簡述智能制造技術匯總十篇

時間:2023-08-06 11:09:06

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簡述智能制造技術

篇(1)

摘要:傳統的農業機械制造業隨著現代工業的發展面臨新的技術挑戰,創新已經成為現今農業機械制造業發展的必經之路,為促進兵團農業機械制造智能技術更好更快地發展,本文對兵團農業機械制造智能技術的發展現狀進行了分析并在此基礎上對兵團與內地該技術進行了比較,針對性地提出了兵團農業機械制造智能技術的發展建議。

關鍵詞 :農業機械制造;智能化;現狀;發展

1農業機械制造智能技術

農業機械制造智能技術是工業智能技術的衍伸,是利用計算機模擬制造技術手段分析、判斷、推理、構思和決策等一系列職能程序,并能將這些職能中的程序與智能機器有機的結合起來,將其貫穿應用于制造業企業的各種分系統,實現整個制造企業經營運作的高度柔性化和集成化,從而替代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動,并對制造業中人的智能信息進行采集、記憶、計數、互動、傳承和發展的一種先進制造技術。

智能化是制造自動化的發展方向[1],很多專業性機械制造智能技術已經發展到相當水平,而在農業制造領域,還在起步階段。農業機械制造智能技術是專門研究產品的設計、生產、加工、銷售、售后乃至維護維修的整個技術過程,并將提高產品質量、效益、競爭力作為最終的目標。農業機械制造智能技術包含了生產對象、生產資料、能源、人力資源、生產和質量信息等內容。其中,生產對象、生產資料與能源屬于硬件范疇,生產和質量信息則是軟件范疇,而人力資源則是兩者都屬于。在諸多的生產要素之中,人的要素處于主要地位。

2兵團農業機械制造智能技術現狀及其與內地的差距

2.1兵團農業機械制造智能技術現狀

近年來,雖然很多企業在農業制造業方面不斷采用先進的制造技術,像北疆的科神數控設備已占企業機加工設備的30%以上,且已經引進了CNC加工中心,企業的機加工能力得到了很大提升。公司已經啟用了企業資源計劃系統(erp),以系統化的管理思想,為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理和服務。南疆的天誠對企業設備也進行了較大投資,且已經在某些焊接生產線采用了焊接機器人,大大提高了產品的焊接質量和工作效率。但是這些進步與內地專業化農業及機械制造業相比,仍在許多方面存在著較大的差距。

2.2兵團與內地在農業機械制造智能技術上的差距

2.2.1管理

內地優秀的農業機械制造業廣泛采用計算機進行管理,對于組織和管理制度的更新與發展都較為重視,并對生產模式加以完善,力求達到準時、快速、高效的生產制造。比如采用MES(制造執行系統),該系統包括計劃排產、過程糾偏、質量控制、資源優化、數據采集、電子看板、ERP集成等模塊。系統依據ERP或手工輸入的生產任務,通過精細排產,得到可執行的工序級生產排程,并通過對生產執行過程的詳細進度、用料、用時及質量等信息實時跟蹤統計,以數字化的方式、智能化的形式直觀地展現生產全過程。而兵團農業機械制造業采用計算機管理的水平還正處于起步階段,大多數的企業仍然處于陳舊的經驗管理階段,是兵團農業機械的制造業發展步伐緩慢的原因之一。

2.2.2技術設計

內地優秀的農業機械專業化廠家對設計方面要求嚴格,且更新速度較快。由于大量采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),部分大型企業甚至已經開始脫離圖紙進行設計和生產制造。而兵團農業機械制造企業,對于計算機輔助設計技術的使用尚比較局限,使用水平有待提高,兵團農業機械制造業技術發展推動力不足。

2.2.3制造工藝

內地農業機械專業廠家比較廣泛的使用數控加工,許多新型的加工方法,例如:激光切割、高精密加工、復合加工技術等也得到廣泛應用。然而這些新型技術在兵團農機制造企業基本沒有應用,有的甚至還在企業議程之中,使得兵團農機機械制造技術仍然處于低水平狀態。

3發展建議

3.1系統優化

農業機械制造過程中對速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求較高。在采用高速控制系統的同時又改善了機床的特性,使得機床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不僅僅指機械本身,還有群控系統的柔性,數控系統的本身就是采用模塊管理的方式進行管理,裁剪與組合性比較強,能夠滿足用戶的不同設計和需求;群控系統則是根據制作流程的要求不同自動進行修正和調整,使得群控系統的效能充分發揮出來。為了適應快速變化的社會市場環境,僅有柔性化是不夠的,機械制造智能化也需要不斷升級改造[1]以適應當今科學技術的不斷發展和提高,只有具備了智能化才能應對更加復雜的市場發展環境。

3.2多媒體技術的應用

在智能化的數控系統中要做到用戶界面的圖形化、科學計算的可視化與多媒體的結合和應用。用戶界面是系統與使用人員之間的橋梁與窗口,由于使用人員的要求不同和專業性差異,給計算機軟件的開發與研制帶來了較大的難度,采用圖形化用戶界面后,使用者在使用時較為方便。科學計算的可視化可使可視信息直接使用,比如說圖像、動畫演示等。可視化技術的應用與計算機的虛擬技術環境結合起來,使智能化領域又進一步得到拓寬。而計算機、聲像以及通信技術完整的結合便形成了多媒體技術,它使計算機擁有了綜合處理數據的能力。多媒體在智能化數控領域中可綜合化、智能化地處理信息,在現場監控系統中也有著重大的應用價值。

3.3體系結構的優化

在農業機械制造過程中,改善和發展體系結構較為重要。首先,企業數控機床占用比例應不低于50%,使智能制造系統應用效率達到基本要求。在此基礎上集成企業CPU資源系統來提高集成度和運行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPRD、CPRD以及專用集成電路ASIC芯片的新一代PCNC數控系統,并應用LED平板顯示器平臺,以實現超大尺寸的顯示傳導和發散信息。采用增強集成電路的密度來改進性能,使組件的尺寸減小,可靠性提高。其次,硬件的模塊化使數控系統的集成和標準化更加簡單和方便。如顯示器、CPU、輸入輸出設備、以及存儲器等最基本的模塊,都可成為獨立的載體,在通過不同方法的組裝、搭配以及減持和增加以便構成檔次和功能不一的數控系統。最后,通過系統中心樞紐對機床進行網絡化,通過機床聯網的手段,可以在任意一臺機床上進行多臺操作,使不同機床的畫面在同一臺機床的屏幕上出現,實現對機床的遠程控制或者是無人化操作。將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服系統、自適應控制動態數據管理及刀具補償、動態仿真等高新技術融為一體,形成嚴密的制造過程閉環控制體系,使產品制作過程靈活多變,以適應當前農機市場多品種、多批次的市場需求。

4小結

篇(2)

2.整流二極管。選擇整流二極管時,應注意以下參數。最大正向整流電流該參數與燈功率有關,所選二極管的額定電流值至少應是交流母線中峰值電流的3倍以上。對大功率燈而言,整流二極管不可直接并聯使用,二極管的熱電阻有差異,會使可靠性降低,最好用一組電流大的二極管。峰值反向截止電壓,因工作溫度高,一般要選用1200V的產品。濾波電解電容器,電解電容因會受到高頻脈動電流的沖擊和工作溫度升高,選用高性價比的電解電容器就顯得很重要。電容量及容差、額定電壓、耐紋波電流、串聯等效電阻(ESR)、允許溫度等都是重要的技術指標,質量的好壞直接關系到使用壽命。

電解電容的耐紋波電流值應越大越好,如果電解電容的耐紋波電流值達不到線路要求,會嚴重影響其使用壽命。紋波電流流經ESR,會產生熱量引起電解內部溫度升高,目前制造商對電容器在額定工作溫度下工作的紋波電流的確定,一般均遵循5℃原則。電容量的選擇與輸入電流中的諧波含量和燈電流的波峰因數以及鎮流器的效率有關。電解電容的標記溫度,必須大于實際工作溫度,并留出一定的差值。

3.功率晶體管。功率晶體管工作在開關狀態,選擇的原則是:開關速度要快,飽和壓降要小,集電極電流要大,在不增加成本的條件下,功率和二次擊穿耐量越大越好。集電極額定電流應依據陰極導人電流峰值并留存足夠的安全余量。開關時間要小,應重點關注存貯時間ts,從理論上講ts小則開關功率損耗也小,更重要的是上、下兩管ts值的對稱。如果同一電路板上的兩個管子的ts嚴重偏離,會使正負兩個波形的面積嚴重不對稱,導致管子過熱損壞。

4.振蕩變壓器。 振蕩變壓器通常是在環形鐵氧體磁芯上繞線制成,實際上是一個電流互感器。對磁環的要求是:首先磁導率應有負溫度特性,轉折溫度在95'C左右;其次磁滯回線左右要對稱并且近似為矩形;再次磁導率參數的離散性要小。要與供應商預約電感系數,并做到分檔包裝,否則,成燈功率的偏差不易把握。

