時間:2023-03-13 11:26:41
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇紡織工業論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
一、研究背景和意義
紡織工業是我國的傳統支柱工業之一,也是出口創匯較多的行業之一,目前我國占有15%左右的國際市場份額,是世界上最大的紡織品出口國。經過多年建設,紡織工業基本成為一個門類較齊全、布局較合理、原料和設備基本立足于國內、生產技術達到一定水平的工業部門。產業綜合發展能力不斷增強,已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機械等行業較為完整的系列體系。
紡織工業按加工的原料、產品的品種和產品的加工用途等不同,主要分為上游、中游、下游三類產業,紡織工業的上游產業主要指各類纖維生產和加工,如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學纖維等生產領域;中游產業指紡紗、織布、染色等生產領域;下游產業主要指服裝加工等生產領域。
染色行業作為紡織工業中的中游行業,在紡織工業中起到承上啟下的作用,即將各類纖維加工制造的坯布,通過染色和印花工藝生產出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業中,棉紡染色業是最大的行業。染色行業作為濕法加工行業,其生產過程中用水量較大,據不完全統計。我國染色廢水排放量約為每天300萬~400萬立方米,染色廠每加工100米織物,產生廢水量3~5立方米。而且,染色廢水成份復雜,含有的多種有機染料難降解,色度深,對環境造成非常嚴重的威脅。
隨著工業化的不斷深入,全球性的環境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來形成的生態平衡,并對人類自身的生存環境存在威脅。由于逐漸加重的環境壓力,世界各國紛紛制定嚴格的環保法律、法規和各項有力的措施,我國作為世界大國,對環境保護也越來越重視,并向國際社會全球性環境保護公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據使用技術措施的作用原理和去除對象,廢水處理法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類。具體如下:
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進行廢水處理,主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有:
(1)格柵和篩網格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上,用來去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物,以免后面裝置堵塞。篩網是穿孔濾板或金屬網制成的過濾設備,用以去除較細小的懸浮物。
(2)沉淀法利用重力作用,使廢水中比水重的固體物質下沉,與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無機砂粒(b)在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。此法簡單易行而且效果好。
(3)氣浮法在廢水中通入空氣,產生細小氣泡,附著在細微顆粒污染物上,形成密度小于水的浮體,上浮到水面。主要用來分離密度與水接近或比水小,靠重力無法沉淀的細微顆粒污染物。
(4)離心分離利用離心作用,使質量不同的懸浮物和水體分離。分離設備有施流分離器和離心機。
2.廢水的化學處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優點是:可處理任何濃度、任何性質的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物,對水質水量的波動適用性強,中和劑利用率高,過程容易調節。缺點:勞動條件差、設備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時要慎重,應從長遠利益出發,允許排入水體的酸性廢水量應根據水體或土體的中和能力來確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑:硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑,由于PH值低于6,因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達24%的二氧化碳,可用來中和堿性廢水。其優點可把廢水處理與煙道氣除塵結合起來,缺點是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳氣體)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機物氧化分解為穩定的無機物的這一功能,經常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應用好氧微生物,在有氧環境下,把廢水中的有機物分解成二氧化碳和水的方法,主要處理工藝有:活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等,這種方法處理效率高,應用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物,最后生成二氧化碳、甲烷等物質的方法。主要用于有機污泥、高濃度有機工業廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應用在自然條件下生長,繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡單,建設費用和運行成本都比較低,但其凈化功能受自然條件的限制,處理技術有穩定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統的工藝設計
在染色污水處理系統的工藝設計中往往遇到以下問題:(1)工程設計人員大都是僅僅了解廢水水質的情況下,根據自己的工程經驗和直覺進行設計,這樣往往造成工程缺陷,使建成的處理系統處理廢水不能達標排放;(2)在有些設計中,因為對出水的達標要求嚴格,使設計出的工藝建設費用和運行費用偏高;(3)在許多現有的處理系統中,由于所要處理的水質發生改變,原有工藝不能針對目前的水質進行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統的優化改造和優化管理運行問題。
如何優化污水處理工藝,降低污水處理成本,提高污水處理效果,對于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是,染色廢水處理系統的優化改造是一個非常錯綜復雜的問題,從目的上它不僅要基于污水水質分析,按照技術和經濟的要求,在條件允許的范圍內,利用各種方法,找出最佳的設計工藝方案,并在設計工況條件下,找出最佳的設施組合和最佳工藝參數,而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動的情況下,找出相應的優化運行措施和最少運行成本。而在各染色廢水水質各異、水量大小不一的實際工況下,要求得到一個能嚴格意義上普遍性的染色廢水優化處理系統是不可能的,某一污水處理系統可能對某企業的廢水處理是最優,但它對其他的染色廠可能就并不能做到最優,因此本論文對染色廢水處理系統優化研究只是為提出一個系統優化改造和優化運行的概念和思路,并不是要提出一個能對所有染色廢水有最優處理效果的處理系統。
