工程是科學和數學的某種應用,通過這一應用,使自然界的物質和能源的特性能夠通過各種結構、機器、產品、系統和過程,是以最短的時間和最少的人力、物力做出高效、可靠且對人類有用的東西。將自然科學的理論應用到具體工農業生產部門中形成的各學科的總稱, 以下是為大家整理的關于機械工程實踐對健康的影響5篇 , 供大家參考選擇。
機械工程實踐對健康的影響5篇
食品機械與設備課程(論文)
題 目: CIP殺菌清洗設備
學 院: 食品學院
專 業: 食品安全
班 級: 食安(3)班
姓 名: 張司鑒
學 號: 1338325
授課教師:
2016年 5月
目 錄
摘要 I
Abstract I
第一章 CIP殺菌設備 3
1.1 CIP定義 3
1.2 CIP特點 3
1.3影響CIP的因素 3
第二章 CIP作用機理 3
2.1 CIP的清潔機理 4
2.2 CIP的清潔劑分類和優缺點 4
第三章CIP殺菌設備在食品生產與加工中的應用及發展前景 4
3.1 CIP殺菌設備在食品生產與加工中的應用 5
3.2 CIP殺菌設備發展前景 5
參考文獻 6
CIP殺菌設備
摘要:
國內權威專著《藥品生產驗證指南(2003)》中對在線清洗(Cleaning in Place,CIP)的解釋為:系統或較大型的設備、管線、系統,在原安裝位置不作拆卸及移動條件下的清潔工作。
CIP即就地清洗或稱為原位清洗,其定義為不拆卸設備或元件,在密閉的條件下,用一定溫度和濃度的清洗液對清洗裝置加以強力作用,使與食品接觸的表面洗凈和殺菌的方法。
關鍵詞:
CIP殺菌設備;CIP;食品生產與加工
CIP sterilization equipment
Abstract:
Domestic authoritative monographs "pharmaceutical production validation guidelines (2003)" to online cleaning (cleaning in place, CIP) explanation: system or larger equipment, pipeline and system, in the original installation position without disassembly and movement under the condition of the cleaning work.
CIP (clean in place or in situ cleaning, defined for not removing device or component, under the condition of sealing, temperature and concentration of cleaning liquid for cleaning device to be strong role, and food contact surface cleaning and sterilization method.
Key words:
CIP sterilization equipment;CIP;Food production and processing;
第一章CIP殺菌設備
1.1CIP定義
國內權威專著《藥品生產驗證指南(2003)》中對在線清洗(Cleaning in Place,CIP)的解釋為:系統或較大型的設備、管線、系統,在原安裝位置不作拆卸及移動條件下的清潔工作。
CIP即就地清洗或稱為原位清洗,其定義為不拆卸設備或元件,在密閉的條件下,用一定溫度和濃度的清洗液對清洗裝置加以強力作用,使與食品接觸的表面洗凈和殺菌的方法。
1.2CIP特點
它具有以下的特點:
a.不需拆卸設備和管道,即可對其清洗;
b.清洗程序可實現自動化;
c.可以最少的勞動量、時間、清洗量來獲取最佳效果和最大利潤。
1.3影響CIP的因素
CIP清洗技術即利用水的溶解及沖刷作用、熱的作用及清洗劑和滅菌劑的化學作用來清除污染物。影響這一過程的因素有:
a)污染物與清洗表面的吸附力。污染物和被清洗體表面的吸附力越大,越難以清洗。
b)清洗體表面粗糙度。被清洗體表面越粗糙,越難以清洗。一般制藥設備罐內涂層表·面的粗糙程度要求Ra≤0.6 μm。
c)清洗劑濃度。清洗劑濃度越高,清洗效果越好,清洗時間越短。但清洗劑濃度也不能超過極限濃度,以免造成不應有的浪費。臨界濃度一般為1%~2%。
d)清洗時間。清洗時間越長,效果越好,但對于在線清洗,由于生產線為連續性規模化生產,故要求清洗時間越短越好,以提高設備的利用率。
e)清洗溫度。清洗溫度越高,清洗劑的反應速度越快,但不可太高,否則容易使沉積焦結物中的蛋白質變性,致使污物與設備間的結合力提高。最佳溫度為70 ℃左右。
f)洗液流速。清洗液的流速大,清洗效果好,但流速過大,清洗液用量就多,成本增加;最佳流速取決于清洗液從層流變為湍流的臨界速度,可取最佳參考流速為1~3 m/s。
g)清洗液壓力。清洗液的壓力越大,其沖擊力就大,清洗作用就越強。常用噴射清洗,是通過噴嘴把加壓的清洗液噴射出去,在沖擊力和化學作用下,沖擊被清洗表面。噴射壓力可分為高壓(1.0 MPa以上)、中壓(0.5~1.0 MPa)和低壓(0.5 MPa以下)。