5.濾波電感。燈功率在25w或以下時,通常在直流電路中插入L與C,組成簡單的濾波回路。對于串模濾波電感,因其中流過直流電流,故要求磁芯應在不飽和狀態下工作。又因燈內溫度高,又要求電感量隨溫度變化要盡可能小。電感量不能隨頻率的升高而下降。燈功率大于25w時,一般要在交流電路中插入共模電感。共模電感是在同一磁芯上繞有兩個相同匝數的線圈,往復的負載電流在磁芯內部產生的磁場相互抵消,磁芯不會飽和。燈功率大于45w時,產生的傳導干擾會更大,當單純使用共模濾波仍然不能解決問題時,還要加入差模電感。

二、 EMC濾波電路調試

分析傳導干擾噪聲源,可以發現共模噪聲與差模噪聲是相互獨立的。輻射干擾起源于傳導干擾。抓住傳導噪聲的抑制,產品就容易符合EMC要求。為滿足標準要求,必要時可對兩個噪聲分量單獨設計合適的濾波器。共模干擾信號主要是通過燈內元器件和線路的分布電容構成回路傳輸,共模干擾信號基本上都是屬于高頻信號。共模電感參數的選擇,取決于開關頻率以及所要求的衰減量,選用不同的電感參數,對應衰減共模干擾信號的頻率也不一樣。在輸入功率較大的電路中,僅用一個共模電感不能達到標準要求時就要用兩個共模電感了,其中一個可用環形磁芯電感。

三、開關晶體管的設計

開關晶體管的驅動信號有一個最佳值。基極電流Ib最理想的數值是集電極電流Ic的1/10左右,不過該電流的最優化值也是隨晶體管不同而不同的。采用電流互感器驅動時,Ib應始終保持為Ic的1/10左右,無論Ic大小如何,均保持這個關系,就不會出現Ic小時,驅動功率過大;Ic大時,驅動功率不足的現象。按hfe合理設計驅動電流及其匝數比?使開關晶體管在導通時始終處于淺飽和狀態。這樣可以提高開關管的響應速度,并可最大限度地減少驅動功率的浪費和損耗。

驅動信號不僅有幅度的要求,還有波形的要求,即晶體管的開關渡越時間要短。開關渡越時間既與開關晶體管的開關時間有關,又與磁滯回線的角形比有關,還與電路參數的調試有關。取存貯時間ts相同的開關管制作鎮流器,用半導體點溫度計檢測兩開關管的表面溫度,如果兩管的溫度差別較大,就可適當或加或減磁環的初級匝數,使之趨于平衡。開關晶體管的功率容限,即安全工作區SOA。有時燈電路中會有同時出現大電流和高電壓的情況,尤其是燈在熱態做開關試驗時。用SOA值高的管子就不容易損壞。在無條件直接測試管子的SOA值時,可選用BVceo高的晶體管,BVceo高的管子一般SOA也高。

篇(3)

【關鍵詞】

路燈;智能化監控技術;節能改造;應用

近幾年,我國城市化進程不斷加快,城市照明對各種能源的消耗量也呈現出逐漸上升的趨勢,這就進一步加劇了我國能源緊張的局面,為了改善這一問題,許多城市規劃者開始對城市路燈照明系統進行節能改造,將各種智能化監控技術應用其中,取得的效果也比較顯著,但是,由于一些節能改造者對路燈智能化監控技術的了解不夠深入,運用技術也不夠熟練,往往在節能改造過程中遇到各種各樣的問題。這就要求相關工作人員提高思想意識,加強對新技術的學習,從而達到更加的應用效果。

1路燈節能改造的意義

電能是我國社會生產、生活中必不可少的一種重要能源,由于城市化水平的提升以及工業生產規模的擴大,電能在社會生產生活中的消耗量也顯著增加,這就導致我國能源緊缺的狀況進一步加劇,許多城市都相繼陷入能源危機,顯然,這對我國社會經濟的長久健康發展來說是非常不利的,在城市電力網絡系統中,路燈照明系統對電能的消耗量占據較大比重,因此,對路燈進行節能改造有利于減少城市電力系統的總耗電量,進而改善我國的能源危機,促進社會經濟的平穩健康發展。此外,路燈節能改造對智能化監控技術的應用有利于建立一個信息化、數字化的服務平臺,將路燈照明系統運行過程中的各項相關數據信息傳遞到城市道路管理部門,提升管理人員對道路公共設施的管理效率,進而保證整個城市電網的安全性、可靠性及其運行的綜合效率。同時,路燈節能改造是國家節能政策的顯著體現,能在城市節能改造中樹立良好的榜樣,從而帶動城市全體人民參與到“節能減排、低碳生活”的活動中來,并積極為城市節能貢獻出自己的一份力量,促進能源利用率的提升,產生良好的經濟、社會效益。

2常見的路燈智能化監控系統類型

2.1無線網絡型無線網絡型控制系統是比較常見的一種路燈智能化監控系統類型,目前,在我國各大城市中應用比較多的無線網絡型控制系統主要是利用互聯網絡和無線局域網絡來進行工作的,對于物聯網絡來說,從性質上看,其屬于無線傳感網絡,利用該網絡進行工作的無線網絡路燈照明控制系統主要以Zig-Bee技術為基礎,這種技術是近幾年出現的一種新型無線網絡技術,它具有速率低的特點,適用于短距離的無線連接,在運行過程中,需要協調好各傳感器之間的關系,實現傳感器與傳感器之間的連續接力,通過ZigBee技術可完善智能照明控制系統的功能,實現多樣化的目的,例如自動調光、PWN調光等。實踐證明,利用ZigBee技術建立的無線網絡型路燈監控系統具有耗能低、成本低、安全性高、操作方便等優點,隨著該技術的不斷成熟,其應用范圍也將進一步擴大。

2.2電力線載波型電力線載波型路燈智能化控制系統多種多樣,其中應用范圍最廣的是基于X-10協議的智能控制系統,所謂X-10協議,指的就是利用電力線作為基本介質對電子系統進行遠程監控的通信協議。簡單來說,電力線載波型智能控制系統就是通過電力線傳輸語音和數據信號的一種智能照明控制系統,根據電壓等級的不同,主要可將電力線載波型智能控制系統分為低壓電力線載波通信、中壓電力線載波通信和高壓電力線載波通信三種基本類型。當前應用比較多的X-10智能系統結構如圖1所示。

3照明智能化監控系統設計

3.1概述城市路燈智能照明監控系統主要是利用智能控制技術、數字電子技術、移動通訊技術等先進技術設計出的一種智能化系統,對難于管理的路燈、公共照明設備等,可以根據實際需要,季節和天氣變化情況,事先設置區域、路段的控制策略,根據策略在計算機上事先設定時間,系統就可自動按時間段分區,分路進行定時開關控制,也可實時進行和人工開關控制。當夜晚(或光線較暗)來臨且處在交通高峰時,路燈按額定運行電壓全部開啟,交通高峰期后,按比例以經濟運行電壓開啟。還可對防范重點部位(區域)亮,安全地段(區域)不亮或少亮,有活動有需要的地方亮,一切只需操作員在計算機上輕松完成。不但節省了人力,更排除了人為因素產生的矛盾和失誤,有效節約了電能。

3.2系統構成城市路燈智能照明監控系統主要由監控中心、通信網絡、遠程控制終端三大部分組成,其中遠程控制終端由調控穩壓柜和遠程控制器構成。路燈智能調光監控系統總控制室設在路燈管理部門辦公室內,實行計算機聯網智能遙控,路燈智能調光監控系統構成圖如圖2所示。

3.3系統原理路燈智能化監控系統主要可分為通訊系統、控制中心主站、各點測控分站三部分組成,通訊一般采用有線與無線相結合或者無線的形式。主站主要可分為電腦和網絡兩部分,其主要功能在于控制和管理整個系統的運行,其具有較強的兼容性,各分站點主要通過各種新技術裝備構成其控制器,從而實現與主站通訊、執行開關、控制時間和反饋數據等功能,智能控制型路燈多種多樣,但是無外乎都是采用的“主站電腦控制中心+合適的通訊手段或方式+各分站集中智能控制器+路燈控制系統”的模式。

4路燈智能化監控技術在節能改造中的應用

4.1智能路燈監控裝置要求路燈智能化監控裝置對監控技術的應用效果具有直接影響,因此,必須嚴格按照智能化監控系統設計方案,對路燈監控裝置進行配備:①要求數據采集器必須及時搜集各路燈的數據信息,并將這些信息實時反饋到網絡系統平臺上,以便相關人員及時作出處理。除了對路燈信息進行監控之外,還必須監控相關智能網絡回路信息及計算機控制的指令和信息。②路燈智能化儀器的安裝必須符合標準要求,應將所有智能化儀器安裝到專用箱內,并配備專門的防盜鎖。智能路燈下應設置科學合理的控制線纜,線纜的位置應控制在支撐桿之內。③智能化路燈控制系統的電源線和網絡線、防護管應結合在一起進行配置。這樣才能確保三者功能的協調。④應對監控計算機進行合理布置,一般來說,監控計算機應布置在管理員的辦公室內,且必須設置備用計算機設備。

