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关键词 校企合作;数控实训基地;先进装备制造业
中图分类号:G712 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)18-0149-04
1 前言
先进装备制造产业广泛应用先进的数控技术,迫切需要大量的数控技术技能人才。随着湖南省先进装备制造产业的高速发展,数控技术技能型人才的需求持续增长,人才需求缺口日益增大,高职院校培养的毕业生难以满足用人单位对人才的量和质的需求,主要原因是毕业生的实践操作技能训练不足。以培养学生动手能力为主的高等职业教育,需要一个强大的实训体系做保证,因此必须加大力量建立起先进、系统的校内外实训基地[1]。
先进装备制造业是湖南省的战略性新兴产业和优势产业,先进装备制造产业的快速发展,为培养产业所需的技术技能人才提供了设备、技术、师资和项目资源支持,高职学院如何利用这种资源优势,建设一个“产业契合度高、校企合作紧密、社会服务能力强、管理体制机制完善、实训师资队伍水平高、教学资源丰富”的生产性实训基地[2],是高职院校教学建设的重点,也是高职教学研究和实践领域关注的一个焦点。
2 生产性实训基地建设基础
张家界航空工业职业技术学院数控实训基地紧紧围绕数控技术专业及其专业群进行规划、建设,已成为中央财政支持的全国职业教育实训基地、国防职业教育实训基地、中航工业高技术人才培训基地、全国职工职业工种(数控车、数控铣、加工中心)技能实训基地、湖南国防科技工业军民融合航空制造生产性实训基地、张家界市机械工程技术研究中心。数控技术专业是湖南省教学改革试点专业、湖南省“十一五”精品专业、全国机械行业技能人才培养特色专业、湖南省“十二五”特色专业、湖南省专业评估“优秀”专业,数控技术专业教学团队为省级教学团队。学院新校区已建成7600 m2的标准厂房,学院欧元贷款项目购置了3000余万元的数控类设备及软件,包括五轴加工中心、车铣复合加工中心、卧式加工中心、五轴数控磨床、三轴加工中心、数控车、数控铣、三坐标测量机、快速成型设备等50多台设备,并配套了UG、宇龙多轴仿真软件、VERICUT等CAD/CAM及数控仿真软件,为生产性实训基地提供了有力的硬件环境支持。
3 生产性实训基地校企合作体制机制建设
生产性实训基地的建设模式 以学院为主体,以数控技术专业及所属专业群为依托,通过“引企入校”“筑巢引凤”“来料加工”“技术推广”等模式,建设校企合作先进制造生产性实训基地。
采用“引企入校”模式,由学院提供场地,张家界汽车配件制造有限公司提供设备、人员、技术、产品,校企合作共同新建张航汽配制造有限公司。
改建校内现有数控实训中心,成立张航先进制造有限公司,采用“筑巢引凤”模式,由学院提供生产场地、设备,由张家界天成机电设备制造有限公司、中航工业飞机起落架有限公司、中航工业青岛前哨风动工具制造技术有限公司等提供人员、技术、产品,分别成立天成叶轮制造部、飞机起落架零件制造部、青岛风动工具制造部。
采用“来料加工”模式,成立外协生产部,承接区域内中小型企业产品零件的加工。
采用“技术推广”模式,聘请企业高级技术人员担任技术大师,成立CAD/CAM工作室、逆向与精密测量工作室。
校企双方签署校企合作协议,明确配置资源、核算成本、分配收益、管理财产、实训教学等方面的具体实施方案,制定生产经营等方面的管理制度,形成以“契约”为保障的利益共享机制。建成后的校企合作生产性实习实训基地框架如图1所示。
生产性实训基地的运行机制 基地内校内企业、张航先进制造有限公司成立相应董事会,学院与相关企业签订校企合作协议,共同进行基地的建设与管理,确定不同企业运作和专业人才培养模式,进行基地产品生产和教学案例的调研分析,协调生产计划和实训计划的组织和实施,最后完成产品生产和人才培养质量的评估,根据市场对产品和人才培养质量的反映,调整产品生产和教学案例。实施学院统一管理下的“专业(群)+基地”运作模式,按企业实际生产环境进行布局,实现教学环境与生产环境、校园文化与企业文化的有机融合,统筹发挥基地的教学、生产、培训、鉴定和技术服务功能。
生产性实训基地的管理模式 在学院统一管理下,通过校企合作董事会,构建校企一体化校内生产性实习实训基地管理体系,确立管理的方针及目标,明确校企双方的管理职责,实施过程管理控制,严格执行内部审核、质量跟踪和管理评审等制度。
