第一篇：裝備系統(tǒng)故障自愈原理研究

[基金項目] 國家自然科學(xué)基金資助項目(50375014);教育部科學(xué)技術(shù)研究重點項目(重點03024)[作者簡介] 高金吉(1942-), 男, 遼寧本溪市人, 中國工程院院士, 北京化工大學(xué)教授, 博士生導(dǎo)師

裝備系統(tǒng)故障自愈原理研究

高金吉

(北京化工大學(xué)診斷與自愈工程研究中心 北京 100029)

[摘要] 裝備故障可否在其運行中得到控制或自行消除? 故障能否像人和動物的疾病一樣可以“自愈” 在系統(tǒng)科學(xué)的指導(dǎo)下, 移植現(xiàn)代醫(yī)學(xué)“自主調(diào)理”治療原理, 包括免疫、防御、代償、自修復(fù)和適應(yīng)等, 可以用來指導(dǎo)研究裝備自愈原理及工程應(yīng)用;重點研究了以故障預(yù)防和消除為目標的裝備系統(tǒng)自愈調(diào)控原理, 為研制出具有自愈功能的新一代裝備提供科學(xué)依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 裝備系統(tǒng);故障自愈原理;故障自愈調(diào)控;診斷;主動控制

[中圖分類號]TB114;TB21

[文獻標識碼]A

[文章編號]1009-1742(2005)O5-0043-06 故障自愈———來自工程實踐的重大課題

現(xiàn)代裝備日趨大型化、高速化、自動化和智能化, 特別是廣泛應(yīng)用于石化、冶金、電力、有色冶金等流程工業(yè)的高速透平機械、工業(yè)泵、風(fēng)機壓縮機、離心機等重大裝備與生產(chǎn)過程緊密相連, 形成大系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一旦發(fā)生故障可能導(dǎo)致重大事故, 并造成巨大經(jīng)濟損失。從上世紀60 年代開始,國際工程科技界開發(fā)了設(shè)備監(jiān)測診斷技術(shù), 在工業(yè)企業(yè)逐步推行預(yù)知維修和智能維修, 并廣泛采用緊急停車連鎖系統(tǒng), 這為確保安全生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用, 取得了實效。但是, 故障停機檢修也會造成巨大的經(jīng)濟損失, 啟停機過程中也可能產(chǎn)生新的安全隱患。

筆者提倡開發(fā)一種新的與裝備故障作斗爭的理論和方法, 旨在改變僅靠緊急停車保護機器和完全靠人來檢修消除故障的傳統(tǒng)方法。這種理論與方法又有別于設(shè)備診斷與預(yù)知維修技術(shù), 是研究使裝備系統(tǒng)具備故障自愈功能, 在運行中“自行”消除故障, 而不完全是停機由人來排除故障。

工程實踐表明, 除了少數(shù)突發(fā)故障以外, 大多數(shù)故障發(fā)生是有一個漸進過程的, 如果早期發(fā)現(xiàn),及時采取恰當?shù)拇胧┦峭耆梢苑乐沟摹Ｔ斐蛇@一問題的主要原因在于: 在觀念上沒有“防微杜漸”的超前意識, 從裝備的設(shè)計制造到運行操作都沒重視故障發(fā)生的漸進過程, 因而錯過了調(diào)控的大好時機, 導(dǎo)致設(shè)備故障的發(fā)生;另一個重要原因是裝備尚沒實現(xiàn)監(jiān)控一體化, 且智能化程度不夠。

故障自愈原理研究和應(yīng)用技術(shù)開發(fā)是十分必要的, 其理由如下: 1)裝備發(fā)生故障靠連鎖停機或是人為停機解體檢修來排除故障, 不但減少了生產(chǎn)時間, 增加了檢修費用, 而且容易在開停機過程中發(fā)生新的故障乃至事故。故障自愈是提高裝備可靠度, 確保其安全長周期運行, 從而降低生產(chǎn)成本的有效途徑。

2)現(xiàn)代裝備越來越自動化、智能化, 獨立完成特定任務(wù)的功能越來越強, 對人的依賴性越來越小, 有的根本不可能由人去維修。如美國發(fā)射的“勇氣”號和“機遇”號火星車, 在太空飛行半年之久, 一旦有了故障靠人去診斷和維修是根本不可能的。

3)設(shè)計制造的裝備一般總是能在既定條件下有序穩(wěn)定運行, 但實際運行可能偏離設(shè)計條件而使裝備產(chǎn)生故障乃至缺陷。檢修只能在停機時消除已發(fā)現(xiàn)的缺陷, 而故障自愈調(diào)控可以實時調(diào)控確保裝備在設(shè)計的條件下運行, 并及時消除裝備在運行中新產(chǎn)生的并隨機變化的缺陷, 實時地抑制和消除故障苗頭, 防患于未然。

4)在故障自愈原理指導(dǎo)下, 可以將與故障作斗爭提前到設(shè)計階段, 應(yīng)用嵌入式技術(shù)和智能材料開發(fā)監(jiān)控一體化的裝備, 可使設(shè)備診斷技術(shù)與主動控制技術(shù)密切結(jié)合, 研制具有故障自愈功能的新一代裝備。故障自愈是工程科學(xué)發(fā)展的必然[1-5]

如圖1 所示, 從人類的疾病史和治療史的角度來看, 人的疾病已有300 萬年歷史, 而真正意義上的醫(yī)療活動不過萬年左右, 這說明人類歷史有99 %以上的時間是“缺醫(yī)少藥”的, 而人類并沒有被疾病征服和消滅, 靠的就是生命的自組織機制,是機體對內(nèi)外環(huán)境復(fù)雜作用地防御、調(diào)節(jié)、適應(yīng)的機制和能力, 是機體對自身所發(fā)生的異常(病變)自主地調(diào)節(jié)、恢復(fù)到正常值并保持穩(wěn)定的機制和能力。不難看出, 人與疾病作斗爭的歷史是在漫長的完全依靠“自愈”之后, 逐步產(chǎn)生“治愈”的, 形成至今兩種方式并存的局面。

從1781 年瓦特發(fā)明蒸汽機到1800 年廣泛用于工業(yè)化生產(chǎn)至今, 僅有200 多年歷史。和人與疾病作斗爭的方式相反, 人與故障作斗爭主要是靠“治愈”, 即機器出了故障要停機由人來檢修。

中國古代思想家老子講“道法自然”, 就是說世間一切事物必然遵循客觀規(guī)律。在人與故障和與疾病作斗爭的過程中能否遵循共同的規(guī)律, 能否在治愈的基礎(chǔ)上創(chuàng)造和發(fā)展裝備故障自愈功能, 這是在理論上值得探討的重要課題。

按照耗散結(jié)構(gòu)理論, 宇宙中的各種系統(tǒng), 不論是有生命的和無生命的, 實際上無一不是與周圍環(huán)境有著相互依存和相互作用的開放系統(tǒng)。因而, 運行的裝備和人一樣, 都是開放系統(tǒng), 兩者并無嚴格界限。運行中的“活機器”不是遠離而是靠近乃至符合耗散結(jié)構(gòu)的三個基本條件: 其一, 機器是開放系統(tǒng);其二, 機器在運行時, 不是簡單的熱力學(xué)平衡系統(tǒng), 而是與外界有物質(zhì)、能量和信息交換的動態(tài)的有序穩(wěn)定系統(tǒng), 與外界的交換并不能使機器瓦解;其三, 機器存在非線性的相互作用。

在生命過程中, 離開自身及其環(huán)節(jié)上的各種控制便沒有生命。廣義地說, 世間各種事件的因果關(guān)系都是控制。就是說, 追求和保持那些合目的的狀態(tài), 避免和消除那些不合目的的狀態(tài), 這個過程就是實施控制。顯然, 機器無故障運行和人健康地活著一樣, 都應(yīng)該是控制的目標之一。眾所周知, 工程控制論(Cybernetics)是工程中產(chǎn)生和發(fā)展起來的, 它的一些理論和規(guī)律同樣也適用于生物。這說明人工裝備和有生命的人可能遵循某些共同的規(guī)律。這就為移植和借鑒現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與疾病作斗爭的理論和方法, 開展與裝備故障作斗爭的理論和方法的研究提供了科學(xué)依據(jù)。

醫(yī)學(xué)上認為“自主調(diào)理是治療學(xué)的第一原理”,保持健康的根本點不在于那種宏觀的穩(wěn)定狀態(tài), 而在于調(diào)節(jié)控制那些建立和保持這種狀態(tài)的具體機制。疾病的痊愈終歸還得依靠人體的自愈能力, 包括免疫、防御、代償、自修復(fù)和適應(yīng)等。這些都可以用來指導(dǎo)研究裝備自愈調(diào)控原理, 研制出裝備的自愈系統(tǒng)。該系統(tǒng)可在裝備運行中測試分析可能產(chǎn)生故障的條件及早期故障征兆, 采用診斷預(yù)測、智能決策和主動控制方法使裝備系統(tǒng)不具備產(chǎn)生故障的條件或自行將故障消除在萌芽中。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)向修理機器學(xué)習(xí), 更換人的心臟、腎等零部件了,工程上也應(yīng)借鑒移植現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的“自主調(diào)理”治療原理, 以故障預(yù)防和消除為目標, 研究重大裝備復(fù)雜系統(tǒng)自主調(diào)控原理及其在工程上的應(yīng)用, 實現(xiàn)故障在裝備運行中的“自愈”。故障自愈技術(shù)的現(xiàn)狀和未來[6-14]

近年來, 裝備的故障自愈技術(shù)在國內(nèi)外已有應(yīng)用或正在開發(fā)中, 列舉如下:高速離心壓縮機、透平機、航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子和高速精密磨床、加工中心主軸的自動平衡(autobalancer)技術(shù);機器的關(guān)鍵部件損壞可在運行中自修復(fù), 如在柱塞泵的潤滑油中注入潤滑-修復(fù)劑, 在運行中修復(fù)已磨損的軸承或摩擦副等;離心壓縮機的防喘振控制系統(tǒng);集散控制系統(tǒng)(DCS)的熱后備智能切換系統(tǒng);基于自愈機制的軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

迄今為止, 對故障自愈技術(shù)的應(yīng)用研究還處于起步階段, 往往仍局限于某一個專業(yè)技術(shù)的范圍內(nèi), 如主動平衡系統(tǒng)和自修復(fù)技術(shù)主要是機械工程技術(shù), 防喘振系統(tǒng)是屬于工藝上的控制與調(diào)節(jié), 集散控制系統(tǒng)的熱后備智能切換屬于過程的測控系統(tǒng), 而基于自愈機制的軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)完全屬于信息技術(shù)。綜合相關(guān)交叉學(xué)科和不同專業(yè)技術(shù)集成的自愈技術(shù)還沒有形成。特別是有關(guān)故障自愈的科學(xué)理論研究在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界還沒有引起重視。因而, 應(yīng)用故障自愈原理在研究和設(shè)計階段就指導(dǎo)新一代裝備的研制還遠沒有開始。

在系統(tǒng)論的指導(dǎo)下, 打破傳統(tǒng)的專業(yè)壁壘, 借鑒和移植現(xiàn)代醫(yī)學(xué)“自主調(diào)理”治療原理, 應(yīng)用現(xiàn)代非線性動力學(xué)等理論, 集成狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)、人工智能技術(shù)、主動和自適應(yīng)控制技術(shù)、嵌入式計算機技術(shù)等, 研究以故障預(yù)防和消除為目標的裝備自主調(diào)控和自修復(fù)技術(shù), 使裝備具備故障自愈功能, 完全有可能大幅度減少故障停機。

