智能制造工程技術(shù)范文

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智能制造工程技術(shù)

篇1

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能建筑;成本控制;工程造價

1引言

隨著國家對智慧城市的重視,智能建筑也進入了高速發(fā)展時期,智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對增強安防措施、改善居住體驗、節(jié)約能耗等方面進行改善。物聯(lián)網(wǎng)是通過多種信息傳感器實時采集各類信息,在終端設(shè)備、邊緣域或云中心通過機器學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)進行分析。智能建筑可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑內(nèi)暖通空調(diào)、供水、發(fā)電、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等通過人工智能處理器對于建筑的整體分析和優(yōu)化,可以大大節(jié)省運營成本,提高投資回報率。智能建筑的核心是5A系統(tǒng):建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)(BA)、通訊自動化系統(tǒng)(CA)、辦公室自動化系統(tǒng)(OA)、火災(zāi)報警與消防連動自動化系統(tǒng)(FA)、安全防范自動化系統(tǒng)(SA),通過5A系統(tǒng)使建筑具有安全、便捷、高效、節(jié)能的特點。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2019年我國物聯(lián)網(wǎng)連接量在45.7億,到2025年將增至199億,市場空間非常廣闊,對于智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下成本控制和造價分析,將成為行業(yè)關(guān)注的熱點。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑的成本控制

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑進行工程預(yù)算是一種新型的技術(shù)手段,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過智能系統(tǒng)提高成本控制的準(zhǔn)確性,對于智能建筑項目進行成本預(yù)算和控制有十分重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用是智能建筑的基本特點,一般通過開環(huán)控制和閉環(huán)控制的結(jié)合,以及定性控制與定量控制的結(jié)合的采用多模態(tài)控制方式,這種方式可以幫人們處理大量的系統(tǒng)問題,通過大數(shù)據(jù)收集資料和人工智能的科學(xué)推理,可以對人類的行為和思維進行感知模擬,對智能建筑中5A系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。物聯(lián)網(wǎng)通常使用射頻設(shè)備、定位系統(tǒng)、激光掃描設(shè)備和紅外感應(yīng)器設(shè)備等信息通訊傳感器,通過網(wǎng)絡(luò)把所有設(shè)備都連接起來,來使信息互聯(lián)互通,實現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能識別、智能定位、智能跟蹤、智能監(jiān)控的管理體系,可以對智能建筑中的各種設(shè)備進行有效管理,讓設(shè)備和系統(tǒng)進行信息互通和遠程共享,通過收集大量的數(shù)據(jù)信息可以構(gòu)建一個參量體系,通過參量系統(tǒng)優(yōu)化智能建筑使用成本,給人們提供綠色環(huán)保、舒適健康的生活環(huán)境。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑工程造價

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和參量體系可以得到大量信息,通過信息的處理計算得到成本數(shù)據(jù)和工程量,根據(jù)國家規(guī)定定額標(biāo)準(zhǔn)得到工程造價的目標(biāo)函數(shù)。運用BIM智能建筑模型,合理的博弈控制函數(shù)設(shè)計進行智能建筑的造價預(yù)測。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的工程造價分析模型主要有三種,(1)通過對建筑的主要參數(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建模型。(2)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模糊控制和邏輯控制來構(gòu)建模型。(3)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下擬自然隨機最小二乘擬合來構(gòu)建模型。這種方法由于計算量較大,計算復(fù)雜程度較高,無法保證計算的準(zhǔn)確性。為了提高計算的準(zhǔn)確性,本文提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)約束參量和工程造價預(yù)測模型的方法來提高智能建筑成本控制進度和工程造價預(yù)測準(zhǔn)確性。

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行成本控制參量體系

在智能建筑中工程造價是指工程建設(shè)中所需要投入的資金,主要包括前期的投資估算、項目過程中的工程結(jié)算、完工后的竣工決算。在智能建筑施工過程中,可以運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對項目成本和工程造價進行有效控制。第一,合理分析智能建筑工程造價的約束函數(shù)和參量體系;第二,為了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑參量體系和約束模型,需要對建筑規(guī)劃、消防、交通、環(huán)保等實現(xiàn)工程造價合理評估和預(yù)測。通過參量體系和約束模型進行智能管理控制,保證智能建筑項目施工進度和施工品質(zhì)。通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)參數(shù)模型,保證了智能建筑材料合理選擇和建筑施工成本的精準(zhǔn)預(yù)測。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑成本控制預(yù)算中,往往忽視交叉因子對成本的影響。智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下實現(xiàn)自動網(wǎng)絡(luò)控制,利用智能建筑自動控制網(wǎng)絡(luò)中的三種通信協(xié)議實現(xiàn)效益評估,可以有效地計算出智能建筑控制成本,在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的成本控制參量體系中,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對工程造價模型設(shè)計,實現(xiàn)對智能建筑工程造價成本有效控制和精準(zhǔn)預(yù)測。由此可見,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下構(gòu)建智能建筑參量體系是實現(xiàn)成本控制的重要途徑。

5智能建筑目標(biāo)模型構(gòu)建及設(shè)計優(yōu)化

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能建筑目標(biāo)模型,通常是采用均衡博弈的計算方法來分析智能建筑的工程和造價,這種方法是用預(yù)測函數(shù)以及最小方差來進行成本的預(yù)測和造價控制,可以有效地控制智能建筑造價計算精度。但是由于需要收集大量的數(shù)據(jù),在沒有足夠數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的情況下,智能建筑工程造價預(yù)測精度是不準(zhǔn)確的。本文為了提高控制精度采用了一種在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本約束參量。通過約束參量貢獻度加權(quán)的方法建立工程造價預(yù)測和成本控制模型,在參量分析基礎(chǔ)上設(shè)計工程造價預(yù)測和成本控制模型,構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)下成本控制系統(tǒng)得到最佳的博弈函數(shù),得到工程造價施工優(yōu)化參數(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑施工過程中,不但要考慮在施工成本,還需要對管理成本等多方面進行綜合考量,通過智能建筑成本分析建立工程成本預(yù)測模型。為了合理地評估智能建筑的性能,可以采用一種分?jǐn)?shù)階差分函數(shù)的公式對評價進行有效分析,用函數(shù)公式得出智能建筑成本和建筑質(zhì)量的關(guān)系。在智能建筑模型構(gòu)建時,利用分析方法實現(xiàn)成本投入的時間序列的采集,通過智能建筑施工中的各方面因素進行線性二乘擬合計算構(gòu)建約束關(guān)系模型,可以實現(xiàn)智能建筑工程造價的量化評價參數(shù)模型。在實際施工過程中,包括固定成本和非固定成本,非固定成本是由很多不確定因素造成的,為了實現(xiàn)有效的成本控制,應(yīng)該對不確定因素進行有效控制。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建量化控制模型,可以有效地對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑工程項目實現(xiàn)效益最大化。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的控制必須滿足非線性方程的連續(xù)性條件,通過連續(xù)性條件構(gòu)建一個模型,由此可以得出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑施工過程中生產(chǎn)效益最大化,并且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下實現(xiàn)成本與效益最優(yōu)匹配,通過以上決策,智能建筑工程造價的效益值和帶量值可以有效均衡。此外,為了保證施工效率和質(zhì)量構(gòu)建模型,通過累計方差的公式對建筑成本的參量貢獻度進行自適應(yīng)加權(quán)處理。通過上述介紹的參數(shù)模型,可以在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對施工成本、施工效率和施工質(zhì)量進行優(yōu)化,不但提高了施工質(zhì)量還降低了施工成本。

6物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下仿真實驗和分析

為了對上述模型和參數(shù)進行檢驗,以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本控制和工程造價分析的可行性,通常需要采用一種仿真軟件進行分析和研究,根據(jù)國家預(yù)算定額可以設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本參量數(shù)據(jù)表。通過成本參量數(shù)據(jù)表進行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本控制和工程造價仿真建模,對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下預(yù)測數(shù)值仿真,通過仿真可以得到不同的成本控制數(shù)據(jù),為了要論證結(jié)果,可以把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑仿真結(jié)果和傳統(tǒng)模型計算結(jié)果進行對比。從仿真結(jié)果可以看出,采用本文所使用的方法有效地降低了項目建設(shè)成本,成功的對智能建筑成本控制進行了優(yōu)化。由此可見,通過仿真實驗?zāi)M進行實驗得出的結(jié)果是有科學(xué)性和可行性的。

7物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑業(yè)、工業(yè)、電子行業(yè)、交通行業(yè)、汽車行業(yè)都有了深入的應(yīng)用。隨著科技的不斷進步,智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展下將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理跟用戶需求進行優(yōu)化組合。智能建筑不僅可以提高舒適的環(huán)境,還可以提高工作效率,降低建筑成本,已經(jīng)成為智慧城市發(fā)展的必然趨勢。目前智能建筑主要體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)備自動化和通信系統(tǒng)信息化,隨著科技的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能建筑會采用系統(tǒng)信息綜合管理,對智能建筑內(nèi)所有的設(shè)備信息進行收集、傳輸和處理,在物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑可以實現(xiàn)人與物的連接,物與物的連接,通過云計算收集處理和人工智能邏輯分析決策,朝著智能化方向發(fā)展。

篇2

哈爾濱金融學(xué)院學(xué)報

JournalofHarbinFinanceUniversity

總第122期

上市公司杠桿率動態(tài)變化及影響因素

——基于制造業(yè)的面板數(shù)據(jù)實證分析

馮曉琪.樸哲范

(浙江財經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院,浙江杭州310018)

摘要:以2003--2011年間我國制造業(yè)1191家上市公司為樣本構(gòu)建面板數(shù)據(jù)固定效應(yīng)回歸模型,

對我國制造業(yè)不同子行業(yè)、不同所有權(quán)的上市公司杠桿率的影響因素及貨幣政策等宏觀環(huán)境變動下杠桿

率的特征進45-研究。研究結(jié)果表明,除了企業(yè)層面的影響因素外,杠桿率還受銀44-依存度、貨幣政策的影

響,且國有企業(yè)和非國有企業(yè)所受的影響不同。

關(guān)鍵詞:杠桿率;信貸供給;企業(yè)性質(zhì);面板數(shù)據(jù)

中圖分類號:F832一、引言

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-9487(2013)06-0019旬4

KonstantinosandRichard(201

1)分別對美國和日本

現(xiàn)代意義上的資本結(jié)構(gòu)理論研究始于1958年Modi。gliani和Miller的資本結(jié)構(gòu)無關(guān)論。在此

之后出現(xiàn)的眾多的資本結(jié)構(gòu)理論研究,更多的是

的情況進行研究,發(fā)現(xiàn)資本結(jié)構(gòu)決策確實受到金融狀況和信貸供應(yīng)影響。

國內(nèi)對資本結(jié)構(gòu)的研究比國外晚,且正在逐

漸深入。陸正飛(1996),洪錫熙和沈藝峰(2000),

從企業(yè)的融資需求出發(fā)來探討資本結(jié)構(gòu)問題。這

對于市場化程度較高、政府干預(yù)較少、企業(yè)融資限制較少的發(fā)達經(jīng)濟體而言,是具有一定的現(xiàn)實意義的。然而。在我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、市場化程度較低的特定背景-F,由政府牽頭進行的股權(quán)分置改革、金融機構(gòu)市場化以及一系列貨幣政策等政府干預(yù)的情況,決定了企業(yè)在進行融資決策時還不得不考慮到資金供給的狀況。

二、文獻綜述

目前,國內(nèi)外對企業(yè)資本結(jié)構(gòu)影響因素的實

肖作平(2004)等研究了公司特征因素如何影響資本結(jié)構(gòu)決策的。郭鵬飛和孫培源(2003),黃輝和

王志華(2006)等的研究發(fā)現(xiàn)不同行業(yè)的杠桿率存在顯著差異。賈利軍和彭明雪(2007)、鄭家喜和杜長樂(2008)分別對單個行業(yè)的杠桿率影響因素進行了實證分析。肖作平和吳世農(nóng)(2002),李朝

霞(2003),肖澤忠、鄒宏(2008)等研究了不同性

質(zhì)的企業(yè)的杠桿率,研究認(rèn)為國有股股本與債務(wù)

水平呈正相關(guān)關(guān)系。此后,蘇冬蔚,曾海艦

(201

證研究大多都考慮了企業(yè)特征和行業(yè)特征,對制

度因素和宏觀經(jīng)濟因素的關(guān)注也在逐漸增強。Wessels和Titman(1988)率先將企業(yè)特征因素作為資本結(jié)構(gòu)的影響因素進行實證分析,其后有眾多學(xué)者用不同的方式對其進行檢驗并得出并不同的結(jié)論(Harris和Raviv,1991;Nivorozhkin,2004;Akhtar,2005;Pao,2007等)。Bradley(1984)和Daly、Bowen等(1984)發(fā)現(xiàn)企業(yè)資本結(jié)構(gòu)變化存在行業(yè)影響因素。LevyandHennessy(2007)考慮了宏觀變量,認(rèn)為經(jīng)濟收縮期企業(yè)傾向于使用債務(wù)融資,而在經(jīng)濟擴張器則相反。Leafy(2009)和

收稿日期:2013—10—28

1)、馬文超(2012)從宏觀政策方面對企業(yè)的

融資決策進行了研究。

三、數(shù)據(jù)和模型

本文選取了2003卅011年制造業(yè)上市公

司中數(shù)量較多的六個行業(yè):食品飲料業(yè)、石油化

(一)樣本來源與處理

工、電子、金屬、機械設(shè)備和生物制藥,并對樣本經(jīng)

過如下處理:(1)剔除ST、tST、PT公司;(2)剔除數(shù)據(jù)缺損的上市公司;(3)剔除無法獲得相關(guān)數(shù)據(jù)的上市公司。最后得到符合條件的1191家上市公司、共6267個觀察值組成非平衡面板數(shù)據(jù)樣

基金項目:本文受浙江財經(jīng)大學(xué)2012年度研究生科研項目“信貸供給波動下浙江非國有上市公司融資特征研究”資助。

作者簡介:馮曉琪(1988一),女,漢族,湖北廣水人,浙江財經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院,金融碩士研究生,研究方向為資本運營,公司金融;樸哲范(1969一),男,朝鮮族,吉林人,浙江財經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院,副教授,浙江財經(jīng)大學(xué)高級講師,財務(wù)管理博士,研究方向為企業(yè)融資的理論與應(yīng)用。

一19—

萬方數(shù)據(jù)

本。數(shù)據(jù)主要來源于國泰安數(shù)據(jù)庫。

(二)變量設(shè)置及依據(jù)

