时间:2023-06-11 08:12:55
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了12篇设备设计标准范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
2 化工设备的基本范围解析
化工生产不仅仅包括实际上是化学生产的全过程,其中包含诸多生产的环节以及生产后的处理流程的。因此,对于化工设备的定义,也不应该仅仅局限于是在生产过程中。因此,在对化工设备的设计标准进行分析之前,应该首先对化工设备的范围进行分析,探究究竟哪些属于化工设备。
2.1 化工设备的分类解析
对于化工设备而言,其主要的对象是指化工的生产设备以及产品的存储设备等等。两者在一定程度上有着直接的联系。随着人们对于绿色生产以及节约型生产的理念的逐步认识,开始出现了更多的化学设备。在化学反应结束后,涉及到一些废水废气处理工作,而处理这些废物的设备也属于化工设备中的一部分。化工厂的废物处理已经成为了重点工程。因此,对于废物处理设备而言,也是在一定程度上加强了化工设备的设计要求和理念,从而让化工生产更加利于人们的生产需求。
2.2 化工设备的生产作用解析
对于化工生产设备而言,其主要的作用在于进行生产反应环境的提供。生产设备是化工生产中最为重要的设备之一,维护着整个生产过程中的稳定性。一般情况下,化学反应都会在化工生产设备中发生,从而生产所需要的产品。对于化工的生产设备而言,其质量要求方面会更加苛刻。毕竟如果一旦化工生产过程中,化工生产设备出现问题,不仅仅会影响生产的进行,更在一定程度上会影响施工人员的人身安全。因此,在进行化工生产设备的设计的过程中,一定要保证其质量的合格。其次,是化工存储设备。一般化学反应都需要大量的反应原料。这些原料有的具有腐蚀性,有的具有挥发性。因此,对于这类化工设备而言,需要具备一定的封闭性和抗腐蚀性。这类化工存储设备,虽然在制造工艺以及质量要求的程度上没有化工生产设备那么苛刻,但是依然需要有足够的质量标准,从而实现其功能与性质。最后,是化工的废物处理设备。这类设备最早没有得到人们的重视,是在近年来,随着人们对于环境污染的重视等才大量出现的设备。这类设备的质量方面与材料方面与前两者都是无法比拟的,但是其重要的意义在于能够有效减少废物中的有害物质,保证工厂废物能够无危害的排出。因此,针对这类设备的特点,其制造工艺以及除污的技术能力一定要达到一定的标准。同时,由于排放的废弃物中有可能存在腐蚀性的液体。因此,这类化工处理设备还需要具备防腐蚀性。
总之,针对不同的生产需求以及生产流程,会有不同的化工设备,作为其生产需求,从而保证化工生产的正常进行。
3 化工设备的设计标准分析
对于化工设备而言,由于生产线的不同以及生产需求的不同,其化工设备也不相同。因此,对于不同生产车间以及生产需求的化工设备而言,其设计的标准也不一样的。从总体上分析,可以高温环境的化工设备设计、高压环境的化工设备设计以及腐蚀环境的化工设备设计等。
3.1 高温环境的化工设备设计标准
对于化工生产而言,由于其生产的主要实际过程就是一系列的化学反应。因此,在进行化工设备的设计时,首先要考虑到的就是高温环境下的化工设备。对于高温环境而言,一定要采用耐高温的材料进行制造,并且对于高温的环境下,其设备的形体和构架也需要从耐高温的角度进行分析,从而设计出能够持续在高温环境下进行工作的化工设备。对于高温的生产环境,一般是反应过程中出现的。因此,耐高温的化工设备一般是以生产设备为主。
3.2 高压环境的化工设计标准
高温的情况下,就会存在高压环境。对于化工反应而言,高温高压是比较常见的化学反应条件。通过高温高压的环境,才能够使得一些化学反应进行,从而进行化工生产。对于耐高压的化工生产设备而言,一般需要采用密封性比较好的材料进行设计。此外,在进行设计的时候,需要考虑其压力的承受能力。
3.3 腐蚀环境下的化工设计标准
腐蚀环境的化学生产还是比较常见的。因此,在进行化工设备的设计时,一定要有针对性和分类型进行设计,将惰性金属作为主要的腐蚀性化学反应的容器,从而不会造成对化工设备的腐蚀。此外,在进行安全防护过程中,依然需要足够的设计理念,来保证这些腐蚀性化学物质在反应过程中不会出现产生危险,或者将危险系数降到最低,从而保证其生产的稳定性与安全性。
4 结语
本文探讨了化工生产的特点以及化工设备的安全性等问题,并通过对化工设备的分类分析,了解不同生产环节对不同化学生产设备的需求。其中,对于在高温、高压以及腐蚀性环境下都有了较为精细的设计流程,从而保证其在整个生产环节中不会出现问题。因此,本文重点对化工设备的设计标准进行分析,并探讨其设计的理念和原则。最终的结论在于要根据其设备的应用环境以及应用作业方式等进行区别性设计,从而满足不同的化学生产需求。
参考文献
[1] 刘军.化工设备与机械的高效化运行及管理实践[J].硅谷,2012(20):192-192
[2] 侯国安,郝枫林.化工设备机械基础.在项目化教学中的实践和研究[J].中国科教创新导刊,2012(32):95-96
Abstract: The determination of parameters, the formulation of the design, parts of the rational design and several important issues of non-standard design are discussed.Key words: non-standard equipment; mechanical design; machinery manufacturing
中图分类号: G356.9献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02
1引言
非标准设备,简称为非标设备。它包括的内容十分广泛,种类繁多,工作条件差别大,生产数量少,专用的工、夹、量、模具难以配置齐全,原材料也往往不易得到充分计划供应。其特点决定在非标准设备设计过程中,往往难以在理论上或具体结构上找到现成的参考资料,或作一些必要的模拟实验,比标准设计所遇到的困难要多得多,因非标准设备设计是一项相当繁重而又必须经常进行的重要工作,故探讨非标准设备设计有着积极的意义。本文从参数的确定、设计方案的拟定、零件的合理设计等方面,对非标准设备设计过程中的几个重要问题进行了探讨。
2非标准设备参数的确定
在进行设计前,通常需要预先确定的参数有设备工作效率、传动功率、主轴转速、往复运动速度、工作行程等,这些参数是进行非标设计的依据。其大小变化往往会引起结构甚至整个设计方案的变动,故对原始参数的选定,必须十分慎重。在许多情况下,原始参数是由使用单位提供,使用单位对设备的使用条件比较熟悉,通常能提出比较切合实际的要求,但也可能提出一些不合理的或难以实现的参数和设计要求,这时应多做调查研究,与使用单位共同商量。
3非标准设备设计方案的拟定
方案的好坏关系到设备是否适用、可行和经济的决定性环节。方案拟定包括两个方面内容:根据工作原理确定结构方案。
(1)确定工作原理为完成同一工作,可以选择不同的工作原理。究竟选用哪一种工作原理,要根据具体条件和各种要求的综合性能指标评定。对传统的工作原理,行之有效的应酌情考虑。同时,应大胆慎重地寻求新的,可简化结构、提高工作性能及获得较好的经济效果的工作原理。因此,作为设计者应密切注意新技术的发展,把比较成熟的新技术和先进经验及时吸收到非标准设备设计中,但不能盲目,因为衡量设备设计的好坏,不以是否采用新技术或实现某某化为标准,而是从工作性能及经济效果等方面来衡量。
(2)确定结构方案正确的工作原理只有通过合理的结构方案才能实现。因为相同的工作原理可用不同的结构方案来实现。这要求设计者对可能的方案进行分析和比较,利用已有的实践经验和理论知识,找出存在的矛盾,通过调研去判别各种方案的优劣,以决定取舍,使之逐步完善起来。当然具有良好工作性能的设计方案,并不一定靠采用复杂的结构来实现,有些不好解决的设计问题,往往采用很简单的结构就能实现。
总的说来,拟定设备结构方案应注意以下五个方面:①适当选择机构及传动形式,使所拟定的机构既要符合所选定的工作原理,又能符合机构运动学规律。②在总体布置上,合理安排各零件的相对位置,在保证操作安装和维修方便的条件下,尽量缩小结构尺寸。③在结构中,尽可能采用外购标准件及本厂产品零部件,或用标准设备的零部件来进行必要的改装,以节省工作量,有利于提高质量、降低生产成本和维护成本。④对较复杂的非标设备,尽可能采用组合结构,即将设备设计成由各个部件组成,可减少零件数,既便于装配和拆卸,又便于生产管理缩短生产周期,也便于设备的设计修改和改装。⑤注意从结构上改进零件的工艺性,特别是利用加工等方面的经验和知识,设想各零件实际装配和加工过程,考虑装配和加工的可能性,分析可能出现的问题,逐一加以解决。
前述各个环节是互相联系的有机整体,设计时要反复交替考虑,多做调查研究,使结构方案逐步完善。
4非标准设备零件的合理设计
(1)合理确定零件的结构形式和尺寸零件的结构形式和尺寸主要决定于零件的工作性能、装配关系、工艺性以及对强度和刚度的要求。这些要求之间常存在各种各样的矛盾,但经验证明,在满足既定工作性能的要求下,零件形状及尺寸往往有较大的余地,这要求设计者善于根据具体情况加以解决。
