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時(shí)間:2024-02-01 15:41:44
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);工程機(jī)械;監(jiān)控
1物聯(lián)網(wǎng)
1998年KevinAshton第一次提出物聯(lián)網(wǎng)這一概念,在2005年信息社會(huì)世界峰會(huì)正式確定了這一概念,并對(duì)這一概念的特征、技術(shù)、發(fā)展前景等進(jìn)行了相關(guān)闡述,之后歐美各國(guó)均提出了本國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起步與2009年總理提出的“感知中國(guó)”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以各種信息傳感技術(shù)為基礎(chǔ),對(duì)需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體進(jìn)行信息采集,最終形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)物與物、人與人、物與人之間的網(wǎng)絡(luò)連接,極大的方便管理和控制。該技術(shù)是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信網(wǎng)技術(shù)的外延,是將多項(xiàng)技術(shù)與應(yīng)用結(jié)合的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有實(shí)現(xiàn)全面感知、信息傳送、智能處理的特征。所謂全面感知就是利用各種信息傳感器和識(shí)別工具對(duì)物體進(jìn)行相關(guān)的信息收集;信息傳送就是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行傳遞和共享;智能處理就是將這些信息進(jìn)行自動(dòng)化的分析處理,最終實(shí)現(xiàn)智能化的控制和決策。
2工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系與技術(shù)
工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展受到各國(guó)的重視,因?yàn)樵擃I(lǐng)域的發(fā)展水平代表著國(guó)家制造業(yè)的發(fā)展水平,尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出后對(duì)機(jī)械智能化的要求越來(lái)越高。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了小范圍的應(yīng)用,例如智能交通、智能家居等。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建和相關(guān)的技術(shù)如下。
2.1工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建
工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系分為三個(gè)層次:感知、傳輸、應(yīng)用。感知層是工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實(shí)的樞紐;傳輸層就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和交換,使信息能夠進(jìn)行相關(guān)的傳送和共享;應(yīng)用是核心,對(duì)已經(jīng)收集和傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行相應(yīng)的處理,最終發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的作用。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)有自己的特點(diǎn),這些特點(diǎn)和工程機(jī)械領(lǐng)域的特性有關(guān)。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標(biāo)簽與讀寫設(shè)備,運(yùn)動(dòng)控制器、IO控制器、工業(yè)遙控器等核心驅(qū)動(dòng)部件和負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)終端,并且需要信息采集、信息融合、短距離傳輸?shù)群诵募夹g(shù)的支撐。傳輸層不僅包含互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)結(jié)合的長(zhǎng)距傳輸網(wǎng)絡(luò),還有包括藍(lán)牙、WiFi等短距傳輸網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與客戶、客戶與客戶之間的信息傳輸。應(yīng)用層中包含高性能的服務(wù)器和處理軟件,實(shí)現(xiàn)海量信息的處理,為工程機(jī)械企業(yè)打造智能化的決策處理平臺(tái)。
2.2工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系相關(guān),也是分為三個(gè)方面,及感知層、傳輸層、應(yīng)用層都有各自需要的技術(shù)。感知層需要的技術(shù)主要是感知識(shí)別技術(shù),工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)需要通過(guò)感知層獲取機(jī)械設(shè)備自身的狀態(tài)和機(jī)械設(shè)備工作的環(huán)境的信息。要提高工程機(jī)械設(shè)備的利用率、使用壽命,并對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的保養(yǎng),這些都需要獲取精準(zhǔn)的工程機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境。工程機(jī)械使用的環(huán)境差別很大,這也就要求工程機(jī)械設(shè)備需要更為精確的傳感器進(jìn)行信息的采集。感知層傳感器主要分為采集機(jī)械設(shè)備位移、角度、速度的運(yùn)動(dòng)傳感器;采集能耗、運(yùn)行等工作狀態(tài)的檢測(cè)傳感器;采集機(jī)械設(shè)備工作位置、環(huán)境因素的工作環(huán)境類傳感器。采用相對(duì)靈敏、全面的傳感器,才能較好的利用感知設(shè)別技術(shù)將工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)所需要的信息進(jìn)行收集。傳輸層需要即插即用的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議,建立工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)會(huì)涉及到很多的通信網(wǎng)絡(luò),同樣也會(huì)有較多的接入方式,缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議會(huì)導(dǎo)致這些通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法進(jìn)行交互工作,影響數(shù)據(jù)信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個(gè)統(tǒng)一的能滿足這些通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議。工程機(jī)械設(shè)備作業(yè)時(shí)會(huì)被較為復(fù)雜的因素影響,這就需要機(jī)械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)要有即插即用的快速識(shí)別和通信協(xié)議,便于在復(fù)雜條件下進(jìn)行工程機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)確識(shí)別。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用方面要有企業(yè)控制中心,通過(guò)該控制中心對(duì)各種工程機(jī)械進(jìn)行監(jiān)管、故障排除、快速服務(wù)。這種控制中心需要有兩方面的職能,一種是面向企業(yè)研發(fā)的,可以通過(guò)收集和傳輸?shù)母鞣N信息對(duì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),研發(fā)更多的新型設(shè)備;一種是面向客戶服務(wù)的,可以建立相應(yīng)的租賃、故障維修、設(shè)備分析等服務(wù)。
3物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望
物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用主要是通過(guò)GPS、GPRS、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),將工程機(jī)械的工作狀態(tài)、工作位置、工作環(huán)境、運(yùn)行情況等進(jìn)行信息的收集,并通過(guò)智能處理系統(tǒng)對(duì)這些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行管控和服務(wù)、研發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用于工程機(jī)械領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械的全壽命周期智能化管控。物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望如下:
3.1利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)
利用物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)工程機(jī)械的工作運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一旦工程機(jī)械發(fā)生故障還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷。對(duì)機(jī)械進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)需要車載終端、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)三個(gè)部分發(fā)揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成對(duì)機(jī)械運(yùn)行的數(shù)據(jù)收集和上傳。數(shù)據(jù)傳輸主要由互聯(lián)網(wǎng)和GPRS組合而成,將車載終端上傳的機(jī)械運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái),同時(shí)也可以傳輸遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)指令。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)包含地理信息系統(tǒng)、設(shè)備信息系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障診斷和維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)這些信息系統(tǒng)完成對(duì)工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)查詢、故障預(yù)警、故障診斷、故障日志、維修保養(yǎng)日志等內(nèi)容。如果單純的通過(guò)智能化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法將故障排除,那么遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)還可以推送相關(guān)的地理信息使工程技術(shù)人員盡快達(dá)到。
3.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工程機(jī)械租賃
工程機(jī)械設(shè)備租賃與按揭付款在該市場(chǎng)較為流行,但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問(wèn)題會(huì)給承租方帶來(lái)較大的損失。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)工程機(jī)械安裝相關(guān)終端,一旦發(fā)生不償還資金、騙車逃跑等問(wèn)題,可以直接實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的定位、鎖車等功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械租賃可以較好的保護(hù)承租方的利益。
3.3利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立手機(jī)服務(wù)平臺(tái)
目前智能手機(jī)的普及率越來(lái)越高,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手機(jī)軟件開發(fā)等手段,開發(fā)智能手機(jī)客戶端,為客戶建立手機(jī)監(jiān)控平臺(tái)。采用這樣的方式可以讓客戶通過(guò)手機(jī)就能夠掌握其機(jī)械設(shè)備狀況,同時(shí)也便于機(jī)械設(shè)備制造商聯(lián)系用戶進(jìn)行相關(guān)服務(wù)和技術(shù)指導(dǎo)。
3.4大數(shù)據(jù)利用
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以搜集大量工程機(jī)械相關(guān)信息數(shù)據(jù),這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有較大的利用價(jià)值。企業(yè)通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和挖掘有助于找出工程機(jī)械的不足加以改進(jìn),進(jìn)而提高工程機(jī)械的品質(zhì);同時(shí)根據(jù)機(jī)械設(shè)備的使用狀況制定相應(yīng)的制造和銷售計(jì)劃,更好的貼合市場(chǎng);最后可以根據(jù)機(jī)械設(shè)備位置分析,在機(jī)械設(shè)備集中的區(qū)域有針對(duì)的設(shè)立服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。
4結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和工程機(jī)械智能化的起步均較晚,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的運(yùn)用還較少。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)工程機(jī)械領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。遠(yuǎn)程監(jiān)控、檢測(cè)和診斷是工程機(jī)械走向全面服務(wù)型制造的重要一步。
參考文獻(xiàn):
[1]孫其博,劉杰,黎羴,等.物聯(lián)網(wǎng):概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2014,33(3):2-9.
