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技术创新的方法8篇

时间:2023-06-04 08:38:37

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇技术创新的方法,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

技术创新的方法

篇1

1.1ID与IE概念

传统工业设计的核心是产品设计,在人类社会进入现代工业社会之后,设计所带来的物质成就及其对人类生存状态和生活方式的影响是过去任何时代所无法比拟的,现代工业设计的概念也由此应运而生,现代工业设计有广义的工业设计和狭义的工业设计之分。广义工业设计是指为了达到某一特定目的,从构思到建立一个切实可行的实施方案,并且用明确的手段表示出来的系列行为,它包含了一切使用现代化手段进行生产和服务的设计过程。狭义工业设计指产品设计,即针对人与自然的关联中产生的工具装备的需求所作的响应,包括为了使生存与生活得以维持与发展所需的诸如工具、器械与产品等物质性装备所进行的设计。

1.2ID与IE融合原理

随着知识经济时代的到来,全球竞争日趋激烈,工业设计理念和工业工程理论都发生了重大变化。结合多年的工程实践经验,作者认为工业设计是面向全过程的设计,包括从市场调查、新产品设计定位、专利技术查询与搜集、设计方案初步制定到新产品的包装设计、成本核算、预测风险等内容。因此,其理念可描述为以市场和用户需求为导向,以创新理念为指导,以现代化技术为工具,综合考虑产品的功能、结构、材料、工艺、应用环境等因素,在产品全生命周期内展开的一系列创新增值活动。IE作为管理方法论与工程技术的综合体,对提高企业综合创新能力和整体素质具有不可替代的作用。作者将其在企业中运用的方法归纳为规划、设计、计划、控制、分析/评价、改进/创新、组织七方面。现代工业工程开始系统地从产品本身及其制造过程和产品整个生命周期考虑产品的环境特性,推动传统制造向现代先进制造转变,要求能够快速配置和系统地集成人、技术和资源。同时,现代制造理论和技术广泛应用,对产品设计流程的创新和改进提出了更高的要求。但工业工程更关注的是由“投入—产出”所组成的系统,在中间环节,即产品设计流程方面缺乏合适的理论与方法。新技术、新材料、新发明,在没有转化为在市场销售的商品产生价值之前,是没有实际意义的,工业设计正是科学发明转化为经济成果的媒介和纽带,丰富完善了工业工程“投入—产出”所组成的系统,在设计环节利用工业设计的方法从产品的功能、外观、经济型、市场销售等方面构思,完善整个创新的价值链。ID与IE均涉及了整个产业价值链,二者融合可以帮助企业发掘顾客的潜在需求,创造性地利用科学技术知识进行创新。前者强调依据研发技术对物料、能源、设备、资金、技术、人力和信息等制造资源进行加工和利用,从功能、结构上改进产品,从而实现技术创新,并通过广告、品牌、包装、销售及售后等环节向顾客提品和服务,需要理论方法和技术工具来指导;后者侧重于从理论上为产品的研发提供战略研究,优化流程设计和作业程序设计,制定成本计划、质量计划和过程控制,并对产品设计进行评价筛选及改进,需要具体实践环节发挥其功能。

2IDE技术创新方法

在ID和IE融合原理分析基础上,将IE理论与方法融入ID过程中,全过程运用IE方法,对需求发现、功能设计、结构设计、工艺优化、材料替代、工程应用进行优化与重构,可以衍生出一种基于ID和IE融合的IDE技术创新模式。

(1)需求分析阶段

需求分析既是产品设计成功的基础,也是产品开发设计的最终要求。该阶段:①需要采用工业工程方法,从系统论观点分析把握人们的需求和价值观,以满足人的多种需求为目标展开技术创造活动;②需要利用规划方法,从企业战略、市场研究等方面确定用户需求,明确产品需求范围及使用功能;③需要综合运用评价方法,从产品的经济与社会效益评价方面确定需求的可行性与必要性,明确目前的技术以及企业资源是否有能力完全满足需求,以及满足这些需求付出的代价是否有足够的效益支撑,进而将产品需求转化为产品功能。

(2)功能设计阶段

需要在系统目标引导下,综合考虑各组成部分的相互作用和系统整体的发展变化,从纵横两方面对系统各要素在功能中所处地位和作用加以分析和比较,实施结构、动作、时间、工艺(路线)的展开和多维分解,并确定产品的关键功能。同时,利用价值工程分析方法,对产品功能展开价值分析,在保证产品功能最佳状态下降低产品成本,使产品的结构更合理。

