包装工程设计范例

摘要：数值仿真技术（CAE）借助于计算机强大的计算能力，汇集了数学、力学、材料学、物理学等方向的研究成果，在工科专业的实践教学方面具有很大的应用潜力。文中以包装工程专业课程《金属包装设计与制造》为例，将大型CAE软件AnsysWorkbench引入到课程的教学环节，开发多个金属包装结构数值仿真实验。实践教学表明，仿真分析技术在《金属包装设计与制造》课程的融入充实了该课程的内容，丰富了教学手段，提高了学生的工程实践能力。

关键词：新工科；数值仿真技术；数值仿真实验；包装工程；金属包装

新工科的建设是为了应对新一轮科技革命与产业变革，适应新经济、新产业、新业态的发展，以国家战略导向为基础，为培养新型工程科技人才而提出的工程教育改革新方向。2019年，教育部发布实施一流本科专业建设的通知，一些高校组织力量对专业改造升级的路径、方案和实践方面进行了探索。包装工程专业一流本科及新工科的建设更需要一系列先进教学资源的支撑，需要从教学思想、教学理念到教学方法进行一系列的改革、探索和实践，将科技发展的新成果持续融入专业知识体系，不断丰富专业内涵，深化教学改革，提升人才培养质量[1]。新工科建设既涉及到专业宏观、总体、方向性的改革、探索和实践，也涉及到课程层级的教学改革[2]。《金属包装设计与制造》课程是介绍金属包装制品结构设计与制造工艺过程的一门系统应用型课程，是包装工程专业的主干课程之一，在包装高等教育体系中具有重要的作用[3]。金属包装容器是用金属薄板制造的空间薄壁腔体结构，广泛应用于食品包装、医药品包装、日用品包装、仪器仪表包装、工业品包装和军品包装。金属包装材料相比一般包装材料具有更高的强度，且方便运输，不易破损，款式多样，印刷精美，是主流的包装容器之一。由于金属材料强度大，金属包装容器制备和实验对设备的投入大、危险性高，目前在包装工程的专业教学体系中，国内高校的《金属包装设计与制造》课程以理论授课为主，试验课程很少开设，影响了学生对金属包装容器设计理论的理解，需要融入更先进的教学资源和教学方法支撑理论教学[4]。为促进信息化技术在教学中的应用，以解决实践教学资源不足的问题，教育部印发了开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知[5]。国内外高校掀起了开发虚拟仿真教学项目的热潮，解决了部分实践教学资源不足的问题。虚拟仿真在各专业教学中的应用有待持续的建设、改革和探索[6]。目前数值仿真已经成为与理论研究、实验研究并称的第三种科学研究手段。传统的包装工程专业教学体系基于理论教学加实验、课程设计、实习等实践教学环节，其已不能满足包装行业新的发展需要，需要根据包装工程专业的培养目标、包装行业的新需求和数值仿真分析技术特点，将仿真分析技术引入到包装工程专业教学体系中，优化专业培养体系，更新教学内容和课程体系。仿真分析技术具备丰富的多物理场模拟分析功能和结构优化设计功能，能够对包装工程专业教学的多个环节进行补强和增厚[7—8]。

1传统《金属包装设计与制造》教学中存在的问题

《金属包装设计与制造》课程突出容器设计与制造相结合的主体思路，注重实践性，由于金属包装容器实验开设要求比较高，目前国内高校《金属包装设计与制造》课程普遍存在以下问题。

1）实验课开出率难以保证。在传统的《金属包装设计与制造》课程教学体系中，教学内容主要由理论教学、实验教学构成。实验教学方面设计了金属卷边实验和冲压实验，金属卷边实验设备操作难度较大，设备维护要求比较高，该实验很少能够正常开设，2015—2016年作为演示性实验开设的2年，由实验教师做演示，学生记录实验过程、观察工艺参数对卷边结果的影响。冲压实验在操作过程中存在较高的危险性，经过安全评估不建议在本科实验室开设。

2）理论教学效果不够理想。金属包装容器结构及成型工艺复杂，其典型的结构有波纹、膨胀圈、环筋、圆边、穹顶等结构，成型工艺有卷边、辊筋、膨胀、冲压、拉伸、缩颈等，知识点较多，采取传统的理论教学方法，学生难以理解这些典型结构对金属包装容器性能的影响，也不能够观察到典型加工工艺的作用，效果有待提高。如有些学生不理解金属容器中的弧面结构、箍筋结构等是如何成型的，以及这些结构对提高容器强度、减少材料使用方面的作用。

