第一篇:全生命周期看有機
全生命周期看有機
有人說,有機農業投入高,產出低,不符合中國國情。雷龍認為從全生命周期來看,有機農業成本更低。他提議全社會一起來算五筆賬:
“有機農業初期投入高,見效慢,但5年后成本更低。比如,常規茶園的茶樹老化快,一般10年后就要重種,而有機茶樹樹齡長達20年。采用立體種植的方式,套種降香黃檀和沉香等驅蟲避害,長短期效益相結合,產生了更高的經濟價值?!边@是第一筆賬。
“農殘超標已成為嚴峻問題,直接阻礙中國食品走向世界。農藥的使用嚴重污染環境,有些殘留在土壤里難以降解,有些則進入地表水或地下水,加重了水污染。未來,我們要付出多大的治理代價?”這是第二筆賬。
“在我們的餐桌上,常常出現農藥‘雞尾酒’(農藥‘雞尾酒效應’是指多種農藥的混合物會造成累加效果,甚至協同效應),只是消費者不了解而已。大量惡性疾病的發生與環境和飲食有直接關系。高昂的醫藥費及生命的代價,無論是家庭還是國家都是不能承受之重!”這是第三筆賬。
“常規農業向土地奪取養分以維持生產,常規農業以不可持續的方式養活整個世界。不可持續的方式使土壤沙漠化,蚯蚓等有益生物滅絕,導致大量農業用地失去生產能力。未來,中國糧食安全和糧食自主性如何解決?”這是第四筆賬。
“一個農殘問題嚴重的污染大國一定會備受制裁和歧視,很難成為經濟強國!”這是第五筆賬。
有機種植是對地球和子孫后代的守信,有機農業意味著支持人類健康和地球健康。深刻思考土地與生命的關系,保護這片賴以生存的土地,雷龍相信推廣有機農業是不二的選擇。
第二篇:A13.產品全生命周期設計規范
產品全生命周期設計
機械產品的全生命周期設計是多學科融合的綜合科學,并涉及許多新興學科和現代先進技術。探討了機械產品全生命周期設計概念和思想、主要研究內容和涉及的學科前沿課題。全生命周期設計的提出和建立是現代設計理論發展的產物,也將是機械設計發展的必然方向。
1、全生命周期設計的基本概念
1.1、全生命周期
產品的全生命周期與產品的壽命是不同的概念。產品的全生命周期包括產品的孕育期(產品市場需求的形成、產品規劃、設計)、生產期(材料選擇制備、產品制造、裝配)、儲運銷售期(存儲、包裝、運輸、銷售、安裝調試)、服役期(產品運行、檢修、待工)和轉化再生期(產品報廢、零部件再用、廢件的再生制造、原材料回收再利用、廢料降解處理等)的整個閉環周期。而產品的壽命往往指產品出廠或投入使用后至產品報廢不再使用的一段區間, 僅是全生命周期內服役期的一部分。由于傳統的產品功能和性能主要在服役期實現, 傳統設計主要為產品的運行功能設計和產品的使用壽命以及近年來日益重視的產品自然壽命設計。
基于產品的社會效應, 全生命周期包括對產品的社會需求的形成, 產品的設計、試驗、定型, 產品的制造、使用、維修以及達到其經濟使用壽命之后的回收利用和再生產的整個閉環周期。如圖1所示, 機械的全生命周期涵蓋全壽命期, 全壽命期涵蓋經濟使用壽命和安全使用壽命。
圖1 全生命周期與全壽命期
作為全生命周期的一個重要轉折點, 產品報廢一般有3 種判據: 功能失效、安全失效、經濟失效。
1.2、全生命周期設計
所謂全生命周期設計, 就是面向產品全生命周期全過程的設計, 要考慮從產品的社會需求分析、產品概念的形成、知識及技術資源的調研、成本價格分析、詳細機械設計、制造、裝配、使用壽命、安全保障與維修計劃, 直至產品報廢與回收、再生利用的全過程, 全面優化產品的功能?性能(F)、生產效率(T)、品質?質量(Q)、經濟性(C)、環保性(E)和能源?資源利用率(R)等目標函數,求得其最佳平衡點。1.3、全生命周期設計的目的
全生命周期設計的主要目的可以歸結為3個: ①在設計階段盡可能預見產品全生命期的各個環節的問題, 并在設計階段加以解決或設計好解決的途徑?,F代產品日趨復雜、龐大和昂貴, 其中的知識含量也與日俱增, 一旦出現問題僅靠用戶的經驗和技能很難有效解決和保障設備的有效運行。
②在設計階段對產品全生命周期的所有費用(包括維修費用、停機損失和報廢處理費用)、資源消耗和環境代價進行整體分析規劃, 最大程度地提高產品的整體經濟性和市場競爭力。
③在設計階段對從選材、制造、維修、零部件更換、安全保障直到產品報廢、回收、再利用或降解處理的全過程對自然資源和環境的影響進行分析預測和優化, 以積極有效的利用和保護資源、保護環境、創造好的人-機環境, 保持人類社會生產的持續穩定發展。
