航天技術與民品范文
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篇1
一、引言
當今時代,以信息技術為核心的科技革命及產業化的結構升級使得軍用技術與民用技術的融合度不斷深入,軍用資源與民用資源的界限越來越模糊。目前,在我國重點發展產業中,技術、資金等要素層次都具有一定程度的技術兩用、技術互補和資產通用的特性。軍事工業多以重型戰略性制造產業為主,而重型戰略性制造產業與國防科技工業存在著很多的結合點,在國防和軍隊建設中擁有廣闊的應用前景,這些特性決定了重型戰略性制造產業采用軍民融合式發展是必然的選擇,因此,本文以重型戰略性制造產業為例對軍民融合產業基地建設及發展路徑進行分析研究。
二、軍民融合產業基地建設的通用模式
不同重型戰略性制造產業在國防工業基礎中的重要性和依賴軍事工業生產的程度有很大差異。有的產業自身資產專用性高,其發展需要軍民科技工業的帶動,國防工業基礎對于該產業的發展是至關重要的;有的產業自身資產專用性低,對軍民科技工業的依賴性也相對較低,其發展形式更靈活。因此,根據對軍民科技工業的依賴性和專用程度可進行如下分類。
Mode=F(x,y),X表示對軍民科技工業的依賴性,Y表示資產專用程度,函數表示為:
其中,fB表示“依托型”,fC表示“互動型”,fD表示“嵌入型”。由X、Y兩個維度組成的值域空間劃分為四個區域,依次為A、B、C、D如圖1所示。
重型戰略性制造產業資產專用程度和對軍民科技工業依賴程度都是100%,由于現實中兩個決定因素都達到100%是不可能的,更多的情況是趨于100%的許多點所組成的一片區域。沿著直線h方向,軍民融合程度由低到高。假設以r0表示資產專用程度或對軍民科技工業依賴性的臨界值,對于本文研究的軍民融合情況來說,當資產專用程度大于r0,同時對軍民科技工業依賴性又小于r0時,說明該產業以民用為主。如圖1所示的A區域,不屬于本文討論的軍民融合范疇。剩下點所組成的集合劃分的三個區域B、C、D,對應的分別為“依托型”、“互動型”和“嵌入型”三種軍民融合發展模式。
(一)依托型模式
“依托型”模式適用于產業自身資產專用程度較高,對國防工業有較強依賴性,離開國防工業不能較好發展的產業,如圖2中B區域所示。
航天產業對國防工業具有高度的依賴性,自身的技術和設備又具有高度的資產專用性。另外,在航天技術方面,軍用比民用更先進成熟,應該采取“依托型”的發展模式。但是,航天工業的市場進入壁壘和產業集中度極高,綜合對航天技術安全利用的考慮,航天工業的發展應該采取依托現有軍工集團為主、廣泛結合民營企業的軍民融合模式。
(二)嵌入型模式
“嵌入型”模式適用于新一代信息技術、新材料、節能環保以及新能源等具有低資產專用性和對國防工業低依賴性的產業,如圖3中D區域所示。
據預測,未來信息化武器裝備體系所需要的信息技術70%-80%來自民用信息技術,只有20%-30%完全來自軍用信息技術。新材料中高性能結構材料與新型功能材料的軍用和民用需求具有很高程度的技術兩用性和設備通用性,因此在具體實施軍民融合時,應該以需求融合為切入點,發展把軍用需求嵌入到民用需求中去的“嵌入型”軍民融合模式。
(三)互動型模式
與依托型和嵌入型模式不同,“互動型”模式適用于低資產專用性和對國防科技工業具有高依賴性的產業。如高端裝備和電子制造業,如圖4中C區域所示。
高端裝備和電子制造業的發展在前期具有高投入、高風險的特點,民間資本不愿意也沒有能力過早介入,加之軍用與民用所需的設備具有高度的相似性,所以政府投入將產生綜合效益。軍用技術在民用領域的商業化能夠為其后續發展提供強大的資金和人才支持,反過來也將促進國防技術的發展。對于那些對國防科技工業具有高依賴、低專用性的戰略性制造產業來說,以技術融合為切入點的“互動型”模式是其最優的發展途徑。
三、軍民融合產業基地的發展路徑
(一)產業鏈延伸
結合國有軍工企業的現狀,以發展技術產業鏈為著力點,打造“產、學、研”相結合、國防部門“軍民一體化”鏈式發展的新模式。軍民兩用技術產業鏈延伸包括調控鏈、主體鏈、創新鏈、關聯鏈等多方面的內容。結合現有條件,我國軍民兩用技術產業鏈延伸的思路是:根據建立軍民一體化國家創新體系的總要求,改善調控鏈、培育和發展主體鏈、協調和銜接創新鏈、結合和提升關聯鏈,加快產業鏈延伸,帶動國民經濟整體結構的升級。如圖5。
