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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代造紙；機械故障；診斷維修

1、現(xiàn)代機械故障的典型特征

從故障診斷的角度來看，現(xiàn)代機械故障一般有著下列特征：

1.1因果關(guān)系的復雜性

隨著現(xiàn)代機械系統(tǒng)自身功能和結(jié)構(gòu)變得日益復雜，造成機械故障的原因也日益復雜化。機械系統(tǒng)的癥狀、故障和原因之間經(jīng)常存在著各種各樣的交叉重疊，通常情況下，一個往往是由于多種原因所致。比如說，液壓執(zhí)行元件速度過慢，其可能的原因包括不良、執(zhí)行件本身磨損、負載過大、系統(tǒng)內(nèi)存有泄漏口、調(diào)壓系統(tǒng)故障、導軌誤差過大及調(diào)速系統(tǒng)故障等等。另外，某個故障源也會引起多種癥狀，某個癥狀也可能是由于多個故障源共同作用造成的。

1.2故障點較隱蔽

機械系統(tǒng)的失靈和損壞通常是由于發(fā)生在深層內(nèi)部的原因引起的，由于大多數(shù)機械系統(tǒng)拆裝較復雜繁瑣，通常故障現(xiàn)場也沒有有效的檢測條件，因此故障源判斷起來較為困難。同時由于能被肉眼直接觀察到的癥狀畢竟有效，再加上諸多不確定因素的影響致使機械故障分析比較困難。

1.3相關(guān)因素的不確定性

許多機械系統(tǒng)在日常運行過程中容易受到各種各樣的不確定因素的影響而發(fā)生故障，例如機械周遭環(huán)境溫度的變化，電網(wǎng)電壓的變化、機械外部環(huán)境污染物的入侵等等。這種不確定性還表現(xiàn)在相關(guān)信號的非線性、不平穩(wěn)性及非高斯分布等。由于這些不確定因素的影響，機械系統(tǒng)發(fā)生故障的部位和變化也往往難以確定，致使故障的特征信息不明顯，難以準確判斷分析機械故障源所在。

2、振動監(jiān)測與造紙機械故障診斷及維修

2.1振動監(jiān)測技術(shù)簡介

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計，約有60%以上的機械設備故障是由于機械振動造成的，振動與機械系統(tǒng)的運行狀況有密切關(guān)聯(lián)。隨著近年來我國造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，大型、復雜、精細化的造紙機械也得到了快速發(fā)展，因此帶來的造紙機械工程振動問題越來越突出，目前許多中高速造紙機械的日常監(jiān)測和維護越來越依賴在線振動監(jiān)測技術(shù)。

造紙機械振動監(jiān)測和故障診斷技術(shù)將采集到的振動數(shù)據(jù)利用信號處理技術(shù)對其進行分析研究，之后進行模式識別，進而判斷機械設備是否存在異常，找出故障發(fā)生的位置和原因或?qū)收线M行預測。因為振動監(jiān)測及其故障診斷方法在保障造紙機械正常運行的同時，其實時性好且易于與造紙機械設備配套使用，又降低了設備維修費用從而增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益，所以對該技術(shù)進行分析研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2.2對造紙機械進行振動監(jiān)測部位的主要分布

對造紙機械進行狀態(tài)振動監(jiān)測和故障診斷主要分為對造紙機械運行性能和造紙機械運行狀態(tài)等兩方面的檢測診斷。

①運行性能監(jiān)測是通過測量振動、壓力脈沖、轉(zhuǎn)速及紙張質(zhì)量來進行的，其監(jiān)測的主要方面是機械不同轉(zhuǎn)動設備部件對造紙機在運行過程中的影響。測量點與計算機監(jiān)測站相連接并對測量信號進行同步時間平均法計算，被討論的趨勢數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)及應用計算的結(jié)果會被儲存。趨勢數(shù)據(jù)能對頻譜及時域信號進行詳細的計算分析，主要用來分析不同參數(shù)的變化幅度。壓區(qū)振動、紙張質(zhì)量及流漿箱的壓力波動是被監(jiān)測的目標。這些被監(jiān)測參數(shù)的變化通過各個監(jiān)視設備占有比例的形式反映顯示給監(jiān)測人員。主要的監(jiān)測點位于篩后壓力測量、曬脈沖發(fā)生器、泵脈沖發(fā)生器、管束壓力測量、上漿泵壓力測量、壓區(qū)輥子振動、壓區(qū)輥子脈沖發(fā)生器、刮刀加載壓力振動、輥子振動、輥子脈沖發(fā)生器等處。

②運行狀態(tài)監(jiān)測通過以振動測量為基礎來監(jiān)測造紙機械設備的運行狀態(tài)。經(jīng)過狀態(tài)監(jiān)測，可以在造紙機械出現(xiàn)機械故障的早期及時發(fā)現(xiàn)并適時安排維護修理工作，從而保障了造紙機的正常運行，減少了計劃外停機故障的發(fā)生。傳感器及分析站是完成造紙機械運行狀態(tài)監(jiān)測的主要設備。通過對振動信號的系統(tǒng)測量，并把測量結(jié)果用于計算時域信號、包絡線和頻譜。

3、油液分析技術(shù)與造紙機械故障診斷及維修

3.1我國油液分析技術(shù)的應用概況

國內(nèi)最早利用油液分析來進行設備狀態(tài)監(jiān)測的科學研究發(fā)生于上世紀70年代末。廣州機械科學研究院于1982年引進美國的FOXBORO雙聯(lián)鐵譜分析儀用于對機械運行狀態(tài)的監(jiān)測；于1983年再度從美國某公司引進了PC-320自動顆粒計數(shù)儀，應用于檢測液壓油和油的污染度；在1984年到1988年通過使用紅外光譜技術(shù)、鐵譜技術(shù)及顆粒計數(shù)技術(shù)并結(jié)合掃描電子顯微鏡對東風型內(nèi)燃機車實施了機械運行狀態(tài)監(jiān)測。

3.2油液分析技術(shù)與監(jiān)測設備運行狀態(tài)的關(guān)系

機械所使用的油可以透露出諸多有關(guān)機械設備運行狀態(tài)的信息，在機械設備正常運行的情況下對設備工作狀況進行監(jiān)測，通過分析被測設備在用油中的磨損顆粒及性能變化等情況能夠獲知機械設備的磨損顆粒狀態(tài)及狀態(tài)等信息，從而能夠及時對機械設備的運行狀況作出判斷并對其故障進行預測，分析出機械故障的類型、發(fā)生原因及準備部位，為正確維修設備提供了有效的參考資料，同時也能在故障發(fā)生前進行適當修理，一方面降低了設備維修成本并減少了誤工時間，另一方面提高了機械設備利用率、其使用壽命和安全性能。

3.3油液分析技術(shù)的內(nèi)容

油自身性能的分析及油攜帶磨損顆粒分析是油液分析技術(shù)的兩個主要方面。具體說來，首先收集機械設備的在用油，通過對油中的微粒進行定性定量分析及對油性質(zhì)的分析來判斷機械設備是否正常運行，并作出故障預報和診斷。油油品分析主要是對油品的理化指標或者說受污染的程度進行分析，主要表現(xiàn)在油的衰化、添加劑的污染和損耗等。磨損微粒的數(shù)量、微粒化學成分、微粒尺寸分布及幾何形態(tài)是油磨損微粒分析的幾個主要方面。通過該項分析能夠較為準確的判斷出機械設備的磨損類型、程度及位置，從而利于對機械零部件磨損機理做進一步的探究。

4、總結(jié)語

機械故障診斷及維修技術(shù)正隨著科技的進步，社會的發(fā)展而不斷發(fā)展，其發(fā)展方向呈現(xiàn)智能化和多樣化。國內(nèi)外眾多的實踐表明，振動監(jiān)測技術(shù)和油液分析技術(shù)是對現(xiàn)代造紙機械進行故障診斷及維修的有效方法。當前的造紙機械正向著越來越大型、高速、復雜和連續(xù)發(fā)展，對造紙機械進行在線振動監(jiān)測為主的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是對機械進行預知性維護的發(fā)展必然。同時，由于我國造紙行業(yè)對油液技術(shù)在診斷和維修現(xiàn)代造紙機械的研究非常少，其應用遠遠不如振動監(jiān)測技術(shù)普遍，但我們要看到油液分析技術(shù)的潛在價值和研究意義，更加注重對其的分析研究。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：造紙機械旋轉(zhuǎn)件；動平衡；發(fā)展與應用

前言

造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)是現(xiàn)今社會所關(guān)注的熱點之一，由于這項技術(shù)的應用能夠?qū)⑸a(chǎn)效果大幅度提高，所以也得到了國家的足夠重視。造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的發(fā)展是工業(yè)社會發(fā)展過程中的重要組成部分，造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)對于工業(yè)社會的有著相當大的促進作用，我國的造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)雖然在很短的時間內(nèi)取得了相當大的進步，但也不可避免的存在著一些不足，如果想要社會的工業(yè)得到大幅度的發(fā)展，就需要在造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)方面做出更大的努力。

1.造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的簡介

造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)與人們的日常生活是息息相關(guān)的，它滲透到我們生活中的各個方面，例如人們平時使用的書籍、報刊都是造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)支持生產(chǎn)的紙張構(gòu)成的，并在生活中的具體表現(xiàn)出來，由于人們在紙張的需求量日益增加，所以造紙業(yè)的發(fā)展也越來越快，現(xiàn)今，造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)已經(jīng)進入到國家重點研究項目之中，隨著研究者們對造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的不斷革新，也會使得未來造紙業(yè)的發(fā)展有著源源不斷的技術(shù)供應，從而促進我國國民經(jīng)濟的長久穩(wěn)定發(fā)展[1]。

2.現(xiàn)今我國造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡存在的技術(shù)問題

造紙機械旋轉(zhuǎn)件系統(tǒng)常見的故障問題包括：洪剛輥筒不平衡、油不足、滾筒膠面開裂、軸承或者齒輪失效、輥子沒有對中以及軸承座松動等問題。如果不能實現(xiàn)造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的合理應用，將會為造紙業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展帶來極大的隱患。

2.1造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡勘測人員的不專業(yè)

要實現(xiàn)造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應用，首先要擁有一批較為專業(yè)的技術(shù)人員?，F(xiàn)今，由于一些造紙企業(yè)對造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)了解還不是很深刻，導致其對于這一技術(shù)沒有給予相當?shù)闹匾暎率乖谡惺赵旒垯C械旋轉(zhuǎn)件動平衡勘測人員時缺少嚴格的考核制度，這就導致造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡勘測人員素質(zhì)良莠不齊，進而使得造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的實際應用受到了限制，不僅影響了生產(chǎn)效率，還直接的滯塞著企業(yè)的發(fā)展腳步[2]。

