发布时间:2023-07-25 16:50:19
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关键词既有线枢纽站 扩能改造 施工安全管理
Abstract: in recent years, with the speed up the pace of leap-forward development, increased a lot of new railway transport capacity into existing lines renovation project, and existing transport capacity of the reconstruction project characteristic is a tight schedule, a heavy task, involve department, and must ensure the normal operation of railway the premise of construction work. To ensure the safety of construction vehicle, two not by accident, the author combined with so-and-so railway transport capacity improvement project examples, from the station and the complexity of the transformation, point of the importance of safety management, and the engineering key points and difficulties and hazard analysis, and adopt corresponding measures and countermeasures. This paper experience of similar existing hub station modification construction has reference value.
Keywords: line hub station presents the modification construction safety management
中图分类号:TU71 文献标识码:A文章编号:
1 工程概况
某省会枢纽站原为单线未端车站,本次施工结合两条客运专线引入既有站进行扩能改造,过程中又增加第三条客运专线的引入变更。本站既有三个站台、5条到发线、1条通过正线,建成后为七个站台、12条到发线、4条通过正线;拆除既有站台柱雨棚,结合新建股道建无站台柱雨棚、北高架候车室;客车整备所、车辆段、供电段改造;新建动车整备库、动车存车场等。
2工程分析
2.1 工程的重点与难点分析
(1)施工与运输矛盾突出:作为省会城市枢纽站,运输任务非常繁忙,既有车站只有6条到发线,改造施工影响车站的股道应用能力,对车站运输影响大。
(2)专业构成复杂:车站改造涉及专业部门多,主要有车站、车务、电务、工务、供电、供水等。
(3)改扩建旅客地道,框架在既有高架候车室基础梁下方及靠近高架候车室柱基础桩。改造既有旅客地道需拆除出口处会合大厅冷水机房及增设两座通道会合厅。
(4)施工中股道扩能、线路换边、咽喉改造等分阶段实施,须通过多次二级以上大型封锁,封锁一次要同时拆除多组既有道岔,插入复式交分道岔,工作量大、时间短,且封锁施工涉及专业多。
(5)高架候车室、无柱雨棚横跨线路、孔桩施工在既有线边,大型钢构吊装横跨接触网,对既有设备、车站运营影响大。
(6)新增三座立交桥基坑开挖深度9~13米,分两阶段施工,每个阶段均需停用相应股道拆除既有设备,有两个框架基础支护施工南北端都是既有线,夹在两线间。
2.2 重点危险源分析
2.2.1 地下管线路径不能明确,对施工安全十分不利。铁路枢纽站历经多次改造,电缆、光缆、水管几经迁改,路径错综复杂,设备管理部门不能确定电缆、光缆、水管的路径走向,甚至对有些探明的管、览、线无法判别是否有用,不少信号、通信电缆、客车给水管等无法改迁,须就地抬高保护,有些接触网无法迁改或停电,需带电作业。
