时间:2023-03-22 17:41:14
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇智能化工程技术论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
【论文摘要】随着社会城市化进程的加速,楼宇智能化专业的发展突飞猛进,为了适应现代化建设的发展步伐,楼宇智能化从业人员的知识结构、层次结构应进行认真定位与思考。笔者结合我院今年申报的新专业楼宇智能化工程技术专业的情况,根据社会调研,提出楼宇智能化工程技术的专业项目教学法。
一、楼宇智能化技术专业的现状
楼宇智能化技术专业是集现代通讯技术、现代计算机、现代控制技术于一体的综合行业。中国加入WTO后,随着国外企业参与我国建筑行业的竞争,对我国建筑智能化行业的极大挑战,一方面我国从业人员的技术、水平需要进一步培训与提高;另一方面城市化建设急需大批懂设计、会施工、能管理的建筑智能化应用型人才。由此可见,培养楼宇智能化技术人才是行业的迫切需要。高职教育中,开设了楼宇智能化工程技术专业应运而生。
二、项目教学法的实施的特点与困难
在楼宇智能化工程技术专业教学中,实施项目教学法是提高教学质量重要途径。所谓项目教学法是指以学生的自主性、探索性学习为基础,采用类似科学研究及实践的方法,促进学生主动积极发展的一种新型的教学方法。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师的指导下,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制定计划、共同或分工完成整个项目。在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力等。
在楼宇智能化工程技术专业中实施项目教学法存在着一定的困难。其一,该教学方法打破了旧的教学方式,是一种创新教育,如何进行,怎样进行,是摆在教育者面前的一大难题;其二,教育者如何投入太多的精力解决搜集项目、策划教学、施教过程均须重新探讨,大量工作的投入给教育者带来去多麻烦,增加了许多工作量;其
三、楼宇智能化工程专业培养得是技术人员,需要大量的实训设备和案例来保障教学,而教学设备不充足,项目教学法不能充分体现;其
四、缺乏真正的双师教师。大部分双师型教师只是持有双师证书,并未有过实践的经验;部分确实有着实践经验的教师,由于长期从事教学工作,不再有接触实践的机会,对行业发展也逐渐疏远。而学校又缺乏长效工作机制鼓励教师到企业实习,由于教师自身的技能欠缺,无法将先进的专业知识和技能传授给学生,制约了教学的质量和效果。
三、项目教学法采取的措施
项目教学法的实施需要从教师到学生,从管理到制度等各方采取相应的改革,必须坚持三个内涵——高水平的教学队伍、优质教材、先进的教学手段和教学方法,同步发展,采取措施主要包括以下几个方面:
1.加强师资队伍建设教师是教育质量的生命线,要提高教学质量,把学生培养成既注重理论知识动手操作相结合,又具备一定的创新能力。对专业教学的教师也提出了较高的要求。楼宇智能化专业教师除具有教师职业资格以外,还应具有电气的行业高级或以上岗位技能证书,也就是教师本身要具有较高的实践动手能力。因此,加强师资队伍建设是重要之举。例如:鼓励教师进行专业进修;鼓励教师参加技能鉴定;提倡教师实训现场的安装调试;实行以老带新的形式,对教师进行理论和实践两个方面的培训,使教师早日成为适应楼宇智能化专业的双师型教师。另外,在系部成立项目教学专委会,成员由校内教师和企业专家组成,对核心课程的教学进行合理分工,成立课题组,以学术造诣深厚、教学经验丰富的资深教授、副教授或企业专家担任课题组的负责人,辅之以中青年骨干教师,有课题组根据方案确定施教方法及教学任务。
2.开发与项目教学相适应的校本教材项目教学法的实行,需要教师要根据授课内容选用具体项目,再根据学生的具体情况来合理计划、组织教学内容,因此开发与项目教学法相适应的校本教材是顺利开展课程的必要条件。从德国的经验来看,采用项目教学法老师没有一本固定的教材,他们让学生学习的知识往往是一页一页的讲义或工作页。各专业的专业教师要开发项目教材,要按照智能楼宇行业的发展和教学的特点不断地开发新的项目来充实教学内容,使教学内容能及时地汲取新的知识,教学与行业技术同步发展,争创品牌课程。
3.建立较全面的学习评价体系,注重学生潜能开发原始的专业考试评价主要以理论考试为主,多采用闭卷笔试的形式,以成绩衡量学生的学习状况,不能综合反映学生的职业能力。为体现学生的各种职业能力水平,可将学生的作业情况、团队合作、创新能力等多种因素综合考虑,专业课程模块成绩确定为:综合理论测验成绩、课程设计成绩、实训成绩三者的综合。对学生的综合职业能力进行全面评价。
