化学工程与工艺现状范例6篇

化学工程与工艺现状

化学工程与工艺现状范文1

关键词:普通高校;陶瓷艺术;教育

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2013)33-0205-02

中国作为陶瓷的故乡,至今已有八千多年的制陶历史,而陶瓷工艺的传承与延续离不开陶瓷教育事业的发展。我国陶瓷教育形式大约有两种:一是师徒传承的教育方式,二是学校陶瓷艺术教育①。随着社会与科技的发展,人们对陶瓷艺术的需求不断增加,传统的传承模式已经不能满足社会的需求,于是高校陶瓷艺术教学模式渐渐产生。

一、普通高校陶瓷艺术教育的起源与发展历程

高校陶瓷艺术教育,是在高等学校系统内进行的有关陶瓷艺术的专业教育活动。

中国高校陶瓷艺术教育起源于40年代“北平国立艺术专科学校”的成立,建国以后,更名为“中央美术学院”,以徐悲鸿为首的教育先辈们为我国的高等陶瓷教育事业奠定了良好的基础。1956年,我国成立了“中央工艺美术学院”,并设置了五年制本科陶瓷艺术设计系。1958年,景德镇陶瓷学院成立,院校本着“科艺办学”的原则,利用本土人文资源和地势资源优势,从社会中大量吸收了一批民间陶瓷艺术大师,他们虽没有较高的文凭和文化基础,却技艺超群,各有特色,这些民间艺术工作者为当时的院校充盈了雄厚的师资。1960年,无锡轻工业学院陶瓷美术设计专业成立。一直到80年代改革开放以前,各院校陶瓷艺术专业都以教育模式封闭和课程单一的状态缓慢发展着。直到90年代后,全国各大美院以及综合类院校相继开设了陶瓷艺术系,教学模式、课程内容、师资力量、教育技法等方面也渐渐得到了开放和提高。

二、普通高校陶瓷艺术教育的现状

我国高校陶瓷艺术教育的发展已经历了大半个世纪,虽稍有成果,却面临着许多尴尬问题,其背后诸多因素制约着陶瓷教育事业的发展。

教育体制:我国的高等教育机构具有三大功能,即:科研,教学,社会服务的功能,从这三大功能分析我国的陶瓷教育体制现状还是存在着薄弱环节。高校教育经费的不足,使一些新建的陶艺工作室设备严重落后或短缺,不能满足教学基本需求。扩招以来,学生逐年增加,使得各院校师资的数量和质量发展速度不能及时适应需求。产学结合不能适应社会的需求等诸多问题,因此陶瓷教育体制的改革和优化是提高教育品质的必行之路。

我国普通高校陶瓷艺术教育的目标:在培养德、智、体、美全面发展的基础上,掌握陶瓷设计基础理论、基本技能和现代设计的手段,具备一定的造型能力、创新意识和文化艺术修养,使陶瓷艺术普及并应用到各个艺术学科领域。目前各院校的陶瓷艺术教育仍以传授技艺为主,对学生文化修养的教育欠缺意识,创新意识的培养重视不够,使学生在陶瓷艺术创作中临摹借鉴现象普遍,缺乏创作内涵和创新精神。

课程设置:我国高校陶瓷艺术专业课程专业课为主,其中文人学科只占8%左右较少的比例。让学生在就读期间掌握世界陶瓷史,中国陶瓷史,了解当代陶艺风格、流派、材料和未来发展趋势是至关重要的。

陶艺教材:教材是教学中不可缺少的重要工具,我国高校陶瓷艺术专业教学处在高质量教材少,高质量教材普及不到位的现状。有些院校由于定制教材人员的不专业,不懂,造成为学生定制的教材专业性不强,内容不详细,不深入。

陶瓷教学法:陶艺教学法主要包含理论讲授,技法讲授,教学示范,作业辅导。传统的陶艺教学法以师傅亲传亲授为主,边讲边示范,理论与实践同时进行,让学生的学习更形象化。随着科技的发展,多媒体教学设备进入课堂,教师可以将文字、图例、视频材料等多种内容以课件的形式在课堂展示和讲授,结合教师亲自示范技法,作业点评辅导,使教学过程更丰富化、多元化、系统化和现代化。

师资队伍建设:随着全国高校扩招力度的不断加大,陶瓷教育体系的师资力量远远不能满足教育的需求。很多院校的陶瓷专业只有一两名在编陶瓷专业教师,或外聘教师,一些院校新开设的陶瓷专业中教师年龄普遍年轻,缺乏教学与实践经验。不同地域的院校陶瓷艺术教育质量也悬殊巨。在这样的对比下,一些起步迟,发展慢,经济水平较低城市的院校陶瓷艺术专业状况令人担忧。

招生与就业:随着中国陶瓷产业市场的发展,陶艺生源不断增多,毕业人数逐年增多,陶艺人才的就业面临着很大的挑战②。我国招生计划力度不断增大,虽然每年毕业生中不乏佼佼者,但由于陶瓷艺术本身的特殊性和市场需求的局限性,使得每年陶艺专业的毕业生能从事陶艺相关工作的只有10%左右,其余不得不另外改行从事其他艺术相关工作或者通过考研来提升自己,寻找更好的就业机会。在培养陶艺人才的同时,处理好教育与市场需求的矛盾,才能在一定程度上推进我国陶瓷艺术教育的发展。

三、普通高校陶瓷艺术教育的发展趋势

首先,继承传统,勇于创新。无论高校陶艺教育工作者还是正接受陶艺教育的学生,都应清楚的意识到,我们不仅是现代陶瓷艺术的创造者,更是我国传统陶瓷艺术的继承者。但一味的固守传统,缺乏吸收外来营养,使我国陶瓷艺术教育进入了瓶颈时期。所以,在基于我国传统陶瓷艺术和深厚文化底蕴的同时,结合新科技、新材料、新思想、吸取他国经验,使陶瓷艺术教育发展成为一个更个性化、现代化、多元化的综合性学科。

其次,推行高校陶瓷艺术教育本土化。陶瓷艺术教育本土化的实质是将本地的地域文化特色和有利条件融入陶艺教育的过程,它有利于减少模式教育带来的同一性,并对当地本土文化的传承与素质教育的深入开展有不可替代的作用③。高校陶瓷艺术本土化高效与充分的利用了本土文化和材料资源,更有利于继承和发展本地优秀传统艺术,发展具有民族特色的陶瓷艺术教育。

产教结合是高教陶瓷艺术教育发展的必然趋势。产教结合利用地方资源的优势,创建校外教学实习基地,使学生在校期间了解企业生产过程,提高自身劳动技能,增强实践能力,处理和谐社交关系。学生毕业后无需岗前培训即可直接上岗工作,对学生来说不仅得到了锻炼提高了综合素养的,并增加了就业机会,节省了找工作的时间,对企业而言,也大大缩短了招聘人才的和培训人才的时间。这种良性循环对缓解学生就业压力和增强国民经济起着重要的作用。

结语:作为陶瓷艺术教育工作者,我们骄傲先人给我们留下的艺术宝藏,珍惜现有的硕果累累,也憧憬未来高校教育发展之路。只有认清我国现行陶艺教育现状,树立明确目标,立足传统,努力创新,接轨国际,才能从根本上促进现代陶艺与陶艺教育的发展。

注释:

①齐皓,曹建.中国当代陶瓷艺术教育现状的思考[J].江苏陶瓷,2007,(4).

