時間：2022-07-28 07:25:11
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇裝備制造論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、大型鐵路裝備制造企業(yè)對采購存在的問題所采取的措施
（一）嚴把供應(yīng)商新增關(guān)
首先調(diào)查物資、零部件和委外產(chǎn)品供方的產(chǎn)品質(zhì)量水平、生產(chǎn)能力、交貨期、價格以及信譽等情況進行初選并提出推薦名單；然后根據(jù)物資、零部件和委外產(chǎn)品的重要程度決定選用一種或多種評價方式的組合及評價準則，對推薦供方提品的能力進行評價；最終根據(jù)評價結(jié)果及選擇評價供方準則，確定物資、零部件和委外產(chǎn)品的合格供方。一般來講，QSY公司采用以下四種方法來了解供應(yīng)商是否具備這些能力：（1）根據(jù)其產(chǎn)品在鐵路行業(yè)使用的歷史質(zhì)量狀況、產(chǎn)品實現(xiàn)的持續(xù)能力（產(chǎn)品生產(chǎn)能力、交付能力、過程能力等）、服務(wù)（及時性、合理性、技術(shù)證件的提供、質(zhì)量問題的處置響應(yīng)、顧客要求的滿足等）、價格和管理體系建立的情況資料，考慮選擇供應(yīng)商。（2）對供應(yīng)商提供的樣品進行首件評審來選擇供應(yīng)商。（3）對供應(yīng)商的能力進行現(xiàn)場審核來評價選擇供應(yīng)商。（4）根據(jù)是否取得有關(guān)的認證機構(gòu)的產(chǎn)品或體系的認證來選擇供應(yīng)商。具體做法如下：一是對供應(yīng)商進行調(diào)查。QSY公司對既有或新增供方的調(diào)查稱為供應(yīng)商注冊，通常供應(yīng)商應(yīng)滿足一定條件才允許注冊，即和諧型機車零部件生產(chǎn)型A、B類供方的注冊資金應(yīng)達到500萬元及以上人民幣，并通過國家認可的第三方質(zhì)量管理體系的認證；其它生產(chǎn)型A、B類供方的注冊資金應(yīng)達到300萬元及以上人民幣，并通過國家認可的第三方質(zhì)量管理體系的認證；商貿(mào)型A、B類供方的注冊資金應(yīng)達到200萬元及以上人民幣；C類供方的注冊資金應(yīng)達到100萬元及以上人民幣。二是對供應(yīng)商質(zhì)量管理體系審核。QSY公司基于“和諧型機車零部件供應(yīng)商資質(zhì)認證評審細則”對供應(yīng)商進行質(zhì)量管理體系審核。主要審核的內(nèi)容包括：法律法規(guī)、知識產(chǎn)權(quán)保護、財務(wù)、管理和組織、環(huán)境、安全和衛(wèi)生、可靠性,可用性,可維修性,安全性、報價和項目、設(shè)計、采購、生產(chǎn)制造過程、不合格品控制、檢驗及實驗控制、培訓(xùn)、售后服務(wù)、物流管理等15方面的內(nèi)容。三是對供應(yīng)商的首件評審。經(jīng)過供應(yīng)商的調(diào)查、供應(yīng)商體系審查、供應(yīng)商首件評審后，符合QSY公司質(zhì)量要求的即為備選供應(yīng)商。但是供應(yīng)商的選擇除了考慮質(zhì)量要求外，還要考慮價格、信用、管理水平、客戶指定、特殊認證要求等因素。另外，同一采購物資的供應(yīng)商數(shù)目應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的重要程度和供應(yīng)商的可靠程度而定。一般可以保持2-3家，以保證供應(yīng)的可靠性并形成競爭，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進和提高。
（二）認真開展供應(yīng)商業(yè)績評價供方業(yè)績評價
每1年組織一次，每年的第一季度為供方業(yè)績評價的工作時間，對供方上年度的供應(yīng)業(yè)績進行評估。供方的業(yè)績評價主要包括供方管理體系、實物質(zhì)量、售后服務(wù)、產(chǎn)品價格、物料供應(yīng)情況等方面，業(yè)績評價分為輸入和輸出兩個階段。輸入階段：評價前應(yīng)首先收集評價的依據(jù)如供方管理體系認證（質(zhì)量管理體系、EHS管理體系等）、產(chǎn)品價格、物料供應(yīng)及供方問題點（現(xiàn)場審核、專項檢查、質(zhì)量問題反饋等）整改與驗證等情況；AB類物料入廠檢驗不合格的信息及在公司內(nèi)組裝或試驗的質(zhì)量情況，C類物料入廠檢驗不合格的信息，公司外供方產(chǎn)品的質(zhì)量信息；售后服務(wù)的相關(guān)信息。輸出階段：評價后會輸出合格供方清單并向供方通報評價結(jié)果，根據(jù)供方的業(yè)績評價結(jié)果，將供方劃分為I、II、III和IV共四個等級，劃分標準是：I級≥95分，95分＞II級＞80分，80分≥III級≥70分，IV級＜70分。II級及以上供方均為良好級供方，但進入I級的供方才有可能獲得公司“優(yōu)秀供方”榮譽的資格，III級供方為合格級供方，IV級供方為不合格供方。評定為III級的供方通報業(yè)績評價結(jié)果的同時，要求供方提出業(yè)績改善的措施，并進行驗證。對評價為不合格的供方，當需恢復(fù)合格供方資格時需重新認證。
（三）加強對供應(yīng)商的動態(tài)管理
QSY公司對供應(yīng)商的動態(tài)管理主要包括如下兩個方面的內(nèi)容，一是主動引入主動退出，另一個是對供方管理辦法進行動態(tài)修訂。每年公司都會根據(jù)采購原物料的特點、原物料供應(yīng)商現(xiàn)狀等制訂供應(yīng)商開發(fā)計劃，并根據(jù)開發(fā)計劃進行供應(yīng)商開發(fā)工作，儲備和引入一定數(shù)量的供應(yīng)商，營造供應(yīng)環(huán)境中的競爭氛圍，提高供應(yīng)水平。同時對于合作供應(yīng)商開展日常考評和定期考評工作，并根據(jù)考評中發(fā)現(xiàn)的問題進行有針對性地通過供方糾正通知書、供方質(zhì)量問題通報、供應(yīng)商現(xiàn)場審核等方式督促供應(yīng)商加以改進，對于符合企業(yè)供應(yīng)商退出標準的供應(yīng)商在不影響供貨的情況下果斷退出。實現(xiàn)原物料供應(yīng)商發(fā)展同企業(yè)發(fā)展的動態(tài)匹配。每年都會隨著企業(yè)內(nèi)外部供應(yīng)管理相關(guān)環(huán)境的變化，對企業(yè)的供應(yīng)商管理辦法例如供應(yīng)商準入評價標準、供應(yīng)商日常考評標準、供應(yīng)商定期考評標準、供應(yīng)商退出標準、核心供應(yīng)商評定標準等進行檢核和動態(tài)調(diào)整，以適應(yīng)企業(yè)不斷發(fā)展和內(nèi)外部環(huán)境變化的需要。
二、結(jié)語
綜上所述，大型鐵路裝備制造企業(yè)強化對供應(yīng)商的管理是確保物資采購有效運行的保障，只有不斷規(guī)范供應(yīng)商管理制度，嚴格控制供應(yīng)商的準入，加強對現(xiàn)有供應(yīng)商的過程管理，才能獲得良好的成效（即交付、價格、質(zhì)量、服務(wù)都能滿足企業(yè)要求），促進企業(yè)健康、快速發(fā)展。
作者：張筍單位：南車戚墅堰機車有限公司
[關(guān)鍵詞]裝備制造業(yè)投入產(chǎn)出效率DEA
一、引言
數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DataEnvelopmentAnalysis)是著名運籌學(xué)家A.Charnes和W.W.Cooper等學(xué)者在“相對效率評價”概念基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的系統(tǒng)分析方法。其主要思路在于通過對決策單元(DMU)進行線性組合構(gòu)造有效前沿面,通過解每一個決策單元相應(yīng)的線性規(guī)劃來判斷該決策單元是否位于有效前沿面來評價其相對有效性。DEA方法自問世以來得到越來越廣泛的應(yīng)用，我國有不少學(xué)者應(yīng)用此方法對不少領(lǐng)域的問題進行了研究，如馬占新，唐煥文利用改進的DEA方法對東北某省的宏觀經(jīng)濟發(fā)展狀況進行了綜合評價；葉世綺,莫劍芳利用DEA方法中的C2R模型對四個經(jīng)濟特區(qū)宏觀經(jīng)濟投入產(chǎn)出效率進行了分析；本文采用C2R模型來評價1998年～2007年四川省裝備制造業(yè)的投入產(chǎn)出相對效率。
二、C2R模型基本思想
在一個經(jīng)濟系統(tǒng)或一個生產(chǎn)過程中,假設(shè)有n個決策單元DMU,每個DMU都有m種輸入和s種輸出,其中Xj=(x1j,x2j,…,xmj)T，Yj=(y1j,y2j,…,ysj)T，(j=1,2,…,n)為決策單元的輸入指標和輸出指標向量。則DEA方法的C2R模型線性規(guī)劃問題如下:
假設(shè)上式線性規(guī)劃求得的最優(yōu)解為λ*,S*+,S*+,θ*,則基本結(jié)論如下:當θ*=1時，表示與生產(chǎn)可能集中所有投入產(chǎn)出模式相比，DMUj0的投入向量己不可能被等比壓縮，也就是說此時加大投入不會再增加產(chǎn)出，顯示了該決策單元的有效性，即DEA有效。當0<θ*<1時，即DEA無效。當λ＝1時稱為當年規(guī)模收益不變，表明當年達到最佳產(chǎn)出規(guī)模；λ<1時，稱為當年規(guī)模效益遞增，且λ值越小規(guī)模遞增趨勢越大，表明在這一年里，擴大生產(chǎn)規(guī)模、增加投入，能獲得更大比例的產(chǎn)出；λ>1時稱為當年規(guī)模效益遞減，且λ值越大規(guī)模遞減趨勢越大，表明在這一年里，即使增加投入，也難以獲得更大比例的產(chǎn)出，甚至得不到原有的產(chǎn)出。
三、實證研究
1.工業(yè)行業(yè)效益評價指標的建立。從技術(shù)和經(jīng)驗上，DEA對DMU個數(shù)有如下要求，一是參考集中的DMU應(yīng)該具有“同類型”特征，二是通常認為參考集元素的個數(shù)不少于輸入輸出指標總數(shù)的二倍為宜。除此之外，還應(yīng)該避免輸入(輸出)集內(nèi)部指標間的強線性關(guān)系，經(jīng)過全面系統(tǒng)的分析，確定四川省裝備制業(yè)業(yè)效益評價的輸入指標為：固定資產(chǎn)投資、財務(wù)費用和利息支出；確定輸出指標為：工業(yè)總產(chǎn)值和外銷產(chǎn)值。由《四川省統(tǒng)計年鑒》整理出10年（1998年～2007年）各指標的數(shù)據(jù)，因篇幅有限，略去投入產(chǎn)出表。利用EMS軟件實現(xiàn)，計算θ、λ和k值，得出DEA結(jié)果如表所示：
2.結(jié)果分析。（1)由表可知，在1998年～2007這10年中，2004年和2006年、2007年這三個年份的投入產(chǎn)出效率值θ＝1，這三個近期年份相對于其他年份來講，投入產(chǎn)出狀態(tài)已達到最佳，投入無冗余，其固定資產(chǎn)投資、財務(wù)費用和利息支出投入都已達到最優(yōu)程度。（2)四川省裝備制造業(yè)的其余幾個年份均為DEA無效，說明資源間組合未達到最優(yōu)，存在投入冗余或產(chǎn)出不足。規(guī)模遞增的單元均為技術(shù)無效，說明規(guī)模效益遞增的取得大多是依靠資源的大量投入，對技術(shù)依賴不夠，投入產(chǎn)出效率不高。這與四川的實際情況是一致的。長期以來，四川的裝備制造業(yè)過于依賴資源型生產(chǎn)，在技術(shù)領(lǐng)先、科技含量高的領(lǐng)域卻發(fā)展不足，處于“三高一低”的局面。且由于裝備制造業(yè)占到四川省工業(yè)總產(chǎn)值比重的20%，其產(chǎn)業(yè)內(nèi)的資源利用率等現(xiàn)狀，間接造成四川資源和環(huán)境的巨大壓力。