4.2智能化節能標準和措施路燈智能化監控技術在節能改造中的應用必須遵循相關的節能標準,一般來說,路燈智能化節能標準主要包括以下幾個方面的內容:①智能化控制系統應將節能性和可靠性綜合起來考慮,對小于半數的燈具進行自動控制關閉,但必須保證道路兩側縱向的燈具保持長亮狀態。②系統應滿足夜間自動間隔關閉電源的要求,這樣才能減少路燈在深夜消耗不必要的電能。③智能化系統裝置應在白天能看清100m以內的光線條件下自動切斷電源,而且在傍晚太陽光線逐漸減弱,直到不能看清100m以內的境況時自動開啟路燈電源。④智能化系統必須具備調控光照度的功能,根據一天中各時段光照程度的不同來自動調節路燈的光照強度,這樣才能起到較好的節能效果。⑤應配備降低光源功率的自動化裝置,以在深夜時分減少電能的消耗。

4.3本地監控系統中子站應用的分析在對本地智能化監控系統進行設計時,必須綜合考慮節能方式、路燈型號、三相電功率的分配等因素,路燈的開關控制是本地智能化監控子站中最為重要的控制模塊,該模塊的控制流程如下:①應根據不同程度的照明需求,建立完整的通信系統。②應針對周邊環境等因素,制定該區域路燈的控制時刻表。③子站應將各路段的開關燈時刻表信息存儲在一個專門的存儲器中,且該存儲器必須具備改寫功能,這樣才能使路燈開關燈時刻依據情況的變化而進行調整。

5結語

總之,隨著我國科學技術的不斷發展,路燈智能化監控技術水平也逐漸提升,這對我國城市節能改造質量的提升也將起到一定的促進作用,盡管我國路燈智能化監控技術應用水平正逐漸提升,但是在實際應用過程中仍然存在一些問題,只有強化智能化監控技術的科學研究并不斷總結實踐經驗,才能從根本上實現節能改造的目標。

參考文獻

[1]于海成.物聯網在智能化城市照明節能監控管理系統中的應用[J].自動化博覽,2013(4):50~52.

篇(4)

中圖分類號:TD4 文獻標識碼:A

機械再制造屬于綠色制造,是機械維修的高技術的發展和應用,它以廢舊產品零部件作為毛坯進行高技術再加工,充分挖掘廢舊產品中蘊涵的附加值,再制造的產品可以減少對環境的污染。近年來,機械再制造作為循環經濟的重點推進項目。一些機械制造企業為擴大生產規模,提高企業的市場競爭能力,運用再制造先進技術的發展成果,實施礦山機械再制造。機械設備再制造要以實現廢舊裝備性能提升為目標,堅持優質、高效、節能、節材、環保,以先進技術和產業化生產為手段,修復、改造廢舊機械裝備的技術。廢舊產品的再制造要通過各種高新技術實現,及時吸取最新科技成果的關鍵技術。一些礦山機械制造企業實施礦山機械再制造工程,運用先進技術和產業化生產,使廢舊礦由機電產品獲得高質量再生。機械再制造與維修不同,它是維修的高層次發展,是廢舊機電產品高技術維修的產業化。通過運用高技術和最新科技成果等優勢對廢舊礦山機電產品的核心零部件改造提升,充分挖掘蘊涵在成型零部件中的材料、能源和加工附加值,使再制造后的產品性能達到或超過新品,成本低,創造價值大。

1我國礦山機械的維修及回收利用的狀況

1.1我國礦山機械的維修及回收利用情況

(1)采用大修或項修的方式恢復舊礦山機械設備的功能,通常僅能恢復到原機性能的70%,維修后的設備功能并未提升。

(2)為提高精度、效率和自動化程度,對機械、電氣部分進行翻新,對機械部分重新加工裝配,以恢復原精度;對不能滿足生產要求的系統進行最新的技術改造。

(3)對報廢的礦山機械設備,多數資源如機械結構件部分作廢鋼鐵回爐處理,回收的原材料的價值不及原機價值的10%,原機制造時零部件的附加值全部喪失,在回爐中還消耗大量的能源和勞動力,造成環境污染。

1.2礦山機械設備維修方式存在的問題

(1)傳統的礦山機械維修方式未考慮廢舊礦山機械設備隱藏著綠色再制造價值。相當部分有再制造價值的零部件一般都作廢品處理,不能得到修復與再制造,造成資源嚴重浪費。

(2)屬于單件作坊式工作,普遍存在效率較低、周期較長,成本較高;受資質水平的影響,難以恢復到原機的水平,維改后的設備質量不規范,可靠性不能保證,這種方式不能適應產業化發展需要。

(3)新技術、新工藝在礦山機械的維修中應用較少,一般還采用傳統的修配方式。

2實施礦山機械再制造,實現節能減排

礦山機械再制造停留在維修、功能性改造階段,已經形成了一定的技術基礎,某企業開展礦山機械再制造項目,按目前市場需求及資源狀況進行調研分析確定再制造礦用隔爆電機、減速器及配件。

2.1工藝流程

對原材料即廢舊礦用減速器和隔爆電動機,進行拆解一清洗一檢測一對可再制造件進行再制造加工一再制造后加工〔 車、銑、刨、磨、鏗)一檢驗一(直接利用件+再制造件+新件)組裝試驗一防腐一包裝

在舊件回收來后,全部完全拆解,進行清洗;再進行篩選,一些經處理能恢復原狀,如:軸徑磨損、箱體等,另一些不需要修復的,如螺釘,它在清洗后能夠重新使用。

2.2關鍵技術分析

(1)納米電刷鍍技術

電刷鍍技術屬新型表面技術,它在失效零部件的修復和強化上發揮重要作用。在刷鍍液中添加納米顆粒能提高涂層效果的電刷鍍技術即納米電刷鍍技術,由納米電刷鍍技術制備的涂層耐磨性能優異。一般用在修復箱體軸承孔磨損、軸徑磨損、鍵槽的鍵側磨損、表面劃傷、腐蝕坑等。

(2)高速電弧噴涂技術

它以電弧為熱源,把熔化的金屬絲用高速氣流霧化,以高速噴射到工件表面形成涂層的工藝。應用在大型貴重零部件的修復及結構件防腐。采用鋁青銅、黃銅、巴氏合金等噴涂材料能修復軸承襯套和軸瓦;采用ICr13 、2Cr13 、3Cr13 等噴涂材料能修復軸類零件和柱塞;采用7Crl3 等噴涂材料能修復磨損件;運用"低碳馬氏體+3Crl3 "噴涂材料能進行耐磨處理,提高耐磨性,其壽命能成倍增長;防腐、高溫防腐、防滑。

(3)激光表面熔覆技術

激光表面熔覆技術是在被涂覆基體表面上,以不同的填料方式運用涂層材料,經激光輻照使它和基體表面薄層一起熔化,快速凝固后產生稀釋度極低、耐磨、耐熱、抗氧化等性能的方法。各種軸類零件在在運行中,通常由于磨損等原因導致尺寸減小、表面出現深劃痕而失效,軸類零件的修復與再制造在激光再制造技術應用中市場廣闊,經濟效益和社會效益客觀。齒輪在運行過程中普通存在齒面磨損、疲勞脫層乃至斷齒的失效現象,堆焊、噴涂等修復技術不能滿足齒輪服役性能要求,采用激光再制造技術能夠實現失效齒輪零件的修復與再制造,其效率和成品率均較高,修復或再制造的齒輪性能良好。

3實施礦山機械再制造節能措施與評價

3.1節能措施及效果

產品節能:某企業項目屬于礦山機械設備的再制造,年利用廢舊礦山機械核心零部件10000t左右,與生產同等原新品相比,節約使用新鋼鐵7000t,折合標準煤4200t,同時減少新鋼鐵的使用,減少排放。設備節能:選用符合國家規定的節能型設備,電器設備選用新型高效節能型,采用電容補償,提高功率因數,減少電耗。

廢舊產品的再制造采用高新技術來實現,是及時吸取最新科技成果的關鍵技術,如先進表面技術、微納米涂層及微納米減摩自修復材料和技術、修復熱處理技術,以及過時產品的性能升級技術等。

某企業以廢舊礦山機械的核心零部件為毛坯進行再制造,實施后每年能利用廢舊礦山機械核心零部件10000t左右(利用率70%左右)。可實現節能、節材和環保,可實現循環節約和高效利用。產品再生產采用先進的再制造技術和工藝,選擇生產設備要符合國家節能標準,應采取節水、節能、管理等節能措施。項目節能能達到60%,節材70%,實現降低能耗,減少材料用量,提高資源的利用效率,從原材料的投入到再制造產品的產出,告別能源浪費,節能效果顯著。

3.2節能減排綜合評價

(1)礦山機械再制造是節能和環境保護的需要。可以避免采用回爐等方式時對環境的二次污染;對節能減排和保護生態環境作用重大。

(2)能挖掘廢舊礦山機電產品中的高附加值

把礦山機械設備原始制造和再制造過程中的能源消耗、勞動力消耗和材料消耗進行對比,再制造因充分利用了廢舊產品中的附加值,能源消耗僅是新品制造中的1/2,勞動力消耗僅占60%,原材料消耗僅30%。在一臺機電設備中,各部件的使用壽命不等,由于局部表面失效而導致整臺設備報廢。通過再制造對機器的局部損傷進行修復,可充分挖掘廢舊礦山機電產品中蘊涵的附加值。

(3)可增加企業效益,提升市場競爭力

礦山機械再制造能充分利用廢舊礦山機電產品中蘊涵的高附加值,投入資金少,生產周期短,而再制造后的機電產品能達到原新產品的性能水平。大型機電設備再制造,僅是新設備購置費用的1/2,能為企業創造可觀的經濟效益,提高企業的競爭能力。

礦山機械再制造,從建設到制造過程的一系列節能措施的使用,可以使以循環經濟為基礎的產業鏈得到有效增長,從而實現節能減排環保的效果。

參考文獻

[1] 徐濱士等:發展裝備再制造工程促進循環經濟建設,建設機械技術與管理,2006(1).