2.2造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡傳統(tǒng)技術(shù)理念的影響

造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡傳統(tǒng)技術(shù)理念嚴重影響著造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的發(fā)展。目前的造紙企業(yè)在造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)方面仍舊采用的是老舊的動平衡技術(shù)理念，一些管理者認為，引入新的技術(shù)或者新的設備就意味著大批量的投入資金，因此，企業(yè)為了節(jié)省開支，寧可應用較為繁瑣、老舊的傳統(tǒng)造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)理念，也不去引進先進的造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)以及設備，這就使得技術(shù)難以得到創(chuàng)新與實踐。只有不斷地對技術(shù)進行革新，爭取實踐與理論相結(jié)合，才能保證造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的長久發(fā)展。

3.針對我國造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡存在技術(shù)問題的對策

3.1建立完善的造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)人員審查機制

作為造紙生產(chǎn)工作的重要造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)人員，企業(yè)應該在上崗前期對其進行崗前培訓，使其具備相關(guān)的專業(yè)知識，并且制定完善的獎懲制度以及造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)人員考核機制，嚴格監(jiān)督檢驗工作人員的工作狀態(tài)和工作質(zhì)量，在根本上杜絕了因?qū)I(yè)知識匱乏，進而不能對造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡科學合理檢查的現(xiàn)象發(fā)生，而且還提高了工作質(zhì)量，也保證了造紙任務的正常進行。

3.2加強國內(nèi)外的造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)交流

由于傳統(tǒng)造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)較為老舊，其大大影響了我國的造紙產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)進度，由此需要加強國內(nèi)外的造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)交流，引進新的技術(shù)與設備，在實踐與理論結(jié)合的前提下保證技術(shù)的不斷創(chuàng)新，進而加快生產(chǎn)效率，才能大幅度的提高企業(yè)效益[3]。

4.我國的造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的應用以及發(fā)展趨勢

現(xiàn)今的造紙企業(yè)對于造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的應用程度有大有小，但隨著科學的不斷進步以及人類對紙張需求量的增加，越來越多的造紙企業(yè)會逐漸全面的對造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)進行使用，因為只有如此，才能在確保質(zhì)量的同時，加快生產(chǎn)效率。并且也正是隨著社會各方面對紙張需求量的增加，使得我國造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡的技術(shù)改革問題不斷突出，相關(guān)機構(gòu)開始積極地制定相應制度，并且采取應對措施，令造紙業(yè)的造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)改革效果越來越明顯，由此可以看出造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)在我國的重要地位。相信在未來幾年甚至幾十年后，我國造紙業(yè)中的造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)將會進入一個新的技術(shù)領(lǐng)域，來引導我國的國民經(jīng)濟以及國民產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進而促使科學技術(shù)的不斷進步，使得造紙領(lǐng)域與科學技術(shù)緊密相連[4]。由此，不得不說造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡的技術(shù)革新發(fā)展前景正積極地呈現(xiàn)出其勃然的活力。

5.結(jié)論

近些年來，我國在造紙領(lǐng)域取得了相當大的發(fā)展，并且伴隨著科學技術(shù)的逐漸提升，造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)逐漸的與先進的科學技術(shù)所結(jié)合，在很大程度上促進了我國經(jīng)濟的增長，在造紙領(lǐng)域中科學合理的使用造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)，能夠?qū)⑸a(chǎn)效率大大提高。正是由于造紙機械旋轉(zhuǎn)件動平衡技術(shù)的重要性，我國將這項技術(shù)編入了現(xiàn)今的實驗研究重點項目之中，這就令在造紙業(yè)方面，新技術(shù)被源源不斷注入，為造紙業(yè)的發(fā)展，打下了良好的基礎，也為我國的經(jīng)濟建設起到了重大的推進作用。

參考文獻：

[1]張輝.造紙機械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的應用與進展[J].中國造紙，2011（11）：50-51.

[2]劉石，屈梁生.全息譜技術(shù)在現(xiàn)場動平衡前故障診斷中的應用[J].振動、測試與診斷，2012（4）：270-274.

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Abstract: In the application frequency conversion papermaking equipment, tension control is a problem in the paper industry. This paper structures model of the tension control system in papermaking equipment, and tension values are collected through the tension inspection device, and are received and determined by PLC， the direct tension control system is eventually formed, which effectively guarantees the constant tension. Meanwhile， by using the Simulink toolbox， the simulation of tension control system in Matlab software environment is simulated and analyzed, and the feasibility of tension control system in the application of papermaking equipment is eventually confirmed, offering a direction for thefollow-up research and development of the tension control system.

關(guān)鍵詞： 張力控制系統(tǒng)；變頻造紙設備；造紙機械；Matlab

Key words: tension control system；frequency conversion papermaking equipment；paper making machines；Matlab

中圖分類號：TS736文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2014）23-0078-02

0引言

造紙業(yè)是我國國民經(jīng)濟重要的基礎性原材料產(chǎn)業(yè)，具有技術(shù)和資金密集以及規(guī)模效益顯著的特點，其產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度較大，市場容量和發(fā)展?jié)摿Υ螅⒅鸩匠蔀槔瓌愚r(nóng)業(yè)、機械制造業(yè)、化工、印刷等產(chǎn)業(yè)的重要力量，為我國經(jīng)濟發(fā)展做出了突出貢獻。傳統(tǒng)的造紙業(yè)主要采用大功率的SCR直流調(diào)速控制系統(tǒng)，具有能耗量大、維修復雜、抗環(huán)境能力差、安全可靠度低等缺點，輕則無法保證生產(chǎn)出來紙張的質(zhì)量，重則出現(xiàn)機器損壞。與原有的直流調(diào)速技術(shù)相比，交流變頻調(diào)速技術(shù)不僅具有卓越的調(diào)速性能，還具有良好的節(jié)電性能，制造工藝簡便,制造成本低,填補了以往的技術(shù)空白，因此被廣泛應用于造紙行業(yè)。

交流變頻調(diào)速技術(shù)目前被公認為最有前途的交流調(diào)速方式，它繼承和發(fā)揮了交流電機本身固有的優(yōu)勢，如結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、動態(tài)響應度高、耐用性好等。對造紙業(yè)而言，在其制造過程中，對造紙機的主要控制要求包括線速度同步、負荷分配功能。速度鏈功能以及張力控制，另外還有一些其他控制要求如爬行、緊紙、急停等。而目前在對造紙機器控制系統(tǒng)的研究中，對張力控制系統(tǒng)的研究越來越成為研究的熱點，張力控制系統(tǒng)可以有效地控制紙幅張力，保證其穩(wěn)定性，從而保證了紙機生產(chǎn)線的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)紙幅斷裂情況。紙幅張力控制一般由直接控制和間接控制組成。其中，直接控制一般用于大型、高速紙機的張力控制。

1造紙機工藝流程概述

按照紙張的成形過程可將造紙機分成網(wǎng)部、壓榨、前干燥、施膠機、后干燥、壓光機、卷紙機幾部分，具體結(jié)構(gòu)見圖1。在造紙過程中，流漿箱先在網(wǎng)部完成紙漿的脫水成型工作，再將紙漿運送至壓榨部進一步脫水，并使紙層均勻展開，接著在前干燥中烘干紙張，之后通過施膠、后干燥以及壓光、成卷，行車將紙卷吊至復卷機，對紙張切邊并分割，以滿足顧客需要。

[紙漿][網(wǎng)部][壓榨][前干燥][施膠][后干燥][壓光機][卷紙機]

圖1造紙機的工藝流程

2張力控制理論分析

張力控制一般由直接張力控制和間接張力控制組成。直接張力控制通過張力傳感器對張力數(shù)據(jù)進行檢測，有效地調(diào)節(jié)了兩個分部之間的速差值，使紙幅的張力最終達到了期望值。直接張力控制法具有精確度高、控制效果好、可操作性強等優(yōu)點。但與此同時，這種方法的成本較高，不適合一些低速、小型造紙機的張力控制。而間接張力控制主要通過電氣調(diào)節(jié)的方法有效地補償了紙頁間的張力，它實現(xiàn)了傳動點機械特性的軟化。因此，在日常生產(chǎn)中，人們多采用直接張力控制的方式控制紙幅張力。

2.1 張力檢測原理

在進行檢測時，一般將張力傳感器安裝在紙幅導紙輥的支撐軸下方，在檢測時只檢測水平方向的張力值。當紙幅通過導紙輥時，其張力就被分解為垂直和水平方向的力，具體情況見圖2。

將紙張的總張力設置為F，設導紙輥和軸承的重力為G，紙幅的夾角為α、β，則有：

FH=F（cosβ-cosα）

FV=F（sinα-sinβ）+G（1）

α、β角可以測得，紙幅的張力值F根據(jù)張力傳感器的值可以計算出來，為提高檢測精度，通常在導紙輥兩端各安放一個張力傳感器，測量值經(jīng)處理器處理后所得平均值送PLC。

2.2 直接張力控制的實現(xiàn)

基于PLC的張力控制原理如圖3所示。

首先先按照（2）式公式計算出輸出速度給定值，再比較張力給定值和張力檢測值的大小，及時調(diào)整速度給定，進而調(diào)整矢量變頻器的輸出頻率。要想進行直接張力控制，就必須保證變頻器的調(diào)節(jié)性能良好以及計算精確，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

f= （2）

式中：D――輥子直徑（m）；f――變頻器頻率給定（Hz）； V――紙機工作車速（m/min）； p――電機的磁極對數(shù)； i――傳動點的總機械傳動比。

3張力控制MATLAB仿真

整個張力控制過程如圖4所示，當張力實測值不等于張力給定值時，應采用給速度鏈增加附加速度的方式，有效避免紙幅出現(xiàn)過緊或過松的情況，防止斷紙的出現(xiàn)。

已知期望張力值為65N。PID參數(shù)kp=0.5，ki=0.3，kd=0.6。仿真結(jié)果如圖5所示，由圖可知，初始時紙張張力為64.3N，運行25s后到達穩(wěn)定值65N。仿真實驗表明，系統(tǒng)完全滿足張力控制要求。

[65

64.9

64.8

64.7

64.6

64.5

64.4

64.3

64.2][020406080 100]

圖5張力控制MATLAB仿真結(jié)果

4總結(jié)

綜上所述，為進一步提高造紙機的安全性和穩(wěn)定性，防止紙幅斷裂情況的出現(xiàn)。本文就張力控制系統(tǒng)在變頻造紙設備中的應用做了詳細的分析和研究，并提出了張力控制系統(tǒng)張力控制的兩種類型，同時還進行了仿真模擬。本文通過Matlab軟件環(huán)境下，Simulink工具箱對張力控制的仿真模擬，有效地分析和驗證了其最終運行結(jié)果，從而驗證了張力控制系統(tǒng)應用于變頻造紙設備的可行性。

參考文獻：

[1]郝彩霞.金屬壓力加工張力控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化,2010(06).

[2]肖中俊,孟彥京,劉玉.張力控制在紙機傳動控制系統(tǒng)中的研究[J].微計算機信息，2005，21(4).

[3]陳景文,孟彥京,王紅艷.張力控制在紙機傳動中的應用[J].中國造紙,2007,26(4).

