制造业技术经济分析1

欢迎学习制造业技术经济分析重庆科技学院机械工程学院机械设计制造教研室陈祥伟[e-mail]引言材料成型工程技术人员的成长里程及主要工作里程毕业—实习—技术员—工程师—高工工作负责人—领导人主要工作产品工艺设计开发—生产技术管理—质量管理—售后技术其他：设备工作、党团务工会与行政工作引言•一、现代工程师基本素质•精神素质远大理想道德品质情操与修养•心理素质兴趣情绪意志•智力素质观察力记忆力理解力想象力创造力•身体素质新陈代谢体质精力引言能力素质视读能力分析能力综合能力动手能力表达能力（图表表达、文字表达、语言表达）应变与社交能力现代观念市场观念竞争观念经营观念质量观服务意识时间观念信息观效益观苦乐观名利观环境观课程背景生活事例：房屋装修、举办婚礼、家庭聚会工作事例：设计与制造产品钢材生产线建设汽车生产线建设石油平台建设问题：涉及哪些领域？产品（目标）技术资金资源手段效益经济性本课程学习主要内容一、工程及其形成过程中的技术经济活动二、价值工程原理三、工程投资基本概述四、工程经济学概述五、工程的经济分析基本原理六、工程投资资金的时间价值七、工程经济分析与评价管理八、工程决策管理本课程意义、特点、学习方法本课程意义：让工科学生具备实际工作岗位需要的经济基础知识并具有与技术、管理相结合的基本理念；提高工科学生综合能力，具备系统性思维能力，明白一个工程技术人员的实际素质与基本工作内涵，明确目标。本课程特点：多学科交叉、应用性学科，定性与定量分析并重的学科。本课程学习方法：理论联系实际，调查与理论分析结合、定性与定量分析结合，系统论方法，全方位考虑，优化决策。第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动一、工程的概念1.工程的定义活动：是指由特定的时间、地点、任务、人物、组成的事件。项目：项目就是人们为实现特定成果而集成该成果所固有需要的过程、条件及方式的不可再现的活动。工程:是指服务于某个特定目的的各项技术工作的总和。技术包括专业工艺技术、经济分析技术、和管理方法技术。第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动2.工程学的含义：工程学是研究如何将各种资源（包括自然资源、人造资源）转变为有益于人类的产品的学科。主要涉及技术、经济、方法论。技术——知识、经验、技能；工具、装备；手段、对象经济——工程代价与节约方法——工程实现过程与控制，保证工程顺利进行转变——生产（包括有形生产：制造实体产品；无形生产：制造信息、提炼知识、提供服务）资源转换器（生产装置）产品第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动3.工程的类型：按照不同的分类方法，类型划分有所不一样从属性上讲：自然工程、人工工程从专业上讲：土木工程、设备工程等从学科上讲；机械工程、电气工程、水利工程、材料工程、哲学工程、数学工程、马列工程等从行业上讲：冶金工程、石油工程、化工工程、煤炭工程、交通工程等工程的具体化就被称做项目第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动二、项目的概念1.项目的定义、含义项目定义：项目就是人们为实现特定成果而集成该成果所固有需要的过程、条件及方式的不可再现的活动。项目含义：1）项目是一个活动，按时间维度来讲，有规定时间界限的且不能再完全重现的人类活动；2）项目具有固有的组成要素及模态；3）项目具有明显的目标及实现这些目标的条件；4）项目总是以过程为载体并有结果呈现。第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动2.项目的模型3.项目的特性具有系统整体的特性；具有特定性，即独特性，也称为惟一特性；具有不可再现（复制）性，即一次性的特性；具有多元性的特性，主要表现为目标的多元性、过程的多元性；具有周期特性；具有约束性，即冲突性或矛盾性；具有可塑性。技术经济管理环境构思谋划结束实施组成要素第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动4.项目的类型按照属性分：工程类、非工程类项目按照专业分：冶金、石化、煤炭等按照用途分：工业、农业、市政等5.项目寿命周期成立期（构想、调研、论证、评估、立项、审批）——设计期——成型期——呈现期第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动三、设备工程概述1.