时间:2023-03-06 16:05:53
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇装备技术论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
现代教育技术装备作为教育媒体应用于教学,它的核心和首要任务在正确的办学理念指导下,探索和建构新型教学模式。现代教育技术装备与传统教育技术装备相对而言,是指在教育、教学中应用的现代技术手段,以前也称作‘电化教学’。也就是说它是把现代教育理论应用于教育、教学实践的现代教育手段和方法体系。是实现现代教育媒体的物质基础。其设备构成主要是:计算机(是指广泛意义上的计算机包括计算机网络)和计算机课件、电视、广播、投影、录音、幻灯、等。
现代教育技术主要是充分运用各种信息技术。在当前,应用于教育中的现代教育技术主要包括:计算机技术、媒体技术、网络技术、信息技术、整合技术等。
1、计算机技术既是其他应用技术的基础,也是我们探讨教育技术能力的前提。换句话说就是,没有计算机技术,教育技术能力就无从谈起。计算机技术分硬件技术和软件技术两大类。硬件技术主要是指硬件的设计、制造和装配技术(包括硬件的基本原理、构成、组装、以及各部件的性能、作用等方面的知识)。软件技术主要是指软件的设计、制作和应用技术。教师对计算机技术的了解和掌握体现了他所具有的最基本的教育技术能力。对硬件一般只需掌握基本原理、构造和各部件的性能、作用即可。对软件则要有更深入的了解,不仅对软件的设计原理、结构、功能及作用有所了解,还要熟悉软件的类型,掌握软件的制作方法和应用技巧等。也就是说,一名具有教育技术能力的教师不仅会使用软件,而且还会制作软件,分析和评价软件。
2、媒体技术媒体技术的概念更宽泛些,计算机技术只是媒体技术的一种(当然是最主要和最重要的一种)。媒体技术也可分为“媒体硬件技术”和“媒体软件技术”两类,它和计算机的“硬件技术”和“软件技术”类似。所谓“媒体硬件技术”是指,对幻灯机、投影机、录音机、录象机、电影机、电视机、计算机以及各种胶片、光盘、磁带、磁盘等光电、磁电存储转换设备的基本原理、性能、构造和使用特点的技术性了解。“媒体软件技术”是指那些能用来设计、制作、生成和演示教学信息的技术。如视音频编辑技术、摄影摄像技术、平面造型技术、多媒体软件制作和应用技术等。
3、网络技术主要是指网络应用技术,包括对网络的一般性了解,如:网络的基本构成、主要特点、常用功能及网络的使用技巧等。作为教师,起码应该知道怎样上网、使用浏览器、检索资料、上传下载信息、发E-mail等。对个别能力较强的教师而言,可以学习使用网络软件制作工具制作网络版的多媒体课件或建立自己的教学网页。当然,对于大多数教师来说,在日常教学中更多的则是如何充分利用网络提供的现成软件或工具来达到教学目的。
4、信息技术即以计算机多媒体和网络为基础的数字化技术。它的主要特点是信息的数字化、网络化、智能化和多媒体化。网络化使信息资源可共享、活动较少限制、人际合作容易实现;智能化使计算机能够做到自动识别和传递教学信息、促进个性化学习和自主学习的发展;多媒体化则使人能够充分利用多种感觉器官来接收处理信息,极大地提高了学习效率。对广大教师而言,重要的不是了解信息是如何数字化、网络化、智能化和多媒体化的,而是信息的利用。不但要掌握检索、识别、选取信息的要领,还要学会分析、评价、重组信息的方法。
5、整合技术需要说明的是,这种整合并不是指技术之间固有的那种相互依存、相互渗透,相互包容,相互交叉的自在关系,而是指技术之间、技术与学科或教学内容之间的优势互补的人为关系。整合技术包含两层意思:其一,技术之间的整合。即,网络技术、信息技术、媒体技术和计算机技术因教学上的需要有机地组合在一起。其二,技术与学科或教学内容的整合。技术整合不是技术堆砌,而是根据具体教学需求有选择地使用不同的技术组合来发挥技术本身最大的优势。这种整合的意义更大,它可以创造出优异的教学环境,使学生的学习效率得到显著提高。
在教学实践中,教师的理性认知能力和实际应用能力往往是密不可分的。任何一个历史时期的教育媒体教育技术装备,都是代表着当时科学技术水平,并且在教育领域发挥其历史作用。以辨证唯物论的观点看问题,任何事物都具有正反两个方面的矛盾,在应用运用现代教育技术辅助教学的过程中,必须要处理解决好现代教育技术在教育教学中与其他有关方面的几个问题:
1、处理好现代教育技术装备与传统教育技术装备之间的关系:现代教育技术装备,特别是计算机是一种优秀的教学媒体,它在教学上的广泛使用,使学校大力开展素质教育成为可能,对于提高教学质量和教学水平推动教育改革都具有非常重要的意义。在当前教学中,计算机已经表现出可以替代或部分替代一些传统的教学媒体,但在使用中不要过分强调计算机媒体的作用,计算机可以代替传统的教学媒体,不等于传统的教学媒体的在教学中就不再有它的使用价值和存在的必要。计算机应用于教学领域也应该是目前教学媒体的一个补充和发展。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。
1数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。
1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。
为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。
1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。
在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。
1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“ITplaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
1.4重视新技术标准、规范的建立
1.4.1关于数控系统设计开发规范
如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。
1.4.2关于数控标准
数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。
STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。
目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。
2对我国数控技术及其产业发展的基本估计
我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。
纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。
a.奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。
b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。
c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。
虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。
a.技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。
b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。
c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。
分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。
a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。
b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。
c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。
d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。
3对我国数控技术和产业化发展的战略思考
3.1战略考虑
我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。
我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。
3.2发展策略
从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。
强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。
在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。
在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。
参考文献:
[1]中国机床工具工业协会行业发展部.CIMT2001巡礼[J].世界制造技术与装备市场,2001(3):18-20.
