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【关键词】 疏浚业;技术创新
【中图分类号】 TU674.31 【文献标识码】 C【文章编号】 1727-5123(2009)02-046-02
1 前言
我国有大小疏浚企业近百家,各种疏浚船舶上千艘,年疏浚能力约5.3亿立方米,疏浚力量居世界第三位,形成了较大规模的疏浚能力。但是,由于长期处在计划经济体制下,我国疏浚业技术相对落后,效率较低,核心技术仍主要依靠引进和模仿,疏浚企业存在着吃设备、拼设备、设备老化和成本计算不合理现象。近来疏浚工程不断发生变化,规模扩大,致使疏浚设备也不断发展和创新,以满足不断增加的疏浚机具需求。因此,我国要从疏浚大国迈向强国,必须走技术创新的自主发展之路。
2 耙吸挖泥船的设计
近年来,国外疏浚公司技术进步相当迅速,许多新技术、新设备(包括环保疏浚设备)、新工艺不断涌现,最典型的是比利时DI公司自行开发的Dracula系统,其高压冲水水压高达600bar, 可用来辅助耙吸船耙头开挖坚硬的黏土,取代链斗挖泥船和绞吸挖泥船施工。对于疏浚业来说,吹填造陆是其中一个主要业务领域。在世界许多地方,工业园区的需求在不断增加,例如机场、集装箱码头或工业厂房、住宅区等。新加坡吹填工程和阿联酋迪拜棕榈岛Ⅰ、Ⅱ期大型吹填工程就是一些大规模吹填造地的例子。工程必须开挖和运送千百万方砂来填筑吹填区和连接岛屿;现有航道必须浚深以通航更大型船舶;环保、地理和政治因素也可能会导致挖泥船运距加长和必须在更深水域施工等。这些限制条件都要求有更大舱容和更高效率的大型耙吸挖泥船来施工,尤其是当航距不断增加的情况下,大舱容耙吸船比小舱容耙吸船的采砂成本更低。1992年以前,耙吸船的最大舱容都不超过10000m3,其后,舱容则不断增加。
3 开沟和开挖深坑开沟是海床管线铺设的预备工作
视土质情况而定,开沟方法多种多样,其中一项就是采用疏浚方法。
在完成开沟和铺管工作后,有时还需要覆盖,以保护管线。覆盖施工方法很多,例如抛石法、自然海流法和通过耙吸船吸管回埋法。借助吸管将沙从泥舱泵送到沟槽进行回埋作业。
现在,许多大型耙吸船都拥有深水开沟或为保护海上油气开采设备的进行所谓的大深坑开挖功能。
“Vasco da Gama”号安装了挖深达160m的深水开挖设备。为达到160m挖深并保证足够的泥泵吸入压力以维持泥泵正常功能,该船的1400mm直径吸管上安装了功率高达6500kW的高效潜水泵。
4 有限元法
在挖泥船设计过程中,有限元法(FE法)是必不可少的。这些计算方法的专业应用可获得强固的船体结构,同时重量却相对较轻,使船船获得更多的装载量。
由于在外海环境下疏浚施工以及连续不断的装舱卸舱过程,耙吸挖泥船的船体要在强侵蚀环境下经受各种周期性荷载。耙吸船的设计特点包括较小的舱容/船长比,这意味着荷载主要集中在船中部,导致较大的船体大梁弯矩和高剪切强度。
此外,由于采用大功率挖掘设备以及带舱底泥门的泥舱结构布置,不可避免地要求船体采用大量不连续性设计。
为优化船体的应力重量比以及最大化船体细部结构的强度和疲劳寿命,采用了有限元计算方法。
大型绞吸挖泥船在开敞水域施工时要承受因波浪和开挖岩石时船体振动而产生的大幅波动的荷载。
船舶与海床之间以及桥梁耳轴与定位桩台车之间的船体形成(挠性)连接的位置上发生裂纹的概率相对较高。
应用有限元计算法可最大限度地减少应力集中出现并提高疲劳寿命。有限元计算法进一步应用于优化绞刀桥梁与定位桩的强度和硬度。为了避免因振动产生的共振或过度变形,目前IHC公司正在建立一个绞刀桥梁与船体的有限元模型以判断这种振动特性。
5 高航行效率船舶的航行阻力取决于船体周围的水流和航行过程中船舶所产生的波浪
通过适当的船体设计,可以大大地减少航行阻力并提高船舶的总能量效益。船头设计尤为重要,许多大型船舶在船体水浅处安装了所谓的球鼻(即人工鼻),球鼻改变了船体四周的水流状态,结果减少了波浪造成的航行阻力,因为船舶产生的波浪主要由船头形状决定。精心设计的球鼻船头产生的波浪远小于传统船头的波浪。
