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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇海洋工程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
1.2教師隊伍需要鍛煉隨著全日制專業學位研究生招生規模的迅速擴大,勢必要求導師隊伍不斷壯大和發展,目前導師隊伍中有企業實踐經驗的人數甚少,同時,導師觀念誤區,由于學制原因,導師不太愿意招收全日制專業學位研究生,在培養過程中以學術型的形式進行指導[2]。
1.3管理制度缺乏一方面,學校面對全日制專業學位學生的管理,從國家層面尋求不到具體指導文件,僅有一些臨時性的文件;另一方面,學校對專業學位學生的管理模式還在探索,從學術型和在職碩士的模式中尋找新的管理方式。
1.4實踐環節落實有困難全日制專業學位培養方案中要求學生有半年左右的企業實習,從目前的培養情況來看,學生企業實習環節仍舊很難落實。一方面,學生要在兩年內完成學業,實習過程除了完成實踐工作還得進行論文寫作,強度比較大;另一方面,船舶相關企業訂單比較多,安排學生長期在企業實習比較為難,學生實習過程必須安排一名企業導師指導,有時還會牽涉更多員工,一般來說,企業不太愿意接受學生實習,學生學習后基本不會留在實習單位就業,從企業用人角度來講,他們更愿意要有就業意向的學生進行實習。
2培養模式的探索和思考
2.1加強招生宣傳力度經過兩年的培養探索,哈爾濱工程大學船舶工程學院改變招生策略,從2012年開始,學院加大招生宣傳,組織學院各研究所導師團隊面向所有學生進行招生宣傳,側重向學生講解專業學位研究生的發展趨勢,從觀念上改變學生的看法。
2.2優化課程設置在課程設置方面,學院新開設多門船舶與海洋工程專業領域的應用課程,并在船舶設計、流體、結構方向各新增一門專業技術課程。聘請校外企事業單位專家來校為學生講課。在教學方法上,以學生為本,以職業導向為本,注重培養學生研究實踐問題的意識和解決實際問題的能力。
2.3建立健全校內外“雙導師”隊伍建設學院從2008年開始,要求青年教師必須進行至少半年的企業實踐培訓,同時,學院每年在相關船舶、海工企業聘請具有豐富實踐經驗的高工來校擔任校外指導教師,學院還定期和企業通過進修、培訓的方式進行合作,增強校企聯合。學院目前所有青年教師均完成了一輪企業實訓環節,每年有十名左右的企業高工被聘為全日制專業學位企業指導教師。
2.4實踐基地建設在學校已有實習基地的基礎上,進行了工程實踐中心建設。與工程實踐中心在人才培養、科研成果推廣應用等方面本著平等互利、優勢互補的原則,在乙方建設甲方的工程實踐教育中心。目前已經與13個造船企業和研究所簽訂了船舶與海洋工程專業實習基地協議,并形成了良好的運行模式。其中與中國船舶及海洋工程設計研究院、江蘇熔盛重工有限公司共建兩個國家級工程實踐教育中心。
(1)提高產品質量和產量。加強設備管理是提高質量、產量的重要手段。要時刻關注新設備、新技術的開展,引進先進設備,應用先進技術,不斷創新,確保設備有良好的運轉狀態,保持較高的設備利用率和完好率,減少設備故障發生,創造更大的經濟效益,注重設備的更新改造,提升設備性能,延長設備壽命,從而達到提高效益的目的。
(2)提高勞動生產率關鍵是要提高設備的生產效率。企業內部要從設備上下功夫,引進自動化水平高的設備,減少操作人員投入,減少設備故障時間。
(3)降低配件降低能源消耗是降低設備使用成本的關鍵。除了關注設備購置一次性成本的投入,更應注重設備全生命周期的管理。很多情況下,企業關注的是設備購置一次性發生的費用,會進行比較分析論證,如進口設備與國產設備的選擇,而往往忽視設備從使用到報廢全過程所發生的費用,進口設備一次性投入高,后期使用成本可能很低,國產設備一次性投入低,后期可能故障、配件損壞頻繁,造成實際發生的成本往往高于進口設備。設備在使用中一方面消耗配件,一方面消耗能源,加強設備管理,提高設備運轉效率,正確操作,定期維護,才能確保以最少的配件消耗和能源消耗產生最大的效益。做好設備配件管理也是重要的環節,合理的配件存貯,可以減少資金積壓,使資金更好地流動起來,提升資金價值。
2海洋工程建造企業設備的特點