2.2.2 拆除既有雨棚、房屋及搬迁影响既有铁路设备等拆除既有雨棚、房屋离运营线路及接触网非常近,拆除过程中对行车及既有设备安全威胁大。
2.2.3 施工过程中影响旅客乘降随着A线、B线引入铁路枢纽站,开行动车组密度较大,客流量剧增,部分施工项目未完全竣工,需要在邻近旅客乘降通道处施工,给旅客乘降安全留下潜在的风险。2.2.4 临近既有线深基坑施工新增三座立交桥深基坑施工,是风险较大的项目,基坑深达9~13米,基坑土质为流塑状淤泥。基坑均临近既有线路及接触网立柱;影响既有线路、路基及接触网立柱基础安全。
2.2.5 营业线封锁施工铁路枢纽站多线引入,分期开通,其间历经多次Ⅱ级及以上施工封锁,特别是拆除既有道岔、插入复式交分道岔形成东西咽喉区封锁施工,难度大,施工时间紧,对运营影响大。 2.2.6 无柱雨棚刚构吊装
无站台柱雨棚设计三跨,跨度为48~65米,柱高31.2米,雨棚主桁架采用整体吊装,吊装过程中离接触网很近以及临近既有高架候车室旅客通道。施工中存在失稳,碰撞既有铁路设备及危及旅客乘降等风险。2.2.7 高架候车室
高架候车室柱高31.2米,采用钢骨架外浇筑混凝土,有12根柱子在6~14道接触网上方及临近旅客通栏。钢骨吊装、脚手架搭设、模板安装、混凝土浇筑等均给接触网及旅客乘车安全带来危险。
3采取的对策和措施
3.1 管理措施
3.1.1 建立安全组织机构
为加强项目部工程建设的安全领导,项目部成立以项目经理和相关职能部门负责人组成的安全生产委员会。分部成立安全生产领导小组,明确分管领导,全面负责本工程在实施过程中的安全监督、检查、落实。
3.1.2 建立安全保证体系
在工程实施过程中,建立健全安全保证体系,项目部根据中华人民共和国建设部建质[2008]91号的要求,配齐专职安全管理人员。
3.1.3 建立安全教育培训制度
搞好安全是项目经营管理的一项重要内容,也是“预防为主”的一项重要手段,可及时发现、消除事故隐患,对安全生产起着重要作用,为提高项目部施工人员的安全施工意识及安全管理水平,确保项目部的安全施工,加强安全管理,根据相关国家安全法律、法规、条例、行业标准及上级、局有关文件,加强全员施工安全教育培训。(1)以相关国家现行安全法规及行业安全操作规程为依据,对所有施工人员进行相关的安全培训。 (2) 施工人员上岗前必须接受岗前培训并通过考试合格后才能上岗。 (3)定期轮训各级施工管理人员及施工人员(每年至少一次),不断提高安全意识、技术素质,提高安全施工水平。 (4)安全教育从施工工艺方法、机械施工操作规程、危险区、危险部位及各类不安全因素和有关安全生产防护的基本知识入手,同时结合各种专业特点,实施安全操作、规范操作的技能培训,使其掌握本工种安全操作技术。
(5)开展好各项安全生产宣传活动,使安全生产警钟长鸣,防患于未然。 (6)主要负责人和安全生产管理人员初次安全培训时间不得少于32学时。每年再培训时间不得少于12学时。新上岗的从业人员,岗前培训时间不得少于24学时。
3.1.4 坚持安全检查制度
(1)定期检查。项目部每月组织一次安全管理全面检查,把检查结果作为综合考评主要内容。
(2)不定期检查。每项工程开工前,要检查施工组织设计是否有安全措施,施工机械设备的安全状况,安全技术交底情况以及各种工序的安全措施是否有效。 (3)专业性检查。对有安全规定的营业线、焊接、电气、爆破、吊装等特殊作业要进行专业安全检查,及时了解各种专业设备的安全性能,管理使用状况,岗位人员的安全技术素质和操作行为等情况,对检查出危及职工人身安全的,要及时采取措施。 (4)专项检查。对营业线设备、营业线施工、防护、施工区域与运营区域隔离、防台风、防洪、防暑等进行专项检查,检查现场安全设施,安全措施、防洪物资等是否到位。
(5)专职安监(检)的日常检查。专职安全人员要经常深入施工现场,进行日常巡回检查,发现事故隐患要督促、指导限时整改,并做好日检记录。
3.1.5 坚持安全生产会议制度
(1)项目部每月组织召开一次安全生产例会议,每季召开一次安委会,会议由项目经理或常务项目副经理主持。 (2)会议主要议程及内容: ① 学习、贯彻、落实上级有关安全生产的文件精神。 ② 分析总结项目部的前一阶段的安全生产情况。 ③ 对存在的安全生产问题进行处理,不能立即进行处理的进行备案或向上级有关部门汇报。 ④ 对下一阶段安全生产工作进行布置安排,对关键作业点进行重点防范,落实措施。
