装备制造论文范例6篇

装备制造论文

装备制造论文范文1

机械制造装备设计课程涉及知识面广,强调专业实践性和实用,着重培养学生分析和解决实际工程问题的能力,学生们感觉课程学习难度大,影响课程学习积极性,教学效果难以达到预期。目前存在的问题主要如下:

1)现有教学内容沿袭了传统的体系与架构

知识点面面俱到,没有根据不同类型学校培养目标的侧重点不同而有所区分。缺乏生产实际内容,对于新材料、新工艺、新技术和新装备的介绍不足,不能全面反映本专业的前沿发展现状和趋势,不利于学生的创新思维发展。

2)教学手段与方法相对单一

仍以教师单方面授课为主,不能完全满足教学要求。根据教学大纲安排,课程教学为32学时。教师要在有限的时间内把大量的知识和信息传递给学生,尤其目前普遍采用多媒体教学,更进一步扩大了课堂教学容量,对学生的理解和接受能力提出了更高要求。为追赶进度,学生无暇思考,只能填鸭式被动接受。而一旦某一环节跟不上,则会一步落、步步落,严重挫伤学生学习积极性和自信心。

3)现有授课计划

对于实验与实践教学环节安排不足,学生亲自动手操作与动脑思考的机会不多,对于知识的理解仍停留在书本理论的层面,遇到实际问题不能有效应对,违背了课程内容组织强调实践性与实用性的初衷。

4)考核评价机制单一

一般仍取平时考勤、课堂作业与期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。学生为考勤而到课堂,身在课堂心在外,临近考试就突击死记硬背,不会花时间去主动思考,更不会去深入研究如何应用所学到的机械制造装备的设计原理与方法,极大损害了学生运用所学理论和技术手段综合创新能力的发展。

5)伴随高校扩招

机械设计制造及自动化专业生源规模持续增加,越来越多的青年教师走上讲台,他们虽然储备了足够的理论知识,却在自身实践经验上有所欠缺,而机械制造装备设计课程教学内容设置中的金属切削机床设计和夹具设计等都需要丰富的生产实际经验作为支撑,这在一定程度上影响了课程教学效果。

2机械制造装备设计教学改革探索

2.1教学理念的与时俱进把握工程教育要面向工程实际的基本原则

对于机械制造装备设计过程,不仅仅关注结构与功能原理的实现,也要从经济性、安全性、环境保护与节能减排等方面将其视为一个系统的工程技术项目来加以考虑,全方位引导学生培养运用所学知识解决实际工程问题的能力,正确认识工程对于客观世界和社会的影响。教师对于学生的要求更多地集中在培养学生的学习主动性、对问题的深入探究和钻研精神以及追求创新的态度和意识。这就对教师本身在知识结构、教育教学技能、教学与管理艺术等方面提出了更高的要求,要不断更新自身教育理念,与时俱进。

2.2教学内容的改革与优化

课程教学内容要面向机械设计制造及自动化专业工程教育认证目标,以培养行业认可的复合型工程人才为导向,突出学校与学科专业特色,紧随生产与社会的发展,与相关产业与领域的需求相结合。以此为原则,保留原有教学内容中的经典核心部分,删减或剔除与专业认证目标不相符合的内容。针对湖南科技大学机械设计制造及自动化专业面向矿山机械、工程机械及数控机床产品设计制造的专业培养特色,教学内容中适当增加矿山机械装备与工程机械装备的设计方法与过程,对于金属切削机床的设计着重讲解数控机床的主传动系设计、进给传动系设计与典型部件设计,减少普通机床设计相关内容。机床控制系统设计重点介绍数字控制技术原理与设计过程,其它控制方式酌情删减或剔除。同时教师在授课过程中应结合自身研究方向,增补介绍反映本专业前沿发展现状和趋势的有关新材料、新工艺、新技术和新装备的内容,使教学内容做到融经典、基础、实用、前沿于一体。适当淡化教学内容中的深奥理论知识,增强应用与实践,增加实验与实践教育环节时长,以激发学生的学习兴趣。可以更多地与企业生产实际相结合,与企业沟通联系,创造机会让学生深入企业生产一线,直观接触与动手实践,深入理解机械制造装备的设计原理与方法。强调对重点和难点的把握,精心组织,讲深讲透,如金属切削机床的工作原理、几何表面成形原理和机床主传动系设计过程、夹具定位方案的设计与分析等。对于物流系统设计和机械加工生产线的总体设计,则可以采取学术讲座的形式加以介绍。

2.3教学方法的突破与创新

面向工程教育专业认证需求,教师要实现教学方法与手段的不断突破与创新,以提高教学质量。教学方法要针对工程实际,可以更多地采用案例分析、综合设计、小组学习、项目训练等方式,培养学生主动学习和团队合作能力,提高工程意识和设计技能。教师也要深入研究当前国内外工程教育的发展形势,将国际上最新的科学思想和科学成果传递给学生。在教学过程中教师要有效利用多媒体教学资源,使知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动主观学习积极性。如为使学生对于装备制造业有清晰的认知,激发学生对于机械制造装备设计课程学习的热情,在绪论中详细介绍制造业与装备制造业的内涵,多方搜集资料,以详实的图片、文字、视频和数据资料深入透析装备制造业的地位与作用、我国装备制造业迄今所取得的成就以及面临的机遇与挑战,鼓励学生为我国装备制造业的发展与进步贡献自己的力量。为训练学生的独立分析与思考能力,教师也在课堂上提出问题或布置课后作业,启发学生去思考并分组讨论,教师再进行归纳总结和点评,让学生能够主动参与学习。在机械制造装备设计课程教学中可根据教学难点与重点,有针对性地开展专题讨论与专题作业。讨论与作业的形式也需多样化,以便于活跃学生思维,增强创新意识。

