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篇1
20世紀90年代以來,歐、美、日各國爭相開發應用新一代高速數控機床,加快機床高速化發展步伐。高速主軸單元(電主軸,轉速15000-100000r/min)、高速且高加/減速度的進給運動部件(快移速度60~120m/min,切削進給速度高達60m/min)、高性能數控和伺服系統以及數控工具系統都出現了新的突破,達到了新的技術水平
。隨著超高速切削機理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具,大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機驅動進給部件以及高性能控制系統(含監控系統)和防護裝置等一系列技術領域中關鍵技術的解決,為開發應用新一代高速數控機床提供了技術基礎。
目前,在超高速加工中,車削和銑削的切削速度已達到5000~8000m/min以上;主軸轉數在30000轉/分(有的高達10萬r/min)以上;工作臺的移動速度(進給速度):在分辨率為1微米時,在100m/min(有的到200m/min)以上,在分辨率為0.1微米時,在24m/min以上;自動換刀速度在1秒以內;小線段插補進給速度達到12m/min。
2、高精度
從精密加工發展到超精密加工,是世界各工業強國致力發展的方向。其精度從微米級到亞微米級,乃至納米級(<10nm),其應用范圍日趨廣泛。
當前,在機械加工高精度的要求下,普通級數控機床的加工精度已由±10μm提高到±5μm;精密級加工中心的加工精度則從±3~5μm,提高到±1~1.5μm,甚至更高;超精密加工精度進入納米級(0.001微米),主軸回轉精度要求達到0.01~0.05微米,加工圓度為0.1微米,加工表面粗糙度Ra=0.003微米等。這些機床一般都采用矢量控制的變頻驅動電主軸(電機與主軸一體化),主軸徑向跳動小于2µm,軸向竄動小于1µm,軸系不平衡度達到G0.4級。
高速高精加工機床的進給驅動,主要有“回轉伺服電機加精密高速滾珠絲杠”和“直線電機直接驅動”兩種類型。此外,新興的并聯機床也易于實現高速進給。
滾珠絲杠由于工藝成熟,應用廣泛,不僅精度能達到較高(ISO34081級),而且實現高速化的成本也相對較低,所以迄今仍為許多高速加工機床所采用。當前使用滾珠絲杠驅動的高速加工機床最大移動速度90m/min,加速度1.5g。
滾珠絲杠屬機械傳動,在傳動過程中不可避免存在彈性變形、摩擦和反向間隙,相應地造成運動滯后和其它非線性誤差,為了排除這些誤差對加工精度的影響,1993年開始在機床上應用直線電機直接驅動,由于是沒有中間環節的“零傳動”,不僅運動慣量小、系統剛度大、響應快,可以達到很高的速度和加速度,而且其行程長度理論上不受限制,定位精度在高精度位置反饋系統的作用下也易達到較高水平,是高速高精加工機床特別是中、大型機床較理想的驅動方式。目前使用直線電機的高速高精加工機床最大快移速度已達208m/min,加速度2g,并且還有發展余地。
3、高可靠性
隨著數控機床網絡化應用的發展,數控機床的高可靠性已經成為數控系統制造商和數控機床制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無人工廠而言,如果要求在16小時內連續正常工作,無故障率在P(t)=99%以上,則數控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。我們只對一臺數控機床而言,如主機與數控系統的失效率之比為10:1(數控的可靠比主機高一個數量級)。此時數控系統的MTBF就要大于33333.3小時,而其中的數控裝置、主軸及驅動等的MTBF就必須大于10萬小時。
當前國外數控裝置的MTBF值已達6000小時以上,驅動裝置達30000小時以上,但是,可以看到距理想的目標還有差距。
4、復合化
在零件加工過程中有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升、降速上,為了盡可能降低這些無用時間,人們希望將不同的加工功能整合在同一臺機床上,因此,復合功能的機床成為近年來發展很快的機種。
柔性制造范疇的機床復合加工概念是指將工件一次裝夾后,機床便能按照數控加工程序,自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工,以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。就棱體類零件而言,加工中心便是最典型的進行同一類工藝方法多工序復合加工的機床。事實證明,機床復合加工能提高加工精度和加工效率,節省占地面積特別是能縮短零件的加工周期。
5、多軸化
隨著5軸聯動數控系統和編程軟件的普及,5軸聯動控制的加工中心和數控銑床已經成為當前的一個開發熱點,由于在加工自由曲面時,5軸聯動控制對球頭銑刀的數控編程比較簡單,并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速,從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率,而在3軸聯動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削,因此,5軸聯動機床以其無可替代的性能優勢已經成為各大機床廠家積極開發和競爭的焦點。
最近,國外還在研究6軸聯動控制使用非旋轉刀具的加工中心,雖然其加工形狀不受限制且切深可以很薄,但加工效率太低一時尚難實用化。
6、智能化
智能化是21世紀制造技術發展的一個大方向。智能加工是一種基于神經網絡控制、模糊控制、數字化網絡技術和理論的加工,它是要在加工過程中模擬人類專家的智能活動,以解決加工過程許多不確定性的、要由人工干預才能解決的問題。智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:
為追求加工效率和加工質量的智能化,如自適應控制,工藝參數自動生成;
為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;
簡化編程、簡化操作的智能化,如智能化的自動編程,智能化的人機界面等;
智能診斷、智能監控,方便系統的診斷及維修等。
世界上正在進行研究的智能化切削加工系統很多,其中日本智能化數控裝置研究會針對鉆削的智能加工方案具有代表性。
7、網絡化
數控機床的網絡化,主要指機床通過所配裝的數控系統與外部的其它控制系統或上位計算機進行網絡連接和網絡控制。數控機床一般首先面向生產現場和企業內部的局域網,然后再經由因特網通向企業外部,這就是所謂Internet/Intranet技術。
隨著網絡技術的成熟和發展,最近業界又提出了數字制造的概念。數字制造,又稱“e-制造”,是機械制造企業現代化的標志之一,也是國際先進機床制造商當今標準配置的供貨方式。隨著信息化技術的大量采用,越來越多的國內用戶在進口數控機床時要求具有遠程通訊服務等功能。機械制造企業在普遍采用CAD/CAM的基礎上,越加廣泛地使用數控加工設備。數控應用軟件日趨豐富和具有“人性化”。虛擬設計、虛擬制造等高端技術也越來越多地為工程技術人員所追求。通過軟件智能替代復雜的硬件,正在成為當代機床發展的重要趨勢。在數字制造的目標下,通過流程再造和信息化改造,ERP等一批先進企業管理軟件已經脫穎而出,為企業創造出更高的經濟效益。
8、柔性化
數控機床向柔性自動化系統發展的趨勢是:從點(數控單機、加工中心和數控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網絡集成制造系統)的方向發展,另一方面向注重應用性和經濟性方向發展。柔性自動化技術是制造業適應動態市場需求及產品迅速更新的主要手段,是各國制造業發展的主流趨勢,是先進制造領域的基礎技術。其重點是以提高系統的可靠性、實用化為前提,以易于聯網和集成為目標;注重加強單元技術的開拓、完善;CNC單機向高精度、高速度和高柔性方向發展;數控機床及其構成柔性制造系統能方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS聯結,向信息集成方向發展;網絡系統向開放、集成和智能化方向發展。
篇2
