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2工程机械柴油机尾气排放的对策
尽管存在争议,在瑞士和瑞典已经有针对所谓的“移动式非公路柴油发动机车辆(如:工程机械)”安装柴油机微粒捕集器的责任与义务。美国的EPATier4Final排放标准和欧盟的非道路用机动设备第四阶段(IV阶段)排放标准也对工程机械柴油机尾气排放提出了更高的要求,将在全球范围使得“工程机械采用柴油机微粒捕集器技术”成为一种所谓的趋势,但目前所谓的柴油机微粒捕集器并非是完美无缺的技术,也即:目前的柴油机尾气净化装置技术并非万能。德国的许多工程机械使用企业认为:从柴油机微粒捕集器的再生、维护保养和其在一些场合导致柴油机油耗增加的角度来讲,其使用成本很高;出厂后再进一步加装柴油机微粒捕集器的工程机械的使用成本更高,例如对于使用了很多年的工程机械,光是加装柴油机微粒捕集器的相关费用就可能达到其工程机械剩余价值的50%,甚至更高;欧洲建筑施工企业认为:如果通过法规的形式强制“包括工程机械在内的非道路用机械”的柴油机使用微粒捕集器会大大增加企业的施工成本,甚至会威胁到建筑施工企业的生存,特别是给那些中小企业带来巨大的风险;而且已有包括德国在内的欧洲学者通过测试发现新研发的柴油发动机反而比前几代柴油发动机排出了更多更细小的颗粒物,而这些更细小的颗粒物的大部分几乎能无阻碍地通过许多微粒捕集器;马克斯普朗克协会在柏林的弗里茨哈伯研究所及在罗马的神经生物学和分子医学研究所在分子生物学领域的研究表明:这些更小的颗粒物的排放尽管符合欧盟非道路用机动设备第四阶段排放标准,但其与旧式柴油机排出的烟尘颗粒相比会杀死更多的人体免疫细胞,更确切地讲也即会杀死更多的人体巨噬细胞。这对于工程机械使用者和其周围的工地施工人员的健康来说更加不利,因为太细小的颗粒物吸入人体后很难再排出体外,其对于工程机械使用者和其周围的工地施工人员的免疫系统、呼吸系统及循环系统等的负面影响是长久持续的。柴油机烟尘微粒在微粒捕集器中的燃烧甚至可导致增加氮氧化物(NOx)的浓度,而且可以产生二次排放的出现,如产生极其危害健康的多环芳烃8。
因而,在将来不仅急需进一步改进包括柴油机微粒捕集器等在内的许多所谓现成的技术,而且减少工程机械柴油机尾气排放对人及周围环境的不良影响的对策也不应该仅仅局限于局部某种“单一”技术的开发,绝不能单单给工程机械柴油机装个尾气净化装置了事,应从一个“整体”的角度来通盘考虑,如:提高“工程机械整机的燃料使用效率,减少无用功”等就是间接降低工程机械柴油机尾气污染物的很好的途径之一。因为依笔者之见,工程机械柴油机尾气排放的问题已经不是单纯某一单个技术在未来的突破就能解决的,其需要跨学科的合作才能解决。这种跨学科的合作方式不仅仅需要各相关专业领域的专业人员之间的交流,还包括制定法规的决策人员和工程机械生产企业的研发技术人员、建筑业及在那里工作的人员、专业协会、研究所、高等院校及社会团体之间的交流,这不仅是一个旧技术改进和新技术开发的过程,而且还应该是一个社会过程。技术和施工组织及管理方面的减少工程机械柴油机尾气排放的措施,包括:如研制新一代工程机械柴油机零部件及总成技术(包括新一代催化反应器及新一代柴油机微粒捕集器)、怠速阶段的工程机械柴油发动机自动停机功能、恢复正常工况时工程机械柴油发动机自动启动功能、研制能量回收系统、研制新一代混合动力驱动的工程机械、研制新一代电驱动工程机械、通过使用节能液压零部件优化能源利用、通过优化工作装置优化能源利用、优化工程机械工作装置快速更换系统、使用节省燃料的液压油、通过人员培训优化工程机械的操作过程等等,其中的一些是和工程机械智能化有关的。工程机械在工地施工中无法避免怠速工况。欧洲一些发达国家的技术人员目前致力于开发工程机械柴油发动机自动停机功能,其可减少怠速时间,从而减少“无谓的燃料”消耗,间接降低工程机械柴油机尾气污染物的排放总量。展示了实现工程机械柴油发动机自动停机功能的主要元件之间的联系。取决于工程机械的类型(例如:装载机、液压挖掘机或者自卸车等)、工地现场组织和工作任务不同,各个工程机械负载周期是有区别的。基于Liebherr液压挖掘机有限责任公司及Zeppelin工程机械有限责任公司提供的资料和STRABAG股份公司的调查表明:目前液压挖掘机怠速工况约占其整个在建筑工地中的运行时间的百分之二十五至百分之三十五之间。欧洲国家专项调查表明:在建筑工地中,目前这类工程机械的平均怠速工况占其整个运行时间的百分之三十二。
怠速时间乘以怠速油耗再乘以国内建筑工地上大量的工程机械的数量,这其中的确蕴含着一个非常可观的节省燃料的潜力,故减少怠速时间从这个角度讲是一个很有价值的方法来间接减少工程机械柴油机尾气污染物的排放总量。工程机械柴油发动机自动停机功能除了可以减少柴油机尾气污染物的排放,还可以减少噪音和振动,这提高了工程机械操作人员的劳动和健康保护。当然进一步保持和提高机械效率也很重要,如:在研发时,考虑减少机械的摩擦来减小额外功,考虑在额外功一定时增大有用功;在新一代产品研发时,进一步改进结构,使它更合理;在使用中,按照技术规程定期保养、定时,使工程机械处于良好的运行状态。故上面所讲的“整体”不仅仅是把工程机械柴油机作为一个整体来考虑技术的提升,还应该从“工程机械整机效率”的角度考虑工程机械柴油机技术改进和其他总成或系统(如:工程机械工作装置)技术提升的合理匹配问题;上面所讲的“整体”也不应仅仅局限于通过“工程机械整机性能”的改进(技术革新、技术整合)来降低其柴油机尾气污染物,我们应该把“降低工程机械柴油机尾气污染物的排放”放在“技术和法规政策”相结合的大背景下,通过合理的建筑施工现场环境污染局部及总体预测、污染预防、实时监控、评价、责令整改及奖惩等综合管理体系来实现;即使将来有了先进的技术、有了像样的法规,最终还是要看能不能真正落实,也即最终是否能对各个具体建筑施工现场环境中各种各样“包括建筑施工现场所有的各辆工程机械的柴油机等尾气排放在内的”所有污染物采取局部及总体预测、污染预防、实时监控、评价、责令整改及奖惩等综合管理。在中国柴油油品质量和西方发达国家相比还有差距,并且中国工程机械核心技术和西方发达国家相比还有不小差距的前提下,这种建筑施工现场环境污染局部及总体预测、污染预防、实时监控、评价、责令整改及奖惩等综合性排放治理管理方式就显得尤为重要。
2工程机械液压系统的组成与工作原理