四、系統工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質為含有一定量難生物降解物質和顏色的有機廢水,各染色子行業排放的廢水所含污染物質不同,其相應的治理工藝流程也不同。對染色廢水處理,工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結合的處理方法。物化處理有見效快、水力停留時間短的優勢,但其處理費用高、污泥產量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果,但它們較高的運行費用卻使廠家無法承受。但前述的幾種方法都具有穩定性好的特點。生物處理因具有處理成本較低,并能大幅度去處有機污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識。但結合園區污水處理廠目前的運行現狀及操作工人素質,為確保污水處理廠處理出水的穩定達標排放,因此改造擴建工藝的設計思想以強化物化處理的原則,以生物處理工藝為重心,盡量提高強化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水,是典型的難生化降解的有機廢水,水質性質有其特殊性,而且各有關企業生產廢水排放的水質水量的不穩定性,以及污水處理廠的運行成本及運行負荷。因此必須要有針對性的廢水處理工藝,才能達到較好的處理效果。在選擇處理工藝前,應在分析廢水水質及其組成及對廢水所要求的處理程度的基礎上,確定各單元處理方法和改造工藝流程,以驗證改造工藝的有效性。
五、結論
印染生產廢水可生化性差,原污水處理系統又存在著設計、施工不盡合理,管理水平落后等缺陷,從而造成了處理出水污染指標達不到排放標準,運行成本高等后果。染色廢水處理系統的優化改造本身就是一個非常錯綜復雜的問題,而作為集中式染色廢水處理廠的優化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質分析的基礎上,按照技術和經濟的要求,在條件允許的范圍內,利用各種方法,找出最佳的設計工藝方案。并在設計工況條件下,找出最佳的設施組合和最佳工藝參數,而且,還要在污水的成份和水量大幅度變動的情況下,找出相應的優化運行措施和最少的運行成本。但由于客觀條件的諸多限制,并且各種印染廢水水質各異,水量大小不一的設計情況下,要求得到一個能嚴格意義上普遍性的染色廢水優化方法十分困難,某一污水處理系統可能對某一區域內的廢水處理是最優的,但它對其他的企業可能就并不能做到最優。因此,在加強技術創新和知識創新的同時也要為保護我們僅有的水資源提高人類意識,轉變觀念,為創造一個更好的環境多做努力。
染色水洗皂煮水洗烘干。
1.2工藝處方
分散艷藍E-4R2%(owf),弱酸性艷藍RAW2%(owf),阿白格B10~60g/L,載體0.2%~1.0%(owf),勻染劑10g/L,冰醋酸調節pH值5.5~6.0,溫度60~100℃,保溫時間30~80min,浴比1∶50。
1.3染色K/S值測試
將毛/滌織物平整放置好,在保證不透光的情況下,使用7000A型電腦測色儀進行測定。可以將布樣折疊,以防透光,在織物的表面取3個點,讀取3個值,記錄波長最大時的K/S值。
2結果分析與討論
2.1載體用量對染色的影響
改變載體用量分別為0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%(owf),其他染色工藝條件相同,即2g毛/滌織物6份,浴比1∶50,冰醋酸調節pH值為5.5~6.0,保溫時間50min,染色溫度100℃,阿白格B20g/L.由表1可知,K/S值隨著載體用量的增加先增大后減小,載體用量達0.5%(owf)后,K/S值反而下降。這可能是因為載體在染色初期主要起促染作用,使混紡織物中滌綸纖維分子結構松弛,纖維空隙增大,分子易進入纖維內部。同時由于載體本身對纖維及染料分子有直接性,不但能幫助染料溶解,增加染料在纖維表面的濃度,而且能減少纖維的表面張力,使染料分子迅速進入纖維空隙區域,提高了染料分子的擴散率,促使染料與纖維結合。而在染色后期,載體的這種作用同樣可以加快纖維中染料的解吸。所以合適的載體用量為0.5%(owf)。
2.2阿白格B質量濃度對染色的影響
改變阿白格B的質量濃度分別為10、20、30、40、50、60g/L,其他工藝條件不變,即2g毛/滌織物6份,浴比1∶50,冰醋酸調節pH值5.5~6.0,保溫時間50min,染色溫度100℃,載體用量0.5%(owf).隨著阿白格B質量濃度增加,K/S值先增加后降低,當阿白格B質量濃度增加到20g/L以后,K/S值反而下降。阿白格B在染色中,主要是對毛/滌混紡織物中毛纖維起到勻染作用,增加得色量。所以選擇阿白格B的質量濃度為20g/L。
2.3染色溫度對染色的影響
改變染色溫度分別為60、70、80、90、100℃,其他工藝條件不變,即2g毛/滌織物5份,浴比1∶50,冰醋酸調節pH值5.5~6.0,保溫時間50min,載體用量0.5%(owf),阿白格B質量濃度20g/L.隨著染色溫度的提高、染色K/S值呈上升趨勢,尤其是當溫度達到90℃以后,K/S值急劇上升,這可能是因為羊毛結構中含有鱗片層結構,溫度升高以后,鱗片層軟化,羊毛纖維發生溶脹,同時滌綸纖維分子內鏈段運動逐漸增強,自由體積增大,利于染料上染,考慮到溫度太高對羊毛損傷越大,選擇染色溫度為100℃。
2.4浴比對染色的影響
改變浴比分別為1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60時進行染色,其他工藝條件不變,即2g毛/滌織物5份,冰醋酸調節pH值5.5~6.0,保溫時間50min,載體0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色溫度100℃.浴比對K/S值的影響不是很明顯。但在染色過程中,浴比過小時,易使染液溫度分布不均,被染纖維浸漬不充分,而且使被染物局部暴露在空氣中,致使被染物吸染料不勻不透,造成染色勻染性差,導致染色不勻。同時過小的浴比會增加設備對纖維的磨損,影響染物的外觀及手感,加工疵病增多;浴比過大,降低了染料在染液中的濃度,影響染料的上染百分率,致使染料的利用率下降,導致纖維上染料少,K/S值不理想。所以選定最佳浴比為1∶20。
2.5染色時間對染色的影響
改變染色時間分別為30、40、50、60、70、80min時進行染色,其他工藝條件不變,即2g毛/滌織物5份,冰醋酸調節pH值為5.5~6.0,載體0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色溫度100℃,浴比為1∶20.隨著保溫時間的延長,K/S值逐漸增大,當超過70min以后,再繼續延長保溫時間,K/S值反而降低。染色保溫時間過短,羊毛鱗片層的軟化需要一定時間,染料不能充分的進入纖維內部并固著在纖維上,K/S值小;保溫時間過長,高溫情況下會使羊毛纖維受到一定的損傷,K/S值增加不明顯甚至降低,且手感較差。所以選定最佳保溫時間為70min。
“工業互聯網”的概念最早是由美國通用電氣公司(GE)于2012年提出的,隨后聯合另外四家IT巨頭組建了工業互聯網聯盟(IIC),將這一概念大力推廣開來。“工業互聯網”主要含義是,在現實世界中,機器、設備和網絡能在更深層次與信息世界的大數據和分析連接在一起,帶動工業革命和網絡革命兩大革命性轉變。
工業互聯網聯盟的愿景是使各個制造業廠商的設備之間實現數據共享。這就至少要涉及到互聯網協議、數據存儲等技術。而工業互聯網聯盟的成立目的在于通過制定通用的工業互聯網標準,利用互聯網激活傳統的生產制造過程,促進物理世界和信息世界的融合。
工業互聯網基于互聯網技術,使制造業的數據流、硬件、軟件實現智能交互。未來的制造業中,由智能設備采集大數據之后,利用智能系統的大數據分析工具進行數據挖掘和可視化展現,形成“智能決策”,為生產管理提供實時判斷參考,反過來指導生產,優化制造工藝(圖1)。
智能設備可以在機器、設施、組織和網絡之間實現共享促進智能協作,并將產生的數據發送到智能系統。