[4]姚水蓮.新型自動絡筒機張力控制系統(tǒng)的分析與研究[J].紡織機械,2012(04).

篇4

至全球性家族企業(yè)傳承與發(fā)展的故事，敬請關(guān)注。

第一代：創(chuàng)業(yè)比創(chuàng)富還寶貴（1825～1864）

1825年，22歲的約翰·馬修斯·福伊特從父親手中接管了鎖匠鋪。當時，該作坊雇傭了5名鎖匠。3年后，鎖匠鋪從狹窄的Hintere Gasse搬到了布倫茨河畔的Schleifmühle，更為寬敞的這里也隨之成為公司總部的所在地，并有5名工人協(xié)助技術(shù)高超的老師傅處理不同作坊，尤其是造紙作坊的訂單，以及維護臨近紡織廠的機器正常運轉(zhuǎn)。

隨著實踐歷練，到1855年，約翰的創(chuàng)造性思維在參觀巴黎世界博覽會時獲得了巨大啟發(fā)——作為符騰堡州的五名鎖匠和機械師之一，約翰得到了旅費補助，使他能夠參加巴黎世界博覽會這樣的技術(shù)創(chuàng)新論壇。在符騰堡州商貿(mào)中心所做的報告中，約翰表述了他從這次國際工業(yè)盛會中得出的結(jié)論：“對小工匠作坊而言，如果不使用最先進和最好的機器進行規(guī)?；a(chǎn)，形勢將會十分嚴峻。而要應對來自英格蘭的強力競爭，當務之急是通過創(chuàng)新實現(xiàn)專業(yè)化，并在市場中占據(jù)一席之地，而開拓精神、創(chuàng)新能力和實用技術(shù)是提高競爭力的關(guān)鍵?！?/p>

不久后，他就為自己的這一分析做了最佳示范：憑借自主研發(fā)的碎木機，他成為現(xiàn)代造紙業(yè)的先驅(qū)，并由此從斯瓦比亞的一個小鎖匠鋪，發(fā)展成為擁有30名員工的知名機器制造商。

碎木機驅(qū)動造紙產(chǎn)業(yè) “走出去”的精神鼓舞著約翰。他不再滿足于維修損壞的水輪，而是將熱情投入到整個系統(tǒng)的建設中，改良進口機器的設計和驅(qū)動，并生產(chǎn)造紙機的備件。同時，他開始自己開發(fā)制造各種機器：紡紗機、碎紙機甚至打印機。

當時，人們通常使用紡織面料，如破布和廢料，作為造紙的原材料。但隨著政府和商業(yè)活動需要越來越多的紙，用紙需求急速增加，這些原材料已不能滿足生產(chǎn)需求。如果使用木材造紙，則可以形成規(guī)?；a(chǎn)，因為木材的數(shù)量極為豐富。

幾乎與約翰同時，發(fā)明家（也是經(jīng)驗豐富的紡織工）弗里德里?！じ裉亓_普·凱勒發(fā)現(xiàn)，木材也可用來造紙。凱勒會見了海德海姆的紙業(yè)生產(chǎn)商海因里?！じ柼兀℉einrich Voelter），并將林木造紙這一專利賣給了他。遺憾的是，由于流程不夠成熟，工業(yè)化生產(chǎn)一直未能實現(xiàn)。

直到與約翰合作后，弗爾特才在木材造紙方面取得了突破性進展。因為就在1859年，約翰研制出了第一臺碎木機，這臺機器能夠?qū)⒛静哪コ杉垵{，這使得以合理的成本生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紙張成為可能。

碎木機的發(fā)明就這樣幫助約翰書寫了一段科技史，并為工業(yè)化造紙鋪平了道路，紙張基于此變成隨處可見、能批量生產(chǎn)的商品。而隨著對紙的需求增加，碎木機訂單激增，促使約翰不斷擴大作坊規(guī)模，海德海姆也由此逐漸被打造成現(xiàn)代造紙業(yè)的發(fā)源地。

迎來工業(yè)企業(yè)家時代 1864年，約翰讓他的兒子弗里德里?！じＲ撂兀↗ohann Matth.s Voith）進入企業(yè)鍛煉，并于1867年將這一業(yè)務蒸蒸日上的企業(yè)交給了兒子管理。此時，公司已有員工30名，這標志著福伊特集團身為正式的公司組織初具規(guī)模，一個新時代開始。

1864年起，海德海姆也被納入到了跨區(qū)域的交通網(wǎng)絡中，并從一個鄉(xiāng)村發(fā)展成為一個繁榮的工業(yè)城鎮(zhèn)——這尤其要歸功于福伊特。由于能夠?qū)?jīng)濟和社會提出具有激勵作用的解決方案，所以，作為一家企業(yè)的福伊特才能夠不斷發(fā)展——這種因果關(guān)系在今天仍然適用。

第二代：工業(yè)企業(yè)家時代（1864～1913）

1864年，在其他地方完成了學徒期和短工工作后，弗里德里?！じＲ撂丶尤肓烁赣H的企業(yè)，并自行接受了8個“荷蘭人”（紙漿精磨機）的訂單。這是一個非常大膽的舉措，因為當時既沒有紙漿精磨機生產(chǎn)車間，也沒有必要的機械設備。為此，弗里德里希擴建了Schleifmühle附近的廠房，并雇傭了新員工，保證了機器及時交付。

對于兒子的風險偏好，約翰持部分保留意見。他樂于接受技術(shù)方面的實驗，但對創(chuàng)業(yè)決策持異常謹慎的態(tài)度。不過，接下來的若干年間，福伊特發(fā)展迅猛，并開始向海外擴張，從一間鎖匠鋪發(fā)展為一家全球公司，還獲得無數(shù)榮譽稱號，很顯然與弗里德里希的商業(yè)魄力、開放的視野密不可分。簡要概述弗里德里希的話：他擁有出色的組織才能、創(chuàng)新激情、冒險精神、開放的思想和家長式方法，他對公司進行徹底重組，開發(fā)新的業(yè)務領(lǐng)域，實現(xiàn)海外擴張，最終，使福伊特的名字響徹全球。

深耕造紙業(yè) 工業(yè)時代也是信息時代，這些洶涌的信息洪流主要是通過印刷品或手寫紙張進行傳播。如前所述，蓬勃發(fā)展的造紙業(yè)正是福伊特公司成功的奠基石?！巴ㄟ^發(fā)明實現(xiàn)專門化并占領(lǐng)市場”，這是約翰在1855年參觀世界博覽會后常說的話，而弗里德里希將這一想法付諸實踐。當弗里德里希接手福伊特后，他首先進一步發(fā)展了碎木技術(shù)，并設計出了多個專用機器。1869年，福伊特憑借一種碎木機獲得了第一項自己的專利。1873年，福伊特在維也納的世博會上展出了碎木機，并因此獲得了“進步獎”。

作為一個雄心勃勃的企業(yè)家，弗里德里希勢必不愿局限于生產(chǎn)造紙機的單個部件。1881年，福伊特給位于德國內(nèi)卡河沿岸Gemmrigheim的Raithelhuber Bezner&Cie.制造了第一臺成套造紙機。在隨后的幾年里，通過不斷擴展產(chǎn)品組合，福伊特生產(chǎn)出的產(chǎn)品可以滿足各種市場需求——不同作業(yè)寬度和更高生產(chǎn)能力的造紙機，以及可以用來生產(chǎn)新聞紙、硬紙板和特殊紙的機器。弗里德里希鞏固了福伊特在造紙機領(lǐng)域的市場主導地位?，F(xiàn)在，福伊特生產(chǎn)的是能夠?qū)⒃牧霞庸こ勺罱K產(chǎn)品的造紙機。

把預料變成業(yè)務的真材實料 除了對紙的需求不斷增長外，弗里德里希還意識到，德國還會對能源產(chǎn)生巨大需求。他清楚地認識到這一未來發(fā)展方向，并將福伊特的業(yè)務系統(tǒng)性地聚焦于此——造紙和能源正是當時的兩大趨勢。

這一遠見大大加速了德國電氣化的發(fā)展，并成為可持續(xù)的發(fā)電業(yè)務的支柱。19世紀70年代起，生產(chǎn)水輪機就成為了福伊特第二個主要生產(chǎn)項目——一個從核心業(yè)務中合理延伸出來的生產(chǎn)項目。造紙機本身就是由水輪驅(qū)動，而作為造紙機生產(chǎn)商，福伊特深諳這一技術(shù)的所有細節(jié)。水輪最終演變成為水輪機，并成為水力發(fā)電的一項關(guān)鍵技術(shù)。福伊特也因此搖身一變成為電氣化的先驅(qū)。

1870年，第一臺水輪機制造完成，福伊特也很快就贏得了“水力專家”的稱號，因為福伊特水輪機總是能夠完美地契合現(xiàn)有的水量和水頭。1873年，福伊特將第一臺混流式水輪機交付給海德海姆的紡織工C.F.Ploucquet，創(chuàng)造了一個新的里程碑。弗里德里希對最初由美國人發(fā)明的水輪機做出了革命性的改進，例如，增加活動導輪來控制水輪機的輸出，不久混流式水輪機就占領(lǐng)了市場。

這也足以證明，在將創(chuàng)新理念轉(zhuǎn)變?yōu)檫m銷對路的產(chǎn)品方面，弗里德里希顯示出了非凡遠見。

第三代：兄弟三人渡難關(guān)（1913～1945）

在弗里德里希的支持下，加上創(chuàng)新的思維、縝密的規(guī)劃和大膽的企業(yè)決策，這個昔日只有30名員工的車間，已經(jīng)發(fā)展成為了擁有3000多名員工、以出口為主導的全球性企業(yè)。1913年，弗里德里?！じＲ撂厝ナ?，他為兒子們留下的是一家蒸蒸日上的工程公司。

新一代的福伊特掌門人履任時間是1913年至1945年間，時值科技成果百花齊放，也是一個社會、政治和經(jīng)濟動蕩不安、危機四起的年代。電報網(wǎng)絡將世界各國更加緊密地聯(lián)系在一起，邁出了全球化的第一步；汽車、有軌電車、火車和輪船使人口的流動速度越來越快。準確地說，福伊特正是這種發(fā)展的重要推動力量之一。然而，兩次世界大戰(zhàn)、通貨膨脹和全球經(jīng)濟蕭條，都給福伊特公司帶來了巨大挑戰(zhàn)。

1913年接手弗里德里希管理福伊特的，正是他的3個兒子瓦爾特·福伊特（Walther Voith）、赫爾曼·福伊特（Hermann Voith）和漢斯·福伊特（Hanns Voith）。瓦爾特負責奧地利St.Poten工廠的擴建，為該工廠的壯大做出了重要貢獻；赫爾曼負責處理海德海姆總部的商業(yè)事宜，在兩次世界大戰(zhàn)期間，擴展了公司的海外業(yè)務；漢斯則負責管理技術(shù)部。