3.對非DEA有效的單元的改進。保持現(xiàn)有產(chǎn)出不變，根據(jù)公式x=(1-θ*)xn+s－*可計算出各個投入指標可節(jié)約量，即現(xiàn)有投入的投入剩余。保持現(xiàn)有投入不變，根據(jù)公式y(tǒng)=s+*可計算出各個輸出指標可增加量，即現(xiàn)有輸出的產(chǎn)出虧空。由此可算得裝備制造業(yè)的1998年固定資產(chǎn)投資若為306.9727萬元、財務(wù)費用若為12.9737萬元、利息支出若為220.8926萬元，可得到其最佳產(chǎn)出組合為工業(yè)總產(chǎn)值301.7067萬元、外銷產(chǎn)值8.1305萬元，使該年達到DEA有效，即經(jīng)營效率最佳，其他年份同樣計算。
三、提高四川省裝備制造業(yè)相對效率的建議
綜上所述，提高現(xiàn)有投入資源的利用效率遠比增加投入資源更重要、更有效。一是建立技術(shù)中心。由國家投資,依托東汽等大型企業(yè),聯(lián)合中國科學(xué)院工程所、東華工程科技公司、四川大學(xué)、重慶鋼鐵設(shè)計院等單位,組建國家裝備制造技術(shù)研究中心，使之成為裝備制造技術(shù)研究、開發(fā)和推廣的龍頭。二是增加科技投入。建議設(shè)立國家級的新材料創(chuàng)新基金,省、市兩級提供相應(yīng)的配套資金,對重大科技攻關(guān)予以大力扶持。三是加強科技合作。引進先進的裝備制造技術(shù)，與國內(nèi)國際的大型制造企業(yè)合作，爭取擺脫資源密集型的生產(chǎn)方式，向技術(shù)含量高的方向轉(zhuǎn)變。
參考文獻：
[1]魏權(quán)齡:數(shù)據(jù)包絡(luò)分析[J].科學(xué)通報，2000.4
甘肅省裝備制造業(yè)主要來自國家“一五”、“二五”時期的重點項目、三線遷建項目和改制民營企業(yè)。甘肅裝備制造業(yè)曾有過輝煌的成就，為推進中國工業(yè)化進程做出了巨大貢獻。
1．1甘肅省裝備制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年，甘肅省裝備制造業(yè)的發(fā)展整體穩(wěn)定，圍繞“十二五”規(guī)劃和“3341”項目大力發(fā)展了高端裝備制造業(yè)。并以產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線、自主創(chuàng)新為動力、產(chǎn)業(yè)承接轉(zhuǎn)移為方式、企業(yè)重組整合為突破口，不斷增強了甘肅省裝備制造業(yè)的核心競爭力。甘肅省裝備制造企業(yè)主要來自蘭州、天水、白銀、金昌和慶陽等地區(qū)。其中蘭州裝備制造業(yè)行業(yè)眾多，包括電氣機械和器材制造業(yè)、通用裝備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)等，主要發(fā)揮了蘭州的交通樞紐和甘肅政治、社會和文化中心的優(yōu)勢。天水裝備制造業(yè)主要是電器制造和機械制造，交通便利是最大的優(yōu)勢。白銀裝備制造業(yè)主要來自能源生產(chǎn)和資源加工，憑借其煤炭和有色金屬等自然資源優(yōu)勢。金昌裝備制造業(yè)主要來自化工和礦產(chǎn)加工，依托其鎳礦藏資源優(yōu)勢。慶陽、平?jīng)龅妊b備制造業(yè)主要來自石油產(chǎn)業(yè)和有色金屬，發(fā)揮了豐富的石油、金屬等資源優(yōu)勢。從整體的角度來看，甘肅省裝備制造業(yè)主要以政府力量、交通優(yōu)勢及資源優(yōu)勢為推動力，以國有企業(yè)為主體，以企業(yè)自主發(fā)展為動力，形成了獨特的裝備制造業(yè)體系。先進的裝備制造業(yè)是一個國家綜合實力的具體體現(xiàn)，可有效提升工業(yè)化的進程。甘肅省裝備制造業(yè)在《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》、《甘肅省裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》等政策的推動下，在機床設(shè)備、新能源裝備制造、通用設(shè)備、電機設(shè)備等領(lǐng)域取得了較為顯著的成效。但同時甘肅省裝備制造業(yè)的整體水平在全國還處于比較落后的地位。
1．2甘肅省裝備制造業(yè)發(fā)展面臨的問題
與發(fā)達國家和沿海地區(qū)相比，甘肅省高端裝備制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力還不足，技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化程度低。雖然甘肅省個別裝備制造企業(yè)擁有優(yōu)勢產(chǎn)品，但總體來看高端產(chǎn)品還是比較缺乏，還沒有形成完整的自主知識產(chǎn)權(quán)和自主研發(fā)體系。目前，甘肅省大多數(shù)裝備制造企業(yè)主要依賴引進、吸收、再創(chuàng)新，對裝備制造業(yè)的核心技術(shù)研發(fā)能力較弱，產(chǎn)品更新?lián)Q代和技術(shù)升級緩慢。甘肅省裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠合理、細分行業(yè)差異較大。甘肅省裝備制造大型企業(yè)基本按照全生產(chǎn)要素的模式發(fā)展，而中小企業(yè)則規(guī)模不足，生產(chǎn)要素短缺。產(chǎn)業(yè)大多處于價值鏈的低端，而價值鏈高端的產(chǎn)品較缺乏，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理。
1．3甘肅省裝備制造業(yè)的發(fā)展對策
(1)大力發(fā)展服務(wù)業(yè)，促進服務(wù)業(yè)和裝備制造業(yè)的融合甘肅省制造業(yè)分布不均勻，呈現(xiàn)各自為政的態(tài)勢，若能發(fā)揮服務(wù)業(yè)和裝備制造業(yè)的聯(lián)動作用，不僅可以擴大服務(wù)業(yè)的范圍，而且可以有效促進裝備制造業(yè)的發(fā)展。加強服務(wù)業(yè)和裝備制造業(yè)的融合發(fā)展需抓住裝備制造業(yè)的核心技術(shù)，集中精力攻克技術(shù)難關(guān)，并通過服務(wù)業(yè)為裝備制造業(yè)提供良好的設(shè)計。通過積極構(gòu)建各級工業(yè)設(shè)計中心和行業(yè)技術(shù)中心，可為甘肅省裝備制造業(yè)的新品研發(fā)、成果宣傳、品牌建設(shè)等發(fā)揮積極的作用。
(2)發(fā)展產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的服務(wù)模式，完善創(chuàng)新服務(wù)體系甘肅省裝備制造企業(yè)的員工制度、創(chuàng)新體系有待進一步完善，需建立有效的人才引進辦法和科學(xué)的激勵機制。建立以裝備制造企業(yè)為主體，各科研院所、研究機構(gòu)、相關(guān)服務(wù)業(yè)相結(jié)合的創(chuàng)新機制;建設(shè)從產(chǎn)品研發(fā)、成本控制、加工生產(chǎn)、技術(shù)培訓(xùn)和產(chǎn)品檢測等多方面的支撐服務(wù)體系，培育一批高水平、高標準的國家級和省級企業(yè)技術(shù)中心;鼓勵跨區(qū)域、跨行業(yè)建立技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟和技術(shù)合作機制，積極支持聯(lián)合攻關(guān)裝備制造業(yè)的重大技術(shù)難題;有效促進高校科研院所的科研成果轉(zhuǎn)化水平，積極推廣科研成果并應(yīng)用于裝備制造業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)中。
(3)優(yōu)化結(jié)構(gòu)配置，培育裝備制造企業(yè)集群，促進兩化融合積極優(yōu)化資本要素配置，為甘肅省裝備制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)建良好的投資環(huán)境，加強招商引資的吸引力度，積極引進國內(nèi)外資本，為裝備制造企業(yè)提供良好的融資平臺。有效完善技術(shù)要素配置，利用高新技術(shù)改造裝備制造業(yè)，促進產(chǎn)品升級換代、改變生產(chǎn)方式、提高生產(chǎn)效率、創(chuàng)新管理模式，提高市場反應(yīng)速度和工作效率，實現(xiàn)“引進消化再創(chuàng)新”向“自主創(chuàng)新”的轉(zhuǎn)變。培育甘肅省裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，降低生產(chǎn)成本，提高創(chuàng)新能力和競爭力。加速甘肅省裝備制造業(yè)的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、營銷和管理等各個方面的數(shù)字化、信息化、智能化和自動化的發(fā)展，有效促進兩化的融合。
2工業(yè)設(shè)計服務(wù)平臺建設(shè)
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在《關(guān)于促進工業(yè)設(shè)計發(fā)展的若干指導(dǎo)意見》、《關(guān)于推進文化創(chuàng)意和設(shè)計服務(wù)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的若干意見》等政策的推動下，國內(nèi)建立了數(shù)個國家級工業(yè)設(shè)計中心，使得工業(yè)設(shè)計對裝備制造業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。目前，我國具有一定規(guī)模的工業(yè)設(shè)計專業(yè)機構(gòu)1200多家，從業(yè)人員約30萬，年產(chǎn)值約300億。從區(qū)域分布來看，工業(yè)設(shè)計主要集中在珠江三角洲、長江三角洲等沿海地區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國大型制造企業(yè)的工業(yè)設(shè)計機構(gòu)已達200多家。
2．1甘肅省工業(yè)設(shè)計服務(wù)平臺的發(fā)展現(xiàn)狀