根据利用CFD计算法获得的船体设汁经验,IHC公司设计出一款形状特别的船尾。船尾设计获得一个进入推进器的理想水流通道,可以减少推进器振动并获得更高的效率。
6 流体动力计算(CFD)
CFD方法可计算出这些船体设计变化的结果。如上所述,船头对航行效率有很大的影响,同样,船体与推进器之间的相互作用可通过CFD方法计算。
船体产生的涡流对航行效率有一定影响,并可能产生振动。CFD方法可为优化船舶设计提供数据,并最终获得最佳的水流进入推进器。
对于挖泥船,风、波浪和潮流作用方面的数据对于预测不同天气状况下的船舶操纵性能是必不可少的。通过使用CFD计算方法获得的某些系数可以预测操纵性能。
7 泥泵
IHC公司开发出高效泥泵,在同等安装功率情况下可获得比普通标准泥泵更高的产量。为确保泥泵性能和预测耐磨性,在IHC公司的研究部门(荷兰MTl)进行了由CFD分析方法辅助进行的实验室研究。荷兰MTI有一套可测试泥泵的环路,环路管直径为300mm,可提供可靠的实型泵试验结果。
为了提高产量,现代耙吸挖泥船都装有射流泵,其一般有3项主要功能:①使底土流体化并减少耙头所需切削力。②使泥舱疏浚土在卸舱期间流体化,以缩短卸舱时间。③卸舱后清洗泥舱。
为了防止射流水中有时夹带过多沙粒造成高磨损率,多功能、小型高效泥泵越来越多被用作射流泵。
为了优化疏浚效率,疏浚过程中的泵速必须根据真空度、泥浆流速和泥浆浓度等疏浚参数进行优化凋整。
IHC公司开发的Variblock齿轮箱是一种可连续变速传动齿轮箱,它可在恒定输入功率和速度情况下以最小的功率损失提供输出速度的变化,可实现各种输出速度,例如,在输出速度15%增减幅度内,齿轮箱总效率达94%。Variblock齿轮箱可避除非自航吸扬挖泥船(例如绞吸挖泥船)在不同管线长度情况下对叶轮直径的调整。其投资额远低于一个泥泵电动装置,而且所有液压配件在全球可即时供应。
8 耙头耙吸挖泥船的耙头对挖泥船的性能有很大影响,因此其设计、质量和多用途性是至关重要的
尽管挖泥产量主要由耙头宽度、开挖厚度和航速决定,而其它因素也起着重要作用。例如所需拖曳力等。耙头设计通常会详细考虑疏浚过程的所有其它主要因素。
多年来已经开发出多种类型的耙头。最初,耙头完全根据冲刷原理设计:即在耙头活动挡板与底床之间产生水流。例如,IHC公司的Dutch(荷兰)型耙头,水流主要从挡板后面进入耙头,而Califoenia(加利福尼亚)型耙头的水流则主要从挡板两侧进入。
耙头借助底床上的水流在底床与耙头之间产生的压差,将底土疏松并挖起。最新式的现代耙头则在整个耙头宽度的固定部件装有射流装置,在活动挡板上装有切割刀片或切削齿,借助上述两者的共同作用,可降低耙头所需的压差,同时产量却可大大提高。通过调节挡板后侧的进水瓣,可供给足够的额外用水。
在某些情况下,泥浆浓度和射流水量很高,只需较少的额外供水量。有时,挡板通过液压缸保持在与耙头固定部件与耙头固定部件一定的相对位置,使之能够抵消因切削刀造成的上冲运动,这可采用一个预调切削力完成。
在切削十分细密的砂层时,即使采用传统的射流水,刀齿的贯入度还是不足够的,结果导致产量低。为此,最近IHC公司进行了一系列研究和模型试验,在喷嘴相对于切削刀的不同位置进行了测试。尽管目前试验还没有全部完成,但初步结果似乎不错,一个额外的优点就是进一步降低了所需切削力,因此也降低了拖曳力。
耙吸挖泥船尺寸的不断增加也可以从耙头的发展看出。最早的第一代耙头只能与直径300mm的吸管相匹配,而最新发展显示,耙头相配套的吸管直径已达到1400mm。
9 装舱过程耙吸挖泥船的效率效益可通过改进泥舱的沉淀过程来改善
在开挖细砂时,耙吸船的装舱时间与泥砂沉淀的关系是相当密切的。高效的沉淀过程可缩短装舱时间,从而缩短疏浚周期,结果是提高了施工效益。此外,也许更重要的是泥舱中含砂量增加。考虑到当前所需的投资,更高效率的施工可相当大地提高船舶的收益率。
IHC公司为了作进一步深入研究,与国际疏浚公司(DI)合作开始一项广泛的研究计划。为了获取更多经验并能够对实型设备的各种设计方案进行比较,MTI研究院在“Antigoon”号耙吸船上安装了一套大型试验装置。