裝備集團在推進裝備產業升級進程中,始終堅持“三化一力”方向,以“敢為人先”的精神重點加強在管控體系、產權結構、經營方式、激勵機制四個資源要素方面的建設,創新改革措施,強化責任,突出實效。一是強化管控流程的集約化建設。按照戰略管控型體系的要求,科學進行頂層設計,在明確母公司及子公司職能定位的基礎上,一方面構建“科技研發”、“市場營銷”、“人力資源”及“財務資金”四個管控平臺,強化戰略管控職能建設,提高管控效率;另一方面采取“生產組織調整”,通過組建產品聯盟、組建專業事業部、培育特色專業化公司等措施,逐步推進內部資源整合,突出專業發展,強化成本利潤中心建設,提高管控效能。二是突出產權結構的多元化建設。裝備集團為激活產業內部經營活力,率先在產業內部發展混合所有制經濟,積極引入民營企業資本及社會資本,推行高管及核心員工持股,建立所有權與經營權相分離的現代企業制度,實現投資主體多元化。三是注重經營方式的靈活性建設。裝備集團結合生產經營現狀及發展的需要,立足于“技術合作”與“資本合作”,主動加強對外合作交流,采取靈活性的對外合作方式,與中國礦大、山東科技大、中國煤科院太原分院等十幾所科研機構建立了技術層面合作關系;引入日本株式會社、重慶川儀公司、林州重機集團、山東礦機集團等戰略合作伙伴,加快裝備集團發展速度和產業升級進程。四是加強激勵機制的立體化建設。一方面推行經營者收入多元化,建立以經營業績分檔設置為導向的薪酬分配評價體系,鼓勵持股分紅等;另一方面推行職業晉級激勵,對中層經營者建立以“利潤”為主要考核要素的職業晉級評價標準;對技術人員建立與技能素質相對應的薪酬彈性浮動機制,提高全員勞動效率,增強職工干事創業的積極性。
篇3
2006年吉利俠簡單介紹20世紀90年代的維修管理模式,見表1。
2007年安志萍等報道發達國家的經驗和發展表明,以可靠性為中心的維修(RCM)管理理論已在航空設備及軍事裝備維修領域得到了廣泛應用,效果顯著。可見采用RCM管理.把從被動維修和基于時間的計劃維修轉換為以可靠性為中心的預防性維修體制.也是軍隊醫療裝備維修管理發展的必然趨勢。RCM管理模式充分考慮裝備自身的設計特點、運行狀態和裝備的故障模式及故障后果影響等信息。只有在確定醫療裝備可靠性下降,且維修工作是必要和可行時,在保證安全性和可靠性的條件下才進行針對性維修,而不盲目做反應性維修或一般性預防性維修,從而減少虛驚和不必要的維修,有效地提高了醫療裝備的完好率和使用率。
依據RCM管理理論建立軍隊醫療裝備RCM管理體系見圖1。以可靠性為中心的維修(RCM)是從眾多的維修理論中脫穎而出并逐步被廣泛接受的一種全新的維修方法。它是建立在設備的設計特點、運行功能、故障模式和后果分析的基礎上,以最大限度提高設備的使用可靠性為目的,應用可得到的安全性和可靠性數據,確定維修的必要性和可行性,對維修要求進行評估,最終制定出實用的、合理的維修計劃。
基于醫院網絡資源設計的醫療設備維修管理系統
2006年劉剛基于醫院網絡資源設計的醫療設備維修管理系統,采用醫學工程部安裝設備維修系統/科室通過瀏覽器訪問設備報修系統結合的模式(見圖2),使各科室客戶端零維護,醫學工程部的數據操作、統計方便,具有預防性維護、自動派工、績效考核等特殊的功能,對確保醫療設備良好的狀態和提高員工的工作效率具有很大幫助,為提高醫療設備的維修管理水平提供了技術手段上的保障,同時為全院信息整合提供了基礎平臺。2009年曾立等報道,結合該院HIS系統,選用VS2005和SQLSERVER數據庫設計的一套B/S模式的醫療設備維修管理系統,實現了科室報修、維修提醒、維修確認登記,以及維修信息查詢統計、打印等功能。該醫療設備維修管理系統簡要流程見圖3。臨床科室醫療設備故障,上網填寫維修申請后提交,負責該區域的維修人員登錄系統后顯示維修提醒或者事先設定的預防性維修計劃時間到期,顯示預防性維修提醒,針對上述系統功能性提醒,維修人員進行維修確認并進行設備維修,維修過程中或維修完成可進行維修登記。
分類維修模式
2009年王魯等報道設備分類維修模式:將亟待維修的醫療設備科學合理的分類,根據分類有針對性的進行維修分工。廠家專業維修工程師、外聘工程師、醫院維修技術人員人力資源合理地分配,確保醫院的醫療設備正常運行,延長設備儀器的生命周期,見圖4。
大型精密設備的維修工作:大型精密設備多為影像設備和專業性強的貴重儀器,該類設備技術含量高,維修工作主要依靠廠家的專業維修工程師。目前,各大設備生產廠商均推出了設備保修協議。醫院需要對協議認真地推敲討論,根據設備的使用情況:有選擇地購買設備的保修,雖然買保修增加了設備的運行成本,但它能確保設備發生故障時能快速地修復,從而也確保了醫院經濟效益和社會效益。
專業性較強的設備的維修:作專業性較強的設備多為檢驗類設備和相對技術含量較高的儀器設備,它具有同類產品多、構造原理公開、維修配件開放、定期巡檢、校正次數較多等特點。該類型設備的維修工作可由廠家工程師和醫院維修工程師完成,也可有選擇性的外聘專業工程師。有利于工程師之間的技術交流學習和醫院專業維修工程師的培養。
常規醫療設備的維修工作:常規醫療設備是醫院各專業必備儀器設備,數量龐大,其技術含量相對較低。問題多為電路板上元件的故障(由于設備使用年限較長,造成接觸不良等情況),醫院維修工程師完全可以獨立修復,其特點:配件開放且價格較低、維修速度快,為臨床的診斷和治療工作贏得了寶貴的時間,也為醫院節約了大量的維修資金。
自助與購買服務相結合模式
2010年張力方報道,提出一種新的醫療器械維修服務方式沒想———自助與購買服務相結合模式,其內涵:
(1)醫院必須有自己的醫療器械管理部門。管理職能為負責醫療器械從預算、論證、購置、驗收安裝、維護保養、維修、使用安全監督,直至報廢的全過程管理。(2)根據醫院的規模、科室設置與床位數,配置有相應的臨床丁程技術人員。
(3)臨床T程技術人員主要有四大任務:安裝驗收、維護保養、基礎設備維修、應急維修。
(4)除上述基礎設備以外,將醫院一些大型醫療設備及精密醫療器械用購買服務方式,交給專業公司承擔維修與維護工作。
(5)醫院醫療器械管理部門有責任對購買服務進行績效考評,保證購買服務為有效服務。
設備維修社會化模式
2007年孫愛民等報道醫院維修管理模式現有的趨勢走向:
(1)醫院設備維修要走建設臨床醫學工程學科的道路。建設臨床醫學工程學科是順應現代醫院發展的要求。發達國家早在二十世紀七十年代就在醫院中建立了醫學工程部,設置了醫學工程師或生物醫學工程師,其工作重點圍繞醫療設備的安全和質量控制。在國內,現在大多數醫院也都已建立了設備處(科),但工作重點大多還維持在采購和事后維修水平;也有少數醫院的學科建設走在前面,擁有足夠的工程師、甚至博士和博士后;工作模式也向臨床滲透,開展質量檢測、預防性維修、科研教學等??梢哉f,臨床醫學工程這個新興的邊緣學科在國內醫院中已具雛形,但極需發展狀大。
(2)醫療設備維護,維修外包模式即推向社會化模式醫療設備維護外包是指醫院委托外部的專業維護公司負責醫院的醫療設備維護工作。
2011年張際州等報道了社會化第三方維修服務。這種模式的優勢在于:
(1)早期就有資料顯示,通過外包平均可使服務水平提高15%。
(2)提供專業化的維護服務技術,減少醫院對各標準工具、測試設備的投入,顯著降低成本及維護人員培訓費用。調查結果顯示,40.5%的調查對象認為醫療設備外包能夠節約成本。2011年王麗芳等對3種維修方式進行了比較。
篇4
多數施工企業的設備管理還僅停留在設備能源控制、設備維修層面。只要施工設備能夠進行工作基本上不對其進行養護與管理。這也造成公路施工過程中設備經常出現故障,或隱性故障導致施工質量問題的發生。另外,在實際的施工中,對設備操作管理也不嚴格。常會出現非操作人員進行設備操作的情況出現。從而導致質量隱患及安全隱患的發生。針對這樣的情況,現代公路施工企業必須重新認識施工設備管理的重要性,以現代施工設備管理理念指導企業施工設備的管理,促進企業綜合管理水平的提高。
針對公路施工設備管理的重要性,構建完善的施工設備管理體系 針對公路施工設備管理的重要性,現代公路施工企業因構建完善的施工設備管理體系,以此使企業施工設備管理工作能夠得到科學的管理,以減少由于設備管理不當對施工過程的影響。針對這樣的情況,現代公路施工企業的設備管理體系應涵蓋設備的選型、存放、養護、操作以及針對臨時租賃設備的管理。通過對涉及施工設備各個方面的科學管理有效保障設備的完好,促進其在公路施工中作用的發揮。以此為基礎,現代公路施工企業設備管理體系的構建應明確各部門的職責權限、明確設備養護管理部門的工作重點,并在工程開工前以科學的規劃制定養護計劃,有效保障公路施工設備的完善性,促進公路工程施工。
