面向制造技術(shù)的不銹鋼油泵

　　據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，在過去的一百里，制造過程的效率提高了20倍，而生產(chǎn)管理效率只提高了1.8~2.2倍，產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)型的效率只提高了1.2倍。這表明通過機(jī)器的自動化，使人類體力勞動的解放，但對腦力勞動的解放卻很少。顯然，要進(jìn)一步提高整個制造過程的效率，關(guān)鍵在于解放人的腦力勞動、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)型的效率，這對知識體系高度復(fù)雜的化工過程機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新尤為重要。
　　隨著世界市場競爭日益激烈，制造技術(shù)和信息技術(shù)高速發(fā)展，知識一技術(shù)一產(chǎn)品的   新周期日益縮短，產(chǎn)品創(chuàng)新速度將越來越快，產(chǎn)品的知識含量將越來越高，產(chǎn)品及其制造過程中的信息和知識要素的增值將成為主宰新產(chǎn)品競爭力的決定性因素?；谥R和信息網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品創(chuàng)新和相應(yīng)的制造技術(shù)不僅已成為知識經(jīng)濟(jì)的重要支柱，而且還是   活躍的驅(qū)動因素。正如      制造中心的《協(xié)作制造議程(NCMS　CollaborativeManufacturfingAgenda)》所指出的：知識已成為未來企業(yè)的主要資產(chǎn)，掌握它，就會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)變化。而中國   自然基金委員會發(fā)表的優(yōu)先資助戰(zhàn)略研究報告《制造技術(shù)基礎(chǔ)》則指出：增強(qiáng)產(chǎn)品自主創(chuàng)新能力，提產(chǎn)品市場競爭力，已成為跨世紀(jì)中國制造基礎(chǔ)研究的   目標(biāo)。知識經(jīng)濟(jì)時代的來臨既給不銹鋼油泵制造業(yè)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也帶來了新機(jī)遇。目前發(fā)達(dá)   的過程設(shè)備制造商對制造技術(shù)表現(xiàn)出了的熱情，普遍應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件提高設(shè)計(jì)效率。此外，還特別重視創(chuàng)新速度的提高、個性化的設(shè)計(jì)方法、電子商務(wù)等。為了提高換熱器制造商的設(shè)計(jì)能力，   HTRI傳熱研究公司了許多設(shè)計(jì)分析軟件；   的YUBA換熱器公司積極采用計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)(CFD)、有限元技術(shù)(CFEM)等手段來提高創(chuàng)新速度；又如瑞典ALFA　LAVAL公司發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的CAD技術(shù)、產(chǎn)品和部件管理技術(shù)，使得客戶可以自行設(shè)計(jì)其產(chǎn)品并在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中選擇產(chǎn)品和配件。目前大多公司均有互動式網(wǎng)頁，自動接收客戶傳熱工藝的數(shù)據(jù)和技術(shù)要求，一些公司已著手電子商務(wù)的考慮，如   API傳熱公司提出了實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)的計(jì)劃，將實(shí)現(xiàn)顧客自行設(shè)計(jì)、在線訂貨、查詢訂貨狀態(tài)、項(xiàng)目執(zhí)行狀態(tài)、運(yùn)輸記錄等。由于化工過程機(jī)械所涉及的知識復(fù)雜，誰對這些知識有所作為，誰就有可能出的產(chǎn)品，從而占有   大市場份額；而對這些知識的加工、操作從根本上說離不開不銹鋼油泵工作者的努力。因此，以電子信息技術(shù)為手段進(jìn)行不銹鋼油泵知識的綜合與集成，提高產(chǎn)品創(chuàng)型的速度，也是我們的機(jī)遇所在。
　　產(chǎn)品的創(chuàng)型要解決兩個方面的問題：一是創(chuàng)新的思想，二是創(chuàng)新的實(shí)施。前者的基本要求是“新”，后者的基本要求是“快”。“新”是指產(chǎn)品的知識含量高，知識附加值高；“快”則體現(xiàn)為制造企業(yè)對市場需求的響應(yīng)和制造資源的集成和重組，而且“快”本身就是“新”的一個重要組成部分。
　　解決   個方面的問題，   使企業(yè)具備信息獲取和知識集成的能力。現(xiàn)代企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)可以訪問各種信息數(shù)據(jù)庫并和各地銷售人員聯(lián)系，通過信息查詢和銷售報告，分析市場走勢，捕捉復(fù)雜多變的市場動態(tài)信息，及時作出正確的預(yù)測和決策，以決定新產(chǎn)品的功能特征和上市時間。在此基礎(chǔ)上，通過實(shí)際生產(chǎn)工藝調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)查詢以及各種研究報告、文獻(xiàn)資料等信息渠道，集成與所產(chǎn)品相關(guān)的知識，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫、知識庫、形成初步設(shè)計(jì)方法。中國對   過程設(shè)備技術(shù)及其相關(guān)的研究起步較晚，20世紀(jì)70年代開始引進(jìn)大型過程裝置，至80年代，國務(wù)院建立國產(chǎn)化辦公室，在消化吸收技術(shù)的同時，也在   形成了開展過程設(shè)備基礎(chǔ)性研究的良好勢態(tài)，十來已積累了大量科技的成果。但這些成果往往是階段性和局部性的，還無法應(yīng)用到整體設(shè)備的，如對大型設(shè)備的強(qiáng)度研究的居多，而內(nèi)部傳熱傳質(zhì)與反應(yīng)機(jī)理的消化吸收工作則較少；在物性方面也積累了大量數(shù)據(jù)，不過亦多散見于各研究機(jī)構(gòu)、雜志、公開文獻(xiàn)等；在   上亦已有眾多的文獻(xiàn)與數(shù)據(jù)庫可以利用。在這些知識的基礎(chǔ)上，對創(chuàng)新知識進(jìn)行綜合，實(shí)現(xiàn)概念設(shè)計(jì)的可能性已增加。