[2]李瑚,雷蕾.開啟工程機(jī)械智能時(shí)代[J].發(fā)明與創(chuàng)新,2013,(3):20-21.
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)仿生學(xué);工程機(jī)械;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用研究
在自然界中,每一種生物都經(jīng)歷了億萬(wàn)年的自然進(jìn)化和優(yōu)勝劣汰,最終能夠生存下來(lái)的物種必定擁有一些非同尋常的能力和特性。仿生學(xué)正是通過(guò)研究生物物種的某些結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及功能特性來(lái)模仿設(shè)計(jì)出相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備和裝置,進(jìn)而更好地服務(wù)于社會(huì),提升人們生產(chǎn)生活的品質(zhì)。許多工程機(jī)械設(shè)備的發(fā)明改進(jìn)都與仿生學(xué)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,例如最初飛機(jī)的發(fā)明就是基于結(jié)構(gòu)仿生學(xué)的設(shè)計(jì)理念,對(duì)鳥類身體構(gòu)造進(jìn)行仿生,最終制造出能夠像鳥類一樣飛翔的機(jī)械。仿生學(xué)是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,目前已經(jīng)開始應(yīng)用于各項(xiàng)工業(yè)設(shè)計(jì),在工程機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用“仿生”概念,不僅能夠大幅度地提高機(jī)械性能,甚至還有可能探索并開辟出革命性的設(shè)計(jì)思路。
1仿生學(xué)的基本概念和理論
仿生學(xué)是一門綜合性十分強(qiáng)的古老學(xué)科,包含了自然生物學(xué)、材料物理學(xué)和數(shù)學(xué)建模等多種知識(shí)的交叉[1],主要研究對(duì)象囊括動(dòng)物、植物和微生物在內(nèi)的整個(gè)自然界,可以說(shuō),仿生學(xué)的應(yīng)用研究是人類不斷認(rèn)識(shí)自然、了解自然、挖掘自然潛力的過(guò)程,總體來(lái)說(shuō)可以分為形態(tài)、功能和結(jié)構(gòu)仿生。
1.1形態(tài)仿生
在自然界中,每種生物都擁有各自獨(dú)特的外在形態(tài),而這些形態(tài)都是經(jīng)過(guò)上億年自然選擇的結(jié)果,其中必然隱藏著某些物種賴以生存的特性能力。通過(guò)對(duì)生物形態(tài)的系統(tǒng)研究,工業(yè)產(chǎn)品對(duì)其形態(tài)進(jìn)行模仿再現(xiàn),進(jìn)而還原這些生物特性并最終體現(xiàn)在產(chǎn)品之中。例如海豚具有流線型形態(tài),在水中游動(dòng)時(shí)的阻力相對(duì)較少,因而游速較快,基于這一點(diǎn),現(xiàn)在汽車外形大多數(shù)對(duì)海豚形態(tài)仿生,模仿設(shè)計(jì)出流線型的車身,這在很大程度上較少了汽車運(yùn)行過(guò)程中的空氣阻力,提高了汽車的運(yùn)動(dòng)性能。
1.2功能仿生
在自然界生存的每一種物種都具備與惡劣環(huán)境相抗衡的生存功能,正是這些功能保證它們能夠經(jīng)受得住“優(yōu)勝劣汰、適者生存”的自然法則。功能仿生就是通過(guò)研究生物體某些特殊功能并弄清其運(yùn)作原理,進(jìn)而將這些功能應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中,使得產(chǎn)品具有生物體同等功能,同時(shí)這也是人類不斷創(chuàng)新進(jìn)步的重要源泉。功能仿生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分廣泛,例如蝙蝠具有發(fā)射超聲波的功能,所以能夠夜間飛行,設(shè)計(jì)者對(duì)這一功能進(jìn)行仿生最終制造出雷達(dá),并廣泛運(yùn)用于軍事領(lǐng)域。
1.3結(jié)構(gòu)仿生
在很久以前,人類已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到不同生物體結(jié)構(gòu)各自所表現(xiàn)出迥異的功能特性,例如魚的尾巴能夠自由地控制方向;細(xì)長(zhǎng)的柳條能夠承受巨大的力矩;柔弱的蛛網(wǎng)可以經(jīng)受住大風(fēng)等。結(jié)構(gòu)仿生主要以生物體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作為研究對(duì)象,并且對(duì)結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行深層次地剖析,進(jìn)而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中植入相應(yīng)的構(gòu)造已達(dá)到同等的功能效果。例如蜂窩結(jié)構(gòu)是無(wú)數(shù)個(gè)正六邊形鑲嵌拼接而成,具有良好的穩(wěn)定性,將這一結(jié)構(gòu)應(yīng)用到汽車輪胎之中能夠有效地控制輪胎形變,避免爆胎。
2結(jié)構(gòu)仿生學(xué)在工程機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的具體應(yīng)用
工程機(jī)械在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要綜合考慮各方面的因素,尺寸規(guī)格、部件連接和工作裝置對(duì)機(jī)械性能都至關(guān)重要,因此結(jié)構(gòu)仿生學(xué)應(yīng)當(dāng)從這幾方面入手對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)。
2.1外形尺寸的結(jié)構(gòu)仿生應(yīng)用
在生物界中,外形結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)于生物體的功能特性起著十分關(guān)鍵的重要,例如螞蟻能夠運(yùn)載比它身體質(zhì)量重?cái)?shù)倍的物體,這在很大程度上歸功于螞蟻外形的尺寸構(gòu)造。螞蟻的頭部和胸部結(jié)構(gòu)緊湊且靈活,腹部與胸部間依靠三節(jié)腹柄來(lái)支撐受力,這些獨(dú)特的外形及合適的尺寸為其贏得了“大力士”的美譽(yù)。通過(guò)對(duì)螞蟻身體的結(jié)構(gòu)尺寸比例、重心位置及運(yùn)動(dòng)方式的研究,設(shè)計(jì)人員對(duì)裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自卸車等工程機(jī)械的外形尺寸進(jìn)行了結(jié)構(gòu)仿生,重新定義了橋荷比值,而且也可以通過(guò)設(shè)計(jì)根據(jù)工況自動(dòng)調(diào)整的重力平衡裝置,從而保證了機(jī)械能夠在滿載情況下仍具有高穩(wěn)定性和高效率作業(yè)能力。
2.2連接部件的結(jié)構(gòu)仿生應(yīng)用
在生物界生物一直都很擅長(zhǎng)利用有限的空間和結(jié)構(gòu)以利于自身的運(yùn)動(dòng),增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。生物結(jié)構(gòu)的受力情況十分均勻,很少出現(xiàn)應(yīng)力過(guò)大的區(qū)域,所以形成的結(jié)構(gòu)也多是優(yōu)化的力學(xué)結(jié)構(gòu)。基于這一點(diǎn),工程機(jī)械中一些連接部件的設(shè)計(jì)都進(jìn)行了結(jié)構(gòu)仿生,具體而言分為以下三種方式:(1)模仿竹節(jié)結(jié)構(gòu)、樹木的板根結(jié)構(gòu)、王蓮的網(wǎng)狀助板結(jié)構(gòu),對(duì)直接受力的支撐構(gòu)件、主要受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng);(2)較多的采用光滑的曲線作為結(jié)構(gòu)的形線,能有效的減少由于形狀或結(jié)構(gòu)的突變引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象。(3)改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式和條件,減少連接結(jié)構(gòu)的能量損失,提高聯(lián)接結(jié)構(gòu)的可靠性,延長(zhǎng)部件的使用壽命。