h)熱能。利用蒸汽、電通過介質對物體進行加熱,使物體表面污垢分離,而達到清潔效果。蒸汽成本低,使之成為適用的熱能源。介質一般指液體,包括水和清洗劑。提高溫度能提高水對污垢的溶解度;促進清洗劑的化學反應。眾所周知,對絕大多數的化學反應,如果升高溫度都能加速反應;升高溫度還能減少清洗液的粘度,提高雷諾數Re。但溫度太高,會加速清洗液對設備的腐蝕,也會造成污物中的蛋白質變性,致使污物與設備間的結合力提高;如果水的軟化程度不夠,還會結垢。故對介質的加熱常在45~ 80℃之間。用熱水起消毒作用的溫度要大于82℃。現在也有用蒸汽直接做介質,這應用于機械行業的脫脂清洗工藝中。對于固體介質有指干冰,其主要用在清除食品機械設備和積碳結焦一類的難去除的污垢,這不在討論之列。
i)化學能。這是一種應用清洗劑(水或溶液)來清除設備表面污垢的方法。常用的清洗劑有水、堿 、酸,除這之外,還有針對不同的清洗對象相應的品牌的特定清洗劑。
第二章CIP作用機理
2.1 CIP的清潔機理
CIP在位清洗系統除了靠溶液浸漬軟化污物之外,其主要原理是利用洗劑溶液之化學能,將污物之蛋白質、脂肪及碳水化合物,加以溶解、水解、皂化。然后利用洗劑溶液在管件中流動產生擾流的運動能,去除管件表面已被分離、溶化,分解、乳化、皂化的污物。同時利用桶槽內的噴霧洗滌裝置,淋洗桶槽內部表面。
化學能主要是加入其中的化學試劑產生的,它是決定洗滌效果最主要的因素。一般廠家可根據清洗對象污染性質和程度、構成材質、水質、所選清洗方法、成本和安全性等方面來選用洗滌劑。常用的洗滌劑有酸、堿洗滌劑和滅菌洗滌劑。
酸、堿洗滌劑的優點有:能將微生物全部殺死;去除有機物效果較好。缺點有:對皮膚有較強的刺激性;水洗性差。
2.2 CIP的清潔劑分類和優缺點
滅菌劑的優點有:殺菌效果迅速,對所有微生物有效;稀釋后一般無毒;不受水硬度影響;在設備表面形成薄膜;濃度易測定;易計量;可去除惡臭。缺點有:有特殊味道;需要一定的儲存條件;不同濃度殺菌效果區別大;氣溫低時易凍結;用法不當會產生副作用;混入污物殺菌效果明顯下降;灑落時易沾污環境并留有痕跡。
酸堿洗滌劑中的酸是指1%到2%硝酸溶液,堿指1%到3%氫氧化鈉在65℃到80℃內使用。滅菌劑為經常使用的氯系殺菌劑,如次亞氯酸鈉等。
熱能在一定流量下,溫度越高,黏度系數越小,雷諾數(Re)越大。溫度的上升通常可以改變污物的物理狀態,加速化學反應速度,同時增大污物的溶解度,便于清洗時雜質溶液脫落,從而提高清洗效果、縮短清洗時間。
運動能的大小是由Re來衡量的。Re的一般標準為:從壁面流下的薄液,槽類Re>200,管類Re>3000,而Re>30000效果最好。 水的溶解作用水為極性化合物,對油脂性污物幾乎無溶解作用,對碳水化合物、蛋白質、低級脂肪酸有一定的溶解作用,對電解質及有機或無機鹽的溶解作用較強。
機械作用由運動而產生的作用,如攪拌、噴射清洗液產生的壓力和摩擦力等。
第三章 CIP殺菌設備在食品生產與加工中的應用及發展前景
3.1 CIP殺菌設備在食品生產與加工中的應用
食品加工企業在產品生產過程中,加工設備及管道的清洗消毒以及殺菌非常重要。加工設備及管道在使用后會產生一些沉積物,如不及時、徹底地清洗殺菌,將直接會影響產品的質量。CIP對于除去可見污物及食品中常見微生物非常有效。
3.1 CIP殺菌設備發展前景
在食品生產工業中,食品衛生要求安全越來越嚴格,CIP自動清洗系統在啤酒、飲料包裝生產線上越來越是重要設備,特別是純生啤酒包裝生產線是無菌灌裝,CIP清洗系統達到頂級要求,也是純生啤酒是否合格的重要因素之一。隨著啤酒、飲料市場的蓬勃發展,包裝生產線自動化程度要求越來越高,CIP自動清洗殺菌系統也越來越得到重視,應用越來越廣泛,在未來市場上具有巨大的發展空間。
CIP殺菌系統作為一種較為理想的設備消毒方法,通過選用合適的清洗劑首先進行清洗消除肉眼可見污垢,之后通過使用正確的消毒劑以及控制溫度來消除微生物以達到消毒殺菌的目的。這一技術已廣泛應用于乳品工業、啤酒、飲料、果汁、藥液、礦泉水等食品、衛生工業企業,目前已引伸到表面工程涂裝行業中。設備消毒殺菌是產品生產過程中非常重要的一個環節,提高CIP清洗設備的應用水平,是保證產品衛生質量、提高企業競爭力的必要條件。
參考文獻
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機械工程講座中對機械制造的認識
班級: 機械126_____
姓名: 宋建強______
學號: 20120711201_
本課程的基本了解
經過這幾節課我對機械方面有了些初步的認識。機械工程則是以有關的自然科學和技術科學為理論基礎,結合生產實踐中積累的基礎經驗,研究和解決在開發、設計、制造、安裝、應用和修理各種機械中的全部理論和實際問題的一門應用學,這學科融合了相關的學科的最新新發展,使制造技術、制造系統和制造模式呈現全新的沒面貌。機械制造及其自動化目標很明確,就是將機械設備與機械化聽過設備與自動化通過計算機的方式集合起來形成一系列的制造技術。