以科學的選型促進工程的施工 不同的公路工程對設備的需求也不相同,這也使得施工設備管理工作也存在差異。例如:城鄉公路與高速公路施工寬度決定了其攤鋪機設備的寬度與壓路機碾壓壓力的不同。而不同的設備在進行管理時其養護周期、成本也存在差異。作為現代公路施工設備管理的基礎工作,設備的選型是公路施工企業設備管理的基礎。公路施工企業必須針對公路工程的實際情況,科學選用設備型號,促進公路工程的科學開展。
公路施工設備的存放管理 公路施工設備的存放管理對設備的使用、養護有著重要的影響,其是現代 公路施工設備管理的重點。公路施工企業應在工程開工前以工程場地規劃、工程規劃為基礎,對施工設備的存放進行規劃。以此使施工過程中減少設備存放地點與施工地點的行使成本。另外,存放管理還應針對設備的不同進行不同的管理。
篇5
云計算是由網絡存儲、分布式計算、虛擬化、負載均衡
等信息技術融合而成的技術集合,它以互聯網為載體,以大型服務器集群、存儲服務器和寬帶資源為支撐,按照用戶需求動態提供可伸縮的應用服務,為教育裝備管理信息化建設提供了先進、可靠的發展模式。云計算包含IaaS基礎設施即服務、PaaS平臺即服務和SaaS軟件即服務三大服務模式,這三個層面的服務凸顯了云計算的特點。
(一)IaaS(InfrastructureasaService):基礎設施即服務
云計算提供給用戶的服務是對所有設施的利用,用戶不必管理或控制任何云計算基礎設施,就能控制操作系統選擇、儲存空間、設備部署等應用。云計算中心為用戶提供可靠的網路、數據環境和存儲空間,用戶可以靈活地根據需求購買計算能力、存儲空間、帶寬等基礎設施,大大節約了時間、經濟、人力成本。同時分布式數據中心提供了數據存儲在地理意義上的隔離,提高了容災能力,提高了云服務的穩定性。
(二)PaaS(PlatformasaService):平臺即服務
云計算提供的服務可以將開發語言和開發工具部署到云服務器上,用戶可以控制部署操作系統、存儲及應用程序,也能配置應用程序的托管環境。用戶還可利用云計算提供的開發平臺,根據自身組織機構、管理流程、業務操作的特點開發組件,建設符合自己需求的信息系統和應用服務,并快速部署到云服務器,這種定制應用開發平臺為用戶提供了高效的開發環境。
(三)SaaS(SoftwareasaService):軟件即服務
云計算提供給用戶的服務是運行在云端基礎設施上的應用程序,用戶可以根據自己需求在PC、移動設備或電視機等各種智能終端上通過瀏覽器等客戶端界面應用存儲在云端的服務,提高了數據的共享性,為深度數據挖掘提供了基礎條件。云計算以開放的標準和服務為基礎,提供安全、快捷的數據存儲和網絡計算服務,適宜為各級教育行政部門和學校提供一站式管理應用,以及安全可靠的數據服務。
三、基于云計算的教育裝備信息化管理
基于云計算的教育裝備信息化管理應依托云計算架構,開發建設裝備基礎數據庫、管理應用系統和信息資源服務,促進信息資源共享,實現教育裝備信息化管理在省域范圍內的覆蓋。
(一)基礎設施建設
應用IaaS服務模式,加強教育裝備管理系統基礎實施建設,建設省域統一的數據中心、服務器集群、存儲資源及安全保障體系,云端提供計算資源、存儲資源、安全保障等服務,各地依托云端服務器、存儲及網絡資源進行應用、開發,重要的數據及業務執行都在云端進行,用戶端工作在瀏覽器上實施,云端采用可靠性高的磁盤陣列和數據備份技術,保障數據應用及存儲服務的安全可靠。
(二)系統開發
應用PaaS服務模式,在云端構建統一的數據環境,研究制定科學合理的教育裝備管理指標體系,建立統一的教育管理部門、學生、教師、設備等編碼體系,建立裝備資產分類數據庫、配備標準數據庫、儀器代碼數據庫及實驗目錄數據庫?;A數據庫采用集中整合的數據架構,通過整體數據規劃,明確基礎數據來源,落實組織與管理,理順各部門業務間的數據關系,保證數據的完整性、關聯性,建立省、市、縣和學校四級基礎數據庫,實現基礎數據的集中、統一和各層級數據的共享、同步。
(三)應用服務
運用SaaS服務模式,構建覆蓋省域,縱向貫通、橫向關聯的教育裝備管理信息化應用服務平臺,對全省教育裝備進行全方位、全覆蓋、精細化管理,涵蓋理、化、生、小學科學等各學科裝備標準、配置情況、教學計劃、實驗開展、裝備需求等內容。教育主管部門可利用平臺通過對圖書流通分析、儀器設備缺口及處置報廢情況的實時統計分析,提前為各學校做好預算,安排資金,為課堂教學順利開展提供保障。教育主管部門可通過云計算數據存儲,借助數據存儲及數據挖掘技術,實現教育均衡發展監測評估,實時獲取區域內生均逐年實驗室、信息化、圖書館的經費投入均衡性對比,為教育規劃、教育監管與宏觀決策提供數據支撐。
篇6
所謂信息智能分析與控制技術,即是通過對先進軟件技術的應用對各種物聯網信息進行快速處理與海量存儲,并且將處理的結果及時的反饋于物聯網的各種控制部件當中。就目前的情況來看,模糊意識、人工智能以及云計算技術等都能夠滿足物聯網的海量信息處理需求。
3、在通信裝備管理中的應用
3.1庫存通信裝備管理
在物聯網技術的應用下,人們通過對各種技術與設備的利用,有效的實現了對通信裝備的識別、定位以及跟蹤等。而如果將其應用在庫存管理中的話,不僅能夠實現對每一個裝備的高效管理,同時還能夠有效的管理與監控通信設備的入庫與出庫等具體的環節。具體而言,在入庫時,物聯網技術的應用能夠對其裝備進行信息的采集與錄入,并且通過軟件的利用,可以在固定的位置存儲裝備。而在出庫時,則可以對其進行登記,并實現對整個裝備存儲過程的監控與管理,達到了預防丟失、保證安全性的效果。顯然,在這樣的環境下,針對于通信裝備管理的水平必然將得到實質性的提升。
3.2通信網絡管理
無線網、有線網以及計算機網等,即是現代通信網絡的主要內容,其所涉及的裝備種類不僅數量多,而且技術體制極為復雜,配置也高度分散。基于這樣的情況,通信網絡的管理儼然較困難。那么,物聯網技術的應用將以更加透徹的感知、更加深入的智能化以及更加全面的互聯互通方式來對各類通信網絡進行管理。所謂更透徹的感知,即是通過嵌入在通信裝備中的RFID技術與各類傳感器的應用來對通信頻率、數據流量、溫度以及誤碼率等信息進行實時的感知,并對其進行快速的分析與處理[2]。所謂更加深入的智能化,即使指通過先進技術的應用來對復雜的裝備運行數據信息進行良好的處理,并依據預設的參數來對各類管理以及警告信號進行自動的傳遞,從而形成決策,在聯動相應處理預案的同時,第一時間通知相應的裝備維護管理人員對通信網絡的運行進行合理的干預、對突發故障進行緊急處理等。所謂更加全面的互聯互通,即是通過互聯網系統來實現各通信信息的分析與處理、交互與共享以及實時的監控。同時,還能夠對在網運行通信設備進行遠程調度與遠程管理。
4、制約物聯網技術應用的主要因素
4.1標準體系問題
就目前的情況來看,雖然物聯網技術得到了積極的研究與應用,但對其的研究并沒有形成一種統一的標準。在這樣的情況下,物聯網技術的利用價值就很難得到廣泛的認同。同時,因為物聯網標準體系不夠健全,致使針對其的研發工作缺乏規范性,而對其的使用也沒有形成一定的規模,存在著移植困難的現象。顯然,只有進一步完善物聯網的標準化體系,才能夠讓物聯網技術在更多的領域中將自身的作用充分展現出來。
4.2承載網的實現問題
就目前的情況來看,雖然目前我國很多領域都逐步建立起了專用的信息網絡,但從本質上來說,大多數信息網絡依舊屬于單一的IP網。顯然,這樣的網絡根本無法滿足物聯網對承載網“資源可知、安全可信、可控、可管”以及支持多種技術模式的要求。因此,應該充分對新型分組交換技術的下一代網絡(NGN)進行實際的部署與應用。只有這樣,承載網無法滿足物聯網要求的問題才能夠在根本上得到解決。
4.3軍事安全問題
眾所周知,物聯網技術擁有極強的信息獲取能力,能夠實現對任何信息的掃描、識別及閱讀。顯然,目前很多領域在信息安全工作的開展上并不夠完善,其信息很容易被泄露,而一旦泄露出去被不法分子所利用,那么通信的安全必然將受到嚴重的威脅。而諸如政府、部隊等政治性領域而言,其軍事通信安全如果受到了威脅,則很有可能對社會、國家的安全帶來嚴重影響[3]。因此,必須不斷的提高物聯網系統的安全性,旨在讓通信安全得到有力的保證。
篇7
1.2設計原則
(1)建立氣象裝備編碼方法,實現對各類設備單品的唯一性標識。(2)氣象裝備動態管理作為省級氣象裝備保障業務平臺之一,其應用貫穿于裝備供應、技術保障和計量檢定業務環節,跟蹤業務流轉中的氣象裝備動態信息。(3)通過對業務流轉中氣象裝備狀態、屬地信息的查詢與統計,分析出反映省級技術裝備動態變化的特征,可以成為省級氣象裝備業務管理的決策依據。(4)系統在數據采集和推送環節應用物聯網技術提高自動化水平,在軟件結構上以省級用戶需求為落腳點,可分省部署、全國推廣;在基礎信息方面,建立氣象裝備編碼方案和裝備信息數據字典,用戶可根據中國氣象局的相關公告,自行修改。