重大裝備系統(tǒng)故障自愈是預(yù)防故障和減免維修的減災(zāi)增效工程, 是用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)和促進信息行業(yè)大發(fā)展的必然趨勢, 是涉及到多學(xué)科交叉的前沿技術(shù)和涉及到多專業(yè)、多部門的系統(tǒng)工程。至今國內(nèi)外還沒有大力倡導(dǎo)、開發(fā)和推廣, 因而應(yīng)用范圍還很小, 成效還不顯著。因此, 有必要調(diào)研國內(nèi)外裝備故障自愈技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢, 研究故障自愈的理論和關(guān)鍵技術(shù), 為提高我國技術(shù)裝備安全保障和經(jīng)濟運行水平提供科學(xué)依據(jù)。故障自愈原理研究的主要內(nèi)容

4.1 故障自愈原理[1,6,9] 醫(yī)學(xué)上認為“自主調(diào)理是治療學(xué)的第一原理”,保持健康的根本點不在于那種宏觀的穩(wěn)定狀態(tài), 而在于調(diào)節(jié)控制那些建立和保持這種狀態(tài)的具體機制。疾病的痊愈終歸還得依靠人體的自愈能力, 包括免疫、防御、代償、修復(fù)和適應(yīng)等。這些“自愈能力”在工程科技領(lǐng)域已經(jīng)并必將得到越來越廣泛的應(yīng)用, 如圖2 所示。筆者借鑒醫(yī)學(xué)的自愈原理重點研究在現(xiàn)代裝備中建立故障自愈機制的理論和方法。首先要研究裝備與有生命的機體的異同以及與故障作斗爭和與疾病作斗爭遵循的共同規(guī)律。裝備和有生命的機體一樣, 實際上是由許多相互聯(lián)系、相互作用的各個要素組成的復(fù)雜系統(tǒng), 它同時也是以一定的組織性(有序性)、多樣性(復(fù)雜性)處于一定的穩(wěn)定狀態(tài), 并通過各系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系和相互作用, 實現(xiàn)生命過程的調(diào)節(jié), 保持機體的有序穩(wěn)定狀態(tài)。一旦機體出現(xiàn)故障(病態(tài)),那么這時一定是機體中某一局部系統(tǒng)(子系統(tǒng))偏離其穩(wěn)定狀態(tài), 表明它的有序性、組織性、復(fù)雜性與多樣性發(fā)生某種程度的變化。故障自愈原理的研究就是要建立一種機制, 確保裝備在運行中具有預(yù)防和自動消除故障的能力。

4.2 裝備系統(tǒng)故障產(chǎn)生和發(fā)展的規(guī)律

我國古代著名醫(yī)書《素問》說: “是故圣人不治已病治未病, 不治已亂治未亂, 此之謂也。夫病已成而后藥, 亂已成而后治之, 譬猶渴而穿井, 斗而鑄錐, 不亦晚乎”!未病就是尚未形成的病。疾病在未病的階段, 在未形成的階段, 就發(fā)現(xiàn)它, 截獲它, 使它消滅于無形。這種見微知著, 防微杜漸的功夫, 至今對人類與故障作斗爭仍有著指導(dǎo)意義。

醫(yī)學(xué)研究病理的深層規(guī)律并提出“系統(tǒng)的整體性原理”和“系統(tǒng)的聯(lián)系性”原理, 認為“相互作用是疾病的真正終極原因”, 可以借鑒這些原理和方法去研究裝備部件、整機及其與輸入輸出相互作用的關(guān)系, 在多因多果的復(fù)雜關(guān)系中, 找出故障原因與征兆的因果對應(yīng)關(guān)系, 攻克當前故障機理、故障診斷和預(yù)測方法研究中的技術(shù)難關(guān)。

4．2．1 研究故障產(chǎn)生的條件, 預(yù)測可能產(chǎn)生故障時的工況和狀態(tài)

把裝備看作多層次、非線性的復(fù)雜整體進行研究, 建立多維、多參數(shù)、非線性復(fù)雜系統(tǒng)模型。深入研究系統(tǒng)內(nèi)部各組成部分的動力特性、系統(tǒng)與環(huán)境以及與輸入和輸出物質(zhì)、能量之間的相互作用、相互依賴關(guān)系。通過對監(jiān)測信息的分析, 研究系統(tǒng)從穩(wěn)定的有序狀態(tài)變成無序狀態(tài)的過程、特點和規(guī)律, 研究工藝、設(shè)備、儀表自控、電氣等復(fù)雜系統(tǒng), 找出故障形成過程、發(fā)展和防治規(guī)律, 特別是產(chǎn)生故障萌芽時的條件和特征。

預(yù)測。不僅預(yù)測已發(fā)生故障的發(fā)展趨勢, 而且要預(yù)測可能產(chǎn)生故障時的條件(工況和狀態(tài))。通過對諸多故障征兆信息的信號處理, 分析提取特征參數(shù)以及計算輸入、輸出系統(tǒng)物流、能量的協(xié)調(diào)性及其有害能量的轉(zhuǎn)化和輸出物質(zhì)特性的變化異常,計算分析裝備系統(tǒng)狀態(tài)和工況參數(shù)之間的非線性關(guān)系, 探測分析產(chǎn)生故障的原因, 特別是故障萌芽時的條件和特征, 研究預(yù)測可能故障產(chǎn)生時的工況和狀態(tài)的方法。

4．2．2 故障初始原因的早期探測和診斷

除了極少數(shù)突發(fā)故障以外, 絕大多數(shù)故障的產(chǎn)生是有一個過程的, 是漸進的。信息技術(shù)的進步, 為探測故障早期征兆提供了可能。

診斷。不僅研究信息, 而且研究關(guān)系。要研究復(fù)雜系統(tǒng)及其與輸入輸出物質(zhì)和能量的相互作用。通過對監(jiān)測信息的分析, 打破工藝、設(shè)備、儀表自控、電氣等專業(yè)壁壘, 研究其相互作用、相互影響, 找出故障形成過程、發(fā)展和防治規(guī)律。據(jù)此分析故障的因果鏈, 研究機電儀和工藝復(fù)雜系統(tǒng), 從多因多果的因果鏈中找出產(chǎn)生故障征兆的最初始原因。

4.3 基于參數(shù)監(jiān)測的故障自愈決策系統(tǒng)研究

對具體對象, 理論上可以通過相關(guān)方法建立起系統(tǒng)參數(shù)與系統(tǒng)各種可能響應(yīng)模式之間的關(guān)系。若某種響應(yīng)模式是故障或非期望模式, 則與其對應(yīng)的參數(shù)區(qū)域可視為故障參數(shù)域;若某種響應(yīng)模式是期望的或可容忍的, 則與其對應(yīng)的參數(shù)區(qū)域可視為正常參數(shù)域。顯然系統(tǒng)的參數(shù)應(yīng)設(shè)計在正常參數(shù)域內(nèi), 并且在此類區(qū)域內(nèi)參數(shù)一定范圍的變化是容許的。在運行工程中, 如果各種環(huán)境因素導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生了改變, 但這種改變后的參數(shù)接近故障參數(shù)區(qū)域邊界時, 就需要采取自愈的步驟———調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)。改變哪個參數(shù), 改變量要多大, 選用何種工程可用的方式改變參數(shù), 都需要決策系統(tǒng)提前做好預(yù)案。

4.4 故障自愈機制建模研究[7-14] 裝備系統(tǒng)都是復(fù)雜系統(tǒng), 正常運行情況下是處于有序穩(wěn)定狀態(tài)。建模是人對客觀存在的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的相互關(guān)系和相互作用認識的數(shù)學(xué)描述。信息是可以表征結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的變化和其輸入、輸出及其相互作用的, 當裝備系統(tǒng)自身內(nèi)部子系統(tǒng)間和其與輸入輸出的物質(zhì)、能量、環(huán)境的關(guān)系和相互作用發(fā)生異常, 即開始偏離有序穩(wěn)定狀態(tài)產(chǎn)生故障時, 探測和處理的信息即故障征兆可以實時表征出來, 據(jù)此可以進行診斷和預(yù)測。

把裝備看作多層次, 非線性的復(fù)雜整體進行研究, 可考慮用大系統(tǒng)的建模方法, 把系統(tǒng)分解成若干子系統(tǒng), 然后再找出子系統(tǒng)之間以及子系統(tǒng)與整體系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)。

建立的模型是非常復(fù)雜的, 可能是非線性, 多維性, 混雜性, 隨機性的混合體。也可能難以確定精確的數(shù)學(xué)模型, 控制的難度很大, 傳統(tǒng)的控制方法是難以實施的。多種控制方法可考慮協(xié)調(diào)進行(如非線性控制、混雜控制、分布參數(shù)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制等), 智能化的新型分層協(xié)調(diào)控制策略的研制勢在必行。系統(tǒng)的智能化程度越高,自愈調(diào)控的效果就可能越好。可以從如下幾個方面進行故障自愈調(diào)控系統(tǒng)研究。

1)研究系統(tǒng)剛度、阻尼和質(zhì)量分布變化產(chǎn)生的機械振動故障的條件和原因;2)計算輸入、輸出系統(tǒng)能量的協(xié)調(diào)性及其有害能量的轉(zhuǎn)化, 探測分析故障產(chǎn)生的條件和原因;3)通過輸出物質(zhì)的量和特性的變化異常, 研究故障產(chǎn)生的條件和原因。所謂控制就是施控者選擇適當?shù)目刂剖侄? 作用于受控者, 以期引起或達到受控者的行為狀態(tài)發(fā)生合目的的變化。或者呈現(xiàn)有益的行為, 或者抑制并消除不利的行為。以故障的抑制和消除為目標的控制系統(tǒng)即故障自愈調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)具備檢測、診斷、決策、中間轉(zhuǎn)換和執(zhí)行等環(huán)節(jié)幾個環(huán)節(jié)。

故障自愈機制的建立可以實施以故障預(yù)防和消除的主動控制:

4．4．1 消除故障產(chǎn)生的后果或啟動反作用, 抑制故障的發(fā)展 對裝備故障進行早期探測和診斷, 通過智能決策, 實時主動調(diào)控或適時采取技術(shù)對策如改變結(jié)構(gòu)、注入介質(zhì)等: a.消除這一初始原因剛剛產(chǎn)生的后果;b.啟動一個反作用因果鏈, 抵消故障的因果鏈的作用。從而可以將故障抑制在萌芽中, 恢復(fù)和保持了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有序穩(wěn)定。

4．4．2 消除故障的苗頭, 抑制故障的產(chǎn)生 除了極少數(shù)突發(fā)故障以外, 絕大多數(shù)故障的產(chǎn)生是有一個過程的, 是漸進的。信息技術(shù)的進步, 為探測故障早期征兆提供了可能, 據(jù)此分析故障的因果鏈,找出產(chǎn)生故障的初始原因, 通過智能決策和主動控制消除這一初始原因, 將故障消除在萌芽之中。