摘要：以工程教育认证为依据，从指导教师遴选、选题、互选、开题、中期、查重、答辩前、答辩中、答辩后等阶段入手来提升毕业设计（论文）质量。基于以学生为中心的教学理念，实行指导教师负责制。以提高学生综合能力为目标，将“立德树人”的课程思政理念融入毕业设计管理中，提出相应的毕业设计教学改革方案，培养和提高学生专业与实践能力。

关键词：本科教育；包装工程；毕业设计（论文）；探索与实践

工科学生的毕业设计着重于锻炼学生利用所学知识解决实际问题的能力。它是本科学习阶段重要的实践教学环节，具有“过程性”的特点[1]。自2005年至今，国家教育部出台多项指导性意见，旨在于全面提高本科生教育质量。《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》明确指出要科学合理制定本科毕业设计（论文）要求，严格过程管理，严肃处理各类学术不端行为[2]。包装工程专业立足包装行业，面向服务国民经济发展需求，培养学生基于产品全生命周期设计完整包装解决方案的能力，培养基础理论扎实、工程实践能力强、创新创业素质高的复合应用型人才。笔者自2018年负责包装工程专业本科生毕业设计工作起，一直致力于完善毕业设计的过程管理和提高学生毕业设计（论文）的质量，下面就毕业设计质量的提升举措探索及实施策略展开论述。

1毕业论文（设计）质量提升举措探索及实施策略

1）明确选题的工程设计背景，培养包装专业创新人才。根据工程认证需要，选题要结合专业的工程实际问题，培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。组织专业老师学习文件，把握选题方向，拟定任务明确、有针对性、符合专业要求的选题。明确每个方向的设计内容及流程、成果要求，细化评价标准，保证质量[3-4]。

2）实施校内外专家协同筛查机制，确保选题符合要求。在审核指导教师上报的课题时发现题目存在范围过大或内容与专业无关的情况，其主要原因是教师专业和研究背景来自包装工程、材料、化学、力学、农学、机械、生物、环境、食品等领域，教师申报的课题也主要与教师的学科背景有关。由此，专业在进行毕业设计前，首先应对指导教师进行遴选，确定指导教师人数及每位老师所带的名额。为进一步确保选题符合工程认证和专业培养要求，对指导教师提交的毕业设计进行初步筛查，返回题目范围过大、不符合要求的选题。汇总后提交学院教务办公室，组织校外专家进一步对选题和主要研究内容进行筛查。学院组织进行定性分析，将不合格的反馈给指导教师，进一步整改，以保证立题的科学性、综合性和实际性。毕业设计（论文）立题及选题过程见图1。

3）优化毕业设计的双向互选，提高学生主观能动性。人们在完成主动选择的任务时，其积极性和任务完成质量要比被动选择时高。由此，专业根据立题论证后公布的题目采取指导教师与学生双向选择的模式，充分尊重师生意愿，确保双选工作公开、公平、公正。学生可以选择公布题目，也可以采用符合条件的自拟题目。这样可以充分调动学生的积极性和主观能动性，确定学生主体地位。

本文作者：陈居安 单位：福建漳州

加强图纸会审和技术交底工作，实行安装样板制

要重视图纸自审、会审。工程开工前，施工图自审和会审时，重点抓管道多的部位或交叉作业的部位，如公共建筑的走道吊顶内及有关关键部位，对各专业的安装尺寸进行核对，发现问题及时向设计人员反映，予以更改。在每一项施工项目开始前都要重视认真抓好技术交底工作，利用施工前的一定时间将参与施工的技术人员和工人召集在一起，由项目技术负责人把工程设计意图、要求、特点和应注意的技术问题。消防管道安装施工中对关键部位进行样板施工，如公共建筑的走道消防管道多、要先按设计图做出样板，然后对照样板向工人班组交底，重点交底操作要领、质量标准和检查方法，同时通过样板交底暴露矛盾，尽量避免因设计考虑不周全而造成消防给水管道与给排水、通风、煤气等管道相碰的问题，协调统一后，用样板指导大面积的施工。

质量控制措施

加强材料质量控制。①建立岗位质量责任制，明确材料采购的质量责任，以及审批者，材料领用者的职责和权限，建立材料入、出库的复验制度。②材料进场应检验内外包装标识，产品合格证，有关技术资料，说明书等，其材料实物质量必须符合设计和质量标准要求。③目前建材市场上有些种类、品种的管材壁厚偏薄，达不到管材表面所标示的材质标准。所以我们除了检查材料和设备的出场合格证以外，还仔细检查进场材料和设备的外观质量及尺寸偏差；要求管材包装完整，外观应光滑，无气泡、无裂纹、表面无划痕及外力冲击破损，整根管材的颜色应柔和一致，无明显色差，切口应平整，且无色泽不均现象。管材尺寸及偏差必须符合现行国家有关给水管材标准，管材壁厚在允许偏差范围内且均匀一致。基本杜绝了把不符合标准要求的管材用于工程的现象。