4.建立校企合作的良好机制学生在完成了所有的课程和获得一定的职业技能后,已具有了从事相应的职业岗位的能力。但是他们还缺乏一定的应变能力和实践操作能力,为使学生就业后能直接顶岗工作,还需要在实践工作岗位中进行磨炼,这时,学生可到相应的企业中进行就业前实训,通过实训,将学校所学的理论知识和技能用于实践中,进一步提高学生的职业能力,因此学校与企业间要建立良好的关系。同时企业中的熟练技术工人可参与到学校的实训中,通过手把手的指导提高学生的动手能力,进而弥补职业学校专业教师的实践操作能力的欠缺。
四、保障项目教学法实施的几点建议
1.创建校内外实训基地,校企合作楼宇智能化工程技术专业作为新专业,加强与大中型相关企业(如建筑行业、高校、大型商场、酒店、写字楼)共建联合实训基地。一方面,企业为学生提供真实作业环境,顶岗实习;另一方面,学生为企业带来一定的效益。
2.面向岗位群培养毕业生面向有关科研机构、设计院所、建筑行业、制造行业、高职院校和企事业单位,从事智能建筑与楼宇自动化的设计与调试工作,楼宇电气设备的使用和维护工作;建筑供电照明设计、施工、维护工作;楼宇自动化系统的设计调试、安装和维护;楼宇智能化产品的生产、安装、调试、销售和维护从事新设备的使用和维修以及科研和大专院校的实验技术工作。故在培养中,把楼宇智能化工程技术专业分成模块,适应不同岗位群的需要。
3.采用一体化教学模式,实现特色教学。高职高专教育的培养目标是技术过硬的应用型人才,实践表明楼宇智能化应用型人才的最优培养方式是理论实践一体化教学。推行一体化教学,具体做法是:理论与实习的教学内容、教学计划、时间安排、教学过程由实习、理论教师一起商订,相互参与,共同完成。在实训实行课题负责制,根据老师的专业特长,将若干课题进行分工,每位教师负责一类专业相近课题,进行课题负责制教学,学生根据课题安排进度轮转,一可保证老师对擅长课题深入研究和潜心研究,达到较好的教学效果,二可节约实习材料,落实教育成本核算,三可解决实习师资不足的问题。
在一个城市的发展进程中,建筑是具有标志性的,这主要体现在建筑物功能的变化上。建筑物的智能化发展,不仅体现随着科学的发展机电技术在不断进步,同时还促进了智能化建筑各项功能的不断完善。机电工程是建筑重点施工项目,它的安全性和节能性直接关乎着建筑功能的完善性和建筑的整体运行。对于建筑机电工程予以控制,这对建筑质量具有深远的影响力。本论文着重探究建筑机电工程技术控制。
关键词:
建筑机电;施工技术;技术控制
正文:
建筑机电工程是建筑工程中极其重要的一部分,其质量的好坏和技术高低是衡量建筑综合质量的重要指标之一。建筑机电工程作为一个系统,它的功能是多维的,必须要从全项目、全技术、全系统的角度上来判断建筑机电的质量,综合方方面面的因素来考虑,努力做到未雨绸缪,实现统筹兼顾,用最小的投资获得最大的经济收益。
一、建筑机电工程技术及特点
建筑机电技术工程活动主要分为四个阶段,即工程设计、机电安装、调试以及工程竣工验收。建筑机电技术的应用领域之广泛,包括电气工程、通风空调与洁净工程、机械设备工程、电梯工程、建筑智能化工程等等。施工范围广、专业技术复杂、时间跨度大是建筑机电工程技术的特点,这些特点对机电工程技术人员提出了更高的要求,要求他们不仅要掌握相关设备工程技术知识,更要了解机电安装规范,综合考虑机电设备和建筑主体之间的关系。在机电施工中,很多时候要涉及到多个专业,这时候就需要施工单位同时施工,这时候不同专业间的协调就显得尤为重要。然而机电设备对于管线布置有着非常高的高求,并且施工环境复杂,就必须要十分注意协调作业,这有这样才能提高机电工程的施工质量。建筑机电施工之所以时间跨度大,就是因为从机电工程穿插于其中,从建筑施工初期到工程结束,每一个环节都需要机电工程。另外,新技术成分融入到机电工程技术中,一方面提高了机电设备的质量,另一方面也是最重要的它极大的节约了施工成本。伴随着机电设备自动化程度的不断提高,使用效率也得到了很大的提升,然而新材料和新技术的采用,也在一定程度上使得机电工程收到了影响。
二、建筑机电工程技术存在的问题
(1)机电设备安装操作不正确
机电设备的安装与机电设备的设计有着必然的联系,由于安装设计的不到位会在很大程度上影响机电设备的使用质量,尤其出现设计不符合建筑工程实际,有时候甚至不考虑设备的使用功能,这样会导致机电工程完工后,机电施工功能很难发挥到理想的效果。一旦机电设备设计的不合理,就必然导致安装操作的不准确,机电设备的安装是有严格的程序的,必须要按照规范进行操作,如果技术人员在安装的过程中擅自进行修改,就很有可能由于安装问题造成设备故障,当建筑投入使用后,其安全隐患就相当大,很容易危及人们的财产安全和生命安全。
(2)建筑排水系统安装缺乏规范性
在建筑工程安装的过程中,如果存在技术问题,就会导致墙根、板底等等建筑部位出现渗漏,还会导致局部漏做或者点位之间的错误连接。此时如果地漏安装不够规范,还会出现有害气体外泄;地漏标高没有得到很好的控制,还会导致建筑地面坡度不符合设计要求而产生漏水。另外,在建筑施工中,配电箱配线没有按照规范安装,就会导致电气暗配管阻塞或者散热器的支管部位出现渗漏,引发跳闸故障。
三、建筑机电工程施工技术控制措施
(1)机电工程技术水平过程中要注重技术经济性