2.4考核评价机制的多元化

为检验课程教学效果,考核评价必不可少。在常用的平时考勤、课堂作业与期末考试成绩的考核评价机制基础上进行多元化拓展,以助于提高学生的学习积极性,培养创新态度和意识。针对机械制造装备设计课程教学特点,采取“日常课堂教学考核+创新实践考核+期末闭卷考试”模式。日常课堂教学考核从考勤、课堂讨论、课堂作业等方面进行综合评定,重点考查学生的学习态度、学习纪律性与主观能动性等;创新实践考核结合实验教学进行,考察学生的创新思维和创新能力、实践动手能力等;期末闭卷考试适当增加主观题和应用型试题比重。通过考核评价机制的多元化拓展,全面准确地反映学生学习效果。

3结语

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目前,国内对产出服务化的分析还没有形成一个完整的框架,所以本文从企业的角度来分析沈阳市装备制造业产出服务化的现状。沈阳市装备制造业企业不提高服务水平,顾客在采购产品时获得相应的产品安装调试服务和产品的操作培训,使产品的使用得到保证,对产品品定期维护和检查,保障了产品的正常运行。目前,沈阳市装备制造业的一些龙头企业服务化水平较高,已经有向服务转型的迹象。作为机床行业的领头企业,沈阳机床已经明确向服务转型的战略意图,从“工业制造商”向“工业服务商”转型。东软集团正在逐步转型成为综合性行业解决方案提供商。2013年公司解决方案业务占总营收比重已经超过60%。软件和系统集成业务未来还将稳定增长,预计2017年收入将突破100亿元。

二、沈阳市装备制造业制造服务化模式目标和框架

1.沈阳市装备制造业制造服务化模式目标。本文建立制造服务化模式的目标是改变沈阳市装备制造业传统的产业发展模式,使服务成为产业发展的新动力,通过实施制造服务化模式,提高产业的服务化水平,使企业完成服务转型,为客户提品和服务,增加企业的收益,提高沈阳市装备制造业的竞争力,推动沈阳市经济发展。

2.沈阳市装备制造业制造服务化模式框架。沈阳市的装备制造业制造服务化模式主要有两部分构成,即政府引导,产业支撑。政府引导是制造服务化模式的外部客观条件,所谓的政府引导,即政府积极引导装备制造业向制造服务化发展,为服务化发展提供环境保障;产业支撑是必要条件,生产业为装备制造业提供内部服务支撑,使服务嵌入装备制造业的各个环节。两者从外部和内部共同推动装备制造业服务化发展,缺一不可,同时两者互相促进,即政府鼓励生产业支持装备制造业服务化发展,生产业支撑装备制造业服务化,使政府产业政策得以落实。

三、沈阳市装备制造业制造服务化模式建立

政府引导是沈阳市政府积极引导装备制造业向制造服务化发展,为服务化发展提业支持、助推科技创新、搭建信息服务平台。政府针对装备制造业服务化制定专门的产业扶持政策,以各个产业集聚区为中心,吸引和发展产业关联密切的生产业,鼓励专业物流企业为集聚区内的装备制造企业和客户搭建物流信息共享平台,提高其物流服务水平,深化铁西、浑南和东部集聚区内装备制造企业与科技服务企业。金融机构的合作,提高其科技服务水平和金融服务水平,同时,鼓励各产业集聚区以大企业总部基地建设为突破口,推进生产业的有效聚集,为其他企业提供专业化服务,进而提高整个集聚区企业的服务化水平。政府成立专项资金,支持重大专项技术研发,加快推进一批科技含量高、牵动力强的重大科技项目,重点支持先进装备制造业基地“双示范区”、汽车产业聚集区、部级检测平台等项目建设。同时,政府带头,沈阳市各高校、科研机构参与,发展以高技术关键类设备为主的高科技创新型企业,实现高新技术领域率先突破,为装备制造业推动制造服务化提供技术支撑。政府主动搭建产业互动服务平台,一方面使装备制造业迅速获得信息、技术、资源等,加快产业服务化发展进程;另一方面,通过构建产业互动平台,集中各产业集聚区的相关优势资源,进行合理传递与配置,使企业将非核心部分外包,集中精力研究核心环节,最终使企业的生产制造更具有协调性。

产业支撑是指生产业支撑装备制造业服务化发展,使装备制造业价值链实现升级,将生产业嵌入进装备制造业的各个环节,形成新的装备制造业价值链。在产业链上游,沈阳市各产业集聚区的科技服务企业为装备制造企业提供人力资源支持和科技研发支持,使得企业的科研水平不断提高,科研成果通过科技企业扩散,进而提升整个行业的科技水平,也为沈阳市装备制造业服务化发展提供技术保障。在产业链中游,通过信息服务平台,三大产业集聚区内的企业将非核心制造环节外包给其两大配套产业区的企业,实现集聚区之间的协同生产制造。在产业链下游,以沈阳制博会为代表的会展服务业,为沈阳市装备制造业提供展销服务,提高了沈阳市装备制造业整体品牌的知名度,拓宽了产品的销售渠道。以龙头企业为依托,通过银企联合,形成金融生态区,提高整个集聚区的金融服务能力。在生产业对装备制造业支撑下,沈阳市的生产业也得到快速稳定的发展,尤其是具有高精尖技术特点的生产业,对装备制造业的新产品技术的研发、开发与应用能起重要的推动作用,同时具有高精尖技术的生产业能够将新技术进行最有效的推广和传播,通过提高生产业的技术开发能力和服务水平,实现沈阳市装备制造业的创新需求、技术开发需求、新产品的技术需求以及开阔新的市场需求的满足。