[2] 蘇宏聲:論機電產品再制造工程的發展,現代企業文化,2008(8).

篇(5)

中圖分類號:TF046 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)15-0051-01

1 綠色制造技術

廣義的綠色制造涉及的問題包括四部分:首先是設計;其次是制造;再次是資源;最后是環境。綠色制造是這四部分內容的交叉和集成。

綠色設計是以保護環境資源為核心理念的設計過程,在產品及其壽命周期全過程的設計中,要充分考慮對資源和環境的影響,在充分考慮產品的功能、質量、開發周期和成本的同時,更重要是使產品及其制造過程對環境的總體破壞減到最小。在綠色制造實施過程中,綠色設計是關鍵。綠色產品設計,不僅要減少物質和能源的消耗,減少有害物質的排放,而且要使產品及零部件能夠方便的分類回收并再生循環或重新利用。

綠色制造工藝技術是在傳統工藝技術的基礎上,結合環境科學、材料科學、能源科學、控制技術等新技術融合進化發展出的先進制造工藝技術。綠色制造工藝技術根據制造系統的實際,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、噪聲低、對環境污染小的工藝方案和工藝路線,實現綠色制造的目標

要求。

綠色制造工藝技術可劃分為3 種類型:節約資源型、降低能耗型、環境保護型。節約資源型工藝技術是以加工制造工藝的整體流程為改造載體,著力降低環境污染并且提高資源的利用率。降低能耗型工藝技術是指在生產過程中,降低能源及能量消耗的工藝技術。環境保護型工藝技術是指采用一定的技術革新,使工業生產中產生的廢氣、廢液、廢渣、噪聲等危害因素盡可能的減少或徹底消除。

綠色資源包括綠色材料和綠色能源的合理使用。對于綠色材料,綠色制造要求選用來源廣泛、加工制造方便、可以再生和回收,便于降解的材料。綠色能源要求選用能耗省、環保好、儲量多、可再生的能源。大力發展使用太陽能、風能、水能、地熱能、生物能、潮汐能等可再生能源的制造業。

2 綠色制造技術在機械加工中的應用

2.1 干式切削技術

干式切削是為保護環境、降低成本而有意識地不使用切削液,在無冷液條件下進行切削加工的切削加工的方法。

2.2 準干式切削技術

準干式切削技術是將干、濕加工的有點結合,是在切削刀具的切削刃上噴上一層油,切削加工的時候,油在刀具和工件之間形成一層油膜,保護刀具和工件,避免熱量產生,提高加工精度。它所使用的切削液很少,約占濕加工的六萬分之一, 但其效果卻十分明顯,并可取得與完全干式加工相同的效果。

2.3 風冷卻切削技術

風冷卻切削技術是經過除濕器將水分除去后的空氣,輸送進入空氣冷卻器,當溫度達到-30°后,再將冷風送至切削部位,同時向加工部位噴少量的無害植物油,會起到防銹并且有一定作用,從而有效地實現節約資源的機械加工。在風嘴的對面裝置有集塵設備來收集廢屑和塵土,通過集塵器濾去切屑。

2.4 刀具技術

干式加工對刀具材料要求很高,它要求材料要具有很高的紅硬性和熱韌性以及良好的耐磨性和抗粘結性。對刀具的幾何參數和結構進行設計時,要滿足干切屑對斷屑和排屑的要求。

2.5 機床技術

干式加工在切屑區域會產生大量的切削熱,不及時散熱,機床會因受熱不均勻而產生熱變形,因此機床應裝備循環冷卻系統。干切削產生的切屑是干燥的,所以盡可能的將干切削機床設計成立軸和傾斜式床身。對于精密切削加工機床,應在機床上配備監控系統。

2.6 水噴射加工技術

水噴射加工技術是利用水或水中加添加劑的液體經增壓器、儲液蓄能器后,形成300 m/s~900 m/s的高速液體流,噴射到工件表面,達到去除材料的目的。

2.7 減磨技術

在機械工業中,適當的使用減磨劑能有效地降低摩擦阻力、減小機械磨損、降低能源消耗及延長發動機使用壽命。除使用減磨劑外,可以采用將金屬抗磨劑混入到油中的方法來達到節能降耗的目的。

2.8 優質清潔表面技術

對于一些耐磨性要求高的重要零件,采用離子束輔助鍍膜技術,利用沉積原子和轟擊離子之間一系列的物理化學作用,可在常溫下合成各種優質薄膜。采用新型節能表面涂裝技術——自泳涂裝,由于沒有磷化工藝,整個自泳涂裝系統中沒有重金屬的參與,簡化了后續的廢水處理程序,屬無污染清潔生產工藝。另外,自泳涂裝所需工位少、操作簡單、運行成本低廉。

2.9 快速成型制造技術

快速成型制造技術是一種快速生成模型或者零件的制造技術。在計算機控制與管理下,依靠已有的CAD數據,采用材料精確堆積的方式,即由點堆積成面,由面堆積成三維,最終生成實體。依靠此技術可以生成非常復雜的實體,而且成型的過程中無需模具的輔助。快速成形技術就是利用三維CAD的數據,通過快速成型機,將一定厚度的材料反復打印在平臺上,循環往復,直到生成整個成型件。按照不同的實現工藝,材料可以是紙張、塑料、金屬、陶瓷等各種材料。快速成型制造技術既節約資源、降低制造成本,又能減少加工廢棄物對環境的污染,同時也大大提高了新產品樣件的制造速度。

2.10 工藝模擬技術

工藝模擬技術主要用于熱加工過程,是應用模擬仿真、實驗測試等方法,在模擬真實的環境下進行材料加工,顯示出材料在加工過程中的理化性質和缺陷的演變情況,預測其性能質量,達到優化工藝設計的目的。

3 結束語

隨著我國經濟的加速發展,環境破程度加劇,面對資源枯竭與能源危機,大力倡導綠色制造技術能夠緩和經濟發展與環境保護之間的沖突,并且符合可持續發展的策略。所以,綠色制造技術的應用勢在必行,廣大從事機械制造、加工的人員必須不斷的提高自己的科學技術水平,使我國的綠色制造技術能夠走在世界的前列。

參考文獻

[1]劉飛,陳曉慧,張華.綠色制造[M].北京:中國經濟出版社,1998.

[2]張華,劉飛,李有如.綠色工藝規劃的決策模型及應用案例研究[J].中國機械工程,2000,11(9):979-982.

篇(6)

鑒于此,本文以動態能力理論為基礎,構建“技術創新動態能力(technology-innovation dynamic capability,TIDC)”核心構念,并對其進行理論闡釋與維度建構,繼而運用我國中小上市公司2007―2012年的平衡面板數據對技術創新動態能力的構成維度及其對企業價值創造的影響進行實證檢驗,以期為中小企業技術創新動態能力的評價與構建提供有益參考。

1 理論分析與研究假設

1.1 技術創新的動態整合模型

技術創新是一個由不同環節整合而成的動態過程。本文借鑒Lawson和Samson(2001)構建的創新整合模型,結合動態能力理論的核心觀點,以公司價值創造為終極目標,構建了技術創新的動態整合模型。

由模型可知,企業現階段的利潤多依賴于已有產品或服務的銷售,因此主流業務將原材料轉化成為產品以滿足顧客需求。然而從長期看,隨著競爭激烈程度的增加、產品線逐漸老化以及產品生命周期的縮短,原有主流業務滿足顧客需求的能力會逐漸減弱。此時,主流業務應該為技術創新活動等提供資源,即進入技術創新的第一個環節――投入環節。技術創新投入是技術創新的必要條件,也是創新過程的開端,只有投入足夠的物質資本與人力資本,才能為創新提供豐富的資源條件。接下來是創新產出環節,這是技術創新過程的直接成果,如發明專利等,還未進入主流業務環節為企業創造價值。而真正實現價值反饋的環節是技術創新轉化環節,經過這一環節,創新產出最終成為能夠為公司創造價值的資產,提高企業績效,確保企業持續成長。