为保证加工工艺性,一般尽可能简化零件形状,减少零件加工余量,从而减少材料消耗及降低加工成本。由于非标设备大多是单件生产,钢制毛坯多用现成的材料、板料或其它型钢,很少根据零件形状锻制毛坯,故减少零件最大外形尺寸对降低材料消耗具有决定性的意义。比如:用棒料车制轴类零件,耗材仅取决于最大轴肩尺寸及轴的长度;为提高零件强度,可以采取增大危险断面尺寸、选择高强度材料、适当改变零件结构形状的方法(如制成过渡圆角或柔性结构);为提高零件刚度,在不增加零件的截面的前提下,把实心改成空心的截面,圆截面改方截面等方法从结构上采取措施,可使抗弯或抗扭的刚度系数提高数倍至数十倍。同时,还应考虑在现有条件下便于装夹、切削及测量,尽可能减少配制专用工、夹、刀、量、模具,尽可能用工厂现有的和效率较高的设备来加工,尽可能减少安装及换刀次数。当然,为了便于合理选择材料或毛坯,或者机械加工工艺、便于装配及更换磨损零件,根据工作及制造条件的不同,考虑零件采用整体式结构,或采用组合式结构。若是受载荷零件,为满足强度和刚度要求,其结构形状及主要尺寸就通过一定的计算来确定。
1 前言
标准是通过标准化活动,按照规定的程序经协商一致制定,为各种活动或其结果提供规则、指南或特性,供共同使用和重复使用的文件。标准是可量化、可监督、可比较的规范,是配置资源、提高效率、推进治理体系现代化的工具,是衡量工作质量、发展水平和竞争力的尺度,是一种具有基础性、通用性的语言[1]。教育是国家发展的基础,教育装备是提高教育水平的重要保障和关键支撑。《国家标准化体系建设发展规划(2016 ―2020 年)》将完善教育装备标准纳入社会领域标准化重点。近年来,我国基础教育装备标准建设取得很大成绩,但也面临标准体系不完善、覆盖面窄、标准更新滞后、宣传贯彻工作有待加强等情况。本文通过对基础教育装备标准现状及存在问题进行总结分析,提出完善基础教育装备标准建设的建议。
2 基础教育装备标准建设现状
教育装备是指学校(及其他专门教育机构)对教育教学产生作用的可移动物质资源,由学习资源、教学仪器、教学设备、育人设备组成[2]。这个概念是随着教育发展、技术进步,由教具、教学仪器设备等逐步扩展、演变而来的。教育装备产品系统可以说是多门类、多行业产品的集合,实验教学仪器、音体美卫器材、课桌椅、图书、教学软件、课件、校园网络以及国旗旗杆、校车、安全监控,饮水、食堂、取暖设备等均属教育装备。这些产品所执行的标准分布甚广,据中国教育装备行业协会2016 年编制的《教育装备标准目录》,共收录标准1932 条目,其中国家标准860 条,行业标准1072 条。本文主要参考《JY/T0387 ―2006 初中科学教学仪器配置标准》《JY/T0388 ―2006 小学数学科学教学仪器配置标准》《JY/T0406 ―2010 高中理科教学仪器配置标准》《JY/T0619 ―2019 初中物理教学装备配置标准》《JY/T0620 ―2019 初中化学教学装备配置标准》《JY/T0621 ―2019 初中生物学教学装备配置标准》《JY/T0622 ―2019 初中地理教学装备配置标准》《JY/T0618 ―2019 初中数学教学装备配置标准》《JY/T0617 ―2019 小学数学教学装备配置标准》等配备标准(以下简称“中小学教学装备配置标准”),探讨有关基础教育装备标准的问题。教育装备标准化技术组织的发展全国范围内教育装备标准化的技术归口工作主要由全国教育装备标准化技术委员会(TC125 ,以下简称教育装备标委会)负责,秘书处设在教育部教育装备研究与发展中心。教育装备标委会设有力学和热学仪器分技术委员会(TC125/SC1 )、电学和磁学仪器分技术委员会(TC125/SC2 )、光学和原子物理学仪器分技术委员会(TC125/SC3 )、生物学仪器分技术委员会(TC125/SC4 )、化学仪器分技术委员会(TC125/SC5 )、小幼教仪器分技术委员会(TC125/SC6 )。为规范和指导企业生产,提高产品质量,1981 年,教育部成立全国教学仪器标准化协作组,后扩充为力学和热学、电学和磁学、光学和原子物理学、生物学四个组。1987 年,经原国家标准局批准,全国教学仪器标准化技术委员会在大连市成立,1988 年设立力学和热学仪器、电学和磁学仪器、光学和原子物理仪器、生物学仪器、化学仪器、小幼教仪器共六个分技术委员会[3]。2015 年,从第五届教育装备标委会组建开始,更名为全国教育装备标准化技术委员会。教育装备标委会主要负责全国教学中使用的实物和模象直观教学器具等专业领域标准化工作,制定和了一系列教学仪器产品标准、配备标准。截至2019 年,由教育装备标委会制定的现行基础教育装备教育行业标准共460 项、国家标准七项。2016 年开始,中国教育装备行业协会和一些省、市教育装备协会陆续出台团体标准管理办法,成立团体标准委员会,开展团体标准的制定、工作。基础教育装备教育行业标准的基本情况我国的标准按制定的主体不同,分为国家标准、行业标准、地方标准、团体标准和企业标准。目前,基础教育装备标准是以教育行业标准和企业标准为主。由教育装备标准化技术委员会归口,教育部的现行教育行业标准共460 项。1 )基础教育装备教育行业标准种类分布。标准按标准化对象的基本属性分类,可分为技术标准、管理标准和工作标准。现行基础教育装备教育行业标准中有技术标准441 项、管理标准19 项,技术标准又分为基础标准、产品标准等,如图1 所示。2 )基础教育装备教育行业标准年份分布。我国现行的基础教育装备教育行业标准最早于1979 年,标准更新有些滞后,而近十年标准发展明显加快。表1 统计了现行基础教育装备教育行业标准的时间。其中,《JY/T0619 ―2019 初中物理教学装备配置标准》等义务教育六个学科教学装备配置标准于2019 年,为实验室配置和建设提供了重要依据。3 )基础教育装备教育行业标准学科分布。通过对现行基础教育装备教育行业标准中产品标准进行统计,各学科仪器设备所涉及的已经制定并仍在执行的教育行业标准数量见表2 。其中,初中科学仪器设备产品现行行业标准最多,共计175 项;其次为初中生物,共127 项。需要说明的是,同一产品标准可能会出现在不同学科的配备标准中,比如《JY/T0363 ―2002 视频展示台》在高中物理、高中地理、初中数学、小学科学等学科中都有配备。教育装备地方标准、团体标准情况《中华人民共和国标准化法》规定,为满足地方自然条件、风俗习惯等特殊技术要求,可以制定地方标准。一些省份制定、了教育装备地方标准,如四川省1997 ―2017 年共制订350 个教育产品地方标准,服务于教育技术装备工作[4]。浙江省、也有教育装备地方标准。2015 年3 月,国务院印发《深化标准化工作改革方案》,明确提出培育和发展团体标准,激发市场主体活力,完善标准供给结构。新修订的《标准化法》明确鼓励学会、协会、商会、联合会、产业技术联盟等社团团体,协调相关市场主体,共同制定满足市场和创新需要的团体标准。2016 年7 月,中国教育装备行业协会获得全国团体标准信息平台团体标准资质,目前已经《T/JYBZ012 ―2019 学校人造草运动场地要求》等12 个团体标准。深圳市教育装备行业协会(SZEEIA)、河南省教育装备行业协会(HEEIA)、福建省教育装备行业协会(FJJYZBBZ)等地方教育装备行业协会也已取得相关资质,开始团体标准。
3 基础教育装备标准建设存在的问题
标准欠缺,覆盖能力不足一些教学仪器设备产品标准缺失,通过对中小学教学装备配置标准中的国家标准、行业标准进行统计,有明确可执行标准的仪器设备数量尚不足三分之一,见表3 。随着技术进步和新产品开发,将进一步降低教育装备产品标准覆盖率。产品标准缺失会使质量监督抽查无标可依,导致教学仪器设备产品质量长期处于无监管状态。标准更新滞后,不能满足技术发展需要一是标准整体标龄过长。《中华人民共和国标准化法》规定,标准的复审周期一般不超过五年。以我国现行的基础教育装备教育行业标准为例,标龄超过40 年的有五项,超过30 年的有203 项,占比高达44.3%。现行基础教育装备教育行业标准平均标龄为23.4 年,标龄过长,标准老旧问题凸显(表1 )。二是标准清理不够及时。据统计,现行中小学教育装备教育行业标准中,86 项产品标准所涉及的产品已经从中小学教学装备配置标准中去除,占现行基础教育装备教育行业标准总数的18.7%,这些标准实际上已经名存实亡。标准长期不更新,不利于行业技术进步,不利于产品换代升级以及产业结构调整,不利于教育教学改革、发展素质教育。标准建设不够系统,缺乏整体规划教育装备除教学仪器设备专业领域外,还有一部分来自不同领域,归口不同部门。如表4 所示,目前中小学教学装备配置标准中产品执行的标准除国家标准外,还涉及教育、轻工、机械、医药、电子、气象等19 个行业。教育装备门类多、领域广,致使标准建设规划缺乏系统性、整体性,标准制修订进程与教育装备发展不完全一致。
4 基础教育装备标准建设的对策
中图分类号:F279.23 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)01-00-01
要实现A企业关键绩效指标的设计,就必须提供一些重要而且必要的内外部环境,才可以得到有效的执行结果。因此,为了构建更加适合关键绩效指标设计的内外部环境,必须在关键绩效指标设计之前进行一些必要的准备工作。
一、重建企业的组织结构
组织结构的向着更加合理的方向不断更新,是保证一个企业的发展战略得以顺利实施的重要保证之一。由于在原先的发展过程中,A企业所面对的市场相对稳定,因此该企业的组织结构一直也就相应比较固定,企业这一组织结构是在6年前形成的。随着近几年企业人员数目的增加以及人员组成的不断变化,再加上公司业务的不断拓展和变化,使得原先的组织结构己不能适应新的绩效考核需要。企业日常管理中也常会出现由于机构设置没有衔接或者部门的业务流程交叉覆盖,使得各部门和工作人员的工作责任难以明确,绩效难以被准确评判。因此,有必要对企业的组织结构进行一些调整。
二、完善岗位说明书