化学工程与工艺现状范文2

关键词:考试改革;以考促学;以考促教;素质提升

在众多高校艺术设计专业中,课程成绩考核评定早已成为课程教学工作重要组成部分,学生评优评奖、学业鉴定直接与之挂钩,正常教学开展也需以此为推手。作为一项关系到学生切身利益、推动教学管理顺利进行的工作项目,艺术设计课程考试的合理性与公正性、对教学的能动促进作用、学生能力培养素质提升等问题日益成为当今艺术教育研究者越来越关注的重要命题。

1 艺术设计课程考核评定现状

作为一项常规教学考核,很多高校传统做法是采取任课教师负责制方式进行课程考核评定,这种方式往往表现出由任课教师拟定专业考核试卷、学生现场完成试卷、任课教师据试卷评定课程成绩的考核形式,或者表现出由任课教师拟定专业作业题目、学生在课程中或课后完成该作业、任课教师据作业完成情况评定课程成绩的考核形式。任课教师负责制考核评价过程简单快捷、操作方便,但这种传统的评价体系却存在着系列问题:首先,在对专业大作业作评定时,教师评分的分值高低会随着时间的推移与作业状况而产生出不同的评分波动,而这种起伏的波动必然影响到一部分学生成绩的合理与公正,整体成绩评定将有失偏颇;其次,任课教师所拟定的传统型专业作业题目往往表现出一定的概念化与虚拟化,这势必导致学生完成作业过程的虚拟化、程式化与被动化,同时教师拟定专业作业题目的实践参与度较随意,综合作业最终应用与推广不得力;最后,作为实践参与性、过程性很强的专业课程教学,任课教师负责制的考核方式显示出考核形式与成绩的单一性,不足以在最终成绩中反映出学生的平时学习状况与综合能力提升状况。由此,这种传统考核方式是到了当有所改变的时候。据调查,国内一流艺术院校针对自己学校的状况纷纷推出了相应的考试改革方案,并在教学实践中初具特色;而国内大多二、三流高校艺术设计专业,总体上仍在沿用上述任课教师负责制考核方式。

2 艺术设计课程考试改革方案提出

一流艺术院校所推出的专业课程考试改革方案有着他们自身的合理与适配性,将之生搬硬套运用于二、三流普通高校艺术设计专业必然行不通。针对艺术设计课程传统考试模式所存在的问题,为探索应用型艺术设计创新人才培养的新办法、新途径,淮海工学院艺术学院以学生能力培养和综合素质教育为核心,组织实施了系列专业课程考试改革试点项目工作,在教学实践中推出了艺术设计考试改革新方案,探索多元化、能力化、过程化的艺术设计专业课程考核模式,发挥课程考试在教学过程中的引导、评价和激励作用,实现着以考促学、以考促教的专业课程良好教学状态。

3 艺术设计课程考试改革具体内容

在对众多一流艺术院校专业课程考试改革模式分析探讨的基础上,淮工艺术学院立足自己的专业办学特色,通过实践探索与研究,逐步定制出了适合自身工科院校特点的艺术设计专业课程考试改革实施方案。总体来说,该改革方案原则上要求实现以考促学、以考促教,彰显专业个性、激励专业创新;要求专业课程结束后展示综合作业成果,并邀请考核小组进行集体评分;综合成绩评定既要体现出作业的完成度、工作量、最终成果,也重视学生制作作业过程中表现出的创造力、协作能力,以及作业过程所体现的实践参与能力和后期采用与推广度;建立优秀与及格成绩申请制度;作业实现随机抽查并采取公开答辩方式最终认证。在运用于艺术设计课程具体教学实践的过程中,考试改革方案逐渐明晰,具体目标内容也越来越明确,以下以该院专业课程《影视后期》考试改革为例探讨艺术设计专业课程考试改革的具体内容。

3.1 专业课程考试的过程化

法国艺术教育家日耳曼・罗斯曾提出:艺术教育不止是一个传授的过程,更重要的是一个发现世界的过程,是培养学生思考某事物的渴望” [1],其中透露出艺术教育“过程”的重要性,作为高等艺术教育的高校艺术设计,俨然更当注重教学过程的阶段设计与艺术创意设计的先期引导,而课程考核也当注重考核的阶段性与过程性。艺术设计专业课程《影视后期》教学任务在于让学生了解影视后期发展及当代应用,掌握影视后期合成软件基本操作方法技能,培养学生具备从事行业影视动画特效、影视栏目片头制作的能力。鉴于此,该课程考试改革首先侧重于教师教学过程的阶段设计、阶段引导与阶段测试,相关工作室及任课教师课前根据教学总要求,将课程进行阶段化设计,定制出每一阶段的内容与任务、考查内容与考查要求、考查标准,并有的放失地落实到具体教学过程中。在这种思路指导下,该课程教学被划分为三个阶段:影视后期专业软件学习阶段、影视作品前期策划与采集阶段、影视作品后期合成阶段。由此,课程的平时成绩主要由影视后期软件阶段小练习、影视作品前期创意策划稿、影视作品后期粗剪辑三模块组成,三模块平时成绩则由任课教师参考工作室考试评审组与答辩组的意见进行评定。这种过程化的考核措施,一方面能让学生把控好综合作业的每个关键环节不致使其疏漏;另一方面也可以充分调动学生阶段学习主动性与积极参与性;同时还能在考核成绩中反映出学生的平时学习状况与综合能力,进一步体现出考核的全面、公正与合理化。过程化的考核措施能对教师的阶段化教学提出了更高要求,教师需对每个环节都严格把关、认真对待,真正意义上实现了以考促教。