2.3工作裝置的結(jié)構(gòu)仿生應(yīng)用
人類手的結(jié)構(gòu)十分精巧,對(duì)人類的生存來(lái)說(shuō)十分重要。人類的手部結(jié)構(gòu)緊湊,抓握動(dòng)作靈活穩(wěn)定,功能強(qiáng)大。人們對(duì)了人類部結(jié)構(gòu)的研究巳有較長(zhǎng)的歷史。而真意義上能實(shí)現(xiàn)靈活動(dòng)作的仿生則是僅有幾十年的時(shí)間。由于“靈巧”的研究具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值,各國(guó)對(duì)其都格外重視,也是少數(shù)幾個(gè)一直沒(méi)有聞斷的仿生學(xué)研究課題,美國(guó)、本、歐洲等國(guó)都在“靈巧手”方而的研究投入了大量的科研精力,由德國(guó)中航中心與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作研發(fā)的HIT/DLR機(jī)器人靈巧手,結(jié)構(gòu)和功能與人體手幾乎一樣,可以自由活動(dòng)并能夠輕松提取重物[2]。
總而言之,隨著人類對(duì)自然界的不斷探索和了解,許多生物體結(jié)構(gòu)的仿生功能將會(huì)廣泛應(yīng)用工程機(jī)械設(shè)計(jì)之中,這將極大地提高機(jī)械性能,進(jìn)而更好地為整個(gè)社會(huì)服務(wù)。
作者:范曙遠(yuǎn)
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】工程機(jī)械產(chǎn)品;造型設(shè)計(jì);R式倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車
引言
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快,人們對(duì)工業(yè)建設(shè)的安全穩(wěn)定需求越來(lái)越大。機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品作為保證行業(yè)發(fā)展快速穩(wěn)定效果的關(guān)鍵,其在進(jìn)行造型設(shè)計(jì)過(guò)程存在諸多不合理問(wèn)題,這就減低了機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的運(yùn)行使用效率。基于此,相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)在明確工程機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)條件的前提下,從形態(tài)設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)以及質(zhì)量設(shè)計(jì)三方面出發(fā),以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用于實(shí)踐的效果價(jià)值。這是實(shí)現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下工業(yè)發(fā)展可持續(xù)性目標(biāo)的關(guān)鍵,研究人員應(yīng)將其充分重視起來(lái),以作用于實(shí)踐。
1研究工程機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)要點(diǎn)的現(xiàn)實(shí)意義
與消費(fèi)類的電子產(chǎn)品不同,工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)將功能性與操作性作為控制目標(biāo)。研究表明,從宏觀的角度來(lái)看,其與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用涉及的偏重造型工業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)系不大,但其形式對(duì)工程機(jī)械設(shè)備具有一定影響。因此,機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)將功能與形式兩方面,均作為重點(diǎn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。即對(duì)各種設(shè)計(jì)因素進(jìn)行綜合性分析,以找出具有可行性的機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)方案。然而,在此之前,相關(guān)人員應(yīng)在明確造型設(shè)計(jì)條件的情況下,找出設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)。這是提升現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下工業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展水平的重要課題,相關(guān)人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)研究對(duì)象,以服務(wù)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程[1]。
2工程機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)條件分析
以R式倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程為例,叉車作為用來(lái)裝卸、短距離運(yùn)輸以及堆垛的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備,其在未來(lái)的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中,更多地體現(xiàn)了電子智能化、作業(yè)安全性以及節(jié)能環(huán)保型。如表1所示,R式倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。然而,由于國(guó)內(nèi)工程機(jī)械產(chǎn)品自主創(chuàng)新能力比較弱,即關(guān)鍵零部件研發(fā)相對(duì)落后,這就在一定程度上制約了對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)作用的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用。此外,該市場(chǎng)環(huán)境下,使得國(guó)內(nèi)比較缺乏針對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車造型設(shè)計(jì)的方法支持,如由眼動(dòng)儀獲取數(shù)據(jù)支持感性評(píng)價(jià)的嘗試在有效性和實(shí)用性方面等均存在一定局限。為此,相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā),即在明確:形、色和質(zhì)單個(gè)造型設(shè)計(jì)要素的基礎(chǔ)上,找出優(yōu)化控制的方法策略[2]。
3工程機(jī)械產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)要點(diǎn)
針對(duì)當(dāng)前倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車的運(yùn)行使用實(shí)際情況,造型設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃階段,應(yīng)通過(guò)發(fā)散聯(lián)想與創(chuàng)新思維,來(lái)確定造型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵詞,即“Rotation”。研究表明,其能較為準(zhǔn)確的傳達(dá)工程機(jī)械產(chǎn)品的整體一項(xiàng),即能夠充分與倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車狹小空間高效率運(yùn)行作業(yè)功能特性實(shí)現(xiàn)融合,從而使造型設(shè)計(jì)使用準(zhǔn)確的造型語(yǔ)言,來(lái)表達(dá)這一設(shè)計(jì)概念。具體來(lái)說(shuō),“Rotation”產(chǎn)品意象設(shè)計(jì)概念,還能與R式倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車獨(dú)特的轉(zhuǎn)向功能進(jìn)行呼應(yīng)。