2、全生命周期設計的主要內容
全生命周期設計實際上是面向全生命周期所有環節、所有方面的設計。圖2為全生命周期設計所面向的全過程。其中每一個面向都需要專門的知識、技術做支撐, 這種技術采用專家系統、分析系統或仿真系統等智能方法來評判概念設計與詳細設計滿足全生命周期不同方面需求的程度, 發現所存在的問題提出改進方案。但是, 全生命周期設計不是簡單的面向設計(DFX), 而是多學科、多技術在人類生產、社會發展、與自然界共存等多層次上的融合, 所涉及的問題十分廣博、深遠。
圖2 面向產品全生命周期的設計
2.1、面向材料及其加工成形工藝的設計
在全生命周期設計中, 材料的選擇應考慮的因素如下: 材料的產品性能:主要考慮滿足產品本身功能、性能、質量設計的有關材料性能。包括材料的常規機械性能、疲勞斷裂性能、抗復雜環境侵蝕的性能, 對特殊機電產品采用的特殊材料, 如壓電陶瓷材料、功能梯度材料、電?磁致流變材料、各種納米材料等的特殊性能。這些材料性能指標往往受當前材料科學的發展局限, 設計選材時必須清楚地認識材料的各種特性。
材料的環保性能:綠色材料概念已經形成,材料在使用過程中的對環境的影響、廢棄后的可降解性等是全生命周期設計中必須考慮的因素。
材料的加工性能:在設計階段考慮材料的可加工性可以提高產品經濟性、減少能耗和制造過程的不利副產品。例如, 使用粉末冶金成形技術制造齒輪等外形復雜、加工精度要求高的部件, 在強度和壽命要求可以滿足的情況下能夠顯著提高工效、降低成本。
材料的價格性能比:材料的價格性能比是制約設計選材的一個重要因素。但在全生命周期設計中不能單純看待材料價格, 而應當全面分析材料的使用效能。
針對材料的產品設計:在設計中, 材料的選擇和結構細節設計是一種互動關系。當材料性能難以滿足產品性能或壽命要求時必須改進設計。
此外, 工程材料往往是各向異性的, 因此結合使用材料時的取向和產品力學分析使材料性能得以最優發揮也是設計選材的重要因素。
2.2、面向制造與裝配的設計
在設計階段利用計算機輔助工程(CAE)方法對制造過程進行模擬分析, 改進設計以簡化加工制造工藝、簡化模具和夾具設計、充分利用標準件等。設計中一些小的改進往往會在很大程度上方便制造、降低制造 成本、縮短制造周期。
例如, 在沖壓成形制造中, 如能夠在設計階段利用大變形接觸問題的有限元軟件對成形過程進行模擬分析并優化設計, 會避免許多設計缺陷和由此導致的制造困難, 提高成品率和生產效率。
復合材料結構的制造與設計聯系更為密切。復合材料本身既是材料又是結構, 材料的復合制造與結構制造常常同時進行。在設計階段就需對材料組分、鋪層方式、成形工藝等進行分析并提出明確要求。
制造技術發展到今天已形成門類齊全的制造工藝。與現代信息技術、計算機技術、控制技術、人工智能等相結合, 制造技術已由傳統的制造技術發展到先進制造技術。機械的設計應充分與各種制造工藝和制造技術相協調, 才能發揮各種制造技術的長處, 方便制造并提高工效。對大批量的生產, 設計的部件應能適應生產線流水作業制造。
方便裝配是全生命周期設計必須考慮的又一重要因素。裝配方式、裝配強度、裝配工藝應在設計階段確定, 以避免裝配過程的困難或臨時改動對產品完整性的破壞。
2.3、面向功能的設計
產品功能和性能設計一直是機械設計的核心, 也貫穿全生命周期設計的所有環節。與傳統的設計相比, 現代產品具有一系列新的特征, 見圖3。
圖3 現代產品全生命周期特征
產品功能和性能的開發和提高依賴于相關多學科的發展和技術突破, 同時也受市場需求的推動。模塊化和標準化已被證明是保證產品高性能、低成本和短的開發生產周期的有效方式。但隨人類生活水平的提高, 對產品多樣性和個性化的要求日益突出。在全生命周期設計中如何將模塊化和標準化要求與多樣化和個性化要求相協調統一是爭奪市場的重要問題, 但這并非是難以解決的矛盾。在產品性能與功能方面, 可以充分發揮模塊化和標準化的優勢, 而在產品的表現形式、外部結構等方面盡量滿足多樣化和個性化的市場要求。例如汽車的設計, 在引摯和驅動裝置方面應注重功能和標準化, 但車的外形和車內布局則要多樣化和個性化。又如分體式空調的室外機(主機)和室內機, 手表的功能與外形等。
集成化和微型化往往帶來產品性能的變革。而綠色、節能已成為產品品質的組成部分。環保節能型汽車、無氟節能冰箱就是最好的例證。
