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在社會發(fā)展的多個領(lǐng)域,都能夠發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)具有綜合性的特點,包含著多種學(xué)科內(nèi)容,例如控制學(xué)。從字面的理解來看,智能化技術(shù)的實際應(yīng)用是借助一定技術(shù)手段的實施,完成人工智能的機器操作目標,并且解決一些人力不能完成的問題。在較長時間的實踐應(yīng)用中,智能化技術(shù)逐漸走向成熟,在各個社會領(lǐng)域發(fā)揮的作用更加明顯。在電氣工程領(lǐng)域,利用智能化技術(shù)實現(xiàn)較好的自動化控制,經(jīng)過了較長時間實踐,應(yīng)用了多方面的電氣工程內(nèi)容,才得出了較強的實用性結(jié)論。因為智能化技術(shù)的應(yīng)用術(shù)語屬于高端的計算機技術(shù),所以,自動化控制工作中引入智能化技術(shù),必須有一定的計算機理論基礎(chǔ),否則將影響智能化技術(shù)的作用發(fā)揮。在智能化技術(shù)的不斷實踐應(yīng)用中,極大提高了自動化控制系統(tǒng)的運行速度,較好改善了電氣自動化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實現(xiàn)了人力資源配置的合理優(yōu)化。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中,自動化系統(tǒng)控制的實現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是,在實際的操作中,被控制對象往往需要十分復(fù)雜的動態(tài)方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設(shè)計對象模型的環(huán)節(jié)中,經(jīng)常會遇到無法科學(xué)預(yù)測、無法準確估量的一系列困難。然而,智能化系統(tǒng)的出現(xiàn),使這些困難得到了較好解決,極大促進了工作效率的提升,同時對于一些不可控制的因素,也實現(xiàn)了較好的控制,大大提升了自動化控制器的準確性。
(二)實現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實際應(yīng)用實現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制,隨時都可以完成對系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整,極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能,是對自動化控制順利實現(xiàn)的進一步保障。從這一項優(yōu)勢中就可以看到,和傳統(tǒng)的自動化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能,在電氣工程的自動化實踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢。
(三)實現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),智能化控制器可以實現(xiàn)一致性的智能化控制,很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且,在自動化控制的標準執(zhí)行上,即使遇到陌生的數(shù)據(jù),也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是,如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實際的應(yīng)用中沒有發(fā)揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個細節(jié),細致地進行分析,不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實踐應(yīng)用
(一)系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強的復(fù)雜性,雖然對工作人員要求十分嚴格,但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中,實現(xiàn)自動化控制的過程中經(jīng)常會遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時檢測診斷應(yīng)用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中,傳統(tǒng)的工程設(shè)計需要工作人員進行多次重復(fù)的實驗操作和改良,而且,在這一工作過程中,對工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計知識,還需要工作人員能夠很好的將知識理論應(yīng)用于實踐工作中。但是,在實際的設(shè)計工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經(jīng)常會漏掉一些具體的問題。所以,一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題,很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn),較好解決了這一問題。設(shè)計工作可以借助于計算機網(wǎng)絡(luò)完成,也可以借助于相關(guān)的軟件完成,既保證了設(shè)計中數(shù)據(jù)的準確性,也實現(xiàn)了設(shè)計樣式的豐富化,更能夠做到對復(fù)雜問題的及時處理,較好保證了自動化控制的穩(wěn)定性。
(三)系統(tǒng)的自動化控制
在電氣工程中,智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個控制環(huán)節(jié),能夠很好的實現(xiàn)整體性的自動化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實現(xiàn)的,一是模糊控制,二是專家系統(tǒng)控制,三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運用這三種控制手段,極大提升了自動化控制效率,使遠距離的自動化控制成為可能,增強了對電氣系統(tǒng)的運行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí),在信號處理方面得到了較大應(yīng)用。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:風(fēng)電項目;造價控制;造價人員管理
風(fēng)能屬于清潔的可再生能源,風(fēng)能的開發(fā)利用是我國乃至世界現(xiàn)階段新能源領(lǐng)域發(fā)展的重要方向。風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的重要形式,受國家投資激勵政策的影響,風(fēng)力發(fā)電具有美好的行業(yè)發(fā)展前景。風(fēng)力發(fā)電投資成本控制是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到很多環(huán)節(jié),主要包括開發(fā)期測算、建設(shè)過程中控制、竣工后評估等內(nèi)容。對于風(fēng)電投資企業(yè)來講,必須要以企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)為主導(dǎo),以項目管理團隊為主體,以完善的管理制度、一流的管理體制為保障,完善投資成本控制,最終控制工程造價。具體來講,就是要對一個工程項目進行綜合管理,依據(jù)其具體工作任務(wù)以及各個階段的實際情況來進行控制。筆者所在的北京天潤新能投資有限公司,主要從事風(fēng)電投資、開發(fā)、建設(shè)、運營、技術(shù)服務(wù)等相關(guān)業(yè)務(wù)。本文結(jié)合該公司完成的幾個風(fēng)電投資項目,對風(fēng)電投資項目工程造價控制的內(nèi)容進行了分析,對風(fēng)電投資企業(yè)工程造價人員管理提出了幾點建議,供參考。
1可行性研究階段的投資決策管理