3.2 专业课程考试的实践参与

“在视觉艺术教育中,必须首先培养受教者使用材料进行艺术思维,把材料由死的形式变成活的形象。这就需要让受教者去观察、感受、模仿” [2]。这种感受、模仿、使用实则体现出实践参与的内涵,而由死的形式变成活的形象也传递出现实案例参与的含义。由此,课程的考试改革工作不仅应侧重于过程化测试,还需注重教学与考核过程中实践项目的参与度、学生创新能力、实践制作能力的综合考核。这就要求该课程在综合考核过程应适当增加社会实践项目要素。这种实践要素可包括:教师社会实践项目、科研课题的参与,大学生实践创新项目的参与、各类专业竞赛活动的参与等。《影视后期》课程的考试拟题由任课教师与工作室相关教师共同讨论,根据大纲所规定的拟题方向,联系当时所拥有的实际项目,确定出系统的综合作业题目及相关要求。该课程后期综合作业共完成了两个实践作业:连云港交警大队主办的电视宣传栏目《港城红绿灯》的栏目片头设计,与淮海工学院艺术学院的宣传片创意制作。为完成这两项作业,学生们奔走于交警大队作调研采访,扛着摄像机在十字街头取外景,握着DV穿梭于学校教学楼、办公楼、操场宿舍间,通过实际项目参与,不仅进一步巩固锻炼了学生实地拍摄技能,同时也增加了他们的社会交际阅历;真实的项目与丰富的现实素材,让他们在后期合成阶段能最大限度地进行创造发挥与运用;现实的甲方要求也促使他们不得不尝试运用刚学到的多种影视后期合成技术不断完善修正自己的作品。由此,在紧张与忙碌中,在不断的评审与修改过程中,较成熟的作品终于产生。课程结束后,同学们的部分综合作业被抽选出参加相关展览竞赛,部分则被连云港交警大队选出继续深入制作,同学们猛回头居然发现自己已经学到了很多实际的知识,能力状态也和课程刚开始时有了很大提升,他们感受到了快乐并增添了自信――这就是实践参与的力量,不知不觉中既完成了课程教学,更能让学生收获了实践经验、收获了社会参与能力,而我们的考核内容也变得公正、全面而合理,于实践中实现以考促学。

3.3 专业课程考试成绩加减分制度

《影视后期》课程教学工作结束后,任课教师组织了课程教学汇报展,并组织数媒工作室考试改革组成员观看。展览现场,任课教师与本工作室部分考评成员一起对学生的综合作业进行总体评定,从而产生课程的综合作业成绩。该课程最终的学期成绩则由上述三阶段实践过程的平时模块成绩与综合作业成绩按照一定比例计算而成。除此之外,学生以此课程作业参加相关比赛获奖者、课程作也被采用推广者都可以获得加分。如课程结束后,学生以《影视后期》课程成果作业参加国内外各种比赛获奖或入围,或在校企合作实践项目中被采纳,均给予了不同程度的加分。因有些赛事的结果公布时间已晚于该课程学期成绩公布时间,该课程成绩无法再加分变更的情况下,则将加分加在后期同类型课程如《影像专题》、《栏目包装》课程成绩上。学期成绩不仅可以加分,也会与平时考勤结合而实施减分或取消考试资格的制度。学期综合成绩与学生平时考勤紧密挂钩,能在一定程度上以外力规范学生正常作息,可以此培养学生良好的组织纪律观念,提升其综合素质,由此,可让师生拥有一个有序、正常化的教学环境。

3.4 专业课程考试监控与申述

《影视后期》作为实践设计类型课程,主张平时作业在课堂内完成,由任课教师监控;综合作业的前期创意策划、作业初始阶段均在课堂内完成,由任课教师进行实时监控指导,综合作业的后期完善整改由学生课余时间完成,任课教师定期针对小组或全班学生给予实时监控与指导。另外,为进一步体现考试的公正合理、为给学生一个作业最后辩解的机会,考试改革方案制定出考试申述与答辩制度。课程学期成绩产生公示后,学生还可以根据自己的成绩考虑成绩申述答辩等事宜,答辩小组及时组织作业抽查与现场答辩,落实申述学生课程的最终成绩。

4 艺术设计课程考试改革初见成效

总之,通过实施考试改革新举措,同学们对课程专业综合作业的被动完成变成了主动参与积极投入,由原来的虚拟设计逐渐演化为社会实践型、应用型项目设计,考试改革的新要求促使同学们在课程学习之余不断涉猎更多课外知识,一定程度上为学生拓宽了专业眼界,同时考试改革的加分鼓励政策也促使同学们积极参与多种竞赛活动,使他们能了解设计前沿状况并紧随时代设计步伐,而申述答辩新举措也让同学们的主体意识增强。新的考试改革举措不仅锻炼了同学们的项目参与能力、实践创新能力与社会适应能力,提升了他们的综合素质,也活跃了专业学术氛围,带动课程教学质量获得进一步提升,可谓一项利教利学的教学改革新方案。

5 结 语

艺术设计专业课程考试改革作为一项可以发挥多方面功能的教学改革新举措,在高校艺术专业教学改革工作中具有一定推广与运用价值。值高校艺术招生渐趋饱和、各高校纷纷出台专业教学改革新方案、众家齐探讨共争议之际,笔者借此文作引玉之砖推出本校艺术专业课程考试改革的实践经验,望能引起同行的广泛探讨与深入研究,以期提升高校艺术设计专业的人才培养质量。

参考文献:

[1] 奚传绩.艺术教育丛谈[M].广州:广东教育出版社,2008:176.

[2] 姜敏.艺术教育学[M].北京:人民出版社,2001:42.

化学工程与工艺现状范文3

关键词:港口含油污水 物化预处理 生化处理 深度处理

中图分类号:X741 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)002-127-02

1 含油污水的生化处理现状

1.1 港口含油污水处理工艺现状

在我国现阶段下处理港口含油污的方法是传统意义上的物理化学法,这种工艺方法的运用是指将传统物理法和化学物理法相互结合,这样对传统物理法来说,可以将其依据处理工艺的不同分为三个等级,分别是一级处理工艺、二级处理工艺以及三级处理工艺,这三个等级的处理工艺分别对应的是浮油去除工艺、分散油和乳化油去除工艺、深处理工艺。一般情况下,运用如上的三种工艺方法对含油污水进行处理,可以较为有效的去除掉污水中的油脂类污染物,但对于其中的有机物污染物进行处理时所取得的笑过并不是十分明显。而且一旦含油污水中的有机污染物无法去除,就有可能导致污水难以达标排放,进而对接纳水体造成一定程度上的污染。根据相关实际情况表明,上述的含油污水处理工艺仍然存在着如下几个方面的问题:(1)除油效果的稳定性较差,抗负荷冲击的能力较弱;(2)所能够去除污染物的范围较为狭窄,处理效果难以进一步的提升;(3)不利于废油的回收再利用;(4)处理效果难以满足日益严格的环保要求。