甘肅省工業(yè)設(shè)計起步較晚，無論是大型裝備制造企業(yè)，還是眾多中小企業(yè)，對工業(yè)設(shè)計的認識還不到位。多數(shù)企業(yè)對工業(yè)設(shè)計僅僅理解為造型設(shè)計，沒有認識到工業(yè)設(shè)計在品牌形象、人機分析、虛擬仿真和受力分析等方面所發(fā)揮的重要作用。在甘肅省工業(yè)設(shè)計發(fā)展中，2010年由蘭州理工大學(xué)發(fā)起，甘肅省機械工程學(xué)會批準成立了甘肅省工業(yè)設(shè)計專業(yè)委員會。同年蘭州市生產(chǎn)力促進中心聯(lián)合蘭州理工大學(xué)、蘭州交通大學(xué)等成立了蘭州市工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新服務(wù)聯(lián)盟，為裝備制造業(yè)和工業(yè)設(shè)計的結(jié)合發(fā)展創(chuàng)造了良好條件，為服務(wù)平臺的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。工業(yè)設(shè)計專業(yè)委員會創(chuàng)建了甘肅首個工業(yè)設(shè)計信息網(wǎng)站平臺，服務(wù)聯(lián)盟現(xiàn)建設(shè)了蘭州工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新服務(wù)平臺。
2．2甘肅省工業(yè)設(shè)計服務(wù)平臺建設(shè)的重要性
美國哈弗大學(xué)的邁克爾提出價值創(chuàng)造是由產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、營銷和運輸?shù)冗^程完成的，該過程稱為價值鏈。在裝備制造業(yè)中，工業(yè)設(shè)計滲透到裝備制造業(yè)價值鏈的全過程中，其包括利用工業(yè)設(shè)計技術(shù)和方法對產(chǎn)品進行外觀設(shè)計、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能定位、文化內(nèi)涵賦予和情感體驗設(shè)計等一系列活動。目前是甘肅省貫徹落實“工業(yè)強省”戰(zhàn)略的關(guān)鍵時期，也是裝備制造業(yè)發(fā)展的機遇期。甘肅省提出了走新型工業(yè)化，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)做優(yōu)、支柱產(chǎn)業(yè)做強、新興產(chǎn)業(yè)做大的三大戰(zhàn)略，都需要依靠工業(yè)設(shè)計提升產(chǎn)品的外觀、性能和品質(zhì)，以此提高產(chǎn)品的附加值和企業(yè)的競爭力。因此，針對目前發(fā)展現(xiàn)狀，構(gòu)建面向甘肅省裝備制造業(yè)的工業(yè)設(shè)計服務(wù)平臺勢在必行。工業(yè)設(shè)計服務(wù)平臺可有效集聚裝備制造業(yè)相關(guān)的企業(yè)、科研高校、設(shè)計機構(gòu)、設(shè)計個體和原材料提供商等，為他們提供便捷的相關(guān)服務(wù)，將盡可能地利用一切設(shè)計資源促進裝備制造業(yè)的發(fā)展。
2．3面向裝備制造業(yè)的工業(yè)設(shè)計服務(wù)平臺建設(shè)框架
面向甘肅省裝備制造業(yè)的工業(yè)設(shè)計服務(wù)平臺以蘭州為立足點、以甘肅為重點服務(wù)范圍，為甘肅裝備制造業(yè)的發(fā)展提供相關(guān)的信息、人才、技術(shù)、方案和設(shè)備等資源，包含公共技術(shù)研發(fā)與信息共享服務(wù)、設(shè)計創(chuàng)新與資源引進服務(wù)、成果推廣與交易服務(wù)、人才培養(yǎng)與培訓(xùn)服務(wù)、成果評價與測試服務(wù)等，將為甘肅省裝備制造業(yè)相關(guān)的機構(gòu)提供一個綜合的、全面的、有效的服務(wù)平臺。
2．4建設(shè)工業(yè)設(shè)計服務(wù)平臺的技術(shù)手段
服務(wù)平臺將采用主流的J2EE應(yīng)用框架，B/S三層體結(jié)構(gòu)，可兼容多種工業(yè)設(shè)計應(yīng)用服務(wù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的跨平臺運行，將具有廣泛的適用性、兼容性和擴展性。對政府、企業(yè)和高校等不同用戶，設(shè)定不同類型的用戶權(quán)限，提高服務(wù)平臺的安全性。
3結(jié)語
參考文獻是說作者在寫作或者編輯論文的過程當中引用相關(guān)學(xué)術(shù)研究信息來源，作者在引用前人的勞動成果時，在文中引用的地方要做上標注，最后在論文的末尾依次列出參考文獻，下面是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于數(shù)控畢業(yè)論文參考文獻，歡迎大家閱讀借鑒。
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我國社會主義現(xiàn)代化要求機械制造工業(yè)為國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步、技術(shù)改造提供先進、高效的技術(shù)裝備，它首先要為我國正在發(fā)展的產(chǎn)業(yè)包括農(nóng)業(yè)、重工業(yè)、輕工業(yè)以及其它產(chǎn)業(yè)提供質(zhì)量優(yōu)良、技術(shù)先進的技術(shù)裝備，同時還要為新材料、新能源、機械工程等新技術(shù)的生產(chǎn)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)裝備。
本論文是結(jié)合目前實際生產(chǎn)中，通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，用通用夾具裝夾工件效率低、勞動強度大、加工質(zhì)量不高，而且往往需要增加劃線工序，本論文為銑床專用夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案、對刀方案，夾具體的設(shè)計及加工精度等方面的分析。
本夾具能在加工常規(guī)零件的時候使質(zhì)量進一步提升，并降低勞動強度，能在保證產(chǎn)品質(zhì)量加工精度的同時批量生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本。從而夾具的使用在某種程度上提高實際生產(chǎn)中企業(yè)的效益 。因而對夾具知識的認識和學(xué)習(xí)，在今天顯的優(yōu)為重要起來。
關(guān)鍵詞：裝備；制造；銑床；專用夾具；
Abstract
China's socialist modernization requirements for mechanical manufacturing industry sectors of the national economy progress of technology, technical transformation to provide advanced, effective technical equipment, it must first for China is in the development of the industry include agricultural, heavy industry, light industry and other industries provide good quality, technical advanced technical equipment, but also for new materials, new energy, mechanical engineering of production and application of new technology provides the basis of equipment.
The present paper is combining the actual production, gm can not meet the production requirements, fixture using universal fixture clamping work-piece efficiency, low labor strength, processing quality is not high, and often need to increase crossed process, and special design of a milling machine fixture, mainly including fixture positioning scheme, clamping, of cutter scheme, the concrete and the TAB folder design and machining precision analysis.
This fixture can in processing of conventional parts that quality further ascension, and reduce the labor intensity, can guarantee the quality of its products processing precision and batch production, so as to reduce the production cost. Thus fixture use in some extent improve the efficiency of enterprises in practical production. Thus to fixture knowledge know and study the optimal in today's show for important up.
Key words: equipment;manufacturing;milling; the machine tool's fixture
英文名稱：Journal of Shanghai Electric Technology
主管單位：
主辦單位：上海電氣(集團)總公司
出版周期：季刊
出版地址：上海市
語
種：中文
開
本：16開
國際刊號：1674-540X
國內(nèi)刊號：31-1989/TM
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發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：2008
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關(guān)鍵詞：冶金工業(yè)，高速鋼軋輥，研究現(xiàn)狀
一、冶金工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
（一）鋼鐵生產(chǎn)工藝流程逐步優(yōu)化
20世紀90年代以來,世界鋼鐵工業(yè)在激烈的國際市場競爭中,由20世紀80年代以前的以擴大規(guī)模、增加產(chǎn)量為主轉(zhuǎn)向降低消耗、降低成本、提高質(zhì)量、增加品種和保護環(huán)境。博士論文，高速鋼軋輥。鋼鐵工業(yè)技術(shù)進步的主流是縮短生產(chǎn)流程,減少工序,提高質(zhì)量,降低消耗,提高效率。技術(shù)進步中有兩大主要趨向:一是尋找可以替代傳統(tǒng)工藝的新工藝流程的研究開發(fā);二是現(xiàn)有工藝和技術(shù)裝備的完善化。兩大技術(shù)進步趨向互相競爭、相互滲透,促使鋼鐵工業(yè)不斷提高鋼材質(zhì)量、減少消耗、降低成本、減輕對環(huán)境的污染,進一步走向集約化。
傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程是一種“冷態(tài)”下間歇式生產(chǎn)的工藝流程。日本在20世紀60年代建設(shè)的10多個大型鋼鐵廠都是采用這種工藝流程。20世紀80年代以后,世界鋼鐵業(yè)已逐步將上述傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程改造成為現(xiàn)代化“熱態(tài)”連續(xù)生產(chǎn)工藝流程。這種工藝流程具有高效、連續(xù)、緊湊、智能等特點。20世紀80年代末期,德國、法國、日本、意大利、美國等鋼鐵工業(yè)發(fā)達國家開發(fā)成功接近最終鋼材產(chǎn)品形狀的連鑄、連軋技術(shù),如帶鋼、型鋼的連鑄連軋等。由于該技術(shù)具有工藝流程緊湊、生產(chǎn)周期短、物料消耗少、生產(chǎn)效率高等一系列優(yōu)點,在近十多年來得到了快速發(fā)展。自從1989年世界第一條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在美國紐柯公司克勞福茲維爾廠投產(chǎn)以來, 經(jīng)過10多年發(fā)展,到2002年底,世界上已有38個薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)廠共56條生產(chǎn)線,總生產(chǎn)能力已超過5 500萬噸。我國現(xiàn)已有5個鋼鐵企業(yè)建成8條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,到目前為止又有5個鋼鐵企業(yè)正在建設(shè)厚板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,不久的將來總生產(chǎn)能力將達2000萬噸,預(yù)計屆時將占全世界同類生產(chǎn)線能力的1/4以上。博士論文，高速鋼軋輥。2001年我國連鑄比達到89.71%,已經(jīng)超過了2000年的世界平均水平。2003年達到了96.96%,目前,全國重點大中型企業(yè)中,連鑄比達到99%以上的企業(yè)已達41家。
帶鋼連鑄連軋技術(shù)是世界主要鋼鐵生產(chǎn)國家正在積極開發(fā)應(yīng)用的一項重大鋼鐵生產(chǎn)前沿技術(shù),它將是21世紀鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的一個主要發(fā)展方向。
（二）鋼鐵產(chǎn)量不斷增長
冶金行業(yè)的發(fā)展受到國內(nèi)與國際宏觀經(jīng)濟環(huán)境的共同影響。國內(nèi)方面,國家采取的宏觀調(diào)控措施初見成效,鋼鐵行業(yè)投資規(guī)模過大,低水平重復(fù)建設(shè)得到遏制,有效打擊了“地條鋼”等劣質(zhì)產(chǎn)品沖擊鋼材市場的行為,進一步凈化了市場,鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)對市場更加理性化。消費結(jié)構(gòu)的升級和城鎮(zhèn)化速度加快為鋼鐵行業(yè)發(fā)展提供了基本的保障;西部大開發(fā)和振興東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略也為鋼鐵行業(yè)提供了新的發(fā)展機會。國際方面,世界經(jīng)濟仍保持總體向好的發(fā)展態(tài)勢,全球鋼鐵需求持續(xù)增長。
二、冶金工業(yè)對軋輥的需求
鋼鐵工業(yè)的持續(xù)發(fā)展,為軋輥制造業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。博士論文，高速鋼軋輥。一方面,隨著鋼產(chǎn)量的不斷增加,軋輥需求量大幅增長。僅就國內(nèi)而言,據(jù)統(tǒng)計,每年消耗的軋輥材料有50萬噸以上,價值數(shù)十億元。另一方面,隨著軋鋼技術(shù)和裝備水平的不斷提高,對軋輥的質(zhì)量也提出了更高的要求。而國內(nèi)軋輥生產(chǎn)廠家的制造水平還較落后。僅以寶鋼為例,2000年,寶鋼用于軋輥的采購資金超過2億元,其中國內(nèi)的只占30%,國外的占70%。因此,不斷研究新型軋輥材質(zhì)及制造工藝,為軋機配備高性能的軋輥已成為國內(nèi)軋輥生產(chǎn)行業(yè)面臨的重要課題。
三、軋輥材料的研究現(xiàn)狀
為提高熱軋輥的表面耐磨性,熱軋輥材料不斷地得到改進,其基本的發(fā)展過程是從冷硬鑄鐵到高鉻鑄鐵到半高速鋼和高速鋼。高速鋼材料用于軋輥制造,使軋輥性能顯著提高,軋材質(zhì)量明顯改善。
（一）高速鋼軋輥的特點
高速鋼軋輥是用具有高硬度,尤其是具有很好的紅硬性、耐磨性和淬透性的高速鋼作為軋輥的工作層,用韌性滿足要求的高強度灰鐵、球鐵、鑄鋼及鍛鋼作為軋輥的芯部材料,把工作層和芯部以冶金結(jié)合的方式結(jié)合起來的高性能軋輥。
1、高速鋼軋輥的化學(xué)成分特點
(1)含有較多的C和V。C和V可以形成高硬度的MC型碳化物,提高軋輥耐磨性;
(2)有較高的Cr含量。Cr含量高,可在軋輥組織中形成一定數(shù)量的M7C3型碳化物,有利于降低軋制力并改善軋輥輥面的抗粗糙性;
(3)含有一定量的Co(≤10%)。Co可提高高速鋼軋輥的紅硬性,從而提高軋輥耐磨性;
(4)離心鑄造高速鋼軋輥中含有≤5%的Nb。Nb可降低軋輥組織中因合金元素密度差大而引起的偏析。
2、高速鋼軋輥的組織特點
高速鋼軋輥的性能取決于其微觀組織結(jié)構(gòu)特征:(1)碳化物的種類、形狀、體積分數(shù)及分布;(2)馬氏體基體的性能特點;(3)晶粒尺寸大小。軋輥用高速鋼材料的微觀組織結(jié)構(gòu)與合金成分及工藝條件有關(guān)。因材料成分和工藝條件的不同,出現(xiàn)了各種不同的研究結(jié)果。同以往的高鉻鑄鐵軋輥相比,高速鋼軋輥中的碳化物類型較多,除含有MC型碳化物外,還含有M2C、M6C和M7C3型碳化物。
（二）高速鋼軋輥的生產(chǎn)工藝及其特點
圍繞著軋輥外層與芯部的結(jié)合問題,高速鋼軋輥的制造技術(shù)不斷發(fā)展。博士論文，高速鋼軋輥。目前國外主要采用離心鑄造法(CF)、連續(xù)澆鑄復(fù)合法(CPC)和電渣熔鑄法(ESR)制造,而熱等靜壓法(HIP)和噴射成形法(Osprey)仍在完善和發(fā)展中。CPC法制造軋輥裝備復(fù)雜,我國仍無法生產(chǎn);ESR法制造軋輥能耗高,僅適合于制造冷軋輥;用離心鑄造法生產(chǎn)軋輥裝備簡單,工藝穩(wěn)定,效率高,是制造高速鋼軋輥的重要方法。博士論文，高速鋼軋輥。離心鑄造法生產(chǎn)高速鋼軋輥盡管存在著合金元素容易產(chǎn)生偏析的問題,但由于其突出的優(yōu)點,使它在相當長一段時間內(nèi)仍處于高速鋼軋輥生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。博士論文，高速鋼軋輥。
（三）高速鋼軋輥的應(yīng)用
自20世紀80年代以來,國外在熱帶鋼連軋機上開始試用高速鋼軋輥并取得良好效果。目前高速鋼軋輥的比例不斷提高,在某些機架上,甚至全部采用了高速鋼軋輥。使用高速鋼軋輥后,輥耗明顯下降,換輥次數(shù)顯著減少,軋輥研磨量減少,軋機能力提高,燃料和動力消耗降低,有助于降低軋制成本和提高帶鋼質(zhì)量。
近年來我國也開展了鑄造高速鋼軋輥的研究,北京冶金設(shè)備研究院采用普通離心鑄造方法生產(chǎn)了高速鋼輥環(huán),其成分(質(zhì)量分數(shù),%)為:2.0~2.4C,8~15W,2~3Mo,4~7V,3~5Co;金相組織為:馬氏體+共晶碳化物+二次碳化物+殘余奧氏體;力學(xué)性能為:硬度60~65HRC,沖擊韌性(5~10)J/cm,抗拉強度(400~600)MPa。
四、結(jié)語
隨著軋機向自動化、連續(xù)化、重型化方向發(fā)展,對軋輥的幾何尺寸、表面精度和力學(xué)性能提出了更高的要求。軋輥生產(chǎn)廠、研究機構(gòu)和鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)必須加強冶金軋輥材料的基礎(chǔ)性研究、軋輥生產(chǎn)技術(shù)的研究、軋輥工藝裝備的研究和軋輥使用技術(shù)的研究,不斷提高我國軋輥制造業(yè)和鋼鐵產(chǎn)品的國際競爭力。
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一、思想方面
本人熱愛黨的教育事業(yè)，始終將教書育人作為自己追求的目標，遵守學(xué)校的各項規(guī)章制度，積極參與學(xué)校和學(xué)院組織的各項活動，關(guān)愛集體，以身作則，在抗震救災(zāi)活動中盡自己力量積極奉獻愛心。
二、教學(xué)工作
認真履行教師職責(zé)，精心備課，注重教學(xué)方法的改進，嚴謹認真，注意與學(xué)生的交流與互動。
1. 本年度主講三門課程，輔講兩門課程。主講課程為“互換性與技術(shù)測量”、“機械制造裝備設(shè)計”、“金屬切削機床”；輔講課程為：“質(zhì)量管理與可靠性”，作為工業(yè)工程專業(yè)負責(zé)人，負責(zé)組織“工業(yè)工程導(dǎo)論”的教學(xué)，并主講該課程2次。
2. 指導(dǎo)本科畢業(yè)設(shè)計10人，指導(dǎo)專業(yè)課程設(shè)計1次。所指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計有1人獲得校級優(yōu)秀畢業(yè)論文，該論文被學(xué)院答辯委員會推薦至每個專業(yè)優(yōu)選2篇的學(xué)校論文集。全年完成工作量約560學(xué)時。
3. 指導(dǎo)研究生3人，其中1人7月份畢業(yè)，其畢業(yè)論文獲得校級優(yōu)秀碩士畢業(yè)論文。
4. 作為成果首位完成人，其“工科大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究與實踐”獲得校級教學(xué)成果二等獎；在教學(xué)團隊支持下，認真整理近三年的課程建設(shè)成果，通過了“機械制造及自動化基礎(chǔ)課程群”的驗收工作；2009年被評為校級優(yōu)秀教師。
三、科研工作
1．積極參與科研工作，主持省級科研項目2項，企業(yè)委托項目1項，到賬經(jīng)費17萬元。
（1）成功申報山東省科技攻關(guān)項目1項，總經(jīng)費12萬元，2009年到帳經(jīng)費6萬元；
（2）積極準備2009年省級科技攻關(guān)項目的驗收工作；
（3）主持企業(yè)委托項目1項，2009年到賬經(jīng)費11萬元。
2．發(fā)表b類科研論文2篇。
3．申報專利1項。
4．積極參與指導(dǎo)學(xué)生的科技創(chuàng)新設(shè)計大賽，獲得山東省科技創(chuàng)新大賽二、三等獎2項（第2位）。
四、機制系管理及其他工作
關(guān)鍵詞:高職;機械類專業(yè);畢業(yè)設(shè)計
中圖分類號:G71
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)09-0224-01
1 畢業(yè)設(shè)計課題的選擇及確定
選擇的范圍(1)畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)根據(jù)學(xué)校設(shè)置的專業(yè)工種,符合國家頒布的《工人技術(shù)等級標準》中的高級工應(yīng)知應(yīng)會的要求。(2)結(jié)合工作實際的中等復(fù)雜程度的產(chǎn)品零件、新品零件或攻關(guān)項目中的工藝設(shè)計及專業(yè)工藝裝備設(shè)計。(3)結(jié)合工廠實際,對設(shè)備或工裝的檢修排故、調(diào)試、試驗、改造的制造設(shè)計,或施工設(shè)計,或鑒定方案設(shè)計。(4)結(jié)合工廠實際,推廣新技術(shù)、新工藝、新材料的工藝設(shè)計及其專用工藝裝備或?qū)Ｓ迷O(shè)備的設(shè)計。(5)對高難度工件的加工或檢測的工藝設(shè)計。在以上范圍,結(jié)合學(xué)校教學(xué)及學(xué)生的實際情況加以選擇或修訂調(diào)整后,確定畢業(yè)設(shè)計課題。