作為海洋工程企業,所需要的生產設備較為復雜,涉及焊接、起重、運輸、鋼材加工、噴涂等眾多領域,設備技術復雜,特別是設備技術日新月異的發展,新技術、新材料、新工藝的引進,所需要的專業人員隨之增多,管理難度大。海洋工程的建造,從生產工藝流程上,需要鋼材的預處理、切割、焊接、焊后處理,鋼結構的噴涂防腐、起重吊裝、運輸,管線加工、焊接、試壓、保溫,電氣儀表施工,質量檢驗等,以及為上述工藝配備的能源動力系統,包括鍋爐、二氧化碳、氧氣汽化器、空氣壓縮機、變配電站等,從生產布局上,包括結構車間、噴涂車間、制管車間、組塊配套車間等。結構車間作為鋼材直接加工車間,是建造海洋采油平臺最基本的車間,包括鋼材預處理生產線、數控板材切割機、H型鋼切割機、焊機、橋式起重機等生產設備,特別是鋼材預處理生產線、數控板材切割機、H型鋼切割機等設備對于車間的正常運行十分重要,任何一點問題都可能造成停產,直接影響公司生產運行。噴涂車間是進行鋼結構防腐噴涂的場所,對于空氣溫濕度、油漆安全性要求很高,而且對于大氣環境污染控制有很高要求,氣溫低、濕度大,則油漆干燥慢,影響施工進度;要獲得溫度高、濕度低環境,則需要專業施工設備,如空氣加熱機組、除濕機等,增加了生產成本和管理難度。車間油漆濃度是安全管理必須控制的指標,必須實時監測,否則可能造成濃度超標,后果嚴重,車間排放的氣體必須經過嚴格的空氣處理,否則將污染周圍環境,空氣處理機組必不可少。組塊配套車間主要進行采油平臺管線切割、焊接、試壓等,各種焊接工裝設備、機加工設備眾多,高效的管線切割設備是此車間生產的最重要的環節,利用車間有限的空間,合理地進行生產布局,生產流程規劃和設備配置是保證完成各采油平臺項目施工進度的關鍵。制管車間作為生產制造導管架的主戰場,其設備的重要性則更為突出,該車間包括鋼板的卷制、焊接、切割,導管接長等,由于導管架將會矗立在海中,承受重力、洋流沖擊的復雜環境,其鋼板均比較厚,且材質特殊,板材卷制采用卷板機,同一導管架采用多種不同厚度的鋼板,這就需要多種規格的卷板機與之匹配,而有限的車間空間及成本控制,不得不以最少的卷板機配置數量,完成最大的卷管任務,而現實中,基本上一種規格卷板機只配備一臺,然而任何一臺出現故障將直接造成導管架生產滯后。
3海洋工程企業設備管理的難點和存在的問題
(1)制度相對完善,但執行欠缺。設備管理制度從公司級到車間級建立相對較為完善,制度的建立也比較貼合公司現狀及管理實際情況,但在執行過程中,均存在一定的問題,特別是操作類制度的執行不利,直接影響設備的正常運轉和維護保養,嚴重將造成停產或事故發生。
(2)弱化設備管理,重視生產施工。設備雖然是公司生產的基礎,但是大部分情況,為了忙生產、趕進度,難以按照規定進行設備維護保養,使設備處于超負荷運轉狀態。個別人員違規操作、私自改變設備狀態,意識淡薄,存在僥幸心理。
(3)人員專業性不強,崗位流動大。設備管理人員缺少專業性、針對性的培訓,管理知識不足,設備操作人員文化水平參差不齊,特別對進口設備,英文資料的查閱也是難點之一,操作人員雖然經過培訓,但人員崗位流動大,造成已熟悉操作的人員流失。
(4)新技術新工藝引進欠缺。公司各級人員精力基本上放在現有設備的管理和使用,對行業新技術、新工藝的了解不足,造成有些工藝環節施工設備落后,一定程度上造成了能源浪費,施工效率低,成本增加,難以適應如今高速發展的技術革新。
4改進措施和建議
(1)不斷完善制度建設,持續改進,努力提高操作人員制度執行意識,并注重考核分析,加強現場檢查落實,完善獎懲措施,獎罰分明,逐步引導操作人員的重視程度和執行力,互相監督,充分發揮各級人員的積極性和主動性。
(2)加強設備管理重要性的宣貫,引用各方面事故案例,提高各級管理人員重視程度,完善獎勵機制,提高員工責任心,使設備能夠高效合理地應用到實際生產中,最大程度發揮設備的效率,同時減少各種故障和隱患。
2管理思路
根據項目中分包質量管理中易出現的問題以及結合在本人參與過的多個項目的質量管理工作的經驗,對分承包方的質量管理過程總結出以下管理思路:
2.1要強化質量管理體系運行意識
正確看待傳統管理和新管理體系的差異,從工作上正確處理習慣做法和新體系要求之間的矛盾,不能把質量管理體系運行作為負擔,而要把質量管理體系融入日常工作中。
2.2充分發揮基層領導的作用
項目組從項目發展要求出發,高度重視質量管理體系的建立,質量管理制度的制定與完善,但體系的建立和制度的執行需要基層領導(尤其是施工現場的直接管理人員)帶領作業人員來實施。
2.3加強信息的溝通
公司要提供在冊分包隊伍施工能力的信息平臺,強調對經驗的總結和交流,避免犯同樣的錯誤。及時掌握分包隊伍的施工情況。
2.4培訓工作應貫穿于對分包隊伍管理的全過程
培訓不拘形式可以集中培訓,也可以現場演練,培訓內容可以根據施工內容具體而定,不論采取何種形式,任何內容的培訓,都要講究實效,注重工作能力的考核與評價。不能只重視管理層的培訓,不重視一線操作工人的培訓;只重視對標準的學習,忽視對崗位技能的培訓。
2.5強調對分包隊伍記錄的管理
項目組應及時的把握分包隊伍對記錄的收集和整理。“寫我所做,做我所寫”,是質量管理體系的基本要求,它是對分包隊伍進行了質量管理活動的重要佐證。同時,應要求分包單位建立過程三檢制度,實行并堅持自檢、互檢、交接檢制度。關鍵工程以及有較大的質量風險的作業在開展前,要組織項目技術負責人、質量檢查員、班組長作質量風險分析并在工程中進行跟蹤檢查,并做出較詳細的文字記錄。