在A企业的绩效考核现行制度里,对于不同岗位的特点并没有在考核里体现出来,因此,需要完善岗位说明书来作为工作分析的结果,即进行系统地收集企业内各个工作环节的各种主要信息,从而明确企业组织中各个职位的工作目标、工作职责和工作任务以及工作权限权限,工作与组织内外环境之间的相互作用关系,以及不同职位和岗位对配备的任职者的基本要求等等。通过对岗位说明书的完善,可以使得不同的员工都可以符合不同岗位的需要,从而使得在工作中的工作人员职责明晰,避免出现互相推卸责任的现象。岗位说明书的完善过程也是工作责任清晰化的过程,会带来企业内部工作效率的提升。通过以明确的各项工作职责为依据,来对企业内部每一个任职者的工作绩效合理考核,并根据考核结果对人力资源进行科学配置。这就使得招聘和任用人员更加合理,即具备一定素质的人会被派至合适的岗位,从而能够更好地胜任该项工作。
对岗位说明书进行完善,对尽量收集完备的工作信息归纳整理和深入分析,从而得到能够恰当表述企业内部各个职位的职位说明书。一般来说,职位说明书基本上可以包括职位描述和任职者要求。前者主要包括工作职责和任务、各项职责所占的比重以及与组织内外其他部门和人员的关联关系。后者则是根据职位描述所提出的对职位任职者的基本要求,例如任职者应具备的知识、能力、教育培训等,以及其他方面的要求。通过对岗位说明书和职位说明书的准备和获得的最终报告,使得企业设置的岗位和职位所对应的人员要求清晰化和规范化,从而为企业制定关键绩效考核指标和后续的执行工作提供了最为充分的基础条件。
三、制定绩效考核战略规划
通过对企业的战略目标的了解和掌握,利用头脑风暴分析法等管理分析方法来提炼出企业的业务重点,从而建立企业绩效价值评估的重点内容。为找出这些关键业务领域的关键业绩指标(KPI)提供了方向和指导性作用。即企业级别的KPI指标用SWOT分析法对企业进行如下分析:A:优势(Strength):品牌优势,招商渠道广;资金有保障,财务运转良好;一条龙服务齐全,质量过硬。B:劣势(Weakness):管理效率有待提升,组织尚须变革;需制定较实际的中长期战略规划;营运成本比较高;部门间协同能力跟不上公司快速发展。C:机会(0PPortunity):着手内部改革,通过绩效考核管理力求提高协调能力和客户服务水平,降低营运成本。D:威胁(Threat):公司行业竞争日益激烈;有能力的员工被挖走;扩张快速人员招募跟不上;同行业公司抢夺市场份额。A企业2008-2010年的总体发展战略是:用五个三年规划,把公司发展成长为核心竞争能力不断增强、核心价值不断实现的现代大企业。建立、完善和形成适合企业发展的战略核心体系、市场招商渠道、管理运作模式、员工核心价值观、财务预核算控制体系、绩效考核体系。在完善了前几项前提准备工作以后,还有很重要的一点就是加强人力资源管理。A企业2009-2011年的人力资源管理战略是:建立一支稳定的、在数量、素质和结构上具有竞争力优势,能在先进的企业文化氛围中,共同为顾客创造价值的优秀团队。其战略指导思想是在公司与员工之间建立起从“双赢”到“伙伴”的关系。这涉及到对以前公司存在的不合理的人力资源管理制度的变革,其中,建立绩效考核体系是人力资源战略中很重要的一个环节。A企业的绩效考核规划具体包括以下几部分:
1.由人力资源部门牵头,成立绩效考核管理委员会,该委员会由常务副总经理、人事部负责人以及公选出来的员工代表组成。
2.制定科学的绩效管理、绩效考核制度,强调公平、公正、全面的效果。考核体系分为对副总经理以下员工个人的考核、对部门的考核、以及对总经理的考核三部分。对总经理考核按照董事会与总经理签订的聘任协议书进行,主要考核完成公司制定的战略目标情况。部门考核根据部门目标完成情况和部门责任制度进行,其中业务部门主要按业绩考核,行政管理部门主要按贡献考核。个人考核则根据各岗位职位说明书和个人目标达成情况进行。
3.实行目标管理责任制度。将公司年度招商计划层层分解到各部门和各区域市场,再细分到每个员工,对个人目标完成情况实行月度检查、季度考核,对部门目标完成情况实行季度检查、半年考核。
4.把考核结果作为衡量团队建设和员工业绩管理、培训、晋升和薪酬管理的依据。
5.不断完善企业的教育培训机制,按照考核结果,建立绩效反馈机制,努力帮助员工提升工作绩效。
参考文献:
装配就是指将总成件或者是总的零部件全部按照相应的规定和质量要求来进行全部产品的连接与组合的过程,也被人们称作是各种总成件或者是零部件的位置关系的具体工艺过程。装配工艺在制造行业的发展中是极为重要的,伴随着制造业的发展,新材料与新工艺是极为广泛的,各种高性能与高质量的装配设备都在制造行业的需求中被研发出来,因此,可以说非标准自动化装配设备的设计工作是非常重要的,自身有着生产效率高、所需人工少、稳定性强的特点。
1 非标准自动化装配设备产品装配工艺
装配工艺对于装配设备有着一定的影响,能够在结构布局、实现方式。检测方式和控制方式上进行充分的控制。自动化装配工艺主要包括五个部分:装配工序、检测工序、调整工序、辅助工序、机械加工工序。
1.1 装配工序
装配工序主要分为两个步骤,一个是安装工序,另外一个是固定工序。安装工序主要是指自动装配设备上的一些专用工位进行相应的装配零部件的预备连接工作。一般情况下,固定工序是在设备的安装工序之后的,固定工序是装配设备设备安装中十分重要的环节,有些装配设备在安装的过程中,也可以将固定工序与安装工序结合在一起进行安装,放在同一个工位上来进行。装配任务是极为复杂的,但是也根据任务的具体情况而定,装配的过程是极为复杂的,需要有着多个装配的程序,装配设备的设计工作主要就是对这些装配程序进行设计,这样才能够保证装配的合理性。
1.2 检测工序
检测工序主要包括b配零部件的测试、检验和检查等环节,这样能够充分的保证整个装配的质量,例如装入的零部件方位知否是正确的、装入的零件是否有着缺陷、在装入之后装配质量、密封质量和尺寸的精度是否符合相应的工艺要求,装配设备在装配的过程中,一定要重视对于各种故障的处理,这也是检测工序中十分重要的环节,将检测工序做好,才能够充分的保证装配设备的正常进行。
1.3 调整工序
调整工序主要是指对于整个装配工序环节中可能存在的误差进行纠正。
1.4 辅助工序
辅助工序主要包括分选、打标记和清洁等环节。
1.5 机械加工工序
机械加工工序在自动化装配设备的设计的过程中主要表现在固定和安装上,能够对一个或者是几个零部件进行充分的加工,提高生产的效率。但是产品的生产装配工艺并不是唯一的,与产品要求相同的工艺是也有很多,在这样的情况下,就要对可行的装配工艺进行充分的分析,对于整个工艺进行充分的比较,根据产品生产的难易程度和功能来进行差异的比较,从而选择出最有的产品装配工艺。
2 非标准自动化装配设备的设计工作要点
2.1 结构布局设计
装配设备按照相关的自动化程度可以将其分为全自动装配机、半自动装配机和自动化装配机,装配设备的设计结构在布局上可以分为直线型的布局设计、环线型的布局设计和转盘型的布局设计。在这样的情况下,就要明确整个装配设备的运行过程,从而选择正确的结构布局设计,还要按照具体的生产情况,根据相应工艺的复杂性和装配设备的应用情况来进行全面的分析。
转盘型的布局有着操作方便、占地面积小和结构紧凑的特点,而且适合应用在装配工艺较为简单的自动化装配设计中,还要保证产品大小适中,其生产的环境是适合单机生产的,这样才能够保证自动化装配设备的设计更加的合理,布局符合生产的基本要求。但是由于装配设备的装配单元都是通过相应的转盘来进行相应的布局的,这样就导致了整个转盘装配机有着不宜改进、结构复杂和需要进行柔性化生产的缺点。环线型的布局是适合应用在装配工艺比较复杂的装配设备生产中,这样就能够最大限度节省设备的使用场地,而且环线型布局会增加整个装配的空间,也能够按照装配设备的生产要求来对整个功能单元进行增减,这样装配设备就有着柔性化的特点。
2.2 自动化机构系统设计
2.2.1 供料单元
供料单元是自动化装配设备的重要组成部分,从装配单机的上料机构到大型装配生产线的物料输送系统,供料单元是自动装配设备具有高效率的先决条件。供料机构单元必须保证各种装配零件能在准确的位置、时间和空间状态,从行列中分离并移置到相应的装配工位上。供料单元的检测的可靠性是影响自动装配过程故障率的主要因素。
2.2.2 装配主体机架单元
装配主体机架单元是指可完成装配主件输送功能的主体部分,它包括自动输送机构,实现装配主件的多工位同步或异步传递、夹取、装配和检测,还包括配置齐全的液、气压管路及电气配线装置,而且具有驱动某些装配单元的装配工作头的主动轴。
为了实现装配主件在输送过程中实现同步装配,需要选择和设计精确的机械分度控制装置,以保证每个装配单元的工装夹具与输送动作准确吻合。装配主体机架上一般应间隔排列装配工位和检测工位,以在上次装配工序完成后在下道检测工位上检测有无工件和装配位置是否正确,以保证发生错误时自动停机,以消除连续的误装配,避免生产浪费。
2.2.3 自动化装配单元
自动化装配单元布置在装配主体机架上,对应于各装配工位的装配功能,自动化装配单元可以由机构、液气压、电机拖动所构成,和装配主体机架相配合完成特定装配动作。
机械手或工业机器人可以在一次动作循环中完成各种动作,可以作为布置在主体机架上的装配单元进行复杂部件的装配。使用机械手可以简化装配主体机架的复杂程度,提高装配的可靠性。
2.2.4 分捡单元
保证最终装配成品的合格率,在装配自动化机构系统的设计中,要充分考虑和布置适当的分选换向机构,对各道装配工序中产生的次品按照要求进行分检和分流。
3 结论
综上所述,装配是决定产品质量的关键环节,根据自动化装配设备的特点,提出在自动化非标装配设备设计中,从装配工艺、结构布局、等方面进行总体设计,优化和合理的总体设计可以加快非标装配设备的设计进度,保证自动化装配设备系统的可靠性。
参考文献
2设备集成商管理的存在问题
通信运营商对设备集成商的管理,存在如下问题:(1)运营商关于施工、调测的相关规章制度,集成商的项目经理并没有向负责实施的各个技术负责人、调测工程师宣贯到位,导致运营商的工程项目经理需要耗费大量时间就某些调测环节的工作要求进行重复性的说明、解释工作,工作效率、沟通效果不高。(2)运营商不同工程的项目经理对相同或相似通信工程的集成商管理要求不一,导致集成商提交归档的工程资料千差万别、良莠不均,非常不利于运营商工程资料的整理、存档。(3)运营商对设备集成商调测服务工作的评价,缺乏明确、完整的考核标准,导致运营商工程项目经理对集成商调测工作的约束力不够强。因此,对通信工程设备集成商建立标准化的管理体系显得很有必要。