2系统功能设计
本设计方案系统功能按用户权限,在Web浏览器可分成3种功能:一是普通用户(可以不登陆)可以实现气象技术装备许可证查询功能,查询生产厂家信息,气象装备目录信息,气象装备用户信息,气象装备许可证颁发记录档案;二是注册用户可实现基本气象技术装备许信息查询功能外,还可以进行可证申请和办理进度查询;三是系统管理用户进行数据录入、修改和变更,确保系统信息准确可靠,实现对各种气象技术装备许可证信息录入、修改、变更知识库的管理。系统功能按知识库和系统管理设计,可分为知识库管理管理、知识库查询和许可系统管理3个功能模块。系统模块设计包括:创建信息录入模块、信息统计模块、评估分析模块、到期自动提示模块和信息存储管理模块;设计许可证管理信息表;设计特定名称自动索引功能,特定名称索引不少于10种以上;设计许可证信息的快速查询和统计分析功能模块;设计装备许可证相关材料的打印功能模块。依据上述系统的功能设计方案,系统功能模块主要分为以下3个专题。
(1)创建气象技术装备使用许可证评估的知识库。主要从气象装备性能、业务运行率、观测数据质量、厂家的生产能力、市场占有率、售后服务、维修能力、技术升级情况等多方面对以往许可证评估管理的技术文档统一收集,集中管理,长期保存,归档整理,形成一套适用于现阶段使用许可证评估业务的信息管理系统。通过对现有使用许可证评估管理的业务需求进行分类深入研究,实现各类技术文档的无纸化归类管理,电子信息化管理。
(2)创建气象技术装备使用许可证信息检索系统。支持强大、灵活的信息检索功能,可以自定义信息检索、组合条件信息检索、快速定位查询检索及模糊查询检索,以图表产品的形式显示查询统计、分析评估的结果。
(3)创建自动判定许可证有效期的关键算法,设置首页自动提醒功能。形成各类气象装备使用许可证评估的知识库,集中展现和反映各设备厂家的整体研究实力和水平,供技术人员共享,提高自身水平;创建自动录入、查询、统计和分析评估信息管理系统,提高监督透明度;实现许可证有效期自动判定算法和提醒,提高装备管理的时效性和针对性。
3系统数据库表设计
3.1数据库表需求分析
我国气象技术装备主要包括地面常规气象观测仪器,高空探测设备及其探空器材,天气雷达,风廓线雷达,自动气象站,闪电定位仪,土壤水分观测仪,气象卫星,大气成分观测仪等等。所有这些气象装备均有确定的名称、规格、型号,气象装备生产厂家也相对固定,气象装备的建设标准、业务使用规定和考评方法都有标准规范,因此可以将这些信息归类到相应的字典表里面。系统主要实现对所有气象技术装备许可证申请、审核、发证、续期申请、终止的全程跟踪管理,必须将每次申请材料和审核批准文档详细记录在许可证信息表,形成每一种气象技术装备的详细行踪表。值得注意的是所有气象技术装备许可证都有使用期,本系统数据库还需要设定气象技术装备续期申请数据信息表。
3.2气象技术装备数据库表的组成
(1)气象技术装备字典表:用于记录所有气象技术装备的详细信息,包括装备设计功能信息和简捷业务说明等,可按天基、空基、地基和海基分类;也可以按遥测、遥感和接触分类。
(2)生产厂家信息表:记录气象技术装备生产厂家的详细信息。
(3)气象技术装备用户表:登记所有用户的信息。
(4)全国业务台站站点表:记录气象技术装备业务使用站点信息。
(5)气象技术装备许可证行踪表:记录每一个种气象技术装备申请、审核、批准、终止详细文档信息。
(6)气象技术装备表:记录该装备身份信息(含名称、型号、仪器号码等)、生产情况,销售情况、业务运行数量、仪器性能状况、业务质量情况、故障记录、检定情况、装备评估。
4系统实现
本文设计的系统开发语言环境基于当前主流的Microsoft公司的可视化编程VisualStudio2010开发环境和面向对象,运行于.NETFramework之上的高级程序设计语言VB或C#。系统软件开发使用Microsoft公司提供的可视化高级程序设计语言,采用中间件技术、数据仓库技术、数据图表等成熟的软件开发通用技术,进行功能模块编程,最后系统编译联调,实现气象许可证评估信息的自动化录入,按需进行检索、查询、统计、分析、打印等功能。本文在对全国气象技术装备许可证信息数据进行分析与处理基础上,利用SQLServer2000数据库和XML格式表建立装备许可证信息管理系统的服务器端核心数据库,管理装备许可证所有数据信息和装备一般属性信息(包括厂家、名称、型号、定型材料、应用评估等数据),以Web为平台在网络上所有气象技术装备许可证信息及一般属性信息,从而实现全国气象技术装备使用许可证息管理的网络化共享服务。
5结束语
本管理系统设计与原有的气象技术装备许可证信息管理相比,有以下5个方面的改进:
(1)实现各类技术文档的无纸化归类管理,电子信息化管理,大幅度提高了自动化管理水平;
(2)系统中各类气象装备使用许可证评估的知识库,集中展现和反映各设备厂家的整体研究实力和水平,供技术人员共享,可大幅度提高自身技术人员技术水平;
(3)使用电子化信息管理系统,提高气象装备质量监督透明度,规范化管理使用许可证评估业务,提高业务水平;
2研究设计
2.1理论基础
计划行为理论(TPB)是在理理论(TRA)的基础上提出的,它最大的特点是在TRA的基础上引入知觉行为控制这一概念。根据TPB,行为受到行为意愿和控制因素的影响,其中控制因素包括内在因素(如能力、情感等)和外在因素(如状态、环境等);而行为意愿又受到态度、主观规范和知觉行为控制这三个因素的影响;态度、主观规范和知觉行为控制又受到个人以及社会文化等因素的影响。一个装备制造企业是由投资者、管理者、研发人员、技术人员和生产人员等不同个体所组成的具有行为能力的主体,它具有与外界沟通和交流并在沟通交流中获取信息、积累知识、不断改变自身行为方式以适应环境变化的能力。企业在沟通交流、获取知识信息和适应环境等过程中,会产生一种整体行为模式,这种整体行为模式不能从个体行为推测出来,但可以用相关的人、群体等行为主体的行为或变化程度来表示。低碳情境下的装备制造企业技术创新行为是企业创新主体如研发人员基于环境分析而做出的各种技术创新活动的总和。因此,用计划行为理论研究装备制造企业技术创新行为具有合理性和可行性。装备制造企业技术创新行为基本遵循计划行为理论,技术创新意愿是指在低碳情境下个体愿意实施技术创新行为的动机和愿望强度,行为态度是指创新主体对企业在低碳情境下实施技术创新行为所持的正面或负面评价的程度,主观规范是指创新主体所感知的政府规范、社会环境和组织内部环境等影响力,知觉行为控制是指创新主体感知的在低碳情境下实施技术创新行为的难易程度。
2.2研究假设
本文在计划行为理论的基础上,拟对装备制造企业技术创新行为进行研究,构念出低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素的概念模型,得出以下假设。
2.2.1技术创新意愿与技术创新行为
遵循TPB理论,行为意愿是态度到行为的连接桥梁,它是行为主体从事某项特定行为的态度、准则、可控性和动机的主观表达,反映行为主体为从事某项行为而愿意付出的努力程度,是决定行为是否发生的重要因素之一。技术创新意愿是用来衡量企业是否进行技术创新的主观因素,反映了个体对引进新技术、研制新产品和改进生产流程等技术创新行为的接受程度,一个企业的技术创新意愿越强,采取技术创新行为的态度就越积极,就越容易接受新思想、新观点、新事物,技术创新活动就会越多,更倾向于通过技术创新来应对不断变化的外部环境。提出假设:H1:技术创新意愿对技术创新行为存在正向影响。
2.2.2技术创新态度与技术创新意愿