智能系統包括部署在組織內的機器設備,也包括互聯網中廣泛互聯的軟件。隨著越來越多的機器設備加入工業互聯網,實現貫通整個組主和網絡的智能設備協同效應成為可能。深度學習是智能系統內機器聯網的一個升級。每臺機器的操作經驗可以聚合為一個信息系統,以使得整套機器設備能夠不斷地自行學習,掌握數據分析和判斷能力。以往,在單個的機器設備上,這種深度學習的方式是不可能實現的。例如,從飛機上收集的數據加上航空地理位置與飛行歷史記錄數據,便可以挖掘出大量有關各種環境下的飛機性能的信息。通過這些大數據的挖掘與應用,可以使整個系統更聰明,從而推動一個持續的知識積累過程。當越來越多的智能設備連接到一個智能系統之中,結果將是系統不斷增強并能自主深度學習,而且變得越來越智能化。
工業互聯網的關鍵是通過大數據實現智能決策。當從智能設備和智能系統采集到了足夠的大數據時,智能決策其實就已經發生了。在工業互聯網中,智能決策對于應對系統越來越復雜的機器的互聯、設備的互聯、組織的互聯和龐大的網絡來說,十分必要。智能決策就是為了解決系統的復雜性。
當工業互聯網的三大要素——智能設備、智能系統、智能決策,與機器、設施、組織和網絡融合到一起的時候,其全部潛能就會體現出來。生產率提高、成本降低和節能減排所帶來的效益將帶動整個制造業的轉型升級。
所以說,“工業互聯網”代表了消費互聯網向產業互聯網的升級,增強了制造業的軟實力,使未來制造業向效率更高、更精細化發展。
“工業4.0”中的智能制造
2009到2012年歐洲深陷債務危機,德國經濟卻一枝獨秀,依然堅挺。德國經濟增長的動力來自其基礎產業——制造業所維持的國際競爭力。對于德國而言,制造業是傳統的經濟增長動力,制造業的發展是德國工業增長不可或缺的因素,基于這一共識,德國政府傾力推動進一步的技術創新,其關鍵詞是“工業4.0”。
“工業4.0”中,互聯網技術發展正在對傳統制造業造成顛覆性、革命性的沖擊。網絡技術的廣泛應用,可以實時感知、監控生產過程中產生的海量數據,實現生產系統的智能分析和決策,使智能生產、網絡協同制造、大規模個性化制造成為生產方式變革的方向。“工業4.0”所描繪的未來的制造業將建立在以互聯網和信息技術為基礎的互動平臺之上,將更多的生產要素更為科學地整合,變得更加自動化、網絡化、智能化,而生產制造個性化、定制化將成為新常態。
自動化只是單純的控制,智能化則是在控制的基礎上,通過物聯網傳感器采集海量生產數據,通過互聯網匯集到云計算數據中心,然后通過信息管理系統對大數據進行分析、挖掘,從而作出正確的決策。這些決策附加給自動化設備的是“智能”,從而提高生產靈活性和資源利用率,增強顧客與商業合作伙伴之間的緊密關聯度,并提升工業生產的商業價值(圖2)。
生產智能化。全球化分工使得各項生產要素加速流動,市場趨勢變化和產品個性化需求對工廠的生產響應時間和柔性化生產能力提出了更高的要求。“工業4.0”時代,生產智能化通過基于信息化的機械、知識、管理和技能等多種要素的有機結合,從著手生產制造之前,就按照交貨期、生產數量、優先級、工廠現有資源(人員、設備、物料)的有限生產能力,自動制訂出科學的生產計劃。從而,提高生產效率,實現生產成本的大幅下降,同時實現產品多樣性、縮短新產品開發周期,最終實現工廠運營的全面優化變革。
傳統制造業時代,材料、能源和信息是工廠生產的三個要素(圖3)。傳統制造業發展的歷史,就是工廠利用材料、能源和信息進行物質生產的歷史。材料、能源和信息領域的任何技術革命,必然導致生產方式的革命和生產力的飛躍發展。但是,隨著移動互聯網和云計算、大數據技術的發展,計算機到智能手機等移動終端的演進,越來越多功能強大的智能設備以無線方式實現了與互聯網或設備之間的互聯。由此衍生出物聯網、服務互聯網和數據網,推動著物理世界和信息世界以信息物理系統(CPS)的方式相融合。也可以說,是這種技術進步使得制造業領域實現了資源、信息、物品、設備和人的互通互聯。
通過互通互聯,云計算、大數據這些新的互聯網技術,和以前的自動化的技術結合在一起,生產工序實現縱向系統上的融合,生產設備和設備之間,工人與設備之間的合作,把整個工廠內部的要素聯結起來,形成信息物理系統,互相之間可以合作、可以響應,能夠開展個性化的生產制造,可以調整產品的生產率,還可以調整利用資源的多少、大小,采用最節約資源的方式。
“工業4.0”時代,在智能工廠中,CRM(Customer Relationship Management,客戶關系管理)、PDM(Product Data Management,產品數據管理)、SCM(Supply chain management,供應鏈管理)等軟件管理系統可能都將互聯。屆時,接到顧客訂單后的一瞬間,工廠就會立即自動地向原材料供應商采購。原材料到貨后,將被賦予數據,“這是給某某客戶生產的某某產品的某某工藝中的原材料”,使“原材料”帶有信息。帶有信息的原材料也就意味著擁有自己的用途或目的地。在生產過程中,原材料一旦被錯誤配送到其他生產線,它就會通過與生產設備開展“對話”,返回屬于自己的正確的生產線;如果生產機器之間的原材料不夠用,生產機器也可以向訂單系統進行“交涉”,來增加原材料數量;最終,即便是原材料嵌入到產品內之后,由于它還保存著路徑流程信息,將會很容易實現追蹤溯源(圖4)。
設備智能化。在未來的智能工廠,每個生產環節清晰可見、高度透明,整個車間有序且高效地運轉。“工業4.0”中,自動化設備在原有的控制功能基礎上,附加一定的新功能,就可以實現產品生命周期管理、安全性、可追蹤性與節能性等智能化要求。這些為生產設備添加的新功能是指通過為生產線配置眾多傳感器,讓設備具有感知能力,將所感知的信息通過無線網絡傳送到云計算數據中心,通過大數據分析決策進一步使得自動化設備具有自律管理的智能功能,從而實現設備智能化。
“工業4.0”中,在生產線、生產設備中配備的傳感器,能夠實時抓取數據,然后經過無線通信連接互聯網傳輸數據,對生產本身進行實時的監控。設備傳感和控制層的數據與企業信息系統融合形成了信息物理系統(CPS),使得生產大數據傳到云計算數據中心進行存儲、分析,形成決策并反過來指導設備運轉。設備的智能化直接決定了“工業4.0”所要求的智能生產水平。
能源管理智能化。近年來,環境和節能減排已成為制造業最重視的課題之一。許多制造業企業都已經開始應用信息技術,對生產能耗進行管理,以最具經濟效益的方式,部署工業節能減排與綜合利用的智能化系統架構,從資源、原材料、研發設計、生產制造到廢棄物回收再利用處理,形成綠色產品生命周期管理的循環。
供應鏈管理智能化。在傳統的制造業生產模式中,無論是工廠還是供應商,都需要為制造業的零部件或原材料的庫存付出一定的成本支出,由于供應商和工廠之間的信息不對稱和非自動的信息交換,生產的模式只能采用按計劃或按庫存生產的模式,靈活性和效率受到了約束。
“工業4.0”時代,復雜的制造系統在一定程度上也加速了產業組織結構的轉型。傳統的大型企業集團掌控的供應鏈主導型將向產業生態型演變,平臺技術以及平臺型企業將在產業生態中的展現出更多的作用。因此,企業競爭戰略的重點將不再是做大規模,而將是智能化的供應鏈管理,在不斷變化的動態環境中獲得和保持動態的供需協調能力。
供應鏈管理智能化將統一工廠的零部件庫存和供應商的生產流程,從而保證工廠的零部件庫存的最小化,降低庫存帶來的風險,降低生產成本。供應鏈管理智能化要求企業間的信息采用基于事件驅動的方式交換信息,信息的交換是實時的,并且對方同樣可以做出實時的反應,供應鏈上不同企業的運作效率與在同一個企業中不同部門的運作一樣敏捷,具有滿足不斷變化的需求的適應性。供應鏈管理智能化將為供應鏈上的企業帶來更大的利益,供應鏈上各個企業的協同制造將為降低制造成本、物流成本,縮短制造周期,提供更好的服務和有力的保障。
實現上述四個智能化體現了“工業4.0”的宏大愿景。“工業4.0”認為實現上述四個智能化其實是一個簡單的概念:將大量的有關人、信息管理系統、自動化生產設備等物體融入到信息物理系統(CPS)中,在制造系統中,利用產生的數據為企業服務,協同企業的生產和運營。
智能制造的內涵
無論是德國的“工業4.0”,還是美國的“工業互聯網”,其實質與我國工業和信息化部推廣的“兩化融合”戰略大同小異。某種程度上說,以智能制造為代表的新一輪工業革命或許對于我國制造業是一個很好的機會,也可能是我國制造業轉型升級的一個重要機遇。
工廠內實現“信息物理系統”。德國“工業4.0”其實就是基于信息物理系統(CPS)實現智能工廠,最終實現的是制造模式的變革。CPS概念最早是由美國國家基金委員會在2006年提出,被認為有望成為繼計算機、互聯網之后世界信息技術的第三次浪潮。
