首页范文有机合成工艺研发十篇有机合成工艺研发十篇

有机合成工艺研发十篇

发布时间:2024-04-25 18:50:52

有机合成工艺研发篇1

长期以来艺术院校的科研工作得不到重视,科研人才缺乏,科研管理体系不完善,科研管理、服务不到位,科研成果转化途径不畅通。

(一)科研管理工作投入不足

当前,随着我国教育事业的不断发展与进步,国家对高校的科研管理经费投入不断加强,然而在高等艺术院校中,由于各种原因的影响,导致仍然存在着科研经费不足的问题。导致很多高等艺术院校有心无力,有的甚至直接忽略了科研管理工作,有的则把重点放在创作表演及其他教学上,对科研管理工作的重视度不够高,导致科研管理工作相对落后,这几乎已经成了当前高等艺术院校的一个普遍现象,提高重视是当前高等艺术院校科研管理工作的首要任务。

(二)科研管理队伍尚未建成

现在科研发展,已由单一学科研究提升到多学科合作,研究队伍也由单一作战发展到多学科大兵团合作。而艺术院校科研队伍的发展却相对落后,在整个师资队伍当中,搞教学和管理的居多,但是从事科研工作的人员却屈指可数,而且在这仅有的少数科研人员当中,又呈现出老同志居多,年轻人极少的不平衡局面。各学科专业学科之间科研水平差距大,作曲、音乐学理论等创作专业科研水平和基础相对于演唱、乐器舞台等专业相对高;各专业教研室未发挥团队优势,单打独奏,未发挥团队意识;各专业之间学科交叉发展模式未建立。这就导致现有的艺术院校科研队伍结构不成熟,科研人员的科研能力参差不齐,难以形成一个高水准的科研队伍。

(三)科研成果转化率不高

艺术院校科研成果的多样性有别于一般的科研成果,除书籍、论文、研究报告等文字性的成果形式外,更多的会以舞台剧、演唱会、作品、展览音像制品、CD、DVD等方式呈现。艺术院校科研成果主要为学术创建性和文化传承性两大类型。而从具体的转化渠道大体上看,传统的成果发展已经凸显出了速度慢、效益差等发展劣势;从宏观上说,艺术院校创设艺术产业科研流程对设计产业来说具有重要的拉动意义,通过高等院校中音乐、艺术等相关专业的设计,能够为本地区的产业实体提供丰富的素材。但是,艺术院校的专业性较强,很难将艺术技能转化为商业服务,难以把社会性和经济型有机结合在一起。科研成果转化率低,科研效益难以实现,难以调动科研人员的科研自主积极性。

(四)无科学的科研评价机制

长期以来,我国的很多高等艺术院校对教师的科研能力评价的依据依然是的多少,出版的专著有多少,承担的科研项目有多少,并且据此给予教师相应的职称评定和一些奖励。事实证明,这种一味地以各项硬性指标的数量作为评价教师科研水平的标准显然是错误的,也不符合艺术院校实际情况,它通常一味地追求数量,而忽视了质量,造成许多教师为了评职称而搞科研,科研与教学脱离,科研与社会需求脱节,助长了艺术院校教师急功近利的学术风气,形成了较为恶劣的影响。

二、高等艺术院校教师科研心理分析

艺术院校教师科研心理是指,教师从事科研工作的心理状态,包括:性格、动机、心理问题等。从艺术院校教师性格特点,参与科研工作的原因和参与过程中产生的问题,导致科研协作、学科交叉发展缓慢的教师心理原因方面来进行分析。

(一)艺术院校科研教师性格特点

艺术院校教师相对感性,易于接受更为直观的信息,对于繁杂的制度和教条性的理论缺乏耐心。科研工作中的项目申报,项目研究,经费使用,成果鉴定等工作是一系列严谨流程,这对于艺术院校教师具有挑战性。艺术院校教师也有自身的优势:创新性强,思维活跃,语言表达能力和组织能力强,在科研工作中有更多思维新亮点,有更强的解决问题的能力。

(二)科研动机

在高校科研工作中,教师是主导人群,科研成果实现离不开高校教师辛勤的劳动。科研工作能否顺利展开,科研动机发挥着重要的作用。

在高校中,学科带头人,骨干教师,一般情况下都是高层次、年龄较长的具有丰富经验的老教师,他们相对更注重学术地位,注重对科学的钻研,追求来自社会认可;而中层教师如副教授,讲师他们的教学、演出任务重,有时担任着繁重的教学任务,他们更多的渴望拥有更多的学习机会,提升自己,渴望地位的提升;初级、刚参加工作的科研工作者,渴望视野开阔,渴望得到更多的教学机会,更多的学习机会,他们渴望创新,渴望得到他人的认可。

但同时,在科研中,教师也存在一定的心理问题。整个教师队伍中,30一45岁年龄段的教师(尤其是担当了课题的教师或专业带头人的教师)心理问题较多,其主要心理问题是焦虑、躯体化、强迫症状女性骨干教师较男性骨干教师心理问题多,其主要心理问题是强迫症状、抑郁、人际关系敏感、焦虑、恐怖等。科研立项,教师急于完成科研任务;科研经费报账程序繁琐,使用经费也成了一门功课;科研成果出来了,参加评奖以证明科研的质量。这一系列具象的目标,让教师的科研脱离了最终的科研的本质,使教师在科研工作中疲于应付,缺乏创新。

(三)科研队伍建设的难点

科研教师之间缺乏沟通和基本的相互信任和沟通。由于教师心理的不健康状态导致高校教师出现人际关系紧张。焦虑、嫉妒、敌意因子、人格障碍、人际敏感等情绪使相互之间无法进行协作。缺乏艺术各专业复合人才,学科研究单一,对其他专业缺乏了解和钻研,西洋乐器演奏者和民族乐器演奏者缺乏了解合作,西洋乐器之间也没有深入的沟通。但现在,数字化、互联网对音乐产业带来巨大冲击,社会的发展需要各学科发展融合到文化产业建设中,文化产业建设融入到科技、旅游、制造中,相对于科技创新发展的需求,科研队伍的建设远远落后。

三、调整高等艺术院校科研管理工作

对于高等艺术院校而言,自身的科研管理工作成败由思想观念决定。如果不根据教师科研需求和科研心理,就无法真正将科研管理工作落到实处。

(一)要更新科研管理工作的思想观念

高等艺术院校要时刻关注并按照科学研究发展的规律开展一切科研管理工作,切忌追求政绩或短期效益。要给予科研项目更大的经济支持和政策指导,想尽一切办法为科研人员创造良好的科研环境和科研条件。学院重视宣传科研重要性,院、系科研负责人带头,树立学院科研教师科研责任心,提高科研凝聚力。根据艺术院校教师特点,调整制度宣传方式,比如用图表的方式解释科研工作流程,经费使用流程,提高教师对于严谨的科研管理的理解。就艺术院校学科特点,调整科研项目结题成果形式,由单一的专著、论文、研究报告与多形式的成果形式相结合,使科研理论研究与教学紧密结合,相互促进。要进一步促进各大高校科研人员之间的学术交流,不断更新和拓宽自身科研人员的思维,继而推动科研管理工作的有效创新。除此之外,高等艺术院校也要树立起科研管理的效益观念,保障科研的选题和市场需求具有紧密联系。

(二)建立科研团队,制定科研工作计划

针对我国高等艺术院校目前科研队伍较为松散、科研力量十分薄弱、科研队伍单一等问题,笔者认为目前高等艺术院校的工作重心应当转移到队伍的建设上来。那么,如何进行自身科研队伍的建设呢?

第一,要调整自身的科研队伍人才,招聘或引进更多优秀的、年轻的科研人才;第二,培养模范性的单一学科科研团队和交叉学科科研团队,发挥典范带有效果,让教师了解到科研团队对于个人发展的作用,以调动更多教师和培养更多的科研团队;第三,对于不同阶层的科研人员委任不同的科研任务,充分发挥每个人的潜能;第四,以年度或学期制定科研工作计划,开展科研工作总结,把科研工作以常态化融入到艺术院校教师工作中;第五,要建立相应的激励措施,留住科研队伍中的原有人才,吸引更多的高素质人才;第六,要加强与其他院校之间的合作与交流,努力整合相关的科研资源,使所有科研资源达到共享。同时,要更加重视跨学科科研基地、科研中心、联合实验室的建设,形成联合攻关科研机制。

(三)建立艺术院校科研评价体制

就目前而言,我国的很多高等艺术院校对教师的科研能力评价的依据依然是根据量量,出版的专著数,科研项目的研究量,获奖情况,并且以此为依据给予教师相应的职称评定和一些奖励。应当根据艺术院校科研现实状况,建立合理、有引导性科研评价体制和科研奖励机制。推动科研与教学相结合,推动科研成果转化与文化产业建设的融合。奖励机制即不能一味的选择物质激励,也不能只选择精神激励,有机的将物质激励与精神激励相结合,鼓励高校教师积极主动的投入科研工作当中。只有在科学有效的评价体制下,高校教师才能够最大程度挖掘出科研潜能。

高校科研工作应当重视满足教师的物质和精神方面的双重需求,将教师的需求导向国家、社会层面,改变较多关注自身利益,而较少关心国家、社会的长远利益的现状。我们的高校科研评价制度则提倡教师需求满足与社会需求满足有机结合,提倡为国家、为社会、为人民的奉献精神,倡导学校、个人的局部利益、眼前利益与国家、社会的全局利益、长远利益有机结合。

高校如果能够利用高校独有的文化和思想政治工作相结合的优势,充分调动教师的主动性、积极性和创造性,就能走出一条有特色的人本管理之路,投身到文化产业建设中。

(四)推动科研成果转化效益

艺术院校科研成果的成功转化,是实现科研价值的有效途径,是巩固教师科研信心和提高教师科研能动性的最有效方式,是实现科研者、科研管理部门、社会三者良性循环发展的关键因素,是使艺术院校科研工作高效、稳速发展的有效砝码。

艺术院校可从以下方面转化科研成果:第一培育特色学科,结合市场需求,以教研室、研究基地为依托建立交响乐团,民族演出团队,数字音乐制作团队,使教学与学生社会实践相结合,使教师的科研成果从课堂教学延伸到社会,使最新的科研理念通过实践渗透到学生思维中,带到今后的工作中。参与城市公共文化体系建设,强化与社会文艺团体,与省市宣传部、文化厅等政府职能部门合作,参与艺术创作签约工程,融入地方戏曲保护、传承工程,投身文化服务、配送和帮扶工程,使艺术院校成为文化产业建设大体系中不可缺少的重要部分。

社会发展和高校教育体制改革对教师提出了越来越高的要求,造成教师的负担过重,职业压力增大,特别是目前用于反映教师工作成绩的考核评估体系标准与方法还不成熟,有时更会增加他们的心理压力。有文献表明构成我国高校教师压力的最大原因是学术评估。由于工作压力的增加和工作性质的关系,高校教师一般没有明确的工作和休息时间之分,相当一部分人生活起居无规律,常常为了准备教学、从事科研或撰写论文而加班加点,甚至通宵达旦,没有更多的私人时间来休息。我们应给注重改善这种问题。科研管理部门,要注意减少这种状况的发生。

有机合成工艺研发篇2

根据油气田勘探开发对井下作业技术的新要求归纳为6点:一提升常规作业技术水平;二加快特殊井作业技术;三积极研究边际油气藏低成本开发配套技术;四完善大修侧钻技术;五整合压裂酸化技术;六试油测试要满足特殊油气藏和特殊工艺井的要求。以上井下作业技术涵盖贯穿了修井设备、修井工艺、修井工具和管理制度等四个方面,多技术多学科的交叉应用,相互掣肘却相辅相成。