現代產品除了安全、可靠、美觀等性能指標外, 智能化、功能重組和自修復等功能是產品創新的重要體現, 從大到多功能軍用飛機,小到移動電話,現代產品都需要這些創新功能。全生命周期設計更要注重這方面功能的創新。
借助計算機仿真和計算試驗技術,可以在設計階段考察、改進產品的功能和性能。產品的功能與材料、結構、工藝、質量等是一種互動關系。
2.4、安全使用壽命設計
產品的安全使用壽命是產品價值的重要體現。在設計階段對產品安全使用壽命進行設計的基礎是對產品使用壽命和可能破壞的準確分析預測。目前產品結構的使用壽命預測主要有基于疲勞力學的安全壽命方法和基于斷裂力學的損傷容限耐久性方法。對規定可靠度下產品結構的安全使用壽命的確定見圖4。
(a)產品壽命與破壞概率(b)損傷尺寸與壽命
圖4 產品安全使用壽命期
對機電產品, 除了機械疲勞破壞外, 電致電子元件的疲勞、控制開關的電接觸疲勞、運動部件的磨損、腐蝕環境中部件的剝蝕等都對產品的安全使用壽命構成影響。此時, 只要將損傷理解為廣義損傷, 壽命理解為疲勞循環、接觸次數、腐蝕時間等廣義壽命, 仍可以沿用圖4 的安全使用壽命概念。
在安全使用壽命設計中, 除了壽命分析和預測方法外, 材料的選擇和材料客觀性能指標的試驗測定、對制造和加工工藝質量的評估、載荷譜和環境譜的編制等都具有重要影響。
2.5、經濟壽命設計
經濟壽命設計的目的是在安全壽命預測的基礎上, 通過制定合理的檢測、維修、更換零部件、再制造等計劃, 保障設備運行的經濟性。根據經濟壽命設計原則, 易損零部件應設計為可更換部分, 不可更換的主體或高值部件應按等壽命原則設計,一些關鍵的安全薄弱環節應設計為可檢測和便于維修的。
2.6、安全可監測性設計
機械結構的疲勞斷裂破壞是機械失效最主要的方式。疲勞破壞的危險性表現在達到疲勞壽命時無明顯先兆(顯著變形或顯著的動力學性能變化)結構就會突然斷裂解體。目前工程界對一些重要設備采用對運行全過程進行實時監測并對信號進行各種分析處理以便診斷出早期故障。損傷容限設計則采用高韌性的材料以使結構對較小的、難于發現的損傷具有容忍性。安全可監測性設計要求重要的機械設備能夠容忍運行監測和可能采用的損傷診斷技術所無法判定的損傷。當損傷已發展到危及安全之前, 可以可靠地由計劃使用的檢查、監測手段發現。否則, 結構就應設計成不可監測的類型。
例如, 大型發電機組主軸的斷裂往往導致重大事故。但停機拆檢會造成大的經濟損失。因此對大型發電機組一般實施連續狀態監測以避免惡性事故。然而當主軸出現裂紋時, 以動力學為基礎的故障診斷方法目前尚很難明確判別小于軸直徑四分之一的裂紋。如果在運行負荷下軸的臨界斷裂尺寸小于四分之一軸直徑, 那么這種監測診斷對避免主軸斷裂事故就沒有任何意義。因此, 在設定的監測診斷技術水平下, 機械設備的安全可監測性在設計階段就決定了。當然, 損傷監測診斷技術在不斷的發展, 進行安全可監測性設計應掌握這方面的發展動態。
2.7、面向資源環境的設計
選材 材料選擇應考慮資源問題, 在能利用可再生資源的情況下盡量使用可再生資源的材料。合理利用回收再生的材料, 促進材料再利用。
節能 設計中考慮的節能概念包括通過合理的材料選擇和工藝設計降低制造加工過程的能耗、通過創新設計和采用先進技術降低設備服役運行中的能耗、選擇合適的能源品種、設計好設備的拆卸性, 降低報廢后材料和部件回收或再生產的能耗。
環保 全生命周期設計中環保概念應貫徹始終。包括選擇環保材料, 設計有利于環保的制造方式和工藝, 控制設備使用過程的有害物產生和排放, 采用先進的動力學設計的制造工藝控制噪音污染、合理設計降低電磁污染, 等等。
全生命周期設計中環境保護的主要方面有: 環境的化學污染、廢棄物污染、噪聲污染、大氣污染、大氣層溫室效應、輻射污染、電磁污染等的控制。
人機效應 改善設備使用人員的工作環境,創造宜人的人機交互界面, 提高工作效率和質量、降低事故發生率。
2.8、事故-安全設計
任何設施和設備在使用過程中總有出現事故的可能性。在全生命周期設計中一方面應優化設計降低安全使用壽命內事故的發生概率和人致錯誤的幾率, 另一方面針對具體的系統實行事故-安全設計, 以避免惡性事故的發生或降低其危害程度。以事例說明如下: 隨著經濟的發展, 小汽車越來越成為普遍的交通工具, 但交通事故也隨之急劇上升。在設計時就考慮事故-安全性, 通過有限元分析模擬優化設計可以顯著提高車輛在撞車時抵抗破壞的能力, 保障人身安全。在競爭日益激烈的汽車領域,許多公司已經采用事故-安全設計來提高市場競爭力。
