的用于水泥生产方面,只是对其进行利用的附加值并不高,致使其用于水泥生产所显现出的活性也不高,有鉴于此,应充分激发冶金渣的活性,使之能够达到与硅酸盐水泥活性接近的程度,进而才能实现冶金渣附加值利用的最大化。当前,机械方法是激发冶金渣活性的常用手段,其原理为通过该方法来降低冶金渣的颗粒度,提高其水硬胶凝性能,进而使其颗粒表面积得以增大,从而增加新生颗粒的内能和表面能,与此同时,使晶体结构和表面物理化学相反应,促使冶金渣中的矿物质能够更大面积的与水面接触,进而提高矿物与水的水化反应速度。 2.2生产缓释性钾肥 目前,将冶金渣用于生产缓释性钾肥已经成为冶金渣资源化利用的新兴技术手段,这种肥料易溶于植物根部,其性质能够有效的减少因灌溉与雨水冲击所引起的肥料流失问题,而且现代农业对这种肥料的需求量也越来越大[4]。氮磷钾是促进植物生产的最重要因素,而植物在生产的过程中对于钾肥的需求量是比较小的,但是在结果期对钾肥的需求量却很大,因此,这就要求钾肥的肥效要相对较长,具备良好的时效性,也就是要求钾肥要具有缓释性。 3总结 随着我国钢铁产量的不断增加,冶金渣量不断提升,而对冶金渣传统的处理方法不仅浪费了资源,还对环境造成了污染,加重了环境负担,因此,实现钢铁冶金渣资源化的利用是当前社会以及行业发展的必然要求。这就要求要结合当前冶金渣资源化利用的现状,针对所存在的不足来一一进行完善,包括充分激发冶金渣的活性以及生产缓释性钾肥,只有这样才能有效的实现钢铁冶金渣资源化的利用。 作者:于加兵 单位:贵州大学 冶金工业论文:自动化技术应用于冶金工业论文 1我国有色冶金工业自动化发展现状 从国外引进的先进的自动化系统和设备后,我们将其进行消化和创新,改造出了与我国实际冶金生产相适应的设备,已经具备了较高的水平。不过从国际角度出发,我国自动化技术产品的生产还有很大的提升空间。我国自动化技术不具备自主的知识产权,主要还是以进口为主,而这些系统来自于不同的国家,甚至有一部分是国外已经淘汰的系统,阻碍了平台集合。此外,自然环境的污染和能源结构的破坏,要求生产必须要提高效率和降低消耗,一些老旧的设备应该淘汰。 2自动化技术在有色冶金工业中的应用 2.1现场总线技术 现场总线控制技术简称FCS,至今已经发展了30多年,在其发展过程中,已经在国际上拥有60多个不同生产厂家生产的总线产品。现场总线控制技术具有自身的特征,其拥有多种不同系统的无缝集成、控制设备和企业高层联系等,能够使系统开发和不同系统之间可以功能自治,也可以相互操作,并且能够进行系统结构分数,因此,其在有色冶金工业中得到了广泛的应用。 2.2管理信息系统在工业中的应用 企业的管理是企业的整体发展的重要部分,企业如果配备了一个良好的管理模式,那么就可以有效的提高企业的市场竞争力,推动企业的快速发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中,将冶金一系列程序的所有信息进行集成,从而通过实施管理、技术、生产的控制的信息集成,进行及时采集生产过程中所产生的数据。对有色冶金质量管理、实时监测和故障诊断进行智能管理,能够有效的降低生产成本,利用信息化管理能够达到能源管理和动态管理智能管理的目的,从而为企业的发展提供创新的基础。 3以太网在有色冶金自动化技术中的应用 3.1以太网的特点 随着有色冶金企业的持续扩大和发展,加大了有色冶金领域的竞争力。企业要想提升竞争力,就必须要改造落后的设备,引进新设备。不断更新的新技术,造成新技术与旧技术不能实现在控制系统上的高度集成。以太网是自动化的控制网络,其能够有效的解决此问题。以太网具有较高的数据传输速度,并且可以提供足够的带宽需求,存在时间相对较长,在设置、诊断等方面的具有较高的应用价值。以太网有相同的通信协议,其能够允许不同的通信协议在同一个总线上运行,为企业提供了一个公共网络平台基础。 3.2以太网在有色冶金自动化技术中的应用 在有色冶金工业生产过程中,通过以太网能够将不同类型的网络化的仪器仪表与工业计算机相连,并且在相同的总线上运行,从而对所有的系统进行控制。以太网在有色冶金自动化技术中的应用,减少了对原材料的铜矿石进行成分分析的步骤,这些分析大部分都能够利用网络化实现,检测结果直接传达到相关部门,同时还可以将这些数据结果进行共享,企业的成员及客户都可以通过网络进行查找所需数据。如图1,在现场利用以太网网络进行通讯,将可编程逻辑控制器作为主站,其余设备为副站,对所有独立系统的稳定性起到重要的保障作用。 4结语 随着经济的快速发展,有色金属的需求也越来越大,将自动化技术应用在有色冶金工业中,一方面能够有效的提升生产效率、产品质量,一方面还能够减少工作人员实际操作的危险,是有色冶金工业发展的必然趋势。不过我国引进自动化技术相对较晚,技术水平与国际相比还存在较大的不足,因此,我国有色冶金企业应该大力培养科研人员,投入资金,不断研发自动化技术,从而提高我国有色冶金工业自动化水平,推动有色冶金企业的发展。 作者:李其凡 单位:首钢京唐钢铁联合有限责任公司 冶金工业论文:接触式冶金工业论文 1阐述物位检测仪表的工作方式 在开展系统的过程控制中以及物料高度值的显示方面,完全能够利用总线方式连接到计算系统中。此方面的物位检测仪表在一般情况会称作物位变送器或者物位检测仪;其二,以某设定位置为基准,在容器中的物料高度远远高出设定的位置时,传感器在输出方面一般为基电极的开路信号。此信号往往会用在报警器动作或者驱动指示灯当中,此类物位检测仪表一般会称作物位开关。 2物位检测仪表在安装过程中的注意事项 2.1若将仪表设备安装于存在较大灰尘或者露天的场所中时,需要将防护罩加装在物位计的上部。一方面能够确保物位计不会遭受碰撞或者踩踏,另一方面也会达到防尘防雨的效果。 2.2要拧紧接线盒的出线锁紧头,以此来避免在接线盒中产生赃物、灰尘和水汽。 2.3在安装仪表设备之间的准备阶段中,需要根据相关的设计文件细致的核对附件、材质、规格、型号和位号,外观需要保持完好无缺的状态。 2.4安装的阶段,精密性是物位检测仪表显著的特征,因此需要对物位检测仪表轻拿轻放,以此来防止发生碰撞的现象。 3接触式物位检测仪表在冶金工业中的安装与应用 3.1电容式物位开关在冶金工业中的安装与应用 因为电容式物位开关,具体是探测固体料位,针对拥有较大的颗粒的固体物料,想要防止在进料的过程中将探头砸坏,有必要将一根较比探头要长的角钢,焊在探头的正上方,一般情况角钢会设置在L50mm×50mm×5mm左右。然而物料若是粉尘状,想要防止由于附着的残余物料,在探头上造成物位开关的错误指令,则有必要把探头下倾斜18°左右。 3.2静压式液位变送器在冶金工业中的安装与应用 在安装静压式液位变送器的过程较为方便、简单,主要是缆绳的直接投入式。可是,在对静压式液位变送器进行安装的过程中,需要选取较为适当的安装电位,才能够实现其便捷度。静压式液位在安装相关部件的位置时,有必要相应的避让液体的出口和进口。当静压式液位变送器应用在某钢厂的高炉工程当中时,会因为存在较大的浊环回水量,促使此变送器产生了较大的探头摆动现象,造成在测量过程中失去了真实性。通过分析该工程工作人员利用加装测量保护管,消除了变送器的失真状况。 3.3差压式液位变送器在冶金工业中的安装与应用 在测量敞开式容器的液位时,变送器需要在容器最底部位置的液位工艺零点处安装。针对差压式液位变送器,若对于导管的测量,和变送器的“-”压室、“+”压室呈现出相反的状态时,则需要反向的设置变送器所测量的量程,也就是不需要对导压管改变连接状态。在安装差压式液位变送器时,其高度不能够比下部的取压口高。在测量密闭式容器中的液位时,下部中的取压点需要利用变送器“+”压室与导压管的连接状态,使其变送器“-”压室和上部取压点相互连接。因为在密闭容器当中,把被测液体中的静压除外,在容器的内部还会拥有一部分的气压,并且气体拥有着极强的可压缩性。因此,在应用的阶段,有必要将导压管内部所储存的气体彻底的排放干净,以此来保证对导管的测量,能够拥有液体都是被测状态,可以确保测量的真实性。针对容器的内部所存在的较大黏度液体、容易自聚液体或者杂质凝聚液体等,需要合理的选取毛细管式的差压变送器,以其来防止导管在测量时的堵塞情况。 4结语 在安装物位检测仪表的准备工作中,有必要透彻的了解物位检测仪表的安装与应用,对于仪表的施工工艺也需要相应的掌握。力求保证能够正确的安装物位检测仪表,从而实现物位检测仪表在运行的可靠性与正确性。 作者:柏宏艳 陆明敏 周少华 单位:苏州海易达消防检测技术有限公司 科林环保装备股份有限公司 梅思安苏州安全设备有限公司 冶金工业论文:冶金工业工程论文 1冶金工业工程的特点 (1)非正常的施工条件下施工。 在正常的施工条件下,冶金工业工程按照多数施工企业具备的机械装备程度,施工中常用的施工方法、施工工艺和劳动组织,以及合理工期和合格工程进行编制的,反映了社会平均消耗水平。如安装工程主要指:①设备、材料、成品、半成品、构件完整无损,符合质量标准和设计要求,附有合格证书和试验记录。②安装工程和土建工程之间的交叉作业正常。③安装地点、建筑物、设备基础、预留孔洞等均符合安装要求。④水、电供应均满足安装施工正常使用。⑤正常的气候、地理条件和施工环境。由于市场竞争激列,企业上一个项目,都希望尽快产生效益,难免赶工期、赶进度;改建、大修、维修项目多发生生产与施工同时进行、地下障碍物、现场干扰、采用特殊的施工方法、施工工艺和劳动组织等情况。 (2)设计变更较多。 由于钢铁行业已产能过剩,目前冶金工业工程改造、大修、维修居多,设计上,新旧交接的位置、尺寸较难准确把握;新旧接合的整体功能满足上也容易出现问题,有的尺寸视施工时的现场情况临时定,因功能无法满足,现场变更设计等情况也较多。 2冶金工业工程造价管理的主要特征 2.1预、结算的计价依据多样化 通常情况下,工程预算、结算的计价依据为各省市在全统定额基础上编制的《消耗量定额》,而冶金工业工程的行业特殊性及存在大量大修、维修的工程内容,在《消耗量定额》上很多找不到子目可套用,须结合使用《冶金工业建设工程预算定额》、《钢铁企业检修工程预算定额》、《电力建设工程预算定额》以及企业自编定额。特别是小的改造项目、检修、维修性质的项目,需自编定额或单独议价定价。如:土建工程中的清除淤泥、凿墙洞、基础拆除、凝固性水渣凿除等。 2.2概算估算不准,预算偏差大 在施工过程中,工程不可预见的情况较多发生、非正常的施工条件下施工等产生的费用变化是在概算估算阶段无法准确估计的,加之施工过程中产生的设计变更费用上的增减也难以在预算时准确计算。 2.3结算审核争议多 (1)由于《冶金工业建设工程预算定额》、《钢铁企业检修工程预算定额》的修订工作存在滞后性,有的新工艺、新方法在定额子目中不能及时体现,结算编制与审核时只能找接近的参考套用,不同人对定额的理解不同,加之对施工过程了解的程度不同,在定额的套用上往往达不成一致的合理意见。 (2)多种定额同时使用,有的分部分项工程在不同的定额中均有合适的可套用,承、发包方站的角度不同,认可的子目也不同。 2.4招投标标文、合同计价依据 冶金工业工程招标文件与合同需要结合不同的工程特点区别对待,并考虑多样化。固定总价合同均产生包干工作内容外增加费用、定额计价与部分固定单价包干相结合、一份合同同时套用四五种定额等是冶金工业工程合同中常见的特色。此外,定期分析、编制容易引起争议的分部分项工程定额子目是造价部门的重要管理工作。 3控制冶金工业工程造价控制措施 3.1将预算的加强与创新奖励机制相结合,建立改善提案机制,有效控制投资 建立并完善工程造价的提案机制,主要目的为通过创新奖励机制,有效激发企业员工工作的积极性和创造性,使其开动脑筋,不断改进施工措施,优化项目设计方案,以实现节省投资、提高工程质量和缩短施工周期的密度,同时保证施工的安全。通过对比不同的施工预算方案,选择最优的造价方案,以实现有效控制工程投资的目的。比如在优化是工程设计和工程施工组织方案时,主要以节约基建技术改造,或者增加投资费用,通过改善奖励方案,实施正面激励。在方案实施之后,改善成果,采用两重递进式来奖励员工。 3.2严格控制工程全过程管理 施工全过程造价管理有如下意义: (1)提高结算审核质量与效率。 表现三个方面:①承包方有的造价管理薄弱,预算员素质及水平不够,结算编制质量差,业主主动事前提醒合同执行的注意事项,指导签证办理,可提高结算提交速度及结算编制质量。比如维修工程因项目小利润低,有实力的承包商不愿承接,小的承包商往往无专职预算员,有的为施工员兼职,签证的表达、结算编制非常不规范,在结算审核环节无法顺利完成合同履行。通过结合造价要求来规范签证,在施工过程中,业主施工代表及承包人施工代表才能够及时办理有质量的签证。②指导施工详图的绘制,结合造价要求与施工管理部门共同制定具体的绘图标准与要求,使之标准化、规范化,确保造价审核的顺利进行。③对每一签订合同的承包人做事前告知工作,把业主的结算习惯、结算程序、工程施工过程中可遇见的特殊情况等整理成专门的资料,与承包人进行详细交底。 (2)了解施工情况,提高定额套用的准确性。 很多定额争议的解决是建立在熟悉施工情况的基础上的,只有熟悉施工情况,才能分析子目的消耗量与工作内容是否相对吻合。有利于制定更为准确的企业定额。在了解熟悉施工情况的基础上,结合造价审定结果,对每一工程进行造价分析,从而制定出企业定额。 (3)弥补设计缺陷,及时完善结算资料。 设计缺陷在赶工期赶进度的工程项目中时常发生,如:钢结构图纸设计不完整表现之一为只是简单的示意、不画结点板,这些都不利于档案资料保存的完整性以及结算依据的有效性和充分性。造价人员的跟进可及时提出要求,确保及时完成施工详图的设计。许多检修性质的工程设计图中也往往只标注:具体位置、尺寸现场定。如未在施工过程中及时补画或不画详图,事后弥补将造成很大的困难。工程概算阶段的投资控制,根据施工图纸来确定工程量,并套用施工合同确定的工程定额、取费等,按照国家规定的材料价格、设备同比价格作为主要的控制依据。在施工过程中,施工单位应按照施工图来编制预算方案,报审预算方案。根据所编制和制定的设备材料报表,严格控制设备材料的价格。同时,在施工现场的控制中,根据实际情况的变化,比如生产需要、设计变更或者设备的修配改等情况,及时补充费用,严格控制措施费用。 3.3工程决算阶段的造价控制 冶金工程的决算是指对实际工程量的最终确定。而决算造价是否真实、是否能够真实反映工程量,对工程投资的影响是决定性的。而工程量的决算程序包括:在工程竣工验收合格之后,施工单位应按照施工中的设计变更、工程联系单和现场签证等,按照工程定额、招标文件和工程量清单等进行汇总,从而形成冶金工程的决算书,进行初审。在工程开工之前,按照施工图纸来编制施工图预算,在施工过程中如果出现设计修改、补充或者设计变更,则应根据双方合同中的变化条款,重新确定预算,并共同协商确定,批复之后完成决算。在这一阶段,控制的重点有以下几个方面:①严格检查施工单位的工程决算书是否真实、是否有效等;②严格检查竣工图纸中的设计变更与工程联系单内容是否完全符合;③在检查过程中,如果出现设计变更,明确是否有联系单。在施工过程中,及时联系单位监理单位确认,在决算时,重点审查该部分内容,防止费用的增加;④严格检查工程量的变更能够根据合同、附件执行到位。 4结语 冶金工程的投资是比较大的,在本文中的第一部分,笔者分析了冶金工程投资特点,包括需要维修的项目比较多、非正常施工下的工程比较多和设计变更比较多等,因此,工程投资控制难度大。因此,这就要求明确和加强项目投资控制。在本文中,笔者从提高控制造价管理人员素质、加强全过程造价控制和决算阶段的控制等几个方面分析了该命题。希望本文对于提高冶金工业工程造价管理有一定的借鉴意义。 作者:郑方玉 单位:福建三钢集团有限责任公司 冶金工业论文:冶金工业给排水设计探究论文 1关于水量规范 随着资源的开发和工业的发展,环境保护问题日益严峻,水资源的保护和控制更成为世界性的突出问题,我国的环境保护法和水污染防治法,对水资源的保护和水污染的控制提出了更加严格的要求。《污水综合排放标准》(GB8978-96)中规定中,对水排放量及污染物总量进行限制。因而,对选冶金厂的给排水设计和管理提出了更高的要求。为此,在拟定给排水系统和水量平衡时,就应以充分利用循环水(回水)和减少排放为主导思想。 2冶金企业循环给水系统的特点 循环供水系统在各类工业生产中早已普遍应用,不过大多为供水量大、用水点少的情况,个别甚至采用一泵一机的供水形式,系统比较简单,而冶金生产企业循环供水系统通常单台设备的用水量小,用水点多,安全供水要求高,若考虑不周,将造成设备损坏事故,因此对供水压力要求严格。 有的设汁者由于对冶金工艺和设备性能的特点了解不深,供水管设计的水压降过大,致后面的设备水压不足,甚至形成负压、无水可供的情况,造成设备损坏。因此设计此类循环给水系统,应慎重考虑供、排水管的压力平衡,并应在进、出水管处采取相应技术措施,以确保系统运行的安全可靠。 3具体设计措施 根据笔者在工程中的实际体会,对于金属火眭冶炼企业生产设备循环给水系统的具体设计,可采取如下措施: 3.1供、排水管道采用大阻力、同程式系统大阻力、同程式系统、在供热、空调专业应用较多,在给水处理构筑物中也有应用,如采暖、热水供应、集中空调和给水处理的大阻力快滤池项目等。这类工程均有出水点压力要求严、用水点多、出水量少的特点。冶金生产企业循环供水系统的特点最与此类似,适宜于此类技术移植采用。即将进、出水水管的管径偏大采用,理论上使进、出水干管从起至终点的压力损失趋近予零,阻力主要集中在没备部分;管道配置中考虑先供水的设备先排水,后供水的设备后排水,尽量使水在管道中流经的距离近似相等。这种配置方式能确保进、出水管压力基本平衡,供水水量仅随支管管径大小而变化,可靠地避免了形成负压、出现断水的情况。 3.2设备进、出水连接管分别设置阀门、压力表由于市场经济的变化多样及原料供应等多方面的原因,工厂调整冶炼工艺流程和产品种类的事时有发生。在设备的进、出水连接管上分别设置阀门和压力表,可随时根据变化了的工况,对供水状况进行适当微调,并可实测相关数据,以累积经验,满足生产需要。 3.3设置供水压力略小于循环水泵的备用水源由于我国电力供应仍比较紧张,循环水泵一般不设双电源和应急电源,临时断电在所难免,故需设置供水压力略小于循环水泵的常高压备用水源。与此配套,还需在供水干管上设置阀门及逆止阀、压力表和断水报警装置,排水干管上设应急外排旁通管和阀门。采取了上述措施,正常工作时,由于循环泵工作压力大于备用水源压力,备用水源供水管关闭;停电时,断水报警系统动作,备用水源开通,即可保证设备安全运行。 3.4安装调速装置循环水系统担负着选冶金企业主要设备用水的供给,输送水流量较大,电耗较高,如何减少循环水系统不必消耗的电力,是应引以重视的一个问题。特别当选别系列较多,而循环水泵工作台数较少时,一旦系列变化循环水泵往往不是在高效率区间工作。为此,建议循环水泵配置调速装置,根据生产系列的变化,调节环水泵的转速,使送出流量满足循环水量要求,并使水泵在高效区间工作,尽量避免采取调节闸阀消耗能量,同时不致因选别系列的变化,而引起工作系列水量水压的波动。调速设备可采用变频调速、液力耦合器调速和可控硅串级调速等,调速控制可依循环水泵压出管上的流量计读数为控制参数。应尽可能设计成在正常运行时,不论安装了几台循环水工作泵,只需其中一台泵调速运行,以节省调速设施投资。 4结语 给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提,也是环境保护和水污染防治的基本要求;所以,设计人员在设计时应综合考虑技术、工程投资等各方面的因素,通过经济技术比较,确定安全可靠的方案,选用质优、价廉的给排水设备,为厂方提优质的设计。当然,给排水系统的科学管理和严密监控是实施上述要求的根本保证。设计和生产管理的协调配合才是促进生产技术不断完善、不断发展的有力保证。 关键词:冶金工业排水设计 冶金工业论文:冶金工业给排水设计论文 1关于水量规范 随着资源的开发和工业的发展,环境保护问题日益严峻,水资源的保护和控制更成为世界性的突出问题,我国的环境保护法和水污染防治法,对水资源的保护和水污染的控制提出了更加严格的要求。《污水综合排放标准》(GB8978-96)中规定中,对水排放量及污染物总量进行限制。因而,对选冶金厂的给排水设计和管理提出了更高的要求。为此,在拟定给排水系统和水量平衡时,就应以充分利用循环水(回水)和减少排放为主导思想。 2冶金企业循环给水系统的特点 循环供水系统在各类工业生产中早已普遍应用,不过大多为供水量大、用水点少的情况,个别甚至采用一泵一机的供水形式,系统比较简单,而冶金生产企业循环供水系统通常单台设备的用水量小,用水点多,安全供水要求高,若考虑不周,将造成设备损坏事故,因此对供水压力要求严格。 有的设汁者由于对冶金工艺和设备性能的特点了解不深,供水管设计的水压降过大,致后面的设备水压不足,甚至形成负压、无水可供的情况,造成设备损坏。因此设计此类循环给水系统,应慎重考虑供、排水管的压力平衡,并应在进、出水管处采取相应技术措施,以确保系统运行的安全可靠。 3具体设计措施 根据笔者在工程中的实际体会,对于金属火眭冶炼企业生产设备循环给水系统的具体设计,可采取如下措施: 3.1供、排水管道采用大阻力、同程式系统大阻力、同程式系统、在供热、空调专业应用较多,在给水处理构筑物中也有应用,如采暖、热水供应、集中空调和给水处理的大阻力快滤池项目等。这类工程均有出水点压力要求严、用水点多、出水量少的特点。冶金生产企业循环供水系统的特点最与此类似,适宜于此类技术移植采用。即将进、出水水管的管径偏大采用,理论上使进、出水干管从起至终点的压力损失趋近予零,阻力主要集中在没备部分;管道配置中考虑先供水的设备先排水,后供水的设备后排水,尽量使水在管道中流经的距离近似相等。这种配置方式能确保进、出水管压力基本平衡,供水水量仅随支管管径大小而变化,可靠地避免了形成负压、出现断水的情况。 3.2设备进、出水连接管分别设置阀门、压力表由于市场经济的变化多样及原料供应等多方面的原因,工厂调整冶炼工艺流程和产品种类的事时有发生。在设备的进、出水连接管上分别设置阀门和压力表,可随时根据变化了的工况,对供水状况进行适当微调,并可实测相关数据,以累积经验,满足生产需要。 3.3设置供水压力略小于循环水泵的备用水源由于我国电力供应仍比较紧张,循环水泵一般不设双电源和应急电源,临时断电在所难免,故需设置供水压力略小于循环水泵的常高压备用水源。与此配套,还需在供水干管上设置阀门及逆止阀、压力表和断水报警装置,排水干管上设应急外排旁通管和阀门。采取了上述措施,正常工作时,由于循环泵工作压力大于备用水源压力,备用水源供水管关闭;停电时,断水报警系统动作,备用水源开通,即可保证设备安全运行。 3.4安装调速装置循环水系统担负着选冶金企业主要设备用水的供给,输送水流量较大,电耗较高,如何减少循环水系统不必消耗的电力,是应引以重视的一个问题。特别当选别系列较多,而循环水泵工作台数较少时,一旦系列变化循环水泵往往不是在高效率区间工作。为此,建议循环水泵配置调速装置,根据生产系列的变化,调节环水泵的转速,使送出流量满足循环水量要求,并使水泵在高效区间工作,尽量避免采取调节闸阀消耗能量,同时不致因选别系列的变化,而引起工作系列水量水压的波动。调速设备可采用变频调速、液力耦合器调速和可控硅串级调速等,调速控制可依循环水泵压出管上的流量计读数为控制参数。应尽可能设计成在正常运行时,不论安装了几台循环水工作泵,只需其中一台泵调速运行,以节省调速设施投资。 4结语 给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提,也是环境保护和水污染防治的基本要求;所以,设计人员在设计时应综合考虑技术、工程投资等各方面的因素,通过经济技术比较,确定安全可靠的方案,选用质优、价廉的给排水设备,为厂方提优质的设计。当然,给排水系统的科学管理和严密监控是实施上述要求的根本保证。设计和生产管理的协调配合才是促进生产技术不断完善、不断发展的有力保证。 关键词:冶金工业排水设计 冶金工业论文:冶金工业排水设计论文 1关于水量规范 随着资源的开发和工业的发展,环境保护问题日益严峻,水资源的保护和控制更成为世界性的突出问题,我国的环境保护法和水污染防治法,对水资源的保护和水污染的控制提出了更加严格的要求。《污水综合排放标准》(GB8978-96)中规定中,对水排放量及污染物总量进行限制。因而,对选冶金厂的给排水设计和管理提出了更高的要求。为此,在拟定给排水系统和水量平衡时,就应以充分利用循环水(回水)和减少排放为主导思想。 2冶金企业循环给水系统的特点 循环供水系统在各类工业生产中早已普遍应用,不过大多为供水量大、用水点少的情况,个别甚至采用一泵一机的供水形式,系统比较简单,而冶金生产企业循环供水系统通常单台设备的用水量小,用水点多,安全供水要求高,若考虑不周,将造成设备损坏事故,因此对供水压力要求严格。 有的设汁者由于对冶金工艺和设备性能的特点了解不深,供水管设计的水压降过大,致后面的设备水压不足,甚至形成负压、无水可供的情况,造成设备损坏。因此设计此类循环给水系统,应慎重考虑供、排水管的压力平衡,并应在进、出水管处采取相应技术措施,以确保系统运行的安全可靠。 3具体设计措施 根据笔者在工程中的实际体会,对于金属火眭冶炼企业生产设备循环给水系统的具体设计,可采取如下措施: 3.1供、排水管道采用大阻力、同程式系统大阻力、同程式系统、在供热、空调专业应用较多,在给水处理构筑物中也有应用,如采暖、热水供应、集中空调和给水处理的大阻力快滤池项目等。这类工程均有出水点压力要求严、用水点多、出水量少的特点。冶金生产企业循环供水系统的特点最与此类似,适宜于此类技术移植采用。即将进、出水水管的管径偏大采用,理论上使进、出水干管从起至终点的压力损失趋近予零,阻力主要集中在没备部分;管道配置中考虑先供水的设备先排水,后供水的设备后排水,尽量使水在管道中流经的距离近似相等。这种配置方式能确保进、出水管压力基本平衡,供水水量仅随支管管径大小而变化,可靠地避免了形成负压、出现断水的情况。 3.2设备进、出水连接管分别设置阀门、压力表由于市场经济的变化多样及原料供应等多方面的原因,工厂调整冶炼工艺流程和产品种类的事时有发生。在设备的进、出水连接管上分别设置阀门和压力表,可随时根据变化了的工况,对供水状况进行适当微调,并可实测相关数据,以累积经验,满足生产需要。 3.3设置供水压力略小于循环水泵的备用水源由于我国电力供应仍比较紧张,循环水泵一般不设双电源和应急电源,临时断电在所难免,故需设置供水压力略小于循环水泵的常高压备用水源。与此配套,还需在供水干管上设置阀门及逆止阀、压力表和断水报警装置,排水干管上设应急外排旁通管和阀门。采取了上述措施,正常工作时,由于循环泵工作压力大于备用水源压力,备用水源供水管关闭;停电时,断水报警系统动作,备用水源开通,即可保证设备安全运行。3.4安装调速装置循环水系统担负着选冶金企业主要设备用水的供给,输送水流量较大,电耗较高,如何减少循环水系统不必消耗的电力,是应引以重视的一个问题。特别当选别系列较多,而循环水泵工作台数较少时,一旦系列变化循环水泵往往不是在高效率区间工作。为此,建议循环水泵配置调速装置,根据生产系列的变化,调节环水泵的转速,使送出流量满足循环水量要求,并使水泵在高效区间工作,尽量避免采取调节闸阀消耗能量,同时不致因选别系列的变化,而引起工作系列水量水压的波动。调速设备可采用变频调速、液力耦合器调速和可控硅串级调速等,调速控制可依循环水泵压出管上的流量计读数为控制参数。应尽可能设计成在正常运行时,不论安装了几台循环水工作泵,只需其中一台泵调速运行,以节省调速设施投资。 4结语 给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提,也是环境保护和水污染防治的基本要求;所以,设计人员在设计时应综合考虑技术、工程投资等各方面的因素,通过经济技术比较,确定安全可靠的方案,选用质优、价廉的给排水设备,为厂方提优质的设计。当然,给排水系统的科学管理和严密监控是实施上述要求的根本保证。设计和生产管理的协调配合才是促进生产技术不断完善、不断发展的有力保证。
机械科技论文:农业机械化科技创新论文 1农业机械化科技创新与农业现代化的关系 我国农业机械化经历了从无到有、从小到大、从集体经营到分散经营、从小型化到大型化的发展历程,只有近几年才进入了较快发展进程。多年来,我国农业机械化的发展也不平衡,有的地方发展发展发展较快,有的地方发展较慢,平原地区发展快、山区丘陵地区发展慢。因此,多年来我国农业生产依然是靠天吃饭、人力生产,农业生产效率低、粮食产量和经济效益不高,农民劳动强度大、收入低。特别是在粮食主产区、主要粮食作物的机械化生产水平不断提高,农业生产更加依赖于农业机械化作业,农业机械化水平对农业现代化发展起着不可替代的重要作用。因此,提高农业机械化科技创新能力,加快农业机械化发展,成为破解“三农”问题、发展农业现代化的重要力量。 2我国在农业机械化科技创新方面存在的主要问题 2.1创新的动力不足、发展不平衡我国在农业机械化科技创新方面受政策和资金制约,急于应用型研究,缺乏基础性研究。基础性研究的不足,导致应用型研究不能完全满足农业现代化、农业机械化发展的需要,往往只能是在某一方面达到较高水平,但不能做到全面发展。 2.2投入不足、经费短缺,科研水平不高在我国社会主义现代化进程中,许多领域的科研能力都有很大提高,取得了一定的科研成果,但在农业机械化领域,政府投入少,经费短缺,导致发展不平衡,农业机械科技领域的研究应用与发展滞后,无法满足农业发展的实际需要。 2.3农业机械化科技创新力量薄弱农业机械化科技创新的主体主要是各级农机技术推广人员,且大多数是基层农机技术推广人员,这些人员文化水平不高、知识更新慢,工作经费无法得到有效保障,导致农业机械化科技创新能力、创新动力、创新水平受到限制。由于多年农机科研部门效益低下,造成大量人才流失,大中专学校也关闭了农机化专业,也造成了农机科研人才的不足。 2.4农业机械化科技创新与现代农艺要求存在一定矛盾我国地大、面广,作物种类多、耕作方法多。因此,农业机械化必须满足多种作物、多种耕作方法,才能得到更加广泛的应用。这样就对农业机械化科技创新能力有了更高的要求,必须能够适应多种农艺要求。因我国的农艺方面的特殊要求,导致农业机械化科技创新能力与现代农艺要求存在相互制约的矛盾。 3实现农业机械化科技创新与农业现代化的关键措施 3.1建立和完善新型农业机械化社会服务体系国家应自上而下建立健全各级农机化技术推广服务体系,应定位为公益服务类,由各级政府保证必要的人员经费和工作经费,并要调整和录用农机专业技术人员从事农机化技术推广、安全监理工作,做到人员和经费双障。引导农民、农机大户、农机专业合作社紧密协作,成立以村级为主的农机服务组织。各级农机部门要为农机企业和农机服务组织牵线搭桥,形成政府、农机企业和农机服务组织同台共舞、共同促进农机化发展的新局面。 3.2建立和完善农业机械化科技保障体系根据国家有关促进农业机械化发展方面的法律法规,建立和完善国家公益性农机服务机构的经费保障机制,确保各级农机服务机构的工作人员无后顾之忧,能够全身心投入农机化服务工作之中。建立和完善农业机械化科技创新服务体系,既要加大政府资金投入,又要充分调动社会和个人资金投入,既要做好农业机械化应用领域研发,又要着力加强基础性研发。加大农业机械化技术培训经费投入,着力做好对农民,特别是农机大户和农机服务组织的培训工作,本着普及农业机械化技术、注重科技创新能力提高的原则,全面加快农业机械化新技术、新机具的推广应用,全面做好农业机械化技术的研发、试验、示范和推广工作,使农业机械化的科技创新能力尽快转化为农业生产力。 3.3建立和完善农业机械化安全生产保障体系农业机械化在农业生产中的广泛应用必须确保农机安全生产。各级农机安全监理部门要认清形势、积极工作,大力宣传有关农机安全生产方面的法律法规,采取多种形式向农机使用者传授农机安全生产知识,加大农机安全监理执法力度,深入开展“平安农机”创建活动,层层建立农机安全生产责任制,开成更为有效、更为广泛、更为明确的农业机械化安全生产保障体系。各级农机监理部门要加大农机安全执法力度,对“黑车非驾”、违法载人、酒后驾驶、客货混载等严重违法行为进行重点治理和整顿,使农业机械化的发展有一个良好的安全生产环境,保障人民群众的生命和财产安全。 3.4增强做好农业机械化科技创新的责任意识各级农机技术推广人员要增强责任感和紧迫感,树立创新意识、服务意识和发展意识,坚持自主创新与引进消化创新相结合,将示范基地、农机专业合作社等建设成为农机新机具、新技术普及应用的展示窗口。各级农机技术推广人员要树立创新观念,积极为农机生产厂家提供用户意见与市场信息反馈、产品性能、培训、推介、售后等服务;为农民提供各种新型农机具的技术咨询、推广、维修等服务,为农业生产提供产前、产中、产后全方位服务。抓好农机化技术推广宣传工作,充分发掘农机化新技术、新机具的研发、农机标准化和质量管理典型,加强工作交流与合作,形成工作整体合力,为农业机械化科技创新建立良好基础。抓好农机农艺融合。不断探索农机与农艺结合的路子,通过努力研发推广先进适用的农业机械,实现标准化生产、推广先进农业技术、促进农业增产农民增收。通过机艺高度融合,加快农业机械化的快速发展和现代农业发展水平的不断提升。综上所述,建设农业现代化离不开农业机械化,农业机械化的发展离不开科技创新,只有理顺农业机械化科技创新体系,才能发挥农业机械化科技创新的作用,推动农业机械化和农业现代化的发展。 作者:靳化有单位:集安市花甸镇农机管理服务站 机械科技论文:机械方面纳米科技适用探究 本文作者:郭秀芳作者单位:鞍钢集团矿业公司弓矿公司机械厂 纳米耐磨符合图层的运用 纳米材料颗粒之间都存在着范德华力、库仑力等,甚至有些颗粒还会和化学键结合,结果导致了陶瓷颗粒很容易出现团聚,而且颗粒愈小,团聚就越紧,在这种情况下,纳米材料应有的良好性能就比较难以充分发挥出来。就解决方式而言,一般通过施加机械能,或者引发化学作用这两种途径进行解决,不过硬团聚由于颗粒之间结合的比较紧密,单纯的通过化学作用是远不能够实现目标的,所以还需要另外施加一个比较大的机械力,例如剪切力、撞击力等。通过这些里对材料的结合力进行破坏。 纳米磁性液体在旋转轴中的应用 一般而言,对于静态的密封比较容易解决,通常可以采用塑料、金属、橡胶等材料制作的O型环当做密封的元件,将其密封。但对于动态的密封,特别是旋转条件下的密封则一直没有好的解决方式。在高速、高真空条件下一般不能进行动态密封,而纳米磁性液体则带来了一种新的解决方式。纳米技术对磁性液体在旋转轴中的应用取得了很大的促进作用。我国南京大学已经成功进行了多种磁性液体的制成,比如硅油、水基、烷基、二脂基等。而在磁性液体的应用方面,电子计算机的硬盘在防尘密封方面就普遍采用了磁性液体。而在润滑剂的制造方面,对新型润滑剂的制造也起到了较大的促进作用。 (1)纳米磁性液体在旋转轴中应用的尺寸效应在纳米技术领域,其显著成果之一就是在旋转轴中,对传统的尺寸单位进行了缩小,以前的计量单位级为毫米,而今则是纳米级,而1纳米仅相当于1毫米的百万分之一,如果运用在机械工程之中,那么机械的体积会因为纳米技术的应用而极大的降低,在此基础上就有了微型机械为代表的新型机械的诞生和生产。实际上,这种微型化并不仅仅是单纯意义上的尺度上发生了重大变化,而更多的是指可以成批进行制作生产微传感器、集合微结构、微驱动器、微电路等处置装置于一体的微型机电系统。系统中的大部分都运用了纳米技术成果,因此,从某种意义上说,其已经远远超出了传统机械的概念和范畴。可以说微型机械是以现代科学技术为基础,在整个纳米科技中具有重要地位,采用崭新技术路线和思维方式的具有划时代意义的产物。 (2)纳米磁性液体在旋转轴中应用的材料以及多元化纳米技术的应用使原材料能够以一种更加微小的形态出现,而且性能强大。其首先不仅改良了传统的材料,同时通过采用纳米科技,更多更新的新材料也不断涌现。磁性液体密封技术证明了磁性液体能够能够被磁场控制的特性,另外在材料的应用过程中,通过向其添加一定的微量元素,还能够使材料获得更好的效果。 (3)纳米磁性液体在旋转轴中应用的摩擦性能纳米技术最为显著的一个特征就是其摩擦性能,在机械工程中,特别是结构和尺寸比较大的机械,由于摩擦力的影响,各种轴承对会因摩擦出现损伤,对机械的磨损非常严重。而纳米材料,则几乎处在一种无摩擦的状态,非常好的克服了摩擦的问题。 机械科技论文:茶叶机械化生产农业科技论文 一、当前茶叶现状及茶叶机械化生产存在的问题 1.1茶叶现状 中国乌龙茶之乡,名茶铁观音、黄金桂的发源地。产茶的历史追到唐末,兴起于明清,繁盛在当代,到如今产茶已经有漫漫一千多年的历史。茶叶品种丰富,制茶工艺精湛,茶叶品质优异。多年来,大力发展“三步走”、“茶业富民”等战略,显现“铁观音 和谐健康新生活”品牌价值。如今,随着人们生活品质的提高,对茶叶的需求也水高船涨,茶叶产量飞速提高,传统落后的茶叶机械制造工艺已经不能满足当今茶叶发展的需求。茶叶生产是一种劳动密集型产业,茶叶机械生产及运用将会对茶叶产业发展有着极为重要的推动作用,将会极大地提高生产效率带来客观的经济利润。为了促进茶叶生产持续健康发展,使茶叶生产上规模,质量上档次,进而开拓国际大市场。因此,引进新型制茶机械,研究适合茶叶品质特点的机械化制茶技术就是摆在民众及政府面前的重要事情。 1.2茶叶机械化生产的现状及存在的问题 1.2.1单机作业多、连续化机械少 目前还有数量不少的茶厂的制茶机械装置水平较低,很多机械设备是上世纪80年代购买的,旧、老、坏、破烂不堪等现象十分严峻。加工设备基本上是常规设备,连续化、自动化没有起步,机械化滞后。由于这些茶厂缺乏先进茶叶机械装备,茶叶机械装置性能不稳定,以单机作业及传统手工作用为主,这就导致了茶叶采摘、生产的连续化工作能力弱,制茶工艺较难实现规范调控。 1.2.2设备创制与工艺脱节 新型茶叶机械制茶技术在的一些山区推广量小,且茶农对部分新型机械技术性能掌握尚不过硬,特别是在投叶量、作业时间、加压等方面使用不正确。在大宗名茶的加工上,干燥工序与炒干机不配套。很多生产茶叶机械的技术人员并不精通茶叶加工工艺,使得茶叶机械与茶叶加工工艺出现不协调发展的现象。 1.2.3茶叶加工设备标准化不统一 目前,茶叶加工机械设备缺少统一的技术指标,除了标准件、通用件外,各企业生产的茶机零部件不能通用。这一方面给采茶用户造成诸多不便,另一方面也增加了制茶企业的成本。同时,目前有些茶叶生产加工机械配套不合理,较难实现全自动生产流水作业,制茶效率跟不上,工艺不时应人们对茶品质要求较高的需求,进而影响了茶叶机械化、产业化的可持续发展。 二、茶叶机械化生产的具体措施 2.1设备创制与工艺、品质结合 小型茶厂、大型茶叶生产企业要因地制宜,要建立以大型茶机生产企业为主体,茶叶生产为导向,生产、学习、研制、研究相互结合的创新体系,通过发展机械产制来适应当下人们对茶叶品质的需求,适应当下茶叶市场的需要。比如,杀青炒干滚筒的转速可调、珠茶推炒机推炒幅度可调、各种扁茶机压力可调等。在引进的国外茶机新产品的时候,要注意消化吸收与再创造。比如,在优化制作技艺方面,充分利用与台湾人缘相近、地理条件相似的优势,积极引进台湾先进的制茶技术和制茶机械,与本地传统制茶工艺进行优化组合,通过学习、消化、吸收、创新的研发道路,研发新的适合不同种类名茶品质要求的茶机产品,创新茶叶生产技术。 2.2在推广使用机械生产加工工艺 在推广使用机械生产加工工艺,要制定茶园管理、栽培、采摘、修剪、加工等生产环节机械化步骤。目前,根据的乌龙茶、铁观音、黄金桂等名茶初始产制的基本原理及传统制作加工工艺,名茶乌龙茶、铁观音、黄金桂等名茶的机械加工工艺程序定为:鲜叶采摘-筛分取舍-摊放晾干-杀青-揉捻滤净-解块分解-分筛栓选-理条分析-初烘一步-摊凉二步-复烘出炉,一个流程下来,全程机械化生产及加工,将会极大地提高速度及经济效益。 2.3加快茶园耕种机械的运用 随着茶园种植规模的急速扩大,仅仅是依靠人工作业式的管理茶园,采摘茶叶,费用大及劳动力的紧缺就摆在了茶园主们面前的问题。因此,要想加快茶叶的可持续发展,就必须推进茶园机械耕种的引进。在一些高瞻远瞩的茶厂或是企业,就走在了前列,如注重“铁观音”、“黄金桂”等品牌生产的茶业总公司的上第茶厂、普瑞历山茶业有限公司等都已着手引进茶树修剪机、采茶机等,减轻劳动强度的同时,还解决了劳动力紧缺的问题,进一步上还降低了生产成本,极大地提高了茶叶生产的经济效益。 2.4对茶叶机械化配套操作技术的培训提上日程 如果机械装置引进了,但是员工们却不会使用,望着机械设备兴叹:实在不会操作。那这些新的机械装置就如同玩偶一般,只能是摆设只用,因此,需要加强机械操作的培训技能。引进应用茶园耕作机械对于大型的企业、小型茶厂、茶叶技术研究单位和茶技研究者来说都是一项全新的课题。同时,实施茶树修剪与采摘机械化对茶树品种、地貌都有较高的技术要求,这就要求从加强茶园科学管理、品种更新、采摘等方面进行全方位的培训,让专门的茶叶技术人员掌握机械操作原理及机械的性能,发挥机械的最大效用。 机械科技论文:机械液压过速水利科技论文 1.我国水电站对过速保护系统的使用历史 我国在发展基础工业的初期阶段,绝大多数的技术和机器都来自前苏联。水力发电从解放以来很长一段时间都是全套引进得前苏联水轮发电机组设计技术,并且同步使用JSX型机械转速信号器作为水轮发电机组的过速保护监控。但由于当时技术的局限性,该型机械转速信号器只能发出过速保护信号,而不能根据信号作出相应的保护措施,也就是说只有报警而机械不能相应的执行保护操作;另一局限性表现在该型机械转速信号器在长时间的工作后会出现误传信号或者作业失灵的现象。直到八十年代中期,研究者针对前者只报告信号不操作的局限性,增加了带执行操作部分的机械液压过速保护装置,但该由于当时电子信息技术尚不完善,在作业过程中经常发生读卡不成功导致拒绝执行操作现象。改革开放之后,大量的国外的产品和技术被引进到国内,有几种国外厂商提供的纯机械液压过速保护装置被一些水电站使用,但是又出现了新的问题:国外的纯机械液压过速保护装置与水轮发电机大轴连接的卡环设计有瑕疵,在安装的时候还需要增加一道在水轮机大轴上加工齿口的工序之后,才能保证该装置不在水轮机大轴上做轴向位移,即才能保证装置在轴上的稳固性。我们知道轴承的材质和大小、粗细、长短的规格,都是经过严格计算的,在水轮机大轴上再加工齿口必然会对大轴的强度产生影响,会产生很大的安全隐患。另外对于经济建设来说,拿货时间、购买预算、花费的人力、物力,以及对国外产品技术的掌握和其产品的售后维修服务都在重点考虑之列,故使用国产的、性能可靠地、能解决上述局限性的过速保护系统装置是势在必行。 2.新型机械液压过速保护装置的优势 2.1通过技术知识的积累和以往现场作业反馈给我们的经验可以了解到:机械液压过速保护装置的优点就在于获得的转速信号不是来自于机组的转速测量装置,而是由于装置本身的离心探测器通过机组转速上升而增大的离心力带动柱塞作径向位移而直接启动事故配压阀操作液压回路来关闭的导水机构,完全是同一机组上的另外一套测速方法和感应、操作的装置,避免了因为电器测速系统出现故障之后可能发生的机器损坏和飞逸事故的发生,可以确保水轮发电机组的安全运行。新型机械液压过速保护装置国内就已经拥有极高的技术力量去生产,机器维护简单方便,相对于昂贵的国外产品,可靠性高、经济预算少、适合国情,对于关系到国家大中小城市、村镇的水电站作业可以达到广泛应用。 2.2新型机械液压过速保护装置的技术要点和设想 2.2.1在调速器失灵的情况下,新型机械液压过速保护装置能实现“零时间”无缝链接,直接启动事故配压阀操作液压回路来关闭的导水机构,从而实现紧急安全关机。 2.2.2新型机械液压过速保护装置与电子调速器的有机结合,实际上就是完成了两套过速保护装置系统的安装,新型机械液压过速保护装置本质上是一套在电器测速系统发生故障、电源系统和调速器同时失控的情况下的备用保护装置,完善了过速保护装置的工作系统。 2.2.3鉴于机械运动必然产生的高温和轴承的变形,以及在作业的应用范围,比如应用到水电站的地下深层取水,应用到石油工业的地下深层取油过程中,必然要遇到高温和高压的问题,新型机械液压过速保护装置必须要克服高压和高温德难关。。 2.2.4标准液压元件已经在水电市场的大量应用,将标准液压元件应用于新型机械液压过速保护装置,不仅能大量节省制造时间,提高水电辅机产品的标准化程度,并且降低了操作难度和维护的难度。 3.装置工作原理 3.1机械原理 新型机械液压过速保护装置为两级控制的切换阀。离心探测器由两个半法兰圆环、弹簧以及配重块组成。法兰环安装在大轴承上,当轴承旋转的时候,法兰环也随之旋转,而旋转产生的离心力则由探测器中弹簧产生的弹力作用在轴承柱塞上消除力的作用,使其保持径向的相对静止状态,而法兰圆环上配置的配重块,则加强了两个半法兰圆环运动的平稳性。而当机组处于过速状态且其他过速保护装置不能正常控制速度时,当机组转速达到了设定的上限17.8r/min时,则离心探测器中的柱塞产生的离心力大于弹簧的弹力,从而使柱塞产生径向位移,离心力增大产生的径向位移直接的结果就是增大了柱塞的旋转半径,径向位移增加到一定的值时,则柱塞可以直接撞击到切换阀的撞块,使得切换阀开始动作,通过与其串联的电磁先导阀作用于事故配压阀,然后通过压力油推动事故配压阀来切换油路,从而实现快速关机的操作。同时电气接点导通,发出事故停机警报。 3.2液压系统工作原理 机组正常运行时,过速保护装置内的切换阀处于开的状态,事故配压阀上的电磁先导阀不动作,此时事故配压阀只作为主配压阀操作导叶接力器管路中的一个通道,使得压力油经过主配压阀和事故配压阀通道进入导叶接力器。当机组过速运转且调速器调速失灵,急停电磁换向阀和事故配压阀上的电磁先导阀等过速保护装置未能正常启动时,一旦达到设定的临界值117.8r/min时,由于离心力的作用使得离心探测器中的柱塞旋转半径加大撞击到切换阀撞块,使得切换阀进入动作程序,使得事故配压阀左侧油导入到漏油箱,而排出油,其另一侧压力油则导致了两侧管道的压力差,由于右侧油压力产生的压强,右侧的压力油便将事故配压阀活塞向左推动,使得压力油通过事故配压阀的内腔直接进入到导叶接力器的关腔,并同时切断经过主配压阀的压力油回路,并通过导叶接力器关闭电气阀门。在此运行过程中压力油不经主配压阀而直接通过事故配压阀的内腔操作来关闭导叶接力器,缩短了压力油的作用路线,既缩短了导叶操作的反应时间,也减少了油耗。还有一点要补充说明的是,在启动紧急事故停机流程来关闭机组进口快速闸门的时候,也同时启动了事故停机流程来关闭导叶,双管齐下保证了停机的安全性和可靠性。 4.机械液压过速保护装置在水电站作业中的可用机组类型 目前广泛采用的是由标准化耐高油压事故配压阀为主体构成的新型机械液压过速保护装置符合各项大工业时代对机械产品的需求:标准化程度高、耐高油压、结构简单、维护方便、经济实用。机械液压过速保护系统在水电站作业中可用于额定转速为2500r/min以内,轴承直径在100mm~2500mm内的轴流式、混流式、贯流式、冲击式水轮发电机组,目前在国内大中小城市和广大农村水电站已经得到了较广泛的应用,并且在运作中已经避免了数起事故的发生,反响极佳。需要指出的是,在实际的应用中,为了配合新型机械液压过速保护装置的使用,水电站需要在引水管道上加装一道检修闸门,以方便水轮机的使用和维护,此项装置需要增加一笔费用,不过其总体费用与传统过速保护装置所需要的总体费用相比仍然较少,符合经济实用的需求。 5.结束语 随着信息时代的飞速发展,社会生产对机械自动化的推广和自动控制技术水平有了更高的要求,对机械的稳定性和对操作的安全性也有了更高的要求,机械操作智能化已经是大势所趋。机械液压过速保护系统目前在电气测速系统发生故障或者电源和调速器调速同时发生故障的情况下,已经成为过速保护的最后一套保障装置,能基本满足生产的需要,但是随着生产力的发展,研究人员还要顺应生产需求,进行进一步的技术革新,设计出更安全的甚至是完全智能化的过速保护装置。 机械科技论文:选煤机械农业科技论文 一、选煤机械发展取得的成就 建国后,选煤机械工业自起步以来,发展还是十分迅速,短短几十年间,取得较为明显的成就,主要表现在:在跳汰机方面,能够制造比较大型、自动化的设备。自20世纪60年代中期我国成功研制10m2筛下空气跳汰机以来,目前我国生产的筛侧跳汰机主要由LTG型、LTW型、BM型和CTW型。最大跳汰面积40m2和35m2,效率一般在88%~90%。在重介质选煤机械方面,20世纪末在我国发展很快,目前我国重介质选煤厂中使用的重介质选煤机械,大部分都是国产设备,特别是我国自行设计制造的JL型立轮分选机,成为目前较为常用的重介选煤设备,有效地提高了选煤工作的效率;在浮选机械方面,我国自20世纪70年代开始就已具有独立研发能力,目前已生产了许多煤厂都应用较广泛的XJM型机械搅拌式浮选机,而且许多国产浮选机设有自动控制装置;在筛分机设备方面,筛子是选煤厂使用最多的设备之一,我国已先后成功地研制生产出圆振动筛、直线振动筛、共振筛等许多设备产品,并逐步使这些筛分设备来走向大型化。如由平顶山选煤设计院完成的筛宽2.4m以上的直线振动筛,虽然制造工艺与国外设备还有较大差距,但产品已充分结构上也吸收了国外产品的优点,参数开始逐渐与国际接轨。 二、选煤机械目前发展中存在的问题 我国选煤设备工业虽然发展较快,但由于起步较晚,与国际先进水平比较还存在着较大的差距,存在一些问题需要我们进一步完善,主要现在: (一)质量方面不尽如人意 质量是效率的保证,特别是对于选煤工作来说,由于其工艺流程较为复杂,往往配置多系统或备用系统、备用设备,而国内有些选煤设备还存在制造时质量的不过关,这样会直接造成选煤生产过程中事故效率,不仅影响工作效率,而且造成巨大的经济利益损失,所以设备的质量可靠性绝不容忽视。 (二)选煤功能不强,与国际水平差距大 特别是缺乏大型功能强大而全面的选煤设备,如据统计数据显示,国内动筛跳汰机设备的处理能力,单槽16m3浮选机处理能力,强力破碎机破碎强度,卧式振动卸料离心机筛篮直径与处理能力都大大低于国际先进水平,有待尽快提高。 (三)选煤机械普通的科技含量不高 前面介绍多年来,虽然我国的选媒工业取得了较为明显的成就,也有不少自主研发的产品设备,但多半还是以仿造国外设备为多,具有自主知识产权的工艺和设备较少,特别是科技创新、科技含量方面均不理想。所以,未来在选煤机械行业发展方面,着重开发研制大型、高效选煤设备,消化、吸收国外先进设备的优势,开发自身所需的模块组合式选煤厂成套装备,研究开发用于选煤工艺过程参数自动检测自动控制的相关仪器和设备,成为摆在我们面前主要的任务。 三、选煤机械未来发展建议与对策 针对目前存在的问题,为了使国内选煤行业经重住未来更加激烈残酷的挑战,选煤机械未来的发展可从考虑以下几方面着手: (一)研发大型的功能强大、科技含量高的选煤设备 就具体的设备而言,对于浮选机,我们应努力提高其处理能力并实现主要参数的自控;对于跳汰机,我们要努力扩大其跳汰面积,并加强其自控和提高分选效率的研究;对于重介旋流器来说,我们要继续努力研制设备的大直径,并提高其分选精度、效率和耐磨性,还有提高大型振动设备的可靠性;研制选煤过程机电一体化自动设备控制技术等等,都是应当关注努力的方向。 (二)加快选煤过程中强化机电一体化技术研究与运用 如在选煤机械设备中的大型筛分机、大型跳汰机、大型重介旋流器、大型浮选机、大型卧式振动离心脱水机、加压过滤机的应用方面,加大机电一体化技术研究力度与提高的迅速,继续提高自动化控制水平,希望通过不懈的努力,使我们的选煤机械装备未来无论从质量、科技含量还是功能全面方面都会有较大的发展。 机械科技论文:新科技道路农业机械论文 1农业机械推广现状分析 市场经济的发展给农业经济的发展带来了新活力,也使农业机械的推广内容越来越丰富,体系越来越多元化。农业机械推广本身是一个需要多方参与才能完成的项目,不仅要有农业机械技术的创新,更主要的是要有一个适应当前市场发展的推广体系。国家在农业机械推广体系中一定要明确定位,在宏观调控中做好监督、管理、制定政策、采取措施、拨款支持等工作,让农业机械推广工作能够有依据、有条理、有保障、有经费。广东省的农机推广现状主要存在以下几个问题。 1.1工作模式较落后 上世纪90年代以来,尤其是在我国加入WTO后,农业发展中的主要竞争力就是科技的发展与创新。将新的农业技术转变为现实可用的、地头田间的现实生产力,就要大力推广农业机械技术。事实表明,计划经济时期农业机械推广体系确实取得了一系列的成绩,尤其是在推广初期,自上而下的部署,使得技术能较快地推广并运用到农业生产中。但近几年来,随着农业现代化进程的加快,原有的推广方式与现有的农业结构、农业发展现状有了很多不匹配的方面,使得近几年的农业机械推广工作不尽如人意。 1.2力度逐渐减弱 农业现代化是“四化同步”发展的最迫切的问题,而农业机械推广则是农业实现现代化的重要举措。但从近几年的现实情况来看,广东省农业机械的应用推广工作力度有所减弱。经过市场经济的冲击,政府的调控力量也在一定程度上被削弱,主要体现在管理和引导的作用上。目前,大批基层农业机械推广站经过改革已经进行了整合,给推广工作开展增加了难度,即使有政策支持,但仍缺乏资金。同时,目前很多农业机械推广的模式与管理都缺乏与时俱进的时代感,许多工作人员的想法还停留在原有的计划体制里,对推广工作的转变难以及时适应,对自己的工作职能了解不清、定位不明,在推广的内容和方式上比较传统,与现在多元化的信息渠道无法抗衡,当然难以收到想要的效果了。 1.3工作经费支持不足、人员素质较低 农业机械推广工作经费支持不足的主要原因是对推广工作的认识不足,所以在推广工作的投入支持也不够。经费和投入的不足,直接加大了推广工作开展的难度,另外,不论是设备、设施等硬件条件还是知识培训、人员配备等软件设施方面,都对推广工作造成了直接的影响。由于农业机械推广工作的特殊要求,对于工作人员的专业知识要求也比较高,不仅仅需要工作人员有专业知识,还要具备实际操作能力和丰富的实践经验。但是,现在很多工作人员对推广工作的认识和了解都很欠缺,具备专业知识的人可以说是少之又少,总体上对农业机械推广工作造成了一定的阻碍。所以,很多省份都采取了一定优惠政策,鼓励广大农业科技人员深入农业第一线推广新品种、新技术,带动广大农民利用新技术。 2农业机械推广机制探讨 2.1树立与现代经济发展相适应的推广理念 2008年1月1日,中共中央印发了中发[2008]1号文件,提出了“切实加强农业基础建设进一步促进农业发展增收的若干意见”,强调突出抓好农业基础设施建设,要求加快推进农业机械化。2003年广东省人大实施了《关于扶持农业机械化发展的议案》,提出“水稻上台阶,特色创一流”的发展目标,全省农机化得以快速发展。农机推广工作迈上一个新的台阶,农机推广向广度和深度推进。农业机械化推广的目的,是为了促进农业的现代化,加大农业生产力和提高生产效率,从而更好地推动农业、农村和农民的发展。推动农业机械推广工作前进,首先应该转变工作思路,农业机械推广的最终目的是在农业生产活动中引进新技术新装备,从而减轻农民的负担,提高农业生产效率,最终实现农业的现代化、机械化。另外,现在的农业机械推广与以往的计划体制下的推广工作有所不同,应该形成“自下而上”———从农民利益出发,让农民尽可能轻松地从事农业劳动,同时提高农业生产收益,保证农民的农业收入。 2.2建设完善的农业机械推广工作体系 在原有推广观念下建立起来的农业机械推广机构作用逐渐减弱的今天,我们需要在新的理念下建立起适应发展、促进推广工作的新机构。但是,现在大部分农村地区还没有或相对较少农业机械推广试验基地、农业机械学校和农业机械专业合作社等相类似的机构。据2012年统计,广东省地级农机化技术推广机构19个,总人数137人。在没有试验基地(相关推广机构)的情况下,很多推广工作都是靠着农业机械推广人员走村串户、利用简单的传媒工具(例如发放宣传单宣传品、幻灯片演示、播放科普视频等)来进行讲解和传播,收效并不十分令人满意。因此有必要借助依靠专业的农机推广机构,抓好推广工作的内容和方式,注重宣传、培训相结合,让农民能听懂、能接受、会使用,真正做到农技推广推广深入并扎根农村。值得欣慰的是,全国近几年在这项工作上也开始加大力度,如广东省政府就已经根据不同的农业区域和农业类型,结合农业现代化示范区、农业综合开发项目的建设,率先扶持建立了30个农业机械化示范基地,其中水稻生产机械化基地8个,园艺作物生产机械化基地13个,农产品加工机械化基地5个,畜禽养殖机械化基地4个。同时,通过利用这些基地的不同经营主体运用农业机械,引导农民采用先进适用的农业机械和技术,发展规模和集约经营,探索农业机械化的运行机制和管理模式,使其成为现代农业发展的示范“窗口”。 2.3经营服务相结合调整农业机械推广发展道路 农业机械化推广工作进行不顺的另一原因,是现在部分农业机械装备价格较高、运营成本也高,影响其推广与普及。因此,在农业机械推广时,应注重走“经营与服务相结合,经济效益与社会效益相结合”的道路,用长远的眼光,秉承“服务于产业之中”的宗旨,以农机服务为突破点,通过提供相关的经济补贴、开展培训、设立推广基金等方式进行牵头与推动。 2.4开拓与多元化需求相适应的推广渠道 农业机械化、现代化水平的不断提高,意味着农民对于农业劳动方面的技术要求也会越来越高。农民需要了解更多的农业机械化信息、更多地掌握相关的知识和技术,所以推广渠道也要更加多元化,适应农民的实际需求。以前农业机械站的推广渠道相对来说比较单一,但现在我们处于信息社会,大量信息充斥市场,多元化的推广渠道有助于农民更多更好地接触和感受到农业机械化的重要性。据2012年统计,广东省通过创新推广渠道,较好地推动了农业机械推广工作开展,全省农业机械总动力增加到2414万kW,比2005年增加将近700万kW;拖拉机拥有量达到35万台,比2005年新增2万多台;配套农具36万多台(套),比2005年新增4万多台(套);联合收割机拥有量1.8万多台,比2005年新增1.3万多台;水稻生产耕种收综合机械化水平亦提高至50%以上。农业机械推广部门要加强与农业机械生产、科研等机构的及时与有效沟通,并多做调研和反馈,发挥农业机械使用者和生产者之间的桥梁作用,使农业机械生产真正的运用在农业生产活动中,服务于农业,为我国的农业发展做出实际的贡献。 2.5重视人员专业素质养成注重农业机械推广创新 从事农业机械推广的工作人员必须具有一定的专业知识和实践经验,业务要过硬,才能够做好推广工作。因此,更要注重学习能力的培养、相关知识储备的更新,另外要“有所专、有所精”,同时,也要根据人员本身的素质、特点等进行分类培养,做到“人尽其才”。创新是技术发展的生命力,也是推广工作能够取得成效的优秀。在推广工作中,一定要与实际的农业生产结合,“注重效率,按需推广”,要注重推广方式、内容、渠道的创新,注重田野调查,及时对数据进行更新、分析和研究,才能走出一条灵活高效、互惠互利、协调发展的推广之路。 3结语 农业机械化是农业现代化的重要标志和内容,而农业机械化推广工作则是农业现代化的重要推进器。广东在建设现代农业强省过程中,一定要把加强农技推广体系建设摆上重要的位置。 作者:王敏杰 单位:广东省农民专业合作社服务中心 机械科技论文:机械科技论文 本文作者:杨文妃 单位:上海三原电缆附件有限公司 与英美等工业发达的国家相比,我国制造业的现状不能令人乐观,需要更多的人一起努力。社会的进步,使得如今的人们对产品的要求发生了极大的变化。人们更多的希望品种多样化、快捷的更新速度、高档的产品质量、方便的使用模式、合理的价位,靓丽的外形、完善的售后服务,要满足人们这些日渐增长的需求,就必须采用先进的机械制造技术。加入WTO之后,我国的机械制造业遇到了前所未有的机遇和挑战。要把握住机遇、应对和挑战,就决不能再沿着20世纪的发展模式,必须全面拓展,步入全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化的“五化”发展模式。只有这样,才能走出一条中国自有的先进机械化道路[2]。 机械制造技术的特点 机械设备的设计、研发、生产,是促进国民经济发展、推进企业创新的一个重要因素。因为无论是新产品的制造,或是新技术的推广,都离不开新的、高科技的机械设备的支持。要想使机械设备的设计研发工作更加合理、科学,要想促进机械水平的整体快速提高,就必须清楚的了解和掌握机械制造技术的特点,只有这样,才能设计出符合规范的大中小型机械设备[3]。 作为一项先进的制造技术,往往在机械产品设计制造、生产组织、管理销售以及售后服务等方面,特别强调计算机技术、信息传感技术、自动化技术以及现代系统管理技术的应用。其原因在于,它要不断使一直以来的传统制造技术和最近的高新技术成果相结合,从而使机械制造技术成为能够驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流三者合一的系统工程。 促进国家经济和综合实力的增强、提高我国企业在国际市场上的竞争能力是先进的制造技术应用的两大目标。因此,它往往并不限于制造过程本身,而是涉及了产品从市场调查、产品研发、工艺设计、生产准备、制造加工以及售后服务等一般产品涵盖的所有内容,在此基础上,将它们结合成为一个有机的整体。最终,提高制造业在所有行业的综合经济效益和社会效益。 怎样提高企业的生产率,是企业参与市场竞争的优秀问题。20世纪80年代以后,随着全球市场的进一步融合及发展,制造业要想在市场上拥有一席之地,就必须以侧重提高劳动生产率为根本,转变为侧重时间为优秀的时间、质量和成本三者的有机统一为根本。只有达到了三者的统一,机械制造技术才能真正的进步,才能在日渐激烈的市场竞争中处于不败之地。 上世纪80年代开始,全球市场逐步形成,以欧美为首的发达国家通过金融、科技等手段争夺其在全球的市场份额,利用其自身优势,向不发达国家倾销商品、输出资本,导致市场的竞争趋于白热化。为了不被激烈的市场大潮冲垮,各个国家争相发展本国的机械制造技术。只要一个国家的机械制造技术能够赶超世界先进水平,并能成为该国制造业赢得全球市场的支撑力,整个国家的经济实力才能有所提高。与此同时,机械制造技术是21世纪的高科技技术,它理应和最先进的科技成果相集合,理应有明确的新的技术领域。 我国机械制造技术的未来发展 制造技术分为传统制造技术和先进制造技术。显然,先进制造技术是由传统制造技术发展而来的,它保留了传统制造技术中的有效部分,又源源不断的吸取各种新的高技术成果,之后将二者结合到生产的所有领域及其全部过程[4]。扫描显微镜的发明和使用,使人类认识和改造世界的能力进入纳米的尺度。纳米技术是指产品能够实现纳米级精度,是在纳米尺度范围内研究物质原子和分子结构、物质特性及其相互作用和运动,最终运用这种技术为人类服务的高新科技。纳米技术对制造业的发展进程产生了极其深远的影响,就目前来说,它的应用范围十分广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术以及纳米测量技术等等。2000年,超精密加工的加工精度已经达到纳米级。而在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程可使加工精度达到0.0003-0.0001μm。目前的精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,即可以做到移动原子级别的加工[5]。 1)对于现代机械制造技术的未来发展,将主要体现在两个方面:(1)精密工程技术。它以超精密加工的前言部分、微细加工、纳米技术为代表,目的是将来进入微型机械电子和微型机器人的时代。(2)机械制造的高度自动化。它以CIMS和敏捷制造等的发展为代表。 2)飞速发展的网络通讯技术的发展和普及,给从事机械制造业的众多企业的生产经营活动带来了翻天覆地的变化。因此,必须加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,从而推动机械类企业朝着良性竞争和多方合作的方向发展。 3)未来还需要注意产品生产过程中的模拟和检验,即制作过程中的虚拟技术。计算机仿真是机械制作虚拟化的优秀,它通过仿真软件来模拟真实系统,以此来保证产品设计和工艺的合理性,同时,也确保产品制造的成功,并及时发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。 4)自动化也是机械制造技术未来发展的一大趋势。目前自动化的研究主要实现在制造系统中的集成、系统技术,以及人机一体化制造系统等方面。未来,制造自动化技术的发展趋势则会变为全球化制造、敏捷化制造、网络化制造、虚拟化制造、智能化制造和绿色化制造等。 因此,应该抓住社会经济快速发展带来的种种机遇,了解我国机械制造技术的现在,把握现代机械制造技术的未来趋势,使我国的现代机械制造业早日与发达国家同步。 机械科技论文:机械电子技术科技创新论文 1机械电子技术简介 机械电子技术的含义就是在关于机械的制造领域中大量的应用信息的处理和电子技术实习机械功能,并且将机械功能的处理与软件和电子技术有机的融合在一起的具有系统性的科学技术。目前,在国内机械电子技术作为一种独立的、新颖的、新型的科学技术而存在。机械电子技术从系统性方面来讲,主要就是具有优化系统的功能,从其主要的特征方面来说,主要就是对于微电子技术、计算机技术、信息功能技术、传感测控技术、机械电子技术、接口技术、软件编程技术和信息转变技术等技术联合成一个统一的总体来使用。我国建立起来的具有现代化的化学性质的企业中重中之重的要素就是机械电子技术产业的科技创新和进步,因为机械电子技术是否提高制约着当代的化工型企业是否拥有高新的装置设备和先进化的产业链条。当代的机械电子技术的技术类型是客观性、具体性和科学性,它是对老式的传统的机械技术的改进。当代的机械电子技术是否高速发展影响着生产化工业是否改进,机械电子技术推动和加速企业的发展。 2机械电子技术科技创新的方法 2.1研究市场开拓科技创新 当今时代是一个市场经济的年代,市场竞争越来越激烈,如果企业只是维持以前计划经济时代的生产模式,仅仅只靠国家去销售由生产部门生产的传统的产品,缺少对于市场的管理,科技创新能力不高,缺乏市场意识,那么企业就会跟不上经济社会发展的步伐,慢慢的落后,并且不能生产出适合市场的产品,那么最后就只能灭亡。所以,企业为了生存和发展就要改变以前的发展模式,还必须要充分的分析、研究和开拓市场,从客户的调查和市场的调查中分析对于产品需求的要求,然后不断地进行科技创新以适应客户和市场的需求,改进技术,开发新产品以及做好产品生产计划,从而保证企业的竞争实力,科技创新能力,发展速度,使企业的发展蒸蒸日上。 2.2技术开发手段科技创新 在机械行业中技术开发的手段也要不断地科技创新。老式落后的技术研发手段主要就是按照以往的经验设计或者是模仿以前的方法,已经不适合发展的需要。初级的计算机辅助设计技术的应用主要在改图、编制明细图表和绘图等几个方面,但是对于三维的计算机辅助设计、可靠性设计、优化设计、信息与电子技术、有限元分析等方面在当代的机械技术产品研发中使用的频率依然很少,从而致使企业中机械产品的结构形式传统化、产品种类单一化,由此导致此类的机械产品在激烈的市场竞争中处于劣势,不能给企业带来巨大的经济效益。由此可见,要想改变目前的这种状态,就必须改变以前的模式,最有效的方法就是对于企业产品的研发方式要不断的科技创新、提高和加强。伴随着计算机辅助设计技术的逐渐发展并在研发产品中的逐渐应用,设计的方法、理念和形式都整体的面貌一新,将会开辟出一条以产品开发模式———数字化产品设计的崭新道路。从而迎来一个现代化工程机械产品的时代。 2.3资源科技创新 产品的研发和对产品成果产业化的保证就是要有充足的资金,而对于新产品的研发的保障也是要有充足的资金和高科技人才以及大量的及时的信息的获取。所以,为了资源能够科技创新,我们应该做到以下几方面:首先,我们要加大对于科技研究的投入,并且主要用于企业产品的研发和成果产业化;其次,现在我们正处于一个科学技术飞速发展,新产品不断出现的时代,能及时获得大量的有关信息对于产品的研发起到促进的作用。第三,大量的高科技高水平的人才是科技创新产品研发的钥匙。在现代企业中最被需要,也是最受欢迎的两种复合型人才就是擅长管理的(企业家)和具有高超专业技术水平的(工程师)复合型人才。企业对于这种人才不仅会加大培养力度,而且会为了留住他们而提出一系列的优惠条件。所以在今后我们应该极大提高对于这类人才的培养,制定合理的方式方法,使高科技人才在科技创新产品的研发中起到关键的作用,为了企业的长、短期目标的发展,应该建立产品的研发体系,对人才进行合理的使用和培养,并且对经费和项目进行管理。 2.4保护和利用知识产权 保护和利用知识产权就是指企业研究开发的科技创新型产品在使用和表现这种自己独有的技术的时候运用法律手段,以专利的形式来利用和保护自己的科技创新产品。企业在开发和研究新产品新技术的各个环节中应该时刻的观察和注意自己的产品项目是否拥有专利,是否是科技创新的产品。这主要就是要求:一是在研发科技创新型的产品时,要去有关网站去查询有关专利的文件,找到合适的角度去开发和研究新产品;二是在决定研究技术开发的方向时,要及时和大范围的去了解和关注专利在国内和国外的存在状态,从而了解专利的最新状态,保证开发出的产品能具有最新性和最先进性;三是企业在研究和开发新产品新技术的时候不要透露和泄露自己正在研发的产品,对产品做出最好的秘密保护措施,并且在研究和开发成功后还要及时的向国家申请自己所研究开发新产品的专利,使自己企业的知识产权受到法律的保护;最后企业应利用已有的新技术(包括专利技术)去研究和开发新产品,做到对新技术的最大化的合理使用。 作者:姚磊单位:河北农业大学机电工程学院 机械科技论文:水力机械类英语科技论文的学习与写作 [摘要]针对水力机械类研究生在专业英语学习和写作中常出现的问题,在论文学习与写作的细节问题领域进行了案例分析与说明。介绍了专业英语科技论文的写作在一般语法、时态和语态的表现与应用方面的要求。分析了科技论文的语言特点并提出了写作优美的英文科技论文的方法,即在句型相同、谓语相近的句子中采用不同的词语进行描述。最后通过水力机械学科的特点提出了水力机械类专业英语学习的一些困难并指出掌握扎实的专业知识是写好和学好英文科技论文的前提。 [关键词]水力机械 英语 论文 写作 引言 看懂和写好英文科技论文对当前的工科研究生而言是极其重要的。随着知识的爆炸式发展,当前高校的专业英语教学学时越来越少,有的甚至完全取消。而另一方面,随着现代互联网技术的发展,我们可以很容易的从网络上获得需要的科学资源。但是在互联网这个平台上,国际间的交往是以英语为平台的,因此我们应当更好的掌握专业外语的相关内容,只有这样,一方面才能更好的学习别人的技术论文,另一方面才能写好自己的论文与别人交流。 关于英文科技论文的写作结构甚至论文投稿和审稿人推荐方式及要点,网络上和一些专业数据库中有很多相关的文献和书籍进行了介绍[1~3]。本文的目的不在于对英文科技论文的一些基本结构和写作方法及技巧进行说明,而是对螺旋桨、泵和水轮机等水力机械专业的英文科技论文学习和撰写中常遇到的一些共性和专业的细节问题进行探讨和分析。 对翻译的基本要求,就是严复先生最早提出的“信、达、雅”。对于工科研究生而言,翻译是两方面的,一方面是学习英文论文,这就要求能有效的掌握英文的内涵,当然,在研究生层次上需要对专业知识的理解或者至少是科普性的了解,另一方面,就是将中文信息翻译成英文进行国际交流,后者的要求相对要高一些。 一、中文英文语言不同引起的困惑 首先,工科研究生在书写英文论文的时候,一些基本的英文语法错误应当避免。这类错误通常对英语专业的人而言不会发生。但是对于非英语专业的工科研究生而言,由于可能不具备很强的英语专业技能,所以常常有意无意的犯错。常有的错误为:冠词,单复数,可数不可数,过去时现在时,主动被动语态的应用等等。 二、语言优美化的一些方法 由于科技论文的特点,其客观的叙述和描述性的语言比较多,而各类与情感相关的内容基本上不会出现。为了在科技论文中使语言能够表现得精美流畅,在句型相同、谓语相近的句子中采用不同的词语会比较容易的达到这种效果。其中最常见的一个现象是当描述对“研究”进行“分析”时,常见的研究生的论文中会一连出现好几个“analyse”或者“research”,实际上该词在很多场合可以应用study、investigate、examine等词替代;“research”作名词用时也可以用contribution、effort、study(名词)、work、investigation等替代。 在不重复应用一些相近的词语时,特别注意不要错用一些(根据中文的直觉)看起来差别不大但实际上不同的词语,例如rate,speed和velocity,其中speed和velocity都是指运动速度,通常前者是标量速度和旋转速度,后者用于矢量速度。rate用于非运动速度,例如空化的生长速度、工作的进展速度等等。类似的还有characteristic和feature的区别等等。 科技论文追求的是简洁,因此在写作过程中应当采用尽可能短的句子,例如通常用incidentally而不用by the way,能用consequently或者subsequently则不用as a result。 三、一些专业术语的翻译和说明 以螺旋桨、泵和水轮机为代表的水力机械专业与一般的机械专业不同,其力学基础是流体力学。该专业除了涉及到一般的流体力学知识以外,还有两个特有的流体力学问题,即空化和高密度流体引起的流体力问题。在国内,该专业具体而狭窄,从事前沿研究的人员也较少,而且螺旋桨、泵和水轮机领域的研究人员的相互交流也很少,这就造成这些专业对很多相同的英语单词的中文翻译不一样,例如cavitation erosion一词,从事螺旋桨的人翻译为“空蚀”,从事泵专业的人员翻译成“汽蚀”或者“气蚀”,而从事水轮机专业的则上述三种译法都有。再就是“leading edge”和“trailing edge”两个单词,在螺旋桨叶片上分别对应“导边”和“随边”,而在泵和水轮机行业则称为“进口边”和“出口边”,此外还有一些不太专业的翻译成“前缘”和“后缘”。 相似理论是流体力学的一个重要内容,也是水力机械专业重要的基础知识,在英文中有两个词组“scaling law”和“affinity law”我们应当明确其区别:scaling law, 偏重于换算的法则(译为换算定律),affinity law偏重于模型和原型的相似(译为相似定律)。这里提到的“模型”和“原型”对应的英文分别为model 和prototype。 对于上述这些英文单词的正确翻译需要研究生们具有扎实的专业知识,因此不是一日之功,需要认真学习中文知识的同时还要关注国外研究的最新进展。 四、总结 很多介绍英语科技论文写法的文献通常是在全文构思等宏观领域进行说明,而本文的目的是对国内工科研究生常犯的一些错误细节进行案例分析和说明,以便为水力机械专业的研究生更好的学习英文文献和写好英文科技论文提供一些有益的提示和建议,以避免重复出现一些不必要的错误,提高英文科技知识的消化程度和英文投稿的录用率。 1.单数可数名词前不要忘记应用合适的冠词进行修饰和限定。 2.通常具有普遍的意义推论或结论采用现在时,而所概述推论的有效性只是针对本次特定的研究的则采用过去时。 3.主动语态和被动语态合理兼用以提高论文的层次性。 4.避免多次重复使用相同的单词以实现论文的优美化。 5.对于专业术语,为了准确的进行理解和翻译需要扎实地掌握相关专业知识并积极地关注国外的最新进展。 最后需要说明的是,要写好英文科技论文,多写多练是很必要的,也就是所谓的“Practice makes progress”,写论文本身就是锻炼、学习和进步的过程,再就是从审稿人的critical ideas中的收获将更直接和更有效。 (作者单位:江苏科技大学船舶与海洋工程学院 江苏镇江) 机械科技论文:高科技在机械制造工艺中的应用 1.高科技在机械制造工艺中应用前景 目前自动化技术和激光技术在机械制造工艺中的应用,已经为机械制造领域带来了巨大的优势,只要坚持正确的发展路径,就能利用自动化技术和激光技术为机械制造领域带来更大的繁荣。 (1)自动化技术的应用前景 自动化技术的一个大的发展方向是:提高自动化技术的柔性,建立对各种不同形状加工对象实现程序化灵活加工控制的柔性加工系统。柔性制造技术是指在计算机、软件以及数据库的支持下,结合自动化技术、信息技术和制作加工技术,将产品采购、设计、制造、销售、管理等过程统一控制的技术。围绕着提高自动化技术的柔性,一方面要逐步完善自动化制造加工生产线,提高每一加工工序的自动化控制精度,完善生产数据库为建立柔性的自动化控制系统做好基础准备;另一方面,要研发并使用功能丰富的自动化设备,逐步淘汰功能单一的自动化设备,这是企业降低成本,减小设备占地面积、提高机械加工自动化程度的必然要求。 (2)激光技术的应用前景 激光技术作为重要的高科技之一,已逐步进入人们的生活中,尤其在机械制造领域得到了广泛的应用。激光加工是激光技术最重要的应用之一,目前已开发出20多种激光加工技术,如激光快速成型、激光切割、激光焊接、激光打孔、激光热处理等。激光技术的一个发展趋势是:提高激光的精确性和稳定性,降低激光系统的成本,以增强激光技术应用的广泛性;另一个发展趋势是:激光技术会逐步走向与自动化控制的融合。将激光技术应用于自动化控制系统中,是提高机械加工能力与提高机械加工自动化程度的客观要求。 2.结语 高科技为机械加工领域的技术突破做出了巨大贡献,尤其是自动化技术和激光技术:对于自动化技术,要从完善每一个自动化单元开始,建立更具灵活性的自动化系统,进一步建立自动化的机械加工企业,这是自动化技术发展的必然趋势;对于激光技术,要在增强激光的稳定性和精确性的同时降低激光的使用成本,是激光技术得到更广泛的应用,更重要的是,要将激光技术与自动化技术相结合,这是激光技术发展的必然趋势。 作者:龚远虎 单位:中国特种飞行器研究所 机械科技论文:机械电子业的科技革新 作者:张鹏 单位:新疆医科大学第六附属医院信息管理科 1机械电子系统的基本概念 “机电一体化”是微电子技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的一个新概念,是从系统的观点出发,将机械技术、微电子技术、信息技术等多门技术学科在系统工程的基础上相互渗透、有机结合而形成和发展起来的一门新的边新的边缘技术学科。机械电子一体化是机械技术与其他领域的先进技术,特别是微电子技术有机结合的新领域。机电一体化是在以大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术迅速发展,向机械工业领域迅猛渗透,机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等群体技术,从系统的观点出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智能、动力、结构、运动和感知组成要素为基础,合理配置布局机械本体、执行机构、动力驱动单元、传感测试元件、微电子信息接收、分析、加工、处理、生产、传输单元和线路以及衔接接口等硬件要素,对各组成要素间的信息处理、接口耦合、运动传递、物质运动、能量变换机理进行研究,并使之在软件程序和微电子电路的有序信息流控制下,使得整个系统有机融合与综合集成,形成物质和能量的有序规则运动,在高功能、高质量、高可靠性、高精度、低能耗的意义上实现特定功能价值的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个以微电子技术为主要的、在现代高新技术支持下的机电一体化系统或机电一体化产品。 2机械电子行业现状 当前,我国经济出现了由高速发展走向逐步趋缓的态势,各个行业均受到很大影响,国内机床行业也无可避免的受到了较大冲击,重型机电制造企业也或多或少受到了不同程度的影响。同时,由于国际机电市场营销策略发生变化,以高技术为先导、用高技术装配的低价格中档机电产品迅速占领中国机电市场,对中国国内机电企业提出严峻挑战。机电产品进口额增速远高于国内机电企业工业总产值增速,反映出市场需求结构不断变化,对中高端产品的需求明显增加,也反映出国产中高档产品在技术水平和产业化上都存在不足之处。2011年中国机电产品进口增长迅速,前三季度,机电产品累计进口152.7亿美元,同比增长38.5%。因进口激增,国产机电设备占有率呈显着下降态势。2011年前3季度,中国机电设备行业累计完成工业总产值4721.7亿元,同比增长33.5%。这意味着中国机电设备行业虽然产能巨大,但事实上还不能“自己武装自己”。前三季度机电附件行业工业产值同比增长42.9%,而机床零件、部件进口额同比增长40.8%,基本与国内机电附件产值同比增速近似。而中国机电行业要想从大变强,惟一的途径是自主创新。然而,新技术研发进展缓慢,对于新技术的研发水平与世界先进水平有一定差距,一些科技附加值高的产品市场占有率较低,而市场覆盖率大的名牌产品则往往存在技术含量不高等问题.同时,机械电子行业技术水平不高还表现在科技成果的市场转化率较低。 3机械行业创新的方法 3.1研究市场开拓创新在这个计划经济年代,企业只是单纯的生产部门,所生产的产品由国家包销,企业没有或很少有市场意识,创新动力不足,造成产品几十年不变,由此可见,在市场经济下,竞争日趋激烈,企业只有推出被市场接受的产品才能生存下去。因此,企业必须下大力气研究分析市场、开拓市场,从市场和客户处取得新产品开发和老产品改造的需求信息,通过技术创新不适应市场竞争和客户需求的产品,做好产品规划,开展产品创新开发和技术创新研究,以增加企业的实力、发展后劲和竞争能力。 3.2资源创新只有资金、信息及高水平人才是产品创新开发的基本保证。必要的资金是开展科研开发及其成果产业化的保障。首先,我们必须采取多种方法和措施,不断增加科技投入,集中用于企业技术开发及其成果产业化等的资金需求。其次,市场、技术、经济及法规等信息是产品创新设计的来源和基础,在科学技术日新月异,新技术、新工艺、新产品层出不穷的今天,现代信息技术成为加速产品创新开发的助推器。第三,人力资源是影响产品创新设计的关键。当前,企业最需要的是两类复合型人才:一类是掌握高科技诀窍、懂技术、懂经营、有创新的复合型高级专业人才(工程师);另一类是有战略眼光和创新勇气,懂得科技、经营、管理的复合型高级管理人才(企业家)。企业要创造一切条件引进和留住这些人才,同时还要选择对象,重点培训。我们必须采取有效的措施,加强高素质的人才的培养,发挥技术人员的创造能力,吸引高技术人才并让其在技术研究及产品开发中发挥优秀作用。站在企业长远发展的战略高度合理使用和培养高层次技术人才,为实现企业的近、远期目标,建立相应的技术开发体系,实施多层次的技术开发,并有相应机构对技术开发经费的使用及项目进行管理和评估。 3.3技术开发手段创新传统的产品设计方法大多是模仿或经验设计,设计手段落后。初级CAD的应用主要在计算机绘图、改图、编制明细表等方面,而三维CAD设计、有限元分析、优化设计、可靠性设计、信息与电子技术等现代设计理论方法在工程机械产品设计开发中的应用仍然很少,导致机械产品的品种单一、结构陈旧,由此带来产品市场竞争力不强,致使企业经济效益低下,只有提高和增强企业的产品技术开发手段,是增强技术创新能力的有效方法。随着以CAD技术为代表的信息技术在产品开发中的不断深入应用,将开创崭新的产品开发模式-数字化产品的设计,由此带来设计观念、设计方法、组织形式的全面创新,将迎来工程机械产品设计的现代化。 3.4保护和利用知识产权企业产品创新开发就是要应用和体现自身的专有技术,并以专利的形式来保护创新成果。企业在新产品开发与技术研究的各个环节,对专利应有强烈的意识。决策技术开发方向时,要广泛了解国内外专利发展动态;研究开发新产品时。应检索专利文献。以提高创新开发起点,确保项目具有先进水平;研究开发新技术和新产品过程中,要注意技术保密,并及时申请专利,以保护企业的知识产权;开发新产品过程中,应利用新技术(包括专利技术)为企业服务。 机械科技论文:机械振动计算机仿真科技 一、概述 随着计算机的发展,人们目前已普遍采用计算机进行工程设计,其中计算机辅助设计(cAD)已被广泛推广,而计算机辅助工程(cAE)在近几年也正逐步被人们所接受。本文主要论述了CAE方法中的动态仿真。以往的产品设计,往往是根据设计经验,确定产品的结构形式,待样机产生后再根据环境试验的要求做各种例行试验,试验过程中,机械振动常常会由于设计不当,出现多种多样的问题,这样只好重新设计。而采用CAE方法后,可以在设计的初期,样机出来之前,在计算机上模拟出样机的结构形式,并在计算机上进行动态模拟,这样就可事先了解样机在机械振动中可能会出现的问题,并于设计的初期进行修改,使样机一次设计成功,缩短产品的研制周期。 二、基本原理 1.有限元的基本概念 有限元单元是把连续弹性体看作有限个单元体,在有限个结点处联结而成的结构,而每个单元又是一个弹性体,它具有合法的某些特征。有限单元法的特点在于其分析对象不是整个结构或子结构,而是以单元的特点位移,作为系统的广义坐标,结点力一般则表示为结点位移的函数,由于各单元可根据需要取得很小,所以它们的函数关系可表达得非常简单。有限单元法,原则上适用于各种不同的结构问题,是一种适应性很强的数值方法,这种方法可将各种问题的分析结果归结为求解线性代数方程组,就为利用计算机解题提供了便利条件。 2.虚功原理 在固体力学中,有限元法一般采用虚功原理。虚功原理具体表述为:如果质点系在外力作用下是平衡的,则全部主动力和约束力在平衡位置算起的任何虚位移上所作虚功的总和等于零。 三、SAP软件简介 SAP是一个专门用于有限元分析的CAE系统,目前已发展到SAPg.O,它提供了一个人机对话的图形一菜单一提示一命令环境,使人们可以用多种方法自动或半自动地构造复杂的有限元模型,并且可以用各种方式观看、检验构成的有限元模型。此外,它可以把自动或半自动生成的有限元模型的图像对应的二进制码文件自动转换为ASCll码,以供有限元分析之用。在分析过程中,它提供不同的求解工具,以满足是静态分析还是动态分析,是线性分析还是非线性分析。该软件的运行结果已被工程验证。此外,该软件还提供了后处理系统,可以在屏幕上直观地观看运行的结果。 四、具体应用实例 以某发射机机架作为研究对象。如图1为某发射机的外形,该机器高为817.smm,宽为545mm,深为55omm,机架底部装有四个JGI一3型减振器,背部装有两个E25型减振器,整个机架加各个分机箱,共重140公斤。从以上的论述可以看出,机械振动的计算机仿真是具有一定的科学性和真实性的。目前,国内一些科研院校及有实力的企业已将它运用到实际工作中,如汽车、飞机及雷达的研制,并已取得一定的成果,预计随着计算机的发展,该方法的应用还将有更广阔的前景。 机械科技论文:石油机械制造企业科技创新途径 摘要:石油作为重要的能源,对国家经济的发展和建设有着十分重要的影响。尤其是自改革开放以来,各行各业对于石油这一能源的需求量更是变得极为迫切,相应的也出现了越来越多的石油工程建设项目,但是通过深入的研究发现,我国石油机械制造企业虽然整体而言得到了飞速的发展,但是其科技创新能力还依旧有待增强。科技的进步尽管也寻找到了更多的石油替代能源,但是直面当下石油机械制造企业的问题,加强其科技创新,才能确定其未来的发展方向,并且推进我国石油机械制造企业的发展,本文也将对此进行浅析。 关键词:石油机械;制造企业;科技创新;进行浅析 随着新能源的不断出现,面对激烈的市场竞争环境,很多的石油机械制造企业也更加注重自身的科技创新能力。虽然也取得了比较良好的成绩,也为国家经济的发展提供了重要的保障,但是和欧美一些发达国家相比,石油机械制造企业的发展速度还是相对比较缓慢的。本文对此进行探析,也是希望也能够改变当前石油机械制造企业发展的现状,并通过科技创新的手段满足人类以及国家经济发展对于石油能源的强大需求。 1石油机械制造企业的科技创新内容 1.1石油机械制造企业的基本概述 所谓的机械制造企业,主要是指从事各类机械性方面生产的行业,并借用多种类型的机械设备开展生产制造工作,比如:农业机械、化工机械、动力机械、纺织机械、运输机械等等。而石油机械制造企业,则是机械制造企业中的一部分内容,并且在我国国民经济快速发展的过程中,它为石油能源的开采提供了重要的技术装备支持。总之,石油机械制造企业的发展水平对于我国整个工业化的发展程度有着十分重要的影响。 1.2科技创新的基本概述 所谓科技创新,其具体含义就是原创性的技术创新以及科学研究的总和,具体来说,就是指科学合理的运用行业发展过程中出现的新技术、新工艺、新材料以及新知识等,对企业的经营管理模式和生产方式进行创新,从而在提高企业的产品质量的同时,也为企业客户提供了一种全新的服务。通常情况下,科技创新主要包括三方面的内容,即:技术创新、知识创新以及现代科技引领的管理创新。 1.3石油机械制造企业的科技创新背景 我国自古就是一个资源大国,所以在国家提出的可持续发展观中,节能也就成为了一项长期的重点工程。对于石油机械制造企业而言,节能工程同样也是整个企业发展过程中最重要的一部分工作,而这一目标的实现还需要通过科技创新才能完成,也因此得到了社会各界的高度重视。与此同时,加强石油机械制造企业的科技创新,也能在提高人们节能意识的同时,实现对能源使用效率的提高,并将可持续发展战略得到更加深入的贯彻和执行,从而也能缓解国家资源紧缺的现状,以及促进国家经济建设的发展。总体而言,实现石油机械制造企业的科技创新也是时展的必然需求。 2实现石油机械制造企业的科技创新有效途径 2.1加强对石油机械制造企业的科技创新管理 石油机械制造企业的科技创新管理内容,主要包括:石油的开采;设备的使用等。为了实现科技创新,就需要对其进行相应的管理。以石油机械开发设备上的科技创新管理为例,在开展相关工作的时候,就应该要充分考虑到产品的性能和能力。由于油田的开发成本会直接影响到制造企业的经济效益,所以设备上的科技创新管理还应该包括成本的支出。假如:一台抽油机节能20%,那么按照2000口井进行计算,一个中型油田每年可节约7000万元。实际上,各种泵、风机、抽油设备等节能的潜力非常巨大,因此,高效的油气混输及适应多相液体的大型泵、自动化程度较高的修井作业设备等,都是石油机械制造企业科技创新管理的重要内容。除此之外,对于开发设备应用中所遇到的其余科技创新管理问题,相关企业负责人一定要认真对待,并对此提出更加有效的解决对策。 2.2提高石油机械制造企业员工的科技创新意识 石油机械制造企业加强自身的科技创新能力,实际上也是为了有效应对激烈的市场竞争环境,以及有效降低其生产的成本。为了达到这一目标,提高企业员工的科技创新意识也尤为必要。主要可以从以下两方面入手:一是石油机械制造企业负责人宣扬科技创新意识的重要性,对于机械设备研发团队的技术人员,更是要提高标准和要求。比如:装备的更新。由于我国一些石油机械制造企业系统技术改造一般都是在80年代中期完成的,因此到了21世纪科技迅速发展的时代,整个机械制造企业所使用的设备是相对比较落后的,有的甚至还是报废设备,以致于难以生产出高质量的产品。由此可见,让企业员工,尤其是技术性的人才意识到科技创新的意识显得尤为必要。二是加强相关的科技创新意识培训。由于一些企业员工明显缺乏科技创新意识,因此,企业内部可以聘请相关的科技,技术类型的专家,对企业员工在工作中可能存在的问题进进行相互的沟通和交流。比如:冷却环节处理。现如今,石油机械制造企业在进行热处理工作的时候,就应该注重,在热处理中,淬火的冷却形式一定不要采取静置的方式,因为这样并不能满足现今石油机械热处理技术的冷却需求。总之,通过加强科技创新意识的宣传和培训都显得十分重要,因为只有这样才能促使石油机械制造企业得到更好的发展。 3结语 随着我国各行各业对于石油能源需求量的逐渐增加,我国的石油机械制造企业也得到了迅速的发展。作为一项巨大的系统工程,随着经济的不断发展和变化,石油机械制造企业也暴露出了一些问题,而为了改变这一现状,企业在制定相关科技创新对策的同时,还要不断提高相关技术人员的工作能力和素质,这样才能真正的做好石油机械制造企业的科技创新工作,并促进我国石油机械制造业的可持续发展。总体而言,我国的石油机械制造企业有着十分广阔的发展前景,只要国家以及相关部门对其科技创新加以高度的重视,我国的能源事业建设也将得到有效的推进。 作者:贾征 商永许 崔重印 李晋之 单位:冀东油田机械公司 冀东油田机动设备处 机械科技论文:机械电子行业的科技创新 【摘要】当前,在我国的机械电子行业的发展中,存在着巨大的竞争因素,其中最为主要的竞争是随着我国在科学技术方面的不断发展所产生的竞争。而且我国的机械电子行业还存在技术执行上的很多问题,尤其是当前科学技术作为第一生产力,机械电子的研发投入相对有限,使得机械电子行业的机械电子的科技化和自动化水平还有一定的发展空间,而且企业的主观改造力度还与当前科学技术的发展的能力和水平还有一段的距离。而所有这些问题的根本解决办法则是与时俱进,不断对机械电子行业的科技创新的速度予以加快,并提高对于知识产权的保护,不断让机械电子行业的发展成为科技创新的中坚力量,不断促进我国机械电子行业的可持续健康发展。 【关键词】机械;电子行业;科技创新 随着我国现代化社会社会经济的快速发展,逐渐对机械电子行业的发展也相应提出了更高的要求和标准,当前科学技术是第一生产力,必须加强科技创新,才能不断推动机械电子行业的快速发展,提高企业的竞争力。 1机械电子技术的简要阐述 机械电子技术主要是指在机械的制造领域中,通过技术的应用来对大量的应用信息和电子技术的机械功能进行处理,将机械功能与软件电子之间形成具有协调统一性的科学技术。当前我国的机械电子技术的发展有着自主性、创新性以及独特性的科学技术特点。机械电子技术如果是从系统性而言其有着对各项机械功能起到优化系统的作用,如果是从特征上来将,那么就会对各种电子技术包括微电子技术、计算机技术、信息功能技术、软件编程技术和信息转变技术等技术形成一个有机整体,使其构成统一的总体。 2机械电子行业发展的现状 我国目前的经济发展现状是逐渐走向了越来越快速的发展趋势,并对我国的各个行业和企业的发展都产生了一定的影响,尤其是对我国机床行业的影响较为明显和突出,使得重型机电制造企业在很大程度上受到了一定的影响。而且因为经济全球化的发展趋势,使得机电市场营销的理念和策略也逐渐产生了改变,当前的机电市场主要是由高新技术、新型技术配置的各种中低价的机电产品,这在很大程度上造成了我国机电市场环境遇到了前所未有的挑战。机电产品进口额增速要比国内机电企业工业总产值增速高太多,这也呈现出市场需求结构在发生着巨大改变,尤其是表现出了对中高端产品的需求的增加,也反映出国产中高档机械产品在技术能力以及产业化水平上的问题。另外,我国的机械电子行业的技术整体发展水平低,究其原因主要是缺乏创新性的机械电子的技术人才,所以要真正的提高机械电子行业的发展水平,必须重视对技术人才的培养和技能的提升,提高机械技术行业的自动化、智能化水平。 3机械电子行业的科技创新发展的有效方法 3.1技术开发手段的创新 传统的机械电子产品在设计的过程中其方法主要是以模仿和经验为主的设计,其设计的思路与当前我国的电子产品的发展需求有一定的落差。初级CAD的应用主要集中在计算机绘图、改图以及对明细表进行编制等方面,而三维CAD设计、优化设计、信息与电子技术等较为靠前的现代化设计理论在电子设计方法上的应用还是相对比较欠缺和技术有一定的匮乏性,使得所生产出来的产品品种单一且结构比较老化,无法获得市场的接纳和需求企业更持续的发展。所以为了改变这种现状,必须不断提高和增强机械电子企业的产品技术开发的手段,不断提高企业在产品生产中的科技创新力度,并深化对CAD这种技术为最具代表性的信息技术进行广泛而深入的开发应用,拓展产品的创新开发的空间,不断从设计理念、设计方法以及组织形式上进行全面化、现代化的产品技术的创新。 3.2重视市场的开拓创新的作用 在过去的计划经济时代因为企业的生产中只有生产部门,所以产品的营销模式是国家包销,无法让企业真正与市场之间进行零距离接触,无法对产品的市场有一个全面而深入的认识,所以缺乏一定创新动力,在产品结构和设计上都缺乏与时俱进的特点。而随着市场经济的到来,企业开始对市场进行深入分析并不断开拓,积极从市场和客户获得对产品的改进和完善的信息,并不断研发新型产品来适应市场的需要,从而不断提高机械电子行业在产品开发和技术的创新能力,为后期发展带来竞争优势。 3.3加强对资源的创新 机械电子行业中的产品研发以及产品的产业化发展必须要具备充足的资金投入,尤其是在新产品的研发创新方面,不仅需要足够的资金投入,同时还需要高技术型的人才。因此为了增强资源的创新利用,首先要重视科学技术是第一生产力的重要思想,强化机械电子行业中对科学技术的研究投入,并不断应用到产品的开发和创新中来;同时在科技不断快速发展的过程中,产品的更新速度加快,所以必须及时对产品的更新信息进行有效的获取来促进产品的研发;最后则是作为机械电子行业的企业应重视对个科技水平的技术人才进行培养和再次深造,不断与时俱进,培养机械电子行业进行产品创新研发的复合型人才。作为企业不仅要重视和培养这部分人才的技术能力,同时还要从薪资待遇以及管理制度上来给予各种优惠条件,来进一步巩固和深化这部分人才的能力应用,并不断让高科技人才在创新产品的研发中起到关键的作用,为企业的长远可持续发展建立产品研发的完整体系,科学合理的对人才进行分配和使用。 3.4保护和充分利用知识产权 保护和利用知识产权是指企业通过研究和开发出来的具有创新性特点的产品在使用过程中,其所表现的作为产品本身所独有的技术需要利用一定的法律手段来通过专利的方式对自己的独特产品加以利用和保护。作为企业,在进行开发和研发创新性产品的各个环境必须注重所研发和生产的产品是否具有专利,是否有创新的成果。因此作为机械电子行业,在进行产品的研发时,必须到专业的有关专利的网站进行相关文件的查询和确认,确立角度之后再进行研发;其次是在研究的技术方向进行决定时要及时大范围的对国内外的专利情况予以了解,这样才能对专利的最新动态有所把握,确保产品在开发完成后保持唯一的先进性和最新性。最后则是作为企业,应注重保密和防止产品在研发时出现产品创新信息的泄露,要对其产品研发做好保密措施的制定,确保企业的知识产权受到法律保护。 4结语 综上所述,机械电子行业在当前的市场环境下,必须保持与时俱进的发展态度,并对市场深入分析并结合企业的产品进行科技创新,并通过实践来培养机械电子的技术创新型人才,将科技创新与机械电子行业的发展进行密切的联系,并不断在市场的带动下促进机械电子行业的可持续健康发展,也促进我国的国民经济又好又快的发展。 作者:石宇光 单位:东北林业大学 机械科技论文:机械电子行业的科技创新分析 摘要:在社会和经济发展的带动下,对机械电子行业部门的产品提出了新的要求,科技创新是推动我们的机械电子工业快速发展,提高其竞争力重要前提。研究表明经济各方面的发展是与机械电子行业形影不离,息息相关,但随着经济的快速发展,机械电子工业也面临着一些严重的问题和挑战。下面对科技创新在机械电子行业中所发挥的作用进行阐述和分析,希望能够为我国的机械制造的发展和创新贡献一份力量。 关键词:机械电子行业;科技;创新 1机械电子的简述以及目前存在的问题 机械电子在市场上称为机电一体化,是组成装备制造业的重要部分,在带动始创经济的发展中发挥着重要的作用。机械电子结合了机械设计、制造技术和计算机技术,各类机电产品的研发,设计以及制造方面的应用都离不开机械电子。机械电子产业包括电子信息产业,先进制造业机电一体化的发展,环保产业的开发和专用设备行业与其他行业,是综合性行业的结合体,就目前的发展的发展趋势来看,机械电子产品和与之相关的产品已与我们的日常生活息息相关,相互深入了。但是研究分析来看,机械电子行业发展至今,在某些领域虽然取得了一些可贺的绩效,但中国机械工业的机械和电子开发的发展正面临着一些实际问题,具体实际问题谈论如下,希望及时能够得到调整适应社会发展的需要。第一点,机械电子工业在生产过程中自动化水平相对较低。目前,中国的机电产品仍是传统的机电产品,自动化和智能化水平仍需大成都的改进,自动化和智能化水平已严重阻碍了机械电子行业的快速发展,生产成套设备较少,这个局面提醒我们要快速提高机械电子行业的生产水平,勇于创新。第二点,新技术的发展一直缓慢。我国电子产品的研发水平远远缓慢于世界先进水平,差距的存在主要由于借些电子行业的科技创新不到位,缺少科技创新型人才,科学技术和高附加值产品的市场占有率少之又少,市场覆盖率大的品牌严重缺乏科技创新。同时,机械电子行业技术整体水平不高,这样看来,培养机械电子行业的创新型人才,快速提高其行业的创新能力势在必行。也只有这样才能从根本上解决机械电子行业缺乏科技创新的问题,提高机械技术行业的自动化、智能化水平。 2机械电子行业人员应具备的专业技术能力 第一点,用图纸,机电转换器信号采集与检测,机电系统及PLC微电脑控制,文献检索等基本技能。第二点,数控机床操作一个强大的系统,通过调试,维修,保养这个实用技能来进行。第三点,利用现代技术来测试电气和机械参数,并具有使用机械和电气设备的能力。第四点,发展到能够熟练使用机电产品的能力。职业特点有:注重能力,突出机械和机电控制能力,专注于机械和电气控制及数控维护。主线要求,突出机电控制在此职业中的的专业优秀能力,数控培训设计,能够进行较强的数控机床操作,能够做的调试机器,维修机器,保养机器及技术工程师和职业教育教师队伍等实用技能。机械设计前提是要有掌握的力学,让机械操作手段的深刻理解。在第一次课上,老师让同学们观看了一个有关宝马汽车制造业的短片,从中我学到了很多的钢部件的作用以及钢部件的功能。在机械设计方面,我的第一感觉是,设计机械的工程师,他们可以把任务分到大小几部分,并经过了长时间的辩论与思考。我觉得我深刻了解到了机械设计人员的汗水与付出。最近这些天我见过最发达的设计一般都停留在一般机械设计的新产品,并不乏一些高科技成分的,我觉得这是我们产品的未来发展必须考虑的。 3科技创新在机械电子行业的重要性 通过深入了解有关机械电子工业部的方方面面,我们深知科技含量在机械电子行业的重要性。真正的机械电子的有关设备以及生产的水平的提高与科技创新的含金量息息相关,就分析研究来看,科技创新是机械电子能够持续发展的闪光点,故培养机械性创新人才显得尤为重要,换句话说,科技创新是机械电子行业发展的生命线,如果不能完成科技创新的目标,机械电子行业的发展将危在旦夕。 3.1国内机械行业的技术,在近几年有了很大的进步,但总体上还是在技术上远远低于早先就已经发展的美国机械电子工业和其他一些发达国家。当前中国的机械行业总体上仍停留在只能对其他国家来的半成品进行加工这一进程缺乏对设计进度,是我国的机械电子发展滞后。其实归根结底的原因在于,我们的科技不够新颖,设备不都先进,生产过程中鹊山科技创新,所以要赶超一些发达国家的机械电子水平,我们必须具备优质的科技创新水平,由于机械电子行业在我国产业发展上和经济发展中占据重要地位,也是快速带动相关部门发展的重要产业,只有真正的具有了科技创新的能力,我们如才能有先进的技术与发达国家的长期进行国际市场竞争,从而提高综合国力。 3.2多项研究发展可以看出,如果没有科技创新,在机械电子行业领域中,所生产出来的产品是古板的,不具备新颖性,更别说在市场经济上能够长久的发展下去了。机械电子行业的发展趋势可以归结为“四个”方面:柔性,敏捷,智能,信息,几乎每一种产品的生产都需要有一定的科技创新,以适应市场的需求。 3.3在全球化,网络化,虚拟化,智能化和环保绿色制造的市场下机械电子行业越来越走近人们的日常生活,它将不仅摆脱了繁琐的计算和分析,减轻了一定的体力劳动,使人们精神得到解放,也促进生产的智能化,它使生产系统具有更好的判断和适应能力。当然,这一切都需要我们进一步的完善,完善的最重要前提就是在借些电子行业领域寻找一片更广阔的天地进行创新能力的培养,也就是说,创新精神是机械电子行业的灵魂所在。 4总结 机械电子行业需要我们以不败的意识时刻保持着对机械电子的热情,把自己真正投身设计这个领域,同时在实践中注重培养机械电子人员的创新精神,全力使科技创新与机械电子行业融入到一起。在产品中始终保持着科技的创新,我相信我们国家在机械电子行业领域会突飞猛进,赶超其他发达国家。 作者:李广岩 单位:长春职业技术学校 机械科技论文:农业机械科技成果价值分析 1农业机械科技成果价值的特殊性 农业机械技术商品使用对象的产出特性决定了其具有一定的特殊性。主要表现在:①广泛性与多样性。一方面,农业机械技术商品涉及到了土壤学、饲料学等有关农业的基本知识和材料与金属工艺学、热力学、电子与计算机科学等相关机械工程的基本知识,以及经济性、系统工程系等有关经济管理方面的基础知识,其涉及面十分广泛;另一方面,农业机械科学技术商品的品种和规格具有多样性。②多变性。宏观上,国家对农业的投资、发展的政策、农村经济体制变革给农业机械技术商品的需求带来了双重影响[3];微观上,我国的农业机械科技缺乏稳定飞科技发展规划等,具有很大的随意性。③购买主体多元化。市场经济体制的建立和经济主体的多元化使得购买农业机械的主体由单一化转向了国家、农户等合作经济组织的多元化。④载体的双重性。农业机械技术商品既是现代科学技术的载体也是现代大机器工业社会化商品生产方式的重要载体。⑤价值补偿的特殊性。与一般技术商品价值从转让、销售收入当中获得补偿不同,农业机械技术商品的价值补偿和农产品商品价值补偿间具有间接的交换关系。 2农业机械科技成果价值的实现模式 2.1政府介入模式 农业一体化组织机构主要包括政府组织、私营机构以及合作社组织这三个种类,其中政府介入的组织具有更高的效率和更加主动的影响力。政府部门利用政策杠杆、财政拨款、行政干预等方式来对科技部门、经济部门的力量进行组织与协调,主要对一些重大农业和农业机械技术成果做好综合转化,例如,免耕技术的推广和普及便是借助政府行为来实现的[4]。这一模式具有良好的转化运行环境,能够实现较多资金、物力的集中,将科研机构与农民不能做到的大规模农业机械科技成果与经济相结合,将与近期效益、社会效益和长期效益密切相关的农业机械科技成果和经济相结合,并且有效地促进了带动社会整体利益的农业机械科技成果和经济的有机结合。然而,在这一模式下,计划经济和巨额的政府补贴也带来了很多负面的效果,在缺乏有效的监督约束机制的情况下多头负责和政府负责的最终结果将是产生双轨制式的腐败,在无法保证农业机械科技成果价值有效实现的同时也很容易引起国际贸易的争端。 2.2产业型模式 类似于法国的产业一体化模式,产业型模式将农机科研机构和由经济实力的工业产业主体进行了联合,并由科研机构来负责理论、技术关键问题的解决和新产品的研究开发,由产业主体来对开发研究、中试、规模性商品生产当中的诸多生产要素进行提供,以实现面向国际市场,有效防止在国内市场的低水平重复与竞争,形成了一个共担风险、共享利益的松散型或紧密型的共同体,在这一模式中由组织自己负责推广应用机构。这一模式中企业是科技成果转化的主体,并且承担了市场风险,保证了科技成果和产业发展的融会贯通,实现了双方营销渠道的充分利用,有利于达到双赢的效果。然而同时该模式受国际市场变化的影响较大,必须有国家贸易政策的保护。 3结束语 由于农业机械产业具有双重风险性和弱质性,在其研发机构产业化的过程当中必须依靠政府的保护,通过加大农机应用研究的投入、完善保护农机企业与农机研发单位合法权益的法律法规、抓好信息网络建设来为农机技术商品提供更好的市场环境、完善服务体系以保证农业产业化资源的合理配置等多种方式,结合实际情况探索出适合我国农业机械科技成果价值实现的合理模式,从而保证农业机械科技成果价值的真正实现。 作者:刘洁 单位:南京农业大学工学院 机械科技论文:略谈机械电子行业科技创新 1.将企业作为科技创新的主体 传统机械电子行业的科技创新主体是政府单位,经济体制改革对机械电子行业科技创新主体的重新定位提出了新的要求,认为政府需要转变以往在该行业中的主导地位和职能,以激励创新的手段,推动民营企业成为科技创新的主体。 (1)目前中国的企业是社会经济发展的主要贡献主体,但这些企业的科技研发和投资能力相对比较薄弱,需要提高企业的技术储备能力,以优秀技术的优势,消除企业在机械电子领域的发展障碍,同时提高企业在行业当中的主观能动性。 (2)科技研发投入力度的加大,为了奠定科技创新的基础,需要在技术研究开发的阶段,加大科研经费的投入力度,并重新分配好企业的利润,尤其是那些比较成熟的机械电子企业,要做好充足的市场调研和财务分析工作,合理将获得的利润注入到科技创新研究工作当中,发挥资金链在科技研究开发当中的效用水平。 (3)加大科技研究人员的培训力度,人力资源作为企业生产和科技创新工作的主体,要求进一步提高科技研究人员科技创新意识,丰富其知识结构和实践工作经验。 2.扶持中小企业的发展 确定将企业作为机械电子行业科技创新主体之后,要发动中小企业的群体,加入到科技创新的行列当中。 (1)培养创新型的中小企业,为机械电子行业的转型和升级注入新的支撑力量,重点解决这些中小企业在创新体制、资金来源、科研技术等方面的问题,消除这些企业成长和发展的各种障碍。 (2)借助中小企业没有沉没成本或者沉没成本比较低的优势,可以根据市场的需求,灵活地调节企业的生产,这也是中小企业适合机械电子行业科技创新的主要原因之一。 (3)中小企业在某个领域中往往掌握比较高的技能,虽然在整体行业中的技能类型比较少,但借助某种深化的技能,能够为提供更强的技术支撑,甚至可以成为规模化生产提供集中性的零部件技术服务。 3.提高科技成果的转化率 为了提高后续科技开发应用的水平,需要对科技的成果进行转化,提高其科技水平和技术研发效果。很多国家在机械电子行业发展中,通过转化科技成果,推动了行业的质跃发展。科技成果的转化有两种方式:一是直接转化,企业和工科院校的合作,互相交换科技研究开发的资源,譬如企业为工科院校提供更多就业的岗位,而工科院校为企业推荐更多的机械电子人才,两者进行某项科学技术的共同研究开发;二是间接转化,机械电子行业的中介机构进行深入技术交流,通过行业协会,推动技术转化工作的发展。 4.结束语 综上所述,目前我国的经济已经发展到一定的高度,很多行业出现了趋缓的态势,譬如机械电子行业,受到很大的冲击,表现为自动化水平和智能化水平低、新技术研发进度缓慢、机械电子行业研发投入少、关键技术应用程度低等,因此我们需要将企业作为科技创新的主体,扶持中小企业的发展,提高科技成果的转化率,全面进行机械电子行业的科技创新。 作者:王宏 单位:天津工业大学机械工程学院 机械科技论文:农业机械科技推广的重要性 摘要: 农业机械科技推广是将农机科研成果及时转化为现实生产力的重要桥梁。推广农业机械科技,加快农业机械化进程,促进农业和农村经济发展再上新的台阶,对于推动农业现代化进程具有十分重要的意义。本文从农业机械科技推广的重要性出发,针对推广农业机械科技工作提出了建议。 关键词: 农机科技;推广;重要性 引言 近年来,随着农机购置补贴等政策的拉动,我国农业机械化事业快速发展,购机用机不断高涨,农机科技成果不断转化,农机事业呈现出良好的发展态势。农业发展越来越依赖于农业科技进步和农业劳动者素质的提高,农机科技成果转化已经成为现实生产力的主要桥梁和提高农民素质的基本力量,农机技术推广体系越来越发挥着更加重要的作用。科研成果的发明代表生产力又前进一步,成果是否能发挥最大潜能和价值,推广工作起着相当重要的作用。 1农机科技推广的重要性 农业是国民经济的基础,为了使农业持续健康的发展,除了要靠正确的政策和增加投入外,还必须依靠先进的农业科学技术。农业科学技术能否迅速转化为生产力,关键在于能否及时地把先进适用技术送到农民手中。农业的发展,离不开农机的发展,农机的发展离不开农机技术的推广。如果说农业机械科技推广是农业现代化的桥梁、纽带,那么农机技术推广就是农机化的助推器。农业机械科技推广是农业技术推广的重要组成部分。农业机械科技推广就是根据农、林、牧、副、渔业生产及农村经济建设和农民生活的需要,将农机化新技术、新机具、新成果通过试验、示范、培训、传授指导及咨询服务等方式,由点到面地应用于农业生产的活动和过程,并根据大农业生产的实际和农民生活的需要,示范和推广农机化新技术、新机具,为农民普及农机化科学技术知识,指导他们改善生产条件和提高农产品质量,提高农业生产力,达到有效利用资源,增加产量,不断满足人民生活及生产需要,提高人民生活水平的目的。因此,农业机械科技推广在提高农业产量、增加农民收入、降低农业成本和促进农业可持续发展中起着越来越重要的作用。 1.1国家农机购置补贴政策 农机购置补贴政策,又称农机具购置补贴政策,是国家推行的针对具有农村户口的农民、职工等基层群众购买农业生产用具所实行经济补贴的一项惠民政策,旨在提高农村农业化生产的效率,增加农民在农业生产中的收益,致富于民。2004年,农机购置补贴政策被写入中央关于推进农村发展的一号文件中,随后开始在全国各地进行初步实施。农机购置补贴政策是国家关于“三补贴”强农惠民政策中的一项具体举措,对于落后的农村农业生产有着重要的发展意义。按照中央关于该项政策的具体部署,财政部与农业部从2004年正式开始共同联合推进该项政策的实施。首批在全国的66个县开展了补贴政策的实际行动,总共耗资7000万元对农民购买农机具进行了经济补贴。随后,中央对这项政策投资力度逐渐加大,款项及时调动到位,对农机购置补贴政策具体实施产生了巨大的推动作用。近年来,国家通过一系列农村经济补贴政策等各种各样的补贴方式力求从经济上支持农村农业的稳步发展,为农业机械推广提供了坚实的经济基础,同时也增强了农民对农机具购买的积极性,优化了农村机械化装备水平,同时为农业机械更好地推广提供了坚实的经济基础。 1.2基层农机推广队伍建设 基层农机推广队伍建设是执行农机技术推广项目的主体,肩负着宣传农机科技知识及知识转化为成果的使命,也是制约和实现农机化的重要因素,因此加强对基层农机推广队伍建设的研究具有重大的历史意义和现实意义。农机推广工作必须将农机推广队伍建设放在首位,在稳定推广队伍的基础上,不断地提高队伍的整体综合素质,能熟练掌握现代农业技术装备,能敏锐捕捉适宜本地推广的农机装备的农机推广队伍,更好的为农机推广服务。农机推广人员要更新观念,认识到农机推广不仅是推广新机具、新技术,更重要的是以促进农业经济发展为目的,适应农业经济结构调整,符合农民的经济承受能力,切实解决农民急需解决的问题。因此,新时期基层农业机械科技推广队伍建设一定要改进推广方法、提高推广人员的素质,这样才能保证基层农机推广工作的顺利开展。 1.3农机科技推广的作用 农业机械科技推广是指通过试验、鉴定、示范、培训、指导以及咨询服务等,把农业机械和农业机械化技术普及应用于农业生产产前、产中和产后全过程的活动。因此,农机推广工作要立足农村,符合农业、农村经济结构的要求,提高生产率,达到增产增收,促进农村经济的全面发展。农业机械化是先进生产力的重要标志,是实现农业产业化的必备的物质条件,而新的农机具和新技术的适时推广是促进科技成果更好更快地向现实生产力转化的主导力量。做好农机推广工作,促进农业机械化又好又快发展,以达到提高劳动生产率,增产增收的目的。我国农民人口占全国人口的55%,农机技术在推广的同时,劳动力也同时解放出来,可以从事其他劳动,获取更多的经济收入,这样农民不仅节省了劳动力还增加了收入。因此,农业机械科技的推广对于建设现代化农业和推进新农村建设,全面建设小康社会具有重要的作用,要多层次、多渠道、全方位做好农业机械科技推广工作。 2推广农机科技工作的建议 2.1推进农机化体系建设 农机技术推广体系是政府部门和农机部门为实现农机的推广,通过制定方针、目标,各项策划,控制最后推广的效果和评估改进方案等来协调控制组织活动而建立起来的体系。要更好地推广农业机械科技,在推广工作中保证质量,就必须要想到体系建设工作。事实上,无论哪个方面的工作,都要对体系建设问题充分重视。首先,在农机化技术推广工作的过程中,应该将改革放在首位,加强农业化技术推广机构建设、队伍建设、设施条件建设和制度建设。在制度建设方面,健全完善的管理体制、规范的运行机制;在队伍建设方面,加强人员的素质选拔,建立一支高水平的农机科技推广队伍。其次,作为农机推广机构,要积极探索适应新农村形势要求的农机推广新模式,做到农机推广部门积极扶持,充分发挥农机科技示范户的作用,做好农机推广体系建设,做到灵活多样,多方参与,服务方便。同时,在推进基层农机化推广体系建设的过程中,还应该注意适应为种植业、畜牧业、水产业和农产品加工业提供农机化服务的问题,将工程技术与生物技术有机结合。最后,农机推广不仅是一种单纯的技术活动,更是一种社会经济活动,涉及农村经济的方方面面与农业的经济体制,与当地经济发展水平、农业的生产结构、生产经营情况及农村人口就业、农民习惯等息息相关。 2.2组建农机合作社 农机专业合作社是农民专业合作社的重要组成部分。发展农机专业合作社,开展农机社会化服务,能够有效解决农业机械大规模作业与千家万户小规模生产的矛盾。通过农机专业合作社,可以实现农业规模化经营、标准化生产和社会化服务的有机统一,促进土地、劳动力、资金、装备、技术、信息及人才等生产要素的有效整合,推动农机、农艺融合,加快农业科技应用,从而有效提高土地产出率、劳动生产率和资源利用率。目前,政府办的农机化专业技术推广机构有限,对于农机化技术高质量的推广工作还不够完善,还必须要依靠农机化技术推广机构与农民自发组织起来的农业机械专业合作社和广大的农机户。在具体推广中,农机化推广应该是推广与开发并举,因为农机化推广技术在更新和改进,并注意新技术的学习和推广。 2.3创新发展 基层农机技术推广工作要创新发展模式,要充分利用传统推广手段,发挥示范宣传作用。创新推广模式,利用网络信息平台、远程教育等形式,推广高新技术及产品。整合各种农机技术推广资源,用好用活农机专业合作社等新型农机技术推广平台。结合科研、示范、培训及推广等农机发展环节,全面促进基层农机技术推广工作健康发展。 3结语 综上所述,我国在农机化科技推广工作中,想要解决存在的问题,应依据现实,运用各种合理措施,建立和完善农机科技推广体系,加强队伍建设,组建农机合作社并创新发展,农业机械化科技才能真正得到推广。 作者:毕静 单位:中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院
船舶电气论文:船舶电子电气英语教学论文 一、船舶电子电气专业英语教学现状 目前,国内航海类大专院校均开设有海事类专业英语课程,在教学中侧重点也不尽相同。例如,船舶设计制造专业开设有“船舶工程英语”;轮机工程开设有“轮机工程英语”;航海技术专业开设有“航海英语”。对于这些相对成熟的航海类专业英语而言,新兴的船舶电子电气专业英语的教学还处于起步阶段,各海事院校的教学工作者仍在探索改革。 1学情分析 (1)个体差异大。由于学习能力、学习方法的差异以及各种个人因素的影响,造成了学生在英语和专业英语学习中存在巨大的差异。有的学生英语基础薄弱,无法完成基本的对话交流;有的学生英语基础较好,学习专业英语较为轻松。 (2)“听说”能力弱。在英语学习和日常应用当中,存在着“听说”能力弱的问题,无法运用英语进行有效的交流,这不仅是航海类学生也是中国学生普遍面临的问题。这个问题也是困扰所有英语教学工作者的难题。 (3)重视程度不高。大多数船电专业学生对专业英语学习的重视程度不够,没有学习兴趣甚至个别学生会有抵触情绪。没有认识到自己英语在今后岗位工作和交流中的重要性,认为只要能够应付考试和船员适任考试就足够了。 2教情分析 (1)师资力量不足。目前,船舶电子电气专业英语的授课教师大致可以分为两类:英语专业的教师和电子电气专业的教师。无论是英语专业教师还是电子电气专业的教师,在课程教授过程中都会存在一定的问题:对于英语专业的教师而言,英语基础扎实但欠缺相关的专业知识和实践经验;对于电子电气专业的教师而言,实践经验丰富,对于知识内容的把握准确,但未受过专业的英语教学训练,因此在专业英语的教学中会存在不标准、不规范的问题。 (2)教材建设不完善。在STCW公约马尼拉修正案之前大多采用航海类或电气类相关教材。随着STCW公约马尼拉修正案的提出和实施,电子电气员的培养和培训愈来愈受到重视,大连海事大学等资深航海院校出版了《电子电气员英语》、《电子电气员英语听力与会话》等适任培训教材。但可选教材种类仍较少,教材建设仍不完善,仍需加强教材建设工作。 (3)教学方法有待改进。电子电气专业英语单词量大、知识繁多、晦涩难懂,学生在学习中困难较大,另外学生个体差异大,这就要求在教学过程中丰富教学方法,因材施教。现实问题是师资力量有限、学生数量多、学时少、任务重,因此大多采用大堂授课,授课方式也相对单一。 (4)课时安排不够。学生既要掌握相关的知识,又要掌握对应的英语表述方法;除了基本的英语词汇外,还要熟练掌握船舶电子电气英语常用词汇3000个以上。课时安排一般60~80课时,相对于繁重的学习内容而言,课时安排相对不够,需要增加学时并合理规划分配。 二、教学及人才培养改革方案 船舶电子电气专业作为一个新兴专业,无论在教学方法、教材建设还是人才培养方案的制定方面,仍是处于探索阶段,针对目前存在的问题和暴露出来的问题,不断探索、研究合理的教学方法,勇于尝试、改革教学策略和人才培养方案。 1教学应对策略 (1)加强师资建设。专业英语教师应加强专业知识的学习,掌握船舶电子电气专业理论知识,增加实践锻炼,保证基本功过硬;同时,加强英语的学习,通过培训班、交流活动、国外访学等方式提高教师自身的英语水平,培养精通船舶电子电气业务的专业英语教师。 (2)加强教材建设。教材不仅包括我们的课本、讲义、习题,还包括各种网络资源和电子资料,信息化时代的学习不能再拘泥于课本和习题,应当丰富和发展网络资源,以学生喜闻乐见的方式进行知识的传播。教材建设既包括适用教材的编写也包括各种电子学习资源的构建。 (3)丰富教学方法。学生在英语和专业英语学习中存在巨大的差异,这就要求专业英语的教学要多样化、多元化,不能采取“一刀切”的粗放式教学方法,针对不同英语基础学生制定不同的教学措施。采用多媒体和网络等各种现代化资源,丰富教学方法。 (4)培养学习兴趣。通过情景模拟、场景再现、实操演练等互动方式调动学生的兴趣,将学习由被动学习“要我学”变为主动学习“我要学”。 2培养方案改革 (1)人才培养方案改革。人才培养方式的改革能够快速提升人才培养质量,不断提高学生的素养和能力。这就要求不断根据行业和社会要求,紧跟行业发展方向,勇于改革人才培养方案。打造精致的人才培养能力的理念,提升人才培养的质量。 (2)增加课时安排。进行课程安排规划时,应适当增加专业英语的课时量,合理规划,采用循序渐进的方式,由易到难,由简单到复杂,夯实学生的专业英语基础。 (3)优化课程安排。“船舶电子电气专业英语”涵盖多门专业课程的知识,在制订课程规划时,应注意课程的连贯性,避免出现对应专业课知识还未学习的问题。 三、结论及展望 本文分析了航海类院校船舶电子电气专业英语教学的现状,教学中存在问题,针对性地提出了应对策略和改革方案。 作者:杨光肖海荣潘为刚王常顺韩耀振单位:山东交通学院 船舶电气论文:高职船舶电子电气专业论文 1船舶电子电气专业教学改革的行业背景 1.1STCW公约马尼拉修正案的实施高职船舶电子电气专业学生毕业后主要从事远洋船舶电子电气员工作,学生毕业前必须要满足STCW最新公约所规定的电子电气员任职资格要求。STCW公约是国际海事组织50多个公约中最重要的公约之一,用于提升船员职业素质和规范值班行为,于1978年7月7日获得国际海事组织通过并施行。船舶电子电气员的前身是船舶电机员,其任职资格在STCW78/95公约实施前有着强制性的要求,但STCW78/95公约之后,由于某些原因取消了对船舶电机员的强制性配员,中华人民共和国海事局不再进行船舶电机员考试和发证,电机员岗位一度在船舶上消失,工作转由轮机员分担,大部分航运院校甚至都停办船舶电气专业。但随着船舶电气自动化技术的飞速发展,尤其是网络型、智能型设备在船上越来越广泛地使用,电气管理人员又慢慢获得船上的重视。虽然航运公司每年都选派优秀轮机员到航运院校进行船舶电气与自动化方面的知识更新和培训,但仍然不能满足船舶电气自动化程度快速发展的需求,以致造成部分职能缺位,对船舶的安全营运造成了一定的影响。基于以上因素,国际海事组织对STCW78/95公约进行了全面的回顾与修正,于2010年6月在马尼拉召开的STCW公约缔约国外交大会上通过了STCW公约马尼拉修正案,该修正案2012年1月1日生效。STCW公约马尼拉修正案明确提出增设船舶电子电气员和电子技工的强制性任职资格要求,为了使高职船舶电气专业的学生满足最新行业标准的要求,提高他们的国际竞争力,迫切需要我们在五年的过渡期内,详细分析STCW公约马尼拉修正案对船舶电子电气专业教学的影响,修订现有的船舶电子电气专业人才培养方案,以满足海事主管部门对船舶电子电气人才的强制性培养要求。 1.2航运企业对船舶电子电气管理人员的职业素质和职业技能满意度下降船员的职业素质和职业技能直接影响着海上生命财产安全和海洋环境保护。大量的海难事故统计分析表明,海难事故中80%以上与人为因素有关,而人为因素中约有80%是可以通过提高船员的职业素质和职业技能来加以控制的。为全面了解航运企业船舶电气管理人员职业素质和职业技能的现状,发现现有船舶电子电气专业课程体系和人才培养方案的缺陷,为高职船舶电子电气专业教学改革提供依据,我们对部分航运企业进行了调查活动。为保证数据的正确性、典型性和代表性,我们所调查的航运企业均为国内大型企业,如中国远洋运输有限公司、中国海运(集团)公司、中远船务工程有限公司、江苏远洋运输股份有限公司、南京长江油运公司等。通过邮件、网络等多种方式共发出调查表200份,收回192份,其中有效样本数为184份,得出航运企业对现有电子电气员的船舶电气职业技能满意度调查。结果显示,航运企业对现有电子电气员的船舶电气职业技能满意度呈下降趋势。船舶电子电气管理人员职业技能的缺乏主要体现在船舶电气专业知识不足、英语阅读翻译及交流能力较弱、常见电气设备故障判断与排除能力有待提高,特别是对STCW公约马尼拉修正案新要求的船舶机舱自动控制系统、船舶高压电力系统和电力推进、信息技术与通信导航系统等方面的技能缺失最为严重。因此,我们要详细解读、研讨STCW公约马尼拉修正案和国家海事局制定的船舶电子电气员适任考试、评估大纲,分析现行的教学体系与新行业标准要求的差距,研究并制定基于最新行业标准的船舶电子电气专业的教学内容、课程体系,再根据学生的基本素质、专业基础素质、专业素质及综合素质能力精心设计各门课程,将STCW公约马尼拉修正案规定的船舶电子电气员相应职业职责要求分解落实到各门教学课程中去。 2船舶电子电气专业的教学改革方案 2.1以行业标准为依据设立课程体系和课程内容课程体系是实现培养目标的载体,是保障和提高教育质量的关键。在进行课程体系的设计过程中要根据企业的需要,将专业的教学计划和企业行业标准有机地结合起来,把行业标准的内容渗透到专业课程体系中去。船舶电子电气专业课程体系的设置要充分考虑STCW公约马尼拉修正案对远洋船舶电子电气员适任标准的新要求、船舶电气与自动化新技术,针对学生的知识结构、能力结构进行重新调整与规划。通过走访航运企业、对毕业生进行跟踪调查、邀请航运企业专家来校指导等方法,对课程体系进行精简、融合、重组、增设等优化,使新的课程体系既注重专业理论的教学,又重视实践环节的训练;既注重基本素质的培养,又重视航海职业技能的培养,把知识传授、能力培养与素质提高有机结合起来。STCW公约马尼拉修正案特别强调现代化船舶中电子电气员的必要性,对船舶电子电气员的职能及职责作出了明确的规定。新的电子电气员不同于原来的船舶电机员,它的职责范围既包括原来的船舶电气部分,同时又包括原船舶报务员所辖驾驶台上部分电气设备,如导航雷达、电罗经、GPS接收机、AIS等通信导航设备等。因此,我们根据最新国际公约的要求,对课程体系与课程内容进行了重新整合,增设“船舶通讯与导航系统”、“电航仪器”两门理论课程和“船舶通信导航设备维护”实训课程,并新建船舶通讯导航实训室。在课程内容设计时,以“必需、够用”的专业知识为基础,减少传授理论知识的比重,增大实操训练的比重,强化学生实践操作技能的培养,为学生尽快适应工作岗位做好准备。 2.2学习国内外先进的教学经验,实施“双向四段”的人才培养模式针对船舶电气专业的职业特点,我们借鉴国内外先进的教学经验,按照“以就业为导向、以能力为本位”的教学理念,通过分析船舶电子电气专业毕业生必须具备的职业能力和职业素质,构建了基于生产性教学实习船的“双向四段“式人才培养模式,即通过“学校、船舶”双向,以“学院教学实习船舶学院顶岗实习船舶”四个阶段实现船舶电子电气技术人才培养。第一阶段,学生在校内学习船舶电气与自动化的基础知识,培养学生的专业基本素质;第二阶段,学生到学院教学实习船舶实习,熟悉船舶电气与自动化设备及其工作环境;第三阶段,学生再回到学校学习船舶电气与自动化的专业知识,并通过国家海事局的适任考试获得电子电气员适任证书;第四阶段,学生到签约的企业船舶上顶岗实习,培养学生的专业素质,提高学生的综合素质和职业技能。“双向四段”人才培养模式把学校教学真正融入到行业中去,密切了师生与行业、企业的关系,使学生学到的知识和技能及时在实践中得到检验、消化、巩固和提高,增强了学生的就业竞争能力。 2.3大力加强师资队伍建设高职院校师资队伍建设是培养适应社会经济发展的高素质人才的关键,把加强教师队伍建设作为基础性工作抓好,努力打造一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的教师队伍,是提高教育质量的可靠保障。首先,要加大电子电气专业教师赴航运企业实践的力度。教师应将行业标准当作研究对象,尽可能熟悉或掌握与行业标准密切相关的专业知识或职业技能,保证高职船舶电子电气课程改革更贴近企业的实际,在实践中缩小与企业需求的偏差。学院、教学系部要将教师赴企业实践作为一种制度确定下来,明确教师赴企业实践的要求,通过企业实践提高教师理论和实践教学能力,增强服务社会的能力。其次,要构建专兼结合的专业教师队伍。高职教育相比普通高等教育有着很强的实践性,师资队伍的结构也明显不同,航海类高职院校除了相对固定的专任教师队伍外,还需根据自身条件聘请一批具有丰富实践经验的专家作为兼职教师。他们可以与专任教师一起制定更贴近行业、企业的课程标准,促进专、兼教师间的交流合作。 2.4加大考试方式的改革力度,以行业标准衡量教学质量评价学生,应打破“唯分是举”,传统的理论考试很难考察到学生在实践动手方面的实际情况,难以衡量学生的学习水平和企业要求之间的差距。为此,我们在考试方法上进行了大胆的改革和创新,将品德发展、学业发展、身心发展、兴趣特长和学业负担纳入评价内容,进行综合考核。对于船舶电子电气专业,按项目进行考核,注重过程考核,采用过程考核、项目考核、评估考核相结合的考核评价方式。过程考核注重学生动手能力、分析问题和解决问题能力,重视实践考核,突出高职特色。将职业素养、实际操作相结合实现评价标准企业化;将过程性考核与结果考核相结合实现评价时间全程化;将个人与小组考核相结合,自评、互评与教师评价相结合实现评价主体多元化。 3结束语 按照行业标准研究高职船舶电子电气专业的课程体系,改革现有的教学计划、课程设置,制定适合国内航海教育现状的、可操作性高的高职船舶电子电气专业的人才培养方案,培养岗位适任能力强、国际竞争能力强的船舶电子电气高技能人才,对于提升我国高职类航海院校的教育教学水平,提高中国船员整体素质,满足国际航运业对航海人才的要求,对我国航运业的发展、扩大船员劳务外派市场都有重要的现实意义。 作者:倪伟单位:南通航运职业技术学院 船舶电气论文:课程改革船舶电气专业论文 一、考核和评价体系的目的及现存的问题 (一)考核和评价体系的目的一般来说考核和评价体系的功能有四个:检测评价功能、导向与激励功能、诊断与反馈功能、提高预测功能。也就是说,通过该体系,教师能够了解学生在学习过程中对知识的掌握程度,发现学生在学习中存在的问题,并针对存在的问题在教学上采取切实可行的措施做相应的改变,提高教学质量;同时激发学生的学习兴趣,形成内在动力,引导学生按照课程的教学目标进行学习,促进学生的个性发展,并通过学生的方方面面的表现预测学生的发展前景。学生本人通过该体系也可以更加清醒地对自己做出评价,形成自我认识、自我教育和自我发展的能力。 (二)考核和评价体系现存的问题 1.考核形式单一。船舶电气专业培养的是针对船舶电气系统的专业应用型人才,除了掌握必备的理论知识外,还应该对实操能力进行考核,但现在的考核体系多应用开卷(含实操)和闭卷考试形式,期末考试分数一般占80%左右,平时成绩分数一般占20%左右。这样的考核体系一般适用于理论知识的考核,而很难全面反映学生实际操作能力,所以不再适用于现有的课程改革要求。 2.夸大分数的作用。旧的以知识为本位的考核与评价体系,使学生以追求高分为目标,一学期下来似乎只是为了最后一次考试,导致学生平时学习不用工,都靠期末突击学习,无论是什么学科,考试前都是一顿死记硬背。这样的考核和评价体系难以调动学生学习的积极性,考核的结果严重偏离考核的初衷。 3.考核内容依附教材,存在局限性。考核内容未能考虑课程类型课程的专业目标定位、和课程的职业岗位需求,只一味地强调理论知识的重要性,未能体现专业课程本身的特点,未能体现“教学做”一体化的课程改革理念,其结果不利于职业素质的养成和实际操作技能的培训。 二、船舶电气专业课程考核和评价体系改革的实施方案 为培养出符合船舶电气岗位需要的复合技能型专业人才,建立符合高职高专职教精神的立体、开放式人才考核和评价体系是大势所趋。 (一)学校与社会的考核与评价相结合船舶电气专业的专业课程都是理论和实践紧密相结合的,为了使学生在实际情境下进行实操训练,校企合作建立了校外实训基地,所以在对学生进行考核时应该采用校内成绩考核和企业实操考核相结合的考核与评价体系。 (二)考核内容的转变———理论与实际操作相结合考核内容的改革主要体现在以知识为本位的考核转变到以能力为本位的考核,即考核内容上从单纯的理论知识考核转变到考查学生的职业素质、职业实际操作技能的掌握上,把学生的作业、课程设计及期末考试等形式的考核转变到学生根据项目式教学内容所对应的职业能力上,即对学生的产品及项目开发成果等做出考核。 (三)考核目的的转变———过程与结果考核相结合为了使学生从注重结果考核转变到注重过程考核,必须加大过程考核所占分值(建议占总分值60%以上)。值得注意的是,学生在进行过程考核之前一定要根据课程本身的特点说明过程考核分哪几个阶段性考核,并注明考核内容及指标和分值,每个阶段的考核成绩公示,并要求没有通过该阶段考核的学生必须合格后(可以补修或重做)方能进入下一阶段的考核。过程考核的形式很多,比如作业、表现考核、实践性项目考核等,目的是考核学生的综合素质,包括学生的学习态度、学习能力、操作技能和学习效果等。过程考核没有通过的学生没资格进入结果(终结)考核阶段。结果考核要有所转变,将单一的笔试考试变换成多种考核形式,比如口试、实践操作、答辩等等;将单一对一个学生的考核转变为对一个协作团队的整体考核,使学生更具有团队协作精神;考核地点也可以转变为校内外相结合。 (四)教师评价和学生评价相结合的考核教师想取得好的教学效果,必须在课程教学中体现以学生为主体,充分调动学生的积极性和创造性。在考核结果上不仅要体现教师的权威性,也要体现学生的主动性,给学生参与考核的机会,让学生在互评、自评中了解同学对自己的评价并意识到自身的优缺点。 三、船舶电气专业课程考核和评价体系改革实施方案的配套设施 (一)必须要有过硬的教学团队专职教师除了具有很强的理论知识,还要有较强的实操能力,项目组织、指导能力,学习新知识、新技能的能力等等。所以要求一线专职教师到企业去实践,积累实践经验,提高自身实践能力。并且要聘请行业专家、能工巧匠到学校担任兼职教师,将企业先进理念直接引到学校。 (二)建立完善校内实训基地学校要有较强的校内实训基地,其虚拟工厂、车间可完成企业的生产仿真。我院在部级骨干校建设期间加强了校内实训基地的建设,对设备进行了更新换代,分别建设了船舶电站实训室、船舶电工工艺实训室、电机与电气控制实训室、船舶信号系统实训室、船舶通信与导航实训室、船舶电力拖动实训室、国防科工委电气及自动化实训中心等十三个实训室,大大增强了校内实训基地的实力,现在校内实训基地除了为学生的校内实训提供充足的场所和工作条件外,还可承担一些社会考试、培训等,比如我市电工证的培训和考核由我系承担。 (三)建立校外实训基地为了满足船舶电气的人才培养目标,我系与渤船重工电装分厂紧密合作,在互惠互利的前提下,与之签订合作协议建立校外企业实训基地。该校外实训基地不仅能够承担船舶电气专业四门优秀课程的现场教学,还能承担船舶电气自动化专项技能的训练,能够完成学生的校外实习、顶岗实习等,保障了船舶电气专业“以船舶电气工程技术中心为平台、产学交叉、校企对接”人才培养模式的顺利实施。 (四)教学方法和手段配套改革为了实现“教学做”一体化,重视过程教学环节,利用理实一体化教室、多媒体手段等充分调动学生的学习积极性,以学生为主体,参与到实际的教学工作中,教学相长,做到教中做,做中学。同时根据企业的实际生产情况灵活安排学生的校外实践环节。 (五)建设健全试题库、技能库为了在课程考核和评价体系改革中体现公平、公正及权威性,学院花大力气让专业教师建立试题库、技能库,考核时直接从试题库、技能库中抽题,做到教考分离。船舶电气专业是渤海船舶职业学院国家骨干校建设的重点建设专业之一,自从实施课程考核和评价体系改革以来,充分调动了广大师生的积极性和创造性,提高了师生分析问题、解决问题的能力,尤其是实际操作能力得到大幅提高,成果显著。 作者:管旭单位:渤海船舶职业学院 船舶电气论文:船舶电气设备故障及维护方法 摘要:随着科技的不断发展,船舶行业的自动化程度也在加深,各种设备层出不穷,极大地提高了船舶出行的效率。其中,电气设备为主要设备,但近年来电气设备故障多发,已引发了数起伤害事件。因此,简单介绍了船舶电气设备的概念、维护方法,以期为船舶电气设备的维护和检修提供理论支持。 关键词:船舶工业;电气设备;配电板;发电机 我国的船舶工业起步较晚,虽然已能建造较为现代化的船舶,但船舶上的各种电气自动设备大多需要由国外引进,且国内的电工维修技术比较落后,无法满足船舶电气设备的保修要求,导致大部分船舶电气设备处于不完全保修的状态。 1船舶电气系统的概念 船舶电气系统主要指在船舶上使用的一套较为完整的电气设备体系,主要包括电力系统、配电装置、发电机组,电力网、中压电力系统等一系列机械设备及连接设备。频繁的使用和缺乏保养导致发电机组成为可较易发生故障的设备。此外,配电装置中的主配电板、船舶电网系统也较易发生事故。电气设备之间自成体系、连接紧密,常“牵一发而动全身”,因此,需要定期维修,确保所有设备都能正常工作。 2船舶电气设备常见的故障 2.1主配电板故障 主配电板是船舶电气设备中负责船舶整体电能集中和分配的控制中心。作为船舶电能的控制枢纽,主配电板上安装了许多控制按钮,比如开关和保护电器、测量仪表盘、调节电路的各种信号指示灯等。主开关是主配电板上较为重要的设备,它具有开启和关闭发电机与配电板之间连接的功能,是主配电板上较易出现故障的一环。一旦主配电板故障,则可能造成船舶电气设备系统断链,导致工作人员无法通过主配电板来集散电能,其他设备也会出现问题,比如主开关无法合闸、跳闸、脱钩等,进而造成船舶电气设备停摆,严重时可能会损伤正在运行的电气设备,缩短电气设备的使用寿命。 2.2发电机故障 发电机故障一般分为2种,即外部原因引发的发动故障和内部损耗故障。在遭受了较为猛烈的撞击后,负载机械设备会出现堵塞,进而无法正常运转,或因船舶的存放环境较为潮湿,当水分进入绝缘体内时,会导致设备散热系统发生故障,进而导致发电机绕组和主轴承发生高温故障;发电机在长时间工作中,其内部轴承会因摩擦而损耗,导致设备老化,或因轴承缺乏润滑油而磨损。发电机出现故障时,一般会出现声音变化、偶尔不正常振动、冒烟等现象。因此,船舶工作人员需要随时巡视发电机的工作情况,从而及时发现问题。 2.3船舶接触器和继电器故障 船舶接触器和继电器设备一般包括电磁系统、触头系统、灭弧装置和辅助部件等。接触器常发生的故障有触头吸附不良、触头释放困难和触头释放缓慢等,其外部表现为线圈过热、噪声过大、触头灼伤或熔焊等;继电器常发生的故障为元件过热、断裂,热继电器在工作时突然停摆或工作状态不稳定等。上述故障通常是因为设备使用过于频繁,且缺乏相应的维修保养措施,导致电气设备过度损耗,最终无法使用。 3船舶电气设备的维修方法 3.1主配电板维修 主配电板常发生的故障为开关故障。当主开关无法合闸时,应先检查脱扣锁钩之间的衔接处,后检查过载、失压、分励脱扣器等是否在相应的位置上。如果这些部位没有问题,则需要检查主开关半导体脱扣器的控制电路板是否存在故障。当主开关可以合闸,电网上仍然无电压时,应找到开关动触头,检查其是否脱落、断裂、烧坏。如果触头断裂,则应及时替换。如果主开关突然跳闸,则可能是因过度使用电网而发生了过载现象,需要调整设备的运行状况后再合闸。 3.2发电机故障维修 但发电机发生故障时,如果是因外部碰撞而引发的故障,则需要拆检发电机,找到裂痕,更换损伤的零部件;如果是因内部渗水而导致发电机过热,则需要拆检发电机,清洁内部零部件,重新刷保护漆并烘干,保证零件内部无水分后重新启动发电机;如果是因原动机振动过大而造成发电机短路,则需要调整发电机的位置,使发电机与振源保持一定的距离,将发电机与原动机的轴线调整至同一位置。 3.3船舶接触器和继电器故障维修 当接触器和继电器发生故障时,应先检查电磁线圈是否断线,后检查传动机构是否卡住、气室是否漏气或其他物体阻塞了气道。当发生上述问题时,应及时停运接触器和继电器,对其进行拆检处理,替换损坏部件,清理被堵塞的气道。在继电器运行的过程中,其热元件的整定电流应为发电机额定电流的0.95~1.05倍,超过上限或低于下限都可能造成继电器无法工作。设备过热后,需要拆解并及时冷却。此外,冷却设备时不可过激,以防继电器材料因冷、热交替而出现裂痕。 4结束语 随着时代的发展,船舶电气设备必将成为船舶上的必备设备,设备等级也会随之提升。作为机械设备,船舶电气设备发生故障在所难免,因此,相关工作人员应重视设备的日常维修和保养,做到常巡视、常检查、常保修。只有这样,才能使船舶上的电气设备发挥应有的作用,才能实现船舶电气设备的系统化,才能实现我国船舶工业的自动化。 作者:林明 单位:舟山三峰电气设备有限公司 船舶电气论文:船舶电气自动化控制问题探析 0引言 进入新世纪以后,船舶电子自动化技术也随之提升了一个新的台阶,自动化系统目前已经覆盖了很多大型船舶的整体,从船舶中的电器到导航再到与港口数据之间的连接与传递,以上这些过程中都对自动化控制进行了充分的利用,并且近年来随着技术的发展,船舶自动化控制系统发展也朝着网络化与综合化方向迈进。基于以上内容,笔者结合自己多年来在船舶电气自动化控制领域中的工作经验,从不同角度针对船舶电气自动化控制安全性问题展开了一系列分析,相信一定可以为同行的研究带来一些启示。 1船舶电气自动化控制的现状 上世纪80年代自动化技术得到了显著的提升,随之在船舶领域中得到了应用,船舶电子自动化系统主要包括电控系统、电子涡轮机等电子控制机构,同时还包括驾驶室中的电子控制系统等。随着技术水平的不断提高,船舶自动化也朝着科学化发展,一旦自动化系统中有问题出现,就会造成大部分机构瘫痪,因此怎样对船舶电气自动化控制的安全性进行保证成为目前非常关键的问题,下面就针对目前船舶电气自动化控制的情况进行探讨与分析。 1.1电子自动化网络覆盖船舶 在电子技术没有在船舶中应用时,由船舶中的控制系统来完成对航线的指引,人工对船舶中各种电器进行控制,一旦有问题出现很难快速得到解决。例如泰坦尼克号就是一个典型例子,当时因为没有电气自动化网络系统覆盖船舶,只能依靠自带的导航系统,在面对冰山时不能做到及时发现,不能及时避开冰山,这是酿成悲剧的最主要原因。当船舶中电子自动化网络系统覆盖实现以后,可以提前通过航线侦查发现冰山,网络系统覆盖能够帮助我们尽快发现冰山,并完成躲避。电子自动化网络覆盖为船舶提供了采集数据的网络,利用直接操作系统为船舶运行提供重要保障。 1.2朝着综合化方向发展 随着计算机技术的快速发展,船舶电气化得到了产生和发展,计算机控制技术在船舶中的应用,使得船舶中所有电器控制可以被整合到一个界面中,利用该界面就可以实现所整个电子系统的管理与控制,因此可以避免很多突发事件及误操作、重复操作等相关失误问题的发生,促进船舶在运行过程中稳定性与安全性的提高。 2船舶电气自动化技术安全性问题分析 虽然船舶电气化系统存在很多优点,可以对船舶运行过程中的稳定性和安全性进行保证,但是这种电气自动化覆盖会使员工产生一种依赖感,如果有系统问题出现,势必会造成非常严重的损失,因此,安全性问题是船舶运行安全性的首要前提。 2.1电磁的安全性问题 电磁技术是船舶电气自动化技术实施的首要前提,而在船舶运行过程中电磁的安全很容易被天气情况所干扰,因为船舶多数情况下的运行在大海中,遇到一些极端天气时,船舶整体电磁系统会遭到破坏,进而出现电磁干扰。同时船舶内部的空间比较小,在设备安装过程中很多电子元件安装的非常紧密,这种情况下使得电子干扰问题的发生概率大大增加。 2.2控制线路单一问题 电气自动化在船舶中的应用具有操作便捷、简单等优势,同时还能利用驾驶舱中的总操作系统展开具体的操作,然而如果总操控系统中有相关问题出现,那么船舶电气设备系统将会出现群龙无首的情况,也就是说如果总操控系统中有线路故障发生或者有误操作情况出现,将会对船舶带来无法逆转的危害。与此同时,因为控制线路单一,很容易会出现某个设备必须关闭系统的情况,这时整个设备的控制与操作能力都会失去,这样一来,不仅无法对现有的问题进行解决,同时还会进一步扩大现有故障,进而造成非常严重的、无法换回的后果。 2.3系统设备错误率问题 随着电气自动化技术的快速发展,电气自动化技术这项技术以其运行快捷、方便等特点被大众所接受,但是,在运行过程中也会存在一定的容错概率,且这个概率的出现是不能逆转的,根本无法通过相关措施进行改变。一般情况下容错概率在电气设备的安装及运行过程中出现,大家都知道,电气设备在制造及安装过程中并不能做到百分之百的不出错,在运行过程中遇到的错误率,在制造设备及系统时就已经被确定,同时这种错误发生率会随着时间的延长而增加。可以说这种故障的发生是不能通过人为方式避免的,虽然可以在后期运行过程中加以维护,以此来降低错误发生的几率,但是容错率始终不能做到全部避免,一旦在船舶运行过程中出现了错误,整个船舶电子系统将会面临崩溃。 3结语 综上所述,自动化控制实际上就是由一个系统控制很多电子元件,在特定环境中对各项操作进行完成的过程,船舶电气自动化系统主要包括机舱中及驾驶室中的电子控制系统两部分,这些都是船舶电气自动化需要处理与控制的内容。总之,船舶电气自动化的结构十分复杂,对船舶的安全运行起到了帮助性的作用,但是还有很多隐藏于深处的危险,因此,全面评估船舶电气自动化的安全性非常重要。电磁的安全、线路控制、设备容错等相关问题都是不能忽视的,这些问题的存在对船舶电子自动化系统产生了极大的影响,只有在制造、安装及使用设备的过程中,将提前的检测工作做好,并积极找到这些问题的重点所在,利用有效的对策对这些问题进行解决,这样才能对船舶电气自动化的稳定性和安全性进行保证,最终有效保证船舶在运行过程中的安全性。 作者:杨露露 蔡林聪 石永林 单位:上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司 船舶电气论文:船舶电子电气工程实践教学 1现有船舶电子电气工程专业实践教学中存在的问题 1.1实践教学应试性强,实践教学课程设置不到位 尽管目前大多数航海类高校都能认识到实践教学对船舶电子电气员船上工作的重要性,并在制定教学计划时明显增加一些实践教学课程的课时,但是很多实践课程是虚设的。在船舶电子电气工程专业实践教学课程的安排上很多院校存在着侧重理论知识、实践内容的训练方面薄弱,侧重固定的评估考试题卡、缺乏对学生实践能力的培养;缺乏培养学生实际操作能力和应用知识分析故障、排除故障能力的系统规划。加之马尼拉修正案要求船舶上强制增设船舶电子电气员岗位,很多航海类院校需要根据公约对船舶电子电气员岗位培养的要求改变实践教学课程设置,实践教学内容被进一步被动改变,很多实践教学课程和环节无法做到和船上实际情况相符。这些原因不可避免地导致了学生的专业理论与海事局评估实训要求脱节,学生的创新意识与分析解决实际故障能力不强[2]。 1.2实践教学的方法和手段落后,学生实践能力的培养欠缺 目前国内的船舶电子电气工程专业的实践教学中,普遍的做法是,在实训授课中,教师首先会把与实训题卡相关的理论知识讲给大家,以此来做铺垫,然后授课教师会将题卡的内容教授给学生,再给大家实际操作进行演示,最后把完成题卡需要注意的问题、评估考点,甚至包括每一评估题卡评估考官可能提问的问题都讲授给学生。这种情况下,学生在进行实际操作时,完全是在教师指定的情况下,机械地完成题卡内容,学生缺少或者说根本不需要主动积极的思考。然而评估考试时一旦考官提出与题卡相关但教师上课并没有涉及的问题时,学生就会不知所措,其结果只能是学生的独立思考性被日渐消蚀,动手能力较差。 1.3主管机关对电子电气员评估体系建设不完善,教学难度大 从海事局电子电气员评估体系来看,很多评估项目不注重营造实训创新的环境,没有制定新的针对性强的实训教学考核办法和考核标准。而航海类院校现在采用的评估体系,是一种以评估成绩合格认定为满足岗位适任要求为主的人才培养考核评价体系。 2船舶电子电气工程专业实践教学的几点建议 2.1借鉴电子电气员IMO示范课程完善实践课程中的薄弱环节 IMO示范课程实训部分更侧重电气控制、电子技术的应用与修理,对通信导航技术在实训中对设备的维护修理提了要求,而实训大纲中对通信导航系统的要求偏高偏多。IMO的规定与实际船公司对电子电气员的要求更贴近一些。传统实训方式下电子电气员所掌握的实际解决故障能力已经难以满足航运企业对电子电气员的要求,因此了解当前航运企业对电子电气员的具体技能要求并针对要求更改实训内容是电子电气员实践教学的重要部分。适当修改实训大纲,加强电子电气、电力电子、船舶电站、甲板电控设备的实训、船舶计算机及其网络等的教学和培训,适当减少通信导航设备的课程。加强中压电力系统和电气设备的维护和修理,适当调整通讯导航的原理实训,使之更侧重维修与保养操作。 2.2合理规划认识性实习,提高学生对专业课程的总体把握 认识实习是实践教学计划重要部分,它是培养学生学习兴趣,明确学习目的的重要实践教学环节,并为以后专业课学习拓展理论知识,增加感性认识。船舶电子电气工程专业认识性实习应主要了解船舶总体结构、各主要电气设备和系统及相互间的关系,这就需要安排学生到实船上进行认识实习,所以建立稳定的实习基地是保证认识实习教学效果的首要任务。认识性实习前应该根据实纲编制实习任务书,使学生了解需要重点进行的一些基本电气设备维修和设备操作技能训练内容,提高学生的认识实习兴趣,并布置学生每天写实习日记,最后完成认识实习报告,通过实操训练了解作为一个电子电气员在船上大致应该做什么、怎样做,这样才能为进一步的专业知识学习与实践能力提高指明方向[3]。 2.3划分实操训练功能模块,采取项目化模拟情景教学 根据学生认知的规律和船舶轮机模拟器及驾驶台模拟器的组成特点,将课程内容划分为若干与主干专业课程相关的功能模块,如主机工作站、辅机工作站、船舶电站、架机联系与集中报警工作站、通讯导航工作站等训练模块。学生通过对每个模块的训练,对比模块之间的差别与联系,提高对该模块所涉及的基本理论知识的理解和学习进而提高学生实践能力。在实训授课过程中,将实训题卡进行“项目化”教学,进行情景模拟,使实训更真实。如在船舶电站模块的实训中,通过设置“自动电站的手动操作”和“常规电站发电柴油机机械故障导致全船失电的应急处理”等具体项目现实工作情境的模拟训练。这种教学组织形式在教学过程中每个“项目”是由小组通过分工协作来共同实现,这就有助于培养学生团队协作的能力,提高学生的沟通协调能力,充分发挥学生责任感和主人翁精神的养成,有利于激发学生学习的主动性和创造性[4]。 总之,船舶电气专业的教育目标是培养出既符合《STCW公约马尼拉修正案》船舶电子电气员岗位能力的要求,又具备实践能力和创新能力的实用型人才。这不仅要重视硬件的实训室仪器设备的建设,还要兼顾到实训教学体系完善、实训教学方法更新和教师实践教学能力培训等工作。实践教学是一项长期、艰巨的工程,是综合系统化的工程,只有与理论教学协调发展,才能培养出高素质航运应用型人才。 作者:刘洋 王波 单位:山东交通学院海运学院 船舶电气论文:船舶电气自动化系统可靠性初探 1储备保障技术 为保证船舶电气自动化系统运行的可靠性,可以把其电气自动控制系统看成冷储被系统。通常情况下,电气自动化的储备系统主要是指把储备单元和电气运行单元分离,只保持电气运行单元单独工作,其余的电气储备单元处于等待状态。这时,只有在电气运行单元不工作的状态前提下,其余电气系统储备单元才可以接替工作。船舶电气自动化储备系统根据其储备单元的状况不一样,可以分成暖储备和冷储被两种。其中,暖储备系统的自动化系统储备单元始终保持在运行状态,它失效以后,失效率不是零,而冷储备系统的自动化系统储备单元一直在没有运行的状态,它在失效以后,失效率是零。这种冷储被系统经过储备设计,能够达到船舶电气自动化系统的可靠性要求。 2船舶电气自动化系统保障技术的可靠性分析和评估 (1)船舶自动控制可靠性分析和评估。为了使分析和评估更加方便、准确,这里做出假设:第一,如果电气自动化系统不能有效运行,船舶上面没有维修的条件,也就是把此电气系统看成是不能够维修和恢复的系统。第二,此自动控制系统的每个构成单元的失效几率是正常数值。该自动控制系统可靠性分析的框图和模型如下图1所示:船舶自动控制的系统可以看成是冷储被单元系统。在上图中,1、2、3分别代表该系统每个分项系统的失效率,因而就可以计算出船舶自动控制系统的可靠性以及平均没有故障时间。主要运用计数法对各个失效率1、2、3进行预估,使用这种计数方法的基本依据是要把构成该系统的全部元器件的失效率做出预测。需要的数据基础有:一是不同设备元器件的类别和总量;二是电气设备元器件的质量等级;三是电气设备的运行环境。运用这个方法计算系统失效率的公式是:设备=Ni(G)(i=1、2、3......n)在这个式子中,设备表示的是船舶总电气设备的失效率(失效数/106小时),G表示的是第i种电气元器件的通用失效率,表示的是第i种电气元器件的质量系数,Ni表示的是第i种电气元器件的总数。以《电子设备可靠性预计手册》里面对电气元器件的失效率和数学模型为预测的主要依据。在具体进行预测时,首先假设导线和焊接点的失效率是零,在这里不考虑多种电路包括的元器件,因为它对模型和数据分析的可靠性不会造成影响,所得出的预测结果如下表1所示:(2)船舶电气自动化系统的可靠性分析和评估。电气自动化系统也是一个冷储备系统,其不同元器件的失效率是4=28.446×10-6(1/h),5=2.825×10-6(1/h),3=9.122×10-6(1/h)。得到的可靠性和平均无障碍时间分别是:R电器系统=exp(-1.45×10-4t)+46.7.[exp(-1.46×10-4t)-exp(-1.43×10-4t)]+1223.exp(-1.55×10-4t)MTBF电器系统=20369(h)=2.4(年)(3)确定船舶电气自动化系统可靠性的薄弱环节。对船舶电气自动化控制系统的全部构成元器件做出预测,一个一个地预估出它们的的失效率,如果结果出来说明电压监视元器件的失效率是最高的,并且对整个船舶电气自动化系统失效的贡献最多,同时在整个的电气设备元器件的设计上,又没有进行储备保障,就可以很准确地确定它就是整个电气系统最薄弱的部分。因此,就应该在日常的使用和工作中,加大检查和维修船舶电压监视元器件力度,同时保证足够的元器件的备件数量。 3结束语 船舶电气自动化系统的可靠性保障技术对传播的安全稳定工作起着非常大的作用。所以,在具体使用所有这些保障技术之前,必须要重视有关的检验和测试工作,把其中的薄弱部分查找出来,再具体分析和研究,提出更好地解决措施,由此,就能够保证船舶电气自动化系统的可靠性。 作者:陆飞 单位:江苏海宏建设工程有限公司 船舶电气论文:船舶电气自动化系统运行保障 1船舶电气自动化系统概述 1.1综合化 船舶电气化的综合发展归功于计算机技术的兴起,通过计算机控制技术将船舶内的各种电气控制整合至一个界面,通过该界面可以完成对所有电子系统的控制,通过这一综合控制可以避免出现突发事件出现时无法解决,或者由于电子元件过多造成多操、误操、重复操作等操作失误问题,大大提高了船舶运行的安全性和稳定性。 1.2网络化 进入20世纪90年代后,现场总线技术和计算机技术为船舶电气自动化系统的网络发展提供技术支持,把各种信号线集合在一起采用总线技术,把信号通信传递给不同的部件和模块,在船舶电气系统中,对船舶系统采用双层网进行控制,一般数据采集网是第一层,控制网是第二层,保证船舶电气自动化系统的可靠性和稳定性非常有效,冗余结构一般采用在船舶系统的控制网。根据系统又分成若干子网络,如推进系统、电力监控系统、动力定位系统、通信导航系统等。通过系统的冗余网络化,集各系统功能之众,通过船舶系统进而形成了一个分布式系统加强船舶系统的稳定运行。 2我国船舶电气自动化的发展现状 2.1GPS全球定位系统 在科技快速发展的今天,人们特别关注GPS全球定位系统。如今,GPS全球定位系统最终精确到几米,广泛地在我国的船舶上使用安装,在船舶行业已成为必备装置。 2.2船舶整体自动化 计算机技术和网络信息技术的飞跃发展,使得自动化技术也广泛的在我国的船舶业使用。眺望21世纪的船舶自动化技术已成为船舶综合自动化阶段发展的最高水平,船舶综合自动化,将不断收集机舱自动化、机械自动化、导航自动化、装卸自动化等诸多用途系统,工作母站为某些控制系统和某些工作变电站组成了此系统,通常总站工程将在机房控制室设置,还有一个位于驾驶室。现阶段,我国船舶的整体自动化仍然处于不断完善的阶段,为提升我国的船舶电气自动化发展水准,对船舶整体自动化方面的创新和自主研发要加强管理。 3船舶电气自动化技术存在问题 3.1电磁的安全性不足 电磁技术是船舶电气自动化技术实施的前提,然而电磁安全问题却很容易在船舶运行时受到干扰。由于船舶的运行大多都在大海上,一旦出现极端天气,会直接破坏船舶的整体电磁系统,产生电磁干扰。并且船舶内部空间较小,有些电子元件设备安装较为紧密,这让电子干扰问题发生的概率又增加了不少。 3.2控制线路单一 船舶电气自动化操作简单,且能够通过驾驶舱内的总操作系统进行操作。然而一旦总操控系统出现问题,那么整个船舶的电气设备将会面临“群龙无首”的状态。一旦总操纵系统的线路出现故障或者出现误操,那么对船舶造成的危害是无法逆转的。并且控制线路单一很容易造成一旦有某个枝干设备出现问题不得不关闭系统时,将会失去整个设备的操作和控制力,这样不仅无法有效解决出现的问题,反而会将故障扩大,造成无法挽回的损失。 3.3系统设备错误率高 虽然船舶电气自动化技术在正常运行时十分方便、快捷、稳定,但是也有一定的容错概率,并且这一概率是无法逆转,且无法改变的。容错概率一般出现在电气设备安装、运行时。一个电气设备的制造和安装不可能做到百分百安全,其运行过程中出现的问题和错误率都是在设备制造出时就已经确定,并且会根据使用的时长而增加。这种故障和错误率是无法人为避免的,虽然可以通过后期的维护和保养降低错误率,但是仍然无法全部避免。一旦出现错误,整个电子系统将直接崩溃。 4保障船舶电气自动化系统技术 4.1电磁干扰技术 (1)隔离变压器。研究表明,影响船舶电气自动化系统的主要干扰来源是交流电源,用电气设备隔离变压器的方法改善这一干扰独立作业供电。强电和弱电还可以分开,干扰逐渐减少。船舶的电源经过交流变压器将高频信号过滤掉,为自控装置提供独立电源,达到隔离干扰的效果。(2)改变传输介质。在船舶电气自动化系统控制的过程中,主要利用遥控系统进行控制,船舶的控制系统输入部分主要在驾驶室,在船舶的机舱是系统的接收部分,导致信号的传输线很长,电磁干扰就会对传输线的信号产生干扰,为此,船舶系统的信号传输过程中,传输介质被改变,信号被屏蔽干扰,电磁信号的干扰也被屏蔽。(3)RC吸收设备。船舶电气自动化系统中,取决于系统的自动化,与很多的电气设备,比如继电器、接触器以及电源开关等都有关系,为此,在接触这些电源设备时,由于电弧等原因产生电磁干扰,在此情况下,通过RC吸收设备进行,它的优点是电压而产生突变原理,有效地抑制电磁干扰。另外,还可以利用电阻来限制电容,有效地减少电磁干扰现象发生。 4.2存储冗余技术 此技术主要是指利用增添并联单元的形式来保证船舶电气自动化系统运行的可靠性。船舶电气自动化的设备中会设置合理数量的存储设备,各设备均可独立工作,工作单元自行工作比较特殊,其他的单元都存储起来作为备用。 4.3容错技术 容错技术是指船舶电气系统在运行的过程中,出现的故障容忍能力,在电气系统中主要包括:第一,检测系统故障,主要是对船舶电气化系统运行出现故障时,就会使用容错技术对故障进行准确的定位,并能够自动的分析故障的性质,并采取自动化隔离的措施,以避免系统的故障影响系统的安全性工作。第二,控制系统故障,容错技术通过对控制系统进行分析,找出故障的性质进行分析与定位,利用针对的措施进行分析处理,保证船舶电气自动化系统能够正常可靠的运行。 4.4设置安全系统 安全系统指当发生危及电站及其他重要机电设备的严重故障时,能使发生故障的设备自动产生保护性动作的系统,一般有下列三种类型:第1类:立即停止运行,即应急切断,且非经人工复位该设备不应再投入运行,必须在故障排除后才能再运行。第2类:暂时调节到可以勉强运行状态,如降低功率或转速等。第3类:起动和投入备用设备以恢复正常的运行状态。 5结束语 总而言之,船舶电气自动化技术是一门综合性技术,提升船舶的电气化系统经济性、安全性及可靠性影响着船舶的发展。现阶段我国对船舶电气化自动系统的研究比较慢,虽然我国船舶工业的电气自动化程度、消化吸收国外先进技术性、能和技术水平通过引进已有所提高,但还有差距,有待进一步的提升。 作者:倪永亮 于宪令 单位:大连中远船务工程有限公司 船舶电气论文:船舶电气技术课程创新探索 船舶电气技术课程体系的构建和改革是一个系统工程,它应以国家的经济发展规划和地方经济发展的实际作为切入点,坚持培养满足现代船舶工业发展需要的高素质人才为基本原则。同时,改革现有课程体系还要坚持摒弃以往的学科建设的课程体系,探索知识、技能、素质并重的原则,建立“教学做”一体、理实一体等多元化教学模式,开发基于岗位需求的专业课程资源,采用以任务为驱动、以项目为导向、以工作过程为引领的多种教学方法,使船舶电气专业的课程体系的改革,符合社会经济发展需要,并具有一定的前瞻性。 一、船舶电气专业岗位对知识、能力、素质的要求 在船舶电气专业课程体系改革中,我们结合专业定位,围绕专业培养目标,进行了深入细致的企业调研工作。以岗位优秀技能为主线,引入岗位职业资格标准,以企业的典型工作岗位为实例,与企业以及相关专家共同探讨分析专业岗位的能力标准及课程体系构建。船舶电力系统及电气设备在船舶动力装置和船舶机电设备中占有至关重要的地位,其运行的可靠性、经济性对船舶的安全、经济运行影响很大。船舶电器设备种类繁多、技术含量高,对管理人员业务素质要求较高,不经过船舶电气专业知识和技能的专门培训很难胜任。从调研情况来看,中职船舶电气技术专业面对的岗位群有船舶电工、船舶电子电气员。船舶电工主要是在船厂负责船舶电气设备的安装、维修、试运行。船舶电子电气员是在营运的船舶上(货船、客船或渔船)担当船舶供电系统、电站的管理与维护,船舶信号报警系统以及船舶机舱监测报警系统、主机遥控系统以及船舶自动化系统的维护、保养(见表)。根据船舶电气专业对工作岗位所需要的知识、能力、素质的要求,我们采用了加强能力培养的课程体系改革。 二、课程体系的改革方案 课程体系的改革的目的是正确处理好知识、能力、素质三者之间的关系,做到传授知识,培养能力,提高素质,三者并重,协调发展。 (一)构建文化素质课程平台,加强素质教育,强化职业道德 文化素质的提升,不但体现在文化课的课堂上,平时的点点滴滴,都可以融入素质教育。加强职业道德培养,提高职业道德水准;学生在学校就要养成良好的习惯,懂得尊重和礼貌;注意加强学生的心理健康、思想品德、职业道德和责任意识等方面的教育;端正工作态度,具有敬业精神,建立终身学习的理念,提高学习能力,学会沟通、交流和合作,具有一定的自主意识及创新精神。文化素质课平台要以船舶电气专业人才培养为目标,采用公共基础加人文社会科学的形式,以“必需、够用,兼顾发展”为原则。除了公共文化基础课以外,还需要一些交叉学科的引入。比如,心理健康、安全教育与环境保护、海洋法、航海史纲、社交礼仪、现代企业管理艺术、英语视听等课程,这些课程可以采用少学时或讲座的形式,作为素质培养的拓展。 (二)构建专业课程平台,夯实专业知识,提高职业技能 专业课程平台是课程体系改革的重点。以往的学科体系,在这里要完全打破。专业课程体系的建立要从岗位工作或职业能力分析入手,按照实际工作任务、工作过程和工作情景进行整体设计,强调“教学做”一体化。建立三大模块课程体系,实现以点带面,覆盖工作岗位操作技能的需要。第一是基础理论模块,它为第二模块的学习提供理论支撑。基础理论模块所包含的课程有:《电工基础》、《电子技术基础》、《船舶主机与辅机》。第二是职业能力优秀模块,参照相关职业资格标准进行设置,是任职船舶电气技术专业的必备能力。职业能力优秀模块所包含的课程有:《船舶电站》、《船舶通信与导航设备》、《轮机自动化》、《PLC原理与应用》、《船舶电力拖动基础》、《船电专业英语》。这六门课程是船舶电气专业的优秀课程。第三是船员专项模块,满足STCW公约和我国船员适任考试要求,符合船舶电子电气员适任标准。海员专项模块包括的课程有:《海员基本安全知识和技能》、《高级消防》、《精通急救》、《艇筏操纵》。新的课程体系中要求,上述三个模块的实践教学要超过50%以上,采用任务驱动、项目引领、行动导向等情景教学方法,在“做中学,做中教”,实现“教学做”一体化。“教”——要求教师课前进行教学资源收集整理,设定工作任务,讲解基本理论知识和操作技能;“学”——要求学生按照教师教的内容能在仿真设备上进行模拟操作,反复训练;“做”——要求学生能在模拟操作的基础上,操作真实设备,充当船舶电工或船舶电子电气员的角色。 (三)综合实训平台,强化职业能力 综合实训平台要完成不是某一门课程的实训,而是综合几门课或者某个工作岗位的实训。它分两个模块,一是校内综合实训,二是校外综合实训。校内综合实训包括:《船舶电工工艺实训》、《钳工工艺》、《船舶电气设备与自动控制实训》、《船舶电子设备实训》。校内实训是学校和企业的过渡,在校内实训时,要融入行业标准、企业文化,达到“教学工厂”的效果。校外综合实训是学生毕业前的综合实训,主要是在企业中进行顶岗实习,真正进入职业岗位。校外综合实训的时间是半年,期间让学生根据岗位要求和职责,进一步巩固和提升专业知识、能力和素质。五、总结在专业建设过程中,课程体系建设、专业课程建设、实践基地建设、教学团队建设、质量评价管理体系建设等都是专业建设水平高低的主要因素。其中课程体系建设又是专业建设中很重要的一部分。专业课程体系的构建和改革,应该符合人才培养规格和人才培养目标,就像企业生产一个产品所做的产品设计,要在生产实践中不断进行检验和改进。中职船舶电气技术专业的课程体系改革,是以现代职业教育理论为依据,对原有的课程体系加以优化调整,强调知识、能力、素质的协调发展,加强职业能力的提升,同时也要保证课程体系的连贯性、完整性,要能拓宽和增强专业发展后劲,使培养的学生具有一定的灵活性和市场竞争力。 作者:王心红 单位:大连海洋学校 船舶电气论文:船舶电气设备维修及决策 摘要: 船舶事业在历史的发展进程中已经经历了长期的改造与优化,在信息技术时代,与机电设备的高效融合是船舶在新时期发展的成果。在电气设备的配合发展背景下,现代化船舶行业呈现出自动化水平不断提高的发展态势,机电合一将在未来很长一段时期内成为极具优势的进步关键。文章对现代船舶电气设备维修决策方法进行了探讨。 关键词: 现代船舶;电气设备;维修决策;故障排除;信息技术;船舶事业 计算机技术的蓬勃发展与日新月异的进步态势成为现代船舶电气化、自动化发展的重要推动力,电气设备的研发以及投入使用越来越成为现代船舶发展的关键点。据有关资料可知,船舶中的电气设备主要包括船用变压器、开关柜、CESC系列岸电箱、控制台、CEDP系列分配电箱、主配电板以及应急配电板、海洋平台变压器等。这些电气设备在内的管控工作对于整个船舶行业的正常运作具有至关重要的作用,并呈系列化、通用化以及模块化的态势处于发展过程中。在现代船舶电气设备的研发与改进工作中,维修及其决策方法作为整个电气系统的基本保障,一直以来都是相关部门关注的重中之重。如何构建一个具有高水平自动化、科学化以及动态化的船舶电气设备维修养护体系,就成为相关专家与学者探讨的热点。对此,笔者通过查阅文献、结合实践经验,从现代船舶电气设备维修决策方法的必要性与现状入手,对其具体方法展开进一步论述。 1现代船舶电气设备维修决策研究的必要性及其发展现状 机电设备是我国各行各业发展的基本构成要素,对于现代化的船舶行业而言,其具备研发与应用的时代价值。任何一个机电系统都包括零部件的选用与优化、系统构架、系统操作与管理以及机电设备维护等环节,其中维修以及维修决策对于船舶的电气设备来说不仅具有维持其正常运作保障船舶质量安全的作用,同时对于整个船舶电气设备的先进性发展也同样存在推动性价值。在现代的船舶电气设备维修工作中,主要包括周期性维修以及状态维修两种维修策略。其中,周期性维修属于定期检修工作的一种,是我国长期使用的、较为传统的维修途径。具体而言,周期性维修主要分为计划大修以及预防维修两个策略;其以既定的检修项目标准与流程为依据开展维修工作,且未到检修日期不进行相关的维修探查。计划大修所覆盖的维修方面极广,将带来一次规模较大的成本支出,且不一定能获取相应的检修效益。周期性维修的具体内容相对固化,不利于新问题、弊病的检出,可见传统的维修模式虽然具有一定的有效性,但随着技术的发展和时代的进步,其也逐渐表现出较强的局限性。另一种维修模式即相对新兴的状态维修策略。状态维修模式属于动态检修体系的一种,其主要检修依据为具体的船舶电气设备运行状态,具有实时性、连续性以及可靠性,相较于传统的周期维修模式更科学、合理。其中,对于状态维修模式而言,在线状态的监测是优秀,如何在设备的运作过程中提高监测的真实有效性,是状态检修的关键。具体来说,状态维修中应注意的工作内容包括监测的频率、范围、时间点参数设置、应急的可能性等方面,尤其要关注故障可能性检出时间与设备故障时间的监测,从而为整个维修策略的计划提供可靠依据。然而,从另一方面看,若船舶的电气设备不在常规的检修环节中发生故障或者设备的故障风险并不存在时间的相关性,此时状态维修则需要与周期维修策略相结合,进而提高整个维修决策的有效性。另外,除了周期性维修以及状态维修以外,为了提高现代船舶电气设备维修的全面性与有效性,相关部门还可以指定常规的重点设备检修策略,对于故障频发、联动性特征强、对于设备正常运作十分重要的部分进行主动检修,对于相对次要且不会带来致命损害的部分则进行故障后检修。总而言之,现代船舶的电气设备对于其安全使用、可持续发展具有重要的保障作用。一个真正有效的现代船舶电气设备维修决策应该包括定期与实时维修、主动与被动维修、故障检修与预防检修等在内的维修策略方案,只有将各种可能性的检修应对策略有机结合进而促进维修体系的发展,也只有建立相对完善的维修决策体系,充分提高日常电气设备维修的全面性、科学性、有效性,才能真正促使船舶的电气设备运行长期处于最优状态,并达到在优化船舶电气设备维修成本体系的基础上提高其运行安全与效益的目的。 2现代船舶电气设备维修决策方法总览 电气设备是现代船舶正常有效运作的重要部分,其作为一个复杂的整体,要求相应的日常维修工作具有全面性、时效性以及技术性。笔者认为,要提高现代传播电气设备的维修效率,应从决策计划出发重点关注包括维修前的准备、检修原则与流程、检修的具体方法三方面,具体如下: 2.1维修前的安全措施准备工作 船舶的电气设备属于高强度的机电设备,其运行需要较大规模的电力能源支持,且整个设备体系结构复杂,因此具有一定程度的风险性。笔者认为,在开展日常的维修决策工作前,必须首先做好安全措施的准备工作,争取在最大程度上避免事故的发生。其中可包括:(1)保证在断电状态下进行故障检修,在此基础上方可开启电气护罩,并做好重要的安全标识工作,以避免出现非检修人员失误触电的事故;(2)确保整个电气设备的维修工作一直处于足够的照明状态下,若需使用手提灯进行检修工作,应将手提灯的电压时刻控制在安全值范围中,并在必要时对手提灯的灯泡进行护罩设置;(3)检修人员一定要对检修环境进行重复排查,确保检修工作附近无不相关人员的存在,在此基础上方可进行带电测试;(4)为了保证检修人员的工作安全,在进行带电检修的过程中,应配备一名专业人员进行应急辅助,确保当不良情况发生时能及时帮助切断电源从而防止事故发生。 2.2船舶电气设备的故障排除原则及流程 船舶的电气设备检修属于一项体系工作,具有其一定的结构性,要求工作人员根据其固有的规律以及检修的效率采取相应的检修策略。笔者认为,电气设备的故障排查首先应遵循三个必要原则,分别为先易后难原则、先动后静原则以及先外后内原则。(1)先易后难要求检修人员先从相对简单的部分入手进行检查,包括控制回路的测量、保险丝的检测等,对于结构复杂的部分应从结构简单的入手进行拆检,并在此基础上先从故障可能性大的入手进行拆检;(2)先动后静原则要求检修人员对在运行状态的设备先进行检修,包括隔离开关、机械运动的相关设备部分等;(3)先外后内原则要求检修人员从故障可能性较高的外部结构入手进行检修,如限位开关、动作元件以及传感器等。总之,遵循相应的故障检修原则有助于提高维修工作的有效性,避免人力、物力以及财力的浪费。此外,船舶的电气设备一般流程可参照以下模式:(1)设备的故障情况表述;(2)提取电气设备相关线路图与资料;(3)讨论设备的故障因素;(4)故障定位;(5)制定拆检设备的具体维修计划;(6)维修;(7)修复并试验。根据船舶电气设备故障的具体情况可对该流程进行细化以及具体优化。 2.3船舶电气设备维修决策的若干方法 在上文论述基础上,笔者总结了现代船舶电气设备维修决策的若干方法,包括直观法、比较法、短路法以及经验故障排除法。 (1)直观法指检修人员通过对电气设备包括看、摸、听、闻等感官检验途径进行的初步故障判定,其中看包括电气设备外观是否平整、颜色是否异常,听设备运作时机组声音是否异常,闻设备运作时是否存在异常气味,摸设备运作中是否存在异常颤动并判断其运作温度等; (2)比较法即检修人员在进行故障的排查过程中,在疑似故障的元件基础上,对其进行更换,若替代元件造成设备运行差异,则可判定为故障并进行进一步排查。一般来说,现代船舶的电气设备具体元件结构均具有其备用材料,因此灵活采用替代法有助于提高检修的效率; (3)短路法是电气维修工作中最为常见的方法,其主要旨在通过对包括开关、继电器、接触器触点等构成的电路排查进行检修,由此检出故障。一般来说,检修人员可通过将鳄鱼夹等工具进行疑似故障触电连接,在故障消失时可判断该设备部分存在故障,应对接触不良的电气元件进行维修或更换。在采用短路法时,要保证检查后的短接线材料拆除,避免短接线造成电气设备运作风险的情况发生; (4)经验故障排除法是以检修人员的固有技术经验为基础的维修策略,该策略对检修工作人员的专业技术水平要求较高,维修人员也只有在长期的维修实践、记录、学习以及总结的基础上才能真正快速、有效地组织和开展维修工作,相关企业应注意培养该类型的工作人员,以提高船舶电气设备维修队伍的综合素质。 3结语 综上所述,船舶行业作为社会运输业发展过程中的基础动力,其研发技术、质量以及安全等均对整个行业产生重要的促进作用。随着现代船舶电气化的发展,电气设备的结构复杂化、技术先进化趋势对维修工作提出了新时期的难题。因此,将传统的周期性维修与自动化的状态维修、综合维修策略相结合,在安全保障、标准以及原则基础上不断对维修决策的方法进行实践、总结、尝试与创新,是船舶电气设备正常有效运作的发展动力。只有不断对船舶电气化领域进行技术研发,才能真正提高维修的可持续发展水平,进而为船舶运输的安全性与有效性奠定坚实基础。 作者:侯军港 单位:山东省威海船舶检验局 船舶电气论文:船舶电气设备故障现象及排除 摘要: 在电气自动化技术快速发展的当今时代,船舶电气线路故障已经成为一种发生率较高的船舶故障。而电气控制线路中,使用最多的又当属继电器、接触器控制线路,为了保证船载各种设备电气控制的稳定性、可靠性以及高质量,必须加强对船舶电气设备控制线路继电器、接触器等元器件的检测和维护。为此,该文根据丰富的工作经验总结归纳出各种电气设备电气线路常见故障发生的原因以及处理方法,为技术人员的维护和检修工作提供理论指导。 关键词: 船舶;电气技术;故障现象;排除方法 由继电器、接触器共同组成的电气设备控制线路,已备受广大电气工作者的青睐,而且也广泛地应用于各行各业,尤其是船舶电气设备中。但是,在船舶航行中,由于受到多种因素的影响,如高温强振的机舱环境、自动运行设备频繁起停时的电流负载突变、设备执掌人员的不恰当操作、线路元器件的设计安装以及其本身的材质问题等,使控制线路以及控制元器件出现老化、腐蚀的现象,降低甚至丧失其原有的功能,进而导致船舶电气设备的使用性能或技术状态不断下降,而且由于一些设备的电路组成相对复杂,各种故障现象也是层出不穷,更表现出了多样化。因此,只有熟练掌握设备运行状态、必要的维护技术、电路原理图以及各个电器元件的结构组成,在理论与实践的结合上狠下功夫,做到既懂理论又会分析、既能干活又善讲解、既会排故又敢创新,不断总结出电气控制线路故障的处理方法,才能真正提高设备工作效率、减少设备维修次数及时间,为船舶安全航行保驾护航。 1船舶电气设备管理的基本知识 船舶在航行期间,电气技术人员能够时刻保证电气设备处于安全可靠的运行状态,就是对全船所有船员生命及财产的重要保证,这也是技术人员的基本职责。当然,船舶电气设备的管理必须要有一定的基础条件,那就是每一名技术人员和管理者都应该了解所属的各个电气设备的工作原理、技术性能以及相对熟练的应急处置预案和方法。具体要求主要包括以下内容。(1)熟知所属设备的布置及安装工艺。(2)能够对设备进行熟练的操作维护保养。(3)对运行电气设备的监视和检查必须定期细致进行。(4)对设备故障能够及时迅速准确地进行定位、判断和检查,并且予以排除。(5)能够具备处置突发设备故障和进行快速维修的能力。(6)遵守各种设备操作规范,严格按照船舶电气设备的规范要求进行检查验收和运行调试。(7)能够具备广泛、开阔、发展的管理视野,积极对不合理的设备和技术状态提出改进意见和方案。现如今,船舶电气设备自动化程度越来越高,技术更新发展也很快,在日常的使用、维护管理和维修保养过程中,也有许多设备规范细则有待进一步完善,技术人员在操作过程中难免出现设备错操、误操、漏操,由此导致的设备故障问题也日益增多。这就需要轮机管理人员和电气技术人员在日常的工作和使用中不断总结和完善,不断创新电气设备的管理方法和制度,为操作者提供坚强的理论支撑。 2船舶电气设备维护保养、故障检修的一般方法 船舶电气设备种类复杂多样,因此船舶电气设备的故障现象也是千变万化的。为此,对电气设备的故障进行分类也是必不可少的,这样不仅有利于技术人员进行故障分析、故障认知以及故障排除,也便于对出现过的故障进行统计、分类和整理,为以后的设备维修和技术改造提供重要的参考借鉴。 2.1船舶电气设备的维护保养电气技术管理人员维护保养应该建立在熟练掌握设备与系统的基础上,根据设备厂家的推荐以及使用者以往的管理经验和自身的技术状态进行分析确定。如果只是依靠设备厂家的建议进行维护保养,可能无法满足设备长期运转的要求,因为船舶电气设备厂家在设备应用的多样性和技术需求上存在一定的差异,因此电气技术的管理结构应该向多元化发展,以电气技术管理人员为优秀,积极广泛地同专业厂家进行技术交流,充分学习和借鉴厂家的技术资源,来完成电气设备的维护保养。结合设备运行的实际情况定时的开展设备维护保养工作,主要包括的内容如下。(1)设备外观目视检查,设备固定螺丝有无松动脱落现象。(2)电气控制箱上各指示灯、按钮、开关、仪器仪表以及控制元器件检查,检测电动机、控制电路的绝缘阻值应不小于0.5MΩ。(3)检查接线端子头、固定螺丝、导线的连接是否良好,接头有无松动或脱落。(4)各行程开关、主接触器、继电器吸合状态及灵活性检查。 2.2船舶电气设备故障排查检修的一般方法在电气技术日益发展的现代社会,船舶电气设备故障率仍然居高不下,加上由于设备性能参数、技术指标、使用环境等的差异,电气设备操作及维护保养的工具也是不尽相同,故障种类也越来越多,但是电气设备都有其故障排查及维修的一般办法。总结归纳起来主要有以下几方面。善于观察。通过细致定期的观察电气设备的结构组成、外观形态和各仪器仪表监视指示状态,来判断电气设备故障情况。船舶电气设备及其控制系统大都采用仪表或故障指示装置,观察各仪表显示的数值以及故障指示装置所显示的状态,从而更容易获知电气设备是否处于正常的运行状态。在检查、排除电气设备故障时,通常可以先采用目视外观检查,例如设备若出现短路故障,只需要观察熔断器是否有烧断的现象,就可以清楚的确定线路中有短路故障以及短路故障真正发生在哪一相上。又如电气设备线路的紧固情况,可以通过目视观察各接线端子和元器件的紧固螺钉是否出现松动脱落的现象,从而正确及时的予以排除。再有就是设备若出现过载故障,首先就是立即观察热过载继电器是否动作等等。善于倾听。电气设备出现故障,在目视检查之后仍然无法定位故障原因的时候,就需要询问并倾听电气设备操作人员描述,了解设备的运行及日常维护保养情况,以此来判断设备的运行状态。主要询问的内容有以下几方面:(1)故障发生前有何异常现象。(2)故障发生时设备的运行状态及设备的操作情况。(3)过去是否有过相同的现象,处理情况是什么样的。这是向操作者了解的基本情况,它可以帮助你快速的定位设备的故障原因并加以解决。当然,还可以通过倾听电气设备运行时的声音变化来判断是否正常。正常运行的电气设备声音小且均匀,在故障时它就会发出异常的声音(三相异步电动机在启动过程中出现缺项,此时将无法启动,并且还会发出“嗡嗡”的声音;电动机的轴承出现磨损,运转时就会伴有“沙沙”的声音;又如交流接触器的灭弧装置出现破裂或脱落,在通电吸合的瞬间就会产生较强的火花,而且还会发出“吱吱”的声音等等这些电气设备发出的异常声音都是发生故障的准确依据,也是必须采取解决措施找出故障点并排除故障。善辨气味。在接近运行的电气设备时,要通过嗅觉分辨出设备散发出的气味是否正常,从而判断工作是否正常。在电动机、继电器电器、接触器以及电缆等各种电气设备中都采用了不同的绝缘材料,在正常运行时,只要不超过容许的温升,设备的正常受热或是发热现象都不足以产生异常的气味,只有当电气设备出现过载或者短路等故障现象时,温度就会急剧升高,超过其允许温升,此时就可能出现绝缘层的熔化,并且会散发出浓烈刺鼻的焦糊味。因此,采取辨析气味的方法,也是快速定位故障,防止故障进一步恶化以及维护电气设备正常工作的有效方法。善于触摸。在巡视检查过程中,用手触及电气设备不带电部分,感知设备的温度是否正常。电气设备在运行时温度会有所升高,因此,用手触摸电气设备的外壳,感受其温度就能大致清楚设备内部的发热状况,以此来判断设备的运行是否处于正常状态。 3结语 综上所述,船舶电气设备在正常运行工况下的维护保养以及故障排除是可以快速的完成的,但是目前随着船舶技术装备的不断更新,自动化技术的不断发展,采用继电器等元器件实现自动化控制的设备也是越来越多,故障现象也日益增多,不过电气设备的故障基本都是围绕电能的传输和绝缘的变化而形成的,基本符合上述故障排查方法和维护保养规律。技术人员只有熟练地掌握设备维护及操作技能,并且在工作中不断总结经验,提升阅历,减少盲目操作,提高工作效率,才能安全、准确、高效的定位故障点,保证电气设备的可靠运行。 作者:黄朝静 左红稳 赵天翔 单位:中国卫星海上测控部 船舶电气论文:船舶电气设备常见故障的因素 摘要: 随着科学技术的发展,电气系统越来越多的应用到船舶上,在船舶建造过程中运用涉及到的电气设备也越来越复杂,船舶电气设备安全运转与整个船舶正常运行紧密挂钩,对于船舶电气设备的检修排查要求也越来越高,需要不断进行技术更新,在实践中积累更多的故障因素,为船舶电气设备故障排查累积经验。本文在分析船舶电气设备常见故障类型的基础上,分享常见的故障排查方法。 关键词: 船舶;电气设备;常见故障;因素 随着造船技术的不断提高,各种新技术、新设备的陆续引入,船舶逐渐摆脱传统的各个环节设备独立运行的形式,走向一体化、自动化的发展趋势,电气系统也被广泛运用,这就意味着,过去只要懂机械知识就能上船的人才观念已经不适用于当前形式,船员需要具备机械与机电的综合知识。 1了解船舶电气设备知识以及常见故障的意义 对于船舶来说,电气设备是其重要组成部分,对保证船舶正常安全运行有着不能忽视的作用,船员了解船舶电气设备的相关组成部分、掌握船舶电气设备出现的常见故障的引发原因以及维修方法,对于船舶在实际航行过程中可能发现的电气设备故障的排查工作有着非常重要的作用,能在遇到问题故障的时候及时调动脑海中的知识储备,进行故障排查,更快的找到故障源头,及时解决问题,更大程度上保证船舶航行的安全。 2船舶电气系统设备故障分类 船舶电气系统主要包括电力系统、电力拖动系统、照明系统、内部通讯系统、外部无线通讯与导航系统、内部监控系统等板块,因为建造过程中涉及到的船舶设计、材料使用、具体装配技术等固有因素以及在航行过程中遭遇到不同的航行环境以及对设备的监控管理不到位等后期因素影响,船舶电气系统会出现不同程度的破坏,整体的性能受到影响而出现各种各样的故障。在运行中常见的电气故障大多发生在电气系统中的电力系统以及电力拖动系统中。 2.1主配电板出现故障①硬件故障。在电气系统运行过程中,主配电板经常会处于震动过程中,在震动频率和强度比较大的部位容易出现硬件设备的裂纹,甚至面板可能会开裂,从而影响电板的正常使用。在电板的接线部位,虽然有外壳进行防尘,但是依然难以避免会被灰尘颗粒附着,灰尘颗粒会阻碍接线两端的顺利连接,造成电板接触不良,可能引起电板短路。②系统故障。电气系统在运行中会有电流的流动,当系统中的电流出现异常也会引起配电板出现异常。 2.2发电机出现故障①硬件故障。发电机长期闲置不用、内部电刷滑环出现接触不良或者励磁机出现问题都可能造成发电机出现磁场失磁,没有励磁电压、无法产生励磁电流或者发电机内部还存在励磁的现象,无法进行自励。当发电机机组中某个环节的参数设置出现错误的时候,可能会引发发电机逆功率故障。对发电机维护不当可能使发电机出现内部受潮、发电机内的绝缘体磨损过度,这种情况下,发电机容易出现绝缘不良故障。还需要注意的是,在运行过程中机械的振动可能也会引起发电机线路断开连接。②电路系统故障。当发电机处于正常运转过程中,如果电路系统发生故障,突然出现异常,无法进行电压供给,发电机可能会出现电压异常的现象。 2.3电网系统故障①继电器在电力系统中主要是保护电路稳定,是电流保持在一定的额度,当继电器出现松动或者相关硬件设备长期未得到保修,虽然电气系统会正常运行,但是热继电器不会运作,无法发挥对电路的保护作用。②在照明系统中经常会出现绝缘电阻比正常水平低的状况,如果没有得到及时解决,可能会引起主配电板电路负荷过大,出现短路。③如果在电气设备运行中发现接触器触头温度、声音异常,停止运行所耗费的时间过长,都可能是继电器部件出现问题,需要进行维修检查。④当设备上绝缘指示灯灯亮和灯灭同时出现的时候,可能是接线盒出现松脱现象引起的接地故障。 2.4电动机发生故障当电气系统中的电动机发生故障,一般都属于严重故障,大多是由于电路中电压出现异常,高低不稳定,造成系统的短路等问题,引发发电机温度上升,超过发电机能承受的温度上线,从而出现发电机震动甚至冒烟等现象。还需要注意的是,如果电气系统中的负载部分运转出现堵塞,使运转容量超限,从而造成运转中的转自与铁心出现硬件磨损,都可能引起发电机负荷过大,发生故障。 3对船舶电气设备常见故障常用的检修方法 3.1经验指引法对船舶的日常维护检修过程中,船员需要有意识的对检修过程以及检修中发现的问题做好详细记录,在实践工作中不断的对工作内容进行经验汇总,累积丰富的船舶电气化检修经验,对常见的故障问题有充分的认识,能够在遇到问题时迅速、及时的凭借过往经验以及记录的数据进行分析,帮助进行故障排查与发现。在某种程度上说,经验指引法是船舶电气设备维护中最常用的方法。 3.2硬件替换法①硬件替换法一般用在已经基本圈定故障部位,需要进一步确认是不是圈定部分出现故障的时候采用的检修方法,他主要是用与怀疑出现故障的配件型号、性能一样的物品进行替换,重新运行相关设备看是否能正常运行,如果能运行,则意味着确实是这部分出现问题,如果依旧不能运行,这说明并不是这里出了问题,还需要继续进行故障排查。②硬件替换法是一种相对来说比较方便的快捷的设备检修方法,但是要想提高检修的效率,能够更快速的更换设备,高效的排查故障,其对于船舶上对电气设备配备的硬件备用种类要求较高。 3.3短路排查法船舶电气系统是一个相对独立的运行系统,而这个系统是由众多可以单独运行的小系统组建而成,当发现某个部分可能出现故障,可以通过断路器开关、继电器等电气系统中原有的电路断点进行短接,看电气系统能否正常运转,从而确定故障出现的位置。但是需要注意的是,在进行线路短接排查后,要记得将短接线拆除,避免因为端接线的存在使电气系统无法正常运行,甚至酿造成更大的故障。 3.4直观检测法①直观检测法是指检测人员依据电气设备直观表现出来的症状,通过眼睛看、耳朵听、鼻子闻、手摸、仪器测来发现故障问题。②眼睛看主要是指对电气设备的外在形状以及相关仪器设备的数据进行观察,判断设备运行是否正常,一起数值是否有异常,从而了解电气整个系统的运行状态。③耳朵听只要是仔细听电气设备在运行中有没有异常的声音,而一般来说,良好运行状态下的设备声音应该是匀称且比较小,听起来不会让人有异样感。④鼻子闻主要是通过嗅觉去判断设备运行时散发出的气味,判断电气设备是否处于正常温度,因为电气设备大都是有绝缘材料制成,在正常运行中不会产生异味,而当温度超出其正常温度,才会散发味道。⑤手摸指的是维修人员用手去触摸电气设备,感受其温度是否处于正常范围内,设备在运转过程中产生热量,温度上升是必然的,通过手的触摸,判断设备运行温度是否正常。需要注意的是,用手触摸设备需要注意安全,不能触摸带电部位,避免发生安全事故。⑥仪器测是指在故障排查中接触仪器设备进行测试,用数据对电气设备的各项指标进型说明,参照标准数据进行数据分析,从而判断是否有问题。 对船舶电气设备常见故障的排查工作需要借助各种各样的方式进行,维修工作人要根据问题的实际情况灵活运用,用最便捷的方法最快速的找出故障所在,提出解决方法,保障船舶的安全运行。船舶建造技术不断在进步,船舶中运用到的电气设备也越来越先进,相应的对其维修工作也提出了更严苛的要求。维修人员要加强学习,对船舶电气设备常见的故障问题及造成的原因了然于心,熟练操作各种故障检测方法,当真正遇到问题的时候能够快速的将掌握的相关知识运用到工作中去,满足船舶正常运行的需要。 作者:温立达 单位:南通中运船务自动化有限公司大连分公司 船舶电气论文:高职船舶电子电气技术思考 1校企合作优化专业人才培养模式 1.1确立人才培养模式经过调研论证,学院确定了工学结合的人才培养模式:通过和神舟机械等合作企业的校企对接,在专业教学指导委员会建设、职业岗位典型工作任务提炼、人才培养方案优化、专业课程体系构建、专业优秀课程标准制定、教学内容和教学方法改革、专兼结合师资队伍建设、校内外实践条件建设、定向或订单学生的培养与管理等方面开展合作共建,最终实现学院船舶电子电气技术专业“校企合作+学训交替、项目引导+双证融合”工学结合的人才培养模式。 1.2精心设计基于学分制的“2+0.5+0.5”三段式人才培养方案根据调研结论,校企联合进行了以能力为本位的教学模式设计,精心设计基于学分制的“2+0.5+0.5”三段式人才培养方案,即前2年(四个学期)在校内外完成基础学习领域、专业学习领域、拓展学习领域和相应的实践教学内容(包括合作企业见习2周),实现基础知识教学、专项技能培养和职业资格证书获取(96学分);第一个0.5(第5学期,从七月至十二月)在合作企业实施工学结合实习,安排船体、轮机、船电三个岗位轮岗,主要以技术骨干为师傅,以师带徒的方式对学生进行专业技能强化和职业能力提升(20学分);第二个0.5(第6学期,从一月到六月)在合作企业实施顶岗(生产性)实习,有目的的安排实际生产任务对学生进行锻炼,提升学生的岗位能力和综合能力(20学分)。在编制方案时理论教学(含一体化课程)按16-20学时为1学分,专周实践环节按1周为1学分,各类教学环节合计安排了2652学时计140学分。毕业最低要求学分为128学分,同时需达到相应职业资格证书要求。 2加强专业优秀课程建设 2.1确定专业优秀课程群,构建课程体系学院结合职业资格标准和合作企业岗位对专业人才的具体要求,确立以船舶电工岗位为主要培养方向,设计船舶电工电子工艺安装、船舶电力拖动系统安装调试、船舶电站的构建调试、机舱自动控制系统的安装调试、船舶通讯导航设备的安装调试等五门专业优秀课程,按照以“校企合作+学训交替、项目引导+双证融合”培养为主线的人才培养模式要求,组织教学模块,构建由专业基础能力、职业岗位优秀能力、职业综合能力所组成的基于电子电气设备安装、调试、维修工艺流程的课程体系。 2.2校企合作实施优秀课程建设与教学按照任务驱动、项目导向模式对船舶电站组建与调试等5门优秀课程进行教学情境设计,实施“做中学、学中做”的教学模式,重点解决教学过程中师资搭配、实践保障、学情分析、过程考核等关键问题;制定出5门专业优秀课程的课程标准,设计出课程教学实施方案,制作教学课件、编写相应教材(含实践指导教材)和指导资料(含案例库、技能测试题库)。 3校企共建校内外实践教学基地 3.1合作共建以职业能力培养为主线的校内仿真性船舶人才实验实训基地根据当前高等职业教育人才培养的改革趋势和关键环节,以仿真性船舶仪器设备为对象,围绕船舶电工职业资格标准和企业真实工作任务训练目标,建设船舶电气控制、船舶电工工艺两个仿真性实训室,满足一次承担50名专业学生船舶电气系统设计、制造、装配、调试、故障诊断与维修等专项技能及综合实训教学任务,每年可承担50人以上的船舶维修电工岗位中级职业技能培训、岗前培训、岗位培训、转岗培训等技术服务。 3.2建设蚌埠神舟“厂中校”式的实践教学基地按照省船舶紧缺人才培养基地项目建设计划,企校合作建立满足30-50名学生现场见习、轮岗实习、顶岗实习和专业教师实践培训需要的神舟机械“厂中校”式的实践教学基地,共同制定科学合理的实践教学计划,配合企业完成见习-轮岗-顶岗的实践教学过程,帮助企业提高辅导教师(师傅)表达能力和示范能力,配合企业完成“厂中校”式的实践教学基地各项管理制度建设,校企共同完成实习实训考核等工作。 4校企合作进行专业教学团队建设 学院高度重视专业教学团队建设,结合专业建设需要和专业教师发展方向,制定专业师资培养计划。2011年9月遴选出1名专业带头人和2名专业骨干教师,专项资金支持实施培养。自2010年起连续3年安排6名专业教师到神舟机械实习锻炼,每人不少于3个月,提升专业教师的工程实践能力和职业教学能力。专业团队与2010年至今先后多次到蚌埠神舟机械公司、安阳船友自动化公司、武汉船舶职业技术学院、九江职业技术学院等企校学习、考察、交流,汲取经验、拓展视野。充分利用加入安徽船舶协会、造船工程学会、芜湖船舶协会和芜湖造船工程学会的契机,通过协会平台,积极拓展校企合作伙伴,及时了解行业动态,更好地掌握船舶人才培养质量要求,迅速响应船舶人才需求,扩大学院的影响。聘请新联、神舟等合作企业专家组建了船舶专业教学指导委员会,组织开展了对人才培养方案、专业优秀课程标准、实践条件建设等优秀问题的一系列论证会,确保了专业建设质量。聘请行业企业工程技术人员和能工巧匠6人参加实践教学,优化师资队伍结构,形成一支专兼结合的“双师”结构教学团队。 5结束语 通过安徽国防科技职业学院和蚌埠神舟机械有限公司校企联合实施船舶类紧缺人才培养工作,确立了学院船舶电子电气技术专业以船电设备与系统的施工-检修-管理-设计职业能力递进培养为主线,以“校企合作+学训交替、项目引导+双证融合”工学结合人才的培养模式,以专业优秀课程群建设为重点,以实践条件和师资建设为保障,专业建设成效突出,学生岗位适应性强,深受用人单位的肯定和赞扬。 作者:李翔侯国栋单位:安徽国防科技职业学院 船舶电气论文:船舶电气技术人才的培育 一、课程体系改革 课程改革和课程体系是一项庞大的工程,不仅包括课程资源的整个体系,而且还包括学习内容的确定和排列顺序。尤其现代船舶工业的迅猛发展对人才的知识结构和内在能力也要求颇高,因此,船舶企业急需大量“全能型”的船舶电气技术应用型人才。为适应船舶企业对毕业生的需求,我院将船舶电气技术专业课程体系作了如下改革: (一)从船舶电气工艺程序对本专业任职岗位工作内容的要求入手,分析确定岗位工作内容,以工作内容为纽带,明确专业学习领域的中心课程和基础性课程,重新建立课程模式、考试大纲、教案、授课计划,制定出校企结合的经典教材,采取“产学研结合”一体化的教学,以提高学生的岗位任职能力和实践动手技能。 (二)学院相关教师深入船舶企业调研学习,组织实践专家培训,确认专业人才培养方向。 (三)作为高职院校进行实践教学的主要场所,实训基地可以保证实践教学的教学质量,促进实践教学与理论教学的完美结合。近几年共投入800多万元,建立了种类齐全、数量与质量相匹配的总资产达1700万的电气实训基地。 (四)实训基地教学队伍是实践教学质量和人才培养质量的保证。教师按专业方向进行实践技能轮训和考核,以保证建立一支理论精、技能强的师资队伍。 (五)在教学过程中,注意加强专业知识与课程之间的相互联系,逐渐淡化专业课程的独立性,这样可以给学生提供一个在专业方向上的多样性选择,接受更灵活多变的多样化教学课程,虽专业不同,却能与其他专业共享相同的教学内容,更广泛地适应多专业的方向,让学生在接受专业培养的基础上也不缺乏对专业系统性的认识。 (六)全面开展建设精品课程,比如《船舶电气技术》、《船舶电站》、《PLC应用技术》、《自动控制理论与系统》等,共撰写本专业教学研究论文20篇。 (七)在教学内容和方式方法上突出技能培养,适应职业岗位需要,以实际岗位工作内容为依据,设置实践教学技能任务,制定实验实训大纲,让学生在学校接受真实的生产性技能训练,通过学生到造船企业和电气企业的实训和顶岗实习,学生岗位技能得到了极大提高。 (八)实行多证书制教育,校内设有职业技能鉴定所,在校期间除了可以获得学校颁发的毕业证书外,还可以通过参加学校组织的职业技能鉴定的培训和考核,获得职业资格证书,这样不仅可以把平时学到的理论知识与实践很好地结合起来,还可以全面提高专业知识和技能。 (九)加强建设“双师型”的师资队伍。因为教师的教学水平直接关系到所培养的学生的质量,因此,必须建立起具有高学术水平以及具备专业的实践技能的师资队伍,对现有的教师队伍进行不定期的实践技能培训以及学术教育,在加大对高职称高学历教师的引进力度以外,还应注重加强教师与实践经验丰富的工程技术人员的相互交流和探讨。 二、校企合作取得的成就 船舶电气技术专业通过与全国各大船企合作,积极发展专业技术人才培养模式,获得了优秀成果。近五年以来,毕业生就业率达90%左右,为各大造船、航运及电气企业输送人才800余人。突出职业能力渐进式培养,紧扣船舶电气人才培养目标,根据教育部有关文件精神和教育部关于高等职业院校学生实习实训时间不少于半年的要求,积极推进工学结合人才培养模式和基于工作过程的课程改革思路,制定了“2+1”顶岗实习人才培养模式,即学生在校学习两年,在工作岗位实习一年。学院与企业共同开展学生的职业岗位能力和专业素质培养,达到岗位要求的职业素质和能力。近几年来,学生通过“2+1”人才培养方案的培养和训练,职业素质和岗位能力获得较大提高,90%的毕业生能够有机会到相关企业实习锻炼,所培养的学生供不应求,深受企业的欢迎和好评。 校企合作是高职教育发展的必由之路,成功之路。实践证明,高职教育只有深深地扎根于产业之中,才能获得长足的发展。通过校企合作培养模式来弥补传统过多强调理论而缺乏实践能力的不足,使学生能够理论联系实际,同时对高职院校教师的双师能力提出更高要求。 作者:常亮单位:渤海船舶职业学院 船舶电气论文:船舶电气接地事故的找寻策略 当提供电力的电流支路电容使用不均匀,出现接地事故使,即使是按照常规思路运行的电路也很有可能发生相对较大的漏电流。在一个支路上面发生接地事故时,所产生的电流强弱程度也不相同,一旦出现接地事故时,导致问题的电阻有两种情况,第一是金属电阻,第二是电弧电阻。倘若是后者,由于她的电容量相对较大,因此其零序电压就不会很大。人们在船舶电气接地方面进行了大量的实验与研究,结构表明:零序电流的幅值对比方法相对基础,复杂的地方在于它要求对零序电流的数额逐渐放大过程中进行精心、准确的测量,这样就会对传感器的测量提出更加苛刻的规定,也要对电流的大面积测量带来麻烦,常规利用测量电流变量程法加以解决,倘若是多个支路电流定位设施,使用这一规则就会出现体积的增加,过多的成本投入,控制起来也更加繁琐,没很强的稳定性,相位比较法要比上面的方法更加繁琐,不仅要处理多路采集事故,而且还需要非常长的时间去判断,采用功率法对电弧接地问题进行处理过程中,由于其中的零序电压并不是很大,因此会引发系统工作缺乏敏捷度。导致这些事故经常发生的主要因素有:其所处的自然环境,船舶本身的特征导致了其所处于的环境具有特殊的功能,由于船舶常年处于潮湿度较高,雾气相对较浓等环境中,这些现象都一定会引发电气设备以及对应的其他绝缘体收到侵蚀,发生风化或者破裂等现象,这样就会造成绝缘电阻的能力下降,严重时就会出现接地事故,而且由于船舶本身的结构与装备设置比较复杂,这就会导致接地事故一旦出现以后,多数情况下,很难精确地找出事故发生的原因与位置。 绝缘电阻对接地事故的影响与应对方法 对接地事故进行科学预防的当属绝缘电阻,然而由于其变化非常复杂,在现实的检查过程中,相关的管理人员不但要在一定的时间范围内对其绝缘电阻进行检测,也要对绝缘电阻中获得的数字信息从前到后加以比较,要依照绝缘电阻的动向来对应探究出这些的检修、退还以及养护等措施。 船舶电气接地事故的找寻策略 船上的设备一般都配设了绝缘保护,一旦电气设备发生事故时就会对立刻向相关负责人发出警示讯息,一般的查找方法可以从下面几个方面进行:首先,确定事故发生的地方,逐一审查。一旦发生接地事故以后,要确定事故发生的位置,从绝缘仪表出现警报开始,分析船舶里面有什么电气设备在工作状态中,最新装设的电气设备的工作状况,以及身处恶劣自然环境的设备的工作状态—通过切断各自的电源,能够检查出出故障,倘若警报提醒在此终止,就能够准确地断定事故出现的方位,否则就需要把增大事故找寻的规模。在总配电板把电源一个一个地切断时,就要精确地对警示设备发出的警示信息加以核查,用这种方式来找寻事故发生的大概空间范围。其次,故障点的查找。在接地事故发生的大概范围被初步查明以后,也要对其类别来进一步查明,以便区分究竟是线路方面还是设备方面出现了事故,再将相对应的设备的开关切除,利用兆欧表来对线路以及绝缘电阻一一检测,出现零电阻或者电阻值相对较低的地方就是故障引发的方位。(1)线路接地。如果是线路接地事故,就必须把故障点的准确数值精确到线路的内芯,一般要把线路的所有开关当成结点加以逐一追查,例如:从总配电板到分电箱,到明确的用电负荷,如果是特殊的照明线路,因为其照明电器非常多,而且利用并联方法全面联系,要想减轻排查任务量,可以通过分割法,再把所要查的位置的电路分解出双重途径,通过兆欧表来对这两个路径进行测量,然后再对所检测的电阻的数值进行对比,从低值入手渐渐追查下去(2)电气设备的接地。这类接地事故要利用专业的方法加以检查,一般来说,在船舶上经常被启用的电气设备有:电动机设备,照明设备以及通讯设备,出现事故的原因有以下几个方面:①船舶身处的环境,是一个常年的潮湿,被水浸泡于腐蚀的环境中,这些就很容易造成备用动机由于长时间不适应会受到海水的侵蚀,这样就自然会对绝缘电阻造成影响,使其失去原有的作用。②由于电动机在很长一段时间范围内都处于超负荷的工作状态,绝缘体因为在很长一段时间内都处于受热状态,这样就会加快其损坏的速度,绝缘体很容易发生断裂的症状。③电动机的接线地方与设备的外壳相联系,以及进线孔没有严密地封住,所以造成了进水现象的出现。针对上面分析的情况,一般来说利用的检查方法为把链接线路拆断。在兆欧表的辅助下加以监测。导致照明系统出现事故的原因:灯接头一端和灯的外壳相联系,灯的其他部件以及开关的质量不合格,没有被严格封存,里面进水。对于这样的系统来说,最经常利用的方法就是将所有的开关切断,把照明电箱内部的开关以及不同照明开关切断处理,把所有的端口断开,利用相关的检测设备对连接的照明设备以及相关线路进行测量,一旦某个地方出现绝缘电阻不存在,就能够断定这个地方发生了接地事故。 船舶电气接地故障的防治方法 (1)思想意识上的重视。从众多的船舶电气线路系统中来看,一般都运用三相三线制度的电源,在整个的用电网络系统中当某一个地方出现接地事故时,不会影响其他电气设备在正常的范围内工作,虽然表面看来没有太大危害,但是倘若不加以解决就有可能引发第二场接地事故,甚至造成线路短路,这样就会大大影响线路运行的稳定性,也会对船舶的安全供电产生不利影响,这些都是船舶运行中容易出现的问题,船舶相关的负责人首先在思想意识上重视这些问题,采取科学的方法,进行防治和预防,一旦出现故障问题不至于措手不及。(2)完善管理。在很大程度上船舶电气接地故障需要严加电气管理,电气管理工作的落实情况直接影响到船舶电气能否安全运行,要加强管理,确保船舶电气的安全运行。①由于船舶电气线路常年处于潮湿,被浸泡的状态,这样必然会对电气的绝缘性产生影响,很容易发生接地事故,所以要依照船舶电气设备的有关制度规定,要对电气绝缘电阻经常测量,当出现绝缘电阻数值低于正常状态时,应该立刻采取方法进行处理。②确保电气设备处于密封状态。一些电气设备由于常年暴露在自然环境中,会经常受到潮湿气体的侵蚀,为了保证电气设备的密封性,不要把设备上的保护层,例如:泥巴、封条等拭去或拆掉,如果电气设备需要检修或者某一部件需要调换,在一切工作完毕后,要将防水外壳加以恢复,确保电气设备处于被保护状态。③防止电气设备工作周期过长,工作量过大,因为这样会导致绝缘体由于长期处于受热状态发生破损,在电缆的周围运用电焊进行切割时,要全面保护电缆,一定要按照科学的规章制度对接线进行安装,防止接线的四周出现锯齿或者其他不规范的形状。(3)二次隔离。由于电气设备常年处于潮湿的环境中,无论是身居何处的电气设备都要进行二次隔离,以此提高电气设备的绝缘性能。 总结 船舶电气设备的接地事故会形成巨大的隐患,为了免除接地事故的发生,要利用科学的方法对电气设备进行保护,要以预防为主,采取科学的防范措施防止电气设备接地故障的发生,完善对电气设备日常的养护,当发生电气设备事故时要采取科学的办法积极解决。 作者:高浙栋单位:浙江海洋学院机电工程学院 船舶电气论文:谈船舶电气设备维修与调试 为了提高学生自主实践能力和丰富学生创新精神,激发学生在学习中的创造性和主动性,实现21世纪新型人才培养目标。实验室建设不仅要达到传播知识作用,更要注重学生在学习中的操作能力、思维能力,以此提高学生综合素质修养。 在教学中,实训内容要不断更新,加入更多的设计性实训以及演示性实训,帮助学生更快实现自主学习,使得学生更好的掌握学习方法、学习技巧、灵活应用实训原理,进而全面了解设备使用方法。从实验室实训中,锻炼学生自主学习能力、动手能力,提高学生对知识的驾驭能力,把实事求是的学习作风发挥起来,强化团队协作精神,把不断探索的学习精神融入学习中。实验室的建设为学生更好的适应船舶电气设备生产工作打下基础,一般而言实验室要容纳7个班,将近400个学生同时进行实训学习,同时还可以容纳将近100个船舶职工进行学生技能培训。 预计实验室在资金投入上要达到50万元,该资金大部分用于实验室培训。剩余经费投入制作、设计、购买新设备。经济投入可以改善实验室环境,增进实训技术提高,为努力挖掘新技术和设备资源提供动力。在软实力上加大投入,为实现现代化船舶电气设备维修与调试实验室建设做准备。培养人才的路线,要以人为本,加强实验人员综合素质,调动员工积极性。 把服务育人、教书育人、管理育人工作落实,推动实验室规范性运行。在保证教学工作质量前提下,不断挖掘潜力,把现有的技术优势、设备资源、学术研究等充分发挥出作用性,让实验室建设工作更顺利开展。教学中适当开展学术交流会,为实验室增添新活力。 总而言之,实验室的软实力建设对提高整个教学水平有着重要作用,该目标实现要依据各校教学情况。有条件的院校还可以组织各专业人员进行学术探讨,探讨内容可包括设备使用情况,设备维护常识等等,根据不同的专业给学生量身定做教学计划,实现教学水平和实验室教学质量提高。 教学理念走专业化、规范化道路,促进教学事业更上一层楼。硬件设备建设中,设备存放布局和整体环境要相符,根据实验室的面积大小、场地容纳学生量,建设出高档次、多功能的实验室。通过调整改良,把原先条件简陋、布局混乱的实验室整改,让学生在一个优美地环境教学中愉悦学习,真正增强教学效果。在教学设备上,如果学校资金条件充足,坚持经济使用原则添进新型设备,补齐硬件设备空缺,可以引入一些操作性强、代表性突出、多元化的现代设备,让学生在学习中把理论知识应用到实际教学中。 船舶电气设备维修与调试实验室建设问题的分析思考,它有利于学校开展教学工作,有利于提高学生学习能力,实现新型人才教学。该思考结果也将促进船舶维修技术提高,进而确保船舶电气设备作业中稳定和安全。实验室成功建立,它为社会节省了大量的物力、人力以及财力。 为今后更多实验室的开展铺开新路,起到示范性作用。在今后的工作中,还需要人们不断摸索、不断创新,继续完善船舶实验室建设。 作者:成雪良单位:武汉航海职业技术学院 船舶电气论文:谈论船舶电气安置工艺 船舶电气安装工程是舾装工程的一部分,是把设备安装在图纸规定的部位,敷设相关系统的电缆,把相关系统设备连接起来,使设备按设计要求运行。船舶电气安装主要包括电气舾装件的安装、电气设备的安装、电缆敷设、电缆贯穿的密性等。随着科技的飞跃发展,船舶的技术装备越来越多样化和复杂化,电气安装内容和工作量也大大增加,其工艺随着新材料、新工艺的推广和外来工艺的借鉴不断改进。现结合实际经验,着重从2个方面寻找出有效提高电装生产效率的组织方法。 1电装生产区域的划分 现代造船理念的电装生产组织遵循的基本原则是:在时间上按电装作业阶段分序,在空间上按电装作业区域分道,同一阶段或区域再按电装各工序分先后,按工种分主次来组织电装生产建造。因此,首先必须把全船电气安装按“电装作业区域”的特点进行区域定性,确定以作业区域为组织特性的成组技术。目前采用较为成熟的电装作业区域划分法是“三大区域划分法”,即按船舶主要功能把全船划分为以主辅机系统为中心的机舱作业区域,以生活居住、通导系统为中心的上层建筑作业区域,以货物装载特点为中心的主甲板作业区域。以此区域划分的概念,建立了电气安装工艺研究的基础,确立了遵循按区域组织生产的管理原则。根据建造流程,把全船的电气安装作业按“电装作业阶段”的特点进行时间定性,不同作业时机的划分是进一步完善电气安装技术的又一重要基础,使安装作业紧密结合船体结构建造阶段适时进行,使电装生产组织更加科学,使电气安装工作有效提前。基于上述内容,按照船体结构分段划分和分段吊装程序来制作区域划分图,这是从事船舶电气设计和电气安装工作的重要基础。 2船舶电气舾装件安装方法的剖析与优化 分段预装,是船舶电气安装的第一工艺阶段。在船体成形之前,船体分段制造完成后顶部向下倒置于搁架上,将电缆支承件、电缆贯通件、电气设备底座等烧焊在上面。预装电气舾装件的安装依照设计部门的电气舾装件布置图来画线定位,按直线路径安装时,定位第一个电缆弯件或托盘的吊脚后应以附近船体结构的某同一梁或桁为基准,依方向顺次烧焊。总组前,项目船大部分的电气舾装件都能以预装方式安装,部分电气设备也可以实现分段预装。电气预装工作可减轻劳动强度、提高生产效率。跨分段的电气舾装件需要在小合龙时安装(如在同一电缆路径上跨越2个分段的某一托盘);由于分段完成后倒扣放置,分段顶部的电气舾装件(如罗经平台上的天线底座、主配电板的底座)可在合龙或总组时安装;或根据其他专业的布置时间安装(如底层敷设电缆软管需根据花钢板的铺设进度而安装)。另外,也需要根据船舶制造过程和经验总结来进行安装。这些电舾件的安装统称为船装,其安装进度分布于船舶建造分段后的不同阶段。船装安装有很大潜力可挖掘,合理安排或调整安装顺序,例如在船台或总组的分段,在其顶部甲板分段上坞之前,将设备吊入未封顶的分段或总组安装,可大大缩短电装作业周期。在船舶电气设计中,本部门应用CADDS5船舶设计软件对项目船进行仿真三维建模,应用EPD预干涉检查和ProductView对电气模型(包括电气设备及其底座、电舾件等的布置)与相关专业(如船体、轮机等)在设计期进行检查纠错,在很大程度上避免施工中碰撞的发生。一般静态干涉检查已可基本解决问题,而动态干涉则可预先模拟设备的操作和运作,应予以更好的开发。模型可从各个角度截取图片,使得电气安装作业一目了然。 3电缆敷设工艺的剖析与优化 1)电缆拉敷册制作中所需优化的事项。目前在造船的电缆敷设中,在同一电装生产区域内的电缆称为分支电缆;穿越不同区域的电缆称为主干电缆。电缆拉敷册制作过程前期,需使用CADDS5软件绘制二维系统图,其中CROSS点的插入,是主干电缆区别于分支电缆的标志。三维模型中模拟敷设主干电缆时,通过各区域的段数取决于CROSS点的多少,减少CROSS点可减少手动连接电缆的数量(约占模拟敷设电缆时间量的4/5)。若有将所有电气模型导入同一文件的平台,使其跨区域的电缆通道节点有效连接,应该可实现主干电缆无CROSS点的自动连接,节省设计时间,这是电缆拉敷册制作中的难点和重点。 2)电缆敷设工艺的优化设计。在二维系统图绘制前做好充分的设备留长后,CADDS5软件模拟敷设下,各电缆长度会得出较准确的数值。分支电缆可按电缆册内的电缆长度做好预裁,部分分支电缆可以完成分段预装。进船坞搭载前,船舶电舾件安装完毕,报验完整后,可完成约1/3的电缆敷设量,可节约人力资源,并缩短船坞周期。上层建筑区域分支电缆和上层建筑区域内部的主干电缆可在总组总段中完成绝大部分的拉敷量。上层建筑到机舱的主干电缆,因为上层建筑要整体吊装到机舱主平板后才能够完成完整敷设,可将这些主干电缆在上层建筑吊装前完成上层建筑部分的拉敷,并将敷设到机舱区电缆的剩余部分盘卷在艉楼甲板或A甲板(绝大部分在电缆通道内),并固定,等到上层建筑吊装到机舱主平板,其主干电缆通道打通后,完成剩余电缆的拉敷。机舱区内的电缆数量较多,分布也散,涉及到全船大部分功能系统,敷设时应对电缆的起止、走向、信息等做详细分析,将有相似特性的电缆归在一起,归拢时可参照电缆放线托盘表,联系搭载方案的变化而更新,便于电缆的敷设。机舱段的预搭载速度较快、周期较短,在敷设电缆前,应在有限时间内必须抢先完成电缆紧固件的安装、报验工作。货舱主甲板面电缆敷设时,由于这些电缆集中在电缆管内,可采用从船首至船尾拉敷的方式,将穿管部分一次性拉敷完毕,然后再分别向上层建筑区域和机舱区域向上、向下分开拉敷。这样可以采用机械来辅助拉敷,并且不受上层建筑吊装时机的影响。 4结语 造船技术是一项复杂的系统工程,而船舶电气安装工程是其中不可分割的重要部分,要建立适合公司流程及符合现代造船理念的电气安装方法,合理选择和科学规划生产组织,这个过程中的每一个方法的制定都应建立在对当前生产组织管理模式充分消化理解的基础上,必须紧贴实际。选用先进工艺并不断优化,发挥应有的效益,极大提高生产效率,减少人力、物力,不断提高企业的经济效益和生存竞争能力。 船舶电气论文:船舶电气工程技术课程体系改革论文 摘要:课程建设与课程改革是高等教育教学最重要的基本建设任务之一,是保证人才培养质量的础性工作。在任何一种教育体系中,课程始终占据优秀地位。本文阐述了高等职业院校船舶电气工程技术专业课程体系改革按照“工学结合”的思路,依据基于工作过程的课程观重构课程体系的思路与措施。 关键词:课程体系船舶电气工程技术工作过程 引言 高等职业教育培养的是高等技术应用型专门人才,其技术专业的知识构成不像普通高校的学科专业那样强调专业知识的完整性系统性和逻辑性专业技术知识强调职业岗位工作的针对性、适应性和应用性。 在部级和市级示范院校中,各重点建设专业都按照就业导向、能力本位,重构了专业课程体系。制定了符合企业要求的人才培养方案和专业课程标准,这为我们进行专业课程体系改革的研究和建设奠定了良好的基础。 一、目标与思路 按照“准确定位、夯实基础、提高能力、培训到位”的理念构建专业课程体系。通过企业调研和职业岗位分析,对学生的就业岗位和应具备的职业能力进行准确定位;通过岗位分析,构建基于工作过程的一体化的专业优秀课程和基础平台课程的实训课题;在专业基础知识适度、够用的前提下,保证课程体系的系统性,拓宽和增强专业发展后劲。 1.1职业岗位分析以《中华人民共和国职业分类大典》为依据,通过分析,专业所面对的工种有4大类,岗位11种,通过分析,专业所面对的工种有4大类,岗位11种,其中船舶电气设备安装调试、船舶电气设备维护检修、船舶电气设备技术管理、船舶电气施工管理、船舶机电设备质量管理是船舶电气工程技术专业面向的主要工作岗位。 通过对船舶电气工程技术专业面向的职业岗位群的分析研究,参考了劳动部《船舶电气职业标准》、《维修电工职业标准》以及中国船级社《钢质海船入级与建造规范》等,归纳出船舶电气专业的典型工作任务,由典型工作任务构建出学习领域。 以教师顶岗及调查问卷的方式进行企业调研,通过企业调研,明确了船舶电气工程技术专业毕业生的主要就业岗位:船舶电气设备安装调试、船舶电气设备维护检修、船舶电气施工管理、船舶机电设备质量管理等,及毕业生应该掌握的优秀关键能力,确定了船舶电气工程技术专业的人才培养目标。 1.2课程体系重构通过对船舶电气专业所需要的优秀专业能力和典型工作任务的分析,并按照高等职业技术教育自身的特点和要求对其进行归纳整合,进行学习领域概括,学习情境设计,重构课程体系。 二、课程体系的特点与创新 用基于工作过程的课程体系取代了沿用多年的以专业学科为基础的课程体系,在指导思想上有别于学习内容分割的模块化而追求学习与工作的一体化。该体系中的学习领域课程的实施过程中强调以行动为导向,在具体教学实施中,以学生为主体,以基于职业情境中的行动过程为途径,以师生及学生之间互动的合作行动为方式,培养学生具有专业能力、方法能力和社会能力构成的行为能力,即综合能力。 体现“以人为本”的教育理念高职学生往往形象思维较好,模仿能力较强,而抽象思维和记忆力不是很突出。基于工作过程的课程体系,按照工作过程来序化知识,即以工作过程为参照系,将陈述性知识与过程性知识整合,理论知识与实践知识整合,使其更适合高职学生的认知特点。 三、结束语 根据人才培养目标的要求,紧密联系社会实际和行业形势,注重传授知识、培养能力和提高素质的协调发展,合理构建船舶电气工程技术专业的课程体系,从而适应船舶建造行业新形势的发展要求,符合学生毕业的实际应用和就业需要。随着教学改革的深化和在教学实践中不断总结经验,课程体系将不断完善,达到优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的,从而为船舶建造行业的发展和地区经济的建设与繁荣做出积极贡献。