1.2 对于现在生化处理油污的状况

我们所认识的生化油污处理,它是运用微生物的新陈代谢,利用其原理将油污进行溶解,并且在一定程度上将胶体状态的有机物降解,降解完成之后,将原先的饿有机物转换成为无害的物质,这样一来,就有效的达到了净化污水的目的。目前状况下,将生化处理工艺根据在处理过程中是否会消耗氧进行分类,可以分为好氧处理以及厌氧处理;在污水中生物的存在状态来说,这样的分类又可以分为两类,即可以将其分为活性污泥法还有生物膜法,在我国以及国外,都已经有一定的技术水平去处理含油污水,在我们所了解的方法中有以下几个方法:活性污泥法,生物接触氧化法,生物转盘法,稳定塘法以及生物流化床法,而生物处理工艺是现阶段最为普遍的用法,其原理是在初级阶段,处理掉水中的悬浮固体以及漂浮物质,使其中和均衡污水的基础上进行二级处理。

2 预处理实验

2.1 预处理工艺流程

1-7分别代表是物理静沉罐、斜板隔油池、水泵、混凝沉淀池、搅拌器以及加药设备。

2.2 在实验中的用水

在选择实验用水时,利用典型调查法,选择某一港区较为具有代表性企业所排放的生产油污用水进行调查实验。在这次的实验中,我们依据相应的实践处理方法,运用沉淀法将含油的废水进行油层分离技术,将油层和杂质相互分离后进入斜板隔油池。在这样的处理后油水分离后再次在斜板隔油池内流入混凝沉淀池,这样一来,进入混凝池的污水部分就会将分散油和乳化油相互分离,从而将其去除。

2.3 分析方法

在我们所选择的试验用水之中,其含油污水的含盐量相对较高,针对这一问题,在对化学需氧量进行测定时,应当首先对硫酸银进行有效使用,通过它来对氯离子进行掩蔽,向污水之中进行的添加,这样一来,它就会与氯离子发生反应,在不断地反应中就会产生能让氯离子干扰消除的物质――可溶性络合物。在这次实验分析中,还该考虑一个问题,为了不让MLSS的测定结果产生一定的变化,我们就必须奥防止高弄丢的氯化钠不会再纸上结晶,为了做到这个,我们就需要将滤纸做一定的处理,具体处理方法如下,在污泥过滤结束后为了保证其质量的恒定性,必须用大于100ml的蒸馏水冲洗从而达到预期效果。

2.4 效果分析

经过研究与分析之后,我们发现当港口的含油污水经过一定的处理,油污水在水质上的变化有了显著的提高,在去除石油类悬浮物以及CCD指标上都有了很好的效果,试验结果表明在进行过车里的污水质量有着很好的改善,从实验结果在可以显示处理过后的污水CCD指标去除率在50%以上,同时石油类物质的处理也已经到达5m/L以下,这样的结果已经达到了生化处理系统中生物的耐受值,同时也为为以后的生物处理创造了良好的条件。

3 水解酸化工艺

一般情况下,当在厌氧的环境之下,水解酶对复杂有机分子产生一定的催化作用,在这一催化作用之下,复杂的有机分子发生相应的水解与酸化反应。为了能将污水的改善进行很好的改善实现作用,在此之中的复杂分子就会起着一定作用,其在有关方面的转化就可以变成水解化合物,从而实现预期效果。随着效果的明显改善,水解酸化工艺在有机废水预期处理的使用中也更为广泛,水解酸化工艺的原理是在短期的固体停留厌氧,并且与其他有关工艺相互搭配运用时,便可以降低成提高效率。在进行水解酸化过程为:(1)水解阶段;(2)发酵阶段;(3)产乙酸阶段;(4)已经产甲烷阶段,这四个阶段的具体情况见表2所示。

水解酸化工艺的运用原理是通过对厌氧锤时间长短的有效控制,做好事先对甲烷菌和水解酸菌生长速度的预期设想,利用在控制时间较短的第一二两个阶段,在这个阶段中,水解酸菌和酸化菌会将其中的不溶性有机物解为溶性有机物,并且将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质。这一的处理就可以将甲烷发酵的时节阶段直接躲避。

4 膜生物反应器工艺

膜生物器反应器工艺(MBR),其作用原理是污水的生物降解作用与膜的高效分离相互组合的手段,要想有效的去除相应的污染物,必有充分发挥微生物的降解作用。我们将膜生物反应器工艺与传统的污水处理工艺进行一定程度的对比,发现前者具有较大的优越性,突出表现在如下几个方面:混合液悬浮固体浓度(MLSS)相对而言所具有的特点是浓度提高,水质质量提高,模式化设备集中占地小这些。而相对于膜生物反应器具有的独特优点有:出水水质已经达全国最严格的污水排放标准,但是同时他也存在着相关的缺点,即膜的污染清晰更换所需要的耗费较高,并且成本以及价格问题还需慢慢讨论决定。

5 结束语

本文主要针对港口含油污水的生化处理技术进行研究与分析。首先,简要的介绍了含油污水的生化处理现状,然后在此基础之上分析了港口含油污水预处理试验,最后分别阐述了水解酸化工艺以及膜生物反应器工艺。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。

参考文献:

[1] 喻泽斌,王敦球,张学洪.城市污水处理技术发展回顾与展望[J].广西师范大学学报(自然科学版),2004(02).

[2] 李德豪,何东升,陈建军,等.膜泥法A/O工艺处理炼油污水工艺探讨[J].环境科学与技术,2000(01).

化学工程与工艺现状范文4

关键词:化工工艺;节能降耗技术;应用研究

现阶段,我国的能源危机与环境危机日益严重,节能降耗技术的重要性与关键性逐渐成为生产领域重点关注的建设项目。新经济形势的大背景之下,我国化工领域若想进一步实现可持续发展,提升企业整体的经济效益与社会效益,就应在进行实际生产的过程中,充分的引用节能降耗技术。这一技术的广泛应用具有一定的社会价值与社会意义,有助于减少化工生产过程中的实际损失,强化化学转化过程,提高重复利用效率,降低成产流程的整体损耗程度,进而提升化工工艺的管理。