1.2 技術創新動態能力的理論釋義與維度解構

Teece和Pisano(1994)提出了動態能力理論,指出動態能力是應對市場環境變革而創造新產品及新流程的一系列能力的集合,是企業整合、建立、重置和再造內外部資源和能力以滿足環境變化需求的能力。并于2007年提出闡釋動態能力的理論框架,具體將動態能力分為感知能力、攫取能力和轉化能力。Lichtenthaler和Muethel(2012)認為,動態的創新能力也可以從上述維度進行分解。國內學者曹等(2009)通過驗證性因子分析,將動態能力劃分為動態的信息利用能力、資源獲取能力、內部整合能力、外部協調與資源釋放能力這五個維度。鄭素麗等(2010)基于知識視角,提出動態能力是企業獲取、創造和整合知識資源以感知、應對、利用和開創市場變革的能力,并將其劃分為知識獲取、知識創造、知識整合三個維度。徐思雅、馮軍政(2013)基于Danneels(2002)把動態能力分為杠桿化現有資源、創造新資源、獲取外部資源以及釋放資源這四個分析維度的觀點,將其聚焦于獲取外部資源以及資源釋放這兩個維度。呂一博、蘇敬勤(2011)從“創新過程”視角出發,通過對235家中小企業的實證研究,將中小企業的創新能力分為創新發起能力、創新實現能力和創新推廣能力三個子維度,并指出這三個子維度對于企業創新能力的解釋貢獻相當,是中小企業創新能力的基本組成。然而,其研究樣本的時間跨度為2006年12月到2007年4月,雖然得到了過程性的研究結論,但由于時間跨度較窄,難以對創新能力的動態性進行準確地識別與界定。綜上所述,目前國內外學者對于技術創新動態能力的內涵及其構成維度的研究尚未取得一致性結論。本文以動態能力理論的核心觀點與框架結構為基礎,結合前文構建的技術創新動態整合模型,將“技術創新動態能力”界定為“企業以價值創造為主旨,積極應對外部環境的變化,持續地進行一定的技術創新投入,帶來相應的技術創新產出,并能進行有效技術創新轉化的能力”。而技術創新的三個環節――投入、產出與轉化的成效如何,取決于企業在每個環節擁有的能力,而將這些能力串聯起來,就構成了技術創新動態能力。因此,本文提出以下假設。

H1:技術創新動態能力由技術創新投入能力、技術創新產出能力與技術創新轉化能力三個維度共同構成。

1.3 技術創新動態能力的價值創造效應

由技術創新的動態整合模型可知,技術創新的終極目標是創造企業價值,包括促進績效表現與確保持續成長。技術創新動態能力最為本質的特征是具有價值創造效應,因此基于該模型進行初步推斷,擁有較強技術創新動態能力的中小上市公司,其公司績效與成長性應明顯高于一般公司且技術創新動態能力越強,中小上市公司的績效表現與成長性就應該越好。Penrose(1959)指出,企業成長的本質力量源自于其內部,并強調技術創新是企業成長的內源驅動力。部分學者也通過實證研究為上述觀點提供了經驗證據,Ebrahim等(2010)研究發現,中小企業通過組建虛擬研發團隊會顯著提高其銷售收入,從而促進企業成長。Subrahmanya(2011)對200多家中小企業進行調查后發現,研發人員投入等指標均與銷售收入之間存在顯著的正相關關系,對企業成長有促進作用。然而,也有部分實證研究并未獲得上述結論,如陳曉紅等(2008)以我國126家中小上市公司為樣本的實證檢驗表明,技術創新能力越強的中小企業,其成長性并不一定越高,并指出創新轉化效率欠缺是中小企業技術創新水平沒有對其成長性產生應有作用的重要原因,他于2009年又對我國153家中小企業板上市公司進行實證檢驗的結果也表明:成長性與中小企業技術創新呈倒U型關系。Nunes等(2012)分別選擇高新技術企業與非高新技術企業作為樣本進行研究后發現,行業特性是技術創新與企業成長之間關系的情境變量。具體而言,高新技術企業研發投入強度與其成長性呈U型關系,而非高新技術企業的研發投入強度與其成長性呈顯著的負相關關系,但在兩種情境之下均不存在正向關系。楊蕙馨、王嵩(2013)選擇61個中小板制造業上市公司為樣本進行實證后發現,研發投入強度、人均研發投入、百人專利申請量、百人專利授權量等4個技術創新指標對企業當年成長性均沒有產生正向影響。本文認為,上述研究尚未得出一致性結論的主要原因,主要在于他們對技術創新能力的評價是靜態的,并且忽視了技術創新轉化要素的影響。而技術創新動態能力是投入能力、產出能力與轉化能力的整合,克服了上述對創新能力界定的局限性,對于中小企業的績效與成長性應該具有明顯的促進效應。因此,本文提出以下假設。

H2a:具有較強技術創新動態能力的中小上市公司,其公司績效要明顯高于具有較弱技術創新動態能力的公司。

H2b:具有較強技術創新動態能力的中小上市公司,其公司成長性要明顯高于具有較弱技術創新動態能力的公司。

H3a:技術創新動態能力對中小上市公司的績效表現具有顯著的促進效應,技術創新動態能力越強,公司績效越好。

H3b:技術創新動態能力對中小上市公司的成長性具有顯著的促進效應,技術創新動態能力越強,公司成長性越好。

2 研究設計

2.1 樣本選擇與數據來源

本文以深圳證券交易所中小企業板、創業板以及滬深證券交易所主板上市的非金融類中小規模公司作為研究樣本,并剔除ST類公司、被停止上市公司以及數據不完全的公司。考慮到自2007年開始實施的新會計準則要求上市公司披露其研發投入情況,本文選擇2007―2012年為研究區間。又鑒于本文對公司績效與成長性等因變量選擇的是相對自變量推后1年的數據,所以最終確定時間跨度為5年,每年264家上市公司,從而獲得共1320個有效觀測樣本的平衡面板數據。相關數據來自于國泰安數據庫以及中國知識產權網專利數據庫。

2.2 變量定義與計算方式

(1)自變量

在已有研究文獻中,研發投入強度、技術人員比例、專利申請或者擁有數量是描述技術創新的主要變量。本文首先選擇研發投入強度與技術人員強度作為技術創新的主要指標,并考慮到專利授予數量更容易受到專利機構等眾多人為因素的影響,其不確定性往往大于專利申請數,所以本文選擇專利及發明申請數量。此外,鑒于無形資產是企業創新活動所形成的非物質形態的價值創造來源,Xue(2007)用無形資產與商譽的變化值來衡量技術創新,本文同時將無形資產增量與商譽增量(分別除以總資產,以消除公司規模的影響)作為技術創新動態能力因子分析的操作變量。

(2)因變量

資產收益率等會計收益指標與Tobin's Q值等市場收益指標是國內外文獻對于公司價值度量采用的兩類主要指標,但在中國情境下,資本市場的不完善與股票市場的投機性使Tobin's Q值受到更多的質疑。所以本文選擇總資產收益率(ROA)作為公司價值的操作變量。同時,為了克服其難以反映公司未來市場價值的歷史滯后性,本文也選擇公司成長性(Growth)作為公司價值的另一類操作變量。并且為體現技術創新動態能力對未來的價值創造效應,公司績效與成長性指標均選擇推后一年(N+1年)的數據。

2.3 研究方法與模型設計

首先采用因子分析方法,通過將原有技術創新變量中的信息重疊部分提取和綜合成最終因子,對技術創新動態能力的構成維度進行探究。繼而,選擇技術創新動態能力大于0的樣本組成實驗組,將技術創新動態能力小于0的樣本組成控制組,運用獨立樣本T檢驗方法,探究兩個組別之間在公司績效與成長性方面的差異。最后,采用面板數據分析方法,對技術創新動態能力與公司績效及成長性的關系進行實證檢驗。面板數據相對于截面數據或者時間序列數據能夠提供更多的信息、更少共線性、更多的自由度和更高的估計效率,并且能夠克服前者較易出現的誤差項序列相關性與異方差性等問題。

3 實證研究結果

3.1 技術創新變量描述性統計與因子分析結果

(1)技術創新變量描述性統計

對衡量技術創新各個變量5年期間的均值、標準差、最大值和最小值進行描述性統計的結果分析可知,在我國中小上市公司中研發投入強度的平均值為0.21%,與西方國家的高科技公司相比差距非常懸殊,而且從研發投入強度與技術人員強度的最大值和最小值的匯報數據可以看出,在我國不同的中小上市公司中研發投入強度和技術人員強度存在較大差異,最多的公司研發投入強度可達16.25%、技術人員強度可達91.5%,而部分上市公司的兩項指標均為0;觀測專利申請數量的描述性統計數據可知,專利申請數量的均值為10.9538,但是樣本觀測期間最多的公司年申請量可以達到332個,最少的為0個,依然說明在不同的公司中對于技術創新的重視程度存在差異;而且同樣的情況從發明擁有數量、無形資產增量和商譽增量的匯報數據也可以得到證實。我國部分中小上市公司研發投入強度、技術人員強度、專利申請數量和發明擁有數量連續幾年為0,以及部分公司的無形資產增量和商譽增量為負數,這樣的上市公司非常有必要繼續加大技術創新投入,從戰略上提高對技術創新的重視程度,提升企業技術創新轉化能力,創造更大的技術創新產出,以提高公司的技術創新動態能力繼而應對逐漸復雜的市場環境,以便在市場競爭中保持競爭優勢。

