發布時間:2023-03-14 15:09:53
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的化工工藝設計論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
29年前,美國海斯就曾預言:“價格是當今企業競爭的手段,質量將是明天企業競爭的手段,設計是未來企業競爭的手段。”今天,無數企業的發展事實已經驗證了這個預言的正確性。在新世紀新階段,把我國建設成為具備創新特征的國家,是歷史的必然選擇。當前,企業自主創新能力的提高和核心競爭力的打造完全依賴于工業設計這個戰略工具,因此世界各國政府越來越高度重視其發展。分析目前我國設計創意產業狀況,工業設計屬于最具發展潛力的,而工業設計的發展也最迫切。在我國制造規模巨大的面前,自主創新的重要途徑就應該選擇工業設計發展。就國家創造力組成來看,設計力處于重要地位,工業設計發揮戰略工具功能,在技術創新水平的彰顯,企業競爭力的提高上其作用不可替代。在現代社會中,如果產品具備了競爭力,則該產品的設計必然是優良的。設計創意產業屬于創新型產業,集成了科學和技術,以及藝術和文化等為一身,這是令人毋庸置疑的,在我國創新型國家建設進程的推進中,其作用不可忽視。而我國在工業設計發展上,挑戰與機遇并存,因為以設計水平的提升為手段,使產品的高附加值增加,該項事業的前途及其遠大與美好。同時,我國企業現階段重視發展設計,將是打破中國制造局面,轉型為中國創造的重中之重環節。創意產業與工業設計是推動人類社會向前不斷發展的密切相關因素,而人們認識工業設計的過程也是與社會前進同步,而不斷提升的。當今社會創意產業為主流,重新界定“工業設計”概念極具必要性。在2001年,漢城工業設計家重新定義了工業設計:“工業設計將突破對物質幸福創造的約束。工業設計概念應具備開放性,能夠對現在和未來的需求達到靈活地適應?!睋耍I設計脫離工業產品就是必然趨勢,逐步蔓延到創意產業其他行業,將不斷擴大工業設計外延,而且外延越來越模糊,甚至會不受創意產業約束,形成與創意產業同等地位局面。
二、文化創意與工業設計的關系
工業設計的不斷擴張首先是在創意產業范圍內進行,但其強大的生命力,發展勢態的迅猛將突破創意產業范圍,力圖對創意產業的束縛進行擺脫,但由于其本身特性的存在,使其與創意產業存在復雜的“扯不斷,理還亂”關系是不可改變的。二者由于具有不同的行業特性,導致形成的矛盾也不同,尤其是迅速發展的工業設計威脅到了創意產業的地位,而且兩者的互相親近,使了解的欲望被增加,對方的每次進步都對自身發展產生振動。引發其思考,成為共同發展尋求的促進因素,這是從總體上所描述的二者關系。以下為具體論述:
1工業設計的發展對創意產業的發展具有存進功能
就當今全球知識產業來看,在密集型和服務型產業中設計發展得最快。工業設計綜合了科學性與藝術性,在對資源和環境經濟等問題的解決方面發揮重要作用,成為人類生產與社會發展的推動力量。創意產業包括工業設計,因此說工業設計的發展也可視為發展創意產業了,同時發展工業設計對其他相關產業也可發揮促進發展功能,最終促進發展整個創意產業,因此說發展工業設計實質就是對創意產業進行發展。工業設計對于創意產業來說,發揮的支撐作用極為重要,也就是說,今天創意產業所形成的影響力是建立在工業設計基礎上的。在全球競爭日益加劇的今天,工業設計被視為重要利器,國家和企業對其所產生的高附加值的關注程度也呈現上升趨勢。大賀典雄為索尼公司董事長,他認為:“在市場上分開產品的唯一標準就是設計。”從很多國家和企業的案例中已經充分的證明了工業設計推動創意產業的作用,例如保守和落后以及貧窮曾是韓國的特征,在亞洲危機中曾萎靡不振。1998年,“設計韓國”戰略被韓國政府提出后,工業設計成為政府大力推動與支持的對象,得到高速發展,工業設計使韓國走出金融危機泥潭,而且像三星等一大批世界著名品牌得以誕生。工業設計成為韓國向世界邁進的推動力量,是制造國家成功轉型為創意設計國家的有力武器,工業設計對創意產業具有巨大的推動作用,這從韓國巨大的工業設計成功中得到充分的證實。
2創意產業的發展促進工業設計的發展
在沒有明確提出創意產業前,工業設計處于緩慢發展時期,對于其在發展中所發揮作用的重要性,人們的意識并不清楚,把裝飾和美化產品視為工業設計師功能,沒有發現其對經濟效益的直接作用,對其成為國民經濟支柱性產業更是無從想象。當創意產業從其他產業脫穎而出,帶來出色的經濟效益,把自己的產業體系形成后,人們對創意產業開始關注,同時對其中重要組成部分工業設計的存在開始重視。這樣工業設計就從小丑地位轉變為主角。發展工業設計是需要基于創意產業背景的,創意產業的發展有利于把良好的環境為工業設計營造出來,成為更多、更好設計產生的促進因素。創意產業能夠把寬松的設計氛圍和合理的設計評價體系等等提供給工業設計。另外,各地的創意產業組織對創意產業博覽會等各種活動的經常舉辦,能夠把很好的學習機會提供給工業設計者,他們可以吸取服裝和繪畫等方面的營養,為靈感的尋找帶來便利。并把更多的展示工業設計的機會創造出來,從而能夠使更多的人對其給予了解和認可,為國家給予重視和扶持創造條件。總之,工業設計的發展對于創意產業的發展來說,勢必成為促進因素,創意產業投資力度的加大勢必對工業設計的長足發展發揮促進作用,兩者相輔相成,共同促進,共同發展?;趧撘猱a業格局,我國出臺的工業設計發展策略就應該充分的考慮其政治文化和經濟發展歷程的特殊性,因此我國在發展工業設計中,盲目照搬國外對策是堅決行不通的。我們在結合我國國情,充分的分析我國工業設計發展狀況,研究創意產業的運行模式后,把工業設計的發展對策確定為文化創意和產業化,而且還需要充分的結合二者。
目前,我國必須把良好的創業環境創造出來,構建高效的政策支持機制和高技術的基礎設施,使產業鏈條具備相互接駁特征,構建的交易平臺具備高度市場化,這是我國創意產業實現大力發展需要的條件與背景,并把工業產品設計產業體系確定為基礎和核心,把平面和環境藝術設計等相關行業涵蓋在橫向聯系范圍內;產品的宣傳和營銷等環節為縱向聯結擴大的范圍。對于我國經濟發展而言,工業設計發揮增進強大競爭力功能,在我國獲得全球市場競爭優勢,從“中國制造”轉變為“中國創造”,打造充滿活力的國際形象中,其作用的重要性將是不言而喻的。我國政府在綜合國力增強過程中,如果想走以高新技術產品附加值提高之路,重視工業設計就是必要之舉,需要把政府管理部門和行業協會專門設立起來,并且在資金上大力扶持。此外,需要加大重視設計教育力度,就工業設計而言,其質量和競爭實力直接決定于設計人才。我國目前的設計師具有世界影響的幾乎沒有,而且在補給新鮮血液方面也能力有限。多元化應是設計人才應具備的特點,而且其背景也需要擁有跨行業和國際化等特征。因此創意產業集群也極有必要形成,致使文化生態具備多元化特征,形成創意服務產業鏈。以城市創意產業集聚效應為依托為產生和轉化創新,打造載體和發展空間。同時需要強調的是,發展工業設計需要跨區域,實現國際化互動,不能局限在個人和單個企業或單個城市上,應具有地理性集聚特征。工業設計創意產業把創意設計向產品進行轉化依靠技術支持平臺來實現,設施的研發和對創意人才的轉讓與吸引等為主要的社會和生活環境內容。另外,企業和政府還要從外部條件方面不斷進行完善,為工業設計創意產業商品價值的發揮打下堅實基礎。如培訓教育具備專業化特點,人才市場要具備靈活性,市場需求實現多樣化,相關產業要給予支撐,信息流和人才流以國際化為基礎,同時,社會環境和政策環境也要極力做到寬松。