3.2 重点安全技术措施
施工中结合工程重、难点、危险源分析,编制实施性施工组织设计,对工程的重点、难点及危险性较大的作业项目进行指导性安全技术交底,并将安全技术交底中涉及的,给铁路既有设备、行车安全及作业人员带来潜在危害和存在问题进行详细说明,同时对危险性大的工程施工须制定切实可行的事故应急抢险方案。3.2.1 加强管、缆、线保护工作项目部分别与设备管理单位、行车组织单位签订安全协议。施工前,项目部、设备管理单位、行车组织单位共同到现场确认既有设备状况,不明管缆线在设备单位派人监护的情况下先行探明确认同时采取相应的保护措施。施工中应服从设备管理单位安全监督人员的指挥。3.2.2 做好营业线、临近营业线施工计划申报项目部每月月初将下个月涉及营业线、临近营业线的项目向建设单位、南昌铁路局申报,申报前,与设备管理单位签订安全协议,协议中明确配合事项,安全措施、责任范围等。项目部做到无计划不施工,不超范围施工,不违章施工。
3.2.3 强化车站与现场的联防联控措施施工前,项目部在车站运转室、客运车间分别派驻防护员,运转室防护员在车站详细登记,施工中,驻站联络员与现场防护员保持不间断联系,施工现场发生危及行车安全情况,现场防护员立即通知驻站联络员。同时设置停车防护,驻站联络员接到现场防护员通知后立即告知车站值班员。驻客运车间防护员提前10分钟告之现场防护员各车次车旅客检票放客具体时间,现场防护员立即报告现场施工负责,以便现场停止作业或采取相应措施。
3.2.4 做好二级以上施工封锁工作
施工封锁,时间紧任务重,牵涉部门专业多,对运营影响大。因此须编制详细施工封锁方案,合理组织劳力机具,建立安全防护体系并组织实施,确保施工封锁安全正点开通。
3.2.5编制深基坑施工专项方案
临近既有线三座立交桥深基坑施工,基坑深达9~13米,基坑土质为流塑状淤泥。必须编制专项施工方案并经专家评审通过方可实施 ,同时做好防坍塌专项应急抢险预案
3.2.6 无柱雨棚、高架施工严控大型机械设备作业的安全
对无柱雨棚、高架施工编制专项施工方案并经专家评审通过组织实施,项目部对所有进入施工现场大型机械设备进行梳理统计,项目部进行统一编号备案,并在机械醒目位置张贴。施工中一是现场防护员站在距离机械20米左右望条件好的位置进行防护,当旅客列车接近施工地点1600~2000m前、货物列车接近施工地点800~1000m前,驻站联络员按照距列车由近向远的顺序联控现场防护员,防护员责令大型机械停止作业,并停在距营业线钢轨头部外侧5m外的安全地点。二是使用大型机械在临近营业线作业或行走时,机械任何部位不得侵入营业线设备安全限界,特别是在接触网附近作业或行走,机械设备任何部位与接触网带电部分必须保持2m以上安全距离。结束语
枢纽站历经两年多施工现已建成投入使用,通过对重点危险源进行具体分析,采取相应的管理措施和技术措施,加强过程管理和控制,使整个施工过程从未发生行车、施工安全事故,对类似的既有线枢纽站改造施工提供了参考经验。
参考文献
1.《铁路营业线施工及安全管理办法》(铁办〔2008〕190号)
1.1高速精密加工技术的发展
高速精密的加工技术的运用领域中,最为典型的行业要数航空航天领域和汽车领域。作为高技术含量的机械工程技术的技术之一,高速精密加工技术有较高的生产效率和精度的加工和表面质量的特点,同时,生产成本也较低。为了有效提高加工速度和降低零件表面的粗糙程度,这就要求宏观尺度或者部分微细零件加工中要运用高速精密加工技术,增强各部件配合的准确性和合理性,同时还有延长机械使用寿命和降低实现机械能耗与运行费用的特点。近年来,受到机械工程技术发展的影响,应运而生了传动技术的智能化、集成化特点。具体来说,智能化集成化传动技术是指“在机械生产过程中,将传统的动力传动技术与网络、信息、数字、总线等先进技术进行融合,实现传动件在线实时监测、实时控制、自我诊断和修复以及多种元件与功能的集成技术。”而智能化、集成化的传动技术在机械工程中的运用不仅能够实现产品性能的提高,简化机械系统,还可以实现系统柔性的提高,提升传动效率。此外,在机械工程传动技术的运用方面,智能化、集成化又具有以下几个特点:一是可以实现在线的监测工作,以及自我诊断和修复的功能;二是可以通过该技术进行在线远程实时操控;三是集成多种元器件和功能;四是即插即用方便快捷的特点。