在項目開發(fā)期,可行性研究階段對工程造價的影響程度最高,影響比例可達80%~90%。不同地區(qū)具有不同的風(fēng)場資源和地理條件,在項目前期的可研階段,對風(fēng)場的風(fēng)能資源、發(fā)電機組的選型和布置、方案設(shè)計、財務(wù)評價、當(dāng)?shù)卣吆蜕鐣l件這些綜合因素是否進行了科學(xué)、合理、全面的調(diào)查研究,將直接影響到以后各個建設(shè)階段工程造價的確定與控制,這一階段是決定工程造價的基礎(chǔ)階段。此時最重要的工作是要做好項目可行性研究階段的投資估算編制工作。投資估算具有較強的綜合性、概括性,其概略程度要與可行性研究報告相適應(yīng),投資估算的主要作用是為項目決策和投資控制提供依據(jù),往往根據(jù)歷史的預(yù)、決算資料和價格變動等資料編制。由于調(diào)查收集資料的來源不同,雖然經(jīng)過一定的分析整理,但有些資料仍有一定的局限性和片面性,使數(shù)據(jù)失準或漏項,難免會影響到投資估算的準確性,所以必須對項目設(shè)計方案和技術(shù)可行性向?qū)I(yè)部門和專業(yè)人員進行咨詢和驗證,有些信息還需去現(xiàn)場進行驗證。筆者在編制山西夏縣三期投資估算時,對夏縣二期項目進行了實地考察,獲得了無功補償裝置和GIS基礎(chǔ)需要新建、升壓站室外配電裝置采用GIS設(shè)備以及國家電網(wǎng)可能要新建變電站等信息,保證了投資估算的準確性,進而確保了項目的正確決策。投資估算范圍涉及建設(shè)前期、建設(shè)實施期和竣工驗收交付使用期等各個階段的費用支出,它在固定資產(chǎn)的形成過程中起著投資預(yù)測、投資控制、投資效益分析的作用,是合理確定項目投資的基礎(chǔ)。只有在可研階段科學(xué)地編制投資估算,才能保證決策項目的成功運行。在風(fēng)電項目投資估算的編制工作中,測算項目前期開發(fā)費用主要包括風(fēng)能資源、工程地質(zhì)、項目任務(wù)與規(guī)模、風(fēng)力發(fā)電機組的選型和布置、地方政策研究、地域環(huán)境特點、工程設(shè)計和地方社會因素等各個方面的費用。一個項目既要考慮前期開發(fā)階段狀況,還要考慮建設(shè)期的投資成本狀況,最后展望運營期利潤回收動向,進而綜合考慮決策建設(shè)項目是否可行,會不會有市場風(fēng)險。例如,內(nèi)蒙古阿拉善風(fēng)電項目地處內(nèi)蒙古大草原,地形為荒漠化草原,風(fēng)能資源條件好,當(dāng)?shù)厣鐣l件也有利于工期的推進,但內(nèi)蒙古風(fēng)電限電率高于山西,風(fēng)電運營期效益有缺陷;山西平魯石堂山項目地形為丘陵和平原地區(qū),風(fēng)能資源條件也較好,但受當(dāng)?shù)厣鐣蛩氐挠绊?,征地費用標準提高,征地費用增加,工期延長,項目不能按計劃工期發(fā)電,給公司造成了極大的損失;山西夏縣風(fēng)電項目雖地形為山地地區(qū),風(fēng)能資源條件也不如上述兩個項目,但當(dāng)?shù)厣鐣蓴_因素小,征地費用少,而且工期按計劃完成,項目能較早地投入運行獲得收入。
2設(shè)計階段的工程造價控制
項目根據(jù)可研報告作出決策后,下一步重要的工作就是設(shè)計階段的成本控制。設(shè)計階段的成本控制在整個建設(shè)項目的成本控制中占有重要地位,設(shè)計一旦定型,就決定了整個建設(shè)過程中投入的所有費用,直接關(guān)系著工程建設(shè)的效益。要做好設(shè)計階段的工程造價管理,可以從以下幾個方面做起。2.1進行方案設(shè)計招標設(shè)計院根據(jù)業(yè)主提供的風(fēng)機設(shè)備參數(shù)和設(shè)計任務(wù)委托書的要求,以投資估算為依據(jù)進行設(shè)計方案競選。業(yè)主在保證使用功能和設(shè)計質(zhì)量的情況下,從中選出通過運用技術(shù)標準和價值工程原理進行設(shè)計,實現(xiàn)技術(shù)與成本控制統(tǒng)一的優(yōu)化設(shè)計方案。2.2初步設(shè)計和施工圖設(shè)計業(yè)主確定了設(shè)計方案后,就要進行初步設(shè)計和施工圖設(shè)計,此時選擇一個設(shè)計水平高的團隊很關(guān)鍵,必須通過招標選擇一家業(yè)績突出、履約誠信、管理先進、技術(shù)一流的設(shè)計團隊。初步設(shè)計階段的設(shè)計概算不能超出投資估算,施工圖設(shè)計階段的施工圖預(yù)算不能超出設(shè)計概算。各設(shè)計階段的造價控制要做到有機聯(lián)系,相互制約、相互控制,共同組成工程造價的控制系統(tǒng)。開展限額設(shè)計,明確規(guī)定設(shè)計單位逐級控制工程造價的責(zé)任制,實行獎懲制。用同期已完成同類項目的工程造價為限額,當(dāng)初步設(shè)計概算或施工圖設(shè)計預(yù)算超過這個限額時,可按比例扣減設(shè)計院的利潤,反之低于這個限額時,可從節(jié)約的費用中拿出一部分對設(shè)計院進行獎勵。可采用差額定率累進法計算獎懲比例,節(jié)約或超支限額的比例越大,獎懲額也越多。在滿足技術(shù)標準和功能使用要求的前提下建立獎懲機制,可促使設(shè)計人員在進行設(shè)計時,自始至終都要考慮控制投資、優(yōu)化設(shè)計、降低建設(shè)成本,為公司獲取利潤。
3項目實施階段的工程造價控制
目前,國內(nèi)外建筑市場通過招標制來選擇設(shè)備供應(yīng)商和施工企業(yè)。招標有自行招標和委托招標兩種組織形式,采用公開招標和邀請招標兩種方式。只有推行和完善招投標制,利用市場競爭優(yōu)勝劣汰選擇合適的供應(yīng)商和施工企業(yè),才能合理地控制工程造價。在實際招標過程中,可以根據(jù)工程的規(guī)模、造價、工期要求等不同情況,采取不同的招標形式和招標方式。進行大型設(shè)備招標時,可以委托招標機構(gòu)采用公開招標的方式,擴大設(shè)備的選擇范圍,并且利用評標專家的專業(yè)知識,招到質(zhì)優(yōu)價廉的設(shè)備。風(fēng)電建筑安裝項目由于施工周期短,招標時宜采取邀請招標的方式,可預(yù)先建立施工單位資源庫,與業(yè)主有過友好合作、業(yè)績突出、履約誠信、工期和質(zhì)量能滿足設(shè)計要求,且未發(fā)生過糾紛的施工企業(yè),都可以進入到資源庫中。招標時,根據(jù)項目的地域性、工程特點、項目規(guī)模,向符合條件的施工企業(yè)發(fā)出投標邀請書,同時補充1~2家有實力的新施工企業(yè)進入到資源庫中參加投標。在此環(huán)節(jié),要加強招標文件的編制工作,招標文件要把工程現(xiàn)場條件、招標范圍、承包方式、工期及技術(shù)要求闡述明白,根據(jù)初步設(shè)計編制出工程量清單,工程量清單做到不丟項、不漏項,最重要的是要準確編制招標控制價。合理準確地編制招標控制價,不僅能使招標不出現(xiàn)廢標現(xiàn)象,保證招標的順利完成,而且能夠準確評定投標單位的報價,使真正有實力的企業(yè)中標,避免低于成本的施工企業(yè)中標,以保證后期合同順利履行,達到控制工程造價的目的。準確測算招標控制價,并不是一件簡單的事情。除了要擁有扎實的專業(yè)知識外,還要做好現(xiàn)場踏勘的工作,同時要做好建筑材料近期市場價格的調(diào)查工作。例如,此次內(nèi)蒙古阿拉善項目風(fēng)機基礎(chǔ)招標前,筆者親自到項目所在地進行實地查看,發(fā)現(xiàn)該項目施工場地土質(zhì)為戈壁灘,地勢平坦,又對當(dāng)?shù)氐慕ú膬r格進行了摸底調(diào)查,通過走訪建材經(jīng)銷商,并以采購商的身份到當(dāng)?shù)厮鄰S進行價格咨詢,獲得了有價值的建材價格。由于準備工作充分細致,招標控制價每一個分項單價的測算都合理準確。與投標單位進行價格談判時,很輕松地把投標單位的中標價控制到了招標控制價范圍內(nèi)。在分析中標單位的報價組成時,能指出中標單位的不平衡報價,并使中標單位接受對其進行修正的要求,規(guī)避了在后期辦理竣工結(jié)算時增加建設(shè)成本的風(fēng)險。招標工作結(jié)束后,余下的工作就是合同的談判和簽定。在簽定合同時,一定要將工程的施工范圍、雙方的權(quán)利和義務(wù)、承包方式、計價依據(jù)、付款方式、工期要求、質(zhì)量安全要求、合同價款的調(diào)整原則和方式、雙方爭議的解決方式等條款描述清楚,文字表述要嚴密、準確、規(guī)范。實踐表明,一份嚴密、準確的合同文件,能減少合同執(zhí)行過程中的糾紛、推諉扯皮、索賠現(xiàn)象,保證工程項目的順利進行,達到有效控制工程造價的目的。
4合同執(zhí)行過程中的造價管理
企業(yè)發(fā)展的最終目的是為了盈利,一個工程建設(shè)項目就好比一場大的戰(zhàn)役,投資企業(yè)的計劃經(jīng)營部門在這場戰(zhàn)役中承擔(dān)著重要的作用,作為經(jīng)營管理人員,在合同執(zhí)行過程中要采取各種措施,控制工程成本,為企業(yè)獲取利潤。在投標競爭的基礎(chǔ)上,業(yè)主可優(yōu)先考慮選擇民營企業(yè)作為施工單位。與國企相比,在某些方面,民營企業(yè)具有特有的長處和優(yōu)勢,例如,民營企業(yè)的管理機構(gòu)簡捷實用,管理成本較低;民營企業(yè)在施工管理中嚴謹務(wù)實,能按工期完成施工。在合同履行過程中,要做好反索賠工作。最基礎(chǔ)的工作是要編制好施工圖預(yù)算,做到工程計量準確。在支付工程月完成進度產(chǎn)值款時,技經(jīng)人員要經(jīng)常深入現(xiàn)場,掌握各種施工程序,了解現(xiàn)場施工與圖紙的不符之處,對各種隱蔽工程留下影像資料。例如,筆者在審核石堂山項目冬季施工工程量時,由于施工期已結(jié)束,錯失了現(xiàn)場獲取資料進行取證的時機,給準確審核工程量帶來了很大困難,由于承包單位提供了部分影像資料和施工日志,從中獲得了一些有價值的信息。對于施工單位的索賠簽證一定要及時跟進,通過現(xiàn)場取證準確掌握簽證內(nèi)容,杜絕施工隊伍多編、虛編工程預(yù)算。項目管理人員要控制好工程付款進度,避免出現(xiàn)工程款超付的情況。要加強甲供材料和設(shè)備的管理工作,設(shè)備成本的控制要從審批領(lǐng)用計劃入手,嚴格履行審批手續(xù),按定額計量發(fā)放,嚴禁超預(yù)算領(lǐng)用。要審慎做好簽證工作,嚴格控制工程變更,努力降低由于變更而產(chǎn)生的費用。對發(fā)生的相關(guān)索賠進行審核評估,按合同劃分索賠責(zé)任,搜集反索賠證據(jù),有效控制工程造價,從而為企業(yè)節(jié)約成本,創(chuàng)造最大的利潤。