设备工程的概念狭义设备工程就是直观的设备项目工程活动，是原始的设备工程概念。它说明设备的机能实现过程。按照现代设备工程学观点，广义的现代设备工程，是在设备项目投建、设备运行与维修等过程的静态性、离散性管理基础上发展起来的，按照系统论的观点，熟练运用并不断研究设备工程技术、经济、管理等方面的动态性、连续性调控与优化组合决策的方法、模式，全过程、全方位地追求实现设备工程的使用寿命、技术寿命与经济寿命得到最佳的结合，获取最大限度的综合经济效益、环境效益和社会效益的一门边缘性应用型新学科。第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动2.设备寿命概念（1）使用寿命（机体寿命）设备从开始使用到报废所经过的时间，即设备机能从正常发挥到丧失且不能恢复满足正常功能需求的时间段。简称设备的服役期。（2）技术寿命设备从开始使用到因技术落后而被淘汰所经历的时间。（3）经济寿命设备从开始使用到继续使用经济性变差所经过的时间。第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动3.工程形成基本过程及活动过程：构思—调研—评价—立项—批准—设计—制造—安装—调试—运行活动：—技术（方案设计、参数优化、性能分析）—经济（成本估算、商务分析、效益评价）—管理（规划决策、组织协调、改善提高）第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动4.工程活动管理形式及基本内容（1）工程投建方的管理投资决策、工程项目实施宏观管理与微观管理、关联方协调管理（总体及投资管理）（2）工程监理方的管理三控制三管理（工程监理）（3）工程承建方的管理实施及过程管理（项目管理）第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动四、工程技术活动概述1.设计活动技术设计：方案设计（功能设计）—参数设计—结构设计—整体设计工艺设计：制造工艺—装配工艺—安装工艺运行设计：操作规程—维护规程—检修规程2.评价活动：功能评价—工艺评价—性能评价（可靠性）第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动3.设计的类型创新设计变型设计组合设计（1）创新的定义：就是进行前所未有的活动并获取前所未有的结果（事物）。包括首创和再创两层意思。创新从形态上讲包括物质的（产品）、非物质（精神、社会关系、社会制度等）的。（2）创新的类型：渐进式、根本性式、混合式。第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动（3）创新的特性：主体性（人为而非自然）、可控性、新颖性、价值性（经济价值和社会价值）（4）创造学：研究创造活动规律及其方法途径的一门科学。也称为创造工程、创造工学、创造力技术等。研究的主要内容：创新思维的过程与生理机制、影响创造思维的各种因素、创新人才的培养教育、创造力的开发与技巧、创新成果的评价及创造学发展历史。（5）创造学的研究方法：观察法、实验法、传记法、科学史法、比较研究法、测验统计法、征询法。第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动4.创新设计的基本步骤*规划（需求分析、调查研究、预测、）*方案设计（提取设计任务、建立功能结构、寻求实现原理、初步设计及筛选）*技术设计（确立工作原理、总体设计、结构设计）*施工设计（零件图设计、装配设计、商品化设计、安装设计、调试设计）*运行设计（操作、维护、检修技术文件编制）第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动机械产品设计一般进程阶段步骤方法主要指导理论产品规划设计方法预测技术设计方法学技术预测理论市场学信息学信息集约可行性报告、设计要求项目表产品设计任务预测调研可行性分析明确任务要求第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动阶段步骤方法主要指导理论原理方案设计系统化设计法创造技法评价决策方法系统工程学形态学创造学思维心理学决策论模糊数学总功能分析原理参数表、方案原理图功能分解功能载体组合功能原理方案(多个)功能元求解原理试验评价决策最优原理方案阶段步骤方法主要指导理论技术设计价值设计优化设计可靠性设计宜人性设计产品造型设计系列化设计机械性能设计工艺性设计自动化设计价值工程学最优化方法、工程