1化工工艺中节能降耗技术的重要性分析

现阶段,我国国民经济的发展步伐逐渐加快,导致能源消耗在一定程度上不断增加,并且化工工艺中存在大量的不可再生资源,因此化工生产中出现能源匮乏的现象较为常见。在这种形势背景下,我国化工企业若想实现可持续性发展,保证企业健康运行,就应进一步在节能降耗项目上下功夫,强化对节能降耗的有效应用,能够促进我国化工产业的快速发展,保证企业的良好运行状态,并且能够进一步推动化工领域健康发展。大多数的化工产品生产成本都体现在能源损耗方面,有效的降低能量损耗效率,能够在一定程度上节约化工产品的生产成本,并且有利于提升化工产品的整体竞争实力,有利于企业占据一定的市场份额,并且提高经济效益。目前社会经济不断快速发展的过程中,环境问题随之而来,例如温室效应问题、雾霾问题与酸雨问题等对人们生产生活造成了严重的影响,并且这些现象的发生都是由化工工业的管理不够完善造成的,因此节能降耗技术的应用对有效缩减企业化工工艺的实际成本与保护环境具有至关重要的意义。

2浅析化工工艺生产中存在的诸多能源损耗问题

化工领域是现阶段能源损耗相对较高的领域之一,已经逐渐引起了世界的广泛关注。在进行化学工艺的生产环节,主要存在的问题是能源浪费与能源损耗问题。在进行化工工艺实际的生产过程中,由于各种不确定因素与不合理的元素导致能源损耗是难以避免的,因此能源损耗并没有实现节能的最终目的。大部分的能源损耗是由于化工操作技术人员的操作不合理造成的,因此应进一步采用合理的措施进行强化研究,并且及时对相关的生产设施进行合理改进,避免在化工生产过程中出现不够规范的操作方式,进而在一定程度上缩减化工工艺生产中出现的能源损耗,实现节能损耗的目标。

3节能降耗技术在化工工艺中的应用策略

化学工业是促进我国社会经济快速发展的重要保证,在化学工艺自动化水平不断完善的情况下,进一步提升了产品的生产率。但是,在进行化学生产的实际过程中,往往会出现大量能源浪费的问题,导致一系列污染状况发生,对环境保护产生着严重的威胁。

3.1引用新型技术与领先设备

对先进化技术的运用与新型设备的引用是化工工艺中较为关键的节能降耗策略。节能降耗技术的应用能够在一定程度上减少能源的实际损耗,创造更多的经济效益,针对这种能源效益在某种程度上能够转化成一定的经济效益与社会效益。节能降耗技术可以进一步解决能源出现紧缺以及环境出现污染等状况,因此在对国外一些先进技术进行引用的过程中,应将化工工艺的生产与科学技术紧密结合,进一步研发出节能降耗的新型技术。通过积极的引进先进化的节能降耗技术能够有效减小能源消耗,强化化学工艺的反应效率,在最大程度上实现对化学原料的有效利用,进一步缩减能源的实际消耗与浪费,充分发挥化学原料的实际作用。领先的节能降耗设备相对较多,例如分馏塔设备、加热炉设备与换热器设备等,对先进型机械设备的换热功能与传热功能进行充分利用,能够在一定程度上缩减化工生产过程中出现能源消耗的问题。

3.2缩减化工生产中动力消耗

在进行实际的化工生产过程中,主要是依靠动力进行维持的,对动力消耗进行有效缩减也是一种相对较为有效的节能降耗技术。针对动力能源消耗问题的减少,首先应采用先进化的供热系统进行实现,化学反应通常应在高温的环境下完成,其中供热系统较为关键,因此应进一步优化供热系统,例如找出与供热系统较为合适的组合形式。不同的设备中由于部分不同,热能供应也有所不同,因此可以按照设备的实际特点进行全新的组合以及优化,进而避免出现高热低用的现象发生,进一步强化能源利用效率。其次,可以采用变频节能调速进一步减少电机拖动系统的能源消耗,改进传统的阀门静态调节形式,将其转变为变频式节能调速,并将电机拖动系统的实际输入与输出保持在动态平衡的状态,预防电机拖动系统出现工频的不良状态,进而将电能消耗有效缩减。再次,强化催化剂的整体活性程度。在进行实际化工生产过程中,催化剂具有一定的实际作用,不但能够有效的加速或者减慢化工工艺的化学反应,并且能够在一定程度上降低温度的压力,减少单位产品的实际能量损耗,进而全面提高能源生产转换率。因此对催化剂的合理利用能够在一定层面上避免化工工艺中出现副产物问题,有效降低原材料的整体利用量与生产中出现能源损耗问题。最后,回收并利用化工工艺中产生的大量废水。化工工艺在实际生产的过程中,经常会出现大量的废水,其中一部分是可以被回收与充分利用的,因此化工工艺中应采用合理的措施加大对废水的利用效率。节约用水以及减少污染物排放在一定程度上对环保具有重要的作用,对废水回收利用技术的应用,能够有效缩减水资源的实际利用效率,全面提升人们的生活质量。与此同时,应进一步实现对电能与热能的有效回收与合理利用。

3.3强化化工能源的管理水平

在进行化工工艺的实际利用过程中,能量的转换与传输效率对化工企业的整体效益能够造成一定的影响,经过实际的研究发现,如果进一步强化化工企业中能源管理制度,能够全面提高化工企业的整体能源利用效率,有利于实现能源的降低损耗,进而有助于提升化工企业的整体经济效益。化工企业的实际能源消耗在某种层面上主要是取决于企业管理能力、生产环境元素、社会经济制度与技术能力等多种方面。在对化工工艺进行管理的过程中,应进一步提高对化工企业人员的管理与监督力度,保证节能技术与节能策略能够正常进行,并且应定期开展一定的节能技术训练,对管理人员进行全面的培训。在化工企业的节能制度制定过程中,应按照一定的规范与程序进行,并且制定出正确的能源耗额与相关的耗能惩罚制度。按照实际的生产实情,对相关生产设备进行合理利用,防止出现超负荷与能源大量损耗现象。在化工企业的生产领域中进行能量管理策略,首先就是将能源的消耗量进行有效统计,明确传热系数。其次应进一步确定工作的实际责任,强化施工人员与施工机械设备整体工作效率。最后,应对化工能源设备进行合理的利用与维护,在一定程度上降低化工领域的能源消耗。

3.4采用阻垢剂保护机电设备

通常情况下,一些机电设备在进行长期使用过程中,会产生一部分的污垢,对机电设备的运行效率造成严重的影响,因此导致化工能源出现大量浪费的现象时有发生。为了进一步减少能源浪费,可以采用阻垢剂对机电设备产生的污垢进行合理处理,进而强化机电设备的整体利用效率。除此之外,应保证定期对机电设备进行全面的维护,只有提高对机电设备的重视,才能进一步实现节能降耗。

