航天技术与民品范文
时间:2023-09-19 17:42:50
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篇1
一、引言
当今时代,以信息技术为核心的科技革命及产业化的结构升级使得军用技术与民用技术的融合度不断深入,军用资源与民用资源的界限越来越模糊。目前,在我国重点发展产业中,技术、资金等要素层次都具有一定程度的技术两用、技术互补和资产通用的特性。军事工业多以重型战略性制造产业为主,而重型战略性制造产业与国防科技工业存在着很多的结合点,在国防和军队建设中拥有广阔的应用前景,这些特性决定了重型战略性制造产业采用军民融合式发展是必然的选择,因此,本文以重型战略性制造产业为例对军民融合产业基地建设及发展路径进行分析研究。
二、军民融合产业基地建设的通用模式
不同重型战略性制造产业在国防工业基础中的重要性和依赖军事工业生产的程度有很大差异。有的产业自身资产专用性高,其发展需要军民科技工业的带动,国防工业基础对于该产业的发展是至关重要的;有的产业自身资产专用性低,对军民科技工业的依赖性也相对较低,其发展形式更灵活。因此,根据对军民科技工业的依赖性和专用程度可进行如下分类。
Mode=F(x,y),X表示对军民科技工业的依赖性,Y表示资产专用程度,函数表示为:
其中,fB表示“依托型”,fC表示“互动型”,fD表示“嵌入型”。由X、Y两个维度组成的值域空间划分为四个区域,依次为A、B、C、D如图1所示。
重型战略性制造产业资产专用程度和对军民科技工业依赖程度都是100%,由于现实中两个决定因素都达到100%是不可能的,更多的情况是趋于100%的许多点所组成的一片区域。沿着直线h方向,军民融合程度由低到高。假设以r0表示资产专用程度或对军民科技工业依赖性的临界值,对于本文研究的军民融合情况来说,当资产专用程度大于r0,同时对军民科技工业依赖性又小于r0时,说明该产业以民用为主。如图1所示的A区域,不属于本文讨论的军民融合范畴。剩下点所组成的集合划分的三个区域B、C、D,对应的分别为“依托型”、“互动型”和“嵌入型”三种军民融合发展模式。
(一)依托型模式
“依托型”模式适用于产业自身资产专用程度较高,对国防工业有较强依赖性,离开国防工业不能较好发展的产业,如图2中B区域所示。
航天产业对国防工业具有高度的依赖性,自身的技术和设备又具有高度的资产专用性。另外,在航天技术方面,军用比民用更先进成熟,应该采取“依托型”的发展模式。但是,航天工业的市场进入壁垒和产业集中度极高,综合对航天技术安全利用的考虑,航天工业的发展应该采取依托现有军工集团为主、广泛结合民营企业的军民融合模式。
(二)嵌入型模式
“嵌入型”模式适用于新一代信息技术、新材料、节能环保以及新能源等具有低资产专用性和对国防工业低依赖性的产业,如图3中D区域所示。
据预测,未来信息化武器装备体系所需要的信息技术70%-80%来自民用信息技术,只有20%-30%完全来自军用信息技术。新材料中高性能结构材料与新型功能材料的军用和民用需求具有很高程度的技术两用性和设备通用性,因此在具体实施军民融合时,应该以需求融合为切入点,发展把军用需求嵌入到民用需求中去的“嵌入型”军民融合模式。
(三)互动型模式
与依托型和嵌入型模式不同,“互动型”模式适用于低资产专用性和对国防科技工业具有高依赖性的产业。如高端装备和电子制造业,如图4中C区域所示。
高端装备和电子制造业的发展在前期具有高投入、高风险的特点,民间资本不愿意也没有能力过早介入,加之军用与民用所需的设备具有高度的相似性,所以政府投入将产生综合效益。军用技术在民用领域的商业化能够为其后续发展提供强大的资金和人才支持,反过来也将促进国防技术的发展。对于那些对国防科技工业具有高依赖、低专用性的战略性制造产业来说,以技术融合为切入点的“互动型”模式是其最优的发展途径。
三、军民融合产业基地的发展路径
(一)产业链延伸