1.设备发展

目前国内的修井设备多以柴油动力可移动自背井架式的修井设备为主,作业钩载和功率储备系数显著提高,其良好的移动性能和提升能力以及辅助功能得到发挥。但一些先进设备针对的单一常规的井下施工工艺技术层面,限制了先进设备的利用率,如连续油管车仅仅利用在常规的冲砂、洗井、排液等简单作业工艺上,造成设备利用率低下资源浪费。拓展井下作业设备的工艺技术,打破单一的作业方式现状,对促进井下作业总体的技术水平发展是一个重要的途径。

2.修井工具

油田中后期开采的环境一般会越来越复杂,油气水井生产过程中造成的井下事故趋向于复杂化,如开采区域套损井的比例逐年升高,封隔器配水器等大直径工具起下打捞困难,水平井及侧钻井技术提高很快,但修井工具的结构和功能却一成不变,专用工具缺失,缺乏创新更新,使打捞处理工艺措施举步维艰,更使繁重的井下作业增加了负荷。具有的特点是,利用常规的打捞工具和根据现场需要零时改进制作的工具和辅助施工工艺同时并存,未形成针对特有井下作业事故的处理工艺和工具研发制造规模,造成有想法无工具,有工具无工艺方法,有工艺方法无工艺标准可依的尴尬局面。

3.修井工艺

随着特殊工艺井,特别是水平井、侧钻井数量的增加,针对这类特殊工艺井的修井作业技术问题越来越突出,在部分油田水平井和侧钻井是重要的油气开发手段,对这类井的修井矛盾尤为突出,井下作业配套工艺的缺乏,往往会遏制修井工艺的发展,对提高整体井下作业技术水平无疑是一条拦路虎。

4.管理机制和制度

管理创新机制的封闭落后,使思想固化视野狭窄,技术路线单一,大量先进的新设备、工具、工艺的出现和应用,如连续油管快速投产一体化工艺,是将以往新投井工艺中试压、通井、替浆的三次施工工艺,经工具优化改进整合为一次性施工,既提高了连续油管车的利用率,也改进工具优化了工艺技术。

二、影响井下作业技术发展的主要因素

主要体现在修井设备、修井工具、修井工艺、管理机制四个方面的互相掣肘和落后。先进的设备可以促进修井工艺技术的改进,新工艺技术则推动修井工具的发展,新的设备、工艺、工具的出现,则直接碰触抵制以往形成的规章章程及管理措施,促使形成适合发展需要的管理机制。

三、井下作业技术发展的趋势和方向

1.设备发展趋势

向节能、安全、环保、自动化的方向发展,开发以电代油、以气代油的绿色混合动力为主的修井设备,以模块化设计集成自动修井作业工、动力井口吊卡系统、自动送管系统、远程控制系统等,提高自动化操作方式。青海油田井下作业公司2008年开始电驱修井机的研制,经过5年多的努力,逐步实现了修井设备台上作业电机驱动,台下行走柴油发动机驱动的功能,并完成公司12台修井机的电动改造并投入生产运行,取得了显著的经济效益,同比能耗成本减低70%。在井口机械化和自动化方面,举升运送管柱的油管举升机设计投入生产,并在20个作业队应用,获得普遍的好评。在节约能源消耗的基础上,大量应用连续油管车、软通井、带压设备等,提高特种作业设备的利用率,大幅度提升井下作业设备水平和服务能力。

2.井下工具发展趋势

向研发和改进适应新工艺要求的方向发展,根据油水井实际复产需求所存在的问题和困难,如小井眼工具、水平井修井工具、连续油管工具、打捞工具、测试工具、快速工具等,快速跟进并形成配套完善的生产制造和服务体系。如优化改进的提放式穿芯卡瓦捞筒、穿芯双滑块捞筒等工具,实现了一次性快速高效打捞封隔器、配水器的目的。

3.工艺整合优化

向多元化和简化施工工艺的方向发展,利用有利的设备条件等,提高设备工具工艺的整合优化,改变利用特种设备才能施工的工艺技术使其常规作业化,利用等径管替代钻具、连续油管完成大修切割作业,使复杂工艺简单化,降低作业成本。

研究连续油管测井、压裂、侧钻和小井眼、水平井、侧钻井等高新工艺技术的配套研究。在整合现有连续油管作业技术的基础上,重点开展连续油管压裂、连续油管侧钻、连续油管测井等工艺技术的研究。开展适用于连续油管压裂的低摩阻无伤害压裂液、支撑剂研究和施工作业配套工具、工艺技术研究,形成低成本、高效益的压裂工艺技术。针对套管损坏井复产需求,以应用连续油管进行老井侧钻为目标,配套井下动力钻具或电动连续管钻井系统,研制配套工具开展连续油管侧钻综合配套技术研究,形成低成本的侧钻工艺技术。

4.管理制度和机制的改革

向创新管理制度和激励机制发展,普及创新知识,形成以创新为荣,人人渴望创新的良好环境氛围,奖励机制的赏罚分明让人感受到企业的尊重,发挥调动员工的聪明才智,以此来提高设备利用率,工具研发改进、工艺优化整合的方法技术。优化施工工艺参数,改进施工工艺标准,使管理规章跟上设备、工具、工艺的发展,形成有想法就有设备可用、有工具就有针对工艺,有工艺就有标准可依的一整套井下作业技术。

有机合成工艺研发篇3

关键词:机械制造工艺;可靠性;改进建议

1机械制造工艺的基本概念

1.1机械制造

机械制造主要包括机械产品的设计、检测和加工等,是一项极其复杂的系统工程,具体来讲就是通过借助各种设备、先进技术及制造工具等对生产材料和半成品等进行一系列的加工,最终完成对产品的制造。机械制造主要包括零件加工、毛坯制造、热处理和相应辅助过程等。机械制造以用户需求为主要依据,在实际制造过程中往往会受到工艺差异、流动过程、工序安排等许多因素的影响。

1.2机械制造工艺的可靠性

机械制造工艺的可靠性主要包括可靠的工艺和可靠的产品。可靠的工艺以产品加工工艺的质量对技术规范的满足状况为主要评判依据;可靠的产品则表示产品质量的一部分,是产品随时间变化的质量。机械制造工艺可靠性的显著特点包括全面性、综合性、相关性、系统性等。在机械制造过程中各项工艺之间联系密切,要综合考虑各方面影响因素,才能使研究结论更加严谨科学。

2机械制造工艺可靠性的发展现状

2.1研究思想不足

如今,一些机械制造企业对机械制造工艺的可靠性关注不够,片面重视产品的设计,而忽视对机械制造工艺可靠性的深入探究,无法明确机械制造过程中各个因素的关联性和重要性。这种情形下,企业将无法有效解决发展中面临的各种难题,比如不恰当的选材、损坏的零部件、不合适的生产环境、陈旧的生产设备等等。近年来,尽管对机械制造可靠性的研究有所涉及,但大部分都是对产品可靠性的研究,而对工艺可靠性的研究还非常欠缺,这样将导致机械制造在实践工作中缺乏正确完善的理论支撑。

2.2判定标准不统一

统一的判定标准是产品可靠性的重要保障,机械制造企业中,每道工序都必须有严格的规范。当前,机械制造企业虽然运用了统一的判定工序加工稳定系数,这个标准也有一定的借鉴作用,但是却无法完成对全部工序的影响因素进行系统的整合。同时,一些制造企业采用性能测试和样本实验等方法对产品进行可靠性的判定,基于这种方式,虽然得到了相关标准数据,但还是缺乏系统、全面、科学的判定方法,这样生产出来的产品难以具备较高的可靠性。

2.3工艺管理水平落后

对于机械制造业,工艺管理是其最显著的影响因素,所以,机械制造企业要不断提高工艺管理水平,严格控制和管理每道工序,才能为机械产品的可靠性提供有效保证。当前,一些机械制造业的管理方式和方法落后,与自身的实际情况不符,对于技术规范、国家政策和客户要求这三个方面不能准确把握,这样的工艺管理无法起到良好的增益效果,更不能促进制造业未来的发展。

3机械制造工艺可靠性的改进措施

3.1增强系统认识

机械制造企业不仅仅要关注产品的设计环节,还应该注重工艺可靠性的研究,增强系统性认识,对于选材标准、生产环境、设备维护等内容进行全面而深入的研究,着力破解机械制造过程中各种影响因素的控制难题和研究难题,增强对可靠性研究的系统认识和重视程度,通过深入具体的研究,进一步提高机械制造企业的经济效益,增强企业的核心竞争力。

3.2构建有效的评价体系

有效的评价体系主要体现在对工序的质量要求、零件的明确标准、生产制造环境的规范等方面,只有机械制造工艺可靠性评价体系规范完善,产品的可靠性才更有保障。因此,企业必须进行反复大量的实验,得到合适的实验数据,基于实验结果对工艺的稳定性、可靠性、遗传性、自我修正性及故障发生率等进行具体明确的规定,以此提高机械制造工艺的可靠性。借助评价体系来保障每个生产环节的可靠性,促进生产定量化目标的顺利完成。

3.3采用高效的管理方法

有效的管理在机械制造业中极为重要,主要有误差管理和工艺故障率管理。一、误差管理是在生产制造过程中,将各个工位出现的误差控制在合理的范围内,同时合理安排生产加工的顺序,合理控制一般类和较为重要类的加工误差,严格控制重要类的加工误差。通过这种加工误差的控制,不仅能够降低运行成本,减小工艺误差发生的概率,还有利于实现资源的合理配置。二、工艺故障率管理;工艺故障的发生概率对产品的可靠性具有重要影响,也可能导致加工制造进度延后、生产成本增加、资源浪费等。因此,企业必须着力减少机械制造工艺故障发生的概率,在不同生产环节采取针对性的改进措施,有效防患于未然。通过深度检测、定期与顺序维修等和,有效控制工艺故障发生的概率。

4总结

对于机械制造业企业而言,其工艺的可靠性直接关系着企业的生产制造效益,对企业实现最大的经济效益、进一步提高综合竞争力,在激烈的市场竞争中获得长远发展等有重要影响。目前,相比于发达国家,我国的机械制造业发展仍然比较落后,随着社会各界对机械制造工艺可靠性研究的关注程度和研究水平逐渐提高,同时也提出了很多切实可行的改进措施。相信在未来,机械制造工艺可靠性会得到进一步改进,企业的发展水平也会大幅提高,我国整体的机械制造业也能够获得更好的发展。

参考文献:

[1]陈治.机械制造工艺的可靠性探究[J].机电信息,2014,33:113+116.

[2]张红锐,王泷婧.机械制造工艺可靠性研究[J].中国高新技术企业,2015(14):70-72.