這個時期的福伊特，三兄弟的治理同盟遭遇的最大挑戰(zhàn)，來自兩次世界大戰(zhàn)。第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)使福伊特舉步維艱——海外訂單被迫終止，有200名福伊特員工在戰(zhàn)爭中喪生；通貨膨脹使得生存非常艱難，福伊特用自己的應急貨幣向工人支付工資（這種貨幣曾短暫地在海德海姆充當法定貨幣）。

1918年，魏瑪共和國成立，開始了更穩(wěn)定的局面。由于三個兄弟的合理分工，福伊特逐步恢復壯大。就在1922年，福伊特見證了水力發(fā)電的另一個里程碑誕生：經(jīng)過多年的準備，由維克多·卡普蘭（Viktor Kaplan）教授發(fā)明的卡普蘭式水輪機準備進入批量生產(chǎn)，而第一個卡普蘭式水輪機模型已經(jīng)交付。很快，卡普蘭式水輪機就成為了該領(lǐng)域的標準化技術(shù)?？ㄆ仗m式水輪機主要用于河流發(fā)電站。這種水輪機的關(guān)鍵優(yōu)勢在于：借助可調(diào)導流葉片不僅能極大提高效率，還可用于低水頭、大流量的電站。

好景持續(xù)的時間并不長。1939年第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，福伊特幾乎喪失了其業(yè)務市場，整體產(chǎn)量急劇降低，造紙業(yè)近乎停頓。這次戰(zhàn)爭結(jié)束時，福伊特已面臨全面崩潰：4000名福伊特員工中，有600名在戰(zhàn)爭中死亡或失蹤，客戶也已所剩無幾。但是，當戰(zhàn)爭結(jié)束，福伊特很快再次迎難而上并征服了一切挑戰(zhàn)。

第四代：重返市場領(lǐng)導者地位（1945～1982）

1945年后，德國迅速從戰(zhàn)爭創(chuàng)傷中恢復過來，福伊特亦是如此。在赫爾曼和瓦爾特分別于1942年和1947年去世后，漢斯成為了福伊特家族中唯一的男性繼承者。作為一名深謀遠慮的企業(yè)家，漢斯從未停止過對福伊特未來的思考。

他預見到福伊特家族的下一代——兄長赫爾曼的子女和他自己的六個女兒——不太可能參與對福伊特的管理。因此，1950年，他將Maschinenfabrik J.M.Voith公司（J.M.福伊特公司）轉(zhuǎn)變?yōu)楣煞萦邢薰荆匆患宜饺擞邢挢熑喂?。而為了應對?zhàn)后重建的沉重負擔，漢斯聘用了首位“外部”高管來共同打理公司的管理工作：1932年，24歲的經(jīng)濟學畢業(yè)生雨果·魯普夫（Hugo Rupf）加入了福伊特。這兩位密友開始著手重建公司，人道主義企業(yè)家漢斯和商人雨果的能力優(yōu)勢實現(xiàn)了完美的互補。

不過，漢斯和雨果最初面對的是依舊嚴峻的現(xiàn)實——國家仍處于四分五裂的狀態(tài)；由于沒有原材料和客戶，而留下的少數(shù)員工中又大多營養(yǎng)不良——福伊特最初不得不縮減規(guī)模，從事小型橋梁維修、美國軍用卡車修理、火車翻新甚至于生產(chǎn)燉鍋等業(yè)務。在漢斯和雨果的努力下，福伊特逐漸成功地恢復了J.M.福伊特公司以往的實力，此前極為密切的海外合作關(guān)系也得到迅速重建和擴展。戰(zhàn)爭結(jié)束僅一年后，福伊特便接到首批出口訂單。盡管煤、原材料和人力持續(xù)短缺，所有訂單仍順利交付。

全球經(jīng)濟增長也重新激活了對紙的巨大需求。1966年，福伊特為瑞典的Holmens Bruk造紙廠建造了當時世界上最大的新聞紙制造設備，該造紙機幅寬9米。不僅如此，早在1960年，在當時保護環(huán)境和節(jié)約資源還未被社會關(guān)注的年代，福伊特就發(fā)明了浮選脫墨法。這一方法可將印刷紙張中的墨跡去除，福伊特也因此成為紙張回收過程中資源節(jié)約工藝的先驅(qū)。

戰(zhàn)后經(jīng)濟的復蘇最終幫助福伊特在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了大幅增長。短短幾年間，福伊特的員工總數(shù)再次達到4000名。此外，福伊特還于1956年和1963年分別在克賴爾斯海姆和慕尼黑附近的加興開辦了分工廠。在蓬勃發(fā)展的過程中，福伊特不僅再次重拾核心業(yè)務，還基于市場需要開拓除了新的業(yè)務，甚至還收購了一些穩(wěn)健且收益豐厚的金融控股公司——這也是通過股權(quán)和收購擴大發(fā)展的第一步。二人治理公司表現(xiàn)出深謀遠慮的一面。

1971年漢斯·福伊特去世后，福伊特家族成員全體“撤出”公司的日常管理，將家族的角色定位為企業(yè)的“守護神”，管理與經(jīng)營全部交由職業(yè)經(jīng)理人打理。雨果·魯普夫成為塑造公司未來的繼任者。最初，他出任福伊特管理委員會主席一職，自1973年起開始擔任監(jiān)事委員會主席。正是在20世紀70年代這個時期，雨果·魯普夫創(chuàng)立了“福伊特章程”（Voith Charter）。這一章程至今仍被許多其他企業(yè)奉為管理藍圖。在“福伊特章程”中，最重要的機構(gòu)是監(jiān)事委員會，即所謂的股東委員會，成員包括股東代表以及獨立的杰出企業(yè)家。

第五代：職業(yè)經(jīng)理人治理新紀元（1983年至今）

篇5

【關(guān)鍵詞】紙機；電氣傳動；故障；變頻調(diào)速

目前在紙機電氣傳動方式已由傳統(tǒng)的直流及可控式傳動方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱爽F(xiàn)代化的交流變頻調(diào)速傳動方案，顯著提升了調(diào)速的精度，提高了響應的靈敏度，同時擴充了調(diào)控的范圍。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是采取過程現(xiàn)場總線控制調(diào)控方案，驅(qū)動性能較優(yōu)，可控制度高。現(xiàn)今在造紙領(lǐng)域已有了相對廣泛的應用。然而在電氣傳動系統(tǒng)運行過程中可能會受到紙機外部工藝參數(shù)變化的影響，同時會對車速的穩(wěn)定性帶來一定的負面影響，因此，時常可能會導致停機、硬件缺損等故障，影響了工藝制造的連續(xù)性?；诖?，以下主要對紙機電氣傳動系統(tǒng)的一般故障及檢修方法進行了分析與研究。

一、外部故障導致紙機車速不穩(wěn)定檢修分析

影響紙機車速穩(wěn)定性的因素不僅包括設備的電源頻率、電壓、變頻器設置，同樣與紙機外部工藝參數(shù)的變化有一定的聯(lián)系。一般可以將紙機車速不穩(wěn)定故障細分為造紙工藝故障方面的外部故障與變頻器內(nèi)部故障等。以下則主要介紹紙機內(nèi)外部故障的檢修方法。

（一）造紙工藝參數(shù)不穩(wěn)定檢修

若紙機造紙工藝參數(shù)不穩(wěn)定，不僅會給電氣傳動系統(tǒng)帶來額外的傳動負擔，同時會對變頻器的正常運行造成影響，直接提高了系統(tǒng)故障發(fā)生的可能性?？赡芤鸺垯C網(wǎng)部的真空度、壓榨區(qū)域的壓力、漿料上網(wǎng)部分的濃度出現(xiàn)變化，致使?jié){料不能完全脫水，系統(tǒng)烘缸內(nèi)排水不通暢，在更換紙機輥筒后且可能導致輥筒直徑參數(shù)發(fā)生變化，影響了紙機車速的穩(wěn)定，進而導致紙機不能正常完成抄造作業(yè)。以長網(wǎng)多缸式高速紙機造紙工藝參數(shù)不穩(wěn)定為例，在紙機的軟壓光與施膠更換輥筒后，由于其具體的直徑參數(shù)與系統(tǒng)內(nèi)部變頻器所控制的速度參數(shù)有一定的誤差，因而導致在紙機運行過程中輥筒速度不穩(wěn)定，同時所流通的電流也有其差異，進而造成斷紙現(xiàn)象出現(xiàn)較為頻繁，影響了紙機操作運行的穩(wěn)定性。分析故障原因，主要是由于紙機系統(tǒng)在更換輥筒后，造紙工藝的直徑參數(shù)產(chǎn)生變化，導致輥筒壓力失衡，致使紙幅既定壓力發(fā)生變化，導致其強度降低，進而出現(xiàn)斷裂。與此原理類似，當系統(tǒng)壓榨部分上、下機輥筒的參數(shù)出現(xiàn)誤差，同時會造成系統(tǒng)壓力失衡，無法帶動毛布的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，導致其強度降低，進而損壞，因而導致系統(tǒng)傳動單元出現(xiàn)停機現(xiàn)象。

檢修處理：如發(fā)現(xiàn)紙機輥筒失衡，且電流出現(xiàn)異常的擺動現(xiàn)象，首先需要實施空車調(diào)試，確定導致失衡的原因，并立即調(diào)節(jié)系統(tǒng)顯示部分，觀察變頻器的速度參數(shù)能否即可穩(wěn)定。若發(fā)現(xiàn)紙機更換輥筒部位存在負荷分配問題，則首先需對系統(tǒng)負荷分配控制端口進行檢查，確認是否存在誤差。若系統(tǒng)并無出現(xiàn)上述問題，則需迅速檢查變頻器的轉(zhuǎn)矩補償參數(shù)的設定，確認其是否與系統(tǒng)電機參數(shù)保持一致，并進一步合適輥筒直徑與系統(tǒng)中高參數(shù)測量的準確性及其與變頻器速度參數(shù)的符合性，及時調(diào)節(jié)變頻器參數(shù)，直至車速穩(wěn)定。由于此類故障發(fā)生的可能性較大，因此，在更換系統(tǒng)上、下機輥筒時，需詳細測定其中高及直徑參數(shù)，檢查擔任負荷分配的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保紙機外部工藝參數(shù)設置的準確性。

（二）機械故障檢修

首先，檢查紙機連接器與紙機速度傳感器的機械連接是否完好。其次，拆開紙機設備的聯(lián)軸器，僅保持電動機運轉(zhuǎn)，判斷故障的來源。再者，若設備在轉(zhuǎn)動方面聲音出現(xiàn)異常，且有其明顯的周期性，同時能夠觀察到機械設備的周期，則可判定為機械故障。