5竣工決算制度及工程后評估管理
竣工決算是成本管理的最終結(jié)果,也是企業(yè)贏利的關(guān)鍵。目前,一些施工單位采取低價中標、后期加大索賠力度的策略來獲取利潤,到竣工結(jié)算期則抱著僥幸心理,會補辦各種各樣的資料,其中不乏虛假的和缺乏合同依據(jù)的資料,把結(jié)算價編得很高,認為報價高了會形成有利于他們的審計結(jié)果,最終導(dǎo)致結(jié)算周期過長,影響了項目的關(guān)閉時間和竣工驗收資料的提交時間,而且增加了業(yè)主的工作量,增加了投資成本,因此要采取針對性的措施,做好工程價款的審計工作。首先,對惡意多報的現(xiàn)象采取處罰規(guī)則,竣工結(jié)算審減金額達到一定比例時,按比例從審定結(jié)算金額中扣減一部分費用作為審計費用。其次,在施工過程中就要做好洽商、會議紀要、函文、工作聯(lián)系單、工程變更等原始資料和憑證的收集整理工作,提前做好評估審核工作,為竣工結(jié)算的反索賠奠定基礎(chǔ),達到“開源節(jié)流”的效果。要做好項目的后評估工作。后評估是對整個建設(shè)項目的綜合性評價,一個項目在開發(fā)前期、招投標期、建設(shè)期、竣工結(jié)算期,一定會出現(xiàn)各種各樣的問題。要組織項目的全體參與者進行總結(jié),提出和發(fā)現(xiàn)問題,通過分析問題,找出解決問題的方法和途徑。要學(xué)習(xí)和推廣整個項目建設(shè)期有效控制、全面管理造價的經(jīng)驗,提前預(yù)防造價控制上的缺陷,并采取風(fēng)險應(yīng)對措施,避免其再次發(fā)生。
6對風(fēng)電投資企業(yè)工程造價人員管理的建議
6.1提高工程造價人員的素質(zhì)
風(fēng)力發(fā)電工程新工藝、新方法的發(fā)展很快,作為一個合格的造價人員,必須具備全方位的專業(yè)知識和超強的學(xué)習(xí)能力。既要能編制審核建筑、電氣、機務(wù)方面的工程預(yù)結(jié)算,還要能編制投資估算、執(zhí)行概算,同時還要掌握招投標、合同管理等方面的知識,另外還需不斷地補充學(xué)習(xí)新的知識。因此,建議有關(guān)部門要根據(jù)實際情況,經(jīng)常組織造價人員進行培訓(xùn)和學(xué)習(xí),努力提高其工程造價管理水平。
6.2加強工程技術(shù)人員與造價人員的交流
在實際工作中,造價人員與技術(shù)人員要緊密配合、相互協(xié)調(diào),對工程進展進行現(xiàn)場調(diào)查,特別是造價人員應(yīng)及時對項目投資進行分析比較,提供造價信息給技術(shù)人員,能動地指導(dǎo)施工組織設(shè)計編制,使施工方案在滿足工程要求的前提下節(jié)約投資。
7結(jié)語
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【摘要】許多國家將交通、電力、通訊、倉儲等基礎(chǔ)設(shè)施稱為“社會間接資本”,其建設(shè)水平對吸引外商直接投資具有重要的影響。在承接產(chǎn)業(yè)梯度轉(zhuǎn)移中,長沙要加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度,完善各項配套設(shè)施,進一步優(yōu)化投資環(huán)境。
【關(guān)鍵詞】許多國家將交通、電力、通訊、倉儲等基礎(chǔ)設(shè)施 稱為“社會間接資本”
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【正文】
加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),優(yōu)化長沙外商投資環(huán)境許多國家將交通、電力、通訊、倉儲等基礎(chǔ)設(shè)施稱為“社會間接資本”,其建設(shè)水平對吸引外商直接投資具有重要的影響。在承接產(chǎn)業(yè)梯度轉(zhuǎn)移中,長沙要加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度,完善各項配套設(shè)施,進一步優(yōu)化投資環(huán)境。一是加快跨省市區(qū)的交通干線建設(shè),尤其要重點打造連接粵、港、澳和出??焖偻ǖ溃岣吲c粵、港、澳和出海港口之間的人流、物流速度,降低運輸成本,為商品進出口和粵、港、澳地區(qū)出口導(dǎo)向和勞動密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件。二是著力加強長株潭路網(wǎng)建設(shè),建成長株高速、黃萍高速、長潭西線高速,形成長株潭高速外環(huán)。三是完善骨架干線,加快國省道、縣鄉(xiāng)道改造步伐,全面形成市區(qū)到縣(市) 、縣(市) 到轄區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)“一小時交通圈”。四是在水路方面,長沙市要大力提升航道等級,完善港口設(shè)施和碼頭功能及噸級結(jié)構(gòu)。重點建設(shè)好霞凝新港工程, ,將其建成中國內(nèi)陸最具影響力的現(xiàn)代化航運港口;配套建設(shè)好霞凝物流園區(qū),形成干支相通、通江達海的內(nèi)河水上通道;加強與上海、中部口岸的“大通關(guān)”合作,積極探索區(qū)域通關(guān)改革,縮短長沙出海航程;五是著力加快市、縣(市) 、鄉(xiāng)(鎮(zhèn)) 三級客貨運站場建設(shè),基本形成以公路主樞紐為中心,各縣(市) 、鄉(xiāng)(鎮(zhèn)) 為連接點的客貨運輸網(wǎng)絡(luò);六是加快電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),優(yōu)化水、火、電比例結(jié)構(gòu),加快推進地區(qū)性電網(wǎng)與省網(wǎng)相連促進區(qū)域間電力互補,使電力供應(yīng)充足。
三、利用外資,促進長沙加工貿(mào)易的發(fā)展那么長沙如何利用外資,促進加工貿(mào)易的發(fā)展? 筆者認為可以采取下列政策措施:在貿(mào)易政策制訂的過程中將加工貿(mào)易的發(fā)展置于一個戰(zhàn)略的高度,重視和鼓勵其發(fā)展。在吸引加工貿(mào)易轉(zhuǎn)移方面制定較進取的策略,提供比珠三角和長三角更優(yōu)惠的引資條件,在政策、交通設(shè)施、電力和勞工等方面發(fā)揮長沙的吸引力,同時保持加工貿(mào)易政策的連續(xù)性和穩(wěn)定性,為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移創(chuàng)造良好的外部發(fā)展環(huán)境。積極開展加工貿(mào)易招商,實施外資帶動,推動加工貿(mào)易實現(xiàn)大跨越和大突破。將產(chǎn)業(yè)招商與加工貿(mào)易招商項目緊密結(jié)合起來,重點吸引一批科技含量高、輻射帶動性強、發(fā)展前景好的“配套協(xié)作型”加工貿(mào)易龍頭項目,延長加工貿(mào)易的產(chǎn)業(yè)鏈,提高加工貿(mào)易產(chǎn)品的深加工和精加工程度,釋放加工貿(mào)易的輻射能力和聚集效應(yīng),促進加工貿(mào)易由低層次向高層次轉(zhuǎn)移。我市的農(nóng)業(yè)資源和天然資源豐富,出口以糧食和其他原料等附加值較低的產(chǎn)品為主,如果能利用外資,大力發(fā)展配套的加工工業(yè),會有助于提升長沙的出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。充分發(fā)揮長沙在資源、人才、技術(shù)、交通等的比較優(yōu)勢,吸引跨國公司建設(shè)生產(chǎn)基地,設(shè)立研發(fā)中心和地區(qū)總部,更大范圍地聚集為跨國公司配套的加工制造商,形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)群。重點發(fā)展以IT為代表的關(guān)聯(lián)度大、技術(shù)含量高、輻射帶動強產(chǎn)品的加工貿(mào)易,不斷提高機電產(chǎn)品和高新技術(shù)產(chǎn)品比重。積極吸引和承接產(chǎn)業(yè)鏈中附加值更大的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、營銷、服務(wù)等環(huán)節(jié)的加工貿(mào)易。各區(qū)縣可結(jié)合本地實際,特別是結(jié)合本地的特色經(jīng)濟,培育潛力大、前景好、競爭力強的加工貿(mào)易龍頭產(chǎn)業(yè),帶動上下游企業(yè)配套發(fā)展,逐步建立起加工貿(mào)易出口基地。積極利用長沙金霞海關(guān)保稅物流中心的優(yōu)勢,降低加工貿(mào)易企業(yè)的物流成本。長沙金霞保稅物流中心將實現(xiàn)保稅倉儲、國際物流配送、簡單加工和增值服務(wù)、進出口貿(mào)易和轉(zhuǎn)口貿(mào)易、口岸功能和退稅功能、物流信息處理等多項功能,集海關(guān)、檢驗檢疫、物流基地、金融服務(wù)等功能于一體。我市加工貿(mào)易企業(yè)可充分利用其政策優(yōu)勢,將深加工結(jié)轉(zhuǎn)產(chǎn)品直接出口到保稅物流中心,然后由下游企業(yè)從保稅物流中心進口,節(jié)約物流成本。