有机合成工艺研发篇4

关键词:农业机械创 新组织模式 农机与农艺结合

农艺是指农业生产工艺过程及其相应的操作技术,农机是为实现农业生产工艺过程而设计制造的相应农业机械、设备。二者有效结合能够实现优质、高产、高效的农业生产。事实上,农机与农艺结合存在困境,其原因是学科分工的必然使农机与农艺两股科技力量并驾齐驱,分别从事体现自身技术优势的研究,客观存在着各自为政的现象。表现为农业生产技术研究者设计出作物的生产工艺后,便抛给农机科研工作者创造生产工具,很少或没有考虑其所制定的农艺要求是否便于机械化作业的问题,在长期实践中,农机创新形成了一味适应现有农艺的思维定势,缺乏调整农艺来实现农机创新的意识。这一现象影响了农业机械创新效率和质量,而最终影响了农业生产的经济效益和农村经济的发展。本文试图从农业机械创新组织模式人手,探讨农机与农艺结合的有效途径,从源头上整合技术资源,提高农业机械创新质量和效率,具有积极的现实意义。

一、农业机械创新组织模式的概念及其类型

农业机械是指用于农业生产及其产品初加工等相关农事活动的机械、设备,其创新过程包括农机新产品构思的产生到该构思成功获得商业应用的一系列活动。模式就是“某种事物的标准形式或使人可以照着做的标准样式”。关于组织模式的概念,学者们表述不尽相同。综合各种表述认为,组织模式是指为某种特定目标结合在一起的、具有分工合作关系的组织成员构成及其相互之间联结关系的结构形式。根据这些定义,本文所讨论的“农业机械创新组织模式”是指在农业机械创新过程中,各创新主体采取的组织形式及主体间结合的关系。其内涵包括各个创新环节的构成、各种创新主体之间的关系以及各项创新活动在创新主体内部和创新主体之间的安排等。

随着众多学者对创新组织模式的长期研究,各种各样的分别满足不同创新要求的组织模式相继出现,并用于实践,通过对这些组织模式的系统分析、研究,我国农业机械创新采用的常见典型组织模式主要有垂直一体化模式、产学研合作模式和虚拟组织模式三种,其中每一种模式又有其具体表现形式。这些组织形式的形成并在农业机械创新中应用是相关制度安排的结果和农机化发展的需要,而其运行效率则受到多种因素的综合影响。

二、农艺对农业机械创新的影响

实践证明,能够推广使用的先进农业机械都是农机与农艺相结合的产物。要实现农作物生产机械化作业,农机必须要与农艺相配套,但是,农艺的多样性与时令性、渐变性与可调整性等特点影响农业机械创新效率和质量,主要表现在以下几个方面:

(一)农艺多样性与时令性对农机创新的影响

农作物因品种不同而表现出不同的特性,因种植的地理条件不同,要求有不同的种植方式与之相适应,即农艺明显具有多样性。农业机械服务的对象是有生命力的、活的个体,针对不同农艺的作业需要有不同的农业机械相配套,从而增加了农机创新的难度和创新风险,如棉花、小麦、水稻的特性和种植要求差异很大,相应作业机械的创新难度也不一样。农艺的时令性是指农作物在生长过程中,一段适合其生长的关键作业期,如最佳施肥期、收获期等,但是,有利于农作物生长的关键作业期一般很短,所以农业机械的作业周期也较短,大部分时间处于闲置状态,从而增加使用成本,影响农户的购机倾向,给农机技术推广应用带来困难,如我国动力机械多,而作业机械不足。

(二)农艺渐变性与可调整性对农机创新的影响

农艺的渐变性主要是指农作物在培育过程中,为了满足高产、优质、增效的要求,其生产工艺会不断完善,当一种农机与某一农艺相适应并创造出来后,很可能一种更好的新农艺已经被使用,使这种农业机械使用效果受到影响,甚至不能适用,从而增大农机创新的风险。农艺的可调整性是指在对经济效益不产生影响或影响很少的情况下,农作物的具体生产工序可以任意增删或改变顺序。这一特性能给农机创新带来很大的便利性,如棉花施加催熟剂或脱叶剂后能为一次性机器采收和提高采收质量提供可能;水稻由水田育秧改为机械育秧,去除拔洗秧工序,可以省去对拔洗秧机械的研制,能为水稻作业机械创新降低成本,提高效率。

三、典型农业机械创新组织模式分析

农机与农艺结合是农机创新的出发点,其结合程度一直是农机化发展的“瓶颈”,因此,农机创新组织模式的构建和选择应该考虑这个问题,下面从获取农艺信息的能力和途径方面对三种典型农机创新组织模式进行比较分析。

(一)垂直一体化模式

垂直―体化模式是指企业通过设立自己的研究开发组织或机构,从而实现产品研发、生产、销售、服务等创新环节一体化的内部组织连接漠式,其主要优势就是通过内部组织连接把原先市场协调转化为企业内部管理协调,农机创新过程中各个环节的信息沟通加强,有利于降低交易成本。其缺点是在农机研发过程中,绝大部分农机企业因规模小、资金和人才缺乏以及组织结构缺陷而受到影响,研发人员农艺知识欠缺,对农艺信息的获取主要来自销售和服务部门,通过市场调查和用户反馈了解现有农艺发展现状和动态,但很难在动植物培育早期就涉及农机与农艺结合的问题。

(二)产学研合作模式

产学研合作模式是指企业、科研机构、高等院校和其他团体之间以股权和长期契约为纽带,以各方的共同利益为基础,以优势资源互补为前提,按照市场机制共同承担创新过程的网络组织模式,表现为原始创新资源在成员间的传递和共享。根据创新主体合作程度又可分为:工程承包型、技术生产“联合体”型、技术入股型和联合经营型等。该组织模式中,科研机构和高等院校等组织成员内部拥有丰富智利资源和科研成果,通过学术会议、教学研讨和科研合作,很容易在动植物培育早期涉及农机与农艺结合的问题。目前。我国农机创新主体多元化,2/3的创新资源集中在高校和科研机构,而作为核心创新主体的农机企业规模普遍较小,很难独立承担农机创新的全部任务,更无法像大型农机企业一样独自承担农机创新的巨大风险。据调查75%的农机主要生产企业选择同国内研究机构购买技术或合作研发,为了提高科研成果转化率和资源有效利用率,产学研合作模式无疑是一种对合作各方都有利的“共赢”模式。

(三)虚拟组织模式

一些独立的创新主体面对共同的市场机会而组织起来的以利益互动为中心的创新组织形式,称为虚拟组织模式,它的基本形态主要有链式模式、联盟模式、虚拟平台模式、网络创新模式、横向虚拟一体化外包模式和网络企业孵化器、技术实验室联合体等。其特点是若干成员企业为共同获得某一市场优势,依靠信息手段由最早意识到这一市场机会或者掌握某一关键技术的企业牵头联合其他有关机构和企业形成一个一体化的临时组织,迅速动员各自的资源和能力,对市场机会做出敏捷的反应,共担风险,共享利益,共同完成新产品的开发和新市场的开拓,市场机遇一旦消失即解散的一种临时联盟组织形式。在经济全球一体化和信息网络技术迅速发展的市场环境下,为了适应市场竞争和农机化发展需要,该组织模式在农机创新中开始采用,如2007年6月,我国第一个“农业装备产业创新战略联盟”正式签约启动。其主要优势是成员间通过构建实体或虚拟交流平台能够有效获得各种农艺信息,是以后农机创新组织的发展趋势。

四、完善农业机械创新组织模式的对策建议

建国以来,我国农机创新组织为农机化发展做出了重要贡献,到2007年底,全国农机总动力达到7.5亿千瓦,全年平均耕种收机械化率达到41.3%,但当前农机创新组织模式并没有也不能很好地解决农机与农艺结合的问题,农机创新效率低、农机质量差等问题依然存在,其原因主要现有创新组织模式不健全,农机与农艺进行信息沟通和共享的平台尚未形成,因此,完善我国农业机械创新组织模式,可以从以下几个方面着手:

(一)构建多学科通力合作的创新组织模式

农业机械创新是一项非线性的复杂系统工程,需要融合生物学、工程技术和经济学等多个学科领域的知识和理论。随着信息网络技术的迅速发展,组建多学科通力合作的农机创新组织模式已经成为可能,如利用网络创建虚拟创新中心、网络创新俱乐部;创建技术整合小组整合各种创新资源等。

有机合成工艺研发篇5

机械制造一直是国家和民族工业发展的一个重点方向,提高机械制造业的可靠度和科技性能,使制造的产品更加的舒适,具有更加优良的性能,其可靠度要更高,符合产业标准,这是制造业一直追求的目标。根据现在机械制造业的发展,以及科技的进步。本文就现在中国在机械制造业面临的问题和面临的机遇,加上对机械制造的可靠性各方面的研究进行分析,以此提出一些可行性的建议,促进我国机械制造业的发展。

关键词:

机械制造;工艺研究;工艺可靠性

1机械制造工艺和可靠性

1.1机械制造工艺的概念

机械制造在学术定义上主要是指机械产品的构思、制造和检验等包含在内一系列极其复杂的系统工程,从根本上来说就是借助各种机械设备和先进的工艺手段,对原材料和半成品等进行加工制造,得到我们想要的产品用来应用或者出售。根据商家用户的要求,机械制造企业或者个人为其提供零部件的加工、毛坯的制作,产品的处理等生产过程或者生产工艺。

1.2制造工艺的可靠性

可靠性是机械制造的第一属性,也是最为重要的一个性质,它表示机械制造要为其提供一个符合行业标准的产品,还要提供一个符合科学规范,安全有效的生产制造工艺。产品和工艺的可靠性在机械制造业上有全方位、大综合、有条理、产业链相关等显著特点。只有具有高性能的可靠性,我们的产品才能赢得市场,赢得口碑;我们的生产工艺才能在行业中领先,我们才能长远有效的发展。我国华为、中车、吉利、比亚迪等企业能走出国门,被西方国家认可,就表明我们的产品和工艺是十分可靠的。

2机械制造业在可靠性方面影响因素和存在的问题

我国是制造大国,是世界上的制造强国,世界上许多的知名企业在我国都有代工厂。即使这样,虽然机械制造产业在我国以第二大支柱性产业存在,但我国的制造工艺却不是先进的,在可靠性上也暴露出许多缺点,下面就我国在制造业上存在的一些问题进行简要分析。

2.1工艺参数和产品的实用性

工艺参数作为机械制造的最为基础性的遵守原则,对所生产的产品起着决定性的作用。在进行机械制造的可靠性研究的时候,虽然会对生产过程和设计过程进行研究的,但是工艺参数是最为重要的,因为工艺参数是除去原材料的影响之外,决定着我们生产的产品质量的一个重要因素;生产的目的是用来使用的,是为了来解决我们在生产生活中所面临的问题。机械制造产品的实用性也是其可靠性评价的一个重要标准,如果我们的生产工艺不够成熟,或者是生产技术上的缺陷都会造成产品的实用性能的降低,是我们的生产没有了竞争力。

2.2工艺可靠性研究系统认识的不足

对于我国现在的机械制造产业,有着一个通病:不管是机械制造产业的企业管理者和在机械制造方面有较为作为的学者和研究人员,对于整个机械制造产业从设计到加工没有一个系统性的认识。就我国目前的电子芯片产业而言,虽然各个方面都比较成熟,我国的电路硅基片在产量上为世界前列,生产技术也是最为先进的,但是我国在电子芯片上却多少年没有太多实质性的进展。华为公司在这方面为的企业树立了一个榜样,通过不断的努力,整合整个设计生产制造过程,生产出了麒麟处理器,打破了美国企业高通在这方面的垄断。这个事情告诉我们,机械制造的从业者不应该只盯着产品的设计,产品设计存在的问题很好解决,可是更大的问题在生产的过程中,应该对整个产业的设计和生产进行系统性的研究,把握住整体的观察,系统性的解决问题。