(2)技術創新因子分析

對衡量技術創新動態能力的指標進行主成分分析,結果得出KMO值為0.5,Bartlett的球形度檢驗為1.576E3,且相應概率p=0.000,說明適合進行因子分析。最終因子對變量的累積解釋達到67.553%,相應地得到3個最終因子(F1、F2、F3)。從因子得分系數矩陣可知,3個因子均具有命名解釋性。因子F1主要由專利申請數量和發明申請數量構成,因子得分分別為0.525和0.523,專利申請數量和發明申請數量是公司在該年度考察期內技術創新的產出情況,體現了公司的技術創新產出能力;因子F2主要由研發投入強度和技術人員強度兩個指標構成,其因子得分分別為0.653和0.659,這兩個指標均是對公司在技術創新層面上投入力量的反映,構成了企業技術創新投入能力;因子F3主要由無形資產增量和商譽增量兩個指標構成,企業的無形資產和商譽均在一定程度上反映了企業在技術創新活動過程中所形成的知識產權和所積累的知識資源,構成了企業的技術創新轉化能力。綜上所述,分別將3個因子命名為技術創新產出能力(TIOC)、技術創新投入能力(TIIC)和技術創新轉化能力(TITC)。

技術創新產出能力、技術創新投入能力和技術創新轉化能力共同組成了企業的技術創新動態能力,采用計算因子加權總分的方法,對技術創新動態能力進行綜合評價。以3個因子的方差貢獻率作為權重,得到“技術創新動態能力”的計算公式為:

TIDC=0.30421TIOC+ 0.19382 TIIC+0.17751TITC

通過以上因子分析的結果可以說明:技術創新動態能力由技術創新投入能力、技術創新產出能力與技術創新轉化能力三個維度共同構成。假設H1得到驗證。

3.2 分組均值T檢驗結果

公司績效(ROA)與成長性(Growth)的分組統計量與均值T檢驗結果,總體樣本中弱技術創新動態能力的企業有916家,強技術創新動態能力的企業有404家,由匯報的總體樣本T檢驗結果可知,公司績效的獨立樣本T檢驗結果在1%的水平上顯著,說明技術創新動態能力強的上市公司和技術創新動態能力弱的上市公司之間在公司績效指標存在顯著差異,并且強技術創新動態能力的上市公司績效顯著高于弱技術創新動態能力的上市公司績效。因此,假設H2a得證。同樣,由公司成長性(Growth)的分組統計量與均值T檢驗結果可以明顯看出,總體樣本中,擁有較強技術創新動態能力與較弱技術創新動態能力的上市公司在公司成長性上存在明顯差異,并且較強技術創新動態能力的上市公司成長性顯著高于較弱技術創新動態能力的上市公司成長性。假設H2b得證。

3.3 面板數據分析結果

利用本文所設定的方程對面板數據進行回歸分析所示:8個回歸模型經過豪斯曼檢驗均選擇了隨機效應模型,其中,模型1中Wald值為1034,且p=0.000,說明模型總體有效,R2等于0.3749,自變量技術創新動態能力的回歸系數為0.015,且在1%水平下顯著,說明技術創新動態能力對公司績效有正向影響,即技術創新動態能力對中小上市公司的績效表現具有顯著的促進效應,技術創新動態能力越強,公司績效越好。因此,假設H3a得證。模型2中Wald值為363,p=0.000,說明模型總體有效,R2等于0.1548,自變量技術創新能力的回歸系數為0.034,且在10%水平下顯著,說明技術創新動態能力對公司成長性有正向影響,即技術創新動態能力對中小上市公司的成長性具有顯著的促進效應,技術創新動態能力越強,公司成長性越大。因此,假設H3b得證。

同時觀察模型2-模型4的回歸結果可知,技術創新投入能力、技術創新轉化能力和技術創新產出能力對公司績效具有正向影響,但是技術創新產出能力和技術創新轉化能力的正向作用不顯著;從模型6-模型8的回歸結果可知,技術創新投入能力、技術創新轉化能力和技術創新產出能力對公司成長性具有正向影響,且在10%水平下顯著。

4 主要結論與啟示

面對急劇變化的外部環境,從動態視角出發對技術創新能力進行界定與評價具有重要的理論與實踐價值。本文以動態能力理論為基礎,構建了技術創新的動態整合模型,對技術創新動態能力進行理論闡釋,繼而運用我國中小上市公司2007―2012年的平衡面板數據對技術創新動態能力的構成維度及其價值創造效應進行實證分析,主要結論如下。

第一,技術創新動態能力是企業以價值創造為主旨,積極應對外部環境的變化,持續地進行一定的技術創新投入,帶來相應的技術創新產出,并能進行有效地技術創新轉化的能力,由技術創新投入能力、技術創新產出能力與技術創新轉化能力三個維度共同構成。這三個維度彼此影響、相互依存,忽視任意一個維度均會影響技術創新預期效應的實現。因此,在進行企業技術創新能力評價以及創新績效考核的指標體系中,上述三個維度均應該作為重要的構成要素。

篇(7)

【中圖分類號】R243【文獻標識碼】A【文章編號】1007-8517(2010)12-139-1

屈指肌腱鞘內肌腱解剖結構復雜,功能恢復困難,所以屈指肌腱斷裂術后肌腱粘連這一問題,一直困擾著手術醫生。我院自2009年1月-8月以來運用中藥熏洗加早期功能鍛煉治療屈指肌腱斷裂術后42例,有效地防止肌腱粘連,最大限度地恢復手功能,取得滿意療效,現報告如下。

1臨床資料

本組患者多為青壯年,年齡15-62歲,其中男性27例,女性15例,受傷原因:切割傷21例,擠壓傷18例,碾壓傷3例,肌腱損傷部位在第2區23例,3區12例。4區7例,其中拇指6例,中指16例,環指15例,小指5例。

2治療方法

2.1早期治療(術后1-3周)

石膏托外固定:腕關節屈曲20-30度,掌指關節屈曲70度,指間關節休息位石膏固定[1],主要進行被動屈曲和主動伸直鍛煉。由臨床醫生或健手幫助進行屈曲,減少近位指間關節屈曲攣縮的發生率,但要注意肌腱修復后最初3-7天其強度會下降20%-40%,如果主被動活動產生的負荷大于肌腱的強度,那么肌腱會再次斷裂。

2.2中期治療(4-5周)

開始“放置與維持”[2]的鍛煉,被動屈曲傷指,然后讓病人努力主動收縮肌肉以維持手指于屈曲位,同時慢慢地去除被動屈曲手指的力量,讓患者做主動屈活動時用兩個手指捏住患者的近節手指,保持掌指關節在伸直位,以消除手部蚓狀肌屈曲掌指關節的作用,增加指屈肌腱的主動滑動范圍。

2.3后期治療(6-8周)

練習張手和握拳,最大力量主動屈曲手指,持續2-5秒以感到明顯肌肉疲勞為度,如個別指間關節或掌指關節僵硬者,將手心平放于桌上,用左手固定患指近端,在用右手壓患指遠端,使僵直關節部位屈曲,力量由大到小,壓松交替進行,并囑患者主動伸屈活動。并逐漸增加抗力練習,如抓,捏等活動。

2.4中藥熏洗

拆線后就進行中藥熏洗和中藥泡手,并在主動伸屈指間關節,協助病人被動伸展掌指關節和指間關節,手法輕柔,逐漸加大力度,中藥處方如下:紅花20g,川芎20g,蘇木15g,艾葉15g,透骨草15g,川椒15g,生草烏15g,生川烏15g,威靈仙20g,丹參20g,茯苓20g。

療效標準和治療結果:

按照中華醫學會手外科學會手外科功能評定標準,修復后測定患手的總主動活動度(TAM)評定手功能。優:正常活動;良:TAM>健側75%;可:TAM>健側50%;差:TAM

3討論

3.1早期采取保護性主動,被動活動,可促進血腫吸收,消除腫脹,改善血液循環,有利肌腱愈合,同時又能促進新生纖維盡早縱向排列,利于肌腱瘢痕重塑,減少腱鞘的塌陷和萎縮,加速滑液的分泌,是防止肌腱粘連,保證肌腱滑動的有效措施。

3.2早期被動活動,反復的肌腱滑動打斷了肌腱修復部位與周圍組織的接觸,抑制了從腱鞘向肌腱生長的外源性愈合,另外早期活動阻止了腱鞘細胞過多地向肌腱生長的外源性愈合,阻止了腱鞘細胞過多地向肌腱修復部位生長,從而阻斷了二者的粘連,但過早活動存在危險性,過度肌肉收縮引起修復肌腱斷裂處間隙擴大,所以指導患者正確功能鍛煉尤為重要。

3.3活血化瘀藥物可改善血液循環,擴張血管,增加血流量,調節機體新陳代謝,抑制炎癥,瘢痕的形成,加速組織的修復和生理功能的重建。另外肌腱修復術后,局部水腫明顯,影響肌腱的滑動,所以消除水腫尤為重要,中藥方面茯苓,丹參具有獨特療效,再者中藥泡手可刺激皮膚感覺神經末梢的熱感受器,使皮膚血管反射性擴張,皮膚溫度升高,可使皮膚瘢痕區,肌腱粘連含水量增加,起到軟化瘢痕,促進愈合的作用。

篇(8)

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2016)20-0142-02

1 前言

機械制造技術基礎是目前我國機械類專業本科期間普遍開設的主要專業課程。課程主要包括機械加工工藝、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機床夾具、機械零件加工質量分析與控制等幾個主要部分[1],旨在加強學生對機械加工工藝、機床、夾具以及刀具等機械加工中的常識性知識的理解,使學生具備一定的分析和解決機械加工中實際問題的能力,并且初步具備解決加工現場工藝問題的能力,為以后實際工程問題的解決奠定基礎。機械制造技術基礎課程在整個機械設計和制造及生產過程中都占據著重要地位,該課程實踐性強,涉及知識面廣,因此,機械類學生必須具備一定的實踐能力。