在提高机电工程技术水平的过程中,要一改技术导向而促进技术水平与技术经济性的统一。任何一项技术的实现都是要消耗成本的,当今社会伴随着技术性能的不断实现,成本消耗也在提升。基于这点,在提高机电技术水平的同时,还要寻找技术水平与技术经济之间的平衡点,以维持较低成本运营下的整体技术水平的提升,而不是单纯的强调技术。作为综合化的体系,机电系统对技术性要求极高,除了要求具备一般性的技术外,还要发挥其独特的技术特点,这些引起了技术人员浓厚的兴趣,技术人员们纷纷开始尝试各种技术,这样无疑使得技术成本提高很大一截,而对于技术体系的平衡没有很好地控制在机电工程技术水平提升的同时,要确保系统内部的平衡,就要协调各个系统之间的关系,对于该项目统筹规划,整体把握,以使机电技术在发挥技术性的同时,还实现了经济性。
(2)提高机电工程专业技术人员的综合能力
随着建筑行业市场竞争的日益激烈,提高核心竞争力才是企业的生存之道,建筑施工企业只有提高了核心竞争力,才能在建筑市场中稳定长久的发展。对于施工企业来说,组织机电专业技术培训,以技术规范、机电工程施工质量管理以及验收标准等等为重点培训内容,提高技术人员的知识水平和专业技术水平,这些都是非常有必要的。机电技术人员要想提高操作技能,就必须保证不断的学习,不断的提高技术水平。施工企业则要将机电的技术流程和技术指标制定下来,以指导技术人员在工程施工中确保操作流程规范化。此外从工程施工的角度来说,安全质量是一定要严肃对待的问题,机电工程企业要明确质量标准,从而引导机电技术人员树立先进的管理理念,促进机电技术管理工作的顺利开展。
四、结束语:
我们知道,建筑的智能化对建筑机电工程的技术水平提出了越来越高的要求,不断提高建筑机电工程的技术水平,对于建筑质量的提高和现代建筑的发展都有着十分重要的意义,对于机电企业而言,只有不断的提高技术水平,才能在竞争激烈的市场中立于不败之地。
参考文献:
[1]陈居安.建筑机电工程的技术控制探讨[J].科技与企业,2012(09):156.
摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。
关键词:机械设计;CAD技术
1CAD技术的发展
CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Com-puterAidedManufacturing,CAM)和产品数据管理技术(ProductDataManagement,PDM)及计算机集成制造系统(ComputerItegratedmanufacturingsystem,CIMS)集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(IntelligentCAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。
2三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:
2.1零件设计更加方便
使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。
2.2装配零件更加直观
在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
2.3缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
2.4提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CADCIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
3CAD技术在机械设计中的应用
3.1零件与装配图的实体生成
3.1.1零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
3.1.2实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
3.2模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。
一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。
3.3机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。
4CAD前沿技术与发展趋势
4.1图形交互技术
CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。
4.2智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
4.3虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.
[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清华大学出版社,2004.