4．4．3 消除產(chǎn)生故障的條件, 抑制故障的苗頭 在裝備運行中, 通過對工況和狀態(tài)的智能判別和調(diào)控或改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu), 避開或消除可能產(chǎn)生故障的條件, 從而消除故障產(chǎn)生的土壤, 抑制故障的發(fā)生。在故障自愈建模研究過程中, 要研究系統(tǒng)反應(yīng)的快速性和正確性。所研究的系統(tǒng)是復(fù)雜的系統(tǒng),那么系統(tǒng)的信息量也非常大, 如何根據(jù)大量信息提取出有用的信息, 及時做出正確的反應(yīng), 對于系統(tǒng)的自愈調(diào)控的順利實施至關(guān)重要。可考慮使用系統(tǒng)工程理論中的系統(tǒng)分析的方法, 對系統(tǒng)信息行篩選, 分析, 建立智能專家?guī)? 及時提供有用的控制方案供智能決策層選擇。裝備系統(tǒng)故障自愈關(guān)鍵技術(shù)研究

故障自愈技術(shù)大體有如下幾類: 免疫技術(shù)、防御技術(shù)、代償技術(shù)、自修復(fù)技術(shù)和自愈調(diào)控技術(shù)(如圖3 所示)。裝備系統(tǒng)故障自愈調(diào)控(fault self2recovery regulation , FSR)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用, 是用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)裝備制造業(yè)的必然趨勢。

在裝備復(fù)雜系統(tǒng)故障初始原因的早期探測診斷和故障產(chǎn)生條件預(yù)測的基礎(chǔ)上, 采取智能決策和主動調(diào)控方法或其他相應(yīng)對策來預(yù)防和消除故障。研究自主調(diào)控方法對復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部及上層次更大系統(tǒng)多模型的關(guān)聯(lián)和影響, 以及如何確保過程裝備自身系統(tǒng)和其所在的大系統(tǒng)均進入穩(wěn)定的有序狀態(tài)。

筆者擬以流程工業(yè)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵裝備離心壓縮機和離心機為對象, 采用嵌入式技術(shù)和人工智能、主動控制等技術(shù), 開發(fā)監(jiān)控一體化的自愈調(diào)控技術(shù)[6，7，10]： 通過改變高速旋轉(zhuǎn)流體機械平衡盤壓差, 實現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸向力主動調(diào)控, 以減少軸位移停機和防止軸瓦燒損的技術(shù);煙氣輪機主動平衡技術(shù)及離心機差速雙轉(zhuǎn)子主動平衡技術(shù);基于運行狀態(tài)自動沖洗的離心機振動故障自愈技術(shù);高速渦輪機械轉(zhuǎn)子軸系半速(或低頻振動)失穩(wěn)控制與自愈技術(shù)。在流程工業(yè)廣泛應(yīng)用的緊急停車系統(tǒng)(ESD)之前增設(shè)故障自愈調(diào)控系統(tǒng), 可在確保安全的前提下大幅度減少自動連鎖緊急停車, 應(yīng)用于上述重大裝備, 使其具備自愈功能, 改變或減少靠人去治愈的傳統(tǒng)維修方式。結(jié)語

裝備系統(tǒng)故障自愈原理研究不僅是工程實踐的迫切需求, 也是人類未來要建造什么樣裝備的重大課題。人類將會遵循與疾病作斗爭的規(guī)律去和裝備故障作斗爭。人類的自愈能力, 比如免疫、自保護、代償、自修復(fù)(再生)以及自適應(yīng)等, 將會指導(dǎo)我們對裝備故障自愈原理的研究。

以系統(tǒng)論為指導(dǎo), 研究故障發(fā)生的規(guī)律及其產(chǎn)生的條件, 在診斷故障的初始原因和預(yù)測可能故障產(chǎn)生時的工況和狀態(tài)的基礎(chǔ)上, 打破傳統(tǒng)的專業(yè)壁壘, 在裝備系統(tǒng)中引入以故障預(yù)防和消除為目標的自主調(diào)控機制, 故障自愈調(diào)控是不同于傳統(tǒng)的處理機械故障的新方法。

在流程工業(yè)廣泛應(yīng)用的ESD 系統(tǒng)之前, 增設(shè)FSR 系統(tǒng), 可在確保安全前提下大幅度減少故障停機, 降低維修費, 取得巨大經(jīng)濟效益。

應(yīng)用FSR 原理, 在設(shè)計階段就統(tǒng)籌考慮裝備的監(jiān)控一體化。可使裝備減小依賴人的程度, 使維修的責(zé)任從裝備的使用方轉(zhuǎn)移到裝備的設(shè)計制造方, 研制出具有故障自愈調(diào)控功能的、免維修、少維修的新一代過程裝備。

參考文獻

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100029, China)

[ Abstract] Can mechanical faults be cont rolled and eliminated at machine’s run-time? Can a machine heal itself, as a living person or animal? What can be done before shutting down and overhauling a machine? Under the guidance of the systemics theory ,borrowing the idea of“self2recuperation”therapeutic methodology in modern medicinal science , e.g., the knowledge about the mechanisms of immunity , protection , compensation ,regeneration , adaptation , etc., with the fault prevention and self-healing as the goal , this paper focuses on the study of the fault self2recovery principle and its engineering application , i.e.Fault Self-recovery Engineering(FSE), which can provide theoretical basis in developing a new generation of self2healing machine.[ Key words] equipment system;principle of fault self-recovery;fault self-recovery regulation;diagnosis;active control

第二篇：電力系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)分析平臺的研究

電力系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)分析平臺的研究

黃細勇

佛山三水供電局

摘要：分析電力系統(tǒng)中故障數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的功能、現(xiàn)狀和特點，提出故障數(shù)據(jù)分析平臺的概念并對其進行研究。介紹平臺的主要特點，給出平臺設(shè)計的整體架構(gòu)，并說明各組成模塊的功能劃分，還對模塊間的關(guān)系等相關(guān)問題進行了闡述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 故障分析 支撐平臺

一、前言

電力工業(yè)是為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展提供能源的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是關(guān)系國計民生的公用事業(yè)。但日益復(fù)雜的電力系統(tǒng)，發(fā)生故障的幾率也在不斷增加，某些擾動可能導(dǎo)致大面積停電和穩(wěn)定性問題尖銳化，嚴重時系統(tǒng)可能失去穩(wěn)定。

目前電力系統(tǒng)中的常用的故障分析系統(tǒng)有故障錄波系統(tǒng)、輸電線路行波測距系統(tǒng)、小電流接地選線系統(tǒng)和電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)為分析電網(wǎng)故障、確定電力系統(tǒng)在特定情況下的運行狀況提供了強有力的支持。這一類應(yīng)用的共同點是都要對某些模擬量數(shù)據(jù)進行記錄、分析和計算，從而實現(xiàn)不同故障分析系統(tǒng)的功能。但目前處理錄波數(shù)據(jù)的系統(tǒng)一般只針對具體的應(yīng)用而開發(fā)，相互之間盡管在數(shù)據(jù)處理方面有許多共性，卻是由不同公司各自開發(fā)的，系統(tǒng)的開放性差，只適用于某一種特定的應(yīng)用，缺少平臺化的設(shè)計思想。這樣就形成了所謂的“自動化孤島”現(xiàn)象。

二、故障數(shù)據(jù)分析平臺的功能分析

目前電力系統(tǒng)中常用的故障數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)有以下幾種：

（一）故障錄波分析系統(tǒng)

故障錄波系統(tǒng)是電力系統(tǒng)發(fā)生故障及振蕩時能自動記錄的一種系統(tǒng),它可以記錄因短路故障、系統(tǒng)振蕩、頻率崩潰、電壓崩潰等大擾動引起的系統(tǒng)電流、電壓及其導(dǎo)出量,如有功、無功及系統(tǒng)頻率的全過程變化現(xiàn)象。主要用于檢測繼電保護與安全自動裝置的動作行為,了解系統(tǒng)暫態(tài)過程中系統(tǒng)各電參量的變化規(guī)律,校核電力系統(tǒng)計算程序及模型參數(shù)的正確性，故障錄波已成為分析系統(tǒng)故障的重要依據(jù)。

系統(tǒng)主要由電流(電壓)智能監(jiān)視模塊、通信鏈路、監(jiān)視微機和分析軟件四部分組成,該系統(tǒng)將多個智能監(jiān)視模塊統(tǒng)一編址，通過通信網(wǎng)與分析主機相連，組成故障錄波系統(tǒng)。每一個智能監(jiān)視模塊相當于一個獨立的微型故障錄波器，在線監(jiān)視一條線路的運行狀況，連續(xù)采集數(shù)據(jù)。當該線路發(fā)生異常時，相應(yīng)模塊連續(xù)采集一段設(shè)定時間段的線路運行數(shù)據(jù)，然后，將異常出現(xiàn)時刻前后各一段設(shè)定時間的數(shù)據(jù)作為故障錄波信息保存，并上傳給分析主機；分析主機將模塊上傳的數(shù)據(jù)加以保存、遠傳和處理，并可將異常波形顯示并打印出來。

（二）輸電線路行波測距系統(tǒng)

當輸電線路發(fā)生故障后，必須通過尋線找出故障點，并根據(jù)故障造成的損壞程度判斷線路能否繼續(xù)運行還是須停電檢修。行波測距是目前應(yīng)用廣泛的故障測距方法，其基本原理是：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,在故障點將產(chǎn)生向兩端運行的暫態(tài)行波,暫態(tài)行波在傳播過程中遇到不均勻介質(zhì)時,將發(fā)生折射和反射,因此在故障點和母線檢測處暫態(tài)行波會發(fā)生反射和透射,這樣就可以利用兩個波頭之間的時間差來完成故障定位。

行波采集與處理系統(tǒng)安裝在廠站端，采用集中組屏式結(jié)構(gòu)，一般包括行波采集裝置、T－GPS電力系統(tǒng)同步時鐘以及當?shù)靥幚頇C三部分。行波采集裝置主要負責(zé)暫態(tài)電流信號的采集、緩存以及暫態(tài)啟動，并生成啟動報告；T－GPS負責(zé)提供精確同步脈沖信號及全球統(tǒng)一時間信息；當?shù)靥幚頇C由一臺工控機構(gòu)成，負責(zé)接收、存儲來自裝置的暫態(tài)啟動報告，并與安裝在線路對端所在變電所內(nèi)的行波采集與處理系統(tǒng)交換啟動數(shù)據(jù)，從而自動給出雙端行波故障測距結(jié)果。

（三）小電流接地選線系統(tǒng)

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)故障中絕大部分是單相接地故障。由于故障電流小，系統(tǒng)可帶故障繼續(xù)運行一定時間，小電流接地方式可顯著提高供電可靠性，同時也具有提高對設(shè)備和人身安全性、降低對通訊系統(tǒng)電磁干擾等優(yōu)點。但長時間帶故障運行，特別是間歇性弧光接地故障時，過電壓容易使電力設(shè)備出現(xiàn)新的接地點使事故擴大；同時故障電流可能使故障點永久燒壞，最終引短路故障。因此故障后快速選擇故障線路就顯得十分重要，在發(fā)生故障時須準確選出故障線路,以便及時切除故障。

由以上分析可以得出故障處理系統(tǒng)的共性：首先進行數(shù)據(jù)的采集和存儲，再由數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)的分析、計算及各種特征的提取等操作，最后對所得結(jié)果進行保存、顯示和打印等。但目前不同的故障處理系統(tǒng)只針對具體應(yīng)用開發(fā)，缺少通用平臺的概念。