隨著現代能源的發展, 高壓輸氣管道在人類生存和社會發展中起著重要作用。然而高壓管道的破裂事故時常發生, 并且一個點的破壞總是引起數百米甚至幾千米的爆破, 造成慘重的損失。如何將爆破控制在最小范圍就成為事故-安全設計要求的又一典型事例。
高壓容器設計中的爆破前泄漏(Leak-Before-Break, 簡記為LBB)設計方法也是一種典型的事故-安全設計思想。
因此, 事故-安全設計與損傷容限設計有同樣的指導思想。
3、全生命周期優化設計
相對于傳統的局部優化、單一性能優化和僅對細節結構設計過程的優化設計思想, 全生命周期優化設計顧名思義應是一種機械系統全局的、面向全部性能和全生命周期過程的廣義優化設計。
進行全生命周期優化是一個需要多學科知識的融合的復雜決策過程。數值分析、工程預測、虛擬仿真以及試樣和模型試驗等是優化設計常用的方法。由于涉及的因素太多, 優化目標相互交織、相互制約甚至相互矛盾, 對產品進行設計方案的全生命周期優化是十分困難的, 嚴格的數學尋優很難實現。因此除了采用更為先進的優化方法或融合多種優化算法的特點于一體外, 更為重要的是按照圖3所列的現代產品的特征進行多約束決策。
例如, 對等壽命設計目標, 考慮到經濟維修性只需要將不可維修和更換的部分按等壽命進行優化設計, 可維修更換的部分由經濟性設計目標來要求。
模塊化、標準化、集成化等使得產品的全局優化可以變為粗線條的子結構化。例如計算機的整機優化可以變為如何更合理地配置電源、CPU、主板、硬盤、內存等滿足不同客戶的個性化要求。而芯片、硬盤由國際上各專業廠家的產品提供有限種選擇。子結構化了的產品的全生命周期優化設計變得十分簡潔明了。采用知識共享、分工合作, 子結構化的產品設計還可以促進快速的產品創新。在子結構化產品設計中, 下一級子結構是上一級結構的組件, 其性能、價格等指標可以作為上一級結構優化設計的初始變量。相應的, 上一級結構優化的結果就是下一級子結構的優化目標。依次形成層層關聯的優化分層優化決策。子結構的劃分應依據產品功能、生產工藝和相關子領域產品的模塊化、標準化、集成化情況, 基于相關知識和豐富的信息進行。
圖5 產品子結構分級優化設計
4、全壽命周期的安全保障設計
在設備的設計安全使用壽命期間, 設備的運行安全是由一定的可靠性要求來描述的。一方面一定的可靠性下仍然存在破壞的可能, 另一方面可靠性的提高是以更保守的設計安全使用壽命為代價的。還有一個更為重要的問題是, 產品設計所基于的物理模型中有許多影響因素, 其間的關系無論以理論分析、數值分析抑或試驗方法都難于確定。因此僅通過安全性設計和可靠性設計是不能杜絕事故發生的。
現代智能材料與結構技術、測控技術、微電子技術、信息處理技術、結構健康診斷技術以及設備的故障診斷技術的發展為機械系統全壽命期安全保障設計提供了基礎。系統的安全保障體系是采用分布于系統或結構內的傳感系統感知系統出現故障或危險時的異常的信息, 如局部大的變形、動力學參量的變化等, 預報可能出現的危險, 由安全保障系統自動作用制止事故的發生或通過人-機系統制止事故的發生。
除了傳統的感知元件如應變片、動力學傳感器外, 智能材料如壓電陶瓷、鐵電體、形狀記憶合金、光纖維等作為感知元件和作動元件的研究應用日益廣泛。尤其是將這些傳感和作動元件埋入復合材料結構從而制成智能結構, 不僅可以自感知損傷和不良振動, 而且可以自修復損傷、自抑制振動等, 從而實現安全保障和控制。這類智能結構是非常昂貴的, 在一般產品的設計中不便使用。
全壽命安全保障設計的另一類方法是將結構損傷容限設計與故障診斷技術融合, 在安全分析指導下進行設備運行狀態的監測設計。
5、全生命周期設計的前沿問題
全生命周期設計基于知識對產品全生命期的所有關鍵環節進行分析預測或模擬仿真, 將功能、安全 性、使用壽命、經濟性、可持續發展性等方面的問題在設計階段就予以解決或設計好解決的方式方法, 是現代機械設計的必然發展方向。但是因涉及的學科、知識、技術和思想觀念十分龐雜, 目前對全生命周期設計仍處于見仁見智的階段, 有許多前沿問題需要研究解決。
(1)知識庫、數據庫和知識共享 面向全生命周期的設計必須建立在現代最先進的知識平臺之上。建立面向全生命周期各階段設計的知識庫、數據庫并通過各種方式共享知識是實現全生命周期設計的重要基礎。同時, 如何通過網絡實現知識共享是現代機械設計面臨的緊迫問題。