遵循Bandura的观点,态度是主体因素和环境因素影响行为的中介变量,具有较高的主观性和可变性;行为主体和外界环境是态度的直接影响变量,揭示了态度产生的原因,因此,用行为主体(如企业家)和外界环境因素(如市场竞争状况和企业间合作情况)作为衡量企业技术创新态度的变量。企业家作为企业技术创新行为的最高决策者,其认知风格会直接影响其对技术创新的态度,进而影响企业对采取技术创新行为的愿望程度。适度的竞争压力和良好的合作关系能够促进企业进行技术创新活动,是企业对技术创新产生正面评价的动因。因此,本文用企业家认知因素以及合作和竞争因素来衡量技术创新态度。Philip认为个人因素特点是决定企业家是否进行技术创新的关键因素,例如具有高学历和自信心的企业家会更愿意采取技术创新行为。JintongTang等指出企业家的敏锐程度、成功欲望和风险偏好等认知因素的不同会导致企业家具有不同的技术创新意愿。Pia等认为一些认知变量如企业家对新技术的敏锐程度、对挫折失败的畏惧程度以及对自身能力的自信程度是企业技术创新意愿形成的重要因素。Brust等的研究表明,企业家价值观、管理能力和自身素质对企业低碳技术创新意愿的产生有重要影响作用。另外,企业间的合作关系可以激发企业技术创新意愿的形成,企业通过与外界的合作交流和资源共享,获得企业内部欠缺的、对企业技术创新具有补充作用的信息、知识等资源,促进知识转移合作效应和新技术、新产品的产生。Li等指出竞争的不断加剧会导致企业现有技术或者产品无法在将来为企业带来收益,从而产生创新压力,这种压力的累积会使企业认为只有通过不断的进行技术创新来获得更大的利益和保持竞争优势,进而转化成创新的愿望。Maria等通过实证分析验证了企业间的适度竞争和合作关系对技术创新意愿的产生和技术创新绩效的提升具有促进作用。提出以下假设:H2:技术创新态度影响技术创新意愿,进而影响技术创新行为。H2a:企业家认知因素对技术创新意愿存在正向影响。H2b:合作因素对技术创新意愿存在正向影响。H2c:竞争因素对技术创新意愿存在正向影响。
2.2.3主观规范与技术创新意愿
遵循Ajzen和Madden的观点,主观规范是个体对来自他人的“社会压力”的认知。针对低碳情境下装备制造企业的技术创新行为,其社会压力主要来自于企业外部的个体(如政府)对技术创新行为的约束和企业内部执行技术创新行为的原则(如组织文化)。本文用政府低碳约束和组织文化来衡量主观规范。在低碳情境下,政府制定的关于低碳的政策目标和法律法规对装备制造企业的技术创新意愿会产生重要的影响。Porter等指出环境规制能对企业的技术创新意愿产生极大的促进作用。Lanjouw等运用美国20世纪80年代的面板数据分析了环境管制和技术创新的关系,结果显示环境管制的加强使企业产生强烈的内部驱动力,即创新意愿,从而刺激创新。许士春等通过实证研究发现企业在环境规制下会更加倾向于寻求创新机会,提升创新能力。组织文化同样会影响企业的技术创新意愿。Robert指出组织文化的信念和规范对技术创新起到多方面的支撑作用,从而产生积极的创新愿望。Tesluk等认为共享的价值观、信念和组织成员的预期行为等组织文化的基本要素对形成技术创新意愿的影响是多方面的。郑海涛等认为创新型文化会加强企业中的创新个体(如研发人员)对技术创新的认同感,形成创新意识,不断调整自我行为,增强各技术创新部门的凝聚力,促进进行长期有效的沟通和合作愿景的形成,最终产生一股推进技术创新的合力。提出以下假设:H3:主观规范影响技术创新意愿,进而影响技术创新行为。H3a:政府低碳约束对技术创新意愿存在正向影响。H3b:组织文化对技术创新意愿存在正向影响。
2.2.4知觉行为控制与技术创新意愿、技术创新行为
遵循TPB理论,知觉行为控制通过影响行为意愿,直接或间接地影响个体行为。它是个体对促进或阻碍所从事行为因素的感知,由控制信念和感知强度共同决定。控制信念是个体对其所具有的能力、资源等因素的感知,感知强度是个体感知这些因素对行为的影响程度。由此可见,装备制造企业即使有技术创新的意愿,但若缺乏进行技术创新活动的有关能力,则创新也只停留在动机阶段,同样会影响技术创新行为的发生。良好的技术创新能力是企业成功技术创新的基础。本文用“技术创新能力”来度量知觉行为控制。Gerard等通过对61家生产企业的实证研究,结果表明这些企业技术创新能力越强,创新意愿就越强,能够支撑其在低碳情境下进行技术创新和节能减排的效果越显著。Ernst等对美国的钢铁生产企业进行了考察,发现为清洁生产而采用新技术的企业,对技术创新的投入都较大,具有较强的技术创新能力。
3实证分析
3.1问卷设计与修订
通过问卷调查的方法来获取本文的数据。经过文献研究、专家访谈、问卷调查和问卷反馈等阶段对问卷的内容、准确性等进行了多次修改,形成预测试问卷。在进行正式研究前,先取少量被试(n=50)对预测试问卷进行信度和效度检验,以进一步验证变量设计的有效性和消除问项的歧义,检验合格后进行正式调研。使用Cronbach’sα系数对预测试问卷的信度进行检验,使用探索性因子分析对预测试问卷的结构效度进行检验。小样本的预测试问卷经过信度和效度检验后,删除没有通过信度和效度检验的指标,最终精简为39个指标测度,形成正式调查问卷。
3.2问卷发放与回收
选取装备制造企业为研究样本,采用问卷调查的方式,并通过以下四种途径来发放调查问卷:访问EMBA和MBA学员;走访调研企业;参加企业中高层行业会议;发送电子邮件。本次调查共发放问卷400份,回收问卷316份,剔除无效问卷(企业所在行业不属于装备制造行业、数据缺失过多等问卷)29份,共获取有效问卷287份,有效问卷率为71.75%。
3.3实证方法选择
本文所建立的研究模型中,技术创新行为、技术创新意愿、企业家认知因素、合作因素、竞争因素、政府低碳约束、组织文化、投入能力、研发能力、生产能力等多个变量均属于无法直接观测的变量,通过调查问卷来间接测度这些变量会产生一定误差;另外,上述变量还可能存在多重共线性问题,如投入能力可以直接影响技术创新行为,同时也可能通过技术创新意愿间接影响技术创新行为。结构方程模型能够同时处理多个因变量,并且允许自变量和因变量具有测量误差,具有测量模型更有弹性的特点,因此,可以有效解决本文中的测量误差以及多重共线性问题。本文采用AMOS16.0软件进行结构方程建模,采用SPSS16.0软件进行其他的数据统计分析。
2工程技术装备标准现状
经过各标准化组织的不懈努力,有关的装备标准已经有了长足的发展,但在使用中仍旧存在不少问题。装备生命周期包括设计、生产、采购、使用、维护保养、修理、报废等环节(阶段),用户参与的大多是采购、使用、维护保养、修理和报废等环节,本文立足于用户的角度提出问题,因此所涉及的一系列问题和解决方案也是应对以上各环节。
2.1标准管理过于分散
无论是国家标准(石油部分)、石油天然气行业标准、企业标准、ISO标准、API标准等都涉及工程技术装备且都自成体系,以至于尽管标准数量众多,使用起来却很不方便,没有一种标准体系是为石油工程技术装备量身打造。虽然国内对国外先进标准采标力度较大,但仍有欠缺。标准的分散,意味着哪些是重点使用标准,主次不清;标准是否存在遗漏,没有渠道或方法获取;标准的新旧程度不易跟踪,标准的宣贯存在困难;个性需求也得不到满足。以石油钻修井装备标准为例,常用的标准大约有144份。既有国家标准和行业标准,也有ISO和API标准,还有一部分企业标准和规范。由于现行标准繁多,且没有重点推荐的使用标准,石油工程技术服务装备管理部门不容易找到合适的标准对设备进行管理,生产单位不容易找到合适的执行标准,另外工作现场选择时也可能仅选择易于达到、且尽可能对自己有利的标准执行,使得管理部门与生产单位之间的执行标准不尽统一,或者不同的生产单位对同一标准的理解存在差距,不仅影响了产品质量和生产效率,也增加了使用风险。另外,一套钻修井装备的执行标准种类繁多,大大限制了装备的标准化、集成化、规模化,增加了装备制造的不确定性,既影响了大规模制造,也不利于交易者和使用者的方便高效,给标准化管理增加了难度。
