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制造业概述范文1
[关键词]高新技术 装备制造业 对策
一、问题的提出
20世纪末,高新技术得到了迅猛的发展,其对经济的影响不仅是形成了一批高新技术产业,为全球经济的发展注入了强大的活力;而且更为重要的是,它以极大的广度和深度渗透到传统产业,与之相融合,是传统产业发生深刻的、甚至是革命性的变化,同时,对我国的装备制造业也产生了深远的影响,是促进我国装备制造业发展的有效途径。
二、装备制造业高新技术改造的发展趋势
装备工业是高科技转化为现实生产力必要的手段和产业载体,具有高新技术化、集成化、智能化的发展趋势,在一定意义上,代表着先进生产力的发展方向。如大型计算机及其配件制造、航空航天设备制造、电信设备制造,等等。用高新技术来改造传统设备制造业,能够形成新的高效生产力。利用高技术改进装备制造业的发展趋势,大致可以归纳为:
1.提高对市场的快速响应能力是改造的主要宗旨
瞬息万变的市场,促使交货期成为当今装备制造业企业竞争的焦点。因此,许多与此相关的高新技术,如并行工程技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术,将广泛应用于改造装备制造业中。
2.制造资源的柔性和可重构性是改造所用装备的显著特点
个性化的需求和不稳定的市场环境要求用柔性化和可重构的自动化设备、智能化的软件对企业进行改造,并制定企业柔性发展战略。
3.网络化和虚拟制造技术在改造中将广泛应用
采用网络技术可实现针对全球任何一地的用户订单而组建动态联盟企业,进行异地设计与制造,然后在距离用户最近的生产地装配成产品。采用虚拟制造技术可形成虚拟的环境、虚拟的制造过程、虚拟的产品、虚拟的研发机构、虚拟的企业,从而大大缩短装备的研制周期,提高一次成功率。
4.“绿色”是改造装备制造业必须遵循的基本原则
日趋严格的环境与资源约束,使绿色制造越来越重要,它将成为21世纪装备制造业的一个重要特征。未来的产品必须具有在全寿命周期无污染、资源低耗和可回收的特征。用高新技术改造装备制造业,就是要实现产品生产、消费过程不会给社会带来危害。
5.技术集成是改造取得成效的重要手段
要通过应用高新技术提高企业的竞争力,仅采取单项技术往往不能见效,而多项技术的综合集成应用显得愈来愈重要。
三、利用提升装备制造业高新技术改造的对策
以提高装备制造业的竞争力、技术创新能力和经济效益为宗旨,以信息技术和先进制造技术为手段,选择一批重点产业、重点地区、重点企业进行改造和升级。
1.体制创新、机制创新与技术创新相结合,以体制创新为切入点
装备制造业,特别是重大装备制造业多为国有大型企业,体制问题、机制问题是制约其发展的关键,对于那些未改制、机制不活的企业,用高新技术进行改造很难发挥作用,而且常常使企业又背上了新的沉重的债务包袱。因此,首先必须按照市场经济的要求,在企业建立现代化管理制度;按照全球化的专业化的思想,充分利用国内外两方面的资源,对企业进行重组。在激活了企业活力,企业组织结构实现合理化的基础上,再用高新技术进行改造,才能取得较好的效果。
2.以信息技术和先进制造技术为主要手段,以技术的集成应用为侧重点
据对一部分装备制造业企业的技术需求调查,对信息技术和先进制造技术的需求最为迫切,而对先进制造技术的需求中,现代设计技术占据首位。在当代科学技术的发展中,单元技术的综合集成应用显得越来越重要。要发展重大装备、解决其中的关键问题,常常需要多项技术的综合应用;要通过高技术提升企业的竞争力,取得重大经济效益,也必须多项技术的集成应用,而且还要特别注重与采用先进的生产模式和管理技术结合起来。
3.用高新技术改进产品与改造企业并重,提倡硬装备软提升
用高新技术改造,提升装备制造业包含两方面的内涵:
①改造企业的研发、设计、加工和装配、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程;
②将高新技术注入产品本身,实现机械、电子、信息的融合和一体化,特别要注重用软件技术对老设备,传统生产过程的改造。
4.围绕核心能力进行改造
所谓核心能力是指:一个企业在自己所从事的生产和服务活动中,拥有一组比其他竞争对手更优越的技能或技术,这些技术或技能可为客户提供某种特殊的利益。核心能力是支持企业赖以生存和稳定发展的根基。用高新技术改造企业应围绕核心能力不停顿地进行,使竞争对手在一个较长时间难以超越。而对于非核心能力,可以利用社会优良的资源去弥补。
5.选择若干行业、地区和企业进行示范是一种积极、稳妥的作法
选择若干重要的装备制造业、有代表性的地区及有活力的企业作试点,以便探索出一条用高新技术改造传统产业的路子,这对于全面改造、提升我国装备制造业,促进国民经济的发展具有重要的意义,是一种积极、稳妥的作法。
参考文献:
[1]刘俊.采用高新技术改造制造业的技术选择研究.价值工程,2003,1.
[2]李士梅.当前中国制造业面临的主要问题及对策研究[J].中央财经大学学报,2004,10.