CSP是融合技術,包括計算、通信以及控制(傳感器、執行器等)。中國科學院何積豐院士指出:“CPS,從廣義上理解,就是一個在環境感知的基礎上,深度融合了計算、通信和控制能力的可控可信可擴展的網絡化物理設備系統,它通過計算進程和物理進程相互影響的反饋循環實現深度融合和實時交互來增加或擴展新的功能,以安全、可靠、高效和實時的方式監測或者控制一個物理實體。CPS的最終目標是實現信息世界和物理世界的完全融合,構建一個可控、可信、可擴展并且安全高效的CPS網絡,并最終從根本上改變人類構建工程物理系統的方式。”
目前所說的制造業信息化,首先強調的是CAD(Computer Aided Design,計算機輔助設計)、CAM(Computer Aided Manufacturing,計算機輔助制造)等工業軟件和PPS(生產計劃控制系統)、PLM(產品生命周期管理)等信息化管理系統。主要應用于由上而下的集中式中央控制系統。
而信息物理系統(CPS)則通過物體、數據以及服務等的無縫連接,實現了生產工藝與信息系統融合,形成了智能工廠。物聯網和服務互聯網分別位于智能工廠的三層信息技術基礎架構的底層和頂層。最頂層中,與生產計劃、物流、能耗和經營管理相關的ERP、SCM、CRM等,和產品設計、技術相關的PLM處在最上層,與服務互聯網緊緊相連。中間一層,通過CPS物理信息系統實現生產設備和生產線控制、調度等相關功能,從智能物料供應,到智能產品的產出,貫通整個產品生命周期管理。最底層則通過物聯網技術實現控制、執行、傳感,實現智能生產(圖5)。
智能工廠的產品、資源及處理過程因CPS的存在,將具有非常高水平的實時性,同時在資源、成本節約中也頗具優勢。智能工廠將按照重視可持續性的服務中心的業務來設計。因此,靈活性、自適應以及機械學習能力等特征,甚至風險管理都是其中不可或缺的要素。智能工廠的設備將實現高級自動化,主要是由基于自動觀察生產過程的CPS的生產系統的靈活網絡來實現的。通過可實時應對的靈活的生產系統,能夠實現生產工程的徹底優化。同時,生產優勢不僅僅是在特定生產條件下一次性體現,也可以實現多家工廠、多個生產單元所形成的世界級網絡的最優化。
工廠間實現“互聯制造”。隨著信息技術和互聯網、電子商務的普及,制造業市場競爭的新要求出現了變化。一方面,要求制造業企業能夠不斷地基于網絡獲取信息,及時對市場需求做出快速反應;另一方面,要求制造業企業能夠將各種資源集成與共享,合理利用各種資源。
互聯制造能夠快速響應市場變化,通過制造企業快速重組、動態協同來快速配置制造資源,在提高產品質量的同時,減少產品投放市場所需的時間,增加市場份額;能夠分擔基礎設施建設費用、設備投資費用等,減少經營風險。通過互聯網實現企業內部、外部的協同設計、協同制造和協同管理,實現商業的顛覆和重構。通過網絡協同制造,消費者、經銷商、工廠、供應鏈等各個環節可利用互聯網技術全流程參與。傳統制造業的模式是以產品為中心,而未來制造業通過與用戶互動,根據用戶的個性化需求,然后開始部署產品的設計與生產制造。
另外,作為一個未來的潮流,工廠將通過互聯網,實現內、外服務的網絡化,向著互聯工廠的趨勢發展。隨之而來,采集并分析生產車間的各種信息向消費者反饋,從工廠采集的信息作為大數據經過解析,能夠開拓更多的、新的商業機會。經由硬件從車間采集的海量數據如何處理,也將在很大程度上決定服務、解決方案的價值。
過去的制造業只是一個環節,但隨著互聯網進一步向制造業環節滲透,網絡協同制造已經開始出現。制造業的模式將隨之發生巨大變化,它會打破傳統工業生產的生命周期,從原材料的采購開始,到產品的設計、研發、生產制造、市場營銷、售后服務等各個環節構成了閉環,徹底改變制造業以往僅是一個環節的生產模式。在網絡協同制造的閉環中,用戶、設計師、供應商、分銷商等角色都會發生改變。與之相伴而生,傳統價值鏈也將不可避免的出現破碎與重構。
工廠外實現“數據制造”。滿足消費者個性化需求,一方面需要制造業企業能夠生產或提供符合消費者個性偏好的產品或服務,一方面需要互聯網提供消費者的個性化定制需求。由于消費者人數眾多,每個人的需求不同,導致需求的具體信息也不同,加上需求的不斷變化,就構成了產品需求的大數據。消費者與制造業企業之間的交互和交易行為也將產生大量數據,挖掘和分析這些消費者動態數據,能夠幫助消費者參與到產品的需求分析和產品設計等創新活動中,為產品創新作出貢獻。
因此,大數據將構成制造業智能化的一個基礎。大數據在制造業大規模定制中的應用除了圍繞定制平臺這一核心之外,還包括數據采集、數據管理、訂單管理、智能化制造等。定制數據達到一定的數量級,就可以實現大數據應用,通過對大數據的挖掘,實現流行預測、精準匹配、時尚管理、社交應用、營銷推送等更多的應用(圖6)。同時,大數據能夠幫助制造業企業提升營銷的針對性,降低物流和庫存的成本,減少生產資源投入的風險。
“數據制造”時代,互聯網技術將全面嵌入到工業體系之中,將打破傳統的生產流程、生產模式和管理方式。生產制造過程與業務管理系統的深度集成,將實現對生產要素的高度靈活配置,實現大規模定制生產。從而,將有力推動傳統制造業加快轉型升級的步伐。毫無疑問,“數據制造”將會改變制造業思維,給制造業帶來更多的靈活性和想象空間,也或將顛覆制造業的游戲規則。
對我國的啟示
沒有強大的制造業,一個國家將無法實現經濟快速、健康、穩定的發展,勞動就業問題將日趨突顯,人民生活難以普遍提高,國家穩定和安全將受到威脅,信息化、現代化將失去堅實基礎。改革開放以來的30多年中,中國經濟經歷了接近10%的高速增長階段,而制造業是我國經濟高速增長的引擎。目前,我國尚處于工業化進程的中后期,制造業創造了GDP總量的三分之一,貢獻了出口總額的90%,未來幾十年制造業仍將是我國經濟的支柱產業。
重新定義“智能制造”的關鍵詞。進入21世紀以來,制造業面臨著全球產業結構調整帶來的機遇和挑戰。特別是2008年金融危機之后,世界各國為了尋找促進經濟增長的新出路,開始重新重視制造業,歐盟整體上開始加大制造業科技創新扶持力度;美國于2011年提出“先進制造業伙伴計劃”,旨在增加就業機會,實現美國經濟的持續強勁增長。美國國家科學技術委員會于2012年2月正式了《先進制造業國家戰略計劃》,德國于2013年4月推出《工業4.0戰略》。我們應該通過比較研究《美國先進制造業國家戰略計劃》《德國工業4.0戰略》等資料中的先進制造業關鍵詞,進而來定義未來制造業的發展方向(圖7)。
一是軟性制造。大規模制造時代,傳統的制造環節利潤空間越來越受到擠壓。所以,從發達國家發展先進制造業的戰略規劃中均可以看到,制造業的概念和附加值正在不斷從硬件向軟件、服務、解決方案等無形資產轉移。相對于傳統制造業,如今的制造業是軟件帶給硬件功能、控制硬件、對硬件造成極大影響。同時,與以往的硬件商品所不同,目前的制造業中,對商品附屬的服務或者基于商品上面的解決方案的需求正在快速增加。
所謂軟性制造,就是增加產品附加價值、拓展更多、更豐富的服務與解決方案。因為相對于硬件,產品內置的軟件、附帶的服務或者解決方案通常是軟性和無形的,都是“看不見”的事物,所以稱之為軟性制造。
軟性制造不再將“硬件”生產視為制造業,而認為“軟件”在制造業中不斷發揮主導作用,商品產生的服務或解決方案將對制造業的價值產生巨大影響。所以,未來的制造業需要放棄傳統的“硬件式”的思維模式,而要從軟件、服務產生附加值的角度去發展制造業。軟件、服務在整個制造業價值鏈中所占的比重將越來越大,呈現顯著的增長趨勢。未來制造業企業向顧客提供的不再是單純的產品,而是各種應用軟件與服務形態集成于一體的整體解決方案。
二是從“物理”到“信息”的趨勢。以往,每當提及制造業,恐怕都認為是各種零部件構成硬件產品的核心。隨著封裝化、數字化的發展,零部件生產加工技術加速向新興市場國家轉移,這樣,零部件本身的利潤就難以維系。因此,發達國家制造業開始更加注重通過組裝零部件進行封裝化,將部分功能模塊化,將系列功能系統化,來提升附加價值。
模塊化是將標準化的零部件進行組裝,以此來設計產品。從而能夠快速響應市場的多樣化需求,滿足消費者的各項差異化需求。以往,在產品生產過程中,需要付出很多時間和成本,如果將復雜化的產品通過幾個模塊進行組裝,就能夠同時解決多樣化和效率化的問題。
但是,模塊化本身不過是產品的一項功能,未來制造業將更加重視在通過模塊化和封裝化的基礎上進行系統化,拓展新的應用與服務。如果以系統化為主導,就能相對于“物理”意義上的零部件,獲取更多的帶有“信息”功能的附加價值。相反,如果不掌控系統的主導權,無論研發出的零部件的質量和功能多么好,也難以成為市場價格的主導者。