泥砂的沉淀过程不仅取决于泥舱的设计,还与泥舱的进入水流有关。除了泥舱设计外,泥沙的沉淀也是取决于泥舱进入水流的因素之一,例如,选择合适的进入水流流速分布可大大的改善泥沙沉淀过程。这些使用大型试验装置的试验的观测和评估结果使我们在总体上和特定情形下的泥沙沉淀都有了更深的认识。利用根据获得的认识进行的改动将有助于开发出新的设计工具及改进泥舱设计,以提高泥舱沉淀效率,从而提高耙吸船的实际产量。
10 迎接挑战,加快技术进步
摘 要 每一个新的篮球进攻技术的出现,都会带动进攻战术及防守技、战术的进步,而攻防技、战术之间的矛盾,是现代篮球运动发展的内在动力;同时,新的进攻技术都具有实效和观赏的双重属性,这种属性,吸引了越来越多的观众,观众的存在不仅是篮球运动本身的一部分,而且是篮球运动发展的外在动力。
关键词 篮球 进攻技术 创新 原则 方法
一、篮球进攻技术创新的概念
篮球运动诞生百余年来,随着规则的不断修订、技战术的不断创新、竞技水平的不断提高,从最初的一个十分简单的游戏发展成为今天世界上最具影响力的运动项目之一,应归功于篮球进攻技术的创新。
篮球进攻技术的创新是指运动员在训练或比赛中,结合自身的身体条件和技术特点,对原有的进攻技术的机理、结构、功能、方法及应用进行合理的改进或改变,以期达到更好的实战效果和更高的观赏价值。
二、篮球进攻技术创新的原则
(一)领先性原则
每一个进攻新技术的产生,都是领先设计和领先实践的,新的进攻和技术设计,应首先考虑其在结构、方法等方面有别于其他技术动作,而功能则优于或至少等同于同类进攻技术。这样,进攻技术的多样性,在实践中给防守的一方带来更多的困难。例如被称为“天勾”的贾巴尔,首先设计并在实践中运用了篮下勾手投篮技术,极大的丰富了篮下进攻的内容,提高了中锋的攻击能力。在以强对抗为主体的篮下攻防中,勾手投篮技术已成为不可缺少的杀手锏。
(二)实效性原则
一个创新的进攻技术价值主要是体现在是否具有实际效果,也就是该技术在比赛中能否达到理想的攻击目的,具有较强的攻击能力的主动应变的技术动作就是创新技术。乔丹经典的突破篮下换手投篮,就是这种复杂多变的创新技术,既具有很好的实战效果,又具有极强的观赏价值。
(三)观赏性原则
篮球运动发展到现在,尤其是职业篮球运动的发展,可以说,所做的一切努力,都是为了吸引更多的观众来看比赛,而随着观众对篮球运动技、战术认知能力的提高,假如没有难度大、动作新奇的进攻技术不断出现,篮球运动将失去独特的魅力,也就会失去观众。
三、篮球进攻技术创新的规律
(一)螺旋上升规律
进攻和防守是贯穿于篮球运动始终的一对矛盾。正因为这一对矛盾的相互作用,才有篮球运动的存在和发展,进攻技术的创新发展,势必会促进防守技战术水平的提高。反过来防守技、战术水平进步,又对进攻技术提出了更高的要求,这种交互作用,互相矛盾的过程,在客观上起到相互促进,共同提高的效果。这种从量变到质变的过程实质上是篮球运动在新的水平线上的一次次突破,最终的结果才使篮球运动水平呈螺旋上升,不断提高的趋势。
(二)优存劣汰原则
新出现的进攻技术,并不是都能够在实战中运用或得到发展,只有符合创新技术的基本原则,尤其是具有较强的实用价值或观赏价值的动作才被保存下来,并得以发展。与此相反,有些创新的进攻技术,没有被球员和观众接收,则被无情的淘汰掉。
四、篮球技术创新的方法
篮球进攻技术创新的方法归纳起来有单个技术创新法、重组技术创新法和非常规技术创新法几种。
(一)单个技术创新法
在不违背进攻技术的一般规律和技术创新的基本原则的前提下,将某一个进攻技术的结构、机理、方法加以改进,使之成为更具攻击力的技术,这种改进即是单个技术创新法。这种创新首先由教练员或运动员进行合理的设计,然后进行针对性的练习,最后运用于比赛中。
(二)重组创新法
根据创新目的,将一定数量的成熟技术或部分结构进行合理的重新组合,就是重组创新法。