1)校企共同制定生产性实习实训基地市场运作管理标准、生产性教学管理标准、生产过程控制工作标准、生产性实习实训基地顶岗实习工作标准、生产性实习实训基地学生科技创新创业服务工作标准、设备安全操作规程和使用规程、产品质量管理标准、教学质量监控评价标准等管理制度文件,生产教学全面推行中航工业“6S”管理。
2)按照企业生产、管理和运行标准,完善现有数控车、数控铣、加工中心、数控特种加工等项目化、模块化教学培训标准,校企共同制定五坐标数控车、五坐标加工中心等高端数控加工实训项目以及逆向工程、精密测量、CAD/CAM实训项目的教学培训标准,校企共同评定教学培训质量。
3)公司与系部共同制订生产计划及培训计划,根据生产计划中开工期、日产量、工位数的要求,安排生产性实训任务。实训过程采用班组管理的模式,教师、技师根据生产项目和教学内容的要求,合理组织实施生产任务和教学任务,使实训过程不但满足生产要求,同时满足教学、实训的要求。学生既能学到必需够用的理论知识,又能通过真实的生产,掌握实际职业技能,领略职场氛围和企业文化。
4 实践教学体系设计
按照“生产导向、能力为本、校企互动”的原则,根据职业技能形成的内在规律,充分考虑学生职业生涯的需要,以学习者为中心,以项目为载体,以生产流程为导向,融入国家职业标准和德国DMG多轴数控培训标准,校企共同构建“四层次、六模块”的数控技术专业实践教学体系,以提高实习实训的针对性和实效性,适应不同阶段、不同层次、不同就业的需要[3]。数控技术专业实践教学和培训体系如图2所示。
5 基地功能建设和内涵建设
基地满足技能培养要求,突出生产性实训
1)承担学院的数控实训及技能鉴定教学任务,突出实践技能与创新能力培养,体现为教学服务的宗旨。
2)营造生产环境,培养学生工程实践应用能力,熟悉职场规范,顺利实现零距离上岗。
3)基地承接部分学生的毕业实习和设计任务。
4)实现与区域内中高职院校共享共用,接纳区域内职业院校学生实习实训与培训。
基地成为产、教、研结合的平台
1)通过基地的张家界市机械工程技术研究中心,面向先进制造企业、湖南省国防科技工业,积极开展与中南大学、吉首大学等高等学校的联合研究,充分发挥基地的设备资源和人力资源优势,加强技术服务团队的建设,共同开展和承担课题研究、技术开发、应用技术咨询、新技术培训和推广等服务,并针对企业生产中遇到的问题进行技术诊断,推动企业改进工艺流程,实现协同创新[4]。
2)数控专业教师可以利用基地的有利条件,在实训基地的各项实际工作环境中顶岗实践,积累实际工作经历,提高实践教学能力,使基地成为学院培养“双师型”教师队伍的摇篮。
3)校企合作共同编写实习实训教材,并开发相应实训项目题库,校企合作开发典型零件加工工艺过程仿真教学软件、数控编程教学软件、实践教学微课等,构建校企共享的学生、职工培训数字化课程资源库、案例库。
基地为学生提供自身发展的平台
1)成立数控兴趣小组,给有能力、有潜力的学生提供课外学习的场所,拓展学生的知识面,提高学生的学习兴趣,从而提高学生的就业竞争实力,同时为学院参加省、市数控技术技能竞赛储备人才。
2)为学生课外科技创新及创业活动提供场所。
3)为学生提供校内顶岗实习岗位。
基地成为校企合作的纽带
1)校内实训基地通过引入企业产品生产,在生产计划、生产组织、工艺流程制定、生产流程、产品质量控制等方面与企业合作,共同实施产品制造,从而成为校企合作的坚实纽带[5]。
2)充分利用实训基地教学资源,与行业企业共同开发培训项目。
3)紧贴湖南先进装备制造产业发展需求,与湖南装备企业进行深度合作,开展装备高端人才研修培训项目,推动关键技术、工艺、流程的研发,促进科技成果转化。
4)与企业联合开展“订单班”培养。
6 结语
校企合作是生产性实训教学的关键,校企合作校内生产性实训基地的建设是高职院校培养高素质教师和受企业欢迎的高技术技能人才培养的有效保障。面对新的职业教育模式,校企合作生产性实训基地建设的发展在于创新机制,校企合作生产性实训基地建设的重点在于基地的功能和内涵建设。
参考文献
[1]李仁山.校企合作人才培养模式下高职教学及其管理改革探讨[J].北京市经济管理干部学院学报,2011(2):51-55.
[2]湖南省教育厅.关于印发《湖南省职业院校校企合作生产性实习实训基地建设方案》的通知(湘教通〔2014〕176号)[Z].长沙:2014.
[3]黄涛,吴劭宸.浅谈我校摄影及后期处理经营性实训基地建设[J].科教文汇,2013(19):89-90.