三是從“群體”到“個體”的趨勢。在發達國家,以規模化為對象的量產制造業將生產基地轉移至新興市場國家,以定制化為重點的多種類小批量制造業漸漸成為主流。同時,消費者本身也將有能力將自己的需求付諸生產制造。也就是說,“大規模定制”隨著以3D打印為代表的數字化和信息技術的普及帶來的技術革新,將制造業的進入門檻降至最低,不具備工廠與生產設備的個人也能很容易地參與到制造業之中。制造業進入門檻的降低,也意味著一些意想不到的企業或個人將參與到制造業,從而有可能帶來商業模式的巨大變化。
“個性化”首先是美國大力推進的。在美國的文化背景下,個性要比組織色彩強烈。制造業的“個性化”趨勢不僅僅是美國制造業回歸,還將帶動舊金山等大城市制造業的興盛,一些專注于通過信息技術使得生產工程高效化、專業性的小規模手工制作的制造業將在市區內盛行,它們根據消費者的需求進行柔性的定制化服務,憑借獨特的設計,與大量生產形成差異化競爭。
四是互聯制造。隨著信息技術和互聯網、電子商務的普及,制造業市場競爭的新要求出現了變化。一方面,要求制造業企業能夠不斷地基于網絡獲取信息,及時對市場需求做出快速反應;另一方面,要求制造業企業能夠將各種資源集成與共享,合理利用各種資源。
互聯制造能夠快速響應市場變化,通過制造企業快速重組、動態協同來快速配置制造資源,提高產品質量,減少產品投放市場所需的時間,增加市場份額。另外,作為一個未來的潮流,工廠將通過互聯網,實現內、外服務的網絡化,向著互聯工廠的趨勢發展。
美國因為有Google、Apple、IBM等IT巨頭和無數的IT企業,所以在大數據應用上較為積極,非常重視對社會帶來新的價值。Google不斷將制造業企業收購至麾下,就是希望掌握主導權。同時,作為美國大型制造業企業的一個代表,GE公司也開始加強數據分析和軟件開發,從車間采集數據,進行解析,提供解決方案,開拓新的商業機會。德國將“工業4.0”視為國家戰略,將工廠智能化視為國家方針。通過信息技術,最大限度的發揮工廠本身的能力(表1)。
把“兩化”深度融合作為主要著力點。工業和信息化部成立以來,一直致力于推進“兩化融合”工作,通過信息化的融合與滲透,對傳統制造業產生革命性影響。“工業4.0”本質上是由信息技術引發的,與我國的“兩化融合”有異曲同工之處。在未來制造業中,我們應該將“兩化深度融合”作為主要著力點,進一步繼續加快推進信息化、自動化和智能化。
首先,研究部署信息物理系統(CPS)平臺,實現“智能工廠”的“智能制造”。智能制造已成為全球制造業發展的新趨勢,智能設備和生產手段在未來必將廣泛替代傳統的生產方式。而信息物理系統(CPS)將改變人類與物理世界的交互方式,使得未來制造業中的物質生產力與能源、材料和信息三種資源高度融合,為實現“智能工廠”和“智能制造”提供有效的保障。美國、德國等世界工業強國都高度重視信息物理系統的構建,加強戰略性、前瞻性的部署,并已然取得了積極的研究進展。而我國目前的制造業發展仍然以簡單地擴大再生產為主要途徑,迫切需要通過智能生產、智能設備和“工業4.0”理念來改造和提升傳統制造業。
2不同特征教職工應付方式的差異比較
表2顯示不同性別的教職工在“自責”、“求助”、“幻想”和“合理化”因子上差異有統計學意義(P<0.05);在“自責”、“幻想”、“合理化”因子上,男性得分高于女性,在“求助”因子上,女性得分高于男性。表3顯示,不同工齡的教職工在“解決問題”因子上差異有統計學意義(P<0.05),20年以上工齡的教職工得分最高。表4顯示,不同學歷的教職工在“合理化”應付方式上差異有統計學意義(P<0.05),且隨著學歷的增高,各因子得分逐漸降低。表5顯示,不同職稱的教職工在“解決問題”、“求助”、“退避”和“合理化”因子差異有統計學意義(P<0.05),初級職稱在“退避”和“合理化”因子得分最高,無職稱在“解決問題”因子得分最高,中級職稱在“求助”因子得分最高。
大會將圍繞新型纖維材料、節能減排與清潔生產技術、高性能復合材料及技術紡織品等熱點,進行跨領域、跨學科的學術交流,展示科研成果,額發學術大獎和學術帶頭人獎,為國內外高層次的紡織理論研究者、紡織科技工作者、紡織生產管理者和紡織技術產業化實施者的零距離接觸提供互動空間。現誠摯地邀請您就相關內容投稿并參加此次會議。
一、論文征集范圍
(1)紡織基礎理論研究;(2)高仿真、差別化、功能性纖維材料;(3)天然纖維的改性研究;(4)聚合物結構與分析;(5)聚合物的合成及在紡織工業的應用;(6)生物質纖維及其關聯技術;(7)纖維資源循環利用技術;(8)新型紡紗方法及設備;(9)高性能、智能化的新型機織、針織。編織技術;(10)高效短流程前處理工藝;(11)節能節水型染色,印花技術;(12)紡織品的復合功能后整理;(13)紡織用酶的研發及應用;(14)化學品資源循環利用技術;(15)各類高功能技術紡織品(含軍用);(16)技術紡織品非織遣、機織、針織和編制成型工藝;(17)技術紡織品復合加工技術;(18)技術紡織品長效功能性整理和多功能復合整理;(19)環保低碳紡織專用機械與器材。
二、論文提交細則
(1)會議只接受原創首發稿,文貴自負。
(2)論文可選用中文或英文書寫,但參加“2012年中日紡織學術交流會”的交流論文只能用英文書寫。論文的具體格式參見大會官方網站“會議征文”欄目。
(3)作者須在大會官方網站(.cn)在線注冊后提交Word格式的論文,會議秘書處會在收到論文后的3個工作日內用電子郵件回復。如在1周內沒有收到回復,請重新提交論文或與秘書處聯系。
黃瓜霜霉病俗稱“跑馬干”、“黑毛病”,是黃瓜栽培中發生最為普遍的病害之一,條件適宜時,流行極為迅速。黃瓜霜霉病從苗期到成株期均可發病。子葉染病,初期葉面癥狀不明顯,濕度大時,葉背面可見水浸狀斑。病斑沿葉脈擴展,然后葉面均勻黃化,濕度大時葉背面可見黑色霉層,為病菌孢囊梗及孢子囊。真葉染病,初期葉背有水浸狀病斑,病斑被葉脈分隔,呈多角形病斑,后病部黃化,濕度大時病部葉背面有黑褐色霉層。黃瓜霜霉病在同一植株從下至上發病,新葉很少感病。低溫高濕是霜霉病發生與流行的關鍵因素、保護地栽培黃瓜,其生長環境更利該病的發生。而在防治的過程中,菜農往往病害防治意識差,施藥較晚,單一依靠化學用藥,不與其它方法的配合,甚至亂用藥、配藥,無綠色用藥意識,從而造成生產上的黃瓜,農藥殘留嚴重超標,威脅著人們的身體。下面,我介紹一下保護地黃瓜霜霉病的無公害防治技術。
一、選用抗病耐病、豐產、優質品種
可選用如津優3號、中農5號、中農7號、津雜2號、4號、津春2號、3號、濟雜1號、碧春等品種。
二、培育和選用無病瓜苗
育苗和生產兩溫室要分開以免苗期感染,加溫苗床育苗因夜間溫度高,濕度低,不結露而很少發病。苗期發現病株應立即拔除。栽苗時嚴格檢查農業論文,防止帶病菌進入溫室期刊網。
三、加強栽培管理、防病抗病
管理目的是抑制病菌的發生與發展,以保護和促進黃瓜的生長。這樣就要求人們要想方設法創造一種有利于黃瓜的生長而不利于病菌發生及發展的生態環境條件,以確保其優質豐產。
1.嫁接防病
嫁接防病即可采用云南黑籽南瓜作砧木,以優質黃瓜品種作接穗,采用生長點直插法等嫁接方法,進行嫁接。嫁接黃瓜具有抗病、增產和耐低溫作用,抗病上除抗黃瓜霜霉病,也能兼防其病害。在不受害條件下,嫁接黃瓜和不嫁接黃瓜相比,總產量可增加40%~90%。
2.科學施肥澆水
施肥時要注意施足充分腐熟的有機肥,一般1000千克/畝,速效肥最好隨澆水進行,且注意N、P、K的合理搭配,避免偏施N肥。澆水最好采用滴灌或膜下灌,前者具有節水,不易增加棚內濕度的優點。后者地膜不但能提高地溫,而且可以減少土壤水分散失,降低溫室內濕度,減少病害的發生。要盡量避免明溝澆水,陰天、雨天嚴謹澆水。澆水最好在晴天早上進行,灌水后要立即關棚室提溫,使棚室內溫度上升到32℃左右,維持1小時,然后放風排濕,經過3~4小時后,若棚室內溫度低于25℃,再重關棚室提溫一次,效果優佳。
3.適時放風排濕,控制溫、濕度