液压系统主要组成部分包括:动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及传动介质五大部分组成。主要特点如下:在设备作业过程中,在相关元件的作用下,实现能量的互相转换,在运行过程中,可以平稳无间隙地进行传动,这样就可以实现大范围的无级变速,并且还可以使得传动设备得到一定程度的简化,相较于其他的传动装置设备,液压传动设备有着比较明显的优势,其体积较小、重量轻,在工作过程中惯性小,动态性能良好。液压系统的动力传动介质为油,这就使得液压元件在使用时,可以得到充分的,减少工作磨损,延长使用寿命。动力元件即液压泵,是一个能量转换装置。通过液压泵,把机械能转化为液压能,输出带有压力的油液,而后,在压力油液的作用下,通过液压执行元件,液压缸、液压马达等,再将液压能转化为机械能,这就可以进行正常的机械工作。
3液压系统故障诊断的基本技能和方法
3.1基本技能
技术维修人员,要对液压系统的基本结构掌握好,弄清楚整体液压系统的工作原理和各主要部件的主要功能,并且对液压元件的使用特点进行详细的了解。在掌握了上述基本的技能之后,还要有一定的液压设备运行管理经验,提高处理紧急情况的能力。维修技术人员,还需要学会使用基本的检测仪器,在凭个人经验技术不能确定液压设备故障的情况下,需要使用相关的专业检测仪器进行故障检测,以提高故障检测的准确率。
3.2常见诊断方法介绍
3.2.1直观检查法
直观检查法就是技术人员直接通过对液压系统的看、听、摸等感觉器官进行检查,再结合个人的实际经验,对故障进行分析和判断。具体说来,要观察液压油的颜色,通过和相应的标准进行对比,得出合理的结论,一些液压元件,由于使用温度的变化,也会导致颜色发生变化,比较常见的,是银白色的液压元件,在高温、高负荷的工作环境下,会逐渐变成暗黄色,时间长了,如果液压元件超负荷运转时间长了,就容易出现颜色的明显变化,这就通过肉眼的观察,可以直接得出结果。在液压设备的工作过程中,主要是听设备在荷载情况下的声音,出现杂音时,要引起注意,可能是液压系统的内部构件出现了破损,若是设备发出比较沉闷的声音,可能是液压油浓度过大,这就需要维修技术人员及时更换浓度合适的液压油。通过用手触摸,也是一种分析判断液压设备故障的良好方法,正常的液压元件应该是光滑、质地细密的,如果用触摸相关的元件时,感觉到粗糙、扎手,那就很可能是液压元件出现硬伤,比如设备的震动或较大幅度的移动,可能会给一些液压元件造成碰撞,使其出现物理硬伤。因此,通过手的触摸,可以发现这种问题。
3.2.2排除分析法
逻辑分析法,主要是通过对液压系统的整体把握,通过排除一些不可能发生故障的环节,进而逐步缩小故障产生的范围,减少不必要的大范围检查,这样可以逐步提高设备故障诊断的准确率。除此之外,在排除分析法的基础上,还可以使用逻辑分析法。(逻辑分析法,主要通过对故障出现环节的分析,确定故障发生的原因)
4工程机械液压系统的常见故障与维护
4.1液压油的正确使用
液压系统经常发生的各种故障和损坏事故往往与液压油变质污染及密封的破坏有关。因此必须保证液压油的清洁。油品性能可以根据需要具体选用,必须保证油品无污染、洁净。
4.2防止空气进入
液压系统进入空气后,会使液压系统产生很多泡沫以致破坏油液的性能,且造成液压执行元件在工作中出现速度缓慢、力量不足等现象。因此,必须严禁空气进入液压系统,并应注意防止回油时带入空气,不要使回油管露出油箱内的油液表面;如果系统已进入空气,应及时检查出漏气部位,认真进行修复,并将进入系统的空气排除掉。
4.3提高液压油滤芯使用寿命
第一,提高液压油的质量。液压油系统目标清洁度的等级在确定后,始终保证液压系统在目标清洁度等级下工作是非常重要的。在液压系统所必需的基本清洁度下工作,能够尽量避免由于系统污染所造成的元件磨损,以便延长系统寿命。第二,减少液压油的污染。实际液压系统中滤油器失效的主要原因是污染入侵率高。高污染侵入率增加了滤芯的负担,缩短了滤芯使用寿命。液压油的污染程度越大,滤芯的寿命越小。避免滤芯由于液压油污染而减小滤芯的寿命,关键在于严格的限制将要进入液压系统的环境污染的通路。所以应该尽量仔细保证敞开的油口保持盖住或堵住,而元件的分解和重装要在经过保护、防止过多空气粉尘和污染的场所中进行。
4.4加强日常维护
执行元件在长时间的使用后,残留的污物会破坏阀芯与阀体配合,使得密封不严,动作失灵,整个系统工程循环受阻,此时应更换总成或清洗元件。液压泵在初始运转前,应向泵内注满油,以防泵空转而损坏。在液压系统进入稳定的工作状况后,维修技术人员要随时注意油温、压力、声音等情况;如发现异常情况,必须及时处理,以保证设备运行安全。
二拆卸规划与功能设计
1拆卸序列规划
差速器的拆卸是多级递阶结构,根据零部件的拆卸顺序是由外向内、由低层向高层进行的原则,处于最低层的螺栓的拆卸是直接或间接影响整个差速器拆卸最重要、最基础的步骤。由此得到差速器拆卸序列及零部件结构深度。
2功能系统设计
2.1基本原则
2.1.1经济性好与性能可靠
专机的经济性主要指设计制造和使用两个方面产生的成本费用,在满足功能的条件下追求经济性具有重大意义。在专机的设计与选购方面应充分考虑工件具有良好的工艺性和经济性。此外要求机器能在规定的时间,在规定的使用条件下无故障可靠地工作,使用寿命要长。在选购原材料时选择高性能、加工性能良好的原材料;专机装配时要求装配工艺好,整体结构紧凑;对机器进行排除故障时,易拆卸,易检查;零部件的通用化和标准化程度高,互换性好,维修效率高等。
2.1.2自动化程度高
专机的主要作用是为解决采用手工拆卸效率低、劳动强度大、安全性差的问题,因此所设计的专机应具有较高的自动化程度,以提高生产效率、减少劳动强度和确保安全。
2.1.3造型新颖
随着科学技术的发展,人们对产品的要求越来越高,不在局限于产品的使用功能,越来越多的人注重其美学功能。专机的外观应当新颖、美观,其外形形状与颜色的选择应充分考虑工作人员在工作时的生理与心理感觉。结构方面尽量满足人机工程学要求,考虑人、机器与环境之间的和谐,提高生产效率。
2.2功能
2.2.1基本功能
为了将差速器总成拆卸为零件,根据差速器拆卸工艺流程,首先将差速器总成从地面运送至专机工作台面上的夹具,夹紧差速器,对差速器进行准确定位,拆卸差速器螺栓组螺母。其次将差速器总成拆卸为零件,最后将零件分类放置。综上,拆卸专机的基本功能就是拆卸螺栓和分离零件。其中拆卸螺栓可细分为运送工件(差速器)、夹紧工件、定位工件和拆卸螺母,分别实现运送差速器、夹紧差速器、定位差速器以及拆卸差速器螺栓组的功能。
2.2.2辅助功能