制造业概述范文2
[关键词]汽轮机;控制系统;DEH
中图分类号:TK323 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0017-01
1 前言
焦作煤业(集团)公司李封热电厂1#汽轮机原为武汉汽轮机厂生产的N-3.43/0.89型中温中压凝汽式汽轮机,额定功率25MW,控制方式为机械液压系统。随着发电技术的进步,小型机组在经济效益方面的短板越来越明显,在国家节能环保政策引导下,该厂准备把#1汽轮发电机组改造成型号为C-3.43/1.67的抽汽机组,向周边厂矿及居民小区提供热源,以降低能耗,提高经济效益。由于传统的机械液压控制系统存在调节性能差、迟缓率大、负荷波动大、甚至甩负荷,不能实现机炉协调控制等缺陷,为了提高汽机控制精度及自动化水平,决定采用数字式纯电调(DEH)控制方式。
2 汽轮机控制技术的发展
早期的汽轮机普遍采用机械液压式控制系统,实现转速的自动调节,简称MHC[1]。其转速-功率静态特性是固定的,运行中不能进行实时调节,也只具有转速调节和超速保护功能。随着汽轮机制造技术的发展,单机容量增大,电网自动控制水平提高,MHC已不能满足汽轮机的控制要求。20世纪60年代出现了模拟电液调节系统(AHC)。该系统调节部分由电子元件组成,运算精度高,方便进行信号综合,适应多种工况,并且可以方便地进行操作、调整和修改;执行机构采用液压伺服装置,输出推力大,相应速度快。随着计算机在工业控制领域的广泛应用,汽轮机功频电调装置进一步发展为以计算机为基础的数字式电液控制系统,这种系统称为DEH(DIGITAL ELECTRO-HYDRAULIC CONTROL,简称DEH)。早期的DEH多以小型机为核心组成,随着计算机技术的发展和电厂对控制设备要求的提高,以微机为基础的分散控制系统出现后,近期的汽轮机DEH逐步转向以DCS为基础。
3 DEH系统原理与功能
3.1 DEH系统调节原理
汽轮机数字式电液控制系统是集调节、程序控制、数据处理与监视、保护、试验等多种功能于一体的综合控制系统,DEH接受转速、发电机功率、调节级压力和其他设备状态信息,经计算机处理后,输出汽轮机各控制阀门位置的设定值信号,通过电液伺服回路去控制汽轮机主汽门和调节汽门,以控制进入汽轮机高、中压缸的蒸汽流量,实现汽轮发电机组的转速控制和负荷控制[2]。其调节原理如图1所示:
该系统采用了功率和频率两个调节信号,有三种基本调节回路。
(1) 转速调节回路。它用于单机运行工况,在机组启动时升速、并网和在停机时(包括甩负荷过程中)控制转速。
(2) 功率调节回路。在机组并入电网运行时或机组在电网中不承担一次调频任务时,频差放大器(转速调节回路)均无输出信号,此时,机组由功率调节回路控制。
(3) 功-频调节回路。当汽轮机参与一次调频时,调节系统构成了功率-频率调节回路,此时,频率、功率调节回路均参与工作。无论是功率频道产生不平衡,还是频率通道产生不平衡,都将引起调节系统动作,直至系统趋于稳定。
3.2 DEH系统的基本功能
DEH一般具有以下基本功能[3]:
一、汽轮机的自动控制
汽轮机启动时,DEH装置发出控制信号,通过高压主汽门中的预启阀进行升速和暖机。当转速升到约2900r/min时,进行主汽门到高压调门的切换,由高压调门继续进行转速控制,直至机组达到同步转速。在负荷控制阶段,DEH按一次调频和二次调频的要求,对机组进行转速和功率的反馈调节。
二、汽轮机超速保护
为防止超速而引起汽轮机的损坏,DEH配有三种超速保护:
1)甩全负荷保护;
2)甩部分负荷保护;
3)超速保护,包括103%超速保护和110%超速保护。
三、汽轮机状态监视
汽轮发电机组的运行状态,以及DEH的运行方式等,主要通过操作员站上的CRT画面进行监视
四、汽轮机的自启停(ATC)
当操作人员选择ATC启动后,就能使汽轮机从盘车转速自动升至同步转速,并网后可接带负荷,同时尽可能降低启动过程的热应力,使机组启动和增负荷的时间减少。
4 改造措施
数字式电液控制系统采用分散型控制系统(DCS)为基础,工程师站和操作员站以WINDOWS为平台;控制软件采用组态方式,通讯方式改进为以太网通讯。其发展的主要特点是软件和硬件都广泛采用标准化产品,是现代控制系统发展的趋势[4]。
在改造中,采用浙江中控技术股份有限公司的数字电液控制系统(DEH)对该机组进行系统改造,具体改造措施包括:控制站部分、系统软件和硬件部分、保护系统、执行机构和油系统的改造。
控制站部分:包括主控制卡、I/O卡件、电源设备、通讯接口部分等,用于接收现场参数信号、逻辑运算、发出指令等。
系统软件和硬件部分:系统软件包括工程师站和操作员站的控制系统软件和一些应用软件,系统硬件部分包括工程师站和操作员站的主机、显示器、键盘、鼠标等。主要是为热控工程师提供逻辑组态、故障分析等为运行人员提供运行状态、信息、监视、操作等功能。
保护系统:包括2个OPC电磁阀和4个AST电磁阀,完成超速等故障紧急情况下对汽轮发电机组的停机保护功能。
执行机构:主要有电液伺服阀、油动机等部分组成,负责带动自动主汽门和高中压调门。
油系统:由于系统规模较小,控制油和油都由汽机拖动的主油泵供油,并设一台辅助油泵备用。
该汽轮机控制系统(DEH)以微处理器为基础,应用网络通讯技术,在整个DCS中作为一个控制站,共同完成整个发电机组的控制调节功能,系统软件AdvanTro-Pro运行于Windows98系统下,方便实现系统软硬件组态功能。图2、图3是其中的监控画面。
5 结论
自试运成功两年来,改造后的1#机组一直在正常运行,系统稳定、维护方便;机组控制精度高,功能丰富、性能可靠;汽机进汽方式灵活合理,效率高;保证了汽轮机机组安全运行。同时,DEH系统在应用中也会出现电源、接线、卡件等等方面的小故障,这就要求运行维护人员不断学习、总结经验,加强设备维护管理,熟悉DEH控制系统,提高发现问题、解决问题的能力,保证机组的安全经济运行。
参考文献
[1] 苗军.热力过程自动化[M].北京.中国电力出版社,2002年.