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1 河北地標編制的基本情況
河北地標是由河北省工業(yè)和信息化廳提出的,其編制計劃為河北省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《關(guān)于下達2013年河北省地方標準制修訂項目計劃的通知》(冀質(zhì)監(jiān)函 [2013]223號),項目承擔(dān)單位為農(nóng)業(yè)部建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(唐山)。
在煙氣脫硫方法按有無液相介入劃分的濕法、半干法、干法、電子束法和海水法等分類中,濕式鈣法脫硫在河北的應(yīng)用企業(yè)較多,其脫硫劑主要包括石灰石粉和生石灰。這也與我省環(huán)保部門制定的《污染治理技術(shù)規(guī)范》相適應(yīng),該規(guī)范中要求200MW以上機組全部采用濕式鈣法或雙循環(huán)式鈣法脫硫工藝,其脫硫效率必須達到95%以上;同時要求200MW以下小型發(fā)電鍋爐逐步淘汰,且脫硫效率低于90%的半干法或循環(huán)流化床工藝也必須退出脫硫市場。
在我省,大多數(shù)發(fā)電廠的濕式鈣法煙氣脫硫系統(tǒng)均是直接購入石灰石粉用作吸收劑,這樣,脫硫系統(tǒng)占地面積小,工序簡單。由于煙氣脫硫裝置可以隨石灰石成分有一定的變化范圍,因此,對石灰石成分的要求的標準不一。但這種變化調(diào)節(jié)通常是以犧牲脫硫效率為代價的,為保證達到規(guī)定的脫硫效率,各脫硫公司多根據(jù)自己積累的運行經(jīng)驗,對石灰石粉的成分指標提出自己的要求。如表1、表2、表3是三個不同企業(yè)不同時期對石灰石品質(zhì)的要求。
標準起草組通過對國內(nèi)外相關(guān)標準的現(xiàn)狀調(diào)研,然后參照我國現(xiàn)行的檢測技術(shù)規(guī)范[3]及重慶市煙氣脫硫(濕法)石灰石粉地方標準,討論確定了標準起草的思路和框架。又針對CaCO3、MgCO3、酸不溶物、反應(yīng)活性等幾個重要技術(shù)指標,通過廣泛征求意見,研究界定了指標的限值。
2 河北地標與重慶地標的比較
2.1 產(chǎn)品等級劃分方式不同
重慶地標分等為優(yōu)等品、一等品、二等品;河北地標等級劃分為I級、II級、III級三個等級。雖有區(qū)別,但本質(zhì)相同。
2.2 技術(shù)要求既有相同點也有不同點
重慶地標從項目上僅規(guī)定了外觀、氧化鈣含量、細度(0.063mm方孔篩篩余)和水分四項指標。河北地標除外觀、水分與重慶基本一致外,氧化鈣含量、細度指標均有明顯提高,且增加了MgCO3含量、酸不溶物指標,并要求報告反應(yīng)速率(轉(zhuǎn)化分數(shù)達到0.8時所用時間)測定值。
2.3 氧化鈣或CaCO3含量區(qū)別較大
重慶地標氧化鈣含量按優(yōu)等品、一等品、二等品分別為≥50.4、≥49.5、≥47.5(換算成CaCO3含量分別為≥89.95、≥88.35、≥84.78)。相對于河北地標中CaCO3含量分別為≥94.0、≥92.0、≥90.0(換算成CaO含量分別為≥52.67、≥51.55、≥50.43)的要求是偏低的,客觀上有利于提高石灰石開采利用率。但就河北而言,多數(shù)脫硫企業(yè)面對嚴格的脫硫效率要求,普遍提出的CaCO3含量均在90.0%以上,并對影響脫硫效率的有害成分提出不同的限制要求。這也與石灰石資源豐富且低CaCO3含量石灰石利用方式較多的現(xiàn)狀,以及脫硫企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員較缺乏的現(xiàn)實有關(guān)。更由于脫硫企業(yè)曾發(fā)生的多次堵管事故,而不得不改用高品位生石灰救急的負面影響,為平衡供需雙方關(guān)系,在編制標準時,我們支持了最低CaCO3含量在90.0%以上的要求。 [本文由WWw. dYlw.NE t提供,第 一論 文網(wǎng)專業(yè)寫作職稱論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨]
2.4 河北地標增加了有害成分MgCO3和酸不溶物的限制要求
由于影響脫硫效率的石灰石粉品質(zhì)因素主要包括:石灰石成礦年代、晶體結(jié)構(gòu)、CaCO3含量、MgCO3含量、雜質(zhì)含量(主要是不溶性的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物)、粒徑(細度)有關(guān)。同時,石灰石所處運行環(huán)境的pH值、漿液中Cl-含量、Na+含量、F-含量、甲酸含量、漿液溫度、攪拌速率與攪拌強度、添加劑的質(zhì)量與品種、CO2分壓、曝氣效果以及煙塵中的可溶性Al3+、Fe3+、Zn2+對反應(yīng)活性影響也較大。
結(jié)合企業(yè)脫硫?qū)嵺`和莊滬豐[4]、鐘毅[5]等人的研究,我們確定控制的化學(xué)成分包括CaCO3含量、MgCO3含量、酸不溶物。其意義在于:
2.4.1 反應(yīng)活性和脫硫效率的要求
石灰石礦通常有三種存在形式:一是以方解石形式時,其石灰石含量較高,達98%,氧化鎂含量較低,對于石灰石-石膏來說是比較好的脫硫劑。二是以白云石形式存在時,其分子式為CaMg(CO3)2,這種石灰石是在地質(zhì)變化過程中,鈣原子被告鎂原子代替自然形成的,而CaCO3與MgCO3是晶體間的力結(jié)合,其溶解度比CaCO3更低,對于石灰石-石膏脫硫系統(tǒng)而言,在pH值為5.2條件下,幾乎沒有活性。三是兩種晶體結(jié)合物,既有單獨的石灰石晶體,也有以白云石形式存在的混合物。如果氧化鎂是以活性MgCO3形式存在時,而不是以CaMg(CO3)2形式存在時,煙氣脫硫用石灰石粉的活性也差別很大。由于石灰石品質(zhì)是由CaO含量決定,石灰石純度越高,脫硫效果越好,因此需要對氧化鈣、氧化鎂含量、雜質(zhì)含量(主要是不溶性的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物)等加以規(guī)定。
2.4.2 運行控制和成本控制的要求
由于石灰石的成礦年代和CaCO3含量不同,其反應(yīng)活性差異較大,CaCO3含量越高活性越大。而白云石比方解石的溶解速率低3~10倍,當(dāng)石灰石純度較低或要求的石灰石利用率較高時,白云石等雜質(zhì)會大大降低石灰石的溶解度。MgCO3含量過高時,還容易產(chǎn)生大量可溶性的MgSO3,從而減小SO2氣相擴散的化學(xué)反應(yīng)推動力,嚴重影響脫硫化學(xué)反應(yīng)的有效進行,且石灰石中CaCO3含量太低時會由于雜質(zhì)較多而給運行帶來一些問題,造成吸收劑耗量和成本費用增加。
2.4.3 促進生成優(yōu)質(zhì)脫硫石膏以便循環(huán)再利用的要求
煙氣脫硫石膏[6]標準中規(guī)定干基二水硫酸鈣含量分別不小于95%、90%、85%時劃分為三個等級。其余組分大多為未充分利用的石灰石中CaCO3。對于不能達到分級要求的脫硫產(chǎn)物,一般采用丟棄形式,廢液也隨廢水排放,從而會對環(huán)境造成新的污染。而造成脫硫石膏無法順利生成的原因除了運行中的各種因素以外,因石灰石品位過低造成的循環(huán)利用率不高也是重要原因。因此也需要控制石灰石中CaCO3含量在9 0%以上。
考慮到上述原因,我們根據(jù)匯總相關(guān)實驗數(shù)據(jù),規(guī)定MgCO3和酸不溶物的限值分別為≤5.0和≤6.0。
2.5 兩地地標中細度指標要求也有差別
石灰石粉細度也是影響脫硫效率的一個重要因素。對于純度較高的石灰石,粒徑對反應(yīng)活性的影響遠大于石灰石種類和成分的影響。反應(yīng)接觸面很大程度上決定化學(xué)反應(yīng)速率,石灰石粉越細,單位質(zhì)量接觸面積越大。較細的石灰石顆粒各反應(yīng)速率高,更快的吸收SO2氣體,脫硫效率及石灰石利用率較高。一般情況下,0.063mm篩余小于10%時,即可滿足脫硫時的粒徑要求。粒徑越細,越有利于氣液反應(yīng),提高SO2氣體吸收率。
重慶地方標準規(guī)定的是0.063mm篩余小于5.0%。而我省電廠通常采用325目篩(約0.045mm)手工干篩法測定并要求細度過篩率90%以上,即篩余小于10%。通過測定0.045mm、0.080mm負壓篩細度與0.063mm干篩細度相比,感覺干篩數(shù)值不穩(wěn)定,與負壓篩的波動有的數(shù)據(jù)不可靠。
鑒于水泥負壓篩析儀測定石灰石粉細度是成熟的方法,因此選用GB/T 1345-2005《水泥細度檢驗方法 篩析法》規(guī)定的45μm篩及其篩析方法,且規(guī)定45μm篩余≤10.0%。這個指標是綜合考慮以下因素而確定的:一是為保證反應(yīng)活性滿足脫硫效率要求;二是為保證能源成本較低。由于現(xiàn)石灰石粉加工多為立式輥磨機或大型管磨機,均能在保證脫硫效率條件下兼顧經(jīng)濟性,也基本符合實際脫硫時石灰石粉的粒徑情況。