2.2标准有较多缺失
在使用标准时,发现有很多标准没有。比如连续油管作业机的使用和维护保养标准,连续管作业机作为一种自动化程度较高的产品,对使用者的要求较高,对设备平时维护保养要求较高,否则容易出现问题,严重影响连续管技术的应用和发展。因标准的缺失给管理带来的问题,在生产中也得到充分体现。生产中,没有标准约束的部分,往往都是按照经验从事,隐患不断;或者人为选择对自己最有利的标准使用。
2.3标准过于陈旧或内容不完善
石油行业的很多企业为了自身的发展需要,在不停的重组或调整,人员也在不断地变动,这也包括承担标准制修订的企业。再者就是相关企业在标准制修订方面投放的资金不足,也降低了标准制修订的热情,导致一些标准已经跟不上发展趋势或内容不完善。比如有关石油钻井用液压系统的标准中,缺少钻井专用液压站及执行机构标准,作为钻井的重要组成部分应当有所体现;标准《SY/T5211-2009压裂成套设备》涵盖的内容较多,但标准的更新速度却明显不足,比如柱塞冲程未包含10英寸系列、柱塞直径未包含3.75英寸系列等;标准《SY/T5190-2007石油综合录井仪技术条件》中,由于信号在低端无法实现,指标单位应当要修改,另外如记录仪都已经取消了,标准里还有相关内容。有关标准制修订的情况,各标委会主要通过分标委上报的制修订申请采取行动,部分标委会没有人员和精力定期去审定已经到期的标准,也一定程度造成了制修订的滞后。
2.4标准内容存在交叉的情况
标准内容的交叉一定程度上为标准的选择带来了困难,尤其是同种设备但名称不一致的情况下,若可操作,建议此类标准都进行合并。比如关于钻井液固相控制系统的《SY/T6871-2012石油钻井液固相控制设备安装、使用、维护和保养》和《SY/T6223-2013钻井液净化设备配套、安装、使用和维护》两个标准,重复的内容较多,而且个别描述不一致,建议两者可以合并或修改统一。
2.5制造商主导了装备标准的制修订
通过之前的标准梳理过程可知,现有标准主要集中在生产、使用、维护保养和安全等方面,其中又以生产标准的数量最大。生产阶段标准的制修订基本上以生产商为主,这些标准大多成为了采购依据的重要组成部分。通过掌握标准制修订的主导权可以回避自己制造能力的劣势,不仅限制了用户的话语权,而且为用户提出自己的需求制造了障碍。另外有关一些装备报废的规定也存在一些争议。比如钻井起升大绳的报废问题,制造商与使用单位之间的观念就相悖。
2.6标准宣贯的力度不够和执行不理想
国家标准、行业标准和企业标准制修订的归口单位众多,标准信息方式也相对单一;再者由于宣贯的力度不够,若生产企业不主动去跟踪标准的动态,很难及时掌握信息,执行的力度更谈不上。在随机调查的若干物探公司、钻探公司、测井公司、录井公司、井下作业公司中,基层技术人员很多并不知道自己使用的设备还有标准或者只知道主要的几个。若生产企业无法获知最新的标准信息,或标准宣贯不及时,就不利于企业的管理,甚至存在一些安全隐患。比如报废等标准不健全,需要时才发现没有参考依据(目前很多装备是按照资产报废条理进行报废),使得大量存在隐患的装备持续带伤作业。甚至有些生产企业有意不去使用新标准。当然除了以上几个方面,也发现很多标准名称与标准内容存在差异的现象。以上的这些问题都限制了标准和标准体系的良性发展,削弱了标准促进企业管理、成为企业竞争力的作用。为了应对以上问题,必须要有一套办法解决这些问题。
3工程技术装备标准体系建设
3.1标准体系建设的必要性
通过讨论工程技术装备标准需求和存在的问题,发现两者的拟合还有很长的路要走。解决这些问题最直接的办法就是建立石油工程技术装备标准体系。首先,无论是国内各标准体系还是API和ISO等国际国外标准体系,都未对外公布体系表的结构图、统计表和明细表,以至于现在查询标准都是通过经验检索标准目录,再查看其内容,才能确定需要的标准。更甚者,国内标准编号是流水号,相关联标准之间的编号没有任何关联,寻找同类标准变得更加费事费力,无法通过某一产品就可以很便捷的找到生产和使用中的标准合集。若在企业层级建立了工程技术装备标准体系,就可以跨国内外各标准化组织,整理石油工程技术服务行业需要的最适宜的装备标准。其次,在标准体系设计时可以通过一种形式方便的查询出主要装备缺失的标准,并将其补充完整。同时,可以通过每年的年会或其他方式分专业审查体系内的标准是否处于最新状态,相比原本工艺和装备混在一起审查,更有专注性。由于广泛的人员参与,同时对标准也起到了一定的宣贯作用。并且,标准体系不仅包含现有、应有和预计制定标准的记录,而且还包含标准制定、修订规划和计划,随着科学技术的发展而不断更新和充实。实践证明,标准体系的建设和良性运转可以解决前面叙述的问题。因此,有必要针对工程技术装备专门建立标准体系。
3.2识别石油工程技术装备标准体系建设范围
石油工程技术服务主要为石油天然气勘探与生产提供工程技术支持和解决方案的生产行业,是能源服务业的重要组成部分,包括从地球物理勘探到工程建设的一系列复杂而有序的技术服务活动,广义上还包括石油装备和器材的制造业务。本体系所涉及标准的范围仅限于石油工程技术装备领域,具体为钻探装备、钻修井装备、测井装备、录井装备、井下作业装备及通用件,将装备划分为物探技术专业、钻井技术专业、测井技术专业、录井技术专业和井下作业技术专业共五个专业进行管理。由于装备的生产、采购和使用多在国内,标准的收集以国家标准、行业标准和企业标准为主,结合实际情况采用部分国际标准和国外先进标准。
4关于工程技术装备标准体系建设的若干建议
(1)由国内三大石油公司共同参与。中石油拥有国内最大规模的工程技术服务队伍,拥有国内一半以上的钻机、近70%的市场和人员;中石化的工程技术服务队伍仅次于中石油,中石化石油工程技术服务公司也是国内涵盖油气勘探开发全产业链的规模最大、业务链最为完整的法人实体;中海油田服务股份有限公司是中国近海规模最大、实力最强的综合性一体化油田技术服务供应商。由三家公司共同牵头建设的标准体系才更具有适用性和普遍性。
(2)管理办公室每年或定期组织技术人员、管理人员对标准使用情况进行审查,拟订标准制修订计划。管理办公室承担标准体系日常的管理工作,工程技术装备标准体系无论是否作为工程技术标准体系的一部分,管理办公室都应当保证将该体系按照成熟的标准化组织模式运行,负责编制和实施工程技术装备标准化工作规划和年度计划。定期的沟通,可以及时了解标准的实施情况,以及新标准立项编制与实施情况。为了使标准能够在行业中发挥作用,应组织三大石油公司技术人员、管理人员共同审定、编写标准,使标准符合生产的实际需要。
(3)与相关标准化组织和机构进行交流和协作,了解标准动态信息,协调标准制修订事宜。各标准化组织作为标准制修订和管理的主体机构,管理办公室领导的各技术专业组配合其工作,对于审定后需要修订的标准与相关标准化组织协商解决,需要制定的可以按照既定的程序进行制订。
(4)应建立标准专家库,并注重专家的培训。专家是确保标准编写质量的关键因素,因此必须保证最优秀的专家能够参与到标准的制修订中,专家库的建立可以解决专家选择问题,培养又是壮大专家队伍、提供更多选择的有力保障。
(5)加强顶层设计与回访制度,确保标准与使用者紧密结合,使可操作性强。标准的制定不仅是衡量事物的准则、提高经济效益、利于产品通用互换及配套等,还应当联系实际,具有可操作性。标准前,需要充分征求用户单位、使用单位的意见和建议,仔细审定后。