2.3宽泛的评定标准和评定方法

在我国现行的机械制造的评定标准和评定方法都比较的宽泛,没有细致和严格的要求。现行的标准和方法都是根据国家和行业来制定的,但是缺少对于可靠性的研究。由于缺乏对研究系统的系统性认识和在数据收集的时候没那么的精确,以及研究人员和工作者对机械制造的态度没有那么认真,造成了这方面的缺陷,使得我国现行的标准和方法一直以来得不到准确的纠正,进而造成了对可靠性的影响。

3提高可靠性的方法探讨

3.1制定合理的标准和系统把握

合理的评价标准和评价方法可以提高产品的可靠性,从源头抓起,在产品设计的时候对产品的设计参数和生产工艺有标准型的要求,对其产品的质量严格检测把关,对员工的工作环境或者是生产环境做到严格规范。同时,相关的企业管理人员和科研工作者要多重复试验和长时间研究,对产品的整个生产过程和生产工艺有一个系统性的把我。在合理的评价系统体系下,以最优化的系统认识破除在生产制造过程中的各种难题,进而来提高产品的竞争力、员工的待遇、以及品牌竞争力。

3.2采用先进的技术

科技是发展的第一动力,现在的科技发展是非常快的,在机械制造方面我们也应该紧跟时代的发展。现在的互联网产业已经日益成熟,工业发展即将步入4.0的时代,机械制造业可以把生产制造和互联网技术结合在一起,通过计算机的精确控制,来提高机械制造工艺的可靠性。现在国外的许多知名互联网企业都已经将互联网应用到机械制造上面,现在的3D打印技术和汽车电子工业都是使用互联网作为技术支撑,生产的产品有很高的可靠性。

4结语

机械制造业是我国的一个支柱性产业,现行的发展必须要建立好一个良好的评价体系,和严格的评价方法,对整个机械制造有一个系统性的认识。从而提高我国机械制造产品的可靠性,提升产品在世界上的竞争力。本文根据现在机械制造产业所具有的不足,提出一些参考意见和改进措施,希望能对这个产业的可靠性研究能有所帮助。

参考文献:

[1]王晓宏.机械制造工艺的可靠性研究[J].科技展望,2016,26(2).

[2]易雪峰.机械制造的工艺可靠性研究[J].大科技,2013(11):268-269.

[3]沙明星,何雷.机械制造工艺可靠性研究[J].科技与企业,2012(12):305-305.

[4]蒋平,郭波,张昆仑.机械制造的工艺可靠性研究综述[C].全国机械行业可靠性技术学术交流会暨可靠性工程分会第二次全体委员大会,2010.

[5]田靖刚,汤成伟,李喜龙.机械制造的工艺可靠性分析[J].科技创业家,2012(23).

有机合成工艺研发篇6

摘要:本文首先介绍了机械合金化技术的概念和技术原理,并讲述了机械合金化技术在材料科学与工程中的应用。并结合材料科学与工程专业课程的教学内容,探讨了机械合金化技术在材料科学与工程专业的教学实践中的研究和应用,并为合理利用机械合金化技术在材料科学与工程专业教学实践中发挥更大的作用提出了建议和意见。

关键词:机械合金化技术材料科学与工程教学实践

对于材料科学与工程专业的本科生来说,到了大三和大四就要学习许多专业课程和专业选修课程。其中有些课程属于材料合成与制备方法方面的内容。在材料合成与制备方法的课程教学中就需要涉及到材料的某些制备工艺,例如某些金属合金的制备工艺方法。对于金属合金的制备方法,很多教科书都详细地讲述铸造技术、焊接技术、粉末冶金技术、金属熔炼技术等,但也会涉及到机械合金化技术。机械合金化技术是近年来发展起来的一种制备高性能合金的新技术。这种技术主要是利用机械球磨工艺把不同种金属粉末通过机械球磨方式通过一定时间的球磨,最终使这些金属元素粉末通过机械球磨工艺形成金属合金,所以最终能够得到需要的新型金属合金材料。由于机械合金化工艺可以在常温下进行,不像金属熔炼技术那样需要较高的温度才能熔化金属,因此机械合金化技术更为实用,成本较低,而且材料的制备工艺简单。所以机械合金化技术近些年来发展较快,机械合金化技术所能够制备的金属合金材料的范围和种类也在不断地扩大,所制备的材料的性能也逐渐得到提高。由于机械合金化技术制备金属合金粉末的制备工艺简单,成本较低,使用的金属元素种类较多,而且可以用于实验室进行教学实验,所以机械合金化技术也逐渐应用到了材料科学与工程专业的课程教学与实践教学中。采用机械合金化技术制备金属合金粉末可以作为本科生实验课程的教学实验,也可以作为本科生的课程设计和毕业设计的教学内容。所以机械合金化技术将在材料科学与工程专业的教学实验中具有非常广泛的用途。

一、机械合金化技术的原理和应用

在机械合金化过程中,粉末受到磨球强烈的碰撞和挤压。极平的、纯净的金属表面在常温下加压可焊接在一起,这就是冷焊,也称为压力焊。塑性较好的金属粉末,在磨球的碾压、冲击下发生形变并以十分纯净的表面彼此接近到原子作用力的距离,同样可以冷焊在一起,形成相互交叠的层片组织,而脆性粉末或塑性粉末加工硬化变脆后,在冲击下直接破碎,所以球磨过程因体系不同而不同。在延性的金属-金属混合粉末中,粉末的变化分为三个阶段:颗粒粗化-破碎-粉末粒度的稳态分布,相应的称为初期、中期和后期。在机械合金化过程的初期,主要是冷焊过程,塑性粉末含量越多,粗化越明显,颗粒直径可到数毫米,同时颗粒表面也相当平滑;在机械合金化中期,冷焊和破碎交替进行,层片状较大颗粒与细小颗粒共存,细小颗粒是从大颗粒上脱落下来的,这一阶段各层内积蓄了能使原子充分扩散所需的空位、位错等缺陷,不同组元的扩散距离也接近原子级水平,合金化过程开始。在机械合金化过程的后期,基本上只有粉末颗粒破碎的过程,颗粒粒度趋向于最小值,因此也比较均匀。延性的金属与脆性的非金属或化合物组成的体系,脆性组元首先发生破碎,延性组元则首先发生变形,细小的脆性粒子处于延性颗粒之间。随后延性组元逐渐加工硬化,发生断裂和脆性组元一样尺寸不断减小。

机械合金化(ma)方法(塑性-塑性混合粉末)原理是:将金属粉末在磨球的碾压和冲击下发生形变,并以十分纯净的表面彼此之间接近到原子作用力的距离,实现冷焊,最终形成相互交叠的层片状组织。这个过程一般要经历颗粒粗化、破碎、粉末粒度的稳态分布三个阶段,其中初期以冷焊过程为主,粉末明显粗化,中间过程冷焊与破碎交替进行,层片大颗粒与细小颗粒共存,各层内积蓄了能使原子充分扩散所需要的空位和位错等的缺陷,使不同组元的扩散距离接近于原子级水平,合金化过程开始;在后期只有破碎过程,颗粒趋向于最小。机械合金化工艺可获得纳米颗粒,能使固溶、沉淀、弥散三种强化结合于一体,从而制备出性能优异的高温合金。

二、机械合金化技术在材料科学专业的课程教学与实践教学中的应用

在材料科学与工程专业的一些专业课程,例如材料合成与制备方法、纳米材料、功能材料等课程都讲述了机械合金化技术。例如在材料合成与制备方法这门课程中,有讲述金属合金材料的制备方法,除了传统的铸造工艺、焊接工艺、粉末冶金工艺以及金属熔炼技术之外,重点讲述机械合金化技术,因为机械合金化技术可以制备很多种金属合金材料,而且制备工艺简单,可以在常温下进行。由于机械合金化技术可以在实验室中进行,所以可以很方便开设实验课程。在纳米材料这门课程中讲述了纳米粉末的制备工艺,其中主要讲述了机械合金化工艺。因为机械合金化工艺制备纳米粉末的种类最多,涉及到很多种金属材料以及金属基复合材料的制备与合成等。还可以利用机械合金化技术制备复合材料,例如用机械合金化工艺球磨不同种元素粉末,使不同种金属元素通过机械球磨工艺形成金属合金粉末,所以通过机械球磨工艺原位合成金属基复合材料。在功能材料这门课程中,讲述利用机械合金化工艺制备纳米粉末颗粒和功能材料,例如制备贮氢合金mg-ni合金等。或者利用机械合金化技术制备铁磁合金材料、非晶态材料、纳米功能材料等各种先进功能材料。

利用机械合金化技术可以制备具有纳米尺寸量级的金属合金粉末。采用机械合金化技术制备的金属合金有很多种,例如采用机械合金化技术可以制备Fe-al金属间化合物粉末、ni-al金属间化合物粉末,ti-al金属间化合物粉末,以及ni-Fe合金、Fe-Si合金、Cu-al合金等多种金属合金材料。以上讲述的都是利用机械合金化工艺制备二元合金材料。也可以利用机械合金化技术制备三元合金、四元合金以及多种成分的金属合金材料。例如利用机械合金化工艺制备Fe-ni-Cr合金、Fe-al-ni合金,以及利用机械合金化技术制备具有多种成分的非晶态合金等。还可以利用机械合金技术制备贮氢材料,例如采用机械合金化工艺制备mg-ni合金等。采用机械合金化工艺制备的金属合金材料有很多种,有些金属合金材料的机械合金化制备工艺可以作为材料专业的教学实验,可以为学生演示如何利用机械合金化工艺制备高性能金属合金材料。例如采用机械合金化工艺制备Fe-al金属间化合物粉末材料。采用机械合金化工艺可将固溶、沉淀和弥散三种强化方式结合与一体,制备一系列具有优异性能的高温合金。对Fc-al合金的机械球磨或Fe-al元素混合粉末的机械合金化已开展了一定的研究。Fe,al纯元素混合粉末在球磨过程中,粉末受到强烈的碰撞、挤压,冷焊和破碎的相互作用使粉末细化,并在一定阶段形成金属合金。经过机械合金化工艺后就得到了粉末粒度极细的Fe-al金属间化合物粉末。同时还可以采用机械合金化技术制备ni-al合金粉末、ti-al合金粉末等。

通过机械合金化工艺可以制备多种新型的金属合金粉末,而且成本较低,实验过程简单,可以作为本科生的实验教学课程内容。例如可以开设纳米材料的制备工艺的实验课程,使本科学生通过机械合金化工艺制备多种具有纳米结构的金属合金粉末,并对所制备的金属合金粉末进行性能表征,使学生通过实验课程认识和了解纳米材料的整个制备工艺以及表征方法。还有使学生通过机械合金化工艺制备先进的金属功能材料,如贮氢材料、纳米材料、铁磁性材料等,通过制备工艺结合性能表征使得学生对新型功能材料有了一定的认识和了解。

通过实验教学使学生认识和了解到机械合金化技术在材料科学与工程中的研究发展与应用,使学生加深课程教学知识内容的认识和掌握,使学生在课程学习的过程中既增加课本知识又锻炼了实践能力。所以在材料专业的实验教学中应该增加一些材料制备技术的教学实验,例如使学生利用机械合金化工艺球磨得到新型金属合金粉末材料,并研究机械合金化工艺球磨过程对金属合金粉末的物相组成和显微结构的变化,使学生通过实验课程对材料的制备和检测方法有了较深的认识,从而为材料科学与工程专业课程的学习打下了坚实的基础。

