近年来,我国经济建设有着飞速的发展,尤其是在步入信息时代之后,对于信息技术以及数据信息技术都有着飞速的发展。任何技术的发展最直接的动力就是市场的需求,正式因为我国社会在发展过程中对这类技术与资源的需求量非常的大,因此才能更好的发展并作用在各行各业当中,才能够满足如今发展中所呈现的“指挥体系”的相关建设要求。对于计算机应用技术在高校管理的优化中,信息化的建设能够使得资源共享的发展状态带来非常广阔的应用前景,但目前所处的问题就是资源共享在信息化发展中处于瓶颈阶段在诸多方面的发展需要进行突破才能有更好的发展。计算机应用技术在高校教学管理中主要是以云计算模式为主要的应用技术,是通过建立以计算机技术为主要大环境理念建立起的高校资源共享平台,这样一来能够更加方便在教学教育工作中的资源共享以及对教学管理工作的展开方便进行。 1计算机应用技术的具体概念 计算机应用技术其实就是通过一个以计算机作为主要工具的技术,但它的涉及面会非常的广泛。建立在计算机应用技术至上,在计算机应用技术的支持与辅助,通过以互联网作为主要的基础从而建立起来的智慧化校园工作、生活与学习为一体的整体化环境,这就是在高校管理中对计算机应用技术的具体应用,当然也是整个教育管理工作的综合体系。在这样的环境下,通过对各种应用服务系统研究与建立最终联合起成为主要的载体,因此能够使得在教学、管理、科研以及校园生活等各个方面进行充分的融合,还能够借助数据平台对相关数据进行采集与分析最终实现信息的共享,可以将分析到的数据进行反馈,为教学管理员有着一个针对性的管理。最终通过计算机应用技术的建立,能够充分的将大数据、云计算等信息时代先进的技术产物进行融合利用,最终使得高校管理的发展有更加积极的促进作用,能够更好的对发展方向提供更加优化性建设。 2在计算机应用技术的体系中的相关理念以及技术 2.1大数据技术 如今是信息时代下的大数据时代,每时每刻在大数据时代都会有海量的信息数据产生,对于所产生的数据在如今的各行各业中均有非常关键性的作用,通过对数据分析能够起到积极的推动作用。在计算机应用技术建设环境背景下,不论是数据的采集还是对各个方面上的内容都可以通过大数据来对其进行数据形式信息的存储。伴随着社会科技发展越来越迅速,计算机应用时代已经到来,基于此大数据、计算机等功能也有能够充分发挥自身优势的平台与地点,能够为人们智能化运行体系发挥着极大的作用与价值。在如今计算机应用技术的建设北京之下,怎样才能够更好优化高校教学管理,并使之前的理论设法转变成现实。 2.2云计算技术 对于云计算的根本意义其实就是将个体计算机的资源存放在网络之上,通过云计算将各个单体计算机进行数据上的连接,但是随着发展云计算的概念并未随着发展而得到有关拓展以及改变,因此目前人们对于云计算的概念还未形成一个真正统一的界限。从某种意义上来说,云计算其实就是基于网络形式的一种计算方法。但如果从广义的角度来分析云计算,它其实就是指能够通过互联网进行一切相关的服务。对于云计算有多种部署方式其中最为主要的方式有三种分别是:公有云、行业云以及混合云。在云计算总体概念的模式下,虚拟化平台其实就是行业云其中的一种,它的主要作用就是利用私有云的安全性将其中内部的一些私有的重要数据上传并存储在数据中心里面,同时还需要利用云计算中的ICT技术来作为整体数据的依托,通过以上对各个技术的连接作用最终形成一个能够将资源之间进行共享的平台。 2.3虚拟化技术 计算机资源的一种抽象表达形式就是虚拟化技术,主要是利用虚拟化将基础设设施系统以及一些相关软件通过计算机进行资源上的简化。虚拟化技术在整个云计算中占据着非常重要的地位,它起到非常关键的作用,他能够将计算机内部的一些实体性的资源转换成抽象性并呈现传输到需要呈现的地方。根据计算机行业不断飞速的发展,云计算也得到了极快的发展,虚拟化技术基于二者的发展有一次走进了人们的视野中。对于在整个计算机应用技术的开发与建设虚拟化技术是其中非常重要的一个环节是一项非常重要且必不可少的技术。 3对于高校计算机应用技术在推动高校教学管理中的具体方面上的优化和措施 3.1能够对高校基础设施以及教育信息等方面的建设层次优化 对于在设计高校教学管理优化方面,在展开工作之前首先应当完成对在基础层次方面上的设计工作,对于此基础设施的设计工作最主要的目的就是为了能够将教学管理中的具体目标、意义与内容进行明确化,并且需要在基础设施建设中将教学管理的内容通过信息技术手段将其引入,最终实现对教育信息化的发展要求与目标。通常情况下,对于应用层在一定程度上能够为教学人员以及办公人员提供有关高校教学管理的系统和相关办公OA系统进行技术上的应用支持。对于用户层来说一般是学生或者家长,因此对于用户层的作用就是为了学生以及家长提供能够访问数据中心的应用程序服务,并且还需要支持能够连接与访问资源共享平台并对桌面云进行实现。对于管理层面上来说,主要的作用就是将资源层与教学桌面云来进行相互之间的连接与组成,从而使得日常管理体系的形成。通过对基础设施层面上的设计就能使的对整个教学管理的发展。 3.2能够对高校教学技术方面制定出特定的教务管理体系 为了能够满足现代化发展人才的需求,如今对于各个高校中的专业设置的种类非常的多,其中需要涉及到的学科如雨后春笋般争先涌出,对于高校学科种类方面有着十分繁杂的设定,因此要灵活的运用计算机技术,才能够让很多高校在对于不同的学科安排以及课程安排方面有着更加直观更加有效的课程学习,当人对于教学管理的单位也有着更加方便的拟定与修改方面上的调整。许多大学的课程授课模式会改成通过学生自主选择的选修模式,通过学生对自主爱好来选取自己喜欢的学科。通过此系统就能够对学生喜欢的课程继续一定程度上的优化,使得对课程安排以及课程讲授方面能够井然有序的进行。 3.3高校教学管理方面能够优化对计算机应用技术的拓展 如今在高校教学的管理方面运用计算机应用技术即需要实现对优化与发展方面上的需求,还需要对计算机应用技术的相关技术以及手段进行应用,这样才能够为高校管理提供最有力最具有针对性的科学参考效果,同时还能够对计算机应用技术方面有一定的学习拓展。对于在计算机应用的技术拓展指的是在原来的信息处理方向所提供的基础之上通过对加强信息化技术再教学管理中的具体应用,加大力度对其进行投入,以此来确保高校的相关硬件条件能够满足信息技术的教学实施。在高校管理中应用计算机应用技术能够为优化教育的发展方向,当然这是一种比较内在的变化,但却具有十分强大的有效性变化。对于在高校的教学管理当中,需要涉及到诸多方面,在这些需要涉及到方面的里面最需要拓展的就是对计算机应用技术。这一点是能够保持高校管理优化推动可持续发展的动力引擎。 3.4能够对高校教学督导方面的成绩管理进行优化 对于高校学生来叔需要涉及到的专业多且繁杂,因此对于所学的课程往往是五花八门的,再加上学校学生基数较大,因此在对于传统人工记录成绩的方法工作量过于巨大,并且对于在整个数据整理的过程中,非常容易出现错误,在对错误进行核查的时候无疑又加大的工作量。在记录的过程中虽然按照一定的顺序分类,但在查找的时候由于数据太过庞大因此会非常的困难,不仅费时费力,对于人工方面的投入也是非常巨大的,这一点是有违背于我国高校现代化建设的总体方针。 4结语 综上所述,随着时代的飞速进步,目前计算机应用技术以及信息化技术已经得到了较为广泛的应用,正处于一个正常的发展轨迹中,它的未来有着更加宽广的道路,相信在不久的将来能够对整个教育格局产生非常重大的影响与改变。计算机应用技术是一种新型教育模式以及工作理念,对于这个理念来说,能够让我国的高校信息平台构建成为可能,并且对此平台的诸多利用能够实现对高校教育管理最为优化的方向,能够使得我国高校事业对培养人才的质量以及数量上更上一层楼。 参考文献 : [1]孙弢.计算机技术在高校教学管理中的应用分析[J].山东工业技术,2014(21):130. [2]朱浩浩.浅析计算机技术在高校教务管理的应用与设计[J].电脑知识与技术,2010(15):3841-3842. [3]刘诗佳.计算机信息技术在高校教学管理中的应用[J].智能城市,2016(4):106-107. [4]李婷.新时期计算机网络技术对高校教学管理的优化作用探讨[J].新丝路,2017(6):123. 作者:闫红桥 单位:山东体育学院
期刊收录:CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版) 知网收录(中) 维普收录(中) 万方收录(中) JST 日本科学技术振兴机构数据库(日) Pж(AJ) 文摘杂志(俄) 文摘杂志 数学文摘
由于电子信息工程技术的特征,各行各业都对其保持着足够的重视,因此,本文结合笔者多年的工作实践经验,就电子信息工程技术的应用发展进行了有效的分析和精准的思考,并提出了自己的看法和观点,通过与各位进行分享,希望能够给广大的同行们带来一些指导和帮助,以此来提升电子信息工程技术的发展水平。 一、电子信息技术的应用特点 (一)智能化与自动化 在现如今的阶段,通过在实际的日常生活之中运用电子信息技术,最为主要的目的就是要不断的满足人们日益增涨的实际生活需求,并且伴随着科技实力的与日俱增,这样的想法正在逐渐转变为现实,电子信息技术智能化程度得到了大大的提升。 (二)集成化和微型化 目前的电子产品同传统的电子产品相比较,集成电路出现的频率实现了前所未有的增长,并且由于技术不断的进行相应的完善,不仅能够满足人们的实际生活需要,还能够以此作为基础,让信息处理能力得到进一步的提高。 (三)快捷化与高效化 电子信息工程技术的运用,为人们的生活增添了更多的便利,因此,电子信息工程技术向快捷化和高效化转变已经成为了大势所趋,一方面能够让人们对生活的需要得到最大限度的满足,另一方面也能够有效的拓展人们的生活方式,让人们的生活更加多元化。 二、电子信息工程技术的使用以及相关措施 (一)在工程造价管理中的应用 在目前的情况下,电子信息工程技术在工程造价方面已经取得了积极有效的成果。在对工程造价进行管理的时候,通常情况下都是以互联网作为发展的载体,着力构建更加高效的沟通交流体系,最大限度的提升自动化技术的运用程度,让工程造价管理工作能够有条不紊的顺利进行下去。[1]与此同时,通过运通电子信息工程技术,一方面还能够让工程造价工作的工作效率取得最大限度的提高,另一方面还可以显著提升最终结果的精准程度,可谓起到了一举两得的作用。通过使用电子信息工程技术构建出高效的数据库,能够及时的对各类数据进行分析和综合,并在实际的计算过程中得以运用。 (二)在公路方面的应用 电子信息工程技术在公路方面同样也有着极为广泛的使用。比如,通过电子信息工程技术对公路信息系统进行有效的分析以后,我们可以得出这样的结论:在使用电子信息工程系统的过程之中,越来越多的信息都被创建在同样的数据库之中,出现这样情况最为关键的一个原因就是公路的施工管理人员对信息有着极其充足的需求,在这样的情况下,务必要更加合理的运用这项技术,才能够不断满足实际的工程需要。与此同时,电子信息工程技术还能够对完工所需的时间进行精准的分析和预测,通过把各项数据输入系统之中,能够为公路的顺利完工带来诸多积极的影响。 (三)在日常生活中的应用 在当前的情况下,人们的生活质量同以前相比,已经取得了迅猛的进步,并且现代人们对于生活质量也提出了更高的要求和期待,在这样的情况下,为了能够不断的满足人们的生活需要,电子信息工程技术也渗透到日常生活的各个领域,通过与电子信息技术实现融合,进行创新发展。[2]比如,在电冰箱和互联网系统之中,电子信息技术就得到了极为广泛的应用,通过对其进行使用,能过更加有效的控制各种数据。另外,如果把电子信息工程技术同交通进行完美融合,还能够在一定程度上保障人们出行安全,为人们增添诸多便利。 (四)在农业领域中的应用 我们国家自古以来就是一个传统的农业大国,基于我们国家所固有的国情,把电子信息工程技术引进到农业领域,具有十分重要的现实意义。在进行农业生产的过程中,农机设备是必不可少的重要工具,并且农机设备的质量在一定程度上会对最终的产量造成巨大的影响。[3]因此,通过让农业机械设备更加智能化、自动化以及网络化,对农业的发展具有重大的推动作用。比如,农用拖拉机是进行农业生产的过程中十分常见的一项工具,通过在拖拉机内部放置电子控制单元,就能够使其具备高度的信息化能力,并且如果确有需要,还能过与互联网进行连接,以此来实现对拖拉机的自动化驾驶,这种情况对农业生产带来了巨大的积极效应。 (五)在航空领域中的应用 电子信息工程技术在航空领域同样也发挥着不可替代的作用,并且对航空技术的发展做出了积极的贡献。比如,在当前的情况下,航空领域中的许多高科技手段都已经使用电子信息工程技术。航空技术水平的如何在一定程度上能够反应出国家的综合实力,因此,为了能够让我们国家的航空事业得到最大限度的进步,各项技术追赶上世界的先进水平,为航空事业的发展提供源源不断的强劲动力,应该把更多的时间和精力投入到如何让电子信息工程技术和航天进行结合这个问题上,以此来让我们国家的航空水平取得突破性飞跃。 三、电子信息技术发展对策 (一)注重人才培养 在发展电子信息技术这个过程中,人才的培养一直是一个非常重要的环节,在这样的情况下,为了能够更好的进行创新,应该把更多的注意力投入到人才投资这个层面上。比如,相关的企业可以同各个高校展开密切和合作,为企业培养所需要的专业性人才,又或者同相关的科研单位加强沟通,让学生们通过实训的方式给学生们奠定一个坚实的基础作用。[4]与此同时,政府应该制定和出台相关的优惠政策,以更加优惠的条件吸引更多的人才,以此来促进电子信息工程技术不断实现新的进步。 (二)营造良好的电子信息产品的市场环境 良好的电子信息产品市场环境对电子信息技术的发展起到了良好的促进作用,在当前的情况下,我们国家的电子信息产品市场同发达国家相比较,存在着一些问题和不足,比如,由于人们缺乏必备的知识产权意识,导致市场中盗版产品十分盛行,一方面对严重的打击了知识产权人的创作积极性,另一方面对市场经济秩序带来了巨大的打击,可谓百害而无一利。为了有效的缓解当前的现状,要对盗版产品加大打击的力度,以此来创设出一个风清气正的电子产品市场空间,为电子信息技术的发展提供良好的渠道。 四、结语 总而言之,电子信息工程技术在当前这个大环境下,起着越来越重要的作用,已经逐渐成为了时展的必然要求,面对这样的形势,我们国家也应该顺应时代浪潮,把更多的精力放在发展电子信息工程技术上面,最大限度的发挥出电子信息工程技术所具有的优点,以此来增强自身的优秀竞争力。 参考文献: [1]郭杨,史原.电子信息技术的发展前景研究[J].科技风,2016,(15):2015. [2]路骐嘉.电子信息技术的发展前景分析[J].科技展望,2016,(35):16. [3]徐圣翔.电子信息技术的应用特点及发展趋势[J].技术与市场,2016,(12):114. [4]蒋伟毅.浅谈电子信息工程技术的应用发展[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(18):267. 作者:卢建刚 单位:南京国图信息产业有限公司
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期刊收录:Pж(AJ) 文摘杂志(俄) 国家图书馆馆藏 上海图书馆馆藏 CA 化学文摘(美) 北大期刊(中国人文社会科学期刊) 万方收录(中) 维普收录(中) 知网收录(中) 统计源期刊(中国科技论文优秀期刊)
煤矿自动化通信技术研究:煤矿安全生产监控与通信技术的应用 摘要:在煤炭企业发展中,安全问题一直都是关注重点,因此,就需要重视煤矿安全生产监控与通信技术。但在实际工作中却发现,很多煤矿企业在应用安全生产监控与通信技术中存在不少问题。所以应联系实际情况提出有效解决措施,促进煤矿企业发展。 关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术 1煤矿安全生产监控与通信技术的目的 尽管经过多年发展,煤炭行业发展十分迅速,也为国家带来了巨大经济效益,然而,煤炭开发安全问题却成为人们关注重点,为减少安全事故发生,促进煤炭行业发展,避免人为参与造成管理不善等不良事故的出现,就需要在事故出现以前,通过预警机制减轻安全事故所带来的不利影响,这就需要重视煤矿安全生产,加强对煤炭安全生产的监督,强化通信技术,只有这样才能保证煤矿始终处于安全生产,更可以促进煤炭企业发展。 2煤矿安全生产监控与通信技术应用 2.1煤矿安全监控技术与标准 为防止煤矿生产中会发生爆炸的情况,缩短电线传输距离,优化井下工作环境,就需要构建树形结构安全生产监控设施,增强煤矿企业在市场中的竞争能力。针对井下工作环境较差,电网电压容易受幅度范围等因素的影响,在实际安全生产监控系统中就要应用合适的传感器,同远程供电的方式实现供电目标,同时,采用这样的方式还可以去到中继器在煤矿生产中的应用,这也是提高煤炭安全生产的有效措施[1]。 2.2全矿井移动通信技术与系统 要实时了解煤矿井下实际工作情况,相关工作人员经常需要运用调查的方式实现这一目标,为更好地掌握井下工作情况与煤矿井下的无线传输规律与特点,就需要做好矿井工作分析,满足移动通信需求等各种需求。由于煤炭矿井工作中对无线运输损耗的影响较大,发射功率也会受到很多限制,不仅要求所使用的设备体积要小,还要具有良好的抗干扰能力,减少故障发生概率,同时,可以接受多种电源,所以就需要做好基站分析工作,保证矿井始终处于移动通信中。为实现这一目标就需要将现代科技应用进来,研制出与WIFI技术相类似的产品,增强矿井移动通信系统,这样就可以保证煤矿始终处于安全运行状态,不仅可以防止安全事故发生,还可以将危险转移出去,即便发生安全事故,也能够做好救援工作,将安全事故所带来的损害降到最低[2]。 2.3确定煤矿工人位置的监测系统 虽然煤矿企业为防止安全事故发生所带来的不良影响,让下井的工作人员都佩戴了GPS系统,但受多种因素影响,井下并不能完全被GPS信号所覆盖,这就需要联系实际情况,做好定位检测系统的研究。在实际设计中至少要满足以下几点要求:首先,保证识别卡与安全监控系统分站间的无线传播距离在10m以上。其次,对于安全生产监控系统中所使用的识别卡,在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者,针对识别卡的并发数量最低应为80个。最后,将安全生产监控系统的出错率降到0.01%以下,在安装识别卡的过程中,要保证最少为8000个。由于安全监控系统的主要作用是为监控部门提供井下工作人员精准位置,所以,如果当井下工作人员出现超标或有人进入危险区域以后,位置检测系统就要及时确定人员具体位置,帮助相关工作人员最好营救工作。此外,还要通过了解工作人员的位置,掌握工人的出勤情况与工作情况,以便做好管理人员安排,减少不良事件的出现。 2.4提高煤炭产量的监控技术 为保证煤炭资源可以长久使用,相关技术人员要重点研究提高煤炭产量的监控系统。这样不仅可以促进煤炭生产,还可以为煤炭企业提供实时信息,做到每隔一小时汇报一次产量数据,并根据国家与地区的政策做好数据核对与分析。如果发生煤炭企业所开采出现的资源与国家或地区设定标准违背,相关部门就可以立即受到报警信息,然后通过严惩防止此类情况再次发生。此外,煤炭企业还要做好技术监控,帮助相关部门做好审查工作中,保证所提供的监测数据真实有效,与企业实际生产相一致。同时,在企业发展中还要做好规范工作,避免随意开采煤炭资源情况的发生,只有这样才能促进我国煤炭资源能够被后世使用,这也是促进我国经济发展的重要力量。 2.5远程监控技术 首先,为减少煤炭资源开发中所带来的不利影响,就要将各种事故降到最低,参与井下工作的人员也要尽量少,因此,国家相关部门就要明确指出参与井下工作的具体人员,避免因参与人员过多而造成不必要的损失。做好实行远程无人监控,通过这样的技术不仅可以实时了解井下工作人员的实际情况,还可以随时获得井下具体人数,如果人员过多,就会发出预警信息,相关工作人员也可以及时将多余人员调上来,防止意外情况的出现。其次,为避免井下施工人员过多,通过无人值守远程监控技术也可以为相关工作人员提供必要的供电系统、运输系统等,且这些系统都是在无人的情况下开展的这样就有效防止了因人数过多而造成不必要的损失,同时还可以节省大量人力、物力与财力,不仅可以降低煤炭资源成本,还可以提高企业经济效益。这些都是应用无人远程监控系统所带来的好处。 3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展 为提高煤矿安全生产监控与通信技术的应用,还需要重视未来技术的发展与研究。首先,煤矿安全生产监控与通信技术应朝着物联网技术发展,以此降低成本,同时也可以使煤矿安全生产监控更加完善,增强企业在的竞争能力。其次,构建煤矿一体化通信技术,为提高煤矿安全生产能力,还需要重视煤矿生产调度,增强应急通信能力,最好将语音通信、视频通信等联系在一起,只有这样才能促进企业发展,尤其是在救援上应实现通过视频了解井下人员的实际情况。最后,在井下还要应用生命探测技术,特别是在灾难发生以后,可以利用该技术在地上就了解人员生存情况,做到及时探究井下幸存人员的生命迹象,确定其准确位置,然后根据实际情况开展营救,将损失降到最低,只有这样才能真正发挥煤矿安全生产监控与通信技术的作用。此外,还要做好探寻无盲点,在搜救过程中应尽量使用救灾机器人,以防人工搜救发生危险等情况的出现,利用机器人就可以将人类损失降到最低,真正起到安全生产的作用。 4结论 监控技术与通信技术的不断提高,可以促进企业发展,同时还可以规避安全事故。尤其是在开发煤炭资源的过程中,要加强煤矿安全探究,只有这样才能保证井下人员的生命安全,真正促进煤炭企业发展,并实现可持续发展,这与国家政策也是一致的。因此,一定要做好煤炭安全生产监控与通信技术的研究。 作者:程亮 单位:贵州工程应用技术学院 煤矿自动化通信技术研究:煤矿安全生产监控与通信技术研究 摘要:基于煤矿安全生产监控的基本概述,分析目前中国煤矿安全生产监控与通信技术的现状,提出其发展趋势,旨在加强行业交流,提高煤矿生产的安全系数,确保员工生命健康,以利于煤矿企业长远发展。 关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术 0引言 煤炭是中国经济建设发展的重要资源,其占中国一次能源消费的比重约70%。然而煤矿井下地质构造十分复杂,并且开发条件十分恶劣,接近一半的矿井都是瓦斯矿井,进而增加安全生产煤矿工作的难度,而且近年来煤矿事故死亡人数居高不下[1]。此外,随着煤矿采掘深度不断加深,高效率、高产量矿井不断涌现,煤矿企业需要更新安全技术。由于煤矿安全事故频频发生,加上煤矿企业长远发展的需要,很多煤矿企业都采用安全监控系统,该系统是指企业采用机电设备监控煤矿生产中排水、提升、运输等环节及温度、烟雾、风速、瓦斯等参数,并且通过计算机技术处理信息数据的一种应用系统[2]。该系统的应用可有效提高煤矿生产的安全系统,并且大幅度提高煤矿生产效率。 1基本概述 目前,很多煤矿企业已经采用安全生产监控系统,该系统将数据信息通信、控制与监测、采集信号等功能集中在同一系统中,充分利用板块化的构思来对软件程序、硬件思路进行设计[3]。监测人员通过该系统可实时观察矿井员工的作业环境有无危险因素,并且分析监测数据信息预测是否会发生煤矿安全事故,有利于管理人员及时发现危险因素,并且及时采取有效的预防措施来确保作业员工的生命健康,降低煤矿事故的发生率。该系统采用特定的芯片作为实时传输数据的工具,并且根据用户需要将历史数据以不同的电路及数据状态显示出来。系统设计人员采用非常简单的方式连接硬件,不管在多么恶劣的工作环境中,该系统都可正常工作,且确保通信数据的质量,正是由于这些优势,该系统得到广大煤矿企业的认可而广泛应用。通过分析监控与通信系统,可发现其具有四方面特征:a)可监测与控制相同时间内整个煤矿井下的状况,真实记录模拟量,通过可调取历史报警记录来获取完整的资料信息[4];b)可在电脑操作状态下采用编码技术,且通过通信技术来判定数据,以声光的形式提醒矿井作业人员,确保井下作业环境的安全;c)可对断电进行恢复操作,无需到现场执行,采用异步控制及远程控制就可达到预期效果;d)在实时监控过程中,能全面、真实了解矿井下员工的工作环境,为正确判断其安全性提供依据。 2煤矿监控系统的现状 2.1井下作业员工定位技术 因为多数矿井下的GPS相关信号难以覆盖所有通道,所以国家对此提出一系列要求:企业在井下设置的识别卡必须超过8000个,监控系统产生的漏读率必须低于0.01%,识别卡的数量必须超过80个,识别卡发生位移的速度必须超过5m/s,监控系统分站、识别卡间的传播距离必须超过10m。大部分煤矿事故都是发生在矿井下,要想确保井下作业员工的生命安全,煤矿企业必须在井下设置定位系统,该系统可实时收集井下的数据信息,及时发现存在的安全隐患,为调整开采计划提供依据[5]。倘若矿井下已发生特大煤矿安全事故,该系统可利于缩短抢救人员搜出井下员工的时间,赢得抢救时间。过去的GPS信号难以覆盖矿井下的每个地方,相当一部分的巷道属于信号盲区。随着信息技术迅猛发展,目前很多企业逐渐采用漏泄电缆、RFID系统,为定位井下员工提供向导。 2.2全井下移动通信 有关专家发现很多煤矿井下具有特定的无线传输规律,研究发现井下无线传输具有电气防爆能力强、防护性能良好、抵抗故障较强、设备体积不大、衰减速度较大等特征,为此,认为可采用多基站类型的网络结构[6]。有的研究通过高科技术,顺利研发构建在WIFI基础上的通信系统,实践证明,该系统对于应急救援、安全避险等过程中具有至关重要的作用。 2.3监控系统技术 一些研究发现,对于作业环境非常恶劣的矿井,并且电压波动较大,为此技术人员应当采用远程供电;对于电线可传输较远距离、电气极易出现爆炸情况的煤矿井,技术人员应当采用树形结构安装。 2.4产量监控系统及其技术 近几年,中国煤炭生产难以满足经济建设的需要,进而很多煤炭企业只追求短期利益,对煤炭进行无节制、无计划地开采,严重威胁子孙后代的利益。为了提高中国煤炭资源的开发及使用年限,一些专家着手研究产量监控系统,该系统通过远程传输手段,实时监控煤矿产量,按照相关规定来评价、核对收集的数据。倘若煤炭企业产量已经超出相关规定,则管理部门系统会出现警告信息,给予企业一定的处罚。通过产量监控系统,管理部门可清楚掌握企业生产情况,便于审查,同时有效提高监测数据的精确性及准确性,规范企业的生产工作,有效制止企业无节制开采的行为,确保国家煤炭资源的使用年限,有利于中国经济建设长远发展。 2.5无人值守的远程监控系统 为降低特大煤矿事故的发生率,在进行井下煤矿开采过程中,通常应尽量减少井下作业员工。为此,管理部门应针对井下作业员工的人数提出相关要求,为有效避免井下作业员工人数超出标准,要实时监控井下人数。有些专家研发无人值守的远程监控系统,管理人员通过该系统能实时掌握井下作业员工的数量,倘若发现井下员工数量超过标准的情况,则该系统自动显示预警,进而有利于调整井下工作员工的数量。为防止井下作业员工数量超出标准的情况,该系统设置无人轨道、无人胶带、无人供电等系统,可有效降低由于井下作业员工数量超标而导致煤矿安全事故的发生率,并且大幅度节约煤矿生产的财力、物力及人力资源,可有效降低生产成本。 3煤矿监控与通信技术发展趋势 3.1一体化的通信系统及技术 为提高应急通信的要求,煤矿企业应当研发一体化的通信系统。该系统应当具备以下功能:固定与移动通信,短信、视频、语言等形式的通信,监测位置、紧急呼叫、应急扩音、报警联动等功能。 3.2矿用物联网 为减少煤矿企业的库存煤炭量,并且降低企业生产成本,企业应当采用矿用物联网技术,全程监管地测、通风、电气、提升、运输等装备的使用、仓储、运输、采购等各个环节,可从以下几点着手:研发水泵操作人员、采煤机器的司机、绞车的司机、放炮员工、电钳员工、安全检查人员等员工工作环境员工、机器环闭锁的相关系统,研发员工、掘进机器、采煤机、胶轮车等静、动目标的管控系统,制定联网技术处理、传输、编码等相关标准。 3.3特大事故预警技术 研发特大事故预警技术是降低事故发生率的有效措施。目前,监控系统具有断电和预警功能,少数企业监控系统具有特大事故预警的作用,但准确度不高,无法满足安全工作要求。为此,煤矿企业应当强化这方面的研究。 4结语 煤矿监控与通信技术对于作业人员、企业长远发展、国家经济建设都具有至关重要的作用。为此,探究煤矿监控与通信技术具有现实的意义。在简要分析监控与通信系统的基础上,从井下作业员工定位技术、全井下移动通信、监控系统与技术、产量监控系统及其技术、无人值守的远程监控系统等方面阐述目前中国煤矿企业监控与通信技术的应用现状,从一体化的通信系统及技术、矿用物联网技术、特大事故预警技术等方面提出未来发展趋势,以期提高煤矿生产的安全性,确保作业员工的生命安全,促进企业长远发展。 作者:李大鹏 单位:潞安集团潞宁煤业有限责任公司 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化通信技术现状与发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术的发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术探讨 摘要:现如今,我国煤矿的发展已经越来越好,很多大型煤矿已经充分意识到自动化技术和通信技术的重要性。在实际的煤矿开采中,人们应用非常先进的技术手段,将煤矿开采工作推向了更高的层次。从目前的情况来看,我国煤矿开采融合了自动化技术和通信技术,这些都是现代化煤矿发展中的优秀内容。为了能够更好地提升煤矿产业的高效发展,有关工作人员应该充分认识到煤矿自动化和通信技术的重要性。本文将会针对煤矿自动化和通信技术的发展历程进行简单的分析,并对煤矿自动化技术和煤矿通信技术等内容进行具体的阐述。 关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代,当时继电器是一项主要的自动化器件,但是由于受到技术方面的限制,继电器的体积非常庞大,不仅操作起来十分困难,其安全性也较差,并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代,我国自动化继电器的发展出现了一定的进步,主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现,这为继电器的使用给予了有力的保障。后来,单片机的出现开始替代了传统的自动化设备,这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步,越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中,并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1.2矿井通信。在煤矿开采的过程中,会涉及很多的内容,为了确保矿井通信设备的快速发展,不仅要保证矿井设备的先进性,还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中,经常会遇到各种各样的问题,要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性,就应该充分认识到矿井通信的重要性,要求矿井覆盖面积达到一定的程度,然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中,还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率,常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统,这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步,高速监控网络已经实现了快速的发展,这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统,其中,冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是,从宏观的角度来看,由于我国工业控制网的开放性比较差,在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而,在矿井装备当中,常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起,这样的通信效率会更高,也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况,所以,综合来看,煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2.2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源,更需要先进的信息化网络技术,管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展,就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术,让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中,Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全,也可以起到很好的自动化控制作用,让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此,煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比,现代化的煤矿产业中,自动化平台软件的发展将会更受欢迎,因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源,还会很好地提升煤矿开采效率,为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2.3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中,经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等,这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设,就应该充分认识到现代化技术的科学性,不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采,这样不仅会浪费人力、物力,还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展,就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。 3煤矿通信技术 在现代化的矿井通信技术发展过程中,矿井有线通信技术占据着十分重要的地位,无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展,为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今,为了推动煤矿产业的高效发展,还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术,矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势,首先,矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步,越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件,为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展,就应该不断地提高局部生产环节自动化技术,让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中,为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中,煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中,还是在自动化技术的研究中,高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4.2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大,传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中,才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复,不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响,还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全,就应该将原有的旧式电缆替换成光缆,这样不仅可以提高电缆的利用效率,还可以大大提高煤矿的生产效率。4.3煤矿供电安全技术。现如今,煤矿供电安全技术发展十分迅猛,很多时候煤矿供电设备会出现一些故障,如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全,就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性,加强供电过程中的安全问题,避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失,还应该加大设备研究力度,争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本,还会大大提升监管效率,为煤矿供电安全给予更有力的保障。 作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司
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1计算机应用的发展及现状 中国计算机事业是由中国科学院成立的计算技术相关的四个研究所为标志而启蒙的。我国早期的计算机应用仅体现在石油、气象、军事和地质勘探等方面。直到我国自行研制出以亿次运算的“银河-I号”,从此打破了我国巨型机发展道路上尴尬的历史冰封,从此中国计算机应用技术进步到了新纪元。近些年,我国在高性能计算机和微型计算机的研发方面取得了较大的成果,例如曙光4000A高性能计算机,它的运算峰值每秒可达10万亿次。直到20世纪70年代,经过十几年的不断探索,我国计算机技术才真正被应用到生活、生产、娱乐、服务、教育等领域。 2计算机应用目前存在的问题 目前我国的计算机应用技术的水平与世界顶级水平相比还存在一定的差距。并且我国上网的企业以及上网的普通家庭用户数量与发达国家相比也存在着一定的差距。这说明我国对于信息产业的研发投入以及科普工作的实施力度不足,在居民生活和工作的过程中,计算机应用软件涉及的范围依然有待开拓;目前在我国的一些重大工程以及重要行业当中,还都是沿用前期低配置的国外信息系统和软硬件,水平远远落后与当前发达国家的信息化水平。形成此种局面,主要是因为发达国家的研发资金和研发力度投入很大,更重视软件开发与创新,以及更重视人才培养和保留,所以发达国家研发出来的产品不管从技术方面考虑还是从理念方面考虑都更为先进。 3计算机应用的发展趋势 3.1多元化 在21世纪的今天,不管是从全球现状来看还是在国内现状来看,个人计算机已经的到全面普及。不仅如此,当前在生产和生活中,人类对于大型机、巨型机、中微型、小型机等不同型号和功能计算机的依赖程度和需求量在逐年上涨,人类要求其工作效率和工作精准度,甚至在创新水平上都要达到理想水平,因此当前科技水平范畴内,计算机应用早已形成了多元化趋势发展。不管是在军事、气象、天文、地质,还是在医学、教育,甚至是航天飞机和卫星轨道等领域,对巨型计算机尖端科技术也提出了更高和更精准的要求。相信在未来的发展过程中,人类会发现更多领域会需要用到计算机,并将使其投入到更加先进的理念当中。 3.2智能化 目前的计算机已经能够代替人类进行部分脑力劳动和体力劳动,使其工作效率更高,工作效果更精准。虽然当前水平相对于人的逻辑能力则显得笨拙,但计算机的智能功能已然在日趋提升,例如无人操控生产车间、智能机器人、电子追踪定位系统等,此类计算机的应用不但大大降低生产成本,更可以提高工作效率,为人类的生活水平和社会服务水平的提高提供了高效的保障,同时也为人类文明的发展又推进了一大步。 3.3微型化 原始形态的计算机具有体积大、功耗大、速度慢等特点,不仅如此其还存在存储容量小、可靠性差、维护困难和价格昂贵等缺点,随着技术不断推新,当前的计算机已经充分弥补的原始形态的不足,并在应用方面更高一筹。21世纪的人类对计算机使用的方便性又提出了更高的要求,例如手掌微型计算机和人类眼球内置微型计算机正在研发过程当中。相信在不就的未来,计算机的应用将会从形式、方法、概念等方面展现新的突破。 3.4专业化 计算机的应用具备广泛化和专业化,其分布于工业、农业、科技、医疗、教育、军事、航空航天、服务、经济等社会各个角落,同时又有工控计算机、车载电脑、智能终端设备、医疗远程控制设备、高精度自动感应设备等具备特殊服务的功能。人类文明关键在于对生活和生产质量的提高,这就要求我国计算机应用水平要不断改革和创新,一方面要加大对计算机技术的研发,掌控优秀专利技术,另一方面要迎合人类不同阶段的要求,并不断缩减与发达国家的差距。 3.5网络化 由于计算机为载体的互联网在通信、交通、医疗、金融、教育等各行各业中得到了充分的利用,以至于我们的家庭生活中都离不开互联网。目前我国网络发展也日益倾向于整合以对抗外来竞争,例如计算机网、通信网、有线电视网在向着三网合一的方向进行建设;国外的先进互联网设备也将逐步入驻中国。所以对未来计算机网络发展将会面临巨大的挑战,必须将实现覆盖范围更广、同步加载更快、识别率更精准的优势,才能占据一席之地。 4结束语 计算机应用的发展趋势非常乐观,未来对计算机的应用率依然会大幅度上升。我国应该加大对计算机技术研究和资金的投入,培养创新人才,防止人才流失,进而促进计算机应用的全面发展,最终依靠计算机技术推动我国经济的增长。计算机技术己经正在不断的影响着人类的思维进化并将永久服务于人类的生活,虽然计算机应用技术已经取得了不小的成就,但是在目前阶段来看,计算机技术还有很大的开发发展空间。我国要想摆脱生产大国的局面,更要抓住机遇,用于创新,掌控优秀技术,才能在世界科技领域当中屹立不倒。 参考文献 [1]侯希来.计算机发展趋势及其展望[J].科技展望,2017,27(17):14. [2]廉侃超.计算机发展对学生创新能力的影响探析[J].现代计算机(专业版),2017(06):50-53. [3]冯丽萍,张华.浅谈计算机技术发展与应用[J].现代农业,2012(08):104. [4]冯小坤,杨光,王晓峰.对可穿戴计算机的发展现状和存在问题研究[J].科技信息,2011(29):90. [5]范慧琳.计算机应用技术基础[M].清华大学出版社,2006. 作者简介尚旭(1998-),男,山西省垣曲县人。研究方向为计算机网络、实时计算机应用。
食品科学论文:试论当代科技革命与食品科学发展的哲学思考 论文关键词:食品科学 当代科技革命 创新发展 论文摘 要:食品科学创新理论及研究开发的思维方法与现代科学理论及创新思维方法相吻合。科技革命可以看作食品科学技术发展的原动力,加强产学研合作,在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展。现代科技革命对传统的食品加工产业的加工方法、检测标准、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架都产生了巨大的冲击,并提供了新颖的技术研究平台,为适应科技发展的需要,食品科学技术在不断创新的同时,也促进科技革命的进程。 所有自20世纪以来出现的科学与新技术革命实例统属于当代科技革命范畴,其主要包括以化学、物理学、分子生物学、天文学等基础学科为重点的科学革命,以及以现代自动化技术、新能源技术、新材料技术、生物工程技术、空间技术、海洋工程技术、电子计算机与微电子信息技术、激光光纤超导技术等应用技术学科为重点的新技术革命[1]。在当代科技革命不断推动人类经济与精神面貌日益改善的进程中,人类-科技-自然协调发展模式将成为新时代亟待展现的主题,科学技术与人类及生态环境关系的问题将成为当代科技革命关注的热点。毋庸置疑,当代食品科学技术革命推动了食品工业的迅猛发展,与人类健康及生态环境良性发展相悖的伪应用技术不断在科技革命的浪潮中被淘汰。在食品原料生产基地建设、食品及副产物精深加工技术、天然食品添加剂加工技术、功能活性因子活力保护与保持技术等方面,可以深刻体现出科技革命和科技新思潮演变对食品科学技术良性循环发展的支撑作用[2]。食品科学是在农学、园艺学及生物化学等多种学科方向的基础上发展起来的交叉复杂、应用性强的工科专业,多学科知识的积淀与创新造就了高水平的专业技术人员及研究平台,食品科学领域的发展时刻展现着当代科技革命的历史推演成果。 一、当代科技革命是推动食品科学发展的原动力 (一)百年来食品科学发展的历史思考 我国食品学科发展历史悠久,自1902中央大学创办农产与制造学科开始,已有一百多年的历史,期间经历了萌芽期(1902—1952)、发展初期(1952—1978)、发展期(1978—90年代中期)及快速发展期(90年代中—)四个阶段,可以说我国食品学科的发展受到过战争因素的洗礼,经历过“”的停滞不前,而今在当代科技革命的推动作用下,生产力和社会经济得到长足发展,食品科学技术也迎来了快速发展的新时期[3]。目前我国的食品学科本着科学、规范、拓宽的原则,已发展成科技含量较高,学科方向系统性强的朝阳学科,如果没有当代科技革命带来的机遇与推动力,就不会有今天食品科学技术长足、完善的发展,因此科技革命是食品科学发展的原动力。 (二)当代科技革命与人们对食品科学认识程度的提高 人们对食品科学认识程度的提高和当代科技革命的兴起紧密相连。新中国成立以来,我国先后实现了农业机械化种植与养殖、规模化加工,并通过大量使用化学肥料、农药、兽药、激素及初级食品添加剂等以促进农畜产品生产与加工的增值,在提高食品数量安全,满足国民温饱的同时,严重忽视了食品质量安全对消费者造成的潜在危害以及对人类生存环境造成的破坏。随着食品科学技术与现代信息技术的发展及消费者健康意识的提升,诸如农药残留超标、重金属污染、微生物繁殖及各类添加剂肆意使用等问题已成为消费者关注的焦点,“安全、营养、便捷、风味”的饮食理念成为食品科学领域改革与完善的主要目标。与此同时,食品科学专业通过充实完善及科学发展,引领食品加工企业良性循环发展。作为任何一名食品专业技术人员及操作人员必须牢记“每一份良心创就每一块食品”。 二、发展食品科学技术的对策思路 当代科技革命使整个科学方法和科学观念都发生了巨大的转变。在食品加工模式上,由单纯的传统加工模式转变为“方便-安全-营养”的现代加工模式。现代食品加工的创新理论与高新技术在新科技革命的形势下越来越显示出其勃勃生机。但是由于科技条件及科技成果应用的局限性,目前对于某些食品加工过程中品质劣变的机理与控制技术的研究欠缺,相关现象的追溯与解释过于模糊,食品加工产业所涉及的各类标准与规程尚待优化集成。这些都给食品生产者在处理具体的质量问题时带来模棱两可、无所适从的困惑。但这些并不能否定我国食品科学技术发展方向的正确性。正因为食品科学领域存在着这些问题,我们应该抓住当代科技革命所赋予科技发展的机遇。由此,我们可以提出发展食品科学技术的对策思路是:坚持以食品加工开发的基本理论和方法为指导,立足绿色食品的主体地位,积极引进现代产业化高新科学技术(包括食品加工的基础理论与应用技术),弥补特色食品、功能性食品开发及安全检测等方面的不足。在当代科技革命的条件下,加强产学研合作,在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展[4]。食品科学发展历史上的任何一次学术繁荣都是通过吸收当时最新的科学文化成果进行创新实现的,要实施食品技术科研成果与食品加工企业的示范和推广的有机结合,坚决反对食品加工企业、食品科学技术研究机构两张皮的局面。 (一)完善政府职能部门对食品加工企业的监管体系及扶持办法 食品安全事件的频繁发生与揭露不断提醒建立完善的食品质量安全监管体系的重要性。首先,政府相关职能部门需针对本区域食品加工企业产品生产类型进行细致统计与分析,依据国家相关标准及现代分析技术建立品质控制的检测方法及感官鉴评方法,做到监管方法的科学性与时效性,尽可能避免采用非特殊现象实施评价而造成的食品监管的盲目性,如以碳水化合物为主的粮油食品的可燃问题等;其次,依据区域资源优势,建立特色优质农畜产品生产基地,结合生态环境保护、副产物精深加工等问题,完善政府职能部门对区域龙头企业的扶持办法,如抓住本区域食品加工技术的瓶颈问题,扶持建立特色的工程技术研究中心、中介服务机构及产学研创新联盟体系,实现现代食品加工技术与现代食品加工企业的有效对接,高效发展区域优势食品加工产业。 (二)依靠重大科技创新和科技革命,确立食品科学发展的重点 全球性经济危机的发生将催生重大科技创新和科技革命,该重大科技创新和科技革命的成果,可为确立我国食品科学技术发展重点提供科学性的依据。能源危机、气候环境污染及食品资源短缺问题日渐突出,创新型食品科学技术发展的关键是节能减排,提高农产品加工副产物的综合利用程度,并明确提出加快把食品生物技术培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业,这是基于对生物产业发展前景以及新世纪新科技革命战略机遇的判断,也是加快发展高技术产业和建设创新型国家的重大举措[5]。这就要求我们必须在原有食品加工方法、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架的基础上进一步创新完善,符合当代科技革命阶段性发展目标。 三、科技革命为食品科学提供了创新发展平台 科学技术的发展历程已明确科学理论的发展与革命往往会引领应用技术的革命,从而导致应用技术的创新变革,最终推动社会生产力的整体发展[6]。食品学科的发展史同样表明,虽然政治、经济等因素影响着食品学科发展的进程,但是科学技术进步仍然是其直接动力来源,主要表现在以下几个方面: (一)食品安全检测技术进步是食品科学发展的重要标志 食品检测技术是食品安全科学发展的优秀标志,也是一个国家食品质量监管与控制能力的重要体现。近年来西方发达国家针对食品安全检测领域中的突出问题进行了攻关研究,在精密检测仪器设计、食品安全预警模型构建及不安全因子协同评估等方面成果显著,并基于单元技术成果集成,初步建立了食品安全预警系统。突破检测技术壁垒将成为保障我国食品安全生产的关键,新科技革命已经带动了智能芯片技术及计算机控制技术的持续发展,通过自主研发与引进改造相结合的创新模式,研究制定了系列适应现代食品工业发展的高新检测方法与标准,提升与完善了我国食品安全标准检测技术体系及食品质量监控体系,产品国际市场接受力度大大提高,如通过技术创新与集成,我国制定并实施了新的浓缩苹果汁生产及质量控制标准(gb/t18963-2012),有效推动了我国果汁加工业的技术进步;再者,酶联免疫及蛋白质组学等分析技术的发展亦显著提升了食品不安全因子检测和食品毒理学评估的水平。由此可见,食品安全标准检测技术的进步及科学性革命是食品科学发展的直接动力来源之一。 (二)生物技术对食品科学的发展产生深远影响 当代生物技术在细胞生物学、分子生物学、生物遗传学等领域发展迅速,在推动并促进生物技术从传统技术研究领域转化为高新技术领域的同时,对食品科学的发展产生了深远影响。如利用分子克隆、dna重组、细胞融合及活力保持等技术可以对食品加工过程和食品品质进行改良,并且通过分子标记等技术,可实现危害或功效作用机制的有效评价,更为准确地实现构效关系的定量与定性分析;利用宏基因组学技术可获得优质传统发酵制品中的特征性表达基因,有力克服了传统培养与分离方法对不可培养微生物的失效性。由此可见,生物技术的进步对食品科学的发展产生了深远影响,促进了食品科学的变革与发展。 四、当代科技革命赋予食品科学技术研究的思考 改革开放三十多年来,由于食品经济的长足发展带给了国民富足且多彩的饮食享受,也给人类健康带来了一系列的负面效应,其中食品加工业所带来的环境污染和食品安全健康问题直接影响着居民的生活质量,如何将当今科技革命带来的先进技术及管理理念嫁接于我国食品加工业,不断提高加工型食品的市场接受力度,是每位食品科学技术研究工作人员值得思考的问题。 (一)努力学习和掌握先进的加工技术与方法 知识大爆炸的时代即是科技与知识频繁更新的时代,努力学习和掌握先进的加工技术和方法是食品科技人员,尤其是一线工作人员的首要任务,食品研发人员与食品加工具体操作人员知识层面严重脱节是目前食品加工企业普遍存在的问题,食品加工操作人员自行对加工工序简化与调整的现象屡见不鲜,致使产品生产有章不遵、品质难以保障。同时众多食品企业研发机构高层次专业技术人才的引进较为滞后,单凭嗜好性为评价指标的勾兑或调配方式成了某些食品企业研发部门开发产品的主要形式,涉及食品营养协调、质量安全评估及食品重组性能的研究较少。定期开展技术培训、学术讲座及学术交流可成为食品加工企业技术人员及操作人员学习和掌握先进的加工技术和方法的主要方式。 (二)通过创新开启食品加工业新纪元 创新意识是科学研究的源泉,依据“安全、营养、健康、便捷”的创新原则,实施产品升级是食品企业提高市场竞争力的关键所在。目前我国食品科学技术研究领域存在的问题是,重复性跟踪研究较多,产业化应用技术成果较少,产品同质化现象较为严重。如在人工合成抗氧化剂和防腐剂的安全性受到普遍质疑的今天,通过技术创新与产品升级开发天然的具有抗氧化及防腐性能的食品添加剂或应用产品,将开启食品加工业的新纪元。总之,从意识形态及创新体制等多方面对食品加工业进行彻底变革,才能真正营造食品科技创新的良好环境。 (三)开展校企联合攻关,加强科研团队意识 一方面,目前食品科技领域科技成果转化率较低,主要原因在于实验室科研数据与企业生产放大的差距较大,个别科研人员缺乏团队精神,科学研究不够严谨,研究结果可信度与可靠性较低;另一方面,我国一些食品企业产品开发与科技更新意识淡薄,忽略了科学技术成果转化的附加值,甚至形成了企业与科研机构独立行事、互不信任的局面。以企业为技术示范基地进行科学技术成果实践验证,或开展校企联合攻关,是食品科学技术长足发展的必由之路。 遵循自然科学的发展规律,积极总结食品科学发展过程中遇到的新问题及新挑战,时刻围绕特定时期的重大科学问题及技术瓶颈进行不断创新,才能有效应对新时期科技革命的更大挑战,正确处理各时期人们饮食、营养及健康之间的关系是当代科技革命赋予食品科学发展的根本使命。 食品科学论文:当代科技革命与食品科学发展的哲学思考 所有自20世纪以来出现的科学与新技术革命实例统属于当代科技革命范畴,其主要包括以化学、物理学、分子生物学、天文学等基础学科为重点的科学革命,以及以现代自动化技术、新能源技术、新材料技术、生物工程技术、空间技术、海洋工程技术、电子计算机与微电子信息技术、激光光纤超导技术等应用技术学科为重点的新技术革命[1]。在当代科技革命不断推动人类经济与精神面貌日益改善的进程中,人类-科技-自然协调发展模式将成为新时代亟待展现的主题,科学技术与人类及生态环境关系的问题将成为当代科技革命关注的热点。毋庸置疑,当代食品科学技术革命推动了食品工业的迅猛发展,与人类健康及生态环境良性发展相悖的伪应用技术不断在科技革命的浪潮中被淘汰。在食品原料生产基地建设、食品及副产物精深加工技术、天然食品添加剂加工技术、功能活性因子活力保护与保持技术等方面,可以深刻体现出科技革命和科技新思潮演变对食品科学技术良性循环发展的支撑作用[2]。食品科学是在农学、园艺学及生物化学等多种学科方向的基础上发展起来的交叉复杂、应用性强的工科专业,多学科知识的积淀与创新造就了高水平的专业技术人员及研究平台,食品科学领域的发展时刻展现着当代科技革命的历史推演成果。 一、当代科技革命是推动食品科学发展的原动力 (一)百年来食品科学发展的历史思考 我国食品学科发展历史悠久,自1902中央大学创办农产与制造学科开始,已有一百多年的历史,期间经历了萌芽期(1902—1952)、发展初期(1952—1978)、发展期(1978—90年代中期)及快速发展期(90年代中—)四个阶段,可以说我国食品学科的发展受到过战争因素的洗礼,经历过“”的停滞不前,而今在当代科技革命的推动作用下,生产力和社会经济得到长足发展,食品科学技术也迎来了快速发展的新时期[3]。目前我国的食品学科本着科学、规范、拓宽的原则,已发展成科技含量较高,学科方向系统性强的朝阳学科,如果没有当代科技革命带来的机遇与推动力,就不会有今天食品科学技术长足、完善的发展,因此科技革命是食品科学发展的原动力。 (二)当代科技革命与人们对食品科学认识程度的提高 人们对食品科学认识程度的提高和当代科技革命的兴起紧密相连。新中国成立以来,我国先后实现了农业机械化种植与养殖、规模化加工,并通过大量使用化学肥料、农药、兽药、激素及初级食品添加剂等以促进农畜产品生产与加工的增值,在提高食品数量安全,满足国民温饱的同时,严重忽视了食品质量安全对消费者造成的潜在危害以及对人类生存环境造成的破坏。随着食品科学技术与现代信息技术的发展及消费者健康意识的提升,诸如农药残留超标、重金属污染、微生物繁殖及各类添加剂肆意使用等问题已成为消费者关注的焦点,“安全、营养、便捷、风味”的饮食理念成为食品科学领域改革与完善的主要目标。与此同时,食品科学专业通过充实完善及科学发展,引领食品加工企业良性循环发展。作为任何一名食品专业技术人员及操作人员必须牢记“每一份良心创就每一块食品”。 二、发展食品科学技术的对策思路 当代科技革命使整个科学方法和科学观念都发生了巨大的转变。在食品加工模式上,由单纯的传统加工模式转变为“方便-安全-营养”的现代加工模式。现代食品加工的创新理论与高新技术在新科技革命的形势下越来越显示出其勃勃生机。但是由于科技条件及科技成果应用的局限性,目前对于某些食品加工过程中品质劣变的机理与控制技术的研究欠缺,相关现象的追溯与解释过于模糊,食品加工产业所涉及的各类标准与规程尚待优化集成。这些都给食品生产者在处理具体的质量问题时带来模棱两可、无所适从的困惑。但这些并不能否定我国食品科学技术发展方向的正确性。正因为食品科学领域存在着这些问题,我们应该抓住当代科技革命所赋予科技发展的机遇。由此,我们可以提出发展食品科学技术的对策思路是:坚持以食品加工开发的基本理论和方法为指导,立足绿色食品的主体地位,积极引进现代产业化高新科学技术(包括食品加工的基础理论与应用技术),弥补特色食品、功能性食品开发及安全检测等方面的不足。在当代科技革命的条件下,加强产学研合作,在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展[4]。食品科学发展历史上的任何一次学术繁荣都是通过吸收当时最新的科学文化成果进行创新实现的,要实施食品技术科研成果与食品加工企业的示范和推广的有机结合,坚决反对食品加工企业、食品科学技术研究机构两张皮的局面。 (一)完善政府职能部门对食品加工企业的监管体系及扶持办法 食品安全事件的频繁发生与揭露不断提醒建立完善的食品质量安全监管体系的重要性。首先,政府相关职能部门需针对本区域食品加工企业产品生产类型进行细致统计与分析,依据国家相关标准及现代分析技术建立品质控制的检测方法及感官鉴评方法,做到监管方法的科学性与时效性,尽可能避免采用非特殊现象实施评价而造成的食品监管的盲目性,如以碳水化合物为主的粮油食品的可燃问题等;其次,依据区域资源优势,建立特色优质农畜产品生产基地,结合生态环境保护、副产物精深加工等问题,完善政府职能部门对区域龙头企业的扶持办法,如抓住本区域食品加工技术的瓶颈问题,扶持建立特色的工程技术研究中心、中介服务机构及产学研创新联盟体系,实现现代食品加工技术与现代食品加工企业的有效对接,高效发展区域优势食品加工产业。 (二)依靠重大科技创新和科技革命,确立食品科学发展的重点 全球性经济危机的发生将催生重大科技创新和科技革命,该重大科技创新和科技革命的成果,可为确立我国食品科学技术发展重点提供科学性的依据。能源危机、气候环境污染及食品资源短缺问题日渐突出,创新型食品科学技术发展的关键是节能减排,提高农产品加工副产物的综合利用程度,并明确提出加快把食品生物技术培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业,这是基于对生物产业发展前景以及新世纪新科技革命战略机遇的判断,也是加快发展高技术产业和建设创新型国家的重大举措[5]。这就要求我们必须在原有食品加工方法、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架的基础上进一步创新完善,符合当代科技革命阶段性发展目标。 三、科技革命为食品科学提供了创新发展平台 科学技术的发展历程已明确科学理论的发展与革命往往会引领应用技术的革命,从而导致应用技术的创新变革,最终推动社会生产力的整体发展[6]。食品学科的发展史同样表明,虽然政治、经济等因素影响着食品学科发展的进程,但是科学技术进步仍然是其直接动力来源,主要表现在以下几个方面: (一)食品安全检测技术进步是食品科学发展的重要标志 食品检测技术是食品安全科学发展的优秀标志,也是一个国家食品质量监管与控制能力的重要体现。近年来西方发达国家针对食品安全检测领域中的突出问题进行了攻关研究,在精密检测仪器设计、食品安全预警模型构建及不安全因子协同评估等方面成果显著,并基于单元技术成果集成,初步建立了食品安全预警系统。突破检测技术壁垒将成为保障我国食品安全生产的关键,新科技革命已经带动了智能芯片技术及计算机控制技术的持续发展,通过自主研发与引进改造相结合的创新模式,研究制定了系列适应现代食品工业发展的高新检测方法与标准,提升与完善了我国食品安全标准检测技术体系及食品质量监控体系,产品国际市场接受力度大大提高,如通过技术创新与集成,我国制定并实施了新的浓缩苹果汁生产及质量控制标准(gb/t18963-2012),有效推动了我国果汁加工业的技术进步;再者,酶联免疫及蛋白质组学等分析技术的发展亦显著提升了食品不安全因子检测和食品毒理学评估的水平。由此可见,食品安全标准检测技术的进步及科学性革命是食品科学发展的直接动力来源之一。 (二)生物技术对食品科学的发展产生深远影响 当代生物技术在细胞生物学、分子生物学、生物遗传学等领域发展迅速,在推动并促进生物技术从传统技术研究领域转化为高新技术领域的同时,对食品科学的发展产生了深远影响。如利用分子克隆、dna重组、细胞融合及活力保持等技术可以对食品加工过程和食品品质进行改良,并且通过分子标记等技术,可实现危害或功效作用机制的有效评价,更为准确地实现构效关系的定量与定性分析;利用宏基因组学技术可获得优质传统发酵制品中的特征性表达基因,有力克服了传统培养与分离方法对不可培养微生物的失效性。由此可见,生物技术的进步对食品科学的发展产生了深远影响,促进了食品科学的变革与发展。 四、当代科技革命赋予食品科学技术研究的思考 改革开放三十多年来,由于食品经济的长足发展带给了国民富足且多彩的饮食享受,也给人类健康带来了一系列的负面效应,其中食品加工业所带来的环境污染和食品安全健康问题直接影响着居民的生活质量,如何将当今科技革命带来的先进技术及管理理念嫁接于我国食品加工业,不断提高加工型食品的市场接受力度,是每位食品科学技术研究工作人员值得思考的问题。 (一)努力学习和掌握先进的加工技术与方法 知识大爆炸的时代即是科技与知识频繁更新的时代,努力学习和掌握先进的加工技术和方法是食品科技人员,尤其是一线工作人员的首要任务,食品研发人员与食品加工具体操作人员知识层面严重脱节是目前食品加工企业普遍存在的问题,食品加工操作人员自行对加工工序简化与调整的现象屡见不鲜,致使产品生产有章不遵、品质难以保障。同时众多食品企业研发机构高层次专业技术人才的引进较为滞后,单凭嗜好性为评价指标的勾兑或调配方式成了某些食品企业研发部门开发产品的主要形式,涉及食品营养协调、质量安全评估及食品重组性能的研究较少。定期开展技术培训、学术讲座及学术交流可成为食品加工企业技术人员及操作人员学习和掌握先进的加工技术和方法的主要方式。 (二)通过创新开启食品加工业新纪元 创新意识是科学研究的源泉,依据“安全、营养、健康、便捷”的创新原则,实施产品升级是食品企业提高市场竞争力的关键所在。目前我国食品科学技术研究领域存在的问题是,重复性跟踪研究较多,产业化应用技术成果较少,产品同质化现象较为严重。如在人工合成抗氧化剂和防腐剂的安全性受到普遍质疑的今天,通过技术创新与产品升级开发天然的具有抗氧化及防腐性能的食品添加剂或应用产品,将开启食品加工业的新纪元。总之,从意识形态及创新体制等多方面对食品加工业进行彻底变革,才能真正营造食品科技创新的良好环境。 (三)开展校企联合攻关,加强科研团队意识 一方面,目前食品科技领域科技成果转化率较低,主要原因在于实验室科研数据与企业生产放大的差距较大,个别科研人员缺乏团队精神,科学研究不够严谨,研究结果可信度与可靠性较低;另一方面,我国一些食品企业产品开发与科技更新意识淡薄,忽略了科学技术成果转化的附加值,甚至形成了企业与科研机构独立行事、互不信任的局面。以企业为技术示范基地进行科学技术成果实践验证,或开展校企联合攻关,是食品科学技术长足发展的必由之路。 遵循自然科学的发展规律,积极总结食品科学发展过程中遇到的新问题及新挑战,时刻围绕特定时期的重大科学问题及技术瓶颈进行不断创新,才能有效应对新时期科技革命的更大挑战,正确处理各时期人们饮食、营养及健康之间的关系是当代科技革命赋予食品科学发展的根本使命。 食品科学论文:试论当代科技革命与食品科学发展的哲学思考 论文关键词:食品科学 当代科技革命 创新发展 论文摘 要:食品科学创新理论及研究开发的思维方法与现代科学理论及创新思维方法相吻合。科技革命可以看作食品科学技术发展的原动力,加强产学研合作,在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展。现代科技革命对传统的食品加工产业的加工方法、检测标准、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架都产生了巨大的冲击,并提供了新颖的技术研究平台,为适应科技发展的需要,食品科学技术在不断创新的同时,也促进科技革命的进程。 所有自20世纪以来出现的科学与新技术革命实例统属于当代科技革命范畴,其主要包括以化学、物理学、分子生物学、天文学等基础学科为重点的科学革命,以及以现代自动化技术、新能源技术、新材料技术、生物工程技术、空间技术、海洋工程技术、电子计算机与微电子信息技术、激光光纤超导技术等应用技术学科为重点的新技术革命[1]。在当代科技革命不断推动人类经济与精神面貌日益改善的进程中,人类-科技-自然协调发展模式将成为新时代亟待展现的主题,科学技术与人类及生态环境关系的问题将成为当代科技革命关注的热点。毋庸置疑,当代食品科学技术革命推动了食品工业的迅猛发展,与人类健康及生态环境良性发展相悖的伪应用技术不断在科技革命的浪潮中被淘汰。在食品原料生产基地建设、食品及副产物精深加工技术、天然食品添加剂加工技术、功能活性因子活力保护与保持技术等方面,可以深刻体现出科技革命和科技新思潮演变对食品科学技术良性循环发展的支撑作用[2]。食品科学是在农学、园艺学及生物化学等多种学科方向的基础上发展起来的交叉复杂、应用性强的工科专业,多学科知识的积淀与创新造就了高水平的专业技术人员及研究平台,食品科学领域的发展时刻展现着当代科技革命的历史推演成果。 一、当代科技革命是推动食品科学发展的原动力 (一)百年来食品科学发展的历史思考 我国食品学科发展历史悠久,自1902中央大学创办农产与制造学科开始,已有一百多年的历史,期间经历了萌芽期(1902—1952)、发展初期(1952—1978)、发展期(1978—90年代中期)及快速发展期(90年代中—)四个阶段,可以说我国食品学科的发展受到过战争因素的洗礼,经历过“”的停滞不前,而今在当代科技革命的推动作用下,生产力和社会经济得到长足发展,食品科学技术也迎来了快速发展的新时期[3]。目前我国的食品学科本着科学、规范、拓宽的原则,已发展成科技含量较高,学科方向系统性强的朝阳学科,如果没有当代科技革命带来的机遇与推动力,就不会有今天食品科学技术长足、完善的发展,因此科技革命是食品科学发展的原动力。 (二)当代科技革命与人们对食品科学认识程度的提高 人们对食品科学认识程度的提高和当代科技革命的兴起紧密相连。新中国成立以来,我国先后实现了农业机械化种植与养殖、规模化加工,并通过大量使用化学肥料、农药、兽药、激素及初级食品添加剂等以促进农畜产品生产与加工的增值,在提高食品数量安全,满足国民温饱的同时,严重忽视了食品质量安全对消费者造成的潜在危害以及对人类生存环境造成的破坏。随着食品科学技术与现代信息技术的发展及消费者健康意识的提升,诸如农药残留超标、重金属污染、微生物繁殖及各类添加剂肆意使用等问题已成为消费者关注的焦点,“安全、营养、便捷、风味”的饮食理念成为食品科学领域改革与完善的主要目标。与此同时,食品科学专业通过充实完善及科学发展,引领食品加工企业良性循环发展。作为任何一名食品专业技术人员及操作人员必须牢记“每一份良心创就每一块食品”。 二、发展食品科学技术的对策思路 当代科技革命使整个科学方法和科学观念都发生了巨大的转变。在食品加工模式上,由单纯的传统加工模式转变为“方便-安全-营养”的现代加工模式。现代食品加工的创新理论与高新技术在新科技革命的形势下越来越显示出其勃勃生机。但是由于科技条件及科技成果应用的局限性,目前对于某些食品加工过程中品质劣变的机理与控制技术的研究欠缺,相关现象的追溯与解释过于模糊,食品加工产业所涉及的各类标准与规程尚待优化集成。这些都给食品生产者在处理具体的质量问题时带来模棱两可、无所适从的困惑。但这些并不能否定我国食品科学技术发展方向的正确性。正因为食品科学领域存在着这些问题,我们应该抓住当代科技革命所赋予科技发展的机遇。由此,我们可以提出发展食品科学技术的对策思路是:坚持以食品加工开发的基本理论和方法为指导,立足绿色食品的主体地位,积极引进现代产业化高新科学技术(包括食品加工的基础理论与应用技术),弥补特色食品、功能性食品开发及安全检测等方面的不足。在当代科技革命的条件下,加强产学研合作,在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展[4]。食品科学发展历史上的任何一次学术繁荣都是通过吸收当时最新的科学文化成果进行创新实现的,要实施食品技术科研成果与食品加工企业的示范和推广的有机结合,坚决反对食品加工企业、食品科学技术研究机构两张皮的局面。 (一)完善政府职能部门对食品加工企业的监管体系及扶持办法 食品安全事件的频繁发生与揭露不断提醒建立完善的食品质量安全监管体系的重要性。首先,政府相关职能部门需针对本区域食品加工企业产品生产类型进行细致统计与分析,依据国家相关标准及现代分析技术建立品质控制的检测方法及感官鉴评方法,做到监管方法的科学性与时效性,尽可能避免采用非特殊现象实施评价而造成的食品监管的盲目性,如以碳水化合物为主的粮油食品的可燃问题等;其次,依据区域资源优势,建立特色优质农畜产品生产基地,结合生态环境保护、副产物精深加工等问题,完善政府职能部门对区域龙头企业的扶持办法,如抓住本区域食品加工技术的瓶颈问题,扶持建立特色的工程技术研究中心、中介服务机构及产学研创新联盟体系,实现现代食品加工技术与现代食品加工企业的有效对接,高效发展区域优势食品加工产业。 (二)依靠重大科技创新和科技革命,确立食品科学发展的重点 全球性经济危机的发生将催生重大科技创新和科技革命,该重大科技创新和科技革命的成果,可为确立我国食品科学技术发展重点提供科学性的依据。能源危机、气候环境污染及食品资源短缺问题日渐突出,创新型食品科学技术发展的关键是节能减排,提高农产品加工副产物的综合利用程度,并明确提出加快把食品生物技术培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业,这是基于对生物产业发展前景以及新世纪新科技革命战略机遇的判断,也是加快发展高技术产业和建设创新型国家的重大举措[5]。这就要求我们必须在原有食品加工方法、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架的基础上进一步创新完善,符合当代科技革命阶段性发展目标。 三、科技革命为食品科学提供了创新发展平台 科学技术的发展历程已明确科学理论的发展与革命往往会引领应用技术的革命,从而导致应用技术的创新变革,最终推动社会生产力的整体发展[6]。食品学科的发展史同样表明,虽然政治、经济等因素影响着食品学科发展的进程,但是科学技术进步仍然是其直接动力来源,主要表现在以下几个方面: (一)食品安全检测技术进步是食品科学发展的重要标志 食品检测技术是食品安全科学发展的优秀标志,也是一个国家食品质量监管与控制能力的重要体现。近年来西方发达国家针对食品安全检测领域中的突出问题进行了攻关研究,在精密检测仪器设计、食品安全预警模型构建及不安全因子协同评估等方面成果显著,并基于单元技术成果集成,初步建立了食品安全预警系统。突破检测技术壁垒将成为保障我国食品安全生产的关键,新科技革命已经带动了智能芯片技术及计算机控制技术的持续发展,通过自主研发与引进改造相结合的创新模式,研究制定了系列适应现代食品工业发展的高新检测方法与标准,提升与完善了我国食品安全标准检测技术体系及食品质量监控体系,产品国际市场接受力度大大提高,如通过技术创新与集成,我国制定并实施了新的浓缩苹果汁生产及质量控制标准(gb/t18963-2012),有效推动了我国果汁加工业的技术进步;再者,酶联免疫及蛋白质组学等分析技术的发展亦显著提升了食品不安全因子检测和食品毒理学评估的水平。由此可见,食品安全标准检测技术的进步及科学性革命是食品科学发展的直接动力来源之一。 (二)生物技术对食品科学的发展产生深远影响 当代生物技术在细胞生物学、分子生物学、生物遗传学等领域发展迅速,在推动并促进生物技术从传统技术研究领域转化为高新技术领域的同时,对食品科学的发展产生了深远影响。如利用分子克隆、dna重组、细胞融合及活力保持等技术可以对食品加工过程和食品品质进行改良,并且通过分子标记等技术,可实现危害或功效作用机制的有效评价,更为准确地实现构效关系的定量与定性分析;利用宏基因组学技术可获得优质传统发酵制品中的特征性表达基因,有力克服了传统培养与分离方法对不可培养微生物的失效性。由此可见,生物技术的进步对食品科学的发展产生了深远影响,促进了食品科学的变革与发展。 四、当代科技革命赋予食品科学技术研究的思考 改革开放三十多年来,由于食品经济的长足发展带给了国民富足且多彩的饮食享受,也给人类健康带来了一系列的负面效应,其中食品加工业所带来的环境污染和食品安全健康问题直接影响着居民的生活质量,如何将当今科技革命带来的先进技术及管理理念嫁接于我国食品加工业,不断提高加工型食品的市场接受力度,是每位食品科学技术研究工作人员值得思考的问题。 (一)努力学习和掌握先进的加工技术与方法 知识大爆炸的时代即是科技与知识频繁更新的时代,努力学习和掌握先进的加工技术和方法是食品科技人员,尤其是一线工作人员的首要任务,食品研发人员与食品加工具体操作人员知识层面严重脱节是目前食品加工企业普遍存在的问题,食品加工操作人员自行对加工工序简化与调整的现象屡见不鲜,致使产品生产有章不遵、品质难以保障。同时众多食品企业研发机构高层次专业技术人才的引进较为滞后,单凭嗜好性为评价指标的勾兑或调配方式成了某些食品企业研发部门开发产品的主要形式,涉及食品营养协调、质量安全评估及食品重组性能的研究较少。定期开展技术培训、学术讲座及学术交流可成为食品加工企业技术人员及操作人员学习和掌握先进的加工技术和方法的主要方式。 (二)通过创新开启食品加工业新纪元 创新意识是科学研究的源泉,依据“安全、营养、健康、便捷”的创新原则,实施产品升级是食品企业提高市场竞争力的关键所在。目前我国食品科学技术研究领域存在的问题是,重复性跟踪研究较多,产业化应用技术成果较少,产品同质化现象较为严重。如在人工合成抗氧化剂和防腐剂的安全性受到普遍质疑的今天,通过技术创新与产品升级开发天然的具有抗氧化及防腐性能的食品添加剂或应用产品,将开启食品加工业的新纪元。总之,从意识形态及创新体制等多方面对食品加工业进行彻底变革,才能真正营造食品科技创新的良好环境。 (三)开展校企联合攻关,加强科研团队意识 一方面,目前食品科技领域科技成果转化率较低,主要原因在于实验室科研数据与企业生产放大的差距较大,个别科研人员缺乏团队精神,科学研究不够严谨,研究结果可信度与可靠性较低;另一方面,我国一些食品企业产品开发与科技更新意识淡薄,忽略了科学技术成果转化的附加值,甚至形成了企业与科研机构独立行事、互不信任的局面。以企业为技术示范基地进行科学技术成果实践验证,或开展校企联合攻关,是食品科学技术长足发展的必由之路。 遵循自然科学的发展规律,积极总结食品科学发展过程中遇到的新问题及新挑战,时刻围绕特定时期的重大科学问题及技术瓶颈进行不断创新,才能有效应对新时期科技革命的更大挑战,正确处理各时期人们饮食、营养及健康之间的关系是当代科技革命赋予食品科学发展的根本使命。 食品科学论文:高校食品科学与工程专业开设食品物性学的现状和必要性 摘要阐述了高校食品科学与工程专业开设食品物性学的必要性,并通过调查分析对高校食品专业开设食品物性学的现状及食品物性学相关教材的建设情况进行了论述,为高校开设食品物性学提供一定的参考和指导。 关键词食品物性学;食品科学与工程;现状;必要性;高等学校 食品物性学(physical properties of foods)是一门新兴的科学,是以食品及其原料为研究对象,研究其力学(流变学)、光学、热学、电学特性等物理性质的一门科学。其发展大致可分为3个阶段:食品流变、食品质构和食品的光、电、热特性[1]。食品物性学是食品加工研究的基础,是食品科学与工程专业的一门重要的学科基础课。食品科学与工程专业主要是培养具有化学、生物学、食品工程和食品技术知识,能在食品领域内从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的食品科学与工程学科的高级工程技术人才[2]。而食品的品质控制、产品开发和设计等工作都离不开食品物性学的知识。与国外相比,我国这方面的研究很少,尚处于起步阶段,与国外差距很大,高校对食品物性学课程的重视程度也有待提高。 1我国高校食品科学与工程专业开设食品物性学的现状 食品物性学是食品科学与工程专业中一门重要的学科基础性课程,它经过近100年的发展过程,从食品流变性(rheology)到食品质构(tex-ture)再到食品的光、电、热等物性,目前已经发展成相对完整的课程体系。日本、韩国、美国等许多国家的食品科学与工程专业开设此课程,并有相关的教材。我国将其作为独立的课程开设较晚,而且开始主要是面向研究生开设。我国2001年在青岛召开的教育部高等学校食品科学与工程专业教学指导分委员会上,确定该课程为本专业本科生的必修课程[3]。 在全国1 000多所高校中,开设了食品科学与工程专业的高校有近200所,对其中的100所高校进行了调查后发现,21所高校对研究生开设了食品物性学课程,占调查的21%,15所高校本科生开设了此课程,占调查的15%,其中青岛农业大学和江苏大学同时对研究生和本科生开课。在开设了食品物性学课程的高校中,只有 构的面包;有些物性变化是不利的,如新鲜果蔬久存后脱水变蔫、变软,失去了原有的脆嫩多汁的口感。对于食品科学与工程专业的学生来说,掌握食品质量与物性间的关系,促进有利的物性变化,避免不利的物性变化;掌握影响食品物性变化的机理和物性的检测评价方法,能够根据消费者对物性的不同偏好开发市场需求的新产品,是必需的也是非常必要的。因此,从现代食品工业和食品消费市场的发展变化对专业人才所具备的知识和素质的需求来说,高校食品科学与工程专业开设食品物性学课程是非常必要的[4]。 食品科学论文:食品科学的现状及未来食品的发展趋势 食品科学有着悠久的历史、丰富的内涵,它深深植根于人们的日常饮食生活中。人类的生存离不开食品,它是人类与环境进行物质联系并赖以生存的基础,是人类维持生命活动的重要物质。 一、今天的食品 社会发展到今天,人类对食品有了更全面更深层的认识。人们开始从健康、卫生、营养、科学的角度注重饮食生活。因饮食不当等种种原因造成的心脏病、糖尿病等各种慢性疾病已逐渐减少。 1.发酵食品。是人类巧妙的利用有益微生物加工制造的一类食品,具有独特的风味,它丰富了我们的饮食生活。如酸奶、干酪、酒酿、泡菜、酱油、食醋、豆豉、腐乳、黄酒、啤酒、葡萄酒,甚至还包括臭豆腐,这些都是颇具魅力而长期为人们喜爱的食品。发酵食品经发酵后使一些不能被人体利用的物质(如乳糖、棉子糖等)转变成能被人体吸收利用的物质,并使一些食物中有害的氰基化合物经发酵转变成安全无毒的物质,改善了风味和结构;对于酸奶发酵生成乙醛、双乙酰、3-羟基丁酮等,使其产生愉快的口感,具有柔软结构,而且发酵食品有一个最大的优点,就是抑制微生物的生长,增加保质期。发酵能提供种类繁多的组分、风味和结构的食品。 2.方便食品。多指工业化大规模加工制成的,可直接食用或稍加烹调即可食用的食品。随着人们生活节奏的加快和旅游业的兴起,省时省力的方便食品已是食品市场的“宠儿”,并逐渐成为市民们生活中不可缺少的一部分。像现在最普遍最常见的方便面、各种饮料、以及方便米粉、芝麻粥、果蔬罐头、肉类罐头、速冻水饺、速冻面条等,种类繁多、风味各异,趋于大众化,是利于人们生活性很强的食品,它将成为食品中消费量最多的食品。 3.冷藏食品。是抑制化学反应和酶反应,阻止微生物生长的手段,使其保持原有的色、香、味。冷藏食品是消费者喜欢并青睐的食品。人们把新买来的食品放入冰柜中冷藏,几天后还可以保持其新鲜度。在一些超市可以看到有些食品通过包装改变气体并与低温相结合,使食品有更好的保藏效果。食品的冷藏技术在我国已得到了高效快速的发展。 4.水产食品。现在食品开发方向已由陆地发展到海洋、江河中。海洋中蕴藏着大量的鱼类、海带、浮游生物、海藻等海生动、植物,是取之不尽用之不竭的天然宝库,这些食品资源将被大量利用,为人类生存和生活服务。 5.辐照食品。是利用电离辐射(主要指60lor射线加速器产生的电子束或x射线)与物质的相互作用所产生的物理、化学和生物效应,对物质或食品进行加工处理的新型保藏技术。食品辐照是经过几十年的研究已被证明是一种有效提高食品安全性和延长食品货架期的食品加工方法,和其它食品加工方法相比,辐照处理具有操作方便、无二次污染、安全可靠以及经济适用等优点。该食品主要应用领域是香辛料和脱水蔬菜辐照杀菌,谷物豆类辐照杀虫,作为一种处理方法,有着很好的应用前景。 6.低热卡值食品。主要是由高甜度甜味剂、低热脂等代替原来食品中所用的糖、油脂所生产的食品,这类食品热含量少,ph 稳定,从而抑制了肥胖症、糖尿病、高血脂症等一些疾病的产生。 7.热处理食品。进入新世纪,远红外、微波热处理的开发被广泛用于食品的调和、融冻、干燥、加热、焙烤、杀菌等方面,表现出了良好的效果。 8.人造食品。通过非农业途径生产的单细胞蛋白质,,俗称“人造肉”,是一种微生物食品。目前美国生产的人造鸡蛋、人造鱼子、人造火腿、人造虾已畅销美国各个地方成为家常菜肴。日本生产的“人造海蛰皮”香脆可口,已畅销国内外。人造食品的前景广阔它将在社会经济发展中发挥重要作用。 9.绿色食品。是全球人类呼吁并重视的食品。指经专门机构认定,许可使用绿色食品标志的无污染的安全优质、营养食品。它将是人类食品中最重要的食品。 10.生态食品。指在没有污染的自然生态条件下生产的原料加工成的食品。如野蘑菇、野木耳、野山参、野水果、山野菜等,它们只依靠大自然所给予的条件生长起来。 11.有机食品。指由不使用化肥和农药或少量施用化肥和农药生产的原料加工的食品。这类食品是人类注重生态环境的产物,其价格比一般食品高50%-200%,其中水果和蔬菜类有机食品占有机食品市场的62%。 二、未来的食品 随着人类科学技术的发展和生活水平的提高,未来的食品将会发生一系列意想不到的变化。并且还会有许多食品不断的走上人们的餐桌。 1.昆虫食品。现代药理研究证明,昆虫具有抗凝血,溶解血栓,增加血流量,改善微循环等作用。同时科学家已证明2000多种昆虫含蛋白质高达60%,并含有人体所需的多种微量元素且纤维少易为人体所吸收,昆虫食品将是人类重要的蛋白质来源。从现在的蚂蚁食品、蚕蛹食品、蚯蚓食品、蜜蜂食品、天蛾食品等功能来看,它已成为一座微型的营养宝库,具有抗风湿、抗癌、护肝、平喘、解痉、补肾、健脾、活血化瘀、祛风散寒等多种药理功效,在西方国家昆虫食品已成为贵宾席上的美味佳肴,中国在不久的将来也将会涌现出一些品种各异的昆虫食品。 2.变态食品。是指在形态上与常用食物发生了很大变化的食品。如由原来的固态食品,现在加工成液态食品,或者把食品制成日常用品等模样的形式。日本生产的粉沫酒,加入适量水即可饮用。其色泽、风味与液态酒一样。美国最新研制的一种“空气食品”它是含有人体必需营养的一种悬浮颗粒。将其按一定比例调配好,装入一种特制的容器中,食用时将嘴对准容器的喷口,用手轻轻一按开关,马上就会有一股“风”喷入人的口中,人吸食后饥饿感立即消失,同时产生一种进食美味佳肴的愉悦感受。目前,我国这种食品还很少,但变态食品必将是我国未来食品的一种更有创意、更新型的一种食品。 3.合成食品。是利用遗传变异微生物或固定基酶创造出来的食物,与天然食品没有什么区别,还可利用变异的真菌和酵母菌把人们不爱吃的食物变成美食家所乐道的食品。如人们可以像处理合成纤维一样,把真菌生产出的菌丝按照某种纹理结构纺织、编结、成型。这样就可以制成某种特殊的食品。 食品科学论文:食品科学与工程技术进展 1当代食品科学与工程技术学科发展的概况 中国近年来发展工程技术和食品科学的成绩斐然,这主要是由于在日常生产中,经济价值的作用越来越明显,这也使越来越多的人投入到该领域地研究中,这也相应地提升了该学科的影响力及知名程度。在规模方面,两门学科不断扩大,梯队方面也优化显著。中国2015年以来,越来越多的人投入到这两门学科地研究中,许多高等院校也增设了与之有关的专业课程,规模不断得到拓展。曾有统计数据表明,中国自2008年开始,这两门学科在各高校的开设率显著增长,两年内,增设数量超过三十所,另一方面,我们分析梯队的专业能力,一方面专业梯队不断增加,另一方面,专业梯队的质量也显著的提升。相关人员具备了越来越高的资格与学历水平。总体而言,在质量与数量方面,中国在研究这两门学科的上都取得了巨大进步。教学方式得到改革,人才的质量整体呈上升趋势。目前在我国各大高校中该学科的教学方式、教学模式以及教学方法得到不断改革。正是在这种大方向的改革下,学科在高校内的发展可谓是如鱼得水,对该方面人才的培养起到了重要的推动作用。从学科精品课程的开设状况来说,仅仅2005年到2006年这两年内食品科学与工程技术学科的精品课程开设数量已经达到了近20门,在学术研究成果上来看,该学科的博士学位优秀获奖论文在数量上也有了重要的突破。因此从人才培养的整体情况上来看,明显呈上升趋势。 2食品科学和工程技术的作用 在知识经济的推动下,随着新产品的不断发展,过去的食品生产工艺过于落后,不能适应食品学科的各项发展。因此,未来中国食品学科的发展将主要以科技引领生产技术为主要方向。由此,民生问题因食品学科的影响将越来越明显,越来越重要。 2.1为食品安全提供了科学依据 在飞速发展的社会经济推动下,科技领域越来越重视民生科技的发展,并且随着设计与执行科技规划方案工作的不断推进,民生科技逐渐成为科技创新的关键,其中与民生科技发展关系最为密切的就是合理规划健康、节能、公共安全以及环保等。由此,在和谐社会的构建中,民生科技的作用也越来越明显。在民生科技中,食品科学占据主要地位,对人类健康具有重要影响,这也是其逐渐被重视的关键。 2.2为节约型社会的建立提供了资源 加大对社会中不同资源的保护与利用力度是当前创建节约型社会的关键所在,与此同时,各种资源要加大其利用率。在装备得以提升、科技不断进步的情况下,在全部学科中,食品产业作为重要内容,一方面帮助科学化的实现,使学科化的成果得以最大程度的发挥;另一方面,从装备和资金的角度,学科化都提供了极大的帮助,使食品产业有了良好的发展基础。此外,食品科学的发展应该依据科学技术的改革,对生产过程中需要的关键技术进行重点解决,并以先进的科学技术取代传统生产技术,以便对食品产业进行改革;利用科学技术的不断进步对资源使用率和生产水平进行提升,加强对废弃物的管理与应用,从而确保食品学科真正实现可持续发展。 3食品科学和工程技术的发展对策 3.1增强科学技术创新意识 当前多家战略需求最大的就是可持续利用资源与食品安全,在国家建设可持续发展的道路中,这些问题也起着关键性的作用。因此,对未来食品学科发展的规划方面,有关工作者必须将其发展态势作为重点进行研究,同时对其可能遇到的发展问题进行详细的了解和解决。另一方面,建设学科的过程中,还要加强对科技创新的重视力度,从而使食品产业未来的发展具备坚实的技术基础。 3.2建立具有较高水平的专业平台 研究食品学科的有关人员必须通过创建高水平的专业平台来使其研究成果保持原创。集约的高度性是食品学科的主要特点,其有关研究工作必须在相关技术的支撑下完成,但因投入方面的制约,食品学科的有关研究工作在专业性方面还有待提升,并且大部分科研部门都缺乏先进的装备,这也在很大程度上限制了食品学科的发展,并且在研究自主创新方面也受到了极大的消极影响。所以,为了使食品学科的发展更加快速,许多高校以及相关科研部门都需要与食品学科有关的实验室或者实验基地作为支撑,在研究装备方面需要更新提升,从而在条件与环境方面为食品学科创造机会,使研究食品学科的相关成果更加准确。 4结语 在中国的主体经济中,食品学科占据主导地位,其研究也是生命学科研究的一部分,并且,在市场经济可持续发展的建设中,食品学科起着关键性的作用。因此,发展食品学科,首先从自身优势出发,抓住机遇,不断挖掘先进领域,改革科学技术,使食品学科的发展能在当前经济环境下获得质的飞跃,使其在其他学科中的影响力得到发挥。 作者;顾朋 单位:大庆市工业和信息化委员会 食品科学论文:营养学对食品科学类的价值 作者:刘永峰 李建科 单位:陕西师范大学食品工程与营养科学学院 1分子营养学的产生和发展 分子营养学从产生到现在已有20多年的历史。1975年,美国实验生物学科学家联合会第59届年会在亚特兰大举行了“营养与遗传因素相互作用”专题讨论会,美国国立卫生研究所(NIH)营养协调委员会主席ArtemisPSimopoulos博士认为,这是营养学历史上具有里程碑意义的一次盛会。1985年,ArtemisPSimopoulos博士在美国西雅图举行的“海洋食物与健康”的会议上,首次使用了“MolecularNutrition”,即分子营养学这个名词;1988年该领域研究的论文与综述骤然增多,文章涉及的内容大致包括分子生物学技术在营养学研究中的应用、分子生物学与营养学结合的必要性、基因转录的代谢调节、基因表达的营养(或营养素)调节、营养与变异、基因多态性与营养素之间的相互作用对营养相关疾病的影响、基因多态性对营养素需要量的影响等7个部分[2],已经囊括分子营养学的所有研究内容。20世纪末至21世纪初,人类基因组计划完成之后,相继提出了环境基因组计划和食物基因组计划,而食物基因组计划主要研究与食品中营养素和非营养素显著相关的基因及其突变位点,尤其是研究与营养素代谢显著相关的突变基因[3]。接着,美国麻省理工学院临床研究中心DrYong教授指出:营养学家应该考虑基因组序列对他们的研究意味什么,如果不去尝试回答这个问题,营养学将面临死亡[4]。在这种背景下,分子营养学应运而生。人类对癌症研究快速推动了营养学与基因表达的联姻,直接导致了分子营养学的诞生。 随后,科学家们考虑到人们年龄、性别的差异,尤其是考虑到了个体在营养素需要量上的特殊性,根据对特异营养素影响基因表达及特异基因不同基因型对营养素需要量和营养素利用程度影响不同等方面的研究,营养学研究者制订了不同基因型人群相应的推荐摄入量(RNI)。这些研究推动了分子营养学研究的发展,将有利于促进对人类健康有利的基因进行表达,抑制或沉默与营养代谢疾病有关的基因进行表达。随着分子营养学的产生和飞速发展,以及学生渴求知识的范围更广泛,自主学习的氛围更浓,食品科学与营养科学等同类院系为本科或研究生开设分子营养学课程,无疑为学生创造了更好的教学环境,让学生能够学习到最前沿、最新兴的专业学科,更快地进入科研状态,更好地适应社会发展。 2分子营养学与食品营养学的关系 食品营养学是现代营养学的一门分支学科,其侧重点是从农产品原料的营养物质组成及含量、膳食结构与营养素的合理搭配、食品贮藏加工中营养素的变化等角度研究食品营养与人体健康,广义上还包括食品营养与农业发展的关系。可以说,食品营养学是食品科学与工程专业的主干课程。目前,越来越多的高校将食品科学专业的院系设置为食品科学与营养科学并重的院系,从这些举动中,看到了食品营养学的发展重要性及前景。分子营养学当前最公认的概念是,应用分子生物学技术和方法从分子水平上研究营养学的一个新领域,是营养科学研究的一个高级层面,也是营养科学的一个组成部分或分支。从分子水平上研究营养学,也就是从DNA水平或基因乃至蛋白质水平研究营养学。研究内容遍及营养科学的各个领域,当前的研究热点主要有营养与基因表达调控、营养与遗传变异、营养与基因组的稳定性、营养与个体基因多态性对相关疾病的影响等。因此,在开设食品营养学、食品生物技术等课程的同时,需要紧随学科发展形势和科学研究前沿,拓展营养科学研究内容,尽量让学生多掌握一些分子营养学知识,并进行该领域的试验,以便迎接食品营养学领域面临的新挑战。 3食品科学专业分子营养学的教学内容 食品营养学的课程一般在大学二年级作为必修课开设,而分子营养学是营养学领域中发展最快的一门科学,与食品营养学息息相关。在学生已经掌握食品营养学知识的基础上,为其开设分子营养学选修课程,让有兴趣的学生能够从宏观到微观,从现象到本质,更深层地了解食品营养的分子机理及分子作用。另外,作为食品科学专业的研究生,深层次地了解分子营养机理就更为必要了。食品科学专业分子营养学课程的教学内容主要包括:基因表达的概念和基因表达调控的基本理论和基因表达调控的意义;食品中营养素对基因表达的调控、对基因组结构和稳定性的影响;食品中各类营养素对基因表达的调控,分别介绍食品中蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、铁、锌、硒、VA,VD,VE对基因表达的调控;基因多态性对食品营养素吸收、代谢和利用的影响,主要介绍基因多态性对食品中叶酸代谢的影响、VD受体基因多态性对食品中钙代谢的影响、基因多态性对食品中胆固醇代谢的影响、基因多态性对食品中铁代谢的影响和基因多态性与食品中乳糖不耐征;个体化的营养素供求量制订及其个体化健康影响的规律及机制,食品营养素与基因相互作用在个体化营养相关疾病的一般作用和生命早期食品对成年后营养相关疾病发生的营养及机制。在教学过程中,针对食品科学专业学生的自身特点,设置了整个教学内容,充分利用学生已有的食品科学和营养科学知识基础,合理选择教学内容,注意和实践相结合,提高学生学习兴趣,同时注重学生系统学习能力和科研能力的培养。首先,应考虑到介绍基因表达的概念和基因表达调控的基本理论,因为食品营养素对基因表达的调控要涉及到这些分子生物学的基础理论,所以在本课程的前面进行介绍有助于为学习后面的知识奠定基础。其次,食品营养素对基因表达的调控、对基因组结构和稳定性的影响以及基因多态性对食品营养素吸收、代谢和利用的影响,这是分子营养学的主要研究内容,但是这些内容比较抽象,针对本科生和研究生,需要结合实例,形象地进行介绍,而且本科生可以相对简单地进行讲述,以便学生更容易理解。再次,因为食品中各类营养素对基因的表达调控虽然有一些共同点,同时它们又各具特色,以各种营养素为例,详细地介绍每一种食品营养素对基因表达的调控。最后,在以上内容的基础上,针对本科生和研究生,以不同难易程度来讲述个体化的营养素供求量制定及其对个体化健康影响的规律及机制,详细阐述不同个体营养素的需求量和供给量及在营养相关疾病发生中的作用。如此这样,学生结合自学,可以全面学习和理解分子营养学的知识内容。 4食品科学专业分子营养学的教学方法 分子营养学涉及到了许多分子生物学、基因工程等抽象的概念,仅仅通过理论教学,是难以让学生融会贯通的,需要在课程中间设置部分实验,通过学生亲自动手操作,以了解一些食品科学专业中分子营养学的基本知识,如PCR技术的操作、动植物食品中基因组DNA的提取、DNA的纯化及质量测定、食品中RNA的提取及测定、粮油食品个体化营养素需求量及供给量的制定等最基础的实验技能。同时,通过多媒体技术结合网络进行部分生物信息学的讲述,如介绍一些生物基因组序列的组成与比对、NCBI数据库、多态位点数据库等最基础的生物信息学工具;针对多媒体实例介绍,以及营养素与基因相互作用在营养相关疾病发生中的作用及机制。最后,针对学生存在的问题,进行重点介绍和讲述。 5分子营养学在食品科学专业中的重要性 目前,分子营养学课程在全国高校的食品相关专业尚未见开设,主要在医学类专业开设的比较多。随着国家对食品营养及食品安全的重视程度的加强,加之国家对学科交叉的重要性倍加关注,食品科学专业科研及教学工作者对食品营养和安全的评价不仅仅停留在宏观研究上,而是深层次地意识到了食品营养素的功能和作用在分子水平上的重要性。陕西师范大学食品工程与营养科学学院经过形势分析,在李建科教授策划及带领下,率先组建食品营养与分子营养学实验室,已在该学院食品化学博士学位点培养方案中设置了分子营养学课程,并着手在本科生教学计划中配合食品营养学必修课开设分子营养学选修课,为学生深入了解各种食品营养素在人体生命活动中的作用机理提供知识和能力储备,进而使学生在今后的工作和深造中发挥重要作用。分子营养学课程在食品科学专业中的重要性主要体现在以下几个方面: 首先,分子营养学涉及前沿学科较多,可以扩展学生的学习领域,提高学生的学习兴趣和创新能力。人类对生命现象与本质的认识经历了由整个机体水平向器官、组织、细胞、亚细胞结构及分子水平这样一个逐渐深入的过程。传统营养学对动物或人机体营养代谢的过程已经有了深入的阐述,但是这些研究绝大部分是在机体水平上的研究。随着分子生物学技术的日渐成熟,并向整个生物领域快速渗透,营养学自身发展需要从细胞水平阐明营养物质或生物活性物质调控机体营养分配与代谢的途径及机理。分子营养学是营养科学研究的一个层面,是营养科学的组成部分,是营养科学研究的一个新兴领域和营养科学的前沿。营养科学研究乃至生命及医学科学研究一般都是在人群、动物个体、细胞和分子4个层面上展开的。人群层面多采用流行病学方法,以调查研究为主;个体、细胞、分子层面多采用实验研究。4个层面相辅相成,构成一个营养科学研究的系统工程。营养代谢疾病研究观察到的现象需要通过实验研究证实,实验研究通过个体、细胞、分子水平逐步认识现象的本质。分子水平是实验不断发展的产物,更有助于探索现象的本质。分子营养学不仅可以证实营养现象,更重要的是探索营养现象的内在机制。目前,对于处在生物科技飞速发展时代的大学生和研究生,开设分子营养学有利于他们紧跟科学研究步伐,培养创新能力。 其次,分子营养学可与食品营养学互为补充,有利于学生由浅入深、全面了解。分子营养学技术在食品营养学研究中的应用促进了食品营养科学的发展,但就食品营养科学研究本身而言,仍要宏观与微观并举,既要不断将营养科学提高到分子水平,又要充分发挥宏观研究的优势,不断将营养科学研究引向深入。学生在学习的过程中,既可以运用微观知识来理解宏观问题,又减少了微观知识的抽象性,更加容易理解两门课程,提高学习积极性。 最后,分子营养学课程及其试验的开设,对于学生在今后的工作或者科研中进行运用具有重要意义。基于分子生物学技术制订个体化的营养素需要量及相应的推荐摄入量,并预测个体化营养疾病,指导人类健康饮食,在今后研究中有着举足轻重的作用,为膳食标准的制订、营养相关疾病的治疗、营养与保健产品的研发奠定了理论基础。学生通过该门课程的学习及其实验技术的掌握,可以在该领域中贡献一份力量。 食品科学论文:食品科学与有机化学课程革新 更新教学观念,改进教学方法,提高教学质量 改革教学方法和手段,实现教学方法和手段的现代化。教学方式方法的不同、反映着不同的教与学、直接影响着教育质量。教学过程中应根据教学内容,适时地变换一些教学方式和手段,使学生感到新鲜、有趣。如讲概念和事实时,用讲述法;讲结构和反应时,则可以用启发式教学法或对比法等[3]。灵活运用教学法的同时,可以配合各种模型教具、投影、电脑教学课件、录像等,力求生动形象。近年来随着多媒体技术的迅速发展,多媒体教学在教育领域中的应用已成为教学改革的热点[4]。真正有效地教学方式是着眼于教与学的有机结合。在该专业的有机化学课堂上,提出相关启发式的问题,例如毕业后想干什么?学生会答:到食品加工及生物工程、精细化工等相关领域的企业、科研单位、高等院校,从事生产工艺设计、新产品开发、质量监测、经营管理、科学研究等工作。还可以到海关、商检、卫生防疫、进出口等部门从事产品质量检测和监督管理等工作。接着设问:那么从事这些工作所要具备的基本知识和技能是什么?学生答:有机化学!由此回顾学习有机物的结构和性质,并借此展示一些最近发现的有机物的结构,吊起学生学习有机化学的兴趣。将学生分成若干讨论小组,让学生动脑动手,去网上找资料,去图书馆查资料,然后派小组代表发言。通过学生们自己亲身经历对知识掌握的更牢固、更加深刻。 实验教学和素质的培养 以往大多数有机化学实验内容都是通用的,没具食品的特色,让学生觉得这些实验与食品专业关系不大,学生不愿思考、不愿动手,缺乏主动性,从而失去做有机化学实验的兴趣。结合食品专业特点,除了在有机化学理论课上多举一些食品加工的例子以外,更重要的是让学生在实验过程中接触食品、了解食品,改造食品,这样可以满足学生学习需求心理,大大激发学生的学习兴趣,提高学习的主动性。传统实验教学主要以讲授法和演示法为主,学生只要听课和看教师示范,然后“照方抓药”式开展实验,教师较少提问,课堂很少讨论,师生缺乏交流,学生只是被动接受,缺乏思考、分析、提炼和整合归纳知识的能力[5]。讨论式教学是一种以学生为中心、以问题为主导的教学方式,通过学生的自主学习和合作学习,促进学生之间、师生之间讨论与交流,学会分析问题、解决问题。有助于发展学生的创造性思维、培养学生与人合作的能力,提高学生的综合素质。 改革考核方式,培养学生能力 考核是课程教学过程中不可或缺的教学环节,是过程管理的重要内容。教学改革发展到目前阶段,课程考核的内容和方法已成为教学改革的控制步骤,是教师讲课和学生学习的指挥棒。有机化学课程考核主要是考查学生对基本知识的掌握和运用能力。通过这门课程的学习,除了掌握有机化学的基础知识,基本概念、基本技能之外,还需培养学生分析和解决问题的能力[6]。因此有机化学课程考核应该是多元化的。除了考试成绩以外,实验的完成情况,查阅和翻译国内外最新科技文献.撰写有机小论文、参与课外科技活动等情况都可以计入有机化学课程成绩考核范围。这些都有助于提高学生的综合能力,为今后学习后续课程和应用开发工作打下良好的基础。 21世纪是科学技术发展日新月异,高新技术产业突飞猛进的新时代,要培养适应新世纪的急需人才,就必须转变教学观念。更新教学思想,深化教学改革。因此,有机化学教学改革将是一项长期而艰巨的工作,需要我们不断的努力,才能与时俱进。正由于我们在有机化学教学中实行了大量的改革,使有机化学教学质量不断提高。总之,通过精选教材、优化教学内容,采用灵活多变的教学手段和方法,紧密联系学科前沿、生活实际、毕业考研等措施,使有机化学的教学更加贴近食品科学与工程专业的相关知识,为课程教学取得更加良好的效果。 作者:程谦伟胡立平孟陆丽单位:广西工学院生物与化学工程学院 食品科学论文:谈食品科学与工程专业人才培养模式 摘要:应用型人才培养是高校应用转型发展的主要目标。该文从人才培养方案、教学内容和方法、创新创业实践、专业特色活动、校企合作、实习质量监控模式等方面探讨了食品科学与工程专业人才培养模式的改革与创新,以期寻求适应于应用型人才培养的重要举措。 关键词:食品科学与工程;人才培养;模式;改革;创新 铜仁学院食品科学与工程专业是2012年新增本科专业,在学校走应用转型的背景之下,该专业在人才培养方面的改革创新进行了积极探索,并在有利于学生综合素质培养的前提下,以“理论与实践相结合、课内与课外相结合、学校与企业相结合、学业导师与企业导师相结合”的原则[1-2],进行了如下几个方面的人才培养模式改革与创新。 1不断完善人才培养方案,培养应用型人才 根据相关市场调研、市场需求分析、食品科学与工程学科特点及专业人才培养规律,结合学校、本专业定位,不断完善人才培养方案,对人才培养目标、课程体系设置等进行了调整,引入了创业教育理念和课程,人才培养方案更加体现本专业“重能力、重实践、重应用”的特色,侧重应用型、创新型人才培养。具体调整情况:人才培养目标由培养“具备食品科学、食品分析与检测、食品加工与保藏、食品企业管理、绿色食品与有机农业等方面的基本知识和基本技能,能够在食品的生产、加工、流通及与食品科学与工程相关的领域从事食品或相关产品的分析检测、科学研究、技术开发、生产管理、品质控制、产品销售、检验检疫、质量管理、教育教学等方面工作的专业技术人才”向培养“培养具有化学、生物学、食品工程和食品技术知识,能在食品领域内从事食品生产技术及管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的食品科学与工程学科的专业技术人员”转变,最后形成了培养“适应区域经济社会发展需要,食品学科专业基础坚实、实践能力较强、人格品质健全、富有创新精神和社会责任感的高素质应用型人才”,产学研相结合的“3+1”人才培养模式,“3”为3年基础学习阶段以学校培养为主,“1”为累计1年在企事业单位学习和各类实习、实训等,着力培养理论与实践相结合、校内与校外相结合的应用型人才。优化课程体系,删减了“茶学、食品发酵工艺学、现代生物技术概论、食品免疫学、绿色食品与有机农业”,保留“食品企业管理”课程,只是教学形式由校内教师讲解改变为邀请企业专家做讲座的形式进行,增加了“专业劳动课、食品加工与贮藏实习实训、工程原理课程设计、食品工厂设计、生产实习、学术讲座”,其中部分为必修课,部分为选修课,缩减了部分课程的学时,实践课程体系更加侧重实用性、可操作性、创新性,形成了理论课和实践课相结合、课内环节和课外环节相结合、专业教育和创业教育融合、校内实训和校外实习相结合的课程体系,合理的课程体系将有力地支持应用性人才培养目标的实现。逐步形成了“3+1”的人才培养模式,即紧紧围绕培养高素质的食品科学与工程专业应用型人才这一培养目标,理论教学与实践教学两个方面并重,抓住课内教学与课外教学两个环节,创业教育与专业教育融合,锻炼学生多种能力[3]。通过人才培养模式的改革、创新,一方面,学生的学习能力、综合能力显著提高,表现为学习成绩提高、考证率提高、就业效果较好,另一方面,教师的各种能力得到提高,表现为课堂授课效果趋于更好、教学科研项目和发表的论文增多。 2改革教学内容和方法,推动课程建设 根据该专业的发展,不断深化教育教学改革,引导教师及时更新教学内容、创新教学方法、改进教学手段,提升课程建设。该专业首先及时了解地方食品产业的技术需求及取得的新成果,将新知识、新理论、新技术和新方法充实到教学内容中,剔除无用知识,使教学内容与地方产业发展需求相适应。其次,注重改善传统“填鸭”式教学方式,提倡启发式、讨论式、体验式、案例式等多种教学方法,特别在应用性、工程性以及综合性较强的课程积极推进“项目驱动型”和“任务型驱动”的实施[4]。在专业课中,以项目实践作为整个课程主线,通过项目实践使学生既掌握理论知识,还提高应用能力。“任务驱动型”让学生带着任务对专业知识进行学习,并通过汇报总结作为任务的考核,以达到最佳的授课效果[5]。再次,在课程体系的优化过程中,该专业团队有效利用地方资源,把企业案例带到课堂上来,把课堂放到企业中去,将产教结合落到实处,有效搭建课程体系的外部环境。该专业团队以人才培养目标为基础,教师和学生都可以通过深入企业、基地学习锻炼,形成系统的实践锻炼体系,有效地完善了理论课程体系。在此基础上,巩固专业课程内部结构,与地方产业发展紧密结合,建立以《食品工艺学》《食品营养与卫生学》《食品工厂设计》为主干的课程体系。此外,在设置合理课程体系的同时,积极开展教学研究和校内工程实训,通过两个人合作完成产品生产线设计,从前期调研到生产线设计,物料衡算,设备选型等知识的掌握,充分调动了学生的实践动手能力,学生的工程设计能力得到明显提高。 3大力开展创新创业实践,学生实践创新能力得到明显加强 从2013年开始,该专业以结合学校实施的学生科研课题为契机,大力开展大学生创新创业活动。重点以课外教学环节为突破口,不断推进学生课外实践教育专项活动,将课内教学与课外教学相结合、创业教育与专业教育相融合,促进学生自主学习,锻炼学生综合能力,将大学生创业活动作为课外专业实践的延伸,逐步渗透创业教育理念,探索创业教育的有效形式,研究创新创业教育与专业教育融合的最佳模式,全面提升学生综合能力,实现应用型、创新型人才培养目标,效果显著。2013年以来,食品科学与工程专业校级学生科研课题数由2项增加至4项,部级大学生创新创业计划项目立项并结题1项,省级大学生创新创业训练计划项目5项,学生参与数累计不少于80人次。此外,积极参与教师课题,提升实践能力。截至2016年7月,学生参加科研课题、创新创业活动,目前已开发出10多种新产品,如灰豆腐、刺葡萄酒、薇菜干、即食薇菜、天麻片等,学生发表科研论文达7篇,获得实用新型专利授权9项,发明专利公开10项。参加创新创业项目的学生普遍反映大学生创新创业活动能够锻炼学生的动手操作能力、文笔能力、运用专业知识能力、理论联系实际能力、团结协作能力、语言表达能力、论文撰写能力等,是锻炼、提高学生综合能力的有效途径,学生实践创新能力得到明显加强。 4开展食品科学与工程专业特色展览会,提升学生专业认知度 为响应学校培养高素质应用型人才的号召,展示食品科学与工程专业魅力,普及食品安全方面的法律法规,让更多的人了解食品科学与工程专业;丰富校园文化,培养学生能力、锻炼和展示学生综合技能;培养学生团结协作精神、人际沟通技巧和处事应变能力等职业素养,将专业知识与校园文化活动融为一体。2014年5月和2015年9月,举办了首届和第二届食品科学与工程专业特色展览会,活动期间分发食品安全相关知识法规500册,野生香菇有关知识600册,安全饮食注意事项500册,新食品安全法宣传300册,进行啤酒品鉴和营养配餐大赛等活动、展示了家乡特色食品以及在实验室制作的面包、葡萄酒、饼干、蛋糕、灰豆腐、酸奶等产品,活动影响覆盖铜仁学院、铜仁市食品药品监督管理局、铜仁市工业园区的碧美园食品有限公司等。通过此次活动的开展,展示了食品科学与工程专业学生的专业能力、组织能力,提升了学生对专业的认知度。通过开展一年一度的食品科学与工程专业特色展览会,不断完善活动内容,以自主开发的产品为特色,不断激发活动参与的积极性。通过组织和参与活动,产生“需求学习”及“需求能力锻炼”的动力,提高了积极性和主动性,在一定程度上改变了学生被动学习,被动锻炼的状态。近几年,学生参与一年一度食品科学与工程专业特色展览会的热情十分高涨,学生参与率达应届人数的95%以上。一年一度食品科学与工程专业特色展览会的举办,为学生成果展示搭建了一个展示自我平台,让学生通过活动的筹备与开展,全程参与其中,将所学的专业应用于活动中,充分展示了食品科学与工程专业所学知识的重要性以及意义所在。 5密切校企合作,建立校企合作、内外结合的创新与实践教学模式 为紧密对接食品科学与工程专业产业链建设及其需求,建立校企合作、内外结合的创新与实践教学模式。该专业与铜仁市食品药品检验所、农夫山泉(贵州)武陵山饮料有限公司、遵义金紫阳食品有限公司等开展产学合作。学校为企业提供专业性人才和专业技术,提升企业技术水平和创新能力,针对食品产业发展中遇到的问题和困难,有针对性的提供技术支撑和服务;企业为学校提供创新课题和学生岗位需求,为学生见习实习提供保障。通过与企业合作,引进企业需要开展的研发项目与所要开发新产品的案例,将食品科学与工程专业的传统的教学实践环节改革为理论与实践相结合的模式,实现实践与基本教学环节无缝结合[6]。企业参与了该专业人才培养方案的修订与讨论,企业负责人提出要增设“食品营销学”“食品加工企业管理”“公文写作”等课程,从企业人才需求、企业发展现状等方面给专业人才培养方案的修订与制定提供了建议。 6实施实习质量监控模式,积极推动学生就业 结合该专业“3+1”的人才培养模式,学生在大四即将进行为期至少半年的企事业单位实习。为了更好的保证学生实习质量,确保学生更好就业,本专业实施了实习质量监控模式。学生的实习由校内导师和校外导师共同指导,学生首先要了解实习单位情况、实习目的意义以及实习的目标[7]。此外,学生每周需要定期向校内导师以实习周志的形式从实习部门、实习岗位、实习内容、实习收获与体会、下一周计划等方面汇报实习情况。校内导师通过学生的实习周志,根据实习的具体情况,及时与学生沟通,给学生进一步实习提建议与方向,让学生更好地适应实习岗位的要求,更好地解决实际遇到的问题,以期提升学生就业实力。通过实施学生实习质量监督制度,首先在校内导师和企业导师的双导师指导下进行生产实习等,学生实习效果显著。例如,学生在金紫阳食品有限公司实习,通过与企业导师、学校导师沟通,对方便面出厂指标的测定方法的确定、生产管理、产品配方等方面进行了规范,企业领导及管理人员等多次反映本专业学生专业知识扎实,特别愿意接收本专业学生成为他们企业的员工;其次,在贵州龙膳食坊食品有限公司实习的学生,连夜加班制作拟创造“吉尼斯世界纪录”月饼,任劳任怨,肯吃苦,甚至有的学生连续两天没有休息,通过不断努力,和公司其他成员一起完成了公司任务,并获得了“企业特别贡献奖”;再次,在六盘水美味园食品有限公司的学生在实习期间得到连续3次加薪,现已成为该企业的技术骨干。 7结语 食品科学与工程专业是应用性较强的专业,本文从人才培养方案、教学内容和方法、创新创业实践、专业特色活动、校企合作、实习质量监控模式等方面探讨了食品科学与工程专业人才培养模式的改革与创新,以期寻求适应于应用型人才培养的重要举措。 作者:李刚凤 朱苗 李丽 谭沙 徐路 单位:铜仁学院材料与化学工程学院 食品科学论文:食品科学与工程专业实验教学管理的思考 【摘要】食品科学与工程是一门具有高度综合性的实验学科,其实验教学涉及工学、理学和农学等诸多领域,因此,实验教学管理的建设一直是难点。结合“互联网+教学”的经验,设计并搭建食品科学与工程专业实验教学管理平台,为本专业实验教学改革奠定了物质基础。 【关键词】食品科学与工程;实验教学;网络教学 1食品科学与工程专业实验教学管理平台设计背景 近年来,国家对本科实验教学平台的重视程度越来越高,资金投入也不断增多。同计算机一样,实验室作为本科实验教学平台的硬件,在不断更新和进步,然而,软件部分——实验教学管理的发展却相对滞后。这种滞后短期内影响实验教学效果,长期以往则关系到整个专业教育教学的发展。提高实验教学管理能力和水平,并非一朝一夕之功。实验教学管理是一个较为复杂的系统工程,除了过程控制和行政控制等,还包括人群关系和行为科学、系统管理理论等相关内容。这就要求专业课教师和实验员都必须遵循管理规律和实验教学规律,科学的协调、组织学校的人力、物力、财力,才能确保实验教学有序进行。面对这个问题,高校在实验教学管理方面做出了很多努力,如中山大学在深化实验教学改革和推进实验室建设过程中,将实验教学管理与实验室建设任务捆绑交给一个部门负责,在硬件建设同时,着重对人员进行培训,对规章制度进行完善[1]。华中科技大学则利用了互联网的便利性,构建实验教学管理系统,形成了鲜明的实验教学特色和示范效应[2]。在国家政策的倾斜引导与国内对食品类专业人才的大力需求下,广西中医药大学于2004年开设“食品科学与工程”专业[3],于2014年正式启动并建立食品科学与工程实验教学平台。随着产学研合作促进创新型实验教学体系的实施,实验教学平台承担的任务也越来越多,越来越重。实验室在运行和管理过程中,明显出现了“软硬件”不同步的现象。例如:在开展开放性实验教学或交叉学科实验时,往往出现资源调配不合理、不及时,导致资源浪费;学生与专业教师、实验员等沟通不畅,教学质量有所下降;学生创新科研实验与教学实验安排发生冲突等。结合广西中医药大学实际办学情况及各高校实验教学平台建设经验,我们认为,利用已经发展成熟的互联网技术,构建一套完整的信息管理系统平台,是食品科学与工程实验教学平台建设的必要条件,既能在短期内解决实验室资源调配及信息沟通的问题,又能长期为广西中医药大学其他学科实验平台建设提供经验和依据。 2食品科学与工程专业实验教学管理平台设计理念 在全国1000多所高校中,开设食品科学与工程专业的高校有近200所,广西中医药大学结合自身性质和优势,在专业人才培养的设计上突出“保健食品研发”和“中药养生保健”两个主要模块,形成富有自身特色的创新型人才培养模式。实验室设置紧扣教学培养要求,除了能够进行食品检验分析、食品加工、食品化学、发酵食品工艺等实验外,还可以开展保健食品开发、功能食品设计等实验,承接实验数量和种类都很多。在这种情况下,实验室从仪器设备维护、耗材采购到开展实验教学,都需要有详尽周全的计划和安排。其最优秀的任务就是信息处理。近十年来,计算机和互联网的飞速发展为信息处理和传输奠定了基础。因此,建立一套实验教学管理系统平台,用来辅助解决实验室的管理问题,无论从技术角度还是实践角度看,都是行之有效的。结合广西中医药大学实际情况,在管理系统的设计理念上突出“简单”、“高效”、“实用”、“开放”等这四方面。 2.1“简单”原则 食品科学与工程专业实验教学管理平台应奉行简单原则,作为实验平台的信息收集与反馈系统,面向用户为非计算机相关专业背景出身的教师、学生和实验室管理人员,其用户界面、操作逻辑应当友好和简单易懂。主页面要清晰地罗列出系统功能,操作和使用过程中有相关的帮助和提示,避免用户花费过多时间精力学习系统操作,避免过高的“使用代价”。 2.2“高效”特点作为信息管理的主要工具,实验教学管理平台应该体现互联网时代“高效”的特点,数据的存储和读取要方便快捷,信息的传递和反馈要及时准确,系统运行要稳定可靠。在一些申请和审批流程设计上,应当以效率为第一目标,精简中间繁杂的审批流程;在耗材出库和入库登记过程中,数据要及时同步,避免出现耗材用尽或重复购买的窘况;在教师和学生登陆系统时,时间及地点不应受限,保证系统24小时稳定在线。 2.3“实用”为本 作为实验教学平台的网络阵地,要坚持以实用为本。当前,有部分网络教学系统华而不实,搭起了架子,而欠缺内容,点击进去,看到的是“没有了”的提示。食品科学与工程专业实验教学管理平台是一个连接教师、学生、实验员和实验室的网络平台,是师生相互沟通的重要渠道。利用该平台,实验员可以实验室各项管理规定、仪器使用操作规范、实验室通知等,教师可以教学课件、讲义以及实验教学视频。这些围绕实验教学的内容应当定时更新,以适应理论课程需要。学生用户可以在该平台上提交作业及问题,并能通过网络与教师或实验员保持沟通。在实验课程安排与仪器申请使用方面,系统设计时要做好通知推送工作,保证信息第一时间发送到相关用户的电子邮箱或手机中。 2.4“开放”为标 实验教学管理系统应当以“开放”为目标,让有限的资源得到更充分的利用。首先,系统与全校师生数字校园账户打通,保证在校的每个人都能登陆该系统。其次,系统中详尽罗列食品科学与工程实验平台仪器设备,做到公开、透明。再次,在实验室场地申请和仪器申请使用方面,向全校师生开放权限。最后,实行实验教学资源共享策略,每学年对上传食品科学类相关实验教学电子资源较多的用户进行奖励,推动资源分享。通过以上4种方式,逐渐打造一个开放和共享的网络平台系统。 3食品科学与工程专业实验教学管理平台的功能设计 根据设计理念,在教学管理系统中设置了信息、平台管理、教学管理、资源管理和交流平台等5个模块。 3.1信息模块 信息模块是该实验教学管理系统的一个重要组成部分,主要起到信息对外公开的作用,下设新闻、公告和最新动态三个频道。该模块面向所有用户,主要实验室通知,在用户不登录的情况下,即可直接了解到实验室近期情况。该模块通知公告信息不定期更新,有效地解决实验室信息公开的问题。 3.2平台管理模块 本部分作为信息的第二个模块,下设平台简介、平台结构、管理模式和规章制度等频道,着重从整体上对实验室进行介绍,其信息内容视实验教学平台发展情况而更新。该模块设计为静态页面,主要起到展示和宣传作用。 3.3教学管理模块 教学管理模块主要面向学生,用于展示实验相关教学资源,如教学大纲、实验讲义、教学成果以及实验室和仪器预约登记等,该模块页面设置清晰明了,用户使用方便容易。特别在实验室和仪器预约界面,在设计上进行了优化处理,用户根据界面提示,可以很容易地进行所需要的操作。这也体现了简单、实用的设计理念。 3.4资源管理模块 资源管理模块在整个系统平台中占据重要位置,重点解决资源调配问题。在这一模块中,教师和学生可以查看实验室所有仪器设备型号、参数、功能及使用规章制度;可以查看仪器设备等预约使用情况;可以在线申领实验所用耗材;实验员能够在后台查看耗材出入库记录、耗材存储情况等,并及时计划购买和更新。通过这一模块,实验室资源信息得以共享,资源调配效率大大提高。 3.5交流平台模块 我们创新地在实验教学管理系统中引入了交流平台。食品科学与工程实验多而复杂,学生难免在实验学习前后有不懂的知识点,该平台则重于信息沟通问题。利用该平台,可以开展师生交流,学生实验报告和作业的提交等相关工作。校园用户一人一号,可以随时登录论坛查阅信息,信息;校外用户则可以自由注册账号,登录并参与讨论。广西中医药大学食品科学系在教学和科研中,对产学研结合非常重视。因此,这里还特别设置有产学研交流空间,方便食品企业直接在线与师生沟通交流,形成良好的学习与和合作氛围。在这模块开放了外网用户注册功能,满足了企业用户与师生直接交流沟通的要求。此外,还接入了微信、微博、贴吧等社交平台,利用该平台账号授权登录,既方便分享资源,又扩大了的系统平台影响力。 4关于食品科学与工程专业实验教学管理平台实践效果的思考 随着科学技术的快速发展,互联网凭借其独特的优势走进了千家万户。人们利用互联网技术,即使足不出户,也能知晓天下事,评论天下事。早在上世纪90年代,就已经出现了网络课堂教学,今天,网络教学已然发展成为初具规模的慕课[4]。鉴于此,我们也希望借助互联网,解决一些在实验课程教学中出现的问题。平台的开放设计之初,仅服务校园内网用户,范围小,服务对象少,然而,在服务器搭建成本增加不多的情况下,若能够解决移动客户端的登录等技术问题从而扩大服务范围,让更多外网用户也可登陆,此为一举多得。通过开放,可以获得新资源;通过新资源,又获得吸引力,形成良性互动循环。至此,食品科学与工程专业实验教学管理平台通过有框架,有内容,有吸引力,实用性也得以体现。 作者:罗湘 范丽丽 谭强 凌泽农 陈壮 单位:广西中医药大学药学院 广西中医药大学公共卫生与管理学院 食品科学论文:食品科学与工程专业人才培养模式 1大数据内涵与特征 随着互联网、物联网、云计算以及各式各样传感器的涌现,数据源以及信息数量飞速增长,形成了巨大的数据集。从海量数据中提取有价值的数据信息的能力正快速成为各个行业和领域发展方向和要求,也为分析问题和解决问题提供了另一种方法。大数据是一个较为抽象新兴的概念,具有大量(Volume)、高速(Velocity)、多样性(Variety)、真实性(Veracity)特点,但至今尚无确切统一的定义。尽管如此,大数据日益显现出它的独特魅力,将成为继移动互联网、智能传感网、物联网和云计算后的又一次技术革命,深刻影响经济社会发展和人们日常生活,毋庸置疑,对食品领域及高校人才培养也将产生巨大的影响。 2大数据背景下食品科学与工程专业教学体系面临的挑战 2.1大数据对现有教学内容和教学体系的影响 在教学内容上,食品科学与工程专业主要教授化学、生物学和食品工程学的基本理论和基础知识,提供食品生产技术管理、食品工程设计和科学研究等方面的基本训练,使学生具有食品保藏、加工、品质控制和资源综合利用方面的基本能力。大数据拓展了食品科学与工程研究的范畴。传统食品研发过程包括试验设计、数据采集和积累、整理分析、开发与应用等四个基本环节,大数据时代,物联网为食品在生产消费过程中数据的自动化采集提供了可能,多样化的信息平台提供了食品生产与风险管理主体间信息收集通道,为食品研发提供了高效快捷的数据源。大量数据的结构化和价值提炼将成为食品科学与工程专业培养对象必备的知识技能。在理论教学体系上,食品科学与工程专业传统教学体系按模块化组织,分为通识教育课程、学科基础课程与专业课程三大模块。通识教育课程模块以培养学生文化素质、身体素质和心理素质为宗旨,包括公共必修理论以及跨学科选修课程,主要包含军事理论与训练、思想道德修养与法律基础、政治理论及形势与政策、大学英语、大学语文、体育、文献检索以及人文社科、跨学科公共选修课等课程。学科基础课程模块是指同专业知识、技能直接联系的基本课程,也是增强学生获取新知识、分析和解决问题能力的基础。其中共性基础课程包括:高等数学、大学物理、无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、基础生物学等;专业方向基础课程包括生物化学、微生物学、机械设计基础、机械制图、现代仪器分析等。专业课程模块分为专业必修和专业选修两个部分,其中专业必修课程是培养学生专业技能必不可少的骨干课程,主要包括食品工艺学及实验、食品分析及实验、食品微生物学及实验、食品化学及实验、食品工程原理及实验等。专业选修课程是拓宽学生的专业视野、培养兴趣和提高专业技能的重要手段,主要包括食品生物技术、功能性食品、食品包装、试验设计方法、食品工厂设计基础、粮油加工工艺学、畜产品加工工艺学、水产品加工工艺学、发酵工艺学、食品法规与标准、食品机械与设备、营养与食品卫生学等。大数据带动了优质教育资源的在线化和网络化,资源的易得性将使得通识教育课程进一步丰富,课程设置的系统化和多样化将进一步凸显,学科基础和专业课程模块将在原有的基础上更加侧重信息获取与分析理论的学习和应用,课程固化性将被打破,专业知识结构的个性化设计与个性化教学将更加突出。在实践教学体系上,传统上依据专业特点进行设置,充分体现出专业特色,按照专业认知、实验技能、综合实验、工程与毕业设计四层次组织,递进式培养学生的实践与创新能力,主要包括课程实习、课程论文、课程设计、教学生产实习、毕业论文与设计等环节。近年来在国家相关政策和市场需求的指引下,各个高校在制定专业教学计划时加大实践教学的比例,重视本科教学的实验环节,积极开设综合性、设计性实验着力培养学生的创新意识和实践能力。大数据时代将更加学生实验与论文设计的创新性和价值性,如何从海量的数据所带来的信息中提取所需要的正确的数据,凝练有价值的实践与研发思路将成为实践教学体系主要目标。在素质教育体系方面,传统上按显性课程和隐性的各种文化科技活动培养学生的综合素质,食品科学与工程专业定期举办食品科技文化节、食品科技及餐旅管理创业大赛等活动,培养学生的知识应用和团队意识对人才培养质量提升起了重要作用。另外学院建立的创新实训体系,按学生自由组合、教师课外指导,以科技创新项目(含教师承担的科技项目、学生科技创新项目、学科竞赛项目等)形式组织实施,塑造了学生在食品研发方面的创新意识,培养创新能力。