3.5回收与利用余热

一般状况下,化工进行生产的过程中会产生大量的余热,导致一些废弃物直接飘散到大气层中,不单单对能源不能进行充分的运用,并且导致严重的能源浪费现象,对环境的危害极大。在现阶段的化工生产过程中,应将化工工艺不断的完善,对其产生的热能进行合理运用。因此,余热在化工生产中被视为二次能源,从宏观的角度而言,就是将其第一次能源转化中释放出来的能源,或者一些没有被完全利用的能源进行重新利用,进而产生一定的价值。例如,在实际的化工工艺中,可以将释放出的余热进行全面的回收,例如可采用低温位进行余热回收。特别是可以对热管泵技术的应用,能够对余热进行充分利用并回收,进而完成余热回收的利用效率,达到有效缩减化工生产成本的最终目的。

4结束语

现阶段节能环保的观念一直被社会所提倡,化工领域若想进一步实现可持续发展战略,就应有效利用节能降耗技术,采用改进化工工艺技术、运用创新性化工设施、合理控制能源动力消耗、合理运用催化剂与阻垢剂、强化化工生产管理等方法,进一步完成化工产品生产过程中的能源降耗,进而确保化工企业在成产中实现可持续发展,强化化工企业的整体生产质量与经济效益。因此国家与相关的化工企业应加大对节能降耗技术的重视程度,推动环保事业的发展。

作者:刘玉星 朱明娟 单位:新疆轻工职业技术学院

参考文献:

[1]韩录,宫吉民.节能降耗技术在化工工艺中应用价值[J].房地产导刊,2015(12):327-327.

[2]塔娜.节能降耗技术在化工工艺中应用分析[J].化工管理,2015(13):210-210.

[3]王广贺,王军.浅议节能降耗技术在化工工艺中应用[J].中国化工贸易,2015,7(33):184-184.

[4]许昌东.浅析化工工艺中的节能措施[J].华章,2014(27):364-364.

化学工程与工艺现状范文5

关键词:中式烹调工艺 改革与创新

随着社会经济的发展,人们对社会物质文化需求越来越多,广大人民群众的传统饮食思维也发生了巨大的变化,这就要求中式烹调工艺满足社会需求,不断的进行改革与创新,只有这样中式烹调才能在竞争日益激烈的市场经济环境中赢得一席之地,才能更广泛的为广大人民群众所接受和认可。

一、现阶段人们对饮食的新要求

1、对食品的营养性和品尝性提出了更多的要求

一般人们在餐饮场所去用餐完全是处于生理的需求,人们根据自己的喜好等各种各样的理由选择餐饮场所,这也使得餐饮行业经营者必须不断的考虑顾客多种多样的需求,在食品的营养上人们越来越重视其营养成分和保健功能,一般人们关心的是食物中所能够吸收的热量以及营养,但是普遍又忌讳太多的脂肪,所以健康食品成为人们所青睐的对对象。就食物的品尝性来说,人们更喜爱美味的食物,这是一门艺术,只有从色、香、味、形等诸多方面进行考虑,使其更加具有吸引力、欣赏价值和品尝性才能为更多的人所接受。

2、就餐环境和氛围上提出了更高的追求

人们在就餐时不仅享受的是食物所带来的味觉享受,也对就餐环境和氛围有更高的追求,脏乱差的就餐环境必然无法吸引到顾客前来品尝。正因为这样的原因,在参观的设计上要更加富有风格和情调。卫生安全是必要保证,在此基础上良好的纠缠环境可以吸引到更多的顾客。

3、顾客对就餐服务质量提出了更高的要求

现代人不管是外出旅游还是餐馆就餐,已经不仅仅是为了满足生理上的需求,人们普遍存在从在外就餐中获得享受的思想。而且,在社会主义市场经济体制中市场竞争也越来越激烈,这些都要求餐饮服务行业的服务质量必须进一步的提高。服务水平的高低,对餐饮产所的声誉会参生直接的影响,对顾客对餐饮场所的选择也会有很大的左右作用。所以,餐饮场所必须不断的提高自身的服务质量,以优质周到的服务赢得消费者的赞誉,提升自身的形象和声誉,这样才能再市场竞争中立于不败之地。

二、烹调工艺改革和创新的途径与方法

面对人们日益增长的饮食需求,中式烹饪工艺必须进行一定的改革与创新。从整体开看,烹调工艺的改革与创新主要有两种途径,一是从烹调工艺流程的角度,对烹调工艺流程当中的各个要素、主要工序,诸如选料、调味、切工、加热、器具等方面着手进行改革与创新;二是吸收古今中外的优良烹饪技术为己用,通过借鉴传统或者国外先进的烹饪技艺,不断的进行学习模仿、变化改良,在此过程中进行创新。

1、烹调工艺流程的改革与创新

烹调工艺流程是将烹饪原材料加工成菜的整个生产过程,根据烹调工艺的特点与要求选择合适的设备,按照一定的工艺顺序组合而成的生产作业。目前,一般的烹调流程工艺已经形成了固定的套路与思维,在这样的限制当中变难以取得进步与发展,所以改变烹调工艺流程和其中的某些工序势在必行。通过合理科学的对烹调工艺流程进行改革与创新,能够使菜品形成多种多样的风格特色。具体到烹调流程来说,可以分为原料创新、刀工处理创新、胚型加工创新、组合搭配创新、风味调配创新、加热方法创新等。

原料创新是从原料的选择种类上加以突破,比如采用各种引进的别的国家或地区的原料品种、新培育成功的原料品种、人工合成的新品种、特色原料或者一些不常用的材料,然后再采用合理科学的加工方法制作出新的菜品。菜肴原料的形状有其本来形状、一般加工形状、艺术形状,任何形状的变化都能够形成菜品的创新。在刀工处理上进行创新可以将原料整体去骨,变换馅料等,结合烹调方法的改变,也能够创新出新的菜肴。菜肴的胚型加工是指将原料按照要求加工成为生胚,将主料与辅料有机的结合在一起,以此确定菜肴的形状。比较常用的胚型加工方法有卷入法、包裹法、填馅法、镶嵌法、挤粘法等多种方法,通过对这些方法的灵活变通的使用,也能促进烹调的创新。原料组合形式和方法的变化,也能够形成烹调的风味、形态等方面的变化,同时使用不同的烹调方法与这种组合变化的搭配方式进行合理搭配,也是一种创新。构成烹调风味的要素有很多,改变其中任何一个要素都能够改变菜肴的风味,形成新的菜肴品种。在传统的烹调中味型和调味品的种类和比例都已经形成固定思维,改变其中一个味型或未了,就能够产生出风格迥异的菜品。加热方法的创新主要体现在工具以及能源方面,随着科技的不断进步在烹调中可以选用的加热工具以及能源的种类也越来越丰富,使用不同的加热工具或者能源能够产生出不同的烹调效果。