关键词:冶金 机械 自动化
中图分类号:F426.4 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)004-037-02
1 引言
随着近十几年来我国经济的迅猛发展,作为我国国民经济支柱的冶金工业也取得了长足的进步,为我国社会主义建设提供了坚实的物质基础,一个国家的冶金工业的发展情况亦逐步成为衡量一个国家整体实力的重要指标,也正是在这种国际情形下,我国冶金人锐意进取,不断加强技术层面的研究,使得我国冶金机械领域不断进步以跟进国际的步伐,冶金机械自动化水平也有了巨大的提高。冶金机械及其自动化为冶金行业产品品质的提高立下了汗马功劳,冶金机械自动化也是解放劳动力,提高生产效率的发展趋势,结合我国具体国情,认识看清冶金机械及其自动化在我国目前冶金行业中的运行状态,探索其未来发展之趋势是当下我们所有冶金人必须重视的大事,要从思想认识上做到与时俱进。
2 冶金机械及自动化发展现状
国民经济各个行业的发展可以说都是以冶金工业为基础,冶金工业对于社会的稳定发展具有显要的战略意义。我国冶金工业起步晚,20世纪70年代才逐渐从国外引进相关的技术及设备,但从中通过一代又一代的技术人员钻研摸索,我国目前已经具有了相对独立自主的比较完备的冶金工业系统,这个系统的建立基础便是我国冶金机械相关技术的进步,我国冶金机械及其自动化已经逐渐接近综合化、大型化与集成化的国际标准,尤其是进入新世纪以来,随着计算机技术的兴起与信息技术的成熟,冶金机械自动化进程日新月异。
近年来,冶金机械的发展取得了一个个重大的成果,例如2008年我国建成2.15米热连轧机以及2.13米准予连轧机,这使得我国在相关技术方面摆脱了对国外的依赖,冷连轧机组的研发及常规冶金设备的国产化也标志着我国冶金机械正朝着自主研发的良好方向发展。同时,冶金机械自动化亦给冶金行业的发展提供了更广阔的平台,基本实现了焦化自动化和原料生产自动化,计算机技术和信息技术的引进也使得冶金机械自动化进一步提高了管理效率,在成本控制方面做到了精确把握,为冶金行业的整体可持续发展夯实了基础。
我国目前阶段冶金领域的技术发展中心逐步在转移到余能利用及环保设备方面,虽仍有许多不足,但也已经迈出了坚实的脚步。例如攀钢首先成功研发并投入使用了38CrMoAl高铝钢的转炉连铸技术,合格的38CrMoAl高铝钢方坯不仅仅使得攀钢的成品结构得到进一步的优化,更进一步说明我国冶金技术在国际上具有了一定的竞争力;再如中钢衡阳重机有限公司也通过自身的技术研究,攻克了大型转炉的制造难关,在试投入使用生产后产品质量及技术都符合设计要求,此外,我国多辊轧机方面亦取得了关键性突破,主要单体辅助设备如卷取机、推钢机、拉矫机等都取得可喜的进展。我国诸多大型冶金企业都在机械及自动化上逐渐注重技术的研发和自主设计,并得到了国家相关科技进步奖项的多次褒扬,例如荣获国家科学技术进步奖一等奖的《鞍钢1780毫米大型宽带钢冷连轧机生产线》及获得国家科学进步二等奖宝钢的《高强度全密封精整矫直机支承辊技术》、攀钢的《国产1450热连轧关键技术及设备研究与应用》等等,都表明我国冶金机械及其自动化的进步的一直受到国家的大力支持与重视。
早在2006年的时候,冶金自动化集成系统就涉及到了原料、焦化、烧结、高炉、转炉、加热炉、均热炉、连铸、轧机及铝电解等诸多环节,其中当属轧钢的自动化程度最高,包含了轧制控制模型、自动燃烧控制模型、精轧设定模型、精轧出口温度控制、卷曲设定模型及粗轧自动宽度控制模型等,冶金系统中的控制现基本以PLC为主流,做好其硬件及软件的控制对于整个流程自动化的应用都有着难以估量的价值,随着计算机技术的进步,新一代PCNC数控系统已经具有了闭环控制体系结构,这对于开发研究复杂制造过程的模型成为了可能,智能化的PCNC数控系统是伺服控制、自适应控制、计算机智能技术、CAD/CAM及动态仿真等一系列最新高科技技术的综合运用,不仅仅给冶金机械自动化发展带来了新的契机,也同时展现着我国冶金机械自动化的最新发展水平。