工业自动化技术是探索和研究实现自动化过程的技术统称,它是涉及机械、微电子、计算机、机器视觉、工业机器人等技术的一门综合性技术。随着中国制造业的转型和升级,企业生产自动化程度越来越高,逐渐往智能化、信息化方向发展,相应的人才需求量越来越大,质量要求越来越高,对高校人才培养提出了新的要求。如何培养适应当前制造业新环境下的工科优秀人才成为众多高校研究的课题。本文通过分析工业自动化技术本科人才的需求与特点,制定培养目标,从理论课程教学、实践教学、项目开发能力三个方面着手研究,构建以能力培养为主线的工业自动化技术应用型本科人才培养体系[1]。 1工业自动化技术应用型人才的需求及特点 企业为提高效率必须提高自动化水平,需要的人才是能够掌握机械设计、自动化编程、生产线设计及改进的技术应用型人才。在知识方面,要求既要有较为全面的专业理论知识,同时又要有较强的综合性知识,并具备一定的科学人文知识和管理知识;在能力方面,应用型本科人才要求具备较强的专业操作能力和创新能力,同时也要具备相应的职业技能和职业素养,具备将理论知识和技术应用于工程实践的能力,能够针对企业的生产现状进行有效地改进,提高企业的自动化水平和生产效率;在素质方面,不仅要求学生具备一定的专业素养,也要求具有一定的综合素养,在人才培养过程中要采取“专业技术和综合素质并重”的培养模式,在重视学生技术价值形成的同时,也需注重学生自我发展能力的培养,要避免只注重培养学生的职业素质而忽视综合素质的培养。工业自动化技术应用型人才是促进企业生产力的重要技术人员,其能力结构和技术水平关系到企业生产力发展,首先是专业基础知识的教学,包括数学、计算机、物理、力学、机械基础和专业知识;其次是专业技术的学习和单项技能的训练。工业自动化技术涉及生产线及周边设备的设计安装及调试、操作、维护维修,既需要把控全局的能力,又需要具备有解决单项技术问题的能力,体现在PLC、电气设计、单片机、工业机器人、计算机编程等技术的应用上;其次是应用型的自动化技术人才还需要掌握技术应用领域的研发能力。企业的研发水平是企业的生命线,是企业发展的重要支撑,作为应用型本科人才也应具备新技术、新设备、新方法的研发能力。综上所述,工业自动化技术人才的需求特点可以归纳为:综合素质高,基础好,技术应用能力强,具备创新精神。 2以能力培养为主线的人才培养体系构建 整个人才培养体系构建的基本思路是:遵循人才培养的规律,建立以能力培养为目标的人才观和教育质量观。通过全方位的改革与探索,探索能力培养的新方法和新途径,确立以能力培养为主线,理清课程与能力培养的关系,并改革课程的教学方法。在教学过程中,将知识的教学、能力的培养、综合素质的培养有机地结合,引入校企合作机制,有针对性地培养人才。(1)课程教学体系构建。工业自动化技术类应用型本科人才应具备“知识面宽、基础扎实、应用能力强”的特点,需要将现有的课程进行有机整合,注重教学内容的实用性,在课程教学目标、教学内容、课程考核方法进行改革,注重各科基础知识的交叉运用、理论与实践相结合。教学紧扣当前工业自动化技术,基础知识的教学为将来的专业知识和技能的培养夯实基础,专业知识的教学为学生个人技术水平和技能的提高提供支持,在教学进程安排上分四步走,梯级推进。大学一年级是培养学生学习兴趣的关键一年,注重“认知+基础知识”的教学。让学生开阔眼界,培养对专业的热爱,让学生了解教学的内容及教学开展的进程,使学生对工业自动化技术,如机器视觉、工业机器人、工业以太网等技术有一个感性的认知,确立学习的方向和目标。以学科的视角全面观察机械工程这门学科所涉及的关键技术和专业技能,引领学生到专业实验室学习体验,接触先进的工业自动化技术,激发学生学习的兴趣;大学二年级开展专业基础能力培养和训练。要求学生进行深入学习基础理论知识,例如机械设计、机械原理等课程,同时在培养过程中实验教学与理论教学紧密结合,通过实践训练,提高学生对理论知识的掌握程度和应用水平。通过实践教学环节的科学设计,倒逼学生深入学习理论知识,两者互相促进,有机融合。实验是基于理论知识的应用而开设,要求理论课与实验课交叉进行,综合性、设计性地完成这门基础实验课。大学三年级是提升学生专业技能最为关键一年,根据人才培养的目标提出 “大三战略”,开设以提高个人能力为目标的强化训练,使学生通过强化训练掌握工业自动化的关键技术,提高知识的应用能力。为此,开设四周的《工业自动化技术强化训练》个人拓展训练,通过训练使学生掌握生产线的安装与调试、小型嵌入式系统的制作、工业机器人的应用等内容,锻炼学生在PLC、单片机、变频器、气动、机械传动、工业机器人等方面的应用技能,逐步提高专业技能水平;大学四年级是检验学生所学知识的重要一年,也是学生提升个人就业能力的关键一年。在这一学年中,学生通过参加学科科技竞赛、项目式教学、生产实习、毕业设计等教学活动,不断提升综合能力,为就业打下坚实基础。(2)实践教学体系的构建。根据工业自动化技术人才“基础扎实、应用能力强”的特点,构建出由基础实验、专业综合实验、专业技能训练、项目训练组成的层次分明、突出能力培养的实践教学体系。整合当前实验教学分散的、验证性为主的实验课程,以创新型、综合型、设计型的方式开展实验(实践)训练,各门课程相互交叉,融会贯通。通过基础实验教学培养学生认知、学习、分析、测量等基础能力;通过专业实践教学培养学生专业、综合、设计、控制、开发等专业能力;通过个人能力实验教学,培养学生设计、开发、应用、工程、创新等综合能力和素质。在实验教学的方式上,注重学生能力的培养,提高学生参与设计的实验环节考核比重,采取因果引导、成果型、实物型训练,有利于学生获得学习的成就感,激发学习的兴趣与潜能,培养学生自主学习的能力。通过实践训练,学生在实物制作过程中充分运用所学的知识,促使学生学习新的专业知识,通过实验环节,解决实验出现的问题,提高了分析问题、解决问题的能力,培养了自主学习的良好习惯。实验室是学生学习、技能训练、项目研究的重要场所,实验室建设的水平直接关系到教学的开展。实验室建设遵循与企业应用接轨、与生产零距离的理念,采用当前社会上正在使用的生产型实验设备[2]。在基础和专业能力的培养上,通过建设机械基础综合实验室,整合教学资源,以综合实验的方式建设实验室。为培养学生的单项技术应用能力,例如建设基于工业级的PLC和单片机技术小型自动生产线,在实训时以企业的生产线的实际项目作为实训的内容,开展PLC、工业机器人、嵌入式技术、机器视觉等方面的训练与研究,将企业的生产应用搬入实验室训练,让实验室的实践教学项目实用性更强,全方位、与企业零距离地提高学生的技术能力,缩短毕业生与企业要求的距离。在实践教学中,开放式实验教学是调节学生个体的智力、能力、兴趣、特长的差异,为不同发展特点的学生提供多样的、自主的学习方式,是现代实验教学的开展模式。它可以将实验教学时间延伸到“八小时”以外,根据学生的兴趣爱好和项目学习需要,针对性地开放功能实验室,制定实验室开放的管理办法,吸引学生进入实验室,开放光机电一化系统实验室、工业机器人实验室、机器视觉实验室、虚拟仪器实验室等,提供充分的机会和实验条件给予学生拓展训练,充分利用实验室资源,提高实验设备的使用效益,实验室的开放是常规教学的一种延伸和补充。开展校企合作联合培养应用型人才,鼓励老师承担企业人技术改造项目,带领学生开展项目的研究,以项目驱动教学,以项目驱动学生的能力培养。(3)项目开发能力培养体系的构建。项目开发是工业自动化技术人才在社会上立足的重要能力之一,它不同于其他的单项技能,它需要扎实的基础知识和专业知识,对工业自动化领域的技术能够灵活运用,并擅于解决当前技术难题[3]。项目开发能力的培养是针对具有该方面潜能,并且具备相应的学习能力的学生进行的。构建以项目开发能力为培养目标的人才培养体系,需要学生将知识、兴趣、素质、等多方面全面提高,具备自主学习能力、语言表达能力、管理能力。采取积极的措施开展学生创新能力的培养,在基础开发能力的培养模块,通过3D大赛、机械创新大赛、大中华区机械创新大赛等平台鼓励学生与高年级的同学组队参加大赛,培养学生绘图、设计、创新等基础开发能力;在专业开发能力培养模块,培养学生在PLC、工业机器人、嵌入式系统、机器视觉、控制系统开发等领域的控制、制造、系统开发能力;在综合开发能力培养模块,鼓励学生将所学的基础和专业开发能力参与到工程项目中,通过全国机器人大赛、竞技节能车大赛、校企合作的平台,鼓励学生独立承担某一项的技术攻关,以训练学生综合开发和创新能力。 3实施效果 以培养工科创新型人才为出发点,重点开展新技术、前沿科技的人才培养,构建以能力培养为重心的三大教学体系,三个教学体系相互交融,共同培养学生,在应用型人才培养的效果上取得了良好的效果,培养的应用型人才适应了当前工业自动化技术人才的客观需求。学生在机器视觉、工业机器人、PLC、嵌入式系统开发等方面的技术能力得到有效的训练和提高,专业能力提升效果明显,很好地迎合了当今社会对工业自动化技术人才的要求。不少毕业生被机器人公司、视觉开发和应用公司、创新型技术公司等录用,并迅速成长为骨干工程师,毕业生的项目经验相比其他高校的学生具有一定的优势,他们的能力获得用人单位的更高认可。2015届毕业生,有三个项目组获得了东莞松山湖国际机器人产业基地的基金资助,成功进驻东莞松山湖国际机器人产业园,成为该园进驻项目组毕业生最多的学校,约30位已经毕业的机械专业学生参与到松山湖产业园的创业项目,学生的能力获得了项目投资人的高度认可。在项目研发能力的培养上,学校每年组织学生参加全国大学生robocon机器人大赛,我校学生利用所学的专业知识,从机器人的设计、制造,控制系统的设计及调试各方面充分体现了学生大学所学的专业知识,在全国机器人大赛上,与全国知名的工科院校同台竞技,多次获得大赛一等奖,体现出了学校人才培养的效果。 4结束语 目前,工科教育已向新工科教育转变,创新与理论教学、实践教学相结合,是高等教育工科专业发展的大趋势,“项目式”教学是学生技术提升的最佳路径。通过理论课程体系、实践教学系统、项目开发能力培养体系三大体系的构建,建立工业自动化技术应用型人才培养体系,充分发挥教师的主观能动性,结合学校人才培养的目标,提升人才培养的效果,使毕业生获得社会上众多企业的认可,为广东省的创新驱动、产业转型战略提供强有力的帮助,该体系的建立与实践可为其他工科领域教学改革提供参考。 参考文献: [1]焦冬莉,李晋生,赵永强.应用型通信人才培养的实践教学体系改革[J].实验室研究与探索,2012,31(09):128-130. [2]王召鹏,徐通泉,周巧军.工业4.0背景下实训基地建设模式的探索[J].实验技术与管理,2015,32,231(12):222-224. [3]贺平.项目教学法的实践探索[J].中国职业技术教育,2006(22):43-44. 作者简介:陈锐鸿(1983-),男,广东揭阳人,硕士,教师,实验师,从事工业自动化技术教学和项目研究。
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
农业工程类论文:试论农业工程类研究生培养的中外对比与改革 摘要:文章分析了中外农业工程类研究生培养的差异,主要从招生录取工作、培养目标、教学管理方法、教育教学方法、实践教学体系改革等方面提出了适合我国国情,符合我国现代农业工程技术需求的研究生创新培养改革对策。 关键词:农业工程;研究生;改革对策 一、引言 黑龙江省是我国的农业大省,是国家的重要粮食生产基地,具有北方的大农业特色,对现代化的大农业机械有着巨大的需求,因此对农业工程技术人才也有更强的要求。根据美国MSN的careerbuilder网站列出的美国未来十大工程师职业中,农业工程师被列为最被看好的职业之一,农业工程师的年薪位列十大工程师职业第四。在我国,根据《金陵晚报》2004年的社会调查结果显示,农业建筑环境与能源工程专业也是人才需求量较大的100个专业之一。作为高等农业院校,目前的首要任务就是培养卓越的农业工程类研究生,为农业工程事业提供优秀的高端人才,加强研究生创新能力培养,为研究适合北方寒地的现代化农机装备提供人才保障。近几年,伴随着教育部“卓越工程师”计划的开展和实施,高水平的农业工程类本科人才培养已经初见成效,然而与之配套的卓越研究生培养计划尚未广泛开展。因此,如何提高农业工程类研究生创新能力,完善农业工程类研究生培养体系是迫切需要研究的问题。本文通过对农业工程技术居世界前列的某国研究生培养体系与东北农业大学研究生培养体系的诸多方面的对比分析,提出了农业工程类研究生创新能力教育体系的改革之路,为完善农业工程类研究生培养体系和培养方案提供了实践基础。 二、中外研究生培养的差异 首先,在某国,由于各大学对研究生的招生和录取都拥有高度自主权,自主组织考试,自主命题,自主决定最后录取。所以这样的制度保证了某国各大学可以根据自身拥有的资源和办学特色,合理确定选拔标准和招生人数。而在我国,并不是所有的高校都能自主招生。其次,某国的本科生在本科学习阶段就可以进入导师的研究室进行实习和研究,非常有利于学生在本科阶段了解自己,确定自己的未来,是就业还是继续进行研究生学习。而我国研究生都是考上研究生以后才进入导师实验室学习和工作,为了获得最后学位,不管适合不适合都得坚持学习,如果实验室不适合,往往束缚了学生的兴趣和研究,学生和导师都很无奈。另外,由于经费获得方式不同,某国的研究生往往有很多机会参加学术交流和国际交流,并且每个研究室都有团队和学生一起解决问题,而国内农业院校的研究生培养大多是研究生直接面对导师,导师如果很繁忙,不能及时解决学生在学习中遇到的障碍,就会影响学生下一步的工作,往往使研究不能很好继续。最后由于某国数字信息化比较发达,很多事务和学习可以在网上完成,节约时间,提高效率。 三、农业工程类研究生创新培养的改革措施 1.招生录取工作改革。取消现有的研究生入学考试,接触教育和行政的捆绑,放权高校,各招生单位可以根据自身的情况确定考试形式、考试内容和招生人数。选拔的中心思想是侧重考查学生平时的学习状况,以及综合能力、表达能力、科研潜力的考查。引导学生加强平日知识的积累和多方面综合能力的提升而不是现在的考前突击和应试能力。引导学生选择本校作为继续深造的高校,这样可以提前熟悉研究室和导师,大大提前进入研究状态的时间,研究生的学制也不必是现在多数高校执行的3年制,2年研究生培养以及本科在研究室的前期培养已经完全可以。学生在大三下学期以及大四上学期的考研备考时间也被省去了,减轻了考研压力,解放了学生的时间,更多的时间可以用于思考未来的发展道路以及学术研究。与考研相应的各大考研机构也随着考研制度的改革烟消云散了。 2.培养目标改革。随着社会的不断进步,农业工程类的研究生培养除具有扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术修养,勤奋进取的工作精神。掌握农业生物学、机械学、自动化技术及经营管理方面的基本理论,具备农业机械化及其自动化装备的构造原理与使用评价的基本知识之外,至少还要掌握一门外语,能进行简单英语交流,能阅读本专业外文文献,具备一定程度的写作与翻译能力。还必须要了解本专业前沿技术及发展趋势,具有机械化生产系统的规划设计、企业经营管理和农业机械化及其自动化控制装备的科研、开发、运用评价、营销等基本能力,具有较强的自学能力、创新意识和实践能力,综合素质高,具有基本开展科研工作的能力。这样才能适应社会主义市场经济体制和现代化建设需要,成为农业系统等领域从事研究与规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作的高级工程技术人才。 3.教学管理方法改革。教学管理以教学质量为优秀,着手建立全面教学质量监控体系,建构了教学检查、教学督导、教学评价三者结合,互相推进的教学质量监控体系。①全面教学工作检查。每学期进行一次中期教学工作检查,了解和把握教学活动的进程,监督和指导教学活动的正常开展,以使教学活动产生预期的结果。教学检查采取学院检查和系自查相结合的方式,内容主要是选择教学活动中影响教学质量的主要方面:教学大纲的执行情况,各类课程的教学内容和教学进度,课堂教学方法,学生学习风气,教学配套管理工作的运行情况等。根据每一学期教学工作的具体情况,每一次的教学检查都有不同的侧重点。检查的途径主要有通过系汇报、听课,召开教师或学生座谈会、问卷调查等。在教学上,教师均有完整的讲稿、教案、讲义、教学日历、教学大纲等教学文件,学院和系里不定期进行检查和抽查。②建立教学督导制度。建立健全教学督导制度,定期进行评教、评学,开展听课活动,召开师生教学座谈会。检查学生的学习情况,抽查学生作业和试卷,对测验和考试成绩进行分析研究。及早发现教学工作中的问题,扬长避短,发扬先进,总结经验,在学生培养过程起着监督和促进作用,以保证教学工作沿着正确的道路健康运行。聘请教学经验丰富的教师组成教学督导组,不定期到课堂听课,了解师生的教学情况。③领导听课。院系教研室领导每学期至少听课5次,不定期检查授课情况,了解师生的教学情况。④建立年轻教师培养制度。指导教师带新教师,主要是学习指导教师的教风、学风、作风,指导教师要定期考核新教师;同时新教师要听指导教师的讲课情况,掌握讲课的技巧、方法和驾驭课堂的能力。⑤解放导师繁杂事务,注重导师的继续培养。解放导师的繁杂事务,以便可以潜心进行科学研究和研究生的培养工作,而此项工作的前提是研究项目申报和职称评定合理化、规范化、简洁化。这些方面的改革将会对导师的工作带来革命性的改变。导师的在职培养首先采用国际院校交流项目、学术会议参与等多种渠道让导师在学术上进行继续深造,保持所在领域学术上先进性,其次要对导师的管理水平进行相应的指导和培养,可以采用定期邀请专家学者举行讲座、各导师互动交流等形式。最后,建立相应的研究生导师考核制度,规范和要求导师知识结构和学术上的创新。⑥加强学术交流。在经费允许的范围内,应当特别加强研究生对国内学术会议的参与,国际会议也要尽力支持,对于语言和多元文化的熏陶都有重大的意义。 4.教育教学方法改革。首先转变培养思想。以学生为中心,以培养创新型综合人才为目的,研究项目只是培养的载体,导师只是培养过程中的领路人。在强调导师作用的同时要充分发挥学生的潜力。其次要改革教学模式。教学内容上要加强基本理论培养,同时更加注重讲授学科领域的前沿科学以及多学科的交叉融合。上课的形式也要多样化,课堂不仅仅是老师的舞台,也是为学生提供表达思想和锻炼能力的舞台,使课堂成为讨论的会场,老师引导学生进行积极的思考和总结。考核方式上,摒弃现在应试考试的方式,采用阶段性总结报告以及学术前沿课题的研究报告等形式,尽力挖掘学生独立思考、推陈出新的潜能。再次,以最近发行的英文期刊为主,研究生一个学期至少进行2次发表演讲,以PPT展示的形式,向导师和研究室的其他人员进行讲解,附带有学生和导师的提问,由导师进行总结和指导分析。最后,引入多导师制度,定期开研讨会,加强师生交流。根据高校实际情况,确定导师团队,最少应该有2名导师,以便学生吸取不同导师的精华,并弥补导师外出时,研究生无人指导的空白。定期召开以研究室为单位的研讨会,副担当导师也同时参加,给予指导和建议。形成制度,加强导师和学生之间的对话,避免学生一个学期只见到导师几次的状况。 5.实践教学体系的改革。本专业的实践教学主要包括:军事训练、体育选课、金工实习、金属工艺生产实习、机械设计课程设计、汽车拖拉机驾驶实习、测量实习、新能源工程实习、毕业实习等。这其中有农业工程类学生所必修的实践教学,如金工实习、机械设计课程设计、驾驶实习等。也有专门针对本专业的实践教学:认识实习、测量实习、新能源工程实习。这些实习实践都能极大地锻炼学生的自身能力。开设专业实践环节,目的是要使学生全面地了解本专业的研究方向,了解本专业的学习内容、知识特点,增强感性认识,实践操作,为后续的学习和工作打下基础。让学生深入相关领域的企事业单位,将所学过的知识与实际相比较,加深对所学课程的理解,同时为就业奠定基础。 总之,我国农业工程类研究生培养,需要把握农业工程领域的需求和国际高等工程教育的发展趋势,围绕强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力这一优秀问题,通过借鉴国内外先进办学理念,构建布局合理、结构优化、涵盖人才培养方案、实践教学体系、产学研基地建设、师资队伍培养等内容的农业工程类研究生创新能力培养新体系。 作者简介:冯放(1979-),女,单位所在科室为东北农业大学理学院,系副主任,讲师,研究方向:物理教学与实验,农业工程。 农业工程类论文:农业院校基于网络集中控制的多媒体教室管理与维护―以仲恺农业工程学院为例 摘要:从多媒体教室管理与维护过程中遇到的问题出发,构建了基于多媒体网络中控系统的多媒体教室,充分应用多媒体网络中控系统的远程监控、智能化管理优势,并围绕这种技术手段建立相应的管理模式,通过技术手段结合管理手段提升多媒体教室管理与维护的水平与效率。 关键词:多媒体教室;网络中控;教育信息化 1 研究背景 我院多媒体教室从20世纪90年代的几间发展到现在的几十间,原先在同一幢教学楼的多媒体教室,现在已分布于整个校区的不同教学点,随着多媒体教室数量的不断增加,在多媒体教室设备的使用及管理上出现了一些问题,例如:因人手有限,无法同时为多个教室设备处置突发故障。个别使用人在使用结束后忘记关闭柜门、电脑、投影仪等,影响设备安全。在课外业余时间使用多媒体设备出现问题时无法及时响应处理,无法进行有效的监管等。此外,我校是农业院校,大部分教师均为非师范院校毕业,没有受过系统的教育技术理论与技能训练,多媒体设备使用技能还有待提高。 这些问题的存在,成为制约我们提高管理水平的瓶颈,根据这种情况,我们建成了一套便于远程监控和自动化管理的网络中控多媒体教室,现针对我院的实际情况,就通过网络集中控制的多媒体教室的建设与管理的问题,谈谈我们的体会。 2 基于多媒体网络中控系统的多媒体教室 2.1 系统技术原理 多媒体教室中控系统是对多媒体教室视音频设备、计算机、投影机、电动屏幕和教学环境进行管理与控制的系统,其控制原理及系统结构如图1所示。 总控制室的管理端电脑通过校园网将控制指令以TCP/IP协议包的方式传送到教室中控网络(接入)模块,再由教室中控的网络模块将收到的TCP/IP协议包转成中控主机能识别的RS232串口指令,最后由中控主机完成对教室多媒体设备的控制。另一方面,网络模块收集中控的一些重要状态的检测数据(如系统供电、投影开关、防盗状态等),当管理端电脑发出查询指令时,将状态数据转成IP包发给管理端电脑,实现在管理端电脑的管理软件按上显示这些状态数据,方便管理人员随时了解多媒体教室系统的使用状况。 多媒体教室集成了电脑网络及多种影音设备(音响、电脑、投影机等)。操作者需要对每个设备进行控制,并要完成信号在设备间切换;另外对于环境设备(灯光、电动屏幕、窗帘等),也需要操作者经常加以调整。针对以上控制分散的情况,多媒体电教室的中央控制系统提供了较佳的解决方案,它将多种设备的控制操作集中在一个控制面板上,可以方便地实现设备的控制及信号的切换,操作者通过直观的控制台操作,将复杂的电教设备及设备控制变得轻松自如。 教室多媒体中央控制系统把多媒体电脑、控制面板、中央控制主机、电源开关模块和影音设备等组合成有机的系统,各部分之间用通信电缆相连统。其中多媒体电脑、控制面板是指令发送中心,中央控制主机、电源开关模块则是指令接收和执行机构。系统组成结构如图2所示。 2.2 网络集中控制系统的应用 多媒体网络中控系统提供了强大的集中管理功能,不仅可实现上课教师对多媒体教室本地教学设备的控制,而且管理人员通过控制终端管理平台,可实现对分布在不同区域的每一间多媒体教室设备的远程控制和集中控制。 1) 利用中控终端管理平台,可远程对设备进行供电断电、开关投影仪、升降屏幕、开关电脑和监视屏幕等操作。远程切换投影仪、计算机、展台、音响设备等不同信号来源,有效调节音响设备音量。对个别使用人使用结束后忘关投影仪、电脑,未升起幕布等进行相应的安全保障处理。 2) 在中控终端管理平台上利用IP电话对讲系统远程指导教师操作使用,免除了一些联系沟通上的不便,对使用过程中产生的问题进行较好的交流。 3) 利用中控终端管理平台上多媒体教室电脑的远程协助和接管功能,由多媒体教室管理员远程接管教室内电脑主机,进行应用软件的安装和升级维护,省去现场等候和来回奔波受累的麻烦。接到教师的求助后,可在第一时间进行远程协助,及时解决常见的一般性故障问题,增加有效教学时间。 4) 按课表开启多媒体教室:可以根据课表对多媒体教室的相关设备进行定时开关,输入后的电子课表能与教务处提供的课表数据库动态同步更新。只有经过授权的上课教师才可在其授课时间内使用相应的多媒体教室设备进行教学,确保多媒体教学秩序的平稳,避免未经申请自行使用导致设备受损状况的出现。 5) 设备工作状态实时自动监测:联网可实时监测每个教室中控主机的供电、电脑的开关、投影机的开关、幕布的升降、投影灯泡使用时间的累计、音视频设备的工作状态,并通过网络实时反馈至中控终端管理平台,使每个教室的状态一清二楚。 3 多媒体教室管理模式的创新 虽然拥有这种技术上的先进性,然而技术是僵化的,而具有人性化的管理更是广大教师所热切期望的。我们在管理上主要做好三方面的工作: 3.1 创设优越的设备使用环境 随着多媒体教室的普及,教师应用教育技术水平的提高,特别是多媒体教学水平的提高,教师使用教室多媒体设备不应像以往那样需要申请、登记等手续,要给教师一个使用多媒体设备的宽松环境,只要教师想用就能用,而且好用。为了做到这一点,我们的做法是: 1) 提供给教师操作的中控面板的按键尽可能少,并且在控制台上贴一张简明扼要的使用说明,力求使用者只需花很少的时间,就能操作使用设备。 2) 教师想使用时只要用中控配来的IC卡在读卡器轻轻一刷,就能打开控制台面板以及计算机主机柜门的电子锁,教师就可以使用多媒体设备上课了。 3) 我们在每间教室的控制台上都装有一台IP电话,教师在使用时,若遇到使用上的问题,可以随时通过电话机与值班人员联系,及时解决教师在使用方面的后顾之忧。 4) 在每学期开学之初举办一期针对多媒体教室的多媒体设备使用方法的教育技术培训,使教师尽快熟悉设备的性能和正确使用方法,提高教师多媒体设备的应用能力,减少使用中的误操作。 3.2 建设高素质的管理队伍 在给教师们创造一个使用多媒体设备宽松环境的背后,必须有一支素质较高的管理队伍作为保证,也就是说,对教室多媒体设备的维护不能松懈,只有精心对多媒体设备进行维护,才能降低设备的故障率,才能提高教师使用多媒体设备的信心,才能保证多媒体教学的顺利进行,我们主要从以下几方面入手: 1) 网络中控多媒体教室由于技术含量较高,维护专业性强,管理人员应具备较强的专业能力。建立一支较高素质的管理队伍,以“服务教学”为宗旨,所招聘的管理人员要先进行业务培训,不但要求他们有精湛的技术,还要有乐于奉献的精神。 2) 建立健全规章制度,用岗位责任制去规范每个人的行为,比如,对值班人员的其中一个要求是,只要教学楼有一间教室在使用多媒体设备就不能擅离岗位,一定要等最后一间教室下课,关好所有教室的多媒体设备电源后,才能下班。 3.3 定期做好多媒体教室设备的维护、维修和保养 1) 由于教室多媒体设备的使用频率较高,所以设备出现这样或那样的故障是必然的,对故障设备的处理我们也有一定的处理原则:比如,对一些常见的一般性故障,好像设备按键接触不良等,能当场处理的就当场处理,不能马上处理好的,立即征求任课教师的意见,或马上调换教室,或改用其它授课方式,尽量减少由于设备故障而对教学造成的影响。 2) 为了提高多媒体设备的维修效率,对多媒体设备的软件与硬件的备份是必要的,实践证明,仅依靠厂家的售后服务,是不能保证故障设备的及时维修的。 3) 对教师和学生所反映的有关多媒体设备的问题,要求管理人员要做详细的记录,并根据所反映的情况,要迅速作出反应并及时进行处理,若处理不了则要及时向上级领导汇报。 4) 日常要对设备进行定期的检查和保养,通过检查可发现设备的一些潜在毛病,把设备的故障消灭在萌芽状态中,同时,对设备的使用与维修要建立档案,以便给日后设备的更新与维修提供依据。 4 结束语 基于网络中控的多媒体教室使管理人员可以通过远程控制的技术,及时维护和管理设备,保证设备尽可能地处于良好的工作状态,这不仅提高了管理人员的工作效率,减轻了工作强度。根据这种技术环境,我们建立起相应的管理机制,采取“三分技术,七分管理”的工作模式,有效地保证了多媒体教室正常运行,为学校的教学顺利开展提供了保障,使多媒体教室能更好的为教师和学生服务,促使教学质量更上一个新的台阶。 农业工程类论文:农业工程技术创新与可持续农业发展 摘 要:我们要清醒地看到,我国农业科技虽然取得了显著的进展,农业科技体系改革创新建设也取得了新的成绩,但是与世界农业强国相比,与我国的建设现代农业的需要相比,农业科技发展水平相对落后,原始创新和系统集成创新能力明显不足,现代农业工程技术的创新与应用差距更大。本文主要就农业工程技术创新与可持续农业发展进行具体的论述,以供参考。 关键词:农业工程;技术创新;可持续发展 引 言:农业的发展是国民经济增长的基础,是安天下、稳民心的战略产业。没有农业的现代化就没有国家的现代化,没有农村的繁荣稳定就没有全国的繁荣稳定,没有农民的全面小康也就没有全国人民的全面小康。而如果没有科技创新和科技支持,农业现代化不可能实现。因此,农业科技创新是实现我国农业现代化的关键,是农业发展的不竭源泉和持续动力。 1 农业工程技术创新与推广的必要性 1.1 实现农民持续增收和农业持续稳定增长,必须加快农业科技创新与推广 当前,我国农业发展的各种制约因素日益凸显,继续靠增加自然资源投入来增加农产品产出的余地已越来越小。正如党的十七大报告指出的那样,"农业稳定发展和农民持续增收难度加大"。要打破日益严峻的资源约束,实现农民持续增收和农业持续稳定增长,根本出路在于加快农业科技创新和推广,加大科技成果的转化和推广力度,提高资源和投入品的利用率。 1.2 发展现代农业必须加快农业科技创新与推广 十七届三中全会通过的《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》中明确提出,"着眼于建设现代农业,大力推进农业科技自主创新,加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,不断促进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化"。因此,加快推进现代农业发展的进程,必须通过农业科技创新和推广,才能在农业生产经营中采用先进的科技知识和生产手段,突破传统的农业经营方式,增加对农业科学技术、资本等生产要素投入,提高农业集约化水平,提高耕地产出率、资源利用率和劳动生产率。 2 农业工程技术创新的重点领域 2.1 粮食作物超高产、高品质育种 保障粮食安全不仅关系到当前经济社会发展,而且关系到国家长远利益和民族生存根基。我国粮食总产量连续三年增加,但增幅并不大。畜牧业、加工业及新兴的生物能源产业对粮食的需求却逐年增加,国际粮食价格有可能因为能源农业的需求而提高,粮食的供求关系正在发生重大变化。 2.2 农产品优质高效安全生产技术 目前,食品安全已成为人们最关心的问题。为此,农业科技创新必须增强责任意识,加快研究生物疫苗、生物农药、生物肥料、饲料添加剂等高效安全农业生物制剂和高效健康种养模式,建立从"农田到餐桌"的农产品全程质量控制技术体系,提高食品的质量安全水平。 2.3 农产品精深加工技术 农产品精深加工是传统农业分化和演变的关键点。一是农业产业的分化,由传统的种养业向产前、产中和产后三大部门演变;二是农业劳动力就业的分化,由原来主要集中在农业产中就业向产前和产后演变,并逐步向现代工业化扩散;三是农业经营方式的分化,由传统的以生产初级产品为主向产加销、贸工农一体化经营演变;四是农民收入来源的分化,由原来单纯依靠种养业收入向依靠延伸农业产业链增加收入演变,美国等发达国家农产品加工业产值已达到农业增加值的3-5倍。 2.4 设施农业工程技术 设施农业包括设施栽培和设施养殖,如各类塑料大棚、各类温室和人工气候室,畜禽、水产和特种动物的设施养殖和现代化集约养殖小区等。发展设施农业在某种意义上就是增加耕地面积,增加农业生产时间和空间,增强生产的可控性。科技创新应在进一步节约成本,减小劳动强度,提高光能、热能利用率,改善农产品品质,增加生产效益上下工夫。 2.5 节水农业技术 随着我国工业化、城镇化的快速发展和我国水资源的状况变化,水资源缺乏将是我国现代农业发展最重要的制约因素。当前,我国农业灌溉总用水量4000亿立方左右,占总用水量的67%,加上其他农业用水,占到总用水量的80%,是全国水资源最大可能利用量的35%-40%。由于缺水,农业受旱面积越来越大,常年在3亿亩以上。同时农业用水浪费又是非常巨大的,全国农业用水利用率平均不足50%,年损失约2000亿立方,相当于全国工业和城市用水总和的2倍。因此,如何保障现代农业发展,特别是粮食安全,加强节水农业技术研究创新既是紧迫的要求,又是重大的长远的战略任务。 2.6 农业生态环境保护和资源综合利用技术 建设节约型社会对加强农业资源综合利用的要求越来越高。农业科技创新要更多地负起责任,加快发展生态农业技术、农业面源污染检测与防治技术和农村废弃物循环利用技术研究,特别是以污染治理和秸秆、肥料利用为重点,推进有机农业、生物质能源和食用菌等产业的发展,推进环境友好型和资源节约型农业的发展。 3 加快农业工程技术创新与可持续发展的举措 3.1 深化科技体制改革,构建国家农业科技创新体系 加快推进农业现代化,农业科技创新的历史任务艰巨。进一步深化科技体制改革,改进我国科技管理制度,完善项目申报、经费分配和过程管理办法,突出农业科研的公益性特征,探索新的科研组织模式和有效资助方式,形成有利于农业科研基础研究和公益研究健康快速发展的体制机制。同时必须建立适合国情的农业科技创新体系,做到有破有立,改革是手段,建立是根本,为构建国家创新体系奠定坚实的基础。 3.2 强化公益性农技机构改革,创新农技推广机制 强化农技推广机构公益性职能定位,积极推行"三权归县",明确职能任务,合理设置机构,科学核定编制,理顺管理体制,完善改革配套措施,提高工资待遇,全面建立岗位责任制度。加强水利、林业、气象等技术推广服务体系建设。鼓励创办、领办科技型企业以及技术合作组织等,积极发展校市联建、院县共建等多元推广模式,并给予公益性农技推广体系同等的政策支持。 3.3 着力提高农业科技自主创新能力 针对农业可持续发展的技术需求,以夺取农业科技制高点、增强科技发展后劲,提高农业竞争力为目标,全面提升科技自主创新能力。进一步加强动植物种质资源的收集、保存等基础性工作。着力提高农业知识创新、生物技术领域、机械化技术领域和信息技术领域的科技自主创新能力。 3.4 加强农业科技人才队伍建设,大力培训农村实用人才 按照农业科技用人规律和基本需求,分别构建国家高层次农业科研人才培养基地、高水平科研骨干培养基地、高水平科研辅助人员培养基地和高水平科研管理人才培养基地,加快构建、科学培养科技创新人才和团队。建立一套适应农业科技创新要求的人才培养、使用、评价和激励的机制和制度。加大新型农民和农村实用人才培训力度,扩大培训规模,提高补助标准,增强培训的针对性和实效性。充分发挥大专院校、农广校和科研推广单位的科技教育和人才资源优势,多层次、多渠道、多形式地开展农业科技大培训。 4 结语 总之,我国农业发展的现状已经不能够满足于我国人口的需求,因此要想获得较大的突破,就需要在农业工程中进行技术的创新。因此,就需要我国农业的发展具备有充足的前提准备,进一步确保我国农业不断进步和发展。 农业工程类论文:《农业工程与可持续发展》绪论教学方法探讨 摘 要:为更好地开展《农业工程与可持续发展》绪论课的讲授,笔者在教学中对该课程绪论部分的内容和教学方法进行了探索。首先引入农业概念及其发展历程,接着引出农业工程概念内涵。与此同时,指出当前我国农业存在的问题,为农业可持续发展主题的引入做出铺垫,并借助熵的概念进行农业可持续问题的讲解。最后引导学生正确认识农业发展,重视农业的可持续发展。 关键词:农业工程 可持续发展 教学方法 S着社会经济的发展,可持续发展的重要性正在逐步提升。《农业工程与可持续发展》作为农业机械化及其自动化专业的一门重要课程。通过本课程的学习,使农业工程相关专业学生从宏观角度理解工业工程专业与可持续发展之间的辩证关系。熟悉了解农业工程生产中的农业机械化、农产品加工和农业环境等方面与农业可持续发展之间的关系,培养学生可持续发展的理念。但是《农业工程与可持续发展》至今尚无直接的教材,为此,笔者在教学中,对该课程内容设置和教学方法进行了探索。 该文从我国基本国情出发,探讨《农业工程与可持续发展》课程绪论的教学内容和教学方法,引导学生更好地理解可持续发展的意义,以及农业工程与可持续发展的关系。 1 以“农业及其发展历程”引入课程内容 在教学中,为使课程更好地展开,首先将“农业及其发展历程”内容引入绪论课,以便使学生更清晰的了解农业的发展及其意义,更容易理解《农业工程与可持续发展》课程后续的主题内容。 “什么是农业?农业是怎么来的?”笔者从狭义和广义两个角度,对农业的定义进行了解释。在我国,农业是国民经济的基础[1],它是指人们利用生物的生长机理,采取人工培养和养殖的办法,以取得产品的物质生产活动。从狭义上讲,农业泛指种植业[2],它包括粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动;从广义上讲,除种植业外,还包括林业、畜牧业、副业和渔业。这五业合在一起通常称为“大农业”。目前农业早已是国民经济中一个重要产业部门,是以土地资源为生产对象的部门,利用动物植物等生物的生长发育规律,通过人工培育来获得生产食品及工业原料的产业,属于第一产业[3]。 关于中国农业起源,可以借助古籍中许多美丽动听的传说故事进行讲解,这可以大大提高学生的学习兴趣和积极性。众所周知,我们经常把农业的起源归功于伟大的神农、后稷和黄帝或其他帝王、名臣等等[4]。在农业漫长的发展过程中,人们把农业生产划分为三个大的阶段:原始农业、传统农业和现代农业。 (1)原始农业――基本特征是完全依靠人力和简陋的木、石工具,模仿动植物自然生产过程进行自给自足的生产。 (2)传统农业――当人类进入封建社会后,开始学会制造铁犁和使用耕畜,生产力有了很大发展,开始打破原始社会那种封闭式的生产方式,逐渐进入较为开放的传统农业的发展模式。 (3)现代农业――是以生物技术和信息技术为先导的技术高度密集的产业,不仅提高土地生产率,并打破了农业生产季节性和地域性的限制,同时现代农业资源节约和可持续发展的绿色产业。 2 介绍农业工程的内涵 通过“农业及其发展历程”的教学,对“农业”进一步延伸,向学生讲解农业工程的内涵。农业工程是改善农业生产手段、生态环境和农村生活设施的各种工程技术、工程管理、工程理论的总称[5],是为农业生产和农村生活服务的综合性工程技术及其原理。自1910年内燃拖拉机问世,标志了现代农业工程的开始。 另外从当前农业工程学科构成角度给学生一个全面的介绍。目前农业工程已经发展成为多学科综合性的边缘学科,其科学技术研究的范围很广,总体归结为以下7个方面:农业机械化、农田水利和水土保持、土地利用工程、农村建筑和农业生物环境工程、农副产品加工工程、农村能源工程、农业电气化工程。农业工程在合理利用农业资源、保护生态环境、提高农业产出率等方面都有重大作用。 3 引入“农业可持续发展” 该课程教学的优秀内容就是“农业可持续发展”,而“农业可持续发展”又是从何时成为大众关注的热点呢?笔者从以下几个方面分析了“农业可持续发展”提出的背景。 自工业革命以来,许多国家相继走上了以工业化为主的发展道路。随着社会生产力的迅速提高和经济规模的不断扩大,人类创造了前所未有的物质财富。但是,却出现了全球范围内的环境破环、资源过度消耗和贫富差距加大等问题,乐赝胁和阻碍着人类社会的生存和发展。于是,人类不得不深刻反思沿袭已久的生存方式和思想观念,进而试图去寻找一条既能保证经济增长和社会发展,又能维护生态良性循环的全新的发展道路。 在农业方面,以美国为代表的工业化农业的发展模式在世界各地得到推广。自20世纪70年代末以来,我国开始大力发展机械化生产方式,利用化肥、农业提高作物产量,工业化模式的农业带来了严重的问题。以大化肥、大农药、大量消耗地下水为代价的,农业环境污染严重,长期下去存在严重的隐患[6]。“农业可持续发展”在这样的背景下被提出。我们要发展既能满足当代人对农副产品的需求,又不对后代人农副产品的需求构成威胁的农业发展模式,即可持续发展的农业模式。要解决未来可能将要面临的粮食安全问题,必须要回到循环性生态农业上来。从可持续发展的角度看,中国未来农业只能走“用地养地”、“精耕细作”配合一定现代化设备和生态技术的生态农业。 4 从熵的角度分析“农业可持续发展” 在教学过程中,笔者从熵的角度对农业工程的发展进行了剖析,以便使学生更加清晰理解农业可持续发展。1868年德国物理学家克劳修斯在物理学中发现和揭示了熵世界观的概念[7-8]。它告诉人们,物质和能量虽然是守恒的,但在表现形态上只能“沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有序到无序”。为了创造工业文明,人类无节制的开采和消耗各类自然资源,这带来了严重的环境问题,影响人类的生存和发展[9]。 笔者探讨分析后得出结论,农业的实质就是通过绿色植物吸收与转化太阳能形成负熵。生物体的负熵机制如图1所示,以负熵为起点,并以这种负熵在流动过程中不断耗散的方式展开农业生产过程。 在教学中,笔者又尝试按照数学极限的思想,并提出一个极限公式(公式1),对农业可持续发展进行讲解。该极限公式可将其表示为如下的形式:以时间t为自变量,自然界的熵表示为时间t的函数,则 (1) 式中,C为相对常数,即人类生存的星球在某一时期能够忍受的熵。熵是最后不能再被转化做功的无效能量的总和。这种情况在封闭系统中表现明显,当熵达到最大值时,则表示一切有效能量均消耗殆尽。当有效能量和无效能量相等时(热力学第一定律的规定),则意味着系统进入了全面崩溃,或称“热寂”阶段[10]。只有当我们承认自己世界的有限性,有意识地尊重地球资源的极限,我们才能真正领会到地球的宝贵,从而做出对人类继续生存有重大意义的调整。 通过此部分内容的讲解可以有力的告诉学生,我们必须把熵定律作为价值判断的基础,只有发展低耗、节约,与自然和谐共存的、符合减熵原理和生态规律的农业,才能保持农业发展的可持续性。 5 探讨可持续发展的途径 该课程的最终目的就是正确引导学生理解和重视农业的可持续发展。虽然农业的快速发展带来了一系列的负面环境问题,尤其是工业化的农业,在带来农业快速发展的同时破坏了生态的可持续性。但是,我们必须正确认识农业发展,探讨农业可持续发展。在基于资源环境约束下,寻求一条节约能源、保护环境的可持续发展之路[11]。 在教学过程中,笔者启发学生积极主动思考农业工程可持续发展的新方法,总结出农业可持续发展必须具备以下要素。 正确认识学习可持续发展农业的优秀内容。以牺牲环境换取的经济效益的农业生产,只会让环境背上沉重的包袱的问题,而不会带来长久的效益,因此发展可持续农业已成为必然趋势。 利用系统思维和系统的科学体系去解决问题。我们面临的任何一个要解决的问题或要完成的任务其实都是系统。将农业工程看成大的系统,运用系统工程的理论和方法,结合农业科学技术研究农业系统的合理组建和最佳运行的过程技术。 学习以“绿色技术”为主题的农业工程技术。对农业机械及其自动化专业学生注入农业机械“绿色设计,绿色制造,绿色管理”的理念。 学会利用科学的思维方法寻找最优方案。根据可持续发展农业的性质和总目标,将问题分解为不同的组成因素,并按其相互影响及隶属关系按不同层次聚集组合,形成多层次的分析结构模型,使问题归结为最低层相对于最高层的相对重要权值的确定,进而寻找可持续发展的最优方案。 农业工程类论文:农业工程研究性教学课程评价指标体系构建研究 摘 要:在高校农业工程本科教学中推行研究性教学是高校课程改革,培养创新型和应用型农业工程人才的重要内容。在课程教学过程中颠覆传统教学理念,注重对教学过程的评价,构建一套科学合理的课程质量评价指标体系是研究性教学的重要组成部分。农业工程研究性教学课程评价指标体系的构建对于创新农业工程人才培养模式,提升学生的实践能力和自主学习能力具有重要的现实意义。 关键词:农业工程 研究性教学 评价体系 能力培养 近年恚研究性教学作为一种全新的教学方法和教学理念,已经为国内外众多高校所实践。研究性教学完全不同于传统的教学方式,它是将研究性、自主性的学习方式贯穿于学生的课程学习之中,学生的课程最终成绩将不再作为学习效果的唯一考核目标。以往的教学方式主要是以教师的讲授为主,学生被动的学习和接受,在这一教与学的过程中,教师是主体,学生是客体,有些学者习惯性地称这种教学模式为“填鸭式”。而研究性教学一改这一传统做法,创造性地将研究性教学方法、研究性学习模式引入课堂教学,教师不再是课程学习的主导,而是学生学习的引导者和组织者,学生则根据课程设置的一些环节和情境进行自主学习,同时参加一些科研活动,在科研性学习中掌握教学大纲中要求的知识点。这种先进的教学方法将教师和学生从枯燥的课堂讲授和学习中解放出来,增加了课堂互动,活跃了教与学的氛围,显著提高了学生的学习质量。这种教学方法注重对教学过程的考核,并实时监控这一过程中的每一个环节指标的完成情况,考核评价方式具有多元化、动态化的特征。而这种教学方法需要与一套科学、合理、可行的质量评价指标体系相配合才能显示出优越性。 本文是在原有研究成果的基础之上,以提高农业工程人才培养质量,改革高校农业工程人才培养模式为原则,结合农业工程研究性教学实践,探讨农业工程研究性教学课程评价指标体系的构建方法。 一、农业工程研究性教学课程评价指标体系构建意义 教学评价指标体系是研究性教学的重要内容,是考核评价研究性教学成效的标准。农业工程研究性教学就是在农业工程理论课程教学过程中,不但有教师课堂知识的讲授,同时配以针对专业的课题或实践环节,教师引导学生进行有针对性的科学研究工作,在实际工作中运用理论知识,并与实践相结合产生一些物化成果,如研究论文、研究报告等。同时,为了检验和评判教学效果,要制定一套合适的检验标准,即课程质量评价指标体系,对教学过程和结果进行有效评价,并采取实时动态的信息反馈机制,及时纠正和调整教学过程中存在的缺点和不足,使整个教学活动更趋合理和优质。教学质量评价是整个研究性教学的最后一个环节,也是决定教学活动能否成功的关键所在,对研究性教学活动起着引导和评判的作用,因此能否构建一套完整、科学、合理的评价指标体系将直接关系到教学目标能否实现,教学效果能够达成,研究性教学方向是否正确并继续开展下去。因此,开展农业工程研究性教学课程评价指标体系的构建对于有效开展研究性教学具有十分重要的意义。 二、农业工程研究性教学评价指标体系构建的基本原则 农业工程研究性教学具有区别于其它学科的自身优势及特征,因此在制定和构建课程质量评价指标体系时也应体现出课程与专业特色,要依据一定的原则。 (一)多元化原则 研究性教学本身就是一个既注重结果评价又兼顾过程评价,既有一般性考核,又有综合评判的一种新型教学模式。农业工程研究性教学具有自身特点,这就决定了课程质量评价指标体系必须是一个多元化、全方位的评价指标体系。这种多元化的特征不仅要体现在评价指标本身,同时还包括评价主体,除了教师和学生之外,评价主体还应有教学管理部门、教育行政部门,有同行专家的评价,也有校外、社会和家长的评价。只有这样,农业工程研究性教学的评价指标体系才是完整而科学的。 (二)系统性和科学性原则 一个评价指标体系只有具备系统、科学性的特征才能够进行有效而可信的评价。而农业工程的研究性教学是为了提升农业工程类学生的实践能力和自主创新能力,适应新世纪农业工程类人才发展需要而推行的一种全新教学方法,教学效果将决定今后农业工程领域人才的专业化水平和工作能力,因此,评价指标体系应更加系统和详尽,只有这样才能够有效提高课程教学质量,达到人才培养目标。 (三)动态化和过程性原则 农业工程研究性教学课程质量评价指标体系既有阶段性评价,也有综合性评价,在教学过程中信息的反馈是实时的、动态的,是教学组织者、引导者与教学活动的实时互动并对教学过程中出现的问题进行及时纠正与调整。相对于传统的结果性评价,农业工程研究性教学课程评价更注重过程性。而这种过程性始终贯穿于研究性教学活动的全过程,也是教学活动的主客体之间进行实时和动态信息传递和互动的全过程。 (四)客观性、科学性和公正性原则 农业工程研究性教学课程评价指标体系的构建基础是科学性,而评价过程中又要体现客观性和公正性。评价指标体系的科学性是评价环节的客观性、公正性的有力保障。评价指标体系没有客观性,则对课程教学效果和质量的评价就不具有可信度,不能真实反映教学实际。对研究性教学活动客观公正的评价是一种不受主管因素影响,不受外界其它不利因素干扰的真实客观评价。只有构建客观公正的评价指标体系,才能对研究性教学效果和质量做出真实有效的评价,才能发现并及时纠正教学方法自身的缺陷,有利于研究性教学活动继续开展下去。 三、构建农业工程研究性教学评价指标体系需解决的几个问题 (一)根据课程性质合理制定评价指标体系 课程性质不同,实施研究性教学过程中的评价方式和采用的评价指标也有较大差异。因此,不能机械地照搬套用已有的评价指标体系,要根据农业工程研究性教学的课程性质,科学合理地制定评价指标,这样才能够对教学活动进行有效评价。有些一级指标下可设置若干个二级指标、三级指标,保证指标的科学性、系统性和客观性,但过于详细和繁杂的考核指标必然会造成评价工作量的增加,降低了评价工作效率,因此指标数和侧重点要合适。 (二)评价指标体系要有助于教师教学水平学生能力的提升 农业工程实施研究性教学的目的是为了有效提升学生的实践能力、创新能力和自我学习能力。是要脱离传统的教学模式的束缚,使学生在教学过程中思维更加发散、视野更加开阔,更能激发学生的内动力,使其从被动地、机械地获取知识的方式变得更加积极主动。因此,这种模式下的课程评价指颂逑涤Ω能体现对学生能力提升方面的考核和教学实施评价。同时,教师在实施研究性教学过程中其实也是对自身教学水平和专业素质的提升,因此,评价指标体系也应注重对教师组织和引导学生进行研究性、自主性学习过程的考核与评价。 (三)科学合理地分配评价指标的分值和权重 针对农业工程不同的课程实施研究性教学,考核和评价的侧重点有所不同。课程评价指标的权重和分值要分配科学合理,需要详细和重点评价的环节,要尽量多设置下一级指标并分配相应考核分值。同时,对重点考核评价的方面,其考核评价指标要求应更高。这样才能对具体课程教学效果和教学过程做出科学、合理、可信的评价。 四、农业工程研究性课程教学评价指标体系构建 农业工程研究性教学课程教学评价内容主要包括:教学队伍、教学内容、教学方法、教学条件和教学效果。并可依据上述内容适当确定评价指标体系中的各级指标及其量化分数和权重。农业工程研究性课程教学评价指标体系应采取定性评价和定量评价相结合的方式,以提高评价结果的可靠性和可比性。具体评价指标及量化标准如表1所示。 本表说明: 一是本评价方案采用百分制记分,设置4个一级指标:教学队伍、教学内容、教学方法及教学手段以及教学效果,每一一级指标下设若干个二级指标、主要观测点及评价标准。对每一个单项一级指标和二级指标按照评分结果分为:优秀、良好、合格、基本合格和不合格。总体评价则根据总评价分数分为五个等级:优秀(90-100分)、良好(80-89分)、合格(70-79分)、基本合格(60-69分)和不合格(60分以下)。 二是同行评价及学生评价得分以各自的评价平均分计算。 三是学生学习中的物化成果包括:论文、研究报告、调研报告、项目申请、获得专利、参赛获奖等。每一项根据级别、等级和相关性给出具体分值。 五、结束语 教学质量评价本身不是目的,而是一种手段,不是为了证明什么,而是为了诊断和引导。因此,在农业工程研究性教学评价指标体系构建过程中需要引入激励机制,使教学过程更加开放、灵活。引导学生在研究工作中发展创造性思维方式,转变学习观念,注重理论联系实际,使自身的实践能力、创新能力得到有效提升,促进农业工程研究性教学的持续发展。 农业工程类论文:校企协同加强农业工程专业学位研究生实践创新能力培养 (河南农业大学机电工程学院,河南 郑州 450002) 摘要:为了促进校企协同,加强校企协同培养农业工程专业学位研究生实践创新能力培养。论述了农业工程专业学位研究生培养的特点和出现的问题,校企协同的重要性及相关研究的基本情况。针对农业工程专业硕士研究生培养的特点,在培养目标与体系、课程体系与教学资源建设、教学内容等方面的改革内容进行详细探讨。指出构建校企协同培养的模式对于提高研究生创新能力具有重要的现实意义。 关键词:校企协同;实践创新;农业工程 一、引言 随着高等教育的普及和社会对人才需求层次的提高,单一学术型硕士研究生已经无法满足社会对高层次创新创业型人才的需求,社会对人才需求的变化促使农业工程领域工程专业硕士学位的发展[1]。 目前专业学位研究生培养模式仍沿袭学术研究生,课程设置存在着教学与科研实践脱节等问题。课程教学安排上,授课时间过长,偏重理论知识的传授,实践锻炼少,忽视了对学生创新能力与综合素质的培养,对科研实践性环节、产学研相结合等不够重视[2]。由于专业限制等问题,农业工程学科的研究生课题与其他工科研究生相比,科研经费资助少,大多是自选课题,缺乏锻炼实践能力的环境,参加学术交流活动受限,从而不能及时了解到本领域的前沿成果和发展趋势,这些都限制了对专业学位研究生创新能力和实践能力的培养。专业学位研究生教学实践环节的企业定岗实习培养,是区别于学术研究生培养的重要环节,也是专业学位研究生接触社会、熟悉企业需求的重要环节。 二、改革内容 (一)培养目标与体系进一步深化改革 1.充分利用专业优势,培养目标体现专业特色。农业工程专业历史悠久,发展迅速,特色明@。培养目标的制定要体现专业特色,还应充分考虑合作企业对专业硕士培养的要求。培养农业工程领域创新与技术开发、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、工程规划与管理、新技术推广与应用等方面的高层次复合型、应用型、工程技术及管理人才。涉及到现代制造技术中的机、光、电、液及微机软硬件应用技术等多个方面,具有专业面宽、适应性强的特点,能适应社会发展的需要。确实强调“创新性、应用性、特色性”,突出形成自己的人才培养特色。 2.培养规格要求充分适应社会需求。除要求学生能较好地掌握本专业的基础理论知识和基本技能外,还要具有一定的人文、社会科学、经营、法律、法规的基本知识;具有独立获得知识和分析、解决问题的能力;具有创新意识和创新能力等。 3.人才培养体系体现创新创业性。针对专业硕士学位研究生培养的特点和企业需求,教学内容强调理论性与应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;导师选择实行校企双导师制,以校内导师指导为主,企业导师参与各培养环节的指导工作。严格中期考核淘汰机制,论文研究应与企业生产实际相结合,具有明确的工程背景和应用价值,能为企业解决工程技术问题。 (二)课程体系与教学资源建设 1.合理构建课程体系。根据人才培养目标要求,学校在制定农业工程专业硕士课程教学计划时除按既定的领域培养方案进行课程选择外,还应充分考虑合作企业对专业硕士的培养的要求。在校企协同培养专业硕士的实践中,企业往往希望高校较有针对性地为其培养实用性的高层次技术人才,并且借助这一合作平台对企业的生产实际发挥技术支持、改造及创新作用。 2.借鉴国内外课程改革的成功经验。结合本专业发展前沿,面向经济社会发展需求,借鉴国内外课程改革的成功经验和成果,充分利用现代信息技术,优化课程设置,形成具有鲜明特色的专业课程。把专业课设置优质精炼,增加实践环节,设置创业教育类、专业拓展教育类、综合素质教育类三大模块。 3.加强教学资源建设。加强对各类教学资源的整合利用,通过协同开发和开放共享,形成与人才培养目标、人才培养方案和创新人才培养模式相适应的优质教学资源。开展多层面的、立体化的教学改革与研究,具体包括实施教育教学改革研究、科研教学团队建设、企业实践教育基地建设等项目。 (三)教学内容的改革 1.理论教学内容的改革。专业学位的课程设置以实际应用为导向,以职业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为优秀。根据课程的特点,合理地精选教学内容,是课程内容改革成功的关键因素。使学生既能掌握课程的基本理论内容,又能了解到本学科的研究发展动态。 2.实践教学内容的改革。本专业的课程应用性和实践性都很强,没有大量的实践教学活动,不可能培养出综合能力强的学生。因此本专业在实践教学方面做了探索:①企业实践教育基地实际训练,重在培养学生的科研创新意识和创新能力;通过校企协同,实施“先顶岗实习、然后再回校学习”的教学方式,增强教育的时效性和针对性,提高学生的技术开发能力和技术服务能力。学生在基地专业实践期间由校内和基地两个指导教师共同制定专业实践计划,全程指导学生实践过程。②研究生带本科生从事独立科研活动,重在强化学生综合知识运用能力。 (四)实践教学体系的改革 1.利用多渠道实践创新活动,注重培养创新能力。充分利用学校和企业的各种学术交流与实践创新大赛环节,通过听本学科著名专家所作的报告,给学生一些启发。进行科学研究必须重视学术交流,可组织学生多参加一些交叉学科学术交流研讨会,多与相关或其他领域的研究人员进行交流,扩展自己的思路。培养学生的自主创新意识,着力提升学生的实践动手能力。 2.强化实践教学环节,注重实际工作技能的培养。针对本专业建立农业生产机械化研究生校企联合培养基地,将研究生引入科研训练和生产实践,在大胆的探索中培养和形成创新能力,在生产实习中聘请校外企业及农场中有实践经验的专家担任兼职教授,理论和实际相结合,来激发学生潜在的创造灵感。 3.加强基础条件建设,注重提高实践教学效果。随着创新型研究生培养计划的实施,基础条件建设仍需加强,增加经费添置创新性、设计性实验仪器设备;加强实习基地建设,探索基地建设、运行模式与人才培养的最优组合;增加2―3个科研教学校外培养基地,整体提高研究生实践创新的培养效果。 三、结论 农业工程专业学位研究生是为企业培养高层次的工程技术及管理人才而设立的。企业比高校更加清楚需要的是哪种人才,因此,校企协同培养的模式是培养具有应用能力和实践能力的人才的必由之路。校企协同,其实质是使高等教育与社会、生产融为一体,形成相互依存、相互促进、优势互补、密不可分的有机整体。研究生的创新实践能力需要在参与企业的实际生产、产品开发、解决实际问题的过程中,在真实感知的过程中培养的。校企协同推动研究生实践创新能力的培养,校企协同应向深层次、多领域拓展,进一步深化人才培养模式改革方案,实现校企协同共同创新、共同发展。 农业工程类论文:图像识别处理技术在农业工程中的应用 摘 要: 研究一种基于图像识别处理的粮虫检测方法,将图像识别处理技术应用于农业工程。首先使用灰度化、二值化、平滑以及锐化技术对粮虫图像进行预处理,使得图像更容易进行边缘检测和图像特征提取。之后使用四种边缘检测方法实现图像中待识别粮虫的边缘检测。使用粮虫图像的8种区域描述子特征作为粮虫识别模型的输入特征。最后选取常见的玉米象、拟谷盗和锯谷盗三种粮虫为研究对象,使用基于RBF神经网络的识别模型对三种粮虫图像的几何形态特征进行识别。 关键词: 粮虫检测; 特征提取; RBF神经网络; 图像识别 0 引 言 目前储粮害虫问题是世界上很多国家所面临的困难,在很多国家每年都会因为粮食害虫而损失很多粮食。在遭受到粮食害虫的侵害以后粮食的籽粒会被破坏,容易变质、Y块、发热以及发霉,另外在老化死去害虫尸体、粪便以及有毒液体的影响下粮食会受到较为严重的污染[1]。 总的来说,目前主要有四种方法来检测粮食害虫:首先是取样法,将所制作的扦样器按照区域定点的方法安装在储粮库内。采用电机或者人工的方法吸取粮食样本,然后交由技术人员分类、鉴别以及筛选,这样就可以对库区粮食害虫密度进行确定。这种方法需要较大的劳动量,降低了工作效率,另外人为主观因素容易对最后的结果产生影响,因此产生了较大的误差。其次是诱捕法,通过对粮食害虫生理特性以及习性的利用来采取合适的诱捕方式,主要包括粮食害虫生理特性诱集法以及陷阱式诱集法两种。但是在应用诱捕法的过程中需要制作诱导剂以及提取粮食害虫的信息素,由于具有较强的针对性,而且具有种类繁多的粮食害虫,因此所消耗的成本比较大,所以以上两种方法也存在着一定的缺陷。再次是声测法,通过对声音监测装置的应用,分析害虫爬行以及吃食时的声音,进而就可以获取粮食害虫密度信息。在应用这种方法的过程中会在周围产生较大的噪音,同时需要花费较大的资金来制造声音监测装置,所以目前这种方法并没有得到广泛的应用。最后一种方法是近红外反射光谱识别法,粮食害虫的C,H,N成分存在着很大的差距,因此就会产生不同的近红外线光谱,这种不同种类的粮食害虫就可以通过NIR 的扫描来进行识别。但是这种方法仍然存在着一定的缺陷,例如粮食的不完整颗粒以及颗粒大小等物理因素会对扫描结果产生一定的影响,使得无法获得准确和清晰的NIR 扫描图像[2?3]。 除了使用声音检测方法外,其他方法不利于实现自动化粮虫检测,人工检测方法效率低、成本高,因此本文研究一种基于图像识别处理的粮虫检测方法,将图像识别处理技术应用于农业工程。 1 粮虫图像预处理 1.1 图像灰度化处理 在分析粮虫图像的过程中首先需要进行图像颜色之间的转换,通常是将彩色转换为灰色,这样既能够加快图像的处理速度,另外还能够方便地将处理后的信息向原来的图像上进行转移。 通常利用最大值法、加权平均法以及平均值法来进行彩色图像和灰色图像之间的转换。本文在进行彩色图像灰度化处理的过程中主要采用了最大值法,这种方法比较简单,采用三原色R,G,B来对图像的灰度值进行描述[4]。 1.2 二值化 采用二值化手段来处理粮虫图像,这样能够重点显示对象区域,对于后续的分析和辨别非常有利。由于在灰度上目标图像与背景图像存在着较大的差距,因此可以根据灰度值的不同来对目标图像进行区分。分别用0和1来表示目标图像和背景图像,这样就能够实现灰色图像和二值图像之间的转换,具有较高的识别度。本文只对单个的背景和图像进行了分析。因此在数据对比的过程中使用了一个阈值Th,达到分类像素群的目的。将图像中的背景灰度值以及目标灰度值分别设置[5]为1和0。 1.3 图像平滑 本文使用邻域平均法对粮虫图像进行平滑处理。所应用的均值滤波的邻域平均法实际上就是进行空域平滑处理,首先在相同的窗口上放置图像,平均所有的像素灰度值,通过对中心部位像素灰度值的替代就能够达到平滑的目的。均值滤波和低通滤波器具有相同的作用,输出的图像可以用离散卷积来进行表示[6]。 1.4 图像锐化 通过对图像的锐化处理能够达到修复外部形状以及进行图像边缘聚焦的目的。通过图像灰度颜色的加深以及外援色彩数值的对比能够对图像的清晰度进行提升。目前Sobel算子、Laplace算子以及Robert算子是图像锐化过程中经常采用的算子,本文在图像锐化的过程中采用了Robert算子。 4 粮虫识别实验 本文选取常见的玉米象、拟谷盗和锯谷盗三种粮虫为研究对象,对其图像进行处理识别。分别使用边缘检测算子、边缘检测算子、边缘检测算子和边缘检测算子对其图像进行边缘检测,并提取其图像的面积A、周长P、相对面积RA、延伸率S、复杂度C、占空比B、等效面积圆半径R和偏心率E这八个特征用于对三种粮虫的识别,具体特征值如表1所示。 使用基于RBF神经网络的识别模型对三种粮虫图像的几何形态特征进行识别,识别原理如图2所示。 选取50张玉米象图像、50张拟谷盗图像和50张锯谷盗图像以及20张无粮虫图像对基于RBF神经网络的识别模型进行训练,提高其识别粮虫图像的泛化能力。 基于RBF神经网络的识别模型的输入向量为粮虫图像的八种特征,即输入节点数为8;基于RBF神经网络的识别模型的输出向量结果为玉米象图像、拟谷盗图像、锯谷盗图像以及无粮虫图像4种,即输出节点数为4;隐含层节点数根据经验公式计算。 分别使用20张玉米象图像、20张拟谷盗图像和20张锯谷盗图像对训练后的基于RBF神经网络的识别模型进行测试。 能够得到使用边缘检测算子、边缘检测算子、边缘检测算子和边缘检测算子对其图像进行边缘检测后,以及使用基于RBF神经网络的识别模型对粮虫图像的识别结果如图3所示。 从基于RBF神经网络识别模型的粮虫识别结果可以看出,分别使用边缘检测算子、边缘检测算子、边缘检测算子和边缘检测算子对其图像进行边缘检测后,识别模型对三种粮虫的平均识别率为80.65%,81.96%,80.34%和78.56%,说明在其他情况相同情况下,使用Sobel 边缘检测算子对粮虫图像边缘检测对于粮虫图像识别准确率是最有利的,而使用Laplacian 边缘检测算子后粮虫图像的识别率最低。 5 结 论 本文研究一种基于图像识别处理的粮虫检测方法,将图像识别处理技术应用于农业工程。选取常见的玉米象、拟谷盗和锯谷盗三种粮虫为研究对象,对其图像进行处理识别。分别使用边缘检测算子、边缘检测算子、边缘检测算子和边缘检测算子对其图像进行边缘检测,并提取其图像的面eA、周长P、相对面积RA、延伸率S、复杂度C、占空比B、等效面积圆半径R和偏心率E这八个特征用于对三种粮虫的识别,使用基于RBF神经网络的识别模型对三种粮虫图像的几何形态特征进行识别。结果表明,在本文的研究条件下,使用边缘检测算子对粮虫图像边缘检测对于粮虫图像识别准确率是最有利的,而使用边缘检测算子后粮虫图像的识别率最低。 农业工程类论文:现代农业工程人才社会需求分析及培养模式探讨 摘要:本文分析了现代农业工程人才的社会需求,根据我国目前农业发展需求,对创新型人才培养的形式进行深入探讨,为目前传统农业向现代农业的成功转型建设专业化人才队伍。 关键词:农业工程;培养模式;人才需求;教学改革 一、引言 从目前的发展程度看,国内农业工程与西方发达国家之间的距离还很大,而导致国内农业工程技术落后的一个重要原因是人才匮乏。2011年,在全国高校农业工程学术交流会上,专业人士就当前我国现代农业化人才结构模式存在的缺陷提出:必须及时改进农业工程人才培养模式,完善农业工程学科体系,以促进我国农业现代化的进一步发展。因此,结合我国由传统农业向现代农业转变的基本国情,调查农业工程人才的市场需求与发展模式,为具备创新精神与能力的高素质农业工程人才提供重要依据。 二、现代农业对农业工程人才的要求 根据当前各用人单位的发展需求,农业工程专业人才结构必须具备以下特点:(1)良好的人文素养。作为一个人的内在素质,人文素养在影响人的思维意识的同时,指导人的行为举动。(2)创新精神与能力。创新是一切生产活动的源头,正是在创新的推动下才有了科学技术水平的提高,进而有了生产活动的可持续发展。(3)专业视野广阔。拥有广阔的专业视野,就能拥有丰富的灵感与开阔的思路,这类员工解决问题的能力与水平也特别强。(4)实践能力强。不少用人企业反映,从大学招的新人数量虽多,但是大多只具备理论素养,实际动手能力却是捉襟见肘,根本不能满足企业的长远发展。(5)自主学习能力。用人单位普遍反映,刚走上工作岗位的毕业生还需要加强实践学习,所以是否具备一定的自主学习意识与能力,可以反映个体发展空间大小。(6)扎实的专业基础知识。农业工程专业培养的学生在工作中有一定的基础理论知识、农业方面的基础知识、工业方面的基础知识及技术设备、型号规格、检修维护、经营管理基础,能有效利用不同种类的信息技术。 总之,现代农业对农业工程人才的需求是培养模式复合型、所学专业综合化、实践教学大比重。显然,目前的本科教育甚至是研究生教育,无论从专业结构和教学方法上都难以适应这样的人才培养需求。 三、创新人才培养模式 在现代化农业发展的过程中,学校农业工程本科教育必须从人才结构类型出发,调整具体培养模式。如何培养具备创新能力且符合农业现代化需求的工程人才,已经成为摆在农业工程本科教育领域的紧迫任务[1]。由于技术更新与基础设施建设比较落后,目前国内水稻机械化种植覆盖率仅有16%;因为技术不足,设备短缺而耽误干燥处理,导致将近10%以上的粮食损失;而且,国内油菜种植面积也在大幅度缩水。引起这种现象出现的主要原因是,生产加工中人工成本份额太大,几乎超过60%。诸如类似的一系列问题需要专门人才进行研究,找到合适的应对策略。为此,高校必须加强教学改革,提高学科实力,转变人才培养模式。 1.优化人才培养模式。整合和改造原有农业工程所涉及的专业,以“基础扎实、途径宽、素质高、实力强、适应性强”为准则,突破专业局限,打造农业人才“大工程”培养规划方案。优化培养规划,在已有农业工程的结构下,整合基于机械工程、环境与能源、电气与电子工程等专业的课程体系,整合教W内容,构建全新的专业平台。同时,在农业工程本科专业中,采取分型培养模式。陕西西北农林科技大学机械与电子工程学院在农业工程技术人才培养方面采用分型培养模式,如图1所示。它以培养研究型和应用型人才为目标,优化和整合课程体系,坚持理论实践相统一、教学科研相统一、课内课外相统一,尊重学生的主体性与自主性,提高他们“发现问题、提出问题、分析问题、解决问题”的能力,培养具备一定的创新、探索能力。教学团队建设以人才分类培养模式为主,打造“研究型”、“工程应用型”两种性质的教学组织,适应不同人才的培养需求。前一种教学组织的构成人员主要是专业的教授和副教授。 在培养农业专业化人才机械操作能力的过程中,建立学生科研创新导师负责制,鼓励学生积极参与教师组织的科研活动。“工程应用型”教学组织主要由操作技能娴熟、理论基础渊博的教授、副教授和工程师构成,在农业机械化及自动化专业“工程应用型”人才办学中,坚持每个学生配置两个导师的模式。加强校企合作办学力度,与企业建立良好合作关系,聘请企业工程技术人员为副导师,通过以工程应用为优秀的训练和实践体系,培养学生技术集成、技术移植与技术实施能力。鼓励支持学生到生产第一线进行毕业设计,让学生在“三下乡”和暑期社会实践活动中发现问题,积极参与到企业的生产实际中,去发现问题和解决问题。构建导师组和研究组织的体制。选择不同年龄与研究领域的教师组成导师组,由导师组成员与优秀的本科生和硕士生形成研究组,在教师与学生的共同配合下,提高学生的研究水平,增强科学素养和实际操作能力。 2.创新教学模式。为了培养符合农业现代化发展需求的人才,提高农业科研生产类专业人才的创新能力,第一,学校教育必须坚持以学生为本,具备一定的“参与权”和“选择权”。在实际教学活动中,必须充分发挥“传道、授业、解惑”的职能,坚持以培养学生创新精神与能力为主要教学方向,在教学活动的主要环节中融入创新教育理念与方法。第二,将教学重点集中在学生身上,尊重学生的主体地位。第三,将单纯的黑板式教学转变为以启发式、讨论式、研究式为主的教学形式,激发学生学习热情。第四,将理论学习为主转变为理论、科研、实践的综合性和平衡化为主,在教学过程中增加科研力度,调动学生自主创造热情,培养创新能力,这能让学生学有所用,以用促学,达到很好的教学效果。 3.注重学生动手能力和创新能力的培养。在学校教育活动中,注重通过专门的教学活动设计和具体的教学方式来提高实际教学效果,包括学生的自主学习能力、有效的思维模式、实际动手能力、创新能力、沟通能力、解决问题的能力等[3]。 为了进一步提高学生科学研究能力,提高学生实际操作能力,培养他们成为具备创新精神与能力的人才,必须结合课程实验、课程设计、生产实习、毕业设计和课外创新等一系列活动,才能够实现教育目标,为我国农业工程事业的发展和农业现代化的充分发展做贡献。深入探索产、学、研结合的教育教学模式,加大高校与科研院校的合作力度,加深高校与企业的进一步联系。在为学生安排学校科研导师的同时,也应在企业内部为学生安排专门的企业导师,让企业优秀技术人员指导学生实际操作练习,使得学生能将理论知识应用到实际工作中,同时用实践丰富理论基础知识。另外,科研工作人员也应加强c企业间的联系,一起构建紧密合作型的研究开发中心,举办专门的技术创新活动竞赛,将农业工程专业人才的培养活动与企业发展、农业发展相联合,为社会主义建设事业的进步做出贡献。 四、结语 我国正处在传统农业向现代农业的转型时期,大量的创新型现代农业工程人才是不可或缺的。因此,一定要结合我国国情分析农业工程人才发展的社会需求,推进素质教育,创新人才培养模式,为我国现代农业的发展提供智力支持和科技支撑。 农业工程类论文:无人机在现代农业工程中的应用 摘 要:介绍了无人机技术在现代农业工程中的应用情况。详细阐述了无人机在国内外农业中的应用现状,分析了无人机技术在现代农业工程应用中的不足之处,最后从建立智慧农业的角度,在技术,市场以及政策三个方面探讨了我国农用无人机的发展方向。 关键词:无人机;现代农业;应用现状;发展方向 无人机产业作为新兴的产业近年来发展势头迅猛,伴随着技术的突破和成熟,无人机由于工作适用性好,操作灵活,方便快捷等优势在诸多领域得到了应用,并逐渐作为现代农业工程中的一种新型设备[1]。目前,无人机在现代农业工程中已经有了广泛的应用[1~5],进一步的解放了人力,提高了生产力,促进了农业的信息化和精准化。本文总结了国内外农用无人机的发展及应用现状,农用无人机在农业信息化,农作物植保以及农业精准化等方面应用广泛;了解了目前我国在农用无人机推广方面遇到的困难和阻碍,最后从建立智慧农业的角度,在技术,市场以及国家政策等方面探讨了我国农用无人机产业的发展方向。 1 国内外农用无人机应用现状 农用无人机在欧美,日本等发达国家应用较早。欧美国家由于农场集中度高、作业面积大,固定翼飞机发展较快;日本耕作面积小并且分散,适合发展轻型低速近距飞机,小型无人直升机发展迅速[5]。我国由于国情和技术等原因在农用无人机领域起步较晚,但近年来随着我国在无人机领域的研究不断深入,农用无人机的技术,研发速度以及机型,应用范围等得到了长足的进步[1~5]。总的来说,目前农用无人机主要用于农业信息化,农作物植保,农业精准化等领域。 1.1 农业信息化 无人机在农业信息化方面的应用主要体现在其可以作为遥感测绘平台,可以时时获得监测数据。无人机作为新型遥感和测绘平台,相比于传统的卫星航空观测更加方便灵活易实现,分辨率也更高,数据信息也具有相当或更高的准确度[3],因此在农业信息化领域得到了广泛的应用。比如,在土壤湿度监测方面,无人机也能起到重要作用[4]。监测区域土壤湿度有利于对农作物进行信息化管理。传统的土壤湿度监测站不能满足大面积、长期的土壤湿度动态实时监测的要求,限制了其在农业信息化、自动化方面的发展及应用,而光学设备在高空中会受到云层的阻碍[4],使观测不易实行,因此无人机的应用成为了解决问题的关键。无人机可以搭载可见光近红外光设备作为检测手段[4],通过对比图像的特性,得到关键信息,保证所建立的模型的高准确性,完成土壤湿度的合理化监测,信息采集与建模,是农业信息化的关键一步。 1.2 农作物植保 无人机技术在农作物植保方面主要体现在作物的病虫害监测以及农药喷洒[5]方面。病虫害是影响农作物产量和质量的关键因素之一,对于农药喷洒,传统的人工以及半人工的方式已经不能满足现代农业生产的规模化种植的需要,而且喷药人员中毒事件时有发生。无人机用于农药喷施就具有极大的优势,在国内外的应用中,日本等发达国家用于植保已经比较成熟[4],我国无人机植保起步较晚,但随着近年来无人机行业的火热,植保无人机一经推出便引起广泛关注。植保无人机可以有效地实现人和人药物的分离,安全高效。目前国内植保无人机领域的研究在不断加深,推广速度和市场认知度也在不断提高,植保无人机的市场前景非常广阔[2]。 1.3 农业精准化 农业精准化是当前农业发展的必然趋势,主要是利用信息技术来对农业进行定时、定量、定位进行管理与操作,目的是以最小的成本获取最大的利润收入,并且减少农业污染,改善农业生态环境,将资源利用最大化[2]。实现农业精准化要建立在农业信息化的基础之上,无人机可以随时的监测作物长势、土地条件变化、病虫害预防、农药肥料施用效果等信息,并作为农业生产决策的关键定量参考信息,从而可以有所依据的对作物进行相应的支持处理,既节省了资源,又实现了可持续发展。 2 无人机在现代农业应用存在不足 2.1 使用成本高 无人机作为新时代的农机相比于传统的农机存在成本高的劣势。例如,用于植保的无人机售价大都在5万~20万元之间,不具备可以推广的价格优势。目前国家相关的扶持政策很不完善,仅有几个省份将植保无人机纳入了购机补贴范围,成本过高使无人机推广受到了极大的阻碍。 2.2 专业人员缺失 由于我国农用无人机的起步晚以及体系建立不完善,无人机专业人员和服务人员数量严重不足[6],直接影响了无人机的推广应用。另外,农用无人机市场体系建立不完善,相应的市场标准缺失,也是造成推广困难的原因之一。 2.3 技术存在短板 据了解,我国进入市场的农用无人机在关键性能、可靠性、操作便利性等方面与日本等发达国家还存在差距[6],一些关键技术如控制系统、电池等制约了产品综合效能的发挥。 3 农用无人机发展方向 3.1 技术方面 目前应用于农业的无人机在技术上仍有较大的提升空间,因此,科研机构以及农机企业要进一步提高无人机的操控性能,续航能力,降低生产成本。 从建立智慧农业的角度看,农用无人机在技术,平台,管理系统等方面还有很长的路要走。农用无人机要紧随智能网联的发展方向,不断创新,力求在技术上有所突破。 3.2 市场方面 需建立完善的行业标准以及市场机制体系。农用无人机产业的推动、发展需要企业、科研机构,销售机构,售后机构等各方面的积极参与且充分合作。建立适应中国国情的技术标准、产品标准、行业规范等,推进售后,维修等服务机构建设,打造研发设计,生产制造,销售支持,使用维护等一系列关键环节,促使农用无人机行业健康发展。 3.3 政策方面 除了在技术上寻求稳定和突破,市场建立完善的体系之外,国家政策的扶持也是推广农用无人机的必要措施。政府需要继续加大重视支持力度,主要包括农业补贴政策的倾斜,农机目录的完善,对无人机生产、服务企业的政策扶持[6],农业作业低空开放等,保障农用无人机行业的推广以及智慧农业的建成。 4 结束语 目前,农用无人机在农业信息化,农作物植保,农业精准化等方面有了广泛的应用及发展前景,正处于行业的上升期。在我国农用无人机也已经有了长足的进步,但在无人机的成本,技术,市场,管理,专业人才等方面还存在不足,制约了农用无人机的推广和发展。因此,在技术上要进一步提高操作性,降低使用成本,并着眼未来,建立智能网联的农用无人机技术,实现信息化和精准化农业;市场方面要建立健全市场销售,服务体系,完善专业人才的培养;国家政策方面要加大重视支持力度促进农用无人机的推广使用。 农业工程类论文:农业工程类专业《工程力学》教改研究 摘要:根据《工程力学》课程特点,结合多年教学实践和经验,文章就《工程力学》课程的体系设计、教学内容编排、多媒体运用与模拟实验等几方面进行了深入探讨,提出《工程力学》课程建设应结合具体实际,以提高教学质量和效果为优秀,将培养具有较高综合素质人才的思想理念贯穿整个教学过程。 关键词:农业工程专业;《工程力学》;教学改革 一、引言 《工程力学》这门课的教学由我校工学院力学教研室承担,开设专业有环境工程、设施农业、食品工程和工程管理等,其中仅环境工程专业为必修课,其他专业均为选修课,总共56学时。课程体系包括静力学和材料力学两部分,是一门重要的专业技术基础课程。客观地说,《工程力学》这门课对非机械类学生,尤其对缺少必要的先修课程的学生来说比较抽象,难以理解。由于这门课理论性强、概念多,教师要讲清讲透问题本质,需要联系众多工程实例来建立概念,通过力学公理、法则及规律,经数学逻辑推理建立得出理论,然后应用于解决工程中的实际问题。生产实际中,物体的受力、变形、失效、破坏等现象随处可见;工程设计中,力学分析方法有着十分重要的引领指导作用。多年的教学实践,我们发现农业工程专业《工程力学》教学中存在着一些不容忽视的问题,一部分学生对《工程力学》课程不够重视,存在认识误区,认为与自己所学专业关系不大,学习时所花的精力和时间不够;甚至还有学生觉得公式定理太多,理论抽象,不易理解,存在畏难情绪,缺乏兴趣,这样导致学习这门课的效果不佳。经典力学包括工程力学,理论体系严密,逻辑性很强,我们学习《工程力学》,最重要的是学习它的思想方法和研究方法。学好力学,对我们今后走上工作岗位,从事生产科研具有指导作用。我们在建设《工程力学》优质课程中,应充分考虑学生学习这门课程的特点,教师在转变教学观念、改进教学方法的同时,要有针对性地培养学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,进而提高教学质量。 二、指导思想与基本要求 我校农业工程类专业《工程力学》课程已开设多年,学生反映良好,教师在多年教学实践中积累了不少经验,建设《工程力学》优质课程,可以作如下概括和总结。首先,凝聚共识,通过对《工程力学》进行改革,把基础公共工程教育和因材施教有机结合起来,着力提升学生的专业素养,提高学生通过自学获取和更新知识的能力、独立解决实际工程问题的能力以及创新能力;其次,改革着眼于我校农业工程类各专业本科教学的实际,把“因材施教和分层教学”的教育思想理念付诸具体实践;第三,力学教学的改革同样要适应现代科学技术和生产力的迅速发展要求,适应国民经济对新时代大学生基本素质和能力培养的需要,适应面向21世纪教学内容和课程体系改革的总体要求,这是我们进行《工程力学》教学改革的指导思想和要求。我校农业工程类专业学生(环境工程、食品工程、设施农业和工程管理等)与力学教研室所在的工学院(机电、能源和自动化类)学生在基本素质、基础知识的掌握等方面,客观上存在一定差距,实验教学要求不一样,教学培养目标不一样,学生今后的去向更是不同。机电、能源和自动化类学生有前修课程如机械制图、大学物理、金工实习、机械原理等知识做基础,在讲授材料力学内容时,学生较容易接受。农业工程类专业学生不同,有些专业学生学过大学物理、画法几何,有些专业甚至连这样的前修课程也没开设,如果不区别对待,采用同样的讲课模式,同样的语速,同样的互动方式,不少学生要即刻消化吸收教师讲授的内容就比较困难。因此,在《工程力学》教学实践中,教师应循序渐进地引入《工程力学》的实例和概念,让学生深入理解基本理论、基本概念和基本方法,重点突出农业工程类专业实际应用的特色,注重能力的培养,满足并保证教育部提出的课程教学基本要求。针对农业工程类专业的学生,教师授课的着力点应侧重工程应用和拓宽拓展知识面,培养工程意识和分析解决问题的能力。 三、内容编排与创新 针对农业工程类学生的特点、接受能力和教学大纲要求,在课程的内容编排上,力求做到循序渐进,由易到难。静力学部分包括静力学基本概念、汇交力系、力偶系、平面任意力系、空间任意力系与静力学专题等六章。如果以研究的问题进行重新整合,可以简单地划分为两部分,即力系的简化与等效替换一部分,力系的平衡条件与应用一部分。组织教学通常按照由一般到特殊的顺序,注意前后内容的衔接,可以很好地避免内容上的重复,使得力系的合力矩定理以及力的平衡方程的证明与推导等的解题思路和方法能够做到条理清晰、重点突出,既减轻了学习负担,又提高了效率。实践证明这样编排和讲授学生易于接受,是可行的,可以推广。材料力学部分主要讲授四种基本变形,即轴向拉伸与压缩、扭转、剪切和弯曲;另外还介绍组合变形、应力状态、强度理论和压杆稳定等问题。先讲解基本变形,后介绍组合变形,甚至可以把组合变形安排在应力状态之后讲解。四种基本变形其内力、应力公式是不一样的,但其研究方法和思路其实都是相通的。先作外力分析和内力分析,再作应力分析,建立强度条件及应用,最后作变形分析,建立刚度条件及应用。在初步理解的基础上,进一步总结对比各部分内容的知识点,可以让学生课后列一张基本内容一览表,表示四种基本变形的内力、应力、强度及刚度的计算式。这样,学生会加深对各种基本变形公式的理解和记忆。 四、多媒体运用与模拟实验 《工程力学》优质课程的建设,离不开先进的多媒体技术支持。《工程力学》这门课工程背景很强,一些工程实例,如工程结构、机构的动作及机器设备的工作状况可以通过屏幕活灵活现地展现,使学生能够将该课程与实际工程背景联系起来,增加感性认识,理解基本的概念和理论。多媒体图文并茂,动静结合,新颖有趣,生动形象,不仅吸引学生的注意力,更能激发学生的学习兴趣和求知欲。同时,多媒体技术的应用使教师的教学过程得到充分展示,尤其充分展现启发式教学的全过程。就拿“静力学基本概念”、“约束与约束力”、“材料在拉伸与压缩时的力学性能”这些单元来说,因为抽象概念较多,需要的图形和图片数量较多,以往教师课堂上板书的工作量很大。而利用先进的多媒体课件辅助教学,绝大多数学生基本上能够当堂消化课程的内容,而且随着多媒体技术的不断成熟和完善,课堂教学的效率和效果不断在提高。采用现代化的先进的教学手段并不意味着完全离开黑板粉笔。农业工程类专业开设《工程力学》课程的主要目的是培养和训练学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力,培养学生的工程意识。传统的“黑板+粉笔”教学,有些时候更能将这一分析思考的过程直接地再现,尤其是在推导力学公式时,有其他媒体不可替代的作用。授课教师应根据各教学环节的具体内容适时采用最恰当的教学形式。引入力学概念时,利用多媒体技术给出直观生动形象的例子,便于学生理解消化;分析求解问题时,可借助粉笔黑板逐步展开,进行严密的逻辑推理,让学生真正体验到力学的美、逻辑的美。 从当前的教学形式来看,《工程力学》实验课依然是理论课的补充,基本任务是验证定理和公式,所以一般为验证型实验。从实验内容看,教师进行实验演示,学生用已经制作好的试件进行加载,测取实验数据。学生通过实验分析、归纳和讨论工程实际问题,有所收获,但这样的实验教学不利于培养学生的实际动手能力和创新能力。我校目前的现状是,由于授课班级较多,软硬件跟不上,把《工程力学》作为必修课的相关专业的学生才能进入实验室,选修课的学生甚至连实验室也进不了。为弥补这一缺憾,教师只能通过多媒体技术演示力学实验过程。目前国内不少大学网上模拟实验做得比较成功,可以有效利用网上资源,这有利于学生加深对课堂知识的认识理解。 五、结语 以上就建设《工程力学》优质课程谈了一下个人体会和粗略见解,还有不少模块有待进一步深入探讨,比如网上例题、习题的精选、师生互动、网上综合测试等环节都需要我们做深入讨论与研究。总而言之,优质课程建设的首要目标是提高学生的学习兴趣,提高教学质量和效果,这需要教师和学生的积极参与和关心。一个体系全新,内容适应新时展要求的《工程力学》优质课程的建设和完善是有相当难度的,这项工作既不可能一步到位,也不会只有唯一的“解答”,愿本文能成为农业工程类专业《工程力学》优质课程建设的铺垫。 农业工程类论文:施农业工程类专业实践教学质量监控体系构建 [摘 要]随着地方经济发展对人才需求的转型,人才培养定位也随之改变。尤其是现代农业的发展,急需高水平应用型设施农业工程类专业人才,而应用型人才的培养离不开实践教学。因此,针对目前设施农业工程类专业实践教学存在的问题进行剖析,构建设施农业工程类专业实践教学质量监控体系,包括构建实践教学质量标准系统,提出构建“2233”实践教学过程质量监控体系和构建实践教学信息收集、分析处理系统三个部分,并结合本校设施农业科学与工程专业实践教学质量监控情况,分析实践效果,可以为地方应用型高水平人才培养提供参考。 [关键词]设施农业科学;实践教学;质量监控;构建 实践教学是大学人才培养的重要过程,是巩固理论教学和加深对理论知识认知的重要途径,是理论联系实际、培养学生创新意识和能力、实践能力的重要载体。实践教学可以显著提高学生的综合素质,有利于学生价值观的形成。根据教育部、财政部下发的《高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(教高[2011]6号)要求,要不断整合优势资源,切实提高高等教育的实践教学环节,尤其是农业工程类专业。传统的高等教育模式重基础理论的教学,轻实践教学,这种模式已经不适应现代农业经济发展的需求。近几年的中央一号文件都指出要发展现代农业,现代农业的发展离不开设施农业工程、离不开农业的信息化等现代技术。因此,设施农业工程类专业实践教学环节成为高等教育应用型人才培养的重要组成部分,该环节对学生的实践技能、创新创业能力以及可持续发展能力的培养有着不可替代的作用。而目前高等学校对实践教学环节重视程度不够,这导致实践没有起到应有的作用。随着地方经济的发展及人才需求的变化,高等教育人才培养目标定位也随之改变。应逐步开展对高等教育实践教学质量评价研究的改革,建立一套行之有效的实践教学质量监控体系,切实推动实践教学的创新和发展,以提高实践教学质量。本研究结合本校设施农业科学与工程专业的特点,探索出一套实践教学质量监控体系,旨在为地方高水平应用型人才培养提供参考。 一、 实践教学质量监控体系存在的问题 (一)实践教学质量监控体系不健全、不完善 实践教学质量监控的主要目的,是通过对各门实践教学环节的教学过程、效果及课程建设状况进行检查和评价,提高教师课堂教学的有效性及各教学环节的设计水平,从而提高实践教学整体质量,切实提高学生的实践能力。目前在高等教育质量教学体系中,与理论课程教学相比,实践教学质量监控受重视的程度不够,实践教学环节的质量监控内涵不明确,而且监控评价的体系与理论课程相似,不能真正起到对实践教学质量监控的作用。此外,实践教学质量监控过程也不规范,所有的专业实践教学监控评价方式都一样,而且时间比较固定,如农业设施建造与施工课程实践,在露地实践操作时遇到雨天,就要推迟实践,而顺延就会影响到其他课程的学习,这样就会影响到教学质量监控的合理性。目前,我校还缺乏系统地实践教学监控评价组织和科学的信息处理分析手段,质量监控没有真正发挥作用,这导致实践环节起不到应有的作用。 (二)实践教学质量监控缺乏标准 与理论教学相比,实践教学质量标准在制定过程中受环境条件及实践平台条件的限制,加之农业工程类专业的实践教学机动性较大,如同一实践项目,实践地点和时间都会发生一定的变化,因此实践环节的内容标准及考核标准就很难制定,同时过程监控也存在变数。尽管学校也建立了实践教学质量监控,但是由于没有建立实践教学质量标准体系,因此无法对学生、督导等监控收集的信息进行科学合理的分析处理。这使得监控过程缺乏依据,不能进行有效的监控,造成质量监控结果不科学,盲目性大。 (三)实践教学保障制度不完善 由于长期轻视实践教学环节,学校对实践教学的人、财、物投入较低,仍然按照实践项目及班级进行投入,这严重限制了实践教学的效果。如农业设施设备的使用和维护课程,由于实践教学条件有限,学生在实践中多是参观学习,真正动手的机会很少。这导致学生学习积极性的下降,同时也让实践教学失去了意义。由于很多指导教师尤其是青年教师,多是从实验室到实验室的博士,其理论研究能力很强,但是实践操作能力较差,这制约了实践教学环节的改革。 二、 实践教学质量监督体系的构建 (一)构建实践教学环节质量标准系统 为给实践教学质量的监督提供参照及规范实践教学,构建实践教学的质量标准,应根据人才培养目标确定实践环节内容,明确实践教学的培养目标、课程质量标准和实践课程考核标准等。但这些标准的制定也不是一成不变的。随着地方经济发展对人才需求的变化,实践教学质量标准也应随之改变。如我校以培养地方应用型高水平人才为目标,实践教学质量标准就要以高水平应用型人才培养为质量标准,即以培养“理论基础厚,实践能力强,创新意识强,创业能力强”为标准,在确定实践教学内容时要充分突出“实践能力和创新创业能力的培养”,在制定考核标准时,应采取过程性考核,强调实际操作能力的考核。 (二)构建实践教学过程质量监控体系 为进一步提高实践教学质量,结合我校人才培养目标,设施农业科学与工程专业初步构建了“2233”实践教学质量监控体系,即构建教学督导员和学生信息员两支队伍:教学督导员由学校和学院选派业务能力强、具有高职称的教师担任;学生信息员由班级学习委员担任。校、院二级监控,学校构建了实践教学监控体系,学院也根据不同专业的情况,针对实践环节构建了相应的监控体系。针对实践环节的教学、实践、质量采取教学运行管理、学生管理、教学质量管理三线管理,三线合力,切实提高实践教学质量。针对实践教学质量的评价,采取学生、教师、行业企业按照标准和一定的权重比例进行三方评价。两支队伍对实践教学内容、过程、方案、考核等进行随机、全方位督导和信息反馈;二级监控实行期初、期中、期末实践教学质量检查和各阶段实践教学巡查,制定相关实践教学管理规定或办法,形成实践教学制度并逐步完善;实行三线管理、三方评价。 (三)构建实践教学信息收集、分析处理系统 利用学校建立的教育信息化平台,加强实践教学质量监控全方位、全过程的指导、管理和考核。构建信息平台,针对实践教学评价信息的收集可以采取实时评教和期末评教相结合,学生评教和督导评教相结合,学生实践课程成绩与平时表现相结合等方式,充分挖掘收集的信息,科学分析,并将结果及时反馈给教师,让教师及时掌握教学情况,查找不足,提高实践教学质量。同时,把实践教学质量监督结果纳入教师年度考核指标体系,这样能提高实践指导教师的积极性。 三、应用效果 实践教学是提高教学质量的桥梁,应用型人才培养实践教学体系的构建和应用,是实现地方应用型高水平人才培养目标的重要途径和手段。我校2013年开始在设施农业科学与工程专业中实施实践环节教学质量监督,围绕人才培养目标,制定并完善质量监督体系,创新实践教学方法。为提高实践教学指导水平,应鼓励聘请行业企业专家指导实践教学,不断深化实践教学考核改革,加大课程考试内容、考核形式等方面的改革力度,规范考核程序,考核内容突出培养学生发现问题、分析问题及解决问题的能力,加大过程性考核比重。通过构建完善的实践教学质量监控体系,学生实践能力、创新创业能力有了显著的提高,如设施农业科学与工程专业学生在省级大学生“互联网+”大赛中获得较好成绩,在其他各类创新创业大赛中也取得较理想的成绩,并有多名学生创业,取得了较好的经济效益和社会效益。 农业工程类论文:“互联网+”下的农业工程机械智能化发展研究 [摘 要] 在“中国制造2025”浪潮下,智能制造使得高端数控机床,工业机器人,数字化工厂,个性化制造业呈现出新姿态。此文章将从“互联网+”和“中国制造2025”大背景下出发,就农业工程机械的智能化的优势、不足,特点三方面阐述智能化为今后农业工程机械行业的发展趋势。 [关键词] 农业工程机械 “互联网+” 智能化 自动化 绿色化 1 提出背景及现状 1.1 提出背景 十二届全国人大三次会议上,总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。2015年3月18日,工信部公布《关于开展2015年智能制造试点示范专项行动的通知》,提出2015年启动至少30个智能制造试点示范项目,2017年扩大试点范围,在全国推广有效的经验模式。试点示范的目的是使智能制造体系和公共服务平台初步成形,以促进工业转型升级,加快制造强国建设进程。互联网+下的农业工程机械智能化发展已然成为主流。 1.2 我国农业工程机械的发展现状 目前,国内农业工程机械行业中超过30%的企业处于智能化制造的起步阶段,35%的企业处于智能化制造的单项覆盖阶段,25%的企业处于智能化制造的集成提升初期阶段或过渡阶段,只有不足10%的企业处于智能化制造技术较全面突破性应用阶段。在今年的两会中所提出的“中国制造2025”,也意在坚持创新驱动、智能转型。智能化应用无疑已经成为今后农业工程机械行业的发展趋势! 2 “互联网+”下的农业工程机械智能化发展的优势与不足 2.1 研发能力不断提高。 随着互联网技术的广泛应用,在加快突破行业横向与纵向边界、区域边界、产业边界等趋势的同时,也进一步打破传统的封闭式研发模式,与各种相关资源有效融合,加快推动产业链整体科技创新能力提升。此外互联网以其独特的资源共享特征,一方面大大促进了行业间的经验交流,减少了制造时间,富余出更多的时间提高创新力,另一方面企业为保证竞争优势,自身的研发创造的积极性也比较高。 2.2 狭义的制造向广义的制造转变 传统的制造,只注重制造结果,而忽视了制造服务水平的提高,近年来,我国制造业企业越发重视制造服务,通过加强大数据和物联网技术应用,把产品的研发、制造、销售、服务结合起来不断提升服务能力和工作效率。 2.3 加速了机加工机床的更新换代 在互联网+的大趋势下,农业工程机械的智能化,自动化水平必然提高,产品质量与更新换代的速度快速上升,这对农业工程机械的制造带来了巨大的挑战,传统的机床无论从生产效率还是加工精度方面都不能达到要求,近年来,我国涌现出了数控热,好多企业实现了全数控,从生产和到质检全数字化,加速了我国机加工机床的更新换代。 2.4 企业技术的保密性和网络的安全性有待加强 互联网技术的便利我们不可否认,但是现阶段我国网络安全性还有待观察,网络信息的保密性还有待提高,而且企业的技术是企业竞争力的根本保证,现阶段我国部分企业仍没有打破传统企业的束缚,不愿共享经验,这是限制互联网+下的农业工程机械智能化发展需要解决的问题。 3 “互联网+”下的农业工程机械智能化发展的特点 3.1 自动化 在工业4.0的解决方案中,智能化工厂是一个重要方向,它主要涉及整个企业的生产物流管理、3D技术以及人机互动等在工业生产过程中的应用。保证产品的精度和质量从本质上来讲是控制产品的误差,而人为因素在产品误差中占有很大比重,简而言之,在制造生产过程中,越少有人参与自动化程度越高,产品的质量越容易保证。目前在农业工程机械产品生产中使用智能化机器人,已经是一个较为普遍的现象。比如我国自主品牌长城汽车公司,在生产车间引进了大量的智能机器人,一方面减少了人为因素产生的误差,另一方面智能机器人还能完成人无法完成的工作。 3.2 绿色化 随着人们生活水平的提高,“绿色”生活逐渐成了人们的追求目标,但是,近年来我国环境污染问题比较严重,这归根于工业不科学发展,只注重了经济效益而忽略了环境问题。农业工程机械智能化的内容之一就是绿色化,这种绿色化强调了动力装置、工作装置、材料等的绿色化,智能化使农业工程机械在最小污染与能耗的情况下工作,实现节能降耗的绿色化之路。此外在国家政策的刺激下,农业工程机械行业格局争夺也由产品经济耐用向着智能环保方面不断调整。这也意味着整个行业向绿色、智能转型,节能减排、绿色环保已经渗入到整个行业的发展中。 3.3 共享化 目前在我国,绝大多数农业工程机械已经实现了GPS的定位功能,厂商可以对农业工程机械实现简单的定位和数据采集,然后通过“农业工程机械互联网”(即在农业工程机械领域的互联网),将农业工程机械的当前位置、运行数据、运行状态实时上报给厂商维护中心,通过对故障进行建模和数据分析,为农业工程机械的高效率使用提供保障。而且厂商与厂商之间,厂商与顾客之间实现了资源的共享,提高了生产和物流效率。 结语 农业工程机械的智能化发展是“中国制造2025”和“工业4.0”的重要保证,作者从农业工程机械智能化发展的背景、优势、不足、特点三方面阐述农业工程机械智能化的发展方向,希望能给机械制造行业提供一定的理论借鉴。 农业工程类论文:自动化信息技术在农业工程中的应用分析 摘 要:实现农业自动化是我国农业发展的必然需求。目前,我国农业已经逐渐实现自动化。文章针对几种常见的自动化信息技术的应用进行了具体的分析,阐述了自动化信息技术在农业工程中的重要作用。 关键词:自动化信息技术;农业工程;应用 农业是我国国民经济中不可或缺的一部分。为促进农业发展,实现自动化是其发展的根本。针对我国农业发展特点来说,结构改造和技术的精细化和先进化应作为其基本要求。农业自动化信息技术是一项复杂的过程,这一过程需要技术人员具有专业的操作水平,以促进其积极作用的发挥。 一、地理信息系统的开发和使用 地域特征对农业产量具有较大影响,利用自动化信息系统可对地域情况进行正确的分析和测试,通过数据采集和储存了解地域情况。自动化信息技术是集地理科学、管理学、计算机网络技术为一体的综合学科,目前自动化信息技术能为使用者提供真实的三维地域信息。通过专业的平台建立,使农业生产地域管理更加精细化、降低自然条件对农业生产的影响。另外,在农业调查过程中,自动化信息技术具有更加明显的作用,自动化信息系统的建立将提供实时的图像分析,建立空间数据信息,使农业资源管理水平得到提高。辅助分析功能则有助于促进土地资源的合理利用,促进农业技术革新。 二、遥感技术在农业发展中的重要作用 遥感技术以电磁波技术为优秀,是利用电磁波的观测和分析对物体存在的环境进行正确的分析。遥感器的主要作用在于信号接收,实现对农业相关问题的管理和控制。遥感技术还实现了对农作物的长势特点进行分析,从而最终确定管理技术。通过这一技术,观测精度大大提高,其预测功能实现了对农作物的实时监测,对于农业发展具有十分重要的作用。 三、全球定位系统的应用 目前,全球定位系统是最为广泛的应用方式。全球定位系统即GPS系统,是农业先进技术发展的重要体现。主要由空间导航卫星、地面监控站与接收设备组成。通过这一系统可对农业操作过程和设备进行检测,是现代农业发展的重要表现之一,实现了农业信息定位。目前,美国在这一技术的应用具有先进性,通过远距离的定位功能实现了对农业生产过程进行分析,对于宏观调控和农业措施的实施具有积极意义。 四、虚拟仪器技术的重要作用 虚拟仪器技术的应用尚处于初级阶段,以计算机基础为基础,仪器仪表测量为辅的模拟仪器。其功能在于通过对实际生产的模拟过程和记录过程实现对农业发展的了解。现代虚拟技术是农业智能化的重要表现之一,在我国,农业播种中该技术具有一定的作用。通过虚拟技术,可获得落种性能、平均值等特点,从而使操作界面合理化、可视化,促进农业播种技术的完善,为农产品的生产提供良好的环境,促进其生长发育。还可通过实验的方式了解植株的生长过程,从而实现对种植过程的指导。在农产品选种过程中,也可通过虚拟实验的方式实现数据采集,再通过智能化系统得到植株的种植过程。 五、专家系统应用于农业工程 专家系统是农业生产系统之一,不仅在农业生产中,在多个行业具有广泛的应用。在以往的农业生产中,对于农民的经验、种植技巧具有较好要求。而专家系统的建立实现了新技术的实施,是农业生产的必然趋势。在我国农业发展中,专家系统的主要作用在于分析农业生产常见问题,并形成数据,对种植过程形成专业的种植策略,对不合理的施肥和管理过程进行调节。计算机网络是这一技术的重要工具,通过互联网的访问,即可获得对应的数据信息,在信息系统的形成过程中还建立了完整的数据库信息,也就是说,专家系统虽然解决了工作效率和技巧问题,但对于前期设计具有较高的要求。从这一角度分析,专家系统是人力与智能系统的结合过程,实现其积极作用需要操作人员具有专业的经验。同时,专业系统的建立具有复杂性特点,农业知识的建立要与其他知识进行分离,这也是专家系统的基本特征之一。 六、总结 自动化技术的发展具有必然性,也是我国国民经济发展的基本需求。自动化信息技术以地理信息系统、虚拟仪器技术和GPS系统为代表。未来,我国的农业信息技术将进一步改革和发展。当然,一些技术的发展还存在一定的局限性,对于技术和成本都具有较高的要求,如何实现其技术更新将对农业的发展起到积极作用。(作者单位:海南师范大学)
农业新技术推广研究:如何提升农业新技术推广水平 摘要:2012年中央一号文件再次将农业科技发展摆在突出的位置,中共中央、国务院在印发的《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》中明确指出:在全球气候条件异常,我国耕地和淡水资源短缺压力继续加大,农业发展面临的风险明显上升的形势下,要使我国农业实现可持续发展、确保农产品长期有效供应,必须加大科技投入力度。农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是突破环境资源约束的必然选择,同时也是加快现代农业建设的决定力量。文章从基层农业科技推广工作人员的角度来探讨农业科技的广泛深入推广。 关键词:农业;新技术;推广;培训 据相关数据统计显示,从1997年到2011年,我国耕地面积减少了1.2亿亩,现存耕地面积已逼近18亿亩耕地的红线,人均耕地面积已不足1.5亩。此外,受环境污染以及农民随意施用化肥农药的影响,一部分耕地质量较差,中低产田的比重已经接近五分之三。由于水利资源短缺,每年农业生产缺水超过280亿立方米,每年因缺水造成粮食减产超过380亿斤。在这种严峻的形势下,只有依靠科技力量才能实现粮食增产。因此,搞好农业生产新技术推广工作至关重要。 1 当前农业科技推广中存在的问题和困难 1.1 基层农业科技推广队伍结构不合理 由于受多种因素影响,大多数乡镇的农业科技推广人员不足5人,平均每名工作人员需要包3个村,工作量过大,再加上有时会出现乡(镇)政府或上级主管部门借调工作人员的情况,造成农业科技推广工作无法及时有序进行。由于开展农技推广工作需要经常下乡深入田间地头,工作比较艰苦,常会造成一部分年轻人因吃不了苦而脱离岗位,农业科技推广队伍结构不合理,留不住年轻的技术人才,队伍老龄化现象比较严重。 1.2 农业科技推广经费相对不足 虽然近年来我国政府对“三农”问题越来越重视,为增加粮食产量,在农业科技推广方面的经费投入也在不断增加,但大多数地区的推广经费依然不够充裕,农业科技推广工作人员由于没有单独的培训和推广场地,只能租用或借用学校的教室,甚至只能在露天场地对农户讲解农业知识。由于缺乏经费,农业科技推广人员无法到相关的高等学校进行深造和学习,只能通过买书自学的方式进行充电,学习效果差强人意。 1.3 农业科技推广人员的素质亟待提升 据了解,我省大部分县市的农业科技推广人员年龄大多在40岁左右,知识结构过于单一,专业技能仅限于传统农业的种植、养殖以及病虫害的防治等领域,对于特种高效农业、名优特种养殖、生态病虫害防治等方面知之甚少,并且由于年龄偏大,一部分工作人员学习深造的积极性明显减退,再加上上级主管门提供的深造和学习的机会较少,造成目前推广队伍知识水平不高,难以快速适应高效农业的科技推广。 1.4 农业科技推广缺乏实例 由于传统的耕作观念在一些农村地区比较根深蒂固,造成许多农户无意接受新的生产知识,一些高效的生产模式一时间无法进行普及,再加上所谓的高效农业生产模式在本地区没有进行实地生产范例,农民们看不到实例,仅凭图像和生产数据,广大农户无法轻易相信,接受培训的积极性自然不高。 2 加快农业科技推广的重要意义 加大农业科技推广力度,提高粮食产量,促进“三农”经济快速发展,是我国农业现代化发展的必经之路。农业科技推广工作的逐步深入,不仅能够培养一大批新型农民,还能够提高农业产业化能力,在发展农村经济的同时也满足了社会需要,对于维护生态稳定,促进国民经济发展具有十分积极而重要的意义。 3 农业科技推广工作的主要对策 3.1 健全基层农业技术推广体系,充实农业技术推广队伍 严格按照国家制定的相关要求,对各地区的农业科技推广部门进行体制改革,实行定编定岗,以岗定薪,分清责任,加大人员分流力度,强化乡镇农业技术推广站的建设,于此同时,提高农业技术推广工作人员的薪酬待遇,增加下乡补贴和教学补贴,从而吸引更多的高端技术人才参与农业技术推广,提高农业技术推广水平。 3.2 加大推广经费投入力度,激发工作人员学习热情 相关部门应加快与各级财政部门进行协调沟通,争取足额经费投入,在满足工作人员下乡推广农业科技所需经费的同时,加大对工作人员的培训经费投入,鼓励技术人员申评中级、高级职称,积极为工作人员争取或创造到高等院校学习深造的机会,提高农业科技推广水平,从而提高基层农业科技服务能力。 3.3 加大农业科技推广力度,切实做好农业科技培训普及工作 首先,应在广大农村地区进行广泛调研,了解广大农户的培训需求,在充分调研的基础上,选好培训的场地,购置相应的培训设施,制定出相应的培训方案、培训目标以及培训课程。 其次,应在农村地区进行广泛的宣传,组成以农业科技教授及村委会成员为主的宣传小组,在各个乡镇进行广泛宣传,对于种植大户和养殖大户要深入进行重点宣传,说明加大农业科技投入的优越性。 再次,要根据农民的特点进行培训,针对春秋季节农民农活较多,时间抽不开的情况,农业科技培训的时间应尽量选在夏冬两季,在讲解相关农业技术的同时,将党中央关于农业发展的方向和政策传达到广大农户,将农业高效种植、养殖的方式和优势传达给农民。 3.4 建立人才激励机制,加大对农技推广工作的监督力度 根据当地工作实际情况,对农民科技培训工作实行目标管理,制定出每年的培训目标和培训标准,每年年中对目标执行情况进行定期和不定期抽查,每年年底根据培训的结果对相关责任人进行年终考评,加大监督考核工作力度,对成绩突出的培训单位和工作人员给予表彰奖励,对培训工作不到位的单位和个人给予通报批评,并责令限期整改。 作者简介:孙鹏程(1979-),男,汉族,吉林梅河口人,就职于梅河口市解放街道农科站,研究方向:农技推广与服务。 农业新技术推广研究:影响农业新技术推广进程的因素 摘要:农业新技术是将先进的科技转变为农业生产力的有效“工具”,而农业新技术的推广工作是传播新技术的直接途径。农业科技成果能否很好的实现其自身的价值,惟有被广大农户运用到农业生产实践中去,当它为农户带来了经济效益时该技术才能够得到肯定和承认。而影响农业新技术推广进程的因素是多方面的,本文主要从推广机构、推广体系、推广经费等方面进行了阐述,对这些问题一一进行了分析,并结合笔者实际工作经验,提出了加快农业新技术推广进程的对策及建议。 关键词:农业新技术;推广;影响因素;对策 1 影响农业新技术推广进程的因素 1.1 推广机构管理体制不合理 当前,属于乡镇的农业新技术推广站统一归为乡政府管理,自从技术推广站的管理权划归为乡镇管理之后,县级农业部门很难管理乡镇上的农业新技术推广业务。不少地区甚至政事不分,将农业技术推广人员当成行政人员来使用,乡镇技术推广站的农技人员在进行业务时不具有自主权,很多技术人员常常忙于行政事务而忽略了新技术推广业务,这就在很大程度上影响了乡镇农业新技术推广进程。 1.2 农业新技术推广体系有待完善 目前很多地方对农业新技术推广的职能认识较为模糊,导致农业新技术推广效率不高。除了技术的推广职责之外,农业技术推广还应该包括执法、质量监督等行政方面的职能。自从农业新技术推广体系改革以来,很多乡镇单位的农技推广站逐渐向自主经营的道路转变,为了生存和发展,它们普遍重视农技推广业务的经济效益,很多农技推广站的工作重点逐渐变为售卖种子、化肥等产品,忽略了新技术的试验示范工作,农业新技术推广的根本职能没有得到充分发挥。 1.3 农业新技术推广人员素质不高 作为一门农科理论、技术以及营销学相结合的新科学,新技术推广要求农技人员具备较高综合素质和业务水平,而目前很多农技推广站的技术人员文化程度较低,加之很多大学毕业生不愿意到乡镇农技站工作,导致目前很多农技站缺少中高级技术人员,很大一部分的技术人员的专业水平都比较低,农技推广队伍人才结构失衡,技术人员综合素质水平不协调,严重影响了农技推广队伍整体素质水平。很多基层农技站的技术推广人员虽然实践经验比较丰富,但是新兴科技的发展也让很多年老的技术人员倍感压力,其知识结构无法完全适应农村新技术的发展需求。 2 加快农业新技术推广进程的对策 2.1 加强相关法律法规宣传,完善农技推广激励机制 一方面,健全的法律法规是农技推广工作有序开展的保障。政府部门应当加强相关法律法规的制定与完善工作,确保农业新技术推广能够有效的进行。同时要加大相关法律法规的宣传力度,利用舆论引导的作用,有效提高广大农民朋友对农技推广工作的关注度,积极动员他们参与到农业新技术推广工作中来。 另一方面,为了让农技推广工作进程得到更好的实施,必须要建立起一整套系统完善的农技推广激励机制。例如可以采取对首批参与的农民部分补偿和奖励,开出适当的优惠条件,积极鼓励动员其他农民采用新技术,加快新技术推广进程。对于那些在新技术推广业务中比较积极,又取得了一定成绩的推广人员,可以结合其实际业绩给予相应的经济奖励,从而提高农技推广人员的工作积极性,带动农业新技术推广工作的开展。 2.2 提升农民的科技素质,促进农业新技术推广工作进程 其实很多农民对于农业新技术的获取是处于比较主动的状态的,他们大多数能够按照自己的生产需求去寻找合适的技术并加以实施。在这种情况下,农业新技术推广应该是服务性质的,是按照农民的实际需求来提供相应的技术咨询。在采取何种技术的选择上应该是农民与技术推广人员共同决定的,因此在农技推广体系中农民作为主体始终占据着重要地位,为了提升农民的科技素质,我们可以以当地各大高校或科研机构为依托,选择一些比较优秀的青年农民进行进修,或根据当地实际需求情况组织农民进行新技术学习培训,以此来提升青年农民的科技素质。另外,还应该采取一系列的措施进行技术推广教育活动,让农民转变传统观念,加强他们利用新技术的意识,消除他们对新技术可能会产生损失的疑虑,适当的推出一些农技业务的保险业务,消除农民的后顾之忧,促进新技术推广进程。 2.3 加大对农技推广培训,提高农技推广人员素质 要提升农技推广人员队伍的整体素质,首先应该提升农技推广人员的素质要求,严格坚持持证上岗制度,唯有通过技术考试才能在农技推广部门就职,全面实施聘任制度,建立健全人员动态管理机制,吸纳越来越多的优秀科技工作者为农业新技术推广工作服务。除了要坚持持证上岗制度之外,还应该对在岗的农技人员定期组织进行培训学习,培训学习的手段可以采取多种形式,比如利用当地附近的高校师资力量、实验室设备来对农技推广人员进行培训,或是选派一些比较杰出的农技推广人员到更高一级的推广站进行学习。 作者简介:王利武(1972-),布依族,南盘江镇农业服务中心助理农艺师,从事农业技术推广工作。 农业新技术推广研究:乡镇农业的机械化新技术推广和应用 摘 要:现代化乡镇农业除了要求农业机械性能稳定等基本特点外,还应该使作业的过程达到自动化或半自动化,并且能够具有监测、报警功能,以便于及时报告故障部位,提高机械效率。近年来,以电子计算机为主导的智能控制技术不断发展,新材料日益涌现,为农业机械化新技术的推广奠定了基础。本文就乡镇企业的机械化新技术的推广和应用进行分析。 关键词:乡镇农业;农业机械化;新技术 1 我国乡镇农业机械化新技术的发展现状 1.1 新产品投放入市场增多 国内农业机械制造企业新产品研发以及投入市场的速度明显加快,从乡镇农业机械来看,中国推出了价格低廉且备受广大农民欢迎的小型工程机械,例如免耕灭茬播种机和玉米收获机等。有了这一系列的新产品,就有了提前占领农业机械市场的资本,这也成为了各个机械企业竞相采用新技术,提高产品科技含量的根本动力,有利于激发企业创造新技术的积极性和主动性。 1.2 个性化产品不断增多 随着时展,农民在不断辛勤劳作的同时,其需求也越来越多样化。从外观上来看,流线型拖拉机数量越来越多,俨然有愈演愈烈的趋势,拖拉机驾驶室的内部设计也越来越人性化,充分考虑驾驶员的需求。同时,乡镇农业机械的内部质量也得到明显改进,具有鲜明特色的一部分新产品渐渐占领更大份额的市场,农业机械制造的新技术得到更大范围的推广。 1.3 使用新产品不足 以前受农民收入水平较低的影响,农业机械的市场也未见活跃,农机产品价格较低,生产厂家获取利润空间不大,因此,缺乏新产品创新的热情和能力。近年来,虽然情况得到改进,但是依旧导致了农机产品供给与需求脱节的现象。目前,农业的发展对农机设备提出了更严峻的要求,但是国内还没有能普遍适用的机型供农民使用,导致对于新产品的使用不足。 2 我国农业机械化新技术的发展趋势 现代农业走新型机械化道路,自动化、智能化的作业便成为了发展的必然趋势,也成为促进农业发展的有效途径。近年来,随着改革开放的不断深入发展,我国的农业机械化水平也显著提高,必然要遵循新技术发展的趋势。 3 农业机械化新技术的应用 3.1 农用传感器 要有效地实现农用机械自动化控制,关键在于对农产品生长状态的准确判断和监控措施的不断完善,这也就使得检查这些状态的传感器显得尤为重要。目前,农用传感器已经在我国得到广泛运用,例如,可使用湿度传感器对粮食的烘干和储存进行监测;收割机上使用谷物流动传感器可以快速监测谷物的质量等,这些传感器的广泛应用为农业机械制造的自动化打下基础。 3.2 计算机技术在农业机械的应用 自从20世纪90年代以来,世界上的计算机技术迅速发展,产品周期不断缩短。同时,随着自动化技术的发展,农业机械设备的性能也大大提高,已能适应农业中如高温、潮湿等不良环境,提高了农业机械产品的耐久性。 3.3 农用机器人技术 在农业机械领域之中,有许多环境不适合人类工作,这就需要农用机器人来代替完成,要求农业机器人能够进行自动处理、自动作业并且能够根据相应的工作环境自动选择何种工作方式。如在果实收割时,机器人需要判断果实的成熟程度以决定是否收割。随着智能化新技术不断发展,农业机器人研发与应用脚步也将加快。今后,将会有更多的机器人应用于农业过程中。 3.4 建立农业体系 随着农业技术的不断成熟与完善,使得一些农业设备更加高科技,更多的信息系统构建被应用于农业生产的过程中,主要的有“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)的广泛应用。采用GPS系统确定农业机械的具体位置,由遥感系统进行实时的监测,并且在得到信息后及时输入地理信息系统进行分析,实现智能化控制农业机械,对作物的操作进行调整。随着各项先进技术的不断发展,农业机械的不断高科技化是乡镇农业发展的必然趋势。 3.5 新耕作体系的推广 想要促进乡镇农业的快速发展,先进的农业设备是一个因素,另外,也需要先进的农业工艺。目前,我国正在大力推行保护性耕作,其以机械化措施为龙头,在尽可能不扰动表层土壤的情况下,进行农业的各种耕作,实现农业的可持续发展。保护性耕作实施的关键也是提高农业单位面积产量,提高农业生产的效率。随着我国保护性耕作的不断推广,我国已经形成了相应的农用机械体系,研制出了与之相适应的新技术,有利于农业的发展。 3.6 加强农机服务的产业化 完善乡镇农机管理场所,通过财政补贴等手段促进农机服务人员的待遇改善,大力发展农机专业合作社,培育具有一定规模、功能齐全的农机合作社,全面提升农机的服务水平,不断加强农机服务的产业化。 4 总结 目前,我国乡镇农业机械化技术以前所未有速度迅速发展,但是,我们在为取得成绩高兴的同时,也应该看到,我国的农业机械化技术与发达国家的水平仍然存在着较大差距,我们必须将乡镇农业机械化新技术的研究、推广与应用摆在更为重要的战略位置,促进农业的发展,促进乡镇的发展,同时促进高科技技术的不断发展。 农业新技术推广研究:对加快农业新技术推广的进程的几点思考 【摘 要】目前,农业技术推广机构管理体制不顺,改革目标不明确;不完善的农业新技术推广体系;农业技术推广事业经费缺少,农业科技人员待遇报酬偏低;没有试验、示范基地,农业技术推广整体水平明显下降;农技人员素质偏低,知识更新不及时,培训学习机会少等。在分析我国农业新技术推广面临问题的基础上,探讨了存在问题的客观因素,并提出了可行对策。 【关键词】农业;技术推广;技术进步 一、问题的提出 农业技术推广是把农业技术应用于农业生产的产前、产中、产后全过程的服务活动,是提高农业科技成果转化率及促进农业和农村可持续发展的重要手段,在整个农业生产中具有十分重要的地位和作用。农业技术推广除了行使行政执法、农作物病虫害测报、检疫、预防等职能外,还担负着农业高新技术的试验、示范、培训、推广、指导以及咨询服务等工作。改革开放以来,农业技术推广有了长足的发展,为推动农业生产的技术进步,农业增效、农民增收起到了极大的促进作用。然而,20世纪90年代初以来,农业技术推广体系面临诸多问题,许多乡(镇)农业技术推广组织名存实亡,出现了网破线断的状况,传统的经济体制下的农业技术推广体系已远不能适应市场经济的发展。所以就当前农业科技推广中的一些突出问题急需现论与实践工作者探讨研究。 二、农业新技术推广面临的主要问题 1.农业新技术推广机构管理体制不顺,改革目标不明确。目前,乡镇农技站划归乡镇政府管理,91年农技站人、财、物“三权”下放乡镇后,使县级农业部门对乡镇农技站在业务上难于管理。有的地方政事不分,把农技人员当行政人员使用,农技站人员在业务上没有自主权,技术干部做行政事务的多,搞业务技术的少,直接影响了科研成果转化为生产力的进程,和农业生产的发展速度。 2.农业新技术推广体系不够完善。农技推广职能定位不清,效率低下。除技术推广职能外,还有执法与质量监测等行政职能及经营服务等职能,难以兼顾。而且,自从大部分地区农业技术推广体系改革试点以后,许多乡镇一级的农业推广站向自主经营、自负盈亏的方向发展。为了生存,他们更侧重于农业技术推广的营利性,好多推广站把向农民出售种子、化肥、农药等作为工作重点,完全忽略了农业新技术的实验,示范的重要环节,没有充分发挥出其应有的服务性职能。 3.农业技术推广事业经费缺少,农业科技人员待遇报酬偏低。长期以来,乡镇农技站应以搞好经营促进推广的工作原则出发,但事实上大多的乡镇不是这样,而是政府把乡镇级的农技部门的合法经营做为创收的一个环节,采取了出租或承包的形式进行管理,所得承包费均归政府所有[1]。而农技人员应该享受的待遇却不予兑现。乡镇农技工作最直接服务于农民,面对千家万户,工作量大。从道理上讲,在人才和经费的投放力度上应该大些,但现实情况是大部分基层农技站难以维持,有的甚至连最起码的基本工资都保证不了,村级农技员多年前就已取替,导致乡镇农技推广网点解散,留下的农技员不得不成为兼职或专职的“农资员”,去搞经营创收,致使农技人员无法集中精力从事农业技术推广工作。 4.农业技术推广整体水平明显下降。在农副产品日趋商品化和市场化的形势下,农户增收的愿望十分强烈,但农民引进新技术仅凭一些简单的听、看和有限的光盘资料,发挥不出好的效果。农民又比较因循守旧,接受新技术新事物的能力又有限,所以新的科技成果转化为生产力的进程也达不到快速的目的。只有发挥完善乡镇级农业技术的推广,建立一些试验田、示范基地,在农技推广技术人员的正确指导下,有目的直观的向农民展示必要的效果,农民才会体会到更多的收获。争取一步到位的大面积的达到农业新技术推广的应用目的。新技术的推广及应用也是政府为提高农业生产率和土地利用率,增加农业综合效益,促进农民增收,建设社会主义新农村的有效途径。农业技术推广本身也是一个创业的过程[2]。我们看到很多地方,科学家在推广技术的过程中与农业生产者合作、与资本合作,产生了众多企业。比如搞种籽研究的成立了种业公司,搞饲料研究的成立了饲料公司,这种模式不仅能够产生利益、放大利益,而且符合现代化农业工业化发展的要求,有利于农业的标准化、规范化生产。我们要以开阔的胸怀接收这种利益模式,这本身也符合市场经济发展的规律,也符合科技创新的规律。 5.农技人员素质偏低。农技推广工作是一门新学科,它是农科理论、农科技术与营销学的结合,而各农技站技术人员全部只有中专及以下文化程度,本科、大专毕业生不愿来,中级职称人员很少,大多数人是顶替和学专非所用人员,导致农技推广队伍的人才结构不合理,人员素质参差不齐,严重的降低了技术队伍的整体素质。而且接收继续教育人数也逐年下降,尽管他们通过多年基层实践,积累了一定得经验,但在日新月异的科技发展时代,知识面与知识结构还不能适应农村经济发展的需要。 三、农业技术推广的应对策略 1.以市场为第一信号树立以农为本的推广理念。密切关注市场动向,始终把效益放在第一位,重点推广市场利用前景好的农业新技术,减小市场风险。首先要了解农民的需求。农业科研单位和科研人员在立项前必须深入实际了解农民的需求,在调查了解的基础上立项研究,以解决生产实际中迫切需要解决的问题[3]。不同的发展时期,农民的需求不同,在改革开放初期,农民的最大愿望是解决温饱问题,注重的是农产品的数量,有关粮食增产的新技术、新方法就深受农民的欢迎,推广起来比较容易。进入农业发展的新时期,农民的温饱问题得到基本解决并向小康过渡,增加收入成为农民的迫切需要,推广能增产且能增收的新成果农民愿意接受,对成本高、市场风险大、增产但不一定增收的技术农民接受的积极性不高。因此,只有充分了解不同时期农民的需求,推广工作才能有效开展。另外,不同地区农民的需求差异较大,同一地区不同个体也存在差异,在农业技术推广过程中要有针对性。 2.建立以国家投入为主的多渠道农业科技推广投融资体系。农业是国民经济的基础,同时又是弱质产业,,国家要充分利用,绿箱,政策,强化对农业和农业科技推广的财,力支持,逐步提高农业科技推广经费占国民经济总产值的比例。鼓励企业、社会经济组织和个人等社会力量投入农业科技推广,从根本上转变农业科技投入严重不足的状况;建立农业投资风险基金和保障制度,逐步形成以国家投资为主体,社会投入为补充的多元化、多渠道的投融资体系,改善农业基础条件和成果转化手段,推动农业科技成果的转化应用。 农业新技术推广研究:农业新技术推广探讨 摘要 从推动农业高新技术的应用入手,分析农业新技术推广现状及存在的问题,阐述新技术推广的必要性,介绍新技术推广的方式及农业技术推广取得的成果,以促进农村经济发展。 关键词 农业;新技术推广;现状;问题;成果 农业技术方面的推广是把高科技含量的知识体系应用到农业方面,从而提高农业的生产力。从这个层面上来说,农业技术充当了一个桥梁和纽带的作用。农业技术推广就是把农业方面的科技成果传授给农民用于农业生产,使农民增加高科技知识和专业技能,以应用到生产领域[1]。 1 新技术推广现状 随着我国农业的不断推进,技术推广日渐深入农业现代化建设中。在农业技术推广方面,积极引进一大批科技含量高、适用性高的农业新技术和新品种,这不仅增加了农业生产的效益,同时促进农业的发展。农作物、畜牧业品种不断更替,高新技术的渐进传播和实践,使我国农业不断转向了现代化发展进程。在农业技术培训方面,积极向农民传授农业生产经验和高新技术,从而提高农民的科技和文化素养,提高了其吸收先进技术的意识,从而能够更好地实施 “科教兴农”战略。技术推广部门广泛进行技术推广活动,采取电视传媒、现场传授或者科技专栏等方式宣传农业的科学发展,使科技得到普及。 2 新技术推广存在的问题 当前,我国对农业的关注度和资金投入明显不足,这就阻碍了推广的进一步深化。同时,农业推广体系不健全,严重制约推广的进行。在发达国家的农业技术推广中,其拨付经费占农业总产值的0.6%~1.0%,在发展中国家的比例也达到0.5%,而我国不到0.2%,人均经费少。农民的科技和文化素质相对比较落后,对高新技术的吸收和应用能力较差,基层传播人员素质存在欠缺,影响推广的预期成果。 3 新技术推广的必要性 改革开放后,我国农业实现了一定程度的增长,实践证明了我国能够通过自己的生产满足人民对粮食的需求。随着耕地的不断减少和自然灾害的发生,这些不利因素并没有阻挡农业取得丰收的步伐。然而农业的丰收未能解决我国资源匮乏、环境突变以及农产品高需求之间的矛盾,农业的高科技化逐步面临困境和挑战[2]。耕地递减、水资源面临危机、劳动成本逐渐升高、农业资金外流加速和农业环境恶化等问题的出现,进一步促进了农业新技术的引进和应用。 4 新技术推广的方式 自中华人民共和国成立以来,我国的农业普遍受到关注,其中在农业科技的推广方面经历了4次变革,从最初的单一层面的政府主导体系到以政府为主体、科研部门、农民合作组织、企业等主体共同参与的推广体系[3]。 随着我国综合国力的提升,科研水平不断提高,农业科研部门自主的投身于农业生产的基层,亲临于农业生产现场,从而进行农业生产实践活动。通过与地方政府或者农村合作组织的沟通和交流,建立稳固的合作关系,从事技术的开发和示范活动。当下,农业技术推广企业逐渐加入到农业新技术的推广中来,根据市场需求和走向研发新的农产品品种和农业技术并进行相关测试,为农业生产者提供科技的生产方式和高科技优质生产品种。这不仅能够实现企业自身的利益,而且促进了农村经济的发展。 5 新技术推广成果 针对高等院校和科研院所研制的农业科技成果,政府每年都会选取能产生带动作用的高新科技成果进行实地测试,以此来推动农业的发展,同时促进农村经济的改善。例如农业部和财政部合力规划实施的“丰收计划”和“跨越计划”,以及“国家重点技术推广计划”、“科技入户”示范工程等项目的实施,不仅可以带动地方农业的开展和效益的提升,同时还会有效地推动我国农业科技的创新,使其更好地服务于农业这一基础领域。新技术的广泛推广,对于发展农村经济有着非常重要的作用。 2005―2007年,中央发出关于“测土配方施肥”的一号文件。3年来,免费为1亿以上农户提供测土配方施肥服务,在1 200个县开展测土配方施肥项目,推广测土配方施肥面积4 266.7万hm2,有效地促进了粮食增产增效,平均节约化肥34.5 kg/hm2,节约成本150元/hm2左右,增产450 kg/hm2 [4]。这对促进农村经济发展有积极的效应。 农业机械化是一系列农业技术的集成,它具有操作简单、节约劳动力等特点。现代化农业多以农机装备为基本生产工具,要建设具有现代化气息的生产模式,推进农业科技化的发展,提高农产品的效益和竞争能力,提高农民的收入,必须推进农业机械化的引入[5]。这不仅可以解决农业较低的生产率、缓解农业经济效益低下问题,还可以改善农业的生产方式,提高农业发展整体水平,促进农村经济的发展。
先进制造技术论文:先进制造技术统计过程质量控制 摘要:本文在分析先进制造技术(AMT)环境下实施统计过程质量控制技术的发展现状的同时,讨论了将统计过程质量控制(SPQC)技术应用于先进制造环境下所存在的问题。根据所提出的问题,研究了面向先进制造环境,基于等效工序能力的统计过程质量控制方法;开发了基于前馈型BP神经网络的加工过程异常模式自动识别软件。 关键词:先进制造技术,统计过程质量控制,模式识别,质量保证 一、引言八十年代以来,顾客对产品的需求从单一型向多样型转变,国际市场的竞争日趋激烈。据国外的调查表明,企业之间的竞争焦点已从价格因素向柔性、质量、对市场变化的快速响应等非价格因素转移[1]。随着世界工业市场竞争的不断加剧,为了生存和发展,越来越多的企业认识到实施先进制造技术的重要性,并已经开始引进和实施AMT[2]。在AMT的研究和应用不断取得成功的同时,也有许多企业发现AMT带来的效益并不如所期望的那么大,甚至还有许多失败的例子摆在人们面前。影响先进制造技术成功应用的因素有很多,其中一个重要的因素是产品的质量。 传统的统计过程质量控制基于休哈特控制图,监测控制同一产品的同一质量特征的变化规律,使之满足精度并保持稳定,在刚性自动化大生产中得到了广泛的应用,并取得了巨大的经济效益[3]。但是,在小批量生产方式占主导地位的AMT生产环境下,传统的统计模型无法得到足够的数据来建立统计控制关系。因此,传统的SPQC却不能直接被应用在AMT生产环境下,SPQC需要一种新的指导思想。对此,国内外均做了一些研究[4-8],提出一些解决方案,但均没能在根本上解决数据不足的问题。 此外,在先进制造系统中还存在对控制图的识别问题。传统的生产环境下控制图是否处于统计控制状态下,是由人对控制图进行统计状态的识别。在AMT生产环境下如果继续沿用这种方法,一方面影响信息反馈的及时性,另一方面工人一直监视控制图会提高工作强度,降低他们的工作效率。利用模式识别算法对控制图自动识别,就可以很好地解决这两方面的问题。有一些工序的失控状态很容易用普通算法识别,例如控制变量超出控制界限以及连续的上升和下降的趋势。然而对于小波动的持续上升或下降或者是循环变化趋势,则难以用普通方法进行判断。由于神经计算技术的发展,许多以前计算量很大并耗时较长的问题得到了解决,模式识别就是其中的一项。考虑到在AMT生产模式中计算机化是基本条件之一,而且生产环境中的计算机只是利用已经训练好的程序运行识别算法,不需要太大的计算量。因此,利用神经网络对控制图的异常模式进行识别是非常合适的。 基于以上讨论,本文提出了基于等效工序能力的统计过程控制方法,并给出了统计变量的计算方法。而且,以这种统计方法所得到的控制图的变化趋势为研究对象,采用人工神经网络理论设计了控制图异常状态的自动识别软件。 二、基于等效工序能力的统计过程质量控制方法 1.等效工序能力控制的理论基础现代统计过程质量控制的出发点是在事前控制加工过程,使其处于正常状态;而不是在事后通过检验的方法控制次品的扩散。进行的是“过程控制”而不是“产品控制”。总的来说,只要是无显著差异的5M1E[9]环境下生产出来的产品的质量特征值(不一定为同类产品)偏离期望值的正常波动服从的分布。等效工 序能力控制图通过对的标准化变换,使得等效工序能力控制图的控制界限不随质量特征的不同 而变化,使统计变量成为服从标准正态分布的无量纲量的随机变量,达到利用历史数据的目的。不同的统计变量的转换方法不同,但其基本理论可以由下式表达: (1) 式(1)是对的标准化,新得到的统计变量T为服从标准正态分布的无量纲量随机变量,控制界限 在给定第一类统计错判的容许概率的情况下固定不变。这样在等效工序能力下,不同产品的质量特征以及同一产品的不同质量特征就能够通过标准化变换利用同一种统计方法分析,实现不同但相关的统计特征之间的统计关系,达到充分利用一台机床的历史数据和部分相关数据的目的,实现在中小批量生产中对加工工序的统计过程质量控制。 2.x-Rs控制方法统计变量的计算基于以上思想,本文改进了传统的单值-移动极差控制图,利用这种控制图实现了对多品种、小批量生产过程的统计过程质量控制。 传统的单值-移动极差控制图是用所有数据的均值作为的估计值,故只有在数据全部收集后才 能进行控制图的绘制和分析,而在实际生产中,数据是一批一批或一个一个获得的。因此改进的单值-移动极差控制图在获得第i个数据后,为充分利用已知信息,用过去i-1个数据来计算控制界限和统计变量。并通过统计变换,消去统计变量中的平均值和整体方差,实现对质量信息的充分利用。 四、结论本文在研究SPQC技术应用于先进制造环境下所存在的问题的基础上,提出了解决AMT生产环境下质量数据不足的问题的方法,给出了基于等效工序能力的统计过程控制图的控制变量的计算方法;分析表明这种质量控制方法能够有效地控制先进制造生产环境下生产过程的稳定,算法易于编程计算机化,是一种适用于AMT环境的统计过程质量控制技术。同时,利用以前馈型的反向传播神经网络算法为基础的模式识别技术,开发了加工过程异常模式的自动识别软件,应用表明具有良好的效果。 先进制造技术论文:先进制造技术教学改革论文 一、先进制造技术教学现状 目前“先进制造技术”是工科院校机械工程、工业工程等专业的一门重要的限选课(选修课)。由于该门课程覆盖面广、内容繁杂,教师教学多以课堂讲授为主,缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学、实践教学等原因,使得学生在学习过程中困难重重,教学效果不够理想。先进制造技术课程教学目前存在的问题如下: (1)学时少,涵盖信息量大。教师面临着如何结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要来重新组织、整合教学内容的难题。 (2)先进制造技术是一门动态的、不断吸收高新技术发展的技术,大多数教师受到现有教材的限制,无法在授课过程中及时融入先进制造技术的最新发展现状。 (3)实验设备匮乏,无法通过与教学内容相关的实践环节来加深学生对理论授课内容的理解。 (4)课件制作难度大。先进制造技术内容繁杂,涉及多种先进制造工艺、原理、加工过程及应用。授课过程中仅采用文字结合图片讲解是远远不够的。 (5)很多高校教师基本还是采取灌输式的教学方法,达不到培养学生创新思维和创新能力的目的。 (6)现有的教材内容繁杂,相对陈旧。上海海洋大学是一所有百年办学历史、技术实力雄厚、特色鲜明,特别在海洋科学与工程、海洋渔业、海洋信息等学科具有较强的教学与科研水平。近年来,工程学院在海洋工程材料、海洋工程装备、海洋可再生能源的研究和应用方面取得了突破性进展。如何寓研于教,不断探索和总结教育教学的内在规律,提高教学质量是我们所面临的关键问题。 二、“先进制造技术”案例式教学策略 (一)整合教学内容 精选目前海洋工程装备制造中最前沿的技术,分大类,然后从每大类中再挑选出此类技术中最前沿、最先进的技术,以此为主题,广泛收集相关案例资料的最新研究成果,及时补充教学内容,确保教学内容的前瞻性,最好从中国期刊网上或elsevier上下载科技文献以备参考,同时可以参加一些大型的相关技术产品展览会来拓宽视野并积攒素材。 (二)选择案例资料 从众多案例资料中挑选出最相关且浅显易懂的案例,激发学生对海洋工程装备等相关内容的兴趣,逐渐过渡到所要讲授的某项先进制造技术,同时需要从先进制造技术的重要性、用途等方面对学生加强引导,让学生在课堂上积极参与思考,并结合教师课堂教学谈谈自己的感受及本节课的收获,比如先让学生自己针对该项先进制造技术的优势、技术特点、应用条件、加工成本、加工质量及效率等各个方面进行讨论。学生由被动接受知识变为主动去学习,这一输入到输出的过程既锻炼了学生的语言表达能力,又充分调动教与学双方的主动性,使得学生在讨论交流中获得更多的启发,并学会去思考问题;同时鼓励学生在课下查阅相关文献,提前做好功课,带着问题来听课,培养学生自主学习的能力。 (三)完善多媒体课堂教学课件 制作案例的教学课件,要包含海洋类技术的定义原理、海洋工程样件的制备、设备的选择、加工过程、检测等,并尽量多地利用相关的图片、动画、视频来吸引学生的眼球,使学生更加清楚全面地了解整个零件的加工过程;在课前备课时,要大量查阅相关内容,挑选有用的信息,特别是具有应用性和市场潜力大的先进制造技术及时添加到教学内容中,从而让学生从高层次、新角度来认真对待这门课;在进行课件设计时,将涉及的相关信息巧妙地融入到课件中来,并注意与课本知识有机结合,通过播放与先进制造技术应用领域相关的视频,让学生更加深刻地了解先进制造技术在海洋工程方面的运用。 (四)融合海洋特色的案例及改进课外互动模式 21世纪是海洋的世纪,面对海洋资源开发这一不断成长的新兴市场,世界各国都在积极发展相关装备,加快海洋资源开发和利用已成为世界各国发展的重要战略取向。首先需要对海洋工程有关教材进行修订,并围绕研究主题发表较高质量的研究论文,给同类高校相同或相近专业建设提供参考经验。其中实践环节可通过购买相关精密器材比如超短激光器,并开设实践课程,培养学生的动手能力和分析试验结果的能力,所获的试验结果又可作为新的案例应用于教学中,这就是将理论环节与实践环节有机结合,从而形成了课程的教学体系;同时为了弥补课上教学学时不足这一缺陷,可借助数字化网络平台实现师生课外互动这一教学方式,使教学过程得以继续延伸,以数字化的形式在整个教学网内,实现资源共享、教学互动,适应多层次教学的需求,进而提升教学质量。 (五)改革考试方式 增设案例考试环节。给定主题,学生自己寻找案例,主动查阅文献并制作课件进行讲解,以增强学生对科技文献的阅读和理解能力,为毕业设计撰写综述打下坚实的基础;同时,每位学生都需对本课程的教学效果进行评价,比如以5分制的方式,以小纸条的形式给任课教师打分,同时可提出对课堂教学具有建设性的意见,教师可根据学生对课程的评价来反映出学生对本课程的参与程度,将其作为考核学生的一种方式。同时考试的形式可采取课堂讨论、小组成员演讲、布置大作业、文献查新等形式,根据具体情况按照一定比例来决定学生本课程的最终成绩,可避免仅凭一张试卷的分数来评定和决定学生对本课程的掌握情况。 (六)加强与国内外高校的学术交流活动,以跟踪海洋工程领域制造业的最新发展 目前,以上环节已经基本完成。通过两轮授课,学生评测成绩在90分以上,极大地调动了学生的学习积极性,改善了机械类课程枯燥乏味、授课效果差的现状。学生普遍反映对于海洋工程装备有了较深的认识,已经意识到所学的知识对于中国海洋业发展的重要性,大家众志成城,信心百倍地做好了投身海洋事业的准备。结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要,在先进制造技术授课内容中引入海洋装备先进制造技术。不仅可丰富学生的专业知识,开阔学生的视野,增强其专业技能,而且可将一种严谨的科研理念灌输给学生,培养其创新意识,并树立一种推动科学进步、社会发展的光荣使命感。探索案例教学方式,取代传统的灌输式教学,激发学生的学习兴趣,提高授课质量,通过引导学生在课堂上去思考问题,并进行细致讨论,充分调动教与学双方的主动性。将实践环节与理论环节进行有机结合,有助于培养学生的动手能力和分析实验数据的能力,加深对海洋工程装备等相关知识的掌握,注重海洋工程领域人才的培养。 作者:刘璇宋秋红曹守启单位:上海海洋大学 先进制造技术论文:先进制造技术的发展方向论文 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 一、当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。 (2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-RealSpace)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。 (3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。 (4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。 这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。 二、现代机械工程的前沿科学 不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。 超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。 信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。 2.1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学 机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。 与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容: (1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。 (2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。 这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。 2.2微机械及其制造技术研究 微型电子机械系统(MEMS),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞;制造出3mm大小能够开动的小汽车;可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业,具有许多传统传感器无法比拟的优点,因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。 微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。 目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。 2.3材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础 材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。 2.4机械仿生制造 21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。 地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。 仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。 仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交",它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。 仿生制造的研究内容目前有两个方面: 2.4.1面向生命的仿生制造 研究生命现象的一般规律和模型,例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等; 2.4.2面向制造的仿生制造 研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。 机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合,其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作,具有鲜明的基础研究的特点,如果抓住机遇研究下去,将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学,以及与生物工程相关的关键技术基础等。 三、现代制造技术的发展趋势 20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。 随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。 先进制造技术论文:高职先进制造技术课程的教学现状及改革探讨 摘要:先进制造技术课程作为高职机械工程和机械制造及自动化专业的专业课,对于培养具有工程实践与创新能力的高素质人才来说,其改革显得尤为必要。通过理论与实践相结合以及互动式的教学方式等,可以提高学生的学习兴趣,从而增强教学效果。 关键词:先进制造技术;教学现状;教学方法;教学改革 一、引 言 随着经济社会的发展,市场环境和消费者需求发生了巨大的变化,同时计算机技术、信息技术以及自动化技术的迅猛发展和逐渐渗透,极大地促进了制造业的变革,使传统制造业的产品结构、生产方式和生产工艺等发生了翻天覆地的变化,更多地融入了现代信息技术的元素,整个制造过程变得更加精准与自动化控制,因而先进制造技术这一概念也应运而生。 随着先进制造技术渗入到产品生产加工与制造的过程,这种技术的广泛应用对员工的素质也提出了较大的挑战,他们必须对相关专业知识与技能进行了解与掌握。针对市场对人才需求的变革,各大高职机械专业纷纷将先进制造技术这门课程引入到教学体系中来,作为该专业的一门专业必修课。该课程在对传统制造技术有一定了解和学习的基础上,进一步介绍先进制造技术的相关理念与内涵,以便使学生了解先进制造技术的新思想、新技术。先进制造技术课程的引入不仅拓宽了学生在本专业学习过程中的知识面,也加强了学科之间的联系,使学生能够适应现代制造业的新型制造方式,满足现代化制造企业对高素质人才的需求。 二、先进制造技术课程的教学现状与问题 目前,由于先进制造技术课程涉及的内容较多,覆盖的知识面较广,大多数高职院校在设置该门课程时较少考虑到其多学科交叉的特性,使得学生对其他学科基础知识的匮乏影响了本学科的学习,在理解和掌握相关知识的过程中比较吃力。另外,这门课程的实践性较强,只靠理论教学,很难使学生深入理解教材知识的真正内涵,没有将所学知识运用到实际动手操作过程中,导致教学效果不够理想。其中,在先进制造技术课程教学中存在的问题主要有以下几个方面: 1.从课程设置角度来看,大多数高职先进制造课程所用的课时较少,而该门课程包含的知识、涉及的内容较多,在有限的时间内无法教授与先进制造课程相关的所有内容。其次,与先进制造相关的课程较少,而且比较分散,没有结合学校的教学目标和学生的就业需求设置先进制造课程体系。 2.从师资力量角度来看,有些教师教学经验不足,没有从事与先进制造技术有关的科研工作,或者只对本专业的某个研究方向比较熟悉,而对其他专业相关的知识不够熟悉,这样在授课过程中,由于涉及到的其他专业知识的匮乏导致教学内容无法进行深入挖掘。 3.从教材选择角度看,各大高职院校所使用的先进制造课程的教材多种多样,要么重视先进制造管理,要么重视先进制造工艺,内容保罗万象,没有权威部门规定统一的教学大纲,导致教材的选择与人才培养的目标不相符合。另外,教师在教学过程中选择的教材内容较少,内容不够丰富,或者是没有及时关注与先进制造技术有关的最新动态,并将其融入到课程教学中来,学生也不能掌握与先进制造有关的前沿知识,达不到与时俱进的教学目的。 4.从教学方法角度看,首先,大多数高职教师采取的还是传统的灌输式教学方法,虽然也使用了多媒体进行教学,但教学方法过于单一,学生只掌握了与先进制造技术课程有关的基本概念,没有进行深入地思考,无法培养学生的创新能力,激发学生的创新思维。其次,先进制造技术与快速成型、CAD等技术在实际工业制造过程中有着广泛的应用,而教师在课堂上只讲了先进制造的理论知识,没有与实际结合起来,也没有给学生提供有关的实践机会,导致理论与实践脱节,学生不能较好地将所学的理论知识加以应用,导致所学知识理解得不够深入,掌握得不够牢靠,知识点容易被遗忘。最后,由于先进制造技术课程内容比较繁杂,涉及的理论、原理较多,使得学生接受起来有一定的难度,导致学生上课的积极性不高,没有主动参与到教学中来,对知识的吸收量有限,甚至部分学生因为课程较难而产生厌学情绪。 三、先进制造课程教学改革的方法 先进制造技术课程教学改革要从教学内容、教学方法、考核方式、师资队伍建设以及课程体系建设这些方面着手,加强教师的教学水平,提高学生的学习兴趣。因此,先进制造课程教学改革方法可从以下几个方面进行: 1.改善教学方法和手段 由于受到传统教学思想的影响,大多数高职仍然注重于培养学生的研究水平,理论知识所占比重较大,从而忽视了对学生实践动手能力的培养。教师在授课过程中,主要是讲授理论知识,较少涉及到案例教学、实践教学的环节,这样就导致高职毕业生的素质与市场对应用型人才的需求有一定的差距,并且纯理论的教学容易使学生产生厌学情绪。因此,必须对先进制造课程教学方法进行改革,采取多种教学方法提高学生的学习兴趣,增强教学效果。具体可以从以下方面进行教学方法的改革:一是在理论教学的基础上结合实例进行案例教学,如先进制造技术在很多领域都有应用,特别是在航空、航海等领域,教师在授课过程中可以引进最新的科技前沿动态,将其运用到的先进制造技术进行分析,以便吸引学生的兴趣,增强课堂知识的实用性。二是教师可以结合自身的经验进行教学,这样容易使学生产生共鸣,吸引学生的学习兴趣,学生对知识的接受程度也会提高,印象也更加深刻。三是增加互动教学,可以通过布置一个论题,要求学生课下查阅资料,并以课堂讨论的形式展现出来,使学生主动加入到教学过程中来,教师则负责做点评和解答学生的疑惑,将学习的主动权交给学生。四是增加实践环节的教学。学校可以与企业进行校企合作,给学生提供实习实践的平台,使学生对先进制造课程有更深入地理解,增强学生的动手能力。同时,可以适当增加学生上机实践操作的能力,充分利用学校的实验基地开展实践教学,激发学生使用CAD软件解决工程问题的能力。另外,还可以鼓励学生多参加与先进制造技术相关的科技创新活动,充分利用所学知识进行实践创新。 2.改进课程考核方式 传统的课程考核方式是采用理论试卷考试的方式进行评判。为了更加全面评价学生的能力,应该更加注重学生平时的表现,如实践动手情况、文献查阅能力等。将最后的成绩分为平时表现和期末考试两部分成绩,并适当增加平时表现在总成绩中的比重。另外,由于先进制造课程的实用性较强,并且学习阶段大多安排在高年级,除了考试之外,还可以布置开放性题目,让学生根据自己的兴趣选择课题的方向。这种考核方式可以使学生带着问题学习,分析问题、发现问题、解决问题,增强学生的思维能力和自主学习能力。因此,通过改革先进制造技术课程的考核方式,将其考核内容分为三个部分:一是专题报告的形式,主要通过观察学生平时的课堂表现,如课堂参与度、积极度等;二是课程实践环节,主要通过上机作业的完成情况或者实习实践的方式进行评价;三是期末考试的环节,可以采取开卷考试的形式,主要考察学生的自主思考能力和分析问题、解决问题的能力。 3.加强师资队伍建设 先进制造技术课程的实用性和应用性较强,对教师的要求也比较高,授课教师不仅要有扎实的理论基础,还要有一定的实际工作经验或者科研能力,而目前几个方面能力兼而有之的教师比例较小,大部分教师在不同方面的能力有所欠缺。因此,要提高教师的教学水平,可以从科研和实践两个方面着手。科研能力的培养方面,鼓励教师积极参加教学科研项目,在项目中完善自己的知识体系框架,提高理论教学水平。实践能力的培养方面,可以组织教师进入先进制造实验室或者运用先进制造技术进行生产的企业进行实地参观学习,提高教师的实践能力和实践教学水平。这样,通过教师的自我学习和自我完善,对先进制造技术领域相关方面有更多的了解,以便课堂教学中深入进行讲解。 4.完善教学课件和课程体系的建设 先进制造技术课程采用多媒体课件进行教学,这样可以增强学生对教材知识的感性认识,加深对相关知识的理解和记忆,提高教学质量。例如,在讲解到企业运用先进制造技术进行生产时,教师可以在课堂上播放相关的视频,让学生观察和学习在整个生产过程中,先进制造技术是如何被运用的。另外,由于先进制造技术涉及的内容较多,为了保障学生的学习效果和知识之间的衔接性、连贯性,就必须在开设该门课程之前对相关学科知识进行基本了解和掌握,如数学、力学、电工学、自动控制原理、计算机控制技术、机械设计等等一系列课程。因此,在课程体系设置方面要遵循循序渐进的原则,确保学生在学习完相关的基础知识和学科专业知识的基础上再进行该门课程的学习。 四、总 结 本文通过探讨先进制造技术课程的教学现状及其存在的问题,发现大多数高职存在课程设置不够合理,师资力量薄弱,教材选择与人才培养目标不相符合,以及教学方法重理论轻实践,忽略了课堂的互动性等问题。并从四个方面探讨了先进制造课程改革的方法,即增加互动式教学、案例式教学、实践性教学等从而增强教学效果,改进课程考核的方式,将传统的闭卷考试的形式改成课程报告、课程实践、开卷考试等多种考核方式并存的形式对学生的能力进行全面考核。另外,还要加强师资队伍建设,增强教师的授课能力和实践操作领域的能力,完善课程体系和教学课件的设置,加强课程学习的连贯性和衔接性。 先进制造技术论文:浅谈优化《先进制造技术》课程教学方法 摘要:结合《先进制造技术》课程教学内容和机械类专业的培养目标,剖析授课对象特点,提出自主式教学课堂和应用“案例+启发式”相结合的教学方法,激发学生自主学习兴趣,对提高教学质量,提升学生的工程素养、工程实践能力和创新创业意识具有积极的推动作用。 关键词:先进制造技术;自主式教学课堂;教学方法 我校2013版人才培养方案中,《先进制造技术》课程是针对机械类专业开设的专业必修选修课程,目的在于通过该课程的学习,使学生了解先进制造技术的基本内容和国内外先进制造水平;掌握先进制造技术中关键技术的新思想、新方法、新技术和其内涵。培养和提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,工程素养能力和创新思维。 一、课程特点 1.教学内容[1]和培养目标特点。《先进制造技术》主要介绍的是一种大制造概念,阐述了目前制造行业的发展新方向。课程涉及现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术及其他先进制造技术。融合机械、材料、电子、信息、生物和管理等多学科,具有多学科的交叉性,更具有动态性和前沿性,其教学内容庞杂,更新速度较快。在完成教学内容的同时,以培养学生工程素养、工程实践和综合应用能力为目标,提升学生的创新思维和创新创业意识。 2.授课对象的特点。我校2013级人才培养方案中,该课程主要针对我院机械设计制造及其自动化专业和工业工程专业开设,目的在于通过该课程的学习,使学生了解和掌握先进制造技术的关键技术。根据课程体系需求,该课程安排在整个课程体系最后,在大四第一个学期授课。此阶段的学生忙于考研,公务员考试,各类招聘面试、考试等各项事务,对于专业选修课仅仅认为拿到学分即可,这有悖于开设该课程的初衷。因此,如何通过短短的32的课时学习,激发学生的学习兴趣,主动学习该课程知识,并且达到预期教学目标,是任课教师应该重点思考的问题。 二、改进教学方式 教学方式的多样性,是为了激发学生学习兴趣,促进教学顺利开展,提高教学效果,达到预期的教学目标。在课堂教学中以教师为主导,学生为主体,转变学生角色,使学生由被动接收变主动自学,由被动学习变主动理解,积极参与到课堂教学中来。 1.建设自主式学习课堂[2]。针对该课程概念多,内容前沿和更新速度快等特点,提出自主式课堂教学。课堂中,教师引导全体学生主动参与教学,充分调动学生学习兴趣,使得学生参与教学,激发学生在学习的过程中主动获取、主动发展的动力,改变被动地灌输与接受。首先,教师应上好第一堂课。根据课程所涉及的内容结合当前制造行业的热点问题提炼出相关话题,例如纳米加工、高速切削、高精密加工、工业机器人、3D打印等;其次,转变学生角色,将学生按3―4人分组,小组学生应根据问题从具体应用入手结合知识点完成PPT、动画的制作;再次,完成10―15分钟的学生授课,并回答任课教师和其他学生提出的问题。最后,教师对该组学生的讲课内容进行讲评,并完成该组学生授课内容的知识拓展。在这个过程中,小组组长根据各成员优势进行任务协调,主动完成查阅资料,动画制作、PPT制作和课堂讲授。机制2013级学生授课过程中,讲述的“3D打印先进制造技术在工业领域的应用”,学生针对该问题,以“3D打印一体成形自行车”为例,从设计、材料选取、工艺、制造、装配和库存的整个制造工艺过程。通过该环节,帮助学生更好地理解该课程中涉及到的各个学科的知识。学生通过查阅大量资料,完成该项工作,在这种自主学习的过程中,培养学生的自主学习能力和阅读文献、整理文献的能力和语言表达能力,同时也培养学生的团队协作精神,为后续的毕业设计做好前期准备。 2.启发式+案例式教学法[3]。针对机械设计制造专业学生在授课过程中重点讲述:现代设计、工业技术、制造自动化技术,这些章节中概念多,学生容易感觉到枯燥,所以在授课过程融合了启发式教学、案例式教学等多种教学手段。案例来自生产实例、第二课堂或先导课程《机制工艺学》的课程设计。教学过程中,教师应准备好案例和引导问题,从案例入手提出问题,经学生讨论,最终解决问题。教师做好引导,启发学生思考,提高学生学习兴趣,有效地提高教学效果。在讲授先进制造工艺技术内容时,以“全国大学生工程能力综合竞赛”中的阀芯和阀体设计制造及配合为例,从制造精度和配合精度等方面设计问题。对《机械制造基础》中的材料加工方法,《机械制造工艺学》中尺寸测量方法、精度检测和公差配合等进行回顾。通过此过程对课程体系进行串联,培养并提升学生思考问题,分析问题,解决问题的能力。 三、现场教学,理论联系实际 在制定2013级培养方案时,我院先进制造技术相关实验室并未建设,该课程为32理论学时,并未设置实验学时。但随着学校“一省一校”项目顺利推进,学院建设了数控加工实验室、柔性装配生产线(油泵)、3D打印实验室、数控网络协同制造实验室和精准测量实验室等一系列现代制造实验室。授课教师根据讲述知识点,将理论课堂讲解转到实验室讲解,授课教师可边演示边授课。例如:讲述现代设计方法中反求工程内容时,将课堂设在三坐标三维测量实验室,讲解机制工艺学中的形位误差、尺寸精度测量等概念,通过对零件的三维扫描,逆向反求零件三维实体模型。通过实践联合理论的方法,提高学生的分析问题和解决问题的能力,增学生的实践动手能力,提升第二课堂实施效果和毕业设计质量。课程结束后,鼓励学生走进实验室,应用所学的理论知识解决实际问题。鼓励学生借助实验室的先进制造设备完成《机械制造工艺学》课程设计中涉及的轴类、盘套类零件加工,毕业设计虚拟样机的3D打印模型。鼓励学生参加学校的第二课堂,申报校级SRP项目、国家大学生创新创业项目、“互联网+”项目、创业创新项目等;参加“全国大学生工程能力综合竞赛”、“全国3D设计大赛”等全国重要大赛,学生在“全国大学生工程能力综合竞赛”中取得三等奖,“全国3D设计大赛”中荣获全国一等奖的好成绩,使学生的工程能力得以实现和提升。 先M制造技术是一门多交叉学科知识的汇总,授课过程中立足于先进制造技术课程的教学内容的特点,在教学内容、教学手段、教学方式等方面不断改进,激发学生的自主学习能力,提升学生的分析问题能力、解决问题能力、综合应用能力;增强学生工程素养、工程实践能力和创新创业意识,以适应机械工程专业的培养目标,并更好地适应今后工作需求。 先进制造技术论文:加强产教融合 共同培育先进制造业亟需的技术技能人才 制造业是国家现代化和竞争力的基础,技术技能人才是制造业健康发展的第一资源。目前,我国制造业人才培养规模位居世界前列,但结构上存在着与产业需求的脱节现象,企业优秀技术和职工工匠精神成为短板,迫切需要改革技术技能人才培养模式、加强产教融合,为中国制造由大变强提供坚实基础。 科教兴国战略已实施了20多年,人们对科学和教育的重要性已经有了比较深刻的认识。但是,对技术技能的作用却忽视严重,重学轻术、重轻技术开发一直为学界诟病,把学习单纯地理解为读书而忽视实践成长方式更是普遍存在,结果使得基础教育阶段的应试倾向很难得到纠正、职业技术教育长期只是家长们的备选、工程教育理科化倾向严重。 其实,当今是一个技术技能立国取胜和回归的时代。发达国家,非常重视科学,因为它要保持领头地位;后发国家,更加重视技术,因为它要先缩小与发达国家的距离;而所有的国家,都重视技术技能,因为它们是现实的生产力。日本在“二战”后就是先经由技术立国战略,走向复兴,而后才开始实施科学技术立国战略的;美国在国际金融危机后开始实施再工业化战略,提出要重返制造业巅峰和打造世界一流的劳动力;德国因为其强大的实体工业支撑和严谨的技术技能人才成长环境,得以成为欧洲经济的领头羊。这些,都是对技术技能重视及其成效的例证。 科学是找出自然界的固有规律,用数学或其它方式总结出的原理、定律、公式,是发现;技术是科学的应用,是人们用已知的原理创造出新的物件来为人服务,是创新;而技能是作为个体的人,完成某项任务的操作或心智活动方式,是直观反应,是能力表现的手段。因此科学是精练的,是少的,有唯一性;技术是广泛的,是多的,有多样性;技能更是普遍存在的,是每个人工作和生存的必须,当然每个人拥有的工作技能可以完全不同。 很多时候技术的重要性高于科学,因为科学原理是公开的而技术手段的保密的,即所谓科学无国界、技术有壁垒。技术技能是生产力的实现方式,技术技能强才能产品好、才能国家强。当然,科学的作用是基础性的,科学是技术的支撑,技术技能反过来又能促进科学的发展。我国作为一个发展中的大国已提出要走新型工业化的道路,其中制造业是重要的基础,因此需要重视技术技能积累和技术技能人才的成长。 2014年,《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》提出“制定多方参与的支持政策,促进技术技能的积累与创新”。技术技能的创新主要来自企业,而其积累则需要学校的参与,大规模、高品质的技术技能人才培养需要通过校企的协同,产教融合是根本出路。 总理强调打造高素质产业工人队伍对于实现中国制造2025目标至关重要,《制造业人才发展规划指南》提出支持基础制造技术领域人才培养、大力培养技术技能紧缺人才,而这需要加快实现产业和教育深度融合来完成。我们需要向各界呼吁:学习,绝不仅止于读书,还须面向实践。面向中国先进制造业未来,我们必须建立和强化校企协同育人的制度和机制。 首先,我们需要积极推动产业界⒂胙校人才培养,相关院校更是要主动开展与企业的协同育人工作。为此,需要打破将协同育人简单等同于“协同创新”、实施“联合培养”项目等思维局限,着力构建以新型制造业发展为导向的协同育人模式。把学校与科研院所、行业企业协同育人纳入制造业从研发到生产、从销售到服务的全过程,以创新链、产业链、价值链统领协同育人工作;制订完善相关法律法规,明确行业企业参与人才培养的责任、权利、义务;应用型院校的教学大纲、教学计划和培养方案制订必须征求相关企业和用人单位的意见,回归工程类院校“工程师摇篮”的办学使命;围绕产业链调整专业设置,对接制造业产业集群建设校企深度合作的专业集群,强化行业特色学科建设;注重从企业吸纳有经验的优秀专业人才进入教师队伍或兼任学校的教学工作,促进专业教学标准有效对接职业标准。 其次,发挥企业在职业教育中的重要办学主体作用,重点瞄向增强劳动者的职业技能。高技能人才是现代制造业的中坚,在生产制造流程中起到技术实现和再造的作用,而企业的实践性优势和院校的理论性优势使得它们共同成为职业教育的双主体。今后,制度性地推动企业发挥作用是工作的重点,主要内容包括:进一步加强现代学徒制建设,推动校企联合招生、联合培养工作,制定措施鼓励联合建立学生实训基地和员工培训基地;推进职业教育集团化办学,鼓励制造业相关行业组织、龙头企业和职业学校通过整合利用现有职业教育资源建设特色鲜明的先进制造业职业教育集团;坚持校企合作、工学结合,强化教学、学习、实训相融合的教育教学活动,推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式,建设一批示范性高技能人才培养基地。 第三,加快产学研用联盟建设,大力推动技术创新和培育创新型实用人才。依托制造业重大工程项目,发挥工程技术研究中心等研发平台的作用,推进企业与学校深度合作;支持院士在企业建工作站,推动科技成果转化和培育技术创新人才;鼓励制造业企业与应用型本科高校共建共管制造类专业二级学院,依托有关学校、科研机构、行业企业建设一批制造业专业技术人才继续教育基地。 第四,在一批院校探索建立以应用和应用性创新为导向的学术评价机制,促进人才培养模式改革。支持行业组织和龙头企业参与相关专业的评价标准制定,牵头开展人才培养质量认证工作;根据校企合作育人工作的特点,打破单纯以基金项目、多少的评价做法,针对不同学校的教师和科研人员要求建立多元评价标准和相应的学术评价机制;注重将解决国家重大需求的贡献度、对行业企业发展的贡献度等综合因素纳入评价系统,建立教师和学生校企合作优秀成果评价和奖励制度;大力培育工匠精神,帮助学生树立崇高的职业理想和良好的职业道德,培养崇尚劳动、敬业守信、精益求精、敢于创新的制造业人才。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造工艺若干分析 摘要:机械行业在我国经济与市场发展中占据较大比例,已经成为衡量我国综合国力的重要指标。现阶段,随着经济的发展,很多先进的生产制造技术与工艺已经成功应用到机械制造中,带动了机械行业的发展,提高了我国在市场环境中的竞争地位。文章对先进制造技术与机械制造工艺进行分析,并结合当前市场发展情况针对性提出了相关举措。 关键词:先进制造技术;机械制造工艺;机械行业;制造业;计算机技术;电子技术 制造行业是我国的主要支柱性产业之一,影响着我国经济的发展。先进的制造技术与机械制造工艺不仅决定着经济的变化与转型发展,同时对我国综合竞争力也产生了很大影响。随着改革开发政策的实施,我国制造业开始不断发展,完善了制造技术与机械制造工艺,提高了我国在国际上的竞争地位,同时为实现制造强国奠定了基础,因此必须及时对先进制造技术与机械制造工艺进行分析,推动我国机械制造行业向更高的方向发展。 1 先进制造技术与机械制造工艺 目前在经济发展的影响下,现代科技不断发展,充实了先进制造技术的概念与内涵,可以系统全面地帮助人们理解先进制造技术。现阶段,先进制造技术主要由计算机技术、新型管理理念及电子技术等组成,可以实现制造流程的自动化与便捷化发展,简化了传统工作的流程,并将生产质量控制作为生产管理的重要任务,提升了机械产品质量。从定义上分析,先进制造技术是在自动化技术、先进制造工艺、先进设计技术与系统管理等技术基础上发展形成的,此种组成方式从侧面反映我国的制造水平与生产技术。因此从我国机械制造业发展情况来看,我国先进制造技术主要由先进制造技术层、制造单元技术创新层及先进制造技术基层等组成,在长期发展中我国已经形成了相对完善的体系。在此体系中,先进制造技术为基础层,内部包含了高效率、清洁、低能耗等基础性的制造技术,目前已经广泛应用到钢铁制造、焊接等一系列工艺中,具有较广的应用意义。此外,制造单元技术创新也是该层的主要任务,已经成功应用到机器人制造、数控技术等邻域中。先进制造集成技术内部融入了较多的计算机技术、系统工程、信息技术及新材料技术等内容,可以满足当前社会的发展需求,具有长远的经济效益。 先进制造技术最大的优势就是实现了现代技术与实际生产活动的联系,并将先进的技术应用到各项作业流程中,贯穿于机械制造整个过程。从特点上分析,先进制造技术主要具有以下特点:(1)全球化。随着经济全球化的发展,各种交流与经济联系越来越密切,给先进制造技术的发展奠定了基础。先进制造技术的全球化发展不仅给先进技术提供了发展动力,同时还可以增加制造业的经济效益。全球联系加强,企业实现了任务分工,充分发挥了先进技术优势,降低了生产成本;(2)多元化。先进技术的发展并不是在某一领域的孤立发展,而是各领域的相互联系,可以给制造工作提供支持。受市场环境影响,为了更好地赢得发展机会,必须转变角度走向多元化发展。制造业不仅要关心制造技术,还要将管理与信息等技术融入到市场中,满足市场发展需求;(3)服务化。目前制造行业非常注重市场需求,主要目的是提高市场需求能力,促进生产制造向先进制造技术发展。制造技术不仅要加强机械制造设计,还要考核市场情况,了解消费者的需求,加强服务投入,给消费者提供满意的服务,结合消费需求确定先进技术发展方向。 目前随着科学技术发展,创新制造技术已经成为现代制造行业的必然选择,也是保证我国社会经济正常发展的必然要求。从当前我国制造行业的发展来看,制造技术研发与创新速度越来越快,在长期发展中已经形成了较多高新制造技术,并不断进行研究与发展,形成了相对完善的体系。为了在现代社会中取得发展,要求先进制造技术必须将经济、高效、节能与绿色环保等技术融入到其中,并开始向基础制造工艺发展。机械制造工艺的重点是制造过程的控制,为了得到质量较高、产量较大的机械产品,必须实现信息技术、物质技术及传统制造工艺的有机结合,不断创造出更多的新型制造工艺,包含热处理工艺、机械物质表面工艺、加工工艺等新型工艺技术。 2 先进制造技术与机械制造工艺的联系 哪掣鼋嵌壬戏治觯先进制造技术对制造行业的长期发展产生了巨大影响,尤其是交通工具与电子产品制造等行业。这些行业与人们的日常生产具有密切联系,而且影响着人们的生活质量。从先进制造技术角度分析,该技术是制造业发展的基础,影响并控制着机械制造工业的发展。从实际分析来看,先进制造技术已经广泛应用到机械制造行业中,提高了机械制造质量,带动了机械制造行业的发展。另外,在应用机械工艺的同时体现了先进制造技术内涵,完善了先进制造机械体系。总之,先进制造技术与机械制造工艺具有相辅相成的关系,只有实现两者的同步发展,才能提升我国机械制造水平。 3 提高我国先进制造技术与机械制造工艺发展的方法 制造业在我国国民经济中占据较大比例,决定着我国机械制造工艺的质量,因此必须提高机械制造技术,改进机械制造工艺。同时新形势下还要加强机械制造工艺创新,具体可以从以下五个方面做起: 3.1 创新先进制造技术与机械制造工艺 目前我国科学技术不断发展,出现了较多的新型制造技术,推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存,必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系,提高两者的整合力度,生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力,也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策,鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新,并将新型的制造技术推广到市场,促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。 3.2 国家政府部门加强资金与政策支持 资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用,因此国家政府部门必须加强研究,同时制造单位也要认真参与,并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看,机械制造单元必须及时转变制造理念,同时正确处理各项利益关系,提高资金投入,加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展,尤其对机械制造薄弱环节进行扶持,充分发挥管理职能,利用政策引导并支持企业的发展。 3.3 提高人才综合素质 人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素,因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养,还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善,忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才,就必须加强人才综合素质培养,鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会,将理论知识成功应用到实践中,必要时可加强实践能力考核。此外,还要加强人才道德素质培养,在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。 3.4 积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺 国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国,在实际发展中有较多可值得借鉴的地方,可以从以下两个方面做起。首先,积极学习国外先进制造技术,并结合我国发展情况合理应用;其次,对国外成功改革案例进行研究,学习国外取得成功的原因,并将其合理地应用到我国实际中。在长期学习和探索国外成功经验后,我国目前已经形成了独特的制造技术,如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的优秀问题。因此在今后研究中还要不断学习,提高我国在国际市场上的竞争力,打造独有的自主产权国际标准,并在长期竞争中稳定发展地位。 3.5 做好推广与发展工作 先进制造技术与机械制造工艺不仅要快速发展,还要做好技术创新与推广等工作,将先进制造技术与机械制造工艺成功应用到实践中。进行市场推广时,必须从实际出发,坚持因地制宜原则,统筹各地区发展情况,制定有效的方法推广,满足不同区域要求。市场推广中必须稳步发展,简而言之,市场推广中尽量选择一些有代表的企业,并不断创新技术与工艺,同时还要做好内部调整与协调等作业,等到技术与工艺成熟后再向市场推广,为先进制造技术与机械制造工艺的发展奠定 基础。 4 结语 目前随着社会经济的发展,各种技术的不断出现,影响着我国各个行业的发展。先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的组成部分,也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系,并结合我国情况认真做好各项工作,带动我国机械制造行业的持久发展。 作者简介:徐宝华(1963-),男,山东临沂人,鲁南技师学院副教授,研究方向:机械制图教学。 先进制造技术论文:应用型人才培养模式下的先进制造技术教学改革 [摘 要]基于应用型人才培养的先进制造技术课程建设是一个长期的过程,需要不断优化课程内容,在教学模式和教学方法上要持续探索和改进,这样才能提高教学效果。针对应用型本科人才培养的要求,探讨先进制造技术课程教学改革与实践,提出教学方法和手段的改革思路,分析师资队伍建设,以期提高教学效果和学生工程素养。 [关键词]先进制造技术;应用型;人才培养;教学改革;实践 随着计算机、微电子、信息和自动化技术的迅速发展,传统的机械制造技术正逐渐向先进制造技术方向转变。[1]这对我们机械专业人才培养提出了更高的要求。在全国教育改革的大背景下,我们学校的定位是应用型本科院校。基于应用型人才培养模式需要,探讨符合我校特色的先进制造技术教学模式刻不容缓。因此,我们对机械设计制造及自动化专业先进制造技术课程进行了初步改革探索。 一、教学内容整合及优化 我们的人才培养目标是培养能在现代制造企业生产第一线从事产品制造、技术应用、技术革新、生产管理等技术工作,适应区域经济社会发展,富有社会责任感和创新创业精神的复合型应用型人才。我们的教学要服从于人才培养目标,所以我们对课程内容进行了整合优化,以便更有利于提高学生工程素养,培养高素质应用型人才,服务于区域经济和社会发展。 先进制造技术课程内容覆盖面广,先进制造理念深奥,作为一门专业选修课程其教学课时较少,难以全面讲述先进制造技术的全部相关内容。[2][3]由于缺乏适合我们校情的应用型本科院校的教材,我们结合本校办学模式和本专业学生深造、就业情况,对课程内容进行了优化整合,重点讲述现代制造工艺技术和自动化加工技术两大类,缩讲现代设计和先进制造生产管理模式。现代制造工艺包括特种加工、快速成型技术、精密与超精密加工技术、超高速加工技术、微纳技术;自动化加工技术包括计算机辅助制造、数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术。其中数控技术前期专门开设课程讲述,这里就不再讲述。另外,先进制造技术课程是一门动态课程,其教学内容与重点会随着相关支撑技术的进步而发展。[4]为保持教学内容的先进性,教师应密切关注先进制造技术的发展,根据实际情况增加最新研究成果、应用热点,力求把最前沿的信息传达给学生,弥补教材的滞后性。 二、改进教学方法和手段 课程教学不是简单的传授知识点,而是要培养学生兴趣,提升学生素质和应用能力。板书和多媒体教学不能完全满足教学需要。为达到教学目标,调动学生积极性,在讲授本门课程时应融合多种教学方法手段。 (一)讨论式教学 例如在讲授快速成型技术时,预先布置下题目,让学生分组准备,在课下查阅资料,收集关于快速成型发展的最新信息,并做成PPT的形式。在课堂上让学生做主,分组讲授发言,自由讨论补充,最后教师总结。这极大地发挥了学生的主动性,开阔了学生的视野,改变了过去那种被动的单向填鸭式的教学模式。 (二)充分利用多媒体和现代教育技术手段 由于先进制造技术在生产中应用得还不是那么普遍,许多新工艺新方法学生都没有接触过,也没有条件都去实训。为了增加学生的感性认识,我们制作了丰富的课件,收集了很多加工视频影像资料。在教学过程中,我们适量插入视频播放,深入浅出地讲清了枯燥的原理。比如在学生喜爱的成龙电影《十二生肖》里有一段兽首从扫描到打印成型的过程,整个过程十分生动,学生对此兴趣浓厚,视频直观地展示出了快速成型原理。 可以引导学生更好地浏览制造技术的网站、网络课程等,网络课程上有丰富的课件、视频、习题、往届学生的大作业等资源;也可以利用微信引导学生更多地去关注像先进制造技术、材料+、军工圈之类的微信公众平台,让学生能第一时间了解先进制造技术的发展和实际应用。 (三)现场教学 用课堂板书加课件的方式讲授制造原理学生会觉得枯燥乏味,把课堂搬到制造现场,让学生边听边做,边做边学,这能大大提高教学效果。例如在讲述柔性制造技术时,我们采用现场教学,将课堂搬到柔性制造实验室,让学生现场观察柔性系统的各部分组成,通过介绍各部分特点与结构分析,让学生了解现代机械的特点及发展趋向,从而掌握相关工作原理。通过演示,学生对于柔性系统工作过程有了初步认识。这样的现场教学改变了传统的课堂教学通过图片灌输式讲原理的教学模式。 (四)实践教学 实践教学对培养应用型人才起着不可或缺的作用。教师在课堂上灌输的先进制造技术原理会让学生感觉很高深、很遥远,而学生通过实训亲自动手操作后,会感觉到原理很直观,记忆深刻。楸Vな笛堤跫,近几年学校花费大量资金建立了柔性制造实验室、机器视觉实验室,工业现场过程控制实验室,并拥有按工业4.0标准建设的智能加工车间,数控加工中心,拥有数字扫描3D打印、电火花切割等特种加工设备,为学生建设了实际的工程环境。我们充分利用校内实训基地资源开设实训项目,设计了一系列实验项目,以提高学生工程能力和实践应用能力。 1.学生将典型零件通过三维实体造型零件,选择性地用快速成型光固化法(SLA)和数控加工机床编程加工出来。这个过程能让学生学会自己分析、解决问题,动手操作,体会增材制造和去除加工两种成型方法。电火花线切割实验不仅能让学生认识设备结构、加工原理、操作方法,更能让学生通过实训体会在加工精度的控制上,出现误差后怎样进行误差分析及优化工艺,而不是单纯的根据设计图形,加工出来就完了。通过实训操作来提高学生实际分析、解决问题的能力,培养他们的工程素养,以便更好地培养应用型人才。 2.根据实验室设备情况,我们还设计了综合实验,比如创新作品的设计与制作。学生分小组设计机械作品,选出优秀方案,教师指导,学生动手加工出来产品。这个过程涉及计算机辅助设计、辅助工艺规程编制、数控程序编制加工仿真、实际数控加工、装配性能检测。这样的综合创新实验,可以让学生熟悉产品的设计制造过程,使得学生能够面向制造过程,考虑实际工程问题。 3.我们注重培养学生的创新能力与实践能力,通过开放实验室、实训中心,鼓励学生利用资源参加创新能力与实践能力较强的科技大赛。在2015年举办的第四届山东省大学生工程训练综合能力竞赛中,我校获得三等奖三项,并在全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛中多次获奖。我们引导学生参与到教师的科研项目中来,让毕业生具有项目开发背景。学生能运用计算机辅助设计CAD、计算机辅助工艺规程设计CAPP、仿真与虚拟设计等现代设计技术开展毕业设计,这个过程锻炼了学生的实际动手能力。 4.组织学生到企业了解当前先进制造企业的现状,要求他们写出相关企业的重要产品特征。这能让学生建立现代工业制造思维模式和先进制造工程意识,熟悉不同企业的社会地位、历史、产品分类,并且熟悉本专业在这些企业中的应用,同时,这也能为他们毕业后应聘做好准备。组织部分学生到机床展览会、工业博览会参观,近距离感触当前先进制造技术发展的最新成果、技术应用情况、研究热点,拓宽学生视野,并要求学生选取先进制造技术的某一方面撰写文献综述。 三、师资队伍建设 为了保证教学效果,提升教学能力,必须配备理论知识丰富、实践应用能力强的“双师型”师资队伍。为适应高校对应用型人才培养的需求,加快“双师型”师资队伍建设,学校制定了《关于选派中青年教师到企业培训暂行办法》,通过校企合作,建立了稳定的培训基地。教师不定期地去生产企业培训,学习企业的先进技术,能提升自身的专业实践技能,促进自身实践教学水平的提高,保障应用型人才培养质量。学校鼓励教师积极参加各类专业职业证书的培训考试,制定了继续教育暂行管理办法;实施双语教学培训,鼓励教师申报科研项目,提高教师的研究能力,同时还从企业聘用实践技能丰富的工程师参与实践性强的课程教学。我们通过一系列措施加快了教队伍建设,建立了一支素质优良的师资队伍。 上述各项措施虽然取得了一定的教学效果,但还有不足之处。目前,实验室时间和空间都足够开放,但实验内容开放还不够;先进制造设备相对较昂贵,成本投入较大,需要发展虚拟实验等教学手段。基于应用型人才培养的先进制造技术课程建设是一个长期的过程,需要不断优化课程内容,在教学模式和教学方法上要持续探索和改进,这样才能提高教学效果,为培养高素质应用型人才服务。 先进制造技术论文:《先进制造技术》课程信息化教学模式探索 摘要:信息化教学模式是借助于现代教育技术手段,为学生创建良好的网络学习环境,促使学生主动获取教学信息,促进学生自主学习能力和创新能力培养,以便提高教学效率,获得良好教学效果。在《先进制造技术》课程教学中,采用信息化教学模式,丰富教学资源,梳理教学内容,按照布鲁姆分类法列出本课程主要知识点,按照知识认知表达方式,重新描述知识点教学目标,编制知识点教学方案,组织实施,反馈信息并修正教学方案,经过实践反馈,教学质量有了很大的提升,学生的课程学习主动性得以增强。 P键词:信息化教学;先进制造技术;布鲁姆教学目标分类法 《先进制造技术》是机械制造、机电类专业的一门专业选修课,课程的主要任务是让学生掌握和了解当今世界上最新的制造技术原理和方法、了解当前制造领域相关技术发展趋势,拓宽知识视野,为将来所从事制造行业工程技术研究、技术管理和企业经营等工作做好铺垫。该课程包括先进制造技术的发展及体系结构、现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术和先进制造生产模式等内容[1]。在传统工程教育体制下,教育方向主要致力于培养研究型和理论性工程技术人才,而忽视对学生创新性、自主性学习能力的培养。该课程的教学模式主要以课堂讲授为主,由于学生专业知识背景缺乏、自学能力不足以及教学方式的单一,使教学质量较低,效果较差[2-3]。课程教学的信息化教学模式是以学生为中心,学生在教师所创设的情境、协作与会话等学习环境中充分发挥自身的主动性和积极性,对当前所学的知识进行意义建构并用所学知识解决实际问题。本文将采用信息化教学模式,探索应用于《先进制造技术》课程教学中,使信息技术与课程知识有机整合,建设数字化资源库,完善网络课程,并组织实施,开展课程教学评价,有力的促进了课堂教学效率的提高。 一、课程信息化教学建设思路与步骤 根据学生学习背景及培养要求,对《先进制造技术》课程内容进行了梳理,明确了学生在学习本课程时必须掌握的知识点,并分为教师授课知识点和自学知识点,明确知识点教学目标和考核方式,编制知识点教学方案。在实施过程中积极了解学生对知识点的掌握程度,修整实施方案,确保教学效果。将课程内容分为现代设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进企业生产模式等四大模块,对每个模块设计多个研究方向,形成了28个课程知识点。在知识点教学目标的描述方式上借用了布卢姆教学目标分类理论[4]。该理论认为,教学知识目标的描述应当兼顾认知、情感和动作技能三大领域,其中知识点认知领域又分为知识、理解、应用、分析、综合、评价六个不同等级的目标。对每个知识点采用准确的描述和阐释,改变了以往比较模糊的教学目标描述,使学生对知识点的掌握程度理解清晰,一目了然。然后对每个知识点制定与之相适合的教学方案,分别采用课堂授课、网络学习和实验教学的方式进行讲授,采用课堂讨论、观察学生反应、布置作业、课堂测验、网上答疑、问卷调查等多种考核方式,判断学生知识点掌握程度,通过定期总结和测试,让学生学会个人总结和反思,不断提高对课程知识点的认识,提高教学质量。 二、网络教学平台及其课程教学资源的开发 信息化教学模式中,网络教学平台和教学资源至关重要,为了满足学生学习的需要,课程组开发了大量的、多种形式的教学资源,如PPT、视频、动画等,上传到网络教学平台上进行共享,使学生方便快捷地找到自己所需要的知识。网络教学平台提供了大量的在线学习功能,如网上通知、网上批阅作业、BBS、在线测试、调查问卷等。教学资源主要完成了如下栏目:课程介绍,教学大纲,教师信息,教学材料,课程通知,答疑讨论,课程问卷,教学邮箱,课程作业等栏目。 三、课程信息化教学 对机械专业40名学生开展试点,采用课堂授课、网络学习和实验等三种教学方式,对每个知识点按照所确定的教学目标、教学方案分别采用课堂讨论,观察学生反应,布置作业等方式开展教学,部分知识点如先进制造模式,工业机器人技术等采用学生自学和教师课堂提问相结合的方式来完成。学生通过课程网站提供的大量学习资源,开展网上在线实例教学、在线讨论、在线提问等方式来指导学生自主学习,知识点考核过程采取定期测试、课堂测试、在线测试、互评互测等多种方法,掌握学生对每个知识点的掌握程度,跟踪、调查、修正教学方案,不定期开展学生自我总结和汇报,锻炼学生的分析能力和表达能力,教学效果很好。通过以上各个方面的测试,了解学生掌握知识点的程度,为以后调整教学方法提供依据。在期末考试后对考试成绩进行了分析,与未实施信息化课程班级学生进行了对比分析,学生成绩分布对比结果如图2所示。结果表明,实施信息化课程改革后,学生总体成绩提升明显。课程实施过程及课程考试结束后,组织了多次调查问卷,了解课程实施信息化教学对学生的影响程度和教学效果,主要对课程的满意程度和信息化对课程有无帮助等两方面进行调研,通过对调查问卷进行分析与统计,结果表明,绝大多数学生对实施信息化教学持支持态度,同时多数同学认为实施信息化家教学对课程学习帮助很大。 四、结论 将信息化教学模式应用于《先进制造技术》课程教学中,采用布鲁姆知识目标分类法和描述方式,对课程内容重新梳理,划分成若干知识点,准确描述知识点教学目标,设计教学方案,确定合适的知识点考核方式,在功能强大的网络平台上进行实践,通过课程网站提供的大量学习资源,进行实例教学、现场教学、在线测试、在线答疑等多种方式,提高学生自主学习能力,锻炼了学生的表达能力和组织能力,取得了较好的教学效果,获得了学生的广泛认同,值得推广。 先进制造技术论文:先进制造技术实验教学改革探讨 摘要:先进制造技术是机械类专业学生的关键基础课程之一,加强实验教学,注重理论联系实际,才能够培养出适应社会发展的实用性人才。为此,我们对实验教学体系、教学内容和教学方法等方面进行了改革,从而促进学生对先进制造技术的理解应用,并提高解决实际问题的能力。 关键词:先进制造技术;机械类专业;实验教学 自20世纪80年代以来,随着计算机及其应用技术的迅速发展,先进制造技术在德国、美国、日本等发达国家得到了广泛的应用。在我国,各种先进的集成化、智能化加工技术和装备,如精密成形技术与装备、少无切削技术与装备、激光加工、3D打印等,进入了一个空前发展的阶段。 我国已经进入工业4.0时代,“中国制造2025”是我国实施制造强国战略的行动纲领,先进制造技术引起了广泛的重视,各大企业也相继提出需求计划。为了提高优秀竞争力,企业必须具有快速响应市场的能力,缩短产品周期,降低产品成本,以新颖的产品满足不同顾客的需求。因此,企业需要大量先进制造技术方面的复合型、创新型人才[1]。 先进制造技术这门专业基础课,实践性很强,但由于受传统思想观念及实验教学条件等方面的限制,实验教学大部分是以教师讲授为中心,学生的创新创造性得不到很好的发挥[2]。因此,我们对实验教学体系、教学内容和教学方法等方面进行了改革,从而促进学生对先进制造技术的理解应用,并提高解决实际问题的能力。 1. 构建合理的实验教学体系 先进制造技术课程体系包括:现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术和先进生产制造模式。根据机械类专业学生的专业特色,面向从产品设计、加工装配、质量检测、销售、售后服务到产品回收的整个产品周期链,形成以计算机辅助为基础,计算机应用实验教学为主线的教学体系[3]。 在计算机辅助实验教学过程中,应该优先培养学生的创造设计能力。在计算机辅助概念设计中,设计者用草图的方式生成零件的形状,可以灵活地调整设计的尺寸,将结构确定下来之后,再进行细节的设计。在完成计算机三维建模以后,设计者可以检查和发现有无结构误差、原理错误,可以及时发现问题并解决问题。在计算机应用实践教学中,着重加强计算机辅助工程和计算机辅助制造的应用。CAE和CAD密不可分,在三维建模完成之后,可以将模型进行动态仿真,模拟分析三维碰撞等动态行为。 2. 精选实验教学内容 从教学内容上看,传统的先进制造技术实验教学中,验证性的实验占绝大部分,在一定程度上抑制了学生创新创造能力的培养。同时,实验教学资料非常详细,给学生思考和自主分析的时间过于少。在整个实验过程中,学生们倾向于按部就班地完成任务,依赖心理重,不利于综合素质的培养[4]。 鉴于此,应该注重培养学生的实验技能、动手能力和综合素质。精选实验教学内容,降低验证性实验的比例,提高综合性实验和设计性实验的比例。在计算机制图中,要以Pro E为实验软件,加强三维参数化制图的学习。在现代设计方法学习中,要介绍几种常用的现代设计理论,如:优化设计、可靠性设计、有限元法、协同设计、智能设计等[5]。在计算机辅助设计与制造的学习中,要掌握CAD/CAM技术的基本原理,熟悉CAD/CAM技术的发展动态,为后续的机械制造奠定理论的基础。在机械制造工艺设计中,应采用CAPP、夹具设计等进行辅助设计。在学生毕业设计实验中,应该针对产品,重点进行CAD、CAE、CAM等技术的综合应用。 实验指导书的相关内容应该适当修改,实验原理、实验步骤、实验应用等不用过于细致,简明扼要即可。增加一些与工程实际应用密切的、代表性强的典型实验,删除一些过于陈旧、落后的实验。验证性的实验,重点培养学生理解实验原理、掌握实验步骤、分析实验数据和结果;设计性的实验,重点考察同学们的资料查阅、培养设计创新能力。将验证性实验和设计性实验综合起来,有利于培养机械类专业学生的自主思考能力、创新设计能力和严谨求实的科学态度。 3. 改进实验教学方法 在传统教学方法的影响之下,实验教学过程中,教师注重讲解,强调灌输理论知识和实验方法,忽略了培养学生的兴趣激发、创新创造意识和动手实践能力[6]。学生只注重实验结果,而不注重实验过程和实验分析,导致主观能动性和创造力得不到很好的发挥。我们通过改进以下三点教学方法来提高学生的主动求知欲和创造能力: (1)统筹规划,合理安排。在实验教学过程中,教师应该将先进制造技术实验教学统筹安排,涉及整个产品周期链,确定好每一个阶段的培养目标,整体优化,避免重复。 (2)加强基础,注重实践。理论知识方面,应该加强机械制图、机械原理和机械零件这三门基础课程的学习。实验教学过程中,应该以培养综合性人才为目的,以先进制造技术实验为主线,跟踪科技发展的前沿,扩展知识面,着重培养学生的综合素质和创新能力[7]。 (3)加强实践教学,提高动手能力。 先进制造技术实验应该理论与实际紧密结合,在教学方式、教学考核等方面大胆创新,灵活变通,让学生能够发挥主观能动性和创新性,在实践中认识事物。通过加强实践教学,提高学生们的动手能力,提高了学生的就业能力,为机械、机器人、智能装备等行业输送高质量的综合性人才。 结束语:先进制造技术实验教学有待改革,通过构建合理的实验教学体系、精选实验教学内容、改进实验教学方法,以期待能够一定程度上提高学生的自主思考能力和创新创造性,为企业培养和输送综合素质高的人才。 先进制造技术论文:基于DEA的先进制造技术无形效益评价研究 摘要:根据输入输出指标数据值进行数据包络分析(DEA)计算,对先进制造技术(AMT)投资方案的输入数据进行相对效率评价,避免单纯考虑输出指标的不确定性和不可度量性,做到无形效益价值输出指标的量化分析。将DEA中的C2R模型与BC2模型进行改变,结合对偶理论,提出AMT无形效益价值是一种新型影子价格的观点,分析AMT无形效益价值的相对有效性,对无效的方案提出了输入输出指标数据的改进方法。最后通过一个实例,验证了方法的可行性和实用性。 关键词:先进制造技术;无形效益价值;数据包络分析;效益评价指数 0引言 企业开发先进制造技术项目需要大规模投资,而且实施先进制造技术的主要目的是提高企业竞争优势,具体包括:提高产品质量、增强柔性、降低成本、缩短产品交货期、减少废品和返工、精简人力、改善工作质量、增强制造过程的抗干扰能力、提高企业对市场需求的反应能力、提升企业形象、及时引入新产品和更新产品、提高企业对市场机会的控制能力、降低工作强度和增强员工对企业的满意度与忠诚度、获得新技术知识和使用新技术等等。这些因素产生的效益除成本的降低可以在现有会计系统中有所体现外,其它效益都是不能直接货币化的无形效益,难以定量化分析,因此使得先进制造技术效益评价问题变得比较困难。 AMT无形效益是关系到企业长远发展的关键因素,是投资的主要目标和做出正确投资决策的关键。对AMT无形效益的评价,有助于企业从长远的战略角度选择投资方向,提高企业的整体实力,保证经营目标的实现。我国学者在这方面做了很多研究,提出了很多无形效益定量评价的方法。李春好等利用多目标广义投资效率模型和综合效用评价模型分别对方案的优劣进行了排序[1-2];宋金波等对AMS的技术创新优势的无形效益进行了分析[3-4];汪应洛等用可能性分布表示评价指标值,并对投资项目的有形效益和无形效益进行加权平均,最终得到综合效益的评价结果[5-6]。但是这些研究成果都是对AMT投资方案结果的分析,没有考虑投入因素对产出无形效益的影响。刘德学等利用C2R模型对AMT投资总体效益进行了分析,但并没有具体分析AMT投资的无形效益该如何度量,而且只对方案中输入指标影响最大的因素作了分析,并没有说明规模是否合理且怎样改进[7-8]。本文针对AMT投资特征,通过对DEA中的两个经典模型C2R和BC2联合分析,导出影响无形效益的主体原因,再以DEA的相对效率为基础,构造AMT投资的输入输出评价指标体系,结合对偶理论,提出无形效益的价值是一种新型的影子价格的观点,从技术有效还是规模有效等几个方面分析AMT无形效益的价值,对AMT无形效益价值进行相对效率的评价,并给出了无效方案的改进方法。为AMT无形效益价值的分析提供了一种新的量化分析工具。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 摘 要:传统的末端治理在这个过程中存在诸多弊端,如治污成本高等。先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制,在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置。本文首先介绍了先进制造技术与机械制造工艺的产生背景,然后分析了先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的比较,然后分析了实施先进制造技术与机械制造工艺的主要途径。最后分析了新型制造工艺。 关键词:制造技术;制造工艺;途径 据统计:机械加工业产生的有害废物各类污染源中名列第四位。传统的末端治理在这个过程中存在诸多弊端,如治污成本高等。通常情况下先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的主要区别在于传统制造技术和机械制造工艺在这个过程中缺少资源环境考虑,而先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制,在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置。先进制造技术和机械制造工艺是可持续发展战略的体现。先进制造技术与机械制造工艺是上个世纪八十年代和九十年代的产物,1996年美国制造工程师学会提出先进制造技术与机械制造工艺的概念。 其目标是使产品在整个产品生命周期中,资源实现利用率最高值。 1 先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的比较 传统制造技术是一个开环生产系统,从自然界获取资源,在这个过程中加工成为各种工程材料,污染性物质进入环境。需投入大量的人力物力,有大量的废物排放,机械加工业产生的有害废物各类污染源中名列第四位。传统的末端治理在这个过程中存在诸多弊端,如治污成本高等。 先进制造技术与机械制造工艺分析的先进之处便是其绿色环保之处,是一种闭环生产系统。 整个产品生命周期中,对材料的回收、利用、处理等全部考虑。在先进制造技术与机械制造工艺分析中对于很多问题,在产品的生命周期各个环节通过特定的工艺手段和技术措施加以解决。 通过以上分析可以看出,通常情况下先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的主要区别在于传统制造技术和机械制造工艺在这个过程中缺少资源环境考虑,而先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制,在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置,在这个基础上充分发挥制造系统的功能。 2 实施先进制造技术与机械制造工艺的主要途径 2.1 网络化 先进制造技术与机械制造工艺的网络化,特别是基于互联网的先进制造技术与机械制造工艺已成为重要的发展趋势。 先进制造技术与机械制造工艺分析的先进之处便是其是一种闭环生产系统。它是一种废弃物循环利用的生产模式。整个产品生命周期中,对材料的回收、利用、处理等全部考虑。 通过企业局域网将各个分散的加工中心、数控设备等联接起来,便于先进制造技术与机械制造工艺控制中心对整个先进制造技术与机械制造工艺加工进程进行总体监控,同时还可与企业中各子系统实现集成,便于优化决策。 2.2 信息化 先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的主要区别在于传统制造技术和机械制造工艺在这个过程中缺少资源环境考虑,而先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制,在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置,在这个基础上充分发挥制造系统的功能。其功能的充分发挥对信息的依赖很高,先进制造技术与机械制造工艺的通常情况下追求目标是实现整体最优化制造,即从系统的观点出发,全面考虑综合成本,确定最合理的制造方案。 为实现整体最优化制造,通常情况下需要建立机械加工数据库,采用先进技术对各种先进制造技术与机械制造工艺(如高速切削、干切削、MQL 等)进行建模、仿真、虚拟加工和决策,实现并行设计与生产。 2.3 柔性化 现代生产方式已在很大程度上逐渐转变为小批量、多品种生产,这就要求生产企业能够快速适应市场需求。 先进制造技术与机械制造工艺加工系统应能实现快速重构,在很大程度上具有快速响应能力,尽快适应环境的变化。 3 新型制造工艺分析 3.1 少无切削加工技术 在机械中的应用日趋成熟。有些成形件在很大程度上不需要机械加工就可直接使用,减少了产品的制造周期。该技术最适合用于加工异形孔类零件、齿轮花键、等类似零件。与传统工艺相比,降低约 20~70%。 3.2 干式加工技术 传统的切削加工需要大量切削液浇,使用切削液增加了制造成本,切削液中含有有害的添加剂,处理不当会污染环境、威胁工人健康。干式切削通常情况下有意识地减少使用或不使用切削液的。干式切削分为完全不使用切削液代替切削液,其使用的是最小量润滑技术。 车削等加工应用干切削较多,KC250H 型干式滚齿机在这个过程中进行了高速滚齿加工,加工速度提高了2.3倍,最适合进行干切削。试验表明,CNB 刀具比陶瓷刀具更适合铸铁材料的高速切削。对于难加工材料,使用激光辅助加工技术。 3.3 减少加工余量 在机械中的应用日趋成熟。有些成形件在很大程度上不需要机械加工就可直接使用,减少了产品的制造周期。 由于零件的毛坯粗糙,因此加工余量较大,产生了很多弊端,不仅原材料消耗大,也在很大程度上造成了生产效率的低下。因此,如果条件允许,毛坯制造可以实现组织专业化,对毛坯精度进行提升;除此之外,通过先进的制造技术,来对加工质量加以确保。 综上所述,通常情况下先进制造技术与机械制造工艺和传统制造技术的主要区别在于传统制造技术和机械制造工艺在这个过程中缺少资源环境考虑,而先进制造技术和机械制造工艺对产品生命周期的全过程进行最优化控制,在这个基础上对资源在这个过程中进行合理配置,在这个基础上充分发挥制造系统的功能。先进制造技术和机械制造工艺是可持续发展战略的体现。先进制造技术与机械制造工艺是以传统制造技术为基础,并在这个过程中结合环境科学、材料科学、控制技术等新技术的先进制造技术。 作者简介:胡烨(1965-),男,湖北麻城人,本科,讲师,研究方向:机械设计与先进制造工艺。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 摘 要:先进制造技术是衡量国家工业的重要指标,其能够表现出国家整体综合能力,为此加大先进技术的研究就极为重要。文章介绍了先进制造技术及其体系的建立、先进制造技术特点及其现状以及针对机械制造工艺而加强先进制造技术的对策。 关键词:先进制造技术;机械制造工艺;关系分析 1 先进制造技术及其体系的建立 当前对于先进制造技术定义达到共识,先进制造技术是促进制造业将高科技技术应用到生产过程中并发挥其对制造业发展的促进作用,使得制造业整个流程利用上高新技术的总称。