2、通过不断的借鉴学习、模仿改变创新中式烹调技艺

通过对民间烹饪精华的吸收和不断发掘乡土素材进行中式烹饪的创新。在民间有着多种多样风格迥异的烹饪素材,我国许多名菜都是源自于民间,然后进过厨师的不断改进提高才形成的。民间土菜一般讲究朴实无华,并不刻意追求造型和装盘等要素,在吸收民间精华时,可以取其精华,去其糟粕,不断的借鉴中进行有效的创新。还可以借鉴外来工艺,帮助中式烹调的创新,随着国际和国内经济的发展,越来越多的外来工艺进入了中国,中外烹饪相互借鉴、相互促进,使中式烹饪进一步的发展与创新。同时,中国烹饪具有悠久的历史文化,历代的饮食文献为现代中式烹饪的改革创新提供了一定的思路。将烹饪古法运用到现代中式烹饪当中,利用古代菜肴的制作技术来开启现代中式烹饪的思路,同时还可以借助于现代科学技术的力量,不断的推陈出新。还要集思广益,不断的进行大胆的改革创新。中国烹饪是经过历代厨师的智慧积累才形成的。烹饪工艺的创新要敢于突破传统工艺,需要利用大众的智慧,在相互合作的过程中探究新工艺。可以集合经验丰富的厨师,根据各自的立场以及看法,经过集体讨论和不断的比较对照,在此过程中能够有意无意的学习到别人的方法,从而使自己的思维能力得到潜移默化的改进,促进烹饪技术的改进。

当代社会对于中式饮食烹饪提出了更多、更高的要求,这是中式烹饪发展的动力和挑战。面对这样的状况,饮食餐饮行业应当从中国传统烹饪和饮食习惯出发,对烹饪的流程进行不断的改进与创新,并通过借鉴与学习改变传统中式烹调技艺。通过对中式烹饪技艺的不断改进与创新才能占领广阔市场,取得强大的竞争力,实现经济效益。

参考文献:

[1] 邓力,金征宇. 中式烹饪的过程原理解析及研究体系[J]. 食品与机械. 2006(06)

化学工程与工艺现状范文6

在航空制造业中,基于CAD模型的产品设计与制造已经成为主流模式。作为新一代的CAD技术,基于模型定义(ModelBasedDefinition,MBD)技术在航空工业的应用越来越流行[1]。MBD的核心在于以一个集成化的3D实体模型作为单一数据源头携带贯穿产品全生命周期所需的各种信息。基于MBD的制造模式一经推出,就被认为是航空工业革命性的变革,在这一数字化浪潮中,航空工业面临前所未有的挑战和机遇,如何利用MBD技术带来的发展契机,重塑航空制造流程成为工程领域研究的热点问题。目前,航空器上的复合材料结构正朝着大型化、整体化的方向不断发展,复合材料的用量已经成为衡量航空器先进性与安全性的重要标志。复合材料结构的制造依赖过程控制,需要定义工艺设计、成型工艺装备、设备控制和检验所需的模型。因此研究面向制造的复合材料结构的三维集成化实体模型是航空制造业能否顺应MBD这一新制造模式发展潮流要解决的关键问题之一。制造模型是制造数据链的核心,是设计意图表示的唯一载体,是制造企业完成产品制造及检验的唯一依据[2]。MBD模式下制造模型(工艺模型)的定义、表示和应用是学者与工程技术人员研究的重点。文献[3]指出在MBD模式下,产品的设计制造数据都应该以结构化形式集成到CAD模型中以更好支持产品全生命周期各个阶段的活动,在此基础上提出一种基于质量功能展开的MBD模型应用方法。文献[4]研究了基于MBD的三维数字化制造体系,分析了基于MBD的数字化定义技术、工艺设计与仿真技术、工艺装备设计制造集成技术、数字化检测与质量控制技术和产品数据管理系统集成技术。文献[5]提出一种利用加工知识创建基于MBD的工艺模型的新方法。文献[6]针对机加工艺的典型特征,以工艺MBD模型为基本单元,利用加工特征作为载体将几何与工艺信息集成,建立了面向工艺的MBD模型。文献[7]结合钣金零件成型特点,分析了钣金零件数字化制造模型的结构、组成及各个状态的定义。文献[8]针对当前的MBD模型缺乏基于特征的模型数据表示而不能很好应用于制造领域的现状,从模型重用的角度提出一种基于加工特征的多层次结构化的MBD模型表示。文献[9]指出识别和理解几何设计意图是MBD模型重用的关键,进而提出一种扩展的三维注释标注方法以显式传递几何设计意图。文献[10]研究了基于MBD的装配工艺数据模型,分析了其中的信息种类和具体组成以及数据来源。综上所述,基于MBD的制造模型涉及钣金件、机械加工件、装配模型等,但较少涉及航空制造领域比重越来越大的复合材料,这与航空制造技术的发展潮流不相匹配。针对这一现状,开展基于MBD的复合材料制造模型研究。

2数字化制造对MBD技术的需求

复合材料结构的数字化制造要求从产品制造全过程不同阶段的不同需求来全面描述产品的工程信息,而数字化制造对产品建模提出的新要求根源于复合材料结构制造的两个工程特征。(1)复合材料结构的强可设计性和“增材制造”特性要求3D集成化的模型表示。在复合材料结构的设计过程中,考虑承载、环境以及功能需求等设计因素,复合材料结构通常设计得厚度不均,铺层形状各异,不同形式的材料混杂如树脂基玻璃纤维铺层与树脂基碳纤维铺层混合等。这体现了复合材料结构的强可设计性,但对模型的表示也提出了更高的要求。传统的复合材料数字化制造模式中,3D模型表示结构的几何,而铺层等细节设计意图通过2D图纸的形式表示,造成产品数据源的分离,不仅不利于对产品数据的管理,还为工艺人员带来沉重的根据2D图纸上的尺寸信息从3D模型上重新设计工艺铺层的任务。而MBD技术采用3D标注加三维模型表达方式,可以更加清晰、完整地表达复合材料结构的设计思想,同时尺寸、公差、铺层等制造信息的集成表示具有更强的表现力。复合材料结构铺叠成型的“增材”制造模式依赖对3D几何模型的曲面展开,同时相应的工装设计也需要在3D设计模型的基础上进行相应的扩展和修正,才能得到最终的3D工装数模。复合材料结构的成型工装是设计数模面向制造的延拓,需充分考虑成型前后铺层的厚度变化、压力场与温度场对工装型面修正的影响。以集成化3D实体模型表示复合材料成型工装并使之与设计数模关联,将有效加强产品数据的管理。因此,复合材料结构的设计制造特性易于与MBD技术融合。(2)复合材料结构成型的多工序性要求面向工艺过程表达的中间模型。复合材料结构制造过程由工艺准备过程和工艺过程两个链组成。在工艺准备过程中,设计数模表示的是最终零件的成型态,而复合材料结构大型化和整体化的特征造成成型时通常不能一步成型出最终的设计态。在工程实践中,根据复合材料结构的特点,对工艺过程进行适当的划分,形成复合材料结构的成型工序,通常采用先成型主体结构,再通过二次胶接或模压共固化的方式完成构件成型,最后利用相应的夹具夹持构件,进行最终的钻孔、修边工作。因此在工艺准备过程中,必须对各个工艺步骤进行合理划分,针对当前工艺步骤下的模型进行数字化定义,以便开展数字化工装设计、数字化工艺设计、设备控制、检验模型设计等。在工艺过程中,工艺准备过程的模型作为依据,驱动制造的物理过程。因此,要为复合材料结构数字化制造过程提供依据,必须使用数字量表达和定义的相互关联的中间模型。