1.2数字化的工厂技术
数字化工厂技术在近年来,随着机械领域的发展而发展,并且正不断成为一种高新的机械工程技术。实际情况下,通过对数字化技术,尤其是在网络技术的利用上,数字化工厂正逐步完善。这样有利于对工厂所有数据的随时调用,包括内不数据以及外部的数据更方便快捷的获取。还能对计人员以及制造人员智慧与知识进行融合,从而更好地实现产品的设计、生产和管理、销售等方面的现代化。数字化工厂技术具有集成化、透明化和智慧化的特征,这种方式在国际上受到广泛的关注与运用,甚至于很多发达国家通过这种技术的运用,特别是在全球化的驱使下,全球协同设计和制造的工程都对此表示支持,对机械工程技术的发展不断加强。
2机械工程技术的发展情况
如今,机械领域正面临着深度调整和增长模式变化的巨大压力,新型的节能环保技术已然成为机械工程中不可或缺的部分,并不断地促进机械产品不断向绿色化迈进。同时,不断融合各个学科致使他们产生交叉的现象。这将会为技术系统的变革带来不小的突破,也许还会引发新一轮技术革命的产生,智能化和绿色化逐渐成为机械工业的走向,同时它的服务化也随之发展。此外,随着我国的科研、制造和设计体的系越来越完善,我国的机械工程技术水平也同步提高。通过引进、和吸收的方法,不断增强和实现自我完善等功能。具体来看,目前的机械工程技术的发展情况可以概括为:在不断提升的机械设备组合其功能也在不断加强,这就促使机械设备的产率功效获得大幅度提升。而机械设备在在线检测和适应功能等方面的增强,也导致机械设备可以在工作运行的前提下,实现自我检测、调整和适应的效果。为了进一步保障机械生产的稳定性和持续性,以上提到的在不停机的情况继续运行功能的实现,更有利于生产效率的保证,还能促进设备在防护和检修方面其工作水平的提高,
3结论
【关键词】电气工程,自动化技术,建设与发展
我国是一个制造业大国,电气工程技术和自动化控制技术对提高我国制造业发展水平具有决定性的作用。特别在建设工业化社会主义社会的关键阶段,加快电气工程技术和自动化技术的发展速度,对我国保持经济快速、健康发展具有十分积极的意义。而且,积极建设新型电气工程生产系统和自动化控制系统,又是我国完成产业升级的关键。因此,有关部门必须给与高度重视。
1、我国电气工程及其自动化的建设重点分析
1.1电力负荷的分级。所谓电气系统,其核心在于“电”。也就是说,电气工程主要依靠电力,来驱动气动设备,来实现功能的。因此,电力负荷的设计与建设,就显得格外重要。特别是在电气工程系统日益细化的情况下,进行电力负荷的分级建设非常关键。电气工程中的电力负荷分级主要是指“依据工程平时使用的整体电源的设备功能及工作中电源中断造成的损失程度进行划分”,划分方式有一级、二级、三级之分,因此,在设计过程中一定要根据工程要根据工程的面积进行电力负荷分级。也就是说,根据不同的服务面积,电气工程的电力分级是有很大区别的。例如,在诸如大型电气化工厂或者工民建建筑物,一般就需要采用等级为一的电力负荷分级方案。而对于小型工程,则只需配备二等或者三等的分级方案就可以了。此外,在电力负荷分级建设过程中,不仅要遵循“够用”的原则,还要遵循节能的原则。其原因就在于,电气工程系统的电力消耗是非常大的,如果分级不够科学,很可能会因此影响工厂的经济效益。
1.2电源系统。电源系统是电气工程系统的关键设备之一,它为系统的正常运转供应必须的能源。因此,电源系统的建设,也是电气工程建设的重要方面。特别是在大型电气工程的建设中,由于电力消耗比较大,通过电源系统的建设,保证供电的持续性和稳定性,对工程的顺利建设具有重要意义。在电气工程中的电力系统自动化的控制系统建设中,电源可以分为两个来源,一部分是来自于当地电力系统电源,另一部分是来自于工程内部的电源。通常情况下电气工程中的内部电源主要是由“柴油发电机与蓄电池组构成”,在使用过程中,“一级负荷仅提供应急照明和少量通信”,而防空地下室在使用电源时可以直接把蓄电池作为内部电源来使用。而根据实际应用情况来看,内部电源的使用频率是远远低于外部电源的。不过,由于内部电源与外部电源不相连通,而且控制着电气化安全门等关键设备,在电气工程的建设过程中,内部电源的设计建设丝毫不能忽视。因为一点发生事故,必须依靠内部电源系统来驱动电气化的逃生系统。