該法是對保護地黃瓜霜霉病進行生態防治的手段,即通過控制棚內溫度和濕度,創造一個不利病菌繁殖和侵染而卻能保證黃瓜正常生長發育的環境條件,以達到抑制黃瓜霜霉病的效果,具體方法為:早晨先放風排濕1小時左右,然后閉棚室提溫。到上午將溫度提高到28~32℃,這樣不但有利于黃瓜的同化作用,而且還抑制了霜霉病的發生。但不宜超過35℃,超過則及時放風降溫。下午放風,溫度降到20~25℃,濕度降到60%~70%,這樣雖然溫度適于病菌生長,但低濕嚴格控制著霜霉病菌的生長發育。若溫度低于18℃要關棚升溫,到傍晚再放風3小時左右,然后閉棚。夜間溫度可控制在12~13℃,若濕度過大可放夜風,溫度超過13℃時,可整夜通風,但刮大風或下雨例外。
4.補充二氧化碳
苗床增施CO2,對形成壯苗,縮短苗齡有明顯作用,定植緩苗后施用CO2,對形成健壯的同化吸收器管有利,增施CO2一般增產10%~20%,也能增強黃瓜對霜霉病等病害的抵抗能力。具體方法:可于早春、秋后增施CO2,可用鹽酸與生石灰反應,可產生CaCl2、CO2和H2O的原理生產CO2。一般若每畝溫室內CO2濃度達到1050PPm時,需鹽酸(濃)8.020千克,碳酸鈣(96%)4.536千克,鹽酸按1∶1加水稀釋,按五個容器均勻分裝,再將稱好的生石灰破碎后農業論文,均分五份,分別放入盛鹽酸的容器中,吊掛距離地面1.5米。
5.增強光照,提高植物光合作用程度
選用無滴棚膜,及時清除棚面內外塵土,在棚室北側設置鋁合金、反光幕等均能起到增光保溫的效果,減少病害的發生。
四、藥劑防治
1.藥劑拌種
可用35%瑞毒霉WP、75%百菌清WP或者70%甲基托布津wp和50%福美雙WP按1∶1混合,藥量占種子質量的0.3%拌種,防效良好。
2.噴霧法用藥
不論在幼苗期或成株期,一但出現病葉后,就抓緊時間施藥,及時控制病情的發展,以減少損失
一般可選用52.5%抑快凈水分散粒劑1500倍液或60%氟嗎,錳鋅WP700倍,70%錳鋅,乙鋁WP500倍液,72.2%普力克AS800倍液、72%a錳鋅、霜脲WP600~700倍液等,每畝噴藥液60~70升,隔7~10天1次,連續2~3次,也可視病情發展,確定施藥次數。另外,有病則治,無病則防,預防保護時,可選用75%百菌清WP600倍液,對植株上、下部葉片正反面全部用藥,或半量式波爾多液,伸蔓期以前可用240~300倍液,結瓜期后可用200~240倍液,進行噴霧保護。
3.熏煙法用藥
用百菌清煙劑防治黃瓜霜霉病是一種簡單有效的方法。一般情況下,當發現棚室內出現病株時,用45%百菌清煙劑,每畝溫室用藥200~250克,藥分5份,均勻分布5處,用暗火由里向外依次點燃,關閉門窗。宜傍晚用藥,次日早晨通風,每隔7~10天熏煙一次期刊網。此種方法,不僅對霜霉病有效,還對白粉病,灰霉病也有效。
4.粉塵法用藥
可用5%百菌清粉塵劑或5%加瑞農粉塵劑進行粉塵法防治,此施藥方法有成本低,操作簡單,工效高,節省水,防效好,不增加棚室內濕度,且還可以加少量微肥,達到治病、健株,防衰的效果。其具體方法是:發病前每畝棚室內用藥1000克,用豐收5型或豐收10型噴粉器在早晨或傍晚噴粉,豐收5型噴粉器每分鐘搖不低于35轉,10型搖不低于50轉,從棚室盡頭開始,平舉噴粉管,向棚室門退行,5分鐘左右可噴完,噴粉閉室1小時后可放風農業論文,若晚上噴粉,可第二天早晨打開棚室放風,一般用藥7天一次,連續4~6次。有的地區報道,晴天傍晚施藥,防效最好,晴天的早晨、中午用藥效果較差。
五、高溫悶棚
若發病迅猛,藥劑防治效果差,可采用此法。一般可選擇晴天上午,關閉棚室升溫,使棚室內黃瓜生長點附近的溫度高到44~46℃之間。此后每隔15分鐘觀察一次,超過46℃要放風降溫,低于44℃要封嚴棚室升溫,使溫室溫度在44~46℃之間保持2小時,悶棚室前若配合施藥,殺菌效果優佳。若為害嚴重可隔4~5天再處理一次。但要注意悶棚前一天要澆一次水,增加棚室內濕度,否則,易傷黃瓜生長點。
六、噴糖液,補給營養
一、《烏托邦》
無獨有偶,《烏托邦》中的理想國,在結構上與中國現行的社會結構有著驚人的相似,即奉行“民主與共存”。在烏托邦里,幾十個人組成一個小區,幾個小區組成一個大區,幾個大區組成一個小邦,幾個小邦組成一個烏托邦。小區、大區、小邦、烏托邦的首領都是選舉產生的;而各個層面上的首領權力足夠大。由此可以得出結論:中國具備推行《烏托邦》之中先進治理思想的政治前提條件。
唯物主義辯證法告訴人們:物資決定意識,與此同時,意識也可以反作用于物質。研究者發現:在烏托邦中,“意識反作用于物質”是起決定作用的方法論。
二、主體模型
在簡述了一些關于意識形態的細節之后,研究者希望借用《烏托邦》中描述的一個模型,同時加入研究者的調研結果,來合成一個綜合比較模型,進而推進研究。調研采用抽樣調研的方法,希望從中找到比較典型的樣本,分別走訪了上海市、山西大同市、浙江湖州埭溪鎮、浙江湖州安吉縣,并試圖以這些不同城市規模上的比較典型的城鎮為切入口,尋找適合所有城鎮規模的發展之路。
模型是這樣的:
大背景:經濟危機、中國人口老齡化、當前中國各級城市房屋空置率高。
政府出資購買上面提到的四種不同區域的房產,并將其分為生活和辦公兩部分。生活部分按不相同的住房,生活資料一致且統一供給,個人財富建立個人賬戶的形式進行,辦公部分按網絡信息化辦公、農場信息化、工廠信息化、基建專人化的形式進行,而第三產業就是各種形式得以實現的基礎,這和《烏托邦》中相同住房、生活資料統一供給以及辦公場所固定,農業、工業、國防等定期大換崗相類似,且更有可行性。
研究者通過抽樣調查發現:受經濟危機影響,在中國,各級地方上都存在新建房屋空置問題,也就是商品房購買力不足,且一些權威的信息統計機構都有相應的數據支持研究者這一觀點。也就是當前經濟危機下房地產商所面臨的主要困境:沒有銷量。中國進入老齡化社會將近十年,如何讓老年人安度晚年是一個非常重要的問題。
基于三個大背景,研究者粗略地將人類的社會行為劃分為兩大類:生活和辦公,這也是烏托邦中對社會行為的劃分方式。在此基礎上來建立一個比較簡單的模型:假定人只從事兩大類社會行為,且建筑物都與這兩種行為有關。
再來談政府購買的可行性問題,有關常識告訴我們:理論上的房價是包括房價和地價兩部分的,地價是政府的一個收入的主要來源,絕大多數情況下是單位面積的地價要高于房價的。加之,房地產商又急于處理積壓在手頭上的商品房,根據供求關系,政府可以在一個比較低的價格上購入大量商品房。所以說,政府有能力以不高的價格購入一定量的空置房屋,以備后用。
三、70年房屋使用權到期后的狀況
70年的房屋使用權一到,可以有許多種解決方案,一般分為兩個大類:一則政府無償將到期房屋收回,然后通過修繕,再經房地產市場交易,這種方式過于強硬,且對房屋進行了重復收費,容易造成怨聲載道的局面;二則可以嘗試采用研究者推崇的“輪換房屋”方式,即城市內輪換、城市間輪換、城市與農村輪換、農村間輪換,這樣既合理的回收了到期的商品房,又讓人們始終保持一種生活的新鮮感。而且隨著科技的發展,人類現在從事的基本勞動將被機械化的設備所完成,人類所從事的大多是創新和探索這類腦力勞動。“輪換房屋”將絲毫不影響人們目前所從事的工作,一切都可以通過電腦編程和網絡來完成。值得一提的是,中國現行的“廉租房”政策就多少孕育著這種“輪換房屋”思想的萌芽。
四、采用“輪換房屋”的原理
70年后的中國,城鄉居住條件之間的差距按現在的發展勢頭來講將趨于零。到時候,農村里既有城市的便利,又有城市里沒有的安寧、空氣清新以及合適的生活節奏。
應當搞清的一點是:“輪換住房”可以發生的背景是政府在房屋使用期滿之后的房屋處置。似乎有些強制性的因素在里面,但總勝過第一種方案。
人們使用的生活設備基本相同,統一的電視、統一的電腦、統一的洗衣機……人們只要交付一定的費用,就可以終身使用,享受產品更新換代。另一方面,個人建立個人賬戶,用以儲蓄和投資,儲蓄以應對突發性事件。
主體模型也在試圖解決中國老齡化的問題,如何實施“老有所養”之良性的社會養老機制,主要的原理是:依靠優質的第三產業,實現城市老年人首先輪換到農村中,讓老年人安度晚年,在“天然氧吧”中出離都市的喧囂。
半個世紀后,中國將成為中等發達國家,將實現農業、工業信息化,也就是大多數農民和工人只需平時在家里上網工作,定期檢查機械即可完成工作。
五、經濟危機下政府購房的初衷
政府在房地產商紛紛投城之際,大量以低價購入一批商品房,用以房屋使用期到期后的緩沖房之用;也可以除居住用房外,將其改造為其他用途的房產,如醫院、消防隊、派出所、銀行等社會公共設施用房。然而政府購房更重要的目的是須在幾個特大城市的戰略布局已形成的基礎上,調整全國各地的戰略布局,形成一種回撤和“遍地開花”的大格局,即在基礎設施得到全國范圍內的提高后,實現各省范圍內,乃至全國范圍內的集聚中心化。