對于資本結(jié)構(gòu)的度量,主要有面值杠桿比率

此本文選取資產(chǎn)負(fù)債率來衡量資本結(jié)構(gòu)。自變量

則選取研究資本結(jié)構(gòu)時常被采用的、能夠體現(xiàn)企

業(yè)特征的財務(wù)指標(biāo),并選取央行貸款基準(zhǔn)利率、銀行業(yè)貸款總額增長率兩個指標(biāo)來衡量不同年份的

和市值杠桿比率兩類。由于我國上市公司中存在著一定比例的非流通股,無法計算其市場價值,因

變量類型因變量

變量名稱資產(chǎn)負(fù)債率營業(yè)收人的對數(shù)有形資產(chǎn)比率非債務(wù)稅盾息稅前利潤率

解釋變量

收益留存率應(yīng)付賬款比率銀行依存度貨幣政策1貨幣政策2GDP增長率

行業(yè)企業(yè)性質(zhì)

變量符號

Levi.tLSTAND7ISEBITRTAPBDMPlMP2GDP

信貸供給狀況。具體情況如表1所示。

變量定義

總負(fù)債/總資產(chǎn)

營業(yè)收入以10為底的對數(shù)有形資產(chǎn)總額/總資產(chǎn)(折舊+攤銷費用)/總資產(chǎn)息稅前利潤/總資產(chǎn)

(盈余公積+各種自愿儲備+留存收益結(jié)轉(zhuǎn))/總資產(chǎn)(應(yīng)付票據(jù)+應(yīng)付賬款)/總資產(chǎn)

虛擬變量。該企業(yè)總負(fù)債相對于上一年增加為1,否則為0。虛擬變量。央行基準(zhǔn)貸款利率大于前一年為l,不變或下降為0。虛擬變量。銀行業(yè)商業(yè)銀行貸款總額較E一年增加為1,不變或下降為0。GDP增長率

虛擬變量。食品飲料也為l,石油化工為2,電子為3,金屬業(yè)為4,機

表1變量定義表

ID

控制變量

械設(shè)備為5,醫(yī)藥生物為6。

S0

虛擬變量。國有企業(yè)為1,非國有為0。

(三)模型構(gòu)建

借鑒已有的國內(nèi)外文獻(Leary,2009和Kon—Richard,2011),本文構(gòu)建了如下面板

數(shù)據(jù)回歸模型:

stantinosand

D

%5

n5

Lev¨=d+“1BD+d2MPl+“3^zP2+a4SO+乏…

B

叭5

叭4

9

盧i,tX州+乏,D。+乏形+n1+占印

式中,Lev。。為資產(chǎn)負(fù)債率、短期杠桿率和長期杠桿率;a為常數(shù)項;BD為銀行依存度;MP,為貨幣政策1;MP2為貨幣政策2;SO為企業(yè)性質(zhì);Bi,t為Xi,t的系數(shù);X。為企業(yè)層面變量有形資產(chǎn)比率、

∞5

n3

息稅前利潤率、收益留存率、非債務(wù)稅盾、應(yīng)收賬款比、營業(yè)收入的對數(shù)所組成的矩陣;IDi為行業(yè)虛

擬變量;W。為虛擬變量,如果屬于第t個截面給1,其他給0,t=1,2,3…9;Ui為固定效果;8i.。為殘差。

四、實證結(jié)果分析(一)描述統(tǒng)計分析

由圖1、圖2明顯看出,樣本期間,國有企業(yè)的杠桿率始終顯著高于非國有企業(yè),表明國有企業(yè)所面臨的債務(wù)融資環(huán)境始終優(yōu)于非國有企業(yè),并且杠桿率的變動基本上是由長期負(fù)債率的變動引起的。

毗5

圖12003m2011年非同有企業(yè)與國有企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債率、長期負(fù)債資產(chǎn)比率均值走勢

此外,我國制造業(yè)上市公司的杠桿率在樣本期間經(jīng)

歷了兩次比較明顯的變動:第一次發(fā)生在2007年,由于前兩年經(jīng)濟過熱,2007年政府采用緊縮的貨幣政策,導(dǎo)致企業(yè)杠桿率在2006年達到頂峰后,于2007年急劇下降;第二次發(fā)生在2009年,國有企業(yè)和非國有企業(yè)均同時大幅度提高流動負(fù)債比率,

但由于長期負(fù)債比率的不。同變動而導(dǎo)致了不同的

杠桿率變動。

-N2

2003--2011年非固有企業(yè)與國有企、Ip流動負(fù)債比率均值走勢

一20一

萬方數(shù)據(jù)

n6

¨5

n5

M5

n4

墻5

吡3

地5

200320042005200620072008200920102011

圖3

2003--2011年各行業(yè)的資產(chǎn)負(fù)債率

圖4

2003—20l1年各行業(yè)的長期負(fù)債比率

圖3和圖4描述了各個行業(yè)在樣本期間的總杠

趨勢相同,均在2006年達到頂峰,并從2007年開

始一路下降。金屬行業(yè)的杠桿率均大幅高于其他行業(yè),而電-7=行業(yè)和醫(yī)藥生物行業(yè)的杠桿率則均處于行業(yè)最低水平,并且在2006年之后較其他行業(yè)有更大幅度的-F降。

TAO.950.960.97O.96O.960.950.950.970.970.970.97O.96

桿率、長期負(fù)債比率變動趨勢。從圖中可以看出,

不同行業(yè)的杠桿率具有明顯的行業(yè)特征。此外,除食品飲料行業(yè)外,其他行業(yè)的長期負(fù)債比率的變動

表2各行業(yè)不同企業(yè)性質(zhì)的公司的財務(wù)指標(biāo)均值

行業(yè)類別食品飲料

Levl0.430.420.340.480.420.370.430.490.400.540.490.44

Lev20.04O.070.040.090.04O.050.040.10O.06O.110.04O.05

Lev3O.390.350.30O.39O.380.320.390.39O.350.430.450.40

EBrrO.070.070.060.07O.07O.080.06O.060.04O.060.050.06

RT0.070.12O.100.1l0.11O.13O.08O.100.08O.09O.07O.1l

ND7I弓O.060.060.060.06O.06O.07O.050.040.03O.050.040.05

APO.08O.120.12O.12O.160.09O.080.110.11O.120,17O.10

KS2.142.141.882.352.071.9l2.052.132.052.512.142.00

石油化工電子金屬非金屬機械設(shè)備醫(yī)藥生物食品飲料石油化工電子金屬非金屬機械設(shè)備醫(yī)藥生物

有企業(yè)

有企業(yè)

表2是各行業(yè)不同企業(yè)性質(zhì)的公司的財務(wù)指標(biāo)均值。由表可知,電子行業(yè)的杠桿率和盈利能力均處于制造業(yè)的最低水平。除食品飲料行業(yè)外,其

具體來說,有形資產(chǎn)率、非債務(wù)稅盾和營業(yè)收入這

3個企業(yè)層面解釋變量與GDP增長率、貨幣政策2的相關(guān)關(guān)系出現(xiàn)反轉(zhuǎn),且都非,g-顯著。這表明,GDP的增長可能會促進企業(yè)進行債務(wù)融資,且宏

他各行業(yè)的國有企業(yè)的規(guī)模、債務(wù)擔(dān)保能力均大于

非國有企業(yè),但其盈利能力卻遠遠小于非國有企

觀經(jīng)濟因素不僅直接影響企業(yè)杠桿率,而且還通過

影響企業(yè)特征變量進而影響到杠桿率水平。

(三)回歸結(jié)果分析

樣本期間不同杠桿率、不同企業(yè)性質(zhì)的固定效應(yīng)回歸結(jié)果如表4。從表中可以看出,不同因變量的回歸結(jié)果均支持固定效應(yīng)模型,且除長期杠桿率

業(yè)。與此同時,各個行業(yè)的非國有企業(yè)的收益留存

率、非債務(wù)稅盾和應(yīng)付賬款比率均顯著大于國有企業(yè),表明非國有企業(yè)在進行債務(wù)融資時更加偏好于內(nèi)部融資和商業(yè)信用,間接表明非國有企業(yè)在債務(wù)融資時存在限制。

(二)相關(guān)性分析

雙變量相關(guān)分析的Pearson相關(guān)性結(jié)果…顯示除了公司層面因素外,杠桿率還與GDP增長2率、

較低外(R2值0.1611),總杠桿率和短期杠桿率均具有較強的擬合度(R2值為0.6671和0.6680)。

總杠桿率與營業(yè)收入的對數(shù)、息稅前利潤率、貨幣政策2顯著iE相關(guān),與收益留存率顯著負(fù)相關(guān),說明資產(chǎn)規(guī)模大、盈利能力強的企業(yè)在銀行總貸款規(guī)模擴張時更易獲得銀行借款,且在進行融資決策時優(yōu)先考慮內(nèi)部融資。長期杠桿率與營業(yè)收入的對

銀行依存度、貨幣政策等宏觀因素有關(guān),且不同所

有權(quán)性質(zhì)、不同行業(yè)上市公司有著不同的杠桿率。然而,在控制了年份、行業(yè)類別和企業(yè)性質(zhì)三個條件進行偏相關(guān)分析時12J,各種杠桿率與解釋變

量的相關(guān)關(guān)系并無太大差異,企業(yè)層面解釋變量與宏觀解釋變量之間的相關(guān)關(guān)系卻出現(xiàn)了較大差異。

數(shù)、銀行依存度、貨幣政策2顯著正相關(guān),并與非債務(wù)稅盾、應(yīng)4,-1-賬款比率、貨幣政策1之間存在顯著

一2l一

萬方數(shù)據(jù)

的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這表明規(guī)模較大、對銀行依賴程度

較高的企業(yè)會在信貸供給寬松時增加長期債務(wù)比率,而在信貸供給緊縮時降低長期負(fù)債比率。短期杠桿率與息稅前利潤比率、營業(yè)收入、應(yīng)付賬款比率以及銀行依存度、貨幣政策1顯著正相關(guān),說明盈利能力較好、規(guī)模較大的企業(yè)擁有更多的短期債

務(wù),并利用短期債務(wù)來彌補應(yīng)付賬款缺口,且銀行依賴程度大的企業(yè)在信貸供給緊縮時會增加短期債務(wù)。短期杠桿率與收益留存率、非債務(wù)稅盾、企業(yè)性質(zhì)顯著負(fù)相關(guān),則表明企業(yè)主要利用留存收益

來解決營運資本問題,且非國有企業(yè)比國有企業(yè)可

能面臨更大的流動性壓力而擁有更多的短期債務(wù)。

表3固定效應(yīng)回歸結(jié)果

不同杠桿率

杠桿率

一o.077

不同企業(yè)性質(zhì)

短期杠桿率

一0.067

長期杠桿率

一0.010

非國有企業(yè)

一O.214}}+

非國有企業(yè)

一0.023

有形資產(chǎn)比率

(一I.78)

5.088}}十

(一0.30)

0.284}

(一1.50)

4.804}}}

(一2.99)

4.368¥}}

(一0.39)

5.087¥¥¥

息稅前利潤率

(30.96)

一O.127木乖車

(2.28)

一O.008

(28.20)

一O.119{}{

(17.24)

一O.068}}+

(22.91)

一0.14l豐¥4

收益留存率非債務(wù)稅盾

(一14.46)

一5.457}}+

(一1.26)

一0.367}}

(一13.04)

一5.090女}}

(一4.24)

一4696}¥}

(一13.35)

一5.456}}+

(一33.94)

0.363}}}

(一3.01)

一0.123}木木

(一30.54)

0.486}}}

(一18.73)

0.383}}}

(一25.12)

0.301{}}

應(yīng)付賬款比率

(20.05)

0085}}}

(一8.97)

0.03l}}

(25.89)

O.054}}}

(12.83)

0.035{}}

(12.82)

O.097}}}

營業(yè)收入的對數(shù)

(14.27)

0.046}}}

(6。84)

0.016¥}}

(8.77)

0.030}}}(3.32)0.044}}}(12.22)

0.000

(12.07)

O.046}}女

銀行依存度

(18.80)

0.002

(8.64)

一O.014}}+

(11.82)

0.016}}}

(14.40)

0.014}

貨幣政策1

(0.38)

0.018}}}

(一4.07)

0.020}{}

(3.34)

一O.002

(0.06)

一0.010

(1.70)

0.020}}}

貨幣政策2

(3.56)

一0.014}}+

(5.10)

一0.001

(一0.29)

一0.013}}+

(一1.04)(3.06)

企業(yè)性質(zhì)

(一4.42)

0.234}}}

(一0.31)

O.003

(一4.04)

0.23t¥}}

0459}}}

0.172}}

常數(shù)項

(5.38)

R—sqoverall

O.667l

(0.08)

0.1611

(5.14)

0.6180

(6.21)

0.6747

(2.99)

0.6296

注:1.括號里為t值;2.}表示P<O.10,}}表示P<0.05,}}}表p<o(jì).01。

不同企業(yè)性質(zhì)的固定效應(yīng)回歸的結(jié)果也都支持固定效應(yīng)模型,且均具有較強的擬合度(R2值為O.6747和O.6296),并且企業(yè)特征解釋變量回歸結(jié)

會增加長期債務(wù)比率,并在緊縮時期降低長期負(fù)債比率。

(=--)國有企業(yè)的杠桿率和規(guī)模大于非國有企業(yè),其債務(wù)融資環(huán)境優(yōu)于非國有企業(yè),但其盈利能力卻剛好相反,且信貸供給變動會對其杠桿率的影響不同。

參考文獻:[1]

KonstantionsVoutsinas,Richard

果也無太大差異。但是,在信貸供給波動即貨幣政

策的回歸結(jié)果h卻出現(xiàn)了較大差異。非國有企業(yè)與貨幣政策不相關(guān)或不顯著相關(guān),而國有企業(yè)卻與

貨幣政策顯著正相關(guān)(顯著性水平分別為10%和

1%)。這表明在信貸供給寬松時,國家會優(yōu)先將信貸資源配置給國有企業(yè),因而國有企業(yè)更容易獲得債務(wù)資金,存在債務(wù)融資優(yōu)勢,而民營企業(yè)可能只能獲得剩余資源。

五、結(jié)論

A.werner.Wemer.Credit

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本文以2003--2011年間我國制造業(yè)上市公司為樣本,綜合考慮了微觀需求因素和宏觀供給因素對我

國上市公司杠桿率所產(chǎn)生的影響,得出以下結(jié)論:(一)除了受盈利能力、規(guī)模、收益留存率以及商業(yè)信用等公司特征因素的影響外,上市公司杠桿率還受銀行依存度和信貸供給的影響,且杠桿率水平及變動趨勢具有行業(yè)特征。