尽管我国冶金机械及自动化发展取得了如此多振奋人心的进步,但我们亦应看到同时拥有的不足。首先是产能上面,我国对于钢材产品的需求与我国日渐枯竭的矿产能源资源之间有着难以协调的矛盾,这方面主要是我国冶金设备在能源结构上还有所不足,导致二次能源利用率低,相对机械能耗高;其次我国冶金机械及自动化水平虽然接近国际化水平,但较领先技术还有不小的差距,我国三分之二以上的优质钢材不得不从国外进口,一些大型冶金机械也由于种种原因而还停留在在受外国限制的现状;最后是我国冶金机械在低耗高效、优质污染少上还有待提高,与国外一些发达国家绿色清洁型生产设备相比,这方面还有所不足,导致我国冶金行业长期受到国外个别媒体别有用心的抨击。
3 冶金机械及自动化的发展趋势
我国冶金机械大多来自对国外引进冶金设备的消化开发,这表明我国对于世界冶金机械领先技术目前还在模仿阶段,固然还有不小的差距但也说明我国冶金机械及其自动化仍然有巨大的发展空间,未来我国冶金机械的发展基本应朝着智能化、网络化及科技化方向努力,这一方面是对国际领先技术的追赶,另一方面也是由我国具体国情所决定。
(1)随着我国贸易目标的国际化,建筑行业、制造行业等一大批与钢材息息相关的领域逐渐走出国门,而这些行业的进军对于我国钢材的推广有着不言而喻的影响,重视高新科学技术的利用以提高冶金机械的质量及功能,是保证我国冶金行业占有不败之地的不二法宝,同时也应该从科学技术层面上的利用情况来清醒的认识到国内与国外的差距之所在,做到积极分析总结,理性发展良性竞争,弥补差距,结合我国实际国情制定一套适合我国冶金机械及其自动化发展的战略部署,这是我国冶金机械应在未来迈出的第一步。
(2)目前国外许多领先的大型冶金企业主要注重将仿真技术及数字模拟与自动化相结合,从而使冶金流程全部实现动态模拟,做到在模拟中分析评估及相关机械的设计,这一点很值得我国冶金机械人才去用心体会和钻研。此外,国际冶金机械及其自动化发展对于能耗物耗及环境指标等要素非常看重,在这些方面做到最优化无疑会改善我国冶金工业形象,增强国际竞争力,同时,采用全面闭环控制来保证生产流程中的运行指标、控制指标及产品指标也是国际领先技术的研究方向之所在,这也应该成为我国冶金机械及其自动化领域的未来发展趋势。
4 结语
我国冶金机械及自动化技术在这些年虽然为我国冶金工业的发展立下了不可磨灭的功劳,但我们的发展仍然是任重而道远,与国际领先水平相比仍有不小的差距,这也是我们在未来行业发展中应当认识并积极弥补的地方。我国经济的增长及社会主义的建设,一如既往对冶金行业的发展提供了最优厚的社会环境,我国的冶金机械道路必将走上自主研发为主的良性发展道路,同时我们也应增强科学意识,不单加强机械性能,更从企业管理、组织生产等各个领域联合研究出发,全面提高我国冶金工业的综合竞争力,提升各大冶金企业的国际知名度和竞争力,促进我国冶金工业早日达到国际领先水平。
参考文献:
[1]韩忠山.机械自动化技术发展趋势的分析[J].China's Foreign Trade,2010(14).
关键词:电气自动化技术;应用;发展;
中图分类号:TD614 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-11-00-01
一、引言
随着电子信息技术及智能控制技术的快速发展,近年来,冶金电气自动化技术取得了很大进步,推动了钢铁、冶金产业的发展,为实现冶金行业的现代化,发挥了有效的促进作用。把握当前冶金电气自动化技术的发展形势,全面分析其发展现状,掌握其发展趋势,对于解决行业问题,推动我国冶金电气自动化技术的应用与发展,有着重要的现实意义。
二、电气自动化技术的特点
(一)技术涵盖面广泛。电气自动化技术应用比较广泛,同时涉及的各类技术比较复杂,大部分工业企业都或多或少会涉及。另外,因为电气自动化技术是建立在电子信息与网络技术基础上的,其技术含量比较高,所以在整个电气自动化系统的设计过程中既要进行硬件设计也要进行软件设计,而且用途不同,其设计方案也就不同,必须与行业、场合需求相结合来确定设计方案,因此此种技术的应用需要比较宽的知识面。
(二)对电子技术依赖性强。对于一个完整的电气自动化系统,无论是采集信号的传感器,还是对信号进行处理运算的控制器,乃至执行运算结果的执行机构等都与电子技术密切相连。因此,电气自动化技术建立在电子技术应用的基础上,对电子技术具有强烈的依赖性。