论文摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。
1 CAD技术的发展
CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Com-puter Aided Manufacturing,CAM)和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system,CIMS)集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(Intelligent CAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。
2 三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:
2.1 零件设计更加方便
使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。
2.2 装配零件更加直观
在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
2.3 缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
2.4 提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD CIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
3 CAD技术在机械设计中的应用
3.1 零件与装配图的实体生成
3.1.1 零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
3.1.2 实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
3.2 模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。
一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。
3.3 机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。
4 CAD前沿技术与发展趋势
4.1 图形交互技术
CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。
4.2 智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
4.3 虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.
[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清华大学出版社,2004.
论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。
在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。
1对数字农业的认识
数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。
有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。
事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。
2存在的问题
2.1农业信息化水平较低
收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。
2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强
一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显
数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。
2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强
地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。
3建设数字农业的基本设想
随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等
方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。
3.1整合已有的农业信息
在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。
3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网
把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。
3.3强化对科研、管理等的服务工作
通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。
4参考文献
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[2]薛领,雪燕.数字农业与我国农业空间信息网格(Grid)技术的发展[J].农业网络信息,2004(4):4-7.
[3]曹宏鑫,王家利,郑宏伟.发展“数字农业”推动农村信息化[J].农业网络信息,2004(1):17-20.
TRIZ创新方法是目前我国正在大力推广的一种以解决技术矛盾为基本手段,以实现技术系统进化为目标的结构化技术创新方法。为有效解决技术系统中面临的矛盾,TRIZ创始人Althsuller及其团队在分析40000份高水平专利的基础上,总结提炼了当时领先行业中常用的发明诀窍,即矛盾矩阵和40条发明原理[4-5]。作为TRIZ的核心工具之一,矛盾矩阵和发明原理的应用备受关注。人们将其面临的具体问题抽象成通用技术矛盾之后,查询矛盾矩阵即可找出有效解决当前矛盾的发明原理,将发明原理具体化便得到问题的最终解决方案。然而,由于冲突参数的确定需要很高的分析能力,选取的参数往往存在歧义,而且每条发明原理的具体实施方式多种多样,因此有效应用发明原理并非易事[6]。需要多年的训练和经验积累。
文献[6]通过对TRIZ的矛盾矩阵和40条发明原理的深入分析,认为TRIZ发明原理的精髓就是进行某种变换。但已有研究均未直接探讨40条发明原理所包含的核心变换,这就导致它们无法准确剖析各条发明原理涉及的本质变换过程,致使发明原理在操作对象、变换方法等方面仍然存在很大的模糊性。利用可拓学中的可拓变换方法刻画和分析TRIZ发明原理所包含的关键变换,较之现有研究,该方法可以直观地描述发明原理所涉及的变换过程,从而为人们提供实施发明原理的切入点。从形式化的角度分析和研究40条发明原理包含的核心变换,对于推进TRIZ理论体系的规范化、形式化进程及基于形式化的创新软件开发工作而言也是不无裨益的。该文从可拓变换和基元两个角度准确而详细地描述各条发明原理的核心信息,以便为人们寻找实施发明原理的切入点提供一定的参考依据。部分发明原理在本质上就是标准的可拓变换,而其他发明原理,则要么是对多种可拓变换的组合,要么是对某种可拓变换的特殊应用。
文献[7]从矛盾分类与研究对象的差异、理论基础的差异、方法体系的差异对TRIZ和可拓学进行了比较,并从解决矛盾问题的哲学思想、物质-场理论与基元理论、创新原理与可拓推理等方面分析了TRIZ与可拓学的内在联系,认为可拓论关于矛盾的分类是抽象的,更具一般性,研究对象是一般意义上的主客观矛盾问题与主观矛盾问题,研究目标是描述事物拓展与创新规律,抽象人类解决矛盾问题的过程和方法,提高计算机人工智能水平;从研究对象和研究目标来看,可拓创新方法具有较TRIZ更为宽广和系统化的理论基础;从解决矛盾问题的方法上看,可拓创新方法更具一般性、概括性。
综上对比研究可见,可拓创新方法与TRIZ方法是在不同的国度,都经过长期的努力分别发展起来,它们具有互补性。可拓创新方法比TRIZ创新方法更具一般性,不但包括可拓变换方法,还有拓展分析、共轭分析、可拓集合等方法,应用领域更广,适合于解决各领域创新中的矛盾问题。可拓创新方法比TRIZ方法有更广泛的应用范围、更多的使用方法和更坚实的理论基础。本文将介绍可拓创新方法的方法体系及其基本特征,并综述其应用研究进展。
1可拓创新方法体系及其基本特征
可拓创新方法特别适合于解决各种类型的创新(如产品创新、技术创新、组织创新、管理创新等)中遇到的矛盾问题。近年来,可拓学研究者们探索建立了可拓创新方法体系[3],分析了其基本特征。
1.1可拓创新方法体系
可拓创新方法体系如图1所示。
1.1.1拓展分析方法
在创新过程中,会遇到各种各样的矛盾问题,只有把问题所涉及的事物看成可以拓展的,才能找到解决矛盾问题的多种途径。为使解决矛盾问题的过程形式化、模型化,在此用基元作为描述物、事和关系的形式化工具,建立了表达事物拓展规律的拓展分析方法。该方法可以使人们摆脱习惯领域的束缚,更是利用计算机解决矛盾问题、提高机器智能的重要方法。1)发散分析方法。一个对象有多个特征,一个特征又可以为多个对象所具有,一个量值也可以为同一对象的多个特征所具有或多个对象的同一特征所具有。其要点是从一个基元拓广到一个基元集合。该方法把人的创造性思维的发散过程形式化,为发散思维的形式化研究提供了合适的工具。
2)相关分析方法。任何研究对象都不是孤立的,都会与其他对象有着千丝万缕的联系。相关分析方法是一种把系统中的基元及其相关关系作为整体进行分析的方法。相关性是基元间产生传导作用的原因,只有进行充分的相关分析,才不至于在解决矛盾问题的同时,引发新的更严重的矛盾。
3)蕴含分析方法。蕴含分析方法是利用对象间的蕴含性,研究对象间的传递关系的有效方法。当某些对象间具有相关关系时,其变换间具有蕴含关系。如果对象间形成相关树,则其变换间必形成蕴含树。这是对对象间关系的复杂性和相关性的一种形式化、定量化分析。