此外,叉車大多采用液壓動(dòng)力,即依靠后輪轉(zhuǎn)向與頻繁轉(zhuǎn)向來(lái)實(shí)踐運(yùn)作,但這一設(shè)計(jì)會(huì)受狹小作業(yè)空間的限制,而降低設(shè)備運(yùn)行效果。因此,R式倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車特別的轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)采取的方案是車身底盤的中間部分、駕駛室和工作部分能夠360°自由旋轉(zhuǎn);而且,四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)可達(dá)到90°轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)左右平移[3]。與此同時(shí),這一整體圓弧形的造型設(shè)計(jì),還能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用的機(jī)動(dòng)靈巧功能目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō),為實(shí)現(xiàn)叉車造型設(shè)計(jì)的整體性與統(tǒng)一性,在形態(tài)設(shè)計(jì)方面,安全架應(yīng)采用圓弧曲線設(shè)計(jì),即車體選用圓形結(jié)構(gòu)。這樣一來(lái),R式倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車的形態(tài)設(shè)計(jì)語(yǔ)言,就能從傳統(tǒng)的直線型轉(zhuǎn)向與曲線型的復(fù)合,這就突出了工程機(jī)械造型設(shè)計(jì)中的傳統(tǒng)形式美感,進(jìn)而最大限度的提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行使用的適用性。在色彩設(shè)計(jì)方面,由于工程機(jī)械產(chǎn)品大多采用明度效果好以及純度低的黃色,以及配有黑色線條來(lái)消除與分割產(chǎn)品造型色彩設(shè)置的呆板印象。但對(duì)于底部,為提高設(shè)備運(yùn)行使用在視覺(jué)效果上的安全感與穩(wěn)定感,應(yīng)設(shè)置為黑色。值得注意的是,對(duì)于配色類別的調(diào)整,應(yīng)基本控制在三類,主色大面積覆蓋,輔助色主要配合功能分區(qū)或配合文本標(biāo)識(shí)傳達(dá)某些特定的信息。在質(zhì)量控制方面,R式倉(cāng)儲(chǔ)電動(dòng)叉車造型設(shè)計(jì)綜合考慮了產(chǎn)品品牌形象、操作行為人因工學(xué)、產(chǎn)品造型感性意象與產(chǎn)品功能之間的相互關(guān)系,表明產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)不僅需要關(guān)注產(chǎn)品的技術(shù)(包括材料加工工藝等),同時(shí)還要關(guān)注產(chǎn)品造型的審美,以及產(chǎn)品造型的認(rèn)知。在工程機(jī)械造型設(shè)計(jì)中,技術(shù)是基礎(chǔ),它支撐與產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)密切關(guān)聯(lián)的審美和認(rèn)知,應(yīng)妥善處理好三者間的關(guān)系[4]。
4結(jié)束語(yǔ)
總體而言,工程機(jī)械產(chǎn)品在造型設(shè)計(jì)過(guò)程中,受市場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜性以及技術(shù)應(yīng)用局限問(wèn)題的影響,使得機(jī)械設(shè)備作用于實(shí)踐工程施工建設(shè)使用的安全穩(wěn)定效果并未發(fā)揮出來(lái)。這種情況,要求設(shè)計(jì)人員將現(xiàn)有的機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)資源充分利用起來(lái),并通過(guò)科學(xué)合理化的改進(jìn),來(lái)提高產(chǎn)品應(yīng)用的耐久性。事實(shí)證明,設(shè)計(jì)人員需綜合分析工程機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用需求,進(jìn)而在明確設(shè)計(jì)改進(jìn)方向與措施技術(shù)方法的情況下,使產(chǎn)品應(yīng)用于實(shí)踐的效果價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)。這是促進(jìn)工業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展的重要組成部分,相關(guān)人員要將上述研究成果更多地作用于實(shí)踐,以提高機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用的質(zhì)量安全性。
參考文獻(xiàn)
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本書系普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、面向21世紀(jì)課程教材。本書重點(diǎn)講授零(構(gòu))件和器件在不同服役條件下的失效方式及其對(duì)性能的要求,以及機(jī)械設(shè)計(jì)者和制造者必須具備的材料知識(shí)和有關(guān)的基本理論,介紹各類工程材料的成分、組織結(jié)構(gòu)與冷、熱加工(或合成)工藝及性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,并以實(shí)例說(shuō)明如何根據(jù)零(構(gòu))件或器件的不同服役條件和性能要求進(jìn)行合理選材。全書共分13章,包括機(jī)械零件(或器件)的失效分析、碳鋼、鋼的熱處理、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料、功能材料、材料改性新技術(shù)、零件的選材及工藝路線、工程材料在典型機(jī)械和生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。為幫助學(xué)生思考、復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識(shí),各章后均附有復(fù)習(xí)題。本書引用國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn),并力求做到加強(qiáng)基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)、注重應(yīng)用和適應(yīng)面廣。
《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)(第3版)》吸取作者近十余年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科技新成就,對(duì)第2版作了較大的修改,增加了“聲和聲發(fā)射的測(cè)量”一章,加強(qiáng)傳感器章節(jié)的內(nèi)容,并用新編寫的“計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)和虛擬儀器”來(lái)更換原來(lái)的《計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試》一章。本版教材仍保持注重物理概念和工程應(yīng)用的闡述、重點(diǎn)突出、條理清晰和分析透徹的優(yōu)點(diǎn),便于教和學(xué)。全書包括信號(hào)及其描述,測(cè)試裝置的基本特性,常用傳感器與敏感元件,信號(hào)的調(diào)理與記錄,信號(hào)處理初步,位移測(cè)量,振動(dòng)測(cè)試、聲與聲發(fā)射測(cè)量,應(yīng)變、力與扭矩測(cè)量,流體參量的測(cè)量,計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)與虛擬儀器等十一章。《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)(第3版)》可作為高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)及相近專業(yè)本科生的教材,也可供大專、夜大和成人教育有關(guān)專業(yè)選用,還可作為有關(guān)專業(yè)高等學(xué)校教師、研究生和工程技術(shù)人員的良好參考書。