三、平臺的主要功能模塊與工作流程

參數(shù)設(shè)置模塊可以對平臺運行的參數(shù)進行設(shè)置，使平臺在合適的狀態(tài)下運行。前置機通過規(guī)約處理模塊與站端裝置進行通信，接收不同監(jiān)測裝置上傳的各種錄波數(shù)據(jù)，包括對不同通信規(guī)約傳輸數(shù)據(jù)的打包與解規(guī)約。數(shù)據(jù)通訊模塊負責(zé)與后臺機交換信息，若從裝置收到的錄波數(shù)據(jù)格式不符合Comtrade標準則先調(diào)用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊然后再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)通訊模塊。

故障處理模塊負責(zé)把接收到的數(shù)據(jù)進行分析處理，將數(shù)據(jù)分析后通過數(shù)據(jù)庫管理模塊送入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，故障處理模塊還提供與高級應(yīng)用程序的接口。報表管理模塊從數(shù)據(jù)庫中取得數(shù)據(jù)生成各種報表，裝置參數(shù)整定模塊在后臺機上發(fā)送參數(shù)整定命令，通過前置機發(fā)到裝置以調(diào)整裝置的運行狀態(tài)。裝置運行監(jiān)控模塊實現(xiàn)監(jiān)測與控制裝置運行狀況的功能，告警模塊處理裝置上報或是系統(tǒng)操作所產(chǎn)生的各種告警信息。

當用戶要查看錄波數(shù)據(jù)曲線時調(diào)用錄波查詢模塊查找到滿足要求的數(shù)據(jù)，再通過錄波曲線顯示模塊對要分析的數(shù)據(jù)進行查看。用戶權(quán)限設(shè)置模塊設(shè)定用戶的使用權(quán)限，以提高平臺的安全性。

四、結(jié)束語

本文提出的電力系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)分析平臺，遵循標準化、模塊化、分布式、分層次的設(shè)計原則，具有良好的通用性和可擴展性，為開發(fā)故障錄波系統(tǒng)、行波測距、小電流接地故障監(jiān)測和電能質(zhì)量監(jiān)測等以處理錄波數(shù)據(jù)為主的信息管理系統(tǒng)提供全面的底層支持。平臺的使用可以提高軟件的重復(fù)利用率，避免重復(fù)開發(fā)，減少電力企業(yè)的投資，有利于提高電網(wǎng)的運行和管理自動化水平。參考文獻：

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第三篇：新形勢下寶雞市裝備制造業(yè)發(fā)展研究

新形勢下寶雞市裝備制造業(yè)發(fā)展研究

“十一五”以來，寶雞市工業(yè)化進程穩(wěn)步向縱深發(fā)展，結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐明顯加快，產(chǎn)業(yè)布局日趨合理，企業(yè)規(guī)模不斷壯大，經(jīng)濟效益穩(wěn)步提高，支柱產(chǎn)業(yè)、龍頭企業(yè)、特色產(chǎn)品在寶雞市工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中的支撐作用明顯增強，形成了以國有經(jīng)濟為主體，其他所有制經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展，和以龍頭企業(yè)為支撐，輻射帶動中小企業(yè)向產(chǎn)業(yè)化、特色化發(fā)展的新格局。

裝備制造業(yè)，作為國家技術(shù)型改革及戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)型的重點行業(yè)，已經(jīng)越來越多的成為工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的代名詞。裝備制造業(yè)的發(fā)展水平，直接決定了其他工業(yè)行業(yè)的發(fā)展水平。寶雞市作為國家重點裝備制造業(yè)基地，經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)形成了以陜汽、法士特、中鐵寶橋為龍頭的交通運輸設(shè)備制造業(yè)基地，以秦川集團、寶雞機床集團為龍頭的通用設(shè)備制造業(yè)基地，和以石油機械廠為龍頭的專用設(shè)備制造業(yè)基地。目前寶雞市裝備制造業(yè)涉及行業(yè)眾多、產(chǎn)品門類齊全、龍頭企業(yè)規(guī)模較大、企業(yè)數(shù)量較多。“十一五”期間，寶雞市裝備制造業(yè)作為工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展壯大的主力軍，從企業(yè)規(guī)模到發(fā)展質(zhì)量都得到一定程度的提高，規(guī)模以上裝備制造業(yè)企業(yè)數(shù)由2006年的46戶增加到2010年的87戶；實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值由2006年的153.61億元，提高到2010年的454.72億，增長了2倍；工業(yè)增加值以年均22.6%的速度逐年增長，增速分別高于寶雞市GDP及規(guī)上工業(yè)經(jīng)濟7.5和1.8個百分點；占寶雞市規(guī)模以上工業(yè)的比重也由2006年的28.9%上升到2010年的34.5%。裝備制造業(yè)的強勢增長，為全面完成寶雞市“十一五”經(jīng)濟社會發(fā)展各項目標奠定了堅實的基礎(chǔ)。可以說，寶雞的經(jīng)濟看工業(yè)，工業(yè)的發(fā)展看裝備制造業(yè)。

一、今年寶雞市裝備制造業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)“兩個態(tài)勢”

1、整體回落態(tài)勢

1-8月份，寶雞市87戶規(guī)模以上裝備制造業(yè)企業(yè)累計完成工業(yè)總產(chǎn)值316.1億，占寶雞市規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值的32.5%，同比增長22.5%，低于寶雞市平均增速7.7個百分點，增速較一季度、半年分別下降20.1和11.7個百分點。與同期比較，寶雞市1-8月份裝備制造業(yè)總產(chǎn)值占全市規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值的比重為32.5%，較同期下降2.5個百分點；對寶雞市增長的貢獻率也由同期的45.2%下降到25.8%，整體呈現(xiàn)出逐季回落態(tài)勢。

2、行業(yè)分化態(tài)勢

行業(yè)大類看，1-8月份，占寶雞市裝備制造業(yè)產(chǎn)值達91.8%的三大行業(yè)依次為：交通運輸設(shè)備制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)和專用設(shè)備制造業(yè)。三大行業(yè)占規(guī)模以上裝備制造業(yè)的產(chǎn)值比重分別為47.5%、25.8%和18.4%，成為寶雞市裝備制造業(yè)的主體。交通運輸設(shè)備制造業(yè)累計完成工業(yè)總產(chǎn)值150.29億元，同比增長4%，低于寶雞市平均增速26.2個百分點，對寶雞市增長的貢獻率僅為2.5%，嚴重制約了寶雞市工業(yè)經(jīng)濟增長。通用設(shè)備制造業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值81.77億元，同比增長42.2%。專用設(shè)備制造業(yè)完成58.47億元，同比增長58.9%。通用設(shè)備制造業(yè)和專用設(shè)備制造業(yè)的較快增長，與交通運輸裝備制造業(yè)呈現(xiàn)出明顯的“兩極分化態(tài)勢”。

行業(yè)之間的差距表現(xiàn)在龍頭企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營狀況的巨大差距上：

①、以陜汽、法士特為代表的汽車及零配件制造業(yè)，受市場飽和度提高及汽車受惠政策退出等影響，1-8月份產(chǎn)銷較同期呈現(xiàn)出下降趨勢，其中陜西汽車集團有限責(zé)任公司寶雞部分工業(yè)總產(chǎn)值下降0.9%，陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司下降25.3%。造成生產(chǎn)下降的原因是多方面的，以陜汽為例，緊縮的貨幣政策提高了以按揭銷售及分期付款為主的重卡購買成本，同時《公路安全保護條例》的實施對重卡銷售產(chǎn)生一定的影響。鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為輕卡銷售的主要購買力，隨著汽車下鄉(xiāng)政策的退潮及前兩年市場的高速增長透支了今年部分的增量，也是輕卡銷售不好的主要原因。重點項目“30萬輛微客”雖然已經(jīng)投產(chǎn)，但品牌效應(yīng)及技術(shù)支撐并不具備當前激烈的市場競爭，銷售一直未見打開。以中鐵寶橋股份有限公司、中鐵電氣化局集團、寶雞南車時代工程機械有限公司為代表的鐵路交通設(shè)備制造業(yè)，受國家鐵路建設(shè)重點調(diào)整及重大交通事故等因素影響，生產(chǎn)也由高增長轉(zhuǎn)為持續(xù)放緩態(tài)勢。其中中鐵寶橋股份有限公司1-8工業(yè)總產(chǎn)值增速為-13.6%，較上半年大幅下降36.8個百分點。在“7?23甬溫線特大事故”后，鐵路建設(shè)新項目審批暫停、部分高鐵降速等措施的出臺，高速鐵路建設(shè)項目明顯放緩或基本停頓，已簽訂合同的不能繼續(xù)執(zhí)行、生產(chǎn)出來的產(chǎn)品推遲鋪設(shè)時間造成庫存嚴重擠壓，以中鐵電氣化局集團寶雞器材有限公司為例，1-8月份，企業(yè)預(yù)交付產(chǎn)成品占存貨的76.6%，同期為44.6%。

②、以寶雞石油機械廠為代表的專用設(shè)備制造業(yè)，由于產(chǎn)品的特殊性，隨著國家能源戰(zhàn)略調(diào)整，石油裝備的需求穩(wěn)步回升，企業(yè)訂單基本飽和，1-8月份寶雞石油機械廠工業(yè)總產(chǎn)值增速為40.6%。從產(chǎn)銷增長結(jié)構(gòu)上看，主導(dǎo)產(chǎn)品鉆機的銷售量和銷售額大幅增長，其中鉆機收入的增幅達到1.1倍。雖然企業(yè)擁有自身獨特的優(yōu)勢，但受環(huán)境的影響形勢依然嚴峻，原材料、燃料類價格的持續(xù)上漲對于企業(yè)資源的合理配置提出了更高的要求，特別是對于如何在好的需求環(huán)境下實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，是當前企業(yè)急需重點解決的問題。

③、以秦川集團、寶雞機床為代表的通用設(shè)備制造業(yè)，市場需求依然保持了較快增長的態(tài)勢，基本實現(xiàn)“產(chǎn)銷兩旺”，其中秦川集團1-8月份工業(yè)總產(chǎn)值增速為50.6%，寶雞機床增速為32.1%。雖然保持了較高的增長速度，但后幾個月市場形勢不確定性在增加，原輔材料漲價因素也對企業(yè)利潤產(chǎn)生一定程度的擠壓，存在的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性矛盾也一定程度上影響了企業(yè)正常發(fā)展。

從龍頭企業(yè)的發(fā)展情況看，有挑戰(zhàn)也有機遇，只有準確把握環(huán)境、市場以及政策導(dǎo)向，及時調(diào)整發(fā)展思路，加強企業(yè)轉(zhuǎn)型力度，才能確保寶雞市裝備制造業(yè)繼續(xù)保持平穩(wěn)較快增長。

二、當前裝備制造業(yè)發(fā)展受到“五個制約”