三、机械合金化技术在材料科学中的发展趋势与应用

机械合金化技术由于制备工艺简单,成本较低,材料合成温度较低,所以被广泛地应用到材料的合成与制备中。利用机械合金化技术可以开发新型的金属合金材料以及复合材料等。采用机械合金化技术可以开发出很多种类型的金属合金粉末,也可以开发金属基复合材料等,而且现在有越来越多的研究者从事机械合金化工艺制备金属合金材料和金属基复合材料以及功能材料的研究和开发,所研究和开发的材料种类也逐渐增多,应用范围也越来越广泛。机械合金化技术在材料科学与工程教学与实践中也得到广泛的推广和应用,已经成为材料科学与工程专业实践教学课程必须进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学专业的教学实践中增加机械合金化技术的实验课程,使得学生通过课程学习和实践学习来加深材料科学与工程专业课程知识和内容的认识和掌握。

综上所述,本文首先介绍机械合金化技术的概念和技术原理,讲述机械合金化技术在材料科学与工程中的应用,并结合材料科学与工程专业课程教学研究和探讨了机械合金化技术在材料科学与工程专业的教学实践中的研究和应用。采用机械合金化技术可以制备多种材料,这为材料科学与工程专业实验课程的教学实践提供了丰富的教学内容,可以在材料科学与工程专业的实验课程中开设一些关于机械合金化工艺制备新型金属合金材料的实验课程。

参考文献

[1]李青虹,晋芳伟,机械专业实验课程教学改革的研究[J].机电技术,2011(1):149—151

[2]刘宏达,马忠丽.高校实验课程教学质量评价体系的构建[J].中国现代教育装备,2009(3):60-63

[3]罗乐,张春早,黄英等.加强实验课程教学质量管理的探索[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2005,19(1):16-18

[4]谢秀红,贾天钰.大学实验课程教学改革新探[J].航海教育研究,2007(2):74-76

有机合成工艺研发篇7

机械加工过程是非常典型的制造阶段,在把半成品或原材料加工成尺寸、形状、精度符合要求的零部件或成品的时候,不但消耗了非常多的资源和能量,还形成了大量的噪声、废料等污染。所以,绿色制造具有很重要的应用前景与研究意义。针对当前绿色制造领域的国内外研究现状及研究绿色制造需求,文中开展了面向机械加工工艺规划的制造技术研究,目的是通过对面向机械加工工艺规划的制造技术研究,构建涵盖时间t、成本C、质量Q、环境e、资源R这5个具有绿色特性的机械加工工艺评价体系[1]。

1机械加工工艺规程概述

企业生产的零件一定要符合“优质、低耗、高产、清洁、低成本、安全”的要求,所以,零件的工艺过程一定要遵循机械制造工艺学的方法及原理,同时结合具体生产条件与生产实际进行确定,生成工艺文件,不可只依靠经验进行确定,该工艺文件有工序卡片及工艺过程卡片两种格式。工艺规程指的是规定零件或机械产品的操作方法及制造工艺过程的有关工艺文件。而机械加工工艺规程则是零件机械加工操作方法及工艺过程的工艺文件。机械加工工艺规程为现场生产指挥提供了依据,它为在新产品投产前,实施生产准备与技术准备的依据,为新建、改建及扩建车间(厂房)的依据,为机械加工过程的主要技术文件。制定工艺规程主要有2个方面的内容:拟定各道工序及工艺路线的详细操作。

2面向机械加工工艺规划制造体系

2.1绿色制造技术体系结构绿色制造技术关系到产品的完整的生命周期,有可能还会是多生命周期。该产品生命周期,主要包含了材料选择、产品设计、制造加工、包装、装配、使用,以及产品生命结束的管理、拆卸、回收、再制造等。绿色制造则要对全部生命周期进行考虑,尤其是环境影响与资源消耗问题,同时要兼顾经济、技术等因素,从而让企业的外在社会效益与内在经济效益优化协调。绿色制造的关键则为在产品生命周期过程中如何实现重用(Reuse)、减量化(Reduce)、再制造(Re-manufacturing)及再生循环(Recycle),简称“4R”。面向机械加工的制造体系主要是三项具体内容、绿色制造两大目标,以及2个层次过程控制的集成。其提供给人们实施机械加工中研究与绿色制造全面的模型与视图。其实现的目标是在实现企业外在的社会效益与内在的经济效益二者协调优化统一同时,尽最大程度低优化资源配置,让资源利用率实现极高,并且对环境的影响实现极小[2]。

2.2机械加工的绿色制造研究体系相对于制造系统来说,绿色制造关系到多个方面研究。该类研究主要可以分成3类:减少有害物使用技术(toxicuseReduction,tuR)、污染预防技术(pollutionprevention,pp),以及面向环境设计技术(Designforenvironment,De)。依据各种的制造活动,能把上述3种技术划分成3类:基于生命周期、基于产品技术和基于生产过程技术,如图1所示。这种技术体系为实施绿色制造研究的开展提供了一个基本框架参考。依据上述机械加工系统框架描述,能够组合或分解出很多可研究的绿色制造问题。大致可将这些问题划成如下3类:

(1)极小化资源消耗问题。依据资源的使用,能够细化成极小化能量消耗问题、原极小化材料消耗问题及极小化辅助消耗问题。

(2)极小化环境排放问题。各种废品,如废液、废气、废渣极小化问题电磁辐射极小化问题、及噪声排放极小化问题等。

(3)面向环境影响极小化及资源消耗整体决策问题。实施机械加工时,会发生很多决策问题,如模具、机床选择决策、工艺方案决策、切削液、冷却液选择决策、以及夹具、刀具选择决策等。把上述三类问题再实施细分,可形成机械加工系统制造问题研究,如图2所示。

3绿色制造工艺过程规划的优化

(1)绿色制造工艺参数优化在绿色制造工艺过程规划中,工艺参数优化是其中一个关键的技术。通过零件加工工艺参数的优化,实现最低能源与物料消耗的目的。通常工艺参数优化针对它采用的制造加工工艺,实施此工艺的相关工艺参数,让加工过程得以优化进行。在零件加工过程中,加工工艺参数,如切削液类型、刀具种类等,对零件的能量消耗、加工质量、刀具磨损、环境污染、噪声均有很深的影响。

(2)绿色制造工艺路线优化确定工艺路线是工艺设计合理与否的关键,是工艺过程设计中最难也最重要的环节,其在缩短上市时间、提高产品质量、节约资源、减少产品成本及减少环境影响等方面起到了重要的作用。明确工艺路线的传统方法,是以生产效率及加工成本为基本的因素,没有对资源利用及环保进行充分的考虑,因而使得环境污染严重,资源利用率低。

(3)多机床多工件节能型调度优化技术优化配置当前现有的机床设备资源,是比较切实可行的一种有效途径。因为在实际的生产过程中,通常是多机床多工件共同加工,但同一加工方法能够在不同机床上加工,并且同一机床也会有不同的规格与型号,机床与工件的不同组合方式,对环境影响及资源消耗等方面产生的效果会明显不一样。依靠机床与工件科学的安排与调度,可以实现有效节约机械加工系统的总体能量消耗[4]。

4机械加工制造评价方法

通常评价传统的机械加工工艺采用最低成本、最高生产率及最高利润等要素为依据。然而伴随着制造业可持续发展不断提高的要求,机械加工以往企业追求的内在经济效益的单一目标模式,开始向追求社会效益、经济效益和环境效益协调发展的多目标模式。一些文献采用能源属性、资源属性、环境属性、宜人性、经济性、设备维护性和绿色管理7大类指标进行绿色制造评价,也有一些文献将经济性、绿色性和整体性作为评价指标。文中面向绿色制造的机械加工工艺方案评价目标体系选择了5个主要因素,即质量(Q)、时间(t)、成本(C)、环境影响(e)、资源利用率(R)。该评价指标体系如图3所示。

有机合成工艺研发篇8

关键词超滤;膜技术;饮用水处理;膜污染

中图分类号p64文献标识码a文章编号1674-6708(2011)55-0100-02

工农业的快速发展导致大量的生产、生活污水及农田废水排入地表水中,导致水环境污染加剧、水源水水质恶化,目前水中的污染物尤其是有机污染物越来越多。据统计,地表水中已经检测出高达2000余种的有机污染物,包括许多的持久性有机物(pops)和内分泌干扰素(eDs),其中许多物质具有致癌、致畸形、致突变的作用[1]。而传统的给水处理工艺混凝/沉淀/过滤/消毒等对这类物质去除能力有限,即使增加预氯化和粉末活性炭吸附也很难根除这些污染物。此外加氯消毒会使氯氧化水中的某些具有还原性有机物并产生危害更大的卤代烃类和卤乙酸类消毒副产物。在水质安全保障方面,超滤技术具有明显的技术优势。超滤(简称UF)是以压力为驱动力,利用极其微小的膜孔对液体进行分离的物理筛分过程,截留所有颗粒粒径大有膜孔的物质。超滤膜为不对称膜,其表面活性分离层平均孔径均小于10nm,能够截留分子量为10万道尔顿以上的大分子与胶体微粒[2]。超滤对去除水中微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力,而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力。超滤在水处理中应用最大的优势在于超滤可以严格控制水中细菌和病毒数量,有效地保障饮用水的生物安全性。

1传统水处理工艺的缺陷

国内大部分水厂采用地表水作为水源。目前,地表水普遍存在有机污染严重现象,主要体现为有机化学污染、地面环境污染、微生动物污染等,污染物的种类繁多、性质各异,给水处理工艺带来极大地挑战。然而国内水厂目前仍主要采用以混凝/沉淀/过滤/氯消毒为主体的第一代城市饮用水净化工艺。通常情况下,传统工艺主要用控制水中的悬浮颗粒以及胶体颗粒,对于溶解性污染物控制效能有限。

1.1传统工艺对两虫去除效果不佳

在2006年颁布的新国标《生活饮用水卫生标准》中,对出水中蓝氏贾第虫和隐孢子虫提出了明确的限制值,规定蓝氏贾第鞭毛虫和隐孢子虫均为小于1个/10L。据美国USepa研究表明,当自来水厂出水的浊度降低至0.5ntU,可显著降低两虫的风险;当出水浊度在0.3ntU以下时,微生物去除率接近99%;当出水浊度低于0.1ntU,两虫的去除率可达99.9%以上[3]。另外,两虫的检测极为困难,需要大量昂贵的设备,大多数水厂不能实现两虫的检测。因此,通过降低出厂水的浑浊度来控制水中的两虫是目前最可行的方法。老的饮用水卫生标准对水厂出水的要求为3.0ntU,新国标要求水厂出厂水的浊度须控制在1.0ntU以下.在这种条件,还是存在极大地两虫的风险。

1.2消毒副产物

饮用水经氯消毒后产生的有机卤化物,特别是三卤甲烷和卤乙酸引起了各国的广泛重视,而研究最多的是饮水中最易产生、数量最大的氯仿。饮水中的氯仿对人体具有全身中毒和远期效应,特别是对人体的致癌作用,对人体健康十分有害。水中的天然有机物包括腐殖酸、微生物代谢产物等在游离性氯的作用下生成三氯甲烷及氯乙酸等消毒副产物。

1.3藻类去除效果不佳

由于地表水环境污染的加剧,导致湖泊、水库水体富营养化加重,藻类爆发事情频频发生。国内大型水库如太湖、巢湖等几乎每天夏季都会出现藻类爆发事情。导致临近区域饮用水工艺出现极大地困难。藻类在水中不仅能引起嗅味,还能释放具有肝毒性的藻毒素。传统工艺难以将水中藻类彻底去除。尽管一些工艺如气浮等对藻类具有很高的去除效能,但由于藻类浓度过大,气浮后水中藻细胞浓度还在数百万以上。此外,藻类的代谢产物往往具有亲水性特征,在混凝、吸附处理阶段都难以去除,这些物质在消毒阶段容易生成氯化消毒副产物。