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(二)規(guī)模大、盈利能力強的企業(yè)更易獲得債

務(wù)融資,并在融資決策時優(yōu)先考慮內(nèi)部融資。而在信貸供給寬松的環(huán)境下,銀行依賴程度較高的企業(yè)

責(zé)任編校:李航史洪濤

一22~

萬方數(shù)據(jù)

上市公司杠桿率動態(tài)變化及影響因素——基于制造業(yè)的面板數(shù)據(jù)實證分析

作者:

作者單位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

馮曉琪, 樸哲范

浙江財經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院,浙江 杭州,310018金融理論與教學(xué)

Finance Theory and Teaching2013(6)

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篇3

四川長虹電器股份有限公司(下稱長虹)董事長趙勇第一次為一個部門級方案親自做決定。

2009年,國慶節(jié)后第三天凌晨12點,長虹商貿(mào)中心A04會議室,長虹多媒體和長虹工程技術(shù)中心兩個部門關(guān)于101工廠(液晶電視的生產(chǎn)廠房,長虹方面又稱F2廠)設(shè)置問題的爭吵卻越來越激烈。他們爭論的焦點在于彼此的兩個方案,一個是希望101工廠采用流水線一體化生產(chǎn),另一個是按功能區(qū)組合在一起生產(chǎn)。

方案遲遲沒有確定下來,隔天他們把方案再次匯報給趙勇。趙勇希望長虹在智能制造方面有所革新,他的解決方法是綜合這兩種方案,提出一種U形柔性生產(chǎn)線模式。這種模式柔和了傳統(tǒng)流水線和三星的CELL線(單元生產(chǎn)線),多個裝配組、多個調(diào)試道、多個包裝道同時進行混流生產(chǎn)。自此,長虹智能制造模式雛形開始顯現(xiàn)。

長虹智能制造模式實際上是“IE(工業(yè)工程)+IT(信息化)+AT(自動化)”的模式,IE作為頂層設(shè)計,設(shè)計完線體、廠房之后再加入自動化、信息化內(nèi)容,從物料到生產(chǎn)到運輸,利用信息化手段跟蹤,所有信息一目了然。

該模式在F2廠試驗成功后堅定了趙勇推廣的決心,隨后,空調(diào)公司KI生產(chǎn)線、廣元工廠、技佳精工公司對F2廠的生產(chǎn)線進行了升級,并得到成功應(yīng)用。

趙勇的野心當(dāng)然不止于此,因此長虹制造模式絕對不僅僅應(yīng)用在一條生產(chǎn)線,而是應(yīng)用在一個工廠,甚至一個園區(qū)。他的想法是在制造大國中國尋找到適合長虹的制造模式并在全球進行推廣。

自動化先行

事實上,早在上世紀(jì)80年代末,長虹的自動化程度就已經(jīng)很高。那時候,長虹從日本松下引進了國內(nèi)第一條自動化生產(chǎn)線(包括整機和機芯),最早引入的注塑機也都配有機械頭。

只是這種自動化在當(dāng)時的大環(huán)境下并不能大規(guī)模擴展。工程技術(shù)中心副主任姚國紅給出了解釋:當(dāng)時國內(nèi)的人工成本非常低,而一個機械頭要一百多萬元,壞了還沒法修理。

趙勇的選擇是用人工替代自動化。彼時,長虹強勁的加工制造能力開始發(fā)揮作用,從設(shè)計到仿制,長虹仿制的人工手刨線達到了30多條,傳輸全部依靠人手來推動。

即便如此,仿制的生產(chǎn)線還是令長虹的生產(chǎn)規(guī)模得到提升,為上世紀(jì)90年代中期長虹成為彩電大王埋下了伏筆。登頂彩電大王之后,1998年,長虹開始發(fā)展空調(diào)業(yè)務(wù),產(chǎn)品和生產(chǎn)技術(shù)主要還是來自于日本。長虹工程技術(shù)中心副主任張錦星等開始著手研究電視生產(chǎn)線向空調(diào)生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化。

當(dāng)然,這種轉(zhuǎn)化并不容易??照{(diào)和電視機的生產(chǎn)過程和技術(shù)有很大的差異性。電視機更像電子產(chǎn)品,空調(diào)則更像機械產(chǎn)品。不僅結(jié)構(gòu)形式差別很大,而且產(chǎn)品的重量和形式也有很大變化。

之后,借著收購美菱的契機,長虹又引進了十多條冰箱生產(chǎn)線,“冰箱的生產(chǎn)線上要完成冰箱性能的檢測,比如制冷的性能、氟利昂的檢漏等等,這些自動檢測的技術(shù)是有提升的。因為自動化能力的提升,使長虹生產(chǎn)規(guī)模迅速提高?!睆堝\星如是說。

借著迅速擴大的生產(chǎn)規(guī)模,長虹把目光瞄向了技術(shù)設(shè)備的自動化。長虹相繼上線了PP半導(dǎo)體設(shè)備、PDP等離子顯示器,趙勇的最終目標(biāo)是希望抓住規(guī)模生產(chǎn)機會帶動國內(nèi)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化。

為此,在引進韓國生產(chǎn)設(shè)備之后,長虹還特意組織了20~30家國內(nèi)設(shè)備廠家一起開發(fā)本土化的PDP設(shè)備。值得一提的是,在PDP項目G72(杠臂修復(fù)和檢測設(shè)備)的改造當(dāng)中,長虹就大量應(yīng)用了國內(nèi)的設(shè)備。

這時候的長虹是令趙勇驕傲的。在購買、引進、吸收的過程中,長虹積累了很多經(jīng)驗,電視、空調(diào)、冰箱的生產(chǎn)線自動化程度都很高?!澳秒娨暀C來說吧,從CRT電視向平板電視轉(zhuǎn)換過程當(dāng)中,我們這個生產(chǎn)線做了一些技術(shù)上的提升,CRT電視機的長寬高差不多,相對寬一點。當(dāng)時CRT大尺寸為34英寸,現(xiàn)在平板電視可以做到50、60英寸,甚至85英寸?!睆堝\星如是說。

事實上,在長虹自動化發(fā)展過程中,自動化程度最高、最先進的生產(chǎn)線就是PDP等離子顯示器,從加工、物流、傳輸、檢測,全都是自動化,甚至可以達到無人生產(chǎn)的狀態(tài)。

長虹模式誕生

驚嘆于三星生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力,長虹自動化又向前邁進了一步。那是2005年,姚國紅去天津三星考察,他發(fā)現(xiàn)三星的生產(chǎn)線8小時竟然可以生產(chǎn)3200~3600臺,平均8秒鐘生產(chǎn)一臺。姚國紅覺得非常不可思議,回憶道:“當(dāng)時國內(nèi)整個生產(chǎn)線8小時只能生產(chǎn)800~1000臺,還是在加班加點的情況下完成的。”

趙勇的震驚不亞于姚國紅。他回來即吩咐姚國紅他們要把長虹生產(chǎn)能力提高到8小時生產(chǎn)2000臺的水平。于是,姚國紅他們開始對長虹空調(diào)廠的601生產(chǎn)線進行改造,改成了自動傳輸,自此,長虹基本做到1800~2000臺?!皺C芯線級從臺式板傳輸改成了光板傳輸,效率提高30%~40%。產(chǎn)品設(shè)計改造后等于減少了輸出,整個效率也翻了一番?!币t解釋。

一年后,發(fā)生了對長虹智能制造影響深遠的另外一件事——IE(工業(yè)工程)理念進入長虹。2006年初夏,姚國紅在長春接受了IE的培訓(xùn),在他看來這正好就是工藝設(shè)計的理論基礎(chǔ),解決了那時候“傳幫帶二八原則”的不足。

趙勇對IE的重視程度從他親自來抓這個項目就已然顯露無疑?;貋砗螅t開始參與籌備成立工程技術(shù)中心。那時候,由于長虹剛開始推進IE項目,姚國紅他們決定先從現(xiàn)場改善做起,第一次引進了線平衡,并在精密電子公司做了換線的效率提升。

2008年,長虹模塑公司的模具噴涂一次良品率達到了70%~80%。從這一年開始,長虹開始引進富士康的專家,并建立20多人的IE團隊,長虹的IE開始起步。

專家的到來令姚國紅更加了解到富士康的制造模式。2009年,姚國紅提出長虹也應(yīng)該發(fā)展制造信息化??墒?,制造信息化并不像通用的信息化辦公軟件,企業(yè)必須根據(jù)自己的制造流程、生產(chǎn)方式開發(fā)適合的信息化軟件——MES系統(tǒng)。“長虹之前也有過失敗的經(jīng)驗,有次虹歐花了2000多萬元買了一套軟件,但是實際用起來卻很困難?!?/p>

這時候IE正好幫了姚國紅他們的大忙。這是因為制造信息化的核心點在流程的梳理,信息化其實只是一個工具,根據(jù)優(yōu)化過后的流程來進行信息化的開發(fā)才有效。

彼時,家電市場開始由賣方市場轉(zhuǎn)向買方市場,訂單需求由單品種、大批量轉(zhuǎn)向多品種、小批量,這使得流水線的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能完全適應(yīng)訂單需求。

這一年,趙勇在綜合了CELL生產(chǎn)線和流水線之后,提出了一種新的柔性生產(chǎn)線,這種生產(chǎn)線實現(xiàn)了多個產(chǎn)品的高效混流生產(chǎn),并于第二年在F2廠(電視二廠)正式建成。

2010年春節(jié),富士康提出了要用“100萬機器人取代人工”的制造模式,同時中國人口紅利減少,人員工資上升很快,趙勇再次意識到自動化的重要性。

這年,由姚國紅和張錦星團隊成立了一個自動化小組為長虹開發(fā)智能單級設(shè)備。多媒體工藝所所長李春川告訴記者:“F2模式的實施需要信息化系統(tǒng)和智能的單機設(shè)備做支撐,才能有效實施。人工效率上可以節(jié)約30%?!弊源?,長虹創(chuàng)造性地提出了“IE+IT+AT”的智能制造模式。

智慧的工廠

對于F2廠的成功,趙勇無疑是滿意的。這也意味著他下對了智能制造這步棋。不過美中不足的是當(dāng)時信息化沒能發(fā)揮基礎(chǔ)的作用。趙勇給工程技術(shù)中心下達了把信息化作為工作主要抓手的任務(wù),對F2工廠的不足進行改善。

趙勇把下一個目標(biāo)鎖定在廣元的工廠。2012年5月,總投資3900萬元的廣元工廠開始進行規(guī)劃,一年后,長虹制造模式正式在廣元工廠推廣?!斑@相當(dāng)于F2的一個延伸。廣元生產(chǎn)線除了按照F2規(guī)劃的信息系統(tǒng)之外,還投入了大量的自動化單機,采用了AGV(無人搬運車)自動供料系統(tǒng),信息化系統(tǒng)有了一定的升華。”工程技術(shù)中心主任潘曉勇如是說。

不僅如此,在廣元工廠采集數(shù)據(jù)以后,系統(tǒng)自己進行一些前端的分析,得出規(guī)律,自動產(chǎn)生預(yù)警信息,減少工程師的勞動強度。在李春川看來,F(xiàn)2工廠更多的只是采集數(shù)據(jù),知道每天的不良率或者機器產(chǎn)出量,廣元工廠顯然要比F2工廠升級了很多。

仿真和數(shù)據(jù)建模是廣元工廠對F2工廠改進的又一大應(yīng)用?!霸诠S建廠過程當(dāng)中,一些方案停留在頭腦里面,需要通過仿真技術(shù)把方案呈現(xiàn)在系統(tǒng)中,模擬出真正的線體,了解方案是否達到實際要求,仿真就是再現(xiàn)實時的效果。如果線體設(shè)計有問題,就調(diào)整線體設(shè)計,如果工位規(guī)劃有問題,就進行調(diào)整。”工程技術(shù)中心巫江告訴記者。

空調(diào)公司是長虹制造模式的另一推廣地。上世紀(jì)90年代引進的空調(diào)KI線已經(jīng)不能適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的需要,于是趙勇把目標(biāo)鎖定在這里??照{(diào)公司副總經(jīng)理李代江告訴記者:“借鑒F2的模式,公司把信息化、自動化運用到這條線上,改裝后這條線體長度從大概接近300米減少到接近120米。”

幾乎同時,“IE+IT+AT”的模式在長虹技佳精工公司得到了很好的應(yīng)用?!耙粋€流水線搞一個自動化,我不需要人工搬運,只需要機器人從上一個工序?qū)⑾鄳?yīng)的零件放到下一個工序需要加工的倉庫里面去。沖壓和鉚接之間用流水線連起來,通過IE的方法,各個工序的產(chǎn)能達到平衡,以前每一個沖房需要兩個人,現(xiàn)在根本不需要人?!惫こ碳夹g(shù)中心李冬w說。

雖然“IE+IT+AT”模式在空調(diào)KI線體和工廠的應(yīng)用受到了肯定,但是長虹的智能制造卻剛剛開始征途,長虹制造模式絕對不是只應(yīng)用在一條生產(chǎn)線上,而是應(yīng)用在一個工廠,甚至一個園區(qū)。

篇4

關(guān)鍵詞:高端裝備;智能裝備;工業(yè)設(shè)計;設(shè)計價值

引言

高端裝備是指具有高技術(shù)含量、高工藝水平、高經(jīng)濟價值、高附加值的先進工業(yè)設(shè)施設(shè)備,涉及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展所需的相關(guān)裝備。高端裝備制造業(yè)是以高新技術(shù)為引領(lǐng),處于價值鏈高端和產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),決定著整個產(chǎn)業(yè)鏈綜合競爭力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的脊梁與高地,是推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的引擎。大力推進發(fā)展高端裝備制造業(yè),是提升我國產(chǎn)業(yè)核心競爭力的必然要求,是搶占未來經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點的戰(zhàn)略選擇,對于加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、實現(xiàn)由制造業(yè)大國向強國轉(zhuǎn)變具有重要戰(zhàn)略意義。推進高端裝備發(fā)展離不開工業(yè)設(shè)計的支撐。目前國內(nèi)高端裝備工業(yè)設(shè)計研究尚處于起步階段,急需進行相關(guān)設(shè)計理論與實踐探索。智能裝備是高端裝備的重要類型之一。所謂智能裝備,是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備,它是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。21世紀(jì)是彰顯個性化的時代,人們紛紛規(guī)避、逃離極其枯燥乏味的生產(chǎn)線工作。在不久的未來,智能裝備必將成為工業(yè)的主導(dǎo)力量。目前大部分裝備產(chǎn)品的功能已經(jīng)實現(xiàn),但極度缺乏文化藝術(shù)品味。風(fēng)格單一,沉悶古板,無法給人帶來視覺上的沖擊與享受,使人感到乏味無趣。這個問題工程師和藝術(shù)家都無法解決,必須通過工業(yè)設(shè)計手段由設(shè)計師來解決。需要依靠設(shè)計者根據(jù)市場需求把藝術(shù)文化與審美內(nèi)涵融入工程技術(shù),即:藝術(shù)(創(chuàng)意思維和審美創(chuàng)造)+技術(shù)(工程結(jié)構(gòu)與工藝實現(xiàn))=產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新。