4)可扩分析方法。研究对象可分解、可扩缩,两个以上对象可组合的性质称为可扩性。可扩分析方法用于研究某对象组合、分解或扩缩的各种可能性。从创造学的角度,组合、分解、扩缩都是创造。在解决矛盾问题的过程中,巧妙地运用这些方法,可以为解决矛盾问题提供更多的思路。
1.1.2共轭分析方法
无论是产品创新,还是技术创新、组织创新等,都离不开对事物的分析。从不同角度分析事物,会得到不同的创新方案。在可拓学中,建立了从物质性、系统性、动态性和对立性(统称为共轭性)4个方面分析物的方法,称为共轭分析方法。该方法利用物元和关系元作为形式化工具,可以对物的“虚部、实部与虚实中介部”、“软部、硬部与软硬中介部”、“潜部、显部与潜显中介部”、“负部、正部与负正中介部”进行形式化分析,通过对物的各共轭部及其相互关系和相互转化的分析,可以得到解决矛盾问题的多种策略。共轭分析方法为人们全面分析物的结构提供了新的视角,也是某些解决矛盾问题的奇谋妙计的源泉。共轭分析方法立足于整体论与还原论相结合的思想。
1.1.3可拓变换方法
可拓变换是创新的工具和手段。在对变换的研究中,既要讨论其变换的形式,也要讨论变换的主体,变换的方法、工具、时间和地点,即需要从定性和定量两个角度去研究变换的形式和内涵;既要研究直接的变换,也要研究间接的传导变换;既要研究数量的变换,也要研究特征的变换和对象本身的变换;基于研究对象间的相关性,还必须研究传导变换的形式、内涵和传导效应。从变换的方式考虑,可拓变换方法包括基本可拓变换方法、变换的运算方法、变换的复合方法和传导变换方法。从变换的对象考虑,可拓变换方法包括论域的变换方法、关联准则的变换方法和论域中的元素的变换方法。如果变换的对象是物,根据物的共轭分析,可拓变换方法还包括共轭部的变换和共轭部的传导变换,称为共轭变换方法。对可拓变换方法的研究,结合关联函数的建立方法,为把解决矛盾问题的过程形式化、定量化提供了可操作的工具。
1.1.4可拓集合方法
可拓集合方法是从动态的、转化的角度对研究对象进行分类、识别和聚类的方法。可拓集合是以可拓变换和关联函数为基础的集合。针对不同的可拓变换,可拓集合有不同的可拓域和稳定域,就有不同的分类、识别和聚类形式,它形式化、定量化地揭示了矛盾问题的转化过程和转化结果,使分类、识别、聚类具有动态性和可转化性,更符合人类的思维模式和实际情况。
1.1.5优度评价方法
优度评价方法是综合多种衡量条件对某一对象、方案、策略等的优劣程度进行综合评价的实用方法。优度评价方法用关联函数来计算各衡量条件符合要求的程度,由于关联函数的值可正可负,因此这样建立的优度可以反映一个对象利弊的程度,使得评价更符合实际。优度评价方法包括一级优度评价和多级优度评价。一级优度评价方法中,衡量指标不分级;多级优度评价方法应用于衡量指标很多的情形,首先要对衡量指标进行分级,再对各级衡量指标赋予权重,从而对评价对象进行的综合评价。
1.1.6可拓创意生成方法
创意的产生是一个创造性的思维过程,它遵循“菱形思维模式”,即“先发散,后收敛”的模式。对于其发散的过程,一般人认为是比较难以把握的,似乎没有规律可循。实际上,在进行了恰当的问题界定之后,利用拓展分析、共轭分析和可拓变换,可以用形式化的方法,甚至借助计算机形成多种创意思路。这是发散过程的一种非常可行的形式化方法,对创意的产生有极大的帮助[8]。
对创意生成的研究,目前重点研究了解决不相容问题的创意生成方法和解决对立问题的创意生成方法,提出了创意生成的“三部曲”,即“拓展-变换-评价”,可以告诉人们创意从何而来、如何获得以及如何确定满意可行的创意[9]。可拓创意生成方法首先用可拓学中的基元形式化体系把问题用规范的形式表达,然后按照一定的程序进行拓展、变换和评价,可以借助计算机辅助完成,可操作性强。
1.2可拓创新方法体系的基本特征
可拓创新方法体系是在可拓学的思想和理论指导下产生和形成的,其基本特征如下。
1)形式化、模型化特征。为了使人们能够按照一定的程序进行创新,为了让计算机帮助人们生成创新方案,可拓创新方法采用形式化语言表达事、物、关系和问题,建立问题的可拓模型,表达解决问题的过程,表达量变和质变的过程以及临界状态,表达生成策略的过程和奇谋妙计。它是用符号方式反映研究对象内在关系的模型,因而是一种抽象模型。
2)可拓展、可收敛特征。在一定条件下,任何对象都是可拓展的,拓展出来的对象又是可收敛的,这是可拓创新方法体系的重要特征,它符合人类解决矛盾问题的“发散收敛”的思维模式,称为菱形思维模式。多级菱形思维模式表达了“发散收敛再发散再收敛”的过程。由于人们的创造性思维过程包括发散性思维和集中性思维,所以它将可以作为研究思维过程,特别是创造性思维过程的形式化工具。
3)可转换、可传导特征。可拓创新方法可用于研究事物的质与量的可变性、“是”与“非”的可转化性,不仅研究直接变换和变换的形式化,而且研究变换的传导作用。用形式化、定量化的工具研究化不相容问题为相容问题的创意生成、化对立问题为共存问题的创意生成,以及传导矛盾问题求解,是可拓创新方法体系的重要特征。