2.6 河北地標中增加了反應(yīng)速率指標
石灰石作為吸收劑的特性不僅包括其化學(xué)成分,主要也包括其反應(yīng)活性,脫硫系統(tǒng)的堿量是通過石灰石粉的溶解來提供,吸收劑的活性影響到吸收劑的溶解度和溶解速度,是表示一種在酸性環(huán)境中的轉(zhuǎn)化特性?;钚暂^高的石灰石在保持相同石灰石利用率的情況下,可以達到較高的SO2脫除效率。石灰石反應(yīng)活性高,石灰石利用率也高。石灰石品質(zhì)不同,對生產(chǎn)控制有很大的影響,因此,生產(chǎn)中要綜合考慮各個因素。
吸收劑的活性包含吸收劑種類、物化特性和與其反應(yīng)的酸性環(huán)境。吸收劑的物化特性包括:純度、晶體結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)含量、粒徑分布以及包括內(nèi)表面(即孔隙率)在內(nèi)的單位質(zhì)量總表面積和堆積密度。對于石灰石粉,其反應(yīng)活性的測試方法目前主要為反應(yīng)速率法、MET法等兩種方法。反應(yīng)速率法即固定pH值為5.5、反應(yīng)溫度50℃和攪拌速度800r/min條件下的鹽酸滴定法,表征反應(yīng)時間與耗酸量的關(guān)系。因為我國已有電力標準[7]就是采用該法表征石灰石粉反應(yīng)活性的,因此我們引用了該方法標準,與現(xiàn)有標準相銜接,突出了做為吸收劑石灰石粉的性能特點。
影響石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝效率的因素,除了吸收劑本身質(zhì)量如純度、粒度、雜質(zhì)含量之外,過程控制質(zhì)量、吸收塔工作環(huán)境、機組的煙氣參數(shù),如溫度、SO2濃度、氧氣量、粉塵濃度等也不同程度的影響脫硫反應(yīng)進程。
3 試驗方法的選擇
(1)CaCO3:河北地標中按GB/T 5762-2012或GB/T 3286.1-2012進行CaO含量的測定。有異議時,按GB/T 5762-2012進行。重慶地標采用GB/T 5762-2000中EDTA法測定CaO含量。因此方法基本一致。
(2)MgCO3含量:河北地標中按GB/T 5762或GB/T 3286.1進行MgO含量的測定。有異議時,按GB/T 5762進行。
(3)含水量:同樣為烘箱法。
(4)酸不溶物:河北地標中按JC/T 478.2-2013鹽酸法進行。
(5)反應(yīng)速率:河北地標中按DL/T 943進行。
4 結(jié)束語
河北地標雖較重慶地標在某些技術(shù)指標要求上較為嚴格,但相信隨著脫硫技術(shù)裝備的進步和專業(yè)技術(shù)人員水平的提高,一定可以在不遠的將來把某些指標降到重慶地標水平,以更好地提高石灰石資源利用率。 [本文由WWw. dYlw.NE t提供,第 一論 文網(wǎng)專業(yè)寫作職稱論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨]
參考文獻
[1]河北省地方標準.DB13/T 2032-2014.煙氣脫硫(濕法)用石灰石粉[S]
[2]重慶市地方標準.DB50T 378-2011.煙氣脫硫(濕法)石灰石粉[S].
[3]中華人民共和國行業(yè)標準.DL/T 986-2005.濕法煙氣脫硫工藝性能檢測技術(shù)規(guī)范[S].
[4]莊滬豐.石灰石粉品質(zhì)對濕法煙氣脫硫性能的影響[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2008,9:24-27.
[5]鐘毅,林永明,高翔,等.石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)石灰石活性影響因素研究[J].電站系統(tǒng)工程,2005,4.
[6]中華人民共和國行業(yè)標準.JC/T 2074-2011.煙氣脫硫石膏.
一、網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的建立
1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實VR( Virtual Reality) 是近幾年來信息技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物, 畢業(yè)論文是一門在計算機圖形學(xué)、計算機仿真技術(shù)、人機接口技術(shù)、多媒體技術(shù)和傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的交叉學(xué)科。其基本方法和目標是集成并利用高性能的計算機軟硬件及各類傳感器創(chuàng)建一個使參與者處于身臨其境的、具有完善的交互能力、能幫助和啟發(fā)構(gòu)思的信息環(huán)境, 即讓用戶在人工合成的環(huán)境里獲得角色的體驗。
虛擬現(xiàn)實具有三個基本特征。沉浸性, 是指觀察者對虛擬世界的情感反映, 這種感覺能使用戶全方位地投入這個虛擬世界, 這是虛擬現(xiàn)實的首要特征。交互性, 是指虛擬現(xiàn)實是一個開放的環(huán)境, 能對用戶的輸入作出響應(yīng), 并能通過監(jiān)控裝置來影響用戶和被用戶影響。想象性, 是指虛擬現(xiàn)實不僅是一個媒體、一個高級用戶界面, 還是一個應(yīng)用系統(tǒng), 它以生動形象的形式反映設(shè)計者的思想。虛擬現(xiàn)實的三個基本特征強調(diào)了人在這個系統(tǒng)中的主導(dǎo)作用。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)按其功能不同, 可以分為三種類型: 沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。其中,桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是運用軟件編程方法在顯示器上顯示三維場景, 用戶通過鍵盤、鼠標等設(shè)備與虛擬場景交互, 它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、成本較低, 易于推廣。
2.網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室
所謂網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室, 是指利用區(qū)域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng), 由虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成的一類適于進行虛擬實驗的實驗系統(tǒng), 包括相應(yīng)的實驗室環(huán)境、有關(guān)的實驗儀器設(shè)備、實驗對象及實驗信息資源等。虛擬實驗室可以是某一現(xiàn)實實驗室的真實實現(xiàn), 也可以是虛擬構(gòu)想的實驗室, 虛擬實驗通過虛擬實驗室進行。在虛擬實驗中, 實驗者有逼真的感覺, 有身臨其境的感受, 好像是真正在現(xiàn)實實驗室里近距離進行現(xiàn)場操作。在虛擬實驗中, 沒有一個有形的實驗室, 也沒有以實物形態(tài)存在的實驗工具與實驗對象, 實驗過程主要是對虛擬物的操作。
3.計算機專業(yè)虛擬實驗室的創(chuàng)建
構(gòu)建專業(yè)虛擬實驗室, 其實就是搭建一個網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng), 包括硬件、軟件及管理三個方面。在硬件上,
目前各校都建立了校園網(wǎng)絡(luò)并接入了互聯(lián)網(wǎng), 這些基礎(chǔ)設(shè)施基本可以滿足需求, 不需要太多的投入。在軟件方面, 一個是實驗室平臺軟件系統(tǒng)的開發(fā), 它與網(wǎng)站建設(shè)相聯(lián)系; 另一個是網(wǎng)站的內(nèi)容( 實驗內(nèi)容) 建設(shè), 這是實驗室建設(shè)的關(guān)鍵。虛擬實驗室應(yīng)有可以做的實驗來支撐, 不然軟件平臺就是一個空架子, 形同虛設(shè)。同時, 該平臺上還應(yīng)有實驗管理的支持, 對實驗儀器、實驗報告、實驗指導(dǎo)、實驗成績及網(wǎng)上答疑等進行有效管理, 并對虛擬實驗室進行監(jiān)控, 計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室系統(tǒng)各模塊的主要功能如下。
( 1) 實驗管理模塊, 由學(xué)生管理、教師管理、儀器管理和學(xué)生成績管理等組成。碩士論文在學(xué)生管理方面, 學(xué)生通過瀏覽器進行注冊登錄, 登陸成功后可瀏覽實驗項目, 查看實驗的詳細資料, 預(yù)約實驗項目及做實驗的時間, 在線發(fā)送和接受消息, 進行問題討論, 進行實驗登記, 實驗完成后可通過網(wǎng)絡(luò)寫實驗報告并提交報告。教師管理方面, 可對實驗內(nèi)容添加、修改、整理、刪除, 對學(xué)生提交的實驗報告列表, 批改實驗報告, 填寫評語和成績, 提交批改結(jié)果, 與學(xué)生進行討論。儀器管理方面, 對新設(shè)計開發(fā)的虛擬儀器上傳并進行分類整理, 以便實驗使用。成績管理方面對學(xué)生的實驗情況( 實驗次數(shù)、實驗報告及完成情況) 給出成績, 并進行統(tǒng)計分析及提供查詢等。