为了使拆卸专机在拆卸时更可靠地工作。首先要在整个拆卸过程监测机械的性能具有故障诊断;当故障出现时,有相应的警报或提醒。其次要方便控制工作装置的运行与停止,若机器在使用寿命期间出现故障时维修要方便,减少维护成本。最后外形要美观,保证机器造型新颖,大小尺寸合适,颜色适应人的生理与所在环境。
二、增强法律意识,细化合同条款
全面细致的合同条款是合同顺利履行的前提和基础。海外工程机械管理与国内最大的区别,在于如何合理利用合同条款来规范和约束分包商的行为。海外工程中分包商的法律意识普遍较强,这就要求中方施工企业进一步增强法律意识和风险意识,细化合同条款,做到凡事有据可依,进而降低机械安全管理过程的风险,有效维护企业的合法权益。将现场机械资源安全管理要求单独列为一章写入合同,进一步明确与分包商之间的责任和义务。其主要内容应包括:(1)对于分包商自带机械的管理要求。合同条款中需明确企业有权对现场分包商的机械实施监管,分包商应服从中方的管理要求。中方对分包商机械管理的各项管理举措,只能进一步提升分包商的机械管理水平,但不降低或免除分包商所应承担的责任。(2)对于中方自带机械的管理要求。由于出国人员的限制以及综合成本的考虑,中方自带机械的安拆、操作、维保等工作一般承包给当地分包商。需要将机械管理程序中主要考核和约束条款写入合同,合同中需要详细界定分包商的人员资质要求、工作范围、监督考核、安全要求以及安全责任划分等内容。(3)对于我方自带或租赁提供分包商使用机械的管理要求。由于分包商现场资源不足,为满足工程建设需要,企业携带部分机械或租赁机械提供给现场的分包商使用,需要与现场分包商之间签订《机械使用安全协议》,详细划分双方的责任与义务。
三、熟悉当地的法律法规,做到合法合规
世界各国有关机械管理方面的法律法规也存在较大的差异。例如对于施工机械操作人员的资质要求,检验取证要求等方面。如果直接套用国内的机械管理制度,会造成“水土不服”的现象发生。在制定项目机械管理制度前,要对当地有关机械管理的法律法规进行全面系统的学习和了解,同时借鉴国内成熟的机械管理经验,这样才能使编制的管理制度具有指导性和可操作性,才能更加容易被当地分包商接受和认可。严格过程管控,确保机械可靠运行中方作为工程的总承包方,有责任和义务采取有效措施来确保现场机械的安全可靠运行。一旦现场机械出现事故等异常情况,可能将会面临现场罢工、法院、经济赔偿等种种不利情况,势必会影响合同工期,甚至造成更大的经济损失,因此必须重视现场机械的安全管理工作,强化过程监管,确保机械可靠运行。加强对分包商的培训工作,提高分包商的业务素质。使分包商熟悉中方施工机械的性能和特点,做到“四懂”和“三会”。开展业务技能比武,对表现优秀的分包商人员进行奖励,从而激发分包商的工作积极性。强化监督考核工作,合理运用合同中的监督考核条款,对工作中责任心差,业务技能不合格的分包商人员采取淘汰制。对于人为原因造成机械损坏,依据合同条款,给予责任分包商必要的经济处罚。加强检查和监督工作,及时消除事故隐患,杜绝机械“带病”作业。对于检查中发现的问题,要督促相关分包商限期整改完成,并记录在案,提高施工机械的完好率。
第一,工程机械设备的使用不规范,导致工程机械设备磨损老化速度加快。在进行工程机械设备的操作时,部分人员没有做到对施工技术的熟练掌握,对眼前所使用的工程机械设备的使用知识又知道的很少,这样的现状使其在使用工程机械设备时不能科学操作,影响了工程机械设备的维护。另外,在操作人员中总有一些短期聘用人员,这些人员的技术素质相对较低,一则他们不熟悉工程机械设备的操作规范,有时候,即使知道,往往也不注重具体的施工条件和作业方法,而只是为了赶工期、抢进度,超负荷地使用、操作工程机械设备。有时,工程机械设备已经“生病”,也没有被停工检修,而仍然带”病”作业,从而加速了机械设备的磨损老化。除了在工程机械设备的使用过程中不按规范操作,很多时候在工程项目结束以后,本来该进行及时维修的设备并没有得到认真的保养和维护。“带病”的工程机械设备在被调配到新的工程项目后,出现故障就成为不正常的正常现象了。为了使工程机械设备重新开始工作,不得不花费较大精力和高额费用再去进行整修,这样一来,正常施工工期又遭到了严重贻误。
第二,工程机械设备的管理力量比较薄弱。在工程施工过程中,工程项目通常点多面广,工程机械设备的管理作为一个“稍显次要”的工作自然没有其它项目更受重视。思想上的忽视加上机械设备管理人员调动频繁的客观因素,还有一种情况也不得不说,即工程机械设备管理部门有时候会盲目地精简机械设备管理机构包括管理人员,导致工程机械设备的管理层与操作层之间联系不上,致使工程机械设备的管理力量更显薄弱。此外,更需要引起注意的是,有相当一部分施工企业在工程机械设备管理方面根本就没有形成完整、严格的制度,导致工程机械设备的管理工作非常混乱,工程机械设备的管理台账一点也不健全,上述种种管理现状给工程的正常施工造成了严重影响。
第三,工程机械设备的维修技术力量比较薄弱。目前,工程机械设备维修技术人员首先数量偏少,其次流动性大。维修人员这样的弱势致使一些工程机械设备在维修中不但劳动强度大,而且机械化程度低,修理质量难以保证。目前,进行工程机械设备维修时,主要凭经验、靠感官来判断工程机械故障的部位,这样的判断方法使得工程机械设备的故障程度也很难得到确定。工程机械设备的疑难问题自然更难以得到解决。
二、工程机械设备的维修、保养及管理的对策
针对工程机械维修管理中存在的上述问题,应对症下药,做好工程机械设备维修、保养及管理。
第一,提高操作人员以及维修技术人员的技术水平,加强工程机械设备使用人员以及维修技术人员的培训。目前,越来越多的新型工程机械设备已经投入使用,不会用、不会修、不会管的问题日益突出。工程施工对于工程机械设备的操作人员以及维修技术人员的要求也越来越高。为了尽量减少工程机械设备使用过程中磨损加速的人为因素,要加强工程机械设备操作人员的技术培训,保证其能最大限度地懂得并严格按照操作规程对工程机械设备进行操作。为此,不妨积极探索施工培训的新路子,如工程企业与院校联手对工程机械设备的操作人员以及专业维修技术人员进行培养,大力抓好在职职工的培训。此外,广泛开展技术比武、岗位练兵等活动,在竞赛中提高工程机械设备使用人员以及维修人员的维修水平。