[2] 杨学熊.热电厂自动控制技术及发展趋势[J].中国仪器仪表,2001,(1):28―30
制造业概述范文3
关键词:制造企业;生产过程;技术改善;生产成本
近几年来,中国制造企业迎来了21世纪的飞速发展,各制造企业竞争也越来越激烈,传统的生产模式已不适合生存。对此,各制造企业通过生产过程中的技术改善来寻求转变。生产过程中的技术改善是通过消除生产各环节上的不增值活动,达到降低生产成本,缩短生产周期,提高产量和改善质量的合理化建议及行动。主要从以下几个方面浅谈一下生产过程中的技术改善。
1 生产作业指导书的技术改善
生产作业指导书是以文件的形式描述作业员在生产过程中的操作步骤及应遵循的事项的作业指导书,是检验员用于指导作业的依据。在生产过程中,一份合格的生产作业指导书不仅会避免作业员大量不增值活动,而且对检验员控制生产过程在的产品质量起着决定性的作用。比如,某产品在生产过程中,图纸要求仅需对其长度尺寸进行检验控制,但实际中,生产作业指导书没有标识出此长度尺寸及要求检验控制,那么会导致在生产过程中,检验员在对该产品检测的时候就没有目的性,不仅作了大量不增值活动,还有可能对该长度尺寸检验忽视,造成大量工作的浪费,甚至生产出不合格产品,报废,最后还得投入大量的筛选工作。不仅没有对制造企业创造利润,还增加了生产成本。那么对生产作业指导书加入该长度尺寸的检验要求,就是一项技术改善,达到了减少不增值活动,提高产品质量的目的,无形中降低了生产成本。所以生产作业指导书的技术改善是极其重要的,是对生产过程的不断完善,对制造企业的生产成本的控制,提高企业利润有着关键作用。
2 生产过程工艺的技术改善
生产过程一般是指从生产原材料投料开始,直到成品生产出来的全部过程,即生产制造过程。而生产工艺流程是生产过程中作业员利用生产设备将原材料通过一定顺序的连续加工步骤,最终使之成为成品的方法与过程。在生产过程中,因为生产工艺的不确性和不唯一性,导致同一产品在不同制造企业的生产工艺流程不一定相同,故生产成本也不同,所以化繁为简,使之生产工艺流程合理化和先进化是必要的。
2.1 选用设备的技术改善
生产工艺选用设备的技术改善主要是针对已在制产品使用设备的重新规划的改善,在技术上先进,经济上合理的原则下,不影响企业生产效率,产品质量的前提下,对使用设备进行优化的改善建议与活动。比如,某汽车冲压制造企业在生产A产品冲压零配件时,第一道成型生产工艺现在采用的是800T台式冲压机床。经过技术工程师提议及验证活动,该A产品在630T台式冲压机床完全能满足其第一工序的生产条件,产品质量合格。那么选择500T台式冲压机床生产替换800T台式冲压机床来生产A产品的第一道工序,就是一项生产工艺选用设备的技术改善。在制造企业设备利用率占生产成本比例较大的情况下,该项技术改善明显能降低了企业生产成本,同时有效的提高了设备的利用率。
2.2 安装生产模具的技术改善
在制造企业生产过程中,生产的产品种类不是单一性的,不同的产品在同一设备上往往需要安装不同的生产模具来完成生产。而在生产过程中,大部分生产模具的安装均需要靠人工辅助完成,经常会出现耗时长,安装效率低下等问题困扰着制造企业。生产模具安装的技术改善可以进一步实现将一种正在进行的工序切换到下一生产工序的方法,让生产过程一直处于最小浪费的状态,无形中减少了大量不增值活动,降低了生产成本。比如,某制造企业,在安装不同的生产模具时,作业员在需要用到A,B,C三种规格的螺栓及螺母安装,导致更换时经常选错螺栓及螺母,安装出错,大量劳动力的浪费。该作业员提议对设备及模具进行改进,全部设备及模具统一成同一规格螺栓及螺母来安装。该措施提出后,得到企业的认同,经过技术工程师验证可行并实施,减少了企业作业员安装生产模具的出错率,加速了换模时间,这就是生产模具安装的一项技术改善,也是现在制造企业进行精益生产的重要一环。
2.3 生产模具的技术改善
某制造企业,作业员在B产品的生产成型工序时,由于该产品原材料外形形状为正方形,但其一角处有一小圆孔,其它三角则没有,作业员在生产时送料非常容易疏忽导致放反,B产品生产出来后不合格,造成报废,甚至流出至客户,遭到客户的投诉抱怨。技术工程师在接到反馈后在该成型工序模具上增加防反装置,有孔的一角增加了弹簧销钉防错,如果作业员放反原材料的,就会将原材料弹起,无法摆放到位。这样就可以避免作业员在生产过程中送料时出错,是对其生产模具的一项技术改善。生产模具的技术改善,不仅对产品质量的控制有着作用,还提高了作业员的劳动效率,降低了生产成本,间接提高了公司的盈利。
3 生产原材料的技术改善
一个产品的生产原材料的尺寸大小,重量直接影响着制造企业的采购成本。对其进行技术改善,是降低生产成本的最重要的一环。假如,某制造企业在生产A产品的时候,原材料是尺寸600mm*400mm*1.6mm的DC01钢板,在其生产工艺完成后,成品实际只有550mm*360mm大小,生产过程中会周边剪切去20mm废边,经过技术人员试制验证,尺寸590mm*390mm*1.6mm的DC01钢板,完全能够满足生产该产品的需求,那么每件A产品采购成本就节约了0.124kg,每吨材料3万元,那么生产相同数量的产品相比技术改善前就节省了372元/吨,降低了企业生产成本,达到了技术改善的目的。
4 生产工位的技术改善
工位是生产过程中最基本的单元,在工位上作业员根据生产作业指导书进行生产装配。但许多制造企业在工位布局不合理,导致很多不增值活动,生产效率低下,劳动率低,出货周期长等。对生产工位技术改善也是生产过程中的技术改善之一,将工位合理的规划布局,使生产达到是低生产成本投入,高效率的产出,同时减少了作业员的不增值活动及工作场地的使用率。比如,制造企业在生产A产品时有两道成型工序,一批次生产数量100件,甲作业员和乙作业员各负责该产品的1道生产工位,每次生产时甲作业员生产完100件产品第一道成型工序时,再统一移交给乙作业员生产,中途不仅占用大量的周转架及场地,还出货周期长,库存储备量大,极大的占用了企业资金。而将两到成型工序的工位重新布局,甲作业员和乙作业员中间采用流水周转线进行工序产品的周转,甲作业员每生产完一件,放到周转架上自动流转至乙作业员工位处,乙作业员完成第二道成型工序至成品,如此循环,降低了场地的占有率,提高了生产效率,缩短了出货周期,减少了企业的生产成本的投入。
5 结束语
以上几个方面简要的说明了生产过程中的技术改善,现在我国国内大部分制造企业对其生产过程中的技术改善缺少认识,不够重视,生产过来中存在大量的不增值活动,生产成本投入大等弊端,导致在竞争越来越激烈的情况下生存困难。在此情况下,对生产过程中的技术改善不仅是降低生产成本的途径,也是企业精益生产的手段,同时对员工提高技术能力和创新能力有着有效的体现。
参考文献
[1][美]詹姆斯P.沃麦克(James P.Womack),[英]丹尼尔T.琼斯(Daniel T. Jones),[美] 丹尼尔・鲁斯(Daniel Roos).精益思想丛书・改变世界的机器:精益生产之道[M].余锋,张冬,陶建刚译.