2 畢業(yè)設(shè)計工藝規(guī)程的編制
工藝規(guī)程不僅是產(chǎn)品制造企業(yè)生產(chǎn)管理和生產(chǎn)技術(shù)準備的依據(jù),還是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。它直接關(guān)系到企業(yè)能否在市場經(jīng)濟中得到生存的空間和發(fā)展的保障。因而要求編制工藝規(guī)程的工程技術(shù)人員應(yīng)有扎實的理論知識、豐富的實踐經(jīng)驗和不斷自我提高的能力。高職學(xué)校畢業(yè)生應(yīng)是智力技能型人才,不僅僅有技能,還應(yīng)具備工程技術(shù)人員一定的工藝設(shè)計能力。學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計課題零件的工藝規(guī)程的編制,就是一次將學(xué)過的知識和補充學(xué)習(xí)的新知識,綜合應(yīng)用于實踐,再經(jīng)過評審和答辯掌握編制工藝規(guī)程基本技能的過程。
3 編制工藝規(guī)程的內(nèi)容
工藝規(guī)程是用一系列的卡片、表格體現(xiàn)出來的。這些卡片、表格統(tǒng)稱為“工藝文件”。各個企業(yè)因產(chǎn)品的特點及要求,生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)習(xí)慣等差異,工藝文件不盡相同,但編制的原則是一致的,編制的步驟和主要內(nèi)容也有相通之處。即使隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)管理的發(fā)展和進步,工業(yè)企業(yè)條件的改善和人員素質(zhì)的提高,工藝文件也將隨之進行修訂,但這些編制的要素也不會有根本的變化。學(xué)生應(yīng)通過設(shè)計課題的零件工藝規(guī)程,掌握這些要素,擬定和比較若干個工藝方案后,編制出達到保證產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟高效的工藝規(guī)程,科學(xué)地、規(guī)范地填寫相應(yīng)的工藝卡片和表格,達到工藝文件的基本要求。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計編制的全套工藝文件內(nèi)容由下列項目組成:(1)封面;(2)工序目錄卡片;(3)工藝規(guī)程卡片;(4)檢驗卡片及最后包裝入庫工序卡片;(5)通用工具清單;(6)專用工藝裝備清單。
4 畢業(yè)設(shè)計工裝的設(shè)計
學(xué)生在編制工藝規(guī)程時,當通用設(shè)備滿足不了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)綱領(lǐng)時,需要專門的模夾具、刀量具等,并填入“工藝規(guī)程卡片”和“專用工藝裝備清單”中。而現(xiàn)在所說的“工裝的設(shè)計”是指學(xué)生在自己設(shè)計的上列“專用工裝”中選擇某個工序所需要的專用模夾具進行詳細的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這是畢業(yè)設(shè)計非常重要的一項任務(wù),也是完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的重點和難點。進行設(shè)計時,特別是要掌握“工件的定位”“工件的夾緊”等相關(guān)的理論分析、計算原理,同時還要學(xué)會查閱有關(guān)資料手冊和圖冊,并對相關(guān)的材料、工藝、公差、測量等學(xué)科的知識加以運用。再結(jié)合自行設(shè)計的工藝規(guī)程、工序要求生產(chǎn)條件等,草擬若干個基本滿足模夾具起碼要求的方案進行比較分析,計算修正,從中確定最佳結(jié)構(gòu)方案并繪制正式的工裝總裝圖和零件圖。
畢業(yè)設(shè)計工裝設(shè)計的基本要求是:保證工件的加工質(zhì)量,提高勞動生產(chǎn)率,利于降低工件制造成本,操作方便省力,并具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。
5 畢業(yè)設(shè)計論文撰寫
撰寫畢業(yè)設(shè)計論文是學(xué)生完成工藝設(shè)計、夾具設(shè)計后,將自己在設(shè)計中的指導(dǎo)思想及對遇到的主要問題,依據(jù)什么基礎(chǔ)理論,運用哪些知識,采用什么措施來解決進行闡述。論文不單是自己能力和水平的體現(xiàn),而且也是為畢業(yè)答辯提供必需的資料。畢業(yè)設(shè)計論文撰寫的要求是:(1)對零件的工藝進行分析。在進行工藝設(shè)計前,對零件的結(jié)構(gòu)工藝性,加工后達到的技術(shù)要求,零件材料的物理、化學(xué)性能、機械性能和工藝特點,零件的特殊質(zhì)量、性能、功能要求等方面的主要問題進行剖析論述,判斷零件加工的難易程度。(2)對選定的工藝設(shè)計進行分析和說明。在夾具設(shè)計過程中,以確保工件質(zhì)量,滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)要求,安全高效為中心,從定位元件、夾緊機構(gòu)、輔助機構(gòu)、夾具體的設(shè)計及夾具的安裝與維護要求進行說明論述。(3)對設(shè)計階段中的主要問題提出鮮明的觀點,列舉可靠的論據(jù),進行充分的論述,重點突出、層次分明、術(shù)語簡練、字跡端正、論據(jù)材料正確、論述結(jié)果無誤。
6 畢業(yè)答辯
論文摘要:就過程裝備與控制工程專業(yè)建設(shè)與特色,如培養(yǎng)目標定位、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)計劃修訂、課程體系優(yōu)化、教學(xué)方法改革、專業(yè)教材建設(shè)、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)安排等問題進行了探索,提出了必要的措施。
1.引言
上世紀九十年代,社會對化機專業(yè)人才的要求發(fā)生了改變。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步和工業(yè)的發(fā)展,過程裝備越來越趨向大型化、精細化和自動化,流程參數(shù)(如壓力、溫度、流量等)與過程進行要求必須實施精確的自動控制,這是過程裝備高效、安全、可靠運行的根本保證。將“過程”、“裝備”與“控制”三個相關(guān)學(xué)科緊密有機地結(jié)合在一起,實現(xiàn)“過-裝-控一體化”,已是化機專業(yè)改革的必然。
根據(jù)教育部1998年頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》,“化工設(shè)備與機械”本科專業(yè)正式更名為“過程裝備與控制工程”專業(yè)。新專業(yè)是“以過程裝備設(shè)計為主體,以過程原理與裝備控制技術(shù)應(yīng)用為其兩翼(簡稱‘一體兩翼’)”的大類學(xué)科交叉型專業(yè)。這并不是專業(yè)名稱的簡單改變,而是要求賦予專業(yè)以新的內(nèi)涵,因此應(yīng)結(jié)合內(nèi)蒙古發(fā)展的實際情況,對我校過程裝備與控制工程專業(yè)的建設(shè)和特色進行深入細致的探究,慎重確定專業(yè)的培養(yǎng)方案,做出合理的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃,以適應(yīng)培養(yǎng)21世紀人才之需要,并充分體現(xiàn)我們自己的專業(yè)特色。
2.專業(yè)建設(shè)思路
內(nèi)蒙古科技大學(xué)過程裝備與控制工程本科專業(yè)于2004年獲得批準,于當年招收第一屆學(xué)生,現(xiàn)已累計招生四屆八個班共計300余人。依據(jù)國家教育部高等學(xué)校機械學(xué)科過程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會制訂的專業(yè)總體框架,結(jié)合內(nèi)蒙古科技大學(xué)的實際情況,建立專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和課程體系,充分體現(xiàn)“過裝控一體兩翼”的總體架構(gòu),把過程裝備與控制工程專業(yè)建設(shè)成為涵蓋學(xué)科領(lǐng)域?qū)挕⑷嵝源蟆⑦m應(yīng)性強的專業(yè),能夠培養(yǎng)21世紀內(nèi)蒙古及全國經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
3.專業(yè)建設(shè)規(guī)劃
校院領(lǐng)導(dǎo)非常重視過程裝備與控制工程專業(yè)的建設(shè)工作,動員和協(xié)調(diào)各方面的力量給予大力支持,學(xué)校已安排購置了75萬多元專業(yè)必需的實驗設(shè)備,學(xué)院已購買數(shù)量可觀的教學(xué)科研圖書資料。過控系全體教師均參與專業(yè)課程建設(shè)和教學(xué)改革探究,集體討論專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、課程體系優(yōu)化、培養(yǎng)方案及教學(xué)大綱修訂、教學(xué)方法改進等方面的問題,形成共識并付諸實施。
3.1.專業(yè)師資隊伍建設(shè)規(guī)劃
建立一支高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍,是專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵。原專業(yè)師資存在的主要問題是知識結(jié)構(gòu)不合理。一方面大部分教師均畢業(yè)于原化機專業(yè)或機械專業(yè),過程控制或過程工程等方面的理論基礎(chǔ)比較欠缺;另一方面青年教師所占的比例較大(約占總數(shù)90%以上),部分青年教師教學(xué)經(jīng)驗不足而且缺乏工程實踐知識。因此更新教師的知識結(jié)構(gòu)是當務(wù)之急。學(xué)院采用的辦法是:
(1)引進碩士以上專業(yè)對口的高學(xué)歷人才。
(2)提高青年教師的水平。積極鼓勵中青年教師進修或攻讀高一級學(xué)位。定期進行教學(xué)質(zhì)量檢查、評比和研討,對教學(xué)質(zhì)量差的青年教師,安排經(jīng)驗豐富的老教師給他們幫助和指導(dǎo)。支持專業(yè)課教師參加全國過程裝備與控制工程專業(yè)學(xué)術(shù)交流活動,以拓寬他們的知識面,提高其教學(xué)和科研能力。由此逐步形成一支學(xué)歷層次高(研究生以上占100%)、年齡結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)比較合理(45歲以下占80%,高級職稱占50%)、專業(yè)素質(zhì)水平較高的教師隊伍。