2 當前教學模式

目前的機械制造技術基礎課程的授課模式仍然是以傳統的課堂講授為主。對于抽象知識,通常使用圖示和多媒體教學的方式輔助學生理解。在本科教學方式還不成熟的時期,灌輸式教學是必然的選擇,亦是無奈的選擇。灌輸式的教學方式可以最快地使學生熟悉大量的知識點,了解繁復的制造技術。但是現在若仍采用灌輸式教學,則難以繼續滿足該門課程的教學需求,更難以培養出能做到學以致用的機械類人才[2-3]。

首先,灌輸式教學無法使學生直觀地理解課程中大量的抽象概念;

其次,該種教學模式難以激發學生的學習熱情;

最后,一味地由教師在課堂上講述而脫離了生產實際,將會使得學生在參加工作后無所適從,不能真正理解自己的工作內容[4]。

3 關于機械制造技術基礎課程改革的討論

機械工程是一門理論與實踐并重的學科,教學必須要以實踐為出發點和落腳點。在教學過程中應當從實踐出發,引導學生參與課程,而最終的目的是要培養出具有解決實際問題能力的優秀機械人才[5]。顯然,當前的填鴨式教學模式難以充分實現這一目標。因此,下面結合對該門課程的教學經驗,探討關于機械制造技術基礎課程改革的一些觀點。

機械制造技術基礎課程是對原來的“機械制造工藝學”“金屬切削機床”“金屬切削原理與刀具”和“機床夾具設計原理”4門課程的教學內容進行重新集成、整合和更新,導致目前課程學時相對少、內容多,理論與實踐分離,使學生難以真正地理解課程內容。由于課程的特殊性,機械制造技術基礎是無法脫離實踐而進行教學的,然而現在普遍的教學方式都是由教師在課堂上講授課程,缺少實踐環節。

應用型的本科教育既不是培養傳統的技術工人,也不是培養主攻理論的科研人員,而是致力于培養一種介于二者之間的人才,既具備理論基礎,又具備解決實際問題能力的工程技術人才。因此,機械制造技術基礎課程不能脫離實踐,而應該同實踐緊密結合。

在授課形式上,應當有充分的課時引導學生利用學校資源參與實踐。僅以金屬切削為例,對于刀面、切削刃等較為直觀、容易掌握的知識點,通過圖示或多媒體的教學方式就可以使學生得到充分理解;但是對于諸如不同的切削用量對加工表面質量究竟會造成何種影響等更為感性和抽象的知識點,沒有親自的實踐和現場觀摩是難以得到深刻理解的。

4 關于機械制造技術基礎課程改革方案的實施

由前述討論可知,機械制造技術基礎課程需要安排一定量的實踐課時,以實現理論與實際相結合的教學效果。實踐課程至少要占到總課時的1/3以上,有條件的學校甚至可以考慮將比例擴大至1/2左右。以下是結合教學經驗提出的機械制造技術基礎各個部分實踐課時具體內容的實施方案。

金屬切削與磨削加工 在實踐課時中讓學生親自體驗各種成型方法的工作方式,加深對各種成型方法的理解;讓學生直觀地感受不同的切削和磨削用量對表面質量的影響,以及不同的刀具材料和幾何參數對加工表面質量的影響;如果教學條件不足,可以由教師選擇較優和較劣的方案分別進行加工以節省成本和時間。

機械加工工藝規程的制訂 工藝規程的制訂是一項需要長時間積累的工作,然而當前的教學中關于工藝學的部分更注重理論授課而缺乏實踐操作。在理論課程講授完之后,可以讓學生在課下完成某個工件的工藝規程的制訂,并在實踐課時中讓學生按照自己所編寫的工藝規程進行加工,通過實際操作切實感受到不同水平的工藝規程對加工效率和加工質量的影響,加深對工藝規程的理解,了解工藝規程的制訂在機械加工中占據何種地位,工藝規程的優劣對機械加工將會產生何種影響。同樣,如果客觀條件無法滿足每個學生都實際參與加工,可以由教師選擇較優和較劣方案分別進行加工。

機床夾具 機床夾具種類繁多,僅靠圖示難以表述清楚,而類似三爪卡盤等較大夾具難以拆卸,不方便在課堂上展示,具體的工作原理僅靠課堂講述也難以表達清楚。在實踐課時中,可以讓學生親自體驗各種機床夾具的夾緊定位方式,更能加深對六點定位原理的理解,使學生可以切實地理解到每一個定位點是如何限制工件的自由度的,而過定位、欠定位和不完全定位在工件的定位中又是如何產生不同的影響的。也能使學生直觀地觀察到各種典型的定位方式,理解它們各自的優缺點。

關于其他知識點的實踐課時安排 在機械制造技術基礎課程中,有一些理論性較強或是需要大量的實驗數據支持的知識點,如機械加工質量的影響因素及控制,機器裝配方法的選擇及確定。這些知識點或者是研究性較強,不適宜在本科教育階段深入討論;或者是需要大量的實踐經驗,而這種經驗在本科階段也難以獲得。因此,這些知識點并不適宜于安排過多的實踐課時,但是安排一定的實踐課時仍然是必要的。

掌握一定的理論性較強的知識,可以激發學生的科研興趣。機械工程作為一門建立在實踐基礎上的學科,科研需要大量的實驗數據作為支撐,在本科教學中有意識地引導培養學生的科研能力,可以幫助學生發掘自己的興趣,為以后的擇業或深造做好準備。

掌握一定的經驗性知識,可以使學生在日后的工作中具備一定的管理生產的能力,而參與生產管理是機械類本科教育的目的之一。因此,在教學過程中應當有意識地使學生了解并參與到整個生產過程中去,為日后的工作打下堅實的基礎。所以在教學過程中對于這些知識點仍然需要安排一定的實踐課時。

關于先進制造技術單元的實踐課時安排 當下在本科教育中對于先進制造技術涉獵甚少,這樣是不利于培養出優秀的、現代化的機械工程師的。對于本科生的教育,要能做到立足基礎、放眼未來,對于前沿的、先進的技術不能忽略,而是要由教師引導學生去關注了解。充分利用學校實驗室的便利條件,讓學生了解到最前沿的制造技術,既可以為國家培養更高級的機械人才做準備,也可以激發起學生的學習和科研熱情。

關于機械制造技術基礎考試方式改革的設想 在教學中經常見過所謂“高分低能”的學生,該類學生在理論考試中可以獲得優秀的成績,但是在實際解決問題中的表現并不盡如人意。在本科生教育中,關于理論知識的考查固然重要,但是對于實際操作能力的考查也不能輕易舍棄。因此,在機械制造技術基礎的考試中可以采用理論與實際操作按不同比例參與最終分數的評定方式,具體比例可以依照各學校不同的課程安排和實際情況適當調節。

5 總結與展望

機械工程作為工程學的一大分支,需要建立在堅實的實踐基礎之上。而當今我國機械類的本科教育過于偏重理論而忽略實踐,是一種本末倒置的做法。機械類的課程應當走出教室,回歸到實踐當中去。這種想法不止局限于機械制造技術基礎這門課程,同樣適用于整個機械大類乃至于整個工科類的課程。對于目前的教育模式,應在理論教學中適時、適量地穿插一些實踐學時。因此,通過該教學改革方法的實施,可為社會培養出合格的、能夠學以致用的機械類人才。

參考文獻

[1]朱立達,鞏亞東,史家順.基于數字化建模與仿真的“機械制造技術基礎”課程改革與應用[J].中國新通信,2015(7):108-109.

[2]中國機械工程學科教程研究組.中國機械工程學科教程[M].北京:清華大學出版社,2012.