[2]雷家 ,洪军.技术创新管理[M].
[3]李云.冲压模具生产技术[M].
[4]袁公明.工厂3Q7S管理[M].
制造业概述范文4
【关键词】过滤液输送泵;变频改造;设备磨损;节能降耗
0.引言
过滤液输送泵是为催化剂制备装置压滤工段输送煤浆的设备,介质含固液两态,料浆对泵本体及管线的冲刷直接影响设备使用寿命,尤其是对泵叶轮及前后衬板的磨损尤为严重,造成频繁维修,增加生产成本。针对这一问题,公司组织人力深入研究、集思广益,最终决定将泵电机更换为变频电机。该项改造基于压滤机的周期性运行规律,压滤机每周期运行约45分钟,而进料时间为10分钟左右,剩余时间为自循环,改为变频电机驱动后,可在压滤机进料后剩余的35分钟自循环过程中将变频调至低点,避免流速过快造成不必要的能耗损失和设备磨损,延长设备及附属管线运行寿命。
1.工艺流程概述
我公司煤直接液化催化剂制备装置共有四台压滤机(102SR-301A/B/C/D)、四台过滤液输送泵(102-P-301A/B/C/D),过滤液输送泵向压滤机输送催化剂制备反应器(102-D-301A/B)出来的水煤浆原料,正常工况时,每台压滤机对应一台过滤液输送泵,D机也可作为公共输送泵,输送介质为携带催化剂的水煤浆。输送泵为间隙工作制,每个周期约45分钟,一个工作周期内,泵输送物料时间约为10分钟;由于水煤浆容易沉积结焦的特殊性,在不向压滤机进料时泵通过管道打回流保压,回流保压时间约为35分钟。
2.主要解决的问题
在实际操作运行中,为防止物料沉积,过滤液输送泵电机打回流时仍然高速运转,并且负荷功率较低,造成了“大马拉小车”的电能浪费现象。另外携带催化剂的水煤浆属固液两态,由于泵体长期在高转速下运行,加剧了泵体叶轮、壳体和阀门、管道的磨损,缩短了设备使用寿命,增加了检修更换成本。很多情况下,运行不到一个月就要对设备进行检修、清理管道、更换备件,增加了生产成本。
针对上述存在的设备磨损造成设备运行周期不长,且存在介质泄漏安全隐患,以及电机长时间低负荷高速运转消耗电能的相关问题,对四台过滤液输送泵(102-P-301A/B/C/D)进行了变频改造,以达到节能降耗、提高设备运行周期的目的。
3.总体改造方案
3.1 总体构架
改造前,四台过滤液输送泵拖动电机由备煤35/6 kV变电所供电,电机型号为YB 355M2-2 、电压6 kV、功率185kW、转速2985rpm、防爆等级ExdⅡAT4。
改造后,加装4台0.4kV低压变频器,变频器采用ABB产品,型号为ACS800-04-0260-3+P901+K458+E210,每台变频器独立成柜,共计4台套,柜型MNS3.0,并且配套更换过滤液输送泵拖动电动机4台,将原6kV电机更换为南阳标准系列380V低压电动机,更换后电动机型号为YB2-315L-2,功率185kW、电压380V、转速2980rpm、防爆等级ExdⅡAT4。功率保持不变,以维持电动机输出功率、转矩不变,电压更换为380V。更换电机后,中心高变为315mm,中心高比原来低40mm,基座增加40mm底板。重新敷设主、控电缆,并更换现场操作柱。
根据现场预留位置条件和变电所负荷情况,在0.4kV I、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ段低压母线各增加一套变频器柜,且新增计算负荷满足变电所容量设计要求。
3.2 工艺流程与控制
根据工艺要求,控制方式为:变频器柜带有变频器、工频旁路两种方式,当变频器故障切除时工频旁路仍然可以驱动电动机运行;现场操作柱对电动机进行启、停控制,设有运行、停止指示灯各一个,电流表一只,备煤控制室DCS可以远程停电动机。变频、工频信号、电动机运行、停止信号、故障信号、变频器转速信号送DCS监视。改造后保持现有工艺流程不变,每台机组的变频器转速信号由27米对应的每台压滤机控制柜内PLC控制。第一次开机是操作人员在现场操作柱上启动电动机,压滤机PLC调速信号是4-20mA送给变频器,当压滤机进料时控制变频器高速运行,变频器输出频率最大,电动机在额定转速下工作;当压滤机进料结束后,控制变频器低速运行,变频器频率输出降低,电动机低速运转,维持过滤液输送泵回流时的出口压力在某一恒定值不变。出口压力信号接至压滤机PLC,形成闭环控制。相关设备位置、控制逻辑如图1所示:
图1 设备控制逻辑图
3.3 电气控制原理
经过与ABB低压盘厂家、设计单位的多次沟通,最终确定如下所示的电机主接线图2和电机控制原理图3。电动机主接线有变频器和工频旁路两种运行方式,变频器运行方式为主,只有变频器故障退出时,通过工频旁路控制电动机工频运行。接触器KM1、KM2建立变频器通路驱动电机,主保护是断路器和变频器本体设定。接触器KM3控制工频驱动电动机,主保护是断路器和热继电器。控制图中通过变频器盘面三位置转换开关实现变频、工频转换,盘面可以在断开主断路器的情况下,通过盘面起动、停止按钮检查接触器控制回路的完好性试验。电动机起动只有在现场操作柱上控制,电动机停止可以在现场操作柱也可在DCS上控制。变频器电动机的调速信号来自现场压滤机控制盘PLC,信号4-20mA对应10-50Hz频率,最高转速50Hz对应电机额定转速2980rpm,最低转速对应596rpm,通过PLC人机界面可以设置定速低频运行,四台机组运行速度大体控制在1270rpm。
4.改造效果分析
4.1 设备磨损情况分析