三、結語
1.1縮短交貨周期,提高市場的反應速度
如果設計和工藝分離,產品設計人員一般注重考慮產品的性能需求,由于工藝經驗不足,對產品的設計工藝性考慮不夠,在產品設計中往往存在工藝性不好的情況,等到產品已經投入到生產加工線上才發現設計的產品沒有可加工性,再返回重新修改產品設計,將嚴重影響生產加工和交貨周期,如果產品設計的同時了解工藝加工,設計的產品具有加工工藝性,產品設計后就能直接生產出來,而不存在反復設計的現象,可以縮短設計周期,提高市場的反映速度。
1.2節約成本,提升產品加工質量
只有了解工藝設計與工藝加工方面的知識,才能在設計過程中考慮產品能否按最少的工藝步驟、加工方式和盡量利用現有工裝加工出合格的產品,下面從牙輪鉆頭設計和加工方面的實例進行分析:
1.2.1鋼齒牙輪保徑齒的設計
在以前的設計過程中,經常存在設計的空間太小,即兩顆排之間空間太小。焊齒時敷焊厚度不容易控制,導致兩顆齒之間寬度變窄,而且齒的根部容易留下焊渣,焊渣主要是含碳化鎢的超硬材料,鉆鉸保徑齒孔時,鉆鉸刀只要碰到焊渣,就會導致刀具崩刃或造成產品廢品,當焊渣太多,刀具崩刃太嚴重時,必須先手工打磨焊渣,這樣不僅增加了操作工的工作量,也影響加工效率,如果在設計時考慮工藝加工,在不改變產品性能的同時,通過改變銑削深度、角度等參數設計,就能有效避免打刀問題的發生。
1.2.2產品設計與工藝工裝相結合
在不影響產品性能的前提下,如果設計產品時盡量考慮選用現有工裝加工,能有效減少新工裝的設計和制造,不僅能節約工裝設計的時間和制造周期,而且能夠節約生產成本。當然,這需要產品設計者了解工藝設計,掌握產品加工時關鍵參數如何控制和檢測,才能判斷是否可以利用現有工裝。
2實現產品、工藝設計一體化的構想
實現產品、工藝設計一體化,需要從“硬件”和“軟件”等方面著手,需要提升機床的加工能力、公司領導自上而下的重視、注重人才的培養以及選擇合適的設計軟件等。
2.1提升機床加工能力
先進的機床是提升產品加工能力的有力保障,如果機床加工能力有限,有的產品可能無法加工,即使能加工,也可能需要設計復雜的工裝,工裝的設計和制造周期長,嚴重影響產品交貨周期。隨著加工中心等先進機床的出現,很多外形復雜的產品都能通過機床轉盤的旋轉和編制程序來實現加工,產品加工對工裝的依賴性也越來越小,設計的專用工裝也相對較少。
2.2自上而下的重視
實現產品、工藝設計一體化與公司和部門領導的大力支持是分不開的,因為制造行業存在一些“重設計、輕工藝”的現象,很多人都希望從事產品設計的工作而不愿意主動承擔工藝設計工作,這將存在人員結構的不合理現象,而這顯然對企業的發展不利,要想成為制造業的龍頭企業,需要改變這一觀點,需要自上而下的重視工藝設計,從管理模式的改變到人力資源的調整,都需要領導的大力支持。
2.3注意人才的培養
企業要想從市場服務、產品設計、工藝設計和加工制造等各方面水平得到提升,則需要這些方面的綜合性人才的培養。從市場對產品的需求和選用到產品設計,從工藝設計到工藝加工都掌握好了的人才,不僅能夠快速地為市場做出反映,為用戶推薦合適的產品,也能及時處理制造現場加工出的不合格品,能準確判斷不合格品是否滿足產品性能,對影響產品性能的不合格品判定報廢,對不影響產品性能的不合格品做一些相應的放行處理,做到既不影響產品質量,也不影響生產加工,還能為公司節約成本。
2.4選擇合適的軟件作為設計平臺
選擇合適的設計平臺至關重要,不僅關系到設計效率,而且關系到設計質量,在當今信息化高速發展的時代,一般引入產品全生命周期管理系統(PLM系統),基于PLM系統,定制開發牙輪鉆頭產品與工藝設計軟件,設計人員按照標準化設計流程就能完成不是很復雜的產品設計和工藝文件的編制,也能根據系統中提供的工裝加工信息,快速判斷設計的產品是否需要設計新的工裝夾具。
3一體化實施后的注意事項
3.1改變觀念,突破認識
隨著PLM系統等設計平臺的搭建,產品設計和工藝設計更加標準化,從而也會隱藏另外的問題,可能有的設計人員對產品設計和工藝設計都停留在軟件的使用上,沒有更深入了理解產品設計原理;工藝設計也可能只是停留在工藝文件的編寫上,如果對工藝設計和加工理解不透徹,即使編寫的工藝文件有錯誤也不能發現,錯誤的工藝文件用于產品加工,可能給公司造成不可估量的損失,因此,不僅要掌握工藝設計的原理,而且需要了解機床加工和編程方面的知識,只有了解工件的加工方式和方法,才能更好地設計出可加工的產品。
3.2增強各部門橫向聯系與配合
設計、工藝及加工制造部門應該緊密結合,有的產品可能會根據市場需求做出一些更改,產品更改后,數控程序、下發到制造部門的工藝文件等都需要更改,有時候存在產品設計更改后沒有及時通知制造車間更改工藝文件的現象,而完整的工藝文件是奠定產品制造質量的基礎,如果工藝文件沒能及時更新和替換,實際加工工藝與工藝文件不符,容易造成加工質量事故。因此,需要加強各部門的橫向聯系與配合,新工藝或產品設計如有更改,都需要立刻更新制造車間工藝文件和程序等。
4結語
隨著CAD/CAM/CAE以及計算機信息和網絡技術的發展,歐美各航空制造大國均已全面采用三維數字化設計和制造技術,全面采用三維數字化產品定義和仿真技術,從根本上改變了傳統的飛機設計與制造方式,大幅度地提高了飛機設計制造技術水平。波音公司在波音777飛機的研制過程中,由于全面采用了該項新技術,使研制周期縮短50%,出錯返工率減少75%,成本降低25%,其研制過程是數字化設計制造技術在飛機研制中應用的重大突破。近幾年在美國波音787、F-35、歐洲A400M及A350的研制中,數字化設計及裝配技術有了更為深入的應用[1]。近幾年,國家加強了對航空業的扶持力度,我國的航空制造業迎來了高速發展時期。當前一些新型號的研制已全面采用了基于MBD的全三維產品設計,飛機產品設計已全面實現三維無紙化設計,取得了產品從二維模擬量到全三維數字量的革命性突破,也為進一步實施數字化制造打好了堅實的基礎。目前零件制造部門使用MBD數據已較為順利,大大減少了因工人對圖紙理解偏差導致的質量問題;然而裝配工藝設計部門依然按照傳統方式進行裝配工藝的規劃和設計,導致三維數字化的產品數據在裝配工藝設計階段出現斷層,使得三維數字化的產品設計數據無法準確順利地往下一級流動,需要大量的人員手工參與,數據的準確性、連續性被破壞,裝配指令(即AO)的編制完全采用文字或者插入少量圖片的方式進行表達,工人現場使用時還需參照大量設計技術文件以及各類工藝性文件,可讀性和操作性極差,一線操作者意見很大,普遍存在師傅干什么徒弟干什么的情況,無法起到指導現場操作的作用。因此裝配工藝設計部門需要適應全三維數字化設計的新形勢,采用基于MBD的三維數字化裝配工藝設計系統進行裝配工藝的設計和規劃,利用設計部門在VPM協同設計系統中設計并發放的產品三維數模,通過數據接口將產品數據導入裝配工藝設計系統中,并將產品三維數模的路徑關聯到每個零件上,在三維可視環境下進行產品的裝配工藝規劃及工藝設計,直觀地反映裝配狀態,最后生成現場使用的三維可視化裝配指令指導現場生產。