三、我国电气自动化技术的应用现状
(一)电气自动化技术在钢铁行业中的应用。在钢铁行业中运用电气自动化技术,是钢铁行业实现现代化的必经之路。近年来,现代科学技术的飞速发展使得我国的钢铁行业对生产环境安全、原材料以及产品质量等等的检测力度大大提高,而这一系列的坚持工作必须要依靠电气自动化技术才能很好的完成。而且钢铁行业的生产环境是比较特殊的,而且其中很多的生产工艺环节是无法利用人工的操作来完成的,因此,由于电气自动化技术的高效率、高性能以及高整合性等的优势恰恰为钢铁行业提供了很多的便利。
(二)电气自动化技术在火力发电系统中的应用。在火力发电系统中运用电气自动化技术,不仅能够使得火力发电产的机器、锅炉以及电等运行系统实现一体化的目标,而且能够对火电设备中出现的一些故障以及安全隐患能够进行提前通知和预测。事实证明,如果能够及早的发现并且处理火电设备中遇到的一些安全隐患以及故障,则能够减少甚至是消除火力发电厂的经济损失以及一些安全事故的发生。而且在火力发电系统中运用电气自动化技术能够在很大程度上实现通用网络结构的构件,从而实现火力发电厂中电气设备运转的自动化,进而能够代替操作人员对整个火力发电厂设备的监测以及火力发电厂的管理,并且能够使得计算机控制系统、管理系统以及控制系统这三个系统之间的数据传输通畅无阻,在整个数据的处理以及传输以及监督实现自动化。
(三)电气自动化技术在建筑工程中的应用。在建筑中,照明、配电、空调以及配电系统在电气自动化技术的结合下能够使之成为一个整体,使得这些系统的联动性能够取得大大的提高,同时使得电梯系统能够根据各层用户的流量实现速度的自动条件,还能够使得在水管爆裂以及火灾情况下能够进行自动的判断与识别,及时实现预设的应急处理方案,及时调整水压、开启紧急照明系统等等。
四、电气自动化技术在冶金中的发展趋势
电气自动化技术在冶金行业中已经取得了一定的成效,但是受到各方面的影响,自动化技术在目前的应用过程中还存在很大的差距,要创新电气自动化技术在冶金行业的应用需要不断的在实践中改善和优化,其以后的应用重点主要表现在:
(一)提高自主集成大型数字化的控制水平和能力。对于自主的集成的数字化的控制系统,要不断的在为我所用的原则的指导下,通过对整套的控制系统进行实时的监控来提高去控制的有效性和高效性,实现对冶金过程中的快速判断、快速诊断以及快速和及时的处理。并且在提高企业的竞争力的目标指引下,提高数据挖掘技术的应用水平。
(二)进一步提高智能化程度。在过去,电气自动化受限于电子化和机械化,新世纪以来计算机技术才被慢慢引入电气自动化程序并发展成为主导的。信息化和工业化的融合,还有待加强。这是节省劳动力,提高生产效率的需要。生产过程的信息化主导,有利于实现自动化和机械化,从而改善生产模式,提高生产质量。把电气自动化技术与计算机技术两者相融合,将进一步促进冶金生产过程自动化和机械化。特别是互联网技术的高速发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用。
(三)进一步提升生产自动化程度。冶金生产自动化,包含了全部的生产流程和环节,每个步骤都应深化技术创新与改造。例如,加强质量检测,需引入先进的仪器,比如质量在线直接检测仪;引入信息工程技术,不断对操作流程进行创新,优化技术性能;又比如引入节能技术,建立物料和能量优化模型,以缩短生产周期,提高效率,达到降耗、节能的目的。引入高精度预报模型技术,建立高精度预报模型,达到优化控制的目的。另外,进一步优化连铸技术,以此提升电磁连铸自动控制技术。
五、结语
电气自动化技术的生命力在于结构的完整性,当前电气自动化技术实现了对各行业生产的广泛适应性,并成为相关产业的主要技术,因此要不断提高电气自动化技术的研究水平,以便更好地把握电气自动化技术的核心。应该从电气自动化技术的特点认知出发,探寻火电、钢铁、建筑等各行业应用电气自动化技术的要点,以此来为电气自动化技术的发展找到基础,从发展趋势上和技术的关键上来实现电气自动化技术的进一步把握。
参考文献:
[1]侯碧菲.电气自动化技术的潜在发展空间与应用分析[J].科技创新与应用,2013,(19):104-104.