(3)结构展开阶段

该阶段需要利用“原始法则”对系统结构进行破组织分解,划分为通用结构和专有结构,为选择外包或自主研发指明方向。“原始法则”指加大创新思维的“前进跨度”,把思维集中在事物的本质方面,强调将一切复杂的系统分解还原为简单的理、化、生基本现象或基本结构,用最基本的物理、化学、生物等自然科学进行描述。结构展开过程按照装备模型逐级进行。

(4)工艺优化阶段

该阶段需要:①以工业工程流程改进、过程重构、可装配性设计等方法为基础,以技术创新为途径,利用新工具、新方法,对产品生产工艺、装配过程等进行优化。如可借助系统优化方法,以整体全局最优为目标,消除部门主义、利益分散主义,最大限度实现信息整合、技术整合;②运用创新技术优化核心工艺,改进生产流程,实现风险控制、质量控制、流程控制等。此外,在功能分解和结构分解基础上,产品的特殊功能和关键结构设计往往在工业优化阶段实现,创新显得尤为重要,更加需要采用IE方法作为工艺优化的技术工具。

(5)材料替代阶段

①从质量控制方面考虑,必要的材料替代可以改善使用性能,如延长产品寿命、提高可靠性,即使一种材料可以很好地满足某种特定用途,设计人员也应考虑其可替代性;②从设施设备规划考虑,在工作条件改变的情况下,材料替代能很好地满足环境变化的要求;③从成本控制考虑,材料替代能够提供降低成本或改进设计的机会,降低成本,提升产品竞争力。因此,该阶段的主要任务是在满足结构的可靠性、外观要求、工艺性能等前提下,利用新材料或新工艺优点,寻求一种可替代材料,完成相同的设计任务甚至达到更高的技术要求。

(6)工程应用阶段

由于产品的使用环境和用途不同,在使用过程中出现的问题也有所不同,遵循IE服务改进原则,需要对产品进行动态完善,提升产品的性能。此外,将IE工程服务理念融入到工业设计,有利于提升服务过程的效率价值,最终形成全产业链的优化。

3结论

篇2

[关键词] 技术创新能力 权重 函数

一、企业技术创新能力的构成要素

企业技术创新能力是指便于组织和支持企业技术创新战略实施的企业的一系列综合特征。可以从三个方面来理解:(1)企业技术创新能力是产品创新能力和工艺创新能力的整体功能;(2)企业技术创新能力是一个系统能力;(3)企业技术创新能力是与企业创新战略密切相关的。

对企业技术创新能力进行定性分析比较容易,但进行定量分析则比较困难。目前有不少的研究者对企业技术创新能力的评价指标和评价方法进行过深刻的研究。但是可操作性都不是太强。要想构建一个完整的、系统的、操作简便的企业技术创新能力的评价方法的确是困难的。我们认为企业技术创新能力由人员能力、信息能力、设备能力和组织能力四个要素构成。在每个构成要素中又有若干个具体的指标,每个构成要素和具体指标在企业技术创新能力中都有一定的重要程度。以Ni表示第i个构成要素的能力指数,ri表示第i个构成要素的重要程度,zij表示第i个构成要素中的第j个评价指标,rij表示指标zij的重要程度。则可将企业技术创新能力的构成要素和评价指标列表如上。

二、企业技术创新能力评价方法

在上述企业技术创新能力构成要素和评价指标中,各构成要素的评价指数可以用(1)求出:

(i=1、2、3、4) (1)

其中:Ni―第i种构成要素的能力指数。

Zij―第i中要素中,第j种指标的评定值。

rij―第i中要素中,第j种指标的权重。且满足

(i=1、2、3、4) (2)

从而得出企业技术创新能力的评价指数的计算方法:

(3)

其中N―企业技术创新能力的评价指数。

NI―同上

ri―第 i种要素的权重。且满足:

(4)

在计算构成要素的评价指数和企业创新能力指数时,必须给rij、ri、zij赋值才能进行。rij和ri可以用专家评分法来确定,专家可由同行业中多年从事技术研究和开发及技术管理人员组成,同时还可以吸收个别从事市场调查及研究的人员。

Zij的值可以用比较评分法来确定。在确定某一zij值时,把国内同行业(或国际同行业)最好企业的指标值定为100,最差企业的指标值定为0,则有:Zij [0,100]。比如,行业科技带头人的比例,若本企业为10%,最好企业为15%,最差企业为0%。则本企业这一指标的评定值为66.7。对难以定量的指标,如企业文化和凝聚力,可以用专家评分法来确定。