事实上,在比赛中所有的进攻技术的运用都不是孤立的,而是与别的进攻技术组合或组合使用,但我们不能将所有组合使用的技术都称为重组创新技术。重组创新技术与常规组合技术有着明显的区别:其一,重组创新技术是一种不同寻常的组合技术,体现在难度大,不是每个队员都能完成的,在此前也无人做过。其二,具有明显优于一般组合技术的实战效果,给观众的感觉是自然流畅又出其不意。曾经是NBA国王队后卫的贾森•威廉姆斯的假背传结合真突破就是一个很有新意的重组创新技术。
(三)非常规技术运用创新法
此方法是指在实践中所出现的不符合现有技术动作规范要求,而客观上又具有理想的攻击效果和观赏价值的进攻技术。
随着篮球运动攻、防技术的提高,这种非常规动作的出现是个别高水平运动员对临场突发事件做出的灵活应变的结果,起到了意想不到的攻击效果。这种技术一方面因其违背常理而出人意料,给观众一种赏心悦目,耳目一新的感觉,另一方面因具有理想的效果而备受队员青睐。因此,这是一种名副其实的充满激情的高难度表演。
五、小结
综上所述,篮球进攻技术的创新,增加了进攻队员的攻击手段,提高了进攻能力,进攻能力的提高,又导致防守、战术的进步,而攻防矛盾的相互作用,是篮球运动发展的内在动力。另一方面,由于创新的进攻技术往往具有实战效果和观赏价值的双重属性,一些高、难、新的进攻技术的出现,大大的刺激了球迷们的观赏欲望,为职业篮球营造了良好的市场,这种市场正是推动篮球运动向前发展的外在动力。
所以,我们必须借鉴NBA的一些经验,成立创新技术的理论体系,有目的的设计创新技术,大胆推出新人、新技术,有力地推动篮球运动健康、快速地向前发展。
基金项目:湖北师范学院资助项目:项目编号2007F06。
参考文献:
[1] 于振峰.论现代篮球对抗技术的训练[J].武汉体育学院学报.2002(4).
[2] 卢亮球.现代篮球运动攻防技、战术及训练发展新特点的研究[J].成都体育学院学报.2000(3).
随着我国经济的不断深入发展,拼资源式的粗放型经济增长已经很难适应我国现代化的要求。现代经济增长更多地依赖技术创新。技术创新将成为我国现代企业发展的一个重要基础和动力。之前一直倡导的科学技术是第一生产力就来源于此。而实践证明,企业技术创新不仅可以提高经济效益、发展规模经济、实现结构优化,而且有利于节约资源,缓解其它资源方面的“瓶颈”制约,有利于提高生产要素使用效率,从而实现经济的可持续发展。
日前对企业技术创新系统研究有两种方式:一种是把企业技术创新系统作为国家创新系统的一部分,这种研究侧重于对企业与外部创新网络,如企业、科研院所、高等院校、中介机构(包括风险投资、孵化器等)、政府等的内外协同问题的研究:一种是单独地提出企业技术创新系统的概念和结构等等,这种研究侧重于对企业内部研发、营销、生产等部门间的相互协同问题的研究。当然这两种研究方式只是研究的侧重点不同,所有企业技术创新系统的研究都认为系统内外各种因素的相互协同作用是企业技术创新成功的关键,但这些分析大多数还只是停留在对这些影响因素的探讨,对系统具体运行还缺乏深入的研究。
项目管理是在有限的资源约束下,通过项目经理和项目组织的努力,运用系统理论和方法对项目涉及的全部工作进行有效地管理,以实现项目的目标。项目管理的建立和运作,能够适应环境的变化,具有最大限度的柔性,符合组织发展战略、流程、结构激励、理念以及文化的整体性要求,能够最大限度地利用外部资源;其运作的灵活性与创造性为组织的进步与发展带来了巨大的机会,项目管理正成为一种管理变化与不确定性的有效管理模式。
二、项目管理的定义
项目管理最旱的概念:对项日进行管理就是项目管理,而美国项目管理协会2000年版网中的定义:项目管理把各种知识、技能、手段和技术應用于项目之中,以满足项目的要求。项目管理是通过如下过程进行的:如启动、规划、执行、控制和结尾。项目班子管理项目的工作,项目的这些工作必须满足需求和期望不同的利害关系者在项目的范围、时间、费用、风险和质量等各方面提出此的互相冲突的明确的要求。
三、项目管理的特点
项目管理系统是企业管理系统的子系统,它的特点是它所管理对象的项目的特性和它在企业管理系统中的作用或位置所决定的。