2012年P301四台泵备件消耗情况如下:
表1 102-P-301泵改造前四台泵备件消耗统计
改造之前叶轮的平均使用周期40天,前后衬板的使用周期80天,耐磨球阀的平均使用周期约180天,2012年9月改造后至今运行一年多更换了一套叶轮及后衬板、1个耐磨球阀、3套机封,费用共计6万元左右,与上述统计数据相比,生产成本明显降低,而且提高了装置运行的稳定性,效果显著。
4.2 节能效果分析
(1)P301高压电机改造前工频状态下电量计算
表2 102-P-301泵电机改造前数据表
泵出口流量(m3/h) 额定功率(kW) 额定电压(V) 功率因素 P301打循环时电流(A) P301进料时电流(A) 泵出口压力(MPa)
400 185 6000 0.86 17 20 1.6
压滤机一个压滤周期约45分钟,其中进料时间约10分钟,打循环时间约35分钟。
原P301电机打循环时实际功率为:
P1=1.732*17*6000*0.86=151.9kW
进料时实际功率为:
P2=1.732*20*6000*0.86=178.7kW
按照装置一年运行7440小时,每台机组的进料周期是45分钟计算,每台机组就是9920个周期。按照P301泵三开一备考虑,可以计算出三台年总耗电量为:(P1*每周期工作时间(小时)*年运行周期数+P2*每周期工作时间(小时)*年运行周期数)*3台=352×104kWh(万度)。
(2)P301电机变频改造后电量计算
表3 102-P-301泵电机改造后数据表
泵出口流量(m3/h) 额定功率(kW) 额定电压(V) 功率因素 P301打循环时电流(A) P301进料时电流(A) 泵出口压力(MPa)
400 185 380 0.91 86.9 205.6 1.6
压滤机一个压滤周期约为45分钟,其中进料时间约10分钟,打循环时间约35分钟。
改造后低压电机循环时实际功率为:
P3=1.732*86.9*380*0.91=52kW
进料时实际功率为:
P4=1.732*205.6*380*0.91=123.1kW
按照装置一年运行7440小时,P301泵三开一备,可以计算出年总耗电量为:(P3*每周期工作时间(小时)*年运行周期数+P4*每周期工作时间(小时)*年运行周期数)*3台=152×104kWh(万度)。
(3)电能节能计算
每年节约电量:
352-152=200×104kWh(万度)
节电率:200/352=57%
经济效益:每度电按0.5元计算,每年可节约200*0.5=100万元。
从改造后设备运行状况看,泵体、衬板、轴承等的磨损程度明显下降,运行周期增加,延长了设备使用寿命,减少了设备维修成本,提高了设备运行的稳定性。以往该设备连续运行时间短、故障多的问题得到了有效解决,核算一年节省备件费用40多万元。
同时,由于该泵是周期工作制,加装变频器后节电效果明显,节电率达到了57%,年节约电费有100万元。从泵体备件消耗减少的费用和节电效果看,不到两年就完全可以收回项目投资,改造达到了预期目的。
5.结束语
改造后,通过长期摸索,最终得出压滤机进料期间及非进料期间泵出口流量的最佳控制数据,最大程度的避免了对设备及附属管线的磨损,实现了节能降耗,有效提高了设备设施的使用寿命,取得了显著成效。
参考文献
制造业概述范文5
关键词:技术改造;信息化;协整关系;Granger因果关系;企业竞争力
中国分类号:F406.3 文献标识码:A 文章编号:1000―176X(2007)06―0030―08
一、问题的提出
装备制造业与信息技术的融合已成为该产业提升竞争力的重要手段。这种融合更准确地说是迅速发展的信息技术对装备制造业的改造过程,即装备制造业在产品开发、业务流程、管理体制和生产模式等方面大量应用信息技术促进一般生产节奏和生产效率提高的过程。更重要的是信息技术能够通过解除自我发展的瓶颈持续不断地提升装备制造业的创新能力,信息技术的发展与装备制造业的繁荣保持着一种长期稳定关系。
Marsha Shalv认为,信息技术与装备制造业的这种融合关系具有长期趋势,所谓长期趋势是指信息技术与装备制造业在各自的发展过程中存在着一种稳定的均衡关系,这种均衡关系表现为信息技术总是同装备制造业集成在一起形成产业新的发展方向。然而,Jeff Chappell认为信息技术对装备制造业的改造只是偶发的,装备制造业与信息技术的融合中有很多难以完善之处,信息技术的快速发展使装备制造业同许多因素都不和谐,这些不和谐有些来自信息技术,比如信息化的数据安全问题,OEM工具的价值何在,什么会成为制造业信息化的标准以及信息化如何成为企业的资产等问题;有些则是源于装备制造业本身的,如过分对信息技术的依赖导致对市场和顾客实际需求的脱离,真正具有市场价值的创新不足等,这些问题将给未来制造业的发展带来巨大的隐患。Robert Haavind也认为信息技术同装备制造业的融合会遇到发展的瓶颈,装备制造业将重新选择产业的发展方向。