由公式(1)和公式(3)确定的要素能力指数和技术创新能力指数用的是加权法。在技术创新能力的四个构成要素中,既使某项要素的评定值为零,技术创新能力的计算结果也不可能为零,事实上,在技术创新能力的四个构成要素中,缺少任何一个要素,技术创新要进行下去,都是不可想象的。因此,公式(1)和公式(3)是有缺陷的。

我们可以用另一个函数式来计算企业技术创新能力,公式为:

N=aN1a1N2a2N3a3N4a4(5)

其中:ai―第i种构成要素对技术创新能力的关联程度,且ai>0

Ni―同前

N―同前

a―是企业外部因素的影响量,在此可把它作为常量。

从公式(5)可以看出,技术创新能的四个构成要素是同时起作用的,缺一不可。因此,Ni(i=1,2,3,4)必须是非零值,ai(i=1,2,3,4)必须满足0<ai<1. 对公式(5)全微分则:

即:(6)

公式(6)表明,技术创新能力的增长率是以ai为权重,各个构成要素按比例增长的和。如果四个构成要素的增长比例相同,即则:

(7)

由(7)可知,当a1+a2+a3+a4=1时,技术创新能力和各个构成要素是同比例增长的,当企业的外部环境为变量时,即: a1+a2+a3+a4<1时,则技术创新能力增长速要低于构成要素的增长速,从而可知,总体技术创新能力的增长是有“滞后”效应的。

在公式(5)中,Ni的值可由公式(1)求出,ai的值可以用专家意见法来确定,且满足。

显然用公式(3)和公式(5)确定的技术创新能力指的值域是不同,在公式(3)中N∈[0,100],在公式(5)中N∈(0,100)。N值越大,则技术创新能力就越强。

三、结束语

自从熊皮特1912年提出创新概念以来,形成了各种不同的理论和观点,就宏观方面的研究,理论比较成熟;就微观方面,企业的多样性决定了企业技术创新的方式、能力也各不相同。本文的研究难免会有许多值得商榷的地方。在中国大陆地区,企业的技术水平普遍落后于发达国家,技术创新和改造任重道远,因此,对企业技术的创新研究仍将十分必要。

参考文献:

[1](英)约翰.齐曼:技术创新进化论.上海科技教育出版社,2002

篇3

1农业机械技术的创新与培训的重要意义

在农业经济发展过程中,农业机械技术具有特别重要的作用,因此,农业机械技术的创新与培训就显得尤为重要。为做好农业机械技术的创新与培训工作,不但能够有效提高农业资源的使用率,还能够提高农民的综合素质。同时,由于我国农村经济发展比较缓慢,农民使用农业机械技术时间较短,这在一定程度上促进了我国农业机械技术创新与培训的快速发展,为农业机械技术创新与培训提供更好的发展空间,从而不断提高农民的经济收入,促进农业机械技术能够更好的发展。同时,通过对农民进行农业机械技术的创新与培训,能够有效减轻农民朋友的工作压力,提高了农民种植农作物的积极性,为国民科技提供良好的经济支撑。

2农业机械技术在创新与培训中存在的主要问题

在农业机械技术创新与培训过程中,存在很多问题,其中,最主要的问题就是创新与培训人员对其工作没有足够的重视。由于农业机械技术的创新与培训人员知识水平有限,接收新知识的能力较弱,在一定程度上影响了农业机械技术的创新与培训质量,降低农民的工作效率。同时,农业机械技术的创新与培训结构存在问题,技术培训对象主要是农民,由于农民对机械的认识不够全面,并且不同区域的农民对机械技术要求不同,创新与培训人员如果采用统一的培训结构,不能够让农民更好的掌握农业机械技术,影响农业经济发展。除此之外,农业机械技术创新与培训人员在实际工作中,往往忽视了创新与农业机械技术发展的影响,农业机械技术的使用人员主要是农民,创新与培训人员往往按照以往的培训内容进行培训,会让农民产生一种无聊乏味的感觉。因此,农业机械技术创新与培训人员需要不断加入创新因素,并根据农民的实际需求有针对性的培训,从根本上提高农民对农业机械技术的重视,保证农业机械技术创新与培训工作能够顺利进行。