因为其能够高效地发展生产力,因此其将符合时展潮流,在不断的发展中各个流程不断创新优化,使得生产流程中各个环节之间的联系加强,最终形成高新技术、高度整合的制造体系。 而为形成先进技术体系,首先需要将高效优质以及符合环保作为整个体系的优秀,将先进技术不断向基础生产方向靠近;其次不断进行创新优化,在不断研究新技术的同时,加强对现有技术潜力的挖掘。加快技术发展的质量及速度,为先进技术体系的形成提供坚实的基础;在技术发展的同时还要符合市场需求,符合时代要求的同时保证体系形成产生收益。诸如数控机床的形成能够为生产过程提供强大的生产力,保证新技术产生经济以及各种收益;最后为保证体系的形成,需要进行先进技术进行集成化的改革,利用信息技术以及当前出现的技术保证统一管理以及体系的统一性。 2 先进制造技术特点及其现状 2.1 先进制造技术特点 2.1.1 全球化 随着各种技术的发展全球间的联系也越来越大,全球间各种技术交流以及经济联系为先进技术的全球交流提供了基础。而对于先进技术的全球化,其对先进技术的发展提供动力,为先进技术转化为制造业中经济收益。由于全球的联系加强,各地企业能够进行有效的任务分工,这种模式能够有效发挥各地先进技术的优势,在全球化进程中极大降低生产成本。 2.1.2 多元化 对于先进技术的发展,其不仅仅是一个领域技术的孤立发展,其是多个领域间技术的相互促进,同时为同一制造工作提供支援。由于当前发展机会稍纵即逝,各种孤立制造技术不能很好地抓住机遇,同时不能满足各种机遇的需求,加之市场方向不断转变,使得制造技术不断走向多元化。制造业不能仅仅关心制造技术的发展,对于信息技术以及金融管理技术的重视能够保证制造业知晓市场走向,并不断将制造技术发展走向符合市场需求的潮流。 2.1.3 服务化 由于当前制造业对于市场需求的重视,其加强对满足市场需求的能力,为此制造业不断加强其服务性,而为满足生产制造发展的需求就需要保证先进制造技术走向服务化。制造技术的发展不仅仅是设计,还需加大对市场的考察。为消费者的需求考虑,加大在产品后期服务性的投入,为消费者服务服务是制造技术服务性的优秀。在不断的发展潮流中,企业针对服务性的重视将会改变先进技术发展的方向。 2.2 制造技术现状 当前各国都已认识到先进制造技术的重要性,为提升国家综合能力都在技术发展方面给出了巨大的扶持,都在技术研究方面投入精力,重视技术人才培养。而全球化的浪潮下,各国综合实力的竞争极大依靠科研技术的竞争。企业为提升竞争力,加快制造技术到产品的转换,多元化的先进制造技术格局正在形成,诸如数控系统投入制造过程中,正是各个先进技术转化为生产能力的体现。同时,由于我国先进制造技术起步晚,先进技术与外国距离较大,需要进一步的发展以缩小与外国的差距。需要在下一步工作中加大先进技术的应用到机械制造中,同时由于机械制造的发展正是机械制造工艺中的重要部分。先进制造技术的革新为制造机械的更新提供依据,而机械制造工艺同时是制造技术的体现,其又会为制造技术的发展提供动力。 3 针对制造工艺加强制造技术 3.1 加强先进技术开发 加强制造技术的开发需要针对整个环节进行改造,不仅仅是技术设备的革新,还有一配套管理措施的改革以及市场观念的改革,加大技术开发以及加快制造设备的更新,加强技术开发是提升综合竞争力的有效方法。将机械制造技术的创新放在重要位置,同时需要将先进技术的开发与整体开发工作有机的结合。进行整体统一战略能够将同一整体中各个领域的收益扩大化,某一领域的先进经验能够为其他流域提供便利。其次机械制造技术的革新将带动机械制造工艺的发展,同时带动相关制造业的发展。 3.2 合理运用先进技术 进行机械制造工艺革新不能盲目照搬,科学地选择高效的先进技术能够为机械制造提供促进作用,合理利用先进制造技术,以市场需求为优秀,打造符合市场需要的机械制造工艺。其次,完善基础工作的准备,在基础工作做好的基础上按计划进行发展,不能操之过急导致产生负面影响。对于重点行业进行有针对性的建设,可以进行试点性的尝试,进行小范围新技术的尝试。在项目中及时总结经验,找到导致尝试成功或者失败的原因,不断总结经验为下一步扩大新技术的使用提供具有参考价值的经验。这样才能在大量新出现的先进技术中选择出符合市场需求的技术,合理把握制造技术与工艺之间的关系,进一步降低制造工艺革新的风险。 3.3 重视人才素质培养 人才是进行技术革新的重点,对其进行科学的培养将对技术革新产生决定性的影响。而对人才素质培养不仅仅是专业技术的培养,还有综合素质的培养。当前对人才综合素质的培养还不够,忽略技术人才的综合实力的提升,要打造复合型高新技术人才就需对技术人才的综合素质进行培养。加大人才在金融以及在管理方面的学习,在进行人才培训过程中为人员提供实践机会,便与其将理论知识应用到实际工作中去,加大考核力度检验人员理论知识掌握情况以及应用到实践的能力。其次其道德素质的培养,加强人才道德素质建设,使其在工作中能够切实依据基本原则,为实际上岗时提供综合能力强的复合型人才。 3.4 参考国外成功经验 国外领先我国必有其可参考的地方,首先加大对先进技术的学习,积极接受国外先进制造技术,在不断的技术学习中形成符合我国实情的实用技术。其次对于国外成功的改革实例进行思考学习,思考其成功的优秀原因并探讨如何才能将其应用到符合我国实际情况中去。在我国长期的学习探索中,已经形成我国特有的制造技术,如何进一步发展需要不断虚心向强者学习,打造出符合国情的先进制造技术。在参考先进经验的同时需要提升自己优秀竞争力,打造出拥有自主产权的国际标准,这样在不断竞争中才能处于不败之地。 4 结束语 随着社会的发展以及各种技术的出现,先进制造技术正是要将技术转化为生产动力,为生产制造提供强大的动力。在先进制造技术发展过程中,需综合我国国情,建设具有我国特色社会主义的制造工业。因此在下一步的工作中需要加大对实际情况的了解,建设多元化的综合制造工业,进一步缩短与外国的差距,为提升我国综合能力提供必要的基础与动力。 作者简介:陈远伟(1969-),男(汉),四川开江县人,达州职业技术学院机电系,副教授,学士,主要从事机械制造研究。 先进制造技术论文:浅谈先进制造技术的发展趋势 摘 要:随着科技的进步和经济的发展,人类对物质的需求不断提高,但受到地球有限资源和人口不断膨胀的影响,社会发展对其经济支撑行业--制造业及其技术体系提出了更高的需求,这就促使对传统制造不断优化发展的先进制造技术迅速发展起来。 关键词:先进制造;智能化;绿色化 先进制造技术(AMT)就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。先进制造技术是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机 一、先进制造技术特点 1.先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是面向二十一世纪的技术制造业是社会物质文明的保证,是与人类社会一起动态发展的,因此,制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化,已经产生了质了变化,先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群,是一类具有明确范畴的新的技术领域,是面向二十一世纪的技术。 2.先进制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)的需求而发展起来的适用的先进制造技术,有明显的需求导向的特征。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 3.先进制造技术的竞争是面向全球的。目前,每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此,先进制造技术的主体应具有世界水平。但是,每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。我国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场,开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。 在科学技术高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着劳动密集、设备密集、信息密集、知识密集的方向发展。而与之相适应的制造技术的生产方式沿着手工、机械化、单机自动化;刚性流水自动化、柔性自动化、智能自动化的方向发展,这些推动了制造业的不断发展,促进了制造业的不断进步。 二、先进制造技术的发展趋势 随着全球经济竞争的不断激烈化,先进制造技术的发展在柔性化、自动化、敏捷化、虚拟化等基础上趋于向以下几个发展方向。 1.网络化。制造业随着经济全球化也开始步入全球的一体化。从采购、设计、制造加工,再到销售,已不再局限于某个企业、某个集团或是某个国家。地域的分散性必将给企业的经营和管理带来诸多不便,随之而来的是制造成本的增加。随着网络通讯技术的迅速发展和普及,企业可以通过制造的网络化来有效组织管理分散在各地的制造资源。另外,制造企业也可以基于网络实现世界范围内的动态联盟。这些都属于虚拟市场,是基于信息化与虚拟化技术的进一步延伸。 2.集成化。制造业已不再局限于先进的制造加工技术,而应是集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等最新成就为一体的新兴技术。各个专业、学科间不断渗透、交叉、融合而使技术趋于系统化、集成化。同时,为了更大限度的实现信息资源共享与优化,企业内部及企业之间也应该实现集成化。 3.绿色化。大批量的生产模式是以消耗资源为代价的,而由此造成的资源枯竭和环境污染等问题已向人们敲响了警钟。最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物是当前全球环境问题的治本之道,也是制造业探索更清洁、更优良的制造模式的重要方向,即通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品。此外,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。 4.极端化。这里指出的“极”是前沿科技发展的焦点,即在高温、高压、高湿、强腐蚀等条件下工作,或有高硬度、大弹性要求的,或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄的制造技术或产品。 5.智能化。智能化是先进制造技术自动化的深度延伸。随着计算机技术的不断发展,制造业不仅要实现物资流控制的传统体力劳动自动化,还应实现信息流控制的脑力劳动的自动化。先进制造技术的智能化致力于设计技术的现代化,加工制造的精密化、快速化,自动化技术的柔性化、智能化,整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。 当今世界各国的竞争主要是先进制造技术的竞争。美国、德国等国家发展重点就是发展先进制造技术。世界各国都在致力于设计技术的现代化,加工制造的精密化、快速化,自动化技术的柔性化、智能化,整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。 先进制造技术论文:模具先进制造技术的发展和应用 【摘要】近年来,我国的模具先进制造技术取得了卓有成效的发展,在社会各大领域中得到了广泛地应用。本次研究将着重对模具先进制造技术的发展进行深入研究,并对模具制造中先进技术的应用进行分析,探究了其发展前景,为相关行业供提供有效的参考。 【关键词】模具 先进制造技术 发展 应用 改革开放以来,我国的计算机信息技术、自动化技术取得了前所未有的发展,传统制造技术再次成为人们关注的一大焦点。当前我国的先进制造技术已经逐步向系统化、集成化发展,为现代先进制造技术的发展提供了必要的技术支持,对模具先进制造技术的发展和应用研究有着重要的实践意义与应用价值。 1.模具CAD/CAE/CAM技术概述 在数字化技术以及三维造型技术的支持下,CAD/CAE/CAM一体化技术在我国各大行业中得到了广泛地推广。目前CAD/CAM技术已经普遍应用于汽车大型覆盖件模具,不仅能够进行模具设计、制造与冲压,而且在数控编程技术的支持下能够实现DNC。CAD/CAE/CAM技术在塑料模具方面也得到了进一步的应用,我国自主研发的软件如北航华正CAXA软件已经得以广泛地推广。新时期,我国的CAD/CAE/CAM技术得到了进一步发展。模具CAD不仅仅是对传统设计与计算方法的单一模仿,而且采用先进的设计理论,根据以往的实践经验与专业的知识理论进行设计,结果更加合理、科学。其次在模具结构设计过程中采用了立体思维以及三维参数化特征,信息流组织以及管理、共享等技术贯穿了模具设计、装配与检测等的全过程。另外还能够对模具的可制造性进行科学评价,其中主要涉及到模具制造与费用的大致估算、模具实用性的评估以及零件制作工艺的评估等。 2.模具先进制造技术的发展 2.1高速铣削技术 作为型腔模具加工的重要组成部分,铣削加工技术以其加工平稳、加工质量优良以及加工效率高等特点在模具加工中得到了广泛地应用。首先该技术具有高效性,一般情况下,高速铣削的主轴转速保持在15000~40000转/min,其最高能够达到100000转,在进行钢切削时,速度可以达到400m/min,其与传统的铣削加工相比高出10倍左右,在加工效率方面也显示出极大的优越性。以插座外壳压铸模加工为例,传统的铣削、电火花成型加工所需的时间为60h左右,而采用先进的高速铣削加工14h便能够完成。高速铣削技术精度较高,一般能够10um,其工件温升小,表面不会出现变质会微裂纹,质量较高,研究显示其表面粗糙度Ra不高于1um。另外高速铣削技术能够对高硬材料进行加工,最高硬度可达到60HRC,成为当前模具制造技术的重要发展方向。 2.2电火花加工技术与绿色产品技术 所谓电火花加工主要指的是在液体介质中,采用脉冲放电原理对导电材料出现的电蚀现象进行清除,进而使零件的尺寸、形状等达到相应的技术要求。国外的电加工机床技术发展较快,其性能、工艺指标与自动化程度均处于领先水平。近年来,随着电火花加工技术的不断发展,人们对加工中的安全与防护技术给予了高度重视。当前电火花加工机床过程中的问题主要集中在辐射骚扰方面,其不仅会引发一系列安全事故的发生,而且对环境具有一定的破坏作用,因此,国际市场开始致力于对绿色产品的研究。以日本某公司为例,该公司采用直线电机伺服实施驱动,不仅反应速度快,而且具有较高的定位精度,且不容易变形,体现了鲜明的优越性。除此之外部分EDM采用混粉加工工艺、微精加工脉冲电源等技术,提升了工作效率。 2.3RPM下的快速经济制模技术 快速原型制造技术最早起源于20世纪中后期的美国,是对制造领域的一次新的创新与突破,该技术将CAD技术、数控技术以及机械工程技术等融为一体,实现了由零件设计发展成为三维实体原型设计,是一项系统性的先进制造技术。截至目前,RPM技术已经实现了向快速模具技术的转移,成为国内外RPM领域研究的一个热点话题。 3.模具先进制造技术的应用 新时期,我国的科学技术水平得到了极大的提升,模具先进制造技术的应用范围越来越广,不仅有效改变了传统加工难以实施的状况,而且在航空航天、机床、汽车以及电器等领域的模具制造中得到了广泛地应用。除此之外,其在电化学、超声波以及激光等新能源中的应用不仅提升了能量的多元化、综合化,而且扩大了传统加工领域的范围,提高了模具制造的质量。目前超声波的加工精度能够达到0.01~0.02mm之间,粗糙程度与传统的模具制造技术相比明显降低,仅为0.54um,对于充模、拉丝模以及抛光模等工艺中体现了较好的应用效果。再如激光加工,其不仅能够对表面进行一系列的处理,而且能够实施打孔、雕刻以及微细加工等工艺,其在聚晶金刚石拉丝模胚料中的加工直径不足0.04mm,数十秒便能够完成。当前我国的车辆与电机等产品呈现出轻量化的发展趋势,这在一定程度上增加压铸模的比例,与此同时对压铸寿命与质量也提出了更高的要求。另外随着现代成型工艺的进一步发展,气辅模具的应用更加广泛,其以优良的刚性与耐高压特性在精密模具型腔应淬火中得到了广泛地应用。除此之外在热流道技术的支持下,制件的质量以及生产效率能够得到极大的提升,降低对原材料的依赖性,节省了大量的生产成本,目前,热流道模具在我国企业中的使用率已经达到了85%以上。 结束语:模具先进制造技术类型复杂多样,且拥有良好的发展前景。新时期必须充分利用现代信息技术、管理技术以及自动化技术等,加强先进制造技术系统中人力、技术与组织构成的集成,不断探索新的模具制造模式,提升先进制造技术在模具制造中的应用效果。 先进制造技术论文:先进制造技术与模式综述 摘要:文章阐述了先进制造的技术内涵和技术特点,分析了几种先进的制造模式,并论述了先进制造技术的主要发展方向。 关键词:先进制造技术;先进制造模式;制造业 1 先进制造技术概述 制造业是工业的主体,是生产工具、生活资料、科技手段、现代装备及其技术进步的依托,既占有基础地位又处于发展优秀,而制造技术则是发展制造业并提高其产品竞争力的关键因素[1]。 随着制造业竞争日益激烈的形势,美国、日本、西欧、新加坡等发达国家和地区以及部分新兴工业国,都投入大量资金用于进行先进制造技术及其系统的研究开发,并将其列为国家的重点发展领域。 1994年,美国投入14亿美元研发经费将先进制造技术作为重点扶持的科技领域,1996年,更是投入高达3420亿美元的资金用于制造业的生产技术设备更新投资;1986~1993年,日本投入3万亿美元进行制造业的技术设备更新和工艺改造; 1991~1994年,欧共体投入74亿美元进行先进制造技术探索与开发[2]。 2 先进制造技术的内涵及特点 先进制造技术,是指制造业不断吸收现代信息技术及管理技术的成果,先进制造技术综合应用于产品制造全过程,包括设计,加工,检测,管理,销售,使用,服务以及回收。目的是实现高效率,低耗能、更清洁、更敏捷的产品生产,提高在市场动态多变的现实中的适应能力和竞争能力。 现代装备制造业的先进制造技术,是现代科学技术和市场经济发展的产物,具有“数、精、极、自、集、网、智、绿、信”等特点及发展趋势,相互渗透,相互依赖,相互促进。 其中,“数”是发展的优秀,数字化制造是制造技术,计算机技术,网络技术和管理科学相互融合的结果; “精”是发展的关键,精密化是指对产品,零件的精度要求以及产品零件的加工精度要求越来越高; “极”是发展的焦点,极端化是指需要在极端条件下工作,或者产品的要求比较极端;“自”是条件,自动化是指从自动控制、自动调节、自动补偿、自动辨认等,发展到自学习、自组织、自维护、自修复等;“集”是发展的方法,集成化是指技术的集成、管理的集成、技术与管理的集成,其实质是知识表现形式的集成,集成化主要指的是现代技术的集成,加工技术的集成,企业内部与外部的集成、生物技术与制造技术的集成等;“网”是发展的道路,网络化是先进制造技术发展的必由之路,它由生产组织变革的需要,以及生产技术发展的可能这两者共同决定;“智”是发展的前景,智能化是指系统具有人机一体化、自组织与超柔性、自我学习与维护及自律的特点、未来还需具有更高级类人思维能力;“绿”是发展的必然,绿色化目标是使产品在整个周期中,包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理,对环境的负面影响极小,资源利用率极高,从而使得企业经济效益和社会效益协调优化;“信”是发展的方向,信息化具有高科技,好效益,低消耗,优资源的特点[3]。 3 先进制造模式的研究 目前,世界上各发达国家正在进行现代先进制造技术的探索与研究,同时也取得了很多成果,特别是在管理体制,经营理念,方案评价,方法建立,制造技术等方面探索研究后,提出了各种先进制造的模式,主要有以下几种: (1)精益生产(LP) 精益生产不但是一种生产方式,更是一种运用于现代制造业的组织管理方法。精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革,使生产系统能很快适应用户需求不断变化,并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简,最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好结果的一种生产管理方式。与传统的大生产方式不同,其特色是“多品种”,“小批量”。 (2)柔性制造(FM) 柔性制造适用于多品种、中小批量生产加工,是一种具有高柔性同时也是高自动化的制造模式。柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。 (3)计算机集成制造(CIM) 计算机集成制造是指以计算机为优秀,将各种与制造相关的技术系统,集成在一起的信息技术,目的是使企业实现整体优化,其市场竞争力得以提高。 (4)智能制造(IM) 智能制造是指计算机模拟人类进行分析,判断,推理,构思及其决策等智能活动,并且把智能机器和这些活动进行有机融合,应用于企业制造中的各子系统,实现整个企业经营运作的高柔性化和高集成化。 智能制造代替人类咋在制造过程中的部分脑力劳动,并对这些智能信息进行搜集,存储,完善,共享,继承与发展。 (5)敏捷制造(AM) 敏捷制造是指制造企业运用通信手段,采用快速配置各种资源,包括技术、管理和人,以有效和协调的方式来响应用户需求,实现制造快速灵敏的一种制造模式。 敏捷制造的目的是使制造企业能够快速灵敏地响应市场的动态多变,满足市场的多样化需求,获取长期的经济效益。 (6)绿色制造(GM) 绿色制造是指将环境影响和资源消耗因素综合考虑的一种制造模式,其目标是使产品在整个周期中,包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理,对环境的负面影响极小,资源利用率极高,从而使得企业经济效益和社会效益协调优化。 绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。 (7)虚拟制造(VM) 虚拟制造是指利用计算机仿真和建模,建立虚拟产品模型,在产品进行实际加工之前,对产品的性能,可制造性进行评价,也对产品的整个加工过程进行仿真,以达到产品生产最优的一种制造模式。 3 先进制造技术的发展展望 先进制造技术其实就是信息技术,管理科学和相关的科学技术相融而成的制造技术。 21世纪制造业高速发展的同时,先进制造技术得以飞速发展,根据现代制造科学与技术的发展趋势分析,先进制造技术在未来发展的方向表现在以下几个方面: (1)产品的创新设计和优化设计。产品的数字化建模,仿真分析,评价及设计规范;产品的创新开发设计,优化,管理,维护技术;系统整体化设计的理论,技术和方法。 (2)网络化制造理论及关键技术。网络环境下的系统与装备的协同优化;制造系统的信息模型,约束条件,运行理论及控制手段。 (3)新型成形制造原理和技术。新型材料及工艺的成形原理及技术;快速成形制造原理及技术;高能束精密成形制造原理及技术。 (4)高速高效数字制造理论和技术,新材料,新原理,新工艺的数字制造装备技术。 (5)制造中,精密,超精密测量,量值溯源原理和新传感器技术;多尺度空间精度测量技术;表面微观计量理论及技术。 (6)纳米技术。纳米材料及其性能测量;纳米尺度加工、制造、测量和装配技术; 纳电子与分子原子制造的原理及技术。 (7)仿生技术。仿生机械制造技术,结构,功能,能源与运动机械仿生技术;机械超前反馈仿生与制造的科学和技术; 生物工程技术;新一代生物芯片制造技术。 (8)微电子制造科学和关键技术。微机械、微传感、微光器件制造技术;纳米级光学光刻、非光学光刻、浅沟槽刻蚀、铜互连等机理和技术;集成电路新型封装工艺原理和技术。 (9)绿色制造技术。产品与人类和自然的协调理论;产品绿色制造工艺技术;产品的再制造和维修科学和技术;产品绿色使用理论和方法;废旧产品资源回收再利用技术。 (10)面向航空、航天、海洋、能源、交通和国防装备等重大工程制造的科学和技术。 第一作者简介:罗勋,男,1988年1月28日,硕士在读,机械工程专业,四川大学制造科学与工程学院,主要从事数控机床优化设计研究与开发工作,获工学、经济学双学士学位。 先进制造技术论文:测量技术在先进制造技术领域中应用探讨 【摘要】测量技术是高端制造领域不可或缺的重要组成部分,是高端科学研究和先进制造的眼睛;高端制造中的应用和创新需求,决定着测量技术领域的主要研究内容和发展方向。本文从汽车制造、机床制造、发动机制造、钢箱梁制造四个方面试析先进制造技术领域测量技术的应用。 【关键词】测量技术 高端制造领域 应用 【正文】 随着近几年世界经济格局的变化和我国经济技术高速发展的趋势,测量技术的先进程度成为我国未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。测量技术的发展水平及其在机械制造中的应用程度, 是衡量制造科技水平、 提高国家支柱产业优秀竞争力的一个重要因素。因此,对于机械制造中测量技术应用的探讨有其必要性。 一、三坐标测量技术在汽车制造中的运用 从上个世纪50年代第一台坐标测量机的诞生到今天各类坐标测量设备的广泛使用,坐标测量已经成为当今工业无可替代的一个重要组成部分。在过去近一个世纪的历程中,工业和实验用坐标测量机经历了多个突破性的飞跃。在已经进入信息时代的今天,三坐标测量技术更是飞速地向前发展着,为工业制造提供着巨大的支持。 汽车制造业属于新兴的高科技产业,对科技技术的含量要求非常高。社会的发展要求汽车制造业不断提高自身的技术,同时也要求来自其它各个领域的技术支持。其中,三坐标测量技术是一个很重要的方面。 汽车车身,以及汽车车身的覆盖件大多数呈自由曲面状,自上世纪90年代中后期起,为了提高测量效率,尤其是为了强化对生产过程的监控,利用先进的光学测量系统,在车间现场实施在线检测的方式已越来越多地进入现代汽车业。一种以结构光学三维传感器为基础的高效“检测站”,被测工件首先由传输装置自动送入生产线上的测量工位,定位传感器将工件的真实位置输入计算机控制系统中,后者根据已编制好的测量程序自动控制安装在框架上众多光学三维传感器中的每一个,对工件上的各关键部位进行检测。一般固定的传感器数量为10-30个左右,完成测量仅需40s左右,效率很高。 二、数字化精密测量技术在机床制造中的应用 数字化精密测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器,提高环境适应能力,增强鲁棒性,使精密测量装备进入生产现场,集成到加工机床和制造系统,形成先进的数字化闭环制造系统,是当今精密测量技术的发展趋势。数控机床的精度和性能检测领域中,国外著名厂商Renishaw、API及HP等公司生产的激光干涉仪测量系统和球杆仪等在数控机床的几何精度和运动精度的检测和监控中,无论在机床制造厂还是机床使用厂,都得到了广泛的应用。 随着MEMS、微纳米技术的兴起与发展,人们对微观世界探索的不断深入,测量对象尺度越来越小,达到了纳米量级;另一方面,由于大型、超大型高端系统、机电工程的制造、安装水平提高,以及人们对于空间研究范围的扩大,测量对象尺度覆盖范围越来越大,目前已达91m~102 m的范围,相差11个数量级之巨,高端制造中从微观到宏观的尺寸测量范围不断扩大。在此背景之下,微纳制造、超精密制造、巨系统制造等系统中,传统的测量方法和测量仪器受到极大挑战,出现了纳米尺度表征以及参数量值的统一和溯源等许多新的科学问题和工程技术问题亟待解决。 三、精细测量技术在发动机制造中的运用 发动机是由许多各种形状的零部件组成,这些零部件的制造质量直接关系到发动机的性能和寿命。使产品质量的目标和关键渐渐由最终检验转化为对制造流程进行控制,通过信息反馈对加工设备的参数进行及时的调整,从而保证产品质量和稳定生产过程,提高生产效率。降低企业的测量成本,计量人员的培训费用,测量设备的使用和维修费用,达到提高测量检测效率的目的,使企业具备生产过程的实时质量控制能力,这将关系到企业在市场活动中的应变能力,对帮助企业建立并维护良好的市场信誉,具有重要的决定作用。 例如各种尺寸类型的 齿轮专用检测仪器,凸轮检测仪器等。这样往往导致企业的计量部门需要配置多类型的计量设备和从事计量操作的专业检测人员,计量设备使用率较低,同时企业负担较高的计量人员的培训费用和计量设备使用和维护费用;企业无法实现柔性、通用计量检测。因此,降低企业的测量成本,计量人员的培训费用,测量设备的使用和维修费用,达到提高测量检测效率的目的,使企业具备生产过程的实时质量控制能力,这将关系到企业在市场活动中的应变能力,对帮助企业建立并维护良好的市场信誉,具有重要的决定作用。 四、CAD测量技术在钢箱梁制造中的应用 主塔劲性骨架为主塔施工定位的基础,只有劲性骨架定位准确后,相应的钢筋、模板、预应力波纹管才能根据劲性骨架的位置来进行定位。每次劲性骨架的安装高度平均比每次将要施工的塔柱高度高1~2m,以利于下一节劲性骨架的安装; 安装第2节劲性骨架时,先将劲性骨架的现状标高测定,然后利用CAD将劲性骨架将此标高的坐标求出,在劲性骨架节与节之间设置定位连接钢板,在定位钢板上放出所求坐标,将所要安装的劲性骨架安装定位。此方法有利于主塔定位,保证了主塔的施工准确性,从而解决了主塔空间定位难度大的问题。 根据钢箱梁的结构特点,结合国内钢材的供货及运输现状,将节段组装采用立体、阶梯方式进行,即以预拼装胎架为外胎,横隔板为内胎,依次组焊各粱段的底板单元、斜底板单元、横隔板单元、锚箱风嘴单元、顶板单元及附属件,完成钢箱梁节段的制作。横向对称设计,以底板、斜底板外形为基准面确定胎架形状,利用型钢制作支承钢架与基础预埋件焊接,每个预埋件处的基础承载力不小于30t,支承钢架分横向钢架和纵向连杆,纵向连杆将横向钢架连接起来,形成网架结构,使其具有足够刚度。 随着时代的发展与技术的进步,高端制造行业对测量技术的要求越来越高,依赖性也越来越大,在此背景下,大力发展测量技术,加强对测量技术的研制开发和推广应用,以及研究测量技术的规范化与安全性, 是测量技术工作者一直关注的问题。因此,测量水平的高低,对先进制造技术的生产质量有很大影响,因此在施工中必须对测量技术的运用有足够的重视。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 摘 要:随着中国特色社会主义不断发展,先进制造技术与机械制造工艺是促进国民经济和提高市场经济竞争力的基础保障。先进制造技术被看作是世界各国综合国力的衡量指标,拥有先进制造技术与机械制造工艺,就掌握了激烈竞争中的主动权。但受我国基本国情影响,在此方面与国法发达国家对比还存在较大差距,在实际生产中呈现组诸多不足。因此,我们对先进制造技术与机械制造工艺研究进行深入研究,并为其创新发展提供一切优越条件。笔者通过先进制造技术与机械制造工艺各自发展趋势和特点分析,对其二者内在关系进行论述,并且提出了一些针对性建议,希望为我国进制造技术与机械制造工艺研究起到借鉴作用。 关键词:先进制造技术 机械制造工艺 关系分析 在科学技术飞速发展的当今,先进制造技术是影响国家综合竞争力的最直接条件,而良好的机械制造工艺就是先进制造技术最好的体现。随着我国对工业化发展越来越重视,因而先进制造技术引起了更多人的普遍关注,对其研究力度不断加强,并收获了令人满意的成果。可是,我国的先进制造技术与机械制造工艺与国外相比还存在较大差距,因此我们并不能止步于此,我们要正确看待二者的特点及其相互关系。在激烈的市场经济中,怎样样能做到制造技术与制造工艺不断创新,这是对于我们来说既是一次挑战,又是一次机遇,因而我们找对最佳的发展途径,将对机械制造业发展具有实际意义。 1 先进制造技术的确定和体系建立 先进制造技术具体是指什么?目前还缺少规范的、统一的定义。当广泛被接受的含义是:先进制造技术是促进制造业汲取高科技技术并应用到实践生产中所取得的成绩,并能把它贯穿于整个制造流程的制造技术的合称。 先进制造技术是制造业的综合竞争能力,其不断革新是社会发展的必然选择。目前,先进制造技术快速发展,逐渐形成高新技术群,并经过不断完善,已经构成了健全的体制系统。可是,受各国不同基本国情制约,先进制造技术内容和构成方式上差异很大。对于我国来说,我家相关部门已确定了多层次技术群组成的先进制造技术 体系。 首先,现代先进制造技术要以优质、节能、环保、经济、高效为中心,在逐渐向基础制造工艺扩展。其次,新型制造单元技术创新。这是为了适应市场需求及新兴产业的促进下,制造技术与其他现代高科技技术向融合而产生了现代先进制造技术,例如数控技术、网络监控技术、航天技术等。 最后,先进制造技术集成化。这是将应用信息技术与系统管理技术的完美结合,它是基于计算机网络和数据库等技术结合而产生的。 2 先进制造技术的现状与特征分析 2.1 先进制造技术现状分析 先进制造技术是现代技术创新与工业进步的典型代表,是衡量制造业水平的关键指标,也是国家工业赖以生存的保障。近年来,世界各工业发达国家已经深刻意识到先进制造技术在国家发展中的重要地位,并给予了前所未有的高度重视,各自都在对其进行深层次科研,可见,市场经济的竞争实质是先进制造技术的竞争。不同的先进制造技术格局已经形成,并在各自领域取得了许多科技成果,例如:网络监测系统、数控系统、虚拟制造系统等。 2.2 先进制造技术特征分析 2.2.1 全球化 随着经济全球化浪潮的袭来,对制造业也产生了巨大的冲击,主要体现在制造业的资源配置逐渐扩展到世界各国,这就推动了制造业在全球范围内发展。某种产品的制造过程可能由不同国家共同完成,将根据不同国家的国情及制造技术先进程度来对制造过程进行分配,这样做除了能够充分利用资源、减低成本、便捷方便外,还能够促进国家交流,缩小国家间贫富差距,有利于构建和谐社会。 2.2.2 多元化 由于技术创新瞬息万变,尤其是信息技术的进步使得原有的生产方式与生活方式逐渐被取代,关键体现在多元化、复杂化及人性化。今后的市场走向依然充满不确定性,没有水能够准确预见其发展趋势,当人们不仅仅满足于生理需求后,更追求自我个性化的展现。更多的消费者对原有的制造业提出了新要求,制造业既要提供特定的战略、舒适的环境及合理时间使用的有形产品,又要能够保证产品的使用质量及后期服务,制造业生产出的产品,要对市场需求有充分了解后才能生产,要避免盲目制造 产品。 2.2.3 灵敏化 以前的制造业生产出的产品种类单一、批量大、传统、统一化等特征;随着时代的发展,制造业逐渐向灵敏化发展。制造厂家通过各种合作方式来增强竞争力,最大化利用资源,节省投资成本,根据市场需求的快速变化调整制造生产目标。其建设重点就是实现各方面先进技术全面结合,使得整个制造业能够准确应对瞬息万变的市场需求,保证所生产产品能够在社会上大量流动,为制造业带来更大的经济效益。 2.2.4 服务化 现代制造业是以市场需求变化为前提的,服务质量是确保产品被人们接受的重要保障,制造业已经意识到服务的重要性,并不断努力向服务业转型。现代的制造业所考虑的重点不仅仅是设计与生产,更重要的是根据对市场的实际考察,将产品后期服务作为关键环节来抓,服务化应该体现于为社会服务、为消费者服务,制造业应将服务化作为主要建设内容。受这层发展趋势影响,很多企业对服务的关注度不断加大,而且服务所带来的综合效益会更可观。 2.3 mT的体系结构 面向制造的设计技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品品质以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术进行有效地设计。 制造工艺技术群( 制造技术环境)。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术,也是制造技术的传统领域。 3 针对机械制造工艺进步先进制造技术的措施 制造业所涉及到的领域很多,例如:机械、轻工、化工、电子、航天、建筑等等,制造业从实质上分析,其不仅仅是通常认为的基础产业,而且是创新生产力的生产过程。制造技术是现代制造业发展的前提,而机械制造则是制造技术的直接体现,这也是制造技术创新的方向。第一,先进制造技术已经被大范围的运用到机械制造领域,促进了机械制造工艺的进步,并对其他相关产业也有积极影响。第二,机械制造工艺不断革新,其重点内容又是先进制造技术。所以,先进制造技术和机械制造工艺的关系是相互促进,在其发展过程中不能倾向用于任何一方。 我国的制造业起步比较晚,与其他制造业国家相比差距比较大,而机械制造业又是制造业的重要组成部分。虽然经过几代人艰辛努力,我国机械制造业积极汲取国外的先进制造技术,但还是处于初级阶段,要想达到成熟阶段还有很漫长的道路需要探索。面对新形势下机械制造工艺创新,先进制造业应采取以下措施。 3.1 强化先进制造技术过程全面开发 强化先进制造技术过程全面开发包括技术装备、生产技术、管理体制、市场观念及人员调配等环节。它对提升制造业市场综合竞争力是很有必要的措施,因此,我们要给与其高度重视。除此以外,我们也需要关注机械制造技术自身创新,这可以丰富先进制造技术、带动相关制造业打下坚实 基础。 3.2 扎实基础工作,合理采用先进制造 技术 在机械制造业不能盲目的使用先进技术,要在各项基础工作牢靠的前提下,合理采用先进制造技术。总之,先进制造技术要以市场需求为发展优秀,循序渐进,不能操之过急,因地制宜,协调发展。应该具有针对性的挑选出某些重点行业,将其作为试点来建设,不断总结实践经验,等技术使用熟练后,再进行大范围推广建设,这样能大大降低制造业投资风险。 3.3 重视人才素质道德建设 人才是先进制造技术不断进步的决定性因素。他们的素质道德高低对制造业影响最大,因此,要想确保先进制造技术应用与创新,那么一定要重视人才素质道德建设。通过对制造技术研究人员开展定期的思想道德教育,并及时向他们传播最先进的制造技术,在每次培训过后,还应该制定严格的考核制度,只有顺利通过考核的人员才可以上岗。这样能培养出一批高素质。技术硬、通管理的制造人才。 3.4 积极汲取国外先进制造技术 我国制造技术起步滞后于发达国家,因此我们要虚心接受它们的先进技术,并通过积极的汲取过程不断丰富我们自身的制造技术。经过我国对制造业的长期探索,已经形成具有中国特色的制造技术,我们在未来的制造技术发展中,要积极汲取国外先进制造技术,探索出最符合中国的先进制造技术。 4 结语 总而言之,随着社会不断的进步与科技飞速的发展,先进制造技术仍是提高国家竞争力的重要保障。我们对先进制造技术应该有侧重点,建设具有中国社会主义特色的先进制造技术。不言而喻,随着我们对制造技术研究的继续深化,不久的将来,它会有更广阔的发展空间,并在世界制造业激烈的市场经济中站稳脚步。在党的正确方针引领下,相信我国的制造技术会有更长远发展,在世界的大舞台上会绽放耀眼光芒。 先进制造技术论文:先进制造技术课程自主学习教学模式探索 摘 要:针对先进制造技术课程内容广、更新快、知识交叉等特点以及影响学生建立应用先进制造技术意识的教学目的,提出以自主学习为主要教学方式,通过课程网站学习教学基本内容,通过自主讲座培养学生获取制造技术最新发展的意识和能力,锻炼学生资料查阅与整理,语言与文字表达等多方面的综合素质。 关键词:先进制造技术 教学内容 自主学习 先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境以及市场动态变化,在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群,包括现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术。机械类本科专业开设先进制造技术课程,可以大大拓宽学生专业视野,掌握制造技术最新发展,以适应现代制造企业对人才的需求,其重要性日趋显著。然而,由于全球高新技术的高速发展以及先进技术的庞大信息量,决定了本课程教学实施的难度。传统的以教师为主、学生为客的教学模式,教师要全面了解先进制造技术的最新动态,往往心有余而力不足,学生被动接受教学内容,学习积极性往往不高。而且,先进制造技术发展日新月异,培养学生获取制造技术最新发展的能力显得更为重要。自主学习是与传统的接受性学习相对应的一种现代学习模式,通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容,通过自主讲座,培养学生获取制造技术最新发展的能力,为日后推广先进制造技术,提高我国机械制造技术水平奠定基础。 1 先进制造技术课程的特点 (1)内容综合性。先进制造技术是一门交叉学科,涉及众多学科的知识内容,授课教师不可能对所有领域都进行过深入研究,采用多位教师授课的教学模式效果会好一点,但一般普通本科院校均不具备这样的条件。对于不是自己研究方向的内容,往往通过资料查阅和整理再灌输给学生,这样教学效果很难提高。 (2)教材滞后性。先进制造技术是一门前沿科学,教材内容与技术最新进展相比存在一定滞后性。因此,授课教师必须及时检索、查阅相关技术最新研究成果并补充到教学内容中,使学生能够掌握制造技术的最新知识。 (3)理论基础性。先进制造技术涉及众多学科的理论知识,如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等,这些课程机械类本科专业学生大多都未开设,先进制造技术课程教学学时有限,无法在规定时间内让学生掌握各种新技术的内涵与应用。 (4)技术先进性。先进制造技术作为制造领域的新兴技术群,在实际生产中应用往往还不广泛,作为应用性人才的普通本科院校学生,认为这些技术自己今后工作中大多都不会涉及,影响了学习的兴趣。 2 先进制造技术课程开展自主学习的必要性 自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代学习方式。以学生作为学习的主体,通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标[1]。以自主学习作为先进制造技术课程主要教学模式的必要性是由课程的特点及教学目的决定的。 (1)先进制造技术覆盖面广,王隆太主编的《先进制造技术》教材涵盖了计算机辅助设计、优化设计、反求工程等6项现代设计技术;材料受迫成形工艺技术、超精密加工技术、高速加工技术等6项先进制造工艺技术,其中的材料受迫成形工艺技术又有10余项;制造系统综合自动化技术包括了机床数控技术、工业机器人和柔性制造技术:现代管理技术包括了物料需求计划、制造资源计划等6项技术。这些技术的基本原理各不相同,许多技术哲理深奥,理解和掌握都比较困难,往往需要单独开设一门课程才能讲清楚。以课堂教学方式,在一门少学时课程中要将众多技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容都讲清楚,是不现实的。 (2)机械类本科专业开设先进制造技术课程的主要目的在于拓宽学生专业视野,建立推广先进制造技术的意识。因此,让学生意识到先进制造技术对制造业的巨大推动作用以及知道如何获取制造技术最新发展比让学生了解单项技术的内涵与现状更加重要。由此可见,先进制造技术课程改革的方向不是“怎样使学生在有限的时间内学到更多知识?”而是“怎样使学生感受到先进制造技术的巨大威力,了解获取制造技术最新发展的途径”。 自主学习,学生可以按照自己的实际需要选择学习内容,突破了时间和空间的限制,通过自主讲座,培养学生获取制造技术最新发展的能力。因此,开展自主学习是先进制造技术课程的改革方向。 3 基于课程网站的自主学习 通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容。课程网站主要包括以下三部分内容: (1)将先进制造技术课程的体系结构,各项技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容制成多媒体课件,供学生通过校园网教学平台浏览学习。课程网站应包括大量图片、动画、电影等多媒体资料,这些资料除了上网查询外,还可以通过参加相关学术会议、邀请专家讲学等方式获取。 (2)结合科研、生产实际,建立应用先进制造技术的典型案例库。教师结合本人承担的科研项目、为企业解决的生产难题,进行理论剖析,使学生感到直观具体,生动形象,印象深刻。 (3)建立国内外有关先进制造技术主要网站的链接。重点包括先进制造技术教学、论坛、期刊、公司网站等,方便学生全面了解和学习先进制造技术内容。 4 面向自主讲座的自主学习 给学生布置课外论文作业,让学生在给定范围内自由选题,通过作业对有关课题进行分析研究,发现问题并提出解决方案,能充分发挥学生的创新性思维。但课外论文是在下课后完成的,学生撰写论文时大多都不太认真,甚至抄袭他人,从而达不到教学目的。互主教学法[2]让学生参与课程的准备与讲授,调动了学生学习的主动性。因此,我们在布置课外论文作业后,安排了学生自主讲座教学环节。 面向自主讲座自主学习的具体方案为:根据先进制造技术的体系结构,把同学按照学号分为现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术四组。每位学生围绕专题收集资料,撰写论文,并做成PPT上台讲课,时间10~15分钟,讲完后老师点评,其他学生提问。每组学生讲课时另安排一组学生给他们实名打分,分A、B、C、D四级,规定各级打分比例原则上各占25%,根据打分结果确定论文作业成绩。 增加自主讲座教学环节,学生普遍加强了论文撰写的投入,取得良好的教学效果。考虑到大多数学生没有讲课经历,我们预先给出了讲课提纲,让学生针对某项先进制造技术的基本原理、关键技术、技术特点、应用条件等展开讨论,并选出学生优秀PPT课件作为样例,供下一届学生参考。 5 结语 先进制造技术覆盖面广,普通本科院校教学和实验资源又比较匮乏,以传统课堂讲授为主的教学模式,学生注意力难以持久。为此,我们只选取若干制造技术进行课堂讲授,其余教学内容均采用自主学习的教学模式。这样不但保证了课堂教学的效果,也培养了学生自主学习的能力,充分调动学生的能动性,达到较好的教学效果。
自动化控制系统论文:PLC自动化控制系统论文 1PLC自动控制系统 PLC的运转十分稳定,在保证高速率的运转状态下,还能够保持安全可靠的性能,它还具备十分强大的兼容功能,结构以模块的形式存在,能够根据需要进行灵活的重组,程序十分简单明了,功能更加丰富,可以很容易的实现各种形式的远程操作。PLC从本质上来讲属于计算机系统的范畴,只是由于其能够很好的连接到工业中,实现通过传输数据指令进行生产控制,所以使得这一系统的能够发挥出巨大的功效,随着其应用范围的不断扩大,逐渐建立起了可靠地控制系统。PLC是以程序控制器为基础,并通过对微机控制器的科学应用衍生出来的一种计算机技术,随着人们在自动化领域投入的不断加大,研究脚步的不断深入,这一系统得到了极大程度的简化,变得更加微型化,不仅如此,还开始向着更加个人化的开放性网络控制的方向发展,能够实现各种形式、各种领域的控制。尽管它的功能十分强大,但是依旧存在着很多薄弱环节,举例来讲,经过长时间的使用之后,系统所产生的劳损将会直接导致继电器产生触点电弧,如果情况严重,将会使得系统对于指令的执行出现偏差,这将对生产造成严重负面影响。 2探究PLC的可靠性 尽管PLC系统能够很好地与工业生产相融合,并在工业生产中发挥出强大的作用,有着很强的稳定性。但是如果受到特定条件的限制和影响,极有可能产生极其强烈的电磁波干扰,影响到程序的运算,使系统产生错误的操作指令,最终致使PLC的运转出现偏差。想要使得PLC控制系统变得更加可靠,应该从多个角度、多个方面、多个环节强化控制,才能够使其抗干扰能力得到系统性的提高。 2.1信号传输中断 首先机械设备发生故障会影响到信号的传输,出现中断现象,从而使得自动控制系统不能够接收到正确的指令,整个系统的运转出现停滞,自动控制系统发挥不出作用,无法对数据进行程序运算,难以执行系统发出的指令;其次如果触点没能够保证与接线严密的接触,这就会使得数据的传输出现中断,无法顺利到达数据库,这样一来数据就失去价值,不能够通过收集整理,来为决策提供科学的数据参考,同时也无法形成相关的数据统计;最后在信号传输出现中断的情况下,会导致机械出现触点抖动的现象,尽管相关的防御系统已经十分的完善,但是还是会受到系统扫描周期的限制,使得指令在计数累加的情况下出现偏差。还有各个阀门不能够正常的开闭,使系统运转处于混乱状态,最终导致系统呈现出极大的不稳定性。 2.2PLC在干扰下无法正常执行指令 当PLC受到干扰,指令传输就会出现故障,最终使得指令不能够得到标准执行;当控制变频器在启动的过程中出现故障,附带的电机无法正常运行;PLC无法对数字信号进行专业的处理,控制负载不能够得到妥善的解决。这些都是故障存在的原因,只有将这些问题有效的解决,系统才能够变得更加安全可靠。当PLC系统需要在高强度电磁干扰下正常运转和工作时,只能通过多线路分开供电的方式将动力电源与控制电源分离,如果条件允许,还可以利用具备屏蔽和隔离功能的变压器来完成供电,在线路构思时,应该在功率设置时就留有一定的余地,并运用稳压电源进行外接供电。 3从设计方案探究PLC控制系统可靠性 在信息技术快速发展的当今社会中,人们为了使得生活更加轻松,开始了对自动化的极力追逐,通过人们不懈努力,PLC系统已经从功能上实现了阶段性的优化,不仅能够将数字指令储存起来,使得整个控制流程集成化、模式化,还通过增添模拟量处理等附加功能实现运动以及过程的多方面控制。 3.1完善PLC报警系统 在对报警系统进行设计时,通过加入设计性的故障,以此来测试报警系统,当故障出现时,会通过文字的提示了解到发生的故障类型,故障的具体位置会显示在工艺流程图的指示灯上,为了避免指示灯故障影响到对机械运转状况正常的了解,还设置了专门的故障测试系统,当这一系统运行时,全部故障指示灯都会被点亮。为了将过去隐藏着的问题干净彻底的清除,应该加大人力、物力的投入力度,将相关的关键线路和重点环节进行仔细的核查。将指示灯分布在控制柜上,根据指示灯判断机械的运转是否正常。在这种情况下,要进行明确的界限划分,将指示灯在相对应的位置分布,当故障发生时能够对相关岗位上的主管人员起到及时的警示作用,方便责任人进行及时的应对,保证机械正常运转。 3.2强化PLC信号传输强度 确定相关的开关能够正常的闭合,保证变压器的稳定性,避免出现短路影响到信号传输,除此之外还能够避免接触不良的出现。加强PLC系统中分析系统的建设,使得信号在传输之后能够在数额方面得到体现,同时也能够在时长中得到体现,将各项指标的平均水平展示在主界面,通过模块建设使得分析功能更加多样化,不仅能够进行流向分析,还能够实现时段分析。 4结语 自动化不断普及的过程中,PLC所覆盖的范围在逐步扩大,通过深入的研究提升控制系统的稳定性和可靠性,在社会需求日益迫切的今天有着很大的现实价值。在这样的背景下,自动控制系统的研究问题已经成为了社会各界关注的重点,将PLC系统的稳定性和可靠性全面提升,能够极大程度的提高工业生产能力以及市场竞争力。PLC的应用成本的不断降低以及人们需求的日益强烈,已经使得PLC自动控制系统占据了市场的主流位置。 作者:高瑞单位:邵阳学院电气系测控技术与仪器专业 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统论文 1电气自动化控制系统的特点 (1)电气自动化的系统的排布有着属于自己的独有的一些特点,电气的设备并不是统一的安排在同一个地方,而是根据需求的不同被分别安装在各自的配电室和电机的控制中心,由于,系统的排布中有着大量的配件,在处理所执行的信息时,工作量很大,从而导致机器的维修难度加大,但是,由于它的操作频率相对于较低,电气设备有着高要求,动作的速度也相对较快,在40ms以内就可以完成一个保护的动作。 (2)显示控制屏按钮齐全,显示直观,指示灯寿命长,光效好,可靠性强。控制计算机不仅具有动态协调能力,还可以存储记录,分析相关报告。其启动控制方式大小不一,如小功率采用直接启动的控制方式,大功率采用星形或三角形启动控制的方式,还有的采用变频调速控制的方式。这些不同的控制方式很好的确保了生产设备的运行稳定。 (3)确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。设备一旦出现故障,人可以马上进行连锁控制,非常人性化。 2电气自动化控制系统的设计原则 (1)优化供配电的设计,促进电能的合理利用。设计时首先考虑的是设计的适应性,满足工程的动力、供应、控制和安全等要求制定,以满足建筑运行的要求,同时可以使它的运行处于一种安全的环境中。 (2)提高设备运行效率,力求简单、经济、使用以及维修方便。在整个的设计过程中,安全和满足工程的运行时整个设计的基本前提,在该前提下,一方面要注意不断的扩大工程的效益,另一方面也要注意不断的降低工程的成本,这就要求工作人员不仅仅应该使控制系统简单经济,而且还要使得系统的使用、维护方便、成本低,不宜盲目的追求自动化和高指标。 (3)合理调整负荷,提高设备利用率。在设计的过程中,要尽可能的提高系统的质量,使它的的负荷量在一个合理的范围内,当在一个特殊的用电环境中,可以合理的选取节能方法,提高店的利用率。 3电气自动化控制系统发展的现状 我国的电气自动化技术和国外发达国家相比差距仍然很大。到现在为止DCS系统的应用在自动化控制系统中仍然有着重要的不可取代的地位。 (1)电气自动化工程的分散控制系统,它是由过程控制和过程监控来组成的计算机系统,该系统的基本思想是集中操作、分级管理、配置灵活和组态方便四大方面,在生产、生活中的应用非常的广泛。但是该系统缺点明显,如可靠性能低,维修困难;生产厂家之间缺乏统一的标准,维修互换性低;价格昂贵等。 (2)WindowsNT和IE是电气自动化控制系统的标准语言规范。第一点是,在电气自动化领域,具有灵活性和易集成化等优点的人机界面操作,已成为一种主流的发展方向。第二点是,对于电气自动化控制系统的维护难度减小。 (3)监控的集中化。其缺点是处理速度缓慢,成本费用大,可靠性能低、设备很难扩容操作、故障查找难度大等。 (4)信息的集成化。在存储和读取信息时,需要使用规定的浏览器才可以访问到信息,并且信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向扩展比较。 4电气自动化控制系统的发展趋势 随着我国经济的不断发展,科技的不断进步,伴随而来的是电气自动化控制系统技术方面的竞争,不但竞争愈演愈烈。同时,此系统对节约有效资源,降低成本费用,甚至改变我国工业的发展都有着积极意义。所以,我们必须根据自身的发展情况,来对自动化控制系统进行相应的规划,积极的发挥自己的有力的条件,实现我国的自主研发,只有这样才有可能在有限的时间内抢占先机。 (1)软件地位大大提升。随着信息技术的发展,网络技术以及计算机发展与应用的广阔前景,尤其是OPC技术、IEC61131标准和Win-dows平台的发展与广泛应用,计算机在电气自动化控制系统融合方面的作用,已无可替代。 (2)电气自动化控制系统统一化、信息化。为了独立开发系统,更为了方便达到客户要求,使得电气设备、计算机监管体系和企业工程管理体系之间数据信息能够及时的传递和畅通的交流,那么需要对电气自动化控制系统进行统一化的管理。此外,信息化是电气自动化控制系统的另一发展趋势,即实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。也就是说信息技术不仅渗透在管理层面上,同时在应用信息技术的基础上迅猛发展。 (3)科技的不断发展是电气自动化行业的关键,由于电气自动化是结合了多门学科的一项技术工程,在它的组成原件方面科技的含量比较高,由于在自动化的关键技术是大部分的企业都没有属于自己的知识产权,造成同行业的企业以较低的价格和各种的渠道来加大自己的竞争力,所以,技术的不断发展的选择是整个自动化行业的突破点,也是关于电气行业长远发展的关键所在。只有在不断的科技发展中,电气自动化制系统不断突破,才能在全球化市场竞争中,立于不败之地。 (4)电气自动化工程生产安全化。技术的安全集成化是电气自动化工程在控制系统方面的的一个发展方向,保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现是该部分的重要点。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定问题。 (5)人才专业化。未来的电气自动化控制系统需要更加专业的技术型人才。电气自动化控制系统,是高度智能化和集成化的系统,决定了研发制造人员的强技术专业性,与其相关岗位的操作人员的专业性。如对电气自动化控制系统,在进行安装的过程中就应该安排岗位人员进行培训,让他们熟悉整个系统的安装流程,加深技术人员对于自动化系统的认知,让技术员工必须掌握操作系统硬件、软件的相关实际技术要点和保养维修知识,避免人为降低系统工程的安全与可靠性。 作者:田素锋,范玉斌 单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津分公司 自动化控制系统论文:远程自动化控制系统论文 摘要摘要:本文以国内某大型灌区为例,在灌区远程测报系统的基础上进行了闸门自动控制探究,通过无线调制解调器连接上位机(PC机)和下位机(单片机),将下位机采集到的数据传输到上位机,根据用户要求的流量控制闸门的开度和时间,为灌区的运行和管理提供保证,为提高系统的可靠性,采用了一些可供类似工程借鉴的可行技术。 摘要:远程自动化控制闸门单片机 闸门调节是灌区工程中经常采用的手段,闸门控制的探究对于节约能源、确保水利工程的正常运行、提高水资源的利用效率和节约用水具有重要的意义。目前国内大部分灌区已基本实现流量数据的自动采集和监测,并把数据传输到管理部门,但是在根据有关数据进行远程自动监测和控制方面成熟的经验非常少。国外非凡是欧美等先进国家在这方面已经达到较高的水平,如美国的SRP灌区自动化浇灌系统,可以同时采集100多点的水位、闸门开度和其他信息,通过计算机处理后,控制几百座闸门、150多处泵站的运行。本文以国内某大型灌区为例,对闸门的自动监控进行了探究。 1、系统的总体设计 本系统采用无线数据传输技术,分一个主站和若干个子站,通过无线调制解调器构成一个无线通讯网络,对多个断面的数据信息进行采集、传输、处理和控制。系统的总体结构图如图1所示。下位机中的传感器把引水渠中的水位值和各闸门的开度值经转换后送给编码器,编码器对水位及闸门开度信号进行编码,在通过避雷器将编码信号传给数采仪,数采仪将数据进行初步加工和处理后由无线调制解调器传给上位机,上位机即系统主站,可分别和不同的子站建立联系,查询各测点的数据,并按照用户的要求对各闸门进行控制,下位机中的控制箱接收到此信息,经过计算,发出控制信号自动控制闸门到一定的开度,达到自动控制的目的。 图1闸门远程自动监测和控制结构图 2、下位机系统设计 设计下位机重点在于闸门自动控制箱的设计,本文提出闸门的运行控制模式,并进行可靠性处理,然后利用无线传输设备和上位机进行通讯,传输数据。 2.1下位机硬件电路设计 本系统采用AT89系列单片机,采用矩阵式键盘进行输入数据,键盘提供切换键、时间设置键、控制键三个按键,通过三个按键显示水位、流量、闸门开度、日期和时间。切换键实现上述四个功能的转换,时间设置键用于修改日期和时间,控制键用于对电机启停进行控制。 2.2闸门控制系统设计 本系统下位机接收到上位机传来的要求流量值(或水位值),当要求的流量值(或水位值)和系统所测的流量值(或水位值)不一致时,单片机启键闭合,闸门电动装置控制箱自动启动电机,提升或下降闸门,当所要求的流量值(或水位值)和当前所测流量值(或水位值)相等时,单片机闭键闭合,电机自动停止,达到自动控制的目的。 闸门的运行控制模式有实时型控制模式和定时型控制模式两种,在实时型控制模式中,上位机根据用户要求的流量,利用流量—水位关系曲线把要求的流量换算成要求的水位,然后和下位机联系,下位机接到信号后,由电动装置控制箱控制电机的正反转,达到要求时停止转动。定时控制模式要求用户输入所期望的流量值和要求闸门动作的时间,下位机的控制箱在规定的时间里自动开启和关闭闸门,进行控制。 2.3无线通讯设备SRM6100调制解调器 SRM6100无线调制解调器原是美国Data-LincGroup公司生产的军用产品,现应用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行无线通讯方法,在2.4GHz-2.483GHz频段应用智能频谱跳频技术,在无阻挡物的情况下,两调制解调器之间的通讯距离可达32.18公里,可实现PLC(可编程控制器)和工作站之间的无线连接。SRM6100应用跳频,扩频和32位误码矫正技术保证数据传输的可靠性。无需昂贵的射频点检测技术。射频数据传输速率为188kbps。并且不需要FCC点现场许可证。SRM6100支持多种组态,包括点对点通讯和多点通讯。多点通讯对子站数目无限制。并且SRM6100可做为中继器工作,以达到扩展通讯距离或克服阻挡物通讯的目的。 2.4下位机可靠性处理 为了精确控制电动闸门的关闭,避免电动闸门在工作中出现过载破坏或关闭不严的现象,本系统在电动轴上安装了转矩传感器,用来监测闸门输出轴的转动力矩,以判定闸门是否关严、是否被卡住。闸门电动装置用于检测和控制闸门的开度,本系统在转动轴上安装了光电码盘,考虑到闸门可能出现频繁的正反转交替,为了避免错位和丢码,采用双光耦技术,光耦输出的两路信号经74221双单稳触发器进行整形,89C51的INT0和INT1对其进行计数、计时,并判定转动方向,计算闸门开度。电动闸门在工作中若出现异常现象,系统会自动报警,切断电机电源并显示故障情况。 2.5下位机软件设计 下位机的软件设计分为闸门自动装置控制箱程序设计和串行口中断服务程序设计两部分。闸门自动装置控制箱程序设计主要完成数据采集、存储、显示、按键操作等功能,串行口中断服务的程序完成下位机向上位机数据的传送和用户设定参数的接收。控制箱程序的主框图如下摘要: 3、上位机设计 上位机的软件部分采用VB6.0为开发工具,将各个功能模块化,分别解决相应新问题,再将各个模块组装,构成上位机软件系统的优秀,上位机软件系统的结构如图3所示,通信模块位于最底层,其余模块功能的实现都直接或间接建立在此模块的基础上,本文利用VB的API函数编写串口通讯程序,程序的框图如图4所示。数据管理模块的主要功能就是为水位、流量、闸位等建立数据库,并对其进行管理。 图3、上位机软件系统结构图 图4、通信模块程序流程图 4、结语 本文以国内某灌区为例,全面分析了灌区闸门自动化控制系统的整体结构及其设计,对其软件开发和硬件选择作了全面阐述,并总结了提高自动化系统可靠性的经验,为提高灌区现代化管理水平提供了有利的工具,具有较高的使用价值和广泛的应用前景。 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统的应用 摘要:电气自动化控制作为国家生活之中,对于生产和生活有着重要意义的科学技术,逐渐在社会的发展之中被人民所重视,由电气自动化控制系统作为优秀的社会科技也在逐渐改变着人民的生活。电气自动化控制在国家的发展和人民的生活上开始发挥更为重要的作用,在未来必将有更好的发展。 关键词:电气自动化;应用;发展 1电气自动化控制系统的应用 在近些年的发展之中,我国的经济和科技都得到了相对巨大的进步。在经济上,我国与国际接轨,开始进行国际贸易和国际竞争。在科技上,我国的科学研究成果开始逐渐在人民的社会生活之中普及。随着网络时代的发展,智能式的家具和社会服务系统将成为社会发展的主流,电气自动化控制系统也将成为未来人民生活之中的重要工具。 1.1农业领域我国当前因为前期的工业发展而使得国家整体的环境遭到了破坏,再加上未及时进行改善和修复,这就造成了我国生态环境和气候的破坏,也影响了国家水资源的储备。农业生产作为极为依赖气候变化的生产行业,在近些年的气候变化之下,其生产的质量和效率都受到了很大的影响。但是,在近几年的科技发展的影响之下,基层政府开始大力支持农业的发展,不仅大力支持了先进农机技术的推广和应用,更是在科学建设的指导方针之下,进行了科学的水利工程灌溉技术建设,进一步加速了农业的发展。而电气自动化控制系统作为农业机械和农业灌溉系统的控制中枢,可以很大程度的提高农业设备的可操控性和减少了农业生产的时间,对于现阶段艰难的农业生产有很大的帮助。 1.2工业领域我国的发展一直对工业的重视程度极高,但是,我国的工业发展在发展的过程之中,一直是凭借资源和国家的人力支持进行发展,在科技化生产在全世界盛行的今天,我国工业的生产能力还与发达国家的生产能力有相当大的差距。为了在工业生产之上与国外的先进国家进行比较和竞争,我国逐渐开始推行在工业生产上的自动化生产。自动化生产的大量普及加强了我国工业生产的效率和质量,缩小了我国的工业生产质量与西方发达国家之间的差距,弥补了我国的不足。如今,随着我国科技的进一步发展进步,我国的工业生产将把更为先进的电气自动化技术加入生产之中,更加增强我国工业生产在国际上的竞争力。 1.3交通领域之中的应用我国的交通管理行业起步较晚,我国在二十世纪五十年代才开始进行交通工具的普及,交通行业才开始初步发展。在发展的初期,交通行业并不能完全管束汽车的运行,因此,在前期的发展过程之中,交通行业始终无法发挥作用。随着交通灯在我国的普及,我国的交通行业也开始了进步,交通法规和交通法律的不断出台更是加速了交通行业的进一步发展。随着科技的进步,交通管束人员对于交通灯等交通管理设备的管理开始变得更为方便,在电气自动化系统的帮助下,交通管理人员的工作效率也得到了提高。同时,电气自动化控制系统也被应用到了道路监视的使用之中,工程人员使用电气自动化控制来对交通拍照和实时的交通违规检测进行控制,并在发现之后及时对数据进行保存和上传,极大的提高了交通管制的效率,降低了交通管理人员的工作强度,对于我国公共交通事业的发展有很大的好处。 1.4在服务业方面的应用随着社会经济的不断进步,人们对于生活质量开始有了更高的要求,社会服务业也开始在此时逐渐发展,从人力的服务到现在,在科技的帮助之下,服务业实现了全面的自动化服务。与信息技术和电气自动化控制技术的结合使得服务行业的服务设备有了长足的发展,自动化在人民生活之中的普及极大的方便了人们的生活和就业,给人们的生活带来了巨大的改变。 2电气自动化控制系统的未来发展 随着信息时代的到来,电子计算机作为时展的象征,其极广的普及必将改变人民的生活。计算机的普及和发展更是推进了电气自动化控制系统的进一步发展,伴随着信息时代的进步,电气自动化控制系统将变得更为人性化,其智能化的技术进步将可以在人民的生活之中完成更多的工作,改善人民的现有生活现状。在电气自动化控制系统的未来发展之中,信息化和智能化将成为控制系统的发展主流。随着科技的发展,智能城市的概念开始逐渐被城市建设和设计人员所接受。智慧城市主要是借助信息时代,人们之间信息传递的迅速和准确,来完成传统城市之中较为繁琐的职能。智能城市的基本结构与信息系统和电气自动化控制系统相结合,与现实生活之中的服务设施均是通过无线网络来进行链接。同时,城市之中所存在的交通摄像头和传感器方便了城市交通行业和安全行业的服务质量,有利于城市发展。物联网技术将生活之中可以通过网络操控的结构与智能设备相链接,通俗来讲,就是将城市之中的水、电、油、气等公共服务资源,通过无线网络,与家庭或是个人的智能终端机相链接,以便于达到真正的互联,形成更为深刻的智能生活环境。物联网的应用使得生活设施被连入互联网之中,然后其取得的数据会上传到云数据存储器上,并经过大量的计算,得出使用者的个人习惯,以便于在下一次服务时提供更为便捷且个性化的服务。在智慧城市的日常生活之中,经过物联网相链接并将数据上传到云存储之后,这些用户数据经过处理之后,可以分析出用户的个人习惯和个人爱好,经过大数据处理之后,可以提供更有价值的城市管理数据。在未来的城市建设之中,信息技术与电气自动化控制技术的结合使得城市的建设变得更为简单,城市之中的服务部行业可以通过网路进行管理和协调,交通行业和安保行业可以通过网络来进行监管和保护,两者的有机结合加快了现代城市的发展。 3结论 电气自动化系统作为国家的科技生活之中极为重要的一个组成部分,其在社会生活和社会生产之中有着很大的作用,当前的电气自动化控制系统在生活、生产、行业服务等多方面发挥着重要的作用,与信息技术相结合之后,在未来有着更强的发展趋势。电气自动化控制系统必将在未来有着更好的发展,为社会带来更大的进步。 作者:钟腾 单位:武汉晴川学院电气工程学院 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统应用及趋势 摘要:随着社会经济的快速发展,我国电气自动化控制系统的应用以及发展取得了举世瞩目的成就,其作为我国主要的科学技术之一,已被广泛地应用到了多个行业中,为了进一步推动电气自动化控制系统更好更快的应用,文章主要针对目前电气自动化控制系统的应用以及发展趋势进行了简要的分析和探讨,希望对促进电气自动化控制系统的应用以及发展具有一定的积极作用。 关键词:电气自动化;控制系统;应用;发展趋势 在电气自动化技术的应用过程中,电气自动化控制系统是主要的优秀之一,它对于整个电气自动化技术的应用具有极其重要的作用,因此,在利用电气自动化技术的过程中,必须要不断的提高对于电气自动化控制系统的重视程度,明确这一控制系统的工作原理,然后结合这一控制系统的原理更好地将这一系统应用到实际工作过程中,并且使得这一控制系统可以得到更好的发展。 1电气自动化控制系统的功能以及特点 对于电气自动化控制系统而言,它的组成结构比较复杂,在利用电气自动化控制系统之前,必须要首先明确它的具体组成结构,然后根据它的组成结构来进一步了解并且掌握电气自动化控制系统的功能以及特点。下面就电气自动化控制系统的具体功能以及特点进行详细的介绍: 1.1电气自动化控制系统的具体功能 与其他的控制系统相比较,电气自动化控制系统的功能比较齐全。因此,在现阶段,电气自动化控制系统已经被广泛的应用到了许多行业中。它的具体功能主要包括下面几个方面:第一,利用电气自动化控制系统可以很好地对LPS这一系统进行准确的了解和监控,进而更好的实现对开关手动同期与自动同期的并网。第二,通过利用电气自动化控制系统,可以进一步对发电机进行全面的控制以及操作,大大的简化了整个工作流程。第三,应用电气自动化控制系统可以更好的实现对发电机中变压器组的保护以及控制。另外,电气自动化控制系统的应用还可以很好的实现对于高压启、备变压器的控制以及操作。 1.2电气自动化控制系统的具体特点 电气自动化控制系统具有极其鲜明的特点,使得电气自动化控制系统可以得到广泛的应用。例如,与其他的控制系统相比较,电气自动化控制系统具有比较强的方便性以及快捷性。在利用电气自动化控制系统进行采集数据的时候,不仅需要采集的对象比较少,而且需要的数量也极其少,并且采集的过程也非常简单明了。另外,电气自动化控制系统具有另外一个比较显著的特点就是广泛性。到目前为止,电气自动化控制系统已经被广泛的应用到了许多行业中,尤其是许多电气自动化产品已经走进了千家万户,成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。最后,电气自动化控制系统的工作效率非常高,通过利用电气自动化控制系统可以更好地改变传统的工作方式,克服了传统工业生产中所出现的所有弊端,减轻了人们的工作负担,同时也极大的提高了工作效率。 2电气自动化控制系统的具体应用 2.1电气自动化控制系统在农业生产中的具体应用 电气自动化控制系统在农业生产中具有至关重要的作用。近几年来,电气自动化控制系统被广泛地应用到了农业生产的各个方面,在农业生产中的机械运作业、精准农业以及微灌自动化控制方面具有非常广泛的应用,它大大地提高了农业生产中农业机械以及仪器设备的可操作性。例如,利用电气自动化控制系统可以实现农业机械的自动播种以及施肥,并且播种以及施肥的效率也非常高。另外,在微灌技术领域中应用电气自动化控制系统,可以更好的实现滴灌设备以及喷头设计等的自动化,使得整个农业生产可以更好的实现自动化。甚至在温度传感器或者压力传感器中应用电气自动化控制系统可以更加精准的对农业生产进行管理和控制,实现了仪器设备的自动化。最后,利用电气自动化控制系统也可以很好的实现精准农业中节水的自动化控制,或者图像处理技术的自动化操作。 2.2电气自动化控制系统在工业生产中的具体应用 在工业生产中,电气自动化控制系统也具有极其重要的作用。例如,到目前为止,我国在冶金、石油生产、发电等许多工业生产中都已经应用到了电气自动化控制系统,而这一控制系统的应用大大的促进了整个工业自动化的发展进程。电气自动化控制系统的应用很好的取代了传统的生产仪器设备。如:电气自动化控制系统取代了传统的继电器顺序控制装置,使得继电器的顺序可以更好的得到控制。另外,电气自动化控制系统对传统开关量控制装置的取代很好的实现了对整个仪器设备的逻辑控制,尤其是在机床、装配生产线等方面,更是大大的提高了这些仪器设备的工作效率。在冶金和造纸等行业中应用电气自动化控制系统可以更好的实现对于大型机械设备的控制和操作。如今,工业生产中普遍都开始广泛地应用电气自动化控制系统,并且也取得了比较显著的成就。 2.3电气自动化控制系统在日常生活中的应用 电气自动化控制系统的应用大大的提高了人们的生活质量水平。例如。在交通运输方面,大部分的交通运输工具都可以利用电气自动化控制系统进行远程的管理和控制。另外,在红绿灯系统以及测速器中也应用到了电气自动化控制系统,工作人员可以通过网络直接对所有工作环节进行管理和控制。最后,在家居装置方面,电气自动化控制系统也已经被广泛的应用到了安全系统以及照明系统中,这样业务管理部门就可以对所有小区进行统一的管理和控制。 3电气自动化控制系统的发展趋势 电气自动化控制系统的功能以及特点,使得它有一个非常好的发展趋势。例如,目前为止,电气自动化控制系统已经由原来单一的设备不断的转变向了多元化、统一化以及集成化等发展趋势。进而使得电气自动化控制系统可以更好的应用到各个行业的各个生产环节中。另外,电气自动化控制系统将渐渐的走向安全化,它的安全防范技术将不断的向集成化发展,进而更好的实现仪器设备、工作人员以及环境的系统安全。最后,电气自动化控制系统将会实现通用化,而通用化可以更好的确保生产现场所有设施、计算监管以及管理系统之间的数据畅通,管理人员可以通过计算机网络对整个生产现场进行直接的监督和管理。 4结束语 总而言之,为了更好地将电气自动化控制系统应用到实际工作过程中,相关技术人员应不断加强对电气自动化控制系统深入研究,只有这样才可以更好地促进我国电气自动化控制系统的发展。 作者:郝建秀 单位:河北唐银钢铁有限公司 自动化控制系统论文:自来水厂自动化控制系统研究 摘要:水是人类生存发展不可缺少的基本资源,人类每天都要喝水,一个人每天水的正常摄取量最低是1200毫升。自来水厂是满足人们用水需求,为人们提供供水服务的重要基础性设施,发挥着重要社会职能。近些年来,随着经济发展,人口数量增多,社会用水需求量不断增长,使得自来水厂生产运营管理难度越来越大。为提高自来水厂管理控制水平,应积极融入自动化技术,设计自动化控制系统,以提高自然水厂运营效率。文章将针对现代自来水厂自动化控制系统展开研究和分析,以促进我国自来水厂逐步走向自动化运营。 关键词:自来水厂;自动化控制;控制系统;系统实现 引言 若人不能摄取足够地水分就会口干舌燥身体不适,各项机能出现异常,严重缺水甚至会出现生命危险,因脱水而死。人对水的摄取量将直接影响身体的新陈代谢、呼吸系统、分泌系统、消化系统、血液循环等多个方面身体机能。水是人类身体中化验反应的媒介,是体内各种营养素和物质运输的平台,是保障身体正常运作的基础。自来水厂为人们用水提供着服务,满足着人们用水需求。但随着城市化进程的加快,传统供水控制系统已无法满足现代化快节奏的生活与企业运作用水需求,引进自动化控制系统,提高供水质量势在必行。 1现代自来水厂自动化控制系统特点与功能 现代自来水厂指具有一定水生产设备,能按照相关工艺标准完成自来水生产过程,并且其水质符合一般生产用水和生活用水要求的企业,主要从事水生产、水销售,为人们提供供水服务,满足人们用水需求[1]。毫无疑问自来水厂担负着重要社会职能,影响着城市供水,影响着供水质量,若自来水厂控制系统出现问题,不仅会影响供水质量,甚至会影响水质,给居民生活造成不便。当前传统自来水厂控制系统已无法满足供水需求与行业发展需求,很多自来水厂开始引进自动化控制系统,以此提高生产效率,降低生产成本,全面提升水质[2]。自来水厂自动化控制系统融入了智能控制技术、传感技术、自动化控制技术、计算机技术,PLC技术、网络技术,整个控制系统由:中央控制站、现场控制总线、电气设备、PLC可编程逻辑控制器组成,通过该系统能实现信息化智能生产控制。而且该系统具有故障检测功能与系统状态检测功能,能实时对设备和系统状态进行检测,及时反馈故障问题,降低故障率,提高生产水平,节约运维成本,避免故障点扩大[3]。而且自动化控制系统,控制精度高,逻辑判断能力强能根据实时生产情况,自动做出控制决策。因此,现代自来水厂生产经营中应积极运用自动化控制系统,进行生产技术改革创新。 2现代自来水厂自动化控制系统设计与实现 通过前文分析可知道,自动化控制系统在自来水厂生产控制中应用的重要意义。从现代自来水厂自动化控制系统设计与实现思路来看,系统控制基本单元应能实时对运行工况进行控制,对设备进行保护,对设备故障进行检测,并自动生成监控数据信息,且所生成信息具有直观性、可视性,能进行显示输出,能为生产操作控制提供依据。系统结构设计方面,要保证结构灵活性与兼容性,应采取模块化设计思路,从而降低设计难度和系统实现成本,主要模块应包括:中央控制模块、数据库模块、控制命令执行模块、工作站模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块、故障诊断与报警模块等等,涉及到的子系统包括:仪表系统、加药控制系统、配电系统、总线系统、PLC系统、流量调节系统等等。各模块与各子系统间应有良好兼容性,以保证系统良好运行,通过各子系统的协调来实现现场数据的采集、处理、传输,发送控制指令,对生产工艺和流程进行自动化控制。从流量调节子系统设计来看,该系统应能根据控制指令及PLC控制编程条件,设置流量定值目标,自动对流量进行调节控制,同时要满足准确性要求,能准确控制流量。而加药控制子系统,应能根据系统指令,自动对药液浓度、配药参数进行自动控制和调节,保证加药符合预期目标,使水质符合标准,避免资源浪费。配电子系统应能够根据生产需要,自动选择适合功率,主动进行无功补偿,调节电压、电流,保证各类仪表与设备保持良好的运行状态,降低故障率。具体系统设计与实现中,不仅要考虑到系统的经济性与功能性,还要保证系统先进性、可靠性、可拓性。保证系统先进性,能提高生产水平,保证系统控制性能,避免自动化系统过早更新换代,导致资源和投资浪费,增加运维成本。而可靠性是自动化控制系统应用的前提,若系统无法保证可靠性,时常发生系统崩溃或误动现象,必然对自来水厂正常生产造成影响,影响正常供水。可拓性是指系统应预留升级空间,能进行系统结构升级。在原有基础上进行系统升级,能降低升级成本。因此,自来水厂在进行自动化系统设计中,应合理选择设计方案,做好系统结构设计,保证可行性和合理性。 3结束语 人类离不开水,水是人类生存的重要物质资源,加强自来水厂建设,保障供水质量和水平具有重要意义。传统自来水厂控制技术已难以适应用户需求和市场要求。因此,自来水厂应积极进行技术改革创新,在控制系统中融入自动化控制技术,进行自动化生产控制,以提高水厂效率和水平,降低自来水厂运维成本,提高供水质量。 作者:王烨峤 单位:萍乡水务有限公司 自动化控制系统论文:计算机技术电气自动化控制系统设计 摘要:如今社会对电力的需求量越来越高,电力也已经成为了许多生产活动必备的元素。对于电气设计系统而言,为人民供应安全可靠的电力是当前的首要任务。专业人员应当利用计算机技术,对落后的电气系统进行淘汰或升级,以便更好地满足人们对电力日益增长的需求。文章主要分析了计算机技术的电气自动化控制系统设计。 关键词:计算机技术;电气自动化控制;系统设计 1计算机技术的电气自动化控制系统设计 1.1线路设计系统 电气设计系统的相关线路较为复杂,必须由专业人员进行操作。线路设计的质量会直接影响到整个供电系统的功能,且线路设计也是电气设计的重点环节之一。设计人员应当引起对线路设计的高度重视,因为这一环节如果没有很好地完成,电气设计系统的相关工作就难以得到正常开展。若要确保电气设计系统能够顺利运作,就必须充分考虑到线路设计系统各个方面的因素,要克服重重困难,争取设计出最为合理的线路。设计人员可利用线路设计系统制作出信息较为完善的图纸,这一步骤需要设计人员将有关信息录入线路设计系统之中,例如设计所要耗费的工程材料、工程的实际路况等等,这一系列工作都是线路设计必不可少的环节。当设计人员做出图纸之后,就可以让系统自主生成数据,这些数据会跟随线路设计的因素变化而变化。线路设计系统能够替设计人员提供线路的实况,便于工作人员适时调节并修改计划方案。 1.2继电保护设计系统 继电保护设计系统中计算机技术的运用主要体现在原理图的绘制方面。在设计原理图以前,工作人员可不必按照原有的点和线进行描绘,而是可以选出贴合自己设计需求的部件,进行自主绘图。在工作人员进行设计时,计算机系统还可以自主把选出的部件插到图纸中,再按照设计人员的动作将画线连接起来。设计工作结束后,系统不但能够自主运算有关数据,设计人员还能依据现实需求利用双向链表对自己的设计图实行改良。继电保护设计系统中保存了各类部件的相关数据,这些部件是系统运作必需的硬件设备。当前市场中的部件信息逐渐更新,因此专业人员也需要对现有的部件实行升级,再将其中储存的信息记录到计算机中。 1.3计算机辅助在绘图中的应用 计算机辅助软件可大致划分为两种,即专门用于电气系统设计的软件与辅助性软件。这两类软件对于电气系统设计而言,都起着极为重要的作用。从近年来电气系统设计软件的进化趋势看,专门用于电气系统设计的软件包括CAD、ABD、FFS等,其中,FFS这一软件操作较为简便,初学者也容易上手,且具有便于动态运算和管理等优势,能够确保图像和型号的统一性,不让其产生误差。当然常用的辅助软件中,最具有代表性的就是Telec软件,该软件大多用在建筑工程领域内的电气设计,和别的软件有着一定差异。这种软件能够进行避雷针的相关运算,还能做出配电绘图,从而充分保障了电气系统设计的完善性。CAD制图软件非常容易操作,且具有很高的开放性,能够支持多种图像格式的转换以及各类硬件设施、操作平台等,因此已经广泛运用于电气系统的相关设计。CAD绘图软件在电气系统设计工作中,起着其他软件难以替代的作用。这种绘图软件可以经由接口连接到计算机上,将平面的物体在计算机中以立体的心态展现出来,从而给系统设计的解析问题提出了有效的处理方法,使得程序运作的构造能以直观的形态展示出来,方便工作人员检查系统设计的成果,并且减少了设计人员的实际工作量,降低了人力工作的强度。CAD绘图软件包括了硬件与软件这两个构成元素,其中,硬件系统又包括了图像保存、图像显示、输入设备、输出设备、信息传输平台等。而软件系统则包括了系统软件与应用软件这两种。目前科学技术飞速发展,无论是CAD、ABD或是FFS软件,都会得到进一步的优化,各类制图功能都会变得越来越成熟,为将来电气系统设计工作的开展提供更多的可能性,并使得电气系统设计工作的效率和质量大幅度提升,协助电气设计系统发展得越来越完善。 2自动化设计发展方向 上世纪50年代,计算机设计自动化概念正式提出,发展至今,已有几十年的历史。其中,计算机设计自动化发展的高潮处于60年代左右。到70年代,诸多大学开始设置自动化课程,并且诸多文献资料得到出版。目前,自动化已成为专家与学者研究的重点课题,是为设计人员带去便利的重要举措,达到缓解设计人员工作任务的目的,将复杂的问题简单化,提高设计质量。针对该领域,诸多数学方面的问题未得到有效解决,为相关人员提供新的研究课题。针对设计人员而言,复杂的技巧、产品设计质量以及丰富的经验是其需要考虑和涉及的内容。近几年,自动化设计获得较大程度上的发展,包括语言描述、布线以及逻辑模拟等方面,迫使自动化设计水平有所提升,致使统一数据库成为其发展方向。与此同时,较为完善的设计系统已在诸多自动化设计单位中得到建立。基于自动化设计作用下,计算机规模有所增加,进而对自动化设计系统提出更高的要求。相对应而言,在增加自动化边设计系统数据基础上,对计算机存储能力、读写能力以及运算方式等的要求均有所改变。因此,自动化设计人员应从自身为出发点,提升工作能力,确保计算机运算方法的准确性,促使其更好地开展自动化设计工作,达到提高设计质量的目的。 3结束语 综上所述,随着我国社会现代化发展目标的逐步实现,电力系统对引入自动化技术产生强烈发展需求。为了满足我国居民在生产生活过程中所产生的用电需求,电力系统应当采取有效措施,逐步完善电气化功能设计,为实现智能化、多元化发展目标做好基础准备,同时维持电力行业稳步发展状态 作者:王辉 张喜峰 曾建强 孔亮 单位:陕西长岭电子科技有限责任公司 自动化控制系统论文:自动化控制系统抗干扰技术剖析 摘要:自动化控制系统在工业领域的应用极大地推动了工业发展,有效提高了工业生产效益,但是在实际操作中工业自动化控制系统也暴露出很多问题,特别是受到多种因素的干扰,严重影响了工业自动化控制系统的稳定性,针对这个情况,应积极采取有效的抗干扰技术,最大程度地降低或者消除各种干扰源。本文分析了工业自动化控制系统的干扰情况,阐述了工业自动化控制系统的抗干扰技术,以供参考。 关键词:工业;自动化控制系统;抗干扰技术 近年来,我国工业发展逐渐朝着自动化、信息化、智能化方向发展,越来越多的自动化控制系统被应用在工业生产中,然而工业自动化控制系统应用现状却不理想,各种各样的干扰源对于自动化控制系统的稳定、正常运行产生了直接影响,所以应充分了解工业自动化控制系统受到的干扰情况,有针对性地进行抗干扰处理,提高工业自动化控制系统运行的稳定性。 1工业自动化控制系统的干扰分析 1.1传导干扰 (1)信号线引入干扰。 电流通过信号线过程中产生感应磁场,相邻信号线受到感应磁场影响会产生一定的感应电流,随着感应电流的增大,和检测开关相连接的接收设备会受到干扰影响,由于信号线中电流持续流过,会影响和信号线相连接的自动化控制系统正常运行,使得控制器逻辑数据不稳定,甚至发生死机或者错误动作。 (2)设计施工干扰。 工业自动化控制系统在施工设计阶段,由于操作、设备型号、调试、安装、工程技术设计等因素,安装设计过程中,接地系统混乱或者控制器、高频发生器或者开关高功率设备之间的距离较短,造成工业自动化控制系统设计施工干扰。 (3)电源线干扰。 工业现场的电源线干扰非常常见,其主要来自两个方面,一方面是工业自动化控制系统受到供电电源耦合影响;另一方面,干扰信号通过供电电源系统进入自动化控制系统。工业自动化控制系统主要通过电网电源供电,其运行过程中经常受到很多因素的干扰和影响,例如,电网短路暂态冲击、大功率用电设备停止或者开启、电网波动等都会影响工业自动化控制系统的正常运行。 1.2辐射干扰 工业自动化控制系统受到的辐射干扰主要是指电弧电路、高频感应设备、雷电、射频设备等产生的干扰,对于这种干扰源,在实际应用中没有很好的方法进行消除,而可以通过减弱或者直接切断电磁干扰传播途径,采用装设防雷设备、合理布置线路、保护隔离、等位机屏蔽或者联机等措施,保障工业自动化控制系统的安全运行。 2工业自动化控制系统的抗干扰技术 2.1软件设计 工业自动化控制系统设计过程中,采用惯性滤波、限幅滤波、中位值滤波、平均值滤波等方法通过计算机程序对系统信号实现数学处理,消除或者减少干扰信号的强度、数量,保障输入信号的稳定性和可靠性,这种方法计算机程序很容易移植,便于修改系统参数,有效提高数字滤波的稳定。 2.2管线设计 为了减少工业自动化控制系统的干扰,应优化管线设计,包括通信线、电源线、信号线管道等,电源线设置应和通信管线保持足够距离,并且使用金属管道覆盖通信管线,正确敷设电缆线路,结合抗干扰、经济性、实用性等因素,选择合适的信号电缆线,其中最常见的是双芯屏蔽双绞线,电缆线敷设过程中应注意以下问题:其一,对于不同信号,敷设不同电缆线路,结合传输信号类型,分层敷设电缆线路;其二,不能使用同一根多芯电缆同时传输数字信号和模拟信号,电缆和电源线不能共用;其三,不能在同一个线槽中放置电源线缆和信号线缆,避免平行、近距离的进行敷设施工,若电源线缆和信号线缆必须放置在一起,两种线缆应保持60cm以上的距离;其四,大功率电动机应和信号线缆保持适当的距离。 2.3电源设计 若工业生产现场包含变频器和大功率器件,对于电源线路采取科学有效的抗干扰措施,对电源设备进行有效隔离,在进线电源分级部位设置避雷器,使用隔离变压器设置在PLC电源输入端,对于隔离变压器的次级绕组和初级绕组,装设屏蔽层,然后做好可靠接地,通过双绞线作为二次侧接线。 2.4接地设计 工业生产现场环境变化会干扰信号线,发生误动作、测量精度下降、死机、程序跑飞、系统数据混乱等现象,这主要是由于接地系统设置不合理,对于工业自动化控制系统应做好接地设计,通过正确、合理的接地设计,有效抑制工业自动化控制系统受到电磁干扰影响,在实际应用中包括信号屏蔽接地、系统接地和安全接地。工业自动化控制系统接地设计过程中,严格区分保护接地和工作接地,保护接地电阻不能超过2欧姆,强电设备接地点和接地极接地点之间保持10m以上的距离,埋设在工业生产现场建筑物周围10m的区域。信号源接地设计,在信号侧接地设置屏蔽层,若信号线中间如果有接头,做好绝缘处理,牢固连接屏蔽层,防止信号线多点接地,连接多芯对绞电缆线和屏蔽双绞线,相互连接好各个屏蔽层,然后进行绝缘处理以后,选择合适接地位置进行单点接地。另外,计算机接入信号之前,在大地和信号线之间连接电容,有效减少共模干扰,将滤波器装设在信号两极之间,减少差模干扰。 2.5选择合适器件 结合不同电子设备的特性,选择合适的器件,例如,通过设置RC、AD双积分滤波器,使电流信号和电压信号转换传输过程中消除高频干扰,有效减少差模干扰。采用双绞线和差动输入器,做好单边接地、屏蔽地线和光电隔离,消除共模干扰。 3结束语 工业自动化控制系统在实际应用中容易受到各种各样的干扰影响,而干扰抑制是一项非常复杂、系统的项目,应综合考虑多方面因素,在施工设计过程中结合自动化控制系统的规格和型号,做好各方面的抗干扰设计,提高工业自动化控制系统的安全性和可靠性。 作者:李晓亮 耿小强 单位:东软集团股份有限公司 自动化控制系统论文:现代化镀锌生产线自动化控制系统 热镀锌板利用冷轧薄板作为生产原料,采取一定的工业手段将镀锌层包覆于钢板表面,并通过包覆镀锌层的方式,提高钢板的耐腐蚀性和延长钢材在恶劣环境条件中的使用寿命。镀锌生产线的基本工作原理为:将镀锌液维持在450.0℃的状态下,在钢板通过镀锌液时,镀锌液体会与氧气发生化学反应,形成具有较高致密性的氧化锌薄膜,并完全附着于钢板之上,可避免外部具有腐蚀性的介质直接与钢板表面接触,从而起到提高耐腐蚀性的作用。 1镀锌生产线概述 马钢股份有限公司冷轧板厂1#连续热镀锌线是马钢公司投入使用的第一条镀锌生产线。该镀锌生产线年均生产能力为3.0×105t,产出产品为镀锌薄板(供建筑业、家电制造业和彩涂业使用)。本生产线自动化控制系统由3部分构成:①一级。是指基础自动化系统。②二级。是指模型控制系统。③三级。是指与厂级自动化系统对接的部分。 2网络结构分析 针对镀锌生产线所设置的自动化控制系统由两级网络构成,一级为生产控制工业以太网网络,二级为生产管理以太网网络。两级网络结构建立在TCP/IP协议基础之上,可实现数据通信,并经过一级信号数据库服务器与二级服务器连接。在镀锌生产线自动化控制系统网络结构中,一级自动化系统中的PLC控制器以其所对应的操作终端、二级操作终端作为两级以太网网络的节点,并在不同的位置接入以太网内。现场远程I/O接口在Genius网络支持下与PLC终端连接,带位置控制的设备装有编码器,按区域组成4个Profei-Bus网,分别接至入口、中间、出口PLC控制器Profei-Bus的主板,从而实现对位置的精确控制。镀锌生产线现场传动设备基于IS-BUS与PLC终端连接。对于独立设备,比如镀锌生产线上称重设备、焊机和气刀等,与系统的接口为以太网直接与PLC终端的连接。 3一级自动化控制系统的构成 3.1一级数据库服务器 在一级自动化控制系统中,一级数据库服务器的主要应用功能是对整个镀锌生产线的运行状态进行全面监测和控制,分析网络通讯的运行情况,收集生产控制所需的关键数据信息,根据运行状态生成报警信息,遵循优先权分级标准对报警信息进行管理,并可提供镀锌生产线在各种状态下的生产报告。 3.2操作终端 在一级自动化控制系统中,操作终端的主要价值是辅助对镀锌生产线运行状态的检测和控制,为各种生产控制功能的实现提供必需的画面组态支持,并根据画面对生产控制操作提出建议。在本文所构建的自动化控制系统中,可应用GE-Fanuc所提供的人机界面实现操作终端的功能。该人机交互界面的最大特点是实现客户与服务器HMI系统的融合,实现全网络化的监督控制和数据收集功能。其基本构成包括服务器和终端两部分,前者负责采集、发送生产线的运行数据;后者负责连接服务器,并显示和控制数据。 3.3PCL控制器终端 在一级自动化控制系统中,GE-InnovationPLC控制器是实现大量自动化控制功能的优秀模块之一。相比于模拟控制模块而言,为了更好地满足镀锌生产线对自动化控制提出的要求,本文选用了基于可用控制块语言编程的控制器。本类型PLC控制器具备中断驱动操作的控制中心,响应速度快、诊断功能强,支持多类型的I/O接口,在复杂的大型系统中的应用价值较高。 3.4传动设备 本系统中的传动设备为Toshiba公司的IGBTPWM变频器。在一级自动化控制系统中,传动设备的主要功能是实现对交流电动机的调速控制,根据其使用范围可进一步划分为无传感器矢量控制和有传感矢量控制两部分。传动柜直流电源有IGBT整流和二极管整流两种,IGBT整流元件的整流柜用于开卷机、活套、张紧辊、夹送辊和卷取机等;二极管整流元件的整流柜主要用于风机、刷辊等。 4二级自动化控制系统构成 4.1过程自动化功能的实现 在本系统中,过程自动化功能的实现主要包括以下4部分:①接收一级自动化控制系统发送的处理命令,并通过PDI原始数据输入的方式处理每个卷所对应的信息;②在对卷信息进行处理的过程中跟踪卷动态,并生成与之相对应的调整设定点,显示有关线、卷的修改参数信息;③通过操作员显示屏幕对非正常运行状态提出报警指令;④诊断各个卷的产出性能,并形成数据报告。 4.2生产控制模型 在整个镀锌生产线自动化控制系统中,共涉及2个生产控制模型,分别为有关镀层重量的控制模型和有关加热退火炉燃烧状态的控制模型。模型机软件系统采用日本新日铁公司提供的技术。在模型的选用和构建过程中,可在二级自动化控制系统的以太网网络挂设专用计算机,并通过网络实现与二级服务器的信号交换。二级系统接受三级系统下发的钢卷信息,并通过协议地址发送至模型机,模型机将符合该钢种的控制数据在焊点到达退火炉和镀层测厚仪时分别传输给它们,从而达到自动控制炉温和锌层厚度的目的。 4.3二级系统与厂级系统的接口部分 二级系统和三级系统之间的数据传递会经过ODBC数据库。二级系统将建立一个与三级系统数据库的ODBC连接,并直接从三级数据库中读取所需的数据。当卷数据处理完成后,二级系统将通过ODBC连接直接将所有的卷数据写入三级系统数据库。 5结束语 在近年来的实践中,我国各类冷轧线的处理开始展开自主集成技术的研究,自主集成技术的应用逐步替代了国外引进的应用模式,但在自主技术研发方面尚处于起步阶段,相关技术仍未成熟。本文着眼于对镀锌生产线自动化控制系统的研究,对该控制系统的构成、网络结构和控制功能进行了详细分析,希望能促进有关自动化控制系统研究的进一步发展,从而更好地保障镀锌生产线的安全、稳定、高效运行。 作者:杨志平 单位:马钢股份冷轧总厂点检一分厂 自动化控制系统论文:探求电气自动化控制系统设计 1电气自动化控制系统的功能与组成 电气自动化控制系统主要由以下几个部分组成:第一,电源供电回路,为控制系统的运行提供电源。第二,保护回路,一般由熔断器、稳压组件、继电器等组件组成,对电气设备和线路的运行实现保护作用。第三,信号回路,通过一定的转换规则,将电信号转换为直观的形式,以此来快速的判断设备和线路的运行是否处于正常工作状态。第四,自动与手动回路。在自动化控制系统中仍然需要手动环节的控制作用,通过转换开关的作用快速实现自动与手动的切换,能够促进控制功能的有效发挥。第五,控制停车回路。在自动化控制系统中,包括启动设备和制动设备,才能实现能耗制动、倒拉翻转制动等,根据不同的设备制动需求选择不同的制动设备。第六,自锁及闭锁回路。自锁是在控制系统启动以后,电气设备维持正常工作环境的状态,而闭锁则是用来保证电气设备和线路正常运行的稳定性和安全性。一般在控制系统中,如果包括两台或者两台以上的设备,只能实现对一台设备的自锁功能。 2电气自动化控制系统的设计思路 2.1集中监控方式 这种控制方式最大的有点就是操作起来简便,而且进行防护设计方面也相对比较简单。不过这种控制方法必须把所有设备的所有功能都集中到一个处理器中,这就容易造成处理器任务过重,而且一旦处理器发生故障,那么将会直接影响整个控制系统的正常运行,进而影响生产效率。而且设备中隔离道闸的操作特别容易受到辅助接点的影响,导致无法正常操作,这样就会增加维修费用,给企业带来更多的生产成本。所以我们应该加强对这种控制技术的了解,在使用的时候也需要进行科学衡量才能够保证生产顺利。 2.2远程监控方式 这种控制技术具有很多优点,例如,节约生产成本、可靠性能高、操作比较灵活等等,所以在系统控制方面能够被广泛使用。但是这种技术受到通讯速度的影响,所以在使用这种技术时,应该确定操作设备能否满足该技术通讯速度的要求,而且这种监控方式只适合在小型设备中使用,不能够用在大型电气设备中,这也是我们应该注意的问题。 2.3现场总线监控方式 这种方式是当前电气自动化控制系统中最为常用的控制技术,在实践中的应用效果十分好,取得了很多成功的经验,为智能电气设备的发展提供了重要借鉴。相比其他控制技术来说,这种方式的适用性更强,能够根据不同的需要选择最合适的控制系统设计,给生产带来更多的便利。由于这种技术本身就存在监控功能,所以不需要很多的使用设备,只要根据需要直接安装相关的智能设备,实现与监控系统的连接,就能够实现远程监控,极大地减少电缆的使用数量,提高了生产效率。此外,这种控制方法中的设备都是独立才做的,通过计算机把各个设备之间相互谅解,不仅能够很灵活的进行组合,还能够提高系统运行的可靠性,而且其中任何一个设备发生故障都不会对整个系统产生影响,保证生产的正常运行。这种技术也是未来电气技术发展的主要方向,我们应该对此深入研究。 3电气自动化控制系统的发展趋势 随着科学技术的快速发展,计算机应用技术的普及,电气自动化控制技术在各行各业中被广泛应用,特别是随着OPC技术的诞生,进一步促进了电气自动化控制技术和计算机的结合。未来电气技术和计算机技术的融合将更加紧密,这也是当前以及未来电子商务的目标。不论从电气技术发展角度来说,还是从计算机技术发展角度来看,电气自动化控制系统必然会随着时代的进步而进步,同时能够在不同领域发挥重要的作用,使生产率得到很大提升,进一步促进我国经济的发展,提高我国电气技术在国际上的地位。 4结束语 综上所述,文章对当前如何做好电气自动化控制系统设计工作,旨在能够促进我国电气技术的快速发展。在进行设计的过程中,应该对设计中的要点进行全面掌握,根据不同用途不同需要选择合适的设计方案,保证整个电气自动控制系统额稳定运行,这对于我国经济的发展有重要的促进作用。 作者:黄亮亮单位:广州市水务科学研究所 自动化控制系统论文:水利工程管理自动化控制系统研究 摘要:水利工程是当前一项十分重要的社会工程,对社会上各个方面发展均有着十分重要的作用。为能够使水利工程作用得到发挥及保证其正常运行,水利工程管理是十分重要的一项工作,在当前水利工程管理中,自动化控制系统的应用使管理工作质量及水平得到很大程度的提高,促进水利工程管理进一步发展。 关键词:水利工程管理;自动化控制系统;应用 水利工程管理是当前保证水利工程正常运行的基础条件,并且也是关键内容,随着现代信息技术及自动化技术的不断发展,在水利工程管理中自动化控制技术也得到越来越广泛的应用,并且对水利工程管理有很大帮助。因此,在水利工程管理过程中,为能够使工作质量得到提高,应当对自动化控制系统应用进行科学分析,并且充分掌握,从而使水利工程管理得以更好发展。 1自动化控制系统工作原理 调水工程中需要使用大量水泵及其辅助设备来组成泵站系统,由于泵站机组容量的不断增大、泵站工程的安全可靠性和节约能源的要求不断提高。为了实现水资源的合理调配与使用,需要发挥泵站的最大效益。为了提高泵站运行的安全性和可靠性,需要有现代化的手段来对泵站的运营进行管理。因此,泵站实施自动化和信息化建设,是泵站日常运行管理工作科学化、规范化、现代化的重要举措,是为了上述目标的重要手段。同时对提高泵站运行管理工作效率,保证泵站长期高效、可靠的运行有重要意义。该系统的运用能够使泵站运行管理人员大大减轻其工作强度,另外还能够使泵站机电设备的综合使用效率以及寿命均得到有效提高,还能够使工作人员对泵站综合运行情况进行直接查询及了解,便于远程管理调度,对水利工程自动化管理水平提高有着十分重要的促进作用。 2水利工程管理中自动化控制系统的应用 2.1利用自动化控制系统监测控制水泵机组 水泵机组在泵站中属于十分重要的一种能源转换设备,其组成主要包括两大系统,即同步电动机与水泵。在水泵机组使用过程中,当开机时自动化控制系统首先应当将防洪闸门打开,同时将清污机启动,使其运行,并且应当对同步电动机组内的励磁系统进行动态检测,对其实际运行状态进行观察,注意是否良好。自动化控制系统内部存在自动判断程序,其能够对各类启动条件进行判断,在确定均与预设参数要求满足情况下,才能够继续进行开机控制。在水泵机组实际运行过程中,自动控制系统便开始进行实施监测,利用有关传感器元件对机组内部各个相关机构元件情况进行动态监测,利用内部运算程序能够对相关数据进行动态分析判断,可随时进行记录,并且实时进行调节,从而使机组运行能够保证处于最佳状态。在自动监测过程中,若有系统故障发生,自动控制系统可对相应执行机构进行实施操作,从而将报警或者事故跳闸等相关动作完成。 2.2利用自动化控制系统监测励磁控制系统 在机组启动以及实际运动过程中,对于励磁装置中晶闸管元件相关运行参数,利用自动化控制系统中上位机可实时显示,并且能够进行记录。在上位机上,相关工作人员依据调度参数可对任何闭环进行调节,从而能够实时调节切换机组恒电流运行、恒功率因素运行以及恒无功率运行状态。对于自动化控制系统而言,其所设置的为综合调节方式,即中控及现地相互备用。当自动化控制系统中上位机有故障出现时,运行人员可选择现地励磁综合控制单位执行,在现地单位中利用可视化人机互通触摸屏系统借助触摸软电子按钮或者键盘直接调节励磁系统,从而使机组运行可靠性得到有效提高。在系统实际运行过程中,当同步电动机有故障出现时,对于自动化控制系统而言,其不但能够利用上位监控系统通过声光等有关方式对中控运行人员进行报警提醒,使其及时排查相关故障单元,另外在现地触摸屏系统中还能够显示报警,避免工作人员出现误操作情况。 2.3利用自动化控制系统可视化监视泵站全局 对于自动化控制系统而言,其上位机中的可视化人机互通界面中,设置整个泵站层次重叠菜单的画面,其包括主变监视、电气主接线、开机及停机判断闭锁流程图、水泵机组单元监视以及油气水等,另外还包括闸门控制系统。在泵站运行管理过程中,相关工作人员只要利用鼠标对上位机各个功能菜单选项直接进行选择,便能够全方面了解整个泵站系统运行状态以及相关数据信息,从而能够将合理高效运行调度计划制定出来。为能够使管理工作更加方便,在自动化控制系统中,对于每个管理人员而言,其均设置密码,在管理界面上只有将正确个人信息输入,然后才能够利用自动控制系统管理整个泵站。另外,在自动化控制系统中,还有多层防护闭锁程序的设置,可有效避免出现人为误操作事故,使整个系统都能够保证高效稳定运行。 3结语 在水利工程管理过程中,为能够使管理工作水平及效率得到有效提高,应当对自动化控制系统进行合理应用,该系统的应用能够实现对水利工程中各个方面的自动化管理控制,对水利工程自动化管理水平的提高十分有利。相关水利工程管理人员应当对自动化控制系统应用熟练掌握,并且合理应用。 作者:刘文慧 单位:山西黄河万家寨水务集团有限公司 自动化控制系统论文:电气工程与自动化控制系统实践 近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。 1电气工程与自动化控制系统的概述 (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。 (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指:首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]。其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。 (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面:首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]。 2电气工程与自动化控制系统的实践 (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]。 (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。 (3)在电厂分散测控系统的实践。在电厂运行中,分散测控系统是一项十分重要的内容,可以对电厂锅炉、发电机等运行状态进行动态、实时测控,及时发现潜在隐患与问题并加以解决,确保电厂运行的安全可靠。在电厂分散测控系统中,采取的通常是分层分布结构,将电气工程与自动化系统运用与电厂分散系统中,可以提高分散测控系统的监测工作的效率与准确性,实现自动化控制,起到保护分散监控系统的作用,提升系统稳定性。 3结语 综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。 作者:曾苏英 单位:国网江西寻乌县供电有限责任公司 自动化控制系统论文:电气工程及自动化控制系统应用 引言 随着科学技术的不断发展,在日常的生活及生产过程中,人们逐渐地追求一种无人或者由少人操控的自动控制系统。这不但能够提高生活质量还能提高生产的智能化水平,并且能有效的减少人工疏忽所造成的错误或者事故。因此,电气工程及电气自动化控制系统在现代生活中得到了广泛的应用,小到日常里家用的电气设备,大到大型的工业设备都离不开电气自动化控制系统。近几年,电气工程及电气自动化控制系统已逐渐成为科研技术中的热门研究领域。 1电气工程及电气自动化 1.1概念 电气工程及其自动化领域的有关研究与其他学科之间有着紧密的联系。电气工程及其自动化技术是对当代热门领域技术如网络信息技术、电力电子技术、计算机技术等的充分融合。因此,我国对于电气工程及其自动化的定义就不应当有所局限。在现实生活生产当中,应用到电气工程及其电气自动化的领域非常多,比如:在我国家庭当中墙上的电灯线路、配电板;以及经常在电视上出现的宇宙飞船的顺利升空等。这些领域和行业都在使用电气工程及其自动化的技术。这样就使得电气工程及其自动化的概念更加具有全面性和包容性。 1.2电气工程自动化控制系统设计的内容 自动化控制系统的设计可以分为以下三种类型: 1.2.1开环控制。这种电气自动化控制装置是一种通过对受控的对象施加顺向作用以使其得到智能化的控制,如图1所示。采用开环控制的方式能够使控制对象与电气自动化的控制系统之间形成更加完整的结构体系,并且具有控制过程操作简单等的优点。但是,采用这种方式也使得电子自动化系统比较容易被外界干扰,从而降低这种控制系统的控制精确度。于是,使用电气工程的企业和领域通常将这种控制系统应用于对控制的及时性和精确度要求不高的方面。 1.2.2闭环控制。与开环自动化控制装置相对的是闭环的控制系统,其具有逆向作用,如图2所示。也就是说采用闭环控制系统的电气工程能够准确的显示出控制变量对整个控制过程所造成的作用力和影响,从而能够实现控制结果和控制标准之间的比对。并且能够根据对整个控制过程的观察,找到导致差异出现的主要流程当中所存在的问题,从而通过消除差异来实现对整个电气工程的控制作用。由于其具有减弱以及消除问题的作用,所以使用电气工程的企业和领域通常将这种控制用于防止突发事故的出现导致系统不能正常工作的问题。 1.2.3复合控制和反馈控制。这种控制系统通常用在对整个系统的变量进行监控时,当电气自动化所控制的电气工程系统中的监控的变量参数发生改变之后,使用复合、反馈系统对当中出现的问题进行修改,并且做出适当的控制和调整,在变化发生后才做出相应调节和控制。可以看出,由于其难以及时对被控量实现及时、动态的控制,复合和反馈控制系统与闭环控制系统所实现的实时控制存在较大的差别。 2电气自动化控制系统对电气工程的影响 2.1实现了产品试验方法的先进性 电气自动化控制系统的应用实现了对产品的实验。由于电气工程不仅仅涉及到人们生活中的一些电路、机械及生活用品,还涉及到一些具有高危害性的实验、具有设计复杂电子设备的生产。因此,使用电气自动化控制系统能够提高人工参与的精确度,或者是不适合人体直接参与的工作。使用电气自动化控制系统能够有效的避免上述问题,并且通过高精尖仪器的分析能够提升有关工作的质量和精确度,极大的方便了对产品的实验和试验。 2.2提升了电气工程的可靠性 电气工程可靠性的提高依赖于电气自动化技术控制精确程度的提高以及有关电子元器件的合理搭配。由于大多数电气工程产品的结构比较复杂,牵一发而动全身,因此使用电气自动化系统一方面能够减少由于人工成本增加拉低的企业整体生产力水平,另一方面能够有效的避免由于人工所产生误差。在使用电气自动化系统时,应当注意坚持电气自动化控制系统的设计,其一方面需要对所涉及的技术进行定期的研究和更新,从而促使其能够根据电气工程的需求而进行不断的提高,另一方面也需要在对整个电气工程进行自动化监控系统进行设计时,依据系统化为其设计一种易于检测的方式和方法,从而使得其对电气自动化系统的日常维护能够更为方便。 3电气自动化在电气工程中的应用 3.1发电厂分散测控系统自动化的应用 在我国的发电厂的分散测控系统当中,通常会使电气自动化控制系统作为整个分散测控系统设计具有分层的结构。通过利用这种分层的结构,我们能够有效的得到发电厂中各个区域的受热信号,并且能够及时发现其多个发电设施当中出现的各种故障,从而降低发电厂发电终端现象的产生率,来保证企业整体的持续稳定运行。除此之外,还能够借助于电气自动化的控制系统来实现监控整个发电流程,动态的将预设参数与电力产能、机器运作参数来进行比较,从而对机械工作的台数做到适度的调控,平衡发电厂的产能,来实现对企业资源的更优分配,大大节约了企业的成本利用,提升了企业的价值和运营效率。 3.2变电站配电自动化系统的应用 电气自动化技术所构建的电气自动化控制系统在我国变电站中也有所应用。其通常是在这一技术之上搭建起计算机的硬件处理系统,通过为整个变电站安装监控摄像头,来获取变电站内机械设备运营现状和部员工工作现状,由此实现对整个变电站工作流程的监控。通过使用这些具有智能化和图像化的信息,能够更加准确的了解企业内部事件的发生及其运行,从而降低了人为直接监控的成本,使变电站的配电系统能够逐渐朝着综合自动化的方向不断前行。 4结束语 电气工程及电气自动化控制系统的应用,能提高各行业内自动化水平,同时还能提升其运行管理的水平。除此之外,通过电气自动化控制系统对生产过程的控制可以在很大程度上减少生产成本,并提高设备的安全可靠性,大大的提高生产效率。就目前电气工程及电气自动化的控制系统的发展而言,随着科技水平的不断提高,电气自动化控制系统将会得到进一步的优化,为企业为社会创造更大的财富。 作者:刘烈金 单位:南昌市火车站广场管理处 自动化控制系统论文:探讨自动化控制系统设计方式 1取苗机构的主要部分动作控制过程 1.1苗盘输送的控制过程 苗盘输送机构的主要功能是把苗盘固定在上面,通过步进电机带动,每隔一固定时间转动1次,每次只转动1个固定距离(即为穴盘的格子间距),将1排穴盘苗送到指定的位置,通过液压顶苗杆将秧苗顶出。当整盘苗全部被顶出后,输送装置会将穴盘输送走,进行回收,并且将下一盘苗送到指定位置,从而实现穴盘苗均匀、连续地输送到位。 1.2液压顶苗杆的控制过程 液压顶苗杆的动作过程是间歇往复伸缩运动,目的是将到达指定位置的穴盘苗从苗盘中顶出。当输送定位传感器检测到苗盘到达指定位置时,就驱动液压缸反复伸缩运动。根据实际需要,确定其顶出的距离,即可将整排秧苗顶出,然后顶杆缩回。 1.3放苗输送机构的控制过程 当穴盘苗被顶杆顶出,落入到下方的曲线导苗管由于穴盘苗根部重力大,穴盘苗将直立着落到放苗输送带上的每个隔板之间。放苗输送带由步进电机驱动,可根据实际作业要求设定其转动速度,将秧苗喂入到投苗机构中,由投苗装置再将秧苗进行栽植。当落入到放苗输送带上的一排苗全部喂完后,电机停止转动,输送带等待下一排的穴盘苗的落入。通过上述各机构之间的运动控制配合,可将穴盘苗从穴盘中自动喂入到投苗机构中,由投苗机构将秧苗置入田间开出的沟穴中,进行覆土和镇压等工作,从而完成穴盘苗的整个移栽过程。 2控制系统硬件设计 控制系统是取苗机构的指挥系统,通过它可以让执行器按照规定的要求进行工作。可编程序控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,与继电器相比,它具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、体积小和能耗低等特点。因此,本设计选用PLC作为取苗机构的控制系统[8]。在取苗机构自动取苗过程中,主要会涉及到以下几步:1)苗盘输送机构处的传感器1检测苗盘输送带上是否有苗盘。如果没有,则发出报警信号。2)液压顶苗杆处的传感器2检测穴盘被顶出的那排穴盘中是否有秧苗。如果有,驱动液压缸伸出,顶苗杆将秧苗顶出穴盘;如果没有,电动机1启动,带动苗盘输送带传动,直至传感器2检测到有苗,液压顶苗杆顶出秧苗后返回原位。3)放苗输送机构输送带1上的传感器3检测其上是否有秧苗。如果有秧苗,电动机2启动,将秧苗喂入栽植机构;如果没有,则等待。4)放苗输送机构输送带2上的传感器4检测其上是否有秧苗。如果有秧苗,电动机3启动,将秧苗喂入栽植机构;如果没有,则等待。在此控制系统中,PLC输入端与传感器、行程开关和按钮等相连,而输出端直接和电动机、电磁阀、指示灯和报警信号等相连。各种逻辑控制及时间控制在PLC内部实现。 2.1可编程序控制器(PLC)的选择 首先,根据设计的工艺要求确定I/O点数。其中,输入13点,输出10点,再增加10%~20%的备用量,以便随时增加控制功能。再根据I/O点数、编程与程序调试的灵活性、扩展性和性价比等要求,选用的可编程序控制器为西门子S7-200系列中的S7-200CPU226。它有24个输入点、16个输出点、2个RS485通讯口。其中,1个通讯口与计算机相连,1个与操作界面相连,方便编程与调试。S7-200CPU226包括1个中央处理单元(CPU)、24V直流电源以及数字量I/O点,这些都被集成在一个紧凑和独立的设备中。 2.2步进电动机的选择 步进电机是将电脉冲转化为角位移的电气设备。脉冲的数量决定了旋转的总角度,脉冲的频率决定了旋转的速度,方向信号决定了旋转的方向。根据被控设备的技术数据,采用二相八拍混合式步进电机,型号为42BYGH101。 2.3传感器的选择选 择接近开关作为检测有无秧苗的传感器。接近开关有3根连接线(红、蓝、黑),红色接电源的正极,黑色接电源的负极,蓝色为输出信号。当与秧苗接近时,输出电平为低电平,否则为高电平。 3控制系统软件设计 3.1手动控制方式 用按钮操作对装置的每一种运动单独进行控制。手动运行方式不是控制系统的主要运行方式,而是用于设备调试、系统调整和紧急情况下的控制方式,因此是自动运行方式的辅助方式。所谓紧急情况,是指PLC在故障情况下运行。 3.2自动控制方式 穴盘苗自动取苗机构控制系统上电,系统进入上电复位状态。按下启动按钮,取苗机构开始工作。装在苗盘支架上的位置检测传感器检测顶苗杆顶出的该排是否有穴盘苗。若无苗,则驱动步进电机,带动送苗传送带,直到传感器检测到该排存在穴盘苗,电机则停止运动;若检测到有苗,则驱动液压顶苗杆机构动作,顶苗杆伸出,并将检测到的该排秧苗从穴盘中顶出,然后液压顶苗杆缩回。因根部自重,秧苗通过曲线导苗管直立地落到停稳的放苗输送机构输送带1的每个隔板之间。当位置传感器检测到隔板之间有秧苗时,驱动步进电机1,带动输送带1运动,将秧苗喂入到栽植机构中去;当输送带1在投喂秧苗时,苗盘输送机构以及液压顶苗杆继续工作,苗盘输送带将穴盘的第2排送到指定位置,液压顶苗杆将第2排秧苗顶出,并将第2批的秧苗投入到停稳的放苗机构输送带2上的隔板之间,等待投喂;当输送带1上的秧苗全部被喂完之后,步进电机2启动,带动输送带2运动,并且开始喂苗;而停止的输送带1继续接受第3排秧苗的落入。经过这样一个重复循序的过程,取苗机构就能完成连续地向栽植机构中投喂秧苗,以保证移栽机的持续工作,提高移栽效率。在此控制过程中,可通过键盘和显示器设定参数,来控制移栽速度及秧苗株距。若在控制过程中,某一部分出现故障,报警装置启动报警程序。 4结束语 本文针对一种新型的穴盘苗顶杆式取苗机构,设计了自动取苗控制系统。该控制系统以PLC控制器为优秀,通过步进电机和液压驱动系统等来控制机构运动过程。经初步试验,可以完成要求的动作过程,并且可通过调节参数来改变动作速率。在后期的研究中,还需加强控制系统在田间作业环境下受各种因素影响时的稳定性。该取苗机构的自动化研究对移栽机械的全自动化有重要意义。 作者:顾文俊 曹卫彬 李卫敏 王侨 单位:石河子大学 自动化控制系统论文:冷轧酸洗机组自动化控制系统探索 摘要:介绍酸洗机组,分析冷轧酸洗机组自动化控制系统的控制流程。 关键词:酸洗机组;自动化控制 在钢铁厂的轧钢生产中,酸洗机组是重要的技术设备,在实际运行中,拥有稳定的基本技术性能,对于顺利开展冷轧钢生产活动有着一定的制约作用。就技术实现路径来分析,通过自动化控制系统,能确保冷轧酸洗机组保持最佳的技术状态,所以,需要针对冷轧酸洗机组自动化控制系统的技术性能进行研究,以确保日常生产活动得以顺利开展的保障。在目前的酸洗机组自动化控制系统中,0级为现场级、1级为基础级、2级为过程自动化级、3级为生产执行控制级。系统主要包含了传感器仪表、数字传动等,另外也有单独的HMI系统,方便生产人员使用。本文主要是针对基础自动化级进行探讨。 1酸洗机组 带钢酸洗主要包含了连续卧式酸洗机组、连轧酸洗机组以及半连续式酸洗机组。其中,连续式酸洗机组工艺特点在于:在展开钢卷之后,钢卷与钢卷之间就会头尾焊接起来,这样就可以连续的通过酸洗槽;推拉式酸洗机组在酸洗的时候,每一根带钢经夹送辊依次的咬入,不需要焊接,就直接推送镶嵌,直至卷取,并且让带钢间断性的通过酸及机组。 2冷轧酸洗机组自动化控制系统 2.1入口段点位技术控制 (1)钢卷运输。钢卷运输的控制主要是NO.1和NO.2小车从启动运行的时点到运作达到入口活套构件空间点位过程之中开展的顺序控制行为。(2)顺序控制。在顺序控制中主要包含了冷轧钢卷从预开卷点位移动到开卷机点位、带头结构自动完成导板穿带、带头结构完成剪切动作、带头结构完成等待位向焊机位置穿带、带尾结构完成剪切动作、实现带尾结构的甩尾以及焊缝冲月牙等[1]。(3)活套控制。按照入口与出口点位实际具备的速度以及加速度参数具体值,可以实现预设性参数控制值的确定与设置,因此,可以设定套量技术点位、空套技术点位以及最大的套量技术点位的供给预设性技术参数定值。由于焊接技术,入口段点位会出现停车现象,其入口活套技术构建就会直接朝着工艺段完成带钢输送技术任务,当酸洗机入口位置活套构件的套量参数小于设定位置,就需要将入口段技术点位的爬行速度开启,按照一次设备运行开关,同时保持开关,让其入口的位置正式进入提速状态。在这一技术时点,其入口段实际运行速度为冷轧钢设备生产工艺段的实际运行速度同加速度数值之间的总和。如果入口点位的活套构件刚刚能够满足设定套量位置,那么其实际的运行速度,将同冷轧钢设备的生产工艺段保持同步。如果出现了技术停车动作,那么在设备的入口点位的活套构件在符合套量设定位置的时候,酸洗机设备的入口段点位就会直接降低到爬行速度,并且,作为生产技术的作业人员,需要通过手动的方式,将其入口段结构切换至停止运行。另外,等待入口点位的活套构件达到最大套量点位时,能够让其自行达到停车状态,或者是等候入口点位的活套构件直接达到空套点位,使其生产工艺段也处于停车状态[2]。 2.2带钢跟踪控制 (1)活套控制来监视活套的位置,就算没有活套控制操作的机组速度,也可以开展活套位置的控制,活套位置控制其本身存在带钢定位功能,按照出口带钢速度、入口以及加速度计算,其实际的活套位置除以带钢股数,按照入口、出口速度以及加速度,就会提供预设定值。(2)焊缝跟踪。对于焊缝一直跟踪到月牙剪位置,跟踪到圆盘。 2.3带钢张力控制 (1)在入口位置上,需要做好操作张力或者额定张力控制,并且还要保证带钢张力满足要求,进而顺利做好预设定值的运送,利用HMI,就可以传递到开卷机传动系统。在进行计算的时候,要建立单独的数据表格,或者是采取HMI,利用操作人员进行张力值的设定,利用带钢横断面以及材质来满足要求,并且按照过程计算机或者是HMI来设定设定值,以满足带钢跟踪系统同设定的实际输出彼此的结合,实现对张力辊以及活套传动系统的控制。(2)在实现带钢的穿出与进入的时候,通过较小的张力就可以实现对穿带张力控制的控制,大约占据额定张力的30%,通过张力值,可以确保带钢处于绷紧的状态下。但是在输入方式上可以考虑自动与手动两种。(3)在临时停车张力控制方面,考虑到机组的临时停车,在系统延时得以控制之后再自动的给定。其需要的张力值等同于带钢张力值,一般为额定张力的30%。并且按照带钢张力自动投入的功能,就能确保临时停车张力被控制在稳定的传动状态之下,相比临时停车张力,实际的带钢张力值要大一些。 2.4带钢速度控制 (1)在没有完成带钢焊接之前需要做好入口段的速度设定,如果没有进行相互的联动,则需要控制好两个速度:要求NO.1的纠偏辊压辊以及张力辊为速度选择;要求开卷机和处理器为一个速度选择,也就是带穿的速度,能够达到60m/min的最大值。对于这两种速度的选择,可以按照不同的带钢速度来同时的运行。当完成带钢的焊接之后,启动机组联机,其入口段正常运行的速度基准为NO.1张力辊的速度[3]。(2)合理的设定酸洗工艺段的速度。要求NO.4纠偏辊压辊、传动转向辊以及拉矫机都需要设定一个统一的速度,在正常运行的前提下,需要按照拉矫机NO.3张力辊速度来进行相对应的操作。(3)对于酸洗出口端的速度。碎边剪同圆盘剪段NO.4张力辊应保持相互对等的速度。同时,NO.4张力辊速度为出口端的实际速度。 2.5工艺段以及出口段的控制 (1)控制拉矫机。一般来说,利用拉矫机NO.3以及NO.2张力辊的速度差值,就可以直接的计算拉矫机的张力,而NO.3张力辊同主传动主令速度相关,主要包含了延伸率功能投入、延伸率功能不投入以及张力方式选择。但是具体的显示与操作以及实际的延伸率实际测量之间没有直接的关联。(2)控制圆盘剪段。为了确保碎边剪上存在微量的牵引速度,机组的速度要比预设的碎边剪速度小,即偏移量同设定值的和。(3)合理的控制NO.1和NO.2。对NO.1出口活套进行控制,以实现在圆盘剪切段的积累。考虑到月牙剪冲月牙停车或者是刀刃插入的更换,需要将带钢直接带入工艺段。相对工艺段,圆盘剪段的速度较小,所以,NO.1出口活套需要满足预定的套量位置,直接降低工艺段速度,成为爬行速度。在这一个时段,可以确保工艺段和圆盘剪段速度相同,或者是停止工艺段。对NO.2出口活套进行控制,在月牙剪冲月牙停车或者是刀刃更换的时候,圆盘剪段会有足够的带钢输送给轧机,以对带钢进行保存与积累。NO.2出口活套的套量与设定的位置较少,可以直接开启爬行速度,并将运动按钮按下,避免保持按钮按下,以实现圆盘剪段的加速处理,其实际的运行速度就是工艺段的速度与加速度的和,NO.2的出口活套就能符合设定套量位置的实际要求,并且还会降低其实际的速度,与轧机的入口保持相互的协同运行[4]。 3结语 通过对冷轧酸洗机组自动化控制系统进行探讨,希望能够对该系统有更为透彻的认识与了解,并且通过详细的介绍表明,控制系统设计能够推动冷轧酸洗机组的自动化控制。 作者:陈涛 吴林 单位:新钢公司冷轧厂 新钢公司设材部 自动化控制系统论文:中波发射机自动化控制系统分析 摘要:随着科学技术地不断发展,控制系统在各个领域中都得到了广泛应用,从其所展现出来的效果来看相对较为理想,使得很多设备都实现了自动化控制。广播发射机是电台运行过程中的重要设备,其在自动化控制技术的影响下也逐渐走向自动化时代。发射机自动化控制不仅降低了相关工作人员的工作强度,而且还能够进一步保障电台节目安全播出。基于此,本文就以笔者工作单位10kW中波发射机为参考对象对其中的自动化控制系统进行解析,希望人们能够对该设备的自动化控制系统有更加深入的认识和了解。 关键词:中波发射机;自动化;控制系统 中波发射机的自动化发展,对我国电视广播行业的发展来说具有非常重要的作用和意义。当中波发射机具有自动化控制系统时,电视广播单位能够实现无人值班。从当前相关工作人员对中波发射机的利用上来看,很多工作人员会利用该设备,但对该设备本身所具有的自动化控制功能并不是十分了解。基于此,笔者就对其所具有的自动化功能进行探讨。 1中波发射机控制器的系统功能 在中波发射机控制器上,系统功能主要包含以下几个部分。①在显示屏上将会出现系统时间,各个设备在运行过程中电压所发生的变化、发射机当前运作频率等方面内容。②能够监控发射机日常状态,然后利用动态图形将运行状态呈现出来,如果系统出现了故障,那么系统则能够及时发出警报。③数据采样端口在采样时所选取的方式为模拟量,其能够对电源电流和电压、发射功率、正负调幅度、高频采样等方面的数据信息进行随机采样。④中波发射机控制器上所拥有的状态端口,其可以对高、中、低三种功率指示和各类故障等方面的内容进行数据采样。⑤系统中的空置量端口可以实现升降功率、倒备机天线和功率等方面的控制操作。⑥操作模式相对较为简单,其所拥有的操作系统为windows系统,在显示界面就能够清楚显示出图像和数据,不需要做其他的操作。然而,由于界面给人们的感觉十分友好,便于人们进行相关操作,且为了方便使用和更新还设置了很多快捷键,这对系统运行和发展来说都具有积极意义。⑦系统具有记忆功能,该功能的主要作用是记录设备断电前的运行状态,以便于设备在重新通电以后能够恢复断电前的运行状态。⑧串行数据接口在数据传输过程中应遵守相关标准协议,要想有效实现上位机本身所具有的功能,应当充分串行数据接口来完成[1]。 2中波发射机自动化控制系统的集中控制 将中波发射机中所产生的各项参数、数据和运行状态等方面的数据利用集中控制系统将其送到上位机上,用户通过该机器就能够有效查看发射机所处的运行状态,同时还能够控制开关[2]。当发射机出现故障以后,此时可以通过利用备用机来完成相关工作,促使节目能够顺利播出。集中控制能够使设备和远程计算机保持良好的通信,其主要是基于MODEM和公用电话网的出现,当上位机能够将发射机所有相关参数数据进行打包处理,然后将其传输到远程计算机当中,此种信息数据传输方式受距离的影响相对较小,借用网络便能够达到信息数据传输的目的,通过此方法,相关工作人员可以通过计算机来了解电视台的具体运行情况[3]。这种对电视台所进行的控制相对较为开放,容易产生非常多的安全问题,所以需要限制计算机所具有的功能,也就是限制计算机对电视台运行系统的操作权限,通常只保留查看权限。 3中波发射机自动化控制系统的基本功能 第一,串行接口是对现场进行控制的总接线口,此接口能够有效实现对设备的监管和控制,然后根据实际工作的需求将指令发送到设备上,以此来有效改变当前的运作状态,从而实现远程数据控制与监控。第二,其能够自动检测发射机和相关设备的基础运行状态,然后识别和分析相关监测数据和工作状态,这其中主要包含开关量和模拟量,再对这些数据进行存盘[4]。正常情况下,发射机每隔一小时就会记录一次相关信息数据,并且人们还可以根据实际需求来对记录时间进行相应调整,当出现故障时也一同记录下来,并构建出相应的数据库,将所有数据和信息都进行存档,为后续相关工作提供数据信息支持。第三,人们在选择通信协议时主要为标准模式,也就是在运行中计算机需要通过利用专用网线等来完成数据接收工作,实现远程控制。为了能够使远程控制变得更加合理,避免出现各类不合理情况,常常会对控制操作进行限制,使计算机对系统只有检测的权限,并没有对其进行控制或操作的功能[5]。第四,在对发射机进行设置时需要以节目播出时间表为基础,并对手动功能进行优先控制。第五,报表和抄表功能。在报表中,应当对系统运行所需要的数据进行编制,然后系统才能以此为依据完成相应的工作。监控界面为工作人员提供的是查询、显示及打印功能,用户能够根据自身的需求来选择出系统运行所产生的数据,然后再将这些数据制作成表格文件[6]。第六,用户能够以自身实际需求为基础,适当修改报警限制,如此便能有效避免因操作不当而引发警报系统发生误报警,并且还能有效弥补报警遗漏所存在的突发问题。第七,在对系统进行管理时需要借用值班日志来进行,使其管理能够达到较为理想的效果。在系统中,应为每一个人员创建独立的身份,在操作时需要自己身份所对应的密码,如此才能保障所有进入系统中的身份都是唯一的,这对提高系统安全性有积极的作用。以用户级别为基础来设置用户所拥有的权限,对系统功能实现来说具有非常重要的意义。第八,能够对系统中所发生的故障进行诊断。如果设备在运行过程中出现问题,此时需要对发生故障的部位做出判断,然后再将设备在发生故障前后所产生的各项数据和信息打印出来呈现给相关工作人员,让其根据这些数据对故障发生的原因进行分析[7]。与此同时,相关工作人员还可以将设备诊断结果作为依据来对设备所出现的问题进行及时处理。第九,系统中的各个控制器都能独自完成相关工作,相互之间不会产生任何影响。第十,系统会在硬件上留有一部分扩展接口,以便对其他信号进行检测和增设相关的控制功能。第十一,在系统中,人机界面是较为友好的,相关工作人员在操作时也较为简单。在应用界面时,主要是采用图形界面,只需要通过鼠标便能够完成所有操作,实现相关功能。另外,此种操作对用户的要求也较低,用户只要会进行简单操作即可,而且在很多附件中只需要附带相关说明就能够对查询功能等进行设置。第十二,能够对控制器时钟进行校正,对控制器中的系统进行设置。 4中波发射机自动化控制系统远程控制 通过远程监控可将信息网和控制网结合在一起,使单位能够充分掌握内部运行情况,然后以此为依据对相关部位进行调整,并在管理上采取相关策略来促使单位内部综合自动化能够得以有效实现,并且还能够将单位所监测到的所有数据进行记录,构建起一个完善的系统运行数据信息库。利用远程监控还能对运行中所产生的数据和具体的状态进行采集,以此来达到监控的目的,该系统能确保将故障诊断技术应用在中波发射机自动化控制系统中。远程监控技术不仅能够确保技术人员即便无法达到故障发生现场,也可以了解设备的运行情况,然后对发射系统进行相应监控,让技术人员虚拟各个监控,以利用本地中较为丰富的软件资源来完成相关工作,确保整个系统都能够保持良好的运行状态,进而简化操作团队和控制团队[8]。该系统远程控制主要包括以下几方面内容:(1)处于集中控制状态下的计算机能够在局域网范围内被所有工作人员访问;(2)发射机本身的运行状态和各项参数都有可能被人们所观察到,其中也包含了模拟量和开关量两部分内容;(3)针对于权限管理工作来说,为了能够避免个别出现越权操作的情况,需要对其进行分级管理,不同身份的工作人员所具有的权限是不同的;(4)通过网络访问的用户对发射机没有任何的操作权限,如此便有效提高了发射机本身所具有的安全性,以免由于操不当而引发各种故障;(5)环境和配电数据都是可以通过检测而查看到的,其在视频监控图像上能够将这些信息全部呈现给用户。 5结语 为了能够提高电视广播的播出质量,应当利用先进的科学技术、设备和人才,设备本身不仅要具有良好的自动化控制功能,使系统中发生设备故障时能够被及时发现和解决,而人才则需要能够利用该设备,充分发挥中波发射机本身所具有的良好功能。中波发射机在节目播出中具有非常重要的作用,其本身是否具有自动化控制系统将会影响节目播出质量。因此,本文对中波发射机控制系统进行了探讨,希望能够为相关工作人员在利用中波发射机方面提供一定参考。 作者:邹宏杰 单位:贵州省新闻出版广电局六九一台 自动化控制系统论文:煤矿自动化控制系统雷电安全防护措施 摘要:目前煤矿自动化控制系统已引起广泛关注。然而从客观角度论证分析,此类控制体系的雷电防护能力相对不是很高,一旦遭遇雷击,不单会令系统自身产生特定程度的损害,严重情况下甚至会直接导致系统失灵,引发施工现场大规模的安全事故,威胁到施工和管理人员的生命财产安全。因此,文章在理清煤矿自动化控制系统雷电安全防护工作的必要性基础上,结合实际探讨这类系统雷电安全的妥善性防护办法。 关键词:煤矿自动化;雷电安全;安全措施;防护办法 雷击的破坏具有较强的综合性,可以顺势细化出机械、热、电效应等不同类型的破坏情况,特别是由此而滋生出电磁辐射,往往会令弱电设备出现严重的损坏迹象。煤矿矿区通常处于空旷或是山区地带,引发雷击事故的概率相对较高。因此矿井综合自动化控制系统在现场安全生产活动中有着极为深刻的影响[1]。但是现实往往与之相悖,涉及煤矿雷电的设施安全却未能得到合理重视。因而尽快探讨出有效的煤矿自动化控制系统的雷电安全防护办法尤为必要。 1煤矿自动化控制系统主动进行雷电安全防护的必要性 煤矿自动化控制系统归属于弱电体系行列,本身抵抗雷电的能力不足,即便进行相关屏蔽设备引入,滋生感应影响的概率也未必能快速缩减[2]。但是煤矿自动化控制系统在煤矿安全生产活动中又发挥着决定作用。因此,为了保证尽量减少雷电击打带来的消极影响,使得煤矿本身可以持续性地安全运营,进行自动化控制系统雷电安全防护方案的科学性规划布置很有必要。 1.1有助于大幅度提升煤矿安全生产的绩效水平 煤矿自动化控制系统可以说与煤矿现场安全生产中的诸多因素维持着极为缜密的关联,包括矿区排水与通风条件的保障、现场环境危险程度的检测、监控视频的录制和供应等,都必须利用煤矿自动化控制系统加以协调性处理。特别是经过雷电防护体系完善化构建之后,能够令上述技术设备得到妥善性运作的前提下,切实地为整个矿井安全体系运行的有效性提供一定的支持服务力度。 1.2有益于全面保障煤矿生产的生产状态 煤矿生产活动本身保留着较强的连续特性,而经过煤矿自动化控制系统创建与运营之后,则可以更好地控制这部分生产活动的连续性和最终的能效。特别是经过雷电防护体系日渐完善之后,则可以保证顺利规避因为气象风险造成的煤矿停工或停产状况,进一步有机保障整个生产活动的连续性。 1.3有利于将煤矿自动化控制系统的损坏风险降低到最小范畴 煤矿自动化控制系统始终属于弱电系统,其本身的系统承载力可谓是极为有限。一旦说突发雷击事件过后,因为煤矿自动化控制系统内部的数据存储和处理设备,以及传输信号的网络,都将无法全面承受过强的电压或是电流冲击,因此,非常容易导致熔断热效应和击穿等消极状况。如若长期放置不管,最终势必令一切关键性设备陷于完全损坏的尴尬境遇,给生产企业造成难以想象的经济损失。 2现代我国煤矿自动化控制系统进行雷电安全防护的科学合理性办法 2.1直击雷防护的措施 首先,督促有关技术人员在第一时间内将接闪线/网进行架空处理,否则就是针对单枝或是多枝独立的接闪杆实施安置,之后配合这类相对独立的接闪装置来处理对应的接闪事务。其次,考虑引入和沿用与自然接闪器规格要求相互贴合的结构设施,进行必要的防雷设施规划设计,毕竟接闪器只可以针对被三维空间包围的区域实施保护。需要注意的是,接闪器的接地与引下系统也存在一定的可靠性,大多数状况下有关技术人员选取沿用的冲击电阻为稳定在10Ω以内,至于独立性的防雷设施和处于被保护状态的建筑物、井口、钻孔、管道、电缆等金属物间的距离,则要尽量保证超出5m,对应人行道彼此的间距则保证不小于3m。 2.2电源系统本身进行雷电防护的方式 因为煤矿电源线路主要借助地面和井下两类结构单元布置拓展,因此,在处理这部分线路的雷电防护工作期间,理当结合上述两类结构单元状况加以研究论证。文章主要将煤矿自动化控制系统作为研究对象,针对当中电源系统具体的防护方式加以论证解析。首先,地面地缘设备雷电防护的技巧。通常状况下煤矿自动化控制系统的电源主要利用TN-S接地制式,与此同时选取4级保护方案。电源一级防护结构中主要选取波形为8/20μs、通流容量为100kA每线的B级电源电涌保护装置,其优秀作用是尽量保证其感应雷击过电压维持在6kV以内;电源二级防护结构则是针对TN系统电源组织的第二级雷电防护方案[3],其间应该保证选择波形为8/20μs、通流容量为60kA每线的电源电涌保护装置,与此同时注意令线路残余感应雷击过电压维系在4kV以下;电源3级保护便需要选取波形为8/20μs、通流容量为20kA每线的电源电涌保护器,同时规避感应雷击过电压超过2.5kV的现象;电源末级保护应该确保结合有关设备的实际状况,进行波形为8/20μs、通流容量为20kA每线插座型电源电涌保护器选择应用,并保证对应的感应雷击过电压不会超出1.5kV;至于不间断电源(UninterruptiblePowerSystem,UPS),应该注意将对应的直流电源电涌保护器进行并联控制,并在后背电源UPS线路的前端位置加以装设。其次,井下电源设备雷电防护的办法。由于井下供电系统电源线路保留一定的特殊性,因此在针对避雷器加以选取应用期间务必要进行各类状况交互式验证分析。如要将对应等级的避雷器在电源线路各级变配电系统的前端安装,同时选择将安置地面电源设备避雷器的要求作为参考;又如电涌保护器(SurgeProtectionDevice,SPD)的启动电压、漏电压、残压、能量配合等不同类型参数的选取工作,要予以充分重视,包括660kV供电的电源系统不得针对常规启动电压560V的避雷器加以匹配,否则会令避雷器长期维持在导通的状态之上,特别是在保护电器的过程中会出现跳断电源的状况,最终使得整个生产供电活动变得极为不正常;又如SPD保护要尽量做到多级控制,必要状况下可以考虑将高压防爆专用的避雷器,在采区、井下中央、矿井地面等等不同类型的变电所前端安置。如若矿区内部经常引发雷击状况,则务必要将专用的避雷器在矿井地面变电所工作面配电点前端和出线端安置。 2.3监控系统雷电防护的手法 负责进行信号传输的线路务必要保证选择屏蔽线缆,与此同时线缆屏蔽层应该覆盖在煤矿入井井口的区域之中并进行妥善的接地处理,目的是令接地电阻控制在合理的范畴之内。第一,在针对井下分站和主控接口进行连接的线路,务必要将对应分站接口形式的避雷器信号SPD1安置在分站总线进线的前端位置上;而在进行井下监控分站和主控接口连接的线路,务必要保证将对应主控端接口形式的避雷器信号SPD2安置在主控接口设备前端之上;面对于主控接口和计算机主机相互连接的线路,则需要将有关适应接口形式的主机避雷器信号SPD3覆盖在主机的前端;最后基于各类服务器和交换机运行的必要性考虑,选择将SPD4适当地在前端装设。需要额外加以强调的是,有关SPD最好在沿用国际知名品牌的元部件的同时,保证其反应的灵敏性、防爆功能的优质性、通流容量的较大结果、插入损耗的状态最小等。第二,务必要保证端口数目差距不大,并且接口类型号相同的多端信号浪涌保护器,在不同类型交换机的前端位置装设,与此同时,更需要将SPD3和SPD4的频带范围加以持续拓宽,保证和10/100/1000Mbps等传输速率相互适应之后,保留较为理想化的自动恢复和响应动作、相对不高的残压水平和插入损耗、布局相对紧凑的机构,以及安装的方便快捷性等。另外,还应该保证和综合布线的实际要求相互贴合,如此才能更为高效率地进行日后各类雷电冲击和浪涌效应抵御,即便是经过较多次数的雷电冲击过后,这部分防雷器始终能够做到循环应用。需要注意的是,SPD连接之后,必须保证不会针对电缆的屏蔽效果造成任何消极性影响,具体做法是接地端的接地电阻不超过2Ω的同时,尽量维持连接线直和短的状态。 3结语 综上所述,煤矿自动化控制系统能够保证在大幅度提升煤矿生产安全性的基础上,极力削减有关安全事故的滋生概率,最终大幅度提升煤矿整体的生产能效。当然,煤矿自动化控制系统不单单进行强电系统整合,同时还需要进行完善化的弱电网络创建。在该类环境之下,有关煤矿自动化控制系统只具备较低的雷电抵抗能力,如若不考虑将防雷电工作落到实处,势必会对整个系统正常运作结果和现场安全状态造成深入影响。希望本文能够对有关煤矿施工和管理人员有所帮助,助力我国煤矿开采事业呈现出全新的竞争与发展。 作者:卢东贵 单位:天地(常州)自动化股份有限公司
自动化专业毕业论文:机械工程及自动化专业毕业生自我评价 时间飞逝,转眼间我的大学生涯就要告别了,曾几何时,我还是一个见到别人要喊“叔叔”小孩子,而今,我却变成了一个被别人也要叫做“叔叔”的男人,不错,我真的要做一些男人要做的事情,我要对我的人生负责,我要对我的家庭,事业,女人负责!从20XX年XX月XX日我踏出学校的那一刻起,我似乎又长大了一些! 在大学期间,我始终以提高自身的综合素质作为目标,以自我的全面发展为努力方向;树立正确的人生观,价值观和世界观。为实现社会的发展需求,我认真学习了各种专业知识,发挥自己的特长,挖掘自身潜力,加上不懈的努力,从而逐步提高了自己的学习能力和分析处理问题的能力遗迹一定的协调组织和管理能力。 “学而知不足”是我自始至终学习和工作的动力,处理必修课之外,我还自学了多种技能。我不忘参加各种兴趣小组与社交活动,在思想行为方面,我作风优良,待人诚恳,能较好的处理人际关系,处事冷静稳健,能合理的安排生活中的事务,并且积极想党组织靠拢! 作为XX学院20ZZ级机械工程及自动化的毕业生,我所拥有的不单是年轻和知识,还拥有军人钢一般的意志和狼一般的斗志。我那颗火一般的心时刻准备着为共产主义事业做贡献。 我相信能凭自己的能力和学识在毕业红的工作和生活中克服各种困难,不断实现自我的人生价值和追求的目标! 自动化专业毕业论文:电气工程及其自动化专业毕业实习报告 按照老师的教学计划安排,本人20__年10月份开始到____公司进行实习,____是以水力发电机组安装、检修为主的一个经济实体,目前主要是对____发电厂提供检修服务,所以我的实习场所也是以____发电厂为主。经过这段时间的跟班实习,我对电厂的整个生产过程、发电厂的主要设备有了更进一步的了解。 ____发电厂位于____县境内,是一个集发电、防洪、航运等多功能于一体的特大型水电厂。电站于85年3月正式动工兴建,第一台机组于92年9月投产发电,最后一台机组于95年6月投入运行。电站总装机容量1210mw,正常蓄水位223m,相应库容26.12×108m3,单独运行死水位204m,调节库容15.72×108m3,为不完全年调节水库,电站最大水头68.5m,最小水头37m,设计水头59.4米,运行保证出力242mw,年设计发电量56.6×108kw·h。本电站枢纽布置为混凝土重力坝,右岸坝后式厂房,电站坝高110米,坝长525米,主要建筑物有拦河坝,发电厂房,开关站和通航建筑物组成。 ____电厂的四台水轮发电机组均为哈尔滨电机厂生产的混流式机组,其型号为hla286a—lj—800,转轮直径800cm,额定流量580m3/s,最大出力351000kw,额定出力307100kw,额定转速75r/min;发电机型号为sf302.5—80/17000,额定容量345700kva,额定功率302500kw,额定电压15750v,额定电流12673a,额定功率因数0.875,[您阅读的文章来源ˇ文秘站 -文秘站 !注:]额定转子电压为464v,额定转子电流为1963a。 15.75kv机端电压经单台容量为360000kva的主变压器升压至500kv通过两回出线——____线和____线与____500kv的主电网相联,是“西电东送”的重要电源点。至今累计完成发电量450多亿千瓦时,历史最大年发电量56.32亿千瓦时,是____河十个梯级开发中的骨干电厂,担负着____电网的调峰任务,在南方电网中有着举足轻重的地位。 电厂的四台主变压器布置在上游副厂房与坝之间的174.0m高程。500kvgis开关站布置在厂前坝坝坡上的181.0m高程,为户内式全封闭式的开关站。500kv户外设备布置在500kvgis开关站屋顶的194.5m高程。主控室、计算机室、继电保护屏室位于主厂房发电机层(174.0m)上游侧。 电厂的主变压器为____变压器厂生产的强迫油循环风冷却变压器,型号为sfp7—360000/500,额定容量为360000kva,额定电压为525±2×2.5/15.75kv。主变压器接线组别为yn,d11。中性点接地方式为直接接地或经小电抗接地,根据主变投入台数切换中性点方式。 电厂发电机电压接线采用一机一变(一台发电机接一台主变压器)的单元接线,全封闭母线结构。500kv侧采用3/2断路器接线,正常运行时,两组母线同时运行,任一母线故障或任一断路器检修都不会影响到电源的输送,具有较高的供电可靠性和灵活性,但该主接线方式采用的断路器较多,投资较大。为了增加运行的灵活性,减少500kv断路器的频繁操作以及厂用电安全运行,在机组出口处还加装了一台瑞士abb公司生产的sf6出口断路器。 500kv开关设备采用瑞士abb公司生产的sf6全封闭组合电气设备,占地面积小,设备稳定、可靠,维护工作量小。正常运行情况下四串500kv开关运行方式较少改变,停机时由机组出口开关进行解列,此时主变压器及主变压器低压侧的高压厂用变压器仍带电运行,增加了厂用电的可靠性,机组也可用500kv开关操作并网,确保了机组顺利开机并网,从而提高了对系统供电可靠性。 厂用电系统包括:接于发电机出口的四台高压厂用变压器、五段10kv母线、负荷出线、十四台低压厂用变压器及400v母线构成,正常运行时,10kv母线ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ段分别由四台机组(主变低压侧)所带的四台高压厂变21tm、22tm、23tm、24tm供电。9201qf为ⅰ、ⅱ段母线联络开关,9403为ⅲ、ⅳ段母线联络开关。正常运行时,各段母线独立运行,9201qf、9403qf在切。为保证厂用电可靠,10kvⅴ段由降压站通过950qf供电,9502qf为ⅱ、ⅴ段母线联络开关,9504qf为ⅳ、ⅴ段母线联络开关,正常情况下9502、95040f在切。10kv系统开关的投入和切除均具有远方计算机监控系统操作和现场手动操作方式。正常情况下应采用远方操作方式。因此从其厂用电的结构形式看,厂用电源是有着非常可靠的保障的。低压厂用电400v系统的运行方式也是采用单母线分段运行方式,正常运行时厂内400vⅰ~ⅵ段母线分别由#1~#6厂低变41tm~46tm供电,正常情况下各段母线分段运行。ⅰ段与ⅱ段母线,ⅲ段和ⅳ段母线,ⅴ段与ⅵ段母线,分别由421zkk、443zkk、465zkk联络,互为备用。400v备用电源自动投入装置bzt,正常情况下投入运行。各段母线由各低压厂用变压器单独送电,母联开关有备用自动投入装置,运行方式也较为可靠。 照明用电:本电站照明分为工作照明和事故照明两种。工作照明采用交流380/220v照明用电供电,设置了2台照明变压器,互为备用。[找文章到文秘站 -一站在手,写作无忧!文秘站 =站注:]事故照明采用厂用220v直流电源供电。 ____电厂自动化水平相当高,它是____首家“无人值班,少人值守”的水电厂,正常运行情况下,只设两个值守人员,负责例行的值班工作,而其它常规情况下的工作则由计算机监系统完成,包括500kv、10kv开关的操作,机组开停机等操作,中央控制室不设常规控制台。其计算机监控系统设计较为完善,能实现自动功率控制(agc)、自动电压控制(avc)、自动开停机等遥调、遥控功能。正常情况下运行人员无需参与机组的调节负荷、开停机等操作,全部功能均由____中心调度所直接下达指令或负荷曲线进行调度。 ____电厂计算机监控系统是由____公司在原来美国si公司的基础上研究开发的,其软件部份由____公司设计,自动化元件保留了部份原美国si公司的自动化模块。计算机监控系统分为7个现地控制单元,分别为机组、500kv设备、厂用电,机组附属设备监控,同时设备现地保留现地控制,防止计算机系统出现问题时无法对设备操作。对于每台机组设有lcu、plc两套控制装置,机组控制交流电由逆变电源供给,保证不受系统全部停电影响,进一步提高机组运行可靠性。计算机监控系统1997年代替常规控制方式及信号系统,经过几年的不断完善,运行稳定可靠,基本能实现各种操作、监控、故障处理功能。 直流电源系统部份:____电厂直流系统为两段分段直流系统,共有三个浮充装置,直流系统供开关、保护等其它设备控制电源。每个电源系统采用冗余供电设计,设有主、备用浮充装置,由不同的电源供电,大大提高直流系统供电可靠性。 保护配置情况:变压器配置有:重瓦斯、轻瓦斯、释压、纵差、过激励磁、零序过电流、过负荷、负序过电流、零序过压、压力释放保护、主变冷却器全停等保护。发电机主要配置有:纵差、横差、匝间、失磁、失步、过电压、低压记忆过流、定子接地、定子过负荷、负序过电流、转子接地、励磁绕组过负荷等保护;500kv线路保护设有:高频距离、高频方向、断路器失灵、三相不一致 、综合重合闸、综合切机、过压、零序等保护,____线采用集成保护,____线为微机保护。过电压保护:过电压保护是对外部雷电过电压和内部过电压的保护。为防止直击雷损害电气设备和人身安全,本电站主要采用避雷线和屋顶避雷等保护,对于雷电侵入波主要采用避雷器保护。内部过电压包括工频过电压、谐振过电压及操作过电压。对于工频过电压和谐振过电压,经过计算研究,在____线对侧的____变装设150mvar的并联电抗器,在____线的____侧装设150mvar的并联电抗器,而____电站出线侧均可不装并联电抗器,能基本上满足系统各种运行方式下消除自励磁、限制工频过电压和谐振过电压的需要。对于操作过电压,本电站500kv母线和出线侧均装设了避雷器,并在____线的两组断路器装设了合闸电阻。 接地装置:本电站接地装置的设计是考虑到当电网发生接地故障时,不应危及电站范围内人身和设备的安全,维护电力系统的可靠运行。因此,接地设计的主要目的是将电站范围内的接触电压、跨步电压和转移电位限制在安全值之内。经计算,本电站接地装置接地电阻设计值为r≤0.25ω。总接地网由厂房及大坝自然接地网和水下人工地网构成,最大对角线长约3000m。 机组主励采用自并励静止可控硅励磁系统,发电机的励磁电流由励磁变压器经可控硅整流装置而获得。主励主要功能:提供发电机在正常运行条件下所需的励磁功率,维持发电机端电压为给定值,防止过激磁。提高电力系统的静态、动态稳定性。当电力系统短路引起电压急剧下降时,自动强行励磁;机组甩负荷时引起电压急剧上升时,自动减磁。整定无功调差,实现并列发电机间无功负荷自动分配。发电机内部故障及事故状态下,能迅速灭磁,以防事故扩大。 计算机监控系统采用分层分布结构。主控制级为双主机冗余系统,单元控制级是由8个现地控制单元(lcu)组成,分别控制l#~4#机组、500kv开关站设备、10kv厂用电设备、400v厂用电设备及全厂公用设备、溢流坝闸门及坝上变电所设备等。主控制级由2台主计算机(包括终端设备)、4台运行人员工作站及打印机等组成,分别布置于中央控制室和计算机室。主控制级的主要功能是:根据电力系统和运行人员的设定值和命令,协调指挥8个现地控制单元自动地采集信息及输出控制命令,包括机组的启、停控制及其动态显示、模拟量测量的动态显示及历史趋势、程序控制现地设备(包括对500kv断路器的同期和厂用电备用电源的自动投入)、agc和avc、设备运行档案、各种运行报表的打印、事件记录、各种图形画面动态或静态显示以及事故、故障报警等。各现地控制单元主要由前置处理机和可编程序控制器组成。其主要功能是:采集现场设备的各种信息,处理后传到主控制级的主计算机,并接收主计算机的命令,处理后输出到被控制的现场设备。 直流系统:设置了220v强电直流系统和48v弱电直流系统。220v强电直流系统主要供全厂的控制、保护以及10.5kv断路器合闸等电源,48v弱电直流系统主要供全厂的信号电源。220v强电直流系统主要由两组gfd—420型固定防爆式铅酸蓄电池、两面浮充电整流屏、一面充电整流屏以及两面蓄电池馈线屏组成,直流母线采用单母线分段接线,正常情况下以浮充电方式运行。 ____电厂通信包括电力系统通信和厂内通信两部分,电力系统通信分设电力线载波通信和微波通信,厂内通信分设厂内行政通信和厂内生产调度通信。通信系统的220v交流电源是采用厂用380v/220v交流电源。当该电源消失时,由厂用直流220v经逆变器逆变后获得220v交流电源。通信系统的48v直流电源选用胶体蓄电池供电。 自动化专业毕业论文:自动化专业毕业实习教学方法的改进 【摘要】文章通过对影响大学生就业的就业能力相关因素进行分析,从提高毕业生专业知识水平和就业综合能力素质两个方面,探讨了自动化专业毕业设计教学改进的一系列措施,提高毕业生就业能力。 【关键词】自动化;毕业设计;就业能力 近年来,随着我国高等教育的快速发展,“学院”升格“大学”,专科升格本科,普通本科院校自身规模不断扩大,数量持续增大,每年应届本科毕业生的数量巨大,本科生已经早已不是“天之骄子”,作为一名求职者,普通院校本科生的就业压力越来越大,没有“名校效应”,非“985”、“211”院校毕业生想要找到一份好工作,不仅要具备扎实的专业基础知识,而且要具备全面的综合素质。 1目前自动化专业毕业实习教学现状 本科毕业设计是学生毕业离校前最后一个教学环节,非重点院校的应届毕业生在开始毕业设计阶段,通常还有相当一部分学生还没有落实工作单位,毕业生面临着找工作和做毕业设计双重困扰,每到这个时候,往往是学生工学矛盾最为突出的时候,学校教育者对于学生的管理难度也更大。针对这种现象,桂林理工大学机械与控制工程学院自动化教研室(以下简称教研室)积极探索,在督促指导学生高质量完成毕业设计的同时,重点在提升学生就业能力上动脑筋,与往年相比,在学生专业知识基础水平稳中略有提高的情况下,本专业本科生就业率得到较大幅度的提升。教研室在总结本年度毕业实习工作时,分析本科生就业率提高的原因,大家一致认为,今年毕业生就业能力的提升乃是最主要的原因之一。共青团中央学校部和北京大学公共政策研究所曾经于2006年3月起共同开展了关于大学生求职和就业问题的研究,并由北京大学公共政策研究所于当年5~6月间进行了一项全国范围的问卷调查,对影响大学生就业的就业能力相关因素进行了深度分析,大学生认为在求职过程中,影响求职成功的各种能力的难度系数分别量化为:专业能力(31.88%)、自我表达能力(35.80%)、外语能力(32.09%)、人际交往能力(30.36%)、求职技巧(19.86%)等方面。从用人单位对各种能力的要求的普遍性来看,要求最多的是环境适应能力(65.9%),其次是人际交往能力(56.8%),然后依次是自我表达能力(54.5%)、专业能力(47.7%)和外语能力(25%)。另外,有高达52.14%的大学生将“缺乏社会经验”视为最困扰大学生就业的因素,而针对用人单位的访谈也表明,缺乏工作经验是大学生与其他就业群体相比一个明显的劣势。同时,大学生人际关系和社会关系有待拓展。马陆婷于2002年对高校毕业生的录用与工作适应性评价进行调查,结果表明:用人单位对高校毕业生适应工作状况总体评价良好,且学历层次越高评价越好,但不同学历层次的毕业生所对应的职业岗位存在明显差异,重点大学与一般大学的毕业生在知识和能力水平上存在一定的差距。综合素质的培养是企业对高校普遍的期望。 2教学方法的改进 基于此,为了提高毕业生就业能力,教研室今年采取了一系列具体的做法和实际举措。 (1)在提高毕业生专业知识水平方面,教研室主要的经验包括如下。 ①指导学生在思想上端正认识。思想是行动的指南,方向比力量更重要。教研室在毕业设计工作伊始,利用大四上学期放寒假前,在学生选题选导师之后,组织教研室全体教师和本专业全体毕业生集体见面,按照导师分组进行一次集体谈话,主要是了解学生思想动态和签订工作协议情况,帮助学生树立完成毕业设计的信心和正确的就业观。教研室让学生认清形势,放低身价,帮助学生树立作为一名普通劳动者贡献社会的意识,同时,要求学生抓紧寒假期间复习单片机原理、PLC控制技术、LABVIEW等专业知识,打下扎实的专业基础,做到“眼低手高”,为就业做好铺垫。 ②选题上做到新颖,与社会需求接轨。今年的毕业设计工作,教研室专门组织所有指导教师开了一次研讨会,讨论毕业设计的选题事宜。为了提高学生就业竞争力,更好地契合市场需求,鼓励指导教师以自己的科研项目为牵引,或者紧密结合生产实践,并且尽量避免与往年出题重复。同时,为了全面提升学生专业素质,鼓励指导教师以团队形式指导,同一个导师的学生也可以组成一个小的团队,学生不仅仅是为了完成一篇毕业论文而参与毕业实习工作,而是为了提高综合技能,培养团队合作精神。这些,对于就业能力的提升,均具有一定的帮助。 ③指导学生正确处理工学矛盾。学生在毕业实习阶段,一方面要完成毕业设计工作,另一方面又要联系工作单位,时间紧,压力大。这时,往年有些学生比较盲目,急于就业,加上社会经验不足,就会匆匆找一家用人单位签订实习协议,既不管将来具体从事什么岗位,也不看能不能得到真正的锻炼,学到真才实学,结果实习期间,发现就是去就业单位当打字员、复印员,或者是简单的文案工作,或者去做简单“跑腿”徒劳的差事,又纷纷毁约,最后既影响学校就业率,又没有很好地完成毕业设计工作,给自己的成长也带来困恼。因此,针对这类需要在毕业设计工作期间赴签约单位实习的学生,教研室慎重对待,严格把关,做好教育。保证所有毕业学生,都能在实习单位学到真才实学,间接地促进毕业设计的完成和专业水平的提高;或者在校内指导老师的督促和指导下,高标准的完成毕业设计工作。 ④加强面对面的指导。近年来,随着高校的不断发展,异地办学现象非常普遍,桂林理工大学也存在这个实际情况,学生在新校区,教师住在老校区,往来不便,但是今年的毕业实习期间,教研室主动谋划,通过建立轮流坐班制度等形式,保证了所有指导教师每周至少和指导的学生面对面交流沟通一次。另外,通过指导教师工作记录本和学生毕业实习工作记录本的填写制度,也很好地保证了指导教师和毕业生的指导和被指导工作的落实。通过加强面对面的指导,一方面督促指导学生严格按照实习计划时间节点落实毕业实习工作,另一方面通过指导教师的言传身教切实提高学生的专业知识水平。 (2)在提高毕业生就业综合能力素质方面,教研室主要的经验包括如下。作为一名合格的工科本科毕业生,为了赢得招聘单位的青睐,更好地适应工作岗位,除了需要具备扎实的工科专业基础知识,还应该具备良好的综合素质与能力,包括沟通交流表达能力、良好的心理素质、外语能力、人际交往能力等。应届毕业生在进行毕业论文工作之际,已接受过近四年的大学培养,不同的学生各方面的能力素质参差不齐,教研室针对影响毕业生就业能力的因素,在对学生进行专业指导的基础上,时刻留意对学生综合能力素质的培养。 ①动手能力的培养。作为一名工科专业毕业生,动手能力对于职业生涯发展至关重要,动手能力强的学生往往备受用人单位青睐。而且,很多中小型企业往往不能够给应届毕业生提供培养锻炼的机会,希望招聘进来的职员具备一定的工作经验。因此,少部分动手能力强,具备一定实际经验的学生,或者参加过科技竞赛活动的毕业生就很受用人单位的欢迎,比如今年自动化专业应届毕业生中6名参加过“全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛”并且获奖的学生,在毕业实习工作开展之前,广州、深圳几家高新技术企业就向他们抛来了“橄榄枝”,并且给出了不错的薪酬待遇待遇。但是,本专业大部分应届毕业生由于缺乏实际经验,动手能力一般,这也是毕业实习工作开展之初,签约率不高的一个重要原因。基于此,教研室今年尤其重视毕业实习环节动手能力的培养,具体举措一是加大对于实习经费的投入,人均实习材料经费增长50%,供毕业生采购芯片,电路板等实习材料;二是从严要求,除了极少部分毕业生进行论文形式的毕业实习工作之外,绝大部分的毕业设计课题均要求做出具体的实物,并且要求能够实现其设计的基本功能。 ②自我表达与沟通能力的培养。作为一名合格的工科本科毕业生,为了更好地适应工作岗位,除了需要具备扎实的工科专业基础知识,还需要具备良好的表达自己、与人沟通和交流合作的能力。但是现实情况是,部分担任过学生骨干或者性格比较开朗活泼一些的同学,这方面的能力素质就比较突出,而有少部分学生由于性格比较内向,不善于表达自己,甚至有个别学生不敢站在台前讲话,基于此种现象,教研室首先提倡指导教师经常召开各指导组内讨论会,每位同学定期汇报自己的工作进度,PPT展示结合口头表达,不仅仅检验毕业设计工作的完成情况,还锻炼了毕业生的口头表达能力;其次,教研室严密组织开题答辩,并且严格控制参加开题答辩学生比例,参加开题答辩人数远远超过学校最低要求,除了少部分参加校外实习无法参加的学生之外,其余全部参加,使得参加人数达总人数80%以上。开题答辩过程中,评委老师除了对学生在专业知识和PPT演示提出意见和建议,还突出强调学生的讲台形象,口头表达清晰程度以及回答问题的语言组织等;另外,教研室严密组织最后的毕业论文答辩环节,将学生自述和答辩环节的语言表达及个人形象作为一个重要的评分指标。 ③外语能力的培养。外语能力与水平的高低对于学生求职也有很重要的影响,是学生综合能力素质的一个重要方面。为此,今年教研室专门针对提高毕业生的外语文献阅读能力,在毕业设计环节,强化了阅读外文文献这一环节,在寒假之前就布置任务,每名毕业生要求完成10篇外文文献的阅读,并且要求写出读书笔记,最后一并装订成册,归档到毕业设计过程材料。另外,在毕业论文的正文英文摘要部分,由指导教师严格把关,指导学生逐词逐句检查修改。通过这些环节的培养,一方面提高学生英语学习的重视程度,另一方面也切实提高了学生的英语应用能力。 ④组织协调管理能力的培养。组织协调管理能力也是影响大学生就业的很重要的因素,自动化专业毕业生进入职场,为了更好地胜任工作,获得更大的上升空间,不仅仅需要懂技术,还可能会承担一定的技术管理工作,用人单位往往对应届毕业生的组织协调管理能力也会比较留意。基于此,教研室在毕业实习环节,对于每一位教师所带的学生分成一个实习小组,并指定一名实习学生小组长,负责协调组员和指导教师之间的沟通。虽然表面上看,实习学生小组长做的既可以做一些上传下达、收集学生材料等一些简单事情,还可以及时向指导教师汇报进展和每位组员的工作状态、带头领会指导教师意图、安排组员工作、帮助指导教师把好毕业论文材料的整理检查验收的第一道关口等。这样,一方面可以弥补两地办学的指导教师在现场指导方面的不便,更重要的是学生还可以在组织协调管理能力方面得到锻炼。 3结论 教研室立足于提高毕业生就业能力,通过这一系列积极的举措,渐渐尝到了“甜头”,形成了毕业生乐学乐行,指导教师乐教乐导的良好局面。 作者:刘胜前 张烈平 孙旋 李海侠 单位:桂林理工大学机械与控制工程学院 自动化专业毕业论文:热工自动化专业毕业设计论文 1毕业设计教学质量下降的原因分析 1.1学生因素 1)主观积极性。作为毕业设计的主体,学生的态度积极与否直接影响了毕业设计质量,然后近年来普遍存在着学生重视程度不够的问题。很多学生对毕业设计(论文)的目的和要求缺乏足够的认识,不少学生把毕业设计仅仅作为一门功课来看待,甚至认为其它功课已经通过,自然毕业设计肯定也会顺利通关,这种典型的应试式思维导致思想上的不重视。随着大规模的扩招,就业越来越难,学生要找忙于工作,投入毕业设计上的精力大大减少。在历年的毕业设计中也存在着前期文献调研与设计工作不努力,等到答辩前期突击的现象。 2)基础不扎实。毕业设计是大学教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,培养学生综合运行所学的基础理论、专业知识和基本技能,分析与解决实际问题的能力,使学生获得从事实际工作所必须的基本训练和进行科学研究工作的初步能力。因此,学生对基础理论和专业课程的掌握水平直接影响毕业设计工作的开展。例如,我系部分学生由于平时对基础理论与专业课程的学习不够重视,看不懂专业的参考文献,系统方案设计不出来,经过指导老师耐心指导,仍有些同学一窍不通。涉及仿真,有一部分同学,连Matlab工具软件都还要现学。这些现象都体现学生的基础不够扎实,严重制约毕业设计的教学水平。 1.2教师因素 1)主观积极性。教师方面,由于不仅要承担繁重的教学任务,还需开展科研工作,带学生做毕业设计只是众多工作中的一项,用于毕业设计指导工作的时间和精力不足。我系教师教学任务尤其多,在毕业设计开展期间,多数教师还承担了课题教学,课程设计探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量谢七月(长沙理工大学能源与动力工程学院)等教学工作。这几年绩效改革不鼓励超工作量,毕业设计工作又持续周期长,学生知识结构又层次不齐,因而有些教师对毕业设计态度不是很积极,指导效果明显受影响。 2)指导老师队伍本身的专业素养。热工自动化专业方向比较细,开设热工自动化专业的高校很有限,我系极少教师本科专业是热工自动化的。由于教师资源相对紧张,即使缺乏系统的工程化培训与实践的新进教师也承担了指导毕业设计的教学任务。甚至有的教师虽然没有能力指导毕业设计,但为了完成学校规定的教学任务,也只好勉强上阵,这也在一定程度上导致了毕业设计质量的下滑。而且现有的毕业设计指导教师队伍单一,不能很好的因材施教。 1.3客观因素 1)毕业设计时间过短,很大程度上影响了毕业设计的教学质量。毕业设计一般安排在大学最后一个学期,我校还在该学期安排毕业实习,部分同学还要忙于找工作、考研等各类事情,用于毕业设计的时间有限,满打满算仅仅14周,也就三个多月。而要在三个月内完成文献调研、文献翻译、开题、设计、实验、论文写作、答辩等一系列工作,很难保证还能有充足的时间对毕业课题做深入的研究。据我系历年数据,不能完成毕业设计要求的全部内容的学生多达40%,而能在短短三个多月内做出较好结果的学生不足10%,这类学生往往是提前参加了相关课题或是有扎实的基础,而基本完成任务书内容的学生将近50%。 2)毕业设计的考核方式单一,难以激励学生很好地完成毕业设计的任务。目前毕业设计的考核主要以答辩为主,尽管在毕业设计过程已经按前期检查、中期检查、毕业答辩三个阶段分别开展了检查考核,而且也制定了各阶段的阶段性指标,但指标不够具体,考核过程有时候流于形式,并没有严格考核。即便将考核模式向以实物、图纸、程序、科技论文、专利、竞赛结果为主的综合考核模式转变,但因这些内容无法在三个月内实现,因此,无实际全面实施考核的可能性。 3)管理机制已经不能完全适应毕业分类指导的需要,在一定程度上也影响了毕业设计的教学质量。学校和学院现有的教学管理模式是针对大多数学生的情况制定的,不够灵活,既难以充分发挥优秀学生的创造力,也难以提高落后学生的综合能力。对分类指导、因材施教的考虑不周全,毕业设计的整体教学水平难以提高。 4)其它客观因素。影响毕业设计的客观因素还有很多,例如,实验条件紧缺,企业合作较虚,大部分设计电厂自动化的实验缺乏实现条件。 2提高毕业设计质量的改革措施 2.1毕业设计时间的调整 从本届毕业设计开始,我校开始调整毕业设计的时间安排,把前期工作安排在第七学期最后三周,要求在这三周内完成文献调研,英文文献翻译以及开题报告。然后希望学生能够利用部分寒假时间进行毕业设计的后续工作,为开学初的毕业实习做准备工作,从而使得学生能够带着毕业设计中的问题参加毕业实习,增强毕业实习的针对性,最终提高毕业设计的质量。为了进一步的落实分类指导与因材施教,我系将根据学生的学习成绩安排给与更为合理的毕业设计时间。对于成绩前10%的特别优秀的学生,可以在第六学期初结合毕业后的计划开始进行毕业设计选题,在这学期内进行文献调研与英文文献的翻译工作,争取在第六学期末进行开题,利用大四一年时间完成具体设计和论文撰写,鼓励结合设计结果撰写与发表学术论文,毕业设计总时长达到三个学期,这个时间相当于目前2.5年制的研究生用于研究的时间,从而保障这部分优秀学生有充分的时间将毕业设计做的更加深入。对于成绩前30%左右的学生,则可在第七学期初选题、开题,毕业设计总时长为两个学期。对于成绩一般以及成绩特别差的学生,采用学校统一安排的毕业设计时间,第七学期中后期选题,第七学期末毕业设计开题,毕业设计总时长保持在半年以上。而对于动手能力特别强和参加各类课外科技竞赛的学生,可在第五学期完成选题,开题并将其毕业设计与竞赛结合,总时长为四个学期。 2.2指导方式改革探索 由于教师资源相对不足,为了更好指导毕业设计,我系正探索指导方式的改革。一方面,我系2014届和2015届毕业生均在120人左右,而现有专职教师只有15人,平均每位教师指导8名学生。另一方面,由于自动控制学科的发展日新月异,热工过程自动化也得到了快速发展,涉及的领域不断延伸,几乎包罗万象,不可能要求每位教师都对每个领域均有深入的认识。因此,在毕业设计的指导过程中,应该充分发挥教研团队的优势,探索集体指导和个人指导相结合的指导方式尤为重要。鉴于在毕业设计过程中,学生通常会遇到一系列的问题,尤其是面临工程实际方面的问题时,感到无所适从,急盼有教师的指导。因此,指导教师每周安排一次答疑与讨论,每个工作日下午安排一名教师开展集体指导。提前安排时间与地点,即时通知学生,学生既可得到指导教师的指导,还可根据自己的问题,选择相关领域的教师参加集体指导。 2.3毕业设计选题模式的探索 我校已使用毕业设计选题系统,先由教师命题上网,然后由学生上网选择,每位学生可以选择两个题目,最后指导教师确认。为了更好地因材施教,我系对选题工作进行了探索。首先从命题上把好质量关。要求指导教师分别在题目命题来源、命题类型、命题质量等方面下功夫,并对不同层次的学生采用不同的毕业设计命题。我系成立了毕业设计指导小组,在选题期间,组织教师对命题应在一定范围内进行严格评审打分,只有通过评审的题目才能予以通过。对于特别优秀的学生,尤其是保研的学生,将他们作为创新拔尖人才培养的主力,命题可以结合国家和省部级重点科研项目,从项目中抽取部分有一定深度和难度且带有前瞻性的课题,锻炼其科研能力和动手能力,冲刺校优秀毕业设计。对于成绩在前30%左右的学生,从科研项目中抽取部分动手和锻炼工作能力较强的课题,培养学生的创新意识与能力。对于成绩一般和较差的学生,命题结合生产实践,锻炼其在实际工作中解决问题的能力。而针对考研学生,可以选取一些相对难度较小的科研题目进行研究,注重科研能力的训练与培养,为将来研究生的深造打好基础。对于力争进入特别优秀学生的选题,系毕业设计指导小组将组织面试考核,考核成绩供命题教师参考。学生在选题期间,即时向指导教师汇报学习情况,命题教师根据选题学生的具体情况,选择与命题要求相吻合的学生,确定选题学生。 2.4管理制度方面的改革 为了加强对毕业设计的管理,根据学校与学院对毕业设计的管理规定,我系制定了管理细则,探索从制度建设方面保障毕业设计的质量,主要改革方面如下: 1)加强对学生在毕业设计期间的管理。在毕业设计动员大会上,毕业设计指导小组给学生阐明毕业设计的严肃性,明确指出毕业设计将从严把关,从而使得学生端正毕业设计的学习态度。毕业设计过程中,学生必须在指导教师指定的场所开展工作,从而便于指导教师检查与指导,规定学生每个工作日必须在指定场所,无特殊情况不得请假,由指定学生负责每天的考勤,系指导小组将不定期进行考勤检查,从而改变以往懒散的作风。学生每周参与答疑,即时汇报毕业设计进展,指导教师将记录每周的答疑情况。指导教师严格根据学生的平时表现评定学生的平时成绩。 2)加强对指导教师的督查工作。为了督促教师积极参与毕业设计的指导工作,学校与学院有教学督导会进行常规的教学检查。我系将加强这方面的督查,每周向学生调查指导教师的指导情况。为了充分调动指导教师的积极性,将设立经费进行奖励,对认真负责的指导教师要予以奖励,为了公平起见,对于指导非特别优秀学生获得优秀毕业设计的教师,系将加大力度奖励。对于指导不力的指导教师,限制下年的指导人数。 3)严格考核毕业设计过程的各个阶段。为了使得学生和教师高度重视毕业设计,有必要加强对毕业设计过程各阶段的考核,而不是只注重毕业设计的最后结果。将整个毕业设计过程分三阶段进行检查考核:第一阶段(毕业设计工作初期):检查师资配备和设备条件、课题审查情况及学生选题结果。第二阶段(中期):深入教学现场,进行实地检查,通过观察、提问,考察学生的工作状况;了解学生对教学工作的反映;同时检查教师的工作状况,依据毕业设计管理细则对教师与学生的各项指标进行打分。第三阶段(后期):这个阶段重点抓好答辩资格审查工作与成绩评定工作。学生答辩前,要进行答辩资格审查。学生按规定时间完成毕业设计任务,经“审阅”、“评阅”合格后,方可参加答辩。毕业设计成绩由“审阅”“评阅”“答辩”三个环节组成,各环节成绩占总成绩的比例分别为40%、30%、30%。由指导教师、评阅教师、答辩小组分别写出评语并给成绩,最后综合评定学生的成绩。为了避免教师担心自己带的学生成绩偏低或答辩通不过给自己带来麻烦,系指导小组将协调后续工作,使得指导教师能客观评分。为了客观公正进行评阅,采用集体交叉盲审形式。严格按程序组织答辩,避免走过场。 3结束语 毕业设计是学校教学工作的重要组成部分,毕业设计教学质量直接影响学生的专业综合能力的培养。本文分析了毕业设计质量下滑的原因。就提高热工自动化专业毕业设计的教学质量,进行了探索。这样的探索不仅可以提高毕业设计质量,还将为学生今后顺利走上工作岗位或继续深造打下坚实的基础。 作者:单位:长沙理工大学能源与动力工程学院 自动化专业毕业论文:关于高职自动化专业毕业设计教学的思考 【摘 要】本文针对高职电气自动化专业的学生毕业设计中存在的设计题目科学性不足、系统方案创新率低、系统设计实用性不足、论文缺乏条理等问题,提出将顶岗实习与毕业设计结合起斫行,使学生在实际工程中,充分利用所学专业知识,理论联系实际,从而提高毕业设计的教学水平和学生的实战能力。 【关键词】高职 自动化专业 毕业设计教学 顶岗实习 当前,全球正在兴起新一轮工业革命,以机器人、人工智能、3D打印和新型材料等为代表的新科技革命和产业变革正在来临。它将极大改变传统的商品制造方式,并推动生产制造模式的变革,从而改变就业的格局。而作为信息技术的基础学科自动化技术则是这一轮工业革命的发展基石。与德国工业4.0相比,中国很多制造业还处于2.0、3.0阶段,其本质就是中国企业的自动化技术水平距德国企业的自动化技术水平还有相当大的差距,因此,如何尽快培养出能够适应当今科技产业革命的高水平自动化人才,就成为了高职教育的一个重大课题。 毕业设计是达到培养目标的重要环节。不仅能够培养学生的综合分析和解决工程实际问题的能力,而且还能够对学生的思想品质、工作态度及作风产生很大的影响。但近年来,高校不断扩招,高职教育规模不断扩大,高职原有的教学资源显得严重不足,能够跟得上潮流的新技术的教育资源更是凤毛麟角。因此,很多学生对毕业设计的重要性认识不够到位,毕业设计的质量也逐年下滑,甚至社会上有人提出取消毕业设计的建议。因此,如何改革毕业设计,提高培养质量成为高职教改的难点之一。 一、高职毕业设计教学中存在的问题 (一)毕业设计题目科学性不足。随着新一轮的技术革命和产业变革的到来,以“互联网+”“机器人”为代表的新技术正在不断地与传统的自动化技术相互融合,从而不断地改变现代企业的生产方式。然而以往的高职毕业设计,过于强调对以往所学知识进行全面总结,因此很多毕业设计题目要么过于理论化脱离实际,缺乏实用性;要么陈旧单一,重复率高。从而导致学生兴趣下降,降低了他们的主观能动性,势必影响学生的毕业设计质量。 (二)系统方案创新率低。首先大部分学生在选择毕业设计课题时,都会选择以前用过的或者相类似的题目,再者,所设计的系统方案也大都是书本上的翻版,缺少创新性的原创,而且重复率非常高。因此,毕业设计质量会大打折扣。 (三)系统设计实用性不足。由于大部分学生没有现场工作的实战经验,所以,在做系统设计时,要么操作不方便,要么安全性不够,要么与现场其他设备不匹配,要么性价比较低等,导致做出的系统设计往往脱离实际,从而降低了毕业设计的实用性。 (四)论文缺乏条理。首先由于大部分高职学生很少写过学术论文,所以,学生的毕业设计论文往往缺乏整体布局,因而论文中经常出现结构不完整,内容颠三倒四,上下两段明显割裂开来,缺乏自然过渡,层次不明,看起来费力,论证不得力,缺乏逻辑性等缺点,从而降低了毕业设计论文的质量。 (五)毕业答辩流于形式。由于每年扩招的学生不断地增多,就业压力不断地增大,所以找工作就成了学生们最重要的课题,因此,很多学校的毕业答辩就流于形式了,不仅毕业论文质量低下,答辩也就成了走过场。不仅无法达到毕业设计的培养目标,而且无法准确衡量毕业生的培养质量,同时对学校未来的就业也产生了很大的隐患。 针对以上问题,并结合自动化专业的特点,本文提出将毕业设计与顶岗实习进行有机结合起来,让学生在实际岗位中全面锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的综合能力,从而提高毕业设计的质量。 二、毕业设计教学改革措施 (一)结合企业生产实际选题。学生可以将企业里的技术改造,产品开发,系统集成等科目内容,并根据自己的兴趣爱好,选择适合于自己的科目内容作为自己的毕业设计内容。自动化专业毕业设计的题目大概有如下几种类型:(1)技术改造型:以PLC或DCS为控制优秀的工业现场集散控制系统的技术改造。(2)产品开发型:以单片机为控制优秀的电子控制系统等装置产品的开发。(3)系统集成型:以PLC或DCS控制系统与以互联网技术相互融合的MES系统等集成系统。(4)实验研究型:以机电一体化为优秀的机器人等新技术的实验研究。由于学生的毕业设计题目就是自己的实习内容,具有非常高的实用性,所以会激发学生的主观能动性,使学生主动地去学习了解相关的知识和技术,从而为完成高质量的毕业设计打下坚实的基础。 (二)加强技术指导。虽然参加顶岗实习的学生,都已经在学校学习过自动化专业的基本理论与基本知识,但是由于自动化学科的自身特点,使它能够在不同行业内与不同的专业技术相融合,比如与通信技术、互联网技术、液压技术、机械、数据库等技术相互融合,因此,就需要从企业里的技术人员或者专业人士中聘请为指导导师,对学生进行其相关专业或者行业知识的技术指导。不仅能够有效扩大学生的知识面,提高学生的综合运用能力,还能够有效减少系统设计漏洞等缺陷,大大增强了毕业设计的实用性。 (三)加大对实验装置的经费投入。随着自动化技术的迅猛发展,自动化装置的更新速度也在不断加快。为了让培养出的学生能够跟得上企业的发展步伐,就需要加大对新技术的实验装置的引进。通过对新实验装置的引入,既可以提高教师与学生的技术水平,还能够让做毕业设计的学生有了一个充分的展示平台。学生可以将自己的创新构想与才华在这个平台上充分的发挥,从而不仅能够提高毕业设计的技术水平,而且还能够提高学生的创新能力与实践能力,并将自己的知识技能和体验不断地提高与升华。 (四)加强论文写作指导。毕业论文是毕业设计工作的总结,因此要想写好毕业论文不仅需要前期的技术工作的积累,还涉及组织材料等相关写作技巧等知识。所以,学生可以从企业里的技术报告、技术方案、技术总结等各个方面入手,锻炼学生的写作能力。在撰写毕业论文的初期,可以帮助学生确定论文的整体布局和结构,在初稿完成后,可以帮助学生检查内容、逻辑、语句、格式等方面的错误,提高学生的写作水平,从而不断提高毕业论文的质量。 (五)深入企业开展毕业答辩。毕业设计是衡量高职毕业生培养质量的重要标尺,也只有能够解决实际问题的毕业设计才具有实用价值,才符合培养学生实际动手能力的需求。将企业里的技术专家与学校内的专业老师组合成的答辩专家,能够更加全面地检验学生的毕业设计质量。通过企业里的技术专家现场出题,可以有效检测学生是否能够把所学的理论知识与生产实践有机地结合起来,同时能够给予学生更加全面专业的建议,从而帮助学生获得最快的成长。同时企业也能够通过此类答辩发现适合自己企业所需求的技术人才,同时有效地促进了学校的就业。 总之,毕业设计是专业教育的重要组成部分,通过将毕业设计与顶岗实习相结合,能够有效培养学生综合运用所学基础理论、专业知识与技能分析、解决工程实际问题的能力,希望能够为我国的企业转型升级所需的技能人才的培养有一定的作用。 【作者简介】黄 斌(1983― ),男,硕士,工程师,研究方向:自动化的科研应用与教学工作。 自动化专业毕业论文:高职电气自动化专业毕业设计现状分析与改革探索 摘要:本文指出了毕业设计对高职电气自动化专业学生的重要意义,分析了高职电气自动化专业毕业设计工作的现状,针对其中的弊端提出了改进措施并进行了探索 关键词:高职;电气自动化专业;毕业设计;改革 一、高职电气自动化专业毕业设计的重要性 毕业设计是教学最后一个重要的实践环节,它既能检验学生对知识的掌握水平与应用能力,也能培养和提高学生专业综合素质。对高职电气自动化专业学生来说,它能使学生完成电气工程师的基本训练,培养并提高综合运用电气自动化相关知识、理论和技能来解决实际工程技术问题的能力,为成为在生产第一线从事电气控制系统的安装、调试和维修以及技术开发、管理和销售的工程技术和管理人才打下坚实基础。因此,研究并探索如何更好的组织和实施毕业设计,具有重要的现实意义。 二、高职电气自动化专业毕业设计工作现状 通过笔者毕业设计工作的开展及调研发现,多数开设电气自动化专业的高职院校,其电气自动化专业毕业设计的组织和实施中存在较多共同弊端,毕业设计效果较差。主要反映在: (1)毕业设计时间与顶岗实习和就业冲突,学生难以安心设计 目前多数高职院校电气自动化专业的毕业设计均在第六学期开设,与企业顶岗实习同时进行。学生一般在第五学期就已经开始求职,一般都把主要精力用于就业招聘中,直到找到合适的工作单位才开始真正考虑毕业设计。即使是顺利找到工作岗位进行顶岗实习的学生,也有相当一部分由于工作压力、时间等条件限制无法较好的开展毕业设计。 (2)毕业设计选题单一,流于形式 目前高职电气自动化专业毕业设计题目一般由教师拟定、学生选择,学生带题目到企业顶岗实习。一方面选题数量少,一个小组一个题目,学生抄袭现象严重;另一方面题目由教师拟定,与学生顶岗实习的工作内容不相符,学生缺乏完成毕业设计的动力。 (3)学生无法得到指导老师适时、充分的交流和指导,影响设计效果 由于毕业设计与顶岗实习同时进行,学生在不同的企业进行顶岗实习,指导教师通常在学校,一边从事日常教学,一边指导学生毕业设计。这种时间、空间的差距导致学生之间、学生与指导老师之间交流受到限制。学生有疑难问题,难以立即得到有效的提示或指导,教师也难以及时了解学生的设计进度,也就无法对学生的毕业设计工作起到有效的监督、促进作用。 由于以上原因,最终形成一部分学生不重视毕业设计,在整个毕业设计过程中采取消极态度,不认真对照学校毕业设计规章制度、规范和指导老师的进度要求开展工作,寄希望于答辩前通过网络拼凑、抄袭来完成毕业设计任务;一部分学生虽然重视毕业设计,但由于本身水平或条件限制,毕业设计草草了事;只有少量基础好、条件充分的学生能够按时、按质完成毕业设计,达到设置毕业设计教学环节的初衷。在这种情况下,多数指导老师鉴于学生的实际困难和毕业率的压力,通常对毕业设计成绩评定采取宽容态度,最终毕业设计的质量差强人意。 三、高职电气自动化专业毕业设计工作改进措施 可见,多数高职院校电气自动化专业毕业设计的现行模式亟待改进。针对上述情况,笔者通过多年承担高职电气自动化专业毕业设计指导工作,从实践中总结到以下改进方法和措施: (1)加强毕业设计理念的渗透,提前安排毕业设计 如上述,一部分学生在毕业设计过程中严重抄袭的主要原因一是基本功不扎实、对毕业设计课题感到无从下手,一是没有充分时间进行毕业设计。 学生对毕业设计无从下手的原因,与高职教育现行教学模式密切相关。目前高职教学模式侧重于理论知识的传授,实践环节薄弱,各课程之间的衔接和融合不够,这就造成学生所学知识不够连贯、系统,无法很好理解各门课程在解决实际工程问题中的具体地位、作用和相联系,也无法将学到的知识较好的应用于毕业设计。这就需要授课教师在授课过程中,帮助学生理解本课程与其它课程之间的联系,在毕业设计中的地位、作用,引导学生运用本门课程相关知识解决实际工程问题。在我校电气自动化专业课程教学中,与毕业设计直接相关的课程包括电机、机床电气控制、输配电技术、电力电子技术、可编程控制器、交直流调速系统等,这些课程的授课教师尤其需要注意毕业设计理念的渗透。 毕业设计与顶岗实习和就业冲突,导致学生时间精力投入不足,可以通过提前安排毕业设计来改善。目前我校电气自动化专业毕业设计的开展提前至第五学期利用课余时间完成,有效解决与顶岗实习和就业的冲突问题,提高了毕业设计的整体质量。 (2)指导教师按专业优秀就业岗位进行选题 目前高职电气自动化专业毕业生优秀就业岗位包括维修电工、PLC系统设计师、电气工程师、单片机系统设计师、产品质检员等。毕业设计选题应按电气自动化专业优秀就业岗位的要求,从电气自动化在实际生产中的应用出发,与相关课程内容有机整合,拓宽毕业设计课题。目前我院电气自动化专业采取的选题方法:1、与一些就业企业合作开发一批有实用价值、适合学生设计的课题。2、直接采用工厂实际工程技术问题作为毕业设计课题,这主要包括两种方式:一是聘请企业技术人员担任毕业设计指导教师,由他们提供工厂实际任务作为毕业设计课题。 同时,每个课题最多3个学生,尽量一个学生一个题目,最大限度防止学生出现雷同设计。 (3)企业技术人员在校教师共同指导 目前我院电气自动化专业毕业设计指导教师已作如下安排:聘请企业中有丰富实践经验的工程技术人员为毕业设计兼职指导教师。承担本校课题的同学,以校内教师指导为主、企业兼职教师指导为辅。课题来源为校外的同学,以企业兼职教师指导为主、校内教师指导为辅。事实证明,校内教师指导和企业兼职教师指导相结合,克服了校内教师单一指导的缺陷,实现了知识与经验、理论与实践的有机融合,能有效帮助学生攻克毕业设计中的难题,切实提高学生解决实际工程技术问题的能力。 (4)完善校内外毕业设计实践条件 要避免毕业设计“纸上谈兵”,就要完善校内外毕业设计实践条件,使学生的理论设计能够成为实物。一方面,学校购买或修整毕业设计需要的各种设备、工具、材料,完善电气自动化实训室条件;另一方面,学校要加强和企业的合作,使学生能够将毕业设计的某些实践环节放到企业现场去完成,既贴合实际,又能在企业工程师的指导下获得事半功倍的效果。 四、结束语 最近几年,我院电气自动化专业已按上述改进措施从多方面对毕业设计工作进行了改进,实践证明,这些改进措施提高了毕业设计质量,提升了毕业设计内涵。 自动化专业毕业论文:自动化专业毕业生高端就业市场建设探析 摘 要 金融危机后,我国高校毕业生的就业形势日趋严峻,如何促进当前高校毕业生高质量就业,建设好大学毕业生高端就业市场,不断提升高校就业工作水平,是各高校亟待解决的问题。文章以自动化专业的高端就业市场作为研究对象,通过探讨高端就业市场定位原则,以XX大学自动化专业为例进行自动化专业毕业生群体入学情况与就业质量相关性分析,探索自动化专业高端就业市场建设方向与主要措施。 关键词 自动化专业 毕业生 高端就业市场建设 就业作为最大的民生工作,在国家经济结构调整、经济增长速度放缓的当下,高校毕业生就业面临更大压力。如何促进大学毕业生顺利就业并实现高质量就业,建设好大学毕业生高端就业市场,不断提升高校就业工作水平,使学校人才培养实现与社会需求的无缝对接,是各高校就业工作部门亟待解决的问题。本文以自动化专业的高端就业市场作为研究对象,通过一个热门专业为探索起点,辐射其他专业高端就业市场建设,为全面探索高校毕业生就业高端市场的建设作出贡献。 1自动化专业高端就业市场定位原则 1.1基于学科特点和人才培养目标 自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科,是当代高技术的集中体现与应用。自动化的研究范围广,几乎无所不包,其主要研究方向为:控制理论与控制工程,检测技术与自动化装置,系统工程,模式识别与智能系统,导航、制导与控制等等。 自动化学科有着其鲜明的技术特征。首先,自动化是信息科学与技术的重要组成部分,它是在信息获取、传输和处理的基础上,实现信息的利用,是人类改造自然目标的最终落实;其次,自动化不仅包含利用信息实现目标的原理和方法,而且包含作为其载体的技术和装备,并最终将它们集成在自动化系统中,涉及到从理论、方法、技术到设备的各个层面,具有包容数学、软件、电子、电气及各类专业技术人才的特点;第三,自动化科学与技术是以控制论、系统论、信息论为基础的通用科学与技术,与各领域具体实践相结合,可形成各门各类的自动化,如机械制造自动化、化工自动化、核工程自动化、农业自动化等,因而其理论、方法和技术对各行各业具有普适性;第四,自动化的水平和程度不仅取决于控制的思想和方法,而且与检测技术、执行装置、特别是各类信息技术密切相关。 根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》以及《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》对产业发展和高校人才培养的要求,XX大学自动化专业的培养目标是:培养具有良好的思想品德和文化修养、基础理论扎实、专业知识面广、实践能力强、富有现代科学创新意识,能够从事工业企业、国防、高校和科研部门的运动控制、过程控制、导航制导与控制、现代集成制造系统、模式识别与智能控制、人工智能与机器人、系统工程、现代检测技术、信号处理与控制、网络与计算机应用等领域的科学研究、技术开发、工程应用与组织管理的高素质、创新型、复合型高级人才。 因此,自动化专业所对应的高端市场,应该处于社会信息化发展中的重要部分,在以信息化推动工业化的进程中,以控制为特征的自动化技术为应用基础,并且最终要成为体现工业化水平的关键技术的行业和领域。 1.2基于行业内产业区域布局及产业发展动向 自动化产业属于信息产业,应用范围广泛,涉及机电、计算机、电力电子、通讯、人工智能等,几乎所有的工业部门都可以和自动控制有一定的联系,甚至包括农业、国防都与自动化息息相关,是非常综合性的产业。自动化产业具有科技含量高、学术专业性强、产品种类繁多、应用领域广泛、市场潜力巨大等特点。也有人称自动化是一个“万金油”的专业,几乎所有的行业都可以与自动化挂钩,也就意味着自动化专业的毕业生可以从事多种领域的工作。例如钢铁企业、电力行业、石油石化公司、核工业企业、科研院所、通信系统、铁路、民航、海关、高科技企业等等。正是因为自动化专业就业范围如此之广,XX大学的自动化专业作为优势专业之一,势必要建立与优势专业毕业生就业所匹配的市场,探索适合学校学生长期发展的就业市场建设。 因此,自动化专业完全符合将国家的重点行业、领域和地区作为主要就业市场,引导毕业生服务国家经济战略需要的高端就业市场定位原则,国家重点行业既包括国防、电子信息、钢铁、有色、石化、装备制造、汽车、轻工、纺织、船舶等传统行业,也包括国家十大产业振兴规划中提到的新兴行业,国家重点领域具体指国资委直属的企业,“西部计划”、“大学生村官计划”涉及的西部基层单位,党政机关、主流媒体、部级科研院所、部队等。国家重点地区是指“长三角”、“珠三角”、“东北老工业基地”、“环渤海经济圈”等地区。这也与我校“确立与高水平大学建设相适应的就业市场”工作目标相一致。细化为与自动化专业对应的国资委直属企业,中国500强企业,世界500强企业,冶金、机械、汽车、采矿、电子信息、家电、化工、金融、国防、建筑等行业百强,全国“985”、“211”重点院校,科研设计院所、部队等。 1.3基于学生发展需求与就业质量综合评价 高校毕业生就业质量就是指在符合高等教育基本规律的前提下,教育产品(高校毕业生)满足社会潜在需要的特征和特性要求的总和。就业质量是衡量毕业生在整个就业过程中就业状况的综合性概念,反映的是社会整体发展状况。 毕业生就业质量包括:(1)大学生就业机会的可获得性,即就业率在数量上的反应。(2)大学生就业岗位的特点,即工作收入、工作时间、工作地点、工作环境等。(3)大学生就业的主观满意程度,即专业对口率、工作稳定性、发展前景、劳动关系的和谐性等。 其中,作为我们在高端就业市场认定过程中主要参考的指标为: (1)就业的薪酬水平:就业质量最直观的衡量指标。薪酬水平既能证明企业实力,也能证明学生对企业的价值。薪酬水平也是企业对学生能力的认可程度的体现。 (2)专业对口率:专业对口率体现学生专业与职业的相关程度。也能说明学生的专业能力得到用人单位认可程度。 (3)层次就业率:层次就业率是指进入高端企业就业人数占毕业生总数的比例。集中反映了高校人才培养质量,高层次就业率高,说明人才培养质量得到高端企业的充分认可。 据此我们所认定的高端就业市场内包含的企业应该是具备一定规模、技术行业领先、国家重点支持、薪酬水平高和具有良好的企业文化的企业。 2自动化专业毕业生群体入学情况与就业质量相关性分析 XX大学自动化专业2011年招生265人,2012年招生253,2013年招生(自2013年起改为自动化大类招生)347人。本专业考生主要来源为:辽宁、山东、河南、河北等全国28个省市自治区。2013年,自动化专业在招生计划最多的辽宁省(占招生计划的36.89%),专业最低分高于辽宁省一本线79分,专业最高分高于辽宁省一本线103分;在外省招生中,平均录取分高于当地一本线50分左右,个别省份达到80分。本专业的生源质量可以说是相当优秀的,但是在最终的就业状况反馈中,不难发现自动化虽然整体就业率依然在全校的排名靠前,但是重点单位的就业率略高于全校平均水平,这也凸显了自动化专业招生分数与最终高质量就业匹配度不高的现状。 3自动化专业高端就业市场建设方向与主要措施 3.1立足本行业高端企业,稳固优秀企业,寻求广泛合作 立足自动化相关产业所属的国家机关、国家重点企事业单位、国际知名大公司或世界500强、中国500强企业等高层次用人单位和高端企业,通过参加各地区和各行业组织的毕业生工作会议的机会或这类企业来校招聘的机会,搜集用人单位信息,拜访用人单位,与他们沟通介绍自动化专业有关情况,建立初步联系。在其中挖掘出优秀高端企业,加强交流,及时掌握其供需信息,丰富合作形式,建立“企业――高校联合俱乐部”,开展企业文化活动周,为学生推荐、互访合作等工作打好基础。在每一届毕业生就业工作开始之前,与优秀高端企业及时拜访或电话交流,介绍生源情况,推荐优秀毕业生。同时,深化走访企业机制,每年对优秀高端企业进行回访活动,了解毕业生在企业的工作情况,听取用人单位对人才培养的意见,商谈合作意向,与企业人事主管,以及在企业中工作一年、三年、五年的企业员工开展生涯人物访谈活动,有的放矢地了解企业用人标准和毕业生发展状况。 3.2广挖校友资源,加强联络沟通,拓宽就业信息渠道 校友在积极向用人单位推荐毕业生,在为学校的人才培养提供反馈意见上都不断发挥着重要的作用。充分挖掘校友资源,与学校校友会紧密配合,依托院校友会网站的建设,建立自动化专业校友高端企业资源库,通过校友联系其所在单位开展人才招聘工作,同时也发挥校友在招聘活动中的宣传示范作用,提高校友所在单位招聘工作的成效。定期邀请校友返校为学生开展各类职业发展和就业指导培训、就业技巧和职业生涯规划的指导以及授课等活动,既有助于高校做好毕业生就业指导工作,也有利于加强与校友及所在用人单位的联系。 3.3密切校企往来,了解企业用人标准,进行“订单式”人才培养试点 对于条件成熟的用人单位和地区,与其建立就业实习实践基地,定期组织学生前往基地开展实习实践活动,了解企业的用人标准。通过建立高校的企业俱乐部,为企业搭建在高校广泛联系学生的平台,增进高校与企业互访,加强学生与企业的互动,使学生在毕业前就能更多地接触企业,了解未来工作环境,为将来真正工作打下坚实的基础。 建立“联合培养”、“名企定制班”等人才培养新模式,打造“订单式”培养试点,通过单位在高校学生毕业前的提前介入,由高校结合当前课程体系和企业需求,为企业“量身订做”,为高端企业广泛推荐对口专业化毕业生人才。同时,通过推行全程化、体系化的职业生涯发展教育,促进学生就业能力的培养。 3.4以高端就业指导和行业分析辅助辅导员就业工作,开展就业教育 在学生就业相关工作中,辅导员更多地是为学生传达就业信息,告知宣讲会通知,在就业指导方面也仅限于一些经验传承方面的指导。高端就业指导需要辅导员也能够切实走访企业,对企业中工作了一年、三年、五年的工作人员或者校友,进行生涯人物访谈,了解不同类别的毕业生在企业中的发展与走势,定点跟踪具备不同能力特点的毕业生,着重追踪和记录其职业发展历程,整理总结后,以最详实的实例和解说,来对在校大学生分类别进行一对一指导。同时,开设由辅导员主讲的行业分析课程,根据不同行业的不同的特点来设计课程内容,引领学生在职业生涯规划上以及日常的职业路径选择上往长效性和创新性发展,促进学生的就业能力和素质的提升。 自动化专业毕业论文:基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索 [摘 要]本文详细介绍了毕业设计的完整教学流程,并结合CDIO工程教育实践,对流程中的每一阶段的重要工作与CDIO改革措施相结合,针对设计题目来源和学生选题工作,开题时文献资料的收集积累及开题报告的撰写,设计实施阶段的注意事项及论文写作思路,提供了详细的指导,对工科专业的毕业设计者及指导者均有较强的参考价值。 [关键词]毕业设计 CDIO 电气工程及其自动化 改革 一、引言 毕业设计作为一次实验性的教学环节,学生在专业教师或工程技术人员的指导下围绕一个课题任务进行有计划有步骤的学习、实践、探索和开发的过程。其目的是培养学生独立地综合运用所学地理论基础、专业知识和基本技能,提高分析和解决实际问题的能力。检查学生能否融会贯通大学时期的所学及能否将其拓展和升华。同时,毕业设计的成果是检验学生能否合格毕业和能否获得学位资格认证的标准。 本专业培养的学生应具有一定的获取知识的能力,具备综合运用知识解决实际工程问题的能力。能够在供配电、电气设备制造、电力电子及新能源与节能技术应用、智能电网等领域从事系统设计开发和系统运行、管理、维护等技术工作。 C(Conceive—构思)、D(Design—设计)、I(Implement—实施)、O(Operate—运行)。其改革愿景是为学生提供一种在实际系统和产品的构思—设计—实施—运行的背景环境下强调工程基础的工程教育,使学生能够掌握深厚的技术基础知识,领导新产品和新系统的开发与运行;理解工程技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。本专业在接近实际工程的环境下,以中小型电力系统和新能源系统项目为主要载体,培养学生获取知识的能力、较强综合运用知识解决实际工程问题的能力。本专业面向中低压供配电技术和新能源及其应用领域,服务于地方经济建设,培养从事电气工程技术应用的生产工程师、服务工程师及少量设计工程师。因此,在毕业设计环节精心进行CDIO改革,是必要及可行的。 二、改革思路及配套方法 (一)课题来源及学生选题 根据题目来源可分为科研项目、自选题目、生产实践和其它等类型;题目类型:设计开发、理论研究、科学实验和其它。分为四个阶段:选题、调研、设计和答辩,每个阶段都有不同的任务和目标。 毕业设计课题首先应符合学生所学专业的培养目标,要体现可行性、实用性和创新性。而学生选择题目时,应选择与专业需求一致,难度和工作量适当。并且自己要感兴趣,如果设计题目和就业方向相关则更好。除此之外,学生也可以自行构思设计题目,体现CDIO的构思C(Conceive)。指导教师则应把握好学生构思出的设计题目是否与专业相关,其难度和工作量是否合适。供配电和智能电网等领域的毕业设计选题,适用于CD或者CDI。电力电子及新能源与节能技术应用等方面则适用于CDI或者CDIO。 (二)开题工作 开题工作也是属于CDIO的C(Conceive—构思)和D(Design—设计)。毕业设计开题是指学生从选择课题到完成课题详细设计调研报告(或开题报告)的阶段。该阶段约占四分之一的时间,是相对较辛苦和细致的阶段,关系到设计能否最终成功。在选定毕业设计课题后,老师便将毕业设计任务书下达给相关学生,其中包含设计题目、设计内容、基本要求、设计条件及参考资料。而课题调研则就是围绕设计任务书的要求尽可能地收集详尽资料,从而对课题涉及的各方面有较深入的理解。具体的实现方式主要有: 1.参与课题相关的专题讲座,学术报告,了解本课题的技术成分,前沿动态和发展趋势。 2.充分利用网络资源,搜索有价值的参考资料。 3.图书馆、院系资料室及书店查阅各类书籍和期刊。 4.在实验室和生产中实地调查研究,多想多问。 通过对文献资料进行仔细研读及完成一定的实践调查后,应该对如何完成设计有一定的见解了,由此提出两到三种课题的解决方案,并详细分析各个方案的优缺点和可行性。然后在教师的指导下将各方案进行定性分析和初步估算,针对设计条件确定出一个最佳的设计方案。在依据方案,拟定设计详细的时间计划表,体现每个阶段的工作内容,需完成的任务,视需要可以具体安排到每周需完成的任务。因此,开题阶段衔接了CDIO的构思与设计两个阶段,属于承上启下的阶段。 (三)设计实施工作 开题报告审核通过后,进入到毕业设计实施阶段,其属于CDIO的D(Design—设计)、I(Implement—实施)、O(Operate—运行)。首先可以按照课题的难度将设计内容分解成系列任务模块。如果遇到技术困难,要客观分析,积极寻找原因,并寻找合适的解决方法。该阶段的D(Design—设计)可包括原理图设计、PCB设计或者供配电方案设计;I(Implement—实施)可包括元器件购买、焊接,调试或者供配电系统图绘制、预算表拟制。O(Operate—运行)则是软硬件联调后通过后的整机运行,供配电方案设计则不包含运行这一步。 如果在设计中遇到之前无法预见的困难,在征求导师的意见后,可考虑适当调整设计内容。调整内容不是降低难度,而是寻找另外一种新的替代途径。但要把握好调整的分寸,应保证总体格局尽量不变。这一点关系到设计最终能否顺利完成。 设计阶段非常重要的一点就是指导老师需每周定时对每个学生的工作进度进行监督和指导,做好过程管理。 (四)毕业论文撰写工作 完成整体设计并调试通过后,紧接的一项重要的工作就是毕业论文的撰写了。毕业论文一般有以下组成部分:中英文摘要、关键词、前言、正文、结论、致谢、参考文献、附录。 1.中文摘要的内容则应阐述设计研究的前提、目的和任务,使用的理论、算法、材料和设备,实验研究的数据和由此推出的结论及该结论对今后的课题研究有何启发。写作时应该保持客观性,简洁性。英文摘要则要求尽量何中文摘要相对应,无语发错误。 2.关键词是应采用能覆盖毕业设计(论文)主要内容的通用技术词条,选为3~6个较为合适。 3.前言是在概要介绍本领域国内外前人研究成果状况的基础上,提出尚待解决的问题,从而引出毕业设计(论文)的研究目的、理论依据和实验基础。主要回答为什么研究。文字简练,直入主题,避免将前言写成综述。 4.论文的正文部分是优秀部分,所占篇幅也最长。设计的研究成果都应体现在该部分,一般包括下面几个方面:任务和目标;总体方案设计;各部分的设计和实现,比如:硬件、软件设计和调试。正文要求结构清晰严谨,内容翔实准确。 5.结论是对整个设计的一个总结,是经过推理、判断、归纳等逻辑分析后得到的综合观点,包含设计的创新点所在,也可以提出进一步完善的意见或建议。 6.其余部分可按照论文的格式模版如实进行编写。 三、考核办法及改革成效 毕业设计的考核办法,总结起来就是:重视中期检查关,严守毕业答辩关。这个准则也体现了CDIO中对于过程的有效管理。中期检查对进度超前的学生,是一种认可和鼓励,对进度滞后的学生,则是一种督促和鞭策。对设计者而言,毕业答辩是一种有组织、有计划、有鉴定的正规的审查毕业设计(论文)的重要形式。毕业答辩,是完成了CDI后,最后在老师评审面前进行O(Operate—运行)的演示。作为指导老师,应在答辩前,对学生进行指导,指导其做好答辩前的准备工作。 笔者紧跟本校的CDIO教育改革步伐,在2008年本校推行CDIO改革后,对于指导的几届毕业设计,严格过程管理。所带学生均取得较好的设计成绩,每一届没有不及格学生,学生毕业设计成绩优良率占所带学生比例的70%以上。并且将每一届所带的优秀毕业设计学生召集起来,与低年级学生的相关CDIO工程实践项目进行专门的技术交流及指导。并从CDIO工程实践项目的小组成员中,鼓励学生发挥创造力,对将来的毕业设计进行方向思考,凝练出一个好的设计题目。最终使得好的构思能有创新性和传承性。 四、结论 毕业设计作为高等学校本科教育人才培养计划中的重要组成部分,是本科教学过程中最后一个重要的教学环节,是人才培养质量的重要体现。本文通过对毕业设计的流程进行梳理,结合CDIO的理念,对培养学生如何用工程的观点正确对待毕业设计工作的各个环节,并顺利开展工程实践工作,都有一定的参考价值。 自动化专业毕业论文:高职院校电气自动化专业毕业设计的指导与实践 【摘 要】作者以高职院校毕业设计指导工作为突破口,进行了新的改革与探索。在选择课题、指导方式与答辩形式上进行了一系列的调整,形成了一种适合时展要求的全新实用的毕业设计指导方法,取得了良好的效果。 【关键词】高职院校;毕业设计;课题;指导;答辩 1 引言 高职教育是以社会需求为目标,以就业为导向,坚持培养面向生产建设、管理和服务第一线需要的,实践技能强、具有良好职业道德的较高素质的技术应用型人才。我院是一所依托包钢的职业技术学院。这些年随着高职教育改革的逐步推进,我们的教学内容与教学方式也发生着巨大的变化。电气自动化专业在我院的专业构成中占有很大的比例,也在不断的进行着改革与探索。在《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高〔2006〕16号)文件中明确指出,人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性。这就要求我们的专业开设、课程设计、师资配备、硬件环境、软件组成等各个方面都要围绕这个优秀来展开。当然,毕业设计作为高职学生独立完成的综合性实践,具有重要的作用。我们指导教师采用的指导方式和选题的范围也应该具有实践性、开放性和职业性的特点,这就对我们提出了新的要求。 2 采取的措施 高职学生在最后一年面临毕业答辩的时间段,有好多已经与用人单位签订了用工合同,进入了用人单位的实习期。根据我院特点和学生构成,我们毕业答辩指导教师对即将面临毕业的学生进行了分类,将已经开始实习期的学生和尚在校学习的学生分为两大类,分别进行对待。本着转变思路、切合实际的态度,从几个方面进行调整。 2.1 选题方式的改变 毕业设计的选题是整个设计的关键,也是最困扰学生的地方。通过我们多年来的经验,如果能成功选择适合自己的题目,毕业设计就算是成功了一半。为什么这么说呢,因为每年总会有学生,在毕业设计进行到一半的时候,因为种种的原因无法继续进行下去,而不得不推翻前面的课题重新选题。这样一来,费时费力不说,后面的新课题也肯定会受到影响。因此,我们这几年都是把选题工作作为毕业设计中最重要一个环节来要求的。在选题的方式方法上也采用灵活多样的策略,大约有以下几个内容。 (1)基础性选题:事先根据专业组成和学生能力,侧重于专业基础并且结合实践,建立了我院自动化专业的毕业设计课题库。将这些课题事先召开专门的推进会议,向本专业毕业生公布出来,让学生在这些题目里面选择适合自己的课题,我们称之为基础性选题。这种方式的好处是,学生毕业设计选题不会有大的偏差,肯定在本专业涉及的知识点之内。 (2)开放性选题:不限于基础性选题的范围,学生可以在本专业的领域内自由选择课题,我们称之为开放式选题。这种选题的好处是,学生可以充分发挥自己在某个课程上的强项,设计出最适合自己的课题。而且电气自动化专业发展很快,专业领域内新技术新思想层出不穷,我们也希望学生能有一个开拓性的思维,这也是他们进来走上工作岗位最难能可贵的技能。 (3)自主式选题:针对不少学生已经在用人单位实习的实际,我们鼓励学生结合自己本岗位的工作实际,选择生产第一线的课题,称之为自主式选题。这样做的好处是,学生可以学以致用,将实际生产上的课题与书本上的理论知识相结合。既可以丰富我们学校的课题库的内容,也可以让学生通过认真分析课题,掌握自己将来工作中的设备和技术,尽快融入到工作中,一举两得。 2.2 指导方式的改变 学生在选题结束后,就进入了紧张的设计之中。这其中涉及到相关资料的准备与查阅,软硬件的编程与设计,技术性文档的书写与总结,指导教师的沟通与方向的把握。我们针对我院学生特点,采用了几种不同的指导方法。 (1)全面指导:在基础性选题的基础上,对涉及相关专业内容的学生进行集中培训的方式进行指导。把各个主要的知识点和常用的设计方法进行梳理,让学生可以做到有的放矢。 (2)面对面指导:在全面指导的基础上,定时与学生进行交流与指导,面对面解决学生再设计中的困惑和难点。我们的做法是每周指导老师对自己带的学生进行至少一次的辅导。 (3)侧重点指导:根据每个学生的特点和设计内容的进度情况,有针对性的指导。对于多数学生都出现的问题,有侧重的重点解决,并且通报给其他的学生。 (4)网络化指导:充分利用互联网络的资源,在网上与学生进行随时交流。学生有问题随时可以通过聊天工具或Email与指导老师沟通,也可以在建立的群组中进行讨论。 2.3 答辩方式的改变 (1)集中答辩:每年我们都会按照专业与课题将学生与老师分为若干个小组,针对毕业设计内容进行有针对性的集中性答辩。这样做的好处是可以在短时间内集中优势师资力量,对新生的答辩内容可以做到全面细致,而且效率高,因此这种形式是主导。 (2)分散答辩:针对我院有些毕业生在最后一年已经在各地的用人单位实习的实际情况,本着一切从实际出发的目的,我们对个别确实无法赶上集中答辩的同学,采取分散答辩的形式进行补充。这就需要毕业生与校方取得联系,约定好合适的时间在小范围进行。 3 取得的效果 经过我系职工的共同努力,我们的一系列改革措施取得了很好的效果。在探索新时期新形势下高职院校毕业设计指导工作的发展方向上开了一个好头,也是我院教学改革的一项成功案例。经过这几年的运行与调整,广大毕业生都非常满意,也得到了上级领导的首肯。 我院自动化专业的毕业设计指导工作,体现了按需办学的思想,根据市场需求进行定向人才培养,拓宽了学生就业口径,课题库也逐年充实完善,已经形成了一个良性的互动互助的体制。广大师生一致反映现在的这种形式灵活多样、更加具有人性化,而且理论联系实际,可以充分利用资源,充分体现了教学过程的实践性、开放性和职业性的特点,反映了新的发展时期下人才培养模式改革的方向。我们还要不断完善毕业设计指导内容,使其与时代要求相适应,去伪存真,将高职院校毕业设计的实践指导工作做得更好。 自动化专业毕业论文:提高自动化专业毕业设计质量的方法研究 摘要:毕业设计是高校工科专业教学中至关重要的实践教学环节,是检验学生将专业知识应用于科研和工程能力的综合考核方式。高校可以通过提高毕业设计课题题目的时效性、合理安排选题进程、加强导师监督力度、外聘毕业设计指导教师、批准学生到对口单位做毕业设计等方法提高自动化专业毕业设计的质量。 关键词:自动化专业;毕业设计;考研;就业 随着社会的快速发展,用人单位对大学毕业生的综合能力和专业能力要求越来越高。高校工科专业教学计划中实践教学环节主要包括实验、实习、社会实践、课程设计和毕业设计(论文)等内容,其中毕业设计是重中之重。毕业设计可用来检验学生对专业知识掌握的程度,是检验学生将专业理论知识与具体应用应用于科研和工程能力的综合考核方式。通过做毕业设计,学生可以基本了解科学研究和工程设计的方法,掌握撰写专业论文和做实际工程设计的基本规范,具备专业研究和工程设计的基本能力。笔者以华北水利水电学院自动化专业为例,分析学生在毕业设计环节普遍存在的问题,并探索相应的解决途径。 一、自动化专业毕业设计存在的问题 1.选题时间安排不妥。一般情况下,自动化专业毕业设计的选题时间仅为1周,因此学生没有足够的时间查阅资料以确定适合自己的课题。华北水利水电学院2005级自动化专业共有97名学生参加毕业设计,而从教研室提交毕业设计课题统计表开始到毕业设计成绩录入完毕,先后有10人更改了毕业设计课题,这不但给学校毕业设计的管理带来了不便,而且影响学生的毕业设计进度,甚至会使学生因无法按时完成任务而延期毕业。 2.与学生就业、考研相冲突。当前,很多大学生在毕业时面临着就业或考研的选择,而考研和找工作的时间都与毕业设计时间相冲突。据统计,在第八学期开学时,华北水利水电学院2010届自动化专业毕业生中已签订就业协议者有30人,准研究生(考研分数高于对应学校分数线的学生)有25人,其余42人既未考研也未签订就业协议。从以上的情况可以看出,大部分学生面临着就业或考研的压力。这样,学生的就业准备时间或复试准备时间就与毕业设计时间相冲突,严重影响毕业设计质量。 3.师生比例不协调。高校扩招后,师资队伍建设就成了一个薄弱环节,这就造成了师生比例失调。很多教师同时指导十几名学生做毕业设计,难免疏于管理。目前华北水利水电学院自动化教研室有讲师以上职称的教师8人,需要指导97名学生做毕业设计。按照每名学生每周至少需要2个小时的指导时间计算,每名教师每周需要3天时间指导学生做毕业设计,再加上日常的教学任务,教师的时间明显太紧张。 4.缺乏完善的硬件设施。自动化专业毕业设计大多需要使用计算机进行软件设计和仿真。很多学校的计算机数量有限,仅能满足多媒体教学和课内实验的使用需求,留给学生做毕业设计的机会非常有限。 二、提高自动化专业毕业设计质量的方法 1.提高毕业设计课题的时效性。毕业设计课题是否具有时效性,是否符合当前生活或工程的实际需要,是否能引起学生的研究兴趣,这些直接影响着毕业设计质量的高低。重复的毕业设计课题会造成学生的惰性思维,而有创意的毕业设计课题则能激发学生探索、研究、创新的兴趣,设计成果也能够让学生有强烈的成就感,提升他们今后从事专业研究的信心。因此,在指定毕业设计课题的时候,我们要求“一人一题,三年不重题”,即同一届毕业生之间课题不能重复,过去两年用过的课题不得重复使用。这样的要求增加了教师的工作量,但能够极大地提高学生进行毕业设计的兴趣,挖掘他们的潜力,从而提高毕业设计的质量。 2.合理安排选题进程。我们在第七学期期末的时候就召开毕业设计选题动员大会,为学生安排毕业设计选题任务,并提供指导教师指定课题和学生自拟课题两种选题方式。经过一个假期的准备,学生已经对毕业设计材料有了初步的了解。在第八学期初,学生进入毕业实习环节,可以结合生产应用的实际情况对专业知识的实际应用有进一步的认识,并能够在实习过程中开阔思路、有所创新。实习结束后,学生回校确定毕业设计课题。选题时间的延长有助于学生把理论与实际相结合,在提高学生做毕业设计的兴趣的同时解决了选题时间仓促的问题。我们将以上方案运用于2010届自动化专业学生毕业设计过程中,几乎没有出现学生因选题不当而提出更改课题的情况。 3.指导教师加强对学生进行毕业设计的指导和检查。就业和考研固然重要,但是这两者顺利实现的前提是学生取得毕业证,也就是毕业设计的成绩要合格。为了纠正学生只顾就业和考研而忽略毕业设计环节的做法,指导教师需加强对学生的指导和检查。总体上,教师根据毕业设计任务书中的进度对毕业设计进行期初、期中、期末检查;在细节方面,教师每周定时召开毕业设计进展情况汇报会,要求每名学生在会上汇报其在本周的毕业设计进行情况,并提出下一步的具体规划,使学生对自己的毕业设计任务有紧迫感,及时发现问题、解决问题,避免学生因忙于考研和就业而严重影响毕业设计质量。 4.外聘毕业设计指导教师。对一些高校来说,师资力量的缺乏是短时间内无法解决的问题,因此可以结合实际情况聘请对口单位具有高级职称的人员作为外聘毕业设计指导教师,让他们承担部分本科生毕业设计的指导工作。这样不但能够解决师资紧缺的难题,而且可以利用他们的工程实践经验提高学生对工程的认识水平和动手能力。我们发现,聘用了校外毕业设计指导教师后,学生到设计教室的出勤率明显提高。 5.批准学生在专业对口单位做毕业设计。部分学生在第七学期就已经与用人单位签订了就业协议。用人单位希望学生早日到单位实习,这也符合学生急于进入用人单位的心态。但是,这样就出现了一个问题:学生进入单位后,在诸多繁杂事务的干扰下,往往无法按期完成毕业设计任务。为此,我们提出了明确的要求:在用人单位为专业对口单位的情况下,学校才批准学生前往实习,其间须进行与专业相关的研究设计,并且要求用人单位指定一名有高级职称的工作人员作为学生的指导教师,同时校内再指定一名指导教师,共同完成对学生的毕业设计指导工作。据统计,华北水利水电学院2009届自动化专业毕业生中,有9人申请了在相应就业单位做毕业设计,毕业设计优秀率为11.12%,良好率为25%,两项比率均比过去两年有所提高。 三、结语 我们对华北水利水电学院自动化专业学生的毕业设计环节进行了连续三年的创新与探索,发现提高毕业设计课题题目的时效性、合理安排选题时间、加强导师监督力度、外聘毕业设计指导教师、鼓励学生到对口单位做设计等方法能够有效提高学生参与毕业设计、进行课题研究的兴趣,促进他们运用所学的专业知识进行设计创新,取得良好的效果。这样的探索不仅提高了毕业设计质量,而且为学生今后顺利走上工作岗位打下了坚实的基础。