即國家在回收房地產比較集中且有一定基礎的省份,可以建立示范點,將居住環境劃分為兩大區,培養“養身中心”、“生育中心”、“政治中心”、“經濟中心”,在配套基建如交通、水電、網絡、醫療等普遍健全的條件下,實現人員的合理流動,最終實現房屋的輪換。
由此可以了解到:政府購房的初衷是在建立一個以四個中心為主干的居住體系,在體系之上實現房屋的輪換。
關于配套基建的提升,研究者認為可仿照社會科學院在全國各地建分院的模式來進行。
六、結語
研究者提出了輪換房屋的方案來解決半個世紀后房屋使用期到期的問題,只能是一種嘗試,最終實現“居者有其屋”的社會主義回歸還需要更多的思想火花的碰撞。
孫瑞哲在以“中國紡織工業――現在和未來”的主題演講中,闡述了紡織工業在中國國民經濟中的地位,從國內外市場、經濟效益、勞動生產率、產業配套、節能減排和產業轉移等角度指出中國紡織工業可持續發展所面臨的挑戰,以及隨著中國國民經濟增長的不斷增加、中國城鎮化進程的加快所帶來的人均純收入和社會消費品零售總額持續增長,為中國服裝、紡織品的消費結構升級等帶來了巨大的內銷市場潛力,中國正由“世界工廠”轉變成“世界市場”,從而為中國紡織業和世界紡織業的發展帶來了新的機遇。
孫瑞哲強調,未來中國紡織業發展的趨勢是從關注“產品”到關注紡織產業的“社會價值”這一中國紡織業可持續發展的科學發展觀。同時,呼吁全球紡織業積極建立可持續生產體系,為實現可持續發展承擔共同責任和使命。
會議期間,孫瑞哲與國際紡聯董事會成員舉行了會談,并正式邀請各國紡織業代表于2014年相約北京,參加國際紡織制造商聯合會(ITMF)2014年會。會后,中國紡織代表團參觀考察了奧地利蘭精公司總部和生產基地、德國道尼爾公司、瑞士立達集團和德國海恩斯坦研究院,并與相關企業的負責人進行了深入交流。(宗邊)
全國經編工職業技能競賽考評員培訓班開課
9月13~14日,2013年全國紡織行業“潤源杯”經編工職業技能競賽考評員培訓班在江蘇常州舉行,來自全國的49名學員參加了培訓班。
在為期兩天的培訓時間里,中國紡織工業聯合會人事部副主任、紡織行業職業技能鑒定指導中心主任孫曉音向學員講授了《國家職業技能鑒定教程》的課程。中國針織工業協會副會長林光興簡要介紹了《經編工國家職業標準》和經編工操作規程。
最后參加培訓的學員進行了考評員的考試。2013年全國紡織行業“潤源杯”經編工職業技能競賽裁判員將從獲得考評員證書的學員中選拔產生。(李英)
14項紡織技術列入《發展指南》
近日,工信部了《產業關鍵共性技術發展指南(2013年)》,確定了當前優先發展的節能環保與資源綜合利用、原材料、裝備制造、消費品工業、電子制造業、軟件和信息技術服務業、通信業和信息化與生產業等8大領域,共261項技術。其中涉及紡織技術14項。
紡織關鍵共性技術包括仿棉聚酯纖維及其紡織品產業化技術,高新技術纖維技術,耐高溫過濾材料技術,棉紡成套設備智能化加工體系,紡織制成品智能吊掛流水線系統,印染在線檢測控制技術,高效超微細過濾納米纖維膜的批量化制造關鍵技術,生物基合成纖維關鍵技術,海洋生物基化學纖維關鍵技術,新型纖維素纖維關鍵技術,生化原料關鍵技術,循環再生材料制備技術,產業用紡織品新材料加工技術,紡織印染節水、節能、減污新技術等共14項。(郝杰)
2013年全國色織布行業年會即將召開
由中國棉紡織行業協會主辦,中棉行協色織布專業委員會承辦的2013年全國色織布行業年會定于10月18~20日在南通市海安縣召開。
本屆年會將以“色彩經緯,創意時尚”為主題,重點研討色織布產品的流行趨勢,生產、后整理的新工藝、新技術,產品質量控制以及色織生產的清潔化等內容。
主要專題報告有:《色織產品設計與流行趨勢》(上海紡織控股(集團)公司),《超低浴比紗線染色機如何應對色織布行業成本效益需要》(立信染整)等。
另外,本屆年會將對參加2013年全國色織布新產品評比活動的獲獎單位進行頒獎,對評選的優秀論文進行表彰。(韓大偉)
隨著我國紡織工業持續快速的發展,現代紡織技術將以電子信息技術為主導,以智能化生產為主要特征,進入90年代以來,現場總線技術以及基于該技術的控制系統在國內外引起人們高度重視,成為世界范圍內的自動化技術發展的熱點,它綜合運用了微處理器技術、網絡技術、通信技術和自動控制技術,將微處理器置入現場自控設備,在沒有人的直接參與下,機器設備或生產治理過程通過自動檢測、信息處理、分析判定自動地實現預期的操作或某種過程。對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、治理和決策,達到增加產量、提高質量、降低消耗和確保安全等目的。論文參考網。正是由于自動化技術在紡織工業上的廣泛應用,推動著紡織新工藝、新技術的不斷成熟和推廣,日益改變著世界紡織工業的生產技術面貌。
一、基于現場總線技術的紡織生產控制系統
現場總線是當今3C(Computer、Communication、Control)技術發展的結合點,也是過程控制技術、自動化儀表技術和計算機網絡技術發展的交匯點,是信息技術、網絡技術的發展在控制領域的集中體現,是信息技術、網絡技術延伸到現場的必然結果。紡織工業的信息化建設是未來幾年紡織工廠的追求和建設重點,而數字化的紡織生產體系正是其不可或缺的基礎。它將全面提升紡織工廠的管理水平,對工廠的技術、質量、經濟和服務推動的進步都將產生直接的明顯的推進作用。
數字化的紡織機械采用現代先進的控制技術:以CPU為核心的控制器,以電力電子技術為基礎的新型驅動技術,以現場總線技術為代表的網絡及高速數據通訊技術。實現數據的實時準確采集和高速傳輸,實現分布式、現場化和抗干擾性能的提高,實現生產過程的自動化、智能化,完成紡織機械與現代先進控制技術的結合,為紡織企業的信息化從設備層打下堅實的基礎。
現場總線控制層是各種生產信息的來源。各種棉紡、織造、印染機械的控制器只要具有現場總線通訊接口,通過適當的編程,就可以將機械的運行數據實時傳送到監控系統。現場總線監控層完成車間級設備檢測和控制。應用組態軟件編程和現場總線網絡,整合車間內各個單臺機械設備控制系統,以清晰友好的人機界面實現全車間設備的生產狀態、產量、效率的監視,同時還可以對設備的工藝參數進行統一設置,故障報警、參數記錄、顯示歷史趨勢和實時曲線,生成和打印各種生產報表。管理層是工廠級的信息管理系統。控制系統均可以按照用戶的需求,通過多種總線、工業網絡建立數據庫,對數據進行處理并分類送到各個管理部門,實現數據的查詢、統計、分析和數據報表。現場總線信息層將控制過程、信息管理、通信網絡融為一體,實現數據共享,有關人員登陸到Web服務器,就可根據各自的權限監控到生產現場的設備的運行情況。
二、PLC、變頻器、人機界面三大自動化產品大量應用
PLC、變頻器、人機界面三大主要自動化產品的應用面已經覆蓋到我國紡織機械行業的紡紗設備、織造設備、非織造布設備、染整設備、化纖設備等絕大多數設備領域,用于構成紡織機械設備的控制系統。近年來紡織機械每年新機配套用的三大自動化產品需求量均已達到相當的規模:變頻器的主機配套用量約為15萬臺以上,如果再加上紡織企業的老機改造和公用工程的需求,整個紡織機械行業變頻器的年需求量約為20萬臺以上;PLC的主機配套用量約在7萬套以上,整個紡織機械行業的年需求量在10萬套以上;人機界面是PLC的“姊妹產品”,一般情況下,采用PLC的設備必用人機界面,因此其年需求量接近于PLC,目前紡織機械正在逐步以觸摸屏人機界面替代文本式人機界面。
三、單軸驅動、多電機同步傳動技術得到廣泛應用
紡織機械行業機電一體化的主要技術特點就是單軸驅動和多電機同步傳動技術,目前該技術已經廣泛應用于我國紡機的整個領域。這項技術的應用使得機械結構簡化、工藝調整方便,可以充分滿足工藝對設備的要求,同時適應高品質、多品種、小批量的市場需求。具有代表性的紡織機械如粗紗機,國內各紡織機械廠均推出四軸單獨驅動的新型粗紗機,已成為粗紗機競爭的技術標志;又如國內各紡織機械廠推出了七軸單獨驅動的漿紗機,該機實現了對紗線伸長率、卷繞張力等工藝參數的精確控制,為后道工序提高無梭織機織造效率創造了有利條件。
四、過程控制技術應用逐步深入
4.1自動化技術應用于清梳聯設備,保證了成紗質量和穩定性