1.3供电系统。对于电气工程来说,电力自动化的控制系统是由不同的供电单元组成的,所以,在设计过程中一定要把每个不同的单元作为一个独立的供电个体,每个独立单元都需要设计一个独立配电箱,这样就能保证供电系统是相互分离,独立存在的。此外,为了防止配电室在事故中遭到毁灭性的破坏或者发生故障而导致电气系统无法运转,还应该建立备用的配电室。而且,配电室之间应保证足够的距离。
2、我国电气工程及其自动化技术的未来发展趋势探讨
2.1模块化。所谓模块化,指的是在电气设备和自动化控制系统生产过程中,将复杂的零部件简单化,尽量减少零部件的数量,并尽可能地统一规格,从而提高电气系统一体化技术的发展水平以及电气产品的生产效率。在传统技术状态下,由于电气化产品的零部件比较多,规格在比较复杂,不仅使得产品的运行效率不够高,也在很大程度上影响了应用效能。为了进一步提高电气技术的整合水平,研究部门提出了机电一体化技术模块化的发展思路。在西方发展国家,电气工程设备模块化技术已经发展到了相当高的水平,并且取得了非常好的经济效益,对促进电气工程技术自动化发展的作用也非常明显。但是,我国模块化技术的发展还处在概念研究阶段,还没有投入到实际应用中。因此,模块化是我国电气工程及其自动化技术的未来重点发展方向之一。
2.2智能化。
智能是知识以及运用知识解决问题的总和,智能化是21世纪电气工程及其自动化技术技术发展的一个重要发展方向。使电气产品具备智能化控制能力,就是使电气系统具有人的部分智能,即一定的分析、思考、独立判断能力。而电气工程技术的智能化发展水平,代表了一个国家电气技术整体实力。而且,电气技术的智能化所带来的好处也是显而易见的:一方面,智能化的产品能够在很大程度上代替人的职能,从而节约大量的人力资源。而且,智能化程度较高的电气产品还能够独立完成一些比较危险的生产任务,从而在最大程度上保证生产人员的安全;另一方面,智能化电气技术能够大幅度地提高生产效率。智能化电气技术的中央处理系统能够自主地处理生产任务,能够组织生产流水线,还能够处理一些生产故障。这种智能化的电气工程技术能够很容易实现高速自主生产,其生产效率是传统生产方式的数倍甚至数十倍。虽然我国在电气工程技术智能技术方面的研究取得了不小的进步,且逐渐开始了实际应用。但是整体技术水平不够高,生产成本也比较高昂。因此,在未来的一段时间内,智能化和降低应用成本,是我国电气工程技术发展的重要方向。
近年来,**区坚持新发展理念,对标高质量发展要求,以创建全国产业转型升级示范区为目标,着力聚链强链延链补链,发展速度和质量不断提高,现将有关情况汇报如下:
一、优化产业发展布局,推进园区高质量发展
坚持“三山”统筹发展理念,积极鼓励引导工业企业由城区迁入园区,形成科学合理的多元化产业布局,实现集聚集约发展。牟山园区着力打造生物化工、清洁能源、高端精细化工和新材料等三大板块,构建纵向延伸、横向耦合的循环经济产业链条。石林园区围绕宝山产业集聚区上游产业,着力发展高端塑料制品、新型建材、现代化工等产业。牟山园区南部片区2.92平方公里纳入宝山产业集聚区规划范围,成功拿到全省最后一块化工园区“金字招牌”,新拓洋生物化工产业园、腾飞能源30万吨乙醇等重大项目落地建设。装备制造产业以产品高端化、产业集群化为发展方向,积极发展高端汽车电子、新能源汽车及配套零部件、清洁畜牧装备。清洁科技装备产业园、装备制造产业园等标准化厂房建成投用,东海生物、启欧通用等一批装备制造企业入驻园区,着力建设全市重要的装备制造产业基地。
二、推进传统产业改造,打造传统产业竞争新优势
一是突出智能制造在“”中的引领作用,坚持示范引领、点面结合、系统推进。推进新拓洋智慧工厂、天鹤模具年产500万汽车冲压件高精设备智能化改造等智能化改造项目建设进度,支持昊翔、泛华、弘昌等企业创建智能车间,培育新拓洋、正华、飞鹤、宝发等企业申报智能工厂项目,提升我区企业智能化水平。二是引导企业牢固树立绿色发展理念、强化绿色标准引领,推动企业加快绿色化改造对标提升。对京鹤同力等2家水泥企业进行能耗核查,严格落实水泥行业差别化电价政策,促进企业节能循环低碳发展。三是突出抓好新拓洋、清洁科技装备产业园、腾飞能源等项目建设,带动规模以上工业企业新一轮技术改造,加快企业转型升级步伐。新拓洋生物化工产业园项目已纳入全国重大技术改造项目库,争取获得工信部与国开行的政策资金扶持。
三、坚持创新引领,加速新旧动能转换
关键词:先进制造技术 机械制造业 发展方向