3PMBOK知识体系
美国项目管理协会(PMI,ProjectManagementInstitute)是全球项目管理行业的倡导者,它创造性地对项目管理所需的知识、技能和工具进行概括性描述,形成项目管理知识体系(PMBOK,ProjectManagementBodyOfKnowledge),制订了行业标准,并正在构筑不断扩展的专业知识体系,如表1所示。PMBOK是专业项目经理们集体智慧的结晶,是适用于各种项目的项目管理基本知识的集合。PMBOK把单个项目的项目管理过程分为启动、规划、执行、监控、收尾5大过程组。启动过程组是获得授权,定义一个新项目或现有项目的一个新阶段,正式开始该项目或阶段的一组过程。规划过程组是明确项目范围、优化目标,为实现目标而制定行动方案的一组过程。执行过程组是完成项目管理计划中确定的工作以实现项目目标的一组过程组。监控过程组是跟踪、审查和调整项目进展与绩效、识别必要的计划变更并启动相应变更的一组过程。收尾过程组是为完结所有过程组的所有活动以正式结束项目或阶段而实施的一组过程组。PMBOK的理论体系中,项目管理过程的启动、规划、执行、监控、收尾5大过程组相互关联,其中监控贯穿项目全生命周期的始终,各个过程组间的相互关系如图1所示。
4设备集成商标准化管理研究
4.1设备集成商管理活动标准化以PMBOK为理论基础,结合运营商现有的相关规章制度,本文将设备集成商的管理划分为阶段、环节、任务、活动等4个层次,如图2所示。设备集成商的管理分为启动、规划、执行、监控、收尾共5个阶段。启动阶段主要进行集成商招标采购,规划阶段要组建项目实施团队、熟悉通信运营商施工、调测等相关规章制度、制定项目实施计划;执行阶段实施设备本局调测、现网联调测试、设备技术验收、设备入网割接等,该阶段设备集成商的工作耗时最长、难度最大、风险最高;监控阶段主要进行调测进度、质量等方面的控制;收尾阶段主要进行工程初验、试运行、终验等工作。对5个“阶段”层次进行分解,形成一级WBS(WorkBreakdownStructure,工作分解结构),即为“环节”层次。例如,执行阶段分为设备调测、技术验收与割接等环节。设备集成商管理的主要工作环节有:招标采购、项目准备、数据采集、物资管理、工程开工、设备加电、设备调测、功能测试、技术验收与割接、工程收尾等。对各个“环节”层次进行拆分,即形成“任务”层次(二级WBS)。例如,数据采集环节,分解为资源申请、资源分析等两个任务。设备集成商管理的主要工作任务有:组建团队、制定实施计划、资源申请、本局调测、接入网管、现网联调、进度上报、技术验收、工程割接、转资配合等。对每一个“任务”继续进行分解,形成最终可具体执行的三级WBS,即标准化管理“活动”,如表2所示。例如,本局调测任务包括软件加载、本局数据配置等活动。设备集成商管理的主要工作活动有:任命项目经理、配置调测工程师、参加上岗考试、获取项目人员通讯录、提交IP申请、新建网元信令点申请、办理调测工程师进出机房施工通行单、软件加载、本局数据配置、提交日/周报、电路调度申请、设备网管接入申请、设备安全扫描申请、综合资源录入、业务测试、计费验证、起草割接方案、实施工程割接、工程初验、工程终验等。
4.2设备集成商工程资料标准化设备集成商工程资料标准化是指对标准化管理第四层各项“活动”的输出文档制定统一的模板,调测工程师将标准化管理规定的执行结果填写到模板中,形成风格一致的工程文档资料,以利于通信运营商的统一管理、存档,工程资料的标准化将有效减少工程沟通耗时、降低工程风险。标准化工程资料模板包括:工程人员通讯录、IP申请表、信令点申请表、对接CE申请表、网元安全扫描申请表、网管接入申请表、传输调度申请表、局数据制作申请表、计费验证申请表等。例如传输调度申请表,必须包括电路两端的设备名称、机房位置、设备端口、业务配线架端子,电路级别等信息;网元安全扫描申请表,必须包含项目基本信息表、安全域检查表、物理安全检查表、帐号安全检查表、服务端口检查表、防火墙策略检查表、防病毒软件检查表、系统日志安全检查表、漏洞扫描检查表、安全配置检查表、弱口令检查表、备案证明(如涉及)等附件。
4.3设备集成商考核要求标准化设备集成商考评管理标准化是指通信运营商制定通信项目设备集成商考评细则。考评细则包括调测工程师专业技术知识水平、集成调测验收质量、割接前准备工作完成情况、割接服务质量、调测工作安全文明、调测沟通能力以及加分项、否决项等方面内容。运营商省级、市级工程管理部门按不同的权重对设备集成商的服务工作进行全方位考评。考评采取百分制评分,评分转换为相应等级后进行统计归档。0~59分对应E等级,60(含)~69为D,70(含)~79为C,80(含)~89为B,90(含)~100为A。对因设备集成商的原因造成工信部或集团级通信故障的,给予一票否决(即E等级);因设备集成商的原因造成省级通信故障的,给予D等级考评;因设备集成商的原因造成割接倒回的,考评等级为C;调测工作有小部分瑕疵,但按割接方案如期完成割接的,考评等级为B;调测过程及割接工作完成情况均表现优秀的,给予A等级考评。
4.4标准化管理规定的执行情况在运营商省公司交换、传输、IT、无线等专业工程项目经理组成的标准化管理规定起草小组多次讨论,征集运营商市公司的意见建议,并与经常合作的通信集成商充分沟通之后,笔者所在的中国移动广西公司通信设备集成商标准化管理规定以省公司发文的形式下发。规定下发后,由省公司工程建设部门牵头,采取如下多种措施推动设备集成商标准化管理规定的落地执行。(1)组织人员宣贯,统一项目管理理念。工程管理部门召集核心网、支撑网等工程各个设备集成商的项目经理、技术负责人和调测工程师等相关人员说明每一项标准化管理规定的规章制度依据,宣贯每一项标准化管理规定的目的、内容、工具、方法以及输出文档。着重强调工程风险较大的现网联调工作,每一步涉及现网设备的操作都要先与设备维护人员进行确认、高危操作实施前要向网络监控部门进行报备等工作要求;割接方案中涉及计费变更的内容,要提前跟维护部门沟通、方案要对计费验证工作进行详细阐述,割接工程师与设备维护人员要对割接的主要环节的实施情况签字确认。将每个设备集成商相关人员的项目管理理念统一到PMBOK上来。与此同时,省级运营商工程建设部门到地市工程巡检时,对地市运营商工程项目经理、调测工程师进行多次宣贯,解答各方对落实标准化管理规定的相关问题。(2)利用网络资源,管理工程文档。通信工程建设涉及的设备集成商、调测工程师比较多,且不同项目调测工作涉及的文档种类、数量也众多,各项目经办人各自存档工程文档资料的传统文档管理方式不利于资料交叉检查、文档共享等。互联网网盘具有存储容量大、支持多人上传、便于资源共享的特点,为此,广西移动采用互联网网盘,以单个工程项目为维度,存储设备集成商各个调测工程师上传的工程文档。项目标准化文档收集的及时性、完整性得到很大的促进,极大提升了运营商工程文档的管理水平。(3)定期检查与不定期检查相结合,督促设备集成商落实标准化管理规定。运营商省公司组建由通信工程各专业工程管理人员组成的检查小组,定期对网盘上的文档的真实性、完整性进行检查。省公司还不定期检点项目资料上传是否及时、准确。与此同时,运营商还联合区、市工程管理人员,监理单位、设计单位等相关合作方人员,不定期到各地市核心机房调测现场,检查实际的调测进度、工程记录是否符合要求,现场情况与网盘上的文档记录是否一致。(4)定期进行考核,赏罚分明。通信运营商根据标准化考评细则定期(一个月或一个季度)对设备集成商的服务工作进行考核,考评结果以书面的形式向设备集成商进行通报,依据考评结果向各设备集成商提出对调测工程师的奖惩建议,对落实各项标准化管理规定较好的设备集成商给予通报表扬;对执行标准化管理规定较差的设备集成商,进行通报批评并要求限期整改;对于一年中得到2次D等级评分,或一次E等级评分的调测工程师,将不再允许从事运营商的通信工程调测、集成工作。定期考核结果与设备集成商的年度后评估评分挂钩。通过采取以上措施,设备集成商的标准化管理规定得以快速落地执行。通过半年多的实践,切实提升了各设备集成商的项目管理水平,运营商通信工程建设的风险得到有效控制,通信工程建设的质量得到较好保证,核心网工程等通信工程调测工作的标准化、规范化由执行标准化规定前的60%提升至90%。
承租方:_______________
(乙方):_______________
为了明确双方权利义务关系,甲乙双方根据《中华人民共和国合同法》及相关法律法规的规定,本着自愿、公平、平等互利、诚实守信的原则,经双方协商,就乙方向甲方承租机电设备(周转料具)签订如下合同:
一、机械设备、周转料具的概况:
1、名称:2、规格:
3、型号:
4、数量:
5、使用地点及工程项目:变更使用的工程项目、地点或续租设备,乙方应提前5日通知甲方或续签合同。
二、租赁机电设备(周转料具)的所有权和使用权:
1、甲方对租赁物拥有所有权,拥有租赁机电设备(周转料具)的经营管理和租赁权。
2、乙方仅在租赁期间在本合同规定的范围内拥有该租赁物的使用权。
三、租赁价: _______________元/月(不含税款) ,大写:_______________
四、租赁期限和租金结算方式:
1、租赁期限:自年月日至自本协议签订之日起至乙方通知退场之日止,租赁期间如有特殊情况,甲乙双方需提前通知对方。租赁期满乙方将租赁物完好交给甲方并及时办理租费结算手续。
2、经甲乙双方商定,甲方收取乙方保证金 作为履行本协议的保证金。
3、乙方自签订合同之日向甲方交纳保证金、办理提货手续后,每月月底(25日)必须提前交付本月租金,租赁期间不得以保证金做租金。租赁期满后甲方扣除应付租赁物缺损的赔偿金和租赁物后,将保证金余额退还乙方。