3基于MBD的复合材料制造模型

3.1制造模型的组成分析

设计部门发放的复合材料结构的MBD模型是按照构件的功能进行定义的,仅包含了构件最终的几何模型及其工艺信息,并不考虑构件制造的中间状态,而复合材料结构的大型化、整体化、形状复杂化等特征使得其制造通常是分阶段的,并且每个阶段都要定义相应的工艺信息,如成型精度(尺寸、公差)、固化温度、压力、时间、表面处理方法以及待胶接面的保护等,以保证结构最终的成型质量。同时,在复合材料结构的成型过程中,需要相应的成型工装,胶接面加工需要装夹定位等。这都要求对原有的设计模型进行修改(如将设计数模拆分成对应中间某个阶段的几何模型,或者为保证一些高要求的尺寸特征,增加相应的工艺铺层等)。因此,设计MBD模型难以直接应用于数字化工艺设计。通过对复合材料结构成型工艺过程进行分析,考虑复合材料结构成型过程中的典型状态,分析了制造模型的组成,如图1所示。初始模型,主要作为预浸料数控下料、成型工装设计的依据。初始模型以设计模型为数据源,结合工艺特征,利用数字化设计、计算机仿真和专家经验设计构建。下料数据通过对设计模型曲面展开得到,其形状直接影响复合材料结构几何形状的准确度,一般都通过曲面扩展的方式留有工艺余量;针对不可展曲面,需对初始模型进行有限元仿真,根据有限元网格的变形情况,确定剪口的方式;特别地,对尺寸大或曲面复杂的构件必须进行铺层分块,而铺层分块的方法和搭接方法依赖对初始模型的有限元仿真结果,最终建立完整的3D铺层模型作为初始模型的有机组成部分。在设计模型的基础上,考虑成型过程的物理环境,通过有限元仿真确定温度场和压力场,以此为依据结合已有的专家经验,对模具型面进行相应的修正,最终模具的3D集成化模型(几何模型+制造工程信息)是初始模型的重要组成部分。中间模型,主要用于夹具设计、数控程序设计、检验量具设计、表面处理工艺参数设计等,包括组成复合材料结构的小件的3D集成化实体模型,复合材料结构的主体部分与小件的胶接或共固化等几何形状与制造工程信息的集成模型和小件或主体部分的精度检测模型。最终模型,主要应用于检验模型设计,数控程序设计的3D集成化模型。利用该模型对成型的复合材料主体结构添加相应的设计孔特征,关键装配面精度保证的数控加工程序设计,如铣端面等,并对结构预留的工艺余量进行切边去除。

3.2基于MBD的制造模型定义

在传统的复合材料结构数字化制造过程中,产品信息的关联性差,设计数模、工装数模、2D工装制造图纸、3D铺层模型、2D的铺层排样数据,以及2D数字化工艺设计中的成型参数等工程信息紧密相关但以散乱、各异的形式存在于制造过程中,为企业的产品数据管理带来巨大的挑战。基于MBD的制造模式下,复合材料结构的制造模型以3D模型为载体,将制造工程信息,如尺寸公差,形位公差、表面处理方法、固化温度、压力、时间等工艺设计信息与3D模型紧密关联。通过对复合材料工艺设计过程涉及到的信息以及工艺设计信息与模型之间的关系进行分析,结合复合材料结构的成形工艺特点,利用各个阶段模型之间的关联性确定了制造模型组成部分之间的相关关联。制造模型定义采用“阶段划分-模型定义-模型优化”的迭代模式生成。制造模型的定义不仅依赖MBD这一先进的数字化设计制造理念,更需要企业在长期生产实践中积累的大量工艺知识。在CATIA、FiberSIM等先进数字化软件平台的支持下,根据企业积累以及自身特色形成的复合材料制造工艺知识库,通过制造模型阶段划分、建立了基于MBD的复合材料结构制造模型,如图2所示。实体层,定义了模型的3D几何形状,作为非几何信息(尺寸、公差、固化条件、材料信息)的载体,是工装设计、预浸料下料数据的源数据。扩展层,定义了3D标注信息,主要包括尺寸、公差、注释、表面粗糙度、形位公差、装配、检验、测试和材料等制造工程信息。其中注释定义了构件的表面处理、工艺要求等,标记定义了装夹、定位基准等。扩展层标注到3D几何模型上,直接在3D环境中显示,可通过多视图管理实现相应信息的选择、缩放、隐藏和显示等操作。应用层,是基于3D几何模型和扩展层的应用,以两者作为基础面向整个制造流程的应用,如成型工装设计制造、检验工装设计制造,预浸料下料数据以及铺层的激光投影数据的生成、机械加工的数控程序设计,装夹定位工装的设计制造,表面处理方法等。应用层的信息以索引的方式与扩展层、实体层关联,需要根据企业自身特点进行上述信息的组织显示。

3.3基于MBD的制造模型在复合材料数字化制造中的应用

传统的复合材料数字化制造往往侧重制造过程的某个环节,缺乏对整个制造过程所涉及的所有环节的系统考虑。基于MBD的复合材料制造模型以集成化的3D模型表示将复合材料成型各个环节紧密结合在一起,是先进复合材料制造体系的有机组成。从系统学的角度而言,以制造模型为核心的复合材料数字化制造体系对复合材料制造的各个环节进行了严密的数字化定义,以数字量传递和控制成型模具设计、检验设计、制造指令设计、工艺参数设计等,实现了快速、精密、高质量成型,有效降低了生产成本和缩短了制造周期。基于MBD的复合材料制造模型应用方案,如图3所示。

4结束语