3农业机械技术的创新与培训方法

3.1转变传统的农业机械技术培训观念。在传统的农业机械技术创新与培训过程中,工作人员往往根据自己的培训经验与理念进行培训。由于农民知识水平的不断提高,传统的农业机械技术培训已经不适用于当今。因此,为了有效提高农业机械技术的创新源培训效果,相关工作人员可以根据农民的实际需求,改变传统的农业机械技术培训观念,让农民能够真正掌握农机机械技术的精髓,保证农业机械技术在农村能够更好的发展。例如,农业机械技术培训人员可以定期组织农民进行专业学习,在学习农业机械技术的过程中,鼓励农民提出自己的问题,然后给予针对性解答,从根本上解决农民的实际问题,提高农民的专业技能,帮助农民能够更好的掌握农业机械技术。同时,为了充分调动农民学习农业机械技术的积极性,相关培训人员可以采取奖励措施,对于那些掌握农机技术较好的农民,根据他们的实际需求,给予相应的奖励。当然,对于那些表现较差的农民,应该不断鼓励。通过转变传统的农业机械技术培训观念,根据农民的实际需求选择合适的培训方法,不但能够让农民更好的掌握农业机械技术,保证农业生产质量,还能够让农民真正认识到农业机械技术对农业生产的重要性,保证我国农业经济能够稳定快速的增长。3.2提高农业机械技术培训人员对其工作的重视。在农业机械技术创新与培训的过程中,由于培训人员对其工作没有足够的重视,在一定程度上影响培训效果。因此,农业相关部门需要不断提高农业机械技术培训人员的专业技能,让他们充分认识到农业机械技术培训工作对农村经济的重要性。因此,为了有效提高农业机械技术培训人员对其工作的重视,相关工作人员可以制定相应的管理制度,从而保证农业机械技术培训人员的工作质量,促进农民能够更好的掌握农业机械使用技能。例如,相关工作人员可以根据农业机械技术培训人员的实际工作情况,制定科学合理的管理制度。同时,技术培训人员在实际培训工作中,如果遇到不能完全执行的管理条例,需要及时将情况上报相关部门,不断健全完善相关管理制度,从而保证农业机械技术培训人员能够正常工作。通过制定相关管理制度,不但能够有效提高农业机械技术培训人员对其工作的重视,还能够有效保证农民的学习质量,让农民真正掌握农业机械技术。3.3及时更新农业机械技术培训内容。为了能够让农民更好的掌握农业机械技术,应该建立一支综合素质较高的培训队伍,并及时更新农业机械技术培训内容,保证培训质量。农业机械技术培训人员在实际工作中,在保证农民学习质量的同时,需要不断提高自身的综合能力,促进农业机械在农村能够更好的发展。同时,技术培训人员也可以积极采纳农民的建议,让技术培训人员与农民保持良好的合作关系,让农民能够更好的学习农业机械技术。例如,农业机械技术培训人员可以定期将农民组织在一起,然后分组进行讨论,如何提高培训人员的工作质量,讨论结束后,技术人员让每个小组的代表人员进行发言,在发言的过程中,可以将农民提出的意见详细记录下来,然后针对农民的观点,不断引进新的农业机械技术,从而满足农民对农业机械技术的要求。通过及时更新农业机械技术培训内部,培训人员需要不断提高自己的专业技能,只有培训人员掌握良好的专业技术,才能够更好的进行培训工作,让农民能够更好的了解学习农业机械技术。农业机械技术在农村经济发展具有非常重要的作用,相关培训人员需要根据农民的实际需求,采取合理的创新培训方案,让农民能够真正认识到农业机械技术对农业经济的重要性,不断提高农民的工作效率。

4结束语

综上所述,在农业机械技术创新与培训的过程中,相关工作人员应该不断转变之前的传统培训观念,及时更新培训内容,保证培训质量。但是,培训人员在实际工作中,经常会遇到很多困难,这就需要工作人员不断学习国内外先进的农业机械技术的创新与培训知识,提高自身的职业素质,从根本上提高农村经济,提高农民对农机机械技术创新与培训方法的满意度。

作者:苑东明 单位:周口科技职业学院

参考文献

[1]任丹,漆雁斌,于伟咏,等.农户机械使用程度及其影响因素研究———基于四川省205户猕猴桃种植户的调查[J].四川农业大学学报,2016(04):528-534.

[2]刘荣和.农业机械技术的创新与培训措施分析[J].山西农经,2016(17):27.

[3]卢晓玲.新时期农业机械技术的创新与培训对策研究[J].农业与技术,2015(12):47.

[4]张莹莹.五十年科研工作回顾与展望———中国热带农业科学院农业机械研究所[J].热带农业科学,2015(11):60-63.

[5]孙翔鸿.将技术发明创新简单化———山东省农业机械科学研究所举办《企业创新技法(TRIZ)》培训[J].农业装备与车辆工程,2015(03):56.

[6]田鞭.探析农改体制下山区农业机械技术推广的新思路[J].中国农业信息,2016(01).

[7]刘必鑫.农业机械技术推广中的问题及策略研究[J].中国农业信息,2016(10).