在聽老師們的講座過程中,使我深刻認識到我們在學習工作中要有創新意識。我所學的專業就是制造出東西,如果缺少創新意識就會停滯不前,我們所制造出來的東西就不會市場。創新是我們不斷前進的動力,只有創新我才會進步才不會被淘汰!再則我們以后還應該朝著資源節約和安全方面發展。眾所周知,世界上的資源是有限的,再多的資源也會有枯竭的時候,所以節約資源是世界發展的趨勢,節約型是國家經濟發展的主流。我們做產品生產的,只有生產出來的產品能夠節約資源、用的資源少,才能得到消費者的認可,消費者才會用你的產品,你的產品才能走向市場。再者安全是人人都關注的問題,為了社會的安全、為了人們的幸福,我們有義務設計機制出性能安全的產品,為人們的安全、健康護航!在講座中,老師們也向我們講了很多做人和學習的道理,他們的諄諄教導令我感動。在我的四年大學生活中,我不會讓自己墮落的,我會以積極勇敢的心態去努力學習,在知識的海洋里不斷汲取精華,多學習知識為自己畢業后走向社會準備。通過機械工程見識,使我深知一定要學好專業,注意修養。為使自己三年之后能夠插上知識的翅膀飛翔在競爭激烈的職場,我必須要努力學習專業知識,掌握專業技能。同時,加強職業道德的修養,增加就業能量。
機械制造的發展現狀
(1)、基礎設備。在機械制造業中,機床、刀具、夾具、檢測儀器等設備很大程度上決定了加工水平。而許多關鍵零部件我國還不能自己生產制造,完全依賴進口,這在很大程度上限制了我國機械制造業的發展。
(2)、制造工藝。隨著科學技術的發展,特別是電子技術、信息技術的迅猛發展,越來越多的高新技術運用到機械制造行業中。
(3)、自動化技術。隨著計算機技術等高新技術的發展,機械制造業的自動化技術程度進一步提高。
(4)、生產管理。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。
(4)、生產管理。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。
機械制造的地位
機械制造業是國民經濟發展的支柱產業
國民經濟中的任何行業的發展,必須依靠機械制造業的支持并提供裝備;在國民經濟生產力構成中,制造技術的作用占60%以上。當今制造科學、信息科學、材料科學、生物科學等四大支柱科學相互依存,但后三種科學必須依靠制造科學才能形成產業和創造社會物質財富。而制造科學的發展也必須依靠信息、材料和生物科學的發展,機械制造業是任何其他高新技術實現工業價值的最佳集合點。例如,快速原型成型機、虛擬軸機床、智能結構與系統等,已經遠遠超出了純機械的范疇,而是集機械、電子、控制、計算機、材料等眾多技術于一體的現代機械設備,并且體現了人文科學和個性化發展的內涵。該專業的研究方向主要是先進機械裝備的設計及加工技術、CAD集成及相關技術、數字化產品設計與制造、機械動力學、高速強力切削,超精密及細微加工技術方向、制造系統的自動化。
機械制造業無疑是最有潛力成為這個“第二支柱產業”的行業。
1、機械制造業在國民經濟中的重要地位。機械制造業在我國工業中所占比重、積累、貢獻、就業均占前列,而且機械制造業為新技術、新產品的開發和生產提供重要的物質基礎,是我國現代經濟不可或缺的戰略性產業和支柱性產業,已經成為衡量一個國家和地區工業化水平和經濟科技實力高低的重要標志。放眼全球,即使是各個已邁進“信息化社會”的發達的工業化國家,也無不高度重視機械制造業的發展。
2、機械制造業面臨著良好的政策機遇。政策措施包括加強投資項目的設備采購管理、鼓勵使用國產裝備、推進企業兼并重組等。機械加工產業再次被列入重點發展的領域,可見未來的2到3年將是機械加工業超常規發展的最佳機遇。
3、機械加工產業的市場潛力巨大。目前我國正大力發展重大術裝備領域(電力設備、冶金設備、石油化工設備、煤炭機械、紡織機械、輕工機械、建材機械)、汽車產品領域、農業裝備領域、基礎產品領域(數控機床及數控系統、數字化、智能化工業控制和儀表系統、重要基礎零部件、環保機械)等四個領域,四個領域的蓬勃發展勢必帶來無比廣闊的市場空間。以汽車產品領域為例,近年來,我國汽車市場火爆,巨大的汽車市場保有量強力拉動了汽車及相關產業的發展,在全球汽車市場普遍不景氣的今天,我國的汽車市場依然呈現穩步增長的趨勢,不管是合資車企還是我國的自主汽車品牌都在此機遇中嘗到了甜頭,而國家對汽車行業的種種政策優惠顯示,該行業的市場潛力依然巨大。
機械制造的培養要求:
本專業要求學學習機械設計與機械制造的基礎理論,學習微電
子計算機技術和信息處理技術的基本知識,受到現代機械工程
師的基本訓練,具有進行機械產品的設計制造、產品組
織管理的基本能力。
畢業生具有較扎實的自然科學基礎、較好的人文、藝術和社會科
學及正確運用本國語言,文字的表達能力。
1.較系統的掌握本專業領域寬廣的技術理論技術知識,包括力學,機械學,電工學與電子技術,機械工程材料,機械設計工程,機械制造基礎,自動化基礎。
2.具備本專業必學的制圖,計算,實驗,測試,文獻檢索和基本工藝操作。
3.具有較強的自學能力和創新意識
總之,上完機械工程講座之后,再加上自己之后大的課后延伸,我對機械工程的未來的發展很有信心,機械與信息技術的結合必將創造出越來越大的社會財富。
機械工程社會實踐報告
機械制造工業簡介
2010年暑假社會實踐報告
工業在國民經濟中的主導地位進一步增強。 工業是衡量一個國家經濟總體實力的重要標志。中國工業經濟快速發展,總體實力不斷提高。
中國工業的分布
目前中國分為五大工業分布,華南,華北,華東,西北和東北三省,華南和華東新型工業和私企比較多,華南和華東又有些區別,華南以廣東為首,深圳高新技術企業多,電子制造業發達,華為是深圳的經濟的象征,同時由于深圳電子業發達,從而高新企業多,因為在那里只要你有技術,你的產品分別可以找到很多家為你代工,你最后付出的只是研發和組裝,出了一批國內知名企業,英威騰,研祥,eview等本土企業,另外還有以佛山,東莞,順德還有廣西桂林工業(設備制造業)相當有實力.