加强岗前培训，提高施工人员的质量意识和技术素质，严格按照规范施工和坚持交接班检查制度，上道工序不合格，不得转入下道工序，并做好各种施工试验和隐蔽工程的验收工作。把好隐蔽工程项目检查关。管道穿过墙壁和楼板处往往容易出现质量问题，在这些部位一定要严格按规范要求设置金属套管。安装在不同部位的套管，其露出装饰面高度必须符合规范要求，过楼板的套管和管道间的缝隙应该用不燃密实材料和防水油膏填实。在管道安装中要注意管道的坡度、变径等做法，要防止出现倒坡，防止出现气阻或水阻；考虑到喷淋系统由于层数较多，地下室面积大，横支管较长，较容易因管道集气形成弹垫效应，引起邻层水流指示器乱报警及湿式报警阀反应迟钝，喷淋水泵不能按规定时间开启。

消防水系统在施工过程中的一个极其重要同时也是易被施工企业忽视的步骤是必须对消防供水管网进行冲洗。实施这一步骤的目的能有效的防止系统投入使用后发生堵塞。每一项工程的管道安装完毕后，都按照《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）的有关规定进行水压试验。为了保证给排水管道强度和严密性试验的完整性，消除质量隐患。严格把住弱电工程管道施工工艺关。①严格按图纸实行环形闭路敷设管线，万一出现开路，仍可保证系统正常运行；②在传输管道预埋前或连接前，先将管道两端端口用圆锉清除管口毛刺；③穿线时要在传输管入口和出口安装护口；④是预埋管内的积水、灰尘等必须清除干净后方可穿线。⑤穿线的总截面面积不应大于配管截面面积的40%，且导线不得超过8根，不同电压等级的导线不应穿在同一线管内；除直流线路和接地线外，不得在钢管内穿单根导线，以免形成涡流。导线的分色应符合设计和规范要求，并要做好回路编号，编号应正确。⑥穿线时应用力均匀，不得生拉硬拽，防止破坏电线绝缘层。⑦选择双绞线作为传输线路，可抗线间电容干扰，确保系统稳定。⑧选用导线电缆线绝缘性能良好的导线，铜导线采用镀铬处理过的，这样有利于防止接头氧化增大接触电阻；⑨电线接头处应用防水胶布和黑胶布两层绝缘；在潮湿环境下应采用三层绝缘，方法是防水胶布-黑胶布-防水胶布。⑩穿线前要对传输线进行绝缘电阻测试，对由可能接地的支线（如直线超过30米的支线和超过2个弯曲的支线），穿线后应立刻进行接地电阻测试，不符合要求的立刻更换。把好竣工验收自检自查关。在单位工程交付正式竣工验收前，项目经理要组织专业技术负责人、工长、班组长对室内给排水工程进行自检自查，除了核查各种材料的出厂合格证、隐患工程项目的检查记录以及各种试验记录等资料外，还应对工程全面进行外观检查。

安徽省农业机械研究所是一个近40年的省级专业性研究所，是安徽省农机行业中建所时间最长、科研条件完善、科技力量雄厚的一所综合性农业工程研究单位，隶属于省经贸委。

建所以来，安徽省农机研究所已经发展成为今天的集科研、生产、技术合作、对外开发和贸易为一体的具有相当规模的综合性院所，全所占地4万多平方米，科技人员100余人，其中高、中级专业技术人员占80%，下设技术中心、试验工厂、经营部、物业中心等部门，同时国家机械工业联合会农副产品加工机械质量监督检测中心合肥分中心和安徽省农机产品质量监督检验二站依托我所设立，我所还是中国食品和包装工业协会与中国农业机械学会的常务理事单位，安徽省农业机械学会也挂靠于我所，与中国农机院和国内相关的科研机构，大、专院校及生产流通企业保持着密切的业务联系和信息交流。

改革开放以来，全面贯彻党和国家有关科技工作的方针政策，进一步解放思想，、转换机制，不断加大改革力度，成功地完成了三个转变:即从单一的农机科研向跨行业科研的转变，从单纯的科研型向集科、工、贸于一体的产业型转变，从依赖于国家指令性计划课题向在市场中寻找项目的转变，从而使我所的科研、产业化和管理水平迈上一个新台阶。