2.6強調施工過程中的監督考核力度
監督考核制度不單是質量管理體系上的自我完善體制,更重要的是一種強制管理措施,這是質量管理體系運行的必要手段。要做好考核工作,首先要指定切實可行的考核標準,考核標準要細化,使考核工作做到有理、有據。考核要堅持公正、客觀的原則,根據考核結果進行相應的獎罰,鼓勵先進,處罰違規,也是質量管理體系運行的有力保證。另外對考核結果的兌現是下一次考核的起點,在下一階段的質量管理工作中起承上啟下的作用。在海洋工程項目中對分包商進行監督評估表如表2所示。
2.7建立質量否決制度
對不合格品必須進行返工。不合格品流入下道工序,要追究基層管理人員的責任,情節嚴重或造成嚴重后果的要追究分承包方項目經理的責任;有關責任人員要針對出現不合格品的原因采取必要的糾正和預防措施,在糾正和預防措施沒有落實的情況下,不應對不合格品放行[3]。
1)運動部分原件壽命要大于等于4萬小時:
2)熱耗為12000Btu/kWh~16000Btu/kWh(12660kJ/kwh~6880kJ/kwh);
3)污染物NOX等的排放小于9ppm;
4)安裝與維護要簡單、費用要低廉。
5)與傳統柴油發電機組相比,微型燃氣輪機有很多先進的技術優點:
6)運動部件少,結構緊湊、簡易;質量輕,一般為傳統同功率機組的1/4;
7)可使用多種燃料,如沼氣等,特別是使用天然氣時燃料消耗率、排放率非常低;
8)振動小,噪音低,長壽命,運行費用低;
9)設計相對簡單,備品備件少,成本低;
10)轉速調節方便,故在非經濟負荷運轉時效率也非常高;
11)可實現遠程遙控、診斷;可實現多臺并聯增容。
2微型燃氣輪機開發與應用情況
據相關資料統計,全球的微型燃氣輪機廠家約50多家,主要分布在北美和歐洲地區。國家以美國、英國、瑞典為主,知名企業有Capstone公司、Bowman公司和Ingersoll-Rand公司等,
2.1美國Capstone公司
美國加州的Capstone公司90年代初進行微型燃氣輪機發電機元件研發,1994年研制出了24kW樣機,約兩年后生產了幾十臺進行現場試驗。樣機為單軸、空氣軸承,轉速約96000r/min。整個機組用圓柱形排氣殼包覆,距離10m外噪音能達到60分貝以下。在以天然氣為主燃料時,氧化氮排放能低至9ppm,一氧化碳為25ppm。幾年后進行了30kW樣機現場試驗。此后又逐步推出了60kW發電機組及45kW車用機組等,目前已發展到125kW~250kW規格機組。據記載,歐洲北海某油田的無人平臺上C30為主電站運行良好,一般在8000左右更換空氣/天然氣濾器。
2.2英國Bowman公司
1994年成立的英國Bowman公司位于南安普頓,專門從事微型燃氣輪機發電機研發,設計和制造了高速發電機與調節控制系統。幾年以后逐步投放了45、60、80和200kW機組,下一步將研發500kW機組。Bowman公司微燃機采用了無人職守智能化自動控制技術,可實現自動跟蹤調節頻率,安全運行可靠性高。其中,如選用配置回熱器,可實現發電效率為25%~28%,排煙溫度能達到300℃以下,熱電綜合效率能到到75%。不使用回熱器時發電效率約14%%~16%,排煙溫度為600℃左右。寶曼公司將回熱器增加自動調節功能,以控制空氣回熱交換量適應熱量需求的變化的特殊設計,改進了尾氣利用,提高了效率,其開發的機組已實現單獨運行,多臺并聯聯合運行。
3微型燃氣輪機在海洋平臺上應用可行性
我國海域遼闊,沿海大陸架的石油資源中邊際油田占了相當部分比重。由于無人駐守平臺具有結構簡單、建造安裝周期短、造價低、操作維修工作量少等特點,降低了初期投資及操作費,被證明是一種經濟、高效開發邊際油氣田的主要模式之一。在近期幾個油氣田上應用的無人駐守平臺,由于需要解決電負荷和加熱負荷等問題,在進行方案研究時大多選用海底復合電纜給無人駐守平臺輸送電能,并且在無人平臺上應用電加熱器來防止水化物生成,這樣的方案大大增加了油田開發成本。而根據實際電、熱負荷選取微型燃氣輪機為主電站的無人平臺電站方案為高效、低成本開發邊際油氣田給出了有益探討。下面以某中海油海上油田開發應用BowmanTG80機型為例論述方案可行性。某無人平臺離綜合平臺7km,電能從綜合平臺向該無人平臺供電,其中無人平臺最大工況的電負荷為460kW。該平臺為單層甲板,甲板上放置三臺電加熱器(防止水化物生成,負荷分別為80、80、160kW)、多路閥、電驅動吊機等設備,平臺不設消防泵和應急機。若在該平臺上應用BowmanTG80(透平生產水為80℃,其輸出熱量隨回熱器關閉程度不同在155kW~425kW變動)方案可更改如下:將電加熱器更換為換熱器,電驅動吊機改為柴油驅動吊機,此方案的電負荷大約為124kW(其中包括電伴熱負荷80kW和照明24kW),那么可在平臺上設置3臺BowmanTG80透平(2用1備),取消海底復合電纜。3臺BowmanTG80微型燃氣輪機采辦、安裝、調試服務費用為40萬~50萬美元,而海底復合電纜的費用在200萬美元左右,不考慮電加熱器改為換熱器(一般電加熱器采用進口,而管殼式換熱器國產)、海底電纜導致兩個平臺增加的變壓器等輸配電設備、保險費等相關費用,工程費將降低至少150萬美元。從連續安全操作上,對于高壓多相流加熱,管殼式換熱器要比電加熱器安全得多。并且機組可實現穩定的遠程遙控,維護、保養工作量小,能減少登平臺次數等。綜上,此油田開發的電站方案比選中,微型燃氣輪機方案與常規通過有人平臺通過海底復合電纜給無人平臺供電的方案相比,無論是從濟性還是操作維護工作量等多方面比較,都有很好的優勢。