首先,就調控鏈來說,要加強政府的宏觀調控職能,充分體現國家戰略意志。發展軍民兩用技術產業是一項復雜的工作,需要實行長遠規劃、分步實施、重點突破、梯次推進的方針。從國家戰略出發,加強對我國軍民兩用技術產業化的統一領導,統籌規劃,合理分工。其次,就主體鏈和創新鏈來說,大力推進科研與生產的結合,克服科研與生產脫節的現象,建立層次分明,構架合理的技術創新體系。最后,就關聯鏈來說,未來一個時期是我國軍民兩用技術產業發展的重要階段。要加快發展能體現軍工特色的主導產業,如核電、飛機、高性能船舶等;積極開發能發揮軍工技術優勢的軍民兩用型產業,同時大力推進用高新技術改造和提升國家有關傳統產業和軍工優勢產業。
(二)軍民兩用技術轉移
技術轉移從功能上看包括技術輸出方、技術輸入方及中介平臺,這三個要素是有機結合、彼此互動、協調統一的整體系統。
技術轉移三要素的關系要求軍工企業形成軍民一體化的研發生產模式,三者關系如圖6。該圖顯示,軍工企業軍品部門與民品部門通過技術的輸入與輸出建立聯系,同時需要技術中介平臺做橋梁,無論是研發階段的原始技術轉移還是生產階段的產品技術轉移,都需要技術輸入方、技術輸出方與中介平臺三者彼此互動。此外,技術的利用與創新要求技術輸入方與技術輸出方建立雙向聯系。技術轉移的全過程要求在企業的整體系統內完成。因此,軍民一體化的研發生產組織模式是軍工企業有效進行技術轉移的必要條件。
基于此,軍工企業在軍民一體化的途徑上要隨著技術的生命周期不同而有所側重。第一,技術基礎階段,該階段所產生的技術信息具有較強的軍民通用性,軍工企業應實行軍民一體化的合作研發模式。第二,技術開發階段,軍工企業要搭建軍民共用技術平臺,靈活的提供和獲取技術信息。該階段的技術具有潛在的軍民二元性,對兩個部門都具有潛在的使用價值。軍品部門和民品部門的技術開發工作若過于分立或結合,則會造成資源的浪費或供給不足,必須尋求適當的合作程度。第三,技術應用階段,軍工企業實行專業化分工的軍民一體化生產方式,即軍品部門和民品部門的通用零部件按照工藝流程進行專業化生產。
(三)軍民研發能力耦合互動
軍工企業軍品部門與民品部門間研發能力的耦合互動是使軍工企業整體研發能力水平高于部門研發能力之和的有效途徑,需要在軍民一體化的研發生產模式下完成。
軍工企業研發能力存在的問題主要體現為軍品研發能力和民品研發能力之間的差異,這是軍民一體化尚未形成的結果,嚴重阻礙了企業整體研發能力的提高。其中“差異”意味著“耦合”的缺乏,而“分離”則需要用“互動”來解決。“耦合”原指物理學上能滿足運轉特性的機械組合,這里表示企業研發能力實現過程的構成樣態;“互動”則是軍品部門和民品部門間作用的動態關系。在研發能力的形成過程中,耦合關系和互動過程的復合使企業研發能力表現為網絡化的特征,軍品部門與民品部門通過耦合互動形成企業總體研發能力。
軍民研發能力的耦合互動有四種途徑,即低耦合—低互動、高耦合—低互動、低耦合—高互動和高耦合—高互動,這其中“高耦合—高互動”是軍品部門與民品部門研發高度標準化和密切合作的理想狀態。在這種途徑下,研發能力的高耦合并不意味著單一性的研發能力,而是軍品研發與民品研發的有效合成;研發能力的高互動意味著軍品部門與民品部門之間通過高度協作來提高研發能力,實現部門間的優勢互補與資源共享,是實現雙贏的重要途徑。
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基金項目:陜西省科技廳軟科學項目:軍民融合產業基地建設與路徑選擇研究——以新舟700飛機項目為例(2012KRM77)
作者簡介:馬松昌(1988-),男,山東沂水人,碩士研究生。研究方向:產業發展;鞠秀瑗(1968-),女,山東諸城人,會計師。研究方向:會計研究。
篇2
關鍵詞:汽車零件檢測;自動化檢測線;計算機輔助檢測;汽車質量控制
中圖分類號:U283文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)15-0083-03