四、沈阳市装备制造业制造服务化模式实施路径

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从我国的焊接材料发展现状上看,钢铁的产量逐年增加,成为钢铁大国。以钢铁的生产为主,焊接材料的增长率也得到了稳步提升。从焊接技术的发展上来看,以往我国的传统焊接工程中主要采用的是手动焊接技术方法,在实际的应用中降低了装备制造的效率。而近些年为了满足高端装备的制造需求,也对焊接技术进行了一定的改进。但是无论是焊接材料还是焊接技术虽然取得了一定的成绩,但是从整体上看,焊接材料仍然存在着严重的问题,如焊接材料品种缺乏,装备制造的配套型不完善等,焊接技术水平也依然低于世界先进水平。最终导致高端装备制造质量的稳定性比较差,降低了其市场竞优势。

2高端装备制造对焊接材料和焊接技术的需求与挑战

在高端装备制造过程中,需要对焊接技术和焊接材料等两方面进行深入介绍。现如今,从焊接材料的种类上进行分析,主要有低合金钢,不锈钢,铝合金以及钛合金等材料,这些焊接材料主要用于钎焊以及特征焊为主。从材料的技术形态上看,主要有丝状、条状以及带状等等。从这些因素上可以看出,高端装备制造工程对于焊接材料的相关技术指标要求比较严格,同时其复杂性也比较突出。需要对材料的技术性能指标进行明确和保证。通常情况下,材料的技术性能指标需要达到一定的稳定性和高效性,这样才能保证焊接材料达到相关技术标准。高端装备制造对焊接材料的技术性能也提出了一定的挑战,首先,在研发方面,焊接材料技术发展中所面临的最大挑战就是焊接材料的成分、组织以及性能之间关系的处理。其次,在实际的材料生产制备中,所面临的技术挑战主要有三点:①高端装备制造原材料和辅助材料的质量需要进行严格把关。②制高端装备制造焊接技术和相应的焊接装备性能也是不可忽视的重要因素。③由于焊接材料的系统性比较强,因此焊接材料制备技术的研究非常重要,不容忽视。每一个焊接技术环节都应该严格按照相应的标准来进行。其中包括焊条大压力压涂技术,剂匹配技术以及烧结焊剂的造粒技术等等。从比较典型的拉丝工艺上看,国内的研究所受到的影响因素较多。为了对拉丝工艺进行优化,需要选择科学合理的配剂,以及拉丝的制定工艺等等。④在焊接材料和焊接技术的质量控制方面也面临着一定的挑战。具体来说可以从两个方面来阐述:第一,现如今,信息化和智能化技术比较发达,但是从焊接技术的控制方面来看,在线质量检测技术的落后现象比较严重,焊接技术检测还只是停留在对几何尺寸进行检测,深入程度不够。所以,在实际的工作中,对于焊丝的应力以及变形的情况等方面还无法进行详细地检测。第二,焊接材料的工艺性对于焊接技术的发展也提出了较高的要求,但是焊接技术中涉及到的焊接工艺参数和材料的质量无法达到相关的标准,不能从本质上对焊接功能和材料工艺进行解释,可见,焊接工作的质量控制方面还不健全,亟待改善。

3高端装备制造的新型焊接技术

3.1活性化焊接技术

活性化焊接能很好的克服普通TIG焊方法熔深浅、对材料成分敏感的缺点。与普通TIG焊方法相比,相同的焊接参数,活性剂能使熔深增加200%~300%,焊接时间减少50%,焊接效率提高2-6倍,焊接成本也相应减少,在高端装备制造的焊接作业中能够发挥很好的作用。

3.2高速焊接技术

高效焊接技术一直是高端装备制备焊接技术的重点发展方向,目前已经取得了一些成就,例如熔化极等离子弧焊接技术,这种技术综合了熔化极气体保护焊和等离子弧焊的优点,非常适宜铝镁等轻金属及合金的焊接。在焊接薄板时,可以实现高速焊,例如对2mm铝板,焊接速度可达3000mm/min;对于厚板连接,其熔敷效率高,参数范围广,焊接过程稳定。由于等离子弧对接头区的充分清理作用,焊缝中气孔缺陷明显较少,尤其适合在高端装备这种对焊接质量要求较高的焊接作用中使用。

3.3智能化与自动化焊接技术

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关键词:装备制造业升级;生产业;互动关系;影响因素

一、相关研究综述

生产业的发展是以装备制造业的需求为前提基础的,而装备制造业又依赖生产业来提高核心竞争力,促进装备制造业升级与生产业的互动是实现两个产业快速发展、经济快速增长的必然选择。二十 世纪90年代末,全球价值链理论被引入到产业结构升级分析框架中Hum-phrey,Schmitz提出了一种以企业为中心、由低级到高级的产业结构升级的四个层次把从一个特定价值环节中获得的能力应用于新的领域或转向一个新的全球价值链。[1]Paolo以二十世纪90年代OECD国家为样本,研究发现:一个国家的制造业基础和生产者服务业发展之间存在着重要的联系。[2]Guerrieri 和 Meliciani使用法国、德国、美国、英国等国家的投入产出表来分析中间需求和最终需求在现代服务业中的作用,结果表明中间需求对现代服务业有很强的拉动作用。[3]邹华、林丹提出用高新技术和先进适用技术改造传统产业,在分析辽宁省装备制造业技术现状的基础上,阐述了产生问题的原因并提出了技术升级的模式及对策。[4]李园园在理论分析的基础上,提出了辽宁生产业与装备制造业共生行为模式。[5]隗斌贤提出了信息技术是促进生产业与装备制造业互动融合的重要力量,提升生产业的服务方式,并服务于高端装备制造业。[6]綦良群、李庆雪对装备制造业与生产业互动发展的动因,过程及影响因素等进行了研究,并提出装备制造业与生产业互动发展对策建议。[7]