(2)計算模擬和仿真技術 對初始設計進行制造和裝配工藝的仿真、動力學仿真、運行過程仿真等是發現設計問題, 改進設計方案從而實現設計優化的最經濟省時的有效途徑。采用計算機虛擬試驗替代實物試驗是機械設計發展的必然方向。對全生命周期機械行為和社會環境影響進行計算模擬和仿真能力實際上是實現全生命周期設計的技術保障。
(3)經濟性全局分析與評價體系 實現全生命周期經濟性的優化是全生命周期設計的重要目的之一, 也是指導全生命周期設計的指標。除了產品本身的成本和使用的經濟性, 全生命周期設計還須綜合產品的終生維修服務費用、能源和資源的消耗、對環境影響的代價等復雜因素進行全面分析, 作出全局最優的方案選擇。
(4)全壽命分析與等壽命設計 產品的設計壽命和經濟使用壽命是傳統機械設計的指標, 也是產品全壽命周期的主要有效組成部分。對一些大型、復雜、造價很高的設備, 保證一定期限的日歷壽命是實現產品全壽命周期高經濟性的重要因素甚至決定性因素。日歷壽命的預測與設計是目前需要重點解決的課題。
(5)全壽命期的安全監測與保障 盡管有損傷容限與耐久性設計方法和可靠性分析方法, 建立有效、經濟的全壽命期的安全檢測與保障體系越來越迫切。智能材料結構、現代測試技術、計算與信息處理技術、微機電技術和分析模擬技術的發展已為安全監測與保障體系的建立提供了良好的知識平臺。同時面向全壽命期的后勤服務保障也日益科學化。
(6)維修和再制造工程 如何在設計階段制定面向全生命周期的經濟安全便利的產品維修服務方案, 并在產品的設計中盡可能保證使用維護的經濟性, 對提高產品的競爭力十分重要。
(7)知識集成與全面設計優化 不同于傳統的機械設計, 全生命周期設計必須面向產品開發、使用、維護、報廢及其后的處理全過程的經濟性、人機協和性、環境影響、資源的有效使用等眾多目標進行全面優化, 設計多學科的知識集成和應用。
第三篇:耐火材料的全生命周期管理創新
耐火材料的全生命周期管理創新
近年來,中國耐火材料工業發展迅速,成為全球最大的耐火材料生產、消費和出口國。但行業“小、散、多”狀況還未根本改變,既制約了行業升級發展也未能體現出應有的市場價值,耐火材料行業走新型工業化發展道路,加快由傳統制造業向現代生產性服務業轉型,已成為行業轉變經濟發展方式、提高行業發展效益和質量的重要途徑。洛陽華珩耐材在引領行業生產性服務轉型的實踐中,以科技創新為依托、以系統集成為突破、以“通達·耐火系統”建設為載體,打造涵蓋設計、研發、制造、配套、工程、維護、咨詢等完整的“服務鏈”,不斷提升滿足高溫工業個性化需求的能力,并為用戶量身定制耐火整體解決方案,得到了高溫業用戶的歡迎,也實現了業態間的協同、共贏發展。
華珩在鋼廠服務方面一直走在行業前列,依托國家級創新平臺和一流人才隊伍,打造了完整的產品線、系統化的服務鏈以及布局全國的工程化服務基地,并在噸熟料總承包服務方面創造了成熟服務模式。全生命周期管理就是把企業的發展與客戶的發展緊密結合在一起,是生產性服務企業在時間和空間的完美體現。高性能保溫劑是覆蓋在鋼液面的一種絕熱保溫材料。洛陽華珩耐火材料有限公司根據市場需求,研制開發的新型保溫劑產品。該渣有效地替代了傳統使用碳化稻殼和其它碳質顆粒,解決了覆蓋劑水份高、難運輸的缺陷以及在使用中出現的熱損大、易結殼、粘爐壁掛渣等問題。
高性能保溫劑產品特點:
1、鋪展性能好,能均勻覆蓋鐵液表面;
2、絕熱保溫強,保溫時間長、鐵水溫降小;
3、產品成份穩定,吸渣生能好,使用中不結殼、不侵蝕包壁,翻包干凈,減少清包工作量;
4、產品堿度適中,不污染鐵水,還可吸附鐵水中的夾雜物。
全生命周期管理是服務理念和服務模式的一種創新。通達耐火踐行為用戶創造價值的理念,于行業內較早構建起生產性服務體系并率先推出“通達·耐火系統”,代表了產品鏈和服務鏈的完整延伸,即集方案設計、產品研發、精品制造、工程施工、診斷咨詢于一體的系統化耐材服務,系統服務較好適應了包括新型干法水泥在內的高溫工業發展需要。全生命周期管理寓專業化耐材管理于服務之中,為用戶窯爐安全、穩定、長周期、滿負荷、優質運行提供專業支持,充分降低用戶運行成本和維護費用,大幅提高運轉率和品質穩定,是未來水泥工業專業化、精細化發展的主流選擇。
第四篇:設備全生命周期管理制度
設備全生命周期管理制度
1.目的