(6)通过组织标准宣贯活动、技术交流、推广普及、监督抽查等活动加强标准的宣贯和执行力度。标准的是一回事,执行又是另一回事,有法不依的,有规则不执行的例子比比皆是。客观来说,一方面是由于标准的宣贯力度不够,另一方面才是存在主观故意的行为。通过宣贯、技术交流、推广和监督抽差等手段,尽可能的消除这两类问题。通过以上的建议,依附于成型的石油工程技术标准体系,认真梳理分布在不同标准体系内的物探、钻井、测井、录井和井下作业装备等的石油工程技术装备标准,建立有针对性的分类措施,解决目前标准太多、难于选择的问题。通过对国内外石油工程技术装备标准的发展趋势的研究,及时发现石油工程技术装备领域内缺失的标准,进行制修订,形成从装备的采购、使用、维护至报废的一套完善的标准体系,形成石油工程技术装备标准体系的结构图、统计表、明细表,建立方便、完善、可持续发展的有生命的标准体系,达到完善自我改进、自我提升、螺旋式上升的管理机制的目的。
这反映出应试教育观念的影响仍然很深,人们(尤其是教育部门的教师与领导)还没有从实质上理解素质教育或接受素质教育。显然,在这种模式下,学生完全是认知的主体,学习强调的不再是对知识的记忆,而是重视培养学生的创造性思维和创造能力,以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的信息能力。
因此,lnternet网巨大的信息量,多媒体技术图、文、声、像并茂的特点以及它们所共同具备的友好的人机交互能力,为创建这种以“学”为中心的教学模式提供了最好的技术上的支持。
在我国,对于那些现代教育技术设施还不够完备的广大学校和地区来说,实现基于建构主义理论的学习模式尚有困难;而且,建构主义特别强调探索学习和发现学习,忽视了接受学习,根据奥苏贝尔的理论,发现学习有助于培养学习者的想象力和创造力,但获得的只是初级概念,因此,并非适合于所有课程的学习,而接受学习仍是学习者获得知识的主要途径。在这里有必要说明一点:接受学习不同于机械学习,它同样可以实现意义学习,学习结果到底是意义的还是机械的,这要取决于学生的“学”和教师的“教”。
我国教育技术专家也提出了一种以教师为主导、以学生为主体的“双主”教学模式。双主”教学模式强调对以计算机为基础的现代教育技术的应用,强调学习的目的是实现学生对学习内容的意义建构,即实现意义学习。显然,“双主”教学模式更适合我国国情,有助于实现我国的素质教育。
因此,教学中必须增加培养学生对信息获取、检索、分析、处理能力的内容,信息能力也要作为教育的培养目标。可见,合作学习是以“学”为中心的教学模式的必然要求。我们已跨迸21世纪的门槛,我们的社会即将跨入一个崭新的经济时代。科学技术发展速度加快,新领域不断增多,学科高度分化又高度综合,科学技术转化为生产力的周期大大缩短,计算机的普及和Internet网的崛起大大改变了人们的工作方式,学习方式、思维方式乃至生活方式。显然,在机遇与挑战面前,原有的教育模式已不能适应社会发展的需要,教育必须实行改革,人才素质必须更加优化。因此,实施素质教育已经成为时代的呼唤、科学技术和社会发展的需要。
一、教育改革必须以教育观念的转变为先导
简单说,教育改革就是要使教育走出应试教育的误区,完成由以书本为中心、以课堂为中心,以教师为中心向以直接经验为中心、以活动为中心、以学生为中心的转变,以及由培养经验型人才向培养创造型人才的转变。我们所说的素质教育既是一种教育观念,又是一种教育模式,其实二者在本质上是相通的,因为教育模式实质上就是具有实际操作功能的教育观念。教育观念主要有四大功能:(1)对特定集团的教育主张、教育秩序、教育行为加以正当化、普遍化、社会化;(2)使与自己集团对立的教育观念解体;(3)使教育诸要素在统一的整体中各尽其能;(4)赋予教育者以使命感。教育观念具有一般导向功能,在教育、教学中占据指导者地位。素质教育观是与传统的应试教育观根本对立的。传统的应试教育观是在社会“升学热”中自发行成的,这种教育观念只见考分不见人,考什么就教什么,怎么考就怎么教,一切以考试作为指挥捧,引导学生“死扣书本、死记硬背、死追分数”相反,素质教育是根据社会发展的需要而提出的,它重视素质,需要培养什么样的素质就教什么,怎样教有利于提高人才素质就怎么教,一切以培养出符合时代要求的人才为依据,重视学生的“全体发展、全面发展、个性发展。
现代教育技术是以现代教育理论、学习理论为指导,以计算机为核心的信息技术在教育教学领域中的应用,是当前教育教学改革的制高点和突破口,“信息技术在教育领域的全面应用,必将导致教学内容、教学手段、教学方法和教学模式的深刻变革,并最终导致教育思想、教学观念、教学理论乃至整个教育体制的根本变革”
在未来的教育、教学活动中,网络和多媒体技术取代传统的黑板和粉笔是大势所趋。但是必须充分认识到,在教育、教学活动中,即使运用了最先进的现代信息技术,也并不一定意味着教育就现代化了,从传统教育向现代教育的转变,最根本的是教育观念的转变。
很普遍的一个现象是:在很多学校中,现代教育技术的硬件建设已相当完备,计算机已成为基础课程,但计算机操作方面的考核,仍然用笔答试卷进行,仍以考试分数来评价学生的创造能力和操作能力。这反映出应试教育观念的影响仍然很深,人们(尤其是教育部门的教师与领导)还没有从实质上理解素质教育或接受素质教育。也就是说,人们的观念不能更新,物质条件再优越,教学方法再先进,也不可能从根本上改变应试教育的现状。
近年来,我国在素质教育方面已取得了令人瞩目的成就,但还有很多不尽人意之处,一个重要的原因就是部分人对素质教育的理解还不够深入,教育的观念还没有深入人心。当前,知识经济的大潮汹涌而来,新的世纪强烈地呼唤创造型的人才,因此,在全民范围内(尤其在教育部门内部)普及素质教育观念,使素质教育深入民心,是加速教育改革的重要前提。
二、素质教育要求建构新型教学模式
教学模式是在一定的教育思想、教学理论的指导下,在某种教学环境和资源的支持下,教与学环境中各要素之间稳定的关系和活动进程中的结构形式。传统的教学模式是一种以“教”为中心的教学模式,这种教学模式以课堂、教材和教师为中心,排斥一切课外活动,忽视劳动职业训练;以传授课本知识为惟一目的,忽视学生创造能力的发展和个性的培养;忽视学生在学习中的主体地位,忽视学生认知能力的培养。显然,这种教学模式已经滞后于社会的发展,与素质教育的原则背道而驰,不能适应科学技术和社会发展的需要,必然要为社会所淘汰。
在建构主义学习理论指导下的教学模式,强调以学生为中心,在整个教学过程中教师作为学习的组织者、指导者、帮助者和促进者,为学习过程创建必要的学习情境,使学生在相互协作中充分发挥自己的主动性、积极性和创造精神,主动参与到学习过程中,实现意义学习(即达到对知识的深刻理解,而不是机械记忆)。显然,在这种模式下,学生完全是认知的主体,学习强调的不再是对知识的记忆,而是重视培养学生的创造性思维和创造能力,以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的信息能力。
基于建构主义理论的教学模式强调“情境创设”协商会话”、“信息资源提供”。因此,lnternet网巨大的信息量,多媒体技术图、文、声、像并茂的特点以及它们所共同具备的友好的人机交互能力,为创建这种以“学”为中心的教学模式提供了最好的技术上的支持。
在我国,对于那些现代教育技术设施还不够完备的广大学校和地区来说,实现基于建构主义理论的学习模式尚有困难;而且,建构主义特别强调探索学习和发现学习,忽视了接受学习,根据奥苏贝尔的理论,发现学习有助于培养学习者的想象力和创造力,但获得的只是初级概念,因此,并非适合于所有课程的学习,而接受学习仍是学习者获得知识的主要途径。在这里有必要说明一点:接受学习不同于机械学习,它同样可以实现意义学习,学习结果到底是意义的还是机械的,这要取决于学生的“学”和教师的“教”。
我国教育技术专家也提出了一种以教师为主导、以学生为主体的“双主”教学模式。这种教学模式是“以教为中心”和“以学为中心”的揉合与优势互补,它基本保留“传递一接受”的教学过程,以接受学习作为主要学习方式,教师有时处于中心地位,但更多时候是在教师的指导下,学生进行自主学习。