二、装备制造业升级内在动力及外部条件分析

(一)产业升级的内在动力

1.技术创新。产业升级是建立在知识与技术基础之上且随着技术创新而不断变化的演进过程。技术创新多种多样,既有原始创新,也有集成创新和消化吸收创新。通过技术结构高级化来直接推动产业结构升级,使经济增长不再是简单的内部循环,而是一种内部结构层次质的变化。技术创新对产业结构升级的推动作用是通过技术结构影响产业结构来实现的。装备制造业是技术性很强的产业,是高新技术产业化的载体,因此,技术结构升级是装备制造业升级的核心和主要动因。

2.要素供给。资本、劳动力等生产要素的供求情况都是受比较利益驱动的,由于趋利性的存在使资本、劳动力等生产要素在外在拉力和内在推力的双重作用下往往由利益比较低的行业流向比较利益高的行业。一方面,生产要素都有追求自身较高收入的倾向,导致生产要素从低收入行业流向即期报酬水平较高的行业;另一方面,资本、劳动力等生产要素都有一个配置最优问题,在即期劳动报酬相同的情况下,生产要素会流向预期劳动报酬较高的行业。

(二)产业升级的外部条件

(1)国际贸易。国际贸易推动装备制造业的产业升级,国际贸易通过发挥比较优势,弥补比较劣势,优化资源配置,促进装备制造业产业的升级。国际贸易所导致的装备制造生产的专业化和资源的优化配置,可以大大促进自身优势产业的发展。通过参与国际贸易,产业结构也不断趋于高级化。同时,通过出口导向战略,依托制成品出口阶梯的递进,也实现装备制造业的产业升级。

(2)国际投资。国际投资推动装备制造业的产业升级,一是技术转让和扩散。作为产业升级的决定性因素,外资的技术转让和扩散是其产业带动效应的核心,存在着外资流入,技术溢出,产业升级的运行机制。主要表现在当地企业通过效仿提高其生产效率和技术水平, 更有效地使用现有的技术和资源,从而加速企业技术改造,促进竞争力提高, 使东道国企业加快技术创新,寻求更有效的新技术,从而促进技术进步。

三、装备制造业升级与生产业互动关系分析

(一)装备制造业产业的升级引起生产业的发展

生产业企业的发展壮大与否取决于装备制造业对生产业的需求,所以装备制造业是服务业或生产业发展的前提和基础,没有装备制造业的发展与升级,生产业就失去了需求来源也就更谈不上发展;这一理论可以概括为需求主导理论,这种观点认为:服务业部门的发展必须依靠制造业的发展,没有制造业部门对生产业部门的需求,生产性部门就不可能得到发展。

(二)生产业是装备制造业生产率得以提高的前提和基础

只有以知识密集型和科技密集型为代表的先进的生产业源源不断的投入,才会使装备制造业的生产效率得到提高和发展。这一理论可以概括为供给主导理论,该理论强调服务业尤其是生产业是制造业效率得以提高的前提和基础。要想做大做强我国的装备制造业,必须首先发展生产业。

(三)装备制造业升级与生产业之间是一种互动、共生的关系

这一理论是对前面需求决定理论与供给主导理论的一种结合,这一理论认为生产业与装备制造业的发展呈现相互互动、相互依赖、共同发展的互补性关系。这一理论可以概括为互动论,随着服务经济的快速发展,服务业和制造业已经卷入了高度相关和补充的阶段,两者呈现的是一种唇齿相依,相互促进的互动关系。

(四)装备制造业升级与生产业之间呈现出一种互相融合的趋势

这是基于两者之间互动理论的基础上对两者之间关系更加深入的研究,可以把这种理论概括为融合理论。二者出现融合趋势。也就是说在装备制造业企业的内部出现了生产的产品是为了生产业服务的,以知识与技术为代表的生产业越来越多的融入到装备制造业当中。这一理论将成为未来生产业与装备制造业两者之间关系在未来发展的方向,也将成为未来研究两者之间关系的重点。

四、装备制造业升级与生产业互动影响因素分析

(一)技术因素

在装备制造业升级核心技术方面,要培养其原始创新能力,努力掌握若干可以与发达国家竞争的前沿核心技术,改装备制造业核心技术受制于人的局面。在重点技术领域,要强化集成创新能力,走融合创新模式,在多个产品方向上发展能与发达国家抗争的关键技术,推动装备制造业升级与生产业发展。装备制造业升级与生产业互动发展要在强调自主创新的同时,对未来具有高附加值潜力的战略性产业,采取模仿创新模式,强调引进后的消化、吸收和创新。

(二)市场因素

一个地区市场发育的状况和变动趋势,对其装备制造业升级与生产业有着最直接和重要的影响。我国装备制造业与生产业的市场状况总体上看是好,但问题仍不容忽视。在我国占有很大比重的国有企业及集体企业由于经营管理水平低下,且负担过重,不仅影响了对装备制造业与生产业的研究与投入,而且技术创新活动也大打折扣。不规范的市场环境无法形成对企业技术创新的市场激励,严重制约了我国装备制造业产业的升级。

(三)政策因素

政策是影响装备制造业升级与生产业发展的重要因素,其中最重要的原因之一就是政府高度重视装备制造业与生产业。在法规方面,通过制定一系列法律规范等来调节的各个环节,理顺创新的渠道,促进技术创新的顺利进行和创新扩散和升级。总之,这些因素共同影响着装备制造业升级与生产业的发展,各因素密不可分,并不是相互独立。

(四)资金因素

资金投入不足是制约装备制造业升级与生产业互动发展的一个重要因素,要解决这个问题就要深化体制改革,建立和完善以政府投入为引导,企业投入为主体,吸引外资和社会集资为补充的多渠道、多层次的科技投入体系,实现金融与科技的结合。在国家产业政策指导下建立吸引外资与民间资本进入装备制造业的优惠政策,鼓励外资与民间资本增加对装备制造业技术进步的投入;加大金融资金对装备制造业的支持力度。