傳統的設備管理主要側重于設備的維修階段,具有相當的局限性?,F代意義上的設備管理貫穿于設備的規劃、設計、制造、選型。購置、安裝、使用、檢測、維修、改造以及拆除報廢。為了規范公司的設備管理,以設備可靠性的角度為出發點,降低設備故障率,使設備穩定可靠地運行,從而保障生產地順利進行,本廠依據《企業安全生產標準化基本規范》以及相關設備管理經驗,特制訂本制度。2.范圍
本制度適用于本廠所屬各部室、車間、班組。3.內容
設備的全生命周期包含三個方面:一是在三維空間上的全生命周期管理;二是突出在浴盆曲線上不同階段的不同管理特色;三是全生命周期的費用管理。本制度以安全生產的角度著重規定三維空間管理、設備的階段性管理、設備的浴盆曲線管理和全生命周期閉環管理。3.1 三維空間管理
三維空間上的全生命管理涉及空間維、資源維和功能維,加上全生命周期本身的時間維,就形成四維系統,空間維即從生產環境、車間、生產線、設備、總成(部件),直到零件,由表及里,步步深入,涉及空間維上的各個要素。
資源維是涉及與設備相關各種資源,包含信息、人力、材料、備件、動力能源、水、氣、汽等要素,這都是設備和管理上不可或缺的資源要素。
功能維指管理功能,即計劃、組織、實施、控制、評價、反饋等內容,這也是廣義的PDCA循環過程。從這種意義上說,設備管理是典型的系統工程。
因而,三維空間管理需要部門車間的負責人和設備操作人員做到以下幾個方面:
3.1.1 車間生產環境應保持整潔,無大面積積水、積料,落實“5S”。3.1.2 生產設備應做到“定置管理”,用統一定制線明確。3.1.3 生產設備應標明設備責任人,設備的責任人負責對設備進行日常維護、檢修。
3.1.4 采購設備時采購部和部門車間設備部門對設備信息進行評估研究,符合生產作業需求的方予以采購。
3.1.5 設備的相關操作人員須熟練設備操作規程并進行崗位培訓,合格后持證上崗。
3.1.6 設備系統的燃油、潤滑油、冷卻水和空氣要定期進行“濾清處理”,有效控制設備性能劣化。
3.1.7 部門負責人須根據操作人員對設備的運行情況記錄做出相應的設備安全運行評價,采取措施延緩設備的老化,保證運行的安全性。操作人員在設備新的運行系統下須及時反饋設備操作及設備運行狀態。
3.2 階段性管理
設備的極端性管理是設備全生命周期管理中的主要內容,貫穿于設備的規劃、設計、制造、選型、購置、安裝、使用、檢測、維修、改造以及拆除報廢。主要分為如下三個階段: 1)前期管理; 2)運行維修管理; 3)輪換報廢管理。3.2.1 設備的前期管理
設備的前期管理包括:設備的規劃、設計、制造、選型、購置、安裝。1)規劃
設備部負責前期管理中的規劃決策,通過對車間環境、設備布局、生產線的考量,按照生產需求規劃設備的設計與購置。
2)設計與制造
當部門車間需要自行設計制造生產所需設備時,須由設備部負責人和設備操作技術人員共同定制設計規范,設計須符合本質安全。
安全部門負責對設備結構圖與相關技術資料的審核,當確認符合本質安全后,予以設備部制造相關設備。安全部門同時負責檢查設備制造過程中安全防護裝置的安裝情況。
3)選型與購置
當部門車間需要另行購買生產所需設備時,須由車間負責人填寫《生產設備購置單》,并明確設備型號、大小、附件以及相關運行數據。部門負責人審核通過后交由市場處購置。
當購置設備后需暫時進入庫存時,部門車間須安排專人負責購置設備庫存期間的安全管理。4)安裝
因此期限較短,若沒有相應的現場安全管理,可能會造成設備庫存期與使用期間的管理真空,留下事故隱患。
當購置設備在設備部門的安裝能量范圍外的,須請相關專業技術人員安裝,保留相關設備安裝記錄;
當設備部門自行安裝時,安全部門須指派相關安全管理人員,隨同部門相關安全負責人監督確保生產設備安全防護裝置安裝到位,在進行現場設備測試時設置安全防護距離及警示標志。3.2.2 設備的運行維修管理
設備的運行維修管理包括:設備的使用、檢測、維修。1)使用
? 設備使用前,部門車間根據設備操作規程制定崗位人員操作規程。
? 設備使用前,確保設備安全防護裝置安裝到位,牢固可靠。? 人員上崗前,部門須組織崗位培訓,考核合格后持證上崗。? 設備使用時,操作人員須遵守設備安全操作規程,禁止“三違操作”,杜絕超負荷運轉。
2)檢測與維修
? 設備負責人應針對設備運行狀態,制定設備的檢測計劃和設備運行臺賬。
? 閑置超過三個月的生產設備,再次使用前須進行全面的檢測,確保安全。