五、租赁机电设备(周转料具)的交货和验收:
1、租赁物在交货地点,由甲方向乙方(或人)交货。因不能预见、不能避免并不能克服的客观情况造成租赁物延迟交货时,甲方不承担责任。
2、乙方应在收货时检查验收租赁的机电设备(周转料具),同时将签字后的租赁物验收收据交给甲方。
六、租赁物的运输、使用、维修、保养、交接验收和费用:
1、租赁机电设备的进场费用、安装费由乙方全部承担。
2、乙方应负责租赁设备的日常油料、维修及保养,使设备保持良好状态,并承担由此产生的全部费用。
3、租赁物在安装、保管、使用等过程中发生的一切费用均由乙方承担。
七、甲方的权利和义务
1、甲方权利:
1)、甲方有权根据租赁物使用说明书提出维修、保养要求。
2)、甲方有权检查租赁物的使用和完好情况,乙方应提供一切便利。甲方有权对乙方在使用过程中出现的问题提出合理建议。
3)、当乙方不按时支付租金,经双方协商无果时,有权停止乙方使用该租赁物。
2、甲方的义务:
1)、为乙方提供性能良好的租赁物。
八、乙方的权利和义务:
1、乙方的权利:
1)、有权根据工程进度调节工作时间,并保证租赁物的维修、保养、上下班交接时间。
2)、有权进行租赁物的安全管理。
2、乙方的义务:
1)、按时支付租金。
2)、乙方操作手不得对租赁物违章或超负荷作业。
3)、租赁物租赁期间乙方应赔偿非甲方原因而造成的第三方的损失(如甲方租赁物被第三方扣押等),乙方仍应按协议约定支付停机期间的日租金。
4)、租赁期内,乙方不得以转让,抵押等形式将租赁物转给第三方使用,转租要经过甲方同意。
九、违约责任:
1、甲、乙双方必须严格履行本合同的各项条款,未经对方书面同意,任何一方不得中途变更或解除合同。任何一方违反本合同约定,都应向对方支付合同总租金额的违约金。
2、若乙方未按合同规定期限支付租金或延迟支付租金时,甲方有权终止合同调回租赁物,每超过一天乙方应向甲方正常交纳租金并支付月租金的5%作为违约金。如果付款后继续租(使)用,造成的损失均由乙方负责。
3、乙方不按期支付租金或违反本合同的任何条款时,甲方有权采取下列措施:
1)、要求乙方及时付清租金和其他费用,并要求乙方赔偿甲方的损失。
2)、终止合同,收回或要求归还租赁物,并要求乙方赔偿甲方的一切损失。
4、在租赁期间,未经甲方书面同意,乙方不得在租赁物上随意增加和扣除部件和迁移安装地点,不得以租赁物进行转让、转租或抵押,否责由此造成的损失由乙方承担赔偿责任。如租赁物损坏、丢失除照收租金外还应按租赁物原价值的100%(即市场价格)给予甲方赔偿。
5、合同到期后,若乙方与其他方发生纠纷,租赁物被扣押、损坏、部件丢失,除上述条款赔偿外,造成的一切损失由乙方赔偿。
十、争议的解决:
有关合同的一切争议,甲、乙双方应根据《中华人民共和国合同法》及其他相关法律的有关条款友好协商解决,协商不成时应提交甲方所在地人民法院仲裁委员会,根据仲裁的有关程序进行仲裁裁决。
仲裁费或诉讼费及由此发生的差旅费、律师费应由责任方承担。
十一、其它:
1、租赁计划表、价格表、交接单,一同视为租赁合同的附件,与合同有同等效力,本合同未尽事宜甲、乙双方另行协商解决,签订补充协议。
2、本协议一式二份,甲、乙双方各执一份,双方签字盖章生效。
出租方(甲方):_______________承租方(乙方):_______________
工贸有限公司
法定代表人:_______________ 法定代表人:_______________
委托人:_______________ 委托人:_______________
中图分类号:TP393.1 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)01-00-02
0 引 言
具有一定规模的自动化企业中通常包含多个工控子系统,如钢铁企业包含电力系统、燃气系统、氮氧氩系统、压缩空气系统、热力系统、水道系统和环保系统等[1]。多样化的工控系统所采用的传感网络也是多样的:从接触式的限位、微动开关到非接触式的光电、接近开关,再到视觉、位移传感器等。所支持的设备和协议也种类繁多:各种厂商的PLC、DCS、PC-Based、PXI、嵌入式系统、SCADA、变频与传动设备、现场仪表、执行机构等设备;RS 232/422/485、Ethernet、WiFi、ZigBee等通讯链路;一些通用协议如Modbus、OPC、IEC-104、IEEE1888以及各种不同厂家的专有协议。这些设备和技术大都来自中、欧、美等不同国家,所采用的现场总线标准不统一,多是由自己开发,相互之间无法兼容。
现场总线的标准涉及到各国各公司之间的利益之争,至今未能得到统一[2]。大量来自于不同生产厂商的设备,采用不同的通讯方式导致设备之间互联困难,子系统之间相互独立,资源无法实现共享。若通过采用多种设备共同协作――工控计算机、工业软件、串口服务器等――以实现设备的互联,则对使用人员的素质要求更高,而且设备之间联系更加错综复杂,系统变得更加脆弱,最终导致企业自动化系统的相应部署、调试与维护管理的成本剧增。
工业互联网发展的最大障碍即标准不统一[3]。目前,行业内的多总线并行体系已然形成,相应的终端设备已经大量地部署在工业现场,如果将这些终端设备全部更新换代成使用统一标准接口的终端设备需要耗费大量的资金,这是很难实现的[4]。既然终端设备的标准化难以实现,若通过一个兼容多协议、多接口的中间平台采集来自不同通信协议的数据,并进行标准化处理,将会是一个可行、易行的解决方案。
1 工业互联网的技术架构
传统的“两化”融合所采用的是美国AMR公司提出的三层系统结构,即过程控制系统层(Process Control System,PCS)、制造执行系统层(Manufacturing Execution System,MES)、企业资源规划层(Enterprise Resource Planning,ERP)[5]。层与层之间的联接基本没有标准可以遵循。ERP层与MES层同属于信息化的范畴,它们之间的联接相对比较容易实现。而PCS层,由于设备的多样性,导致其与MES层之间联接的复杂程度更高。
将多种仪表、传感器和控制器等构成的传感网络接入到信息网络是实现工业互联网的关键。一种易行的解决方案是:以工业网关为核心设备,在PCS层与MES层之间构建一个标准化的通信平台――信息通信技术层(Information Communication Technology,ICT),具体如图1所示。
图1 四层工业互联网技术架构
网关的作用是连接两个或多个异构的网络,使之能够相互通信[6]。ICT层即基于此功能,将异构传感网络融入工业互联网,在工业现场的多种总线协议与要求的通信协议之间进行协议转换,实现不同协议之间的数据交互。但工业网关与普通互联网网关设备的工作环境不同,工业网关还须针对苛刻的工业应用环境以及客户的特殊要求进行相应的优化定制。
2 工业网关
ICT层的工业网关是联接传感网络与信息网络的中转站。其主要特点如下:
(1)工业网关与信息网络联接,需要拥有普通互联网路由器的基本功能,能够为工程师提供远程平台,允许用户通过信息网络对工控网络进行实时远程诊断、调试、管理,减少现场实地巡查的次数。
(2)传统的工控网络多是封闭、孤立式的总线网络[7]。在这样“信息孤岛”式的网络环境下,为了提高通信的效率,多采用未进行任何加密保护的“明码”形式进行数据传输。在与信息网络联接之后,这些“明码”传输的数据以及工控网络直接暴露在所有信息网络的用户面前,病毒、骇客的问题也随之而来。关键数据被窃取以及工控网络瘫痪等导致的损失都是难以估量的。所以通信网关应具备多种防护技术,能够主动实时地监控、识别、报警、阻挡来自信息网络对工控系统的数据攻击、窃取、篡改、破坏等行为,保障系统网络信息安全。
(3)工业网关要应对传感网络设备的多总线并行问题。为实现传感网络的快速接入,工业网关应与传感网络设备之间能够直接进行通信。工业网关需要具备多种行业接口,兼容多种现行的协议,并整合多种设备功能于一身以灵活应用于多种场景。
(4)作为产品级设备,工业网关应该简单易用,使相关人员通过简单的培训甚至自学就可以掌握其基本的使用。而作为工业级设备,稳定可靠是必需的,具有宽工作温度范围、强抗电磁干扰能力、断线缓存能力等。
归结起来,工业网关应具备6项特性:①远程管理;②安全互联;③智能应用;④稳定可靠;⑤简单易用;⑥降低成本。
图2所示为SymLink-GAP工业安全网关的系统架构。该架构内部由两个独立主机系统组成,其内网主机连接受保护网络(如工控网络),外网主机连接信息网络(如因特网)。内网兼容各类主流PLC、智能仪表、现场总线协议等数据接入,外网提供以标准协议将数据转发给第三方或数据库。在内网主机与外网主机之间,物理层采用专有隔离硬件,链路层和应用层采用私有通信协议,并对数据流进行单向控制,数据仅由内网向外网单向传输。
3 应 用
图3所示是工业网关应用于某钢铁企业能源管理中心系统的示意图。其目的是实现能源介质数据采集、能源设备状态监控、在线运行管理、优化节能调度和基础能源管理等功能。
工业网关整合通讯接口服务器、工控机、工控软件的功能于一体。系统通过工业网关采集必要的底层系统的数据,并将这些数据自动、完整、实时地推送到实时/历史数据库,达到能源管理系统的综合监控和管理要求。
4 结 语
针对工业现场设备复杂繁多、多种现场总线而导致企业两化建设与维护成本居高不下的现状,提出基于工业互联网网关的ICT中间平台通信标准化方案,既可避免已有现场设备的更新换代,又能实现低成本的现场设备互联互通。并基于工业互联网的应用提出工业通信网关需要具备的六项重要特性。为工业互联网多样化的设备之间互联互通提供一种标准、易行的方案。
参考文献
[1] 姜黎萍.宝钢股份罗泾区能源管理系统[J].冶金自动化,2012,36 (2):7-11.