2基于MBD的三維數字化裝配工藝的設計過程
基于MBD的三維數字化裝配工藝設計不僅僅是指編制三維裝配指令,而是貫穿飛機設計的整個過程,在整個過程中不同階段有不同的側重點。這個過程主要包含以下三個階段:第一階段:工藝系統接收產品初步設計數據,分析產品結構特點,與設計人員協商初步確定工藝分離面并制定初步的裝配方案,然后在三維仿真軟件內進行裝配方案可行性的初步分析,制定總體裝配方案,分析可能的裝配難點和重點。第二階段:工藝系統接收產品較高成熟度的MBD設計數據,在三維仿真軟件內對重點部位(必要時對全部)結構件、管路、自動化裝配設備等進行裝配過程和人機功效的詳細仿真分析,發現并解決產品、工裝以及工藝方面的問題并給出解決方案,如圖1~圖3所示;這個階段的工藝工作主要包括:裝配順序的創建和優化;裝配路徑設計和優化;裝配工藝過程仿真模擬、人機功效模擬、自動化定位及制孔設備等的工作仿真。利用三維數字化仿真軟件對產品的組件或部件進行裝配過程規劃,確定組件或部件內零組件的裝配順序;按照工廠現有裝配條件和裝配單元工作內容,進行裝配路徑的仿真和優化;最后在數字化裝配仿真系統中進行零組件或自動化設備的裝配過程及人機功效的仿真模擬,分析裝配工藝過程的可操作性和合理性,發現并解決數字化產品模型裝配過程中所遇到的產品、工裝以及工藝設計中的各類問題,同時也可以進行工具等的選型工作[2]。第三階段:接收設計部門的最終三維MBD設計數據,創建頂層MBOM以及PBOM等工藝數據,在數字化工藝設計系統中進行裝配工藝的詳細規劃和細節設計以及資源庫的創建,在三維可視化的環境下進行零組件以及標準件的劃分,在全三維的環境下對裝配指令進行工步級的細節編輯,最終生成現場使用的三維可視化工藝指令。
3三維數字化裝配工藝設計系統的架構和工作模式
3.1三維數字化裝配工藝設計系統的架構
本文所述的裝配工藝設計系統是基于達索公司的DELMIA軟件平臺進行開發的三維數字化裝配工藝設計系統,DELMIA軟件平臺分DPE和DPM兩個工作環境,DPE側重數據管理和工藝規劃,DPM則提供一個三維可視化的環境便于產品數據的劃分和裝配仿真等工作。由于DELMIA只是提供了一個平臺且目前MBD設計標準不統一,故需要在原有基礎上進行客戶化定制和開發,本系開發了多種輔助工藝設計工具以便工藝設計人員只需極少的文字輸入即可完成工藝設計,所有關鍵數據均直接繼承自產品MBD數模,保證了工藝信息的完整和準確;此系統中最為復雜難度最大是MBD數模中標準件的處理和劃分,由于大型飛機標準件數量都在數十萬甚至上百萬件以上,采用實體建模將會產生天量的數據,因此目前飛機標準件設計大都采用點線等元素進行簡化表達,無法使用DELMIA中標準功能進行標準件的工藝規劃,因此系統開發了一套專門處理標準件模型的工具,本系統也是國內目前唯一實現了對以點線表達的標準件識別和劃分的系統,如圖9所示。本系統依托VPM協同設計平臺提供MBD產品數據,在DELMIA中完成PBOM的創建、頂層MBOM的劃分、三維裝配指令的設計并向協同平臺提供底層MBOM以及三維裝配指令等數據,由系統平臺進行管理和發放。三維數字化裝配工藝設計系統的流程及架構如圖4所示,整個三維數字化裝配工藝設計系統始終保持設計數據的一致性,保證數據的準確性及完整性,同時本系統可給生產管控系統(MES)以及ERP系統設置數據接口[3]。
3.2三維數字化裝配工藝設計系統的工作流程
三維數字化裝配工藝設計系統主要由需要工藝管理部門和各車間工藝設計部門使用和管理,工藝管理部門和各車間工藝設計部門必須緊密協同才能順利開展三維數字化裝配工藝設計,同時工藝管理部門需要給予車間一級足夠的權限,畢竟車間一級工藝人員對產品設計特點有更深入的了解。工藝管理部門主要負責三維裝配設計系統數據的頂層設計,其利用DELMIA中的DPE環境下的數據接口進行EBOM導入,通過對EBOM的重組增加工藝組件和路線定義等形成PBOM;在PBOM的基礎上構建頂層MBOM;根據各廠際分工要求進行大部件級的頂層工藝組件的劃分,如圖5所示。各車間工藝技術主管接收工藝管理部門下發的數據,進行各車間內部工藝面的進一步劃分并將之分派給具體每個工藝員;工藝員接收工藝主管分發的具體某個裝配單元的數據,進行本裝配單元裝配工藝的層次劃分以及具體工步的分解,在DPM三維可視化的環境中中進行零組件及標準件的劃分,然后在DPE環境下進一步進行裝配可視化修飾等細節編輯,但對于裝配工藝所需飛機裝配技術條件、材料、工藝規范文件等全部采用專門開發的工藝設計工具進行創建以保證編制數據的準確和完整。最后直接在DPE中輸出結構化和標準化的三維裝配指令并提交審批,經過審批的裝配指令發送到協同平臺進行統一進行發放及管理,以上過程見下圖6~圖14所示。三維裝配指令審批發送到系統平臺后由工藝管理部門統一管理,不屬于裝配工藝設計的范疇,本文不再贅述。
4基于MBD的三維數字化裝配工藝設計的優勢及要求
4.1基于MBD的三維數字化裝配工藝設計的優勢
1)采用基于MBD的三維數字化裝配工藝設計,徹底解決了制約裝配工藝設計過程中涉及的數據準確性、完整性的問題,整個裝配工藝的設計完全基于設計的MBD數模,保證了與設計數據的一致性;2)工藝人員在三維可視化的環境下進行裝配工藝的規劃、仿真和設計,使得裝配工藝設計更加直觀更有操作性,通過裝配路徑仿真、人機功效仿真以及自動化設備工作仿真等可提前發現存在的設計、工裝及工藝規劃包含的問題并提前予以解決,大幅減少現場實際生產時的各類問題,提高生產效率并大幅降低生產成本;三維可視化裝配指令設計系統使工藝人員完全從枯燥的文字編輯以及事后數據校對中解放出來,工藝人員只需關注裝配工藝的可行性和合理性,無需花大量精力進行數據準確性和完整性的檢查;3)在三維數字化裝配工藝設計系統中輸出的三維裝配指令徹底顛覆了傳統文字化的裝配指令,工人只需在系統輸出的三維可視化裝配指令中進行簡單操作即可,無需查找大量的圖紙、設計技術文件以及其他工藝性文件,做到了可見即所得、所得即所需的效果,同時工人還可在裝配指令的三維視圖中對輕量化的設計數模進行各類尺寸的直觀測量,便于工人現場操作的進一步了解;4)三維數字化裝配工藝設計系統可輸出裝配部門準確完整的底層MBOM,有利于ERP以及MES系統的實施和管理;5)三維數字化裝配工藝設計系統可以與裝配知識庫系統緊密集成,使得公司積累的知識在裝配工藝設計時順利地的共享和調用;6)工藝管理部門可利用DELMIA軟件平臺中DPE模塊對整個裝配數據進行有效的管理,保證下游數據的完整性和準確性,利于工藝設計部門編制完整準確的裝配指令。