五、结论及建议

基于前文对装备制造业与生产业的研究结论,一方面应该坚持装备制造业与生产业并行发展,因为装备制造业的发展会拉动生产业的进一步发展,而生产业的发展会促进装备制造业结构的升级优化,二者缺一不可;另一方面是装备制造业与生产业之间是动态的互动发展关系,国民经济的发展离不开二者的良性互动,因此要采取切实可行的政策促进二者间的良性互动发展。

(1)优化装备制造业升级。加快传统产业的技术改造,加强装备制造企业的战略重组,扶持发展配套产业,实施产业链招商。(2)提升生产业水平。优化产业布局,推动生产集聚式发展,培育重点行业,促进生产业发展。(3)促进装备制造业与生产业互动发展。完善装备制造业与生产业互动模式,发展生产业, 提升装备制造业核心竞争力,构建装备制造业与生产业互动的信息和政策平台。

参考文献:

[1]John Humphrey,Hubert Schmitz. How Does Znsertion

in Global ValueChains Affect Upgrading in Industrial

Clusters[J].Regional Studies,2002,36,(9).nal

Competitiveness in Producer Services[R].Paper

prepared for the SETI meeting in Rome,2003.

[2]PAOLO GUERRIERI,VALENTINA MELICIANI.

Technology and international competitiveness:the

interdependence between manufacturing and producer

service [J].Structure Change and Economic Dynamics,

2005,(16).

[3]邹华,林丹,于雪松.辽宁装备制造业技术升级模式 及对策研究[J].中国高新技术企业,2009,(2).

[4]李园园.辽宁生产业与装备制造业的互动发 展研究[D].沈阳工业大学,2011.

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[关键词]装备制造业 研发投入 重点领域 决策

一、引言

制造业中,装备制造业占据着非常重要的地位。装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业,关联度高、吸纳就业能力强、技术资金密集,是产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。它一方面联系着材料、电子和零配件加工等高新技术行业,另一方面通过装备制造业生产的各种制造装备,直接带动其它产业的结构调整和优化,向附加值高的产品链一端发展,从而带动相关产业的发展。可以说,装备制造业是强国富民之本,是工业化之母,是高新技术产业之根,是现代国防之基石[1]。从上个世纪末开始,伴随着经济全球化和国际竞争的愈演愈烈,装备制造业的发展越来越受到国家的重视。在2006年,国家专门出台了《关于振兴装备制造业的若干意见》,通过宏观调控和政策倾斜来促进装备制造业的发展。2009年初,国家出台了《十大产业振兴规划》,装备制造业赫然在列,显示了国家对于装备制造业发展的重视。

随着当今科学技术的迅速发展,引起了产业结构的巨大变化。因此,现代装备制造业的发展在很大程度上要依赖于科技的进步。要想在新时期重振装备制造业雄风,就必须重视科学技术的发展。在当今科技迅猛发展的背景下,增加研发投入,促进装备制造业快速发展。

当然,在装备制造业发展的过程中,必须加强对于装备制造业重点领域的选择。装备制造业的发展过程中,由于各个区域装备制造业发展的水平不一样,各个地区对于装备制造业的支持力度也不尽相同。装备制造业包含的产业众多,领域广泛,要想全部支持和发展有一定的难度,因此,必须有重点地选择装备制造业研发投入的领域,从而以点带面,促进装备制造业的快速健康发展。

二、装备制造业研发投入重点领域选择的文献综述

1. 装备制造业及其研发投入

装备制造业是为国民经济和国家安全提供技术装备的企业的总称,是为满足国民经济各部门发展需要而制造各种技术装备的产业。它覆盖了机械、电子、武器弹药制造业中生产投资类产品的全部企业。它所提供的产品包括系统、主机、零部件、元器件和技术服务。装备制造业的发展水平是衡量一个国家国际竞争力和科技进步水平及社会进步程度的重要标志之一。按国民经济行业划分,其范围包括金属制品业、普通机械制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、仪器仪表及办公自动化机械制造业、武器弹药制造业等类中的相关行业(通常的统计数据都不包括武器弹药制造业,本文也是如此)。

装备制造业的企业研发投入较明确地说分为两个部分:一是对为获取科技成果开展基础研究工作的投入;二是对为获得经济效益和社会效益而进行的发展研究、应用研究的投入。具体地说,投入主要涉及有关人才、资金、物料、工具、成果、政策法规和情报信息等要素,这些都是能够促进装备制造业技术进步和产业升级的研发投入的具体方面。

2. 装备制造业研发投入重点领域选择

关于装备制造业研发投入重点领域的选择,大多数学者都是结合装备制造业出台的政策性文件对于装备制造业研发投入的重点领域进行选择,通过定量研究装备制造业研发投入重点领域选择的文章很少。近年来出台的众多装备制造业振兴政策和文件大都明确规定装备制造业研发投入的具体领域,却并不关注如何选择装备制造业研发投入的具体领域。研究装备制造业的学者们也是研究装备制造业与科技、创新的结合,而并不关注装备制造业的具体投入领域。霍向梅,綦良群等认为高新技术产业在传统装备制造业发展过程中起推动作用,并对影响这一推动作用的关键因素进行了分析。在此基础之上,设计了综合评价高新技术产业对传统装备制造业发展推动作用的指标体系,为认识和定量研究高新技术产业对传统装备制造业发展的推动作用提供了一定理论基础。马文东, 王雅林等认为装备制造业的产业链条长,可供企业创新的空间大,尤其是集群式的创新,必不可少。经验证明,产业集群中的公司很少孤立地创新,相反它们是在生产联系网络中创新。大多数的创新活动涉及众多的参与者,源于不同参与者互补性、专业化的知识与能力的结合。尹建华我国装备制造业规模不小,但总体水平不高,国际竞争力不强,还不能充分满足国内建设需要,关键技术过分依赖国外,自主发展能力薄弱。从目前来看,我国光纤设备、集成电路、高端纺织设备、高技术含量的数控机床、大型石化设备、重型燃气轮机、核电设备以及高端医疗设备等重大技术装备的核心技术完全掌握在发达国家手中。因此,围绕复杂装备产品的研发和生产的实际特点,探索在同一技术平台下,促进技术关联性和技术互补性强的企业合作模式,进行关键领域的整合创新,对于加快我国装备制造业的技术研发能力具有重要作用。