一、我國智能裝備工業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀分析

中國政府的“十二五”規(guī)劃提出裝備制造業(yè)“調(diào)整轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新升級”戰(zhàn)略,并制定了“推進裝備制造業(yè)由大變強”的目標(biāo)。作為裝備制造業(yè)的核心和關(guān)鍵,高端裝備制造業(yè)被列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了“肥沃土壤”。實施制造強國戰(zhàn)略的第一個十年的行動綱領(lǐng)——《中國制造2025》規(guī)劃的推出,更是使高端裝備制造業(yè)迎來了歷史發(fā)展的新機遇。在中國制造業(yè)努力從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變過程中,“中國設(shè)計”不可或缺。智能裝備作為高端裝備的重要代表,其工業(yè)設(shè)計發(fā)展在國內(nèi)尚處于起步階段。智能裝備制造企業(yè)長期重技術(shù)輕設(shè)計,造成制造技術(shù)日趨成熟,但工業(yè)設(shè)計水平卻較為落后。智能裝備不同于一般民用產(chǎn)品,其設(shè)備造型的可變空間小,對產(chǎn)品機電智能一體化協(xié)調(diào)性和技術(shù)的安全可靠性要求很高。整體來看,智能裝備工業(yè)設(shè)計設(shè)計水平遠滯后于裝備結(jié)構(gòu)與機電系統(tǒng)的設(shè)計。近年來,國內(nèi)已有企業(yè)在智能裝備工業(yè)設(shè)計方面展開探索,并取得了一些成功案例。例如:廣州市大業(yè)產(chǎn)品設(shè)計有限公司設(shè)計的三寶智能機器人,充分考慮了人機交互,將融合多項高新技術(shù)的智能機器人賦予可愛憨厚的形象,使其可融入大眾生活環(huán)境,更好為人服務(wù);引力工業(yè)設(shè)計有限公司設(shè)計的這款數(shù)控機床(如圖2),擺脫了傳統(tǒng)智能機械裝備笨重呆板的外觀,富有科技感的配色和對邊緣簡單而巧妙的修飾,使得整體效果更為美觀且給人以智能、安全、前沿的視覺感受;昆明機床研發(fā)制造的TK6920B數(shù)控落地銑鏜床和KHC63臥式加工中心獲得IF設(shè)計大賽產(chǎn)品設(shè)計獎,是中國機床的外觀設(shè)計獲得國際設(shè)計大獎?wù)J可的代表性案例;中車株機公司于2016年組建軌道交通裝備國家級工業(yè)設(shè)計中心,大膽探索,為我國的軌道交通設(shè)備在工業(yè)設(shè)計方向上投入研發(fā),助力我國軌道交通設(shè)備更好地走向世界舞臺。以上案例作為智能裝備工業(yè)設(shè)計的可貴探索,為國內(nèi)智能裝備工業(yè)設(shè)計發(fā)展提供了參考。同時也顯示出裝備制造技術(shù)與工業(yè)設(shè)計的共融將是未來智能裝備發(fā)展的必然之路。

二、國外智能裝備工業(yè)設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

縱觀國際,發(fā)達國家的智能裝備與工業(yè)設(shè)計的融合程度較深。智能制造裝備的設(shè)計已有大量的案例積累,有些國家已形成了自己的設(shè)計風(fēng)格與特色,并集中體現(xiàn)在其主要品牌的代表裝備上。美國作為國際智能制造思想的發(fā)源地之一,政府高度重視智能制造的發(fā)展,將智能裝備的發(fā)展定位為2l世紀(jì)占領(lǐng)世界制造技術(shù)領(lǐng)先地位的基石。以通用電氣公司為例,通用電氣公司(GE—GeneralElectric)是世界上最大的多元化服務(wù)性公司。其產(chǎn)品注重系統(tǒng)規(guī)劃,在進行創(chuàng)新設(shè)計的同時,兼顧安全性、操作性、耐用性、效益性、服務(wù)性等方面。從而生產(chǎn)出技術(shù)前沿且易于被大眾所接受的產(chǎn)品。工業(yè)設(shè)計在此之中起到了不可或缺的作用。其RevolutionCT設(shè)備(如圖4)是該公司醫(yī)療設(shè)備中的代表性產(chǎn)品之一。傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備往往給人“冷冰冰”的距離感,無形中增加了身體有恙的病人心中的不安與緊張。本款設(shè)備在外觀設(shè)計上進行創(chuàng)新,通過木質(zhì)紋路裝飾,整體給人以親近感而又不失高端氣質(zhì)。GE公司的電氣設(shè)備在國際上深受好評,除了其前沿的科技研發(fā)外,人性化的外觀設(shè)計也有效提升了企業(yè)的品牌價值。日本的智能裝備在國際上受到好評,在亞洲更是處于領(lǐng)先地位。具有代表的品牌有東芝、日立、三菱重工、馬扎克等。其特點是注重人性化設(shè)計,基于對人類行為方式的深入研究。如馬扎克數(shù)控機床(如圖5)不但整體視覺效果大氣美觀,在細節(jié)設(shè)計上也充分考慮人機界面設(shè)計。使用了易讀性更好的大型視窗,工作區(qū)充分考慮操作者與機器接近性以便讓工件更為容易安裝等,以設(shè)計手段有效提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率及操作的舒適與安全性。德國也是制造業(yè)強國,代表性的裝備制造企業(yè)有西門子、通快(Trumpf)等機械和電氣設(shè)備生產(chǎn)商。由西門子和工業(yè)設(shè)計公司共同設(shè)計的數(shù)字化乳腺成像平臺MammomatInspiration(如圖6)于2009年獲得了IF和紅點兩項設(shè)計大獎。這套系統(tǒng)是用于乳腺癌早期檢測的,除了功能卓越,設(shè)計師使用了可自由變換色彩的LED玻璃面板,以便為患者提供營造舒適、放松的氛圍。從國外智能裝備工業(yè)設(shè)計研究現(xiàn)狀來看,智能裝備設(shè)計呈現(xiàn)出系統(tǒng)化、人性化、科技化、國際化的發(fā)展趨勢。

三、智能裝備工業(yè)設(shè)計的價值分析

當(dāng)前階段,智能裝備的發(fā)展往往由工程師主導(dǎo)。主要關(guān)注技術(shù)的吸收與創(chuàng)新,倡導(dǎo)工程技術(shù)的先進性。常常忽略產(chǎn)品的人性化需求、審美特征、文化內(nèi)涵等要素。特別是我國,高度重視工程領(lǐng)域創(chuàng)新而忽視了工業(yè)設(shè)計的深度協(xié)調(diào)研究。忽略了工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計和人機交互設(shè)計對企業(yè)品牌形象塑造、提升產(chǎn)品附加值、增強市場競爭力的重要作用。設(shè)計創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)價值鏈中具有增值潛力的重要環(huán)節(jié)之一,是展現(xiàn)國家現(xiàn)代文明程度、創(chuàng)新能力和綜合國力的重要標(biāo)志。隨著全球經(jīng)濟變化及市場需求發(fā)展,市場主體對各類裝備的審美及人性化需求快速提升。需求方已不僅滿足于裝備功能與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn),而對造型設(shè)計及人機交互提出了更高要求。具體而言,工業(yè)設(shè)計可通過裝備造型設(shè)計、涂裝設(shè)計、人機交互設(shè)計、文化內(nèi)涵注入、譜系DNA塑造對智能裝備進行整體優(yōu)化與提升。

(一)外觀造型優(yōu)化可凸顯智能裝備的品質(zhì)感

外觀造型是裝備結(jié)構(gòu)與功能的物化體現(xiàn),優(yōu)秀的外觀造型可凸顯智能裝備的品質(zhì)感,從而達到優(yōu)秀功能與優(yōu)美形式的統(tǒng)一。在技術(shù)相對成熟的智能裝備產(chǎn)業(yè)中,國內(nèi)外不同品牌產(chǎn)品的功能、質(zhì)量等正逐步趨同,產(chǎn)生“同質(zhì)化”競爭。而通過外觀造型優(yōu)化凸顯智能裝備的品質(zhì)感,從而打造差異化產(chǎn)品、提升品牌特性,成為創(chuàng)造品牌價值、制造設(shè)計差異、贏得核心市場競爭的重要手段。智能裝備外部造型和內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)存在緊密聯(lián)系:即形式和功能是一種交織融合、不可分割的狀態(tài)。智能裝備的造型設(shè)計不是單純的外包裝,而是依附于裝備的工程結(jié)構(gòu)、通過協(xié)調(diào)裝備的功能、確定裝備產(chǎn)品語意,最終從造型上體現(xiàn)出設(shè)計特征,從而凸顯并提升裝備的品質(zhì)感。以中科天工智能裝備有限公司研發(fā)的智能高速機為例,其第一代產(chǎn)品僅是依照工程結(jié)構(gòu)進行了簡單包裝。方正的外形和單調(diào)的配色給人以乏味、沉重的視覺以及心理感受,沒有體現(xiàn)出高品質(zhì)、高科技、高價值的特點。后期改良設(shè)計仍然依附于裝備的工程結(jié)構(gòu),并未在整體外形上做出顛覆性的改變。但根據(jù)其功能要求(如使用過程中部分內(nèi)部流程需可視化、裝備個別部分需要經(jīng)常開啟維修等),重新對外形細節(jié)和配色加以優(yōu)化。以大方塊為主要元素,配合相互呼應(yīng)的簡約把手,采用白色主體和深色可視窗,配以富有科技感的色彩,最終呈現(xiàn)出穩(wěn)重不沉重、簡約不簡單的品質(zhì)感。

(二)涂裝設(shè)計創(chuàng)新可增強智能裝備的視覺魅力

研究表明人所感知的外部信息,有80%通過視覺傳達給大腦。產(chǎn)品外觀需要滿足消費者的情感化審美需求,才能吸引其來體驗產(chǎn)品進而購買和使用。雖然高端智能裝備的發(fā)展重心在于其自動化、智能化等先進的制造和信息技術(shù)帶來的功能便利。但是用戶對于智能裝備的需求,除了功能上有“痛點”,視覺體驗和心理上也一樣有“痛點”。而這卻往往被裝備制造商所忽視,需要工業(yè)設(shè)計師通過涂裝設(shè)計創(chuàng)新來增強智能裝備的視覺魅力。這里提到的在智能裝備外形上的涂裝設(shè)計,并非強調(diào)花哨的色彩搭配、過多的圖案應(yīng)用或是浮夸的藝術(shù)創(chuàng)作。而是結(jié)合裝備的屬性與整體造型契合,理性卻不失創(chuàng)新地進行色彩與圖案的搭配與運用。SmartEVO(如圖7)是獲得2015紅點獎的一款十分靈活便攜的X射線系統(tǒng)。它的涂裝與它的結(jié)構(gòu)分布相契合,以黑白相間配合紅色圖案點綴,產(chǎn)生獨具一格的視覺節(jié)奏感。對其可觀的銷量產(chǎn)生了非常積極的影響。

(三)交互設(shè)計優(yōu)化可提升智能裝備的操控性

智能裝備工業(yè)設(shè)計并不局限于外觀的改良與優(yōu)化,其交互性和體驗性亦不容忽視。一個完整的設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)包括對人機界面交互、操控方式、裝備維修與保養(yǎng)、操控屏的信息交互的設(shè)計等。當(dāng)前的智能裝備交互界面大多由工程技術(shù)人員基于功能需求進行界面設(shè)計。在設(shè)計時往往注重功能與技術(shù)卻不能兼顧用戶體驗與使用感受。造成人機交互和操控方式重點不夠突出、操作方式不夠明朗、反饋不充分等問題。導(dǎo)致用戶不能很快形成“思維-動作”鏈。而設(shè)計師恰恰可以通過專業(yè)知識進行調(diào)研,搭建合理的信息架構(gòu),將用戶需求以人性化的形式通過交互設(shè)計滿足,做到“以人為本”。德瑪吉數(shù)控機床是當(dāng)今國際智能裝備生產(chǎn)領(lǐng)域的代表性品牌,在工業(yè)設(shè)計方面同樣可視為行業(yè)佼佼者。其生產(chǎn)的裝備除了整體形象美觀、典雅、時尚外,交互設(shè)計也十分人性化。操作平臺和可視窗的高度、角度、大小均符合人機工程學(xué)要求。給操作者帶來了舒適的使用體驗。

(四)文化內(nèi)涵注入可提升智能裝備的文化品位

當(dāng)前大部分機械產(chǎn)品的文化融入程度很低,這對我國機械產(chǎn)品在國內(nèi)外的銷量產(chǎn)生了直接影響。智能裝備是前沿科學(xué)、工程技術(shù)的成果展現(xiàn),往往具有科學(xué)理性的氣質(zhì)。但是設(shè)計師可以用感性的思維洞察其中隱藏的文化內(nèi)涵,也許并非具體物象,而是一種氣魄、韻味、寓意或某種情懷。設(shè)計師應(yīng)將這些人文因素歸結(jié)為文化藝術(shù)、人文理念、民族傳統(tǒng)文化或是師法自然的呈現(xiàn)。以設(shè)計手法把文化內(nèi)涵融入冰冷的科技產(chǎn)品,為其注入精神內(nèi)核,提升智能裝備的文化藝術(shù)品位,增強其人文內(nèi)涵。賦予裝備感性氣質(zhì),可使科技產(chǎn)品在傳播過程中附加以文化的傳揚,這種形式是科技與文化最好的結(jié)合,也是“設(shè)計價值”的重要體現(xiàn)。北京的Vincross奇弩科技研發(fā)的全地形六足機器人HEXA,采用仿生設(shè)計手法,模仿蜘蛛的形態(tài)。不僅使機器人可以完成諸如爬樓這樣的高難度動作,作為在家中使用的智能機器人,這樣靈動可愛的造型傳遞了一種熱愛生活的態(tài)度以及師法自然的思維。