華東以上海為中心的長三角,浙江,江蘇等地,在這里設備制造業密集,是商人必爭之地,同時也是商家拼的最厲害的地方,因為在這個地方,大多都是私企,很多老板以性價比高的產品為主,敢嘗試新產品,支持國內企業,經濟發展突飛猛進,不過在華東,山東是個特例,膠東半島外企私企多,思想開放,與世界接軌,而魯西則不同,大多國企。
華北以北京為首,中國雖然上海公司多,但是很多公司的總部還是在北京,以中冶開頭的,國際性大公司總部巨多,想在中國把生意做大,還是得安家在北京,其中原因不用多說,大家就可理解,其余就是河北唐山,石家莊等地,山西太原等地,煤礦是一個大市場,吸引著北京,華東等地系統集成商紛紛去搶生意,河南,則以洛陽,安陽,平頂山等地,總的來說,我自身感覺,華北比華東要差一截.
西北當然西安是龍頭,帶著整個西北工業.華中有個武漢,武漢是一個可以和上海姘美的城市,現在雖然比上海錯了一截,但是實力仍不可小視.武漢經濟快速發展,武漢城市圈正在快速建設中,武鋼,中鐵,武漢船舶機械都是比較重要的工業企業西南有個重慶,重慶的工業在我國的工業比重也不小。
總體而言,華南沿海,如珠三角,工業主要以輕工業為主,電子產業發達,企業以中小型為主,重工業主要集中在華中,主要是長三角,山東山西主要以煤礦工業為主,東北三省是石油工業。
機械工業在工業中的地位
一個國家工業體系中最重要的是機械工業,機械工業素有“工業的心臟”之稱。它是其他經濟部門的生產手段,也可說是一切經濟部門發展的基礎。它的發展水平是衡量一個國家工業化程度的重要標志。
機械工業全行業在全國工業中的比重主要經濟指標
機械工業全行業占全國工業的20%~25%;增加值占國內生產總值(GDP)的4.80%;稅金占全國財政收入的6.34%。機械局系統占機械工業全行業的1/3強。
1、機械工業全行業在全國工業中的比重約為1/5~1/4。機械工業共有企業4.92萬個,占全國工業企業16.51萬個的29.80%;職工1408.9萬人,占全國工業企業6195.8萬人的22.74%;年末資產22302.8億元,占全國工業108829億元的20.49%;工業總產值(當年價)15184.1億元,占全國工業67737.1億元的22.42%;工業總產值(不變價)14604.1億元,占全國工業57574.6億元的25.3%;工業增加值3815.0億元,占全國工業19421.9億元的19.64%,占全國國內生產總值(GDP)79552.8億元的4.80%;產品銷售收入13975.91億元,占全國工業64148.9億元的21.79%;利潤總額274.5億元,占全國工業1458.1億元的18.83%;稅金624.3億元,占全國工業4063.7億元的15.36%,占全國財政收入9853億元的6.34%;利息支出458.7億元,占全國工業利息支出2228.4億元的20.58%。
2、機械局系統企業在機械工業全行業中的比重約為1?/3強。系統共有企業8150個,占全行業(全部國有企業及銷售收入500萬元以上非國有企業,下同)的16.57%;工業總產值(當年價)5001.26億元,占全行業的32.94%;工業總產值(不變價)5200.67億元,占全行業的35.61%;工業增加值1268.50億元,占全行業的33.25%;利稅323.78億元,占全行業的36.02%。
一 機械工業各行業主要分布情況
在全行業中,無論從增加值、銷售收入和利稅看,交通運輸設備業、電氣機械及器材業和普通機械制造業居前三位,大體上分別占全行業的30%、25%和16%左右。
在機械局系統中,汽車、電工、農機行業的增加值、銷售收入和利稅居前三位,汽車及電工行業無論絕對量還是比重均比上年有所增加,汽車行業占40%左右,電工行業占20%左右,農機行業占12%左右。
1、機械工業的作用
機械工業是為國民經濟各部門提供裝備的工業.
機械工業所提供的技術裝備的數量多少、質量好壞,提供數控切割機的詳細信息,水平高低,直接關系到國民經濟各部門現代化的發展速度.
機械工業的發展水平是衡量一個國家國民經濟發展水平高低的標志.
2、機械工業行業劃分
機械工業包括:農用機械,石油機械,工程機械,運輸機械,高新機械等。
3、機械工業的特點
產品種類繁多,服務面廣泛, 生產中使用質量不同的多方面原材料,專業協作性強.許多機器組裝,其零部件具有可分性、通用性、工藝過程類似性.因此,機械工業布局必須打破行業界線,加強橫向聯系,組織專業化批量生產,強化產品系列化、標準化、通用化.生產技術、工藝過程要求高,尤其是高、精、尖、新產品研制,更需要良好的科學技術條件.
4、機械工業的布局要求
耗金屬量大的重、厚、長、大型機械(礦山機械、冶金機械及大型鑄件及電線電纜等),應接近鋼鐵工業基地、有色金屬基地等金屬原料,便于減輕交通壓力、節約運輸費用;
耗用原材料少的機械工業(如電子、儀器儀表及其他精密機械)宜布局在消費地和技術力量較強的中心城市,便于加強橫向聯系、協作技術攻關,提高產品質量、更新花色品種;
鑒于各類機械產品由多種零部件組成,生產的分工、協作、配套十分強的情況,相宜于按專業協作要求組織生產、布局時應充分考慮企業間的配套協作,并同時考慮其布局總趨勢宜接近消費地,如通用機械、舟舶機械就有這樣的要求.
二、機械工業發展
舊中國機械工業是最薄弱的部門,實際以維修、裝配為主,從事制造的比重小.其分布偏集于沿海少數省份的港口城市.1949年后,為了扭轉機械工業極端落后的面貌,在積極發展采掘業和原材料工業的同時,一直把制造業最主要的部門mm機械工業的發展放在首位:在改造沿海老基地的同時,在內地了進行機械工業的建設,且40多年來,國家投資建設機械工業的60%用于內地建設.這樣,不僅發展了機械工業,也使機械工業偏集沿海的狀況有了改觀.