第二,加强工程机械设备的维修、保养及管理。首先,在工程机械设备配件的采购以及供应方面要做好工作,充分了解工程机械设备的技术状况、使用情况以及配件的消耗量,除此之外,还要了解该配件的采购供应时间、周期等。其次,要协同有关部门,充分掌握近期的工程机械设备的施工和训练任务,然后再根据具体情况编制配件采购计划,争取做到以最小的库存量,满足对配件的最大需求。再次,要收集和整理好维修档案资料。为了搞好工程机械设备维修资料的总结,要管理好工程机械设备的使用和维修资料,以便为日后的工程机械设备的维修、保养和管理以及对其日后的故障分析提供可供借鉴的经验。
第三,加强工程机械设备维修、保养和管理技术的研究。首先,针对工程机械设备品种多、型号杂的特点,要注重搞好工程机械设备的维修技术研究。要积极推广工程机械设备的维修新技术、新工艺,还要搞好工程机械设备的技术开发、消化以及革新。其次,在现代化的工程机械设备的维修中,要采用先进的检测及维修技术,充分利用现代化的监控检测仪器,搞好工程机械设备维修的预防。为了针对工程机械设备零部件的不同磨损速度开展适时修理,在工程机械设备的维修、保养及管理中,应积极采用先进的监控检测仪器,以便有效避免因盲目性造成的损失,也尽可能地缩短维修时间。
首先,不得不承认,通过三十年来的改革开放和国家经济政策的刺激,我国的市场经济得到了长足的进步和发展,由此也带动了建筑工程施工机械生产行业的快速发展。但是,这样快速的发展,却没有适合的管理体系相配合,导致存在许多问题。例如,一些施工机械的生产厂家没有相应的生产资质,没有足够的技术能力来生产施工机械,即便生产硬件水平足够,但整体缺少必要的管理体系,没有一个良好的管理软环境以及一个良好的生产环境。这类家庭作坊制造企业参与到建筑施工机械生产的各个方面。不论是零配件或是大型设备的生产和整体机械设备的组装调试,都不能规范的按照国家标准进行生产,仅仅通过低廉的价格来占领和破坏市场。而一些建筑施工企业或是施工机械租赁企业仅仅片面的追求利益,不顾产品的质量和生产企业的资质,使用不合格的建筑施工机械进行施工或租赁给其他企业,使得各种安全事故频繁的出现。由于恶意的竞争压价,使用不合格的机械产品,导致塔式起重机出现倒塌的现象,又或者是施工吊篮的升降索断裂坠落。
其次,建筑工程施工使用机械管理混乱也是出现工程事故的原因之一。部分施工企业的管理者仅仅注重生产效益,不注重安全生产,使得施工现场的管理也差强人意。只单纯抢工期进度,不依照施工现场安全管理要求进行施工,不能遵守安全人员的专业指导。更有甚者,使用没有相关从业经验的无证人员上岗工作,工程监理又不能很好的履行自己的职责,使得很多本不应该出现的危险演变为事故。一部分施工机械租赁公司为了自身的利润,出售出租不合格的施工机械,而现场的使用也仅仅是使用,并没有维护和保养的意识和能力。经过使用不能正常使用的施工机械进行报废或维修也没有必要的监督和管理。缺少良好的现场管理必然会造成工程质量和安全的隐患,导致事故和经济纠纷的出现。
2加强行业管理应采取的措施
为加强对于建筑工程施工机械行业的管理,建立和完善施工机械销售和租赁市场,加强对施工现场的机械使用安全的管理,减少和杜绝生产安全事故的发生。为确保建筑工程机械行业能够在行业的变革和发展中形成新的有序的管理模式,以适应新时期行业特征,就必须加强对建筑施工机械由生产到销售整体产业链的监督和管理。首先,应该从制度政策入手,建立健全完善的监督管理机制,发挥行政管理部门和行业协会的管理和引导作用,通过管理部门的加强监督以及建立良好完善的制度。杜绝一些生产使用方面的陋习,真正发挥施工机械的作用。
还应该切实做好施工机械市场的准入管理工作,对于施工机械的生产企业和租赁出售企业都应该严格管控其资质,没有相应资质不能从事相应业务,这就可以在入口上保证施工机械的基本质量。还应该加强施工机械行业的公示和退出机制,从制度上保证企业不断进行革新,加强自身的建设。行政和行业管理部门应该积极对行业市场中存在的不合格企业进行处理。现阶段来说,租赁销售企业因为经常活跃在行业中,受到的关注较多,管理也比较严格。而反倒是生产企业在监督和管理上较为缺失,对于生产企业家庭作坊式生产,不能良好的控制,使得大量质量没有保证的施工机械流入市场。
其次,要在行业中建立信用等级制度,加强信用评级和信用公开的管理工作,对于促进行业发展是一个十分重要的助力,不仅能为优质的企业和厂商扩展业务范围,更可以防止不合格施工机械流入市场。企业的信用评价应该以企业生产或销售租赁的施工机械的性能,服务质量以及生产中的实际效果为依据,这样有利于行业自身的进化和发展,可以清退一部分不合格的企业,也能促进各个企业的良性竞争,将建筑施工机械行业整体的风气和行业素质提高到新的层次。
第三,加强对人员的管理,加强生产工人,施工机械操作人员以及维修保养人员的业务学习,实行从业准入和清退制度,对从业人员进行定期或不定期的岗位培训,对于考核不合格,或无相应资格的从业人员坚决清退。现阶段,部分建筑施工机械生产企业缺少技术工人,家庭作坊生产的施工机械大量流入市场。还有一些建筑施工公司违反制度,使用无证或不具备相应技术能力的工人操作施工机械,超时超负荷工作,这些都为建筑施工留下了安全和质量的隐患。针对这一现状,管理部门应该加强管理,建立长期有效的管理制度,对施工机械使用人员进行培训,实行人员登记和审查制度,确保建筑工程施工安全。
第四,加强对建筑工程施工机械的管理,杜绝不合格的施工机械进入建筑市场。建筑工程施工机械的管理涉及的范围广难度大,不仅仅包括建筑机械的生产和销售,还包含建筑施工机械的组装调试、使用中的维修维护、施工机械的更新换代等等。所以需要建立施工机械的档案,从施工机械设备生产开始,就要建立设备档案,追踪施工机械的流向,记录施工机械的操作工人,维修维护情况,机械运行性能记录等等技术指标。为了避免不合格或已报废施工机械继续在建筑施工上使用,就要建立完善的退出机制,以保证在施工中使用的都是性能优良,状态正常的施工机械。这样就可以确保不因为施工机械的原因造成建筑生产安全事故。管理部门要组织技术专家,定期巡查施工机械的使用情况,严格遵照技术标准,清退带有隐患的的设备,确保建筑工程质量。
1.1商业建筑1995年瑞典成功安装了第一个二氧化碳超市制冷系统。截至2011年,瑞典至少有180个超市采用了二氧化碳系统。丹麦于2004年安装了第一套超市二氧化碳跨临界循环制冷系统。2007年,泰国安装了亚洲的第一套超市二氧化碳复叠制冷系统。
1.2冷藏库目前我国食品加工与冷藏业中的大中型冷库80%都采用氨作为制冷剂。氨有毒性,需要增加安全保护措施。截至2005年,美国的冷库中氨仍然是一种主要的制冷剂,但二氧化碳已经在冷库制冷系统中得到实际应用。采用二氧化碳/氨复叠式制冷系统的大型冷藏库已经投入使用。