2.海洋石油工程概論課程改革的必要性
我國海洋深水區域具有豐富的油氣資源,但我國海洋石油工程自主開發能力和實踐經驗僅限于200m水深之內,與國外深水海洋石油工程技術的飛速發展尚有很大距離。我校石油工程、機械工程、安全工程、海洋工程等專業均開設有“海洋石油工程概論”課程,對海洋石油開發工程進行系統的介紹,能夠全面地講述海洋石油從勘探到開發的整個過程。但如今海洋石油開發技術日新月異,目前使用的教材缺乏最前沿的技術介紹,這就要求教師的課堂教學要有更前沿的科普知識。在實驗教學方面,教學設備比較陳舊,實驗學時較少。對于最常用的海洋石油鉆采工具,學生也缺乏直觀的認識。受限于各種因素,我校對于海洋石油工業所需人才的培養還相對緩慢,因此對海洋石油工程概論課程進行教學體系改革迫在眉睫。
3.海洋石油工程概論課程教學體系改革
3.1以前沿知識介紹為主,優化課堂內容
減少枯燥的理論知識講解,增加科普性知識介紹,優化課堂教授內容,構建課程新體系。引導學生自主學習,激發學生對海洋石油工業的熱情,拓寬知識面,提高學生的綜合素質。在教學中滲透海洋石油開發相關技術的發展動態。制作多媒體課件,培養學生獨立思考和解決問題的能力,鼓勵學生參與技術問題的討論,培養學生的創新意識。
3.2以工程培養為本,增加實踐教學比重
在理論教學的基礎上,增加實踐教學環節,增加實驗課時量,動畫演示海洋石油鉆采工藝流程,提高學習的興趣和積極性,在教學中引入科研項目,充分利用現有的科研資源,鼓勵學生參加學校大學生創新計劃項目,通過實際操作鞏固所學的理論知識,培養學生的工程意識。
3.3利用現代化教學手段,開發教學平臺
隨著現代網絡技術的快速發展,充分利用計算機技術、信息技術與網絡資源,直觀的描述實際海洋環境與海洋石油開發的特點,開發與教學內容相匹配的實驗平臺,充實教學內容,增強學生對海洋石油工程概論課程的興趣,加深理解。建立海洋石油裝備模型展廳,以模型展示、多媒體演示及展板介紹等方式對多種主要的海洋石油鉆采、生產、運輸裝備進行展示與介紹。目前已有的海洋石油工程實驗模型與裝備,其中深水防噴器模擬樣機由我校機電工程學院老師自主研制開發。海洋石油開發工程技術是當代石油開發工程技術方面的前沿性技術之一,有著廣闊的應用前景,并且能帶來顯著的經濟效益。海洋油氣開發工程是一門跨學科、跨部門、多領域的技術創新工程,我國海洋石油開發工程領域當務之急就是盡快縮短與國外先進技術之間的差距,使我們的海洋石油開發技術達到或超過國外同類技術水平,也是海洋石油工業與相關工業面臨的機遇與挑戰。
2實施海塘工程管養分離模式分析
國務院相關文件中明確指出,在水利工程水管單位管理人員編制問題上,要將維修養護人員從水管單位中分離出來,組件獨立的維修養護企業。錢塘江海塘經過了好幾年的管養分離,可以看出其是一項較為復雜的工作,需要分清步驟,逐漸的實現管養分離目標。首先,在水管單位,要從內部開始實現維修養護部門與管理部門、人員以及經費等的分離,將海塘工程維修養護技術人員從水管單位中分離,并將這些專業性強、業務水平高的人員集中起來,組建獨立的海塘養護企業,負責海塘工程的維修養護工作。維修養護的經費需要根據養護程度以及工作量進行確定,根據工作崗位的不同制定不同的薪酬標準。其次,將組建的海塘養護企業從水管單位匯總正是脫離出來,但其主要工作仍然是海塘的養護工作。最后,當維修養護資金到位后,將維修養護企業與水管單位徹底的分離。海塘工程維修養護工作需要有水管單位通過招標,選擇最佳的養護企業,促進海塘工程維修養護管理向著市場化、社會化的方向發展。
3目前海塘工程維修養護工作中急需解決的問題
經過幾年的海塘工程維修養護管養分離模式實踐,取得了一定的成績,但同時也發現了一些問題,對海塘維修養護工作產生了一定的影響。目前,海塘工程維修養護管理急需解決的問題包括以下幾個方面:
3.1海塘工程維修養護人員素質問題