(五)譜系DNA塑造可提升智能裝備的品牌價值

目前大量裝備成品的外觀較為簡單化和直接化。這種普遍性,導(dǎo)致了同類智能裝備的品牌特征難以辨別,降低了消費者對產(chǎn)品形象的認(rèn)知度。因此,需要通過設(shè)計手段提高不同企業(yè)的智能裝備的品牌識別性。每一個企業(yè)都有其自己的DNA特點與風(fēng)格,使其可應(yīng)用于相關(guān)品類的產(chǎn)品,從而形成統(tǒng)一風(fēng)格的系列化產(chǎn)品。工業(yè)設(shè)計可先了解相關(guān)企業(yè)文化、設(shè)計理念與智能裝備的基本內(nèi)涵;然后尋找設(shè)計創(chuàng)意的文化、藝術(shù)、仿生、仿物等理念來源。結(jié)合創(chuàng)意來源,挖掘深層理念,使其從產(chǎn)品本身體現(xiàn)出來。以便樹立行業(yè)品牌形象建設(shè),提升產(chǎn)品附帶的品牌價值,從而使品牌的視覺DNA得以延續(xù),增強企業(yè)競爭力。中科天工智能裝備有限公司的管道探測機器人在使用過程中需要配合操作儀、繞線器及滾輪包裝使用。作為系列產(chǎn)品,選擇金色、銀色、黑色和企業(yè)VI中的橘色作為基本色,以折線弧形為主要元素形成系列DNA特點。這樣智能裝備本身附帶了其品牌的特征,在使用過程中形成良好的企業(yè)口碑。日積月累將會提高品牌的識別度,提升其品牌價值。

結(jié)論與展望

目前我國正從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”過渡。在提升創(chuàng)新能力過程中多注重產(chǎn)品的適應(yīng)性、實用性與創(chuàng)新性,往往忽視產(chǎn)品的美觀性與觀賞性。導(dǎo)致缺少視覺魅力與消費吸引力。某種程度上降低了裝備的品質(zhì)感。交互設(shè)計方面不能把用戶的使用體驗作為根據(jù),裝備不夠人性化。由于缺乏自主創(chuàng)新的工業(yè)設(shè)計,造成智能裝備的文化附加值很低。很多智能裝備缺乏明確的DNA特征,未能提升品牌價值,形成品牌效應(yīng)。為應(yīng)對當(dāng)下國內(nèi)外多元化的市場競爭。設(shè)計創(chuàng)新、制造品牌差異、追求人性化是在競爭中謀求生存發(fā)展的重要手段。工業(yè)設(shè)計將成能為我國從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”邁進的重要支撐力量。

參考文獻

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篇5

關(guān)鍵詞:電力工程技術(shù);智能電網(wǎng);電網(wǎng)建設(shè)

由于全球氣候變化明顯人口不斷增多,致使全球在爆發(fā)經(jīng)濟危機的問題以后能源大量縮減,能源供給問題成為嚴(yán)重的安全隱患,電力作為世界各國主要發(fā)展的經(jīng)濟項目之一,在經(jīng)濟危機爆發(fā)后,各國紛紛將建立智能電網(wǎng)作為自己國家的重要發(fā)展產(chǎn)業(yè),而中國作為全球人口最多的國家,國土總面積占九百六十萬平方公里,其中陸地面積占九百三十二萬六千四百一十萬平方公里,海水總面積占二十七萬零五百五十平方公里,為了應(yīng)對我國地區(qū)發(fā)展不平衡以及能源分布不平衡等問題,在進行智能電網(wǎng)的建設(shè)時,我們要以基本國情的需求為基礎(chǔ)來進行相關(guān)的建設(shè)工作。

1智能電網(wǎng)的簡述

1.1智能電網(wǎng)的電力工程項目體系。在2006年美國IBM公司提出建設(shè)智能電網(wǎng)的電力工程項目,在電力體系中,智能電網(wǎng)是由配電和輸電體系構(gòu)成的,相較電力市場中其他的電力體系,智能電網(wǎng)可以更好地為電力工程節(jié)省資源,在電力的運送上相較其他電網(wǎng)也更為平衡,在此基礎(chǔ)之上,智能電網(wǎng)僅有的問題是對于電網(wǎng)的養(yǎng)護,以及外部條件變化的應(yīng)對辦法,智能的結(jié)構(gòu)構(gòu)成了電網(wǎng)的核心,智能電網(wǎng)可以在提升高品質(zhì)服務(wù)的同時更快的進行信息傳輸,目前智能電網(wǎng)處于一個長期發(fā)展的趨勢,智能電網(wǎng)是所有電網(wǎng)當(dāng)中投資最少的一種建設(shè)方式,美國曾經(jīng)在經(jīng)濟危機爆發(fā)后,大批量進行智能電網(wǎng)的建造,而建造智能電網(wǎng)的目的是為了緩解由于經(jīng)濟危機所帶來的經(jīng)濟艱難等方面的局面,在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中,美國經(jīng)濟上的困難問題開始逐漸改變,經(jīng)濟的復(fù)蘇都要歸功于美國在爆發(fā)經(jīng)濟危機后大批量對于智能電網(wǎng)的建設(shè),結(jié)合我國的基本國情,在進行智能電網(wǎng)建設(shè)工作的同時,更要清楚建設(shè)智能電網(wǎng)的目的以及重點,目前,我國建設(shè)智能電網(wǎng)的口號是堅強智能電網(wǎng),融合建設(shè)出一個新的信息自主化社會。

1.2智能電網(wǎng)的特征。在考慮到我國現(xiàn)狀的情況下,智能電網(wǎng)對資源的二次利用符合了我國對于生態(tài)經(jīng)濟環(huán)境的環(huán)保這一特點,智能電網(wǎng)的環(huán)保技術(shù)彌補了在我國工業(yè)生產(chǎn)下所遺留的生態(tài)破壞問題,減少了工業(yè)生產(chǎn)為生態(tài)造成的負(fù)面影響,中國是自然災(zāi)害的頻發(fā)國家,在建設(shè)智能電網(wǎng)時要注意在保障架構(gòu)牢固的基礎(chǔ)上進行電網(wǎng)建造,使我們建設(shè)的智能電網(wǎng)在一般情況的災(zāi)害下不會產(chǎn)生類似電能不正常運送的現(xiàn)象出現(xiàn),也不會因為季節(jié)環(huán)境的改變而影響電網(wǎng)運作,進行建設(shè)電網(wǎng)的過程中我們?yōu)榱颂嵘悄茈娋W(wǎng)在運行上的效率要對所使用的資源進行相對應(yīng)的優(yōu)化處理,在進行電網(wǎng)建設(shè)的過程當(dāng)中,需要使用到多種資源,由于在國內(nèi)在建設(shè)電網(wǎng)過程中對資源的運用率低下也造成了電網(wǎng)在收益上的欠妥,因此在建設(shè)電網(wǎng)的過程中我們要對資源進行優(yōu)化之后再使用,爭取最大化的提升電網(wǎng)在運行時的效率,為了在保障收益的情況下確定智能電網(wǎng)電能的品質(zhì),在建造電網(wǎng)的進程中我們要盡量減少制造電網(wǎng)的成本,在能源供給過程中根據(jù)客戶需求優(yōu)化在服務(wù)上的品質(zhì)構(gòu)建出一個和諧的市場體制,對電網(wǎng)故障進行診斷并修復(fù),在節(jié)約時間的同時降低維修的成本。

2電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展中的整體運用

2.1在電源部分中的運用。智能電力網(wǎng)絡(luò)由兩種電能組成,一種是智能電能,智能電能可進行變頻交流能都運用直流電源進行通電,另一種是交流電能,交流電能使用恒頻交流在進行變電的操作時運用交流電源進行通電,并將高頻開關(guān)電源運送到所有工作紅的電腦當(dāng)中。

2.2在供電過程中的運用。由于智能電網(wǎng)對電網(wǎng)工作狀態(tài)與電能的品質(zhì)有很高要求,所以在電網(wǎng)發(fā)展過程中,應(yīng)高度關(guān)注電能品質(zhì)與電網(wǎng)運行的平穩(wěn)性,因此,就要求有機融合電力工程技術(shù)中的諧波管控技術(shù)與無功補償技術(shù)。其中有兩種是具有代表性的設(shè)置:一種是薄型交流變換器,另一種是超導(dǎo)無功補償設(shè)施。

2.3在智能發(fā)電過程中的運用。近年來,通過電力、電子器件將電能的轉(zhuǎn)化功能以及管控功能運用到智能電網(wǎng)體系已經(jīng)是一件稀松平常的事,在進行智能電網(wǎng)發(fā)電過程的解析之后,我們得知在智能電網(wǎng)運行當(dāng)中可以使用相關(guān)的電力工程技術(shù)進行電量的降低,這樣做的好處是可以解決電量的無端浪費,在解決電量問題的同時降低電網(wǎng)設(shè)施中機電的使用情況,可以提升電網(wǎng)在工作上的效率。

3電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體運用

3.1質(zhì)量優(yōu)化與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的進程成只能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)可以分成多個級別進行對機制的完備評定,在智能電網(wǎng)的發(fā)展進程中要不斷改進工程技術(shù)上的制度,確保智能電網(wǎng)在發(fā)展上能夠帶來足夠的經(jīng)濟效益,著重剖析智能電網(wǎng)在經(jīng)濟上的發(fā)展方向,構(gòu)建出一個和諧的用戶品質(zhì)評定機制,在低碳能源的能源發(fā)展的基礎(chǔ)上,降低智能電網(wǎng)在能源上的消耗,從而減少周圍環(huán)境的污染情況出現(xiàn),低碳能源是一種在能量轉(zhuǎn)換方式上領(lǐng)先其他能源的技術(shù),充分利用低碳能源可以利用太陽能和風(fēng)能對電網(wǎng)進行通電。

3.2柔流輸電技術(shù)。這個技術(shù)使用了微電子技術(shù)、電子技術(shù)、電力技術(shù)等等,展現(xiàn)了控制技術(shù)和通信技術(shù),此種技術(shù)可以便捷地控制交流供電的過程,在國內(nèi)智能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中,電力工程技術(shù)大部分是運用在高壓電輸變電的過程中,需要把眾多的對環(huán)境危害很小的能源運用到電力體系中,而且實現(xiàn)對能源的分隔等過程,因此,將電力工程技術(shù)與控制技術(shù)相融合可以控制與調(diào)整智能電力網(wǎng)絡(luò)中的不同參數(shù),提升智能電力網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)性,另外,供電的過程會在較大程度上減少電損,進而提升運送電能的水平。

3.3電力工程技術(shù)中的高壓直流輸電技術(shù)。在運用高壓直流電流運行電力的基礎(chǔ)上,智能電網(wǎng)的直流運送電體系中很多環(huán)節(jié)要通過交流電進行電流運送,在保證供電運行過程中運送電流是直流電流的基礎(chǔ)上,充分使用控制換流器進行電流逆變以及電流環(huán)流的相關(guān)作業(yè),而對于電力的短距離直流運送,根據(jù)換流器具有管段作用的原件,利用電力運送的平穩(wěn)性以及經(jīng)濟型進行分量相對不重的直流電流運送,另外,此項技術(shù)不但能夠運用到長距離的直流運送中,還可以運用到短距離的直流運送中,達成高效地為海島等邊遠地區(qū)運送電能,在國內(nèi)遠距離運電技術(shù)中,積極的運用了高壓直流運電技術(shù),而且伴隨技術(shù)的進步,此項技術(shù)還會被運用到更長距離、更大容量的運電項目中。

4結(jié)論

根據(jù)以上內(nèi)容我們了解到新能源在只能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進程中的重要作用,以及未來智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢和方向,我們了解到智能電網(wǎng)的發(fā)展進程中電力工程技術(shù)起著絕對關(guān)鍵的作用,對于電力工程技術(shù)的高效應(yīng)用可以更好地促進智能電網(wǎng)的發(fā)展,對智能電網(wǎng)發(fā)展過程中的能源加以優(yōu)化,從而促成智能電網(wǎng)在未來達成能源、經(jīng)濟的長期、健康發(fā)展。

參考文獻

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[2]秦理.探討智能電網(wǎng)建設(shè)中電力工程技術(shù)應(yīng)用[J].大科技,2016(36).

篇6

2.從強調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。

3.從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,減少層次和中間環(huán)節(jié)。

4.從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變,縮短工作周期,提高工作質(zhì)量。

5.機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為:(1)機械制造自動化。(2)精密工程。(3)傳統(tǒng)加工方法的改進與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。

下面對自動化技術(shù)給予論述和展望。機械制造自動化技術(shù)自本世紀(jì)20年代出現(xiàn)以來,經(jīng)歷了三個階段,即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯(lián)系,它是制造技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)的綜合,旨在全面提高制造企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和對市場的響應(yīng)速度。

一、集成化

計算機集成制造(CIMS)被認(rèn)為是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個由若干個相互聯(lián)系的部分(分系統(tǒng))組成,通??蓜澐譃?部分:

1.工程技術(shù)信息分系統(tǒng)包括計算機輔助設(shè)計(CAD),計算機輔助工程分析(CAE),計算機輔助工藝過程設(shè)計(CAPP),計算機輔助工裝設(shè)計(CATD)數(shù)控程序編制(NCP)等。

2.管理信息分系統(tǒng)(MIS)包括經(jīng)營管理(BM),生產(chǎn)管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),財務(wù)管理(FM)等。

3.制造自動化分系統(tǒng)(MAS)包括各種自動化設(shè)備和系統(tǒng),如計算機數(shù)控(CNC),加工中心(MC),柔性制造單元(FMS),工業(yè)機器人(Robot),自動裝配(AA)等。

4.質(zhì)量信息分系統(tǒng)包括計算機輔助檢測(CAI),計算機輔助測試(CAT),計算機輔助質(zhì)量控制(CAQC),三坐標(biāo)測量機(CMM)等。

二、智能化

智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng),該系統(tǒng)在制造過程中能進行智能活動,如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。在智能系統(tǒng)中,“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性(適應(yīng)性和友好性)。在設(shè)計和制造過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的柔性;對于人,智能制造強調(diào)安全性和友好性;對于環(huán)境,要求作到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協(xié)作與競爭。

三、敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎(chǔ),選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標(biāo)共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求做出快速反應(yīng),以滿足用戶的需要。為了達到快速應(yīng)變能力,虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù),其核心是虛擬制造技術(shù),即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路,它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

四、虛擬化

“虛擬制造”的概念于20世紀(jì)90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計算機仿真技術(shù)為基礎(chǔ),集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學(xué)、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體,是一項由多學(xué)科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真計算機技術(shù)對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預(yù)防的措施,從而達到產(chǎn)品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,增強產(chǎn)品競爭力的目的。