4)整体性、综合性特征。可拓创新方法体系中的共轭分析方法,既体现了中国古代的系统观和整体论的思想,也结合了还原论的分析方法;基元概念体现了质与量的有机结合,利用全征基元又可从整体的角度分析事物;在可拓集合中,用关联函数值的变化表达了量变与质变的过程,而对论域的变换又体现了从整体的角度处理矛盾问题的思想。因此,该体系具有整体性、综合性特征。
2可拓创新方法应用研究情况
经过多年的研究,可拓创新方法已逐步成熟,目前已在工程技术领域、信息科学与智能科学领域、经济与管理领域等得到广泛的应用,已在机械、建筑、日用品等的产品创新、技术创新、管理创新、组织创新等方面发挥重要作用,承接了相关的863项目、国家自然科学基金项目、各省市基金项目及科技计划项目等多项,发表了多篇论文论著,取得多项著作权和专利。
2.1论著情况
据不完全统计,国内有375家期刊发表了关于可拓学的论文,作者单位包括中国科学院、清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、浙江大学等200多家;仅2008年和2009年,有关可拓学的国内期刊论文共发表679篇;有关可拓学的博士、硕士学位论文共257篇。这些论文中,约90%是可拓创新方法在各领域应用研究的成果,包括在机械产品智能化设计、建筑设计、产品创新概念设计、智能控制、智能检测、管理等众多领域的应用[10-20]。详见可拓学网站http:∥web.gdut.edu.cn/~extenics/的“学科成果”栏目。研究者已将可拓创新方法应用于多个领域的矛盾问题处理与创新研究,据不完全统计,已在科学出版社等出版了30多部相关专著,如文献[3]、[8]、[21-32]等。
2.2承接项目情况
据不完全统计,截至2011年,国家自然科学基金资助的有关可拓学的研究项目50项,涉及信息科学部、工程与材料科学部、管理科学部、医学科学部、地球科学部、生命科学部等,研究者们将可拓创新方法与自己的研究领域相结合,取得多项创新性成果,同时也发展了可拓创新方法。如清华大学李健的“产品和工艺设计协同问题求解研究与实现(1996)”,广东工业大学蔡文的“可拓营销方法(1999)”,浙江工程学院李仁旺的“基于可拓学的CPC产品开发过程族建模理论与方法研究(2002)”,浙江大学徐保根的“基于可拓工程的土地可持续利用策略集生成方法研究(2002)”,中国科学院杨国为的“基于物元动态系统分析的智能化模型化概念设计研究(2003)”,浙江工业大学赵燕伟的“基于可拓逻辑的产品族适应性设计理论与方法(2005)”,哈尔滨工业大学邹广天的“可拓建筑策划与设计的基本理论及其应用方法研究(2006)”,广东工业大学杨春燕的“获取变化知识的可拓数据挖掘理论、方法及其实证研究(2006)”,东北大学于亚新的“面向案例的跨媒体信息检索技术的研究(2007)”,武汉大学胡宝清的“可持续水资源管理的可拓模糊量化方法研究(2007)”,中国科学院研究生院李兴森的“数据挖掘获取的知识的智能化管理研究(2008)”,南昌大学邓群钊的“循环农业模式可拓生成理论与应用研究(2008)”,大连理工大学徐凌的“基于SD-EBC及可拓分析的战略环境评价方法研究(2008)”,中国科学技术大学卢荣德的“霍山石斛光声智能检测及其光合过程最适化控制(2009)”,中国科学院研究生院张玲玲的“领域知识驱动的深层知识发现研究(2010)”,南京航空航天大学王体春的“面向大型复杂产品概念设计的知识可拓重用关键技术的研究(2010)”,华南理工大学靳学舟的“基于可拓Petri网络的复杂动态城市公交调度建模及仿真(2011)”等。从这些项目可以看出,可拓创新方法已得到广泛应用。另外,研究者还承接了相关的863项目(如青岛大学杨国为教授承接的“鞋类产品和谐智能计算机辅助概念设计(CACD)系统研究”)、多项各省市基金项目和科技计划项目等。
2.3取得的软件著作权和专利情况
可拓创新方法是形式化定量化研究各领域创新过程中的矛盾问题处理的有效方法,这恰是可拓创新方法可以软件化的前提。随着可拓逻辑研究的进行,自2005年召开第一次可拓软件研制研讨会至今,已有多领域的可拓软件面世,如可拓策略生成系统软件、可拓数据挖掘软件、可拓设计软件等。另外,随着可拓控制、可拓检测等研究的开展,很多学者也开始应用可拓创新方法研究硬件产品的开发,也获得不少相关专利。在可拓软件研制研讨会上演示过的部分可拓软件如表1。据不完全统计,已获得的软件著作权情况如表2,已获得(或已申请)的专利情况如表3。
【关键词】工程技术管理;体系化;发展
1引言
有效的工程技术管理体系不仅有利于提高工程建设质量,还可以提高建筑企业的经济效益和社会效益。随着市场经济的发展,建筑行业的市场竞争越来越激烈,为了在激烈的竞争中获得有利地位,建筑企业要不断加强工程管理体系化建设,促进企业的持续发展,基于此,本文对工程技术管理体系化进行了深入的分析。
2工程技术管理体系的重要性
2.1工程建设发展的需要