1.3汽车空调目前汽车空调中主要采用R134a。1996年德国生产的以二氧化碳为工质的公交客车空调投入运行。2003年欧洲已有部分汽车装备了二氧化碳空调系统。
1.4热泵系统中的应用1994年由挪威SINTEF率先对二氧化碳跨临界循环在热泵上的应用进行了理论和实验研究。在1995年,日本开发了二氧化碳为工质的家用热泵热水器。
2二氧化碳制冷剂优势
二氧化碳是碳的最高氧化状态,具有非常稳定的化学性质,即使在高温下也不分解产生有害气体。作为制冷剂其优点在于无毒、来源丰富、与普通油相溶、容积制冷量大;同时具有优良的热力特性、安全特性和环保特性的天然制冷工质。二氧化碳制冷剂跨临界循环的放热过程可以和变温热源相匹配,从而可得到较高的能效。与其它制冷剂相比,二氧化碳具有下列优点
2.1环境性能优良二氧化碳是自然界天然存在的物质,它的臭氧层破坏潜能(ODP)为零,温室效应潜能极小(GWP=1)。二氧化碳大多为化工行业的副产品,用它做制冷剂正好回收了原来排向大气的废物,从而使其温室效应为零。目前国际上已商业化使用或提出的潜在的环保工质氢氟烃(HFC)及其混合物不但会增加温室效应,还会产生其他未知的副作用。
2.2价格低廉二氧化碳来源广泛,价格低廉。二氧化碳制冷系统维护简单,无需回收或再生,操作与运行的费用较低。
2.3化学稳定性好二氧化碳无毒、无臭、无污染,不燃、不爆。对常用材料没有腐蚀性,在高温下也不分解产生有害气体,与水混合时呈弱酸性,可腐蚀碳钢等普通金属,但不腐蚀不锈钢和铜类金属。
2.4制冷效率高,稳定性好二氧化碳运动粘度低,压缩比低,单位容积制冷量大,有很好的传热性能。二氧化碳制冷效率高,稳定性好,容积制冷量较大,流动和传热性能高。
2.5设备尺寸小二氧化碳制冷较高的工作压力使得压缩机吸气比容较小,从而使得容积制冷量较大,压缩尺寸较小,流动和传热性能提高。减少了管道和热交换器的尺寸,从而使系统非常紧凑。
二、二氧化碳制冷在工程机械领域的应用
1工程机械驾驶室热环境
工程机械驾驶室玻璃面积较大,室内热环境受外界影响大。太阳辐射通过玻璃窗将热量传入车内,玻璃面积较大时,可通过下式计算,通过玻璃窗进入室内的热量Qb可按下式计算:Qb=A•k(tb-ti)+C•A•qb式中:A为玻璃窗面积;K为玻璃窗的传热系数;tb为车室外温度,℃;ti为车室内温度,单位为℃;C为玻璃窗遮阳系数;qb为通过单层玻璃的太阳辐射强度。另外,受太阳辐射影响车身温度较高,从而影响驾驶室内温度。太阳照射包括直射和散射,车体外表面温度升高的同时也向外反射辐射热,车体外表面所受的辐射热Q1可按下式计算:Q1=(IG+IS-IV)F式中:IG为太阳直射辐射强度;IS为太阳散射辐射强度;IV为车体表面反射辐射强度,单位为W/m2;F为车体外表面积,m2。
2工程机械空调系统特点
工程机械的工作环境极其恶劣,其空调系统与冰箱和家用空调具有明显的区别。
1)工程机械空调系统往往在过热、灰尘、震动等恶劣环境情况下运行,对其质量和性能要求较高。
2)工程机械空调系统冷凝器和蒸发器均处于强制对流换热状态,均需耗费一定电能或发动机功率,而且冬夏季空调运行时,工程机械爬坡或加速等受到较大影响。
3)工程机械工作时往往震动较为剧烈,容易导致制冷剂泄漏,污染环境。
3二氧化碳空调
在工程机械中的应用优势二氧化碳空调系统应用于工程机械领域具备较佳的优势:
1)工程机械空调系统制冷剂易泄露、排放量大。采用二氧化碳作为制冷剂有完全环保的特点。
2)二氧化碳压缩比低,压缩机效率高。同时,高压侧二氧化碳温度变化大,使进口空气温度与二氧化碳的排气温度可以非常接近,减少了高压侧不可逆传热引起的损失。
3)尺寸小二氧化碳空调系统可以满足工程机械安装和布置要求,并获得较高的效率,对工程车辆的节油和动力性能也有改善。
三、结论
1)二氧化碳制冷剂性能良好,化学性质稳定,无毒、无臭、无污染,不燃、不爆。其臭氧层破坏潜能为零,温室效应潜能极小。价格低廉,来源丰富。
2)二氧化碳循环在跨临界条件下运行,压缩机的效率相对较高,在超临界条件下的特殊热物理性质使其在流动和换热方面都具有极大的优势,超临界流体良好的传热和热力学特性使得换热器的换热效率提高,并使得整个系统的能效较高。
工程机械化是人类生产文明进步的重要表现,从生产力角度工程机械化是实现生产力提升的直接标志。从广义角度上讲工程机械化就是工程建设施工实现了机械设备替代人力劳动,其是对工程建设施工过程中所有应用机械设备的总称。工程机械制造作为制作用于工程建设的机械设备施工环节,其所制作的机械设备种类众多,例如运输机械、起重机械、矿工冶金机械等等。在国家经济发展过程中,机械制造水平在一定程度上显示了该国家的科技发展水平,也就是说一个国家的机械制造水平很大程度上影响了国民经济发展。目前,我国已经实现了工程机械化发展,但相比于发达国家还有一定的差距,这在一定程度上影响了机械制造业水平的发展与进步,同时也影响了我国国民经济的进一步发展。相对来看,我国在机械制造发展方面还具有相对广阔的发展空间和前景,为此我们应该充分发挥国内机械制造业的潜力,以实现对我国机械制造水平地提升。
1.2机电自动化
机电自动化是一门综合性的机电技术类型,其是机电技术实现科技化发展的重要标志。从机电工程本质上讲,其本身就属于科技化发展产物,而机电自动化则是实现了机电工程全面科技化的发展。从当前的社会发展状态与情况来看,机电自动化发展是现代化生产环节中不可或缺的一部分。在科学技术的发展背景下,各个专业之间相互渗透、交叉越来越频繁,机电自动化就是专业交叉的重要产物,其引领了工程领域中的技术革命。在计算机技术发展迅速的科技背景下,电子技术对工程领域中的工业控制、生产方式革新、企业内部管理与成本控制均产生了重要影响,所以说机电自动化技术的发展是实现人类机械电子设备发展的重要里程碑。
2机电自动化在工程机械制造中的应用分析
机电自动化发展作为科学技术在制造业当中的重要发展标志,其所能够为社会生活带来的不仅是机械设备制造技术上的发展与进步,更是推动社会生产力水平向科技化、高效化发展的重要支持。随着机电自动化在机械系统设计、调试等方面的应用,其对工程机械制造业的发展及效益提升带来了重要推动。文章选择机电自动化在工程机械制造中最常见的集中技术进行分析。
2.1集成自动化技术