大部分海塘維修養護企業中對于管理隊伍的建設方面沒有足夠的重視,缺乏行之有效的管理規范,所以導致企業管理相對滯后。企業管理,主要還是要以人作為管理的核心,如果企業目標管理人員管理經驗少,缺乏科學管理以及相關知識的認知能力,那么很難保證管理的質量,對海塘工程維修養護管理的持續發展有很大的影響。隨著社會經濟的快速發展,海塘工程維修養護管理工作中,更加需要專業的管理人才,但是由于企業管理隊伍建設不夠完善,導致人才的流失現象嚴重。另外,現階段的海塘維修養護企業管理中,組織能力弱,導致企業管理中上下級之間缺乏必要的溝通,這使得進行管理時,常常會出現管理秩序紊亂的現象,難以保證管理工作順利的完成。這就必須加強海塘工程維修養護管理隊伍的建設。首先,企業要及時的招聘具有專業水平的高素質管理人才,管理人員還必須具備先進的管理理念,這樣給企業管理隊伍增加的新鮮血液,就能夠起到很好的帶動作用,保證管理的積極主動性。其次,要對企業管理人員進行定期的培訓,培訓活動要求具有針對性,即針對企業管理的不足進行,除了增強管理人員專業的管理知識外,還要加強其法律意識,加強管理人員的責任心培養,提高其業務素質和實際管理操作水平。
3.2水管單位的改革問題
我國水利部已經下發了相關的水利工程管理定崗標準,各地的水管單位正在按照相應的要求制定方案。只有保證水管單位改革到位,根據相關的標準確定管理人員,才能實現真真意義上的海塘工程管養分離,推動海塘工程維修養護工作的市場化以及社會化。并且,只有在水管單位改革落實后,才能確定人員的富裕情況,才能夠方便海塘維修養護企業確定組織形式。
主管單位:中華人民共和國工業和信息化部
主辦單位:哈爾濱工程大學
出版周期:季刊
出版地址:黑龍江省哈爾濱市
語
種:英語
開
本:大16開
國際刊號:1671-9433
國內刊號:23-1505/T
郵發代號:14-323
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:2002
期刊收錄:
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
主管單位:中國船舶重工集團公司
主辦單位:中國船舶科學研究中心;中國造船工程學會船舶力學學術委員會
出版周期:月刊
出版地址:江蘇省無錫市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1007-7294
國內刊號:32-1468/U
郵發代號:
發行范圍:
創刊時間:1997
期刊收錄:
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
人工神經網絡是對人類大腦特性的一種描述。它是一個數學模型,可以用電子線路實現,也可以用計算機程序來模擬。是人工智能研究的一種方法。主要功能有:聯想記憶、分類識別、優化計算、非線性映射。由于其具有好的容錯性、并行處理信息、自學習性及非線性映射逼近能力等特點,因此被廣泛的應用于各個領域。
ANN在海洋領域的應用起步較晚。20世紀90年代以來,國內外掀起了應用ANN研究海洋問題的熱潮。相比傳統方法,由于ANN提高了預測的準確性,減少了對數據的要求并且便于應用,到目前為止,ANN模型的應用已經遍布海洋工程(包括港口、沿海、近海和深海工程)海洋環境監測,海洋預報與預測,海洋資源與環境等各方面,并且應用前景不斷擴大。本文通過梳理相關文獻,分析和總結了ANN在海洋領域的研究進展和主要成果,以期為相關研究提供參考。
1 船舶與海洋工程
鋼材腐蝕問題是海洋工程的重大課題。國內許多學者通過建立ANN模型考察海水環境相關參數與鋼材腐蝕速度的相關性。劉學慶等根據四層BP神經網絡分析了3C鋼腐蝕速度與海水環境參數的相關性,建立了3C鋼在海洋環境中腐蝕速度的人工神經網絡模型,證明該方法在監測與評價區域海洋環境腐蝕性方面具有實際應用價值[1]。鄧春龍等研究建立了海洋環境材料腐蝕與防護數據庫,收集和整理了大量的材料腐蝕數據。并在此基礎上建立了誤差反傳(BP)人工神經網絡預測模型和灰色GM(1,1)腐蝕預測模型。從而形成一套較完整的數據采集、處理和分析網絡系統[2]。王佳等采用電化學、人工神經網絡和數據庫方法研究了5種海洋工程鋼材在深海環境中非現場腐蝕行為評價技術。結果表明,結合采用多種非現場方法可以可靠評價深海環境鋼材的腐蝕行為[3]。劉艷俠等同樣利用三層BP神經網絡,根據已有的3C鋼在不同海水環境參數下的腐蝕速度數據,建立了3C鋼在海洋環境中腐蝕速度的人工神經網絡模型;并分析預測了海水環境參數與腐蝕速度之間的關系 [4]。
ANN在海洋工程中的應用主要是海洋平臺的抗擊性和穩定性的模擬。許亮斌等針對海洋平臺樁基模擬中存在的問題,將神經網絡應用于樁基分析 [5]。淙在引進遺傳算法的基礎上構造了工程結構優化的神經網絡模型,計算結果表明這一方法具有很好的穩定性和全局收斂性[6]。周亞軍等將經典最優控制算法與人工神經網絡相結合,采用BP神經網絡模型,實現了受隨機波浪力作用下的海洋平臺的振動主動控制[7]。由于神經網絡的優越性能,克服了傳統算法本身的時滯問題,為海洋平臺的振動控制提供了一條新的思路。