3.2.專業(yè)培養(yǎng)目標的定位和教學(xué)計劃的修訂
參照專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會制訂的總體框架,我校過程裝備與控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標定位為:培養(yǎng)適應(yīng)我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,面向二十一世紀過程裝備與控制工程領(lǐng)域的高級應(yīng)用型人才。通過本專業(yè)的學(xué)習(xí)力求使學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)、較寬的知識面,具有一定的創(chuàng)新意識、較強的工程實施能力和良好的業(yè)務(wù)素質(zhì)。學(xué)生畢業(yè)后可從事化工、石油、能源、輕工、環(huán)保、制藥、食品、生化、煤化工、機電及勞動安全部門等領(lǐng)域中的過程裝備與控制工程的設(shè)計、制造、運行、管理、研究及開發(fā)等工作。
按此培養(yǎng)目標,結(jié)合內(nèi)蒙古和我校的實際情況,確定我校過程裝備與控制工程專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)框架,如表1所示,其由基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)方向知識兩大部分組成。基礎(chǔ)理論知識包含人文基礎(chǔ)、科學(xué)技術(shù)理論和實踐基礎(chǔ)三方面,以科學(xué)技術(shù)理論為重點,人文基礎(chǔ)和實踐基礎(chǔ)輔之。科學(xué)技術(shù)理論包括公共理論基礎(chǔ)、專業(yè)理論基礎(chǔ)和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)理論知識的掌握為專業(yè)知識的獲得打下堅實的基礎(chǔ)。專業(yè)方向知識以壓力容器及過程設(shè)備設(shè)計和過程流體機械為主體,過程工程原理與過程裝備控制技術(shù)為其兩翼,并增設(shè)煤化工技術(shù)及裝備等專業(yè)課程,以突出我們自己的專業(yè)特色。
3.3.課程體系改革及優(yōu)化
根據(jù)“一體兩翼”的專業(yè)定位,優(yōu)化課程設(shè)置,建立新的教學(xué)課程體系,以適應(yīng)培養(yǎng)知識面寬、基礎(chǔ)扎實、彈性大、能力強的應(yīng)用型人才的需要。具體做法如下:(1)增設(shè)控制類有關(guān)課程,滿足專業(yè)拓寬的需要。如開出機械工程控制基礎(chǔ)、液壓與氣壓傳動、PLC技術(shù)及應(yīng)用課程,使學(xué)生掌握過程裝備控制學(xué)科的有關(guān)知識,以適應(yīng)過程裝備大型化、自動化的需求。(2)加強理論基礎(chǔ)、淡化專業(yè)。將專業(yè)課學(xué)時數(shù)控制在總學(xué)時的20%左右。如對過程流體機械以解決選型和應(yīng)用為主,將課時由72減少至48左右;增加流體力學(xué)及粉體力學(xué)、工程熱力學(xué)理論基礎(chǔ)課程;同時開出適當?shù)膶I(yè)選修課,如有限元原理及應(yīng)用、過程裝備CAD、藥物制劑工程與設(shè)備、壓力容器安全技術(shù)、過程裝備密封技術(shù),以增加專業(yè)的柔性。(3)加強外語、計算機基礎(chǔ)教學(xué)。壓力容器及過程設(shè)備課程采用雙語教學(xué),增開過程裝備高級程序設(shè)計課程,使得外語和計算機教學(xué)四年不斷線,讓學(xué)生較好地掌握一門外語和較深的計算機知識,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的需要。(4)加強實踐性環(huán)節(jié),積極創(chuàng)造條件。如增設(shè)工程教育實踐,以增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
3.4.專業(yè)教材使用與更新情況
為了規(guī)范專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和保證教學(xué)質(zhì)量,專業(yè)核心課程按新專業(yè)的要求全部采用全國高等學(xué)校過程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會組織編寫的面向21世紀的新教材。煤化工技術(shù)及裝備課程沒有現(xiàn)成的教材,必須組織相關(guān)人員進行編寫。同時要求任課教師在教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上不斷探索,對教學(xué)內(nèi)容進行必要的補充和整合,使之更適應(yīng)我校的實際情況。
3.5.教學(xué)方法及手段的改革
在教學(xué)方法上,要求教師采用比較式、啟發(fā)式教學(xué),講課中要求突出重點、詳略得當,以提綱式教學(xué)為主。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,讓學(xué)生自學(xué)與教師課堂講授、指導(dǎo)、答疑相結(jié)合。
在教學(xué)手段上,也積極進行探索。壓力容器及過程設(shè)備與過程流體機械等課程采用多媒體教學(xué)與圖片資料講解,加深學(xué)生對過程設(shè)備結(jié)構(gòu)的認識,節(jié)省在黑板上畫圖及板書的時間,以提高授課速度并充實授課內(nèi)容;過程裝備與機械制造基礎(chǔ)課程需要增加典型容器的制造工藝,可用觀看錄像來代替課堂的抽象講解;壓力容器及過程設(shè)備被作為學(xué)院重點課程予以建設(shè),通過進一步完善CAI課件和研制典型過程設(shè)備的設(shè)計計算軟件以提高專業(yè)教學(xué)的效果與質(zhì)量。
3.6.實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)規(guī)劃情況
實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)工科學(xué)生動手能力、處理實際問題能力的重要環(huán)節(jié)。因此,我們非常重視對實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的規(guī)劃與安排。
專業(yè)實驗室建設(shè)規(guī)劃如表2所示,鑒于實驗經(jīng)費投入數(shù)量有限,大規(guī)模地進行實驗設(shè)備的購置不切合實際,在利用相關(guān)院系實驗資源的基礎(chǔ)上,我們主要計劃先期建設(shè)能夠滿足學(xué)生基本專業(yè)實驗要求的壓力容器綜合實驗、空壓機性能測試及超聲探傷實驗、過程裝備結(jié)構(gòu)拆裝實驗和過程裝備控制技術(shù)實驗四個實驗室。第一期專業(yè)實驗室建設(shè)中用于購買實驗設(shè)備的經(jīng)費約為75萬元,其中壓力容器綜合實驗裝置我們使用南京化工學(xué)院李健教授研制的專利產(chǎn)品——壓力容器三合一驗證性實驗裝置,其特點是結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙,試件易得,實驗效果良好,實驗數(shù)據(jù)誤差較小,價格僅為通用壓力容器實驗裝置的二十分之一,許多高校如東南大學(xué)在使用該實驗裝置。通過第一期的建設(shè),實驗室的教學(xué)環(huán)境將得到較大的改善。實驗室第二期建設(shè)正在擬申報之中(含過程裝備與控制仿真實驗、過程裝備密封實驗裝置、煤化工技術(shù)及裝備實驗裝置等),相信經(jīng)過兩期建設(shè),實驗教學(xué)條件將得到很大的改觀,能夠進一步提高實驗教學(xué)質(zhì)量。
實習(xí)是理論聯(lián)系實際、學(xué)校教育與社會相結(jié)合的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。為了保證教學(xué)質(zhì)量,我們選擇了區(qū)內(nèi)外一些優(yōu)秀企業(yè)作為實習(xí)基地,如南京紫光精細化工廠實訓(xùn)基地、南化集團、天津堿廠、神華集團煤化工基地等,建立了長期、穩(wěn)定的合作關(guān)系,得到了廠里各方面的支持與配合。
畢業(yè)設(shè)計(論文)是學(xué)生在校期間的最后一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決工程技術(shù)問題、完成工程師素質(zhì)基本訓(xùn)練的一個關(guān)鍵性教學(xué)實踐活動。我們一方面制訂畢業(yè)設(shè)計(論文)大綱和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書,另一方面注重指導(dǎo)教師自身工程實際知識的加強,再者依據(jù)培養(yǎng)目標選好畢業(yè)設(shè)計(論文)題目,并安排一定比例的學(xué)生參與教師縱向科研課題的研究,讓學(xué)生從中掌握科學(xué)研究的方法和提高處理工程實際問題的能力。
4.結(jié)束語
相信經(jīng)過幾年的專業(yè)建設(shè)和實踐探索,我校過程裝備與控制工程專業(yè)的辦學(xué)條件與教學(xué)水平將會獲得較大改善與提高,社會影響力逐年遞增,師資隊伍建設(shè)漸趨合理優(yōu)化,為積極準備化工過程機械碩士點的申報創(chuàng)造條件。知識結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)厚基礎(chǔ)、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)特點,學(xué)生獨立獲取知識的能力、信息處理能力、工程實踐能力和開發(fā)創(chuàng)新能力均有望得到較大的提升。
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【關(guān)鍵詞】船舶；焊接；缺陷；質(zhì)量管理
1引言
船舶焊接技術(shù)是現(xiàn)代化船舶制造中一項關(guān)鍵的技術(shù)，要想保障船舶航行的設(shè)備安全，就應(yīng)該在實際船舶的制造中，加強對船舶制造中的技術(shù)應(yīng)用研究，只有保障了船舶制造中的技術(shù)應(yīng)用，才能夠?qū)⒋爸圃鞂崿F(xiàn)安全性管理。為此論文進行了船舶制造中的焊接技術(shù)應(yīng)用研究，通過對焊接技術(shù)中的缺陷分析，從而進行了提升船舶焊接質(zhì)量管理的辦法，并且進行了船舶焊接質(zhì)量管理的注意事項分析，希望通過論文的分析，能夠全面提升船舶焊接中的缺陷管理，加強船舶焊接中的質(zhì)量管理，從而全面提升船舶航行的安全性。
2船舶焊接中常見的缺陷類型其缺陷形成原因分析
2.1焊接氣孔