在落实这些素质教育教学过程中,往往指导教师,依靠自身的知识背景和积累起了主导作用,学生仅仅充当助手和执行者的角色。大数据背景下,素质教育体系将以学生充分利用数据资源,凝练设计为主导,教师协助并提供条件共同完成项目,这对教学设施、学生能力和教师素质均提出了更高的要求。 2.2大数据对现有教学模式的影响 目前我国高校食品科学与工程本科专业都采用学分制,总学分在150-170学分之间,总学时为2500-2600,其中公共课和基础课为55%,专业基础课为30%,专业课为15%。总学时中15-20%为选修课。理论教学与实践教学比例为(3-4):1。在设置专业方向的学校可采取“专业+方向课”的模式。目前国内高校普遍按照“7+1”或者“6+2”模式安排教学内容,即在前6-7个学期完成所有理论、实验教学、实践教学与创新实践,最后1-2个学期安排专业方向课程设计、毕业实习与毕业设计等综合能力训练。对一、二年级大学生,主要完成公共课和基础课教学内容,着重培养创新意识,组织开展丰富多彩的课外科技和文化活动(学术科技节、讲座、论坛)。对三、四年级学生完成专业基础课和专业课为主,开展科技立项活动,实行本科生导师制等,使广大学生进行各类科技实践活动。对于四年级学生,重点以基本理论、知识和技术的工程应用能力培养为主,结合毕业论文设计和实习重点抓创新教育成果转化,举办学生科技作品、实用发明等竞赛和创业计划大赛等。传统教学模式的评价体系基本以由课程考试考核和毕业论文(设计)考核构成,对学生参与课外科研活动缺乏相适应的评价体系和激励机制。在大数据时代,学生获取知识的途径不再限于课堂学习,在线教育全球化可以为任何一个地区的学生提供世界一流大学的优质教育资源,与相对固化的传统教学模式相比,在线学习将为学生提供更大的学习空间和选择空间,在此背景下教学模式将随食品工业的结构和需求灵活变化,有利于构建复合型、交叉性高层次人才培养体系,但高校学分设置、教学安排、评价体系将面临巨大挑战。 2.3大数据对现有教学方法的影响 现有的班级授课制,大部分采用的是以教师为中心的“灌输式”传统教学方法,每位教师在有限的教学时间与教学空间内同时面对几十个学生开展教学活动。教学资源大多来源于教材、辅导书籍以及教师收集的各种案例资料,教师很难对学生学习过程的进行理性判断,难以实现真正的因材施教。大数据背景下,教学资源将被极大的拓宽,学生在授课中的主体性、参与性和积极性都将极大的提高,传统教学方法将不再满足教学需求。食品科学与工程学科是一个集生物、化学、农学、营养学、工程学和管理学等多学科交叉融合的的学科。如何通过授课激发学生的兴趣和探究激情,引导学生自主探究和体验知识的发生过程,还原原有的科学思维活动,通过师生互动、双向交流的形式,鼓励质疑批判和发表独立见解,培养学生的创新思维和创新能力,将是大数据时代食品科学与工程专业教学方法探索的主要课题。此外,通过各种网络交互平台,对学生的学习效果进行检测和评价,促进学生回顾和理解之前的学习内容,有效减少学生在线学习过程中产生的疲乏,提高学习效率,也是未来教学方法中要解决的问题。 3大数据背景下食品科学与工程专业人才培养体系的改革策略 3.1优化课程体系,加大工科课程比例和学时 大数据时代的到来,凸显了从大量的非结构性数据中提炼有价值信息的重要性,掌握与之相应的信息技术,统计技术,计算机技术对培养对象创新创造能力提升和知识结构完整具有重要意义。食品科学与工程属于工科学科,但具有工学、农学和生命科学等学科性质特征,在课程体系设置上高校之间存在较大差异,专业定位不够明确,“重科学,轻工程”的倾向仍然存在。因此,在课程体系中加大工科课程比例和学时尤为必要、尤其是大数据相关专业课程如数学、统计学、计算机编程语言、数据库、数据挖掘以及数据可视化工具等课程,为学生的自我学习提供工具。 3.2建设及整合高校人才培养数据,实现教育资源的优化、组合与共享 大数据背景下,食品行业生产、管理、研发、决策很大程度都将依赖社会媒体、消费群体、监管部门以及上下游关联企业所构成的“网络生态系统”,高等学校作为食品科学与工程人才培养和科技研发的主体,必须纳入这个生态系统。食品科学与工程高等学校作为大数据的产生和使用单元,加强大数据的建设与整合,在纵向整合上把人才培养的数据与政府部门以及企业群体整合,分工合作、互生互利,将人才供应链向食品产业链整合,通过大数据获得产业需求信息和人才单位的反馈信息,从而调整高校的人才培养策略。在横向联合上应该与国内外同行高校在协商基础上建立密切合作关系,形成动态联盟,实现教育资源的优化、动态组合与共享。 3.3更新优化教学内容,提升学生工程设计与创新能力 大数据背景下,知识更新和交替加快,现有的教材体系,在内容设置上也相对滞后,难以跟上实践发展的需要。因此,作为食品科学与工程专业的一线教师,应该密切关注国际国内本领域的发展前沿,及时更新自己的知识体系,不断吸收新的信息,不能墨守成规。其二,授课教师应该改“授人以鱼”为“授人以渔”,教会学生根据自身兴趣和需要从大量数据中去挖掘和提炼有价值的信息,不断完善知识结构。其三,大数据时代教学计划中实践教学的比例将大幅度加大。食品科学与工程高等学校与相关部门和企业联合建立功能齐备、覆盖面宽的实践教学基地,开展面向产品的工程实训,促使学生动手能力的提高。加强理论与实践的结合,将工程设计能力培养融入毕业设计教学环节,毕业设计和软件培训相结合,使学生能够从工程实践的角度去掌握食品工程以及相关研究的先进设计软件的基本理论和方法。 3.4转变教学理念,改革教学方法 教师应该掌握学习分析方法,运用该工具搜集和分析学习者数据,从而指导教学。随着食品科学与工程领域信息量的迅猛增长,教师应该将传统的集体授课模式与大型开放式网络课程等新兴教学模式相结合,充分发挥两种教学模式的优点,将会使学生的学习效率和教师授课效率同时得到提高。教师应不断的完善和整合个人资源共享平台,为学生主动推送合适的学习资源,提供优质、个性化的教育资源。 作者:杨振泉 高璐 饶胜其 尹永祺 方维明 单位:扬州大学食品科学与工程学院 食品科学论文:高校食品科学与工程毕业实习论文 1存在的主要问题 1.1实习计划安排不合理 一般高校都将毕业实习安排在大三暑假或大四开学第1个月,而此时大学阶段的课程学习已经趋于尾声,学生从实习中学到的很多知识不能在课堂教学中发挥作用,实践与理论的互动效果不明显。此外,相当一部分同学忙于研究生或公务员考试等,导致其对实习重视程度不够。另外,很多生产性的企业此时正值生产上的淡季,能接纳的实习生有限。上述种种原因使得毕业实习的作用没有最大化地发挥出来。 1.2实习缺乏老师的有效管理和指导 由于实习经费有限及老师工作任务繁重等原因,在实习过程中,一般情况下老师只是负责把学生送到实习单位,完成交接后便返回学校。虽然实习期间有实习单位进行管理,但这种管理并不能有效针对实习生,学生实习期间在生活上、精神上和专业知识上都不能得到实质性的指导和帮助。 1.3联系实习单位困难 由于企业生产季节性强,或是企业规模较小,只能接纳少量实习生。此外,一些事业单位存在意识上和管理上的问题,一般也不愿意接纳非重点高校的实习生,因而要联系较好的实习单位往往非常不易。 1.4实习期间学生收获有限 食品科学与工程专业毕业实习主要是到一些生产性的企业和事业单位。在企业实习的学生,由于目前食品生产机械化程度较高,生产线上基本不接受实习生,而企业的研发部门和检测部门能容纳的实习生数量也非常有限,因而学生普遍是到包装工段实习,做一些简单和重复性的工作。在政府事业性单位实习的学生,由于这些单位对实验结果的要求较高,基本上不会让实习生过多参与其中,学生们基本上是帮单位的老师打下手,做一些很简单的基础性工作,很少独立负责一些实验项目。这些原因都导致学生在实习期间真正学到的专业知识不多。 1.5实习后缺乏总结 实习后学校一般要求学生提交1份实习报告,由指导老师给出成绩,毕业实习这门课就算完成了,缺乏深入的总结和反思。 2对提高毕业实习质量的几点对策与建议 2.1对实习计划进行改革 根据原有实习计划在时间安排上的诸多弊端,结合华中农业大学楚天学院多年来对毕业实习的研究与实践发现,将毕业实习安排在第6学期有诸多好处。①年后一般是企业工人和职员跳槽高峰,很多企业比较缺人,因而此时联系实习单位就比较容易,而且实习的岗位也会更加多样化;②第6学期往往开设的都是一些重要的专业优秀课程,在本学期就参加实习,学生们对食品工程、食品机械、食品工艺、食品质量管理等知识有了直接的接触或参与,这样在回校后的理论学习过程中就会更多感性认识,学习效果也会得到较大提高;③以前将实习安排在大三暑假或大四上学期,部分学生由于要准备考研和考公务员,因而申请分散实习,这种动机的分散实习,效果往往会大打折扣;④学生在实习过程中大多下过车间,都接收过劳动的洗礼,回校后学生们都非常珍惜学校的美好时光,学习的主动性和积极性得到了较大提高。 2.2根据学生特点分配实习单位 华中农业大学楚天学院每年的毕业实习都安排在3家以上的实习单位进行,每家单位的工作内容、工作强度和待遇等情况差异很大,如何将学生分配至不同单位很关键。每年在确定实习单位后,实习带队老师、班主任和辅导员要召开专门的会议,确定各实习点学生的分配问题。实践证明,根据学生的实际情况分配实习单位比简单的以班为单位或随机进行分配,更有利于实习的管理和提高实习效果。比如,对于家境不是很好、能吃苦耐劳的学生可以安排在有报酬的实习单位;对于身体条件不是很好或是过于娇气的学生要安排到一些工作较为轻松的实习点;而对于平时纪律意识差的学生要安排到有实习老师驻厂管理的实习点;对于一些事业单位,则要安排学生成绩好,实验能力动手能力强的学生。如此安排下来,可达到学生、学校、实习单位三方共赢的效果。 2.3实习前进行全员动员 实习前由院长和系主任亲自做实习动员,所有参加实习的学生、辅导员、实习带队老师都要参加,动员会上对实习的目的及意义、实习内容、实习方式与场所、实习要求、实习纪律、实习安全、实习前的准备、实习具体安排等各项事宜都要进行详细介绍。通过实习动员,既让学生充分认识毕业实习的重要性、树立吃苦耐劳的思想、与人为善并积极沟通的态度,也能让学生和带队老师对实习中可能遇到的一些问题提前做好准备,并尽量减少实习中意外情况的发生。 2.4实习中指导老师驻厂管理,领导中途看望 实习期间,对超过8名实习学生的单位,至少派出1名老师驻厂管理,要求老师跟学生同吃同住,这样做有以下优点:①实习期间,由于工作或简单、或枯燥、或辛苦等各方面的原因,学生往往情绪比较消极,甚至有的同学会有中途退缩的想法,此时老师可以倾听学生们的倾诉,并对他们进行安抚和鼓励;②由于学生只是在工厂做短期的实习,他们往往不太服从厂方安排,如果有指导老师协助管理的话,则能明显提高管理质量;③实习期间学生可能会遇到一些专业上的问题,学生们往往不敢或不愿意请教实习单位的师傅,而是更愿意与我们的实习带队老师交流;④实习期间,学生可能出现一些疾病或身体不适,此时他们最需要得到老师的照顾;⑤如果学生在实习期间要有更多的收获,轮岗实习非常重要,指导老师可及时根据学生实际情况与实习单位沟通,适时对学生的实习岗位进行轮换;⑥老师驻厂实习,每天都要下到车间,可不断丰富教师的实践经验,同时也为与实习单位建立更深层次的合作创造机会。实习期间,学校及学院领导也要前往实习单位看望实习学生和指导老师,了解实习情况,听取师生意见,与实习单位沟通交流,解决实习中的实际困难。虽然只是一次简单的探望,既体现了学校和学院对实习工作的重视,也加强了校企双方的了解与合作。 2.5实习后及时总结 实习结束后,学生、指导老师、学院3个层面都要及时进行总结。学生上交1份不少于5000字的实习报告。实习指导老师则要从实习的基本情况、遇到的问题、改进措施以及个人收获等方面进行总结,以座谈会交流和书面总结相结合的形式进行。学院要召开实习经验交流与表彰大会,对优秀实习生进行表彰,并从各实习点的优秀实习生中选取典型代表进行汇报交流,参会学生则为低一年级的学生为主。这样既能让低年级学生提前对毕业实习有一个初步认识,也可通过榜样的力量让他们对毕业实习充满期待。 3结语 对以培养应用技术型人才的地方性本科院校而言,毕业实习在其人才培养中具有重要地位。华中农业大学楚天学院食品科学与工程系将毕业实习作为实践教学的重点工作之一,不断对毕业实习中遇到的问题进行研究与改革,目前已经取得了一些成绩,部分学生实习过程表现优秀,得到单位的高度认可,有的主动提供就业岗位,有的主动要求继续开展实习方面的合作。通过改革,对实习的过程管理积累了一些经验,有效保证了毕业实习工作的顺利开展,提高了人才培养质量。 作者:范露 单位:华中农业大学 食品科学论文:食品科学实践能力多媒体教学论文 随着科技的发展,教育领域正在发生巨大变化,多媒体技术在教学中的应用已经成为一个热点。越来越多的教师利用多媒体技术视频、音频、动画相结合的特点对教学进行设计,逐步改变课堂教学模式,将多媒体技术应用到日常教学中。与传统教学手段相比,多媒体教学信息量更大,内容呈现更直观,有利于根据学生的特点激发学习兴趣,在实践能力和创新能力培养上,教学效果更明显。 1食品科学实践教学目标 食品科学实践教学包括六个环节,分别是社会实习、社会调查、平时作业、实验教学、课程设计和毕业设计,其中重点是平时作业、实验教学、社会调查和毕业设计。各个环节在食品科学课程中的教学目的和手段均不同(见表1)。在实践教学中,教师应注重教学的基础性,激发学生实验的积极性,在毕业设计的最后阶段还应注意发挥学生的主观能动性。表1实践环节设置方式设置目的平时作业教师布置巩固课堂知识实验教学开设实验课验证和巩固所学课程知识,培训基本实践技能社会调查开设教学实习环节学生将课堂知识点对号入座,培养主动观察、分析、综合运用食品包装知识的能力毕业设计毕业实习与毕业设计培养学生综合运用所学知识分析、解决食品包装问题的能力(1)基础性方面。在食品科学课程实验中,让学生动手实验,深化巩固课本基础知识,在学生自己摸索过程中,达到教学培养目标。如对食品材料的鉴别、食品包装原理实验和食品技术应用的实验。(2)实验积极性,不仅是指提高学生的学习积极性,也包括提高教师实验教学的积极性。教师要对实践教学充满信心,将热情贯穿于实践教学每个环节,带动学生动手实践的积极性。教师在教学中对学生的学习能力进行调查,选择适合学生学习的教学内容,引导学生在实践中理解和掌握知识。(3)学生毕业阶段的系统性。毕业设计是对学生食品科学学习结果的验收。教师应当重视毕业设计中阶段性知识的实践教学,引导学生整理升华平时所学的食品科学知识,鼓励学生进行实践调查。在毕业设计阶段,学生完成对所学知识的整合与实践。(4)发挥学生主观能动性。食品科学是近几年兴起的交叉学科,新技术、新成果不断产生。教师在教学中,要积极鼓励学生把学科前沿知识,结合生活生产需要融入学习中。事实证明,学生在发挥主观能动性基础上开展的食品科学调查,效果明显。学生通过查询跨学科知识,结合自己的理解,学习效果超越了课堂教学。 2多媒体在实践教学中的应用优势 2.1有助于提高学生的实践兴趣在以往的食品科学教学中,教师通常借助静态图片向学生讲解教学内容,学生凭揣摩和想象理解机械原理和内部结构。对于较难理解的内容,学生在百思不得其解的情况下,学习兴趣和积极性受到打击。采用多媒体教学手段,教师可以形象生动地展示机械操作的原理和食品生成过程中发生的变化,简单明了,将单调枯燥的学科知识直观形象地传递给学生[1]。例如:讲解生物的屠宰过程时,教师利用多媒体教学资源,将屠宰过程视频播放给学生,展现生猪击晕、脱毛、劈半等过程。这种反映生产实际的视频,吸引了学生的注意力,减轻了教师备课的压力。学生在观看视频过程中,不断向教师提出问题,师生高效互动,提高了教学效率。 2.2适应实践教学信息量大的特点食品科学课堂教学信息量较大,教师如果按照板书画图加讲解的方式授课,课堂教学效率太低,无法在规定学时内完成课程教学。而课本囊括的内容有限,学生需要了解更多食品科学的实践知识才能适应目前食品科学市场的需求。如在饼干生产教学中,要讲清楚如何在一条生产线上进行全自动化生产,教学信息量非常大。为节省教学时间,教师可以将饼干生产中各个环节的视频播放给学生观看,并结合视频进行讲解。在学生到食品生产企业实习之前,开展这样的实践教学,效果更好,针对性更强。 2.3有助于活跃课堂氛围图像、声音、动画、文字等多种信息呈现方式的结合,能够唤起学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,在教师的启发下,学生主动投入食品科学课程学习中[2]。教师通过多媒体对学生开展启发式教学,在学生不懂不会之处,师生进行交流探讨,让学生既获得了知识,又在心中留下疑问,启发他们在课下进行二次思考,加深了课堂实验的效果,巩固了所学知识。 2.4有助于学生实践创新专业性强是食品科学学科的一个特点,学生在掌握专业知识的基础上,进行实践创新,探索新理论、新思想、新技术,是本学科真正魅力所在[3]。学生的实践是创新的实践,这些新的知识,课本上没有,也没有具体成型的教学资料,但是可以通过网络搜集这些新理论散落在社会各方面的碎片,在课堂上进行展示,启发学生开展食品科学知识创新实践研究。 3食品科学多媒体教学的实现 (1)从实践角度理解教材。在理解教材的同时,教师要从学科特点出发,以培养学生的实践能力为目标,对教学内容进行新的思考。教师要处理好传统教材与现代食品科学教学之间的关系,坚持理论和实践统一,帮助学生构建完整的学科知识体系,更要提高学生运用这些知识进行实践的能力。学科知识体系的建立,要注意知识的逐步传授和新知识的发展。例如:在“关于食品营养成分的分析调查中”,要求计算好食物的营养成分。食物的营养成分包括维生素类、脂肪类、氨基酸、微量元素等。在6个学时的教学中,如果不对学科知识划分重点,每个环节、每个知识点都讲解,显然是不可能实现的,教学效果也不尽如人意。在新的教学思维指导下,我们从学生实践的角度对本节内容重新编写。学生毕业后,本节课中广泛运用的知识点是水分和蛋白质类的测定方法。在对分析方法进行重点讲解之后,我们给学生播放食物分析过程的视频。在学生对所学知识的实践运用有了更深层次的了解后,引导学生从实践角度对知识进行区分,然后讲解分析实验中的采样、检测等具体问题。在教学中,我们配以课堂教学实验仪器设备进行生动教学,学生的实践积极性和学习效率得到较大提高。 (2)精心制作课堂多媒体课件。笔者以“凯氏定氮法”检测食物中的蛋白质为例,介绍食品科学多媒体课件的设计与制作。为了完成教学任务,提高学生的实践能力,我们将检测过程拍摄下来,剪辑好多媒体教学素材。拍摄之前,我们要思考两个问题:一是实验方法的可操作性,二是配套仪器是否与单个实验相同。拍摄时,要有关键点,如蒸馏倒吸和碱化终点、滴定终点等重点问题,要注意对比变化,便于学生从多媒体素材中快速抓住学习重点。多媒体教学的重点是有效传播知识,所以在制作多媒体课件时,要进行细致认真的思考,根据学生的兴趣特点和知识结构进行设计。制作多媒体课件时,教师要对实验器材、实验中的注意事项进行延伸[4],使学生在学习中能够动态思考。同时,要注意课堂之外趣味知识的补充,如行业发展前景等。 (3)提高课堂内容的实践性。教师在多媒体教学中,要保留和发展传统教学中的有益手段,把实验的思考方法教给学生,培养他们思考、解决问题的能力。多媒体教学可以结合传统教学方法开展,如对比、系统分析和实例解剖讲解、定性和定量实验法等。在学生学习实验原理时,教师要从实验方法方面引导学生理解知识,把自己的实践经验传授给学生,调动学生开展食品科学实验的积极性,激发学生的实践思维。 (4)其他注意问题。虽然多媒体教学有很多优势,但教育过程不能过分依赖多媒体。在某些情况下,板书教学更简单,更易于学生理解。开展多媒体教学,要理论联系实际,直观展示知识,避免繁复冗长的表达。教师应结合教学内容选择适当的教学媒体和教学方法。多媒体能够承载更多的信息量,但在长时间的使用多媒体进行教学后,学生注意力难以集中,跟不上教师授课速度。为保证课堂教学效率,教师的教学方法应多样化,增加师生间的互动与交流。 4结束语 在食品科学课程教学中,采用多媒体教学,能够将理论传授与实践教学相结合,直观形象地展示抽象、难理解的知识运用过程,提高学生的理论水平与实践操作能力。开展多媒体教学,对我国教育改革意义重大,需要在实践中继续探索。 作者:张丽单位:甘肃农业大学 食品科学论文:透析食品科学中的生态自然观 摘要:自然辩证法的生态自然观坚持人与自然和谐相处,共同发展,同时它也正转向人本哲学的研究,归根到底它是以人为本的科学技术学。食品科学是以满足人的生理需求为目的同时兼顾人的心理需求的自然科学,它充分体现了服务人、关心人、尊重人的人本主义精神,所以它充分体现了辩证法生态发展观。 关键词:食品科学;自然辩证法;人本主义;生态自然观 国以民为本,民以食为天。人类的生存离不开食品,它是人类与环境进行物质联系并赖以生存的基础,是人类维持生命活动的重要物质。食品科学是以满足人的生理需求为目的同时兼顾人的心理需求的一门自然科学,它充分体现了服务人、关心人、尊重人的人本主义精神。自然辨证法生态自然观中,坚持人与自然、环境协调可持续发展,强调人类的长远、整体利益,实质上是以人为本的生态自然观。而食品科学正体现了自然辨证法生态自然观的要求和思想。 1食品生产应遵循生态自然观 在辨证唯物主义生态自然观认为,人要与自然和谐一致,人是生态系统中的一员,是天然食物链中的重要一环,我们在进行食品生产,满足人的生存与发展需要时,必须尊重自然,与自然协同进化。农业技术的进步极大地促进了农业生产的发展,可也给我们生存的生态环境带来了污染,蓄积在蔬菜、粮食中的各种污染物对人体健康构成了严重威胁,以前看来遥不可及的食物农药残留、重金属指数超标等问题,如今已现实地摆在每个人餐桌面前。对于农产品,食品在生产过程中,源头污染是食品污染的直接原因。在水、土、气环境中存在的污染物质对农产品构成污染的主要物质归纳起来有四类,分别是:重金属、有机污染物、生物污染和由普通营养引发的污染物。这四类物质都可能通过食物链,在农产品中富集,进而造成食品污染,影响人类身体健康。因此,我们在进行食品生产过程中,应遵循生态自然观,注意保护生态环境。食品中的污染物来自于环境污染,要控制食品中的污染物,必须从治理环境入手。 2食品科学服务于人 食品科学是以满足人的第一生理需求为目的,包括了食品的开发、生产、加工等过程,都是以人的基本需求为出发点和目标,它的发展方向随着人们不断变化的观点和需要变化的,充分体现了食品服务人的精神。 社会发展到今天,人类对食品有了更全面更深层的认识。今天的“食”,已不仅仅是解决饥饿问题,人们开始从健康、卫生、营养、科学的角度注重饮食生活。在中国,从二十世纪八十年代人们盲目的追求高脂肪、高蛋白的食品到二十一世纪的今天人们更讲求卫生、安全、营养均衡的食品,食品科学的研究方向也逐渐从单一的高脂肪、高蛋白的食品转向到今天的多样的低热卡值食品、绿色天然食品、保健食品、功能食品等。除了说明食品的发展为了服务人类而趋向多元化,更体现它关心不同人群的健康。 3食品安全是为了保证人的生存 “民以食为天,食以安为先”。食品的安全是人类赖以生存的根本,食品安全为人类的生产、生活提供了必不可少的生命维护系统和最基本的物质资源,是关系人民健康和国计民生的重大问题。我国在基本解决温饱即食品量的安全后,食品质的安全越来越引起全社会的关注。近年来在历届全国“两会”上,食品安全问题几乎成为热点,人民群众反映也非常强烈。在食品的研发与生产中,食品安全性是首要的优秀的内容,它充分体现着自然辩证法中生态发展观的人本实质。目前,食品添加剂的使用标准化、食品安全检验检疫都是着眼于保证食品的安全性,让消费者的人生安全和健康有更好的保障。食品安全的根本目标是以人的生命安全和健康为根本落脚点,是从根本上维护人们的利益,是实实在在的以人为本,从而维护人作为生态系统中的主导者的地位。 4追求食品营养是注重人的发展 如果说讲求食品安全是保证人的存在,那么追求食品营养则是注重人的发展。食品营养是在食品安全有保障的情况下,科研工作者和生产者需要进一步考虑的科学研究问题。科学的营养指标是食品科学追求的主要目标之一,首先许多食品的生产都是为了满足人体的基本营养需求,保证个体营养均衡,提高社会整体人群的健康水平。其次,它还要迎合消费者的营养理念,这样的食品才更受青睐更有市场。食品科学为满足不同人群的营养需要,也开发一些适合不同人群的食品,各种功能食品、保健食品都是为了满足对营养需要不同人群的需要。例如:为儿童设计的加钙、加锌奶粉,为女士设计的补铁奶粉等等。我国即将出台的《食品营养标签管理办法》更是为了保证广大消费者对食品的营养特性有知情权,方便大家凭借食品包装上的营养标签更加科学地选择健康食品,让消费者吃得明白、放心。科学的营养就是为了提高广大人群的健康水平,使人体营养吸收更趋于合理化,使人的生理健康得到更多呵护,真正做到关心人的发展,突出可持续发展的主题。 5食品科学的发展应兼顾人的心理需求 食品在满足人类生理需求的同时,还应该向着满足人类心理需求的方向发展。在今天的食品研究中,除了食品的安全、营养,还有更多被讨论的是食品如何被人们认可和接受,如何通过食品的色、形、味、口感等感观功能去迎合消费者的审美心理,是食品科学研究中的另一方面重要问题。 食品的开发、加工、生产应本着服务于人,关心人,尊重人的人本精神,首先是满足人的第一生理需要,其中以人的安全、健康为最基本的出发点,同时还要兼顾各个消费群体的需要和大众人群的心理需求。食品科学的价值也就在于它能满足人的需求,脱离人的需要谈食品,显得空洞而没有了方向。因为没有人的需求作为指导,食品科学的发展也就迷失了方向。因此,食品科学的发展体现着服务于人,关心人,尊重人的人本主义精神的同时,它也只有这样才能更好的服务人类。 自然辩证法的生态观要求人与自然和谐相处,都是为了更好的维护人类自身的利益,是以人为本的自然观。食品的生产是为保证人作为生态系统的调控者的存在,从而展现了它服务人的人本主义精神,体现着生态自然观的本质要求和辩证法思想。 食品科学论文:食品科学发展论文 [论文关键词]发展趋势食品科学现状 [论文摘要]食品与人类有着密切的联系,“民以食为天”说明食品对人类来说如同阳光雨露一样重要。本文着重介绍了食品科学的现状及未来食品的发展趋势。 食品科学有着悠久的历史、丰富的内涵,它深深植根于人们的日常饮食生活中。人类的生存离不开食品,它是人类与环境进行物质联系并赖以生存的基础,是人类维持生命活动的重要物质。 一、今天的食品 社会发展到今天,人类对食品有了更全面更深层的认识。人们开始从健康、卫生、营养、科学的角度注重饮食生活。因饮食不当等种种原因造成的心脏病、糖尿病等各种慢性疾病已逐渐减少。 1.发酵食品。是人类巧妙的利用有益微生物加工制造的一类食品,具有独特的风味,它丰富了我们的饮食生活。如酸奶、干酪、酒酿、泡菜、酱油、食醋、豆豉、腐乳、黄酒、啤酒、葡萄酒,甚至还包括臭豆腐,这些都是颇具魅力而长期为人们喜爱的食品。发酵食品经发酵后使一些不能被人体利用的物质(如乳糖、棉子糖等)转变成能被人体吸收利用的物质,并使一些食物中有害的氰基化合物经发酵转变成安全无毒的物质,改善了风味和结构;对于酸奶发酵生成乙醛、双乙酰、3-羟基丁酮等,使其产生愉快的口感,具有柔软结构,而且发酵食品有一个最大的优点,就是抑制微生物的生长,增加保质期。发酵能提供种类繁多的组分、风味和结构的食品。 2.方便食品。多指工业化大规模加工制成的,可直接食用或稍加烹调即可食用的食品。随着人们生活节奏的加快和旅游业的兴起,省时省力的方便食品已是食品市场的“宠儿”,并逐渐成为市民们生活中不可缺少的一部分。像现在最普遍最常见的方便面、各种饮料、以及方便米粉、芝麻粥、果蔬罐头、肉类罐头、速冻水饺、速冻面条等,种类繁多、风味各异,趋于大众化,是利于人们生活性很强的食品,它将成为食品中消费量最多的食品。 3.冷藏食品。是抑制化学反应和酶反应,阻止微生物生长的手段,使其保持原有的色、香、味。冷藏食品是消费者喜欢并青睐的食品。人们把新买来的食品放入冰柜中冷藏,几天后还可以保持其新鲜度。在一些超市可以看到有些食品通过包装改变气体并与低温相结合,使食品有更好的保藏效果。食品的冷藏技术在我国已得到了高效快速的发展。 4.水产食品。现在食品开发方向已由陆地发展到海洋、江河中。海洋中蕴藏着大量的鱼类、海带、浮游生物、海藻等海生动、植物,是取之不尽用之不竭的天然宝库,这些食品资源将被大量利用,为人类生存和生活服务。 5.辐照食品。是利用电离辐射(主要指60lor射线加速器产生的电子束或X射线)与物质的相互作用所产生的物理、化学和生物效应,对物质或食品进行加工处理的新型保藏技术。食品辐照是经过几十年的研究已被证明是一种有效提高食品安全性和延长食品货架期的食品加工方法,和其它食品加工方法相比,辐照处理具有操作方便、无二次污染、安全可靠以及经济适用等优点。该食品主要应用领域是香辛料和脱水蔬菜辐照杀菌,谷物豆类辐照杀虫,作为一种处理方法,有着很好的应用前景。 6.低热卡值食品。主要是由高甜度甜味剂、低热脂等代替原来食品中所用的糖、油脂所生产的食品,这类食品热含量少,pH稳定,从而抑制了肥胖症、糖尿病、高血脂症等一些疾病的产生。 7.热处理食品。进入新世纪,远红外、微波热处理的开发被广泛用于食品的调和、融冻、干燥、加热、焙烤、杀菌等方面,表现出了良好的效果。 8.人造食品。通过非农业途径生产的单细胞蛋白质,,俗称“人造肉”,是一种微生物食品。目前美国生产的人造鸡蛋、人造鱼子、人造火腿、人造虾已畅销美国各个地方成为家常菜肴。日本生产的“人造海蛰皮”香脆可口,已畅销国内外。人造食品的前景广阔它将在社会经济发展中发挥重要作用。 9.绿色食品。是全球人类呼吁并重视的食品。指经专门机构认定,许可使用绿色食品标志的无污染的安全优质、营养食品。它将是人类食品中最重要的食品。 10.生态食品。指在没有污染的自然生态条件下生产的原料加工成的食品。如野蘑菇、野木耳、野山参、野水果、山野菜等,它们只依靠大自然所给予的条件生长起来。 11.有机食品。指由不使用化肥和农药或少量施用化肥和农药生产的原料加工的食品。这类食品是人类注重生态环境的产物,其价格比一般食品高50%-200%,其中水果和蔬菜类有机食品占有机食品市场的62%。 二、未来的食品 随着人类科学技术的发展和生活水平的提高,未来的食品将会发生一系列意想不到的变化。并且还会有许多食品不断的走上人们的餐桌。 1.昆虫食品。现代药理研究证明,昆虫具有抗凝血,溶解血栓,增加血流量,改善微循环等作用。同时科学家已证明2000多种昆虫含蛋白质高达60%,并含有人体所需的多种微量元素且纤维少易为人体所吸收,昆虫食品将是人类重要的蛋白质来源。从现在的蚂蚁食品、蚕蛹食品、蚯蚓食品、蜜蜂食品、天蛾食品等功能来看,它已成为一座微型的营养宝库,具有抗风湿、抗癌、护肝、平喘、解痉、补肾、健脾、活血化瘀、祛风散寒等多种药理功效,在西方国家昆虫食品已成为贵宾席上的美味佳肴,中国在不久的将来也将会涌现出一些品种各异的昆虫食品。 2.变态食品。是指在形态上与常用食物发生了很大变化的食品。如由原来的固态食品,现在加工成液态食品,或者把食品制成日常用品等模样的形式。日本生产的粉沫酒,加入适量水即可饮用。其色泽、风味与液态酒一样。美国最新研制的一种“空气食品”它是含有人体必需营养的一种悬浮颗粒。将其按一定比例调配好,装入一种特制的容器中,食用时将嘴对准容器的喷口,用手轻轻一按开关,马上就会有一股“风”喷入人的口中,人吸食后饥饿感立即消失,同时产生一种进食美味佳肴的愉悦感受。目前,我国这种食品还很少,但变态食品必将是我国未来食品的一种更有创意、更新型的一种食品。 3.合成食品。是利用遗传变异微生物或固定基酶创造出来的食物,与天然食品没有什么区别,还可利用变异的真菌和酵母菌把人们不爱吃的食物变成美食家所乐道的食品。如人们可以像处理合成纤维一样,把真菌生产出的菌丝按照某种纹理结构纺织、编结、成型。这样就可以制成某种特殊的食品。 4.森林蔬菜食品。指用野生的蔬菜加工成的食品,森林蔬菜生长在空气清新、光照柔和、水分充足、土壤肥沃的山野,不受废水、废气、农药、化肥、飘尘等有害物质的污染,也没有在加工过程中加入化学元素、化学添加剂,其营养成分高于一般蔬菜。 食品科学论文:现代仪器分析实验教学改革在食品科学专业中的重要性 (北京农学院 食品科学与工程学院,北京 102206) 摘要:为进一步提高学生的实践应用能力和创新意识,培养高素质食品专业人才,我们为食品相关专业的学生开设了现代仪器分析实验教学,根据仪器分析实验的特点,针对实验教学中存在的问题,在实践过程中对现代仪器分析实验教学内容和方法进行了实验教学改革与探索。 关键词:仪器分析;实验;教学改革;食品科学 实验教学是高等学校人才培养过程中不可缺少的重要组成部分,能巩固学生所学的理论知识,训练学生的实验技能,培养学生理论联系实际的能力和创新能力,有助于培养学生严谨的科学思维和科学作风,是高等学校教学活动中的重要环节。为进一步提高学生的实践应用能力和创新意识,培养高素质的食品专业人才,我们为食品科学相关专业的学生开设了现代仪器分析实验教学,根据仪器分析实践课程的目标和实验的特点,针对实验教学中存在的问题,在实践过程中对实验教学内容和方法进行了实验教学改革与探索。 一、食品科学相关专业学生开设仪器分析课程的重要性 国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)明确指出“树立科学的教育质量观,把促进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的根本标准。坚持能力为重,优化知识结构,丰富社会实践,强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力”[1]。高等学校必须重视大学生创新实践能力的培养,为学生创新意识和实践能力的培养提供舞台,为其后续的科研发展奠定良好的基础。现代仪器分析是一门具有多学科交叉性和前沿性的科学,是集化学、物理学、生物化学、数学和计算机科学等多学科为一体的综合性学科,可解决自然科学领域中的关键问题[2,3]。食品科学专业的学生在专业课程学习、毕业论文研究、研究生学习和科研活动以及将来的科研和工作中都可能接触到很多仪器。另外,食品相关检测技术的快速发展也对食品相关人才对大型精密仪器的掌握提出了更高的要求,所以有必要为食品科学相关专业的学生开设现代仪器分析课程。现代仪器分析实验教学是仪器分析课程非常重要的实践性教学环节,通过仪器分析实验教学,学生能够熟悉各种仪器的基本结构和操作方法,理解仪器分析方法的基本原理,使学生受到系统的实验技能训练,培养学生理论联系实际和动手的能力[4,5],为将来从事与仪器分析专业有关的工作或科学研究打下坚实的基础。 二、明确现代仪器分析实验教学的目标 现代仪器分析实验教学要有明确的教学目标,有了目标才能设计完善的教学程序。这门实践课程的目标是通过仪器分析实验教学,使学生熟练掌握各种大型仪器操作的基本技能,同时突出该实践课程在食品科学专业中的应用,拓宽学生的知识面,激发学生对仪器分析实践课程的兴趣,提高学生运用综合知识能力和创新的能力[6]。 三、合理设计实验内容,培养学生学习兴趣,提高实践创新能力 精选仪器分析实验内容是上好实验课的先决条件,采用科学合理的方法和手段组织安排仪器分析实验教学是顺利完成实验课的关键环节,改革实验教学形式,增设科研型实验可以为学生提供个性发展、独立思考、科学创新以及提高综合实验技能的平台。为了培养学生的学习兴趣,提高学生的实践创新能力,提升学习效果,培养应用型人才,我们根据食品科学专业的学科特点,在实验课的实际教学过程中充分考虑将来学生参加工作或科研项目的实际应用需求,提出与实际生活或与食品安全、生活实际以及科学研究关系密切并有待解决的实际问题[7],引导学生积极思考,带着问题进行实验。开设高效液相色谱、气相色谱、原子吸收光谱等一些代表性的仪器分析实验技术,设置了题为食用油中脂肪酸的构成、生活用水中钙镁等离子的检测、荞麦中芦丁含量的测定等实验项目。针对同一实验项目,还为学生提供不同的实验样品,供其自主选择,调动学生的积极性、自主性和探索性,能使W生怀着解决实际问题的心态投入实验,在实验中发现问题,通过研究解决问题,帮助学生掌握实验科学的研究方法,培养学生的实践能力和科研能力。 四、开展现代仪器分析专题实验,提高学生的科研能力 实验教学的最终目的是使学生能够利用所掌握的仪器分析理论和实验技能解决实际问题。在以前的实验中,实验教师会在实验前选择好测试体系和仪器测试条件,配置好标准溶液,学生需要做的就是简单操作并得到实验数据,这会造成学生对实验的样品前处理过程完全不了解。为克服这种实验教学的缺点,充分利用实践教学提高学生的科研能力,现代仪器分析实践教学采取了分次专题研究的实验课程模式。在每次专题实践中,安排学生体验模拟科研实验研究设计的一系列科研活动,包括从实验原理讲解、实验设计、溶液的配置、样品的前处理、仪器设备的参观讲解以及仪器设备的实际操作、撰写实验报告等,并对同一专题实行连续化教学,让学生在每个专题中都能感受到一次小的科研培训机会,使学生不但参与了实验,而且通过实验提高了科研实践能力,为以后的工作和科研活动打下坚实的基础。通过这种科研专题实验模式,学生可以很好地理解实验原理,深化科研能力的培养,其优点在于:(1)将较为抽象、难以理解的仪器分析课程理论知识和实际应用、实际操作很好地结合起来,使理论知识学习和实践操作有连贯性,加强学习效果。(2)学生能在前处理过程中熟悉实验室常用仪器,如各种离心机、固相萃取装置、漩涡混合器、抽滤装置、旋转蒸发仪和冷凝水循环机等,增加学生参与实验过程的机会,是培养学生综合利用所学知识分析问题、解决问题的实践动手能力的有效途径。 五、将现代仪器分析与其他课程相结合,增加各种仪器的使用 在仪器分析实践教学及改革过程中,我们发现仅仅利用仪器分析的实验学时对于培养学生的实践能力来说还远远不够,所以我们在实际教学过程中将仪器分析的实践内容跟其他的一些实践课程联系起来,比如将仪器分析与我院的科研型食品理化检测综合大实验结合起来,在科研型食品理化检测综合大实验的实验题目中融入仪器分析的实验内容,比如我们在食品理化检测大实验中设置了实验题目,分别为食品中三聚氰胺检测、食品中兽药残留的检测、食品中有机磷农药残留的检测以及食品中重金属元素的检测,这些实验中不但包括了取样、样品的预处理和样品中有害物质的提取等,还包括了高效液相色谱法、气相色谱法、质谱的方法检测样品中有害物质等多个实验内容,将仪器分析的实验内容延伸到其他相关的实验课程,帮助学生进一步熟悉仪器分析的实验内容,还能让学生感受各种仪器在不同课程和不同科研项目中的应用,适应不同的科学实验方法和思维方法。 六、小结 现代仪器分析是一门实践性很强的课程,为了充分培养和调动学生的学习兴趣,提高学生的实践创新能力,结合食品科学相关专业学生的专业基础和专业特点,我们将食品安全等相关领域的前沿研究、热点关注和发展趋势与现代仪器分析实践课程内容相结合,开拓了学生的视野,极大地激发了学生的学习和科研兴趣,取得了良好的教学效果。 作者简介:张馨如(1979-),女(汉族),硕士,实验师,从事食品安全实验教学和实验室管理工作。 通讯作者:黄漫青(1969-),女,硕士,高级实验师,从事食品化学实验教学和实验室管理工作。 食品科学论文:浅议食品科学与工程实践教学改革 摘要:食品工程行业已成为我国的支柱产业,它的巨大潜力不容忽视。市场对专业型运用型人才的需求极大,而目前国内在这块正处于空缺状态,因此食品科学与工程的实践教学变得尤为重要。 关键词:食品工程;实践教学;改革 食品行业是人民的命脉,如何把握好这条生命线,关系着人民的安危和国家的稳定。21世纪,面对社会巨大而快速的变化,食品工程行业面临极大的挑战与机遇。目前,智能化的食品加工正在逐步取代传统的食品加工,各种现代化技术的出现促进了食品科学的发展,低温储藏、速冻技术、瞬时超高温灭菌[1],超临界提取,把食品科学行业带入了一个新的时期。人们对健康绿色环保食物的需求迅速增长,整个行业的知识结构发生了翻天覆地的变化。社会上大量的人们从事着这个行业,但真正具有专业知识、创新能力、对这个行业有一定了解研究的人却存在着巨大空缺,巨大的市场需求让这个行业的专业人才变得十分紧俏。如何培养专业人才的运用能力和创新能力,是食品科学与工程实践教学改革亟待解决的问题[2]。 一、实践教学的内容体系 据专家预测,到2020年,食品工程行业将成为我国第一大产业,伴随着这个发展趋势,食品科学与工程行业需要大量的专业型人才,食品工程用人单位对运用型人才的需求也极速增长,因此促使了实践教学的改革。实践教育为培养既有专业知识又有经营能力,既有创新精神又有分析问题解决问题的复合型运用人才,实践教育体系内容主要有厚基础[3]、宽口径[4]、重视现代化技术发展带来的教育方式、英语和计算机运用的齐头并进。实践环节主要有社会实践、生产实习、营养学实习、食品工厂设计、食品工艺设计、专业技能鉴定与评估、科研培训、食品研发技术专业培训、实验课、毕业设计与毕业实习[5]。夯实基础:食品工程是一个跨学科的行业,数学、生物、物理、化学都是必不可少的基础课,各个学科的良好学习为食品科学的学习打下坚实的基础;拓宽口径:蛋白质工艺、蛋白质化学、食品加工设备、食品加工工艺、油脂加工工艺、油脂化学[6],这些理论与实践结合的专业性课可以拓宽学生的专业范围;重视新媒体和英语教学,让学生更快更方便地吸收专业知识;培养学生英语阅读能力,让学生更好地学习国外先进技术,把国外顶尖技术引进国内,为我国的食品科学注入新的力量。专业技能鉴定与评估是为了更好地提高学生的专业素质与职业技能,也是一个专业性的统一标准,使得食品行业更加规范;进行科研培训,训练学生的发散思维,为这个行业注入新的能量,研发新型的机器设备;实验课主要训练学生的动手能力与发现问题解决问题的能力,也能让学生更深层次理解这个行业;毕业实习是学生进入社会工作的关键环节,将专业知识灵活运用到工作中很重要。以理论为基础,以实践为主,强化学生把专业知识运用到实际的能力,培养学生自主研发新产品的能力、训练学生自主解决食品生产销售等一系列实际问题,真正为食品工程行业培养动手能力强,技术能力强的专业人才[7]。 二、实践教学的改革措施 根据国外工程教育的培养方式,在食品科学与工程方面主要有以下培养标准[8]:具有分析实际工程问题和解决实际工程问题的能力,良好的团队协助能力、领导能力与沟通能力、自主研发复杂技术的能力;可以独立分析处理实验数据;能够与多个学科领域进行广泛合作;了解自我的社会责任义务与职业道德;养成终生学习的能力,与时俱进;能够独立自主研发一个系统、一个结构或者一个过程;具有多学科多领域的科学知识,全方面了解食品科学工程和社会之间的关系[9]。我国在食品科学与工程的起步较晚,在实践教育改革方面,国内对这方面的教育工作不够重视,资金短缺,导致教育资源缺少,教育质量不高;培养目标不明确,食品工程的毕业生不能很好适应市场需求,不能将自己的专业知识最大限度地发挥出来,导致毕业生就业困难,一方面专业人才稀缺,另一方面大量毕业生不能专业对口;国内的教学向来只重视课本的理论知识,动手能力、实践能力的培养相当薄弱,最后导致花费了巨大人力物力培养出来的学生,没有任何实践创新能力,不能独立主动解决工程中的实际问题,知识面窄,以至于达不到用人单位的实际用人要求。因此在食品工程教育改革方面,要把教学与实际工程相结合,把专业知识回归到实际工程中,加强实践教学,培养学生奉献精神,建立师资团队的评估与鉴定体系,为学校营造良好的学习氛围[10];学校应当避免急公近利的心态,克服焦躁的情绪,努力探索教育新方式。把国际上良好的食品工程教育体系引进来,去粗取精,开发出符合我们自己的教育新模式。 三、结论 食品科学与工程是个极其复杂的行业,涉及范围广,涉及到的科学领域多,专业性及运用型的人才需求量极大,而我国在实践教育人才培养这块却存在着巨大的空缺,由此总结归纳出以下四点: 1.把国外优秀的教材引进来,实现双语教学,使用实际工程法、小组讨论法、现场实验法、中心问题法,调动学生学习的积极性趣味性,培养学生主动自觉思考学习能力以及创新意识。 2.把教学回归工程,让学生学习的不仅仅是书本知识,更多的是面临实际工程时候分析数据处理问题的能力。创造创新属于我们自己的工程教育,培养大批应市场需求的运用性人才。 3.明确教育目标,注入足够资金,培养优秀的师资力量,加深教师对实践教育的理解,并要求教参与实际工程,自主掌握工程技能,培养教师的实践技能。 4.组织学生参观食品企业,加深学生对食品产业的了解;开展食品专题的博览会,拓宽大家的眼界,增强大家对这个行业的兴趣。 我校在实施教育部复合应用型农林人才培养模式改革试点项目的过程中,坚持在专业方向课程体系中采用模块化和层次化的组合设计,将所有课程分为基础能力培养模块、综合能力培养模块、创新能力培养模块和生产实践能力培养模块四个模块,提高对学生实践能力的培养。建立了产教融合、协同育人的课程教学模式,以产教融合、校企合作为突破口,实现由学校单一主体培养人才到校企多主体培养人才的转变。确定我校食品科学与工程专业“从农田到餐桌”、“工商融合”复合应用型人才的专项能力及能力标准,构建了满足食品生产、加工、贮藏、检验、管理、物流、质量与安全等“从农田到餐桌”全过程要求、体现我校“工商融合”特色的卓越农林复合应用型人才建设理念。 食品科学论文:蛋白组学及其在食品科学研究中的应用 摘 要:食品安全问题已经被广泛的关注,在社会上也引起了一定的关注,已经成为民生的问题之一,对我国的食品科学有着较为广泛的影响。蛋白组学是以汇总比较先进的生物性技术,能够解决很多食品安全堪忧性的问题,此项研究也被食品科学领域所关注。因此该文就对蛋白组学及其在食品科学研究中的应用进行分析和探索,希望能够对我国的食品安全有一定的促进性作用。 关键词:蛋白组学 食品科学 研究 应用 伴随着科学技术的发展,人们对生物体的研究更加多项化,人类的生命科学研究也向着分子的方向发展,遗传信息的研究是生物体日常活动中的一种新陈代谢反应,也就是人们常见的蛋白质代谢,蛋白组学。蛋白组学的高度发展已经在生命科学领域中得到了广泛的应用,也是解决食品安全品质以及食品科学问题的有效性工作,蛋白组给食品科学领域提供了更为广泛性的思路以及技术,并且这些技术在食品安全领域中也被更加广泛的应用,以下就对具体应用展开研究和分析。 1 关于蛋白组学的分析 在20世纪的末期,生物研究者们对基因组所表达的蛋白质称为是蛋白质组,蛋白质组中包含了蛋白质还有修饰体,还有亚型蛋白质。此种概念的提出是生物学科中的一个新星,最后被确定为蛋白组学。此学科主要是以生物体的蛋白质为主要研究的对象,在分子的水平方面对蛋白质的表达还有作用以及修饰等等进行分析,主要目标就是让人们更加了解蛋白质,当前的蛋白质组和人体的健康程度以及人体的生活都产生了非常密切的联系,更是人体内部不可或缺的一种物质。 2 蛋白质组学在食品科学研究领域中的应用分析 2.1 蛋白质组学在粮油食品当中的运用 蛋白质组学对于粮食作物还有产品的质量有充分性的影响,这项研究也一直在进行,特别是能够对农作物的性状产生改变,提升产量,提升植物抗倒伏的能力,还能够对抗多种病虫害,这些研究对农业的发展都具有非常大的指导性意义。经过多方面的研究发现,自然生长类型和人工干预类型的不同大都在蛋白质组成方面是不同的,人工干预类型的大豆蛋白质当中有较多的氨基酸成分,并且浓度也非常高能够非常有效的对蛋白质的营养成分产生提升性的作用,使用此类型的大豆制作成食用油,对人们的身体健康有较大的益处。在小麦的生长过程中对蛋白组的变化情况进行分析和研究发现,小麦使用的氮肥如果非常多,那么蛋白质中的氮就有较大的含量,并且这种含量也呈现明显的增加趋势。谷物中的蛋白质在含量上需要经过打磨之后才能有更好的体现,特别是打磨成面粉之后,氮的含量也会呈现增加的现象。谷物之中的蛋白质含有氮量会对整个粉质的打磨产生作用,过烘焙之后才会有更好的营养价值[1]。 2.2 肉类食品当中的应用 在生物肌肉的生长过程中,红色肌肉和白色肌肉中的纤维含量有差异性,并且这种差异比较大。纤维本身的性状对于肉类品质的影响一直存在争议性,其中汁的多少还有口感以及鲜嫩性等,使用能够描述性的肌肉成长规律在动物蛋白质组学研究过程中就能够更好地了解到纤维生长和肉质之间的基本情况。经过多方面的研究显示出,鸡胸肉中的纤维蛋白质组在鸡的不同成长时期显现出不同的形态和含量。牛骨骼肌肉若是成长的速度非常快,那么在肌肉的成长抑制基因当中就有多处肌肉蛋白质的基因会发生转变的情况。所收缩的蛋白还有代谢的蛋白对于肌肉的纤维会产生多种作用和影响,一般是在对肌肉的生长和收缩方面,若是分泌的比较多就会对肉质食品的品质产生影响[2]。 动物在经过屠宰之后,肌肉纤维会产生反应,这种早期的反应也会对整个肉食食品的质量产生影响,经过屠宰以后的动物肌肉纤维会产生代谢性的活动,从此之中就能够对肉食类食品的基本品质有更多的了解。在当前的研究过程中结果能够显示出来,通过电的刺激以及气压的控制还有冷却的时间控制等等可以对动物屠宰以后的营养方式进行调整,了解到屠宰后动物肌肉纤维的蛋白质代谢情况,以此让肉的品质得到有效提升。 2.3 水产食品当中的储存蛋白组应用 鱼类和海鲜类是人们餐桌上的佳肴,这些食品得到了人们的眷顾和青睐,使用现代化蛋白质组学研究对整个储藏和加工过程中的基本变化情况进行研究。经过研究发现,多种不同冷藏情况下的鱼类肌肉蛋白质图谱是不同的,伴随着时间的有效增长,鳕鱼肌肉纤维中的蛋白球以及肌动蛋白还有醛缩酶等等都会产生一定的变化,由此鳕鱼口感也会适当的产生诸多的变化。在低氧气还有低温度的情况下,鱼肉纤维发生变化,一般在低氧情况下,会让鱼肉的低丰度蛋白质被降低,对整体的鱼肉品质产生极大的影响[3]。 2.4 蛋白组学在乳制品当中的应用 在乳制品当中,蛋白质含量是比较高的,蛋白质本身的水解程度对于整个乳制品对人身体所产生的营养程度有影响。在蛋白质被水解之后,就会产生一些类似于肽类的物质,这个是乳制品味道的重要影响因素,经过多方面的研究显示,如果蛋白质中的关键性要素被删除,那么就会让络氨酸的末端出现更多的残转移系统,以此让细胞的内部运转情况出现降低的现象。在一些奶酪食品中看到,经过发酵之后的乳酸细菌蛋白经过水解之后不会产生更多的差异性,并且其中的络氨酸水解表现的能力也比较强,一些磷酸肽蛋白不能发生水解作用。酸奶类型的食品当中有非常丰富的乳酸菌和益生菌,乳酸菌的蛋白质表达有一定的差异性,差异性的菌株在不同的环境中所能够表达出来的蛋白质在数量上和质量上也是不同的。由此可以看到,验证蛋白质在积累的反应以及代谢状态下对人工控制起到积极的促进性作用[4]。 蛋白质组学能够解决的问题发生在多个领域当中,通过对蛋白质组学以及功能的重大性研究,食品的属性还有品质以及功能、安全性等等方面都成立了新的学科和领域,也为食品的研究提供了新的思路和渠道,这样就极大的拓展了食品研究的高灵活性和高准确性。蛋白质还有基因不会单独的发生一些作用,只有在联合的条件下产生细胞功能还有有机体,因此对食品的研究还需要从多个领域进行探索性研究[5]。 3 结语 综上所述,该文对蛋白组学及其在食品科学研究中的应用进行了分析和研究。蛋白质组学的研究对于食品科学以及食品安全会产生非常大的作用,能够帮助人们对食品的营养性进行区分,还能够对食品经过储藏之后的营养价值进行调节改善,提升食品本身的营养程度,让食品也能够更加安全。
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我国目前开始不断提高对地铁领域的资金投入,整个城市的发展化进程不断加大,目前相关政策应用的力度也越来越高。在长久的发展过程中,我国现有的应用技术水平突破较大。不同地铁在实际施工中经常会受到周边不同因素的影响,根据地质条件的变化会产生不同的差异情况。盖挖法是一种常见的施工技术,在地铁建设过程中占据着重要的位置。本文将对此进行详细介绍。 1盖挖法应用背景简介 目前我国大部分地铁施工过程中都会采用盖瓦法进行施工,这种技术的优势相对突出,主要表现为以下几点:实行盖挖法能够对周围施工的环境影响较小。传统地铁施工时都会对路面采取禁行或者是限制的方式,这给人们的生活带来了极大的不便。如果施工站点较多的话,在整个施工期间会对城市的相关交通情况产生较大的阻碍。而应用盖挖法就更加有效地解决这个问题,不但能够降低传统施工技术产生的障碍现象,还能够普遍缓解城市内部的施工压力。减少对施工环境的压力是整个盖挖法应用过程中最大优势,这个施工技术一般会采用全封闭式的施工技术,对周围的生活环境产生的影响相对较小,能够避免额外的尘土治理措施。 1.1降低施工周围的环境影响 采用盖挖法进行合理施工主要分为两种主要的环节,一种是在施工周围附近建立适当的围栏防护结构、利用立柱以及盖板结构或者是安装顶板进行合理应用。上述的几种方法在日常施工过程中的应用都非常普遍,能够更好地保证整体的相关施工效率,实际施工过程中对周围施工附近的路面影响较小,不会破坏基本的设施。一般来说应用盖挖法进行施工,整个施工过程中全部处在地下进行施工。前期的准备工作完成之后一般都会采用特定的支柱进行合理应用,对施工现场进行稳定的加固操作。当整个项目施工都完成之后在对相应的地铁站进行合理加固,这样能够保证地铁工程建设的合理性以及完整性,保证科学有效的运行。应用这种技术建设地铁工程时,相比于传统施工技术而言更加简便。传统的技术进行施工时会采用专业的挖路设备挖掘相关施工路段,也称之为明挖施工,路面挖掘之后进行具体的施工操作,而后期还需要额外花费大量的人力物力进行回填工作,这样才能够保证路面的平整性。传统的地铁在施工过程中耗费的时间较长,工程建筑周期较久,这样会对周边的居民日常出行产生极为不利的影响。随着盖挖技术的出现,这种问题能够得到有效地解决,这也是盖挖技术得以应用普遍的主要原因。采用盖挖技术进行施工对路面不会产生破坏情况,同时也保证了人们日常出行的最大便利性,应用状态良好。此外,采用这种技术应用的范围相对广泛,可以在一个城市内部不同的地点同时进行地铁施工技术,不会影响城市内部的交通效果,在业内受到了广泛的推崇。 1.2封闭式主体施工技术应用 可以说,封闭式施工是整个地铁施工过程中最主要的一种技术,整个工程耗费的时间相对较短,能够极大的保证现有的工作效率,提高了工作人员的实际效率。此外这种技术不需要破坏路面的平整度,因此相应的建筑垃圾也大大减少,这很大程度上与我国的绿色环保理念相适应,更能够取得长远的发展。因此能够极大的促进施工综合性技术的合理应用,对国家乃至社会都有非常中啊哟的作用。此外采用盖挖法还能够保证城市内部铁路系统的稳定运行,对人们的生活产生极大的便利。 1.3提高主体结构的建设效率 对于任何一个工程而言,最重要的两个指标就是工程建设质量和施工实际效率两种。整个施工过程中一定更充分保证整个地铁施工过程中的相关质量,为后期的实际运行打好基础,这也是整个施工技术中的关键性优秀。实际进行施工时,采用科学适当的工艺也至关重要,选取科学的施工工艺能够直接影响后续的施工质量,最终影响地铁运行的效果。因此施工过程中,相关工作人员一定要做好监管监察工作,利用科学的体系提高硬件的处理设施。此外,施工的实际效率与整个地铁的施工质量也息息相关,还会影响该后期的经济效益。如果整个施工工期拖延的较长,就会导致企业前期投入的人力资源成本过高。因此要想保证基本的经济效益就需要加强地铁施工的相关技术应用,重点抓住相关工作的实际工作效率。采用盖挖法进行有效施工时整个地铁建筑过程中的一种主要施工技术,与施工相关效率息息相关。应用盖挖技术进行施工所采取的相关设备普遍呈现一体化的设计特点,一般来说,施工过程中大多会采用自动化科学控制体系进行合理应用。一般来说施工前期,工作人员需要根据标注的呢规定设定合理的相关参数,设备就能够按照预先的设定自动启动进行合理运行。整个施工过程完成之后,就能够极大的保证施工效率的应用,促进整个工程的稳定进步,保证基本的发展情况。 2几点基本的缺点简介 上述详细介绍了盖挖法技术应用的主要优点。但是经过大量研究发现,目前应用盖挖法这项技术仍然存在一些不足之处。盖挖法这项技术虽然优势很多,但是存在着一些常见的工程造价较高的问题。相比于传统的施工技术,盖挖法应用时需要投入较多的资金应用,整个施工过程中的相关环节也非常繁琐,,这就需要企业长期进行大量的资金成本的揉入。而整个技术应用过程中会采用后浇技术。因此地铁建设工程需要具备较高的防水效果,还需要注重地铁的相关施工模式,实现高效的管理操作。一旦出现一些不利因素,整个工程建设过程中就会出现一定的停滞以及缺陷,对整个工程产生严重的影响。应用这种技术施工空间会受到一定的限制,工作人员进行材料的水平或者是垂直运输工作时就会面临一定的难度,因此这也大大抑制了工作的施工进度。 3实际施工技术浅析 3.1传统盖挖法改革之后的应用 为了降低盖挖技术的不良缺陷,现有学者根据城市内的环境以及各个施工单位等不同的影响因素,对盖挖技术的进行了适当的改良,经过一定的措施应用好,相比于传统而言,大大提高了基本的施工效率。改良的主要技术在应用到相关硬件设施上,而在实际整个地铁车站的施工过程之中,主要使用到的挖掘设备、水泥浇筑设备以及辅助施工设备等,其中这三类设备贯穿了整个地铁施工的全部过程。因此,以上三类设备的质量直接影响到整个工程最终的施工质量[5]。首先,对于整个地铁施工工程的挖掘设备来讲,目前主要使用的是由德国生产的挖掘一体机,该设备采用数控实现整个设备正常的运行,施工人员在实际施工的过程之中,只需要提前設置相应的参数,然后然后设备就会自动运行,期间再不需要施工人员进行任何操作。其次,是整个施工过程的混凝土浇筑设备而言,施工阶段是在前期挖掘工作完成之后开展的,主要的施工目的,是为了对整个工程内部进行一个加固作业,目前主要使用的是我国国产的浇筑设备,在整个混凝土浇筑作业的过程之中,采取流程化控制,整个施工过程能有有效的缩短整个车站建设项目所需要的时间。优化施工流程除了保证基本的工作效率之外还能够节约较多的经济成本。 3.2盖挖逆作法在实际中的应用 在具体的实践环节,就需要充分的考虑到防水问题。因此,综合防水施工技术的应用也会在一定程度上对其盖挖逆作法的实际应用产生一定的促进作用,这对于整体的有效发展具有非常重要的意义。相比于明挖顺作法,其方法在防水问题上需要更加的注意。由此可见,对于盖挖逆作法的实践应用依旧需要去大量的实践中获得丰富的经验,来进一步的发挥其在实际应用中的相应功效,这对于其在整体中的发展具有重要的作用,也在一定程度上为其以后的发展创建出了一个良好的上升空间。 4结束语 盖挖逆作法作为目前我国地铁车站施工过程中所采取的主要施工模式,未来势必会成为我国地铁项目施工阶段的主要施工模式,在实际的施工过程之中,盖挖逆作法的优势十分的明显,在具体的实践环节中,采取流程化的控制可以使得整个施工过程能够有效的缩短该建设项目所需要的时间。并且随着科技技术的不断创新,这就使得其在未来的发展中会有广阔的应用空间。 参考文献 [1]曾令标.地铁车站盖挖逆作法施工技术研究[D].成都:西南交通大学,2002. [2]张丞涛.厦门地铁车站半幅盖挖逆作法施工技术研究[J].建筑机械,2017(6):161-163. [3]欧斌.地铁车站盖挖逆作法施工技术研究[J].四川建材,2018(2):151-152. [4]魏玉超,张志军.城市地铁车站工程的盖挖逆作法施工技术[J].城市建设理论研究:电子版,2013(24). 作者:张钟月 单位:中国电建市政建设集团有限公司