2以超滤为核心的水处理工艺

近年来,超滤逐渐的开始应用于饮用水处理的实际工程,目前已有几个大规模应用的实例,如山东东营市南郊水厂的浸没式超滤净水工程。超滤膜是胶体物质和悬浮颗粒的有效屏障,同时超滤膜亦能实现对“两虫”、藻类、细菌、病毒和水生生物的完全去除,是目前保障饮用水的微生物安全性的最有效技术[4]。与传统工艺相比,超滤膜的显著优点是对原水水质波动适应能力强,可实现及时调节。但是,超滤技术存在两个与生俱来的技术缺陷。由于超滤技术基于机械筛分,通过膜孔来截留污染物,对于能通过膜孔的解性有机物、金属离子、溶解性盐和一些小分子有机物的控制效果较差。另外,污染物在膜表面累积会引起超滤膜污染,导致膜透水效能下降以及能量消耗增加。这两个技术缺陷严重的制约了超滤技术在水处理领域进一步推广应用。因此,许多专家学者致力于强化溶解性污染物去除和膜污染控制,通过研究超滤与其他工艺的组合以强化对各类污染物质的去除效果,同时降低膜污染。其中paC-UF组合工艺和混凝-超滤组合工艺等在国内外研究很多,并取得了很多成果。

2.1paC-UF组合工艺

关于粉末活性炭和超滤(paC-UF)组合工艺,许多学者已经进行了深入的研究,研究结果认为,粉末活性炭吸附预处理不仅能提高组合工艺对有机物的去除效能,还能有效地缓解膜污染。C.anselme等人[5]提出将一定量的粉末活性炭(6mg/L~15mg/L)投加到超滤膜装置中,组成paC-UF工艺来处理饮用水。paC可以有效吸附水溶解性小分子的有机物,使溶解性有机物转移至活性炭颗粒表面,再利用超滤膜截留粉末活性炭颗粒,这样便可实现对低分子量溶解性有机污染物的去除。此外,粉末活性炭吸附预处理还可以效防止膜污染。Loseph等人[6]通过电子显微镜发现paC在膜面上形成疏松多孔的滤饼层,具有一定得预过滤作用,它不仅能加强对水中小分子有机物的吸附作用,还可以通过预过滤作用,截留一些大分子有机物,因而具有缓解膜污染的作用。同时粉末活性炭滤饼层较为疏松,容易在反冲洗过程中被清洗掉。

国内王宝贞和张捍民等人[7]对粉末活性炭与超滤膜组合工艺去除饮用水中有机物污染物的研究结果表明:随着粉末活性炭投加量的增加,CoDmn、UV254、酚的去除效能具有明显增加;粉末活性炭的加入可以显著提高超滤膜去除CoDmn和氨氮的能力。另外,粉末活性炭的加入可以降低超滤膜污染,对维持超滤膜的渗透性能起到重要作用。董秉直等[8]以paC-UF组合工艺处理黄浦江原水,发现活性炭和超滤膜共同实现对水中有机物的去除,两者之间具有协同作用。粉末活性炭能有效吸附小分子量的有机物,而超滤能够截留大分子量的溶解性有机物,因此二者结合能够实现很大分子量范围溶解性有机物的高效分离。

2.2混凝-超滤组合工艺

混凝预处理通过降低进入超滤膜系统的污染物负荷,从而有效提高的膜通量。但是,目前对混凝-超滤组合工艺的除污染以及缓解膜污染机制的研究还不深入,二者的协同机理还不明确。易兆青利用国产超滤膜进行了混凝-超滤组合工艺出天然水的试验发现,混凝-超滤工艺对天然的溶解性有机物的去除效能显著高于原水直接超滤,特别是对分子量在6kDa以下的有机物的去除率有明显的提高[9]。这说明,混凝预处理过程中形成的微絮体对水中的溶解性小分子有机物具有吸附作用,使之在沉淀阶段实现固液分离。从而降低了这些污染物通过膜孔吸附引起的不可逆污染。此外,混凝预处理形成的微絮体主要在膜表面形成滤饼层,由于微絮体颗粒较大,形成的滤饼层孔隙率较大,对超滤的通量影响明显低于原水直接超滤。董秉直等[8]通过分析原水和混凝出水中有机物的分子量分布及亲疏水性特性,得出如下结论:膜表面的滤饼层对混凝能否有效缓解超滤膜污染起决定性作用。在线混凝和超滤组合工艺中,膜表面形成的滤饼层中的污染物主要为亲水中性的小分子有机物,这些污染物与膜之间的界面吸附作用小,不会形成严重的不可逆污染;混凝和超滤组合工艺中,滤饼层主要由中性亲水性的小分子有机物构成,这些物质能紧密地附着在膜表面,不容易被反冲洗所去除,从而造成了不可逆膜污染。李伟英等进行了混凝-超滤组合工艺处理长江水的中试试验研究[10]。研究结果显示,组合工艺对水中颗粒污染物的去除效能很高,浊度去除率在99.5%以上。组合工艺还能明显的降低水中的DoC、CoDmn和UV254,与传统净水工艺相比,组合工艺不仅出水水质好而且降低了2/3的混凝剂量。组合工艺连续运行5个月,膜污染增长较为缓慢,这说明混凝-超滤组合工艺具有长期稳定性,可以在大规模的净水工程中应用。

3展望

超滤膜技术在老水厂深度处理改造中具有广泛的发展前景,而膜污染是超滤膜技术进一步推广的巨大障碍,因此加强膜前预处理缓解膜污染对超滤膜的应用具有重大意义。通过总结和分析大量的研究成果,发现膜污染机理研究和膜前预处理研究领域还在存在巨大的研究空间。

3.1强化膜污染和膜前预处理机制研究

目前,超滤膜污染的机理主要还停留在定性的描述,如滤饼层污染、膜孔吸附污染、膜孔堵塞污染,而这些污染形式与污染物受力平衡有着必然的联系。但是目前的研究成果还不能将膜污染形式和污染受力情况有机的结合,更不能进行定量的分析,因此强化膜污染和膜前预处理缓解膜污染的机制研究具有重要意义。

3.2开发新的膜前预处理技术

从超滤膜污染物质分析中可知,天然有机物中的亲水组分不仅可以形成滤饼层污染,还可以堵塞膜孔、吸附在膜孔内部,形成不可逆污染。然而混凝和吸附预处理主要去除水中的有机胶体和疏水性有机物,对亲水性有机物的去除效能很低,膜前预氧化处理还会加重水中有机物的亲水性。因此强化现有的膜前预处理技术和开发新的膜前预处理技术,加强亲水性有机物去除效能,是膜前预处理的重要发展方向。

3.3膜前预处理技术组合研究

由于水源水质的季节性波动,每一种单一的膜前预处理技术都不能始终保持运行的高效性,因此需要加强膜前预处理工艺的组合研究,提高膜前预处理对水质的适应能力。膜前预处理技术组合需要增加预处理单元,有可能导致超滤膜组合工艺的基建投资和运行成本的增加,因此提高膜前预处理组合技术的灵活性和开发多功能的预处理构筑物是膜前预处理技术组合研究的重要任务。

4结论

随着新版国家饮用水卫生标准的强制执行,国内大量老水厂需要进行深度处理改造。以超滤为核心的组合工艺将具有广泛的应用前景。由于超滤技术天然的技术缺陷,在老水厂的膜深度处理改造中需要注意膜前预处理工艺和膜分离的有效结合,基于原水水质特征构建具有协同除污染作用的组合工艺。然而关于以超滤为核心组合工艺在膜污染控制方面的研究还任重道远。

参考文献

[1]周斌,王大龙,张宏伟.超滤膜处理地表水研究.有色冶金设计与研究,2007,28(4):70-72.

[2]韩宏大,吕晓龙,陈杰.超滤膜技术在水厂中的应用.供水技术,2007,1(5):14-17.

[3]刘光亚.超滤技术在饮用水处理中的应用和研究进展.浙江工商职业技术学院学报,2007,6(3):57-59.

[4]李圭白,杨艳玲.超滤-第三代城市饮用水净化工艺的核心技术[J].供水技术,2007(1).

[5]Xiao-yanLi,HiupingChu.membranebioreactorforthedrinkingwatertreatmentofpollutedsurfacewatersupplies[J].waterResearch,2003(19).

[6]GtSeo,SwJang,SHLee.thefoulingcharacterizationandcontrolinthehighconcentrationpaCmembranebioreactorHCpaC-mBR[R].iwaSpecialtyConference,2004.

[7]张捍民,王宝贞,等.生物陶粒柱-paC-mBR系统处理饮用水研究[J].大连理工大学学报,2002(6).

[8]董秉直,等.微絮凝-砂滤-超滤处理淮河原水的试验研究[J].膜科学与技术,2004(3).

[9]易兆青,余冬冬,张振家,乔向利.混凝-超滤联用技术制备自来水的试验研究.环境科学与技术,2008,31(2):95-99.

[10]董秉直,李伟英,范瑾初,等.用超滤膜处理长江水[J].膜科学与技术,2005(1).

有机合成工艺研发篇9

艺术设计系教学科研成果丰硕。近几年,已建成校级精品课、优秀课各1门,承担、省级以上科研课题10余项,在国家一级期刊、核心期刊上发表学术论文70余篇,出版学术著作、教材10余部。专业教师多件作品入选《中国设计年鉴》。

艺术设计系教学设施先进,拥有省内一流的天光画室、专业设计工作室、材料分析与设施实验室、摄影与摄像实验室、电脑图文设计实验室、计算机辅助设计实验室、模型制作实验室。

艺术设计系培养的学生综合素质高,专业能力强。近两年在校学生荣获2013年中国建筑与艺术“青年设计师奖”金奖1项;2015年第三届中国高等院校设计艺术大赛二等奖3项、三等奖9项,优秀奖多项;第十二届中国环境设计学年奖银奖2项,铜奖1项,优秀奖多项,并获得优秀组织管理单位。学生就业质量高,多名毕业生就职于国内各大设计公司和设计研究机构,如上海复旦上科、北京新天三月广告公司、北京电通广告公司、广汽设计研究院等,受到业界好评。

视觉传达设计专业

专业介绍:视觉传达设计专业立足于艺术、文化与设计相融合,在开放、互动的精神指导下以研究艺术设计领域内视觉表现与信息传达为专业主攻方向,拥有一支素质过硬、结构合理、设计实践经验丰富、教学科研能力强的师资队伍,为高质量教学提供了保障。本专业着力培养高素质应用型专门人才,注重培养学生实践能力和专业素养,学生参与国内外专业竞赛多次获奖。

主要课程:设计素描、设计色彩、基础造型、电脑图像软件应用、中外设计艺术史、图形创意、字体设计、版式设计、书籍印刷、标志设计、商业插图设计、招贴设计、网页设计、型录设计、包装设计、Vi设计等。

培养目标:本专业培养具有国际设计文化视野及中国设计文化特色,能够掌握视觉传达设计的最新发展趋势,具备较强的视觉传达综合素质和设计能力,在专业设计领域、企事业单位市场宣传、传播机构、中等院校、研究单位从事创意设计、教学、研究和管理工作的应用型专门人才。