双主”教学模式强调对以计算机为基础的现代教育技术的应用,强调学习的目的是实现学生对学习内容的意义建构,即实现意义学习。显然,“双主”教学模式更适合我国国情,有助于实现我国的素质教育。
素质教育的目标是使学习者全体发展、全面发展、个性发展,无论是建构主义教学模式还是“双主”教学模式,都有利于这个目标的实现,到底应采用哪种形式,还需要因地制宜,因校制宜。
三、应用现代教育技术创建新型教学模式
如前所述,新的教学模式重视培养学习者的认知能力、创造能力,而能力只能在掌握必要知识的基础上(,主要在实践中做”、“应用”)培养。因而教学中要增加实际练习、自由操作、社会实践等以学生亲身体验为主的学习内容,在课堂教学中必须运用具有交互性的教学和学习工具,把粉笔加黑板的教学变成以实践为基础的教学。而且,随着现代信息技术的发展,人们的生活方式和生活内容正在发生改变,计算机文化、网络文化已逐渐成为一种基本文化,信息能力也日益成为现代社会中人们的一种基本生存能力。因此,教学中必须增加培养学生对信息获取、检索、分析、处理能力的内容,信息能力也要作为教育的培养目标。可见,构建新的教学模式,必须应用以计算机为核心的现代教育技术。
1.把现代教育技术作为工具
在新的教学模式中,教学空间不再局限于黑板和讲台,借助于多媒体工具和平台,教学可以从视,听、触,多个维度展开。不仅教师的授课、指导、辅助要通过各类媒体进行,而且学生的学习和探索也要借助于各类媒体来实现。另外,各类计算机网络还构成了师生之间、学生之间互递信息的工具,教师的指导与学生的反馈都要在此基础上进行。
2.招现代教育技术作为资源
素质教育重视知识与能力,不再片面强调对知识的记忆,因此,在这种基于“学”的环境系统中,必然要选择与应用大量的教与学的资源。现代教育技术能够提供多样化的学习资源,如磁带音像教材、多媒体教学软件、校园网等,而且,Internet网本身就是一座世界上最大的教学资源库。
3.把现代教育技术作为环境
应用现代教育技术可以构造各种教学环境,如多媒体综合教室、多媒体计算机网络教室、电子阅览室、校园网、基于Internet网的远程学习系统等。在课堂教学中,应用多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术能够创造和展示各种趋于现实的学习情境,把抽象的学习与现实生活融合起来,激发学生的思维与探索。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。
为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。
1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。
在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“ITplaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。1.4重视新技术标准、规范的建立1.4.1关于数控系统设计开发规范
如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定1.4.2关于数控标准
数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。
STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。
目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。2对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。
纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。
a.奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。
b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。
c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。
虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。
a.技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。
b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。
c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。
分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。
a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。
b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。
c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。
d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。
3对我国数控技术和产业化发展的战略思考3.1战略考虑
我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。
我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。3.2发展策略
从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展
强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。
在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。
在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。
参考文献:
[1]中国机床工具工业协会行业发展部.CIMT2001巡礼[J].世界制造技术与装备市场,2001(3):18-20.
机电设备安装工程是建筑工程中不可或缺的重要组成部分,它是一个大的概念,涉及到的学科和专业较多,包括工业、民用、公用工程中的各类设备、给排水、电气、采暖、通风 消防、通信及自动化控制系统的安装。虽有它的固有特征,但其通用性也很强。
1 工程概况
本工程综合办公大楼,总建筑面积为13万m2,地上建筑为35层,地下2层为人防物资库,地下1层为书库,其它作为办公用房。
本项目机电安装工程主要有:电气工程、给排水工程、 通风空调工程。电气工程主要包括:变配电,由本地区经东边室外引来两路10KV电源在入地下二层变配电室,负责本工程全部负荷。高压系统采用二段母线分段进行互为备用、手动联络的运行方式,高压开关柜断路器采用直流操作,继电保护采用过负荷和短路保护,采用定时限的保护方式。低压系统设四台2500KVA干式变压器,采用单母线分段运行方式。照明,大厦各层均有照明配电箱,且均为非标,照明按系统划分为正常照明和非正常照明分别由独立的配电箱控制,事故照明采用双电原叉头。插座支路由照明配电箱分支路供电,采用单相三线制,并设漏电开关保护,要求安装高度低于2.4米的灯具增加一根PE保护接地线。大厦所有与消防有关的电缆均采用NH-YJV耐火电缆,其它由低压柜引出的电缆均采用ZR-YJV阻燃电缆。防雷接地系统,大厦为一类防雷建筑,在最高尖端处设置一套法国依丽达防雷装置。本工程保护接地与防雷接地共用接地极,接地电阻不大于l欧姆。