1.3省級裝備保障業務流程
收集省級氣象裝備類別信息,包括地面氣象觀測、天氣雷達、高空氣象觀測等類型的傳感器、采集器,天氣雷達國家級、省級和臺站級備件,探空器材及計量檢定標準器等氣象裝備。梳理省、市、縣三級氣象裝備保障業務流程,以及省級氣象裝備供應、技術保障和計量檢定業務流程,設計氣象裝備業務流程邏輯數據庫。邏輯數據庫分為若干子庫,包括備件庫、在用庫、待修庫、待檢庫、消耗品庫、廢品庫等。氣象裝備在生命周期開始時,由省級氣象裝備供應部門或市縣級用戶進行首次入庫操作,其余狀態變化均在子庫中流程操作。
1.4系統主要組成部分
本系統利用二維編碼方法和射頻識別技術對設備進行全壽命跟蹤與管理,能夠將設備所有的狀態變更、設備流轉等信息進行記錄、展示,從而實現對設備的跟蹤與管理,還可以將設備信息同步到國家級氣象裝備保障部門。為了便于業務人員到臺站對現場設備進行檢定或替換時,能夠快速采集設備信息,并能夠方便、快捷地將現場設備的更改信息更新到系統中,可通過移動終端軟件的研發實現該功能;系統還提供了豐富的查詢、統計功能,可以對系統中的所有設備進行各種查詢統計,并以圖表的形式展現;當行業標準發生變化時,系統對行業標準進行快速、方便的更新;同時系統還提供了設備網上申請、設備告警等功能。
1.4.1應用軟件
主要包括個人事務管理子系統、設備管理子系統、設備狀態管理子系統、設備申請管理子系統、預警管理子系統、檢定管理子系統、維修管理子系統、數據同步子系統、系統管理子系統。
1.4.2移動終端
通過移動終端平臺的開發,實現站點在用設備信息的快速采集、處理,主要功能包括設備檢定、設備維護和系統管理。設備檢定模塊可以讓檢定人員通過移動終端軟件錄入設備的檢定結果,并可以更改設備的狀態;設備維護模塊可以讓維修人員通過移動終端軟件將替換下來的設備狀態改為待修且選擇設備的故障類型,同時將替換上的設備狀態改為在用。
1.4.3數據庫
管理系統的數據庫主要由設備信息庫、業務信息庫、監測信息庫、基礎信息庫和用戶信息庫組成。數據庫建設,一方面,需要建立信息標準來統一指導數據管理,在建立統一合理的數據庫規范基礎上,指導基礎數據庫建設,確定采集和傳輸的內容;另一方面,需要利用數據庫技術,實現海量數據存儲、整理和分析。
1.4.4安全保障體系
安全保障體系建設主要包括數據傳輸的安全性、統一身份認證、審計日志、系統安全管理。
1.5系統功能
1.5.1信息收集與錄入
在本地計算機瀏覽器通過身份驗證后編輯信息內容。人工錄入時,考慮到信息的差錯率較高,允許信息錄入人員進行即時或事后的修改。如果編碼標簽標識無法識別,可以通過人工使用設備編號檢索,然后修改相關屬性信息,重新制作原編號條形碼。
1.5.2匯總
全省計量標準器、儀器儀表檢定監控信息;器材消耗、備件庫存信息等。
1.5.3網上訂購備品、備件。
各區域用戶實行網上備件申請、調撥。
1.5.4統計和分析評估
提供信息查詢和統計功能。對全省在用儀器進行分類別、分狀態、分站點查詢統計;按類別、地域和時間分析在用和庫存儀器儀表數量、消耗量、故障率和維修時效;統計結果可以柱狀圖、圓餅圖、Excel表格等方式輸出。
1.5.5監控和告警
全程監控傳感器的檢定有效時段,合理安排檢定周期。對全省在用和備份的儀器儀表、傳感器等檢定周期和儲備量按設定時限及數量閾值進行提示和報警。告警與提示信息可調整告警門限閾值,超檢定周期儀器信息向主頁面傳遞。通過短信息方式將告警和提示信息通知臺站儀器責任人和市、縣局業務管理人員。
1.5.6系統參數表管理
可以對系統中的各種參數表進行設置與增加、刪除、修改操作。各類參數表包括設備類型和名稱表、故障類型表、各種警示閾值表、各種業務規則表(如檢定日期、維護周期等)。
1.5.7用戶管理
具備不同類別用戶的創建、刪除、級別、操作權限的授予和管理。不同的用戶分別進行統計分析產品處理、裝備狀態處理、計量/檢定處理、裝備供應處理、系統維護操作。
1.5.8日志管理
對數據庫系統的應用進程、主要運行情況、數據庫主要操作和數據庫登錄等進行記錄。
2系統實現
本系統通過對氣象裝備管理的國家和省(市)兩級部署業務需求分析,研究省級氣象裝備動態管理的業務流程、氣象裝備二維編碼方案、射頻識別和跟蹤技術、基礎信息數據字典結構、便攜式移動終端設計和定時統計數據集匯交的等具體環節的實現方法,主要內容如下。(1)根據中國氣象局氣象探測中心的氣象裝備編碼方法,即:“版本號+裝備類別+廠商代碼+品目碼+校驗碼+型號+序列號”,建立省級氣象裝備動態變化跟蹤編碼體系。給各類氣象裝備分配一個二維編碼,每個編碼關聯的信息字段包括:生產廠家、名稱、型號、設備編號、設備圖片、入庫時間、參考價格、檢定日期、到檢日期、檢定證書編號、當前狀態(庫存、在用、待檢、在修、在檢、報廢)、所屬站號、所屬站名等,實現氣象裝備跟蹤的數字化,代碼以電子標簽的形式標識在氣象裝備表面上,便于標簽讀寫器采集氣象裝備動態變化信息。在氣象裝備業務流轉的各個環節,裝備編碼信息均是跟蹤的依據。(2)針對氣象裝備特有的屬性特征,實現二維編碼和射頻識別技術在氣象裝備全壽命動態跟蹤的應用。因氣象裝備有在室內、野外業務運行,統籌考慮環境溫度濕度和氣象裝備表面特征對電子標簽識別的準確性和可靠性的影響,遴選適宜的電子標簽和讀寫器。(3)分析省級氣象裝備保障業務流程特點,設計便于系統移植或業務推廣的基礎信息數據字典,包括省級行政區劃、氣象裝備型號等。設計便攜式移動終端的氣象裝備屬性變更跟蹤子系統,系統與手持終端采用WebService模式進行數據交互。(4)設計信息查詢、統計、分析和信息功能模塊,對省級氣象裝備進行分類別、分狀態、分站點查詢統計;按類別、地域和時間分析在用和庫存數量、消耗量、故障率和維修時效;統計結果可以柱狀圖、圓餅圖、Excel表格等方式顯示或輸出。制定定時統計數據文件上傳規范,與國家級裝備業務部門的開放式統計數據庫系統同步。
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為了滿足部隊完成多樣化軍事任務的裝備保障需求,有必要探索研究軍隊搶險救災裝備新的管理方法,利用當今發達的信息技術研制與實際情況相適應的搶險救災裝備信息化管理平臺,以加速搶險救災裝備的體系化建設,實現科學化、正規化、信息化管理,進一步提高搶險救災裝備的保障效益。加強軍隊搶險救災裝備信息化管理,可從以下四個方面進行:一是建立科學的搶險救災裝備分類標準,為搶險救災裝備的信息化管理鋪平道路;二是制定統一的搶險救災裝備管理標準,為搶險救災裝備的信息化管理提供規范;三是構建合理的搶險救災裝備評價指標體系,為搶險救災裝備的信息化管理提供依據;四是按需搭建搶險救災裝備信息化管理平臺,為搶險救災裝備的信息化管理提供手段。
三、搶險救災裝備信息化管理的初步探索
(一)在深入研究現有裝備的基礎上,對搶險救災裝備進行科學分類
搶險救災裝備種類繁多、數量龐大,存在著部隊裝備與地方裝備、在編裝備與非在編裝備、獨立系統與大型部組件共存的現象,與武器裝備存在著顯著的區別和差異,至今沒有統一的分類標準和目錄,給管理工作帶來了較大的困難。為此,要深入研究裝備的現狀與特點,梳理當前搶險救災裝備情況,研究制定搶險救災裝備的分類標準,按照性質和用途,確立搶險救災裝備的分類依據。按照裝備用途把搶險救災裝備劃分為:軍需、衛生、營房、油料、工程、通信、運輸、供電、供水、供暖;按照裝備來源把搶險救災裝備劃分為:部隊現有、上級編配、地方動員;按照裝備性能把搶險救災裝備劃分為:新品、堪用品、待維修品和報廢品等等。并結合搶險救災裝備現行管理模式,在現行裝備目錄的基礎上,建立各級各類目錄,既保持與部隊裝備的一致性,又體現搶險救災裝備的特殊性,為搶險救災裝備的信息化管理奠定基礎。
(二)在系統分析搶險救災裝備保障特點的前提下,制定統一的管理標準
目前,搶險救災裝備管理還沒有統一標準可參照執行。國家和軍隊相關管理部門雖制定了相應的實施辦法,但是標準各異,不便于管理,統計復雜、查詢困難。為提高管理效益,要總結各搶險救災裝備管理經驗,綜合考慮現行各類裝備管理規定,系統規范搶險救災裝備的管理流程,制定一套管理標準,為實現搶險救災裝備管理流程的全過程信息化管理提供規范。
(三)在綜合考慮應對災害類型和等級的基礎上,構建合理的裝備評價指標體系