國產清梳聯設備配用的高產梳棉機采用混合環控制,對喂入棉層的厚度進行檢測,控制短片段不勻;采用喇叭口壓力檢測或采用凹凸羅拉、階梯羅拉檢測輸出棉條的粗細,控制長片段不勻。論文參考網。兩處檢測到的信號,送入控制器經計算機運算,控制給棉羅拉的速度,達到自調勻整的目的。清梳聯單機和全流程采用的光電檢測、壓力傳感、位移傳感、信號轉換、伺服系統控制、計算機處理、變頻凋速、自調勻整、計算機綜合監控等技術提高了全流程運行的穩定性、可靠性,保證了全流程連續、同步、平穩運行,使輸出棉條長片段、超長片段、甚至短片段的均勻度都能穩定在一定范圍內,從而保證了成紗質量和穩定性。
4.2自動化技術應用于并條工序,穩定了棉條支數
國外產的RSB-D30型并條機及HSR-1000機,除配有開環或閉環自調勻整裝置以外,還配有質量監控系統,發生質量超限故障立即停車報警,自調勻整裝置很靈敏,傳感器對棉條發生的探測信號可保持每1.5~4mm勻整一次,這相對于高速并條機,單位時間里控制頻率很高,勻整頻率達毫秒級,因此棉條均勻質量高,可將土25%的棉條均整到土1%以內。這種并條機生產的棉條不必再由試驗室控制支數偏差,因此在組成新的轉杯紡工藝過程中可不再考慮棉條重量偏差的離線檢測試驗。
4.3自動化技術應用粗紗機,改善粗紗條干水平
新型的粗紗機均由計算機控制多臺變頻器,交流伺服驅動器,再分別控制多臺電動機的同步傳動系統,從而簡化了復雜的機械結構,取消了錐輪變速裝置、三自動成形機構、計長裝置等。利用計算機儲存多品種的最佳工藝,更換品種十分方便;采用傳感技術,檢測紗線張力,通過計算機實現張力控制;采用計算機軟件來完成粗紗的卷繞成形功能和實現經軸、織軸的理想卷繞,使機構簡化,操作方便,性能改善,質量提高,提升了設備的檔次和水平。
4.4自動化技術應用于環錠紡紗系統,使之向全流程連續化生產發展
自動化程度的不斷發展,使環錠紡紗技術進入了新的發展階段。有些機型將檢測結果通過變頻調速直接改變工藝參數,簡化了機械結構,有的機型通過檢測、顯示還能直接勻整輸出紗條的質量。操作自動化發展到了更高的水平,自動清潔、自動調速、定位停車、自動落卷、自動落紗、自動換筒、自動接頭、自動排除落棉等等,凡是需要人工操作的部位和動作,都盡可能地實現機器自動操作。不僅減少了操作治理人員,減輕了勞動強度,提高了勞動生產率,更為重要的是,由機器代替手工操作,消除了人為因素對生產的影響,提高了操作的可靠性和穩定性,因而保證了產品質量。論文參考網。在大幅度提高單機生產水平和操作自動化的基礎上,環錠紡紗正向全流程連續化生產發展。
4.5新型氣流紡紗機已基本上實現了生產自動化
微機控制的紡紗系統可以自動檢測、顯示各種生產參數并自動打印。可以自動檢測和記錄紗線條干,并能超限自停,能按設定要求自動控制紡紗長度。還設有接頭質量自動檢測裝置,號稱無疵點接頭。此外,如紡杯自動清潔、自動落筒、防疊裝置、上臘裝置、機臺自動啟動裝置等都有利于提高產品質量,方便操作治理,提高勞動生產率。
4.6自動化技術應用于無梭織機,實現織造生產自動化
自動化技術的推廣應用,使無梭織機的技術水平和品種適應性不斷創造新水平,使織機操作實現了自動化,如開關車的程序控制,定期自動加油,利用微機自動收集、顯示織機的各種生產參數和運行情況,包括速度、產量、效率、停臺及原因分析、織軸經紗存量、在機織物卷裝等等,因而提高了治理水平,提高了生產效率;電子送經和電子卷取組成了經紗張力的自動控制,基本上消除了緯向疵點;電子選色,微機自動變換織紋組織,集中改變織物圖形,通過單機和中心控制臺的雙向通訊還能實現群控;有些機型還能自動排除緯向疵點。
在教學研究與改革創新方面,楊建成協助建立校企合作辦學機制,幫助學生在企業實現“零距離實踐”。近幾年,楊建成在教學改革和人才培養方面取得的成績有目共睹,先后取得教改省部級成果 5 項,其中“以現代紡織機械設計工作室為平臺校企合作培養創新型設計工程師”項目榮獲2011年中國紡織工業協會紡織高等教育教學成果三等獎。
在實驗室建設方面,2009年楊建成主要參與申報成功了“中央與地方共建紡織機械及自動化重點實驗室”,由于表現突出,該實驗室被評為天津市高校“十一五”綜合投資學科建設實驗室“新型紡織機械裝備及機電一體化技術實驗室”;2011年,楊建成參與申報成功了天津市2011“紡織工藝與裝備”工程實踐教育中心的“紡織機械設計及自動化平臺”。此外,他還于2011年作為主要參與者申報成功了首屆機械工程學院卓越工程師班,并擔任該班班主任,積極為行業發展培養卓越工程師。
在科研方面,楊建成同樣碩果累累,近年來發表學術論文90余篇,申報國家發明專利31項,其中已授權12項,并且主要參與了國家科技支撐項目“碳纖維多層角聯機織裝備及技術研發”等重點項目。
天津工業大學紡織學院副教授楊昆目前主要從事紡織工程專業(針織與針織服裝方向)的教學和科研工作,他同時也是中國紡織工程學會針織專業委員會經編分會委員。
從教多年來,楊昆教授堅持教學研究的改革與創新,主持和參加了多項各級教研教改項目,其中主持完成了市級教研項目(天津市教育科學規劃課題)1 項,主持中國紡織工業聯合會教改項目 1 項、校級教改項目 1 項,參加校級教改項目 1 項。作為針織系主任,他積極組織參加了“卓越工程師”實驗班的申報和建設,并做好2011級實驗班的教學計劃制定和教學組織工作。在教學方面,楊昆參加了“針織學”天津市級和國家級精品課程的建設工作,主講了經編的部分課程并配合課程負責人承擔了部分教學(網絡)資源的制作和整理工作;此外,還積極參加“針織學(雙語)課程”精品課程的申報工作。
基于多年的鉆研,楊昆發表了多篇關于教研教改的論文,并在指導學生活動中取得了一些成果,其中與宋廣禮老師等共同研制的專業教學課件 ——《針織學》課件獲得了國家教育部主持的課件大賽的理工組三等獎。近年來,楊昆積極參加建材建設工作,參加編寫了“十一五”國家級規劃教材《針織物組織與產品設計》等專著。
作為系主任,楊昆積極帶領全系教師做好教學管理工作,協助專業帶頭人做好“針織學”國家級教學團隊的建設工作。認真做好青年教師的培養工作,制定培養方案和計劃,組織老教師對其進行“傳幫帶”,并在教學安排上制定相應的措施,以使他們盡早承擔相應的工作。
周永凱教授,工學博士,現任北京服裝學院紡織材料和紡織品設計學科帶頭人,教務處處長,長期從事紡織(服裝)專業教學、科研及教育管理工作,尤其在紡織(服裝)材料、服裝工效學和輕化工程等領域的教學和科研方面,多次承擔國家科委、原紡織部、北京市教委等科研和教研項目。
周永凱教授自2003年起開始從事教學管理工作,至今主持教務處工作已有 8 年。在此期間,周永凱帶領教務處同仁大膽創新,深化改革,實現了教學管理的科學化與規范化,使教務處的管理和服務工作邁上了新臺階。雖然肩負著繁重的教務管理任務,但是在教書育人方面,周永凱教授從未給自己“減負”。他充分利用行政工作之外的時間,甚至犧牲周末時間,為學生授課。自2006年至今,已有 5 屆近30名研究生師承他的門下。近幾年,他還組織編寫了《現代大學教學設計與案例》等教研成果專著和發表多篇教研論文。
科研方面,他帶領本學科碩士點碩士生導師通過與行業聯合開發項目,承接重大科研項目;與研究機構和企業聯合,承擔橫向科研項目;充分利用本科生科學研究訓練計劃項目經費開展科研。作為紡織材料和紡織品設計學科帶頭人,他帶領科研團隊承擔和參與包括省部級以上項目20多項,橫向研究開發項目10余項,發表學術論文 50多篇,其中有10余篇被SCI、EI、ISTP收錄;編寫(包括翻譯)科技學術著作10余部。他本人在紡織材料的結構、加工與性能表征,服裝舒適性與評價,漢麻植物的綜合利用,高強阻燃抗熔融聚酰胺纖維及其開發與應用等學術領域也有諸多建樹。
幾分耕耘,幾分收獲。2008年,周永凱作為“漢麻稈芯粘膠纖維生產技術”項目主要參加人榮獲中國紡織工業協會科學技術進步一等獎;同年,榮獲北京市教育教學研究成果二等獎;2009年,榮獲中國紡織工業協會教育教學研究成果二等獎,被北京市教育工會評為首都教育先鋒管理創新個人;2011年,榮獲中國紡織工業協會教育教學研究成果二等獎。
李曉慧教授,1993年獲得天津工業大學(天津紡織工學院)技術經濟專業碩士學位,自此就開始了她在北京服裝學院的教師職業生涯,目前擔任北服商學院院長一職。任教以來,她一直工作在教學第一線,從事本科生、碩士生培養工作,并承擔了一系列教改及科研項目,曾被評為北京市中青年骨干教師和北京高校青年骨干教師等稱號。