顾名思义所谓的“人工智能”其实就是在原有的自动化基础上进行更深层次的优化和延伸,使得机器系统能够完成更加精密和复杂的工作。电气工程在人类的生产生活中参与度非常之高,而且其诸多的功能模块也都或多或少的涉及到了智能化技术,诸如信息处理模块、系统运行模块以及自动化控制模块等等,大量的工程案例表明,该项技术的有效运用推动了电气工程自动化控制的迅速发展。 1人工智能与国家经济关系概述 所谓的人工智能其实属于一门以模拟、延伸和扩展人的智能为主要研究对象的技术科学,确切的讲其应该属于计算机科学的一门衍生系别。基于多种高端技术的基础之上,人工智能几乎能够实现与人类大脑做出雷同反应,尤其是其中的语言功能、识别功能以及数据分析处理功能等几乎已经超过了人类的能力。“人工智能”早在二十世纪中期就已被人提出,自此之后飞速发展,其涵盖了生物学、控制论、心理学以及自动化等诸多学科内容。该项技术的初衷就是借助于机械设备实现更加智能化的效果,代替人类去完成诸多人为难以完成的复杂繁琐工作。而且该项技术在电气自动化控制系统中的有效应用,除了实现以机器替代人进行工作之外,还实现了电气工程工作效率的显著提升。 2智能化技术的优势剖析 2.1不需要创建控制模型 在传统的自动化控制系统进行模型编程的过程中,受复杂动态方程被控对象的精准性影响制约,设计人员在进行前期评估和预测的时候往往需要投入大量的精力,只有在最大限度上确保上述情况在预测和掌控之内,那么设计的模型才能够更具针对性,也才能正常进行工作,如若不然,不仅会使得整个系统工作效率低下,而且还会故障频发无法正常工作。而智能化控制器则与之大不相同,该类技术的最大优势就在于其省略掉了对象模型设计的模块,这样其就可以从根源上有效的解决了大量不可控因素,从而有效的提升整个控制器的精密性和高效性。 2.2更加方便进行调整控制 智能化控制技术通过对鲁棒性、响应时间以及下降时间的精准调控,实现了对整个系统的精准调整控制,当然整个系统的整体性能也得到了明显的提升,这为电气工程自动化控制系统的优化提供了可靠的基础保障。由此可见,与传统的技术相比智能化控制器的有效运用,能够使得电气自动化控制系统的可控性和精准性更加的优良。 3智能化技术在电气自动化控制中的应用探究 3.1应用于故障诊断中 众所周知,电气自动化工程系统中的电气设备经常会发生一系列的设备故障,这些问题很多都是很难避免的,但是通常情况下此类故障在发生之前往往会有一定固定的征兆显现,而智能化技术就是基于上述征兆的基础之上,借助其本身的强大分析诊断功能,并借助计算机系统对系统故障进行精准的预测和分析,以此来有效的提升电气自动化控制系统的故障预警和故障排除能力。 3.2电气设备的进一步优化设计 与其他行业的设备相比电气设备的优化设计更加的复杂,因为其不仅涉及常规的机械原理和理论力学,而且其还涉及诸多的电路、电磁场以及电机电器等学科知识,因此该项工作的复杂性和冗杂性都是不言而喻的。传统的电气设备设计往往通过借助于大量的模拟实验和手工计算进行,因此该种设计方法不但效率低下,而且精准性和科学性也都很难掌控。但是随着计算机技术的快速发展以及各种专业软件的异军突起。 3.3PLC技术的应用 近年来,PLC电气控制技术取得了前所有未有的良好发展,尤其是在某些电力企业中得到了广泛的推广和应用,而且几乎传统的继电器已经被完全取代,通过对PLC系统的有效运用,会使得整个控制系统更加的协调和高效。除此之外,PLC技术的有效运用会使得系统具备了良好的自动切换功能。 3.4智能控制的良好发展 在传统的电气控制系统中巧妙的融入智能化技术,就可以很好的实现无人操控、远程操控或者高度自动化控制等,可以说这两者的有效结合不仅明显的推动了电气自动化控制行业的快速发展。智能化控制技术在电气自动化领域的良好应用使得该项技术的前沿性、智能性、科学性以及优越性得到了良好的彰显,这在一定程度上为其在其他领域的发展运用创造了良好的先决条件。 4结语 综上所述,随着各种科学技术的飞速发展,人工智能技术的发展趋势也越来越开阔和明朗。通过将智能化技术在电气自动化控制领域的有效运用,不但可以有效的提升该系统的运行效率,而且还使得其具备一些类似故障诊断的优良性能,因此加强上述两者的关系和应用方式探究十分有必要。本文在结合智能化技术优势以及智能化基本特点的基础之上,就其在电气自动化控制系统的深度应用进行了详细而深入的探究,希望本文对我国智能控制技术与电气工程的深度融合发展有所帮助。 [1]张雷.电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].工程技术研究,2018(08):113-114. [2]高建军.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].企业导报,2016(12):60. 作者:井萌 古东明 单位:西安科技大学研究生院
机械电子工程论文:人工智能与工程机械电子论文 随着新型科技的持续更新,工程中逐渐应用新科技,这也是科技朝着应用式与开放式方向发展的开始。电子工程在传统工程基础上的革新,随着人工智能化发展,逐渐转换为信息化产业链接。这一智能化技术机械生产明显减少,经济效益与产量提升,我国逐渐进入到智能化阶段。 一、机械电子工程的发展与特征 (一)发展历程 在机械电子工程发展初期,主要体现为手工制作,生产力水平较低,资源技术等对其发展产生制约。为了提升生产效率,逐渐朝着机械工业方向发展。在生产线阶段,机械工程己逐渐发展到流水线生产,实现标准化大批量生产,.这一生产模式使劳动力得到解放,生产力水平大大提升,同时生产效率也得到提高。但是仍然存在一些不足,比如,部分生产仍就以进口为主,生产成本较大,在市场方面缺少适应力舀灵活性较差,难以满足不断变化的市场需求。 在机械电子产业发展阶段中,产品生产能够适应市场的需求,对于不断变化的产品需求产业化发展能够满足。 (二)机械电子工程主要特征 机械电子工程是复杂综合性学科,同各类学科之间都有着密切的联系。机械电子工程发展要以计算机、电子以及机械为基础,结合其他学科做出合理、科学的设计。在设计的过程中,要求每一个模块都能够实现有机结合,进而使得各个模块都能将其最大优势发挥出来。机械电子产品内部结构简单明了,并不复杂,无需复杂原件的投入,这样能在一定程度上使产品性能得到提升,进而扩大消费市场, 二、人工智能简述 人工智能是一门复杂,并且综合性较强的学科,所涉及到的学科比较多。也可以说,21世纪人工智能是最伟大学科之一。人工智能实现了对人的智能模拟,并且能通过计算机使认得智能化得到进一步的延伸,人工智能这门学科有着较好的发展潜力。人工智能在发展的过程中主要经历下列几个阶段。 初步阶段。人工智能在17世纪开始发生萌芽,法国在这一阶段成功诞生世界上的第一部计算机,这一计算器只是单纯的能进行加法简单运算,但是仍就轰动世界,进而在世界范围内,对这项技术开始进一步研究。在最初阶段,人工智能并没有明显的进展,主要是在实践的过程中积累与总结知识,这为今后人工智能发展奠定坚实的基础。 发展初始阶段。美国人在二十世纪首次提出人工智能专业用语。在这个发展阶段,人工智能主要以证明与阐释为主要体现,在这一时期对于人工智能的研究就是首要任务。 发展起伏阶段。随着人们对于人工智能的不断深入研究,人工智能也处于持续的发展阶段,但是在实践过程中发现,要想使人工智能模仿和人类思维同步是非常困难的。大部分对于人工智能的科学研究仅仅是停留于简单映射层面,.对于逻辑思维的研究仍就没有突破性进展。不论怎么说,在发展的起伏阶段,人功能智能也在发展中得到了技术创新,特别是在系统方面、计算机机器人以及语言掌握方面取得了较大的成就. 起伏阶段发展以后。在这一阶段,人工智能的相关研究得到了发展,尤其是第五届国际人工智能联合会议的召开,人工智能逐渐朝着知识层面的方向发展,大部分的人工智能研都会结合相应的知识工程,在这个阶段中,人工智能发展的高度是前所未有的,在一定程度上促进了人工智能应用于实际工程中。 稳步发展阶段。随着互联网技术的快速发展,对于人工智能研究方向发生重大转变,由原本的单一主体朝着集中统一主体的方向发展。关于人工智能在实际中的运用以及研究,受到了互联网技术的影响。网络的普及与快速发展,在一定程度上促进了信息化的发展,信息在传送方面发生率重大性变革。在人们逐渐进入信息化社会后,在信息有效处理方面人工智能的发展起到了重要的作用,在模拟设计方面,机械电子工程的发展需要人工智能的大力支持。 三、机械电子工程与人工智能之间的关系 随着我国社会经济的持续发展,社会不断的进步,对于信息人们越来越重视。在21世纪,互联网技术得到快速发展,同时信息的传递也逐渐注入新鲜血液。互联网应用的普及说明人们正朝着信息时代的方向迈进,在社会逐步信息化以后,更加需要有人工智能这一技术的支持,特别是机械电子工程发展中有着重要作用,机械电子系统本身缺少一定的稳定性,这样在机械电子工程设计方面就有着较大阻碍存在。在现代社会中,信息的处理量持续增大,并且较为复杂,有些时候需要同时对不同类型的信息进行处理,所以需要采取人工智能的支持才能完成信息处理。人工智能主要包含模糊推理系统、神经网络系统这种两种方法。神经网络系统倾向于对人脑结构的综合分析,模糊推理系统更加重视对于语言信号的分析与理解。随着现代社会的发展,仅仅采取单一的人工智能方法,明显己经无法适应目前社会中不断变化的市场需求,所以,对于人工智能相关问题的研究正逐渐朝着多方位、全面的人工智能方向转变。多方位全面人工智能系统通过模糊推理系统和神经网络系统相互统一的方式,扬长补短,将二者有效的结合起来,使得二者的优势得到最大程度的发挥。 总结 人工智能同机械电子工程之间在相互影响的过程中,逐渐产生崭新的行业。首先通过现代科技逐渐,将人工智能融入到机械电子工程中,使机械工业发展潜力得到充分挖掘。其次随着机械电子工程发展难度的加大,对于人工智能也就提出来新的要求,这从某种程度上来推动了人工智能发展。在将机械电子工程与人工智能有效结合的基础上,促进社会生产力发展,同时也能促进有关经济产业的快速发展,这种效应将会对整个社会产生一定影响,使我国经济得到全面发展。 作者:万绍强 单位:江西金工建设有限公司 机械电子工程论文:工程机械电子论文 1广义节能的概念 1.1广义节能的定义 作业效率的定义是工程机械在单位时间内的作业量。提高作业效率往往会降低节能性。因此要比较节能性要在相同的作业效率下比较,这样的结果才是可信的。由以上分析可知,节能不只是取决于功率传递的效率和功率供求两方的动态匹配,还决定于不同功率流之间的有效配合,作业效率高低也会影响节能效果。 1.2以柴油机为例的工程机械功率流控制现状 从能量转换的定义上分析,工程机械的工作过程是不同能量形式相互转换、传递和对外输出功率的过程。想要分析工程机械的节能效果就要分析其功率流。对于使用柴油机当做动力源的工程机械,输出的动力最终来自储存在柴油中的化学能。柴油机将柴油的化学能转换为机械能,以转速和转矩的形式表达出来。这是柴油机的基本能量转换过程。目前采用的柴油机节能方法是全程调速或电控喷油等控制技术,这些技术能够有效地改善柴油机工作性能,降低油耗。采用液压泵吸取柴油机的机械能并将其转变为液压能,以流量和压力的形式表现出来,一般采用恒定功率控制、压力切断、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油机是能量的供方,而液压泵是能量的需方,实际工作中对柴油机和液压泵使用转速感应控制或功率极限载荷控制等方法,以改变二者联合工作时的高能耗现状。而液压泵与液压阀是流量的供求双方,其中液压泵供给流量而液压阀需求流量。具体工作过程是液压阀吸取液压泵输出的液压能,然后液压系统的压力和流量等被调节至合理值进而输送给相应的执行机构。这个过程中大多使用变化流量控制方法以协调运转多执行机构,有些情况也会使用LUDV技术从而减少并联回路中负载变化对流量分配的影响。在这个系统中,液压阀直接由操作者控制。因此,液压泵和液压阀是流量的供方和需方的关系。为了协调这种供需关系,大多使用负流量控制策略或负荷传感控制策略。液压阀输出液压进而被油缸或发动机吸收,并向外输出机械能,机械能以力和位移或转速和转矩的形式表现。这些机械能中的一部分或全部对外界载荷做功,执行机构对外载荷的有效做功组成了有效功率。这就是柴油机工作过程中的功率流过程分析。由此可见,现在的元件效率控制技术、子系统功率控制技术和部件功率控制技术不能协调整机进行节能分析,只能在自己工作范围内达到局部最优值。 2工程机械全局节能控制系统 2.1全局节能控制系统 全局节能对于加强机械工作性能,降低能耗具有重要意义。为了建立广义节能定义下的全局节能控制系统,要将整机和外界负载作为研究对象,并将节能目标设定为传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率,达到最优节能效果。为了方便对节能效果进行定量分析,可以定义全局节能指标如下:全局节能指标=对外有效功/(油耗×作业时间)=有效功率/油耗从以上定义式可以看出,全局节能指标指的是单位时间单位油耗的工况下机械对外输出的有效功。这个定义考虑了传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率三个方面的内容,能够全面地评价工程机械能耗特性。全局节能目标的实现可以划分为三个小目标,即协同作业目标,作业效率目标以及传统节能目标。每个小目标还可以再往下细化为系统目标,部件目标和元件目标,对工程机械里面每个部件的协同作业情况,作业效率情况和能耗情况进行实时的控制,从而达到实现全局节能的效果。 2.2全电控系统电子节能控制技术 传统的节能控制已经能够达到局部最优,因此要想取得更大的节能成果只能突破传统节能控制技术,可以从以下三个方面实现:①改变固定参数功率匹配方法,实现不同工况下的动态功率匹配;②使用作业模式识别技术,即在不同作业模式的动态功率分配系统;③以操控人员的操作意图为出发点,建立不同操作模式的作业效率管理系统。以上目标的实现可以通过全电控节能控制技术和分布式节能控制技术来改善传统节能控制效果。 2.2.1全电控节能控制技术 全电控节能控制技术的实现使用电控喷油柴油机和电比例液压泵、电比例控制阀、电比例液压发动机。在全电控的能量传递条件下能够达到硬件功能的最小化的效果,增加硬件的通用化程度,达到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因为电控系统中的控制功能和专用功能是由系统软件实现的,所以在机械工作过程中根据实时工况和操作意图在线调节控制参数,实现参数匹配柔性化,以获取更好的、全面的、广泛的节能效果。 2.2.2分布式节能控制技术 全电控节能控制技术虽然能够实现对整机节能的控制,但是控制程序需要处理液压系统的实时压力信号,要求控制系统有很高的响应速度,目前技术水平仍然难以满足对压力信号实时处理的要求。为加快对机器运转数据处理速度,可以开发基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器和发动机控制器,也就是说每个控制器都连接了高速总线,加快处理速度。发动机控制器根据发动机的实时工况数据和用户操作意图改变发动机喷油多少,并将处理数据输送到总线,同时从总线上收取其他控制器的控制命令;液压泵控制器和液压阀控制器也执行类似的操作。基于总线的分布式控制系统可以有效地增加控制信息的运算和传送速度,满足全电控节能控制系统对数据处理速度的要求。 3结论 传统节能控制只能达到局部最优化,无法实现全局的能耗控制。基于全局式节能控制系统的定义设计的全电控节能控制系统与分布式节能控制系统能够实现基于动态功率和动态工况的节能控制模式,为工程机械节能指明了发展方向。 作者:杨哲 单位:长江工程职业技术学院 机械电子工程设计论文 1EDA技术 EDA技术是机械电子工程设计当中重要的技术,其主要载体可以进行大规模编程的逻辑器件,在编程过程当中,使用的表达方式是硬件描述语言。EDA技术在应用的过程中要使用计算机、编程逻辑器件等科技工具,应用的最终目标是对特定的目标新平进行适配编译和逻辑映射,形成电子系统或是成为专用集成芯片。EDA技术是在电子电路技术之上发展起来的,EDA技术要编译器、综合器、下载器、适配器等部件共同构成。其中,综合器能够对设计者的设计文件进行转换,使其成为系统内门级电路描述。适配器可以生产最终的下载文件,并安排到制定的器件中。EDA技术是机械电子工程设计中的优秀技术,EDA技术使用的HDL语言可以公开利用,其描述范围广泛,可以机械电子工程设计带来诸多的帮助。在后期进行交流、修改、保存等工序时也可以十分方便的进行。另外,EDA技术拥有较高的自动化,一些常规的纠错、调整等工作可以快速完成。 2电子工程中存在的问题 机械电子工程快速发展,但是到目前为止,世界各国对于机械电子工程都没有明确的定义和统一的认识,出现这种问题的原因,一方面是机械电子工程发展速度太快,所涉猎的领域越来越多,另一方面是因为设立明确的定义必定会对其发展产生一定的限制作用,不利于机械电子工程继续快速发展。电子工程在发展的过程中产生了一些难以解决的问题,电子产品的发展方向是具有更高集成和大容量,同时体积也越来越小,这就需要技术的不断升级来实现发展目标。电子工程设计方案需要获得科学的检验,要对其进行仿真分析。电子元件所处的工作环境是设计人员应该考虑的问题,要对设计方案进行有效优化,最后要对电路特性进行分析。另外电子工程在运行中要避免静电的危害。为了实现电子工程取得进步获得发展,需要在电子工程设计中采用EDA技术。 3电子工程设计要点 3.1仿真分析 机械电子工程设计方案需要通过科学的系统仿真或是结构模拟来说对其可行性、科学性进行验证和分析。通过仿真分析来确保设计方案在后续实践中能够顺利应用。在仿真分析过程中,使用EDA技术可以为仿真分析提供良好的支持。EDA技术能够通过各个环节当中的传递函数来进行数学建模并对其进行仿真分析,这样构建和仿真系统能够准确验证设计方案的实践性,并能够对电子系统工最后程设计方案进行推广和使用。这种仿真分析对于提高我国电子工程设计的整体水平和产品质量有积极的指导意义。 3.2优化设计 对设计方案进行优化的目的是尽可能确保电子元件在应用过程中具备稳定性与可靠性,保证其拥有最佳的容差和工作环境。在实际工作条件下,使用传统的电子工程设计方法,难以对实际容差及电子工程元件工作环境进行全面的检查和分析。不能对电子元件环境进行全面勘测,就容易导致设计方案在此方面出现漏洞,这样一来电子元件的容差及其工作环境温度就很难得到有效的保障。利用EDA技术则能对设计方案进行良好的优化,因为EDA技术可以对电子方案环境进分析计算,获得电子元件在实际工作中所处的环境温度等相关数值。在分析获得的数值基础上,来对电子工程设计方案进行优化,保证方案在实施后,可以稳定工作,具有可靠安全保障。 3.3预防机械结构中的静电 机械结构是根据设计方案来工作并应用于事物成为满足功能需求的结构。在科技快速发展的大环境下,集成电路设计愈来愈复杂,这对静电的防治也提出了更高的要求。静电对电子元件的破坏巨大,静电电场能够对周边电荷有吸引力会破坏绝缘体,使电子元件敏感度降低,甚至是引发集成电路烧毁,使电子产品直接报废。这要求工作人员做好静电防护,对防静电工作区域进行划分,保持操作空间的清洁,降低静电发生的概率。在电子工程故障检测方面,要将传统的电子工程故障检测和智能故障检测方法结合,相互验证,在电子技术投入方面加强,提升电子工程检测技术的能力,增强电子元件、电路对环境的适应能力。 3.4电路特性的有效分析 对电特性进行有效分析是EDA技术中的重要内容,在电子工程设计的过程中,理论分析都是在数据分析和特性分析的基础之上进行。因此,数据分析和特性分析方面的数据必须准确及时,使用传统的电子工程设计方法会受到多方面的限制,难以保证数值的准确性,电力测试的实际精度会受到较大的影响,不利于后期稳定性的建立。EDA技术就能够对整个系统进行全面的测试,并保证测试的精确性与科学性,避免设计方案出现结构性的差异确保设计方案的整体性以及合理性。 4结论 在对机械电子工程进行研究,对EDA技术进行了解的过程中,可以发现机械电子工程对于科技进步和社会发展有着重要的推动作用。当前,越来越多的学者和相关工作者对机械电子工程进行深入的研究和分析,推动电子工程进一步发展。但是,对于机械电子工程的研究和分析还存在诸多不足之处,在实际工作中仍然需要专业人士进行改进。 作者:文东云单位:海南师范大学物理与电子工程学院 机械电子工程论文:机械电子工程应用型毕业设计问题综述 一、加强指导教师的工程实践能力 高校教师普遍存在理论知识较丰富,工程实践经验相对不足的现象,要在毕业设计中较好地指导学生,使学生的理论和实践能力得到较大的提升具有很大的难度。为加强指导教师的工程实践能力,应从三方面入手:(1)学校出台相关的政策,鼓励教师开展和从事校企合作项目。(2)教师勤于到企业考察和学习,不辞辛苦,和现场的工程技术人员交流,探索和思考生产和实践中的难点和问题需。(3)着力提高实验室的利用率。在熟悉现有实验设备的基础上,可以鼓励教师和学生自主开发更好的实验项目和设备,促进教师和学生能力的锻炼和提高。 二、注重毕业设计课题实践性和多样化 在毕业设计的选题时,必须在遵循“真题真做”的原则下,鼓励实践性、多样化的选题模式,百花齐放,最大限度的发挥学生的能动性。其一,学生积极参与教师的科研项目。在各高校中,大部分教师在完成教学工作的同时,也承担了一些相关的纵、横向科研项目。学生通过毕业设计与教师的科研项目相结合,可以在毕业设计阶段真正参与到具体的工程实践设计中,促使学生主动地联系社会生产实践,深入工程现场,从而大大提高学生获取知识的能力、熟悉工程实践设计开发的手段和方法。其二,毕业设计与工作岗位切合。由于到了大学四年级下学期,许多学生已找到工作单位,或有心仪的工作对象。因此,应引导和鼓励学生根据自己的实际情况和兴趣选题,使学生的毕业设计针对性强,学习积极性高,交流主动,设计过程更加考虑工程实践应用,对毕业后较快进入工作角色很有帮助[4]。其三,校企联合指导。采用校企联合共同指导的方式,用人企业可以根据自己的实际情况,引入具体的工程实践课题,制定具体的毕业设计目标和要求。学生可以充分利用企业的设备、场地和技术力量,在毕业设计时采用各种灵活的方式,如:以企业技术人员的现场指导为主,以学校教师指导为辅等。通过这种形式学生能够尽早地熟悉企业的组织结构、管理模式、产品开发流程、生产工艺等基本内容,实现了学校教育与企业用人需求的紧密对接,促进毕业生更快更好地融入企业的生产和设计研发。其四,毕业设计与创新竞赛的结合。近年来,各种形式的创新竞赛得到了很大的发展,业已成为培养学生创新能力和实践动手能力的重要载体。创新竞赛对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队协作精神、解决实际问题和实践动手能力等方面具有极为重要的作用。我们总结多年来的经验,发现创新竞赛在形式、内容、深度和广度等方面都与毕业设计选题较为类似,因此很多毕业设计指导教师都尝试从创新竞赛中遴选课题,大多数学生特别是参加过竞赛的学生也非常愿意从事与竞赛相关课题的毕业设计,特别是参加实际项目,动手做出实际的系统或演示装置。 三、毕业设计的具体实施 1.提前进入毕业设计。指导教师通过给学生上课时讲解毕业设计的目的及意义,务必使学生充分认识到毕业设计的重要性,考核的严肃性,充分调动学生的积极性和主动性。选题时让学生根据指导教师的科研题目、企业课题或竞赛题目自由选题,教师再根据题目及学生的具体特点完成互选。选题结束后立即指导学生进入开题报告准备阶段,这样在学期末、寒假及最后一学期毕业设计之前的一段时间,学生可以提前3个月左右进入毕业设计。在正式进入毕业设计时,学生基本都已经完成了开题报告,资料收集、整理,相关知识和软件等的学习,确定了研究内容和研究思路。 2.深入工厂现场。在基于工程实践的毕业设计课题研究阶段,一定要求和鼓励学生勤下工厂,深入现场,分析相关的设备原理、结构,以及存在的问题等,制定详细、具体的设计方案,进行科学严密的分析、计算,为最后的具体设计和论文的撰写打下坚实的理论和实践的基础。在毕业设计期间指导教师要有针对性地引导学生进行思考,指引正确、合理的研究方向及思路,同时应充分发挥学生的想象力及创造力。经过毕业设计的锻炼,学生不仅可以加深和巩固专业技术知识,而且通过具体的工程实践灵活运用专业理论知识,激发学生的创新精神,培养优良的专业素养。 3.严肃毕业设计考核。在毕业设计开始时,指导教师一定要严肃纪律,提出较高的标准,激起学生的紧迫感,意识到毕业设计并不是想象中的轻松。在学生的毕业设计整个过程,指导教师要有很强的责任心,采用动态检查跟踪的方式,以“一日一记”、“一周一会”等形式,及时发现问题并迅速解决纠正。对于在设计中进度落后,问题较多的学生要严肃警告。对于最终没能达到毕业设计任务要求的学生不能给与通过。近几年,学校机械电子工程本科生中均有约3%的毕业设计不及格率。 四、结论 经过近几年来基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计的探索和实施,学生工程实践能力锻炼和培养取得了较好成绩。学生普遍认可在毕业设计中工程实践的锻炼,坚定了从事专业技术工作的信心和决心。同时,教师的工程实践能力和业务素质也得到很大提高。 作者:杨孟涛 王晓梅 杨永刚 单位:重庆科技学院 机械电子工程论文:探索机械电子工程设计技术 1机械电子工程中EDA技术研究 EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化,且其实际应用范围也越来越广泛,到目前为止,已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域,尤其是在机械电子工程当中,更是十分优秀的技术,这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试,其具体应用分析如下。 2在电子设计当中进行仿真分析 机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究,以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析,经过这样一种构建和处理的仿真系统,能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用,并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外,EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析,同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析,实现分析过程的量化。可以看到的是,这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。 3电路特性的优化设计 想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定,最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度,但是在实际的工作环境下,传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的,因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差,电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题,这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析,并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来,相应的也就能够获取适宜的工作环境温度,这样一来,不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化,还使得其实际工作环境也有了相当好的保证,可谓是一举两得。 4对电路特性进行有效分析 事实上,对电路特性进行有效分析是EDA技术当中非常重要的一部分内容,这主要是因为在电子工程设计当中,基本上所有的理论分析都是基于数据测试和特性分析来进行的,因此这样两部分数据获得的及时性和准确性都是非常关键的。在传统的电子工程设计当中,由于受到硬件和技术等各个方面的局限,其测试结构和测试方法都存在较多方面的问题,使得电路测试的实际精度受到非常大的影响,严重时候甚至有可能干涉到产品的后期使用稳定性。而EDA技术的应用则能够对整个系统进行全面而精确的测试,既能够避免方案在局部出现结构性差异,还能够对方案整体性和合理性予以保障。 5机械结构中注意防止静 电机械结构主要是指根据一定的原理方案,设计出具体的结构图,并应用于实物,最终达到要求功能的结构。随着高科技的发展,尤其是以轻、薄为发展趋势的电子产品的发展,对集成电路元器件的要求也越来越高,愈加缩小的线路和密集的电子元件排列对都静电防治提出了更高要求。静电电场和静电电流是造成电子元件毁坏的致命因素。静电电场和电流对周围电荷的强大吸引力,破坏了绝缘体造成元器件敏感度的急剧下降,甚至电路导体烧融,电子产品爆炸等。 6结束语 通过上文说明和分析就可以看到,EDA技术在机械电子工程当中的应用和发展给我们国家的电子工程设计带来了巨大的变革,通过EDA技术设计出来的机械电子产品不仅使用性能好,而且专业化程度也有着非常大的提升。机械电子工程设计人员在工作过程当中采用该技术不但能够较大程度的提高工作效率,还能够获得更多具有高附加值的电子产品来。在本文当中,对EDA技术进行了简要介绍,并重点分析其在机械电子工程当中的重要应用。 作者:王立君 单位:长春宏光—奥托立夫汽车安全装备有限公司 机械电子工程论文:机械电子工程与人工智能的关系思考 摘要:机械电子工程与人工智能的结合是机械电子工程的必然发展趋势,如今人工智能在机械电子工程中的应用越来越广泛,两者的结合将使机械电子工程的自动化和智能化水平进一步提高,同时也有利于人工高智能的更好发展。本文将对机械电子工程与人工智能的各自特点以及历史发展进行简要分析,着重探讨机械电子工程与人工智能之间的相互关系。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系 机械工程的每一次发展都带动了工业生产水平的显著提升,机械电子工程通过融入电子技术,使其突破了机械工程的局限性,能够完成传统机械工程难以完成的复杂工作任务,同时也降低了对人员操作的依赖性。随着机械电子工程的不断成熟以及人工智能的快速发展,两者的结合应用得到了广泛重视,机械电子工程的智能化方向发展,将使其技术水平得到进一步提升,满足工业生产对机械设备的多元化需求。 1机械电子工程的发展过程及技术特点 1.1发展历程 机械电子工程在其发展的最初阶段,没有受到相关产业的高度重视,由于缺乏资源支持,技术水平提升缓慢,许多机械电子产品都需要通过手工制作,使其发展受到较大限制。随着机械电子工程的工业化水平不断提升,其技术价值逐渐显露出来,通过机械技术与电子技术的相互结合,能够有效提升传统机械产品的功能和性能。因此机械电子工程逐渐开始受到重视,并实现了流水线生产。但从目前生产规模和生产水平来看,虽然我国引进了国外标准生产线,但生产能力与市场需求相比还较为落后。 1.2技术特点 机械电子工程的主要特点是综合性强,具有跨学科性,涉及到机械、电子技术等多个领域,虽然在设计环节仍以机械为主,但电子技术和信息技术发挥出了越来越重要的作用。还需要根据系统配置需求和生产目标,综合利用其它科学技术。因此,在机械电子工程的设计过程中,通常采用从上至下的设计策略,将不同领域的技术模块相互结合,实现设计中产品的功能和性能要求。相比于传统机械产品,应用多门先进技术的机械电子产品在外观结构上更加小巧、精致,内部结构更加复杂,产品功能和性能都得到了极大提升。 2人工智能的三个发展阶段及发展前景 2.1三个发展阶段 截止到目前为止,人工智能历经了三个发展阶段,在其技术萌芽阶段,人工智能发展缓慢,但是在这一阶段为人工智能的后续发展积累了大量的宝贵经验。第一台超级计算机的诞生加快了人工智能的发展速度,但是在该阶段的研究仍未取得实质性进展。从1956年开始,随着人工智能命题的首次提出,人工智能进入第一个发展阶段,其基本原理和博弈原理得到证明,解放了技术思想,为人工智能的后续发展提供了强有力的理论支持。1977年,第五届人工智能会议的成功召开使人工智能进入第二发展阶段,其技术应用得到快速发展,并与实际生产相结合,取得了重要的实际应用价值。近年来,人工智能的发展受到了越来越多的关注,具有良好的发展前景。 2.2发展前景 人工智能以计算机为依托,不断延伸自身的智能性,深度挖掘计算机功能的各种可能,是21世纪以来最具有发展前景的学科之一。人工智能学科以计算机技术为基础,立足于心理学、信息论等多个领域知识,吸收了许多其他学科的特点,同时也推动了其他学科的更好发展,是一门极具发展潜力的前沿学科。人工智能技术在机械电子工程领域的应用,将弥补机械电子工程的不足,促进机械电子工程的更好发展。 3机械电子工程与人工智能的关系探究 3.1应用差异性 人工智能的应用需要以计算机网络系统为依托,因此无法通过其他途径在机械电子工程中得到应用只有对网络系统进行人工的指令转变,才能在机械电子工程中实现智能化控制。而计算机网络系统的运行是以数据分析和计算为基础的,一旦在数据处理过程中出现问题,就会导致人工智能控制失误,进而导致机械电子工程的网络系统发生崩溃。因此,人工智能在机械电子工程中具有一定的应用差异性。 3.2综合性补充 机械电子工程采用模块化设计方式,每个模块的功能特点较为固定,而现代机械电子工程对其功能的多元化需求不断提高,一些综合性功能需要人工智能提供支持。因此,人工智能技术可以对机械电子工程进行综合性补充,通过其自身的综合操作功能,为机械电子工程的多元化工程实现提供辅助。比如目前较为成熟的模型推理系统就是两者相互结合的典型例子,也是人工智能技术在机械电子工程中应用的正确方法。目前人工智能中神经网络系统通过对人体神经进行模仿,使其技术水平更进一步,在机械电子工程中的应用,可以实现对机械电子工程各个功能模块的完整控制,使二者更加完美的结合。 3.3不稳定性处理及精度控制 不稳定性是机械电子工程存在的主要缺陷之一,其系统本质以及输入、输出关系决定了机械电子工程的不稳定性,对其各项功能的实现及正常使用产生较大的负面影响。在传统的机械电子工程中,主要采用解析法对系统的不稳定性进行调节控制,但这种控制方法无法做到精确控制,因此对不稳定性的调节能力有限。人工智能技术以计算机技术为基础,能够实现对数据的准确、高效处理,可以很好的弥补机械电子工程的这一缺陷。可以采用人工职能的神经模式对机械电子系统进行精确化控制,为系统的稳定运行提供保障。 4结束语 综上所述,机械电子工程与人工智能都经历了较为漫长的发展过程,都整合了大量相关学科,具有较强的综合性。针对于电子机械工程目前存在的功能多元化需求和系统不稳定性缺陷,人工智能技术可以对其进行有效弥补,促进机械电子工程的更好发展。因此,应加大力度促进机械电子工程与人工智能的相互融合,使人工智能技术在机械电子工程领域得到更加广泛的应用。 作者:李向栋;胡方同 单位:宁夏固原市气象局 机械电子工程论文:机械电子工程与人工智能关系思考 摘要:新时期背景下,半导体技术取得了理想的发展成绩,而机械电子工程也随之进入到各领域当中。其中,机械电子工程被广泛应用在日常生活和生产当中,向着人工智能化的方向发展。随着相关技术的全面可持续发展,新型技术和机械电子工程的有机结合,一定程度上增强了智能化水平。基于此,文章将机械电子工程与人工智能作为研究重点,阐述了两者之间的关系,以期有所帮助。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系 所谓的机械电子工程,集中了电子技术和机械工程,属于一种新型的工程技术,因而在机械工程应用中占据关键地位。在机械电子工程的作用下,将机械工程基本功能充分发挥出来,而且通过对电子技术的运用可以高质量地完成工作任务,所以具备了多元功能。长期以来,基于社会发展,对于与操作相关的功能都提出了更为智能化的要求,必须要实现人工智能化的变革。 1机械电子工程概述 机械电子工程将传统的机械工程和电子信息技术进行有机融合,使得电子、机械以及信息间的关系更为紧密,所以机械本身的精准度和操作可靠程度也更强大,在高新技术领域被广泛应用。现阶段,通过对计算机信息传输的合理运用,能够完美连接多样化的机械,以保证所有机械都能够将自身的功能发挥出来。而控制中枢则集中于主控系统当中,与生产多元化需求相吻合,产品性能也随之提高。通过对机械电子工程模块化的设计,能够简化其内部结果,不仅可以达到多元化生产的目标,还能够节省生产成本,所以未来发展空间较大。但是,机械电子工程产品通常都是由人工控制完成生产,即便可以达到性能和多元化生产的要求,但人工操作会直接影响实际的生产效率,使得资源和市场的需求难以保持一致。在这种情况下,机械电子工程发展遇到瓶颈,且生产灵活性以及高效性仍需不断增强。 2人工智能概述 以计算机技术为基础衍生的全新技术就是人工智能,其中包含了计算机操作系统和数据信息处理,同时实现了上述功能的具体化,可以有效地控制电子设备,并实现现代机械设备操作,对于人工操作的依赖性明显降低。其中,人工智能对计算机数据处理和信息传输功能进行了合理地运用,有效控制机械设备,所以,计算机对于人工智能来讲十分重要。在计算机技术发展的过程中,人工智能控制也更加准确与迅速。在人工智能理念被提出以后,相关研究人员开始深入研制这一技术,并且在智能机器当中有效地融入人自身的惯性思维以及流程,以保证机器可以对人的思维进行模拟,积极开展简单亦或是复杂活动。但是,由于人工智能和机械的契合度不高,始终无法实现完全人工智能。在实践过程中,人工智能在高新技术中的应用相对广泛,能够完成基本工作,所以在现实生产中的功能仍然有待完善与深入研究。现阶段,新人工智能的重点将放在和机械电子工程相互融合方面,而其发展的状态也同样对机械电子工程技术的智能化发展产生了积极的影响。 3机械电子工程和人工智能关系研究 通过以上对机械电子工程和人工智能的相关研究可以发现,两者都具有自身独特的优势,但是在实践应用过程中也同样存在缺陷与不足。在这种情况下,深入探讨两者间存在的关系能够为机械电子工程和人工智能的有效融合提供有力的保障。 (1)机械电子工程应用人工智能具有依赖性。对于机械电子工程而言,引进并应用人工智能需要将电子工程的计算机网络系统作为重要基础,所以,人工智能的应用条件也更高。在这种情况下,就必须要将高新技术作为优秀,在网络命令和计算机信息传输的作用下转变人工化指令,对机械生产以及运作进行正确地指导。所以,如果机械电子工程网络系统的数据不正确亦或是分析有偏差,都会直接导致机械动作的错误,甚至还会致使以人工智能为基础的机械电子工程自动化操作系统完全瘫痪,而电子机械工程功能也难以得到发挥。近年来,在科学技术发展的过程中,工业生产领域对于系统要求逐渐提高,其中涉及到诸多类型的数据处理问题,因而人工智能必须要保证系统工作正常才能够将功能充分发挥出来,所以系统的依赖性相对较强。 (2)人工智能有效补充机械电子工程。对于传统机械电子工程来讲,采用的是模块化设计方式,因而在功能方面表现出多元性、固定性以及生产方式单一性等特点,也同样对机械工程多元延伸带来了不利的影响。在这种情况下,为了实现机械电子工程综合功能的发挥,必须要对人工智能模型推理系统进行合理地运用,辅助实现目标。现阶段,机械电子工程模型推理系统自身已经具备了相对较高的智能化水平,而且基本能够完成整套生产过程操作。需要注意的是,系统对人体神经网络进行了模拟,进而在计算机内部构建出智能神经网络系统,一定程度上提高了人工智能水平,而且对于人工操作的依赖性减少,达到了机械工程自动化运作的目标,将模块控制完整功能充分发挥出来,并且在工业生产中有效连接。 (3)人工智能强化了机械电子工程的稳定程度。不管是操作系统亦或是信息传输系统,机械电子工程的稳定性都相对薄弱,而且在设计初期,控制操作稳定且不发生改变,始终根据设计程序固定,对机械设备进行控制并完成操作。由此可见,系统本身较为死板且不具备灵活性,如果计算机操作系统数据传输不正确亦或是分析出现错误,就会将错误指令发送出来,导致机械动作不正确,严重影响了模块机械功能发挥的效果。但是,若在机械电子工程中融入人工智能,通过灵活处理手段的应用与人思维惯性的模型,可以及时处理计算机操作系统不正确之处,进一步提高数据准确程度,确保所发出的操作指令是正确的,进而补偿机械电子功能缺陷。在实践过程中,人工智能可以对机械电子工程数据输入、处理以及输出等多项工作进行合理地控制,并且保证数据处理的准确性与高效性,有效提升机械电子设备的稳定性。 (4)人工智能提高了机械电子系统的精准度。对于机械电子工程模块设计而言,对数据控制主要是以精确状态存在。但是,在系统功能实现的过程中,客观数据会发生改变,所以,必须要合理调整系统功能当中的数据,只有这样才能够确保系统稳定地运作,同时增强系统精度控制的准确性。如果机械电子工程面对这一需求,难以自动处理,那么人工神经模式对于系统精度的控制将产生积极的现实意义。 4结语 综上所述,机械电子工程的智能化特征是传统机械电子工程难以比拟的,因而也逐渐成为工业制造的重要发展方向。基于科技的全面发展,各学科也随之细化与深化,学科交叉现象更加频繁,同样实现了知识的延展,进一步推动了科技的多元化发展。而智能化机械电子工程能够进一步增强实际的生产效率,尽可能节省生产制造行业人力成本。由此可见,机械电子工程和人工智能之间存在紧密的联系,相辅相成,共同进步,而深入研究两者的关系也更具现实意义。 作者:哈力旦木•乌甫尔 单位:新疆电化教育馆 机械电子工程论文:控制工程对机械电子工程的影响 1控制理论在机电系统中的应用 1.1预测控制在高速液压机中的应用高压、高速化是目前液压机的技术的重要发展趋势。但是随着速度和压力的不断提高负载惯性也随之不断增大,其直接后果就是系统超调变大、精度下降。采用预测控制是解决液压机高速、高压化造成的负面影响的有效手段。这一控制的基本原理是根据采样时刻及在此之前的系统输出的历史数据,建立系统输出的预测模型,然后再根据以预测模型为基础得到的预测输出值对系统误差变化率进行预测计算,并由计算结果来进一步确定控制器输出,以达到提前控制模式的实现。这种方法在数据较少和各种外界因素影响的情况下,仍可以获得较高预测精度,因此特别适合液压机为代表的电液伺服系统的快速预测控制,并获得良好的预测效果。 1.2鲁棒控制在柔性臂轨迹跟踪中的应用鲁棒性是指控制系统某方面的性能或指标在干扰因素影响下保持不变的程度。因此控制系统的鲁棒性是其能否应用于工业现场的重要指标。多变量系统鲁棒控制产生近四十年来,取得了丰富的成果,并为其在工业控制领域的应用奠定了基础。柔性机械臂是强耦合、非线性的多输入输出的分布参数系统。此类系统的重要特点是大幅整体运动与小幅弹性振动的耦合。这种耦合动力学行为相当复杂,其不仅具有逆运动方面的不确定性,同时还会遭遇多种不确定因素,因此针对柔性机械臂的控制较为困难。解决办法可以采用基于假设模态法和奇异摄动理论,将整个系统从理论上拆解为慢变以及快变子系统。用滑模变结构控制方法设计慢变控制器,利用H∞控制理论设计鲁棒控制器用于快变系统控制器设计,以克服非结构不确定性和振动的影响。此外,基于轨迹跟踪准静态补偿控制思想进行补偿控制算法,保证滑模变结构控制和H∞控制的组合控制,使系统能够精确跟踪目标轨迹。 1.3模糊控制在机械加工过程中的应用许多机械加工过程十分复杂,用常规的控制方法建立精确的数学模型困难较大,自动控制的效果也不理想。模糊控制具有将复杂问题直观话、构造算法灵活化以及控制编程简单化的特征,因此在这些机械工程控制中也得到了广泛的应用。模糊控制并不用对控制对象进行精准的数学描述,只需要直接的输入测量值与设定的偏差及其偏差变化率等条件,即可以得到最优控制输出值,目前利用模糊控制在805单片机上的模糊控制系统的仿真实验结果显示了控制效果十分明显。 1.4神经网络控制在数控机床中的应用神经网络是仿生学思想在控制领域应用的最新成果,其是由众多简单的神经元连接成。其中的每个神经元在结构和功能上都相对简单,但整个网络结构可以组成高度非线性动力学系统,从而用于复杂物理系统的表述。神经网络的主要优势是可以进行大规模并行处理,同时还初步具有类似人脑的自适应、自组织、自学习能力,因此在智能化方向下的自动控制领域具有广泛的前景应用。数控机床是现代机械工业必不可少的高效自动化设备。目前数控机床控制中的主要问题是自适应能力低下,主要表现在切削过程的不可预知和不可确定性的情况下缺乏良好的识别和处理能力。为了避免这种情形下的刀具破损、机床自激振动异常情况发生,通常要选用较为保守的切削参数,这就限制了数控机床加工能力的发挥和工作效率的提升。 2结语 目前机电技术的发展方向是电子化和智能化,这也是科技和时代进步的必然要求。在电子信息迅速发展的时代,机电人员只有将先进的现代控制理论应用于机电系统设计,使其稳定性、准确性和快速性不断提高,才能促进了工业生产向机械自动化和智能化的方向不断前进。 作者:朱颖单位:江苏紫光吉地达环境科技有限公司 机械电子工程论文:机械电子工程毕业设计的改革 一、毕业设计的改革 毕业设计是学生在校期间非常重要的一个环节,对于机电专业的学生来说更是重要。在之前的学习中,主要以学习理论为主,理论用于实际的时间不多。那么毕业设计就可以提供这样一个机会,将理论用于实践的机会,锻炼学生自主学习能力的机会。毕业设计的质量能直接反映一个学生的综合素质。毕业设计教学中,要注重提高学生的全面素质,融思想道德素质教育、业务素质教育、文化素质教育于一体,努力培养学生探求真理、勇于创新的进取精神、勤奋钻研独立思考的优良学风和严肃认真的工作态度,以达到培养应用型人才的基本要求。 1.加强学生管理,重视毕业设计为了提高毕业设计质量,应该从平时的学习抓起。经常性举办一些关于教育教学、职业生涯的讲座。要学生清楚学习不是分开的,是成一个系统、体系的。平时学习的基础知识和毕业设计有很重要的关系;平时养成的学习习惯直接影响学生以后的工作态度。笔者认为在大学里最重要的一点就是要学会怎么学习,这也是大学里最重要的财富。学生应该由被动学习转为主动学习,学习不是一种负担,而是一种“游戏”;考试不是目的,而是表现自我的一种方式。另外,要端正找工作的态度,找工作固然很重要,但是毕业设计更重要。学生一定要平衡好找工作和做毕业设计的时间,这也是学生应该学习的一种能力。 2.加强师资队伍建设,提高教师的业务水平教师在毕业设计期间起着很重要的作用,高水平的指导老师可以通过严谨细致的治学态度、求真务实的科研精神和一丝不苟的工作作风影响学生,并以高尚的道德修养、渊博的专业知识、扎实的理论功底感染学生,成为学生的表率,从而带领学生圆满完成毕业设计。提高教师业务水平方法很多,比如可以通过外出进修、在职培训等方式。教师在假期里可以交流、反思、读书、筹划。 3.毕业设计与企业生产实际结合毕业设计选题首先要符合教学的基本要求,并且学生要感兴趣,所以在选题时尽量要结合生产实践。这样就要求毕业设计指导老师要走进企业,了解企业现状,尽量能找到适合自己研究方向的课题,并且具有一定的实践性。这样的题目学生感兴趣,并且可以锻炼学生独立工作的能力,培养学生创新的能力,培养学生的综合素质和工程实践的能力,为学生将来走上工作岗位打下坚实的基础。尤其是机械电子工程专业,具有很强的工程实践性和实用性。针对此专业就业的渠道主要是大中型企业单位,而现代企业缺少的人才是能利用所学的专业知识解决企业里出现的实际问题的应用型人才。学生培养人才要迎合企业需要,因此将学生的毕业设计与企业生产实践相结合对学生将来的就业十分有利。学生的毕业设计与企业相结合可以以多种方式来呈现。比如:与用人单位签订就业协议的学生可以在相应的企业完成自己的毕业设计;再比如,部分学生可以在与学校对口的生产实习单位完成毕业设计;专业指导教师深入到企业,用与企业的横向课题指导学生完成毕业设计等。学生在企业做毕业设计可以充分调动学生的主观能动性,激发学生的好奇心,变被动学习为主动学习,使学生把所学的理论知识与生产实际相结合。在向工程人员学习的过程中,学生还可以接触到用前沿的生产工艺、生产设备去开发和研制新产品的技术。学校指导老师对这样的学生应该加强监督,把握毕业设计的方向、难度和进度,注重学生的宏观指导。学生既能为企业服务,又能接受生产实际的检验。 4.毕业设计与科研项目相结合毕业设计是大学最后的综合性实践教学环节,对学生以后的工作、考研都有一定的影响。而科研项目对学术发展和科技发展都有促进作用。所以本科毕业设计应该与科研项目相结合,这样有利于师生探讨,集思广益。另外,许多指导教师既做科研项目又要带毕业设计,时间和精力都跟不上。将毕业设计和科研项目相结合,老师在做科研项目研究的同时又可以指导学生做毕业设计,大大节省老师的时间,又能保证给学生毕业设计充分的指导时间。学生也可以为科研项目的进一步研究提供一些服务。科研项目与毕业设计相结合的方式可以使参加科研项目的学生感到责任的重担,激起学生对毕业设计的热情,培养学生的团队意识。这对学生以后的工作也有很大的帮助。项目的完成需要团队的力量。学生在参加科研项目时一般是负责科研项目其中的一个子课题,如果有一个学生进行不顺利,也许会影响整个科研项目的进程,这要求学生要有很强的团队意识。要想顺利完成课题,学生必须认真思考、刻苦钻研,有利于培养学生的团队意识以及克服困难的意志、毅力。毕业设计与科研项目相结合,为科研项目服务,这种方式可以将毕业设计结果运用到科研项目的研究当中,为科研项目奉献力量。再者,科研项目一般都有一定的资金支持,这使得科研项目的实验研究条件一般都比较好,研究氛围也比较浓厚,为提高学生的科研能力和综合素质提供了保障。 毕业设计与企业生产实践相结合,毕业设计与科研项目相结合可以使学生真正成为毕业设计的主体,真正参与进来,而不是指导教师怎样安排,学生便循规蹈矩、按部就班完成自己的任务,而且也可以促进学生之间的沟通交流,提高学生的集体合作意识、团队意识。将科研项目与毕业设计相结合是全面检验学生大学期间所学理论知识运用到实践中的良好方式,提高了学生的实际工作能力,是从学校学习到社会工作的良好过渡阶段。将科研项目与毕业设计相结合有利于锻炼学生的创新能力、应对能力、综合实践能力,有利于培养学生的责任意识、团队协作意识,有利于将本科毕业设计与实际生产、科研结合。 二、结论 对于我校应用型人才的培养要求,四年大学阶段的学习不仅要教授学生书本上的知识,更要培养学生实践应用的能力、创新的能力和学习的能力,全面提高学生的综合素质。把关好毕业设计就是很重要的一个方面。机械电子工程专业正在进行积极的探索和改革。主要从两个方面着手,一是加强学生管理、加强师资队伍建设;二是毕业设计与企业生产实践相结合以及与科研项目相结合等。实践证明,加强学生管理、加强师资队伍建设、与企业生产实践相结合以及与科研项目相结合是可行的、有效的,有助于提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的就业竞争力,有助于提高学校的应用型人才的培养,增强学校服务社会的功能。 作者:郝昕玉袁健王福元单位:盐城工学院机械工程学院 机械电子工程论文:机械电子工程探讨 1机械电子工程的特点 机械电子工程,顾名思义与传统的机械工程相比较有着明显的特点:第一,主要是具有明显的电子信息技术特征。无论是机械结构本身还是外在设计都充满了时代的气息,计算机信息技术完全被充分的体现出来,将更多地现代化元素融入机械设计当中,使其机械设计不仅仅是单纯的机械工程,可以从多个角度进行机械设计,从而更加能适应时代社会发展的需要,更好的促进经济建设与发展。第二,机械电子工程在产品设计上更加简单便捷,操作起来更加容易。但是往往对于设计要求上更加严格,与传统机械相比较而言,设计必须具有一定的可操作性和创新性。设计产品的创新是为了更好的适应时代社会的进步,同时也是为了更好的符合人们简单操作的实际需要,对此引起了社会各界广大消费者的关注。同时对于机械师而言也提出了更高的要求,设计者在进行机械设计的同时必须考虑到它的实用性以及受众的可接受性,在一定程度上设计的创新还可以推动机械行业的广泛发展,很多传统的机械设计之所以不能适应时展的需要就是因为在技术上难以突破创新,将其主要功能不能很好的被充分发挥出来,设计过于简单化,机械难以操作。很多机械者并不能完全掌握机械的使用方法与原理,这样在很大程度上还增加了机械事故的发生,为了避免这种现象的发生,必须加强对其设计理念的创新,不断引入新的元素,真正意义上促进机械设计的发展。 2机械电子工程的发展 2.1机械电子工程的初期发展时期 在人类历史上,外国人举办了很多次的机械电子工程的交流会,在初期的机械电子工程的交流会中,外国人第一次把结合了信息时代元素的机械工程称为“机械电子工程”,机械电子工程在这一时期得到了很多人的重视。人们应用这一时期的机械电子工程去做了很多的研究,这一时期的机械电子工程还是处在一个相对比较落后的发展时期,各个方面还相当不成熟。 2.2机械电子工程的滞后发展时期 一个新生事物的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是任何一个新生事物的出现和发展过程所无法避免的,机械电子工程对于新时代来说也是一大新生事物,对于机械电子工程来说,机械电子工程的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是无法避免的。科学家们在机械电子工程的初期发展时期之后,对机械电子工程的研究力度不断地加大,对它的研究领域不断地扩大,而研究力度越大,机械电子工程的问题也就会越来越多,对于很多的科学家来说这是一个很大的难题,因为要研究机械电子工程的各个因素,科学家们不仅要研究传统的机械工程,还要研究信息时代赋予机械电子工程的时代元素,而对于这些因素的研究对一个机械电子工程师来说要求很高,机械电子工程师不仅要对传统的机械工程进行一定的研究,而且要对新时代下的信息化元素进行深入的学习,只有充分地做到这两点,我们的机械电子工程师对机械电子工程的研究才会有所进步。而这一时期的机械电子工程师却没有满足这两个要求,这一时期的很多机械电子工程师对传统的机械工程颇有研究,但是对于新时期的信息时代的知识确是很欠缺,他们也并没有对新时代下的信息化元素进行深入的学习,而是对新时代下的信息化元素采取逃避的方式,在这一情况下,机械电子工程也不会得到发展,只会处在滞后时期。 2.3机械电子工程的平稳发展时期 在经过一段时间的滞后发展时期之后,很多研究机械电子工程的科学家都觉醒了,他们在寻求一种进步,而要使机械电子工程得到长足的发展,研究机械电子工程的科学家们就必须加强对传统的机械工程的研究力度和对新时代下的信息化元素进行深入的学习。研究机械电子工程的科学家们的觉醒使得机械电子工程在新时期下得到平稳的发展。 3机械电子工程的应用 随着社会的进步,人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域不断地扩大,对于传统的机械工程来说,它的应用领域受到了极大的限制,传统的机械工程仅仅只是应用在一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而随着时代的进步,这些比较低级的和要求不是很高的基础领域会逐步地淘汰,机械电子工程将会取代传统的机械工程,它的应用领域正好可以弥补传统的机械工程的不足,机械电子工程的应用领域不是一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而是经过改造的比较低级的和要求不是很高的基础领域和一些比较高级的领域。随着时代的发展以及人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域将会更广更大。 4结束语 在现在的社会状况下,我们对机械电子工程的研究越来越重视,它并不仅仅是一门学科的研究,对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要,对机械电子工程的研究有了很多的发展,其作用的领域也是越来越广,其发展的作用不容忽视。机械电子工程的发展还有待于研究机械电子工程的科学家们的共同努力,研究机械电子工程的科学家们只有不断加强对科学知识的学习,他们对机械电子工程的研究才会更加的深入。笔者相信,通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力,我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。 作者:杜景明单位:哈药集团三精制药诺捷有限责任公司 机械电子工程论文:小议机械电子工程的毕业设计 本科毕业设计基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计指导方针,毕业设计环节要实现产学研合作,进一步发挥学生的创新精神与求实态度,最大限度地提升学生用所学的理论知识解决具体工程实践问题的能力,为今后从事实际技术工作奠定坚实的基础。 (一)加强指导教师的工程实践能力 高校教师普遍存在理论知识较丰富,工程实践经验相对不足的现象,要在毕业设计中较好地指导学生,使学生的理论和实践能力得到较大的提升具有很大的难度。为加强指导教师的工程实践能力,应从三方面入手:(1)学校出台相关的政策,鼓励教师开展和从事校企合作项目。(2)教师勤于到企业考察和学习,不辞辛苦,和现场的工程技术人员交流,探索和思考生产和实践中的难点和问题需。(3)着力提高实验室的利用率。在熟悉现有实验设备的基础上,可以鼓励教师和学生自主开发更好的实验项目和设备,促进教师和学生能力的锻炼和提高。 (二)注重毕业设计课题实践性和多样化 在毕业设计的选题时,必须在遵循“真题真做”的原则下,鼓励实践性、多样化的选题模式,百花齐放,最大限度的发挥学生的能动性。其一,学生积极参与教师的科研项目。在各高校中,大部分教师在完成教学工作的同时,也承担了一些相关的纵、横向科研项目。学生通过毕业设计与教师的科研项目相结合,可以在毕业设计阶段真正参与到具体的工程实践设计中,促使学生主动地联系社会生产实践,深入工程现场,从而大大提高学生获取知识的能力、熟悉工程实践设计开发的手段和方法。其二,毕业设计与工作岗位切合。由于到了大学四年级下学期,许多学生已找到工作单位,或有心仪的工作对象。因此,应引导和鼓励学生根据自己的实际情况和兴趣选题,使学生的毕业设计针对性强,学习积极性高,交流主动,设计过程更加考虑工程实践应用,对毕业后较快进入工作角色很有帮助[4]。其三,校企联合指导。采用校企联合共同指导的方式,用人企业可以根据自己的实际情况,引入具体的工程实践课题,制定具体的毕业设计目标和要求。学生可以充分利用企业的设备、场地和技术力量,在毕业设计时采用各种灵活的方式,如:以企业技术人员的现场指导为主,以学校教师指导为辅等。通过这种形式学生能够尽早地熟悉企业的组织结构、管理模式、产品开发流程、生产工艺等基本内容,实现了学校教育与企业用人需求的紧密对接,促进毕业生更快更好地融入企业的生产和设计研发。其四,毕业设计与创新竞赛的结合。近年来,各种形式的创新竞赛得到了很大的发展,业已成为培养学生创新能力和实践动手能力的重要载体。创新竞赛对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队协作精神、解决实际问题和实践动手能力等方面具有极为重要的作用。我们总结多年来的经验,发现创新竞赛在形式、内容、深度和广度等方面都与毕业设计选题较为类似,因此很多毕业设计指导教师都尝试从创新竞赛中遴选课题,大多数学生特别是参加过竞赛的学生也非常愿意从事与竞赛相关课题的毕业设计,特别是参加实际项目,动手做出实际的系统或演示装置。 (三)毕业设计的具体实施 1.提前进入毕业设计。指导教师通过给学生上课时讲解毕业设计的目的及意义,务必使学生充分认识到毕业设计的重要性,考核的严肃性,充分调动学生的积极性和主动性。选题时让学生根据指导教师的科研题目、企业课题或竞赛题目自由选题,教师再根据题目及学生的具体特点完成互选。选题结束后立即指导学生进入开题报告准备阶段,这样在学期末、寒假及最后一学期毕业设计之前的一段时间,学生可以提前3个月左右进入毕业设计。在正式进入毕业设计时,学生基本都已经完成了开题报告,资料收集、整理,相关知识和软件等的学习,确定了研究内容和研究思路。 2.深入工厂现场。在基于工程实践的毕业设计课题研究阶段,一定要求和鼓励学生勤下工厂,深入现场,分析相关的设备原理、结构,以及存在的问题等,制定详细、具体的设计方案,进行科学严密的分析、计算,为最后的具体设计和论文的撰写打下坚实的理论和实践的基础。在毕业设计期间指导教师要有针对性地引导学生进行思考,指引正确、合理的研究方向及思路,同时应充分发挥学生的想象力及创造力。经过毕业设计的锻炼,学生不仅可以加深和巩固专业技术知识,而且通过具体的工程实践灵活运用专业理论知识,激发学生的创新精神,培养优良的专业素养。 3.严肃毕业设计考核。在毕业设计开始时,指导教师一定要严肃纪律,提出较高的标准,激起学生的紧迫感,意识到毕业设计并不是想象中的轻松。在学生的毕业设计整个过程,指导教师要有很强的责任心,采用动态检查跟踪的方式,以“一日一记”、“一周一会”等形式,及时发现问题并迅速解决纠正。对于在设计中进度落后,问题较多的学生要严肃警告。对于最终没能达到毕业设计任务要求的学生不能给与通过。近几年,学校机械电子工程本科生中均有约3%的毕业设计不及格率。 经过近几年来基于工程实践的机械电子工程应用型本科毕业设计的探索和实施,学生工程实践能力锻炼和培养取得了较好成绩。学生普遍认可在毕业设计中工程实践的锻炼,坚定了从事专业技术工作的信心和决心。同时,教师的工程实践能力和业务素质也得到很大提高。(本文作者:杨孟涛、王晓梅、杨永刚单位:重庆科技学院) 机械电子工程论文:机械电子工程设计及模式研究 摘 要:时代的进步,科学技术的革新,电子产品不断更新换代。研究发现,如今的电子产品具备较高的集成度,且体积较小,容量较大,那么在这种状况下,对电子产品的设计提出了较高要求。基于此,本文主要对机械电子工程设计与模式进行探讨,希望给相关人员提供参考。 关键词:机械电子工程;设计;应用 机械电子工程已经作为科技发展的产物,成为了高新技术的代表,在各个国家和领域都有大力度的研究和投入。在我国,机械电子工程不仅仅作为重要的高科技产业,还对全面提高我国的国际竞争力具有积极的意义。 1 机械电子工程中的技术要点――EDA技术 在机械电子工程设计中,EDA技术是一种新技术,是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中,EDA技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件,在进行编程的时候,使用硬件描述语言的表达方式。在EDA技术应用的过程中,需要利用算机和可编程逻辑器件等,作为开发软件或试验软件,对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射,最终形成电子新系统或专用集成芯片。EDA技术的发展是在电子电路CAD技术上形成的计算机软件系统。EDA技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器,对于综合器,是用来将设计师的设计文件进行转换,成为该系统的门级描述,综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接。对于适配器,是能生成最终下载文件,并能将其安排到指定对的器件中。目前,在机械电子工程设计方面,主要的优秀技术就是EDA技术,其主要是因为在EDA技术中应用的是HDL高级语言,HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广,在进行机械电子设计中,能起到非常多的辅助作用,在进行后期交流、修改和保存的过程中也十分方便,且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外,EDA技术有着非常高的自动化程度,对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。 2 EDA技术的应用 当前,EDA技术已经在我国的很多领域得到了充分利用,比如教学、科研、设计、制造等行业,都是因为即使引入了EDA技术,才得以迅速发展。下面笔者将针对EDA技术在我国的应用进行探讨。 2.1 在教学方面 EDA技术已经是目前几乎是所有理工类院校的教学科目,尤其是机械电子工程设计专业,更是将其作为重点专业课程进行教学,这样做的主要目的就是让学生充分了解并掌握相关的EDA技术的概念与原理,并运用HDL语言编写相关的逻辑算法,进而学会简单的系统设计,为学生未来的就业打下基础。 2.2 在科研方面 科研阶段主要是通过电路的仿真工具来完成电路的设计,通过虚拟器来进行电子产品的调试,把OLI器件的开发应用到设备中。比如,当用到无线通讯系统CDMA时,为了区分不同的呼叫对象,CDMA就需要对每个手机和基站的编码进行合理的区分和识别,以找到不同的呼叫对象,这种判断依据是通过匹配滤波器的输出显示在输入数据流中的探调到特定的码序列,FRGA能够提供适合的滤波器,并完成数据处理的功能,体现了这项技术在信息通讯领域中的广泛应用。 2.3 在设计和制造方面 不论是高科技成果下的微处理器,还是彩电、音响等家用电器,EDA技术都在这些领域留下了深深的烙印。它不只是作为前期的模仿和调试而受到广泛应用,同时还关系到PCB的制作环节、电子设备的研发阶段以及焊接电路板等重要环节。 3 机械电子工程设计存在的问题 3.1 对于设计成果保护较为缺乏 根据我国机械电子市场的调查报告显示,当前我国存在大量的虚假机械电子产品,而且还存在部分商家仿冒他人品牌产品的现象,这种情况出现的主要原因,还是我国对机械电子产品设计成果的保护不够重视,而且相关设计人员也没有对自己所设计的产品具有维权意识,因此,机械电子产品设计成果的相关保护势在必行。 3.2 人才缺乏特定教育 尽管我国机械电子工程专业学生比较多,不过由于专业教学课程体系的限制,导致机械电子专业学生不能形成系统性学习,影响了学生在机械电子专业方面的实际应用。同时,机械电子专业教师更加注重学生的动手操作能力,忽视了学生相关理论知识的掌握,以至于出现了学生能够进行简单的机械电子设计,却无法明白其中的设计原理,也无法将其应用到更加宽广的领域,加上学生缺少综合性设计思想,所以很多机械电子专业的毕业生不能胜任设计岗位,就业率严重下滑。此外,我国从事机械电子设计的人员数量也相对较多,不过受自身能力的限制,这些设计人员不能紧跟时展的趋势,同时缺乏应有的发展眼光,最终造成机械电子设计行业发展较为缓慢。 4 机械电子工程设计的要点 4.1 仿真分析 在一款产品设计出来之后需要经过分析其是否具有现实意义上的可行性。而检验这个现实可行性的行为称之为仿真性分析。这个仿真性实验的主要工具就是EDA技术。EDA技术通过对产品的模拟实验建立相应的的模型,通过对模型进行仿真分析,得出一个函数,分析出其是否具备现实可行性。只有通过了仿真性分析的检验,才能将产品推向市场,才能真正地用于实践。所以,仿真性分析是机械电子工程设计的第一大要点。 4.2 优化设计 通过优化设计方案,可以保证更加稳定和可靠的应用电子元件,促使其容差和工作环境达到最优化。如果将传统的电子工程设计方法无法全面勘查电子元件环境,容易有不同方面的漏洞,这样就无法保证电子元件的容差和工作环境温度符合相关要求。而将EDA技术运用过来,则可以有效优化设计方案,原因就在于其可以分析计算电子方案环境,依据获得的电子元件的环境温度等数值资料,来优化设计方案,只有这样,方可以保障其能够可靠安全的工作。 4.3 防静电设计 人们日常接触到的这些机械电子产品,都是相关设计人员通过精心的设计并利用设计程序完成的,不过在科技迅猛发展的今天,我国的集成电路设计工作也变得愈加复杂,机械电子设计人员需要技术做好产品的防静电设计,确保产品的安全。我们都知道,静电在我们的生活中随处可见,而且其对设备的破坏力度也非常大,因此,机械电子设计人员需要充分了解静电的危害,在设计产品的时候加以关注,并保证防静电区域的整洁,降低静电发生的几率。 4.4 有效分析 EDA技术中非常重要的一点就是对电特性进行有效分析。机械电子工程设计中,相关人员需要及时对其中的理论数据进行分析,包括数据分析以及相应的特性分析,而要想确保这些数据与特性分析结果的准确性,就不能使用传统的设计方法,否则设计过程会受到很多方面的限制,同时相关分析结果的准确性也会受到影响。而EDA技术能够对整个设计系统进行全面的有效分析,对于保证数据的准确性以及分析结果的科学性都具有重要意义,这样设计出来的方案具有更高的科学性与合理性。 5 结束语 综上所述,机械电子工程在推动我国科技进步和社会发展方面有着非常重要的意义,而 EDA 技术在机械电子工程技术方案设计的应用中为我国的电子工程行业带来了巨大的变革,因此,必须加大对机械电子工程设计的创新与研究,才能通过科技改变我们的生活,进而促进社会的进步与发展。 机械电子工程论文:机械电子工程概述 摘 要:机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。机械电子成为了一门新兴的学科也仅仅始于20世纪80年代。近些年来,由于以信息处理为优秀的人工智能技术的渗透,机械电子工程在传统机械系统动力传递和机构连接的基础上,更强调了信息的连接和驱动作用,并逐步向智能方向发展,已经逐渐成为机械工程的重要研究领域和技术革命的前沿方向。机械电子工程学科已经发展成为一门集机械、电子、控制、信息、计算机为一体的工程技术学科。 关键词:机械电子工程;传感器和转换器;测量系统 1 机械电子工程的概念 机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。这个词的英文名字是取C械学的前半部分和电子学的后半部分组合而成的。 在工业发达国家,人们已经意识到,未来的工业系统,尤其是先进的机电系统的设计,制造和运行,将属于那些懂得怎么样去优化机械和电子系统之间联系的人,在这些系统中,信息将起着至关重要的作用;人工智能、专家系统、智能机器人将构成未来机械电子系统的驱动、监测、控制、和诊断的主导技术。 机械电子工程的本质是:机械与电子技术的规划应用和有效的结合,以构成一个最优的产品或系统。在激烈竞争的环境中,只有将电子学和机械工程有效的结合在一起生产出来的产品才更具有竞争力。 2 机械电子工程的应用 在制造业的广大领域中,采用机械电子方法设计的优点是:制造系统的结构易于改变,且产品的质量可以顺利的上升档次。日本人认为产品革新的未来属于那些能将电子系统和机械系统有机结合在一起的人,并已经在这些方面取得了卓有成效。日本的公司充分考虑市场需求,将机械电子方法用于高速纺织机械、计量和监测系统以及诸如集成电路自动检测等具有特殊用途的机械的设计中,并开创了新的局面。机械电子工程在产品中的应用从目前情况来看,有以下两类产品:1将现有产品进行机械电子改造以提高其性能;2用机械电子方法设计开发全新的产品。 3 机械电子工程的设计 在工程设计中,机械电子方法能将系统的大量材料和信息集中起来,使系统具有更高的性能、更强的灵活性。因此,要做到万无一失,机械电子工程的设计必须包括初步设计和具体设计两个阶段。用机械电子方法进行工程设计的优秀是将电子技术和计算机技术与机械系统有机的结合在一起。对现有产品或系统,也常用机械电子方法来改善其性能。工程设计的机械电子方法与系统结构的配置有关,在这种方法中,可以实现各种技术的集成,并对其进行评估。为达到这个目的,通常采用一种基于信息的自顶向下策略,就可以将系统分解成一些模块。例如:环境模块、装配模块、测量模块、通讯模块、处理器模块、软件模块、执行模块、界面模块等。从初级阶段的概念来说,在每一阶段都定义其下一级的模块子集,最终,整个系统中的每个部件的设计,都可以从该部件与其他部件的相关处着手。 4 测量系统 测量系统的任务是获取机械电子系统中需要的各种状态信息,并根据这些信息来控制系统的运行。将传感器配合某些特定功能的电路,可以构成一个测量系统。在测量系统中,由于测量的范围不同,并且测量系统的任一环节都可能存在内部的噪音或者外界的干扰,使测量系统的性能受到影响,因此也需要一些指标来表示测量系统的性能如:精度、稳定性、输入输出特性等等。对于测量系统的设计来说,机械电子系统中的测量系统大多是自动测量系统,他爸检测、数据处理、故障诊断和报警、校验等技术结合在一起。往往是多个敏感器件、多路信号有机的构成一个测量系统,而不是若干台仪器仪表的简单合并。简单系统往往采用直接连接。通用总线系统主要用于计算机和各种常规外部设备及I/O部件,构成通用计算机系统。测量系统的设计是为了保证能够得到所需要的信息,因此测量系统是设计中的一个重要环节。 5 传感器和转换器 在很多测量系统中,传感器和转换器都是用来提供系统状态信息的。传感器是在测量系统中,对所测物理参数发生响应的器件。转换器是能吧信息和能量从系统某一部分传送到系统另一部分的器件。在传送过程中的同时,能量形式也可能发生变化。在使用时通常不作区分。其分类可按功能分为:位移、速度、加速度、几何量、质量、力、等等。根据性能分:可以用精度、稳定性、线性度、灵敏度、量程等静态性能和响应特性的动态指标来评估。根据输出信号分:模拟量输出、数字量输出、频率输出、代码输出等等。在选用传感器或转换器时,用什么样的输出信号形式并不重要,因为用模/数转换器和数模转换器都可以获得多需形式。重要的是测量元件的功能和系统的总体性能指标必须满足需求。 6 微处理器 控制和信息处理是机械电子系统两种主要功能,期通常是由微处理器系统实现的。去其他控制和处理方式相比,微处理器有许多优势,其中最重要的是如下机电:1可存储、可编程控制2数字处理3工作速度4设计的灵活性5集成化6费用低。对于嵌入式微机系统的设计方法有:1基于模板的设计2基于模块的设计3基于芯片的设计。 机械电子工程论文:浅析机械电子工程发展方向 摘要:机械电子工程行业在之前的发展过程中,已经取得了非常大的进步,不仅成为我国国民经济支柱产业,同时竞争力也在不断提升。但是,在未来的发展过程中,仍然需要使得发展方向更加明确,才能够取得更大的发展。本文认为,未来机械电子工程发展的主要方向是机械化程度更高、电子技术更加完善、自动控制技术显著提升、信息处理速度加快。这些都是未矸⒄沟闹饕方向,当然为了更好发展,在其它方面也需要进一步加强。 关键词:机械电子工程 发展方向 一、机械电子工程行业现状分析 机械电子工程行业是目前来看,我国发展较为迅速,也比较重要的行业之一,因此,有必要对机械电子工程行业的现状进行分析,更好地了解机械电子工程的发展方向。 (一)国民经济支柱产业 从目前的情况来看,现阶段,我国机械电子工程行业发展十分迅速,在整个市场当中,有着十分重要的地位。甚至已经成为我国国民经济的支柱产业。尤其是在当前的国际贸易中,占有着不可或缺的地位。同时,随着经济的不断发展,尤其是随着当今社会的不断发展。消费者对于机电产品的需求量正在不断上升,关注程度也在正在不断提升。因此,伴随着这些需要,相应的出口也就显得越来越关键,国家和政府也在高度关注机械电子工程行业的发展情况。尤其是自我国加入世贸组织以来,我国的机械电子工程行业,实际上正在面临着新的发展机遇。尤其是经过几十年来的发展,实际上,我国的机械电子工程,已经发展得相对比较成熟。甚至已经逐渐成为我国国民经济发展中的第一大类出口商品,从而为社会的进步做出了较大的贡献。 (二)竞争力不断提升 随着市场份额的不断扩大,以及技术的不断成熟。因此,当前我国机械电子工程行业的发展,还在处于竞争力不断上升的阶段,尤其是对于那些现阶段经济全球化发展趋势越来越明显。在国际上的竞争力也是显得极为必要。当然,机械电子工程行业只有在现有的基础上,不断提升其在国际中的竞争力。从而才能够较好继续提升其发展水平。同时,还能够在不断发展中,为国民经济的发展做出较大的贡献。此外,由于我国机械电子工程行业的国际竞争力正在不断提升。当然,这就使得从我国机械电子工程发展来看,我国的机电产品的出口数量,其实是在不断增加的。一方面,我国机械电子工程行业的国际竞争力的提升主要表现两个方面。一是在相应的技术手段上,二是在技术的不断创新和优化上。这是我国机械电子工程行业竞争力不断提升的重要的原因。 二、机械电子工程行业发展方向 (一)机械化程度更高 机械电子工程的发展,很明显是离不开机械化程度的不断提高。因为机械技术是机械电子工程的支撑学科以及关键技术。因为在这一过程中,机械制造技术实际上是最为重要的影响元素。因此,在未来的行业发展中,必须要始终明确机械技术的重要地位。此外,因为机械电子工程,实际上是可以看做是多种技术向机械技术渗透的结果。因此,在实际的应用过程中,还是要注重机械电子产品的实际设计,同时要明确这些产品的设计思维、设计理念以及设计方法等,都是与机械制造技术有着很大的区别的。所以,在未来的行业发展方向中,对于机电行业人员来说,必须要从传统的机械思维模式,向着较为新型的机电思维模式的转变。 (二)电子技术更加完善 在机械工程行业中,另外一项比较重要的技术就是电子技术。因为,在机械工程行业中,实际上需要将电子技术,根据系统的实际要求,从而在实际的应用当中,将电子学的理论联系其中,从而在实际的工作中,不断地运用电子器件与机械元件。尤其是要在工作中采用某种控制策略,通过一定的技术和手段,从而很好地设计和制造出,能够满足用户需求的产品,并且可以实现特定功能的电路或电子系统。因此,做到将电子技术投入到机械电子系统或产品之中。 (三)自动控制技术显著提升 机械电子工程之所以受到广泛关注,这主要是因为现代机械电子工程的能够使得生产运用自动控制技术,很大程度上减少了人力成本。因为当代的自动控制技术主要是应用于生产、生活,以及军事、管理和教育等各个领域,所以应用范围较广,适用面也较广。实际上,自动控制技术能够在特定的情境下,做到不同程度地运用。从而使得这一技术的应用更加广泛。具体来说,就是在机械电子工程中,实际上自动控制技术主要就是控制理论的实践应用。基本上就是通过系统,将已经存在设备当中的硬件设备和软件系统,与其它多种技术相结合,从而能够有效地实现在系统的使用过程中,能够有效地选择控制方式,来很好地完成某种控制任务。从而有效地保证在实际的工作过程中,按照预想进行操作和运用,从而实现某个预设的目标。 (四)信息处理速度加快 现代社会处于信息快速发展的时代,因此就要实现快速处于信息。对于机械电子工程发展来说,未来的发展必须要进一步将信息处理的速度加快。从而能够更进一步地实现发展机械电子工程。同时,在实现信息处理速度的不断提升,需要在实际的工作中,提高信息处理设备的可靠性,从而帮助加快信息处理速度的提升,并且在此过程中,还能够有效地解决抗干扰及标准化问题。 三、结语 总之,机械电子工程行业是我国重要的支柱产业之一,对于我国经济发展,乃至全球经济发展都有着十分重要的意义。因此,在未来的发展中,还要不断地加强,对各方面技术进行不断完善,从而实现更大范围地运用。同时,在机械电子工程发展过程中还要注重产品的不断创新,以及人才的进一步培养,最终达到最佳的目的。 (作者单位:郑州市第七中学) 机械电子工程论文:机械电子工程领域中的人工智能技术应用分析 摘 要:将人工智能技术应用于机械电子工程领域中,强调将机械电子工程特点与传统机械系统功能、能量进行连接,突出信息连接的作用,并通过人工智能的方式促进机械电子产品的优化发展。本文在简单概述人工智能概念以及作用价值的基础之上,就机械电子工程以及人工智能的主要特点进行分析,重点就两者之间的关系以及人机械电子工程中人工智能技术的应用进行探讨与阐述,望能够促进机械电子工程与人工智能技术的进一步融合,从而为企业快速发展提供动力,促进经济效益目标的实现。 关键词:机械电子工程;人工智能技术;应用 在现代经济社会发展速度不嗉涌斓谋尘跋拢社会生产力水平明显提高。对于我国而言,在工业机械工程发展过程中,现代电子技术的应用促进传统机械工程逐步过渡至现代电子机械工程,而随着计算机技术以及信息技术的蓬勃发展,机械工程开始呈现出智能化、自动化的发展方向。特别是人工智能技术发展以来,此项技术在机械电子工程领域中的应用日益广泛,对提高生产力水平的意义同样非常确切。本文即围绕机械电子工程领域中人工智能技术的相关应用问题进行分析与探讨,望能够引起各方重视与关注。 一、人工智能的概述 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一,人工智能技术所追求的是了解智能的本质,并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器。从人工智能诞生以来,相关理论与应用技术不断成熟,人工智能技术的应用范围也明显扩大。可以预见的是,未来人工智能技术下所带来的一系列科技产品将成为人类智慧的“容器”。 二、人工智能技术的作用分析 人工智能技术的应用对意识结构的变化有非常重要的影响,使意识论研究领域明显扩大。人工智能终端作为一种全新形态的机器设备进入人意识器官范畴中。人工智能技术下,除了能够完成人脑的一部分意识活动以外,甚至在部分功能上较人脑有着更为明显的优势,如对信息进行处理,以及采取行动的速度,以及对动作和记忆的准确性等方面。除此以外,通过对人工智能技术的应用与发展,还为未来ICT等网络技术的发展提供了方向与指导,包括云计算、深度学习、以及智能算法等在内的大规模网络应用成为ICT产业重要的发展方向之一,深度学习作为人工智能研究领域中的重点关注对象之一,可通过构建模拟人脑进行分析学习的神经网络的方式,促进互联网领域的飞跃式发展。 三、机械电子工程及人工智能分析 1.机械电子工程特点 机械电子工程是将电子工程、机械工程以及自动化工程结合起来的综合性学科,在机械电工工程中占据非常重要的地位。现阶段机械电子工程主要具有以下几个方面的特点:(1)机械电子产品结构相对简单。机械电子产品构造复杂程度不高,产品占地面积有限,能够改变传统意义上机械电子产品占地面积大且外观笨拙复杂的特点,对优化机械电子产品工作性能也有重要意义;(2)机械电子工程设计方案合理性高。在电子工程、机械工程以及自动化工程相互融合的背景下,设计人员能够更为全面的决策设计方案,促进机械电子工程的不断进步与发展。如,将机械电子工程技术与管理技术相结合,一来能够促进机械电子工程在管理体制层面的发展革新,二来能够促进机械电子技术在管理层面的发展进步,综合价值突出。 2.人工智能特点 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一,人工智能技术所追求的是了解智能的本质,并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器,研究对象包括图像识别、语言识别、机器人、自然语言处理以及专家系统等多个部分。人工智能技术的应用具有以下几个方面的特点:(1)人工智能技术使人与人之间的沟通交流更加密切。人工智能技术作为高新科学技术,为大众间的沟通交流提供了极大便利,实现与不同群体的沟通,在促进人类社会进步的同时还对人工智能技术的改革创新提供动力;(2)人工智能技术对促进经济增长有重要意义。应用人工智能技术能够促进社会消费,扩大国内市场需求,对实现经济平稳健康发展有积极价值;(3)人工智能技术的应用有助于企业经济目标的快速实现。人工智能技术大量应用会促进行业市场的扩大,吸引投资,提高企业经济效益。 四、机械电子工程中人工智能应用 1.机械电子工程与人工智能的关系 不稳定性是机械电子工程普遍面临的问题之一,该特点的存在导致机械电子工程系统信息输入与信息输出之间的关系难以准确地描述出来。由于建设规则库方法、学习并生成知识描述法以及数学方式推导法这3种传统机械电子工程系统描述方法在严密性与精确度方面存在一定的局限,因此往往难以满足机械电子工程系统日益复杂的描述需求。但从信息处理的角度上来说,人工智能技术的应用及其与机械电子工程系统的融合对于解决系统不稳定性、不确定性以及复杂性问题有非常确切的优势。从这一角度上来说,将人工智能技术与机械电子工程相结合已成为机械电子工程领域发展的必然方向与趋势之一。 2.模糊系统及神经网络系统 模糊系统的理论基础与模糊集合,设计工具为模糊理论。模糊推理系统具有模糊信息的处理功能,在自动化控制、数字处理等诸多领域中得到了大量的应用,所取得的效果非常显著。模糊推理系统创建模拟人脑的相关功能,并分析语言信号,在网络结构的依托下无限接近连续函数,并遵循域至域的映射规则对信息进行储存。但模糊推理系统在应用中具有连接性不固定的特点,计算量偏小,因此应用范围存在一定的限制。 神经网络系统是人工智能技术领域中的关键分支之一,神经网络将信息分布于网络上的主要模式是神经元的兴奋模式。在神经网络系统干预下,可实现对信息的分布储存以及对动态信息的协同处理。神经网络系统可在确保行为丰富的前提下最大限度地精简结构,利用神经网络系统功能直接模拟大脑结构,并分析数字信号,在各个神经元间构成点对点的映射关系,进而达到提高信息数据输入、输出精度,并提高计算量的目的。 结语 综上所述,人工智能技术的应用与人工智能系统的构建、发展在很大程度上促进了现代机械电子工程的快速发展与进步。现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理应用为依托,达成双赢的理想局面。在这一过程中,相关人员必须充分关注机械电子工程与人工智能技术的融合,不断开拓全新的人工智能技术,把握两者发展中的相通点与共同点,以促进两者的共同发展与进步。
工程机械机电一体技术探讨:浅析工程机械中机电一体化技术的应用 【摘要】因为机电一体化技术涉及到多方面的内容,尤其是各个专业的技术相互融合,因此要想完全掌握这项技术还有一定的难度,由此可知,相关工程机械企业还应该加大力度培养精英人才,以此确保机电一体化技术能够在工程机械中发挥出最佳的效能。 【关键词】工程机械;机电一体化;技术应用 机电一体化的运用主要是通过电子控制系统加以实现的,电子控制系统应用的好坏直接影响到工程机械的安全性、经济性、施工质量、使用寿命等伴随着科学技术的飞速发展以及微电子技术的出现,使得机电一体化技术发生了根本性的改变,它也被大面积应用在工程机械领域,这不仅改善了机械面貌,还显著提高了生产质量,并提升了产品性能。 1 工程机械中机电一体化技术的应用 机电一体化技术涵盖了多方面的内容,其中比较重要的有三方面,一是机械 ;二是电子技术 ;三是计算机。机电一体化可以说是现代计算机技术发展的产物,其应用推动了工程机械向着现代化的方向发展,其是以机械设备自身所带有的功能为基础,融合现代高新科技技术,能够满足不同类型的工程机械企业的需求。 1.1 机电一体化和工程机械的关系 现阶段工程机械较传统工程机械来说各种性能都得到了显著改善,如操作舒适性提高;机械功率高且能耗小;可靠性提高;作业精度及作业效率提高等。工程机械各种性能的提高正是因为将机电一体化技术引入到工程机械中,使得机械、液压技术和电子控制技术有机结合。目前现代工程机械的许多领域都应用了电子技术,表现为应用电子控制装置(系统),这种装置(系统)以微机或微处理器为优秀,诸如工程机械的状态监控与故障自诊,拌和设备称重计量过程的自动控制等。 1.2 机电一体化对工程机械功能的改进 现代工程施工通常要求工程机械具有较高的性能:1)具备运行状态的监视功能、自动报警及故障自诊功能 ;2)机械功效高且能耗小 ;3)技术性价比较高 ;4)自动化程度及精度越高越好;5)使用成本较低;6)操作安全、简单,使用寿命长。下面对现代工程机械的电子(微机)控制系统实现的功能进行说明。 1.2.1 控制柴油机 发动机排放质量与最低油耗间的矛盾,给柴油机技术的深入发展和研究带来了很大的困难。随着电子技术的发展,冷风扇的转速随温度的变化自动控制、电子节能液压泵系统减小能耗、根据负荷条件自动调节柴油机油门、电子控制自动变速等装置的应用,使柴油机在各种变工况下自动选择能同时满足经济指标和排放指标的最佳喷油定时,充分实现节约能源、净化排气、提高效率的目的。 1.2.2 保证成品的作业精度 电子控制系统应用到工程机械设备上,不光使称量精确且过程自动化,同时避免了人工测量误差较大的弱点,提高成品的作业精度。如混凝土搅拌站的计量过程大多都实现了自动化,这种电子计量系统广泛采用微机控制。推土机上采用激光导向和电液伺服控制技术,自动控制铲刀的切土深度,减少了推土机往返作业的遍数和行程,提高了作业精度和作业效率,降低了施工成本,同时也减轻了操作人员的劳动强度。 1.2.3 降低能耗,提高生产率 传统工程机械的燃料能量利用率仅为20%左右,非常低,所以提高能量利用率在现代工程机械的发展中势在必行。新型节能控制器(OLLS系统)应用于日本小松公司生产的新型挖掘机上后,燃料可节省23%,节能效果良好,因为该系统能使发动机转矩和泵吸收转矩经常保持在最佳配合状态,可有效地利用发动机功率,使作业机构动作迅速,大大提高了生产率。 1.2.4 电子监控、自动报警及故障自诊 电子监控和故障诊断专家系统设置各种类型的传感器,监控工程机械的发动机、传动系统和液压系统等的运行状态,在故障发生之前预先发现问题,从而避免损坏机件事故的发生,保证作业人员安全。同时能动报警并准确地判断故障发生的位置,提供处理方法,降低设备维修成本,降低设备故障率及停机台次,保证设备安全、稳定及长周期运行。如日本三菱Ms160O型矿用液压挖掘机、美国卡特皮勒公司生产的936型装载机等都备有电子监控报警系统。 1.2.5 作业过程的自动化或半自动化 采用自动化或半自动化控制方式在提高生产率的同时降低了操作者的劳动强度,作业精度也不会受到操作人员的技术和生产经验的影响,达到提高工程机械的运作效率和质量的目的。例如,日本和欧美各国研制的新型挖掘机可实现作业模式自动化,工作装置―铲斗的形状与运动轨迹可由操作人员预先在在自动化的挖掘轨迹控制板上设定,完成后各种传感器将信号将传输到微机控制系统,动臂、斗杆和铲刀受到微机系统的控制而按预设定动作,完成各种特定形状和断面沟槽和斜面等,从而减少操作人员因经验不足产生的误差或事故的发生。 1.2.6 提高安全性 为了防止了翻车和断臂事故,提高作业安全性,国外塔式起重机和轮式起重机大多装有微机控制的力矩限制器,一旦超负荷立即发出警报。此外,国外的许多井下挖掘机采用无线电遥控装置,实现无人驾驶,使工程机械在有放射性物质污染地区和高温或水下等危险地点上进行作业。 2 工程机械领域机电一体化的发展趋势 2.1 智能化 智能化是机电一体化技术的必然发展趋势,其应用需求也越来越高。所谓智能化,即立足于相关控制理论,将心理学、生理学、计算机网络、运筹学、人工智能等多学科知识运用到工程机械领域,使工程机械的操作可以逐渐取代人为操作,进一步降低工程预算成本,实现更精准的控制,满足工程施工的更高要求,因此工程机械的智能化仍是大势所趋。 2.2 微型化 微型化这一概念源于上世纪80年代末期,是指机电一体化向微电子机械系统领域发展的趋势。微型机电一体化产品是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物,它的特点主要是体积小、耗能低、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等领域有着不可超越的优越性。现阶段微型机电一体化产品都朝着小于1立方厘米的体积发展,甚至是朝着微米、纳米级别发展,其瓶颈为微机械技术。 2.3 网络化 随着计算机网络的普及,基于网络的各种远程控制设备可以达到让人们足不出户即可控制多种设备的目标,使工程机械的操作更加便捷,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。工程机械领域中远程控制盒监控技术的快速发展使得机电一体化产品向着网络化方向发展成为必然趋势。 2.4 节能环保化 随着工业化进程的持续推进,人类社会的经济化水平不断提高,但与此同时人们赖以生存的环境也遭到了巨大的破坏。进入新世纪以来,社会公众对环保的关注和呼声越来越高,国家也出台了一系列的相关政策来号召节能减排,为适应节约型社会的发展,机电一体化产品在使用时不造成资源浪费和环境污染,报废后可以回收利用,实现绿色化产品概念和绿色化设计制造更能适应今后的市场需求。 2.5 传感器技术 传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制 ;沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。 3 结语 机电一体化对工程机械具有重要的应用意义,它不仅改善了机械面貌、优化了机械性能,还显著提升了机械运行效率,它和工程机械的融合将成为未来的主要发展趋势。为不断提升机电一体化水平,完全实现机械化,我们应积极探讨,大胆尝试,勇于改进,最终将工程机械机电一体化推上更高的层面。 工程机械机电一体技术探讨:机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析 摘 要:随着现代社会经济及科学技术不断发展,工程机械也得到很快发展,在社会生产过程中有着十分重要的作用及意义。在现代工程机械中,很多新技术及新工艺均得到十分广泛的应用,其中一种就是机电一体化技术。因此,为能够使现代工程机械得到更好应用,相关工作人员应当熟练掌握及运用机电一体化技术。 关键词:工程机械;机电一体化技术;运用 机电一体化技术是现代社会上一种新型技术,在社会上很多领域内均有着十分广泛的应用,其中一个方面就是在现代工程机械中的运用。在现代工程机械中应用机电一体化技术,可使工程机械功能得以进一步增强,使其能够发挥更好作用,对现代工业生产可起到很大促进作用。所以,在现代机械工程中应用机电一体化技术具有十分重要的作用及意义。本文就机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用进行分析。 1 现代工程机械中机电一体化技术应用分析 1.1 在工程机械的监控功能中机电一体化技术的运用 在现代工程机械中通过引进机电一体化技术,可实时监控工程机械运行过程中,其内容主要包括执行装置、传动系统以及制动系统,此外还包括液压系统,当有异常情况出现时便能够实现自动报警,可将工程机械中所发生故障的位置准确找出。因此,在现代工程机械中通过应用机电一体化技术,可有效提升机械使用效率,可使机械设备维护工作在很大程度上降低其强度,使故障维修时间可得以大大缩短,从而使生产效率能够得到有效提高。 1.2 在工程机械的节能降耗中机电一体化技术的运用 对于传统工程机械而言,其能量充分利用率及使用率均比较低,比如,对于液压挖掘机而言,其燃料充分利用率仅仅能够达到30%,其余能量均被浪费。由于当前能源利用越来越紧张,导致机械工程发展应当向“节能降耗”方向发展。比如,由小松公司所生产挖掘机,其在节能降耗方面便能达到较好效果,所节约燃料能够达到大约23%,分析其原因主要就是在机械中使用新型控制节能器。再比如,由日立公司所生产挖掘机,在机械中选择的节能控制体系为“卡特电子效率”体系,其能够全面、综合控制泵及发动机,可使燃料利用率得以大大提高,并且在能够在很大程度上提高生产效率。 1.3 在工程机械半自动化及自动化中机电一体化技术应用 在工程机械实际应用过程中,通过实现半自动化及自动化作业,可使操作人员在实际工作过程中大大降低其劳动强度,可在很大程度上提高工程生产效率。另外,通过在工程机械中引进自动化技术,还能够有效避免一些缺乏经验的工作人员在操作过程中有失误情况出现,可使作业精度得到有效保证。比如,由三菱公司所生产挖掘机,其中便应用挖掘轨迹控制系统,其能够预先设定耗铲斗运行轨迹,并且利用微机控制系统,可自动化控制铲刀及动臂杆运行,进而可更好实现自动化控制,并且能够使作业精度得以有效提高[1-2]。 2 在现代工程机械中机电一体化技术应用展望 2.1 机电一体化技术应用向微型化方向发展 在当前机电一体化技术发展过程中,微型机电一体化系统属于新的方向,并且也是在纳米程度上电子技术和机械技术两者相融合而得到的产物。对于微型机电一体化产品而言,其所指的主要就是在几何尺寸方面向微米及纳米级别发展,通常情况下及体积均小于1立方厘米,这中系统在社会上各个领域运用中均表现出明显有数,具有体积小、能耗低及运动灵活特点,属于当前社会上十分关键的一项技术。 2.2 机电一体化技术应用向高性能化方向发展 对于机电一体化技术高性能化而言,其所包括内容主要有高精度应用、高速度应用以及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统而言,其中多个CPU结构利用多总线进行连接,其主要目的就是为能够使上述四个方面要求得到满足。对于该类系统而言,其选择精简指令集机,能够使多个操作系统同时运行,从而对相关操作进行处理,进而使机电一体化产品能够具备较高性能。 2.3 机电一体化技术应用向智能化方向发展 通常情况下,对于现代机电一体化进步及发展而言,其主要就是在控制理论基础方面得以体现,即相比于传统机械自动化控制技术而言,现代化机电一体化技术与其所存在区别主要就是在智能化技术方面,而这种区别的实际表现就是在产品智能性方面。对于现代化机电一体化技术而言,其综合人工智能、计算机科学以及生理学等相关一系列智能方法及思想,可对人类智能进行模拟,该技术当前正处于不断探索及应用阶段,在今后必然会有十分广阔的发展前景[2-3]。 3 结语 在现代工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此,在现代工程机械实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术应用情况,并且应当准确把握其发展趋势,从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展,进而使工程机械能够得到更好发展。 作者简介:张波(1969-),甘肃庆阳人,研究生,副教授,主要研究方向:机电一体化。 工程机械机电一体技术探讨:工程机械中机电一体化技术的应用分析 摘 要:随着我国科学技术的飞速发展,机电一体化技术也取得了相当显著的成绩,其应用范围也是越来越广,尤其是在工程机械制造方面,更是发挥着至关重要的作用。不仅有效提高了工程机械的生产质量,也极大地促进了其运行效率,为工程机械企业经济效益的提升带来很大的便利。文章也对工程机械中机电一体化技术的应用进行详细的阐述和分析。 关键词:工程机械;机电一体化技术;应用分析 机电一体化技术,是新时期的一种科技产物,其综合了多种技术形式,如:计算机、机械、自动化控制等技术。工程机械中通过运用机电一体化技术,不仅提升了产品的生产质量和生产效率,而且也增强了工程机械企业的市场竞争能力,使其生产水平达到一定的先进性和科学性。目前,我国社会经济发展仍处于发展中阶段,工程机械行业也在不断的完善和成熟,相关技术人员应对机电一体化技术进行大力的研究,这样才能促进工程机械领域的发展和进步。 1 机电一体化技术的具体应用 1.1 机电一体化技术的应用特点 1.1.1 自动检测 机电一体化技术具备较强的自动检测功能,可对工程机械中所涉及的一切子系统进行全面的检测和分析,并对工程机械的运行全过程做出详细的反映。一旦发现异常情况,系统将会自动发出警报,并帮助检测人员准确地判断出故障发生的位置和成因,以便于可以在第一时间内排除故障,恢复设备的安全运行。由此可见,工程机械通过使用机电一体化技术,不但有效提升了自身的运行效率,降低了机械检测成本,而且也大大缩短了设备维修和保养的周期,为其日后的安全运行提供了充分的保障。 1.1.2 高精度 机电一体化技术具有高效的精确度,在实际应用过程中,其可以全面提升机械工作的准确性和实效性,使工程机械的运行效率获得有效提高。如:在混凝土搅拌设备中安置相应的电子称量系统,这样,既能使搅拌器发挥自动称重的优势,又能保证混凝土摊铺的均衡,使得施工质量获得充分的保障。同时,还能在一定程度上加快现场工作人员的施工进度,减轻人工操作的作业压力,从而为节约工程企业的造价成本带来巨大的福利。 1.1.3 自动化 机电一体化技术除了具备上述两种应用特点,还拥有先进的自动化使用性能,在实际操作过程中,通过机电一体化技术的运用,使得传统手工工程机械完全演变成半自动化或者完全自动化的运行状态,不仅大大缩减了企业在人员中的成本投入,而且也有效地减轻了人工作业负担,降低了作业难度。因为在以往人工操控机械过程中,由于相关操作人员缺少丰富的实践经验,经常发生人为操控失误的现象,给机械设备的正常运行带来很大的阻碍,而机电一体化技术的出现,则大大解决了这一操作难题,不但提升了工程机械的应用性能,也在一定程度上为工程企业增加了经济利润。 1.2 机电一体化技术的具体应用 1.2.1 监控作用 在工程机械制造过程中,通过运用机电一体化技术,不仅完善了整体设备系统的运行效果,也实现了自动监控目标,当发生故障问题时,系统会自动发出警报提示音,以便于检测人员可以更加准确地找到故障位置,及时地采取有效措施,在第一时间内恢复设备的正常运转,为其长期、稳定的发展提供方便、快捷的保障条件。 1.2.2 调整施工精度 机电一体化技术在工程机械中的广泛应用,可有效地提升机械设备的施工精度,因为一体化软件通常都安置在设备内部的电子控制系统中,这样不但实现了设备的自动称重目标,也大大增强了称重效果的准确性和科学性,以免工作人员因违反操作流程而导致设备发生故障,影响其安全运行效果。 1.2.3 节能作用 在以往工程机械运行过程中,为了使其能够保持良好的运行效果,通常都要消耗大量的电能源,这样才能使工程机械在超负荷运载情况下也能维持正常的使用。而机电一体化的应用则彻底完善了这种能源消耗的运用方式,其能均衡调节设备的运行功率,使工程机械充分发挥出节能节源的应用优势。 2 机电一体化技术的未来发展趋势 2.1 应结合网络信息技术 为了实现机电一体化技术的可持续发展,首先就应保证与其相关产品的安全性和可靠性,这样才能提升机电一体化的市场竞争能力,扩大其普遍应用范围。因此,机电一体化技术只有与网络信息技术有效融合,这样才能顺应时代潮流,成为实现远程监控的必然发展趋势。 2.2 应结合微电子 在未来机电一体化技术应用中,其应与微电子进行有机结合,才能从根本上缩小产品尺寸,使其向纳米产品的发展方向靠拢。因为纳米产品具有高效能、使用轻便的良好优势,可适用于不同的生产领域,并能发挥出显著的应用效果。因此,只有不断优化微机机械技术,才能最大化实现微机电一体化。 2.3 应结合传感器 目前,在我国大范围的工程机械制造中,都会运用到先进的传感器装置,其具有良好的精确性和可靠性,可有效提升机械设备的 运行效率,使其保持安全、高效的运行效果。因此,机电一体化技术只有充分与传感器相结合,才能在最短时间内实现工程机械的多样化、集约化发展目标,由此可见,在未来社会发展中,传感器装置将会被广泛应用到工程机械中,这不仅是提升工程机械使用性能的必然技术手段,也是保证其长期发展的有效途径。 3 结束语 综上所述,机电一体化技术对工程机械有着很实际的应用意义,其不但使传统机械提升了使用性能,而且也在一定程度上提升了工程机械的运行效率和运行和效果,为了更好地提高我国机电一体化水平,实现工程机械的一体化目标,技术研究人员应大力开展对一体化技术的分析和创新,最终将工程机械机电一体化引领到世界领先水平。 工程机械机电一体技术探讨:现代工程机械中机电一体化技术的应用情况探究 摘 要:近些年来,在现代化进程的指引下,各领域发展都发生了翻天覆地的变化。伴随着科技化、信息化发展战略目标的实施开来,作为我国国有经济的重要组成部分,自然脱离不了与现代化观念的结合与应用,尤其是在工程机械作业当中,为了进一步提高工作效率,稳固工作质量,机电一体化技术的运用为现代工程机械该工作的开展注入了新的活力与生机,由此,文章展开了机电一体化技术在现代机械工程应用情况的探究。 关键词:现代;工程机械;机电一体化;技术;应用 随着新一轮科学技术的开发与实践,对于自动化、智能化技术的运用则成为了社会发展与建设的优秀主题,与此同时也为各领域的生产生活带来了良好的机遇与保障。在现代工程机械当中,机械运行的稳定性、可靠性、安全性则是现代工程机械实施效果的首要前提,因此,必须在工程机械操作过程中融入对先进科学技术的使用,机电一体化技术的运用就是代表性技术之一,为了确保机电一体化技术能够在现代工程机械中发挥出更大作用与效能,因此,关于机电一体化技术应用有效性的探索就显得尤为关键。 1 机电一体化技术的特点 通过了解,在现代工程机械操作过程中,机电一体化技术已经得到广泛的运用和研发,之所以机电一体化技术能够受到现代工程机械的青睐与支持,主要源于机电一体化技术在应用中具有以下优势。 1.1 涉及领域宽泛 机电一体化技术作为新时期下由自动化技术衍生出来的一种新型技术,因此就赋予了机电一体化技术复合性功能,与传统技术相比,在复合性技术的融合之下,机电一体化技术更容易涉足各方面,领域的生活生产等各个方面,也使机械设备的整体性能增强,为满足各领域生产规模化需求奠定了更加坚实的保障。 1.2 可靠性加强 对于现代工程机械来说,随着生产速度的加快,安全问题则成为了工程机械实施效果的首要前提,自从投入了对机电一体化技术的应用以后,工程机械的整体安全性都得到了的提高,并且在机电一体化技术复合性功能的辅助之下,比如自动保护功能、监视功能、报警功能等,进而给机械设备更加稳定、可靠的运行提供了有利条件,如果机械设备在运行过程中存在故障等问题,通过机电一体化技术的复合性功能可以对设备故障进行提前预测、判断以及处理,确保了工程机械运作的安全性、系统性和实效性,大大降低了机械故障发生几率,为工业经济的稳步提升奠定了良好的基础。 1.3 操作灵活方便 在工程机械日常工作中,必要的保养与维护是对机械设备运行的有效保证,然而复杂的拆卸过程却给机械维修人员带来了很多不便与阻碍、机电一体化技术的维修过程采用的是一体化操作模式,自动化管理系统,利用机电一体化自检系统,借助机械设备内部的各种设备参数,进而实现对工程机械性能、运行模式的设计和调整,使工程机械拥有最佳的工作状态,同时,在机电一体化技术应用中,自检系统还可以根据工程特点进而对机械设备进行准确地调节,减少了能源在机械设备上损耗。 2 机电一体化技术在现代工程机械中的应用 通过观察,目前机电一体化技术在现代工程机械中的运用尤为突出,与此同时也给工程机械运行增添了许多保障。以下是现代工程机械中对机电一体化技术应用的具体表现。 2.1 机电一体化技术在现代工程机械中的监控应用 按照对机电一体化技术结构的掌握,液压系统、传动系统、制动系统等都是其内部结构组成成分,利用这些结构,能够充分实现对工程机械监控的目的。例如,在工程机械工作时,一旦出现异常情况,机电一体化技术就会通过相关机制对工作人员进行预警和告知,这样就减少了由于故障原因而给机械设备带来的损害。伴随着现代工程机械运作节奏的加快,机电一体化技术的监控手段成为了工程建设保障的关键,不仅实现了机械设备的自动修复、自动防护功能,而且也加强了工程机械的运作效果,对工程更加有序的开展起到了一定的促进性作用。 2.2 机电一体化技术在现代工程机械能耗控制中的应用 现代工程机械正呈现出规模化、系统化的发展趋势,那么能源使用必定大量增加,由此,耗能控制对于现代工程经济来说就显得尤为重要。事实证明,以往的工程机械能源运用当中,能好控制存在明显缺陷,就拿液压挖掘机为例,其能源利用率仅仅达到百分之20左右,这夜致使能源浪费现象严重。基于此种问题,日本某公司在机电一体化技术基础上融入了对节能问题的考虑,由此研发出了一种针对能源耗费问题而制造的节能控制器,被命名为OLLS系统。这种系统可以将能源利用率提高到百分之三十以上,但是伴随着实践的不断深入,不难发现,这种控制系统仍然存在能源控制不彻底的问题,接着该公司又对机电一体化技术能耗控制进行了改进和完善,最终研制出了卡特电子效率器附加在挖掘机的节能控制上,达到了很好的效果。 2.3 机电一体化技术在现代工程机械精度控制中的应用 自从现代工程机械引入了对机电一体化技术的使用之后,机械精度控制环节就得到更好的保证。比如说,在常规工程混凝土搅拌操作中,由于材料标准、用料而导致的误差是常有的,这就会对成品的制造精度产生一定的干扰,机电一体化技术当中,添加了微机控制电子称量系统,利用这一系统,不仅可以对称量环节实施准确控制,而且在误差降低的情况下,产品价值自然而然也就得到了提升。 3 机电一体化技术在现代工程机械中的应用展望 作为一种新型自动化应用技术,在现代工程机械中机电一体化技术的应用始终处于一种不断完善和改进的状态,要想机电一体化技术能够在现代工程机械中发挥出更大的效能,那么就一定要对机电一体化技术加以开发和创新,这样才能更好的体现机电一体化技术在现代工程接卸中的潜在价值与意义。 3.1 现代工程机械中机电一体化技术应用智能化 智能化是现代工程机械与传统工程机械最大区别所在,也是机电一体化技术最显著特点,正是由于融入了智能化的操纵模式,因而机电一体化技术才能实现自动报警、自我修复等人性化功能。未来的发展中,随着智能化水平的不断提高,现代工程机械对机电一体化的应用智能化特征也变得越来越明显,甚至会推出更多先进理论的畅想,包括模糊理论、神经网络理论等。 3.2 现代工程机械中机电一体化技术应用网络化 在信息化发展战略中,网络技术与科学技术的融合已经成为了时展的必然趋势,以后的现代工程机械中,模拟机电一体化技术将会取代人工操作方式,通过网络化的控制手段是先全自动化的运作体系,在机械运行效率、运作质量得到巩固的同时,人工成本等必要的支出也得到了完美控制,实现了经济的合理开发和利用。 3.3 现代工程机械中机电一体化技术应用绿色化 未来的现代工程机械操作要与实际相结合,能源节约、资源重复利用将会成为现代工程机械操作的主题思想,因此,机电一体化技术应该严格遵循客观事实发展规律,以无污染、高效能、可持续作为研发的首要前提,打造一个适应社会发展、满足时代需求的环保型技术成果,促使现代工程建设能够更好的带动市场经济发展,为全球绿色机电一体化目标的早日实现给予有力契机。 4 结束语 归根结底,良好现代工程机械发展形势要以高水平的科学技术做依托,只有对机电一体化技术进行不断完善、改进、开发和创新,机电一体化技术才能在现代工程机械发展中显现出其重要的位置与价值。 工程机械机电一体技术探讨:浅谈机电一体化技术在工程机械中的应用 【摘 要】科学技术的发展给我们的生活和生产都带来了极大的便利, 而进入新世纪以来, 机电一体化技术也获得了更高层次的发展,这种发展不仅仅局限在其本身技术的更新和提高上,很大程度上还取决于其应用范围的扩展上,当前其在工程机械使用中的应用就很好地说明了这一点。本文就主要抓住机电一体化技术在工程机械上的应用首先介绍了当前机电一体化在机械应用中的现状,然后重点分析了机电一体化技术在机械应用中的主要作用,最后分析了机电一体化在工程机械应用中的前景。 【关键词】机电一体化;工程机械;技术应用 引言 机电一体化在我国的发展时间相对较长,随着经济的进步取得了诸多成就。电机控制是时展与技术进步的综合产物,具有能源消耗少,投入资金相对较少的优点。在机械工程中应用机电一体化技术需要利用计算机以及先进的信息技术,所以,这项技术具有一定的先进性,随着科技的发展,机电一体化技术也在不断的创新与改进,这也促进了机电一体化技术在机械工程中的推广,经过实践发现,应用这项技术可以有效提高机械工程的效率,还能促进机械工程企业经济效益的提升。 1 机电一体化技术在机械工程中应用的优势 1.1 提高产品的性能 机电一体化技术1971年起源于日本,由机械学和电子学组成,如图1。它可以实现机械工程操作的自动化以及智能化,其需要利用计算机等先进的设备,应用这项技术可以通过数字显示器以及控制技术实现对产品按钮的操作,这也简化了按钮操作的次数,减轻了工作人员的工作量,使得控制操作更加简便。所以,利用机电一体化技术可以有效的提高产品的性能,还能实现机械工程控制的智能化。 图1 机电一体化基础 1.2 机械设备的养护更加方便 应用机电一体化技术,可以有效的控制机械工程的质量,其可以通过输入程序,并分析工程运行的特点,在不借助任何配件的前提下,有效的对机械设备进行调整。如果机电一体化技术需要应用在具备储备功能的机械设备中,则需要在该设备中安装特定的体系,以满足机械设备需要为目的,有效的实现机械设备操作的自动化。这项技术还可以根据企业不同的生产需求对操作进行调整,这样也可以提高机器运转的效率。另外,机电一体化技术还具有自动报警的功能,其在机械设备出现故障时可以自动发出警报,并对故障进行及时的检测与修复,避免了因为设备故障而出现的低效率问题,保证了工程机械设备正常、问题的运行。 1.3 提高了设备的安全性 由于机电一体化设备具有安全报警以及自动检测、修复的功能,所以, 应用这项技术可以有效的提高设备运行的安全性以及高效性。机电一体化设备是对传统设备的革新,其具有重要进步意义,这种技术自动修复的功能有效的提高设备的安全性,保证了机械设备的正常运行。 1.4 扩大了机械设备的应用范围 机电一体化设备是对传统机械设备的改进与创新,其改变了传统设备应用范围窄,功能单一的问题,扩大了机械设备的使用范围,有效的提高了机械工程的效率。所以,应用机电一体化技术,可以有效的促进机械工程行业的发展。 2 机电一体化技术在工程机械中应用的必要性 机电一体化技术的出现,标志着我国现代工程技术水平日趋成熟,也体现了工程机械当前最主要的发展趋势。这一技术无论是在鉴定工程机械使用性能的好坏上,还是对工程施工质量的监督上,都有着重要的影响与意义。在实际施工过程中,随着施工单位对于机械设备的自动化要求越来越高,原有的工程机械技术已经无法满足工程施工技术的需求,因而工程机械已经成为了一种不可或缺的设备。因此,在工程机械设备中运用机电一体化技术,使其充分发挥自身安全、高效的实用价值,确保工程任务能够在预期时间内完成,保障了工程项目建设质量的同时也能够有效降低工程建设成本。 而机电一体化技术在工程机械中应用的必要性一般表现在以下几个方面:第一,由于目前大部分工程规模普遍较大,这就对工程机械设备的生产效率有着较高的要求,如果机电一体化技术能够在的工程机械中提高施工效率,那么就能确保施工单位在规定时间内,交付工程项目。第二,在现代施工工程中,施工单位对于工程机械的能耗量有着明确的要求,希望能在完成施工任务的同时又能够降低能耗量,最终实现节约能源、降低施工成本的根本目标。第三,在实际施工中,工程机械会被应用到很多分项工程项目中。因而工程机械设备的自动化程度越高,就说明工程施工难度要求也就越高。反之,工程机械设备的自动化程度越差,机械施工质量就无法得到充分的保障。此外,在工程施工过程中,使用的工程机械设备自动化程度非常高时,浪费的人力就越少,甚至有些施工工作完全不用劳动力。并且,机电一体化技术在工程机械中的实际操作也十分简单,只需一、两个操作人员即可,这就为施工单位节省了大量的劳动力成本。最后,在工程机械设备中应用机电一体化技术,不但能够延长机械的使用寿命,而且还能有效降低运行故障的发生率,保障工程施工质量的同时也减少了设备维修费用。通过以上几点描述,我们可以清楚的看到,传统的工程机械技术已经无法满足于现代化工程的施工需要,机电一体化技术的出现,刚好解决了这些问题,尤其是在工程机械设备中占据十分重要的地位,达到了非常理想的施工效果。 3 机电一体化在机械工程中的发展方向 近年来,机电一体化在工程应用中价值已得到了充分的肯定,其发展前景较为乐观,发展方向也就比较明确,发展方向主要体现在以下几个方面:(1)智能化。机电一体化产品的智能化在我国已经提出了很久,其主要是使用高性能、高速的微处理,来实现机电一体化产品的人工智能,使其赋有低级智能或者人的部分智能。因而如何把人工智能应用到机电一体化技术中值得我们研究。(2)模块化。模块化是机电一体化技术中的一项重要而艰巨的工程,包含的内容也极为广泛。现实中由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,所涉及的单元、部件也就相对比较复杂,因而加强匹配性就成为模块化发展的一个主要方向。(3)微型化。微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指那些几何尺寸不超过1cm3 的机电一体化产品。微机电一体化产品体积越来越小,耗能也越来越少,运动更加活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。 4 结语 综上所述,机电一体化技术是一项新型的技术,该技术在工程机械中的应用取得了良好的效果,这项技术在工程机械中的应用取得了良好的效果,加快了工程施工的进度,也提高了工程施工的质量。近年来机电一体化技术在工程机械中的应用越来越广泛,地位和作用也越来越重要。所以,应用机电一体化技术也引导这机械工程行业未来发展的方向,提高了机械设备运行的稳定性以及安全性。此外设备使用和管理作为工程机械工作中的优秀环节,因而管理人员应当尽快了解和掌握这门技术,更好的融入科学技术含量,从而实现现代化社会发展需求。
精细农业论文:现代精细农业应用研究论文 摘要:长期以来,农业生产都是以田块为基础,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得农场或田块的平均产量。实际上,在同一农田内,有许多因素影响着作物的生长和产量,存在着明显的时空差异性。“精细农业”是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新科技,以获得农田“高产、优质、高级”的现代化农业生产模式和技术体系。本文在充分了解“精细农业”技术组成的基础上,探讨了“精细农业”的应用范围,结合我国国情,提出了在我国逐步实施“精细农业”技术方案。 关键词:精细农业信息技术卫星定位系统 0引言 在过去的半个世纪中,随着生物遗传育种技术的进步,耕地面积的扩大,化学肥料及农药的大量使用,世界农业取得了长足发展。但这种农业增长模式也同时带来了水土流失、生态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题。为了解决这些问题,“精细农业”的概念和技术应运而生。 1精细农业的含义 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。 2精细农业技术组成 2.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 2.1.1产量数据采集带定位系统和产量测量的谷物联合收割机在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2.1.2土壤数据采集土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。 2.1.3苗情、病虫草害数据采集利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。 2.2数据分析一般采集的数据都是以文本表形式表示,需要利用一些数学方法进行处理,生成分布图。未来的发展趋势是数据采集和数据分析统一起来,将田间观测者的地理位置和田间观测数据,通过便携PC和天线发往办公室PC,利用软件自动生成田间数据分布图。 2.3决策分析“精细农业”技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数据及有关作物其它信息,经过决策分析,来控制投入方式和施用量。决策分析是“精细农业”的优秀,直接影响“精细农业”技术的实践效果。GIS用于描述农田空间上的差异性,而作物生长模拟技术用来描述某一位置上特定生长环境下的生长状态。只有将GIS与模拟技术紧密地结合在一起,才能制定出切实可行的决策方案。 2.4控制实施“精细农业”技术的目的是科学管理田间小区,降低投入,提高生产效率。作为支持“精细农业”技术的农业机械设备,除了带有定位系统和产量测量的联合收割机外,按处方图进行作业的农业机械还有:带有定位系统和处方图读入设备,控制播深和播量的谷物精密播种机;控制施肥量的施肥机;控制剂量的喷药机;控制喷水量的喷灌机;控制耕深的翻耕机等。例如,当驾驶拖拉机在田间喷施农药时,驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时,数据处理器根据处方图上的喷药量,随时向喷药机下达命令,控制喷洒。 3精细农业技术的应用 3.1“精细农业”具有以下优点: 3.1.1提高收益按照土壤特性、作物需求,实施灌溉、施肥、播种和病虫草害防治,即能降低用水、肥料、种子、农药的投入,也能增加作物产量。 3.1.2保护环境根据农田作物定点需求,控制化学物品的施用量,即能降低土壤、地下水、作物品质的污染,也能保护生态环境。 3.1.3提高作物产量和质量根据作物的实际需求,即能避免因过量施用化肥、农药、水带来的副作用,造成作物减产,品质下降,也能改善因缺少养分造成的减产和降低作物品质。超级秘书网: 3.2需要满足的条件 3.2.1农田大小农田大小的概念主要取决于外部环境。不同国家,适于“精细农业”技术实践的农田大小不一样。一般需要一个全面的经济分析,可以计算出一个国家适于“精细农业”技术实践的最小农田范围。 3.2.2农机化程度农田可大可小,但是,农业作业若不是机械化,“精细农业”就无法实施。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。另外,还需要GIS、GPS(DGPS);信息采集、分析设备;随农业机械配备的定位系统、控制设备、监测设备等。总之,机械化、自动化程度越高,越利于实施“精细农业”技术实践。 3.2.3农田差异一般来说,作物生长没有空间差异的农田,实施“精细农业”技术实践,是不会有经济效益的。农田的空间差异首先表现在产量的空间差异上。产量的差异可能是由于土壤墒情、土壤肥力、病虫草害分布等因素的差异性造成的。 在我国,农田规模较小,机械化水平比较落后,实施广域的“精细农业”技术实践尚需较长的发展过程,但是,结合我国国情,在某些具体条件下,开展“精细农业”技术实践或“精细农业”单项技术实践是可行的。 精细农业论文:农业企业精细化成本管理论文 1ERP环境下的农业企业精细化成本管理 与传统成本相比较ERP系统将销售系统、采购系统、存货系统、供应链以及总账系统集成在一个系统中,简化了信息在农业企业内部流动的程序,加速了信息在农业企业内部流动的速度,减少了因信息滞后带来的机会成本,将原本孤岛的信息逐级传递。ERP系统实现精细化成本管理,主要从规划阶段,物流,资金的管理三个模块来实现良好的成本管理,及其全方位管理操作。 1.1农业企业生产准备、计划的精细化 传统生产准备人为的主观意志作用比较强,对于市场的需求以及变化,都是听风则风,听雨则雨。没有准确的市场预测信息,也没有明确的生产计划。对于生产过程中需要的物料用量也没有准确的数据,而由于人工记账操作,库存数据也不能够得到及时的反映。这一系列的管理弊端,最终将导致存货的滞留和堆积,原材料供应不足生产被迫停工,产品不能满足市场多样性的需求,资金占用现象严重,人力物力资源得不到有效的配置等一系列问题。 1.1.1主生产计划的精细化。所谓“磨刀不误砍柴工”,计划是保证生产顺利进行的保证,只有做好了计划,农业企业才能有条不紊地进行。ERP系统接收到市场的销售预测信息、客户的订单以及其它信息后,首先由主管人员做出主生产计划,计划精确地包含了每一生产阶段的毛需求量。紧接着进行粗能力的权衡,确定出所需要关键工作中心的加工能力和设备的负荷能力,与实际的数据进行比对,进行初步的计划确认或调整,再与销售部门做出的销售计划进行比对以进一步确认和调整主生产计划,最后提交给有关管理部门,进行计划的确认,并在生产过程中进行不断地修正。 1.1.2物料需求计划精细化。ERP系统解决了需要什么、生产什么、怎么生产的问题,物料需求计划,即MRP详细记录了物料需求信息、物料清单、生产的工艺路线以及物料的可用量。例如要生产一台仪器,那么制造这台仪器所需要哪些物料,物料的需求量是多少,经过多少道加工工序,当前的库存量信息,都会在系统中记录,一旦某一个环节断层,系统会给出提示或者警告,而依据传统的生产方式任何一个环节跟不上生产节奏,农业企业内部都无法做出迅速的反应,造成人力物力财力的浪费。 1.1.3能力需求计划精细化。计划的最后一阶段是对能力需求的计划,即CRP。简单的来说它就是依据生产的每一阶段和工序的物料需求信息,精确地计算出需要投入的能力和设备的负荷数据,并根据实际情况对农业企业生产能力以及负荷情况做出调整,最后制定出CRP。运行时系统会根据CRP中加工产品的数量,所在的时间段,实际所需要占用的能力负荷,对比在系统内设定的标准能力负荷情况,生成能力需求报表。而传统的生产准备计划阶段,并不能够像ERP系统这样实施全面精细的计划,物料的需求、能力的负荷情况都不能得带及时反馈,生产过程中补充的信息也不能够及时更新信息。 1.2农业物流管理精细化的实现 1.2.1农业企业生产过程的精细化。随着市场不断的发展,产品的生产周期不断的缩短,对品种的需求多样性不断提高,产品的交货期不断缩短,对产品的质量要求不断提高。传统的生产管理已经越来越不能适应生产的需要,传统的生产车间管理没有进行明确地分批分类管理,对于生产所需的物料也得不到及时反馈,没有明确的进度安排,产品交货时间也没有明确统计,对每一项加工产品的工序也没有进行细致分工。对于插单的业务,农业企业也疲于应对,物料需求跟不上进度,生产能力也不足,农业企业往往需要拆东墙补西墙,而且传统的期间费用分配也不准确,分配的标准往往是根据人工或者机器的工时总数来定义,管理者无法获取准确的成本信息,无法做出具有竞争力的定价决策。ERP系统下,生产的整个过程是由MPS生成各个车间和工作中心的生产任务,下达产品生产指令,根据产品交货的到期进行产品的任务优先级的排序,对产品的整个生产周期都有明确的规划,确保产成品能够及时完工交货。为了提高生产效率,在ERP系统下每一项完工产品都有固定的工艺路线,物料需求也有明确的信息记录,能够保证产品有条不紊地进行生产,并且细化工序,将一项复杂的加工业务简单化、重复化、高效率化。半成品在车间的转移,原材料、配件的领用,生产加工进度的控制,各个时间段加工状态的信息,在产品的统计分配信息都被统计及时记录到了工作中心中,由工作中心生成报表进行统计和分析,并将信息及时传递给ERP系统下的其它有关子系统,管理人员根据信息进行生产调度,物料的补充等等;这些信息也是产成品成本计算和制造费用分配的主要依据,它定义了许多产品成本计算的相关公式,比如机器加工的工时和物料的用料比例,由成本动因推动费用的分配,期间费用能更加准确地分配给完工产品,统计数据显示在ERP系统的车间管理下制造成本下降了12%左右,停工待料减少了60%,产品延期交货下降了80%。因此走ERP精细化管理之路,是农业企业实现利益效益最大化的最佳选择。 1.2.2农业企业库存管理的精细化。库存管理的主要作用是维持销售产品的稳定,保证生产顺利地进行,在保证盈利的前提下,最大程度地降低农业企业的资金占用率,降低成本,增加投资。传统的制造业库存管理中,由于农业企业所属行业产品的复杂性,管理已经销售模式的局限性以及滞后性让原本就复杂的库存管理受到了许多非技术性的影响。统计与汇总指标的工作量巨大,库存信息不能够及时有效地反映给有关管理部门,严重制约了生产的顺利进行,甚至造成存货积压、资金严重占用的现象。ERP系统下的库存管理贯穿整个农业企业管理,覆盖范围广,利用数据库将存货的信息反映在一张统计表中,提供的登记出库入库的信息,存货的类别,提供下级编码标识,产品的批次,出入库时间、质量状况以及价格等,都被详细地计入在系统内,支持存货跟踪查询,能够即时反映库存的盘点数据,并对其它相关联的子系统提供实时数据,这是传统管理无法实现的。在发货的时候严格按照先入先出的顺序发货,降低了因存货变质、积压而增加的风险和机会成本。ERP下的管理模式改变了仓库保管员的劳动组织方式,对仓库可以按照产区分类,按照业务进行区分,细化了日常的管理业务。ERP系统对存货的控制方法也有许多种,如ABC法、零库存控制法、在途物资的管理方法等等,农业企业可以根据自己库存的复杂性进行方法的选择。对于入库管理根据生产和销售的需要发出需求,降低不必要的库存费用,降低资金的占用和存货毁损的风险;对于领料出库的业务,可以限制材料的数量,以防止因为任意领料而造成的不必要的浪费,引起成本增加,最终导致产品价格失去市场竞争力。统计数据表明在ERP库存系统管理下,库存下降了30%~50%使得库存资金投资减少了1.4~1.5倍,库存的周转率提高了50%,这些都是传统库存管理无法实现的,因此农业企业只有在ERP系统的精细化管理的平台上才能越走越远。 1.2.3农业企业采购管理的精细化。采购管理是对采购行为进行组织管理和控制的模块,采购工作主要是在合适的时间为生产部门提供生产所需要的合适的质量、价格、数量的原材料(或加工部件),以保证生产顺利正常进行。传统的采购管理存在许多的问题。首先,没有一个标准的体系管理供应商,致使采购信息总是不能及时下达到供应商;其次采购计划编制不准确,采购数量不足或采购不及时以及物料逾期未入库,车间的生产线只能被迫停产。生产制造过程中,插单的业务极为常见,物料计划人员无法快速评估其影响,信息传递慢,采购提前期长。无法及时下发采购信息。而且对于市场的价格走向也没有很好统计记录,主观判断采购存货的数量以及批次,致使采购成本高昂。ERP环境下的材料采购计划是由主生产计划生成,根据生产车间以及销售部门传递出的物料需求信息,然后下达到采购部门,并同时将信息传递到总账系统以及仓储部门,简化了信息传递的流程,极大增加了信息处理效率,据统计表明应用ERP系统实现采购管理的农业企业,采购提前期缩短了50%。ERP系统中建立了一套信息精确的客户资料,以及客户所能够提供的物料信息,一旦系统得到采购的命令就能及时将信息下达到供应商,逾期未收到的采购物资也能在系统中得到查询,发出催货通知,或者及时变更供应商降低生产线停工的风险。在生产制造的过程中一旦有插单的业务发生,计划部门也能够及时进行生产计划的修订,进行能力的评估,将物料需求信息及时传递到采购部门,及时进行物料的补充,保证生产的顺利进行,此外ERP系统还提供了物料需求的规格资料,保证入库产品的质量符合生产要求;系统还提供了比价的功能,能够让管理者迅速做出最优决策。 1.2.4农业企业销售管理的精细化。在一个农业企业的销售系统是农业企业生产的最终产品与外部市场的轮毂连接,是价值的生产是实现农业企业最关键的一步。其主要职能是以满足客户消费需要为前提,实现劳动价值到社会财富的转换。而传统的销售管理下,销售部门往往凭借个人主观经验进行报价,缺乏成本数据参考,无法获知准确的订单利润,没有稳定的销售市场和渠道,客商信息混乱,信用额度很难掌握,增加许多无形的财务风险。对于地区以及不同的客户报价策略在手工作业下工作量庞大,准确性也很难把握。销售人员很难追踪订单的采购状况、生产状况、入库状况,导致销售人员很难和客户沟通进度。逾期交货现象严重,信用等级下降,客户流失现象严重。ERP系统下的销售模块将销售任务细分成以下几个阶段,①根据预测信息和销售订单制定销售计划,并做出合理报价决策;②开辟可供销售市场,并对市场进行细分,建立确定的客商档案和长期可供稳定销售的销售渠道;③结合历史、目前、市场调研数据进行销售;④根据客户的订单信息,组织货源,下派生产命令,并组织仓库发货;⑤开出销售发票,并转交财务系统记账;⑥对已经销售的产品提供跟踪服务,进行信息反馈、分析,提出方案。根据应收系统的传递信息对客户进行信用评级,制定销售策略,发出催收货款的指令,而传统的销售管理无法及时对订单做出反应,也不会对销售进行售后的跟踪分析,不利于市场地位的稳固和简历长期稳定的销货渠道。 1.3农业企业资金流管理的精细化 资金是一个农业企业的血液,资金的运转是关乎到农业企业生死存亡的问题,传统的农业企业资金管理混乱,对于资金的预算、费用的支出很难控制,对于未来的资金流入流出也无法掌握,科目繁多,往来账目不清,管理人员工作量大。ERP系统下,当采购或者销售行为发生后,系统会根据采购订单、发票在应收和应付形同中生成相应应收账款和应付账款。为农业企业提供精确的未来资金的流入和流出情况,相关的票据还含有供应商以及客户的相关信息,能够准确地将每一笔收入以及费用与客商相联系。对每一笔零用基金进行分类管理,完善对银行账户的管理,能将收入或者支出与相应的票据相联系,实现收入与票据相匹配,对于外币也有专门的账户管理,能够及时地反映账户的资金信息,减少了人工管理不必要的麻烦。对于资金的预算和费用的支出都有严格的控制,大大降低了农业企业的资金占用率,使得农业企业的资金能够维持农业企业正常运转。 2农业企业ERP精细化管理存在的问题 2.1管理者对ERP认识程度低 ERP是一种先进的管理软件,而不是单一的数据储存软件,很多管理者思想仍然停留在只是单一的将财务信息化,而没有融入精细化管理思想,再加上国内实施ERP成功的也就只有联想、海尔、移动公司等一些大型的知名农业企业,因此很多中小型农业企业对实施ERP精细化也只是持有观望的态度。 2.2农业企业缺少精细化成本文化气氛 尽管许多农业企业引进了ERP系统实施精细化管理,但是农业企业没有注重对精细化的文化建设不够重视,有些制度建立得并不合理,甚至导致极少数个别员工出现抵制的情绪,而农业企业实施精细化管理的规章制度也形同虚设无法落实。 2.3ERP系统实施对人员要求较高 ERP成功实施对操作者、部门之间的协调配合程度的要求比较高,它要求不仅仅要懂得操作还要懂得原理,否则实施的过程中麻烦不断。而ERP系统的发展历程比较短,普及的程度也不够,许多管理者甚至没有ERP的概念,更谈不上操作和应用了。ERP将管理与技术融为一体,这要求操作者不仅仅是个管理者还要是个技术员,而且培养出这样的人才也需要花费大量的时间。 2.4农业企业基础管理制度规范性不够 科学的管理,要求农业企业标准化、规范化、精细化和个性化,是精细化管理实现的基础,基础设施管理制度不规范,它会影响到精细化管理的效率。 2.5实施ERP系统后期维护不足 许多农业企业在引进ERP后,前期没有制定计划和目标,导致后期发现团队实施能力不足,特别是在系统的二次开发上。农业企业生产发展是一个动态化的过程,仅靠一次完整实施而达到一劳永逸的效果是不太现实的,这又使得ERP后期发展滞留,最终导致农业企业摈弃实施。 3ERP精细化管理问题的对策 3.1管理者转变思想 ERP精细化管理要成功实施需要管理者有高度的思想上的觉悟,将管理不仅仅局限在传统农业企业运营上。管理者不仅要转变自己的思想同时还要培养整个农业企业的员工精细化的意识,只有各个部门协调一致,分工明确,才能使得精细化成本管理理念在农业企业中得到真正的应用。管理者需要将目标放长远,从各个方面实现精细化管理,才能带领农业企业在未来成长的路上越走越远。 3.2建立精细化成本管理农业企业文化 环境决定一个人的成长,同样农业企业文化氛围也是农业企业成长的决定性因素,只有建立起良好的农业企业文化氛围,农业企业才能在未来的路上越走越远。建立起农业企业精细化管理文化首先需要培养精细化成本管理的思想,现有理念才能应用到实践中。其次,要建立良好的激励机制,诸如物质奖励、精神鼓励、调动积极性和惩罚措施,让员工主动积极地参与到农业企业精细成本管理中,并在实践中不断进行改进和创新。 3.3加强对员工的后续教育 农业企业对实施ERP系统以及操作的关键人员,要在后期不断的进行教育和培训,以提高员工的整体素质,对于ERP这样先进的管理系统,随着时间的变更也会不断更新,只有不断学习才不会在操作和应用过程脱节,才不会造成资源浪费的现象。而且ERP运用需要熟练的技巧以及丰富的知识,只有全员的整体素质提高了才能使得ERP的管理发挥出最大的作用,从而降低管理成本。 3.4规范农业企业基础管理制度 农业企业的基础管理,是农业企业实施和管理的前提,只有坚实的基础,农业企业可以在未来发展的舞台上越走越远。农业企业首先需要加强农业企业原始信息核算的管理,提高原始数据的准确性;再次是优化农业企业的规章制度,优化农业企业生产流程,加强全面成本预算的管理。 3.5成立实施ERP精细化的项目组 要成功实施和应用ERP系统,光依赖软件公司从长期发展的角度来看,并不是一个明智的决定。只有在农业企业内部建立一个ERP执行和组织协调的ERP组织机构才能解决问题。在其领导之下,农业企业内的所有部门达成一致的目标,却又各司其职,通过定期组织会议培训,让农业企业内部各部门不仅能够了解ERP运行的情况,还能够站在各自部门的角度提出一些专业性的意见。经验一起分享,问题一起解决,只有这样才能够使得ERP系统运行起来,使得ERP精细化的管理成功地在农业企业内部实践,提升农业企业的综合竞争能力。 4小结 总之,ERP系统是农业企业实现精细化管理的最优策略,它对农业企业实施全方位的精细化进行管理,将生产工艺路线简单化重复化,解决了传统制造一手包揽的问题,降低了技术人员流失农业企业制造环节中断的风险,也提高了工作效率。对外进行的市场分析调查,客商档案的记录,弱化了市场风险,降低了农业企业的管理成本。ERP系统从全方位的精细业务,降低生产管理成本。 作者:慕云丽 单位:山东工商学院 精细农业论文:精细农业理论探究论文 摘要:我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。本文首先介绍了国内外“精细农业”技术应用情况,而后对精细农业的一些基本理论进行总结,以供参考。 关键词:精细农业遥感技术全球定位系统地理信息系统 引言 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术,对大田农作物生产和畜牧生产实施监控,从而提高作物和畜牧产量和质量,最大限度地保护生态环境,保证农业的可持续发展。 一、国内外“精细农业”技术的应用情况 1.1国外“精细农业”技术的应用情况在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测,农作物生长状况的监测和产量预测,灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测,农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。 到了八十年代和九十年代,由于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的应用,进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度,所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000台“产量监测器”投入了使用,有的就装在收获机械上。 目前,在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GIS和GPS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等),同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥,农场主从中可能获得巨大的经济效益。 另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-timeclosed-loopSystem),其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖,田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取,并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。 1.2国内“精细农业”技术的应用情况我国是个农业大国,农业生产的自然条件十分复杂,自然灾害频繁,因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。 我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初,山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。 1984-1986年,我国在京、津、冀地区,进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验,取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92%和95%。 可见,我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面 二、“精细农业”的技术思想 精细农业其优秀思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析,确定影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控,以充分利用资源,实现最经济、最合理的投入,获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注,首先是因为它能显著提高产量,提高耕地资源利用潜力和保护环境;其次,是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围,它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式,其影响更是深远的。 三、精细农业的技术构成 3.1GPS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统,它可提供连续、定位和原子时钟信息。 3.2GIS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究,并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征:具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力;具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力,可为宏观决策管理服务;能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中,可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。 3.3RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译,获得所研究区域内有关信息,具有宏观、快速、动态等特点。不同含水量的土壤具有不同的地表温度,因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线,所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库,并依靠有关的专业基础知识,利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。 3.4DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识,建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型,利用GPS、RS获得的各种信息及GIS建立的数据库,针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策,即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统ES(expertsystem)和模拟系统SS(simulationsystem),因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。 3.5ST——信息采集与处理技术信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展,各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。 3.6IAM——智能化农业机械智能化农业机械IAM是实现精细农业的重要设备。智能化农一机械首先必须利用DGPS技术实现精确定位,然后必须根据田间处方图生成的智能控制软件,针对农田小区存在的差异自动执行分布式投入决策。 我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。 精细农业论文:精细灌溉农业论文 编者按:本文主要从发展节水灌溉的必要性;节水灌溉的内涵意义;推广节水灌溉技术,提高灌溉管理水平;发展节水灌溉应该注意的几个问题进行论述。其中,主要包括:我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量只有世界人均水平的四分之一、我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在、节水灌溉就是要改变千年以来人们浇地的传统习惯、节水灌溉是用尽可能少的投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式、减少从水源到田间系统的渗漏和蒸发损失提高输水系统的有效利用率、形成配套技术,并大面积推广田间灌溉科学用水技术、节水灌溉要以科学发展观为指导与服务"三农"相结合、以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系、突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用等。具体请详见。 一、发展节水灌溉的必要性 我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量只有世界人均水平的四分之一。而且时空分布很不均匀,南多北少,东多西少,夏秋多,冬春少。近年来随着人口增加经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐;农业干旱缺水和水资源短缺已成为经济社会和经济发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量计,全国中等干旱缺水358亿立方米。其中农业缺水300亿立方米,20世纪90年代以来,我国农业年均受益面积达到2000万公倾以上,全国660多个城市中有一半以下发生水危机,北方河流断流的问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方的许多地区,由于地表水不足导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.26立方公里。 我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生成率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%,单方水粮食生产率20公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的"精细灌溉",具有重要的现实意义和深远的历史意义。 二、节水灌溉的内涵意义 节水灌溉就是要改变千年以来人们浇地的传统习惯,把浇地变为浇作物,按作物的最佳需水要求进行灌溉。 节水灌溉是用尽可能少的投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。节水农业措施和节水灌溉措施,充分利用天然降雨和地面、地下水资源,提高水的利用率和利用效率,用最少的耗水量获得最高的作物产量和产值。节水农业措施包括抗旱节水品种、秸秆覆盖、少耕免耕、抗旱剂、保水剂等。在人们以往的印象中,节水灌溉就是发展低压管道输入、喷灌和微灌。由这些工程所控制的灌溉面积就是节水灌溉面积。其实这种看法是不够全面的,节水灌溉的目的在于减少灌溉水源从渠首到农田被作物汲收利用的全过程中的无效损失,提高水的利用率的水分生产率。它包括节水灌溉技术、节水灌溉制度以及区域水资源合理配置等方面的内容,即包含有工程措施,也包含有农业的管理措施,可以把节水灌溉措施分为以下四个方面: 1、减少从水源到田间系统的渗漏和蒸发损失提高输水系统的有效利用率,在自流灌区固定渠道采用砌石、现浇筑混凝土等进行防渗。 2、减少田间储水损失主要是减少深层防漏,提高灌溉水进入田间后的有效利用程度。 3、采用先进灌溉技术减少作物蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏等农田水分消耗。 4、优化作物灌溉制度减少作物的无效蒸腾灌溉用水采取优化调度,合理分配等管理措施,结合各种耕作栽培技术,尽量减少对农作物产量形成非关键期的水分蒸腾,以提高农作物水分的利用效率。 三、推广节水灌溉技术,提高灌溉管理水平 从上世纪90年代开始,进一步将节水灌溉工程技术、农业技术和管理技术有机结合,形成配套技术,并大面积推广田间灌溉科学用水技术,如小麦优化灌溉、水稻浅湿灌溉、膜上灌等。与此同时,以提高降水利用率为目标的旱地农业增产技术也得到大面积推广应用。这些技术的大范围推广应用,使我国节水农业的发展提高到一个新水平。 "九五"期间,节水农业技术研究与示范曾首次被列为国家科技攻关项目,开展了喷、微灌设备的研制与改进、滴灌技术研究与示范、田间节水灌溉新技术研究,主要农作物节水高效灌溉制度的研究、节水灌溉与农业综合技术研究、人工汇集雨水利用技术研究和灌溉系统配水关键技术研究等专题研究。随着科学研究逐步走向深入,我国节水农业工程设备也得到迅速的发展,经过几十年的研制和开发,特别是近几年不断引进国外先进技术及生产装备,使节水农业工程设备在数量上和性能上都有很大提高。 目前我国推广的节水灌溉技术有渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多种形式,不同的地区宜采用的节水灌溉技术也不同,大、中型灌区适宜推广渠道防渗技术,井灌区和小型灌区宜推广低压管道灌溉技术,经济条件好的地方提倡采用喷灌技术,在果园、菜园及其它经济作物种植区适合发展微、滴灌,西北干旱地区应推广雨水集流、水窖滴灌技术,南方水稻产区则应推广水稻节水灌溉技术,各地要根据其经济发展水平,合理确定技术方案。 四、发展节水灌溉应该注意的几个问题 节水灌溉是一项系统工作,综合运用行政、技术经济、宣传教育和管理等各种手段,需要全社会的很多行业和部门协调一致,形成全力,共同做好节水灌溉工作。 第一、节水灌溉要以科学发展观为指导与服务"三农"相结合,把发展节水灌溉,改善农业生产条件,促进农业结构调整和增加农民收入结合起来,建立完善的制度体系。当前首先制定科学的用水计划,做到计划用水,计量收费,节约奖励。其次是做好节水灌溉的投入机制,规划并搞好节水灌溉的工程建设和技术的投入等。三是制定相应的优惠改革策略。进一步调动灌区农民对节水灌溉的积极性,并按"谁投资、谁所有、谁管理、谁受益"的原则确定产权,充分调动农民建节水灌溉工程的积极性。第四建立制定适合当地实际情况的实施办法,理顺水费价格,分步到位。第五完善水费计量缴费的管理办法,逐步引入用水户参与管理机制,成立用水户协会合作组织,充分发挥其主观能动性。六是深化水利工程制改革。在灌区支渠以下推广以用水户参与为主的改革,建立以各种形式用水合作组织为主的管理体制,采用灵活多样的经营方式和运行机制,从根本上解决灌区以下,小型农田水利工程无人维修养护,水费公开透明。层层搭车,用水矛盾问题。 第二、以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系。规划是工作的基础,大力推进节水灌溉发展首先要建立科学的规划体系。节水灌溉规划应充分考虑水资源的可持续利用,按以供定需,以水定种植结构的原则统筹考虑,积极推进节水灌溉进程,同时加大节水灌溉新技术,新材料,新工艺的推广力度,带动农田水利和农业现代化可持续发展,因地制宜的科学的确定节水灌溉的布局的模式。 第三、突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用。广泛调动技术员的积极性,全面发展以技术推广和生产示范为主的科技培训,普及基层水利人员和部分农民切实掌握节水灌溉意识和技能,形成一支影响广大农民把发展节水灌溉和增加收入结合起来的骨干队伍。 精细农业论文:精细农业实践与农业科技创新论文 21世纪,人类将逐步进入知识经济的时代,迅速发展与普及的信息技术将推动人们在科学利用资源潜力,发展节本增效生产方式,改善和保护生态环境,实现基于信息和知识的生产过程管理决策方面,突破许多传统的模式和观念,开拓出一批具有创新意义的技术体系,以支持社会经济的可持续发展。在实践当今新的农业科技革命中,九十年代初以来在一些发达国家开展的“精细农业”技术体系的研究与实践,就是一种具有创新意义的技术思想,已经引起一些国家政府和科技决策部门的重视。美国国家研究委员会(NationalResearchCouncil)为此曾专门立项组织了一批多学科著名专家对有关发展研究进行了评估,研究报告经过由美国科学院,工程院和医学科学院院士组成的评估组进行审议后,于1997年发表了“PrecisionAgricultureinthe21stCentury-GeospatialandInformationTechnologiesinCropManagement”研究专著,全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力,阐明了“精细农业”技术体系研究的发展现状,面临的问题及其支持技术产业化开发研究的机遇。近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,国内外的学术交流与合作联系开始活跃,国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。实际上,目前国外关于PrecisionAgriculture的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“精细农作”技术思想的优秀,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石 灰的建议。 之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。 “精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。 迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。 为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题: 加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 精细农业论文:现代农业规模化精细化 摘要:由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国农业发展虽然取得了很大的成绩,但并没有从根本上改变传统农业的特征。城市工业化对农村剩余劳动力的有限吸收决定了中国不可能照搬刘易斯模式实现农业现代化。规模化和精细化作为现代农业的两个发展方向,必将成为中国农业经营的现实选择。 关键词:传统农业;现代农业;规模化;精细化 改革开放以来,以上世纪80年代初期的联产承包责任制为主要标志,中国农业经历了一系列比较成功的发展时期。然而,由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国并没有从根本上改变传统农业的特征。农业脆弱的基础地位在中国新一轮的通货膨胀中暴露无遗。据国家统计局的信息,2007年,中国居民CPI上涨4.8%,涨幅比2006年提高3.3个百分点,而食品价格上涨成为拉动价格总水平上涨的最主要原因。2008年,中国物价上涨的势头有增无减,仅2月份的CPI就达到8.4%,创下十二年来的新高。可以说,中国“低通胀、高增长”的黄金发展时期已经过去了。农业是食品加工工业的基础,深刻反思中国农业发展的不足,不仅有利于从根本上解决目前的通货膨胀问题,更有利于中国农业抓住契机,迅速向现代农业转变。 一、传统农业发展理论的局限性 传统农业发展理论以阿瑟·刘易斯的《二元经济论》和舒尔茨的《改造传统农业》为代表。应该说,这两大理论都为传统农业向现代农业的转变提供了崭新的思路,对二次世界大战以后世界农业的发展发挥了一定的积极作用。然而,理论本身的缺陷,非常苛刻的理论应用前提,加上缺乏实践经验的必要总结和提炼,很容易导致发展中国家农业在经历一段短时期的繁荣之后再次陷入停滞,回到那种投入产出的低水平均衡。以《二元经济论》为例,刘易斯最重要的假设就是农村存在隐性失业,农业劳动的边际生产率为零或者为负数。在对农业生产没有任何不利影响的前提下,农村劳动力可以源源不断地流向城市,加人工业化进程。当农村劳动力流出到一定程度时,农产品产量下降,价格上升,追求利润的动力将促使农民把现代农业的生产要素引进来,从而实现传统农业向现代农业的转变。然而,从发展中国家的实践来看,不仅是刘易斯的假设站不住脚,刘易斯所描述的二元经济向一元经济转变的过程也过于简单。首先,正如美国西奥多·W·舒尔茨所指出的,农村劳动的边际生产力为正,不是零,更不是负数,因此农村劳动力流出带来的直接后果就是农产品产量和质量的下降。其次,农产品价格的上升几乎伴随着劳动力流出的开始而开始,并不是有相当长一段时间的滞后期。因为相对于较低的农业劳动生产率,工业的劳动生产率较高,即使在农产品产量和质量保持不变的情况下,农产品的相对价格也会上升。再次,农产品价格上升所带来的利润,并不能肯定把现代农业生产要素引进来。因为现代农业生产要素是多种要素的集合体,其中许多关键性的生产要素具有很长的生产周期。农产品市场的价格波动足以扼杀现代农业生产要素的整体引进,取而代之的是增加传统农业生产要素的投入,从而使得传统农业向现代农业的转变功败垂成。最后,考虑到经济开放的因素,农产品的进口足以阻止任何农产品的价格上涨和农业生产利润的获得。因此,无论是二元经济理论还是改造传统农业理论,它们都存在先天的局限性。这种局限性在中国过去三十年的农业发展中充分暴露了出来。 二、中国农业发展存在的问题 1978年以来,中国农业发展取得了很大的进步。1985年,在中国具有深远影响的家庭联产承包责任制不仅全面铺开,其效应也已开始充分发挥,中国农业取得了前所未有的大丰收。现在,中国农业的发展基本满足了国民经济迅猛发展对农产品的需求,农产品的进口在全部进口总额中只占很小比重,这对于拥有13亿人口的发展中大国而言,是非常了不起的成就。 然而,我们在看到成绩的同时,也要看到问题和不足。总体上说,中国农业发展面临着两大问题:一是中国农业仍是一个低收入行业,二是农村劳动力向城市的转移受到工业化能力的限制。这两大问题相互交织,相互作用,维持着中国农业投入产出的低水平均衡。需要指出的是,农业的低收入使农村劳动力流出,极大降低了农业劳动力的整体素质,这对主要依赖人力资本的中国农业现代化造成了致命打击。巨大的城乡收入差距,不仅意味着农村较低的消费和生活水平,也意味着农村的低储蓄和低投资,意味着改造传统农业所需要的货币资本和实物资本投入都面临不可克服的现实困难。然而资金的缺乏还不是最主要的,因为在发达的金融市场中,只要有丰富的人力资本,信用仍然能够弥补货币和实物资本的不足,但务农的低收入恰恰又让农村本已稀缺的人力资本进一步流失。现代农业需要的不是廉价的低素质劳动力,而是具有较高教育水平和相当技术含量的高技术劳动者,这种劳动力在农村很奇缺。然而在农业劳动低收入的刺激之下,不仅有一定技术水准的劳动力走向了城市,甚至具有强壮体力的简单劳动力也离开农村,这意味着滞留在农村的劳动力主体是老、弱、病、残,他们无论在劳动力数量还是质量上都不可能胜任中国农业发展的需要。农产品价格偶然性上涨所带来的经济刺激,其结果不可能是现代农业生产要素的投入,而只能是传统农业生产要素的简单追加。农产品销售的高价格最终对应着农产品生产的高成本,而不是通过引进现代农业生产要素降低生产成本,获取更多的农业利润,从而使农业生产进入良性循环。 如果说,务农的低收入为传统农业的现代化制造了巨大障碍,城市工业化接纳农村剩余劳动力能力有限,则使传统农业维持的低水平均衡获得了必要的外部条件。受工业化产品市场容量的限制,劳动密集型产业在中国城市的发展遇到瓶颈,城市产业结构的升级进一步表明依靠城市工业化来完全吸纳农村剩余劳动力是不现实的。在这种情况下,民以食为天,廉价的劳动力大军盘踞在农村,也就为传统农业的延续提供了最好的土壤。在改革开放的三十年里,尽管中国的农业机械总三、规模化与精细化是中国农业发展的基本方向 一方面,中国农村劳动力向城市的转移受到工业化市场容量的限制;另一方面,中国传统农业向现代农业转变又必须以大批农业劳动力的退出为前提,只有这样才可能产生资本对劳动的有效替代。这意味着中国必须开辟一个新的就业领域作为农村过剩劳动力的吸收器。新的就业领域只能来自农业内部,但它绝不是我们日常所理解的现代农业,在严格的意义上,按照刘易斯模式实现的现代农业应称为大田农业。新的就业领域是特种农业,也称精细农业、都市农业,它在日本、东亚四小龙甚至东南亚一些国家已取得一定的成功经验。特种农业生产满足人们特殊需要的农产品,大田农业生产满足人们日常需要的农产品。两者之间最主要的区别,就产品而言,特种农产品异质性高、产品差别化程度大,大田农产品同质性高、几乎完全可替代;就要素投入而言,特种农业是典型的劳动密集型行业,而大田农业是典型的资本密集型行业,尽管二者所需要的技术含量都很高。特种农业和大田农业是现代农业的两个组成部分,它们代表着农业现代化的两个方向,每个发展中国家在实现农业现代化时,都应根据自己的国情,选择适合自己的农业现代化道路,自主决定特种农业和大田农业在本国农业部门中的比重。 实现中国农业现代化,绝不能照抄照搬西方的农业发展理论,必须结合中国国情,创建有中国特色的现代农业发展理论。西方的农业发展理论之所以有效,是因为它适合西方的国情。西方发达国家在工业化的过程中,面临着严重的劳动力短缺,劳动密集型的传统农业除以廉价的资本取代昂贵的劳动力之外,没有任何选择,以机械化为基本特征的西方农业现代化完全是市场竞争的结果,后来的农业电气化、自动化和智能化等都是在机械化的基础上完成的。这种在特殊情形下完成的农业现代化并不意味着西方的农业现代化代表着农业现代化的全部内容,充其量它只是告诉我们,通过资本对劳动的替代,可有效提高农业劳动生产率,创造出更多的农业剩余产品。从这种意义上说,刘易斯的《二元经济论》讲述的是西方的农业现代化之路,是农业劳动力严重不足情形下的农业现代化,这条道路对于有着严重过剩劳动力的中国农业是否适用值得商榷。相反,舒尔茨的《改造传统农业》与其说它为农业的现代化提供了一条新思路,不如说它为西方农业现代化理论补充了新的内容。因为就大田农业而言,刘易斯的《二元经济论》显然更具有说服力。大田作物最基本的特点就是受自然条件影响显著,最能发挥人的主观能动性的地方就是改变劳动的投入方式,这是西方农业现代化首先从以资本替代劳动开始的首要原因,在机械化全面铺开之后,才有化学化、生物化等其他农业现代化技术。这种以节省劳动力为基本目的的农业现代化注定了其产品的劳动含量较低,农产品具有明显的资本密集型特征,但社会发展的需要显然不应局限于资本密集型农产品的满足。舒尔茨的《改造传统农业》在强调农业生产过程中资本与劳动具有可替代性的同时,认为可以通过增加劳动的投入来弥补资本的不足,却无意识地把人们引导到一个农业现代化的全新空间,这就是特种农业的现代化,专门生产劳动密集型农产品。如果说大田作物满足的是人们日常生活的需要,特种农产品满足的就是人们特殊生活的需要。舒尔茨理论应用的结果是,如果要取得成功,只能是特种农业的出现和特种农业现代化的实现,这也许是舒尔茨当初提出这一理论时所没有想到的。 中国在过去三十年中,发展农业不能说不尽力,但农业现代化的步伐始终缓慢,每一次重大的农业技术特别是生物技术的革新,都带来了农产品产量的较大提高,但中国农业始终没能摆脱传统农业的基本特征。 现代农业相对于传统农业而言是一次全新的“革命”。中国发展农业应该两条腿走路:一方面发展大田农业,提高农产品产量,通过机械化解决劳动效率问题;另一方面发展特种农业,提高农产品质量,增加农产品的品种,解决劳动力过剩问题。可以说,没有机械化,就不可能实现大田农业的现代化;同样,没有差别化,也就没有特种农业的现代化。中国农业过去最大的失误是,在强调产量的同时没有将过剩劳动力从大田农业中分离出来。实现大田农业和特种农业的齐头并进,追求农业生产的规模化和精细化,将是中国农业现代化的必然选择。动力有所增加,但中国农业的规模经济效应并没有显示出来,更没有显示出中国农业机械化的强大竞争力。 精细农业论文:精细农业实践及创建 “精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。 迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。 有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。 但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。在发展研究中,需要重视加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。 可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。 它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 精细农业论文:精细农业的实践及农业科技创新 摘要在知识经济时代,信息技术推动了人们生产生活的进步,也打破了传统的观念和模式,对于农业生产而言,只有不断进行农业科技创新,开拓新的技术体系,才能使精细农业成为主流的发展趋势。基于此,从阐述精细农业的内涵入手,通过深入分析其优点和技术构成,针对性地提出农业技术创新的具体对策,旨在为实现农业精细化发展提供有益参考。 关键词精细农业;优点;科技创新;对策 人类正处于科技、信息和知识日新月异的时代,这也为农业经济的发展带来了有利的发展机遇。在新形势下,实现农业现代化,走精细农业发展道路已经成为当前国际国内农业经济学家农业经济发展的共识。我国是一个农业大国,用不足世界耕地面积7%的土地养活着占全世界22%的人口,如此大的压力在客观上要求我国必须走农业持续发展的道路,通过农业科技的革新,走精细农业发展道路才能实现农业经济的持续稳定发展。 1精细农业基本介绍 作为一个传统的农业大国,我国对农业的管理也都是针对土地管理,而忽略土地的时空差异。精细农业(简称PF或PA)的概念最早由国外引进,它是知识经济时代计算机技术和信息技术迅速发展的产物,在农业生产中运用现代科技完成农业生产的变革,从而实现农业生产的集约化、效率化。精细农业所指的是一种变异下的田间管理方法、也是一种现代化的农业战略思想,在大农业中,对人工智能、信息等技术进行宏观及微观运用。开展精细农业生产,对作物的水分、肥料投入量、投入时机、均投作法等均与传统农业有很大不同,它能够实现用最少的资源和最低的成本实现农业生产效益的最大化。 2精细农业在实践中的优点和技术构成 在农业生产实践中,精细农业促使了我国农业生产的迅速发展,其在农业实践中具有以下优点。(1)大大节约水资源。在传统的农业生产中,常采取大水漫灌或沟渠灌溉进行农作物浇灌,这种传统的浇灌方式仅能使水资源灌溉利用率为40%,但在精细农业实践中,由于能够通过动态监控对农作物的水分含量,从而可以利用微灌和滴灌等新的灌溉方法定时定量地对农作物进行浇灌,这样可以将耗水量降到最低,并因灌溉及时使产量达到最高。(2)科学合理地控制施肥量。通过均衡施肥,既可以降低农业生产成本,还能够最大限度地降低农业生产对环境造成的污染,最重要的是可解决传统农业的钾肥、磷肥和氮肥比例失调的问题。(3)最大限度地提高农业生产效率,使农产品质量得到改善,显著提高农业产量。在精细农业实践中,采用更加精细的播种和收获技术,能够实现农业优质、高效、持续、健康发展。在精细农业生产中,其技术构成比较复杂,涉及卫星定位、RS、GIS、监测和传感等技术,在实践中,通过获得农产品产量、土壤等有效的数据信息,快速而准确地掌握和了解整片农田的信息。精细农业的优秀技术思想是分析影响小范围农业产量差异的原因,进而采取技术上可行、经济上有效的措施加以调控,区别对待,对农业生产按需实施定位调控。 3实现精细农业科技创新的对策 针对精细农业在实践中的优点和其技术构成,笔者结合自己多年从事农业工作实践提出了实现精细农业科技创新的有效对策。 3.1为精细农业科技创新打好坚实基础 为实现精细农业的科技创新,必须着力抓好3S技术、合理提高农业机械化程度,妥善处理农田大小和空间差异等问题。例如,在农田差异这一问题上,只有确保农田具备一定的空间差异才能在实施农业精细化技术的实践中获得可观的农业经济利益。而这种空间差异,主要是通过产量差异表现出来的,受农业土壤状况、肥力、土壤墒情、病虫害分布等诸多因素的影响,农作物的产量会出现较大的差异;农田大小的差异完全是受外部环境因素的影响,不同国家、不同地区在发展精细农业的实践中都是会受到外部环境因素的影响使农田大小不一。但无论如何,都是通过精准的计算来科学地设定精细农业基本农田的最小范围的,这也为精细农业实现机械化生产奠定了坚实的空间基础。此外,精细农业的实践离不开卫星定位、3S等农业信息技术,只有实现对农业生产状况的实时准确监测,才能提高播种机、施肥机、喷药机以及收割机的应用效率,这对于提高农业机械化程度和发展大规模的精细化农业具有十分重要的实践意义。 3.2注重对农业精细经营思想的传播 在大农业的背景下,如今的养殖业、农产品加工业均引入了精细经营的思想,大力推广和实践精细农业技术体系,收到了较好的效果,这一点在发达国家得到了很好的证实。我国作为一个农业科技相对落后的发展中国家,也要大力推广精细农业,首先必须牢固树立精细经营的思想和理念,将先进的农业科技引入农业生产中来,最大限度地提高农产品的附加值、提升农产品的品质,只有始终走在农业科技的前沿,才能实现农业的集约化、精细化发展。 4结语 精细农业虽取得了一定的发展成果,但由于其应用试验的历史较短,配套的支持技术手段尚不完善,还需要不断探索和深入的研究,根据当地农业经济的实际具体问题具体分析,大胆创新农业科技手段,实现农业的增产和农民的增收,促进我国农业经济的持续健康发展。 作者:李享 单位:秦皇岛市原种场 精细农业论文:探求精细农业的农业科技创新 早期“精细农业”的技术体系思想在农业领域的研究与实践,自七十年代中期开始,由微电子技术实用化所推动的农业机械的机电一体化、智能化监控技术,以急农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,随着上世纪末各发达国家对农业生产力及资源环境问题的广泛关切,并对农业生产进行了有效投入,在节约农业生产成本的同时提高了农业生产的利润,降低环境成本的同时提升农产品市场竞争力,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。 此外,随着GPS卫星遥感定位技术的民用化推进,“精细农业”也在国民经济领域的许多领域收获了发展,同时也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。近20年来,基于信息技术支持的各农业相关科学技术在以GPS技术为代表的空间信息科技支持下迅速得意组装集成,形成并完善了一个新的精细农业技术体系并逐步开展了研究实践。 1“精细农业”技术思想的优秀 依托信息技术革命思想的实践,“精细农业”技术思想也吸收了诸多先进的科学技术手段。“精细农业”技术的思想优秀,是分析影响小范围农业产量差异的原因,进而采取技术上可行、经济上有效的措施加以调控,区别对待,对农业生产按需实施定位调控。自古以来,农作物生产均以地区或田块为基础,将耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如为了满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,但很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。 2工程支持技术的开发研究对“精细农业”的影响 基于田间小区作物生长条件的空间差异性,“精细农业”的目标是为了实现优化作物的生产系统。工程支持技术的开发研究,对“精细农业”技术思想作用重大。如农田信息的采集与农田作物的地理空间定位等工作,就需要依赖于全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间的信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);而大量地理空间数据的更新,还需要遥感技术(RS)的支持等等,均证明了这一点。 3“精细农业”如何服务“科技兴农” 当前,我国的农业生产仍处于半传统农业生产模式向现代化农业生产转变的过程中,全面实践“精细农业”技术思想的各方面条件尚未成熟。而“精细农业”研究的革命性的意义,在于其提出了一种现代化农业的新技术思想并将这种思想付诸于经营实践,其前景为国际社会所公认。不容置疑的是,“精细农业”这一新技术的示范与实践研究的启动,有利于改变我们千百年来沿袭的传统固有农业生产模式,推动基于信息化的农用制造业与服务业的发展,对于我国现代化农业的发展有百利而无一害。 (1)加强对发达国家“精细农业”成功经验的有效研究,走符合我国国情的“精细农业”发展路线,在农业现代化发展思路上,我们可以“洋为中用”,找准切入点,采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合的方法,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。 (2)“精细农业”的技术思想是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,根据我国当前实际情况,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践可在小范围试验区的基础上逐步进行“精细农业”的推广,以点带面寻求农业生产的整体发展。 (3)目前,我国广大农村农业生产水平相对还比较落后,从“精细农业”指导思想出发,有条件的地区可先以村片、农田为单位对“精细农业”的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。如此一来,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 作者:贾超单位:沾化县富国街道办事处 精细农业论文:精细农业常用理论 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术,对大田农作物生产和畜牧生产实施监控,从而提高作物和畜牧产量和质量,最大限度地保护生态环境,保证农业的可持续发展。 1国内外“精细农业”技术的应用情况 1.1国外“精细农业”技术的应用情况在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测,农作物生长状况的监测和产量预测,灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测,农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。 到了八十年代和九十年代,由于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的应用,进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度,所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000台“产量监测器”投入了使用,有的就装在收获机械上。 目前,在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GIS和GPS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等),同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥,农场主从中可能获得巨大的经济效益。 另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-timeclosed-loopSystem),其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖,田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取,并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。 1.2国内“精细农业”技术的应用情况我国是个农业大国,农业生产的自然条件十分复杂,自然灾害频繁,因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。 我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初,山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。 1984-1986年,我国在京、津、冀地区,进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验,取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92%和95%。 可见,我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面 2“精细农业”的技术思想 精细农业其优秀思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析,确定影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控,以充分利用资源,实现最经济、最合理的投入,获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注,首先是因为它能显著提高产量,提高耕地资源利用潜力和保护环境;其次,是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围,它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式,其影响更是深远的。 3精细农业的技术构成 3.1GPS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统,它可提供连续、定位和原子时钟信息。 3.2GIS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究,并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征:具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力;具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力,可为宏观决策管理服务;能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中,可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。 3.3RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译,获得所研究区域内有关信息,具有宏观、快速、动态等特点。 不同含水量的土壤具有不同的地表温度,因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线,所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库,并依靠有关的专业基础知识,利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。 3.4DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识,建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型,利用GPS、RS获得的各种信息及GIS建立的数据库,针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策,即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统ES(expertsystem)和模拟系统SS(simulationsystem),因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。 3.5ST——信息采集与处理技术信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展,各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。 3.6IAM——智能化农业机械智能化农业机械IAM是实现精细农业的重要设备。智能化农一机械首先必须利用DGPS技术实现精确定位,然后必须根据田间处方图生成的智能控制软件,针对农田小区存在的差异自动执行分布式投入决策。 我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。 精细农业论文:当代精细农业技术组成以及应用 在过去的半个世纪中,随着生物遗传育种技术的进步,耕地面积的扩大,化学肥料及农药的大量使用,世界农业取得了长足发展。但这种农业增长模式也同时带来了水土流失、生态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题。为了解决这些问题,“精细农业”的概念和技术应运而生。 1精细农业的含义 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。 2精细农业技术组成 2.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 2.1.1产量数据采集带定位系统和产量测量的谷物联合收割机在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2.1.2土壤数据采集土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。 2.1.3苗情、病虫草害数据采集利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。 2.2数据分析一般采集的数据都是以文本表形式表示,需要利用一些数学方法进行处理,生成分布图。未来的发展趋势是数据采集和数据分析统一起来,将田间观测者的地理位置和田间观测数据,通过便携PC和天线发往办公室PC,利用软件自动生成田间数据分布图。 2.3决策分析“精细农业”技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数据及有关作物其它信息,经过决策分析,来控制投入方式和施用量。决策分析是“精细农业”的优秀,直接影响“精细农业”技术的实践效果。GIS用于描述农田空间上的差异性,而作物生长模拟技术用来描述某一位置上特定生长环境下的生长状态。只有将GIS与模拟技术紧密地结合在一起,才能制定出切实可行的决策方案。 2.4控制实施“精细农业”技术的目的是科学管理田间小区,降低投入,提高生产效率。作为支持“精细农业”技术的农业机械设备,除了带有定位系统和产量测量的联合收割机外,按处方图进行作业的农业机械还有:带有定位系统和处方图读入设备,控制播深和播量的谷物精密播种机;控制施肥量的施肥机;控制剂量的喷药机;控制喷水量的喷灌机;控制耕深的翻耕机等。例如,当驾驶拖拉机在田间喷施农药时,驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时,数据处理器根据处方图上的喷药量,随时向喷药机下达命令,控制喷洒。 3精细农业技术的应用 3.1“精细农业”具有以下优点: 3.1.1提高收益按照土壤特性、作物需求,实施灌溉、施肥、播种和病虫草害防治,即能降低用水、肥料、种子、农药的投入,也能增加作物产量。 3.1.2保护环境根据农田作物定点需求,控制化学物品的施用量,即能降低土壤、地下水、作物品质的污染,也能保护生态环境。 3.1.3提高作物产量和质量根据作物的实际需求,即能避免因过量施用化肥、农药、水带来的副作用,造成作物减产,品质下降,也能改善因缺少养分造成的减产和降低作物品质。 3.1.4提供更多有用信息由于可以获取农田更多的信息,能够使作物生产管理人员制定出更准确、合理的管理决策。 3.2需要满足的条件 3.2.1农田大小农田大小的概念主要取决于外部环境。不同国家,适于“精细农业”技术实践的农田大小不一样。一般需要一个全面的经济分析,可以计算出一个国家适于“精细农业”技术实践的最小农田范围。 3.2.2农机化程度农田可大可小,但是,农业作业若不是机械化,“精细农业”就无法实施。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。另外,还需要GIS、GPS(DGPS);信息采集、分析设备;随农业机械配备的定位系统、控制设备、监测设备等。总之,机械化、自动化程度越高,越利于实施“精细农业”技术实践。 3.2.3农田差异一般来说,作物生长没有空间差异的农田,实施“精细农业”技术实践,是不会有经济效益的。农田的空间差异首先表现在产量的空间差异上。产量的差异可能是由于土壤墒情、土壤肥力、病虫草害分布等因素的差异性造成的。 在我国,农田规模较小,机械化水平比较落后,实施广域的“精细农业”技术实践尚需较长的发展过程,但是,结合我国国情,在某些具体条件下,开展“精细农业”技术实践或“精细农业”单项技术实践是可行的。 精细农业论文:规模化和精细化是农业拓展的基本方向 摘要:由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国农业发展虽然取得了很大的成绩,但并没有从根本上改变传统农业的特征。城市工业化对农村剩余劳动力的有限吸收决定了中国不可能照搬刘易斯模式实现农业现代化。规模化和精细化作为现代农业的两个发展方向,必将成为中国农业经营的现实选择。 关键词:传统农业;现代农业;规模化;精细化 改革开放以来,以上世纪80年代初期的联产承包责任制为主要标志,中国农业经历了一系列比较成功的发展时期。然而,由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国并没有从根本上改变传统农业的特征。农业脆弱的基础地位在中国新一轮的通货膨胀中暴露无遗。据国家统计局的信息,2007年,中国居民CPI上涨4.8%,涨幅比2006年提高3.3个百分点,而食品价格上涨成为拉动价格总水平上涨的最主要原因。2008年,中国物价上涨的势头有增无减,仅2月份的CPI就达到8.4%,创下十二年来的新高。可以说,中国“低通胀、高增长”的黄金发展时期已经过去了。农业是食品加工工业的基础,深刻反思中国农业发展的不足,不仅有利于从根本上解决目前的通货膨胀问题,更有利于中国农业抓住契机,迅速向现代农业转变。 一、传统农业发展理论的局限性 传统农业发展理论以阿瑟·刘易斯的《二元经济论》和舒尔茨的《改造传统农业》为代表。应该说,这两大理论都为传统农业向现代农业的转变提供了崭新的思路,对二次世界大战以后世界农业的发展发挥了一定的积极作用。然而,理论本身的缺陷,非常苛刻的理论应用前提,加上缺乏实践经验的必要总结和提炼,很容易导致发展中国家农业在经历一段短时期的繁荣之后再次陷入停滞,回到那种投入产出的低水平均衡。以《二元经济论》为例,刘易斯最重要的假设就是农村存在隐性失业,农业劳动的边际生产率为零或者为负数。在对农业生产没有任何不利影响的前提下,农村劳动力可以源源不断地流向城市,加人工业化进程。当农村劳动力流出到一定程度时,农产品产量下降,价格上升,追求利润的动力将促使农民把现代农业的生产要素引进来,从而实现传统农业向现代农业的转变。然而,从发展中国家的实践来看,不仅是刘易斯的假设站不住脚,刘易斯所描述的二元经济向一元经济转变的过程也过于简单。首先,正如美国西奥多·W·舒尔茨所指出的,农村劳动的边际生产力为正,不是零,更不是负数,因此农村劳动力流出带来的直接后果就是农产品产量和质量的下降。其次,农产品价格的上升几乎伴随着劳动力流出的开始而开始,并不是有相当长一段时间的滞后期。因为相对于较低的农业劳动生产率,工业的劳动生产率较高,即使在农产品产量和质量保持不变的情况下,农产品的相对价格也会上升。再次,农产品价格上升所带来的利润,并不能肯定把现代农业生产要素引进来。因为现代农业生产要素是多种要素的集合体,其中许多关键性的生产要素具有很长的生产周期。农产品市场的价格波动足以扼杀现代农业生产要素的整体引进,取而代之的是增加传统农业生产要素的投入,从而使得传统农业向现代农业的转变功败垂成。最后,考虑到经济开放的因素,农产品的进口足以阻止任何农产品的价格上涨和农业生产利润的获得。因此,无论是二元经济理论还是改造传统农业理论,它们都存在先天的局限性。这种局限性在中国过去三十年的农业发展中充分暴露了出来。 二、中国农业发展存在的问题 1978年以来,中国农业发展取得了很大的进步。1985年,在中国具有深远影响的家庭联产承包责任制不仅全面铺开,其效应也已开始充分发挥,中国农业取得了前所未有的大丰收。现在,中国农业的发展基本满足了国民经济迅猛发展对农产品的需求,农产品的进口在全部进口总额中只占很小比重,这对于拥有13亿人口的发展中大国而言,是非常了不起的成就。 然而,我们在看到成绩的同时,也要看到问题和不足。总体上说,中国农业发展面临着两大问题:一是中国农业仍是一个低收入行业,二是农村劳动力向城市的转移受到工业化能力的限制。这两大问题相互交织,相互作用,维持着中国农业投入产出的低水平均衡。需要指出的是,农业的低收入使农村劳动力流出,极大降低了农业劳动力的整体素质,这对主要依赖人力资本的中国农业现代化造成了致命打击。巨大的城乡收入差距,不仅意味着农村较低的消费和生活水平,也意味着农村的低储蓄和低投资,意味着改造传统农业所需要的货币资本和实物资本投入都面临不可克服的现实困难。然而资金的缺乏还不是最主要的,因为在发达的金融市场中,只要有丰富的人力资本,信用仍然能够弥补货币和实物资本的不足,但务农的低收入恰恰又让农村本已稀缺的人力资本进一步流失。现代农业需要的不是廉价的低素质劳动力,而是具有较高教育水平和相当技术含量的高技术劳动者,这种劳动力在农村很奇缺。然而在农业劳动低收入的刺激之下,不仅有一定技术水准的劳动力走向了城市,甚至具有强壮体力的简单劳动力也离开农村,这意味着滞留在农村的劳动力主体是老、弱、病、残,他们无论在劳动力数量还是质量上都不可能胜任中国农业发展的需要。农产品价格偶然性上涨所带来的经济刺激,其结果不可能是现代农业生产要素的投入,而只能是传统农业生产要素的简单追加。农产品销售的高价格最终对应着农产品生产的高成本,而不是通过引进现代农业生产要素降低生产成本,获取更多的农业利润,从而使农业生产进入良性循环。 如果说,务农的低收入为传统农业的现代化制造了巨大障碍,城市工业化接纳农村剩余劳动力能力有限,则使传统农业维持的低水平均衡获得了必要的外部条件。受工业化产品市场容量的限制,劳动密集型产业在中国城市的发展遇到瓶颈,城市产业结构的升级进一步表明依靠城市工业化来完全吸纳农村剩余劳动力是不现实的。在这种情况下,民以食为天,廉价的劳动力大军盘踞在农村,也就为传统农业的延续提供了最好的土壤。在改革开放的三十年里,尽管中国的农业机械总动力有所增加,但中国农业的规模经济效应并没有显示出来,更没有显示出中国农业机械化的强大竞争力。 三、规模化与精细化是中国农业发展的基本方向 一方面,中国农村劳动力向城市的转移受到工业化市场容量的限制;另一方面,中国传统农业向现代农业转变又必须以大批农业劳动力的退出为前提,只有这样才可能产生资本对劳动的有效替代。这意味着中国必须开辟一个新的就业领域作为农村过剩劳动力的吸收器。新的就业领域只能来自农业内部,但它绝不是我们日常所理解的现代农业,在严格的意义上,按照刘易斯模式实现的现代农业应称为大田农业。新的就业领域是特种农业,也称精细农业、都市农业,它在日本、东亚四小龙甚至东南亚一些国家已取得一定的成功经验。特种农业生产满足人们特殊需要的农产品,大田农业生产满足人们日常需要的农产品。两者之间最主要的区别,就产品而言,特种农产品异质性高、产品差别化程度大,大田农产品同质性高、几乎完全可替代;就要素投入而言,特种农业是典型的劳动密集型行业,而大田农业是典型的资本密集型行业,尽管二者所需要的技术含量都很高。特种农业和大田农业是现代农业的两个组成部分,它们代表着农业现代化的两个方向,每个发展中国家在实现农业现代化时,都应根据自己的国情,选择适合自己的农业现代化道路,自主决定特种农业和大田农业在本国农业部门中的比重。 实现中国农业现代化,绝不能照抄照搬西方的农业发展理论,必须结合中国国情,创建有中国特色的现代农业发展理论。西方的农业发展理论之所以有效,是因为它适合西方的国情。西方发达国家在工业化的过程中,面临着严重的劳动力短缺,劳动密集型的传统农业除以廉价的资本取代昂贵的劳动力之外,没有任何选择,以机械化为基本特征的西方农业现代化完全是市场竞争的结果,后来的农业电气化、自动化和智能化等都是在机械化的基础上完成的。这种在特殊情形下完成的农业现代化并不意味着西方的农业现代化代表着农业现代化的全部内容,充其量它只是告诉我们,通过资本对劳动的替代,可有效提高农业劳动生产率,创造出更多的农业剩余产品。从这种意义上说,刘易斯的《二元经济论》讲述的是西方的农业现代化之路,是农业劳动力严重不足情形下的农业现代化,这条道路对于有着严重过剩劳动力的中国农业是否适用值得商榷。相反,舒尔茨的《改造传统农业》与其说它为农业的现代化提供了一条新思路,不如说它为西方农业现代化理论补充了新的内容。因为就大田农业而言,刘易斯的《二元经济论》显然更具有说服力。大田作物最基本的特点就是受自然条件影响显著,最能发挥人的主观能动性的地方就是改变劳动的投入方式,这是西方农业现代化首先从以资本替代劳动开始的首要原因,在机械化全面铺开之后,才有化学化、生物化等其他农业现代化技术。这种以节省劳动力为基本目的的农业现代化注定了其产品的劳动含量较低,农产品具有明显的资本密集型特征,但社会发展的需要显然不应局限于资本密集型农产品的满足。舒尔茨的《改造传统农业》在强调农业生产过程中资本与劳动具有可替代性的同时,认为可以通过增加劳动的投入来弥补资本的不足,却无意识地把人们引导到一个农业现代化的全新空间,这就是特种农业的现代化,专门生产劳动密集型农产品。如果说大田作物满足的是人们日常生活的需要,特种农产品满足的就是人们特殊生活的需要。舒尔茨理论应用的结果是,如果要取得成功,只能是特种农业的出现和特种农业现代化的实现,这也许是舒尔茨当初提出这一理论时所没有想到的。 中国在过去三十年中,发展农业不能说不尽力,但农业现代化的步伐始终缓慢,每一次重大的农业技术特别是生物技术的革新,都带来了农产品产量的较大提高,但中国农业始终没能摆脱传统农业的基本特征。 现代农业相对于传统农业而言是一次全新的“革命”。中国发展农业应该两条腿走路:一方面发展大田农业,提高农产品产量,通过机械化解决劳动效率问题;另一方面发展特种农业,提高农产品质量,增加农产品的品种,解决劳动力过剩问题。可以说,没有机械化,就不可能实现大田农业的现代化;同样,没有差别化,也就没有特种农业的现代化。中国农业过去最大的失误是,在强调产量的同时没有将过剩劳动力从大田农业中分离出来。实现大田农业和特种农业的齐头并进,追求农业生产的规模化和精细化,将是中国农业现代化的必然选择。 精细农业论文:透析精细农业的应用范围及实践 摘要“精细农业”技术的优秀是用信息技术改造传统农业,在机械化基础上,将地理信息系统、定位系统、决策支持系统、传感技术进行集成,实现农业可持续发展目标。实施这项技术,其结果必然会引起一场新的农业科技革命,也必将会对我国未来农业发展产生重大影响。因此,在充分了解“精细农业”技术组成的基础上,探讨了“精细农业”的应用范围,尤其是结合我国国情,提出了在我国逐步实施“精细农业”技术方案。 关键词精细农业;地理信息系统;定位系统;决策支持系统;传感技术 本世纪后半期世界农业的高速发展,除了依靠生物遗传育种技术的进步,耕地和灌溉面积的扩大以外,基本上是在化肥与农药等化学品的大量增加和机械动力与矿物能源大量投入的条件下获得的。由此引起的农业水土流失、土壤生产力下降、农产品和地下水污染、生态环境恶化等问题,已经引起国际社会的广泛关注,并成为实践农业可持续发展的重要驱动力。所谓可农业持续发展是指在农业资源和环境的持续支撑下的农业经济的持续增长。即有效利用农业资源,提高农业利润,减少农业污染。 中国是一个农业大国,用占世界7%的耕地解决了世界22%人口的温饱问题,取得了举世瞩目的成就。但是,我国面对的“人多地少,资源短缺,环境恶化,人增地减”的趋势不可逆转。保证21世纪我国16亿人口的食物安全,关键在于推动农业科技的进步。正如同志所指出的“中国的农业问题,粮食问题要靠中国人自己解决。这就要求我们的农业科技必须要有一个大的发展,必然要进行一次新的农业科技革命”。纵观世界现代农业发展动态,一个新的农业科技革命的序幕已经拉开。以生物技术、信息技术为先导的现代科学技术发展及其在农业上的广泛应用,为世界各国农业发展提供了前所未有的机遇。“精细农业”技术正是在这种环境下应运而生,成为农业信息技术应用的一个重要分支。其优秀是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业,在机械化的基础上,把地理信息系统(GIS)、定位系统(GPS)、决策支持系统、传感技术进行集成,使作物生产更加科学,减少投入,提高产出,实现高效利用各种农业资源,保护生态环境的农业可持续发展目标。 目前,我国化肥和农药的利用率都在30%左右,农业灌溉水利用率不足35%,仅及发达国家的一半。以施用化肥为例,1978年到1995年,全国化肥用量增长了97%,而粮食仅增长了36%,粮食产量每增长1%,化肥施用量差不多要增长3%。这种化肥施用量递增和过低的利用率,造成化肥报酬递减和对土壤、地下水、谷物的严重污染。如果化肥利用率提高10个百分点,每年即可节约1000多万吨化肥,相当于节约近100亿元人民币。据有关国外报道,“精细农业”技术将会使目前化肥和农药的施用量减少50%甚至更多。 “精细农业”技术组成 1.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 1)产量数据采集 带定位系统和产量测量的谷物联合收割机(如美国JohnDeree和英国MesseyFerguson等),在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2)土壤数据采集 土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。目前商品化的土壤养分快速测试仪器还是基于传统化学分析技术,其可操作性和测量精度有待于改进。国外基于TDR技术的土壤水分测量仪器、基于MR技术的多光谱SOM测试仪器已经商品化,但其价格昂贵,不适于大面积推广使用。 3)苗情、病虫草害数据采集 利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。如监测病虫草害分布,一般人为可定性分为轻、较轻、中、较重、重,以1、2、3、4、5代表。该数据的准确性很大程度上依赖于人的判断能力。近年来,由于NIR视觉技术、图象模式识别、多光谱识别技术的发展,有关苗情、杂草识别快速监测仪器不久将研制出来,并投入使用。 精细农业论文:智能农业将使欧盟农业数字化和精细化 背景 精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。数字化技术的使用会帮助农民充分考虑到日常工作的细枝末节从而更有效地管理农场。精细农业可以有效使用化肥与农药,在增产的同时又可以保护土壤和地下水,增产和减少能源损耗就可以同时实现。通过使用互联网传感器,农民可以定向使用化学肥料对具体区域施肥,从而减少了化学肥料的使用,同时又保护了环境。与之相反,传统的农业实践会对整个农田区域进行灌溉、施肥、杀虫和除草而忽略了农田间的差异性。 欧盟“共同农业政策”在2020年应采取直接拨款的方式,并与农村发展支持计划相结合,为数字化的推广做准备。 农产品需求增加与环保要求提高促使政策制定者去寻找一种低投入高产出的创新模式。部分利益相关者认为,欧盟共同农业政策应当充分利用“数字革命”,数字化或精细农业概念会在2021-2027年的共同农业政策讨论中成为焦点。 精细农业是以优化投入管理为基础的,所谓投入管理指的是对农作物的实际需求。精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。简单来说,精细农业能够使农民注意到日常工作中的细枝末节从而使农民的贸易活动更有效率。 欧盟委员会的通信网络内容和技术总司和农业部目前正着眼于实现农业的数字化。AIOTI是关于智能农业领域的一项大规模的试点计划,该计划将得到3000万欧元的资助。由此欧盟农业部门可以在资金和基础设施等方面实现“数字化飞跃”。 寻找创新思维 共同农业政策中存在以创新思维为驱动的计划,该计划名为“农业生产力与可持续的欧洲创新伙伴关系计划”(EIP-AGRI)。这项计划的根本目的是要创建2020地平线计划与农村发展支持计划之间的联系,同时将理论与实践相结合。 在EIP-AGRI计划中,各方参与者致力于建立一个“运营组织团体”,其目的在于寻求创新方法解决地区性难题。最近一个在主流精细农业方面名为EIPAGRI的社团组织发现数字化农业存在着一系列挑战。报告指出,精细农业需要各方参与人的合作,还要培养能够将创新用于实践的顾问。大多数农民认为精细农业对于小农场而言并不会产生利益,因此区域性的培训显得至关重要。报告中提到,目前欧盟中采用精细化农业的主要还是中欧与北欧的大农场主。至于南欧,面对的是农业经济下行压力和缺水的问题,因此精细化水利技术才更为重要。Yara化肥公司公共事务与行业关系部负责人Jean-Paul Beens认为虽然目前已经具备了解决方案,但也缺乏实际的应用。Beens认为鉴于欧洲农业的差异性,应当对成员国进行更加细致的分析,呼吁成员国支持国家创新伙伴关系计划(NIP),该计划可以使欧盟精细农业更有效率、更具可持续性。他以瑞典为例,提到瑞典对于精细农业工具的应用(如N-传感器)被列为EIP最终报告中的最佳实践案例。 宽带基础设施 欧洲农业机械工业协会(CEMA)提出,充足的宽带基础设施是欧盟农业领域向数字化演变的先决条件。CEMA秘书长认为,宽带访问在欧盟许多农村和人口稀少的地区严重滞后,必须着力避免城乡间的“数字化割裂”,要尽力实现欧盟将在2020年让农业企业和作坊拥有30MB/s连接带宽的目标。 Yara化肥公司利用互联网系统准确地进行肥料使用。Jean-Paul Beens告诉欧盟动态网说,只要农民身边有网络,就可以通过互联网工具实现自动化,在一些发达国家,农民将他们的土地数据上传至公司的APP中,就可以更加快捷地购货或者给拖拉机加油。 数字化技术 CEMA认为,农业领域与农村地区的数字化进程演变首先需要数字化技术。然而随着农民的老龄化(欧盟中仅由约8%的农民年龄在35岁以下),新技术的引进会导致农业行业的“脱轨”。基于此,CEMA认为数字化技术应当使农业领域的工作更富有吸引力才能吸引人才进入农村地区,同时要利用公共政策来支持农民进入和投资数字技术领域,2020年后的共同农业政策会起到重要作用。高级顾问Luc Vernet也有着类似观点,他认为任何的突破性实践都是由开拓者来应用的,比如90年代的有机农业技术,但是要充分考虑技术的潜在可能与欧盟农业行业的特殊性,这种特殊性是由不同规模的农场所决定的,农民需要合理的政策支持来抵御风险。 对于Yara公司而言,数字化技术的引入如同电脑技术被第一次引入一样,目前该技术的基本功能已实现但是潜在的功能仍需探索与掌握,许多农民购买了数字化设备却不能完全使用其功能。Yara公司还要考虑技术的标准化,许多供应商提供的技术相互之间是不兼容的,因此标准化的实现也是一种挑战。 2020年的共同农业政策 欧盟的政策制定者与利益相关者已经着手讨论2020年后的“共同农业政策”(CAP)。一项文件显示,欧洲农业机械工业协会(CEMA)建议欧盟的政策制定者应提供更多的直接拨款和农村发展支持计划以促进新技术的实现。该文件同时提到,应当重建与“共同农业政策”(2007-2013)第68和第69项条款类似的一N机制,即成员国拿出10%的直接预算来做具体计划,旨在提高农业土地的生产率。这种机制既可以是直接拨款(预算中的5%-10%),也可以将未用完的预算用以农村发展计划。 同时,欧洲农业机械工业协会(CEMA)也表示,在下一阶段的CAP(2021-2027)应当投入更多的预算(约占总预算的15%)进行农业领域的研发。 “生产率红利”成为这种绿色方案的一部分。生产率红利,简单来说,就是农民通过相互配合的方式来实现生产率的增加。Adam认为这种红利应该在农业全要素生产率(TFP)下来估算,TFP涉及土壤、水以及管理投入等要素。 Farm Europe网站认为欧盟农场的收益率较低,因此数字化农业应当得到投资和政策的双重支持。Vernet认为共同农业政策(CAP)应当以不同方式鼓励新技术投资,欧盟把数字化技术看作是对气候目标的一种有效方式,他还提到CAP应当通过有效的管理方案帮助农民承担风险。除此之外,欧盟还应设计一些其他配套的细化执行方案。 欧盟动态网评论员Thomas Begon认为,为了能够发展稳固而又有弹性空间的数字化农业,欧洲的农民需要建立全球化的3G和4G移动数据网络以便连接所有的农业装置与软件。协作理念被引入农业实践,通过培训合作顾问协助农民采用新技术,就如同过去法国的合作顾问协助农民引入油菜一样。