环境设计专业

专业介绍:环境设计专业立足于艺术、设计、工程相结合,集实用性和艺术性、现代与传统为一体,以培养具有综合思维理念和独立创新能力的高素质环境艺术应用型和研究型人才为目标。拥有一支职称结构合理、综合素质优良、充满活力的师资队伍,注重学生的基础知识和专业技能以及创新能力的培养。在校学生多次在国内外专业竞赛中获得奖项,并获得社会广泛好评。

主要课程:设计素描、设计色彩、基础造型、透视与制图、计算机辅助设计、快速表现、人机工程学、建筑设计史、中外工艺美术史、室内外效果图表现技法、室内设计程序、家具设计、照明设计、建筑装饰施工、陈设设计、空间设计、环境景观设计等。

培养目标:本专业培养适应我国社会主义经济建设的发展需要,熟练掌握专业知识和专业技能,具有较高的创新能力、设计实践能力及相应的文化素质和良好的职业道德,能够在艺术环境机构及高等艺术学校从事室内外环境设计、教学、研究工作的高素质环境艺术应用型和研究型人才。

产品设计专业

专业介绍:产品设计专业立足于设计、艺术、工程相结合,在理性与感性并重的创新思维模式下形成了以产品创新设计为核心,同时兼顾视觉传达设计和环境设计需求为特色的教学体系,拥有一支素质精良、充满活力、具有丰富教学与科研经验的师资队伍,注重培养具有系统设计知识和创新实践能力的高素质应用型专门人才,学生的设计作品在国内外专业竞赛中多次获奖。

主要课程:设计造型基础、设计表达、计算机辅助设计、产品材料与工艺、工业设计史、设计心理学、产品设计程序与方法、产品模型制作、人机工程学、产品语意学、产品专题研究、交通工具设计、机械产品造型设计、互动媒体设计。

培养目标:本专业培养具有“厚基础、宽口径、重能力”,“知识、能力、素质”协调发展,具有扎实的工业设计基础理论知识及产品造型能力、较强的设计表现能力、熟练掌握多种设计软件、熟悉材料及加工工艺,能在企事业单位、专业设计机构、科研单位从事以产品创新为重点的设计、管理、科研工作的应用型人才。

招生专业及专业考试科目

1.招生专业:视觉传达设计、环境设计、产品设计

2.招生科类:文理兼招

3.招考人数:共120人(视觉传达设计43人、环境设计26人、产品设计51人)

4.校考考试科目:素描(150分)、色彩(150分)

5.招生省份:河北、山东、湖南、江苏、江西、山西、浙江

6.学制及学费:

视觉传达设计:四年制本科6200元/年

环境设计:四年制本科6200元/年

产品设计:四年制本科6200元/年

报考条件

1.热爱祖国,遵守中华人民共和国宪法和法律,热爱艺术事业。

2.符合户口所在省招生主管部门公布的报考条件,有较强的美术基础,品行端正,身体健康,符合教育部、卫生部规定的普通高校招生体检标准,非色盲、非色弱。

3.具有参加2016年全国普通高校统一考试资格的考生。同时具有良好的美术基础和艺术修养。

4.须取得考生所在省份专业统考合格证。

报名、专业考试时间及考点设置

1.户籍所在地为河北、山东、湖南、江苏的考生若报考长春理工大学艺术类专业,考生除按所在省份普通高校艺术类专业招生办法的要求进行外,还必须参加长春理工大学单独组织的专业考试。

2.考生必须在规定时间报名并到户籍所在省指定考点参加艺术专业考试。

3.户籍所在地为江西、山西、浙江的考生若报考长春理工大学艺术类专业,须参加所在省份普通高校美术类省级统考且成绩合格,无需参加我校校考。

4.参加长春理工大学单独组织的专业考试的时间和考点设置请到长春理工大学招生办公室网站查询。

录取办法

1.对组织校考的省份,在考生文化课考试成绩达到考生所在省艺术类专业省控分数线和取得我校艺术专业考试合格证的前提下,按如下公式计算综合成绩进行排序,择优录取:

录取总成绩=(专业成绩总分×100%)+(文化课成绩总分×60%)

2.对不组织校考的省份,在考生文化课考试成绩达到考生所在省艺术类专业省控分数线和取得生源省美术统考合格证的前提下,依据生源省省级招生部门规定的艺术类专业录取规则进行录取。如该省无相关要求,则按照如下公式计算综合成绩进行排序,择优录取:

录取总成绩=(省美术统考成绩总分×100%)+(文化课成绩总分×60%)

校考成绩查询及合格证发放

户口所属河北、山东、湖南、江苏的考生专业考试成绩将在2016年4月初公布,考生可通过长春理工大学本科招生网:Http://zsb.cust.edu.cn进行查询。

根据教育部相关文件及《长春理工大学艺术类招生专业考试管理规定》中的要求,向户口所属河北、山东、湖南、江苏,成绩合格的考生发放专业考试合格证书。

联系方式

【长春理工大学招生办公室】

地址:长春市卫星路7089号邮政编码:130022

电话:0431-85386281传真:0431-85386281

网址:Http://zsb.cust.edu.cn

有机合成工艺研发篇10

农机农艺相结合历来就受到领导与专家的重视,但在实践和上都一直没解决好,这是我国某些地区、某些农机化项目效果不好,进而导致效益不佳的重要原因。简言之,农艺是指农业生产工艺过程及其相应的操作技术,农机是指为实现这些工艺过程而设计制造的相应农机具及其管理运用技术,实现优质高产高效农业是二者结合的目标。农艺的深层涵义是生物学理论与实践,农机的内涵是机械学原理与技术,二者是既有区别又有联系,属于于农业的两门不同学科领域。如何处理好二者辩证关系,使之相互适应,紧密结合,成龙配套间农业机械化的关键。我国地域辽阔,悠久,人口众多,具有精耕细作的农耕优良传统,各地风土条件和耕种传统习惯差异很大。近代生物学在微观技术与宏观理论上已有长足发展,近年的改革开放,市场经济对农业机械化又提出新的要求,这些都制约着农机具的设计、制造与运用,也推动着农业技术的改革与更新,因此,如何在新形势下,回顾我国农机化历程,借鉴世界农机化发展,重新考察农机农艺相结合,展开讨论,对于我国农业机械化学科发展是必要的。

二、国内农业机械化发展的启示

纵观我国农机化近五十年发展历程,在农机管理、运用与科研中始终贯穿着农机农艺相结合的主线,推动着农业机械化不断深入发展。1.国内自20世纪50年代初农机化起步阶段,推广新式农具中就明确"新农具与耕地作技术是共同提高的"(张林池,1952.5),"一切机械作业均应严格服从先进耕作法的农业技术要求"(国营机械农场机务工作规章,1952.11)。并在新式农具站的组织领导及人员配备中明确要求"农业技术和农具技术员各两人",要求"农机具鉴定要从农学观点给评价"。为农机农艺相结合提供了条件。50年代中末期,主管农机的领导在中指出"农业技术与机械技术的结合不够"(李菁玉,1995.1),"农机具要切合当时的农艺要求"(聂荣臻,1959.6)。60年代,进一步提出一些农机农艺相结合的具体作法,"石社挂钩"(陈正人,1960),实行"亦工亦农制度"(刘少奇,1964.9),"机农合一"(张省三,1965)。并在农业机械化的主要任务中要求"加强基本性和综合性的科学技术理论的研究",要"根据我国农艺发展的新方向和耕作制度改革的需求,农业机械产品设计的原则,首先要适合精耕细作要求"。

70年代在全国农业机械化发展纲要中提出"农业和同时并举"。并具体为"农机部门和农业部门结合起来","把农艺改革和农机改革结合起来","农艺措施要为机械作业创造条件,既保持了精耕细作传统,又发挥了机械化的作用"(刘瑞龙,1973)。并在人民公社农机机务管理规章中明确"农艺和农具的改革,要互相适应,互相促进"。1979年9月农机部在"关于农机化几个向中央请示报告"中提出"要把全国农机科研力量组织起来,加强基础理论研究","农机化必须与农业的区域规划和耕作制度改革密切结合","同农业的专业化,经营的多样化结合起来"。当时主管农机的领导进一步明确"树立大农业观点……因地制宜发展农林牧副渔的机械化……树立农业机械化同农业现农业化其他互相联系,密切配合的观点……特别是农机基础理论方面的研究"(杨立功,1979.11)。

80年代初一再强调"农机和农艺相结合"并进一步认识到"农业机械作用的对象是生物,是农作物,它和一般工业机械在厂房里加工无机物不一样,受条件的制约、耕作制度、农艺的制约"(杨立功,1980,1981)。提出"农机化道路要根据本国特色办事","发扬我国精耕细作优良传统","各地自然条件和耕作制度迥然不同,机械化要根据各地的不同特点进行……排涝机械南方先行,耕作机械东北先走一步"(项南,1980.11)。在对中国农业的反思中提出"农机农艺结合这个提法,一般应理解为农业机械化和生物技术相结合。但是由于农艺这个概念包括生物技术和实现生物技术的作业工艺两方面内容,又受生物技术发展水平的限制,许多作物缺乏直接反映生物技术要求的技术指标,往往用作业工艺代表生物技术指标"。"农业机械化和生物技术相结合的基本形式和内容是农业技术系统(生物技术)、作业工艺程序系统和机械系统的'三系'配套。……是农业机械化自身发展的产物,是现代生物的机械技术应用于农业生产的客观要求。"(刘瑞龙,1980.6)这之后,由于家庭生产责任制,土地承包,以及中央不再提1980年基本实现农业机械化的号召,使农业机械化处于整顿反思阶段。80年代末,机械耕作人员通过多年试验研究和生产实践,认识到"只有农机没有农艺是无的放矢;只有农艺没有农机是纸上谈兵,农机农艺相结合,无非是为农作物创造良好的生活环境条件,这又是基础理论研究的内容,因此,90年代应该是基础理论指导下的农机农艺相结合,这也是有中国特色的农机化发展道路。"(迟仁立,1989.8)90年代机械化土壤耕作在基础理论指导下的农机农艺相结合试验研究引起有关领导重视,在中南海国务院第三会议室听了迟仁立、左淑珍的专题汇报后指出"以前对耕作理论方法忽视了,迟仁立、左淑珍同志提出的办法解决了全面耕翻和不耕翻的问题,解决了两者弊端,但隔几年深翻,间隔深松、镇压,什么地区,气候条件,不同作物上有实用性……还值得研究"(陈跃邦,1990.5)。"很关键的是提出了孔隙度的数据,找出了最适值,农作物增产了,用这个理论能解释。""应扩大试验面积,更深一层虚些问题。这些区域性很大,单纯生物不研究还不行,很需要扩大试验面,要搞多学科综合研究。"(候捷,1990.5)。"把地上地下结合起来研究,很有意义,很重要。""现在研究地上的多,地上地下一起搞的不多,和国外的耕法联系起来,把历史的、中国的、外国的相比较一起研究","要把试验面积搞的大点,要扩大试验。"(陈俊生,1990.5)。上述领导人的指示使基础理论指导下的农机农艺相结合的机械化土壤耕作新技术和配套机具的试验得以深入研究并在农业生产中可以因时因地制宜定量运用。李鹏总理在1997年政府工作报告中明确提出"农机农艺相配套",把农机农艺关系推向了一个新阶段。