《機(jī)械工程史》介紹自銅器時(shí)代以來(lái)機(jī)械工程的發(fā)展歷史,以介紹機(jī)械發(fā)明、機(jī)械科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展為主線,也涉及機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和機(jī)械工程教育的發(fā)展。《機(jī)械工程史》將機(jī)械的發(fā)展分為3個(gè)時(shí)代,即古代(遠(yuǎn)古至歐洲文藝復(fù)興)、近代(主要包括兩次工業(yè)革命)和當(dāng)代(第二次世界大戰(zhàn)以后)。《機(jī)械工程史》既注意講清機(jī)械科技本身的發(fā)展,也試圖揭示出機(jī)械科技背后的推動(dòng)力:經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)防事業(yè)和人類科學(xué)探索活動(dòng)的需求;揭示出科技與社會(huì)、科技與自然的關(guān)系。
《機(jī)械制造工程基礎(chǔ)(中文版?第2版)》一書適用于機(jī)械加工制造業(yè)的職業(yè)教育和在職繼續(xù)培訓(xùn),適用于工業(yè)和手工業(yè)機(jī)械師、加工制造業(yè)機(jī)械師、切削加工機(jī)械師、工程制圖員、工長(zhǎng)和技術(shù)員培訓(xùn)、工業(yè)和手工業(yè)實(shí)習(xí)人員、實(shí)習(xí)生和大學(xué)生。《機(jī)械制造工程基礎(chǔ)(中文版?第2版)》的內(nèi)容遵循以上所列舉專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃和培訓(xùn)大綱編纂而成。《機(jī)械制造工程基礎(chǔ)(中文版?第2版)》分為8個(gè)章節(jié):1.檢測(cè)技術(shù);2.質(zhì)量管理;3.加工制造技術(shù);4.材料工程;5.機(jī)床和設(shè)備;6.自動(dòng)化技術(shù);7.信息技術(shù);8.電工學(xué)。由于現(xiàn)在工程技術(shù)的全面飛速發(fā)展和職業(yè)技術(shù)學(xué)校教學(xué)計(jì)劃的相應(yīng)修改,《機(jī)械制造工程基礎(chǔ)(中文版?第2版)》對(duì)質(zhì)量管理和維護(hù)保養(yǎng)等章節(jié)進(jìn)行了大幅度的擴(kuò)充。
專業(yè)詞匯索引表中還標(biāo)有英語(yǔ)專業(yè)技術(shù)詞匯。
《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)(第6版)》內(nèi)容包括機(jī)械工程控制的基本概念、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)間響應(yīng)分析、頻率特性分析、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正、非線性系統(tǒng)、線性離散系統(tǒng)及系統(tǒng)辨識(shí)等。除第1章外,各章均有利用MATLAB解題的示例。為使讀者對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)完整的了解,《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)(第6版)》連續(xù)地、系統(tǒng)地、循序漸進(jìn)地結(jié)合各章的內(nèi)容介紹數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)示例。
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《機(jī)械設(shè)計(jì)(原書?第16版)》可作為普通高等院校機(jī)械類各專業(yè)的教材和教學(xué)參考書,也可供近機(jī)類、非機(jī)類各專業(yè)本科師生及工程技術(shù)人員參考。
關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;維修業(yè);發(fā)展概況;趨勢(shì)分析;管理工程
工程機(jī)械是現(xiàn)代企業(yè)的主要生產(chǎn)工具,也是企業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō),工程機(jī)械既是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),又是衡量社會(huì)發(fā)展水平與物質(zhì)文明程度的重要尺度。根據(jù)工程機(jī)械現(xiàn)代化的概念,工程機(jī)械管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,是根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的宏觀目標(biāo),通過(guò)采取一系列技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織措施,對(duì)企業(yè)主要生產(chǎn)工程機(jī)械的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、購(gòu)置、安裝、調(diào)試、使用、維修、改造、更新,直至報(bào)廢的全過(guò)程進(jìn)行管理,以保證工程機(jī)械狀態(tài)良好,并不斷提高工程機(jī)械的技術(shù)素質(zhì),保證工程機(jī)械的有效使用,最終使企業(yè)獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。
文章主要結(jié)合工程機(jī)械維修技術(shù)展開發(fā)展趨勢(shì)方面的探討,以期從中找到可行的有效的工程機(jī)械維修技術(shù)發(fā)展模式,并和廣大同行分享。
1 傳統(tǒng)工程機(jī)械維修技術(shù)問(wèn)題分析
當(dāng)前對(duì)于工程機(jī)械的維修,主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:缺乏工程機(jī)械管理與維修的理論應(yīng)用研究。企業(yè)工程機(jī)械管理工作大多局限于具體的事務(wù)上,忽視有關(guān)工程機(jī)械管理理論應(yīng)用研究、技術(shù)創(chuàng)新及管理創(chuàng)新。工程機(jī)械管理工作中隨意性較大。在國(guó)有企業(yè)中,工程機(jī)械管理的成效大小很大程度上取決于企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層對(duì)該項(xiàng)工作的認(rèn)識(shí),領(lǐng)導(dǎo)層的變動(dòng)更容易造成工程機(jī)械管理思想和方法的變化;企業(yè)工程機(jī)械管理機(jī)構(gòu)的改革和人員的變動(dòng),使該項(xiàng)工作的隨意性增加;操作人員的頻繁變動(dòng)使管理脫節(jié);工程機(jī)械的技術(shù)進(jìn)步和更新?lián)Q代的加速使工程機(jī)械管理與維修盲目性增加。這些問(wèn)題大大增加了有效開展工程機(jī)械管理工作的難度,影響了工程機(jī)械管理效率和水平。
操作工和維修工誰(shuí)是工程機(jī)械管理的主體不明確。有關(guān)工程機(jī)械責(zé)任分工較普遍的觀念是:操作工是工程機(jī)械的主人,維修工是工程機(jī)械的醫(yī)生,但實(shí)際上,由于現(xiàn)有體制和機(jī)制上的原因,操作工很難做到這一點(diǎn)。首先,操作工對(duì)工程機(jī)械只有操作權(quán)利,不可能擁有產(chǎn)權(quán);其次,在多班運(yùn)行機(jī)制下,操作工只對(duì)當(dāng)班工程機(jī)械負(fù)責(zé),不可能找到主人的感覺(jué),即便真的把工程機(jī)械作為自己的“財(cái)產(chǎn)”,也不一定就能管好和用好。同樣,維修工也不該僅僅是工程機(jī)械的醫(yī)生,同時(shí)還要擔(dān)負(fù)保養(yǎng)、維護(hù)的重要職責(zé)。所以,明確操作工是工程機(jī)械管理的主體,在企業(yè)內(nèi)部以“法”的形式來(lái)規(guī)定操作工的工程機(jī)械管理職責(zé),將有利于工程機(jī)械管理措施的落實(shí)。操作工和維修工合而為一是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。
2 新型維修技術(shù)探討
2.1 綠色維修技術(shù)
綠色維修是兼顧維修性和經(jīng)濟(jì)性,并行地考慮環(huán)境保護(hù)、資源利用和員工身心健康等因素的現(xiàn)代維修方式,其內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
資源利用:維修資源主要考慮綠色材料,即優(yōu)先考慮材料在維修過(guò)程中低能耗、少污染且產(chǎn)品報(bào)廢后便于回收再生利用或易于降解的具有良好環(huán)境協(xié)調(diào)性的綠色材料。