[2] 罗安明,韩新民.现场总线技术的发展及趋势[J].机电产品开发与创新,2011,24 (1):9-11.
[3] 闵杰.标准是工业互联网竞争制高点[N].中国电子报,2015-04-14(001).
[4] 桂健.兼容多种通信方式的智能网关设计与实现[D].福建:福建师范大学,2014.
“5·12”大地震之前,三台县学校教育装备状况
2008年“5·12”特大地震以前,三台县中小学210余所,学校使用的实验器材全部是20世纪90年代初期全县统一配备的;音乐、体育、美术等器材大部分都是学校自筹资金购买,很多学校由于经费紧张,音体美器材匮乏;计算机、多媒体对三台县大多数学校来说就更为奢侈。农村中小学远程教育从2004年开始在三台县实施,到2005年底结束,全县有214所远程教育模式一项目学校(包含村小),99所模式二项目学校,87所模式三学校。模式三的多媒体教室是从早用到晚,计算机教室如果没有学生上课,那么里面肯定全是老师学习备课的身影。
虽然办学条件艰苦,但自制教具在三台县学校领导、老师、学生共同参下与却开展得有声有色,每年由电教站经过初选都会推荐出近50件作品参加绵阳市教具展评。三台县的自制教具在教育教学中发挥了重要的作用。弥补了教学技术装备的不足,为学校节约了经费,填补了装备空白,配合新课程改革,创设新实验,此外,自制教具让学生也参与其中,培养了学生的科学思维品质、动手实践能力和创新精神。
三台县教育装备的发展和跨越
在2008年“5·12”特大地震中,三台县遭受重创。作为地震重灾区,得到了社会各级的援助和中央财政资金的大力投入,全县灾后重建共投入资金10多亿元,新建、维修加固校舍面积达110余万平米,学校拥有了功能用房,教学设备也陆续跟进。依托灾后重建专项资金,在全县中小学校光纤网络覆盖率达100%的基础上,三台县又投入300余万元对全县169所学校校园网络进行改造;同时,投入1 500万元新建计算机网络教室和多媒体教室各100余个,加上对远程设备的维修使用,义务教育学校90%拥有计算机网络教室,95%以上学校拥有多媒体教室;另外,完成义务教育阶段学校新、改建标准实验室240余个,添置实验室、图书室设设施总金额1 500余万元,更新补充教学实验仪器、药品和音体美卫劳技设备总金额达1 300余万元,生均图书达到装备标准,拥有图书馆室(馆)160余间,体艺室150余间。与此同时,在2010年“农村义务教育薄弱学校改造”工程也开始实施,我们切实加强经费的统筹管理,并做到专款专用,有计划、分步骤地进行了各项教学设备设施的标准化建设工作,现已建成“班班通”教室数量近700多个,共投入中央和地方资金1 000多万元添置实验和音体美器材以及图书等。同时争取县财政资金500余万元为全县6所高中装备通用实验室、设计室、准备室等20余个。
同时为了确保教学仪器、设备、设施的质量,杜绝不合格产品流入学校,确保教学质量,确保师生身心安全,县电教站积极对采购的教学仪器、设备的质量进行监管。凡进入学校的实验仪器、药品,音体美卫劳器材、图书资料、信息技术及相关设备设施必须符合国家教育部和省教育厅颁布的相关标准,严把采购仪器设备的验收关,积极邀请省、市专家,对供应商供给的产品进行检查验收,确保所采购教学仪器设备的质量,对学校使用未经检查验收合格的教学仪器设备产品,造成危害的,将追究其相关人员的责任。
教育技术装备是学校教育教学活动的物质基础,是实现教学手段现代化的重要物质保障。它对深化课程改革,全面推进素质教育、不断提高教育质量,大力培养学生的科学素养和实践能力具有重要作用。三台县根据改革和发展的新形势、新要求,坚持科学发展、和谐发展,教育技术装备工作迈上了一个新的台阶。
大力推进教育技术装备应用
在不断推进三台县中小学教育技术装备建设工作过程中,我们深刻地认识到提高设备的使用效率,以现代教育技术设备的应用推进教育教学质量的提高,才是我们最终目的。
“管好”设备设施
“管好”设备设施是装备工作的基本前提,也是用好设备的基础。三台县依托“绵阳市教育装备管理系统”,采用先试点再推进的原则,将所有学校教育技术设备设施基础数据录入数据库,通过网络各基层学校就可以对设备设施的借还、损耗、使用情况进行管理,学校教育教学设备设施的管理也由以前的人工纸质的方式,逐步过渡到利用计算机和网络的智能电子模式,在管理上更加便捷、科学、高效。同时,学校建立了各项装备应用管理的组织机构,做到了学校领导分工明确、各项制度健全落实,人员落实。另一方面,为了强化工作的落实,由电教站抽调专人坚持定期或不定期对学校工作进行督查,从装备的补充到实验室建设,从管理到使用,从实验教学的实际开展到档案资料的收集整理,给予全面的督查和指导,以此促使全县中小学的教育技术装备建设工作向科学化、规范化、经常化和制度化迈进。通过指导督促,各基层学校的教育技术装备建设工作更加规范、科学、高效,管理水平显著提高。
强化培训
培训是设备设施合理使用、充分利用的手段,也是促进教师教育技术能力提高的途径。三台县高度重视教师培训,狠抓教师信息素养的提高。随着教育技术设备设施的不断配备,电教站积极组织了各种应用培训(如电子白板使用培训、多媒体设备使用培训、教育技术专题培训、校园可视监控培训等),近两年时间共组织近千名基层学校骨干教师、普通教师参加培训,为推进三台县各学校教育技术装备使用奠定了坚实的基础。除由电教站统一组织进行全县性培训外,基层学校也积极做好教师的全员培训工作。一方面由学校骨干教师定期对全体教师进行现代教育技术应用方面的培训,同时不定期地从网上下载相关的学习资料,让教师有针对性地进行学习;另一方面,聘请市县或兄弟学校的专家进行培训指导。依据学校教师的教学实际需求,坚持针对性、灵活性和实用性的原则,开展自主培训、校本培训,一方面促进了三台县教师现代教育技术能力的提高,另一方面为教育技术装备的合理使用奠定了坚实的基础。
目前我国高速公路机电设备的数量比较大、种类比较多、所涉及到的领取也比较广,这给高速公路机电设备的维修以及养护工作带来了很大的困难。做好高速公路设备管理工作可以使行业自身的形象以及内部的管理水平不断提升,同时设备管理必须要严格依据质量体系相关标准,走高效益、高质量以及低成本的发展道路,使高速公路设备管理不断趋于标准化,管理人员不仅要重视设备管理的结果,更要重视设备管理的整个过程。
一、高速公路机电设备管理标准化的主要意义
对高速公路机电设备实施标准化管理的主要目的是保证高速公路的正常、快捷、优质、通畅与安全运营,因为设备管理的工作具备生产的保障性较强、技术性较强以及工作比较繁杂等特点,因此,要做好高速公路机电设备的管理工作就必须要做好设备管理系统的设计工作,积极利用网络与计算机信息优势,使高速公路机电设备能够真正呢个发挥其效用,为高速公路的畅通与安全运行打下良好的基础,使高速公路所带来的经济综合效益不断提升。同时还要采用系统化、规范化以及科学化的设备管理模式,保证机电设备处在一个良好的运行状态,充分发挥其综合效益。
二、高速公路机电设备管理的发展
为满足高速公路机电设备管理的现代化进程的各种需求,各经济大国也在不断完善机电设备管理的理论与方法,并逐渐强化机电设备管理的研究与探索工作,机电设备的管理逐渐从传统的设备管理的模式转变为了现代化的设备管理的模式,从而形成了符合不同国情的设备管理的科学机制。另外,要不断推进机电设备管理的效率化、科学化以及制度化,还必须要对当前高速公路机电设备发展的形势有一个准确的把握,这样才能够制定出满足我国国情以及企业实际发展的需要,同时还可以适应市场经济的要求以及世界经济逐渐一体化的机电设备管理的科学机制,从而真正实现资源的优化配置,有效推进机电设备管理的发展与进步。
三、高速公路机电设备管理标准化的主要对策
(一)机电设备的维护管理
机电设备的保养与维护工作作为设备管理的一个重要组成部分,主要是通过对运行中的设备按照规定的部位依据相关标准对其实施周期性的检查,这样不仅可以对设备运行的动态状况有一个全面的了解与把握,同时还能够及时发现机电设备存在的故障隐患,进而及时地对其进行调整与修理。而不能在设备出现故障之后才查找其中的问题,应该要做好日常的检查与维护工作,防微杜渐,尽量把故障消灭在萌芽状态之下。设备维护的信息记录通常是对设备的保养、定期检查以及日常检查等作业情况的记录,其中保养主要由保温、密封以及防腐等组成。设备作业人员在接收到检查的作业之后必须要依据要求实施检查并把检查的结果填写到维修单上,并把检查作业提交给相关管理人员进而生成有效的检查与保养记录。机电设备需要维护与保养的具体部位、全部的检查信息以及维护具体方式等信息均要存储到数据库中,通过设备档案来建立各个项目之间的关联,这样才能够为姜秀的检修以及管理工作提供良好的依据。