2.农机农艺关系的演变历程

从上述我国农机化发展的历程,可以看到我国农机与农艺关系的发展大致经历了四个阶段。

(1)第一阶段是农机服从农艺阶段,指导思想就是一切机械作业均应严格服从技术要求,农机处于从属地位,为农业服务。但是当先进的农业机械纳入传统农业时,还是对传统耕作方式提出了挑战。例如60年代东北的"犁后喘";华北机耕快且深,使传统的人畜耙地和水车灌溉发生了困难。

(2)第二阶段是农机农艺相互适应阶段。农业机械生产中的作用增强了,地位有所提高,也就暴露出更多的农机与农艺不相适应的问题。主要表现在始终伴随着我国农机化过程中先进的农业生产工具与传统的手工作业技术的矛盾,需要农机和农艺相互让步、磨合,以达到相互适应,这是一段较长的历史时期。例如七十年代到八十年代的间套作,多熟种植的机械化配套。

(3)第三阶段是农机农艺相结合阶段。农业机械有了长足发展,品种多,功能全,可以为农林牧副渔、加工业的大农业实施各业全过程机械化,从而产生了农业机械化综合生产技术。即生产技术成龙配套,形成了农业技术体系、作业工艺程序系统和机器系统的三系配套。

(4)第四个阶段是基础理论指导下的农机农艺相配套阶段。农业机械化三系配套已不是简单的农艺过程同相应机械来替代所能完成的。其综合性,系统性要求有相应的基础理论来指导,使农业技术和农业机械有机地组成优质高产高效科学的作业程序系统。表现在SpaC运行系统、土壤--机器--植物系统以及机具--土壤·微生物·根系--农田生态系统和农林(果)茶经菌渔药综合配套立体组合农业等各种系统与实践的研究。为区域化因时因地制宜的农机农艺相结合从量变到产生飞跃,发生质变,实现基础理论指导下的定量配套创造性了条件。

三、国外农业机械化经验的借鉴

由风土条件、、体制所形成的不同农业类型决定着农业机械化的方式,人多地少、人少地多、富有型、贫困型,国营与私有制都有不同的农机农艺结合经验可供借鉴。1.世界上的农业从总体上可分为人多地少,劳力密集型和人少地多能量密集型两大类。以美国、加拿大为代表的人少地多是其典型。美国农业机械化过程显著特点是靠专业化减少农艺技术环节,促进农机化。大豆带、玉米带的形成,减化了作业程序,减少了机具配备。加拿大大马力、折叠式作业机具充分发挥了机械化的威力,但是大马力机械带来的压实一直困扰着各类能量密集型农业,可为我国东北和西北机械化农场提供经验和教训。日本和英国、丹麦、德国可做为人多地少的典型。日本以水田机械化为主,小巧灵活的单人背负式、手扶式形式多样,品种齐全,可为我国南方水田机械化提供。德国以北方谷物甜菜机械化大田生产为主,解决"插花地"和化、标准化作业为规模化和精细化机械耕作积累了经验,可为我国北方精耕细作与农业机械化相结合提供参考。英国和丹麦的农牧并举机械化过程为我国农区发展牧业提供了经验。改精饲料为主的养殖业为草饲的养牛业可以从生物学方面提高转化效率,发展新型农牧业机械化体系。

英国、丹麦可做为富有型的农业机械化典型,笔者参加国际会议,考察过这两国农业机械化耕作状况,由于经费充足,在自动化程度和监控作业提高可靠性方面做了很多工作,给人"锦上添花"的感觉。提高精密性和经济效益。尼日利亚尽管号称"非洲的小美国",但还是贫穷落后的发展家,其农业机械化明显在减少繁重体力劳动以及提高耕种速度,抢农时和经济效益上下功夫。由于经费有限,只能"雪中送炭"解决当务之急的问题,这些可能给我国经济发达地区和贫困地区发展农业机械化提供借鉴。钱多可以在科学化和精细化农艺技术方面发展;钱少就在解决燃眉之急的农艺措施上,再配合相应的农机具,实现农业机械化。

前苏联是最典型的高度集中的以国家意志为主体的计划经济下机械化国营农场模式,经营不善,普遍亏损,计划经济"大锅饭"的弊端一直困扰着领导者。我国黑龙江集体办农机站队和国营拖拉机站也有了切身体会。巴西、菲律宾以私人占有土地为主的国家,农机化发展的"各自为政"单纯追求高额利润的短期行为发挥大规模机械化作用和保护环境,持续发展又产生了尖锐矛盾。这些为我国在市场经济条件下发展农机化提供了如何协调国家与地方,集体与个人之间关系的实例。如何更好地趋利避害,摆正经济、社会、生态效益三者之间平衡与协调。

2.在宏观农业类型前提下,如何解决农机农艺相结合的具体微观技术,国外的实例也很多。美国的大豆收获机械化宽幅割台与损失率高的矛盾就是通过培育高底荚位大豆品种而解决的。西红柿机械化收获使培育方型厚皮新品种取得突破。泰国北部的农业机械化就是将轮作制改为固定耕作制后实现的。日本60年代从中国引进尚未过关的水稻插秧机,通过农学育秧解决了中国多年无法突破的机械手取苗伤苗的障碍点,实现了水稻种植机械化。类似这些从农艺的生物学方面,而不是单纯要求农机配合而解决的农业机械化难点俯拾皆是。俄罗斯农业工程专业中就有"基础教研室"解决农艺中的"为什么",作业执行农艺技术实现机械化的理论依据。前苏联威廉斯的机械化平翻耕作体系就是依据"团粒结构"理论,耕地层上下层土壤需周年轮换恢复结构的农艺要求而建立的。国外这些经验表明基础理论指导下的农机农艺相结合是农业机械化发展的正确途径。

四、农机农艺结合成效显著

20世纪70年代以来我国农机化战线上许多成功的农机农艺结合具体范例,值得推广,指导未来。

1.60年代初黑龙江农机化人员从解决东北因有三角犁铧耕作,铧耳限制耕深,造成耕层浅、犁底层硬,无法深耕的弊端出发,提出加装深耕部件,打破三角生格子的深松土措施和部件(阎作新,1962)。70年代安与"高寒地区地裂子抗蚀保土启发进行深松土,二者合而为一"发展为"深松耕法",得到领导重视,组织了农业、农机、农场、气象、林业、六局科技人员大协作进行试验研究。但由于增产机理和肥力转化不清,受到质疑。认为增产没根据,光用不养、地下开荒、后患无穷,不能推广。农机和农艺都无法解释这些问题,是生物学专业人员研究揭示出深松耕法创造的虚实并存耕层协调了水肥气热,实现了早熟高产,用养结合,(迟仁立、左淑珍,1997),为深松耕法推广提供了理论依据。一方面全省大面积推广应用,并在全国三北地区示范推广,取得显著成效,于1978年获全国科学大会奖励。另一方面推动了配套农机具研制,产生了一大批以虚实并存层为依据的深松机、整地机、七铧犁改装等新型深松系列机具,推动了农业机械化的发展。

2.基础理论研究从虚实并存耕层的土壤水肥气热、微生物、作物根系、光合生理、农田小气候等方面深入系统测试,总结出虚实并存效应原理。一方面与生产结合,形成以虚实并存耕层为核心,在不同部位、深度、间隔,不同时期深松的整套土壤耕作技术,并在海伦县不同农耕区因地制宜推广应用,形成机械化耕作技术规范,获得中科院科技进步奖。另一方面从农业角度研究提出虚实并存耕作是我国精耕细作优良传统中"精耕"的继承和发展,是比平翻的全虚耕作和免耕的全实耕作都优越的先进耕作系列。在河北通过多年多地多种作物试验研究,提出可以定量运用的华北虚实并存耕作技术规范。同时研制了为小型拖拉机配套的小型深松犁(ZL922064814)、七寸步犁改装,深松步犁和多用组合犁等系列配套机具,得到河北省领导重视,在河北十个县市示范推广200多万亩,获经济效益2.46亿元。为河北省农业机械化发展注入了活力。同时在西北的间隔深松加覆盖技术与南方旱地间隔深松抗旱增产都取得了稳定增产的良好效果。促进了我国机械深耕深松推广应用。

3.90年代以来,我国各地进行的秸杆粉碎还田,机械化精量播种,抛秧和化肥机械深施等农机化新技术都是在明确农艺技术效果指标基础上,农机农艺相结合发展起来的。从作物增产潜力的基础理论研究出发,查清土水肥光热指标,促进了旨在抢农时、争光热的华北三夏机械化耕种一条龙作业技术和吨粮田优质高效高产技术与配套系列机具的研制,这些都是基础理论指导下农机农艺相结合的硕果。

五、农业机械化科研发展之管见

农业机械化的名称就包含了"农业"、"机械""化"三方面含义,就是"农业"和"机械""化"在一起,即农艺农机相结合。

1.观念的转变。在农机化研究人员中,存在着重"机"轻"化"的错误观念。二者缺一不可,相辅相成,同等重要。在实践中"化"的研究既重要又难搞,它涉及到科学,又涉及到社会科学;既涉及到工程技术,又涉及到基础理论,同时又要研究应用技术和社会经济问题。需要知识面广,研究对象又很复杂,在我国农机界的基础又比较薄弱。应该充分重视并加强这方面研究。在市场经济的今天,还应注重经济效益,改变过去只看科研水平,不管生产力转化和能否有商品价值,通过鉴定就万事大吉的错误观念。

2.人才的培养。现时的农机课程设置以"机"为主,只有一门农学基础还与机械离得太远,因此应该从农机化教材改革作起,增加农业生物学和介绍宏观环境的生态学课程。编撰农业机械化专业自己的农学教材,培养农机农艺结合的"双料"人才。这样才能从根本上扭转重机轻化的现象。

鉴于农机化专业现状,农机农艺分割,许多农机专业人员要脱离农业,向机械化、自动化、电气化的方向发展也是学科发展所需要的。应该国外的经验,农机农艺相结合不是合并,在农机化专业中设立基础理论研究机构,调配专业人员,充实加强"化"方面的研究,为机械化、自动化、电气化提供理论依据,加强力量。

3.统一分区规划。对于在中国条件下实现农业机械化,特别是田间作业机械化的复杂程度认识不足。对各地的风土条件、作物种类、种植制度、栽培的复杂性,都没有联系农业机械化进行系统的调查研究,提出区域性因地制宜的,有理论数据的,可以进行定量指导的机械化作业体系。五十年来各地农业科技人员已作了大量工作,建议在全国立项,统一规划分区进行,补充完善总结各现有成果,提出我国不同地区的农业机械化种植宏观设计。同时要从传统狭窄的种植生产过程机械化束缚中解放出来。一方面对种植业要扩展到产前、产后农产品加工与销售;另一方面树立大农业观念,农林牧副渔各业的机械化也要全面考虑,拓宽农业机械化领域和。总之,中国仍然依靠种植业生产粮食,传统的机械化栽培方式还是目前农村中农业生产的主体,但展望未来,农林牧渔大农业观念的全面发展又是必然趋势,因此农业机械化研究应该深化与拓宽并重,同步发展。

4.如何结合是突破口。农机农艺相结合已深入人心,取得共识,但"如何结合"在理论与实践上都处于探索阶段,还有很长的路要走。这也是我国农业机械化近五十年来历程所提出来的重大课题,是我国农业机械化科学发展的突破口。

主要参考

(1)农机化司,北京农工大编:《中国农业机械化重要文献资料汇编》,北京农业大学出版社,1988.4。

(2)国家农委编:《农业集体化重要文件汇编(1949-1957)》,国家农委办公厅,1981.10。