石油化工工程设计论文:石油化工装置管道工程设计 摘要: 本文主要探讨和研究的问题为衬里管线在我国石油化工等行业所进行的具体的应用,还有就是如何使用具体的案例对腐蚀性介质在衬里管道进行保存以及对衬里材料的选择加以分析,重点对衬里管线在工程设计的时候时所产生的问题给予合理的研究,例如衬里管线的调节段有关的设计规律,管线支吊架的定位原则以及相关的设置等,这几个方面在衬里管线进行设计的时候都是十分重要的,需要引起设计人员的高度关注。 关键词: 腐蚀性;衬里管;调节段 衬里管道整体来讲就是在碳钢管道和铸铁管道的内壁上去敷设了非金属属性的相关材料。同时依照腐蚀介质化学性质上的差别,内衬非金属材料有着非常大的差别。目前,在进行工程设计的时候经常会选用的衬里管线主要有以下几种:可溶性的聚氟乙烯(PFA)衬里管、聚四氟乙烯(PTFE)衬里管、全氟乙烯丙烯(FEP)衬里管,玻璃衬里管等。在工程设计中经常会使用的是聚四氟乙烯(PTFE)衬管。聚四氟乙烯自身有一定的抗腐蚀性,对酸、碱和强氧化性介质具有很好的耐腐蚀性。再就是不管是何种浓度与有机溶剂之间的融合,其自身还是有着一定抗腐蚀性的。所以,衬四氟管道被普遍的使用在石化化工、炼油、制药以及冶金等相关的领域,当前,衬四氟产品除了衬管还有相关的衬里设备(如:塔,容器,泵等)。在本文中,根据在环氧氯丙烷工程管线设计中遇到的问题,归纳总结以下几点: 1衬里管道的选材 甘油法生产环氧氯丙烷主要分为氯化和环化两个反应单元,其中氯化单元是整个工艺的关键所在,其反应方程式为:C3H8O3(甘油)+2HCl(氯化氢)→C3H6Cl2O(二氯丙醇)+2H2O第二道工序为环化制环氧氯丙烷单元,这一单元的会产生的反应方程式为:C3H6Cl2O+NaOH(溶液)→C3H5ClO+H2O+NaC(l溶液)从上面两个方程的反应可以看出,该项目有酸和碱参与反应,酸和碱是高度腐蚀性的,并且在反应过程中产生的氯离子,氯离子会对不锈钢产生应力腐蚀。从以上反应介质与反应物的性质,这一反应是不适宜使用在碳素钢与不锈钢上的,因为它们可能会产生应力腐蚀金属从而出现开裂,还有就是其自身的反应温度在100~140℃之间,对于普通的的塑料材料,例如硬聚聚氯乙烯与聚乙烯,还有就是乙烯聚丙烯等是不适宜的,PT⁃FE衬里材料的温度范围为使用温度为-190~250,完全可以对以上提出的相关反应的过程条件加以适应,所以,在进行敷设的时候,应该慎重选择敷设的材料。 2衬里管道的一般布置: 2.1输送腐蚀性介质的衬里管道应满足管道仪表流程图的需要加以满足,并且尽可能的做到步步高或者步步低的不呈现袋型敷设方式,管道安装时,应尽可能的采用架空敷设方式或者沿地面敷设方式,不适宜埋地敷设,管线进行设置的时候应该具有一定的坡度,以防止介质出现在管道中积聚的情况。 2.2管道进行架空敷设的时,易发生泄漏的管件或管道器材因避免敷设在人行通道以及是机泵上方,以防止设备受到腐蚀,人身受到伤害。若不可避免的敷设在此位置时,则必须采取设置安全防护措施。 2.3输送腐蚀性衬里管道敷设在管廊上的时候,应敷设在管廊的下层,防止衬里管道泄露对其他材质管道的腐蚀。 2.4衬里管道和其它管道并排敷设的时候,应该充分的考虑管线彼此之间的最小的间距要求,因为衬里管道各个管段是通过法兰去进行连接的,而不是由焊接或者是螺纹进行连接的,敷设间距应考虑法兰的影响。 2.5衬里管道是不可以与高温管道并排进行设置,也不能够被设置在高温管道上方存在热影响的地方。 3衬里管线调节段的相关设置 衬里管道和钢质管道的安装方式不同,衬里管道安装敷设时需要考虑的因素比较多。为了防止衬里管道安装时出现返工问题,衬里管道在进行设计时会设置相应的活动管段,对安装误差进行调整,这就是我们经常会用到的调节段。调节段的调节方式是对施工过程里所产生的一些问题去进行调整,调节段应该在施工现场进行实际的测量之后再去进行制作和安装。在最初进行设计的阶段,调节段自身的个数在选择和确认的时候是有一定的原则的,通常的情况下管线可能会出现几个方向上的变化,那么就应该根据具体的有几个调节段,调节段自身的长度,还有其自身的位置,按照管道其实际的情况去进行判断。 4结语 在以上的几点我们能够看出:衬里管线进行设计的时候和一般的金属管线相比要复杂很多,其在设计后期应该和材料生产厂家对衬里的材料进行确认,同时还应该对每根管子的相关材料量予以确认。所以其在进行设计的时候应该从整体考虑,要是有一点的疏漏,就会使得现场出现返工的情况,使得材料出现非常严重的浪费,这样会使得生产的成本有所提升同时还会出现延误工期的问题。因此对于工程设计人员来讲衬里管线的设计应该引起高度的重视,并且多多的和生产厂家进行沟通,积极的听取他们的相关建议,只有这样才能够设计出有着很好质量的产品。 作者:康立朝 单位:新地能源工程技术有限公司 石油化工工程设计论文:浅析电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 摘 要:为了适应现阶段市场经济的发展要求,必要健全石油化工工程设计体系,该文就电气节能技术展开分析,旨在优化石油化工工程设计方案,进行电气系统能源消耗状况的分析,实现系统节能模块、照明系统节能模块、电子设备节能模块等的协调,满足现阶段石油化工工程设计的要求,实现企业整体投入资本的控制,确保企业经济的健康可持续性运作。 关键词:电气节能技术;石油化工;工程设计;电气能耗;电气系统 一、石油化工工程的节能发展趋势 能源是社会市场经济发展的重要推动力,通过对电力能源的优化应用,有利于推动我国社会经济的稳定性运作,电力能源关乎社会的稳定性及国家的安全性。随着我国社会经济规模的不断扩大,各种能源消耗量不断提升,我国是世界能源生产大国,也是能源消耗大国,随着可持续发展理念的兴起,社会大众对能源消耗状况、生态环保状况等有了一个全新的认识,其对能源利用水平、生态环境保护提出了更高的要求。 为了顺应能源可持续利用的发展趋势,必须健全能源管理体系,进行新型能源节能减排技术的应用,实现化工企业能源消耗模块的控制,实现企业整体能源利用率的优化,避免出现能源浪费问题,培养相关人员的节能管理意识,促进我国石油化工企业的稳定性发展,实现工程设计整体电气节能效益的增强。 二、电气节能技术概念 为了适应我国现阶段电气节能技术工作的要求,实现电子设备节能模块、照明系统节能模块、电子系统节能模块等的协调是必要的。在石油化工工作中,电气设备扮演着重要的工程应用地位,电力系统的节能工作是我国电气节能体系的重要组成部分。与此同时也需要实现电子设备环节、照明系统环节等的节能控制。 在电气节能工作中,其需要遵循以下的工作原则,需要满足生产设备的基本功能性,提升生产设备的工作效率,确保其可靠性及稳定性的提升。这需要提升设备的整体生产技术性能,在此基础上进行能耗水平的降低,提升工程的整体运作效益。在这个过程中,需要遵循经济性的原则,进行设备节能及投资回收期的分析,落实好相关的节能技术措施,实现生态效益、社会效益、企业效益的有效结合。 三、电气节能技术的具体应用策略 1.在电气节能技术应用过程中,首先需要从变压器选型环节、系统功率因素环节、线路功率损耗环节、高次谐波环节等展开分析。变压器是电气系统的常见电气设备,在石化企业日常工作中,一系列的变压器被投入使用,整体来看,这些变压器的电能总量消耗巨大,在变压器的选择过程中,需要根据变压器的负载率进行选择。 在这个过程中,负载率处于40%~60%时,可以有效降低变压器的额定负载,从而实现其损耗率的有效控制。在变压器的选择过程中,为了将负载率控制在上述范围内,必须进行变压器节能方案的应用,进行新型、高效型、节能型变压器的选择,实现企业生产模块能源消耗的有效控制。 2.为了提升企业的运作效益,必须进行系统功率因数的控制。这需要提升系统的功率因数,从而提升能源的整体利用率,通过对这个环节的控制,有利于降低电力成本、生产成本,实现线路电压的降低,实现设备整体利用率的增强,从而确保石油化工企业取得巨大的经济效益。在用电设备应用过程中,其是根据电磁感应原理进行工作的,无论是电动机,还是配电变压器等设备都需要进行交变磁场的建立,从而进行能量的转换及传递,在这个过程中,交变磁场的建立需要电功率即无功功率。在这个过程中,功率因数是有功功率与视在功的比值。 功率因数是对电源输出视在功率利用率的反映,功率因数在0到1之间,当电气系统功率因数趋向1时,电路的无功功率降低,这说明视在功率的利用率不断提升,从而增强系统电能的输送功率,通过对功率因素的提升,实现电路损耗的降低。在功率因数优化过程中,比较常见的方式有人工补偿方式及自然提高方式。通过对电动机选型模块、变压器模块、电动机模块等的优化,可以避免出现电机的空载运行状况,有利于提升设备的功率因数。通过对并联电容器补偿模式、同步电动机补充模式、动态无功功率补偿模式的应用,也有利于提升石油化工工程的系统电能输送率。 3.实践证明,通过对线路功率损耗状况的控制,有利于提升电气节能技术的应用效益。在这个过程中,凡是电流经过电阻的介质均会产生能量消耗,石油化工体系是一个复杂性的工程,其内部涉及各类种类的线路及设备,通过对线路功率损耗的控制,有利于提升电气节能的整体应用效益,为了解决实际问题,必须进行电气线路走向的合理性设计,进行线路长度的减少,进行线路粗细的合理性选择,实现线路损耗模块的优化。 受到外界干扰因素的影响,正弦波会出现一定的畸变状况,畸变程度越大,其具备越大的高次谐波能量,基波的分量也就越小。电网电压模块、电流基波模块等是电动机正常运行的基础,系统中的电压、高次谐波电流会导致额外无功损耗的增大,由于大量过电流、过电压等的产生,不利于提升系统设备运行的可靠性、安全性。为了进行电网高次谐波问题的解决,必须进行无源滤波技术的应用,该系统由滤波器、电力电子设备、电子控制设备等构成通过对系统工作模块的探测,进行畸变波形的抵消,实现标准性正弦波的输出。 4.为了满足实际工作的要求,进行系统供电率的提升是必要的,从而实现电压节能的稳定,进行电压运作模式的优化,避免出现电压不稳定的状况。为了确保供电模块的有效性,必须进行用电设备额定电压环境的创造,在这个过程中,如果额定电压小于供电电压,就会导致过高空载电流的产生,从而不利于能源成本的控制。如果额定电压大于供电电压,就会导致较大负载电流的产生,导致线损率的提升,从而出现一系列的能源浪费状况,为了解决实际问题,必须进行供电电压的合理性选择。 通过对照明系统节能性的提升,有利于增强石油化工工作的整体应用效益,这需要进行能源消耗低的电磁感应灯、LED灯、节能灯等的选择,这些类型的节能灯具备较小的能耗成本,其整体使用寿命长。在照明系统工作过程中,过高的电压会产生大量的热量状况,从而不利于照明设备寿命的提升。为了进行系统回路电压的有效性控制,必须进行照明系统节能方案的优化,实现设备使用寿命的提升。 在石化企业工作模块中,电子设备节能体系主要包括计算机节能模块、PID控制节能模块、打印机节能模块等。为了提升系统的整体节能性,工作人员必须养成良好的工作习惯,养成随手关闭计算机显示器的习惯。在系统操作过程中,需要将操作模式尽量设置为省电模式,复印机、打印机等设备需要在不使用时选择待机或者关系。在PID控制系统设计过程中,需要进行低功率模块的选择。我国正处于社会经济的蓬勃发展时期,在这个过程中,经济的不断发展推动了我国科学技术的改革,为了实现社会经济的可持续性发展,必须进行电气能源消耗状况的控制,降低我国能源总消耗成本,实现对国家资源的保护。 结语 为了适应现阶段市场经济的发展要求,必须进行能源节能减排方案的优化,整体来看,电气节能工作是一个循序渐进的过程,需要实现系统各个电气节能环节的分析及应用,从而实现电气能源整体消耗成本的控制,确保石化企业经济效益的增强,满足现阶段市场经济的发展要求。 石油化工工程设计论文:电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 (新疆科汇工程设计有限责任公司) 摘 要: 随着社会的发展,电气化行业也有了较为迅猛的发展。早在十八世纪时期开始,英格m地区就出现了三次大的工业革命,这三次大的工业革命的发展使世界电气行业开始出现,随后快速发展,电气化行业之前被用在瓦特蒸汽机的改良上,以及爱迪生的电灯等科技革命的发展上。而二十一世纪以来,电气化技术逐渐往节能方面发展,同时又被应用在石油化工工程设计中,给石油化工工程设计方面带来了很大的便利条件,不论是在能源的节约利用问题上,还是在安全问题的措施制定上,同时还提高了工程中的生产率,可以说电气化节能技术使石油化工工程的发展迈开了新的一步,从而达到新的高度。使国家资源的可持续发展战略目标的实现得到了有效的助力。 关键词: 节能灯;节能设备;存在问题;解决方案 引言:改革开放以来,我国经济快速稳定持续发展。人们的生活水平越来越高,百分之九十以上的人们生活居于中上等水平,总体上我国经济社会实现了小康水平,人们在衣、食、住、行、用上都有了翻天覆地的变化。在衣着方面,人们从改革开放以前穿的色彩单调的衣服,到现在街道上橱窗里五彩缤纷的各式各样的衣服;在吃食方面,从抗日战争时期吃的窝窝头,苦糠菜,到现在各式各样的外国大餐,快餐等,人民实现了从吃得饱到吃的好的历史性跨越;在住房方面,人们从以前的茅草屋、土房、瓦房到现在高楼大厦,摩天大楼等建筑;在出行交通媒介方面,人们从牛车发展到人人拥有小汽车;在人们所用物品方面,出现了节能灯,电冰箱,电视机等新世纪的科技产物,这些都是电气技术所带给我们人类社会的便利条件。其中节能灯的使用是电气技术节能化的结果,这为我们国家节省了较多的资源。而近几年来,电气节能技术被应用在石油化工工程设计中,这无疑是一件造福人类的事情。 一、电气节能技术占据主要地位 如何做到节约资源目前是人类社会所最关注的问题。我国现在的治国宗旨是:努力实现全面奔小康,同时建设可持续发展的新型社会经济类型。节省资源,为人类可持续发展做贡献。“节能灯都是小气鬼”。现在社会科技中,节能灯的发明是二十一世纪最伟大的发明,节能灯的全面推广与发展为我国电力事业方面节约了大量的资源,并且使节约的资源更大化的应用到其他领域。太阳能的开发也是电气节能技术表现的结果,现在好多人会在房屋顶层铺满太阳能电池板,这样转化的电能可以供自己家里的电力使用,节省了电力资源这方面的开销问题,同时把太阳能电池板产生的供自己正常使用外的电能上交给国家电力管理部门,还能获得一定的国家补助资金。另外还有其他一些新的电气节能技术的发明,这些都给国家和人民带来了各种各样的经济利益和生活便利。所以说,电气节能技术地位不可估量。 二、电气节能方面问题严峻 众所周知,我国现在的电气节能方面主要是为电气化行业的人才提供就业岗位,而对于电气化行业的人员来说,并没有人曾经系统的学过节能灯的设计与发明。而让他们在节能灯这一方面发挥作用是一件很困难的事情。毕竟没有专业的指导设计知识,要在这一方面发挥作用,无疑要多走很多“弯路”,这样在很大程度上浪费了资源。另一方面,没有专门的设计人才,在节能灯设计的安全系统方面存在很大的漏洞,这样容易诱发一些不安全的事件发生,给国家和人民的生命财产带来极大损失。希望有关部门能够关注这一点,进行有效监督。除此之外,在针对电气节能产业方面研究的事情上有关研究机构还存在资源短缺,资金短缺问题,这些都无疑给研究工作的进度问题带来了很大的干扰,希望国家有关机构能够及时处理这一问题,使得研究工作能够顺利完成。 三、石油化工技术方面存在问题 石油化工工程技术方面存在很大的技术问题。其中如何解决石油化工工程技术中出现的资源最大化问题。石油化工产业需要大量的石油和煤矿等一次能源,这些一次能源都是不可再生能源,如果不能有所节制地使用,必定在将来的某一天造成资源匮乏,那么到时候没有资源可以利用,石油化工产业必将走向关厂倒闭的地步。所以,必须寻找到一种可以节约能源的新型科技技术,以实现资源的可持续利用,这种新型的科技技术就是电气节能技术。另一方面,石油化工工程技术产业所存在的风险也是相当大的,这主要是由于石油化工工程技术这一方面存在很大的安全问题。因为石油化工工程这一化工技术所利用的能源物体都是可燃的,极具危险性的能源。常常能够因为一点小火星就能引发一场爆炸事故,这种事故带来的危害不仅仅是出现在经济利益的减少倒贴上,而且会给广大人民群众造成生命财产的危害,这种危害是致命性的,必须被给予高度重视。这便要求石油化工工程技术产业寻找到可以检测,保证安全设施的新型科技DD电气节能技术,简单的来说就是“电气技术”。 四、电气节能和石油化工紧密相连 石油化工工程技术在电气设备和供电设备方面,要依靠电气节能技术。电气节能技术可以使石油化工工程技术向节约型经济方面发展,可以可以使石油化工产业的投资者获得一定的非常可观的经济效益。电气方面通过改进供电设备实现节约电力化能源的消耗使用率,这样在提高生产率的同时也做到了对于能源节约问题的保障。另一方面,石油化工工程技术的安全问题也是一个要引起高度重视的问题。对于石油化工工程这一领域所出现的危害问题带来的影响是极具震撼力的。所以,在使用电气设备技术的过程中要时刻注意安全问题,及早做好准备,以防止意外事件的发生。要知道在石油化工工程这一方面发生问题不仅仅是严重的暴力事故,同时会使我国的电力系统瘫痪,给我国经济造成无法弥补的损失。因此电气化有关管理部门必须要定期去石油化工厂进行电气设备的检测与维修,以保证供电系统正常稳定运行。 五、电气节能技术应用于石油化工产业 将电气节能技术和石油化工工程技术产业有效结合起来是一个合作双赢的企业项目。首先电气节能技术有了用武之地,这样可以使电气节能技术领域的管理部门带来一些经济上的大好回报,同时也检测了电气化节能的持效性。其次,对于石油化工工程技术产业的有关管理部门来说,也带来了经济利益。通过电气节能技术手段的利用,节约了生产成本,提高了生产效率,给石油化工工程产业带来的输送利息升高了,同时新技术的使用代替了原有的人力劳动资源,节约了人力劳动所要支出的费用,压低了生产成本,再加上电气节能技术在设备安全检测方面更加精准了,给职工人员们带来了很大的安全保护,所以电气节能技术对于石油化工工程技术来说,不论从哪个角度出发,都是百利而无一害。 所以,总体上来说,石油化工工程技术中的有关于电气设备和供电系统方面的问题离不开电气节能技术,必须要依附于电气节能技术。同时希望电气节能技术在有关方面存在的问题要进行一定的改革措施,改良电气节能技术方面有关人才的技术分配问题,要术业有专攻,为电气节能技术的每一个发展阶段匹配与之相对应的产业化人才。将电气节能技术与石油化工工程设计技术结合起来,实现资源的可持续利用,为我国走可持续发展道路做贡献。 石油化工工程设计论文:石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计分析 【摘 要】近年来,石油企业加快了转型和升级步伐,为自身战略投资扩大坚实的基础。石油化工储罐区运用自动化技术越来越多,各种新型测量仪表也得到了广泛的应用且提高了企业生产效率。为了增强油品设备质量,就要制定相应的设计方案,来解决生产中存在的安全问题。 【关键词】石油化工油品储罐;测量仪表;自动化;设计 一、石油化工油品储罐自动化仪表种类 (一)液位测量仪表 用于测量液位的自动化仪表根据油品储罐容积大小的不同所测量范围也不相同。对于容积较小(1x105m3)白勺油品储罐来说,应安装两套连续液位测量仪表,并在罐旁配置指示仪,对液位测量仪表测量出的液位进行显示。在实际使用过程中,为防止液位超标或过低,还需要在自动化仪表系统中安装监测报警装置,以便当液位出现异常时系统能够立刻发出警报。较之不常动作的开关类仪表,连续液位测量仪表由于可以实时对储罐内液位变化情况进行监测,并能对测量仪表工作状态进行连续观察,因而其可靠性更高。对于对可靠性要求较高的石油化工油品储罐区,一般m宜采用这种连续液位测量仪表。此外,体积计量法也是石油储罐常用的一种方法。用于测量油品液位的仪表还有雷达液位计、静压液位计、混合计量法、伺服液位计等。其中,雷达液位计适用于重、轻质油品等油品储罐的液位测量。在应用过程中需要对测量精度、介质性质、油品储罐类型等各因素进行充分考虑,确保雷达天线选择的合理适用。目前,雷达天线主要有杆式天线、平面天线等几种类型。 (二)温度测量仪表 在油品储罐区中,温度是计量储罐温度补偿的重要参数之一,所以温度测量非常重要。这就需要用到科学温度测量仪表。计量用油品储罐温度测量在油品密度、体积等参数上应符合国家相关标准规定。目前,对于石油化工油品储罐温度的测量大多采用的是Pt100铂热电阻元件。采用不同温度测量元件需要参照不同的规范标准。例如,对于热敏电阻、光纤测量元件等元件在常压油罐中的使用必须要经过校准且满足标准规定才可以投入使用。 某相关文献资料对计量级石油化工油品储罐温度测量仪表现场安装后精度与固有精度所允许的最大误差进行了明确规定。现场安装后精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为1.0℃和0.5℃,固有精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为0.5℃和0.25℃。 (三)压力仪表 根据国际标准GB50160规定,按照油品储罐压力设计,可以分为常压储罐、低压储罐和压力储罐三种类型。对于这些储罐压力的测量需要采用对应的压力仪表,如低压储罐压力测量和压力储罐压力测量均可以采用压力变送器。拥有液体密度补偿计算与标准体积计算功能的伺服液位计、雷达液位计多用于混合法计量石油化工油品储罐压力。采用混合法对油品储罐进行测量,有质量计量和体积计量两种方式,将其与连续液位测量仪配套使用,往往可以达到精确的计量结果。 二、油品损耗的影响因素 储油罐内气相传质的三种形式:分子扩散、热扩散及强制对流。分子扩散是由于储油罐内上部气体空间油气浓度分布不均匀,油蒸汽在浓度差的作用下从高浓度向低浓度运移的过程。在储油罐内油气分子由下向上迁移,从而使得储油罐内上部气体空间油气浓度增加。热扩散是由于温度的变化引起罐内空间温度分布不均匀而产生的油气扩散过程,油蒸汽从高温区域向低温区域扩散。强制对流是由于罐内压强分布不均引起油蒸汽从高压区域向低压区域运移的过程。储油罐内的油品在一定的压力、温度条件下就会发生气化。 引起油品发生损耗的原因大致有储存蒸发损耗、作业损耗及设备故障损耗这三种,其中储存蒸发损耗起主导作用。 (一)储存蒸发损耗 储油罐内油品的损耗主要来自于储存蒸发损耗。储存损耗又包括自然蒸发损耗、小呼吸损耗及大呼吸损耗。自然蒸发损耗是由于储罐密封性不好引起油品与大气流通而发生的油品损耗;大呼吸损耗是由于罐内自由液面的升降导致油蒸汽经机械呼吸阀排出;小呼吸损耗是由于昼夜温差,使得储罐内的油蒸汽压力发生变化,吸入空气造成的油气损耗。 (二)作业损耗 作业损耗主要包括装卸油损耗、设备维护损耗及其他操作损耗。装卸损耗是在装卸油品的过程中造成的油品损耗,主要表现为大呼吸损耗,有时也会表现为饱和损耗;设备维护损耗是在对管线、泵机组等设备进行维护的过程中造成的油品损耗;其他操作损耗是在清洗罐底、油品倒灌以及灌泵时造成的油品损耗。 (三)设备故障损耗 有时候设备发生故障也会导致油品的损耗。如浮顶罐密封圈不严,油罐、泵机组等设备泄漏,机械呼吸阀漏气造成的损耗。 三、降低油品损耗的措施 工艺上常采用严格控制油品储存的条件,优化操作、加强管理,油气回收等措施来降低储油罐内油品损耗。 (一)严格控制油品储存的条件 油品的储存温度、压力直接影响着油品损耗。从温度方面着手可采用淋水、刷涂料(白色)、缩小昼夜温差等方式减少油品损耗;从压力方面着手可以控制外界环境的压强,提高油罐承压能力来减少油品的小呼吸损耗。如采用球形罐可明显提高储罐的承压能力,但是造价较高。同时适当通风,既能保证油气的流通,也可以使油品的损耗量降到最低。 (二)优化操作、加强管理 优化操作:检尺人员应尽量在清晨或傍晚作业,此时储油罐内外压差较小,排气损耗较少,检尺完成后应尽快盖上油盖;化验人员对油品进行水含量等各项指标检测时应缓慢放油,降低油品的通风损耗及小呼吸损耗;尽量高液位储油,减小油气空间;平时尽量不要打开储油罐上的透光孔和量油孔等;缩短收发油之间的时间间隔;装油进罐时采用液下密闭的形式。 加强管理:定期检查机械呼吸阀、计量装置等设备的密封状况;尽量减少油品输转次数,减少油品与空气接触的机会;定期检尺检测油罐液位,及时发现各种异常情况;提高操作及管理自动化水平,通过计算机系统实时监控储油罐温度、压力、液位等参数的变化,防止意外事故的发生;加强对相关工作人员的培训,提高员工的安全意识及技术水平;及时统计、传递罐区的基础数据及情况。 (三)油气回收 常用的油气回收技术有三种:冷凝法、吸附法及吸收法。冷凝法是采用多级冷凝器对油气进行深度冷凝,实现回收油蒸汽的目的;吸附法是通过活性炭、天然沸石等固体吸附体在一定条件下对油气进行选择性吸附来回收油气;吸收法是利用油气的化学性质,使用适宜的吸收剂与油气在吸收塔内发生化学反应回收油气的技术。在这三种技术基础上,又衍生出了一些改进工艺,如工业上常采用管线连通储存同一种油品的油罐,再通过一根集气管连接集气罐,构成密闭的油气回收系统有效回收挥发损耗的油蒸汽,对于轻组分气体油气回收系统的回收率可达90%以上。 四、石油化工油品储罐自动化仪表工程设计 (一)仪表防护防爆设置 由于自动化仪表工作在易燃易爆的石油化工产品油罐区域,因而需要对仪表进行良好的防护防爆设置。按照国家有关防护等级规定,用于现场测量的仪表外壳防护等级应至少达到GBIP65,安b在地下的自动化测量仪表,其外壳防护等级应至少达到GBIP68。在防爆方面的性能设计,国家规定所有用于爆炸危险场所的自动化仪表防爆性能都必须符合对应爆炸危险场所的防爆标准要求,并通过国家等级防爆检验合格证。这是石油化工油品储罐用自动化仪表工程设计中,所必须达到的两个基本指标。目前,基于服务器的石油化工产品储罐安全系统是较为先进和安全的一种设备。 (二)罐区安全设置 正常情况下,石油化工油品储罐区的日常运行是较为稳定的,风险与事故发生概率较低,所以对于没有特殊要求的罐区一般只设置报警装置和联锁机制。若依据实际情况需要设置自动化仪表系统,则应严格按照国家标准《石油化工安全仪表系统设计规范》来对自动化仪表工程进行设计,确保其符合国家相关标准规定。同时,还要对设计出的自动化仪表安全等级与可操作性进行检验和评估,以便合理确定出仪表所需安全等级,确保仪表能够切实发挥效用对危险现场进行安全测量,并为自动化仪表系统安装方案的制定提供理论依据和支持。 根据以往石油化工油品储罐区发生的重大事故原因分析,违章作业是导致事故发生的主要原因之一,所以除了防护防爆之外,还要对各作业环节、操作行为等可能引发火灾等事故因素进行认真检测与控制,提高油品罐区安全系数。 (三)有毒气体、可燃气体检测 对于自动化仪表在有毒有害气体、可燃性气体方面的检测设计,许多相关规范中都进行了明确的规定,如《石油化工可燃气体及有毒气体检测报警设计规范》等。即在仪表工程实际设计过程中,需严格按照这些规范来进行。但值得注意的是,由于编制原则和侧重点存在一定差异,因而各规范规定标准不尽相同,有些差别较大,所以自动化仪表对有毒气体、可燃气体检测功能与标准的设计,应对石油化工油品罐区现场及要求进行综合考虑。 五、储罐计量设计方案 石油化工产品储罐在采用静压法的时候,要严格遵守国家相关标准。静压法主要是针对储罐内液体压力和差压测量,对于压力变送器具有依赖性。静压法的优点是:将测量结果进行换算,并可以迅速得到参数值,投资成本比较低,设计方案也是比较简单的。但是,这种方法不能得到储罐内全部液体的平均密度,会使得测量结果出现偏差。在确定最佳设计方案时,要对测量仪表结构、现场仪表结构、自动控制系统结构进行分析,并制定出适合这些装置的集成方案。对于要求低的小型罐区,可以将软件组态方式应用到自动控制系统当中,从而提高了石油的计量管理水平。对于计算相对来说较复杂的计量装置,则在储罐结构设计中加入计量软件。 由于在设计方案中所含的变量比较多,设计人员要在储罐结构中设置信号通信单元,并根据相关标准选择合适的信号传输方式,增强储罐自动化控制运行率。同时,在各种辅助数据表作用下,设计人员选择的计算方法可以提高准确性,得到储罐油品质量信息及体积参考信息,进而对储罐服务功能有了提高。 六、结束语 总之,与油品罐区安全等级、各指标测量息息相关的,用于石油化工油品罐区的自动化仪表及其设计需要考虑诸多因素,这样才能保证设计的科学合理,设计符合国家各相规范标准规定。我国自动化仪表工程设计人员应努力提高自身专业能力与实践经验,为新一代高自动化、高测量精度石油化工油品罐区自动化仪表的产生而努力。 石油化工工程设计论文:技术标准在石油化工工程设计中的主要作用分析 摘 要:随着可持续发展观念的兴起和日渐深入人心,人们的环保意识和绿色经济意识不断提高,人们对石油化工产品的环保要求越来越高,绿色化工产品将是未来商品生产的主流。本文介绍了技术标准和石油化工设计的含义和石油化工装置的特点,阐述了技术标准对石油化工设计安全方面、质量方面、环境保护方面的作用,简要介绍了“三化”工作提高石油化工设计的效率。 关键词:技术标准;石油化工;设计;环境保护;设计效率 0.引言 石油化工行业的技术标准是经公认机构批准的、共同使用或重复使用的产品或相关工艺和生产方法的规则、指南或特性的文件。对于工程设计来说,技术标准是对设计相关的各种技术条件,包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定,其目的是让相关的产品达到一定的安全要求或市场准入的要求。技术标准按其法律约束力,可分为强制性标准和推荐性标准;按级别可分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准,而且技术标准有很强的时效性。石油化工设计是对石油化工装置的建设、石油化工装置的正常运行提供有技术依据的图纸和设计文件的整个设计过程。一项完整的石油化工设计,由工艺、环保、管道、设备、机械、总图、建筑、结构、储运、仪表、电气、采通、技术经济等十几个专业的图纸和设计文件所组成。为了保证设计产品符合质量、本质安全、环保等要求,每个专业在设计过程中要采用几十项甚至上百项的国家、行业、地方和企业的标准作为设计依据。一个大型的石化设计企业各专业采用的技术标准加起来多达数千项,形成一个庞大的技术标准体系。 1.石油化工装置的特点 石化行业是我国的支柱产业,在国民经济发展中起着举足轻重的作用。但石化生产过程中所使用的原料、辅助材料、半成品和成品,多属于可燃、易爆物质,如原油,汽油、液态烃等;许多物料是高毒和剧毒物质,如苯、氰化钠、硫化氢等;还有一些物料属于强腐蚀的物质,如硫酸、盐酸等,这些物质一旦泄漏或处置不当就会引起火灾、爆炸和中毒危险,造成严重后果。石油化工装置较其他设施有过程复杂、条件苛刻、制约因素多、设备集中;装置逐渐大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,装置的大型化将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.技术标准对石油化工设计安全的保证作用 石油化工安全性的技术标准一般由几家设计单位共同编制,各单位选派有经验的专家参加编制工作,一项标准的编制过程要经过立项、调查、分析、形成提纲稿、征求意见稿、审查稿和报批稿等几个过程,听取有关方面意见后,再经相关部门审查后实施。由于石化装置的特殊性,如何做到设计成品符合安全要求,对石油化工过程潜在的各种危险进行识别,防患于未然?首先在装置设计中要严格执行法律法规、标准规范,特别是强制性标准。这些标准制定的目的是为了防止和减少石油化工企业火灾危害,保护人身和财产的安全。涉及安全方面的标准很多,如:GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》,GB50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》;GB50016-2006《建筑设计防火规范》;SH3047-93《石油化工企业职业安全卫生设计规范》等。 在GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》中,对火灾危险性进行了分类,给出了石油化工企业与相邻工厂或设备的防火间距,与同类企业及油泵的防火间距;制定了工厂总平面布置时各类设备之间的防火间距;对厂里道路、厂里铁路、装置内的布置、泄压排放、火炬系统、储运系统等制定了防火规定。 由此可见,在石油化工设计中,只有严格、正确地执行国家法律法规、相关的标准规范,尤其是强制性标准规范,才能设计出符合本质安全的设计产品。 3.技术标准对石油化工设计质量的保证作用 技术标准是设计工作的依据和准则,与工程设计质量紧密相关,因为技术标准本身就是包括工程设计在内的设计经验、研究成果的积累,是对设计相关的各种技术条件,包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定,只有符合标准的要求,才能出合格的设计产品,技术标准为保证石油化工设计质量提供了基础保证。如:GB50393-2008《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》、GB50074-2002《石油库设计规范》、SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》、SH3012-2011《石油化工金属管道布置设计规范》、SH3034-2012《石油化工给水排水管道设计规范》、SHSG-053-2011《石油化工装置详细工程设计内容规定》等等。 在SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》中,指出设备布置设计应满足工艺流程、安全生产和环境保护的要求;满足节省用地、减少能耗以及与工厂总体设计相一致的要求。标准中给出了管廊、塔和立式设备、卧式设备、反应器、换热器、空气冷却器、加热炉、储罐、泵等设备的布置规定;还给出了建筑物、构架及平台梯子等建筑物和构筑物的布置规定。 石化工程各专业设计人员,只有认真准确地执行相关技术标准,才能设计出符合业主要求,满足市场需求的高质量设计产品。 4.技术标准对石油化工设计环保要求的保证作用 4.1 工程设计时依据环保标准 石化生产企业的生产过程,存在着对环境的污染因素,如排放至大气中的气体,排向土壤河流中的废水;石化产品在使用过程中对环境也会产生污染,如汽车在行驶中,汽油燃烧后的尾气对大气的污染等。如何减少石化生产过程或石化产品使用中所产生的污染,政府和行业制定了几十项相关的法律法规、国家主席令、国家环境保护部令、技术标准等,如:《中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2013年)》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《石油化工企业环境保护设计规范》、《固体废物处置设计技术规定》《废气污染物排放控制设计导则》等等。使得石化生产过程中有害物的排放量在标准所允许的范围内,有效地保护环境。 4.2 密切关注新环保标准,设计出符合要求的设计产品 2013年12月18日国家实施的新标准GB17930-2013《车用汽油》,将硫含量指标限值由第四阶段的50ppm降为10ppm;将锰含量指标限值由第四阶段的8mg/L降为2mg/L;禁止人为加入添加剂;将烯烃含量由第四阶段的28%降为24%,有助于减少机动车排放物,对保护环境,改善空气质量具有重大意义。鉴于国家对汽油标准的提高,设计应按新标准的要求将原有工艺流程进行修改,石化生产企业根据设计文件进行技术改造后,才能生产出达到国五新标准要求的汽油,更好地保护环境。 5.“三化”工作将提高石油化工设计的效率 目前,国内一些重要的石化工程建设项目正在推行“三化”工作,即“标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作,将已建成的优秀的项目梳理完善,建立一套分规模、分特点的石油化工装置的设计模板,推行施工过程中的工厂预制,编制和建立一套标准化的采购文件及产品。为完成“标准化设计、模块化建设、标准化采购”目标,还需要建立适应“标准化设计、模块化建设、标准化采购”要求的项目建设管理平台、工程材料编码体系、工程材料等级数据库等基础工作;建立完善的石化工程建设标准执行表等执行文件。通过实施 “标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作,石化工程建设项目既可以很好地严格执行国家现行标准,尤其是强制性标准,又可以提高设计效率,节约建设成本,保证项目的本质安全。 6.结语 针对石化行业这种特殊性,国家、行业、地方和各企业内部都编制了相应的法律法规和一系列的相关技术标准,在石油化工装置工程设计过程中只有严格执行这些法律法规和技术标准,才能保证设计产品达到本质安全、保证设计产品符合质量要求,并减少对环境的污染,有效地保护环境。 石油化工工程设计论文:石油化工自控工程设计浅谈 【摘 要】随着自动化控制技术的发展,我国石油化工自控工程设计迅速发展起来,水准也在不断提升。石油化工工艺工作量大,具有一定的复杂性。本文从设计要求、发展现状等方面,阐述了作者的观点,最后给出了建设性的建议。 【关键词】石油化工;自控工程;设计特点;现状;趋势 1 石油化工自控设计概述 1.1 石油化工自控设计的目标 石油化工生产企业的公用工程及其辅助设施、生产装置的操作全面实现自动化,网络化、数字化、安全化,管理信息化。为生产装置运行的高效、平衡、安全、持久提供保障,市场达到最优化。 1.2 石油化工自控设计的要求 用作石油化工自控系统的仪表材料必须具有防腐、防爆、耐超高温、耐超高压的特性。仪表要能对不同物态的物体进行测量,适用于微/高物位、微/大流量。整个自控系统要满足功能多、参数多、冗余多、精度高、能耗低等要求。 1.3 石油化工自控设计策略 设计过程中要严格按照ICE、ISA、GB、HG等行业或国家标准进行;建立企业信息管理和监控一体化的数据平台,集成信息、共享资源;采用设计招投标制、从多个设计方案中选取性能高的作为最终的设计方案,选择的标准既要满足技术性的需要,又要满足经济性的需要,同时还要对环境保护、人员健康和安全生产有益;控制系统和主控仪表集成实现一体化采购,确保投资的经济性和安全性。 2 我国石油化工自控设计的发展现状 2.1 过程检测仪表设计更加智能、更加精密、更加多样 工业生产过程中,用来显示、检测、控制和记录工艺参数的基础,就是过程测量仪表。石油化工的不断发展,对仪表控制系统设计的要求也越来越高。电动仪表日益智能化、数字化,计算机系统越来越开放化、网络化、数字化、智能化自然就成为了新一代检测仪表的标志。这些检测仪表的优秀是微型计算机,具有线性化、自动补偿环境因素变化以及自动校零等功能。综合利用微波、超声波、激光等新技术的一次检测技术,大大提高了自动控制的精密度。 同时,在过程检测仪表的设计中更注意新型传感器和激光、核磁共振等新技术的应用,传感器的集成化程度越来越高。在仪表调节回路的设计中充分利用传统的积分、比例以及微分调节规律以外,还尝试使用大滞后、前馈计算值调节等技术,为自控系统的多回路开辟道路。 石油化工自控系统的设计者广泛采用ASIC(专用集成电路),这在很大程度上促进了执行器和传感器的智能化和多功能化,为现场控制子系统/回路以及仪表的安装调试带来极大的便捷。 2.2 过程控制装置逐渐发展成开放的分布式监控系统 随着通信网络技术和微处理技术的不断发展和成熟,PLC(可编程序控制器)、DCS(分散型控制系统)以及PCA(以个人微机为基础的自动化系统)正日益标准化、开放化,其软件和硬件的使用也逐渐向市场通用的产品靠拢,同时它们还彼此融合,朝着O-DSC(开放的分布监控系统分散型控制系统)的方向发展。 目前,在石油化工自控设计中,采用较多的开放的分布式控制系统是FCS(基于现场总线的控制系统)。FCS用开放协议取代了封闭协议,为系统实现完全的数字通信和数字计算提供了可能。FCS采用的全分布式结构,现场享有彻底的控制功能,系统的可靠性和灵活性大大提高。FCS不采用专用网络,所以它可以弥补了DCS(集散控制系统)的缺陷,它为研究现场总线的工业控制系统提供了依据。 2.3 控制系统设计更加先进 石油化工自动控制系统逐渐融合化学工程。计算机、工程控制和计算机、仪表技术,越来越先进。控制系统的升级后,系统的控制适应能力自然也有了提高,不仅很好的克服了系统自身的非线性、时变形、随机性,还有效的解决不可检测和外部扰动的随机性带来的诸多问题。组分推断控制、预估算控制技术、神经网络技术、故障诊断以及模糊控制等先进控制方法通过生产实践,取得了良好的效果。 3 存在于我国石油化工自控工程设计中的主要问题 (1)DCS不能进行集成控制,很少用于工艺全过程和多装置的控制,而大多用于控制单套装置或部分工段。我国自行设计的DCS在软硬件配套和可靠性方面和国际先进水平还存在较大差距,还不能充分满足实际生产的需要,所以对于大型装置的DCS仍然主要依赖进口。 (2)我国自行设计的控制软件,尽管纵向比较有了较大提高,但是因为在商品化、标准化和性价比等方面的缺陷,推广起来具有很大的难度。 (3)我国自行设计的仪表主要用于记录,而引进的国外仪表也不是最新产品,仍停留在上个世纪中后期的水平。 (4)国内配套的登记表缺口较多,品种也不齐全。高精度的流量计、高位液位计、特种调节阀等仍然主要依赖进口。 (5)计算机在我国石油化工自控工程设计中的应用依然是装置级的,部分石化企业尽管设计出了计算机综合生产系统和信息系统,但是由于诸多原因,投入了大量资金,收效却甚微。 4 关于石油化工自控工程设计的几点建议 4.1 综合利用各种技术 大型的化工和石油生产企业,应充分利用计算机技术、自动控制技术以及网络技术、信息技术,加大企业综合自动化系统设计投入,全面提高管控一体化和信息集成化的程度,降低成本、能耗和原材料的消耗,通过提高产品质量和数量提高企业经济效益和社会效益,增强企业优秀竞争力。 4.2 融入全方位、全层次、全生命周期服务的理念 全方位服务,就是在竞争激烈的市场经济中,石油化工企业以信息技术和自动化技术为推手,把各部门的业务有效的横向关联起来,便于在市场变化时做出灵活、快速、有效的响应。作业调度、编制计划、销售订货、贮运原材料、管理库存和生产以及发送成品等方面都涉及到全方位服务。 全层次服务指的是石油化工企业对生产各层进行自动化管理的工作,涉及到调节基础回路、控制单元、优化装置操作以及有效管理和有序管理等方面。 生命周期服务就是装置设备的整个设备整个使用周期内,将信息技术和自动化技术等方面的服务和支持进行到底,涉及到装置设备的运行、建设、改扩建、维护以及停止运行和再运行等方面。 4.3 提高自控系统的使用率 一个好的系统只有经常使用才能充分发挥其作用,反过来,只有好的系统才会被经常使用。所以在实际工作中,必须努力提高自控系统的使用率,这样才能提高经济效益。同时,设计者应不断给控制系统升级,让装置发挥更大的经济效益。 5 结束语 石油化工自控设计人员必须加强学习,拓展自己的知识面,自觉的向人工智能、计算机科学以及化学工程和过程控制等方面的专家请教,并将这些知识运用到设计实践中去,我国石油化工行业的自动化控制和信息化水平才会有所提高,发达国家的差距才会缩小,创造更多、更大的经济效益和社会效益。 石油化工工程设计论文:石油化工仪表系统防雷工程设计浅析 [摘 要]随着我国石油化工产业中,自动化仪表设备数量的不断增加,其中各种控制系统、仪器、仪表和配电系统等设备,普遍存在绝缘强度低,过电压耐受力差和抗电磁干扰能力差等弱点,一旦受到雷击,损失惨重,因此建在雷电多发地区的装置,在设计中对防雷要进行全面的考虑,本文将详细阐述石油化工仪表设计中的防雷措施。 [关键词]石油化工、防雷、仪表系统 仪表系统雷电防护工程(简称防雷工程)是一项综合工程,是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上实施的,特别是电气系统的防雷工程(包括等电位和接地工程)对仪表系统的雷电防护工程特别重要,需要多专业配合共同完成。 本文重点阐述石油化工仪表系统防雷工程设计,对其他专业的相关防雷工程适当予以简述。 1、 石油化工仪表系统防雷工程的设计原则 石油化工仪表系统防雷工程设计基本原则是,根据防护目标的具体情况,综合考虑雷击事件的风险和投资条件,确定合适的防护范围和目标,采用适宜的防护方案,经济有效地防护和减少仪表系统雷击事故的损失,并按照SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》执行。SHT3164的内容范围包括了仪表系统防雷工程的设计方法,雷电防护分级,易燃易爆危险环境中现场仪表的防雷,等电位接地系统的设计,电涌防护器的选择,电缆的屏蔽和敷设,以及现场总线系统的防雷等内容。 2、石油化工仪表系统雷电防护等级分为三个等级。在仪表和控制系统的防雷工程设计中雷电防护等级的评估推荐采用综合分级法。 综合分级法就是按社会和经济重要程度以及当地年平均雷暴日来确定仪表和系统的防护等级。实际工作中应先根据被保护系统的社会、经济和安全的重要程度分类,再继而根据上述重要程度分类和雷电活动区的分级逐步进行。 3、综合防雷工程的设计依据及专业分工 综合防护是已经达成共识的防雷工程的技术方针,仪表防雷同样是综合雷电防护工程的一部分,仪表系统防雷工程是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上进行的,建筑物防雷,通常情况下由电气专业负责,应符合GB50057《建筑物防雷设计规范》要求。对石化工程的电信专业的工业电视监控系统和自动火灾报警系统的雷电防护,则依据GB50343《建筑物电子信息系统防雷设计规范》进行防雷工程设置。仪表系统防雷包括电线电缆的屏蔽、机柜的屏蔽、等电位连接、合理布线、装备雷电电涌防护器等,由自控专业负责,并符合SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》。 4、仪表信号系统防雷工程的设计方法 在石油化工装置设计中,仪表系统雷电防护主要考虑五个方面:等电位连接、信号电缆与仪表设备的屏蔽、接地、合理布线、设置电涌防护器。 4.1 等电位连接 厂区、装置区、现场爆炸危险区域以及控制室的建筑物区域内,必须将所有金属设备、部件、结构的金属导体,用导体相互连接起来,形成等电位体,使其电势(电压)均衡,并接地。 防止雷电流经过路径产生的放电火花,也防止由地电位反击产生的火花,防止人员接触导体时产生电击,保护人身及设备安全。 等电位连接网络的结构形式可以采用S型网络的结构形式,也就是说仪表的信号线路(如果需要接地)与接地网之间的连接可以不构成环路,也可采用“星”型连接结构形式。如果设计、施工正确等电位效能是很好的,可以满足仪表系统防雷工程的接地需要。M型结构形式相对复杂一些,成本较高,施工要求稍高。 4.2 接地 接地系统由室内(包括建筑物本身)和室外两部分构成。室内仪表接地系统适用于控制室、现场机柜室、现场控制室等,在此统称为控制室。控制室建筑物的防雷接地、防静电接地以及其中的电气设备的保护接地、仪表系统工作接地、屏蔽接地、电涌防护器接地等,应共用接地装置。接地装置及接地电阻应根据电气有关接地规范及《建筑物防雷设计规范》的规定。室外仪表接地系统适用于现场仪表、现场接线箱、现场机柜、以及分析小屋等。室外现场仪表的外壳必须安全接地(比如接到金属结构)。安全接地连接可以通过仪表安装支架,或者通过仪表箱接地螺丝和金属结构间的专用接地线。仪表电缆槽、电缆保护金属管应作保护接地,可直接焊接在或用接地线连接在已接地的金属结构,并保证接地的连续和可靠。仪表电缆槽、电缆保护金属管的连接处,应进行可靠的导电连接。现场总线电缆的屏蔽接地只在控制柜那端。另一端(即仪表侧)屏蔽必须切断并用胶带适当隔离。必须保证屏蔽层不接触现场设备的金属体。 4.3 屏蔽 屏蔽不但是仪表和控制系统防范和抵御电磁干扰的重要方法,也是减少雷电电磁影响的重要措施。室外现场仪表应采用全封闭金属外壳或安装在金属防护盒(箱)内,并应接地。控制室内的仪表和控制系统应装在全封闭钢铁材质的机柜内,并应按规定接地。 4.4 合理布线 减少现场仪表经电缆桥架到机柜室或中心控制室的感应环路面积,尽量使其不构成感应环路。另外控制系统的电缆应与防雷引下线保持必要的净距。最小平行净距不小于一米,最小交叉净距不小于桥架高度的5%。 4.5 设置电涌防护器 仪表电缆进入控制室后,应先接到浪涌保护器,然后再接后续仪表。电涌防护器是将雷电的电涌电流分流入地,保护仪表不受雷电电涌电流的冲击,是减少仪表损坏和相关损失的有效措施之一。仪表信号类的电涌防护器用于现场仪表和控制室仪表的保护。 4.5.1 浪涌保护器的设置原则 (1)应根据工厂及装置所处地区的年平均雷暴日、装置的年预计雷击次数、雷击风险评估、防雷等级等综合考虑。 (2)浪涌保护器的设置应考虑综合经济损失,不应滥设。例如,现场测量仪表损坏造成的综合经济损失大于10万元的,现场测量仪表端设置浪涌保护器;控制室仪表或信号处理仪表损坏所造成的综合经济损失大于10万元的,现场测量仪表和控制室仪表两端可设置浪涌保护器; (3)现场测量仪表设置浪涌保护器的信号回路,在控制室内的仪表也应设置浪涌保护器; 4.5.2 设置浪涌保护器的仪表 (1)安全仪表系统两端应设置浪涌保护器 (2)变送器现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (3)电气转换器、电气阀门定位器、电磁阀等现场信号执行器类仪表和控制室仪表两端应设置浪涌保护器。 (4)热电阻及热电偶现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (5)电子开关现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (6)配备UPS的应在UPS的输入侧配备和安装交流电源线路浪涌保护器。 三、结束语 为了达到石油化工仪表系统的防雷,必须要在工程的设计阶段充分考虑,设计人员不但要对标准规范充分了解,还要根据标准规范要求,针对不同仪表系统特点,采取合理的防范措施,减少雷击对仪表系统造成的损害,确保装置正常运行。 石油化工工程设计论文:石油及石油化工装置中安全关联系统的工程设计 根据富拉油田开发项目安全相关系统FSC的设计和运行经验,全面介绍了安全相关系统的设计原则、设计程序、设计方法。同时也介绍了与安全相关系统有关的术语和概念。 安全相关系统安全完整性安全生命周期有效性 系统设计根据确定的SIL,选择包括系统的输入、输出、安全控制器及其辅助系统,并构建系统体系结构。依据系统体系结构的要求,生成物质清单,按照物质清单,确定系统所需的输入、输出设备类型,安全控制器的重化结构等。 1、输入设备设计。输入设备类型有工艺过程开关(如温度、压力、液位等),手动开关(如紧急停车等)和火灾报警信号(可燃气体检测、火焰检测、热感等)以及应用于安全的原始输入、输出数字信号。在安全相关系统中,要求使用诸如故障安全输入模件和故障安全输入传感器等安全相关设备。如果输入设备不是故障安全型,则必须采用冗余结构模式,并定义最大准时时间、最大偏差时间和最大允许偏差值。冗余结构必须配以不同的表决模式,典型的模式有1oo1、1oo1D、1oo2、1oo2D、2oo3D等。如果设计以可靠性优先,则在冗余输入组态中使用与逻辑,如果有效性优先,则使用或逻辑。火灾报警输入一般为模拟信号,探测点应具有报警、超驰、测试、故障等可视化功能。 2、输出设备设计。安全相关系统的输出设备应是故障安全型,如电磁阀、ESDV阀等。当使用非故障安全执行机构时,应采用冗余拓扑。而冗余模式由工艺特性决定,如燃烧控制系统的燃气回路,其开关电磁阀应采用串联安装,而高压防空系统,放空阀则应为并联冗余。由于安全系统的故障或过程问题的停车都必须依赖动力源才起作用,在失去动力源时(如电源故障或风源丢失),最终的输出控制单元必须进入故障安全状态,其机械设计机构应能够使输出返回到安全位置,作为额外的安全保证,即所谓的“事故时开或事故时关”。所有输出电磁阀应为正常激励,故障失电模式。输入、输出回路应设有开路、短路和漏电保护等功能。报警和故障的远程显示必须采用硬接线或使用安全系统内部通信链接。 3、安全控制器设计。根据分配到E/E/PE安全相关系统的安全完整性目标值,正确评估现有安全控制器的性价比,在满足装置安全要求的前提下,选择安全控制器的结构。安全控制器的结构一般有非冗余型、冗余型、冗余诊断型,三重化、四重化等。控制器周期性地对硬件进行检测,如果输出硬件存在故障,控制器不应使输出整体失电,而应是成组或单点失电;如果安全相石油及石油化工装置中安全相关系统的工程设计低可能会导致装置和工厂无法进行正常生产。 4、可靠性原则。是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠度是系统在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率,其量化指标为安全完整性目标测量值,其值越小,安全度越高。安全性针对过程的两个方面:过程问题和系统故障;系统可靠性是组成系统各环节可靠性的乘积。要提高系统可靠性,必须同时提高组成安全相关系统的各环节的可靠性,具体就是选用高可靠性的安全控制器、I/O设备、通信模件、电源模件和执行单元等。 5、安全度等级(SIL)的确定和分配原则。SIL是指分配给E/E/PE安全相关系统安全功能的安全完整性要求的离散等级,是在规定运行模式下,规定时间内,安全相关系统成功实现所要求安全功能的概率。IEC61508将SIL分为4个等级: SIL1~4,其中SIL1最低,SIL4最高。 6、目标故障原则。故障是功能单元终止执行要求功能的能力,根据故障的表现形式可分为显形故障和隐形故障。显形故障是指能够显示自身存在的故障,属于安全故障;隐形故障是指不能显示自身存在的故障,属于危险故障,危险故障是使安全相关系统处于危险并使其功能失效的潜在故障,隐形故障一旦出现,可能使生产装置陷入危险。安全相关系统的设计目标就是使得系统具有零隐形故障,并且尽量少的影响有效性的显形故障。 7、有效性和可靠性综合原则。有效性和可靠性的目标是矛盾的,有效性的目的是使过程保持运行(安全运行),而可靠性的目的是使过程停下来(安全停车)。提高可靠性必然降低有效性,综合方案就是根据工艺特点,在满足设计要求的安全等级前提下,尽量提高系统的有效性,以减少装置的无谓停车,提高生产的经济效益。 8、经济适用原则。提高系统的有效性和可靠性,必然增加系统的成本开销。多余的冗余以及富余的安全等级是一种浪费。科学的设计方法就是根据实际的生产过程,选择合理的系统冗余度。对于不是很重要的过程,可以牺牲一些系统可靠性来提高项目经济性和系统有效性,而在主要的生产过程点则采用较高冗余度,确保生产的安全平稳。 安全相关系统组态一旦确定控制策略和所需设备,就进入系统组态进程。安全相关系统组态主要包括系统组态、逻辑功能组态和源码转换等。 1、系统组态。系统参数组态。系统参数主要有系统要求等级、安全控制器结构、过程安全时间、故障时间、存储器类型以及上电模式等。输入/输出信号组态。该组态在详细设计阶段进行,主要是根据规格书分配I/O在安全系统中的实际位置,包括柜号、架号、槽号、通道号、信号类型、单位等信息。严禁安全相关信号与非安全相关模件相连和有关信号的多次分配。为了维护和测试,要求将输入、输出强制到某个规定值,强制可以在不影响生产的同时对输入输出设备进行更换和维修,当相应过程变量进入非安全状态时,强制将引入潜在危险。强制状态根据工艺要求可以是高、低或规定值等。 2、逻辑功能组态。逻辑组态工具有功能逻辑图、指令表、顺序控制等,一般使用功能逻辑图(FLD),它由一组预先定义的符号组成。设计应用程序时,应根据安全系统要求,首先设计通用模块,然后可以对通用模块进行多次调用。FLD中的信号流起源和目的应采用传输方式进行,原则是目的FLD页号必须大于源FLD页号,以增加程序反应时间。 3、源码转换。源码转换的先决条件是要满足有关FLD和功能块号要求,转换按FLD号的降序进行,转换的目的是将组态文件变成系统可以识别的机器码并检查编辑的程序是否正确。只有经过转换的程序才能进行下装。转换同时修改程序文件版本号,在冗余系统中,只有版本号一致的两个系统才能正常工作 和作图法相比,计算法较简便、准确,省略作图麻烦。只要是双针保护(这是常用的防直击雷保护),参照本文提供的计算图和相应公式进行计算均可获满意结果。 石油化工工程设计论文:浅析关于提高石油化工工程设计单位的档案管理 摘要:石油化工工程设计档案是一种能够比较直接记载设计人员思想和方法,真实反映石油化工工程设计实践活动的一个历史过程,工石油化工工程设计档案除了具有科技档案的一般特征外,也有着其自身的特点。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略,对石油化工工程设计单位档案管理质量的提高有着重要的意义。 关键词:石油化工 档案 管理 档案管理工作是企事业单位发展的重要基础,对传承企业文化的重要工作。各个单位需要加强档案管理工作,不断建立健全档案管理机制,把档案管理工作纳入发展管理规划中去。提高关于石油化工工程设计单位的档案管理,做好工程项目设计的档案收集和整理工作,促进单位档案的科学规范化,不断推荐单位档案工作的创新,有效利用和保护档案,能够更好的为企业的各项工作服务。 一、石油化工工程设计单位档案的特点 (一)组成的成套性 通常一个独立的工程项目,石油化工工程设计单位需要把各种不同专业的设计人才分成设计小组,按照程序开展设计工作,形成比较严密的文件材料系统,使得石油化工工程设计单位具有成套性。石油化工工程设计的档案收集、整理,保管以及利用要求把工程的设计材料文件收集齐全。依据工程的不同阶段进行配套整理,系统的反映工程的技术设计信息, 不能把其他项目的图纸混淆,保证档案资料的完整齐全,方便以后的利用。 (二)形成的阶段性 根据石油化工工程的设计工作的程序,一般一项工程需要有准备阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段和配合现场施工安装阶段,如果前一个阶段的设计工作不能完成,那么下一个阶段的工作也不能彻底的开始,只能做一些准备,前一阶段的设计过程中用到的文件经过批准之后很可能成为后一个阶段的设计依据。 (三) 内容的专业性 一项石油化工的工程设计需要很多的不同专业的设计人员参与,相互配合。所以一项工程的设计方案材料是多个专业联合创作的过程。不同的专业有着自己的专业性特点,所以,石油化工工程工程设计的档案在分类归档过程中,需要考虑文件资料的专业性和专业之间的联系性。不要把不同专业的技术信息文件混淆在一起。 (四)修改、补充的多变性 石油化工工程设计是从技术上对即将建造的工程的全面规划,在施工的过程中对设计方案的修改情况是经常出现的,如果设计的方案在某些地方出现了缺陷或者错误,就需要及时的对设计方案进行补充修改。有些工程的设计图纸经过了多次的补充修改,有的设计图纸成套作需要设计人员进行重新的设计。设计文件的修改或者变更是无法避免的,同时也是很有必要的,这也是石油化工工程档案和其他一些单位的档案管理的不同之处。如果设计方案出现更改的时候,必须要把设计更改的材料和工程设计的技术文件资料进行配套的整理,确保石油化工工程设计档案管理的准确和完整。 (五)使用的通用性 石油化工工程设计本身就是一项具有创造性和继承性的工程,设计师在继承和借鉴别人优秀设计成果的基础上进行新的设计,石油化工工程设计的一些元素通用性强,设计的部分内容可以进行多次的使用,具有很强的通用性。石油化工工程设计档案的通用性可以大大避免了单位的重复劳动,加快设计的速度,提高单位的工作效率。 (六)数量浩大 石油化工工程设计的内容比较多,过程复杂,形成各种各样的设计图纸和文件资料。图纸文件资料的数量是浩大的,在归档管理上需要有足够的存储档案的空间。同时做好档案的信息化管理。 (七)使用价值的时效性 石油化工工程设计的档案用于工程项目的次数还是比较多的,第一次利用发挥作用后还会有第二三次, 具有长期的使用价值。但是工程设计档案有部分经过一定的时间之后就失去原来的利用价值,所以作为档案管理人员还需要定期的对档案资料进行整理,把已经失去价值或者价值不大的资料进行销毁或者保存到不常用的地方。 二、提高石油化工工程设计单位档案管理的策略 (一)落实档案管理制度,加强档案管理 对于石油化工工程设计单位来说,合理的制定本单位的档案管理制度,是有序的开展企业石油化工工程设计档案工作的前提需要。从各方面比较全面的进行规范石油化工工程设计单位在档案工作的过程中遇到的各种实际问题,能够及时的对相关石油化工工程设计工作档案管理制度进行制定,做好文件的归档工作对于加强企业的档案管理,提升石油化工工程设计单位整体的档案管理水平是十分必要的。在建立档案管理制度的同时,必须要把档案管理制度落实到工作中去,抓好对石油化工工程设计单位档案工作质量的考核。单位通过对各项制度的制定和落实,对于解决石油化工工程设计单位在发展中遇到的新问题,提高石油化工工程设计单位关于档案管理的工作质量,规范企业的档案管理有着十分重要的意义。 (二)加强档案信息化管理,促进档案管理改革 石油化工工程设计单位要把档案的信息化管理工作认真抓起来。工程设计图纸和技术标准等档案可以为石油化工工程设计单位以后的工作提供参考,同时也是非常重要的凭证作用,但是传统的档案存储方法比较落后,查阅起来也不是很方便。工程档案的信息化建设,可以实现工程设计图纸和技术信息的数字化,不同的工作人员依据自身岗位的权限,可以随时通过计算机查阅浏览所需要的工程图纸、资料和相关的其他信息。石油化工工程设计单位的档案信息化管理,提高了整个企业的档案工作水平,方便了工作。同时企业也可以在单位相关的网页,把工程的信息上传到网上,方便了交流和沟通。石油化工工程设计单位要积极的推荐企业的档案信息化进程和电子文件的管理。尽早实现企业档案管理的网络化、数字化。 (三)把握重点工程建设,抓好项目档案管理的全过程 作为石油化工工程设计单位的档案管理,是需要把项目工程从开始设计规划到最后竣工验收的整个过程中产生的资料、文件、图纸进行归档的。需要认真做好关于重点工程的档案记录,注重对工程设计在各个不同阶段时期的资料信息的收集归档。对工程的相关文件材料要同步的积累和管理,保证归档的质量。由于工程施工一般周期比较长,整个过程中产生的文件数量大,种类也比较多。这也给石油化工工程设计单位的档案收集,保管,整理和利用造成了一定程度的困难,带来很大的工作量。档案管理工作人员要根据工程的进度,对工程的材料及时收集,保证档案归档的完整准确性。 总之,石油化工工程设计单位档案管理的特点是由设计单位自身的性质以及石油化工工程设计活动的规律所决定的。在石油化工工程设计的过程中会产生一定的技术设计成果,对这些工程设计成果重要的记录载体就是单位的工程设计档案。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略可以不断提高设计单位的水平,发挥档案管理的作用,为石油化工工程设计单位的长远发展做出贡献。
智能制造论文:制造智能技术的农业机械论文 1农业机械制造智能技术 智能化是制造自动化的发展方向,很多专业性机械制造智能技术已经发展到相当水平,而在农业制造领域,还在起步阶段。农业机械制造智能技术是专门研究产品的设计、生产、加工、销售、售后乃至维护维修的整个技术过程,并将提高产品质量、效益、竞争力作为最终的目标。农业机械制造智能技术包含了生产对象、生产资料、能源、人力资源、生产和质量信息等内容。其中,生产对象、生产资料与能源属于硬件范畴,生产和质量信息则是软件范畴,而人力资源则是两者都属于。在诸多的生产要素之中,人的要素处于主要地位。 2兵团农业机械制造智能技术现状及其与内地的差距 2.1兵团农业机械制造智能技术现状 近年来,虽然很多企业在农业制造业方面不断采用先进的制造技术,像北疆的科神数控设备已占企业机加工设备的30%以上,且已经引进了CNC加工中心,企业的机加工能力得到了很大提升。公司已经启用了企业资源计划系统(ERP),以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理和服务。南疆的天诚对企业设备也进行了较大投资,且已经在某些焊接生产线采用了焊接机器人,大大提高了产品的焊接质量和工作效率。但是这些进步与内地专业化农业及机械制造业相比,仍在许多方面存在着较大的差距。 2.2兵团与内地在农业机械制造智能技术上的差距 2.2.1管理 内地优秀的农业机械制造业广泛采用计算机进行管理,对于组织和管理制度的更新与发展都较为重视,并对生产模式加以完善,力求达到准时、快速、高效的生产制造。比如采用MES(制造执行系统),该系统包括计划排产、过程纠偏、质量控制、资源优化、数据采集、电子看板、ERP集成等模块。系统依据ERP或手工输入的生产任务,通过精细排产,得到可执行的工序级生产排程,并通过对生产执行过程的详细进度、用料、用时及质量等信息实时跟踪统计,以数字化的方式、智能化的形式直观地展现生产全过程。而兵团农业机械制造业采用计算机管理的水平还正处于起步阶段,大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段,是兵团农业机械的制造业发展步伐缓慢的原因之一。 2.2.2技术设计 内地优秀的农业机械专业化厂家对设计方面要求严格,且更新速度较快。由于大量采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),部分大型企业甚至已经开始脱离图纸进行设计和生产制造。而兵团农业机械制造企业,对于计算机辅助设计技术的使用尚比较局限,使用水平有待提高,兵团农业机械制造业技术发展推动力不足。 2.2.3制造工艺 内地农业机械专业厂家比较广泛的使用数控加工,许多新型的加工方法,例如:激光切割、高精密加工、复合加工技术等也得到广泛应用。然而这些新型技术在兵团农机制造企业基本没有应用,有的甚至还在企业议程之中,使得兵团农机机械制造技术仍然处于低水平状态。 3发展建议 3.1系统优化 农业机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求较高。在采用高速控制系统的同时又改善了机床的特性,使得机床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不仅仅指机械本身,还有群控系统的柔性,数控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理,裁剪与组合性比较强,能够满足用户的不同设计和需求;群控系统则是根据制作流程的要求不同自动进行修正和调整,使得群控系统的效能充分发挥出来。为了适应快速变化的社会市场环境,仅有柔性化是不够的,机械制造智能化也需要不断升级改造以适应当今科学技术的不断发展和提高,只有具备了智能化才能应对更加复杂的市场发展环境。 3.2多媒体技术的应用 在智能化的数控系统中要做到用户界面的图形化、科学计算的可视化与多媒体的结合和应用。用户界面是系统与使用人员之间的桥梁与窗口,由于使用人员的要求不同和专业性差异,给计算机软件的开发与研制带来了较大的难度,采用图形化用户界面后,使用者在使用时较为方便。科学计算的可视化可使可视信息直接使用,比如说图像、动画演示等。可视化技术的应用与计算机的虚拟技术环境结合起来,使智能化领域又进一步得到拓宽。而计算机、声像以及通信技术完整的结合便形成了多媒体技术,它使计算机拥有了综合处理数据的能力。多媒体在智能化数控领域中可综合化、智能化地处理信息,在现场监控系统中也有着重大的应用价值。 3.3体系结构的优化 在农业机械制造过程中,改善和发展体系结构较为重要。首先,企业数控机床占用比例应不低于50%,使智能制造系统应用效率达到基本要求。在此基础上集成企业CPU资源系统来提高集成度和运行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPRD、CPRD以及专用集成电路ASIC芯片的新一代PCNC数控系统,并应用LED平板显示器平台,以实现超大尺寸的显示传导和发散信息。采用增强集成电路的密度来改进性能,使组件的尺寸减小,可靠性提高。其次,硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单和方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等最基本的模块,都可成为独立的载体,在通过不同方法的组装、搭配以及减持和增加以便构成档次和功能不一的数控系统。最后,通过系统中心枢纽对机床进行网络化,通过机床联网的手段,可以在任意一台机床上进行多台操作,使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现,实现对机床的远程控制或者是无人化操作。将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制动态数据管理及刀具补偿、动态仿真等高新技术融为一体,形成严密的制造过程闭环控制体系,使产品制作过程灵活多变,以适应当前农机市场多品种、多批次的市场需求。 4小结 农业机械制造智能技术的应用是农业机械制造业的发展趋势,该技术的推进将会给农业机械制造行业带来巨大活力,可大大提高产品的质量、效益和市场竞争力,较为有效地促进兵团大农业机械化的发展。 作者:黄春辉 李国祥 单位:新疆科神装备科技开发有限公司 智能制造论文:人工智能汽车制造论文 1人工智能在汽车制造业中的应用 概述制造业是国家的经济命脉,而汽车制造又是战略性支柱产业,它包括了整车、各种零配件厂等生产商,也包括了各地经销企业和销售企业。近年来,我国汽车行业面临着前所未有的挑战,原材料、生产、物流成本上涨、利润下降,以及国际经济形势的影响。因此,汽车企业可以运用具有智能分析功能的商务智能系统,通过分析历史数据快捷、及时地输出各类报告,预测未来的客户需求和销售趋势,在宏观上为企业管理人员提供决策依据。计算机人工智能技术发展到了今天,已经开始使用庞大的知识库来有效地取代人类器官或机构的记忆方法,近些年来很多的专家决策系统在考虑一定规则的基础上对人类的诊断和经验上的分析都能够做出很好的判断,甚至处于主导地位。这个系统可以很好地利用知识库,并从中挖掘出我们想要的问题答案、成功地寻找到其中的关联性,并提取相应的模式等。而实际上,这样的专家系统已经在很多领域都有了非常不错的应用,帮助很多企业在很短的时间内就做出相应的生产计划、调度计划、运输计划等,非常有效率,而且可以大大地增加收益,并很好地控制企业的人力成本。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步。经过二十年余年的努力已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人行业内规模比较大的前三家工业机器人企业,行业集中度占30%左右。其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。多年来我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位、劳动强度大、作业环境恶劣、焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。 1.1搬运机器人在汽车制造业中应用 汽车桥箱类零件具有精度高、加工工序多、形状复杂、重量重的特点。为提高其加工精度及生产效率,各重型汽车生产厂家纷纷采用数控加工中心来加工此类零部件。而在使用数控加工中心加工工件时,要求工件在工作台上具有非常高的定位精度,且需要保证每次上料的一致性。由于人工上料此类的工件具有劳动强度高、上料精度不好控制等缺点现在正逐步被工业机器人或专机进行上下料所取代。工业机器人具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化、自动化程度高等、突出的优势,与人工相比,能够大幅度提高生产效率和产品质量,与专机相比具有可实现生产的柔性化、投资规模小等特点。机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节,虽然已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用,但依然尚未普及。在国家经济建设飞速发展的进程中,重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃,而工业机器人即是提升生产力水平的强力推进器。 1.2焊接机器人在汽车制造业中的应用 汽车行业的发展水平,代表了一个国家的综合技术水平,汽车工业的发展将会带动其他行业的发展。各厂商为了在日渐激烈的竞争中立于不败之地,必须率先实现焊接自动化。因此,今后除了如汽车、摩托车这样的大批量生产行业。一些产品多样化的企业,为了提高焊接质量,也将会考虑使用焊接机器人,如钢结构等行业,与此同时,对焊接机器人的要求也必然会逐步提高,如说对焊道的自动跟踪系统的需求会逐步加大等。作为焊接机器人和焊接机的专业生产厂家,OTC公司将继续为提高中国的高速、高效、自动化焊机做出自己的贡献。对于在汽车工业中的点焊应用来说,目前已广泛采用电驱动的伺服焊枪。日本丰田公司已决定将这种技术作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。 1.3装配机器人在汽车制造业中的应用 在国内外各大汽车公司装配生产线上被广泛采用的装配机器人。一方面使汽车装配自动化水平大大提高,目前,国外某些大批量生产的轿车的装配自动化程度已达50%~65%。另一方面,有效地减轻了工人的劳动强度,提高了装配质量并明显地提高了生产率。在汽车整车装配中,机器人不仅用于挡风玻璃的密封济涂覆、安装和车轮备胎、仪表盘总成、后悬梁、车门、蓄电池等部件的安装。 1.4喷涂机器人在汽车制造业中的应用 喷涂机器人在汽车制造业中可喷涂形态复杂的汽车工件而且生产效率和很高。多用于汽车车体的喷涂作业,如喷漆、喷釉等。除了上述机器人以外,汽车制造业中应用的机器人还有用于特殊加工的激光加工机器人用于部件形状测量、装配检查和产品缺陷检查的检测机器人,抑制尘埃粒子大小及数量的水切割机器人和净化机器人等。 2人工智能在汽车制造业中的进展分析 随着中国汽车工业的迅猛发展,机器人在先进汽车制造中的重要性也越来越凸显。机器人的产品应用广泛,覆盖焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理等领域。在汽车行业的应用主要分为以下五大部分。车身系统中,采用虚拟仿真等手段,主要针对车身覆盖件不断开发出新的标准化、模块化解决方案,动力总成系统中,提供了涵盖汽车传动系统优秀部件,发动机、变速箱和传动轴的全套装配测试系统。在冲压自动化系统方面从卷材与堆垛到零件的码垛,从提供控制系统到企业ERP,从设计到生产支持与效率优化,拥有全面的工程能力,涂装自动化系统方面,以高柔性高精度的喷涂机器人来帮助客户提升涂装质量,减少生产废料,而在焊接自动化系统中,机器人比较典型的应用是电阻点焊、电弧焊,其最新一代机器人配套提供一系列高度人性化的软件工具。汽车工业的最大特点是产量大,生产节拍快,产品一致化程度高。消费者对汽车质量要求越来越高,是促使机器人应用越来越普遍的一个重要原因。机器人本身只是集装箱里的一个货物,随机器人的设备功能越来越精细,客户的思维在这时候逐渐走向成熟,在采购时不再单单考虑某生产工位的瓶颈,而更多地考虑到长期战略因素,如维护成本加入的高低,长期投资回报是否划算,服务涵盖地域是否广泛,响应是否及时,全球技术支持能力有多强,中期后期不同阶段解决问题的能力有多大等等。这时,产品本身的价格和意义相对弱化而长期的价值越发凸显。 3结束语 人类智能主要包括三个方面——“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。而人工智能是指由人类利用人脑特有的智力表现制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。人工智能在汽车制造工业方面的应用体现在问题求解,逻辑推理,自然语言理解,自动程序设计,专家系统等方面,这些方面就体现了自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在汽车制造领域将会大有作为。 作者:韩旭萍单位:陕西职业技术学院 智能制造论文:智能制造行业发展与人才需求变化研究 摘要:智能制造的发展给职业教育提出了加强培养信息化人才、技术技能型向知识技能型人才转型、单一技能向专业群技能人才转型、单学科向交叉学科人才转型等新的要求。 关键词:智能制造;人才需求变化;职业教育 智能制造最为突出的特点是可以有效的缩短产品研制的周期,提高工作效率和生产产品的质量,降低成本和能耗。智能制造是工业转型升级的重要路径和最主要攻克的方向,也是走向制造强国的必经之路。我国以及地方政府一直将大力发展制造产业作为未来产业政策导向的重点。2015年5月,国务院印发“中国制造2025”,实施制造强国战略,到2025年实现制造业重点领域全面实现智能化、产品生产周期缩短50%,不良品率降低50%。聊城市“十三五”规划中明确指出了要大幅度的发展智能制造,促进传统制造业的升级和转型,提高优秀竞争力。 一行业产业现状 (一)我国智能制造行业产业现状 装备制造业是为我们的国民经济提供必要技术装备的基础产业,关联度相当高、吸收就业的能力强、集聚技术和资金,是其他产业升级、技术进步的强有力保证和国家综合国力的重要体现。经过六十多年的高速发展,我们的装备制造业经济总量已经连续七年位居世界的首位。但是装备制造产业目前整体上仍处于由自动化向智能化发展的初级阶段,例如国产机器人的精密减速器、控制器、伺服系统等优秀零部件还是需要依赖从国外进口,占到总生产成本的百分之七十左右。没有实际掌握优秀技术,对外依赖性强,重要零部件受制于国外。2015年以来,我国在政策措施、重大工程项目等方面加大智能制造推进力度,推动大众创业万众创新。2016年12月15日,在云栖大会上华中数控与阿里云宣布,双方要在云计算、大数据、物联网等领域的工作规划和实施方面达成合作,联合推动制造装备从“数控一代”向“智能一代”升级。《中国制造2025》已经正式拉开中国工业转型的大幕。《中国制造2025》规划纲要强调创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本,指出“完善多层次多类型人才培养体系,促进产业转型升级,培育有中国特色的制造文化,实现制造业由大变强的历史跨越”,种种这些意味着智能制造后续发展潜力的巨大。 (二)山东省智能制造行业产业现状 “十三五”时期是山东省转方式调结构、实施创新驱动发展战略、实现“一圈一带”发展战略历史时期。山东省“十三五”科技创新计划中指出,把握装备制造世界前沿技术和产业发展方向,立足我省良好的装备制造产业基础,以大型企业为龙头,加快发展自动化生产线集成技术和智慧工厂支撑技术、典型行业、高端装备制造、智能制造装备及智能化生产关键技术,推动装备制造向柔性、绿色、智能、精细转变,提升我省装备制造和智能化生产技术的优秀竞争力,巩固在高端智能制造和智能化生产技术方面的优势,实现高端装备制造业由大变强的转变。 (三)聊城地区智能制造行业产业现状 作为整体发展水平欠发达的聊城,工业发展正进入转型阶段。怎样抓住产业转型机遇,智能制造产业是一个重要的突破点。聊城作为济南都市圈副城市、山东西部经济隆起带中心城市,对加快推进实现“一圈一带”发展战略起到至关重要作用。聊城地区新能源和智能环保产业共有87家,其中规模以上企业48家,主要集中在循环经济和智能产品制造两大领域。从企业整体情况来看,主要体现四个方面:一是以高新技术开发区企业为代表的机电类行业,其智能化设备应用比较广泛。二是以日发织机为代表的纺织机械行业设备的自动化程度较高。三是以东阿阿胶为代表的食品企业自动化程度较高,但是一些关键参数的控制侧重于专家经验。四是以鑫亚公司为代表的机械加工企业设备均已实现自动化。聊城地区大部分规模企业已经实现设备自动化,但还未实现智能化管控。聊城工业发展正在进入迅速转型阶段,聊城产业的转型升级亟需大批量的智能制造、精密制造方面的高端技术技能人才作为支撑。 二发展趋势 我国“十三五”规划中先进制造的总体目标是:强化制造业优秀基础能力,构建企业业务系统及创新应用模式,推进制造过程向智能化、绿色化、服务化发展,提升装备智能制造水平。“十三五”规划中先进制造的重点任务是:制造资源数字化管控、智能工厂、全生命周期制造服务、智能机器人、3D打印、激光制造、高端成套装备、制造基础技术与关键部件、绿色制造。智能制造业由大走向强,工匠型人才紧缺成为软肋。同时,在“一带一路”国家战略和企业“走出去”背景下,急需培养能对接国际先进工艺流程、产品技术服务标准、管理手段与方法的人才。作为中原经济区东部优秀城市,2016年12月国务院批复《中原城市群发展规划》,该城市群的发展规划包括山东省的聊城市和菏泽市。聊城作为服务一带一路重要战略城市,加快聊城企业融入一带一路走出去的步伐,推动产业转型升级,同时也增加对具有国际视野的高素质技术技能人才需求,为此聊城市政府紧跟国家加快发展现代职业教育的战略决策,确立了“加快推进现代职业教育体系建设,构建鲁西技术技能型人才培养高地”的工作思路。以构建聊城现代职业教育区、实训实习产业区、产业服务区为优秀内容,打造聊城产业发展与职业教育深度融合的新平台、新高地,从而带动优质企业入驻发展,最终实现区域经济与产业的转型升级。作为聊城地区唯一一所高等职业院校肩负着为区域提供大量高素质技术技能人才和智力支持重任,也为聊城职业技术学院更好更快发展提供良好的外部机遇。 三人才需求变化 先进的信息技术已经与制造业紧密结合在一起,正在酝酿着新的产业变革,逐渐形成新的生产方式、产业形态、商圈模式,塑造新的经济增长点。智能制造涉及到的学科比较多,专业知识分布零散,涉及了高职不同的专业,这也对培养企业所需的专业人才提出的了更高的挑战。 (一)人才需求数量分析 人力资源和社会保障部《高技能人才队伍建设中长期规划(2010-2020)》中提到:2020年技能劳动者需求将分别比2015年增加近3290万人,其中高技能人才需求将增加约990万人。到2020年,全国技能劳动者总量达到1.4亿人,其中高技能人才达到3900万人,占技能劳动者的比例达到28%左右。根据教育部官网2012-2015年统计数据表明,十大重点领域年度人才总缺口最大的就是高档数控机床和机器人,年度最大缺口20万人左右。根据人才需求数量分析,智能制造业的人才供需状况仍为供不应求。 (二)人才需求质量分析 智能制造所需的专业知识分散在高职不同的专业中,培养适应智能制造生产模式的复合型人才对高职教育提出了新的挑战。产业转型升级还对不同工作岗位人才岗位能力要求有所变化。根据《中国制造2025》规划给出的相关政策,规划中明确了技术改造的时间表,2017年将迎来大范围的设备改造,制造类规模生产企业将有一半实现全自动化生产。技术工人既要有丰富的专业知识,又要具备熟练的动手操作能力和解决复杂问题的创新能力。随着国家有计划地进行传统制造企业数控化、信息化、智能化、工业机器人、3D打印等智能装备的普及,员工还要具备对企业生产过程的分析能力。 (三)人才培养对策 ①适应产业新形态,打造专业特色中国制造面临新产业形态挑战,智能制造专业群应围绕聊城有色金属及深加工、新能源汽车、化工新材料、高端装备制造业、生态造纸、纺织服装、轴承加工、食品加工8大产业集群发展规划,形成特色鲜明的智能制造专业群。 ②紧跟行业新技术,升级开发课程成立或加入工业机器人、3D/VR等与智能制造相关的联盟,了解新技术新进展新资讯,紧跟智能制造行业发展,开发特色课程。 ③提升国际新视野,建构师资团队打造一支具有国际水准、对接国际行业标准、具备行业影响力的师资队伍,为培养对接国际先进标准的高素质技术技能型人才提供基础。 ④借鉴国际化标准,持续改进质量打通学分互认,增加专业选修课比例,形成技术复合,适应智能制造产业机构的调整。 四结语 智慧制造的理念还在萌芽阶段,职业教育要做的是充分了解智能制造企业,用典型的智能装备为例,在教学的过程中结合企业的实际需要,有针对性的讲解,帮助学生了解前言科技和企业实际所需,开发专业的模块教学课程,和企业接轨,培养专业实用人才。 作者:刘倩婧 单位:聊城职业技术学院 智能制造论文:智能制造产业发展研究 摘要: 在第四次工业革命的驱使下,智能制造产业正在全球范围内孕育兴起,主要工业化国家发展智能制造立足本国的产业优势,并得到了一定的发展,其发展受制于各种因素的影响。本文分析了智能制造产业发展的影响因素、趋势和我国智能制造产业发展现状,试图探究我国智能制造产业发展脉络的理论依据。 关键词: 智能制造;产业发展;互联网 智能制造产业成为全球新一轮制造变革的优秀内容,世界各国纷纷加快谋划和布局,积极参与全球产业再分工,智能制造产业发展的主导产业、智能协同效应等方面都出现重大变革。全球智能制造的发展趋势基本一致的,但影响因素却不尽相同、错综复杂,发展路径和发展模式也各具特色。因此,结合我国实际分析智能制造产业发展的影响因素和趋势,可以推动智能制造产业的良性发展。 一、智能制造产业发展的影响因素 (一)互联网发展影响。2015年,全球约有150亿产品连入互联网,预计到2020年将增长至300亿。新一代信息技术所产生的庞大的科技动力和新的能量促进工业朝互联网化方面发展,构建起大的互联网空间,正在和工业空间、企业和工业体系,互联网催生的智能技术对工业进行全方位的改造、提升和变革,一系列工业生产的新模式、新业态和新的价值链体系正在全方位形成,把虚拟世界和物理世界紧密融合在一起,发挥协同作用。 1.互联网改变制造业的生产组织方式。第三次工业革命使个性化定制成为可能,数字化制造、机器人、人工智能与新型材料技术的成熟和应用使企业可以跨国中间商,直接响应用户的需求,并通过可重构生产系统或柔性生产线,按照用户的个性化需求交付产品(C2M)。而且与大规模定制相比,个性化定制的成本并不显著增加、交付时间也不会显著延长,这就使具有个性化定制能力的企业获得了显著的优势,这些都需要新型的智能制造业作为支撑。 2.互联网促进新的制造业业态的形成。现在制造业和互联网双向融合的趋势越来越明显,把产业互联网、消费互联网和产业互联网的发展模式高度融合为一体,包括消费环节、产品运营、技术研发、生产流程和产业服务等全方位的融合。互联网时代的新一代智能产品不断涌现,产品制造过程也不断智能化,同时,产业边界和流程界限变得模糊。互联网融合促使工业的生态环境、业态环境也发生了深刻的变化形成工业的智能生态系统,成为一个分享经济、共享经济的时代,新的智能制造业的业态正在全方位形成。 3.互联网改变工厂形态。如果说第一代工厂是机械化、第二代工厂是升级版的机械化(电力驱动的大规模生产)、第三代工厂是自动化(IT技术),那么第四代工厂则是由工业互联网连接而成的“信息物理系统”(CPS),即智能化。供应商、生产者和消费者之间,原材料、生产设备、产品之间,研发设计、生产和销售之间,均被互联网连接起来,各个实体、单元、环节相互之间可以进行高效、实时的通讯。原材料能感知生产设备的需求及自身的数量,及时供货和备货;生产工厂可以及时掌握用户的需求采购原材料,根据产品销售情况调整生产进度。在计算机系统(人工智能系统)的控制下,完全无人化的智能工厂将成为可能。同时,互联网提高了制造业生产效率,产业互联网通过加快研发设计流程、优化供应链、加快加工制造速度、改善产品质量、减少库存和原材料消耗、提高产品附加价值等手段,同样能够推动生产效率的提高。 4.互联网催生新的产业。互联网技术对其他产业的影响不仅表现在流程上,而且表现在对最终产品、服务的颠覆上。一方面,互联网技术的广泛应用本身就会形成巨大的市场需求,从而产生新兴产业,譬如智能传感器产业、智能机器人产业、智能工厂解决方案提供产业、云计算、云存储产业;另一方面,互联网技术与其他产品、服务的结合也将形成新的产品和服务,随着市场需求的扩大演变为新的产业部门,譬如智能家居产业、可穿戴设备产业、大数据分析产业及系列的服务型制造产业。 (二)《中国制造2025》战略影响。《中国制造2025》明确了智能制造是建设制造强国的主攻方向。要在重点产业关键领域推进智能化升级;促进研发设计模式不断创新,打破传统的封闭式研发创新模式,加快推动产业链整体科技创新能力提升;推进制造业服务化智能改造,实现工程机械的远程监控、工况分析、运维服务,工程机械联网服务的成功应用提升了工程机械工作效率,在安装、维修、培训、设计、系统集成、工程总包、软件开发等领域取得较快发展,通过加强大数据和物联网技术应用,不断提升服务能力和效率。推进智慧车间和工厂的建设运营,打造线上企业资源充分共享、制造能力高度智能、产业链环节紧密协同的云端制服务体系。推进《中国制造2025》与德国工业4.0合作试验区建设,重点发展智能制造、高端装备、工业互联网、智能服务等产业。 (三)装备智能化与智能互联的影响。工业4.0引领智能制造产业作为第四代工业革命的范式,其主要特征包括高度柔性制造环境下的大规模定制,以及工业流程的自我配置、优化与诊断。在大数据支持下,智能服务提供商也能够越来越准确地预测用户的需求,智能服务根据不同客户的特定需求提供特定服务。智能空间为互联网嵌入式物品、设备等提供互联的智能环境,依赖于底层高性能技术基础设施,智能产品被嵌入至技术基础设施层,形成网络化物理平台。而软件平台成为异质性物理系统和服务的整合层,服务平台作为业务集成层,营造数字生态系统。 二、智能制造产业研究演进 (一)国外研究演进。从20世纪90年代开始,美国国家科学基金就着重资助有关智能制造的相关研究,包括制造过程中的智能决策、智能协作求解、智能并行设计、智能物流传输等。2011年,奥巴马宣布实施《先进制造联盟计划》。日本于1990年首先提出为期10年的智能制造系统国际合作计划。欧盟于2010年启动了第七框架计划的制造云项目。2010年,德国推行《高技术战略2020计划》部级战略,旨在奠定“工业4.0”的关键工业技术,领先于国际地位。 (二)研究的焦点。主要是讨论智能制造的概念、内涵、模式、发展路径及影响因素等方面。由于制造技术、信息技术、网络技术等不断发展,关于智能制造的概念和内涵,也处在不断变化、充实和完善之中。杨叔子和丁洪从智能制造的研究背景和发展现状出发,指出智能制造研究领域主要包括智能制造技术(IMT)与智能制造系统(IMS),同时强调了智能制造从属于21世纪先进制造范畴,双I是其重要特征。朱剑英从科学、技术和产业三者关系的角度对智能制造进行了研究,并指出在实现智能制造时要重视中小企业和传统产业的数字化智能化,另外相比于机器设备的智能化而言企业管理的智能化更为重要。熊有伦从产业交叉融合的角度对智能制造进行了阐述,指出智能制造是工业化和信息化深度融合的产物,并概括了智能制造的范围的各类智能产品。虽然学界对智能制造理解的侧重点不同,但总体上可概括为两个层面,一是制造设备、产品的智能化,二是制造过程、管理的智能化。前者关注制造对象,后者关注制造主体,后者的研究正受到越来越多学者的重视。针对智能制造的模式、发展路径以及影响因素,国内学者大都是在借鉴国外先进经验的基础上展开相应研究。例如,张爽生以全球信息化为背景,分析了企业生产制造所面临的新问题,提出需借鉴发达国家经验,对中国企业生产模式进行改造。易开刚和孙漪主要从要素环境、制度环境、产业环境等方面,探讨了民营制造企业智能化转型影响因素,并针对民营企业“低端锁定”问题,提出了相应突变路径。智能制造与产业的关系,主要研究智能制造与制造业转型升级的相互关系,以定性为主。丁纯和李君扬从德国“工业4.0”的动因、内容、前景等方面入手,介绍了德国制造业智能化的特点和发展趋势,并给出了中国应对全球制造业变革的对策建议。杜晓君和张序晶研究了国外发达国家制造业升级路径,总结了国外经验对中国制造业转型升级的启示和借鉴意义。陈雪琴针对高端制造向发达国家回流,低端制造向东南亚等国转移这一新形势,指出中国制造业亟需从要素驱动转型升级为效率驱动、创新驱动,并强调需积极开展智能制造试点示范,提升制造业的智能化,推动产业升级。以上结果说明,智能制造已成为发达国家产业转型升级的重点发展领域,中国也必须给予足够的重视,积极开展相关研究和实践。智能制造与企业关系,主要探讨智能制造环境下的企业集成、企业智能化升级、企业管理智能化、企业运营绩效等问题。例如,等人在分析制造业发展趋势和企业面临问题的基础上,提出了智能制造环境下企业集成的总体目标和原则,以及企业集成的信息模型和实现技术。易开刚和孙漪等论证了智能制造可有效打破民营企业“低端锁定”路径依赖,并从外部政策支持及企业内部变革两方面,提出了民营企业实施智能制造策略的路径。蔡为民以轮胎制造企业为例,研究了智能制造与企业运营绩效的关系,并从生产效率、节能减排、服务质量等方面进行了统计,分析表明智能制造可助力制造企业提质增效。智能制造其它方面的研究,该部分主要探讨了智能制造与管理创新、企业社会责任等其他方面的话题,研究内容较宽泛。例如,陈佳贵以国外管理学百年发展历程为背景,研究了中国管理学创新发展问题,并在文章中指出“大数据、智能制造、移动互联网为代表的新技术正在激发企业组织结构、制造模式等一系列管理范式的变革”。云制造是近年来由李伯虎院士等借用云计算的思想,提出的一种基于知识、面向服务的网络化智能制造新模式。更进一步,姚锡凡等在云制造、制造物联、企业2.0等基础上,提出了智慧制造,并探讨了从云制造到智慧制造的实现路径。 (三)国内研究进展。综上,国内智能制造理论研究主要是对制造业智能化现象的笼统描述、转型路径的浅层分析和发展模式的简单总结,未见理论上的深层次探讨,研究深度尚显不足。主要表现为:对智能制造内涵和外延的界定比较模糊、不够清晰;对制造业智能化转型升级的影响因素没有完整的分析;对智能制造发展路径和模式的探讨更多集中在现象描述层面,缺乏微观机制和内部动力等视角的深入分析;对智能化转型中企业的组织架构、管理方式变革等方面只有少部分论述,未见系统的探讨。因此,在今后的工作中,不仅需要对智能制造的内涵、外延等进行详细阐述和研究,还要注意结合创新理论、运营管理理论、组织理论等对智能制造发展的路径、模式、规律等进行深入、系统的研究,为后续工作奠定扎实的理论基础。 三、智能制造产业发展现状和趋势 (一)国内智能制造产业发展现状。当前,我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、信息化并存发展阶段,对多数企业处在由工业2.0向工业3.0过渡阶段。我国工业基础落后,高端传感器、重要操作系统和数字化基础的智能化水平还有待提高,互联网与工业的融合发展还有很大空间;制造业自动化水平存在区域、行业间、行业内部的多层次不均衡,在自动化及智能化装备和生产线、生产加工的数字控制、企业信息管理方面基础较为薄弱。《2016~2020年中国智能制造行业深度调研及投资前景预测报告》中指出,我国智能制造处于初级发展阶段,同样也是大部分处于研发阶段,仅16%的企业进入智能制造应用阶段;从智能制造的经济效益来看,52%的企业其智能制造收入贡献率低于10%,60%的企业其智能制造利润贡献低于10%。 (二)智能制造产业发展趋势。 1.智能制造产业将与以互联网为代表的新一代信息技术产生深度融合。新一代互联网技术向生产和消费领域全面渗透,在物联网、云计算、大数据等新一代互联网基础设施的支持下,制造业产品、生产流程管理、研发设计、企业管理乃至用户关系将出现智能化趋势,互联网重构了产业生态链及价值链,生产组织方式、要素配置方式、产品形态和商业服务模式都发生变革,已成为撬动智能制造的重要力量,将推动“中国制造”向“中国智造”转型。 2.大数据驱动下,智能制造产业将出现按需定制的制造模式变革。智能制造产业开始走向个性化定制的一个新时代,进行网络化和智能化的柔性和协同生产,将出现网按需定制的制造模式变革。生产制造系统将具备高度柔性化、个性化以及快速响应市场等特性。将出现消费需求智能感知的制造模式变革,对制造业的生态和业态产生深刻的影响,从而重构智能制造产业生态圈,推动智能制造产业集群在线上实现转型升级。 四、结语 通过上述分析,智能制造业的发展离不开对发展趋势的把握,要利用好有利因素,克服不利因素;借鉴美国GSP智能协同系统,德国工业4.0的智能制造业的发展模式,充分发挥互联网对智能制造升级的引领、融合、创新驱动作用,有针对性地选择智能制造的创新路径和重点突破口,实现智能制造的创新发展。 作者:唐德淼 单位:无锡环境科学与工程研究中心 智能制造论文:服装企业智能制造创新工程研究 摘要: 从设计、生产、管理等3个方面,阐述服装制造企业智能制造的解决方案和应对措施。在设计环节,实施设计数字化,引入PLM模式。在生产环节,采用基于物联网技术的MES系统对生产过程进行实时监控,促进企业充分利用各种生产资源、合理安排生产。在管理环节,通过ERP、PLM、MES系统融合,实现协同制造、集成管控,实现企业整体的信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有效集成,使各级管理者能够及时了解企业各类资源数量及使用等方面的信息情况,为高层管理人员经营决策提供科学依据,有效提高企业的优秀竞争力。 关键词: 服装智能制造;服装设计数字化;生产智能化;管理信息化;智能工厂;数字化车间 近年来,由于人力成本急剧上涨,作为劳动密集型产业的服装制造业面临着许多新的压力,服装企业的生产方式开始转变,逐步从人力密集型向技术密集型转变。国家提出了中国制造2025战略计划,服装企业面对产业转型升级和智能制造该如何应对。本文从设计技术创新、生产技术创新、管理技术创新等方面阐述服装制造企业智能制造的解决方案和应对措施。 1设计技术创新 1.1设计数字化、网络化、信息化服装设计受流行、消费者需求、风格、定位、结构、材料、工艺、成本、文化等诸多因素的影响,服装企业通常会将设计研发中心设置在流行的中心城市,这就要求设计师能协同、高效的把流行、技术等信息及时传递给企业。设计的数字化、网络化、信息化很好的解决了此类问题[1]。计算机辅助设计技术使得服装这一劳动密集型产业得以数字化,促使服装产业快速发展。常用的通用设计软件有Photoshop、CorelDraw、Illustrator等。服装专业软件有GERBERCAD、LECTRACAD、富怡CAD等。服装CAD可完成服装创意设计、结构设计、样板设计、样板缩放、工艺设计、工艺单等技术文件的设计开发。利用CAD进行设计开发时,可以借助款式库、材质库、色彩库、图案库、配件库等辅助设计师完成设计工作。智能化的CAD软件还可以实现自动缩放、自动排料等功能。3D服装设计系统可以高效地完成一款服装的整体设计。数字化技术对于服装业技术革新具有重要意义。由于CAD/CAM系统能大幅缩短服装产品开发周期和生产周期,有效提高生产经营效率,因此,这种数字化、网络化、信息化的辅助设计与制造系统更适应当前服装企业多品种、小批量的生产经营模式[2]。 1.2设计研发引入PLM模式服装设计流行周期短、款式多、批量小,这给设计管理带来不小难度。产品生命周期管理(简称PLM)为服装设计管理提供了一种有效的管理方式[3]。产品生命周期管理是以产品为对象,将产品的生命周期从创意到生产、销售、退出不同阶段都进行监控管理,产品生命周期管理如图1所示,让经营者将每个阶段中的人员、资金、物料等生产要素进行优化整合。PLM是企业现有信息系统(计算机辅助设计与制造CAD/CAM、计算机辅助工程CAE、产品数据管理PDM、企业资源计划ERP等)的整合,它促进创造、计划和控制之间的协同,有效地优化产品开发过程。PLM是企业信息化的基础,企业应用系统(如企业资源计划ERP、供应链管理SCM、客户关系管理CRM等)是产品生命周期管理重要的组成部分。企业所有业务数据都按照统一的产品定义信息与过程模型被集成到PLM中,相关部门都能够过PLM获得信息服务。服装业PLM解决方案将与产品有关的数据(具体包含过程及项目管理、产品数据管理、图文档知识管理、设计变更管理、协同设计开发等内容)进行集中统一管理,确保数据的完整性、一致性和正确性,实现企业内部信息共享,服装PLM设计流程架构如图2所示。我国服装企业应用PLM软件已经取得了初步成效,对于企业实现研发过程的协同工作起到了一定的作用。它可以提高设计方案的市场需求导向性、有效缩短生产周期、提高设计效率和规划能力、提高设计方案的可转化性、实现内外部协作开发[4]。 2生产技术创新 服装产业是典型的劳动力密集型行业,产品的生命周期和生产周期不断缩短,要求服装企业具有快速反应机制。这就要求企业能够及时了解各种生产信息,以便指导生产。为了适应服装款式的快速变化及消费者的个性化需求,在服装制造过程中融入制造企业生产过程执行管理系统(简称MES)[5],这将有助于企业充分利用各种生产资源、实时监控制造进度、合理安排各个生产环节。 2.1生产制造过程控制数字化、网络化、智能化MES系统是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统,主要包括生产管理、工艺管理、过程管理和质量管理等4个功能。在过程控制方面,MES通过相关信息的采集与处理,对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行实时监控管理,对生产过程中发生的异常情况能够及时反馈,使其相关人员及时采取对应措施进行整改。MES是服装企业CIMS信息集成的纽带,是企业实现车间敏捷生产的基本手段。作为车间信息管理技术的载体,MES在实现服装企业生产过程自动化、智能化、网络化等方面发挥着巨大作用。制造执行系统MES在企业信息管理系统中主要用于对服装车间现场生产过程中的组织与管理,其作用主要有3个:一是实时对生产进行指导。依据服装生产定单的要求,计划与设置工作单元具体的生产任务和工艺流程,均衡生产计划,降低非生产用工时,准确掌控进度。二是对生产进行有效和实时监控。实时监控生产现场统计生产数据,掌控服装制造的全部生产过程,实时跟踪物料流向,及时发现并警示瓶颈所在。三是生产中的各种信息可追溯。采用条形码或RFID技术追溯产品生产过程信息、产品质量信息等,做到对服装产品加工每道工序的详尽管控,提高质量管理力度,降低损耗,减少浪费。 2.2基于物联网技术的信息交互、实时控制从目前服装企业生产现场看,生产车间中的各种服装设备之间的网络通信性能差、信息利用率较低,不能及时获取需要的信息和数据,所有的信息依靠人工方式输入,工作量大而且慢,出错率高。针对这一情况,研究人员开发了一套适合服装工业缝纫机生产现场的MES系统。MES系统的管理模块通过数据采集控制层可以实时地监控到服装车间内部的情况,服装制造执行系统工作流程,如图3所示。数据采集控制层主要是由末端设备以及网关组成的。末端设备是由各种类型的数据采集和控制模块组成的,比如传感器设备,像湿度传感器、RFID、声音传感器等。底层传感器设备将采集的数据上传给MES系统[6],实现信息流、物料流、劳动力流、设备流实时数据采集和控制,帮助企业及时获取生产进度、员工表现、各工序完成及工时情况、作业效率等信息,实时反映车间现场状态,为管理决策提供可靠依据。通过引进先进的自动化设备及相关软件来改造传统服装业[7],不仅可使工艺标准化、管理透明化,而且可以优化或简化生产流程,减少用工数量,同时还降低工人的劳动强度,缩短产品设计研发与生产周期。 3管理技术创新 随着服装企业竞争的加剧,如何进行高效管理的问题日益突出。未来,一些服装企业中的设计、生产、销售等环节可能分布在不同的地域。服装企业的生产经营过程主要包括:计划制定、前期开发、设计展开、结构调整与制版、工艺确定、样品试制、新产品客户确认或市场试销、新产品调整、批量生产等诸多环节[8],各主要经营环节中又包含许多分支环节。整个过程信息反馈周期较长,某道环节一旦有问题且信息反馈不及时,企业经营便难以顺畅推进。通过实施企业资源计划系统[9](简称ERP)可以实现企业整体的信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有效集成,使各级管理者能够及时了解企业各类资源数量、使用等方面的信息情况,同时可以将企业的各类资源及时调配和平衡。为高层管理人员经营决策提供科学的依据,从而有效提高企业的优秀竞争力。 3.1协同制造协同制造是指企业充分利用网络技术和信息技术实现供应链内及跨供应链间的产品设计研发、制造、管理和商务等方面进行紧密配合与协调的一种制造运营模式[10]。它是21世纪的现代制造模式,是敏捷制造、协同商务、智能制造、云制造的优秀内容。对服装企业来说,协同制造能够最大限度的缩短服装新品上市时间,缩短生产周期,快速响应客户需求,提高设计、生产的柔性。通过网络技术和信息技术使企业财务、生产加工、成本管理、物流、人力等方面快速、有效协同,使企业资源最充分利用。协同制造可以大幅度地提高产品设计效率和可制造性以及成本的可控性,有利于降低生产经营成本,提高产品质量,提高客户满意度。 3.2集成管控服装企业运用信息化手段,打通设计、生产、管理等各方面的信息通道,充分集成PLM、MES、ERP等各个系统,PLM、MES、ERP的互动关系如图4所示,使企业实现对主要生产经营环节的有效管理,主要体现在以下3个方面:一是对整个供应链进行管理;二是精益生产、并行工程和敏捷制造;三是事先计划与事中控制。图4PLM、MES、ERP的互动关系PLM(创新)、ERP(计划)、MES(执行)是工程数字化和自动化作业控制系统主要组成部分。PLM、MES和ERP系统的功能可以互相延伸和对接,共同构建更为完善的现代化服装企业信息管理体系。数字化技术和信息化技术的快速发展,不仅使服装企业具有了快速响应市场需求的能力,同时也提高了企业的生产能力和生产效率。服装企业管理数字化和信息化是一个具有投资大、周期长、系统复杂和高风险等特点的系统工程。对多数服装企业来说,这些系统现阶段应用尚有一定困难,但在满足产品附加值较高、自动化设备广泛应用、RFID技术成本进一步降低等条件后,还是具备可行性的。毕竟,数字化、网络化和信息化是服装企业未来发展的一个重要方向。因此,服装企业在上述系统应用过程中必须结合企业自身实际情况,从系统工程和科学管理的角度出发,选择适合本企业的成熟软件,企业要有接收变革的心理准备,做好风险控制和周密完善的计划,由实力强大的团队实施,确保各管理系统项目的成功实施。 4结语 在互联网时代,零距离交互、分布式共生的基因会更加广泛地渗透。服装产品研发设计数字化、生产过程智能化、企业管理信息化、采购营销网络化、协同研发与生产等现代制造业特征正逐步在服装企业中体现出来,这种以数据驱动,利用互联网信息平台和数据进行智能制造模式会逐步在服装企业中应用并推广。服装企业数字化、智能化、信息化将成为一种全新的制造模式。 作者:张志斌 李鹏 陈上 单位: 邢台职业技术学院 河北科技大学 艺术学院 智能制造论文:机电一体化技术在企业智能制造的运用 1智能控制系统种类 机电一体化技术需要一个智能化的控制系统来运转,为了更好的促进制造生产工艺的创新和发展,维持企业智能制造的稳步推进,开发人员设计并研发了应对各种情况的智能化控制系统,能够对生产制造进行管理和控制,极大的提高了生产效率。下面就介绍几种常用的控制系统。人工神经网络系统是一种模仿动物的神经网络的行为特征,将各种信息处理工作才去分布于网络中,并行进行处理的控制系统,这种系统的复杂程度很高,方便利用和调整其内部存在的大量神经节点之间的相互连接的关系,以此来处理信息,而且能够适应大多数生产制造过程中遇到的情况,可以自主记忆和学习。专家控制系统主要是指一个高智能的计算机程序系统,内部包含着大量的专业知识和积累下来的宝贵经验,比如制造加工的工艺和相关技术,就可以存储在该系统之中,系统在处理生产制造某个故障和问题时,就可以将以往的知识和经验方法拿出来,迅速有效的解决问题,而且可以解决很多的高难度问题,高效迅速,节省了大量的检修时间和工作量。 2机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 2.1传感技术的应用。传感技术在智能制造过程中发挥着传递与接收信息信号的重要作用,在电子设备与机械设备之间需要做出指令和信息的传递时,传感器就可以凭借其极高的敏锐度和高效的传递信息的能力,在指挥生产制造中起到重要的连接作用,目前,很多制造企业为了加强这种联系,强化信息传递的能力和水平,使生产效率进一步加快,使用了更加具备系统化和规范化的传感网络,也就是专门用于传递接收信息的处理系统,加快了信息传递的速度,并且缩短了反应时间,能够在很短的时间内完成对信息的识别和判断,经过解析后再发出有效信息,以其先进的技术和极高的效率极大地促进了智能制造的快速发展和应用。2.2数控生产中的应用。数控机床在生产制造中属于最关键的设备之一,而数字化和智能化机床的进一步研发和应用,也促进了相应的机电一体化相关技术的发展,可以说数控生产也是智能制造发展过程中的重要部分,将电子智能化产品与生产机械完美的融合在一起,这本身就是一种机电技术相结合的创举,我国的数控机床的最尖端产品已经处于世界领先地位,这就是将机电结合,生产制造智能化的重要体现,随着数控机床所利用的机电技术愈来愈多,功能更加多样实用,“中国智造”并将获得更快的发展和更大的进步。2.3自动生产线与自动机械的应用。由于智能制造的发展理念更加深入人心,企业的制造生产过程为了应对快速发展带来的挑战和机遇,自动化的生产流水线被大量装备到企业的厂房中,通过智能机械设备代替大量人工,在各个生产环节中减少误差,有助于提高产品的精密度,从而提高制造能力和工艺水平,打造智能化生产线。2.4工业智能机器人。工业智能机器人是机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并结合多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量中发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。 3机电一体化在企业的智能制造中的发展前景 智能化技术的发展从未有过像最近十年的发展速度,智能机器人的应用范围愈加宽广,中国资本一方面大力发展本国的智能技术的创新和应用,另一方面通过国家合作与资本收购其他先进智能制造产业来加快促进智能化建设,可谓双管齐下,发展速度极快。制造业的生产制造过程是优秀,也是基础,而要将智能技术完美的融合进制造工艺之中,还必须有配套的技术和措施加以促进,这就是机电一体化技术,将拥有智能化的电子设备与企业的机械生产设备结合应用,就做到了制造业与智能制造的融合,机电一体化技术作为两者之间的重要联系纽带,也是目前国家制造业转型升级中的关键科学技术,其发展和技术上的突破,能够带动整个制造业的加速转型,为实现成为制造业强国的宏伟目标提供充足的动力源泉,无论是智能化的系统还是科学技术,为了增强制造加工的智能化水平,就必须借助发展机电一体化技术来促成,将每个生产设备和环节统一纳入到智能化管理和控制之中,制造企业的管理与生产将获得质的飞跃。 4结语 总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。 作者:王哲 智能制造论文:互联网+智能制造实现传统制造业服务化转型升级路径研究 摘 要:面对传统产业市场竞争加剧的格局和互联网信息化手段的兴起,互联网+智能制造成为不少传统生产型企业转型升级的应对策略和手段。本文通过阐述智能制造内涵,着重分析传统生产型产业智能制造发展的现状和智能制造的价值优势,以此为众多正在转型中的传统产业提供具体的解决方案。 关键词:互联网+;智能制造;传统产业;服务化 一、智能制造的内涵 智能制造是以产品的全生命周期为导向,融合互联网、大数据、物联网等现代信息技术,运用数据挖掘出客户需求信息并贯穿于供应链中各个生产环节,包括生产、设计、产品库存、客户需求、物流配送、客户关系管理等关键环节,使用先进自动化机械设备及制造系统进行柔性化生产,形成一个多维度的智能制造系统。通过智能制造提高优秀竞争力,革新旧有的劳动密集型模式,把传统制造业打造成高附加值并提供生产服务化的高科技企业。智能制造的内涵体现在以下四个方面: 1.工业化和信息化的有机融合 智能制造集中体现在“智”。随着互联网+APP技术的兴起,“智”更多在于通过最新的信息通信技术拉进与终端消费者的距离,通过海量的数据采集并利用大数据挖掘客户的有效信息获知客户的需求,融合先进制造技术在设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,在互联网+时代形成工业化和信息化的有机融合。 2.智能工厂为载体,全面深度互联 智能工厂是实现传统制造业智能制造的重要载体。而智能制造系统则是智能工厂的优秀环节。在生产过程中实现智能化调度,有效执行生产和按需生产,按订单投产零库存是智能制造中最关键的制造节点和生产管理节点。以数据互联互通为特征的智能生产系统为导向,围绕产品全生命周期,通过打造可视化、智能化的工厂,实现生产过程如每个生产单元、工艺设计、智能设备的投放和使用、知识工人的运用、执行系统、物流自动化配送等系统进行实时管理和优化。 3.以客户端到生产端信息数据流为优秀驱动 现代化的信息技术手段使得客户能在网上直接下单,C+M模式和O2O模式已成为现实。传统制造企业通过对网上生成的大批量订单进行智能分析,可以实现对个性化定制中的同类项需求合并。智能制造的驱动要素主要在于数据,当产品可以变成数据时,每一个生产工序能用一组数据进行串联,即可实现以互联网进行数据交换实现全程生产协同完成整个制造流程。简言之,智能制造环节是以客户端、生产端的信息源为优秀驱动,使客户需求变成协同化制造的生产单元,实现大规模化的生产定制,从而实现从生产向服务、由用户直接驱动的制造方式。 4.以互联网驱动的新型产业制造模式 通过互联网+智能化技术、数字化、智能化3D打印技术、先进生产装备、机器人的应用,传统制造业中的流水线生产可升级为个性定制化的大规模生产,在设计、供应、制造和服务各环节实现端到端无缝协作的智能工业生态系统,生产型制造企业逐步转变为以提供服务为主的高科技制造企业。 二、传统生产型产业智能制造发展的现状 1.传统制造业附加值低,产销结构不合理 我国传统制造业大而不强,土地资源环境约束、产品附加值低、产销不对路导致库存积压、产业结构不合理、竞争力不强、创新能力弱等问题制约着制造业的发展。 2.先进制造机械零部件依赖进口,替换成本高 智能制造的生产更新换代需要机器人的投入使用,需要提升生产效率。而先进机器人的优秀零部件主要依赖于进口,一些中小企业由于订单小、资金周转慢等原因,大面积把工人替换成机器人也不现实。 3.智能软件系统发展滞后,自主研发程度低 《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中明确提出积极发展智能制造和大规模个性化定制,提升网络化协同制造水平,加速制造业服务化转型等一系列“互联网+”协同制造行动。传统的生产线操作远远不能满足大规模个性化定制的要求,特别是落后的生产软件系统无法生成一系列自动指令来指挥机器人操作。数控机床、机器人、行业内的生产工序的操作系统大多靠国外软件公司。国内智能制造装备生产企业的软件技术非常滞后,如CAD、ERP、MES、传感器等基础操作系统,仅有部分大型企业能根据自身产品的特点自主研发生产操作系统,融入客户个性化需求进行柔性化生产。 4.各行业内自动化生产基础差异导致智能化升级难度大 由于原有行业内的生产自动化、数字化基础差异,各行各业的智能制造升级路径存在较大差异。传统的生产制造主要企业生产什么,市场就会提供什么产品。但随着互联网+制造业工业融合的发展,企业可以通过分析客户的订单,掌控最新的市场需求,实现对产品的全生命周期的监控。而部分企业数据集成和综合利用能力低,无法利用海量的源数据提取有效的客户需求信息,从而无法转化成生产数据和精准的经营决策。 三、智能制造的价值创造优势 当前,我国已进入消费者个性化需求时代。而产业链两端高附加值低、产品同质化现象严重、价格战、劳动力成本上升、小批量多批次的定制化生产需求制约着中国制造业的发展。通过智能制造转型升级,我们可以通过互联网、物联网、大数据应用、云计算等现代通信技术,结合生产制造资源进行敏捷化柔性化生产,基本可以实现个性化定制、制造业服务化、资源高效利用,以及互联网与工业跨界融合。 1.提升生产效率,降低生产成本 在客户端,互联网融与制造工业的融合使得来自全球或全国各地的订单数据 能够零时差、零失误传递至生产企业内部;企业从网络云端获取订单数据,依照客户个性化需求进行定制生产,企业所有员工直接面对客户,避免了盲目生产,生产效率大幅度提升。在生产端,通过机器人的投入使用把工人从纯手动操作释放出来。生a过程采用全程数据驱动,把各项生产工序转变为系统指令,实现人机一体化,大大缩减研发、设计、管理人员,提高了企业资源的使用效率,降低生产成本。 2.满足个性化需求,实现需求驱动 通过互联网技术,采用C+M的商业模式可以使消费者与生产者深度融合,满足顾客个性化私人定制的需求。以需求驱动为契机,企业生产效率更高,服务更为精准化。订单平台集合而来的数据,基本可以体现消费者的个性化设计需求。数据驱动和智能生产制造能有效化解个性化定制与大规模生产之间的难题,从而形成面向客户的极有竞争力的优势,把传统的制造企业变成高附加值以服务客户为主的网络科技企业。 3.实现了零库存,引导消费主权时代 通过智能制造,推进工业互联网、云计算、大数据在企业研发设计、生产制造、经营管理、销售服务的综合应用,发展生产过程智能化,提升企业智能化水平,可以实现零库存。个性化定制采用全程数据驱动,先付款后定制,避免了企业产销不对路的市场供给方式,原辅料和产品均能实现“零库存”,解决了库存长期积压企业资金周转慢的顽疾。 四、启示:传统制造业服务化转型升级的解决方案 根据Andy Neely对全球13000家制造业上市公司研究的结果,发达国家制造业服务化的水平明显高于正处在工业化进程中的国家。美国制造与服务融合型的企业占制造企业总数的58%,而中国制造业的服务化进程相对落后,具备服务型制造能力的企业进展所有企业的2.2%。通过“互联网+智能制造”,传统的制造业对生产加工、产品研发、销售模式、盈利模式、物流系统重新再造,建立高效合理的业务流程和模式,实现生产和管理的智能化。 1.革新产业业态与定制化运营模式 从“互联网+智能制造”的视角出发,树立协同创新的信息化和工业化深度融合的商业思维,将产品设计研发、线上线下联动销售、生产制造流程、物流配送、售后服务等过程进行高度整合,重塑价值链延长产品的全生命周期,逐步有序现大规模个性化定制、创客和众包设计,从而增强产业链整体竞争力。 2.打造智能车间、数字化工厂 通过打造智能车间和数字化工厂,让制造资源、生产过程、现场运行、物料管控、质量管控数字化,可大大提高生产效率和工人的积极性。此时,通过机器换人,把人从传统的工序中剥离出来,由传统的“人指挥机器”转变为“人根据信息指令完成生产工序的调度”,解决工业化进程中人类脑力劳动自动化效率低的难题,同时可有效应对人力成本上升带来的中低端产业转移至毗邻的发展中国家的挑战。 3.制造业智能服务化的战略及实现路径 (1)注重客户需求,实施个性化定制 通过移动互联网+电商渠道模式,积极探索客户需要,鼓励客户参与产品研发过程、消费体验,让制造企业从价值链低端逐渐延伸到价值链高端实现产品全生命周期的价值共创,提高服务化产出,进而提升服务化水平。在产品销售管理方面,通过线上线下渠道、微信公众号、网络商城、天猫淘宝、移动电商、跨境电商等渠道,来拓宽客户需求的层面。同时,鼓励自动化生产基础强、有一定影响力的制造企业率先实现大规模个性化定制形成智能制造试点示范中心,从而带动薄弱的中小微企业逐步升级为以服务提供商为主的制造企业。 (2)打造全生产服务生态链 以消费者为优秀,重构产品个性化研发、柔性化生产、大规模定制的智能制造体系,通过云计算、云存储、物联网的运用,融入顾客参与设计产品服务的流程,增加制造业服务要素的投人和供给,加强制造业与服务业的深度融合,向研发、设计等价值链上游扩展,提高产品附加值,实现价值链中的价值增值。此外,借助大数据的统计分析,打造智能产品平台和渠道平台实现全生命周期的生态链延续。 (3)应用信息技术,革新营销方式 应用最新的信息技术,建立企业自身涵盖客户需求层面和工厂内部生产过程及设备运用的大数据体系,要将信息技术和业务流程、组织结构等有机结合起来,对企业进行内部治理。根据客户需求开发新技术、新工艺,革新营销方式和销售渠道等,进行服务创新。 (4)政企联动,鼓励智能制造服务化 长期以来,受粗放型工业发展影响,制造业企业过度追求规模、以产定需、重产品轻服务、忽视客户个性化需求,产品的附加能力相对较低。随着《中国制造2025》战略的出台,企业继续通过智能制造转型来解决产能过剩、产品同质化现象严重、白热化的价格战、劳动力成本上升的困境。为保障战略的顺利实施,应采用政企联动战略,即通过政府的“手”打造生产性服务集群基地,在财政税收、土地政策上给予适当的政策倾斜和优惠措施,健全服务型制造公共服务体系,鼓励制造企业和服务企业融合发展,以点带面,实现规模化效益。 作者简介:蔡丽娟(1984.03- ),女,广东佛山人,广东环境保护工程职业学院讲师,经济师,国际商务师,研究方向:国际经济与贸易、跨境电子商务 智能制造论文:智能制造的大数据机遇与挑战 作为一个数据科学家,我这里表达两个观点。 第一,我非常欣赏杭州市萧山区对大数据的认识,我不认为大数据对近一两年GDP的贡献有那么大,但我可以很肯定地说,大数据对于三年、五年之后的GDP贡献巨大。换句话说,只有沉得下心,愿意扎扎实实打好基础的政府和企业,才能从大数据技术上获益。 第二,大数据技术并非已经成熟的技术,是一个正从应用中逐渐走向成熟的技术,目前的挑战多于成熟。 今天,我的演讲主要分为两部分:第一部分,大数据承载了如此多的期望,有些期望是合理的,有些期望未必合理,我想从科学的角度说一些科学问题。第二部分,回到智能制造,也就是工业大数据的重要方面,谈谈自己的认识。 大数据及大数据原理 什么是大数据?大家都知道数据是什么?数据就是资料的数字化。资料是什么?资料就是生产过程、管理过程,乃至经济、社会、生活过程的记忆,那些记忆可能表现为一个文件,一段演讲,一段文字等,这是资料。资料不放在计算机上,一般不叫数据。但放在计算机上就叫数据,所以有个标准的说法:数据是指以编码形式存在的信息载体,是资料的数字化形式。 因而,数据一定要放在机器上,要有空间。其实真正的大数据是指大而复杂的资料集,这些复杂性包括了海量性、时变性、异构性、分布性等,我们从互联网数据能够观察到其特征。 那么,到底什么是大。凡是对一些问题积攒的数据量超过这个量,就叫大数据,反之则不叫大数据。因而讲大数据是两件事:第一,大和小是相对概念;第二,相对特定问题而言,不同的决策问题要求的数据不一样。否则大家就认为现在是大数据时代,大数据可以解释任何事情,我认为不要神化它,大数据可以做很多事,但也不是能做所有事,这是我的基本观点。 现在都说大数据是基本的生产资料,大数据是基本的生产力,因而,大数据是经济社会的基本生产资源。看看互联网就知道,互联网主要在信息传递上发挥作用,近几年的发展,是把互联网从复杂的信息传递到消费互联,再到生产互联(也就是物联网),再到智慧互联,这就是互联网的大体走向。在这个走向中非常大的问题就是信息技术在互联网产生以后,和其他任何领域要深度整合,这就是今天谈论信息工业化、谈论大数据的主要原因。 这里面还有一些问题要说清楚。我们知道了太多的新技术,例如物联网、互联网、人工智能、移动互联网等,其实这些新技术都是信息技术的一个层面,大家不要期望某一项技术包打天下。真正产生效益和作用的是所有技术的综合运用,这是今天和大家分享的第二个观点。 千万不要以为有了大数据就不讲物联网,讲物联网就不讲互联网,讲互联网就不讲人工智能,其实大家是互补的,都是从不同的层面讲问题。物联网讲的是交互方式,人工智能讲的是应用模式。那么,大数据讲的是信息技术,是人和人、人和机器、机器和机器交互的内容特征。 所以,从这个意义上讲,大数据是最底层的信息技术。因而,大数据掌握的技术,是基本的标配,任何工业要实现“两化”,任何政府要实现科学决策,大数据是基本标配,这是我的第三个观点。 大数据时代的思维改变 关于大数据应用,我有五个观点,想讲五句话。 第一,明确目标是前提。每个地区、每个政府、每个企业,要解决的问题不一样,必须要真正解决问题,大数据才有用。 第二,拥有数据是基础。大数据产业就是以现代技术设施为基础,以数据为生产要素,以数据的价值挖掘为创新活动的产业,叫大数据产业。因而没有数据谈不上大数据产业。 第三,计算平台是支撑。没有一定的计算架构和计算平台,计算不了。它是支撑作用,但做企业的人不必过分强化,也不必过分低估。 第四,分析技术是优秀。这是今天较少讲的主题,也是领导较少讲的主题。我非常担心在整个大数据的链条中,有些链条做得过分粗壮,有的链条过分纤弱了一些,也就是我担心的产业链布局不均衡,有的过分膨胀,会产生新的产能过剩。 第五,产生效益是根本。就是说,数据是基础,平台是支撑,技术是优秀,赚钱是王道,记住这四句话不走样也不失望。 为什么大数据可以带来超凡价值、背后的原理是什么?在这个大潮中又给思维带来怎样的改变呢? 我概括了三条原理:第一,量变到质变的原理。第二,分析出价值原理。第三,跨界关联原理。举一个简单的例子,假设一个火锅店的老板想提高营业额,这是目标。他当然会收集一年当中的采购量资料、现金流资料等等,这些是企业内部数据。但如果能采集到这个火锅店周围的人口分布数据,如果能够买得到这个地区天气预报的精细数据,对火锅店的营业而言就是极为重要的。我们都知道湖南人和四川人比较喜欢吃火锅,天气潮湿的时候比较喜欢吃火锅,这就是赚钱的道理,就是跨界关联原理。 这个过程中有很多观念要改变:第一,数据是资产。第二,用户是资源。谈谈用户,过去企业是上帝,那是教育员工的服务态度,因为我们都知道神是拿来敬的,用户是心里尊重的。但到了大数据时代,产业模式变了,用户是我们的生产资源,要个性化服务。如果没有用户的反馈,为谁服务?我知道过几年数据会免费,因为重要的是三大运营商在实时报告我们的信息、行为、爱好,这些是他们挣钱的主要依据,是不是资源?第三,服务即感知。滴滴、快车已经告诉了我们这件事情,还有公共服务免费,高价值服务盈利也是基本的盈利模式。 制造大数据至关重要 制造大数据也非常重要,“中国制造2025”主要讲的就是这件事。继互联网之后,真正能够对企业产生重大影响的就是大数据。再次重申,讲大数据的时候不要和其他技术隔离开。我也重申,现在人工智能潮正在到来,我要告诉大家的是不要冷落了大数据,人工智能在可见时间内,真正能够称得上人工智能,真正发挥作用的就是数据智能,就是大数据。 因为人工智能简单来说是两大类,一类是模拟人脑工作机制、行为方式,是仿脑类脑的技术。另一类是快速的认识,因为人脑对大数据的认识本身没有那么快,但获取数据的速度极强,可以从数据中分析出人类认识问题特定的方式方法,@部分就是数据智能,也叫人工智能。 大家说大数据能服务于转型升级,转什么型,升什么级,至少要清楚这个问题。具体转什么?对工业来讲,转型就是从过去以产品为中心,以产品组织设计、制造、销售管理的过程,到以服务为中心,以定制化为中心。 最近有一个基本的观点,说从过去的老三基到新三基,过去的材料、工艺、零部件是老三基,现在的新三基是大数据、传感器和零部件。我希望大家了解,对一个行业来讲,数据极其复杂,来源于设计、制造、运行和服务,仔细分析每一步的数据。离散型和连续型并存,数值型和非数值类型并存,结构化和非结构化并存。 大数据必须关注完整属性,必须关注产品全寿命特性,必须关注全方位连接,关注制造系统融合等等,这些要求使得我们认为基本难点在认知知识数据。 总体上说,我想向大家传递的是如果要做工业大数据,互联互通是基础。首先解决数据采集问题,就是互联互通问题;定制化服务是中心,基本模式要转变,懂数据会分析是关键。今天我想用这点时间和大家分析基本的观点。 智能制造论文:智能制造背景下机械工程应用型人才培养模式探索 (重庆科技学院机械与动力工程学院,重庆 401331) 摘要:在智能制造和产教融合等应用技术大学教学新常态下,针对机械工程专业学生的工程应用能力培养问题,从智能制造的技术特征和技术体系分析出发,研究了智能制造背景下企业对机械工程专业人才的新要求。依据机械工程人才对新技术的要求,构建了符合专业要求和当前背景的实验教学体系,搭建了实验教学平台。以产教深度融合为指导方针,研究了合作企业的特点和选择原则,制定了学生在企业阶段的学习方案和教学执行计划,为培养高素质的、符合企业要求的机械工程应用型人才提供了参考方法和管理运行方式。 关键词:智能制造;产教融合;机械工程;高职教育 在经济新常态下,高等教育也处于新常态的运行模式下。对于应用型本科院校的机械工程专业而言,目前的新常态主要表现为智能制造和产教融合[1]。智能制造是发展方向,产教融合是指导方针。周济院士[2]指出“智能制造是新一轮工业革命的优秀技术,是中国制造2025的主攻方向”。为了贯彻落实《中国制造2025》中提出的五项基本指导方针,结合地方本科院校转型发展的需要,探索智能制造背景下应用型人才的培养模式是重中之重。本文从智能制造的技术体系入手分析智能制造对人才的新要求,结合产教融合方法提出了符合要求的机械工程专业的实验教学体系和实验室建设思路,研究了校企合作培养符合智能制造要求的应用型人才的新实施方案。 一、智能制造对学生能力的需求分析 智能制造是在常规制造技术基础上,随着科技发展而升级换代的新制造技术。所以对从业人员能力的需求也是在常规能力基础上提出了新的要求,需要从业者具备一些新的能力和技能。为此,我们从技术的需求出发分析了智能制造企业对一线人才的能力需求。 1.智能制造的技术体系。智能制造技术的优秀是“智慧工厂”,是将新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套设备形成一个智能网络[3]。通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务之间,能够形成互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成,其技术体系如图1所示。根据智能制造的技术体系,其优秀技术主要有:数字化建模技术、计算机网络技术、移动互联网技术、工业机器人技术、智能传感器和物联网技术、数控编程技术、数字化制造技术、虚拟现实与模拟仿真技术等[4,5]。 2.智能制造背景下对人才技能的新需求。智能制造具有高度自动化、信息化和网络化三大基本特征。自动化将导致工业形态发生改变,特别是企业工作者的角色和地位将发生较大的改变,这要求新型工人拥有新的知识和技能,并能够与机器人进行协作。信息化使工业机器人能协同工作,由于互联网技术(特别是移动互联网技术)在生产制造领域的广泛应用,将更容易提高生产效率,形成学习型生产系统。因此,智能制造对专业人才具有如下的新要求[6-8]:(1)技术人员需要更多的机电一体化实践经验,能迅速解决设备运行中遇到的问题。(2)技术人员需要掌握更多的信息技术和网络技术,能运用网络技术解决生产中遇到的问题。(3)技术人员需要与软件工程师紧密合作,解决智能机器中的软件问题和软件的用户体验。(4)技术人员需要掌握特定的编程技能,以及复杂系统的控制、操纵和设置技术。根据上述要求可以看出,智能制造导致了对优秀员工标准的转变,人机交互以及机器之间的对话将会越来越普遍,技术人员从服务者、操作者转变为一个规划者、协调者、评估者和决策者。 二、实验教学体系及实验室建设 针对智能制造对技术人员的新要求,实验教学是能力培养的根本保证。这就需要构建先进的、符合能力培养要求的实验教学体系,并在该体系的指导下进行实验室建设。为此我们坚持“以学生为本,依托环境教学,突出应用能力,培养创新精神和系统观”的实验教学理念,构建了“四级能力层次、七个教学模块、三类驱动项目、三种结合方法”的“4733”实验教学体系,搭建了准工厂化环境的实践教学平台。创新实验教学方法,培养学生的工程应用能力和创新能力,增强学生团队意识和社会责任感。该教学体系从能力上着眼于循序渐进,从内容上覆盖装备设计、检测、制造和生产组织全过程,从方法上着重于项目驱动,从培养模式上依靠产教融合。实验教学体系的能力层次分为基础能力、专业能力、综合应用能力和创新应用能力四级。由机械基础模块支撑基础能力的培养,机械设计模块、机械制造模块、机电液控制模块和石油冶金装备模块支撑专业能力的培养,综合实践模块专注于综合应用能力的培养,机械创新模块服务于创新应用能力的培养。使用三类产品贯穿上述7个教学模块,将各个教学模块串联成一个整体,培育学生的系统观和整体观。在教学项目开发和教学方法上采用“产学结合、虚实结合和赛课结合”的方式。 三、校企合作培养模式探索 产教融合是本次教学改革和高校转型发展的根本指导原则。产教融合的实施效益可以从学生、教师、学校和企业等四个主体来分析。(1)学生方面:基于产教融合的教学方法、教学内容和教学案例可以激发学生的学习兴趣,明确学习目标,改善学习效果,提高动手能力和实践能力,使之更适合企业需求。(2)教师方面:产教融合要求教师深入企业、加强与企业的联系,从而更进一步地了解企业和社会的需求,避免“盲教”。同时在与企业导师合作指导学生的过程中将有助于提高教师的工程实践能力。(3)学校方面:产教融合为进行应用技术大学试点探索新的教学方法和人才培养模式,为学校成功转型积累经验,提供参考。同时,与地方中小企业的合作也为学生就业难题提供新的解决途径和解决办法。(4)企业方面:首先,企业与学校深度合作,所合作企I亦可借助学校的科研平台和人才优势,解决中小企业技术力量薄弱的问题。其次,企业与学校合作培养学生的工程能力也是响应国家政策,为政府排忧解难,对提高企业社会效益和社会美誉度具有一定的作用。另外,改革方案也为企业选拔优秀人才提供了一个更为可靠的解决方法。 1.产教融合中联合培养企业的选择。(1)签署联合培养协议的企业数量要多。在不影响企业生产的前提下,考虑企业可接纳人数的限制,参考国外高校人才培养的实习生制度,将学生分散到各个企业中去,每个企业安排2-10名学生,故签署合作的企业数量要求众多。例如重庆科技学院机械与动力工程学院为了完成机械设计制造及其自动化或机械电子工程两个专业学生的联合培养工作已经与40多家重庆本地的从事各种设备(或机电一体化装备)设计制造的中小企业签署了产学研合作协议。他们计划将签署合作协议的企业数量扩展到100-150家。(2)合作企业突出地方性。在企业的一年学习期间,需要将理论知识与实际工程项目结合,注重实践动手能力和解决问题能力的培养,学生需要与专业教师之间频繁联系交流,同时为了对学生监管的方便,离学校空间距离不远的地方性企业无疑是最佳的选择。同时要了解地方经济的发展、地方企业对人才的需求,使得培养的学生更能快速融入地方经济,服务于地方经济,体现学校的地方性特色。(3)合作企业以单件小批量生产模式从事设备(装备)的设计制造为主。所选择的企业大部分均为单件生产模式的集设计与制造一体的装备或机电一体化产品生产企业。因为该类型的企业从概念设计、详细设计到生产制造以及生产管理等所有生产内容均有所涉及,使得学生可以得到更为全面的锻炼;同时,这类企业对技术人员的需求更为旺盛;另外,大批量生产模式企业生产的产品较为单一,技术也较为成熟,而单件模式的企业产品开发项目众多,更适合于基于项目教学的培养方式。(4)合作企业的生产规模以中小型为主。一方面因为这类企业技术力量薄弱,对专业人才更为渴求;同时这类企业灵活多变,对市场反应灵敏,产品开发速度快,适合学生培养。另外,学校导师组对企业也可以起到技术支持作用,企业有与高校合作的意愿和动力。 2.企业学习阶段的实施和运行。在企业学习培养阶段,学校与企业之间应该建立全方位的合作关系,形成一套系统的有机的运行机制。共同商定学生的培养计划、学生的监管、学习效果的评价以及学校对企业的技术支持等。学校需将所签订联合培养的企业按照产品类型进行分类,然后成立一批“导师组”,“导师组”由学院不同知识结构的老师及企业一线工程师组成。由导师组负责学生在企业学习阶段的指导、联系、管理和学习质量监控。全过程参与学生专业课程学习、毕业论文(毕业设计)的指导等。教学方式:采用“教师提出问题-学生自主学习-实践-教师辅导”的教学模式。重点是深度参与项目关键技术、设备的开发与改造,并通过专业知识、相关资料、计算分析等方法解决其中的部分问题,以实际项目为驱动,完成专业课程的学习及完成设计、制造、生产管理等技能训练。考核方式:主要考察基本理论在实际工作中的应用及动手操作能力。导师组对课程学习报告、以案例为内容的大作业、以项目为对象的课程论文、学习小组(或)专题的汇报和答辩以及其他要求进行综合评定,确定学生学习成绩。 在“中国制造2025”和“工业4.0”背景下,中国要想实现从制造大国到制造强国的转变,适宜智能制造的应用型人才的培养将是实施“中国制造2025”的关键。智能制造专业人才培养要建立以市场为导向、制造企业深度参与、校企融合、多学科联合共建的智能工场结合以非正式学习形式的人才培养模式。 作者简介:何高法(1972-),男,安徽舒城人,重庆科技学院机械与动力工程学院教授,博士,主要从事先进制造技术、精密测量技术等领域的科研和教学工作,已20余篇。 智能制造论文:机电一体化技术在智能制造中的应用分析 摘要:进入21世纪以来,人工智能技术取得飞速发展,在工业制造中人工智能发挥的作用越来越明显,尤其在南方沿海发达地区,很多企业都已经几乎实现了100%智能化无人生产。在工业制造领域,机电一体化技术成为当前最炙手可热的技术和应用。本文主要立足于机电一体化人工智能技术所处的特殊的宏观时代背景,对其在机械制造领域的应用现状、呈现的特点及存在的问题等做梳理分析,结合当前最新的理论与发展实际,探讨改进的措施和对策。 关键词:机电一体化;智能制造;应用 随着经济社会的进步与发展,机电一体化在工业制造生产中的应用越来越广泛。所谓机电一体化,通俗讲就是机械电子学,是电子信息科学技术在工业制造领域中的应用。在当前激烈的市场竞争中,可以说机械化程度的强弱,已经成为企业竞争实力强弱的体现之一。因此,从企业发展的角度看,不断加强机电一体化技术的推进,是企业长久发展直观重要的推动因素。 1机电一体化的意义 所谓机电一体化,主要强调的是将机械技术与电子技术之间的结合,在当前计算机技术的高速发展,再加上网络技术的辅助性作用,使得机电一体化的发展提升到一个新的高度上来。从客观上来看,机电一体化已经成为集中计算机技术、信息技术与自动化技术等为一体的综合性技术体制。在未来,C电一体化会朝着更为广阔的应用空间发展。 2机电一体化发展的现状 机电一体化技术研究的时间比较常,在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合,还将其视为分裂的个体,主要是靠电子技术在机械工业中的应用,来提高机械生产效率,提升产品质量。但是,在当时的发展阶段,机械工业与电子没有融合,还是独立的个体存在于机械生产中,使得其发展水平并没有达到预期的水平和目标,应用范围也并不十分广泛,技术没有得到充分发展。 如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。当前,在全球化趋势的推动作用之下,工业生产已经并不单纯局限于某一个单独的领域当中,而是就地取材,遍布世界的诸多角落。所以,关于机电一体化的含义也被融入了新理念,因此,在现代化机电一体化技术当中,我们不难看到远程控制技术和远程监视技术的存在。伴随着科学技术的不断发展,机电一体化技术也处于不断完善与发展的过程当中,在未来,势必会突破原有的生产模式,从而对于机电产品的部分标准进行统一与规范。 3机电一体化技术在智能制造中的应用 3.1在自动生产和自动机械中的应用 当前,机电一体化在企业当中已经得到了广泛地应用,其中最为突出的就是智能化制造技术的应用,不仅体现了自动生产线在实际生产当中的运用,也体现了自动机械在实际生产当中的运用。无论是现代传感技术,还是电子技术,在实际生产当中都有着一定的运用。我们将计算机化的制造系统成为柔性制造系统技术,对于这一技术来说,将数控机床、计算机、工业机器人等进行连接,从而成为一个生产网络整体当中的生产技术。其存在着一个显著的优势,就是能够满足于生产部门所提出了相应问题[3]。 3.2计算机的集成化体制 基于当前的战略发展理念,借助于全局动态的形势,能够帮助促进整个计算机集成制造系统的完善与优化。在这一体系当中,其建立与组合,并不单纯是子系统的简单组合,而是立足于当前地系统,将各个部门之间的界线得以突破,在这一系统当中,制造系统是主干系统。对于企业本身来说,在其具有一定的集成性特征时,就能够对于生产因素当中的各项资源进行优化配置,从而在客观上保证生产开发水准的提升,使得企业当中所蕴含的潜力和发展潜力被激发出来。 3.3在工程建设当中的使用 机电一体化在工程建设当中的使用,能够体现在以下几个方面:首先,在建筑物照明系统的应用,在@一功能当中,主要能够通过通信系统和计算机控制系统联合实现的,因此,对于不同时段的照明系统,应当进行有效控制。在这一照明体系当中,对于照明时间的自动控制,能够帮助减少电能损耗,实现智能化控制。其次,在建筑内部空调系统的控制方面,也存在着智能化特征,利用比例积分调节器闭环的形势,从而对于不同季节的空调使用模式进行设置,这样能够实现空调的智能化调节,保证整个建筑物的室内空气的优化,从而最大程度上减少能量的损耗。 4机电一体化未来使用的方向 首先,在当前机电一体化趋势越来越明显的背景之下,其已经开始逐渐朝着微型化的方向发展,而就微型化发展本身而言,体现出来的是对于高新科技产品的发展与完善。就现有状况来看,由于卫星机电一体化产品在题记方面相对比较小,所以损耗的能量也不是很大,能够完成很多任务。 其次,从智能化角度上来看,工业领域对于人工智能的重视程度已经提升到一个新的程度上来,其中不仅涉及到机器人智能应用,也涉及到相应的数控智能应用。虽然当前的数控机床领域,并不能够与人类一样实现完全地智能化,但是,拥有部分人类智能的性能对于提升机电一体化产品的性能有着极强的帮助作用。 再次,无论机电一体化的发展方向如何,其最终目的始终是为人类服务,所以,在实际设计的过程当中,应当尽可能保存人性化的设计,在色彩和造型方面起到一致性,在满足上述条件之后,可以融入艺术性色彩。 5结语 总的来说,机电一体化设计对于人类的影响是极大的,这也是当前现代化经济发展的产物,也是多重高新技术的集合体。因此,在未来研究与发展的过程当中,有必要在智能性方面进行深入研究,从而实现生产方式的深化改革,保证生产质量和效率的提升,与以人为本的发展理念相契合。 智能制造论文:机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 [摘 要]随着科学技术的不断进步,机电一体化也得到了快速的发展,并且其生产应用范围逐步扩大,机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合,从而实现了对机械设备的智能化控制和管理,这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中,智能制造基本上包含两方面的内容,一是智能制造系统,另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体,使工业生产更加的智能化、人性化,可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术,加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。 [关键词]智能制造;机电一体化;应用 前言 在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。 1 智能控制系统种类 智能控制系统的好坏决定着机电一体化系统的优劣。广泛应用于机电一体化的智能控制系统有:神经网络系统、模糊控制系统、家控制系统以及分级递阶智能控制系统等等。分别给予介绍:(1)专家控制系统。该系统汇集人的知识、经验以及技能于一体,将其录入到计算机中,按照编制好的指令程序对运行控制系统进行操作;(2)分级递阶智能控制系统。该系统又被称为分级控制系统,基于自组织和自适应控制,通过组织级、执行级等发挥控制作用;(3)神经网络系统。在机电一体化中,神经网络系统的应用十分广泛,其控制原理是:通过人工神经元、神经细胞等,进行非线性映射、对人的智能进行模仿以及分布处理等.其优势是:适应性强,能够实现自组织控制等;(4)模糊控制系统。在专家模糊控制中实现了多层次知识的表达和利用,对于提高控制的智能化来说十分有利;基于神经网络的模糊控制能够实现相应的模糊逻辑控制功能。 2 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用 2.1 传感技术的应用 传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。 2.2 数控生产中的应用 在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。 2.3 自动生产线与自动机械的应用 目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统,主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。 2.4 工业智能机器人 工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技g是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。 结束语 总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。 智能制造论文:3D打印分布式智能制造模式创新 摘要:基于中国3D打印制造模式创新的现实需求,应用新兴产业创新管理的基本思想,通过对大量现实案例的总结,识别了3D打印分布式智能制造模式的P键要素,揭示了3D打印分布式智能制造模式的管理特征,基于传统集中智能制造参照模式提出了全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式、跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式。最后,给出了推进我国3D打印分布式智能制造模式发展的政策建议。 关键词:3D打印;云智能平台;分布式制造;管理特征;模式创新 作为第三次工业革命重要标志的3D打印(3D printing)引起了社会各界人士的广泛关注,中国为此专门出台了重要文件――《国家增材制造产业发展推进计划(2015~2016年)》,以推进这一战略性新兴产业的发展。 3D打印制造技术具有产品设计民主、无限满足个性化需求、单件或小批量制造、精确地点打印等典型特征[1],其中:产品设计民主、无限满足个性化需求等特征将促进“以企业设计师为中心”的产品专制设计模式向“以客户为中心”的产品民主设计模式转变[2],单件或小批量制造、精确地点打印等特征将推动“大规模集中制造模式”向“单件或小批量分布式制造模式”变革。因此,3D打印制造技术与新兴信息技术的深度融合,将产生引领高端制造业革命的优秀发动机――3D打印分布式智能制造模式[3],该制造模式的突出优势在于可制造复杂和个性化的特殊产品[4]、可提升产品的研发能力和设计水平、可创造新的就业机会和形成新的经济增长点[1]。 学者们对“3D打印制造技术所导致的制造模式变革”这一前沿领域的相关研究明显滞后于社会实践,这主要是由于管理学者应对挑战性问题的勇气不足、缺少文献和数据、缺乏自然科学知识等原因造成的。因此,本文研究3D打印分布式智能制造模式创新具有十分重要的理论意义和实践价值。 1关键要素 云智能制造是一种依托新兴信息技术和公共服务平台,为消费者提供各种按需制造和服务的智能化制造新模式[5]。在此基础上,可对3D打印分布式智能制造模式作如下定义:针对消费者的个性化需求,借助于物联网、云计算和大数据等新兴信息技术与公共服务平台,联合具有不同生产规模和能力、处于不同地域的3D打印制造企业,提供成本低、质量高、使用易的个性化产品制造新模式。依据此定义,可以识别出该制造模式所蕴含的关键要素。 113D打印制造技术 3D打印是一种做增材制造的先进制造技术,被广泛应用于消费行业和工业领域,取得了很大效益,典型案例见表1所示。据统计,在1988~2010年间世界3D打印产业产值保持着年均26%的增长速度,预期在2020年全球规模将达108亿美元[1]。但沃顿商学院的Karl Ulrich教授表示,要快速拓展3D打印的主流应用市场,就必须开发出与3D打印制造技术相匹配的制造模式。由表1可知,随着3D打印制造技术与物联网、云计算和大数据等新兴信息技术的深度融合,可以利用新兴产业创新管理的基本思想,开发出能够有效克服传统制造模式在产品设计不民主、无法充分满足消费者个性化需求等缺陷的3D打印分布式智能制造创新模式。 然而,传统集中智能制造模式尚存在一些缺陷:首先,采用“以企业为中心”的专业设计师主导的产品设计模式,该设计模式难以准确把握消费者的需求;其次,采取模具铸造和机械化加工等硬件制造方法,其造型能力有限,难以实现宏微结构一体化制造和复杂结构制造[4]。再次,采用系统化的产品物流与仓储设施,产品制造后需要运送到各地,会消耗大量人财物。最后,采用大规模集中制造的生产方式,企业与社会大众在产品设计、产品制造、产品消费等环节的动态交互显得无足轻重,消费者因为没有更多选择只能被动接受产品,难以满足消费者的个性化需求。 32全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式 对传统集中智能制造模式作进一步改进,可以开发出全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式(见图2),与前者相比该模式有如下发展:首先,3D打印分布式制造代替了大规模集中制造;其次,系统化的产品物流转变为最后一公里产品物流;第三,零部件供应企业和产品库存消失;最后,通过搜索和众包的方式,网络社会大众中的创新者可充分参与企业创新。 由图2可知,该创新模式可以有效克服传统集中智能制造参照模式的缺陷:首先,采用3D打印制造技术,降低了单件小批量产品制造、复杂结构产品制造的成本;其次,采用以消费者为中心的产品民主设计模式,通过搜索与众包方式,网络社会大众中的创新者可参与企业创新,共同设计出能够充分满足消费者个性化需求的产品;第三,采用社会大众参与产品制造的全价值链模式,有效衔接了消费者的个性化需求与企业的制造能力;最后,采用分布式制造模式,可有效解决3D打印目前存在的打印速度慢、难以批量制造等问题。例如,实力雄厚的大企业3D Systems公司就采用了该创新模式。 33跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式 随着大数据、物联网、云计算等新兴信息技术深度融入各行业,企业的边界变得模糊,这种趋势将深刻影响企业的制造模式,甚至重构其企业文化和组织结构[12]。在这一情景下,企业管理者将会发现更多跨越领域进行合作的创新机会,这就是跨界的基本思想[13]。基于此,对全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式作进一步改进,可开发出跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式,如图3所示。与前者相比,该创新模式有如下变化。首先,虚拟控制决策中心① 替代了实际的企业管理决策中心;其次,由C2B2C的两面市场模型取代了C2B的价值链模型。第三,由工商一体化的产品自制转变为外包产品制造业务。 在基于跨界平台服务的3D打印分布式智能制造创新模式下,实力雄厚的大企业将转变为平台型虚拟企业以实现跨行业混合经营,否则就会因为难以准确找到自己的竞争对手和目标消费者而出现经营困难,甚至破产;小企业则可利用其大企业所不具备的灵活性优势,借助于开放的云智能平台展开业务经营,极大降低了与大企业竞争的门槛。例如,Shapeways公司就采用了跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式。 4结论与建议 在我国大力推进3D打印这一战略性新兴产业发展的大背景下,本文采用大量案例总结与文献分析相结合的研究方法,识别并刻画了3D打印分布式智能制造模式的关键要素,揭示了3D打印分布式智能制造模式的管理特征,基于传统集中智能制造参照模式提出了全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式、跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式。研究成果能够为促进我国传统制造业的升级改造、推动我国3D打印智能制造模式创新提供重要的理论支撑与决策借鉴。 然而,3D打印分布式智能制造模式创新不是一蹴而就的,需要依靠官学商的共同努力。基于此,本文给出如下政策建议:(1)科研投入。3D打印分布式智能制造模式的发展要依托技术创新和管理创新。国家应加大对材料技术、新d信息技术、打印装备、软件技术、组织和管理创新等关键领域的科研资金投入力度,重点扶持新兴信息技术与3D打印制造技术融合的交叉领域研究,鼓励经济管理学者对3D打印制造技术领域的管理创新进行探索性研究。(2)产业链规划。3D打印分布式智能制造模式创新将催生新的产业链形态,这需要完善的供应商、服务商和市场平台体系,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商、第三方检测验证支持、金融支持、知识产权保护支持等等。国家应制定3D打印产业链发展规划,推进行业协会和产业联盟的建设,推动产学研协同创新、知识产权保护法案制定、技术和行业标准制定。(3)平台建设。云智能平台是3D打印分布式智能制造模式的优秀要素,是一种面向行业、服务企业、对离散的社会服务资源起带动作用的公信度高、服务面广、公益与效益相结合的服务性平台。政府应主导云智能平台的建设,基本思路是政府引导、多元化投资主体、企业建设和运营[11]。(4)人才培养。3D打印制造技术的特征不仅要求从业人员掌握技术创新、组织和管理创新、服务和艺术创新等多方面的知识和能力,还应具备与不同领域的专家合作进行协同创新的能力和素质。因此,3D打印分布式智能制造模式的创新发展需要更加灵活和自由的专业人才培养模式,可采用线上线下互动配合、产学对接、实战训练的三维3D打印专业创新人才培养模式,以应对未来3D打印产业发展对人才的需求。 智能制造论文:面向智能制造的特色网络工程专业人才培养的研究 摘要:在国家提出振兴东北老工业基地,提出工业智能制造2025、“互联网+”等重点战略部署的新形势下,处于政策高地中的辽宁,面临相关人才缺失的巨大压力,而多数高校网络工程专业的设置上仍偏重于传统网络运维。为此,本文研究了面向工业背景的特色“网络工程”专业的建设和工程实践能力培养问题,提出了立足辽宁自身需求的高校网络工程专业的改革方案,并在我校网工程专业进行了相应试点。试点结果表明,对于以应用型人才培养为目标的普通高校来说,对原网络工程相关专业进行特色改革可以有效地满足地方对该领域的人才需求,同时也提高了该专业的学生学习兴趣和就业前景。 关键词:东北老工业基地;互联网+工业;智能制造2025;网络工程专业应用型人才培养 一、引言 在我国提出智能制造2025的背景下,研究面向工业特色的“网络工程”专业的建设是我省目前迫切需要解决的问题;另一方面,“网络工程”是一门实践性很强的技术性学科,同时,工业领域对该专业的工程实践能力培养要求很高。因此,面向东北老工业基地的特色“网络工程”专业应用型人才培养的研究具有极大的现实意义和研究价值。 二、专业建设总体规划方案 1.专业定位、专业特色和培养模式。①专业定位,为抓住辽宁省大力发展精细化工产业这一良好契机,结合教育部新颁布的《普通高等学校本科专业目录(2012)》以及辽宁省重点产业集群基本情况,并根据我院现阶段自身特点,我院将以“地方性,应用型,国际化”为办学方向,明确地将我院专业定位为“工程应用型”。②专业特色,主动适应地方经济发展对本专业人才的需求。在深入调研的基础上,结合学院的办学经验,明确专业定位为依托合肥学院,立足安徽,面向全国,培养适应面宽、实践能力强、具有创新思维和敬业精神的计算机工程应用型人才。③培养模式,结合地区经济社会发展对计算机专业人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体需求,注重理论与实践结合。强调以知识为基础,以能力为重点,知识、能力、素质协调发展,注重对学生实践能力、沟通与合作能力(理解、表达、团队合作)、创新能力(理论应用)的锻炼和培养。在专业方向、课程设置、教学内容、教学方法等方面均以知识应用为重点。 2.专业建设指导思想和基本思路,在辽宁省大力发展精细化工产业和辽宁省重点产业集群基本情况的大背景下,以国家教育部学科建设和专业建设有关文件精神为指导,坚持以人为本,不断改革,努力创新;以学科建设为龙头,以师资队伍建设为关键,以人才培养为根本,规范各项管理,全面提高专业办学水平和能力。并依据按以下基本思路开展专业建设工作:①专业规模适度发展,从现在四个专业年招生9个班逐步发展到六个专业13个班。其中拟申办“信息安全”专业和“物联网技术”专业,这两个专业均是“工业自动化”和“信息化”两化融合过程中急需的专业,也是精细化工产业发展所需的辅助专业。②在全面加强国际、校企合作办学,本着“加强基础、拓宽专业、优化课程、突出实践”的原则,完善人才培养方案,强化国际、校企合作。③按照工程素质和应用创新能力的培养这一基本思路,对实践教学的各环节进行有机整合,形成以工程技术应用为主线的递进式(基本技能训练、工程素质综合训练、创新能力培养)实践教学新体系。拟在实践教学内容中特别加入与精细化工产业相关的管理类软件、生产控制与仿真类软件开发实训。④强化学风建设和素质教育,培养全面发展的学生。⑤树立以“学生”和“教学”为中心的全面服务意识,建立系统的教学评估、检查体系与监控网络,形成教学活动健康运行的长效机制。 3.实习基地建设规划,在现有实习基地的基础上,进一步拓展在辽宁地区与精细化工产业相关或辽宁省重点产业集群中的企业实习基地。①每年选派一定数量学生到基地进行认识实习和生产实习,企业为本专业的实践教学提供支持和帮助。同时,针对本专业大四毕业生,通过学生与企业双向选择方式,实施校企业学分置换。②双方合作开展有关课题的研究。实习单位可以根据企业目前实际运营过程中存在的难点、重点问题,提出具体课题,由实习单位、学院和学生共同组建项目组,定期展开研究、探索解决方案的相关活动。③双方合作开展培训工作。我院教师可为实习单位员工开展针对性地相关培训,同时也可邀请实习单位的工程技术人才不定期来我院兼课或做讲座。④充分发挥合作企业所具有的工程教育资源优势,与本校的人才培养优势实行优势互补,将更多具有综合性、实践性、创新性和先进性的企业课程引入到教学中。 三、特色“网络工程”专业的建设 首先,我们对工业企业进行了大量调研,形成了专业需求报告。其次,结合国内外相关专业建设情况,针对工业企业需求报告进行了面向工业背景的特色“网络工程”专业方向课程建设和相关实验和实践环节的设计,形成系统、全面的“网络工程”专业的建设方案。再次,对方案进行了广泛意见征求,请了教育界和工业企业界专家进行评估和考核,同时进行了试点。最终形成了以下特色。 1.专业特色,以网络通信技术和计算机技术为基础,突出工业控制网络、无线传感器网络和物联网等跨学科综合技术的培养,使本专业培养的学生不仅具有商业网络应用系统设计和网络工程设计能力,更具有面向工业网络应用系统设计和网络工程设计能力的特色优势。 2.办学特色,指导思想:宽基础、重技能、有特长、广选修。培养计划:制定了“先基础、后专业、理论与实践同步”的培养措施,与学校的优势学科联合,共同培养(面向工业背景的特色“网络工程”专业)。就业前景:紧跟国家发展和人才需求导向(在未来五年至十年内对面向工业和商业的泛在网络建设的人才需求极大,而目前该方面的人才短缺),本专业正是针对这一市场需求培养人才,充分依托我校特色优势化工工业背景,有效地提高本专业毕业生的市场竞争力。 四、小结 我校网络工程专业从2010年开始招收第一批本科生,因为是新办专业,每年最多招收一个班,在校生人数为120人。从2010年制定的培养模式开始,该专业经历了三次培养方案的制定工作,分别为2010培养方案、2013培养方案和2016培养方案。在这三个培养方案中,我们都采用了“3+1”的工程教育培养模式,即3年完成公共基础知识、专业基础知识和专业知识的学习,第4年进入全年技能实践培训学习。一部分学生进入企业实习,另一部分学生在学校继续完成技能培训。而教学内容设定上,在参考国家专业委员会认定的专业知识体系基础上,根据工程技术人才需求,按照工程教育的思想,分别设定了本专业的三个培养主线,即企业级网络工程系统设计与实施、java企业级网络应用系统设计与开发、.net企业级网络应用系统设计与开发。以一个企业级项目为指导,所涉及的项目实际内容分散到专业知识体系涵盖的课程内容中,学生在第4年实践环节开始时,就能以团队或个人的形式,掌握专业各项知识和技能。就目前培养模式看,已经接近于CDIO的工程教育理念,其培养的人才定位于服务辽宁智能制造行业。 智能制造论文:计量科学在智能制造产业中的应用 摘要:分析国内智能制造领域的各种问题,指出我国推进实施“中国制造2025”战略,必须狠抓优秀关键部件自给率、提高精密测量技术,将计量科学真正应用于智能制造领域,实现复杂参数测量的等效一致性和关键技术标准的国际接轨,才能从根本上摆脱高端制造业受制于人的局面。 关键词:计量科学;智能制造;人工智能;国家质量基础; 0引言 中国对智能制造和产业自动化升级的需求,催生了巨大的机器人市场。然而作为新兴智能装备制造业的机器人产业,计量标准体系的缺失,可能令机器人产业难以走入良性循环,进而影响我国智能制造产业的发展。世界领先的工业机器人制造商ABB公司质保及校准部经理Peter Fixell认为:“一台真正好的工业机器人,应该在其整个生命周期内都会保持良好的精度……”。然而在中国,一直是国外机器人的天下。因此,尽快制定我国具有自主知识产权的机器人基础标准和计量检测体系,打破国际技术性贸易壁垒并实现与国际标准接轨,为推进机器人产品走向市场奠定基础,对推动中国制造抢占高端制造业市场具有重要意义。 1智能制造的发展现状 智能制造源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。 早在2011年,美国就率先了国家先进制造伙伴计划,重点关注和支持智能化技术和智能制造。德国作为全球制造业中最具竞争力的国家之一,也于2013年了工业4.0战略。其他制造业区域如欧盟、日本、韩国也纷纷了与智能制造相关的国家机器人发展战略。可见当前,新一轮工业革命已成为世界各国战略布局的主要方向,发达国家和地区纷纷把智能制造和机器人作为国家战略,抢占智能制造技术和市场的制高点。以机器人、智能制造为代表的“工业4.0”时代已悄然来临。我国经过多年的高速发展之后,已进入经济发展的新时代,目前是在由制造业大国向制造业强国迈进的关键时期。 中国工程院院士卢秉恒就中国制造业的发展提到了支撑智能制造的三大技术:机器人、智能装备、3D打印机,其中机器人技术是助推智能制造的关键之一。与此同时,自2013年起连续三年时间内,我国已提前步入机器人时代,产业急速井喷,目前已然成为世界第一大机器人市场。 然而,我国的机器人产业大而不强。首先,我国的装备制造业中,关键零部件自给率低,如目前80%的集成电路芯片制造装备还严重依赖进口,更别说高性能传感器、先进材料以及高速精密轴承等。 其次,我国装备制造业中先进技术对外依赖度高,精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件、机器视觉都非常缺乏。新型传感器的感知技术、在线分析技术、大功率变频技术等构成智能制造装备或实现制造过程智能化的重要基础技术主要依赖进口。 这些电路芯片、先进传感器、精密测量和控制技术都是机器人产业、智能制造的基础。机器人的材料、关键零部件到整机、装备到系统集成,都需要进行测试,才能检验其是否满足性能的要求。伴随着机器人产业的发展,作为直接关联的传感器、仪器仪表和计量测试行业,成为未来的重点发展方向。 2计量科学是智能制造能力提升的保障 2016年是国家“十三五”规划开局之年,也是“十三五”规划的政策落地年。为推动中国传统制造业转型升级和可持续发展,加快智能制造技术与装备创新发展和产业化,不单政府在积极制定政策助力中国制造协同创新发展,高校、研究院所、企业等机构也自发组织产业协会和联盟,期望通过机器人技术推动制造业实现跨越发展,最终实现我国从“制造大国”向“制造强国”迈进。 在各类国家创新能力的驱动和评价模型中,很少提及计量和质检工作,但是计量质检水平却又被确认为国家竞争力和国家综合国力的最直接的体现。这说明计量和质检工作对促进国家创新能力的系统性作用的研究和认识还十分欠缺。以机器人技术中的传感器为例:对于机器人来说,传感器必不可少,同时,机器人对传感器有非常严格的要求,主要表现为准确度高、可靠性强、稳定性好;电磁干扰、强机械振动、灰尘和油垢等恶劣气候环境和机械环境下抗干扰能力也非常关键;最后就是整机性能和安全、噪声、储能和易于校准。 此外,复杂的几何量测量也是智能制造的优秀关键。只有几何量测量仪器结合智能制造中工业机器人,形成智能制造的全方位感知系统,才能促进制造过程中的智能化,为真正形成智能制造打下坚实的基础。然而,我们也要清楚地意识到,目前几何量仪器自动化程度极低,还不能形成网络化,难以在测量现场形成测量数据。 伴随着智能制造的快速发展,计量科学家也在努力研究新的非接触测量技术、在线测量技术、自动测量技术,使其能满足智能制造的高准确度需求。在“2014中国仪器仪表学术产业大会”上,学术界和工业界一致将“智能制造”作为当下的最重要的议题,指出传统仪器仪表行业应借助“智能制造”寻求新的突破。而我国质检和计量部门也在积极寻求和高校、研究院所合作,以期在智能装备制造产业发展中牢牢占据科技领先地位,表1为近年来寻求技术合作的情况。 从表1可以看出,地方政府、高校已经开始围绕战略性新兴产业开始了“政产学研”的合作,充分发挥科研机构、高等院校科研优势,有效提升质检技术机构服务能力,而且积极开展这些合作的省份均是我国机器人产业集群区,或者是经济发达、对外开放程度高、高校云集以及老重工业基地。这些监督、检验和测试中心的成立,对于未来加强我国机器人产品质量监督、相关测量仪器的准确度,提升智能制造产业质量水平有着重要的意义。 3计量科学和智能制造共同助力“中国制造2025” 地方政府在积极推进这项工作的开展,中央政府部门如科技部、发改委也都开始从顶层开始支持我国智能制造、计量科学的发展。2016年科技部会同国家质检监督检验检疫总局等13个部门,制定了国家重点研发计划《国家质量基础的共性技术研究与应用》重点专项实施方案。该方案聚焦产业转型升级、保障和改善民生、提升国际竞争力等国家重大需求。此项重点研发计划的实施,其中涉及了多处先进制造和智能制造方面的重点支持方向,如表2所示。 这里提到的国家质量基础(Nation Quality Infrastructure,NQI),是由计量、标准、合格评定(检验检测和认证认可)共同构成。这个概念是基于联合国工业发展组织和国际标准化组织在总结质量领域100多年实践经验而提出的,被国际公认是提升质量竞争能力的基石,更是保障国民经济有序运行的技术规则、促进科技创新的重要技术平台、提升国际竞争力的重要技术手段。 而对于测量仪器和高端设备来说,提升我国科学仪器设备的自主创新能力和装备水平也是当前的重中之重。国家科技计划管理部际联席会还设计了《重大科学仪器设备开发》专项来进行重点支持,以形成具有自主知识产权、“结实耐用”和功能丰富的重大科学仪器设备产品,并进一步服务科学研究和经济社会发展。 在《重大科学仪器设备开发》专项的申报指南中,提到“传感器”有29处,可见,《重大科学仪器设备开发》和《国家质量基础的共性技术研究与应用》两个重点专项对于未来我国的智能制造、高端计量仪器的研究有着非常大的支持力度。 4结语 智能制造随着全球制造业的发展而不断进步,而计量科学的最终目的就是支撑我国智能制造产业的不断发展。在这种新形势下,智能制造的发展就必须以智能生产为目的,以互联互通为手段,以计量测试为关键优秀技术,并能把一切测量结果进行综合分析和运用。在处理各种测量数据时,能够以反馈的形式,利用实时测量数据进行在线校准。整个智能制造过程中,实时、准确、可靠的计量无处不在,而这些对计量科学提出了全新的挑战。 虽然现有的计量技术还不能满足智能制造中对准确度、测量效率、测量环境的复杂性以及在线测量的要求。国家已经通过各种科研项目的支持和政策的引导,积极鼓励计量更进一步的发挥其重要作用。相信在“十三五”期间,伴随着我国科技体制的改革,一大批重大项目将会发挥其应有的作用。 智能制造论文:智能制造下的管理会计创新探索 摘要:为了加快我国制造业由大国向强国的转变,政府制定了“中国制造2025”规划,与之相对应的一个重要概念便是“智能制造”,对产业格局产生了深刻的影响。作为企业管理的基础,管理会计与智能制造在多方面进行高度融合。在智能制造的环境特征下,企业需逐步推进管理会计创新工作,努力实现自身绿色制造的转型和服务型制造的升级。 关键词:智能制造;管理会计;创新 一、研究背景 制造业在我国国民经济占主体地位,即是立国之根本、兴国之利器、强国之基石。在创新驱动下,许多新的生产方式、新产品、新形态和新的商业模式应势而生。“中国制造2025”规划正在推进,供给侧结构性改革不断深入,制造业的优化转型升级和创新发展都面临着新的机遇。智能制造内涵包括:一方面人工智能广泛应用于生产制造的各个环节,减缓相关人员的工作强度,以达到提高产品的质量与生产的效率的目标;另一方面其体现“互联网+”技术的创新需求,奠定了“新经济”桥梁的基础。管理会计为了与“智能制造”相适应,应实施“智能管理”,依靠“人工智能”大力提升其处理系统多样性和复杂性的能力;充分理解管理对象异质性,有效、合理配置智能化管理工具,最大限度发挥管理会计管理控制和信息支持的功能。 二、智能制造下的管理会计 (一)以“互联网+”为代表的现代科学技术,形成复杂多变的企业组织关系。要求管理会计控制系统不断通过优化升级产销流程,加强产品生产过程的可控性,同时重视企业价值增长的战略空间、管理过程、控制绩效,加大在不同战略选择下的成本管控力度,力求实现企业成本最小化和企业效益最佳化的最终目的。 (二)根据管理会计信息支持系统,有效、合理配置生产计划并掌控生产进度,深化产品生产的可视性。智能制造时代背景下,以网络通信技术为媒介,工业机器、设备、存储系统及运营资源紧密连接在一起,充分发挥了良好的信息集成功能,并依赖于开放的管理会计信息支持系统将技术与经济结合起来,实现管理会计“管理控制”与“信息支持”活动的横纵双向沟通与交流,实现企业财务与业务有机结合、敏捷快速运作。 (三)影响管理会计的价值增值目标。1.从企业的外部环境看,持续不断的推进智能制造,对降低智能设备等的成本费用有促进意义,零成本社会的内在属性在智能化设备的配套环境中也得到了体现。2.从企业的内部环境看,通过改革智能化管理会计的供给端结构,充分利用外部廉价的制造能力,将企业的固定成本转为可变成本,极大程度地提高企业的资源配置效率。 三、管理会计工具创新 智能制造是一个商业生态圈系统,由智能设备、智能工厂和智慧员工构成,结合企业具体的情境特征,创新管理会计工具可从智能制造与新经济的结合、智能制造与“互联网+”技术的融合程度上进行。 (一)约束理论(TOC),每一个组织的发展都会受到来自不同约束条件的限定及制约。智能制造业绩高低主要是从完工效益、存货和营业费用三个方面进行考察。根据约束理论,实现“互联网+”为代表的现代移动技术与企业生产经营活动的融合,有利于充分发挥企业的有形成本要素与无形成本要素。当前,依靠管理会计的创新驱动,智能制造的内在需求便是充分发挥无形成本的内在潜力。 (二)适时生产制(JIT),智能制造能使适时生产制进一步拓宽。适时生产制是作为一种无库存的生产系统,追求消除一切只增加成本而不向产品增加价值的过程。依靠价值链与供应链中的智能化成本管理,使企业线上与线下的经营活动紧密连接,使管理会计工具由时间驱动向时间与空间双驱动的融合创新方向发展。 (三)持续改善(Kaizen),智能制造对企业产生持续的改善作用,通过对产品与服务的质量、员工的努力、民主参与意识的高低等进行主动的沟通和调整,利于提高管理会计控制系统的效率与效果。实现智能制造与管理会计的结合,企业的成本或利润不仅仅是“数量”的要求,更是对“质量”的规范。 (四)精益成本管理(LCM),智能制造自身就是一种精益成本管理的过程。通过建立一种交互用户的平台,基于大数据分析,实现由生产型制造到服务型制造的升级,不仅为用户提供全流程个性化体验,而且能实现企业的价值的增值。 (五)业务流程再造(BPR),智能制造与科技创新相结合可能会引起激进式的流程变迁。伴随现代科技的的迅猛发展,工业机器人已经是十分重要的自动化工具。广泛运用工业机器人,不但提高产品的产量与质量,且对人身安全的保证、劳动环境优化、劳动强度降低、劳动生产率的提高、原材料消耗的减少和生产成本的降低具有非常意义。智能制造的业务流程再造是实现“互联网+”与新经济对传统产业的改造的一种新兴工具。 (六)平衡计分卡(BSC),智能制造与平衡计分卡的结合有两个重要的优点。一个是能增强管理会计的战略导向性,另一个是能够促使企业的前景理论与平衡计分卡执行力的紧密融合。智能化平衡应当包括两个层面:一是基本平衡,指长期目标与短期目标的平衡、实现结果与制约因素的平衡;二是具体平衡,具体指财务指标与非财务指标的平衡、实体价值链与虚拟价值链的平衡、链式整合链与网式整合链的平衡、内外群体的平衡、经营中的领先指标与滞后指标的平衡、学习与创新中的东方古典哲学与西方精细化管理的平衡。 (七)作业成本法(ABC),智能制造将从根本上对作业活动实现变革。智能作业管理能提供更加完整的成本核算信息,凭借合作联盟网站等网络式竞争平台,增强企业内外作业活动之间的合作、交流与服务,合作建立起产业作业链与技术联盟,形成网络集聚,扩大与拓展智能化作业管理的内涵与外延。 (作者单位:厦门立洲五金弹簧有限公司) 智能制造论文:智能制造背景下机械设计实验教学改革探索 摘 要:结合数控技术专业的学情特点、专业特色及智能制造的发展趋势,探索了机械设计基础课程基础型实验、综合型实验及创新型实验教学内容的改革;基于该实验教学的实践性特点,探索了动静结合、信息化导入、理论教师参与实验操作等教学手段,同时优化了考核评价方式。 关键词:机械设计基础 实验内容改革 教学手段改进 考核方式优化 随着“智能制造”计划的制定,加快制造业转型升级提上日程。实现制造强国的战略目标,为与制造业相关的数控技术专业的教学带来新的机遇和挑战。机械设计基础是数控技术专业开设的一门重要的技术基础课程,该课程作为一门实践性很强的课程,其实验教学是一个十分重要的实践环节,除了起到加深学生对理论知识的理解、对课堂上教授的理论知识的验证作用外,更重要的是培养学生实践动手能力、理论联系实际能力、分析问题和解决问题的能力,启迪其创新思维,开拓其潜能的重要手段[1-3]。如何结合专业特点同时迎合中国制造2025计划的需要,舍弃陈旧,吸取精华,接纳新鲜内容,是机械设计基础实验教学中面临的重大 课题。 1 当前教学现状 机械设计基础实验教学是该课程教学的重要组成部分,是学生将理论知识应用于实践中的媒介,更是培养学生动手能力、分析问题和解决问题能力及启迪其创新思维的重要途径。然而,目前实验教学以传统验证型实验为主要内容,实验内容单一,既不能反映数控专业的特色内容,也束缚了学生的思想,更不能适应“中国制造2025”的时代背景;另外,实验教学手段单一、考核方式不够科学[4],不利于充分调动学生的积极性,最终导致实验教学的效果与实验课的教学目标相差甚远。 2 实验教学内容改革探索 2.1 结合学生的兴趣点设置基础型实验 基础型实验包括机构认知、零部件认识等认知性实验和机构简图测绘、齿轮范成等验证性实验。根据本课程的特点,巧妙安排该类实验教学和理论教学的先后顺序,使两者有机结合起来激发学生的学习兴趣。例如,在平面四杆机构的理论课程前设置认知性实验,带领学生参观机械原理陈列柜,可以使学生在理论学习之前对该章节所涉及的典型机构和零件有感性的认识,在此基础上,引导学生动手做平面四杆机构的搭接实验,使学生进一步理解平面四杆机构的功能性,从而激发学生对理论课程的兴趣;而在齿轮范成加工方法的理论课程之前,组织观看齿轮加工的影像,在理论课程之后设置齿轮范成实验,学生通过了解实验原理、记录和分析实验参数,不仅对齿轮范成加工进行了印证,也学会了验证某一原理或设计成果可行性的方法,然后带领学生进校实训车间,现场观察滚齿机切制齿轮的加工过程,增加学生的学习信心[5]。 2.2 结合数控专业特色设置综合型实验 机械设计基础是数控技术专业开设的一门重要的技术基础课程,其实验教学是提高本专业技能最重要的实践环节,为更进一步的突出课程实验对本专业的服务性特点,笔者结合本专业所涉及的机床及数控加工工艺设置机械设计基础综合型实验,通过对机床机械结构的实际零部件的测量与分析提高学生分析抽象机构及典型零件的能力,进而提高学生对数控加工方法和工艺的分析与设计能力[6-8]。 综合型实验教学的具体内容设置如图1所示。 2.3 结合“智能制造”设置创新型实验 结合“智能制造”创新发展和制造业与信息技术融合的理念,在实验教学时设置创新拔高型实验,以适应“智能制造”的要求[9]。 如图2所示,以机构创新认知实验、校园环保自行车创新设计与制作等为代表的创新发展类实验,使学生层层深入到典型机构与创新产品中去,既能逐步激发学生的兴趣、锻炼学生分析问题和解决问题的能力,又能培养学生的创新意识。利用信息技术设置虚拟设计与仿真类实验,例如通过计算机辅助设计与制造软件模拟机器人的运动过程、设计与制造实训车间智能运输小车,以有利于学生实训的实际产品勾起学生的创新欲望[10-12]。设计与制造实训车间智能运输小车为例,首先将学生分成若干组,使各组学生运用其在一年级所学的CAD课程、同期CAM课程,分别设计智能小车的各个零部件并进行三维造型,由实验教师将各组设计的零部件组装,并进行编程模拟运动,让学生参与设计与制造,真实体验机械零件设计过程的实质和乐趣。 3 实验教学手段改革探索 3.1 “动”与“静”结合 在实验教学中,实验室教具、模型设置,对学生动手操作兴趣的提高有重要影响。“动”体现在物品陈列的状态和教师讲授过程,根据陈列物品种类的不同,将典型运动机构、传动部件及机械零件设置为可运动的动态陈列柜,便于学生观察机构的实际动作及零部件的实际运动。教师讲授过程配以动作演示,将实验指导书的讲解转变为实物操作讲解。“静”体现在学生自动作业以及以小组为主的自主学习、合作交流。运用“动”与“静”的结合提高实验教学效果。 3.2 引入信息技术 教学辅助材料通常为纸质实验指导书,大量的文字表达,学生往往不能抓住实验要领。现将实验指导书涉及的特殊工具、典型量具、专用仪器、操作方法与步骤及实验结果处理手段以电子课件的形式呈现,配以小视频和动画促进学生对 3.3 优化实验教学人员 现将理论课主讲教师与实验员共同参与实验课教学、教研及科研,使理论教学与实践教学无缝隙结合,这一教学模式获得学生的一致好评[13-14]。 4 优化考核评价方式 基于基础型、综合型及创新型的实验内容设置,优化考核评价方式。基础型实验考核占比50%,综合型实验考核占比30%,创新型实验考核占比20%。 4.1 基础型实验考核 基础型实验考核包括考勤成绩10%、操作过程成绩20%、实验结果分析20%。考勤成绩涉及学生的出勤率,操作过程成绩涉及学生操作的正确性、参与度及团队协作度,实验结果分析成绩涉及学生实验数据的分析整理的准确度、是否独自思考及书面整洁度[15]。 4.2 综合型实验考核 为了考查学生对知识的综合应用,对综合型实验的考核包括出勤率10%,操作过程成绩10%、实验结果分析10%。考虑到学生学习层次的差异性,在综合型实验考核时均分比例,促进学生对此类实验重视程度的提高。 4.3 创新型实验考核 新考核项,占总评成绩的20%。包括参与分5%,创新操作10%,实验结果分析5%。鼓励学生积极参与创新型实验,学生能对本课程所学的知识点或对应的训练提出自己独到的见解并能以一定成果展示即可获得创新分数。 5 结语 实验教学与理论课教学是相辅相成,相互促进的关系,结合学生特点、专业特色及行业趋势将机械设计基础实验教学内容设置成基础型实验、综合型实验及创新型实验三个层次,配合多种教学手段和综合考核评价,使学生在实践学习环节逐步深入,提高了学生的实践兴趣,同时激发了学生的创新潜能,也促进了学生对理论课程的学习和理解。
电力工程电气自动化技术研究:对电力工程中的电气自动化技术分析 《摘要》 我国经济快速发展,改革不断深入到各行各业,尤其是信息技术及控制技术的发展,电气工程中的自动化技术也进入了发展和变革的时期。电气自动化融合了多种原理技术,在国民经济中应用广泛。本文主要对电力工程中的电气自动化技术进行了简要分析。 《关键词》 电力工程;电气自动化;运用 引言 随着时代的进步和发展,电力系统在社会发展中占据了越来越重要的地位,人们生活质量的提高,对供电质量和供电稳定性也提出了更高的要求;另外,市场经济体制的确立和完善,促使电力行业之间的竞争日趋激烈,电力企业要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟,并且获得发展和壮大,就需要在电力系统中应用自动化技术,以此来促使电力系统更加安全、稳定和可靠的运行,促进电力系统更好的发展,增强综合竞争力。 一、自动化技术在电力工程中的发展 发电控制技术自动化:自动化技术在火力发电厂中的应用,主要是对机械设备的相关数据进行采集,监测设备状态,发出预警信号以及进行故障检测等等。计算机来对机械设备的运行过程实时控制,自动化启动设备运行全过程,如点火、并网等等,来自动增加或者减小无功率,控制母线电压。水利发电站的自动化技术依然体现在这些方面,采集数据,进行计算和相关维护;自动监控水库的水文信息,监测全厂机电的运行设备,从而自动控制发电机组,对它们的运行状态进行必要的优化等等,还需要分配、控制经济负荷等等。 电力调度技术自动化:计算机是电力调度自动化控制系统的优秀,主要是搜集整理相关的数据,这样电力管理人员借助于电力调度技术的自动化,就可以全面了解和把握整个电网的运行情况,采取一系列的措施来应对运行过程中出现的各种突发情况,促使电力系统更加稳定的运行。 变电站技术自动化:变电站在计算机的基础上,将先进的通信技术充分利用了起来,有效处理和应用搜集的相关信息,这样可以重新组合变电站中的电力系统,有效优化系统设计工作,促使系统更好的搜集和处理相关的信息和数据等等,从而实时监控和管理电力系统运行全过程。 配电技术自动化:具体来讲,配电网自动化主要是改造和优化城乡配电网系统,来提高电网运行网络化程度,更好的发展配电网,促使电力系统更加安全和稳定的运行,提高供电质量,更好的服务于居民群众。 二、电力工程中电气自动化的运用 1、微电子技术中的运用 电气自动化控制在微电子中的应用,有效提高了微电子电路中的各种半导体器件的运行质量,提高了电路集成性、可靠性、安全性,改善了系统的监控效果。电气自动化在微电子技术应用中引入了新的电气电子技术设备,对传统微电子的设计及制造进行改革,增强了微电子工艺之间的连接效果及相互影响效果。在微电子技术运用过程中,电气自动化技术建立新的出发点,由传统的工作流程为中心模式转变为以系统设备为中心模式,在很大程度上强化了集成电力系统的控制力度。 当前微电子中的电气自动化技术主要通过对集成电力工作的控制和流程模式的转化监督,实现电子工业发展的推进和提升。随着当前我国电子技术的不断进步,集成电路也逐渐开始完善,集成电力设备已经实现了由传统大体积、低精度向现代设备大规模、高精度的转变。除此之外,我国微电子技术中已经开始使用可集成数百万晶体管,微电子技术及应用质量都有了非常大的变革。在企业改造的过程中引入电气自动化微电子技术大大改善了企业生产质量,提高了生产力水平。结合电气自动化技术的微电子新型技术实现了对企业生产的综合控制和改善,对我国行业的现代化技术水平具有非常重要的意义。 2、变化器电力发展中的运用 随着电子器件的不断完善,当前的变化器电力系统组成已经发生了非常大的变革。将电气自动化技术应用到变化器电力发展的过程中有效改变了变化器电路,实现了表唤从低频到高频的转变,促进了电路系统的更新换代。传统电力工程中主要通过普通晶闸管直流传功变换器完成对电路系统的相控整流,但是整流效果并不显著。使用电器自动化变化器可以有效提高功率因素,降低高次谐波对电冈的影响,有效提高了变化的质量。除此之外,电器自动化变化器还在很大程度上降低了低频区域转矩脉动可能出现的不良问题,提高了系统的可靠性。 3、交流调速控制中的运用 直流调速虽有调速性能好的优势,但事故率较高,容易出现机械式换向带来问题,无法在大容量的调速领域中应用。而交流电动机容量、电压、电流和转速的上限不像直流电动机那样受限制,且结构简单,造价低廉,坚固耐用,容易维护,但是调速困难,简单调速方案的性能指标不佳。如何提高交流调速控制已经成为人们关注的焦点。 电气自动化技术可以依照直流电动机控制理论,解耦定子电流磁场及转矩,实现对上述矢量的有效控制,在很大程度上提高了交流调速的控制指标和控制性能,改善了调速效果。自动化控制技术主要依托直流电动机的物理模型,对坐标等效变换进行优化,实现了矢量转换操作控制。该控制在运行的过程中需要对转子磁链的方向进行监测,对转子参数进行调整,降低转子对控制质量的影响。 三、加强电气化自动化工程控制系统建设的建议 1、电气自动化与地球数字化互相结合的设想 电气自动化工程与信息技术很好结合的典型的表现方法就是地球数字化技术,这项技术中包含了自动化的创新经验,可以把大量的、高分辨率的、动态表现的、多维空间的和地球相关的数据信息整体成为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将整体出的各种信息全部放入计算机中,与网络互相结合,人们不管在任何地方只要根据整理出的地球地理坐标,便可以知道地球任何地方关于电气自动化的数据信息。 2、现场总线技术的创新使用可以节省大量的电气自动化成本 电气自动化工程控制系统中大量运用了现场总线与以太网为主的计算机网络技术,经过了系统运行经验的逐渐积累,电气设备的自动智能化也飞速的发展起来,在这些条件的共同作用下,网络技术被广泛的运用到了电气自动化技术中,所以现场的总线技术也由此产生。这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起。针对不一样的间隔会发挥不一样的作用,根据这个特点可以对不一样的间隔状况分别实行设计。现场总线的技术普遍运用在了企业的底层,初步实现了管理部门到自动化部门存取数据的目标,同时也符合了网络服务于工业的要求。与DCS进行比较可以节约安装资金、节省材料、可靠性能比较高,同时节约了大部分的控制电缆,最终实现节约了成本目的。 3、加强电气自动化企业与相关专业院校之间的合作 首先,鼓励企业到电气自动化专业的学校中区设立厂区、建立车间,进行职业技能培训、技术生产等,建立多种功能汇集在一起的学习形式的生产试验培训基地。走入企业进行教学,积极建设校外的培训基地,将实践能力和岗位实习充分结合在一起。扩展学校与企业结合的深广程度,努力培养订单式人才。按照企业的职业能力需求,制定出学校与企业共同研究培养人才的教学方案,以及相关的理论知识的学习指导。 《结束语》 电气自动化技术可以有效推动我国的信息化建设和电气工程的发展,对我国社会主义进步具有至关重要的作用。随着计算机技术的不断提高和信息技术的不断完善,电气自动化技术也必将进入一个崭新的时代。通过对电气自动化技术进行充分研究,对电气自动化技术进行合理运用,可以为我国新科技领域发展奠定坚实的基础,是新科技发展的关键内容。 电力工程电气自动化技术研究:浅谈电力工程中电气自动化技术 摘 要:随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高,电力系统所起到的作用越来越突出,在电力工程中加强电气自动化技术的应用成为了电力系统趋势和必然选择。本文主要针对电气自动化技术的发展趋势进行分析和探讨,为促进电力工程的发展提供技术支持。 关键词:电力工程;电气自动化;自动化技术 近几年来,随着我国电力技术的不断深入发展,所应用的范围越来越广泛,适用性越来越强,而电气自动化技术作为电力技术中重要的组成部分,成为了目前最活跃、最充满生机、最富有开发情景的综合学科,通过多种高科技技术的合成,在国民经济各个部门中都发挥着十分重要的作用,下面就电气自动化技术的一些发展趋势进行综合探讨,为电力技术的更快、更好的发展提高依据。 1 电力系统自动化技术 ⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备,采用数字化技术、网络化技术,以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆,实现自动化的监控和操作,从而减少人力资源的浪费,提高工作效率和运行水平,保障变电站运行的安全性和稳定性。 ⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制,使电力在生产的过程中能够获取实时数据,能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作,提高电网运行的质量,适应电力市场运营的需求。 ⑶发电厂分散测控系统(DCS)。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印,促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能,保障系统运行的安全。 2 电力工程中电气自动化技术 ⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件,在我国电力工程发展中起着十分重要的作用,伴随着电力技术的发展和提高,交流变频技术的兴起,第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流,使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件,其对驱动电力要求简单,开关时间快,并且安全工作区十分稳定,但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加,从而不利于P-MOSFET的推广和应用。 在这种背景下,作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生,IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快,通态电压低,工作频率高,并且具有宽而稳定的安全工作区,工作效率高,驱动电路简单,更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件,随机复合化技术的不断提高,电器件生产范围不断扩大,应用也不断的深入,在电器复合化的同时,加强对电器向模块化的发展,使电力电器件向更高要求发展。 ⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中,为了能够适应电力电子器件的需求,由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中,以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗,保障开关在频率上的提高,把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗,并且节约成本,提高逆变器集成化,在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。 ⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究,将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理,在对交流调速控制理论研究过程中,其控制思想独特,具有创造性,控制结构简单,控制手法直接,对信号处物理概念明确,转矩响应迅速,大大的提高了调速效率,形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。 ⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展,高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中,它主要采用全数字控制,通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作,提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高,变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。 3 结束语 随着电力系统的深入发展和应用,电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出,电气自动化技术作为当前最具有发展前景,最活跃,最具研究价值的综合性学科之一,在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。而电气自动化技术本身应用范围广泛,几乎是渗透到国民经济的各个部门,是推动社会进步的重要技术依据,因此,在我国科技技术不断发展的过程中,加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。 电力工程电气自动化技术研究:论述电力工程中电气自动化技术 摘 要:我国科技迅速发展的今天,自动化系统也日渐完善,可见将在电力行业中今后发挥更大的作用。本文主要简单描述了电力自动化技术相关问题进行了研究。 关键词:电力工程;电气自动化技术;方向 引 言 如今现代计算机技术、功率电子技术、通信技术和控制技术日新月异,而且这些新技术渐渐由实验及理论过程进入运用领域,其都对电力自动化技术产生了较大的影响。部分新的观点和理论适应时机而产生,电力电气自动化技术也将进入了新时代。 1 电力系统中电气自动化技术应用方向 1.1 电力系统中人工智能的应用 电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。 1.2 电力系统配电网自动化技术 该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。 2 影响电力系统自动化的三项新技术 2.1 电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器问协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 2.2 FACTS和DFACTS 2.2.1 FACTS概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术――柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。 柔性交流输电系统是F1exible AC Transmission Systems中文翻译,英文简称FACTS,指应用于交流输电系统的电力电子装置。利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制调节交流电力系统的运行参数或网络参数,优化电力系统运行状态,提高交流电力系统线路的输电能力。其中”柔性”是指对电压电流的可控性;如装置与系统并联可以对系统电压和无功功率进行控制,装置与系统串联可以对电流和潮流进行控制;FACTS通过增加输电网络的传输容量,从而提高输电网络的价值,FACTS控制装置动作速度快,因而能够扩大输电网络的安全运行区域;在电力电子装置最早用于直流输电系统中并实现了对输送功率的快速控制,由此人们想在交流系统中加装电力电子装置,寻求对潮流的可控,以获得最大的安全裕度和最小的输电成本,FACTS技术应运而生,静止无功补偿器(SVC),静止同步补偿器(STATCOM)又称作ASVG,晶闸管投切串联电容器(TCSC),静止同步串联补偿器(Static Synchonous Series Compensator)以及统一潮流控制器(UPFC)就是基于FACTS装置家族的成员这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2.2.2 对ASVC的研究现状 各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FAC1's装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设各的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASvC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 2.2.3 DFACTS的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。 可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 2.3 新一代EMS和动态安全监控系统 2.3.1 基于GPS统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之向缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难:后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 2.3.2 基于GPS的新一代动态安全监控系统 基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物――相量测量单元设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量。 3 结束语 总之,电力自动化技术在电力工程中发挥着越来越重要的作用,在新技术的广泛应用下,传统的技术正在逐渐的被取代,从而更加促进了电力自动化技术的发展。电力自动化技术集计算机技术、通信技术等的现代技术于一体,在电力建设以及电网配备等的电力工程中发挥着很重要的作用,是电力系统稳定运行的重要保证。我们在电力技术方面起步较晚,这就需要我们不断地进行探索,积极地采用新技术,从而为电力工程做出更多的贡献,实现电力系统的快速发展。 电力工程电气自动化技术研究:关于电力工程中的电气自动化技术及其应用分析 【摘要】电力资源是一种不可或缺的能源,与人们的日常生活紧密相连。电气自动化系统应用领域非常广泛,电气自动化系统从开始局限于单项自动装置,到广泛采用远动通信技术装设模拟式调频装置和经济功率分配装置,再到后来以计算机为主体的电网实时监控系统的出现,电气自动化系统逐步迈入现代化发展的轨道。 本文概述了电气自动化技术,阐述了电力工程中的电气自动化技术以及影响电力工程运行的因素,对电力工程中电气自动化技术的应用进行了探讨分析。 【关键词】电力工程;电气自动化技术;影响因素;应用 一、电气自动化技术的概述 电气自动化技术是将现代的电子技术、信息的处理技术以及网络通信技术融为一体的基础上,发展起来的综合技术,是在电力工程的电力系统中实现远程监控以及监视管理的有效途径。电气自动化技术,为电力系统的平稳运行提供了良好的条件,并且随着发展,电力系统也得到了更为优质的服务。电力系统自动化技术的要求主要有: ①保证电力系统各部分的技术要求,以实现设备的安全以及经济,并以设备的实际运行为主要的依据,保证操作人员实际的控制和协调;②尽量的利用电气自动化技术进行安全性能的改善,从而可以减少事故,并能够节省人力,避免紧急事故的发生和发展;③还要对电力系统的整体数据以及参数进行检验、收集并对之进行处理,保证各系统的正常运行;④保证电力系统各部分的安全以及经济。 二.电力工程中的电气自动化技术 1、电网调度自动化。现代的电网自动化调度系统是以计算机为优秀的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端,位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。 2、变电站自动化。电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 3、发电厂分散测控系统(DCS)。发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(OS)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件组成。MCU 模件通过冗余的 I/O 总线与智能 I/O 模件通讯。PCU 直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 三、影响电力工程运行的因素 1、人为因素。人为因素在电力工程的运行影响作用中重点显示在管理不完善这方面。也就是在电能的管理中,管理人员没使用任何与时的科学管理方式对电力系统实施有效管理,管理意识比较薄弱或偏离强化,在电力工程运行管理中无任何责任感,如此就极易导致电力安全问题的发生。 2、自然因素。其因素主指在电力系统运行中,输配线路必须已多个的地区和自然环境中穿插,而其地区的气候环境与天气变幻都能对电网的基础设施存在一定程度的干扰和损害,例如线路老化等方面。如此就会导致电力输配线路运行造成巨大干扰,更甚者会发生漏电、断电的情况,影响社会安定性。 3、技术设备因素。电力能源的输送,配置和管理过程中,因为电力工程人员的实践经验参差不齐,高尖综合型技术缺少,而且,电力输配网线和设备自身的质量、功能局限性,通常就会造成电力能源输配问题。 四、电力工程中电气自动化技术的应用 1、主动对象数据库技术在电力工程中的应用。数据库技术在电力工程中的应用主要是用于电力系统的监视系统中,因此,这对系统的开发、继承、封装等都有很大的作用,引发了软件技术的变革。主动对象数据库技术在电力系统得到了广泛的应用和认可,并用来支持对象标准,因此与一般的关系数据库相比,主动对象数据库主要是对技术以及主动功能的技术支持,因此,在电力工程中也得到了广泛的应用。主动对象数据库是利用系统的监视功能,对对象函数进行利用,从而可以实现电力工程中电气自动化的应用,随着触发机制的使用,数据库监视得到了很好的控制与实现,从而节省了数据写入以及读出的时间,还对数据管理功能充分的进行利用,并得到了技术上的保证。 2、现场总线技术在电力工程中的应用。现场总线技术是指在电力工程现场将智能的自动化装置以及仪表控制设备进行连接,形成一体化的多向、串行、多站和数字化的信息网络,从而可以将数字通信、控制、智能传感器以及计算机等融为一体而形成的综合性的技术。在电力工程中,现场总线技术被广泛的应用,通过现场总线技术可以将变送器所控制的总的用电量收集后,将信号进行控制后集中到主控计算机上,然后根据数学模型进行计算进而做出判断,并最终将指令发送到控制设备上,从而实现电气自动化技术的应用。现场总线技术在电力工程中的应用是通过分散电力工程中的控制功能,并配备相应的计算机进行被控设备的信息处理,将信息与计算机相连接后,便不需要实现整个现场的控制,只需对信息进行相应的调度即可。实践证明,现场总线技术在电力工程中的应用,可以实现前置机与上位机的配合,可以从下方进行电力工程的控制,并且可以通过仪表进行控制,并最终实现高性能的电力系统的控制功能。在电力调度化技术日益发展的情况下,可以满足数据以及系统的多样化需求,并最终将电力系统中各个信息进行交换以及共享,实现电力工程的顺利进行以及电力系统的日益完善。 结束语 电气自动化技术将电子技术以及网络通信技术融为一体,在实现远程监控以及监视管理方面发挥了很重要的作用。随着电力工程的发展,电气自动化程度将会越来越高,新一代的电气自动化技术,即智能电气自动化技术应运而生。 电力工程电气自动化技术研究:电气自动化技术在电力工程中的应用 【摘要】在当今的社会中,电气自动化技术在电力行业中得到了广泛的应用,成为了电力系统的重要组成部分,对于提高电力系统的工作效率具有决定性的作用。通过对电气自动化技术的合理利用,将进一步优化电力系统相关工作方法,让我们的生活更加美好。 【关键词】电气自动化技术,电力工程,应用 在现代社会中,电力系统在社会发展中的作用日益重要,随着科技水平的不断提高,供电技术也得到了充分的发展。特别是现代社会对供电的稳定性和安全性提出了更高的要求,使得人们不断的运用新技术对其进行有效的控制,这也从另一方面促进了电气自动化技术的发展和进步。 1电力系统中电气自动化得到了广泛应用 作为一门新兴学科,电气自动化控制技术发展迅速,得到了广泛应用。在电力工程中,发电系统、调度系统、配电系统等方面都离不开电气自动化技术,并收到了良好的社会效益和经济效益。电气自动化技术的优秀是利用各种电气设备、计算机技术、等对电力系统的各个环节进行有效的调度和协调,保证整个系统的有序运行。 2 电气自动化的作用 在电力工程中,电气自动化技术可以实现控制上的自动化,也可以在系统运行时对数据进行有效的采集和处理,真正实现电力系统的实时化关注,对于整个电力系统的运行判断提高第一手的详实资料,为系统的改进提供参考和依据。同时,电力工程的使命决定了它更大的职能是为社会民生服务,这就要求它最重要的特点是要保障安全供电、持续供电。而要实现这一目的,就离不开可靠的控制系统。因此,在实际的工作中,要充分利用自动化控制技术对电力的供应提供有效的保障,对运行过程中的故障线路进行及时排除,控制故障范围,尽可能的对供电供应做好保障。 3 电气自动化技术在电力工程中的具体应用 3.1生产过程自动化 自动化技术在电力系统生产过程中的应用主要是对电力生产机械的生产状态进行实时监控、预警,并对产生的故障进行及时检测、排除,使其可以充分适应内部及外部的各种改变,最大程度的提高生产效率,真正做到高质高效。 3.2调度控制自动化 电力的输送和调度是电力工程中的重要环节,如何把生产的电力在保证最小损耗率的情况下进行输送,是任何电力企业都要关注的首要问题。而自动化技术的应用可以对电力输送进行有效控制,利用计算机控制技术对整个电网进行分析调度,并进行实时监督控制,以确保电力调度的安全性和准确性,保证整个电力系统的稳定。 3.3变电、配电自动化 利用计算机相关技术和传感器技术可以对电力工程的各项工作进行系统分析研判,进一步提高整个系统的工作效率,并且,可以很好的对不同的功率模式进行实时监控,监督和管理电力运行的全过程。电气自动化技术可以促进电力系统的稳定、可靠运行,从而实现智能化调控。 4电气自动化技术发展趋势 随着计算机技术的快速发展,人们对于电气自动化技术有了更新的认识,电气自动化技术在电力系统中得到了普遍的应用。它已成为保障电力系统正常运行的主要因素,特别是对于电力生产状况的实时监控,对于电力调控的准确控制,对于运行基础资料的有效收集,使得电气自动化技术在电力系统中的运用成为必须,尤其是电气自动化中的信息共享和操作共享技术更是得到了人们的普遍青睐。随着我们国家科技水平的不断提高,我国的电气自动化技术目前也在积极地向国际最高水平冲刺。在电力系统中广泛地应用电气自动化技术,将会有利的推动计算机技术在通信工程控制技术和控制技术的应用中的有力推动环节。随着电气自动化水平的不断提高,电气自动化技术将会吸收更多的组成部分,例如:通信技术、多媒体技术等,这些技术的广泛应用,将会使电气自动化技术在我国经济发展的各个方面予以体现,成为推动我国经济社会发展的积极因素,也会对计算机技术的进一步发展产生良好的反作用力。 5结语 因为拥有了电气自动化的有力支持,电力系统的工作运行效率得到了大幅度的提高,不仅提高了生产效率,也充分满足了社会经济发展对于电力的需要。通过电气自动化在电力工程中的应用充分地印证了“科学技术是第一生产力”这句话。正是电力企业对于自动化技术的有效应用,也促进了国家的基础公共事业发展,保障了电力对于社会各个方面的供应。随着社会的发展,科技水平也日新月异,会更好的改变我们的生活,让我们的社会生产更加流畅有保障,让我们的生活更加完美,尽管同时也会有巨大的挑战,但是社会的进步是必然的,像电气自动化等新的技术必将深刻的影响我们的社会,为我们的社会发展做出更多的贡献!