机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:
1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。
2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。
4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。
5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分: 1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。
2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。 (1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
(2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。
(3)适用于环境友好的材料方面:世界上著名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料――铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。
(4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。
六、清洁化
其中的智慧产业经济又包含了智慧制造、智慧市政管理、智慧社会民生、智慧经济管理等,智慧制造是重中之重。
1.智慧制造
智慧制造指的是在科学发展观指导下,以创新为驱动、以人为本,借助先进的新兴信息技术、系统工程技术与制造技术深度融合为手段,使制造企业(或集团)人/组织、经营管理、技术(三要素)及信息流、物流、资金流、知识流、服务流(五流)集成优化,进而改善产品(P)及其开发时间(T)、质量(Q)、成本(C)、服务(S)、环境清洁(E)和知识含量(K),以实现企业(或集团)市场竞争能力提高的一种智慧化制造新模式与新技术手段。
三个要素和五个流结合在一起,自然产品的开发时间、质量、成本、服务、环境、清洁、知识含量必定比别人好,因此竞争力就会高。
智慧制造是智慧城市,特别是新型工业化城市的重要组成部分。这里所指的制造是大制造,一是包括产品活动和过程的覆盖面大;二是制造活动空间范围大,包括企业内部,甚至到全球;三是包括了离散制造业、流程制造业、混合制造业。
当前我国制造业面临的挑战是从传统的“相对稳定”的市场到“动态多变”的全球市场的转变。我国许多制造企业处在“微笑曲线”最下端(附加价值低),为什么?一方面是产品创新不足,另一方面是售后服务跟不上。因此,围绕着提高企业竞争能力,一场以“制造业信息化”为特征的制造业变革正在我国积极、持续地展开。
制造业信息化的指导思想就是“工业化和信息化两化深度融合”,它的实现途径是:将信息(采集、传递、加工、处理、应用)技术、建模仿真技术、现代制造(设计/生产/管理/试验及其集成)技术、系统工程技术及产品有关专业技术等融合运用于产品研制的全系统、全生命周期过程,实现可持续发展的新模式与新技术手段。
制造业信息化最后将实现数字化、集成化、协同化、网络化、敏捷化、服务化、绿色化和智能化八化的制造,从而提高企业的敏捷性、柔性及健壮性,以达到增强企业(或集团)的市场竞争能力的目的。
2.云制造
云制造模式和技术的研究与应用将会促进我国制造业向“产品”加“服务”为主导的经济增长方式转变,加速推进我国“制造业信息化”向“敏捷化、绿色化、智能化、服务化”方向发展,进而加快我国制造业实现“敏捷制造、绿色制造、服务型制造、智能制造”,使我国由制造大国向制造强国迈进(见图1)。
2.1云制造体系
云制造是一种基于网络(如:互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等)、面向服务的智慧化制造新模式。它融合与发展了现有信息化制造(信息化设计、生产、实验、仿真、管理、集成)技术及云计算、物联网、智能科学、高效能(性能)计算、大数据等新兴信息技术,将各类制造资源和制造能力虚拟化、服务化,构成制造资源和制造能力的服务云池,并进行协调的优化管理和经营,使用户通过终端和网络就能随时按需获取制造资源与能力服务,进而智慧地完成其制造全生命周期的各类活动。