近年來,又在專業化的基礎上發展橫向聯合,建立縱橫交錯的協作網絡,又逐漸改變了機械工業發展過程中出現的"大而全","小而全"局面.今后機械工業的發展要加速技術改造
三、機械工業主要部門布局
1、工業設備制造業
2、農業機械設備制造
3、交通運輸機械制造
1、工業設備制造業
重型礦山機械制造:主要為冶金及采掘工業的采、選、冶、加工提供設備的機械制造業.
所生產設備大而重,金屬消耗大.布局應接近冶金、礦山基地或鐵路線等.
重型機械基地主要有:上海、沈陽、太原、北京、天津、洛陽、黑龍江富拉爾基一重、四川德陽二重.(都毗鄰鋼鐵產地或礦山)
機床工具制造業:(機床又稱工作母機)是制造機器的機器制造業.分重型機床、精密機床和普通機床.
重型機床一般為重工業中央所需,耗金屬多,運輸不便,應接近鋼鐵基地.
精密機床要求較高的技術水平,一般布局于科技發達地區.
普通機床要求布局于有一定工業基礎的地區.
輕紡機械制造業:包括紡織、造紙、食品、制糖、卷煙、制鹽、廚房設備等機械設備制造.
一般都布局在消費區.
紡織機械制造中心:上海(全國最大的制造中心)、山西榆次、鄭州、天津、廣州、西安、大連等地.
輕工機械主要生產基地:上海、天津、廣州、大連、唐山、合肥、遼陽、西安、安陽等地.
2、農業機械設備制造
多靠近消費區(即農、林、牧、副、漁集中區).
我國農機工業的地區分布點多面廣,全國各省市都有不同類型規模的農機工廠.其中,大中型和專業化較強的農機企業則相對比較集中.
布局:
拖拉機制造主要中心:洛陽(最大的制造中央)、上海、沈陽、天津、長春、南昌、蚌埠、清江、柳州等.
小型拖拉機更為普遍,其中以魯、蘇、豫產量最多.
聯合收割機制造主要分布在開封、四平、佳木斯等.
牧用機械制造地:內蒙東部海拉爾.
3、交通運輸機械制造業
汽車工業:布局在多工業中央:長春、十堰、上海、廣州、南京、北京、濟南、大足、南昌、天津.是中國十大汽車生產基地.
鐵路機車:
內燃機車和電力機車已基本取代了蒸汽機車.蒸汽機車從1990年起不再生產.
內燃機車制造中心:大連、青島、北京、唐山、資陽等.
電力機車制造中心:株洲、眉山、大同.
客車制造:長春、青島、南京.
貨車制造:齊齊哈爾、哈爾濱、北京、唐山、沈陽、武漢、株洲、眉山、西安等地.
舟舶制造:
接近消費中心.
布局:
海舟制造集中在:上海、大連、廣州、天津、青島、福州等.
內河造船業集中在長江沿岸的重慶、宜昌、武漢、九江、蕪湖、南京、無錫、松花江上的哈爾濱.
飛機制造:
民用飛機制造中心:上海、沈陽、南昌、株洲、西安、哈爾濱等地.
四、主要機械工業基地
上海:最大機械工業基地.門類全,工業設備、機械
電子、交通運輸.
北京:第二大機械工業基地.技術密集,工業設備、
電子、交通運輸.
天津:綜合性機械工業基地.工業設備、農業機械、
電子.
沈陽:重型機械工業基地.工礦設備、送變電、電力
輔助設備、交運.
廣州:輕型機械工業基地.日用機電
重慶:西南重要機械工業基地.
南京:電子工業基地.
長春:以汽車為主的機械工業城市.
對機械工程的認識
通過對于機械工程概論這么課程的學習,我對與機械工程也有了一個初步的認識。機械是人類生產和生活的基本要素之一,是人類物質文明最重要的組成部分。機械的發明是人類區別其他動物的一項主要標志,機械技術在整個技術體系中占有基礎和核心地位。機械技術與人類社會的歷史一樣是源遠流長,它對人類社會生產和經濟的發展起著及其重要的作用,是推動人類社會進步的重要因素。中國的機械工程技術不但歷史悠久,而且成就十分輝煌,不僅對中國的物質文化和社會經濟的發展起到了重要的促進作用,而且對世界技術文明的進步做出了重大貢獻。機械工業是為國民經濟提供技術裝備和為人民生活提供耐用消費品的裝備產業。國民經濟各部門生產技術的進步和經濟效益的高低,在很大程度上取決于它所采用機械裝備的性能和質量,機械工業的技術水平是衡量一個國家科技水平和經濟實力的重要標志之一。
制造是一個輸入輸出系統,其輸入是生產要素,輸出是具有離散特征的產品。這是“廣義”制造的概念。按照這樣的理解,制造應包括從市場分析、經營決策、工程設計、加工裝配、質量控制、銷售運輸直至售后服務的全過程。通常機械制造及制造過程被理解為從原材料的準備、運輸和保存,生產的準備,毛坯的制造,毛坯半成品經加工、熱處理成為零件,零件、部件經裝配后形成最終產品的具體操作過程,包括毛坯制作、零件加工、檢驗、裝配試驗、調試、噴漆、包裝運輸等,這是“狹義”制造的概念,按照這種理解方式,制造過程主要考慮企業內部生產過程中的物質流,而較少涉及生產過程中的信息流。在人類社會的發展中,制造技術不斷發展。從人類使用天然工具到制造工具,從簡單的手工制造到簡易機床的出現,人們一直為搜尋更有效更迅捷的制造技術而努力。機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。
機械工程學是以機構和機器為基本對象的科學,各類和各種不同機械均屬機械工程技術的范疇。機械的種類繁多,可根據部分機械在某些方面的類同特性或特征化分類別。如希羅將簡單機械分為五類:輪與軸,杠桿,滑車,尖劈,螺旋。按馬克思對機器系統的分類,機械可分為發動機、傳動機構和工作機。劉仙洲在《中國機械工程發明史(第一編)》中將機械分為七類,即:簡單機械、發動機或原動機、工作機、傳動機、儀表、僅用發動機原理的機械、發電機與電動機。
按機械的使用功能則可分為動力機械、物料搬運機械、粉碎機械等;按服務的產業可分為農業機械、礦山機械、紡織機械、運輸機械和化工機械等;按工作原理又可分為熱力機械、流體機械、往復機械和仿生機械等。
從動態觀點看,機械工程又是一個技術過程。它包含了人類的主要技術活動:(1)發明與革新;(2)設計與測試;(3)制造(加工與制作)(4)使用與維修。因此各種機械的發明、設計、加工與制造以及使用與維修均屬機械工程技術的范疇。發明和設計包含了更多的智力因素和思想與知識內涵。制造和使用則包含了更多的體力因素和經驗與實踐的內容。機械加工與制作的對象以及加工制作過程無疑屬于機械工程技術的基本內容,因此,某些通過機械加工獲得的技術產品,盡管不能看作是機構和機器,也常常被認為屬于機械工程的范疇。
機械制造業是否已成為“夕陽工業”答案是完全否定的。歷史證明,哪個國家忽視機械制造業的發展,都必然影響其國民經濟的發展,受到歷史的懲罰。美國在“二戰”后,機械制造業是世界最先進的,工業產品大量出口成為工業的霸主。但是,70年代以后,美國忽視了機械制造業的提高與發展,工業生產走下坡路,不僅出口銳減,而且還需大量進口國外工業產品。例如汽車工業,美國過去是汽車出口國,但1987年進口汽車在美國銷售量達到31%;1967~1987年的20年間,汽車貿易逆差達600億美元。微電子工業是美國創造的,但到1987年,美國的半導體生產只占世界總產量的40%,某些重要的集成電路,日本產品已占世界市場的75%。電視機、錄像機等家用電器也是美國先發展的,但現在美國市場都被日本等國外產品所占領。