( 2) 儀器展示模塊, 對虛擬實驗室可用虛擬元器件、虛擬儀器設(shè)備分門別類地進行管理, 以圖形的方式直觀呈現(xiàn)出來, 供學(xué)生在實驗時進行選擇。
( 3) 實驗指導(dǎo)模塊, 包括實驗介紹、實驗方法、實驗項目的重點及難點、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗準備、實驗任?wù)、實驗過程、實驗報告的要求及實驗應(yīng)注意的事項等。
( 4) 實驗報告模塊, 主要對學(xué)生完成實驗后, 提供相關(guān)的實驗報告模板, 供學(xué)生下載, 由學(xué)生填寫相關(guān)內(nèi)容以及實驗的結(jié)果, 完成后上傳電子版實驗報告, 由教師進行批閱, 并進行記載。
( 5) 實驗答疑模塊, 由專業(yè)教師對學(xué)生實驗中出現(xiàn)的疑難問題進行及時解答, 幫助學(xué)生順利通過實驗。同時了解學(xué)生對實驗的掌握程度, 并及時反饋、調(diào)整教學(xué)。
( 6) 論壇交流模塊, 教師和學(xué)生可以通過論壇進行充分的交流, 學(xué)生可以將實驗中的收獲、經(jīng)驗和體會及問題到論壇上, 教師可以將一些典型的問題提出來, 供大家探討。學(xué)生在這樣寬松的環(huán)境下發(fā)表自己的見解, 教師從中可以得到及時的實驗教學(xué)反饋信息, 以便整改。
( 7) 虛擬實驗?zāi)K, 是虛擬實驗室建設(shè)的重要部分。學(xué)生通過該模塊進行虛擬實驗, 醫(yī)學(xué)論文以達到鞏固強化知識的目的。該模塊內(nèi)容根據(jù)專業(yè)學(xué)習(xí)的具體情況及實驗建設(shè)條件, 可不斷增加。計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室系統(tǒng)的建設(shè), 可以引入其他學(xué)校的虛擬實驗室中。這種方式比較簡單, 容易實現(xiàn), 見效較快。但需要投入較多的軟件購置費用,同時也需要結(jié)合本校的實際情況進行一些調(diào)整, 有一個磨合期。另一種是因地制宜, 自主開發(fā)。根據(jù)本校的實際教學(xué)和實驗情況, 結(jié)合學(xué)生的實際水平, 由任課教師或聘請部分專家組成開發(fā)小組, 進行一系列的虛擬實驗項目的開發(fā)研究, 并將研究的成果連接到虛擬實驗室中, 逐漸擴充直至完善。這種方式比較靈活, 能充分發(fā)揮教師的積極性, 能有針對性地進行設(shè)計開發(fā), 適合學(xué)生的實際情況, 學(xué)生容易接受, 并且經(jīng)費投入較少。缺點是開發(fā)周期較長, 系統(tǒng)性不夠, 水平有限。也可以將上述兩種方式結(jié)合起來, 一是引入、購置部分自己不宜開發(fā)的實驗項目, 二是結(jié)合自身的優(yōu)勢和長處開發(fā)一些實驗項目, 如非交互性的、演示性的虛擬實驗項目等。
二、加強網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的管理
1.加強用戶管理, 為每個學(xué)生分配賬號。對學(xué)生進入虛擬實驗室, 使用實驗室做虛擬實驗等進行登記保存。鼓勵學(xué)生經(jīng)常訪問虛擬實驗室, 在上面提出問題、發(fā)表見解, 做好實驗, 努力提高虛擬實驗室的人氣。
2.全天候開放虛擬實驗室。學(xué)生可以隨時進入虛擬實驗實自己動手組織實驗, 自己設(shè)計實驗方案, 動手完成實驗, 整理和總結(jié)實驗數(shù)據(jù), 職稱論文提交實驗報告, 培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力, 逐步向以“學(xué)生為中心”的自主個性發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。
3.組織專業(yè)教師網(wǎng)上指導(dǎo)與答疑, 參與論壇討論交流, 及時批改實驗報告, 為學(xué)生順利完成實驗提供服務(wù)。在虛擬實驗室中, 教師應(yīng)對學(xué)生提出的疑問盡快給出幫助和解答, 并進行必要的指導(dǎo)。在實驗室論壇上發(fā)表觀點, 提出問題讓學(xué)生思考, 使師生在虛擬實驗室中有較強的互動性, 教師應(yīng)充當(dāng)好學(xué)生實驗的合作者和知識的建構(gòu)者的角色。
4. 對學(xué)生在虛擬實驗室的表現(xiàn)及實驗效果進行
評價。針對學(xué)生每一門課程的虛擬實驗完成情況、實驗報告、網(wǎng)上提問、論壇發(fā)帖的情況, 給學(xué)生一個成績和評價, 反饋給學(xué)生, 英語論文并與該課程的正常實物實驗一起記入實驗總分。教師也要在對學(xué)生評價的同時, 征求學(xué)生對虛擬實驗室的意見, 對學(xué)生反饋的信息進行整改。
計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的建立, 可以很好地解決目前硬件設(shè)備跟不上實驗的要求、學(xué)生實驗時間不夠用等問題, 對于提高學(xué)生的動手能力、分析問題和解決實際問題的能力具有非常重要的意義。但在具體應(yīng)用中還要注意處理好“虛擬實驗”和“實物實驗”的關(guān)系, 不能一味地強調(diào)虛擬實驗, 要“虛實”結(jié)合, 既相互補充, 又各有側(cè)重, 這樣才能取得很好的實驗教學(xué)效果。同時, 在虛擬實驗中要注意培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)?、一絲不茍的科學(xué)實驗作風(fēng)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:計算機應(yīng)用;裝配規(guī)劃;綜述;虛擬現(xiàn)實;軟計算;協(xié)同裝配
裝配是產(chǎn)品生命周期的重要環(huán)節(jié),是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的主要過程。寫作畢業(yè)論文裝配成本占產(chǎn)品制造成本40%~50%,裝配自動化一直是制造自動化中的瓶頸問題。裝配規(guī)劃是在給定產(chǎn)品與相關(guān)制造資源的完整描述前提下,得到產(chǎn)品詳細的裝配方案的過程,對指導(dǎo)產(chǎn)品可裝配性設(shè)計、提高產(chǎn)品裝配質(zhì)量和降低裝配成本具有重要意義。產(chǎn)品的裝配規(guī)劃通常需要得到零部件的裝配序列、裝配路徑、使用的工裝夾具和裝配時間等內(nèi)容[1]~[3]。
較早的傳統(tǒng)裝配規(guī)劃采用人工方式,工藝人員根據(jù)設(shè)計圖紙和技術(shù)文檔,通過分析產(chǎn)品裝配圖中零件的幾何形狀和位置關(guān)系,必要時再和設(shè)計人員進行討論,進一步明確設(shè)計者的真正意圖,利用自己的經(jīng)驗和知識規(guī)劃出產(chǎn)品的裝配方案。這種方法工作量大、效率低,且難于保證裝配方案的經(jīng)濟性。
隨著計算機集成制造CIMS和并行工程CE技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,一方面對裝配相關(guān)的設(shè)計技術(shù)提出了計算機化的要求,以提高和產(chǎn)品開發(fā)過程中其他環(huán)節(jié)的集成化程度。另一方面要求裝配方案的優(yōu)化以降低成本和縮短規(guī)劃時間以加快產(chǎn)品開發(fā)進程。受“需求牽引”和“技術(shù)推動”兩方面的影響,80年代初,出現(xiàn)了對計算機輔助裝配規(guī)劃(ComputerAidedAssemblyPlanning,CAAP)技術(shù)的研究。到目前為止,CAAP經(jīng)歷了幾個不同的發(fā)展階段,出現(xiàn)了4種代表性的方法,按照出現(xiàn)的時間順序及方法的特點,筆者將其歸結(jié)為經(jīng)典裝配規(guī)劃方法、虛擬裝配規(guī)劃方法、裝配規(guī)劃軟計算方法和協(xié)同裝配規(guī)劃方法。
1經(jīng)典裝配規(guī)劃方法
早期CAAP的研究側(cè)重于裝配序列的規(guī)劃,以產(chǎn)品CAD裝配模型為基礎(chǔ),寫作碩士論文一般采用幾何推理的方法,通過產(chǎn)品裝配建模、裝配序列推理和表達以及裝配序列評價和選擇為產(chǎn)品面向裝配的設(shè)計和裝配工藝規(guī)劃提供指導(dǎo)和支持,其過程通常如圖1所示。
1.1產(chǎn)品裝配建模
產(chǎn)品裝配模型是裝配規(guī)劃的基礎(chǔ),為裝配規(guī)劃提供裝配體和零部件的相關(guān)信息。常用的裝配信息表達模型可分為圖模型和矩陣模型。法國學(xué)者Bourjauct提出了聯(lián)系圖模型[4],將零件之間的物理接觸關(guān)系定義為聯(lián)系即裝配關(guān)系,圖中的節(jié)點對應(yīng)零件,邊表示所連接的零件間至少有一種裝配關(guān)系。關(guān)系模型[5]進一步區(qū)分了零件之間的接觸關(guān)系和聯(lián)接關(guān)系,圖中包含3種實體類型:零件、接觸和聯(lián)接,邊表達了實體間的關(guān)系。產(chǎn)品等級裝配模型[6]將裝配體看成具有層次結(jié)構(gòu)性,即裝配體可以分解為子裝配體,子裝配體又可分解為下級子裝配體和零件的集合,以此表達產(chǎn)品的裝配組成。