4.2基于MBD的三維數字化裝配工藝設計的要求
1)基于MBD的三維數字化裝配工藝設計要求有準確、完整及規范的且嚴格執行的MBD數模,產品設計數據是所有下游數據的源頭,設計數據是否準確、完整及規范是決定三維裝配工藝設計系統是否順暢和準確最關鍵的要素。因此產品設計部門必須要有科學合理的與制造部門協商過的MBD設計標準和規范且必須嚴格執行,否則必定會導致整個下游其他系統的數據的混亂和實施困難[4]。2)工程制造部門也須有嚴格的與設計部門MBD設計標準和規范相協調的各類工藝規范且必須嚴格執行,用以支撐三維數字化裝配工藝設計。本文所述的裝配工藝設計系統在開發過程中發現產品設計標準很大程度上體現的是傳統二維設計模式的思想,不能很好的適應當前基于MBD的三維數字化設計要求,而且設計人員沒有嚴格執行現有標準化要求,特別是以點線表達的標準件模型存在大量的格式錯誤等不規范設計,導致系統開發比較緩慢,僅為了解決標準件數模處理和劃分就占了近三分之一的時間。因此產品設計應開發專用的標準化設計工具和數據庫用以支撐基于MBD的產品設計,同時需要借助專業化的軟件工具對MBD產品數據進行標準化等項目的批量檢查,最大限度地減少因人為因素導致的產品數據錯誤。3)工藝設計人員必須具備相當的工程經驗,熟練理解并掌握三維數字化裝配工藝設計系統所涉及的理念和軟件使用要求,三維數字化裝配工藝設計系統對工程技術人員來說只是工具,它本身無法識別工藝設計和規劃的合理性和可行性,這些都必須由工藝設計人員依靠經驗和知識確定。
5結束語
一、開展“兩防一體化”建設是經濟社會發展對人防工作提出的新要求
人類社會發展史,特別是一些發達目家的經濟發展已經證明,社會的現代化程度越此文來源于文秘站網高,人們的物質文化生活水平越此文來源于文秘站網高,政府對社會提供的保障服務也隨之不斷提高和完善。密切關注社會生產的安全和人民生活的安全,不斷提高社會運作和人民生活的質量,是政府的一項重要職責。在我國社會主義現代化建設進程不斷加快,人民物質文化生活水平不斷提高,社會物質財富不斷豐富的同時,各種災害事故隱患也逐漸增加,人民群眾的生產、生活安全和生存環境,已成為實施經濟社會可持續發展戰略不可忽視的一個重大問題。我國是世界上災害最嚴重的國家之一。有關資料顯示,建國五十年來,全國平均每年因各種災害而死亡的人數多達數萬,所造成的經濟損失約占國民生產總值的3—6%,大大高于發達國家0.3—0.5%的比率。且不說震災、水患等自然災害,生產、生活中的災害事故亦頻頻發生,在一些領域甚至呈上升趨勢。如化工事故,據統計,1969年至1981年,全國登記在案的為102起,到1987年已增至3617起,不僅上升趨勢很快,而且造成的人員傷亡和經濟損失也越此文來源于文秘站網來越此文來源于文秘站網大。僅黃島油庫、深圳清水河化學品倉庫兩起爆炸事件,就造成20多人死亡、100余人受傷,疏散轉移居民13萬余人,經濟損失達3億多元。這些災害事故,不僅給城市建設和人民生命財產造成了嚴重威脅和損失,而且影響和制約了我國經濟的發展。在經濟社會發展中,全面加強社會保障機制建設,保障人民群眾生產和生命財產安全,組織人民群眾對自然災害和各種突發事故進行有效的防護與救援,預防和減少災害損失,維護社會穩定,已成為各級政府的緊迫任務。
目前,我國的防災和搶險救災組織體制和運行機制還比較松散,沒有從總體上建立起一套統一的社會救援組織體制和自如高效的運行機制,各種災害救援力量分散于不同行業,隸屬于不同部門。這種組織體制,固然有專業性較強的特點,但又有綜合性不足以及條條管理、自成相對封閉體系,不便統籌救災準備工作和協調使用各種救災力量等嚴重缺陷,特別是現在,“復合型”災害越此文來源于文秘站網來越此文來源于文秘站網多,這種救援工作體制更顯得與現實需要不相適應,直接影響著防護和救援效果,也難以使防災救災工作走上制度化、規范化軌道。預此文來源于文秘站網防災害事故的計劃性、災害事故的突發性和搶險救災行動的綜合性,迫切需要建立一個綜合管理開展災害事故風險評估和研究制定防災救災預案,統一組織指揮和協調使用各種防災救災力量的組織機構,以便有效組織調度有關部門、單位,制定防災救災預案,在出現災害事故時,根據需要采取協調一致的行動,形成防災和搶險救災合力,預防和最大限度地減煞災害事故造成的損失。就目前政府機構設置及其職責分工情況看,人防部門承擔防災救災職能,具有其他部門不可比擬的優勢和條件。一是人防部門軍地共管的領導體制和業已形成的軍地密切協作的運行機制,便于協調軍地兩方面的力量參加重大災害事故的應急救援;二是人防部門已經建立起較為完善的組織指揮體系和通信警報系統,具有實施搶險救災指揮調度的便利條件和迅速有效的災情報知手段;三是人防部門既有的組織指揮專業人才隊伍,熟悉組織指揮的內容、方法和程序。由于組織實施人民防空與防災救援行動特點相近、方法通用,人防部門的干部隊伍完全有能力承擔從災害事故風險評估、防災救災預案準備到組織實施防災救災行動等一整套防災救援任務;四是人防部門已經組建和訓練了一支包括七種專業技術力量的人防專業隊伍,可基本適應遂行各種搶險救援任務的需要。戰時組織人民防空和平時組織防災救援總體要求和目的的一致性,敵空襲后果和災害事故后果的相似性,消除空襲后果和消除災害事故后果在組織指揮方法、程序和力量使用上的共同點,說明人防部門承擔綜合管理防災救災的職能,既是經濟社會發展的迫切需要,也是合理配置政府職能的最佳選擇。
二、“兩防一體化”是促進人防平戰結合向更高層次發展,推動人防向民防轉變的必由之路,也是加強人防建設的重大舉措
在人防平戰結合進程中,人防工程等設施的開發利用,推動了人防建設由封閉到開放,由消耗型向增值型發展的歷史性跨越此文來源于文秘站網,是人防工作為經濟建設服務的一項重大成果?!皟煞酪惑w化”勢必有力推動人防工作在更寬廣的領域服務和保障經濟社會發展,更具體地體現其“保護人民的生命和財產安全,.保障社會主義現代化建設的順利進行”的宗旨,加快我國人防與國際民防接軌的步伐,這既符合優化配置資源的市場經濟規律,也符合國際民防的發展規律;既是維護國家和人民根本利益的需要,也是人防建設新的生機、活力之源。