美國關于工業競爭的總統委員會的報告中,檢討“美國在重要而又高速增長的技術市場中失利的一個重要因素,是沒有把自己的技術應用到制造業上”。美國麻省理工學院(MIT)的16位教授對美國工業的衰退問題進行了系統調查研究,寫成《美國制造業的衰退及對策——奪回生產優勢》(美國1990年十大暢銷書之一),指出必須重視發展機械制造工業。最近美國、日本、德國等工業發達國家都把發展先進制造技術列為工業、科技的重點發展技術。由于近年來美國對機械工業的重視,汽車、機床、微電子工業等又獲得較大發展。
美國知識經濟的發展應該說是走在世界各國的前面,但由于已接受歷史教訓,美國在目前知識經濟條件下,仍然十分重視對傳統制造業的調整和改造,積極發展先進制造技術。其實,正如工業革命到來并未導致農業的消亡一樣,知識經濟的興起也決不會導致工業(包括制造業)的消失,而是對傳統工業或制造業進行更加合理地調整和改造,使之成為高、新技術產業,以適應知識經濟的形勢和需要。80年代中期以來,以CIMS(計算機集成制造系統)為標志的綜合生產自動化,日漸成為制造工業的熱點。CIMS是在自動化技術、信息技術、現代管理技術以及制造技術的基礎上,通過計算機網絡及其數據庫技術,將制造企業全部生產活動有關的信息集成起來,并適應多品種、中小批量生產的總體高效率、高柔性的制造系統。CIMS是一種管理企業及生產的新的哲理,是在新的生產組織原理和概念指導下形成的一種新型生產模式,是從系統工程的整體優化觀點出發,通盤考慮市場需求、企業經營目標、技術支撐條件和人的因素,以達到全局性的優化目的。在目前知識經濟條件下,CIMS已成為現代制造業的典型代表,許多發達國家以此作為本國制造業的發展戰略。
在歐美各國和日本的各項高技術發展計劃中,CIMS都是優先發展的關鍵項目之一,它必將成為21世紀占主導地位的新型生產方式。現代機械制造業發展趨勢鑒于劇烈的市場競爭和發展尖端國防工業的急需,對提高加工生產技術提出了迫切的要求。因此,現在世界各國都把發展先進制造技術放在發展國民經濟中的極重要的位置,投入大量人力物力進行這方面的開發研究和生產技術的更新發展。在知識經濟時代,仍然不可忽視機械制造業的發展,而應在知識經濟條件下,對傳統工業或制造業進行調整和改造,形成現代先進制造技術,以適應知識經濟的形勢和需要。
經過50多年的發展,機械工業已經成為我國工業中具有相當規模和一定技術基礎的最大產業之一。2008年我國機械工業總產值達90740億元,其中工業增加值超過2.2萬億元。2008年重要機械產品產量再創歷史新高。在列入快報統計的109種主要產品中,創歷史新高的有75種,占全部品種的68.8%。其中,大中型拖拉機產量超21萬臺,同比增長12.8%;發電設備產量超過1.3億千瓦,再創歷史新高;汽車全年累計生產934.55萬輛,銷售938.05萬輛,分別增長5.14%和6.70%。2008年我國機械產品進出口總值達4373億美元,同比增長20.91%;其中出口2425億美元,增長25.7%,外貿順差477億美元,比上年凈增235億美元,增長97.46%。2008年我國機械產品自給率已超過80%,對全國工業產值、利潤增長的貢獻率分別達18.49%和63.93%,對全國外貿出口增長的貢獻率達23.55%,較好地發揮了支柱產業的作用,為國民經濟發展和建設做出了應有貢獻。
盡管機械工業的綜合技術水平近幾年有了大幅度提高,但與工業發達國家相比,仍存在著階段性的差距。主要問題在于:
1.科技進步對機械工業增長的貢獻率目前僅為34%,先進國家高達70%以上。
2.產品設計技術、制造工藝及裝備、制造過程自動化技術、管理技術落后,是制約機械產品水平的主要因素。
3.機械產品技術水平不高,達到80年代末、90年代初國際先進水平的僅占18%,達到80年代中期國際水平的占27%,其余產品均在80年代以前的水平線上。
從總體上看,機械工業技術開發能力和技術基礎薄弱,發展后勁不足;技術來源主要依靠引進國外技術,對國外技術的依存度較高,對引進技術的消化吸收仍停留在掌握已有技術和提高國產化率上,沒有上升到形成產品自主開發能力和技術創新能力的高度。
隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
一、先進制造技術的特點
(一)是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
(二)是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
(三)是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
(四)是面向全球競爭的技術
20世紀 80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展, 發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
(五)是市場競爭三要素的統一
在20世紀 70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
二、我國先進機械制造技術的發展趨勢
(一)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現
( 二)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(三)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(四)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(五)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程 、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