以上學者都對神經網絡進行了一定程度的改進和完善,達到了良好的模擬和預測效果,推進了海洋工程中ANN理論的發展。除此以外,針對波浪數據的完備性對于海岸海洋工程設計的關鍵作用, 人工神經網絡作為一個具有高度非線性映射能力的計算模型,在工程中具有廣泛的應用前景。在數值預測方面,它不需要預選確定樣本的數學模型海洋環境監測,僅通過學習樣本數據即可以進行預測論文格式范文。
2 海洋預報與預測
赤潮作為海洋災害的一種,對海洋經濟造成巨大影響。蔡如鈺利用人工神經網絡BP算法,建立了赤潮預報模型 。楊建強通過比較發現人工神經網絡方法在模擬和預測方面優于傳統的統計回歸模型,具有較強的模擬預測能力及實用性 。在此基礎上,為克服BP網絡訓練易陷入局部最優的缺點,王晶采用遺傳算法改進網絡訓練方法,建立赤潮生物密度與環境因子的人工神經網絡的預報模型,保證網絡達到全局最優。此外,還有部分學者將改進的人工神經網絡模型用于赤潮預報,經過實證研究,取得良好的預測效果。
潮汐預報對人類活動和降低海洋環境建筑成本是非常重要的。為了解決潮位預測中存在的時滯問題,提高預測精度,不少學者進行了初步探索,并且普遍認為BP模型應用于潮汐預報具有較高的預測精度和良好的泛化能力,它為海洋潮汐預報工作提供了一種全新的思路和方法。張韌利用人工神經網絡BP模型及其優化算法,建立起了赤道太平洋緯向風和滯后的東太平洋海溫之間的映射關系和預報模型,結果表明,這種方法可有效用于辯識和反演復雜的大氣、海洋動力系統及其預報模型.馮利華針對海洋預報問題,初步建立了基于神經網絡的預報分析系統,給出了應用實例。以我國東南沿海地區一次登陸臺風所造成的最大24小時暴雨量為例來說明ANN在海洋預報中的應用問題。羅忠輝采用人工神經網絡智能方法,建立了多參數聲速預報神經網絡模型海洋環境監測,克服了回歸擬合方法在獲得海底沉積物聲速預報中存在的不足,為海底沉積物的聲速預報提供了一條新途徑。
3 海洋資源評估
張富元等利用東太平洋CC區多波束海底地形測量、結核覆蓋率深拖系統探測、結核豐度地質采樣和地球物理地震勘探資料,運用板塊構造和沉積動力學理論,并與豐度趨勢面和神經網絡分析結果對比,對東太平洋CC區構造與多金屬結核資源效應關系進行了探討。李少波等討論了如何利用神經網絡預測天然氣水合物的合成和分解。利用了聲速、幅度、頻率來反映天然氣水合物的合成,建立了一個3層前向型網絡,通過實驗,人工神經網絡的引用取得了良好的效果。近年來人工神經網絡還越來越多地被用來預測水資源。在水資源應用中,前饋神經網絡建模技術是使用最廣泛的類型。
4 海洋環境監測
非法排放油污和海上漏油事件對海洋生態系統造成的嚴重危害,人工神經網絡可以有效的用于海水石油污染診斷。李偉認為海中懸移質是決定海洋光學性質、海洋水質,河口海岸帶演變動力過程的重要環境參數。利用模擬遙感反射比數據集建立人工神經網絡反演懸移質濃度,并利用東中國海現場同步數據對該算法進行驗證,神經網絡技術對于反演大洋水和沿岸海域中的組分濃度有一個很好的前景。劉輝等采用BP神經網絡和廣義回歸神經網絡2種方法進行訓練,建立了南海南部海區的上混合層深度人工神經網絡計算模型 。結果顯示,人工神經網絡方法精度較高,是一種切實可行的上混合層深度估算方法。
5 結語
人工神經網絡在海洋領域的應用遍布海洋工程、海洋科學技術、海洋環境資源等各個方面。國內外學者根據研究的需要設立了不同的ANN模型,隨著時間的發展,這些模型的預測和分析能力逐步完善。大量實證結果表明,很多ANN模型都取得了良好的模擬和預測效果。大部分的人工神經網絡模型對傳統的統計回歸計算、時間序列分析、模型匹配和數值方法等產生了替代或補充作用。在某些情況下,神經網絡的應用減少了對數據的要求。在未來,隨著現有模型的不斷完善和ANN模型缺陷的不斷糾正,先進和混合神經網絡結構很可能會在海洋領域更多方面得到廣泛應用。
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關鍵詞:批次管理;海洋工程;物資;追蹤
Key words: batch management;marine engineering;materials;trace
中圖分類號:F251文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)34-0085-03
0引言
每個海洋工程都是針對不同區域、不同海況而開發的,其特點是產品結構復雜、規模大、技術含量高(技術密集)、生產周期長、建造資金量大、研發成本高、離散式裝配制造。海洋工程物資具有材料規格高、設備功率大、物量大、品種多的特點,這些特點決定了海洋工程物資管理的復雜性,對建造物資進行追蹤管理不但能夠指導采購,而且能夠提高建造質量、縮短建造工期。目前,國內外關于物資追蹤管理方面的研究比較多,如文獻[1]研究以船舶產品數據管理系統(SPDM)為基礎,來追蹤物資的使用情況;文獻[2]通過研究采購計劃、建立穩定的供應商關系等來對船舶企業物資進行訂貨追蹤管理;文獻[3]通過研究采購人員管理、采購方式管理、物資監督管理,來實現項目物資采購的規范化,以實現物資追蹤管理;文獻[4]研究BFE物資管理―分層管理模式,對船廠采購物資進行追蹤管理。上述的研究從各個角度對船舶企業物資管理做出了一定的闡述,但是由于海洋工程物資管理有其自身的特殊性,目前的研究還不能很好的做到從采購到完工全過程對物資進行追蹤管理,這與海洋工程的建造要求還有差距。本文以工期、質量、成本控制為出發點,針對海洋工程企業的物資管理特點,提出以項目號為主線,使用批次及其批次關聯關系對海洋工程建造物資進行追蹤管理。