【关键词】绿色钢铁 冶金机械 机械设计 技术研讨
1引言
随着我国社会主义现代化的飞速发展,我国各行各业都得到了极大的进步,从而对当代中国国内的环境产生较为深刻的影响。近年来,中国经济的腾飞使国内政治、法律、文化与社会等诸多环境的改善拥有了坚实的基础,从而不断影响了当代企业的发展、行业的进步与居民生活水平的变化。在此基础上,受到时代环境与背景的影响,我国国内居民的需求不断发生着迅猛的改变,从最初对基本物质的追求逐渐上升到了对精神、文化、个人素质以及医疗卫生、环境保护等方面的追求。这些需求的改变标志着我国居民对待生活、物质乃至工作的价值观产生了变化,从而引导了中国国内新思想与新思维的出现,使中国居民对待事物的意识形态发生了剧烈的变动。在这一环境的影响下,使得我国居民对当代国家、社会、行业与企业的发展提出了新的要求,而这些不同领域要在当今社会中良好健康的发展就必须顺从居民的态度与观点。绿色经济越来越被当代学术界与理论界提上日程。为此,作者在本文当中将充分利用绿色经济的理念与发展模式,对我国钢铁冶金行业展开研究,通过研究其中机械设计的重要技术,来不断提升这一行业所创造的能源与物质,从而实现节约生产、绿色经济的可持续、健康的发展模式与思维。
2绿色钢铁冶金机械设计的主要特点
2.1绿色思想是它的指导理念
对于当前我国钢铁冶金企业的发展而言,其所处的发展前景并不是十分的乐观。产生这一问题的主要原因是因为,生态保护以及能源的高效对这一本来就拥有自身客观因素的行业,产生了相互矛盾的地方,从而使能源利用与生态保护的问题成为了这一行业发展的关键制约点。大多数从事钢铁冶金行业的公司,其都存在有不同程度的能源重复使用效率低下、企业的内部质量管理体系较不完善、企业缺乏长远的资源与能源视角。这些主观原因与该行业的客观原因,共同导致了企业环保技术偏低、企业相关的环保节能与再利用设备的更新速度缓慢。为此,要对上述问题及存在的现状进行改变,就必须提升当前我国企业对这些方面的重视,从主观因素做出自身企业的努力,建立绿色、节能的思想与理念。
2.2绿色机械设计是它的方法
对现在我国的钢铁冶金行业而言,如果想要带动这一行业当中不同企业的绿色、健康发展,就必对这一行业当中的机械设计进行思考与研究。对于重工业的钢铁冶金行业来说,其生产、发展与产能的提升都与机械科技程度以及先进程度有着较大的联系。缺少了先进的机械对于钢铁冶金行业而言就是巧妇难为无米之炊。脱离了优秀机械设备的支撑与技术的支持及时再为丰富的矿藏,还是再为广阔的市场,都无法提升产品的性价比与质量来提升钢铁冶金行业的总体产品质量的提升。
2.3具有实现降低能耗、实现新的钢铁生产
通过使用经过周密设计的、大力开发的先进技术机械设备,可以实现降低能耗,提升钢铁冶金行业产品总体生产量的目的。产生这一结果的原因很简单,较为先进、融合现代技术的机械将能够极大的提升现有钢铁冶金企业的生产力水平,将通过利用机械技术来促使大规模生产的形成,从而产生规模经济,极大缩短生产单位产品的时间与成本,进而带来整个行业资金使用率与产能的提升。
3绿色钢铁冶金机械设计的关键技术
3.1制造钢铁冶金机械的原材料的选择
在进行制造钢铁以及冶金的过程当中,对于所使用的附加材料应当严格的筛选与控制。对于大多数机械设备而言,其针对不同的附加材料会产生不同的再使用率与废物排放率,从而能够影响到生产环节的最终效率。为此,对于我国当前大多数从事钢铁冶金机械研究与或者是对其进行使用的企业应当坚持优质材料的选取原则,并且通过日常的生产经验,筛选去不仅有利于提升产品质量,而且对机械设备长久使用无害,具有更加高效节能使用率的材料。并且,我国制造钢铁冶金的行业还应当积极响应国家相关政策的要求,在开展对设备所使用的材料进行选择过程当中,要时刻的提醒自身牢记环保的思想,尽量去不使用或是尽量的去少用那些对当前社会环境、生态以及机械设备存在有较为明显负面影响的相关材料,尽量在生产过程当中多去使用那些对当前我国生态环境不会产生任何影响与危害的材料。
3.2生产中对“气废”排放的控制
除了需要在钢铁冶金过程当中需要加强对所使用的材料进行研究之外,为了提升当前钢铁冶金行业的绿色能源建设,还必须在进行机械设计的同时关注生产过程当中对有害气体的排放问题,以便减少废物气体的排放,有效的减少有害气体对社会居住环境以及生态自然环境的影响。为此,我国从事钢铁冶金的行业在进行相关机械设备的研发与设计时,应当通过设计出具有绿色的、节能的、能够过滤废气的钢铁冶金机械,从而更加有利于对现有新的钢铁生产工艺进行实现,也能够将节能环保的理念与技术根治和应用到当前我国钢铁冶金行业的生产过程当中,从而合理的控制其对废气物的排放总量。在上述工作的过程当中,机械设备设计的重难点在于其对废气的有效过滤与稀释,这就需要在机械设备现有基础上开发上述所提到的几个功能,从而实现一机多用的成果。