從國際上看,國外“民防”最早也是以“防空”的概念提出來。隨著戰爭形態的變化和經濟社會發展的客觀需要,“民防”這一概念的內涵不斷擴大,不僅包括了防空襲,而且包括了保護居民在戰爭中免受各種傷害,進而延伸到平時保護居民生命和財產安全。當前,在國際上,民防已發展成為戰時和平時保國保民的一項重要的防御國策,其職責已從保護平民生命財產少受戰爭和災害事故的威脅與破壞,一直延伸到各種人道主義救援;從保存國家戰爭潛力拓展到平時搶險救災,甚至保護生態環境和人類文明遺址。可見國際“民防”已經是一個全方位、多層次、綜合性的概念,其職能已囊括戰時和平時經濟社會生活的諸多方面,研究和落實的是生存與發展這兩個事關國家安全利益和長遠利益的最基本的問題,是一種體制和機制上的高層次的平戰結合。我國已于1992年加入國際民防組織,又是一個擁有13億人口的發展中大國,面對與國際民防的差距,應當深入研究國際民防的發展規律,借鑒其先進經驗和做法。要通過實施“兩防一體化”,推動人防平戰結合向更深程度和更高層次發展,把人防戰時防空救災的職能延伸到平時的防災救災,把兩者在體制的層面上結合起來,并切實體現在國家經濟社會發展的機制中和藍圖上,使人防建設不僅能夠筑牢空天防護的“盾牌”,而且能夠為經濟社會發展系上一條“安全帶”。
就人防事業本身的發展而言,空襲與反空襲、防空襲已成為現代高技術戰爭的主要作戰形式,“ 矛”與“盾”的較量空前尖銳、劇烈,人民防空的建設水平和御敵能力,直接關系戰爭勝負及國家和人民生命財產安全。同時,現代高技術戰爭,敵空襲的隱蔽性增強、突然性增大,目標破壞集中,毀傷程度嚴重,消除空襲后果任務艱巨,因此,也需要通過平時的防災救災行動,鍛煉提高處置各種突發性事故的能力,不斷增強人民防空隊伍的戰斗力,為贏得防空襲斗爭勝利奠定堅實的基礎。目前,人防系統雖然建立了比較完善的組織指揮、人口疏散、通信警報和掩蔽工程體系,組建了人民防空專業隊伍,但實戰能力尚未經過檢驗,尤其是人民防空的組織指揮系統和專業隊伍,由于缺少類似實戰的鍛煉,戰時能否有效發揮作用_,能否確?!按蜈A”,目前尚不好完全做出肯定性的回答,亟需通過參加平時的搶險救災,大力推進“兩防一體化”工作,使人防隊伍得到應有的鍛煉,從而不斷檢驗和提高其戰斗力。由此可見,加強“兩防一體化”工作,不僅是經濟社會發展的需要,而且也是關乎人防建設質量和人防事業生存、發展的一件大事。
三、省級人防部門在“兩防一體化”工作中應抓好的幾個方面的問題
對于如何搞好“兩防一體化”工作,近年來,一些省、市已經進行了有效的探索和實踐,積累了一些經驗。1999年,我省按照“以承擔化學事故應急救援為重點,兼顧其他與人民防空關系緊密的救援,組織協調社會有關方面力量,消除事故(災害)后果,推進人民防空與應急救援一體化”的思路,在石家莊等五個城市開展了化學事故應急救援試點,在取得初步經驗后,從20__年開始將此作為人防工作改革的一項重要任務,向全省各市人防部門做出部署,縣級人防部門的專業隊伍,正在按照“兩防一體化”的要求組建。目前,滄州市已在人防辦成立化學事故應急救援指揮中心,邯鄲市邯山區人防辦已承擔防汛和抗洪救災職能,其他各市也在結合實際,積極研究開展“兩防一體化”工作的措施和辦法。從試點至今,已有五個市共接警處警30多次,邁出了實施“兩防一體化”的第一步。但從我省乃至全國范圍看,“兩防一體化”工作還處于探索起步階段,尤其是各省、自治區,所轄各城市情況差別較大,防救重點不盡相同,領導層對這項工作的認識程度也不盡一致。如何把這項工作開展起來,堅持下去,有待研究解決的問題還很多。我們認為,推動“兩防一體化”工作,并使之走上制度化、規范化軌道,省人防部門應著力抓好以下幾個方面的工作。
一是政策推動。開展“兩防一體化”,是一項涉及面廣、政策性強的工作,是人防平戰結合和經濟社會發展中的一件新生事物,要在一省范圍內展開,需要有明確的政策措施。在這項工作中,省人防部門的主要任務是宏觀指導,總體調度,出臺政策,推動各市以政府行為抓好落實。應把“兩防一體化”工作作為人防工作改革和更好地服務經濟社會發展的重大課題,深入研究,精心謀劃,主動與省直有關部門和各市政府、軍事機關溝通協調,闡明利害;積極為省政府、省軍區當好參謀,站在落實“三個代表”要求的高度,著眼全省經濟社會可持續發展和深化人防工作改革,大力提高人民防空建設水平和戰時、平時的服務保障能力,提出實施“兩防一體化”的意見建議,以省政府、省軍區或省國防動員委員會的名義出臺開展“兩防一體化”的政策措施,確保其高起點開頭、舉步。
二是制訂規范。圍繞“兩個適應”、平戰兩個需要和遂行防災救援任務,對“兩防一體化”工作的領導體制、運行機制和機構設置,人防部門與其他有關部門的防護職責界定和任務分工,建立社會救援網絡等方面的問題,提出明確要求;對事故災害風險評估、分門別類制訂防災救災預案和各項保障計劃、完善指揮通信手段、整組專業隊伍以及器械裝備配備等明確標準,做出規范,并督導各市抓好落實,確?!皟煞酪惑w化”工作沿著規范化軌道發展。
【Abstract】The chemical industry is closely connected with people's lives, whether from the angle of material life, or from the perspective of the spiritual life, all need chemical products for the service. In chemical production process, chemical mechanical equipment occupy an important position, including the work efficiency of related mechanical equipment, and the choice of material are play an important role for chemical industry eventually economic benefits. The choice of the material is one of the most key content of the chemical machinery design, its quality is directly related to the quality of chemical mechanical design work. Based on this, this article mainly discusses on how to choose good material in the process of chemical mechanical design work.