工业技术论文:能源工业技术创新论文 一、研究方法及指标设计 (一)DEA模型方法 DEA方法即数据包络分析法,它是一种非参数方法,可以用来解决涉及多个投入及多个产出的相对有效性的问题。能源工业技术创新效率评价是复杂的相对效率问题,难以用单一的指标衡量,因此,采用DEA方法更具有实际应用价值。CCR模型是DEA模型中的一种形式,假定规模报酬不变,然后运用线性规划及其对偶模型求出决策单元的效率前沿面,得到决策单元的相对效率,再对松弛变量求解,判断决策单元的有效性,并在此基础上对决策单元进行改进。 (二)效率评价指标体系 1.投入指标能源工业技术创新的投入指标主要包括人力和资金,而资金投入分为R D经费投入与非R D经费投入。霍慧智选择R D总投入,政府R D总投入等作为投入指标[4]。张晓波主要选取了R D投入,技术人员作为投入指标[9]。创新活动中R D起到基础作用以及支撑作用,因此选取R D人员,R D经费支出作为投入指标。同时,对于非R D经费投入,由于中国能源工业的自主创新能力不足,引进技术成为提高技术创新能力的重要途径,选取技术获取及技术改造费用作为投入指标项。2.产出指标在技术创新产出指标的选取上,一般包含出版科技专著数,专利数以及学术数。张曦将申请专利数和新产品产值作为煤炭企业技术创新效率研究的产出指标,这两个指标分别表示了企业创新水平和成果转化的经济效率[10]。代碧波,姚凤阁将专利申请数,新产品开发项目数和新产品销售收入作为产出指标。刘芳也选择了专利申请数和新产品销售收入为产出指标[11]。申请专利数代表了技术创新过程的中间成果,是技术上质的提升,而新产品销售收入则是新产品销售后获得的收入,代表了市场对能源工业的技术创新为市场接受[12]。据此,能源工业技术创新产出指标选择专利申请数和新产品销售收入。能源工业技术创新投入指标为:R D人员,R D经费支出,技术获取及技术改造费用;产出指标为专利申请数,新产品销售收入。 二、DEA模型在技术创新效率评价中的运用 (一)数据来源 选用能源工业5个子行业作为样本:煤炭开采与洗选业(A1),石油和天然气开采业(A2),石油加工、炼焦及核燃料加工业(A3),电力、热力的生产和供应业(A4),燃气生产和供应业(A5)。运用DEA方法对能源工业各子行业2003年至2011年的技术创新效率进行评价,并采用Matlab6.5进行数据处理,投入产出数据均来源于2004年至2012年的《中国科技统计年鉴》。 (二)能源工业技术创新效率评价 对能源工业的5个子行业的技术创新效率进行分析,使用Matlab6.5软件对数据进行处理,结果见表1所示:由表1可知,煤炭开采与洗选业的技术创新效率总体呈上升趋势,但技术创新效率平均值仅为0.4446,在各子行业中处于最低水平。石油和天然气开采业的技术创新效率平均值为0.9647,其技术创新效果最好。石油加工、炼焦及核燃料加工业技术创新效率较高,均值为0.9154,但波动较大。电力、热力生产和供应业的技术创新效率处于5个子行业的中等水平,2003年效率值较为异常,只有0.0355。燃气生产和供应业的技术创新效率值一直在有效和无效之间变化.根据能源工业5个子行业的技术创新效率值,得到能源工业整体的技术创新效率如下表所示:从能源工业技术创新总的投出和产出来看,2011年R D人员比2003年增长了3.25倍,研发费用增长了7.33倍,中国对研发费用的投入大于R D人员的投入。比较R D经费和技术获取及技术改造费用可以发现,能源工业非常重视技术的升级和改造。能源工业技术创新的产出,专利申请数逐年快速上升,而新产品的销售收入增长缓慢,波动较大,可以看出能源工业技术创新成果转变为经济效益方面仍存在不足。2003年能源工业技术创新效率处于最低水平0.3665,2011年达到最大值0.8269,上升趋势良好,整体效率不高,但仍有很大的上升空间。 (三)松弛变量分析 松弛变量值计算出能源工业各子行业技术创新指标的改进幅度如下表所示:由表3可知,在不改变产出的前提下,2003年,2005年和2007年需要减少R D人员的投入,2011年需要减少R D经费支出。在投入不变的前提下,要想效率达到最好,需要增加新产品的销售收入。年和2004年R D人员投入的增加带来的销售收入增副较小。2010年技术创新效率值为1,技术有效,但从改进幅度表可知,其R D人员,R D经费支出和新产品销售收入都可以改进,因而其有效为弱有效。表5表明,在产出一定的情况下,主要是R D经费支出和技术获取及技术改造费用的改进。在投入不变的前提下,以新产品销售收入改进为主。2007年和2011年的松弛变量不为0,技术创新效率为弱有效。由表6可知,要保持新产品销售收入不变,2010年需减少R D人员的投入,2008年和2009年需减少R D经费支出。在不改变投入的情况下,新产品销售收入上升空间较大。由此可知,对电力、热力的生产和供应业来说,新产品销售收入对技术创新效率的影响较大。在2011年电力、热力的生产和供应业的技术创新效率值为1,但其松弛变量不为0,因而其技术创新效率为弱有效。由表6可知,燃气生产和供应业在在收入不变的前提下,适当的加大R D人员以及技术获取和改造费用,新产品的销售收入会有一个巨大的提升空间。 三、结果分析及对策建议 分析能源工业技术创新总的投入及产出、技术创新效率和各子行业投入产出的调整状况可以看出,R D人员和R D经费支出对技术创新效率提高作用较小,技术获取及技术改造费用的增加对其具有较强的促进作用,技术创新成果转化为经济效益的效果较差,新产品的销售收入仍有很大的上升空间。这与中国的能源工业发展现状相符,技术创新的经费一般投入到较低水平的技术研发,高水平的技术研究相对缺乏,对国外的先进技术水平依赖较大。人力资本投入对技术创新效率是有提高作用的,但是由于人力资本的浪费并未显现出其应有的作用。中国的能源企业以国有控股企业为主,虽然2003年到2011年国有控股企业资产的比例在逐渐减少,国有控股企业的产权结构特点导致了对技术创新活动的激励不足,但随着市场开放度和竞争度的提升,能源工业技术创新的发展前景较好。综上所述,提高能源工业技术创新效率可以从以下三个方面进行:一是对R D人员和R D经费的投入须控制在经济合理水平,保证投入效果和质量,增强自身技术创新能力;二是引进国外先进技术,同时改造中国落后的技术,加快技术创新进程;三是引入市场竞争机制,促进能源工业技术创新成果的经济效益转化。 作者:李霞 方海玲 张荣 李媛 单位:西安工程大学 工业技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业技术论文:国防工业技术发展论文 1、加快现有国防工业技术向民用工业领域的转移步伐,形成有效的技术转移机制。 由于民期片面奉行“军工优先”的技术发展方针,我国的国防工业技术不论在实际水平还是发展速度,由于长远领先于民用工业技术。在国防工业技术领域已经形成了一支强大的技术研究队伍,具备了较先进的技术研究设备和较优越的技术开发条件,对于民用工业技术构成了较大的技术优势。因此,要真正实现国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,首先应当加快现有国防工业技术向民用工业技术领域的转移,推动民用工业技术及整个工业技术的发展。这是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的第一步,也是关键的一步。 这种转移应包括以下三个方面: (1)技术能力的转移。充分利用国防工业技术领域的设备、条件等因素发展民用工业和民用工业技术。 ①利用国防工业领域较强的技术能力,开辟民用工业和技术的一些新领域,提高整个工业技术的发展水平。 ②利用国防工业技术领域的技术能力,帮助民用工业企业进行技术改造,促进传统产业的技术进步和技术产品的更新换代。 ③利用国防工业技术领域的技术能力,特别是富裕的生产技术设备,直接开发或生产民用工业品。 (2)技术成果的转移。把国防工业技术研究领域中所取得的技术成果直接应用到民用工业部门,推动民用工业生产的发展和技术水平的提高。 一般来说,国厉工业技术成果(待别是一些尖端技术成果)都具有一定的保密性。在国防工业技术的发展中强调技术保密是无可非议的。但是,如果为了保密而把国防工业技术局限在国防工业领域,限制其向民用工业部门的转移,就会使大量国防工业技术闲置,难以发挥其应有的社会经济效益,造成人力,物力和财力的浪费。因此,在国防工业技术的发展中,我们完全可以借鉴国外的有关经验,建立来相应的解密制度,使国防工业技术研究成果在一定的保密期之后及时地向社会解密,使这些新技术、新工艺、新方法、新设备和新材料迅速地被民用工业所采用,促进民用工业技术的发展。 (3)技术人才的转转。使国防工业技术领域的技术人才直接进入民用工业技术领域,从事民用产品和技术的研究和开发。 2、充分利用民用工业技术发展国防工业和技术。 在加速国防工业技术向民用工业和技术领域转移的同时,伐们还必须充分利用民用工业技术领域的研究成果来发展国防工业,弥补国防工业技术的不足。由于技术发展的相关性和互补性,不同领域的技术不仅可以相互促进,而且可以相互利用。在国防工业技术的发展中,也完全可以直接应用民用工业领域相关的研究成果,避免不必要的重复研究和开发。这样,就能大量地节约科研经费,提高技术开发的效率,使国防工业技术的研究范围,把有限的人力、物力和财力集中于国防工业的优秀技术和关键技术的研究和开发,使国防工业真正成为高新技术的研究和开发基地。 3、在国防工业技术与民用工业技术相互转移和利用的基础上,实现两者的复台。 自80年代以米,世界的技术发展呈现出一种复合化的趋势,不同领域和部门的技术之间、传统技术与高新技术之间日益一体化,形成了一个多用普适技术群,它不仅使各个领域和部门的技术水平迅速提高,而且使传统技术具有了新的价值和功能。在国防工业技术的发展中,我们必须适应这一潮流,在国防工业技术与民用工业技术相互转移和相互利用的基础上,实现二者的复合,使国防工业部门和民用工业部门真正实现伎术共享。这种复合,应该是一种多层次的整体的复合。它包括. (1)机构的复合。随着工业技术的发展,一除了各个技术领域的某些特定技术研究机构外,国防工业技术与民用工业技术研究机构之间的界限将逐渐被打破,实现一体化。 (2)功能的复合。不沦是国防工业技术的研究部门还是民用工业技术的研究部门,都将从单一功能型向多功能型转变。使之既能进行国防工业技术的研究与开发,也能进行相关的民用工业技术的研究和开发,实现功能的复合化。 (3)技术成果的复合。在机构和功能复合的基础上,最终实现国防工业技木与民川工业技术成果的一体化,使国防扣民用工业部门实行技术“共有”,为国防工业与民用工业的复合创造条件。 只有通过这种多层次的整体复合,才能不断少日石新的技术领域,获附新的技术手段,促进国防工业技术与民用工业技术的共同女展,真正实现两者高层次地、普遍有玫地结合。国防工业技术与民用工业技术的复合,既是技术发展的客观要求,也是普遍结合的最注方式。 国防工业技术与民用工业技术普遍结合的根本目的无疑是:使国防工业技术既能跟上世界军事技术的友展步伐,满足我国国防现代化建设的需要,又能使之纳人整个工业技术的发展体系之中,成为我国社会主义经济建设的一支重要力量,推动国民经济的发展。具体来说,通过国防工业技术的普遍结合,要达到以下三个基本目标: 1、“以军带民”。即利用国防工业技术领域开发的军事技术(尤其是军事高技术)带动民用工业和民用工业技术的发展。主要体现在两个方面: (1)开辟民用工业技术的新领域和民用工业的新产业。 目前,我国正加紧进行高.技术的研究和高技术产业的开发,利用国防工业技术发展高新技末产业,将是我国高新技术产业发展的一个基本途径,也是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的一个基本目的。促进民用工业企业门技术改造和产品质量的提高。据统计,我国国防工业领域的所有成型技术已有将近一半在民用工业中推广应用,待别是一些过去长期处于保密状态的尖端军事技术也在近年陆续步入民用工业领域,这些技术汪民用工业企业的技术改造、产品开发、产品质量提高中友挥了十分积极的作用,在一定程度上带动和促进了民用工业和技术的完善和发展。 2、“以民养军”。即通过向民用工业领域进行技术转让或直接开发民用产品等方式,实现国防工业技术的经济价值,获得进一步研究开发的资金,保证国防工业技术的正常发展。主要有以下两种方式来实现: (1)直接将国防工业技术有偿转让给民用工业领域,获得开发资金。近年来,我国每年向民用工业领域转让的国防工业技术成果有近万项,在促进民用工业和技术发展的同时,还获得了大量的研究和开发资金。据有关部门统计,技术转让已成为我国国防工业技术发展的重要资金来源。 (2)利用国防工业及技术领域富裕的技术能力和生产能力开发和生产民用工业品,以获得必要的开发和生产资金。从1979年开始,随着国防业技术与民用工业技术的进一步结合,国院工业的各个部门都开始了民用工业品的大规模开发和生产。到1984年4月,国防工业的民品产值已接近其总产值的一半。 1985年,兵器工业部、航天工业部、核工业部这几个主要国防工业部门的直属企业的民品产值,已由1970年的18%上升到43%。到1990年,国防工业的民品产值已接近其总产值的80%。国防工业民品产值的提高,既为社会和国民生产提供了大量高质量的生活用品和生产设备,也为国防工业技术的进一步发展提供了可观的资金。 事实上,仅依靠国防工业技术领域自身的研究和开发是难以完全满足国防工业生产中不断增长的技术需要的。在国防工业的发展中,不仅需要大量国防工业技术作基础,也需要许多相关的民用工业技术作文撑。而要使民用工业技术能为国防工业所用,就必须通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使两者相互协调相互补充。 3、“军民兼容”。即通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使国防工业技术与民用工业技术实现一体化,达到兼容共享之目的。 从目前我国国防工业技术发展的基本趋势来看,实现“军民兼容”是唯一可行的出路,国防工业生产的“军民兼容”必须以国防工业技术的优先发展为前提,通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合来实现,这是我国国防工业能否真正完成“寓军于民、寓民于军”这一战略性转变的关键。 诚然,在国防工业技术与民用工业技术的普遍结合中,会遇到不少新的困难和问题。但是,只要我们始终坚持这一正确的发展方向,就一定能克服困难.解决问题,推动我国国防工业技术的正常发展。 论文关键词:国防工业民用工业技术发展军民兼容技术领域工业技术民用产品 论文摘要:本文论述了国防工业技术与民用工业技术普遍结合的主要途径和方式,提出了在普遍结合中所遇到的问题及其解决方法,认为普遍结合所要达到的基本目标是以军带民、以民养军、军民兼容、共同发展。 工业技术论文:机械工业技术吸收能力论文 1研究回顾 东道国企业的吸收能力影响FDI技术外溢的效果,这已得到诸多学者的普遍认可。Borenszteinetal的研究表明:单纯的FDI流入并不直接导致技术外溢效应,FDI是否能促进东道国经济的技术进步,从而最终推动经济增长还取决于东道国的吸收能力如何。Borenszteinetal首次运用人力资本作为吸收能力的指标将东道国的吸收能力具体量化,其研究结果表明FDI与东道国的人力资本相结合对经济增长起到了明显的推动作用;进一步的研究还发现,FDI的技术外溢作用存在“临界水平”,即只有当东道国人力资本存量足够丰裕时,东道国才能吸收FDI的技术外溢。Olfsdotter(1998)认为除了东道国的人力资本存量之外,经济开放度、政府政策、人口增长率、基础设施状况乃至行政效率、知识产权保护度等因素同样起着重要作用。Alfaroetal(2000)则认为东道国的金融市场效率是影响其吸收能力的关键因素。Markusen Vanables(1998)用具有技术优势的外资企业与东道国内部门的链接效应(LinkageEffect)来考察东道国的吸收能力。Kinoshita(2000)将研发的作用分为两部分:一是研发的创新作用;二是研发的学习效应,即东道国国内研发的增加将提高国内企业对FDI技术的吸收效果。 我国学者赖明勇、包群、阳小晓(2002)通过实证研究表明在影响我国外商直接投资的众多因素中,人力资本存量起到至关重要的作用,我国人力资本存量的丰裕度决定了对FDI的技术扩散效应的吸收程度。张斌盛、唐海燕(2006)选取留学回国率和外资就业率作为人力资本流量的指标,与传统的人力资本存量指标一起纳入模型进行回归和比较分析,结果表明,FDI和人力资本相结合与经济增长呈显著正相关,尤其是留学回国率以及外资就业率与FDI的结合,其正效应更为显著。 2我国机械工业吸收能力对FDI技术外溢的制约分析 (1)我国机械工业研发经费不足,技术基础薄弱,制约了对FDI技术外溢的吸收。国际上一般认为,研发经费支出占销售额的比重达2%时,企业才可能维持生存,而达到5%时才有竞争力。比较而言,我国机械工业行业许多内资企业还未达到2%的水平,与跨国公司存在巨大差距。研发投入是技术创新优势的来源,也会影响到外商投资企业与国内供应商之间建立关联而产生的技术外溢效应的大小。我国企业要想提高自身技术吸收能力,还需要进行较大的投资,这只有一些大型企业才能做到。而我国机械工业中尽管有些国有企业规模很大,但是,真正能够在国际上具有很强竞争力的企业还屈指可数。目前我国机械工业多数企业经营规模小,未能形成一批占有较大市场份额、具有国际竞争力的大企业和企业集团,也未能形成一大批专业化协作配套厂。而且生产的产品品种少,技术含量低,质量不稳定。如我国国产金属切削机床中,数控机床仅占2.8%,而日本1987年已达30%,德国1990年达54%。我国一些机械产品的质量标准总体上低于发达国家,国家标准与国际标准存在差距;高新技术产品、机械基础产品和重大技术装备成套供应能力不能满足市场需求,长期依赖进口;中低档机械产品出现结构性过剩,积压严重。由于我国机械工业中间产品生产企业的规模一般都较小,在所生产的中间产品的性能、质量稳定性和多样性等方面与跨国公司的要求相比存在着较大差距,导致跨国公司难以与之建立起后向联系。而且我国企业在技术及管理水平上与跨国公司的差距大,双方难以建立平等的合作伙伴关系,跨国公司觉得培植当地供应商的成本太高,从而选择国外进口中间产品。而跨国公司如果与我国企业之间的联系微弱,其中间产品来源于国外,产品在国际市场上销售,子公司的经济活动只是充当了一个组装中心的功能,那么就很难对我国经济产生技术溢出。 (2)我国机械工业人力资本水平低对FDI技术外溢吸收的制约。由中国机械工业联合会、中国机械冶金建材工会组成联合调查组于2005年的一项调查表明:目前我国机械行业高级技工所占比例小且年龄结构老化。据对87家机械行业国有大中型企业调查统计,生产工人中,高级技师和技师、高级工、中级工、初级工、无等级工分别占工人总数的2.26%、13.54%、31.77%、34.34%和18.09%。87家企业中,中级工、初级工、无等级工所占比例达84.2%。这与工业发达国家高级技工占40%的比例相差甚远。从调查情况看,高技能人才奇缺,后继无人严重。以调查的企业数据为例,高级技师仅占工人总数的0.26%,技师占2%。而且近70%的中级工、初级工(不含无等级工)只有中等以下文化程度,这种素质状况远不能适应高、新、精设备对操作工的需要。高级人才、技术人员的匮乏必然会影响到外资企业对我国机械工业的技术转移和扩散。跨国公司子公司需要在东道国雇佣熟练劳动力和高素质的管理人员,如果当地劳动力素质与跨国公司的要求存在着较大的差距,就会加大跨国公司的进入成本。因此,由于人力资本的限制,我国难以吸引资本技术密集型的跨国公司进入,同时也不能有效吸收跨国公司扩散的技术。(3)政策、体制不完善也影响到FDI对我国机械工业技术外溢的大小。这主要表现在以下几方面:第一,我国科技体制改革不到位。我国机械工业比较分散,开发能力建设上过多注重行业研究所研究能力的提高,每个产品都有归口研究所,产品开发主要依靠研究所,而没有重点把产品开发能力放在企业进行。同时,对于大量尚不具备建立开发中心能力的中、小企业,政府未能充分利用科研院所力量,为其提供技术支持,建立起技术开发支撑体系。在这种背景下,希望提高技术水平从而进入跨国公司全球分工体系的企业既得不到科技资源,也难觅技术支持和帮助,外资企业在国内市场遭遇不到有力的竞争。这样,技术外溢既缺乏有效的利益激励,也缺乏有力的竞争促进,技术外溢的步伐就会相应放慢。第二,通过FDI引进技术的管理体制上还不完善。未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持机械装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。第三,劳动力市场不完善。人员流动是产生FDI技术外溢的重要途径。在跨国公司的高薪诱导下,大批国有企业技术人员流向外资企业,却很少看到外资企业的管理人员与技术人员回流到国有企业。在人才流动方面,主要是在外资企业之间流动。人员流动带来技术溢出也包括跨国公司的管理和技术人员离开跨国公司后自己创业。这需要国内存在较为健全、完善的金融与资本市场,但从现在的情况看个人创业的困难较大,特别在融资渠道方面还不够通畅,贷款担保风险投资基金业的发展尚显不足。第四,知识产权保护制度不完善。知识产权保护不力,使得外资企业更加注重对技术的严格保密,也不能更有效地发挥我国机械工业企业在技术上自主创新的积极性。据机械工业联合会的统计,目前工业发达国家的新产品贡献率52%,我国仅为5.9%。具有自主知识产权优秀技术的产品少,克隆产品较多。这样的结果除了自主创新能力削弱之外,还容易遭到侵权指控。即使出现了自行研制的技术,也很容易被指责为“剽窃”。中国不久前自行研制的“CM1海豚”磁悬浮列车还没有试运行,就被德国一些媒体和企业指责为“抄袭了德国磁悬浮技术”。 3提高技术吸收能力促进FDI技术外溢效应的对策 首先,加强机械工业人才队伍的建设。结合行业和企业的发展实际,积极支持和指导企业对各类人才队伍的建设工作,特别是要充分利用现有资源,加强对各工种岗位技能工人的培养,通过继续教育、技术比武、职业培训、技能鉴定等多种方式,加快提高技能工人队伍的整体素质。此外还应建立有效的激励机制,充分发挥技术人才的创造性与积极性。确实落实国家有关技术入股、技术参与分配的政策,鼓励有真才实学的技术人才开发新技术、新产品,或应用高新技术提高传统机械产品的技术水平。 其次,努力推进技术创新和“产学研”相结合,建立和完善以企业为主体的社会技术创新机制。我国机械工业企业要充分利用已掌握的自主知识产权,加强与国内外科研单位和企业合作,充分利用并整合国际国内先进技术,扩大市场占有份额。按照市场经济规律,利用产业集群的载体,以企业为主体,以高校和工业研究院等科研院所为依托,促进产学研紧密结合,加快对机械行业亟待解决的科技问题、重点项目的研究和重点产品的技术升级、以及产品前沿性的研究和攻关,形成三者互相合作、合理分配和利用资源、研发成果共享的创新局面。这样不但会使创新能力增强,而且还可以加快新技术的扩散,可以使机械工业生产力总体水平在较短时期内迅速提高。 再次,增加我国企业研发投入。要解决研发资金不足的问题,首先应转换企业经营机制,使企业在市场竞争中不断提高自身实力。只有实力提高了,才有更多的资金投入到研发活动中。同时,政府也应有辅助投资并且给予相应的鼓励政策。在有关机械工业的科技计划中,增加创新技术研发的比重以及重大技术机械装备国产化专项基金的预算。在原行业技术发展基金的基础上,可重组成立国家产业技术基金,重点用于支持共性、基础性、关键性和竞争技术的研发。另外,要健全、完善金融市场,为国内企业提供良好的融资渠道。尤其是要大力发展科技信贷业务,扩大金融机构对企业的科技投入。 工业技术论文:机械工业技术政策研究论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业技术论文:机械工业技术引进研究论文 【内容提要】机械工业技术引进是中国技术引进的主体和缩影。本文回顾了建国50年来中国机械工业技术引进的四个发展阶段:50年代主要从前苏联和东欧国家大量引进成套设备和技术,建设了一批机械工业基地,奠定了中国机械工业与机械科技发展的基础;60年代技术引进转向日本、西欧等资本主义国家,由于受国内外政治气候的影响,技术引进规模较小,进展迟缓;70年代技术引进扩大到整个西方国家,出现了两次进口成套设备的高潮,带有一定程度的盲目性;改革开放以来,机械工业技术引进进入了全方位、多形式、多层次的新的历史发展时期。文章还对中国机械工业技术引进中正反两方面的经验与教训进行了总结与评述。 【关键词】中国/机械工业/技术引进 【正文】 历史昭示人们,技术引进是实现技术进步的一条捷径,几乎所有“后发”国家都是从引进和模仿先进国的科学技术“起家”的,日本和韩国是这方面的典范。中国的机械工业也是在引进和利用国外技术的基础上逐步发展起来的。建国50年来,机械工业的技术引进在曲折前进中大致经历了以下四个发展时期。 一、50年代从前苏联和东欧国家成套引进先进技术装备 解放初期的中国是一个“一穷二白”的农业大国,工业基础脆弱,以修配为主的机械工业尚未形成独立的制造业,且技术十分落后。根据国民经济恢复和“一五”建设的需要,国家确立了大力引进国外先进技术提高本国技术水平的方针。由于当时美、英等西方资本主义国家对新生的社会主义中国采取“封锁禁运”的“冷战”政策,因此50年代我国技术引进的来源国主要是前苏联和东欧社会主义国家。“一五”期间的技术引进是以苏联援建的156项重点工程项目为优秀,以引进重工业部门所需大型成套设备为重点而展开的。据国家外贸部门统计,1950-1959年,我国共签订成套设备等合同约450个,其中与前苏联和东欧国家签订的成套设备合同分别为215项和108项,与西方国家只签了3项,另外还进口了单项设备120余项。以上引进项目共花外汇约27亿美元,其中成套设备占用汇总额的90%以上,所有费用主要由前苏联以低息或无息贷款方式提供。通过156项重点工程的建设和成套技术装备的引进,中国在短短几年内便恢复和建立了钢铁、机械、电力、煤炭、石油、化工等工业,形成了中国工业体系的总体布局,奠定了中国现代化工业建设的初步基础。 在前苏联援建的156个项目中,第一机械工业部有21项,原民主德国也援建了我们2个项目,另引进捷克斯洛伐克制造技术自行设计了上海三大动力设备厂。前苏联援建的这些项目都是我国机械工业的基础性、关键性项目和空白项目。除援建项目之外,机械工业部门还通过技术合作和贸易协定方式,获得了一批主要由国内自行设计和建设的50多个机械工业项目所需的制造图纸、工艺流程、专家咨询和项目所需设备及其它技术物资。〔1〕 50年代特别是“一五”期间,中国机械工业从苏联和东欧国家成套引进先进技术装备的成效是巨大的,主要体现在: 一是在苏联援建下,通过成套项目引进,中国机械工业建立了一批大型骨干企业和重点企业。由于实行高度集中的计划管理体制,使整个机械工业系统的技术引进工作成为通盘规划、统筹部署、协同作战的有序行动,故而这些机械工业基地建设速度快、周期短、效益高。如第一汽车制造厂从1953年7月开工到1956年10月验收投产,只用了三年时间就建成了新中国第一个大规模的汽车制造厂。 二是由于在引进成套设备的同时附带引进了设备设计图纸和工艺技术,并将消化吸收引进技术与国内设计试制及发展新产品结合起来,从而较快地掌握了一大批先进技术装备和重大产品的设计制造技术。在“一五”期间,中国机械工业发展的四千多项新产品中,有三分之二以上是以苏联图纸及测绘仿制为基础,从小到大,从简单到复杂,从单机到成套,逐步试制发展起来的。 三是学习了前苏联从选择厂址、工厂设计、建筑施工、设备安装、工艺设计、人员培训、组织生产一直到开工运转等一系列基本建设的管理程序和生产技术,并积累了对外贸易的经验,培训了一大批工程技术人员、管理人员、技能工人以及留学生和外贸人员,这些都在以后几十年的机械工业建设中发挥了重要作用。 四是积极学习和推广了许多前苏联的先进工艺技术,改变了我国机械企业工艺落后的面貌。 通过50年代特别是“一五”期间的技术引进和大规模经济建设,中国机械工业在短短几年内便实现了从修配仿制向自行设计制造的过渡,并初步形成了中国的机械工业体系,技术发展能力大大提高,经济效益直线上升。“一五”期间,机械工业总产值增长2.6倍,平均年增长率达29%,创造了机械工业发展史上的奇迹:机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力大增强,“二五”期间,我国经济建设所需要的各种机械设备的自给率高达80%以上。〔1,3〕 这段历史启示我们,引进技术是提高中国机械工业技术发展能力,加快机械工业建设速度的重要手段。只要合理规划,集中力量,重点建设,并将技术引进与消化吸收相结合,就能在技术落后的情况下,辟新路,走捷径,迅速缩小与先进国家的技术差距。但是,我们也要看到,技术来源的单一性对机械工业以后的生产发展、技术进步和管理体制也带来了一定的负面影响,把主要精力集中在建设施工和投产达标上,不可避免地轻忽了本国成套设备制造水平和创新能力的提高,淡化了本国研究开发力量的培育与成长,导致发展后劲不足。这些问题,在50年代后期已引起政府部门的警觉,并采取措施作了一些纠正。但由于此时中苏关系有所淡化,加之1958年的“”强调要独立自主大办机械工业,使“一五”时期掀起的技术引进热潮随之也有了大的回落。 二、60年代从日本和西欧引进先进设备与技术 1960年,中苏关系破裂,前苏联单方面撕毁合同、撤走专家,中断了与中国的经济技术合作,迫使我国将引进技术的对象转向资本主义国家。由于对日外交的成功,中日经济技术贸易解冻。1964年,中国机械工业首次从日本引进了10多个品种的气动、电动量仪制造技术和成套设备,1965年以后又引进了液压元件等制造技术和设备,建立了相应的工厂。 1964年1月中法建交,冲破了西方国家长期孤立中国的政策樊篱,中法技术合作开始升温。从1965年起,一机部从法国购买了4种重型汽车产品设计和制造工艺资料,由相应的汽车厂消化吸收。这是首次采用购买软件的方式引进技术。这一时期机械行业还从西德、英国等西方国家引进了一些设备和技术,从而弥补了从前苏联和东欧引进技术之不足。 在国民经济调整时期,为解决经济发展中“吃、穿、用”等的薄弱环节,国内有关部门先后从日、英等10个资本主义国家引进化纤、冶金、石化等方面的成套设备和技术计84项,用汇总额达3亿美元。〔2〕这些设备的引进提高了这些部门的技术水平和生产能力。 为了制造急需的大型成套设备,在此期间,中国还通过举办工业展览会、开展技术交流、组织专家出国考察、加强情报资料搜集分析、对样机进行测绘仿制等方式引进和消化吸收国外先进技术,在此基础上,使用、设计、制造和研究部门之间进行密切合作和协同攻关,设计制造出了包括万吨模锻水压机在内的九大冶金成套设备等一批接近或达到当时世界先进技术水平的成套设备和新产品。“”开始后,机械工业技术引进工作基本陷于停顿状态。 总之,60年代是中国机械工业技术引进的滞缓期,引进规模较小,经济技术效益较差。由于缺乏技术贸易的经验,对国际技术贸易的原则和惯例缺乏了解和研究,结果比别国多花了成倍的却引不进西方国家的关键制造技术,因此很难翻版仿制。但由于当时我国的技术力量已有一定发展,机械工业开始走上以样机测绘、仿制与自行设计制造相结合的发展道路。广大机械科技人员发扬自力更生精神,依靠自身技术力量不仅完成了前苏联遗留下来的建设项目,而且使整个机械科技水平有大的提升,个别技术领域已赶上世界先进水平。 三、70年代从整个西方国家引进先进设备与技术 60年代末、70年代初,国际关系处于急剧动荡之中,各种政治力量重新分化、组合成新的世界格局。1971年10月,中国在联合国的合法席位得到恢复。从1972年起,中国先后同美国、加拿大、澳大利亚等一系列西方国家建立了外交关系,西方国家一向奉行孤立和封锁中国的政策而向中国长期关闭的官方经济技术合作的闸门终于被打开了,技术引进工作也出现了新的高潮,中国开始扩大从美国、前联邦德国、日本、英国、法国等国引进设备与技术的规模。70年代前半期,我国尚未改变过去进口成套设备的做法。1973年1月,国家制定了进口43亿美元成套设备和单机的方案(即“四三方案”)。仅1973年就进口设备77项,合同成交额12.2亿美元。进口重点放在化工、石油、冶金、煤炭、电力等部门。1976年,一机部随“四三方案”也引进了一批关键设备和技术,如杭州汽轮机厂的工业汽轮机、南京汽轮发电机厂的燃气轮机等9个成套项目,对提高中国机械工业制造技术水平起到重要促进作用。上述这些批准建设的项目因为受“”的干扰,有些被迫暂缓执行,有些建设周期拖长,有些进口设备长期未派上用场。 1976年10月,中国结束了十年动乱,经济建设面临重重困难,亟待进行一段时期的恢复与调整,但当时由于在经济工作上受急于求成的“左”的指导思想的影响,中国经济建设很快进入一个新的高速增长时期,全国基建战线进一步拉长,设备进口和技术引进也随着经济恢复和国门打开再度掀起高潮,并出现了一定程度的盲目性。在1978年的较短时间内一下就签订了成交额达78亿美元的设备进口和技术引进项目合同(其中31亿美元合同是当年最后10天突击签订的),用汇总额超过前几个时期的总和,且全要用现汇支付。成套设备的进口和大型工程项目的建设对促进石油、化工等新兴工业部门的建立与发展起到了一定促进作用。 70年代出现的第二次技术引进高潮与50年代的大规模引进相比,项目更多,用汇额更大,由此暴露出的问题和应当汲取的教训也比较多,表现在:一是各部门热衷于从国外大量进口成套设备,对国产机械设备重视不够,抑制了本国机械制造业向其它工业部门提供技术装备能力的提高;二是注意了硬件设备的进口,忽视了设备设计制造技术与工艺流程的引进,在提高生产能力的同时没有解决好提高国内制造水平的问题;三是没有更好地组织引进单位与研究、制造单位联合对引进技术与设备进行消化、吸收和创新,造成了长期依赖国外技术和大量进口零配件的被动局面;四是付出了高昂的代价,1973-1982年我国进口成套设备和签订技术许可证合同的平均成交额分别高达3287万和107万美元,比国际间高出几倍〔4〕;五是技术引进缺乏统筹规划,出现了盲目签约和大起大落的宏观失控现象。由于短期内引进项目过多、规模过大,拉长了基本建设周期,造成了进口设备的积压与损耗,同时也造成了国家外汇支付的极度紧张。 在进口成套设备时,机械行业曾组织技术力量对部分设备进行测绘仿制,试图由此掌握其制造技术,但收效甚微。事实提醒人们,对于复杂、重大机械设备单纯靠测绘仿制的方法是不能奏效的,必须引进其设计制造技术。因此,自70年代后期开始,单项技术引进开始受到更多重视。从1976年起,在中国技术引进计划中列入“单项技术引进计划”,1977年列入国家引进计划的单项技术共有24项。为了学习外国技术引进的先进经验,1978年4月,一机部派出一个综合技术考察团到南斯拉夫、罗马尼亚进行访问考察,发现南、罗两国的做法与中国大相径庭,他们主要以技术许可、合作生产、合资经营的方式从西方国家引进制造技术,较快地提高了本国机械工业的制造技术水平。南、罗两国在技术引进方面的成功经验受到我国政府部门的重视。一机部随之作出决策,把单项技术引进作为今后技术引进的重点,并在部科技局设立了技术引进处这一专管机构。仅1979年,就签订单项技术引进合同28项。通过几年的实践探索,积累了经验,走出了一条以技术许可、合作生产、技术咨询、合资经营等方式为主引进国外先进制造技术的新路子,在使中国的技术引进从以引进硬件设备为主的初级阶段逐步过渡以引进软件技术为主的高级阶段方面起了先行和示范作用。据统计,1973-1982年,机械工业部门引进的单项技术项数最多,达206项,占全国同期引进单项技术总数279项的73.8%;这一时期机械工业部门仅进口成套设备37项,占全国进口设备总数的448项的8.3%。单项技术引进的总费用虽不到设备进口总费用的5%,但对提高中国机械工业制造技术水平却大有裨益。〔4〕 四、改革开放以来全方位、多形式引进消化国外先进制造技术 (一)新时期机械工业技术引进的进程及特点 中共十一届三中全会确立了对外开放、对内搞活经济的方针,技术引进从此进入了一个新的历史发展时期。自80年代初开始,国家在开辟经济特区和开放沿海城市的同时,陆续制定和推行了一系列鼓励利用外资、引进技术的政策,制定了在“六五”后三年引进3000项先进技术的规划,还向省市下放了技术引进的审批权,增设了对外经济技术贸易窗口。在此大好形势下,机械工业部也加强了对技术引进工作的领导与宏观管理,使机械工业技术引进取得长足进展,引进项目逐渐增多,引进规模迅速扩大,引进效益不断提高。改革开放以来,机械工业技术引进具有以下几项显著特点: 1.从进口设备为主转向以引进单项技术特别是软件技术为主。1981年国务院颁布了《技术引进和设备进口工作暂行条例》,对技术引进和设备进口作出明确界定,并特别强调要严格限制成套设备进口,着重引进先进适用技术,以后又了《技术引进合同管理条例》等一系列法规,以保证技术引进朝着规范化方向发展。根据国家这些规定,机械行业加大了以先进制造技术类软件技术为主的单项技术的引进力度,其引进的单项技术占了全国单项技术引进的“大头”,引进的“硬件”也主要是国内难以制造的样机、关键设备和测试仪器。 2.技术引进全方位化。80年代初以来,机械工业技术引进已经突破了地区的局限,引进国别扩大到世界各大洲的几十个国家和地区(其中以从德国、美国和日本三国引进的项目最多)。除了继续从发达国家引进技术外,还发展了同新兴工业化国家、发展中国家和地区的技术贸易关系。 3.引进技术重点比较突出。一是结合国家重点建设项目等的需要,引进重大成套设备、大型设备及其设计制造技术,如50万伏高压输变电设备、30万和60万KW火电成套设备、宝钢大型冶金成套设备等;二是为了提高机械工业基础制造技术水平,引进“三基”(基础机械、基础零部件、基础材料)制造技术;三是结合“三上一提高”和企业技术改造,引进合金钢铸造技术、负压造型铸造技术等关键工艺技术;四是为了填补我国在机械科技前沿领域中的某些缺项以及配合国家重点科技攻关计划,有重点地引进一些先进制造技术和新兴、尖端产品技术,如威海精密机床附件厂结合国家经委“七五”期间国家12项引进技术消化吸收重点项目中“数控机床国产化”项目,从美国引进了镗铣类机床工具系统的制造技术;五是结合我国各行业发展需要,有重点地引进一些重点产品、特殊产品的设计制造或组装、测试技术。〔5,6〕 4.技术引进方式多样化。70年代末以来,中国机械工业技术引进的另一个显著特点是引进方式朝着多样化方向发展,其中最常见的几种引进方式是: 许可证贸易。这是技术引进的高级形态,也是当前国际技术贸易中最常见的一种基本形式。在许可证贸易中,技术转让的内容包括专利、专有技术和商标,中国机械工业引进的主要是设计制造方面的专有技术。80年代以来,机械工业引进技术的半数以上是采取许可证贸易方式引进的。这种引进方式不仅花外汇少,而且容易获得先进制造技术。 进口设备带制造技术。这是技术引进的较初级形态,对引进方技术要求一般不高,因此是技术不太发达国家采用的技术引进方式,在50年代中国机械工业基础尚薄弱的情况下也成功地采用了这种技术引进方式。80年代以来,中国机械工业仍有大批项目是采取这种方式引进的。这种引进方式风险小,形成新产品生产能力快,在国内尚无能力设计制造这类产品或设备的情况下可起到填补设备生产能力缺口的作用。但进口设备带进制造技术的方式投资大、用汇多,也不易学到关键技术,还会增加对外国零部件和配套技术的依赖性,也制约了本国科研与设计制造能力的提高。因此,随着我国机械工业科技水平的不断进步,应该尽量少采用这种方式引进技术,尤其要限制成套设备和生产线的进口。 咨询诊断。这是一种灵活实用、用汇不多的技术引进方式,其内容包括产品设计咨询、技术改进咨询、决策咨询、可行性论证、企业诊断等。如80年代初,我国柴油机行业的不少厂家曾委托英国、奥地利的几家著名发动机咨询设计公司改进柴油机的设计,收到良好效果。 合作生产。通过与外商特别是跨国公司合作生产,可以较快地学到国外的先进制造技术和管理经验,提高企业的生产技术水平和管理水平。对于象数控机床、宝钢大型冶金成套设备、大型发电机组之类技术要求高的大型、关键、复杂设备的研制生产,我国机械工业都成功地运用了合作生产的方式。 外商直接投资带进技术。改革开放以来特别是市场经济体制建立以来,中国利用外资、合资经营步伐加快,从1981年12月机械部批准与美商合作经营湖北派克密封件厂以来,到1994年,仅机械部系统就有“三资”企业2862家,外方投资金额35亿美元。随着境外资金(包括世界银行贷款)的进入和外资企业的建立,机械工业也引进了一大批较先进的设备和制造技术以及先进管理方法,提高了机械产品的档次和技术水平。 除上述引进方式外,机械行业采取的其它引进方式还有:技贸结合、“三来一补”(来料加工、来件装配、来图制造、补偿贸易)、合作研究、购买技术资料或软件、人才培训、引进国外智力、购买二手设备以及联合引进等。 (二)对引进技术的消化吸收及其成效 在80年代前半期的技术引进热潮中,中国机械工业引进了一大批先进技术,“六五”期间仅机械部系统就签订了技术引进合同785项。因此,“七五”及以后时期,机械工业在引进技术的同时,也加强了对引进技术的消化吸收与发展创新工作。根据国务院于1986年颁布的《引进技术消化吸收工作条例》精神,机械部也颁发了《机械工业部引进技术消化吸收工作暂行管理办法》等管理规章,并制定了技术引进消化吸收重点项目计划。1996年,机械部又制定了《机械工业引进技术项目消化创新指南》,并要求各省、市级主管厅、局和技术引进单位也要编制技术引进项目的消化吸收计划。 通过采取上述一系列措施,特别是随着90年代对技术引进管理力度的加大,中国机械工业引进技术的消化吸收、发展创新与国产化工作进入到一个新的发展时期,取得了显著成效,表现在:〔6,7〕 1.掌握了一批重大技术装备的关键制造技术。1983年以来,机械工业部门紧密结合国家重点工程建设,组织全国上千个企事业单位和上万名科技骨干,通过与国外合作生产、合作设计、合作研究等方式先后对30万和60万KW火电机组、宝钢大型冶金设备六大主机、2000万吨级露天矿开采系统等12项重大技术装备展开仿制和自行研制工作,使机械工业多年来没有完成的一些重大技术装备得以研制成功并投入生产运营,国产化水平不断提高。截止1993年底,已累计完成40多项设备并在50多项重点建设和技改工程中投产应用,其中15项成套设备基本上实现了国产化,并在30多项工程中推广应用,为国民经济建设做出了重要贡献。 2.促进了企业的技术改造、技术升级和产品结构优化。中国机械行业从1978年至今共引进了二千多项先进技术,重点骨干企业基本上都引进了国外技术。通过消化吸收与自主研究开发,促进了产品的更新换代,提高了整个机械工业的技术水平。通过80年代的技术引进,使我国机械工业50-60年代水平的部分老产品,约有1/5的品种一下跃迁到70年代末、80年代初的国际水平,缩短了近20年的技术差距;而“八五”期间机械工业在引进基础上发展的新产品,90%以上达到了国际70年代末、80年代初的技术水平,50%以上达到80年代中末期的水平。许多先进制造工艺技术与设备也得到推广应用。 3.用引进技术生产替代进口产品,同时推动了机械产品的出口。在消化引进技术基础上,中国机械工业的一批关键设备和通用机电仪产品技术水平和质量有明显提高,已可替代进口和提供出口。到1990年底,已推荐可替代产品25批1911项。企业反馈信息显示,1989年替代产品销售额达22.8亿美元,并出口创汇10亿美元。通过对引进技术的消化吸收,也提高了中国机械产品的出口创汇能力,出口额连年增长。1996年机械工业出口创汇299亿美元,机械产品出口额在全国外贸出口总额中比重已由1991年的12.3%提高到1996年19.8%,成为中国外贸出口的第二大支柱行业。 4.提高了企业的经济效益和市场竞争力。如由原机械部牵头组织的共有47个单位参加的《“八五”国家重大引进技术消化吸收计划》10大项目之一的“新型推土机和装载机关键零部件”项目,以从美国卡特皮勒公司引进的推土机、装载机等五种主机关键零部件技术为对象进行消化吸收,项目完成后产品质量可以达到80年代世界先进水平,主机及零部件的国产化率分别超过80%和85%,年新增销售收入20亿元。 (三)改革开放以来机械工业技术引进中存在的问题 改革开放以来,中国机械工业共引进技术二千多项,其中软件技术占全国的1/3以上,是引进项目最多,引进内容最广的行业,在促进机械工业科技进步,推动机械企业技术改造,提高国民经济各部门技术装备水平方面发挥了重要作用。但也存在不少应引以为训的问题: 1.引进技术的结构不够合理。80年代以来,机械工业单项技术引进虽有明显增加,但引进技术结构中硬件比例仍然偏高,工艺技术引进比例偏低,这在“八五”期间表现得尤为突出。如1992-1995年,机械工业系统进口成套设备、关键设备和生产线带制造技术的项目数占引进技术项目总数的42-68%,引进费用占引进总额的80%以上〔6〕。进口设备和生产线虽省时省事,能迅速提高生产能力,取得立竿见影的经济效益,但用汇高,也难以引进真正先进的制造技术,还得长期花外汇购买配套件。例如,仪表系统“六五”期间为生产引进技术产品,进口零配件所花外汇达5870万美元。 2.引进技术与消化吸收失衡。由于只注重技术引进的投入,不重视消化吸收的投入,把主要精力和资金放在引进投产上,未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。有的产品投产后性能指标达不到进口产品水平,形不成规模经济效益。制造难度大的大型成套设备的国产化水平更低。例如,中国从70年代就开始大规模引进国外先进的大型石化成套装备,但始终没有解决好国产化问题。按大型石化设备采购额计,1985年国产装备市场占有率仅为10%,1997年也只有20%左右。由于技术引进与国内消化吸收及自主开发结合不紧密,导致机械工业技术引进仍停留在掌握已有技术、提高国产化率的较低层次上,没有上升到形成自主开发创新能力上来,因此也就难以走出“引进——落后——再引进——再落后”的“Zeno悖论”的陷阱。 3.宏观调控乏力,重复引进现象严重。由于宏观调控乏力,审批把关不严,缺乏权威性的引进规划和综合性、全局性分析论证,加之体制上条块分割以及长官意志作梗等原因,导致大型装备、高档消费品生产线和中小型机电产品的盲目进口和重复引进。在90年代境外直接投资大量涌入的时候,这种“引进竞赛”问题变得更加突出。如在重大成套设备引进方面,自70年代以来,中国从国外引进的化肥生产装置就有120多套,花外汇48.1亿美元,其中大部分是近10年来利用外资引进的;同期还引进了乙烯装置20套,聚乙烯装置21套等,共耗资达200多亿美元。重复引进大化肥和石化成套装置数量之多、耗资之巨、持续时间之长在世界上绝无仅有。〔8〕大型设备引进是如此,单项技术的重复引进现象也比较严重。重复引进不仅花费了大量的外汇,加剧了国家建设资金的紧张,更严重的是使国内的机械制造能力闲置,技术水平得不到提高,窒息了民族工业及制造科技的发展。如果我们学习日本“一号机进口,二号机改进,三号机出口”的经验,按照一仿二改三创造的原则只进口少量生产线和样机并对制造技术加以消化吸收,那就会别有一番景象。 4.不讲究引进策略。不少单位把主要精力放在出国、谈判、签约等具体性事务上,较少注意总结经验和进行引进前的可行性论证,更缺少具有理论性、战略性、前瞻性的系统谋划。由于缺乏对外贸易经验,不熟悉国际惯例,不了解国际市场行情,不研究引进策略,致使机械工业技术引进费用偏高,平均每项比日本高出3~8倍;有的专利已过期,有的技术已淘汰,有的产品环保部分严重不合格,却白白搭上大量外汇去引进,造成不应有的损失。 五、历史给我们的几点启迪 回顾建国50年来机械工业技术引进的曲折发展历程,认真总结其正反两方面的经验与教训,可以得出以下几点启示: 1.必须正确选择技术引进的内容与方式。目前,中国机械工业已有比较雄厚的物质技术基础,已没有必要再象50、70年代那样为提高生产能力而花费大量外汇去进口大批成套设备,以减少对外国技术的依赖性,增强本国的自主开发能力。在我国机械工业今后的技术引进工作中,必须学习先进国的成功经验,不断加大单项技术在技术引进结构中所占的比重,而单项技术又要以先进适用的设计制造技术和关键、共性技术以及管理技术等“软件”技术为主。也就是说,凡是国内有一定技术装备基础,引进技术后自己就可以制造的,就决不进口设备;凡是购买关键设备或部分关键部件就可以配套生产的,决不进口成套设备或整机;凡是进口国内急需而又不能制造的硬件设备,必须同时引进其设计制造技术。只有这样,才能以最小的代价获得最大的引进效益。 在引进技术的内容上,要根据机械行业发展需要和市场需求,结合自身的技术水平、工作基础和配套能力,采用许可证贸易、技贸结合、合资经营、交钥匙工程、顾问咨询等灵活多样并有长期实践基础的引进方式,引进那些投资少、见效快、盈利多、创汇高的先进成熟技术,特别是关键、共性制造技术和重大装备技术。鉴于当前国有机械企业尚未走出低谷、下岗人员增多这一国情,引进技术不能片面追求高、新、奇,而应注意其实用性,主要引进一些有利于缓解劳动力就业矛盾的先进适用技术和国内已有技术所需的配套技术,对国内研究开发工作已经成熟或依靠自身技术力量短期能解决的、国内生产不急需的或不适合中国国情的、暂时消化吸收不了的或难于推广应用的技术及产品,则应限制引进。 2.必须处理好技术引进与消化吸收及自主创新的关系。大家知道,科学无国界,技术却有国界,中国机械工业目前所引进的技术虽然是国际上80年代末、90年代初的先进技术,但大部分是国外处于生产饱和期和即将淘汰的设备和技术,是“二手设备”和“二流技术”,真正先进、尖端或敏感的技术国外是不轻易转让的,甚至对我严密封锁,也无法靠技术贸易方式获取。现代科技发展日新月异,如果中国只重视引进技术和设备,满足于投产、达产,提高生产能力,而不重视发展创新,那就只能永远步别人的后尘。日本技术引进的成功经验,在于走引进创新之路,致力于消化引进的世界各国技术之长;并结合国情加以改进创新,从而后来居上,成为世界经济强国的。据对我国大型机械工业企业在“八五”期间开发成功的92种量大面广的典型新产品的技术来源进行抽样调查,发现主要利用国外技术开发的产品占57%,立足于国内自主开发的只占43%,说明中国机械工业发展主要依赖于引进国外技术的状况尚未发生根本性变化,机械工业消化创新和自主创新能力亟待加强。因此,中国机械工业在今后的技术引进中,必须坚持“洋为中用”和“一学、二用、三改、四创”的原则〔9〕,将学习借鉴和发展创新相结合,将引进先进技术与提高国内科研、设计、制造能力相结合,在加强机械工业技术创新体系与自主创新能力建设的基础上,花大力气搞好技术引进的消化吸收、二次开发与创新工作。要本着“一家引进、联合创新、多方受益、国家得利”的原则,开展多形式、多层次的产学研合作,组织科研、设计、制造、使用单位等多方面力量开展多学科、多技术、多部门的联合攻关,建立起技术引进的联合创新机制和消化吸收的技术联动体系。同时做好引进技术,特别是共性关键的推广应用工作,提高整体技术水平和规模经济效益,进而推动机械产品与技术的出口,实现“引进技术——消化吸收——改进创新——扩大出口”的良性循环。 3.必须加强对引进技术的宏观调控。一是要将技术引进与我国机械工业发展战略和“三大战役”相结合,与机械企业技术改造及机械产品出口创汇相结合,制定出科学系统的引进规划和计划,明确技术引进的战略目标、指导思想、基本原则与重点任务,以指导全行业的技术引进与消化吸收工作;二是强化对技术引进宏观管理,在下放技术引进审批权限的同时,建立权威性的技术引进管理机构,加强对技术引进的宏观导向和重大引进项目的审批,减少和杜绝低水平重复引进和重大、成套项目的盲目引进,保证技术引进的先进性、实用性和效益性;三是进一步完善技术引进的政策法规体系,如产业技术政策、国别政策、消化吸收与创新政策、国产化政策等,以规范各方面的技术引进行为,体现对技术引进与消化创新的政策倾斜;四是运用税收、价格、信贷、财政、汇率等经济杠杆对技术引进加以调节与扶持,如对国内急需的引进项目和骨干企业技术引进项目在关税和产品税上给以优惠,对重大消化吸收项目给予贴息贷款,对市场容量已饱和的引进项目加征关税等。 4.必须搞好可行性论证。为了保证引进的项目在技术上先进、经济上合算、生产上可行,在引进前必须进行详细的调查和充分的可行性论证。要广伸触角,建立技术引进的信息收集与反馈网络及技术引进资料库。要赋予有资格的咨询公司一定的法律地位,规定重大技术引进项目必须由其提供可行性分析报告。在对引进项目特别是重大项目进行技术经济分析时,要从本国的技术、资源和经济条件出发,充分考虑自身的技术力量、消化吸收能力、外汇及资金来源、市场需求、生产条件、环保标准、材料和零部件配套状况以及国际经济形势等方面因素,并对引进项目的消化吸收与国产化前景及可能取得的经济社会效益作出科学预测,在知己知彼的基础上,“货比三家”,选优、择廉引进,只有这样,技术引进才能做到选得准、花钱少、收效高。 工业技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业技术论文:机械工业技术政策管理论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业技术论文:机械工业技术教学论文 【内容提要】机械工业技术引进是中国技术引进的主体和缩影。本文回顾了建国50年来中国机械工业技术引进的四个发展阶段:50年代主要从前苏联和东欧国家大量引进成套设备和技术,建设了一批机械工业基地,奠定了中国机械工业与机械科技发展的基础;60年代技术引进转向日本、西欧等资本主义国家,由于受国内外政治气候的影响,技术引进规模较小,进展迟缓;70年代技术引进扩大到整个西方国家,出现了两次进口成套设备的高潮,带有一定程度的盲目性;改革开放以来,机械工业技术引进进入了全方位、多形式、多层次的新的历史发展时期。文章还对中国机械工业技术引进中正反两方面的经验与教训进行了总结与评述。 【关键词】中国/机械工业/技术引进 【正文】 历史昭示人们,技术引进是实现技术进步的一条捷径,几乎所有“后发”国家都是从引进和模仿先进国的科学技术“起家”的,日本和韩国是这方面的典范。中国的机械工业也是在引进和利用国外技术的基础上逐步发展起来的。建国50年来,机械工业的技术引进在曲折前进中大致经历了以下四个发展时期。 一、50年代从前苏联和东欧国家成套引进先进技术装备 解放初期的中国是一个“一穷二白”的农业大国,工业基础脆弱,以修配为主的机械工业尚未形成独立的制造业,且技术十分落后。根据国民经济恢复和“一五”建设的需要,国家确立了大力引进国外先进技术提高本国技术水平的方针。由于当时美、英等西方资本主义国家对新生的社会主义中国采取“封锁禁运”的“冷战”政策,因此50年代我国技术引进的来源国主要是前苏联和东欧社会主义国家。“一五”期间的技术引进是以苏联援建的156项重点工程项目为优秀,以引进重工业部门所需大型成套设备为重点而展开的。据国家外贸部门统计,1950-1959年,我国共签订成套设备等合同约450个,其中与前苏联和东欧国家签订的成套设备合同分别为215项和108项,与西方国家只签了3项,另外还进口了单项设备120余项。以上引进项目共花外汇约27亿美元,其中成套设备占用汇总额的90%以上,所有费用主要由前苏联以低息或无息贷款方式提供。通过156项重点工程的建设和成套技术装备的引进,中国在短短几年内便恢复和建立了钢铁、机械、电力、煤炭、石油、化工等工业,形成了中国工业体系的总体布局,奠定了中国现代化工业建设的初步基础。 在前苏联援建的156个项目中,第一机械工业部有21项,原民主德国也援建了我们2个项目,另引进捷克斯洛伐克制造技术自行设计了上海三大动力设备厂。前苏联援建的这些项目都是我国机械工业的基础性、关键性项目和空白项目。除援建项目之外,机械工业部门还通过技术合作和贸易协定方式,获得了一批主要由国内自行设计和建设的50多个机械工业项目所需的制造图纸、工艺流程、专家咨询和项目所需设备及其它技术物资。〔1〕 50年代特别是“一五”期间,中国机械工业从苏联和东欧国家成套引进先进技术装备的成效是巨大的,主要体现在: 一是在苏联援建下,通过成套项目引进,中国机械工业建立了一批大型骨干企业和重点企业。由于实行高度集中的计划管理体制,使整个机械工业系统的技术引进工作成为通盘规划、统筹部署、协同作战的有序行动,故而这些机械工业基地建设速度快、周期短、效益高。如第一汽车制造厂从1953年7月开工到1956年10月验收投产,只用了三年时间就建成了新中国第一个大规模的汽车制造厂。 二是由于在引进成套设备的同时附带引进了设备设计图纸和工艺技术,并将消化吸收引进技术与国内设计试制及发展新产品结合起来,从而较快地掌握了一大批先进技术装备和重大产品的设计制造技术。在“一五”期间,中国机械工业发展的四千多项新产品中,有三分之二以上是以苏联图纸及测绘仿制为基础,从小到大,从简单到复杂,从单机到成套,逐步试制发展起来的。 三是学习了前苏联从选择厂址、工厂设计、建筑施工、设备安装、工艺设计、人员培训、组织生产一直到开工运转等一系列基本建设的管理程序和生产技术,并积累了对外贸易的经验,培训了一大批工程技术人员、管理人员、技能工人以及留学生和外贸人员,这些都在以后几十年的机械工业建设中发挥了重要作用。 四是积极学习和推广了许多前苏联的先进工艺技术,改变了我国机械企业工艺落后的面貌。 通过50年代特别是“一五”期间的技术引进和大规模经济建设,中国机械工业在短短几年内便实现了从修配仿制向自行设计制造的过渡,并初步形成了中国的机械工业体系,技术发展能力大大提高,经济效益直线上升。“一五”期间,机械工业总产值增长2.6倍,平均年增长率达29%,创造了机械工业发展史上的奇迹:机械工业为国民经济各部门提供技术装备的能力大增强,“二五”期间,我国经济建设所需要的各种机械设备的自给率高达80%以上。〔1,3〕 这段历史启示我们,引进技术是提高中国机械工业技术发展能力,加快机械工业建设速度的重要手段。只要合理规划,集中力量,重点建设,并将技术引进与消化吸收相结合,就能在技术落后的情况下,辟新路,走捷径,迅速缩小与先进国家的技术差距。但是,我们也要看到,技术来源的单一性对机械工业以后的生产发展、技术进步和管理体制也带来了一定的负面影响,把主要精力集中在建设施工和投产达标上,不可避免地轻忽了本国成套设备制造水平和创新能力的提高,淡化了本国研究开发力量的培育与成长,导致发展后劲不足。这些问题,在50年代后期已引起政府部门的警觉,并采取措施作了一些纠正。但由于此时中苏关系有所淡化,加之1958年的“”强调要独立自主大办机械工业,使“一五”时期掀起的技术引进热潮随之也有了大的回落。 二、60年代从日本和西欧引进先进设备与技术 1960年,中苏关系破裂,前苏联单方面撕毁合同、撤走专家,中断了与中国的经济技术合作,迫使我国将引进技术的对象转向资本主义国家。由于对日外交的成功,中日经济技术贸易解冻。1964年,中国机械工业首次从日本引进了10多个品种的气动、电动量仪制造技术和成套设备,1965年以后又引进了液压元件等制造技术和设备,建立了相应的工厂。 1964年1月中法建交,冲破了西方国家长期孤立中国的政策樊篱,中法技术合作开始升温。从1965年起,一机部从法国购买了4种重型汽车产品设计和制造工艺资料,由相应的汽车厂消化吸收。这是首次采用购买软件的方式引进技术。这一时期机械行业还从西德、英国等西方国家引进了一些设备和技术,从而弥补了从前苏联和东欧引进技术之不足。 在国民经济调整时期,为解决经济发展中“吃、穿、用”等的薄弱环节,国内有关部门先后从日、英等10个资本主义国家引进化纤、冶金、石化等方面的成套设备和技术计84项,用汇总额达3亿美元。〔2〕这些设备的引进提高了这些部门的技术水平和生产能力。 为了制造急需的大型成套设备,在此期间,中国还通过举办工业展览会、开展技术交流、组织专家出国考察、加强情报资料搜集分析、对样机进行测绘仿制等方式引进和消化吸收国外先进技术,在此基础上,使用、设计、制造和研究部门之间进行密切合作和协同攻关,设计制造出了包括万吨模锻水压机在内的九大冶金成套设备等一批接近或达到当时世界先进技术水平的成套设备和新产品。“”开始后,机械工业技术引进工作基本陷于停顿状态。 总之,60年代是中国机械工业技术引进的滞缓期,引进规模较小,经济技术效益较差。由于缺乏技术贸易的经验,对国际技术贸易的原则和惯例缺乏了解和研究,结果比别国多花了成倍的却引不进西方国家的关键制造技术,因此很难翻版仿制。但由于当时我国的技术力量已有一定发展,机械工业开始走上以样机测绘、仿制与自行设计制造相结合的发展道路。广大机械科技人员发扬自力更生精神,依靠自身技术力量不仅完成了前苏联遗留下来的建设项目,而且使整个机械科技水平有大的提升,个别技术领域已赶上世界先进水平。 三、70年代从整个西方国家引进先进设备与技术 60年代末、70年代初,国际关系处于急剧动荡之中,各种政治力量重新分化、组合成新的世界格局。1971年10月,中国在联合国的合法席位得到恢复。从1972年起,中国先后同美国、加拿大、澳大利亚等一系列西方国家建立了外交关系,西方国家一向奉行孤立和封锁中国的政策而向中国长期关闭的官方经济技术合作的闸门终于被打开了,技术引进工作也出现了新的高潮,中国开始扩大从美国、前联邦德国、日本、英国、法国等国引进设备与技术的规模。70年代前半期,我国尚未改变过去进口成套设备的做法。1973年1月,国家制定了进口43亿美元成套设备和单机的方案(即“四三方案”)。仅1973年就进口设备77项,合同成交额12.2亿美元。进口重点放在化工、石油、冶金、煤炭、电力等部门。1976年,一机部随“四三方案”也引进了一批关键设备和技术,如杭州汽轮机厂的工业汽轮机、南京汽轮发电机厂的燃气轮机等9个成套项目,对提高中国机械工业制造技术水平起到重要促进作用。上述这些批准建设的项目因为受“”的干扰,有些被迫暂缓执行,有些建设周期拖长,有些进口设备长期未派上用场。 1976年10月,中国结束了十年动乱,经济建设面临重重困难,亟待进行一段时期的恢复与调整,但当时由于在经济工作上受急于求成的“左”的指导思想的影响,中国经济建设很快进入一个新的高速增长时期,全国基建战线进一步拉长,设备进口和技术引进也随着经济恢复和国门打开再度掀起高潮,并出现了一定程度的盲目性。在1978年的较短时间内一下就签订了成交额达78亿美元的设备进口和技术引进项目合同(其中31亿美元合同是当年最后10天突击签订的),用汇总额超过前几个时期的总和,且全要用现汇支付。成套设备的进口和大型工程项目的建设对促进石油、化工等新兴工业部门的建立与发展起到了一定促进作用。 70年代出现的第二次技术引进高潮与50年代的大规模引进相比,项目更多,用汇额更大,由此暴露出的问题和应当汲取的教训也比较多,表现在:一是各部门热衷于从国外大量进口成套设备,对国产机械设备重视不够,抑制了本国机械制造业向其它工业部门提供技术装备能力的提高;二是注意了硬件设备的进口,忽视了设备设计制造技术与工艺流程的引进,在提高生产能力的同时没有解决好提高国内制造水平的问题;三是没有更好地组织引进单位与研究、制造单位联合对引进技术与设备进行消化、吸收和创新,造成了长期依赖国外技术和大量进口零配件的被动局面;四是付出了高昂的代价,1973-1982年我国进口成套设备和签订技术许可证合同的平均成交额分别高达3287万和107万美元,比国际间高出几倍〔4〕;五是技术引进缺乏统筹规划,出现了盲目签约和大起大落的宏观失控现象。由于短期内引进项目过多、规模过大,拉长了基本建设周期,造成了进口设备的积压与损耗,同时也造成了国家外汇支付的极度紧张。 在进口成套设备时,机械行业曾组织技术力量对部分设备进行测绘仿制,试图由此掌握其制造技术,但收效甚微。事实提醒人们,对于复杂、重大机械设备单纯靠测绘仿制的方法是不能奏效的,必须引进其设计制造技术。因此,自70年代后期开始,单项技术引进开始受到更多重视。从1976年起,在中国技术引进计划中列入“单项技术引进计划”,1977年列入国家引进计划的单项技术共有24项。为了学习外国技术引进的先进经验,1978年4月,一机部派出一个综合技术考察团到南斯拉夫、罗马尼亚进行访问考察,发现南、罗两国的做法与中国大相径庭,他们主要以技术许可、合作生产、合资经营的方式从西方国家引进制造技术,较快地提高了本国机械工业的制造技术水平。南、罗两国在技术引进方面的成功经验受到我国政府部门的重视。一机部随之作出决策,把单项技术引进作为今后技术引进的重点,并在部科技局设立了技术引进处这一专管机构。仅1979年,就签订单项技术引进合同28项。通过几年的实践探索,积累了经验,走出了一条以技术许可、合作生产、技术咨询、合资经营等方式为主引进国外先进制造技术的新路子,在使中国的技术引进从以引进硬件设备为主的初级阶段逐步过渡以引进软件技术为主的高级阶段方面起了先行和示范作用。据统计,1973-1982年,机械工业部门引进的单项技术项数最多,达206项,占全国同期引进单项技术总数279项的73.8%;这一时期机械工业部门仅进口成套设备37项,占全国进口设备总数的448项的8.3%。单项技术引进的总费用虽不到设备进口总费用的5%,但对提高中国机械工业制造技术水平却大有裨益。〔4〕 四、改革开放以来全方位、多形式引进消化国外先进制造技术 (一)新时期机械工业技术引进的进程及特点 中共十一届三中全会确立了对外开放、对内搞活经济的方针,技术引进从此进入了一个新的历史发展时期。自80年代初开始,国家在开辟经济特区和开放沿海城市的同时,陆续制定和推行了一系列鼓励利用外资、引进技术的政策,制定了在“六五”后三年引进3000项先进技术的规划,还向省市下放了技术引进的审批权,增设了对外经济技术贸易窗口。在此大好形势下,机械工业部也加强了对技术引进工作的领导与宏观管理,使机械工业技术引进取得长足进展,引进项目逐渐增多,引进规模迅速扩大,引进效益不断提高。改革开放以来,机械工业技术引进具有以下几项显着特点: 1.从进口设备为主转向以引进单项技术特别是软件技术为主。1981年国务院颁布了《技术引进和设备进口工作暂行条例》,对技术引进和设备进口作出明确界定,并特别强调要严格限制成套设备进口,着重引进先进适用技术,以后又了《技术引进合同管理条例》等一系列法规,以保证技术引进朝着规范化方向发展。根据国家这些规定,机械行业加大了以先进制造技术类软件技术为主的单项技术的引进力度,其引进的单项技术占了全国单项技术引进的“大头”,引进的“硬件”也主要是国内难以制造的样机、关键设备和测试仪器。 2.技术引进全方位化。80年代初以来,机械工业技术引进已经突破了地区的局限,引进国别扩大到世界各大洲的几十个国家和地区(其中以从德国、美国和日本三国引进的项目最多)。除了继续从发达国家引进技术外,还发展了同新兴工业化国家、发展中国家和地区的技术贸易关系。 3.引进技术重点比较突出。一是结合国家重点建设项目等的需要,引进重大成套设备、大型设备及其设计制造技术,如50万伏高压输变电设备、30万和60万KW火电成套设备、宝钢大型冶金成套设备等;二是为了提高机械工业基础制造技术水平,引进“三基”(基础机械、基础零部件、基础材料)制造技术;三是结合“三上一提高”和企业技术改造,引进合金钢铸造技术、负压造型铸造技术等关键工艺技术;四是为了填补我国在机械科技前沿领域中的某些缺项以及配合国家重点科技攻关计划,有重点地引进一些先进制造技术和新兴、尖端产品技术,如威海精密机床附件厂结合国家经委“七五”期间国家12项引进技术消化吸收重点项目中“数控机床国产化”项目,从美国引进了镗铣类机床工具系统的制造技术;五是结合我国各行业发展需要,有重点地引进一些重点产品、特殊产品的设计制造或组装、测试技术。〔5,6〕 4.技术引进方式多样化。70年代末以来,中国机械工业技术引进的另一个显着特点是引进方式朝着多样化方向发展,其中最常见的几种引进方式是: 许可证贸易。这是技术引进的高级形态,也是当前国际技术贸易中最常见的一种基本形式。在许可证贸易中,技术转让的内容包括专利、专有技术和商标,中国机械工业引进的主要是设计制造方面的专有技术。80年代以来,机械工业引进技术的半数以上是采取许可证贸易方式引进的。这种引进方式不仅花外汇少,而且容易获得先进制造技术。 进口设备带制造技术。这是技术引进的较初级形态,对引进方技术要求一般不高,因此是技术不太发达国家采用的技术引进方式,在50年代中国机械工业基础尚薄弱的情况下也成功地采用了这种技术引进方式。80年代以来,中国机械工业仍有大批项目是采取这种方式引进的。这种引进方式风险小,形成新产品生产能力快,在国内尚无能力设计制造这类产品或设备的情况下可起到填补设备生产能力缺口的作用。但进口设备带进制造技术的方式投资大、用汇多,也不易学到关键技术,还会增加对外国零部件和配套技术的依赖性,也制约了本国科研与设计制造能力的提高。因此,随着我国机械工业科技水平的不断进步,应该尽量少采用这种方式引进技术,尤其要限制成套设备和生产线的进口。 咨询诊断。这是一种灵活实用、用汇不多的技术引进方式,其内容包括产品设计咨询、技术改进咨询、决策咨询、可行性论证、企业诊断等。如80年代初,我国柴油机行业的不少厂家曾委托英国、奥地利的几家着名发动机咨询设计公司改进柴油机的设计,收到良好效果。 