　　解決   個方面的問題，亦即“快”，則包括設(shè)計(jì)、放大、制造、銷售諸環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，目前已提出了許多設(shè)計(jì)方法，如：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，健壯設(shè)計(jì)(RobustDesign)，并行工程(CE)，面向制造、裝配、檢驗(yàn)、質(zhì)量、服務(wù)等的設(shè)計(jì)(DFx)，響應(yīng)設(shè)計(jì)(RRD)，反求工程(RE)等；在工藝過程設(shè)計(jì)方面，還有計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)(CAPP)，計(jì)算機(jī)輔助裝配設(shè)計(jì)(CAAD)，工藝過程的建模與仿真一虛擬制造(VM)等。
　　具備了設(shè)計(jì)的方法和相應(yīng)的產(chǎn)品圖紙，還   檢驗(yàn)產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的性能，這要求企業(yè)具有知識推理、演繹的能力，對于不銹鋼油泵產(chǎn)品尤為重要。由于結(jié)構(gòu)與材料、傳熱與傳質(zhì)、流動特性等與空間尺度乃至?xí)r間尺度均有很大關(guān)系，傳統(tǒng)的方式往往需要小試、中試和工業(yè)試驗(yàn)的工程放大環(huán)節(jié)，試驗(yàn)的周期少則數(shù)月多則數(shù)年，地限制了產(chǎn)品創(chuàng)新的速度。隨著計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的日益發(fā)展，許多試驗(yàn)的環(huán)節(jié)已經(jīng)可以通過模擬予以實(shí)現(xiàn)，為此提出虛擬工程放大的概念，致力于通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程設(shè)備的工程放大，并通過模擬計(jì)算，進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，溯新設(shè)計(jì)方法，產(chǎn)品一次試制成功。其中的關(guān)鍵技術(shù)包括：
　　(1)物性的模擬
　　對目前熱力學(xué)、動力學(xué)物性數(shù)據(jù)庫還沒有的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算分子動力學(xué)模擬或其他簡化模型進(jìn)行預(yù)測；
　　(2)傳遞現(xiàn)象的模擬
　　通過計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)模擬裝置內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)與動量傳遞過程，雖然反應(yīng)工程的模擬還沒有統(tǒng)一的解決方案，但其結(jié)果可以從傳遞過程模擬的結(jié)果中演繹而得；
　　(3)結(jié)構(gòu)與材料特性的模擬
　　主要通過計(jì)算固體力學(xué)進(jìn)行模擬，對高溫設(shè)備則既有空間尺度上的放大，也有時間尺度上的外推。
　　加快產(chǎn)品的試制和定型，使其形成生產(chǎn)力，需要盡量利用制造自動化的各種，包括柔性制造系統(tǒng)(CFMS、分布式數(shù)控(DNC)、原型技術(shù)(RP)。原型制造堪稱20年來制造技術(shù)   重大的進(jìn)展之一，其特點(diǎn)是能以   快的速度將CAD模型轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品原型或直接制造零件，從而使產(chǎn)品可以進(jìn)行測試、評價和改進(jìn)，以完成設(shè)計(jì)定型，或形成鑄件和模具等的批量生產(chǎn)能力，因此RP技術(shù)對于化工設(shè)備的試制以及零配件制造將具有革命性的影響。
　　檢驗(yàn)產(chǎn)品創(chuàng)新成功與否的惟一標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品的市場占有率，因此建立的銷售網(wǎng)絡(luò)是產(chǎn)品創(chuàng)新不能忽視的環(huán)節(jié)，越來越多的案例表明，電子商務(wù)(e-commerce)和協(xié)作商務(wù)(c-commerce)能夠幫助企業(yè)獲得成功。
　　企業(yè)欲實(shí)現(xiàn)上述環(huán)節(jié)的“新”和“快”，還   從組織形式到技術(shù)路線實(shí)行一系列變革。對于處于效益低谷的中國化工過程機(jī)械制造企業(yè)，   當(dāng)痛下決心進(jìn)行調(diào)整、改革和改制，同時建立數(shù)字化制造的環(huán)境，爭取在3~5年內(nèi)能進(jìn)入   市場，實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。由于大型制造企業(yè)的高度發(fā)展和壟斷，中國在大型過程裝備制造上能有所作為的企業(yè)越來越少，因此應(yīng)   加重視中小企業(yè)能力和市場響應(yīng)能力的提高，重視協(xié)作制造、協(xié)作商務(wù)理念的培養(yǎng)，逐步實(shí)施分散網(wǎng)絡(luò)化制造，從面向全局的視野出發(fā)，以產(chǎn)品為紐帶，以效益為中心，不分企業(yè)內(nèi)外、地域差異，實(shí)行動態(tài)聯(lián)盟，地組織產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和營銷?？梢韵嘈?，在加入世界貿(mào)易組織以后，中國將有一批中小型化機(jī)企業(yè)通過分散網(wǎng)絡(luò)化制造，實(shí)施信息化“游擊戰(zhàn)”，實(shí)現(xiàn)“快魚吃慢魚”而達(dá)到后來者居上。