五、綠色制造技術(shù)的應(yīng)用及綠色設(shè)計

若從節(jié)能、降耗、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的角度出發(fā),諸如快速成形技術(shù)、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網(wǎng)絡(luò)制造等先進制造技術(shù)都可納入綠色制造技術(shù)的應(yīng)用范疇。不過目前能將綠色制造技術(shù)真正應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)的,也是較為成功的應(yīng)用,只要集中在汽車、家電等支柱產(chǎn)業(yè)上。如綠色制造技術(shù)在汽車行業(yè)上的應(yīng)用。

(1)節(jié)約資源方面:將“綠色燃料”天然氣作為汽車的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷類降低80%等,同時也消除了鉛、苯等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

(2)采用新設(shè)計的加工工藝方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等國外著名的汽車發(fā)動機公司,發(fā)動了“綠色柴油機行動”,在技術(shù)上作了較大的改進,大大降低了汽車尾氣的排放。

(3)適用于環(huán)境友好的材料方面:世界上著名的汽車生產(chǎn)企業(yè),使用新材料來替代以前使用的石棉、汞、鉛等有害物質(zhì),采用輕型材料——鋁材制造車身,使汽車重量減少40%,能耗也降低了。

(4)部件回收在制造方面:從1990年中期,美國僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項,每年就可獲利數(shù)十億美元。

六、清潔化

清潔生產(chǎn)是指:將綜合預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略,持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中,以便減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險。清潔生產(chǎn)的兩個基本目標(biāo)是資源的綜合利用和環(huán)境保護。對生產(chǎn)過程而言,清潔生產(chǎn)要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程,包括節(jié)約原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺資源,二次能源和再生資源的利用,改進工藝及設(shè)備,并將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前。對于產(chǎn)品而言,清潔生產(chǎn)覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段,即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理,包括產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、包裝、運輸、流通、銷售及報廢等,合理利用資源,并最大限度地減少對人類和環(huán)境的不利影響。

綜上所述,機械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進行有機的結(jié)合,通過計算機技術(shù)是企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機集成和優(yōu)化運行,在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化達到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)、成本低的目的,進而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性,使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

[摘要]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,機械制造業(yè)面臨著不同方面的發(fā)展要求:最大程度地和計算機技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合以實現(xiàn)智能化、自動化、高產(chǎn)、高效、低能耗、無污染的目標(biāo),本文從幾個方面介紹先進制造技術(shù),指明機械制造業(yè)的發(fā)展方向。

[關(guān)鍵詞]先進制造技術(shù)機械制造業(yè)發(fā)展方向

參考文獻:

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【關(guān)鍵詞】機械制造;控制系統(tǒng);自動化技術(shù)

前 言:

自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用,特別是在機械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以實現(xiàn)機械制造的連續(xù)化,從而有效的優(yōu)化自動生產(chǎn)過程。隨著機械制造工藝的提高,高自動化的制造模式已經(jīng)逐漸成為機械制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢,特別是信息技術(shù)和電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展使機械制造控制系統(tǒng)的高自動化更具特點,這對于機械制造業(yè)的發(fā)展、推進機械制造技術(shù)進步都有重大影響。

一、自動化技術(shù)在機械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前,機械制造業(yè)在我國的發(fā)展日益自動化,特別是在機械制造控制系統(tǒng)中,自動化技術(shù)逐漸趨向于集成化、敏捷化和智能化。在這一領(lǐng)域中,自動化技術(shù)的應(yīng)用與計算機集成制造、計算機輔助設(shè)計等緊密相連,為機械制造控制和整體制造業(yè)的發(fā)展提供強有力的技術(shù)支持。

1.自動化技術(shù)集成化

21世紀(jì)計算機集成制造被認(rèn)為是機械制造行業(yè)最主要生產(chǎn)方式。計算機集成制造即CIMS,它由多個相互聯(lián)系的分系統(tǒng)組成,一般可以劃分成管理信息、工程技術(shù)信息、制造自動化和質(zhì)量信息等幾個分系統(tǒng),這種工程技術(shù)在機械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用又包含了計算機輔助下的工藝、工裝設(shè)計及工程分析。其中在在制造控制系統(tǒng)中,管理信息分系統(tǒng)包括對生產(chǎn)、物料等方面的管理,制造自動化分系統(tǒng)包含了計算機數(shù)控、柔性制造單元和自動裝配等。而質(zhì)量信息分系統(tǒng)又包含了計算機輔助下的檢測、質(zhì)量控制等。這些構(gòu)成了機械制造控制的自動化系統(tǒng),從整體來看這些分系統(tǒng)環(huán)環(huán)緊扣,構(gòu)成了一個集成化的控制核心,保證了自動化操作的順利進行。

2.自動化技術(shù)敏捷化

敏捷制造是指公司以企業(yè)信譽度和競爭力為基礎(chǔ),選擇適合的合作者來共同組成一個虛擬公司,雙方分工合作,為共同目標(biāo)努力增強兩者間的合作競爭力,以便在產(chǎn)品生產(chǎn)方面可以迅速的對用戶需求作出反應(yīng),滿足消費者需要。而為了增強企業(yè)的應(yīng)變能力,這種虛擬企業(yè)建立的核心就是虛擬制造技術(shù),它是敏捷制造的關(guān)鍵。敏捷制造是機械制造領(lǐng)域中制造控制系統(tǒng)由信息集成向企業(yè)集成發(fā)展的必經(jīng)之路,自動技術(shù)敏捷化使得制造控制系統(tǒng)對機械制造過程的控制更加精細化,這也是越來越多高精尖機械設(shè)備可以投入制造、生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。

3.自動化技術(shù)智能化

智能制造控制系統(tǒng)在機械制造控制中的應(yīng)用可以看作是由人類專家和智能機械一起組成的一種人機一體化的體統(tǒng),這種體系統(tǒng)可以在進行機械制造控制的過程中進行一系列的智能活動,如分析、構(gòu)思、判斷、推理及決策等。在這里,自動化技術(shù)智能化的最主要體現(xiàn)是整個制造控制體統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性、友好性。在對機械設(shè)計或機械制造進行控制的過程中,可以采用模塊式的方法,使控制工作具有更大的柔性,讓整個控制系統(tǒng)在機械制造領(lǐng)域的使用和操作更具靈活性。而智能化的自動技術(shù)對于人則更強調(diào)安全友好,同時在進行機械制造的過程中,根據(jù)命令指示的輸入可以做到減少環(huán)境污染,節(jié)省資源能源。此外,就社會而言,智能化的自動技術(shù)有利于合理競爭和協(xié)作的推廣。

二、機械制造控制系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

1.自動化技術(shù)的性能發(fā)展

機械制造控制系統(tǒng)早期的自動化通常只能在理想條件下進行簡單操作,進行任務(wù)調(diào)度。今后自動化技術(shù)在機械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用將面向智能化的方向發(fā)展。智能系統(tǒng)是用計算機模型來進行人類思維的模擬,進而得出命令再有制造系統(tǒng)進行命令執(zhí)行。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,自動化技術(shù)同智能化系統(tǒng)將會越來越緊密的結(jié)合在一起,由智能化系統(tǒng)發(fā)出任務(wù)指令,再通過自動化系統(tǒng)完成人類在機械制造方面的需要,實現(xiàn)真正意義上的機械制造系統(tǒng)的全自動智能化。

此外,工藝技術(shù)復(fù)合化、多元化以及自動化技術(shù)精確高效化也是未來自動化技術(shù)在性能方面的發(fā)展方向。其中復(fù)合加工是一種采用多軸控制減少機械制造工序時間和輔助制造時間的科學(xué)制造技術(shù),多元化是指在未來的機械制造在工藝技術(shù)方面將不再單一,可以擇優(yōu)而取,保證機械制造的最優(yōu)化。因此,將兩者集合保證了機械制造技術(shù)的尖端,是未來制造業(yè)主要的改革方向。隨著信息化的發(fā)展,未來機械制造的發(fā)展將更是日新月異,特別是多核CPU、高頻CPU及RISC芯片的快速更新?lián)Q代將會讓數(shù)控機床的精度和效率都得到質(zhì)的提升。

2.自動化技術(shù)的功能發(fā)展

首先,多媒體技術(shù)在機械自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用將越來越突出。廣義的多媒體技術(shù)指計算機技術(shù),也可以指聲像、通訊等技術(shù)。將計算機、通訊和聲像技術(shù)結(jié)合便可以直接通過計算機來進行通訊或聲音圖像的編輯,將它們應(yīng)用到數(shù)控領(lǐng)域可以進行高效的信息分析處理工作,并可以通過設(shè)備對制造場地運行的自動控制系統(tǒng)的參數(shù)值和故障進行監(jiān)察。但是這種技術(shù)的應(yīng)用需要大批素質(zhì)優(yōu)秀的數(shù)控人才。因此,在今后機械制造控制自動化系統(tǒng)的發(fā)展過程匯中注重高精尖人才的培養(yǎng)。

其次,數(shù)控系統(tǒng)操作界面日趨簡單。數(shù)控系統(tǒng)軟件繁多,而用戶界面設(shè)計缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致自動化控制系統(tǒng)軟件客戶端的操作界面差異大,這不僅增加了操作量,也對軟件操作者有了更高的要求。因此,未來操作系統(tǒng)便會朝著簡單化的方向發(fā)展,以提高機械制造運行速度,降低技術(shù)人員操作的難度,但是這一領(lǐng)域的研發(fā)是一個較為緩慢的過程,需要經(jīng)驗的積累和科技發(fā)展的不斷帶動。

最后,計算直觀化。借助可視化技術(shù)將文字轉(zhuǎn)化為圖片、影響等可是信息可以更高效的進行數(shù)據(jù)的處理和解釋,通常情況下,可視化的信息交流需要采用多媒體技術(shù),從而讓無紙設(shè)計、虛擬樣機設(shè)計等設(shè)計工藝投入到機械制造行業(yè)當(dāng)中,這對于縮短生產(chǎn)周期,提高機械制造質(zhì)量具有重要作用。

三、小結(jié)

綜上所述,今后的機械制造業(yè)中,自動化技術(shù)同系統(tǒng)工程、現(xiàn)代信息等技術(shù)的結(jié)合才是主要的發(fā)展方向,利用自動化在機械制造控制中實現(xiàn)一個集成化、敏捷化、智能化的系統(tǒng)將會對保持機械制造成本、縮短機械制造周倜、提高機械制造質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻:

[1]方敏,鐘怡帆.基于機械制造與自動化應(yīng)用的研究[J].電子技術(shù)與軟件工程.2013(19)

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1.1相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研

隨著改革開放的深入,現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,特別是信息技術(shù)與現(xiàn)代建筑的融合,使我國樓宇智能化技術(shù)迅速普及,各種智能建筑如雨后春筍不斷涌現(xiàn),為建筑電氣技術(shù)的應(yīng)用開辟了新的發(fā)展空間,也為設(shè)備制造、工程設(shè)計施工、物業(yè)經(jīng)營管理等行業(yè)開拓了巨大的市場,已經(jīng)逐漸成為一種工作特點鮮明、技術(shù)內(nèi)涵豐富的新行業(yè),極大促進了社會對建筑電氣工程技術(shù)專業(yè)人才的需求。[1]

1.2職業(yè)崗位(群)分析

本專業(yè)在寬口徑的職業(yè)素質(zhì)與專業(yè)基礎(chǔ)平臺上,設(shè)置2個專門化專業(yè)方向。

A.建筑電氣施工技術(shù)專業(yè)方向畢業(yè)生,主要在擔(dān)任電氣方面的施工工程師、施工隊長、項目經(jīng)理、工程監(jiān)理等工作,也可從事運營管理及中小型工程的設(shè)計工作,或在電氣照明工程公司、建設(shè)工程公司單位等部門從事安裝工程造價預(yù)決算,物業(yè)管理,銷售,監(jiān)理,建筑施工組織管理等工作。

B.建筑電氣自動化技術(shù)專業(yè)方向畢業(yè)生,主要在設(shè)計院、房地產(chǎn)開發(fā)公司、裝修公司、建設(shè)監(jiān)理部門、設(shè)備安裝施工公司、樓宇弱電系統(tǒng)集成(含消防系統(tǒng))公司、電氣照明工程公司、建設(shè)工程公司單位等部門從事現(xiàn)代化樓宇自動化設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行、維護及管理,安裝工程造價預(yù)決算,物業(yè)管理,銷售,監(jiān)理,建筑施工組織管理等工作。

1.3專業(yè)服務(wù)方向及市場對本專業(yè)人才的需求分析

重慶成立直轄市以來,成就了房地產(chǎn)行業(yè)的崛起,特別是現(xiàn)代智能辦公大樓的建設(shè)已經(jīng)成為時尚。智能建筑對建筑內(nèi)的設(shè)備、配電、線路集成等的要求標(biāo)準(zhǔn)比原有的普通建筑要高很多,智能控制需要更規(guī)范、更準(zhǔn)確、更安全、反應(yīng)更快,對工作人員的要求就更高,因此,需要一大批實用技術(shù)知識面寬、高技能、綜合工程實踐能力強的高技能型人才。

重慶市高職高專院校共有20余所,目前只有重慶正大軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院開設(shè)了本專業(yè),而在整個西南地區(qū),也只有四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院、四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院和云南機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院開設(shè)了此專業(yè)??v觀全國高職高專院校,建筑電氣工程技術(shù)這個專業(yè)也是非常稀少,因此,該專業(yè)的學(xué)生就業(yè)前景非常廣闊,開設(shè)此專業(yè)將極大的有利于推動重慶市乃至西南地區(qū)的現(xiàn)代化智能型建筑的發(fā)展。

智能建筑市場的迅猛發(fā)展,直接拉動了對智能建筑新職業(yè)人才的需求。目前國內(nèi)建筑電氣從業(yè)人員數(shù)量巨大,已達到約100萬人,且主要集中在上海、北京、重慶、廣州、深圳、天津、杭州、寧波、大連等大中城市。絕大多數(shù)從業(yè)人員都未經(jīng)任何培訓(xùn)就直接上崗,生產(chǎn)一線的操作人員技能水平很低,高級工不足2.4%,技師不足1%,高級技師不足0.3%。目前,全國建筑電氣新職業(yè)人才缺口達40萬,特別是建筑電氣施工人才、樓宇智能化系統(tǒng)設(shè)備運行維護人才、樓宇智能化工程設(shè)計、管理、安裝與調(diào)試人才等各層次人才嚴(yán)重不足。