3.3做好钢铁冶金机械的减震除噪
另外,对于我国钢铁冶金行业而言,由于生产作业过程当中不仅需要加工、分离与洗选等精密机械设备,而且还需要重型机械,用于开采矿山、挖掘土质等,从而就使得在上述的生产、加工、采掘等过程当中会产生大量的噪音。而这些噪音不仅会给生产、加工等工种一线工人带来身体的危害,而且也会对厂矿周边生活区的居民生活产生较为严重的影响。为此,我国从事钢铁冶金行业的企业应当不断对现有机械设备进行改进,通过在现有厂区周围种植树木,或者是对现有机械设备进行整体与结构的布局的调整,或者是通过添加防噪项圈,定期对现有设备进行维护等诸多方式,来有效的设计出机械设备发出震动较小的、有利于提高生产产能的机械设备。
3.4提高密封技术,谨防泄漏
除了上述所提及的三点机械设备的技术重点之外,我国从事钢铁冶金行业企业在进行机械设备的设计时,还应当关注机械设备各个零部件及运作链的密封技术,不断加强对现有机械设备的密封设计,从而有效的减少机械设备泄露给周边环境以及当地环境导致的破坏。另外,也可以通过提升现有机械设备的密封技术,有效的提升整体设备的加工效率,减少材料的损害,减少产成品的损失等,有效的解决了环保与生产效率两个重要的问题。为此,在开展绿色机械设备的设计时,应当对设备进行测试,并保持定期的维护,使用内部管理制度来有效的提升机械设备密封性能的提高。在进行钢铁冶金的生产与加工工作过程中,严密重视与控制好机械设备的渗漏问题,将会促使这一行业绿色经济和高产能的实现。
3.5 提升当前绿色环保的意识
中国经济虽然发展速度飞速快速,发展水平也呈现跳跃式的提高,但是中国经济的发展一直以来都是在以牺牲环境与资源为发展依据的,从而就给当代环境以及资源造成了严重的、不可弥补的破坏,致使中国经济的发展不断遇到一个又一个的问题。我国的经济发展模式是以工业与农业为基础的,并逐渐强调朝着高科技、新能源、低能耗的主打行业领域转型。但是,对于重工业、轻工业等工业行业而言,其客观所存在的条件与事实都表明着这一行业的发展将不得不给环境以及资源带来巨大的损害。但是,虽然面临着这样一种客观的事实,但是我们却可以通过利用科技的力量、机械的力量等来充分的节约资源,提升资源转换为能源或者是产品的比率,从而大大减少由于密集型、浪费型经济发展模式所给当代中国经济发展产生的不可弥补影响。
4结语
综上所述,绿色经济、绿色工业等以保护环境、保护资源为主体的思想与价值观念已经深入人心,成为了当代影响中国经济发展、社会和谐,以及未来经济腾飞的重要关键。作者结合中国工业为例,对其中钢铁冶金行业进行研究。作为为其他诸多行业、产业及领域提供原始材料的行业,其对于能耗的控制、资源的利用将会直接影响到其他行业资源的使用发展。为此,在我国钢铁冶金行业中发展绿色经济的形式将极为有利于此行业的健康发展,以及上下产业链的共同成长,而提升这一行业的机械技术将是保证其成功有效的关键。
参考文献:
[1]刘燕平,涂德林,郭金溢.冶金机械设计要点之我见[J].科技信息,2014,1.
[2]李公法,刘安中,李友荣.冶金机械的绿色设计与制造[J].机械设计与制造2014,3.
【关键字】冶金工程;钢铁;现状;发展
改革开放以来,我国经济整体得到了大幅度的提升,作为国家重要原材料工业之一的钢铁行业,在经济发展中承担了十分重要的作用。钢铁行业包含金属铁、铬、锰等矿物采选业、铁合金冶炼业、炼铁业、钢加工业、炼钢业、钢丝及其制品业等,是以从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业行业。而冶金工程技术,则是钢铁行业得以发展的基础,是整个行业高速提升的保证。
尤其是进入21世纪之后,钢铁行业在经历了高速发展之后,又遇到了市场萎缩、产能过剩的困难。据统计,2007年到2011年上半年,我国钢铁行业处于稳定上升阶段,2011年上半年,整体资产规模高达48640亿元。随后,由于国内需求的降低,钢材价格的持续走低,钢铁行业整体进入"寒冰期"。2013年5月,重点大中型钢铁企业利润仅有1.5亿元,其中甚至有四成的企业亏损。而2015年,钢铁企业的"日子"更加不好过,钢铁价格持续创下新低,供需矛盾持续突出,产能过剩仍是最大问题。1月份价格持续下降,降幅达7.17%;2月份降幅减缓,但仍有2.68%。据钢协统计,2015年1月到4月,钢铁企业亏损面高达45.54%,利润持续增亏,钢铁行业成为"最不赚钱的工业"。
而国际大环境环境,同样不景气。随着我国经济的放缓和大宗商品的价格持续下跌, 多个国家的新兴市场发展缓慢,作为大宗商品巨头的嘉能可,2015年股价持续下跌70%,成为FTSE 100指数中表现最差的公司。嘉能可的危机和新兴市场的困难,进一步折射出当前钢铁市场的艰难程度。