搶險救災裝備是指為應對可能發生或已經發生的自然災害(地震、火山噴發、洪澇、干旱、海嘯、極端惡劣天氣等),而配發或調撥的,為保護人民生命財產安全、保障群眾正常生活、最大可能減少災害損失的應急裝備。因不同的災害類型所需的搶險救災裝備種類不同,不同的災害等級所需的搶險救災裝備數量不同,不同的災害地區所需的搶險救災裝備類型不同,不同的裝備技術狀況所需的維修經費比例不同,及時掌握搶險救災裝備的專業滿足率、承訓任務能力、裝備當前技術狀況等情況,才能做到按需調撥、及時維修保障,確保搶險救災的順利實施。因此,必須構建合理的搶險救災裝備評價指標體系,為搶險救災裝備資源優化配置提供依據。
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質量控制中心主要依據關鍵施工部位與薄弱關節進行體系規范,并對整體架構質量維護結果進行預期指標比對。包括反應罐焊縫密封效果檢驗工作,要注意不同檢驗項目的同步運行;調試單位要事先完善技術交底任務,根據單位工序完善質量與驗收標準進行節點隱患問題的克制?;ぴO備十分注重基礎驗收工作,主張利用基礎位置、外形尺寸進行設備精良效用維護,同期審核沉降觀測記錄,避免設備基礎傾覆現象。另外,創新設備的使用維修技術要得到科學編排,因此現場操作人員、技術監督人員等必須確保接受正規強化訓練歷程,如若安裝環節中出現任何問題要在第一時間內向制造單位專家請教。
2.管道銜接流程解析
化工設備以及管道處理完畢后,需要結合各類安全防護策略進行能源利用效應檢驗,在內部介質材料儲備相對穩定的前提下,結合單機、聯動試車順序進行節點銜接質量修復。涉及化工設備制作以及安裝條件驗收工作,已經成為整個工程項目的管理基礎要素,技術人員在實施驗收細則過程中需要根據測試流程進行逐步延展,其中已經投入試運行階段的設備要注意負荷狀態,聯系機組的主動、從動性質進行高速模擬演練,強化器材的剛度效應,避免階段修復工作的頻繁發生,影響化工企業的長期可持續發展動力。
3.細化設備安裝流程的監督工作
關于化工設備安裝質量與工序交接條件分析,有關監理主體需要根據設備安裝流程進行驗收節點設置,同時聯合相關承包主體進行調試結果驗證、評估,保證任何缺陷問題的有效處理。工程驗收工作可以滿足分布、分項調整要求,相關承包主體必須將內部驗收結果資料及時交由總監單位核查,有關結構安全與使用功能的協調價值要全部歸納后期制備文檔之中,保證調試工藝的創新整改動力,避免任何阻礙因素的長期擴張結果。監理人員還需與承包主體進行各類數據比對、驗證,為竣工后期系統化工技術改造奠定適應基礎。
4.技術團隊整編
化工設備的制作與安裝工作需要借助技術團隊進行長遠支撐,現場管理人員應該主動應用特定施工經驗進行緊密調試技術測量,保證工作團隊的協調合作績效,穩固相關創新圖紙資料的落實力度;除此之外,施工人員必須長期秉持專業素質規范,能確保在第一時間做好現場隱患問題的應對,避免時間延長帶來的經濟損失結果。
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數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品,即所謂的數字化裝備,其技術范圍覆蓋很多領域:(1)機械制造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)傳感器技術;(6)軟件技術等。
1數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(IT、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的作用,因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面[1~4]。
1.1高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一,國際生產工程學會(CIRP)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業領域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝,使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來,普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上,伺服系統的MTBF值達到30000h以上,表現出非常高的可靠性。
為了實現高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展,應用領域進一步擴大。
1.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展
采用5軸聯動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯動機床的發展。
當前由于電主軸的出現,使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發展。
在EMO2001展會上,新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭,可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現,還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工,可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。
1.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究,如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結構對象(數控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中,快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統,形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。
網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生產控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機床公司展出“ITplaza”(信息技術廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(開放制造環境,簡稱OME)等,反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。
1.4重視新技術標準、規范的建立
1.4.1關于數控系統設計開發規范
如前所述,開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃,并進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定,預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定。
1.4.2關于數控標準
數控標準是制造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準,即采用G,M代碼描述如何(how)加工,其本質特征是面向加工過程,顯然,他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此,國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標準ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一種不依賴于具體系統的中性機制,能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型,從而實現整個制造過程,乃至各個工業領域產品信息的標準化。
STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命,對于數控技術的發展乃至整個制造業,將產生深遠的影響。首先,STEP-NC提出一種嶄新的制造理念,傳統的制造理念中,NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標準下,NC程序可以分散在互聯網上,這正是數控技術開放式、網絡化發展的方向。其次,STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙(約75%)、加工程序編制時間(約35%)和加工時間(約50%)。
目前,歐美國家非常重視STEP-NC的研究,歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1~2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEPTools公司是全球范圍內制造業數據交換軟件的開發者,他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(SuperModel),其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。
2對我國數控技術及其產業發展的基本估計
我國數控技術起步于1958年,近50年的發展歷程大致可分為3個階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發展階段。在此階段,由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制,數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產化體系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及研究開發環境和國際環境的改善,我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實施產業化的研究,進入市場競爭階段。在此階段,我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在“九五”末期,國產數控機床的國內市場占有率達50%,配國產數控系統(普及型)也達到了10%。
縱觀我國數控技術近50年的發展歷程,特別是經過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績。
a.奠定了數控技術發展的基礎,基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎,部分技術已商品化、產業化。
b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。
c.建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。
雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地認識到,我國高端數控技術的研究開發,尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發展速度也有差距,即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看,對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。
a.技術水平上,與國外先進水平大約落后10~15年,在高精尖技術方面則更大。
b.產業化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規模生產;功能部件專業化生產水平及成套能力較低;外觀質量相對差;可靠性不高,商品化程度不足;國產數控系統尚未建立自己的品牌效應,用戶信心不足。
c.可持續發展的能力上,對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱;數控技術應用領域拓展力度不強;相關標準規范的研究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。
a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足;對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足;對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多,從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少;沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。
c.機制方面。不良機制造成人才流失,又制約了技術及技術路線創新、產品創新,且制約了規劃的有效實施,往往規劃理想,實施困難。
d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強,核心技術的工程化能力不強。機床標準落后,水平較低,數控系統新標準研究不夠。
3對我國數控技術和產業化發展的戰略思考
3.1戰略考慮
我國是制造大國,在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移,即要掌握先進制造核心技術,否則在新一輪國際產業結構調整中,我國制造業將進一步“空芯”。我們以資源、環境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術的制造中心的地位,這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。
我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題,首先從社會安全看,因為制造業是我國就業人口最多的行業,制造業發展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業的壓力,保障社會的穩定;其次從國防安全看,西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質,對我國實現禁運和限制,“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。
3.2發展策略
從我國基本國情的角度出發,以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向,以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標,用系統的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容,實現制造裝備業的跨躍式發展。
強調市場需求為導向,即以數控終端產品為主,以整機(如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等)帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件(數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等)的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品;沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品;當然,沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發方面,要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標,按國家意志實施攻關,以解決國家之急需。
在競爭前數控技術方面,強調創新,強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品,為我國數控產業、裝備制造業乃至整個制造業的可持續發展奠定基礎。
參考文獻:
[1]中國機床工具工業協會行業發展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術與裝備市場,2001(3):18-20.