一、傳統的汽車零件檢測和質量控制方式
(一)質量的檢測方式
傳統的檢測方法主要以人工為主,即利用測量的器具對零部件進行檢測,手段是測量尺寸,然后進行手工記錄,打點、描圖然后輸入到計算機中,再利用計算機進行統計和分析。這樣的質量檢測方法顯然有過多的人為因素干擾,而且檢測的效率低,無法適應批量生產。同時檢測中每個技術人員的操作都會存在差異,這就導致了檢測沒有一致性,檢測質量無法統一。而且在工作中容易造成人為的疏忽而漏檢漏測造成數據的缺失,這就影響了檢測的完整性。這就給質量分析造成了困難,無法通過檢測為生產提供必要的改進信息,容易造成損失。
(二)質量控制方法
隨著技術的進步,質量控制已經需要實時行進。質量控制的在線檢測和無損檢測、精密傳感器技術等的應用給質量控制帶來了新的發展領域。然而傳統的質量控制方法是建立在人工基礎上的,因此在質量控制中也存在著明顯的人為影響的因素,從質量檢測開始的信息搜集到影響質量的因素調節都是建立在段落化的人工參與的過程中,即檢測、分析、調整生產工藝這些過程在傳統的質量控制中都是分段而行的,沒有形成一個完整的自動化流程,雖然可以借助一些先進技術來進行但是沒有最終整合到一個系統中并形成一個流程化直接化的信息反饋系統,并將信息反饋于技術調整。所以傳統的質量控制應被全面的計算機輔助系統所代替。
二、計算機輔助檢測系統的概述
當今較為先進的計算機負責檢測系統主要的構成思路是利用計算機與PLC相結合,并將高性能傳感器利用與檢測終端,這就可以對零件進行全方位的檢驗,并且借助先進的自動化控制系統實現了自動檢測線的應用。這種計算機輔助檢測系統可以對零件的各種特性進行自動化的檢測,并利用計算機和PLC的配合隨時進行調整。同時這種自動檢測系統還可以將采集的信息進行實時化處理,并將反饋數據匯總并分析,及時得到改進意見和具體實施方式,這就是先進的計算機輔助檢測的優勢。下面就檢測系統進行簡要的介紹:
(一)質量自動檢測系統的工作流程
1.系統的啟動,這時數據采集裝置啟動,對現場進行數據采集的設備終端進行工作,完成高速的掃描。具體流程是,當操作人員完成工作指令,即啟動自動檢測線的后,整個系統開始工作,啟動的信號通過PLC、數據接口、傳輸至采集終端,這就完成了系統的啟動。
2.系統工作流程,系統啟動數據采集程序里有高速的掃描裝置對檢測線路上的工況進行判斷,主要是判斷零部件是否在生產線上,并對零部件進行計數。這個檢測的信號由下位機傳輸至PLC。
3.開始檢測。系統檢測到零部件在檢測線路上后,就會通過傳感器上脈沖輸出端口給出一個脈沖信號驅動檢測線路的主電機,這就可以將零部件傳輸到檢測工位,進行檢測。
4.在對零部件的測量中計算機通過終端的掃描數據與數據庫中的數據進行對比,以此完成對零部件的檢測,并判斷其合格與否。隨后控制程序將合格的零件傳送到下一個檢測工位,而不合格的零部件就會被傳送至下料工位,做不合格處理。
5.對下料廢品的處理,控制程序將不合格的產品工位號和編碼信息通過采集端口進行匯總并傳輸到下位機PLC上,然后由PLC進行控制將不合格的零件傳送至廢品收集箱中。
6.數據采集系統將每個測量合格的零件通過表格的形式實時的顯示出來,可以幫助工作人員及時查看,對不合格的產品及時報警。經過一系列檢驗后,合格產品將由中轉設備對進行運輸,至下一個加工環節或者進程倉儲,這樣就完成了一次計算機輔助的自動化檢測,同時這個時段內的生產情況即合格產品與廢品的數據情況也完成了匯集和統計。
(二)質量自動檢測系統控制功能
從整個檢測的流程看,檢測系統隨著檢測的內容其復雜程度會有所增加,如:按照6個檢測項目而言,就要去系統有較多的輸入和輸出點,要去各種電器元件能夠協調一致,因此對檢測系統的控制系統提出了一些功能上的要求,每個工作步驟都應當在協調控制下完成。因此系統應當具備以下功能:
1.順序控制功能,即按照一定的啟動和檢測順序完成工作,具體的順序如圖1所示:
2.系統的通訊功能。利用計算機來對生產的過程進行數據采集和監控是自動化生產的前提。零件質量自動檢測的計算機和PLC共同構成了一個可控制的完整系統。下位機是利用PLC完成具體的系統動作操控。上位機則是計算機,來控制傳感器和對數據進行處理、顯示等。二者之間需要具備良好的通訊功能,即PLC、計算機、傳感器直接能夠完成順暢的數據和信息交流,這種交流是復雜的交互形式的,既有上行數據也有下行的指令,因此整系需要具備良好的實時通信功能,以保證檢測的順利和準確。
三、汽車零部件計算機輔助檢測和質量控制系統
和前面提到的零件質量檢測系統相同,汽車零件的計算機輔助檢測系統也可采用這種自動檢測的形式來完成對零部件的檢測和質量控制。具體的看,其原理是程控統計控制,即利用質量分析系統和質量檢測系統結合起來,也是利用上位機和下位機的交互來組成網絡式的控制系統。在生產和加工過程中的零散的零部件信息采集起來,即完成自動檢測,并對形成的數據進程分析和比對,同時生產質量信息反饋,以供管理層進行監控和管理。這就形成了計算機輔助檢測和質量控制的系統。具體的系統構成如下:
(一)質量檢測系統
這里的質檢工作由下位機來完成,即前面提到的自動檢測的執行者PLC,采用開放式的可編程體系構成。每一立的單片機都由芯片、采樣電路、數據采集、傳感器組成,完成對零件的基本指標的檢測,并將數據進行儲存,一旦出現問題將作出報警,同時完成對數據的傳輸和通訊職能,可以生成基本的圖表和顯示系統運行工況,這些都與前面提及的檢測系統一致。不同是汽車零部件的輔助檢測需要在生產的過程中進行,即沒有獨立的檢測自動化線路,所有的檢測都會在加工節點來完成,因此對系統的控制要求較高,需要系統精度也就相對提高。
(二)系統的質量管理系統
與前面所論述的通用的質量檢測系統不同的是,汽車零部件的計算機輔助檢測需要更多的進行質量控制,即利用下位機的數據進行數據分析,以此完成對質量的控制。因此需要上位機具有相應的數據查詢和管理功能。
1.數據瀏覽。該系統中上位機的需要具備數據統計的功能,即完成對原始數據的處理和組合,形成可查詢的信息或者圖表,同時利用軟件輔助使之可方便查詢,如:利用直方圖、趨勢圖等對生產過程作出分析和查詢。
2.系統的統一管理。系統管理主要是為了實現對整個系統的運行參數的調控,即對檢測零件的基本標準進行修改,以適應不同零件的檢測需求。
3.完成通訊。通過計算機的通訊接口,將簡單的命令由上位機定時發送查詢命令,查詢命令在執行中如果上次接收有錯誤,本次查詢處錯次數不為0。下機位在接到指令和就會對其進行判斷,如為本地地址則進行校驗和比較,如有差異則認為出錯,并將錯誤發回上位機,然后判斷出錯次數位不為0,則發送上次發送的數據。為0則緩沖數據發送指針前移發出新的指令,上位機接收后計算和校驗并判斷準確與否,正確則進行輸入,錯誤則發出下次查詢是出錯次數位不為0。
4.質量控制。質量控制的完成主要是利用質量數據分析和質量管理來完成,即質量分析是對收集的數據進行分析,查找出生產過程的穩態。質量管理則是對質量分析的參數進行判斷,如當前生產的狀況為穩定則為常規管理,即實現查詢和監控,如出現問題則提出警示。
(三)系統的數學模型
檢測和質量控制系統通常可以利用統計過程控制方法來進行建立和控制,這是借助數學統計方法為基礎的控制過程。在生產過程中利用系統的信息反饋來發現影響質量的操作征兆,并利用必要的措施對隱患征兆進行排除,消除對生產的影響。不過一些隨機因素還是會影響到系統的控制狀態,因此在控制中系統可以分為可控和失控狀態,可控狀態就是整個運行僅僅受到隨機事件的影響,而失控狀態則是系統因素的干擾而出現失控。而整個檢測和質量控制系統應當在穩定的控制狀態中進行工作,即對規律性事件是可以預知的。這就是系統運行的數學模型,在這種模型下,系統就可以完成以質量檢測為基礎的質量控制。
四、結語
汽車零部件計算機輔助檢測和質量控制系統,是一個集自動檢測和計算機控制為一體的自動化生產輔助系統。這個系統需要完成的不僅僅是自動化的檢測,而更需要進行質量的控制,因此只有利用上下位機的系統構成,一方面建立起傳感器的控制網絡,一方面完成下位機與上位機之間的數據傳輸,這樣才能建立起完整的檢測和質量控制系統。
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