由此可见,虽然学者们对信息技术提升装备制造业的竞争力是普遍认同的,但是对于二者的融合是否存在长期趋势意见并不统一。笔者认为,检验信息技术与装备制造业融合的长期趋势关键是看信息技术与装备制造业的发展是否具有协同性,两者之间究竟存在着何种关系。上述争论都主要是从企业具体的运作和管理过程入手,本质上是信息技术同装备制造业融合过程中对装备制造企业各种能力的提升以及管理过程中不和谐因素的讨论,尽管具有相当的合理性,但是对这种长期趋势的研究应该采用更为一般的指标。财务指标能够高度抽象地概括企业的整体运作水平,加入时间序列后就能够清晰地看出企业的发展趋势以及不同的投资方式同信息技术的相关性。以信息技术对装备制造业改造的投入以及装备制造业利润水平的时序财务数据来考察二者的关系,既能够避免具体管理细节对整体趋势的影响,又能够科学地抽象出我们需要检验的结论。因此,本文采用Johansen-Juselius协整关系检验法验证装备制造业信息化技术改造的投入与企业利润之间的长期变化趋势,之后进一步采用Granger因果关系检验法来检验两个协整变量的相互关系。考虑到利润只是反映企业竞争力的一个方面,而影响装备制造业竞争力的还有企业内部的各种能力以及市场环境等非财务因素,可以采用主成分分析法构建一个装备制造业的信息化评价指标体系,根据装备制造业竞争力体系基于信息化各因素的权重,分析信息化技术改造对竞争力体系中各种要素的改善程度。
二、样本数据的选择、变量的定义与样本数据的采集
(一)样本数据的选择
本文采用的是辽宁省装备制造企业的数据,因为辽宁作为东北老工业基地的重要省份,同珠江三角洲和长江三角洲各省份相比较,这里有着更多的国有大中型企业,能够很好地说明信息化技术改造与传统装备制造业的关系,并且装备制造业是辽宁工业经济的支柱产业,是辽宁老工业基地最有潜力,与高新技术结合最紧密,发展变化最快的传统产业之一,因此采用辽宁省装备制造业信息化技术改造的数据是具有代表性的,而且对制定产业发展战略和政府决策都具有借鉴作用。
(二)变量的定义与样本数据的采集
装备制造业信息化是根据装备制造业的特点利用计算机和各种网络加速企业在产品开发、生产和营销过程的价值链增值过程,它是通过供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、产品生命周期管理(PLM)、产品开发管理(C3P)、企业资源计划(ERP)和制造执行系统(MES)打造一个健全的“企业神经系统”,能够快速响应市场的需求。本文把对装备制造业信息化技术改造的投资力度定义为投资于企业的计算机终端、服务器、大型软件、电子仪器、通讯工具和网络铺设等,用于产品开发以增加产品种类、提高产品质量以及节约企业资源的一系列引起固定资产增加的信息产品和服务的投资金额(暂不考虑信息化的组织结构、生产力以及信息化的运作效率)。对装备制造业利润的定义即为普通机械制造业、专用设备制造业、交通运输设备、电气机械及器材制造业、电子及通讯设备制造业、仪器仪表制造业这6个行业在统计区间内每年的利润加总。对于主成分分析法,重要的是确定装备制造业信息化评价指标体系,这个体系可以分为多个层次,每个层次下设次级指标,我们可以把某一级指标定义为变量,以便作为问卷调查的依据和进行数据处理。
由于装备制造业过于专业和狭窄,目前我国还没有专门的“装备制造业统计年鉴”,而且无论是工业经济统计年鉴还是固定资产投资统计年鉴以及辽宁统计年鉴,统计项目里并没有直接关于信息化投入的统计数字,也没有相应的统计指标,这样我们还需要采用他人的二手数据以及利用一些换算方式间接利用各种统计年鉴获得数据。根据制造业企业信息化的含义笔者认为信息技术带给企业最大的优势就在于对企业资源的节约、数字化的产品开发和信息化管理。因此这正好对应了工业年鉴中按用途划分的更新改造投资6个小项中的3个,即节约措施、增加品种和提高产品质量(其他3个是增产、三废治理和其他)尽管信息化技术改造也会涉及到其余三个,但笔者只考虑信息化改造的主要用途。然后笔者需要计算的就是辽宁的装备制造业在这三项投资中所占的比重,为了使问题简化笔者采用平均比重,即假设这个比重就是历年对装备制造业的投资占社会各行业总投资的平均比重。采用的样本区间为1990―2003年。
由于这些年份统计指标并没有直接的装备制造业数据,所以笔者需要计算,具体算法是取得全国装备制造业占制造业投资总数的平均比例,然后按照这个比例算出辽宁1990―1997年装备制造业改造总投资,在与全社会更新改造总投资比较,所得比例与三项用途投资的乘积就是信息化技术改造投资的力度。
三、模型的实际测算
(一)Johansen-Juselius协整关系检验的过程与结论
这种方法常用于检验变量之间是否存在长期稳定关系,它的基本思路为:如果两个(或以上)时间
由此可知,信息化技术改造投入与企业利润之间存在惟一的协整关系,也就是说信息化技术改造投人与企业利润之间长期保持一个较稳定的波动关系,笔者可以进一步验证这种关系的性质,即证明在这种关系下,这两个变量何者为内生变量何者为外生变量,即这两个相关经济变量的因果关系。
(二)Granger因果关系检验的过程与结果
Granger因果关系检验法正是一种利用时间序列来鉴定变量间的因果关系的统计分析方法。一般认为,回归分析能够度量变量间的相关程度,但不足以判别因果关系,而识别变量间的因果关系必须基于一个变量是否受其过去变化的影响而做出的判断。
笔者通过Granger因果关系检验验证辽宁省装备制造业企业信息化技术改造与装备制造业企业总生产值增长之间是否存在Granger因果关系。在实际操作过程中应用软件Eviews5.0进行测算,测算过程和结果如下:
1.滞后长度的选择