二、內(nèi)部故障導致紙機車速不穩(wěn)定檢修分析

內(nèi)部故障的首要原因是由于系統(tǒng)變頻器出現(xiàn)故障而導致的紙機車速問題，其次則是由于首都受到外部較為惡劣潮濕及高溫等環(huán)境影響而導致的絕緣穿孔、擊穿現(xiàn)象。由于變頻器自身元件在長時間使用情況下會出現(xiàn)老化問題，進而導致電容失效，產(chǎn)生漏電。在紙機傳動系統(tǒng)中變頻器的一般故障多表現(xiàn)為變頻器過熱、過載、過流、電流波動幅度較大、輸出不穩(wěn)定等。通常會導致變頻器電路中的部分模塊損壞。因此，在紙機電氣傳動系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)部故障時，首先需要檢查系統(tǒng)內(nèi)部變頻器各信號線、負荷分配點及反饋線之間的連接是否正常，變頻控制器程序所設置的參數(shù)范圍是否發(fā)生了變化，檢查程序執(zhí)行的正確性，核實變頻器轉(zhuǎn)矩補償參數(shù)設定的合理性，確保變頻器所設定的默認參數(shù)與電機參數(shù)的一致性，掌握變頻器參數(shù)調(diào)節(jié)的合適度，觀察其電源輸出的平衡性與電壓的波動幅度，查看變頻器電容器是否出現(xiàn)老化現(xiàn)象等。

同樣以高速文化紙機在其運轉(zhuǎn)操作過程中的故障為例，其三烘分部在紙機運行過程中出現(xiàn)跳?，F(xiàn)象，當時變頻器電機功率為160KW，值班記錄顯示變頻器曾出現(xiàn)電機溫度、電流異常問題，電流波動幅度較大。經(jīng)檢查排除了紙機電機電纜與傳感器故障問題，為維持紙機的正常生產(chǎn)操作，更換變頻器后保持正常開機操作，此時變頻器并未出現(xiàn)瞬時過載問題，因而分析故障極有可能是由于變頻器自身的驅(qū)動問題，在檢修時對變頻器主回路電流進行檢測，觀察其驅(qū)動回路模塊是否被擊穿。由于該紙機電氣傳動系統(tǒng)中變頻器已經(jīng)運行超過5年時間，因此分析驅(qū)動元件可能存在老化的可能性，在檢修過程中，同時發(fā)現(xiàn)驅(qū)動電路板電容有輕微的漏液痕跡，因而對系統(tǒng)中老化的光耦進行更換，在完成維修后，進行試機操作，設備恢復正常。因此將其歸結(jié)為系統(tǒng)驅(qū)動電路老化所致。為確立系統(tǒng)驅(qū)動電路的問題，一般可在為通電時，對比系統(tǒng)線路的電阻與通電時的區(qū)別，確認電壓是否出現(xiàn)失衡與失真現(xiàn)象，并采取針對性的解決措施，消除系統(tǒng)故障。

結(jié)束語

綜上所述，在紙機電氣傳動系統(tǒng)的運行過程中，系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因除開內(nèi)部變頻器自身產(chǎn)生的故障外，通常與機械設備連接及外部造紙工藝參數(shù)的設定有顯著的關(guān)聯(lián)。因此，維修人員不僅需要掌握紙機電氣傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，具體的調(diào)試方法，還需了解整個系統(tǒng)的拖動機械與造紙工藝流程，并根據(jù)系統(tǒng)故障實際判定產(chǎn)生故障的原因，進而迅速采取措施解決運轉(zhuǎn)問題，保持紙機在運行過程中的穩(wěn)定性。

參考文獻

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篇6

1.1制造業(yè)同機械制造工藝的關(guān)聯(lián)

具相關(guān)調(diào)查顯示，制造業(yè)涉及的內(nèi)容很多，例如：電子、輕工、紡織、化工、機械、食品等。由實質(zhì)來看，機械制造工藝不但作為制造業(yè)的基礎，同時也是進行創(chuàng)新的過程，同時，機械制造工藝更是現(xiàn)今制造業(yè)的根本。主要包含以下兩方面內(nèi)容：其一，在制造業(yè)中大量應用機械制造工藝有助于促進工藝及制造業(yè)的發(fā)展；其二，機械制造工藝的發(fā)展與轉(zhuǎn)變突出了制造業(yè)內(nèi)先進的技術(shù)。因此，制造業(yè)同機械制造工藝之間是互相輔助、互相促進的關(guān)聯(lián)，二者缺一不可。

1.2制造業(yè)同機械制造工藝的應用

對于制造業(yè)來講，其規(guī)模較大，由其同機械制造工藝間的關(guān)聯(lián)可以發(fā)現(xiàn)，在機械制造期間，不管是商品的研發(fā)還是設計，都需要基于現(xiàn)代設計的思想層面上。由本質(zhì)上轉(zhuǎn)變了以往設計方法、思想及模糊設計、計算機輔助設計等制造設計。在以往的設計內(nèi)容中，其類別主要包含：技術(shù)設計、方案設計及工藝設計，內(nèi)容較為狹窄?，F(xiàn)今，設計范圍不斷擴張，由商品的制造、計劃、檢驗、維護、營銷、回收等各個流程都體現(xiàn)著全面設計。

2機械制造工藝的可靠性

2.1機械制造工藝可靠性的定義

對于機械制造工藝來講，其對民眾的生活有著十分巨大的影響，需要先經(jīng)過實驗檢測，保證其可靠性及安全性。利用分析、控制等方法確保商品的質(zhì)量，并且深入開發(fā)商品的價值。很多機械制造方法想要更加完善的對商品進行精確評價，保證生產(chǎn)的可靠性，就創(chuàng)建了很多機械制造工藝評估系統(tǒng)。例如：故障的出現(xiàn)幾率、工藝的安全性、平均維修故障的時間、工藝的穩(wěn)定性、自我修正性等。對其創(chuàng)建了有關(guān)處理措施及選取原則。

2.2機械制造工藝可靠性的建模

由于商品的可靠性與安全性是在進行孔位特性加工期間出現(xiàn)的，因此，應先明確掌握影響商品可靠性的因素，從而確保商品的質(zhì)量。所以，可以采用建模的方法進行操作。例如：Bayes的方法，利用相關(guān)專業(yè)人士的判定，保證機械制造工藝的質(zhì)量，掌握各個孔位的特性。最終明確特性后，依據(jù)對關(guān)鍵孔位進行加工的時間、才可以創(chuàng)建機械制造工藝的模型，保證可靠性能。

2.3對影響機械制造工藝可靠性的條件進行控制

一般來講，決定商品可靠性程度的條件就是關(guān)鍵孔位特性的加工操作，其也是影響機械制造工藝的重要條件。加大對此類影響條件的分析及調(diào)控力度，才能夠確保機械制造工藝的質(zhì)量，全面發(fā)揮其真實功能?？梢詮哪：u估的方法入手，然后測量關(guān)鍵孔位的各自特性，獲取參數(shù)，對其進行分析、觀察，明確各個孔位特性所要進行的工序內(nèi)容及流程，做好控制工作。最終通過多元統(tǒng)計的技術(shù)進行控制。假如想要降低機械制造期間出現(xiàn)故障、問題的幾率，就需要全面考量工藝的事故發(fā)生原因，并以此為基礎制定維護方法及預防措施，從而高效價降低在機械制造方面的成本投入，確保降低事故發(fā)生幾率，提高企業(yè)經(jīng)濟收益，增強企業(yè)市場競爭能力。

2.4對機械制造工藝的可靠性進行評估

對于機械制造工藝來講，評定其可靠性的方法主要包含以下內(nèi)容：其一，指標級評估；其二，系統(tǒng)級評估。在系統(tǒng)級評估中，能夠評價出商品的全部性能，利用實驗的方法檢測出商品的質(zhì)量及可靠性標準，進行換算，從而得出結(jié)果，評估機械制造工藝的水平。然而，需要注意的是，在評估前需要精準的預測商品的可靠性。然而，在實際生產(chǎn)期間，因為受到經(jīng)費、場地、時間等局限，經(jīng)常不可避免的消耗大量商品進行實驗，并且如果實驗的時間較短，很容易出現(xiàn)錯誤信息，進而影響了商品的可靠性結(jié)果。因此，較為常用的評估方法就是威布爾分布法，依據(jù)相關(guān)商品關(guān)鍵孔位特性的實驗，從而獲取較為精準的信息，通過孔位的特性數(shù)據(jù)評估機械制造工藝的可靠性能。

3機械制造工藝的特性

3.1機械制造工藝的關(guān)聯(lián)特性

由機械制造工藝的技術(shù)方面來看，較為科學的工藝制造技術(shù)不但可以在制造期間予以體現(xiàn)，同時還可以反映在商品的設計銷售過程中，將這些環(huán)節(jié)密切聯(lián)系在一起，形成框架結(jié)構(gòu)。唯有利用周密的調(diào)控，才可以形成良好的技術(shù)效益。如果期間發(fā)生一點小疏漏，都很可能對整體制造工藝造成影響，所以，相關(guān)工作人員需要保證各個環(huán)節(jié)的密切聯(lián)系性，從而確保工藝順利實施，增加企業(yè)資金收益，提高企業(yè)的市場競爭能力。

3.2機械制造工藝的全球特性

在世界上，所有的物質(zhì)都處于全球化環(huán)境中，伴隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，機械制造工藝的重要性越來越突出，占有重要的地位?，F(xiàn)今，機械制造工藝競爭越來越激烈，各類科學、先進的技術(shù)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。對于制造企業(yè)來講，想要保證自身在激烈的市場競爭局面下得以生存，并進一步發(fā)展，就需要提高自身企業(yè)的機械制造工藝水平。

4總結(jié)

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關(guān)鍵詞：機械制造；低碳；制造理論；技術(shù)

引言

由于社會快速發(fā)展，以往為了發(fā)展國家經(jīng)濟，大量開采資源和能源，導致嚴重破壞能源資源，出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境破壞等問題，現(xiàn)階段已經(jīng)具備比較先進的低碳理論，為了健康持續(xù)發(fā)展國家經(jīng)濟，需要不斷研究低碳理論和技術(shù)。

1低碳制造理論的基本概述

1.1低碳制造理論技術(shù)內(nèi)涵

從本質(zhì)上來說，低碳制造技術(shù)就是以最大化利用資源以及最小消耗能源為依據(jù)的現(xiàn)代制造方式，可以進行低碳生產(chǎn)，并且保證能夠達到相互統(tǒng)一保護生態(tài)環(huán)境和機械生產(chǎn)的作用，實際生產(chǎn)過程中，為了滿足以上目標需要在每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都采取有效的措施，尤其是生產(chǎn)制造、物流運輸、機械生產(chǎn)以及資源利用等階段，以便于能夠達到增加節(jié)能減排作用，提高資源利用率。在傳統(tǒng)機械制造技術(shù)中逐漸發(fā)展形成低碳機械制造技術(shù)，此外還可以有機結(jié)合制造技術(shù)、環(huán)保觀念、降耗技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等，建立低碳制造技術(shù)，從機械制造方面來說，低碳制造技術(shù)具備一定作用，能夠在一定程度上優(yōu)化和改進機械制造技術(shù)。經(jīng)過不斷發(fā)展和進步，已經(jīng)具備先進的低碳制造技術(shù)，存在更加豐富的內(nèi)涵，現(xiàn)階段，主要包括以下幾方面低碳制造技術(shù)。