能源消耗:主要考慮綠色能源,要求來(lái)源豐富,便于回收利用,且不污染環(huán)境,即環(huán)保性好。
環(huán)境影響:指在產(chǎn)品維修過(guò)程中產(chǎn)生和排放的大量廢棄物導(dǎo)致的環(huán)境污染,直接降低了環(huán)境質(zhì)量。這些廢棄物包括廢氣、廢液、噪聲等。
安全性:實(shí)現(xiàn)對(duì)勞動(dòng)者(包括維護(hù)者和使用者)的良好保護(hù)也是綠色維修過(guò)程中所必須考慮的重要因素之一,必須考慮維修作業(yè)有利于員工的身心健康及使用者的安全性,以避免人員健康造成損害。
綠色維修的目標(biāo)就是要做到資源綜合利用,節(jié)省能源和材料,保護(hù)環(huán)境和避免人員傷害。這些思想體現(xiàn)在維修的兩個(gè)過(guò)程中——維修過(guò)程和零部件的壽命周期(指零部件從投入使用到報(bào)廢的全過(guò)程)。如維修過(guò)程中注重回收利用舊零部件,使用綠色維修設(shè)備,節(jié)省物料及工作環(huán)境的綠色性等;在資源利用方面主要考慮綠色材料和能源,要求來(lái)源豐富,便于利用、回收,不污染環(huán)境;對(duì)維修后的零部件及整機(jī)要求節(jié)能、環(huán)保,便于拆卸、回收及再利用等。
2.2 可靠性狀態(tài)維修技術(shù)
以可靠性為中心的維修(Reliability-Centered Maintenance)是近二十年來(lái)從眾多的維修理論中脫穎而出并逐步被廣發(fā)接受的一種全新的維修方法。以可靠性為中心的維修,其分析的要點(diǎn),是以故障模式和故障影響分析為基礎(chǔ),以維修工作的適用性、有效性和經(jīng)濟(jì)性為決斷準(zhǔn)則,通過(guò)邏輯決斷分析來(lái)確定設(shè)備的各種部件是否需要分析預(yù)防性維修工作,并確定工作類型、間隔期和維修級(jí)別。
RCM 的準(zhǔn)確定義是:一種用于確保設(shè)備在現(xiàn)行使用環(huán)境下保持實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)功能的狀態(tài)所必須的活動(dòng)的方法。它最大的特點(diǎn)是從故障后果嚴(yán)重的程度出發(fā),盡可能避免或至少可減輕故障后果,改變了過(guò)去那種根據(jù)設(shè)備故障的技術(shù)特性度故障本身進(jìn)行預(yù)防的傳統(tǒng)觀念。
以預(yù)防性檢修和可靠性狀態(tài)維修相結(jié)合的維修策略,主張對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行日常性的檢修,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修理,力爭(zhēng)將故障扼殺在萌芽中,這是目前研究的較多的一種維修技術(shù),也是當(dāng)前工程機(jī)械維修技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)之一。
3 維修技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
加強(qiáng)技術(shù)管理與經(jīng)濟(jì)管理相結(jié)合。這是一條既要求重視設(shè)備物質(zhì)形態(tài)運(yùn)動(dòng)管理,又要求重視設(shè)備價(jià)值形態(tài)運(yùn)動(dòng)管理方面的內(nèi)容,也是提高設(shè)備投資綜合效益的重要途徑。建立基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的工程機(jī)械設(shè)備維修管理系統(tǒng)。工程機(jī)械設(shè)備維修管理的信息化管理就是對(duì)工程機(jī)械機(jī)電設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化管理。
狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是指利用先進(jìn)的科學(xué)手段,通過(guò)對(duì)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)的溫度、振動(dòng)、噪聲、油厚度、消耗量等各種參數(shù)的監(jiān)測(cè),與設(shè)備生產(chǎn)廠家的數(shù)據(jù)相對(duì)比,分析設(shè)備運(yùn)行的好壞,及早發(fā)現(xiàn)故障苗頭,從而主動(dòng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施,把故障消滅在萌芽狀態(tài),降低設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間,提高設(shè)備運(yùn)行可靠性,延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行周期。
從定期維修向預(yù)知維修轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。設(shè)備的預(yù)知維修管理是現(xiàn)代設(shè)備科學(xué)管理發(fā)展的方向,為減少設(shè)備故障,降低設(shè)備維修成本,防止生產(chǎn)設(shè)備的意外損壞,通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和故障診斷技術(shù),在某些方面設(shè)備正常運(yùn)行的情況下,進(jìn)行設(shè)備整體維修和保養(yǎng)。
4 結(jié)束語(yǔ)
目前許多企業(yè)的工程機(jī)械設(shè)備維修遭遇到的阻力,很大一部分來(lái)自于企業(yè)員工對(duì)于維修的認(rèn)識(shí)和理解仍然停留在事后維修或者簡(jiǎn)單的計(jì)劃?rùn)z修的思想層面上。因此,需要加強(qiáng)企業(yè)人員對(duì)現(xiàn)代化生產(chǎn)和設(shè)備維修之間的依存關(guān)系的理解,用現(xiàn)代維修觀念指導(dǎo)維修工作。
從工程機(jī)械狀態(tài)的檢測(cè)到維修計(jì)劃的制定、維修技術(shù)的施展,維修活動(dòng)始終與管理行為交織在一起;維修管理的研究尚處于薄弱的狀況,而高效的維修活動(dòng)卻迫切需要科學(xué)的管理,而這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有賴于我們工程機(jī)械維修技術(shù)人員的共同努力。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】 公路施工 機(jī)械設(shè)備 保養(yǎng) 成本管理
中圖分類號(hào):TE98
本人從事公路施工機(jī)械行業(yè)多年,一直關(guān)注影響公路工程機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)成本的諸多因素,尋找控制維修成本的措施,從而降低工程機(jī)械維修保養(yǎng)費(fèi)用,進(jìn)一步提高工程效益。現(xiàn)總結(jié)歸納如下,希望對(duì)同行朋友有所幫助。
一.影響工程機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)成本的因素
(1)管理松懈 缺乏切實(shí)可行的操作制度
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路工程施工也進(jìn)入了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的行列,資金緊、任務(wù)重、工期短成為施工生產(chǎn)中的常見(jiàn)的難題,而機(jī)械管理的計(jì)劃時(shí)代已逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榘葱柽M(jìn)行,這就導(dǎo)致我們的管理者淡忘了機(jī)械管理的真正含義和重要性,出現(xiàn)管理松懈、制度不完善、執(zhí)行力差的狀況,對(duì)工程機(jī)械設(shè)備使用狀況、性能不了解、盲目使用、不以求真務(wù)實(shí)的態(tài)度去制定高效、合理的維修保養(yǎng)計(jì)劃,致使出現(xiàn)工程機(jī)械性能下降,維修費(fèi)用超額,使用效率低下等問(wèn)題。
(2)盲目選型 追求價(jià)格最低化
機(jī)械設(shè)備選型是指購(gòu)置機(jī)械設(shè)備時(shí),根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和市場(chǎng)供應(yīng)情況,按照技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、生產(chǎn)上適用的原則,以及可行性、維修性、操作性和能源供應(yīng)等要求,進(jìn)行調(diào)查和分析比較,以確定設(shè)備的優(yōu)化方案。