合作生产。通过与外商特别是跨国公司合作生产,可以较快地学到国外的先进制造技术和管理经验,提高企业的生产技术水平和管理水平。对于象数控机床、宝钢大型冶金成套设备、大型发电机组之类技术要求高的大型、关键、复杂设备的研制生产,我国机械工业都成功地运用了合作生产的方式。 外商直接投资带进技术。改革开放以来特别是市场经济体制建立以来,中国利用外资、合资经营步伐加快,从1981年12月机械部批准与美商合作经营湖北派克密封件厂以来,到1994年,仅机械部系统就有“三资”企业2862家,外方投资金额35亿美元。随着境外资金(包括世界银行贷款)的进入和外资企业的建立,机械工业也引进了一大批较先进的设备和制造技术以及先进管理方法,提高了机械产品的档次和技术水平。 除上述引进方式外,机械行业采取的其它引进方式还有:技贸结合、“三来一补”(来料加工、来件装配、来图制造、补偿贸易)、合作研究、购买技术资料或软件、人才培训、引进国外智力、购买二手设备以及联合引进等。 (二)对引进技术的消化吸收及其成效 在80年代前半期的技术引进热潮中,中国机械工业引进了一大批先进技术,“六五”期间仅机械部系统就签订了技术引进合同785项。因此,“七五”及以后时期,机械工业在引进技术的同时,也加强了对引进技术的消化吸收与发展创新工作。根据国务院于1986年颁布的《引进技术消化吸收工作条例》精神,机械部也颁发了《机械工业部引进技术消化吸收工作暂行管理办法》等管理规章,并制定了技术引进消化吸收重点项目计划。1996年,机械部又制定了《机械工业引进技术项目消化创新指南》,并要求各省、市级主管厅、局和技术引进单位也要编制技术引进项目的消化吸收计划。 通过采取上述一系列措施,特别是随着90年代对技术引进管理力度的加大,中国机械工业引进技术的消化吸收、发展创新与国产化工作进入到一个新的发展时期,取得了显着成效,表现在:〔6,7〕 1.掌握了一批重大技术装备的关键制造技术。1983年以来,机械工业部门紧密结合国家重点工程建设,组织全国上千个企事业单位和上万名科技骨干,通过与国外合作生产、合作设计、合作研究等方式先后对30万和60万KW火电机组、宝钢大型冶金设备六大主机、2000万吨级露天矿开采系统等12项重大技术装备展开仿制和自行研制工作,使机械工业多年来没有完成的一些重大技术装备得以研制成功并投入生产运营,国产化水平不断提高。截止1993年底,已累计完成40多项设备并在50多项重点建设和技改工程中投产应用,其中15项成套设备基本上实现了国产化,并在30多项工程中推广应用,为国民经济建设做出了重要贡献。 2.促进了企业的技术改造、技术升级和产品结构优化。中国机械行业从1978年至今共引进了二千多项先进技术,重点骨干企业基本上都引进了国外技术。通过消化吸收与自主研究开发,促进了产品的更新换代,提高了整个机械工业的技术水平。通过80年代的技术引进,使我国机械工业50-60年代水平的部分老产品,约有1/5的品种一下跃迁到70年代末、80年代初的国际水平,缩短了近20年的技术差距;而“八五”期间机械工业在引进基础上发展的新产品,90%以上达到了国际70年代末、80年代初的技术水平,50%以上达到80年代中末期的水平。许多先进制造工艺技术与设备也得到推广应用。 3.用引进技术生产替代进口产品,同时推动了机械产品的出口。在消化引进技术基础上,中国机械工业的一批关键设备和通用机电仪产品技术水平和质量有明显提高,已可替代进口和提供出口。到1990年底,已推荐可替代产品25批1911项。企业反馈信息显示,1989年替代产品销售额达22.8亿美元,并出口创汇10亿美元。通过对引进技术的消化吸收,也提高了中国机械产品的出口创汇能力,出口额连年增长。1996年机械工业出口创汇299亿美元,机械产品出口额在全国外贸出口总额中比重已由1991年的12.3%提高到1996年19.8%,成为中国外贸出口的第二大支柱行业。 4.提高了企业的经济效益和市场竞争力。如由原机械部牵头组织的共有47个单位参加的《“八五”国家重大引进技术消化吸收计划》10大项目之一的“新型推土机和装载机关键零部件”项目,以从美国卡特皮勒公司引进的推土机、装载机等五种主机关键零部件技术为对象进行消化吸收,项目完成后产品质量可以达到80年代世界先进水平,主机及零部件的国产化率分别超过80%和85%,年新增销售收入20亿元。 (三)改革开放以来机械工业技术引进中存在的问题 改革开放以来,中国机械工业共引进技术二千多项,其中软件技术占全国的1/3以上,是引进项目最多,引进内容最广的行业,在促进机械工业科技进步,推动机械企业技术改造,提高国民经济各部门技术装备水平方面发挥了重要作用。但也存在不少应引以为训的问题: 1.引进技术的结构不够合理。80年代以来,机械工业单项技术引进虽有明显增加,但引进技术结构中硬件比例仍然偏高,工艺技术引进比例偏低,这在“八五”期间表现得尤为突出。如1992-1995年,机械工业系统进口成套设备、关键设备和生产线带制造技术的项目数占引进技术项目总数的42-68%,引进费用占引进总额的80%以上〔6〕。进口设备和生产线虽省时省事,能迅速提高生产能力,取得立竿见影的经济效益,但用汇高,也难以引进真正先进的制造技术,还得长期花外汇购买配套件。例如,仪表系统“六五”期间为生产引进技术产品,进口零配件所花外汇达5870万美元。 2.引进技术与消化吸收失衡。由于只注重技术引进的投入,不重视消化吸收的投入,把主要精力和资金放在引进投产上,未能很好地组织各设计、制造、施工、使用等单位和产、学、研各方面力量进行协同攻关,加之缺乏支持装备国产化的激励政策,致使许多引进项目消化吸收缓慢,国产化程度低,发挥作用有限。就已引进的技术看,从图纸资料的翻译、转移到投入批量生产,一般要用三年以上时间,大型复杂装备的消化周期还要拉长。有的产品投产后性能指标达不到进口产品水平,形不成规模经济效益。制造难度大的大型成套设备的国产化水平更低。例如,中国从70年代就开始大规模引进国外先进的大型石化成套装备,但始终没有解决好国产化问题。按大型石化设备采购额计,1985年国产装备市场占有率仅为10%,1997年也只有20%左右。由于技术引进与国内消化吸收及自主开发结合不紧密,导致机械工业技术引进仍停留在掌握已有技术、提高国产化率的较低层次上,没有上升到形成自主开发创新能力上来,因此也就难以走出“引进——落后——再引进——再落后”的“Zeno悖论”的陷阱。 3.宏观调控乏力,重复引进现象严重。由于宏观调控乏力,审批把关不严,缺乏权威性的引进规划和综合性、全局性分析论证,加之体制上条块分割以及长官意志作梗等原因,导致大型装备、高档消费品生产线和中小型机电产品的盲目进口和重复引进。在90年代境外直接投资大量涌入的时候,这种“引进竞赛”问题变得更加突出。如在重大成套设备引进方面,自70年代以来,中国从国外引进的化肥生产装置就有120多套,花外汇48.1亿美元,其中大部分是近10年来利用外资引进的;同期还引进了乙烯装置20套,聚乙烯装置21套等,共耗资达200多亿美元。重复引进大化肥和石化成套装置数量之多、耗资之巨、持续时间之长在世界上绝无仅有。〔8〕大型设备引进是如此,单项技术的重复引进现象也比较严重。重复引进不仅花费了大量的外汇,加剧了国家建设资金的紧张,更严重的是使国内的机械制造能力闲置,技术水平得不到提高,窒息了民族工业及制造科技的发展。如果我们学习日本“一号机进口,二号机改进,三号机出口”的经验,按照一仿二改三创造的原则只进口少量生产线和样机并对制造技术加以消化吸收,那就会别有一番景象。 4.不讲究引进策略。不少单位把主要精力放在出国、谈判、签约等具体性事务上,较少注意总结经验和进行引进前的可行性论证,更缺少具有理论性、战略性、前瞻性的系统谋划。由于缺乏对外贸易经验,不熟悉国际惯例,不了解国际市场行情,不研究引进策略,致使机械工业技术引进费用偏高,平均每项比日本高出3~8倍;有的专利已过期,有的技术已淘汰,有的产品环保部分严重不合格,却白白搭上大量外汇去引进,造成不应有的损失。 五、历史给我们的几点启迪 回顾建国50年来机械工业技术引进的曲折发展历程,认真总结其正反两方面的经验与教训,可以得出以下几点启示: 1.必须正确选择技术引进的内容与方式。目前,中国机械工业已有比较雄厚的物质技术基础,已没有必要再象50、70年代那样为提高生产能力而花费大量外汇去进口大批成套设备,以减少对外国技术的依赖性,增强本国的自主开发能力。在我国机械工业今后的技术引进工作中,必须学习先进国的成功经验,不断加大单项技术在技术引进结构中所占的比重,而单项技术又要以先进适用的设计制造技术和关键、共性技术以及管理技术等“软件”技术为主。也就是说,凡是国内有一定技术装备基础,引进技术后自己就可以制造的,就决不进口设备;凡是购买关键设备或部分关键部件就可以配套生产的,决不进口成套设备或整机;凡是进口国内急需而又不能制造的硬件设备,必须同时引进其设计制造技术。只有这样,才能以最小的代价获得最大的引进效益。 在引进技术的内容上,要根据机械行业发展需要和市场需求,结合自身的技术水平、工作基础和配套能力,采用许可证贸易、技贸结合、合资经营、交钥匙工程、顾问咨询等灵活多样并有长期实践基础的引进方式,引进那些投资少、见效快、盈利多、创汇高的先进成熟技术,特别是关键、共性制造技术和重大装备技术。鉴于当前国有机械企业尚未走出低谷、下岗人员增多这一国情,引进技术不能片面追求高、新、奇,而应注意其实用性,主要引进一些有利于缓解劳动力就业矛盾的先进适用技术和国内已有技术所需的配套技术,对国内研究开发工作已经成熟或依靠自身技术力量短期能解决的、国内生产不急需的或不适合中国国情的、暂时消化吸收不了的或难于推广应用的技术及产品,则应限制引进。 2.必须处理好技术引进与消化吸收及自主创新的关系。大家知道,科学无国界,技术却有国界,中国机械工业目前所引进的技术虽然是国际上80年代末、90年代初的先进技术,但大部分是国外处于生产饱和期和即将淘汰的设备和技术,是“二手设备”和“二流技术”,真正先进、尖端或敏感的技术国外是不轻易转让的,甚至对我严密封锁,也无法靠技术贸易方式获取。现代科技发展日新月异,如果中国只重视引进技术和设备,满足于投产、达产,提高生产能力,而不重视发展创新,那就只能永远步别人的后尘。日本技术引进的成功经验,在于走引进创新之路,致力于消化引进的世界各国技术之长;并结合国情加以改进创新,从而后来居上,成为世界经济强国的。据对我国大型机械工业企业在“八五”期间开发成功的92种量大面广的典型新产品的技术来源进行抽样调查,发现主要利用国外技术开发的产品占57%,立足于国内自主开发的只占43%,说明中国机械工业发展主要依赖于引进国外技术的状况尚未发生根本性变化,机械工业消化创新和自主创新能力亟待加强。因此,中国机械工业在今后的技术引进中,必须坚持“洋为中用”和“一学、二用、三改、四创”的原则〔9〕,将学习借鉴和发展创新相结合,将引进先进技术与提高国内科研、设计、制造能力相结合,在加强机械工业技术创新体系与自主创新能力建设的基础上,花大力气搞好技术引进的消化吸收、二次开发与创新工作。要本着“一家引进、联合创新、多方受益、国家得利”的原则,开展多形式、多层次的产学研合作,组织科研、设计、制造、使用单位等多方面力量开展多学科、多技术、多部门的联合攻关,建立起技术引进的联合创新机制和消化吸收的技术联动体系。同时做好引进技术,特别是共性关键的推广应用工作,提高整体技术水平和规模经济效益,进而推动机械产品与技术的出口,实现“引进技术——消化吸收——改进创新——扩大出口”的良性循环。 3.必须加强对引进技术的宏观调控。一是要将技术引进与我国机械工业发展战略和“三大战役”相结合,与机械企业技术改造及机械产品出口创汇相结合,制定出科学系统的引进规划和计划,明确技术引进的战略目标、指导思想、基本原则与重点任务,以指导全行业的技术引进与消化吸收工作;二是强化对技术引进宏观管理,在下放技术引进审批权限的同时,建立权威性的技术引进管理机构,加强对技术引进的宏观导向和重大引进项目的审批,减少和杜绝低水平重复引进和重大、成套项目的盲目引进,保证技术引进的先进性、实用性和效益性;三是进一步完善技术引进的政策法规体系,如产业技术政策、国别政策、消化吸收与创新政策、国产化政策等,以规范各方面的技术引进行为,体现对技术引进与消化创新的政策倾斜;四是运用税收、价格、信贷、财政、汇率等经济杠杆对技术引进加以调节与扶持,如对国内急需的引进项目和骨干企业技术引进项目在关税和产品税上给以优惠,对重大消化吸收项目给予贴息贷款,对市场容量已饱和的引进项目加征关税等。 4.必须搞好可行性论证。为了保证引进的项目在技术上先进、经济上合算、生产上可行,在引进前必须进行详细的调查和充分的可行性论证。要广伸触角,建立技术引进的信息收集与反馈网络及技术引进资料库。要赋予有资格的咨询公司一定的法律地位,规定重大技术引进项目必须由其提供可行性分析报告。在对引进项目特别是重大项目进行技术经济分析时,要从本国的技术、资源和经济条件出发,充分考虑自身的技术力量、消化吸收能力、外汇及资金来源、市场需求、生产条件、环保标准、材料和零部件配套状况以及国际经济形势等方面因素,并对引进项目的消化吸收与国产化前景及可能取得的经济社会效益作出科学预测,在知己知彼的基础上,“货比三家”,选优、择廉引进,只有这样,技术引进才能做到选得准、花钱少、收效高。 工业技术论文:生态工业技术发展模式探讨 一、栖霞市生态工业经济发展新特点 1、生态工业经济已成为栖霞市经济发展主方向。到2014年底,生态工业经济已初步形成新能源产业、节能环保产业、新材料产业、汽车及船舶零部件产业等四大产业集群。据调查,2014年底全市规模以上工业企业中生态工业企业共计30户,已投产、尚未纳入规模以上工业统计的企业12户。 2、“一体两翼”生态工业发展布局已初步形成。按照突破“一体两翼”的发展思路,园区和城市基础设施配套建设逐步完善,承接烟台市辐射带动能力不断增强,为生态工业经济发展培育了良好的发展载体。“南北两翼”抓住潮水机场、八角港口和烟青城际铁路等重要基础设施建设的有利时机,在促进工业经济崛起、引领高端产业发展等方面承担了更大的份额。北翼的经济开发区已培育成高端产业发展的龙头,松山街道、臧家庄镇与开发区一体发展,加快对接融合步伐,拉开了生态工业经济大发展的框架。南翼的桃村镇借助台湾农民创业园的品牌优势和烟青城际铁路开工建设的机遇,加大基础设施配套改善力度,着力打造烟台市卫星城和栖霞南翼经济中心。 3、汽车和船舶零部件产业呈现规模化发展。2014年规模以上汽车和船舶零部件企业有13户,实现主营业务收入120056.4万元,利税6040.1万元,利润3844.5万元,占全市规模以上工业企业的5.26%、4.04%、3.24%。 4、新能源产业迅速崛起,全市能源结构发生根本变化。2014年规模以上新能源企业3户,实现主营业务收入8370.2万元,利税1661.3万元,利润927.5万元,占全市规模以上工业企业的0.36%、1.1%、0.78%。新能源产业发电量(含中节能生物质热电,不含余热发电)达到30114万千瓦时,占全社会用电量的25.8%,相当于节约标煤10万吨,减排二氧化碳26万吨。其中风电发电量22930万千瓦时,生物质发电7184万千瓦时。到“十二五”末,栖霞市包括风电和生物质热电的新能源发电量将达到15亿千瓦时,加上余热发电,总发电量将达到17亿千瓦时以上,折标煤约50万吨,将有望占全社会用电量的70%以上,全市能耗结构将出现明显变化。 5、节能环保产业发展强势。2014年,节能环保及新型建材企业9户,实现主营业务收入229489万元,利税28697.8万元,利润15344.2万元,占全市规模以上工业企业的10.06%、19.23%、12.92%。其中:新型建材企业6户,实现主营业务收入157684.5万元,利税22197.9万元,利润11543万元,占全市规模以上工业企业的6.91%、14.88%、9.72%。 6、循环经济和资源综合利用效果显著。农作物秸秆资源利用产业化取得成效。一是利用农作物秸秆发电供热。二是利用农作物秸秆替代木材。三是利用枝条生产食用菌等。通过这些方式,年可利用农作物秸秆30多万吨,节约标煤10万吨,节约替代木材10万立方米,创造经济价值近4亿元。水泥企业余热发电项目可节省30%左右用电量,降低了成本,节约了资源,是典型的“小循环型”生态工业项目。目前五户水泥生产企业均已进行余热发电项目改造,年发电量达到2.4亿千瓦时,折标煤7.3万吨。包括旋窑水泥利用粉煤灰等各类工业固体废物,三菱水泥协同处理城市污泥,新型墙体材料产业利用各类工业固体废物,中节能生物质热电、万华生态板综合利用各类生物资源等在内的一批资源综合利用项目的实施,完善了水泥和生物质资源产业链。 二、生态工业发展过程中存在的主要问题 1、生态工业经济总量偏低,质量不高,科研能力较弱。2014年,栖霞市230户规模以上企业中,生态工业仅占全部规模以上企业总数的11%,2014年实现销售收入仅占全部规模以上企业的16.43%。现有生态工业企业产品技术含量低、研发能力较弱,42户企业中仅有省级以上企业技术中心2家,市级企业技术中心8家,大部分企业处于产业链的初加工阶段。2、生态工业园区建设水平较低。工业园区是发展工业的主战场和主阵地,目前栖霞市工业园区的规划建设离生态工业园区要求仍有一定距离,主要表现在:(1)产业规划不尽合理。生态工业园建设很大程度上依赖于产业链的互补,但栖霞市工业园区招商过程中对产业链接重视不够,除了新型建材产业以外,各相关企业间能源、资源的链接关系比较松散。资源的加工是同向的,企业间几乎没有物质流,绝大部分企业的原材料从外地采购,产品又销往外地,标准的“两头在外”。(2)公共平台建设滞后。生态工业园建设的目的就是使一个企业的副产品或废物(包括能量)用作另一个工厂原料,达到梯次利用和层级利用,实现物质能量利用最大化和废物排放最小化。由于园区相关设施建设滞后,导致物质和能源在企业间不能有效流动,无法实现生态工业园建设目的。3、传统产业优化升级力度不够。栖霞市的传统产业包括机械、化工、黄金、食品、纺织等行业,工艺相对落后、产品单一、技术含量低,尽管近几年不断进行技术改造,仍处于中低端运行,企业应付外部环境变化的能力低。 三、构建栖霞生态工业发展模式 为了更好的推动栖霞市生态工业发展,结合栖霞市生态工业现状和趋势,建议: (一)着力抓好生态工业经济发展模式落实1、生态工业是以节约和高效利用资源、清洁生产和废物多层次循环利用为主要特征的一种工业发展模式,高效、循环和层级利用是其三大突出特点。为确保生态工业内涵的理解和把握准确到位,全市上下要大力宣传生态工业发展模式,理解生态工业的内涵和实质,以便明确工作方向,指导全市生态工业快速健康发展。2、建立生态工业考核评价体系。在全市机关岗位责任制考核体系中设立生态工业考核指标,给予相应分值。设立生态工业经济发展专项资金,对积极采取新技术、新工艺、新设备等进行节能改造的企业给予奖励,鼓励企业进行节能技术改造,促进资源循环利用。同时严格行政执法,加大对企业违犯节能法律、法规的处罚力度,引导企业不断改进生产经营方式,向生态企业转型。 (二)打造生态工业发展载体1、加快三区融合,打造20公里生态工业经济长廊。加快开发区、臧家庄和松山对接融合步伐,推进三区一体发展,按照生态工业园区的标准和要求,搞好基础设施配套,提升园区承载能力和水平,加快融入烟台蓝色经济区,培育高端产业发展龙头和生态工业经济隆起带。经济开发区作为栖霞市经济发展龙头镇,要大力做好循环化改造,把循环化改造作为加快转变经济发展方式、调整经济结构的有效形式,建立低消耗、低排放、高效率、能循环的现代产业体系。2、把栖霞市桃村镇的台湾农民创业园打造成生态创业园区。以桃村为主体,实行镇园一体、统筹发展,围绕汽车零部件、机械制造、电子信息、食品加工等产业,积极承接周边城市产业转移,抓好台资项目引进建设,打造栖霞生态工业南翼中心。三是其他镇街应结合当地产业基础、资源禀赋等特点,因地制宜发展生态工业。 (三)加快发展循环经济和资源综合利用1、完善新型建材行业循环经济产业链,加大节能技改力度。加大建材产业补链项目建设力度,延长水泥产业链。瑞祥干混砂浆、新建华管桩、宝业建材、白洋河水泥搅拌站等一批水泥产业链补链项目陆续建设投达产,增加了栖霞市水泥产品的当地消耗量,避免了高能耗的熟料外销,降低了水泥行业单位能耗水平。(1)加快产业链上已有关联项目建设,完善建材产业链条,降低水泥行业单位能耗。帮助山水水泥骨料厂200万吨石子、兴昊水泥余热发电、三菱水泥熟料生产线节能环保技术改造项目等项目尽快建成投产,尽早发挥节能效益。(2)加快推进富氧助燃等节能新技术推广应用。栖霞市旋窑水泥企业年能耗总量约100万吨标煤,若全部采用富氧助燃技术,年可节约标煤8万吨以上。该装置已在河南天瑞集团汝州水泥有限公司日产5000吨生产线、成都拉法基水泥有限公司日产12000吨生产线等旋窑生产线上成功运行,产品质量有所提高,综合节能率达到8%以上。目前三菱水泥正在探讨方案可行性,如果可行,可相继协调其它四户水泥企业开展调研,尽早实施。(3)鼓励水泥产业兼并重组,提高产业集中度。工信部、山东省经信委先后提出了《关于加快推进重点行业企业兼并重组的指导意见》和《关于做好水泥磨机置换改造优化产能布局工作的通知》,要求各地根据水泥行业现状,做好磨机改造工作,整合磨机产能,推进兼并重组,栖霞市的置换改造实施方案正在编制中,以进一步推动水泥行业改造升级。2、加快农作物秸秆循环利用产业链建设。(1)建立农作物秸秆回收体系。一方面大量秸秆被遗弃,焚烧,而企业又面临原材料收集困难,外购运输距离远,导致企业运营成本提高。建议当地政府引导收购企业与农户之间建立回收利用渠道,公安、交通、林业等部门在加强管理的同时给予支持。(2)加快万华生态板产业链延伸。一是要加快万华生态板生产工艺研究,提高工艺稳定率和成品率,降低成本,扩大生产。二是发挥万华栖霞公司的龙头作用,加大招商力度,建设万华生态家装产业园,引进表面装饰、家具加工等生产企业,实现规模化经营,健全产业链。(3)加快臧家庄新型复合模压托盘等项目建设,使秸秆综合利用成为栖霞市一个新兴的循环经济产业。3、打造完整的风电产业链。按照《栖霞市风电及光伏发电产业发展规划》有序推进风电场建设,推动唐山硼风电、庄子风电等风电场的旅游资源开发。打造桃村风电装备产业基地,以安得利斯公司为依托,鼓励其与大型风电整机生产企业合作,大幅提升生产规模、产品等级和技术创新能力。打造风电人才培训基地。烟台风能电力学校是全国唯一一所全日制风能电力学校,面向全国培养风电开发、风电设备制造、风电配套产品与技术研发等多领域中高级专业技术人才。 (四)加快淘汰落后,促进传统产业优化转型升级一是加快淘汰落后。鼓励企业加大“能效对标”力度,对照国家产业政策和淘汰落后目录,利用先进技术对现有装备进行节能技术改造,提高企业装备水平,促进传统产业转型升级。鼓励企业按照国家节能惠民有关规定,采购国家财政补贴的高效机电设备。二是积极推进企业退城进园,抓好企业技术改造。充分发挥老企业嫁接改造投资少、见效快的特点,坚持不懈地推进企业技改扩能,实现快速膨胀、滚动发展。栖霞市现处于爬坡赶超的发展的关键时期,在新常态经济发展形式下,以科技创新和开放开发为动力,以工业园区和项目建设为载体,着力构建循环工业产业链,推进循环发展和清洁生产,努力推进工业生态化、生态产业化,走出一条绿色、环保、可持续的生态工业化发展的新路子,促进全市工业转型跨越发展。 作者:史晓婧 单位:山东省农业广播电视学校栖霞市分校 工业技术论文:生态工业技术发展研究 1.切实加大工业节能减排力度。 工业是我区耗能大户、排放大户。我区工业能耗由2001年的2172.44万吨标准煤快速上升到2010年的11502万吨标准煤,占全区总能耗的比重由48.78%猛增到2010年的60.91%。能耗与排放紧密相连,能耗决定排放。二氧化硫、氮氧化物等主要污染物大部分是在煤炭等能源燃烧过程中排放的,化学需氧量、氨氮排放量就是生产生活污水中的主要污染物排放量。高能耗必然伴随高排放,减排必先节能。抓住工业用电量、用水量就抓住了工业节能减排的“牛鼻子”。工业是内蒙古能源消耗的重点领域,因而也是节能减排的重点领域。我区发展生态工业,必须切实加大节能减排力度,把万元GDP能耗和主要污染物排放强度降下来。我区工业能耗、污染物排放居高不下,与我区经济发展阶段有关,与产业层次处于低端有关,与工业结构比较单一有关,与工业发展方式粗放有关,更与推进节能减排的体制机制有关,特别是与没有把工业节能减排指标分解落实到工业企业直接有关。把工业节能减排指标科学分解落实到每户工业企业,实行严格的考核奖惩制度,可以倒逼企业采用节能减排技术,实施技术改造,主动节约能源资源、减少主要污染物排放,使企业生产经营方式由外部不经济向内部经济性与外部经济性相统一转变。建立工业企业节能减排的倒逼机制,在整个新型工业化进程中可以形成企业自觉增加研发投入、自主创新步伐加快;产业结构加速调整、产业层次不断提升;发展方式加快转变、经济发展质量明显提高的积极效应。 2.切实提高工业固体废物综合利用率。 提高工业固体废物综合利用率,就是要把工业固体废弃物资源化循环利用。这就要求围绕行业龙头和骨干企业,发展专业化分工协作的配套企业,根据该企业产生的废弃物,引进一些可以消化这些废弃物的企业入园,同时通过对龙头企业产生的剩余能量进行利用,实现物质和能量的阶梯利用[3]。生态工业园区是围绕骨干企业发展专业化分工协作的配套企业,实现资源循环利用的有效载体。因地制宜规划、设计和发展生态工业园区,有利于形成产业集群,产生产业集聚效应,提高产业组织程度与产业规模竞争力。 3.推进生态工业发展的政策、制度和重点工程。 一方面需要制定支持企业积极主动节能减排的财政政策。对增加研发投入、研究开发节能减排技术或采用节能减排技术,在节约能源资源、减少污染物排放上取得突出成效的企业给予财政补助。一方面需要制定支持一般工业园区向生态工业园区升级的政策。生态工业园区以生态工业理论为指导,着力于园区生态链和生态网建设,最大限度提高资源利用率,从源头上将污染物排放量减至最低,实现区域清洁生产。 与传统的“设计—生产—使用—废弃”生产方式不同,生态工业园区遵循“回收—再利用—设计—生产”的循环经济模式。生态工业园区使不同企业之间形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,使上游生产过程中产生的废物成为下游生产的原料,达到资源最优化配置。与此同时,实行工业节能减排指标和固体废物综合利用要求分解落实到企业的制度。企业是耗能、污染物排放和固体废物废弃的主体,也是节能减排、固体废物综合利用的主体。只有把节能减排和固体废物综合利用的指标分解到每户企业,才能确保完成节能减排和工业固体废物综合利用率的目标。发展生态工业,推进生态工业园是内蒙古自治区节能减排、改善民生的重要环节;是建立可持续的生产生活方式,使社会走上可持续、和谐的发展道路的关键所在。 作者:刘倩雯 白洁冰 单位:内蒙古自治区环境科学研究院 工业技术论文:生态工业技术经济发展分析 一、丽水工业生态化评价 丽水工业制造业产值占比超九成,采矿业企业少、占比小,缺乏代表性,水力发电绿色环保且效益高,本文以2013年数据为基础,通过对10个指标的分析,得出制造业各维度上的优势产业,结合产业集聚度,综合分析得出丽水生态工业发展的着力点和主要方向。 (一)以经济效率为标准的经济有效性评价以固定资产净值、从业人员年平均人数、主营业务成本、各项费用作为投入指标,将主营业务收入、工业增加值、营业利润作为产出指标,选取增加值率、成本费用利润率、全员劳动生产率、固定资产周转率4个指标,从生产要素消耗带来的经济产出角度评价经济有效性。1.增加值率。六成规上工业行业增加值率高于全市水平(19.72%),制造业排名前5位的是:金属制品机械和设备修理(50.9%)、文教工美体育和娱乐用品制造(31.1%)、计算机通信和其他电子设备制造业(29.1%)、酒饮料和精制茶制造业(28.4%)、化学原料和化学制品制造业(25.9%),基本以劳动密集型为主。2.劳动生产率。全市规上工业全员劳动生产率为19.64万元/人,化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、有色金属冶炼和压延加工、金属制品、纺织、计算机通信和其他电子设备制造业等六成行业高于平均水平,大部分为机械化程度相对较高的重工业。3.成本费用利润率。全市规上工业平均成本费用率为9.2%,17个行业高于平均水平,其中文教工美体育和娱乐用品制造业(21.8%)主要产品为木制玩具、石雕等文化创意产品,附加值明显高于其他行业,与金属制品、计算机通信和其他电子设备制造、通用设备制造和酒饮料精制茶制造业分列前五位。4.固定资产周转率。18个行业固定资产周转率高于平均水平(5.0%),其中化学纤维制造业只包含两家开业时间较早的老企业,固定资产净值低,固定资产周转率明显高于其他行业,缺乏代表性,予以排除。此外,排位靠前的行业有:化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、农副食品加工业。从经济效率角度考虑,具有相对优势的行业是:化学原料和化学制品制造、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、造纸及纸制品、文教工美体育和娱乐用品制造、非金属矿物制品、金属制品、通用设备制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造业。 (二)以环境效率为标准的环境友好度评价以万元产值能耗量、万元产值SO2排放量、万元产值COD排放量分别测算能源友好度、大气友好度和水环境友好度,分析得出环境效率优势行业。1.能源友好度。2013年,丽水规上工业万元产值能耗为0.1296吨(等价值)。皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、汽车制造、金属制品业等17个行业低于全市水平。2.大气友好度。2013年,丽水工业排放SO22.44吨,万元产值SO2排放量为1.1千克。SO2排放轻重工分化较为明显,排放较多的行业有:橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼及压延加工、纺织业。而文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业等轻工业则排放明显较少。3.水环境友好度。2013年,全市工业共排放COD0.98吨,万元产值COD排放量为0.45Kgs。橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼和压延加工、金属制品、农副食品加工、造纸和纸制品业合计约占总排放量的6成。单位产值排放量较少的主要行业有:文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业。从环境效率角度考虑,以下14个行业具有相对优势:纺织服装服饰、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造、印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、有色金属冶炼及压延加工、金属制品、专用设备制造、汽车制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、电器机械和器材制造、仪器仪表制造、金属制品机械和设备修理业。 (三)以创新效率为标准的创新能力评价以科技经费内部支出/主营业务收入作为科技投入、新产品产值率作为科技产出、专利申请数/企业数量作为知识产权测算,从创新效率角度挑选优势产业。1.科技投入。2013年,丽水规上工业R D经费支出10.61亿元,增长17.0%,万元产值R D经费支出59.2元,13个行业高于全市平均水平,其中装备制造业5个:计算机通信和其他电子设备制造、电气机械和器材制造、汽车制造、通用设备制造、专用设备制造业。2.科技产出。近年来,丽水工业不断加大投入,提升新产品研发力度,2013年规上工业实现新产品产值372.29亿元,新产品产值率达20.8%,13个行业超平均水平,其中仪器仪表制造业高达57.5%,计算机通信和其他电子设备制造业、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造业新产业产值率近50.0%3.知识产权。2013年,丽水规上工业共申请专利1598件,其中制造业1588件,占99.4%,户均专利申请数1.34件,12个行业高于平均水平,印刷和记录媒介复制(3.40件)、化学原料和化学制品制造(3.35件)和文教工美体育和娱乐用品制造业(2.82件)位列前三。从创新效率角度考虑,印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、化学原料及化学制品制造和医药制造业具有相对优势。(四)综合评价通过以上分析,我们得出三个维度上的优势行业,本段通过以下汇总分析,得出综合优势行业:各行业按照各项指标高于全市平均水平即得1分计算,总得分在7分以上的行业有以下12个行业,综合优势产业总体可归纳为四类:1.传统优势产业:化学原料和化学制品制造、金属制品、通用设备制造、专用设备制造业;2.特色产业:文教工美体育和娱乐用品制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造业;3.新兴产业:铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造、汽车制造、医药制造业;4.其他非代表性行业:纺织服装服饰业。 二、丽水生态工业发展方向与建议 1.树立品牌,做大做强做优传统优势产业。传统优势产业通常规模大,集中度高,具有较高的市场占有率和知名度。以纳爱斯集团为龙头的化学原料和化学制品制造业、以遂昌元力集团建筑五金为代表的金属制品业、以阀门和切削工具产业为代表的通用设备制造业和以青田意尔康集团为代表的皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业即具有以上特点,2013年,四大行业占规上工业增加值比重达37.4%。当前,全球经济深度调整,国内经济向新常态转变,丽水工业应加快传统优势产业的改造升级,向高端化发展,提升实力和竞争力,发挥支柱作用,为经济发展提供不竭的强大动力。 2.打造“名片”,培育壮大特色产业。特色产业是在长期发展中积淀而成的特有的资源、人才、技术、管理、文化、环境等方面的优势,从而形成具有优秀竞争力的产业集群。丽水目前广为人知的地方“名片”有青田石雕、云和玩具、龙泉青瓷、宝剑。文教工美体育和娱乐用品制造业作为特色行业的代表,包含木制玩具、龙泉宝剑、青田石雕制造,在综合评价中以9分高居第一,经济效益、环境效益、创新效益均具有绝对优势。生态工业发展应抓住文化产业发展的机遇,立足深厚文化土壤,充分发挥本土工艺美术大师的引领作用,提升产品创意设计与研发,加大品牌培育,打造特色鲜明的区域“名片”。 3.提质增量,加快振兴装备制造业。近年来,丽水装备制造业发展较快,2013年已有从业人员10.5万人,占工业从业人员的28.5%,其中规上企业512户,从业人员6.96万人,实现增加值119.08亿元,占规上工业增加值的33.9%,对工业的支撑作用明显。基本形成了市区微电机、阀门精加工、高低压电器;青田阀门铸造和精加工;缙云机床、工模具、缝制设备、日用五金、照明器具;遂昌建筑五金;龙泉汽车空调配件等特色产业集群。优势行业中一半属于装备制造业。生态工业发展应以装备制造业提质增量为主抓手,坚持创新驱动,以精密化、专用化、自动化、智能化为方向,不断提高整体素质和市场竞争力。 4.依托科技,助推高新技术产业发展。丽水高新技术产业虽然保持了持续较快的增长,但与全省尤其是发达地市相比,仍存在一定差距。2013年,规上工业高新技术产业增加值51.51亿元,占规上工业增加值的14.7%,占比分别低于全省和工业进程相近的衢州10.9和16.7个百分点,居全省末位。皮鞋、化学原料和化学制品、电气机械及器材、通用设备制造是我市高新技术产业中的支柱产业,计算机通信和其他电子设备、医药、汽车配件制造是近年来的新增长点。政府和有关部门要充分认识到发展高新技术产业对经济社会发展的重要意义,加大政策扶持力度和资金投入,完善园区平台建设,不断培育和引进各类人才,把高新技术产业作为推动经济转型升级的主导产业和事关长远发展的战略产业加以培育和推进。 5.因地制宜,积极稳妥推进绿色环保能源产业开发。丽水地处浙西南山区,境内有六大水系,常年降水充沛,水资源较为丰富。2013年,全市水电总装机容量160.38万千瓦时(不包含紧水滩、石塘、滩坑电站),水力发电企业803家,合计发电量43.94亿千瓦时,其中规上工业企业24家,实现增加值12.32亿元,占规上工业增加值的3.5%。景宁县被水利部授予“中国农村小水电之乡”称号,小水电已成为丽水的支柱产业之一。此外,缙云括苍山、大洋山、庆元双苗尖、云和黄源、遂昌白马山风电项目正在有序推进。各地应当因地制宜,从规划、设计、施工、运行、管理各个环节,优先考虑生态环境问题,积极、稳妥、规范、有序地开发绿色资源,实现资源开发利用与生态环境保护。 作者:陈叶青 单位:丽水市统计局 工业技术论文:现代工业技术对无机盐的发展 【摘要】本文从无机盐工业技术的发展现状出发,考察了现代化工技术、石油化工技术、电气技术、功能材料发展技术、环保技术等方面的发展对无机盐工业技术的发展提出更高要求,研究了目前无机盐工业的概况,阐明无机盐工业的产品几乎涉及到我国的各行各业,在整个现代制造行业中无机盐会起着举足轻重的作用,因此无机盐工业不仅代表一个基本原料的行业,同时它更作为崭新的功能材料领域而日益发展规模化和精细化。 【关键词】无机盐;工业技术;发展;功能材料 作者简介:左艳梅(1981-),女,江苏连云港人,硕士,讲师,研究方向:高分子材料应用技术 1前言 无机盐除了由金属离子和酸根所组成的化学品以外,还包括有气体、单质、氧化物、氢氧化物和某些酸类及其它许多化合物如无机颜料、稀土化合物、精细陶瓷、超细粉末等。因而无机盐工业是一门品种众多、涉及面广、古老具备发展潜力的一门工业。与其他制造业相比,它的基本特点如下:以天然矿物资源为原料来源的工业;三废大、吞吐量大及多样化技术。以前的无机盐工业是全社会发展运转的“螺丝钉”,那么现在为各部门“锦上添花”工业而更受人们喜欢[1]。本文将从现代化工技术、石油化工技术、电气技术、功能材料发展技术、环保技术方面的发展对无机盐工业技术的发展进行阐述。 2无机盐工业概况 产品在世界无机盐工业领域已达1550余种,其产量突破6100万吨(80年代统计4500多万吨)。目前无机盐品种、产量最大的国家是美国[1]。其产量据统计约为1950万吨,有近940个品种,日本居第二,分别为900万吨及750个品种。1950年美国达到民用品种445个,基本满足市场消费的需要。随着科技的发展,到1990年左右,美国的无机盐工业产品无论在数量、品种以及质量等都有了较大的发展[1]。中国的无机盐现有品种近900,总生产能力约1500万吨/年,生产量约850万吨/年。2010年中国无机盐产品进出口总量为3900万t,用汇进口近110亿美元,出口创汇120亿美元,贸易总额220亿美元[2]。从无机盐生产的产量规模来看,目前居世界第三名,仅落后美国和日本。在全国的化工产业中,其产量仅落后于塑料加工和无机肥料行业。因此它在出口汇行业占据重要位置。相当数量的无机盐产品与稀土金属化合物产量已跃居世界前茅[3]。 2.1现代化工技术对无机盐工业的促进作用 现代化工生产技术的发展对无机盐工业的发展起到了至关重要的作用,主要有:①无机盐溶液的分离、提取、精制等工段主要利用现代离子交换技术、萃取技术来实现;②无机盐的高温强化反应、矿物分解反应、高纯氧化物合成反应等工段主要通过离子技术、合成水热技术等来实现;③无机盐溶液的精化、纯化还依赖于近期开发的激光技术、电渗析化学技术、膜渗析分离及超纳滤技术;④制备无机盐高纯产品方面主要是利用提取有效组分及电化学合成技术来实现;⑤现在大规模生产主要通过集散计算机DCS系统技术;在用于某些无机盐自动生产中发挥重要作用:如自动控制氟硅酸钾和氟硅酸钠生产过程;自动控制对氯化钙的结晶过程;自动控制碱式碳酸镁的过滤与干燥过程;自动控制生产湿法磷酸中原料的平衡。 现代化工生产工艺路线的改进对无机盐工业的发展也起到促进作用,主要有以下,①工艺合成方法的革新:在无机盐产品立德粉制造中,现在是通过闪锌矿直接一步法得硫酸锌,自动化和连续化程度大大提高,大大改变了以往先把原来制成氧化锌,二步法再制备硫酸锌的老工艺方法。大的方面来讲节约劳动力成本,提高了生产强度、改善原来的劳动环境。②继续优化老产品用途:将一些陈旧的无机盐产品改变性质从而改变使用方向,开辟无机盐的新用途,向多功能化方向发展,如在对超细粉体开发研究已进入相当成熟阶段,无机盐产品碳酸氢钠、碳酸钙、高锰酸钾超微细化和纳米化成功后,便会在电磁学、光电学、化学反应特向等方面,展现出全新功能特性,诸如此类的纤维状产品、超细粉末状碳酸钙、填料及补强氮化硼纤维复合材料等产品相继问世,超微粉体的结构性能和新合成方法的研究正在如火如荼的开展,如对超微粉体粉碎粒子的表面处理、结构控制、性质控制、分散技术控制、干燥技术的研究等。这些大大促进了无机盐工业的精细化发展。 2.2石油化工发展对无机盐工业的促进作用 石油化工发展对无机盐工业的促进作用也日益明显:①氧化铝、分子筛、氧化硅等无机盐产品在石油化工行业中承担重要的角色,原油的催化裂化、加氢裂化需要一系列催化剂载体来实现,这些都是无机盐产品来发挥作用;②原油中提取乙烯、丙烯等原材料来合成纤维,其中纤维产品的抽丝溶剂及各种添加剂都是通过无机盐产品来发挥作用;③石油和天然气资源已经逐渐渗入无机盐产品的生产中,以有机原料为主的无机盐生产已有钡盐、氰化物、二硫化碳及双氧水等,这些都促进了石油化工和无机盐工业的有机结合;④在目前石化行业大力发展节能、节水、节电和资源再利用的新技术情况下;大大提高新工艺、新设备、原辅材料和产品的综合利用水平前提下,主要加强无机盐产品的洁净生产技术的开发,随着生产向集约化发展,市场竞争激烈发展,无机盐产品将进行智能化生产[6]。这些势必带动无机盐工业的飞速前进。 2.3电气技术的发展对无机盐工业的促进作用 目前国民经济中的电工电子及航天技术的发展对无机盐工业起到了很大的促进作用,主要表现如下:①对无机盐的性能上提出新更高要求,此类产品技术比占的较大且与复合的材料较性能较强,往往数量要求不多,但要求精性能精细优化,如半导体荧光材料、半导体照明材料、半导体电子元件材料、一些超硬材料及高能燃料等。这类无机盐有氧化铕、氮化硼、氧化钇及高纯过氧化氢、高浓度水合肼等[5]。②对无机盐中间产品的发展提出了要求,湿法冶金的发展特别是稀有、稀土金属的发展,产生了上百种的中间体,而这些产品又衍生到化工领域中,相互交叉,相互制约发展,如钼酸铵既是无机盐的中间产品又是冶金的原料。 2.4环保技术的发展对无机盐工业的促进作用 环保技术的发展对无机盐行业的促进作用主要表现在以下:①积极推进清洁生产技术,主要是能对资源综合利用。通过余热锅炉等设备对能量进行回收利用;通过淘汰、更换能耗比较低的工艺技术及设备;通过对重污染产品提高准入门槛和强化生产许可证管理,如对污染元凶氰化物与铬盐的处理,这些措施有效的抑制重污染的发展。②进行推进节能减排技术的发展:通过对设备净化除尘、技术方法路线等改进综合利用[4]。这些措施大大提高了行业的清洁生产,如:铬盐企业解决了很多技术难题,如铬渣替代消石灰作熔剂、水泥行业铬渣用作水泥添加剂和矿化剂、铬渣熔融技术等十多项综合利用技术。充分说明了人们的环保意识在增强,技术在改进。③三废治理技术及环境保护意识的加强,随着工业发展伴随着环境污染的产生,因而一批的氧化还原剂、沉淀剂、解毒剂等应运而生[4]。在三废治理的发展过程中,随之而来的是无机盐生产原料结构的变化,以三废为原料的废副产品的资源化使无机盐工业产品的生产技术及工艺流程有了较大的改进及提高,同时也使无机盐工业本身得到了较好的三废治理,封闭流程即是这一治理的结果。今后的氟盐生产将会与磷矿加工并联,以充分利用其含氟废气,而尽可能减少萤石与硫酸反应生产氟盐的老工艺。这些体现了环保行业对无机盐工业的促进作用。 2.5功能材料技术的发展对无机盐工业的促进作用 由于功能材料发展需求,无机盐工业的发展带动了稀土高新材料的发展,稀土高新材料的发展促使了无机盐产品向精细化的材料工业靠拢。两者相互辅助,相互促进,比如在功能磁性材料、功能发光材料、功能氢材料、功能催化材料、功能超导材料、功能特种玻璃、精密陶瓷材料等方面,无机盐稀土元素占据重要作用,因而无机盐工业的前途是十分广阔的[5]。由于功能材料领域阻燃剂的需求量的增加,无机盐在阻燃剂领域中担负着两个任务:一方面无机盐产品可以直接用作复合材料阻燃剂,如氢氧化铝、硼砂、氧化锑、溴化铵等。另一方面是为其他阻燃剂提供复配材料,如溴等。据文献报道有机溴复合阻燃剂中经测定含溴量可以高达75%[5]。此外,随着航空燃料的多元化发展,为了杜绝二次火灾事故的发生,使无机盐产品氧化铝、联氨等也得到快速发展。 2.6原料提取技术的发展对无机盐的促进作用 原料提取技术的发展对无机盐的促进作用主要表现在如下方面:在资源越来越紧张的情况下,原料的开发利用向深加工方向发展。对于矿物资源的贫化,一方面注意新资源的开发,另一方面着重共生矿和贫矿的研究和再利用,促使加工技术的提高如海底锰瘤含有大量的锰、钻、镍等金属,资源丰富,各国均在研究开发,是很有前景的资源。我国新技术为无机盐工业的发展开创了新途径,它是提高资源开发效率、节省已经开发出来的资源、改革工艺路线节约资源的有力措施。发展前期的沸腾床共赢技术,用于矿物质的焙烧,提取产品的有效干燥[6]。这些技术无疑将对我国无机盐工业的发展是有所帮助的。 3无机盐工业的发展 无机盐工业是基本化学品原料生产的工业之一,在化学工业中占据很大的地位。我国无机盐工业的现状:品种数量多、原料来源方便、用途多及加工方法多式多样。现有无机盐产品80多种,工业生产总生产能力近1100万t[6]。我国无机盐工业生产技术的现状:主要产品的生产路线、技术已经达到国外水平;已经实现了计算机集散DCS控制自动化和连续化;但在技术经济指标产品质量、技术装备及应用性能等方面,与国外先进水平仍有一定的差距。与国内其他化工行业(如化肥、农药工业)相比,亦处于落后的地位。为加速我国无机盐工业的发展,无机盐产品的更新换代已是目前我国的主攻方向之一,结合产品结构的调整以适应市场及高科技的需要应当是无机盐工业的发展方向。 虽然中国已经开始重视,但是重视的程度有待加强,因此在新技术的改进、新产品的开发进展较为缓慢,导致我国的无机盐的产品、种类、数量、技术与其他发达国家仍然有一定的差距,虽然某些无机盐产品已经排布前列,但这些产品大多为资源发展型,能源利用型型及劳动密集型产品,所以要在环境保护下,积极开发技术革新类型的无机盐复合产品,如开发超细纳米材料、可再生纤维材料、无机盐复合高分子材料、无机盐复合磁性材料、精细陶瓷多孔物质等。在大方向确定下,积极开展技术攻关和难题,争取工艺优化。这些将是无机盐工业今后应改造及主攻的关键内容。综上所述,无机盐工业是一个国家工业发展的重要支撑部分,它的进步势必带动其他行业的飞速发展,也为一个国家的经济带来广阔的前景。问题的关键是如何适应目前全球工业制造4.0的需求,结合自身优点和发展方向,积极开展精细无机盐产品的科研、生产工作,向材料工业的领域靠拢[5]。中国无机盐工业产品不仅是制造、消费、出口大国,还是生产水平、工艺较高、精细化率高的强国,目前发展目标是提高在国际市场竞争的优势,将无机盐产品屹立于世界之林。 作者:左艳梅 单位:扬州工业职业技术学院 化学工程学院 工业技术论文:机械工业技术领域思考 机械工业的基础技术主要包括设计和生产制造技术,可以说机械装备制造业的研究范围是围绕两条主线开展的,一条是机械装备技术,或者叫产品技术,其中涵盖了基础共性的设计技术;另一条是制造技术,或者叫工艺技术,工艺技术中涵盖了基础共性的制造技术。在机械工业中,基础共性的设计与制造技术是服务于机械产品的。目前,机械工业的基础共性技术没有一个严格的标准定义,但比较公认的说法是:基础共性技术能对整个行业或产业技术水平、产品质量和生产效率发生根本改变,其在机械工业产品上具有显著经济和社会效益,并且研究成果可共享,是在机械工业中对一个产业或多个产业以及企业产生深刻影响的一门技术。总体来看,市场需求引发的机械产品开发和机械工业生产的发展是机械工业基础共性技术的发展动力,自然科学基础学科及近年来迅猛发展的高新技术是机械工业基础共性技术的发展基础和知识源泉,反之,基础共性技术及机械工业发展也促进高新技术的产业化。机械工业生产的发展和机械产品的开发不断对基础共性技术提出新的更高要求,并为其发展提供广阔天地。而自然科学基础学科和高新技术的发展,也不断为基础共性技术输送新的科技原理和知识,使基础共性技术作为基础学科、高新技术和机械工业生产之间的桥梁、通道及接口,处于不断的发展之中。 1机械工业基础共性技术研究的范围 机械行业的基础技术主要包括数字化设计及制造技术、大型铸锻焊结构件制造技术、智能化传感器技术、精确成型制造及超精密加工制造技术、重大工程中先进工程材料应用技术、关键基础件和关键零件的设计与制造技术、发动机的节能减排技术、安全性和可靠性技术、防腐蚀表面处理技术、自动化仪表及自动检测与控制技术等。从具体含义上,基础共性技术研究的范畴是电流电压等级和频率、电气信息结构文件编制和图形符号、机械振动与冲击、铸造、焊接、无损检测、金属与非金属覆盖层、锻压、热处理、螺纹、机器轴与附件、技术产品文件、筛网筛分和颗粒分检方法、机械安全、电工术语、产品尺寸和几何技术规范、激光修复技术、微机电技术、绿色制造等的总称,它是机械工业产品设计、制造、检验、包装、使用以及回收再利用等机械工业产品生命周期中的基础共性支撑技术,在机械工业中起着非常重要的关键作用。 2基础共性技术在机械工业产品造型与设计中的作用 在机械工业产品的造型与设计中,设计工程师要根据产品的性能与功能要求、使用环境、材料性质等条件,正确选择铸造、焊接、涂层、锻压、热处理;正确选用与产品相关功能要求的零部件;还要在造型与设计制图时,合理正确选用尺寸公差、形位公差、表面粗糙度以及图形符号、图样画法与尺寸标注,来满足机械工业产品造型与设计的要求。可以看出,基础共性技术在机械设计中起到了非常大的作用。 3基础共性技术在产品制造中的作用 在机械工业产品的制造中,制造工程师要根据产品的设计要求,合理的采用相关产品的制造工艺方法,选用既能满足制造要求,又能满足经济要求的刀具、卡具等;还要将工艺参数与影响制造功能的产品设计属性联系起来,采用先进的机加工工艺仿真、制造数据以及制造规划、统计工艺模型等。所以说,基础共性技术在机械工业产品的制造中发挥了更大的作用。 4基础共性技术在高新技术应用中的作用 由于高新技术的不断发展,机械工业的基础共性技术也得到了快速进步,基础共性技术在CAD、CAM、CAPP、CAQ等的开发与应用中起到了巨大的作用。如在机械工业的产品设计中提高设计速度和质量;在机械工业产品的制造中提高制造工艺减少废品,节约成本等。因此,基础共性技术在机械产品全生命周期中起到了积极作用。 5基础共性技术在绿色制造中的作用 绿色制造是现代制造业的可持续发展模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到循环再利用或报废处理的整个生命周期中,资源消耗极少、生态环境负面影响极小、人体健康与安全危害极小,并最终实现企业经济效益和社会效益的持续协调优化。基础共性技术的范围是机械工业产品的设计、制造、检验、包装、使用以及回收再利用等机械工业产品生命周期中的共性支撑技术。基础共性技术在绿色制造中的应用,将对绿色制造的发展起到很大的推动作用。 6我国机械工业基础共性技术发展现状 基础技术的落后,成为我国机械制造企业在国际竞争中难以开拓高端市场、打造知名品牌的根本原因之一。例如,在传感器技术发展方面,由于国内的大电流传感器技术相对不够成熟,国内风电整机厂商在采购大电流传感器时,大多数会选择进口产品,由于进口产品的价格往往高于国内产品的价格,这在一定程度上增加了生产成本压力;在发动机节能、减排技术方面的相对落后,给国产工程机械等装备出口到欧美等发达国家带来了较大影响。2009年5月,国务院的《装备制造业调整和振兴规划》中,提到的重点工作之一,便是“增强自主创新能力,加大科研投入力度,集中攻克一批长期困扰产业发展的共性技术”,作为转变产业发展方式的一个重要途径。机械工业的基础工艺主要包括铸造、锻造、焊接、表面处理、热处理等。“十一五”期间,我国机械基础工艺水平有了长足的进步,一定程度上支撑了机械工业的快速发展。但同发达国家相比,差距还是很大的。目前我国在铸锻领域的学术研究并不落后,很多研究成果居国际先进水平,但转化为现实生产力的比例较少。根据相关规划,“十二五”期间我国将加大铸造共性基础技术研究和先进铸造技术的推广力度,铸造技术向大型化、轻量化、精确化、智能化、数字化、网络化及清洁化的方向发展;未来锻压工艺将向提高锻压件的内在质量、发展精密锻造和精密冲压技术、发展柔性锻压成形系统、发展新型锻压材料和加工方法等方面发展。近几年,我国表面处理行业发展迅速,国家产业政策鼓励表面处理材料产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目逐渐增多。未来几年,装备制造、汽车行业、有色金属、船舶行业、钢铁、家电等行业的发展将继续推动表面处理业的快速发展。在热处理领域方面,我国热处理行业目前存在地区发展不均衡、生产技术落后、能源利用率偏低、产品质量分散度大、开发创新能力薄弱等问题。根据热处理行业“十二五”发展规划,未来我国热处理行业将重点突破几大技术难点,包括:(1)地铁、城铁、高速铁路大功率机车关键零件热处理;(2)10兆瓦以上风力发电机组大型关键零件热处理;(3)100万kW以上汽轮机转子及超临界转子热处理;(4)六米以上轧机支撑辊热处理;(5)航空航天超大型零件真空热处理。 7基础共性技术未来发展趋势与“十二五”规划 基础共性技术的发展关键是上等级、上层次、上规模,而目前解决以上关键问题最主要的是要促进高科技领域、高技术项目的迅速产业化、规模化、市场商品化,通过不断发挥高科技项目的经济效益,刺激大量高技术项目尽快转化为基础共性技术,使之在越来越广阔的范围内得到大规模推广应用,并同时促进基础工业,特别是机械工业迅速向前发展。总体来看,“强化基础战略”作为“十二五”时期机械工业的重要发展战略之一,将使我国机械工业突破“基础”瓶颈。也只有在基础零部件、基础技术、基础工艺水平得到全面提升的情况下,才能使高端装备的发展不会受制于人。《“十二五”机械工业发展总体规划》中指出,“十二五”期间我国机械工业将主攻五个重点领域、实施五大发展战略,最终实现“由大到强”,力争到“十二五”末实现六大目标。在实施的“五大发展战略”中,明确提出了强化基础战略,可见在机械工业未来五年的发展进展中,抓“基础”仍被视为促进机械工业由大到强的重要内容。在主攻的“五个重点领域”中,有两个方面是针对强化“基础”提出的,一个是关键基础产品领域,包括大型及精密铸锻件、关键基础零部件、模具及加工设备、特种优质专用材料等;另一个是基础工艺及技术领域,重点推进铸造、锻压、焊接、热处理和表面工程等基础工艺的技术攻关,大力推进计算机辅助技术(CAX)等基础技术的研究开发与应用。总体来看,强化基础战略作为做强机械工业的前提条件,就是要有针对性地强化基础件、基础技术、基础工艺等机械工业的共性基础领域。总体来看,“强化基础战略”作为“十二五”时期机械工业的重要发展战略之一,将使我国机械工业突破“基础”瓶颈。也只有在基础零部件、基础技术、基础工艺水平得到全面提升的情况下,才能使高端装备的发展不会受制于人。总之,“十二五”机械工业必须千方百计地强化基础件、基础技术、基础工艺等机械工业共性基础领域。在加强基础的问题上,要打破原有行业分割,主机行业与零部件行业要发挥各自优势,相互支持和配合,全力推进。 8“十二五”期间机械工业基础共性技术发展领域 针对我国机械工业发展中的前沿性技术、关键基础技术和行业共性技术创新能力弱化,以及基础共性技术和源头创新技术的载体缺失的问题,充分发挥国家重点实验室、国家工程技术研究中心,以及行业重点实验室与工程技术研究中心等创新机构的作用,加强行业共性技术的研究与投入。 (1)基础工艺 重点推进铸造、锻压、焊接、热处理和表面工程等基础工艺的技术攻关,为高端装备的自主创新提供强有力的工艺支撑,积极推进绿色加工工艺及装备的推广应用。 (2)基础技术 大力推进计算机辅助工程技术、并行工程、协同设计和动态仿真技术,提高自主创新的效率。开发适应机械制造企业的各类应用软件并产业化。积极研发快速原型制造和快速制造技术,提高新产品开发的市场响应速度。充分发挥各类科技成果数据库的作用加速资源共享。加强可靠性设计和可靠性技术研究,强化产品性能和试验条件的建设,积极开展先进传感技术、控制与优化技术、工业通信网络技术研究,为发展智能制造提供技术支撑。 工业技术论文:工业技术进展与经济增长关联性研讨 本文作者:齐园 单位:北方工业大学经济管理学院 在“十一五”的前4年,尽管随着全市产业结构的调整和优化,工业在三次产业结构中的比重降至1/4,但工业直接或间接创造的增加值仍然巨大,工业的发展速度影响着整体经济的发展速度。工业增加值由2006年的1740.8亿元增加到2009年的2282.2亿元,增加值率保持在20%以上的增速。工业经济效益保持较高水平,2009年全市工业企业经济效益综合指数达到210.87%,比2005年提高39.85个百分点;实现利润总额531.2亿元,比2005年提高117.65亿元,比2005年增长28.5%。表2为北京工业相关经济指标。针对北京工业增长的现状,学者连玉明和武建忠[1]指出了北京市工业经济增长存在的问题。 北京市工业企业技术进步现状分析 据北京科学技术委员会的分析报告[2],北京工业企业,特别是大中型工业企业是国民经济的主要支柱,也是科学技术转化生产力的主要执行部门。也就是在北京统计年鉴缺失对工业整体科技水平统计的情况下,北京大中型企业可以反映北京工业科技技术进步水平。 科技投入总量及增长情况。如表3所示,2006-2008年北京科技活动经费总量相对稳定,保持较高水平;2007年有所下降,但是从2006年的1147736万元增长到2008年的1470411万元,增幅为28.11%,说明其总的趋势呈现平稳增长。但是,从其相对指标来看,北京市科技活动经费占地区生产总值的比重较小,其科技投入的强度还应加大。科技人员的人均科技活动经费保持在20万元以上,较为稳定。R&D活动费为基础研究、应用研究和试验发展活动,R&D投入有利于北京创造与创新能力的增强,是科技投入的重要组成部分。从表4看,北京R&D经费的支出量呈逐年增长的趋势,由2006年的588451万元增长到2008年的709677万元。从数据上看,“十一五”计划的第一年(即2006年)北京加大了R&D经费的投入,之后北京市R&D经费支出一直保持高水平,占地区工业生产总值的比重保持在3%左右。对比2%是“创新驱动”标志的国际惯例,可以说北京R&D投入的强度还是很大,反映了北京科技水平应该算比较高的。R&D人员的人均经费保持在20万元左右,较为稳定。 科技投入的来源。虽然科技经费投入包括科技活动经费投入,财政科技投入,R&D经费投入,大中型企业等的投入,但它们的来源大体上主要有政府、企业、金融机构贷款等几种情况,其中科技活动经费投入的来源渠道是比较全面的,以它为主要对象进行分析。从表5可以看出“十一五”前4年,企业的科技投入占主导地位,保持在90%以上,可以说北京技术开发经费筹集来源的主要渠道为企业自筹方式,企业的科技投入主体地位得到巩固。从来自政府的资金来看,政府的资金保持在3%左右,亦趋于稳定,政府的资金所占经费筹集总额的比例高于全国2%的比例。这说明,北京政府较为重视科技发展,重视科技投入的力度,表现了对工业发展的支持[3]。从来自金融机构的投入来看,目前北京市的金融机构投入主要表现为科技贷款,“十一五”前四年中,银行贷款占科技经费筹集总额的比重是很低的,2007年、2008年两年都没有超过1%,2006年也仅为5.72%。要注意的是,金融资金在科技创新中,主要完成科技成果转化为现实生产力的任务,是科技与经济结合的关键环节,应该对其有足够重视,加大投入力度[4]。 科技创新成果。从技术创新成果来看,北京大中型工业企业2008年完成科技项目3333项,新产品开发项目2332项,R&D发展项目2462项,专利申请4622项,见表6。整体水平逐年增长,反映多数大中型工业企业都重视并着力进行技术开发项目的研发,肯定技术创新对企业发展的作用。 科技劳动力。截止到2008年,北京大中型工业企业年末从业人数达699676人,其中科技活动人员达55976人,在科技活动人员中,科学家和工程师的人数达到39962人,见表7。从劳动力投入来看,北京大中型工业企业劳动力投入总量在2009年有微幅下降。但是从业人员素质稳步提升,从业人员中科技人员所占比重及科学家、工程师所占比重逐年增加,可以说北京工业的生产经营效率和效益正在改善,企业注重技术效率的劳动投入。 北京工业技术进步存在的问题分析。2009年,中国科学院创新发展研究中心的学者们曾对北京工业技术进步存在的问题进行了归纳[5]。 经济增长与技术进步相关性分析 测量模型的建立。测量地区或产业的技术进步与经济增长的关系需要解决两个关键问题,一是选择测量函数,二是基础数据的选择和处理。生产函数法将经济增长(产出)表达为资本投入、劳动投入和技术进步的函数,常用的是Cobb-Douglas生产函数法,中外学者常基于该生产函数法的改进来测量技术进步与经济增长的关系。余宏和钱士茹[6](1997)根据弹性系数的特性分别定义弹性系数α和β为资本投入量K和劳动投入量L的函数,改进了传统的C-D生产函数中关于α+β=1的假设,使建立的模型能够较真实的反映经济发展的实际情况,本文选择了此改进的生产函数。基础数据源于1997年至2010年的《北京统计年鉴》,其中产出采用增加值指标。劳动投入采用从业人员平均人数指标。资本投入采用了资本存量指标,资本存量的计算采用了永续盘存法,基年的资本存量采用推算的方法来估算,利用王玲[7](2003年)在《中国工业行业资本存量的测度》一文中,对1998-2002年中国工业行业资本存量的测算结果,并假设北京工业企业的资本存量K占全国工业行业资本存量K的比例,与其GDP占全国GDP的比例相等,推算出1998年北京工业企业资本存量,再推导出1996年北京工业企业的资本存量。当年投资额采用两年间固定资产原值的差即本年新增固定资产的值,折旧经比较采用了宋海岩[1,8]在官方公布的名义折旧率3.6%的基础上加上经济增长率(北京市当年的GDP增长率)作为实际折旧率,并利用价格缩减指数,对所有的数据统一换算成以1996年不变价格为基准。本文运用SPSS17.0软件进行多元线性回归分析,据此建立的测算北京工业经济增长的C-D生产函数模型如下:Y=11.826K1.155L-3.724e0.122te0.00018K+0.029L(1) 技术进步对经济增长的贡献率。由公式(1)可推导出产出和各要素投入的增长率,及各要素的贡献率的公式。计算结果如下:在增长率方面,1996-2009年期间,北京工业产出年均增长率在30.37%,同期资本投入增长率为8.28%;由于职工平均人数总体的下降趋势,劳动力投入增长率为-2.47%。从工业经济增长的因素来看,北京工业自1996年以来,年技术进步增长率为15.34%,技术进步对工业增长的贡献率为50.51%,资本投入的贡献率为27.26%,由于其总体的负增长,劳动力投入的贡献率为-8.13%,测算结果如表8所示。图1反映了1996-2009年北京工业各要素的贡献位次,及“九五”、“十五”、“十一五”前4年北京工业各要素的贡献位次,反映了近14年来北京市工业技术进步情况,对未来发展具有指导意义。