1、國際、國內(nèi)經(jīng)濟形勢制約裝備制造業(yè)發(fā)展

當前，國際經(jīng)濟形勢日趨復(fù)雜，美國經(jīng)濟危機復(fù)蘇乏力，歐洲債務(wù)危機愈演愈烈。美國上半年生產(chǎn)總值增速1.3%，大幅低于去年3.1%的水平。歐元區(qū)各國分化明顯，受主權(quán)債務(wù)危機困擾的國家經(jīng)濟持續(xù)低迷，日本已連續(xù)3個季度負增長。同時，全球通貨膨脹壓力逐步加大，巴西、印度消費價格指數(shù)連創(chuàng)新高，美國及歐元區(qū)也處于壓力線以上。受世界經(jīng)濟危機影響，國內(nèi)經(jīng)濟增長也呈現(xiàn)緩慢回落的態(tài)勢，體制性、結(jié)構(gòu)性問題更加突出，經(jīng)濟運行呈現(xiàn)出物價上漲過快，中小企業(yè)受多重因素擠壓經(jīng)營困難等問題。同時，國際原材料、燃料類價格的持續(xù)高位運行，造成工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)成本的不斷增加，尤其對裝備制造業(yè)帶來了巨大的壓力。

2、政策投資導(dǎo)向制約裝備制造業(yè)發(fā)展

從現(xiàn)階段寶雞市裝備制造業(yè)的發(fā)展情況看，國家宏觀政策導(dǎo)向?qū)τ谘b備制造業(yè)發(fā)展影響較大。2008年底國家推出的4萬億投資計劃以及一系列擴大內(nèi)需的刺激措施，寶雞市裝備制造業(yè)連續(xù)三年成為寶雞市規(guī)模以上工業(yè)經(jīng)濟增長貢獻最大的產(chǎn)業(yè)。但隨著4萬億投資的陸續(xù)收尾，國家宏觀調(diào)控政策的再次定位，特別是今年以來國家為調(diào)控房地產(chǎn)價格、抑制通貨膨脹、加速結(jié)構(gòu)調(diào)整等采取了一系列政策措施。由于裝備制造業(yè)的發(fā)展與固定資產(chǎn)投資存在較高程度的正相關(guān)，銀根緊縮等宏觀調(diào)控措施及物價上漲勢必制約投資的增長，一旦固定資產(chǎn)投資回落，裝備制造業(yè)的生產(chǎn)情況就呈現(xiàn)出緩慢回落的趨勢，尤其是對中小裝備制造企業(yè)發(fā)展帶來巨大的沖擊。

3、成本增長過快制約裝備制造業(yè)發(fā)展

從供銷方式看，寶雞市裝備制造企業(yè)大多采取以銷定產(chǎn)的生產(chǎn)方式，由于涉及的采礦專用設(shè)備、機床類產(chǎn)品生產(chǎn)周期較長、運輸難度較大，企業(yè)在合同簽訂與交貨期上存在相對較長的時間差，對于現(xiàn)階段國內(nèi)原材料、燃料、人工成本的快速上漲，企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營中對產(chǎn)品定價無法準確把握，很大程度上會造成生產(chǎn)的間接虧損，由于裝備制造業(yè)產(chǎn)品及行業(yè)內(nèi)部的特殊性，經(jīng)營成本的壓力對于裝備制造業(yè)的影響同樣較為嚴重。

4、競爭力不強制約裝備制造業(yè)發(fā)展

從當前國際、國內(nèi)裝備制造業(yè)的發(fā)展情況看，供需關(guān)系從規(guī)模上的調(diào)整向結(jié)構(gòu)上的調(diào)整轉(zhuǎn)變，基于寶雞市裝備制造業(yè)發(fā)展水平仍然以國內(nèi)市場為主，隨著整體資金面的趨窄，投資增速的下降，市場飽和度也逐步擴大，產(chǎn)品需求也向針對性強、科技含量高、節(jié)能環(huán)保等方面發(fā)展。當前寶雞市裝備制造業(yè)產(chǎn)品存在核心技術(shù)不多、產(chǎn)品競爭力不強等方面的因素，對于市場供需關(guān)系的變化應(yīng)對乏力，無法滿足當前國際、國內(nèi)市場的發(fā)展變化，成為制約寶雞市裝備制造業(yè)發(fā)展的一個重要因素。

5、科技投入不足制約裝備制造業(yè)發(fā)展

2010年，寶雞市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)506戶，有R&D活動的企業(yè)58戶，占總戶數(shù)的11.4%，低于全省2009年17.4%的水平。2010年，寶雞市裝備制造業(yè)R&D資金投入4.47億元，占裝備制造業(yè)增加值比重的3.5%，全省為4.1%，2010年寶雞市規(guī)模以上裝備制造業(yè)R&D投入強度（指企業(yè)R&D經(jīng)費與主營業(yè)務(wù)收入之比）為2.1%，低于全省2009年2.24%的平均水平。從資金來源情況看，寶雞市裝備制造業(yè)R&D投入主要來源于企業(yè)自身和政府支持，兩者投入比例為95.6: 4.4（2009年陜西省兩者投入比例為78.5: 21.5）；2010年寶雞市裝備制造業(yè)共有R&D活動人員8229人，占全省裝備制造業(yè)科研人員的比例不到1/5，與裝備制造業(yè)在全省的地位不相匹配。從資金使用情況看，寶雞市裝備制造業(yè)R&D經(jīng)費內(nèi)部支出與外部支出的比例為9.1:0.9，R&D經(jīng)費支出絕大部分用于企業(yè)內(nèi)部，僅有少部分用于對企業(yè)外部的支付，反映出企業(yè)在科技研發(fā)方面形成孤軍奮戰(zhàn)局面，并未將我省科研機構(gòu)、高等學(xué)府眾多的優(yōu)勢利用起來、發(fā)揮出來。科技研發(fā)投入不足，在很大程度上制約了裝備制造業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展。

三、裝備制造業(yè)發(fā)展中存在“四難”

1、市場競爭白熱化，企業(yè)經(jīng)營“盈利難”

盈利能力是企業(yè)生存和發(fā)展的根本。寶雞市裝備制造業(yè)發(fā)展處于中等水平，盈利能力相對較低，在當前形勢下企業(yè)盈利更加困難。今年1-8月份，寶雞市共有裝備制造業(yè)企業(yè)87戶（陜汽、法士特?zé)o財務(wù)表），實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入202.5億元，同比增長30%；實現(xiàn)利潤7.57億元，同比增長25.1%，低于寶雞市平均增速4個百分點；其中虧損企業(yè)26戶，比去年同期增加8戶，虧損企業(yè)虧損額增長66.6%。其中交通運輸裝備制造業(yè)實現(xiàn)利潤3.31億元，同比下降15.1%。從1-8月份工業(yè)價格指數(shù)上看，工業(yè)生產(chǎn)者購進價格指數(shù)為111.8%，工業(yè)生產(chǎn)者出廠價格指數(shù)為105.9%，連續(xù)20個月出廠指數(shù)高于購進指數(shù)并呈現(xiàn)逐步擴大趨勢，造成企業(yè)“盈利難”。

2、銀根緊縮，資金趨緊，企業(yè)生產(chǎn)“維持難”

今年以來，國家連續(xù)上調(diào)存款準備金率以抑制通貨膨脹，裝備制造業(yè)生產(chǎn)周期普遍較長，資金流動好比企業(yè)的血液流動，時刻決定著企業(yè)生存的命運。1-8月，寶雞市規(guī)模以上兩項資金合計360.81億元，占寶雞市流動資產(chǎn)的56.1%。其中裝備制造業(yè)兩項資金占用149.6億元，占流動資產(chǎn)合計的63.3%，高于寶雞市平均占比7.2個百分點。同時，對于融資渠道單

一、融資平臺較少的中小型企業(yè)，企業(yè)流動資金更為緊張，1-8月份，寶雞市中小型裝備制造業(yè)流動資產(chǎn)合計64.81億元，同比增長18%，分別低于寶雞市及大型裝備制造業(yè)11.8和2.2個百分點。

3、中小企業(yè)發(fā)展不足，難以形成支撐工業(yè)發(fā)展的后續(xù)力量，造成“支撐難”

近年來，寶雞市工業(yè)經(jīng)濟增長過多的關(guān)注于重點工業(yè)企業(yè)，建立了“十二戶大企業(yè)集團”監(jiān)測體系，先后出臺了支持龍頭企業(yè)發(fā)展等一系列政策措施，但對中小企業(yè)關(guān)注度始終不夠，受區(qū)位及資金情況的影響，非公中小企業(yè)的發(fā)展未能得到有效的突破。從86戶規(guī)模以上裝備制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)情況看，1-8月份工業(yè)總產(chǎn)值上10億元的企業(yè)6戶，上5億元的10戶，其中中小企業(yè)累計完成工業(yè)總產(chǎn)值132.74億元，占裝備制造業(yè)總產(chǎn)值的42.9%，同比下降1.4%，低于裝備制造業(yè)整體增速23.9個百分點。中小企業(yè)發(fā)展緩慢，無法形成一批支撐工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的中堅力量。

4、產(chǎn)業(yè)集群配套水平低，裝備制造業(yè)集群化“成型難”

裝備制造業(yè)的發(fā)展需要一批配套企業(yè)的強力支撐，特別是在國家大力推進轉(zhuǎn)型升級的攻堅階段，配套企業(yè)的發(fā)展壯大對于促進龍頭企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展壯大產(chǎn)業(yè)鏈、提升企業(yè)核心競爭力和自主創(chuàng)新能力具有極其重要的作用。但從寶雞市裝備制造業(yè)配套情況看，存在規(guī)模較小、技術(shù)含量較低、競爭力不強等問題。以機床工具制造業(yè)為例，為秦機、寶雞機床兩戶龍頭企業(yè)提供加工配套協(xié)作的企業(yè)超過100戶，其中規(guī)模以上的就有13戶，配套率目前接近35%。但從配套產(chǎn)品看，機床工具產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵件市域配套率技術(shù)含量低，競爭力不強，重點數(shù)控機床制造關(guān)鍵件、大中型鑄鍛件、數(shù)控操作系統(tǒng)、功能配件等都是從外省購入的，尤其是機床需求量大的大型鑄鍛件，寶雞地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈供給能力幾乎為零。就現(xiàn)階段機床制造業(yè)發(fā)展需求看，存在極大、極小、極輕、極重的極型發(fā)展局面，如果不形成一批中小配套企業(yè)的有效支撐，龍頭企業(yè)就無法甩掉繁重的產(chǎn)業(yè)鏈負擔(dān)，向“專、精、特”方向發(fā)展，中小企業(yè)的配套水平較低，決定了寶雞市產(chǎn)業(yè)集群化程度較低。

四、建議與措施

針對當前寶雞市裝備制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，我們建議：

1、加快裝備制造業(yè)集群建設(shè)，促進配套中小企業(yè)協(xié)同發(fā)展

集群化是發(fā)展裝備制造業(yè)的必然趨勢和最終選擇，配套中小企業(yè)的協(xié)同發(fā)展決定了龍頭企業(yè)的專業(yè)化程度。一方面要加大對本市配套中小企業(yè)的扶持力度，出臺有針對性的政策措施，重點解決企業(yè)融資、審批、用地等實際問題，降低行業(yè)準入門檻，以提高數(shù)量向提高質(zhì)量轉(zhuǎn)化。同時，挖掘有潛力、有市場、有技術(shù)的中小企業(yè)做大做強，成為龍頭企業(yè)真正騰飛的雙翼。另一方面要積極引進外地專業(yè)化配套企業(yè)入駐寶雞，以提高自身軟實力，吸引更多有技術(shù)，有經(jīng)驗的企業(yè)安家落戶，促進寶雞市配套中小企業(yè)的整體發(fā)展。