2 机电设备安装中常见技术问题分析
2.1 装配不紧密的问题
机电设备安装很重要的工作之一就是装配,而装配的基础工作大多是通过螺栓和螺母的联接来实现。而这种联接需要把握其度,如果联接过于紧密,缺乏必要的缓冲,久而久之容易产生疲劳现象,使得装配工作前功尽弃,甚至会引发安全事故;如果联接过松,会导致设备在运行过程中的振动,甚至会因频率相同而发生系统共振,轻则会产生极大的噪音,重则会导致结合部断裂,引发生产事故。
2.2 产生噪声振动的问题
近年来,各级对环保的要求越来越严格,特别是随着人们环保意识的不断提升,人们对环保的要求越来越高,对噪声的重视程度越来越高。由于各类机电设备涉及的品种多、样式多、层次多种多样,而且多数是以“动”为主要特征的,这就极容易产生振动,产生噪声噪音污染,严重的会影响到人民群众的生产、生活,造成极为恶劣的影响。噪声与振动的主要发源地还应当是设备机房,因为在设备机房中集中安装有各类机电设备,比如:安装有冷冻机组、加压水泵、空调循环水泵、空气处理机组、各类风机、冷却塔、变压器、暖通和给排水等动力机电设备。这些设备运行时都需要很大的动力,同时,这些设备在运行中会因为旋转的惯性力和偏心不平衡产生的扰力,而引起设备部件产生强迫性振动,并通过设备底座、管道、线路等与建筑物的连接部分产生振动和噪声,并以固体声和空气声波的形式向周围空间辐射噪声进行传播,从而影响人们的生产生活。
2.3电气方面问题
机电设备电气特征十分明显,安装时必须要认真研究设备电气要求,否则,如果没有充分考虑电气要求,而盲目进行安装,可能会因为安装过程不科学,不符合标准要求,可能会使机电设备在运行过程中发生故障。
(1)开关接触问题;像隔离开关动、静触头的接触压力与接触面积不够或操作不当,可能导致接触面的电热氧化,使接触电阻增大,灼伤、烧蚀触头,造成事故。
(2)断路器装配问题。有的断路器弧触指及触头装配不正确,插入行程、接触压力、同期性、分合闸速度达不到要求,将使触头过热、熄弧时间延长,导致绝缘介质分解,压力骤增,引发断路器爆炸事故。
(3)电流互感器的安装问题。电流互感器应装在开关柜底板上面,应有可靠的支架固定。但有些施工单位将零序电流互感器安装在开关柜底板下面的支架上,更有甚者将零序电流互感器捆绑在电缆上,这违背了开关柜全封闭原则,既不安全,也不防尘,更不防小动物,留下很多隐患。电缆终端头穿过外附零序电流互感器后,电缆金属屏蔽接地线与外附零序电流互感器的相对位置不正确。在检查中发现有些电缆接地线该穿零序电流互感器时未穿,一些不该穿零序电流互感器的反倒穿了,造成事故过电压保护器不能正确动作。
(4)变压器方面问题。变压器短路故障主要指变压器出口短路,以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路而导致的故障。变压器正常运行中由于受出口短路故障的影响,遭受损坏的情况较为严重。据有关资料统计,近年来,一些地区110kV及以上电压等级的变压器遭受短路故障电流冲击直接导致损坏的事故,约占全部事故的50%以上,与前几年统计相比呈大幅度上升的趋势。这类故障的案例很多,特别是变压器低压出口短路时形成的故障一般要更换绕组,严重时可能要更换全部绕组,从而造成十分严重的后果和损失。
3 改善机电设备安装技术的措施
3.1 施工与安装方面的措施
(1)在施工方面。机电设施安装是一项系统工程,需要各个方面的通力合作与配合,减少安装问题的一个重要方面就是要科学组织施工,严把施工关和材料进场关,组织设计和设备、设施选择是经有关科技人员共同研究商定的,通过技术计算和验算,既有其使用价值,又可保证良好的经济效益,不要随便更改选用设备,否则会影响基础工作的进展。每一项机电设备安装工作顺序都有其科学性。要科学制定安装工作流程,合理安排每一个环节,周密进行论证分析,严格按照标准要求组织施工,使每一种设备都能够按照严格的技术标准和要求进行安装,进一步提高安装效率,增强安全性,提高运行质量。
(2)在安装方面。对大型安装工程,由于设备多,安装环节多,因此对每一项安装都必须有总体布置,做到统一安排,施工队中必须有一个统一指挥的机电队长对各项工作进行协调处理,集思广益,多征求职工的工作意见。作为管理人员对各项安装要科学进行设计,提前做好相关准备工作,合理调配人员和设备,提高安装效率。安装过程要区分主次,一个工程具备开工条件,首先得有电源,其次要有动力源,有提升装备,要想达到短期开工之目的,安装工作必须有主有次,分轻重缓急。只有对安装变电所、压风机,井架、提升绞车工作有一个合理的安排,有计划有目的地进行安装工作,才能达到事半功倍之效果。每种设备的安装,都有一定的作业方式和工作顺序,不能急于求成,工序颠倒。
3.2 检修保养方面的措施
启动设备正常工作和电动机启动设备技术状态的好坏,对电动机的正常启动起着决定性的作用。实践证明,绝大多数烧毁的电动机,其原因大都是启动设备工作不正常造成的。如启动设备出现缺相启动,接触器触头拉弧、打火等。而启动设备的维护主要是清洁、紧固。 如接触器触点不清洁会使接触电阻增大,引起发热烧毁触点,造成缺相而烧毁电动机;接触器吸合线圈的铁芯锈蚀和尘积,会使线圈吸合不严,并发生强烈噪声,增大线圈电流,烧毁线圈而引发故障。因此,电气控制柜应设在干燥、通风和便于操作的位置,并定期除尘。经常检查接触器触点、线圈铁芯、各接线螺丝等是否可靠,机械部位动作是否灵活,使其保持良好的技术状态。
3.3通电调试方面的措施
通电调试是机电安装工程实体安装完毕后,应当认真组织好的一个关键环节之一,必须清洁场地经过仔细的检查和准备后进入机电设备调试阶段。要按照先单台后系统、先手动后自动、先近处后远方、先空载后负载、先点动后联动的原则,对安装完毕的机电设备做好通电调试。时刻紧绷安全弦,确保人员人身安全和设备运行的绝对安全,坚决杜绝安全事故的发生。所有配电屏、柜和设备的送电必须严格按规程操作。通过严格的的通电调试,检验机电设备安装的质量和水平,发现问题及时进行纠正和整改,提高安装效率。
4 结束语
中图分类号: TU85文献标识码: A
前言
建筑工程施工过程中,机电设备安装是其中的一个重点项目,机电设备的安装要更加的科学和合理,就必须从科学安装的角度出发,切实明确安装的重要性,并控制安装质量。
一建筑机电设备安装施工中常见问题分析
1、螺栓联接问题
螺栓、螺母联接是机电设备最基本装配,其用于电气工程传导电流的螺栓、螺母联接,安装时需考虑设备的机械效应,更要注意其电热效应。
① 螺栓、螺母联接时,压接不紧、联接过松都会使部件间的装配松动,增大接触电阻,造成通电时发热、接触面氧化、电阻增大的恶性循环,甚至在严重过热时,会烧熔联接处,引发接地短路、断开等事故;对于那些一次设备和母线,其联接线的并沟线夹、设备线夹、T型线夹和接线相等也都可能受其影响而出现不同程度的事故。
② 螺栓、螺母联接过紧,容易使长期在机械力和电磁力作用下的螺栓产生金属疲劳,出现剪切或螺牙滑丝。
2、电气设备问题
① 隔离开关安装时操作不当或动、静触头接触压力与接触面积不够,会导致接触面电热氧化,增大接触电阻,灼伤、烧蚀触头,引起事故。
② 断路器弧触指与触头的装配不正确,接触压力、插入行程、分合闸速度及同期性达不到要求时,将使触头过热、延长熄弧时间,导致绝缘介质分解、压力骤增,甚至引发断路器爆炸事故。
③ 安装检修不慎,会使电流互感器的一次绕组开路,产生高强的过电压,对设备安全和人身造成威胁。
④ 在装配有载调压装置的调节装置机构时的装配错误,装配时不慎掉入的杂物卡住机构等问题,也将引发不同程度的事故。