3.文献评述

关于装备制造业的概念,学术界其实稍有出入,但是整体的结论是一致的,对于装备制造业所包含的国民经济行业分类中的行业已经达成了共识。关于研发投入的概念,主要的依据则是根据国家对于研发投入的政策性规定。从装备制造业研发投入重点领域的选择的文献来看,装备制造业中大多数学者都是结合装备制造业出台的政策性文件对于装备制造业研发投入的重点领域进行选择,通过定量研究装备制造业研发投入重点领域选择的文章很少。近年来出台的众多装备制造业振兴政策和文件大都明确规定装备制造业研发投入的具体领域,却并不关注如何选择装备制造业研发投入的具体领域。研究装备制造业的学者们也是研究装备制造业与科技、创新的结合,而并不关注装备制造业的具体投入领域的决策过程,更不关注装备制造业研发投入的决策模型等,因此,本文将在研究装备制造业研发投入重点领域的决策过程的基础上,通过定量模型来确定装备制造业研发投入的重点领域。

三、 装备制造业研发投入重点领域选择的决策过程

1. 装备制造业研发投入重点领域决策指标的确定

(1) 确定原则

对研发投入产出进行决策,指标的选择必须能客观地反映装备制造业研发活动中的投入与产出的实际情况。另外,还要根据选用的决策依据本身的特点,选择相应的指标,由此来建立指标体系。装备制造业研发投入评价指标体系的建立,一般要遵循四个原则,即科学性原则、可比性原则、可行性原则、适应性原则。

科学性原则,是指评价指标能实际地反映和描述评价对象的变化规律,揭示对象的本质。

可比性原则,是指评价指标体系在所确定的范围内,可在不同方位进行比较。

可行性原则,评价指标体系要以所选择的评价方法,可以获得的统计数据为基础,以保证评价活动的顺利进行。

适应性原则,应根据所选用的评价方法的特点和数学上的要求,来选择适当的指标,以便与所选择的模型相适应。

(2)评价指标的选择

装备制造业研发投入与产出的评价指标要能够反映出装备制造业研发投入的特点,并真实评价研发投入的使用效率。结合装备制造业企业的测量指标与装备制造业研发投入的具体特征,制定装备制造业研发投入效率评价指标,见表1:

2. 装备制造业研发投入的现状评估

对于辽装备制造业研发投入进行评价,可以引入DEA模型,对于装备制造业各行业研发投入的相对效益进行评价,从而分析装备制造业各行业的研发投入产出的相对有效性,对于今后如何改进研发投入效率,增加产出提供一些借鉴。

假设有n个被评价的行业(或决策单元),每个行业都有m种类型的输入(即该部门对资源的耗费),以及s种类型的输出(即该行业在消耗了资源后所表现出的效果),它们可由表2给出:

其中: xij为第j个行业对第i种输入的投入量,xij>0;yrj为第j个部门对第r种输出的产出量,yrj>0; vi为第i种类型输入的一种度量(即权),vi大于或等于0; ur为第r种类型输出的一种度量(即权),ur大于或等于0。

记:

(式1)

xij及yrj为已知的数据,它们可以根据历史资料或预测得到;vi(i=1,2…… m)及ur(r=1,2……s)为权变量。对应于权系数V=(v1,v2……vm)T,U=(u1,u2……us)T,每个行业相应的效率评价指标为:

适当地选择权系数V和U,使其满足:

。 (式3)

于是就有:

若对任一个j行业进行效率评价,则在各个hj(j=1,2……n)均不超过1的条件下,选择权系数V及U,使h最大。从而得到DEA评价模型。如式5-5所示:

通过等价转换和对偶问题变换,式(5-5)可转化为(5-6)所示模型:

只有当时,才表明被评价的决策单元DEA有效,否则为非DEA有效。

3.重点领域的确定

结合对于装备制造业分行业进行研发投入产出相对有效性分析的结果,以及装备制造业的现状,特提出装备制造业在今后研发投入的重点领域的选择。首先,对于装备制造业的优势行业且研发投入产出有效的,毫无疑问应该加大投入力度,在保持优势的同时扩大优势,加大该行业对于装备制造业乃至经济发展的贡献;其次,对于装备制造业研发投入规模较大而研发投入产出相对无效的行业,在适当增加一定的研发投入的同时更要解决好研发投入产出效率的问题。要对于研发投入的各个环节仔细分析,找出不足加以改进,提高行业研发投入产出的效率。最后,对于一些研发投入规模相对处于劣势而研发投入产出相对有效的行业来说,可以有选择的对某些领域加大投入,促进一些技术含量高、市场潜力大的产品的发展。

四、 结论

通过对于装备制造业研发投入相关文献的分析,提出了装备制造业研发投入重点领域的决策过程,认为其决策过程包括:1.确定装备制造业研发投入重点领域选则的决策原则;2.确定装备制造业研发投入重点领域的决策指标;3.装备制造业研发投入的现状评估;4.确定装备制造业研发投入的重点领域。本文的研究不仅对于装备制造业的相关理论是一个有益的补充,对于装备制造业研发投入的重点领域决策进行研究,而且对于现实中如何确定装备制造业研发投入的重点领域提供决策参考。