结合国有军工企业的现状,以发展技术产业链为着力点,打造“产、学、研”相结合、国防部门“军民一体化”链式发展的新模式。军民两用技术产业链延伸包括调控链、主体链、创新链、关联链等多方面的内容。结合现有条件,我国军民两用技术产业链延伸的思路是:根据建立军民一体化国家创新体系的总要求,改善调控链、培育和发展主体链、协调和衔接创新链、结合和提升关联链,加快产业链延伸,带动国民经济整体结构的升级。如图5。
首先,就调控链来说,要加强政府的宏观调控职能,充分体现国家战略意志。发展军民两用技术产业是一项复杂的工作,需要实行长远规划、分步实施、重点突破、梯次推进的方针。从国家战略出发,加强对我国军民两用技术产业化的统一领导,统筹规划,合理分工。其次,就主体链和创新链来说,大力推进科研与生产的结合,克服科研与生产脱节的现象,建立层次分明,构架合理的技术创新体系。最后,就关联链来说,未来一个时期是我国军民两用技术产业发展的重要阶段。要加快发展能体现军工特色的主导产业,如核电、飞机、高性能船舶等;积极开发能发挥军工技术优势的军民两用型产业,同时大力推进用高新技术改造和提升国家有关传统产业和军工优势产业。
(二)军民两用技术转移
技术转移从功能上看包括技术输出方、技术输入方及中介平台,这三个要素是有机结合、彼此互动、协调统一的整体系统。
技术转移三要素的关系要求军工企业形成军民一体化的研发生产模式,三者关系如图6。该图显示,军工企业军品部门与民品部门通过技术的输入与输出建立联系,同时需要技术中介平台做桥梁,无论是研发阶段的原始技术转移还是生产阶段的产品技术转移,都需要技术输入方、技术输出方与中介平台三者彼此互动。此外,技术的利用与创新要求技术输入方与技术输出方建立双向联系。技术转移的全过程要求在企业的整体系统内完成。因此,军民一体化的研发生产组织模式是军工企业有效进行技术转移的必要条件。
基于此,军工企业在军民一体化的途径上要随着技术的生命周期不同而有所侧重。第一,技术基础阶段,该阶段所产生的技术信息具有较强的军民通用性,军工企业应实行军民一体化的合作研发模式。第二,技术开发阶段,军工企业要搭建军民共用技术平台,灵活的提供和获取技术信息。该阶段的技术具有潜在的军民二元性,对两个部门都具有潜在的使用价值。军品部门和民品部门的技术开发工作若过于分立或结合,则会造成资源的浪费或供给不足,必须寻求适当的合作程度。第三,技术应用阶段,军工企业实行专业化分工的军民一体化生产方式,即军品部门和民品部门的通用零部件按照工艺流程进行专业化生产。
(三)军民研发能力耦合互动
军工企业军品部门与民品部门间研发能力的耦合互动是使军工企业整体研发能力水平高于部门研发能力之和的有效途径,需要在军民一体化的研发生产模式下完成。
军工企业研发能力存在的问题主要体现为军品研发能力和民品研发能力之间的差异,这是军民一体化尚未形成的结果,严重阻碍了企业整体研发能力的提高。其中“差异”意味着“耦合”的缺乏,而“分离”则需要用“互动”来解决。“耦合”原指物理学上能满足运转特性的机械组合,这里表示企业研发能力实现过程的构成样态;“互动”则是军品部门和民品部门间作用的动态关系。在研发能力的形成过程中,耦合关系和互动过程的复合使企业研发能力表现为网络化的特征,军品部门与民品部门通过耦合互动形成企业总体研发能力。
军民研发能力的耦合互动有四种途径,即低耦合—低互动、高耦合—低互动、低耦合—高互动和高耦合—高互动,这其中“高耦合—高互动”是军品部门与民品部门研发高度标准化和密切合作的理想状态。在这种途径下,研发能力的高耦合并不意味着单一性的研发能力,而是军品研发与民品研发的有效合成;研发能力的高互动意味着军品部门与民品部门之间通过高度协作来提高研发能力,实现部门间的优势互补与资源共享,是实现双赢的重要途径。
参考文献:
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基金项目:陕西省科技厅软科学项目:军民融合产业基地建设与路径选择研究——以新舟700飞机项目为例(2012KRM77)
作者简介:马松昌(1988-),男,山东沂水人,硕士研究生。研究方向:产业发展;鞠秀瑗(1968-),女,山东诸城人,会计师。研究方向:会计研究。
篇2
关键词:汽车零件检测;自动化检测线;计算机辅助检测;汽车质量控制