矩陣比圖易于計算機表達和實現(xiàn)。Dini和Santochi[7]利用干涉矩陣、接觸矩陣和連接矩陣表達產(chǎn)品,干涉矩陣描述了零部件間沿坐標軸方向裝配時相互間的干涉情況,接觸矩陣描述了零部件間的物理接觸狀態(tài),連接矩陣描述了零部件間的連接類型。為減少矩陣的數(shù)量,Huang[8]等把6個干涉矩陣合并為一個拆卸矩陣,集成的表達零部件間沿坐標軸方向的干涉情況。
1.2裝配序列推理和表達
基于聯(lián)系圖模型,Bourjauct采用人機交互“問答式”方法獲取裝配優(yōu)先約束關(guān)系[4],寫作醫(yī)學(xué)論文隨后DeFazio和Whitney[9],Baldwin[10]等人的工作進一步較少了需要由用戶回答問題的數(shù)量,然后通過對裝配優(yōu)約束關(guān)系進行推理得到聯(lián)絡(luò)建立優(yōu)先關(guān)系的層次模型表達產(chǎn)品的裝配序列。
“割集”法是基于拆卸策略的裝配規(guī)劃中通常采用的圖論算法。HomemdeMell和Sanderson[5]通過對產(chǎn)品聯(lián)接圖進行縮并,利用“割集”算法對聯(lián)接圖進行循環(huán)分解,生成所有可能的子裝配體,直到不可再分。并提出了裝配序列的AND/OR圖表達方法,圖中的節(jié)點對應(yīng)裝配過程中的子裝配體或零件,超弧表達將子裝配體或零件聯(lián)接在一起形成更大子裝配體的裝配操作。因為“割集”算法的計算復(fù)雜性為O(3N)(N為零件個數(shù)),因此,對于復(fù)雜產(chǎn)品的裝配順序規(guī)劃存在指數(shù)爆炸問題,這是難以讓人接受的。
1.3裝配序列評價和選擇
裝配序列的選擇對裝配線設(shè)計、裝配成本、裝配設(shè)備選擇有很大影響,寫作職稱論文而評價是選擇的基礎(chǔ)。裝配序列的評價可分為定性和定量兩方面因素[11]~[13],定性因素主要考慮的有裝配方向換向的頻度、子裝配體的穩(wěn)定性和安全性、裝配操作任務(wù)間的并行性、子裝配體的結(jié)合性和模塊性、緊固件的裝配、零件的聚合等。定量因素主要考慮的有整個裝配時間(包括子裝配體的操作時間、運輸時間等)、整個裝配成本(包括勞動成本、夾緊和加工成本)、產(chǎn)品在裝配中再定位的次數(shù)、夾具的數(shù)目、操作者的數(shù)目、機器人手爪的數(shù)目、工作臺的數(shù)目等。
更多的經(jīng)典裝配規(guī)劃方法研究文獻可以參見TexasA&M大學(xué)Wolter教授的“AssemblyPlanningBibliography”[14],其中收集了自1980年起近15年經(jīng)典裝配規(guī)劃方法的相關(guān)研究。經(jīng)典方法一般表達出全部的序列解空間,這使它可能從中找出最優(yōu)的裝配序列,但隨著產(chǎn)品中零件數(shù)量的增加,解空間的組合爆炸給序列的存儲、選優(yōu)帶來極大困難;且序列的幾何推理方法不易融入人類的裝配知識,難免產(chǎn)生眾多幾何可行但工藝不可行的序列結(jié)果。
2虛擬裝配規(guī)劃方法
虛擬現(xiàn)實技術(shù)為裝配規(guī)劃的“人-機”協(xié)同工作提供了契機。虛擬裝配是指由操作者通過數(shù)據(jù)手套和三維立體顯示設(shè)備直接三維操作虛擬零部件來模擬裝配/拆卸過程,無需產(chǎn)品或支撐過程的物理實現(xiàn),通過分析、先驗?zāi)P?、可視化和?shù)據(jù)表達等手段,利用計算機工具來安排或輔助與裝配有關(guān)的工程決策[15]。虛擬裝配過程中,人機可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,即人通過直覺/裝配經(jīng)驗和知識決定產(chǎn)品的裝配過程,但不能精確地判斷當(dāng)前所有可能裝配的零件,也不太可能準確判定裝配某一零件后裝配體的穩(wěn)定性等因素,而通過一定算法和規(guī)則實現(xiàn)的機器智能剛好彌補人的不足。虛擬裝配方法得到的不僅僅是零件的順序,還可以包括零件路徑、裝配工具、夾具和工作臺等信息。圖2為虛擬裝配規(guī)劃的工作步驟。
國外虛擬裝配規(guī)劃的研究以沉浸式虛擬裝配環(huán)境VADE[16],[17](VirtualAssemblyDesignEnvironment)為代表,寫作英語論文通過建立一個裝配規(guī)劃和評價的虛擬環(huán)境來探索運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行設(shè)計、制造的潛在技術(shù)可能性,為機械系統(tǒng)裝配體的規(guī)劃、評價和驗證提供支持。在虛擬環(huán)境中,利用提取并導(dǎo)入的CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的裝配約束信息引導(dǎo)裝配過程;通過引入了質(zhì)量、慣性和加速度等物理屬性,基于物理特性進行裝配建模,逼真地模擬真實裝配環(huán)境;支持雙手的靈活裝配和操作;記錄虛擬裝配過程中產(chǎn)生的掃體積和路徑信息并可進行編輯;建立了工具/零件/人相互作用模型,支持裝配工具在虛擬裝配環(huán)境中的運用。
國內(nèi)管強等[18]將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與面向裝配設(shè)計的理論相結(jié)合,建立了一個虛擬環(huán)境下的面
向裝配設(shè)計系統(tǒng)(VirDFA)。萬華根等[19]建立了一個具有多通道界面的虛擬設(shè)計與虛擬裝配系統(tǒng)(VDVAS),通過直接三維操作和語音命令方便地對零件進行交互拆裝以建立零件的裝配順序和裝配路徑等裝配信息。在面向過程與歷史的虛擬設(shè)計與裝配環(huán)境(VIRDAS)中,張樹有等[20]通過識別裝配關(guān)系進行裝配運動的導(dǎo)航,實現(xiàn)虛擬拆卸/裝配順序規(guī)劃、虛擬裝配分析。從集成的觀點出發(fā),姚珺等[21]提出面向產(chǎn)品設(shè)計全過程的虛擬裝配體系結(jié)構(gòu),從方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝配工藝設(shè)計3個層次上分階段地對產(chǎn)品可裝配性進行分析與評價。田豐等[22]提出一個面向虛擬裝配的三維交互平臺(VAT),簡化了虛擬裝配應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)造,便于應(yīng)用的快速生成。
應(yīng)用虛擬現(xiàn)實環(huán)境開展裝配規(guī)劃,提供了一種新的思路和工具。但是,虛擬環(huán)境的構(gòu)建需要較大資金的軟硬件投入,另外,虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身(如圖形的高速刷新)及其相關(guān)硬件技術(shù)(如力觸覺設(shè)備)的不成熟使得虛擬裝配的研究仍處于探索階段。
3裝配規(guī)劃軟計算方法
1994年,Zadeh教授將模糊邏輯與智能技術(shù)結(jié)合起來,提出了軟計算方法(softcomputing)[23]。軟計算以模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和概率推理為基礎(chǔ),不追求問題的精確解,以近似性和不確定性為主要特征,所得到的是精確或不精確問題的近似解。為避免組合爆炸同時又能得到較優(yōu)的裝配規(guī)劃方案,近來,基于建模、表達和尋優(yōu)一體化的裝配規(guī)劃軟計算方法得到廣泛關(guān)注。
3.1裝配規(guī)劃神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人類形象思維的一種人工智能方法,它是由大量神經(jīng)元廣泛互連而成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),寫作留學(xué)生論文單一神經(jīng)元可以有許多輸入、輸出,神經(jīng)元之間的相互作用通過連接的權(quán)值體現(xiàn),神經(jīng)元的輸出是其輸入的函數(shù)。若將優(yōu)化計算問題的目標函數(shù)與網(wǎng)絡(luò)某種狀態(tài)函數(shù)(通常稱網(wǎng)絡(luò)能量函數(shù))對應(yīng)起來,網(wǎng)絡(luò)動態(tài)向能量函數(shù)極小值方向移動的過程就可視作優(yōu)化問題的求解過程,穩(wěn)態(tài)點則是優(yōu)化問題的局部或全局最優(yōu)解。
Hong和Cho[24]用于機器人裝配順序優(yōu)化的Hopfiled神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,考慮裝配約束、子裝配體穩(wěn)定性和裝配方向改變等因素建立網(wǎng)絡(luò)的能量方程,基于優(yōu)先約束推理和專家系統(tǒng)提供的裝配成本驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)的進化方程得到優(yōu)化的序列。但由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)缺乏全局搜索能力,計算結(jié)果顯示,該方法容易產(chǎn)生不優(yōu)化的裝配順序,且常常只能得到一個局部最優(yōu)的裝配序列。另外,參數(shù)選擇和初始條件對網(wǎng)絡(luò)的靈敏度影響大;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用前須進行訓(xùn)練,而訓(xùn)練時要由專家提供較多可行的順序作為樣本。而樣本可能是針對某種類型的產(chǎn)品,對其它類型的產(chǎn)品則不一定適用,該方法的應(yīng)用范圍窄。