集成自动化技术是指机械制造中对各类生产经营、技术功能的集成性发展。在传统技术模式下,实现对机械制造技术的集成化发展是不切实际的,但随着信息技术的逐步完善与应用,集成自动化技术不仅得以实现,还成为了机械制造过程中使用最普遍的技术内容。随着市场经济体制地到来,机械制造业地竞争越来越激烈,为了能够在市场竞争中站稳脚跟,很多机械制造企业开展技术研究与发展,通过将电子计算机辅助设计技术、数控教工技术以及企业管理系统等多种技术与系统内容引入到企业的机械生产制造系统中,得到了非常显著地发展,并成为了机械制造业当中企业的发展潮流,CIMS工程应用的有效保持,在提升机械制造企业的生产能力和市场竞争里的基础上,也实现了集成自动化技术地有效发展。
2.2柔性自动化技术
所谓“柔性自动化技术”是以数控技术为核心,在融合其他先进技术的前提下而建立起的新兴技术类型。从生产与操作过程方面来看,柔性自动化技术能够实现机械制作与生产全自动化发展。在柔性自动化技术当中,包括机械设备的材料准备、制作、生产等一系列生产行为都由计算机来予以控制和操作。相比于传统人力机械生产模式,柔性自动化技术不仅能够在计算机技术的精确控制下,保证机械设备生产、制作过程中的各项生产行为、尺寸的准确性,同时还能大大减少对劳动力的应用,实现了对生产成本的有效控制,并在此基础上实现生产效率地有效提升,在确保机械设备生产秩序的基础上,提高生产效益。无论是从机械制造业未来发展角度考虑,还是制造企业的效益提升角度分析,柔性自动化技术都将成为机械设备自动化生产的主流模式。
2.3智能自动化技术
智能自动化技术即智能华机电自动化技术,其是在计算机技术发展支持下,通过利用计算机智能系统对人类行为地模拟,从而替代人类去进行机械设备的生产操作及相关行为。从表面上看智能自动化技术与柔性自动化技术有一定的共同性,但智能自动化技术要比柔性自动化技术更高级,相比于柔性自动化技术而言,智能自动化技术能够通过对人类行为地模仿,来提高自身的工作能力,并对生产行为产生一定的判断力,这是柔性自动化技术所不具备的优势。智能自动化技术在机械设备制造中的应用,能够更进一步提升机械制造行为的准确性,并保证这一行为能够始终保持在一个高水平状态之上。需要注意的是由于智能自动化技术需要人工操作来作为主观工作支持,因此要经常对智能自动化技术进行维护,以确保智能自动化技术的良好工作状态。
3注意事项
虽然机电自动化在机械制造中展现出了多方面的优势,但针对当前的机电自动化水平来看,其仍存在诸多不足,因此在实际应用过程中,要做好以下几方面的控制:(1)规范应用流程。机电自动化在为机械制造提供支持是建立起机电自动化设备、系统软件的规范安装与应用前提下的,为此企业必须要严格按照机电自动化要求进行工作,避免操作不当而为企业带来不必要的损失;(2)做好质量控制。机电自动化在机械制造当中的应用,确实能够为机械制造带来重要帮助,但企业必须要保证其所制造出来的机械设备质量符合质检与应用要求,否则机电自动化为工程机械制造带来的进步意义都是空谈。
2液压系统污染的危害
工程机械液压系统中,一旦混入灰尘、铁屑、水等杂质,将会对液压油造成污染,导致液压油变质,从而影响系统内部元件性能,对工程机械使用性能造成较大影响。例如液压系统中出现灰尘或是铁屑污染物,这些污染物在液压系统运行过程中,将会对系统内重要的元件造成一定程度的磨损,使性能下降的同时,还会降低零部件使用寿命,产生较大经济成本。除此之外,若是液压系统中侵入水分,会造成元件锈蚀,还会导致油液氧化反应,致使工程机械操作失灵,严重时还会引发工程事故。液压系统污染的危害较大,它对工程建筑施工的工期、成本、效益都会产生不利影响,在施工过程中由于机器突然失灵,还会引发一系列安全事故,对此,必须采取有效措施予以解决,切实推动工程机械使用稳定性,满足工程建设需要。
3液压系统污染的预防措施
本文对于液压系统污染的预防措施研究,主要针对于装配过程中可能出现的液压系统污染情况来进行的,通过改善装配环境、提升清洁质量、加强制度管理、提高员工意识四个方面研究分析,尽最大可能避免液压系统遭受污染。
3.1改善装配环境
装配环境对液压系统污染具有直接影响,良好的装配环境,可以在很大程度上避免液压系统受到污染。改善装配环境,主要体现在工作车间环境的改善,以修建新的清洁厂房为主要方式,避免固态杂质落入液压油中。在改善装配环境过程中,需要根据企业的实际情况进行,有些企业由于自身经济状况原因,新的清洁厂房修建存在较大难度。因此,需要对传统厂房进行有效改建,切实保证厂房内工作环境干净,提升空气清洁度,为液压系统装配提供一个干净空间。
3.2提升清洁质量
液压系统在进行装配时,需要对设备进行事先清洁工作,而清洁工作的好坏,在很大程度上影响到液压系统是否会遭受污染,所以,必须提升清洁质量,对液压系统元件进行有效清洗。液压系统元件进行清洁过程中,由于零部件性能问题,清洁要求存在较大差异,传统的清洁模式并不注意区分这一问题,从而造成液压系统内部元件清洗不当,为液压系统出现污染埋下隐患。因此,要想更好避免液压系统遭受污染,必须提升清洁质量,根据元件实际需求进行清洁工作,并且采取有效措施保证元件清洁的干净,避免这一过程中造成液压系统出现污染问题。
3.3加强制度管理
有效合理的制定清洁制度,以制度作为保障,将更好推进液压系统污染防治工作的开展。由于液压系统装配工作具有一定的分散性,若是没有统一制度要求,很容易造成员工在实际工作中出现差异,没有统一的执行标准,装配工作质量将很难得到保证。所以,必须加强制度管理,要求所有员工按照同一标准进行工作,这样一来,可以更好控制装配质量,避免液压系统遭受污染。
3.4提高员工意识
在实际清洁工作过程中,液压系统出现污染问题,除了员工技能水平存在一定缺陷以及工作环境影响之外,最为主要的还是员工在工作中的粗心大意,没有意识到问题的严重性,导致工作疏忽,造成液压系统污染。所以,要想避免液压系统遭受污染,必须让员工意识到清洁度的重要性,提供员工清洁意识,让员工具有责任感,更好进行装配过程中的清洁工作。例如在实际工作中,液压系统装配施工现场的工具必须摆放在合理位置,避免距离液压系统设备较近,以免造成污染;进行液压系统装配时,不能直接进行油管阀块接头的装配操作,要事先采取防污染措施,避免灰尘、杂质侵入。
第二,制订项目任务工单。任务工单制订的过程是师生共同探索完成项目任务的途径和方法的流程,项目任务工单的制订既要将理论和实际联系起来,又要难度适当,内容适宜,概括性强,注重学生职业技能的培养和提升。结合学生所学挖掘机的专业知识和掌握的公共英语情况,将挖掘机底盘、电气控制系统、液压系统、工作装置以及动力系统五大块常见故障维护作为5个母项目任务,每个母项目任务下又可以分为若干子项目任务,再根据学生英语口语情况制定教学情景。项目制定完成后,教师和学生要对每个项目可能涉及的专业知识和英文进行提前准备,教师还要注意项目任务在实施过程中与其它教学手段的协调融合。