三、我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發展應用以來,已經得到了迅速的發展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統,大大加快了機械自動化的發展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,我國的產業結構層次低。我國機械制造業目前有11.4萬個企業,發展很不平衡,有大量落后于現代水準的產業,大部分企業還比較落后,手工勞動占有相當的比重,我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有;我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低,不僅在數量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現我國機械自動化技術是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。當前,我國還處在社會主義初級階段,經濟、財力、生產力水準、國民素質等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮新增就業人口達兩千多萬,且今后每年的就業人數還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產率,勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現實問題。
四、我國機械自動化發展之路探索
(一)結合生產實際發展機械自動化技術
先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術,應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產,才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法,全年生產任務只需1~2個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正,對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純是速度。國產造型生產線因產品質量差、可靠性低、實用性差,開工率一般僅在50%~60%。而能在生產中長期服役的主力生產線很少,像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業績的線更是鳳毛麟角。這種現象不屬偶然或局部,而是帶有普遍性。據調查,我國引進的弧焊機器人,完全正常運轉、充分發揮效益的只占1/3;另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉狀態;還有1/3不能正常使用,直接影響了用戶使用更多機器人的信心。
(二)發展投資少、見效快的低成本自動化技術
發展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果,適合我國現階段的發展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節生產LP模式,就是以最小的投入,取得最大的產出的具體表現。日本豐田公司采用適時生產JIT、全面質量管理TQC和成組技術GT、彈性作業人數和尊重人性為支柱的精節生產方式,使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOA Data機工廠的組裝車間內擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產線,它并不完全由自動化設備組成,中間穿插著借助計算機指導的人工參與,將高新技術與原有工藝基礎巧妙靈活地結合在一起,從而使這種生產線的造價較低,同時卻具有柔性制造系統的性能。實際上精節生產本身就意味著從國情和企業實際情況出發,借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備,在發展現代機械自動化技術時,若以原有的設備為主,合理調整機床布局,添加少量的數控設備,引入CAD/CAM技術,就能充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性,共同構成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統,為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。
(三)注重配套發展機械自動化技術
現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下,對生產的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發展機械自動化技術,必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術,要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作,既要發展主機,也要配套發展自動化元件及控制系統。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
在當今知識經濟時代,創新和發明是知識經濟的靈魂。我們青年一代,有能力,也有責任振興我國的機械制造業,為國民經濟的發展做出貢獻,也為自己的人生交一份完滿的答卷。
參考文獻:
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5 J. Needham Science and Civilization in China
6 Mechanical Engineering
學習機械工程概論對大學學習機械工程專業之意義
就像每個人有各自獨特的世界觀指導自己的日常生活行為,機械工程概論就像學機械的學生在這一方面的世界觀和方法論。如果說數理化是將先輩得出的正確的理性化的數字化的世界觀授予我們,那么機械工程概論就是將一個專業方面的總的知識體系授予我們,至于如何將這些理論現實化則又要用到我們所學的數理化內容。簡單來說,前者為工具而后者是作為最高指導思想而存在。也就是說,要想在機械工程專業上獲得相應創新成果、突破的話,少不了對總體系的了解。