图2展现了北京工业技术进步贡献率的趋势,可以看出趋势图近似于以2002年为对称轴图形。从图2中可以看出2000-2004年间,北京工业技术进步贡献率有很大波动,在2001年达到顶峰,贡献率达到570.32%,在2003年又骤降到谷底,贡献率为负,跌至-630%。2000-2004年北京工业技术进步贡献率不稳定,经历了大起大落,呈近似为正弦曲线波动。剔除波动过大、起伏不稳的2000-2004年,单单看1997-1999年、2005-2009年的发展,不难发现这些年份的技术进步贡献率变化不大,相对较为稳定,一直保持在30%-40%的技术进步贡献率水平,期间有微幅下降,而后又恢复至30%-40%的水平。也就是说,若没有政策导向的指引、缺少刺激经济发展的契机,北京工业技术进步贡献率一般仅在30%-40%之间,与发达国家、发达地区50%-70%的水平还有一定的差距,与“十二五”规划中提出的55%的科技进步贡献率的目标也存在着差距。据此可以得出:若除去2000-2004年技术进步波动起伏不稳的年份,1996-2009年北京工业企业总体的技术进步水平趋于稳定,技术进步对经济增长的贡献波动在30%-40%之间。 经济增长与技术进步的相关性分析。实证分析的结果量化了北京工业技术进步对于经济增长的贡献率,而且能够揭示二者之间的相关性。图3显示了北京工业增加值增长率,和由公式(1)推导计算出的技术进步增长率自1996-2009年的变化趋势,显然步调一致的变化趋势又一次很好地证明了经济增长和技术进步具有强相关性。就北京工业的实际情况而言,经济增长促进了技术进步。北京工业经济近14年的高速发展,制度上的创新是主要动因,其次是非国有经济的迅速成长带动了整个工业经济的增长,另外坚持对外开放的政策引入了大量外资。制度上的创新、民营经济的发展,以及外资的流入不仅带来了北京工业的经济增长,同时也为技术进步带来了提高的契机。伴随外资流入的新技术,管理理念的更新、更加灵活的市场机制,使得北京工业企业的整体技术水平、管理水平和经济效益不断提高,快速增长的经济总量也为技术进步提供了必要的资金保障,这从第2节中北京工业的科技经费和R&D经费投入总量、年增长率,和各自占工业增加值的比重均处于上升中可得到证实。所以,在工业经济高速增长的同时,技术进步率也大大提高,如在2005年高速经济增长使技术进步率达到20%以上,而技术进步率在此之前始终低于20%以下。另外,经济增长也制约了技术进步的进一步提高。目前,很多专家学者指出北京工业经济增长存在的一大问题是经济总量增长趋缓。受此影响,高端产业首当其冲。 目前高端产业发展尤为缓慢,其主要表现在规模以上工业的比重逐年下降。就2009年的数据来看,规模以上高技术制造业实现增加值367亿元,比上年同期下降2.6%,现代制造业实现增加值657亿元,增长4.4%,分别慢于规模以上工业平均增速8.3个和1.3个百分点。高技术产业和现代制造业分别占全市比重为21.2%和38%,分别比2008年下降2.6个和0.6个百分点[9]。这些数据反映了北京工业经济增长放缓影响到了工业高端产业和技术进步,反之亦然。从投入角度来看,经济增长源于资本的投入、劳动的投入和技术进步。对北京工业而言,技术进步是经济增长的主要源泉,但贡献率未达到产业发展目标。北京工业的技术确实在不断提高,全市产业结构的调整和优化使得工业在三次产业结构的比重虽已降至1/4,但是工业直接或间接创造的增加值仍然巨大,技术进步在这中间必定发挥了巨大作用。由于中关村科技园区、上地信息产业基地的建设推动了工业技术的发展,高新材料的研制、日益完善的汽车工业等都使人们意识到技术进步的存在,感到技术进步强烈的外显性。 然而,技术进步的外显性并没有带来内生的经济增长,这说明北京工业企业技术进步存在问题,技术进步对工业经济增长促进作用没有得到充分发挥。据此推测,导致技术进步对经济增长的贡献不显著的因素可能是由于技术进步与经济增长之间缺少纽带,使得技术进步与经济增长脱节;或是技术进步脱离市场,不能带动经济增长。如果能找到技术进步与经济增长的对接点,则北京工业以后的技术进步贡献率会有显著的提升。熊彼特提出的技术创新或许能够提供这样的对接点,只有当技术进入生产领域、流通领域并能创造出价值时才能成为技术创新。所以,技术进步只有通过技术创新才能促进经济增长。 结论 基于北京工业经济增长和技术进步现状的分析,表明经济增长和技术进步二者在发展上具有相关性。北京工业经济的高速增长为技术进步提供了资金、制度和机制保障,但逐渐放缓的增长速度也限制了技术进步的提高速度。反之,技术进步是经济增长的主要因素,然而技术本身并不能促进经济增长,技术进步只有表现为技术创新才能转化为生产力,才能促进经济增长。当前,加快建立以企业为创新主体的技术进步体系是解决问题的可行性措施。企业是市场的主体,以企业为技术进步及技术创新主体,避免使技术成为实验室的技术,而不能转化为产品,或者研制开发的产品脱离市场,从而使企业获得经济效益,达到促进产业经济增长的目标。企业作为创新主体具体表现为企业要成为投资主体、风险主体、决策主体,研发主体,以及收益主体,其中缺一不可。企业要成为创新主体,有三个关键问题要解决:一是企业愿意投入资金进行创新,二是企业能够承担创新的风险,三是企业要选择好创新的主体模式。第一个问题的解决要依靠政府和相关部门制定保护技术创新成果的法规,和技术创新成果分配的制度等,使企业真正成为技术创新的收益分配的主体;第二个问题的解决则要依靠企业修炼“内功”,建立适应市场经济的现代化企业制度,提高面向市场的能力,成为自担风险,自负盈亏的市场主体。第三个问题企业要依据自身的资金实力和创新能力,来选择自主创新模式还是协作开发模式,简单划分,大型且实力雄厚的企业选择自主创新模式,可以充分享有技术创新成果带来的超额收益,实现技术进步和经济增长。另外,中小型且难以自担创新风险的企业选择协作开发则更有利,一方面可以克服单个企业缺乏独立开发的能力和资源的不足,另一方面可以减少投入和分担风险。对产业发展而言,协作开发的技术溢出效应能够惠及整个产业,促进知识与技术在经济体制内扩散,从而推动经济的增长。 工业技术论文:食品工业技术创新体系研究 一、安徽省淮北市食品科技创新体系建设的基础与问题 1.产业产品层次较低。缺乏高新技术的支撑,产业链条较短,优秀竞争力不强。主导产品主要是面粉、饲料以及肉猪、鸡鸭屠宰分割产品,精深加工产品少,附加值不高。2011年以面粉、饲料等为代表的农副食品加工业增加值占全市食品工业总量的59.7%,而食品制造业占比仅为9%。龙头企业竞争实力不强,全市国家重点龙头企业只有1家,相邻宿州市有5家,亳州市有4家;名牌产品数量少,淮北市安徽名牌产品只有8个,中国驰名商标2个,中国名牌仍是空白。 2.科技创新意识薄弱。全社会鼓励创新、支持创新的氛围没有真正形成。2011年,全市规模食品企业研发投入占销售额的比重0.55%,只有全国工业企业的1/2,不到工业化国家的1/8。全市省级工程技术中心和企业技术中心只有11家,部级工程技术中心和企业技术中心仍是空白。各级政府和职能部门抓经济发展仍着眼于铺摊子、扩规模,没有形成依靠科技创新推动经济发展的自觉意识和行动。 3.与市外科研院校合作不紧密。目前全市校地科技合作中与农业院校的合作只有2家(中农大、安农大),食品企业与科研院校建立的产学研合作实体的只有1家(科宝与清华大学),食品产业尚没有1家省级产业技术创新战略联盟。中农大淮北实验站暨(淮北)黄淮海地区食品工业研发中心工作进展缓慢,目前尚没有开展实质性的科技合作与食品研发工作。 4.科技创新能力不强。全市科技投入还十分有限,企业独立承担自主创新的科研项目偏少,专利申请、专利拥有和专利发明以及新产品、高新技术产品的比重也明显低于全国平均水平。2011年全市规模食品企业专利申请数量44件,有效发明专利只有10件,发表科技论文24篇,制定国家行业标准1项。新产品、高新技术产品占全市工业的比重只有25%和8.6%,其产值的比重只有10%和5%。10余年来,全市农业科技只获得省级科技奖7项(棉花2项、小麦和玉米3项、蔬菜和食用菌2项),食品科技只有省级科技奖1项(口子窖)。高水平研发团队和领军人才缺乏。全市规模食品企业研发机构只有研究员1人,博士和硕士研究生48人,占研发机构全部人员比重只有7.8%,低于全市工业企业2个百分点。23家省级重点龙头企业共有技术人员1241人,其中高级职称以上人员102人,研究员以上学历21人。技术人员占全部职工比例为17.4%,高级职称和研究生以上占全部技术人员比例只有8.2%、1.7%。 5.科技创新投入不大。全市科技投入财政预算有4000万元,2012年实际支出3900万元,其中用于食品科技的投入近1000万元,占25.6%。全市规模食品企业试验发展2011年支出8865万元,占食品工业总产值的比重只有0.55%(全部规模工业企业占总产值比重0.54%),远低于全国工业0.93%、安徽省0.91%的平均水平。其中规模食品企业投入企业自投比重只有49%(全部规模工业企业投入中企业自投比重87%),亦远低于全国工业70%、安徽省91%的平均水平。 二、食品科技发展趋势与企业需求 (一)食品工业发展方向 “十二五”时期,我国食品工业发展仍处于战略机遇期,既面临继续保持较快发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。根据《国家“十二五”食品工业发展规划》以及国内外食品产业发展动向,课题组认为今后淮北市食品工业将会朝着下列方向发展。1.“三品一标”具有巨大的发展空间。近年来,食品安全备受社会关注,并且对消费者购买取向产生了前所未有的影响。随着政府及有关部门对食品安全工作的重视和人们对食品安全意识的增强,有机食品、绿色食品、无公害农产品和地理标志农产品将迎来一个新的发展高潮。目前,淮北市共认证绿色食品35个、无公害农产品43个(有效期内13个)和地理标志产品(口子酒、塔仙石榴)2个,基地面积分别为39万亩、31万亩、6万亩,处于发展中的起步阶段,发展空间巨大,这是确保食品安全关键环节,提高食品产业竞争力的基础。2.营养保健食品和高档名优食品越来越受到消费者的青睐。目前,淮北市营养保健食品(营养强化食品、功能性食品)几乎是空白,面粉企业开展营养强化面粉的很少,天宏集团研发的功能性红曲面条、黑木耳面条以及曦强集团研发功能性乳品,均已通过省级新产品认证,但产品没有走进千家万户。相关资料显示,近十年间,我国居民对保健品的消费支出一直处于增长趋势。目前,我国城乡居民保健类消费支出以15%~30%的速度增长,这一增长速度明显高于发达国家12%的增长水平。全国保健食品销售额1996年大约300亿元,2011年达到2600多亿元。国家“十二五”食品工业规划目标,2015年营养与保健食品产值达到1万亿元,年均增长20%。因此,淮北市要抢抓这一发展商机,创造条件,加快发展。3.行业结构和产品结构将日趋合理。目前,食品制造和精深加工高附加值产品总量少、比重低,是淮北市市食品产业产品附加值低、产业竞争力不高的瓶颈,是今后发展的重中之重,要快速扩大畜产品熟食产品、猪血深加工、大豆蛋白产品、高端面制食品等特色产品的生产规模和市场占有率。 (二)食品科技发展方向 “十二五”时期,是全面建设小康社会、加快经济发展方式转变的关键时期。党的十八大报告强调指出:“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的优秀位置。食品工业科技创新工作要围绕食品工业发展方式转变,以满足食品工业发展、产业结构优化、消费需求升级以及食品安全为导向,突出完善科技创新机制,加大重点领域关键优秀技术攻关,提高自主创新能力,推广普及先进技术成果,促进科技创新与产业优化升级以及技术标准与技术支撑体系的有机衔接,努力形成一批拥有自主知识产权的优秀技术的重大科技成果,培育和形成一批知名品牌,造就一批具有竞争能力的企业。 (三)食品科技创新目标 根据《关于促进现代农业和食品工业发展的实施意见》(淮发〔2012〕8号)、《关于实施工业企业“万千百十”工程的意见》、《关于加快区域科技创新体系建设若干意见》以及《关于推进国家技术创新工程试点工作若干政策措施》淮政(〔2011〕52号)等规范性文件,结合淮北食品工业科技发展实际,淮北市到“十二五”末食品科技奋斗目标是:1.建立食品工业技术研究院。依托中农大淮北实验站,建立食品工业技术研究院。2.培育新型食品科技企业。培育食品类科技型企业50家,新增省级以上农业产业化重点龙头企业8~10家,新增知识产权优势企业1~2家,省级以上创新型(试点)企业2~3家,国家高新技术企业5~6家,高新技术产值比重达10%以上。3.建立食品科技研发机构。产学研联合建立科技创新研发机构,新增国家农产品加工分中心1家,省级农业科技专家大院5家,培育动植物新品种3-5个;新增省级工程技术中心或企业技术中心15家,新产品产值比重达15%以上。4.组建产业技术创新战略联盟。选择肉猪及猪血深加工、面粉及面制食品加工、生物发酵工程与生物饲料加工等重点产业组建省级产业技术创新战略联盟2~3家,产学研合作经济实体5~8家,建立协同科技创新中心1~2家,新制定省级以上行业技术标准2~3项。5.推进科技企业孵化器建设。依托国家和省级工业开发区以及四大食品工业园区,建立专利(食品)创业园孵化器1家。6.加快高端食品人才引进。引进省级以上食品类学术技术带头人2~3人,博士或研究员以上高级人才10~15人,新建立院士、博士工作站2家。7.增加食品研发投入。确保食品研发投入逐年增加,全市规模食品企业研发投入占主营业务收入的比例达1.5%以上。8.提高食品工业产值与科技进步贡献率。争创中国食品名城,全市食品工业产值达500亿元以上,食品工业科技进步贡献率达55%以上。 (四)食品企业技术需求 1.传统产业向现代产业转变过程中对科技有巨大需求。将具有悠久历史的传统食品,依靠现代科技向现代工业转化以及开发研究的升级换代产品和延伸产品,最大限度地保存其原有风味和营养价值,提高其附加值,延长货架期,使之标准化、方便化、卫生化,是目前淮北食品企业对科技的重大需求。由于缺乏必要的科技创新和科研投入,市场上的现有设备只是对手工制作过程进行简单复制,而对决定产品外观、结构、风味、口感的原料物性、工序选择、加工方法、工艺参数等指标却得不到体现。消费者宁愿选择手工食品,就可说明相关食品机械的研发滞后。在产业和科技方面加大对传统食品产业的支持,这是产业发展的必然要求。 2.自主知识产权技术与营销方式的创新需求。淮北食品产业呈现出的是向下的“哭脸曲线”,即自主知识产权的优秀技术在产业链条的增加值少,品牌增加值低,中间产品制造高,导致整个行业的利润率低、竞争力低。在企业层面上,产学研结合中企业应是主体。由于企业最贴近市场,因此创新激情最高,创新需求最迫切,最符合自主创新的特性,也应当成为自主创新的主体。但在企业中技术创新与开发的设施、研究经费、研究专业人员都极为缺乏,大专院校技术研发、课题的申报往往根据申报人所从事专业、学科的前沿和自身利益(论文的发表、成果鉴定等)需求来确立科研重点和方向。企业找不到所需要的技术单位与人才,院校不知道企业需求。目前,项目申报虽也提倡产学研结合,但是实际情况是两者结合不紧密,科研与企业实体的联合、结合面很小,企业对技术创新、工艺创新、品种创新需求得不到科研院校的强力支持。 3.食品科技人才的需求。无论大中型企业还是微型企业普遍存在缺乏专业技术人才和企业管理人才的问题。食品行业属典型的传统产业,由于农产品加工企业利润薄,职工普遍收入低,福利待遇也比较低,使各类专业技术人才和管理人才聘不到、留不住、养不起。同时,由于资金不足,技术开发难度很大,就连技术引进也受到限制。各类人才的缺乏直接影响了淮北市食品产业科技的投入与进步。产品科技含量不高,附加值低,效益低,制约了发展。 4.食品科技重点技术需求。通过发放问卷和调查表,淮北市食品企业具体技术需求:生物工程育种;作物秸秆、畜禽粪便等农林剩余物综合利用及循环农业技术;食品工业循环经济示范区技术体系;生物发酵和生物制造技术及生物功能产品研发;饲料酶及生物饲料研发;麦胚、麸皮等粮食加工副产品综合利用与全营养谷物产品研发;方便面、饼干等方便休闲面制食品新产品研发以及馒头、鲜面等主食食品工业化生产的技术创新;谷物浓浆型新产品(谷物饮料)研发;黑色素提取技术与工业化生产;超低温干燥技术与果蔬产品研发;功能性乳品、婴幼儿奶粉等高端乳制品研发;食品工业污水排放的综合治理与副产品综合利用;动物废弃物(猪血、动物内脏)综合利用与医药级新产品研发;新型功能性食品与保健食品研发;大豆蛋白等深加工产品及新型豆制品研发;高端酒、保健酒等中高端酒类新产品研发;淮北传统食品工业化生产技术创新;果胶等食品添加剂的研发;农产品产后加工及冷藏和冷链技术创新;农产品和食品快速检测技术研究与标准制定。 三、构建食品科技创新体系的主要途径 创新体系是由参与知识、技术发展和扩散的企业、大学和研究机构组成,并由中介机构广泛介入和政策适当参与的一个为创造、储备和转让知识、技能和新产品相互作用的有机网络系统。它由创新主体、创新环境和创新机制组成,具有系统性、开放性、协同性、动态性、多样性等特点。2006年总书记在全国科技大会讲话中提出创新体系包括5个方面:一是建立以企业主体技术创新体系;二是建设以科研院所、高校为主体的知识创新体系;三是建设各具特色的区域创新体系;四是建设社会化、网络化的科技中介服务体系;五是国防科技创新体系。其包括以下几方面内容:技术创新系统(企业为主体)、知识创新系统(大学、科研院所为主体)、创新中介服务系统、多元化科技投入系统和宏观管理系统(科技体制改革)。建设中国食品名城,加快淮北经济快速崛起,必须积极实施科技创新战略。就加快食品产业发展而言,必须选择科学路径,在经营管理、市场开拓、产品研发、技术创新等多方面加强探索与创新,突出原始创新、集成创新和消化吸收后再创新三个体系建设,打通科研、推广两个关键环节,推动产业发展由要素驱动向创新驱动转变,建成从研发到市场、从生产到消费环环相扣的食品产业科技创新体系,为食品工业和现代农业发展提供充足的动力和活力。 1.加强科研创新体系建设,突出原始创新能力培育。一要整合各种科技资源,组建完善自主食品研发团队。进一步提高淮师大及农业和食品科研机构的研发能力,在完善运行机制的基础上,整合全市科技资源,坚持以产业需求为导向,从食品和农业发展实际的需要出发,立足当前,着眼长远,超前谋划,大力开发具有自主知识产权的技术和产品,努力提高科技创新特别是原始创新能力,力争在皖北地区乃至中原经济区占有重要位置。二要打破部门、区域、单位和学科界限,建立健全协同科技创新机制。加强与中农大、安农大、淮师大以及省内外、国内外科研院所的科技大联合,建设一批部级、省级重点实验室、工程技术研究中心等,不断提升科技创新能力和科技研发水平。三要通过政府引导,加快发展民办食品和农业科技科研机构。 2.加强创新支撑条件建设,突出政策和资金引导。一方面加大科技专项财政投入力度,彻底改变科技投入严重不足的局面。另一方面调整政府财政支出结构,逐步由投资激励转向创新激励,由科技政策为主转向创新政策为主,实现从要素驱动和投资规模驱动发展转向创新驱动发展。围绕科技强市和创建食品名城、美好乡村建设等重大战略目标,建立多元化科技投入体系,推进科技与金融结合,创新金融科技服务,积极探索科技担保、科技贷款保险,尽快设立风险投资种子资金,建立风险投资机制和信用担保机制。支持金融机构开展知识产权质押融资试点工作,加大股权质押等金融创新产品的推广。 3.加强宏观管理体系建设,突出科技创新人才培养。加强科技创新人才队伍建设,创新人才工作机制和政策体系,完善创新人才薪酬制度和分配激励机制,大力拓宽引才引智渠道,支持食品企业引进高学历专业人才和职业经理人,着力培养领军人物,特别是青年顶尖人才。加强与中国农业大学的联合,支持食品企业与高等院校和科研院所联合建立人才培养示范基地,培养急需的实用型食品专业人才。加强农村实用人才培养,每年从劳动技能培训、全民创业培训、阳光工程培训、新型农民培训等专项培训资金中安排一定比例的培训费用,引导和支持食品产业人才培养。三是完善服务平台建设,改革科技创新和评价体制,建立竞争性经费和稳定性经费相协调的投入机制。 作者:刘明 单位:淮北职业技术学院
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化学工程工艺中绿色化工技术探讨:石油化工自动化的关键技术及结构综述 【摘要】加快石油化工工业自动化技术的发展,是现阶段面临的重大课题。石油工程的自动化技术,是将先进的工艺装备技术、现代化的管理技术、优化的信息集成技术有机结合在一起的,对工程的整体进行全面控制与管理,为企业发展提供整体解决方案,从而实现企业的优化运行、优化控制、优化管理。因此,加强石油化工自动化技术研究与建设所具备的指导意义与价值非常重大。 【关键词】石油化工 经济 自动化 关键技术 虽然,目前我国的石油化工业的整体产品质量、生产工艺、以及管理水准、自动化技术、信息化工作进程水平等方面与国外发达国家相比还有着不小差距。但我国高度重视石油化工自动化技术的发展。目前我国在石油化工业自动化技术研究与发展所取得的长足进展也说明了石油化工业综合自动化的应用前景非常广阔。 1 石油化工能源性产业关键技术的结构构成 一般而言,大型石油化工集团企业或相关行业都非常注重自动化发展水准以及实践应用成效的优化体现。因此,这些企业无不具备先进规模化的信息集成系统。如,美国、日本、英国等的上百家炼油企业、化工产业都已经实施过了CIMS计划。而其目的就是进一步提升自动化应用管理水平,促进产业化经济迅猛发展。常规而言,石油化工业在引入自动化应用技术时一般都会考虑以下几点。 其一,安全。所谓安全则是为自动化控制系统、检测板块、以及设备的运作装置等提供安全运行保障,具体的保障举措则是对装置系统、控制系统、检测系统等进行定期检查故障或阶段性维护等。 其二,成本。显然,成本问题则是考虑投入自动化技术应用研究所用的总体投资,这种投资一般需要先进技术工艺、技术指标权重等的分析与测评,以此才能衡量出具体的建模技术、控制技术等的最高输出作业效率,最终分析出降低生产物料能耗、资源耗损等的投资比重,保证最大化成产效益。 其三,运作效率。通过有组织、有规划的计划调度与先进工艺流程模拟技术等来加强设备的生产效率以及实际作业利用率等。其四,优秀竞争力。这种优秀竞争力的体现显然与自动化应用技术有着直接重要联系,一般会通过诸如ERP、SCM、CRM,电子商务,以及价值链等技术进行辅助,从而才能确保企业价值增值,在原有的技术硬件基础上提高自身综合实力。具体而言,结合国内外先进自动化技术的发展形势去看待自动化关键技术结构,可将其主要划分为三层结构。 PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、传感器技术、特种执行机构等。这是最基础的一层,是过程控制层,即按照生产计划,使用尽可能低的消耗,稳定的生产出更为优质的产品; 以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术等。中间一层是数据处理及工厂管理层,是由管理网及网上的服务设备构成的; (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、企业电子商务平台等等。这是决策层,生产是由计算机自动管理的按公司决策、市场分析、经济利益进行的。 2 石油化工业自动化的关键技术 2.1 数据库信息集成 石油化工业自动化技术的主要载体是信息集成,而数据库管理则是确保信息集成得以实现的必要基础。由于石油化工行业有着自身行业特性,它往往需求庞大的海量数据加以处理、同时能够对数据进行开发与应用,以此才能体现数据库管理系统的强大功能与实用价值,促进石油化工业实现管理系统的各项经济指标控制。所以,数据库管理系统基于此种海量信息需求处理的形态下,就要实时对数据的产生加工过程进行监督与控制。而负责监督与控制的数据库运用载体则为关系数据库与实时数据库。这两种数据库能够作为系统信息的集散地,并可独立完成相应操作,且能相互协调进行。这样,通过信息集成化的数据库后台数据加工处理,就能把各种信息加以充分运用,并实现信息集成共享,以此保障了信息的增值与充分利用。 2.2 决策支持 (1)经营决策分析。石油化工业生产经营过程同样与其他企业一样需求决策支持,即经营决策是指导石油化工业生产经营活动的执行准则,同时也是一项重点执行内容。但是,由于传统管理模式下的决策支持往往缺乏相应的经验积累、决策质量不高、随意性幅度较大等缺点。而当前结合信息产业技术下的ERP、CRM、SCM等信息系统的出现,使得各项决策与同行业信息、数据等能够加以整合并实现优化,从而利于当前石油化工业的经营生产决策部署,提高自动化应用水准。 (2)成本效益分析。成本效益分析的本质目的在于提高各项业绩指标的利润最大化。一般而言,石油化工业自动化生产经营过程中,所必须加以进行盈亏生产方案分析的一项工作就是实际成本投入与计划成本之间的对照工作。即分析好这一过程的经济指标并进行及时调整,能够利于企业决策质量上升一个档次,更贴近企业生产经营实际情况。 2.3 流程模拟运用技术 简单说,流程模拟就是对石油化工自动化经营生产过程加以模拟,即建立出反映生产原貌形态的过程模型。我们知道,炼油生产直至后续的原料油品经营过程所涉及到的内容非常多,并且过程复杂,因此,当前在石油化工业运用综合自动化技术中的流程模拟加以充分运用,将生产工艺机理与整个系统化炼油生产过程加以紧密结合开来,势必会提高石油化工生产过程的结构优化能力。而除此之外,在石油化工业中还有着测量、机械故障诊断等技术都是自动化领域研究的重点问题。 2.4自动化技术未来增长点 以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中,原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。为实现到 2020年单位 GDP 二氧化碳排放比 2005 年下降 40%~45%,需要探索一条适合我国国情的低碳经济发展途径,石油化工行业是重要行业之一。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展,风能、核能、太阳能综合利用,市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。黄步余总结说:“石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化技术的不断发展,另一方面,自动化技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。” 结束语 总之,在当前石油化工行业中努力开发自动化工作建设进程应用技术非常重要。一方面,提高石油化工业的自动化水准能够提高产业价值、降低生产经营成本,提高产品质量;另一方面,随着当前市场经济需求的愈发强劲,自动化应用技术的前景也愈发广泛,各行各业中也必然脱离不开自动化应用技术。为此,石油化工业加强自动化技术的研究与应用并最终再次做出突破,势必会提高自身产业优秀竞争能力,在国内市场中占据主导地位。 化学工程工艺中绿色化工技术探讨:石油化工仪表中的自动化控制技术研究 摘要:工业工厂生产逐渐都朝智能化仪表和自动控制系统方向发展,文章主要对石油化工仪表中的自动化控制技术进行探讨。 关键词:石油化工仪表;自动化控制;控制系统;自动检测仪表;变送器 1 概述 自动化仪表的智能化,使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作,使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计,不仅要考虑到功能的多样化,也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析,以便为以后的研究提供参考。 2 石油化工仪表中的控制系统 随着科技的发展,仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中,自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统,就要适应这些要求而使变送器快速发展起来,所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能,数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多,并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲,我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为+0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时,也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡,从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确,从而提升产品的性能和质量。 2.1 DCS与FCS系统 我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品,与传统的DCS相比,新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结,能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制,也使性能变得更加强大。 2.2 新型DCS系统 炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂,这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统,不仅加强了自动化控制,也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制,对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中,还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费,由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件,此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强,可靠性也会越来 越高。 石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制,后来在乙烯装置中也采用了DCS控制,对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行,因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段,并采用了多集控单元,能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果,而以后还会变得更完善。 2.3 总线控制系统 全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广,对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计,目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息,其中的信息容量是相当大的,也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享,这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信,使得系统的可靠性提高,也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的,每个不同的厂家要按照标准生产产品,就可以相互交换或相互连接。即插即用,不仅能方便设备的提升更新,也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外,还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表,节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序,也更多地节省了其中的费用。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在 -200℃~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的,而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强,这也会使得产品的质量越来越高。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。 传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。 4 结语 近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主,在安全生产的同时,设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平,增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。 化学工程工艺中绿色化工技术探讨:自动化技术在石油化工中的应用分析 摘 要:我国社现代石油工业也得到了长足的发展,各项技术也有了不同程度的提高。随着信息技术的不断发展,其被应用到了各个领域的生产实践中。石油化工工业的生产活动的性质较为特殊,对于自动化技术的要求较高,信息技术也为其自动化提供了新的思路。本文简单分析了传统人工操作的缺陷;自动化在石油化工中的应用,包括自喷井的自动化监控技术、气举井的自动化监控技术、电潜泵油井的自动化监控技术等,并分析了自动化控制发展趋势,为石油化工企业自动化技术管理人员提供一定的参考与借鉴。 关键词:石油化工企业 自动化技术 必要性 应用 研究 随着我国社会的发展,各个企业的发展,对于能源的需求量不断攀升。石油最为能源行业的重要组成部分,极大的改变了人们的生活方式。在该社会形势下,石油工业得到了长足的发展,形成了完整的产业链,各项技术也有了较大程度的提高。计算机技术的提高及信息技术的快速发展,改变了许多各个企业的生产及管理方式,并具有操作方便、稳定性良好、可靠性高等诸多优点,被广泛的应用于各个领域。石油化工企业中的自动化技术也是该技术上发展起来的,并融入了生产的各个环节,能够有效的提高生产效率,保障生产的安全性并体改生产效率,因此,对其进行深入的研究探讨是十分有必要的。 一、石油化工传统人工操作的缺陷 石油化工企业的传统技术一般是人工操作,但是其存在较多的缺陷,包括以下几点:①石油化工企业的生产工艺对于镜准确有着较高要求,但是传统的技术中一般是采用人工操作,精准度的控制有较大的困难,且一般达不到技术要求,如果在生产是存在投料不当而出现超温超压等现象,容易造成安全隐患;②在传统的石油化工企业生产中,许多环节需要大量的人员共同协作完成,该类工作一般具有一定的危险性,人员大量集中的情况下容易出现安全事故,直接威胁到大量人员的人身和财产安全;③由于石油化工的性质较为特殊,人员在操作时处于高污染性,高腐蚀性的工作环境中,即使做好防范措施,长期的工作还是会使工作的人员身体健康得受到一定的损害,因此自动化技术在石油化工企业中的应用时十分有必要的。 二、自动化技术在石油化工中的应用 1.气举井的自动化监控技术 气举井属于油田中期开发过程中使用的一种开采方式,相较初期自喷井,其还需要控制好注气举气,并进行各种数据的测量,包括气举气的压力、温度及流量等。为了控制气举气流量,应在气举气入口处设置一个电动调节阀,该调节阀则是由远程测控终端系统进行全面的控制。气举井的自动化控制的机制是构件的运行信息均需有油井远程测控终端系统传全面传输至油田的操作站。在油田操作站中,有专门的气举优化软件,对各种信息数据进行计算,再结合油田优化控制产量的各项指标,向调节阀发出指令,及时调整电动可调油嘴和气举气控制阀的开度及状态。在进行气举气流量控制之前,可以利用气举节点分析程序调节阀运行的最佳设定值,油井在该最佳值的状态下运行,能够使运行效率保持在较高的状态,最大化的提高原油产量。如果气体处理厂工艺出现故障或者压缩机发生异常情况,而造成气举气气量较小,控制系统则会有选择新的自动关闭一些产量或者采油效率较低的油井,保障产量或者效率较高的油井有气源充足,达到油田优化生产的标准[1]。 2.自喷井的自动化监控技术 自喷井在实现监控自动化之前,需要收集各种数据,包括油压、套压、回压、油温等。如果油井中的油嘴属于电动可调油嘴.则还需要收集油嘴阀位的各项数据,根据上述信息合理调整油嘴的开度及状态。在油井控制系统中,基本上信息的传输的信号均属于AJ模拟信号,自动控制系统会将上述信号传输至油井远程测控终端系统,该系统则能够用来控制油井的生产。电动可调油嘴接收到油井远程测控终端系统反馈的模拟信号后,及时对于油嘴的开度及状态进行全面的控制,能够有效的控制油井的产油量。油井监控系统的作用可以分为收集信息及传达信息,其先全面收集信息,再将该类数据等信息发送至油田的监控系统,该类信息对于油田的发展有着重要的意义,可以根据该类数据实施存储、数据处理、准确的计算等,全面掌握油井的各项变化情况及发展趋势,并准确的计算出油嘴开度的最佳数据,达到控制油井出油量的目标[2]。 3.电潜泵油井的自动化监控技术 电潜泵油井的构成部分包括电潜泵变速驱动器及电潜泵远程测控终端系统,并通过变速驱动器对其进行监控,该监控技术需要结合生产要求,把各项必须的设备下入井底,包括电潜泵、井下压力传感器等,利用电缆将电潜泵变速驱动器与之连接起来,井底的压力传感器准确检测油井的压力,进而实现稳定井底压力的目标。该监控技术的优势在于无需实施远程控制即可以完成控制过程。远程测控终端系统的功能在于收集电潜泵的各类数据,如开关信号、模拟信号、脉冲信号等,并将其传输至油田操作控制系统,最后完成电潜泵油井的远程监测工作。 三、石油化工企业的自动化控制的发展趋势 1.现场总线控制系统与分散控制系统共同发展 分散控制系统的发展经历了较长的时间,包括发展阶段、技术成熟阶段、广泛应用阶段,其灵活的运用了大量已有的成熟技术,因此技术性能稳定、可靠性高,软件种类较多,因此功能较为全面,受到了用户的广泛赞誉。现场总线控制技术起步较晚,现阶段还处于发展阶段,技术尚未成熟,稳定性不佳,可靠性有限,且功能不全面,因此对于该技术的应用尚未实现大面积推广,用户多为观望的态度。我国现代工业自动化系统中依旧是以分散总线控制系统为主,该技术短时间内不会因为现场总线控制技术的出现及发展完善而被淘汰,相反,二者会在今后的很长一段时间内处于共存的状态[3]。 2.现场总线控制系统与分散控制系统有机结合 分散控制系统的技术已经趋于成熟,且功能较为全面,控制力较强,在现场总线技术集成应用于现有控制系统方面,可以充分利用其功能优势促进现场总线的广泛应用。一般情况下,现场总线与传统控制系统之间的集成可以通过各种方式实现,具体情况如下:①充分利用网关,将现场总线设备集成至可编程逻辑控制器及分散控制系统中,实现统一组态,全面监控与管理的功能;②现场总线也可以集成至分散控制系统及的可编程逻辑控制器的I/O 层次中;③独立性较高的现场总线控制可以与分散控制系统及可编程逻辑控制器之间的信息进行集成,并利用网关的功能充分交流信息。利用上述各种方式均是以分散控制系统及可编程逻辑控制系统的成熟的技术与经验为基础,充分的发挥出现场总线控制系统的功能及优势。另外,现场总线控制技术应尽快完善一体化功能,达到统一管理及控制现场设备目的。 四、总结 现代社会的经济形势发生了较大的变化,全球化已经成为了大的趋势。石油行业作为现代社会中极为重要的产业之一,其对于我国经济发展有着重要的意义,也直接关系着社会的稳定及人们的争产生活。石油化工企业的得到了长足的发展,其技术含量在一定程度上代表着国家的综合实力。我国的各个产业对于石油的消耗不断提升,使得石油化工产业的提高生产效率,因此自动化技术的应用是十分有必要的。自动化技术在石油化工企业中的应用经历了一段时间,随着社会形势的不断变化,其对于自动化技术的水平也提出了更多的要求。实践活动中需要管理人员全面掌握各项因素,将理论与实践相结合,不断优化自动化技术,提高企业的自动化水平,保障生产效率及安全性。 化学工程工艺中绿色化工技术探讨:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势 【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步,人民的生活水平日渐提高,信息技术飞速发展的时刻,石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业,在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大,经济全球化的迅猛发展,石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时,信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。 【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势 在国民经济迅速发展的背景下,我国的能源消耗量也日益增加,虽然我国是一个能源大国,资源丰富,但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人,在激烈的市场竞争中,我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距,为了进行生产,我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看,要想提高综合国力使国家长久稳定的发展,就要减小对国外能源的依赖,寻求新的方法推进我国资源的开采和利用,减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用 石油是我国一项极其为重要的基础能源,也是全球需求量最大的能源,经济全球化的迅速发展,信息技术全球化的推广,让石油工业迎来了较大的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国,但是随着世界范围内的经济发展,国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天,传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展,具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。 1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业 石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性,逐步运用先进的科学技术模拟人工化,不仅达到了人工操作的效果,还高额度的,高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发,先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程,不同的是这一过程具有智能性,简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理,可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。 1.3 传统石油化工企业中,人工操作的缺陷性及危险性 (1)在传统的石油化工企业中,生产需要人工操作,大量的作业量需要很大数量的工人协作完成,石油化工生产作业时具有一定的危险性,大量的工人集中作业的工作环境下,一旦发生安全事故,大量工人的人身和财产安全得不到保障,会造成大量的人员伤亡。 (2)人工操作,达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求,但是人工操作生产过程中,精准度不易控制,在人工操作控制的情况下,想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当,从而导致生产时超温超压等异常状况,埋下安全隐患,引起事故的发生。 (3)石油化工属于高污染性,高腐蚀性的工作环境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,长期工作的人员的身体健康得不到保障,对身心极可能造成不可逆转的伤害,容易形成职业病。 2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势 2.1 自动化技术的应用 石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中,目前的使用主要有两方面的应用:自适应控制和最优控制。 (1)自适应控制。根据具体的工作环境,智能调节机器的性能生成反馈信息,接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中,自适应控制运用到了石油化工的不同部门,与以往的传统自适应控制模式相比较来看,如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考,具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。 (2)最优控制。在当代的控制理论中,最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境,使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著,解决了传统人工操作的各种弊病,提升了石油化工产业在我国的产业地位。 2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势 2.2.1FCS将与DCS共存 DCS 自七十年代问世以来,采用了大量先进的成熟技术,经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟,性能可靠,软件丰富,功能完善,得到了用户的信任,而FCS还处于发展阶段,技术还不太成熟,可靠性还有待考证,功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展,但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用,仍是当前工业自动化系统应用的主导型,不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台,DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。 2.2.2现场总线与DCS相结合 现场总线技术集成到现有控制系统中,利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径:一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成,二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上,统一组态、监控与管理;第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成,两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验,发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上,尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。 3 结语 在经济全球化的大背景下,石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉,石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破,处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。 作者简介 贾苑(1984-10)男,汉,河北邯郸人,兰州寰球工程公司,设计,本科学历,自控设计方向。 化学工程工艺中绿色化工技术探讨:探究石油化工企业自动化技术的发展策略 摘 要:石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状,以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。 关键词:石油化工 自动化技术 发展 信息 在信息技术高度发达的今天,石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步,从初期简单的手工操作到连续工艺作业,对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高,从简单的闭环控制到装置的全面自动化,使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用;控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功,对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时,激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。 一、石油化工自动化技术的发展现状 1现场总线的应用正在逐步推广 现场总线应用于生产现场,实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”,但与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点,仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。 2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为优秀技术,取代系统硬件而成为高附加值的载体 具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠,软件丰富,功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段,当前工业自动化系统应用,没有随着FCS的出现而退出历史舞台,在今后相当长一段时间内,DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统,将现场总线智能仪表连接到DCS上,利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能,收集现场大量非控制信息,建立现场智能设备数据库,建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能,实现对现场设备的一体化管理与控制。 二、石油化工企业综合自动化的有效手段 1.实现企业的管控一体化。 自从计算机发明以来,自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展,给自动化技术提供了便捷的工具,使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力,已经成为决定企业竞争力的重要因素。 1.1是更好的应用IT技术,通过优化来产生效益,和具体的工艺、设备相结合,挖掘设备和工艺潜力,促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。 1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台,具体措施是:实现信息共享,提高信息利用率,提高企业决策水平和实效性,实现管控一体化。 2.先进的自动化控制系统的建立。 以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。 2.1信息的集成、挖掘和增值 数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制,同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 2.2成本效益分析 应用财务分析方法进行分析评价,可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标,就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售,控制控制原油的采购价格。 3.实现企业生产经营优化层 主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统,可以实现在线成本的预测,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 4.进行流程模拟,建立过程模型 实现流程模拟,是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点,必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明,结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统,实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化,技术难点是建立过程稳态数学模型。此外,还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。