1海洋工程物資的特點
海洋工程物資規格高、價格昂貴,良好的物資追蹤能夠控制質量、節約成本;海洋工程物資數量大、品種多,不進行物資追蹤很難實現物資的管理、控制;海洋工程很多物資屬于專用定制產品,出現質量問題短時間難以生產替代品,對工期影響較大[9]。
1.1 材料規格高海洋工程產品的工作環境一般比較惡劣,對建造材料有相當高的規格要求,如:單點PSS用的鋼管直徑2M多,且材料是DNV FH36的;發電機、消防泵、鍋爐的排氣管的材料是耐高溫鋼A588;次氯酸鈉管系管材是鈦管等。
1.2 設備功率大海洋工程項目與一般常規船舶產品比,不僅設備要求高,同時功率也比較大,以200萬桶FPSO為例,就有如下的大型設備:①鍋爐 蒸汽發生量:778噸/小時;蒸汽壓力:1.24Mpa;②基礎發電機 3500KW,6.3KV,50HZ,3Phase;③造水機 一級:2臺,702M3/天;二級:2臺,425M3/天。
1.3 物量大海洋工程項目物資數量巨大,一般是常規船舶產品的2~3倍。以200萬桶FPSO為例,鋼板多達6萬多噸,各種電纜達700多KM,管線30000多根,風機90余臺,防火風閘193只,各種報警點10000多點,各種閥件將近6000只,整個海洋工程欄桿長度就有60000多米。
1.4 品種多以200萬桶FPSO管線及管附件為例:①按材質分:玻璃鋼管、鋼管、不銹鋼管(普通不銹鋼、316、316L、雙向不銹鋼、MONEL)、銅鎳管、鈦管等。②按標準分:GB、DIN、ASTM。
鑒于以上特點,海洋工程項目有很多設備是進口的,還有一些設備、材料在全世界范圍內獨此一家,更何況上列很多設備、材料當前還是賣方市場,因此要保證工期,物資追蹤控制尤為重要。為了保證海洋工程物資質量達到要求,不能僅僅在物資入庫時通過檢驗來進行控制,應該從物資的生產源頭進行質量把關,這就要求從物資的生產開始進行追蹤。由于海洋工程建造物資物量巨大,為了減少浪費、把握物資的流向,這就要求在物資的使用過程中進行物資的追蹤管理。
2海洋工程物資追蹤管理的內涵
批次常用來標識同一批物資或者產品。批次管理就是對企業所采購的物資,生產的產品,生產過程所用的物料等用批次來標識,并按照批次標識進行管理[6]。海洋工程物資追蹤管理的內涵就是以項目號為主線,以各個階段的批次為線索,通過采購批次管理、入庫批次管理、領用批次管理、庫存調整批次管理等,實現對物資在采購、入庫、領用、庫存調整等階段的管理。以各階段物資批號為連接點,實現物資的全程追蹤管理。通過對物資批次進行追蹤可以很方便的實現對物資的管理,從而提高質量、控制工期、降低成本。
3海洋工程物資追蹤管理的實現
3.1 海洋工程物資批號的生成在海洋工程的建造過程中,以項目管理的方法對工程建造過程進行管理。不同的工程冠以唯一的項目號,以項目號為主線對建造物資進行管理。對物資進行批次管理主要分為兩種方法:一種是批次單件管理,這種情況下雖然是批次管理,但是同一批的每個物資還有自身的編號,這種情況一般是離散型物資,如主機,這類物資不但要建立批次,而且所建立批次還要和產品的自身編號產生關聯。另一種是批次非單件管理,這類物資一般是數量較多,需求量較大,很難區分單件物資,如鋼板、油漆等。物資批次中含有項目號,可以很清晰的判斷出是為哪一個項目所準備的物資,針對具體項目進行物資管理,如某一批鋼板的批次為“57300(W)021”,其中“57300(W)”為項目號。批次必須保證其唯一性以達到物資追蹤的準確性。要保證批次的唯一,需要對批次采用一定的控制方式。在整個海工企業范圍內,不同存貨(或產品)的批次不能重復。在確定了需要批次管理的物資,物資是批次單件管理還是批次非單件管理后,隨后就需要確定物資批次在什么情況下生成,及所包含的具體內容。海洋工程的物資批次的生成主要在采購階段、入庫階段、領用階段、借用階段、庫存調整階段等。
3.1.1 采購階段在物資需求提出的前提下,經由采購部門制定采購計劃。為了控制縮短工期、降低成本,必須對采購流程進行嚴格的管理,隨時監控供應商的生產情況、貨物運輸情況,做到在正確的時間、正確的地點接收正確的貨物。采購批次包含的信息有:物資名稱、工程項目號、供應商名稱、采購合同號、數量、生產狀況、到貨時間、采購員、備注等,如表1。