? 當設備需要進行維修時,須由設備部門、維修人員協同安全部門,根據生產需要和設備實際運轉狀況,制定設備的維修計劃。
? 在設備完成維修后,須進行設備的質量驗收,合格后方可投入生產使用。
? 在設備完成維修后,依據系統工程和行為科學的管理方法,分析設備使用過程中造成設備老化的人為因素,采取措施降低設備的誤操作,規范設備的使用,延長其使用壽命。
? 設備的檢測、維修必須按照公司的《設備設施檢修、維護、保養管理制度》嚴格執行,部門車間以及安全部門負責監督制度落實情況,并保存相關記錄。3.2.3 設備的輪換報廢管理
設備的輪換報廢管理包括:設備的改造、拆除、報廢。
1)改造
對于部門可修復設備,設備的定期輪換、改造、再使用既在一定程度上延長了設備的使用壽命,降低部門的設備購置成本
設備的改造須經過相關技術許可,在改造完的設備能夠保證安全生產的前提下,部門報予安全部門審核,重大改造須經安委會研究通過后方予以進行技術改造。2)拆除與報廢
當設備整體已達到使用壽命,故障頻發,影響到設備組的可靠性,其維修成本已超出設備購置費用時,必須進行設備的拆除與報廢。設備的拆除報廢須符合以下幾點:
?設備部門負責設備拆除報廢的申請,安全部門審核批準后,協助設備部門負責拆除報廢現場的風險評價和控制措施,落實現場安全管理工作。
? 拆除人員須遵守公司《作業安全管理制度》,有順序的進行拆除工作,禁止違章作業。
? 拆除完畢后,部門車間填寫《資產處置審核流程單》。? 設備的拆除、報廢必須按照《設備設施驗收、拆除、報廢管理制度》嚴格執行,部門車間以及安全部門負責監督制度落實情況,并保存相關記錄。
3.3 設備的浴盆曲線管理
設備的浴盆曲線又稱為故障率曲線,包含初始故障期、偶發故障期和耗損故障期。
3.3.1 在初始故障期,因為機械處于磨合階段,嚙合不順,潤滑油污染快,緊固件也容易松動。電氣系統處于元件的初始“時效老化”時期,容易出現電參數的漂移或偏差,加上操作的熟練度不夠,因此出現故障的頻率較高,此時的設備管理須著重對設備額檢查、記錄、緊固、調整、潤滑、磨合期的油品替換、控制生產負荷逐漸達到設定值。3.3.2 偶發故障器的設備運行較為順暢,但部分短壽命周期的易損零件會出現劣化,此時的管理特色是注意設備的清掃、檢查、潤滑、調整、堵漏、防腐,同時要研究設備劣化條件,控制劣化,進行設備的健康管理。比如經常對設備系統的燃油、潤滑油、冷卻水和空氣進行濾清處理,有效控制設備性能的劣化,延長設備壽命。對于周期性的損耗件,進行局部保養及修理,包括調整、修復或者換件。3.3.3 耗損故障期,部門零件或者總成已經進入快速劣化階段,有的失去設計功能,有的可能導致安全事故,有的造成能源消耗過量,也有的可能造成環境破壞,除了應該做好常規清掃、檢查、潤滑、調整、堵漏、防腐之外,還要注意可裁剪式糾正性維修,對設備進行局部改造和不拘泥于原有設計機構,立足于根除故障的主動維修,以便恢復設備功能,達到根除某些固有故障額效果。3.4 全生命周期閉環管理
設備在管理的過程中會經歷一系列的設備及財務的臺賬和管理及維修記錄,如設備的可靠性管理及維修費用的歷史數據,都可以作為設備的全生命周期的分析依據,最終可以在設備報廢之后,對設備整體使用可靠性、經濟性及其管理成本做出科學的分析,并可以輔助設備采購決策,可以更換更加先進的設備進行重新全生命周期的跟蹤,也可以仍然使用原型號的設備,并應用原設備的歷史數據進行更加科學的可靠性管理及維修策略,使其可靠性及維修經濟更加優化,從而使設備全壽命周期管理形成閉環。
第五篇:我看有機模塊教學
我看有機模塊教學
普通高中新課程中的有機化學課程可分為兩個部分:必修模塊《化學2》中的有機化學與選修模塊《有機化學基礎》。前者將有機化學內容包含在主題“化學與可持續發展”中介紹,后者是相對獨立的有機化學課程,比較系統地介紹有機化學知識[1]。
必修模塊《化學2》中的有機化學內容,是以典型有機物為切入點,讓學生在初中有機物常識的基礎上,能進一步從結構的角度,加深對有機物和有機化學的整體認識。根據課程標準[2]和學時要求,必修模塊中的有機化學內容沒有完全考慮有機化學本身內在邏輯體系,主要是選取典型代表物,介紹其基本的結構、主要性質以及在生產、生活中的應用,較少涉及到有機物的類概念和它們的性質,如烯烴、芳香烴、醇類、羧酸等。而選修模塊《有機化學基礎》建立在《化學2(必修)》中“重要的有機化合物”的基礎上,目的就是引導學生比較系統、深入地學習有機化學基礎知識。因此,從兩者來看,在教學內容、教學目標和要求方面存在著很大的差異,致使相當一部分同學一進入高二選修模塊的學習就“不適應”,其主要原因是有機化學在必修和選修間教學存在明顯的脫節現象。本人在銜接教學過程中做了如下探索和實踐。