篇11
2云制造物聯系統介紹
制造企業物聯系統融合云制造的思想,基于現有的制造資源,其體系結構分為感知識別層、網絡構建層、云服務支撐層和綜合應用層,如圖1所示。感知識別層:感知識別技術是物聯網的核心技術,是連接信息世界和網絡世界的一條紐帶。根據具體應用,可通過各種傳感器、RFID、ZigBee的設備對系統數據進行感知。網絡構建層:該層主要的作用就是把感知識別層感知采集到的數據接入到互聯網供上層的使用。主要分為有線接入和無線接入兩個部分,其中有線接入包括傳統的以太網、電力線、光纖接入等方式,無線接入包括利用WiFi、3G、無線傳輸模塊等接入方式。云服務支撐層:主要管理從下層傳輸過來的數據,結合高性能計算技術,海量存儲技術,統一管理數據為上層應用提供云服務支撐平臺。綜合應用層:各行業基于下層提供的數據和服務,開發出自己所需的應用軟件以滿足不同的需求。本系統根據各物聯裝備企業提供的服務開發資源管理平臺。
3制造裝備資源服務
在云制造體系中,資源包括對產品的設計、制造、生產的管理、產品銷售、物料等資源。其中制造資源中又包括裝備資源、軟件資源和人力資源。本文主要以制造裝備資源為對象,以制造企業生產裝備為實物對象模擬為制造裝備資源原型。將制造裝備資源服務可劃分為設備查詢匹配服務、設備狀態顯示服務、設備任務查詢服務和用戶管理服務。3.1設備查詢匹配服務
主要包括制造裝備的查詢和匹配兩個部分,其中制造裝備的査詢主要是基于裝備屬性的一些分類(如按車間分類,按機床種類分類等)查詢方式,而匹配部分則是基于用戶給定的條件(關鍵字)搜索得出來的結果。
3.2設備狀態顯示服務
該服務主要提供制造裝備的實時運行狀態,顯示裝備的一些實時信息。
3.3設備任務查詢服務
設計該服務主要是為用戶提供裝備制造任務進展情況,通過甘特圖,用戶可以看到該設備任務分布情況,任務的進度也能動態的顯示到甘特圖中,為用戶提供實時的參考曲線
3.4用戶管理服務
包括用戶注冊,與用戶登錄兩個部分。這里的用戶是指制造裝備資源服務的提供者。通過用戶管理服務,用戶可以將裝備資源相關信息注冊到系統中,也可以對相關信息進行即時的變更。
4基于WebService的制造裝備資源服務
4.1WebService的體系結構
WebService是一種新的Web應用技術,它具有自包含,自描述,模塊化等特點,可用通過Web進行服務的、搜索査找與調用。作為一種通用的技術標準,開發人員通過對業務過程的封裝,將資源以一種服務的方式,其他用戶可以通過搜索服務達到用戶之間信息交換的目的。WebService以本身具有的松散耦合特性給用戶帶來了極大便利,在幵發人員進行Web應用程序開發的過程中表現出眾多優勢。該技術之所以能夠廣泛推廣,還得益于另外WebService的另外一個特性:平臺和語言的無關性。在解決異構系統的融合方面表現出極大的優勢。
4.2裝備資源服務
WebService服務的系統選擇比較流行的Axis2作為WebService容器,Axis2是一個重量級的WebService框架,準確來說它是一個SOAP、WDSL引擎,是WebService框架的集成者。。在服務器端WebService—般有兩種方式:第一種是先設計WDSL,然后再寫要的代碼;第二種是先寫的服務代碼,設置成WebService,然后再成WSDL。表1顯示的服務函數。
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以上報道只是重慶市的現狀,這種現狀在全國其他城市也是會存在。今年國外和國內也發生了幾起高層建筑火災,所幸沒有造成大量人員傷亡,這是一種僥幸,只要高層建筑的火災隱患不徹底解決,火災隨時會發生。
1高層建筑消防設施的常見問題
(1)消防設施配備不符合規范要求。依據高層建筑防火設計規范,高層建筑在建設時,應設有較完善的消防設施,以便為火災預防和火災撲救、自救工作提供有利條件。但是,在工程竣工驗收或日常監督檢查中經常會發現,高屢建筑或多或少存在著消防設施欠缺、質量性能低劣和功能全等違規行為。有些建筑由于缺少對火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、事內消火栓等消防設施的經常性維修保養工作導致了部分消防設施長期處于故障或癱瘓狀態,不能正常使用。
(2)擅自降低消防技術標準,將按規范要求應設置自動噴水滅火系統的高層建筑物擅自取消,有的取消了消防水池、消防水泵、屋頂水箱以及聯動控制裝置的設置,僅靠市政室內消火拴管網,更有甚至靠生活用水管網供水,根本不考慮系統的可靠性,導致消防水源、工作壓力無保障。有的管道材質、管徑不符合要求。部分自動噴水滅火系統管道未按國家規范要求采用熱鍍鋅鋼管。有的連接方式不規范,自動噴水系統未按規范要求采用絲接或構楷式機構連接,而是大量焊接,未對焊接處進行二次鍍鋅。更嚴重的是部分場所出現“假噴淋”現象,將噴頭置于吊頂而不與供水管網連接;有的受管道材質和施工質量影響,產生漏水,業主干脆將其關閉。
(3)應設控制中心報警系統的高層建筑改設集中報警系統或區域報警系統,有的根本不設火災向動報警系統。有的高層建筑消防水泵、防排煙設施、消防電梯、火災自動報警、自動滅火系統、應急照明、疏散指示標志和電動的防火門、窗、防火卷簾、以及非消防電源的切換等無法實現聯動控制。
(4)消防電源無法保證消防用電設備需要。按照設計規范要求,應設計滿足電力負荷的高層建筑,不考慮消防控制室、消防水泵、防排煙設施、消防電梯、火災自動報警、自動滅火系統、應急照明、疏散指示標志和電動的防火門、窗、防火卷簾,以及其它消防用電設備的消防用電;個別高層建筑在無自備發電設備的情況下,都僅有一路供電;且消防用電線路的敷設未按要求,應穿管保護的消防用電線路,穿管不到位,造成大量的線路。
(5)防排煙系統設計施工隨意性大。按照規范要求,一些本應設置機構加壓送風防煙設施的不具備自然排煙條件的防煙樓梯問、消防電梯間前室或合用前室,其不具備自然排煙條件的前室,卻不設加壓送風系統;有些雖然設置了機械加壓送風系統,但防火門未安裝或損壞嚴重,達不到防煙樓梯間壓力要求。
(6)消防電梯功能不具備。消防電梯的消防電源、消防電源線路敷設、末端自動切換、消防電梯前室設置、消防電梯載質量、消防電梯運行速度、井底排水和電梯門擋水設施以及前室內的室內消火栓、應急照明或正壓送風系統等不滿足規范。消防電梯缺少上述條件,不能起到保護作用,會危及消防隊員生命安全。
(7)防火門、防火卷簾材質各異。一些防火門、防火卷簾門的填充材料違規采用可燃材料;一些防火門的木制品只經過了的阻燃浸泡處理,耐火極限達不到規定要求;有的防火門裝飾面層未經過阻燃處理,采用普通油漆,降低防火門耐火極限;閉門器回彈力度不夠,導致無法正常關閉;復合防火卷簾達不到背火面溫升要求采用噴水滅火系統進行保護時,未設置獨立的噴水保護系統;用作防火分區的防火卷簾無消防電源和聯動控制裝置,發生火災斷電后只能靠人為手動關閉。
2產生問題的根本原因
導致上述問題產生的根本原因:一是建設、設計、施工單位和業主消防安全意識不夠,對高層民用建筑防火一無所知。二是經濟制約了消防安全的發展。為了“節約”成本,降低消防技術標準,將應當按規范要求設置消防設施大量節儉,埋下大量火災隱患。三是執法不嚴,不廉,給少數人可乘之機.