它由制造资源/制造能力、制造云池、制造全生命周期应用三大组成部分,通过接进与接出,为制造服务提供者、制造云运营者、制造服务使用者提供服务(见图2)。
云制造体系结构(见图3)有三层,下面是制造资源和制造能力层,中间是云制造服务平台层,包括感知/接入层、虚拟资源/能力层、核心功能层、用户界面层,最上面是服务应用层,有四类应用。因此云制造系统本身是基于各类网络和组合人机融合的新型制造网。
2.2云制造技术体系
云制造的技术体系(见图4)有十大类关键技术,首先总体技术包括云制造系统服务模式、体系结构、标准规范、系统集成;第二类是资源、能力感知技术,各种各样的传感器、数据采集处理、感知网的构件等;第三类是资源、能力虚拟化、服务化技术,包括统一描述,服务化封装以及综合管理;第四类是虚拟化制造服务环境的构建和管理,包括调度优化、支撑运行、管理器、云企业的构建方法以及管理模式等;第五类是虚拟化制造服务环境运行技术,包括动态优化配置、融合、监控、组合、机制和算法。运行以后,要用到虚拟化服务环境评估技术,包含云服务综合效应评估、可靠安全评估、质量综合评估、环境综合评估。
关键词:智能化;机械工程;发展趋势
1智能化机械工程的特性
1.1提升品质效率
把先进的智能化技术引入到机械工程里面不仅可以有效地减少机械工程中在生产过程中所造成的能源耗损,也保障机械加工的生产链得到一定的扩张与延伸,提升产品的生产效率,并且使得产品的精度与质量得到保障。
1.2强化集成交汇
智能化机械工程的定义就是将人、机、硬件、软件集成,并且进行内部的沟通与互动。把交汇以及集成能够成功实行,也造成人工智能化机械工程具备高效性特点以及智能化都已经被具体的展现出来。这样的结果对机械工程发展的有极大的促进作用。
1.3节能与环保
节能环保是机械工程行业必然发展方向。如果使用陈旧的机械工程技术参与企业的生产加工,那么对于环境造成严重污染问题,而且被机械工程所带来的环境在污染之后的清理与处理是十分困难的。但节能环保是智能化机械工程的另外一个重大优势,如果想要让机械工程向着智能化的方向前进,那么就一定能够有效地避免通过环境作为交换机械工程代价的情况发生。
2目前国内机械工程现状
由于国内的智能化技术发展较慢,因此部分机械制造企业或公司对于人工智能技术并没有多加关注,沿用或者停留在落后的机械制造模式中。但是最近几年环保概念的兴起与普及,机械制造行业积极加入到节能减排的环保企业队伍中,并且借鉴国外同类企业的格局和发展体系,全面消化吸收发达国家中的经验与教训,及时进行技术的改进与创新,重点关注人工智能化技术的投入与发展。国内的机械企业在未来的发展以及激烈的市场竞争中一定会胜出。在国家政策的扶持与资金援助下,随着科学技术的成熟与创新,开始全面调节机械产业的整体构架,同时加大高新产品研发力度,保障国内工程机械业全面发展。
3机械工程智能化的发展趋势探讨
3.1网络化以及信息化的发展趋势如果机械工程要往智能化的目标前进,就应当要运用网络化以及信息化的发展当成前提条件。并且强化机械工程的管理机制同时要坚持不懈地来实现机械工程发展信息化也是机械工程长期追求的终点。合理地运用先进的人工智能化技术来改进机械工程内管理环境与外部管理环境,以确保机械工程能够在信息化的管理前提上可以有所突破、有所发展。依据目前的机械工程企业发展形势来说,有相当一部分企业已经着手运用先进的ERP管理系统与MRPII管理系统,通过对这些先进管理系统的引进与推广,间接地加快了国内的机械工程向智能化路线成长的脚步。
3.2发展趋势
在机械工程智能化进程的普及与推广之下,集成化以及自动化控制也被智能化机械工程中进行大规模地运用。例如我们常见的在换档系统里面,许多专家与科研人员开始着手研发单机集成和实现智能控制功能的自动化换档机制。液压式换档系统和电液式换档系统作为换档系统中的主流系统,在机械工程中使用了这两个换档系统中的其中一个就能够让工程设备的整体功能与可操作性得到了极大的提升,还能够有效地降低了设备操控人员的劳动强度,同时也减少了大量的劳动力投入。在机械工程智能化的潮流下,一些经常使用的技也都纷纷地加入到以智能化、集成化、自动化为目标的队伍当中。除此之外,传统的机械工程被引入到网络机群中并且能够得到顺利的发展,从某个角度上看也间接地表达出机械工程对于集成化以及自动发的重视。机械工程智能化发展主要的表达方式就是通过机械工程网络机群技术进行实现的。推行机械工程网络机群管理可以有效地保障部分机种较多、性高良好的资源可以被合理、平均地进行配置,以保障不同种类的机械设备之间能够进行互补与配合。