遗传算法可靠性理论与实验人机工程学工业美学模块化设计、相似理论有限元法、动态设计摩擦学设计、高等机构学机械设计的工艺基础控制理论、智能工程人工神经元计算方法、专家系统结构方案(多个)结构价值分析试验模型试验总体设计结构设计(材料尺寸等)造型设计(美感、宜人性等)造型价值分析外观方案(多个)评价决策评价决策最优结构方案最优造型方案最优技术设计方案总体布置图、装配草图、技术文件总体效果图、外观效果模型第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动阶段步骤方法主要指导理论施工设计各种制造、装配、造型、装饰、检验等方法各种工艺学批量生产计算机辅助制造销售反馈控制法零件工作图外观件加工工艺、面饰工艺规程部件装配图效果图、检验标准技术文件造型工艺文件试制修改批量生产技术服务用户访问第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动5.系统设计方法图示模型表示系统设计方法的模式。在设计过程的各个阶段都要利用各种方法和手段寻求最优的方案，不同的仅是细化的程度和考虑问题的出发点。系统设计方法的模式举例：假设要设计一种既要跑得快，又会吱吱叫，还会游泳的新“动物”。下图给出了一个按功能来考虑的，以创造性设计为主线的，为解决该问题提供初步设计方案的设计步骤和程式。按功能以创造性思维进行的初步方案设计程式举例第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动（1）系统工程设计方法可以把设计时的一般程式(纵向主线)和具体设计技术(横向方法)的纵横交叉关系看成是一个三维结构模式，如图所示，并可称为“系统工程设计方法”模式。它是一个考虑多因素、多层次的复杂的科学方法体系。系统工程设计方法模式第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动（2）系统的概念与特性：系统：是内部相互依赖的各个部分，按照某种规则，为实现某一特定目标而联系在一起的合理的、有序的组合。系统具有的特征：具有边界、输入、输出、输入到输出的转换方法、接口。系统的特性：目的性、整体性、层次性、关联性、开放性、稳定性、类似性第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动（2）系统思想与方法1937贝塔朗菲第一次提出系统论概念20世纪60、70年代系统论及其思想普遍得到应用，并形成系统工程。系统工程：就是以系统的观点和方法为基础，综合地应用各种技术，分析解决复杂而困难的问题的工程方法。系统分析方法（思想）基本要点：——定义问题：列出一组或一个目标——列出资源和约束——给出方案：一个或一组模型（数学的等）——评估、选择方案、然后实施——总结解决方案的有效性第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动6.技术评价（1）基本步骤：—建立目标系统和评价标准（按技术设计要求表，绘制树状图）—确定重要性系数—确定各个设计方案的评价分数（按照某评价标准对各种方案打分）—计算总权重值—计算技术评价值第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动*设计技术需求表设计技术要求期望要求重要程度功能运动参数运动型式、方向、速度、加速度等力参数力大小、方向、载荷性质等能量功率、效率、压力、温度等物料产品、原料的物料特性信号控制要求、拾取方式及要求等其他性能自动化程度、可靠性、寿命等制造加工、检验、装配公差、配合、测量、安装、特殊要求使用使用要求市场和客户类型人机学要求操纵、控制、维修、配换、安全、舒适环境要求、工业美学噪声、密封、特殊要求、色彩、造型第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动*建立“目标树”Z120.250.25Z130.250.25Z1110.670.34Z1120.330.17Z1210.340.09Z1220.330.08Z1230.330.08Z110.50.5Z11.01.0代码同级权重系统权重叶子树干第一章、工程及其形成过程中的技术经济活动*技术方案评价分数确定表评价标准特征方案1…方案mNO.内容重要系数说明计算方法特征值评价数加权值…特征值评价数加权值1Q1T11P11q11…2Q2T21P21q12…3Q3T31P31q13………………………………iQiTi1Pi1qi1…………………………