3高層建筑消防設施管理整改對策
加強高層建筑消防工作必須把重點放在管理措施的落實上。
(1)全面落實消防安全責任制。新《中華人民共和國消防法》、《機關、團體、企業、事業單位消防安全管理規定》60號令等法律法規,就消防安全責任作了具體的規定,任何單位和個人應嚴格遵守,自覺履行法律規定的消防安全艾務,努力提高全體人員消防安全意識,增強抗御火災整體能力。高層建筑涉及多家產權位,承包、出租或委托經營時,又涉及多家使用單位。各產權單位、租賃單位在房地產商簽訂購買租賃合同時,必須與房地產商簽定相應的消防安全責任,明確各自責仟,共同維護高層建筑消防安全。房地產商應提供符合消防安全要求的建筑物.產權單位與使用單位應在訂立合同中明確備方消防安全責任,特別是各產權單位在消防車通道、涉及公共消防安全的疏散設施和其他建筑消防設施方面明確管理責任。同時,針對高層建筑的管理特點,產權單位、使用單位和物業管理單位要細化消防安全管理,落實自主管理,嚴格日常檢查,及時消除火災隱患,確保高層建筑安全。
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2010年《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》暨《“十二五”教育發展規劃》正式頒布,《綱要》在保障“到2020年國家基本實現教育現代化”等戰略目標的措施中,明確提出“加快教育信息化進程,構建國家教育管理信息系統,制定學?;A信息管理要求……”(《綱要》第四部分第十九章第六十一小節)。
教育信息化首次上升為國家戰略。
一、教育裝備管理信息化在教育信息化中的地位
隨著教育現代化發展和新課程改革的步伐加快,教育管理信息化逐步取代傳統的教育管理模式。
教育管理信息系統是是教育信息化的重要組成部分,也是教育信息化的重要基礎,教育裝備管理系統是教育管理信息系統的子系統,是實現教育裝備管理工作科學化、規范化、標準化的前提和基礎,是衡量各地教育裝備工作管理水平的一個重要標志。在教育信息化建設中,必須重視教育裝備管理信息化的建設,打好管理信息化的基礎,只有管理信息系統的根深,才有教育信息化這棵大樹的葉茂。
二、教育技術裝備管理信息化現狀
當前,隨著科學技術的不斷進步與發展,我市各級各類學校辦學條件得到極大地改善,各種現代教育技術設備逐步在中小學校園的普及率不斷增加,如計算機網絡、多媒體設備、閉路電視系統、校園智能廣播系統、數字實驗室、語音教室、電子閱覽室等等,信息技術和多媒體已成為教學中非常重要的輔助工具,而地方教育裝備管理部門及學校對教育技術裝備的信息化、現代化管理卻沒有隨著教育現代化和裝備信息化的發展而同步發展,管理手段相對落后與裝備事業快速發展的矛盾日益突出。
1、裝備資產管理方式大都停留在手工制作狀態,顯得極其陳舊、落后,賬目混亂、資產流失浪費現象明顯小論文,各項教育技術裝備數據統計工作困難,無法及時了解全市各級各類學校的裝備狀況,影響教育管理決策和各項具體工作的實施。
教育裝備資產是學校從事教育教學正常發展的重要物質保障,也是各類評估中的一個重要指標,各種教育教學設備設施的建設、配備都要按照中小學教育技術裝備標準實施。龐大的教學物資要按一定的標準分類登記、建立財產賬簿,并動態反映其狀況,是個繁重的工作。而目前我市各級各類學校基本采用傳統手工或電子表格方式記賬,出現很多弊端和不足:
①、裝備資產數量品種規格不易查詢,修改不方便、很難統計,對采購決策不能提供及時、準確的信息。
②、記賬不規范、不完備、不連續,賬目數字不準確,差錯多,賬物不符、有賬無物,無賬有物現象普遍。
③、傳統紙質資產賬簿攜帶不方便,保存困難易損壞。
④、不能動態的反映財產當前的狀況。如某些教學儀器暫沒在指定存放地點,被相關人員借用、維修或決定報廢處理,賬簿上無法立即體現,裝備管理員總要到處翻閱其他相關記錄,才能得知其去處。
2、各級學校及裝備部門不采用管理信息系統,很難對教育裝備過程實現科學、高效、透明的管理,對裝備管理工作情況的信息掌握比較滯后。
實施素質教育的時代,各學科的教學都要運用現代化的教學手段,教學管理工作更加繁重復雜多樣,以實驗教學為例,有演示實驗、分組實驗、探究性實驗,有學科教材要求必做實驗也有興趣小組自選實驗,而每個學科也不止一個實驗室與準備室,以后還有虛擬實驗室,涉及到的管理流程和常規記錄非常多,教師要填寫實驗計劃、教學日志、實驗通知單、要對實驗室進行安排,實驗結束后,老師要進行實驗確認記錄實驗完成情況,以后還要進行實驗開出率統計等等,這些都需要任課老師和實驗教師密切聯系,采用傳統手工管理模式,任課老師頻繁到各個實驗室了解實驗儀器情況、填寫各種表冊,效率低,隨意性強,而一旦某個計劃有變,又應對緩慢。雖然實驗管理人員忙前忙后,但是學校領導對實驗教學情況和管理人員的具體工作還是比較模糊,總要等后面匯報才清楚。
3、采用手工管理的教育裝備管理檔案資料建立不完整規范、記錄不連續詳實,搜集整理保管困難,無法真實反映裝備管理狀況,裝備管理信息資源無法共享。
教育裝備管理資料檔案類別和內容多,范圍廣,涉及各個學科小論文,是教育裝備管理工作的寶貴財富,是裝備管理工作情況和成績的重要載體,也是各級教育部門檢查的重要內容。以理科實驗室為例,除了裝備資產檔案外,有實驗室管理與建設的各種標準、規章制度等相關文件及材料;實驗室人員學歷,崗位職責及進修、培訓記錄;常規管理工作中的儀器借還、賠償、保養、維修、報損登記,自制教具作品材料;實驗計劃、實驗日志、實驗通知、實驗活動記錄、實驗科研成果、實驗考試、實驗總結等各種教學資料。如此繁雜的檔案資料不采用無紙化、網絡化管理導致教師和管理人員對裝備管理的標準和規范學習滯后,不系統全面;設計填寫繁雜、零碎的各種帳表冊、記錄費時費力,工作量大,負擔重,久而久之也就不重視,常常做了大量的工作,沒有留下完備規范的文字記載。每到教育管理部門檢查工作時就倉促臨時找人趕材料、補記錄,常常搜集整理不合要求規范、內容不完整準確,缺失大,并且前后矛盾,互相無法印證,造成教育管理部門不能客觀的評價其真實工作情況,管理人員自身又覺的委屈。
4、教育裝備管理人員信息化觀念仍然比較落后、掌握信息技術的水平差異大,信息化利用率低。
教育裝備管理要做到現代化,必須需要一支理解教育裝備理念,具有學科專業水平、掌握信息技術技能,并且相對穩定的隊伍去實施操作。但是長期以來,學校的領導對于裝備管理信息化的認識還不到位,觀念滯后,承擔管理工作的人員大都年齡結構偏大、教育裝備管理觀念和理論比較貧乏,知識和技能更新更是跟不上設備的更新,計算機應用能力低下,有些甚至是“機盲”,對辦公軟件都還不熟悉,各級部門對教育管理信息化工作的指導、培訓和管理又不足,除了學校信息技術管理人員,其他人員還是習慣于傳統手工管理模式,要能較好運用教育裝備系統心有余力不足,懶怠畏難情緒嚴重。
5、教育裝備管理信息標準不完備,缺少一套完整的裝備管理信息標準和網上信息交換規范,從省市縣到學校教育裝備管理系統紛雜,缺乏一個規格化的、系統化的統一完善系統。
由于缺乏一套完整的教育裝備管理信息標準,目前許多教育管理部門和學校均根據各自工作的需要采用相應的管理信息,這些信息不僅不規范、不完整,且互不兼容,難以進行信息交流。目前使用教育裝備統計軟件得到的統計信息與教育主管部門統計信息無法吻合、兼容,常常產生矛盾。
由于缺乏一套統一完善的軟件設計規范,個別學校使用的教育裝備管理系統,如圖書自動化管理系統,存在多個版本,兼容性差小論文,實驗裝備管理軟件設計靈活性不夠,擴充性和開放性較差,對技術發展和教育需求變化的適應性差,根本不能得到長期穩定的應用。適合網上應用的軟件較少,目前大多數軟件的應用局限在單機或小型局域網上,缺乏在大型網絡上(如辦公網、校園網)應用的軟件。
三、教育裝備管理的未來發展方向是信息化、網絡化
1、管理方式、手段跟不上會造成裝備管理水平逐步滑坡,成了實現教育裝備管理科學化、規范化、標準化的障礙。
相對于學籍、考試、辦公等其他教學管理系統都正逐步成熟,而教育裝備管理系統尚未起步,信息化管理現狀不容樂觀,隨著教學管理工作的繁雜多樣,在信息高速公路時代,計算機及網絡技術高速發展的背景下,將辦公自動化手段應用到學校教育裝備管理工作中是必然的趨勢。