3.3智能化发展趋势
在科学技术的快速发展下,机械工程智能化也在逐步发展,并且智能化和机械工程的发展目标是完全一致的。除此之外人工智能以及计算机技术也被广泛地引用到了机械工程里面,并且也取得了良好的在效。比如日本的索尼公司目前最新推出的一款智能机器人产品,把这一款产品推向全球市场之后销量剧增,而且受到了购买人群的认可与喜欢。索尼公司也因为能够推出这个产品项目而获得了大量的利润。机械工程基础上研发出来的智能化产品可以模仿人类的脑波与行为,并能够进行独立分析以及控制,这些是智能化产品重要特征。还可以通过灵活的定时控制以及共同控制模式对这些智能的机械化产品进行有效的控制。与此同时在这一类的智能化机械产品里加入大量高精度的神经元传感器,不但轻松实现将外界所获得的电子信号经过迅速精确的运算与处理之后做出相应的反馈动作。同时通过这些高精度传感器对于机械产品本身的运行状况做出实时监控与检测,并在危险的时候及时发出警报。运用这些技术使得机械产品的使用年限得到有效延长,从而让这些机械产品可以为我们提供长久稳定的服务。随着市场经济的高速发展,人们的物质生活也得到了全面提升。多数人开始对机械产品的功能选择上向人工智能化以及个性化的目标,从这一点我们可以看出在不远的未来智能化机械产品的发展前景一定是高远广阔的,
4结束语
综上所言,机械工程对于人类文明的进步与促进有着十分重要的意义。智能化机械工程的产生和发展把机械工程引进到一个全新的时代。机械工程智能化的前景一定是多样多集成化的,主要内容包括了网络化、信息化以及人工智能化和产品智能化等等内容。必须要将机械智能化的发展方向进行有效地掌握,才可以获得广大的市场空间,也能够有效促进机械工程的发展。
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近日,浪潮集团有限公司(以下简称浪潮)在京举办“中国制造2025@浪潮”战略会。浪潮集团执行总裁王兴山在会上表示:“未来三年,浪潮将巩固在大型企业云产品、方案和服务市场的持续领先地位,秉持中国制造2025@浪潮战略,改变中国管理软件市场竞争格局。”
为应对中国制造的重大机遇,浪潮将以混合云应用模式为主攻方向,以实现智能制造为目标,加速以数据为中心的企业云落地步伐,成为中国智能制造综合解决方案的厂商。
浪潮优势厚积薄发
众所周知,“互联网+”的核心是将互联网作为创新的原动力,实现强大的融合性和可扩展性。而“中国制造2025”的主攻方向则是智能制造,它需要顺应“互联网+”的发展趋势,深度融合互联网新技术与制造业,优化制造业的生产方式、投资方式、管理方式和商业模式等,改造提升中国制造业。
基于此,“中国制造2025@浪潮”战略清晰展现了互联和智能时代制造业企业信息化全景。浪潮认为,中国企业要实现智能制造,大致分为三个阶段:第一阶段是关键环节技术应用,以精细化提高质量和效益为主,关键环节实现外部互联;第二阶段是整体技术应用,从设计开发、生产计划到售后服务的全生命周期实现集成,企业内外部实现全面互联;第三阶段是智慧企业,智能优化决策为核心,以大数据驱动各种制造活动的执行,全面实现智能工厂、智能生产和智能产品。
六大平台五大举措
为支撑战略切实落地,浪潮规划了六大产品支撑平台,并制定了五大战略措施。六大产品支撑平台包括:精益运营管理平台、智能供应链平台、工业电商平台、智能制造集成平台、大数据服务平台、浪潮数据中心平台。
五大举措分别是:产品研发方面,成立浪潮智能制造工程技术中心,加强美国研发中心,新建德国研发中心,建立“海外-国内”协同研发机制,重点汲取德国工业4.0的理念精髓和实践经验;加强战略客户协同创新及应用示范,与战略客户协同创新,实现样板带动;建立浪潮、用户、咨询机构、ISV等乃至国外机构共同组成的智能制造信息化联盟,打造创新应用合作生态圈;通过国际化合作,建立完善人才引入、培养机制;利用浪潮集团资本优势,加快智能制造和“互联网+”方向的投资并购,完善浪潮产业链构成。