焊接氣孔，是在船舶焊接缺陷中經(jīng)常見到的一種缺陷，之所以會出現(xiàn)焊接氣孔，是因為在實際焊接的過程中，熔池中的氣體沒有完全溢出，熔池就已經(jīng)凝固，因此這種背景下，就會導(dǎo)致成型的焊接縫中，出現(xiàn)孔洞，這些孔洞在實際船舶焊接缺陷中，是以表面氣孔和內(nèi)部氣孔兩種形式而存在的[1]。由于氣孔的存在導(dǎo)致船舶焊接的橫截面減少。降低了船舶焊接中的接縫處安全強度，同時由于船舶焊接中存在氣孔，使得在實際船舶焊接過程中船舶的美觀性受到了破壞。按照我國船舶焊接缺陷的要求規(guī)定，在實際船舶的焊接作業(yè)中，外板以及倉口是不允許存在氣孔的，在其他位置的焊接中允許存在的焊接氣孔個數(shù)不能超過兩個。
2.2焊接夾渣
當焊接作業(yè)完成后，焊接接縫中存在的雜質(zhì)被稱為焊接夾渣。由于焊接夾渣的存在在實際船舶的焊接中，會直接影響到焊機的密度和強度。因此在船舶的焊接中是不允許存在焊接夾渣的[2]。在實際焊接作業(yè)過程中，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了焊接夾渣，應(yīng)該及時進行夾渣的處理。保證在船舶焊接表面不存在夾渣。一般情況下出現(xiàn)焊接夾渣的原因有以下幾點：一是在實際焊接中焊接的坡口處理不干凈；二是在實際焊接過程中處理多層焊接時，對通道內(nèi)的雜質(zhì)處理不干凈；三是在實際焊接過程中，焊接的材料質(zhì)量差，導(dǎo)致焊接的途中掉落在熔池中。四是由于焊接的操作較快，使得焊接熔池中的雜質(zhì)沒有足夠的時間篩離出熔池。
2.3焊接裂紋
焊接裂紋是船舶焊接中一種比較嚴重的焊接缺陷，在焊接過程中，由于焊機的不全面，或者是在實際焊接的過程中沒有足夠的焊接融合時間，因此出現(xiàn)焊接縫隙間斷和突變情況。焊接中出現(xiàn)焊接裂紋，對整個焊接的質(zhì)量是非常有影響的，要想全面保障和提升焊接的質(zhì)量，就應(yīng)該在實際焊接的過程中，加強對焊接中的裂縫強度處理，只有處理好焊接中的裂紋才能夠保障整個船舶焊接的結(jié)構(gòu)不受到影響。因此在實際船舶制造焊接技術(shù)的應(yīng)用中，一定要注重對焊接裂紋處理，只有保障了焊接中的裂紋處理是完善的，才能夠全面提升船舶焊接的質(zhì)量安全[3]。
3船舶焊接質(zhì)量管理辦法
3.1焊接處理前期準備
在進行船舶焊接施工作業(yè)之前，要及時進行船舶焊接的前期準備工作，在準備工作中要加強對船舶焊接中的原材料審核，同時要按照實際焊接的需求對焊接過程中要運用到的技術(shù)和焊接中需要的工藝數(shù)值匹配進行分析。只有保障了船舶焊接作業(yè)中的工藝數(shù)值對應(yīng)，然后才能夠按照專門的焊接工序去進行焊接作業(yè)的施工。一般情況下，船舶焊接作業(yè)的工藝參數(shù)對應(yīng)如下表1所示：
3.2焊接途中的技術(shù)應(yīng)用
在船舶焊接過程中，應(yīng)該實施動態(tài)的焊接工藝監(jiān)督，保障在整個焊接的過程中，焊接技術(shù)的應(yīng)用是規(guī)范的，同時在焊接的過程中，要注重對焊接電流以及焊接保護設(shè)施管理，例如在實際焊接中有些焊接是需要借助稀有氣體進行焊接的催化劑處理，這就需要在實際焊接的過程中進行專門的焊接護理。同時在船舶的焊接中要注重對焊接工序的掌控，不要將焊接的工序弄混，這是保障焊接作業(yè)管理實施的重要性保障之一。為了保障整體的焊接作業(yè)穩(wěn)定性，需要在焊接的過程中進行專門的焊接抽煙檢查，如果在抽樣檢查中發(fā)現(xiàn)存在缺陷，應(yīng)該及時針對缺陷進行管理，只有保障了缺陷管理，才能全面提升焊接的質(zhì)量。
3.3焊接過程中的缺陷處理
3.3.1防止裂紋產(chǎn)生
在焊接過程中，為了防止裂紋出現(xiàn)而進行專門的措施處理，在實際措施的處理中要針對焊接的材料以及焊接中涉及到的焊條進行充分的選擇，只有保障在實際焊接過程中對焊接的材料和焊接工序充分明確，才能夠全面提升焊接的質(zhì)量。裂紋的防止要進行專門的焊接材料清潔，同時在焊接的過程中，要對焊接設(shè)備進行及時的預(yù)熱處理，保障焊接設(shè)備能夠正常運行。
3.3.2防止焊瘤出現(xiàn)
在焊接過程中為了保障焊接的工序不受到影響，因此在實際焊接作業(yè)中要進行專門的焊瘤預(yù)防管理工作，只有保障焊接中不會出現(xiàn)焊瘤，才能夠使得整個焊接過程中的船舶表面是光滑不受影響。因此在實際焊接的過程中，需要進行專門的焊接技術(shù)處理，例如處理焊接中的短弧以及焊接的停留時間等。
4強化船舶焊接質(zhì)量管理的注意事項
在船舶焊接中，由于船舶焊接中的缺陷是由多方面因素造成的，因此在實際焊接過程中，需要對焊接中的質(zhì)量管理要素進行管控，從而在質(zhì)量管理的控制中全面提升船舶焊接的質(zhì)量。一般情況下，船舶焊接中要注意的質(zhì)量管理事項有以下幾點：①加強對焊接工人的技術(shù)培訓(xùn)，提升焊接工人的工作能力；②加強焊工質(zhì)量安全管理意識，建立安全質(zhì)量監(jiān)督管理體系；③加強焊接設(shè)備的運行狀況檢查，保障焊接設(shè)備的安全性工作；④建立維護保養(yǎng)制度，指定專門的人員進行負責(zé)；⑤對焊接材料的篩選要嚴格；⑥按照焊接材料的特性進行專門的焊接設(shè)備應(yīng)用；⑦嚴格按照焊接施工工藝進行施工管理；⑧強化焊接作業(yè)環(huán)境管理，杜絕違章環(huán)境管理；⑨加強對焊接中的缺陷處理，保障焊接的質(zhì)量。
5結(jié)語
綜上所述，在現(xiàn)代化船舶航行事業(yè)飛速發(fā)展中，要想全面提升船舶航行的質(zhì)量，就應(yīng)該在船舶制造過程中，加強對其制造中的焊接技術(shù)進行管理。只有在焊接技術(shù)的管理中，全面提升了船舶的焊接缺陷檢查，才能夠全面而又有效地進行船舶的質(zhì)量管理。論文在實際研究中，主要針對船舶焊接中的四種缺陷，以及四種質(zhì)量管理辦法和強化船舶質(zhì)量焊接的注意事項進行了分析研究。通過分析得知，要想全面提升船舶焊接的質(zhì)量管理，就應(yīng)該在實際焊接中不斷地對焊接技術(shù)和焊接質(zhì)量提升，同時要在焊接的過程中，加強對焊接中的注意事項管理，只有全面實現(xiàn)了焊接質(zhì)量管理控制，才能夠徹底解決船舶焊接的缺陷問題。
【參考文獻】
【1】盧意,曹元軍,朱艷.船舶焊接中的缺陷與防治措施[J].裝備制造技術(shù),2015,03(07):160-161.
【2】盧意,曹元軍,朱艷.船舶焊接中的缺陷與防治措施[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2015,02(01):61-62.
Abstract： To optimize and bring forth new ideas into shipbuilding mode， the article analyze the principle of a new algorithm—particle swarm optimization（PSO） and envisage it applied into large steel， envisaging the optimization of subsection placement，line-heating process parameter and Job-shop Scheduling， take less time and energy， to promote the better development of Chinese manufacturing industry.
關(guān)鍵詞： 微粒群算法；裝備制造；分段堆放；水火彎板；車間調(diào)度
Key words： PSO；equipment manufacturing industry；Subsection Placement；line-heating；Job-shop Scheduling
中圖分類號：U673.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）30-0036-03
0 引言
大型裝備制造是一個兼容制造和建造的復(fù)雜的生產(chǎn)過程。在金融危機的影響下，為了適應(yīng)工業(yè)和科技的進步，為了市場和戰(zhàn)場的戰(zhàn)斗需要，也為了提高生產(chǎn)效率和改善作業(yè)環(huán)境，不斷優(yōu)化和創(chuàng)新制造流程和制造技術(shù)就成為裝備制造業(yè)永恒的主題。本文意在分析一種新型優(yōu)化算法——微粒群優(yōu)化算法在大型裝備制造業(yè)界的應(yīng)用。
1 微粒群算法
20世紀90年代初，產(chǎn)生了一種模擬自然生物群體為主的優(yōu)化技術(shù)，Dorigo等從生物進化的機理中受到啟發(fā)，通過模擬螞蟻的尋徑行為，提出了蟻群優(yōu)化方法。微粒群算法（Particle swarm optimization，PSO）由Kennedy和Eberhart于1995年提出，是一種模擬鳥群尋找食物的社會行為的隨機群體進化算法[1]，這些研究可以稱為群體智能。通常單個自然生物并不是智能的，但是整個生物群體卻表現(xiàn)出處理復(fù)雜問題的能力，群體智能就是這些團體行為在人工智能問題中的應(yīng)用。微粒群優(yōu)化最初是處理連續(xù)優(yōu)化問題的，目前其應(yīng)用已擴展到組合優(yōu)化問題。由于其簡單、有效的特點，已經(jīng)得到了眾多學(xué)者的重視和研究。
起初人們知識不夠豐富的時候就利用它解決簡單的一些線性問題，后來人們拓寬知識面后就想辦法求優(yōu)化問題，在這個里面就發(fā)現(xiàn)微粒群算比傳統(tǒng)方法更好的地方。第一，微粒群算法可以描述目標函數(shù)，傳統(tǒng)優(yōu)化方法做不到，同時可以比較靈活地設(shè)定目的函數(shù)，使算法被廣泛地應(yīng)用；第二，算法自己有比較好的特性，依據(jù)這個特性把全局和局部收斂進行平衡。第三，算法可以與其他的進化算法融合。那么有些學(xué)者把一些算子，比如說選擇算子、變異算子等加入PS0算法，選擇算子有這種作用，能夠把最好的粒子直接性地復(fù)制到下一代，這樣就能確保最好的粒子。交叉算子有這樣的作用使一對一對的粒子之間相互交換各自的信息資料，然后都具有向新的區(qū)域飛行的能力。另一種想法是把PS0中的速度思想加到進化規(guī)劃中，加快了進化規(guī)劃算法的速度，從而來進行指導(dǎo)變異操作[2]。
1.1 算法原理 PSO算法與其他優(yōu)化方法類似，都是基于群體的演化算法，根據(jù)群體對環(huán)境的適應(yīng)度將群體中的個體移動到好的區(qū)域，然而它不像其他演化算法那樣對個體使用演化算子，而是將每個個體看作D維搜索空間中的一個沒有體積的微粒，在搜索空間中以一定的速度飛行。這個速度根據(jù)它本身的飛行經(jīng)驗以及同伴的飛行經(jīng)驗進行動態(tài)調(diào)整。第i個微粒表示為Xi=（xi1，xi2，…，xiD）和速度Vi=（vi1，vi2，…，viD），它經(jīng)歷過的最好位置（有最好的適應(yīng)值）記為Pi=（pi1，pi2，…，piD），也稱為pbest。體所有微粒經(jīng)歷過的最好位置的索引號用符號g表示，即Pg，也稱為gbest。對每一代，其第d 堆（1≤d≤D）根據(jù)如下方程變化[2]
vid=wvid+c1rand（）（pid-xid）+c2Rand（）（pgd-xid）
xid=xid+vid
其中：w為慣性權(quán)重（inertia weight），c1和c2為加速常數(shù)（acceleration constants），rand（）和Rand（）為兩個在[0，1]范圍內(nèi)變化的隨機函數(shù)。
1.2 PSO算法基本流程（如圖1所示）
2 PSO算法在大型鋼結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域方面的應(yīng)用設(shè)想