(二)机电设备的运行管理
设备的运行管理主要目的是实现对设备运行状况的动态化掌握,管理系统通过对设备的运行、停机、故障以及事故记录和状态监测等现代化的技术手段以及常规性的管理方法,对机电设备过去的运行状况进行记录,并据此来对设备当前的运行状况进行准确的监控,进而对设备运行的经济性以及可靠性进行有效的分析,然后制定出比较合理科学的保养与维修方案。
(三)机电设备的故障管理
机电设备的故障管理通常具备管理设备故障信息、提交故障通知单以及查询等功能,故障管理工作的基本内容是对故障信息实施必要的统计、分析以及汇总。机电设备故障信息的记录内容主要包括处理
的负责人、处理的费用、维修的措施、故障的原因、故障的模式、故障的名称、发生的时间、故障记录的单号以及设备的编码等,其中故障信息的来源主要有两个方面,即故障通知单以及维修记录所反馈的信息,由这两个方面组成了故障信息的数据库,这样就可以为用户提供机电设备的故障信息,从而为其以后的保养与维修工作提供必要的科学依据。
(四)设备的维修管理
相关维修部门在实施维修能力以及维修资源的合理化配置以后,还要编制出全面的维修工作计划,实施预防性的维修管理工作。另外,还要实施机电设备在发生故障之后的紧急的维修,在维修工作完成之后必须要提供比较全面的维修信息,这主要包括事故报告、维修报告以及故障报告等各种有关信息,其主要目的是对各种维修活动实施有效的控制,同时还要对维修活动实施必要的维修分析,这样才能够为以后的各种维修工作提供必要的指导与参考。做好机电设备的维修管理工作可以为机电设备的正常及安全运行打下良好的基础,这样就可以使设备发生各种突发性的故障的次数不断减少,使机电设备的使用寿命大大提高,并且还可以使维修的周期不断缩短,这样才能够达到降低管理成本的目的。
(五)做好机电设备的使用和保养工作
在高速公路机电设备的日常养护与管理工作中,必须要对机电设备的日常养护模式进行严格的管理,对每个机电设备均要实施周期性的保养,这样才能够实现高速公路机电设备的标准化养护。另外,机电设备的良好维护与正确使用对设备的正常运行也有直接的影响,其对延长设备的使用寿命发挥着极其重要的作用。第一,养护工作人员必须要做好设备的记录工作,并使工作不断趋于标准化,把机电设备的磨损情况控制在一个比较合理科学的范围之内,这样就可以机电设备的工作寿命大大延长。第二,还要积极落实机电设备保养的各种制度,及时排除机电设备存在的缺陷,有效消除其在运行过程中存在的事故隐患,确保其能够保持比较好的工作状态。机电设备的保养工作主要是设备的操作人员来执行,其工作流程是在上班之前对机电设备实施例行检查;在操作的过程中必须要严格遵守相关规程,并对机电设备的运行实施动态关注,对机电设备的装置情况进行观察;如果发现设备在工作中存在着严重的问题,必须要及时地反馈给管理人员。
四、结语
随着我国经济的不断发展与进步,我国的交通事业也得到了很大的发展,目前国内的高度公路已形成了交通网,在管理高速公路机电设备的过程中必须要最大限度提高管理的效率、最有效利用各种资源,为社会群众提供更加优质与高效的服务,保证道路的通畅与快捷,这样才能够创造出更大的经济效益以及社会效益,有效推动企业的发展与进步,为我国的现代化建设作出更多、更大的贡献。
参考文献:
[1] 张立波,佟东锁.高速公路机电设备管理系统分析与开发[j]. 科技信息. 2010(35).
中图分类号:F273 文章编号:1009-2374(2016)22-0076-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.22.037
制造行业标准的规章制度随着中国经济的发展也在发展,变得更加完善,在一定程度上发挥着极其重要的作用,在保证产品的质量上有着不可撼动的地位,不仅如此,在一定程度上还在侧面推动着中国机械制造业的快速发展。虽然如此,但是在实际的生产中,由于很多外在因素的影响,标准的设备并不符合生产的条件,所以非标准机械就这样诞生。非标准设备和标准设备进行比较之后,要比标准设备更加具有灵活性。而非标准设备在特定的环境中受到了大量的使用。非标准设备主要是应客户的需求生产出来的,是在原有的设备上加工和制造出来的,所以在国家的规定中,非标准设备并没有一个合理的制造准则,所以在这样的基础之上,由于应用非标准设备的客户很多,在安全和质量上也没有保障,所以非标准设备的质量问题是目前最值得关注的
问题。
1 非标准机械设备制造质量的影响因素
在一定程度上,通过对标准设备的技术参数或者规格尺寸、设备外形、生产能力等的整改来符合客户的要求标准,这样生产出来的设备就是非标准设备,不同于标准设备,所以在国家的规定中没有对其进行相关的规定。而在生产的时候,因为生产人员的素质、在生产的过程中的操作步骤、生产的基础设备、生产人员的技术、生产人员的设计水平等因素,可能都会对设备的完成造成不同的影响。为了保证在国家没有对非标准设备进行规范的同时,达到质量过关,最重要的就是生产的过程中的操作步骤,只有步骤过关,才能在一定程度上保证设备的质量符合国家的标准。
2 设备制造质量的控制措施
2.1 非标准机械设备的设计
由于设备的参数的不同,可能会影响非标准机械设备最后设计成之后的质量。所以在整个设计、组装和加工的过程中,要精化制造的材质、部件的强度、精细度和粗糙度。非标准机械设备的设计包括产品的设计、生产工艺的设计、组装方案的设计等,三者是相互联系相互制约的。所以在一定程度上,非标准设备的设计除了要根据客户的要求来制造之外,还应该根据生产厂家的实际具有的条件进行有效的生产,确保在以后的生产中,生产出来的产品具有合理性、先进性,最重要的就是实用性。生产厂家要在生产之前对产品进行多方案的设计,然后通过对多个方案的优点进行整合,在此基础上,找出一个最合适的设计方案进行生产。甚至在有必要的时候对设计出来的方法进行一次有效的模拟实验,通过模拟实验寻找一个比较合理并且达到最佳效果的设计方案。最主要的一点就是,使用单位应该对设计出来的方案和图纸进行一定程度上的检查,这样能避免出现意见不同的问题,还能在一定程度上符合使用单位的标准。
2.2 机械设备的零部件尽量采用标准成品件
在国家的规定中,标准的零件要在选用的材料的质量以及各种参数都要符合国家对其的规定标准,应该做到的就是可以在所有的设备中都可以使用,所以零部件要具有通用性。在生产设备的基础上,使用标准的零部件,可以有效地解决出现材质硬度不足或者尺寸有误差的问题。在设备的质量上可以有效地避免出现误差的情况发生。在非标准设备的生产过程中,应该选择零部件符合国家规定标准的,这样可以在生产过程中降低生产的成本,还能在一定的基础上提升产品的质量。在非标准设备生产时使用标准的零部件对提升其质量有很深的意义,主要体现在以下方面:首先,可以提高非标准设备操作的可靠性。符合国家标准的零部件已经在各种各样的设备和生产过程中大量使用的,具有一定的实用性,而且还有特别高的性价比。在此基础上,把符合标准的零部件应用到非标准设备的生产中去,可以有效地避免在非标准设备的生产过程中使用其他部件所出现的问题;其次,可以降低非标准机械设备的制造成本。在非标准机械设备的制造中,最常使用的零部件就是不符合标准的,但是在价格上,非标准的零部件要比标准的零部件贵很多,所以在生产过程中,生产厂家在成本上没有办法很好地控制,尤其是非标准零部件在设计成本、劳动生产和管理费上的成本是很高的,最主要的是在设计和生产非标准零部件的过程中,由于种种原因,加上其加工过程比较繁琐和复杂,最可能导致产品的材料浪费还有产品的损坏;最后,可以提高非标准设备制造的效率。在生产的过程中,利用标准的零部件可以省去设计非标准零部件的麻烦,更加不会影响生产设备的进度,有效地提高工作的效率。
2.3 设备加工制造和组装过程中质量的控制