1）應用清潔能源技術(shù)。

目前，應用清潔能源技術(shù)主要有潮汐發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)技術(shù)、水能技術(shù)、沼氣能技術(shù)、太陽能技術(shù)、風能技術(shù)等，合理利用上述技術(shù)，不但可以降低消耗傳統(tǒng)煤炭、石油能源的產(chǎn)量，還能夠有效降低排放污染的含量，達到保護生態(tài)環(huán)境的目的[1]。

2）低碳設計制造技術(shù)。

低碳設計制造技術(shù)主要基礎就是生產(chǎn)流程、制作設計方法、模型設計等，能夠涉及很多領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，主要包括以下幾方面低碳制造技術(shù)，低碳制造設計數(shù)據(jù)庫、低碳制造設計優(yōu)化模型、低碳制造設計標準、低碳制造設計評價基礎與流程、低碳制造設計方法和原則。

3）低碳制造技術(shù)。

對發(fā)展低碳戰(zhàn)略方面來說，最關(guān)鍵的就是制造技術(shù)，低碳制造技術(shù)是面對實際機械生產(chǎn)的。在現(xiàn)階段低碳制造技術(shù)主要有制造過程低碳技術(shù)、制造工藝低碳化、車間低碳技術(shù)優(yōu)化等，實際應用低碳制造技術(shù)主要就是處理廢棄物、循環(huán)利用廢棄物，處理報廢品、廢棄以及油污[2]。

1.2低碳機械制造體系

低碳機械制造能夠被當做在生產(chǎn)過程和系統(tǒng)資源，釋放二氧化碳的濃度比較低?，F(xiàn)階段，使用產(chǎn)品、物流運輸、資源利用、生產(chǎn)制造等方面應用低碳機械制造技術(shù)。實際生產(chǎn)過程中，依據(jù)相關(guān)方式來提高利用資源的效率，在生產(chǎn)制造、物流運輸進行節(jié)能減排，從而達到機械制造目標。低碳機械制造體系包括原材料的開發(fā)、生產(chǎn)過程低碳能源和低碳化、低碳設計技術(shù)等三方面構(gòu)成。其中由生態(tài)化設計、模塊化設計以及輕量化設計構(gòu)成低碳產(chǎn)品，低碳生產(chǎn)過程由生產(chǎn)管理、加工工藝、加工設備構(gòu)成，原材料和低碳能源包括能源和原材料[3]。

2機械制造中低碳制造技術(shù)的應用

2.1輕量化設計

輕量化設計基本原則實際上就是在具備一定產(chǎn)品使用性能基礎上，保證降低產(chǎn)品重量。輕量化設計是集性能、成本、配套設備、總量的一種綜合設計優(yōu)化方案，輕量化設計主要就是能夠降低產(chǎn)品加工生產(chǎn)過程中材料的消耗，以便于整體增加利用能源的效率，達到有效控制產(chǎn)品碳排放量的目的。輕量化設計在物流運輸工程中降低污染排放以及能源消耗，例如，運輸車尾氣。德國奧迪公司首先合理應用鋼的強度和鋁的輕質(zhì)的特點進行設計，能夠降低車身重量，達到降低設計制造的能源消耗，起到保護環(huán)境的目的[4]

2.2模塊化設計

模塊化設計基本原則實際上就是依據(jù)不同需求來優(yōu)化組合功能模塊。模塊化設計機械產(chǎn)品屬于實用的、前沿的一種設計機械產(chǎn)品方式，現(xiàn)階段，由于不斷發(fā)展綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)在航空航天、機械、軍事、電子等領(lǐng)域廣泛應用低碳制造技術(shù)。模塊化設計核心實際上就是依據(jù)不同系統(tǒng)功能把系統(tǒng)分為不同步模塊，然后優(yōu)化設計組合不同需求模塊，形成不同的產(chǎn)品。機械產(chǎn)品設計的時候會出現(xiàn)一定非功能單元。實際應用生產(chǎn)的時候如果利用相同標準來衡量非功能單元，會在一定程度上浪費能源和資源，極大程度影響產(chǎn)品使用功能。以此衡量優(yōu)化機械產(chǎn)品的時候應用模塊化設計能夠保證在正常產(chǎn)品功能前提下，盡可能降低資源浪費和能源浪費。模塊化劃分機械產(chǎn)品，利用功能模塊來制造機械產(chǎn)品，達到降低成本的目的，以便于及時改變低碳制造技術(shù)問題[5]。

2.3生態(tài)化設計

生態(tài)化設計基本原則實際上就是設計生產(chǎn)產(chǎn)品時，應該充分分析資源循環(huán)再利用和環(huán)境影響的相關(guān)問題。現(xiàn)階段，國內(nèi)不斷發(fā)展綠色生態(tài)文明，已經(jīng)廣泛應用生態(tài)化設計。在設計產(chǎn)品的時候，不可以僅僅考慮片面利益，也應該分析環(huán)境影響。在選擇設計原材料的時候，應該充分了解、使用綠色環(huán)保、可降解、可再生的材料。此外，也要增加利用效率和降低環(huán)境污染。生態(tài)設計中應該包括廢物利用和回收，盡可能重新制造能夠被翻新、降解的產(chǎn)品。生態(tài)化設計可以降低產(chǎn)品報廢、生產(chǎn)以后環(huán)境污染問題，具備一定應用價值。

參考文獻

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[3]李大涌.機械制造中的低碳制造理論與技術(shù)應用[J].黑龍江科技信息,2014(17):41.

[4]王琴,王天宇.機械制造中的低碳制造理論與技術(shù)[J].農(nóng)家科技（下旬刊）,2014(11):228.

篇8

1.1綠色制造技術(shù)的內(nèi)容

綠色處理。綠色處理，即對機械制造過程中產(chǎn)生的廢氣、廢液等廢棄物運用一定的設備進行處理或回收利用，從而實現(xiàn)污染物質(zhì)向無污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

1.2綠色制造工藝的技術(shù)基本類型

1.2.1降低能耗工藝技術(shù)。降低能耗工藝技術(shù)是機械制造過程所采用的綠色制造工藝技術(shù)之一。它主要是通過減磨和采取低能耗的施工手段等技術(shù)手段，來實現(xiàn)能量損耗降低和加工水平提升的目的。機械制造的過程需要消耗大量的能量，而通過原材料或能源所產(chǎn)生的能力，只有一部分被轉(zhuǎn)化為有用能量，另一部分則被直接消耗或浪費掉能量。例如，在摩擦過程中，會損失一定的能量，這些能量很可能會對機械制造工藝造成一定的影響，降低加工工藝的可靠性。

1.2.2節(jié)約型工藝技術(shù)。節(jié)約強調(diào)的是對原料及能源的節(jié)約。其主要是通過適度簡化生產(chǎn)工藝來實現(xiàn)的。一方面，從設計角度，在設計產(chǎn)品時，通過精密的計算合理確定零件的重量和數(shù)量，從而提升對原材料的利用率。在工藝上能通過采用新的刀具，增強刀具的使用壽命以及降低刀具使用的能耗。采用干式加工技術(shù)，實現(xiàn)資源的節(jié)約使用，降低對環(huán)境的污染；通過運用先進的制造技術(shù)實現(xiàn)對毛坯的預先優(yōu)化處理，盡可能減少制造過程對原材料的消耗。

1.2.3環(huán)境保護型工藝技術(shù)。環(huán)境保護型工藝技術(shù)是利用工藝技術(shù)，減少或消除制備過程中產(chǎn)生的對環(huán)境有污染的物質(zhì)。該工藝技術(shù)是保護生態(tài)環(huán)境最直接、最有效的方法。在加工過程中將所需的要素輸入系統(tǒng)時，系統(tǒng)默認將和產(chǎn)品生產(chǎn)無關(guān)的物料進行輸出。通過該技術(shù)可以實現(xiàn)對機械生產(chǎn)末端無關(guān)物料的處理，從而減少廢液、廢氣對環(huán)境造成的污染。

1.3綠色機械制造工藝技術(shù)的重要意義

隨著資源節(jié)約型社會的提出以及全國各地節(jié)能環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟工作的大力開展，綠色理念、低碳理念已經(jīng)深入人心，這為我國建設資源節(jié)約型社會、友好社會創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。作為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，制造業(yè)也順應這一趨勢，積極推進工藝技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。在傳統(tǒng)制造業(yè)中，由于長期未考慮環(huán)境和資源浪費的問題，使得生產(chǎn)過程產(chǎn)生了許多廢氣、廢水，不僅資源沒有得到充分的利用，更對環(huán)境造成了嚴重的污染。隨著綠色機械制造工藝的提出和應用，傳統(tǒng)的加工模式正逐漸向清潔生產(chǎn)以及廢棄物循環(huán)利用的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。如今，社會需要的產(chǎn)品是高質(zhì)量、低能耗的產(chǎn)品。因此，只有運用綠色機械制造工藝技術(shù)，充分考慮資源的利用和環(huán)境保護等相關(guān)因素，才能使資源得到優(yōu)化配置和合理利用，實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的雙豐收。

2綠色制造技術(shù)在機械制造過程中的應用

2.1在產(chǎn)品設計中采用綠色設計結(jié)構(gòu)

機械產(chǎn)品的綠色設計結(jié)構(gòu)是在設計機械產(chǎn)品的時候就充分考慮機械對環(huán)境的影響以及對社會的作用，然后對機械產(chǎn)品的質(zhì)量、壽命進行控制，設計出質(zhì)量優(yōu)等、使用壽命長、環(huán)境影響小的機械結(jié)構(gòu)。最好的設計是機械能夠循環(huán)使用，且生產(chǎn)產(chǎn)品時能夠盡可能地減少產(chǎn)品的生產(chǎn)時間。

2.2選用低毒、無污染綠色原材料

綠色機械的首要條件是其制造機械的材料必須是綠色的。如今，材料科學經(jīng)過幾十年的飛速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)到了一個新的高度。很多以前使用的嚴重污染環(huán)境的材料，現(xiàn)在大多都有了環(huán)境污染小甚至無污染的材料替代，這就為綠色機械提供了新的發(fā)展基礎。企業(yè)在發(fā)展過程中，不能一味地注重經(jīng)濟效益，而不注重環(huán)境的保護。應該在生產(chǎn)過程中使用低毒無污染的材料，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

2.3采用綠色機械制造技術(shù)和工藝

在使用綠色材料制造機械的同時，我們應該改進原有的生產(chǎn)工藝，將過去高耗能、高污染的工藝進行改良和替換，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。對于那些已經(jīng)有新的工藝替代的產(chǎn)品，應該堅決采用新工藝，淘汰舊的低效率、高污染的工藝。這樣在產(chǎn)品制造過程中最大限度地減少環(huán)境污染，降低能耗和原材料損耗。現(xiàn)在廣泛使用的大量的綠色制造的新工藝，從其實現(xiàn)綠色的途徑不同可以分為如下三類：