中图分类号:U283文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)15-0083-03
一、传统的汽车零件检测和质量控制方式
(一)质量的检测方式
传统的检测方法主要以人工为主,即利用测量的器具对零部件进行检测,手段是测量尺寸,然后进行手工记录,打点、描图然后输入到计算机中,再利用计算机进行统计和分析。这样的质量检测方法显然有过多的人为因素干扰,而且检测的效率低,无法适应批量生产。同时检测中每个技术人员的操作都会存在差异,这就导致了检测没有一致性,检测质量无法统一。而且在工作中容易造成人为的疏忽而漏检漏测造成数据的缺失,这就影响了检测的完整性。这就给质量分析造成了困难,无法通过检测为生产提供必要的改进信息,容易造成损失。
(二)质量控制方法
随着技术的进步,质量控制已经需要实时行进。质量控制的在线检测和无损检测、精密传感器技术等的应用给质量控制带来了新的发展领域。然而传统的质量控制方法是建立在人工基础上的,因此在质量控制中也存在着明显的人为影响的因素,从质量检测开始的信息搜集到影响质量的因素调节都是建立在段落化的人工参与的过程中,即检测、分析、调整生产工艺这些过程在传统的质量控制中都是分段而行的,没有形成一个完整的自动化流程,虽然可以借助一些先进技术来进行但是没有最终整合到一个系统中并形成一个流程化直接化的信息反馈系统,并将信息反馈于技术调整。所以传统的质量控制应被全面的计算机辅助系统所代替。
二、计算机辅助检测系统的概述
当今较为先进的计算机负责检测系统主要的构成思路是利用计算机与PLC相结合,并将高性能传感器利用与检测终端,这就可以对零件进行全方位的检验,并且借助先进的自动化控制系统实现了自动检测线的应用。这种计算机辅助检测系统可以对零件的各种特性进行自动化的检测,并利用计算机和PLC的配合随时进行调整。同时这种自动检测系统还可以将采集的信息进行实时化处理,并将反馈数据汇总并分析,及时得到改进意见和具体实施方式,这就是先进的计算机辅助检测的优势。下面就检测系统进行简要的介绍:
(一)质量自动检测系统的工作流程
1.系统的启动,这时数据采集装置启动,对现场进行数据采集的设备终端进行工作,完成高速的扫描。具体流程是,当操作人员完成工作指令,即启动自动检测线的后,整个系统开始工作,启动的信号通过PLC、数据接口、传输至采集终端,这就完成了系统的启动。
2.系统工作流程,系统启动数据采集程序里有高速的扫描装置对检测线路上的工况进行判断,主要是判断零部件是否在生产线上,并对零部件进行计数。这个检测的信号由下位机传输至PLC。
3.开始检测。系统检测到零部件在检测线路上后,就会通过传感器上脉冲输出端口给出一个脉冲信号驱动检测线路的主电机,这就可以将零部件传输到检测工位,进行检测。
4.在对零部件的测量中计算机通过终端的扫描数据与数据库中的数据进行对比,以此完成对零部件的检测,并判断其合格与否。随后控制程序将合格的零件传送到下一个检测工位,而不合格的零部件就会被传送至下料工位,做不合格处理。
5.对下料废品的处理,控制程序将不合格的产品工位号和编码信息通过采集端口进行汇总并传输到下位机PLC上,然后由PLC进行控制将不合格的零件传送至废品收集箱中。
6.数据采集系统将每个测量合格的零件通过表格的形式实时的显示出来,可以帮助工作人员及时查看,对不合格的产品及时报警。经过一系列检验后,合格产品将由中转设备对进行运输,至下一个加工环节或者进程仓储,这样就完成了一次计算机辅助的自动化检测,同时这个时段内的生产情况即合格产品与废品的数据情况也完成了汇集和统计。
(二)质量自动检测系统控制功能
从整个检测的流程看,检测系统随着检测的内容其复杂程度会有所增加,如:按照6个检测项目而言,就要去系统有较多的输入和输出点,要去各种电器元件能够协调一致,因此对检测系统的控制系统提出了一些功能上的要求,每个工作步骤都应当在协调控制下完成。因此系统应当具备以下功能:
1.顺序控制功能,即按照一定的启动和检测顺序完成工作,具体的顺序如图1所示:
2.系统的通讯功能。利用计算机来对生产的过程进行数据采集和监控是自动化生产的前提。零件质量自动检测的计算机和PLC共同构成了一个可控制的完整系统。下位机是利用PLC完成具体的系统动作操控。上位机则是计算机,来控制传感器和对数据进行处理、显示等。二者之间需要具备良好的通讯功能,即PLC、计算机、传感器直接能够完成顺畅的数据和信息交流,这种交流是复杂的交互形式的,既有上行数据也有下行的指令,因此整系需要具备良好的实时通信功能,以保证检测的顺利和准确。
三、汽车零部件计算机辅助检测和质量控制系统
和前面提到的零件质量检测系统相同,汽车零件的计算机辅助检测系统也可采用这种自动检测的形式来完成对零部件的检测和质量控制。具体的看,其原理是程控统计控制,即利用质量分析系统和质量检测系统结合起来,也是利用上位机和下位机的交互来组成网络式的控制系统。在生产和加工过程中的零散的零部件信息采集起来,即完成自动检测,并对形成的数据进程分析和比对,同时生产质量信息反馈,以供管理层进行监控和管理。这就形成了计算机辅助检测和质量控制的系统。具体的系统构成如下:
(一)质量检测系统
这里的质检工作由下位机来完成,即前面提到的自动检测的执行者PLC,采用开放式的可编程体系构成。每一立的单片机都由芯片、采样电路、数据采集、传感器组成,完成对零件的基本指标的检测,并将数据进行储存,一旦出现问题将作出报警,同时完成对数据的传输和通讯职能,可以生成基本的图表和显示系统运行工况,这些都与前面提及的检测系统一致。不同是汽车零部件的辅助检测需要在生产的过程中进行,即没有独立的检测自动化线路,所有的检测都会在加工节点来完成,因此对系统的控制要求较高,需要系统精度也就相对提高。
(二)系统的质量管理系统
与前面所论述的通用的质量检测系统不同的是,汽车零部件的计算机辅助检测需要更多的进行质量控制,即利用下位机的数据进行数据分析,以此完成对质量的控制。因此需要上位机具有相应的数据查询和管理功能。
1.数据浏览。该系统中上位机的需要具备数据统计的功能,即完成对原始数据的处理和组合,形成可查询的信息或者图表,同时利用软件辅助使之可方便查询,如:利用直方图、趋势图等对生产过程作出分析和查询。
2.系统的统一管理。系统管理主要是为了实现对整个系统的运行参数的调控,即对检测零件的基本标准进行修改,以适应不同零件的检测需求。
3.完成通讯。通过计算机的通讯接口,将简单的命令由上位机定时发送查询命令,查询命令在执行中如果上次接收有错误,本次查询处错次数不为0。下机位在接到指令和就会对其进行判断,如为本地地址则进行校验和比较,如有差异则认为出错,并将错误发回上位机,然后判断出错次数位不为0,则发送上次发送的数据。为0则缓冲数据发送指针前移发出新的指令,上位机接收后计算和校验并判断准确与否,正确则进行输入,错误则发出下次查询是出错次数位不为0。
4.质量控制。质量控制的完成主要是利用质量数据分析和质量管理来完成,即质量分析是对收集的数据进行分析,查找出生产过程的稳态。质量管理则是对质量分析的参数进行判断,如当前生产的状况为稳定则为常规管理,即实现查询和监控,如出现问题则提出警示。
(三)系统的数学模型
检测和质量控制系统通常可以利用统计过程控制方法来进行建立和控制,这是借助数学统计方法为基础的控制过程。在生产过程中利用系统的信息反馈来发现影响质量的操作征兆,并利用必要的措施对隐患征兆进行排除,消除对生产的影响。不过一些随机因素还是会影响到系统的控制状态,因此在控制中系统可以分为可控和失控状态,可控状态就是整个运行仅仅受到随机事件的影响,而失控状态则是系统因素的干扰而出现失控。而整个检测和质量控制系统应当在稳定的控制状态中进行工作,即对规律性事件是可以预知的。这就是系统运行的数学模型,在这种模型下,系统就可以完成以质量检测为基础的质量控制。
四、结语
汽车零部件计算机辅助检测和质量控制系统,是一个集自动检测和计算机控制为一体的自动化生产辅助系统。这个系统需要完成的不仅仅是自动化的检测,而更需要进行质量的控制,因此只有利用上下位机的系统构成,一方面建立起传感器的控制网络,一方面完成下位机与上位机之间的数据传输,这样才能建立起完整的检测和质量控制系统。
参考文献
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10航天技术发展史