通过因果检验,笔者发现存在着由长期投资向长期利润的单向Granger因果关系,这说明信息化技术改造的投资对企业利润水平的增长起着明显的促进作用。但是笔者知道利润只是企业竞争力的指标之一,信息化改造与投入虽然与企业利润之间存在着协整关系和Granger因果关系,说明信息化改造是企业未来得以生存的要素之一。
(三)基于主成分分析的辽宁装备制造企业信息化评价方法
由于装备制造业企业基于信息化的竞争力的因素众多,因此笔者采用主成分分析法(principal com-ponent analysis)处理数据。
通过对计算数据的分析,笔者认为辽宁装备制造业的总体信息化程度不高,尽管管理创新能力、经营管理能力、信息共享和传递效率各项指标的实际得分一般,但是由于都具有较大的二级权重,使得综合排序靠前;对于核心客户的稳定性以及研究和开发能力这两个指标而言,也具有很高的二级权重,但是各项指标实际得分很低,所以排序靠后,而新观念和新技术传播速度的二级权重和实际得分都比较低,所以排序也较靠后。由此可以看出,推动管理创新能力,经营管理能力,信息共享和传递效率等方面的信息化建设,可以使得竞争力综合指数明显提升;而核心客户的稳定性和研究开发能力则是需要花大力气长期对信息化进行投入才能有所提高的;而最终使竞争力全面提升的还是要让信息化成为企业上下信任和依赖的重要方式和学习手段,以达到新观念和新技术的迅速传递。
四、研究结论
第一,信息化的企业技术改造与辽宁省装备制造业经济效益的提高存在长期稳定的协整关系,也就是说信息化投入与辽宁装备制造业利润水平二者之间具有较高的相关性和较平稳的比例关系,它们在长期时间序列上具有相同的变化趋势。并且通过进一步的Granger因果检验表明前者是后者的Granger原因,可见在辽宁装备制造业未来的发展中信息化将起到至关重要的作用,在其他条件相对稳定的情况下,信息化技术改造的投入的强度将在很大程度上影响辽宁装备制造业利润水平的变化。
第二,信息化技术改造并不是一个单纯的技术问题,同时也是一个管理问题。笔者证明了信息化与企业利润的长期关系,这只是从宏观上对信息化长期发展的肯定,而信息化如何提升企业的竞争力,尤其是对那些财务指标无法直接反映的竞争力因素的推动,是我们构造基于主成分的装备制造企业信息化评价指标的初衷。根据本文评价指标体系的数据分析显示,对管理创新能力,经营管理能力,信息共享和传递效率等方面的信息化建设,可以使得竞争力综合指数明显提升,这是因为信息化能够向前整合市场资源,在企业内部实现网络化管理,并可以加速企业对新技术的传播和消化的优势所决定的;而对核心客户的把握和研究开发能力的积累则在很大程度上需要依靠信息化对客户资源的分析处理能力和推动技术跨越的优势,这不仅需要有先进的智力支持还要有卓越的管理能力;而最终使竞争力全面提升还需要企业上下对信息化的信任和依赖,使之成为企业新观念与新技术的重要传播方式和学习手段。
制造业概述范文6
(江西江中制药(集团)有限责任公司,江西南昌330096)
摘要:结合制药企业的实际案例,阐述了技术改造项目经济可行性分析的步骤和方法,通过采用一定的方法和经济参数对技术改造项目投入产出进行分析计算,探讨了作为制药生产企业该如何做技术改造项目经济可行性论证,以供大家参考和借鉴。
关键词 :制药企业;技术改造项目;经济可行性论证;步骤;方法
0引言
随着现代装备水平的高度发展,以少人化提升工作效率是制药企业的发展趋势。近年来,国家对制药企业的认证门槛逐年提高,国家节能环保政策对制药企业提出了新的挑战。
因此,企业以质量为生命线,做好技术改造项目,适应新形势的发展,是众多企业面临的重大课题。
企业的生命力和竞争力主要来源于自身拥有的核心技术与产品。技术改造作为制药企业扩大再生产、更新改造、节能减排、提高产品质量和技术含量的手段,扮演了提高生命力、保持竞争力、保障企业可持续发展的重要角色。而经济可行性论证是技术改造项目前期的重要工作,是基本建设程序中不可或缺的部分。
在投资前对技术改造项目进行科学的经济可行性论证是企业加强投资效益管理的重要手段,也可为投资者、决策者提供真实、可靠的决策依据。因此,制药企业在技术改造项目策划和立项时,必须高度重视技术改造项目经济可行性论证的工作和成果。
1梳理逻辑关系,收集基础数据
梳理技术改造项目经济可行性分析撰写的逻辑关系,收集相应的基础数据,其主要内容包括:
(1)技术改造项目建设背景、目的、意义和主要目标。主要可从政策法规、市场辐射范围、未来市场发展前景与趋势、产能匹配性等多角度进行阐述。
(2)目前的产能状况分析。依据市场部(销售线)提供明确的3—5年的市场销售需求目标规划,包括需求品种和需求量,同时依据生产计划管理部门提供的现有产能数据,来分析现有产能是否能满足要求,如不能满足要求,则分析产能缺口是多大。
(3)产能解决方案分析,技术改造项目建设规模及建设方案(含总体规划及一期建设范围和内容、厂房建设装修水平的定位、设备水平的定位等)的分析与确定。包括建设内容、规模、地点、土地情况、地质地貌、产品的包装方案、销售收入的预测(含销售数量和销售价格)等。
(4)工艺技术方案、设备方案、工程方案及其合理性。包括产品生产工艺,工艺技术路线与技术特点,物料衡算,原辅料、包装材料、燃料动力耗用量及价格,主要工艺及公用设备的选型及调研价格,匹配的劳动人员数量。数据来源于技术部门、物料采购部、生产部门、动力部门、市场部、人力资源部、财务部。
(5)技术改造项目投资总额的估算。包括建筑工程费(含厂房、总图工程、道路、广场等)、设备购置费、安装工程费、其他费用(含设计、监理、预算编制、运营资金需求量等)。数据来源于遴选的专业设计单位。