困难当前,对于钢铁行业而言,既是挑战,也是机遇。而发展冶金工程技术,则是钢铁行业面对挑战的方法之一。冶金技术自古以来,就深深联系着人民生产和生活,是从矿石中提取金属和金属化合物,然后制成具有一定性能金属材料的工业技术。提升冶金技术水平,不仅可以节约能源和原材料,降低企业生产的成本,还有利于生产过程中的创新,突破旧有的难点,从而不断推动钢铁行业的可持续发展。
1,我国钢铁冶金工程技术的发展成果
近些年,在科学技术不断突飞猛进的条件下,我国钢铁冶金工程技术也获得了不错的进展。新一代钢铁生产流程工艺与装备新理念是国家重点研究项目,通过优化现有生产装备和生产工艺,对生产过程进行洁净化。薄板坯连铸连轧紧凑流程技术不仅丰富了钢铁冶金工程技术的理论基础,也将高效、清洁的概念引入了钢铁生产之中。
优化钢铁生产流程理论是钢铁冶金工程技术发展的第一步,钢铁生产流程不仅是维系企业生产顺利进行的根本,也是优化钢铁企业整体的基础,通过对流程的研究,可以发现生产活动中存在的问题,并有针对地采取处理措施。如今,能源转化、废弃物排放、产品制造都成为流程需要考虑的对象,而新的理论,要求对流程进行解析、优化,最后再进行集成,实现钢铁生产的动态有序。早在"十一五"国民经济和社会发展规划纲要中,就已经提及对钢铁生产流程的重视。而如今的科学技术又取得了突破,智能化和自动化的发展,进一步要求钢铁生产流程的科学、合理、高效。
由中国金属学会理事长翁宇庆博士主持组织撰写的《Ultra-fine Grained Steels》是一本英文版超细晶钢专著,这本专著的海外出版,不仅显示我国的超细晶钢的理论研究已经处于国际领先水平,也进一步推动了我国超细晶钢的规范化生产。超细晶钢的国家标准和使用规范已经公布,在规范生产应用的基础上,进一步推动钢铁生产的成本节约和资源节约,提高钢材的利用率。
2,我国钢铁冶金工程技术的发展现状与未来
维系生存,是所有企业必须考虑的问题。我国钢铁行业在经历了高速发展的同时,也不得不面对一些必须去面对的问题。当前,国内大多数钢铁企业生产模式相似,产品也集中在中低端市场,缺乏企业的独有"保命"技术。同时,由于以往钢铁行业"黄金期"的掩盖,钢铁行业在冶金工程技术的缺陷也逐步增多。受到企业的直接影响,我国钢铁冶金工程技术总体上较为雷同,既缺乏独有的高水平技术,也没有应地制宜的生产流程。在工程设计上,对于核心技术的投入不足,过于依靠以往的经验和国外的知识,很难"突入"到钢铁冶金工程技术的"核心地带"去。久而久之,创新变成拷贝和剽窃,效益变成扩大规模,技术和产品同质化严重,造成国内各家钢铁企业之间的"恶性竞争",大打"价格战",进一步阻碍了钢铁行业的整体发展。
国内外需求市场的转变也是造成钢铁冶金工程技术目前困境的原因之一,在国内房地产等行业异常火热时,带来了巨大的市场需求,带动了钢铁行业的迅速发展。大经济环境的稳定,也让国内钢铁企业的出口顺风顺水。在这种情况下,大多数企业选择借助国外的技术和设备,满足工程项目的需求,而忽视对自主创新的重视,较少将资金投入技术的研发。在国内外需求减少,市场回落时,由于企业缺乏核心技术,无法抢占高端市场的份额,甚至国内的部分高端市场,都受到国外企业的挤压和抢占。
盲目扩大产能,缺乏核心技术的同时,国内钢铁冶金工程技术对于节约能源、保护环境方面考虑的较少。随着国家对于"绿色制造"的提倡和对重污染企业的严惩,钢铁行业这方面的问题被进一步放大。据统计,我国每生产一吨钢,排放的污物总量就比国外发达国家高40%,我国大多数规模以上钢铁企业都位于酸雨和二氧化硫控制区内,对钢铁冶金工程技术环保上的技术要求,进一步加大。
"绿色制造"是钢铁产业不变的主题,在"绿色制造"的同时,钢铁企业也需要借助冶金技术的发展积极转型,全面淘汰落后的企业和设备,谋求生产流程和产品技术上的突破。主动配合相关部门,遵循国家环保政策的指引,对不合规的设备、规划进行改造,从根本上减少生产造成的污染,早日达到国际水准。
在"一带一路"得到提倡的今天,钢铁冶金工程技术也需要与国际化进行接轨。学习国外先进的管理、设计经验,优化生产流程和管理运作模式,从而提升整体的生产水平。在员工培养上,要结合"产、学、研",积极与研究机构合作,培养一批专业的技术人才,为创新奠定人力基础。另外,利用国家实行"一带一路"方针的机遇,沿着"一带一路"的路线图,走出国门,打开国外市场。
当前行业的问题,是钢铁冶金工程技术发展过程中所必须经历的,是机遇,也是挑战。市场的萎缩倒逼钢铁冶金工程技术转换发展思路,寻求技术上的突破。积极与国际化接轨,努力掌握核心技术,开拓国内外高端市场,未来的钢铁冶金工程技术,必将为祖国的繁荣昌盛作出贡献。
【参考文献】
[1]苏天森.钢铁形势与冶金工程技术学科的发展[A].圆坯大方坯连铸技术论文集[C]. 2009.