【P鍵詞】化工機械;設計;材料
【Keywords】chemical machinery; design; material
【中圖分類號】TH122 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)04-0139-02
1 引言
隨著社會生產力的發展,化學工業的生產進入到一個全面發展時期,新的技術與手段層出不窮,使得化學工業得到更大規模的生產和發展,為人們的生活和社會的發展增添了大量的物質財富,加快了社會發展進程。在化工機械設計過程中,選擇優質且合適的材料至關重要。做好這一項工作,不僅有利于促進化工生產的發展,提高設備工作效率,而且也有利于提高整體的經濟效應,促進發展。
2 在化工機械的設計過程中材料的選擇探討
在我國經濟快速發展這一背景之下,資源的需求以及利用趨勢日益上升,目前大多數用于機械設計的相關材料已經被大量開采,甚至于有些材料已經成為稀缺資源,因此,在化工機械設計過程中對于材料的選擇方面更要慎重。在此討論在化工解析設計過程中哪些材料是適合機械設備設計過程的,以此為后續的材料應用奠定基礎。
2.1 對于載荷型材料的選擇
在化工機械的設計過程中,一般來講,對于材料的選擇方面需要考慮材料的載荷性能,而從材料的載荷性能考慮的話,又可以分為兩個方面。
一是在外載荷力的作用下,零部件出現扭轉的情況時,應力大多集中在材料的表層,這就表明,材料的表面性能直接決定著零部件的控制效果。因此,在材料的選擇方面,假若機械材料需要承受載荷力,就可以選擇低碳鋼滲碳或者是中碳鋼調質的方式對材料進行加工,通過以上方法來確保機械產品的質量[1]。
二是對于一些能夠承受壓縮或者是拉伸作用的材料,載荷力一般是作用在零件的橫切面,可以使得橫截面的應力均衡受力,這就需要在化工材料的選擇方面選擇一些性能分布均勻的材料,以此來保障在機械設計的加工、生產等環節對材料進行高效作業,促進化工工業的發展。
2.2 對于碳素鋼與合金鋼型材料的選擇
在化工機械的設計過程中,碳素鋼是一種比較常用的材料,究其原因,正是因為碳素鋼這一材料在價格方面比較實惠、加工的工藝也比較便利,從而被廣泛使用。盡管碳素鋼這一材料存在多個方面的優勢,但是也存在碳素的韌性和強度比較差這一缺點,這就使得中等以上的材料不能被完全形成,正是由于這一缺點的存在促使碳素鋼這一材料不能被廣泛使用在化工機械設計過程中。
隨著科技的進步與發展,可以在碳素鋼中加入合金,從而形成一種新的材料,即為合金鋼[2]。這一材料在淬透性、韌性、強度等方面都得到了較大的提高,并且由于合金的加入也提高了這一材料的耐磨性。
因此,在化工機械的設計過程中,為了充分利用材料,當遇到零部件橫截面積大、材料外在荷力大以及需要對材料進行淬透時就可以使用合金鋼這一材料,而其他情況則使用碳素鋼就可以得到解決。
3 在化工機械的設計過程中材料的應用探討
在了解化工機械的設計過程中所需要使用的材料之后,如何將所選擇好的材料應用于化工機械中呢?為此,論文就針對于此,提出以下幾個方面的探討和研究。
3.1 經濟性與實用性相結合,合理應用機械材料
針對化工機械設計材料的運用,首先要遵循經濟性與實用性相結合的原則,為化工機械的設計奠定基礎。材料運用的經濟性與實用性的統一,需要充分考慮到兩個方面的內容。
一是應用于機械設計中的材料要按照零部件的加工工藝標準,機械加工過程中所要使用的工藝技術也有多個種類,如切削工藝、鑄造工藝、焊接工藝等,不同的工藝技術對材料的運用要求也是不同的,比如說切削工藝要求材料的應用符合切削工藝可操作性特征,因此,在材料的應用過程中要在工藝技術不同要求的基礎上合理使用。
二是需要強調材料應用中的經濟性,在化工機械設計^程中,在保障各項材料符合工藝要求的前提之下,科學合理地對材料加工成本進行有效的控制,從而為后續工作的順利開展奠定基礎[3]。
3.2 環保性與節能性相結合,減少機械材料的損耗
針對化工機械設計材料的運用,需要在使用的過程中遵循環保性與節能性相結合的原則,從而有效提高資源利用率。隨著我國經濟的快速發展,不斷增長的經濟與不斷消耗的資源成為主要的一組矛盾,如果一味地追求經濟效益,勢必會給社會的發展帶來不利的結果,因此,對于化工機械設計材料的選擇,不僅要考慮到對環境的保護,也要考慮到成本的輸出。在化工機械的設計過程中,做到環保性與節能性的統一,有利于促進我國生態環境社會的發展和建設,也是可持續發展對化工機械設計工作所提出的新要求。比如說,在機械設計鑄件的環節中,就需要充分考慮這一環節所使用到的材料在環保方面的問題,在環保觀念下盡可能地合理使用材料,在最大程度上節約原材料和成本,減少不必要的能源消耗,從而做好化工機械設計工作。
4 結語
機械設備是化工生產正常且穩定運行的一個先決條件,而在機械設計過程中對材料的選擇和應用是機械設備設計中關鍵性的一個環節,也已經成為一個深受社會大眾關注的問題,由此可見,做好化工機械設計中材料的選擇,并且在此基礎上進行合理的運用至關重要。為此,論文就以此為主要的討論方向,針對在化工機械設計過程中如何做好材料的選擇工作,并且在此基礎上進行合理地運用,促進化工機械設計工作得到順利開展,從而提高化工機械設備的工作效率,進一步提高化工生產的質量。
【參考文獻】
【1】趙忠國.機械設計中的材料的選擇和應用[J].科技風,2011(17):58.
非國有企業專業技術人員。
二、評審級別
助理工程師(初級)、工程師(中級)、高級工程師(副高級)。
三、評審方法
采取“直通車”的辦法,不受每年職稱評審一次例會的限制,根據申報情況隨時組織評審。
四、評審申報材料
1、高級工程師審核表一式三份(中級以下不需填);
2、遼寧省專業技術資格評定表一式三份(帖上照片);
3、遼寧省專業技術資格報評推薦表一式三份;
4、反映個人學歷、資歷、的相關證件(原件、復印件);
5、主要業務成果(獲獎證書及有關業績證明復印件);
6、論文、著作(原件、復印件);
7、一寸照片四張。
五、評審的工作內容
1、計算機職稱考試考前輔導;
2、職稱指導與推薦;
3、工程師報卷資料指導;
4、高級工程師答辯培訓與指導。
六、評審條件
1、學歷、資歷要求
高級工程師:博士畢業滿2年;本科滿5年。工程師:博士畢業;碩士、雙學士學位滿2年;本科、專科滿4年。
2、業績成果要求
高級工程師須具備下列條件之一:①國家級自然科學獎、發明獎、科技進步獎、星火獎;②?。ú浚┘壈l明獎、科技進步獎、星火獎;③市、省直廳局科技進步一等獎一項或二等獎兩項以上;④科技成果被列為市、省直廳局級以上重點推廣項目,取得了明顯的經濟效益、社會效益和環境效益,并獲得有關方面的獎勵;⑤市、省直廳局以上先進科技工作者;⑥?。ú浚┘壷卮罂萍记闆r(信息)成果二等獎。工程師須具備下列條件之一:①省級以上自然科學獎、發明獎、科技進步獎、星火獎;②市、省直廳局科技進步三等獎;③科研成果通過技術鑒定,并有一定推廣價值(須附“技術鑒定證書”);④市、省直廳局級重大科技情報(信息)成果獎;⑤科研成果被列為市、省直廳局級推廣項目。
3、論文、著作要求
在企業從事專業技術工作的人員參加相應級別的專業技術資格評審時,對論文數量不做限制性要求。經本(行業)企業采用的技術創新報告、發明專利、研發項目、工藝方案、技術鑒定報告、可行性方案、行業標準等可替代論文。
4、直接申報
(1)助理工程師:本科畢業1年、大專畢業3年、中專畢業5年;
(2)工程師:碩士畢業2年、本科畢業5年、大專畢業7年;
(3)高級工程師:博士畢業2年、碩士畢業7年、本科畢業10年。其工作業績、技術水平和貢獻以近五年內取得的成果和業績為依據。工作業績、論文(著作)、外語及計算機能力水平按現行評審條件掌握。
[論文摘 要] 石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產各種燃油和化工原料的生產裝置。裝置內的各種工藝介質多為易燃、易爆和有毒性的物質。因此,在石油化工裝置施工過程中,各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制,嚴禁其泄漏,否則將造成嚴重后果。本文旨是根據石油化工裝置工藝技術的危險因素,安全設計方面進行深入的探討。