参考文献:

[1]王家青,高全杰.我国装备制造业的现状与对策探讨[J].机床与液压.2006.(3):60-62

装备制造论文范文6

[关键词] 煤机装备;再制造;产品多生命周期

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 16. 065

[中图分类号] F120.4 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2014)16- 0108- 04

1 引 言

产品全生命周期理论和产品多生命周期理论是在Raymond Vernon (1966)的产品生命周期理论基础上逐步发展、演化而形成的[1],到20世纪90年代此类理论在各个分支的纷争中逐步走向融合。随着煤机装备制造与再制造技术的发展,煤机产品的生命周期理论将不仅限于煤机装备产品生命周期某个特定阶段的研究上,也将扩展到煤机装备产品全生命周期甚至多生命周期的研究中。

产品多生命周期是产品全生命周期的升级版。产品全生命周期是指产品的孕育期(产品市场需求的形成、产品规划、设计)、生产期(材料选择制备、产品制造、装配)、储运销售期(存储、包装、运输、销售、安装调试)、服役期(产品运行、检修、待工)和转化再生期(产品报废、零部件再用、废件的再生制造、原材料回收再利用、废料降解处理等)的整个闭环周期。而产品多生命周期则不仅包括本代产品全生命周期的全部时间,还包括本代产品报废或停止使用后,产品或其有关零部件在换代――下一代、再下一代、多代产品中的循环使用和循环利用的时间(以下统称为回用时间)[2-3]。产品多生命周期不仅侧重于本代产品的修理、报废或再制造、再利用,更侧重多代的循环使用和循环利用直至报废。

2 煤机装备产品的一般制造过程与再制造过程关联分析

2.1 煤机装备的一般制造过程

煤机装备产品的生产制造过程即一般生产流程,包括以下几个过程:

①生产与技术准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计与制造、生产计划的编制、生产资料的准备等;②毛坯的制造,如铸造、锻造、冲压等;③零件的加工,如切削加工、热处理、表面处理等;④产品的装配,如总装、部装、调试检验和油漆等;⑤生产的服务,包括原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等[4]。

一般生产制造过程中最重要的环节为产品的工艺设计与实现,其中工艺设计所规定的条件是指机械制造过程在规定的时间内所处的预先规定的全部外部条件,包括人员、设备、材料、工艺、测量、生产环境等条件。生产流程的典型工艺包括:铸造、锻造、焊接、机械加工、热处理、涂装、装配等。其中,原材料加工成毛坯可以通过铸造、锻造、焊接和下料4种工艺进行;毛坯加工成零件的工艺主要是机加工(包括车、钻、镗、铣、刨、磨等)、热加工和涂装;零件装配成整机的过程包括装配、调试、总机涂装等[5]。

2.2 煤机装备及其产品的再制造过程

再制造产品的特点[6]:①再制造产品的主要部件是使用过的;②使用过的部件其故障已确认并排除;③使用过的零部件已经过彻底清洁和防腐蚀处理;④所有缺损零部件都被再制造技术恢复到新零件的功能状态;⑤再制造产品经过必要的加工;⑥再制造产品重新装配并己确认其工作状态与新产品相同。

再制造产品的一般生产流程:①检测。对退役产品的尺寸和机械性能进行逐件全面的检测。②拆解。对整机和零部件进行拆解。③清洗。拆解前和拆解后的零部件进行清洗。④再制造、修复。采用特殊的制造工艺,即先进的修复和强化技术,对其进行批量化修复和性能升级(对于不可修复零件,需要用新零件来替换)。⑤使用。再制造零件的使用、装配和投入生产。

煤机装备产品的再制造过程:①对回收后的煤机装备进行分析判断,即根据所观察到的现状和经验进行分析判断,或者使用先进的检测仪器对疑难、重要部位进行检测,确定该装备的状态[7];②确认煤机整机装备是否需要拆解,还是更新后直接重用;③对煤机整机装备进行逐级拆解,对子模块或零件进行分析;④根据检测结果对己经使用报废和损坏的煤机装备进行再制造合理性评估[8],或是新产品设计时对其进行再制造性评估[9];⑤对检测合格后可再制造的煤机零部件实施再制造;⑥检测后被淘汰煤机零部件进行粉碎或当作固体垃圾处理;⑦对煤机再制造产品实施再销售和再利用。

2.3 煤机装备产品的一般制造过程与再制造过程关联分析

再制造过程不同于原始制造过程(即一般生产过程),再制造过程是原始制造过程的逆向和综合,具体流程如图1所示。与传统生产过程相比,产品再制造过程变得更加复杂,它不但增加了拆卸和再制造环节,而且也增加了很多不确定因素,其中拆卸和清洗技术是再制造过程中所独有的、显著区别于制造过程的重要工艺流程,对保证再制造产品的质量有重要影响,拆卸回收产品在数量与时间方面的随机性、产品拆卸顺序与再制造零部件加工工艺的不确定性,都极大增加了企业制订生产计划与优化车间调度的难度。逆向物流的再加工环节主要依靠再制造技术实现,这些先进再制造技术包括激光修复技术、纳米涂层技术、表面工程技术、修复热处理技术、再制造毛坯快速成形技术等。

3 煤机装备的可再制造产品和回收再制造产品的关联分析

作为可再制造产品和回收再制造产品多生命周期的主线――过程,是以活动为单位描述活动之间的关联关系,以过程为核心,综合考虑企业资源、产品数据、相互协作等因素,建立起一个多维立体的生产流程。再制造产品多生命周期的过程阶段与关系,如图2所示,通过可再制造产品/回收再制造产品多生命周期过程间的关系描述,形成了过程中的活动流、产品信息流、控制流(协作)、资源流等,从而建立起再制造产品的过程流。该过程流将作为产品过程(包括资源)分析、过程优化、过程重组的基础,采用统一的时间坐标来描述,能更好地进行再制造产品多生命周期过程分析和评估。