由于工程施工資金緊、任務(wù)重、工期短是制約施工常見(jiàn)難題,導(dǎo)致我們的管理者在自有工程機(jī)械設(shè)備不足的情況下,采取購(gòu)置或租賃方式以解決施工,而在進(jìn)行工程機(jī)械購(gòu)置時(shí)又不完全遵循工程機(jī)械選型原則,一味的追求只要滿足施工要求,價(jià)格最低即為最好,忽略了其他要素,形成機(jī)械保修期已過(guò),發(fā)生故障率高、維修率高、配件供應(yīng)不及時(shí)、售后不及時(shí)等現(xiàn)象,造成工程機(jī)械性能下降,直接增加了工程機(jī)械維修保養(yǎng)成本,更嚴(yán)重的造成工程機(jī)械無(wú)法在下一個(gè)工程施工中滿足施工要求,直接淘汰,增加工程成本。
(3)制度不健全 缺少執(zhí)行力
施工企業(yè)在設(shè)備管理中常常是“重使用輕保養(yǎng)”,雖然實(shí)行“定人、定機(jī)、定崗”制度,卻忽視了機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)制度對(duì)人的活動(dòng)的制約性,沒(méi)有明確落實(shí)到人。操作人員只是注重使用,對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題不能及時(shí)處理;另外,在工程機(jī)械出現(xiàn)故障需要維修時(shí),許多維修人員責(zé)任心不強(qiáng),應(yīng)付差事,從而造成設(shè)備故障的不斷擴(kuò)大和發(fā)展。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),操作與維修人員往往互相推卸責(zé)任,不能意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性。這不僅影響施工的質(zhì)量和進(jìn)度,也增加了維修、運(yùn)轉(zhuǎn)的費(fèi)用,致使工程機(jī)械的使用壽命縮短,安全性降低。
(4)使用保養(yǎng)不規(guī)范 加速磨損老化
由于企業(yè)發(fā)展,大量的新鮮血液補(bǔ)充到了企業(yè)中,可機(jī)械設(shè)備操作人員卻存在斷層,主要原因是新進(jìn)入企業(yè)的學(xué)生,尤其是大學(xué)生好高騖遠(yuǎn),對(duì)機(jī)械設(shè)備操作管理從思想上存在無(wú)前途的概念,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備操作人員趨于老齡化,特別是在人員不足時(shí),為了工程施工臨時(shí)聘用一些技術(shù)素質(zhì)差的操作人員,這就造成由于對(duì)施工技術(shù)、機(jī)械設(shè)備的使用知識(shí)所知不足,不注重具體的施工條件和作業(yè)方法,在項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)一味追求工期、進(jìn)度的管理下使工程機(jī)械設(shè)備一直處于超負(fù)荷或帶病作業(yè)狀態(tài)(甚至違章操作),從而加速了工程機(jī)械設(shè)備的磨損老化。
工程項(xiàng)目結(jié)束后盲目退場(chǎng),機(jī)械設(shè)備得不到按規(guī)定進(jìn)行的認(rèn)真保養(yǎng)、維護(hù)和修理,被調(diào)配到新的工程項(xiàng)目后,出現(xiàn)故障,又開始“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的循環(huán)模式。 這樣直接導(dǎo)致惡性循環(huán),在保證機(jī)械設(shè)備性能上既花費(fèi)了較大的精力,又付出了高額的修理費(fèi)用,嚴(yán)重的延誤了正常的施工工期。
(5)資金短缺 更新?lián)Q代慢
工程任務(wù)緊,資金短缺已是每個(gè)公路施工企業(yè)均面臨的困擾,這就造成工程機(jī)械設(shè)備的更新?lián)Q代慢,報(bào)廢的工程機(jī)械設(shè)備和破舊的工程機(jī)械設(shè)備仍出現(xiàn)在我們的工程項(xiàng)目上繼續(xù)使用,使得其故障率大大增加,維修成本不斷上升,形成“棄之可惜,用之太貴”的尷尬局面。
二.控制維修成本的措施
(1)提高認(rèn)識(shí) 強(qiáng)化制度建設(shè) 加強(qiáng)施工部門與機(jī)務(wù)管理部門的聯(lián)系和溝通
首先要解決的是公路施工企業(yè)人員自上而下的思想觀念,使其認(rèn)識(shí)到工程機(jī)械設(shè)備在工程施工生產(chǎn)中的重要作用。性能的完好與效率的高低直接影響著公路工程施工的質(zhì)量、進(jìn)度、成本和效益。提高機(jī)務(wù)管理的力度,要求機(jī)務(wù)管理者要有較強(qiáng)的聯(lián)系和監(jiān)管作用,成為公路工程施工部門和機(jī)械部門的連接紐帶,及時(shí)的掌握工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
其次要建立健全有效的工程機(jī)械設(shè)備管理制度。專人負(fù)責(zé),對(duì)每臺(tái)設(shè)備建立檔案,從機(jī)械設(shè)備的選型購(gòu)置到維修保養(yǎng)直至報(bào)廢,建立工程機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng),對(duì)大小故障、以往的維修保養(yǎng)記錄、換件記錄、日常使用情況和工作量都登記備案,以便在工程機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障時(shí)分析、判斷,及時(shí)準(zhǔn)確的消除故障。對(duì)工程機(jī)械設(shè)備操作人員和機(jī)務(wù)管理人員做到獎(jiǎng)罰分明,明確責(zé)任。
再次要加強(qiáng)施工部門與機(jī)務(wù)管理部門的聯(lián)系和溝通。由項(xiàng)目副經(jīng)理兼管機(jī)械,堅(jiān)持誰(shuí)用機(jī)械誰(shuí)管機(jī)械的原則,在抓施工的同時(shí)抓機(jī)械調(diào)配使用,保證了機(jī)械的合理使用,提高了機(jī)械出勤率和完好率。
(2)提高操作人員的技術(shù)水平,加強(qiáng)工程機(jī)械設(shè)備的日常檢查和保養(yǎng)工作
操作人員的文化素質(zhì)低,對(duì)工程機(jī)械設(shè)備性能和原理不了解、不熟悉,是造成工程機(jī)械設(shè)備事故的原因之一。因此,降低維修保養(yǎng)成本首先要在操作人員的錄用上考慮其文化水平,在企業(yè)補(bǔ)充新鮮血液的同時(shí)招收一些大中專筑機(jī)學(xué)生,從而提高操作人員整體素質(zhì);其次要加強(qiáng)對(duì)操作人員的技能培訓(xùn),在冬季施工淡季,開展內(nèi)部學(xué)習(xí),由專業(yè)人員給施工一線的職工授課,使他們掌握機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能和工作原理。職工通過(guò)學(xué)習(xí),提高了對(duì)機(jī)械的認(rèn)識(shí),減少了不規(guī)范操作,使機(jī)械的故障率大為降低。
(3)加強(qiáng)工程機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)保工作,防止誤保,杜絕漏保
保養(yǎng)不當(dāng)是造成工程機(jī)械設(shè)備故障的主要原因。工程機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)工作必須強(qiáng)制執(zhí)行。機(jī)務(wù)管理人員要嚴(yán)格按照工程機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)使用說(shuō)明書制訂切實(shí)可行的保養(yǎng)計(jì)劃,并與工程機(jī)械設(shè)備操作人員進(jìn)行技術(shù)交底,隨時(shí)抽查、督導(dǎo)保養(yǎng)工作的落實(shí)情況。同時(shí)建立獎(jiǎng)懲機(jī)制,獎(jiǎng)優(yōu)罰劣,加強(qiáng)廣大工程機(jī)械設(shè)備操作人員的責(zé)任心,調(diào)動(dòng)他們的工作熱情和積極性,以保證工程機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行,延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備使用壽命,減少故障次數(shù),縮小故障規(guī)模,降低燃油消耗,節(jié)約維修成本。
(4)加快工程機(jī)械設(shè)備的更新?lián)Q代。