第三,准备项目任务。事先将班级学生(42人)以宿舍为单位分为7个团队,为了充分调动和激发学生的积极性和热情,每个团队从既定的5个母项目任务中任选一个自己熟悉或者感兴趣的母项目任务,团队之间如果选择的母项目任务冲突,那子项目任务就要不同,项目任务选定后,学生根据各自的项目任务去网络、图书馆、用人单位等处收集相关资料,然后将收集的资料以PPT形式规整上交。这些都由团队成员协作完成,增强了团队合作,在资料收集过程中的还提升了学生的职业能力。
第四,实施项目任务。项目任务实施过程重点在于培养学生独立分析问题和解决问题的能力,实现理论知识向实际能力转化的过程。项目任务实施时,挖掘机模块需要的专业词汇,采取图文并茂的方式,由师生共同对挖掘机各个部分进行回顾和翻译,例如动臂(boom);动臂缸(boomcylinder);挖斗(bucket)等等,对于性能参数部分的专业词汇,学生可以结合专业知识和公共英语知识自行连线翻译,既增加趣味又降低难度,无形之中培养了自主学习能力。接下来学生根据自己在课前准备的情况,由团队选派代表上台进行项目任务完成结果的展示和讲解,这时要求学生尽量用英语讲述,刚开始学生觉得困难吃力,经过多次鼓励和练习后,基本上能用简单句子进行故障维护的描述。这个过程既锻炼了口语表达能力又增强了自信心。
第五,评估项目任务完成情况。每个团队展示和讲解完毕之后,结合评价标准,由师生共同评价各团队完成的质量,给出一个展示分值,教师再根据学生项目任务完成后上交的PPT课件和其他材料,对每个团队的优缺点进行点评,对各团队的表现进行总结,最后教师综合各项指标评出最佳团队,给予相应的物质或者平时成绩加分奖励,学生的期末成绩由原来的笔试,改为平时任务工单成绩加笔试成绩。通过这种方式很多团队的凝聚力和协作能力越来越强。
工程机械的电子商务,其实喊了很多年。目前,工程机械行业的电子商务尚处于起步阶段,在价格的透明化、产品的在线交易、产品运输及售后服务支持等方面,依然存在一些不能尽快化解的难题,这都需要整个行业人士做进一步的沟通和尝试。在新机市场,目前想推行电子商务确实较为困难。但是,在二手机和配件市场,电子商务已经非常活跃。
目前,专业的二手机从业人员(车商、中介)都是以QQ、微信为主要营销工具,对于价值不高、又相互信任的买卖双方,买家可以在不看车的情况下直接付款让卖家发车。据笔者了解的情况,由于微信相对更私密,用户使用频次更高,目前的成交效果相比QQ更好。在微信没有出来之前,QQ是这些二手机从业者的主要营销工具。配件交易方面,二手配件以直接发货为主,收款有直接打款、也有物流公司代收的,目前交易也非常活跃,虽然每笔业务的收入大都没有做整机多,但量大了收入也十分可观。新配件的销售,主要通过QQ、微信、淘宝等渠道,笔者的一位朋友,在没投入太多精力的情况下,每个月的淘宝销售额达几十万元,而且他做的是价值相对较低的常用保养件。可见,从二手机和配件来看,电子商务也是越来越受欢迎的。
但是,目前这个行业没有监管,都是靠诚信去实现交易,“被骗”的事情几乎每天都在发生。通过上面对二手机、配件市场的描述,你会发现如果一个从业者既有客源、有信誉,还有实力,那这个从业者的业务肯定不错。但上述条件不是所有中介都可以满足,那么问题来了:如果有一个平台可以帮他们满足所有条件,并且提供相应的交易安全保障,二手机、配件从业者会依赖这个平台吗?答案是毋容置疑的,到那时,这个平台就可以创造出新的交易规则,整合市场,谁定的标准谁就是市场领导者。
最后,工程机械新机的销售,未来能否在网上直接销售?笔者认为这事肯定是可行的。笔者举个例子抛砖引玉一下:例如新机厂商可以推出电子商务渠道的“定制化产品”,这种配置的产品只通过网上销售。但这种产品最好是厂家直销的产品,如果是通过商销售的产品,需要与商协商好,给商一定的服务费用,让商提供后续服务。
作者:苏宇单位:易极环中(北京)拍卖有限公司
二、机械工程系列核心课程教学培养现状
机械工程系列核心课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程,以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强,与相关课程关联关系强,在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。以《机电传动控制》为例,该课程的理论性、实践性和综合性强,涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面,关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程,和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程,甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学,在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中,机械工程系列核心课程均存在内容量大,知识面广,教学以理论为主,实验为辅的现状。理论教学方面,由于原理图多,文字叙述较抽象,学生又无实物接触,难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓,不仅影响了学生的实际应用能力,也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节,多采用验证型实践教学,且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性,更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节,即考试,现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握,比较理论化,并不注重与工程实际的联系,往往出现教师为考而教,学生为考而考、考后即忘的现象,无助于对工程技术人才的培养。机械工程领域知识的复杂性和交叉性,使得实际工程问题通常是隐性的,学生毕业进入企业后,无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案,企业必须投入相关资源进行二次培养,企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此,工科院校机械设计制造及其自动化专业,针对机械工程系列核心课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革,培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要,是适应社会发展需求的需要。
三、以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列
核心课程教学改革研究与实践我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标,贯彻以工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)全过程为载体的CDIO高等工程教育理念,打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式,以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容(含实践教学)安排、教学方法以及师资和教材建设的核心,系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目(一级项目),其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程(含实验),这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”,极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时,工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,构建真实的工作场景,以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题;解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下,学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺,以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状,使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进;解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题,真正避免现有教学制度下,老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。针对教学体系改革,建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系,优化课程结构,改革教学内容。如教学过程中,以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线,给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数,要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究,又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容,注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时,将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合,扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”“、80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式,使学生易学,老师易教。在《机电传动控制》课程教学改革过程,共有三条主线:其一,课程自身教学系统主线;其二,工程设计项目与实验教学主线;其三,对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开,最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中,在授课教师的带领下,进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多,工作量大,单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场,极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习,课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导,学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作,完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项,目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨,课后主动学习时间大增,在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色,而不是以往的“填鸭式”教学;学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力,达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革,强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验,培养动手操作和创造能力,注重该课程与相关课程的关联设计,注重该环节理论与实践的联系;对于考试环节,不以最后一考来定输赢,而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合,笔试与口试结合,注重工程设计的实际应用方面的考评。