⑤ 主变压器的主变吊芯及高压管等安装时,不慎掉入如螺帽与钥匙之类的杂物、器身及套管内排水不彻底、密封装置安装错误或在安装中损坏等,都会降低主变压器绝缘强度,导致局部绝缘被击穿或破坏,造成恶性事故。
3、超电流问题
① 泵内有异物、泵内轴承损坏、泵的转子与壳体相摩擦等会引起超电流。
② 电机的功率偏小、过载电流整定偏小、线路电阻偏高及电源缺相等也会引发超电流。
③ 工艺操作中密度大、粘度高、需求量高等现象,使所送介质超过泵设计能力,导致超电流。
4、振动的问题
① 泵的问题,多见泵内轴承间隙大、转子不平衡、转子和定子相摩擦、转子与壳体同心度差等。其工艺操作参数与泵的额定参数偏离太多,就会引起泵的运行不平稳。
② 电机的问题,常见为转子不平衡、轴承间隙大、转子和定子气隙不均匀等。
二建筑机电设备安装过程质量控制体系框架
建筑机电安装项目的质量管理必须有一个健全完善的质量管理体系,有必要成立以项目经理为主,生产副经理、项目总工程师、相关职能部门负责人、工长和各分包负责人构成的质量控制管理组织机构,做到横向到边、纵向到底。质量控制除严格执行国家、行业有关规程、规范及施工各相关方管理文件外,施工现场应建立质量控制方面的管理体系制度,对施工过程各个工序的质量关键点进行控制。
质量控制活动从设备采购开始,涉及到安装准备、设备安装、运行调试,竣工验收各个阶段,最终以满足建筑物的使用功能为目标,主要控制内容应包括体系文件、标准规范、系统平台、支撑技术、人员控制,即可定义为质量控制活动的“四个环节、五个层面”,如图。
三建筑机电设备安装施工中常见问题的应对措施
1、关于安装建设时期要关注的原则理念
① 结合不一样的规定选取对应的装置
经由科研工作者的技术探索,选取优秀的装置,确保安装活动顺畅开展。
② 预定计划实施,总体布置,安装主次分明
科学、合理的计划机电设备的安装顺序,确保设备安装的连续性。施工前,对变电所、压风机等主要设备进行总体布置,以保证安装工作顺利。同时,在安装井架、提升绞车等设备时,按照主次分明的原则,有目的,有计划的进行安装,以保证施工的工程质量。
③ 结合设计规定开展安装工作
该项安装要切实依照设计规定开展,以降低安装活动时的损耗。
④ 保证建设者的综合素养优秀
安装项目的工作者要具有非常优秀的专业理论,在建设之前,应对其开展岗前培训活动,使其了解有关的安装内容以及建设规定,进而达到保质量、保安全的目的。
2、安装建设时期的品质管控活动
① 设置合乎建设的规定的综合化建设流程
建设活动的顺畅开展,离不开综合化的布局,在投入建设阶段要始终遵循先难后易、先大后小、先高后低的步骤。
② 建设前期的品质管控活动
在建设之前,要针对项目开展好前期的准备活动。比如要明确设计内容,熟悉所有的文件资料,而且要对有关的机械进行检查。最后要明确相关的活动规定,并开展好技术交底活动。
③ 建设时期的品质管控
安装的时候要切实遵循图纸和相关技术规定。如果发现图纸中存在问题,要及时进行修整,坚持执行“三检”制,重要的安装部位要有旁站监督;编制合理的质量控制程序,最后完成施工的相关记录。
④ 通电调试刚出厂的设备和已用过的设备
安装完成后,都要尽早的进行通电调试的操作。此外,新增、自制、改造的机械设备在使用之前需要进行调试。同时,在施工现场还要进行空负荷和负荷测试,确保其各项功能都能够达到有关的技术要求。
④ 关于验收
当项目完成之后,要对其开展综合化的自评活动,保证项目没有问题之后通知监理机构,由其开展预验活动。
四针对性的质量监控措施
配电装置构成电气工程的核心,一旦出现了问题,设备将无法正常工作,供电的可靠性下降,整个工程会失去安全重心。由此,对配电装置从设备进货再到安装调试,都应严格按图纸进行施工并做规范性验收。配电设备都较先进,其生产厂家通常规模可观,具有电业部的认可的产品使用许可证,通常不会出现技术性的问题。
电缆是用于传送电能的主要载体,如果电缆的质量存在问题,则会酿成火灾等恶性事故。大多数情况下,电缆主要沿桥架、竖井及、沟道进行铺设。电缆密度大、数量多、型号规格也比较繁杂,如果不仔细分类归纳,严格审查,就容易造成施工混乱,导致运行中的电缆温度过高,电信号相互干扰。建筑机电的安装是一种工艺性与技术性都比较强的工作,如果想做好整个建筑机电安装工作,主要是要抓住施工阶段安装设备的技术条件与安装工艺的具体技术要求。现场的工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范及设计文件中不相符的情况或施工的过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后再进行系统整体的调试和开通,并建立技术管理档案和数据。
配电箱的种类型号颇多,而工作原理又比较复杂,不同专业都有各自的运用特点,比较容易受到干扰,这一现状很可能造成大量的设计修改通知单,变电箱内的设备与回路修改过多等问题。若施工单位订货过程中仅考虑到蓝图设计而忽略了其他的修改之处,在安装过程中单纯的对号入座,不进行严谨的技术审核,则很难满足部分专业性的功能要求。除此之外,建筑机电安装技术文件是工程具体实施过程中的根本依据。这些文件包括了弱电系统的产品说明书、施工图纸、相关的技术标准、设计说明、各子系统的调试大纲、验收规范、弱电集成系统的功能要求、验收标准等信息,需要系统而科学的管理。
电梯的供电电源线必须单独进行敷设,同时还要保护接地系统的状态良好。电线槽、电线管、箱、盒的连接处跨接地线时,要紧密牢固,同时避免遗漏。电梯随行电缆在敷设过程中,长度要保证电梯轿箱处于极限位置时仍然不拖地、不受力。电梯机房内的配电及控制柜、屏、盘的安装布局要合理,摆正横竖端正。配电箱、配电盘以及设备配线的链接要保证牢固、包扎紧密、接触良好、绝缘可靠、标志清楚。
闭路电视系统调试工作具体包括接地电阻测量、电源检测、电动云台、线路检查、门禁系统、摄像机、监视器、控制器等进行单体的系统测试与调试。
结束语
总而言之,在建筑工程实施的过程中,机电安装工作是其中不可小视的组成部分。为了避免在机电安装中出现不必要的问题,施工过程需要严格按照安装的流程和步骤进行作业,以此为提高安装质量的依据,进而为整体建设工程做好保障。
1 模糊综合评估法概述
模糊综合评估是借助模糊数学的一些概念,对实际的综合评估问题提供一些评估的方法。具体地说,模糊综合评估就是以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清、不易定量的因素定量化,从多个因素对被评估事物隶属等级状况进行综合性评估的一种方法。免费论文,保障能力。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。
模糊综合评估作为模糊数学的一种具体应用方法。它主要分为两步:第一步先按每个因素单独评估;第二步再按所有因素综合评估。免费论文,保障能力。其优点是:数学模型简单,容易掌握,对多因素、多层次的复杂问题评估效果比较好,是别的数学分支和模型难以代替的方法。免费论文,保障能力。模糊综合评估方法的特点在于,评估逐对进行,对被评对象有唯一的评估值,不受被评估对象所处对象集合的影响。免费论文,保障能力。这种模型应用广泛,在系统评估中得到了广泛的应用。
对于简单的评估问题模糊综合评估法主要步骤如下。
(1)建立指标集,即评估指标体系的最底层指标。
(2)确定指标相对于目标的权重。
(3)建立评语级。
(4)进行单指标评估
(5)模糊综合评估数学模型
在得到指标权重向量和单指标模糊评估结果后,就可以得到如下的模糊综合评估:
式中:表示权重向量;表示指标隶属度值矩阵;表示综合评估结果。
2 装备保障能力模糊综合评估
2.1 建立评估指标体系
装备保障能力评估指标体系如图1所示。
图1 装备保障能力评估指标体系
2.2 确定装备保障能力评估指标权重
装备保障能力评估指标的权重见表1。