2相关经济数据的计算
根据收集的基础数据,主要计算技术改造完成后产品的生产成本、投资回报率、投资回收期。
2.1生产成本组成:直接材料、直接人工、制造费用
(1)直接材料是指在生产过程中的劳动对象,通过加工使之成为半成品或成品,它们的使用价值随之变成了另一种使用价值,包括原料、辅料、包装材料等。
(2)直接人工是指生产过程中所耗费的人力资源,可用工资额和福利费等计算。
(3)制造费用则是指企业为生产产品和提供劳务而发生的各项间接成本。制造费用包括产品生产成本中除直接材料和直接工资以外的其余一切生产成本,主要包括企业各个生产单位(车间、分厂)为组织和管理生产所发生的一切费用,以及各个生产单位所发生的固定资产使用费和维修费,具体有以下项目:各个生产单位管理人员的工资、职工福利费、房屋建筑费、劳动保护费、季节性生产和修理期间的停工损失等。制造费用一般是间接计入成本,当制造费用发生时一般无法直接判定它所归属的成本计算对象,因而不能直接计入所生产的产品成本中去,而需按费用发生的地点先行归集,月终时再采用一定的方法在各成本计算对象间进行分配,计入各成本计算对象的成本中。
(4)为了在生产成本核算时快速找出影响成本的因素,可将制造费用中的折旧、能耗、辅助部门分摊单独列出,剩余的维修、劳保、低值易耗等则列为狭义的制造费用。以下案例中就是将狭义的制造费用作为生产成本的组成部分来计算产品的生产成本,即生产成本组成:直接材料、直接人工、折旧、能耗、制造费用、辅助部门分摊。
2.2经济数据计算
(1)以A产品技术改造项目为例,假设A产品包装规格12瓶/箱,每瓶为310mL,出厂价为60元/箱。规模为年产值6亿元,年工作日为250天,则年产的箱数为:6×108÷60元/箱=1000万箱。
(2)A产品技术改造项目的投资估算如表1所示。
(3)具体数据计算,均取两位小数。
1)直接材料组成及成本计算如表2所示。
2)直接人工计算:假设生产人员为劳动三班制,共计人数60人,年均人工成本为6万元(含保险、福利等),则每箱的生产成本为:60000元×60人÷10000000箱=0.36元/箱。
3)折旧费计算如表3所示。
4)能耗计算如表4所示。
5)狭义的制造费用一般占直接人工成本的40%,即:0.26元/箱×40%≈0.10元/箱。
6)辅助部门分摊费用:其组成为间接人工、公共设施折旧费、辅助分摊的制造费用。180万元+178.96万元+72万元=430.96万元,则每箱分摊的辅助部门费用为:430.96万元÷10000000箱≈0.43元/箱。
辅助部门分摊费用分项成本说明:
(a)间接人工:含仓储、保洁、机修、后勤、动力管理等人员,假设数量为30人,年均人工成本为6万元(含保险、福利等),则间接人工总额为6×30=180万元。
(b)公共设施折旧费计算如表5所示。
(c)辅助分摊的制造费用:一般占间接人工成本的40%,即:180万元×40%=72万元。
(4)生产成本汇总如表6所示。
(5)投资回报率和投资回收期的计算。
投资回报率简称ROI,它是常见的经济学名词,是指投资后所得的收益与成本间的百分比率。投资回报率(ROI)=年利润或年均利润/投资总额×100%,从公式可以看出,企业可以通过降低生产成本、销售成本、财务费用等途径,提高利润率来提高投资回报率。
投资回收期是指从项目的投建之日起,用项目所得的净收益偿还原始投资所需要的年限,是使累计的经济效益等于最初的投资费用所需的时间,是指通过资金回流量来回收投资的年限。投资回收期分为静态投资回收期与动态投资回收期两种,其单位通常用“年”表示。
一般而言,投资回收期越短,则投资回报率越高,两者成反比关系,投资回收期(含建设期)一般在5年以下,投资的可行性较好。如果需要投资回报率为正数的话,则投资回收期不能超过12年。投资回报率和投资回收期的数据计算可来源于遴选的专业设计单位。
3得出建议性的结论
经过多方面、多维度(技术、经济、安全、环保等方面)的论证,得出A产品技术改造项目的建议性结论。其中,经济可行性论证撰写的内容主要得出以下经济指标(表7):项目达产后年营业收入、年所得税、年净利润、年增值税;项目投资财务内部收益率(税前)、财务净现值(税前)、静态投资回收期(税前)、动态投资回收期(税前);项目资本金财务内部收益率(税后)、财务净现值(税后)、静态投资回收期(税后)、动态投资回收期(税后);平均总投资收益率、平均资本金净利润率。
4结语
经济可行性论证是制药企业技术改造项目前期的重要工作,是基本建设程序中不可或缺的部分。为降低投资风险,加强投资效益管理,制药企业在投资前对技术改造项目进行科学的经济可行性论证是非常必要的。制药企业可从“梳理逻辑关系,收集基础数据经济数据的计算(主要包含:技术改造完成后产品的生产成本、投资回报率、投资回收期)得出建议性结论”的步骤来进行技术改造项目经济可行性论证分析,从而为投资者、决策者提供量化和科学的参考依据。
[
参考文献]
[1]国家发展改革委,建设部.建设项目经济评价方法与参数[M].3版.北京:中国计划出版社,2006.
收稿日期:2015-07-08
作者简介:刘金萍(1984—),女,江西吉安人,助理工程师,研究方向:制药工程。
王谷洪(1962—),男,江苏仪征人,高级工程师,研究方向:制药设备技术。