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化学工程与技术论文:探究目前化学工程技术的发展情况与优化措施 1引言 化学工程技术是一个复杂的工程性学科,它是采用一系列科学研究方法对化学过程进行深入研究的物理或者化学过程,它还包括对原有设备的优化和改进以及对新技术的研究。它以化学为指导思想,将科学理论和工程实际结合在一起,它包括有机化学、无机化学、以及石油化工等领域。化学工程是国民经济建设中的重要工程,它大大推动了社会进步的步伐,同时化学工程也与高精尖技术联系密切,目前化学工程技术正朝着连续化、集约化、高效化、精细化和自动化方向发展。化学工程技术不仅和工业产生联系密切,它和日常生活也有大的关系,因此对化学工程技术进行探索和研究具有十分重要的意义。对化学工程技术的发展进行研究不仅有利于吸收国内外最新的技术成果,还有利于改进生产设备,提高生产效率。 2新型化学工程技术的研究 2.1绿色化学技术 绿色化学技术是指采用对高新技术使化学反应在进行的过程中不会对环境造成污染,并且有利于环境保护的绿色化学技术。它的理念是在化学反应的过程中采用化学的技术和方法减少或者消除人类健康有害、对生态环境产生不良影响的化学原料或者溶剂等。绿色化学不同于传统的环境保护技术,它是从源头上来消除污染的,因此很彻底。它的优秀是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,将反应物的原子全部转化为期望的最终产物。近年来,随着环境污染的加剧和能源的日益枯竭,环境保护已经得到世界各国的重视,我国也在“十二五”规划中也明确提出了环境保护的要求,因此绿色化学技术必将有广阔的发展空间。 2.2超临界化学技术 超临界液体是指当温度和压力处在临界点时,物体会处于一种介于气体和液体之间的特殊状态,这时物体有气体和液体的双重性质。这种超临界状态的液体在化学工业、生物工业、食品工业等有着广泛的应用,尤其是在医药工业领域更有广阔的应用空间。目前,超临界液体的各种性质已经显示出巨大的魅力,发展前景十分诱人。而超临界的化学技术就是与超临界液体相关的化学技术,化学界已经将超临界水氧化法成功的应用到了环境保护的领域。目前,超临界化学技术还处于发展阶段,很多技术还不够成熟。 2.3新的分离技术 在化学工业中常常运用物理法和化学法对化学物质进行分离,例如,利用物质的沸点将不同的物质从分离塔中分离出来,另外还可以根据物质化学性质的不同对其进行分离。这些都是传统的分离方法,这些方法技术比较简单,操作起来也比较简单,但是这些分离方法的效率比较低,分离过程也比较慢,越来越不能满足未来化学工业发展的需要。随着信息技术的不断发展,化学工业中的分离技术也不断的完善,将信息技术和传统的化学技术相结合就形成新的分离技术。例如,在传统的半透膜分离技术中加入了一些新的控制方法,这种新型的分离技术大大加快了分离的速度和效率。 2.4与计算机技术相结合的化学技术 化学技术在发展时遇到了大量的数据计算和数据采集的问题,用传统的方法对这些数据进行处理势必会严重影响化学技术的发展。随着计算技术的发展,化学技术中采用了大量的计算机处理技术使得数据的计算和处理变的非常快捷,在提高效率的同时还节省了大量的物力和财力。计算机技术的在化学中的应用主要体现在在流体力学和数值传热学上,它主要采用数值模拟法进行研究,这种方法需要大量的数据和大量的实验作为支撑,然后利用计算机对数据进行计算和分析,并将数据直观的表示出现。这种方法节约了大量的时间,同时也大大减少了研究人员的工作量,提高了工作效率。总之,与计算机技术相结合的化学技术一定是未来的一个发展方向。 3化学工程技术发展的优化措施 化学工程技术近年来取得了巨大的发展和进步,但是随着时代的发展和进步,传统的化学工程技术也有很多不适合化学产业发展的地方,所以在化学工程技术发展过程中要采取以下几种优化措施: 3.1加强化学工程基础应用的研究 化学工程技术在发展时除了要紧跟科技发展的前沿外,还要对必要的基础应用展开研究。众所周知,基础应用研究投资大,研发时间长,短期内很难看到经济效益,但是从长远出发为了化学工程技术的可持续发展必须加强基础应用研究。另外,在引进外来先进技术时要注意消化吸收其中的基础技术,做好自己的技术储备工作。 3.2利用化学工程技术对现有的化学流程和工艺进行改造 在化学工业中,我们长期都是引进外国的产生工艺和生产线,缺乏独立开发自己生产线的能力。因此,以后我们在引用外国先进技术时要注意消化吸收他们的先进技术,并在此基础上形成自己优秀技术。另外,要充分利用过程模拟技术对现有的生产设备进行仔细的分析,找出其中的关键问题所在,根据实际生产的需要对现有的生产线进行改造。 3.3加强高校、研究所和企业之间的联系 高校和研究所搞的项目的和技术往往偏向于理论和研究,实际应用的项目不多,而在企业中往往都是实际的应用项目,但是这些项目缺精确的理论指导。这样就在高校、研究所和企业之间发生了脱节现象,以后必须要加强他们之间的联系,可以根据实际情况在三者之间建立一个有效的合作机制。将企业中的更多的实际课题拿到高校和研究所去做,这样既解决了企业项目理论性不足的问题,也解决了高校和研究所项目过于偏向理论的问题。目前,很多高校和企业都签署了合作协议,建立了校企合作制度,这极大的促进了化学工程技术的发展。所以,只有加强这三者之间的合作和交流才能更好的促进化学工程技术的发展。 3.4加强绿色化学技术的研究 当今世界面临的环境问题日益增多,目前我国也已经意识到了这个问题,明确提出了保护环境,减少能源消耗的目标。而传统的化学工业作为污染的主要来源更要加强技术技术改造,减少对环境的污染。所以,加强绿色化学技术的研究已经变得刻不容缓。它的发展对我们保护环境减少污染有非常重要的意义。 3.5做好人才工程的建设 21世纪国际社会的竞争实质上就是以科技实力为基础的综合国力的竞争 ,谁在科技上遥遥领先谁就掌握了国民经济发展制高点。而科技的竞争归根到底还是人才的竞争,人才是科技发展的根本动力。而化学工程技术的发展也需要大批的优秀人才作为支撑,因此,我们要加强化学工程的高等教育,以培养出更多的优秀的化学工程人才。另外,还要提高化学工程人员的待遇,稳定化学工程研究队伍,加强国际和国内的学术交流活动。最后还要鼓励创新精神,创新是科技发展的灵魂,做好创新工作也是化学工程技术发展中很重要的一个环节。目前化学工程技术正处于飞速发展的时期,随着化学工业过程技术开发力度的加大,化学工程技术必将以全新的面貌和辉煌的成就呈现在大家面前。 4结束语 现在的化学工程技术与以前传统的化学技术已经有很大的区别,它在发展的过程中采用了很多的新技术,例如绿色化学技术、超临界化学技术、新的分离技术、计算机技术等等。我国的化学工程技术近年来发展很快,取得了很大的成就,很多技术达到了国际先进水平,但是在一些关键领域还比较落后。因此,我们还要调动各种积极因素,采取各种措施促进我国化学工程技术的发展,并且促进我国国民经济的发展。 化学工程与技术论文:化学工程与技术学生创新力的培养 一、国内外化学工程与技术学科研究生创新能力研究现状 近年来,国内外着名高校均对提高研究生创新能力开展了研究。复旦大学张建林针对创新能力的不同类型和创新能力难以提升的原因,探讨了创新能力培养机制改革问题。[3]万军民借鉴美国培养研究生的经验,分析了我国高校研究生创新能力培养的影响因素,构建了我国高校协作式研究生创新能力的培养体系。[4]美国耶鲁大学在培养学生的创新性教育方面注重学生的独立思考,鼓励学生具有批判性思维,学会解决问题。剑桥大学在办学理念上强调理性训练和人格塑造,注重原创性研究,反对教育的功利主义;培养过程中注重“议”“写”环节的训练;校园氛围上重视文化融合与思想交流。柏林自由大学建立以集群发展中心、研究生中心和国际交流中心为优秀的创新型联系网络,三个中心都鼓励创新性研究,加强与外国学者和科学家的合作,培养创新型学术人才。哈佛大学注重教育的个性化,通过个性化的教育培养创造型人才所必备的创造性人格;麻省理工学院等则注重在启发式教学、跨学科学习、开放自主培养等方面为研究生创新能力的培养建立独具特色的培养模式。日本的研究生教育提倡学生独立学习,导师的作用体现在对学生的引导及为其创造宽松的研究环境方面,并且在指导过程中使学生逐渐学会自主学习,在自由民主的学术氛围中激发学生的创造力。[4]针对化学工程与技术学科研究生教育,探索研究生培养制度创新和模式创新,形成有利于化学工程与技术学科研究生创新能力培养的机制和模式,是我国化学工程与技术高层次专门人才和创新型人才培养的需要。 二、加强化学工程与技术学科研究生创新能力培养的实施 (一)加强研究生导师队伍建设,是培养研究生创新能力的前提 在以“创新和服务”为主题的第三届中外大学校长论坛上,来自全球的140多位校长普遍认为:教师是创新型大学的基础。加强化学工程与技术学科研究生能力的培养,研究生导师首先需要以培养创新型人才为己任,在人才培养中真正发挥“导”的作用,这就要求研究生导师自觉提高专业水平和专业素养。只有导师具备扎实的专业功底和广阔的学术视角,能够站在化学工程与技术学科发展的前沿,关注社会发展对学科发展和人才培养的新要求,才能真正引导学生在科研工作的过程中创新性思维,激发学生科研的兴趣,营造有利于学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境和氛围。据有关统计,诺贝尔奖显示出明显的“集中性”特征,全世界约4%的科研机构占了22%的诺贝尔奖的获奖份额。如德国马普学会有17个获奖者,英国贝尔实验室有11个获奖者,日本东京大学有10位获奖者,英国卡文迪许实验室有7位获奖者。另一方面,诺贝尔奖获得者具有“传承性”。如1909年德国的奥斯特瓦尔德,他的学生能斯脱,能斯脱的学生米里肯,米里肯的学生安德森,安德森的学生格拉塞都是诺贝尔奖获得者。诺贝尔奖获得的集中性和传承性说明,科研的创新一方面需要一种好的氛围,另一方面导师处于科学前沿至关重要。我校化学工程与技术学科研究生的科研成果显示,研究生在国际化学工程与技术领域前三位期刊上发表的优秀论文,60%以上出自同一科研团队。这些数据表明,导师能够把握学术前沿,并能及时将学生们带入前沿,在学科前沿从事自己的科学研究,是培养研究生创新能力的前提。若研究生导师自身道德修养、探索创新能力、对专业知识的精通和把握难以发挥楷模和导向作用,则培养有创新能力的研究生就是一句空话。 (二)打造针对化学工程与技术学科专业特点的研究生立体化创新性培养平台,是培养研究生创新能力的重要条件 为研究生学术工作搭建交流的立体化平台,开拓研究视野,是培养研究生的创新能力的重要保障。我校化学工程泰山学者实验室针对化学工程与技术学科研究生的专业特点,为研究生学术交流搭建了包括研究生学术报告轮讲平台、国内外学术会议平台、校企合作工程化实施平台在内的立体化平台,积极拓展教育研究和创新能力培养的环境。研究生学术报告轮讲平台包括研究生每月一次的学术专题汇报,报告内容可以是自己的科研内容,也可以是对当今世界最新的研究进展的追踪;一年一度的齐鲁研究生学术论坛-化学与化工技术发展分论坛则是整个齐鲁大地化学工程与技术研究生的华山论剑;每月一期的研究生论坛则是邀请外校、外国的教师以及学术名流来校开展专题讲座;鼓励研究生参加化学工程与技术领域各种国际或国内的学会和年会;根据项目合作与人才培养需要,直接从具有科研创新实力和先进生产能力企业聘请高级研究人员任教,把最先进的应用技术传授给学生,并不定期地带学生走进大型化工企业学习,强化工程能力的培养。上述立体化研究生创新平台建设,一方面使学生能够把握各自领域和相关领域的最新进展,拓宽研究生的研究视野,挖掘研究生的学习潜力和研究能力,为研究生创新能力的培养提供了学术平台保障。 (三)结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节 培养化学工程与技术学科研究生的创新能力,研究生的选题首先必须符合本学科的发展规律及趋势。只有符合本学科的发展规律与趋势,课题才具有研究的可行性和研究的持续性。其次,课题的选择应符合国家和社会发展需求和趋势,脱离社会发展需求和趋势的学术研究和学术前沿,缺乏生命之源。再者,课题的 选取应契合本人兴趣,有了兴趣,学生对课题的研究才会有内在的动力。导师给学生自由,允许提出不同观点与问题,也是培养研究生创新能力的一个重要环节。最后,课题的选取不能脱离现有研究环境与条件。如果研究生所在实验室没有相应的设备及资料条件,题目再好,也无法开展相关研究。针对上述原则,我校化学工程泰山学者实验室针对新能源开发、二氧化碳减排、烟气除尘、污水处理等国家和社会发展的重大需求,引导研究生在流态化工程和颗粒学技术开展研究,包括大型多射流流化床的流型转变规律、流化床生物燃料电池、新型膜流化床、硼氢化钠水解制氢以及化学链燃烧等研究方向,并取得了创新性研究成果。例如,学生将传统的流化床反应器与微生物燃料电池相结合,提出流化床微生物燃料电池新型反应器,在处理高浓度有机废水的同时实现电能的回收。该研究方向申请两项中国发明专利,其中一项已获授权,并在国内外着名期刊上发表研究论文6篇,获得一项山东省研究生科技创新成果三等奖。再如,学生将二氧化碳化学链燃烧技术与煤气化技术相结合,开发煤炭/化学链载氧体气化技术,该技术可在煤气化同时实现二氧化碳的捕集,减少二氧化碳排放。目前已经在该领域申请国家发明专利6项,其中两项已获授权。研究生在国内外着名期刊14篇。由此可见,结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节。 (四)规范过程培养是培养化学工程与技术研究生创新能力的关键 规范化学工程与技术研究生的过程培养,按照瞄准学科前沿选择课题-批判式阅读文献-发现研究方向-实验、思考、结论指导实验、得出新的结论-知识创新的培养模式,实施过程管理。从研究生的综述报告到科学选题指导,教师都为研究生创新能力的培养把握了基本方向,定期组织研究团队的教师和所有研究生进行课题讨论汇报,开展阶段性研究工作总结、创新性结论、遇到的困难和下一步的计划的研究讨论,为研究生创新能力的培养提供了实时追踪和指导。研究生论坛、各种年会和专家报告,为研究生科研视野的拓展和创新性思维的培养提供了平台。实时总结科研成果,撰写科技论文和发明专利,在科研总结和论文的写作中深入思考和发现问题,是研究生提升科研水平的关键步骤。总之,在研究生培养过程中,培养研究生提出或理解化学工程与技术学科领域新概念,用数学语言描述化学工程与技术学科领域新问题或规律的能力,根据工程技术科学特点设计实验装置能力、应用测试技术能力、根据实验现象归纳分析规律的能力等,规范研究生培养过程的全程管理,是培养化学工程与技术研究生研究生创新能力的关键。三年来,我校化学工程泰山学者实验室两度获得山东省研究生创新成果二等奖、三等奖,申请11项国家发明专利,6名硕士生学位论文获优秀硕士论文,2名博士生学位论文获优秀博士论文,1名博士研究生获得山东省优秀博士学位论文。(本文作者:王许云、岳学海、郭庆杰 单位:青岛科技大学化工学院) 化学工程与技术论文:化学工程与工艺的新兴技术 1化学工程与工艺的新兴技术 1.1绿色化学工程 绿色化学这个词汇已被人们所熟知。绿色化学是通过化学工程与工艺实现的。研究化学工程与工艺不仅能够使人们获得最大的利益,而且减少消耗资源和环境的污染。许多国内外的公司运用化学工程与工艺,研发符合公司要求的绿色产品。化学工程与工艺促进了化学的发展。运用化学工程与化学工艺能够减少催化剂等有害的原料的使用。绿色化学的技术就是在源头上阻止环境污染的产生,从根本上杜绝产生环境污染,并且回收再利用一些废弃物品。 1.2分离工程 物质在一些重力、压力还有温度和电的影响下,通过外力的作用,将物质自发的从无序转变成有序的过程被称为分离工程。化学工程与化学工艺的分离工程是一个消耗能量的过程,分离工程是化学工程与化学工艺研究的重点之一。目前使用最多的分离工程方法就是蒸馏法,虽然我国在蒸馏分离法方面的研究已经有深厚的理论依据和实践经验,但是蒸馏分离方法在蒸馏速度方面需要进一步改善。除了改进蒸馏速度外,还要采用最先进的蒸馏设备,采用新型的材料才会获取更好的经济效益。采用新型的吸收剂不仅能够影响蒸馏时间的长短,而且能够提高蒸馏吸收的效率。膜分离技术因其具有节能、高效、易于清理等特点,成为现如今比较流行的分离技术,备受各个国家的科学家关注。膜分离的吸附分离法在气体干燥、废水等污染物的处理等方面得到了广泛的运用。膜分离重点开发新型吸附剂和实现膜的高效的使用寿命,但是膜分离存在着膜的污染和防治。 1.3SupereriticalFluid,SCF(超临界流体) 超临界流体是一种具有液体和气体的性质的一种流体,在温度和压力临界点之上的无气体液体的相界面。这项技术广泛应用在化工、食品加工、生物医药工程中。对质量和工艺的要求较高。开发超临界流体有着广泛的发展前景,并且会为企业带来丰富的发展利润。近几年来,超临界水氧化法在环境治疗保护方面的研究较多,但是在化学工程与工艺方面的研究较少,现如今处于研究试验期。 2结语 化学工程与工艺的发展不仅影响着现代社会的发展,而且有助于环境友好型社会的构建。当前世界面临着资源和能源的短缺,社会经济的发展不能以牺牲环境为代价,这就需要化学工程与化学工艺共同发展,满足我国资源节约和环境保护的需要。化学工程与工艺的行业领域需要积极配合国家提出的可持续发展战略。转变可持续发展的概念。重视化学工程与工艺发展的环保性,转变传统的化学工程与工艺,减少环境的污染,积极开发新能源,走环境友好型道路。 作者:陶春荣 单位:山东润昌工程设计有限公司新疆分公司 化学工程与技术论文:化学工程工艺与绿色化工技术要点 摘要:随着我国经济的飞速发展,环境污染的问题也随之呈现。近年来化学工业污染在环境污染中占的比重更大。因此为了实现以人为本的科学发展观,走一条可持续发展的道路,促进化学工程工艺中的绿色化工技术的发展显得非常迫切。本文就化学工程工艺中的绿色化工技术的开发以及技术要点作简要介绍,以期为我国的环境污染问题解决提供一些可参考的意见。 关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺 经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。 1关于绿色化工技术 绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点 2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。 3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点 3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。 4结束语 经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。 作者:杨璐 单位:沈阳师范大学 化学工程与技术论文:化学工程技术的热点与发展趋势 1化学工程技术的几个热点 1.1绿色化学成为本世纪最大的热点在过去的几十年里,人类社会一直在追求高效率的发展经济水平,不惜一切代价的发展本国的经济。然而随着经济的发展,越来越多的问题也开始出现。正如马克思所说的:“大自然开始报复人类”。过去由于人们不同的利用科学技术来挖掘自然资源,同时大量化学物品的使用使得地球的环境问题和资源问题都日益突出。绿色化学将从一开始就把污染扼杀在摇篮里,让污染不复存在。这几年来绿色化学逐渐流行起来,如何在化学领域实现绿色的发展也成为所有化学家都致力于研究的一个热点。 1.2分离技术分离技术也是目前化学工程领域的一大研究热点。过去,传统的化学分离技术是利用不同物质的沸点不一样,从而进行物质分离。随着科学技术的发展,许多化学家研究出一些新的分离技术。然而这些技术还停留在实践方面没有能够形成系统的理论。随着技术的不断发展,分离技术得到了大幅度的提升,化学家可以利用软件对分离过程进行模拟和控制,因此就大大的提高了研究的效率和适用性。 1.3热力学定律的应用热力学定律也成为了研究的热点,热学研究现在已经发展成为独立的一门枝干,具有良好的发展前景,目前,纳米技术的发展已经取得了举世瞩目的成就,因此从微小尺度来研究化学热定律也成为一个热点,并且这一领域的研究已经取得了一系列颇有水平的成就。谈到化学工程技术的热点就不能忽略超临界化学反应,超临界是指液体的P、T都在临界值以上,此时物质处于液体和气体两种状态。目前,这种研究技术还刚刚起步,还有很大的发展前景,也值得我们不断关注。 2发展趋势分析 2.1计算机辅助化进一步深入21世纪是一个信息化的时代,计算机对于各种研究来说都成为了必不可少的辅助工具。计算机技术的利用使得过去很多的化学计算问题和分析问题都得到了完美的解决,同时也大大的节省了效率、提高的研究的准确性。在化学工程中广泛的使用计算机技术,是化学工程领域一个重要的发展趋势,广大的化学研究者应该不断的加强对计算机技术的学习,从而推动化学工程的发展。 2.2系统性、整体性加逐渐明了系统论一直以来也是非常重要的工具。化学领域的发展同样离不开系统论,过去许多化学技术都是单独的进行分析研究,这就导致每个环节得不到很好的匹配。目前整体性、系统性已经成为化学工程领域的发展趋势,利用系统的方法对化学工程进行研究可以使得非常复杂的问题变得简单化、整体化。 综上所述,随着科学技术的不断发展,化学领域的发展也处于一片生机盎然的趋势。深入研究化学工程技术领域的热点与发展趋势可以帮助我们更好的深入研究化学技术,不断的对传统的化学技术进行修正、调整,使其朝着有利于发展的趋势前进。 作者:刘威 单位:江汉大学化学与环境工程学院 化学工程与技术论文:化学工程与技术实验课程构建探索 在研究生阶段,有些导师只注重与学生研究课题相关的实验技能,而忽视对学生实验能力的全面培养,使很多研究生的实验技能不全面,实验过程中思维狭窄,综合分析能力较弱,这样的同学毕业后在新的研究领域很难快速适应。应用化学专业作为一门实验性很强的学科,研究生能否早出好成果,不仅决定于其科研思路,也取决于学生实验技术的熟练程度。因此,通过高等化学工程与技术实验课程建设,学校重视对应用化学专业研究生进行综合实验技能、分析问题、解决问题能力的培养,使学生的实验能力与理论水平相匹配,对提高应用化学学科研究生的论文质量和社会竞争能力具有重要意义。 一、课程特点与要求 以往,一般高校应用化学专业的研究生教学以理论课为主,缺乏实验教学,这不利于学生实验技能的培养。另外,传统的实验教学模式将实验局限在二级学科范围内,人为地割断了学科之间内在的联系,事实上难以适应对研究生实验思维和技能培养的要求,也不符合学科综合发展和学科交叉渗透对人才培养的要求。在全国工科院校积极探索“卓越工程师”培养模式的背景下,如何提高工科研究生培养质量,建立符合工科研究生特点的实验教学体系,成为全国高校特别是工科院校思考的重要问题。在这样的背景下,我们提出在高等化学工程与技术实验课程内容的设置方面,考虑到不同学科的要求,淡化专业界限,既要充分考虑与本科实验的衔接,又要在实验内容、方法和手段上具有与研究生培养要求相一致的专业水准和技术内涵。体现由简单到复杂、由被动模仿到主动设计及综合运用的特点,强调知识的融合,反映学科交叉。为了能在较短的学时内使该课程对应用化学不同层次研究生的培养起到积极的作用,我们在课程内容设置方面,将化学合成实验、化工原理实验、香料香精制备和调香实验有机结合,打破了以往分专业、分课程的做法。开设的实验课中,既有覆盖面宽的基础实验,也有专业性较强的实验,还有前沿性实验和富有启迪思维的实验技术专题讲座等,构建了富有特色的适合应用化学类研究生的实验教学体系,以提高研究生实验动手能力、运用实验解决化学、化工实际问题的能力。 二、实验内容设置 在高等化学工程与技术实验课程的内容设置上我们尽量选择覆盖化学、化工学科群的实验,如香料化合物的合成和表征、调香、膜分离材料的合成和表征、大环配体的合成与表征、多釜串联设计等。根据学生的情况及学时的要求,本门课程的教学内容主要包括:概述、基本实验、常规性实验、专业性实验、设计性实验、自主性实验和大型仪器的讲座与培训等。教学遵循体系完整、重点突出、实用性强、与现代研究手段和方法相结合的原则,力求在有限的学时中取得令人满意的教学效果。 (一)基础性实验 本部分实验主要是训练学生的基本操作技能。学生在充分预习、了解实验基本原理的前提下,独立操作,老师及时指出学生实验中出现的问题。目的是使一些基本操作能力较差的研究生获得实践机会,迅速掌握一些重要、常见的基本操作。实验设计坚持由浅入深、循序渐进的原则,强调“宽口径、厚基础”,以此为其他层次的实验打下坚实的基础。本部分实验内容约占总学时的1/5。 (二)专业性实验 专业实验坚持以培养实验能力为主的原则选择实验内容。不同研究方向的实验教学内容强调“前瞻性、创新性”。学生须根据专业特色完成若干个具有专业特色的综合实验训练,如水热/溶剂热制备、简单香料化合物合成、膜分离实验流程设计等。教师从查阅相关文献、具体实验原理的确定、实验方案的设计、实验条件的控制对比等方面引导学生进行实验,锻炼学生独立实验、分析问题和解决问题的能力。由于实验学时的限制,研究生不可能也没有必要把开设的所有实验全做一遍。因此,每位学生结合自己的研究方向,可选择不同的实验,以锻炼在相关研究领域的动手、分析问题能力。本部分实验内容约占总学时的1/5。 (三)设计性实验 本部分实验主旨是开发学生的探索精神和创新能力,用典型性的研究成果进行实验教学。如我们计划开设具有特定香味化合物的合成和调香、共轭大环配合物的合成等实验内容,使研究生了解和掌握现代最先进的技术思想、现代科技发展中具有代表性的重要研究方法。教师的主要工作是设计具有研究性的或探索性的问题,然后激励学生去思考、设计、实验和总结。在整个实验过程中,学生要独立完成查阅文献、设计实验方案、完成实验及实验结果分析的全过程,养成独立思考、独立解决问题、独立工作的良好习惯。为了达到较好的教学效果,实验前的讲解以提问和探讨的方式进行,要求学生在实验时先将实验过程及注意事项口头叙述一遍,以督促其在实验前自觉预习,在实验过程中做到心中有数,不手忙脚乱。实验结束时,教师与学生一起探讨,以激发学生的学习兴趣。设计性实验使得研究生在综合运用课程所学内容的基础上,进一步获得了较强的综合实验能力及解决实际问题的能力。本部分实验内容约占总学时的1/5。 (四)自主性实验 由于研究生受到学习年限的限制,因此尽早让他们熟悉与自己相关的课题内容是非常必要的。我们计划留有1/5的学时设计与论文或科研任务相结合的实验(具有较强的综合性),要求研究生进入自己导师的实验室,从事辅助或参与导师的科研工作,以激发学习热情,进一步培养解决实际问题的能力。导师可以结合自己的科研课题给学生布置一个小课题,引导学生有计划地完成;要求学生自主规划、实验,导师对学生实验的整体状况进行督导,以使学生尽快融入导师的课题中,在论文实验过程中少走弯路,取得更好的成果。本部分实验内容约占总学时的1/5。 (五)大型仪器讲座和培训 随着现代科技的不断发展,科技创新的水平越来越依赖于大量、复杂的实验技术手段和各种大型、精密仪器设备。由于多数生源来自于其他高校的相关专业,很多学生没有接触过如X-射线衍射、扫描电镜、红外等大型仪器设备,因而他们在硕士论文期间实验结果的测试和分析中障碍重重。针对这一现状,我们提出了如下的措施:1.开展相关仪器使用的讲座,请经验丰富的教师集中讲解仪器的工作原理、操作规程、注意事项等,并督促实验室技术人员引导学生进行规范化操作,在学生做好充分准备的前提下,方允许学生上机操作。2.学生须将测试内容和自己的课题相结合,能正确地进行相关的数据处理与结果分析,做到学有所用。这不仅大大缩短了研究生进入课题实验的工作适应期,也能提高他们的科研能力。3.经过严格的选拔考核后,一部分操作能力强的研究生可以被吸纳为大型仪器的协管员,以使研究生能有机会实际操作并熟练掌控一些大型仪器设备,为以后在课题研究中熟练使用这些大型仪器打下坚实的基础,也提高了他们的就业竞争力。本部分实验内容约占总学时的1/5。 三、实验教学过程 (一)教学方式、方法 由于授课对象和培养目标不同,所以研究生的实验教学和本科生的实验教学方式、方法应该有所区别。针对高等化学工程与技术实验课程的教学,我们提出了如下几点建议:1.采用交互式教学模式向学生介绍实验技术的原理、难点和技巧,特别是本科阶段未学习过的、对研究生课题研究极为重要的一些操作技术。交互式训练有助于学生发现实验中所需要面临的难点,确定实际有效的解决方法,是一种更有效的实验操作教学方法。2.每位任课教师围绕实验课程建设的指导思想和主要规划,制定自己的教学方案。3.建立课程负责人定期听课、教师定期互相听课的制度,以利互相学习,互相督促,共同提高教学水平。4.采用多媒体教学手段。研究生学位论文28研究生高等化学工程与技术实验课程建设初探以大量的科研实验为基础,而实验理论与具体实验操作之间往往存在着巨大差异,研究生从基础理论学习的课堂到进入实验室进行实验操作,往往会感到难以适从。为了弥补传统实验教学视野狭窄的不足,缓解实验经费与研究生人数之间的矛盾,使应用化学专业的研究生能尽快掌握一些常用的基础实验技术,我们提出在研究生的高等化学工程与技术实验课程的教学过程中采用多媒体教学。 (二)学生实验习惯的培养 1.培养严谨的科学作风研究生作为高层次专门人才的预备队,严谨、求实的科学作风是他们应该必备的一种品质。比如在实验过程中注意观察,发现实验现象与预想的现象有较大出入时,多方面查找原因,及时讨论实验过程中出现的现象和实验结果,讨论实验方法的优劣等都是研究生所应该养成的科研习惯。原始实验记录对研究生理顺科研思路、寻找科学规律和完成工作总结等都有着非常重要的意义。[1]从实验开始阶段,研究生就应做到规范地记录实验现象和实验结果。对于那些不尊重事实,涂改数据和拼凑结论的同学,导师要及时予以批评教育,从而保证研究生树立良好的科研作风,获得可靠的实验结果。2.卫生习惯实验过程中要督促学生做好试剂的回收工作,不随意丢弃滤纸、火柴梗、废玻璃等杂物,有效减少环境污染和着火爆炸等危险事故的隐患,使学生在实验过程中不断提高环保意识,养成良好的卫生习惯。 (三)教学评价体系 实验的教与学两方面建立相应的激励与评价制度,将会促进实验教学与研究生实验能力的提高。学校可以从教学内容、教学方式、教学管理、教学评价等方面建立相应的实验教学管理与考核制度,以此来激励教师在实验教学上的投入。在学生学习方面,学校应建立学生成绩和学分相结合的评价方法。学生实验成绩的评定主要依据学生在实验课中的实际表现。如学生是否按时进行实验,进入实验室前对实验内容是否有充分的预习,实验过程中是否以积极的态度投入了,实验结束时是否清洗和整理实验用品,是否真实记录实验情况并及时总结等。 四、研究生实验室建设 建立专门的研究生教学实验室,为研究生实验教学提供更加全面、系统的环境,形成教学科研有机结合得更为完善的实践能力培养体系,是当前研究生教育发展的迫切需求。[2,3]我们希望按大学科或大专业建立开放性实验室,供研究生进行实验,有步骤、分批次地开放实验室。实验室不仅要对本专业的师生开放,也对跨专业、跨学科、跨院系的师生开放,让研究生在自由、开放的研究环境中选择实验和接受专业指导。同时,这种手段也有利于加强学科之间的协作和交流,实现实验条件的真正共享。 五、师资队伍建设 实验教师队伍的水平和能力,在整个实验体系运行中起决定性的作用。学校必须建设一支结构合理、人员精干、专兼结合的实验教师队伍,使他们在培养研究生的实验与创新能力方面发挥主导作用。为了充分发挥高水平教师在实验教学中的优势,学校有关部门应该制定一系列有利于提高实验教学质量、保障实验教学运行和改善实验教学整体环境的相关政策,鼓励教学和科研经验丰富、责任心强的教师参与到实验教学中来,充分发挥他们的科研优势,这更有利于将若干较成熟的研究成果融入课堂教学,使学生了解学科的最新发展动向,增强创新意识,提高研究生实验教学质量,培养学生综合的实验能力。[4] 六、实验保障体系建设 学校有关部门应该对应用化学专业研究生实验学分提出更加明确的要求,建立实验课程管理系统,从制度上保障研究生重视实验课程。实验指导老师应重视课程教学的每个环节,包括实验方案把关、实验过程指导、实验结果验收等,突出实验教学的地位和作用。研究生可以通过系统,选择实验课程和实验时间,通过实验操作过程、实验报告及综合考试等环节的考核,取得相应的学分。 七、结语 实验技能的高低与应用化学专业研究生的培养质量息息相关。结构合理的实验内容和规范的实验技能训练,对培养研究生自我创新意识、从事科学研究的能力和就业竞争能力有着非常重要的作用。探索适合应用化学专业研究生特点的实验教学体系将是一项长期的任务。)只有不断加强研究生实验课程的改革与建设,改善研究生实验教学的条件,完善各种实验教学评价与激励机制,才能培养出大批高素质的应用化学专业人才。 作者:李向清穆劲康诗钊秦利霞易封萍陈桂娥单位:上海应用技术学院化学与环境学院 化学工程与技术论文:化学工程与技术学生创新力的培养 一、国内外化学工程与技术学科研究生创新能力研究现状 近年来,国内外著名高校均对提高研究生创新能力开展了研究。复旦大学张建林针对创新能力的不同类型和创新能力难以提升的原因,探讨了创新能力培养机制改革问题。[3]万军民借鉴美国培养研究生的经验,分析了我国高校研究生创新能力培养的影响因素,构建了我国高校协作式研究生创新能力的培养体系。[4]美国耶鲁大学在培养学生的创新性教育方面注重学生的独立思考,鼓励学生具有批判性思维,学会解决问题。剑桥大学在办学理念上强调理性训练和人格塑造,注重原创性研究,反对教育的功利主义;培养过程中注重“议”“写”环节的训练;校园氛围上重视文化融合与思想交流。柏林自由大学建立以集群发展中心、研究生中心和国际交流中心为优秀的创新型联系网络,三个中心都鼓励创新性研究,加强与外国学者和科学家的合作,培养创新型学术人才。哈佛大学注重教育的个性化,通过个性化的教育培养创造型人才所必备的创造性人格;麻省理工学院等则注重在启发式教学、跨学科学习、开放自主培养等方面为研究生创新能力的培养建立独具特色的培养模式。日本的研究生教育提倡学生独立学习,导师的作用体现在对学生的引导及为其创造宽松的研究环境方面,并且在指导过程中使学生逐渐学会自主学习,在自由民主的学术氛围中激发学生的创造力。[4]针对化学工程与技术学科研究生教育,探索研究生培养制度创新和模式创新,形成有利于化学工程与技术学科研究生创新能力培养的机制和模式,是我国化学工程与技术高层次专门人才和创新型人才培养的需要。 二、加强化学工程与技术学科研究生创新能力培养的实施 (一)加强研究生导师队伍建设,是培养研究生创新能力的前提 在以“创新和服务”为主题的第三届中外大学校长论坛上,来自全球的140多位校长普遍认为:教师是创新型大学的基础。加强化学工程与技术学科研究生能力的培养,研究生导师首先需要以培养创新型人才为己任,在人才培养中真正发挥“导”的作用,这就要求研究生导师自觉提高专业水平和专业素养。只有导师具备扎实的专业功底和广阔的学术视角,能够站在化学工程与技术学科发展的前沿,关注社会发展对学科发展和人才培养的新要求,才能真正引导学生在科研工作的过程中创新性思维,激发学生科研的兴趣,营造有利于学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境和氛围。据有关统计,诺贝尔奖显示出明显的“集中性”特征,全世界约4%的科研机构占了22%的诺贝尔奖的获奖份额。如德国马普学会有17个获奖者,英国贝尔实验室有11个获奖者,日本东京大学有10位获奖者,英国卡文迪许实验室有7位获奖者。另一方面,诺贝尔奖获得者具有“传承性”。如1909年德国的奥斯特瓦尔德,他的学生能斯脱,能斯脱的学生米里肯,米里肯的学生安德森,安德森的学生格拉塞都是诺贝尔奖获得者。诺贝尔奖获得的集中性和传承性说明,科研的创新一方面需要一种好的氛围,另一方面导师处于科学前沿至关重要。我校化学工程与技术学科研究生的科研成果显示,研究生在国际化学工程与技术领域前三位期刊上发表的优秀论文,60%以上出自同一科研团队。这些数据表明,导师能够把握学术前沿,并能及时将学生们带入前沿,在学科前沿从事自己的科学研究,是培养研究生创新能力的前提。若研究生导师自身道德修养、探索创新能力、对专业知识的精通和把握难以发挥楷模和导向作用,则培养有创新能力的研究生就是一句空话。 (二)打造针对化学工程与技术学科专业特点的研究生立体化创新性培养平台,是培养研究生创新能力的重要条件 为研究生学术工作搭建交流的立体化平台,开拓研究视野,是培养研究生的创新能力的重要保障。我校化学工程泰山学者实验室针对化学工程与技术学科研究生的专业特点,为研究生学术交流搭建了包括研究生学术报告轮讲平台、国内外学术会议平台、校企合作工程化实施平台在内的立体化平台,积极拓展教育研究和创新能力培养的环境。研究生学术报告轮讲平台包括研究生每月一次的学术专题汇报,报告内容可以是自己的科研内容,也可以是对当今世界最新的研究进展的追踪;一年一度的齐鲁研究生学术论坛-化学与化工技术发展分论坛则是整个齐鲁大地化学工程与技术研究生的华山论剑;每月一期的研究生论坛则是邀请外校、外国的教师以及学术名流来校开展专题讲座;鼓励研究生参加化学工程与技术领域各种国际或国内的学会和年会;根据项目合作与人才培养需要,直接从具有科研创新实力和先进生产能力企业聘请高级研究人员任教,把最先进的应用技术传授给学生,并不定期地带学生走进大型化工企业学习,强化工程能力的培养。上述立体化研究生创新平台建设,一方面使学生能够把握各自领域和相关领域的最新进展,拓宽研究生的研究视野,挖掘研究生的学习潜力和研究能力,为研究生创新能力的培养提供了学术平台保障。 (三)结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节 培养化学工程与技术学科研究生的创新能力,研究生的选题首先必须符合本学科的发展规律及趋势。只有符合本学科的发展规律与趋势,课题才具有研究的可行性和研究的持续性。其次,课题的选择应符合国家和社会发展需求和趋势,脱离社会发展需求和趋势的学术研究和学术前沿,缺乏生命之源。再者,课题的选取应契合本人兴趣,有了兴趣,学生对课题的研究才会有内在的动力。导师给学生自由,允许提出不同观点与问题,也是培养研究生创新能力的一个重要环节。最后,课题的选取不能脱离现有研究环境与条件。如果研究生所在实验室没有相应的设备及资料条件,题目再好,也无法开展相关研究。针对上述原则,我校化学工程泰山学者实验室针对新能源开发、二氧化碳减排、烟气除尘、污水处理等国家和社会发展的重大需求,引导研究生在流态化工程和颗粒学技术开展研究,包括大型多射流流化床的流型转变规律、流化床生物燃料电池、新型膜流化床、硼氢化钠水解制氢以及化学链燃烧等研究方向,并取得了创新性研究成果。例如,学生将传统的流化床反应器与微生物燃料电池相结合,提出流化床微生物燃料电池新型反应器,在处理高浓度有机废水的同时实现电能的回收。该研究方向申请两项中国发明专利,其中一项已获授权,并在国内外著名期刊上发表研究论文6篇,获得一项山东省研究生科技创新成果三等奖。再如,学生将二氧化碳化学链燃烧技术与煤气化技术相结合,开发煤炭/化学链载氧体气化技术,该技术可在煤气化同时实现二氧化碳的捕集,减少二氧化碳排放。目前已经在该领域申请国家发明专利6项,其中两项已获授权。研究生在国内外著名期刊14篇。由此可见,结合化学工程与技术学科发展正确选题,是培养化学工程与技术研究生创新能力的重要环节。 (四)规范过程培养是培养化学工程与技术研究生创新能力的关键 规范化学工程与技术研究生的过程培养,按照瞄准学科前沿选择课题-批判式阅读文献-发现研究方向-实验、思考、结论指导实验、得出新的结论-知识创新的培养模式,实施过程管理。从研究生的综述报告到科学选题指导,教师都为研究生创新能力的培养把握了基本方向,定期组织研究团队的教师和所有研究生进行课题讨论汇报,开展阶段性研究工作总结、创新性结论、遇到的困难和下一步的计划的研究讨论,为研究生创新能力的培养提供了实时追踪和指导。研究生论坛、各种年会和专家报告,为研究生科研视野的拓展和创新性思维的培养提供了平台。实时总结科研成果,撰写科技论文和发明专利,在科研总结和论文的写作中深入思考和发现问题,是研究生提升科研水平的关键步骤。总之,在研究生培养过程中,培养研究生提出或理解化学工程与技术学科领域新概念,用数学语言描述化学工程与技术学科领域新问题或规律的能力,根据工程技术科学特点设计实验装置能力、应用测试技术能力、根据实验现象归纳分析规律的能力等,规范研究生培养过程的全程管理,是培养化学工程与技术研究生研究生创新能力的关键。三年来,我校化学工程泰山学者实验室两度获得山东省研究生创新成果二等奖、三等奖,申请11项国家发明专利,6名硕士生学位论文获优秀硕士论文,2名博士生学位论文获优秀博士论文,1名博士研究生获得山东省优秀博士学位论文。(本文作者:王许云、岳学海、郭庆杰单位:青岛科技大学化工学院) 化学工程与技术论文:浅析化学工程技术的应用问题探究与思考 摘要:在科技高速发展的今天, 我国科学技术水平的进步,自动化技术的应用在各行各业中逐步扩散起来,比如化学工程技术在化学生产中的应用也逐渐受到人们的关注,化学工程行业关系着人们的日常生活,影响着其他行业的发展,所以对在化学生产过程中的应用进行研究探析,是十分有必要的实时话题。 关键词:工程技术;化学反应;应用技术 化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中的应用已涉及到各行各业,化学工程技术的发展对于强化化工生产过程,提高产品质量,降低原料和能量消耗,对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。 1.新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术。超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术。绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采取化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包含原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术。从广义上看,分离强化首先是对设备的强化,随后对生产工艺进行强化,整体来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,这样不仅有利于实现可持续发展,同时也是化工分离技术的重要技术与主要趋势之一。然而,古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术和科学的不断进步和发展,分离技术也随之得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进对于分离过程的深入产生了重要的作用,而且还能提高工作效率。 2.传热过程中一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展。微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展。这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包含发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展。近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采取机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 3.促进化学工程技术发展的对策 3.1 着眼全局提高化学工程技术水平。化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。 3.2 提高化学工程机械设备研究水平。机械设备是提高一项技术必须具备的,先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言,目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后,应该加强研究力度,向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备,在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。 3.3 做好化学工程技术的教育工作。任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才,所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识,与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识,更要加强学生的实践能力,为化学工程技术的发展储备人才。 3.4 积极开拓化学工程技术的应用市场。当今化学工程技术的应用领域已经很广泛,但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品,寻找新的市场。市场是产品开发的动力,有了市场的需求才会带动产品的生产,也就会促进技术水平的提高。 化学工程与技术论文:化学工程技术的热点问题与发展趋势 摘要:随着科学技术的不断向前发展,我国对化学工程技术的研究也不断深入。本文就化学工程领域中一些热点的发展趋势以及相关的技术研究进程,对超临界点化学的反应技术以及分离和传热过程等相关领域进行了分析和研究,认为其研究的重点是在于过程、设备以及研究对象的研究方法。随着研究领域的不断前进和革新,化学工程技术领域的发展将融合多学科,以节约资源注重环境的保护为方向。 关键词:化学工程技术;研究热点;发展趋势 化学工程是一门将一系列化学有关的知识进行深研究的化学或物理过程的知识学科,它还包括对原有化学设备进行改革,以化学思想为基础将理论和实际工程知识糅合。具体工作可包括研发新产品、设计、模拟、操作实验来强化装备等硬件设施。化学工程领域包括范围广泛,其中有机化学、无机化学、石油化工等领域,因此化学工程是国民经济建设从而推动社会进步重要的工程领域。目前化学工程技术的发展方向是逐渐趋向连续化、集约化、自动化、高效化和自动化、精密化。由于化学工程技术被广泛运用到生活领域所以对其的研究是十分有必要的。 1 化学工程技术的新热点 1.1化学超临界反应技术 超临界的化学反应技术是指反应过程中的温度和压力都在临界点之上,这样的状态往往是液体和气体之间。这样形式的存在被广泛运用到生物化工、食品、医药等领域,已经显示出很好的效益,发展前景很好,但近年来的探究和发展阶段仍处于初级,待进一步深入研究。 1.2绿色化学研究技术 绿色化学由于能够有效避免对环境的污染,近年来备受推崇。绿色化学就是指利用化学反应技术来充分利用资源、减少污染物的产生来起到对环境的保护。比如,它可以对产生污染物的相关溶剂和废料进行处理,利用原子技术或高选择性的化学反应生产处对环境有利的产品,这不仅能够增加经济效益而且带来可观的社会效益。 1.3分离技术的新研究 首先,分离技术强调对生产设备的强化,其次是生产技术。总结来说就是将设备更新,将生产率提高的技术都属于化学分离技术的结果。古老的分离技术方法是利用各种材料沸点不同将其分离然后做研究。随着科学技术的发展和各领域研究合作分工改变为分离技术新发展提供了广阔的前景。比如近年来,在力学的传递以及多相流方面,采用信息技术发生分离,还有分子的模拟就很大的提高了预测热力学平衡的水平,对分子的人为设计加速了分离等等。因此进一步研究高效的分离技术有着深远的意义。 2 传热过程新的研究发展方向 2.1传热学中细微尺度的研究进展 细微尺度是指从时间尺度和空间尺度进行更细微的研究的热学范畴,如今它在热学中已经形成了一个分支,具有广阔的发展前景。当一个物体的尺寸远大于其载体时,这样的情况会存在,但是由于尺寸的更加细微,原来的假设影响因素也会发生相应变化。目前纳米技术已经取得显著的成绩,很多领域都是围绕传热学中的细微尺度技术进行研究的,近年来取得了高集成电路、多空介质流等新成果,产生了巨大的经济效益。 2.2传热设备的研究进展 近些年来,利用翘片来强化传热,管外的翘片强化传热原理包括有前缘效应和非稳定性扰动以及减薄边界层等几种。常用的片是冲缝片和百叶窗。将来对此的研究应该将分布参数和场地模拟相结合,来优化传热装置结构的参数,实现管翘式的传热针设计。 2.3与计算机技术的相结合 计算机技术的不断进步是化学中大量的技术问题能够得到有效的解决。同时节约了大量的人力物力财力,也增加了数据和相关机械的精密度。计算机的主要贡献表现在计算流体力学、数值传热力学、采用计算机技术进行统计、计算有利于将数据更直观的表现出来,表现形式更加多样,能够有效分析大量实验数据。 2.4与材料科学和信息工程相结合 科学的进步和新技术的研究涌现就为化学工程的研究提出了新的机遇。如何形成优质的服务体系和完整地理论作为研发支撑成为化学工程面临的问题。所以它必将进入一个新的发展阶段,在发展中应注重与多学科的交叉,更多的研究应该包括信息和化学应用、生物与化学以及能源环境与化学相结合的学科,这都为化学工程的发展提供了新的研究方向。由于信息技术不断深入各个行业,为此通过信息技术可以将大量的信息收集、整理进行数据统计分析,得出的结论可以为化学工程发展研究提供新的方向。 3结语 综上所述,伴随科学技术的发展,专业人员对化学工程研究已经从单一走向研究领域与多学科相结合的多元化方向发展,随着时代的需要,科学技术的发展,新的发展热点的出现,化学工程的发展方向也是多元化的。化学工程技术多元的发展给社会带来的也将是全新的面貌,推动整个社会向前的步伐。 作者简介:刘玉琴,本科学历,白山市浑江区东兴街道办事处,工程师,研究方向:化学工程。 化学工程与技术论文:探究目前化学工程技术的发展情况与优化措施 摘要:随着经济的发展和科技的进步,我国的化学工程技术也到了迅速的发展,我国的化学工程技术虽然起步比较晚,但是发展很快,我们现在的生活已经离不开各种化工产品,化学技术的发展给我们的生产和生活带来了极大的便利。目前,我国的化学工程技术虽然发展很快,但是还存在着技术创新不够,发展粗放,对环境不友好等问题。本文着重探讨目前我国的化学工程技术的发展情况并提出一些相关的优化措施。 关键词:化学工程;发展情况;措施 1引言 化学工程技术是一个复杂的工程性学科,它是采用一系列科学研究方法对化学过程进行深入研究的物理或者化学过程,它还包括对原有设备的优化和改进以及对新技术的研究。它以化学为指导思想,将科学理论和工程实际结合在一起,它包括有机化学、无机化学、以及石油化工等领域。化学工程是国民经济建设中的重要工程,它大大推动了社会进步的步伐,同时化学工程也与高精尖技术联系密切,目前化学工程技术正朝着连续化、集约化、高效化、精细化和自动化方向发展。化学工程技术不仅和工业产生联系密切,它和日常生活也有大的关系,因此对化学工程技术进行探索和研究具有十分重要的意义。对化学工程技术的发展进行研究不仅有利于吸收国内外最新的技术成果,还有利于改进生产设备,提高生产效率。 2新型化学工程技术的研究 2.1绿色化学技术 绿色化学技术是指采用对高新技术使化学反应在进行的过程中不会对环境造成污染,并且有利于环境保护的绿色化学技术。它的理念是在化学反应的过程中采用化学的技术和方法减少或者消除人类健康有害、对生态环境产生不良影响的化学原料或者溶剂等。绿色化学不同于传统的环境保护技术,它是从源头上来消除污染的,因此很彻底。它的优秀是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,将反应物的原子全部转化为期望的最终产物。近年来,随着环境污染的加剧和能源的日益枯竭,环境保护已经得到世界各国的重视,我国也在“十二五”规划中也明确提出了环境保护的要求,因此绿色化学技术必将有广阔的发展空间。 2.2超临界化学技术 超临界液体是指当温度和压力处在临界点时,物体会处于一种介于气体和液体之间的特殊状态,这时物体有气体和液体的双重性质。这种超临界状态的液体在化学工业、生物工业、食品工业等有着广泛的应用,尤其是在医药工业领域更有广阔的应用空间。目前,超临界液体的各种性质已经显示出巨大的魅力,发展前景十分诱人。而超临界的化学技术就是与超临界液体相关的化学技术,化学界已经将超临界水氧化法成功的应用到了环境保护的领域。目前,超临界化学技术还处于发展阶段,很多技术还不够成熟。 2.3新的分离技术 在化学工业中常常运用物理法和化学法对化学物质进行分离,例如,利用物质的沸点将不同的物质从分离塔中分离出来,另外还可以根据物质化学性质的不同对其进行分离。这些都是传统的分离方法,这些方法技术比较简单,操作起来也比较简单,但是这些分离方法的效率比较低,分离过程也比较慢,越来越不能满足未来化学工业发展的需要。随着信息技术的不断发展,化学工业中的分离技术也不断的完善,将信息技术和传统的化学技术相结合就形成新的分离技术。例如,在传统的半透膜分离技术中加入了一些新的控制方法,这种新型的分离技术大大加快了分离的速度和效率。 2.4与计算机技术相结合的化学技术 化学技术在发展时遇到了大量的数据计算和数据采集的问题,用传统的方法对这些数据进行处理势必会严重影响化学技术的发展。随着计算技术的发展,化学技术中采用了大量的计算机处理技术使得数据的计算和处理变的非常快捷,在提高效率的同时还节省了大量的物力和财力。计算机技术的在化学中的应用主要体现在在流体力学和数值传热学上,它主要采用数值模拟法进行研究,这种方法需要大量的数据和大量的实验作为支撑,然后利用计算机对数据进行计算和分析,并将数据直观的表示出现。这种方法节约了大量的时间,同时也大大减少了研究人员的工作量,提高了工作效率。总之,与计算机技术相结合的化学技术一定是未来的一个发展方向。 3化学工程技术发展的优化措施 化学工程技术近年来取得了巨大的发展和进步,但是随着时代的发展和进步,传统的化学工程技术也有很多不适合化学产业发展的地方,所以在化学工程技术发展过程中要采取以下几种优化措施: 3.1加强化学工程基础应用的研究 化学工程技术在发展时除了要紧跟科技发展的前沿外,还要对必要的基础应用展开研究。众所周知,基础应用研究投资大,研发时间长,短期内很难看到经济效益,但是从长远出发为了化学工程技术的可持续发展必须加强基础应用研究。另外,在引进外来先进技术时要注意消化吸收其中的基础技术,做好自己的技术储备工作。 3.2利用化学工程技术对现有的化学流程和工艺进行改造 在化学工业中,我们长期都是引进外国的产生工艺和生产线,缺乏独立开发自己生产线的能力。因此,以后我们在引用外国先进技术时要注意消化吸收他们的先进技术,并在此基础上形成自己优秀技术。另外,要充分利用过程模拟技术对现有的生产设备进行仔细的分析,找出其中的关键问题所在,根据实际生产的需要对现有的生产线进行改造。 3.3加强高校、研究所和企业之间的联系 高校和研究所搞的项目的和技术往往偏向于理论和研究,实际应用的项目不多,而在企业中往往都是实际的应用项目,但是这些项目缺精确的理论指导。这样就在高校、研究所和企业之间发生了脱节现象,以后必须要加强他们之间的联系,可以根据实际情况在三者之间建立一个有效的合作机制。将企业中的更多的实际课题拿到高校和研究所去做,这样既解决了企业项目理论性不足的问题,也解决了高校和研究所项目过于偏向理论的问题。目前,很多高校和企业都签署了合作协议,建立了校企合作制度,这极大的促进了化学工程技术的发展。所以,只有加强这三者之间的合作和交流才能更好的促进化学工程技术的发展。 3.4加强绿色化学技术的研究 当今世界面临的环境问题日益增多,目前我国也已经意识到了这个问题,明确提出了保护环境,减少能源消耗的目标。而传统的化学工业作为污染的主要来源更要加强技术技术改造,减少对环境的污染。所以,加强绿色化学技术的研究已经变得刻不容缓。它的发展对我们保护环境减少污染有非常重要的意义。 3.5做好人才工程的建设 21世纪国际社会的竞争实质上就是以科技实力为基础的综合国力的竞争,谁在科技上遥遥领先谁就掌握了国民经济发展制高点。而科技的竞争归根到底还是人才的竞争,人才是科技发展的根本动力。而化学工程技术的发展也需要大批的优秀人才作为支撑,因此,我们要加强化学工程的高等教育,以培养出更多的优秀的化学工程人才。另外,还要提高化学工程人员的待遇,稳定化学工程研究队伍,加强国际和国内的学术交流活动。最后还要鼓励创新精神,创新是科技发展的灵魂,做好创新工作也是化学工程技术发展中很重要的一个环节。目前化学工程技术正处于飞速发展的时期,随着化学工业过程技术开发力度的加大,化学工程技术必将以全新的面貌和辉煌的成就呈现在大家面前。 4结束语 现在的化学工程技术与以前传统的化学技术已经有很大的区别,它在发展的过程中采用了很多的新技术,例如绿色化学技术、超临界化学技术、新的分离技术、计算机技术等等。我国的化学工程技术近年来发展很快,取得了很大的成就,很多技术达到了国际先进水平,但是在一些关键领域还比较落后。因此,我们还要调动各种积极因素,采取各种措施促进我国化学工程技术的发展,并且促进我国国民经济的发展。 化学工程与技术论文:化学工程技术论文 1关于新型的反应技术研究 从广义的角度来看,所谓的分离强化首先就是要对设备进行不断的强化,然而在对生产的工艺进行强化,进而从整体上来说就是只要能够将设备变小以及能量转化效率提高的技术变为化学的分离技术强化的结果。这样做不仅仅能够更好的有利于可持续发展的理念,同时也是化学分离技术的发展趋势之一。但是,传统的化工分离技术主要是根据沸点的不同,把一些不同组成成分的物质进行分析,然而随着科学技术的不断发展以及对于该项工作的不断研究,进而得出该项技术具有着十分广阔的发展前景,但是在应用的过程中还是存在着很多的问题,主要是这项技术的研究对分子蒸馏的基础理论研究相对来说还是比较少,并且在理论方面也没有能够得到充分的说明。但是随着科学技术的不断发展,分解技术也得到了不断深入的研究,并且也取得了不错的效果,并且也渐渐的把信息技术引入到了分离技术的研究以及开发当中,进而在对热力学以及传递的性质进行的研究,对于分子模拟大大的提高了预测热力学的平衡等,因此在进行研究以及开发的过程中对于分离技术具有着十分深远的意义。 2在热传导过程中的研究进展以及方向 2.1关于微细尺度传热的研究 所谓的微细尺度主要是从空间尺度以及时间尺度微细的研究以及对传热学规律的研究,目前在传热学当中已经是成立了一个分支,并且其发展的前景也是十分的广阔。在物体的特征尺寸要大于载体离子的平均尺寸的时候,就是连续的介质便依然是成立的,然而因为尺度是微细的,并且以前的假设影响因素也将会随着发生着改变,进而将会导致流动以及传热的规律出现一定程度的改变。当前随着纳米以及微米的技术得到了不断的发展,并且已经是受到了人们十分广泛的关注,在很多的领域当中也都在是围绕着微细尺度传热学进行不断的研究,并且已经是在不少的领域当中取得了不错的成果,比如在微型热管以及高集成的电子设备当中。 2.2关于强化传热过程中的研究 对于这项研究主要是从改进换热器的设备方面进行入手的,其研究开始的目的主要是为了能够更好的提高传热的效率,同时也是为了能够改进设备的持续对外放热,对于这项研究的改进主要是包括了传热材料以及生产工艺的改进,同时将传统的设计进度优化等内容。 2.3关于传热的理论研究 在最近的几年来,该项工作的研究人员主要是在滴状冷凝在生产中的应用进行研究,但是一直到目前也没有能够得到实现。其主要的问题便是怎样的获得实现的滴状冷凝,以及如何的是冷凝的表面寿命得到延长。目前其主要的问题就是如何改变冷凝界面的性质,以及怎样才能够将冷凝应用到工业当中进行传染改造。在沸腾传热的过程中,其传热的方式不仅仅在机械以及石油化工行业当中得到了十分广泛的应用,同时也在航天行业当中得到了十分广泛的应用。长期以来人们也一直对于液体出现核态沸腾的主要原因进行着不断的研究。 3结语 目前我国依然是处在社会主义初级的发展阶段,并且不断增加的物质文化需要并不能够得到有效的工艺,并且也将会面领着一些的问题,因此必须要不断的对其进行完善。在我国化学工程当中必须要不断的对人才进行培养,并且要不断的进行创新,以此来希望能够在不久的将来使我国的化学工程学科能够达到国际先进的水平。 作者:陈苗 单位:江西铜业集团(德兴)实业有限公司 化学工程与技术论文:化学工程技术问题探究 1化学工程技术的技术理念与优秀优势分析 化学工程技术简称化工技术,在化学生产领域中有着非常重要的地位。利用化学反应理论技术基础,进行大规模的化学工程生产,从而生产满足化学领域需求的产品。在农业方面,化学工程技术就起到了非常重要的作用。农作物的农药,化肥等都是化学生产的产品。这些产品对于人们的生产与生活都有着非常重要的联系。因此化学工厂成为了市场化学产品的主要生产基地,而化学工程技术也成为了化学生产的技术基础。那么,对于化学工程技术而言,其有着哪些优秀优势呢?化学工程技术的技术理念又是什么呢? 1.1化学工程技术的技术理念分析 化学工程技术是基于化学反应以及化学元素等理论基础进行的大规模的生产性技术,利用先进的设备与反应环境,实现对某种产品的大量批量生产,以此来满足人们对于化学产品的需求。在化学工程技术中,理论基础是必不可少的,但是,在生产的过程中,反应设备等的建筑也非常重要。因此反应设备也有可能是反应物质,因此为了能够追求最高的生产效率,满足人们的生产需求,化学工程技术在技术完善性方面做了非常大改进。在废物处理方面,也有了完善的体制,从而减少了因为化学生产而对环境方面造成的伤害。 1.2化学工程技术的优秀优势分析 化学工程技术以化学反应以及化学元素理论为基础,通过大规模的化学反应来生产市场所需的化学产品。由于在自然界中,很多化学产品不是自然形成的,即便在自然界中存在,其存量也无法满足需求。因此,为了能够满足人们对于某些化学产品的使用。就可以通过化工生产,来进行批量的生产,保证足够的供应。因此,对于化学工程技术而言,其技术优秀可以概括为以下几个方面:第一,完善的技术理论基础;化学反应原理,原子守恒等化学理论技术,成为了化学工程技术的完善的理论基础体系。如果在生产的过程中,对于某一种元素物质产品需求量较大,那么就可以通过化学技术进行实现。例如,在现代社会中,为了能够呼吸到新鲜的空气,很多人开始喜欢吸收纯氧。那么,就可以利用化学理论进行纯净氧气的生成,从而满足人们的需求,当然,这也在一定程度上实现了市场的拓展。第二,高效的生产效率,化学工程技术为化学产品的生产奠定了强大的技术基础,为了满足市场的需求,化学工程技术在高产出,以及高效率等方面做出了非常大的改进,在原料提取以及生产加工的流程方面也有了十足的进步。因此,在技术优势方面,满足了市场化的生产模式。通过化学工程技术的引入,让化学生产领域实现了模式化,一体化以及车间化的生产模式,不仅仅实现了高效的化学生产,更在一定程度上实现了成本压缩等。总之,化学工程技术的优秀优势非常明显,对于市场的发展而言,也有着推动性的作用。 2绿色化工技术在化学生产中的应用 虽然在化学生产领域中,化学工程技术起到了非常重要的作用,也让人们的需求得以满足。但是,由于化学生产过程中,容易产生大量的污染物质或者是废弃物质,在传统的化学生产以及化学工程技术中,并没有完善合理的治理措施。甚至在一些化学工厂中,这些污染物或者废弃物是直接进行无处理排放的。长期以往,对于环境造成的伤害是非常大的。近年来,我国的雾霾以及化学烟雾,癌症村等现象的出现,也就在一定程度上说明了化学生产中出现的问题。因此,为了能够保证化学生产的良性发展,也是为了能够符合当前节能环保技术的理念。绿色化学工程技术开始得以研发,并逐步应用到化学生产领域,从而从根本上改变了化学工程技术的面貌。绿色化学与绿色化学工程技术,是代表未来化学生产的方向性理念。在化学生产的过程中,建立完善的生产体系,尤其是在反应的过程中,杜绝传统的为了结果而不惜代价的生产方式,采用绿色型与节约型的生产方式,在技术方面,也需要不断进行技术改革,尤其是废物处理技术中的一些设计中,要充分体现绿色化学的特点,并能够做到真正意义上的节能减排,废物有效处理。总之,化学生产领域中,绿色化学的理念一定要深入其中,绿色化学工程技术的研发也应该继续,生产需要满足市场,也同样要保证环境的安全。 3结语 本文通过对化学工程技术的优秀技术与理念研究,对于化学工程技术有了深入的认识,虽然在生产效率与成果方面,化学工程技术可以实现较大的飞跃,但是在环境保护以及环保方面,传统的化学工程技术依然会对环境造成较大的影响。因此,为了能够在保证生产效率的同时,更加合理的使用与发展化学工程技术是目前的重点研究项目。因此,绿色化学工程技术也得以产生,并且在化学生产过程中的应用更加广泛,更加高效,也符合未来化学生产的发展,化学生产的后期处理,是需要企业管理人员给予高度重视的。大力推动绿色化学工程技术的创新,不仅仅可以保证化学生产的高效性,也为整个行业的良性发展奠定了基础。 作者:侯海霞 柯杨 王胜壁 单位:安顺学院 贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室 化学工程与技术论文:化学生产中化学工程技术的应用 摘要:随着我国科学技术的不断发展,化学工程技术在化学生产中的应用越来越广泛。化学工程技术作为化学生产中重要的一项技术,不仅能够有效的节约在化学生产中所需要的时间,而且还能够提高化学工程的生产效率。因此,本文通过对化学工程技术的技术概念进行了阐述后,又详细的介绍了超临界流体技术、传热技术以及绿色化学反应技术在化学生产中的应用,并且分析了现如今的化学工程技术存在的问题,同时提出了相应的对策,从而使得化学工程技术在化学生产中能够有更好的发展。 关键词:化学工程技术;化学生产;应用;分析 在我国,科学技术一直是我们的一项重要的生产技术,随着科技的快速发展,在化学生产过程中也开始广泛的采用化工技术。化学工程技术主要是一项研究化学生产过程中需要采用的相关技术,其主要目的是对化学工程产品进行开发、设计、制造和管理。由于化学工程技术能够有效的提高产品的质量,同时也能够提升化学生产中的工作效率,因此我们对化学工程技术有了更广泛的关注,并不断的将其拓展到化学生产中的各个领域,使得化学工程技术能够发展的更好,进而不断的推进我国的经济发展和科技发展,使我们的生活条件更加优越。 1化学工程技术的技术概念阐述 现如今,化学产品已经成为了人们生活中非常常见的物品,例如药物、食品和日用品,还有农业药物和工厂生产所需的原料等等。因此化学工程技术变成为了一项炙手可热的技术,不断的受到人们的关注。化学工程技术是根据化学理论基础与相关的技术相结合的一项应用于化学生产中的技术,利用化学设备,通过一系列的化学反应进行产品的大量生产。在化学生产的过程中,化学的反应物和设备对于工程的技术要求是非常高的,而化学工程技术的优势就在于能够满足化学反应的要求,进而提高了化学产品的质量。除此之外,化学工程技术还有一项更大的优势就是对废物的处理,这项技术能够尽可能不对环境造成很大的影响,正符合我国当前对生产的要求。 2化学工程技术在化学生产中的应用 2.1超临界流体技术在化学生产中的应用 超临界流体技术主要的内容是,控制一定的温度和压力,使得需要的流体处于液体与气体中间的状态。这种流体的特点集合了气液的优点,它的粘度低与气体相似,它的密度很高与液体相似,这就导致它的扩散能力很强,介于气体和液体之间。同时它还拥有很强的溶解能力和压缩能力。将这种技术应用于化学生产中,通过控制温度与压力,得到超临界流体,利用其拥有的优势来达到节省能耗的目的。现如今,我们将这种技术应用于更过多领域,比如,高分子材料、复合材料、有机物材料和无机物材料。 2.2传热技术在化学生产中的应用 化学工程之中的传热技术主要是分为两方面,一方面是微细尺度传热技术,另一方面是强化传热过程。首先微细尺度传热,是以热对流、热传导、热辐射为主要的内容,从空间尺度和时间尺度微细进行讨论和研究的一项传热技术。这项技术在微米、纳米科学中得到了广泛的应用,并取得了不错的成绩,因此人们更加关注它在化学生产中的应用。强化传热过程,主要的重点是通过调试换热器设备,不断改进生产过程中的传热系数,使其能够有能力不断的对外放热。为了强化传热过程,就要增加冷热流体间的温差,这就必须通过改变换热的面积来提高传热系数,从而来提高传热的效率,使得在化学生产的过程节能减耗。 2.3绿色化学反应技术在化学生产中的应用 通常化学生产的产品一般对我们生活有一些影响的,因此我们就需要采用绿色化学反应来防止化学生产的过程中对环境造成污染,这是从源头来解决污染问题的技术方法。绿色化学只得就是通过使用化学的技术与方法,结合相关的知识来解决化学对人们和环境造成的危害。主要要求就是,化学生产过程中用到的试剂、催化剂、反应原料,和反应完成后的产物与副产物都必须对人类和环境无危害,同时也要保证绿色环保。例如,采用绿色无毒的原料方面,可以将石油原料装换成生物原料。像是在化学产品尼龙的生产过程中,原先采用的是含苯的石油化工原料,我们将可以其原料改换成生物原料,一样也可以制成尼龙,不仅保护了环境,而且也保护了人体收到伤害。除此之外,这项技术在绿色食品生产中也起到了很大的作用,绿色食物是对人体很有益的,在其生产过程中一般禁止使用化学药剂,这样不仅减少了对人体的伤害,同时也减少了对环境的影响。然而生产绿色食品的代价就是成本高,为了可以降低成本又能够有质量,我们可以将化学技术与生物技术相结合,开发基因技术,提高并促进农作物的产量和质量,生物技术与化学反应技术相结合可以在以下过程中充分的利用。 3现今化学工程技术存在的问题 3.1化学工程技术需要进一步的提高 现如今,我国的化学工程技术应用的领域非常更广泛,但是仍存在一些不足。滴状冷凝在工业上的应用仍然不能有很好的表现,因为在获得滴状冷凝后,冷凝的液滴不能够被长久的保存,所以,我们应该在这问题上有进一步的研究,从而来解决这个问题。使得我国的化学工程技术能够有更好的发展,人们能够有更好的生活条件。 3.2化学工程技术的人才匮乏 在化学工程中存在的另一个严重的问题就是技术人才问题,只有用化学专业技术强的人才,才能够更好的提高化学生产的质量。而我国现在就存在这样的问题,化学领域的工作人员的普遍的技术能力和专业能力不强,主要是由于我国的教育体制问题,当代的大学生理论要点掌握很好,但实际操作方面却严重的匮乏,这就导致技术型人才的缺乏,从而影响了化学工程技术的进步。 4对化学工程技术的发展提出对策 4.1不断提升化学工程技术 随着我国的科技不断的发展,化学工程技术也会越来越进步,我们应该不断的更新技术,以此来适应社会科技的发展。应该在巩固传统的化学技术的同时不断的添加新型技术,并抛弃不利的部分,从而实现化学工程技术有更好的发展。 4.2培养化学技术人才 人才的重要性是我们有目共睹的,化学技术人才对于化学工程的发展有着至关重要的作用。因此为了化学工程技术能够有更好的发展,我们重点培养化学技术人才,化学生产企业可以通过与相关专业的院校进行合作,让专业对口的大学生能够有机会到生产工厂进行相关的实习操作,从而来培养理论知识牢固并且有一定的操作能力的技术人才来工作。 5结语 化学工程技术在化学生产过程中的应用广泛,它不仅促进了社会经济的发展,更是提高了人们的生活水平,通过技术和人才的不断涌进,我国的化学工程技术会有更好的发展。 作者:桂腾刚 单位:云南巨星安全技术有限公司 化学工程与技术论文:绿色化学工程技术的应用分析 摘要:结合在化学工程生产中使用绿色化学工程的意义,探讨绿色化学工程技术在化学工程中的应用。 关键词:绿色化学工程技术;意义;应用 近几年来,随着化工技术的不断发展,化学工程取得了重要的进步,但与此同时也产生了很严重的环境污染问题,进而使得化学学科的发展受到了一定的限制作用。为了很好地改善污染的问题,越来越多的人开始采用绿色化学工程技术,绿色化学工程技术的应用不仅减少了温室气体的排放,更有利于生态环境的优化,最重要的是,很好地推动了我国经济的发展与进步。由此可见,探讨绿色化学工程技术应用的具有重要意义[1]。 1应用绿色化学工程技术的意义 1.1有效减少温室气体的排放 近几年来,随着国民经济条件的改善,越来越多的人都拥有了私家车,马路上车的数量越来越多,车辆增加,车尾气的排放量自然增加,空气污染变得严重,进而产生了大量的温室气体,导致气候变暖、冰川融化,还会引发臭氧空洞,造成气候异常,进而使得我国的生活环境变得越来越差。而近几年来,绿色化学科技的一项重点研究内容就是将对生态环境没有污染的一些能源转化为可利用的资源。如太阳能、风能、生物能以及地热等。首先,这些新能源的使用可以节省现有的能源的消耗,其次,这些能源的使用可以减轻一定的费用,最重要的是,可以减少空气中温室气体的排放,进而起到保护环境的作用[2]。 1.2推动国民经济的可持续发展 经济的发展是无限的,但是自然资源是有限的。倘若一味地开采以及使用自然资源,那么便会出现自然资源匮乏的现象,“物以稀为贵”,自然资源枯竭,资源的价格自然会上涨,导致经济的发展受到一定的抑制作用。另外,随着化工污染的加剧,化工产业的发展也逐渐受到了影响,且部分产业的进出口也受到影响,进而导致国民经济得不到提升,发展受到抑制。 