我国人口众多,地域辽阔,导致工程建设的规模也比一般国家要大。近年来,我国的建筑行业发展迅速,属于发展的鼎盛时期,但是我国建筑工程的质量和发达国家相比还有一定的差距,例如,使用寿命普遍较短。据统计,我国建筑工程的平均寿命约为30年,而发达国家建筑的使用寿命约为70年[1]。为提高我国建筑工程的质量和使用寿命,必须在施工过程中构建工程技术管理体系。利用工程技术管理体系,可以对施工过程、竣工验收等施工技术相关的活动进行动态管理,从而提高施工质量、加快工程进度并保证施工安全。此外,工程技术管理体系还可以实现资源的合理配置,使建筑工程有序的进行。
2.2建设工程公平性环境的需要
建筑工程和人们的生活息息相关,高质量的建筑工程也是人们生活质量的保障。当前,建筑工程技术管理的根本任务是使工程的质量、安全、进度等符合设计要求,但是由于工程建设的参建单位较多,各单位之间的关系既对立又统一,不同的利益主体追求的目标有所不同。对于投资方来说,其目标是低投入高产出,在有限的时间内保质保量的完成,注重工程建设的质量,进而实现社会效益和经济效益的最大化;对于承包商来说,其目标主要是实现自身的利益,往往会忽略施工质量和安全等。因此,为了克服的上述存在的矛盾,在施工过程中,要严格规范技术管理,并构建科学、合理的技术管理体系,实现管理环境的公平与和谐,进而保证工程建设质量。
3工程技术管理与管理技术的主要关系
3.1工程技术管理的主要内容
工程技术是将科学知识和技术研究的成果应用于工程建设中,从而达到更好的改造自然的目的,工程技术在工程建设中十分重要,工程技术的优化能更好地促进工程的进步。工程技术管理主要包括现场技术管理、试验管理方案以及技术资料管理。(1)现场技术管理主要是在施工前组织相关技术人员熟悉施工图纸、相关技术规范,掌握具体的操作流程,采取按工种定人、定岗、定质量的“三定”措施,做到一切工作严格按规范要求实施。同时还要组织施工人员进行图纸会审和技术交底,及时发现图纸中存在的问题并及时更改,同时将技术交底的内容传达到各个施工班组,并协调各专业之间的技术质量问题。此外,组织技术骨干力量对本项目的关键技术难题进行科研攻关,进行新工艺、新技术的研究和应用,确保项目顺利进行。(2)试验管理方案主要是对所有的试验方法、试验手段等进行管理,做好各种试块、试件和材料的复验工作,并及时将试验资料交资料员整理。(3)技术资料管理主要是对施工中的各种资料进行整理,为日后竣工验收资料整理奠定基础。
3.2管理技术和工程技术的关系
工程技术是管理技术的基础,同时管理技术又是工程技术的保障。在工程的建设过程中,技术是施工的基础,没有施工技术,工程施工就无从谈起。但是工程的建设不能只靠技术,工程建设涉及政治、文化、经济、环境等方面,因此,工程建设也是一种管理行为,通过管理使技术发挥作用,技术的应用离不开科学的管理。科学,高效的管理能更好地促使建设目标的实现,把工程技术的作用发挥到最大,从而实现总体目标。
3.3管理技术与工程技术需要创新
我国工程技术的发展离不开科技的进步,科技的进步可以提高工程施工技术水平。而科技的进步离不开工程技术的不断创新。另外,管理者不断地总结经验,更新管理发法,可以提高技术管理水平,因此,二者的进步都离不开创新。
4工程技术管理体系化的意义
4.1现实意义
工程技术管理体系化是对工程技术管理构成的要素进行系统化,对各个要素进行协调,从而实现整体目标。工程管理的出现是为了更好地促进工程建设,随着科技的发展和社会的进步,旧的管理理念不再适应时代的发展,缺乏对工程技术管理系统化的建设,对工程技术缺乏宏观的控制。另外,工程管理过程中的制度比较混乱,不能促进工程建设的发展,所以对工程管理中的制度和理念进行系统化整合是当前的主要任务,对提高建筑的质量具有现实意义[2]。
4.2理论意义
工程技术管理的体系化过程是在实践的基础上进行总结,使实践的内容更加系统化。工程技术管理系统化可以实现对材料更科学合理的归类和存档,使研究思路更加清晰和系统。工程技术管理体系也是建筑领域的重要内容,可以使工程建设更加科学。工程技术管理体系化是对信息技术、建筑学、管理学等内容的综合整理,在一定程度上丰富了工程管理研究人员的视野,当前,我国工程技术管理体系化建设正处于发展阶段,其体系化研究是在工程管理理论领域的有益尝试和探索,具有现实指导意义。
4.3工程技术管理系统的推广的重要性
在工程技术管理体系化的过程中,需要对各项制度、概念以及定义进行明确的划分,制定科学合理的规章制度和行为规范,使工程管理的可操作性更强,促使工程管理者树立管理理念,形成系统的管理思维,从而更好地解决工程中遇到的各种问题[3]。总体来说,加强工程技术管理体系化建设,能为工程建设提供一定的制度保障,成为建筑工程管理过程的标杆,同时,技术管理体系化建设能规范工程技术管理人员的行为,从而更好地解决管理中的问题,提高工程技术管理水平,保证工程建设的质量和安全。
5结语
总而言之,我国的工程建筑水平并不落后,由于施工过程缺乏系统的管理,所以当前的主要任务是建立工程技术管理系统。工程技术管理系统化的建立有利于工程建设更好的发展,帮助企业管理者树立管理理念,形成系统的管理思维,使管理者更好地进行工程管理,促进工程建筑行业的发展,同时,更好地推动我国经济的发展。
【参考文献】
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