1.貫串一條主線——結構決定性質、性質決定用途。
有機化學強調“結構決定性質,性質決定用途”的思想,學生在學習有機化學的過程中應體會到這種思想,為后續的各類有機物的學習搭建一個理論方法的平臺。教師要在教學中處理好結構與有機化合物性質之間的關系,結構理論指導性質,性質幫助理解結構,由典型有機代表物的結構和性質推測出同系化合物的性質。如在化學2中,學生已經學習了甲烷、乙烯的結構和性質。在“烷烴和烯烴的結構和性質”的教學中,教師可先從回憶必修2知識入手,通過結構和化學反應類型對比歸類,將甲烷、乙烯的結構和性質遷移到烷烴和烯烴,進行甲烷、乙烷和乙烯的結構和性質對比,并以此推廣到烷烴和烯烴的結構和性質的相似性、遞變性和差異性的對比上。通過本節課的學習,使學生意識到“結構決定性質”是今后研究有機化合物的重要方法,知道分析有機物的結構首先分析官能團的結構特點,分析其中碳原子的成鍵方式及飽和程度,其次,要考慮官能團與相鄰基團的相互影響,在此基礎上,可以推測有機物的性質[4]。
2.充分利用探究型實驗,切實做好銜接教學工作。
下面以《有機化學基礎》第二章第二節——芳香烴中,觀察苯的溴代或硝化反應、甲苯與酸性高錳酸鉀的現象為例。
關于“苯的溴代或硝化反應”的探究的化學反應原理和條件在人教版必修2中已體現,在本章內第2節主要體現在對化學反應條件的控制方面方案的設計,要引導學生思考從物理性質、化學性質、尾氣處理等多個方面來全面思考問題,從而掌握實驗設計的各要素、理解反應條件對化學反應的影響及對反應裝置的要求。
關于“甲苯與酸性高錳酸鉀的作用”的探究活動,利用對比實驗原理,從結構決定性質的角度出發,考慮甲基的影響,思考苯的同系物有何通性和特性?作出假說,最后讓學生通過設計實驗,并比較實驗現象驗證自已的假設。
3.“生活素材創設學習情境,從生活走進化學”
舉選修模塊“有機化合物的分類”一節為例,學生在學了必修2之后,已經了解有機化合物的概貌,對甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸等典型有機物的結構初步了解的基礎之上,教師可事先讓學生收集身邊的常見藥品,查閱它的說明書,從商品名、俗名、化學名、分子式、結構式、官能團及物質的類別對身邊的常見藥品進行分析,討論常用藥品中的有機成分,引導學生了解有機化合物的分類方法,認識一些重要的官能團。
4.巧用信息技術,活化教學銜接。
如在回憶復習甲烷、乙烯的結構和性質——通過計算機課件展示甲烷、乙烯的立體結構模型;通過實驗錄像再現甲烷、乙烯的燃燒,以及它們與溴的四氯化碳溶液和高錳酸鉀酸性溶液的反應,引導學生討論甲烷、乙烯的結構和性質的相似點和不同點,過渡到烷烴和烯烴的結構和性質的相似性和差異性上。
例如,必修2已用圖表進行專題介紹煤、石油的綜合利用,選修模塊在脂肪烴、芳香烴的來源和應用部分又對其進行了闡述。建議讓學生利用互聯網從石油、煤化工制品用途、芳香烴和脂肪烴的來源、煤和石油的綜合利用、煤和石油的加工工藝等多個角度進行資料查閱的探究,且事后組織學生對自己的研究進行討論等。
5.通過研究性學習課題開展過程,聯系必修與選修,拓寬學生的視野。
以《有機化學基礎》第五章——進入有機合成高分子化合物的時代為例,化學2介紹了常見有機化合物的結構、性質和用途,以及高分子單體(乙烯、丙烯)的礦物來源、乙烯和丙烯等的聚合反應和應用;在本章教學過程中可以多開展研究性學習,使學生通過實踐獲得直接體驗。根據教材的特點,可以將學生分為若干個任務組(按學生個人興趣自由組合),如材料發展史組、實驗探究組、環境保護組等。研究性學習后,可采用多種評價方式,如撰寫研究性學習論文,提交實驗報告,舉辦展覽等,讓學生在掌握知識的基礎上,綜合能力也進一步得到提高。
總之,必修模塊是選修模塊的基礎,選修模塊是在必修模塊的基礎上的拓展與深化。教師應從學生實際出發,選擇靈活機動的授課方式,同時教師必須不斷地學習,提高自身的思想素質和業務水平,才能有的放矢地抓好銜接。使課程標準的目標和要求落到實處;深刻領會化學課程改革的意圖,確保高中化學教育順利實施。