回收再制造产品主要是回收后的旧品通过再制造加工后继续使用。而可再制造产品,根据客服人员把有待完善的产品信息反馈给设计部门,设计部门根据反馈意见,在初步设计和详细设计阶段对设计方案进行一定的调整以设计出可再制造产品。

可再制造产品的设计首先要形成一套具有可再制造性的煤机新品开发机制以及回收旧品的成熟再制造工艺;其次是煤机可再制造新品及废旧产品的再制造初步设计阶段,该阶段主要任务是进行产品的系统设计(比如哪些结构、哪些部位、哪些尺寸可以进行再制造设计),根据煤机产品过去和进行中的试验结果,进一步改进完善,使其更加合理可靠;最后,产品详细设计阶段是在完成产品的系统设计基础上开展的可再制造性煤机新品以及回收旧品的生产图设计。

可再制造新品的开发过程是在原产品的使用、维修和再制造等信息收集、整理基础上的升级,是一个螺旋型发展过程。再制造产品的过程分析,往往先从旧产品(即使用过的“原产品”)开始,从中找出使用中的瓶颈,指导具有可再制造“新品”的开发。“回收旧品”的再制造和具有可再制造性“新品”的开发过程都是再制造产品多生命周期的组成部分。“回收旧品”的返厂、修理、再制造、试验的积累以及反馈都是可再制造“新品”开发过程的重要保证。图3描述了再制造产品多生命周期及各阶段的相互关系。

4 基于多生命周期煤机装备再制造模式

煤机装备再制造产品的多生命周期,包括可再制造新品和再制造废旧产品的市场需求分析、概念设计、初步设计、详细设计、工艺设计、生产计划、生产制造、运输、销售、使用、维护、再制造、再销售、再利用及其循环到产品报废后处置等过程。煤机装备再制造产品的多生命周期重点强调再制造新品和再制造废旧产品的概念设计和初步设计以及再制造、再销售、再利用到报废的循环过程。

4.1 可再制造煤机新品的开发设计

开发设计阶段从旧有装备的使用情况,如磨损、腐蚀和报废中,汲取设计和工艺的改进之处,反馈给设计制造部门,完成可再制造煤机新品的开发设计。

4.2 再制造产品的成形阶段

成形阶段是再制造产品由构想变为现实的阶段,包括生产计划管理、采购阶段和再制造阶段。计划管理部门根据销售部门制定的回收旧件的数量,确定再制造产品的生产计划和物料需求计划,各种计划文件经审批后下发到相关业务部门(采购部门、仓库管理部门和车间);采购阶段完成可再制造新品和回收旧品的再制造过程的物料采购和库存;生产阶段即完成产品的再制造加工和装配。

4.3 再制造产品营销阶段

营销阶段是再制造产品能否到达用户手中的阶段。该阶段主要包括煤机装备再制造产品的、开拓再制造产品的使用市场、制定销售战略、客户管理等。企业的销售部门具体负责煤机装备再制造产品与煤矿使用客户之间的信息协调和管理,最重要的是将再制造产品的功能、质量等信息传递给客户,客户对产品有所了解之后,与再制造企业接洽,签订订单和技术协议。

4.4 再制造产品的使用维护阶段

使用维护阶段主要负责出售后煤机再制造产品的调试、保养和维修等服务活动。在服务的过程中,服务人员将客户的特殊服务信息和产品性能,传递给相关的设计、生产制造部门,再将处理结果和解决方案反馈给客户,充分利用企业资源提高服务质量和效率。

4.5 再制造产品的再制造阶段

再制造产品的再制造阶段主要包括在新产品上重使用经过再制造的旧部件以及在产品的长期使用过程中对部件的性能、可靠性和寿命等降低的部件和部位通过再制造加工以恢复和性能提高。

4.6 再利用与再销售及其循环过程阶段

再制造与再销售结合起来是对采购制度的创新,是把采购制度的习惯性与经营战略的变化性结合起来,即把经过使用、具有再制造价值的零部件经过再制造加工,作为新品进行销售。再利用是通过产品再制造(被清洗、抛光整修、再制造)或延长了产品的使用寿命,被他人以不同的方式直接利用。

通过以上分析,结合煤机装备在设计制造及使用中的特点,将可重用的再制造技术延伸到整个产品的生命周期中,把可再制造新品和回收再制造产品经可重用的再制造技术加工后制成合格产品重新投入市场使用,开启新的生命周期,实现了煤机装备的多生命周期,具体流程如图4所示。

可以看出本文基于产品多生命周期理论,结合煤机装备的特点和再制造技术的发展,将可再制造产品和回收再制造产品的理念融入到产品生命周期中,提出一种全新的煤机装备再制造产品的多生命周期的制造模式。

主要参考文献

[1]Edwin,L C Lai. The Product Cycle and the World Distribution of Income A Reformulation[J]. Journal of International Economics,1995(39):369-382.

[2]郭万林. 机械产品全生命周期设计[J]. 中国机械工程, 2002(7):79-84.

[3]陈庄,刘飞,陈晓惠. 基于绿色制造的产品多生命周期工程[J].中国机械工程,1999,10(2): 1-5.

[4]姜萌.机械类产品大批量生产制造过程中的质量管理[J].中国科技博览,2010(30):15-17.

[5]李先广.机床制造业绿色制造运行模式及其特征主线研究[D].重庆:重庆大学,2012.

[6]徐滨士.再制造与循环经济[M].北京:科学出版社,2007.

[7]Geraldo Ferrer.On the Widget Remanufacturing Operation[J].European Journal of Operational Research,2001,135(2):373-393.