2、加大裝備制造業(yè)固定資產(chǎn)投資及招商引資水平

從現(xiàn)階段寶雞市裝備制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀看，生產(chǎn)的增長仍然依靠投資的增加，在新的發(fā)展階段，我們的關(guān)注點要從投資數(shù)量向投資質(zhì)量轉(zhuǎn)變，各級各部門要加大對項目質(zhì)量的審批力度，從源頭上把控寶雞市生產(chǎn)資料的合理分配、優(yōu)質(zhì)分配。同時，要圍繞裝備制造業(yè)尤其是重點企業(yè)，加大招商引資力度，吸引更多市場競爭力強、管理模式先進的企業(yè)到寶雞發(fā)展。以優(yōu)化發(fā)展環(huán)境，提升對外開放水平為主旨，以深化行政審批制度改革，提升行政服務(wù)效能為抓手，下大力度整治“三亂”現(xiàn)象以及行政“不作為”和“亂作為”的行為，以提升環(huán)境軟實力為目標，促進寶雞市經(jīng)濟又好又快發(fā)展。

3、加強中小企業(yè)及新興產(chǎn)業(yè)的扶持力度，逐步將數(shù)量優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為競爭優(yōu)勢

加強對中小企業(yè)的扶持力度，從政策上、資源配置上給予一定的鼓勵和支持，扶持中小企業(yè)從價格優(yōu)勢向技術(shù)優(yōu)勢、管理優(yōu)勢上轉(zhuǎn)型，通過加大中小企業(yè)技術(shù)改造和技術(shù)研發(fā)的支持的力度，來加強基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)機械這樣一些基礎(chǔ)環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力，增強企業(yè)內(nèi)在的實力，圍繞大企業(yè)大集團及新型產(chǎn)業(yè)，引導(dǎo)提高非公經(jīng)濟的協(xié)作能力與配套水平，延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度，形成專業(yè)化生產(chǎn)、一體化發(fā)展的新格局。同時，加快發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)步伐，在航空安全、太陽能光伏、風(fēng)電裝備等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的突破，使新興裝備制造業(yè)成為拉動寶雞市工業(yè)經(jīng)濟增長的新方向，逐步將數(shù)量優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為競爭優(yōu)勢。

4、提升企業(yè)品牌效應(yīng)，將科技創(chuàng)新作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心力量

積極引導(dǎo)企業(yè)加大科技研發(fā)資金的投入力度，從產(chǎn)品創(chuàng)新向技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展，積極開展科技專項的申報和實施，鼓勵企業(yè)引進國內(nèi)外先進生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)，大力提升寶雞市裝備制造業(yè)水平。同時利用寶雞市企業(yè)優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和研發(fā)優(yōu)勢，吸引人才、技術(shù)、資金的高度集中，將提升科技進步作為企業(yè)競爭的核心力量，將服務(wù)性裝備制造業(yè)作為企業(yè)發(fā)展的未來趨勢，將轉(zhuǎn)型升級作為裝備制造業(yè)乃至寶雞市工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的核心內(nèi)容，不斷拓展企業(yè)盈利面及盈利空間，以效益推動企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

第四篇：工作崗位研究原理與應(yīng)用

工作分析理論與應(yīng)用復(fù)習(xí)資料

第一章

一、與工作分析相關(guān)的概念P1

1、任務(wù)

2、職責(zé)

3、崗位

4、工作

5、職業(yè)

二、工作分析的原則P2

1、系統(tǒng)原則

2、能級原則

3、標準化原則

4、最優(yōu)化原則

三、工作分析的內(nèi)容P2

1、工作職責(zé)恩熙

2、工作流程分析

3、工作權(quán)限分析

4、工作關(guān)系分析

5、工作環(huán)境條件分析

6、認職資格條件分析

四、工作分析的意義P5

1、使人力資源規(guī)劃更為準確

2、使工作職責(zé)更為明確

3、使工作設(shè)計更為合理

4、使人員招聘更為順暢

5、使薪酬體系更為公平

6、使績效考核更為客觀

7、使員工培訓(xùn)更為有效

第二章

一、傳統(tǒng)工作分析方法P16—30

1、面談法

2、問卷法

3、關(guān)鍵事件法

4、觀察法

5、工作日志法

6、主管人員分析法

7、資料分析法

7、能力要求法

二、運用面談法需要注意的問題P16-17

1、面談法的成功關(guān)鍵在于面談?wù)咧g的坦誠與信任。

2、為了提高面談的效率必須與主管領(lǐng)導(dǎo)密切配合，找出最了解工作內(nèi)容和最能客觀描述自己職責(zé)的員工。

3、面談的場地環(huán)境要適合面談。

4、必須盡快和被詢問者建立融僑的感情溝通和交流。

5、面談之前應(yīng)擬定一份詳細的提問提綱。

6、在面談中應(yīng)把握好提問的技巧。

7、如果被詢問者的工作職責(zé)比較多，應(yīng)要求他將各種職責(zé)分別列出，并按重要程度進行順序排列。

8、面談結(jié)束以后要將收集到的信息資料請任職者及其主管瀏覽核對一遍。

三、問卷法的含義P17 問卷法是讓有關(guān)人員以書面形式回答有關(guān)工作崗位問題的工作分析方法。

四、問卷法的優(yōu)缺點P18 優(yōu)點：

1、可以在短時間收集眾多崗位信息資料，不像面談法那樣費時費力。

2、可在生產(chǎn)和工作時間之外填寫，不影響工作。

3、調(diào)查范圍廣，可用于多種目的、多種用途的工作分析。

4、相對而言，它更適用于收集管理崗位的信息。缺點：

1、問卷編制的技術(shù)要求較高，其設(shè)計難度較大，成本費用較高。

2、不同任職者因?qū)柧碇型瑯訂栴}理解的差異會產(chǎn)生信息資料的偏差。

3、問卷的回收率通常偏低

4、只適宜于有文字理解能力并有一定書面表達能力的人群。

五、問卷法的設(shè)計一般有3種形式：開放式、封閉式、混合式 P18

六、在設(shè)計問卷時，應(yīng)注意以下幾點：P19

1、要根據(jù)工作分析的目的確定需要獲取的崗位信息，將要收集的信息轉(zhuǎn)換為問卷中的具體問題。

2、問題應(yīng)由針對性，語言應(yīng)清晰、簡潔、易懂，必要時可附加說明。

3、問卷的具體項目可根據(jù)需要進行調(diào)整，內(nèi)容可簡可繁。

4、易于回答的問題放在前面，而難以回答的開放式問題放在后面。

5、問題的排列要有一定邏輯次序。

6、采用不同形式提問，有助于引起回答者的興趣。

七、選擇取得關(guān)鍵法的方法：

1、工作會議

2、訪談

3、調(diào)查問卷P24-25

八、觀察法的含義P26 觀察法是指工作分析人員之間到工作現(xiàn)場，針對特定對象的作業(yè)活動進行觀察，收集、記錄有關(guān)工作信息，并進行分析和歸納總結(jié)的方法。

九、任務(wù)清單分析系統(tǒng)的優(yōu)點（簡答）P35

1、信息可靠性較高

2、可有效獲得工作職責(zé)、工作內(nèi)容、工作關(guān)系和勞動強度等方面的信息。

3、所需費用較少。

4、難度較小，容易被任職者所接受。

5、可操作性強。

十、海氏計劃的核心是關(guān)于崗位的性質(zhì)和范圍的信息主要包括以下5個方面（簡答）P40

1、該職務(wù)對于組織的適合程度。

2、關(guān)于輔助機構(gòu)的一般組成。

3、工作所需的技術(shù)性知識、管理性知識和人際關(guān)系知識的一般性質(zhì)。

4、解決問題所需了解的特性。

5、在解決問題和進行工作時，所受的控制以及擁有的自由度。

十一、工作要素法涉及的工作要素包括如下5類：知識、技能、能力、工作習(xí)慣、個性特點P42

十二、工作分析問卷收集的6種信息P47

1、信息來源

2、心理過程

3、工作輸出

4、與其他人的聯(lián)系

5、工作背景

6、其他工作特征

第三章

一、工作分析的目的主要有以下幾項P51

1、對各種特定的工作進行如實的描述，正確認識這些工作。

2、編制或修訂工作說明書

3、對工作進行設(shè)計或再設(shè)計

4、明確崗位資格要求，制定招聘標準和招聘測試方案

5、制定有關(guān)工作任職者的培訓(xùn)計劃，提高培訓(xùn)的針對性和培訓(xùn)的效果。

6、明確工作任務(wù)、職責(zé)、權(quán)利及其相關(guān)工作的關(guān)系，減少相互推諉的想象。

7、進行工作評價，平衡薪酬待遇，實現(xiàn)公平，公正。

8、對工作績效進行評價，提高評價的客觀性、公正性等。

二、工作分析系統(tǒng)的選擇應(yīng)慎重，主要應(yīng)考慮以下幾種因素（簡答）P52

1、工作的結(jié)構(gòu)性

2、產(chǎn)業(yè)的類型

3、工作結(jié)果和過程特征

4、企業(yè)價值觀

5、研究的對象

三、工作分析所需信息的主要類型有以下幾種P58

1、工作活動

2、機器設(shè)備

3、工作條件

4、對任職者的要求

四、工作信息的收集者P60

1、工作分析專家

2、工作任職者

3、工作任職者的上級主管

第四章

一、工作描述的含義P73 工作描述是指用書面形式對組織中各類崗位的工作性質(zhì)、工作任務(wù)、工作職責(zé)與工作環(huán)境等所做的統(tǒng)一要求。

二、工作描述的基本內(nèi)容P75

1、工作識別

2、工作編號

3、工作概要

4、工作關(guān)系

5、工作職責(zé)

6、工作條件

7、工作環(huán)境

三、工作規(guī)范與工作描述的關(guān)系P82

1、從編制的直接目的看，工作描述是以“工作”為中心對崗位進行全面、系統(tǒng)、深入的說明，為工作評價、工作分類提供依據(jù)。而工作規(guī)范是在崗位說明的基礎(chǔ)上，接受什么樣的人員才能勝任本崗位 工作，以便為企業(yè)職工的招聘、培訓(xùn)、考核、選拔、任用提供依據(jù)。

2、從其內(nèi)容涉及的范圍來看，工作描述的內(nèi)容十分廣泛，包括對崗位各有關(guān)事項的性質(zhì)、特征、程序、方法的說明，而工作規(guī)范的內(nèi)容較為簡單，主要涉及對崗位人員任職資格條件的要求。

四、工作說明書編寫中存在的問題P92

1、對工作說明書的內(nèi)容結(jié)構(gòu)認識不清

2、對工作職責(zé)界定不清

3、工作說明書的編寫存在很大的隨意性和盲目性

4、工作說明書內(nèi)容零亂、不成體系

五、編寫工作說明的一般準則P95

1、確定工作說明書的內(nèi)容

2、選擇工作說明書的格式

3、界定崗位

4、使用專業(yè)詞匯

5、使用規(guī)范文字

6、使用正確的表達方式

7、使用統(tǒng)一的格式

8、多層次、多角度審核把關(guān)