在农机具、农副产品和食品加工机械、饲料加工机械、农用运输车、环保机械、农田作业收获机械、排灌机械、节水灌溉工程、设施农业等方面，取得各类科技成果达300多项，其中获奖成果近百项。

与省内外几十家大中型企业保持着密切联系、开展广泛的技术合作，开发了一批最新的科研及产业化成果，为农业及农村经济发展发挥了重要作用，取得了显著的社会效益及经济效益。近年来研究、开发和取得的一些主要科研成果有:

1.稻米加工设备。适用于中、小型米厂加工各种精度等级大米和免淘清洁米的精制米机成套设备;是乡镇米厂及农村个体户加工等级米(标一粳、标二釉)的碧碾组合米机。

2.油料加工设备。实现小磨麻油生产全程机械化的成套加工设备和解决小磨麻油后麻渣综合利用及加工的设备技术，填补国内空白。

BIM技术在机电设备的应用篇1

摘要：建筑机电设备安装需要使用很多设备同时操控，安装工序较为复杂，对技术要求较高。因此，要想保证机电设备的安装质量，必须做好管理监督工作，并引入先进的建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术，将其运用到施工过程中，可有效提高工程项目的整体质量并减少不必要的成本消耗，从而推动建筑工程的顺利开展。本文主要分析了BIM技术在机电设备安装施工中的应用。

关键词：BIM技术；机电设备；安装施工

机电工程设备会直接影响建筑施工的效率，其重要性不言而喻。随着建筑行业的不断发展，机电安装工程管理方式也在不断创新，尤其是建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术，在施工过程中展现出极大的优势，通过三维可视化的方式能全面管控机电安装项目施工的各个环节，保证工程建筑的整体质量。

1机电设备安装项目的特点

机电安装是工程项目施工中的重要一环，有以下2个特点。（1）覆盖面大。机电设备安装项目涉及的环节较多，包括电气项目、给排水系统项目以及通风系统项目等，且会渗透到各个施工过程中，如设备采购、安装与调试等环节，因此具备的通用性。（2）项目量大，科技要求高。在大型项目机电设备安装中，因为其对机电设备吊装、设施测试技术的要求很高，要引入大量的新科技及新设备。因为机电设备安装材料种类复杂、施工方法比较烦琐，所以在机电设备安装环节，要投入很多人力、物力，而且需要工作人员具有丰富的实践经验[1]。

2BIM技术的特点

摘要：在当前新时代的发展趋势之下，我国总体的国民经济水平也有了显著的提高。这为建筑行业提供了更广阔的发展平台。为了使建筑行业在新时代背景下实现可持续的发展，就需要对施工技术进行进一步的优化。我国社会整体的经济水平有了显著的提升，这为我国建筑行业的发展提供了有利的条件，为了提供给人们更加舒适的居住环境，建筑行业需要对装配式建筑施工质量的控制工作予以重视，并且还需要对建筑施工技术的应用制定更加完善的使用标准，以极大程度上避免施工技术应用不当而对建筑施工质量造成影响。另外，建筑部门还需要引入先进的装配式建筑施工技术，这不仅能够大大压缩装配式建筑施工的施工工期，还能避免不必要的成本损耗。对此，笔者主要介绍了装配式建筑的含义，并对装配式施工技术的合理应用在整体施工过程产生的影响进行了讨论。

关键词：装配式建筑;装配式建筑施工技术;建筑工程;应用

在当前新时代的发展趋势之下，我国总体的国民经济水平也有了显著的提高。这为建筑行业提供了更广阔的发展平台。为了使建筑行业在新时代背景下实现可持续的发展，就需要对施工技术进行进一步的优化。当前我国科学技术取得了很大的突破，这为建筑行业装配式施工环节提供了更加先进的技术支撑，能够有效摒弃传统的施工技术应用方面存在的缺陷问题和误差问题。并且先进的装配式施工技术能够有效满足当前施工行业建设工作的施工需求，不仅能够有效提升装配式施工质量，还能加快构件装配的速度，避免不必要的人力资源和成本的损耗。其中，先进的装配式施工技术能够为各项施工环节提供极大的便利，确保整体装配式施工操作有序高效的进行，使施工部门在规定的施工工期内高质量的完成相应的施工任务。