2增設(shè)新專業(yè)的可行性論證

2.1專業(yè)開辦經(jīng)費及專業(yè)教學(xué)成本核算

專業(yè)開辦后,可以依拓發(fā)電類專業(yè)群、建筑類專業(yè)群和電子信息技術(shù)專業(yè)群,很好地利用其它專業(yè)的實驗室和教師,從而更好地實現(xiàn)資源共享,發(fā)揮現(xiàn)有實驗室的作用以節(jié)約成本。后續(xù)資金可以通過該專業(yè)招生、學(xué)院的教學(xué)投入、上級主管部門的專項資金和培訓(xùn)建筑電氣施工人才的收入加以解決。另外,以后隨著學(xué)生規(guī)模的增加,可以分期分批進行教學(xué)上的投入,共同發(fā)展,從而更好地實現(xiàn)贏利。新晨

2.2專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課教師、實驗室、實訓(xùn)室建設(shè)

由于本專業(yè)是由電氣系、建筑系和計算機系共同構(gòu)成,因此可以利用其它專業(yè)的實驗室和教師,從而更好地實現(xiàn)資源共享,發(fā)揮現(xiàn)有實驗室和實訓(xùn)基地的作用以節(jié)約成本。

2.3產(chǎn)學(xué)研結(jié)合背景

強化實驗、實習(xí)和實訓(xùn)三個關(guān)鍵環(huán)節(jié),校內(nèi)外生產(chǎn)性實訓(xùn)時間超過50%。實施校企合作教育模式,保證學(xué)生有半年以上的時間到企業(yè)頂崗實習(xí)。本專業(yè)長期堅持為建筑行業(yè)服務(wù),同時企業(yè)也為我們提供頂崗實習(xí)和就業(yè)崗位,優(yōu)先選擇畢業(yè)生,并參與學(xué)院人才培養(yǎng)工作,初步形成了教學(xué)與生產(chǎn)緊密結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)互惠雙贏的“校企聯(lián)姻,產(chǎn)學(xué)合作”的辦學(xué)模式,為學(xué)院進一步深化人才培養(yǎng)模式改革,實施工學(xué)交替打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

篇9

關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機械;控制工程;技術(shù);發(fā)展

隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展,其在各個行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,在農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中,控制技術(shù)的應(yīng)用可以極大地提高農(nóng)業(yè)機械智能化發(fā)展,對于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化、智能化發(fā)展具有重要意義,控制技術(shù)的研究水平逐漸引領(lǐng)著世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向??刂乒こ膛c農(nóng)業(yè)機械技術(shù)相結(jié)合能夠有效增強作業(yè)效率,使農(nóng)業(yè)機械技術(shù)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中得到更大的利用,兩者可以相互促進發(fā)展??刂乒こ炭梢詾檗r(nóng)業(yè)機械化技術(shù)的研究提供多樣化的技術(shù)支撐,從而實現(xiàn)互相促進的目的,在當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的中,農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)水平的高低將直接影響到農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,因此,農(nóng)機控制技術(shù)的發(fā)展對于當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展起著不可或缺的作用[1-2]。我國農(nóng)機控制技術(shù)起步相對較晚,但是發(fā)展速度較快,目前基本實現(xiàn)農(nóng)機各個方面的控制[3]。但是我國農(nóng)機控制技術(shù)仍然存在農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、控制精度差、智能化水平較低等問題,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺等技術(shù)還處于初級階段,農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展較為落后。未來我國應(yīng)該積極引進國外先進經(jīng)驗和技術(shù)措施,基于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際國情,不斷進行技術(shù)改革與創(chuàng)新,逐步完善適合我國現(xiàn)代農(nóng)機控制技術(shù)與發(fā)展體系,逐步建立完善的農(nóng)機控制工程相關(guān)技術(shù)體系,推動控制工程技術(shù)在我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效運用[4-6]。

1農(nóng)機控制工程系統(tǒng)核心技術(shù)

控制工程的存在主要是根據(jù)工程理論與先進的計算機技術(shù)相配合而形成的,如控制數(shù)據(jù)參數(shù)的改進等,從而完成對農(nóng)業(yè)機械的控制。該技術(shù)首先被提出在18世紀(jì)到19世紀(jì)之間,主要被用于當(dāng)時的蒸汽機中,為了提高機械的作業(yè)效率,從而控制工程這一新技術(shù)為順應(yīng)當(dāng)時背景發(fā)展被提出,慢慢隨著時間的推移,更多的專業(yè)技術(shù)人員提出了更加完善的控制工程技術(shù)。21世紀(jì)后,科學(xué)技術(shù)得到了空前的發(fā)展,與信息技術(shù)相結(jié)合的控制技術(shù)變得越來越成熟了,同樣,也被更多人所使用接受,形成了更廣闊的推廣發(fā)展。目前,關(guān)于農(nóng)機控制工程系統(tǒng)的核心技術(shù)主要包括機械電子工程技術(shù)、集成控制技術(shù)、預(yù)測控制技術(shù)、模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及魯棒控制技術(shù)[7]。

1.1機械電子工程技術(shù)

機械電子工程技術(shù)是農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)之一,主要包括自動控制技術(shù)、電子信息技術(shù)、機械制造技術(shù)及傳感器技術(shù)等。其中,機械技術(shù)是機械電子工程技術(shù)的核心,支撐著其他技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,其機械技術(shù)的發(fā)展效率直接影響后續(xù)技術(shù)的發(fā)展及工作效率。自動控制技術(shù)主要是對機械設(shè)備及相關(guān)零部件的工作軌跡、運行狀態(tài)中的各項參數(shù)及最終要達到的目標(biāo)進行控制;傳感器技術(shù)主要是對機械設(shè)備及各個關(guān)鍵零部件的工作參數(shù)及工作狀態(tài)進行精確的檢測與控制,其傳感器檢測精度直接對設(shè)備運轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的影響;電子信息技術(shù)主要是結(jié)合電路及電子學(xué)等基礎(chǔ)理論知識選取相應(yīng)的電子產(chǎn)品或電器元件。

1.2集成控制技術(shù)

集成控制技術(shù)是一種常見的農(nóng)機控制工程技術(shù)之一,主要是通過相關(guān)信息收集、處理系統(tǒng),實現(xiàn)對相關(guān)農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品各個零部件的數(shù)據(jù)信息進行有效的集成、融合與處理,從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的自動操作與決策,可以極大地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,實現(xiàn)自動化及智能化生產(chǎn)。集成控制技術(shù)是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的控制工程技術(shù)之一[8]。

1.3預(yù)測控制技術(shù)

預(yù)測控制技術(shù)是近幾年逐漸發(fā)展起來的新型農(nóng)機控制工程技術(shù)之一,可以處理相關(guān)機械設(shè)備運行中的滯后過程,屬于一種閉環(huán)控制算法,可以根據(jù)對象的歷史信息和未來輸入預(yù)測其未來輸出,具有良好的跟蹤性能和較強的抗干擾能力。預(yù)測控制技術(shù)可以對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中相關(guān)設(shè)備的運行誤差及變化率進行有效控制,結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)及時進行機械運行狀態(tài)的調(diào)整,對于提高農(nóng)機工作效率具有重要意義。

1.4模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)主要是以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)形成的一種控制技術(shù),是通過模擬人的近似推理和綜合決策過程(又被稱為經(jīng)驗方法)。在設(shè)計中不需要建立被控對象的精確數(shù)學(xué)模型,使控制算法的可控性、適應(yīng)性和合理性提高,成為農(nóng)機控制工程技術(shù)的一個重要分支,對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中難以獲取、動態(tài)特性不易掌握或變化非常顯著的過程非常適用,其魯棒性及抗干擾能力較強,因此特別適用于非線性的過程變化及滯后系統(tǒng)的控制。模糊控制系統(tǒng)的主要系統(tǒng)框架圖如圖1所示。

1.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是指在被控制系統(tǒng)中可以進行系統(tǒng)工作優(yōu)化、推理、故障診斷等功能。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強的適應(yīng)能力及學(xué)習(xí)能力,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境較為復(fù)雜,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以對控制系統(tǒng)的不確定性、時變的環(huán)境等進行合理、精確的決策、控制及學(xué)習(xí),是推動農(nóng)機智能化發(fā)展的重要技術(shù)之一,代表了當(dāng)前社會科技水平的進步,它是依托于生物學(xué)理論將控制工程與其相結(jié)合而形成的一項控制技術(shù)。該項技術(shù)的工作使用主要是將控制系統(tǒng)中的各連接點看作人體中的神經(jīng)元,通過節(jié)點連接從而形成一個網(wǎng)格框架,形成一個動態(tài)的系統(tǒng),通過后續(xù)操作完成信息的傳遞。在農(nóng)業(yè)機械技術(shù)發(fā)展中使用該項技術(shù),能夠?qū)ζ淇刂茢?shù)據(jù)信息完成函數(shù)賦值,利用計算得出結(jié)果,從而使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠更加智能化地使用在農(nóng)業(yè)機械作業(yè)當(dāng)中,有效提高其作業(yè)效率。

1.6魯棒控制技術(shù)

通過對于魯棒控制技術(shù)的使用不會因外部的影響改變正確數(shù)據(jù)的使用,正是因為該類技術(shù)的優(yōu)點,其得到了人們的認(rèn)可,獲得了更加廣闊的推廣發(fā)展。例如,農(nóng)業(yè)機械中的采摘機械臂,該類機械由于其參數(shù)系統(tǒng)的獨特存在,受到外界因素影響后容易產(chǎn)生變化,從而影響到其正常工作,會形成較為嚴(yán)重的作業(yè)誤差,使其操作控制變得非常困難。魯棒控制技術(shù)能夠更加良好地解決此類問題,該項技術(shù)將模態(tài)法融入其中,控制系統(tǒng)被分成慢速和快速系統(tǒng),利用控制調(diào)節(jié)器改善系控制統(tǒng)的加、減速度。該類控制技術(shù)可以有效降低外部影響因素對于控制系統(tǒng)的影響,顯著增強了農(nóng)機作業(yè)效率和工作性能[9]。

2農(nóng)機控制工程技術(shù)在實際中的應(yīng)用

2.1遙感技術(shù)

遙感技術(shù)自從被提出后,就被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,對于農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展起到了不可或缺的作用。在農(nóng)作物的種植生產(chǎn)過程中,利用該項技術(shù)可以有效對農(nóng)作物的生長狀態(tài)起到良好的監(jiān)測作用,從而獲得人們通過肉眼無法發(fā)現(xiàn)的細節(jié),根據(jù)所得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,對于農(nóng)作物的生長開展有效的后續(xù)工作;通過對農(nóng)作物的病蟲草害監(jiān)控及防治,可以有效避免病蟲草害的出現(xiàn),利用該項技術(shù)發(fā)現(xiàn)源頭所在,完成防治處理;最后,對于自然災(zāi)害也可以起到一定程度的監(jiān)測作用。

2.2農(nóng)業(yè)無線通信技術(shù)

傳統(tǒng)農(nóng)田作物的生長狀況監(jiān)測,不但要耗費大量的人力,而且不能夠做到實時監(jiān)控,如采用有線測控系統(tǒng),則需要鋪設(shè)光纖或者電纜,增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,降低了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)及嵌入式控制技術(shù)的發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實時監(jiān)測、感知和采集監(jiān)控區(qū)域的信息,并將采集到的數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給終端用戶,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,有效提高了農(nóng)業(yè)實際作業(yè)效率。

3農(nóng)機控制工程技術(shù)的未來發(fā)展前景

我國對于控制工程的研究與國外發(fā)達國家相比進程較慢,在該領(lǐng)域的技術(shù)研究中與國外相比還需繼續(xù)努力,伴隨我國經(jīng)濟水平和科技水平的不斷提高,以及對于控制技術(shù)的深入研究,其得到了巨大的提升和良好的改善,控制工程應(yīng)用于機械電子工程中,能夠更好地推進農(nóng)業(yè)機械化的推廣發(fā)展。為了能夠使該項技術(shù)得到更好的發(fā)展,需要加大科研創(chuàng)新,走向全新的發(fā)展道路,從而推進農(nóng)機控制工程技術(shù)更好的發(fā)展。在發(fā)展農(nóng)機控制工程技術(shù)的前提下,要牢記綠色農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展理念。農(nóng)機控制工程技術(shù)的發(fā)展不僅僅局限在經(jīng)濟效益上,還需要將其與綠色發(fā)展相結(jié)合。在發(fā)展該類技術(shù)時,需要注意其對生態(tài)環(huán)境的影響,一定要保障其綠色發(fā)展,從而做到技術(shù)環(huán)保,能夠良好的完成綠色農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。政府及高校教育部門應(yīng)該加大科研資金投入,積極引進相關(guān)的設(shè)備與人才,進而促進農(nóng)機控制工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速應(yīng)用與發(fā)展,加大科研資金的投入,促進相關(guān)農(nóng)機控制技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,提高我國農(nóng)機整體裝備水平,加快推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程。

4結(jié)論

篇10

關(guān)鍵詞:中職;制造工藝;高新技術(shù)

中圖分類號:G712 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-9094-(2016)05C-0027-04

傳統(tǒng)的機械制造工藝過程是一個離散的生產(chǎn)過程,以往令人自豪的“八級鉗工”,如今幾乎無人問津,這個過程實際是基于生產(chǎn)操作者本身技術(shù)水平的一個狹義的制造過程。隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)與計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、智能制造技術(shù)以及時下流行的3D打印制造技術(shù)結(jié)合起來形成了符合時展的嶄新的機械制造工藝基礎(chǔ)。

為了適應(yīng)現(xiàn)代制造工藝的發(fā)展趨勢,掌握機械制造行業(yè)工作所必須掌握的基本技能,中職生學(xué)習(xí)機械工藝就要形成合理的知識結(jié)構(gòu),部分制造加工還要與生活實際結(jié)合起來,以適應(yīng)將來不同職業(yè)不同崗位上的專業(yè)技術(shù)要求。

結(jié)合職業(yè)類學(xué)校學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況,對照高新技術(shù)目前總體發(fā)展,與中職類《機械制造工藝基礎(chǔ)》課程主要銜接在以下幾個方面。

一、制造系統(tǒng)的自動化

機械制造的自動化歷經(jīng)了石器時代、青銅時代、冶鐵時代、單機時代,直到現(xiàn)在的自動化生產(chǎn)線、數(shù)控機床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造和并行的階段,一步步向集成化、智能化方向發(fā)展。為提高生產(chǎn)率,改善勞動條件、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)快速響應(yīng)提供了必要的保證。

古人在制造青銅劍時,采用了工藝基礎(chǔ)中的鑄造和鍛造、歷經(jīng)多時才能打造出優(yōu)良的兵器。但是選材受到材質(zhì)不純的影響,導(dǎo)致大多數(shù)的金屬歷經(jīng)歲月無情的變遷,早已銹跡斑駁。