2绿色化学工程技术的应用探讨 2.1在海水淡化的过程中应用绿色化学工程 水是人类社会活动的起源,也是人类生活的基本,没有水,人类将很难生存,由此可见,水对于人类的生存的重要性,但是近几年来,随着工业污染的加重以及农业生产的发展,我国的水资源呈现严重匮乏的现象,为了得到很多的水资源,我们开始采取淡化海水的措施,而绿色化学工程技术在淡化海水的过程中扮演了很重要的角色。所谓的淡化海水,主要指的就是去除海水中的盐水,得到淡水,传统的环境下,很多人采用通过酸碱换去除盐水,得到淡水的方法,这种方法虽然也可以实现海水的淡化,但是同样会带来另一种污染,进而使得环境污染情况加剧[3]。 2.2绿色化学工程技术在涂料生产中的应用 在中国,除了汽车尾气的排放会严重污染空气以外,涂料的制作也会产生很多污染,进而给环境带来一定的影响。另外,在制作涂料的过程中,也会产生很多的废料,这些废料流入水中,一样会给水带来污染,且这些水一旦被人们所使用,将会引发很严重的后果,轻者产生健康问题,重者可能直接引发癌症。绿色科技逐渐应用于许多工厂进行开发绿色产品。通过对工艺设备进行改造和优化,降低VOC,优化配置、清洁生产、使得污染最大限度降低。随着无机矿物涂料、固体涂料、乳胶漆等绿色涂料的诞生,涂料生产正向着科技含量高、无毒无污染、产品更优的方向发展[4]。 3结束语 综上所述,我们可以发现,绿色化学工程技术的使用不仅可以降低空气中温室气体的排放,还可以促进经济的提升,希望在与之对应的一系列的生产措施的建议下,无论是海水的淡化还是涂料的生产都能够得到有效地改变,降低对环境的污染,提升对于绿色化学工程技术的有效利用,促进我国化学工程技术的可持续发展。 作者:郝怡森 郭继录 施林峰 单位:沈阳理工大学 化学工程与技术论文:化学工程技术在化学生产中的应用 摘要:在科技的推动下,化学工程技术应用范围不断扩展。作为化学生产中的重要技术类型,化学工程技术的应用下,有效节约化学生产时间,提升化学生产的效率。也就是说,化学工程技术的发展为化学生产带来了巨大的推动。本文介绍了化学工程技术在化学生产中的应用价值,系统探讨了化学工程技术在化学生产中的几种具体应用。 关键词:化学工程技术;化学生产;应用 在化学生产中,涉及较多类型的化学工程技术,同时,随着工程技术的不断创新,为推动化学生产的顺利进行提供保障,尤其是在提升化学生产效率方面效果突出,满足更加多样化的要求,彰显化学工程技术的应用价值,极具发展潜力。 1对化学工程技术概念的阐述 化学工程技术结合化学理论与相关技术,实现与化学生产的结合。在化学设备的应用下,借助化学反应,生产大量化学产品。在化学生产过程中,对工程技术影响较大的因素是化学反应物与设备,化学工程技术的优势就是满足化学反应的要求,切实提升化学产品的质量。另外,化学工程技术对于废物处理具有突出作用,降低对环境的不良影响,与当前社会生产的要求相契合。 2全面分析化学生产中化学工程技术的应用价值 对于化学工程技术而言,就是化学技术,具有广泛的应用范围,主要是发挥各种不同化学元素的性能以及化学反应,实现对生产流程的有效构建,切实提升化学生产效率,增强其自身价值,不断提升化学生产水平。 2.1拥有完善的技术理论 立足化学工程技术的应用,其突出特点是具有健全和完善的技术理论系统,这也是化学工程技术得以发挥价值的重要前提。通过对其应用理论进行分析,涉及各类化学物质的具体特性以及物质之间的反应,将其应用在化学生产中,发挥指导性的作用,充分发挥其作用和价值。 2.2切实提升化学生产效率 将化学工程技术应用在化学生产中,有利于生产效率的提升。这种结果主要借助化学工程技术的升级和创新来实现,对化学生产模式进行优化,反馈生产流程,有效提升化学生产效率和水平,在根本上加快化学生产以及行业的发展。 2.3化学生产类型更具丰富化与多元化 随着社会的不断发展,化学生产的产品更更加多样化,为了更好地适应社会需求,增加化学产品的类型,需要发挥化学工程技术的作用,立足其基本原理,深入分析各种化学反应,重视实理论到实践,提升化学生产的多元化程度,丰富产品类型,满足整个社会的实际需求。 3系统介绍化学工程技术在化学生产中的应用 3.1对绿色化学工程技术应用的介绍 立足当前化学工程技术在化学生产中的应用状态,要积极推广绿色化学工程技术。具体讲,立足化学原材料的选择以及化学反应,进行有效控制,选择绿色、环保和无污染的化学物质,有效降低污染程度。一旦化学生产中产生污染,要采取更加科学的处理方式,应用绿化手段,切实提升生产绿色化效果。另外,对于绿色化学技术的应用,实现对化学生产垃圾的合理回收,提升回收率,促使整个过程更加高效,避免浪费现象的发生。 3.2对新型分离技术的介绍 分离技术在化学生产中的应用较多,主要是针对有分离提纯要求的物质。运用化学工程技术,对分离技术进行优化。新型分离技术的应用,能够满足当前分离方式和效率的需求,发挥信息技术的优势,实现化学生产的高效性。 3.3对超临界化学反应技术的介绍 对于超临界化学反应技术,主要是发挥超临界流通的作用,充当媒介,参与化学生产,降低整个化学生产过程中的粘度,提升扩散系数,生产效率得到提升,极具推广价值。 3.4对传热技术在化学生产中应用的介绍 对于化学工程中的传热技术,主要分为两个层面,即细尺度传热技术和强化传热过程。在细尺度传热中,主要内容是以热对流、热传导以及热辐射,立足空间和时间的尺度进行传热技术的探讨。这一技术主要应用领域为纳米和微米,成果显著,在化学生产中的应用备受关注。强化传热的重点是进行调试换热器设备,对传热系数进行不断改进,保证实现更好地对外传热。对于传热过程的强化,促使冷热流体之间的温差被扩大,借助换热面积来提升传热系数,促使传热效率得以大幅增强,满足化学生节能的需求。 4如何推推动化学工程技术的发展 4.1注重技术更新 随着科技的发展,化学工程技术处于不断更新和发展中,因此,要在对传统化学工程技术进行优化的同时,积极研发新技术,拓宽技术领域。 4.2重视化学技术人才的培养 化学技术人才的培养对于化学工程技术的发展意义重大。为此,为了更好地发展化学工程技术,要重视人才培养,开展校企合作,扩展理论知识的同时,提升实践操作能力。 5结语 综上,立足生产效率和成果,化学工程技术在化学生产中的应用极具价值,尤其是绿色化学工程技术、分离技术以及超临界化学反应技术中,意义重大。为此,要合理应用化学工程技术,重视人才培养,强化理论知识的扩展以及实践能力的增强,在根本上更好地发挥化学工程技术在化学生产中的作用,实现二者有效融合,推动其共同进步。 作者:祝诗萌 单位:荆楚理工学院 化学工程与技术论文:化学生产中化学工程技术的应用 摘要:化学工程技术是一种用于研究化学产品的管理、制造、设计和开发的综合性技术,在化学生产中通过应用各种化学工程技术,可以有效提高化学生产质量和生产效率,加强化学工程技术在化学生产中的应用研究,推动化学生产行业的快速发展。本文分析了化学生产中化学工程技术的应用,阐述了化学工程技术在化学生产中的应用发展建议,以供参考。 关键词:化学工程技术;化学生产;有效应用 化学工业一直是推动我国国民经济发展的支柱产业,在化学生产中通过不断创新和优化化学工程技术,降低能源和原材料消耗,保障产品质量,提高化学生产效率,所以化学工程技术在化学生产中的应用具有非常重要的现实意义,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,进一步提高化学生产效益。 1化学生产中化学工程技术的应用 1.1超临界流体技术 超临界流体是一种处于气态和液体之间状态、压力和温度都位于临界点周围的液体,其具有液体和气体的双重特性,具有气体的压缩性和高扩散能力,又具有液体的良好溶解能力,其粘度几乎等于气体,密度几乎等于液体,其扩散性能处于气体和液体之间。在化学生产中运用超临界流体技术,运用超临界流体的特性,改变化学反应特征,优化传热系数和传质系数,合理控制压力和温度,可以有效降低化学生产的能耗。另外,超临界液体技术在加工无机物材料、复合材料、高分子材料中发挥着重要作用,最常见的技术方法包括以下几种:其一,抗溶剂法,在制备超临界流体有机物和爆炸性物质时主要应用抗溶剂法;其二,压缩抗溶剂法,这种方法主要用于加工微球类或者微孔类物质,在聚合物和药物分子共沉中应用广泛,技术方法比较简单成熟;其三,快速膨胀法,用于制备固体颗粒状化学产品。超临界技术不仅应用在材料制备方面,而且还被广泛地莹莹在化学分析中,例如,色谱技术和超临界技术的相互结合,和气象色谱相比,这种色谱研究方法更加准确、高效,并且超临界液体色谱比液相色谱更加准确。 1.2传热技术 近年来,相关研究人员对于强化传热和微细尺度传热的研究越来越多,在传热学中微细尺度传热是一个独立的专业学科,其主要探索和研究时间尺度、空间尺度的传热学规律,重点包含微重力传热传质、相变传热、热辐射、热传导。对流传热等内容。当前,我国的传热技术研究主要是集中在数值模拟、实验研究和机理研究三方面。在化学生产中应用传热技术,可以通过改进和优化换热器设备,有效提升换热的持续放热能力和传热效率,从而提高化学生产水平。并且微细尺度传热和强化传热技术在微型热管、集成电子设备、微米、纳米等领域中应用广泛,相关技术成果已经比较成熟,对于化学工业应加强传热技术和化学生产的配合研究,充分发挥传热技术的应用优势,有效提高化学生产效率。 1.3绿色化学反应技术 在绿色食品生产中绿色化学反应技术发挥着非常重要的作用,当前我国积极倡导可持续发展和节能减排理念,人们的绿色生态环保意识越来越高,绿色食品主要是指绿色没有受到污染侵害的食品,这种食品最主要的特点是营养价值高、品质优良、卫生安全指标高,是未来发展过程中的新兴产业。绿色食品加工生产过程中对于化肥和农药的使用量有着严格限制,而且还需要提高农作物产量,保障食品营养价值,降低成本,所以绿色产品生产经常面临量和质的矛盾。现代化生物化学通过充分利用基因工程技术和绿色化学反应技术,保障食品安全,增加农作物产量,确保食品营养。具体应用如下:其一,在农作物生长过程中,运用生物化学技术,减少污染农作物和污染环境的氮肥使用量,运用固氨来替代氮肥,通过应用生物化学技术,不需要施加氮肥,也可以保障农作物的正常生长发育,不仅节约了种植成本,而且有效提高了农作物的质量和产量;其二,当农作物出现病虫害时,运用生物化学技术,特别是基因工程技术,在主要农作物上转移各种病虫害基因,减少化学杀虫剂使用量,提高农作物产量,提高抗病虫害能力。 2化学工程技术在化学生产中的应用发展建议 2.1培养化学技术人才 化学技术人员对于推动化学工程技术的发展有着重要意义,因此我国应重视化学技术人才的培养,不仅要加强理论知识学习,还应强化钻研创新精神,积累丰富的实践经验,全面提高化学工程技术科研水平和综合素质。 2.2进一步提高化学工程技术水平 我国化学工程技术面临着滴状冷凝的难题,在未来发展过程中应加大对化学工程技术的研究,重点解决这个问题,推动传热技术在航空航天、石油化工、动力、机械等领域的应用,进一步提高化学工程技术水平。 3结语 在化学生产中应用化学工程技术有助于促进化学工业的快速发展,应积极优化各种化学工程技术应用,培养大量化学工程技术人才,提高经济效益和社会效益。 作者:于振永 单位:唐山中浩化工有限公司 化学工程与技术论文:化学工程技术在化学生产中的应用 摘要:化学工程技术是现代化最具影响力的技术手段之一,它有助于满足人们日益增高的需求,更好的融入资本市场,实现多种技术的结合。近年来,化学工程技术出现了新的变革,在生产中的作用也愈加凸显。本文就结合我国化学工程技术的优秀理念和技术形式,讨论它的实际应用与推广,从而为人们提供重要的参考。 关键词:化学工程技术;化学生产;应用发展 化学工程技术又被称为化工技术,在化学应用与研究领域占据着十分重要的地位,通过科学的技术使用能够大规模的进行化工生产,并与农业、工业等行业结合起来,使其向纵深方向发展。当然,在实际应用领域,化学工程技术的优势还无法凸显出来,无法实现大规模的应用。本文就结合我国化学工程技术的使用状况和技术发展趋势,做好研究与讨论,促进技术的合理推广。 1新型化学工程技术的研究与应用 1.1超临界化学反应技术 所谓的超临界液体,是当温度与压力都处于临界点状态时,物体状态介于液体与气体之间的一种形式,它具有双重性质。它不仅能够应用在化学工业、食品工业与生物技术之中,还能够在医学领域推广开来,彰显出巨大的魅力和发展前景。目前,我国有关超临界化学反应技术的应用还不够广泛,环境保护等领域都没有应用到超临界水氧化方法,技术发展的不够成熟。 1.2新的分离技术 新分离技术是化学工程技术在生产中应用的主要方法,从广义上来说,分离能够对设备起到强化作用,使设备的体积减小,转化能量,对可持续发展做出贡献。然而,传统的分离技术还不够先进,只是利用沸点不同的原来,将组分之间的不同分离开来。由于技术水平的提高和现代化化学工艺的进步,这种固有的技术方式明显不适应生产需求,无法突出应用的广阔前景。针对这样的现象,化学工程技术必须加入信息技术的作用优势,将热力学、多相流等方法都纳入其中,加速分离效率,提升工作效率。 1.3绿色化学反应技术 绿色化学是一种环保的技术手段,它不会造成环境的污染,能够更好的白虎环境化学工程。简单来说,这种化学工程技术需要利用新的原理,消除对人体有伤害的原料与溶剂,从源头消除化学污染,彻底的摆脱不良生产技术。另外,绿色化学还包含原子经济与高选择的特性,生产出对环境有利的材料,做到循环生产。 2传热过程中新的研究方向 第一,微细尺度传热学进展。从时间与空间两个尺度展开微细探讨,找到传热学的规律被成为微细尺度,它的发展前景非常广阔,高集成电子设备、微型热管以及多空介质都利用该原理取得了丰硕的成果。第二,强化传热过程的进展。坚持改进换热器的形式是传热过程研究的主要方向,它有助于提升传热的效率,保证设备持续的对外进行放热。这种技术手段包括很多新发明,与传热材料、生产工艺息息相关,可以优化过去的设计。第三,传热理论的进展。致力于滴状冷凝在工业生产上的应用是目前传热研究者一直都研究的领域,但是其中的很多不足逐渐暴露了出来,如何获得与实现滴状冷凝,并延长它的使用时间,就成为了问题需要解决的关键。对此,必须改变冷凝界面的性质,在工业中应用滴状冷凝技术。现如今,人们都在研究发生核态沸腾的原因,希望开展深入的研究。只是具体的计算方法还存一些不足,加热器表面会受到水沸腾时产生的气泡的影响,理论的研究还缺乏大量的实验基础,沸腾传热计算公式也不够准确。对此,研究者必须从新的角度探究问题,提出新的计算方法,将数学原理集中应用起来。 3化学工程学科未来发展的动态 化学工程技术及其生产应用随着技术的创新不断涌现,通过技术的推广更是得到了普及。与此同时,它也带来了巨大的问题,如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务,并不断形成新的、完整的理论,就成为了科学研究需要关注的焦点。针对这样的现象,学科的研究必须关注新的动态,注重学科之间的交叉与区别,对各类材料中包含的信息进行探索,分析它与化学、生物化学以及环境化学和能源化学的关系,为化学工程提供新的发展方向,促进化学生产能力的提高,实现技术的大范围推广。 结束语 总而言之,随着社会现代化建设的迅猛发展以及科学技术的推广和应用化学工程技术在化学生产中的重要性不言而喻。它不仅有助于提高化学生产的质量和效率,还有利于为生产工程创造良好的环境,坚持环保理念。本文通过对化学工程技术优秀理念的研究,能够帮助我们分析出目前化学生产应用存在的不足。对此,生产工作必须加强后期处理,坚持创新,推动绿色化学工程的发展,从而为全行业的进步奠定坚实的基础。 作者:翟兴吾 单位:福建天辰耀隆新材料有限公司
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农业机械科技革新研究:略谈机械电子行业科技创新 1.将企业作为科技创新的主体 传统机械电子行业的科技创新主体是政府单位,经济体制改革对机械电子行业科技创新主体的重新定位提出了新的要求,认为政府需要转变以往在该行业中的主导地位和职能,以激励创新的手段,推动民营企业成为科技创新的主体。 (1)目前中国的企业是社会经济发展的主要贡献主体,但这些企业的科技研发和投资能力相对比较薄弱,需要提高企业的技术储备能力,以优秀技术的优势,消除企业在机械电子领域的发展障碍,同时提高企业在行业当中的主观能动性。 (2)科技研发投入力度的加大,为了奠定科技创新的基础,需要在技术研究开发的阶段,加大科研经费的投入力度,并重新分配好企业的利润,尤其是那些比较成熟的机械电子企业,要做好充足的市场调研和财务分析工作,合理将获得的利润注入到科技创新研究工作当中,发挥资金链在科技研究开发当中的效用水平。 (3)加大科技研究人员的培训力度,人力资源作为企业生产和科技创新工作的主体,要求进一步提高科技研究人员科技创新意识,丰富其知识结构和实践工作经验。 2.扶持中小企业的发展 确定将企业作为机械电子行业科技创新主体之后,要发动中小企业的群体,加入到科技创新的行列当中。 (1)培养创新型的中小企业,为机械电子行业的转型和升级注入新的支撑力量,重点解决这些中小企业在创新体制、资金来源、科研技术等方面的问题,消除这些企业成长和发展的各种障碍。 (2)借助中小企业没有沉没成本或者沉没成本比较低的优势,可以根据市场的需求,灵活地调节企业的生产,这也是中小企业适合机械电子行业科技创新的主要原因之一。 (3)中小企业在某个领域中往往掌握比较高的技能,虽然在整体行业中的技能类型比较少,但借助某种深化的技能,能够为提供更强的技术支撑,甚至可以成为规模化生产提供集中性的零部件技术服务。 3.提高科技成果的转化率 为了提高后续科技开发应用的水平,需要对科技的成果进行转化,提高其科技水平和技术研发效果。很多国家在机械电子行业发展中,通过转化科技成果,推动了行业的质跃发展。科技成果的转化有两种方式:一是直接转化,企业和工科院校的合作,互相交换科技研究开发的资源,譬如企业为工科院校提供更多就业的岗位,而工科院校为企业推荐更多的机械电子人才,两者进行某项科学技术的共同研究开发;二是间接转化,机械电子行业的中介机构进行深入技术交流,通过行业协会,推动技术转化工作的发展。 4.结束语 综上所述,目前我国的经济已经发展到一定的高度,很多行业出现了趋缓的态势,譬如机械电子行业,受到很大的冲击,表现为自动化水平和智能化水平低、新技术研发进度缓慢、机械电子行业研发投入少、关键技术应用程度低等,因此我们需要将企业作为科技创新的主体,扶持中小企业的发展,提高科技成果的转化率,全面进行机械电子行业的科技创新。 作者:王宏 单位:天津工业大学机械工程学院 农业机械科技革新研究:农业机械科技创新策略 在刚刚结束的“两会”上,总理提出,今后五年,将大力发展现代农业,加快社会主义新农村建设。这让农业机械行业面临前所未来的机遇和挑战。受内在需求拉动和国家强农惠农政策支持,我国农业机械工业实现了高速增长,工业总产值连续十年平均增幅超过20%,成为国民经济增长最快、最具活力的产业之一。 农业机械是应用农业科技的主要载体,是农业生产规模化、机械化和标准化的支撑。经过50多年的发展,目前国内农业机械产品种类不断增加,技术水平不断提升,产业规模持续扩大,有效支撑了现代农业发展和新农村建设。 但是,与当前加快转变农业发展方式的要求相比,中国农业机械行业共性技术和优秀技术缺失,智能化和信息化技术开发应用不足,高端产品匮乏、低端产品过剩,大型农业动力和高端复杂农机具进口依存度高,水、肥、药利用率低,装备技术水平和产品结构性矛盾十分突出。与发达国家相比,产业差距明显,在产品品种上,国外达到7000多种,基本上所有作物的所有作业环节实现了全面机械化,而我国仅有3500多种,还主要集中于三大粮食作物;在产品结构上,国外拖拉机已经发展到500马力以上,大型、多功能复式作业装备普遍应用,而我国能够批量生产的大马力拖拉机还在180马力及以下,200马力以上特别是动力负载换挡等优秀技术还未突破,中小型农机具较多;在技术水平上,国外广泛采用数字化设计、柔性制造技术,集成智能化、信息化的高技术装备广泛应用,而我国大多处于中低端水平,高端装备缺乏或基本依赖进口;在产业规模上,我国农机工业总产值仅相当于美国约翰迪尔一家公司;占我国国土面积45%以上的丘陵、山地沟壑区适用机械严重缺乏,机械化水平只占全国平均水平的1/3,多数仍处于人畜力阶段,严重影响了劳动力转移状况下的农业正常生产,制约了农业生产全面机械化的发展。总体上讲,发达国家以智能化为引领的先进技术至少领先我国30年。造成这一局面有几个方面的主要原因: 第一,技术创新能力不足,不能有效支撑新产品开发。关键共性技术研究是农业机械科研的基础,是技术创新能力建设的关键。随着公益性科研院所改制、转企、归并或撤销,院所自谋生路,主要精力忙于生产经营,对行业关键共性技术研究重视程度减弱,共性技术研究步伐缓慢,不能有效支撑新产品的开发。由于大学学科建设不足,重要前沿和原始性创新匮乏,生物、信息、自动智能化高新技术与工程技术缺乏融合,导致缺少优秀技术。目前我国农机重大产品开发尚停留在经验设计阶段,新产品开发周期长达23年,比国外先进企业长一倍;新产品技术产业化转化时间长达3年以上,不能有效满足农业快速发展的要求。 第二,企业自我科研投入能力有限,不能有效支撑创新投入。长期以来的低价格政策,造成农机企业经营艰难,无力投入。目前,虽然受内在需求拉动和农机购置补贴资金推动,农机市场产销两旺,但受农机产品整体竞争力和农民购买力制约,产品价格始终处于市场底端,利润很低,利税率不到4%;企业研发投入占销售收入比重不足1%,严重制约了技术的创新开发和应用。 第三,现有农机创新体系不完善,创新合力不足。许多农业装备技术研究院所转变为企业后,所承担的共性、公益性技术供给职责大大弱化,院所缺乏投入的动力和供给的积极性。企业科研能力弱,作为主体参与创新的能力不强,研究、开发、生产不能形成有效的产业运行模式,产研、产学处于一事一议的松散合作状态,以企业为主体、产学研结合的创新机制尚未确立,制约了农业机械的自主创新。 因此,要转变和突破现状,应对当前土地流转集中、农业产业化适度规模经营、农业工业化进程加快等形势的变化,农业机械行业依然任重道远,需要国家的大力支持。我建议, 第一,加大农业机械产业作为公益性行业的政策支持力度。农业机械产业是直接服务于事关我国食物安全、农民就业和农业资源高效利用的国民经济基础性产业,是农村工业化进程的桥梁,具有普遍的公益性。建议设立农业机械公益性技术研究专项,持续支持农机作业技术原理和机构原始创新研究。 第二,加快建立农机行业共性科技创新平台。围绕农用动力、拖拉机、收获机械等重点领域,加快建立一批相对独立和面向全行业的国家重点实验室、工程技术研究中心等共性科研创新平台,设立平台专项运行经费,支持行业重大科技项目的持续创新。 第三,加大农机先进制造技术改造的资金支持力度。受先进制造能力制约,我国农机产品普遍可靠性不高,但是受低价格、低利润水平的影响,行业企业无力投入先进制造能力改造,建议设立农机先进制造技术改造专项,提升产品制造质量。 第四,建立农机新产品研究开发补贴制度。在继续实施好农机购置政策的同时,逐步加大对农机新技术产品开发、新技术推广应用的补贴力度,鼓励创新发展。 农业机械科技革新研究:农业机械科技成果价值分析 1农业机械科技成果价值的特殊性 农业机械技术商品使用对象的产出特性决定了其具有一定的特殊性。主要表现在:①广泛性与多样性。一方面,农业机械技术商品涉及到了土壤学、饲料学等有关农业的基本知识和材料与金属工艺学、热力学、电子与计算机科学等相关机械工程的基本知识,以及经济性、系统工程系等有关经济管理方面的基础知识,其涉及面十分广泛;另一方面,农业机械科学技术商品的品种和规格具有多样性。②多变性。宏观上,国家对农业的投资、发展的政策、农村经济体制变革给农业机械技术商品的需求带来了双重影响[3];微观上,我国的农业机械科技缺乏稳定飞科技发展规划等,具有很大的随意性。③购买主体多元化。市场经济体制的建立和经济主体的多元化使得购买农业机械的主体由单一化转向了国家、农户等合作经济组织的多元化。④载体的双重性。农业机械技术商品既是现代科学技术的载体也是现代大机器工业社会化商品生产方式的重要载体。⑤价值补偿的特殊性。与一般技术商品价值从转让、销售收入当中获得补偿不同,农业机械技术商品的价值补偿和农产品商品价值补偿间具有间接的交换关系。 2农业机械科技成果价值的实现模式 2.1政府介入模式 农业一体化组织机构主要包括政府组织、私营机构以及合作社组织这三个种类,其中政府介入的组织具有更高的效率和更加主动的影响力。政府部门利用政策杠杆、财政拨款、行政干预等方式来对科技部门、经济部门的力量进行组织与协调,主要对一些重大农业和农业机械技术成果做好综合转化,例如,免耕技术的推广和普及便是借助政府行为来实现的[4]。这一模式具有良好的转化运行环境,能够实现较多资金、物力的集中,将科研机构与农民不能做到的大规模农业机械科技成果与经济相结合,将与近期效益、社会效益和长期效益密切相关的农业机械科技成果和经济相结合,并且有效地促进了带动社会整体利益的农业机械科技成果和经济的有机结合。然而,在这一模式下,计划经济和巨额的政府补贴也带来了很多负面的效果,在缺乏有效的监督约束机制的情况下多头负责和政府负责的最终结果将是产生双轨制式的腐败,在无法保证农业机械科技成果价值有效实现的同时也很容易引起国际贸易的争端。 2.2产业型模式 类似于法国的产业一体化模式,产业型模式将农机科研机构和由经济实力的工业产业主体进行了联合,并由科研机构来负责理论、技术关键问题的解决和新产品的研究开发,由产业主体来对开发研究、中试、规模性商品生产当中的诸多生产要素进行提供,以实现面向国际市场,有效防止在国内市场的低水平重复与竞争,形成了一个共担风险、共享利益的松散型或紧密型的共同体,在这一模式中由组织自己负责推广应用机构。这一模式中企业是科技成果转化的主体,并且承担了市场风险,保证了科技成果和产业发展的融会贯通,实现了双方营销渠道的充分利用,有利于达到双赢的效果。然而同时该模式受国际市场变化的影响较大,必须有国家贸易政策的保护。 3结束语 由于农业机械产业具有双重风险性和弱质性,在其研发机构产业化的过程当中必须依靠政府的保护,通过加大农机应用研究的投入、完善保护农机企业与农机研发单位合法权益的法律法规、抓好信息网络建设来为农机技术商品提供更好的市场环境、完善服务体系以保证农业产业化资源的合理配置等多种方式,结合实际情况探索出适合我国农业机械科技成果价值实现的合理模式,从而保证农业机械科技成果价值的真正实现。 作者:刘洁 单位:南京农业大学工学院 农业机械科技革新研究:农业机械科技的发展趋向 欧洲农业机械科技界从1984年开始,每隔一年召开一次以农业机械为中心的国际性农业工程学术会议,已先后在英国、荷兰和法国举行过三次。1990年的会议由联邦德国工程师学会农业机械分会和农业机械化学会主办,在柏林召开。根据柏林会议主办单位的会议纲要,这次会议报告248篇,分别在大会报告和分组交流或以图片、录象形式交流。提供这些论文的代表来自32个国家。除欧洲以外,还有北美、亚、非、拉和大洋洲10多个非欧洲国家。近几年,欧洲国家对农业机械科技开发的投入较大,据介绍每年约520。万美元,而美国只1900万美元,而且在欧洲政府收入与工业投入结合密切,开发效果较好。因此,这次会议进行的科技交流,在相当程度反映了当今农业机械科技发展的水平和趋向。 一、柏林国际农机会议论文内容简介 现按会议分组的专业,将学术论文涉及的主要内容介绍如下: 1.拖拉机和运输(1)轮胎与土壤系统包括特大轮胎和低压轮胎等动态特性、载荷、受力分布、轮迹、滑转优化等;(2)拖拉机底盘包括支承系统、铰接拖拉机、多轴底盘、静液压驱动等的特性,传动系统的传动效率,路感油泵特性,齿轮箱的计算机辅助设计、制造等;(3)拖拉机及驾驶包括拖拉机驾驶和计算机控制,三点悬挂参数,拖拉机一犁系统的智能监视,拖拉机的发展和在土耳其、西班牙地区特点等;(4)拖拉机振动、噪声包括拖拉机噪声分布,乘座的振动,振动对土壤粘附性能的影响,驾驶室疲劳强度等;(5)运输工程包括自装卸拖车的重量,商品土豆运输系统等。 2.耕作与土壤保持(1)保土耕作制度包括保土耕作的实践和试验机架,不同农机具和农机化对土壤的压实,亚土层土壤压实,土壤的通行特性和工作特性的测定,并联双轮对土壤的压实和移动,减少轮子、链轨板对土壤的有害影响,土壤和犁,不同耕作系统的能耗和生态环境的影响等;(2)拖拉机一犁系统包括犁的作业载荷、犁地阻力的变化,速度、耕深与犁工作部件的受力,不同拖拉机系统对灌溉地的压实与能耗,窄铁轮在水田作业,以及苗床整备机具,苗床土块分布,作业时土壤水分的快速测定等。 3.田间作物的生产(l)谷物收获包括谷物新收获方法试验,田间直接脱粒收获,高湿谷粒的联合收割机脱粒机构,不同玉米收获方法的能耗,联合收割机茎秆粉碎装置等;(2)饲草收获包括饲草茎秆的切割,饲草的压碎与干燥,高密度草捆,散草的堆垛,圆草捆青贮,饲草青贮的物理特性和透气变质,提高饲料质量的机械处理和热处理,青贮玉米的产量测定,饲草收获机风送管的自动控制等;(3)水果和特种作物收获包括柑桔收获机器人,土豆收获的微电子技术等;(4)肥料和厩肥利用包括肥料运撒的物理性能,固体和液态肥料的撒施,液肥加工,提高固体肥料利用效果,施化肥机的颗粒流动,草地施厩肥等;(5)土豆、大豆、玉米地灌溉,草毒地喷水调温以及农作物特性数据库,近红外测定苹果品质,用充气轮测定种子,速生薪柴林用装备,间隙吹气的遮阴效果,土豆秧的火焰清除等。 4.植物保护(1)提高喷雾质量包括提高药液混合均匀度、雾滴均匀度、喷射均匀度的研究和方法,改进喷射系统和喷杆设计,建立自动监测系统,静电喷雾等;(2)防治化学污染包括农药对农业生态系统的影响和通过计算机优化,药箱处理,非化学防治等。 5.畜牧业及牛奶生产(l)自动化挤奶系统包括挤奶台、挤奶系统的对比和发展前景,信息收集和传感器置放地点,标识系统,乳牛心态测定,环境和卫生,挤奶器优化,挤奶机器人,液力挤奶等;(2)猪群管理及畜舍设计包括不同猪群(母猪、仔猪、育肥猪)的管理,喂料系统,环境、称重与体形测定,猪舍设计,栅状地板载荷,畜舍垫料(草、旧报纸),禽舍通风、降温、机械化转运等。 6.贮藏、千燥和加工(1)粮食贮藏和干燥包括谷物干燥机理和模型,不同干燥方法对比,谷层厚度、状态对干燥的影响,冷冻、微波和对流的应用,湿谷贮藏工艺、能耗;(2)太阳能干燥包括农作物、药用植物的太阳能干燥和计算机管理,牛肉的冷藏过程分析,豌豆热于燥及贮藏质量,谷物和菜籽吸附性对干燥的影响,果品分级,干胡萝卜的再湿过程,农作物废料的沼气化等。 7.自动化和控制(l)计算机应用包括农机信息标准化,过程控制计算机,自动化的微机系统,谷物收获图象分析,水果收获机器人及其视觉系统,农用机器人的适时网络,温室内机器人;(2)计算机辅助农业(cAF)包括土壤耕作系统的图象评估,谷物收获过程优化,田间自动化灌溉系统,排水系统cAD,坝址选定;(3)过程监测包括种子发芽的计算机监视,盆栽作物的彩色图象系统,温室气流控制,农村废物沼气化过程监视,以及核磁共振质子测定水果成熟度,农用红外照相机,高速移栽机等。 8.人体工程与安全(l)安全标准包括欧洲共同体的农机具安全标准,房舍规划标准,植保人员的安全要求;(2)农用车辆的人体工程包括车辆行动分析,驾驶室热环境,乘座振动及支承系统改造,计算机辅助防止驾驶事故;(3)改善作业条件包括改善兽医、人工授精技术员、救护员的工作环境,降低挤奶员的噪声危害及袋装肥料提升杆的载荷分析等。 9.运用研究(])系统分析包括联合收割机市场分析,田间作物种植的咨询系统,美国中西部农业发展知识系统和农场决策支持系统;(2)规划方法包括农场设备投资规划方法,小规模机械化的优化,用于确定边际面积的软件包,仔猪繁育规划,苗木优化分布和管理规划,以及农用运输统计,农业管理哲学等。 10•模拟与模型(])机器运动包括农机线性运动模拟,转弯的侧向运动学,不饱和土壤内的溶质运输模型;(2)动态模拟包括车辆的动态振动分析,乘座振动信息分析和计算机模拟优化,拖拉机载荷谱与疲劳寿命预估和发动机检测的专家系统;(3)饲草收贮包括饲草收割的数学模型和计算机模拟,青贮的空气渗透损失以及厩料处理的技术经济分析模型。 11•机械设计(l)优化设计包括农机性能优化的战略,农机具的CAD,自装卸牧草车的新型割台和联合收割机逐稿器和清选装置,滑块曲柄机构降低速度浮动的改进设计;(2)液压系统设计包括农用液压系统的模块设计,拖拉机操作的压力流调节系统和静液压操作系统的动态分析,以及7千瓦柴油机燃沼气和低压燃气(LPG),联合收割机维修费用和中小企业的产销信息系统的计算机网络。 12•干旱半干旱国家农业生产都是发展中国家机械化题目。涉及的国家有亚洲的中国(含台湾)、印度、叙利亚和土耳其,非洲的摩洛哥、坦桑尼亚、苏丹、突尼斯、尼日利亚和乌干达,拉美的古巴和巴西。(1)土壤耕作包括畜力牵引架,耕作机具试验,块根集堆锄,适耕期;(2)地区特种作物包括棉花、小麦、玉米、大豆的能量投入和产出,茶叶机械化,旱作高粱栽培,灌溉甜菜地除草,旱作巴黎果的灌溉效果,甘蔗机械化收获,奶牛饲料的青贮系统等;(3)温室包括温室参数、设计,土管热交换的周围空气加热,以及小规模农业机械化的合作经营,小榨油机和油料工业规划,低洼地作物生产的水利设施规划设计等。 二、世界农机技术发展动向 综合分析上述各专题交流内容,可以看出近期农业机械技术发展的一些重要趋向。 1.保土耕作,减轻土壤压实,减少耕作能耗,是土壤耕作的重要实践,仍继续发展 研究土壤耕性、通行性和压实性,轮胎和链轨板的形式、载荷分布,动力机的支承系统,犁和耕作机的配置,耕作制度和耕作规范(速度、耕深等),耕作的农业生态环境等,对保土耕作进行完善和提高。 2.收获新工艺新技术有较大发展 改进传统谷物联合收割机的清选分离机构,提高收获潮湿谷物的能力;谷物收获新工艺,尤其是田间直接收获工艺有了突破,取得了可行的成果;饲草收获中推行饲草打碎,发展散草收贮和圆草捆袋装青贮等工艺,对提高饲草收贮工效和质量都有明显作用;柑桔的视觉和彩色图象技术的发展,加速了自动化收获的机械手开发,苹果、葡萄收获的机械手也已有人着手研究。 3.防治环境污染 畜牧业发达的国家,牲畜粪便堆积侵占土地,污染周围水源和大气,并使大气暖化;粪便处理,液态和固态厩肥的加工、运输和向大田、草地施撒机械化是近期发展的热门课题,研制的新成果也不少;施用厩肥后,田间残磷增多,危害作物已引起注意,有的国家已经作出限制施用的决定。农药、化肥施用过多,土壤中残留量超标和污染水源日趋严重;提高化肥施撒质量,提高植保机械喷雾性能,从配药、雾滴形成和均匀喷射到减少飞逸散失的技术和装备以及静电喷雾、非化学防治都有发展;旧塑料容器多得成灾,已建立回收制度。 4.完善和提高畜牧业生产的机械系统 牲畜的识别装置、生产环境控制、喂料系统、称重系统、活牲畜和畜产品运送机械,均在不断完善和提高,重点是根据畜禽的生育生长特性,通过有关信息的收集分析,进行环境和饲养的优化和自动调控。如根据挤奶量、体重调控喂料量和喂料成分,根据产蛋量调控禽舍内部环境等以增加产量、提高质量和优化投入。 5.农产品贮藏和干燥技术发展的重点是提高质量和降低能耗 建立农产品品质的数据库,应用红外和近红外进行果品分级和品质评定,应用模型技术研究干燥工艺过程,应用微波技术和对流技术提高太阳能用于干燥的利用率,发展冷冻技术提高谷物的贮存质量等。 6.计算机技术应用发展迅速,几乎进人了农业机械科学技术的各个领域 计算机用于运用管理,有计算机辅助农业(cAF),农场决策支持系统和咨询系统,防止拖拉机事故的辅助驾驶系统;计算机用于农业工程和农业机械的辅助设计,有设计排水系统的CAD,农机整机的CAD和部件、零件的cAD和cAM;计算机用于作业过程研究,有种子发芽、废弃物沼气化过程计算机监视,图象分析和数据处理,各种生产过程的自动化操作系统;模拟技术和数学模型的求解,多数都依赖于计算机。计算机应用技术的发展,特别是用于过程研究和自动化控制,与传感技术的开发和发展是密切相关的。除力学参数的传感继续有发展外,光、热参数的传感、采集和图象处理技术也有较大发展,促进人们对作物生长特性、动物生育特征以及它们与环境关系的了解,进而带动工程技术的开发,促进农业和畜牧业生产的发展和产量的提高。正是由于信息技术和计算机技术的迅速发展,农业机械的技术水平提高很快。机、电、仪一体化的农机产品和技术不断涌现。 7.第三世界农业机械化发展趋向 第三世界农业机械化的发展,不是这次会议交流讨论的重点,但从论文数量及内容涉及的地区来看,农业机械化正在开展,科技发展的趋向主要是小规模农业机械化问题的研究,畜力机具的开发,拖拉机和农机具的区域性试验和推广,灌溉农业机械化技术和特种作物机械化技术的开发。总的技术发展水平较低,但个别项目的水平较高。了解和掌握世界农业机械科技和发展,根据农村经济发展的需要和条件,有选择地选用和参考,将有助于推动我国农业机械化事业的发展和农业机械科学技术的提高。 农业机械科技革新研究:农业机械科技革新研究 一、全国农业机械化现状与发展目标 1998年全国农机总值2318亿元。农机总动力4.4亿千瓦,比1997年增5.3%,大中小型拖拉机1177万台,比1997年增5.4%,主要作业项目的机械化水平有较大提高,机耕62%,机播种24%,机收15%,传统农业的耕作方式正在逐步改变。目前部分省市农业机械化发展较快,耕、播、收综合机械化水平已达到40%以上。农业机械化是农业现代化的基本标志和农业可持续发展的必备条件。农业部根据党的十五届三中全会提出的农业发展目标和方针,提出从现在起到2010年,我国农业机械化的发展要努力达到以下几个目标:———在装备水平上,确保农机总动力不低于3.3%的速度持续增长,大中型拖拉机、联合收割机及其它农业机械,农副产品加工机械的增长应基本满足农业、农村经济发展和农村全面实现小康的需求,并逐步向更高的水平迈进。———在机械化水平上,耕地、播栽、收获机械化水平分别达到80%、60%和40%,使农业机械化发展对粮食增长和农业总产值的贡献份额达到20%。———在区域布局上,根据不同地区的经济和自然条件,因地制宜,突出重点。经济发达地区要走在前面,加快发展步伐,特别是东部地区和大中城市郊区,应发挥带头示范作用,率先基本实现农业机械化,其它地区结合农业结构调整,也要使农业机械化水平有一个新的提高。 二、经济发达国家农业机械化现状 据统计,多数经济发达国家和地区用20~30年便基本实现农业机械化。从50年代到70年代,先后实现了粮食作物、经济作物、林产业、畜牧业、渔业和水产养殖业等全面全过程机械化。日本是一个人多地少的岛国,人均耕地0.7亩,以种植水稻为主,1980年全面实现了农业机械化,水稻生产全过程(种植、收获、干燥与加工)机械化,机耕98%,机种91%,机收95%。 三、台湾省农业机械化状况 台湾山地丘陵占75%,自然气候地理条件与福建相似。从50年代中期引进日本手扶拖拉机后,着手发展农机化事业,用20年时间实现了农、林、渔、牧、副业全面机械化。以下是台湾水稻生产机械化发展情况:台湾对农机化十分重视,把它列为台湾地区12项重要建设之一,从1970年起实施“设置农业机械化基金,促进农业全面机械化”四年计划。至85年共筹措52亿台币,用于农机科研、新农机开发、农户购机补助、农机人员培训等,台湾农业大学农机系和台湾农机研究所,每人每年从政府可获得农机科技经费约折人民币20万元。 四、福建省农业机械化和农机技术创新现状 1998年全省农业机械总值47.1亿元,农业机械总动力818.4万千瓦,比上年增长3.3%,大中小型拖拉机15.5万台,与上年持平。主要作业项目的机械化水平很低,机耕32.44%,机种0.018%,机收0.018%,远远低于全国平均水平。我省目前农机化水平仅相当于台湾1970年的水平。当前,我省部分地区围绕科教兴农战略,正在实施农业节本增效示范工程,粮食自给示范工程项目。如连江、晋江、长乐等地开展机械栽植、联合收割机技术推广试验示范工程;建瓯市是农业部“九五”期间建设的100个节本增效示范县之一,实施示范推广机械化化肥深施,节种和精少量播种10万亩;福清市水稻生产机械化示范工程项目已列入国家加强农业基础建设项目,资金100万已到位,国家引进办投10万美元用于引进消化台湾水稻栽培技术与装备。这些示范工程建设成功,将带动全省,提高我省农业机械化水平。我省从事农机创新工作有省农业机械化研究所、福建农业大学农业工程系及省拖集团等。多年来,我省农机科技工作者,坚持为农机化事业努力地工作,研制开发了手扶驱动圆盘犁(获机械部科技进步二等奖),农友5型耕整机(省科技进步三等奖),农友-90型微型组合半喂入联合收割机(获国家发明专利,国家发明三等奖),田间直脱收获机(获国家发明专利),农用运输车(获省新产品三等奖),抛秧机,饲料加工机械,石材加工设备,粮食加工设备,水泵系列产品,食用菌栽培与加工设备等等农业机械,为农业生产和乡镇企业提供技术和机械装备。但是,由于对农机科技创新、农机产品开发生产培训推广扶持政策弱,农机创新手段落后,农机创新缺少资金,试验设备陈旧,农机企业无力开发农机新产品,农机产品的技术水平与产品结构满足不了农业生产的需求,严重制约了我省农机化水平的提高。 五、加强农机科技创新工作的建议 《福建省现代化农业发展规划纲要》提出到2010年,主要环节实现农业机械化,农业综合机械化程度达到50%以上。要实现这一目标,我们认为我省农业机械创新工作重点是:研究开发适用我省丘陵、山区、平原的工厂化育秧、机械化种植、收获与烘干的技术与装备,节水灌溉技术与装备,化肥深施、农作物保护技术与装备,农副产品、水产品保鲜、深加工、储运技术与装备,种子生产、加工技术与装备,城镇垃圾与废弃物无害处理及高效有机肥生产技术与装备,蔬菜工厂化栽培技术与装备,乡镇企业所需新技术与装备等等。面对我省农业机械创新工作艰苦任务,建议如下: 1.扶持省农机化研究所。农机化科研属社会效益为主的公益事业,对省农机化研究所应视同省农科院,继续给予政策、资金的扶持,使之建成为我省农业现代化装备研究中心和农业机械化工程研究中心。 2.改善农机科技创新工作条件。农机科技创新工作因气候条件、地区差异、农艺要求、生产方式等多种因素的影响,研究开发推广难度大,周期长,工作条件差,自身效益低。在深化科技体制改革,贯彻“稳住一头,放开一片”方针时,应稳住从事农机创新的科技人员,确保农机科技攻关人员的科研经费和基本工作条件。 3.加强农机创新人才的培养。一是办好福建农业大学农业工程系;二是从实际出发,促进农机科技人员的分流,搞好农机科技队伍的结构调整;三是引进人才,研制开发重点项目,可从台湾省或日本引进农机科技人才;四是有计划选派中青年农机科技人员到国外研学。 4.优化农机行业结构,调整农机产品结构。从政策上引导和促进农机企业研制开发生产实用、先进、成套农机新产品。 5.增加农机创新投资。建立以拨款为主,科技贷款、企业和社会投入等多层次、多渠道的农机创新投入体制,建立农机科研、新产品开发和推广基金。 6.制定和实施基本实现农业现代化所需的农业机械创新工作规划。
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摘 要:针对山区高速公路连续长下坡路段制动失灵车辆的现状,需要采取必要的被动设施起到减速的效果,主要是从强制减速带材料及基本结构试验研究、强制减速带的减速机理、减速带结构形式的初步设计等进行了研究,并进行了计算机仿真模拟,得出减速单元构件连续设置的减速带的阻尼系数能够达到10%以上,能够起到减速作用,最终采用这一设施以保证车辆安全减速,最大限度的降低事故死亡率。 关键词:公路;强制减速;制动失灵 从表1 可以看出,橡胶减速垄能够为强制失控车辆提供足够的阻尼力,利用其优势,以橡胶减速垄作为进一步研究路侧强制减速带的基础。 引言 随着我国经济的快速发展,高速公路的重心逐渐向山区转移,为车辆提供了便捷,同时提高了经济效益。与此同时,由于较高的车速,在高速公路上发生的交通事故也随之提高,且这一情况受到广大人民的关注。然而针对这一现状,通过采取被动减速设施来降低事故的发生率,以此对强制减速带的材料、结构、减速机理、结构形式进行了研究。 1.强制减速带材料及基本结构试验研究 强制减速带是布设在连续长下坡方向的道路两侧,与行车道路相平行,通过改变路面特性增大对行车阻力的影响,为制动失灵车辆提供的一种强制减速设施。 1.1减速带材料的选择 通过对阻尼路床(砾石材料,橡胶地板材料)、橡胶减速垄(橡胶条、废旧轮胎)等材料及各种布设形式进行实车试验和仿真模拟计算结果进行分析,得到各种材料的阻尼系数及主要性能见如下表1。 1.2强制减速带基本结构的试验研究 橡胶减速垄由于在纵向上设置了一定间距,在试验中车辆有明显振动,且方向不易控制,使得车内驾乘人员感觉不舒适。为了消除这些影响,设计了两组试验,验证成带状布置的橡胶单元的减速效果及驾乘人员的安全性是否达到目标要求。 1.2.1试验一 以废旧轮胎代替橡胶减速垄(路侧强制减速带模型试验),在横向上成双排设置如下图,试验车辆采用四轴大货车,车重为43t。试验数据见表2。 从表2 可以看出,这种布设方式的阻力系数平均值为4.97%,不满足要求,但是能够看出车辆的振动较小。证明了这种布设方式对车辆的损害及驾乘人员的舒适性有了明显改善。 1.2.2试验二 以废旧轮胎上铺设一层柔性橡胶材料,将轮胎上部盖住,减少轮胎中间的空隙,增大轮胎与减速带之间的作用面积,试验车辆仍采用车重为43t的四轴大货车(见图6),试验数据见表3。 由上表可以看出,加铺柔性材料后的结构平均阻尼系数为7.54%,阻尼系数随着车速的增加而增大现象明显,并且车辆的振动明显减小,驾驶员感觉舒适性可以接受。 综上两种试验结论可知,在橡胶减速垄上加铺连续柔性材料这种结构方式,能够对车辆起到减速作用,且乘员的舒适性也较好,可到达到本项目要求,因此将要对这种结构方式进行深入研究。 2.强制减速带的减速机理 (1)橡胶减速带的阻力做功消能 经研究分析,通过改变路面的不平整度,如修建弹石路面、在路面上修建减速带或设置减速垄,可以增大车辆轮胎在这种路面行驶时的变形情况,从而增大车辆行驶时的减速效果。 (2)车辆轮胎及橡胶减速带在变形过程中弹性迟滞吸能 在失控车辆从橡胶减速带上经过的过程中,会经历一次加载与卸载的过程,与轮胎弹性迟滞消能的机理相同,由于在加载和卸载的过程中,产生的能量与释放的能量是不等的,这便产生了能量差,此能量差会通过轮胎各组成部分相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦,经过转化为热能而消失在大气中。 (3)橡胶减速垄与路面之间滑移摩擦消能 经试验,滑移的条件下的滚动阻力系数远远小于没有滑移条件下的滚动阻力系数,因此减速垄与路面之间的滑移消能作用十分显著。 3.强制减速带结构形式的初步设计 3.1 基本断面形式的确定 强制减速带需要最终布设在减速专用车道上,如果选择横向满铺专用车道的方式则造价较高,为降低工程造价,考虑橡胶减速单元构件按分离式双排设置。根据对3轴~6轴大货车后轴单侧双轮胎宽度的调查测量,可知其双排轮总宽度约为540mm~580mm,两侧轮胎横向中心间距约为1800mm左右,为保证车辆行驶在橡胶减速单元构件上有一定的富余宽度,橡胶减速单元构件的设计宽度尺寸暂定定为850mm,横向中心间距为1800mm。 考虑消除视觉障碍的影响,实际工程中强制减速带的顶面应尽量与路面标高保持一致,最大高差应控制在5cm以下。 3.2 单元构件结构、材料组成及技术要求设计 3.2.1单元构件上部橡胶层厚度的确定 单元构件自身结构也分为上部橡胶层和内部填充结构两部分,橡胶材料可以通过设计胶层结构来随意调整其结构强度,其强度与橡胶材料厚度、重量大体上都成正比关系,考虑到橡胶材料造价较高,根据以往经验,单体构件上部橡胶层初步设计最大厚度可确定为30mm,最小厚度可确定为20mm,上部橡胶层不同厚度对单体构件强度的影响只能通过模型试验确定。 3.2.2上部橡胶层的材料组成 上部橡胶层主要有内胶层、挂胶帘布层、缓冲胶层以及表面胶层四部分组成。规格为30mm、25mm、20mm、15mm。 3.2.3单元构件内部填充结构的高度 内部填充物高度及结构形式的确定主要考虑以下两点:其一,为上部橡胶层提供足够的支撑力,能够实现车辆通过减速单元构件后上部橡胶层迅速恢复原状,继续为后面的轮胎提供阻力;其二,能够形成相对封闭的空间,车辆高速行驶在上面时压缩空气形成气阻,增大阻力系数。内部填充结构最大厚度暂定为25mm,最小厚度暂定为15mm,其断面结构形式将根据模型试验的结果进行专门设计。 4.计算机仿真模拟 4.1仿真模拟有限元模型 计算机仿真所建立的拖头车模型如图8所示。 拖头车模型主要有限元参数见表5。车辆模型坐标:车辆行驶方向为x方向,地面由x、y坐标构成,z轴垂直于xy平面。 仿真所建立的外部橡胶构件和内部立置半轮胎模型如图10和图11所示,均采用体单元(solid),单元边长取为20mm,外部橡胶构件宽900mm,高250mm,沿行车方向长度为3.5m,内置半轮胎间距0.6m,仿真所建立的强制减速车道模型如图12所示。 包括车辆、减速车道及接触单元,仿真计算模型单元总数量约为30万,需要双CPU的服务器计算约80小时。 4.2仿真计算 4.2.1仿真计算条件 本次计算机仿真模拟计算条件见表6。 4.2.2计算结果 经过计算车辆在行驶距离为3.5m时,车辆重心处速度为21.84m/s,根据能量守恒公式计算出此橡胶减速构件的阻尼系数为23.1%,车辆重心处速度变化曲线如图15所示。 通过对橡胶减速带单元构件的计算机仿真模拟结果可以看出,由减速单元构件连续设置的减速带的阻尼系数能够达到10%以上,且能够起到减速作用,我们将采用这一结构形式的橡胶减速构件作为强制减速路面的材料。 0.结论 强制减速设施在高速公路连续长下坡路段具有重要的作用,通过对强制减速带材料及基本结构的试验研究、强制减速带的减速机理、结构形式的初步设计以及计算机仿真分析,可以得到这种结构形式的减速带,在车辆制动失灵的情况时能够起到强制减速的效果,使车辆在较短的时间内停止下来,尽可能降低事故的严重程度,减少人员的伤亡和经济损失。 参考文献 1)期刊文献 [J] [1]谢春磊,赵晓亮,王宁.连续长大下坡路段失控车辆强制减速设施应用研究[J].内蒙古公路与运输,2016(06):48-53.DOI:10.19332/j.cnki.1005-0574.2016.06.013. [2]李浩然,彭理群,吴超仲,褚端峰.基于聚类分析的重型载货车辆长大下坡路段交通事故分析[J].科技导报,2016,34(02):71-75. [3]刘计柱.道路减速带现状分析[J].交通世界(运输.车辆),2013(08):150-152.DOI:10.16248/j.cnki.cn11-3723/u.2013.08.060. [4]禹彦荣.废旧橡胶减速带强制减速设施的应用探讨[J].山西交通科技,2012(05):69-70+85. [5]彭敏,郭沛,赵晨,刘晨.山区高速公路长大下坡路段安全保障措施研究[J].交通标准化,2012(13):157-160.DOI:10.16503/j.cnki.2095-9931.2012.13.046. [6]陈荫三,魏朗.公路强制控速安全措施研究[J].公路交通科技,2005(10):140-143. 2)会议文献 [C] [7]Eck,R,W. Technique for identifying problem downgrades[C].Ed.by Paul M. 3) 专著 [M] [8]Institute of Transportation Engineers. Truck escape ramps[M]. 4)学位论文 [D] [9]闵强. 道路减速设施应用技术研究[D].重庆交通大学,2014. [10]肖宁. 山区高速公路长大下坡路段交通安全保障设施研究[D].长安大学,2009. 作者:袁晓兰 单位:山西应用科技学院 建工学院
机电一体化技术研究:接口技术在机电一体化中的运用研究 接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体论文联盟化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化技术研究:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的优秀是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。 机电一体化技术研究:胶东半岛蓝色经济圈培养高素质高职机电一体化专业技术人才探究 论文关键词:机电一体化高职 人才培养 “教学做”一体化双证融通 论文摘要:根据国家整体规划,胶东半岛蓝色经济圈已经进入快速建设期,机电一体化专业人才需求在本地区也将迎来一个高峰期。本文对其专业人才需求背景进行了详细的分析,并根据本校及本专业现有的师资力量,提出了建设“高职机电一体化专业技术人才”方案。在本文中,确定了三个专业培养方向,总结了“1.5+0.5+1”的人才培养新模式,“教学做一体化”教学模式,以及“双证融通”式课程教学模式。 机电一体化技术是集机械、微电子和计算机技术于一体的综合应用技术,也是现代制造业的优秀技术。随着山东省大力推进半岛制造业基地暨北部沿海经济产业带建设,机械制造、电子信息、食品加工和黄金工业四大支柱产业以及汽车、手机、电脑三大产业集群均进入了快速膨胀期。制造业的现代化水平得到了提升,最显著的标志是采用大量的自动化生产制造系统取代了传统的、自动化程度较低的生产方式。 现代机电一体化技术是机械、电子、信息和管理等学科有机结合的高新技术,广泛应用于机械、电子、汽车、食品、医药等行业。可以说,任何产品只要投入工业生产,就必须采用自动化生产制造技术以提高产品质量和生产效率,否则将没有市场竞争力,而自动化生产制造的优秀技术就是机电一体化技术。因此加速培养机电一体化技术高素质技能型人才已经成为高职高专院校的当务之急。在此背景下,山东省大部分高职院校都开设了机电一体化技术专业以满足社会对该专业人才的需求。但一方面,企业难于招聘到合格人才,另一方面相应毕业生感叹就业困难,工作难找。分析原因是供非所需,高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置,实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,应依据社会需求确定人才培养目标,以就业为导向构建人才培养新模式,增强人才培养的针对性,适用性,实现人才培养与社会职业岗位的接轨,服务地方经济,并促进毕业生充分就业。 1 根据半岛区域经济发展需要,确定高职机电一体化技术专业人才的培养目标 在对山东省机电设备制造企业和胶东半岛大中型机电企业调研、毕业生跟踪调查和专业建设委员会论证的基础上,归纳出半岛经济发展急需的三种职业特色鲜明的机电类就业岗位群,分别是食品灌装生产线的运行与维护,新能源装备制造的生产与维护,电子组装工艺操作。 山东省是我国重要的粮食及食品生产加工基地,随着人民生活水平的提高,人们对食品的质量、包装和精细化程度要求越来越高,这就带动了食品灌装、包装设备的飞速发展。自从我省做出重点发展食品产业群的重大决策以来。产业集群蓬勃发展对灌装生产线人才的大量需求早已初见端倪。 根据国家中长期发展规划,我国的核电和风电已经进入高速发展期。山东在半岛沿海地区规划了海阳、荣成、乳山三座核电站,并计划在“十二五”末全部投产发电。同时山东地处东部沿海,具有丰富的风能资源,各大发电集团竞相在山东沿海地区修建风力发电厂。这使得山东省核电、风电等新能源装备制造业快速发展,可以预见随着山东核电、风电产业发展的推进将需要大量掌握核电、风电相关知识的装备制造业专业技术人才。 随着现代信息产业的不断发展,电子应用技术发展的不断需求,电子组装技术在真个电子整机装配加工中所占的地位越来越重要。胶东半岛在发展电子信息与家电产业集群的同时,电子组装技术备受关注,据调查分析,电子组装技术产业的人才存在着巨大的缺口,在未来需要众多电子组装技术人才满足企业生产需求。 我们通过以上市场调研,制定了适应区域经济发展的机电一体化技术专业的人才培养方案,确定了在机电一体化技术公共知识平台的基础上分三个专业培养方向:食品灌装生产线的运行与维护、新能源装备制造的生产与维护、电子组装工艺操作。 2 构建科学合理的新型人才培养模式,为胶东半岛培养高素质技能型人才 2.1 构建“1.5+0.5+1”的人才培养新模式 机电一体化技术专业的传统教学模式是实施“2.5+0.5”人才培养模式,即三年中两年半在学校完成教学计划规定的所有课程,最后半年赴企业进行顶岗实习。这种传统人才培养模式难以培养出我们所需要的为地方企业量身打造而熟练掌握专业知识和技能的专门化人才。因而进行人才培养模式改革,构建科学合理的人才培养新模式势在必行。“1.5+0.5+1”正是贯彻分方向教学并实施产学研合作办学的一种教学新模式。1.5是指在新生入学后在第一到第三学期,学习基础类模块、专业基础模块、专业优秀模块和技能优秀模块,在这样一个公共知识平台的基础上主要培养学生从事机电类岗位的基本能力。0.5是指在第四学期进行专业拓展能力模块的学习,即学生根据自己的兴趣和就业意向自行选择三个就业方向的一个,进行该方向一系列知识和技能领域的学习。1是指在最后一年,学生根据各自选择的专业方向到对口的企业进行更有针对性地进行技能培训,并顺利完成顶岗实习。 2.2 推行“教学做一体化”教学模式 在分方向教学的课程学习中,部分课程专业性强,如没有合适的实训载体,学生难以实际掌握该专业技能,因而在合作企业的帮助下建设了两个校企合作共建实验室,在这里实现了部分课程理论教学和实践教学一体化的教学模式,通过以具体的工作任务为中心,实际操作为载体。使学生在实际训练中得到了知识和技能的培养,提升了学生的职业素质。并有企业技术人员担任课程的部分授课任务,使学生所学知识与企业的实际需要实现了“零距离”接轨。 2.3 实行“双证融通”式课程教学 高职教育的特点是突出学生职业技能的训练,培养学生的职业实践能力。而国家在长期对各行业生产一线和生产过程职业技能的总结过程中,形成了一套完备的各行业职业资格标准。所以参照行业职业资格标准,进行课程体系的改革和课程内容的重组,有助于提升学生的优秀竞争力。这种以“双证书”为目标,构建以职业能力为主线的教学内容和教学环节,将“双证书”教育融入教学全过程,使学生在学习相关课程后可直接参加职业资格证书考试,我校机电一体化技术专业学生在学校期间可考取维修电工(中级)证书和机电一体化技能认证。 3 结语 以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路,是国家对高职院校办学方向的科学定位。通过对胶东半岛人才市场需求的深入调查研究,培养特色鲜明的机电一体化技术专业人才适应区域经济发展的人才需求,不仅契合高职院校的服务定位,而且提高了毕业生就业对口率,真正实现了学校与企业的“零距离”接轨。 机电一体化技术研究:浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、 计算 机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的 发展 ,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭 科学 研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有 网络 连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的 计算 机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平 发展 ,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如 网络 、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使 企业 获得更加显著的技术、 经济 和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电一体化技术研究:关于机电一体化技术及其应用研究 摘要:讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁 工业 中的应用以及 发展 趋势。 关键词:机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微 电子 、控制、 计算 机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、 网络 化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种 艺术 享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(micro electronic mechanical systems,简称mems)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种mems器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学 技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归 自然 ,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁 企业 中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(ic) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央 计算 机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的 发展 ,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。dcs具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。dcs是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(ocs) 开放控制系统(open control system)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过 工业 通信 网络 使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(cims) 钢铁 企业 的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应 现代 钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的 经济 效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现cims化。 2.5 现场总线技术(fbt) 现场总线技术(fied bus technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20ma,dc直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致dcs的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化plc(programmable logic controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力 电子 技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。