3.2裝配規(guī)劃模擬退火算法
模擬退火算法源于固體退火思想,將一個優(yōu)化問題比擬成一個熱力學(xué)系統(tǒng),將目標函數(shù)比擬為系統(tǒng)的能量,將優(yōu)化求解過程比擬成系統(tǒng)逐步降溫以達到最低能量狀態(tài)的退火過程,通過模擬固體的退火過程獲得優(yōu)化問題的全局最優(yōu)解。
Saeid等[25]利用模擬退火算法進行裝配序列規(guī)劃時,根據(jù)產(chǎn)品裝配模型獲得裝配優(yōu)先關(guān)系,將裝配過程總裝配時間和重定向次數(shù)運用多屬性應(yīng)用理論組合成單一目標函數(shù),作為裝配序列優(yōu)化的評價函數(shù)。Hong和Cho[26]將裝配約束和裝配過程的成本映射為裝配序列能量函數(shù),利用模擬退火算法使裝配序列能量函數(shù)擾動地逐步減小,經(jīng)過多次迭代,直到能量函數(shù)不再變化為止,最后得到具有最小裝配成本的裝配序列。作者將該方法應(yīng)用到一個電子繼電器裝配體上,并將其性能與利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[24]的裝配規(guī)劃方法進行了比較,結(jié)果顯示基于模擬退火的裝配序列優(yōu)化方法可以產(chǎn)生較好的裝配序列并且在運算時間上優(yōu)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。
模擬退火算法具有較強的局部搜索能力,并能使搜索過程避免陷入局部最優(yōu),但模擬退火算法對整個搜索空間的狀況了解不多,不能使搜索過程進入最有希望的搜索區(qū)域,從而使得算法的運算效率不高。
3.3裝配規(guī)劃遺傳算法
在眾多軟計算方法中,遺傳算法得到了眾多研究者的重視。寫作工作總結(jié)遺傳算法是模仿生物自然選擇和遺傳機制的隨機搜索算法,它將問題的可能解組成種群,將每一個可能的解看作種群的個體,從一組隨機給定的初始種群開始,持續(xù)在整個種群空間內(nèi)隨機搜索,按照一定的評估策略即適應(yīng)度函數(shù)對每一個體進行評價,不斷通過復(fù)制、交叉、變異等遺傳算子的作用,使種群在適應(yīng)度函數(shù)的約束下不斷進化,算法終止時得到最優(yōu)/次最優(yōu)的問題解。圖3為裝配規(guī)劃遺傳算法的一般流程。
裝配規(guī)劃遺傳算法的研究重點集中于設(shè)計裝配序列的基因編碼方式以包含更多的裝配過程信息、設(shè)計基因操作的形式和改進遺傳算法的局部搜索能力上。Lazzerini等[27]的分段編碼遺傳算法中,將染色體分為3段編碼,第1段表示參與裝配的零件編號,第2段表示零件的可行裝配方向,第3段表示裝配工具,從而使染色體包含了部分工藝信息。為了提高算法的性能,文中將裝配體分解為子裝配體進行裝配,減少了參加裝配序列規(guī)劃的零件數(shù)目;Guan等[28]采用基因團編碼方式,一個基因團表達一個零件的裝配操作,由被裝配零件號裝配元、裝配工具裝配元、裝配方向裝配元和裝配類型裝配元組成。在擴大采樣空間選擇下一代種群的基礎(chǔ)上,通過交叉和多層次變異實現(xiàn)裝配序列并行優(yōu)化。廖小云和陳湘鳳[29]在裝配序列規(guī)劃遺傳算法中設(shè)計了復(fù)制、交叉、變異、剪貼和斷連5種遺傳算子尋找裝配序列優(yōu)化解。在Smith等[30]的增強型遺傳算法中,選擇下一代個體并不完全依靠適應(yīng)度,而是先把一定數(shù)量較優(yōu)的個體復(fù)制到下一代,將適應(yīng)度低但幾何可行的序列用于繼續(xù)產(chǎn)生序列,直到滿足下一代種群中序列個數(shù)的需求,從而使算法能跳出局部最優(yōu)點,在全局范圍內(nèi)搜索最優(yōu)解。
理論上,找到全局最優(yōu)裝配序列要求參加演化計算的種群規(guī)模要足夠大,迭代次數(shù)要無限
多,但在計算資源和時間限制下是達不到要求的。因此,遺傳算法求解裝配規(guī)劃問題的效率和結(jié)果依賴于初始種群規(guī)模及其質(zhì)量、遺傳算子及其操作概率等因素。
4協(xié)同裝配規(guī)劃方法
裝配體作為實現(xiàn)產(chǎn)品功能的載體,零部件可能由不同的企業(yè)設(shè)計,零部件和產(chǎn)品可能在不同的裝配工廠完成裝配過程,因此需要設(shè)計團隊的協(xié)同工作和決策以保證裝配質(zhì)量和降低裝配成本。計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展縮短了異地人員在時間和空間上的距離,為實時的“人-機-人”協(xié)同裝配工作提供了可能。
Wisconsin-Madison大學(xué)[31]提出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的電子化裝配(e-Assembly),探討在Internet/Intranet上利用3D模型進行協(xié)同虛擬裝配和拆卸的方法論和工具,擬實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)包括3D交互可視化、協(xié)同裝配/拆卸/維護/回收等。目前已開發(fā)了Motive3D系統(tǒng),利用Synthesizer模塊可以交互/自動進行產(chǎn)品的裝配建模和規(guī)劃,Visualizer模塊為用戶在Web平臺上提供裝配序列規(guī)劃結(jié)果的可視化仿真,但缺少交互修改、調(diào)整功能。在ATS項目[32]實施中,為了向異地的開發(fā)人員展示裝配設(shè)計和裝配規(guī)劃結(jié)果,嘗試利用VRML作為可視化工具,一方面供設(shè)計團隊瀏覽零部件設(shè)計,另外將裝配模型用文本編輯軟件進行編輯,生成裝配序列的VRML仿真文件,供異地的設(shè)計團隊實時進行評價和提出修改意見。但手工編輯文件不但花費的時間長達一周,而且每次設(shè)計修改后都必須重新編輯;同時,仿真文件僅具有瀏覽功能,不能進行交互修改。
Web環(huán)境下的協(xié)同裝配規(guī)劃方法[33]采用協(xié)同工作環(huán)境下的裝配建模、裝配規(guī)劃任務(wù)分配和裝配序列合成等技術(shù),通過對復(fù)雜產(chǎn)品裝配規(guī)劃問題的分解,即降低了單機規(guī)劃工作模式的復(fù)雜度,又便于集中不同地域多專家的裝配知識和經(jīng)驗進行裝配規(guī)劃方案的協(xié)同決策。面向協(xié)同廣義裝配[34]通過確定裝配子任務(wù)編碼方法、裝配人員評價指數(shù)和制定協(xié)同裝配協(xié)議,以VRML為產(chǎn)品模型載體實現(xiàn)協(xié)同裝配系統(tǒng)。在裝配知識和規(guī)則的支撐下,支持局域網(wǎng)內(nèi)多用戶實施產(chǎn)品預(yù)裝配、驗證零部件可裝配性,相關(guān)的裝配人員能夠協(xié)同討論裝配方案。Web環(huán)境下3D交互裝配可視化仿真結(jié)構(gòu)是一個符合開放技術(shù)標準的可視化裝配系統(tǒng)[35],它基于VRML-Java實現(xiàn)裝配場景的動態(tài)生成、裝配控制、碰撞檢測以及裝配過程的動畫回放等功能,目前完成了基于“堆疊”思路的裝配驗證方式。但該系統(tǒng)屬于單用戶系統(tǒng),不能支持多用戶的實時協(xié)同裝配工作。
5結(jié)論與展望
CAAP的研究在理論上取得了一定的成果,在工業(yè)界也得到了一定的應(yīng)用,但相對而言還很少,這說明該技術(shù)距離工業(yè)實用還存在較大差距。裝配規(guī)劃是一個經(jīng)驗和知識密集型的工作,同時又與具體行業(yè)和產(chǎn)品有緊密的關(guān)系。經(jīng)典裝配規(guī)劃方法的精確推理在保證序列的幾何可行性方面具有優(yōu)勢,而軟計算技術(shù)能夠?qū)⑷说哪:R融入規(guī)劃過程中,使得結(jié)果具有更好的工藝可行性,兩者的適當(dāng)結(jié)合將有利于模仿人類裝配專家的實際裝配規(guī)劃過程,從而得到合理的裝配方案。
跨地域、跨國家的網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化產(chǎn)品設(shè)計和制造新模式的形成使產(chǎn)品裝配成為一個需要協(xié)同工作和決策的問題。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展,建立基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同裝配決策平臺和虛擬環(huán)境,支持異地多人員協(xié)同裝配方案決策將是新形勢下裝配規(guī)劃研究的新趨勢。
參考文獻
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