从水平上划分,企业管理系统可分为营销、生产、人力资源、财务、研发、战略管理和项目管理等子系统,这些子系统通过完成各自的职能为企业系统整体的有效运行和实现企业管理系统的目标做出自己的贡献。
从职能作用上讲,项目管理子系统和营销、生产等子系统一样,但由于它所管理的对象“项目”的特殊性,使它与企业系统的其它子系统有明显的不同,表现在:一、其它职能部门管理的对象是作业,只是企业某一业务流程的一部分,而项目管理的管理对象是项目的整体,是项目从开始到结束的整个过程,一个项目是其它任何一个子系统所不能单独完成的,需要这些部门的相互合作才能完成,因为任何一个职能部门都不对整个项目负责,因此需要有一个人或组织为整个项目负责,从项目的整体或系统性出发,对项目进行管理。二、由于项目的一次性和临时性,不可能存在长期的固定的组织,成立这样的组织也是不经济的,为了完成项目它需要企业系统其它子系统为它提供人、财、物等资源,即项目管理具有资源的依赖性,它完成任务所需要的资源要依赖于其它子系统的支持。
具体的讲,项目管理主要特征是:
l、项目管理的对象是项目或被当作项目来处理的运作。
2、项目管理的哲学和方法论基础是系统理论,项目管理的全过程都贯穿着系统工程的思想,它把项目看作是由一系列的活动或任务组成的动态系统,依据系统论的“整体——分解——综合”的原理,将项目分解为许多的工作包或责任中心,由责任者分别按要求完成目标,然后综合成最终的成果;同时把项目看成是一个有完整生命周期的过程,把过程和结构统一起来,从系统整体把握整个项目。
3、项目管理采用基于团队管理的项目经理个人负责制的组织形式,其中有三层意思:一是与职能部门相比,项目管理有了“组织”的概念,需要围绕项目来组织资源;二是项目管理采用的是团队的组织形式,项目团队成员共同做出决定、共同负责、共同享有回报和荣誉;三是与一般的团队相比,突出了项目经理的作用,项目经理独立地掌握垂直的命令链,这是由项目系统管理的要求决定的。
4、项目管理的组织是临时性的,这是由项目的一次性和临时性决定的。项目组织的临时性决定了项目管理具有的依赖性,即项目所需的各种各样的技术和资源都由它的外部组织提供的,需要不同职能部门或外部机构的协同工作。这两个特点使项目管理过程中充满了各种各样的冲突。
5、项目管理的组织是柔性的,项目组织打破了传统的固定建制的组织形式,而是根据项目生命周期各个阶段的不同需要适时地调整组织的配置。
6、项目管理是对过程的动态管理,在项目生命周期的不同阶段,工作的性质明显的不同,因而管理的重点也不同,需要项目经理根据项目生命周期不同阶段的特点进行针对性的管理。在项目管理的动态的管理过程中,特别强调其协调和控制的功能。由于冲突和不断的变化是项目管理的固有的特点,处理各种冲突和意外事件是项目管理的主要工作。
四、基于项目管理的企业技术创新管理系统分析
和其它项目管理一样,企业技术创新项目管理本质上是一个“办事”的过程,从创新概念产生到完成创新成果。要经历几个明显不同的阶段,需要不同的资源(包括人力资源),完成不同的活动,企业内外各种影响技术创新系统因素之间复杂的非线性作用也只有在这个过程当中才能体现出来,这个过程本封也是一个系统,准确的说是一个事理系统,本文把它定义为“技术创新项目管理系统”。
技术创新项目的主体或承载者是以企业系统为中心的影响企业技术创新的企业内的研究与开发、产上基于项目管理的企业技术创新管理系统研究产、营销、人力资源、财务等部门和企业外部的科研机构和大学、供应商、销售商、中介机构、政府部门等等,在本文中把所有这些对技术创新项目管理系统产生影响和作用的组织和机构及其相互关系的集合定义为“技术创新项目管理系统”和“环境系统”。
五、总结
本文在查阅了相关文献资料上,在系统理论,特别是事理系统理论和项目管理理论的指导下,分析了技术创新项目及其管理的特性,提出了基于项目管理的企业技术创新管理系统及其信息系统建设的框架。本文的主要结论和观点是:
l、企业应从企业战略的高度,即企业的长期竞争优势获得和核心能力的培养和提高的高度构建企业的技术创新管理系统,
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