第五章

一、崗位設(shè)置的原則P109

1、最低崗位數(shù)量原則

2、有效配合原則

3、關(guān)系協(xié)調(diào)原則

4、有效管理寬度原則

5、經(jīng)濟化、科學(xué)化、合理化和系統(tǒng)化原則

二、定編定員的原則P111

1、工作效率原則

2、科學(xué)性原則

3、合理性原則

4、崗位、人員比例關(guān)系協(xié)調(diào)原則

三、定編定員的方法P113

1、按工作效率定編定員

2、按設(shè)備定編定員

3、按崗位定編定員

4、按比例定編定員

5、按組織機構(gòu)、職責(zé)范圍和業(yè)務(wù)分工定編定員

四、崗位設(shè)置表可分為企業(yè)崗位設(shè)置總表和部門崗位設(shè)置表兩種形式。P115

五、企業(yè)崗位設(shè)置總表的格式如下：P115

1、崗位編號

2、崗位部門

3、崗位名稱

六、編制崗位標準的目的：P119 編制崗位標準是為規(guī)范企業(yè)各級人員的崗位設(shè)置和要求，為員工上崗工作和企業(yè)選用人才提供依據(jù)，促進企業(yè)人力資源管理制度的健全和完善。

七、崗位標準的編寫程序P119

1、調(diào)查訪談

2、制定崗位標準編寫規(guī)范

3、組織編寫崗位標準

4、審核崗位標準

5、崗位標準的實施

6、崗位標準的修訂

第六章

一、工作設(shè)計是指為了有效地達到組織目標與滿足個人需要而進行的工作內(nèi)容、工作職能和工作關(guān)系的設(shè)計。P132

二、工作設(shè)計分為兩類，一是對企業(yè)中新設(shè)置的工作崗位進行設(shè)計；二是對已經(jīng)存在的缺乏激勵效應(yīng)的工作進行重新設(shè)計，也稱工作設(shè)計。P132

三、工作設(shè)計的基本原則：P133

1、效率原則

2、工作生活質(zhì)量原則

3、系統(tǒng)化設(shè)計原則

四、工作設(shè)計的一般步驟：P135

1、需求分析

2、可行性分析

3、評估工作特征

4、制定工作設(shè)計方案

五、雙因素理論中保健因素包括哪些？P141

1、公司政策

2、管理措施

3、監(jiān)督

4、人際關(guān)系

5、物質(zhì)工作條件

6、工資

7、福利

六、雙因素理論中激勵因素包括哪些？P141

1、成就

2、賞識

3、具有挑戰(zhàn)性

4、增加的工作責(zé)任

5、成長和發(fā)展的機會

七、赫茲伯格認為滿足員工心理成長需求，既可以使員工有成就感，又可以激勵員工提高勞動生產(chǎn)率，于是，他提出了工作豐富化的建議。P143

八、工作擴大化是指增加員工工作任務(wù)的橫向多樣性的另一種早期努力。P151

九、知識型員工的特點：P155

1、自主意識強

2、注重自我價值的實現(xiàn)

3、藐視行政權(quán)力

4、流動性大

十、知識型員工工作設(shè)計的一般思路156

1、個體成長

2、工作自主程度

3、業(yè)務(wù)成就

4、薪酬福利

第七章

一、工作評價是通過一定的方法來確定企業(yè)內(nèi)部工作與工作之間的相對價值。P162

二、工作評價的特點P162

1、工作評價的中心是“事”不是“人”

2、工作評價是對企業(yè)各類崗位的相對價值進行衡量的過程

3、工作評價是對性質(zhì)相同崗位的評判

4、工作評價需要運用多種科學(xué)的理論和方法

三、工作評價的作用與功能P163 作用：

1、以量值表現(xiàn)崗位的特征

2、比較崗位價值的大小

3、為企業(yè)崗位歸級、分類奠定基礎(chǔ) 功能：

1、以事定崗

2、以崗定責(zé)

3、以責(zé)定權(quán)

4、以責(zé)定酬

四、工作評價的步驟P165

1、崗位分類

2、收集崗位信息

3、成立工作評價小組 4選擇評價方法

5、確定評價要素

6、確定評價標準

7、試點

8、全面實施

9、提交工作評價報告

10、總結(jié)

五、工作崗位的主要影響因素P167

1、工作責(zé)任

2、工作技能

3、勞動強度

4、工作環(huán)境

六、評價指標的確定（了解）P167

1、工作責(zé)任

2、工作技能

3、勞動強度

4、工作環(huán)境

5、社會心理因素

七、分類法是在工作分析的基礎(chǔ)上，采用一定的科學(xué)方法，按崗位的工作性質(zhì)、特征、難易程度、工作責(zé)任大小和人員必備的資格條件，對企業(yè)全部崗位所進行的多層次劃分。P185

八、評分法的操作步驟P189

1、確定評價要素及其權(quán)重

2、確定評價項目

3、賦予各評價要素點數(shù)

4、制定要素分級標準

5、進行工作評價

6、劃分崗級

九、評分法的優(yōu)缺點P191 優(yōu)點：其科學(xué)性、客觀性、準確性及由此所帶來的相對公平性

缺點：工作評價系統(tǒng)的設(shè)計比較困難，專業(yè)性強，工作量大，較為費時費力。

十、因素比較法的基本做法：選定崗位的主要影響因素，然后將工資額合理分解，使之與各影響因素相匹配，最后再根據(jù)工資數(shù)額的多寡缺點崗位的高低。P101

十一、海氏工作評價系統(tǒng)把崗位的影響要素主要劃分為3種：技術(shù)知識、管理訣竅、人際技能P193

第八章

一、崗位分析是指在工作分析的基礎(chǔ)上，采用一定的科學(xué)方法，按崗位的工作性質(zhì)、特征、繁簡難易程度、工作責(zé)任大小和人員必須具備的資格條件，對全部崗位所進行的多層次劃分。P217

二、企業(yè)崗位分類與公務(wù)員職位分類的區(qū)別P217

1、研究對象不同

2、實施性質(zhì)不同

3、實施范圍不同

4、實施的難度不同

三、崗位分類的作用P218

1、崗位分類是人力資源管理科學(xué)化的重要基礎(chǔ)

2、崗位分類是人力資源管理規(guī)范化的基本前提

3、崗位分類是組織設(shè)計科學(xué)化、系統(tǒng)化的主要手段

4、崗位分類是組織良好運行的重要保障

四、崗位分類的原則P219

1、客觀性原則

2、結(jié)構(gòu)合理原則

3、差別適度原則

4、動態(tài)調(diào)整原則

五、崗位縱向分類的實施步驟：P229

1、選取合適的評價要素

2、確定評價要素的等級劃分

3、確定各評價要素的權(quán)重

4、確定評價要素不同等級的點數(shù)

5、進行評價計分

6、根據(jù)評價結(jié)果劃分崗級

7、統(tǒng)一崗級

第九章

一、人力資源規(guī)劃是指根據(jù)組織發(fā)展戰(zhàn)略、組織目標及組織內(nèi)外環(huán)境的變化，預(yù)測未來的組織任務(wù)和環(huán)境對組織的要求，以及為完成這些任務(wù)和滿足這些要求而提供人力資源的過程。P240

二、人力資源供給預(yù)測是指對組織中現(xiàn)有的工作和人員配置的情況進行了解，掌握組織中現(xiàn)有工作崗位的數(shù)量、類型、目前的績效情況、員工所具備的工作技能和提升的潛力、工作崗位對人員的要求以及目前工作人員與工作崗位的適應(yīng)情況，掌握組織在未來某一時間內(nèi)可能的人力資源供應(yīng)情況。P241

三、工作分析在員工招聘中的作用：P245

1、通過工作分析，明確組織招聘崗位所需承擔(dān)的崗位職責(zé)和工作任務(wù)，為招聘者和應(yīng)聘者提供有關(guān)工作的詳細信息。

2、通過工作分析，明確應(yīng)聘者需要具備的素質(zhì)水平，為招聘者提供可行的應(yīng)聘資格背景信息，有助于應(yīng)聘者的資料篩選

3、通過工作分析，為招聘面試者提供在選拔過程中需要測試應(yīng)聘者的工作技能資料，組織有效的面試，選拔合格的應(yīng)聘人員

四、關(guān)鍵勝任能力的內(nèi)容P250

1、技術(shù)技能

2、認知能力

3、工作風(fēng)格

4、人際技能

五、選拔的方法P252

1、面試

2、證明材料與履歷核實

3、業(yè)務(wù)知識測試

4、認知能力測試

5、身體能力測試

6、工作樣本測試

六、能崗匹配包含兩個方面的含義：一是指某個人的能力完全能勝任該崗位的要求，即所謂人得其職；二是指崗位所要求的能力這個人完全具備，即所謂職得其人。P255

能崗匹配原理的要點

第十章

一、工作分析與員工培訓(xùn)的關(guān)系P267

1、工作分析有利于員工培訓(xùn)需求的確定

2、工作分析是設(shè)計員工培訓(xùn)方案的基礎(chǔ)

二、培訓(xùn)需求分析是以工作任務(wù)的分析為基礎(chǔ)。P270

三、培訓(xùn)法案設(shè)計的原則P273

1、明確培訓(xùn)目標

2、了解受訓(xùn)者情況

3、知識性與趣味性相結(jié)合

4、注重實際體驗

5、考慮個體差異

6、反饋

四、培訓(xùn)方案設(shè)計的方式P274

1、課堂培訓(xùn)

2、專題講座

3、學(xué)徒式培訓(xùn)

4、角色扮演法

5、案例研究法

6、頭腦風(fēng)暴法

五、管理者對經(jīng)過培訓(xùn)的員工的感受如何：P286

1、反饋

2、學(xué)習(xí)

3、行為

4、結(jié)果

第十一章

一、績效管理的意義主要表現(xiàn)為以下幾點：P288

1、改進管理效率，提高工作質(zhì)量

2、幫助員工改進工作，謀求發(fā)展

3、為制定激勵措施提供客觀依據(jù)

4、為員工培訓(xùn)提供明確方向

二、工作分析與績效管理的關(guān)系P289

1、工作描述是影響績效的最直接因素

2、崗位特點決定了績效評估方式

3、對工作描述是設(shè)定績效指標的基礎(chǔ)

三、績效管理中經(jīng)常存在的問題主要內(nèi)容如下：P291

1、缺乏明確的績效標準

2、極小標準不合理

3、績效標準可衡量性差

4、評價者失誤

5、消極溝通

6、使用多重標準

7、評價指標權(quán)重不合理

8、評價周期安排不當

四、確定關(guān)鍵業(yè)績指標體系的原則：P294

1、關(guān)鍵性原則

2、可控性原則

3、注重行為原則

第十二章

一、影響薪酬的內(nèi)在因素P309

1、權(quán)力和責(zé)任

2、技術(shù)和訓(xùn)練

3、工作時間

4、工作危險性

5、福利及優(yōu)惠

二、工作分析與薪酬體系設(shè)計P311

1、工作分析

2、工作評價

3、薪酬調(diào)查

4、薪酬定位

5、薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計

三、薪酬調(diào)查重在解決薪酬的對外競爭力問題，即企業(yè)在確定薪酬水平時，需要參考勞動力市場的薪酬水平。P324

第五篇：STATCOM在電力系統(tǒng)故障時的動態(tài)特性仿真研究

STATCOM在電力系統(tǒng)故障時的動態(tài)特性仿真研究

湯亞芳，施懷瑾

（貴州工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，貴州 貴陽 550003）

摘 要：采用MATLAB PSB建立了STATCOM的時域仿真模型，以實例對STATCOM在系統(tǒng)故障時的動態(tài)運行特性進行了仿真研究。結(jié)果表明，當控制器采用常規(guī)的算法時，STATCOM的運行可能會嚴重偏離其正常運行條件，此時STATCOM無論是退出運行或繼續(xù)存在于系統(tǒng)都可能加劇系統(tǒng)的故障狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：靜止無功補償器（STATCOM）；動態(tài)特性；故障；仿真 中圖分類號：TM743；TM761.1 文獻標識碼：A