目前我國石油的生產是越來越大,可是石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產各種燃油,以及是以化工原料為主體的生產裝置的,裝置內存在著各種工藝介質很多都是有毒性的物質,易燃、易爆的物質和。也就是說,在石油化工裝置施工過程中,各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制,嚴禁其泄漏,否則將造成嚴重后果。工藝管線安裝過程中,為檢驗焊縫的質量及法蘭連接處的密閉性,管線的試壓工作是十分重要和必不可少的一道關鍵工序。
實際上,從標本兼治的理念來看,設計成品的質量對安全生產有著不可忽視的影響。石油化工裝置設計安全是預防火災爆炸事故發生,實現安全生產的一項重要工作。那么要如何保證裝置設計安全呢,當然就要嚴格、正確地執行相關法規、標準規范,特別是強制性標準。
一.石油化工裝置管線試壓工藝技術研究
1.技術準備。大型石油化工裝置工藝管線系統多,走向錯綜復雜,為了使試壓工作正常進行,必須預先做好充分的技術準備。試壓前,應根據工藝流程圖編制試壓方案,理清試壓流程,按要求確定試壓介質、方法、步驟及試壓各項安全技術措施等。
2.管線的完整性檢查。管線的完整性檢查是管線試壓前的必要工作,沒有經過完整性檢查確認合格的系統一律不得進行試壓試驗。完整性檢查的依據是管道系統圖、管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡易試壓系統圖等技術文件。完整性檢查的方法一是施工班組對自己施工的管線按設計圖紙自行檢查,二是施工技術人員對試壓的系統每根管線逐條復檢,三是試壓系統中所有管線按設計圖紙均檢查合格后,申報質監、業主進行審檢、質檢。完整性檢查的內容分硬件和軟件兩部分。
3.物資準備。管線試壓介質一般分為兩類:一類是氣體,一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮氣等。液體一般采用水、潔凈水和純水等。因此,如果管線沒有特殊的要求,試壓介質一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此,在此項工作開始前應進行充分的物資準備工作。主要包括試壓設備的維護保養、安全檢查和進場布設;各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝;試壓臨時管線及配件的安裝布置;試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準備;設備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施;試壓中各種安全技術措施所需物資的供應及現場的布置等工作。
4.壓力試驗。承受內壓管線的試驗壓力為管線設計壓力的1.5倍;當管道的設計溫度高于試驗溫度時,試驗壓力應符合下式ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5時,取6.5值;當ps在試驗溫度下,產生超過屈服強度應力時,應應將試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設計。對于氣壓作強度試驗的管線,當強度試驗合格后,直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力,穩壓30分鐘,以無泄漏、無壓降為合格。檢驗采用在焊口、發蘭、密封處刷檢漏液的方法。
5.試壓安全技術規定。管線試壓是非常危險的,應做好各項安全技術措施。液壓試驗管段長度一般不應超過1000米,試驗用的臨時加固措施應經檢查確認安全可靠,并做好標識。試驗用壓力表應在檢定合格期內,精度不低于1.5級,量程是被測壓力的1.5~2倍,試壓系統中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗系統注水時,應將空氣排盡,宜在環境溫度5℃以上進行,否則須有防凍措施。合金鋼管道系統,液體溫度不得低于5℃。試驗過程中,如遇泄漏,不得帶壓修理,缺陷消除后,應重新試壓。試壓合格后應及時卸壓,液體試壓時應及時將管內液體排盡。系統試驗完畢后,應及時拆除所有臨時盲板,填寫試壓記錄。試壓過程中,試壓區域要設置警戒線,無關人員不得入內,操作人員必須聽從指揮,不得隨意開關閥門。
二.石油化工裝置管道工藝技術
1.塔和容器的管線設計
依據工藝原理合理布置。分餾塔與汽提塔之間的管線布置。通常分餾塔到汽提塔有調節閥組,調節閥組應靠近汽提塔安裝,以保證調節閥前有足夠離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線布置。當分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時,熱旁路應盡量短且不得出現袋形,調節閥應設在回流罐的上部。汽液兩相流的管道布置時,管道上的調節閥應盡量靠近接收介質的容器布置,減少管道壓降,避免管道震動。如圖3所示。由此可見,管線不可隨意布放。
2.泵的管線設計
泵入口偏心異徑管的使用。泵吸人管道設計是確保泵經常處于正常工作狀態的關鍵。當泵人口管系統有變徑時,要采用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚,偏心異徑管的安裝方式如下:一般采用項平安裝,當異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以采用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點排液。
布置泵的人口管線時要考慮到幾個方面的因素:
①泵的人口管支架的設置。如泵的進口在一側,則泵的入口管支架應是可調式,且人口管及閥門位置在泵的側前方。
②氣阻。進泵管線不得有氣阻,這一點很容易被忽視,某些布置雖符合工藝流程圖,但在局部會產生氣阻現象,從而嚴重影響泵的運行。
③管道柔性。泵是同轉機械,管道推力作用在管嘴上會使轉軸的定位偏移,因此管道設計要保證泵嘴受力在允許數值內。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。
3.冷換設備的管線設計逆流換熱
①冷換設備冷水走管程由下部進入,上部排出。這樣供水發生故障時,換熱器內有存水,不致排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱,蒸汽從上部引入,凝結水由下部排出。
②安裝凈距。為了方便檢修,換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應與設備封頭蓋法蘭保持一定距離,為方便拆卸螺栓凈距一般為300mm。
③熱應力。換熱器的固定點一般是在管箱端,凡連接封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大?;鼐€各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大。
三.總結
設計方法和手段的不斷進步能有效地提高設計質量。作為設計者,會受生理和心理等因素的影響,容易出現偏差,技術的進步,極大地補償了人的缺陷。當前,計算機輔助設計cad正在廣泛應用,它使設計工作更高效、更優質,使一些易出差錯的環節不復存在。掌握cad設計手段是現階段設計者的基本要求,也是設計者知識水平不斷更新提高的體現。
參 考 文 獻
[1]懷義.石油化工管道安裝設計[m].北京:中國石化出版社.
[2]孫秀敏.張敏.石油化工裝置設計與安全[m]--甘肅科技.2009.25(3).