1装配式建筑概述

我国科学技术有了突飞猛进的进步，这为建筑行业创造了更广阔的发展平台，通过先进的现代化装配式施工技术，能够有效优化装配式建筑施工环节的技术体系和施工方法。在新型技术没有出现之前，传统落后的施工技术，不但大大提高了装配式建筑施工的难度，消耗了大量的施工成本，还使施工流程更加复杂，从而提高了建筑建设误差，导致无法完成既定的施工任务目标。不过，有了先进施工技术的加持，能够有效规避传统落后施工技术所带来的缺陷问题，并有利于优化传统施工技术的应用方式。以便于施工人员通过更加便捷的施工操作手段，对建筑构件进行组装和施工，这不仅能够有效压缩施工时间，还能避免不必要的成本消耗，且实现了装配式建筑施工的高效性。另外，建筑行业在引入了新型的科学技术后，为装配式建筑施工部门组建了数据共享信息化平台，能够提高各环节组装任务的效率，降低施工误差。

2装配式建筑施工技术的积极作用

2.1利于建筑施工质量的提高

【摘要】目前，随着社会经济的进步，电力系统也得到了快速的发展，电力建设工程的投入也在不断地加大，因此，电力工程安全建设问题也受到了人们的日益关注。虽然，许多电力企业在设计以及施工的时候都考虑到电力工程安全建设的问题，并将大量的人力、物力和财力投入其中，但由于电力工程其本身是一个涉及范围较广的大工程，具有一定的复杂性、危险性及不稳定性等，所以在安全监管工作中仍然存在着一些问题。本文就电力工程建设中的安全问题进行了一系列的讨论，并对此提出了相对应的措施。

【关键词】电力工程；安全建设；措施

1引言

近年来，随着电力系统的发展突飞猛进，电路建设的复杂性也在提高，对电力工作人员的要求也在提高，要求其具有较夯实的专业知识作为基础。因此，对电力工程的质量与安全的把控是非常重要的，通过提高电力工作人员的专业素养，不断完善管理制度，加强各部门之间的交流合作，使得电力工程的施工工作能够得以顺利地开展。安全问题在电力施工过程中是最为重要的一个环节，只有脚踏实地地做好安全监管工作，才可以尽量避免各种安全事故的发生，减少安全隐患，电力企业才能够发展地更加长远。

2电力安全建设的重要性

电力安全建设是电力工程建设中至关重要的一个部分，对电力建设工程来说有着不可忽视的意义。同时，国家的发展也少不了电力行业，百姓的生活也与其息息相关，因此，电力安全建设工作就显得尤为重要。又由于电力建设工程的建设工作较为复杂，较多的高空、管道以及野外作业中存在着许多未知的因素，使其工作的危险性大大增加，相关工作人员的生命安全就随之受到了威胁。因此，加强电力安全建设工作是非常重要且有必要的，及时发现建设过程中的存在的安全隐患，减少安全事故的发生，使得工作人员的安全得到保障，从而促进电力企业的发展。

3电力安全建设中出现的问题

摘要：21世纪以来，我国在各个行业研究的科学技术都取得了不错的成绩，尤其在电气工程领域，更是取得了巨大的成功。电气工程的应用非常广泛，涉及到许多其他的领域，有非常重要的影响力。电气工程的工程量较大，使用到的技术较为复杂，对施工人员的资质要求比较高。如果施工人员和公司不具备专业素养的话，会使工程质量无法得到保证。本文先是简述了民用建筑工程中电气工程施工过程中可能会遇到的一些安全和质量问题，然后就这些问题提出了一些建议。

关键词：电气工程；质量控制；安全管理；措施

引言

电气工程在建筑行业内是一个特殊存在，具有特殊的地位，因为这项工作要为居民提供电，如果施工不严格，会导致质量和安全问题的发生，影响居民的生活。所以说这是一项关系重大的工程，要严格控制施工质量，重视对每一个施工环节的监管，切实保证电气工程的顺利施工，尽可能的减少质量、安全问题的发生，将居民的安全和利益放在第一位。在电气工程的实际施工过程中，一定要选择优良的导电材料和电器，安排专业的技术人员来指导和监管施工，对质量问题和安全问题要严格把关，不能让问题工程来危害人们的生活。

1电气工程中常出现的问题

1.1材料、设备存在质量问题

在许多工程领域内，一般情况下施工所用的原材料都应该按照统一的标准来购买，但是在电气工程领域事实却不是完全如此。由于没有统一标准的约束，电气工程中所用的施工材料质量良莠不齐，如果电缆线的强度和截面积不够，使用过程中就发过热或短路，就会影响正常供电和用电安全，而且开关和插座等部件的质量问题也会影响用户的正常使用。