0 引 言

采用大功率門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)的STATCOM由于具有響應(yīng)速度快，可以在感性到容性整個范圍中連續(xù)地進行無功調(diào)節(jié)，特別是在欠壓條件下所需儲能電容容量較小，從而可減小裝置體積等優(yōu)點，在電力工業(yè)界得到愈加廣泛的應(yīng)用。通過控制器的控制作用，STATCOM具有無功功率控制、維持連接點的電壓穩(wěn)定、防止系統(tǒng)電壓崩潰及提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等功能。而STATCOM對電力系統(tǒng)作用的同時，電力系統(tǒng)的動態(tài)和暫態(tài)過程都不同程度的影響STATCOM的運行。特別是在系統(tǒng)故障情況下，STATCOM的運行條件突變，此時有必要研究一下它的動態(tài)特性，以全面評價STATCOM的性能。

本文利用MATLAB PSB建立了STATCOM時域仿真模型，對系統(tǒng)故障情況下STATCOM的動態(tài)特性進行了仿真，得到了一些有用的結(jié)論。含STATCOM的簡單電力系統(tǒng)的仿真模型的建立

本文利用MATLAB PSB仿真軟件進行仿真，仿真系統(tǒng)接線圖見圖1.利用文獻［4］中提出的建模方法建立該電力系統(tǒng)及STATCOM的仿真模型，參數(shù)見文獻［4］.STATCOM的控制算法采用常規(guī)的控制算法：PI控制算法（圖2）.圖1 含有STATCOM的單機—無窮大系統(tǒng)接線圖 圖2 PI逆系統(tǒng)電壓控制框圖STATCOM受擾狀態(tài)仿真研究

2.1 STATCOM的運行狀態(tài)的變化

STATCOM在運行過程中要受到直流側(cè)電容電壓Udc和輸出電流IA的限制，它們應(yīng)滿足以下條件：

Udcmin≤Udc≤Udcmax

IA≤IAmax(1)一旦Udc或IA超出限制范圍，STATCOM裝置本身將會受到損壞。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，STATCOM的控制器將調(diào)節(jié)輸出無功，以提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，此時Udc或IA很可能超出限制范圍，STATCOM安全將受到威脅。

假定t=0.1s時，圖1所示電力系統(tǒng)線路1在STATCOM連接點處出現(xiàn)三相接地短路故障，t=0.2s短路線路切除并保持單回線路運行。由仿真結(jié)果（圖3）可以看出在故障期間，STATCOM的電容電壓及輸出電流均超出正常運行范圍，這將引起STATCOM的故障。(a)STATCOM直流側(cè)電容電壓(b)STATCOM輸出電流曲線

圖3 系統(tǒng)故障時STATCOM運行狀態(tài)變化曲線

2.2 STATCOM退出系統(tǒng)運行時的仿真分析

由以上仿真分析可知，系統(tǒng)故障期間STATCOM的工作條件變得很惡劣。當輸出電流及電容電壓超過STATCOM的安全運行范圍時，保護系統(tǒng)將動作，封鎖GTO脈沖或使STATCOM退出運行。

當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，STATCOM接入點系統(tǒng)電壓變化較大。此時STATCOM的控制器將動作，使得δ不斷變化，由于STATCOM輸出的無功功率可表示為Q=Us/(2r)sin2δ（式中Us為STATCOM接入點系統(tǒng)電壓；r為STATCOM等值電阻；δ為STATCOM輸出電壓與系統(tǒng)電壓之間的相角差），因此其輸出的無功也在不斷變化中。如果在STATCOM向系統(tǒng)輸出較大無功時自身又出現(xiàn)故障，為保證STATCOM安全，它的保護系統(tǒng)將會動作將其切除，這時系統(tǒng)出現(xiàn)無功缺額。如果系統(tǒng)無功備用足夠的話，經(jīng)過發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用，電壓還能恢復(fù)到原有水平。如果無功備用不足，則電壓將會出現(xiàn)較大的波動。

此時，STATCOM不僅不能起到原有的控制作用，反而可能因為它的退出又將使受擾系統(tǒng)受到新的擾動，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定將遭到更大的考驗。

假設(shè)在t=0.5ms時，STATCOM接入點處線路1發(fā)生三相短路故障；t=0.7ms線路1被切除；而在t=0.6ms時，因為出現(xiàn)過電流STATCOM退出系統(tǒng)。仿真結(jié)果（圖4）顯示由于STATCOM的退出使得系統(tǒng)振蕩加劇，并最終失去穩(wěn)定。可見在系統(tǒng)故障期間，應(yīng)盡量提高STATCOM的生存能力，不應(yīng)隨意的將其退出。這樣一可以避免它的退出對系統(tǒng)所產(chǎn)生的沖擊，二來也避免了STATCOM緩慢的再投入過程。

(a)STATCOM未接入系統(tǒng)(b)STATCOM在系統(tǒng)故障時退出

圖4 系統(tǒng)故障時STATCOM退出運行的仿真分析

2.3 STATCOM繼續(xù)運行時的仿真研究

如果STATCOM的控制系統(tǒng)采用的是常規(guī)的潮流控制方式（電壓控制及無功控制）時，在系統(tǒng)正常運行情況下，這些控制方法確實能起到應(yīng)有的作用。但是一旦系統(tǒng)運行在特殊的運行方式時（如負荷突增，短路故障），這些控制方法有可能會減弱系統(tǒng)的阻尼，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)“負阻尼”的現(xiàn)象，使系統(tǒng)的振蕩加劇。

在理論上證明這種現(xiàn)象的存在性：利用文獻［9］提出的方法來建立安裝有STATCOM的電力系統(tǒng)的Phillips-Heffron模型，并利用該模型來分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

根據(jù)圖5所示的電力系統(tǒng)的等值電路圖可得出系統(tǒng)的Phillips-Heffron模型為：

?????????????Eq????Efd??Vdc?0??K1????M??K4?????M?????KAK5???TA?K7??b?DM000???0K2MK3001Td?0?1TA0???0KpdcMKqdcTd?0KAK6TAK8MKAKvdcTAK9????????????????Eq???Efd??????Vdc??0?Kp?????M??Kq???????Td?0????KAKv????TA??Kd?????????????????(2)

式中：Δδ為發(fā)電機相角增量；Δω為發(fā)電機轉(zhuǎn)速增量；ΔEq′為發(fā)電機暫態(tài)電勢增量；ΔEfd為空載電勢增量；ΔVdc為STATCOM直流側(cè)電容電壓增量；Δψ為STATCOM輸出電壓與系統(tǒng)電壓相角差的增量；M為發(fā)電機轉(zhuǎn)動慣量；TA和KA為勵磁機等值時間常數(shù)和增益；Td0′為勵磁繞阻時間常數(shù)。

K1??Pe???,K2??Pe??Eq,K3??Eq??Eq,K4??Vt???Pe??pdc,K5??Pe?Vdc?Vt??,K6??Vt??EqK?Pe??p?,Kq???Eq??,Kv??,K?,Kqdc???Eq?Vdc

圖5 等值電路圖 根據(jù)以上模型，我們可得到STATCOM從Δψ到發(fā)電機機電振蕩環(huán)節(jié)向前通道中由STATCOM提供的阻尼轉(zhuǎn)矩：

ΔTEDC=-KpψΔψ(3)如果STATCOM采用電壓PI控制，設(shè)PI控制的微分系數(shù)為K1,比例系數(shù)為K2.則有以下控制算法：

????(K1s?K2)?V??((K1sK1s?K2)m?Vdc(K1s?K2)mK??(4)(5)

由式（5）可看出，STATCOM是否向系統(tǒng)提供正的阻尼轉(zhuǎn)矩取決于系數(shù)Kpψ的正負。Kpψ>0時，STATCOM向系統(tǒng)提供負阻尼；Kpψ<0時，STATCOM向系統(tǒng)提供正阻尼。

??，因此在系統(tǒng)負荷變化比較大或故障期間電壓波動大時，由于控制器因為的控制作用使得ψ角不斷增大，也就是說STATCOM向系統(tǒng)輸入的有功功率Pe增大，使得Kpψ>0，STATCOM就向系統(tǒng)提供負阻尼，從而加劇系統(tǒng)的故障。

下面以仿真來證明這種現(xiàn)象的存在性。

假設(shè)在t=0.3ms時，STATCOM接入點處線路1發(fā)生三相短路故障，故障在t=0.5ms時被切除。圖6（a）表示STATCOM未接入系統(tǒng)時，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速變化曲線。圖6（b）表示STATCOM接入系統(tǒng)后的發(fā)電機變化曲線，由圖中可以看出此時發(fā)電機轉(zhuǎn)速的波動更加劇烈。因此在系統(tǒng)故障期間，STATCOM不能采用一些常規(guī)的控制方式，而應(yīng)采用其他的一些控制措施。Kp?TEDC??Kp??K2)m?Vdc??Kp?dc???Pe(a)STATCOM未接入系統(tǒng)(b)STATCOM接入系統(tǒng)

圖6 STATCOM對系統(tǒng)產(chǎn)生負阻尼作用的仿真分析 結(jié) 語

本文利用MATLAB PSB對STATCOM在系統(tǒng)故障時的動態(tài)特性進行了時域數(shù)值仿真。仿真結(jié)果表明：

1．采用常規(guī)控制的STATCOM，在系統(tǒng)故障情況下其輸出電流及直流側(cè)電容電壓將會增大，此時STATCOM的安全將受到極大的威脅。

2．系統(tǒng)故障時，為STATCOM的安全著想將其退出運行，此時有可能引起系統(tǒng)運行的不穩(wěn)定。

3．系統(tǒng)故障期間，采用常規(guī)控制的STATCOM會使系統(tǒng)的振蕩加劇。

基于以上分析，在系統(tǒng)故障時，要對STATCOM采取特殊的措施，使其本身的安全及系統(tǒng)的安全都不受影響。目前在一些文獻中（如［1］、［5］）已經(jīng)提出了一種STATCOM的保護性控制方式，這種保護性的控制方式可以在一定程度上避免這些情況的產(chǎn)生。作者在文獻［8］中提出了一些解決措施，并用仿真方法加以了檢驗。

參考文獻：

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[9] H F Wang.Phillips-Heffrons Model of Power System Installed with STATCOM and application［J］.IEE proc-Gener Transm Distrib,1999,146(5):521-527.The Application of the Protective Control on the SATCOM

TANG Ya-fang, SHI Huai-jin(College of Electrical Engineering, GUT, Guiyang 550003,China)Abstract:A simulation model of a simple power system with STATCOM is built by MATLAB PSB.The dynamic characteristics of the STATCOM in the fault of power system are studied by simulation.The simulation results show that under large disturbance, the normal condition of the power system with STATCOM cannot be maintained.Whether STATCOM maintains in or retreats from the power system, in both cases STATCOM could aggravate the fault status.Key words:static VAR compensator(STATCOM);dynamic characteristics;fault;simulation