關鍵詞:工程教育專業認證;制藥工程;實踐教學
隨著我國經濟的快速發展和工業國際化的趨勢,為提高高等學校工程教育質量,過去的十年里,工程教育專業認證在我國已經引起了各高校的廣泛重視。我國工程教育專業認證始于1992年,開始進行建筑學、土木工程等6個工科專業評估,同時探索工程教育專業認證工作[1,2]。2006年我國成為“華盛頓協議”簽約國,正式開始工程教育專業認證工作,2016年的國際工程聯盟大會上,我國成為《華盛頓協議》正式會員,工程教育認證同時在我國全面開展[3]。全國高校制藥工程專業的工程教育認證開始于2012年,華東理工大學和合肥工業大學的制藥工程專業通過了工程教育專業認證,到2016年已有12所高校的制藥工程專業通過了工程教育專業認證。工程教育專業認證的核心內涵就是建構“以學生為中心,產出導向”的人才培養體系,并突出過程的持續改進。
制藥工程專業是一門涉及藥學、化學、生物學、工程學和管理學的交叉學科,涵蓋了中藥制藥、化學制藥、生物制藥和藥物制劑與工程等內容。旨在培養從事產品設計、生產、營銷、維護和工程項目施工、管理、運行和服務等工作的高級應用型專門人才[4]。制藥工程的專業特點是實踐性強、專業性強,其中實踐教學是制藥工程專業教學的重要內容,對于培養學生的實際操作能力、創新思維、對理論知識的理解和分析解決復雜工程問題的能力起著非常重要的作用[5,6]。本文將結合傳統實踐教學過程中出現的問題及工程教育專業認證背景下的要求,探討制藥工程專業實踐教學環節的改革。
一、改革實驗課程體系,培養系統性思維和創新思維
制藥工程專業實踐教學環節主要包括專業實驗、課程設計、認識實習、畢業實習和畢業設計(論文)等。專業實驗的課程設置中,內容涵蓋藥物合成、中藥提取、藥理學、制藥設備、化學與儀器或設備的分析以及工程基礎實驗等。首先,實驗內容均為認知性和驗證性實驗,大部分實驗都是按照實驗教材進行重復性實驗,并且由教師逐個步驟進行指導,學生得到的數據與結果基本相同,出現的問題也大同小異,不利于培養學生的創新思維和探索精神。其次,課程內容相對獨立,每門課程根據課程情況設置實驗內容,各學科之間關聯性小,不利于學生系統知識的培養,不能夠使學生充分認識制藥過程的復雜性、完整性和綜合性[7,8]。最后,實驗教學過程中,對工程教育認證的畢業要求中設計、開發解決方案的安全和環境因素未列入教學內容中?;谝陨蠁栴},實驗教學改革中應設計藥學綜合性實驗,內容涉及化學藥物(同一品種)的合成或中藥的提取純化、工藝設計、質量控制、藥理學實驗、藥物制劑及制藥設備或儀器實驗,使學生鞏固藥學理論知識,培養學生系統性和知識結構體系的完整性。設計創新性實驗,學生以小組為單位進行題目的自選或根據教師成熟的科研結果,從查閱文獻、實驗方案的設計、操作實驗、分析結果和結論、提出問題并加以討論,培養學生獨立思考能力和創新思維,符合工程教育專業認證中分析和解決復雜工程問題的培養目標。除在理論課程體系中加入《制藥安全工程概論》等課程外,實驗課程教師要在課程的教學設計中加入實驗安全教育和三廢處理方法等內容,培養學生在學習工作中的安全和環保意識,同時也符合畢業要求中具有良好的環境保護和職業安全意識。
二、建立完善穩定的生產實習基地,提升學生的實踐能力
在制藥工程專業人才的培養過程中,生產實習是培養學生理論聯系實際的重要部分,能夠加強學生獨立工作能力[9]。生產實習主要以參觀、認識和參與生產的形式為主,由于學生人數多、生產周期、工廠檢修和安全衛生等問題,存在實習單位落實難、學生動手機會少、參觀走馬觀花及學生理論知識不扎實等現象,學生在生產實習期間對所學知識的實際應用和對制藥過程的整體、全面的了解受到限制[10]。因此,學校應加強校企合作的人才培養模式,積極建設完整穩定的校外實習基地,同時隨著計算機在藥物領域的廣泛應用,建設校內仿真實習基地對學生實踐能力的培養也具有非常重要的作用,通過仿真操作使學生對制藥過程的生產原理、生產工藝、操作規程以及安全和環保問題有充分的認識和理解。在生產實習之前,由指導教師和企業技術人員對制藥過程中的生產工藝流程、工程學基礎知識、設備原理及結構、主要工藝參數、企業概況、產品工藝規程及安全環保問題進行講解,并提出一些問題。做好學生生產實習前的準備工作,使學生在實習過程中有條理有目的的學習。
三、改革教學模式,深化課程設計教學改革
制藥工程專業課程設計是本專業綜合性和實踐性較強的教學環節,是學生運用綜合理論知識分析和解決實際工程問題能力的一次全面考核。通過課程設計,使學生掌握工程設計的基本程序、原則和方法,熟悉查閱技術資料、國家技術規范、正確運用公式和數據,并運用簡潔的文字、圖形和工程語言正確表達設計思想和結果。同時也是為畢業設計打下良好的基礎。以往的教學存在以下一些缺點:(1)題目設定上不能發揮每位學生的學習積極性和創新能力。教師給定的題目往往大同小異,并且可能與畢業設計或今后的工作關系不大,同組學生的設計內容基本相同。(2)課程設計過程中學生理論知識的正確運用不能得到保證,設計過程中存在一些共性問題也不善于與指導教師溝通。設計過程中,還有部分理論課程沒有進行,學生對這部分知識還不能夠完全掌握和正確運用,也是導致一些設計不合理的根本原因。(3)教學時間不利于保證學生課程設計的全覆蓋,課程設計的時間固定為2周,且大部分與考研時間沖突,因此,導致考研的同學基本上不參與,同組同學做了大部分工作。鑒于以上存在的問題,根據培養目標的要求,需要探索課程設計教學模式的改革。首先,運用導入式或啟發式教學,在課程設計開始前,由相關專業的理論課教師對課程設計中涉及的工藝流程、工藝計算、設備或儀器以及制藥環境保護和安全等問題進行重點講解,使學生充分理解設計過程中所涉及的工程學問題。其次,在每學期開學提前進行課程設計分組,在理論教學進行過程中,教師和學生可以共同討論設計題目的選擇,學生可以盡早查閱文獻和數據,開始進行設計的準備工作,同時,在設計過程中,每周固定設置討論教學環節,由指導教師與學生、學生各組間的討論組成,調動學生學習積極性,發揮學生的主觀能動性,培養學生的創新思維。最后,對考研學生,可以進行開放性課程設計模式,利用考研完成后進行課程設計,提高這部分學生的課程設計質量。
四、提升教師工程實踐能力,保證畢業設計(論文)質量
制藥工程學作為一門多學科交叉的新興學科,制藥工程專業的畢業設計(論文)是培養學生科研能力、工程實踐能力和創新思維最重要的教學環節[11,12]。目前,由于教師的科研評價體系和師資結構等問題,大部分教師的畢業環節選題以科研項目為主,具有工程實踐經驗的指導教師數量較少,導致制藥工程專業畢業設計(論文)工程設計的比例較低,質量也不高。因此,要加強師資隊伍的建設,對師資隊伍的結構進行優化,并且在現有師資隊伍結構的基礎上,可以加大對教師工程學理論知識的培訓,同時聘請企業工程師與校內指導教師組成畢業教學環節的“雙導師”,共同指導學生完成畢業設計(論文),保證畢業設計(論文)的質量。根據學生的就業方向,建議各指導教師進行導向性畢業設計(論文)的選題。對于一些具有考研意向的學生,指導教師可以選擇以科研項目為主的畢業論文或設計,盡早進入實驗室進行系統的科研能力培養,從文獻檢索、文獻總結和實驗方案的設計、實施、總結以及論文的撰寫進行系統培養。對于準備進入生產崗位的學生,可以選擇和工廠相關的品種進行畢業論文或設計,使學生更好的了解自己的崗位特點,工廠的工藝流程和操作規程等內容。以上畢業設計(論文)教學環節的改革符合工程教育專業認證的成果導向的核心理念。
五、結語
工程教育專業認證背景下,高等學校工程教育需轉變人才培養的思路,堅持以“學生為中心、產出導向、持續改進”的核心理念為指導,切實提升工程人才培養的質量。實踐教學對于培養學生的實際操作能力、創新思維、對理論知識的理解和分析解決復雜工程問題的能力具有非常重要的作用。結合社會及用人單位的人才培養需求,制藥工程專業的實踐教學應深化對實踐教學課程體系的改革,建立完善實踐教學平臺,優化實踐教學資源和師資隊伍。從而使實踐教學符合工程教育專業認證的要求,同時也有利于培養符合社會需求的制藥工程人才。
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