工程机械机电一体化研究:工程机械中的机电一体化 一、工程机械中机电一体化应用所具有的优势 1监控作用工程机械中所具有的电子监控系统,其能够对机械设备的运行状况以及机械设备的实际应用状况进行有效的监测,当机械设备在运行过程中出现严重的磨损或者故障问题时,其能够发挥出本身所具有的诊断功能,发出报警提醒,使得相关的人员能够及时的对故障问题进行有效的排除,从而保障工程机械可以顺利的运行。这样就可以有效的保障工程机械的工作效率,从而降低安全事故出现的几率。 2节能功能在过去,工程机械在实际的施工中,其利用率相对较低,这样就造成了资源的严重浪费。而为了解决这一问题,相关的研究人员研发出有效的电子节能控制器,利用该控制器实现对工程机械设备的有效利用,使得相关的大型工程机械设备能量的利用率可以得到最大限度的提升,从而实现节能的发展目标,这样可以有效的保障资源的储备量,保持生态环境的平衡。而且利用该电子节能控制器,也可以使得工程机械的操作变得更加的简单,同时还能够降低机械设备的磨损率,使得机械的工作效率得到提升,这对于推动工程机械的发展具有积极的影响意义。 3保证成品的作业精度在工程机械中,应用电子控制系统,能够有效的提升工程机械应用的效率,在称量上,也可以有效的提升称量结果的精确度,使得称量的过程变得智能化和自动化,这样能够有效的规避因人工操作失误所带来的测量误差问题,从而可以使得成品在具体的作业中,作业精确度可以得到有效的提高。同时将电力控制系统应用到工程机械中,可以使得工程机械实现自动化,这样就能够有效的减少人工的应用,从而可以降低人工成本的支出,进而使得相关企业的经济效益可以得到提升。 二、机电一体化技术的发展趋势 机电一体化技术是在原有技术的基础上所发展得来的,其体现了现代化工程机械的发展趋势,其应用在工程机械中,使得工程机械的原有功能和性能都得到了极大的改进,从而有效的推动了工程机械企业的进一步发展。机电一体化技术通过计算机技术的支持,实现了机械工程的自动化和智能化。机电一体化在工程机械中所具有的发展趋势有以下几点: 1智能化趋势智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、计算机科学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。 2微型化趋势微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3网络化趋势由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术迅速发展起来,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。 三、结语 总而言之,机电一体化具有许多突出的应用优势,其在应用到工程机械中后,能够有效的简化其操作的工序,从而使得相关工作人员的工作负担减轻,进一步的推动工程施工的开展,使得工程机械企业的经济效益可以得到有效的提升,实现工程机械企业的可持续发展。随着工程技术以及机械运行的不断进步,机电一体化技术得以出现,在这一技术出现后,其使得机械的运行效率得到了有效的提高,为企业发展节省了大量的人力、物力和财力,推动了企业经济效益的增长。可以说,机电一体化技术的应用,可以使得工程机械实现智能化和数字化,使得工程机械的质量得以提升,从而使得人们的生活更加的便利。 作者:刘继峰 单位:光大新能源(砀山)有限公司 工程机械机电一体化研究:工程机械中的机电一体化论文 1在工程机械中应用机电一体化技术的必要性 可以说,机电一体化技术的出现,将会是我国现代工程技术水平的重要体现,更是工程机械主要的发展趋势。而这一技术无论是对工程施工质量,还是工程机械的使用性能好坏,都有着关键的影响与意义。在实际的施工过程中,工程机械作为一种不可或缺的设备,随着施工单位对于机械设备的自动化要求越来越高,原有的工程机械技术已经无法再满足工程施工技术需求。因此,通过在工程机械设备中应用机电一体化技术,使其充分发挥自身高效、安全的实用性,确保在预期时间内完成工程任务,同时保障工程项目建设质量,降低工程建设成本。下面,就详细阐释了机电一体化技术在工程机械中应用的必要性,具体表现在以下几个方面:首先,由于当前大部分工程规模普遍较大,这就对工程机械设备的生产效率有着较大的要求,而机电一体化的工程机械能够有效提高施工效率,能够确保在规定时间内,交付工程项目。其次,在现代工程施工中,各大施工单位对于工程机械的耗能量有着明确的要求,通常都是希望在完成施工任务的前提下,又可以降低能耗量,真正实现节约能源,降低施工成本的根本目标。再者,如果工程机械设备的自动化程度越高,这就说明对于工程施工难度也就越高,在实际施工中,有很多分项工程项目是需要应用到大量工程机械。反之,若是这些机械设备的自动化程度较差,就无法充分保障机械施工质量。此外,在工程施工过程中,通常使用的工程机械设备自动化程度非常高时,一般就不会需要浪费大量的人力,甚至有些施工工作完全不用劳动力完成。并且,机电一体化技术的工程机械实际操作起来十分简单,只需一、两个操作人员即可,这就为施工单位节省了一部分的劳动力成本。最后,在工程机械设备应用一体化技术,不仅能够大大提高其使用寿命,还有效降低了运行故障的发生率,在充分保障工程施工质量的同时,还减少了一定的设备维修费用。通常上文几点描述,我们也不难看出,传统的工程机械技术已经无法在满足于现代化工程的施工需要,而机电一体化技术的出现,彻底解决了这些问题,尤其是在工程机械设备中占据十分重要的地位,达到了非常理想的施工效果。 2机电一体化在电力变压器绕线机的应用 电力变压器的环型铁心使用高导磁率的硅钢带绕置。用环型铁心绕制的电力变压器,具有低损耗、低躁声、漏磁小的特点,是近几年电力行业推广使用的电力变压器。电力变压器绕线机是制造这种电力变压器的专用设备。该绕线机可以绕制100kW以下的电力变压器的三相绕组。该设备能够根据绕组导线的线径调整绕制的速度;具有缓慢起动、停止的功能,以防止绕线机因快速起动造成断线的现象;能够自动记录绕组的绕制匝数;能够预置绕制匝数,当实际绕制匝数等于预置绕制匝数时,绕线机能够自动停车。可以说,在变压器绕线机中运用机电一体化,极大的提高了其运行效率和质量。其中,机电一体化绕线机的控制系统是由可编程序控制器和变频器组成。其控制面板包适各种按钮、选择开关,用于给PLC输入控制信号。绕组匝数的预置使用4位拨码盘,将4位十进制数转换成16位二进制数,送到PLC的输入口。旋转编码器将转数脉冲送到PLC的输入口,从而测定绕组的实际绕制匝数。旋转编码器将主轴电动机转数变为脉冲计数信号,作为比较数据。在这样的控制系统下,变压器的绕线机实现了较高的自动化和智能化,生产效率有了显著提升。 3机电一体化的主要发展方向 3.1智能化。机电一体化产品的智能化主要是使高性能、高速的微处理实现机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,机器人与数控机床的智能化就是重要应用代表。智能化通过对机器行为的描述,在控制理论科学的基础上,应用人工智能、运筹学、模糊数学、计算机科学、生理学、心理学等新思想和新方法,使机器具有逻辑思维、判断推理最终能够自主决策。 3.2模块化。模块化是机电一体化技术中的一项重要而艰巨的工程。机电一体化产品种类和生产厂家繁多的现实情况使得相关单位制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配,企业研制和开发具有标准机械接口、动力接口、电气接口和环境接口等的机电一体化产品单元,在这些标准单元的基础上就可迅速开发新产品,同时也可以扩大生产规模。 3.3微型化。微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积越来越小,耗能也越来越少,运动更加灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。综上所述,机电一体化在工程机械中的应用,具有很多优点,而且体现了工程的现代化。这项技术在工程机械中的应用取得了良好的效果,既加快了工程施工的进度,也提高了工程施工的质量,具有高效的特性。 作者:李松峰单位:特变电工沈阳变压器集团有限公司 工程机械机电一体化研究:工程机械中机电一体化技术的运用 摘要:随着科学技术的发展与进步,我国的机电一体化系统也逐渐从传统技术的束缚中走了出来,并充分融合了时代的技术成果,将技术充分的运用到了工程实践过程中。机电技术的综合性特征表现出技术领域的专业性,交叉学科的融合发展拓展了机电设备的应用领域。下面,本文就针对工程机械中机电一体化技术的应用进行简单分析,以供日后参考。 关键词:工程机械;机电一体化技术;应用 简单来说,所谓的机电一体化技术,指的就是机械电子学,它可以对计算机信息技术以及机械技术等技术均有所涉猎,是一种实践性以及系统性极强的技术。该技术在20世纪70年代就已经被人们所知晓,随着现阶段社会经济以及科学技术的不断发展,微电子技术的产生使让机电一体化技术发生了巨大的改变。它在工程机械领域的大范围应用,不仅可以提升生产质量、产品的性能以及工程机械的施工效率,还能很大程度上改变现阶段的机械面貌。 1工程机械机电一体化技术概述 (1)工程机械现状分析。从本质上来说,如果我们想要有效的提高工程机械的应用效率,把机电一体化技术引入其中,就必须要对工程机械的使用性能有一个充分的了解,才能对工程机械中的机电一体化进行系统的探究。随着社会经济的不断发展,工程项目中的人力作用已经在逐渐的消退,取而代之的是机械化施工,机械化在工程中的施工可以很大程度上减少施工中的人力成本,还可大大提高工程的运行效率。要想使施工进程的工作效率最大化,就要逐步对机械性能进行更新,电子信息系统的应用与探索在不断促进机电一体化的发展进程,所以现阶段的工程机械所面临的要求就是要把机电一体化应用到工程机械当中。 (2)机电一体化的概述。就针对于目前的实际情况来看,我国的工程机械依然处于关键的发展时期,所以将机电一体化应用到工程机械当中成为现阶段发展阶段的必然要求,机电一体化的应用可以促进工程机械的发展,并且使得机械工程逐步地向综合且系统的趋势发展,这样会大大提高工程机械的运行效率,而且也会对工程机械的投入使用效果进行改善,提升经济性以及可靠性。在现阶段的工程机械的制造过程中对机电一体化的使用主要体现在微电子处理器方面,以此来实现综合的处理以及优化、总结项目中的系统设备。随着当前经济水平的不断提升,随之而来的工程机械的发展在不断为机电一体化引导发展方向。在现阶段的工程项目发展过程中,电子设备的应用依旧是运行的主体,并且相关的技术也在工程机械的运行过程中被大范围的引用,比如工程中设备运行过程中的自主故障消除与检测以及实时动态检测等,而且电子控制设备也在安全、高效以及经济的应用至大型的工程机械当中。根据可靠的调查数据显示,我国对工程机械的进口数量在不断提升,这也是当前机械工程在发展中面临的重要问题。 2工程机械中机电一体化技术的应用策略 (1)降低机电设备消耗。就针对于传统的柴油动力的机电设备来说,由于其自身的缺陷已经难以完全满足时代的发展需要,因此,我们应当全面提升技术含量,减少柴油消耗,提升节能技术含量,减少废弃物的排放。在追求工作效率最大化的同时将消耗能源减到最小,平衡消耗和污染两个重要问题。在提升节能技术过程中,在机电设备系统中加入电子控制系统,削减柴油输出,减少耗油损失,来提高能源利用率。 (2)提升自动化能力。从本质上来说,所谓的机电一体化,指的就是机电工程自动化技术的革新,传统的机电一体化已经具备自动化功能,但自动化水平较低。机电一体化的发展趋势就是逐渐提升自动化水哦的过程,自动化的发展将提升工作效率,减少人员投入,降低生产成本,保障产出和效率。自动化是从技术主体为出发点,机电自动完成工作任务,在面对突发问题时自动解决或停止工作,在自动分配过程中保证工程规律性进展。机电自动化发展将提升机电设备的工作能力,减少部分因素的影响,保障整体工程顺利进展。机电一体的智能化是随着互联网信息技术发展而来,智能化的机电设备对技术要求提升到一个新阶段。智能化发展使现代技术提倡的发展战略,也是国家鼓励的机电技术创新政策。提升机电设备整体信息储备能力,协调机电设备各项功能,保障系统化的系统力度。系统化发展是将整体化只能技术进入信息处理阶段,提高信息处理能力,习惯成全系系统化发展模式。同时,利用光学技术,改善传感器敏感度,精确设备,提升技术应用能力。 (3)制定系统化发展战略。事实上,要想促进机电一体化的发展,就要求我们必须要基于机电技术和机电设备,坚持发展理念。机电一体化在未来发展方向上应制定系统化的发展策略。系统化发展包括几点技术在一定程度上应用于实际工程中的系统性,在落实工程建设过程中独立运营机电系统,在多个机电设备同时工作的情况下,有效协调工作内容,形成系统化分配方案。在应对外界变化时,及时采取有效方式。以上的机电一体化都要求机电设备附有完善的自律分配系统。更好地完成机械工程工作。在信息技术发挥作用的今天,对机电工程全方位系统化发展目标越来越明确,全方位的机电一体化系统将从不同方面规划机电工程,对自动化操作制定更晚辈的一体化指令。在人工智能化的时代背景下,发展方向越来越体现出系统化科学化。机电一体化体现出机电工程中的电子工程尤为重要。随着机械工程难度的提升,机械工程要求复杂性和精确性相结合。对于传统的机电一体化设备的继承,光机电一体化加入了光学原理,在设计制造的过程中融入科技内涵,提升了科技含量,尤其对光学利用中传感器的使用,体现在各个系统结构中。所以,制定系统化的机电一体化发展规划,是提升机电技术水平,提高机电设备科技含量,提升机电工程效率的有效保障。 3结语 总而言之,机电一体化技术的使用价值逐渐提升,机电自动化发展也逐渐完善,精确化智能化成为未来机电一体化系统发展的方向。文章从机电一体化系统的应用特征入手,分析几点一体化系统在实际工程中应用情况。在科技领域,机电技术是科技融合发展的重要方面,以机械设备为基础,融合电子信息技术等多学科的结合发展,推动技术水平的提升。机电技术为各领域的发展提供技术来源,学科之间理论与实践的结合,互相渗透在技术领域中。 作者:马永薪;许永行 单位:四川省成都理工大学 工程机械机电一体化研究:工程机械机电一体化论文 1机电一体化概述 机电一体化作为一门独立的交叉学科,具有跨学科性、综合性性的特点。现代信息时代的到来,尤其是现代计算机技术的不断改进和完善,促使机电一体化飞速发展并且在现实生活中得到前所未有的广泛应用。 2机电一体化发展趋势 随着各科技术的不断发展、相互融合,以及社会经济发展对机电一体化提出的必然发展需求,导致机电一体化在未来的发展过程中将呈现以下几大趋势: (1)智能化。人工智作为科技进步的一种体现,代表着一种新的生产力,在问世之初就得到了社会各个方面的关注。“智能化”的主要描述对象是机器设备的行为,这是各科学技术相互融合的一个必然结果,即结合控制理论、计算机科学、心理学等新思想,使机器本身如同人类一样具有逻辑、判断以及自主决策等能力,从而更好的控制发展进程,实现目标。 (2)微型化。微型化主要指的是物体的体积方面,泛指机电一体化产品的体积之小,其尺单位一般用毫米,甚至是微米、纳米。微型化的主要特点是主要体现在:体积小、耗能小、运动灵活。机电一体化技术的微型化将在社会的各个方面得到应用,尤其是精细化的行业和部门,如:医疗、军事、信息等多个方面。 (3)绿色化。社会的持续发展给人们带来巨大改变,在物质丰富、生活舒适的同时,资源减少,生态环境严重污染等问题要同时浮现。在保护环境成为社会发展的必然前提的社会环境下,绿色产品的概念应运而生。作为绿色产品必需满足符合环境保护及人类健康这两大硬性指标,这主要体现在其产品的设计、产品的制造过程、产品的使用以及使用后期的销毁的几大方面。而作为机电一体化这一特殊的对象,其绿色化主要体现在产品的使用以及使用后期的销毁的两大大方面,即在使用的过程中不污染生态自然环境,同时能够回收利用。设计绿色的机电一体化产品,顺应了时代的发展要求,将具有广阔的发展前景。 (4)模块化。在现实社会的生产过程中,生产具有标准的、统一接口的一体化产品需要具备两大方面的因素:第一、一体化产品的各种类具有明确的技术标准,第二,生产机电一体化电子产品的厂家能够严格按照各种类的技术标准进行生产,且所生产的产品各项技术指标过关。但是,现实社会中这两方面的因素不能够达到生产标准化、统一接口的机电一体化产品单元,成为一项十分复杂的事情。但研制和开发具有标准接口机电一体化产品单元本身对于机电一体化的发展是非常重要的事情。 (5)网络化。随着网络技术的发展,科学技术、工业生产、人们生活等方面都发生了重大改变。在全球经济发展过程中,各产品的生产、销售等各个环节都随着网络的全球化纳入到全球经济发展过程中,各企业之间的竞争也随着这种进程呈现出全球化的态势。可以毫不夸张的说,只要研制出的机电一体化新产品满足社会需求且质量保证,畅销全球将不是问题。 3机电一体化技术在工程机械中的应用 机电一体化技术在被引进工程机械这一领域后,其应用领域及范围非常广泛,这主要源于机电一体化技术在工程机械领域所产生的以下几大方面作用: 3.1监督与控制 机电一体化这一技术被引入到工程机械领域之后,在该领域所发挥的作用主要是利用电子一体化产品的各种功能如智能化,其所发挥的作用主要多种多样,其中监督与控制作用是在该领域所发挥的关键作用之一。监督和控制主要是利用了机电一体化的半智能化特点,对工程机械的使用过程及故障的出现进行自动的监督和控制,从而减少相关事故的发生,提高安全性。这主要体现在以下三大方面:第一、电子监控,第二、自动报警、第三、故障自诊。 3.2节能降耗 没有将机电一体化引入至工程机械领域时传统意义上的工程机械领域,存在一个非常突出的问题:功能与功能之间无一定的相关性、联系性,呈现相互杜历的态势,这就致使各功能之间不能进行有机的协调统一,从而致使设备的利用效率偏低,生产资源浪费相对比较严重。 3.3提高作业精度 产品的作业精度直接影响着工程的质量,对于工程所具有的各种效益必将产生直接的影响。这不仅体现在施工过程中,在简单的产品生产过程中同样如此。一般情况下,机床加工的不良产品的成因主要是人的因素,即人的技术水平以及操作经验。机电一体化技术在工程机械中的引用,很大一方面是借助电子系统的精密控制系统,从而,不仅实现了其自动化、智能化,而且同时减少人为因素引起的各种失误和偏差,从而提高工程机械工作的精密程度,确保产品质量。 3.4降低劳动强度 目前,工程机械施工操作过程中呈现的自动化或者半自动化这一特点,是对机电一体化技术引入后的一个必然结果。这促使在施工过程中,劳动者的劳动强大得到大大降低,同时能够在同时间段内完成各种不同工作,促使工作效率得到大大提高。 4结语 机电一体化技术是各种科学技术共同发展、相互融合的产物,是社会进步的一种标志、体现。机电一体化技术在引入至工程机械中的后,所起的作用不仅包括对工程机械的工作过程进行监督和控制,从而降低生产过程中的能耗,提高作业精度、提高产品质量,同时降低人员的工作强度,使人力资源得到更好的配置。 作者:顾子旭 单位:河北南玻玻璃有限公司 工程机械机电一体化研究:机电一体化在工程机械中的应用 一、机电一体化概述 就机电一体化化技术的内容来说,其中最主要的内容就包括机械、电子技术以及计算机这三个方面的内容,机电一体化技术通过利用计算机技术来推动工程的发展。所谓的机电一体化就是在机械设备所具有的原有功能上,结合现代各种先进的技术,来对机械的工作效率以及工作水平等进行提升的一种技术手段,在各个企业中应用机电一体化都可以有效的推动企业的发展,从而实现企业的可持续发展。在机电一体化中所包含的三方面内容都各自有着各自的功能,其可以根据施工具体要求的不同,而发挥出不同的作用。但是,机电一体化系统在运转的时候,也需要依据一定的要求和原则,要有序的进行运转工作,保障每个运转环节都能够顺利的进行,从而避免出现严重的运转失误现象。因此,在工程机械中应用机电一体化的时候,要坚持机电一体化系统运转的原则,对其运转的特点进行全面的了解,以保障工程机械生产可以顺利的进行。 二、工程机械中机电一体化应用所具有的优势 1监控作用 工程机械中所具有的电子监控系统,其能够对机械设备的运行状况以及机械设备的实际应用状况进行有效的监测,当机械设备在运行过程中出现严重的磨损或者故障问题时,其能够发挥出本身所具有的诊断功能,发出报警提醒,使得相关的人员能够及时的对故障问题进行有效的排除,从而保障工程机械可以顺利的运行。这样就可以有效的保障工程机械的工作效率,从而降低安全事故出现的几率。 2节能功能 在过去,工程机械在实际的施工中,其利用率相对较低,这样就造成了资源的严重浪费。而为了解决这一问题,相关的研究人员研发出有效的电子节能控制器,利用该控制器实现对工程机械设备的有效利用,使得相关的大型工程机械设备能量的利用率可以得到最大限度的提升,从而实现节能的发展目标,这样可以有效的保障资源的储备量,保持生态环境的平衡。而且利用该电子节能控制器,也可以使得工程机械的操作变得更加的简单,同时还能够降低机械设备的磨损率,使得机械的工作效率得到提升,这对于推动工程机械的发展具有积极的影响意义。 3保证成品的作业精度 在工程机械中,应用电子控制系统,能够有效的提升工程机械应用的效率,在称量上,也可以有效的提升称量结果的精确度,使得称量的过程变得智能化和自动化,这样能够有效的规避因人工操作失误所带来的测量误差问题,从而可以使得成品在具体的作业中,作业精确度可以得到有效的提高。同时将电力控制系统应用到工程机械中,可以使得工程机械实现自动化,这样就能够有效的减少人工的应用,从而可以降低人工成本的支出,进而使得相关企业的经济效益可以得到提升。 三、机电一体化技术的发展趋势 机电一体化技术是在原有技术的基础上所发展得来的,其体现了现代化工程机械的发展趋势,其应用在工程机械中,使得工程机械的原有功能和性能都得到了极大的改进,从而有效的推动了工程机械企业的进一步发展。机电一体化技术通过计算机技术的支持,实现了机械工程的自动化和智能化。机电一体化在工程机械中所具有的发展趋势有以下几点: 1智能化趋势 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、计算机科学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。 2微型化趋势 微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3网络化趋势 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术迅速发展起来,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。 总而言之,机电一体化具有许多突出的应用优势,其在应用到工程机械中后,能够有效的简化其操作的工序,从而使得相关工作人员的工作负担减轻,进一步的推动工程施工的开展,使得工程机械企业的经济效益可以得到有效的提升,实现工程机械企业的可持续发展。随着工程技术以及机械运行的不断进步,机电一体化技术得以出现,在这一技术出现后,其使得机械的运行效率得到了有效的提高,为企业发展节省了大量的人力、物力和财力,推动了企业经济效益的增长。可以说,机电一体化技术的应用,可以使得工程机械实现智能化和数字化,使得工程机械的质量得以提升,从而使得人们的生活更加的便利。 作者:刘继峰 单位:光大新能源(砀山)有限公司
机电一体化技术研究:接口技术在机电一体化中的运用研究 接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体论文联盟化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化技术研究:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的优秀是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。 机电一体化技术研究:胶东半岛蓝色经济圈培养高素质高职机电一体化专业技术人才探究 论文关键词:机电一体化高职 人才培养 “教学做”一体化双证融通 论文摘要:根据国家整体规划,胶东半岛蓝色经济圈已经进入快速建设期,机电一体化专业人才需求在本地区也将迎来一个高峰期。本文对其专业人才需求背景进行了详细的分析,并根据本校及本专业现有的师资力量,提出了建设“高职机电一体化专业技术人才”方案。在本文中,确定了三个专业培养方向,总结了“1.5+0.5+1”的人才培养新模式,“教学做一体化”教学模式,以及“双证融通”式课程教学模式。 机电一体化技术是集机械、微电子和计算机技术于一体的综合应用技术,也是现代制造业的优秀技术。随着山东省大力推进半岛制造业基地暨北部沿海经济产业带建设,机械制造、电子信息、食品加工和黄金工业四大支柱产业以及汽车、手机、电脑三大产业集群均进入了快速膨胀期。制造业的现代化水平得到了提升,最显著的标志是采用大量的自动化生产制造系统取代了传统的、自动化程度较低的生产方式。 现代机电一体化技术是机械、电子、信息和管理等学科有机结合的高新技术,广泛应用于机械、电子、汽车、食品、医药等行业。可以说,任何产品只要投入工业生产,就必须采用自动化生产制造技术以提高产品质量和生产效率,否则将没有市场竞争力,而自动化生产制造的优秀技术就是机电一体化技术。因此加速培养机电一体化技术高素质技能型人才已经成为高职高专院校的当务之急。在此背景下,山东省大部分高职院校都开设了机电一体化技术专业以满足社会对该专业人才的需求。但一方面,企业难于招聘到合格人才,另一方面相应毕业生感叹就业困难,工作难找。分析原因是供非所需,高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置,实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,应依据社会需求确定人才培养目标,以就业为导向构建人才培养新模式,增强人才培养的针对性,适用性,实现人才培养与社会职业岗位的接轨,服务地方经济,并促进毕业生充分就业。 1 根据半岛区域经济发展需要,确定高职机电一体化技术专业人才的培养目标 在对山东省机电设备制造企业和胶东半岛大中型机电企业调研、毕业生跟踪调查和专业建设委员会论证的基础上,归纳出半岛经济发展急需的三种职业特色鲜明的机电类就业岗位群,分别是食品灌装生产线的运行与维护,新能源装备制造的生产与维护,电子组装工艺操作。 山东省是我国重要的粮食及食品生产加工基地,随着人民生活水平的提高,人们对食品的质量、包装和精细化程度要求越来越高,这就带动了食品灌装、包装设备的飞速发展。自从我省做出重点发展食品产业群的重大决策以来。产业集群蓬勃发展对灌装生产线人才的大量需求早已初见端倪。 根据国家中长期发展规划,我国的核电和风电已经进入高速发展期。山东在半岛沿海地区规划了海阳、荣成、乳山三座核电站,并计划在“十二五”末全部投产发电。同时山东地处东部沿海,具有丰富的风能资源,各大发电集团竞相在山东沿海地区修建风力发电厂。这使得山东省核电、风电等新能源装备制造业快速发展,可以预见随着山东核电、风电产业发展的推进将需要大量掌握核电、风电相关知识的装备制造业专业技术人才。 随着现代信息产业的不断发展,电子应用技术发展的不断需求,电子组装技术在真个电子整机装配加工中所占的地位越来越重要。胶东半岛在发展电子信息与家电产业集群的同时,电子组装技术备受关注,据调查分析,电子组装技术产业的人才存在着巨大的缺口,在未来需要众多电子组装技术人才满足企业生产需求。 我们通过以上市场调研,制定了适应区域经济发展的机电一体化技术专业的人才培养方案,确定了在机电一体化技术公共知识平台的基础上分三个专业培养方向:食品灌装生产线的运行与维护、新能源装备制造的生产与维护、电子组装工艺操作。 2 构建科学合理的新型人才培养模式,为胶东半岛培养高素质技能型人才 2.1 构建“1.5+0.5+1”的人才培养新模式 机电一体化技术专业的传统教学模式是实施“2.5+0.5”人才培养模式,即三年中两年半在学校完成教学计划规定的所有课程,最后半年赴企业进行顶岗实习。这种传统人才培养模式难以培养出我们所需要的为地方企业量身打造而熟练掌握专业知识和技能的专门化人才。因而进行人才培养模式改革,构建科学合理的人才培养新模式势在必行。“1.5+0.5+1”正是贯彻分方向教学并实施产学研合作办学的一种教学新模式。1.5是指在新生入学后在第一到第三学期,学习基础类模块、专业基础模块、专业优秀模块和技能优秀模块,在这样一个公共知识平台的基础上主要培养学生从事机电类岗位的基本能力。0.5是指在第四学期进行专业拓展能力模块的学习,即学生根据自己的兴趣和就业意向自行选择三个就业方向的一个,进行该方向一系列知识和技能领域的学习。1是指在最后一年,学生根据各自选择的专业方向到对口的企业进行更有针对性地进行技能培训,并顺利完成顶岗实习。 2.2 推行“教学做一体化”教学模式 在分方向教学的课程学习中,部分课程专业性强,如没有合适的实训载体,学生难以实际掌握该专业技能,因而在合作企业的帮助下建设了两个校企合作共建实验室,在这里实现了部分课程理论教学和实践教学一体化的教学模式,通过以具体的工作任务为中心,实际操作为载体。使学生在实际训练中得到了知识和技能的培养,提升了学生的职业素质。并有企业技术人员担任课程的部分授课任务,使学生所学知识与企业的实际需要实现了“零距离”接轨。 2.3 实行“双证融通”式课程教学 高职教育的特点是突出学生职业技能的训练,培养学生的职业实践能力。而国家在长期对各行业生产一线和生产过程职业技能的总结过程中,形成了一套完备的各行业职业资格标准。所以参照行业职业资格标准,进行课程体系的改革和课程内容的重组,有助于提升学生的优秀竞争力。这种以“双证书”为目标,构建以职业能力为主线的教学内容和教学环节,将“双证书”教育融入教学全过程,使学生在学习相关课程后可直接参加职业资格证书考试,我校机电一体化技术专业学生在学校期间可考取维修电工(中级)证书和机电一体化技能认证。 3 结语 以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路,是国家对高职院校办学方向的科学定位。通过对胶东半岛人才市场需求的深入调查研究,培养特色鲜明的机电一体化技术专业人才适应区域经济发展的人才需求,不仅契合高职院校的服务定位,而且提高了毕业生就业对口率,真正实现了学校与企业的“零距离”接轨。 机电一体化技术研究:浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、 计算 机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的 发展 ,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭 科学 研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有 网络 连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的 计算 机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平 发展 ,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如 网络 、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使 企业 获得更加显著的技术、 经济 和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电一体化技术研究:关于机电一体化技术及其应用研究 摘要:讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁 工业 中的应用以及 发展 趋势。 关键词:机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微 电子 、控制、 计算 机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、 网络 化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种 艺术 享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(micro electronic mechanical systems,简称mems)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种mems器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学 技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归 自然 ,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁 企业 中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(ic) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央 计算 机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的 发展 ,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。dcs具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。dcs是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(ocs) 开放控制系统(open control system)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过 工业 通信 网络 使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(cims) 钢铁 企业 的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应 现代 钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的 经济 效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现cims化。 2.5 现场总线技术(fbt) 现场总线技术(fied bus technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20ma,dc直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致dcs的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化plc(programmable logic controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力 电子 技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
电气控制论文:PLC与电气控制论文 1工作过程导向课程开发的内涵 工作过程导向的课程是以职业工作的岗位能力作为课程培养的优秀内容及目标,这与传统基于知识体系的课程有着本质的区别,其课程的内涵也有着自己显著的特征.基于工作过程导向的课程其内涵包括三个方面:教学目标、教学内容、教学组织.(1)教学目标:将职业优秀能力的习得作为课程的主要教学目标.工作过程导向的课程定位与目标就与传统课程有着本质区别,工作过程导向的课程其本质目的是使学生通过课程的学习获得从事某一职业必须具备的能力,也有文献称为职业行动能力.目前在职业教育中,虽然已经对这一目标取得了共识,但是很多教育工作者将职业能力等同为职业技能,这是不科学的.职业技能仅仅是从事某一职业岗位所需的具体操作能力,而职业能力是一个更加广义的范畴,包含情感能力、构思能力、反思能力等,明确这一区别对课程开发具有实践指导意义.(2)课程内容:将工作岗位能力的获得作为课程的主要教学内容.工作过程导向的课程在课程内容上区别于传统课程在于其教学的内容的选取是根据职业工作的需要来选取教学内容,而不是根据学科的知识结构来选取教学内容.根据这种方式来选取教学内容实际上对传统的理论知识进行了弱化,而与实践紧密相关的隐性知识的地位得到了加强.隐性知识无论是获得、表述还是传授难度都较显性知识要高,这是为职业教育工作者提出了挑战.更高层次的教育在于培养以及激发学生的自主获得隐性知识的习惯和能力,这对职业教育受教育者的职业生涯更加重要,也是目前职业教育工作者还较少关注的一个问题.(3)教学组织:将工作岗位的进阶作为课程内容安排的主要方式.课程教学的组织是课程建设中的一个重要方面,传统课程的教学组织是按照知识的逻辑关系进行组织,这显然与工作过程导向的课程所要实现的教学目标不相适应.职业特征是工作过程导向的课程优秀,按照工作岗位的进阶来组织其教学就成为课程开发过程中所应该遵循的准则,其组织过程也是对原有知识体系结构进行分拆,进而根据工作行为的动态过程进行重构的过程.目前从事职业教育的工作者对知识体系的组织方式有着很大的思维惯性,这使得在工作过程导向的课程组织过程中常常难以达到“实至名归”的状态.总结工作过程导向课程内涵可以用图1表示其三个方面. 2工作过程导向的《电气控制与PLC》课程开发过程 《电气控制与PLC》作为一门职业岗位特征十分明显的课程,传统的知识系统型课程已经难以适应该课程的教学要求,迫切需要按照工作过程导向进行该课程的开发.根据此课程的特点,工作过程导向的《电气控制与PLC》课程开发过程如图2所示.在课程开发过程中,通过专任教师与不同合作对象的配合,使其能够与该课程对应的工作过程零距离,使所承担的教学活动能够培养出胜任工作岗位的合格工作者.(1)在岗位能力调研阶段,通过任课教师通过到企业与工程技术人员一起进行实地调研,明确《电气控制与PLC》所对应的工作岗位是维修电工,该工作岗位具体需要的优秀技术能力为机电设备电气控制安装与维修.(2)在岗位任务分析阶段,任课教师与行业专家一起具体分析课程对应的维修电工岗位典型的工作的任务,也为课程内容选取和学习情景的构造积累素材和奠定基础.(3)在课程结构组织阶段,任课教师在职教专家的指导下对与本课程相关的其他课程进行整合,避免教学内容遗漏与重复.(4)在课程内容选取阶段,任课教师根据前面确定的岗位能力、岗位任务以及课程整合的结构,在岗位能手的协助下选取本课程具体的内容,同时也将学习情境构造完成.(5)在教学活动实施阶段,任课教师与学生在构造的学习情境下完成预定的教学任务.(6)在教学完成后,任课教师在教育专家的指导下对本课程的教学质量进行评估,并提出改进意见,促进今后的课程建设工作. 3结束语 我国传统的职业教育历来重视知识的传授而忽视工作实践能力的培养,工作过程导向的课程将课程的教学目标直接瞄准学生将来所从事的工作岗位,教学内容也以工作任务为载体开展教学活动,更有利于学生的职业能力的培养.本文在分析工作过程导向课程内涵的基础上,开发了机电一体化技术专业优秀课程:《电气控制与PLC》,该课程以应用于机电一体化技术专业的教学中,取得了很好的效果. 作者:单位:宋雷 王文蓉 陈湘 广东技术师范学院机电学院 广州科技贸易职业学院 广州戴卡旭铝铸件有限公司 电气控制论文:虚拟训练系统电气控制论文 1系统优点 (1)职业性:知识和内容符合课程标准要求,满足机电一体化专业电气设备维护工作的要求,符合学员的认知规律和知识水平。(2)实践性:虚拟训练系统内容应贴近实践,有效辅助实践技能的形成。(3)情景性:设置的训练场景仿真实际生产过程,营造情景化训练氛围,学员能真实体验训练过程。(4)过程性:训练的设置要注意知识的产生发展规律,注重训练的过程的科学合理性,注重阶段性检查,注重层层推进性。(5)趣味性:表现形式形象生动,包含趣味,从而有效提高学员学习训练的积极性。 2所采用关键技术与实现途径 2.13D建模与Web3D技术 目前三维建模技术已经非常成熟,利用3D建模技术构建电动机、常用低压电器三维模型,采用层次建模方法,利用树状结构表示电动机、常用低压电器的各个组成部分。该系统是基于网络实施虚拟教学的,网络传输受带宽的限制,所以3D模型不能设计过于精细,建模完成后需要二次优化处理,在保证不失真的情况下,尽量减少面数以缩小模型文件大小,然后通过插件导出Web3D软件所支持的文件格式,在本系统中三维模型采用SolidWorks2012进行设计,通过3DMAX2012进行渲染,再利用Cult3D进行3D模型交互设计,利用Flash面向对象编程技术实现控制线路安装、调试与故障排除虚拟操作,然后通过IE浏览器。 2.2人机交互技术 根据电气设备零部件操作的关系,利用Cult3D和FlashActionScript技术,在模型中添加各种交互功能,建立Web3D和Flash对象,实现虚拟训练。 2.3网络集成技术 本系统采用B/S模式,综合应用Web3D、Asp、Jscript、HTML及网络数据库等技术,构建一个基于Web浏览器和虚拟现实技术的电气设备虚拟训练系统。其中,Asp技术负责界面显示,MySQL数据库技术负责数据的存储,Web3D和Flash技术建立交互式电气设备模型,共同实现电气设备的三维可视化展示和(二维、三维)虚拟训练系统。 3推广应用前景和效益分析 整个系统研制完成后经试验,性能较好,安全稳定可靠,满足训练,达到与实装一样的训练效果。可应用于《电力拖动控制与PLC》、《电机与电气控制设备》等专业主干课程的技能训练,用于学生教学与训练,可增强对器件结构组成、控制线路工作原理与操作技能的掌握,提高学生专业理论和专业技能,适应岗位任职需要,满足电气设备维护岗位随着设备信息化的不断提高对电气设备操作维护人员技能的要求,进而加快学员能力素质的形成,使训练效率与效果得到显著提高。 作者:胡永胜 单位:第二炮兵工程大学士官学院 电气控制论文:线路设计与电气控制论文 1电气控制线路设计的原则 1.1线路设计控制方式通用化原则 通用化指的就是制定的线路设计方案,可以使生产机械设备加工不同性质对象。所以,在电气控制线路设计过程中,一定要尽可能选择满足设计要求,并且在实践活动中可以普遍运用的线路设计方案,进而符合生产机械设备、工艺等方面的要求,保证电气控制线路设计工作的有序完成。 1.2线路设计控制电路电源可靠性原则 电路电源是电气控制工程中确保机械设备正常运行的基础与前提,一定要予以高度重视。在进行线路设计的时候,一定要对配电方案、接地回路、线路布局等因素进行全面的考虑,确保电路电源负载处在标准范围以内。与此同时,一定要加强控制系统各电路的设置,避免其互相影响,并且,防止出现振蕴、电路过热等问题。除此之外,当线路控制非常简单的时候,可以选择电网电源;当生产机械设备自动化程度比较高的时候,可以选择直流电源。 2强化电气控制线路设计的策略 2.1尽可能减少连接导线 在设计电气控制线路的时候,设计人员一定要充分考虑各元器件的位置设定,尽可能减少配线连接导线。如图1(a)所示线路连接是不合理的,主要原因就是,一般按钮是安装在操作台上的,而接触器是安装在电气柜中的,也就是说,在设计控制线路的时候,需要从电气柜中二次引出连接导线,使其和操作台进行连接,所以,一般而言,均是将启动按钮和停止按钮进行直接相连,这样就可以减少一次引出连接导线。如图1(b)所示线路连接是合理的。 2.2确保连接电器的线圈正确 一般而言,电压线圈是禁止串联使用的,如图2(a)所示线路连接是不正确的,主要原因就是,其阻抗不相同,进而非常容易导致出现两个线圈电压分配不均衡的现象。尽管两个线圈型号一致,外加电压是其额定电压之和,那也线路也不可以进行这样的连接,因为不管是如何连接导线,所有电器动作总是存在着先后之分,而当其中一个接触器动作的时候,其线圈阻抗就会逐渐增加,进而造成该线圈的电压也随之增加,进而出现另一个接触器无法吸合的情况,出现线圈被烧坏的问题。如果是两个电感量相差较大的电器线圈,也是不可以进行并联的。如图2(b)所示的直流电磁铁YA、继电器KA并联,在此连接形式下,接通电源之后,能够进行正常运行,但是切断电源之后,就会因为电磁铁线圈电感量大于继电器线圈电感量,出现继电器电感量释放快的情况,但是电磁铁线圈产生的自感电动势就会致使继电器出现吸合现象,导致继电器出现误动作。如图2(c)所示线路连接是正确的。 3结束语 总而言之,电气控制线路和机械机电设备应用有着非常密切的联系,正确选择电气控制方案,合理选择电气控制线路,可以有效提高机械机电设备的运行效率,并且保证机械机电设备的正常、安全、可靠运行,对提高生产效率与效益有着一定的积极作用。所以,一定要重视电气控制线路设计工作的分析与研究,保证其具有较好的科学性。 作者:唐亦敏 电气控制论文:过压继电器与电气控制论文 1过流继电器的整定方式 在过流继电器进行整定时,关键的组成部分为电路开关、电流发生器、整流器、测试电流表、单相交流低压电源、毫伏表,在电路运行中,过流继电器可以充分发挥各项保护功能,比如过压保护、欠压保护、过流保护等。在过流继电器运行之前,对于三相电流的流过值应该提前设置,一旦三相电流出现故障,整个继电保护装置都会处于故障状态之下,在故障情形下,显示屏会将电流流过值显示出来,可以通过人工干预和延时设置方式对这一状态进行改变,在电流变化的情形下,继电保护器可以给予修改,对跳闸实施延时操作;如果在线路运行过程中,电压一直处于较高状态,继电保护装置就会启动过压保护功能,实施相应的保护措施,此外还会启动报警方式,比如闪灯、警告音等,如果继电保护器发生故障,在液晶显示屏上,电压值变化情况也会显示出来,此时可以通过人工干预和延时设置等方案对这一问题进行改善;在设备大的运行过程中,如果电压一直处于偏低状态,继电保护器开启的保护模式为欠压保护功能,当故障状态恢复正常后,此种保护功能可以实现实时关闭,自动退出故障状态。在过流继电器实施整定的过程中,首先应该进行通电试验,在完全断开高速开关的情形下,实施升压试验与降压试验,对电力电压的整定情况给予密切观察,一旦电压处于稳定状态,整定工作便可以立即开展,在实际整定过程中,对于相关检验装置的变化情况应该仔细观察,比如毫伏表、电压表、电流表等,相关数据的变化情况应该给予及时记录,通过此操作,不仅能使系统的稳定性得到提升,还能营造一个安全的作业环境,让操作人员放心、有效的开展工作。 2过压继电器的整定方式 在过压继电器实施整定操作时,关键的构成部分为单相调压器、倍压整流型电压发生器、测试电压表、单相交流低压电源、电路开关等,可以对不同状态的故障实施保护,比如动态断相、静态断相、欠压、错相、电压不平衡以及过压等内容。在电气设备运行过程中,如果出现断相问题,此时开展的保护措施为动态断相保护;在设备处于非工作状态时,一旦出现断相问题,此时开展保护措施为静态错相保护功能;在线路运行过程中,如果电压一直处于偏高状态,可以实施过压保护;当三相电压出现不平衡问题时,电压不平衡的保护模式会立即启动,有效的改善这一故障;在线路运行过程中,出现错误电源输入的情况下,可以启动错相保护措施;一般在线路运行都提前设有预设电压,如果线路电压处于较低状态,可以开启欠压保护,是一种有效的保护方式。在过压继电器实施整定过程时,首先应该进行初次通电试验,在具体的试验过程中,应该将高速开关断开,在继电保护器的基础上,有针对性的开展整定电路,进而实施降压试验,在试验过程中,对于压升与压降的情形应该给予密切观察,是否有异常情况存在,当压升与压降恢复到正常范围后,可以立即合上告诉开关。当合上高速开关后,接下来对过压继电器进行再次整定。在实施整定过程时,对于电压表的指示情况、过压继电器动作应该实时密切观察,对各种情况给予严格记录,所有操作完成后,再对过压继电器进行调整。在电路运行过程中,对于保护对象,继电保护器可以实时监控和判别,针对具体的异常情况,比如警告信号、动作信号等,选择必要的断路方法,迅速自动切断有异常表现的设备元件,实现故障的有效恢复,起到隔离的作用和保护作用,促进电气设备的安全、稳定运行。 3结束语 综上所述,在电气设备安全、稳定的运行过程中,继电保护器是重要的控制部分,在电气设备运行和生产等环节中,可以有效地实现各种保护功能,在对继电保护器实施整定工作的基础上,应该维护好控制系统功能的良好性能,促进电气系统的稳定运行。 作者:屠光超 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院 电气控制论文:PLC编辑程序电气控制论文 1指令的基本功能分析 初学者在学习S7-200系列PLC指令时不必过分强调掌握了多少指令。只需要掌握一些基本的指令并能编辑出50行以上的有效程序解决问题即可。随后在程序规模编辑扩大的基础上,继续提升指令的掌握量即可。例如,(1)按照软件快捷键学习时我只是掌握F4、F6和F9功能而已。(2)按照实际功能可分为条件运算指令和输出控制指令及程序处理指令。所谓条件运算指令,必须了解的是取正位、反位、比较指令,其中比较指令往往涉及到字、字节处理指令。输出指令中置位和复位指令的优先级别都高于普通线圈指令。(3)按照控制对象规模可以分为(单)位操作指令和多位操作指令。S7-200系列PLC对字和字节的划分自有一套法则,认定字节高低位是以位书的高低为正序,而认定字节在字和字节或字在双字中的高低是以字节号为反序的。如MB31为M的最大字节。则MW最大为MW30,MD为MD28,其加减乘除运算后,高低位依次是MB28、MB29、MB30和MB31。 很多有经验的编程者实际操作时,程序也不是信手沾来的。PLC虽然很多人按照国际管理已经称为PC了,但是其逻辑分析功能仍然是学习的主导。什么是逻辑?逻辑就是一种不能有错误的逐步推断。以下面两个实例分析程序设计要求和逻辑建立。很简单,程序是一种逻辑,算法。因此,逻辑需要也可以纸面建立,如下工步序号所示。 3程序的分块分段处理 所谓程序的分块、分段编辑和执行处理,就是我们在编辑程序的时候有意将程序分成一块一块的单独编辑后汇总;校验运行程序的时候我们也分段观察不同输入下的输出。S7-200系列PLC主要划分程序的方法是:(1)主子程序:适应比较大段的分块程序;(2)顺控程序:适应条件转换多,但是每块不大的程序设计;(3)跳转、FOR、NEXT等条件指令。本文仅论述顺控程序的一些潜在要求。所谓顺控程序,就是通过SCR和S位控制的块程序的开头,SCRE结尾,SCRT跳出的不宜太长的指令块。但是,S7-200系列PLC在使用时有一些潜在的要求需要使用者注意。(1)程序划块是以S0.0开头的,一旦进入某一块程序时,块外的程序仍在一个扫描周期内循环执行。(2)进入块后,跳出的唯一方式是将所有的S位置零。如果跳到一个并不存在的块内。如S31.7是空块,则除了系统重启没有返回PLC程序的其他方法了。(3)此外S指令顺控程序最需要注意的就是对于输出的控制。置位和复位指令是可以带出块的。而且复位指令的优先级高于普通的线圈输出。那么,在一个块内如果PLC程序使用了复位指令,下一个块内重新使该位上电就不能使用普通的线圈输出指令,而必须是置位指令。 4结语 编辑程序不是一步到位的工作,但是整体教授时还是有若干经验,主要来讲就是基础的把握和逻辑的建立,也即首先要分清输入、输出的关系:理清分支、逻辑顺序、考虑隐含条件、掌握输出的矛盾性。隐含条件分为两类:(1)程序设计要求没有直接提到但是设计者思维必须想到的常理性要求;(2)各系列PLC中自己程序的潜在要求。 作者:张艳梅 电气控制论文:PLC技术机械电气控制论文 1在机械电气控制装置中PLC技术的类型分析 在机械电气控制装置中应用PLC的另外一种形式,分散的控制机械电气控制装置是它在装置中进行应用的主要作用所在,运用集中的方式进行管理,将装置当中的危险部分尽最大限度的予以分离,对装置进而进行有效的控制与监督,简单的来讲,确保机械电气控制装置的稳定、高效和安全应用是DCS系统的主要作用。通过PLC技术组合而成的DCS系统对计算机有效的进行利用,确保DCS系统对现场控制站、监测站等场所的信息能够准确的进行接受,利用对信息的收集、整合与处理等,确保最佳的状态能够存在于控制装置当中,一旦有故障存在于装置当中,就会立刻的获得信息,并且有效的分散故障,对装置重新进行调整,防止整个装置的运行不会受到故障部分的影响,但是,在机械电气装置中要想将DCS系统的作用充分的发挥出来,需要确保构成这个系统的显示单元、控制单元和通信总线等构成部分的合理性,构成有效的、完整的DCS系统,确保该系统的功能可以有效的被使用,为对机械电气装置进行优化将良好的条件创造出来。 2应用分析 (1)对PLC技术的应用类型上进行确定。为了在机械电气控制装置当中对PLC技术进行应用,就要对PLC技术类型上进行确定,在整个设计应用环节当中这项工作有着基础性的作用,将PLC技术的使用类型确定出来是非常关键的,为确保选取的类型在机械电气装置中能够得到有效的应用,应该与机械电气控制装置的整个情况上予以结合进行合理的选取。(2)控制开关量逻辑。在机械电气控制领域当中应用PLC技术,PLC的基本工作内容当中就包含了开关量逻辑控制,原始的继电器可以有PLC装置和它的内部技术进行取代,一起实现对电路的顺序控制和逻辑控制,在开关量逻辑控制中应用PLC技术,它的控制对象不单纯的只是对一台设备进行控制,还可以在生产线路中将PLC装置拥有的开关量逻辑控制接入进去,使其能够控制组合机床和生产线。(3)控制模拟量。在工业生产中模拟量是一种术语,指的是可能出现在生产中的变量,然而人们对这样的变量却没有办法进行预测,例如速度的变量、温度的变量等。生产的进度和生产的质量会受到模拟量的影响,一定要采取一定的方式来控制模拟量,但是并没有可行的技术存在于传统的工业生产当中,直到出现了PLC技术之后,才实现了对模拟量的控制,在电气控制系统和电气模拟装置当中应用了PLC技术,而且在应用的时候有效的控制模拟量,实现数字化和模拟量之间的有效转化,令其被控制器能够很好的进行控制。(4)集中性对系统控制。主要是有多个设备和一台功能大的中央PLC坚实系统构成了该控制系统,并且构成了一个计算控制系统,这个系统拥有中央集成式的功能。在这个系统当中,不相同的设备当中可以利用运行的顺序和适宜的方式构成一个通过中央PLC系统一起处理的程序,由此发现,和单一式的控制系统进行比较这种集中式的控制系统有着运行效率高、成本低的优越性,但是也有一定的弊端存在于其中,一旦需要改变其中某一控制对象的程序时,需要停止整个控制PLC控制系统的运行,造成别的控制对象也需要被迫停止工作。(5)分散性系统控制。在这个系统当中,每个控制对象在PLC控制系统当中都是经过分别处理而成的,并且各个PLC控制之间都可以利用合理的信号传输来将内部网络的连锁反应上予以实现,来将控制任务上予以完成,或者对传输信号利用上位机经过总线实施传递。在该系统当中,对机械控制方式的应用主要是众多机械生产线的控制形式,使用相应的数据在不同的生产线之间进行连接,有不同的PLC对不同的控制对象进行控制,如果需要停止运转其中的某一台PLC,不会影响到其他的控制器。近些年,科学技术进入了一个全新发展的阶段,能够将过程控制和PLC技术有效的结合起来,对底层的控制任务因此就能更好的给予完成。(6)运动控制。利用PLC技术能够对直线运动和圆周运动等进行有效的控制,在控制系统里面,以前的控制模式直接的作用在执行机构和传感器当中,该系统可以利用运动控制模块来完成工作,例如可以在驱动步进电机和多轴位控制模块当中进行运用等。 3结语 随着科学技术的发展与进步为我国机械电气工程的发展带来了巨大的推动作用,并且在机械电气控制装置当中逐渐的将PLC技术应用了进来,它不但能够有效的控制装置运行中的故障,将FCS系统和DCS系统在不同的环境下分别进行应用,确保了电气控制系统稳定、正常的运行,是现阶段机械电气部门应该积极借鉴的技术手段之一。 作者:阮国强 单位:唐山曹妃甸实业港务有限公司 电气控制论文:DCS系统与发电厂电气控制论文 1、DCS用于发电厂电气控制系统的优势以及目的 1.1DCS系统的开放性与灵活性特征 从设计角度而言,DCS系统设计环节具有系列化、标准化、开放化等特点,系统通信方式是以局域网网络为基础,从而实现稳定可靠而又高效的信息传输。按照发电厂电气控制系统的实际功能需求,对DCS系统功能进行相应扩充及优化,由于是按照模块化设计方案执行,因此能够相当快捷的把计算机添加到系统通信网络中,或者是进行一些计算机的删除,在这个过程中对其他计算机的运行情况不存在不良影响。DCS系统在运行时,对于组态软件而言,其软件和硬件组件能够利用不同的流程应用对象的方式实现。具体实现方式是对测量信号、控制信号以及其对应连接关系进行确定,基于控制算法库对控制规律进行选择,还有就是按照图形库对基础图形监控画面进行调用,因此整个控制系统的构成相对简单和灵活,具有很高的可行性。 1.2DCS系统的可靠性特征 由于DCS系统在运行时,每一台计算机都具有分散系统控制的功能,并且可以独立实现,因此要求系统结构采用容错设计方案。这种方案哪怕是其中一台计算机出现问题,也无法对DCS系统整体功能产生直接影响。而且由于在DCS系统中,每一台独立的计算机所承担的任务相对单一,因此从功能实现方式分析,对结构、软件固定的计算机设备进行选择,从而对计算机运行的稳定可靠性的提高起到一定的促进作用。 1.3控制功能齐全的特征 具有较多的控制算法,把批处理控制、顺序控制还有连续控制进行了集合,不仅实现了自适应、前馈与串级的控制,还实现了解耦与预测控制,还能引入要求的特殊控制算法。DCS系统构成方式具有非常好的灵活性。处于底层的过程控制级往往存在着分散的数据采集站、现场控制站等就地实现控制与数据采集功能,再经由数据通信网络传输至生产监控级计算机,生产监控级接受来源于过程控制级的数据并对其实施对应的集中操作管理。 1.4完全集控运行 DCS系统可以实现全部电气设备进行监控和操作,和机组控制组成一个综合自动化系统,帮助运行人员能够在任何一台DCS终端上实现电气系统整个机组进行监控和管理,使得单元机组具备了监控集控运行的功能。 1.5提升电气控制稳定可靠性 对于DCS系统来说,其本身的稳定可靠性非常明显,其不仅取代了原本继电器,还取代了固态逻辑,主要因为运用了配置冗余这一手段,这样便减少了操作终端,更重要的控制系统稳定可靠性显著地提升。除此之外,其内部里面拥有许多联动逻辑,明显减少了人为失误,主要由于对操作闭锁及操作准许检查逻辑进行设置。 2、电厂电气系统纳入DCS监控的范围 按照电气控制具有的特征以及单元机组运行过程的特性,需要把发电机变压器组这一电气系统控制纳入DCS监控,也要把电源这一电气系统的控制纳入。由升压站至电厂侧的主厂房里面存在的厂用电快切系统及自动同期系统、发变组系统、高压启备电源系统、柴油发电机组、直流系统及UPS系统这些电气系统都要纳入DCS监控之中。 3、发电厂DCS控制方式 把DCS系统应用到发电厂之中的电气控制系统里面的时候,需要遵循以下原则:把之前计算机数字化设备当成前提,发挥电气控制的全部功能。发电厂电气控制系统中最普通的故障录波设备、发电机励磁调节设备而言,对应的工作情况、动作状况等都以数字化处理为基础,利用通讯方式将信息传输到DCS系统中。控制系统和DCS系统要独立运行,这一点也非常重要,对于保障发电厂电气系统运行安全有直接影响。DCS系统实现时,电气系统输入信息和输出指令等都是以通讯的方式呈现,一方面能够保障系统的独立安全的运行,另一方面还可以节约在DCS系统的电线、电缆等设备投资。最重要的是输入DCS系统中的数据信息将应用于机组综合控制及全厂信息系统。当运行后一段时间后,达到相关负荷标准后,可以利用自动或人为的方式。机组停机时,主控回路传递对应的控制操作指令,对电气系统进行操作,使其切换到关闭状态。其存在以下几项特征:促使专门控制装置的优点与数字化装置的通讯优点得以发挥,不仅促使系统总体构成的经济性与实用性明显提升,也促使它的可靠性变得更高;信息集中就是这种形式的分散控制。对于此类分散控制系统来说,其经常需要涉及到各种厂商的不同设备,热工控制以及电气控制都存在较为清楚的界面,能够根据之前的专业化系统设计、调试与维修;此时只要对通讯问题进行良好地处理,通常之下,组成的整体控制系统依然属于真正的分散控制系统;能够让之前阐述的电气控制进入DCS之中. 4、DCS系统应用时的注意事项 4.1分配电气控制功能方面 从分配电气控制系统的功能而言,发电厂电气控制系统在运行过程中,对应的工作参数及控制逻辑关系都要先经过科学计算和调试,而且系统运行模式一旦形成就进入恒定状态,不能轻易变动,如果要对控制系统逻辑关系进行调整,需要经过工程师站进行代码传输,恰好DCS系统不支持代码在线传输,因此这个过程有可能带动控制系统内部其他程序出现误操作,所以需要注意电气控制功能分配的问题。 4.2装置时钟配合方面 针对装置时钟配合方面而言,发电厂电气控制系统引入DCS系统,可以实现对整个电气控制系统的集中控制,相互独立而且布局分散的终端处理器共同联合工作,从而促进控制任务顺利完成。 4.3系统设计的配合问题 配合对DCS系统的设计相当重要,和后期的运行状态存在关联,进行设计的时候,务必综合考虑问题。之前进行的设计,大都为电气专业对清单实施简单地列举,然后安排热控专业的实施装置,系统具体运用的时候,此类设计方式不能充分地发挥很好的性能,相当不利于系统运行。因此为让系统可以良好地适应实际性能的发挥,进行设计的时候,需要安排至少两个专业一起进行,应认真地分析系统规模、容量与功能的分配,认真地计算实际上进入DCS的量,对于其在实际运行中所要表现出来的功能,以及软硬件的配置等,均应实施有效的论证,确保系统能够高效顺利地运行。 4.4系统调试问题 当DCS系统用于电气控制系统之中之后,需要进行和之前不一样的系统调试工作。在之前,进行系统调试工作的时候,需要分开进行热控系统调试与电气系统的调试,对应专业的人员相当熟悉自己所学的专业,进行调试会有好的效果。当进入到DCS系统里面后,热控调试工作者不能完全了解电气系统,同时电气人员也不完全了解DCS系统,进而导致调试功能的缺失。因此为确保系统顺利地运行,要于调试环节,有效地安排人员,确保整个的优化,确保整个系统可以顺利稳定地运行。 5、总结 总的来说,本文以DCS系统在发电厂电气控制系统的应用为优秀,先对DCS系统的开放性、灵活性、可靠性以及功能齐全等优势进行总结,继而研究发电厂电气控制系统引入DCS系统过程中,控制系统和DCS系统二者之间要保持相对独立的运行关系。这个设计方案中电气控制系统的相关装置设备运行情况、数据参数等要以数据通讯方式传输到DCS系统,保证二者相互独立运行,并且运行安全、稳定、可靠。 作者:王玉栋 单位:武汉轻工大学电气与电子工程学院 电气控制论文:机床电气控制论文 1课内项目选取 1.1电动机典型电气控制系统设计与实现: (1)金型铸造厂冷却电气控制系统的设计与实现;(2)高炉车间往复运料车电气控制系统设计与实现;(3)吉化污水处理厂1号排水泵电气控制系统设计与实现;(4)整流车间水冷自动投切控制系统的设计与实现。 1.2常用机床电气控制线路的故障诊断与检修: (1)‘巨达机械厂23040摇臂钻床电气控制线路的故障诊断与检修;(2)恒达机械厂x62w万能铣床电气控制线路的故障诊断与检修;(3)‘巨达机械厂20/5t桥式起重机控制线路的故障诊断与检修。 2课外项目选取 2.1电动机典型电气控制系统设计与实现 (1)物流传输线自动控制系统的设计;(2)一汽轻型喷涂车间搅动泵电气控制系统的设计。常用机床电气控制线路的故障诊断与检修:(1)‘巨达机械厂M7120平面磨床电气控制线路的故障诊断与检修;(2)恒达机械厂23040摇臂钻床电气控制线路的故障诊断与检修;(3)‘巨达机械厂电动葫芦电气控制线路的故障诊断与检修。 2.2知识处理项目(1一4)技能点 电路的设计;电路的布局;电路的装接;电路的调试。知识点:器件的识别;器件的检查;器件的选取;自锁电路;联锁电路;互锁电路;时间控制;降压起动;顺序控制。项目(5一7)技能点:机床操作;机床电气故障维修;起重机操作;起重机电气故障维修。知识点:机床电路识读;机床控制电路分析;机床电路故障分析;起重机电路识读;起重机控制电路分析;起重机电路故障分析。 3实施过程(例:龙山机械厂工业风机电气控制线路的设计) 3.1教师(甲方)活动提出工作任务。 3.2学生(乙方)活动 (1)按计划方案设计冷却系统电气控制原理图;(2)根据被控系统的电路参数选择低压电器元件型号及导线规格;(3)列出冷却系统电气控制线路元器件清单;(4)根据现场安装条件及控制要求设计控制柜柜体;(5)根据已设计的柜体尺寸来设计电气元件布置图;(6)根据电器元件布置图设计电气安装接线图。 3.3教师(甲方)活动 教师巡回指导并提问。54甲方提高制冷速度,需要提高电动机转速,给出新的生产任务书。55乙方根据任务书中电动机参数的改变重新选取电器元件的型号及导线规格。 4考核方案 对学生在项目实施过程中的表现进行跟踪记录,注重能力考核;教学考核方法和企业作效能考核方法相结合;教师考核与学生评价相结合;技能考核和综合素质考核相结合。 5结语 新的教学方法已经在多个电气自动化专业教学班学生中开展实施,学生的学习兴趣有所提高;学生基本养成独立学习的习惯;学生的创新能力得到提高;分析问题、解决问题的能力增强;学生团队合作意识增强;实现学生的“零距离”上岗。 作者:杨勇 单位:吉林电子信息职业技术学院 电气控制论文:电机与电气控制论文 1.制定任务 “机电理实一体化”教学模式中,根据教学内容和电工考核知识点将项目划分为三大模块的内容:模块一为常用低压电器的识别和检修。要求学生能正确识别常用的几种低压电器:熔断器、开关、交流接触器、热继电器,熟知分类、功能、基本结构、工作原理,熟记图形符号和文字符号。模块二为电动机典型控制线路的安装,此模块是整个教学过程的重点,具体教学内容和课时安排如表1所示。模块三为常用机床电气控制电路的分析。主要内容包括CA6140型车床电气控制电路的分析及检修;M7120磨床电气控制电路的分析及检修;Z3040摇臂钻床的分析与检修;X62W型卧式铣床电气控制电路的分析及检修;T68卧式镗床电气控制电路的分析及检修。 2.分组实施 任务布置下去之后,下面就是组织学生分小组,每个小组分3~4人。分小组的时候,考虑到学生的层次不同,要求按照动手能力的强弱合理分配。考虑到原来的实验环节中,学生依赖心理比较强,等老师示范之后再动手,主动性不高,效果也不好。这次在《电机与电气控制技术》实践教学过程中采用了一些新办法,事实证明学生的积极主动性得到了很大的提高,整个教学环节中洋溢着求知好学的气氛。师生共同发现问题、解决问题,收获颇丰。具体的实施过程就是首先打破过去的“组长化”,不再固定哪个学生讲解、汇报,人人都有可能是组长。这样的话,学生就不会再抱着等靠的心理,因为每个人都可能被抽到,所以每个人都会认真地对待理论课和实践课,学习的积极性显著提高。在给学生布置任务的时候,要培养他们独立思考问题,用实践去验证理论的好习惯。通过实践,学生会发现每次项目在实施过程中都会出现一些问题,在不断的发现问题过程中,学生积累了很多解决问题的经验,将理论知识点也掌握得更加牢固。由于每次都能将所学知识实用化,学生的积极性也得到了提高。 3.教师队伍一体化 “理实一体化”教学模式对教师队伍的建设提出了更高的要求。要实施一体化教学,要求教师不但具有扎实的理论基础,更要有娴熟的实践技能,丰富的现场解决问题的能力。我系的专业教师95%以上都取得了双师证,50%以上的教师有过企业顶岗锻炼的经历。同时为了加强教师素质,系里积极与企业建立联系,聘请专业技术人员来学校实训中心辅导,将积累的大量实践经验传授给教师,真正做到教师队伍的理实一体化。 4.项目考核 传统的教学考核主要是平时占40%,期末考试占60%,体现不出实践的考核成绩,学生纯粹为了考试而学习。采用一体化的模式之后,考核中也量化了实训的成绩。平时成绩按照小组打分,参照各组平时的理论讲述,动手能力,合作情况,竞赛结果逐一给分,占30%;课程设计实训成绩占30%;期末考试卷面成绩占40%。通过这种考核方式,综合反映出学生的掌握情况,促进了学生的学习积极性。综上所述,“高职院校采用理实一体化”教学模式可以改善多年以来一成不变的教学方式,改变学习环境对提高学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。这种模式不但适用于《电机与电气控制》这门课,还可以用于机电类其他实用性较强的专业。只有不断的摸索创新,才能找到更适合高职高专院校学生的教学模式,使学生更能得到社会的认可。 作者:江琴 单位:淮南联合大学实训中心 电气控制论文:项目化教学电气控制论文 1教学程序设计 教学程序设计的好坏,完全决定了该课程是否是遵循了项目化教学的特点,即如何实现“项目引领、任务驱动,讲、做、练一体化”为特点的项目化教学。本课程的教学以“充分发挥学生的主体作用为指导思想,培养学生的自主探究、自主发展的综合素质为目标,课程的各个教学情境按照“资讯一计划一决策一实施一检查一评价”的行动体系方式来组织教学。(l)课堂引入。即通过类比与对比的方法,援引生活当中的一些案例,让学生获得充分的感性认识,激发学生的学习兴趣。接着给出本项目的要求和目的,为学以致用,激发学生学习兴趣和自学埋下伏笔。(2)资讯讲授。其主要以课件及动画的演示并配合以适当的板书为主要的教学方法来进行讲授各个项目所涉及到的知识点,也即我们所说的“讲,,、“做,,、“练”一体化中老师的“讲”的过程。学生通过资讯的学习,来完成老师布置的项目任务,即我们所说的项目任务驱动法,这样学生能够学以致用,做到边学边练,激发了学生的学习兴趣。(3)项目决策。项目决策就是全组人员通过分析这个项目的具体的任务要求,来制定完成任务的路径与方法。通过该环节的练习,使得学生把所学到的知识全部联系起来,构成了一个整体,锻炼了学生的独立思考问题的能力,使得其综合应用能力得到了加强与提高。(4)项目计划。项目计划就是分析项目的具体的任务要求,通过信息查询、收集与整理、分析、总结等手段,来制定具体的工作进度表,通过该环节的学与练,锻炼了学生的项目管理的能力,使得其组织和实施项目的能力得到加强。学生的职业能力与素质、解决实际问题的能力得到了提高。(5)项目实施。通过资讯的讲授、决策的分析、计划的制定,接下来就是项目的实施,在项目实施过程中,完全体现了讲”、“做”、“练”一体化中学生的“做”和练的过程,在该教学环节中,学生作为主体,教师作为辅助者,完全体现了学生的主观能动性,项目实施的全部过程完全由学生自己独立来完成,老师只是起到了临时指导的作用,即当学生遇到难解的问题时,给与适当的启发与指导。这是一个学与做的过程。通过该环节的练习,锻炼了学生的动手能力,激发了学习的兴趣,培养了其创新及解决实际问题的能力。(6)项目检查。当项目实施完毕,还要经过最后一步:检查,检查可以通过自查、同学互查,最后教师检查来进行,通过检查可以发现一些未发现的错误,经过老师最后的检查,无误之后才可以进行通电调试运行,这样可以避免人身和设备造成不必要的损坏,确保项目最终成功调试、完成,通过本环节的练习,可以培养学生养成按照“电气工程操作规范”来进行操作的良好的习惯。(7)项目评价。每个项目采用单元式评价的方式,即以学习情境的工作任务为单元,从专业能力、方法能力及完成速度等方面,结合每个单元的评价标准,由老师给出每个项目的成绩。某单元评价标准如表所示:通过以上的教学程序,将教学目标、教学评价和教学过程组成一个有机的整体,促进了教学目标的实现,实现了学生的主动发展。 2教学方法 教学程序即课堂教学的组织方法,而教学方法即老师在上课过程中,所采取的具体的授课方式。我们改革了传统的教学方法,实施了教师与学生互动的交互性与灵活性的实践的教学方法,目的是突出学生在实践教学中的主体地位,调动其学习积极性,唤起学生对知识、能力的渴望与追求,具体的实施的教学方法如下:(l)理论与实践并轨教学法。即改革过去大班上课为小班上课,现在每个小班的人数为30人左右,把两个大班分成三个小班,把课堂搬进实验室,采用理论与实践并轨的教学法,使学生真正掌握这门课的精髓。通过几年的实践,效果明显。(2)分层递进式教学法。就是使学生由单元到系统,由简单到复杂,由浅入深、循循渐进地进行了实践教学。教师只提出设计要求,启发思路,学生自主设计,独立思考。(3)课外延伸式教学法。如果学生在课内时间没有按要求完成实践内容,必须在课余时间完成,才算整个课内实践内容完成,否则不能验收与签到。(4)巡回指导法。教师巡回指导,发现问题时,针对教学内容,具体问题具体分析,给予适时的启发与指导。(5)竞赛激励式教学法。在各个项目的实施过程当中,利用分组进行对比试验和竞赛,把比赛成绩作为单元考核的一部分,记入最终的学期总评成绩,目的是引导学生主动创新实践,激励学生勤于思考、勇于探索,团结协作。(队总结巩固法。根据各组任务的完成情况,分别归纳总结其注意事项,进一步提高学生对实际问题处理的方法和技巧。(7)层次分组法。教师将学生分组,按知识水平、操作技能将学生分为A、B、C三个层,然后组成2或3人为一组的协作小组,各组中分别包含A、B、C三个层的学生,这样可相互帮助,互相合作,集大家智慧去完成不同层次的任务。(8)层次指导法。即根据具体的项目任务的不同,老师指导学生的方法分为全指导法、半指导法和零指导法。全指导法即布置第一个项目任务的时候,即在任务的驱动下,由老师来启发、引导学生去完成任务,使学生明确了plc控制系统设计的步骤,学会了设计的过程。在下面的项目任务中,教师采取半指导法,学生尝试着独立来完成项目任务,其充分发挥了学生的主观能动性,使学生主动去触摸知识,探索知识,极大的调动了学习的积极性。在最后的项目研究报告中,采取零指导的方法,即整个项目任务包括项目决策、项目计划、项目的实施以及项目的最终检查等,全由学生通过小组讨论、交流来独立完成,其充分体现了教师为主导、学生为主体的原则,在实施过程中,完全体现了讲”、“做”、“练”一体化中学生的“做”和练的过程。 3教学手段 课程的教学要想获得最佳的教学效果,教学实施过程中还要辅以现代化的教学手段,在良好的教学程序设计下和恰当的教学方法的实施的前提下,再辅以现代化的教学手段来辅助教学,会使教学效果更上一层楼。本课程教学实施过程主要通过以下几个教学手段来实现:(l)多媒体课件的制作。采用信息技术教学手段,制作多媒体教学课件,以Flash动画的形式进行演示PLC系统的控制过程,图文并茂,提纲掣领,易于理解,有效地调动了学生的研究性和探索性学习的积极性。(2)数字化资源。我们自主开发了现代电气控制技术网络辅助教学平台,该网站包括教学指导、教学资源、课程标准、授课计划、教案、学习资源库、参考文献、授课录像等。可以和老师进行在线的交流与探讨,所有的教学资源可在网上浏览和下载,任何学生在任何时候、任何地方都能借助网络自主学习。(3)虚拟仿真教学。本课程在教学中采用了大量的虚拟仿真技术,利用三菱PLC仿真教学软件,学生可以在机房、宿舍、教室等地方进行三菱PLC指令的学习,加快了学习的进度,提高了学习的效率。(4)一体化实训室。我们把课堂建搬进实训室,利用实训室的多媒体教学设备、计算机网络教学资源和实验实训设备,使学生真正做到边学、边做、边练。(5)技能比赛。通过组织学生科技创新、维修电工大赛、PLC技术大赛、机电产品设计大赛等系列活动,丰富了学生课余生活,培养了学生的专业技能和创新能力。 4考核方案设计 模块化教学区别于传统的填鸭式教学的一个重要的特点就是完全废除传统的笔试考试模式,采取单元式评价与综合评价相结合的过程评价,建立了课程评价体系。《现代电气控制技术》课程以学习情境的工作任务为单元,从以「几个方面进行评价:(l)各个项目的完成情况。占学期总评成绩的25%,每个项目都有自己的评价标准,主要从系统的设计的态度、创新性、设计图纸、技术文件的整理等方面及操作的合理性、安全性、软件设计、安装工艺、调试、解决问题的能力、调试结果等方面进行考核。(2)平时成绩考核。占学期总评成绩的25ty0,通过课后作业、课堂讨论、课堂提问、课堂纪律的遵守情况及实训室规则遵守情况来考核。(3)项目研究报告完成情况考核。占学期总评成绩的20%,主要从书写是否认真、项目报告格式是否正确、是否独立完成、内容是否有错误等方面进行考核。(4)答辩。占学期总评成绩的30%,根据提交上来的研究报告,从回答内容是否准确、流利,有无错漏等方面考核。 5结论 通过以上教学程序、教学方法和教学手段等的实施,使该门课程真正实现项目化教学的精髓,即项目引领、任务驱动、讲做练一体化,使培养出来的学生动手能力强,领会能力高,具有自主式学习、探索式学习、研究式学习和扑捉新知识与新技术的能力,更加符合21世纪人才培养的需求。 作者:杜虹 陈福兰 单位:南通航运职业技术学院 电气控制论文:机电产品电气控制论文 一、课程标准的确定 课程建设是专业建设的优秀,课程标准是课程的灵魂[2],是编选教材、组织教学、评价课程教学质量和进行教学管理的主要依据,是加强课程建设,实现专业人才培养目标的重要保障。课程标准是教学大纲的继承和发展,二者都是规范教学的纲领性文件,是根据人才培养方案制订的,是人才培养实施过程的体现。“机电产品电气控制”课程标准以学生职业能力和职业技能形成为重点来确定课程的教学内容标准,一是体现职业性原则,参照职业资格标准编写,充分体现职业性和岗位性要求;二是突出能力原则,以能力分析为基础设计课程,以能力培养为中心组织教学、以能力形成为目标引导学生学习,建立工学结合、任务驱动、项目导向的有效教学模式,以企业认可的能力指标体系评价学习成果;三是可学习性原则,“以学生为本”,突出学生的主体地位,以学生已有的知识和能力为依据,以学生的现有经验为起点,以学生的生活经验为基础,满足学生的兴趣与需求。“机电产品电气控制”课程标准涵盖电气控制和PLC两大类共八个项目。电气控制包括送料小车电气控制线路运行维护、C650-2车床电气控制线路运行维护、Z3040B钻床电气控制线路运行维护、X62W铣床电气控制线路运行维护等四个项目;PLC包括多种液体自动混合装置的PLC控制设计、十字路通灯控制、呼叫送料小车控制、PLC在C650-2车床电气控制系统改造中的应用等四个项目,每个项目由若干个人任务组成。 二、与实训设备相一致的教材建设 “机电产品电气控制”课程采用自编教材。教材的编写紧密结合实现技能型人才培养目标,从内容选材、教学方法、学习方法、实训配套等方面突出高职教育的特点,突出应用能力培养的特点,摆脱理论分析长而深的模式,增加并充实应用实例的内容,对职业岗位所需知识和能力结构进行恰当的设计安排。在知识的实用性、综合性上多下功夫,理论联系实际,加强操作与实训,把学生应用能力培养融汇于教材之中,并贯穿始终[3]。在内容组织上,以符合教学要求的工作过程为基础,由简单到复杂,由单一到综合,层层递进,将职业岗位所需的理论知识系统的串在一起,教材内容基本涵盖了基本电气控制规律、机床电气控制系统,PLC控制系统的组成。由浅入深,由易到难,每个部分都有实践训练,指导学生能够主动学习、提高效率,动手能力能够得到逐步提高。在教材编排上,打破以往教材先理论后实践的编写模式,以典型工作任务和任务的完整性及为主线,以提高职业能力为线索,理论知识够用为度编排教材内容。教材共有与《课程标准》内容相一致的八个学习项目,根据项目理论知识要求,将项目分解成各个子任务,每个子任务都有自己独立的知识点和训练内容,完成了子任务的学习,也就完成了整个项目的学习,并能使知识融会贯通。编写教材时充分体现“以学生为中心”“教中学,学中做”的职业教育理念,强调以学生直接经验形式掌握融于各项实践行动中的知识和技能,以学生能力培养为本位。 三、教学方法的改革 树立以学生为主体,教师为主导的教学理念。学习不仅是为了获取技术,还需要在获取技术的活动中,培养学生的方法能力、社会能力,使学生不仅要有技术适应能力,更重要的是有能力对社会、经济负责的态度,参与设计和创造未来的技术和劳动世界,因此在教学过程中注重强调教师对学生引导的行为。针对不同的教学实施环节,我们选用了不同的教学模式。1.教、学、做一体化教学模式教、学、做一体化教学模式是一边进行知识讲解和操作示范,一边让学生进行课程同步训练,符合学生认知规律。将知识点溶解到任务的实现中,完成学生对知识的理解和应用,能循序渐进地使学生最大限度地掌握知识。教、学、做三者融合,“教”为指导,“学”为过程,“做”为中心。学生在学了以后立即实施,实施完毕再进行总结,加强了对理论知识的掌握程度,巩固了知识在脑海中的印象。教、学、做一体化教学模式有利于学生利用教学软件、仿真软件等课程资源解决课程疑问,提高学习主动性。2.项目引导,任务驱动化教学模式项目引导,任务驱动化教学模式是在校内维修电工实训室、机床电气实训室及PLC实训室完成。围绕“控制线路的设计、安装、调试和运行维护”这一学习情境,把工作过程分成了8个项目,采取项目引导任务驱动,一步一台阶引导学生自主完成基本电气控制线路、机床电气、PLC综合技能实训领域的学习过程。在完成职业活动的学习过程中,也逐步训练和培养了学生系统的工作方法和严谨的工作作风,培养了学生具有良好的职业道德、团队协作能力与沟通能力和较强的工作责任心。教学过程贯彻“学生主体,教师主导”的原则,从教师指导学习教师引导学习学生自主学习。教师的指导作用逐步减弱,学生的主体作用逐步加强[4]。3.基于网络资源的自主学习这种方法突破了时空的限制,通过网络教学将学习延伸到课堂之外。我们将课程教学课件、实训课件和PLC编程软件与仿真软件挂接到课程网站。很多时候,学生在课堂实践中并不能通过一两次的模仿操作就可以理解操作要领和知识点的,少数学生不能独立及时完成一次完整的操作任务。因此,反复练习是提高理解和掌握技能的重要手段。 四、评价体系的改革 实践考核更注重学生的工作过程、职业素养,而非结果。同时,把学生的平时操行纳入考核的范围,对平时表现突出的优秀学生,给予加分;纪律及学习态度不好的,酌情减分。采取以过程考核为主的多元化考核方式的各部分考核所占的比例如下:职业素质考核方法:沿纵向以项目为单元,逐项考核。即在学生完成每个项目的工作任务和实操训练之后,对学生完成该项目的工作任务过程中的能力给予评价和认定。当本课程全部项目的工作任务和实操训练完成后,将各项目考核成绩累加。横向重点考核学生能力发展的渐进过程,即随着学习内容的扩展,评价学生完成工作任务的质量、合作能力及个人素质等,将纵向和横向的考核成绩按比例综合,即为学生学习本课程的最终成绩。 五、结束语 “机电产品电气控制”是一门理论和实践都有着一定教学难度的专业优秀课程,学生对该课程的掌握直接影响到日后工作中解决实际工程问题的专业技术能力。“机电产品电气控制”课程改革以培养高技能人才为宗旨,以工学结合为指导思想,以就业为导向,通过一体化项目化式教学,把课堂讲授的内容与实际工程项目结合起来,把各个知识点融合在实际的项目中,学生通过亲自动手完成项目实训。在完成项目的过程中,通过从模仿到自行设计的过渡,激发了学生的学习兴趣,培养和锻炼了分析问题和解决问题的实际能力,在实践中构建了电气控制知识体系,取得了较好的教学效果。 作者:王进满 单位:嘉兴职业技术学院 电气控制论文:自动化专业电气控制论文 1将理论与实际相结合,激发学生的主动学习热情 在电气控制和自动化专业的教学中,传统的教学方式是将理论课教学与实验课教学严格分开,虽然教学相对集中,但是这种以教师作为课堂教学中心的教学方式导致学生无法做好知识的衔接。将课堂直接设立实验室展开教学,可以做到教师的教学和学生的学习交替,建立起师生之间的互动,使得学生主动探索精神被激发起来,提高了学生对于电气控制和自动化专业的学习兴趣。 2建立电气控制和自动化专业与企业之间的合作 电气控制和自动化专业具有较强的理论性,专业知识的抽象性很高。中职学生知识基础较为薄弱,因此要系统地掌握专业知识较为困难。那么,就可以考虑调整教学方法。鉴于中职学校是适应社会的需要培养专业适用性人才,中职学校可以与企业建立起合作关系,也为学生建立良好的实习环境,并为将来的就业打下良好的基础。二年级的学生以专业技术的学习为主,可以进人到企业中一边实际操作一边学习,将理论知识恰当地应用于实际工作中,在加深对理论知识的更深层次理解的同时,实际操作中还可以对于理论知识中的不足予以补充。学校与企业的合作促进了教师教学与学生之间的互动关系,使得学生的专业技术能力有所提高,同时企业也可以对于前来实习的学生的综合能力给予评价,以优先选择更为适合企业发展的人才。 3尊重学生的个性特点,组织电气控制和自动化专业技能竞赛 每一名学生都有自己的个性,在专业技能上亦是如此。比如,在可编程控制器和微处理器技术的教学中,学生需要掌握的基本技能就是能够熟练地操作计算机,掌握微电子控制技术。在课堂教学中,采用互动教学方法,就是要将学生的兴趣爱好融人到技术知识教学中,在引导学生兴趣的同时,使学生能够主动地配合教师,以形成师生之间的有效互动。为了培养学生对知识的探索精神,并挖掘学生的潜在能力,可以组织专业知识竞赛,并以设计发明活动的形式展开。学生以高涨的学习热情,将自己所掌握的专业知识充分地运用于技术小发明中,不断地思考,深人地探索,试图以推陈出新的方式获得胜利。而技能竞赛活动的展开,是建立“在就业为导向”的基础上的,也是为了社会培养高技能的人才。 4互动教学法实施 将互动教学法应用于“PLC控制系统安装及调试”的课程教学中。这个课程所涉及到内容包括PLC控制系统的安装、调试以及维护。考虑到电气控制和自动化专业的学生毕业后要从事的工作性质,在教学中要将教学模式建立在学生的职业生涯中。对于工作任务的调配,首先是接受控制任务,对于被控制的对象予以分析,经过分配系统的输人(输出)处理之后,将系统的二次接线图绘制出来,然后就进人到控制程序的编写、系统的接线安装和调试以及验收环节。在实施互动教学中,每一个教学情境都是建立在具体的工作任务基础上的。通过师生之间采取各种形式的互动,使得学生能够自主地参与到课堂教学中,包括以教师为主导的教学准备工作以及演示工作,都是围绕着学生的兴趣爱好而展开的。学生在课堂情境的感染力下,就会去模仿,并以自己的方式练习。在整个的互动教学中,所强调的不仅是工作任务完成结果,更为强调完成任务的过程。特别是学生模仿教师演示,教师要负责指导工作,以使学生能够按照计划完成操作,并达到预期的效果。 5结论 综上所述,对于电气控制和自动化专业学生的培养,除了要提高学生的理论知识水平之外,还要注重在此基础上的专业技术操作能力的培养,以利于学生毕业离校之后,能够很快地融人到社会当中,参与人才竞争。 作者:胡杰 电气控制论文:机自专业电气控制论文 一、传统教学模式下存在的问题 传统的教学模式通常以课堂灌输与讲授为主,辅以试验巩固。由于本身课时有限,加之继电器接触器线路的设计应用环节复杂,电气元件图形符号种类繁多、PLC寻址方式和基本指令不易识记等,加之双语教学过程中,教师课堂表述英语用量大,学生接受能力参差不齐,造成课堂教学效果很不理想。1.中英文双语教学学生听力差异双语教学过程中,既要把机自专业知识讲透,还要大力提升英语表述的比例。[3]这样造成的结果是,外语听力稍差的学生需要教师重复解释,或者中文翻译,基础好的学生反而收听重复,使得课时进度受到影响,双语教学的效果大打折扣。2.课堂与实验教学双语比重不同课堂授课使用双语而实验只有中文的教学方法,使得双语教学效果甚微。根据随机调查反映,课堂教学环节双语教学比重大,学生熟悉各个电气元件的英文名称,会用基本的语言进行控制环节的动作描述,但到了实验与实践环节,遭遇了只用中文的尴尬,学生没有配套的双语实验环境。3.双语教辅和资料配套不足目前在国内外还没有发现正式出版的针对机自专业电气控制技术课程的双语或英文原版教材,配套的双语辅助资料、手册等也不多见,无形中增加了双语教学的难度。4.双语教学的评价方法有待改善根据该课程的性质,在教学考核环节既要注重机自专业知识考核,还要兼顾双语基本素质的考查,更要考核学生语言表达与实际操作等诸多能力,仅靠卷面考试和实验得分的单一评价方法显然不合时宜。5.其他问题比如课内互动方式、交流和作业等实践能力培养环节的双语环境建设问题。 二、解决对策 1.[4]CDIO理念提出了将学生作为学习的主体,强调学生的主动性,教师只是组织者和管理者,属于次要位置;CDIO理念强调课程之间的有机联系,对学生特别是教师的思维提出了更高要求;CDIO理念重视学生团队意识和合作意识的培养,取代了学生过多追求高分而“单打独斗”的学习偏见;在教学方法上,倡导以学生主动学习为为主,主讲教师引导帮助为辅等等。在电气控制技术双语教学整个环节中充分运用构思、设计、实现和运作四大法宝,即从重点与非重点、理论与实践、基础与应用等方向对教学内容进行充分构思;教学模式和途径进行多元设计;运用课堂、专业实验室、开放实验室和厂矿企业多层次多方位的教学实现;平时教学启发、引导与实践操作锻炼相结合,专家、教师评价和学生自评相结合进行课程质量考评运作体系。2.双语教学过程的策略与运用(1)双语教学大纲的科学制订。在该课程原有中文教学大纲的基础上,聘请校内外专家、长期授课的一线教师、学生代表,甚至包括PLC、继电接触器生产商在内组成大纲制定小组,探讨该课程涉及的最新技术前沿,列举最新技术产品,根据专业建设目标和课程要求、学生自身特点以及实践环节客观要求,制订切实可行的教学大纲,既反映先进技术的时代特征又密切联系实际,使得制定的教学大纲成为指导双语教学的纲领性文件。(2)课堂教学的多元模式改革。在课堂授课中除了传统板书模式之外,充分运用多媒体现代化教学方法,增加多媒体、视频、音频等教学方式的比重,以最大幅度减小学生对听力的过分依赖,从而避免听力基础参差不齐带来的不良效果。同时,利用CDIO理念,教师应加大课堂互动设计的力度,培养学生团队学习能力和主动学习意识,从而建立双语互动的学习环境,引导学生自适应双语思维的学习意识。(3)探索双语实验教学新模式。实验教师对实验内容和方法的设计,要充分运用双语方法和手段,提高学生口语表达能力,激发学生深入钻研的兴趣。(4)增加双语教材和课外辅助资料投入。好的教材是步入知识之门的敲门砖,特别是双语教材,吸取国外教材在感性认识、广泛性、趣味性等方面的长处,增加图片、实例、提问和思考等多元模块,使得教学内容在保证逻辑性和严密性的前提下内容更加丰富,更易理解和识记,富有趣味性。(5)建立双语教学的考核与评价体系。考核与评价虽然是每门课程结束后不可或缺的环节,但也绝不能因此成为课程学习过程的指挥棒,单为应付考试必然影响双语教学的初衷,背离课程教学目标和意义。结合课堂教学、互动表现、实践操作、卷面考核和作业等环节,建立尊重客观实际的考核体系,引导学生在平时就注重双语学习的良好习惯,摒弃死记硬背、不问所以然的不良学习方法,并为教师下次授课和改进教学方法提供科学数据与案例。(6)主讲教师的双语素质培养。主讲教师是双语教学各个环节得以实施的统领者、组织者和管理者,其语言素质、组织能力、思维灵活性,甚至一举一动都直接关系到各环节的实施效果,应保证教师双语综合素质培养的投入,有条件的最好到国外接收真实外语环境的锻炼和熏陶,接受并学习先进的教学方法和理念,这样才能反馈到实际教学中,从而使学生受益。 三、结语 电气控制双语课程的开设是为了培养机械类新世纪优秀专门人才,增强人才全球视野的重要选择,符合高校机械工程专业新时期发展需要,符合国家装备制造业人才培养接轨世界的战略需要。课程能否体现双语特征,教学过程能否实现良性互动,课后能否得到科学、客观的评价,达到优质、理想的教学预期,给高校任课教师、专家,乃至管理者提出了更高的要求,规范机自专业双语教学过程,实现双语培养模式的理想目标,将是一个动态的、长期的工作过程。 作者:付海龙 贾光政 王金东 夏法锋 张慧超 单位:东北石油大学机械科学与工程学院 电气控制论文:热源厂电气控制论文 1输煤系统 由永磁分选机、上煤平皮带机、上煤斜皮带机及上煤给煤机组成。热源厂上煤过程都是在每天的一段时间快速完成,不需要全天连续运行,所以本人认为上煤系统所有电机都应该直接启动,不需要变频器控制。这样既能够节省投资,也能够快速完成锅炉上煤。上煤系统需要采用连锁控制,启动顺序为:永磁分选机上煤平皮带机上煤斜皮带机上煤给煤机。停止相反。由于近几年热源厂建设规模都比较大,上煤平廊和上煤斜廊也都比较长,为了防止上煤皮带过长,发生皮带跑偏等紧急情况,需要设置皮带跑偏开关和紧急拉绳开关。从本人的实践经验来看,皮带跑偏开关和紧急拉绳开关触点应设置在上煤平皮带或上煤斜皮带控制回路中,而不应该设置在控制总回路中。例如,上煤斜皮带出现故障,按下斜皮带跑偏开关或斜皮带拉绳开关,斜皮带将停止运行,相应的上煤给煤机和永磁分选机也均将停止运行,而上煤平皮带机还正常运行,这样就避免了上煤平皮带堆煤情况发生。如果皮带跑偏开关和紧急拉绳开关触点设置控制总回路中。一旦出现故障,按下皮带跑偏开关或皮带拉绳开关,将造成整个输煤系统所有电机全部停止运行,皮带上大量堆煤,给下一次输煤造成隐患和困难。以上输煤系统控制柜配电间,本人觉得宜设置在输煤廊转运层下面比较合理,这样便于上煤工作人员操作。同时也节省大量电缆投资。输煤系统所有电机均设就地控制、本控制柜控制以及手动、自动连锁顺序控制。就地控制优先。一般情况下输煤系统都不在热源厂集中控制室进行集中控制,如果需要在集中控制室设置输煤系统集中控制,集中控制室应设模拟监视屏,以监视输煤系统各机械设备的顺序启停、运行方式的选择及发送指令、重大故障的显示等。 2除渣系统 除渣系统一般由斜链除渣机、水平板链除渣机及渣斗鄂式阀门组成。以上除渣系统控制柜,也应该与水系统配电柜设置设在同一配电间内比较合理,这样便于管理。除渣系统需要采用连锁控制,启动顺序为:斜链除渣机水平板链除渣机。停止相反。渣斗鄂式阀门不参与连锁控制。除渣系统中斜链除渣机、水平板链除渣机设就地控制、集中控制、本控制柜控制以及手动、自动连锁顺序控制。就地控制优先。渣斗鄂式阀门设置在现场,现场就地控制。斜链除渣机、水平板链除渣机采用变频器调速控制,以达到节能效果。由于除渣系统在整个采暖期需要连续运行,根据除渣量需要变频调速,所以就地控制中需要设置调速开关,达到现场控制除渣机运行速度。锅炉系统、输煤系统、除渣系统按要求设置连锁控制,均可根据程序按逆流方向延时启动,程序停车时,顺流方向延时停车。当运行过程中,任一设备故障停车时,按顺流方向设备前的各设备立即停车,该设备之后的设备延时停车。集中控制是指在热源厂设置一个集中控制室,水系统、锅炉系统、除渣系统需要集中控制的所有电机,在集中控制室就可以实行集中连锁控制。集中控制包括电气连锁实现集中控制和采用DCS计算机控制两种。中、小型热源厂一般采用电气连锁实现集中控制;大型及部分中型热源厂一般都采用DCS计算机控制实现集中控制。热源厂当年全部投入运行,就可以采用DCS计算机控制实现集中控制。如果当年不能够全部投入运行,需要分批投入,就需要先采用电气连锁实现集中控制,待全部投入再利用DCS计算机控制实现集中控制。这种分批投入运行的方式会增加投资费用。 3电缆敷设方式 随着热源厂建设规模越来越大,热力系统管道也越来越多、越来越粗,给电缆敷设造成许多困难。水泵间墙上水管道比较多,电缆沿桥架敷设非常容易与水管道撞车,给施工、运行及以后电气维护造成困难,宜采用电缆沿电缆沟敷设;锅炉间管道较少,宜采用电缆沿电缆桥架敷设方式;风机间两侧墙上管道较少,前后墙上管道较多,故风机间宜采用电缆沿电缆沟和电缆桥架相结合的敷设方式;上煤廊和除渣廊,均宜采用电缆沿电缆桥架敷设。建筑为钢结构的热源厂,柱跨度较大,大跨度电缆桥架也不容易固定,宜全部采用电缆沿电缆沟敷设。电缆桥架不宜选用槽式电缆桥架,虽然槽式电缆桥架美观、干净,但散热效果不好,施工安装也不方便。宜选用梯形电缆桥架,散热效果好,也便于施工安装。 4结语 当前,我国供热区域规划热负荷较大,并且热负荷增长较快,建设及改造大、中型热源厂工程十分必要。在设计阶段,必须结合热源厂实际情况,进行合理电气控制,减少甚至消除热源厂电气控制及电缆敷设的缺陷,最大限度地保证设备安全、可靠运行。 作者:苏阳 单位:沈阳市热力工程设计研究院 电气控制论文:铣床电气控制论文 1、机器的加速系统完成是通过主轴和工作台之间的加速来实现功能 在加速过程中,要看选定的啮齿是否进入到预定的啮齿相咬合。如果选定的啮齿没有咬合,那么就要进行电动机作业,然后把啮齿放到适应的地方,这样就对齿轮正常咬合提供基本的保证。零部件的加工中,要注意的是电动机的主轴启动后,随后工作台再参与到作业中,这样做的目的是保障设备的安全性。 2、PLC的选择和硬件电路设计 PLC的设计中,是采取日本三菱的40mr型的可编程控制器,这样先进的控制器,才既能满足铣床电气的控制要求,又能满足其故障辨析的需求。40mr的输入口有二十四个,输出口十六个,共计四十个I/O端口。采用输入输出一体化的组件构成,是此控制器的一大亮点。这样不但装配工作和调控实验工作非常便利,输入的反应速度也大大的提高,而且还可以进行I/O端口的扩展。 2.1输入输出端口 开关量是以铣床升降台电气控制的需求为依据的,总共有十九个开关,是供给PLC检测的输入信号,而十四个输出信号,也是由PLC进行输出。 2.2控制器具有良好的控制功能 我们以PLC的I/O分配为依据,可以得知控制对象的特征和需求。进而用PLC的输入和输出接口连接相对应的电气设备,这样不但达到控制的目的,还能够检测设备故障。具体的I/O分配在表一中可以体现出来,当然在I/O端口的地址分配完毕后,才可以进行PLC硬件的设计。 3、IIAX的控制软件设计 PLC控制软件的设计依据铣床控制的需求来进行设计。在系统设计PLC软件的思路中,为了让程序开发环境更加简单易设计,应用了两个辅助性的继电器来完成。编程过程中采纳互锁功能的设计理念,是为了让系统的安全系数大大提高。当然在互锁的过程中,还分别对Y002、Y003进行串联,这样设计的目的是在常闭触点的同时,对KM2、KM3的保护做的更加完美。这样的一连串设计,实现了整个铣床控制系统的有效组合,可靠性大大提高。编程中,各个控制方式是以独立的方式来完成的,这样就保证了在铣床控制系统中,工作方式的进行可以很好的用开关量来实现,这样就让程序构成一目了然,提高了编程的便利性。 4、故障的诊断设计 运用PLC本身具有的运算和逻辑的功能是故障诊断的基础,这样的运算和逻辑功能就是在铣床运行过程中,把整个过程中不同状态下的作业状况与所储存的正确状态进行对比。如果发现不相符时,就必须要做出检测,在允许的范围内,就不予报警;如果超过所规定的范围,就要进行警报处理。在被控设备工作的正常运作中,无论是系统的输入输出信号,还是继电器内部的信号,都存在着一定的逻辑关系,这样才能够保证机器的有序进行。当硬件运行过程中,左右开关同时闭合,警报响起,然后再由工作人员查找开关中要修理的零部件。这样就通过逻辑运算的功能完成了其他的如接触器、电机的警报处理。 5、结语 在本文中通过实例来表述了PLC具有故障辨析和电气控制的功能。因为对这种技术的提升和运用,从而把铣床控制系统的危险性和事故率降低到最低,从而提升了设施的自动化水准和产品的品质,为我国铣床加工行业自动化故障诊断发展做出了一点贡献。 作者:李克培 电气控制论文:冰库门电气控制论文 1故障产生的原因分析 1.1冰库内环境因素对设备的影响 现在冰库系统中使用的是机械式传感器来控制内部风机的运行与停止,由于冰库内湿度大,温度比较低,传感器结冰比较严重,就直接导致传感器动作部件锈蚀与损坏,风机不能正常工作。 1.2工作人员在管理中对设备的影响 由于冰库在管理中的特殊性,工作人员需要在冰库管理的过程中频繁出入,这样就加快了传感器机械部件和照明供电开关的磨损,如果不关灯又会造成灯具的损坏,对冰库管理和设备正常运行带来困难。 2改造方案 2.1风机系统改造方案 (1)自动控制:合上电源主开关QS,将转换开关S1、S2打至“自动”工作模式,AC220V主电源通过变压器T转变为AC24V控制电源,当冰库门处于关门状态时,电子感应开关SR受到感应,控制电源通过转换开关S1、电子感应开关闭合触点SR,使延时继电器线圈KT得电,延时闭合触点KT2、KT3延时闭合,给控制箱内的PLC一个风机运行的闭合信号,由PLC来控制主接触器得电动作,使冰库内风机运行;同时,延时断开(常闭)触点KT1延时断开,主接器KM失电,主触点KM失电复位,冰库内照明系统断电,照明熄灭。当管理人员进行冰库时,冰库门被打开,电子感应开关接收不到感应信号,触点SR断开,延时继电器KT失电,延时闭合触点KT2、KT3复位,断开风机运行信号,风机停止运行;同时,延时断开(常闭)触点KT1复位闭合,控制电源通过转换开关S2、延时断开(常闭)触点KT1,使主接触器KM得电,主触点KM闭合,照明系统得电,照明点亮。(2)手动控制:将转换开关S1、S2转至“手动”工作模式,合上电源主开关QS,AC220主电源通过变压器T转变为AC24V控制电源,在“手动”工作模式下,无论冰库门处于关门或开门状态,冰库内风机与照明的工作不受电子感应开关的控制,只能手动通过转换开关S1、S2来控制其运行与停止。 2.2保护功能 (1)在自动工作模式下,通过利用延时继电器KT得电延时动作的工作特性,防止了冰库开关门时造成电子感应开关误动作使得风机和照明频繁得电,有效的提高了设备的工作效率和使用寿命。(2)联锁保护:在自动工作模式下,当延时继电器KT得电时,控制风机工作的延时闭合触点KT2、KT3与串在照明控制回路中的延时断开(常闭)触点KT1形成联锁控制,防止了风机与照明的同时工作,有效的改善了设备的工作环境与使用寿命。 3改造可行性分析 3.1机械限位开关该船目前采用的是,按钮式限位开关是利用机械运动部件碰撞限位开关的推杆来控制其触点动作的开关电器,用来控制机械运动部件的行程和变换运动方向、速度及程序控制。按钮式限位开关主要推杆(1)、反力弹簧(2)、触头(3)或微动开关及外壳等部分组成。借助机械件上的撞块触动操作机构,推动微动开关,使触点闭合或断开。机械限位开关的优点:内部结构简单,价格低廉。机械限位开关的缺点:触点动作时需要通过外界运行部件碰撞来控制,受外界工作环境影响较大,推杆、弹簧及微动开关容易锈蚀磨损。 3.2电子式感应接近开关 功能简介电子式感应接近开关是一种金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的咸应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中产生涡流面吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。性能指标表1设备性能指标数据用途与特点电子式感应接近开关不需要直接与物体接触进行动作,无机械动作部件,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗、长寿命,可使用在各种恶劣条件下。 4结束语 冰库门控制系统的改造方案功能实现简单、工作可靠性高、电子元件使用寿命长;改善了管理人员的工作条件及对冰库的管理,同时还大大提高冰库内电气设备的工作环境及使用寿命,确保了船舶主电网的稳定,为船舶的海上航行安全打下了坚实的基础。 作者:王树仁 唐然 黄杰 单位:中国卫星海上测控部 电气控制论文:电气供热效果与电气控制论文 伴随着我国的综合性市场分析经济控制,逐步加强综合性经济快速的发展过程控制,从而逐步实现良好的电气自动化速度变化控制管理,采用合理化的综合性电气控制完善电气的供热效果分析的应用,实现良好的热力工作的有效化发展控制管理,从而实现电气控制的供热保护、自动化控制、有效化功效作用分析和良好的热力效果监控,从而保证有效化的综合性电气控制过程,实现我国综合性电气供热的控制效用管理过程分析。 1电气的综合性供热工作的技术控制租用 由于供热热力公司的各项设备和线路的自动化技术分析运作,实现良好的综合性作用条件控制,逐步实现良好的电气控制故障的分析过程控制。例如,针对电电气电路的相关设备进行额定电路线路数据控制,制定良好的综合性系统自动化运行,实现综合性供热公司的相关进度分析,提高有效化的最大线路的额定电路压力控制,完成系统的自动化运行,保证良好的正常运作。为了构建良好的综合性故障检测控制过程,实现系统的综合性设备机制控制,防止各项数据的有效化分析,控制电气控制技术中设备的电流大小,完善供热线路的逐步控制管理,从而完善供热系统综合性的设备功能分析,实现最高效率的有效化设备保护。 2电气自动化的综合性供热控制的作用 在热力公司供热技术分析过程中,对电气自动化控制过程进行最大电流设备控制,对电气供热的压力、电流等设备的有效化控制,从而保证热力公司整个供热的效果运作,加强综合性系统管理分析,对电气设备的相关操控设备进行故障分析,防止出现系统内部的电路中断,造成综合性系统的终止。合理的控制电气供热的效果控制,构成合理化的科学供热设备分析,从而保证有效化的科学管理控制过程,逐步形成系统的综合性电气设备操作控制过程,完善供热电气供电的控制管理,完善供电设备的有效化运作效率控制,确保综合性的供热系统安全化运行过程。 3电气控制技术的功效测量过程分析 在供热效果电气控制过程中,通过对电气自动化的效果高校生产管理,加深综合性使用效率控制,加强设备的有效化运行过程,保证良好的效果测试分析测定过程,从而完善电气运行过程中的设备观察测定控制过程,及时发展电气设备过程中的相关运行过程,保证良好的设备存在供热效果分析。合理化的加强综合性电气设备效果控制,加深有效化的使用控制效率,积极加强综合性电气供热技术的控制过程,实现电气控制技术过程中的现场总线技术分析,对各个分散过程中的相关数据进行调控,加强总额还行供热网络设备的网络节点控制,提高有效化的综合性参数分析,保证良好的网络系统自动化分析过程,提高电气的技术控制管理,实现良好的数据分析过程,提高综合性的电气设备运行效率控制。 4电气的供热效果控制监控作用 根据电气的综合性效果控制,对电气设备的相关用电效果进行分析,加强综合性监控控制管理,实现良好的信号指标质控管理。例如,在供热控制过程中,合理的控制电气自动化的设备控制,实现电气运行过程中的相关故障分析,实现对电气供热设备运行的有效化分析和管理,从而逐步加深各个设备故障处理,改善电气设备过程中的相关故常处理过程分析,减少故障信号灯的闪亮次数,实现良好的电气设备控制管理,实现良好的研究分析控制过程,最大限度的保证低故障、高运行效果的控制管理,从而完善各项设备的有效化运行,实现合理化的缩短故障处理时间,保证对电气设备维护过程质量的效果分析,提高综合性电气设备维护的质量控制管理。 5结语 综上所述,通过对电气控制的供热原理的有效化控制,对电气系统和线路设计过程进行分析,保证编程和生产的机械电气控制管理。伴随着电气控制技术的供热效果应用,合理化的实现经济社会效益的有效化协调控制,实现良好的供热效率控制,降低企业的综合性管理控制,加强电气供热效果的层次分析过程,实现良好的综合性发展需求管理,保证良好的有效化电气改革分析。 作者:赵立波 单位:哈尔滨佛雷克斯热能技术发展有限公司 电气控制论文:智能化技术电气控制论文 1控制技术在电气工程中的应用 电气工程是以计算机为操作平台,现代控制技术的应用可以为住户提供技术信息,在实现信息共享的同时,为住户提供极大的便利。在电气工程中,电气控制控制技术以电气工程的实时监控为基础,及时分析系统反馈的运行数据,并评价系统的运行状况,以便于能够及时、有效的发现运行故障,提高了电气工程的安全性;同时在节能环保的基础上极大的保证了居民生命财产的安全。 2电气控制技术的发展阶段 2.1手动化到自动化 电气控制技术的初始阶段是手工控制阶段,随着科学技术的发展,手工操作逐渐迈向了半自动化操作阶段,并随着应用经验的积累和科学技术的进步,逐渐实现了自动化。其主要的表现形式为控制方法和控制设备的自动化,这一阶段的电气控制技术是一次革命化的变化,极大解放了人力资源,优化了人力资源配置,为电气控制技术的发展奠定了基础。 2.2简单化到智能化 电气控制技术实现简单的自动化后,还需要借助人力的操作,因此其故障率一直比较的高,同时这些失误通过控制人力操作是难以避免的。因此,相关的专家把研究的重点放在了更高级的电气控制技术上,尤其是智能化技术更是科学家研究的重点,自动化的电气控制技术不可避免的会出现故障问题,人为故障比率较高,但是智能化控制技术则提高了机器的改错能力,极大提高了系统运行的可靠性,因此,电气控制技术实现了智能化的控制是一次深层次的革命,实现了控制技术的质的飞跃。 2.3逻辑化到网络化 电气控制技术在漫长的发展历史中已经实现了智能化的发展模式,但是随着人们需求的提高,智能化的控制技术已经不能满足时展的需求,因此进行控制技术的革新势在必行,尤其是简化控制技术是革新的重点。当前电器控制技术面临着从逻辑化到网络化的发展趋势,海量的统计数据整理发展到了信息化的处理模式,电气控制技术的控制原理也从单一的触头硬接线逻辑控制系统发展到了微处理器或者微计算机为中心的网络化自动控制系统,同时其控制设备的体积减小,设备操作更加简洁。 3智能化技术在电气工程中的应用 智能化技术在电气工程中应用取得了很好的效果,在自动化控制、设备故障监测、工程优化等方面发挥着重要作用,提高了自动化程度、加快了电气工程的设备事故监测维修速度,极大地优化了电气工程。 3.1智能化技术理论基础 人工智能技术的概念在20世纪50年代提出,随后被其他领域行业普遍接受采纳,并且智能化技术的应用广泛推展。电气工程是人类从事各种生产活动的基本技术要素,作为计算机技术中高端分支的智能化技术正逐渐被应用其中。人工智能技术通过模拟人的智能的方法和技术,开发研究升级的科学技术,人工智能的工作目的是设计出和人类智能相似的机器,以解决工作出现的复杂情况变化,提高工作的效率和精度,通过调查研究显示,在电气工程的自动化控制中使用智能化操作技术能合理整合电气工程中的资源配置,降低成本。 3.2智能技术在电气自动化控制中的应用 智能化技术在电气设备中的应用,涉及的工作领域较多,分工较为明确,是一项很复杂的工作,需要有极强的技术和人才支撑,同时还需要控制人员有较高的责任感和操作能力。另外,要加强电气控制中人工智能的有效使用,电气控制是整个工程中的重要一环,在电气工程中,要加强自动化控制的保护,把GPS定位系统安装在电气控制线路中,通过定位系统控制电气控制的线路工作,以便于能及时的传输、反馈电气工程中的运行数据,并做出智能化分析,及时采用有效的智能化控制措施。 3.3智能技术在电气工程故障检测分析中的应用 在电气工程中,可以使用智能化的控制手段进行系统故障的监测,通过问题的及时反馈,进行智能化的数据分析,以便于进行故障的维修,并能够进一步的实施监控措施,在故障检测中常用的方法有神经网络、模糊网络、专家系统等。对于电气的变压器、发动机、发电机进行有效的监控,利用智能化监测系统能清晰的判断故障的所在,通常在系统中采用模糊理论、神经网络、专家系统来分析,从而提高了工作效率和精度。尤其是在变压器的故障监控中,传统的诊断方法技术是通过检测变压箱中的气体来判断故障,其方法较为复杂、检测时间长,检测精确度差,很难有效的解决故障。 3.4智能技术在电气工程电气设备优化中的应用 主要包含两个方面:①智能化技术的遗传算法,这种算法是通过模仿生物遗传,利用生物的进化规律进行智能搜索和运算,利用生物遗传规律的完美型来优化系统内部缺陷。②智能化专家系统,通过设置完善的数据分析软件,把存在的问题和缺陷进行自我优化。在实际的工程中,一般要结合两种优化措施,以便达到最佳的优化效果。此外,在智能化系统中,也采用模糊逻辑、神经网络的方法进行设备的优化升级,其主要的作用原理是:利用物理学的方法和神经网络的方法进行设备和计算机算法的升级优化,从而解决了神经网络运算的速度问题,极大地提升了计算机的运行处理速度和智能化反应速度。 4数控技术在电气工程中的应用 4.1数控技术的电气工程中的应用前景 数控技术是一种数字化的控制方式,借助于精密的信息处理系统实现了系统数据的监控,同时通过传输系统把相关指令传输到控制中心,控制中心配备的高效、即时的控制系统,可以快速处理传输数据,并做出相关的指令。数控技术在各个领域中发挥着重要作用,数控在20世纪末技术已经逐渐得到了完善,各种系统内的漏洞也逐渐完善化,从而解决了一系列的工程问题,因此为了更好的实现控制技术的安全,保证了电气工程人员的人身安全,实现电气设备的自动化、无人化、程序化、数据化的操作模式应当前数控技术发展的重点。 4.2数控技术在电气工程中应用的合理性与科学性 电气工程系统较为复杂,同时也是一个连续性的工程,因此,数控技术的应用应当结合电气工程的实际,确保电气工程中数控技术运用的合理性与科学性。数控技术的基础环节是数控体系,通常而言,数控体系的完成需要借助于服务主机和控制器,并通过两者之间的连接方式来确定系统的安全性和可靠性。当前KVM主机在电气工程中应用广泛,常采用CATS链接和KVM链接两种模式与数控系统机房进行连接,而本地的控制中心则通过KVM主机收集的信息数据来了解整个电气系统的运行状况,并根据运行数据对系统稳定性做出相应的评估。服务器的功能则是将系统的运行状况转化为数字化的电信号,同时担负着数据的存储和调取功能,这就提高了系统信息存储的科学化和全面,方便了控制工作的进行。此外控制中心也可以根据系统的运行做出相应的指令调整,而指令调整的信息也以同样的方式存储早服务器主机中,方面以后的信息调取工作。远程控制中心则是利用各种网络设备和电气系统与本地控制中心实现有效链接,在同一时内监控多个电气系统,常常应用于较为高层的片区系统。 4.3数控技术对电气工程设备运行环境的监控 数控技术在电气工程的一个重要作用就是运行环境的监控,包括对电气系统运行环境、管理环境的监控。对于电气系统环境的监控包括运行环境湿度和温度、电压、电量等,根据设置的参数来确定外部环境和内部控制系统的匹配度,如果电气控制监控系统的数据出现了异常,例如温度不稳、电压过大或者过小等情况都会造成内部环境的异常,而这些数据都会被及时反馈到控制中心,控制中心接收到相关数据信号后就会与预先设定的警戒值进行比较,从而根据比对的数据做出相应的判断,同时发出有效的指令信号。 5结语 总而言之,电气控制技术的发展象征人类文明的进步,电气控制技术涉及的电气原理、电气线路、电气系统也逐渐复杂,当前,随着我国科学技术的不断快速发展,电气控制技术也获得了飞速发展,为人类提供了极大的便利,同时还要求电气控制技术要向着智能化和数控化的技术方向发展,以便更好的满足时代的发展需求。 作者:吴桂林 单位:湖北三宁化工股份有限公司
机械设计论文:中职本科机械设计教学改革论文 1教学中存在的问题 1.1理论基础与学习习惯 “中职本科”是目前部分应用型本科招收的一类本科学生。经过两年的教学实践和大量的课外接触,该部分学生理论基础较差,大多是初中毕业,且对初中基础知识的理解也很有限,日常学习自律性不强,对于课程内容总是浅尝则止,自信心不强,由于之前的学习习惯不好,大多数学生没有独立学习的习惯,课堂氛围较活跃,对于基础理论缺少兴趣,偏爱实践操作,这与之前所受教育有很大关系。高校“普通本科”的教学方式、教学内容均不适合“中职本科”学生,造成大多同学学习一年后收获少、自信心丧失、学习兴趣减弱。学生不爱动脑思考,觉得“设计”离自己十分遥远。 1.2教学方法与教学效果 由于目前全国并没有专门的“中职本科”高校,“中职本科”只是普通高校培养的一类对象。普通高校的教师上课由于教学对象不单单是“中职本科”,同时兼有“普通本科”或“高职本科”,故很难划清界限。教学上按照经验讲述原理多,主要按照普本教材章节进行理论讲授,效果并不理想。近年来由于多媒体技术的发展,多媒体素材与教材的结合占据了课堂,相比之前的纯理论教学和课程设计在教学效果上有所改善,但对“中职本科”的学生来讲,还远远不够。 1.3培养目标与教学内容 目前而言,“中职本科”的培养目标主要被定位为职业教育,要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,尤其是工程实践能力的培养。而实际教学内容却与此完全脱节。实验实践内容并没能有效结合,验证性实验的偏多,动手操作的较少,和课程衔接不到位,显然不适合目前的“中职本科”教育。课程设计题目多为经典的带式运输机减速器的设计,只有少数同学能按照手册完成设计,但是这么算却说不清楚,学生一头雾水,并不能真正理解其中的方法。 1.4成绩考核 成绩考核仍然以主要期末测试为主,平时成绩和实验成绩为辅。形成了“高分低能”的社会现象。而“中职本科”的培养目标则要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,尤其是工程实践能力的培养。因此对于这部分的考核也该在成绩考核中占有较大的比重。我们制定的改革思路是:教学内容以行业岗位上的知识结构和能力结构以及生产实际需要为目标,以解决工程实际设计问题为指导。 2教学方法改革探索 经过对“中职本科”生源中职阶段培养方案、教学体系、及学生个人情况的调研,可以从以下几个方面改善学生的学习习惯,提高“中职本科”学生学习《机械设计基础》这门课程的教学效果: 2.1框图法教学,整合知识体系 整理总结《机械设计基础》中的优秀知识点,自编校内讲义或教材,结合一个综合实例,如蜂窝煤压制机、机床C6140主轴箱,以机构、传动、零件三大部分为主线,制作框图,帮助学生快速、直观地理解整个机械设计基础的知识体系,由此知识体系展开教学单元。围绕综合实例,进行详细的分析讲解,讲解内容时重点把握能让学生了解典型机械或结构的设计思想、理解装配要点、掌握分析故障和维修。 2.2模型演示教学法 采用玩具激励法(机构部分可以拆装模型,观察机构运动、计算实际的自由度、绘制机构运动简图),来改善教学效果,提高学生学习本门课的兴趣。慧鱼组合模型可以应用于教学课堂,让学生在验证理论知识的同时,实现理论和动手实践的统一。通过对模型的研究与分析,启发学生对《机械设计基础》的认识,并能培养学生独立分析和自己查阅学习资料的能力。既满足了学生爱玩的天性,又学到了知识。 2.3设计软件在机械设计基础教学中的应用 随着计算机技术的飞速发展,可使用Solidworks等机械设计类软件在《机械设计基础》的课堂上结合典型设备进行建模、模拟装配、指导学生做一些简单的分析,或结合实验室的试验台,教师建立虚拟实验模型库,课后学生可以利用该模型库进行学习建模、装配、分析,帮助学生更好地理解复杂的机械系统。除了大型的常用的机械设计软件CAD、solidworks,网上有大量机械设计小软件,还有一些企业应用的机械设计软件,该类软件界面简单,操作方便,可以帮助学生计算参数,不需理解繁杂的公式及理论推导,教学中,指导学生应用此类软件,相当于为学生提供了一种工具,帮助学生理解机械零件的一些参数,提高学生的学习热情,为学生日后实际工作应用打下一定的基础。 2.4项目教学代替章节学习 教学内容及顺序调整:分四大部分,均为先通过先讲整体一个实例,再拆分讲解,类似于项目教学,使学生更容易理解各部分。机构部分:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构,通过参观实验室机构展台通识,以分析玩具的机构组成和原理,带动学习的积极性,拆装,分析,计算。机械传动部分:带传动、链传动、齿轮传动,通过玩具模型讲解几种传动的特点,再分别介绍具体知识点,轻参数、重结构,轻计算、重原理。机械零件部分:齿轮、轴、轴承、联轴器、弹簧等,本部分设计先以减速器原理讲解为起点,通过动画和实验拆装,逐步进入理论学习。增加机械维修工具、量具部分内容,学生应该进行系统学习。能在实践和工作中更快地进入角色。 2.5实践、设计成绩考核替代期末考核 “普通本科”的专业基础课考核多以期末测试为主,以辽宁科技学院目前而言,平时成绩占30%,期末卷面测试占70%。这种测试并不能真实地体现学生的水平,尤其是对“中职本科”的学生。因此,本文认为对于“中职本科”的《机械设计基础》,应以实践考核替代目前的期末卷面测试。 2.6建立班级学习QQ群和微信群 建立班级学习QQ群和微信群,改善师生关系,方便课后复习答疑,沟通情感,讨论问题。90后的学生几乎人人上网,网上的教学及互动不容忽视,以往的网上教学多为网上精品课或论坛,对于不爱学习的学生难以调动其积极性,因此,以学生最容易接受的方式去指导和教学不失为教改的一个重要环节。 3结语 中职本科以应用型人才培养为主要任务和目标。《机械设计基础》课程作为工科机械和近机械类人才培养计划中的主干课程之一,结合地方和各校实际情况,对其进行科学、合理的教学改革至关重要。该课程的教改研究必须采用调研、实践、分析、完善同步走的办法。深化教学改革,提高教学质量。 作者:李瑞洋 单位:辽宁科技学院应用技术学院 机械设计论文:计算机辅助机械设计论文 一、计算机辅助设计应用于机械设计教学中的意义 (一)有利于提升学生的空间想象能力 在计算机的辅助下,机械模型可以通过三维视频展现出来,成为一种更加立体而全面的建筑物展现形式。学生可以根据这种3D画面的展示,在头脑中形成良好的印象,从而形成一定的设计思维能力。 (二)有利于增强学生的比例掌握水平 在机械设计中,对机械成品比例的把握能力十分关键。计算机辅助设计应用于机械设计教学中,能够利用计算机,通过建模,将不同比例的物体搭配或者融合,从而清晰机械设计中,各个部分的比例关系和整体与部分之间的联系,通过长时间的学习,使学生形成一定的比例掌握能水平。 (三)有利于丰富学生的资料收集内容 多方面的比较的观察能够使机械设计更加的完善、全面,从而在各个细节中,展现机械设计的独到之处。计算机辅助设计应用于机械设计中,有利于丰富学生的资料收集内容,学生可以借助计算机收集更多他们所需要的各类材料和图像、数据等等,为学生机械设计的学习奠定良好的基础。 二、计算机辅助设计应用于机械设计教学中的方式 计算机辅助设计应用于机械设计教学中,可以通过计算机辅助设计和传统教学方式的融合,结合计算机软件特点引导课程教学活动等方式来开展。 (一)计算机辅助设计和传统教学方式的融合 传统的教学方式经过长时间的教学实践,已经形成了一定的模式和教学结构,对于学生机械设计知识的学习具有一定的积极影响。但是多数教师在机械设计教学的过程中,会利用草图等指导学生进行机械结构的设计和规划,这种方式对学生机械设计知识的学习和机械设计能力的培养会带来一定的阻碍性因素。新时代背景下,在机械设计教学的过程中,教师可以采用传统教学方式和计算机辅助设计相融合的方式,继承传统教学方式的优势之处,同时也利用计算机辅助设计的独特价值,深入开展机械设计教学活动。计算机辅助机械设计能够使机械设计更加的完整而全面,提升学生的机械设计知识灵活运用水平。但是在学生利用计算机辅助机械设计的过程中,教师要注意适当控制学生利用计算机辅助进行机械设计的时间,不能够使学生过分依赖于计算机,而忽视了自身设计功底的练习和学习。教师要注意将计算机辅助设计和传统的教学模式有机结合,真正展现计算机辅助设计应用于机械设计教学的价值和作用。 (二)结合计算机软件特点引导课程教学活动 计算机辅助设计应用于机械设计教学中,可以结合计算机软件的特点,引导机械设计课程教学活动,展现计算机辅助设计的价值和特点。例如在指导学生对机械设计进行构思期间,可以借助sketchUp草图设计软件,指导学生细致分析各类机械中的体量关系,打开学生的思维空间,展现学生的初步设计理念。在此基础上,学生可以利用3dmax等计算机软件进行实际的3D设计,将学生的初步想法和设计理念通过3dmax软件展现出来,明确具体的方向。接下来,在学生明确机械设计的方向和大体形式的前提下,可以借助计算机的渲染软件,对所设计机械的细节进行渲染和深入加工,形成一个明确而完整的机械设计图像,展现每一位学生的设计想法和设计后的大体形态。在学生设计完成之后,教师可以组织学生通过互动的方式,借助计算机的多媒体技术,观看每一位学生的机械设计图像,互相分享设计理念,学习他人的优点和创新理念,提升每一位学生的机械设计水平,展现机械设计教学的价值和意义。 三、结束语 计算机辅助设计应用于机械设计教学,能够有效提升学生的空间想象能力,增强学生的建筑比例掌握水平,丰富学生的资料收集内容,改善传统机械设计教学中,单一的教学模式和枯燥的教学氛围。教师可以通过计算机辅助设计和传统教学方式的融合,结合计算机软件特点引导课程教学活动等方式,开展机械设计教学活动,提升机械设计教学的质量和学生利用计算机辅助进行机械设计的能力,为学生未来的工作和发展奠定良好的基础。 作者:朱辉 单位:邵阳市高级技工学校 机械设计论文:材料选择机械设计论文 1机械设计过程中材料的选择及应用方法 1.1分析调质及其设计应用 根据目前的具体情况看,调质技术是最常用的一种热处理技术。对大多数零部件进行处理时均可以通过调质技术进行操作,且该技术的效果能够使所选的材料综合性能得到提升,即利用调质技术能够对材料强度进行拉伸,使机械设计材料的屈服度及拉伸强度得以不断提升,进而增强材料的塑性及强度。通过提升材料的冲击度、强度,能够使设计过程中零部件的使用截面减小,进而降低整个机械的重量及降低部件的消耗及所占空间。在运用调质技术的过程中,必须注意下面的三点要求:一是一定要将调质标注清楚,若只是将热处理标注出来,大部分厂家很可能会运用其他处理技术来进行操作,如利用正回火使材料的硬度达到相关标准,但正回火技术降低材料强度大大降低,致使其在具体工作中出现断裂情况;二是必须将调质硬度范围注明,进而才可以为工厂生产提供便利,如果硬度的范围较窄就不能达到具体的生产需求;三是材料硬度与所要求的实际强度必须相适应。 1.2分析表面硬化技术与选材 对机械进行设计时,应利用硬化技术对各种金属材料的表面进行相应的处理,且对其进行处理主要是为增强材料的耐蚀性、耐磨性,而氮化技术、渗碳技术则是比较常用的硬化技术。渗碳技术通常是指,在渗碳炉对钢材表面碳含量进行增加,使其达到被允许范围时再淬火,进而让钢材的表面硬度能够达到相应的技术标准,再通过低温回火技术将其应力消除,使其组织结构更加稳定。能够利用渗碳技术进行处理的材料通常是渗碳钢,进行机械设计的过程中,可参照实际要求对其进行运用。如可以根据心部强度、零部件主要的尺寸大小对材料进行选择,需要重视的一点是材料的使用不能过度,否则会导致生产成本不断增加。通常情况下,如果截面的有效面积低于50mm,可选择20Cr。但是,如果有效截面面积大小在50~150mm之间,而且其重量低于50kg,就可选择20CrMnTi。渗碳层度深度应参照实际的需求才能进行确定,若增加其层深就说明必须使渗碳时间延长。 1.3分析氮化技术及相关材料的选择 不管是何种钢材通常都可以利用氮化技术对其进行相应的处理,但比较常用的一种钢材主要是45型号的氮化钢。使用氮化技术时往往是利用氮化炉对其进行操作,因而其优势主要是变形较小,进行氮化后就不必再加工。同时,氮化硬度应参照材料质量才能确定,进行设计的过程中必须注意一定要使用整体的氮化技术,由于氮化层并不会带来不好的影响,所以不必再次进行处理。必要时可运用局部的氮化技术对局部进行相应的保护,进行氮化后再把保护层全部去掉。该技术最大的一个特点就是热处理的过程中变形较小、硬化层也相对较小,尤其是适合与调质技术共同使用,进而可以使材料耐磨性、技术强度大大提升。 2机械设计中最常用的四种材料 2.1高分子材料 在机械设计,对于高分子材料而言,其主要包括合成纤维及塑料。此类材料在相应的工业生产中存在许多优点,且材料来源非常丰富。能够从天然气中进行提取,该材料所消耗的能源较少,且其密度也比较小,其延展性同样非常好。 2.2金属材料 各种工程的材料使用中,其使用范围最广泛的主要是金属材料。据统计资料显示,金属材料在机械类产品中占了90%以上的比例。尤其是钢铁材料在机械设计中的使用最为普遍,由于钢铁的韧性、强度较好,且其价格相对较便宜,也可以达到各种性能标准,所以使用较多。金属类材料中的合金,其性能非常优良,比较适合用来制作各种机械产品中的零部件。 2.3复合材料 机械设计中所使用的复合材料主要由不同的、两种以上的材料所构成,且通过化学与物理方法有机组合而成的新型材料,此类材料的性能均可以达到各种工业生产的需求。其中,复合材料通常包含非金属材料和金属材料,而金属材料有合金、镁、铝;非金属材料则包括陶瓷、橡胶、树脂等。金属丝、碳化纤维及玻璃纤维则属于增强型的材料。 2.4陶瓷材料 对陶瓷材料来说,其主要成分是碳化硅、氮化硅,且此类材料的特点主要有密度较低、硬度较高、具有较强的抗压强度及耐腐蚀性强,其缺点是价格非常贵、比较容易发生断裂、比较脆。目前,陶瓷材料大多使用在密封零件的制作中。 3机械设计中材料的选择及使用须注意的事项 3.1对材料进行选择时必须重视其适用性及经济性 机械设计的具体工作人员应根据不同的机械设计工艺,比如锻造工艺、铸造工艺、焊接工艺根据各种需求选择适合的材料,进而才可以使材料发挥出最大的效用。如铸造工艺中所使用的材料一定要具备较好的偏折性、吸气性、收缩性;焊接工艺中的材料应有良好的敏感性及使用性;而锻造工艺使用的材料则应具有相应的锻后冷墩性、冲压性、冷却性、可锻性。只有将各种工艺制作中需要的材料性质把握好,进而才可以选择出真正合适的机械设计材料。另外,对材料进行选择、使用的过程中还要重视材料的经济性,所选材料应在满足设计需求的同时尽量保证价格为最实惠、最便宜,这样就才能够使机械设计成本得以降低。 3.2材料选择过程中一定要重视其环保性及节能性 近几年,随着科学技术、社会经济的持续发展,自然破坏现象也越来越严重,自然环境问题早已成为社会中的热点话题之一。环境与人类的生活、生存有密不可分的关系,对自然环境进行保护也是各个社会成员共同的责任及义务,想要促进社会发展,就必须对环境进行有效的保护,过度的开采往往只会产生适得其反的后果。因此,对机械设计中的材料选择一定要重视节能性及环保性;设计人员一定要坚持可持续发展观,使用污染较小、能耗较少的材料,对那些不可再生、有效的资源必须尽量节约,进而能够在完成机械设计任务的基础上,使自然环境得到相应的保护。 4结语 做好机械设计材料选择、使用工作对机械设计事业的发展有重要作用,对机械材料进行选择的过程中,必须将材料的节能性、经济性、环保性、实用性等因素考虑进去,进而才可以使机械产品的质量、性能得到保证,才可以给机械设计的持续、健康发展提供必要的条件。 作者:黄丹 单位:泰尔重工股份有限公司 机械设计论文:自动化教学体系下机械设计论文 一、教学体系现状 近年来,我国逐渐重视职高机械设计制造与自动化的教学,而且机械设计制造与自动化教学也取得了一定的成效,为我国社会主义建设提供了大量的新型专业人才,然而在职高机械设计制造及自动化实际教学过程中,还或多或少存在一些问题。比如,在实际的教学过程中,往往过于重视机械设计制造及自动化专业的总体格局,对于现代化建设中的各种实际需求,不能灵活地适应和配合;在实际教学中,往往重视对学生机械设计制造与自动化专业理论知识的教学,而没能注重培养学生的实践能力以及创新能力;在实践教学中,教师往往将机械设计制造与自动化的相关知识简单传递给学生,没有同学生进行很好地沟通和交流,忽视了学生在教学过程中的主体作用;在实际教学过程中,往往偏重学生的专业技能培养,没有重视学生的综合素质及能力培养。 二、教学体系创新思考 (一)创新教学方法 (1)培养大工程观。 在职高机械设计制造与自动化创新教学过程中,应该引进并重视世界上一些先进的职业技能培养理念,注重机械设计制造与自动化理论与实践的结合,培养学生形成客观的、理性的大工程观,充分理解和重视机械设计制造理论与实践相互支撑以及相互促进的重要作用。 (2)重视实践教学。 只有通过具体实践,才能真正将书本理论知识转化成相关的职业技能,才能真正将机械设计制造与自动化知识学以致用,并在不断的实践过程中积累经验,提升自我职业技能以及创新能力,因此,在职高机械设计制造与自动化创新教学过程中,必须重视实践教学,努力培养学生的实践能力。 (3)强化实习基地。 提高职高学生机械设计制造与自动化专业技能以及实践能力的一个最重要的途径就是通过在实习基地的实践与学习。因此,在实际创新教学过程中,应该重视校外实习基地的作用,着重发展和建设一些先进的、功能性较强的现代化实习基地,让职高学生能够很好用来进行工程机械方面的训练和实践。 (4)强化设计能力。 在职高学生机械设计制造与自动化创新教学过程中,能够很好地反映出学生综合能力和设计能力的途径就是进行课程设计。在我国目前的职高机械课程设计教学过程中,往往不利于学生的个性化发展和需求,应该重视课程设计的内容和目标设计,突出对实践过程中的应用,选择综合质量较高的设计课题,减少学生之间雷同设计的可能性,最大化地提升职高学生的设计能力、综合能力以及个性化发展能力。(5)提高新型教师。教师在职高机械设计制造及自动化教学中发挥着巨大的作用,直接影响着学生的学习效果和各项技能的提高,在创新教学体系中,应该重视和培养一批高素质新型教师,除了具备熟练的专业技术技能外,还应该能全面培养学生的综合素质,重视学生在教学过程中的主体地位,积极培养学生的实践能力、综合能力以及创新思维及创新能力。 (二)创新教学体系 (1)在职高机械设计制造及自动化创新教学中 应该建立和健全专业的知识教育体系,强化学生的专业技术和技能的培养,优化专业知识的教学环节和教学内容,提高专业知识的教学效率。 (2)在职高机械设计制造及自动化创新教学中 应该建立和健全学生能力培养体系,通过参加实习以及参加各种课外技能活动的形式等,培养和提升学生的实践能力。 (3)在职高机械设计制造及自动化创新教学中 应该建立和健全培养学生综合素质的教育体系。现代化建设和现代教育改革不断重视综合素质较高的新型人才,在实际创新教学过程中,应该通过各种实践活动、专业学术报告等形式,提高职高学生的综合素质,培养职高学生的创新思维以及创新能力。 (三)创新教学方式 (1)启发式教学。 在职高机械设计制造及自动化创新教学过程中,学生应该作为教学过程的主体,教师对学生起着引导作用,应该善于启发学生对相关知识的思考和讨论,引导学生自动地进行设计及相关的学习,提高学生自己解决问题的能力,充分发挥学生的主体作用。 (2)信息网络教学。 在信息科学技术迅猛发展的时代,信息网络技术在教学过程中的运用越来越重要。在职高机械实际制造及自动化创新教学过程中,可以充分利用多媒体教学方式,给学生的视觉和听觉造成新的冲击,激发学生的学习兴趣,提高学习效率。 (3)企业内部教学。 应该将传统的课堂教学与企业教学结合起来,将机械设计制造及自动化教学中的理论和实践有机地整合在一起,使学生对所学专业有深刻和全面的了解。 三、结语 机械设计制造及自动化是一门专业性较强、涉及内容较广泛的专业课程。为了使职高学生更好地掌握这门课程,提高其加工制造以及机械设计的能力,有必要对职高机械设计制造及自动化教学体系进行一定的思考和探讨,研究一套有效的、创新的教学体系。 作者:吴志会 付宝光 单位:吉林省辉南县第一高级职业中学 机械设计论文:系统教学理论下机械设计论文 一、传统的教学模式存在的主要问题 1.教师按章节授课,把每章知识孤立分割教学,学生知其然而不知其所以然,所学的知识在学生脑海里是杂乱无章的,无法提起学生的学习兴趣。 2.教学手段和方法仍存在不足。虽然CAI等教学课件的引入提高了课堂容量和课堂效率,但从培养学生能力尤其是创新能力上看,效果不显著。 3.重视理论,重视知识的培养,重视教师的主导作用,因而对综合分析能力、实际应用能力、创新能力的培养不足,学生主动学习精神较差。 二、机械设计系统教学法研究 系统教学法是以具体机械设备(项目)为背景;以学生、项目和实际经验为中心,而不是传统的教师、教材和课程。把整个课程内容在一台具体机械设备上得到有机的整合,使机械设计各章节内容与课程体系衔接地更加紧凑、顺畅。学生开始接触课程就了解了科 学、严谨的设计思想。教师在授课过程中根据相关章节的零部件在机械设备中的作用,通过结合具体实物讲述,使学生对相关内容零部件的作用产生较高认识,对每一个零部件的理解与选择,必然会达到“学有所用”的要求。系统教学法课堂理论教学以改变过去传统单独各章节的分散学习,知识体系杂乱无章,使学生出现“知其然不知其所以然”的现象。通过对这些基本内容的学习去掌握有关的设计规律和技术措施,从而使学生具有设计其他通用零部件和某些专有零部件的能力。系统教学法特点:①系统性。整个课程内容作为一个系统,每个章节内容作为要素。②典型性。具体机械设备包含大多数机械设计课程的知识。③目的性。学习通用机械零件的设计与选型。④科学性。根据学生理解具体情况,灵活掌握、实施教学。⑤直观性。设备结构和各个零部件的作用一目了然。⑥应用性。应用书本理论直接解决设备失效的问题。⑦关联性。充分体现各个零部件相互关联关系。 三、机械设计系统教学法实践 “系统教学法”的优秀是一台具体机械设备,具体如何实施教学,可以根据具体情况灵活掌握。设备应具有形象化、具体化的特点,与传统教学中的举例有本质的区别,是把整个课程知识作为一个系统,而系统又是以一台具体设备而体现的,各章节的知识通过设备零部件的设计和选型来学习。设备零部件具有形象化、具体化的特点,以提升绞车作为一台具体设备实例教学。课程教学前,学生首先通过视频了解这台设备的用途,然后到实验室参观,让学生确实感受到设备的外形。教师上课根据视频首先介绍其工作原理以及各个部件的功能和作用,让学生清楚认识到学习这门课程的目的就是要学会这台机器的设计。在教学中要始终贯穿“使用场合—失效形式—受力分析—强度计算—结构设计”这一主线,本课程的学习分成三个单元进行,机械零件的疲劳强度设计和主要零部件,诸如齿轮传动的强度计算、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹连接的强度计算及螺栓组连接的受力分析等内容列为重点内容作为减速器的重要组成部分,作为第一单元知识,在课堂上重点讲授;而把比较易于理解的某些章节,如机械零件常用材料和选择原则、过盈连接、摩擦轮传动等列为一般性内容,安排学生自学。第一单元———减速器。①减速器原理。强调是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,是一种相对精密的机械,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要。设计减速器时,应根据工作机的选用条件、技术参数、动力机的性能、经济性等因素。②齿轮。通过视频和图片,让学生理解齿轮的失效形式,然后讲解制造齿轮需要材料和热处理、齿轮的受力和强度计算、齿轮的加工精度和效率、齿轮的润滑和齿轮的设计、材料、加工热处理。③轴。根据减速器中轴具体结构进行教学,还要结合齿轮的结构和受力分析讲授轴的结构,对轴的设计、材料、加工工艺、热处理和精度公差要结合实际详细讲解,并对轴的失效形式和国内外最新维修方法进行介绍。④键连接。结合减速器的齿轮和轴进行教学,解释键的作用,重点学习平键和花键的选型计算和实效形式,其他类型的键作为扩展知识进行介绍。⑤轴承。结合减速器的轴系,解释轴承的作用,介绍轴承的种类,重点学习轴承的选型计算;结合减速器的工作特点学习轴承的润滑和实效失效形式。⑥螺栓连接。以减速器箱体的各种螺栓为例,学习螺栓连接的种类、应用特点和使用场合、预紧力的作用、防松的措施、引伸学习螺栓的强度计算和提高强度的措施。第二单元———提升绞车其他部件。①联轴器。首先根据提升绞车介绍各个联轴器的作用,重点学习联轴器的选型设计,联轴器的种类以自学和课堂讨论为主。②刹车器。教师简单介绍提升绞车中刹车器的作用和类型。第三单元———机械其他知识。①带、链和蜗轮蜗杆传动。学习这部分知识时,要把这三章内容进行整合,改变过去按章节分别教学的方式。首先采用对比法进行教学,就是以齿轮传动为参照物,重点介绍三种传动的特点、应用场合,然后再分开单独学习。②摩擦、磨损及润滑。学习时以减速器为例,讲解摩擦和磨损的危害以及润滑的作用。重点学习润滑剂的选用和润滑方式。③机械零件强度。结合齿轮、轴和轴承的失效形式,学习材料的疲劳特性;结合齿轮、轴和轴承的工作中的受力形式,学习交变应力特性。要通过具体减速器齿轮、轴和轴承的失效案例,使学生掌握零件疲劳破坏的危害。 四、结语 “卓越工程师培养计划”人才培养模式是“重实践、强能力”。为此,更新教育思想和观念,加强机械设计课程的改革和建设。改进教学方法,采用先进的教学手段,树立崇高的敬业精神,只有三者结合起来,才是搞好《机械设计》课程教学工作的根本途径。 作者:刘利国 李静娟 卢学玉 钱善华 单位:江南大学 机械设计论文:柳钢钢包加盖机械设计论文 1钢包加盖技术简述 在转炉和连铸工艺中,钢水会在钢包内停留,随着炉外精炼的技术普及,钢水停留在钢包的时间逐渐变长,从而导致钢水在钢包内会发生一系列的温度波动和热损失。影响钢水的因素有两个方面,一方面是由于钢包本身材料决定,钢包本身在钢水转运过程中会与外界环境进行热交换,同时由于材料本身的比热容决定,会产生一定的温度内蓄现象,另一方面,钢水表面会与外界环境产生热交换,造成一定的热损失。为了缓解这两个问题为炼钢生产带来的能量损失,一般采用钢包加盖的方式解决钢水表面的热损失,采用利用新型材料来提升钢包本身的保温能力。钢包加盖后,钢水表面的散热则会被包盖吸收,并且最终使得包盖与钢水表面形成空间上的热平衡,从而起到一定的保温作用。如何缩短钢包加盖后空间内热平衡达成时间,是目前许多炼钢企业对钢包加盖设计中考虑的问题。时间缩短的越明显,炼钢生产效率就越高。而影响热平衡达成时间的主要因素为钢包加盖的工艺流程。由此可见,钢包加盖的机械设计与应用对于炼钢生产有着重要的意义,深入研究钢包加盖工艺,对于提高炼钢质量、产率是有必要的。 2钢包加盖的机械设计 钢包加盖的机械设计主要包括有钢包盖的设计和钢包回转台设计、加盖工艺设计三个方面。 2.1钢包盖设计 钢包盖的设计主要包含对钢结构和耐火材料的敷设设计。钢包盖设计吊耳很重要,方便吊车取盖,在盖的周围需要有翻转包盖的穿孔,钢包盖结构设计过程中需要考虑到包盖的机械膨胀性能和热膨胀性能。为了进一步提高钢包盖的保温性能,柳钢钢包内侧均有耐火材料的敷设设计,一般采用耐高温的耐火纤维进行包盖的内部敷设,加强钢盖的接受热辐射的能力。 2.2钢包回转台设计 钢包回转台设计是钢包加盖机械设计中的重点部分,主要是针对钢包加盖过程中的升降、回转等功能进行设计。为了达成这些功能,一般会利用一些电动设备来进行构建。常用的辅助设备包括电动机、离合器、液压系统、气动系统等。钢包回转台是实现钢包自动加工的平台,它能够完成钢包周转过程中的加盖、揭盖操作,能够保证这些操作过程中钢包以及包盖处于安全位置。钢包加盖装置包括有加揭盖机(柳钢钢包揭盖机),型号有插齿式、移动插齿式、液压升降/伸缩式、回转式、悬挂移动式等。根据炼钢厂的炼钢工艺布置采取不同的设备组合。还有一系列的辅助设备,如包盖存放台、吊具、工装、铰链座等。 2.3钢包加盖工艺设计 钢包加盖的一般性工艺设计为以下几个步骤: 1)准备工作。确保钢包与炉次之间的准备服务后,将钢包放回钢包车,钢盖一直盖在钢包上,这样可以省略下一炉的钢包预热工作,保证钢包的温度。但如果下一炉的时间相距几个小时,则需要考虑钢包的预热准备。钢包进入炼钢炉前,需要将钢包内的铸余渣,并且需要清洗水口滑板和完成填砂过程。炼钢炉出钢时,钢包经过出钢线,利用自动揭盖装置完成揭盖,包盖则放置在存放台,钢包进入炼钢炉下盛接钢水。 2)出钢后加盖。出钢完成后,钢包加盖机自动完成对钢包的加盖操作,这个过程中无需人为操作。 3)精炼揭盖、加盖。钢包经过运转进入LF精炼炉位,此时包盖被自动揭去,钢水在精炼炉中完成精炼过程,待这一过程结束后,钢包回转台将包盖带回,进行自动加盖操作。加盖后,钢包连盖一起被吊上连铸台。在这一过程中,首先要确保钢水的精炼达到标准,钢水的各项指标达到指标,钢水的温度达到要求,其次采取对钢包进行钙处理或者微合金处理,进一步提高钢水的洁净程度。 3应用效果 在炼钢生产全程中实现钢包自动加盖有效地减少了钢包周转过程的热损失,同时保证了钢包中钢水的温度趋于稳定,有助于炼钢生产提高质量并且降低生产成本,钢包全程加盖后的应用效果主要体现在以下几个方面: 1)钢包全程加盖能够起到对钢水的保温作用;并且能够降低钢水出炉温度。柳钢转炉加盖出炉钢温度较之不加盖降低了15℃左右,柳钢转炉加盖后,出钢过程中的温度损失降低4℃,钢包运输过程中温度损失减少15℃左右,全程温度损失减少19℃左右。钢包加盖后起到的保温作用还有效的减少了包内钢水的冷却作用,免除了连铸过程中对钢包的预热过程,可实现低过热度浇注,有效提高合金收得率,降低钢包废钢率和保温剂的使用率,节约了经济成本。 2)钢包全程加盖有助于延长钢包的使用寿命。连铸浇注完毕后,包盖悬挂在铰链上,钢包可实现带盖倒渣和回浇余。减少了对钢包的清理需求,同时翻铸余更加干净,降低了残渣量。钢包自动加盖降低了对包内耐火材料的机械损伤,因此提高了钢包的使用寿命。柳钢实现钢包全程加盖后,转炉出钢口寿命提高了5炉以上,钢包寿命延长至95炉。 3)钢包全程技改有助于减少LF炉的升温时间,减少RH、CAS的OB频率及时间,同时降低了废钢的产生率,有效提高了炼钢效率和质量。除此之外,采用钢包全程自动加盖可以节省钢包服务区的空间,减少人力劳动,降低人力成本。 4)钢包全程加盖有助于炼钢厂的节能减排,一定程度降低生产成本,增加收益。钢包全程加盖后,转炉出钢温度升高,降低吹氧升温的吹氧量,降低了氧气能源的使用。若采用焦炉煤气升温模式,则可降低炼钢厂眼气排放,起到节能减排的效益,有助于炼钢厂的可持续发展。除此之外,柳钢实现钢包全程加盖后,降低吨钢成本10元左右。同时由于炼钢质量的提升,进一步提高了吨钢实际收益,能够有效提高炼钢厂的经济利益,实现企业的经营目标。 4结语 钢包全程加盖对于炼钢生产中的稳定钢水温度,降低热损失是十分有效的,除此之外,它还对炼钢厂的节能减排、降低成本有着重要作用。但随着信息技术和电子技术的深入发展,相信在不久的将来,钢包的各项性能将会更加优秀,炼钢生产中的钢包周转也将更智能化、电子化和自动化。 作者:邱杰松 单位:柳州钢铁集团公司 机械设计论文:课程教学机械设计论文 一、对教学内容进行适当整合,以适应教学目标要求 教学内容的整合要按照应用型人才培养目标要求,对现用教材进行适当的删减和重组。整合的结果既不能遗漏知识点,又要避免重复,还要保证知识的衔接。在内容的处理和编排上要以“需要”为准绳,以“够用”为尺度,以“会用”为目标。因此,机械设计的教材内容应围绕“掌握概念、突出技能、重在应用”展开。首先,为提高教学效率和效果,对教材内容进行适当的删减以满足教学及课时要求。内容上既要具有工程现实意义,又要注意理论知识的深度把握;既要注意基础理论知识的学习,又要强调实际能力的培养,因此教学内容应“少而精”,制订有效的教学方案,做到重点突出、难点突破、学以致用。删掉一些过深的、不必要的理论推导和证明内容,取而代之的是公式和结论的背景和运用的说明。要求能够正确使用设计公式,根据实际工况能够合理和规范选择设计参数,设计计算结果要与结构设计相协调。例如,齿轮传动中按齿面接触疲劳强度设计公式的推导过程,带传动中带即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间关系式的推导等内容应该删去;掌握齿轮传动强度计算公式的正确使用和参数的合理选择,图表的正确查取等内容。另外,对相对简单的内容作为课后作业由学生自学完成,例如对各种零件设计中材料的选择和热处理方法、润滑油的类型及选择等内容。其次,合理组合教学内容和调整教学顺序,以保证知识的衔接和掌握。例如将教材前面的概念性较强、比较抽象的“摩擦、磨损及润滑”内容调整到教材后面的“滑动轴承设计”之前讲授,这样既可以保证知识的合理衔接,增加理论知识理解和运用,又可以避免内容的重复讲授。再次,为了提高教学效果,提高课程设计效率,将“连接”内容调至课程的最后,这样可以使与教学内容并行的课程设计内容顺利展开,并具有充分答疑解惑的时间。 二、教学中合理选用多种有效的教学方法和手段,以提高教学效果 多年教学实践表明,课程教学的效果很大程度取决于教学方法和手段的合理选用。目前大多采用多媒体教学方式进行教学。尽管这一方式对本课程不失为比较有效的手段之一,但是要达到预期的教学效果还需要借助于多媒体这个载体来融进多种有效的教学方法。 1.采用启发式、互动式教学方法,激发学生学习兴趣。 为了激发学生的学习兴趣,培养其主动思维的能力,课程教学中要采用启发式和互动式教学。针对教学内容设计好适当的设问来引导学生思维方向,从而启发学生积极思考、主动探究真相的兴趣,与此同时,鼓励学生敢于提出问题、积极回答问题,实现教师与学生间的良好互动效果。例如在讲授齿轮传动设计中,教师通过一个工程案例,给出工程应用中齿轮失效的应用实例,让学生分析出现这种现象的原因是什么?怎样避免失效现象发生?设计中应该如何保证不发生类似的问题?学生通过对所提问题进行有针对性的思考及短暂的课堂讨论,随后与老师进行互动。通过这一环节之后,学生已进入教学内容的情境中,虽然不能准确回答,但是这时学生是带着疑问听老师再剖析上述问题时,注意力格外集中,对知识探究的渴望被充分调动起来,获取知识的效果更好。实践证明采用启发式、互动式教学法,极大地激发了学生的主动思维及学习兴趣,学生的逻辑推理能力、分析判断能力、解决问题能力、想象力、总结归纳力,都得到了锻炼和提高。由于思维能力的提高,无形中对基础知识、基础理论的学习也起到推动作用,这一切为学生创新思维的形成奠定了坚实的基础。采用启发式和互动式教学,由于符合教学规律,教学效果显著,因此现已将此方法贯穿整个教学过程当中。 2.采用并行教学方法,提高学习效果。 并行教学方法是一种提高教学效果和提高课程设计效率的可行方法之一,经过多年的实施,较好地达到了预期的目的。所谓“并行教学方法”是指授课内容与课程设计实践环节部分内容同步进行,这样不仅可以加快课程设计进度,在设计周期内把更多精力用于结构设计和创新,而且还能提高教学效果。例如在讲授机械传动这一篇开始,就将课程设计任务布置下去,随着课程的进行,按照课程设计任务要求把传动方案设计、传动零件设计及有关轴系零部件的装配草图设计这三部分内容与课程相关内容并行,即一边学习理论知识一边应用实践。通过并行教学的实施,学生学习主动性和积极性有很大提高,学习目的更加明确,做到学以致用,加深了对教学内容的理解。 3.采用案例教学方法,培养工程意识。 培养应用型创新人才,有必要将一些合适的工程实例引人课堂教学之中,通过对具体工程案例的分析探讨,学生在理论学习的同时置身于实际工程背景之中,消化抽象的理论知识,同时也有助于培养学生的创新思维、主动探索工程实际意识。案例教学通过工程案例引出问题,以学生为主体解决问题,强调培养学生分析、解决工程问题的能力。案例不等同于传统课堂教学中的举例、课堂讨论。在案例教学中强调启发式教学方法,以学生为主体,教师为主导,主要采取讨论、分析等方法,学生之间、师生之间形成知识传授沟通的多向流动。好案例是提高案例教学效果的基础和前提。案例选择要围绕课程教学目标和专业培养方向,并考虑学生的现状和特点,一定注意案例的内容要与授课内容紧密相关,且原理和结构简单,学生容易理解,最好是能使学生感兴趣并且符合专业特色的案例,这样能激发学生的探究兴趣。例如将具有海洋特色的水产加工机械的“剥鱼皮机”引入到链传动设计和轴系零部件设计的教学中。首先利用多媒体播放“剥鱼皮机”的整机结构和工作实况录像,观看鱼皮是如何被剥掉的,此时学生的兴趣已经被激发出来,这时教师开始有针对性地提出有关问题:该机器的是由哪些结构和机构组成的?它们是如何实现“剥鱼皮”功能的?那么这些机构是如何传递运动的?传动机构当中为什么采取链传动机构?带着这些实际问题学生开始观察分析、思考和讨论,然后老师与学生进行实时教学互动,循序渐进展开教学内容,这样以来学生会非常关注老师之前提出的问题,渴望得到问题的最终答案,在接下来的教学内容进行中,学生获得了满意的解答。因此在教学中,不断针对不同教学内容结合实际案例进行教学,学生学习兴趣浓厚,主动参与教学,大大提高了教学效果。 4.重视实践教学环节,提高工程实践能力和应用能力。 实验是该课程教学中重要环节之一,以前开设的实验主要是认知性、验证性实验,这些实验不利于学生培养全面思考问题的能力和创新能力,更不利于学生应用能力的形成,因此对实验内容进行了改革。首先,加强应用性的基础实验,例如组织学生装拆与专业相关的机器,如常用机构减速器、通用机床等通用机械。拆装实验使学生具体形象地了解机械的结构组成,典型轴系零部件的组成、各零部件的装配定位固定方式。通过拆装和简单测绘不同级别减速器,加深对滚动轴承,轴上传动零件的定位固定方法的理解,也可以锻炼学生的动手操作能力,为后续的课程设计打下一个良好的基础。其次,械性能实验室增加了各种传动性能综合实验设备、连接的机械性能综合实验、轴系零部件和传动机构的机械性能综合实验设备,加强了学生对机械零件性能的理解,深化了课堂教学效果,培养了学生的分析问题和动手能力。课程设计又是该课程的另一个重要实践环节,通过此环节的实训,可以综合运用所学专业基础知识解决工程实际问题,培养学生分析问题和解决问题的能力。该实践环节主要注重实训题目类型的选择、方案的设计、设计内容及完成效果。针对学生能力不同,题目选择不同,采取不同手段进行规范设计,在规定的时间内独立完成设计任务,这种实训方式给予学生充分发挥主动性和创新能力的空间。此外,鼓励学生参与教师科研项目和参加大学生机械创新设计活动中,从而拓宽专业知识领域,在教师的指导下,使学生更好地将所学理论知识与工程实际相结合,能够很大程度提升学生的应用能力和创新能力。 三、结语 多年教学实践表明,教学中只有对教学内容和教学方法进行不断改进和创新,才能充分调动学生主动探究工程实际的积极性,提高课程教学效果,并且能够培养学生运用所学理论知识分析问题和解决工程实际问题的能力。 作者:马先英 蔡卫国 谢忠东 武立波 单位:大连海洋大学机械与动力工程学院 机械设计论文:绿色设计背景下机械设计论文 一、绿色设计内涵 绿色设计主要就是一种以产品资源为优秀,并贯穿于整个产品的设计方法。通过这种设计方法,所考虑的不仅仅是产品的性能和成本,还包括产品的整个使用过程,绿色设计的内涵主要包括这样几个方面:第一方面,产品设计制作过程中,最为重要的就是对它的环境进行考虑,尤其是产品设计阶段,更是应该对它的使用并回收充分考虑;第二方面,就目前而言,环境不断遭到破坏,绿色设计法主要就是对传统方法的创新,在一定程度上对环境保护引起高度重视。 二、绿色设计内容 机械设计与制造过程中,要想更好地使用绿色设计法,就应该对设计内容进行研究,只有这样才能在设计制造过程中保护资源环境,主要表现为以下几点。 (一)材料选择 所谓的绿色设计,也就是在设计过程中使用绿色材料,绿色材料即可回收、可再生,且对环境污染较小、低能耗的材料,特别要注意避免辐射性能较强的材料,这种才能从源头与“绿色设计”的理念保持一致,从而实使机械制造业在资源利用率方面得以提升。同时,在机械设计与制造中,还应当尽量减少所选用材料的种类,从而降低产品在废弃后的回收成本。例如:模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响,可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法,而改用物理方法实现防腐与脱模;选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬;用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。 (二)设计方法 1)拆卸设计。 传统的机械设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性,而较少考虑到产品的可拆卸性。而本文所涉及的绿色设计中则着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中,产品结构设计评价的一个重要准则,从而使产品在报废以后,能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生,进而达到保护环境和节省资源的目的。在拆卸过程中应该遵守这样几个原则:首先,所用材料应该具有多功能性,这样可以有效降低拆卸数量;其次,设计制造过程中,针对某些有着相互影响的材料避免将其组合,以便间接的导致零件的损坏;再次,拆卸过程中减少零件的多样化,这样可以减少设计制作过程中时间差。 2)可回收设计。 所谓的可回收也就是在设计过程中,对零件的重复利用充分考虑,同时,还应对相应的回收处理方法和回收费用等问题进行考虑等。可回收性设计一般是零部件的再利用和原材料的再循环,当前由于材料再循环仍存在技术困难,而且再循环成本较高,因此较为合理的可回收性设计应将重点放在零部件的再利用上。使用该方法进行设计时,应该采用这样的措施:在设计制造过程中,应该尽量使用那些可以重复利用的材料,并且,还应该确保所使用的材料具有较小的污染力,对于已经报废的零件,可以采取相应的措施进行再加工等。例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等;对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。 (三)设计成本 在对绿色设计的成本进行相应的分析时,与传统成本分析法大有不同,绿色设计过程中,还应该对产品的回收和利用进行考虑。因此,在整个产品设计制造成本分析过程中,必须在一定程度上对产品的环境成本、回收成本等进行考虑,只有这样才能确保使用最小成本,获得最大的经济效益。从另一方面来说,在对产品进行包装时,也应该着重突出这样几个原则:材料应该尽可能的降低到最小程度的使用量,也就是在满足相应包装条件的前提下,将包装材料降到最低。同时,还应该选择那些具有较小危害的包装材料进行产品的包装,这样可以适度的减少环境污染。与此同时,所选用的包装材料最好能够回收利用,这种可以重复利用的材料,可以有效降低包装过程中所产生的废弃物数量。 三、结束语 总而言之,伴随着国民经济的发展,环境破坏越来越严重,在这种新时期的背景下,在对机械产品进行设计和制造过程中,应该以绿色设计为重点,对环境和能源进行充分考虑,同时,还应该在设计制造过程中体现出绿色设计相应的功能,从而在保证可以生产出较好产品的同时,确保环境得到有效改善,进而促进国民经济的进一步发展。 作者:朱耀武 单位:无锡职业技术学院 机械设计论文:学生课程改革机械设计论文 1机械设计基础课程改革内容及目标 1.1具体改革内容 (1)改革课程教学模式,设置有利于学生自由发展的教学环节。引导学生“主动参与”的教学模式,教师在课程教学初期提出目标,如以往届“机械创新设计竞赛”为主题,并明确目标完成质量,将纳入期末考核并给定所占总成绩的比例,一般不应大于50%;学生自行提出任务,3人一组自由组队,寻找方法,教师在目标提出约两周后组织学生对任务进行答辩,对任务进行客观、准确评价,指出下一步学习的重点;在学期中组织“机构创意搭接”活动,在学期末组织“机构设计及动力学仿真”活动,激发学生热情。课程教学模式不局限于教师课堂讲授,可以是学生任务汇报、教师指导答疑、活动演示等多种形式并存。教师引导:提出目标、不规定任务;不规定方法;督促实施、解答疑问。学生主动参与:明确目标,提出任务;寻找方法;边学边干,完成实践。 (2)改革课程教学方法,营造学生自主探究的环境。引导学生“主动参与”的教学方法,教师在课程讲授过程中取材以教材为线索,又不局限于教材,在学生自行寻找的任务中,找到具有共性的问题,引入课堂;在各章节围绕技术的发展,增加新的内容;不拘泥于程式方法的符合度,看重对方法(路径)的找寻过程,看重结果的创新度。 (3)改革课程考核方式,重点以考核学生能力为主,多种考核形式并存,客观准确评价学生成绩。打破传统的以考核学生对书本知识掌握程度的限时书面考试方式,传统考试方式会使学生临时抱佛脚,放松平时的学习。加强对平时任务完成情况考核、对组织活动参与情况考核、对实验室开放参与程度考核,加大平时考核在综合成绩中所占的比重,在一定程度上促使学生重视平时各个教学环节,使学生的学习过程变成循序渐进的过程,防止学生考前的突击应付,提高平时学习的自觉性和主动性,考试题目增加一定量的设计型题目,强调工程背景,克服传统考试中题目的限时性、定向性、唯一性、单纯性的弊端,着意考察学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。 (4)改革课程对应集中性实践环节教学内容,将任务从课内延伸至课外。多数作品可作为课程设计继续研究,丰富课程设计内容;部分作品可作为毕业设计题目深入分析;优秀作品可参加辽宁省机械创新设计大赛。 1.2改革目标 通过课堂讲授与学生自主实践,培养学生具有: (1)根据目标范围找寻社会需求提炼课题的能力; (2)对于机械工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力; (3)独立创新设计机械系统与零部件的能力; (4)在团队中工作、与他人合作的能力。 2机械设计基础课程改革实施方案 学生的学习分别通过若干个学习任务来完成,每个任务均要求学生通过小组动手实践直接掌握实践知识。在实践中遇到了问题,又使学生对理论的学习变成内在需要。学生在学习专业理论之时,又通过实践巩固理论知识,从而使理论知识学习与实践知识学习有机地结合在一起。以学生“主动参与”为中心,进行各方面能力的培养与锻炼,每个任务都是一个完整的工作过程,是一个获取信息—制定计划—做出决定—实施计划—检查控制—评定反馈的过程。 3机械设计基础课程改革成效 3.1组织与课程密切相关的教学活动 在2013/2014学年第二学期,对机械设计基础课程进行了改革的尝试,涉及三个班级。在课程前半部分常用机构理论内容讲解完,组织学生开展“首届机构创意搭接竞赛”活动。 3.2机械设计基础课程改革取得成果 共收集作品32件,分别是:颚式破碎机、飞机起落架、活塞泵、压盖机、蛋糕切片机、汽车雨刷器、印花机、台式电风扇摇头机构、带式输送机、鹤式起重机、摄影升降台、机器人腿部机构、车载起重机、多连杆式独立悬挂机构、机械手手指机构、精压机机构、缝纫机踏板机构、机械手手臂机构、筛料机机构、内燃机、活塞泵、插床插削机构、带传动传送机构、飞剪机构、后备箱开启闭合机构、单缸四冲程内燃机、牛头刨床机构、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器、浴室搓澡器。每件作品包括:设计任务书、答辩PPT、机构搭接视频、活动总结。评选出特等奖1项,一等奖3项,二等奖6项,三等奖6项。其中,单缸四冲程内燃机获特等奖;颚式破碎机、后备箱开启闭合机构、牛头刨床机构获一等奖;飞机起落架、汽车雨刷器、摄影升降台、精压机机构、插床插削机构、飞剪机构获二等奖;活塞泵、压盖机、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器获三等奖。 4结语 从改革实施效果看,师生交流加强,学生学习自主性有所提高;设计独立完成,无法抄袭;全体学生参与小组共同设计,加强了与人合作意识,获得了团队工作经验;部分作品可作为课程设计、毕业设计题目继续深入研究,课内成果延伸到课外。该研究使实践教学与理论教学有机结合,以技术应用能力培养为主线,按照能力本位、任务驱动的理念进行组织教学,构建以实践为主、以知识为辅、以任务为载体、理论与实践一体化的课程结构,充分体现“以学生为中心”的教学思想,充分调动学生主动获取知识和解决问题的主动性,通过小组个体之间、师生之间的沟通、交流、讨论、答辩、评价等多个环节,通过对任务实施过程中具体环节的训练,引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地学习,使学生具备对任务综合的分析能力、知识选择能力、知识应用能力、对问题的判断能力、问题分析能力、创新能力、工作质量及效率和团队合作能力、自学能力等人才培养方案中所要求必须具备的能力素质。 作者:郭维城 王琳 刘小琨 张陈 单位:沈阳工程学院 机械设计论文:应用技术型大学机械设计论文 一、课程特点 课程对学生机械专业课的学习打基础,起着承上启下的作用;同时该课程的综合性和实践性都很强,课程许多内容可直接用于生产实践的设计与应用。故此课程的学习可培养学生具有一定的机械基础知识和初步的机械设计能力,同时理解从工程实践中得来的知识经验,还要具备将所学应用到行业工程实践中的实际工作能力,培养学生的发散性思维和创新能力,为今后从事机械技术工作打下基础。若有学生前期知识基础不牢或自学能力不够,会使学生普遍感觉这门课程难学而导致学习积极性不高。鉴于以上情况,认为根据应用技术型大学以“学生为中心、职业为导向、能力为本位”为基本教学思路的特点,对《机械设计基础》教学内容进行优化、对教学方法与考核方式进行改善十分重要。 二、教学内容特点 《机械设计基础》的教学内容主要包括三大部分:机械设计的基础知识,如平面机构的运动简图和自由度;常见机构的结构及设计,如凸轮机构、齿轮传动和蜗轮传动、联接与螺纹传动、带传动和链传动;机构的装配与设计,如轮系和减速器;轴和轴承等。在课程初期或教学进入到某一个大部分时,可向学生介绍将要学习内容的总体框架,使学生可以初步从机械系统的总体去认识机构。使学生对各机构间的关系有初步了解后,可进入具体教学内容的学习,在学习过程中让学生具体了解各种机构的构成、工作原理、特点和功能,可使学生不再孤立地了解和设计某一种机构,而是以机械系统为主线,依次掌握各种机构分析、设计的基本理论和方法,理清各种机构间的关系及异同点。教学内容要以技能和应用作为准绳,故本课程的主要教学方向是以项目为导向、以工程问题为驱动。教学内容的重点应突出技能的掌握和工程实际的应用,故在教学过程中先以实际工程例子作为引导引入新的课程内容,可提高学生主动思考、主动学习、激发学生探索创新的思维。在教学过程中,教师应举一反三,将教学内容进行引申到工程问题,使学生保持学生学习热情的同学,也加深或拓展学生的视野。在某一部分教学内容结束后,教师可结合教学内容和行业实际情况提出一个或多个项目任务,教师进行问题的引导与学生一起讨论,最后指导学生完成项目的设计方案并实施方案。课程中齿轮设计、传动设计、轴设计、轴承及联轴器等零件的设计都可作为项目计划内容。学生完成项目计划后可体验到产品设计的真实过程,可增强学生的学习兴趣和自信感。课程设计是本课程的重要教学内容之一。课程设计题目应该尽可能接近实际生产且题目形式应多样化。为了使学生不至于对课程设计有突兀感,可在课程之初将课程设计题目列表发给学生,让学生在课程学习的过程中,根据自己的兴趣及能力选择相应的题目。这种方式可调动学生自主学习,也可使课程设计过程更具开拓性和应用性。教学内容和课程设计题目,要根据不同专业、不同学习水平进行调整。两方面内容均要体现专业的特点,也要与社会应用和工程创新相结合。只要在教学过程中调动学生的主观能动性,使其主动地开展学习和思考,才能提高教学成效和促进学生的实践能力和综合素质的提高。 三、教学手段 1.利用现代多媒体技术。 课程中涉及到许多对初学者较难理解的动态过程,如齿轮的传动过程、齿轮的范成加工过程、带传动的打滑现象等。可采用多媒体教学的方法,将静态的二维图像转变为动态的三维模型,使教学内容变得直观和生动,从而帮助学生快速理解和掌握机构的运行原理及过程,也可弥补部分学生的理解能力不足或教师表达不充分的传统教学不足之处。再者,教材所体现的是课程的经典知识,可利用网络资源,使学生了解教材上没有体现而又能呈现学科发展的前沿知识点或科技信息,可拓宽学生的眼界,并有助于学生对课程内容兴趣的提高。 2.实例教学。 应用型技术大学的教学以职业为导向、以能力为本位。可让学生进入机械加工中心,对典型实例机械设备进行拆卸,让学生直观地了解各种机构和零件在机械装备中的工况,甚至可让学生亲自动手运转机械,使学生将理论教学课学习的知识与实际机械的构造进行联系,激发学生的学习兴趣。 3.讨论式教学。 针对某一特定问题,如某一机构的设计思路或某一工程问题,由教师进行问题的引入,而教学过程以学生进行分组讨论为主体,各组分别由一人论述本组的解决思路或方案,其他组同学对提出的方案进行评述其优点或缺点以及改进思路。最后由教师进行点评各组方案的可行性及改进思路。讨论式教学是以学生为解决问题或提出设计思路方案的教学主体,教师充当裁判员角色,这可提早历练学生在实际工程中解决问题的发散性思维。 4.案例教学。 案例教学与讨论类教学类似,不同点是案例教学以教师为主导。针对某一有典型特点的机械设计实例,由教师进行循序渐进地提出引导性问题,与学生进行讨论,并随时对学生提出的观点进行评述。某一问题讨论结束后,教师即刻提出下一引导问题,直至此机械设计的过程蓝图完全呈现。案例式教学也是历练学生解决实际问题发散性思维,但教学过程要以工程上解决机械设计问题的思路为轴线,以让学生了解实际工程问题的解决思路。 5.对比法教学。 本课程中涉及多种齿轮,如直齿轮、斜齿轮和锥齿轮;多种间歇运动机构,如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿机构等;多种传动形式,如齿轮传动与蜗杆传动、带传动和链传动等。这些机构在结构形式、受力分析和应力分析等方面都具有相似性,可针对此种情况,为学生建立学习对比学习卡片,将类似机构的结构分析、受力分析和应力分析等进行比较,并列出各自的不同点。学生利于此学习卡片,可清晰地对比相似机构的异同点,从而有助学生对知识点的掌握。 四、考核手段 本课程一般采用闭卷考试对学生进行考核,在此考核方式下,学生通常要记忆大量复杂公式而倍感厌烦,故闭卷考试并非最佳的考核方式。在闭卷考试不能完全改革的情况下,可增加其他考核方式的权重,以“应用”作为考核学生的主要依据。 1.口头考核: 教师结合教材内容,提炼出多个理论知识点与工程应用细节相结合的问题,针对学生的回答考核学生对理论知识的掌握和对实际问题的解决思路。此考核方式是针对讨论式教学和案例教学的检验。 2.课程设计式考核: 教师结合教材内容,提出数个机械设计题目,将学生分为多组,每组学生自主讨论、确定设计思路和方案。学生需提交考核报告,报告内容包括设计内容的讨论整理稿、思路的确定过程、最终的设计方案和组员的分工。根据每组的总评和组员分工的完成情况对每个学生进行考核评估。此两种考核方式应该先后进行,口头考核考察学生解决实际工程问题的思维水平,即是否掌握了技能;课程设计式考核考察学生解决实际工程问题的能力水平,即是否会应用技能解决实际技术问题。 作者:张尧成 杨莉 戴军 单位:常熟理工学院机械工程学院 机械设计论文:高职实验教学改革的机械设计论文 1高职机械设计基础实验教学现状 实验教学是重在培养学生动手能力、实践能力以及创新能力的重要过程,是应用性强专业通常所采取的一种通用性的教育教学模式。机械设计基础专业技术课程的终极目标是培养现代化所需要的实践性人才,然而受到传统教育教学模式的影响,我国高职机械设计基础课程的教学往往过分重视理论教学,实验环节只是作为辅助手段。这种现象严重制约了高校机械专业学生的实践能力的培养和发展,不利用今后操作能力的提升。正是这种现象的存在,导致很多高职院校机械专业在资金投入上往往不能有效地向实验器械的购买增加上倾斜,使得高职机械设计基础课程的实验设施设备普遍滞后,实验项目仅仅是最基础、最普遍的常识性实验。这种单一性的实验,直接导致学生对机械设计基础专业的理解严重不足。尤其是有些实验虽然是以实验的形式出现,但是仍然具有极强的理论性认知,不能通过过程验证来激发学生的求知欲,导致学生兴趣和积极性的不足,失去作为实验教学的意义。如何加入更多的实际动手性操作实验势在必行。同时,高职学校机械设计基础课程的实验设置上过多地将视角放在了教师操作、学生观摩上,学生只能通过视觉感官来体验实验的内容,而不能通过亲身的实验操作来获得更加深刻的体会,导致学生当时明白,但是很快就遗忘,不利于学生综合能力的显著提升。此外,高职院校对机械设计基础课程的评价模式也存在弊端。实验教学环节由于实验实施设备的不足,导致学校在对实验教学进行评价时,只是将实验教学作为考察部分,不能有效地激发学生对实验的重视,如此一来,学生的能力如何提升? 2高职机械设计基础实验教学建议 2.1更新机械设计基础课程理念 任何体制创新、制度创新都取决于观念的更新。高职机械设计基础课程实验教学体系的改革首要的就是要更新观念,建立适应现代化发展的高等教育教学管理理念,彻底打破传统教育教学模式的影响,建立以实验为导向,以培养学生实践能力、创新能力为目标的课程理念,为优化高职院校的竞争力的全面发展奠定坚实的基础。机械设计基础实验教学是以培养学生的动手实践能力为目的,使学生掌握科学实验的基本方法和技能,具有创新设计能力及应用现代技术手段分析和解决工程实际问题的能力,最终实现由知识传授到技能培养,再由技能培养到综合素质提高的全面转变。这是机械设计基础实验教学改革的目标与优秀任务。一切以优化高校发展、促进优势学科建设、规范管理为基础,切实将高职机械设计基础学科建设放在重要的位置。 2.2加大投入,优化设施设备 高职机械设计专业实验教学体系的构建作为一个系统的工程,需要大量的物质基础来保障其有效运行。这种投入涵盖了大量的人力资源和物力资源来保障其有效运行。实验室的优化首当其冲,良好的实验室、合理的实验设施设备是保证高职机械设计基础实验教学顺利进行的前提。 2.3建立适合学科发展的实验体系 总体上看,高职机械设计基础专业的实验涵盖以下几种主要的类型:基础性实验、综合性实验、创新性实验以及设计性实验。目前,高职机械设计基础实验过多的注意力放在基础性实验上,如何在实验内容上进一步优化至关重要。适当地加大创新性、综合性、设计性实验的成分,将进一步提高机械设计专业的学科建设,这些才是高职实践性教学所必需的,是培养机械专业学生解决实际问题能力的关键。只有这样,才能切实提高高职机械设计专业学生的动手实践能力。首先,在内容上的优化还应以提升学生的设计能力为基础,在实验内容上鼓励学生自主设计。如四杆机构、凸轮机构和齿轮机构等的教学,应不断地鼓励学生自主设计,并自主地查阅资料来根据机械设计基础模拟相关机构的运动规律。不断地自主实践才能真正提升学生的能力,教师充当的角色也应发生变化,切实起到主导的作用。其次,在实验教学环节上也应进一步优化,建立适应相应实验项目的不同实验分组模式,如轴系结构设计与分析实验是具有较强的分析和综合性的实验,实验目的旨在提升学生的实践能力。这就要求教师在分组时切实增加学生的动手机会,分组人数不易过多。而相反在设计性的实验教学中应适当增加小组人数,通过大家的集思广益来拓展思维,优化思维,并通过小组讨论来不断地优化小组设计,提升小组成员的合作意识。再有,高职机械设计基础实验教学应不断优化实验教学的方式、方法。在教学中不断增加开放式教学模式,提高学生的设计、创新能力,在高职机械设计的实验教学中突出学生的主体地位,鼓励学生自主思考、自主查阅相关资料、自主讨论、自主构思、自主分析。教师在实验组织上更多的应该是通过集体的分析来对学生的创意进行比较,总结学生的经验。最后,在高职机械设计基础的教学评价机制中,应不断更新机械设计基础评价模式,增加动手环节比重。切实提高实验教学成绩的比重,并将学生自主动手操作能力和设计能力的提升作为评价的重要内容。 2.4加强教师梯队建设 高职机械设计基础专业教师作为教学的管理者和具体的实施者,其能力的高低将直接影响高职机械设计实验课程的效果。因此,我国高职院校应该提高专业实验教师的综合素质,适应现代机械课程建设的高速发展,通过不断的人员培训来提高专业教师的专业素质,适应现代机械高速发展对机械设计专业的高要求。这种梯队建设应重点强化高职机械设计专业师资队伍创新精神和创新能力的培养,鼓励专业教师不断进取,不断更新个人的知识结构,不断加强自身学习,吸取国内外的先进技术,全面提升个人的综合素质,为培养优秀的机械设计专业人才奠定坚实的基础。 3结论 随着社会经济的迅速发展,社会对实践性人才的需求加大。机械设计基础作为实践性强、操作性强的学科,实验教学是该学科教育教学体系的重中之重,在教育教学中注入良好的实验教学对有效提升机械专业学生的动手能力、分析能力起着至关重要的作用,将直接影响学生的发展。高职机械设计基础课程应不断优化课程理念,不断加大投入,优化实验课程建设,为课程实验开展奠定坚实的物质基础,加强师资建设。通过建立多样、实践性强、创新性强的实验,有效激发高职学生的积极性,提升专业竞争力。 作者:高鑫 单位:大连航运职业技术学院 机械设计论文:实验教学中机械设计论文 1实验教学内容创新 1.1主要内容 新增实验以机械原理和机械设计为理论基础,目的在于加深对平面机构组成原理的认识,了解平面机构运动特点,进而培养学生机构综合设计能力、创新能力、实践动手能力以及综合应用所学知识分析、解决工程实际问题的能力。机械运动创新设计过程是一项综合性较强的实验,不但要求扎实的理论知识,具备较强的空间想象能力,同时对动手能力也有一定的要求。学生在做实验之前,先要掌握平面机构的组成原理,熟悉本实验中的实验设备,各零部件功用和安装、拆卸工具,然后自拟平面机构运动方案,行程拼接实验内容,将自拟的平面机构运动方案正确拆分成基本杆组,最后正确拼接各基本杆组,将基本杆组按运动规律顺序联接到原动件和机架上。本文以CQJP-D机构运动创新实验方案试验台为例。 1.2实验特色 机构运动创新设计实验,其运动方案可由学生构思平面机构运动简图进行创新构思并完成方案的拼接,达到开发学生创造性思维的目的,其主要特点包括以下几个方面: (1)基础性。 实验内容主要以机械原理和机械设计的基础知识为依据,主要针对机械零件中的基本构件进行拆分和组装,从而设计出全新的机构。例如在组装实验设备时,必须准确掌握基本杆组的概念,机构具有确定运动的条件是原动件数目等于其所具有的自由度数目,如将机构的机架及与机架相连的原动件从机构中拆分开来,不能拆分的称为杆组。任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到机架和原动件上的方法而形成。因此,上述机构的组成原理是机构创新设计拼装的基本原理。 (2)综合性。 实验涉及多种构件,对了解和掌握机械设计中的各种机构均可以起到良好的效果,其中包括齿轮、凸轮、齿条、槽轮、运动副、连杆、带轮以及平键、螺栓等辅助构件。 (3)创新性。 实验打破以往观察验证和操作验证的局限,着重强调发挥学生的自主创新能力。通过实验,学生能够自己动手发现问题并解决问题,为知识的创新提供可能。 2实验教学管理模式创新 实验教学不但要有完善的教学内容,还要具备健全的实验管理模式。管理模式始终要为实验目的服务,实验教学不仅要以提高学生的全面素质为根本,更要以培养学生的创新意识和实践能力为重点,具体从以下几个方面着手: (1)制定严格有效的实验考核制度。 以往的实验考核没有统一、严格的考核制度,致使在实验过程中出现应付、抄袭等违规现象。结合我院实际情况,将实验考核内容分为五部分,并占期末总评的。 (2)实验室实行开放式管理。 为了更好地增强学生的实践能力,必须对实验室的开放时间加以调整,根据我院自身条件,可采用固定时间段开放或不同实验室轮流开放的管理模式,更好地激发学生的求知欲,在一定程度上放手让学生自主实验。 (3)现代科技的采用。 现代实验教学中所采用的很多实验设备都配备有实验软件,在实验过程中,要尽可能地使用并采纳软件中所提供的模拟数据、动态仿真,以及数据分析曲线。通过实验软件的辅助,进一步掌握实验设备的工作原理及数据结果的计算过程,最终提出问题,分析问题并解决问题。 3结语 机械设计实验教学创新不但包括实验内容和管理模式创新,还包括实验室布置、仪器设备选购、实验教材修订等多个方面,本文未作探讨。综合性、创造性实验需要进一步探索,管理模式还有待完善。只有不断完善和创新才能使学生真正做到思考、探索、设计、操作和总结,让实验从验证型转为主动参与探索型。通过不断创新的实验教学模式,最终实现学生应用能力、分析和解决工程实际问题能力的稳步提升。 作者:敬谦 单位:陇东学院机械工程学院 机械设计论文:基础课程机械设计论文 一、做好学情分析,因材施教 在教学机械设计基础时,要了解所任教班级学生的兴趣爱好、性格差异及认知水平等情况,进行针对性教学。老师在教学过程中,应该深入了解学生,对学生的接受能力做到心里有数,搜集和组织机械设计基础课程中的重点与难点,把需要完成的知识点分解成基础性知识与提高性知识,运用一定的教学方法将基础性知识传授给全部学生,在此基础上,将提高性知识传授给中等以上水平的学生。 二、因需施教,优化教学内容 技工教育需要传授理论性知识,更重要的是要教会学生职业技能以及提高学生的动手实践能力。技工教育中的理论教学应以够用和必需为前提,将更多时间留给学生校内与校外实习。为此,机械设计基础课程应该根据学生的认知水平选择教学内容,对于理论性强以及实践中较少利用的内容,如静平衡、变位齿轮等知识删去不讲;对于以前学过的内容少讲;对于实践常用的知识,如带传动设计、螺纹链接、齿轮设计、轴的结构设计、轴承拆装等内容应该多讲与精讲。总之,技工教学中要以应用为目标,够用为度,以概念与应用为重点组织教学。 三、区别对待,分层教学 新学期开始,学生对新学年的激情比较高,上课比较认真。但由于学生基础知识以及接受能力的不同,在开学后3周左右学习的层次性就会表现出来,这时还用“一刀切”的教学法,就会出现有些学生吃不饱、有些学生吃不好的情况。为此,在机械设计基础课程教学中应该使用“分合相接”法:“合”指的是集中讲授与归纳,“分”指的是分类指导与练习。其中,集体讲授面向全班同学,分类指导面向学习有困难的学生或者学习一般的学生,集中归纳起着点睛作用,使学习有困难以及成绩一般的学生加强理解,分类练习指的是根据学生学习不同层次安排识记、理解、简单应用与综合应用四个层次的课外练习,让不同层次的学生都能有适合自己难易程度的练习可做,这些练习可尽量选择实践性强的题目,以培养学生解决实际问题的能力,通过练习真正使学生学以致用。 四、采用多种教学方法,加深学生的理解 采用多种教学方法,提高教学效果。机械设计基础课程中设备种类比较多、结构比较复杂,比如四杆机构以及齿轮等,仅仅依靠老师口述,学生很难理解教学内容,采用多媒体课件,特别是三维动画,能轻松地解决这个问题,从而提高学生学习的积极性,提高教学效果。 五、理论和实践相结合,提高感性认识 机械设计基础课程与机械工业生产实践密切相关,因此在教学中应该注重理论与实践相结合,以提高感性认识。学院学生除了在机电机械专业实验室内进行动手实践操作外,还可到学院内的实习工厂进行实习,从而使学生真正领悟到“学中做”和“做中学”的真正内涵。比如,为了完成“曲柄摇杆机构”和“急回特性”原理的教学,可以组织学生到实习工厂内观看牛头刨床机构的运行情况,从而加深对“曲柄摇杆机构”运行原理的认识,在观看牛头刨床机构的运动过程中,可以看到加工过程中存在进刀慢、退刀快的情况,就能很容易理解“急回特性”原理。 六、制定合理的评价体系,激发学生学习积极性 技工院校学生在初中阶段基本上没有形成良好的学习习惯,学习信心也不高。为了调动学生学习积极性,江西省冶金技师学院建立了学期考核、平时考核与任务考核相结合的评价体系。学期考核综合学生期中考试分数与期末考试分数,平时考核内容主要是学生出勤情况、课堂纪律与课外作业的完成情况,任务考核指的是课堂练习与课堂表现等情况。其中学期考核分值占最终考核分值的60%,平时考核和任务考核分值占最终考核分值40%,因此在平时考核和任务考核中多给学困生表现的机会,增强他们的学习积极性。 作者:游永平 单位:江西省冶金技师学院 机械设计论文:UG三维模型中机械设计论文 1UG软件系统的特点 UG系统是世界一流的具有综合性设计、分析和制造一体化的集成系统。系统不仅能够由CAD模块实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学和动力学的强度分析,还能由CAM模块实现计算机辅助加工制造,同时在系统中还贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段,为机构设计提供了极大的方便。通过相关技术手段的结合应用,既能快速构建出相关机构的抽象模型,也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型,还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。 2UG三维模型在教学应用中的优势 传统的机械设计基础教学过程,通常采用二维工程图表达物体的结构形态,或通过实物模型来增强学生感性认识。但这种教学模式存在着一定的弊端,二维图形缺乏立体感,实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和剖切不便,且操作较为费时。采用UG三维造型功能,对课本上的二维图形所对应的实体模型进行制作,可以很容易实现三视图和实体之间的转换,通过实体模型和动态仿真使学生能够更直观地进入真实的三维空间,从感性上理解三维实体的结构与相对位置,引导学生思考,增强学生感性认识,从而提高学生空间想象能力。另外,利用UG的局部放大、平移和翻转等工具,还能够让学生在屏幕上全方位观察零件复杂形体的外形与内腔的变化等各个侧面和局部细节特征;可以直观地显现整个零件的结构,装配体中零件之间的连接关系,使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象;也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求,利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建,满足教学中对模型种类及数量的需要,并有效降低教学成本。 3UG三维建模在教学中的运用 3.1模型和教材相适应 《机械设计基础》课程很多内容都涉及三维零件,根据需要确定具体的零部件,如:带轮、齿轮、凸轮、轴、轴承、箱体等等。在建模的形式上要注重提高三维模型的视觉效果,根据教学内容的需要制作、补充或减少模型,使模型与教学内容紧密结合,贴近实际。 3.2模型与课件相结合 优秀的课件有助于提高教学效果,用UG软件制作的素材,合理运用在课程多媒体教学中,可充分发挥教师与现代教学手段的双重作用。例如,在讲解轴承的结构和各零件的位置关系时,使用UG建好的模型,一边讲解各零件的结构,一边进行现场虚拟装配,这样能够方便地为学生提供正确的示范,培养学生的几何构思能力,同时帮助学生理解结构工艺知识,有利于学生理解轴承的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。在这种视觉效果的刺激下,学生的分析、认识和记忆能力增强,这既活跃了课堂气氛,又提高了学生的学习兴趣。在制作课件时,要注意收集和整理,注重课件在课堂教学中的实用性和使用方便性,有利于学生循序渐进地掌握教学内容。在教学过程中充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,在师生的交流学习中寻找最适合学生的方式,更好地发掘学生潜力。 3.3充分利用学生资源 学生在学习UG软件时,可以将教学模型作为练习让学生参与制作,参与式的体验教学不仅激发了学生学习UG软件的热情,而且巩固了《机械设计基础》课程所学的知识,同时,将优秀作品作为今后教学的资料。 3.4多样化制作模式 一种是将虚拟三维模型调整到最佳位置,保存为图片格式,直接插入到课件适当位置;另外在条件允许的情况下,可直接用UG软件打开已建造好的虚拟模型进行教学,在课堂的动态教学中可以达到随机应变、按需编辑、修改模型。当今社会迫切需要大力加强对人才创新意识与能力的培养,培养符合时展需求的应用型人才迫在眉睫。而人才的创新始终离不开实践环节的培养和锻炼,即“创新来源于实践”。随着3D可视化软件的“大众化”及虚拟仪器的广泛使用,使得原有以实物为主的机械设计基础课程实践教学模式面临新的挑战和机遇。尤其是有些设备或装置需要进行剖切或外壳透明化处理才能充分清楚地了解其内部结构,仅仅在实践教学中运用实物模型,较难形成模型的衍生、变型、扩展设计。这些客观现实的存在,成为机械设计基础课程实践教学在运作过程中的瓶颈。因此,实践教学过程中需要模型的多元化,即将3D数字化模型与实物两种教学模式嵌套使用,才能优势互补。3D数字化模型具有以下特点:其一,三维数字化模型具有丰富多样性的表达形式,数字化模型的表达,拆装非常便捷,且完全可逆,通过剖切、爆炸图、视频生成等功能,可以生动直观地表达实际零部件内部的结构和工作原理,全方位地展示精密部件和不可逆拆装部件的内部结构、装配和拆解过程。其二,利用数字化模型能够强化学生的工程意识,目前UG软件具有标准件库,诸如轴承、螺栓、螺母、销、键等标准零件库,这些库的使用可强化学生的标准意识、工程常识,对避免课堂教学与实际工程环境的脱节效果很好。在实践教学中我们要充分发挥实物模型和数字模型的长处,取长补短,充分协调好两者在教学过程中的关系,提高实践教学的质量。 4结语 通过UG三维模型应用于《机械设计基础》课程教学,理论和实践相结合,可以激发学生兴趣,进一步提高教师的实践教学能力和学生参与制作的能力。将虚拟模型作为素材应用于教学,学生的空间想象能力明显提高,且学生对《机械设计基础》课程零件的结构、机械工作原理的理解加深,从而提高了教学质量。 作者:冯立新 张新勇 安翠国 单位:石家庄理工职业学院 机械设计论文:学生创新能力培养的机械设计论文 1机械设计基础实验教学现状和问题 对于以研究型的高校而言,机械设计基础课程理论与实践紧密结合,实验室开设的实验项目较多而全,其中不乏教师自主研发实验设备,增设实验项目。另一方面,教师以自己的研究课题为中心,组建研究梯队,以博士生带硕士,硕士研究生带领本科生的模式完成学生的创新能力的培养。这两种模式目前在我们学校是很难实施的。另外一种为高职类院校,其教学以工程实践为主,以“应用为目的,以必需和够用为度”,重在培养学生综合分析和解决工程实际问题的能力、动手能力、合作能力和从业能力。我校属于本科院校中的“新生代”,大多数的课程沿用传统的教学模式,强调教师传授知识的主导性,忽视学生学习的主体性,教学模式看似合理,实际上没有培养学生学习的主动性及应用知识、拓宽知识面和创新能力的机会,这对于应用型人才的培养不利。第一,实验室目前能够开设的项目有机构认知、机构运动简图绘制、机构创新、皮带传动、轴系结构、滑动轴承、齿轮范成及减速器拆装等,这些实验从内容和方法上属于“示范型”和“验证型”,比较单一,有些实验设备老套陈旧。第二,从实验授课模式上看很难调动学生的积极性,仍然是教师在课下准备很长时间,给学生讲授实验过程,课堂上学生用不到一个小时的时间重复操作一遍,撰写实验报告,实验课结束。学生整个操作过程机械缺乏思考,知道怎么做,但是不知道为什么这样做,不利于学生创新能力和解决问题能力的培养。第三,实验室场地不足,实验台机组数过少,造成同组人数较多,只有个别学生实际动手操作,其余学生处于观望状态,“等待”实验结果的现象,实验课堂稍显混乱。第四,这些实验都是孤立的没有系统性,没有层次。 2机械设计基础实验教学的改革措施 本次教学改革旨在打破原有的传统方式,以实训项目为导向,以真实的工作任务及其设计过程为依据进行教学内容的整合,把课堂讲解和实训有机结合起来,注重能力本位的培养。在实验内容和手段更新的同时,也注重实验过程的改革,为满足不同层次学生的要求,将实验分为基础实验、创新实验及自选型创新实验。基础实验就是为满足教学课程要求的常规实验,通过实验报告考核实践成绩;创新实验为提高型实验,成绩考核包括课堂动手能力及报告两部分;自选型实验属于额外加分项目,学生利用实验室现有的构件自主设计方案,选择构件进行拼搭,绘制简图,用Pro/E软件进行运动仿真分析,观察杆机构的急回特性、极位角及死点等现象并计算相应参数,给出结论。在教学方法上要适当延长实验时间,增加组数,让每个学生都能参与动手实做,在成绩评定方面应该实验课上教师逐个根据试验台前的表现及问题的回答上直接给出,避免学生课后实验报告抄袭,达不到实验课的教学效果。从教学手段上,提倡教师理论分析、实物演示、多媒体和影像资料等根据教学内容搭配选用,以达到预期教学效果。 3总结 通过实验手段、学生分组情况、实验过程及成绩评定等方面的实验教学的改革,学生在整个过程中由被动操作变成主动设计,教师由原来的主导者转变为只为学生提供技术支持和考核的作用,充分调动了学生的积极性,用新颖的实验模式激发对本门课学习的热情,为后续的课程设计实训环节甚至于毕业设计奠定基础。让学生在完成实验学习的过程中,开阔思路,增长见识,享受动手实做的乐趣,进而达到提高教学质量,锻炼学生创新能力的目的。 作者:刘春香 刘喜平 苗淑杰 宁慧燕 徐莉 付彦虹 单位:黑龙江工程学院