2.3.1 设备设计过程的质量监督。在整个的设备进行生产的过程中,使用单位应该与技术人员保持联系并且应该时刻关注设备的生产进展,在生产之前对设计进行必要的监督,这样完全可以在一定程度上避免设备的质量出现问题。在设备生产结束之后,使用单位更加要对其进行检查,检查关键的部位是否符合标准,在此基础上对于之前做过的设备在零部件的更换上要保持一致,以方便备品配件的准备。
2.3.2 设备制造过程的质量监督。在制造设备最开始的时候,把监管力度应该放在对关键零件的监督之上,特别是大型铸造件、锻造件、焊接件等,对此进行大力度的监督和检查,保证在以后的生产过程中不会出现问题,在一定程度上也保证了设备在生产完成之后的质量。除此之外,还要对外购基础件进行监督和检测,最主要的就是对外购件进行检测,保证外购基础件能够符合设备的需求以及使用的标准。最后一定要重点关注关键零件在加工质量上的检验,确保零部件的高效使用。
2.3.3 设备整体组装的质量控制。零部件的生产之后,就是对其进行组装,才能成为完整的设备进行生产。因此在组装的过程中,最重要的就是它的精度,如果精度不合格就会影响整个设备。如果精度出现问题,最有可能造成设备没有办法正常的工作。由于新生产的零件或者外购的零件都存在着外部的杂质,所以要注意零件的清洁工作,不要让焊渣或者油渍、粉末、铁屑对整个设备的组装造成不良的影响。而在整个设备完成组装之后,最主要的就是对设备的质量进行检验,保证设备的质量符合要求和标准。
3 案例分析
某单位因为有三个工程的项目的建设,所以需要大量的设备进行加工生产,保证能够完成项目,而这个单位的设备,都是根据自己的需求,从生产厂家直接外购的非标准的成套的设备,对于非标准设备来说,不符合国家规定的标准,也不是什么定型的产品,没有专业的生产线还有加工床,甚至设备的组装也是工作人员手动进行的,所以在一定程度上设备的质量就没有办法保证,都是由工作人员所决定的。
3.1 设计阶段的质量控制
在进行生产的同时,使用单位应该与技术人员保持联系并且应该时刻关注设备的生产进展,在生产之前对设计进行必要的监督,这样完全可以在一定程度上避免设备的质量出现问题。在设备生产结束之后,使用设备的机构要对设备进行一定程度上的检查,检查关键的部位是否符合标准,在此基础上对于之前做过的设备在零部件的更换上,要保持一致,以方便备品配件的准备。
3.2 设备制造厂外购基础件的质量控制
除了生产一定数量的零件之外,还要从别处购买零件,如果签订的合同中有具体的要求哪个厂家的零件,就要按照合同进行购买,有的则没有什么要求,所以要根据实际的情况和合同中的标准对零件进行检测和检验。在购买零件的同时还要对购买的零件进行一定程度上的检查,确保零件符合国家的标准。使用单位还会根据自己的需求对基础件有所要求,这就需要记下一系列的相关参数,方便购买。
3.3 设备关键零件的加工质量控制
在公司的屏面加工设备中,主轴传动系统作为重要的组成部分,它的重要零件包括主轴、轴套、轴壳,所以在此基础上,就要对轴承配合部位进行一个有效的检验,确保加工精度符合规定。这部分的检测主要还是应该由公司专业的监造人员来进行。特别关键之处还要求和轴承配合加工。在公司的行列式滚筒设备中,则对上下导轨和齿轮齿条的加工精度和淬火后的硬度进行确认,对设备机架的焊接情况进行确认。
3.4 设备主要部件组装的精度控制
设备的组装的精度一般都是由部件的组装精度进行控制的。部件组装时要求零件清洗干净,配备必要的组装工具,为了确保部件的组装精度,甚至还需要组装的外部环境也要清洁,有必要时重要部件组装还要在恒温的环境下进行。对于部件来说,组装完成之后,要进行检测。在公司以前的设备制作中,屏面加工设备的主轴传动部件、行列式加工设备的工作台、屏封接面加工设备的主轴和研磨臂等都作为重要部件,对其组装精度进行检测、控制,包括旋转部位的径向跳动、端面跳动的数据,工作台上的滚轮间距等。
4 结语
通过对非标准机械设备质量在控制上的各种分析,大致明确了控制设备质量的因素,在此基础上,对非标准设备在生产过程中加以重视和注意,可以从根本上避免质量出现问题。在国家的经济发展中,非标准设备的需求也越来越多,所以只有重视其质量,才能促进中国的经济发展和机械加工生产行业的发展。
参考文献
[1] 刘涣军.浅谈对非标准机械设备的制造质量控制[J].
中国新技术新产品,2013,(1).
[2] 梁书芳,胡柏达.机械设备的维修与管理[J].中小企
业管理与科技(上旬刊),2010,7(9).
0 引言
设备托架是由相互依存的零件和紧固件组成的支承结构组件,用于设备的安装固定。民用飞机实现电子设备标准化,其外形尺寸,前端锁勾,后端连接器,重量,热载荷等级等符合ARINC600[1]标准,可迅速拆卸和更换。为实现ARINC600电子设备的固定安装、快速插拔和集中维护,同时实现在设备架上规定位置的互换性,设计了一系列标准设备托架。如图1所示,ARINC600自然冷托架主要由导向件、安装板、垫板和加强片组成。本文以3MCU自然风冷标准托架为例,采用有限元分析方法[2]对标准托架进行强度分析,评估结构的安全性。
1 有限元分析
标准托架中零件的材料主要选用7075-T62铝合金和15-5PH-H925不锈钢,各零件之间采用铆钉连接。标准托架底部与结构横梁分别通过4个螺栓连接,锁紧器铰链座与托架底部分别通过2个螺栓连接,横梁两端约束三个自由度的平动。
1.1 工况
标准支架上安装电子设备,如图3所示。根据CCAR-25(运输类飞机适航标准)中有关设备架适用的条款规定,托架需在使用限制载荷和极限载荷(限制载荷乘以规定的安全系数)下满足强度要求。此外为保证设备在应急着陆情况下仍能正常工作,托架还需要满足CCAR-25中561条的要求。根据飞机各占位坐标限制过载系数的规定以及机载设备冲击和坠撞安全环境条件及试验程序,并考虑到标准托架在飞机设备架上的安装位置、安装方向不固定,故各方向过载取最大值,最终确定标准托架的计算工况为:向前9g(应急着陆)、向后9g(应急着陆)、侧向9g(坠撞)、向上9g(坠撞)、向下11.2g(极限过载包线),方向如图3所示。
1.2 载荷
托架的载荷主要来自其安装的机箱设备,工况向前时,载荷全部由锁紧器的紧定钩承受,工况向上时,载荷全部由后部连接和紧定钩承受,侧向工况时,设备所产生的力由后部连接和紧定钩承受,向后工况时,设备所产生的力全部由安装板承受,向下工况时,设备所产生的力由导轨板承受。
根据ARINC600规定,3MCU标准托架允许的最大机箱设备重量为7.5kg。本文重心选取位置为设备形心处,所以在机箱重心位置施加向前、向上、侧向、向后极限载荷F=661.5N;向下工况时,按照公式P=,计算导向件底板压力载荷为0.035MPa,S为机箱与托架底部接触的有效面积。
1.3 有限元建模
采用有限元分析方法对标准托架进行有限元建模,其中导向件、垫板、安装板、铰链座采用壳单元,厚度为零件实际厚度;螺栓连接处用REB2、CBAR刚性单元;铆钉用CWELD单元进行模拟,直径和材料按实际铆钉材料定义;机箱用一组刚性梁CBAR 模拟;机箱与托架后部连接器连接处采用弹簧单元CELAS2模拟。
在向前工况下,在托架前部边缘建立一组垂直弹簧模拟机箱对托架的垂向压力,锁紧器中的螺杆、环扣、旋钮组件用CBAR单元进行模拟,如图4所示。
2 应力结果及强度分析
采用Hypermesh软件进行有限元计算,得到5个工况下的零件应力。本文通过对比零件应力和材料许用值,计算得到结构静强度的裕度,评估托架的承载能力和安全性。零件安全裕度计算公式[3]如下:
式中:σtu为零件的材料许用值;σmax为零件最大Mises应力。
根据5个载荷工况下托架的应力云图可知,向前、向后、向上、向下4个工况的最大应力位于导向件底板前部边缘上,其中向前工况下零件应力最大,如图7所示,应力值为265Mpa,导向件材料为7075-T62,材料许用值为537MPa,安全裕度为:
3 结论
本文对民用飞机标准设备托架进行了有限元建模分析,得到静强度计算结果,分析结果表明标准设备托架满足强度要求。
民用飞机中ARINC600电子设备需要快速插拔和集中维护,标准托架的设计不但可以很好的满足这些要求,还实现了在设备架上规定位置的互换性。但同时其载荷环境也相对比较复杂。本文通过对民用飞机标准设备托架进行静强度分析,证明了标准设备托架安全性,可以为其他类型的飞机电子设备安装结构的强度分析提供参考。
【参考文献】