以最為典型的大型裝備船舶結(jié)構(gòu)制造為例，現(xiàn)代制造模式的三個要素初步可總結(jié)為生產(chǎn)流程、生產(chǎn)組織和運行機制，其中“船體分道作業(yè)流程”又是整個現(xiàn)代造船模式應(yīng)用研究的重中之重，如圖2所示。結(jié)合微粒群算法的特點，本文設(shè)想PSO算法可以應(yīng)用于造船作業(yè)的某些領(lǐng)域。
2.1 分段堆放位置的優(yōu)化 由于國內(nèi)分段制造場地的排列比較混亂，降低了場地利用率，也不易進行管理，所以找到一種優(yōu)化方法對于改善這一現(xiàn)狀是必要的。
總段組合的原則是使高空作業(yè)低空化，低空作業(yè)平地化，從而提高預(yù)舾裝率。如圖3所示，為盡量減少船塢合攏所需的作業(yè)時間，根據(jù)分段堆放的要求，它們應(yīng)放置在交通運輸方便且吊車能夠起吊的地方。為了方便總段組合作業(yè)，給定需要組合的分段一個排序π；令k=1，取出π中的前2個分段，對它們進行吊裝，確定使吊裝這些分段的最大完成時間的最小的排序，并作為當前序列；令k=k+1，取出π中接下來的2個分段并視作一個塊，將第k個塊整體分別插入到當前序列中各個可能的位置，并嘗試調(diào)換同一個塊中兩個分段的次序，最終確定使吊裝這些分段的最大完成時間最小所對應(yīng)的序列，并作為當前序列；重復(fù)剛剛的步驟，知道π中所有的分段均得到新的堆放位置。按照這一新的方案堆放分段將對縮短制造周期會起到很大的作用。
2.2 水火彎板工藝參數(shù)優(yōu)化 水火彎板是很有特色、但難度卻很大的一種曲面鋼板成型工藝。它是通過平板或單向曲率板局部加熱和收縮變形來實現(xiàn)雙向曲度成型要求的。在確定水火彎板加工參數(shù)時，是以確定的區(qū)域內(nèi)能量消耗最少為優(yōu)化目標的。如何優(yōu)化水火彎板工藝參數(shù)，使其既滿足曲板整體形狀所需要的局部變形量，又要達到加熱的總能量最少也是一項值得研究的課題。
文獻[4]對坐標輪換法進行了改造，考慮了局部能量的合理分配，給出了水火彎板加工方案。其基本原理是在解決非線性多變量函數(shù)整數(shù)規(guī)劃的優(yōu)化問題時可以用坐標輪換法把一個多變量問題轉(zhuǎn)化為一系列較少變量的問題來求解，即先將一部分變量暫設(shè)為定值或取極限約束，以剩余變量為目標變量進行優(yōu)化求解，然后再對暫設(shè)為定值或取極限約束的變量進行優(yōu)化，最終確定優(yōu)化方案。這種優(yōu)化方法的工藝參數(shù)設(shè)計的思想是依據(jù)曲板整體形狀所需要局部變形的理論計算結(jié)果，在局部輸入其變形所需要的能量。其能量函數(shù)為：
E=f（s，lh，t）（1）
式中：s是加熱線間距；lh是加熱線長度；t是加熱時間。
因為水火彎板板邊變形量是s的單值函數(shù)，加熱線條數(shù)k必須取整，且可由s惟一確定。將s暫設(shè)為定值，則局部能量消耗只與每條焰道的加熱時間t成正比，所以目標函數(shù)為：
minE=■ti（2）
根據(jù)文中所述的約束條件和某實船板算例得出優(yōu)化的焰道布置方案可以節(jié)省能量在2%～5%之間，圖4（a）和（b）分別表示某實船板水火加工成型工藝參數(shù)的經(jīng)驗方案和優(yōu)化方案。
由上述優(yōu)化方案來看，微粒群優(yōu)化算法也可嘗試應(yīng)用于水火彎板的工藝參數(shù)優(yōu)化中。水火彎板參數(shù)的設(shè)置是以能量消耗最少為目標的，而能量的消耗是由加熱線間距s、加熱線長度lh和加熱時間t來決定。其能量函數(shù)還是定為：
E=g（s，lh，t）（3）
根據(jù)以下約束條件[5，6]建立各焰道加熱線長度矩陣L、各焰道加熱時間矩陣T和各焰道能量消耗矩陣E：
L=[lh1 lh2 … lhk] （4）
T=[t1 t2 … tk] （5）
E=[E1 E2 … Ek] （6）
其中k為焰道數(shù)，且與s成反比關(guān)系。
①速度約束
當12mm≤hp
當14mm≤hp
當18mm≤hp
②焰道長度約束
0.15Bp
350mm
③收縮量約束
Ac=a0Ra1pla2hsa3ta4
Lc=b0Rb1plb2hsb3tb4
式中：Rp為橫向曲率半徑。
總消耗能量為：E=■Ei
根據(jù)s、v、lh在約束內(nèi)的不同取值，對應(yīng)的k、ti也各不相同，每個焰道消耗的能量也隨著變化，從而總能量也在變化。與PSO算法相關(guān)連，就可以得出一目標函數(shù)，進而轉(zhuǎn)化為求解消耗能量最小值時的最佳參數(shù)排序問題。由此得出微粒群優(yōu)化算法是可以應(yīng)用于水火彎板的工藝參數(shù)優(yōu)化相關(guān)方面。
2.3 車間生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化 車間生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度理論作為企業(yè)生產(chǎn)計劃與控制理論的重要組成部分，提升企業(yè)競爭力的一個重要途徑是實現(xiàn)對該問題的有效求解。車間生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度研究的目的是對生產(chǎn)資源進行優(yōu)化配置，是根據(jù)已知各生產(chǎn)作業(yè)的加工時間及加工設(shè)各，并在滿足約束條件的限制下，使生產(chǎn)資源得到優(yōu)化配置，以使生產(chǎn)作業(yè)的某項指標（所有機器的完工時間、工件流程時間、延遲時間及生產(chǎn)成本等）達到最優(yōu)。車間生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度一般可以描述為優(yōu)化作業(yè)的加工順序，使生產(chǎn)資源得到優(yōu)化配置的過程。因此，對于該問題的研究一直是企業(yè)界與學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點問題。其中主要考慮的是最小化作業(yè)的最大完成時間。
近年來，PSO算法逐漸用于對車間生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度（JSP）問題的求解，文獻[7]中做了系統(tǒng)的闡述分析。
JSP問題用于描述a個工件在b臺機器上加工，每個工件包含a道工序，且已知對應(yīng)每道工序在各自對應(yīng)機器上的加工時間。車間生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度問題滿足的約束條件：
①每個工件的下一道工序只能在上一道工序完成后才能開始加工；
②每個工件都須經(jīng)過塒臺機器加工；
③每臺機器在同一時刻只能加工某一工件的一道工序；
④每個工件加工的優(yōu)先級相同。
結(jié)合上述對JSP問題已知條件的描述，根據(jù)已知各工件的加工工序，構(gòu)建了對應(yīng)工件加工的工序排列矩陣X；根據(jù)各工序加工時間，構(gòu)建各工件的加工時間矩陣T；根據(jù)機器加工工件的不同，構(gòu)建了各機器對應(yīng)加工工序的調(diào)度矩陣DX，文獻[7]是以所有機器完工時間最短作為優(yōu)化目標。不同的調(diào)度方案滿足的約束條件數(shù)學(xué)表達式為：
Sij+tij？燮Si（j+1）（7）
式（7）中表示工件i的第j道工序的起始加工時間，i=1，2，…，a；j=1，2，…，b。它意義在于表明工件i只有在上一道工序加工完成后才能加工下一道工序。
Sijk+tij？燮Sghk或Sijk？叟Sghk+tgh（8）
式（8）中Sijk表示工件i的第j道工序在機器k上加工的起始時間，Sghk表示工件g的第h道工序在機器k上加工的起始時間，tij與tgh是對應(yīng)工序的加工時間，其中i≠g。它的意義在于確保機器在某一時刻只能加工一個工件。
對于一個調(diào)度方案，結(jié)合己知各工序的加工時間與約束條件，可以計算出各機器完成所有工件加工的結(jié)束時間。依據(jù)最短加工時間這一優(yōu)化目標，車間生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度問題的可以描述為根據(jù)不同的調(diào)度矩陣DX求解各機器最大的完工時間，并使其最小化，JSP問題優(yōu)化目標函數(shù)可以定義為：
F（DX）=Min（Max（TE））（9）
式（9）中TE表示在滿足約束的條件下，對應(yīng)一種調(diào)度方案每一臺機器結(jié)束加工的時間。
造船企業(yè)的生產(chǎn)過程實質(zhì)上是一個“物的流通”過程，大型裝備即是制造物料流動、組合的最終結(jié)果。我國裝備制造業(yè)存在著重生產(chǎn)、輕流通的現(xiàn)象，忽略了對車間生產(chǎn)物流的合理組織，生產(chǎn)流程設(shè)備布置不合理，導(dǎo)致物流量過大，制造效率低下，車間生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度問題也一直是裝備制造現(xiàn)代化研究的熱點之一。
相比與大多數(shù)行業(yè)車間流水線似的生產(chǎn)特點，PSO算法應(yīng)用于其中能有個標準化流程，但由于造船企業(yè)具有產(chǎn)品品種多、變動性大、車間調(diào)度的工作量大而復(fù)雜等特點，從而導(dǎo)致生產(chǎn)過程穩(wěn)定性差缺乏柔性。國內(nèi)大型裝備制造業(yè)的車間一般由加工車間、平直車間、曲面車間和模塊車間組成，每個車間都要各自的加工加工流程，標準也各不相同，而車間內(nèi)部零件、部件、分段的尺寸、形狀、精度要求也是隨著船種類、大小、客戶要求、規(guī)范限制而變化，難以有一個統(tǒng)一化、規(guī)模化的生產(chǎn)，所以將PSO算法應(yīng)用于其中有一定的難度，圖5為彎曲板切割加工流程圖。不過PSO算法的提出也為車間的生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度問題提供了一種新途徑，相信在不久的將來，當現(xiàn)代裝備制造業(yè)全面進入數(shù)字化時代時，微粒群優(yōu)化算法可以成為解決車間調(diào)度問題的一種方便有效的方法。
3 總結(jié)與展望
微粒群算法是一種相當簡單的算法，只需很少的代碼和參數(shù)，但在各種問題的求解與應(yīng)用中卻展現(xiàn)了它的特點和魅力。微粒群算法自提出以來引起了國際上很多領(lǐng)域眾多學(xué)者的關(guān)注和研究，近些年來已經(jīng)開始應(yīng)用于物流、維修保障、工程項目、系統(tǒng)設(shè)計、機器人技術(shù)等領(lǐng)域并取得了一定的成績，但還沒有涉及到大型裝備制造業(yè)。本文詳細闡述了算法的由來和原理，初步設(shè)想PSO算法可以應(yīng)用于大型船體鋼結(jié)構(gòu)的分段堆放優(yōu)化、水火彎板參數(shù)設(shè)置和車間作業(yè)調(diào)度優(yōu)化之中，當然還有很多作業(yè)都可以將其引入，這有待于后續(xù)的深入研究。2008年，壓載艙涂層新標準—PSPC的出臺對涂層本身和人素質(zhì)的要求又達到了一個新的高度，勢必會影響制造周期。我們在考慮如何提高工藝水平的同時還應(yīng)該從其它方向研究怎樣減小制造的周期，以平衡PSPC帶來的影響。
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