隨著工業(yè)革命的到來,機器逐步取代以前繁瑣的人工。原先幾十個甚至上百個勞動力的任務(wù),利用機器可能只要一天就可以完成,大大提高了社會生產(chǎn)力。

現(xiàn)在來說,各式各樣的標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)件充斥著市場,越來越多的機器走向了自動化,智能化。普通中職類學(xué)校的實訓(xùn)用數(shù)控三軸聯(lián)動銑床到大學(xué)的五軸聯(lián)動機床,無一不是市場的縮影。加工設(shè)計的自動化,例如銑削一個復(fù)雜表面,可能只要在軟件中直接畫出圖形,在機床中對好起刀點,程序自動生成,等加工結(jié)束,工件已經(jīng)成型。操作者在這過程中只要負(fù)責(zé)繪圖和簡單的開頭工作就可以。這樣的自動化,在幾十年前是想都不敢想的。

作為中職學(xué)生,只有學(xué)好現(xiàn)有的專業(yè)基礎(chǔ)知識,才能應(yīng)對將來不斷進步的社會和不斷發(fā)展的自動化機器,成為行業(yè)中的佼佼者。

二、精密工程的普及化

精密工程包括精密與超精密加工技術(shù)、微細加工與超微細加工技術(shù)、納米技術(shù)等,精密加工的精度已經(jīng)非常高,而目前中職生所能掌握的只是在1/100mm,精度相差之大也正是技術(shù)水平的限制。

隨著社會的不斷進步,對精密工件的要求也越來越高,上升一個十分位,實際上意味著投入更多的資本。一臺普通的0.001mm精度的機床,如果提升到0.0001mm的精度,那么可能機床的價格是原有的幾倍甚至十幾倍。這不僅印證了科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,更表明了機械行業(yè)在整個社會經(jīng)濟體中的重要作用。

中職學(xué)生只有現(xiàn)在先保證0.01mm的精度,在此基礎(chǔ)上不斷豐富自己的閱歷,提升自己的技術(shù)水平,才能在愈演愈烈的人才競爭中脫穎而出,取得自己的榮譽。

三、高速高效加工

高速加工是利用比常規(guī)速度高得多的速度實現(xiàn)對被加工零件加工的先進技術(shù)。它具有高速高效高精度等特征。在2003年的歐洲機床展上,已經(jīng)推出了具有轉(zhuǎn)速為60000r/min高速主軸的加工中心。隨著干切技術(shù)的推進,這樣的轉(zhuǎn)速已經(jīng)被現(xiàn)在的更高速度所取代。

學(xué)過普通車床切削的中職學(xué)生都知道,工件表面的粗糙度除了與進給量有關(guān),更與切削速度有關(guān)。切削速度越快,工件表面質(zhì)量越好,表面粗糙度值越小,工件更接近設(shè)計圖樣上的要求。目前學(xué)生用的機床最快轉(zhuǎn)速在1400r/min左右,主要用于外圓切削。所以更高精度更高速度的機床都在數(shù)控機床和加工中心體現(xiàn)高效率。

高速加工已經(jīng)成為一種趨勢,不僅有利于提高生產(chǎn)率,也有利于提高工件本身質(zhì)量。高速就要求機床有更好的穩(wěn)定性能,更高的精度,刀具則要有更好的強度硬度以及適應(yīng)性。高速同時還影響著切削溫度。正常情況下,切削區(qū)域溫度可以達到1000°以上,而高速加工切削區(qū)域溫度更高。隨之影響的是工件材料,如果材料熔點較低,則容易出現(xiàn)黏刀現(xiàn)象。所以不同的工件材料,應(yīng)選擇不同檔速的切削速度。

高效加工在機械行業(yè)是生產(chǎn)率的保證。越來越科技化的車間,從毛坯件到成品,所花的工時越來越少。原先要保證一個零件的精度,從粗加工車間到半精加工車間,再到精加工車間,過程繁瑣且在質(zhì)檢部門也常常出現(xiàn)超差的情況。自從一體化車間的出現(xiàn),工件的生產(chǎn)效率飛躍地提高,極大的保證了訂單生產(chǎn)完成率和部分高效加工機器市場占有率。

中職學(xué)生目前所接觸的是低中速切削,作為初學(xué)者,應(yīng)先掌握基礎(chǔ)知識。了解和掌握CA6140型基礎(chǔ)車床,從最初的加工到保證工件的質(zhì)量,逐漸提高轉(zhuǎn)速,通過這一過程,了解毛坯到成品的生產(chǎn)工藝過程,掌握操作車床的基本本領(lǐng)。

四、特種加工

特種加工是利用聲、光、電、磁、原子等能源實現(xiàn)的物理的、化學(xué)的加工方法。如超聲波加工、電火花加工、激光加工、電子束加工、電解加工等,在一些新型材料、難加工材料的加工和精密加工中取得了良好的效果。

部分中職生在校期間接觸過電火花加工和線切割加工,對此類特種加工有一定了解。但是作為特種加工中的多種加工形式,中職生暫時接觸的層面還不夠。不僅要學(xué)會編程,更要學(xué)會解決加工過程中出現(xiàn)問題的辦法。

電火花加工是利用脈沖放電對導(dǎo)電材料的腐蝕作用去除材料,滿足一定的形狀和尺寸要求的一種加工方法。加工時,加工件浸入油基液中,采用黃銅作為電極,施加脈沖電壓,產(chǎn)生脈沖放電進行加工。此類加工常加工任何高硬度、難切削的導(dǎo)電材料,特定條件下也可加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)電材料。此類加工的最大優(yōu)點是脈沖參數(shù)可以調(diào)節(jié),所以粗、半精、精加工都可以在同一臺機床上連續(xù)進行;最大的缺點是電極損耗較快,制作電極的成本較高。

線切割加工時利用移動的金屬絲(常用鉬絲)做電極,按照CAD繪圖圖形或者自行編制的程序進行走絲加工。線切割是一種比較成熟的工藝方法,常用于沖模、樣板、形狀負(fù)責(zé)的精密微小零件,以及難切削的導(dǎo)電材料加工。筆者曾帶過線切割實訓(xùn),剛開始加工工件時總是有條紋,經(jīng)過慢慢摸索,調(diào)整“8-4-2”參數(shù)設(shè)置,加工出來的工件不僅沒有條紋,無論快走絲還是慢走絲,都能達到設(shè)計圖樣給出的尺寸公差和表面質(zhì)量。

中職生不僅要掌握基礎(chǔ)的“車銑刨磨鉆”加工,對一些特征加工也要有所了解與設(shè)計,以拓展自己的知識面。例如激光加工,中職生不僅要了解生活中常用激光來切割加工鉆石,專業(yè)上激光也常用來切割單晶硅硅片,用來制作集成電路或者太陽能基礎(chǔ)元件。

五、表面工程技術(shù)

表面工程技術(shù)即表面功能性覆層技術(shù)。它是通過附著、注入、熱處理等手段,使工件表面具有耐磨、耐蝕、耐疲勞、耐熱、減摩擦等特殊的功能。

生活中表面工程技術(shù)應(yīng)用得很廣泛,其主要目的是裝飾和金屬防腐,有涂料裝飾,如家具、建筑裝飾;有金屬鍍層,如車輛、燈具等的鍍鉻、鍍鎳等;有金屬噴涂、噴塑,如金屬門窗的裝飾等。主要對原有材料進行表面再加工,以達到表面防銹、表面強化、零件修復(fù)的目的。

機械材料大多是金屬材質(zhì),在空氣中,很容易發(fā)生氧化生銹。而金屬鍍層則可以很有效的解決這個問題,通過金屬鍍層可以隔絕空氣與水的影響,從而達到防止生銹的目的。

很多機械零件不僅要有一定的尺寸公差和良好的表面粗糙度,還要有足夠的強度和硬度,一些應(yīng)用比較頻繁的工件如齒輪、凸輪、鏈條等,表面進行熱處理或是進行拋丸處理,都可以強化表面層,達到表面強化的目的。

機械零件有著精度要求,表面有損傷將會影響機器的正常運轉(zhuǎn)。而通過表面工程技術(shù)進行涂裝,將能極高地修復(fù)破損零件,減少生產(chǎn)成本,同樣達到生產(chǎn)目的,且比原有零件更耐磨耐沖擊。

作為中職生而言,了解表面工程技術(shù)的工藝,熟悉生活中與表面工程技術(shù)有關(guān)的物品,可以提高他們對該技術(shù)的認(rèn)知,從而達到在生產(chǎn)中結(jié)合各種加工知識對機械行業(yè)有更深的認(rèn)識。

六、快速成形制造

快速成形制造是利用離散、堆積、層集成形的概念,把一個三維實體零件分解為若干個二維實體制造出來,再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實體零件。利用計算機輔助三維實體造型技術(shù)和CAM技術(shù)相結(jié)合,通過數(shù)控激光機和光敏樹脂等介質(zhì)實現(xiàn)零件的快速成形。

隨著3D打印技術(shù)的不斷完善,中職生對該領(lǐng)域的技術(shù)也通過各種途徑有所了解。在電影《十二生肖》中,通過掃描生成一模一樣的獸首就是比較典型的3D加工。目前3D打印技術(shù)正在向各行業(yè)滲透,像房屋、槍械、飛機、機器等都正逐步走進現(xiàn)實中來。

快速成形制造可以在無需準(zhǔn)備任何模具、刀具和工裝卡具的情況下,直接接受指令數(shù)據(jù),快速制造出新產(chǎn)品的樣件、模具或模型。簡單來說快速成形系統(tǒng)相當(dāng)于一個小型工廠,快速進行加工制造出成品。通過統(tǒng)一的“分層制造、逐層疊加”原理,類似數(shù)學(xué)中的堆壘級數(shù)加法,逐層粘結(jié)起來。其強度和硬度得到進一步的提高。

通過分層制造和逐層疊加,將一個三維實體切成無數(shù)片層,然后用材料添加法將每層做出來并同時連接各層,直到完成整個零件。這其中,最關(guān)鍵的技術(shù)是連接,因為是同種材料,無多余內(nèi)應(yīng)力,可以利用燒結(jié)技術(shù)完成。

作為新興產(chǎn)業(yè)技術(shù),快速成型制造已經(jīng)逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè),以其高效成型、加工質(zhì)量優(yōu)質(zhì)推廣開來。將來很多的行業(yè)都可以用3D打印完成。作為中職生,可以預(yù)先了解這一行業(yè),并與時下流行的機器人技術(shù)結(jié)合起來,為產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)提高自己的綜合業(yè)務(wù)能力。

七、智能制造技術(shù)

智能制造技術(shù)是指把專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)應(yīng)用于制造中,解決多種復(fù)雜的決策問題,提高制造系統(tǒng)的實用性和技術(shù)水平。

2016年最值得關(guān)注的九大核心智能制造技術(shù)為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人、3D打印、知識工作自動化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬現(xiàn)實和人工智能。這些貌似離我們的中職生很遙遠,但是一旦走上工作崗位,或多或少會接觸到這些先進的理念與核心技術(shù)。目前中國已然是世界上的制造大國,“Made in China”已經(jīng)被越來越多的國家所接受和認(rèn)同,作為中職學(xué)生,則必須要有更大的理想和抱負(fù),為自己國家的智能制造體系奉獻一份力量。

云計算是目前比較流行的元素,和云網(wǎng)絡(luò)、云儲存一樣,成為人們?nèi)粘I钪械囊徊糠?。原先電腦儲存是老式的磁盤,容量小,價格貴,隨著U盤、SD卡的興起,我們能儲存并隨身攜帶的東西越來越多,逐漸的發(fā)展到現(xiàn)在,由原來的郵箱到現(xiàn)在的微云、云保存,逐步滲入到人們的生活中,提前實現(xiàn)了辦公無紙化和辦公快速化。據(jù)了解,云計算可以達到每秒10萬億次的運算能力,其強大的計算能力,甚至可以模擬核爆炸,這些都是我們的前輩們從未想過的體驗。

工業(yè)機器人是目前市場上應(yīng)用并逐步推廣的一種制造模式,原來繁瑣的工序、繁忙的車間,忙碌不停的工人,現(xiàn)在只需要幾個工人輸程序,日常運轉(zhuǎn)就可以進行,中間的跨度不可謂不大。工業(yè)機器人在工作時,既可以接受人類指揮,也可以按照之前的程序運行,實現(xiàn)加工自動化。而且一些特殊的場合,或者一些超出人類潛能的場合如深海底、超高溫等條件下,都可以由工業(yè)機器人來完成。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng),像最近比較流行的VR,就是其典型的代表。用戶可以體驗真實的游戲,超逼真的3D電影場景以及對虛擬世界的規(guī)劃。這是多種先進技術(shù)的結(jié)合,不僅將虛擬中的任務(wù)場景變得真實,也可以根據(jù)使用者的頭、眼和手的跟蹤技術(shù),以及觸覺與力覺的及時反饋,及時處理信息,使用戶投入到虛擬世界中,得到最大的體驗。這一技術(shù)正在蓬勃發(fā)展中,在不久的將來,必將滲透到我們的現(xiàn)實生活中來。

中職生是制造產(chǎn)業(yè)最堅實的人力基礎(chǔ),只有掌握了先進制造技術(shù)的基本原理,并在平時的工作和生活中不斷實踐,拓寬認(rèn)知,才能逐漸了解和掌握智能制造技術(shù)中的核心技術(shù)。

八、敏捷制造、清潔生產(chǎn)等概念的提出和應(yīng)用

敏捷制造是美國人提出來的新型制造模式,綜合了JIT、MRPll和LP等先進管理模式的優(yōu)點,從企業(yè)、行業(yè)和市場綜合角度出發(fā),滿足多元化生產(chǎn)的一個生產(chǎn)系統(tǒng)來實現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)的要求。這是對各方面大數(shù)據(jù)分析透徹,對企業(yè)管理不斷與時俱進,對競爭與合作機制提出更高要求的一種全方位考慮,對我國中小企業(yè)有著重要的指導(dǎo)意義。

清潔生產(chǎn)指由一系列能滿足可持續(xù)發(fā)展要求的清潔生產(chǎn)方案所組成的生產(chǎn)、管理、規(guī)劃系統(tǒng)。對生產(chǎn)過程要求節(jié)約原材料和能源,淘汰有毒材料,減降所有廢棄物的數(shù)量與毒性,對產(chǎn)品要求減少從原材料提煉到產(chǎn)品最終處置的全生命周期的不利影響;對服務(wù)要求將環(huán)境因素納入設(shè)計與所提供的服務(wù)中。我們所常見的可分解塑料袋就是最典型的代表,這種塑料袋埋入泥下可自動分解且不會污染周邊環(huán)境。