（1）降低能耗型綠色工藝。在機械制造過程中通過降級能源的消耗實現(xiàn)綠色制造的工藝；

（2）降低原材料消耗的工藝。將生產(chǎn)工藝進行改良，縮短工藝流程，改用新型的原材料等方式來降低原料消耗；

（3）降低污染的工藝。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進行回收再利用，減少對環(huán)境的污染。

2.4采用綠色的機械產(chǎn)品包裝技術(shù)

最終產(chǎn)品的包裝應該摒棄華而不實的包裝，采用能夠回收再利用的包裝或者對環(huán)境污染的綠色包裝技術(shù)。除了包裝采用綠色包裝外，還應該考慮包裝的生產(chǎn)成本，將包裝的成本降至最低。現(xiàn)今使用較多的包裝材料有木板、紙箱、泡沫塑料、氣泡墊等。這些包裝材料都屬于不可再生資源，且有些材料降解緩慢，會對環(huán)境產(chǎn)生很大的污染。因此，應該開發(fā)出一種無污染的能循環(huán)使用的包裝材料。

2.5采用綠色的機械產(chǎn)品回收技術(shù)

綠色結(jié)構(gòu)設計中，設計環(huán)節(jié)就考慮廢棄的產(chǎn)品的回收利用，避免報廢的產(chǎn)品對環(huán)境造成的污染。這就要求采用綠色技術(shù)對報廢的產(chǎn)品進行最大程度的回收利用。這樣不但減少了污染，還能節(jié)約原料，進而節(jié)約了生產(chǎn)成本，產(chǎn)生非常良好的社會效益和經(jīng)濟效益。在這其中，企業(yè)應該重視回收那些有毒有害的零部件，使之再利用，做到無污染處理。

3推進綠色制造技術(shù)路徑的思考

由于發(fā)達國家不斷加大對環(huán)境的保護力度，使得眾多的高污染企業(yè)轉(zhuǎn)入發(fā)展中國家。這些發(fā)展中國家為了得到一些經(jīng)濟效益，提高本地就業(yè)率，不得不接受這些高污染的企業(yè)進入。這就導致一些地方成了高污染企業(yè)的天堂。我國由于機械制造也仍處在發(fā)展階段，因此在大量外資企業(yè)進入的同時夾雜著為數(shù)不少的高污染企業(yè)。我國應該拋棄這種先污染后治理的發(fā)展方式，拒絕高污染外資企業(yè)對我國的污染轉(zhuǎn)嫁，應該采用綠色制造的理念進行可持續(xù)發(fā)展。

3.1加強綠色制造技術(shù)研發(fā)進行技術(shù)創(chuàng)新

要將綠色制造的理念落實到機械制造的生產(chǎn)過程中，必須不斷發(fā)展新的技術(shù)，即實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。要在綜合考量社會發(fā)展需求、當前經(jīng)濟狀況、現(xiàn)今行業(yè)生態(tài)狀況等因素后，結(jié)合影響綠色機械制造工藝的機械產(chǎn)品性能、壽命、環(huán)保等幾個重要因素，進行技術(shù)創(chuàng)新。具體要求要做到如下五個方面：

（1）廢棄物回收利用的技術(shù)創(chuàng)新。將廢棄物無公害化處理，最好是回收再利用；

（2）干式生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新。在舊的生產(chǎn)工藝中，由于使用冷卻液，產(chǎn)生了大量的廢液排放。新的工藝不適用冷卻液，且簡化了生產(chǎn)工藝，從而降低了生產(chǎn)成本；

（3）虛擬制造技術(shù)的創(chuàng)新。在實際生產(chǎn)中，大批量生產(chǎn)前生產(chǎn)一些工藝樣品，以發(fā)現(xiàn)其中的缺陷。若用虛擬制造技術(shù)，不用實際進行生產(chǎn)，這樣降低了原料損耗，降低了生產(chǎn)成本；

（4）工藝模擬技術(shù)的創(chuàng)新。通過該技術(shù)能夠調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，優(yōu)化工藝條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量；

（5）凈成形技術(shù)的創(chuàng)新。這種技術(shù)能夠降低毛坯制造時的能耗和原材料損耗，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，從而降低了成本。

3.2建立綠色生產(chǎn)監(jiān)督體系，完善綠色監(jiān)督機制

良好的機械綠色生產(chǎn)，離不開強有力的監(jiān)督。這些監(jiān)督包括企業(yè)內(nèi)部自我監(jiān)督、企業(yè)之間互相監(jiān)督、政府職能部門監(jiān)督、公眾監(jiān)督等。通過這些監(jiān)督方式對企業(yè)生產(chǎn)前、生產(chǎn)中、生產(chǎn)后進行監(jiān)督。在對綠色生產(chǎn)進行監(jiān)督時，應該盡可能地讓公眾參與進來，實現(xiàn)全民廣泛監(jiān)督，這樣能對由政府部門主導的法律強制性的監(jiān)督起到很好的補充作用。

3.3創(chuàng)新綠色制造技術(shù)激勵機制，提升企業(yè)綠色制造的動力

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關(guān)鍵詞：機械制造；綠色制造技術(shù)；應用

1概述

我國機械制造業(yè)在近年來得到了較快的發(fā)展，也取得了一定的成就，已經(jīng)成為了我國支柱性產(chǎn)業(yè)之一，但機械制造業(yè)也是用水用電大戶，會排出大量的工業(yè)廢水、廢氣、廢物，一直以來都存在著低效率、高消耗的問題。據(jù)統(tǒng)計，我國機械制造業(yè)每年都會產(chǎn)生數(shù)以億噸計的工業(yè)廢水、廢氣、廢物，造成了嚴重的污染，也消耗掉了大量的寶貴資源。在這種情況下，社會各界都亟盼在機械制造過程廣泛應用綠色制造技術(shù)，為節(jié)能減排、營造和諧社會做出貢獻。文章就機械制造過程綠色制造技術(shù)應用進行探討。

2綠色制造技術(shù)概述

綠色制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎之上發(fā)展起來的，采用新型節(jié)能材料和先進制造技術(shù)來進行制造生產(chǎn)，使得制造出來的產(chǎn)品對環(huán)境污染小、成本低、質(zhì)量高。

2.1綠色工藝

綠色制造的重要一環(huán)就是綠色工藝，清潔生產(chǎn)與綠色工藝緊密相關(guān)、密不可分；綠色工藝是指那些既能夠降低環(huán)境影響，又能夠保障產(chǎn)品質(zhì)量的機械制造工藝技術(shù)；通常而言，綠色工藝有以下一些實現(xiàn)途徑：（1）基于環(huán)境負荷的相對尺度來確定其影響自然資源、人體健康、生物多樣性程度的評價；（2）對廢物排放、自然資源利用，以及水體、土壤、空氣可能造成影響的環(huán)境評價；（3）通過對原有設備和原有工藝機械改善來達到改變產(chǎn)品制造技術(shù)或者生產(chǎn)工藝的效果，將生態(tài)損壞、原材料消耗量、健康與安全風險、能源消耗、廢物生量降低到最低程度。（4）將原材料、過渡產(chǎn)品在工藝過程中實現(xiàn)循環(huán)利用。

2.2綠色材料

綠色材料也被稱為生態(tài)材料，是指在機械制造產(chǎn)品生產(chǎn)過程中選用那些對環(huán)境無害、無毒、噪聲小、能耗低的材料，或者有一定的危害性，但是在應用一些相應措施之后就可消除或者減少的材料，具有較佳的環(huán)境兼容性。

2.3綠色包裝

綠色包裝指機械制造產(chǎn)品所采用的包裝工藝、包裝材料都務必要滿足節(jié)能減排的要求。既要考慮到包裝材料的可回收性、可降解性、成本，又要考慮到機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)良、包裝精美。在機械制造產(chǎn)品的包裝階段，要盡量選擇節(jié)能環(huán)保、循環(huán)利用率高、耐用性強的高科技綠色材料，例如可以選擇符合“3R1D”原則、可以自行降解、并且可多次循環(huán)利用的綠色包裝材料。

3綠色制造技術(shù)在機械制造過程中的應用

3.1鑄鍛焊工藝綠色化

美國作為消失模鑄造技術(shù)的發(fā)源，率先并領(lǐng)跑消失模鑄造應用于工業(yè)生產(chǎn)，其產(chǎn)量己占世界產(chǎn)量的50%以上。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，鋁合金和黑色合金鑄件的技術(shù)被美國、日本等發(fā)達國家發(fā)展的非常成熟了，并且己進入大批量生階段。中國有26000多家鑄造企業(yè)，消失模鑄造企業(yè)僅100多家，中國鑄件年產(chǎn)量己達2400多萬t，消失模鑄造產(chǎn)量僅僅20多萬t。我國一汽輕型發(fā)動機用消失模鑄造法生產(chǎn)的鋁合金進氣管，毛坯重由原來金屬的3.39kg減少到2.84kg，機加工量減少30%，而且模具壽命提高了10倍。傳統(tǒng)的鉛錫焊料由于污染、抗蠕變性能差，已經(jīng)完全不能滿足電子工業(yè)對其可靠性、環(huán)境性能的要求。

3.2切削加工工藝綠色化

德國制造的加工中心中將有5%用氣冷與性涂層刀具相結(jié)合來取代澆注式冷卻。但采用油基磨削液有一個缺點，那就是在加工過程中會產(chǎn)生煙霧，使工作環(huán)境發(fā)生變化而不利于生產(chǎn)，而且過多的使用磨削液會造成成本的增加。在各種加工方式中，其資源的使用量及污染量居于前列，要改善這種情況，可以采用干凍磨削方式來加工。針對單件小批量零件需求，德國開發(fā)出數(shù)控干切削加工鑄型，用于零件制造。同時，在機床切削加工過程，切削液的使用、存貯、采購都需要專門的物流系統(tǒng)和技術(shù)，會消耗掉10％-15％的加工成本，而若不能正確處理和使用切削液，那么必將會污染環(huán)境，危害到操作人員的身心健康，針對這種情況，可以將原來那種有害健康、高污染、高成本的濕切削過程用微量（MQL）技術(shù)、干切削技術(shù)來代替，進一步促進機械制造業(yè)的“綠色”。

3.3深孔鉆削工藝綠色化

亞干式加工是控制環(huán)境污染源頭的一項綠色制造工藝，它的優(yōu)點是在切削的過程中沒有污染，省去使用切削液造成的一切費用開支，大大的控制住了生產(chǎn)的成本。相對傳統(tǒng)（濕式）深孔鉆削中大量使用切削液進行冷卻、、排屑，造成環(huán)境污染和成本增加的問題，在整個制造過程中做到對環(huán)境的污染最小和對資源的利用率最高。濕式深孔鉆削中的切削力比亞干式深孔鉆削中的切削力略小，濕式深孔鉆削的刀具磨損和加工表面粗糙度值與亞干式深孔鉆削的差不多，能夠獲得比較好的刀具耐用度和內(nèi)孔表面質(zhì)量。亞干式深孔鉆削中切削液顆粒容易進入刀具與已加工面的接觸區(qū)，及冷卻效果良好，切削區(qū)溫度較低，后刀面與已加工表面不易枯接，使兩者之間的摩擦減小從而使已加工表面的粗糙度減小。