篇(9)

“國際青年奧林匹克技能競賽”是各國青年展示技能的最高競技平臺,是每兩年舉行一次的國際技能賽事,參賽選手要求是22周歲以下的青年人。第40屆奧林匹克技能競賽今年9月將在加拿大卡爾加里舉行,將有來自50多個國家和地區的1000多名青年參加約48個工種的技能比賽,而我國由于種種歷史原因至今未曾參與。參與國際大賽可以更好的以此為窗口,接觸和了解世界新興產業、新技術、新工藝和新設備的發展,并通過技能人才的國際交流,提高國內技能水平。為迎接這一天的到來擬利用“賽培結合、工學結合”模式培養高技能人才,構建融“教、學、研、訓、賽”為一體的教學實訓環境,使之成為“具有國際水平的現代技工教育體系”的一部分。結合我校實際,現將制造技術類奧林匹克技能競賽基地建設方案做如下設想:

一、基地建設的依據

2007年在日本靜岡舉行的第39屆國際奧林匹克技能竟賽,共包括6個職業大類、41個職業工種(第40屆增至48個工種,呈不斷增長的趨勢),每次比賽另外還有官方指定的演示項目,和主辦國的技能展示保留項目。競賽所包含的6個職業大類為:社會和個人服務、時裝和藝術創意、建筑與土木技工、信息和通訊技術、制造技術、運輸和物流。其中制造技術類是整個奧林匹克技能競賽中最關鍵、投資最大的部分。

制造技術類目前共有12個比賽項目:電氣修配鉗工、制造團隊挑戰賽(3人一組,做出一個產品)、機電一體化、移動機器人、三維CAD繪圖員、數控車、數控銑、模具工、焊接工、車間電工、構件金工、鈑金工等。

國際奧林匹克技能競賽中專門有2項比賽分別叫做電氣修配鉗工、制造團隊挑戰賽,這在國內職業院校教學中幾乎空缺,這可以通過聘請企業核心專家,組建一個集設計、加工、裝配、電氣控制于一體的技術復合型職業培訓課程體系。

二、建設規劃總體目標

引入歐盟、美國制造業職業教育標準,結合國際奧林匹克技能競賽技術規則和內容,建成以實現“國際一流、工學結合、賽培結合”為目標、和現代制造相關專業的技術發展基本同步、能夠承擔國際/國家級制造類工種的技能競賽、集成數字化制造技術應用的一流教學資源這三大功能合一的國際領先的競賽培訓基地。

在建設中,實訓的軟硬件采購將直接參考歐盟、美國制造業職業教育標準,重點采用奧林匹克技能競賽贊助企業的產品和服務模式,工種指導人員采用全國招聘和全球招聘相結合,全部教學流程和教學資源的實現可基于SCORM(是可共享對象參照模型的英文縮寫,是由美國的教學管理系統全球化學習聯盟所制定的遠程教育標準。)和工業PDM(產品數據管理,是一門用來管理所有與產品相關信息及與產品相關過程的技術。)相結合的數字化管理,

真正構建融“教、學、研、訓、賽”為一體的教學實訓環境,并保障基地建設的示范作用和可持續發展。

三、基地總體組織架構

1、管理結構

如上圖所示,一般可根據實際情況建立三個技術中心,覆蓋15―25個工種職業。

2、籌備建設過程的流程

四、各技術中心硬件建設方案

1、機電一體化應用技術中心

該中心建設的基本思路是以數控加工維修、機器人調試裝配、自動化液壓氣動系統裝配與調試為切入點,實現與先進制造企業工作業務的結合。根據國際奧林匹克技能競賽和實際的工業需求,重點投資下列系統:

機電一體化實訓系統控制平臺、貨料傳送帶、搬運機器人、自動立體倉庫、條碼識別系統、GPS定位系統、RFID射頻識別系統、PLC控制系統的模塊化生產加工系統;移動機器人實訓系統;液壓氣動教學實驗臺;圖像識別、機器視覺、語音識別等針對控制系統的實驗套件;汽車控制系統模型等。

2、電子電器應用技術中心

擬將自動化技術和電子實訓統籌考慮,統一構建電子技術中心。該中心建設的基本思路有2個方面:一是以工廠車間的電器設備的安裝、調試和開發為切入點,通過虛擬工廠控制的方式,緊密結合生產實際和職業崗位的要求,實現產學結合的特性。二是以單元生產、生活電器產品的推廣和應用為切入點,與計算機技術結合,嘗試建設電器電子技術應用和開發為主線的校企合作項目,從而體現其技術服務功能。

3、數字化制造技術應用中心

這幾年國內的示范院校數控基地建設和全國數控大賽都已取得了一定經驗,但通過對比,奧林匹克技能競賽的電氣修配鉗工、產品制作團隊、移動式遙控機器人三項比賽內容在國內基本空缺,其特點是對綜合實訓技能要求很高(機電結合、電腦與手工結合、設計和制作結合),為此需重點建設如下內容:

設計/測量/加工一體化實訓平臺――CAD/CAM軟件、數控機床與測量設備的集成;

數控模具實訓平臺――注重鉗工、特種加工、高速加工、CAD/CAM/CAE的應用集成;

產品設計/制作團隊實訓平臺――基于產品(項目)的實訓,要求配置工具類半自動機床、歐洲標準的鉗工修配電動工具、CAD/CAM/CAE軟件、產品動力學仿真系統等;

仿真軟件應用平臺――幾何仿真(Vericut)、機構動力學仿真(UG Simu ,Adams)、Festo Robot Simu等。

五、基地“軟件類”規劃建設

1、公共基礎服務平臺建設

現場工位視頻監控與設備調度系統――可以由中央控制室監控每個實訓操作工位,并可以實現對多個培訓項目的設備(如一臺多軸加工中心可以既培訓機電一體化、數控加工、CAD/CAM又可實現電器維修與控制培訓)實現時間調度管理,并具有對車間現場設備過載和危險狀態的自動偵測和報警功能。

教學資源管理系統――管理所有的多媒體課件、實訓項目教案、實訓設備技術參數、考核題庫、學員培訓過程日志管理數據、用于訓練的產品數據等(示意圖如下)。教師不用花時間和精力去想怎么寫教案、做課件,教師只需專注于對具體某項技術的掌握和指導好學員的操作過程,每個實訓項目都是基于任務或問題的一體化訓練,教師按統一的標準教案、標準課件、考核標準來指導訓練;教學資源庫的建立可聘請國內一流企業和高校、職業院校專家用3~5年時間滾動開發建設。

2、加強各技術應用中心虛擬實訓環境建設

培訓資源的數字化極為重要、關系到培訓過程能否與現代制造企業的生產環境相適應、能否實現一流專家培訓知識的管理和應用、能否實現教學內容和國際一流企業技術需求基本同步、能否開發出數字化立體教材系統、能否以較低的成本和時間訓練出合格的高級技工。各子中心將通過現場語音視頻提示系統、仿真系統來構建虛擬實訓環境。

3、教師、教材、課件服務系統的建設

教師網絡培訓系統(可在國內現有先進的平臺上建設)――集成全國一流或國外專家的技術案例,建設領域專家的知識庫系統,可以保證師資培訓每時每刻都可進行,實現“缺什么、學什么”的個性化師資培訓方式,并建立實訓教師和基地技術專家的網上協同工作環境。

基于SCORM最新國際標準的電子教材系統――可以實現完全按照具體企業要求定制的臨時教材,當企業設備或軟件變化時,教材可自動更新。完全可以避免目前職業教材落后工業實際的現狀。

組織開發部分工種(主要是機電一體化、機器人、多軸加工)職業培訓教材(可借鑒國外成熟教材,同時可參考美國AMS(美國制造協會)發行的大量先進制造的視頻課件等),使培訓教材直接能和國際接軌。

綜上所述,筆者認為,我們應在已有基礎上,盡快針對國際奧林匹克技能競賽制造技術類專業工種競賽基地的要求,繼續加強硬件、軟件資金投入,建立一個全國一流、國際領先的奧林匹克技能競賽基地,使我國能盡快在國際奧林匹克技能競賽舞臺上展現中國制造大國的實力。

篇(10)

3月26-28日,農業裝備產業技術創新戰略聯盟在河南省鄭州市組織召開了“十二五”國家科技支撐計劃重大項目“現代多功能農機裝備制造關鍵技術研究”課題驗收暨成果展覽會,科技部農村司、河南省科技廳、農業部農業機械化技術開發推廣總站、中國機械工業聯合會、中國農機工業協會、中國農機學會、農業裝備產業技術創新戰略聯盟有關領導、專家出席指導。課題負責人、主要研究人員等150多人參加了會議。

“現代多功能農機裝備制造關鍵技術研究”重大項目是“十二五”國家科技計劃管理改革農村領域先行先試的試點,由農業裝備產業技術創新戰略聯盟組織實施,積極探索了統籌規劃、申報入庫、系統布局、組裝立項等國家科技計劃管理改革方式,充分調動了行業內外參與積極性和優勢的協同發揮,推進了創新要素向企業聚集,促進了項目重大成果產出和產業化同步;積極探索和實踐了項目專員制、法人責任制以及課題分項任務合約、經費集中管理等管理模式,做到目標管理與過程控制結合、指導服務與督導檢查結合、技術創新與產業協同結合,取得了很好經驗和成效。

項目取得了一批支撐技術進步和產業發展的重大標志性科技成果,突破了農機先進設計制造、重型拖拉機無級變速傳動系CVT技術、大喂入量脫粒分離、作業導航及控制等關鍵共性技術150多項,開發了400馬力級重型拖拉機及配套多功能田間作業裝備、10kg/s通用型谷物聯合收割機、三行通用型和六行采摘與打包一體化采棉機、番茄和甘蔗等典型經濟作物收獲機、禽蛋等產地商品化處理裝備等高性能裝備近100種,申請專利近350項,其中發明專利近200項,獲得軟件著作權近50項,390多篇,成果轉化應用收入超過億元,對農業裝備產業技術升級、產品結構優化調整,推進先進裝備技術在農業應用起到了巨大作用,為全面完成農業裝備產業科技“十二五”發展目標奠定了堅實基礎。

在2014全國農業機械及零部件展覽會上舉辦了項目成果展覽會,展出了400馬力重型拖拉機、無人駕駛旋耕機、施藥無人機、三行通用型采棉機、西紅柿采收機、甘蔗收獲機、花生收獲機、甜菜切頂機等23種代表大型化、智能化發展方向以及先進適用技術方向的成果。

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