3.1.2 入庫階段在所采購的物資到貨之后,倉庫工作人員在檢驗之后要錄入采購物資的入庫批次。為了實現物資的追蹤管理和后期的逆向追溯,入庫批次要與采購批次建立良好的鏈接關系,以保證追蹤的連續性。在此以采購合同號為鏈接點,是實現批次之間的連接。入庫批次的主要信息包括:物資名稱、項目號、供應商名稱、供應商質檢批號、采購合同號、入庫時間、數量、質檢員、備注,如表2。
3.1.3 領用階段在海洋工程的建造過程中,需要不斷的從倉庫中領用各種建造物資,這個階段需要進行嚴格的管理,以保證物資按計劃使用,杜絕浪費,并為以后的成本核算提供最為準確的數據。領用批次需要與入庫批次之間建立準確的對應關系,同時準確的記錄物資的生產流向,以方便物資的追蹤管理。此階段以入庫批次作為追蹤的鏈接點,實現批次之間追蹤的可連續性。領用批次包含的信息有:物資名稱、工程項目號、數量、領用時間、入庫批次、負責人、備注等,如表3。
3.1.4 借用階段在海洋工程的建造過程中,雖然海洋工程企業是針對具體的項目購買物資,但是由于一些不確定的因素影響,時常會出現各個項目之間物資借用的情況。借用階段的管理涉及到后期的成本核算和追溯管理,需要進行嚴格的記錄,以入庫批次為管理的鏈接點,實現批次之間管理的連續性。借用批次需要詳細的記錄項目之間、批次之間的借用關系,其主要的信息包括:物資名稱、借出項目號、借入項目號、借用時間、數量、入庫批次、負責人,備注,如表4。
3.1.5 庫存調整階段當一個海洋工程項目結束之后,這時要對庫存進行盤點、調整,以便用于其它項目的建造。由于海洋工程對成本的嚴格要求,需要確定項目具體使用了多少物資,所以物資庫存調整階段的追蹤也是至關重要的。在庫存調整階段需要詳細的記錄所調整物資的來源,在此以物資的入庫批次作為鏈接點,實現批次之間追蹤的連續性。庫存調整批次主要信息包括:物資名稱、調整時間、數量、入庫批次、負責人、備注,如表5。
在海洋工程物資追蹤管理過程中,批次之間良好的鏈接是實現追蹤的必要前提,本文主要以入庫批次作為各個批次之間追蹤的鏈接點,以批次作為物資追蹤管理的單元,實現海洋工程企業物資管理的有序、完整。
3.2 海洋工程批次管理模型批次管理模型描述了批次的生成、使用,通過該模型可以很清楚的了解批次管理的結構。從模型可以看到批次管理涵蓋了企業的整個業務流程,包括供應商生產、采購、入庫、領用、借用、庫存調整等各個環節。該模型是一個概念上的模型,是從整體架構上對批次管理進行描述,是一個較高層次的抽象,如圖1所示。
3.3 海洋工程物資批次關聯關系從前面的研究可以看到,在批次生成的時候需要記錄批次之間的關聯關系。關聯關系是描述各個批次之間的對應關系,它可以用一個二維表格來表示。不同物資批次之間主要有以下幾種關聯關系:
3.3.1 一對一的關聯關系一對一的關聯關系是指兩個批次之間具有一對一的映射關系,例如,為項目57300(W)的主機采購批次是57300(W)001,物資到貨之后建立入庫批次57300(W)110,主機的采購批次與入庫批次就是一對一的關聯關系。
3.3.2 一對多的關聯關系一對多的關聯關系是指一個批次同時與多個批次有映射關系。例如,一次到貨的入庫批次為57300(W)110粗水濾器,在領用過程中分三次領用,領用批次分別為57300(W)120、57300(W)121、57300(W)122,這時粗水濾器的入庫批次與三個領用批次就是一對多的關聯關系。
3.3.3 多對一的關聯關系多對一的關聯關系是指多個批次與一個批次有映射關系。例如,建造過程中某一次領用粗水濾器十個,其領用批次為57300(W)110,而這十個粗水濾器分別來自入庫批次57300(W)100五個、57300(W)101三個、57300(W)102兩個,這時領用批次57300(W)110與入庫批次57300(W)100、57300(W)101、57300(W)102就是多對一的關聯關系。
3.3.4 多對多的關聯關系多對多的關聯關系是指批次之間發生交叉映射,這是最復雜的一種情況,但是也是最經常出現的情況。例如,領用批次4600(W)110、4600(W)111分別領用粗水濾器十個、十五個,其中領用批次4600(W)110領用的粗水濾器中有入庫批次4600(W)100的六個、4600(W)101的四個,領用批次4600(W)111領用的粗水濾器中有入庫批次4600(W)100的十個、4600(W)101的五個。這時所發生的情況就是多對多的關聯關系。
4結束語
本文運用批次管理的思想,為海洋工程企業物資的追蹤管理提供了更為方便的途徑。在海洋工程建造的過程中對物資進行實時的追蹤管理能夠縮短建造工期,提高工程質量。對物資建立批次,對批次進行管理,能夠簡化物資追蹤的復雜程度,通過批次之間的關聯關系能夠更為精確地實現物資的追蹤、追溯。
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