公路施工企業(yè)中一些已經(jīng)報(bào)廢的工程機(jī)械設(shè)備現(xiàn)今仍在超期服役,這就無(wú)形增加了設(shè)備的維修保養(yǎng)成本,昂貴的人力、物力、財(cái)力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了報(bào)廢工程機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造的價(jià)值,我們應(yīng)當(dāng)從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)對(duì)待此類問(wèn)題,該廢就廢,該處置就處置。利用多種渠道來(lái)加速工程機(jī)械設(shè)備的更新?lián)Q代,如采用社會(huì)融資租賃、職工集資入股購(gòu)置等方式以解決工程機(jī)械設(shè)備的更新?lián)Q代,也是降低工程機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)成本的有效手段。
【結(jié)束語(yǔ)】
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制的不斷推動(dòng)下,降低工程機(jī)械設(shè)備維修成本已成為公路工程施工企業(yè)研究、討論的熱點(diǎn)話題。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,工程機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化、智能化逐步趨于完善,公路工程施工中的工程機(jī)械設(shè)備維修成本應(yīng)合理而有效的控制,因?yàn)樵谧⒅匦б婧托矢咚侔l(fā)展的現(xiàn)代社會(huì),效益是企業(yè)快速發(fā)展的能量石。
正確計(jì)算、判定或選擇大、中修間隔期,對(duì)于工程機(jī)械的可靠、有效使用非常重要。過(guò)早維修不僅很難充分發(fā)揮機(jī)械的能力,還會(huì)造成資源浪費(fèi)。維修過(guò)遲除了會(huì)增加各種材料的消耗外,還會(huì)降低工程機(jī)械的生產(chǎn)效率,造成資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。
為了做好新型工程機(jī)械預(yù)防性中修和大修,確保其性能穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)使用,我們參與編寫了《新型工程搶修搶建類裝備修理技術(shù)規(guī)程》,對(duì)新型工程機(jī)械大中修間隔期的確定原則、判定方法及維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂和完善。本文就新型工程機(jī)械大、中修間隔期的確定依據(jù)、影響因子及發(fā)動(dòng)機(jī)大修判定條件3個(gè)方面分別闡述。
1.大中修間隔期確定依據(jù)
新型工程機(jī)械大、中修間隔期的確定,除綜合考慮裝備總體性能、使用性能、維護(hù)保養(yǎng)程度外,還需考慮裝備零部件損耗、腐蝕情況等因素。
主要用于訓(xùn)練和戰(zhàn)儲(chǔ)的新型工程機(jī)械,勞動(dòng)強(qiáng)度有限,有的年均工作時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)1200h,有的“山工多出力少”,磨損量相對(duì)較小。即使部分機(jī)型在正常使用條件下達(dá)到甚至超過(guò)原標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定小時(shí)數(shù)或大中修間隔期,其技術(shù)性能一般都還在規(guī)定技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)。同時(shí),由于各單位對(duì)工程機(jī)械的日常維護(hù)、保養(yǎng)都比較到位,基本做到了定期保養(yǎng)、按時(shí)維護(hù)、及時(shí)小修,所以新型工程機(jī)械的損傷形式多數(shù)是以磨損和老化為主要特征,其故障一般是疲勞損傷和自然損傷共同作用的結(jié)果。
基于以上情況,為了能按正常使用狀況和損耗條件計(jì)算大、中修間隔期,我們創(chuàng)新地引入了“等效使用年”的概念,將工程機(jī)械主要用于戰(zhàn)儲(chǔ)和訓(xùn)練等各種情況,按照正常使用條件進(jìn)行折算,得出工程機(jī)械人、中修間隔期的計(jì)算依據(jù)。同時(shí)按照已有的《工程機(jī)械大、中修間隔期》標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,綜合運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、統(tǒng)計(jì)分析、生產(chǎn)試驗(yàn)等方法,對(duì)已經(jīng)頒布使用的《工程機(jī)械大、中修間隔期》進(jìn)行適當(dāng)延長(zhǎng),并采用以下3種方法確定了機(jī)械的極限技術(shù)狀態(tài):一是用機(jī)械無(wú)故障工作的概率為標(biāo)志判定,二是用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的方法確定,三是用機(jī)械的土要性能指標(biāo)劣化的程度來(lái)判定。由此計(jì)算確定的新型工程機(jī)械大、中修間隔期更加貼合實(shí)際情況,且更加具有可操作性。
2.大中修間隔期判定因子
工程機(jī)械大、中修間隔期常采用發(fā)動(dòng)機(jī)工作小時(shí)作為主要判定因子,同時(shí)結(jié)合工程機(jī)械的設(shè)計(jì)使用壽命、使用效率、總成及零部件可靠性能等因素進(jìn)行判定和確定。同一種裝備均設(shè)定了3個(gè)判定條件,即發(fā)動(dòng)機(jī)上作小時(shí)、裝備等效使用年和總成大修標(biāo)志。修理間隔期的確定以任一先達(dá)到的送修條件為準(zhǔn)。
(1)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)長(zhǎng)
對(duì)于正常條件下使用的裝備,其損傷形式主要是以零件磨損為特征的疲勞性損傷,因此大、中修送修條件應(yīng)按照發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)長(zhǎng)制定。按照發(fā)動(dòng)機(jī)等總成的可靠性,各種總成件的使用壽命在滿足大修要求前需進(jìn)行中修,取折算系數(shù),整機(jī)大修條件在滿足8年要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行推算。部分機(jī)型推算結(jié)果如下:SD22型履帶式推土機(jī)大修條件為發(fā)動(dòng)機(jī)工作約6800h,xG956型裝載機(jī)、GIT112型輪式推土機(jī)和HP330型空壓機(jī)大修條件為發(fā)動(dòng)機(jī)工作約7200h,GIW111型輪式挖掘機(jī)、XCG230型履帶式挖掘機(jī)大修條件為發(fā)動(dòng)機(jī)L作約6500h。
(2)裝備等效使用年限
使用頻率較低、長(zhǎng)期儲(chǔ)存裝備的損傷形式主要是以老化、銹蝕為特征的自然性損傷,因此其大、中修送修條件應(yīng)按照等效使用年度制定。規(guī)定裝備每年正常使用500h以上,其余時(shí)間按規(guī)定儲(chǔ)存為一個(gè)等效使用年;裝備每年正常使用200~500h,其余時(shí)間按規(guī)定儲(chǔ)存為0.5個(gè)等效使用年;裝備每年正常使用200h以下,其余時(shí)間按規(guī)定儲(chǔ)存為0.25個(gè)等效使用年。
目前,新技術(shù)發(fā)展與裝備更新?lián)Q代比較快,大部分6年左右即會(huì)更新?lián)Q代。考慮到新型工程機(jī)械使用較少等實(shí)際情況,使用壽命可延長(zhǎng)為16~18年,按照使用壽命期內(nèi)進(jìn)進(jìn)行3次中修和2次大修的要求,第8年、第14年安排大修,中間各進(jìn)行一次平衡性中修即可達(dá)到全壽命要求。
(3)總成大中修標(biāo)志
對(duì)于長(zhǎng)期在惡劣環(huán)境下使用、作業(yè)強(qiáng)度高或操作維護(hù)不當(dāng)?shù)难b備,其損傷形式主要是以斷裂、破損為特征的異常性損傷,因此其大中修送修條件應(yīng)按照各總成設(shè)定的大修標(biāo)志制定。規(guī)定為:除發(fā)動(dòng)機(jī)大修外,其余總成中還有2~3個(gè)符合大修標(biāo)志的裝備,即滿足整機(jī)大修條件;除了發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)修外,其余總成中有1~2個(gè)總成符合總成大修標(biāo)志的裝備,即滿足整機(jī)中修條件。
3.發(fā)動(dòng)機(jī)大修判定條件