先进制造论文:先进制造技术课程的论文 先进制造技术内涵广泛、学科交叉,并且不断地发展与完备,在激烈的国际市场竞争中,制造业要求生存和发展,必须掌握并科学运用最先进的制造技术。先进制造技术也是改造传统产业的有力武器。先进制造技术的发展与产业化,将对国民经济的发展产生越来越大的影响。本文主要分析了当今我国先进制造技术的特点及发展趋势,介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。制造业在国家企业生产力构成中占很大比重,因此若想增强综合国力,大力发展制造技术是必由之路。 关键词:先进制造 特点 发展现状 趋势 0引言:先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统[1]。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。 1先进制造技术的特点: 1.1实用性: 首先先进制造技术应该能够为我们所用,是实用的,而不是观念上得东西,能够真正为人类造福的。其是一项面向工业应用并且兼备有实用性的新技术, 它的发展是针对某一具体制造业的需求而发展起来的先进的、适用的制造技术 , 它有明确的需求导向的特征, 其应用特别注意产品最好的实际效果 , 以提高制造业的综合经济效益和社会效益为最终目的。 1.2先进性: 其次,从他的命名来看,他显然应当具有先进性,这符合社会的发展,能够带动社会的生产力的前进才是他的关键所在。它从传统的工艺发展而来 , 既保留了过去制造技术中的有效要素, 又吸收了各种高新技术的最新成果 , 并与新技术实现了局部或系统集成,先进制造技术的优秀是优质、高效、低耗、清洁、灵活的工艺, 这些工艺也必须是经过优化的先进工艺 。 1.3 广泛性:再者,他应当具有广泛的应用,而不是单单用于某个狭窄的方面或者是个狭窄的技术。他应当能够为现在生产制造的绝大部分所使用,这样才能体 现先进制造技术的存在价值,才能激发科学研究者去研究发展它的决心。 先进制造技术是由计算机技术、设计技术、自动化技术、系统管理技术组成, 渗透到产品的设计、制造、生产组织、市场营销及回收再生等所有领域及其全过程。 1.4动态特性: 而且先进制造技术是一类技术,而不是单指某项技术,拥有一定的目标。是一个技术群, 并且是针对一定的应用目标 , 不断地吸收各种高新技术逐渐形成的新技术 , 因此这个技术群是一个动态技术 , 不同时期有不同的特点 , 通过不同形式发展不同国家和地区的制造技术。 1.5集成性: 先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合 , 界限逐渐淡化甚至消失 , 技术趋于系统化 , 已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科 。 1.6效益、成本和质量的统一性: 先进制造技术能对市场变化作出敏捷的反应, 提出提高产品劳动生产率的有效途径 , 并且将其转变为以时间为优秀的效率、成本、质量的有机结合, 使其达到高度的统一 ,最终在市场竞争中立于不败之地 [2]。 2先进制造技术目前的发展及几种常见的技术介绍: 我国现阶段正大力发展先进制造技术,但是与国外顶尖技术还是有一定的差距,把我国的制造技术提高上去才能真正增强国家的综合实力,才能真正提高国家的科技竞争力,所以应当大力发展先进制造技术。 2.1主要的优秀技术及发展情况: 2.1.1快速成形, 英文是Rapid Prototyping, 是当代先进制造技术的一种. 快速成形技术是计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)材料增加成形(MAP)技术以及它们的集成. 通俗一点说, 快速成形就是利用在三维造型软件中已经设计的数字三维模型, 通过快速成型设备(快速成形机), 制造实体的三维模型的技术。 快速成形技术有以下特点: (1)制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用 (2) 原型的复制性、互换性高 (3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越 [3] (4) 加工周期短,成本低,成本与产品复杂程度无关,一般与传统加工模型的工艺相比, 快速成形在制造费用上可以降低80%,加工周期可以节约70%以上 (5) 高度技术集成,可实现了设计制造一体化 曾经和目前仍然为主流的快速成形技术有以下几种: 2.1.2立体光刻技术 (SL/SLA) SLA的工作原理是以液态光敏树脂 (例如一种特殊的环氧树脂)为造型材料,采用紫外激光器为能源:一种是氦一福激光器 (波长 325nm,功率15~50MW),另一种是氨离子激光器(波长351~365nm,功率 100~500MW ),激光束光斑大小为0.05~3mm。由CAD设计出三维模型后将模型进行水平切片,分成为成千上万个薄层,生成分层工艺信息,按计算机所确定的轨迹,控制激光束的扫描轨迹,使被扫描区域内的液态光敏树脂固化,形成一层薄固体截面后,升降机构带动工作台下降一层高度,其上复盖另一层液态光敏树脂,接着进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固地粘在前一层上,就这样逐层叠加直到完成整个模型的制作。一般每个薄层的厚度0.07~0.4mm,模型从树脂中取出后,进行最终硬化处理加以打光、电镀、喷漆或着色等即可。 发展趋势:稳步发展. SL/SLA技术的缺点在于材料成本和设备维护成本十分高昂。因为紫外激光器的使用寿命只能维持在1年左右, 同时作为成形材料的光敏树脂也需要每年更换, 仅此两项便需要每年50万人民币以上的维护成本. 此外, SL/SLA快速成形设备结构复杂, 零件众多, 日常的维护保养也十分不易. 但是, 由于SL/SLA技术的成形精度非常高, 可以制造十分细小的模型或表面特征, 这一项优势似的SL/SLA技术仍然具有十分广阔的应用前景. 2.1.3 薄材叠层成形技术 (LOM) 薄材叠层成形技术是通过 对原料纸进行激光切割与粘合的方式来形成零件的。其工艺是先将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起,此时位于其上方的激光器按照分层CAD模型所获得的数据,将一层纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层纸再叠加在上面,通过热压装置,将下面已经切割的层粘合在一起,激光再次进行切割。切割时工作台连续下降,切割掉的纸片仍留在原处,起支撑和固化作用,纸片的一般厚度为0.07~0.1mm。该方法特点是成形速率高,成本低廉。 发展趋势:已经淘汰. LOM技术是快速成形技术发展过程中曾今为了寻找成本相对低廉, 精度相对合理的解决方案的一种尝试性探索. 客观而言, LOM设备的成形精度适中, 可以制造一些具有表面纹路的模型, 同时, 成形速度也相对较快. 但是, 由于LOM技术的材料利用率很低(10%-20%), 使得实际的材料成本并不便宜. 此外, LOM设备的稳定性和安全性也存在严重隐患,在实际运行过程中, 纸质、木质和PVC材料在激光照射极易着火, 引起事故. 因此, 目前LOM技术在全世界范围内已经几乎停止使用。 2.1.4选区激光粉末烧结技术 (SLS) 选择性激光烧结 (SLS)的成形方法是。在层面制造与逐层堆积的过程中,用激光束有选择地将可熔化粘结的金属粉末或非金属粉末 (如石蜡、塑料、树脂沙、尼龙等)一层层地扫描加热,使其达到烧结温度并烧结成形;当一层烧结完后,工作台降下一层的高度,铺下一层的粉末,再进行第二层的扫描,新烧结的一层牢固地粘结在前一层上,如此重复,最后烧结出与CAD模型对应的三维实体。选择性激光烧结 (SLS)突出的优点在于它是以粉末作为成形材料,所使用的成形材料十分广泛,从理论上来说,任何被激光加热后能够在粉粒间形成原子间连接的粉末材料都可以作为SLS的成形材料。 展趋势:停滞不前。 2.1.5熔融沉积成形技术 (MEM) MEM的基本原理是:加热喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息作X--Y平面运动和高度Z方向的运动,丝材 (如塑料丝、石腊质丝等)由供丝机构送至喷头,在喷头中加热、熔化,然后选择性地涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层截面轮廓,层层叠加最终成为快速原型。用此法可以制作精密铸造用蜡模、铸造用母模等。 发展趋势:快速发展. MEM是在相对近期发展处的快速成形技术, 其有点在于安全性高, 设备稳定性高, 成形精度高而运行成本低. 因为含有特殊配方的ABS工程塑料本身的物理和化学性质, 使得MEM技术制作的模型具有很好的强度和韧度, 可以经受锻造、钻孔、打磨等高强度的测试. 加之ABS丝材成本相对低廉, 设备设计简洁, 维护方便等优势, 使得MEM技术目前后来居上, 成本工人的应用最广泛的快速成形技术。 先进制造论文:先进制造技术教学改革论文 一、先进制造技术教学现状 目前“先进制造技术”是工科院校机械工程、工业工程等专业的一门重要的限选课(选修课)。由于该门课程覆盖面广、内容繁杂,教师教学多以课堂讲授为主,缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学、实践教学等原因,使得学生在学习过程中困难重重,教学效果不够理想。先进制造技术课程教学目前存在的问题如下: (1)学时少,涵盖信息量大。教师面临着如何结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要来重新组织、整合教学内容的难题。 (2)先进制造技术是一门动态的、不断吸收高新技术发展的技术,大多数教师受到现有教材的限制,无法在授课过程中及时融入先进制造技术的最新发展现状。 (3)实验设备匮乏,无法通过与教学内容相关的实践环节来加深学生对理论授课内容的理解。 (4)课件制作难度大。先进制造技术内容繁杂,涉及多种先进制造工艺、原理、加工过程及应用。授课过程中仅采用文字结合图片讲解是远远不够的。 (5)很多高校教师基本还是采取灌输式的教学方法,达不到培养学生创新思维和创新能力的目的。 (6)现有的教材内容繁杂,相对陈旧。上海海洋大学是一所有百年办学历史、技术实力雄厚、特色鲜明,特别在海洋科学与工程、海洋渔业、海洋信息等学科具有较强的教学与科研水平。近年来,工程学院在海洋工程材料、海洋工程装备、海洋可再生能源的研究和应用方面取得了突破性进展。如何寓研于教,不断探索和总结教育教学的内在规律,提高教学质量是我们所面临的关键问题。 二、“先进制造技术”案例式教学策略 (一)整合教学内容 精选目前海洋工程装备制造中最前沿的技术,分大类,然后从每大类中再挑选出此类技术中最前沿、最先进的技术,以此为主题,广泛收集相关案例资料的最新研究成果,及时补充教学内容,确保教学内容的前瞻性,最好从中国期刊网上或elsevier上下载科技文献以备参考,同时可以参加一些大型的相关技术产品展览会来拓宽视野并积攒素材。 (二)选择案例资料 从众多案例资料中挑选出最相关且浅显易懂的案例,激发学生对海洋工程装备等相关内容的兴趣,逐渐过渡到所要讲授的某项先进制造技术,同时需要从先进制造技术的重要性、用途等方面对学生加强引导,让学生在课堂上积极参与思考,并结合教师课堂教学谈谈自己的感受及本节课的收获,比如先让学生自己针对该项先进制造技术的优势、技术特点、应用条件、加工成本、加工质量及效率等各个方面进行讨论。学生由被动接受知识变为主动去学习,这一输入到输出的过程既锻炼了学生的语言表达能力,又充分调动教与学双方的主动性,使得学生在讨论交流中获得更多的启发,并学会去思考问题;同时鼓励学生在课下查阅相关文献,提前做好功课,带着问题来听课,培养学生自主学习的能力。 (三)完善多媒体课堂教学课件 制作案例的教学课件,要包含海洋类技术的定义原理、海洋工程样件的制备、设备的选择、加工过程、检测等,并尽量多地利用相关的图片、动画、视频来吸引学生的眼球,使学生更加清楚全面地了解整个零件的加工过程;在课前备课时,要大量查阅相关内容,挑选有用的信息,特别是具有应用性和市场潜力大的先进制造技术及时添加到教学内容中,从而让学生从高层次、新角度来认真对待这门课;在进行课件设计时,将涉及的相关信息巧妙地融入到课件中来,并注意与课本知识有机结合,通过播放与先进制造技术应用领域相关的视频,让学生更加深刻地了解先进制造技术在海洋工程方面的运用。 (四)融合海洋特色的案例及改进课外互动模式 21世纪是海洋的世纪,面对海洋资源开发这一不断成长的新兴市场,世界各国都在积极发展相关装备,加快海洋资源开发和利用已成为世界各国发展的重要战略取向。首先需要对海洋工程有关教材进行修订,并围绕研究主题发表较高质量的研究论文,给同类高校相同或相近专业建设提供参考经验。其中实践环节可通过购买相关精密器材比如超短激光器,并开设实践课程,培养学生的动手能力和分析试验结果的能力,所获的试验结果又可作为新的案例应用于教学中,这就是将理论环节与实践环节有机结合,从而形成了课程的教学体系;同时为了弥补课上教学学时不足这一缺陷,可借助数字化网络平台实现师生课外互动这一教学方式,使教学过程得以继续延伸,以数字化的形式在整个教学网内,实现资源共享、教学互动,适应多层次教学的需求,进而提升教学质量。 (五)改革考试方式 增设案例考试环节。给定主题,学生自己寻找案例,主动查阅文献并制作课件进行讲解,以增强学生对科技文献的阅读和理解能力,为毕业设计撰写综述打下坚实的基础;同时,每位学生都需对本课程的教学效果进行评价,比如以5分制的方式,以小纸条的形式给任课教师打分,同时可提出对课堂教学具有建设性的意见,教师可根据学生对课程的评价来反映出学生对本课程的参与程度,将其作为考核学生的一种方式。同时考试的形式可采取课堂讨论、小组成员演讲、布置大作业、文献查新等形式,根据具体情况按照一定比例来决定学生本课程的最终成绩,可避免仅凭一张试卷的分数来评定和决定学生对本课程的掌握情况。 (六)加强与国内外高校的学术交流活动,以跟踪海洋工程领域制造业的最新发展 目前,以上环节已经基本完成。通过两轮授课,学生评测成绩在90分以上,极大地调动了学生的学习积极性,改善了机械类课程枯燥乏味、授课效果差的现状。学生普遍反映对于海洋工程装备有了较深的认识,已经意识到所学的知识对于中国海洋业发展的重要性,大家众志成城,信心百倍地做好了投身海洋事业的准备。结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要,在先进制造技术授课内容中引入海洋装备先进制造技术。不仅可丰富学生的专业知识,开阔学生的视野,增强其专业技能,而且可将一种严谨的科研理念灌输给学生,培养其创新意识,并树立一种推动科学进步、社会发展的光荣使命感。探索案例教学方式,取代传统的灌输式教学,激发学生的学习兴趣,提高授课质量,通过引导学生在课堂上去思考问题,并进行细致讨论,充分调动教与学双方的主动性。将实践环节与理论环节进行有机结合,有助于培养学生的动手能力和分析实验数据的能力,加深对海洋工程装备等相关知识的掌握,注重海洋工程领域人才的培养。 作者:刘璇宋秋红曹守启单位:上海海洋大学 先进制造论文:先进制造技术的发展方向论文 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 一、当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。 (2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-RealSpace)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。 (3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。 (4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。 这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。 二、现代机械工程的前沿科学 不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。 超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。 信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。 2.1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学 机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。 与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容: (1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。 (2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。 这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。 2.2微机械及其制造技术研究 微型电子机械系统(MEMS),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞;制造出3mm大小能够开动的小汽车;可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业,具有许多传统传感器无法比拟的优点,因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。 微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。 目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。 2.3材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础 材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。 2.4机械仿生制造 21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。 地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。 仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。 仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交",它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。 仿生制造的研究内容目前有两个方面: 2.4.1面向生命的仿生制造 研究生命现象的一般规律和模型,例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等; 2.4.2面向制造的仿生制造 研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。 机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合,其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作,具有鲜明的基础研究的特点,如果抓住机遇研究下去,将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学,以及与生物工程相关的关键技术基础等。 三、现代制造技术的发展趋势 20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。 随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。 当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面: (1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。 (2)设计技术与手段更现代化。 (3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。 (4)新型特种加工方法的形成。 (5)开发新一代超精密、超高速制造装备。 (6)加工工艺由技艺发展为工程科学。 (7)实施无污染绿色制造。 (8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。 (9)制造以人为本。 先进制造论文:先进制造技术对我国IC卡制造业未来发展的推动作用和意义 摘 要: 现代化社会中实用功能产品的多元化给人类带来了许多方便,我们常用的ic卡(integrated circuit card,集成电路卡),不同的国家和地区也称智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。ic卡在安全和便捷等性能方面全面优于磁卡的时代,全世界范围内普及ic卡已经势在必行。而ic卡的芯片(设计)流片,ic卡封装和测试,成卡等整条产业链依赖先进制造技术的发展和进步,体现出先进制造技术对ic卡制造业未来发展具有重要推动作用和意义。 关键词: ic卡; 封装和测试; ic卡制造业未来发展 1 理论基础 1.1先进制造技术范围以及微电子技术应用对社会的影响。先进制造技术(advanced manufacturing technology),人们往往用amt来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统,其中微电子技术是建立在以集成电路为优秀的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。当然,ic卡的大范围应用也改变了世界。 1.2 ic卡简要介绍和基本工作原理。ic卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。ic卡指的是集成电路卡,一般常见的ic卡采用射频技术与ic卡的读卡器进行通讯。ic卡与磁卡是有区别的,ic卡是通过卡里的集成电路存储信息,而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。ic卡的成本相对一般磁卡要高,但保密性更好。 ic卡工作的基本原理是:射频读写器向ic卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个lc串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波激励下,lc谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷;在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内存储,当所积累的电荷达到一定额度时(2v)时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。 1.3 ic卡应用的现状。ic卡的开发、研制与应用是一项系统工程,涉及到计算机、通讯、网络、软件、卡的读写设备、应用机具等多种产品领域的多种技术学科。因此,全球ic卡产业在技术、市场及应用的竞争中迅速发展起来。ic卡已是当今国际电子信息产业的热点产品之一,除了在商业、医疗、交通、能源、通讯、安全管理、身份识别等非金融领域得到广泛应用外,在金融领域的应用也日益广泛,影响十分深远。 ic卡虽然进入中国较晚,但在政府的大力支持下,发展迅速。 20世纪末,国家金卡办为统筹规划全国ic卡的应用,组织拟定了 (金卡工程非银行卡应用总体规划)。为保证ic卡的健康发展,在国务院金卡办的领导下,信息产业部、公安部、卫生部、国家工商管理局等各个部委纷纷制定了 ic卡在本行业的发展规划。 中国发展金卡的方针是“两卡并用,磁卡过渡,发展ic卡为主”。未来的发展趋势必将是ic卡逐步取代磁卡。ic卡既可以由银行独自发行,又可以与各企事业单位合作发行联名卡。这种联名卡形成银行ic卡的专用钱包账户。当前,联名卡主要有保险卡、财税卡、交通卡、校园卡等多种。由于ic卡既方便又快捷,因此在发达国家已相当流行。 2 ic卡制造业与先进制造技术的融合和发展 ic卡制造业包含芯片(设计)流片,封装与测试,成卡等一系列步骤,下面具体表述一下各步骤与先进制造技术的融合与发展。 2.1芯片(设计)流片。对于计算机产品而言,芯片可以说是其精髓所在,毕竟芯片的等级也就决定了产品的性能表现以及功耗、发热量等额外因素,作为芯片的前身,晶圆的品质和制程就成为消费者以及厂商所共同关心的。 晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之ic产品。晶圆的原始材料是硅,而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999%。晶圆制造厂再把此多晶硅融解,再于融液里种入籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一 颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。其中,各项工艺操作远非人工能力可以达到的,而是由融入先进制造技术的高精度和可靠性工艺的设备按照规定动作进行操作和完成。以提高良品率。 2.2封装与测试。芯片的封装与测试作为ic卡的中间环节,起着重要作用。同时,封装和测试的费用占整体成本的三分之一。模块加工设备从法国、德国和瑞士引进,设备厂家对设备的运行提供保障,生产设备的技术软件在设备进口时同时引进。加工该产品的技术要求相对较高,主要体现在设备和工艺两个方面。但生产流程较简单,如下: 在这一环节,先进制造技术所产生的巨大优势在于精细化,高速度,高质量的连续加工,同时完全解决了稳定性的问题。其中特别是光电传感器,步进传感器,高速机械手臂按照既定程序24小时持续运行等,给批量生产提供了便捷和稳定。 2.3成卡。成卡方面与前面的封装与测试类似,均使用精细化、全自动、高速度高质量的稳定设备进行定向加工,具有先进制造技术的特点和优势。 3 ic卡制造业未来发展的意义和展望 ic卡在电信领域的应用长期以来都占据主流地位,占整个市场的70%左右,据国际电信联盟统计,到2009年底,全球手机注册用户达到46 亿,即全球平均每3个人就有2个手机用户,同时无线固话、上网本、具备通讯功能的gps终端应用的普及,以及移动支付的蓄势待发都将推动电信领域智能卡应用的持续增长。 ic卡在金融及零售领域的市场份额约为15%,在欧洲非接触式支付卡正逐步普及;ic卡在政府及公用领域的市场份额约为12%左右,主要用于身份证、城市卡、交通卡、医疗卡、社保卡、校园卡、税务卡等方面。ic卡在安全性、互操作性及兼容性方面的优势也愈发明显,未来的需求量必将十分可观。 2009年,在全球金融危机的负面影响下,智能卡依然保持着平稳的增长势头,09年全球需求为56亿片,其中在中国加工量占80%左右。随着各行业ic卡的不断推广普及,ic卡应用领域不断扩大,特别是以“物联网”为代表的新型信息技术产业的迅猛发展,使ic卡的需求量进一步扩大,市场前景非常广阔。 在结合先进制造技术的应用ic卡制造业一定会走出一条科技含量高、经济效益好、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化之路。 4 结语 技术是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,而在ic卡制造业市场蓬勃发展的今天,在整个产业链条中使用和拓展先进制造技术,即会对ic卡制造业起到一个推动和支持。虽然先进制造技术具有人工无法比拟的优势,但同时还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。相信在结合先进制造技术的情况下,我国ic卡制造业未来的发展会更上一个台阶。 先进制造论文:谈先进制造技术与先进制造模式 【摘 要】文章阐述了机械制造 发展 的精密化、自动化、信息化、柔性化、清洁化、集成化和智能化趋势,介绍了先进制造模式,并提出了我国 目前 存在的差距及发展策略。 【关键词】制造技术;生产模式;柔性;信息;对策 随着 科学 技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造 企业 开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的 研究 和实施策略之中。改革开放以来,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了 社会 主义市场 经济 体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。 一、机械制造业的发展趋势 先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。行业追求的目标是:高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此, 21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面: (一)精密化 精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是 现代 化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(l nm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米 电子 学和纳米材料技术得到了 应用 。因此,它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。 (二)自动化 自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过nc、mc、cam、fms、cim、ims等来完成。在未来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。 (三)信息化 信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程,最终形成的产品可看作是信息的物质表现,因此可以把信息看作是一种产业,包括在制造之中。为此一些企业开始利用 网络 技术、 计算 机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化,以适应高柔性生产的需要。 (四)柔性化 随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。 (五)集成化 集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接,是经过统一规划设计, 分析 原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。 (六)智能化 智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(imt)是将人工智能融入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。 二、先进的制造模式 机械制造业发展趋势表明,只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。 (一)精良生产(lp)与独立制造岛(ami) 20世纪90年代美国麻省理工学院(mit)提出精良生产(lp)概念。它的特征是:(1)重视客户需求,以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场,并向客户提供优质服务。(2)重视人的作用,强调一专多能,推行小组自治工作制,赋予每个工段有一定的独立自主权,运行企业文化。(3)精简一切生产中不创造价值的工作,减少管理层次,精简组织结构,简化产品开发过程和生产过程,减少非生产费用,强调一体化质量保证。(4)精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。 独立制造岛是张曙教授根据在引进先进技术的同时,必须改革生产组织的角度提出新的生产模式。独立制造岛的技术构思是:以gt为基础,以nc机床为优秀,强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式,它的特征是:组织、人员和技术三者的有机集成,面向车间、权力下放、综合治理,并以获取经济效益为主要目标。ami是发展 (二)敏捷制造与虚拟制造 美国通用汽车公司与里海大学于1988年提出了敏捷制造(am),am是在不可预测的持续变化的竞争环境中取得繁荣成长,并具有能对客户需求的产品和服务驱动市场做出迅速响应的生产模式。am的特征是:(1)制造资源的集成性, 企业 间联作集成。充分发挥各企业的长处,针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。(2)具有需求响应的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。(3)充分发挥人的作用,不断提高企业职工素质和 教育 水平,优化人机功能分配。 虚拟制造(vm)是国际上提出的新概念。vm与am联系密切。vm的特征是:当市场新的机遇出现时,组织几个有关公司联作,把不同的公司,不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须 分析 组合是否最优,能否协调运行,以及投产后的效益和风险进行评估,这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行,包括物理基础、 法律 保障、 社会 环境和信息技术。因此 研究 开发虚拟制造技术(vmt)和虚拟制造系统(vms)意义重大,美国称am为21世纪制造业 发展 战略。 (三)集成制造与智能制造 美国哈林顿博士在“ 计算 机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(cim)的概念。集成制造的优秀 内容 是:制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体,需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程,最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是cim的优秀,这种集成不仅是物的集成,更主要的是以信息集成为特征的技术集成和功能集成,计算机是集成的工具,计算机和辅助各单元技术是集成的基础,信息交换是桥梁,信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化,以提高企业对市场变化的动态响应速度,并追求最高整体效益和长期效益。 智能制造(im)是美国出版研究im和ims书籍中首先提出的。它的特征是:在制造 工业 的各个环节的高度柔性与高度集成的方式,通过计算机和模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。 三、存在差距和实施策略 改革开放以来,通过技术改造和引进国外先进制造技术,使我国的制造工业有了长足的进步,但和先进国家相比还存在很大差距,表现在:技改投入相对不足,原有技术基础和研究开发能力薄弱,制造业产品落后,技术水平低,信息含量少,更新换代慢,以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后,缺乏国际竞争能力。面对这样形势,发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列,必须采取相适应的措施和策略。 (一)人才是关键。发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场 经济 体制,研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场, 科技 人员必须强化市场意识,因此人才的培养要注意市场导向。要有产业观念、企业观念、信息观念、竞争观念和效益观念。科技人员要懂得市场营销、经营管理和经济法。要拓宽学科领域,更新教育内容与 方法 ,培养一支了解和掌握机械工程 科学 的前沿技术人才,加速先进制造技术的推广和实施,为市场经济服务。 (二)加强政策与法规建设, 建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下,国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划,以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生,要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。 (三)发展适应我国国情的生产模式。对于一些先进的制造技术和先进的制造模式,要根据我国现实存在的技术水平和能力向前发展,避免盲目的追求 目前 实施有一定困难的理想的先进科学制造技术。目前要积极发展适应我国国情的制造模式。 (四)建立与发展我国自主的 nc、mc、cad、cam、fms、cat、cim、ims等制造自动化单元技术,结合实际情况实现与现有成熟技术的有效结合。同时要有组织有计划的引进先进制造技术进行消化和吸收。对于引进的并行工程(ce)、敏捷制造(am)、精良生产(lp)、智能制造( im)等先进制造模式要根据它们的技术构思和特征开发创新成适合我国国情的生产模式,(如独立制造岛)以使企业适应市场经济的需要。 (五)提高制造业 现代 化管理水平。现代管理优秀是信息管理、物质管理、质量管理、生产过程管理和市场信息管理、加强企业人才的培养同时与国际接轨,开展iso9000系列管理体系认证,加快现代企业制度改革,为先进制造技术的发展奠定良好的基础。 先进制造论文:做好先进制造业工作意见 一、制造业发展的基本特点 一)经济总量不断扩大。全市实现工业总产值3634.96亿元,规模以上工业实现总产值3125.36亿元,分别是年的2.78倍和3.19倍,年均增速分别为22.69%和26.11%全市实现工业增加值1006.38亿元,规模以上工业实现增加值865.09亿元,分别是年的2.4倍和2.78倍,年均增速分别为19.14%和22.69% 二)经济效益不断增长。全市规模以上工业企业实现利税319.73亿元,实现利润213.37亿元,分别是年的4.75倍和7.43倍,年均增速分别为36.56%和49.35% 三)固定资产投资逐年加大。全市完成工业投资501.78亿元,年的3.57倍,年均增长28.98%年到年累计完成工业投资1792.56亿元,期间累计完成工业投资的4倍,高出1346亿元。 四)规模以上企业数量不断增加。全市规模以上工业企业1107户,比年净增加187户。其中,超百亿元的5户;超50亿元的3户;超20亿元的8户,而年我市没有百亿元企业,超50亿元只有3户,超20亿元的有5户。 五)装备制造业支撑地位更加凸显。全市规模以上装备制造业实现增加值438.53亿元,年的2.94倍,占全部规模以上工业增加值的比重由47.53%上升到50.69%装备制造业支撑地位更加凸显。 六)企业自主创新能力不断提升。市拥有部级企业技术中心11户,省级企业技术中心81户,分别比年增加5户和52户;市级企业技术中心从年开始建设,现拥有55户。有中国名牌产品18个、省名牌产品153个、市名牌产品293个,分别比年增加9个、49个和105个。年全市规模以上工业企业实现新产品产值530.53亿元,年的3.1倍。期间,市产生了一批国际国内领先水平、具有完全自主知识产权的产品和技术,其中有3个产品分别荣获国家科学技术进步一、二等奖。 七)二环内及二环沿线工业企业搬迁改造成绩突出。全市从年开始共计搬迁改造了135户工业企业,为推进工业化和城市化协调发展。搬迁企业已全部按产业定位进入相应工业园区发展,现已基本实现城墙内无工业企业,二环内及二环沿线无高耗能、重污染、不符合城市规划和安全生产的工业企业。 二、下一步加快制造业发展的措施 一)继续培育扶持大企业大集团。提高本地配套率。围绕骨干企业,重点在汽车及零部件、高中压输变电成套设备、专用通用设备以及航空航天设备等产品的产业链延伸上有所突破,加快制定出台《市工业地产品配套奖励(暂行)办法》鼓励和倡导产品使用者积极选用我市企业生产的产品。 二)以工业园区为承载。加快产业集聚发展。要进一步完善促进区县工业园区发展的政策措施,加大对区县工业园区的支持力度,增强园区承载能力,促进产业集聚发展。继续发挥好区县工业园区发展专项资金的支持和引导作用,市级相关产业发展专项资金要对区县工业园区及园区内工业项目给予优先支持,推动区县工业经济持续快速发展。 三)实施项目带动。推动企业技术进步。要紧紧围绕《水经济区发展规划》以及国家和省产业调整及振兴规划确定的产业发展方向和重点,集中力量抓好159个总投资2247.56亿元的重大制造业投资项目。通过推进实施一批重大项目,切实提升产业的综合竞争力。 四)大力实施中小企业成长工程推动非公有制经济快速发展。抓好大企业大集团培育工作的同时,。引导中小企业走“新、优、特、精”发展路子。认真落实市委、市政府关于推进全民创业的政策措施,放宽市场准入,坚持一视同仁,鼓励民间资本创办各类小企业。以市中小企业特约服务机构建设为依托,以融资服务、技术服务、法律维权服务、创业培训服务为重点,进一步加强中小企业服务体系建设,努力为中小企业发展提供有效的公共服务和个性化指导,不断提升中小企业和非公经济的发展质量,提高在全市经济总量中的比重。以开发区和区县工业园区为载体,引导中小企业进园入区,聚集发展,加强创业培训和创业辅导,努力为创业者提供有效的公共服务和个性化指导,使开发区和区县工业园区成为全市非公经济快速发展的示范区。 五)继续抓好节能降耗。推动可持续发展。通过分解节能目标、落实节能责任、加强节能执法监察、推广节能管理新机制、加强节能技术服务等措施,狠抓企业节能降耗,积极鼓励企业利用新技术、新工艺改进生产流程,实现产业的可持续发展。 六)推动两化融合和军民结合。培育工业增长新亮点。以企业为主体,通过政府引导和推动,加快企业信息化建设,促进信息化与工业化融合。同时,充分利用我市军工资源的较大优势,积极探索体制、机制的改革创新,以航空基地和航天基地为典型,推动军民结合产业迅速发展,使其成为我市工业转型升级的新亮点。 七)重视人才培养。努力提高企业经营管理水平。充分发挥我市高等院校和职业培训机构的教育资源优势,加大对企业家队伍和高级工商管理人才的培养,造就一批政治素质高、懂市场经济、懂经营管理的职业经理人;依托大项目、大企业吸引和培养高端科研人才,打造一支优秀的科研创新队伍;加快发展职业技术教育,积极培养各类专业技术人才和技能型人才;建立健全职业经理人、科技人员和技术工人的市场供需机制,实现人才的合理流动。 八)加大扶持引导力度。推动工业又好又快发展。充分发挥投资控股有限公司、工业资产经营公司等支持产业发展投融资平台以及区县投融资平台的作用,以股权投资等方式支持重点行业、企业发展、重点项目及园区建设,抓好资本运作、资产经营和工业土地收储等工作,发挥财政支持产业发展资金的乘数效应。准确把握国家产业政策导向,积极争取国家重大专项支持;设立支持战略性新兴产业发展专项资金,重点支持符合中省和我市产业发展定位、规划的战略新兴产业领域的重点项目、园区和企业发展。 先进制造论文:先进制造业基地创建工作意见 一是重点推进“一高地四基地”建设。一高地即全国内陆型经济开发开放战略高地,省提出打造“一高地四基地”战略目标。四基地为统筹科技资源改革示范基地、全国先进制造业重要基地、全国现代农业高技术产业基地和彰显华夏文明的历史文化基地。 二是积极推进一体化。根据国务院批准实施的—天水经济区发展为加快推进一体化建设,推进一体化是贯彻落实一项重大任务。着力打造国际化大都市,新区规划”正式,标志着我国第四个部级新区已经诞生。新区分为沣东新城、空港新城、秦汉新城、沣西新城和泾河新城五大板块,将发展成为我国北方内陆地区对外开放的门户、西部地区国际经济交流的平台,国际化大都市新的增长极和助推器。 三是建立省部共建机制。省政府及有关部门加强与国家有关部委联系,批准实施后。积极探索省部合作共建机制。省政府已分别与国土资源部、人力资源部、环保部等签署了共建协议。国家开发银行与我省共同编制了一天水经济区融资年“两会期间”省长、副省长拜访了工信部部长,部省领导充分交换了意见,就部省共建先进制造业基地达成共识。由副省长和部长分别代表省政府和工信部在北京签署了共同推进先进制造业基地建设战略合作协议》形成了部省合作共建的良好机制。 四是以技术创新和技术改造为突破口。加快推进地区工业结构调整和优化升级。从年至年,经济区生产总值年均增速达到13%地方财政收入年均增长15%以制造业为主体的工业经济发展迅速,区域支撑和引擎作用愈来愈突出。根据国家总体部署,省积极推进重点产业调整和振兴规划实施方案的落实工作,着力抓好装备制造、汽车、航空、有色金属、太阳能光伏、电子信息、轻工和纺织等8大产业调整和振兴规划的实施。并在全省工业规划编制过程中,以构建现代产业体系为目标,努力实现产业结构调整升级。地区以发展先进装备制造业为重点,推进汽车、输配电、数控机床、飞机、煤炭化工冶金重型装备、新能源及环保装备、工程机械等产业发展。 五是以创建新型工业化产业示范基地为抓手。大力推进产业集群发展。突出产业集群发展理念,推进先进制造业发展中,依据已的全省产业集群指导意见、规划纲要和21个产业集群专项规划,按照“三抓一上”抓龙头,抓配套,抓园区,上水平)要求,切实抓好集群规划的实施。一是按照世界知名、国内一流的产业集群发展标准,集中力量抓好航空、汽车、输配电等6大重点产业集群规划的实施。二是着力培育壮大60户产业集群龙头企业。三是加强产业协作、完善产业链条、提升省内配套率和产品深加工能力上取得突破。 六是大力推进“两化”融合和军民结合。以制造业、能源化工行业为切入点,进一步促进信息化与制造业的全方位、多层次、高水平融合。推动信息化与工业化深度融合。从企业、行业和区域三个层面推进两化融合。重点推进生产装备与过程信息化、企业管理信息化、产品流通信息化等。做好两化融合典型示范工作。重点抓好100个两化融合示范企业,500个示范项目和10个“数字园区”7月4号刚刚结束的省两化融合推进大会上,工信部副部长授予、两市部级两化融合试验区称号。深入开展军民结合“双百工程”重点在航空、航天、专用设备制造、电子信息、化工、新能源、新材料等7大产业领域内支持100个军民结合重点企业和100个重点建设项目,促进一批军民两用技术成果实现双向转移;支持航天产业示范基地、航空产业示范基地、宝鸡高新区、兵器工业园、高新区电子工业园、船舶科技产业园创建军民结合园区;支持民营企业承担军品科研和生产任务,统筹军民科技资源,形成高效运行机制,实现集群化发展。 先进制造论文:工商局加快先进制造业建设意见 各镇乡党委、街道党工委,各镇乡人民政府、街道办事处,市机关各部门: 为加快实现我市社会经济全面崛起的步伐,深入实施“两创”战略,推动工业经济率先发展,提高工业经济综合实力,现就进一步扶持工业经济发展,加快先进制造业基地建设提出如下意见: 一、坚持扶优扶强,着力培育优强企业 1、培育重点工业企业 每年经申报推荐审核,按标准分类确定优强企业名单。市政府与其签订目标责任书,企业须制订发展规划,并提出实现规划的保障措施。责任期内若企业经济指标下降或一类优强企业无技改投入、技术创新项目,二三类优强企业无市级以上重点技改项目,则不列入扶持范围。 ⑴国地两税2000万元以上的优强企业为一类企业,以20*年税收净入库数为基数,市政府可与其签订“一厂一策”协议,给予重点培育扶持,以财政奖励形式支持企业技术进步。 ⑵国地两税1000-2000万元的优强企业为二类企业,以20*年净入库数为基数,所得税、增值税净入库数比上年增长15%和18%以上,超基数以上的市得部分,由市奖励60%用于企业技术进步。 ⑶国地两税500-1000万元的优强企业为三类企业,以20*年净入库数为基数,所得税、增值税净入库数比上年增长20%以上,超基数以上的市得部分,由市奖励40%用于企业技术进步。 2、对有突出贡献的工业企业和经营者给予奖励。每年对优强企业的发展实绩进行综合评估,对销售收入超亿元、利税超千万的“亿千”企业和销售收入超5000万、利税超500万的“双五”企业予以授牌,并选择若干名入库税金贡献大、增长快的企业和企业经营者予以表彰并重奖。 3、鼓励优强企业收购兼并市内企业,对收购兼并所涉及的土地、房产权证过户手续及税费按园区有关政策办理。 4、鼓励各类符合条件的企业以发行股票、债券等直接融资方式筹集资金。对企业上市并在兰溪注册登记的,股票公开发行并将募集资金80%以上用于本市投资发展的,一次性奖励100万元;对实现买“壳”上市将其公司注册地迁至本市并在本市纳税的企业,一次性奖励100万元;对企业上市募集资金的投资计划项目,优先准予立项并按拟所需土地优先安排指标。由于历史原因,股份公司组建过程中因资金重组涉及的土地、房产、车船等资产的变更,在办理过户手续时,按园区有关政策收取相关费用。 二、培育企业主体,大力扶持中小企业和家庭工业 5、培育创业主体。坚持未禁即入,放开市场准入,凡是法律法规未明确的行业和领域,全部向各类创业主体开放。放宽注册资本金额限制,有限责任公司、股份有限公司、一人有限责任公司的设立除法律法规另有规定外,均按最低注册资本限额执行,有限责任公司为3万元,股份有限公司为500万元,一人有限责任公司为10万元。且公司注册资本可分期到位,首次出资额最低为注册资本的20%,其余部分两年内缴足。放宽投资者出资方式,其中无形资产出资比例最高可占注册资本的70%。 6、积极发展家庭工业。拓展家庭工业发展空间,鼓励家庭工业集聚发展,充分利用空闲宅基地、村集体用房等存量集体建设用地发展家庭工业。国土部门要安排一定比例用地指标专项用于家庭工业发展。村存量建设用地可作为临时建设用地批给家庭工业加工户或企业建设临时加工和仓储设施,不改变原建设用地的权属。年产值100万元以上或年上缴税收5万元以上的家庭工业户或企业,在符合村、镇规划、土地利用规划和安全、环保要求的前提下,可由业主提出临时用地申请,经镇乡、街道审核,报国土、规划部门审批。符合上述条件的新办家庭工业,设备投资在10万元以上,经申请给予适当补助。对家庭工业租用园区标准厂房,租期在一年以上且当年取得经济效益的,第一年每月补助3元/㎡,第二年2元/㎡,第三年1元/㎡。 7、每年确定100家成长性好、创新欲望强、经营者素质高、有特色优势的中小企业列入重点培育的成长型中小企业,优先推荐给各金融机构,把对成长型企业贷款支持作为人行考核金融机构实绩的重要依据,同时择优选择若干家企业享受优强企业政策。对年销售(营业)收入首次突破500万元、1亿元的工业企业经营者分别奖励5000元和5万元。 三、推进自主创新,提升工业优秀竞争力 8、鼓励企业加大技术改造力度。对列入市级以上重点技改项目,按实际完成设备投资额和投产状况,给予重点技改奖励。对市级以上高新技术企业、农业龙头企业、年出口额1000万美元自营出口企业,适当提高奖励额度。对列入市重点技改项目的有关规费按照园区有关政策收取,重大工业发展项目经批准可享受兰政发[20*]169号文件免征配套设施建设费政策。 9、鼓励企业实施“挖潜节地”项目。重点鼓励企业通过工艺改进、设备更新的“零增地”技改;鼓励有条件的企业在确保安全的前提下采取厂房加层、翻建改造等措施提高土地利用水平;鼓励企业通过收购、兼并等方式盘活存量土地和闲置厂房。对不新增用地且新增投资达到1000万元以上的工业项目按市重点技改项目给予奖励。 10、大力推进科技创新。建立以企业为主体、市场为导向、政府扶持、产学研结合的技术创新机制,提升区域自主创新能力,加快科技强市建设步伐。在申报各级高新技术企业、民营科技企业、信息化示范企业、企业技术中心、新产品开发、自主知识产权保护以及新办科技中介服务机构、科技孵化器等方面予以财政奖励。 11、企业新创一只中国名牌产品或中国驰名商标的奖励50万元(司法认定获得的减半奖励);获得国家免检产品的奖励20万元;新创一只浙江省著名商标或浙江名牌产品的奖励10万元,新创一只浙江省知名商号的奖励3万元;新创一只金华市著名商标或名牌产品的奖励1万元,新创一只金华市知名商号的奖励1万元。(同一年度同一级别不同荣誉不重复计奖,获不同级别称号的按最高级别计奖,省级以上品牌通过复认的减半奖励)。奖金按70%奖给企业经营者,30%奖给有突出贡献的部门有功人员。设立市长质量奖,对产品质量稳定优秀的企业进行适当奖励。 12、推进信息技术与产业发展融合。以企业信息化为突破口,促进信息化与工业化融合。支持工业企业根据行业特点和企业实际,采用计算机辅助制造、柔性制造系统、先进控制技术等信息技术改造工艺技术和装备,提高制造过程的自动化、智能化水平。大力推进管理信息系统在企业财务、物流、营销、人力资源等管理环节的应用,实现管理的集成化、信息化和智能化。积极应用嵌入式系统等技术改造提升传统产品,促进信息技术和传统产业的融合。对新认定的信息化示范企业、工业设计创新示范企业给予一定的奖励。 13、加强工业企业项目包装和申报工作。鼓励部门积极帮助企业争取省级以上工业用地指标和补助资金,对争取到省级以上工业用地指标的,给予相关单位每亩5000元奖励;对争取省级以上补助资金成绩突出的部门,给予一定的经济奖励。 四、加强工业发展平台建设,提升园区发展水平 14、加快园区基础设施建设。按照“政府引导、市场动作”和“高起点规划、高标准建设、高水平管理”的原则,推进园区基础设施建设。鼓励各类投资主体以各种形式参与园区基础设施建设和经营,逐步建立多元化投入机制。积极推进开发区城市化进程,建成区要按城市化的要求加强管理,逐步把园区内的水、电、路、通信、绿化、治污、消防等基础设置的养护纳入城市建设计划。 15、促进集约发展。按照“节约、集约、高效、挖潜”的总体要求,发挥园区产业集聚、集约发展的优势,推进集约节约利用土地,转变经济发展方式。工业用地投资强度按《浙江省建设项目用地控制指标》的标准提高20%以上,绿化率不超过20%。在满足消防安全和建筑结构安全的前提下,工业用地容积率控制在1.0以上,新建标准厂房必须建三层及三层以上。对投资强度达不到120万元/亩且用地小于5亩的工业项目,原则上不单独供地。按照“以用为先、依法处置、分类处理、集约利用”的原则,加大对闲置和低效利用土地的清理和处置力度,鼓励园区和企业盘活存量土地,实现“腾笼换鸟”。 16、进一步完善工业项目考核评价制度。继续坚持工业项目预审制度,凡市域内的工业性投资项目,必须对企业的投资实力、产业方向、技术层次、节能环保、亩产效益等情况进行审查,工业用地安排与亩产效益相挂钩,实行项目保证金和土地预发证制度,运用规范程序和措施,督促工业项目早开工、早投产、快达产,从而提高投资质量,优化产业结构。 17、鼓励企业按产业布局向园区集聚。鼓励城市规划区内的工业企业搬迁、扩建、技改等方式按产业布局进入园区,促进集聚发展。 五、推进节能降耗工作,促进可持续发展。 18、明确节能降耗工作目标。坚持开发与节约并重、节约优先的原则,努力形成市场导向、政府推动、企业和公众参与的节能降耗格局。到2010年,全市万元GDP综合能耗在20*年基础上下降20%;能源利用效率达到40%;主要产品生产单位能耗总体达到或接近20世纪90年代中后期国际先进水平;建立比较完善的节能降耗标准体系、政策支撑体系、监督管理体系和技术服务体系。 19、加大节能降耗工作力度。加强企业节能用能审查,严格控制新增高耗能项目,推广应用节能新技术、新工艺、新设备,积极推进循环经济发展,加快淘汰落后生产能力,依法监察能源利用状况,重点抓好建材、电力、冶金、化工、印染、医药等行业和年综合能耗超过1000吨标准煤企业、年耗水超过10万吨企业、年耗电超过200万千瓦时企业、拥有4吨及以上燃煤锅炉企业以及列入工业循环经济试点企业和开发区、乡镇工业功能区的入园企业。全面推进全社会节能,大力实施政府节能工程,积极推进建筑节能、交通运输节能和可再生能源开发,倡导生活节能,建设节能文化。 六、加大工业经济扶持和考核力度,加快工业经济发展 20、为加强对工业经济的协调领导,激发创业创新热情,营造合力扶工氛围,成立由市委、市政府主要领导挂帅、分管领导具体负责的发展工业经济领导小组,办公室设在经贸局(简称工业办),设立重点工业企业“直通车”,定期召开工业例会,通过企业服务年、企业文化年、项目推进年等有效载体,及时沟通协调处理各类企业发展中各种问题。 21、强化对工业经济考核力度。从20*年起建立对镇乡、街道及市有关部门的工业经济目标责任制考核制度(具体考核办法另行制订)。 22、加大对工业经济扶持力度。市财政设立工业发展专项资金,力争每年有所增长。主要用于技术改造、科技创新、节能降耗、扶优扶强、企业上市、品牌建设、园区集聚、扶持中小企业发展、外贸发展、标准厂房补助、服务平台建设、招商引资等方面的奖励。各相关部门协同财政局制定工业发展各专项资金使用管理实施细则,加强资金的使用监督,确保专款专用。 23、本意见自20*年1月1日起执行。原政策与本意见不一致的,以本意见为准。原兰政发[20*]27号《关于促进“以企引企”的若干政策意见》同时停止执行。 先进制造论文:CAD应用于先进制造模式 摘要:系统分析了在各种先进制造模式中如何应用CAD技术进行产品设计,提高工程设计的质量和效率,对于不同的制造模式采取不同的CAD方法,使CAD技术完全适应先进制造模式的需求。 关键词:CIMS;并行工程;敏捷制造;虚拟制造 0前言 计算机辅助设计(CAD)技术是近几十年来迅速发展起来的一门新兴的综合计算机应用技术,它的应用和发展已经成为衡量一个企业工业现代化水平的重要标志。特别是在当今市场竞争日趋激烈的条件下,要想赢得竞争,企业必须以最快的上市速度、最好的质量、最低的成本、最优的服务、最利于环境的产品满足用户的不同需求。在各种先进的制造模式中,CAD技术得到了广泛的应用。无论是并行设计、协同设计、虚拟设计,还是环保设计都离不开现代CAD技术的应用。应用现代CAD技术能使设计工作实现网络化、集成化和智能化,以求达到产品设计周期短、成本低和高质量的目标。 1CAD技术在并行工程中的应用 并行工程和协同工作是一种新型的设计模式,通过把先进的企业管理和先进的自动化技术结合在一起,采用并行化的产品设计理念及其相关过程,在产品的设计早期全面考虑产品的制造过程和生命周期。并行工程的设计方法强调功能和过程的集成。在对产品设计过程进行集成的前提下,优化和重组产品的开发过程,实现多学科专家群体协同工作的工作方式。 (1)将企业实施的各种串行过程转变为并行工程,要求在进行上游工作环节设计的同时,尽可能多的考虑下游工作环节的工作。在产品设计的初始阶段,应全面考虑后续制造的相关问题,对产品的可靠性、可制造性、可测试性、规范性和成本可计算性进行设计,尽早考虑产品整个生命周期中的所有设计因素,以求达到各项设计工作的协调一致,力争设计工作一次完成。 (2)并行工程的实施需要建立多学科协作的组织形式,运用可制造性设计DFM方法开发新产品。当采用这种设计方法时,由于需要集体合作,所以个体的设计结果应该信息共享,设计规范统一,应用集体的智慧和经验,产生高质量、低成本的产品。 (3)在进行产品的并行设计时,要选择合适的软件工具和方法,选定的软件能对产品的设计、制造周期进行全程服务。在设计、制造周期中的数据交换应符合STEP标准,便于实现产品数据管理PDM。通过这些CAD技术的应用使产品的开发集体所有成员都组合在同一个信息环境中,保证所有成员得到最新、最准确的产品信息,协同一致的完成设计任务。在产品的设计早期全面地考虑产品的制造周期。 2CAD技术在敏捷制造中的应用 精良(LeanProduction,LP)生产是一种新的生产模式,这种生产方式在日本企业中得到了推广应用,并且取得了成功,促进了日本经济的快速发展。在精良生产方式中,从生产操作、组织管理、经营方式等各方面,找出一切不能为产品增值的活动和人员,加以改革,进而杜绝浪费,提高经济效益。精良生产方式实现了精良管理、精良设计、协同配套、用户至上、高素质人员的集成。在此基础上,美国的制造业界提出了敏捷制造(AgileManufacturing,AM)的先进制造模式,为了实现企业生产制造的敏捷性,采取现代通讯手段,通过快速配置各种资源,以有效和协调的方式响应用户需求的一种新的企业发展战略。这种生产模式正在发展之中,其基本思想是将灵活的动态联盟组织、先进的柔性生产技术和高素质的人员全面集成,使企业能够应付迅速变化和不可预测的市场需求,以求得长期稳定的经济效益。CAD技术在产品设计、生产全过程的动态联盟组织中的应用有如下特点: (1)实现产品的敏捷设计和管理。 应用CAD技术可实现设计资源共享、信息服务、合作建模、数据管理和设计过程管理,达到敏捷设计的目的。在敏捷设计中,产品的开发是利用数字方式确定工作任务,用数字方式在各部门、各地点的合作者之间进行联络。产品开发环境中的产品实际上是一种数字模型,在同一个数字模型上工作,通过PDM系统管理和集成,PDM是管理产品信息的重要技术措施。 (2)实现网上协同设计。 在网络环境下,从事CAD技术工作的人员组成跨专业学科的设计团队,分散在不同的企业中,实现企业间的动态集成。随着产品结构的日益复杂化以及新技术更替的加快,对某些产品一个企业已不可能快速、经济的独立开发和制造,必须寻求企业的动态联盟形式,把具有各种特点和优势的企业以产品为纽带联合在一起,共享一个产品数据库和统一的产品数据管理系统,最大限度的保证设计者和制造者以优化的形式在网上进行新产品的协同设计和制造3CAD技术在CIMS集成系统中的应用 早期的CAD系统是致力于提高绘图的工作效率,数控机床的出现,发展成了计算机辅助制造CAM,进而促进了CAD技术的发展。在CIMS系统中,要求产品的信息实现CAD、CAPP和CAM的集成,实现产品设计到制造各环节中资源共享和信息传递,提高设计效率。CAD技术在CIMS系统中的应用有如下特点: (1)CAD建模技术的应用。 特征建模技术是CIMS的关键技术之一。它是在CAD/CAPP/CAM范围内建立相对统一的、基于特征的产品定义模型,包括了从产品设计到制造各阶段所需要的产品定义信息,通过产品的几何形状信息和工程信息的描述,体现设计意图,并将产品的设计意图反映到各个后续环节。特征建模技术是CAD/CAPP/CAM集成的重要前提。 (2)数据交换技术的应用。 对于以单元自动化为目标的CAD/CAPP/CAM应用系统,各子系统数据的逻辑和物理结构差异很大,这给各子系统间的数据传递带来了一定的困难。因此,需要设计专用的数据格式文件交换产品信息。为了提高产品数据格式的标准化程度,可通过标准数据格式文件交换产品信息,这需要在各个子系统中设计前/后置数据处理程序,实现系统数据格式与标准格式的转换,常用IGES图形数据交换格式作为各子系统数据转换的标准格式。也可以通过统一的产品模型交换设计信息,使各子系统间直接进行信息交换,采用STEP标准以通用的数据格式描述一个产品在生产周期内完整的产品模型。这样做可以大大提高系统的集成性。 (3)产品数据管理(PDM)技术的应用。 为了提高数据传输效率和系统的集成化程度,保证各子系统间设计数据的一致性、可靠性和数据共享。可采用产品数据管理系统(PDM)统一管理与生产有关的全部信息。CAD/CAPP/CAM之间不需要传递信息。各子系统从PDM系统中提取和存放各自需要的信息,从而真正实现CAD/CAPP/CAM的集成。通过PDM实现产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面的信息集成,确保CAD/CAPP/CAM设计出最新、最好、性能最优的产品。 4CAD技术在虚拟制造技术中的应用 虚拟现实(VR)技术目标是建立一个与客观世界相似、逼真的虚拟环境(VE)。科学计算可视化(VISC)是将科学计算过程中产生的数据与计算结果转换为图形或图像并进行交互处理的理论和技术。可视化技术和多媒体技术是实现虚拟环境的基础,利用可视化技术实现的三维真实感场景是虚拟环境的最基本体现。 (1)虚拟产品加工流程。 设计产品的三维表达需要CAD技术的支持,在产品的设计阶段就应该考虑产品零件的可造性,对于大型复杂零件的制造可先在计算机上进行虚拟加工,进而获得合理的加工流程,为合理的设计提供工艺保障。实际上数控仿真就是在计算机上执行数控程序,并将工具图形、刀具轨迹在计算机显示器(CRT)上显示出来。 (2)虚拟产品样机。 机械产品从概念设计到成品面市过程,需要经历“设计样机制造测试评价修改产品”这一耗时的反复循环。如何加速新产品的开发周期,并在新产品投产之前有一个有效的手段来检验新产品的效能和适用性,避免投产后的失败,这是工程技术人员追求的目标。 通过CAD技术表现样机的直观形象和功能动画。 5结束语 随着计算机科学技术的发展,CAD技术在工程领域会得到了越来越广泛的应用。CAD正经历着从传统单元技术向复杂大系统环境下的设计自动化技术的重要转变。21世纪,济竞争是世界各国竞争的焦点和世界发展的重要推动力。对制造业而言,每个企业都面临找持续多变和不可完全预测的全球化市场竞争,竞争的优秀是以知识为基础的新产品的竞争。为了提高竞争力企业必须解决好产品的上市速度(T)、最好的质量(Q)、最低的成本(C)、最优的服务(S)和最清洁的环境(E)来满足顾客的不同需求和社会可持续发展的要求。先进制造技术必然十分重视产品设计问题。没有适销对路的创新产品会在激烈的市场竞争中败下阵来,所以采用先进制造技术的企业必然将产品设计这个环节视为企业的生命线,先进的设计技术必然成为先进制造技术的优秀之一,先进设计技术离不开CAD技术,而且会大大促进CAD技术的发展。 先进制造论文:政府先进制造业基地建设意见 各区、县(市)人民政府,市政府各部门、各直属单位: 为全面贯彻落实党的*大精神,充分发挥我市工业的比较优势,进一步加快*先进制造业基地建设,促进*经济持续快速健康发展,现提出如下意见: 一、充分认识我市建设先进制造业基地的重要意义 (一)建设先进制造业基地是贯彻党的*大精神,走新型工业化道路的具体行动。党的*大把实现工业化放在全面建设小康社会,加快推进社会主义现代化建设的战略地位。完成工业化,必须以制造业为基石。因此,建设先进制造业基地有利于发展先进生产力,加快实现工业现代化。 (二)建设先进制造业基地是顺应世界产业转移趋势,加快我市经济结构调整的有力举措。当前,世界经济正面临新一轮的大规模重组,制造业形成了新的国际分工。我市要紧紧抓住这一历史机遇,充分发挥自身优势,通过合资合作等多种形式,建立接受转移的平台,促进制造业发展,使“*制造”成为“中国制造”的重要组成部分,提升*的国际竞争力。 (三)建设先进制造业基地是我市“工业兴市”的内在需要。工业是我市GDP的主要创造者、财政收入的主要来源、安置就业的主要渠道。建设先进制造业基地,将大大促进产业层次的提升,扩大产业规模,进一步做大做强*工业,保持国民经济持续快速健康发展。 (四)建设先进制造业基地是我市接轨上海,融入长三角经济一体化的重要步骤。建设先进制造业基地能够更好地接受上海的辐射,参与长三角的产业分工和重组,实现优势互补、错位发展。 我们要充分认识建设先进制造业基地的重要意义,坚定信心,开拓创新,努力奋斗,乘势而上,沿着新型工业化的道路不断前进。 二、我市建设先进制造业基地的指导思想、总体目标和发展重点 (一)建设先进制造业基地的指导思想:以邓小平理论、“三个代表”重要思想和党的*大精神为指导,紧紧围绕我市全面建设小康社会、率先基本实现现代化的宏伟目标,依靠科技进步,扩大对外开放,以信息化带动工业化,努力建设以高科技产业为主导、传统支柱产业为依托、大企业集团和重点企业为骨干,与城市定位相适应的制造业基地,走出一条具有时代特征、*特色、产业特点的新型工业化道路。 (二)建设先进制造业基地的总体目标:到*年底,我市要形成电子信息、医药化工、机械制造、纺织服装和食品饮料等五大产业基地。打造一批具有较强市场竞争力的优势企业,吸引一批国际大企业,培育一批具有市场竞争力和较高知名度的名牌产品,实现市委市政府提出“力争通过5年努力,使工业成为*大都市产业的重要支撑,使*成为浙江工业发展的龙头,长江三角洲乃至全国一流的制造业基地”的目标。 1、销售产值实现翻番。全市实现工业销售总产值5700亿元。其中规模以上工业企业4000亿元,占全市工业总量的70.2%;工业经济总量列全省第一,在全国42个中心城市中排名前移1位。 2、扶优扶强上档次。培育6家以上年销售收入超过100亿元的大企业大集团;3家以上年销售收入60—100亿元的大企业大集团;10家以上年销售收入30—60亿元的大企业大集团;25家以上年销售收入15—30亿元的大企业大集团。 3、园区建设上规模。建成5个年营业收入100亿元以上和5个年营业收入50亿元以上的开发区、工业(科技)园区,形成一批以大企业为龙头,特色鲜明、企业集聚、协作配套的专业工业园区。 4、广泛应用信息技术。力争制造业信息化应用达70%以上,全市信息产业销售产值突破800亿元,其中软件业销售产值达240亿元,总量稳居全国第3位。 5、增强技术创新能力。通过认定的企业技术中心超过150家,争创“中国名牌”产品10个、“浙江名牌”产品150个;*年当年获得有自主知识产权的专利技术达到1000项。 (三)建设先进制造业基地的发展重点和主要任务:到*年,电子信息、医药化工、机械制造、纺织服装和食品饮料五大产业基地的规模以上工业企业产值达3300亿元以上,年均增长20.0%以上,占全市规模以上工业企业产值总量的82.5%以上。 1、电子信息产业基地:到*年,全市信息产业增加值占全市GDP的20%,成为国内一流的IT产业基地和全国信息化建设示范城市。全市销售额突破800亿元,年均增长25.0%以上,其中软件企业销售额突破240亿元,年均增长30.0%以上。 重点发展通信设备、通信传输器材、数字音视频产品、集成电路设计与制造以及软件等5个行业。 主要任务:通信行业要加快移动通信升级换代,保持接入网设备、特种通信车系统、交换设备和传输设备的市场份额和技术领先。通信传输器材行业要扩大射频线缆、数据电缆和光缆的市场份额,形成光纤、光棒、光通信器件和光端设备的规模生产能力。数字音视频产品要 提升全数字处理彩电、CD—R(一次性刻录光盘)、DVD—R(写入光盘)等产品档次,加大产业化力度。集成电路制造业要扩大8〃硅单晶和硅片生产,发展集成电路设计产业,形成*微电子工业拳头产品。软件业要在继续保持软件技术领先的同时,开拓软件发展新领域,大力开发改造传统产业的各类应用软件、嵌入式软件和工程软件系统集成,积极推进软件的委托加工和软件出口,加强对通信软件、电子商务软件和以Linux为平台的应用软件的开发。 2、医药化工产业基地:到*年,医药行业规模以上企业销售产值达到140亿元,年均增长30.0%;精细化工行业规模以上企业销售产值达280亿元,年均增长20%以上。医药产业重点发展生物医药、现代中药、新型化学合成药、医疗器械等行业;化工产业重点发展精细化工行业。主要任务:生物医药行业要大力发展基因工程药物、免疫增强剂和抑制剂、生化诊断试剂和生物疫苗,加快生物医药产业化,并应用生物技术改造传统医药产业,形成国内重要的生物医药产业密集加工区。现代中药行业要以发展天然药物和海洋药物为主攻方向,加快重点中药品种GAP种植基地建设,建成国内重要的现代化中药基地。化学制药行业要继续坚持创新和仿制相结合,加强拥有自主知识产权的创新药物的研发,重点发展新型抗生素、心血管系统药物及新剂型,着力打造*抗肿瘤药物基地,加快生物制药、中成药、化学合成药等行业抗肿瘤药物的研发及产业化,5年内争取鲁比特康、紫杉醇衍生物、膀胱癌免疫毒素等一批新的抗肿瘤及免疫药物上市。医疗器械行业要重点发展新型光机电一体化产品,加快产品更新换代,重点扶持核磁共振仪(MRI)等大型医疗诊断设备以及高温高压内窥镜、医用导管、微型手术刀、微型注射输液泵、生化检测分析仪等产品的开发,形成具有区域特色的产品基地。精细化学品制造业重点发展特种造纸化学品、新型环保染料涂料、低毒低残留农药、有机硅系列产品等。做大做强特种纸化学品的研究和生产基地,重点生产处于国际先进水平的非木材纤维专用增强剂、草浆造纸用助滤助留剂、新闻纸湿部专用化学品等。染料制造业要继续保持国内领先和出口优势,重点发展分散染料、酸性染料,环保涂料和各类功能性粉末涂料,并保持粉末涂料树脂在国内市场上占有30%以上的份额,继续居于领先地位。化学农药行业重点发展低毒低残留杀虫剂和杀菌剂,扩大草甘膦等除草剂产能,提高有机硅系列产品产量和质量,成为国内有机硅产业的龙头。 3、机械产业基地:到*年,规模以上企业销售产值达到900亿元,年均增长20%以上。重点发展汽车和关键零部件、电工电器、仪表仪器等三大强势行业。重点培育空分设备、船用齿轮箱、电梯与自动扶梯、叉车和新型钢构等五大优势产品,确保行业领先地位。 主要任务:汽车及关键零部件行业要大力开发生产宽系列客车、大中型豪华客车及客车底盘系列,保持高空作业车在国内的领先优势,并加快专用车、特种车产品的研发和技术引进,积极推进电动汽车产业化进程;做大做强汽车零部件生产行业,形成整、零部件系列配套,并逐步向系统配套和模块供货发展。电工电器行业要大力发展工业汽轮机、余热锅炉和水力发电设备等现有优势产品,通过引进先进技术和自主创新,保持国内技术领先地位,重点开发110KV和220KV高电压等级包括开关、变压器和线缆在内的输变电成套设备,开发智能式电控配电装置、智能化断路器和交流接触器等新一代输变电设备,满足不同行业装备需要。仪表仪器行业要重点发展高稳定性、大过载、小温差的电磁感应式电能表和多元化的电子式电能表,大力开发配电自动化系统和用户自动化系统,积极开发光-机-电结合的高科技光学仪器。 4、纺织服装产业基地:到*年,规模以上企业销售产值达到820亿元,年均增长20%以上。 重点发展棉纺织、化纤、丝绸、服装(女装)和家纺布艺等行业。 主要任务:棉纺织行业要采用清梳联合机、高效能精梳机、无梭织机等先进设备,实现织造高速化、智能化、自动化;扩大高档色织产品比重,开发混纺面料、交织面料和提花面料等。化纤行业要全面发展熔体直接纺长丝新技术;力争5年内化纤织品产量达到300万吨,成为中国化纤原料新品研发和制造基地。丝绸行业要保持丝绸印花技术国际领先地位,大力开发丝绸与多种纤维混纺的新颖、特色面料。服装(女装)业以最终产品为目标,主攻中高档面料服装(女装),争取形成3—5个年销售额超过10亿元的服装(女装)企业集团,2—3个女装品牌在国际市场注册,服装(女装)年销售产值达到140亿元左右。推进家纺布艺行业的企业集群,销售量连续保持国内领先地位。 5、食品饮料产业基地:到*年,规模以上企业销售产值达到380亿元,年均增长15.0%以上。重点发展方便食品、传统优势食品和特色休闲食品。 主要任务:方便食品行业要对“康师傅”、“旺旺”、“五丰”、“康”等方便食品,实行工厂化生产、网络化供应。“娃哈哈”、“农夫山泉”、“金义”等饮料企业要充分利用现代物流和电子商务等先进技术,做大做强。传统优势食品行业的香烟、黄酒、啤酒、味精、蜂产品、乳制品等产品要进一步提高质量、档次和集约化程度,集中优势,打响品牌,拓展市场。特色休闲食品行业要做好笋干、山核桃、茶叶等特色农产品的深加工,大力开发休闲食品、绿色食品、旅游食品和保健食品,满足不同消费群体的需要。 三、建设先进制造业基地的保障措施 (一)加大招商引资力度。招商引资是建设先进制造业基地的重要手段。要大力实施“北接上海、东引台资、主攻日韩、拓展欧美”战略,以开发区、工业(科技)园区为载体,实行统一招商引资,加大招商力度。鼓励*工业企业加强与国际大公司的合作,通过招商、嫁接引进世界名牌,促进国际研发机构、大企业生产基地向*转移。建立工业招商引资项目库,建立健全懂外语、有涉外工作经验、高素质、有奉献精神的专业招商队伍。发挥政府的主导作用,在完善工业招商引资工作网络的基础上,强化工作责任,层层分解目标,层层抓好落实,加大奖惩力度,确保取得良好成效。 (二)以信息化带动工业化。要大力发展信息产业,积极拓展硬件开发和制造、软件设计和应用的领域。努力推进*作为国家信息化、电子政务、电子商务、智能交通、高清晰数字电视、制造业信息化工程等6个试点和国家软件产业化、集成电路设计产业化两个部级基地的建设,提升制造业水平。发展集成电路设计和OEM加工,培育6-8家年产值超亿元的微电子生产企业。巩固半导体单晶硅和高分子膜材料生产技术与规模在全国的领先地位。支持和鼓励企业大力引进、运用和掌握先进的信息技术和适用技术装备,实现制造过程的自动化、集成化、网络化,推进传统产品信息化改造,增加产品的技术含量和附加值。推行企业网上营销,加快物流与电子商务的融合,促进企业经营和管理的信息化。要适应构筑大都市的需要,适度超前建设高水准的城市信息基础设施,构建技术先进、布局合理、功能完善的基础信息网络层。在光纤同轴复合网和宽带城域网“两环支撑”的城市综合信息网络平台基础上,构建*市公共信息交换平台,整合各业务部门和专业领域的信息资源,实现互联互通,信息共享。 (三)加快工业园区建设。要强化产业重点集聚式布局,引导工业项目向各级开发区、专业工业园区集中。要创造条件形成产业结构调整和工业布局联动的格局,拓展工业发展空间。加快江东、临平两大工业区建设步伐,确保5年内形成产值达100亿元以上的规模园区。进一步扩大部级开发区规模效应。*高新技术开发区(滨江)要不断增强科技成果孵化功能,初步建成以IT、BT产业为主体的科技新城,力争成为全国“科技特区”之一。*经济技术开发区要加大招商引资力度,提升产业层次,成为传统产业和高新技术产业共同发展的现代工业城。要发挥*高新技术开发区(滨江)、经济技术开发区和萧山经济技术开发区等3个部级开发区的示范和辐射作用,大力推进富阳、桐庐、临安、建德、淳安等省级经济开发区和科技经济园的建设,优化乡镇特色工业园区,建立起布局合理、层次不同、规模各异、特色鲜明的先进制造业发展平台,形成以两大工业区为新增点、部级开发区和省级开发区为支撑、区县(市)工业园区为基础的园区网络体系,提高产业集聚度,发挥经济集约效应。工业园区要注重环境保护,建设绿色工业、生态工业,实现可持续发展。 (四)进一步深化企业改革。在基本完成改制的基础上,企业要按照现代企业制度要求,加快完善法人治理结构。要继续深化产权制度和劳动用工制度改革,推进制度创新。要建立规范的企业运行机制,增强企业活力和市场竞争力。要积极促进企业股权优化和合理流动,为企业的长远发展和做大做强提供内在动力。要积极鼓励符合条件的企业通过上市深化改革、筹集资金、优化资本、加快发展。要大力发展个私经济,鼓励具有一定规模和实力的非公有制企业通过合资、合作和投资改造,实现新的扩张。 (五)主动接轨上海。*制造业门类齐全,基础厚实,要在竞争中加强合作,自觉为上海的相关产业提供配套服务。要充分利用上海在港口、金融、科技、信息等方面的优势资源,主动接受上海的辐射和产业梯度的转移,实现市场相通、体制相融、产业互补、错位发展,增强*工业区域竞争力和国际竞争力。要进一步疏通接轨的渠道,加快*交通、住房、通讯等基本建设的步伐,为接轨上海创造环境。*工业网站要与上海的工业网络主动链接,定期有关信息。要充分利用上海国际大都市平台和成功申办2010年世博会等机遇,通过参加上海的各种国际性会展,带动*工业走出国门,走向世界。 (六)推进技术创新和技术改造。要加强技术创新体系建设,积极探索企业创新途径,形成政府、高校、科研院所和企业紧密结合的共性技术创新机制,推进产学研结合。要鼓励具有较完善的研究开发、试验条件和较强的研究开发能力及较高的研究开发投入的企业,建立企业技术中心。要推动企业加大技改投入,选择一批投资方向准、水平高、效益好、能耗低、污染少的项目作为先进制造业的重点技改项目。要围绕先导技术的突破,建立起以技术为优秀并由相关产业良性互动产生的“雪球效应”和“溢出效应”机制,推广创新成果,加速实现产业化。 (七)实施品牌带动战略。要进一步增强企业的品牌意识,树立品牌就是市场、品牌就是效益、品牌就是竞争力的观念。通过加强管理、提高质量、扩大营销、搞好服务等多种措施,打造“*制造”品牌,提升*工业的知名度和竞争力。要发挥品牌优势,采用品牌输出、定牌生产的形式,扩大生产规模,调整产品结构,促进企业发展。 (八)加强人才队伍建设。要想方设法培育和引进一批掌握优秀技术的科技带头人、具有成长潜力的创新人才和一流素质的企业家。要通过建设留学人员创业园、新材料博士园、企业博士后流动站和科技企业孵化器等,吸引高等院校、科研院所和留学人员入驻创业,用先进的理念、成熟的经验和高科技成果推进制造业的发展。同时,要采用多种形式,抓好现有员工的培训,特别是要培养一批具有较高操作能力的技术工人,形成多层次、高素质的适用人才体系。 (九)培育扶持大企业大集团。要进一步促进大企业大集团按照现代企业制度要求深化改革,建立起完善的法人治理结构。要在技术改造、证券融资、发展空间和职工住房等方面给大企业大集团更多扶持,为其发展创造良好的环境,鼓励他们做强做大,更好地发挥龙头骨干作用。要充分发挥大企业大集团的联合带动作用,以横向配套、纵向协作为基础,形成以大带小、共同发展的行业架构,加快行业规模化集聚。要依靠大企业大集团的资本实力,通过参股、收购等形式,促进中小企业的改革与发展。 (十)努力改善环境,为企业提供优质服务。要从制定战略、组织引导、公共服务、保障权益、塑造形象等入手,继续加快行政审批制度的改革步伐,整顿和规范市场经济秩序,加大对假冒伪劣产品的打击力度,加强对知识产权的保护,加强环境治理。 要从强化服务意识、切实转变职能出发,进一步深化“满意不满意”单位评比、“工业服务月”等活动,切实改进工作作风,提高工作效率,增强政府服务功能。要进一步营造和改善硬件环境、体制环境、政策环境、政务环境、法治环境、人文环境、人居环境、治安环境和生态环境,为建设先进制造业基地创造良好的条件。要全面落实“工业兴市”各项政策,认真总结经验,表彰激励先进,全面推进*先进制造业基地建设。 先进制造论文:打造先进制造业基地年会上的讲话摘要 一、充分肯定,正确估价2004年全市打造先进制造业基地工作所取得的成绩 去年是全市先进制造业基地建设全面展开的第一年,我们面临了宏观调控的新形势,面临了生产要素严重制约的新困难,困难比预期大,在这样的困难情况下,按照年初工业大会的部署和“年度先进制造业推进计划”,全市各级各部门奋发有为,难中求进,扎实工作,取得了比预期还要好的成效。 从打造先进制造业的实绩看,突出亮点有: 一是全市先进制造业经济总量实现了新的扩张。全年全市规模以上工业完成工业产值766.37亿元,同比增长31.88%,增幅列全省第4位,其中制造业总量700.01亿元,增长33.53%,高于面上1.75个百分点;四大基地完成393.35亿元,增长38.5%,高于面上6.72个百分点;十大先进制造中心完成382.68亿元,增长36.4%,高于面上4.6个百分点;其总量已占全部产值的49.93%,同比提高2.01个百分点。全市工业呈现了由轻型制造业为主转向重型制造业为主的高级化趋势,重工业销售产值占比达51.98%,增幅快于轻工业10.9个百分点。实现全市工业增加值282.5亿元,增长18.8%,对全市gdp增长贡献率为59.2%,同比提高8.6个百分点。全市工业产销率累计98.13%,同比提高0.18个百分点。 二是全市先进制造业增长质量进一步提升。全年全市规模以上工业实现销售收入760亿元,增长34.3%;实现利税和利润分别为74.64亿元和43.34亿元,分别增长25.7%和24.1%;十一项工业经济效益综合考核得分名列全省第一,利税、利润增幅分别列全省第二和第一。四大基地实现销售收入、利税、税利分别为391.61亿元、34.7亿元和21.7亿元,分别增长40.0%、34.9%和39.6%,高于面上增幅5.7、9.2、15.5个百分点;十大先进制造中心分别完成销售收入373.32亿元、利税35.6亿元、利润22.1亿元,分别增长37.5%、33.6%和32.9%,占面上总量的49.1%、47.7%和51.0%。 三是先进制造业投入力度加大。全年共有在建项目1849项,3000万元以上项目255项,5000万元以上项目127项,亿元以上49项。全年已竣工项目1421项,累计完成工业性投入170.89亿元,增长29.5%。其中3000万元以上项目已完成投资82.6亿元,占全市48%;先进制造业基地投入121亿元,占全市的71.0%;新型纺织与新型建材完成投资80亿元,占全市47.0%;全市特色机电完成38亿元,增长35%。 四是一批先进制造业中心建设初具规模。建筑新材、特色机电产品、金属管道及不锈钢、优质水泥、特色纺织品等5个制造中心去年累计完成投资60.3亿元,占四大基地的49.8%,占全市的35.3%。尤为可喜的是,这些增量投入已经产出,促进了这些制造中心总量迅速扩张。优质水泥当年完成产值24.95亿元、销售收入24.73亿元,分别增长91.6%和84.5%。金属管道及不锈钢完成产值38.29亿元、销售收入34.91亿元,增长47.1%和43.8%。建筑新材完成产值26.27亿元、销售收入25.20亿元,增长47.3%和39.2%。此外,在后备制造中心中,车用蓄电池中心发展加快,全年完成产值14.11亿元、销售收入13.55亿元,分别增长84.6%和69.7%。 五是先进制造业龙头企业培育成效显著。全市83家重点骨干企业实现销售收入和利税分别占规模以上企业的41.5%和43.8%。全市实现利税千万元以上工业企业103家;其中3千万元以上30家;5千万元以上18家;亿元以上10家,同比净增5家;销售超5亿元以上21家,同比净增9家;其中超10亿元以上10家,同比净增6家;销售超20亿元以上2家,同比净增1家。 六是一批先进制造业基地建设配套设施落成。按照全市热电规划,全市共立项批准建设热电项目30项,发电机组46套,总装机容量65.3万千瓦。其中已建成投入运行发电机组12套,装机容量9.6万千瓦;在建发电机组20套,装机容量22.5万千瓦。热网已覆盖了德清县全县、市区除菱湖双林外,以及大多的省级开发区、工业园区和重点城镇工业功能区。同时,建设了一批公共服务平台。其中湖州工业网已开通,安吉椅业检测中心、研发中心、长兴水泥、蓄电池检测中心、织里童装、南浔木业检测中心、信息中心等已建成投入运行。 从工业作措施看: 一是进一步明确了先进制造业建设的方向和重点。根据市打造先进制造业指导意见,各县区也相继结合自身实际,在去年初出台了实施意见和先进制造业基地、制造中心发展规划,明确了建设方向和重点。如德清县提出“建设优秀区块,着力打造生物化工等四大特色优势先进制造业基地”;长兴提出“打造新型纺织等四大产业基地和优质水泥、蓄电池等三大全国制造中心”;安吉县提出重点“打造椅业、竹业全国先进制造业中心”;吴兴区提出“建设吴兴制造,打造新型建材、特色童装、金属管道等三个全国先进制造业中心”;南浔区提出“全力打造特种电磁线、不锈钢、木业等三个全国制造中心和若干个后备中心”;开发区提出“打造生物医药、环保等四大先进制造业基地”等等,目标具体,主线突出。 二是形成了上下联动的工作体系。建立健全了自上而下的基地建设工作班子和部门间密切配合、相互协作,合力推进先进造造业建设的协调工作机制。根据市年度推进计划和全市工业大会,各县区作出了再动员、再部署,把市、县区目标分解落实到乡镇、园区和企业,引导并督促明星企业、制造业龙头企业、特色优势企业和重点骨干企业制定自身发展的五年规划,促使他们按照规划与计划推进,并形成竞相争先的良性态势。市县区各有关部门也紧紧围绕推进并加快先进制造业基地建设,积极主动做好相关配套工作和服务工作。从而使全市从打造先进制造业基地“口号”转化到规划,从规划转化到计划,从纸上转化为行动,完成了从启动到全面推进,从虚到实,从摸索前进到有序推进的转变。这对今后工作深入,起到了开创性的作用。 三是出台了一系列配套政策和考核办法。根据市里打造先进制造业30条若干政策和市里关于打造先进制造业基地工业投资、技术创新、园区建设、规模经济、内资引进等考核办法,各县区也相继制定了有关配套政策和考核办法。这些配套政策和考核办法,注重实在、管用、可操作,各县区还加大了配套政策的透明度和宣传力度,做到各部门、各企业都知道,从而发挥了很好的激励作用和导向作用,有力地推动了全市先进制造业基地建设。 四是初步积累了打造先进制造业基地的一些工作经验。包括思想上、认识上的进一步深化,工作举措上的进一步细化,加大投入,加速集聚,抓龙头培育、抓平台建设、抓项目推进、抓素质提高等经验和办法。涌现了一批先进制造业基地建设的先进,包括先进工作者、先进企业项目和先进乡镇等等。刚才表彰的就是其中一部分的代表。 二、高度关注、正确把握今年先进制造业建设推进中的几个问题 2004年成绩可喜、成效明显。但我们也要清醒地看到存在的问题。市委全委会和“创新破难、加快发展”大学习、大推进动员会上徐书记、黄市长已作了很深入、很全面的分析。如工业经济总量过小,产业层次不高、发展后劲不足、企业规模不大、增长方式粗放以及结构性、素质性问题等等。这些问题和薄弱环节,我个人认为这也就是我们的潜力所在和着力点所在。因此,今年工作乃至今后一个时期打造先进制造业基地,加快工业经济发展,我们要高度关注这些方面,突出以下几个着力点。 一是把握在科学发展观指导下,十分注重经济增长方式转变这一紧迫问题。在当前,牢固树立科学发展观,加快经济增长方式转变,既是自觉贯彻落实中央大政方针的具体行动,也是顺应经济发展规律,实现我市经济更快更好发展的必由之路。去年下半年以来,我市企业生产成本上升,库存增加较快,效益增幅回落较快,这种现象的背后,其实质问题是粗放型增长方式还没有得到根本改变。以高投入、高消耗、高排放为特征的传统粗放型增长方式,在资源要素相对宽松的时候,矛盾不十分突出,但在资源要素趋紧的情况下,矛盾就日益尖锐。更为重要的是,我市企业以低成本、低价格占领市场的竞争模式已日益受到严峻挑战,如果经济增长继续依靠大量增加投入来实现,不仅各种要素供给和环境承载能力难以支撑,而且企业原有的竞争优势也会日渐丧失。因此,在科学发展观指导下,十分注重经济增长方式转变,是减少资源消耗,缓解环境压力,实现可持续发展的客观需要;也是增强企业创新能力,降低生产经营成本,扩大盈利空间和提高企业竞争力的必然要求。经济增长方式的转变,对企业而言,不是要我转的问题,而是我要转的问题。对我市而言,必须痛下决心,持之以恒地加快推进增长方式的转变,坚定不移地走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路,加快推进先进制造业基地建设。 二是把握在贯彻落实国家宏观调控政策措施的同时,十分注重确保区域发展目标实现这一首要问题。今年总的看中央仍将进一步加强和改善宏观调控。加强和改善宏观调控的实质,就是要树立和落实科学发展观,优化经济结构,加快转变经济增长方式,逐步消除可能导致经济大起大落的体制性、机制性障碍,实现经济既快又好地发展。从本质上看,全局利益与局部利益、长远利益与眼前利益是一致的,加强宏观调控与实现地方经济发展之间,最终目标是一致的。加强宏观调控,是要按照客观经济规律办事,决不是人为地放慢经济发展步伐,也不是搞“一刀切”。这次市委全委会和大学推进活动动员会也强调:正确认识科学发展观不等于不要发展,不等于不要发展速度;正确树立政绩观,不等于不要政绩、不讲政绩。各级政府、各部门要准确理解并认真贯彻中央、省和市委、市政府关于加快经济发展的精神,紧密联系湖州实际,采取更为务实有效措施,在努力实现宏观调控预期目标的同时,确保区域经济平稳较快发展,确保先进制造业基地建设既快又好又稳地推进。 三是把握在推进先进制造业基地建设中,十分注重加大有效投入这一突出问题。没有投入就没有产出。05年投入是个难点,也是个重点。要素的制约依然突出,投入的增幅要求也有很大压力。因为,已经连续五年保持了高增长。这是一方面。另一方面,投入的要求和准入门坎也提高了。既要加大工业投入的强度,更要提高投入的质量。因此,要鼓励投入向先进制造业倾斜、向装备投入倾斜,向重点项目和关键技术改造和技术创新倾斜。特别是要在推进重大工业项目建设上下功夫。去年,我们在这方面已经开了个好头,就是“盯住项目抓投入”。对一批重大项目,抓前期、抓开工、抓建设、抓跟踪、抓反馈、抓落实,联合办公、现场协调,解决项目建设中的重大问题,特事特办,急事急办,强化服务,很有成效。今年要继续坚持上下联动,联合作战的作风,狠抓一批符合国家产业政策、投资额5000万元以上、科技含量高、经济效益好、产业关联度大的重大工业项目,继续坚持资金、电力等要素向重大工业项目倾斜,通过有效投入,实实在在推进先进制造业基地的建设。 四是把握好在加快经济发展的同时,十分注重平台建设及其作用发挥这一关键问题。突出强化产业集聚、企业集聚和要素集聚。一方面,我们要十分珍惜现有的平台,即五个省级开发区和五个省级工业园区的规划建设和发挥作用;注意防止一种不好的倾向,开发区、工业园区名不符实,产业区块越来越小,商贸区块越来越大,现有可利用的平台而不能发挥应有作用;另一方面,我们要注意在加快发展的同时,避免重复以往村村点火、乡乡冒烟的老路子。就是在编制和修订新一轮土地利用总体规划、城镇总体发展规划时,既要充分安排城镇工业功能区块用地,又要注意防止工业布局过度分散。所有平台建设,都要做好规划,明确功能区块和建设的每一阶段目标,做到整体布局,有序开发,开发一块,建成一块,严格标准,形成特色。要切实加大招商引资的力度,在量质并举的同时更重视引资的质量,突出引高、引大、引优的外资项目,优化强化招商引资。在加强建设平台提高同时,还要进一步推进区域公共服务平台建设。对已建的湖州工业网、织里童装、南浔木业、长兴水泥、蓄电池、安吉转椅等区域创新平台,要巩固提高,提升服务水平和运行质量,真正发挥作用。其他已列入规划建设的区域公共服务平台,要抓紧投建,已建的要加快进度,尽早投入运行。 五是把握好在加快淘汰落后技术、设备和工艺的同时,要十分关注加快高新技术产业发展这一主要问题。做到两手都要硬。去年,省政府出台了提高土地利用效率和节约用电等有关文件,今年省经贸委还将出台促进工业节水、节材等政策措施,这就要求我们在大力发展资源节约型工业上下功夫。前阶段,市委徐书记、黄市长还相继批示并大会提出,要大力发展高新技术产业,明确定位,研究规划、制定政策,建设平台,营造环境。下步,市里将出台《关于加快发展高新技术产业的指导意见》。各级各部门都要重视高新技术产业的发展。要充分认识发展高新技术产业的重要意义。各开发区、工业园区等现有平台都要把发展高新技术产业放到重要位置,切实加强领导,形成合力,强化招商引资和考核,招商引资中要有一定比例。持之以恒,不懈努力,抓出成效。同时,要加大淘汰落后技术、装备、工艺的力度,市里将出台产业导向目录和淘汰机立窑和粘土砖瓦窑办法,各级各部门要协同推进。继续加大对水泥、钢铁、化工、印染等行业投资项目的管理,促进清洁生产和资源节约,多管齐下,促进结构调整和产业升级。 六是把握好在加快规模经济培育发展的同时,十分关注发挥企业主体作用这一根本问题。要把强县强区强乡镇战略落到实处,关键在于大企业、大集团的培育和企业自主创造性的充分发挥。全省经贸工作会议提出:力争在三年内有30家左右企业的销售收入超过100亿元,创建100个左右的知名品牌。按照这个要求,我们的差距还很大。要通过政企双向互动、联合重组、引进外资、企业上市、技术创新、技术改造等途径,促使现有的市明星企业、制造业龙头企业、重点骨干企业、上规模、上水平,从中培育一批企业规模大、创新能力强、品牌价值高、经济效益好、竞争优势明显的大企业、大集团。在培育规模企业中,要重视主业的壮大。我们有的企业看看规模还不错,但是,实际上主业总量很小。长此下去,不但做不大,可能还会加速萎缩。在培育大企业、大集团同时,要进一步抓好特色优势企业的培育,支持并引导广大中小企业向“专精特新”方向发展,力争形成一批小型巨人企业。品牌建设,还有一定潜力,要力争三年内达到全省总量的1/10。各县区,都要加把劲。 品牌建设,大企业、大集团培育,主体是企业。调动好、发挥好企业主体作用,既靠企业内在动力,也靠外部推动。现阶段,外部推动更显突出。我们各级各部门,特别是经委系统要下更多的功夫。要从抓好培训、提高素质、营造环境、政策激励等多方面入手,做到帮一把、促一把、推一把。去年,市经委编印了重点企业打造先进制造业发展规划摘要。这很好。下一步,还要在细化规划、细化措施上紧盯不放,按照“倒逼法”,促使企业更加自觉主动地认识机遇,把握机遇,运用机遇,加快发展。 三、找准定位、创新方法充分发挥政府部门及经委系统在推进先进制造业基地建设中的职能作用 这次市委全委会、创新破难、加快发展动员会上强调,要在加快建设服务型政府上有新突破,在加快提高执政能力上有新突破,这对我们各级各部门都很有针对性。这里,我主要就打造先进制造业基地方面如何找准定位、选准位置、发挥我们各部门及经委系统职能作用谈点想法。 一是要努力把握先进制造业建设的方向,谋划工业经济发展全局,提出区域经济发展战略,完善规划,制定政策,狠抓落实,全力以赴促发展,不断提高执政能力和水平,要善于参谋,敢于参谋,分管的要向管全局的多提建议,职能部门要多向政府提建议,只有群策群力,集思广议,未雨绸缪,才能把工作做主动、做到位。 二是要为企业诚心诚意办实事,尽心竭力解难事,坚持不懈做好事。企业是市场经济的主体。无论是科学发展观的贯彻,还是国家宏观调控政策的落实,无论是经济增长方式的转变,还是经济平稳较快增长目标的实现,最终都要落实到企业。只有企业自觉地贯彻落实国家的方针政策,政府工作才能真正收到实效。因此,各级各部门一定要牢固树立为企业服务的思想,转变观念,创新方法,强化服务,把中央、省和市委、市政府的大政方针和各项部署落实下去,体现到企业的具体行动上。 三是要突出工作重点。要督促检查有关政策措施的落实。对已出台的有关政策措施的落实情况进行一次全面督查。对未落实的,要督促尽快落实到位;对一时难以落实的,也要千方百计创造条件予以落实。要经常不间断下基层为企业排忧解难。各级各部门都要加强与企业的联系,多下基层了解实情,倾听企业呼声、积极采取措施,帮助企业协调解决发展中遇到的困难和问题。要切实加强对企业的指导。进一步做好产业指导信息工作,及时向社会经济运行动态、行业发展导向、国家产业政策等。积极引导企业苦练内功,创新创业,提高竞争力和经济效益。 四是要兼顾面上,抓好全局性的重大工作指导、推动和服务。对省工业园区、重点城镇功能区、主体工业园区、重点块状经济和重大项目要盯住不放。春节后,我将会同市有关部门,集中有选择的跑一跑,各县区也要抓好全局性的重大工作指导推动和服务,对需要现场协调的,要象去年重大项目推进一样,现场办公、一步到位,该解决什么就解决什么。同时,要切实加大考核、督查力度,做到每季重大项目、重点园区、明星企业、制造中心进度情况有通报、有分析、有建议,使考核督查工作落到实处。 五是要提高办事效率。去年全市开展了“效能建设年”活动,但效能建设和为企业服务是永恒的。各级各有关部门必须进一步改进机关作风,转变职能,深化审批制度改革,提高办事效能,尤其是提高协同办事的效率。这方面,要树立全市一盘棋,发展是优秀,从我们在座各部门每一位的工作和行动上率先体现合力扶工。 对经委系统干部来说,除了上述要求外,在打造先进制造业基地建设中,工作更多,要求更高,责任更重。各级经委要努力发挥做好各级党委政府发展工业的参谋助手作用。突出四个重点: 一是加强经济运行分析。突出抓好工业经济形势分析,做到月底有例行分析、季度有深化分析、半年度有综合分析,定量分析与定性分析相结合,全面准确把握经济运行态势,研究提出有针对性、可操作性、能见实效的对策措施。去年,这项工作开始被动,后来主动,值得总结。要努力做到信息早通报、情况早分析、措施早提出。切实发挥工业经济预警预策的优势。 二是加强事关工业经济发展和先进制造业建设的重大问题专题研究。为保持工业经济的平稳较快增长,各级经委要结合实际,围绕如何加快工业经济发展、加快推进先进制造业建设、促进经济增长方式转变、为基层和企业服务、加强自身建设等问题开展调研。调查要研究,研究要出成果,成果要管用,真正做到“站到高处、谋到深处、抓到实处”。 三是认真做好工业“十一五”规划的编制工件作。在规划理念上,要以人为本,促进全面、协调、可持续发展;在规划体系上,要做到功能清晰、衔接协调;在规划内容上,要加强全局性、战略性重大问题的前瞻性研究,增强规划的针对性;在编制程序上,要体现科学性、公开性和规范性。 四是要切实加强经委系统自身建设,提高整体素质。要认真学习中央十六届四中全会和市委五届七次全委会、大学推进动员大会的精神,认真学习政治理论、法律和业务知识,深刻领会和掌握科学发展观的精神实质,探索研究市场经济条件下政府依法有效管理经济的方式方法,增强把握全局、指导发展的能力,增强服务企业、解决实际问题的能力,增强牵头组织、综合协调的能力。 当前,还要做好五件事:一是做好中央、省经济经贸工作会议,市委全委会和大学推进动员会议精神的贯彻落实,做好市县区工业大会的各项准备包括预期目标的确定,节日前后重大工作的安排等等。二是做好经济运行的综合协调,特别是有序用电等要素协调,确保今年工业经济发展和先进制造业建设“开门红”。要做深做细相关工作,一家一家企业的生产销售排出来,一个一个的技改项目进度排出来,逐旬逐旬抓进度,逐项逐项抓落实,确保一季度各项工业指标开门红。三是抓好安全生产,严防重特大事故发生,尤其春节将临,丝毫麻痹不得,还有春节长假上班前的设备检修,冬季值班,春运安全等等,切不可掉以轻心。四是整顿和规范市场经济秩序,坚决查处和严厉打击各种经济违法行为,特别是抓好食品、药品领域里的市场经济秩序,让人民群众过上放心年。五是抓好全年工作安排,抓紧排定全年的重大活动、重大工作,并制定好实施方案、细化措施,力求每月有重点,每季有突破。 先进制造论文:打造先进制造基地 托举我市乡镇企业 筑平台促飞跃打造先进制造基地,托举我市乡镇企业 【摘要】乡镇企业由于具有较高的生产率和灵活性,因而能保持着高速增长的发展势头,能在国民经济中不断增加其份额比重,成为中国经济增长的重要源泉,并在增加农民收入、转移农村剩余劳动力、增加财政收入等方面发挥着生力军作用。下文从我国乡镇企业的概念内涵出发,对其发展阶段、历史地位以及形态转变等进行了研究,并结合富阳市乡镇企业发展的现状及面临的困境,寻求乡镇企业的突破之路――以打造先进制造业基地为平台,从高起点上促使企业的再度腾飞。 随着中国经济体制改革的不断深入和完善,农村经营组织逐步放松管制,借此东风,我国的乡镇企业如雨后春笋般蓬勃兴起,并且快速地成长壮大,成为推动中国农村经济增长的主体和中国近几年经济保持持续高速增长的重要支撑力量。从改革开放以来的经济发展轨迹看,乡镇企业已经突破原有的二元经济结构、成为促使中国经济快速发展的重要转化因素和动力源泉,其发展变化在中国经济的未来走势中处于举足轻重的地位。 中国入世,一方面给企业进一步拓展空间、打开市场、参与国际合作创造了契机,但同时也给我国乡镇企业的传统发展模式和经营理念造成了冲击。规模小、技术含量低、市场销售能力不足、融资渠道狭窄等顽疾、新症极大地限制了乡镇企业的发展壮大,部分企业甚至出现了停滞和倒退。更何况,面对开放的市场环境,我国乡镇企业现有的技术开发能力和国际竞争力实难抵挡来自发达国家产品的竞争。在这一形势下,乡镇企业的调整、改革已如利箭在弦。 笔者作为一名直面“三农”,分管工业的基层干部,多年来密切关注着我市乡镇企业的发展与变迁,经多年的工作实践与理论总结,认为富阳市的乡镇企业要突破瓶颈、再度飞跃,必须走科技创新之路、走集聚战略之路、走打造先进制造基地之路。 一、乡镇企业的基本概念和发展模式 从广义上看,乡镇企业是指所有成立于农村地区、由农民投资和组建的企业,包括乡、镇、村的集体企业,农民组办、联户办和个体办的企业。1996年颁布的《中华人民共和国乡镇企业法》从法律的角度明确把乡镇企业定义为:农村集体经济组织或农民投资为主,在乡镇(包括所辖村)举办的承担支援农业义务的各类企业。【1】本文所阐述的乡镇企业侧重其广义范围。 乡镇企业源于中国因经济不发达而形成的城市与农村相分离的二元经济结构。由于农村人口在长期政策规定下的身份限制和不流动性,使得在农村自发生长起来的企业与其他形态企业相比,具有明显不同的成员构成、社会地位、发展轨迹和运作方式,成为一种具有独特性质的经济组织和社会群体。乡镇企业在其发展过程中,逐步产生了两种较为典型的发展模式――苏南模式和温州模式。“苏南模式”是对江苏南部地区最早发展起来的集体所有制的乡镇企业模式的统称,主要特点为由乡镇或村政府掌握企业发展初期的所有权,企业经营者则在之后的发展过程中逐步接管企业的实际控制权。“温州模式”是对温州私营、个体企业蓬勃发展、遍地开花的经营模式的统称。两者最大的区别在于“苏南模式”以集体企业为主,而“温州模式”主要以家庭经济为主。在当今中国乡镇企业的发展进程中,两种模式互为作用,交替发展。【2】 二、乡镇企业的发展历程和历史地位 (一)发展阶段 在我国广大农村,非农产业早已存在,但真正形成一定规模并上升为农村经济的主导产业,是经济改革后出现的事物。乡镇企业在其20多年的发展进程中,先后经历了社队企业恢复与发展、乡镇企业高速增长、调整与波折、再一轮高速增长以及变动整合与提升等几个阶段。【3】 1.社队企业恢复与发展。上世纪70年代末,随着农村家庭联产承包责任制的推广,农业劳动生产率大幅度提高,农村劳动力逐步从土地的束缚中解放出来,形成日益庞大的待业群体。因势而起的社队企业,在改革后农村的就业压力下得到进一步扩张,成为农村经济新的增长点。 2.乡镇企业的首次飞跃。至80年代中期,中央相关倾斜、鼓励、扶持政策的颁布实施,为农民自主联合办企业和农民个体办企业开了绿灯,社会上下形成同心协力推动乡企发展的高潮,农村企业发展滞后的局势得到很大改观。据统计,1984年5月,仅在浙江省一省范围内,就兴办起2万多家乡镇企业。【4】 3.调整与波折。由于片面追求市场的自主协调能力,忽视宏观调控力度,导致80年代后期,全国范围内出现经济增长过热,信贷规模过大,货币发行过多等经济问题。日益严峻的外部环境使得乡镇企业的发展遭到抑制,各地相继出现一股“压乡办企业,保全民企业”的潮流。面对“银行不贷款,原材料实行专营,电力严重不足,煤炭价格飞涨还难以买到”的市场环境,乡镇企业的生存受到极大挑战,企业普遍开工不足,亏损上升。 4.乡镇企业的第二轮高速增长期。邓小平南巡讲话为乡镇企业迎来了又一次的大发展机遇,众企业顺应改革开放的潮流,长足发展,其经济总量、生产规模和经济效益均取得快速增长。 5.变动、整合与提升。进入90年代,我国主动接轨国际,加大参与国际竞争的力度,以激活和重组国内市场,实现优胜劣汰,乡镇企业何去何从又面临着新的转折。企业为求生存、发展,积极转变观念、整合资源优势、提升御险能力,其结构形态上发生很多转变。首先,所有制结构进一步调整,个体私营企业迅猛发展;集体企业内部的产权主体呈多元化趋势。其次,企业的增长方式由外延扩张型向质量效益型转变。第三,企业的规模档次拉开、配置趋于合理,大量的小企业开始为大企业配套生产,形成了以大带小、以小促大、协调发展的格局。 (二)历史地位和发展形态的转变 以富阳为例,经过几十年的发展,我市的乡镇企业通过实施改革驱动、外向带动、科技拉动、人才推动等多项战略,冲破了“小农经济”的束缚,破除了传统计划经济的框框,基本形成了产品众多、门类较全的工业体系。特别是1992年小平同志南巡谈话后,乡镇企业进入了“跳跃式”、“超常规”的快速发展阶段,创造了一个又一个经济奇迹:多种所有制共同发展的格局初步形成;资本经营取得重大突破;规模经济优势更加突出;经济结构得到有效调整;企业技术创新能力明显增强;经济运行质量大大提高。至2003年底,我市已拥有各类工业企业10118家,实现工业总产值414.8亿元,其中规模以上企业585家,创造工业产值234.8亿元,实现利税近20个亿。乡镇企业的地位及发展形态也发生了根本转变。 首先,从社会经济地位来看,实现了由“微不足道”向“举足轻重”的转变。发展初期的乡镇企业仅仅是为了满足广大人民群众的基本生活而组织生产的,在社会经济中属于“补充”地位,其总产值、工业产值更是少得可怜。现如今,不断发展的乡镇企业已经成为区域经济的重要组成部分和主要增长点,其生产总值和工业增加值已占国内生产总值和工业增加值的半壁江山。 其次,在产权和投资主体上,实现了由“单一主体”向“多元主体”的转变。早期的乡镇企业实际上是基层政权机构直接兴办、经营的部门,呈现“乡有乡营、镇有镇营、村有村营”之势,其所有权、经营权“两权不分”。近几年,各地通过不断加大企业产权改革的力度,大部分乡镇企业都在不同层面上进行了产权的转让,企业所有制结构有了明显的变化,再加上大量外资和民间资金的涌入,使乡镇企业产权和投资主体呈现多元化、混合型的趋势。 再次,区域布局实现了由“分散经营”向“相对集中”的转变。乡镇企业兴起之初,强调就地取材、就地加工、就地销售的“三就地”原则,以致造成布局上的极度分散。改革开放以来,各地积极引导乡镇企业逐步由“村村点火、户户冒烟”向“相对集中、连片开发”转变,从而实现了优势的互补与整合。 从外延分析,乡镇企业的所有制结构,实现了由“四轮驱动”向“多轮驱动”的进化。1978年以前,乡镇企业只是单一的社办工业,勉强形成了传统意义上的“乡办、村办、户办、联户办”“四轮驱动”的格局。随着改革的不断深化,市场经济使各种生产要素在不同区域、不同行业、不同所有制之间流动,优化配置和重组,不同所有制企业相互投资、相互融合,新型的企业组织形式和资本组织形式大量出现,股份合作制、股份制、个体私营经济以及各种形式的联营和中外合资企业迅速发展。乡镇企业真正形成了“多轮驱动、多业并举、多轨运行”的所有制格局。【5】 三、面临的困境以及制约因素 乡镇企业是亿万农民的伟大创举,它在振兴农村经济中的地位和作用是不可替代的,它不单单是促使我国农村经济增长的主体,也是中国近几年经济保持高速增长的重要支撑力量。 然而,在肯定这些成绩的同时,我们也应该看到,早期脱胎于农业、由农民创办的传统乡镇企业,萌芽在计划经济的夹缝中,发展在“双轨制”的体制里,生存在短缺经济的环境中,投资主体、管理体制、分配机制单一,是不完善的市场经济主体。【6】随着社会主义市场经济体制的逐步建立和完善,在宏观经济政策、市场结构、发展环境变化的大背景下,传统的乡镇企业普遍感到压力和困惑,并或多或少地出现了“不适症”。此外,全球经济一体化已是大势所趋,不同的企业将被放到同一个标准上进行公平竞争,乡镇企业将在更加开放、竞争对手更多更强、市场要求更高的舞台上谋求新的发展,难度可想而知。就我市来看,目前乡镇企业发展过程中的弊端已不容轻视。 1、具有国际竞争力的骨干企业规模小、数量少。富阳的乡镇企业和我国大多数中小城市的企业一样,点多面广,各自为政,没有融入全球一体化的生产体系,产品的销售没有建立完善的营销网络,企业规模较小,技术人才短缺,自身的研发中心实绩不多,有的企业甚至没有这个机构,在技术的革新、产品的提升和企业的发展上,只能跟着商品的销售形势走,盲目追逐市场,追求利润,具有国际竞争力的优势企业更是少之又少。 至2003年底,我市规模以上企业585家,仅占全部企业的5.67%,销售收入超过10亿元的更是只有2家。与毗邻的余杭区相比,在总量规模上,两地企业的固定资产净值十分接近,但在浮动资产平均余额及企业负债额度上均大于余杭区,而工业销售产值相差48个亿,工业增加值差14.13个亿。此外,我市360多家造纸企业平均生产规模只有0.9万吨每年,抵御风险的能力不强,极容易被淘汰。 2、产品定位落后,技术设备陈旧。拥有重点高技术的企业只有26家,部级仅3家,省级18家,杭州市级5家。无污染且工艺先进的企业甚少,大多为造纸业。在发展经济的同时却因吨纸污水排放量超标,对富春江水系造成严重污染,给人民群众的生产、生活带来不利影响。据调查,目前只有极个别造纸企业污水排放达到国际标准,在45m3/吨纸——65m3/吨纸,大部份企业污水排放在65m3/吨纸——250m3/吨纸。这种现状,由于耗水量大大超标,从而导致排污总量直线上升。其次,我市造纸企业产品结构过于单一,且大多生产设备陈旧,生产方式和生产工艺落后,导致产品能源消耗高、污染重、质量不达标。高能耗、高污染、大进大出的产业链已成为我市工业企业的显著特点,如宏观环境发生变化或是要素供给矛盾进一步加大,就容易给我市乡镇企业的发展带来诸多限止因素,就很难产生大企业带动效应和创造较高的工业增加值。 3、零散企业多,品种杂,规模小。虽然我市有一个经济开发区和19个工业功能区,产业布局有一定的思路和规划,但长期的企业自主发展所造成的品种杂、规模小、分布广的局面是难以一时解决的。如常绿的织布业,几乎家家户户有织布机,却各自为政,品种多,规格不一,设备也旧,始终成不了规模,形不成定位,市场竞争力弱。另外,由于点多面广,政府也没办法扶持,造成基础设施建设速度跟不上,配套投入严重不足,只能任其随行就市,自生自灭。 4、销售渠道狭窄,销售网络的形成差距甚远。乡镇企业产品的销售,多数只靠几个供销员去找渠道和业务,信息闭塞,销路单一,对产品市场的前景缺乏预见性。我市虽然成立了《白板纸网》和《中国球拍网》但上网信息的企业很少,大多数业主并未真正认识到网络销售的优越性。导致企业走的步子放不开,迈不大,限制了自身的发展速度。 此外,负担沉重,弱势地位并未完全改观;资金不足,融资困难程度有增无减;人力资本缺乏,企业发展缺少后劲;组织结构不合理,产业层次低等现状都成为限制我市乡镇企业持续高速发展的缰绳、绊索。 四、发展的必然趋势和有效途径 上述分析表明,随着经济体制的变化和市场机制的完善,为了保持我市经济的增长步伐,改革的重点应从过去供给结构的调整转向着眼于解决长期性的结构问题。不仅要进一步调整供给结构,使之适应需求结构的变化,提高竞争能力;更要注重市场结构、产业结构的整合,从过去简单供给调整转向合理引导经济结构和社会结构调整相结合上来。 第一,要提高认识。首先,要达成“发展区域经济,就必须大力发展乡镇企业”的共识。区域经济作为国民经济的重要基础和基本单元,毫无疑问应该把大力发展乡镇企业作为其重中之重倾注大量的精力。要对乡镇企业高看一层,厚爱一分。其次,要认识到“发展乡镇企业,就必须走内涵发展与外延并举的路子”。 第二,要拓宽思路。在成分上,进一步放开手脚,乡办、村办、联户办、户办以及股份合作、联营、外商投资企业一起发展,不限速度看效益,可以适当把步子迈得大一些。在领域上,放得更宽、更活,坚持一、二、三产业一起上,贸工农、种养加、产加销齐发展,不限产业看市场,不限规模看项目。 第三,要调优结构。一是优化企业布局。尽管经过多年的努力,我市乡镇企业工业布局已渐趋合理,但“天女散花”的状况还没有得到根本性转变,乡办、村办、组办、户办“散而杂”的现象依然严重。今后,应该继续把发展乡镇企业与加快小城镇建设这两大战略结合起来。原有的乡镇企业尽量创造条件,逐步向小区和小城镇聚集;新办的乡镇企业,统一安排在工业功能区。二是优化产业结构。目前很多商品已经供过于求,市场从卖方市场变为买方市场。因此,对乡镇企业来说不能只是上一些一般性的项目,搞低水平的重复建设,要重点发挥乡镇的资源优势,避免与城市企业结构趋同,形成独具特色的产业体系,提高市场竞争能力。三是优化产品结构。乡镇企业由于受“三就地”原则的束缚,生产的产品普遍存在“五多五少”现象:即资源性产品多,高附加值产品少;长线产品多,短线产品少;大路产品多,高科技产品少,其劣势显而易见。今后,乡镇企业可以通过实施名牌战略等措施来不断提升产品的档次,在注重质量提高的同时,搞好产品文化内涵等的提升。四是优化技术结构。在人才使用上,引导乡镇企业冲破“小农经济”“情感经济”的局限,打破“一方水土用一方人”的人才“田螺壳”模式,解除亲族和血缘关系的绳索,真正建立起“才用八方、智纳百川”的用人机制。 第四,要放活机制。乡镇企业机制已经用了20多年,随着社会主义市场经济的发展,产权不清、政企不分、体制不顺、机制不活、管理不善等问题也日益暴露出来,迫切需要通过多种形式的改革,因企制宜、择舟上船,为企业焕发新的生机和活力提供制度、组织和动力保证。 浙江作为全国经济强省,具备特定的市场优势和区位优势,乡镇企业的综合经济实力名列前矛,走具有浙江特色的新型工业化道路是我省贯彻落实党的十六大和省十一次党代会精神的重大战略部署。富阳作为构造环杭州湾产业带,构筑接轨大上海的前沿阵地,乡镇企业的兴起和发展都具有其典型性和前瞻性。结合本市实际,笔者认为要从根本上解决富阳乡镇企业发展过程中的结构性、素质性的矛盾;扭转产品层次低、高新技术产业比重小、产业组织化程度不高、资源综合利用率低下的现状,打造先进制造基地不失为一项有效之举。 先进的制造基地是以高新技术为先导、优秀企业和优势主导产品为龙头,规模经济显著、竞争优势突出、技术创新能力强、国际化程度高、专业化分工协作的产业集群区。打造先进制造基地是加快我市建设小康社会,提前基本实行现代化的主要支柱;是提高我市经济综合实力和国际竞争力,走新型工业化道路的重大举措。 1.做大做强骨干企业。 鼓励乡镇企业进一步深化企业改革,实现制度创新,通过收购、兼并、控股、联合等多种形式做大做强。以发展培育制造业新增长点为主攻方向,加快形成一批主业突出、优秀竞争力强、带动作用明显、技术创新能力强的骨干企业。 2.提升发展中小企业。 加快形成垂直整合、水平分工的发展格局,支持形成各具特色的企业联盟,提高中小乡镇企业的国际合作水平;完善产品质量检测网络,建成一批具有明显区域性特色的行业,充分发挥中小企业在先进制造业基地建设中的生力军作用。 3.强化工业功能区的规划与整合。 坚持“统一规划、企业集聚、资源共享、整体优化”原则,按照“适当集中、形成规模、体现特色”的要求,根据已有发展基础和经济发展规律,提高我市各类工业功能区的总体规划水平,进一步形成层次分明、各具特色、功能完备、有机链接的产业空间布局。推动区域相近、功能雷同园区的整合步伐,提高功能区的产业集聚程度,发挥产业链优势,将园区建设的整合、扩容、提升有机结合起来。提升功能区制造中心、研发中心、营销中心等作用,不断增强区内企业的技术创新水平。 4.推行清洁生产,走可持续发展之路。 推行清洁生产,整治环境污染是打造先进制造业基地的必要条件。目前造纸行业是富阳乡镇企业的支柱产业之一,全市有各种不同规模、规格、型号、质量的造纸企业360多家,年生产规模达到420多万吨,拥有总资产81.6亿元,全行业从业人员达到3.9万多人,并占全市工业经济总量的20.7%,2003年创年税4.76亿元,对全市经济的发展起着举足轻重的作用。可造纸行业犹如一柄“双刃剑”,在创造巨大经济效益的同时,也导致严重的污染问题。我市传统的粗放型生产方式不仅浪费了大量水资源,更对富春江水体造成不可忽视的破坏。因此当务之急是积极引导企业贯彻实施清洁生产促进法和节约能源法,尽快采取措施进行全面技改,推行清洁生产,发展循环经济,推动制造发展模式从末端治理向全过程控制转变,形成以资源节约型,清洁生产型和生态环保型为特征的制造业新格局。 5、改善投资环境,提高土地利用率。 近几年来,我市出台了一系列改善投资环境的有关政策措施,投资环境得到了较大程度的改善,但政府职能机关对个别存在争议的项目,仍存在推、扯、拖、卡等现象;能源动力,信息化基础网络,防火减灾网络,高效力交通网络等项目的建设还远远满足不了先进制造业基地的需求。 6、走出国门,开拓国际市场。 顺应世界产业发展趋势,积极发展外向型资源,融入全球一体化生产体系是打造先进制造业基地的必然趋势,只有坚持以加速技改,以质取胜,挤入国际市场,扶持优势企业到国外建立营销网络,建立技术开发中心,创建生产加工基地,才能真正发挥产品市场效应。 7、扶持、巩固、发展优势加工产业。 打造先进制造业基地,只抓主导的具有强势的支柱产业是远远不够的。到2003年底,我市轻工纺织业、机械、电子、都市型农产品加工业等总产值已达百亿元以上。因此,扶持和巩固这批企业,加快技术改造步伐,提高它们的产品档次,顺应市场发展的需要,加快进入国际营销网络,已迫在眉捷。这将是巩固和发展先进制造业基地的有力保障。 富阳作为环杭州湾产业带的重要组成部分和杭州高新技术产业的重要拓展空间,要积极依托丰富的山水资源和良好的生态环境,优化调整各乡镇企业产业结构,以特色优势行业为依托,大力培育一批骨干企业,推进农业与制造业、服务业联动发展,借打造先进制造业基地之机,促使我市的乡镇企业冲破束缚,再度飞跃。 先进制造论文:先进制造环境下的管理会计变革探讨 摘要:先进制造技术带来了新的生产方式、新产品和新的商业模式,改变了价值链的长度和宽度,为企业带来了新的价值创造路径、拓展了价值创造的新空间,在这样的大环境背景之下,企业的生产和管理方式必须发生变革以适应经济发展规律的要求。管理会计作为企业管理的基础,应从成本、资本管理以及从柔性化、绿色化理念入手逐步推进管理会计变革,使其在新的环境下更好地发挥管理控制和信息支持的功能。 关键词:先进制造环境;管理会计;变革 一、引言 伴随工业4.0的提出,各个国家正在积极筹谋如何在新工业革命浪潮中占据主动。一方面,发达国家想着要实现再工业化,如美国工业互联网计划,另一方面,发展中国家积极参与全球产业再分工以拓展国际市场空间,同时通过技术创新来争取全球分工的重新定位。在这场势不可当的工业化浪潮中,中国于2015年提出了“中国制造2025规划”,强调通过实现制造业的智慧转型以达到跻身制造强国行列的战略目标。随着“中国制造2025”计划的推行,无论是新经济领域还是传统经济领域,制造业的转型升级和创新发展正处于一个新的战略发展机遇期。先进制造技术深刻影响着产业格局,催生出了许多新的生产方式,新的产品以及新的商业模式、管理模式、服务模式、企业组织结构和人才资源需求模式,给工业领域、生产价值链、业务模式乃至生活方式带来根本性变革。对企业而言,先进制造技术为企业带来了价值创造的新路径,拓展了企业价值创造的空间,作为企业管理的基础,管理会计必须为能给企业带来持续价值创造的先进制造技术的成功实施保驾护航,这需要变革管理会计。 二、先进制造技术与新经济 先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology,AMT),是先进制造系统中所需技术的集成,包括信息技术、数据库技术及管理科学技术等内容,是以计算机技术为主体的综合性技术。从体系结构上看,AMT包括主体技术群(包括面向制造的设计技术群和制造工艺过程技术群)、支撑技术群(如人工智能、数据库)以及制造技术基础设施(如用户、供应商交互等)三个层次。站在企业角度,AMT的引入是基于一种战略性的选择。先进制造技术带来的最基本的变化是改变了传统的制造方式,通过引入和投放先进的机器设备和数控技术,许多直接由人工操作的工序直接被先进技术设备所替代,通过对机器设备的精准控制,有利于降低产品废品率,降低产品的质量成本,一方面节省了大量人工,另一方面提高了生产效率。在新的科技革命的带动下,社会生产、交换、效费和分配都发生了极大的变化,导致了旧的经济模式逐渐被新经济模式渗透和替代,这是经济技术发展的必然结果。新经济一方面表现为基于互联网、物联网、云计算、大数据、新一代通信等信息技术产生的各类新产业、新业态和新模式,比如自2014年兴起的虚拟现实产业,就是利用计算机、网络技术发展起来的一种全新产业,其市场增长率较高,已经成为国际上热捧的新兴产业,根据赛迪顾问预测到2020年,中国虚拟现实市场规模将达到1000亿;另一方面又表现为先进制造技术与旧的经济领域的结合,如博世公司与百度、高德及四维图新三家公司于2017年4月达成战略合作,将“博世道路特征”引入中国自动驾驶市场,以促进本土自动驾驶技术的发展,利用更精准的定位技术以促进自动驾驶真正驶向道路。总之,新经济的基本特征主要表现为以信息技术为优秀,以智能化为媒介,绿色化为标准的追求全社会的生产效率和质量的提高。先进制造的不断向前发展,逐渐改变了企业之间、顾客之间以及企业与顾客之间的联系方式,因此对经济发展的思考需要突破“线性思维”的传统,站在多维度角度,思考适应新经济发展需要的服务模式以及管理模式。 三、先进制造环境下的管理会计变革 (一)成本管理向作业成本管理转变 先进制造技术明显改变了产品的成本结构,即直接成本降低而间接成本提高。具体来说,在先进制造环境下,企业的生产设备自动化水平不断提高,导致了从事直接生产的人工减少,与此同时,通过斥巨资引进的先进技术与设备直接导致每期的折旧费用和维护费用大量增加,因此产品生产的间接费用等成本会大幅度上升。传统成本核算模式主要是为直接人工成本的计量和报告而设计的,在产品成本计算的过程中,制造费用的直接分配和交互分配远远不能达到对间接费用正确分配的目的,因此,需要一种能够对间接成本正确计量和分类的新型成本核算方式——作业成本法,将间接成本和辅助费用更准确地分配到产品和服务以实现产品与成本的准确对接,能够及时、准确提供产品成本信息,提高了管理会计的信息有用性。先进制造技术的不断发展,给企业的生产经营运作方式带来了根本性的变化,企业与企业之间的边界变得愈加模糊,使得企业的作业管理的外延发生了变化,作业管理的对象不再局限于企业内部,不再只是“链式”作业链,而是呈现“网状”形态。这说明企业的作业管理的视野变得更加开阔,管理程序变得更加复杂。先进技术的发展带来了企业制造范式的变革,进一步也对成本管理方式的变革提供了新的机遇,随着互联网+、大数据、云计算等先进技术的发展,加快了企业获取数据、数据加工和信息传递的速度并提高了精准性,为作业成本管理的实施提供了技术可能性。在先进制造环境下,通过最大化利用那些服务企业管理的先进技术无疑可以提高企业成本管理的效率和效果,将成本管理的传统模式转变为作业成本管理模式,提高成本控制有效性和成本信息有用性,为成本管理向着决策方向转化提供动力。 (二)资本管理重心偏移 企业的资本大致可以分为智力资本与物质资本。Botis(1998) Johnson(1999)认为智力资本包括了“人力资本”、“结构资本”和“关系资本”三类,其中,人力资本是智力资本的优秀。物质资本包括了实物资本与货币资本,在整个价值活动中,实物资本(如存货、固定资产等)和货币资本没有直接创造价值在价值,是充当了整个价值活动过程的媒介,人的“活劳动”才是创造价值的唯一源泉。但是单纯地讲述智力资本与物质资本与价值创造之间的关系是毫无意义的,马克思的政治经济学中就提到,单纯以实体性资本为优秀的物化劳动难以解释价值创造的源泉所在,而单纯脱离“物”的活劳动亦是无源之水、无本之木,因此二者只有达到“和谐共生”,才能有效促进企业价值创造。在以智能制造技术为代表的先进制造环境下,人机交互以及机器人之间的对话变得越来越普遍,重复性的体力劳动和脑力劳动逐渐被智能设备所替代,人在其中的角色也由服务者、操作者转变为规划者、协调者、评估者、决策者。先进制造技术(如机器人制造技术、数据挖掘技术、ERP系统、XBRL语言等)在企业的操作需要以具备知识要素的“人”为载体,才能成功实现人机交互以及价值创造。基于此,企业对从事简单劳动的人力需求逐渐减少,企业需要引进的“人”必须更多地具备战略眼光和全局视野以及企业家精神,在引进人力资本之后,企业还可以建立知识共享中心,塑造全企业的学习氛围,通过建立学习型组织,培养员工的自学习能力,促进人力资本存量的优化。基于人力资本主观能动性的发挥,进一步促进企业结构资本与关系资本的协同发展,最终促进智力资本与实物资本的协同优化。总之,在先进制造环境下,智力资本创造企业价值的空间逐渐扩大,需要重视对智力资本的管理,尽量使智力资本与实物资本达到最佳匹配度,实现二者的“和谐共生”,帮助企业建立持久的竞争优势,促进企业价值创造。 (三)将柔性理念注入管理会计 先进制造技术改变了企业的运营环境,为企业提供了一个柔性制造的平台。先进制造技术具有多品种小批量的生产特点,方便企业随时随地在短时期内生产出所需产品以满足顾客的多样化需求,而且其转换成本较低,为企业开发和生产新产品以及发现新的市场机会提供了技术保障,有效提高了企业不断适应变化的能力。因此,企业的管理模式必须从刚性变为柔性,管理会计柔性化就是为满足柔性管理需要而生的。传统管理会计偏向战术型管理,仅仅立足于企业内部,视野相对狭隘,其提供的信息容易引导决策者进入一条重眼前而轻长远利益的道路。互联网+、大数据、云计算等信息技术的快速发展,为管理会计的柔性发展提供了技术手段。通过借助大数据和数据挖掘技术帮助企业搜集超大容量的数据并建立企业共享数据中心,同时借助云计算处理大量的初始数据并生成所需信息呈交行为主体,由于先进技术的发展,信息从搜集到处理直至最后生成并传达到信息使用者手里的整个过程所需的时间会大大缩短,有利于管理会计实时监督并提供实时信息,帮助管理者迅速作出反应。先进制造为企业带来了先进的信息处理技术,加快了数据信息的搜集速度,提高了数据处理的精准性,数据的搜集和处理变得愈加快速、愈加准确和愈加精细化,有利于行为主体快速地制定应对现实挑战的方案。譬如在提前预测产品未来发展前景方面,由于技术的发展,更多的定性变量可以通过定量方式表现出来,通过采用先进的数据处理技术进行事前模拟,可以验证项目的可行性以及预见未来可能出现的情况并提前准备应变方案。通过及时掌握信息,可以帮助管理者发现并扩展或者延伸企业价值链,提升企业价值创造的空间。 (四)将绿色理念注入管理会计 现代制造技术融合了自然科学和社会科学的最新进展的成果,以绿色、低碳、可持续为发展理念,使全球技术要素和市场要素配置方式发生了革命性变化,在先进制造环境下,环境要素进入企业生产流程成为一个不可忽视的新要素。先进制造的不断发展,不仅为企业带来了绿色化的生产技术,更引发了绿色管理模式的思维变革。让绿色一直贯穿产品的全生命周期,企业会选择绿色供应商,通过建立绿色的分销系统和和采用绿色的宣传方式,实现绿色产品和服务的绿色消费。如中石化举办的“智慧能源”公众开放日活动,通过吸引公众参与,向大众消费者输送“集约利用资源,绿色简约生活”理念。在先进制造环境下,产品和服务从设计到生产再到销售直至使用寿命结束的整个寿命周期过程秉持“以环境为友”。引入先进制造技术,有利于为企业带来环境收益,与此同时企业也需要付出相应的环境成本,若继续沿用传统管理会计,环境支出与环境业绩等数据都不能被独立地表现出来,而是被分散或隐藏在其他项目中的,未被追溯归集到真正引致其发生的事项中,从而使得其分配归集丧失了相关性、准确性,而导致决策失误。将绿色理念注入管理会计,目的是能将先进制造技术所带来的环境支出与环境效益清晰地计量、表述出来,供信息使用者使用,以使产品定价能够充分涵盖产品的全要素生产率的代价。先进制造为企业带来了绿色的生产方式和理念,企业战略的制定和计划的执行以及结果的评价都不能脱离绿色标准的依据。正如冯巧根教授所说,管理会计的一大职能是“信息支持功能”,管理会计必须能够充分提供绿色决策信息,保证信息使用者所做的决策是一个衡量了所有要素之后的最佳决策。 四、总结 先进制造带来了企业的生产方式和经营方式的根本性的变化,随着客观条件的转变,企业的管理模式需要朝着先进的管理模式转变。管理会计作为企业管理的重要工具,顺应企业内外部环境变化进行的变革既是现实管理发展的需要,也是管理会计发挥其功能作用的内在需求,通过顺应先进制造环境的变化,并从从成本、资本管理以及从柔性化、绿色化理念入手逐步推进管理会计变革来提高管理会计信息的有用性和决策支持价值的发挥。值得注意的是,管理会计可以反过来借助先进制造技术的发展实现自身的飞跃,随着先进制造技术不断朝着智慧制造方向前进,管理会计也会朝着智慧管理会计的方向前进。 作者:查美芳 王凤洲 单位:集美大学财经学院 先进制造论文:高校先进制造技术双语教材创建 摘要:先进制造技术是建设和发展的重要基础,加强对该技术的学习已经成为当前高职高专教育中的重要内容。高职高专先进制造技术双语校本教材的开发对于学生先进技术的学习具有非常重要的推进作用,能够拓宽学生学习先进技术的范围和领域。本文对高职高专先进制造技术双语校本教材开发和实践进行研究,并提出自己的策略以供参考。 关键词:高职高专;双语教学 一、引言 随着教育教学模式的多样化,本科院校虽然依然是学生们努力的方向和目标,但是却已经不再是唯一的选择。加上当前社会对于应用技术的注重,更多的学生开始倾向于选择高职高专作为自己未来发展深造的基地,并在高职高专中学习更加实用的技术和知识应对未来就职过程中企业的需要。高职高专也开始越来越受到社会的关注,其教学也受到了教育界人士的重视。先进制造技术作为高职高专教学中非常重要的一门学科,其教学的质量受到了各界人士的关注。运用双语对此专业进行教学可以让学生们的视野更加开阔,能够让学生们在双语的基础上学习更加先进的技术,阅读的资料也更加广泛。因此,高职高专先进制造技术双语校本教材开发就显得尤为重要。教材是学习的基础和根本,只有双语校本教材的质量高,才能让学生在学习中获得知识能力的提升。 二、开发双语校本的原则 第一,注重教材的趣味性。很多学生在进入到高职高专学习之后,其依然保持着天然的童真之心。虽然学生看似长大成人,但是其依然是一名学生,还未真正走入社会,其依然保持着欢乐的童趣和天性。因此,教师在进行双语教本开发的时候,就需要保持教材的趣味性。只有有趣的内容才能够吸引学生们的注意力。教材的趣味性是教材开发过程中所应当注重的一个原则。 第二,注重教材与学生生活的贴近性。只有与生活相关联的内容才能真正被学生们所接受,这些内容也将会成为学生们生活中所经常接触到的知识,成为学生们内化的重要途径。因此,双语教本在进行开发的时候,要注重其与学生们生活的关联,很多抽象的知识都可以通过生动形象的,与学生生活相关联的事物描述而得以具象化。 第三,注重内容的条理性。教师在编写双语校本教材的时候要注重内容的条理性,只有内容具有条理性,学生学习起来才能具有逻辑性,学习起来才能做到切实有效。教师在进行教材设计的时候要注重导读内容的设计,做好设计能够很好地引起学生的学习兴趣。在进行教材设计的时候要依照教材的目标进行编写,保证其教材的设计符合教学的需要。其内容的条理性是双语校本教材服务学生的重要基础。 第四,注重教材的实用性。双语教材的应用目的是不为了让学生单纯学习知识,其更重要的是将所学习的知识进行应用。因此,其内容的编写要注重其应用性,只有具有实用性的教学内容学生学习起来才更有意义,学生学习的积极性才高,学生进行双语教材的学习才切实有效。 三、高职高专先进制造技术双语校本教材开发存在的问题 国内外制造业都在不断发展,尤其国外对于制造业的发展更为迅速,所掌握的技术也更加先进。因此,阅读国外的各种资料,掌握国外的各种先进制造技术非常关键。不仅是双语教学的目的,更是双脚本教材开发的重要目标。但是,当前阶段,国内在进行先进制造技术双语校本教材开发的效果并不理想,其中还存在很多问题。 第一,教师自身能力需要提高。当前高职高专进行先进制造技术课程双语教学工作的教师,大多为英语老师。英语教师的英语功底较好,但是其对于先进制造技术则并不了解。有的高职高专院校选择了先进制造技术专业教师进行双语教学,可是英语教学能力则显现出不足。寻找到既具有先进制造技术能力的教师,又具备较好的英语水平的教师非常困难,教师专业能力的不足不仅让课堂教学出现了很大缺陷,同样让校本教材的开发出现困难。先进制造专业的教师无法真正了解教材的含义,能够阅读教材的英语教师对于专业术语又无从真正掌握。[1] 第二,教材结构体系混乱。当前所使用的先进制造技术双语教材在内容的编写方面虽然具有一定的合理性和条理性,但是其结构体系并不完善,还存在很多混乱的,或者不合理的地方。不合理的结构体系将会给学生的学习思维造成混乱,让学生无法形成良好的专业思维,在进行实践操作的时候也无法将知识进行合理应用。所学习的知识仅仅成为“纸上的兵”,难以发挥实用的价值。[2] 第三,实践环节不足。高职高专院校所培养的学生更多的是为了适应未来企业或者单位的需要,因此,所培养的学生应当具有实用性技能,能够在毕业之时将所学习的知识进行很好的应用。但是,当前的教材在实践环节的编写方面还存在不足,实践内容较少,或者教材中所列明的实践内容很难在实际生活中实现,教材中的实践仅仅停留在教材中,难以转化成为现实。[3] 四、高职高专先进制造技术双语校本教材开发的策略 高职高专院校进行先进制造技术双语校本教材开发是对自身教学工作的研究和提高,是对教材应用价值的体现。教师在进行先进制造技术双语校本教材开发的时候,一方面要符合双语教材制定原则的要求,另一方面要满足学生们的需要,同时,还要注重结合高职高专教学的实际,从而让教材的价值能够获得充分的展现,让其在教学中进行更好的应用。 第一,注重原版教材的引进。教学最好的教材,莫过于对原版教材的使用。尤其对于先进制造技术专业来说,能够获得原版教材的使用,等于让学生直接与国外的先进制造教学工作进行直接接触,一方面能够让学生了解到国外的先进制造技术现状,另一方面也可以让学生感受到英语应用的魅力。国外所使用的教材相比较国内来说质量较高,对其进行引用需要教师在教学中充分发挥其引导的作用,帮助学生对教材中偏难部分,或者理论部分进行充分的讲解,让学生对于教材能够通透的、深刻的理解。高职高专院校学生普遍来说其基础较差,因此,教师在进行原版教材引用的时候,要进行甄别和选择,从学生的实际水平出发,选择适合学生的教材。[4] 第二,在原版教材基础上进行改进。高职高专院校在进行先进制造技术双语校本教材开发的过程中,一方面可以对引进的教材进行直接使用,但是,最好的方法还是对教材进行改良和改进,让其满足国内学生的需要,符合教学实情。因此,高职高专院校在引进英文原版教材的基础上,需要对教材进行在改编。比如,可以对原教材内容进行删减,对于难度过高,学生根本无从接受或者理解的部分予以删除,对于学生通过教师引导可以理解和接受的部分进行简化,或者形象化处理,让学生学习起来更加容易、便捷。[5同时,教师还要对原版教材进行本土化“建设”,将国内的先进制造技术融入其中,让学生有针对性的对比国内和国外的先进制造技术的差别和差距,从而让学生对于教材的内容内化、深化。[6] 第三,优化教材结构体系。教师在进行先进制造技术双语校本教材开发的过程中,要注重教材的结构体系建设、规划和优化。教材的机构体系将会成为学生未来学习的结构体系,也将会形成学生头脑中的学习思维,因此,教材的结构体系对于教材的教学应用来说非常重要。教师一方面可以参考英文原版教材的结构体系,在此基础上进行改进和优化,另一方面,教师也可以根据实际需要进行体系构建,以方便学生学习为主。教师在进行结构体系优化的时候要立足实际,结合学生基本情况,并对有关资料进行通篇了解。因此,教材结构体系的优化需要教师深厚的功底做基础,需要教师长时间的研究和探索。[7] 第四,增加教材的实践环节。任何专业的学习都离不开实践过程的注重和提高。因此,教师在进行先进制造技术双语校本教材开发的过程中,需要融入实践的环节,将实践的过程纳入到教材的结构体系中,成为学生学习、教师教学的重要内容。实践的环节需要教师在进行教材编写的过程中,对当前社会的实际情况有所掌握,在当前高职高专实践、实习的情况的基础上,对教材中的实践应用进行编创。[8]同时,实践环节不适宜特别困难,最好能够做到简单易行,既可以让学生在教师的引导下进行实践,也可以让学生自行组织进行实践,从而增加教材中实践环节的灵活性。 五、结束语 先进制造技术虽然具有非常枯燥的理论内容,但是其还是一门内容丰富的专业学科,并且与其他很多学科都有联系,还需要跨出国门,与国外的制造技术“挂钩”学习。所以,此专业的双语教学工作是非常重要的工作,对双语校本教材进行研究、开发和编制也同样是非常重要的工作内容。教师要此方面进行潜心研究、刻苦钻研,让教材的编制和创作更好地为教师的教学、学生的学习服务。 作者:薛健 单位:天津中德职业技术学院应用外国语学院 先进制造论文:先进制造技术在工程训练的应用 摘要:先进制造技术在机械加工领域有着举足轻重的地位,使工程训练过程中能更加合理的结合先机制造技术,提出成立教师实践教学研究小组,进行模块式实践教学方法,使学生从传统的加工方式思想逐渐转变到先进制造中来。并积极开展校园与企业的双赢合作,使学生提前认知先进制造技术对于未来机械设计行业的改变。 关键词:先进制造技术;工程训练;教学模块化;自主创新 工程训练是我国在进行高等教育改革的发展历程中必然经历的一种实践教学的新型模式[1],近几年来,工程训练已然成为工科类院校规模最大、受众学生最多的重要教育教学资源。前不久国家提出了“中国制造2025”的概念,强调创新驱动以及发展先进制造业已成为现阶段国际竞争主流。为适应“中国制造2025”,需加强对学生工程能力的培养和对学生的先进制造动手能力的培养。 1高校工程训练中存在的问题 1)教学结构欠佳。由于工程训练开课学期较早,理论知识还未学习,没有系统性的金属加工概念,理论与实践无法相互结合,为学生的学习增加了理解难度。2)设备缺乏以及设备落后。由于工程训练中心规模较大,需涉及到各个工种,需投资资金较多。再加上民办本科以及独立学院资金来源较少,或重视成都不够,导致基础设备过于陈旧不能及时更新,遇到问题无法检修[2]。同时,缺少先进的数控车床或先进制造车床,使学生仍旧停留于传统加工方式的观念,对于先进制造技术只能观看无法进行操作,严重降低了教学效果以及影响学生对先进制造技术操作能力的培养。3)教学模式滞留。目前,大多数学校工程训练仍旧停留在生从师带的过程,加工物品仍旧是榔头,指导教师给出各种要求条件以及设计图纸,学生只是在被动的模仿老师的加工过程,缺乏自主动脑的思维,限制了学生创新能力的发展。指导教师教学模式过于程式化,讲解简单,学生无法形成系统、全面的知识架构体系,致使理论与实践环节脱离,也导致了工程训练结束后,学生对其印象不深,仅仅获得了加工过程以及劳动力的付出,无法与自身理论知识联系到一起。 2先进制造技术应用于工程训练必要性分析 1)先进制造技术及其特点。先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology,简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称[3-4]。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等[5]。其特点为:a.先进制造技术具有范畴领域性。b.先进制造技术企业推展性和经济效益性。c.先进制造技术具有主体性和群体性。2)先进制造技术应用于工程训练的必要性。从根本上说,随着AMT的发展,传统的制造业正面临一场全新的技术革命,以制造业信息化推动制造业发展是当前必然趋势[3]。培养创新驱动型人才,正是我们开展先进制造技术工程训练的首要目的。其必要性有以下几点:a.先进制造技术应用于工程训练是培养创新性人才的必须过程。b.先进制造技术应用于工程训练是提出培养适合我国提出的“中国制造2025”技术性人才的关键过程。c.先进制造技术应用于工程训练也是现如今互联网快速发展,以及材料快速成型的必然要求。 3先进制造技术应用于工程训练的模块化教学理论 把先进制造技术应用于工程训练中,是必然经历的过程,其培养目标也非常明确:提高学生整体工程的综合性能力,包括系统的统的工程技术理论知识和实践能力、良好的职业素养和创新意识、初步的市场感知能力和对行业规则的了解。为达到这一目标,也需要调整相关的教学模式,建立起教学研究小组,采用化整为零,逐步突破的方法实施模块教学理论。1)先进制造技术工业生产认识模块教学方式。设计此模块的目的是对先进制造技术基础流程以及产品加工过程的了解。此教学模块最大的特点是虚实结合,以演示视频为主,结合各行业特色,与各专业老师合作,找到各专业切入点进行深入讲解,使各专业学生对本专业所从事的行业采用先进制造技术的生产制造以及管理模式进行直观了解。2)基础工艺学训练与先进制造技术结合模块教学方式。该模块以基础工艺理论为主导,结合传统制造工艺过程逐步过渡至先进制造技术,实行基础训练讲解和演示操作,由学生自主设计具有一定简单功能的日常生活器具或用品,如榔头、锤子、衣架等。指导教师根据学生设计进行分类讲解工艺知识,指导加工。并讲解同种加工方式采用先进制造技术与传统制造技术的优缺点以及工艺的不同性。实施作品展览等形式,让学生能独立完成先关设计以及工艺的交互式学习体验。3)先进制造技术实习模块教学方式。该模块以数控设备和激光设备以及3D打印等设备为主体框架,进行自主式指导教学法,指导教师需要根据学生设计物品进行讲解加工,并传授数控变成法则,让学生自主编程然后检查相应对错并指导加工,使学生能自主完成设计物品并加工出实物,并与设计对比,找出不合理的地方然后进行改进,培养学生工程设计和优化设计的工程学思维。4)综合创新训练与开发教学模块。此模块针对大学生创新实践训练与竞赛平台功能和协同研究开发功能于一体的教学模块,以历届工程训练大赛或机械创新大赛要求为主题,以各一等奖作品为蓝本讲解设计中的优缺点以及如何优化和处理。使学生在训练之后能继续对本专业有所兴趣参加各类比赛,继续发展自己的创新能力。尽量引导学生的制造方式从传统加工方式逐步过渡到先进制造技术中,以更好的适应毕业后所处的先进制造的大环境中。 4总结 培养创新驱动型人才,正是我们开展先进制造技术工程训练的首要目的,也是培养未来机械创新驱动型人才的重要工具,通过发现现如今各高校对于先进制造技术应用于工程训练教学模式过于陈旧等问题,提出工程训练与先进制造技术的模块化教学理论,为以后先进制造技术能更加有效的应用于工程训练中,起到一定的指导教学实践的作用。 作者:武时会 单位:重庆人文科技学院
工业计算机论文:小议工业计算机的信息安全 当前人们为了防治网络病毒需要采取以下措施,主要包括安装杀毒软件、在实际的网络工作中尽可能的使用无盘工作站,设置只有系统管理员才能使用的最高访问权、在工作站中设置防病毒的芯片,可以有效地防止引导性病毒、设置用户访问权等等。尽可能地在因特网中就直接把毒源消灭,避免病毒进入造成网络瘫痪。当前网关防毒产品已经成为了杀灭病毒的首选,这种设备在网络接口直接就设置了简单的保护措施,在病毒进入到计算机网络之前就直接被连接,避免了病毒入侵造成计算机和服务器出现问题,为工业网络安全提供了一个可靠屏障。 当前有越来越多的大型企业受到了黑客的入侵,造成了企业重要信息的泄漏,当前黑客入侵已经成为了世界性的网络安全问题。根据统计数据表明,百分之百的企业受到过黑客的侵入。当前主要的反黑客的技术包括信息加密、预防窥探、设置访问权等等。在构建网络信息安全系统中应该从整体的角度来为网络实行多重防护,加强网络的侦测技术和加密技术等等,防止黑客的入侵。 来自工业网络内部的工业计算机信息安全问题 1来自工业网络内部计算机病毒问题 针对工业网络内部的计算机病毒问题来说,最简单的方式就是采用专门的防病毒软件。在使用这种防、杀病毒软件时应该注意以下方面,软件的扫描速度、升级的难易程度、警示手段等等方面,但是最为关键的问题就是应该及时地到专门的网站进行升级。除了使用这种软件之外,还可以采用其他的技术措施,例如重要文件加密、后备恢复、生产过程控制等等。除了使用这些措施之外,还应该加强计算机网络管理,定时的对接触企业重要信息的人员进行选择和审查,给工作人员进行设置资源访问权限,对外来人员应该进行严格的限制,禁止使用内部办公计算机玩游戏、禁止使用盗版软件等等。 2工业计算机本身软、硬件问题 IPC本身问题包括软件系统和硬件实体两方面。软件系统安全内容包括软件的自身安全、存储安全、通信安全、使用安全和运行安全等,其中任何一个环节出现安全问题都会使计算机软件系统发生或大或小的故障。硬件实体方面主要指IPC硬件的防盗、防火和防水等安全问题,IPC工作环境指标和IPC硬件故障等方面内容。软件系统和硬件实体方面的安全问题应及时发现、报警和检修,要有一系列故障应急措施。 3外界干扰问题 IPC直接与生产环境相接触,工作环境情况复杂,影响IPC安全可靠运行的主要是来自系统外部的各种电磁干扰。这些因素对设备造成的干扰后果主要表现在数据采集误差加大,控制作用失灵,数据受干扰发生变化,程序运行失常等。IPC设备进行可靠性设计是非常必要的。首先是元器件级可靠性设计,应严格管理元件的购置、储运,对元件进行老化筛选、测试,在低于额定值的条件下使用元件,尽可能选用集成度高的元件。其次是部件及系统级的可靠性设计,包括电磁兼容性设计,信息冗余技术,时间冗余技术,故障自动检测与诊断技术,软件可靠性技术和失效保险技术等。最后是排除诸多外部干扰,如温度、湿度、震动和灰尘等工作现场环境因素的影响。IPC为了更适于工业生产作了如下改进:取消了PC中的主板,将原来的大主板变成通用的底板总线插座系统;将主板分成几块PC插件;有CPU板、存储器板等。 工业计算机数据备份 IPC数据备份不只是简单的拷贝文件,应该有一个系统而完整的备份方案,其中包括,备份硬件、备份软件、日常备份制度和灾难恢复措施等四个部分。此外,备份技术的正确应用也是工业计算机数据备份的关键问题。 1备份方案问题 备份硬件方面主要是备份介质的选择,备份介质要求价格便宜、可靠性高、可重复使用和便于移动。随着闪存技术和微硬盘技术的飞速发展,这几点要求是很容易满足的。备份软件选择要注意以下几方面,支持快速的灾难恢复,支持文件和数据库正被使用时备份,支持多种备份方式,支持多种备份介质,支持高速备份,支持多种校验手段和数据容错等。以IPC为优秀的工业局域网不同于以PC为优秀的诸如证券交易网等其他局域网,日常备份制度的制定要紧密结合工厂实际情况,包括生产工艺、生产设备和生产环境等,还要联系生产过程控制方法。日常备份制度制定好后要严格执行,注意加强管理,高技术如果没有好的制度和有效的制度执行的保障是毫无意义的。灾难恢复一般都是程序化的操作,只要严格按照规程操作即可。 2备份技术问题 关于备份技术有以下几点很关键,对于IPC所处的大型局域网应使用本地备份方式,将大型网络划分为若干小型子网,每一子网使用集中方式进行备份,备份窗口要开得合适,即保证一个工作周期内留给备份系统进行备份的时间长度要合适,备份计划应覆盖尽可能多的故障点,即尽量找出所有可能影响日常操作和数据安全的那部分数据进行备份,备份介质轮流使用,好的轮换策略能够避免备份介质被过于频繁地使用,提高备份介质的寿命,在多数环境下容易实现跨平台备份。 结束语 综上所述,当前工业计算机信息安全问题是一项十分复杂的系统工程,这不仅仅需要一定的防护技术,因为任何一项防护技术都是不完善的。虽然各种防护安全措施都能够提高网络系统的安全,但是不可能一直都保护系统的安全。信息安全问题是伴随着人类信息化发展而产生,必然会随着信息化的发展而存在下去,这就需要我们重视信息安全问题。尽可能地解决问题和降低损失。(本文作者:冯琳 单位:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司) 工业计算机论文:工业计算机技术论文 1提高工业上的造型与结构,在计算机上的模拟能力 工科相关专业的学生,高等院校是要加强对其,进行提高计算机模拟能力的教学,工业上的造型与结构,小的有日常生活中商品,大的有楼房建筑,都可以用计算机辅助软件进行模拟,以保证其外观性,质量性和可行性。这些软件包括入Lll。(八D、1扮。月!NGINEER、UGNX、501云W6rks、Maste「(八Nl、3dsMax、入Nsys等等[2]。楼房建筑造型外观,关系到城市的美容,自然重要,可以用3dsMax来实现模拟。但是比外观更重要的是楼房的结构,它必须力学结构设计合理,质量好,没有安全隐患;再如产品中的机械,是由机构组成,机构与机构间的运动,相关重要,稍有不慎,其设计的结果,将是个瘫痪的产品。诸如此类还有很多,为了生命财产的安全,为了不至于人力物力的浪费,必须考虑到深层次的分析,而社会上,多用软件入NsYS[s]来进行分析,因为软件入Nsys,对工业设计细节问题的模拟与分析,具有公认的权威性。一个产品或者一个模型,首先成型于软件入Nsys里,然后通过软件入Nsys的功能,进行相关分析,包括力的作用,运动的干扰,优化的实现等等。至于工业上的造型外观,除了3dsMax软件以外,其他计算机辅助设计软件,也可以很好地进行模拟,且各具特色,这就给设计人员带来很大的灵活性,设计人员可以根据不同的情祝,不同的需求而做出选择,在与跟顾客沟通时,设计人员可以打开随身携带的手提电脑,展示计算机辅助设计软件里的工业造型,根据顾客的意见,当场做出满意的修改,以获得满意的订单,这就体现计算机技术的优越性。当然,其他计算机辅助设计软件,大多数也有软件入Nsys的相似分析功能,一般情祝下,都用得上,只不过没它好用,没它那样受欢迎。所以,提高计算机白勺模拟能力,有助于打造美观、安全和令人满意的高质量建筑和产品。 2提高计算机编程能力,以实现高精度的数控加工和自动化控制 对于理工实力较高的高等院校,不管是师资、生源,还是相关的设备,都具备较强的优势,是可以很好地开展,与工业相关的计算机编程教学,以实现工业的自动化。计算机的编程技术,对数控加工很重要,也只有应用它,才能实现加工的高精度性。数控加工,主要分为平面加工和曲面立体加工。平面加工的编程技术含量不高,也就是在机床上的X轴和Y轴,来回走刀,这可以手动进行编程;但是曲面立体加工,尤其是复合曲面的加工,就不一样了,它主要是在机床上的x轴,Y轴和z轴上,进行立体似地走刀,必须用到计算机辅助软件的制造模块。比如生活上各式各样的汽车及其部件的曲面造型,是比较美观的,它们是通过立体数控,加工成冷冲模的凹凸模,或者加工成注塑模的凹凸模,而这样凹凸模的接触面或者间隙面的形状,和实物是一致的,企业在生产中,将这样的凹凸模,投入生产线,进行成批加工制造,得出高精度的汽车及其部件的曲面造型。那么具体用什么计算机辅助软件,才比较合适呢?在中国的珠三角工业地区,其数控模块的软件常以uGNx和Master(八Nl为主,这两个软件的曲面立体造型功能和曲面立体数控功能,结合得比较好,具体是将其曲面立体造型转为数控编程代码,再把数控编程代码输入数控机床,以实现模拟到现实的加工。问题是,在UGNX或MastelC入Nl里,怎样设计,才得出很好的编程代码,对编程代码,如何进行优化,才实现很好的加工,这就关系到设计人员的编程技术。由此可见,数控编程,可以说是机床加工的灵魂。计算机的编程技术,对自动化控制也很重要,也只有应用它,才能实现生产的自动化。在大型企业里,自动化生产比较常见,多用于生产线上机械自动包装或机械自动装配,其机械自动运作,可通过编码器、数字控制(可编程序的NC)、动力负载控制(可编程序的PLC)、马达、机械传递机构等技术来完成。这样的自动化控制技术,日益显得完善,如现在的一些大型企业,研究出的工业机器人,呈现多工种化,可代替大量的人为劳动力,其作业中,抗疲劳性、快速性和质量性,是令人赞叹不己的,这将极大地提高其企业的生产能力,或许,这就是未来大工业时代白勺主流。如果把机械的自动化控制生产,比作一个生产工人,那么,编程技术就相当这个生产工人的大脑,由此可见,编程技术的地位是非常的重要。所以,提高该计算机的编程能力,有助于数控加工的高精度化和机械控制的自动化,以实现产品生产加工的高质量性和快速性的目标。 3结束语 计算机技术在工业上的应用,日益显得重要,给工业带来的发展也日益显得突出,高等院校,在相关专业方面,提高其相关的教学能力,有利于学生毕业后,把相关的技术带到企业,服务于企业,服务于社会。尤其,以传统粗放型工业为主流的欠发达的中等城市,要跟得上时展的要求,则更需要具备这类技术的人才,进而提高其企业的竞争能力,创造出更多的社会财富。 作者:龙超 单位:广东医学院计算机实验室 工业计算机论文:油脂生产领域中工业计算机控制系统的运用 摘要:根据油脂加工工艺要求,选取了基于WinCCV6.2的上位机和S7-300系列PLC控制器构成的工业计算机控制系统进行结构设计分析和功能模拟。针对该控制系统在过程控制、实时监测、数据记录和查询功能进行了验证。结果表明:采用工业计算机控制系统大大提高了油脂生产过程中的自动化水平,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,对于保障油脂产品品质和工业生产安全意义重大。 关键词:油脂生产;工业计算机;自动控制;PLC 近年来,油脂市场需求不断扩大,油脂产品竞争日益激烈,技术也在不断的发展,传统以单一自动控制的技术手段已经不能满足大型油脂加工工厂的技术要求。当前,基于大中型集散计算机控制系统(DCS)结合可编程控制器(PLC)的工业计算机控制系统在电力、石油、化工等领域获得了广泛推广和应用[1]。但油脂行业的生产管理依然还是以PLC控制系统为主[2]。采用工业计算机控制系统将分散的控制室集成到一个主控台上进行管理操作,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,在提高产品质量,降低能源消耗的同时,改善了生产者的工作环节和劳动强度,对于保障油脂工业安全生产的意义重大[3]。因而,基于自动控制技术的工业计算机成为各油脂加工厂提高市场竞争力、降本增效的重要手段,并成为衡量现代化油脂企业的一个标志。 1油脂生产工艺流程 现代油脂制取工艺一般包括:对油料除杂、去皮、破碎、分离、烘干等预处理,为油脂的制取提供满足出油率要求的料坯;利用压榨技术(一次压榨法、二次压榨法、预榨浸出法、冷榨法)得到毛油;对毛油进一步精炼加工,得到符合质量标准的成品油。该制备过程中,若采用传统的人工控制,或者基于单一局部的控制技术很难满足现代化油脂大规模生产需求,如在油脂生产尾气压力、浸出器存料箱料位、毛油液位等关键点调节中[4],利用操作经验或单循环回路控制技术很难达到工艺要求。而通过组态软件设置PID智能自控模式,利用PLC主控器对关键点的全自动控制,能大大提高传统单回路控制的关联性和可靠性。 2工业计算机控制系统结构分析 工业计算机控制系统即利用工业控制软件和上位机组态软件,结合系统设计人员工业控制经验、系统软件水平和现场操作人员实际工作经验来达到油脂生产的自动化管理和控制效果。整个油脂制取工业计算机控制系统由上位机监控系统和下位机控制系统组成(见图1),通过上位机接口向设备发出指令,利用PLC进行系统数据信息和指令的采集和控制,在人机交互界面上动态显示系统运行状态信息。 2.1上位机监控系统 油脂制取自控系统中,上位机监控系统是用户和计算机间的交互点。监控人员通过交互性的人机界面实现对整个生产现场的实时监视,一旦出现异常,系统发出故障报警,满足操作人员对系统的控制。同时,操作人员通过上位机监控系统与PLC、系统设备进行信息交流,向PLC、控制设备发出指令,PLC也可利用通信模块将设备运行数据信息反馈给上位机,从而满足监视人员对现场工况的实时了解和数据查询、归档。 2.2PLC控制器 油脂生产工艺现场环境较为恶劣,存在较大干扰信号,为保证控制系统的可靠性和安全稳定性,采用PLC作为整个油脂生产流程的优秀控制部件。PLC执行压力、温度、液位、流量等仪器设备现场信号的采集,阀门的启闭,各电机设备启停操作。现场采集的模拟/数字信号通过内置通信模块实现与PLC的数据交互,满足对油脂生产的自动化控制。图3为采取循环扫描工作方式的PLC流程图,一次循环扫描将实现对输入/输出信号的采集和刷新。 2.3PLC与上位机通信系统 PLC与上位机以及PLC与执行机构、测试仪表等的数据传输是保证信息传输和指令下达的关键。油脂生产中常见的通信方式有串行通信、现场总线、多主站通信、工业以太网等几种类别[5],本文针对SIMATICNETCP343-1通讯卡进行功能分析。采用自备处理器的SIMATICNETCP343-1通讯卡,能有效缓解中央处理器的通讯任务[6]。CP343配备的RJ45接口能够连接工业以太网,能同时独立处理工业以太网上发生的数据拥堵情况,从而保证油脂生产过程中庞大的数据采集量和下达指令能得到及时响应,满足远距离、多用户的访问连接。集成S5在通讯方面的兼容器,在不需要编程器的条件下进行现场调试,满足了油脂生产过程中复杂环境下设备维护更新的灵活性。 2.4PLC的I/O资源配置 PLC的I/O配置要满足现场传感器、一次仪表和现场控制设备相连接,便于数据信息的传输。根据油脂生产工艺特征和现场工况,现场信号包括对罐体液位、温度、压力检测信号,电机、油泵启停信号,电磁阀、流量阀、蒸汽阀的开度调节信号,蒸汽流量、温度调节信号,变频器频率调节等,因此整个系统应设置多路数字量输入/输出信号和模拟量输入/输出信号。 2.5现场设备和仪表 现场采集设备和仪器主要是针对油料预处理、压榨浸出、精炼等操作过程的温度、压力、料位和流量进行数据采集和控制,采集现场温度、压力、料位等模拟信号或数字信号,如压力变送器、温度变送器、速度变送器、雷达式料位器。系统的执行机构和电子元件,包括各类气动、电动调节阀门,蝶阀、变频器等,通过布置在设备上的仪器来采集变化的信号。 3系统的功能模拟 油脂生产中工业计算机控制系统控制对象包括了现场各类电机设备启停,各类阀门启闭;各储存罐液位控制等。交互界面上显示对象包括各储存罐、管道、阀门的温度、压力、流量等元素。通过界面监控各阀门开关、储存罐参数的变化,并调取变量的历史曲线等。交互系统画面组成包括主操作界面、监控界面、系统报警界面、数据浏览界面等。操作人员通过鼠标和键盘执行各项操作任务,并在不同画面之间进行切换,监控各运行程序的具体情况。组态软件通过现场I/O设备获得各系统的实时数据,对数据进行加工后以图像形式在显示终端显示,另外,根据操作指令和组态要求将输入指令传输到对应的I/O设备,控制执行机构改变运行参数或运行方式。对需要存储的数据写入到历史数据库中,当接收到历史数据的查询指令时,将从数据库中调取数据在终端显示。当设备运行触动报警值时,系统以图像、声音的方式反馈给操作员,同时存取报警信息,以备缺陷的反馈追踪。 3.1运行状态的实时监测及显示利用控制系统 对设备实时运行状况进行监控,对脱溶机、提升机、负压尾部风机等重要设备进行状态监测,一旦出现异常状况,传感器接收故障信号并通过控制器进行处理,系统人机界面发出声光报警,控制系统自动改变运行方式或运行参数调整来避免故障的扩大,与此同时,通知现场人员迅速采取措施进行调整。油料预处理阶段,通过工业计算机控制系统来实时监控油料储存仓。利用安装在料仓底部的料位传感器保证油料的正常供应,确保油料的正常损耗率以及最大限度避免由于空仓而造成的效率降低问题。同时,监控设备上的显示屏显示各电机、泵、阀门的运行工况,便于操作员针对工况做出预判,避免可能存在的故障发生。 3.2运行参数的调整 通过PLC主控制器设定温度控制范围,对参数报警值和报警记录设定;对系统压力、真空度控制值和变化曲线设定,对参数变化范围和报警值进行设定;对系统流量值进行设定并监控等。油脂制取过程中浸出器内部需维持一定的负压避免溶剂挥发而出现事故,要求浸出器存料箱和落料斗料位维持一定高度;为满足工艺要求,提高脱溶效果,要求蒸脱机料层稳定在一定高度范围;为保证第二蒸发器的温度值,避免温度过高或过低而造成的翻罐或不利于混合油蒸发的问题。利用工业计算机控制系统控制浸出器负压、蒸脱机料位、蒸发器温度,有效解决了人工控制存在的误差,满足了工艺要求。通过布置在设备上的测量容器负压、料位、蒸发温度,经过信号处理传输到控制器,控制器根据预先设定的参数对信号进行比较分析后,向电气执行元件发出指令调整运行方式,保证运行参数在设定范围内。 3.3历史数据的查询系统 实时显示和记录现场监测数据,并提供设定时段的数据报表打印功能。各设备的瞬时负荷值、设备故障时间、报警响应、故障参数的时间报表,生产过程的压力、流量、蒸发量等状况报表,结合人机交互界面提供选定参数的历史曲线,生产打印报表[6]。系统数据库存入各类参数信息,以便后续统计分析。工业计算机系统能够实时反映设备和工艺的运行数据,并及时将数据信息自动保存。一旦发生故障,操作员可通过应用界面调取相应时间点的参数信息,对故障进行分析和调整,保证安全生产需求和工艺品质标准。因此,相较于传统的人工摘录记事本的文本记录方式,采用计算机自动控制系统提供的数据记录和故障分析工具,提高了实时监测效率,且避免了人工记录和时间的制约。 3.4传动装置的启停控制 根据油脂制取工艺,在组态软件的支持下,通过交互界面实现对设备的启停控制,并对设备过流、过载、空载、故障停车控制处理,结合设定的逻辑控制单元和报警设置对生产过程进行全面跟踪监控,满足工艺需求。在浸出工艺中,负压蒸发中的尾气风机对真空度的要求非常高,尾气风机转速过高,则容易带出溶剂,转速过慢,则真空度下降,压力可能转为正值,影响安全生产。采用人工控制难度较大,而通过工业计算机控制则能很好解决。利用安装在尾气风机上的压力变送器获得相应的真空度信号和压力值,控制器对接收到的信号对比分析,向变频器发出指令,改变风机的转速,保证尾气风机压力和真空度保持在微小负压范围。 4结束语 随着生产力的发展,科学技术的进步,油脂加工行业所面临的市场竞争也愈发激烈,具备先进的加工工艺、优良的设备配给,卓越的自控系统将是油脂加工企业实现大吨位高度集成生产链的追求目标,基于PLC可编程控制器结合大中型集散计算机控制系统(DCS)的工业计算机控制系统,对油脂生产加工全过程进行工艺监控和信息管理,符合现代化油脂加工厂家的自动化控制理念,也是提高油脂生产品质的必然趋势。 作者:徐毅 单位:西北政法大学 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展,计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发,文中从概述C/S模式的情况入手,分析了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络;铁路机务管理;应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础,是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程,不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分,对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分,月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享,确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块,实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算,有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,提出了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点,更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求,客户机由网络把用户的请求转交给服务器,服务器接收到数据处理任务之后,把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上,由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中,一端是客户端,一端为服务器。数据被放置在服务器上,客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合,它作为机务段信息管理系统中的一个子网,运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统,选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统,,为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理,对用户的SQL查询进行应答,没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发,在局域网内的客户机上正常运行,为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计,系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息,便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排,从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面,可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作,依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资,同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核,同时对少数人员出现两违事件的次数较多,性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求,通常半年实施一次综合性考核,这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的,采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源,节省多次开发软件所需的费用,如果机构内已经有出勤考核系统,可以以本系统为基础,直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单,对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件,本系统内已经设置了这一模块,可以及时给予扩充。例如:设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开,只要书数据访问部件多设置在数据模块上,确保应用程序具备统一的用户界面,从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候,必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中,因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块,按住CTRL可以让光标不断上移,如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能,运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用,通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改,如此一来,只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象,同时ADO组件具有较好的运行率,在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,运用采用C/S两层模式开发该系统,分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:浅谈工业计算机控制 【摘要】计算机控制系统是一个实时控制系统,其可靠性是计算机控制系统应用成败的关键,计算机控制系统必须具有完善的人机联系方式,随着被控生产过程的不同。常常要求采用不同的控制方案或控制算法,要求计算机控制系统能够灵活地组成用户所需要的各种控制方案。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 【关键词】工业计算机控制 组成 重要意义 应用 引言 计算机控制系统的发展是人类科学技术不断发展的产物,科技的进步与发展,技术的创新与改善,对控制系统的要求逐渐提高,精密仪器的生产过程以及微电子技术的制造都要求一套成熟而缜密的计算机控制系统,计算机控制系统需要有处理复杂程序、进行精密控制的能力,计算机控制系统的发展需要依托先进的计算机技术、强大的自动化控制为基础,计算机控制系统对工业自动化生产具有开拓意义。企业应用计算机控制技术进行优化生产结构,将会为公司扩大生产、提高生产效率。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合,给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统(CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 二、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统,其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益,节约运营成本,使生产企业得以实现深层次的信息化,对企业管理提供准确可靠的参考,使企业得以取得最大的效益,赢得发展先机。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展,工控机的市场需求将会越来越大,工控机市场发展前景十分广阔。 三、计算机控制系统的自动化生产应用 1、自动化生产中的现场总线应用 自动化生产中的现场总线是数字化通信的测量控制设备,在自动化生产的现场使用,广泛应用于自动化制造业,现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,具有数字计算和数字通信能力,现场总线使用简单的双绞线作为通信介质,可以使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,自动化生产线的现场总线把分散的测量控制器变成网络探测节点,联机完成自动控制。如现场总线使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,经过连接网络系统,可以在信息网络及时发现异常,使企业的自动化生产信息沟通更加便利。自动化系统结构使用现场总线技术是企业自动化生产的趋势,现场总线在进行设备数据交换、实时更新数据、显示信息等方面具有方便灵活的特性。 2、确定控制算法 控制算法的选择非常重要,它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点:① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式,但具体到一个控制对象上,必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时,其控制算法一般也比较复杂,使整个控制系统的实现比较困难。合理简化,再完善。 3、人机联系设备 在计算机控制系统中,如果说过程通道是计算机与生产过程之间的桥梁,人机联系设备则是操作人员与计算机以及过程之间联系的纽带。人机联系设备按照信息传输的方向分为输入设备和输出设备。前者如键盘、鼠标、球标、光笔等,后者如CRT显示器、打印机、绘图机等。目前计算机控制系统中用的比较多的是键盘、CRT显示器和打印机。 4、信号处理和控制算法 要实现计算机控制系统对生产过程进行监视、控制和管理的功能,就必须及时从生产过程中获取信息,并把这些信息进行适当的加工和处理,以运行人员易于接受的形式表达出来,或者按照一定的控制规律,产生必要的控制作用。从过程通道可以得到反应生产过程情况的数字量信号,但是这些数字量信号中,有的常常包含着一定的干扰信号,与被测量之间有非线性关系。 5、系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中,一些控制功能既能用硬件实现,也能用软件实现。因此在系统设计时,硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本;软件可以增加控制的灵活性,减少成本,但要占用更多的主机时间。①硬件设计:包括输入、输出接口电路的设计,输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计:硬件设计好了后,系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图,编制程序清单,编写程序说明。 6、计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计,随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同,但系统设计的基本步骤大体类似,一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案:开环?闭环?单环?多环?DCC?SCC?DCS? ②确定系统的构成方式:要求高:工控机;要求低:单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择:传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 四、结语 随着计算机科学技术的进步,工业自动化程度不断的提高,计算机控制技术在自动化生产线上的应用将更加智能化。在计算机信息技术得到空前繁荣的同时,企业的自动化生产线更加优化,在现实应用中更加的便捷,这样将有效推动高效产品生产事务的发展,有效减少重复事务的工作量。计算机控制技术在自动化生产线上,重点强调通用性和灵活性的特点,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展,计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发,文中从概述C/S模式的情况入手,分析了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络;铁路机务管理;应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础,是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程,不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分,对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分,月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享,确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块,实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算,有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,提出了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点,更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求,客户机由网络把用户的请求转交给服务器,服务器接收到数据处理任务之后,把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上,由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中,一端是客户端,一端为服务器。数据被放置在服务器上,客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合,它作为机务段信息管理系统中的一个子网,运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统,选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统,,为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理,对用户的SQL查询进行应答,没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发,在局域网内的客户机上正常运行,为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计,系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息,便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排,从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面,可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作,依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资,同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核,同时对少数人员出现两违事件的次数较多,性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求,通常半年实施一次综合性考核,这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的,采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源,节省多次开发软件所需的费用,如果机构内已经有出勤考核系统,可以以本系统为基础,直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单,对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件,本系统内已经设置了这一模块,可以及时给予扩充。例如:设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开,只要书数据访问部件多设置在数据模块上,确保应用程序具备统一的用户界面,从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候,必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中,因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块,按住CTRL可以让光标不断上移,如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能,运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用,通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改,如此一来,只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象,同时ADO组件具有较好的运行率,在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,运用采用C/S两层模式开发该系统,分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:试析工业计算机网络的安全建设及技术 摘要:由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患,这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题,来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患。本文通过对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理,在描述工业计算机网络存在安全隐患的基础上,说明了工业计算机网络安全设计的原则和方法,并结合实际提出了提高工业计算机网络安全的方法和技术,希望为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向和技术指导的作用。 关键词:工业计算机网络;网络安全;安全隐患;安全设计;“最小授权”原则 中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号: 前言 随着社会的发展工业有了不断的进步,特别是计算机网络技术应用于工业的生产、管理使工业取得了长足的进步和良性的发展,当前工业的相关业务和活动中计算机网络正在发挥辅助决策、功能倍增和参与管理等重要工作,可以不夸张地说计算机网络正在引导着工业的新革命。