在《機械工程概論》一書的語言當中如此寫道“機械工程是關于研究、設計、制造和運用各類機器和機械設備的工程科學,涉獵范圍機器廣泛”——這不是靠數學公式、物理定律、化學方程能推導出來的。學習數理化,我們得到的知識運算技巧,對于怎們將這些技巧應用在真正的機械生產制造上,我們可以很基礎的先提出問題再假設再論證再實踐再完工。比如說:如何鑄造一顆質量上成的螺絲釘。難道我們要先自己用化學知識研究出一個螺絲釘的主要成分是什么,在用數學和物理對生產條件進行計算最終得到一個理論上的生產過程(知識理論,還沒實踐)——這樣要花去多少時間?對于一個大學生來說,有這么多時間花在這種“為了理論(數理化)應用于實際(機械制造)”做出的所謂“生產科研”上嗎?顯然是不可能的。那么,我們所學習的《機械工程概論》則能為我們機械學院的學生省去這大筆的“無用功”。通過對總綱領的學習,先了解在機械制造方面現有的工藝水平以及生產條件和成果,在已有的基礎上再將自己所學的理論工具應用于對現有機械制造的改進或者創新上。所以說,機械工程概論是將現有的生產體系介紹給學生,省去學生從零點起步(或者說工作時從最底層做起)的麻煩,是為了更好的幫助學生將年輕時期的黃金時間集中在不斷地改進和創新上。
縱觀書本,機械工程概論涵蓋了從最初機械誕生以及發展歷史、現今機械制造業工藝水平、對學生要求掌握的技術等等多方面內容。于是乎,機械工程概論還指導學生要學什么,什么是學生學了對機械制造有幫助的。同樣對一刻螺絲釘,物理書上不會告訴你熱力學定律什么時候要考慮在什么地方用,但是工程概論會告訴你。再比如說氣焊(見書P141),相同的會應用到化學相關知識,在氣體保護焊一小節當中“二氧化碳氣體保護焊是利用co2作為保護氣體的氣體保護焊”——這個,至少目前我還沒從材料化學課本上翻到過。也就是說,在我看來機械工程概論是類似于工作步驟指導的說明書,告訴我們機械生產中什么步驟要用什么工藝之類的問題。作為指引,機械工程概論才存在,作為課程加入到學生的教程當中。
我們看回教科書目錄:一共十章,機械工程歷史相關一章,機械分類兩章,機械設計加工兩章,機械材料三章,機械生產的經營管理(也就是材料、設計等成本、經銷市場等)一章,教育現狀以及中國機械學科分類一章。根據其中不同章節的分發,我們就能清楚的得出在機械工程的學習中,至少目前在中國,對材料相關的課程內容所占的比例是最大的。再結合實際的,我國在機械部件制造和生產上,部件的設計絕對不會比國外的東西缺乏吸引力,但是同樣的設計卻會有不一樣的質量,為什么?因為材料。就好比近年來承壓設備產品大型化、高參數化和高可靠性要求的趨勢日益明顯,千噸級的加氫反應器、二千噸級的煤液化反應器、上萬立方米的天然氣球罐、1000MW級超超臨界發電鍋爐,大直徑的長輸管線等已經在我國大量應用,承壓設備在電力、石油化工、核工業、煤化工等領域中的應用條件也日趨苛刻。因此,耐高溫、耐高壓和耐強腐蝕的承壓設備用材料的研制與開發近年來一直是承壓設備行業和金屬材料制造業所面臨的重大課題。對此,各國均投入了大量的人力物力進行相關的研究。目前,承壓設備用材料的主要研究成果和技術進步表現在以下幾個方面: 1)材料的高純凈度2)新材料的不斷出現、復合材料的使用3)材料的介質適用性4)材料的特殊技術要求5)更高強度材料的應用。據不完全統計,國內現有鍋爐壓力容器制造持證企業5000余家,其中壓力容器企業3500余家,是名符其實的承壓設備制造大國,承壓設備產品年出口數十億美元。我國也擁有全球最大的承壓設備市場,有700余家境外鍋爐壓力容器企業持有中國特種設備進口許可證,進口產品以高附加值的承壓設備為主,進口量相當可觀。 承壓設備的主體是金屬材料,承壓設備競爭的核心是金屬材料市場的競爭。歐盟、美國和日本等都擁有完善而又十分嚴格的壓力設備用材料的市場準入制度,以保護其各自的金屬材料工業。對于沒有列入美國ASME規范的材料,要想出口美國用于建造壓力容器,需經過ASIM和ASME的嚴格評審,其申請需由用戶和材料生產企業共同提出,程序繁雜,周期很長(中國目前只有16MnR獲得批準);歐盟頒布的壓力設備指令(97/23/EC)規定,對于沒有列入歐洲協調標準的壓力設備用材料,由材料或設備制造商提出申請后,由指定機構負責檢測和審查,在征得壓力設備常設委員會的同意后,才能頒發壓力設備歐洲材料批準書;歐盟、美國和日本在限制材料進口方面的普遍做法是:嚴格的審查程序和在相關標準中規定很高的技術指標。通過對國外技術測定的嚴格可見,任何機械產品,材料的質量是重中之重。這點我們能不可能光從學習工程材料這一學科上得出,但是機械概論一書很好的做到了這一點。也就是說,工程概論學科在課程安排上很好的為學生指名當今機械制造方面的重點。
承接上面,我們從《機械工程概論》一書中材料篇章介入。本章的內容先對工程材料的分類做了介紹,而后細分,開始對各種材料的應用領域作指導。比如第五章第一節中(P98-99)就列出了材料應用方面的詳細列表——種類:普通地和晶結構鋼 牌號:9Mn2、10MnSiCu、16Mn、15MnTi 性能以及選用范圍:強度較高,塑性良好,具有焊接性和耐蝕性,用于建造橋梁、車輛、船舶、鍋爐、高壓容器、電視塔等。同樣的,把《工程材料》一書打開,它也同樣做了材料的初步分類。但是,最明顯的一點就是它僅僅列出了分類以及各種提取、冶煉、合成的技巧和原理,但是并沒有真正詳細說明哪種材料再現代機械制造當中是應用于哪個部分的。也就是說,光對比這兩本書來說,我可以這么判定:專業書只告訴怎么做和為什么,而機械工程概論負責告訴你做什么。不過,由于機械設計、制圖在機械工程專業上占有的比例仍然重大(姑且是比較我校對于機械工程學院中不同專業的劃分以及高考錄取分數線的不同來判斷,工業設計班數量以及錄取分數顯然高于同樣的農機班),而且比較其教科書而言也是同年所發課本當中最后的一本。不過很幸運的是,其中的內容也確確實實囊括的很豐富。技術有、國標有、強大的例圖實例也有——但是反觀“概論”,明顯的從章節數上看來就少。就此看來,大學在課本的安排上很好的體現了互補這一概念。
綜上,機械工程概論綜合了學生在大學所需要學習的關于機械工程各方面的知識。并且,對于學生如何將所學的不同專業課知識投入應用做出了教育和指導。并且,或許是為了減輕不必要的課程負擔,再結合了實際的大學課程內容,通過不同知識范疇的章節安排省去了已有的詳細教育部分(機械設計),同時在缺少重點與先進機械制造業趨勢相結合的科目上,融入了詳細的講解(如工程材料)。總的說來,機械工程概論就好比是學習機械工程的說明說一樣。最終,要想在機械工程專業上獲得相應創新成果、突破的話,少不了對總體系的了解。
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