3.4綠色生態(tài)機床的應用

綠色生態(tài)機床是綠色機械制造技術(shù)的最新應用，它提出了一種全新的節(jié)能減排理念：降低使用機床時的能源消耗，并且減少機床的量，節(jié)省材料。據(jù)統(tǒng)計，為了確保機床的剛度，不得不占用80％的機床重量，而只有不到20%的機床重量用于對機床運動學進行滿足。針對這種情況，應該從新材料、新結(jié)構(gòu)兩個方面來優(yōu)化機床結(jié)構(gòu)，降低機床的質(zhì)量。新材料是指在機床制造材料中采用復合材料、陶瓷、人造花崗石（樹脂混凝土）、碳素纖維等新材料，而新結(jié)構(gòu)是指可以采用箱中箱結(jié)構(gòu)機床、聯(lián)機床等新型結(jié)構(gòu)機床，能夠讓其具有熱穩(wěn)定性好、抗振性強、阻尼系數(shù)大等顯著的優(yōu)點。此外，要以產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和先進技術(shù)為手段，以環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高效為目標，以機械制造產(chǎn)品的全壽命周期設計管理為指導來開展廢舊機床的再制造項目，充分回收利用廢舊機床，這樣一來，能夠節(jié)約70％以上的材料，能夠節(jié)約60％的能源消耗，生產(chǎn)成本僅為新品的50％左右。

作者:田煒 單位:呼倫貝爾學院

參考文獻:

[1]李聰波，王秋蓮，劉飛，等.基于可拓理論的綠色制造實施方案設計[J].中國機械工程，2010，21（01）：120-124.

篇10

關(guān)鍵詞：機械制造過程；綠色制造技術(shù)；概念和特點；應用

近些年中，我國的生態(tài)環(huán)境嚴重惡化，各種資源和能源被大量消耗。因此，國家提出了科學發(fā)展觀，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，希望從各個方面入手，提高我國生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量和水平，保障好生態(tài)安全。其中，在機械制造行業(yè)中，綠色制造技術(shù)就是一個有效的新型應用方式，對于促進我國機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，充分的保障生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量和水平發(fā)揮出了重要的作用。因此，我們需要對于綠色制造技術(shù)的概念和特點、綠色制造技術(shù)在機械制造過程中的應用問題進行全面的研究和分析，一方面使得應用這些新型技術(shù)的企業(yè)提高生產(chǎn)的質(zhì)量和水平，實現(xiàn)應有的經(jīng)濟效益和社會價值；另一方面可以提升機械制造行業(yè)的質(zhì)量，使其具有巨大的市場發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1綠色制造技術(shù)的概念和特點

1.1綠色制造技術(shù)的概念

綠色制造技術(shù)，又稱環(huán)境意識制造或者面向環(huán)境制造。這項技術(shù)在保障產(chǎn)品質(zhì)量、功能、成本的前提下，對于制造的產(chǎn)品從設計階段、制造階段、使用階段到最終的報廢階段進行優(yōu)化處理，沒有對于周邊的環(huán)境造成嚴重的污染，保障了生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量和安全，充分的提高了資源和能源應用的質(zhì)量和效率，使得機械制造的企業(yè)實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益和社會價值。

1.2綠色制造技術(shù)的特點

綠色制造技術(shù)主要有四個方面的特點。第一，應用綠色環(huán)保的材料。機械制造行業(yè)企業(yè)通過在生產(chǎn)中大量的應用綠色無污染的材料進行產(chǎn)品的制造，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和安全程度。這些材料往往還具有可以進行循環(huán)應用或者是回收應用的特點，可以有效的降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的效率和在市場中的經(jīng)濟效益，最終完成企業(yè)的價值。第二，進行科學綠色的設計。綠色制造技術(shù)綜合性的考慮到產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量、安全、產(chǎn)品的使用壽命、對于環(huán)境可能造成的污染等等因素來進行產(chǎn)品的設計工作，使得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能得到完善，產(chǎn)品的價值得到提升。第三，應用有效的綠色工藝。綠色制造技術(shù)充分的考慮到產(chǎn)品生產(chǎn)中資源應用效率的提高，對于周邊環(huán)境具有較小的污染，充分保障機械產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和水平，因此應用了眾多新型科學的綠色工藝。第四，進行有效的綠色處理。綠色處理主要從兩個方面進行體現(xiàn)。一方面應用科學方式提高了綠色產(chǎn)品報廢的質(zhì)量和水平，使其對周邊環(huán)境的污染程度降到最低，另一方面對于報廢產(chǎn)品中有效的資源可以進行回收應用，使得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能得到全面提高，充分使得綠色處理工藝的作用得到有效應用。

2綠色制造技術(shù)在機械制造過程中的應用

2.1合理的應用綠色材料

機械制造過程隨著科學技術(shù)水平的提高呈現(xiàn)出來融合性的特點。因此，綠色材料需要有效的與眾多的技術(shù)方式進行融合應用，一方面提高生產(chǎn)的質(zhì)量和水平，另一方面使得生產(chǎn)過程對于環(huán)境污染程度達到最低，提高了生產(chǎn)的水平。比如：在自動化技術(shù)方式的應用下，一些綠化、環(huán)保類型的材料被有效的加工應用，通過自動化技術(shù)的各個單元，最終完成產(chǎn)品的生產(chǎn)，降低其對于環(huán)境的污染，同時提高了生產(chǎn)的質(zhì)量和可控制性。如：自動化技術(shù)中的控制單元，其主要的作用是對于機械制造的整個流程、尤其是應用的綠色材料進行自動化的監(jiān)督與控制。其主要的部件有：管理與控制機械，對于整個機械運行系統(tǒng)進行有效監(jiān)督、管理、協(xié)調(diào)、檢測。機械制造系統(tǒng)的作用單元主要是對于系統(tǒng)和應用的綠色材料進行有效的定位、對于能量進行有效的施加；而傳感單元，其主要的作用是對于系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、尤其是應用綠色材料的信息進行有效檢測與實時監(jiān)控，最終保障系統(tǒng)達到最佳的運行狀態(tài)；定制單元主要應用的意義在于對傳感數(shù)據(jù)信息進行有效的研究與分析，并且最終制定出一系列的動作信號，對于其它方面的運行進行指導。因此，定制單元是機械自動化技術(shù)應用的核心單元。而程序單元應用的意義在于對機械自動化系統(tǒng)中的綠色材料進行有效性的工作判斷，并且將判斷的結(jié)果傳遞給定制單元，最終使得綠色材料應用的質(zhì)量和水平獲得較大提高。

2.2進行綠色設計工作的實施

虛擬化技術(shù)方式進行有效的應用，可以提升綠色設計工作的質(zhì)量和水平。具體來講，科學化的模型，有效仿真技術(shù)應用可以進行綠色制造技術(shù)應用方式的模擬。比如：建模系統(tǒng)、仿真技術(shù)、人工智能等進行有效的融合形成了新型的綜合技術(shù)，我們在通過對于綜合技術(shù)與系統(tǒng)仿真的應用，就可以對于綠色制造技術(shù)設計中的問題或者是可能存在的問題進行解決，使得產(chǎn)品的研發(fā)周期得到縮短，機械制造業(yè)的市場競爭力得到提高，使得生產(chǎn)出的綠色產(chǎn)品降低了對于周邊環(huán)境污染的程度，同時還可以進行產(chǎn)品資源的有效回收應用，使得其有關(guān)的企業(yè)在市場中的影響力得到擴大，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會價值。

2.3生產(chǎn)工藝的綠色化

機械制造系統(tǒng)的集成化方式可以使得綠色制造技術(shù)生產(chǎn)工藝得到充分發(fā)揮，使得產(chǎn)品具有綠色結(jié)構(gòu)和綠色工藝特點。比如：將微電子技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)技術(shù)、計算機輔助設計技術(shù)和綠色制造技術(shù)在機械制造系統(tǒng)中進行有效的集成，并且對于網(wǎng)絡信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫進行應用，使得系統(tǒng)自動化結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化重組，使得自動化系統(tǒng)的流程得到重新整合，對于其系統(tǒng)各個元素進行集中性統(tǒng)一，使得具有自動化和綠色環(huán)保特點的機械制造行業(yè)獲得性能上的全面提高，使得新型的綠色環(huán)保材料被有效應用。從最終應用的效果來講，集成化的機械制造自動化系統(tǒng)有利于降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的品質(zhì)與質(zhì)量，可以對生產(chǎn)中的廢棄物進行有效的回收應用，最終使得機械制造行業(yè)的整體能力得到提升，對于生產(chǎn)中造成的環(huán)境污染問題進行了有效控制。

2.4綠色化處理方式的應用

綠色化處理方式的應用，使得綠色制造技術(shù)的質(zhì)量和能力獲得提高，最終使得機械制造過程提高了效率和經(jīng)濟效益，使得生產(chǎn)的產(chǎn)品具有良好的市場價值。具體來講，綠色化處理方式主要通過兩種方式來完成。第一，進行包裝的綠色化。包裝的綠色化指的是將生產(chǎn)出的機械產(chǎn)品進行安全包裝，在自然的環(huán)境中不會出現(xiàn)任何污染問題。同時，包裝所應用的材料可以在自然環(huán)境下進行有效的降解、回收進行反復的應用，極大降低了產(chǎn)品的成本，保護了周邊的環(huán)境。第二，進行產(chǎn)品的有效回收應用。具體來講，在進行產(chǎn)品設計和進行生產(chǎn)中需要有效的應用好綠色制造技術(shù)對于產(chǎn)品零部件和產(chǎn)品材料回收應用價值的大小進行評估。在產(chǎn)品報廢階段進行處理時需要混合性考慮到產(chǎn)品對于環(huán)境污染的大小，需要用合理化方式進行處理，對于有應用價值的原料進行回收，有效的提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會價值，節(jié)省了一些原材料的成本，保護了周邊環(huán)境的安全和質(zhì)量，有利于人們的身體健康。

3結(jié)語

對于機械制造過程中綠色制造技術(shù)應用問題進行研究和分析，有利于機械制造企業(yè)有效的將綠色制造技術(shù)和其它先進的技術(shù)方式進行融合應用，一方面全面提高了生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，保障了生產(chǎn)的安全；另一方面可以對于綠色環(huán)保類型的材料進行充分應用，降低了對于周邊環(huán)境污染的程度，實現(xiàn)了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會價值。

作者:任輝 魯鴻強 單位:貴州大學機械工程學院