但是由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患,这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题,来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患,无时无刻可能爆发,既影响了计算机网络的安全和问题,又影响工业生产和管理,成为当前工业生产和计算机网络乃至全社会共同关注的问题。实现工业计算机网络的安全应该做好对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理,明确了解和清晰认知工业计算机网络安全的具体问题,在科学分析工业计算机网络存在安全隐患和安全问题的基础上,寻找提高工业计算机网络安全的设计原则和方法,并结合具体的实际工作形成工业计算机网络安全的方法和技术,在细节方面为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向提供和技术指导,在宏观方面提升工业行业计算机网络的安全水平。 1工业计算机网络存在的安全隐患 1.1工业计算机网络的外部隐患 常见的工业计算机网络的外部隐患有:火灾、电击、水灾等外部灾害对工业计算机网络设备或传输介质的损坏;工业计算机网络的病毒发作;工业计算机网络的黑客攻击等。 1.2工业计算机网络的内部隐患 工业计算机网络的内部隐患有:工业计算机网络的操作人员的非安全、非规范操作;工业计算机网络本身存在地域能力地、系统脆弱和自身缺陷;管理员对安全权限设置不当、备份不及时等。 2工业计算机网络安全的策略设计 2.1工业计算机网络物理安全的设计 设计中应该确保工业计算机网络的实体部分免受自然灾害、人为破坏等影响;设计中应该对工业计算机网络的操作进行条件控制,防止不具备操作权限的人员进入关键部位;建立工业计算机网络的相关制度和规定,确保电击、漏水、跌落等外部伤害。 2.2网络加密传输与认证 应该设计好工业计算机网络第一道防线——用户名和密码,通过严格的设置和验证手段起到对工业计算机网络的保护作用。 2.3工业计算机网络防火墙的设计 工业计算机网络可以控制进出两个方向的信息安全,有效防止工业计算机网络的外部非法用户对数据的访问和操作,应实现工业计算机网络对数据的过滤和保护作用。 2.4数据加密 工业计算机网络的数字加密技术可以保证工业计算机网络信息的安全,实现对数据流进行加密传输,直到用户退出系统为止。 2.5“最小授权”原则 “最小授权”原则是指网络中帐号设置、服务配置、主机间信任关系配置等为网络正常运行所需的最小限度,及时删除不必要的帐号等措施可以将系统的危险大大降低。 3工业计算机网络建设的技术要点 3.1做好病毒防范,及时更新系统 安装必须的组件,关闭不需要的服务,及时更新系统和补丁程序,经常检测系统是否存在安全漏洞、是否有入侵侦测的可疑活动。安装正版防病毒软件并及时更新病毒库,定期查毒、杀毒。对从网上下载的软件进行杀毒处理,对外来U盘需查毒后才能使用,做到防患于未然。 3.2设置安全有效的服务器密码 扩大密码的设置范围,提高密码的破解难度,并且做到每台服务器的密码不同并经常更换。另外,系统管理员也很注意密码的保护,做到不泄漏、不共享,避免了使用密码的安全风险。 3.3采用分层方式管理服务器 将工业计算机网络管理系统与其他系统放置在两台服务器上,不仅使管理方便,更有助于整体的安全性。 3.4定期进行数据备份 系统备份是防止由于硬件设备损坏或受黑客攻击导致数据丢失的防范措施和方法,因此,对工业计算机网络管理系统的数据进行备份是一项十分必要的任务。推荐工业计算机网络的备份方式是每天对整个系统进行包括系统和数据的完全备份,当发生数据丢失时,只要进行恢复,就可以找回完整的数据。 3.5采用虚拟网技术 在工业计算机网络网络中,应采用VLAN技术,各网段用户在网上邻居上只可以访问自己网段的计算机,从而提高VLAN内数据传递效率以及各VLAN之间数据的安全性,解决了不同网段、不同部门间病毒的传播问题。 结语 综上所述,根据实际的工业计算机网络安全设计、管理和维护经验,从效果上看已经正在起到逐步优化工业计算机网络环境,有效提升工业计算机网络抵御病毒感染的能力,进一步加强了工业计算机网络操作者防范黑客入侵的观念,这些进步为工业计算机网络实现安全运行提供了先期的保证,并成为工业企业和行业科技进步和人员素质提高的手段。同时,我们应该有清醒、客观的认知——绝对安全的工业计算机网络是不存在的,因此,需要我们继续做好工业计算机网络的技术防范,加强工业计算机网络操作人员的素质教育,提升全员的工业计算机网络应用安全意识,在实际的工作中尽量减少违法操作和物力损坏,以操作规程和安全守则为指导,规范地进行工业计算机网络的应用、管理和维护,也只有这样,才能确保为工业计算机网络提供一个优良的环境,才能真正发挥工业计算机网络的功能,促进工业的生产、活动、管理,在客观上促进经济、社会的发展。 工业计算机论文:关于工业计算机网络安全设计的探讨 摘要:随着工业科技和信息化的发展,特别是计算机技术和网络技术的不断进步,工业生产已经越来越依靠计算机网络,计算机网络为工业化的生产提供了信息资源、设计辅助和决策帮助等重要功能,是工业现代化、科技化的标志。工业应用计算机网络会因为各种原因造成信息泄密、信息破坏和信息安全等问题,本文根据工业计算机网络安全的实际,强调了工业计算机网络安全设计的原则,提供了实现工业计算机网络安全的具体措施和具体解决方法。 关键词:工业计算机网络安全;设计原则;信息安全设计;网络安全设计 中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号: 1工业计算机网络安全的设计原则 1.1工业计算机网络安全设计的等级原则 工业计算机网络安全设计应该采用等级限制,应该实现审计、自主、结构、安全、标记 访问等各种活动的保护等级,实现工业计算机网络的安全等级使用和运行,确保工业计算机网络的安全。 1.2工业计算机网络安全设计的实用性原则 应该实现工业计算机网络安全的实用性,要突出工业计算机网络的安全价值,根据不同的工业生产、管理和流通,设计实用性的网络、系统和信息网络要求,使网络不但具有安全设计的因素,更具备实际运用的特点。 1.3工业计算机网络安全设计的可靠性原则 工业计算机网络安全设计时应该在确保工业计算机网络先进性的基础上,采用优良和成熟的计算机和网络技术,提高工业计算机网络安全的可靠性,使工业计算机网络具有较高的恢复能力和防范能力,确保工业计算机网络信息的完整性、可靠性和可控性。 2工业计算机网络安全的内涵 工业计算机网络安全应该包括:物理方面的工业计算机网络安全;安全管理措施方面的工业计算机网络安全;网络管理和防火墙技术的工业计算机网络安全;组织保障和保密规定的工业计算机网络安全。在具体的工业计算机网络安全设计中应该将计算机网络信息安全级别进行科学的划分,通过访问权限限制、登录规程和身份鉴别等多重手段确保工业计算机网络的安全,这是近期工业计算机网络安全工作的主要工作内容,希望能够引起相关人员的重视。 3工业计算机网络安全设计的探讨 3.1工业计算机网络安全的信息设计 首先,加强工业计算机网络信息存储的安全设计,在工业计算机网络的运行和运用中应该确保信息在存储、运用和加工过程中的可控性、完整性、保密性,因此要防范非法访问,网络后面等泄密可能的发生,预防对工业计算机网络信息的侵入,确保工业计算机网络信息的安全。其次,建立工业计算机网络信息资源的危险控制模型,通过科学的设计确定工业计算机网络信息资源的具体来源和危险程度,要根据工业计算机网络信息资源的所处网络位置,以不同的保密要求和密级,规范对工业计算机网络信息的访问和处理,有效防治用户以非法访问和加工受控工业信息,推荐的方式为:加强工业信息用户的身份鉴别工作,设计访问权限控制方式,加强工业计算机网络信息的审计和跟踪过程。最后,加强工业计算机网络信息存贮的加密工作,我们可以通过对工业计算机网络信息的加密进一步限定对非法用户非法访问网络信息,并做好对工业计算机网络重要信息的备份,以利在工业计算机网络信息出现破坏时及时恢复。 3.2工业计算机网络安全的网络设计 首先,加强工业计算机网络的数据链路层安全设计,应该确保所有的工作站通过桥接设备和中继器连接在同一网段,共享通信信道。其次,防范工业计算机网络数据链路层的安全威胁,通过信息加密,防止信息在传输过程中的泄密。其三,做好工业计算机网络的安全隔离,减少网络危险。具体做法是:根据工作性质将网络用户进行分组,根据信息重要程度将计算机网络分类,建立工作组,将同组用户接入同一局域网。其四,做好工业计算机网络层安全危险分析。于计算机网络来说,网络层的安全性优秀是网络得到了何种控制,由于许多网络中存储着非常重要的保密数据,不是任何一个IP地址都能够进入网络,进入网络的计算机必须能够进行有效地控制。网络层的主要安全威胁是地址欺骗。每个用户都拥有一个独立IP,通过网络通道对网络系统进行访问时,IP地址表明用户的来源。目标网站通过对来源IP进行分析,初步判断其数据是否安全,能否对目标网络系统造成危害,一旦发现数据来自不可信任的IP,系统会自动将这些数据拦劫。最后,做好工业计算机网络层安全方案设计:在网络层安全方案设计中,重要解决的是利用IP地址欺骗问题。网络层的安全方法包括:利用VLAN划分、路由器进行数据包过滤、采用防火墙等。利用路由器实现包过滤。在局域网中,由于工作性质不同,信息间不允许相互访问或共享,在同一处室内,各计算机在同一局域网内,要实现工作性质相同的计算机间的访问,又要限制不同工作性质计算机间的访问,因此,要想满足这种要求,必须在网络层采用安全设计。安全路由设计主要用于这种网络限制。安全路由方案设计是利用编程技术,由用户根据需要动态修改路由信息,实现由用户控制的动态路由连接,使用完毕后关闭路由,以此来实现安全访问,VLAN实质上是将局域网分成若干个工作组。VLAN主要有两个方面的重要作用:采用VLAN技术,使非授权用户对网内的网络资源进行利用或破坏,并能进行安全性检查。最后,做好工业计算机网络的VLAN设计。虚拟专用网络主要由各级管理服务器组成,用于管理不同级别的设计和生产,为了保证该网络的正常运行和数据安全,要求具有高度的网络安全保证,要求各服务器采用多穴主机技术和VLAN技术构建。利用防火墙实现网络层安全。防火墙用来保护由许多台计算器组成的内部网络,通常是运行单独计算机上的专门服务软件,监测并过滤所有信息交换,识别并屏蔽非法请求,保护内部网络的敏感资料,有效防止跨越权限的资料访问,并记录内外通信的有关状态信息日志。 工业计算机论文:以开放标准推进应用创新 从上世纪80年代的第一代STD总线工控机,90年代的第二代PC-based工控机,到了今天的ATCA/CPCI总线技术,工业计算机在中国的发展取得了长足的进步。在此发展过程中,工业计算机的应用也实现了多元化,尤其是随着3G业务的推广,以及各种通信、网络等技术的融合,其也不再单纯局限于工业自动化领域的应用。那么,未来的工业计算机将如何发展? 为了促进工业计算机的发展,寻求工业计算机下一代的发展契机,中国计算机行业协会PICMG/P.R.C联合中国计算机学会工控机专委会在北京召开了“第八届中国PICMG技术年会暨中国工业计算机发展论坛”,此次以“整合平台加速应用创新”为主题,讨论如何让企业找到更适合发展的技术,以及工业计算机未来发展的技术新趋势。 新机会下的应用多样化 “未来,从发电到配电到传输都是在智慧电网的监控下,而且智能电网系统通过互联网可以跟你家的黑匣子联结在一起,这个黑匣子实际上就是一个电脑,电脑可以连接到你家的所有的用电设备。将来的电网会实时报价,而你的黑匣子会自动接收电网的报价。在电价过高的时候,你可以每10分钟停掉你的冷气2分钟,每10分钟关掉电冰箱2分钟,你家的充电电池汽车是晚上12点才开始启动充电。通过黑匣子,每一个家庭可以减少大概28%的电力的使用,把整个用电高峰的曲线拉平,我们以后就不需要发那么多电了,而电可以更有效地利用。” 研华大中华区总经理何春盛介绍道,这就是研华智能生活的一部分,而这一切都是在工业计算机的控制下实现的。 过去,谈到工业计算机,人们往往会把它和工业自动化联系起来。目前,工业计算机不只应用于自动化领域,而是结合了通信、网络、光电和半导体等技术,应用在能源、电信、医疗等领域。按照中国计算机行业协会PICMG/P.R.C会长刘鑫的话说:“工业计算机发展到今天它已经远远不是我们过去想象的一个壳子里装一个计算机,它的形态和结构发生了非常多的变化,应用也远远不止在工业自动化领域。” 据中国计算机行业协会统计的数据,中国工业计算机市场规模超过55亿元(不包含应用系统),工业计算机的出口约2亿美元。 我国的工业振兴和结构调整也给工业计算机的发展带来了很多的机遇。以轨道交通为例,截止到2008年,我国已经建成并投入运营的城市轨道交通线路约800公里,而有25个城市的超过2500公里的城市轨道交通建设规划已经通过了国家批准,在车站的售票系统、车载、检测、供电等方面都给工业计算机带来了巨大的市场机会。研华大中华区总经理何春盛介绍,研华中国2009年前三个季度的收入第一次跟美国市场的收入在全球整体收入中所占的比例相同。 技术的发展同样也推进行业应用的适用性,带给了用户更好的体验。据刘鑫介绍,过去到电信企业的机房参观,满屋子都是服务器、交换机,中间是连接线,根本辨认不出连线连的是哪台机器。未来,由于空间的限制和维修方便,电信企业的机房一定是一个ATCA平台将板卡、服务器、交换机组合一起,可以解决用户所有的需求。工业计算机扮演的角色将会越来越重要,其设计呈现出多元及定制化的设计特点,技术发展也进一步体现了网络IP化和硬件架构IP化。 与嵌入式和云计算的结合 与嵌入式和云计算技术相结合,也成为众多工业计算机厂商关注的重点。据研华嵌入式运算优秀事业群总监张家豪介绍,研华公司的“嵌入式优秀服务”为嵌入式应用开发商提供了一套完整的解决方案,包含从COM载板设计服务、SoC 平台开发到加固和宽温设计的各种服务,这种服务的范围覆盖了从嵌入式主板、模块到软件服务等各种服务,透过这种系统化的搭配设计方式,可以简化设计工程师在主板、BIOS、周边模块等项目上的选择。 云计算作为目前最流行的技术概念,也不会被工业计算机厂商所忽略。刘鑫说道:“随着云计算技术的深入,如何解决工业计算机和云计算相结合的问题,一定是我们重要的研究课题。”鼎钛克电子总工程师彭文进也认为:“通过云计算这样一个新的技术,把设备、软件、服务融合为一体,使多网融合成为现实,使用户的需求也能得到更好的满足,这也是鼎钛克把目标放在千兆以太网通信计算平台上的原因。” 开放化的标准 今年,国家出台的电子信息产业调整振兴规划,将推动电子信息产业结构调整,增强自主创新能力,使中国从信息大国发展到信息强国。但部分的企业利润较低,研发投入较少,与发达国家仍有较大的差距。为了推进中国电子信息产业结构优化升级,发展基于开放标准的整合平台是一个关键。开放标准是当今世界潮流,也是中国发挥后发优势,实现超越式发展的机遇。 目前,国家对于标准化建设相当重视,工业计算机行业也在制定相应的标准。据刘鑫介绍:“目前,国际上并没有关于工业计算机的通用标准,我们现在正在制定的标准是开放化的标准,对于国际上已经通用的标准我们会吸收进来,而有些还未制定并流通的标准我们会先吸收一些厂商的技术优点,把它融入我们的标准之中。”他同时还谈到,基于开放标准的整合平台给用户以自由选择的权利,保证各个厂商产品之间的互操作性,使竞争各方可以在市场上平等竞争,用户不会被锁定于某个特定的供应商,从而能避免产生垄断。采用开放标准,用户还可以根据自己的需要,增强系统的可靠性与安全性。此外,基于开放标准的整合平台的引入并不是舍弃自主研发,而是让用户通过适当的整合,可以专心于自己擅长的应用上,快速建立系统模型,缩短研制开发周期。 工业计算机论文:浅谈我国工业计算机现状与未来发展趋势 【摘要】当下,工业计算机再也不仅仅局限于工业自动化的领域,由于在通讯、网络、软件及光电的整合和应用下,并结合了消费电子、通讯、半导体及软件等应用,其扮演的角色越来越丰富多样化,并呈现出其定制化的设计特点。在自动化和信息化产业链中工业计算机占据着至关重要的地位,工业计算机不单是传统行业升级改造与"两化融合"的马达,更是"3C融合"与建设3G的主要硬件框架和基础平台。 【关键词】工业计算机3C融合发展 一、引言 工业计算机领域包括工业计算机整机、处理器板或嵌入式主板、数据采集板、通信板、功能板(如图像、视频、存储、运动控制、DSP等),以及一体机或HMI、机箱背板、周边设备、软件和应用系统。最早前,针对工业自动化中特殊规格及严苛的环境要求,工业计算机厂商设计特殊的主板、芯片、机箱、操作系统等,以满足特殊作业环境的需要。随着计算能力的提高,工业计算机日渐成为工业自动化的关键技术。 二、全球工业计算机发展概述 2.1工业计算机产业的飞速发展 近年来无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展使工业计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色,工业计算机产品在的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛!工业计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的优秀。传统意义上,工业计算机主要用于工业生产过程的测量、控制和管理,但今天已经远远超出工业程控制的应用范围,而是广泛应用到我们日常生活的各个方面。3C融合、三网融合、企业信息化加速进行,无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场,对工业计算机的需求从来都未像今天这般为IT业所重视。工业计算机已经成为信息产业基础设备的优秀,工业计算机已成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地的服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在新的工业计算机体系结构有更强的交互性和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。最后,工业计算机将朝着创建一个开放、标准化平台的方向发展。 2.2中国工业计算机产业发展历史 (1)STD总线技术开创了低成本工业自动化技术的先河 工业计算机起源于20世纪80年代初期,其标志性产品是STD总线工业计算机。STD总线技术具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低等特点,这一特点深受传统型中小企业的欢迎。STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的,后被国际标准化组织吸收,成为IEEE961标准。1991年,由信息产业部电子六所牵头成立了中国计算机行业协会STDMG/P.R.C分会,在国内推广普及STD总线。由于其是机笼式安装结构,并且设计、开发、调试简单,得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用。 (2)开放标准造就了一个PC-based系统时代 1981年IBM公司正式推出了开放架构IBM PC机,其的出现震动了世界,并获得了极大成功。随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源,于80年代末期开始进军工业计算机市场。从1997年开始,我国的工业计算机厂商开始进入IPC市场,促使IPC的价格不断降低,也使工业计算机的应用水平和应用行业发生极大变化,应用范围不断扩大,IPC的应用从传统工业控制向数据通信、电信等对可靠性要求较高的行业延伸。更为值得一提的是,IPC开创了一个崭新的PC-based时代,拉开了工业自动化和信息化技术走向开放平台的序幕。 3、迅速发展和普及的工业计算机 当时间进入21世纪,随着信息技术的快速发展,通信和计算的融合是大势所趋。计算机与通信技术的发展使独立的业务应用逐步融合为更易使用的、集成的业务应用,同时融合带来了一个新的契机,它必须是一个兼容并蓄的通用平台,在这样的基础之上有一个特点,就是一定要有一个开放的标准架构。这对工业计算机提出了更高的要求。工业计算机技术更是无处不在,它带来的是一个充满联网设备的世界。融合通信最大的设备挑战是可用性和功能开发缓慢等不利因素。提供全IP功能的通用平台可以支持业务差异化,整合内容和业务支撑系统,将复杂的网络简单化,提供最佳用户体验。 由于IPC构造和其连接器的缺陷,对于其散热和高可用性的问题很难从根本上得以解决,由此才诞生了新一代工业计算机CPCI,解决的是可靠性和可维护性问题。CPCI是PCI总线的电气和软件加上欧洲卡,CPCI技术的主要特点和重要性是具有在不关闭系统的情况下的即插即用功能,该功能的实现对高可用系统和容错系统非常重要。基于以太网的工业自动化系统提供了新的技术平台,ATCA的诞生恰恰赶上了信息产业链变革的机遇。 三、中国工业计算机市场概述 3.1工业计算机产业主要发展特点 (1)企业向自主创新的方向转变 经过多年的积累,我国的工业计算机企业正在经历着从中国制造到中国创造的转变。例如中国的一家本土企业自主研发了新一代工业计算机EPI,不仅解决了IPC工业计算机中所遇到的诸多问题,还能完全兼容PCI标准,具有开放性、良好的散热性和抗振性、高稳定性、高可靠性等特点,而且加工工艺容易,成本低,便于推广,已经成功应用于国产数控装置。 (2)工业计算机越来越被行业用户所接受 工业计算机产品和技术是属于中间产品,是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算基础平台。随着社会信息化的不断深入,国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机,而以工业计算机为共性技术和基础平台的低成本工业自动化正在成为传统行业升级改造的主流技术路线,中国的工业计算机厂商所受到的重视程度也越来越高。从数字家庭用的机顶盒、数字电视,到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制,金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加,对工业计算机的需求很大,工业计算机市场发展前景十分广阔。 (3)市场的主要形态 工业计算机界不同于商用计算机采用大批量标准化的生产方式,在不同应用有不同的功能需求设计,企业需针对用户需要设计符合其功能需求及外观的产品。因产品复杂度较高,价格敏感度较低,毛利率较高,普遍均在30%以上,相较于商用计算机市场,仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多,呈现长尾市场特点。 (4)工业计算机走向服务化 值得注意的是,近年来国际厂商提出了一个新的概念:预集成平台或整合平台。它是在工业计算机技术发展的基础上继续向产业链下游发展的结果。国际厂商不再把自己仅仅看作是工业计算机的供应商,而是针对用户的某一个项目或装置的开发,从系统方案的制定开始,包括部件集成、硬件采购、软件配置、现场调试、直到验收,全过程都由其承担。它们既是方案供应商,又是产品供应商,还是系统集成商。这种做法既可以进一步满足用户的要求,同时也可以解决工业计算机厂商目前价格过于透明,利润率降低的问题。但是这将要求厂商对应用行业技术发展走向、目标系统的设计要求、产业链上下游产品技术发展、不同类型模块的功能和性能都要十分了解。这对国内工业计算机企业的技术能力、市场能力、产业链支持提出了更高的要求和挑战。 四、结语 中国工业计算机市场竞争虽然激烈,但格局基本稳定,即使在全球金融风暴的阴霾中,中国工业计算机市场依然将保持较快增长。不论面向工业控制的传统IPC市场,还是面向公用设施和金融电子等新兴领域的嵌入式计算机,国内企业与台湾品牌占据市场主导地位;在面向铁路车载和航天军工的抗恶劣环境工业计算机、以及构成工业计算机系统的数据采集板和功能板方面,国内企业与国外品牌同台竞争,面向工业控制的传统IPC市场作为我国工业计算机技术的发源地,一直是工业计算机的主战场。这类产品产量大,应用领域最广泛,是服务于传统产业升级与现代服务业的主力军。 工业计算机论文:试述工业计算机控制系统的组成及应用 摘要:工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 关键词:工业计算机控制系统应用 在工业自动化体系中,一个重要的角色就是工业控制计算机,即IPC,或者叫产业PC。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。工业生产过程的计算机控制系统,随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合,给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统(CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 目前工业计算机控制系统按结构层次基本上划分为:直接数字控制(DDC)系统、监督控制(SCC)系统、集散型控制系统(DCS)、递阶控制系统 (HCS)和现场总线控制系统(FCS)等几种,其中DCS是融 DDC 系统、SCC 系统及整个工厂的生产管理为一体的高级控制系统,该系统克服了其他控制系统中存在的“危险集中”问题,具有较高的可靠性和实用性。但是,为了进一步适合现场的需要,DCS 也在不断更新换代,近年来,集计算机、通信、控制三种技术为一体的第五代过程控制体系结构,即现场总线控制系统,成为国内外计算机过程控制系统一个重要的发展方向。 二、计算机控制在工业自动化的设计和应用 工业生产过程中广泛应用了工业控制自动化技术,来实现对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,以达到提高产品品质和产量、降低生产消耗、确保安全等目的。那么如何实现工业计算机控制呢?现在介绍设计思路如下: (1)计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计,随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同,但系统设计的基本步骤大体类似,一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案:开环?闭环?单环?多环?DCC?SCC?DCS? ②确定系统的构成方式:要求高:工控机;要求低:单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择:传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 (2)确定控制算法 控制算法的选择非常重要,它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点:① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式,但具体到一个控制对象上,必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时,其控制算法一般也比较复杂,使整个控制系统的实现比较困难。合理简化,再完善。 (3)系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中,一些控制功能既能用硬件实现,也能用软件实现。因此在系统设计时,硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本;软件可以增加控制的灵活性,减少成本,但要占用更多的主机时间。①硬件设计:包括输入、输出接口电路的设计,输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计:硬件设计好了后,系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图,编制程序清单,编写程序说明。 (4)系统调试 系统调试包括系统硬件、软件分调与联调,系统模拟调试和现场投运。调试过程往往是先分调、再联调,有问题再回到分调,加以修改后再联调,反复进行,直到达到设计要求为止。 (5)工业计算机系统的维护 提高计算机控制系统的可靠性和可维修性的常用方法:a 提高元器件的可靠性;b 采用冗余技术;c 采取抗干扰措施;d 采用故障诊断;e系统的恢复技术;f 软件可靠性技术。 总之,工业计算机控制系统应用总体思想具备:①系统操作性能好,硬件和软件要使用方便和维修方便;②可靠性高;③通用性好,便于扩充;④实时性强;⑤设计周期短、价格便宜。至于具体的系统设计和总线类型的选择由于篇幅原因不再详述了,感兴趣的读者可以查阅相关资料进行学习。 三、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统,其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益,节约运营成本,使生产企业得以实现深层次的信息化,对企业管理提供准确可靠的参考,使企业得以取得最大的效益,赢得发展先机。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展,工控机的市场需求将会越来越大,工控机市场发展前景十分广阔。
汽车新技术论文:新技术下汽车检测与维修人才培养之思考 【摘要】从汽车产业发展的现状出发,阐述在汽车技术高速发展情况下,应解放思想,适应新形势,改革人才培养模式,从四个方面入手,培养出能适应新技术的汽车检测与维修人才。 【关键词】汽车检测与维修 新技术人才培养 一、汽车产业现状 (一)汽车行业现状 2004年以来,我国汽车行业持续高速发展,一方面表现在产销两旺,另一方面表现在汽车技术的快速进步。从产销量上看,我国在2009年和2010年都超过美国,成为全球第一大汽车市场。图1是我国2005年以来国产和进口汽车的销售数据。从中可以看出,国产汽车销量呈现快速增长态势;进口汽车虽然绝对数量不大,但2010年比2009年增长了一倍,说明高档车的进口量在迅速增加。2011年全年,高档车的进口量突破了百万。从技术上看,我国汽车从2000年开始逐步进入电控时代。这一方面是因为排放法规的严格,另一方面是电子技术的快速发展除进口车已经与世界各个汽车市场实现同步外,国产车所采用的技术也基本与国际同步。前几年发动机电子控制技术、电控自动变速器(AT)、ABS防抱死系统、安全气囊(SRS)、电控门锁和防盗系统、自动空调(A/C)等视作新技术来,现在这些系统已经成为家用轿车的标准配备。这几年来随着人们对舒适性、安全性的要求越来越高,汽车上又配备了车载网络系统(CAN系统)、车载诊断系统(OBD)、电子稳定系统(ESP)、胎压监测系统(TPMS)、导航系统(GPS)、柴油共轨技术(Common Rail)等。 (二)维修行业现状 据统计,我国注册的汽车维修企业有30多万家,其中有1万多家是4S店或3S店,而一类和二类维修站近8万家。2008年以来,受金融危机的影响,特别是2011年,随着世界经济的二次探底,我国为缓解通胀、稳定房价,收紧了银根。市场上流动性减小,根据中国汽车工业协会数据,2011年中国汽车累计批发量增速为2.45%,由于汽车销量增速下降,导致4S店有80%以上总体业务濒临亏损,同时汽车美容、新车保险等业务大大萎缩。但是从整体上看,汽车售后服务业务受到的影响相对较小。这使得各家4S店或3S店更加注重汽车维修业务的发展。对于综合型维修企业,因为他们接触的车型种类较多,客户需求相对复杂,所以对维修人员的技术水平和综合能力要求更高一些。维修业务的增加和车辆技术的进步,都在快速地推动着维修行业对维修人才的渴求。一辆新车从购入到报废的花费中,后期维修保养占45%左右,所需汽车维修技术工人缺口将会不断扩大。可以说,维修行业竞争的本质在于人才的竞争,集中在服务人员、维修技术人员、管理人员等各个层面上的人才需求上。 目前,我国汽车维修行业的从业人员约300万,每年新增人数约30万人,这些人主要是通过职业院校的培养,或者是从其他行业转移过来的。从数量上看,这些人员能够满足行业需求;但从质量上来看,还远远不够。因为一方面维修行业的在职人员有相当一部分没有受过系统的专业教育和技术培训;另一方面很多学生在校期间受到的教育跟不上汽车技术的发展,特别是学校课程体系,不能适应实际维修的需要。他们的知识结构和技能水平不能满足企业的用人需求,一般都需要在维修厂内再进行从学徒、中工、大工的历程,而且这一历程时间过久,影响了这些人员薪金的提高。 (三)汽车维修行业职业教育现状 自2004年,国家教育部、劳动部等六部委联合推出制造业和现代服务业技能型人才紧缺培养工程,汽车运用与维修被列入其中。同时,职业院校的招生规模也逐年扩大,2007年达到810万人,其中汽车专业达到30多万人(中职20多万人,高职10多万人)。每年30万的新生力量虽然数量巨大,但现有维修行业就业人员有300万之多,年替换比例只有10%,与市场所需差距甚远。 在教育部的主导下,汽车专业的职业院加大了与汽车主机厂的合作力度。例如丰田的T-TEP项目,通用的ASEP项目,现代的校企合作项目等,推广他们的培训模式。 二、适应新形势,解放思想,改革人才培养方式 汽车工业及其新技术的发展,要求汽车维修专业高技能人才的培养理念要进行相应的变革,改革原有教育模式,创建新的适应汽车工业及其新技术的发展要求的培养模式。笔者认为,加强汽车检测与维修高技能人才的培养与开发应从以下几方面抓起。 (一)改革课程设置,实行新的模式 汽车检测与维修专业培养的是掌握机电一体化技术的“汽车医生”,因此制订教学计划和大纲时,应以理论为基础,以岗位职业技能为优秀,有针对性地调整教学内容,优化课程设置。其中应掌握三个基本原则: 1 专业基础课应突出为专业服务的特点。高职高专培养要求,理论适度、必需、够用为原则。例如,材料力学中的理论力学和材料力学以及流体力学应充分和汽车紧密结合,材料学结合汽车生产及使用中所使用的材料讲解,汽车中用到的部分讲透,汽车中根本用不到的东西坚决不讲;电工电子方面讲解的内容应紧密结合现代汽车电器元件及电路的特点设置课程内容;液压传动,重点讲解汽车中应用的液压元件及液压装置;机械制图及CAD应培养学生测绘和能读懂汽车零件和装配图;机加工应体现汽车机修中的工艺性和特点。此类课程结合汽车专业的特点,可以编写出汽车材料力学、汽车电工电子、汽车液压、汽车制图、汽车机械基础等讲义或教材。 2 职业技能课程应紧跟汽车制造技术和检测手段的发展。首先,应对汽车形成一个整体概念。比如这样的课程内容:在讲汽车发动机构造内容时,就应该把常规发动机和现动机新技术,如:可变配气机构、电控喷射系统、废气再循环和增压技术等糅合为一体去讲;在讲汽车底盘内容时不仅讲普通的变速器、制动系、汽车悬架、转向系等,而且也应详细介绍无级变速、自动变速、ABS、电控悬架等;同样汽车电器也应该把自动空调、车身电器、全球定位、卫星导航、巡航等内容全部讲完。其次,课程内容应紧跟汽车技术的发展,现在汽车上已经使用的装置,在课程中一定要充分体现出来,把汽车最新技术发展趋势方面的信息传递给学生。比如,讲安全气囊时不仅讲一般的安全气囊系统,而且也要讲OPDS乘客检测系统和帘式安全气囊;讲解电控液力自动变速器,也要介绍现在汽车上已经应用的连续无级自动变速器(CVT)、双离合变速器(DCT)等内容;讲柴油机燃油供给系统时,柴油电控共轨喷射系统一定要讲;柴油机增压技术和汽油机增压系统对比去讲。最后,汽车专业课程一定要体现实用的特点。除让学生掌握相关的检测方法外,一定要让学生掌握分析问题和解决问题的技能。例如,如何利用故障码数据流分析故障、如何利用波形分析故障、如何根据发动机尾气排放检测仪分析故障、如何进行车辆四轮定位检测并根据检测结果进行调试等等。 3 职业技能课程应强化实践教学。高职院校的实践性教学环节主要有三个方面:教学实习、生产实习和毕业实习。但目前职业学校实践教学课时数普遍偏少,所以,必须转变重理论轻实践的教育观念,合理设置实验课程,确保学生有足够的实践技能训练时间。另外,职业学校要走产教结合之路,拓展校企之间的联系。各级政府和教学行政部门要为职校学生的实验、实习创设条件,开辟基地,把教学活动与技术开发、技术推广、技术应用和社会服务紧密结合起来,提高学生的创新技能。要能充分挖掘人的潜能、全面发展人的个性,要充分尊重和挖掘每个学生的创造意识和创新潜能,注重对学生在思想道德品质、文化基础知识、创新精神、实践动手能力和身心素质诸方面的提高,并给每个学生指明继续努力的方向,提供前进的动力和个性发展的机会。 对于汽车检测与维修技术专业的优秀课程,比如汽车整车检测技术、发动机检修技术等课程,宜采用一体化的教学方式,在现场上课,充分利用现代网络技术,克服设备台套数不足的问题,这样既节约人力,也节约了大量重复劳动的时间。 (二)更新教学手段,加强实验设施建设 先进的教学手段,如多媒体、模块式一体化现场教学等,能清楚地层示汽车各零部件结构原理及内部运动关系,直观、动感性强,便于学生的理解和掌握。例如,汽车构造课的教学,可使用挂图、模型、实物等教具,用幻灯、投影、录像、多媒体教学课件等现代教学手段,把各种机构的结构、工作原理生动直观地显示出来,可以大大提高教学效果。汽车检测与维修是一项技术实践性很强的工作,为切实培养学生的实践技能和工作能力,应加大实践培养的力度(实践培养课时应达到50%左右)。保证每一位同学能亲自动手反复操作,以巩固和运用所学知识,提高操作技能和解决实际问题的能力及水平。 (三)加强校企联姻,形成优势互补,共同发展 为保证所培养的人才更能贴近企业需求,缩短与生产实际的距离,必须加强与企业的沟通与合作,成立以企业技术人员和专业教师为主的专业培养委员会,让企业直接参与培养计划的审定和有关教改的课题研究,以利于学校及时将最先进的技术纳入培养领域,及时了解社会需求,不断改进学校的培养内容和方式、管理等工作。同时,学校也可与条件较好的企业建立长期、稳定、紧密的联系,把企业作为学生的实习实训基地,以弥补学校实习条件的不足,还可以使学生提前认识企业实际生产情况,以便毕业后尽快上岗。 (四)加强双师型(复合型)师资队伍建设 加强双师型(理论培养和实践指导都过硬的)师资队伍建设是培养高质量学生的前提。一名称职的专业教师,不仅需要掌握扎实的基础理论,精通专业,时刻把握本专业发展的脉搏,而且必须具备丰富的实践经验,仅重视理论教学只能纸上谈兵。因此,专业教师每年需要有一定时间到企业或更高的学府进行锻炼和学习,以掌握本专业和相关专业最新的技术发展动态,及时进行知识更新、拓宽视野和调整知识结构,使自己成为与技术发展同步的、行业领域中的汽车机电一体化专家。同时必须解放思想,本着“走出去、请进来”的原则,聘请行业和企业的名家、高级技术人员到校任教,做学术讲座,进行技术合作或担任兼职教师,加快“双师型”教师的建设。 汽车新技术论文:汽车营销创新:新技术+新思维 “互联网+”思维已经对众多传统产业带来变革,汽车行业也应该思考如何改变CRM营销策略,以带来更加贴近客户需求的全新体验。 中国汽车市场增速放缓,竞争后移,汽车后市场面临前所未有的博弈,车企的主导地位受到了来自众多新型的创业模式和独立服务体系的挑战,如何通过有效的客户管理和营销最终赢得客户体验是每个车企都将面临的问题,为此,日前举办的2015中国汽车CRM高峰论坛专门进行了深入探讨。 业界人士认为,“互联网+”思维已经对众多传统产业带来变革,当移动互联已经渗透到我们生活的方方面面,当未来更年轻的消费群体将成为我们要面对的客户主体,汽车行业也应该思考如何改变CRM(客户关系管理)营销策略,以带来更加贴近客户需求的全新体验。 而在往纵深进行的思考与尝试中,利用好大数据、形成开放的用户思维等创新观点在业界也日益成型。 大数据是一种有效手段 在深入探讨如何打造更加精准地汽车CRM时,大数据成为被普遍看好的技术和手段。 腾讯汽车频道主编陈瑶指出,随着移动互联网的飞速发展,各种应用场景的生活体验正在改变着我们的消费习惯,通过社交平台来观察和分析其他消费者的消费习惯,从而找到适合自己的消费选择,这是一个重要改变,也使移动平台成为营销的新战场,如何发挥和运用社交大数据,其实已成为移动互联时代的重中之重。 据统计,目前,在腾讯一站式汽车生活服务平台上,同时在线的用户已超过了2.11亿,QQ的用户达到了8.32亿。年轻用户活跃度更高,在九零后用户喜欢用的QQ空间,整个活跃用户已超过了6.45亿。“这些数字还在呈现不停攀升的趋势。”陈瑶说。 但如何让这些海量的数据发挥出真正的价值,汽车品牌该如何利用这些大数据进行营销?陈瑶表示,腾讯目前的尝试路径是,利用移动社交大数据的云分析,帮助汽车品牌更好地了解用户,挖掘潜在用户,通过实现大数据的竞逐营销来帮助企业进行有效的触达。 比如,腾讯通过后台大数据做过进口车用户的画像分析,分析他们的年龄特点,他们喜欢听的音乐是什么,他们出行的时候更喜欢用什么样的方式,他们更喜欢休闲的时候走到什么场所去等内容。 “通过这样的分析,能够很准确地看出来用户实际上具备什么样的维度,据此帮助汽车企业对购车者行为进行完整跟踪和正确理解,从而更加理解客户的实际购车需求,也能够保证每一分广告的投入是精准和有效的,从而最大化地提升客户的黏性,也能够改善客户的体验。” 陈瑶分析指出。 梅花网研究院院长程然认为,CRM系统实际上就是车企给到用户的客户服务,以及能产生的增值服务、跨界合作和数据变现增值等部分,CRM数据是整个汽车商业数据链路中的一个组成,其余两部分还包括汽车的营销数据和销售数据。 在他看来,“如果我们打通汽车从销售到车联网的服务数据,再到汽车CRM数据,完全打通数据,就能把整个汽车的商业链路打开。” 但实践中发现这并非易事。“无论是汽车企业,还是CRM部门,都不愿意与人分享自己的数据。” 矩阵互联总裁薛冰坦言。 能否打破这个瓶颈,关系到汽车企业能不能在销售和营销两端找到新的有竞争力的策略。贝塔斯曼欧唯特中国副总裁徐欣认为,所有的品牌商拥有的数据其实非常多,但信息的离散化、孤岛化和不一致性,导致了泛数据化下可能造成的错误决策,因此亟需思考如何把数据变成有效的数据资产。 可以尝试把CRM作为突破口,外围环境的变化,让曾经自喻为“苦菜花”的CRM有了施展拳脚的机会。徐欣建议汽车企业重新定位CRM,应选择具有跨部门整合能力和领导力的CRM负责人,让CRM充分发挥枢纽作用,以使企业里的商业流程和数据流程能够围绕CRM进行高效清洗、整合和分发。 而且,CRM还要开阔视野。中国汽车工业协会汽车信息服务委员会副秘书长、有壹手联合创始人朱伟华提出,CRM不能只盯着自己的用户数据,来自保险公司和互联网公司的数据都是很关键的,但是现在具备这种数据分析能力的企业并不多。因此,做CRM的工作,一定是要基于互联网公司和主机厂,或者和需要做CRM工作的企业合作,才能做大数据互联网的精准营销。 营销创新的四个维度 “互联网+”的时代,传统汽车企业的营销创新应从何处着手,才能全方位切入用户需求? 新媒体营销专家韩笑指出,在整个移动互联网时代,企业营销创新其实有四个维度:第一个维度,移动互联网化。从PC端转向移动端的趋势,决定企业应将创建技术、搭建沟通的渠道和平台放在第一位,因为只有在整合的平台上才可以拿到完整的数据,并且更加清晰地了解你的目标用户。 第二个维度,O2O,即数据的整合与流动性。 第三个维度,去中介化。品牌也好、产品也好,包括客户关怀、用户的管理,其实是需要自建平台去为用户和消费者产生直接的互动沟通,最好能够跟外部的社区连接在一起,让消费者和消费者之间、用户跟用户之间连接起来。 第四个维度,渠道融合。未来,用户管理功能或会员功能会跟信息传递、销售服务、客户关系,包括所有的部门都打通,所以在企业中会有更大的话语权。适应这样的转变,才能够让品牌跟企业做到全员客服,能够无处不在地围绕消费者并提供最佳的服务和体验。 值得重视的是,移动互联时代,每个企业其实都可以打造自己品牌的自媒体平台,但关键是是否具有开放的心态。 以前很多企业觉得品牌作为一个无形资产,应该是企业所独有的。现在则不然,“媒自在心,得民心得天下。”韩笑表示,只有真正搭建起一个开放的平台,让真正认同品牌理念的用户、喜欢产品的用户一起参与进来,才能共同完善和丰富品牌。 “没有传统的企业,只有传统的思想。”在韩笑看来,开放的品牌平台上,产品本身就是最好的传播渠道,企业在跨界思维时代应勇于尝试与创新。 O2O转型 各行业领域中,将精准营销做到极致的典型案例无疑是小米。身处一片红海、且面对国内外众多品牌竞争压力的手机行业,其用4年半的时间就创造了475亿销售额,而且增长势头仍在继续。小米今年上半年财报显示,依然超越苹果,位列全国智能手机销售第一名。 “我们真正从上到下都重视客户声音。”总结分析销售中的经验时,小米公司客户服务总经理杨津京指出,依靠论坛和微博,小米始终保持和用户进行近距离交流,及时了解用户的应用需求,帮他们解决应用中的问题和困惑。“我不光要比用户对自己的需求的把握要快一步,同时是要比竞争对手快一步。” 事实上,对汽车用户来讲,更需要这样的互动。多数用户都有这样的需求:在出现故障的时候,特别需要有专家在身边,可是不知道找谁,找4S店师傅又有价格等各种顾虑和担忧。 因此,车企也需要能像小米那样,可以不受时间空间的限制与用户进行线上线下的随时互动,这样的转型,被业界称之为O2O转型。 最早的O2O的概念是美国提出的,即线上做营销、互动,最终把消费者引流到线下来做交易或交付。 传统企业如何进行O2O转型?国内SocialCRM创导者叶开表示,要实现品牌跟消费者之间不是一次的接触,而是一个持续的连接。因为这个持续连接又是全渠道的,所以需要一个平台来做整合,不同的渠道、接入点进来都可以识别。此外,还有重要的一点是,通过社交互动,跟消费者建立起信任关系。 韩笑对此表示:“好的产品和服务是建立信任的前提,同时还要有主张、价值观、和号召力,最后就是关系。关系的建立是需要下很多工夫的,因为整个大的社会化媒体的环境,包括现在的“互联网+”,其实对于所有企业的冲击都是如何重新认识自己的用户,如何能够跟用户建立更好的关系。” 信任也源于关怀,用户关怀中最基本的因素是什么呢?“提供好的服务、产品,提供细致入微的体验。此外,还要给客户创造很多惊喜或者是有趣、好玩、不一样的东西,甚至是超乎想象的。”韩笑说。 汽车新技术论文:汽车发动机的发展与新技术分析 【摘要】本文对汽车发动机技术现状进行了概述,并从三缸涡轮增压发动机、柴油发动机配电子涡轮、汽油机这三个方面就汽车发动机新技术做了举例说明。最后对汽车发动机发展新技术做了展望。 【关键词】汽车发动机;发展现状;新技术 一、发动机技术现状 自90年代出现第一台内燃机以来,内燃机作为汽车动力装置已经有一百五十多年的历史了。随着科技的飞速发展,汽车发动机技术经过了三次历史变革。在第一次历史变革中,汽车发动机的燃料由最初的煤气更变为石油燃料(如柴油、煤油、汽油等);在第二次历史变革中,汽车发动机实现了工业化生产;在第三次历史变革中,汽车发动机与电子技术实现了结合。当前,电子控制技术在汽车发动机中得到了广泛的应用,例如配气机构、燃料供给等。科技的日新月异使得汽车发动机新技术层出不穷。 二、汽车发动机新技术 (一)三缸涡轮增压发动机 1.PSA 1.2THP发动机 在2014年北京车展上,标致汽车展台为大家带来了一个小家伙――1.2THP发动机。目前该发动机已在神龙集团襄阳发动机工厂生产,未来将在东风标致以及雪铁龙旗下多款车型中应用。 这台1.2THP三缸涡轮增压直喷发动机采用了全铝机身轻量化设计,同时加入了平衡轴设计,降低发动机的整栋以及噪音。最后,凭借涡轮增压、缸内直喷以及进排气门双可变正时技术,使得这台精油1.2L排量的的发动机最大功率达到了100KW,最大扭矩也达到了230Nm.这一数据接近一台1.8L自然吸气发动机的数据了。 在配气方面,1.2THP发动机采用双顶置凸轮轴,并且拥有进排气双连续可变正时技术与涡轮增压相辅相成的还有缸内直喷技术,采用高压油泵将提供200Bar压力的喷油压力。 2.雷诺Energy TCe 90发动机 作为法系车的另一个代表,雷诺在2014年的法国车展上展示了旗下的三缸发动机。雷诺一直是最稳定的引擎供应商,雷诺Energy TCe 90发动机从F1赛场上借鉴了不少经验。 Energy TCe 90发动机配备自动启停几乎,光放的百公里油耗仅为4.3L。其最大攻略吧67KW、最大扭矩135Nm,采用低惯量涡轮来减小涡轮迟滞,发动机从1650转开始便可以输出最大扭矩的90%。 Energy TCe 90发动机采用电控式排气旁通阀,直接由电机控制阀门开度,和真空式旁通阀相比,可以更精确的控制涡轮转速和进气量。另外,这款发动机的中冷器也几种在了进气歧管内部,使发动机更为紧凑。 (二)柴油发动机配电子涡轮 14年11月,大众在德国沃尔夫斯堡举行的一次技术展上展示了一款全新发动机,该发动机为一款配备了电子涡轮增压器的柴油发动机,未来推出或与10速DSG变速箱匹配。这款配备电子涡轮增压器的发动机,基于将搭载新帕萨特的2.0TDI打造。配备电子涡轮的新发动机最大功率由176kW提升至200kW。 (三)汽油机 1.一汽马自达2.5L汽油机 在节能环保的大势所趋下,阿特兹搭载的2.5L自然吸气汽油发动机燃油缸内直喷、双可变气门正时和13:1的高压缩比技术的应用使得该款发动机可以爆发出141kW的最大功率和252Nm的峰值扭矩。同时,6.9L/100km的油耗表现不仅响应了节能环保的提倡,也让众多同级车型汗颜。 总体上讲,这款发动机集成了众多先进的技术,具有极高的高压缩比,在燃油经济性方面以及动力输出方面都已经达到了主流涡轮增压发动机的效果。同时,还避免了涡轮增压器系统的额外成本、潜在的可靠性和复杂的控制技术等问题。其特有的高压缩比让这款发动机在燃油经济性方面已经超越了主流涡轮增压发动机。动力方面不需要增压也能得到理想的效果。 2.沃尔沃汽车2.0T汽油机 在吉利接手沃尔沃之后,耗费110亿美元开发了Drive-E"E驱智能科技"动力总成以及SPA模块化平台。2.0L GTDi的发动机取将直喷和涡轮增压结合在一起,并配合了一款8挡自动变速器。此发动机最大的特点就是属于大缸径、短冲程设计、缸径87.5mm冲程83.1mm从结构上就有利于高转速区的动力发挥。 3.观致汽车1.6T汽油机 作为观致汽车的处女作产品,观致3早在还未上市之前便成为了关注的焦点。1.6L涡轮增压发动机与时下流行的单涡轮双涡管不同,而是采用了内置泄压阀以及电控再循环阀的霍尼韦尔盖瑞特涡轮增压器,最大功率可以达到115kW/5500rpm,峰值扭矩更是可以达到210Nm/1750-5000rpm。 虽然这台1.6L涡轮增压发动机单纯从数据上来看可能和其他合资品牌大相径庭,但是,调教后的扭矩范围更加宽广,发动机转速从1750~5000rpm都可以释放210Nm的峰值扭矩。技术上来讲,观致采用了当前较为主流的气口喷射的增压发动机。他们采用的是PFI气口喷射的这种比较成熟的技术配合增压,这样的举动对发动机的升功率是非常有益的。 三、展望 对于汽车来说,发动机就是其心脏。发动机新技术的出现对于提高汽车性能有着非常有重要的意义。在很大程度上一款车的品质与质量取决于发动机的好坏。 当前,汽车发动机技术已经较为成熟,各项新技术的出现大大的提高了汽车的整车性能,电子技术在汽车发动机上的应用受到了大众的追捧。但是,当前已有技术仍存在一定的缺陷。只有不断的完善电子控制技术在发动机上的应用,将各项先进的技术整合,集成到发动机上,不断开发各项新技术在汽车发动机上的应用,实现高度智能将是汽车发动机未来发展的必然趋势! 汽车新技术论文:浅析汽车涂装新技术与新材料 摘要:随着汽车工业的不断发展和越来越多新技术在汽车工业的应用,汽车涂装技术在材料和技术方面都有了明显的进步,很多新材料和新技术陆续投入到生产应用当中来。本文的研究旨在对当前出现的一些汽车涂装新技术与新材料进行阐述和介绍,并对各种材料和技术的特点进行总结。研究表明,节能环保材料和技术将是未来相当长一段时期内汽车涂装工业发展的重点方向。 关键字:汽车涂装;材料;技术;发展方向 引言 对每一辆汽车的生产过程来说,进行涂装都是必须要经历的过程。汽车涂装不仅会增加汽车的美观性,而且对汽车的防腐蚀性能、汽车使用寿命等都有一定的提升作用。但是,传统汽车涂装工业在生产过程中受到自身行业限制,无疑会对生态环境造成非常严重的污染和损害。据统计显示,制造汽车时超过90%以上的挥发性有机化合物污染都是在涂装环节产生的,同时这一过程还会产生大量的固体废弃物,各个步骤都会产生一定量的沉渣或漆渣。由此可见,在高度重视环保的今天,汽车涂装技术和材料必须进行大幅度的改进才能够适应新时代对汽车行业和涂装产业的要求。下面本文将对目前出现的一些汽车涂装新材料和新技术进行一些阐述和介绍。 1汽车涂装新材料 1.1电泳CED涂料 当前世界上在对汽车车身进行图装时,普遍采用的是CED涂料,这种涂料的挥发性较强,产生有机化合物污染较严重,为了减少这一污染,业内逐步研究并开发了具有高泳透力的CED涂料、高耐候性CED涂料和高分层性的CED涂料。 首先,高泳透力的CED涂料的研究和应用能够大大减少挥发性有机化合物的排放。传统的涂装技术下为了让涂膜厚度达到一定的耐腐蚀性要求,通常会采用增大车身外表面膜厚的方法,这一做法会很大程度上造成挥发性有机化合物的排放,而高泳透力CED涂料能够减少涂料用量,降低排放量和成本。 其次,传统的CED涂料耐蚀性元素是一种易受光老化的环氧树脂材料,这种材料的耐候性较差,新型的耐候性CED涂料能够简化涂装工艺并增加表面平滑性,而且在耐候性方面有了较大的突破和进展,如丙烯树脂和层分离性CED涂料。 再次,分层CED涂料是在耐候性涂料的基础上与原环氧树脂组成的CED涂料,这样的搭配能够在漆膜烘烤时让不同的成分通过分层电沉析分别表现出各自的机能,既能表现出涂料的耐候性又能够表现出防腐蚀性,将传统涂料与新型涂料进行了良好的结合。 1.2中涂涂料 中涂是涂装过程中的一个重要环节,不仅能够起到防石击的作用还能够保护点用表面并进行填充保护,也能够提升涂层耐候性和隔绝紫外线性能,保护电泳漆层。但是随着技术的不断改革创新,中图材料已经向着高固体分涂料方向转变,更有免中涂漆电泳和具有中涂性能的底漆的运用等技术不断发展,相信在不久之后,中涂将不再出现在汽车涂装过程中。 1.3面漆涂料 面漆涂料也随着环境保护对涂料挥发性要求的改变而不断推陈出新,冲传统的有机溶剂型涂料逐渐向着水性涂料、高固体分涂料以及粉末涂料的方向转变。 首先,水性涂料以水为载体,一改传统涂料的易挥发、易燃易爆等特点,对人的健康危害大大降低,不再采用芳香族化合物,对环境也有大有裨益。 其次,高固体分涂料通过对传统成膜物质材料进行改造,降低了分子质量和黏度,提升了溶解性,利用交联反应优化了成膜过程,将固体分提升到60%以上,并在近几年逐渐增加了使用比例,发展迅速。 再次,在水性涂料基础上发展得到的粉末涂料也是新型涂料的一个代表,该涂料不仅无公害、无溶剂且可以进行过喷粉末的回收再利用,在使用时不需要进行底涂就可以与金属零件高强度结合,耐磨、耐冲、耐腐、耐热等方面的性能都非常好,色泽选择方面,施工过程简单,具有十分广阔的应用前景。 2汽车涂装新工艺技术 传统的汽车涂装技术主要为4C3B和3C2B的工艺(如下图所示),但是随着近些年的发展,不断有更新的技术产生。 2.13C1B工艺 3C1B工艺是对传统工艺过程的简化,取消了一些不必要的工序,其具体过程如下图所示: 这一工艺的使用能够大大降低挥发性有机化合物的排放量,降低涂装成本消耗。 2.2B1:B2工艺 B1:B2工艺是在3C1B工艺上进行的有一大胆尝试和改造,将工序简化并集成。在3C2B工艺中需要完整的中涂喷漆及烘干工序,3C1B的第1道中涂层喷涂后,需要进行低温烘干及闪干,同时金属色漆层需要进行2道喷涂,而对于B1:B2工艺,其B1层直接替代中涂层功能,同时兼顾色漆底层的功能,B2层为色漆涂层。这样的过程减少了喷涂过程,从而也就减少了成本消耗和不必要的污染。 2.3双底涂工艺 双底涂工艺是将电泳底漆与中涂湿碰湿的工艺,能够实现耐候性电泳漆的功能。这一工艺过程减少了底漆打磨和电泳烘干的操作过程,优化了涂层的附着力和外观,也进一步提升了涂层的抗划伤性、抗石击性以及耐腐蚀性。 2.4敷膜技术 敷膜技术采用“夹物模压”或“内模”工艺预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。 3汽车涂装发展趋势 汽车工业的发展不断带动着涂装行业的进步,已经从传统的机械化喷涂逐步转变为现在的静电自动喷涂。目前我国这一行业依然面临极其严重的环境污染问题,相信在未来的发展中,必然需要更过更多的技术和设备改造,实现降低成本、降低排放、减少消耗、减少污染的终极目的,这样才能够保证汽车涂装工业的可持续发展。 汽车新技术论文:汽车内饰的新材料及新技术 摘 要:随着汽车外形趋于运动和时尚的同质化趋势越来越严重,汽车设计的较量早已转战自内饰设计的较量。运用全新的材料、先进的技术和时尚的色调装配汽车,已经成为世界汽车发展的必然趋势。 关键词:表板系统; 副仪表板系统; 门内护板系统; 顶棚系统; 座椅系统; 立柱护板系统; 其余驾驶室内装件系统; 驾驶室空气循环系统; 行李箱内装件系统; 发动机舱内装件系统; 地毯; 安全带; 安全气囊; 方向盘; 以及车内照明、车内声学系统等等 当今最有影响力的汽车设计师乔治・亚罗认为:汽车设计最容易出彩的是内饰设计。内饰设计时要考虑更多的细节,且需要更加细腻一些,并着重强调触觉、手感、舒适性和可视性等等。 如何合理地运用关键技术和材料,诸如采用什么成型工艺,选用什么合适的材料,在哪些部位用软质材料,如何处理好光泽、表皮纹理、深浅、色彩。同样运用了先进的成型工艺,但由于对材料、皮纹、光泽等控制不好,无法达到预期的设计效果。为了设计出更理想的汽车内饰,设计师们不断挖掘新材料,探索各种颜色和设计方案的组合方式。 新流行:全黑内饰。黑乎乎的内饰,一直都没有能成为汽车内饰的主流风格,部分车型更只在顶配车型才提供全黑内饰,但是随着越来越多的运动型轿车普及,象征运动和激情的全黑内饰开始受到车友的欢迎。黑内饰仿佛在一夜之间成为“香饽饽”。全黑内饰咋一看很沉闷,但是坐进车内之后,齐刷刷的黑色风格中控台,碳纤维饰板,黑色真皮运动座椅,再搭配泛着金属光芒的铝制换挡,感觉非常有动感。 新潮流:黑红混搭。黑色的内饰加上火红的运动座椅,或者红色的中控台加上全黑的打孔真皮座椅,这样的混搭风格,正成为一些运动型轿车主流的内饰风格。这样搭配无疑让人坐进车内的那一刻,被激发起强烈的驾驶冲动。 新创意:蓝白拼色。蓝色是汽车内饰很少使用的颜色,不过随着时下越来越多的个性化小车的流行,蓝色加上白色,成为一些个性车主的选择。这样的拼色让车厢充满了青春的风格。类似蓝白拼色这样风格的内饰,还有黄配黑,蓝配红,这样特别的内饰风格,让人感觉特别有创意。颜色最大优点是与众不同,选择另类的颜色搭配,营造最适合自己的车内空间,可以反映个人审美观点以及性格特点。不过,许多车友也提醒说,个性颜色有不少缺点:一是过于鲜艳的颜色容易分散司机的驾驶注意力,存在安全隐患;二是个性内饰车主往往会添加各种装饰物以衬托车厢氛围,容易形成累赘;三是个性内饰会“两头不到岸”,万一想象中的效果营造不出来,就会得到一个“四不像”的结果。所以,选择个性颜色还是需要勇气。如果自己属于保守派,还是尽量选择汽车厂家提供的颜色搭配,不要自行修改,因为厂家推出的内饰颜色往往经过严格的色谱分析,容易为大众所接受。水刺非织造布面面观,水刺非织造布,也叫水刺无纺布,又叫“射流喷网成布”。“射流喷网成布”的概念来源于机械的针刺工艺。水刺布的优点:1.柔软、悬垂性好。2.强度好。3.具有高吸湿性和速湿性。4.低起毛性。5.耐洗。6.无化学品添加剂。7.外观类似纺织品。水刺布的前景:由于水刺布的优势,已成为近年来非制造界技术进步最快的一个领域。 汽车内部装饰大多数使用人造革、聚氨酯泡沫塑料、塑料壁纸、乳胶海绵、人造地毯、布、丝绒和木材等材料,增加车内美观。例如顶蓬、地毯、门板、仪表盘等。目前在国内,汽车内饰大多还是使用易燃、有毒、污染环境的溶剂型胶粘剂,如氯丁胶胶粘剂。溶剂型胶粘剂不仅造成资源严重浪费,严重污染环境,而且对施工人员的健康造成很大威胁。在很长一段时间内溶剂不断地缓慢释放出来,使司乘人员受到伤害,而水基胶粘剂由于以水为溶剂,不含有毒溶剂,甚至可以做到VOC几乎为0。因此近年来在汽车工业上,水基胶粘剂正在取代传统的溶剂型粘合剂,开始用于汽车内饰,并且增长速度很快。目前世界上汽车顶棚内衬水性胶粘剂的比例已超过1/3。以日本汽车为例,目前汽车内饰胶几乎全部实现水性化。今后水基聚氨酯,胶粘剂的年增长估计保持在8%-10%。 目前在汽车内饰用水基聚氨酯粘合剂研制方面,美国、日本和西欧走在前列。我国水基聚氨酯粘合剂的应用和研究尚处于起步阶段,研究开发工作虽十分活跃,但应用水平不高,生产厂家不多,且品种单一,产品也多为低档产品,在性能方面与Bayer等公司还有较大差距。特别是高档水性聚氨酯胶粘剂全部为进口产品,主要来自Bayer公司、罗门哈斯公司、日本DIC公司等。我国大陆的水系聚氨酯粘合剂的开发与生产都还处于起步阶段。 植物油聚醚中醚键含量较少,具有长链碳氢结构,可以为产品提供良好的耐水性,从而改善水性聚氨酯的耐水性。汽车内饰件材料的应用。目前中国对塑料制品的抗菌已经有一个工业标准,今后轿车内的塑料零部件都应按此标准来规范,以减少塑料件表面滋生细菌。抗菌标准是:抗细菌率符合Ⅰ≥99%的抗菌塑料,可以作为强抗菌作用;抗细菌符合Ⅱ≥90%的抗菌塑料,可以作为有抗菌作用。 此外对于品种繁多的有机高分子织物,今后的方向应该是纳米化。因为一些材料纳米化后,可以有抗菌、无臭、杀菌作用。此类产品已有出售,从这几方面着手,对提高车内空气质量大有裨益。日前,国家有关部门对百辆汽车进行了车内空气质量检测,发现46%存在不同程度的污染。随着私家汽车的发展,汽车车内空气污染已成为社会普遍关注的问题。据了解,在被测的百辆汽车中,使用期均在3年以内,主要有奔驰、奥迪A6、别克凯越、尼桑、桑塔纳等品牌。结果显示,有46%的车辆空气污染指数不达标。 面对需求增长,企业应更加关注环保。据中国汽车工程学会名誉理事长张兴业介绍,近年来汽车用纺织品材料和装饰件依靠科技创新,使得强度高、柔性好、耐高温、可再生、色泽漂亮材料和产品大量出现。具体表现在:高性能纺织品包括经编织物、非织造布等已广泛应用到汽车内饰;塑料及其复合材料的应用,未来将会开发有良好降噪和耐冲击性能的内饰件材料;外饰件要求开发耐化学侵蚀和抗轻微碰撞性能的聚合物材料,降低塑料零部件的表面粗糙度以及免油漆的外装饰件复合材料;随着轻量化材料的发展,各种碳纤维增强的复合材料大量涌现。 汽车新技术论文:汽车车身涂装新技术及其应用研究 摘 要:随着世界经济的发展,汽车在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,它扩大了人们日常生活的半径,加速了商品的运输速度。汽车涂装是汽车生产中重要的组成部分,为此,对汽车车身涂装技术的现状及发展方向进行了概括描述,然后阐述了满足现代、环保、性能更好的涂装材料,并提出了几种汽车车身涂装新技术的应用,希望能够进一步加强汽车涂装新技术的发展进程。 关键词:汽车车身;涂装工艺;涂层质量;涂装新技术;应用研究 1 引言 20世纪90年代以来,随着汽车行业的飞速发展,汽车涂装由初始的小型涂装发展到适应于大量流水生产的工业涂装。世界经济的发展,使人们生活水平和文化水平上升到了一个新的高度,人们对汽车的要求也就越来越高。为了跟上世界汽车行业发展的步伐,汽车车身涂装技术的更新,不容迟缓。 涂装是将涂料涂覆与经过处理的物质上,经干燥成膜的工艺。在生活中,汽车用途非常广泛,活动范围宽广,运行环境复杂,表面易受到破坏。汽车涂装通过屏蔽作用与缓蚀作用来防止锈蚀,近年来,随着我国工业的崛起,我国经济步入了新的高度,我国每年的汽车销量在世界上排名第二,仅次于美国。全球化、快速化、环保、低成本成为当今世界的热点话题和发展方向,我国汽车消费中除德系、日系汽车之外,国产汽车已经逐渐占领中国市场。汽车行业中,汽车涂装材料的发展与汽车涂装技术的进步是向汽车全球化、快速化、环保、低成本方向发展的不可或缺的基础条件。 2 我国汽车车身涂装现状与发展趋势 世界各大汽车制造企业历来对汽车车身涂装应用和管理极为重视,使用新的汽车车身涂装,使汽车生产厂的涂装大大简化,涂装一次合格率提高,生产成本降低,使公司实现利益最大化,稳步世界汽车制造也之林。 目前,我国在汽车制造过程中,车身涂装是工艺流程最长、技术复杂程度最高的环节之一,也是产生三废排放最多的环节之一。在汽车及制造相关法规的驱动下,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。 近年来,国外部分有实力的涂装材料公司和涂装设备公司又推出了BOT服务模式,即汽车公司的涂装车间由涂装材料公司或涂装设备公司投资建设,并负责生产管理,根据汽车公司的整车生产计划进行涂装生产,供给汽车公司的是合格的涂膜。汽车公司只需制定技术标准的和验收监督涂装产品质量。这将成为涂装管理的一大发展趋势。 但是,我国汽车涂装技术与国际水平的差距在还很大,发展仍不均衡,就涂装质量的保证而言,虽然我国几大汽车生产企业已经达到国际水平,跟上了国际的发展水平,但综合看来还有一大段路要走,尤其体现在清洁生产技术方面。我国汽车车身涂装工艺中,漆前处理磷化,涂底漆阴极电泳涂装实现现代化,其中涂面漆实现了静电自动喷涂,计算机智能化控制技术等高科技的应用,使汽车车身涂装成为高度自动化和现代化的工艺。涂层质量(外观装饰性和耐腐蚀性等)跟上了时代潮流的要求,但是就汽车涂装生产关键装备技术而言,我国可能在今后相当长的时间内主要依赖进口。我国进入20世纪90年代以来,汽车开始进入我们的生活,买私家车就像20世纪70年代的“四大件”、20世纪80年代的家用电器一样成为众多家庭追求的目标,这一发展。这说明我国的经济实力不断增强,人民生活水平大幅度提高,同时也反映出我国民族汽车工业的巨大进步。汽车车身涂装水平将全面与国际接轨加快节省资源和环保技术的应用。 3 汽车车身涂装新材料的运用 汽车从诞生之日起一直处于加工、制造业中比较前沿的领域,在汽车车身涂装材料是汽车耐用长久的基础。涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理是汽车涂装的四大要素,相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术的进步与发展。21世纪被称为“面向环境的新世纪”,环境保护倍受全球关注,并已成为人类最迫切研究的课题。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中能耗最高且产生三废最多的环节之一,因此,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。 随着全球环境的不断恶化,我们必须大幅度提高汽车涂层的耐酸雨性能和抗擦伤性能。近年来,减小车身内外表面电泳底漆膜厚差的高泳透力、低颜料份的电泳涂料、耐酸雨和抗擦伤面漆、多色中涂和采用粘度控制技术涂料等得到普遍应用。 4 汽车车身涂装新技术的运用 4.1 涂装线的自动化 (1)车身密封机器人。 汽车密封技术日益受到汽车界的重视,很多企业已经认识到,解决好汽车车身涂装过程中的密封技术问题,是提高轿车市场竞争能力的关键技术之一。目前车身密封胶的涂布由传统的手工涂布方式向机器人定位自动喷涂方式发展,特别是车身内板部位粗密封胶的喷涂和车身底盘部位的喷涂。不仅节约了人力资源,也为企业节约了用人成本。设计人员开发了可安装在机器人上的定位自动喷涂器,既适用于传统的溶剂型涂料,又适用于水性涂料的旋杯,即使对外观要求较高,也能适用。 (2)多功能穿梭机。 传统典型的运输机对漆前表面处理和电泳都不同程度地存在难以解决的问题或不利影响。新型的多功能穿梭机和滚浸运输机诞生后,在解决了这些问题的同时兼具传统运输机的所有优点。多功能穿梭机还具备在一条生产线上实现多品种不同工艺的功能,完全符合自动化柔性涂装生产的要求。 4.2 高速升温烘干炉技术 在汽车车身涂装过程中,生产量增加时,原生产线的烘干炉很难在有限的时间里烘干车身涂层,但是烘干炉又没有延长的空间,所以我们必须对烘干炉区内部烟道进行相应改造,让热风直接对汽车车身难以升温的地方,达到快速升温的目的,从而能够进一步缩短时间,提高汽车产量,为企业获得更大的经济效益和经营利润。 4.3 可变节距输送方式 在汽车生产中,由于生活质量和水平的逐渐提高,人们对汽车的型号、样式等方面的要求变得越来越高,为了满足广大消费人群的不同需求,获得更大的经济利益,这就决定每个汽车企业都会生产不同型号,不同大小的汽车,为了节约成本,且满足汽车生产需要,可以采用可变节距输送方式,可变节距输送方式是指作业区的节距和生产车的台数随着车型尺寸而变动,是对于尺寸多样的汽车生产线不可缺少的生产组织方式。 5 结束语 近些年,我国汽车工业得到了快速的发展,缩短产品制造周期,降低生产成本已经成为汽车企业提升自身实力的关键。当前汽车处理行业充满了挑战和竞争,环保法规的日益严格,能源和原材料成本的日益增加,以及劳动力成本的上涨,都促使原材料供应商不断进行技术创新,开发新产品,使用新材料,以满足汽车工业的新要求。在汽车车身的涂装工艺流程中,完全可按工艺要求设计动作程序的运输设备和多功能涂装机械人的推广应用,使车身涂装彻底告别涂装设备对工艺的制约,不仅有利于提高涂装质量,减少涂装材料和能源的消耗,降低涂装成本,而且在一条生产线可实现多车型不同工艺生产。车身的机械化运输系统一直是涂装车间的生产大动脉,而前处理电泳输送设备由于在非常恶劣的环境条件下工作,需要经受酸、碱和有机溶剂的不断侵蚀,而且要在高温、高湿的环境下长时间连续运行,必须实现较高程度的自动化。 我国目前所使用的汽车车身涂装生产所用涂装材料不够环保,涂装技术和汽车行业发达的国家相差很远。在涂装线的自动化应用上,自动化机器人功能不够完善,动作不够平滑,我国要想跟上汽车行业在全球的发展脚步,使我国汽车行业在国际上更有竞争力,成为未来发展的领头羊,我们就必须研究更先进的汽车涂装新技术,把我国汽车行业发展推上一个新的高度。 汽车新技术论文:汽车新技术的应用及发展趋势 摘 要:随着科技的发展,汽车已经从单纯的机械设备,逐步成了舒适、快捷的出行工具。近年来,新技术层出不群,各汽车厂商纷纷推出了各类关于汽车的新技术。本文介绍了几项汽车新技术的应用现状,并对其未来发展趋势进行了展望。 关键词:新技术 现状 趋势 随着汽车电子技术、网络技术、控制技术、智能技术等的不断发展,手机智能钥匙、智能后视镜、碳纤维车体、车联网等越来越多的高科技技术被应用于汽车上,给汽车带来了飞跃式的发展。智能化新技术的使用,大大提高了汽车的操纵性、舒适性和安全性。本文主要介绍了几项使用于汽车的新技术,并对未来汽车新技术发展趋势进行展望。 1 汽车新技术应用现状 1.1 宝马i3碳纤维车体 安全、环保是未来汽车发展的必然趋势,轻量化的车身设计是实现电动汽车的前提。为此,宝马在投资大型的碳纤维原料公司的基础上,又投入了6亿欧元在德国莱比锡建立了碳纤维车体生产线,打造出全世界首座大量生产的碳纤维工厂[1]。宝马i3大量采用了轻量化的碳纤维复合材质,其车体部份重量为180 kg,而整车重量也仅仅只有12500 kg,碳纤维复合材料高强度的特性也为宝马i3提供了较高的安全性保障,在遭遇前方64 km/h碰撞和后方80 km/h速度追撞的情况下,都能为车内乘员以及电池模块提供充足的防护。 1.2 丰田燃料电池车技术[2] 在2014年的CES展会上,丰田再次推出了利用氢产生电能的全新燃料电池汽车。其原理是装在容器中的液态氢与空气反应产生水,同时产生电能,将电能输送给发动机,从而实现汽车的运行。与纯电动汽车相比,该车加满氢可行驶300英里(480 km),更适合远距离行驶。 1.3 车联网技术[3] 互联网和汽车的高度结合,推动了车联网技术的发展。车联网系统利用先进的传感器技术、智能技术、计算机技术、网络技术,通过对道路和交通状况的感知,实现车辆的实时管理。沃尔沃推出的Sensus Connect智能车载交互系统,该系统提供汽车调制调节器、蓝牙、WiFi三种联网方式实现上网,采用三大模块22项功能,实现了云端互连、联通手机随时掌控车辆状况,自动求救等。 1.4 智能后视镜 日产推出的智能后视镜技术可以实现液晶屏与传统屏之间切换。其集成了内置液晶显示器模块,能够在司机需要时主动激活,将车辆后方高分辨率摄像头传来的图像数据进行解码后,能将车辆后方景象以更高的分辨率一览无余地展现给司机。 1.5 自适应巡航系统(ACC)[4] 自适应巡航控制系统(ACC)是一种智能化的自动控制系统,集防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制装置(TCS)及强化车辆稳定性系统(VSE)于一体,能改善驾驶员的舒适度.减轻工作负荷。主要由雷达传感器、方向角传感器、轮速传感器、制动控制器、扭矩控制器和发动机控制器等组成。雷达传感器安装在散热器的护栅内,可探测到汽车前方200(米)的距离;在前后轮毂上均装有轮速传感器,可测出车辆的行驶速度;方向角传感器用以判断车辆行驶的方向:发动机控制器和扭矩控制器用以探测和调整发动机接通和输出扭矩,以提高发动机的动力性,并适时调整车辆的运行速度。在行驶时,通过对路面进行扫描,实现自动减小节气门开度,降低档位,适应所设定的较低行驶速度,保障安全行车。 1.6 倒车雷达 第五代魔幻镜倒车雷达[5]把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起,采用了最新仿生超声雷达技术,配以高速电脑控制,可全天候准确地测知2 m以内的障碍物,并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员,解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性。 2 汽车新技术发展趋势 安全:安全技术将和语言识别系统、数据交换系统、IT网络技术紧密结合在一起,从“零死亡”向“零伤亡”再向“零事故”的终极目标不断前进。智能驾驶技术也会越来越进步,最终实现无人驾驶。 节能:全球能源的紧缺,动力总成有待提高,新能源技术尚未普及,在优化发动机、变热箱之外,轻量化、电子化、智能化等技术在节油领域的巨大潜力有待开发。 环保:地球环境的恶化,为汽车的发展提出了更高的要求,汽车的排气控制、噪声污染、材料的可回收等越来越受到人们的关注。新能源汽车的研究、汽车车身新材料的运用必将成为未来汽车的发展趋势。 智能:随着电子技术在汽车上的普及,车载信息娱乐系统、车联网技术、智能化技术将引领新一轮的汽车革命,未来汽车将向功能多元化控制集成化、开发平台化、系统网络化和技术一体化方向发展。 3 结语 汽车的发展日新月异,各大汽车制造商也将新技术的应用作为了在商场致胜的法宝。汽车的发展越来越呈现出了功能多元化、系统网络化、使用环保化、车身轻量化、驾驶安全化。我们也期待未来的汽车能实现电动化和智能化的融合。 汽车新技术论文:汽车新技术应用和维修技术探讨 【摘 要】随着时代的发展和社会的进步,现代高新技术已经应用到现代汽车上,汽车技术的飞速发展,也逐渐从舒适、节能、环保、安全等方面发展,满足人们的需求。而在汽车技术维修方面,也随着汽车新技术的应用而发展的新的维修技术,从自动化技术、计算机控制技术和网络通讯技术都体现出现代科技在汽修技术方面的充分发展和应用。本文从汽车新技术应用和汽车新维修技术两个方面进行探讨,为我们更好地在汽车新技术和维修方面拓宽视野,明确汽车发展的方向。 【关键词】汽车;新技术应用;新维修技术;探讨 前言 随着世界科学技术的不断发展,汽车已经成为人们出行的主要交通工具,多数人们在选择自己的爱车方面注重不同,选择对象也不同,有的重视安全、舒适,有的注重节能、经济,有的注重动感和享受,但无论哪种,都要首选技术含金量高的车辆,同价位,越新款的车辆,所含高科技技术越多,性价比也越高。 1 汽车新技术应用 (1)全铝发动机的应用。随着工薪阶层的人们对家庭用轿车需求越来越大,如何使车的安全性不变,发动机马力提升,耗油更低是工薪层买车的首选,这就关系到发动机的技术应用,全铝发动机新技术的应用,满足了工薪层的要求。当前,汽油发动机的缸体分铸铁和全铝两种,柴油发动机铸铁占绝大部分。当前,以德系车为代表的家庭用车,都已经采用全铝发动机,比如一汽大众的CC、高尔夫、迈腾、速腾以及全新捷达;上海大众系列的帕萨特、全新桑塔纳、朗逸、朗行等都使用了全铝发动机全新技术。全铝发动机具有多种优势,从使用来看,全铝缸体的优势就是重量轻,通过减轻重量实现省油。除了重量上的差别以外,在生产过程中,铸铁缸体和铸铝缸体也有很多不同。铸铁生产线占地面积大,对环境污染大,加工工艺复杂;而铸铝缸体的生产特点恰好相反,生产线占地面积小,对环境污染小;从性能上来看,功率损失小,马力提升幅度较大,最大轴距也提升,全铝发动机导热性和散热好。从耐磨受用上看,铸铁材质发动机和全铝发动机使用寿命完全一样,在国内,全铝发动机许多零件都是进口零件,国内组装的。 (2)9AT变速箱新技术的应用。2013年度汽车科技中入候选名单的其中一项就是9AT变速箱的应用技术,所搭载的车辆是路虎极光、自由光,克莱斯勒200,奔驰E350等车型,9AT变数箱是时隔7年变速箱档位的又一突破。相比发动机技术的革新,变速箱方面的升级显得比较直观,随着档位数量的不断攀升,至今,这个数字已经突破到了9,打破了尘封7年已久的8AT时代,9AT是德国采埃孚以及戴姆勒集团引领变革的,其研发的代号ZF-9HP系列变速箱获得了世界第一台9AT的称号,9AT的精髓除了将前进档位升到9个以外,其更大的意义在于体积和重量均未增加,实际上ZF-9HP的尺寸与重量跟当前6AT基本相当,如果某一款横置发动机的6AT家用车想要升级到9AT,它并不需要对车内部机构作出很大的改变,便可以轻松实现升级。9HP28变速箱和9HP48变速箱最大承受扭矩分别是280Nm和480Nm,自重是78公斤和86公斤。9AT发动机相比8AT发动机,具有能让发动机处于最佳转速区间,保证动力输出,同时转速、燃油消耗等也处于在出色的位置,燃油经济性得到保证。 (3)车道偏离系统技术的应用。未来的汽车不但能识别车道标志线,还能识别印刷在车道上各种标志信息的条形码,车道偏离系统就是车未来发展的一项新技术,车辆偏离报警系统使用像照相机一样的传感器或者是雷达监视车道标志线,当系统检测到车辆正在附近车道标志线,而此时司机并没有发出变现信号,该系统会通过声音报警或座位抖动,方向盘抖动以提醒司机,使他们及时返回正道,同时驾驶辅助系统会自动介入,使车辆不会偏离车道。在将来,系统还会拓展功能,如协助司机变更车道避免在司机盲点区域发生碰撞。目前,在欧美已经使用此项技术,新雪铁龙C4和C5以装配此系统。此项技术的应用,可以在任何无意识的车辆偏离时为司机报警,使车辆立即得到修正;还可以避免潜在事故,提供司机没有注意到的道路信息,提升驾驶安全,减少人口密集地区的交通事故。 (4)2014汽车电子系统新技术的应用。科技的进步在潜移默化而又翻天覆地的改变我们的生活。在不久的将来。汽车会成为手机、平板电脑一样的智能移动终端设备,自动驾驶让驾驶员也成为一名乘客,通过眼镜、手表这些穿戴设备也可以随时随地与车进行交流。目前,德、美、法等发达国家已经研制自动驾驶车辆,设定目的地,车通过GPS导航系统,设定行车路线,通过车载电脑系统和摄像技术,进行自动驾驶,达到目的地,目前,此项技术已经研发成功,正在试验阶段,没有批量投入使用,自动泊车系统已经量产。此外,在每年一度的由美国电子消费品制造商协会主办的国际消费电子产品展中,汽车的电子商品技术也成出不穷,在2014年国际消费电子产品展推出几款车产品:自动驾驶与驾驶辅助产品,比如宝马Connected,奥迪Piloted,博世自动泊车APP,NVIDIA处理器等产品;移动互联交互系统,比如奥迪全新MMI系统,通用4G战略,马自达等车载互联交互系统;可穿戴、携带设备,比如奔驰Pebble手表,奥迪平板电脑;新能源汽车技术,比如福特太阳能概念车,丰田FCV氢动力车。 2 汽车维修技术探讨 (1)汽车维修自动化的应用。自动化早在上世纪八九十年代兴起一个词语,这么多年一直是一个热点,经久不衰,各项各业竞相追逐的焦点,自动化技术一般融合电子技术、计算机技术、自动控制技术、系统工程等多种高精尖技术。自动化引入汽车维修,不但能提升汽修的效率和质量,还能节省人力和资源,提升汽修的整体效益。自动化技术的应用可以提供科学完善的应用平台,比如:自动化激光无缝焊接、自动调漆配色、自动化机器人维修,能提升维修质量和效率,能完成内容繁琐、工序复杂、技艺难点大的维修项目。 (2)汽车维修计算机控制技术的应用。计算机控制新技术是基于传统计算机技术的基础衍生出来的新型技术类型,当前,生产的家用型汽车多数都使用了行车电脑技术,使汽车具备了自己的思想和控制,计算机技术的发展和应用,是车发展的一个主流方向,在维修技术上,计算机的使用也是汽修技术创新的必然,计算机控制新技术包括智能执行器、时间计时器、网络控制器、电压稳定器等,都能为汽修技术所借鉴,电子稳压器在汽修应用很广泛。 (3)汽车维修网络通讯技术的应用。网络通讯技术在汽车维修上也逐渐受到人们的重视,一方面,网络通讯技术是现代信息技术的一种,也是智能化技术、数字化技术的基础,与汽车电气化一脉相承,另一方面、网络通讯技术应用于汽车维修,创新了维修思路与模式。如,GSN网络、网关控制器等是网络通讯技术的内容,成为现代汽修技术的辅助技能,能将汽修的信息、数据和资源进行汇总、传递,对网络信息应用现代汽修丰富了理论体系,具有重大的意义。 3 结语 无论是汽车新技术的应用还是新维修技术的应用,都是新的科学技术的应用,现代汽车正处于技术大融合的初级阶段,对于汽车行业的发展,必须参与到这次技术大融合的革命中,扩大自己的发展空间,实现汽车现代化的革命胜利。 汽车新技术论文:汽车新技术应用和维修技术探讨 【摘 要】随着时代的发展和社会的进步,现代高新技术已经应用到现代汽车上,汽车技术的飞速发展,也逐渐从舒适、节能、环保、安全等方面发展,满足人们的需求。而在汽车技术维修方面,也随着汽车新技术的应用而发展的新的维修技术,从自动化技术、计算机控制技术和网络通讯技术都体现出现代科技在汽修技术方面的充分发展和应用。本文从汽车新技术应用和汽车新维修技术两个方面进行探讨,为我们更好地在汽车新技术和维修方面拓宽视野,明确汽车发展的方向。 【关键词】汽车;新技术应用;新维修技术;探讨 0.前言 随着世界科学技术的不断发展,汽车已经成为人们出行的主要交通工具,多数人们在选择自己的爱车方面注重不同,选择对象也不同,有的重视安全、舒适,有的注重节能、经济,有的注重动感和享受,但无论哪种,都要首选技术含金量高的车辆,同价位,越新款的车辆,所含高科技技术越多,性价比也越高。 1.汽车新技术应用 1.1全铝发动机的应用 随着工薪阶层的人们对家庭用轿车需求越来越大,如何使车的安全性不变,发动机马力提升,耗油更低是工薪层买车的首选,这就关系到发动机的技术应用,全铝发动机新技术的应用,满足了工薪层的要求。当前,汽油发动机的缸体分铸铁和全铝两种,柴油发动机铸铁占绝大部分。当前,以德系车为代表的家庭用车,都已经采用全铝发动机,比如一汽大众的CC、高尔夫、迈腾、速腾以及全新捷达;上海大众系列的帕萨特、全新桑塔纳、朗逸、朗行等都使用了全铝发动机全新技术。全铝发动机具有多种优势,从使用来看,全铝缸体的优势就是重量轻,通过减轻重量实现省油。除了重量上的差别以外,在生产过程中,铸铁缸体和铸铝缸体也有很多不同。铸铁生产线占地面积大,对环境污染大,加工工艺复杂;而铸铝缸体的生产特点恰好相反,生产线占地面积小,对环境污染小;从性能上来看,功率损失小,马力提升幅度较大,最大轴距也提升,全铝发动机导热性和散热好。从耐磨受用上看,铸铁材质发动机和全铝发动机使用寿命完全一样,在国内,全铝发动机许多零件都是进口零件,国内组装的。 1.2 9AT变速箱新技术的应用 2013年度汽车科技中入候选名单的其中一项就是9AT变速箱的应用技术,所搭载的车辆是路虎极光、自由光,克莱斯勒200,奔驰E350等车型,9AT变数箱是时隔7年变速箱档位的又一突破。相比发动机技术的革新,变速箱方面的升级显得比较直观,随着档位数量的不断攀升,至今,这个数字已经突破到了9,打破了尘封7年已久的8AT时代,9AT是德国采埃孚以及戴姆勒集团引领变革的,其研发的代号ZF-9HP系列变速箱获得了世界第一台9AT的称号,9AT的精髓除了将前进档位升到9个以外,其更大的意义在于体积和重量均未增加,实际上ZF-9HP的尺寸与重量跟当前6AT基本相当,如果某一款横置发动机的6AT家用车想要升级到9AT,它并不需要对车内部机构作出很大的改变,便可以轻松实现升级。9HP28变速箱和9HP48变速箱最大承受扭矩分别是280Nm和480Nm,自重是78公斤和86公斤。9AT发动机相比8AT发动机,具有能让发动机处于最佳转速区间,保证动力输出,同时转速、燃油消耗等也处于在出色的位置,燃油经济性得到保证。 1.3车道偏离系统技术的应用 未来的汽车不但能识别车道标志线,还能识别印刷在车道上各种标志信息的条形码,车道偏离系统就是车未来发展的一项新技术,车辆偏离报警系统使用像照相机一样的传感器或者是雷达监视车道标志线,当系统检测到车辆正在附近车道标志线,而此时司机并没有发出变现信号,该系统会通过声音报警或座位抖动,方向盘抖动以提醒司机,使他们及时返回正道,同时驾驶辅助系统会自动介入,使车辆不会偏离车道。在将来,系统还会拓展功能,如协助司机变更车道避免在司机盲点区域发生碰撞。目前,在欧美已经使用此项技术,新雪铁龙C4和C5以装配此系统。此项技术的应用,可以在任何无意识的车辆偏离时为司机报警,使车辆立即得到修正;还可以避免潜在事故,提供司机没有注意到的道路信息,提升驾驶安全,减少人口密集地区的交通事故。 1.4 2014汽车电子系统新技术的应用 科技的进步在潜移默化而又翻天覆地的改变我们的生活。在不久的将来。汽车会成为手机、平板电脑一样的智能移动终端设备,自动驾驶让驾驶员也成为一名乘客,通过眼镜、手表这些穿戴设备也可以随时随地与车进行交流。目前,德、美、法等发达国家已经研制自动驾驶车辆,设定目的地,车通过GPS导航系统,设定行车路线,通过车载电脑系统和摄像技术,进行自动驾驶,达到目的地,目前,此项技术已经研发成功,正在试验阶段,没有批量投入使用,自动泊车系统已经量产。此外,在每年一度的由美国电子消费品制造商协会主办的国际消费电子产品展中,汽车的电子商品技术也成出不穷,在2014年国际消费电子产品展推出几款车产品:自动驾驶与驾驶辅助产品,比如宝马Connected,奥迪Piloted,博世自动泊车APP,NVIDIA处理器等产品;移动互联交互系统,比如奥迪全新MMI系统,通用4G战略,马自达等车载互联交互系统;可穿戴、携带设备,比如奔驰Pebble手表,奥迪平板电脑;新能源汽车技术,比如福特太阳能概念车,丰田FCV氢动力车。 2.汽车维修技术探讨 2.1汽车维修自动化的应用 自动化早在上世纪八九十年代兴起一个词语,这么多年一直是一个热点,经久不衰,各项各业竞相追逐的焦点,自动化技术一般融合电子技术、计算机技术、自动控制技术、系统工程等多种高精尖技术。自动化引入汽车维修,不但能提升汽修的效率和质量,还能节省人力和资源,提升汽修的整体效益。自动化技术的应用可以提供科学完善的应用平台,比如:自动化激光无缝焊接、自动调漆配色、自动化机器人维修,能提升维修质量和效率,能完成内容繁琐、工序复杂、技艺难点大的维修项目。 2.2汽车维修计算机控制技术的应用 计算机控制新技术是基于传统计算机技术的基础衍生出来的新型技术类型,当前,生产的家用型汽车多数都使用了行车电脑技术,使汽车具备了自己的思想和控制,计算机技术的发展和应用,是车发展的一个主流方向,在维修技术上,计算机的使用也是汽修技术创新的必然,计算机控制新技术包括智能执行器、时间计时器、网络控制器、电压稳定器等,都能为汽修技术所借鉴,电子稳压器在汽修应用很广泛。 2.3汽车维修网络通讯技术的应用 网络通讯技术在汽车维修上也逐渐受到人们的重视,一方面,网络通讯技术是现代信息技术的一种,也是智能化技术、数字化技术的基础,与汽车电气化一脉相承,另一方面、网络通讯技术应用于汽车维修,创新了维修思路与模式。如,GSN网络、网关控制器等是网络通讯技术的内容,成为现代汽修技术的辅助技能,能将汽修的信息、数据和资源进行汇总、传递,对网络信息应用现代汽修丰富了理论体系,具有重大的意义。 3.结语 无论是汽车新技术的应用还是新维修技术的应用,都是新的科学技术的应用,现代汽车正处于技术大融合的初级阶段,对于汽车行业的发展,必须参与到这次技术大融合的革命中,扩大自己的发展空间,实现汽车现代化的革命胜利。 汽车新技术论文:汽车铝质车身材料修复新技术研究 摘要汽车车身板材的铝合金材料可塑性好、强度高,是许多汽车生产商的首选新型车身材料。但其溶点较低、可修复性差,文章结合实际,对铝质车身修复应具备的条件及车身整形与校正进行了阐述,重点对铝质车身焊接工艺进行了分析研究。 关键词铝质面板;焊接;修复 中图分类号:TG156 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)12-0061-02 当前,汽车发展技术突飞猛进,为减少油耗,汽车轻量化成为汽车企业追求的目标,而轻量化重要的措施就是减少车自身重量。因此,铝和铝合金以及镁和镁合金等轻质金属及合金逐步取代原来的高强度钢板。同时,铝车身钣金有明显的优势,不但节能降耗,环保,防锈,而且安全舒适,相对载重能力大。装配与效率高。但是铝车身钣金也存在不足,在整个车身维修过程中难度大。因此汽车铝质车身材料修复新技术是当前汽车修复行业重点研究课题。 1铝质车身修复应具备的条件 1.1 使用铝车身焊机与外形修复机 铝制材料熔点不高,在焊接中很容易发生变形,因此,焊接铝质车身时,应使用专用的低电流焊机。外形修复机使用的介子钉拉伸器专用修复机。 1.2 使用专用铝车身维修设备 铝车身维与钢板车身维修有很大的区别,铝材料车身一般使用用铆接的维修措施,这样的维修需要强力铆钉枪。同时,为预防表面都被铁屑的嵌入造成铝制车身出现成腐蚀现象,修复铝材料车身的工具一定要专用。 1.3 防爆集尘吸尘系统 在打磨铝材料车身时,要防爆集尘吸尘系统,对产生很多铝粉及时收集,保护对人体健康,预防燃烧与爆裂。 1.4 独立的维修空间 铝材料车身修复工艺要求,为保障汽车维修质量与维修操作安全,避免发生铝粉产生污染与爆炸,在铝材料车身修复时,应在单独铝车身维修工位上进行。同时,维修人员要具备维修铝车身的维修技术,对定位拉伸、焊、铆、粘铝材等工艺能熟练掌握。 2汽车铝质车身整形与校正 铝质板件厚度虽然远大于钢质板件,但其熔点远比钢板小,因此,铝质板件在加热时,变形会随时发生。甚至在强行修复时铝质板件会发生裂纹,严重时会断裂,所以在更换铝质结构件时,连接处通常采用粘接或粘接、铆接共用的措施。 2.1 铝质面板的整形 铝材料具有较强的可延展性,因此,其遭到敲击产生变形后,原来的形状和尺寸一般难以恢复。因此,在铝质车身面板整形时,为减小铝材料延伸特性,在进行碾锤错位敲击时,敲击工具选用木锤与橡胶锤。正位敲击需要进行多次轻敲,以缩小坚硬折损处弯曲的可能性,防止铝材的损伤程度加大。对铝质车身隆起部位修复,为能释放出撞击产生的应力,通常要进行弹性敲击。 2.2 铝质面板的校正 在校正铝材料车身面板前,为加大其可塑性,一般要对其进行加热。加热之前,在铝材料车身损伤部位四周,要涂上个半径20 mm~30 mm的环状热敏涂料,这样在加热过程中,就能够通过热敏涂料颜色的变化进行温度监控。一旦面板出现延伸现象,及时通过热收缩措施进行处理。为避免过度的收缩导致板材变形现象,维修人员在操作时,应逐渐将收缩部位进行冷却,同时,铝板修复时勿用收缩锤或收缩垫铁,预防损伤部位开裂现象。 3汽车铝质车身焊接 铝合金汽车车身电阻电焊工艺: 铝合金汽车车身电阻电焊是将焊件装配成搭接接头,并压紧在两柱状电极之间,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法,其主要用于薄板焊接。 3.1 焊前表面准备 铝合金汽车车身在进行铝焊接前,操作人员先按操作规范的要求穿齐好劳保防护用品,然后根据汽车的车型,确认车身的铝合金的成分。具有均匀高强度和良好外貌的焊缝,取决于工件之间均匀的表面电阻。因此,在对铝合金车身焊接前,要对车身焊接部位进行清洗和清除氧化膜,一般使用石蜡或油脂清除剂。对于有涂层部分,可用砂轮机磨去周围的涂层,让表面完全裸露处理。操作中必须严格按相关技术规范进行操作。 3.2 焊接过程 铝合金车身一个循环焊接分五大步骤:一是施加电极压力。即对焊接工件装配完毕后对电极压力进行施压,焊接工件装配。为减小焊件变形必须注意:避免应力装配,装配间隙应符合要求,焊机,上下电极轴心应在同一垂在线,上电极的行程(上电极端面至焊件上表面的距离)调至5 mm~6 mm为宜;二是通电流。焊接部位通过电流后,产生电阻热,焊接的两部分发生熔化,并逐步形成熔核,焊接表面保持与电极垂直;正确选择焊接顺序和方向;尺寸长刚性小的焊件应采用夹具或在托架上施焊;三是停电流。对焊接部位撤销电流后,熔核立刻凝固,焊点连接完成;四是保持电极压力。熔核凝固形成焊点实现连接后,为保证焊接质量,电极压力要继续保持一段时间,五是撤去电极压力。电极压力被撤销后,一个焊接循环结束。 同时注意,缝焊气密焊缝焊接中,整个焊接过程应尽可能不中断,如中断接头处焊缝应重迭15 mm~25 mm。选择焊接规范参数时尽量选用小的电极压力;焊接过程防止焊件过热;焊接表面保持与电极垂直,正确选择焊接顺序和方向,尺寸长刚性小的焊件应采用夹具或在托架上施焊。图1为点焊过程示意图。 图1电阻点焊过程示意图 3.3 焊接规范 一般情况下,铝合金车身进行焊接,通电时选择的是短时间大电流,高压的焊接技术,但为增强焊接质量,减小点焊接头强度的波动、防止飞溅和减少粘电极等不利焊接的情况发生,也可采用附加调节波峰和波谷的电流波形,波谷电流通常为衰减电流;实际应用中,还经常采用比焊接压力大的预压力和顶锻压力的两级加压方法,以控制点焊接头强度的波动和防止焊核内部产生缺陷。 采用三相低频或三相整流式焊机焊接时的焊接规范,包括焊接电流及其通电时间、衰减电流及其通电时间、焊接压力、顶锻压力和延时加压时间等许多参数。焊接过程中发现焊接缺陷,应停止焊接,找出原因并予以排除。须改变焊接规范参数时,单个参数变化不超过选定的值10%,多个参数变化应不超过50%。图2为点焊焊接规范示意图。 图2点焊焊接规范示意图 4结束语 总之,节能、环保、安全,轻量化是汽车发展的趋势,而汽车车身使用铝合金材料是这一发展趋势的重要途径。目前,我国在铝合金、镁合金、钛合金、塑料、陶瓷等轻质材料的焊接工艺技术上落后于一些发达国家,因此,大力研究铝合金等材料的电阻的焊接工艺与焊接技术对提高民族汽车工业的竞争力具有重要意义。 作者简介 张文金(1974-),男,四川仁寿县人,讲师,工学硕士,研究方向:机械制造与维修。 汽车新技术论文:汽车新技术的应用现状与发展趋势研究 摘要 随着社会的进步和科学的发展,汽车成为了人们必不可少的交通工具,这就使汽车新技术在应用上逐渐发展。汽车新技术的开发使汽车安全性能提高,使得汽车的操作性能趋于简单化,并逐步成为了汽车在未来发展的决定性因素。本文针对汽车新技术的概念分析,对汽车新技术的几个方面进行逐一简述,在最后结合汽车新技术发展对汽车未来的影响进行研究,让我们清楚了解到汽车在未来的发展道路。 关键词 汽车新技术;应用现状;发展趋势 0 引言 伴随着汽车的出现,人们告别了马车和人力推拉时代,这给人们生活带来了方便性。不同时期人们对汽车的要求也不尽相同,汽车技术在科学技术的发展下实现了飞速发展,小巧和方便及人性化成为了当代人们对汽车的喜好重点。由于步入21世纪,全球都进行了新一代的工业创新改革,安全、舒适、节能减排成为了当代各行各业发展的重心,由此,使汽车领域在各个方面发生了巨大的变化,推出了一系列新式汽车技术,逐渐改变了世界和我们的生活。 1 汽车新技术的判定 1.1 汽车新技术的概念 对汽车新技术的概念认知,是汽车新技术发展情况和开发技术的重要基础问题之一。对于汽车生产企业发展的确定,及汽车开发技术人员的研究,选择怎样的汽车技术,都需要了解汽车新技术的概念界定。汽车新技术的概念界定在于新技术的概念,因此,要了解新技术的概念是基础问题。新技术的概念在于首次使用的技术,或者是在原来技术的基础上,经过创新和改革,或已有的技术产生突破性进化,这就是新技术。新技术的发展与时间和地区都是有联系的,对于实验阶段和初级阶段使用的技术都可以称为新技术,这也就使新技术在不同的地区具有不同的概念定义。由此可以知道,新技术的发展会随着时代的变化而逐渐被替代。因此,汽车新技术的概念也就可以界定为:在某个时间和空间中第一次出现,或者是在传统汽车技术之上进行创新,使汽车在部分性能上获得突破进展的汽车技术,就是汽车新技术[1]。 1.2 汽车新技术的特征 1.2.1 技术的创新 由于市场需求和人们的生活变化,促使人们在汽车技术发展中开展研究和试用,由此而出现了大量的汽车新技术,例如:防抱死制动系统、碰撞预警系统、感应控制系统以及安全气囊等都使汽车的发展具有舒适性、安全性以及可操作性。除了这些技术外,对于汽车自身的零件和汽车制作工艺等都突破了传统汽车技术,从这里可以看出,汽车新技术的诞生就是为了服务社会广大消费者的。 1.2.2 汽车知识与其他知识领域相结合 在如今汽车技术的发展下,其已不仅仅是机械工业的代表,而是需要多种领域的共同融合,例如:电子技术、人体工程技术、计算机技术、互联网应用技术等多种领域为一体,才能使汽车新技术的发展得到飞快进步,这也就使汽车技术的工作人员不是单一的机械人才或单一的电子产品人才,而是需要具有多种才能的人,除了具有汽车基础理论知识外,还需要掌握电子机械类知识,并且对于汽车的性能有足够的了解。 2 汽车新技术 2.1 碰撞预警系统 碰撞预警系统的特点在于:可以在任何情况和环境下,将危险情况反馈给驾驶者,并且综合多种预警系统为一体,有效的减少碰撞事故的发生。在实际驾驶情况中,可以将碰撞预警系统分为四个部分:第一为前方预警,即可以防止发生车俩碰撞,并且使驾驶者采用安全合理的跟车方式;第二为车道偏离预警,即可以使初级驾驶者在道路上以正常直线进行驾驶,不会使车与路边造成事故;第三为车距监控预警,即可以对车与车之间进行安全距离警报;第四为后车追尾预警,即可以使驾驶者在受到后方车俩追尾时不会产生慌乱[2]。 2.2 生物燃油技术 由于当前社会和经济的飞速发展,能源的储藏量逐年下降,这就使汽车的发展面临极大的挑战,研究和开发新能源成为了全世界重要课题之一。在此基础上,汽车新技术的开发采用生物燃油技术使汽车发展得到极大提升。生物燃油是来自于自然界或人为培养的物质,并被作为汽车的动力源泉,具有节能减排和循环利用性能,这成为了各国备受重视的研究项目。通过工业原料与动植物油发生化学反应,在经过处理就可以获得生物燃油,并且,部分材料可以反复使用。由于生物燃油的制造技术并不复杂,因此,世界各国逐渐将其改变为汽车的动力能源,并且使生物燃油逐渐市场化。 3 汽车新技术的未来发展 当前,汽车的发展现状是呈现出多元化融合的新时期,当代汽车处于融合的初始阶段,因此,汽车的发展,需要融入目前技术改革时代,这样才会使现代汽车的发展空间得到极大提升。未来汽车的发展空间在于以下两点:对于新能源的开发程度太低,在当前的市场推广性不强,采用柴油驱动可以使汽车的发展越来越强,由于柴油的经济效益低,排放污染物的效率低,使得柴油发动机深受人们的喜爱。由此可以知道,在未来的汽车发展中,柴油发动机逐渐将会占领汽车发动机的市场;对于汽车的发展,另一重要的问题在于生产汽车的材料问题,目前在当代汽车的生产中,已逐渐采用轻质并且安全防护性能高的材料来进行汽车的生产,这样可以使汽车的质量减轻,相对应的消耗油量则会降低,并且逐渐采用汽车内部小空间发展,使汽车具有更强的舒适性[3]。 4 结论 汽车作为交通运输重要工具之一,逐渐成为了人们生活的重要组成部分。汽车的发展,使自然资源急剧消耗,给环境带来了极大伤害,并且产生的社会问题也逐渐加大。因此,在汽车设计人员除了达到汽车设计的舒适性和安全性以及个性化以外,更要注重对于自然环境和当前社会发展的需求,不断打破原有的设计理论,开创适应时展的新式技术。 汽车新技术论文:电动汽车―锂离子电池隔膜最新技术进展 摘 要:电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶的汽车。由于它本身不排放污染气体到大气中,即使按照所耗费的电能换算成发电厂的排放,其排放也远远低于目前的汽油汽车排放。目前电动汽车的车载来源是动力电池,主要有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。由于锂离子电池具有能量密度高、充放电循环使用性能优越、无记忆效应和以及电池中的化学物质对地球环境友好等特点,已逐步替代传统铅酸电池、镉镍电池和镍氢电池, 成为动力电池的首要选择。 关键词:EV锂离子电池隔膜;技术要求;主要研制方法;发展展望 电池隔膜是锂离子电池的重要组成部分,被认为是电池的"第三电极", 置于电池正负两极之间,起着阻隔正负极接触允许电解液中的离子自由通过的作用,是锂离子电池的优秀部件。目前市场化的锂离子电池隔膜主要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃隔膜,包括单层PE、单层PP,三层PP/PE/PP复合膜,而从制法区分,又可分为干法和湿法两种制成方式。虽然目前锂离子电池隔膜的产品质量已经有了按明显的提高,但汽车用锂离子电池已经对隔膜提出了更高的要求:更高的透过性,更好的耐热性,优秀的力学性能等,这些问题关系着隔膜的品质高低,直接影响着锂离子电池的健康发展。 1 EV锂离子电池隔膜的技术要求 在现有的车用锂离子电池中,由于单个单体电池的容量还不够大,所以人们提出了电池组的概念:将几十个单体电池进行串联或者并联,从而到达汽车所需的容量和功率。然而,电池组概念的设计使锂离子电池的安全等性能受到严重挑战,因此动力锂离子电池厂家对电池隔膜提出了越来越高的要求。 动力锂离子电池对隔膜的性能要求如下: 1.1 化学稳定性。隔膜材料在电解液中必须具有良好的稳定性,耐强酸、强碱、电极活性物质的腐蚀,不与电池中的物质发生化学反应。 1.2 厚度均匀性。厚度均匀性是各种类型的锂离子电池隔膜都必须追求的重要质量指标,厚度均匀性差的隔膜弓形、飘较为严重,影响电池厂家的电芯卷绕,同时不良的电芯卷绕给电池带来安全隐患,一般要求控制在±3微米以内。 1.3 离子透过性能。隔膜材料必须具有良好的离子通过性能,表现在具有较高的透气度和孔隙率,均匀的孔径分布,合适的孔尺寸。透气度越好,意味着隔膜材料中导通孔越多,离子传导性能就较好,隔膜内阻就小。孔隙率与透气度有一定关系,一般孔隙率越高,透气度也就越好,电池的充放电性能也越好。但并不是孔隙率或透气度越高越好,因为孔隙率太高隔膜易收缩与软化, 力学性能不足,对电池的安全不利。孔径分布要求越均匀越好,均一的孔径有助于避免大功率放电时电流的不对称导致电极性能的衰减。孔尺寸太大,电流的遮断性能不好,在热的作用下起不到很快关闭电流的作用。 隔膜在电解液中的吸液性能对离子的透过性能影响显著,这里有两个技术指标:吸液速率和吸液量。充足的吸液量有助于隔膜降低内阻,提高离子投过性能,快速的吸液速率有助于提高电池的充放电速率。 1.4 机械性能。隔膜的机械性能主要指隔膜的拉伸强度和穿刺强度。通常锂电池电芯的卷绕需要隔膜具有一定的拉伸强度,一般要求在100Mpa以上。穿刺强度是指使用专用试验针刺穿薄膜时所需的力,穿刺性能的好坏关系着电池发生短路的几率。在锂离子电池充放电过程中会有部分金属锂离子被还原并在负极处析出,形成锂枝晶,而这种枝晶会刺穿隔膜导致正负极材料接触而发生电池短路。所以,隔膜的穿刺强度是电池安全性的一个重要指标,一般要求穿刺强度在400g以上。 1.5 耐热性能。由于锂离子电池在使用过程中会有较多的热能放出,尤其在短路或者过充电的时候释放的热量会更多,所以通常需要隔膜在高温时具有较好的尺寸稳定性,防止因隔膜的热收缩而使电芯中的正负极裸露接触而发生短路。另外,隔膜还要具有较低的闭孔温度和较高的破膜温度,为锂离子电池提供额外的安全保护。闭孔温度是指隔膜微孔闭合时的温度,当电池放生短路时会产生大量的热,温度达到聚烯烃隔膜熔点附近时,高分子链的无规则迁移将关闭微孔,从而遮断内部电流起到安全防护作用。破膜温度是指电池内部温度进一步上升,达到隔膜破裂电池短路的温度。所以为了提高电池的安全性一般要求破膜温度要尽量高,与闭孔温度的温度差越大越好,动力电池隔膜一般要求破膜温度在170℃以上。 2 国内外汽车用锂离子电池隔膜的主要研制方法 目前市场上的聚烯烃隔膜耐热性不足,在高于聚合物熔点10-20℃即发生熔融破裂,在170℃发生非常严重的收缩,很难应用于汽车用动力锂离子电池中。所以目前国外普遍研究的课题是通过各种技术手段提高隔膜的耐热性能,以下是目前主要采用的研究方法。 2.1 涂层技术。涂层技术是指以聚烯烃隔膜做为基膜,在其表面涂覆一层或几层耐热材料而制备的微孔膜。基膜要求具有较低的闭孔温度,聚乙烯隔膜以其优越的电流关闭性能成为首选;又由于在聚烯烃隔膜表面涂覆耐热材料时很难避免不堵塞隔膜的微孔,所以选用的聚乙烯隔膜通常要具有很好的孔径分布和孔隙率。耐热材料通常选用无机物或者无机物与有机物的混合物,可以选用的无机材料有SiO2、Al2O3、MgO等。 在国外,日立麦克赛尔公司利用其磁带制造等方面积累的技术,在聚烯烃微孔膜表面涂布板状的无机粒子,用来研制动力电池隔膜。日本帝人公司利用其芳纶纤维方面的技术优势,将氧化铝和芳纶纤维混合溶解后制成浆料涂覆在聚乙烯隔膜表面,具有很好的耐高温性能。 2.2 湿法共混技术。湿法共混技术是目前技术难度较高的一种电池隔膜制备技术,主要是在湿法聚乙烯配方体系中混入无机粒子,然后通过双螺杆挤出机熔融挤出、流延铸片、拉伸成膜、萃取干燥等工艺,从而制得耐高温锂离子电池隔膜。该技术的难点是物料体系在双螺杆挤出机中的熔融混合,螺纹组合的排布对塑化效果影响显著。在此领域比较有代表性的公司有日本旭化成和东燃化学,但由于这些隔膜价格高昂,目前国内很少有厂家使用。 2.3 干法多层技术。干法多层技术即指目前市场上使用较广的干法PP/PE/PP三层隔膜,该技术目前被美国Celgard、日本宇部所垄断,国内短时间很难形成突破。由于此类隔膜的耐热性能仅靠外层的聚丙烯来提供,而聚丙烯的熔点只有160℃左右,所以该类隔膜不能保证170℃以上的熔破温度。 2.4 Separion隔膜。德国Degussa公司结合无纺布的柔性和无机物良好热稳定性的特点,在纤维素无纺布上复合Al2O3 或其他无机物,形成了Separion隔膜的产业化。该隔膜熔融温度可达到230℃,在200℃下不会发生热收缩,具有较高的热稳定性。 2.5 静电纺丝。以静电纺丝技术制备非织造布膜是近年来最新的研究方法。静电纺丝主要以耐热材料PVDF做为基体,所制得的纤维最主要的特点是纤维直径很细,具有高的比表面积,且所得亚微米级纤维堆积而成的层状膜具有较高的孔隙率和优异的离子电导率。中科院理化技术研究所、清华大学等都做了大量的工作并申请了专利,但还没有关于产业化的信息。 3 关于汽车用锂离子电池隔膜的发展展望 汽车用锂离子电池隔膜的发展主要是随着汽车用锂离子电池的市场变化而发展的。从目前的发展现状来看,汽车用锂离子电池发展的步骤是:高安全低成本高功率。高安全要求隔膜具有较高的力学强度、良好的热尺寸稳定性、合适的闭孔温度和较高的破膜温度;低成本要求隔膜具有较低的厚度,较为广泛的国产化;高功率要求隔膜具有高孔隙率、良好的浸润性,这有助于提高电池的使用性能。 电动汽车的健康发展离不开汽车电池的高度安全,充满安全隐患的电动汽车在市场上将无人问津,其大规模的产业化更无从谈起。随着电池技术的进步,当安全得到了有效保障,新能源汽车高昂的价格依然会让广大消费者望而却步,尽管目前还可以依赖政府的补贴,但最终电动汽车市场必须依赖产业的自我救赎,所以,降低成本就是刻不容缓的重要任务。 汽车新技术论文:探讨汽车行业的涂装新技术与节能效果分析 摘要:涂装可以说是工程机械制造过程中的一个很重要的环节,具有很强的特殊性。良好的涂装不仅可以提升产品的质量,更可以美化产品的外观。尤其是在现在这个市场经济越来越发达的今天,单单靠产品自身质量想要取胜已经远远不够,产品的外观越来越成为影响产品销量的决定性因素之一。工程机械涂装是一项细密而繁杂的工作,对于技术条件要求比较苛刻。 关键词:汽车;涂装设备;节能 1.汽车涂装设备未来发展 当今世界飞速发展,人民生活水平的日益提高,越来越多的汽车、电器正快速走进世人的生活。人们在购买这些产品时,不但考虑其性能质量,对其外观质量也越来越重视。涂装是表面保护中所采用的最基本、最广泛、最有效的手段,涂装质量直接关系到产品的竞争力和市场开发。喷漆室是提供涂装作业专用环境的设备,在喷漆室中制造出适宜的人工环境。用以满足涂装作业对环境的温度、湿度、照明度、洁净度的要求,保护操作者的安全卫生和治理涂装作业的废物排放,保护环境免遭污染。 2.汽车涂装新技术新设备节能措施 汽车行业作为规模化的支柱性产业,全球化的发展趋势越来越明显,为用户在当地生产全球相同标准的汽车产品、提供便捷的服务是各个汽车公司的追求。技术的开发及成熟过程在本部完成,只有做到涂装工艺标准化、生产要素和管理统一化、生产技术平台化,实现工厂和管理的全球复制,这样才能达到质量、成本和效率的最优化。 在汽车涂装中,由于国内汽车厂的生产量小,多数厂尚未采用自动静电涂装,涂料利用率低,而且采用的涂料大多不是高固体分涂料,单位面积所消耗的涂料量和有机溶剂排放量均较大,见表1。对轿车金属闪光漆,单位面积有机溶剂挥发量在185 g/m2以上,超过欧洲对老厂改造排放标准的2倍以上,相当于欧洲新建厂标准的4倍。环保法规促使涂装材料向少公害、无公害方向发展,水性中涂、水性面漆和不含禁用物质涂装材料产品的成熟及其应用普及,标志着涂装的高“三废”排放时代即将过去。应用硅烷或锆盐前处理材料,无铅、高泳透力和高平滑性阴极电泳漆,高性能自泳漆,粉末涂料,水性中涂,水性底色,高固体分清漆,水性修补漆等一系材料,可以在满足越来越高质量要求的前提下,彻底结束涂装排放大量重金属和有机挥发物的历史,实现革命性的跨越。由于受原有涂装线条件、涂装材料供应、涂装生产控制技术的匹配及涂装成本等因素制约,环保涂装材料的普及过程在过去十几年进展相对较为缓慢。前述节能、高效新技术的应用加快了汽车涂装少公害、无公害的发展进程,“三湿”、“免中涂”等紧凑工艺已经成为新一代典型的车身涂装工艺,被全球各大汽车公司作为新的标准工艺采用。另外,塑料件在车身上的应用比例越来越大,由于低温固化(80 ℃、20 min)工艺有助于实现塑料件与车身共线涂装,同时又可降低烘干能耗,因此应用高性能的低温固化双组分聚氨酯涂料将成为一种趋势。 3.汽车涂装节能分析 在汽车车身的电泳涂装过程中,其节能关键技术的研究可从涂装工艺、涂装设备和涂装管理三方面展开。 3.1.涂装工艺的节能关键技术 汽车车身涂装的工艺流程主要为前处理、烘干、涂装和后处理,而当前节能技术的应用主要集中在前处理、烘干和涂装工序。 3.1.1.前处理工序 3.1.1.1.采用短时间磷化处理工艺,以缩短磷化处理时间,减少磷化药剂耗量,降低运行费用。浸渍式磷化处理时间一般为120-180s,日本已经开发出可缩短到72s的磷化工艺,与现行工艺相比,可将运行费用降低20%左右。 3.1.1.2.采用新开发的无磷化、节能、环保型预处理工艺替代现行的磷化处理工艺。如,德国凯密特尔公司的OXSAM技术和日本汽车公司采用的无磷预处理工艺,通过减少前处理工序内容,缩短工艺时间,降低工艺温度,可缩短前处理设备长度,减少设备投资和运行费用。 3.1.2.涂装工序 3.1.2.1.湿碰湿“3C1B”涂装工艺与传统的“3C2B”涂装工艺相比,取消了对中涂层进行打磨擦净的工作量,中涂材料消耗降低了20%左右;减少了中涂打磨、擦净、喷涂、烘干等涂装设备的投资和占地面积;生产效率提高,能耗节省40%左右。 3.1.2.2.另一种新的涂料工艺是在预处理后,在车身外表面直接喷粉,然后再电泳,以增强内腔防腐,然后再喷面漆。 这种工艺所喷的粉末为聚酯粉末,喷粉后膜厚可达70μm以上,可以免去中涂工序,并大大增强了防腐蚀能力和抗打击能力,同时可节省约60%的电泳漆。 3.1.2.3.在涂装过程中应用涂料循环技术,如超滤法、冷却法和静电吸附法回收水性漆技术、过喷漆雾的水性漆回收技术及粉末浆再循环利用技术,可使涂装线的涂料利用率得到很大提高。另外,阴极电泳涂装线可采用闭路循环,用超滤液冲洗电泳工件,这样可大大降低电泳冲洗废水的排放量,且可回收电泳漆,节省电泳漆约30%。 3.1.3.烘干工序 3.1.3.1.车身涂层烘干采用辐射加对流形式或采用循环对流加热方式。 辐射加对流形式即烘干炉前端为辐射加热区(约占全长1/3),后端为对流加热区,这样就加快了工件升温速度, 缩短工件升温时间,不仅节能,而且涂层表面干的较快,可防止灰尘沾附在湿涂层上,有助于提高涂层外观质量。在一些涂装生产线上,烘干室采用循环对流加热方式,炉膛空气重复循环,有机物气体含量高时需要不断排出,以维持其浓度不超过爆炸极限。 但这些排出的气体温度高并且含有可燃气体,一般经过处理后才能排放。 因此,国内外通常进行尾气燃烧-能源综合利用方式进行节能。 3.1.3.2.采用高红外烘干技术。在车身涂装线上用高红外技术改造烘干炉的升温段,缩短工件升温时间和提高烘干温度,以解决因链速加快、底漆固化不良而影响涂层耐蚀性的问题。 作者简介:何翔(1974.4-)男,重庆长安铃木汽车有限公司,职称:中级工程师。 汽车新技术论文:应用现代高新技术推动汽车维修业发展 [摘要] 从互联网络、先进设备、团队素质和智能管理等方面入手,初步探讨了现代高新技术在推动汽车维修业发展中的作用。认为:汽车维修业只有应用高新技术才能顺应时代的需求,才能开拓广阔的市场。 [关键词] 高新技术 汽车维修业 理念更新 随着汽车工业的迅速发展,电子燃油喷射系统,GPS导航定位系统、ABS 防抱死制动系统、SRS安全气囊系统、电子控制自动变速箱系统、空气悬挂系统、四轮转向系统、自动巡航系统、牵引力控制系统、自我诊断系统等一系列高新技术,不断完善着汽车的性能,如今展现在我们面前的汽车是一个集现代文明和智慧的高科技产物,而这个高科技产物,还在不断地向高科技领域纵深发展。因此,汽车维修已不再是简单的零件修复,汽车故障诊断不再是靠眼看、耳听、手摸来实现,维修工的培养也不再是师傅传、帮、带的简单过程。而应该是不断更新汽车维修理念,采用智能化管理手段,迅速培养高素质人才,利用各种新技术,准确无误诊断出故障所在,才能与当今汽车维修的高科技特征相适应。 1 互联网络与汽车维修 传统的汽车维修资料信息查询, 主要借助于图书、杂志、期刊等, 而这种查询方法存在着信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓等局限性。而当今中国经济迅速发展,大量涌入国内的进口汽车和迅速更新换代的国产汽车,其技术的高新复杂和维修资料的繁多,对于普通维修工来说, 常常会因查找繁琐、最新维修资料缺乏,给维修工作带来很大的困难。就汽车维修技术人员而言,知识技术、经验以及对信息的全面掌握,越来越显示出自身的局限性。要解决这一不足的方法,就是实现汽车维修互联网络。 汽车维修互联网络的实现,彻底打破资讯传递在空间、时间上的局限, 能在第一时间最全面、最快速地将资讯传递到地球上的每一个角落,能随时需要,随时提取,简单快捷。还可以迅速、快捷地提供汽车维修检测设备、汽车维修资料、汽车配件、汽车维修技术与管理人才等方面的供需信息, 使企业经营者和管理者能够及时获得信息, 作出正确的选择和决策。 此外,家喻户晓的互联网为汽车维修技术人员提供了技术讨论、经验交流的平台。维修技术人员们可充分利用这一平台,讨论汽车故障诊断过程中出现的疑难杂症、原因、诊断、排除方法,交流维修过程中的经验、心得。既打破了传统技术保守、固步自封的现象,又可在团结协作中加速汽车维修技术人员整体技术水平的提高。远程汽车维修技术培训的机会,也给需要不断吸取新技术和新知识的汽车维修技术人员提供了又一条进修途径。 2 先进设备与汽车维修 传统的汽车维修主要靠常用工具、量具加上人体的器官感觉,再经过人脑的分析判断来确定故障,排除故障。通常将这种方法称作人工经验法。修理工们为了熟练掌握并不断提高这种经验,不惜花费一辈子的时间。数代人不断摸索、归纳、总结出来的一套套修车方法对简单的机械装置汽车是行之有效的。但在汽车快速更新换代的现今,随着电子技术、高科技产品在汽车上的运用,人工经验和简单工具已远远跟不上汽车发展的步伐。为适应现代汽车维修业发展的需要,大量先进维修设备应运而生,如各种解码器、示波器、随车自诊断装置、电脑综合性能检测仪、四轮定位仪、调表仪、数据专家、多功能电喷维修机、汽车零件清洗机、免拆式刹车碟/校正光碟机等等。这些先进的维修仪器能对数据自动处理,准确显示故障代码,分析、判断、确定故障部位,并能自动显示、打印维修作业项目,减少维修的盲目性。而先进的维修工具可以简单、快捷、准确、省时、省力地帮助维修工完成操作过程,安全可靠。所以,在汽车维修过程中充分利用先进仪器和设备势在必行。 3 团队素质与汽车维修 维修人员的技术水平和业务素质直接影响汽车维修业的发展。据中国汽车维修行业协会调查显示:在汽车维修技术工总人数中,初中以下文化程度的占38.5%,高中文化程度的占51.5%,大专及以上文化程度的仅占10%。这样一支文化水平低下的团队,如何迅速掌握高新技术?如何掌握先进电控设备操作?又如何能在短时间内将之运用到汽车维修过程中呢?现代汽车维修业要求合理配备一支具有高文化素质、高职业道德、掌握高新技术的维修团队。这样的团队一般由技术总监、工程师、技师、维修工组成。技术总监在修理厂是绝对的技术权威。他必须全面掌握汽车理论与维修理论,具有丰富的实践经验、沉着冷静的心态,能理智分析、判断故障,排除故障,并要具有培养新人的能力。工程师必须熟练掌握电脑操作,掌握汽车结构、原理、现代电控技术、液压控制技术,参与车辆进厂诊断――确定维修范围――编制维修工艺――指导修车――竣工验收全过程的工作。技师应能熟练掌握和使用智能化的仪器设备来检测诊断和维修现代轿车出现的故障,能组织、指导维修技术工人实施维修工作。维修工必须具备相应的职业资格,能胜任相应的工作岗位。有了这样一支高技术高素质的团队,再加上各司其职、各尽所能、团结协作,维修业的发展大有希望。 4 智能管理与汽车维修 对现有的汽车维修企业而言,不断追求完善的管理制度、智能化的管理方法、精确的数据分析以及完备的服务,就意味着与时俱进,意味着扩大盈利。 首先,对维修车辆的跟踪管理。售后服务的好坏已然成为人们关注的焦点。利用智能系统建立完整准确的客户及车辆档案,记录车辆维修的时间、部位、故障原因等项目,随时提醒客户进行维修、保养和零件的更换。一系列恰当的管理,消除工作方面的一些失误,提高工作效率,有利于提高客户的满意度。对于实力雄厚的维修企业,还可以通过先进的通讯手段,对车辆进行动态跟踪,特别是远行车辆中途故障时,能及时判断其位置,通知最近维修点给予公路救援。这样的管理为长期、灵活的客户服务奠定基础,体现了现代汽车维修的及时性、完整性、长久性。 其次,对先进设备的配备和科学管理。利用智能系统可简单、快捷地了解汽车维修先进设备的信息;及时更新、调配,建档、制定保养管理制度;网上订货、转账、快递也给设备购置提供了简单、快捷的服务。即省时、省力,又可全面监控。 最后,对技术工人的高效管理。一支高技术高素质的维修团队,需要一套合理的人性化管理方案进行规范限制。利用智能系统,建立人力资源管理档案,记载每个员工的详细资料,如:家庭、经济收入、学历、爱好、特长等,可随时了解每个员工的近况,掌控技术力量的配置、并根据需要对工人的技术、管理理念、服务意识、新汽车、新设备发展动态等相关知识定期更新与提高。因此,工人培训定期化也是工作计划的一部分,可通过内部培训、外部培训、网络培训等方式来实现。此外,制定合理、公平、具有激励性的分配制度,经常性地开展有利于员工身心健康的活动可以提高员工对企业的忠诚度。善待员工就能争取客户,争取了客户就能赢得市场,有了市场才能有企业的一切。 综上所述,要使汽车维修业顺应时代的需求,迅速发展。汽车维修业的发展就要与当今汽车维修对象高智能化、维修、诊断专业化、维修咨询网络化、维修设备现代化、维修管理智能化的发展趋势相适应。 汽车新技术论文:汽车照明安全节能新技术 [摘要] 汽车照明系统对汽车安全起到了主动预防作用,无论是白天还是夜晚,汽车外部照明和内饰照明都起到了十分重要的作用,同时考虑节能环保的要求,出现了很多汽车照明安全节能新技术,本文介绍了包括疝气灯、LED灯、光纤照明、智能车灯,还有自适应前照灯系统和前照灯自动调平系统等先进的前照灯安全技术。 [关键词] 汽车照明;安全;节能 引言 近年来,汽车的各种技术不断发展,人们也越来越关注汽车的安全性。汽车的安全性是由汽车安全系统来保证的。汽车安全系统是一个整体概念,照明、制动、避震器、保险带和安全气囊等多个子系统都属于这个整体,并在运行中相互配合。其中照明系统对行车安全能起到关键的主动预防作用。汽车照明主要影响驾驶员视野的清晰度,而驾驶视野的清晰度对行车安全有直接影响,据统计,道路表面状况、交通环境以及车流情况等信息80%以上通过视觉获取。这些信息的获取若在白天很容易,但在夜晚或恶劣气候条件下将十分困难。汽车夜间行驶发生事故的概率是白天的2~3倍,因此照明质量的优劣, 直接影响着夜间的行车安全。所以汽车设计要充分考虑汽车照明系统的安全性,为车辆行驶提供必要的保证。现在已经是汽车照明安全的新时代。汽车外部照明对汽车安全性的保证如此的至关重要,无论是白天还是黑夜都要照明系统发挥作用,现在人在车内的时间也越来越多,车内的昏暗照明已远远不能满足人的需求。所以解决照明系统的节约用电、降低制造和维修的成本以及绿色环保等问题都是现在各个汽车生产商努力思考和改进的地方,汽车照明系统在进入安全时代的同时也进入了节能的新时代。 1 汽车照明系统的发展现状 汽车照明系统随着汽车技术的发展而发展,目前很多技术已经很成熟并且应用于很多汽车上,下面来介绍各个汽车照明安全节能的新技术。 1.1 疝气灯 传统的汽车车灯采用的是卤钨光源,能给汽车提供的照明亮度是非常有限的,从而也影响了汽车的安全行驶,还有一个缺点就是传统的卤素汽车车灯寿命短,而且内部含有一定量的汞元素,既不节能也不环保。现今出现了很多新类型的汽车车灯来替代传统的卤素灯。 飞利浦照明在2004年6月推出了世界上第一只汽车用绿色无汞氙气前照灯[1],自此以疝气作为光源的疝气灯在汽车照明领域中不断发展并且到现在已经得到大量应用。疝气灯简称HID(High Intensity Discharge)灯,它的最大魅力就是它的安全性。这主要是因为HID 灯带来的多重光束会比卤素灯更远更宽、强度更大,近光设置更有效。在黑夜里,特别是车辆行驶在郊区,氙气大灯能大幅提高车前方的照明,照亮路边的标志和歧路,对行车安全的重要性是毋庸置疑的。而且,同样瓦数的HID的亮度大约是卤素灯的2~3 倍,射程也更远更宽,提高了夜间行车的安全性。在能量的使用方面,一般车辆上卤素大灯每小时需要耗电60W左右,而一些HID氙气大灯在安定器的稳定运作下,平均只需要35W,大大低于通常的卤素灯。HID可明显减轻车辆电力系统的负担,达到了节能的要求。氙气灯是利用电流刺激气体发光,基本上不会产生过高温,所以只要其中氙气没用完就可以正常的发光,不易损坏。据一项研究显示,就算品质再高的卤素灯泡,寿命最多也就是400 h,而一般的HID,寿命最少也有3 000 h,在正常用车情况下,HID可以用上5~6 a。HID不易损坏而且寿命长,满足了对汽车照明节能的要求。 2008年,在美国和欧洲开始流行一种新型前雾灯,也是无汞疝气灯的一种,它采用 24W 的光源,不仅结构设计非常简单,只有2个零件,采用普通的PC(聚碳酸酯)材料,生产工艺难度降低,合格率提高,而且灯具材料成本低,安装简便,总成本大大降低。最为重要的,这款灯具产品的重量非常轻,比我们常见的产品要轻200 q。该产品的寿命是其他产品的3倍,对那些夜间开车时总是喜欢开前雾灯来辅助提高亮度的驾驶员来说是个非常好的选择[2]。无汞疝气灯是指用锌等无害物质来替代汞,使其更加环保[3]。无汞灯的最大好处是氙气充气气压提高到比含汞灯大1倍,并将启动电流增大到3.2 A,使灯的启动速度达到了快速的要求[4],从而节约了能源。可以看出,疝气灯既能提供高亮度保证安全,同时也是非常节能的产品,是目前和未来汽车照明系统中被广泛应用的车灯。 当然,疝气灯的应用是需要一定条件的。由于疝气灯对灯具的设计精度要求相对比较高,不能自行改装,如果达不到配光要求会造成光污染,这就要求增大市场上疝气灯原配车的数量,与此同时带来的成本问题就是现在急需解决的问题。 1.2 LED灯 LED 是一种利用电子发光原理制成的半导体器件,它可直接将电能转化为可变光,具有发光效率高、寿命长、耗电少、体积小等特点,被称为21 世纪的“汽车绿色照明光源”[5]。从制造工艺上讲,生产LED 光源所使用的材料不含重金属,与其他光源相比发光效率可以提高20%以上。LED 的寿命很长,平均无故障工作时间为10 万h,并且LED 属于实心封装的固体光源,其抗振动性也是其他光源无法比拟的,从这些优势来看,LED无疑是节能环保的首选,正是由于这一点,LED灯在汽车内饰照明中也得到了广泛应用,奥迪A8 可选装的带环境照明的照明套件就是这种应用的典型的例子[6]。由于LED灯的节能性非常好,其还应用于城轨车辆的照明系统中[7]。 LED 作为汽车照明光源不仅兼具环保性,更重要的是保证安全可靠性。例如2008年在奥迪研发的一种远光灯便能让驾驶者在夜间行车时,不会因为灯光过亮而使迎面而来的车辆司机暂时爆盲。通过改变灯光的分步,使这种技术得以实现: 一套电子系统不停地对任何正在接近的车辆的距离进行测试,以确保在不刺激到对面车辆驾驶者的同时,对前方道路进行最理想的照明,比如,当在城市中行驶时,内饰灯光会更亮一些;而在乡村道路上行驶时,灯光则会自动变暗,以免影响车外的视野[8]。实现这种功用的车灯就是用LED灯制造的。 LED的安全性更主要的是体现在它的快速反应能力方面,在真人实车试验中,同一个人在时速80 km的情况下开始刹车,观看LED 灯会比白炽灯反应速度快,提前4~5 m实现全车制动。这种突出的快速反应能力应用在尾灯中,可以极大地提高驾驶者的安全[8]。 由于LED的成本问题,前些年这种灯只局限在像锐志、皇冠、凯迪拉克、速腾、荣威等中高档轿车上,但发展到现在,很多中低档车也应用LED灯。 2010年,汽车制造商在一级方程式赛车上率先采用并欣然接受LED灯作为尾灯、刹车灯和白天行车灯[9]。由此,LED灯的安全性和节能性是显而易见的。 LED灯发展的越来越快,但仍有需要改进的地方。最大挑战就是LED的自热问题,这个问题如果得以解决,不但会是照明达到更好的效果,成本也会相应降低。提高LED照射广度,同时降低外界环境对其影响,相信这些方面是当今和未来LED研究的重点,如果解决将大大促进LED的发展。 1.3 光纤照明 光纤技术具有光电分离、降低能耗和绿色环保、安全可靠、可重复利用等优点,目前也应用在汽车照明系统中。在传统的汽车照明系统中,光都是通过将电能转换成光能直接得到的,光与电是分不开的。但电有一定的危险性,所以很多场合都希望光与电分开,排除各种隐患,确保照明的安全性。而光纤照明正好可以实现这一点,使光源与照明装置成功分离,如此一来不仅便于汽车电器产品的模块化研究,同时也易于产品的更换和维修[10]。目前,主要应用于汽车前照灯和前雾灯上。光纤照明的这种光电分离的优势联合其柔性传输,使其不仅应用于汽车前照灯和前雾灯上,还可以运用到汽车内外饰上,为汽车提供大面积、高质量的室内外照明,从而大大提高了汽车的安全性、舒适性和新颖性。例如阅读灯的多点照明、迎宾踏板的背景亮化、仪表盘的轮廓勾勒、车身内部装饰等[10]。 1.4 智能车灯 汽车的智能化促进了汽车车灯的智能化,为了确保汽车照明的安全性,2008年奥迪就在努力创造一种能够自行思考并提前做出反映的智能车灯[6]。飞利浦的有些汽车安装了疝气灯的车主呼叫系统,也是一种智能化照明系统,这种系统能使疝气灯发挥更大的安全优势[1]。2006年,奥迪研究了主动式旋转头灯,使前灯光束形状随周围环境的变化而变化。同时也已经出现了一种智能化前照灯系统――动态转弯灯,它的特点是在不同的转弯半径下, 该前照灯能够在水平±150°之内摆动, 这使得转弯时近光灯照亮区域几乎扩大了1倍,以帮助驾车者能够更好更快地适应弯道路况。当转弯半径为 190 m时,普通前照灯可以照亮前方弯道30 m左右处, 而动态转弯灯可以将照亮弯道区域再延长25 m左右。在激活远光灯功能时, 动态转弯灯同样发挥作用[11]。 1.5 白天行车灯 白天行车灯简称DRL,是为白天行驶安全而照明的,这种灯明显地降低了交通事故的发生数与伤亡率。在欧洲许多国家尤其是北欧的国家,DRL 是强制要求执行的,加拿大及美国也要求执行[12]。 1.6 前照灯技术 汽车照明系统中前照灯系统对汽车安全的影响最大,下面谈几种先进的汽车前照灯技术。 1.6.1自适应前照灯系统 夜晚行车的人都有这样的体会,在漆黑的夜晚,路上的视线死角远比白天多。特别是在没有路灯又有许多弯道的路上,驾驶者的视线被限制在大灯光束照射的直线范围内,对于弯路中突然出现的人或物,多半也只能听天由命。美国高速公路安全保险协会的统计数据显示,夜晚发生交通事故的概率是白天的 1~1.5 倍,20%以上的致命交通事故发生在午夜至清晨六点,但这个时段的车流量仅占全天的2.4%。这项统计数据不仅反映了黑夜为驾驶员带来的危险,行人同样因汽车照明的欠缺而处于险境之中[13]。为了改变这种情况,提高照明的安全性,一种自动转向前照灯应运而生。 汽车自动转向前照灯又叫自适应转向大灯系统。它能够根据汽车方向盘角度、横摆角速度和车速,不断对大灯进行动态调节,适应当前的转向角,保持灯光方向与汽车的当前行驶方向一致,以确保对前方道路提供最佳照明并对驾驶员提供最佳可见度,从而增强了黑暗中驾驶的安全性。在路面无(弱)灯或多弯道的路况中,扩大驾驶员的视野,在对面来车时提前提醒驾驶。自适应前照灯系统中有一个很重要的部分――操作检测系统,它是用来实现前照灯照明方向自动调整所必须的。早在2006年,这项技术已有专利[14]。 1.6.2汽车前照灯自动调平系统 在夜晚行车时, 路况变化、装载量的变化、制动和加速控制等情况都会引起车身倾斜角度发生变化, 进而使近光灯的光束倾角发生变化, 这样很有可能会造成迎面来车的驾驶员视距丧失或者产生强烈眩目感, 产生安全隐患。汽车前照灯自动调平系统就是解决这个问题的一项技术。该系统工作时, 会根据车辆负载的变化自动调整HID前照灯的投射俯仰角度, 确保其投射高度在合适的范围内, 既达到良好的照明效果, 又不会对迎面车辆的驾驶员造成眩目, 有效地保障了行车的安全[15]。 为了保证夜间会车的安全,汽车前照灯必须具有正确的光束照射方位角。国标GB 7258-2004机动车安全运行技术条件中规定:机动车近光灯和左远光灯的光束水平照射方位角向左偏差不得大于58.4′,前照灯其余光束的水平照射方位角偏差不得大于2. 0°。前照灯光束照射方位角的检测是汽车安全性能检测的必检项目之一,所以目前发展的汽车前照灯测量误差修正系统[16]是必要而且重要的。这种技术可以大大保证光束照射方位角测量的准确性,从而保证汽车行驶的安全性。 2 结语 在提倡安全节能的今天,汽车照明系统也到了安全节能的新时代,而且有了上述的发展。各种技术在照明系统中的应用使照明系统日益完善。当然,考虑到成本问题以及技术的成熟度问题,还是要有很多改进才能将这些技术普及到中低档汽车以及货车和客车上,而为社会带来更大利处。比如降低LED车灯的成本、解决LED自热问题、提高自适应前照灯系统的技术和智能车灯的完善等这些问题都是未来需要解决的问题。但汽车照明系统越来越先进、越来越安全环保节能、越来越人性化这是毋庸置疑的,安全节能这个趋势是其发展的必然。
机电设备在采矿的应用:采矿工程机电设备安全管理探究 摘要:随着矿产机械化水平的不断提高,进一步加强机电管理工作尤为重要,从影响矿产安全生产的要素着手,重点做好从业人员的管理、机电设备的管理、作业环境的管理三方面的工作。 关键词:采矿机电管理;安全生产;对策 在矿产企业素有“出炭不出炭,关键看机电”这种说法,可见矿产机电管理在矿井安全生产中的重要地位,随着矿产机电技术和自动化水平的不断提高,如何做好机电管理工作更为重要。机电管理在矿产安全生产过程中涉及到机电设备管理、机电技术管理、电气防爆管理、配件及材料的管理、技术资料的管理等方面,管理范围从地面到井下,从大型设备到小型电器,几乎覆盖了矿产生产的各个环节,需要企业近2/3的人员直接参与机电管理和设备现场操作,如果机电管理某个环节稍微出现漏洞,极易引发机电事故,给企业和国家带来重大经济损失,因此对矿产机电管理进行对策研究,进一步做好机电管理文章就成为矿产安全生产的重要课题。 1机电管理对策研究 如何做好矿产机电管理,有效保证操作人员安全,使机电设备安全、可靠、经济运行,促进矿井安全生产?笔者认为应从影响矿产安全生产的要素(人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素)着手,重点做好以下几个方面的机电管理工作,以进一步提高矿井机电管理水平。 1.1从业人员管理 1.1.1以人为本,牢固树立“安全责任重于泰山”的思想观念要深刻认识到做好机电管理工作,是维护矿产企业安全生产稳定大局,全面提升企业经济效益的必然要求。从业人员是矿产生产过程中的决定因素,在机电管理和设备操作过程中扮演重要角色,从业人员能否重视安全生产直接关系到机电管理的成败,赋予从业人员一定的权利和义务,创造一个充分发挥个人主观能动性的工作平台,使其在机电管理工作中牢固树立“安全责任重于泰山”的思想观念,并不断提高矿产机电技术水平和机电管理安全意识,全心投入矿产机电管理之中去。1.1.2建立健全机电管理制度,规范专业组管理,层层抓落实建立健全机电管理制度,规范专业组管理,层层抓落实,责任到人,并落实到机电管理的全过程。例如:①实行机电设备包机制度,在设备安装地点,悬挂包机、责任牌板,从设备的使用操作,到维护保养,直接责任到人;进一步落实关键地点、关键人员的责任,建立监督管理和约束机制,实行机电管理与从业人员绩效考核挂钩,加强对矿井主要生产系统的管理,如矿井提升运输、供电、通风、排水系统等的机电管理,有效的保障矿产优秀生产系统的安全运行。1.1.3强化教育培训,提高机电管理人员业务素质结合矿产机电管理实际情况,制定切实可行的培训计划,对矿产机电管理、维护、操作人员进行安全操作技术、业务管理知识培训,并做到与时俱进,不断完善教育培训机制,依托矿产安全培训中心,完成对机电管理和操作、维护人员的岗前教育、特殊工种培训,提高从业人员的机电管理业务素质,使矿产机电教育培训工作行之有效。 1.2机电设备管理 1.2.1设备管理坚持“安全第一,预防为主”的原则“安全第一,预防为主”作为矿产安全生产管理的方针,是搞好矿产安全生产的永恒主题,矿产机电管理也不例外。机电管理就是要从全局出发,认真做好预防性巡查、检修、试验、测试等工作,及时发现并排查机电安全隐患和存在的问题,做到早发现、早诊断、及时维修处理,将设备故障消灭在萌芽状态。通过采取有效安全超前预防机制,来保证机电设备安全、可靠运行,满足安全生产的需要。1.2.2做好机电设备管理信息化、规范化工作积极采用先进的管理模式,利用机电管理信息系统,提高机电管理水平。机电设备管理信息系统主要由机电前期管理、机电设备管理、机电现场管理、机电维护管理、机电维修管理、工单管理、特种设备管理、配件管理、机电技术管理、供电管理、机电培训管理、机电管理分析、系统管理等相互关联的模块组成,涵盖了公司管理层-职能科室-现场三级管理模式的信息平台。机电设备管理信息系统的使用,彻底改善了设备多,种类繁杂,流动性大,设备管理处于台帐、卡片、牌板等较原始的管理状况,实现了机电设备管理工作的信息化、规范化,解决了设备管理手段落后、状态信息不准确、资源不能共享、工作效率低的问题,为决策层和相关技术科室提供决策咨询和信息共享,提高了设备利用效率,促进设备经济、合理运行,更好地安全生产服务。1.2.3依靠科技进步提高机电管理水平充分发挥科学技术的重要作用,鼓励矿产科技进步,积极采用新技术、新设备、新工艺、新材料,不断提高机电装备水平,加快对机电设备和安全设施的更新、改造,及时淘汰危及安全生产的落后技术、工艺和产品,进一步加强新技术、工艺和产品的相关安全培训工作,提高管理和从业人员的技术素质,确保机电新技术的推广应用,为安全生产创造条件,例如:我矿积极采用“绳带绳”换绳新工艺,完成对副井摩擦提升系统首绳的更换;改进、完善副井安全门闭锁,实现液压自动控制;积极采用变频和自动化控制技术;购置真空智能型馈电开关,替换井下中央、采区变电所低压配电开关;更换井下油浸式变压器为干式变压器,实现了采区供电的本质安全化等等。 1.3现场作业环境管理 1.3.1抓好“双基”工作,全面开展机电安全质量标准化活动抓好机电管理“双基”(基层和基础)工作,坚持标本兼治,不断完善安全生产长效机制,按照矿产企业《机电安全质量标准化标准》中的内容,逐条进行机电标准化管理和进行安全评价。做好机电设备管理基础工作,不具备和不足的条款,拿出整改意见,限期整改完善,并进行复评,不符合安全要求的,限期处理,直至完全符合评价标准;从生产环节和岗位的标准化抓起,规范安全操作行为,坚决杜绝“三违”和井下机电设备失爆、漏管、脱管等现象,从而实现了机电管理安全化,有效避免机电事故的发生。1.3.2进一步做好作业环境的整治,营造安全作业环境通过加强现场作业环境整治,逐步改善作业条件,按照人体工程学原理,改善设备操作人员作业体位,降低劳动强度,提高工作效率;通过科技创新,不断进行设备更新改造,使机电设备操作更简便、效率更高,运行更安全,更好的为矿产安全生产服务;不断提升现场安全文化建设,营造良好的安全文化氛围,使从业人员感知现场作业环境更舒适、更有安全感、更具人性化。 2结语 通过对矿产机电管理对策研究与分析可知:矿产机电管理是矿井安全管理工作中的一项重要内容,需要全员共同努力、齐抓共管,只要积极采取多渠道、多方式、科学的管理办法,深入到矿产机电管理的各个环节,关口前移,重心下移,进一步做好矿产机电动态管理,机电管理水平就会得到稳步提高。 作者:杜中军 马世伟 杜斌 单位:微山湖矿业集团有限公司永胜煤矿 机电设备在采矿的应用:采矿机电设备论文 1.机电设备应用于采矿过程当中的研究 1.1采矿业在设备上的要求当前在采矿业中由于安全事故的频繁发生,对于机电设备的使用与改造等势在必行。现代化采矿业对于机电设备的要求主要包括:①机电设备的本身应该要有良好的性能和抗腐蚀性,能够在地下复杂的条件中正常的运行;②在采矿业中机电设备的重量不能超重,并且在操作与维修当中也相对简单;③在使用机电设备的过程中要确保设备的可靠性,不能只是设备在工作中的性能稳定就可以了,必须对地下工作的情况进行监控,及时发展所存在问题,在设备的自检中也要具有足够的可靠度;④机电设备在施工中使用的时间应该有足够长的时间,并在维修时能够快速的维修,具有较高的性价比;⑤机电设备的设计要简单,功能要齐全,以便操作人操作[2]。 1.2机电设备应用于采矿过程当中的具体实践现阶段在采矿业当中机电设备的使用率比较高,机电设备更新的速度也相对较快,所使用的范围越来越大,其在具体的应用实践中主要包括四个要点:①采矿业当中安全生产的监控系统:因采矿业于企企业的资金与实力中的要求相对较高,国家不断的鼓励企业的生产规模化与大型化。所以传统人工或者半人工的控制系统中已经难以符合当前时展的需求,而智能化的控制系统诞生,则可很好解决采矿业中规模化控制问题;②交流与传动技术的应用。伴随着我国当前对发电技术的大力推广,采矿业中的交流调速相关技术的研究与推广获得了很大的进步。在采矿业当中,传动技术的使用非常重要,其关系到是否能够实现高效生产与安全生产的问题。现阶段传动技术在大多数类型与容量的机电设备中使用,能够进一步提高采矿业的工作效率,降低设备损耗;③采矿业在采矿过程中的机电化。我国现阶段大多数煤矿也都已选择电牵采煤机来代替传统液压式,其和当前在用的传统液压式相比较,电牵采煤机在工作中可有效的提高共组效率,并在性能的稳定方面也有非常大的提高[3];④采矿业当中的机电化提升。在采矿业当中最具有代表性与水平最高的是提升机,我国现阶段所使用常见的提升机融合了工程通信、自动控制、机械设备及电子电力等技术的基础上研究所获取的成果,其工作精确度十分高。 1.3机电设备对于应用过程的要求首先是对于工作人员的要求:机电设备尤其在机电一体化的操作中,对于工作人员专业技术与职业素养的要求相对较高,相关企业必须不断的加强对工作人员的技术培训,避免出现各种失误而导致安全事故的发生;其次是对于硬件设备所具有的要求:由于机电一体化相关设备在设计中的要求比较精密,所以对于材料的选用要求非常的高,因此必须加强对机电设备的材料更新与合理选用,不断的提高机电设备的智能化与自动化水平。 2.机电设备应用于采矿过程当中的发展意义 2.1机电设备的发展现状及方向在机电一体化的发展过程中,其主要是向着智能化与自动化、国产化的方向发展。我国现阶段在采矿业中的机电设备所发展的速度非常快,但其和国外相关设备相比较还是涌现出不少的问题。首先是国产化的程度不够高,虽然我国在许多机电设备中已经基本实现了国产化,但是在国产化安全性与可靠性中和国外进行比较时所存在的差距还是非常大;其次是在优秀设备中,我国的国产率比较低,并且国产化的设备其在智能化中还欠缺一定的火候[4]。所以我国必须在机电设备开发的过程中不断的实现采矿设备的机电化,使其能够适应当前现代化与自动化需求。同时,还要让优秀设备实现国产化,开发出有着自主知识产权机电设备,从而提高我国机电设备的可靠性。 2.2机电设备的意义在采矿业中对于机电一体化的实现所具有的意义非常重大,并且能够满足经济发展的需求。我国进一步实现采矿业中机电设备的普及与更新,主要体现在以下几点:①有利于采矿业实现生产效率的提高,从而提高性价比。在采矿业当中机电设备的广泛应用,不但改变传统的落后的采矿生产模式,还能减轻工作人员的工作负担与缩短其工作的时间,提高生产量,从而有效的提高了采矿业的整体经济效益;②降低了采矿业生产的风险,在机电设备的使用中,其最为明显的特点就是智能化与自动化的实现,可有效的代替人工从事风险工作,从而进一步降低安全事故的发生率[5]。 3.结语 综上,机电设备应用于采矿的过程中是采矿业发展的必然,同时也是在时展下的主流,由于我国的机电设备所使用的时间比较晚,发展速度比较慢,但发展的立足点比较高,因此,我国必须抓住发展的机遇,不断的培养高素质机电设备应用人才,加强其施工的自动化与智能化,为采矿业的发展打下坚实的基础。 作者:黎洪洲单位:武汉职业技术学院 机电设备在采矿的应用:机电设备在采矿的应用 1.机电设备的简单介绍 1.1机电设备的范围。机电设备其实就是机电一体化,通过机器不同零件的安装,将电能转化为其他形式的能量。一般机电设备的范围很广泛,设计领域非常广泛。比如:生活中的家用电器,交通运输中的火车、工程控制系统中的机床等等。 1.2机电设备中机电一体化的理解。机电设备就是将电子信息技术加入到原有的机器中,使其获得自动化、智能化工作的效果。从现代化的角度来看,机电一体化已经成为采矿行业新的发展驱动之一。因为机电设备大部分都使用超大规模集成电路,在仪器传感、自动控制、系统自检方面已经完全实现了自动化要求。因此机电一体化可以实现以下功能,一是,提高采矿工作效率,比如在采矿输送机上使用机电设备和传统人工以及简单机械对比,具有运输量大,用时时间少等优点;二是,自动化水平提高,一般机电一体化都可以实现人工远程操作,一方面是减轻了工作人员的工作难度和强度,为企业节约了成本另一方面也可以在自动调整设备施工准确度,避免由于人工操作失误造成不必要的损失;三是,机电一体化可以实现实时监控。由于采矿作业一般都是在地下进行,受制与地下的特殊空气和地形条件,设备的事故率都比较高,采用机电一体化可以对机器的使用情况进行实时监控,在设备的维修和延长使用寿命方面具有不可磨灭的作用。 2.机电设备在采矿过程中的应用 2.1现代采矿业对设备的要求。现代采矿业安全事故频发,因此使用机电设备和进行机电设备改造迫在眉睫。现代化的采矿业对机电设备有以下机电要求:一是,机电设备应该自身具有很好的抗腐蚀性可以在地下复杂条件下正常工作。二是,采矿业中机电设备重量不宜过重而且维修和操作简单。三是,使用中的机电设备应足够可靠,不仅仅是设备工作中性能稳定,也必须在监控地下情况,数据提供,设备自检方面足够可靠。四是,机电设备使用时间应该足够长,维修时间短,性价比高。五是,机电设备设计简单,功能齐全,便于工作人员的操作。 2.2机电设备在采矿过程中具体应用实践。目前采矿业机电设备普及率已经非常高,设备的更新换代速度也比较快,应用的范围也在逐步扩大,因此这里只说明四种机电设备技术的具体应用实践。一是,采矿业中的安全生产监控系统。由于采矿业在企业实力和资金方面要求比较高,因此国家鼓励企业大型化,生产规模化。因此传统的人工或半人工控制系统已经不再符合时代的发展。智能化控制系统(简称IC)的出现,很好的解决了采矿业中关于实现规模化控制的问题。二是,交流传动技术的使用。随着我国大力推广坑口发电等技术,我国采矿业交流调速技术的研究和推广获得巨大进步。采矿业中,传动技术至关重要,关系到能否实现安全生产和高效率生产。目前,传动技术已经在大部分类型和容量的电机中使用,在很大程度上提高了采矿业作业的效率和降低设备的损耗。三是,煤炭行业中采煤机的机电化。目前,我国大部分的煤矿已经采用电牵采煤机代替了传统的液压式,包括现在所用的和传统的液压式相比,机电化的电牵采煤机的工作效率得到了非常显著的提高,同时在性能稳定方面也比较突出。四是,采矿业中的提升机机电化。采矿业中最具机电代表性和机电水平最高的当属提升机,目前我国常用的提升机是在融合了自动控制、工程通信、电子、机械、电力多方面技术基础上研究成果的,工作的精确度非常的高。 2.3机电设备应用要求。一是,对人员的要求。机电设备特别是机电一体化,对人员的专业素质要求非常高,相关的企业必须要对上岗人员进行系统的培训以免发生操作意外。二是,对设备硬件的要求。机电一体化设备设计比较精密,因此对所用材料要求非常高,应该加强机电设备材料方面的研究和更新,努力提供我国机电设备自动化和智能化的水平。 3.机电设备在采矿过程中发展方向和意义 3.1机电设备现状及发展方向。机电一体化发展方向必须是智能化、自动化和国产化。目前,我国采矿业机电设备发展比较快,但是与国外相比仍然存在不少问题。一是,国产化程度不高,虽然我国在很多机电设备上已经可以实现国产化,但是一方面国产化设备的安全性和可靠性与国外相比差距很大另一方面在优秀设备上,我国国产率低。二是,国产化设备在智能化方面有所欠缺。因此我国应该在机电设备的开发时重点向三个方面发展:一是,实现采矿设备系统机电化以适应现代化自动化的需要。二是,实现优秀设备国产化,开发具有自主知识产权的设备。三是,提供国产机电设备的机电水平和工作可靠性。 3.2机电设备的应用意义。采矿业中实现机电一体化具有非常重要的意义,符合经济发展需要。实现采矿业机电设备的更新和普及一是,有利于实现采矿行业生产的高效率,提供采矿性价比。机电设备在采矿业中的广泛使用,不仅改变了传统落后的采矿业生产模式,而且在降低工作人员劳动时间和工作强度的同时有效的增加的生产产量,极大了提供了采矿业整体的经济效率;二是,降低的采矿业生产风险。机电设备最显著的特征就是实现自动化和智能化,可以代替工作人员去做风险比较大的工作,有效降低了事故发生率。 机电设备在采矿过程中广泛应用是历史发展到一定阶段的必然选择,也是目前时展的主流,我国机电设备使用时间起步晚,发展较慢,但是发展立足点高。我国应抓住目前的发展机遇期,培养机电设备高素质人才,加强机电设备施工材料和自动化、智能化的研究迎头赶超国际机电设备水平,为我国经济的日后发展提供良好的基础。 本文作者:童友彬工作单位:浙江杭州 机电设备在采矿的应用:露天采矿机电设备的运行管理措施 摘 要: 随着经济水平的不断提升,也带动了各个行业的发展,矿山开采是我国经济建设过程中的重要行业,是为社会生产提供充足的煤矿资源的重要过程。在露天矿山开采过程中各种机电设备长期使用会出现老化、损坏,必须要加强管理,及时维修,对于维修用的各种物资要准备充分,确保露天开采机电设备保持正常状态,以防对煤矿开采效率和安全性产生影响。本文对露天开采机电设备运行管理过程中的问题和对策进行分析与探讨,旨在提高露天开采机电设备运行水平,及时对各种故障进行排除。 关键词:露天开采机电设备 运行管理 检修 问题 对策 引言 露天矿山开采是我国经济建设过程中的重要内容,是为社会生产提供能源的重要途径,在露天矿山开采过程中,随着开采任务的不断增大,开采过程中的难度逐渐增大,对露天矿山开采机械设备的应用也越来越多,而且需要更多先进的开采设备。在露天开采机电设备运行过程中,安全性和稳定性是重要因素,机电设备在长期使用过程中会不断老化,零件会出现损坏,对机械设备的使用水平带来较大影响,因此在露天矿山企业发展过程中,要积极加强对各种机电设备的运行管理。尤其是针对露天开采机电设备中的各种电气设备、硬件设备,要定期进行检查,例如及时更换零件、对机电设备硬件进行维修等,发现设备故障问题则要及时进行处理,防止故障扩大影响机电设备的稳定性和可靠性,对生产人员进行安全保护。当前露天开采机电设备运行过程中的管理制度不够完善,对机电设备的维修工作的开展有一定影响。 一、露天开采机电设备运行管理的重要性 在露天矿山开采过程中,安全性是一个基本前提,在确保安全生产的基础上,要提高生产效率,促进企业经济水平的提升。露天矿山开采必须要使用各种机电设备,设备安全问题是企业发展过程中考虑的重点,机电设备的利用率、管理水平不仅会影响企业的生产水平,还会影响安全管理水平。因此在露天开采机电设备运行过程中应该要及时进行监管和检测,提高设备的利用率,同时要定期进行维修养护,对露天开采机电设备存在的问题进行有效地处理,防止事态严重化。露天开采机电设备运行管理是企业发展过程中的重要任务,可以确保露天开采机电设备正常运行,是确保露天矿山开采安全、稳定、高效生产的基础。露天开采机电设备运行管理的重要性体现在三个方面:第一,确保设备正常运转。在露天开采机电设备长期运行过程中,设备会出现老化,通过检修与维护,可以提高设备的稳定性,对设备出现的问题和故障进行处理,从而确保露天开采机电设备正常运转。第二,减少安全事故。露天开采机电设备的安全隐患较大,尤其是各种露天开采机电设备设备出现故障之后如果不能及时进行处理,则可能会引发更加严重的安全事故,不仅对企业的发展产生影响,还会影响社会和谐与稳定,而机械设备的运行管理是对机电设备安全事故进行发现和控制的重要手段,可以有效降低安全事故发生率。第三,提高企业生产效率。在露天矿山开采过程中,通过机械设备可以极大地提高开采效率,而且随着企业的生产规模不断扩大,企业还需要引进一些新的机械设备,科学合理地使用机械,对机械设备进行管理,可以提高企业的生产水平,提高产煤量。由此可见,加强露天矿山开采机械设备的管理对于煤矿企业的发展具有十分重要的意义。 二、露天开采机电设备管理存在的问题 1.机电设备管理制度不完善 露天开采机电设备是煤矿企业生产过程中的重要工具,是提高生产效率的重要物质基础,在露天矿产开采过程中必须要加强对各种机电设备的规范化管理,设计相应的管理制度,才能确保机电O备得到充分利用。但是当前有的煤矿企业在发展过程中对机电设备管理的重视程度不够高,从而导致机电设备管理水平不高,对机电设备的使用安排设计不合理,导致一些设备过度使用,一些设备出现闲置,机电设备没有得到均衡利用。 2.机械设备的维修养护问题 2.1对露天开采机电设备维修的重视程度不够高。在采矿行业发展过程中,露天矿山开采设备的安全性与稳定性直接关系到煤矿开采效率,各种机电设备都有一定的负荷量,有疲劳期,使用过程中必然会产生各种故障问题,企业对机电设备故障维修的重视程度直接影响机电设备运行水平,当前有的煤矿企业在发展过程中对经济效益的重视程度高于机电设备运行管理的重视程度,过度利用机械设备,因此导致一些机电设备故障问题得不到积极有效地解决。 2.2露天开采机电设备检修为维护水平较低。在露天开采机电设备运行管理过程中,传统的方式是人工检测与维修,对于一些机电设备故障而言,单纯地依靠人工运行管理效果不佳,很有可能会被忽视,等到故障问题比较明显的时候再进行维修,则可能会错过最佳的维修时机。总体说来,在传统的运行管理过程中自动化程度不够高,对露天开采机电设备的检修质量产生影响。 3.操作不规范问题 在露天开采机电设备运行过程中,由于技术人员的操作技能不规范,对机电设备的性能会产生十分重要的影响,例如在露天开采机电设备操作过程中,各种参数的设计不准确、操作流程不正确等,都会导致露天开采机电设备运行故障,对煤矿生产效率产生影响。 4.能耗问题严重 露天开采机电设备生产必须要有充足的能量,在使用过程中由于一些技术人员的不规范操作、使用过程中的节能意识比较薄弱,从而导致露天开采机电设备的能耗过大,不符合绿色生产理念,对于煤矿企业而言,能耗过大也会导致企业的经济效益受到影响,不利于企业现代化和可持续性发展。 三、露天开采机电设备运行管理措施 1.不断完善机电设备的管理制度 1.1加强机电设备的档案化管理。随着煤矿企业的不断壮大,企业发展过程中对各种机电设备的需求也越来越大,为了不断提高企业生产水平,要加强对各种机电设备的合理使用。在煤矿企业中针对数量巨大、种类繁多的机电设备,应该要加强档案化管理模式的应用,对煤矿企业中的开采机电设备进行分类、归档,从而能够确保机电设备的使用、维修、管理等都有章可循,更加规范,防止机电设备闲置和过度使用等极端情况的发生。在信息技术时代,煤矿企业应该要积极加强对各种信息管理系统的应用,建立不同的信息库,例如机电设备入库管理、出库管理、维修管理等,都要有对应的信息系统,及时对机电设备的档案信息进行更新,确保系统中的信息与最新情况保持对应,有助于企业的管理者以及技术人员对机电设备的状况进行了解。 机电设备在采矿的应用:探讨露天采矿机电设备的运行管理措施研究 【摘 要】随着社会的飞速发展和人民生活水平的不断提高,在现今社会,现代化科学技术在煤矿领域的运用使得煤矿企业在安全稳定运行的同时提高着生产的效率。露天采矿机电设备的运行管理在煤矿企业的运作中有着很重要的地位,机电设备的安全稳定运行对机电设备的科学合理管理水平有着重大的考验。在我国,社会经济体制的驱动作用下,大部分地区的露天煤矿数量也随之增加,这对其使用的露天采矿机电设备有着很大的要求,本文结合个人多年实践工作经验,就现今今阶段下露天采矿机电设备的运行管理措施进行研究探讨,希望能够起到抛砖引玉的作用。 【关键词】煤矿企业;露天采矿;机电设备;运行管理;措施研究 能源在人民大众的日常生活中处处可见,煤炭资源作为我国能源体系中重要组成部分,对推进我国社会经济的发展有着重要的作用。由于煤炭资源的独特性质,在开采过程中对人员设备的依赖性非常强,在现今阶段,煤矿企业的整个生产运行过程中机电设备运行的好坏,运作过程是否稳定,直接影响着煤矿企业的安全生产任务,所以,在煤矿企业运行过程中必须对机电设备有一个科学合理的管理措施,本文结合个人多年实际工作经验,就此问题展开分析研究。 1.加强煤矿企业的机电设备管理和运行过程中所需的人员管理 (1)企业发展的好坏直接受企业制度的影响,煤矿企业想要得到长远的发展,就必须有一套适合自己的,科学合理的管理制度。在煤矿企业的运行中,不仅机电设备的运行管理是重要的,而且机电设备的相关人员对机电设备进行管理维护也是非常重要的,在现今阶段社会经济体制的影响下,煤矿企业必须加强管理维护机电设备的人员素质,在日常运作中,要有一整套具体的管理维护体系,要对机电设备管理和维护的人员有一个划分,在管理运作的同时定期对机电设备进行维护检修,把可能发生的安全隐患要从源头上杜绝。 (2)二十一世纪是一个信息化的社会,现代科学技术是煤矿企业机电设备运行的主要依靠,在煤矿企业的运作模式中,应该加入包含资产模型和设备台帐的基础应用系统,现今情况下,煤矿生产对机电设备的运用分析具有一定的依赖性,在对机电设备进行管理时,要通过煤矿生产系统中的实时监测系统,对机电设备的运作方法和运作过程中可能出现的问题做到心中有数,在发现问题时快速的对其进行解决,达到资源利用的最大化。 2.对煤矿企业的机电设备运行管理力度进行加强 (1)在企业机电设备运行管理中实行责任制管理模式。在当今社会的每一个领域,都有一套与之适应的规章制度,同样,在煤矿企业的机电设备管理运行中,也必须有一套科学合理的赏奖罚制度。由于煤矿企业生产的特殊性,导致生产管理的运行过程不能出现一点差错,所以,在煤矿企业的机电设备运行管理中应该实现责任制的管理模式,把生产操作过程所涉及的方方面面进行责任到人的划分管理,对相关管理人员的工作责任心及企业归属感进行加强,在整个管理体系中奖罚分明,提高相关工作人员的生产积极性。 (2)定期对煤矿企业机电设备运行管理人员进行量化考核。煤矿企业对于企业工作管理人员来说,是一个学习进步的平台,在企业的机电设备运行管理中,企业应该定期对相关的工作管理人员进行量化考核,通过考核使相关人员对机电设备运作过程认知进行加强,通过把考核成绩进行公示对相关工作管理人员形成一种鞭策的力量,从而保证煤矿企业机电设备运行过程中的安全稳定。 3.加强对机电设备运行过程中生产零配件的管理 (1)煤矿企业机电设备的运行是依靠各个运行机构的共同努力而完成的,由于煤炭资源开采的特殊性,导致机电设备在运行过程中所受的制约是非常大的,在露天煤矿的开采中,电锯铲大牙和大钢丝绳绳不仅不能缺少而且使用损耗率也是最高的,所以,在露天煤炭的运行过程中,要加强矿井穿孔爆破的质量和电铲的采装效率,在机电设备的整体运行过程中定期对零配件进行检修维护,及时更换把一些损耗严重的零配件进行及时更换,保证机电设备的正常运行。另外,煤矿企业也应该把替换下来的零配件进行统一收集回收,贯彻生态可持续发展的同时实现资源利用的最大化。 (2)现今阶段,在煤矿生产中,煤矿企业面临的问题还有运输问题,由于露天煤矿企业的特殊性,加上煤炭开采后一般采用卡车运输的不规范,导致机电设备运行中轮胎损坏而产生的轮胎损耗费用也产生是一笔不小的开支,所以,为了改善这种情况,煤矿企业应该对生产运输路线进行一个科学合理的规划,及时维护道路,清理道路洒块对矿区周围道路的路况进行维护,定期对动态跟踪监测轮胎适时损耗进行保养维护,并建立起与之适应的科学管理体系,报证尽可能缩短卡车运输距离延长轮胎使用寿命的,从而同时达到资源运用的最大化。 4.在煤矿企业机电设备运行过程中,减少电能资源使用的浪费 在当下社会,人民大众的日常生活离不开电能资源的使用,在煤矿企业的生产过程中,对电能资源的需求量是非常大的,煤矿企业要对企业用电量进行科学的预算控制,要对露天煤矿的电力应用线路进行合理规划,保证机电设备的正常运行。目前,全国各地的煤矿企业造成电能资源浪费的主要原因是在机电设备生产过程中操作不当造成的,所以,企业应该对机电设备运作过程中相关的管理人员进行科学完善的技术培训,提高其专业技能的同时加深其资源合理运用意识,要在使用资源的同时保证电能资源的有效利用率,从源头上对电能浪费现象进行一定程度上的遏制。因此,企业要对电锯电铲和升、钻机等设备的生产应用进行组合理织规划,通过对使用方式进行规范操作人员操作设备,来节省电力资源的运用量。 5.小结 二十一世纪是一个信息化的社会,在露天煤矿企业的机电设备运行过程中,应该结合现代化信息技术对其管理进行一个科学合理的管理规划。本文通过对现阶段露天煤矿企业的机电设备的运行管理进行探讨研究,提出了与之相应的改革方法。然而,由于本人所学知识以及阅历的局限,在文章中并未能够做到面面俱到,希望能够凭借本文引起广大学者的关注。
电气自动化控制系统设计研究:对电气自动化控制系统设计的探讨 摘 要:随着社会生产规模的扩大、成产水平的提高而前进的。电气控制技术的进步反过来又促进了社会生产力的进一步提高,计算机技术在各个领域得到了广泛的应用,本文通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想,展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。 关键词:电气自动化;控制系统;设计思想;发展趋势 0 前言 随着网络技术、移动通信技术的发展。以及自适应控制技术在电气控制系统的推广应用。电气控制系统的网络化趋势越来越明显,加上电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟,特别是近年来,科学技术不断进步,计算机技术在各个领域得到了广泛的应用,而电气自动化控制系统的计也离不开计算机,网络技术的合理运用,自动化控制系统得到了人们的普遍关注,自动化控制系统不仅能够提高工作效率,较少工作错误,也能够节约人力成本,因此,电气自动化控制系统的设计对于变电站的发展有着重要的意义。 1 电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为:发变组出口220kV/500kV断路器 隔离开关的控制及操作;发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制;发电机励磁系统;包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退;220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网;6kV高压厂用电源监视操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等;380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制;高压启/备变压器控制和操作(2台机共用);柴油发电机组和保安电源控制和操作;直流系统和LPS系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与DCS间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过DCS进行事故追忆。 2 电气自动化控制系统的设计思想 2.1 集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2 远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3 现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet) 现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件 模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势 OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现,IEC61131的颁布,以及 Microsoft 的 Windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。 Pc客户机服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 4 结束语 综上所述,随着科学技术的发展;电气工程及其自动化的触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。,电气自动化控制系统的设计已经和计算机网络技术紧密地结合在一起,各种监控方式都离不开计算机技术的应用。因此,各企业在电气自动化控制系统的设计过程中,应该充分重视计算机技术,促进自动化控制系统功能的不断提高。 电气自动化控制系统设计研究:电气自动化控制系统设计的相关探讨 摘 要:伴随着我国社会主义市场经济的快速发展,电气自动化技术得到了很大程度的发展,特别是科学技术水平的进步更使电气自动化控制技术的发展变得突飞猛进,对我国当前的电气技术发展提供有力支撑。随着经济全球化的快速发展,国际间的交流日益频繁,国际上领先的电气技术逐渐进入我国市场,这给我国电气行业带来机遇的同时也带来了挑战,我国必须重视对我国电气自动化空寂系统的设计,这样才能够促进我国电气事业的发展。文章就对此内容进行了相关阐述,供大家参考。 关键词:电气自动化控制系统;电气技术;系统设计;设计思路 随着国际市场的不断扩大,我国的电气市场发展空间也在不断增大。伴随着经济的发展,电气自动化技术在我国各行业中的作用越来越突出。要想保证电气自动化技术的快速发展并被广泛应用,我们必须对电气技术的功能和组成有深入的了解,并能够掌握电气自动化控制系统的设计,这样才能够保证电气技术满足当前生产的需要,使自身功能得到很好的应用,进而促进我国各行业的发展。 1 电气自动化控制系统的功能与组成 1.1 电气自动化控制系统的功能 结合现在电气自动化控制系统与现在常用的单元机组运行模式的控制特点,可将电机上的电源及其中某变压器等控制全都归入ESC控制模式下。它的功能是:形成发变组断路器220kv/500kv出口,阻断开关的操作和控制;控制厂髙变、励磁变压器和发电组的保护程序,形成发电机的重要励磁系统,此系统主要由灭磁和启励操作及切换减磁控制方式的操作组成;这时变组断路器的出口将会自主形成自动化开关并却允许手动操作的同时并;高压6千伏厂用电源的操作及监视、厂用电压快速却换装置的操作、低压自动控制及监视装置;低压380伏厂用电源的系列装置控制;两台机可以共同使用的变压器操作控制程序;柴油机组合保安电源的操作控制程序;监视LPS系统和直流系统。同时,电力自动控制系统在发变组的安全自动装置部分及主保护要求必须全部实现在DCS中,到目前还没有得到发展,不过值得肯定的是,已与DCS要扣实现了连接,可以通过这一系统进行追忆事故的实现,这也属于通讯信息自动化装置。主要功能如下: 第一,自动控制功能。在电气自动化控制系统运行过程中,如果某个设备出现了问题,那么自动控制功能就会自动切断电路,进而保证整个控制系统电路的安全,所以这也是该控制系统最为基础的功能。 第二,保护功能。在电气设备的运行过程中会出现各种不可预知的事故或者故障,这是电压或者电流就回瞬间加大超过设备允许的范围,这就需要设备具有对故障信号的检测和对线路自动处理的功能。 第三,监视功能。自动化控制系统中的变量电是无法用肉眼来衡量的,所以需要借助传感器的监视功能,通过对视听信号的检测实现对整个系统变化情况的实时监控。 第四,测量功能。通过对视听信号的监测能够判断系统的工作状态,同时也需要专业的设备对各种信号和参数进行必要的测量,才能做出科学的调整决策。 1.2 电气自动化控制系统的组成 电气自动化控制系统主要由以下几个部分组成:第一,电源供电回路,为控制系统的运行提供电源。第二,保护回路,一般由熔断器、稳压组件、继电器等组件组成,对电气设备和线路的运行实现保护作用。第三,信号回路,通过一定的转换规则,将电信号转换为直观的形式,以此来快速的判断设备和线路的运行是否处于正常工作状态。第四,自动与手动回路。在自动化控制系统中仍然需要手动环节的控制作用,通过转换开关的作用快速实现自动与手动的切换,能够促进控制功能的有效发挥。第五,控制停车回路。在自动化控制系统中,包括启动设备和制动设备,才能实现能耗制动、倒拉翻转制动等,根据不同的设备制动需求选择不同的制动设备。第六,自锁及闭锁回路。自锁是在控制系统启动以后,电气设备维持正常工作环境的状态,而闭锁则是用来保证电气设备和线路正常运行的稳定性和安全性。一般在控制系统中,如果包括两台或者两台以上的设备,只能实现对一台设备的自锁功能。 2 电气自动化控制系统的设计思路 2.1 集中监控方式 这种控制方式最大的有点就是操作起来简便,而且进行防护设计方面也相对比较简单。不过这种控制方法必须把所有设备的所有功能都集中到一个处理器中,这就容易造成处理器任务过重,而且一旦处理器发生故障,那么将会直接影响整个控制系统的正常运行,进而影响生产效率。而且设备中隔离道闸的操作特别容易受到辅助接点的影响,导致无法正常操作,这样就会增加维修费用,给企业带来更多的生产成本。所以我们应该加强对这种控制技术的了解,在使用的时候也需要进行科学衡量才能够保证生产顺利。 2.2 远程监控方式 这种控制技术具有很多优点,例如,节约生产成本、可靠性能高、操作比较灵活等等,所以在系统控制方面能够被广泛使用。但是这种技术受到通讯速度的影响,所以在使用这种技术时,应该确定操作设备能否满足该技术通讯速度的要求,而且这种监控方式只适合在小型设备中使用,不能够用在大型电气设备中,这也是我们应该注意的问题。 2.3 现场总线监控方式 这种方式是当前电气自动化控制系统中最为常用的控制技术,在实践中的应用效果十分好,取得了很多成功的经验,为智能电气设备的发展提供了重要借鉴。相比其他控制技术来说,这种方式的适用性更强,能够根据不同的需要选择最合适的控制系统设计,给生产带来更多的便利。由于这种技术本身就存在监控功能,所以不需要很多的使用设备,只要根据需要直接安装相关的智能设备,实现与监控系统的连接,就能够实现远程监控,极大地减少电缆的使用数量,提高了生产效率。此外,这种控制方法中的设备都是独立才做的,通过计算机把各个设备之间相互谅解,不仅能够很灵活的进行组合,还能够提高系统运行的可靠性,而且其中任何一个设备发生故障都不会对整个系统产生影响,保证生产的正常运行。这种技术也是未来电气技术发展的主要方向,我们应该对此深入研究。 3 电气自动化控制系统的发展趋势 随着科学技术的快速发展,计算机应用技术的普及,电气自动化控制技术在各行各业中被广泛应用,特别是随着OPC技术的诞生,进一步促进了电气自动化控制技术和计算机的结合。未来电气技术和计算机技术的融合将更加紧密,这也是当前以及未来电子商务的目标。不论从电气技术发展角度来说,还是从计算机技术发展角度来看,电气自动化控制系统必然会随着时代的进步而进步,同时能够在不同领域发挥重要的作用,使生产率得到很大提升,进一步促进我国经济的发展,提高我国电气技术在国际上的地位。 4 结束语 综上所述,文章对当前如何做好电气自动化控制系统设计工作,旨在能够促进我国电气技术的快速发展。在进行设计的过程中,应该对设计中的要点进行全面掌握,根据不同用途不同需要选择合适的设计方案,保证整个电气自动控制系统额稳定运行,这对于我国经济的发展有重要的促进作用。 电气自动化控制系统设计研究:浅谈电气自动化控制系统设计及应用 摘 要:电气自动化技术的应用为各领域的发展提供了技术支持,激活了其前进动力。鉴于电气自动化技术在现代化建设中的重要作用,本文就围绕电气自动化控制系统展开探讨,分别论述了远程监控、集中监控、现场总线监控的设计思路,并以电厂发电应用为例,来就电气自动化控制系统的实际应用作出说明。意在为电气自动化控制系统设计及应用的现实开展提供借鉴与支持。 关键词:电气自动化控制系统;设计;应用;分析 随着社会经济的迅速发展和科学技术的不断提升,电气自动化技术表现出强劲的发展势头,在国防、交通、能源、化工、机床、港口、冶金等各个领域得到了广泛的应用。电气自动化控制系统作为电气自动化技术运用的集中体现,在提高系统运行稳定性、生产效率、经济效益方面性能突出,且正在朝着信息化、开放、分散的方向发展。因此,就电气自动化控制系统的设计及应用进行探讨就显得十分必要,对于电气自动化控制系统的应用优化与进一步发展具有积极的现实意义。 一、电气自动化控制系统的设计 一般情况下,将电气自动化控制系统分为以下三种设计形式:远程监控、集中监控及现场总线监控。其在具体设计中,根据特性,设计的思路也存在区别。 首先,远程监控系统的设计思路。在使用方面,远程监控系统表现出一定局限性,主要表现在以下方面:通常只对小型电气系统适用,于全场电气自动化系统中并不适宜。究其原因,是因为电气部分存在相对较大的通讯量,而通常现场总线通讯量则偏低,这就使得远程监控难以满足相关要求。此外,远程监控系统具有可靠性高、灵活性强、节约电缆、节省安装费等特性,在实际设计中,在考虑其适用条件的同时,也应将其优势统筹其中,从而达到设计优化的目的。 其次,集中监控系统的设计思路。集中监控系统设计的最主要特点是在一个处理机中集中了系统各个功能,虽然实现了操作、处理、显示的集中进行,但却使处理器背负繁重任务,大大影响其自身运行速度。保证运行可靠性是集中监控系统设计的关键,但在日趋复杂、庞大的自动化系统现实下,单纯依靠元器件的无限制提高,来提升系统可靠性,满足新的需求几乎是难以实现的。这就要求我们在完成元器件可靠性合理提升的同时,还应把握系统设计,来从根本上保障系统的稳定运行。此外,在集中监控系统的实际设计中,也应综合考虑其优点,即运维便利,对控制站防护的压球不高,系统设计较易实现。 最后,现场总线监控系统的设计思路。现场总线监控系统的设计具有针对性,间隔不同其所发挥的功能亦存在差异,即要求依据实际的运行情况和间隔具体功功能来设计现场。相比于远程监控,现场总线监控在具备其优点的基础上,还大大减少了对端子柜、模拟量变送器及隔离设备的使用,且智能设备的安装可就地进行,减少了电缆使用数量,实现了成本的节约。同时,对于现场总线监控系统的设计,应保持其各装置功能的独立性,依靠网络来进行装置间的灵活连接,从而促进该监控系统可靠性和工作效率的大幅度提升。可以说,现场总线控制系统依靠合理的设计表现出诸多特性,是电气自动化控制系统今后发展的大方向。 二、电气自动化控制系统的应用 电气自动化控制系统的应用十分广泛,涉及各个领域,本文以电厂发电应用为例,来对电气自动化控制系统的实际应用进行说明。 (一)数据操作系统应用 计算机处理系统的基础为计算机,其组成通常包括输入、输出及处理三个部分。该系统在电厂中的应用主要涵盖了参数的输入与显示、报表打印、性能计算、计录事故序列、异常报警等,即通过系统的数据操作来实现对电厂电气部分的有效控制。由于变压器内部组成成分不同,所以各个地方遇到故障时所产生的气体含量的百分比也是不尽相同的,所以,在运用色谱分析的方法时,我们可以对反应产生的气体进行分析,根据气体的含量,从而推断出故障的发生位置。比如,在变压器内部,有的材料在反应之后产生的一氧化碳这种气体较多,假设这种地方遇到了故障,我们就可以采用色谱分析法,这时会发现所检验的气体中一氧化碳的含量明显增加,这时候,我们就可以推断出是这个地方发生了故障。这种检测方法跟以往相比,在效率上有着明显的提高,因此,被越来越广泛的应用。在常规情况下,运用电气试验的方法可以相当准确的判断出变压器内部所存在的故障。但是,在某些情况下,例如变压器内部遇到局部放电,短路等故障时,运用电气试验法来检测故障就显得比较困难,这时,我们需要将电气试验法和色谱分析法结合起来,以到达更加便捷的目的。例如,在变压器遇到了局部放电的状况,这时候,我们可以先用色谱分析法进行气体检测,从而大致推断出故障的位置以及故障的类型,然后,在这些数据的基础上,我们可以有目的性的设计电气试验的方案,然后就可以迅速的找到故障的类型。将这两种方法相结合,跟以往的试验方法相比,显得非常便捷,这种方法减少了相当多的电气试验,极大地提高了检测变压器故障的效率。 (二)汽机旁路系统应用 汽机旁路系统的应用是为回收工质,保护再热器,解决锅炉最低负荷与汽轮机空载流量不一致情况为初衷的。该系统由高(低)压旁路压力调节系统与高(低)压旁路温度调节系统共同组成,并安装截止阀于各个旁路,电气自动控制系统的作用就体现在对这些旁路阀门执行器的控制上,依据系统的速度大小和运行力矩来对阀门开度进行确定,进而在电液执行器与电动执行器的选择上作出衡量。 (三)电液调节系统应用 液压控制系统是电液调节系统的前身,随着科学技术的不断发展,电液转换器、电气元件及设备的可靠性稳步增强,汽机配套设备同电调系统间实现较好协调,进而发展成为电液调节系统,能够对调节级后压力、电功率、转速等进行控制。该系统的应用以盘车为开端,来控制汽轮发电机组,先后经冲转、升速、并网、加符合等,直至完成正常的发电。电液调节系统主要作用于电网系统一次跳频,通过调度电网来对负荷进行改变。这样的电气自动化控制系统应用,不但为机组运行的安全性提供了保障,还确保了机组的长寿命、经济性运行。 (四)协调控制系统应用 锅炉、汽轮机为电厂中两大关键设备,对这两项设备的控制方式同锅炉蓄存能力的有效利用密切相关。通通常情况下,电厂内会应用协调控制系统,来作为机、炉的主控制系统,通过该系统的应用,来平衡输入和输出间的质量与能量。 (五)机械参数监控系统应用 随着汽轮发电机组容量与相应仪表数量的日益增长,为避免事故的发生,需要在的汽机运行与启停中运用大量仪器仪表来对各项机械参数进行有效监控。而同时,此类参数也在持续的增多,膨胀量、振动、转速、偏心度、位移需属于监测量的范畴。而将电气自动化控制系统应用于汽轮发电机组当中,便可实现对这些参数的准确、及时记录,同时对于机组连锁保护系统亦能够起到监视保护作用,促进了系统整体安全性的提升。 结语 电气自动化控制系统对于各领域自动化水平的整体提升发挥着十分重要的作用,参考上述内容,结合实际应用环境,来实现科学、合理的电气自动化控制系统设计与应用,从而使其发挥应有的管理效用。随着科学技术的不断发展和实践经验的沉淀积累,我们有理由相信,电气自动化控制系统的前景十分广阔。 电气自动化控制系统设计研究:关于电气自动化控制系统设计的分析 摘要:本文分析了电气自动化控制系统的设计,同事介绍了提高控制设备可靠性的方法,供大家参考。 关键词:自动化控制系统;设计 提高电气自动化控制设备的设计能力以设计出高可靠性的设备是我们未来不断研究和探索的方向,只有在设计环节中提高重视,通过采用各种技术处理措施,在使用过程中做到按照流程操作、及时维护与保养,才能保证设备的可靠性,也才会有满意的成果。 1 电气控制对象的特点和要求 1.1 电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少,操作频率低,但强调快速性、准确性。 1.2 电气设备保护自动装置要求可靠性高,动作速度快;同时对抗干扰要求较高。 1.3 热力系统控制处理信息量大,系统复杂,以过程控制为主;电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主,联锁保护较多。 1.4 自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络,达到系统危险分散的概念;开放化则是系统结构具有与外界的借口,实现系统与外界网络的连接;信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力,与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。 2 电气自动化控制系统的设计思想 2.1 集中监控 控制站的防护要求低、运行维护方便以及系统设计较为容易是集中监控方式最大的优点,但这也给其带来了弊端,那就是将控制系统中的各个主要功能都集中到一个处理器中进行运转,使处理器的工作任务量增加,阻碍了其运行速度,影响工作的效率。当电气控制设备全部进入到监控状态时,随着被监控对象数量的不断增加导致的结果是主机冗余下降、企业投资增加、电缆数量增加且长距离的电缆运输也将在一定程度上影响着控制系统的可靠性以及稳定性。因为长距离的电缆查线不方便,也增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性,因此在采用集中监控方式时要对上述问题进行很好的处理。 2.2 远程监控 随着科技的发展,远程会议、远程视频、远程监控等技术逐渐成熟,而远程监控方式的运用具有节约电缆、减少安装费用的支出、节约材料、提高了可靠性、组态较为灵活等优势,但是这种方式并不适合全厂的电气自动化系统的构建,因为其现场总线的通讯速度相对低于其他方式,而且电厂的电器通讯量巨大,因此远程监控方式通常情况下适用于小型的系统监控,这是我们在设计电子自动化控制系统时需要着重注意的地方。 2.3 现场总线监控 当前在变电站综合自动化控制系统中已经普遍采用了以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术,而且在多年的实践摸索中也已经积攒了丰富的经验,加上当今智能化研究的进步以及智能化设备的迅速发展,都极大的推动了电气自动化控制系统的发展。尤其是现场总线监控方式不但可以针对不同的间隔设定不同的功能,也可以根据具体的间隔情况进行合理设计,其还具有远程监控方式的全部优势,可以大量的减少隔离设备、模拟量变送器等使用,并且针对于智能化设备可就地安装,进而节省了大量的材料费以及安装维护工作量,减少了企业的资本投入,也降低了企业成本,这是我们在设计充分加以使用和发挥其作用的方式。 3 提高控制设备可靠性的措施 任何电气控制设备设计的再精良也需要稳定的可靠性作为支撑,因此要提高控制设备的可靠性,就需要从实际出发,对控制设备的特点,元器件的正确选择与使用、散热防护、气候防护等方面进行详细的研究,进而采用相应的可提高其可靠性的设计方法,以设计出合格的产品,具体要求如下: 3.1 电子元器件的选用 元器件是设备的组成部分,其性能的稳定性决定了设备整体的可靠性,因此在元器件的选择上要根据电路性能的要求和工作环境的条件来选用合适的元器件。选择时要对关键性的元器件进行质量的认定与检测;严格比对同类元器件的型号、规格、品种以及生产厂商等之间的优缺点,以选择在技术条件、技术性能、质量等级等均应满足设备工作和环境的要求,并留有足够的余量的元器件。另外,在使用过程中要对元器件表现出来的相关性能与数据进行及时的统计与分析以作为今后选用的依据。 3.2 电子设备的环境保护 电子设备在使用过程中潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大,轻者降低设备的灵敏度,重者直接或间接的损坏电子设备。其中以潮湿因素的影响最大,尤其是在温度低、湿度大的环境下,当湿度达到饱和状态时就会造成设备内的元器件以及印制电路板上产色和凝露现象,使其性能降低,导致故障的发生;另外当潮湿空气侵袭电子设备时,元器件或材料表面会凝聚一层水膜,并由此渗透到内部,进而增加了绝缘材料的导电率,体积电阻率降低,介质损耗增加引发电气短路、漏电、击穿等问题,从而造成设备运行故障。 3.3 严格把控设备的设计开发 控制设备设计开发阶段是设备可靠性的关键阶段,只有设计的合理与科学才有可能生产出合格的产品,因此此阶段,需要仔细研究设备、元器件、零部件的技术条件、技术环境,以分析出产品的设计参数,进而制定出合理的设计方案;其二,在全面掌握产量设定产品结构形式和产品类型的基础上,进行综合、全面的构思,设定出产品的结构。使产品具有良好的操作维修性能和使用性能,以降低设备的维修费用和使用费用。 3.4 控制设备的散热防护 控制设备的散热防护是影响设备运行速度以及稳定性的重要因素,温度对设备可靠性的影响是不容小觑的,因为电子设备在运行时会损耗一定功率,是以热能的形式表现出来的,特点是一些功率较大的元器件在运行中产生的热能更是相当惊人,此时如果不进行有效的降温就有可能导致设备的损坏。另外当外界环境温度较高时,设备工作时产生的热能难以散发出去,也将使设备温度升高。在实际工作中对于半导体分立器件要进行一定的散热处理,而功率低于 100 W 的一般不需要进行散热;对于功率较大的半导体分立器件应加装散热器;对热较为敏感的半导体分立器件在安装时应尽量远离耗散功率大的元器件,以免造成不必要的影响。 4 结束语 综上所述,随着时代的不断发展,电气自动化已成为一门自动化领域内的分支技术,其内容正在不断成熟和完善。电气自动化是我国电气调度自动化发展的必然趋势,文章对电气自动化控制系统的设计以及如何提高控制设备可靠性进行了分析。 电气自动化控制系统设计研究:有关电气自动化控制系统设计理念及发展的思考 摘要:本文通过介绍电气自动化系统的功能,探讨了目前发电厂电气自动化控制系统的设计理念,展望了未来发电厂电气自动化控制系统的发展趋势。随着设备智能化水平的不断提高,使得对现场设备状况的精确掌握成为可行,加上通讯技术的高速发展,而为大容量的数据传输提供了保证。在现代工业自动化领域里,Pc控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更广泛的采用。 关键词:电气自动化;数据传输;控制系 一、电气自动化控制系统的功能 单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂内用电源等电气系统的控制全都纳入到ECS监控中来。其基本功能为: ①发变组出口断路器、隔离开关的控制及操作; ②发变组保护、厂内高变保护、励磁变压器保护控制; ③发电机励磁系统,包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退; ④开关自动同期并网及手动同期并网; ⑤高压厂内用电源监视、操作、厂内用电快速切换装置的状态监视、投退、手动启动等; ⑥380V低压厂内用电电源监视、操作、低压设备自投装置控制; ⑦高压启/备变压器控制和操作; ⑧柴油发电机组和保护电源控制与操作; ⑨直流系统和LPS系统的监视。 二、电气自动化控制系统的设计理念 1. 集中监控方式的优缺点 集中监控方式是利用一套控制设备(例如计算机)监控整个电厂(或变电站)设备。集中监控方式适用于控制对象比较少,控制区域分布不广的系统。这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器中进行处理,处理器的任务相当繁重,处理的速度将受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降,电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线方式下的二次接线复杂,查线也不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2. 远程监控方式的优缺点 远程监控方式,又称四遥(遥信、遥测、遥控、遥调)监控方式,是国内早期一种监控方式,适用于远程监控偏僻地区的控制对象。四遥控制方式,不会像集中监控方式那样,某一设备出故障影响整个系统。由于采用四种不同的装置组成远程监控系统,结构复杂,体积庞大,不易扩展。 3. 分布式监控方式 分布式监控方式采取多套控制设备(计算机)按功能或按地理位置监控电厂(变电站)的不同设备,这些控制设备通过网络或总线进行通信。目前,已普遍应用于变电站、发电站等自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验。近些年,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为分布式监控系统应用于发电站电气系统奠定了良好的基础。分布式监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络/总线连接,网络组合灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的部件,不会导致系统瘫痪。因此,分布式监控方式是今后发电站计算机监控系统的发展方向。 三、电气自动化控制系统的发展趋势 现代电气自动化控制系统普遍采用分层分布式计算机监控系统。从管理上分为上下两层(甚至多层),上位机为管理协调层,负责越限报警(显示器显示报警、手机短信报警)、调度优化计算、命令下达、远程通信等高级应用软件;下位机为执行层,负责采集数据、执行上位机下达的命令。对多层结构系统,更上层是国家调度中心,通过远程网查看电站数据,下达宏观调度计划。为了提高监控设备的可靠性,往往上位机采取双计算机,甚至多台计算机,平时每台计算机承担各自特定的任务,当某台计算机故障后,其它计算机承担其任务。这些上位机通过局域网进行通信,下位机层通过总线进行通信,国调层通过远程网进行通信。 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。 工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。