[8]杨志清.农业机械技术推广的几点建议[J].科技传播,2016(18).

篇4

关键词: DEA方法;城市;技术创新;效率

中图分类号:F124.3文献标识码:A文章编号:1003-7217(2013)02-0109-04

一、引言

21世纪是知识经济的时代,科学技术在我国经济发展过程中起到越来越关键的作用。区域技术创新系统作为国家技术创新系统的重要组成部分,构成了国家经济和科技发展的重要基础,区域技术创新能力日益成为地区经济能否获得国际竞争优势的关键因素。

近年来,已有很多学者对区域技术创新效率进行研究探讨。张宗益、周勇等认为我国区域技术创新效率虽然呈上升趋势,但效率较低,同时,东、中、西部之间区域技术创新效率差距明显。王锐淇、彭良涛等对我国区域技术创新效率进行了测度,并对影响技术创新效率的因素进行了分析。王春枝和王娟对技术效率进行评价,指出我国技术创新效率整体水平偏低,区域间差异较大。迟仁勇、虞晓芬等对我国30个省市自治区的技术创新效率进行了测定。阮娴静测算了全国18个重点城市技术创新的总体效率、纯技术效率和纯规模效率,进而辨析了其达到DEA有效的改进方向。

从已有研究文献来看,对区域创新效率进行定量测度与分析的文献要比定性分析和理论推演的文献少得多,而对城市技术创新效率进行测度与分析的研究则相对更为缺乏。本文采用非参数数据包络分析(DEA)的方法,测算2008~2010年全国28个省会城市和直辖市的技术创新效率,并分析我国城市技术创新效率的变化,为中国决策机构制定相应政策,更好地为促进城市技术创新效率提供决策参考。

二、指标设计与数据来源

纯技术效率值方面,由表1可知,在28个省会城市中除了北京、银川和石家庄这三个城市,上海、太原、郑州、海口、成都、贵阳2008~2010年的纯技术效率值也为1,这表明这些城市在BBC模型的有效边界上,而一些年份的综合技术无效率主要是由于规模无效率,即创新资源投入的规模不当。但是剔除纯技术效率值为1的城市,其他城市的纯技术效率值普遍偏低,这说明大量的技术创新投入没有转化为高效率的产出。

规模效率值方面总的来看,规模效率经历了从2008~2009年的下降阶段,以及从2009~2010年的上升阶段,而且连续三年28个省会城市的规模效率的平均值都高于0.8,由此可见,中国城市技术创新体系的生产规模投入效率较高,基本高于纯技术效率,因此效率的改进主要依赖于纯技术效率的提高。从创新规模收益来看,2010年规模收益递减的城市包括天津、上海、南京、长沙、重庆、南宁、哈尔滨、沈阳、太原、济南、杭州、福州、南昌、武汉、广州、西安、兰州17个城市,这些城市创新投入的增加会使投入产出比例减少;规模收益递增的城市包括呼和浩特、合肥2个城市,这2个城市的产出比例将随这创新投入的增加而上升;规模报酬不变即DEA有效的城市包括北京、长春、银川、沈阳、郑州、海口、成都、贵阳、昆明9个城市,随着创新投入的增加,这9个城市的产出比例将保持不变。我国各个省会城市从整体上表现出规模收益递减的趋势,创新投入相对过剩。

表2给出了我国非DEA有效的19个城市2010年技术创新投影分析情况。

在投入方面,要使我国各城市的技术创新效率达到BBC模型所设定的效率前沿,从全国平均水平来看,在城市创新活动保持现有产出水平不降低的前提下,平均而言应减少22.79%的R&D人员,9.24%的R&D投入经费和19.37%的实际利用外资额。就投入变量R&D人员而言,长沙、南宁、哈尔滨、武汉分别应减少42.6%、191.1%、64.9%、59.3%,这说明这些地区的科技活动人员投入冗余现象非常严重,导致技术创新体系的低效率运作。2010年,长沙、重庆、南宁、济南、杭州、福州、南昌、广州、兰州均应减少R&D经费的投入,特别是重庆、南宁、济南、广州应减少幅度都超过了20%。保证产出不变的基础上,实际利用的外资数额也必须相应的减少才能保证各城市创新效率的DEA有效。外资数额冗余最严重的城市是呼和浩特、沈阳、杭州、南昌、武汉,降低幅度分别达到52.2%、74.3%、59.4%、60.1%、46.7%。创新资源投入冗余是我国各省会城市及直辖市普遍存在的现象,因此要促进城市技术创新效率的提高,就必须根据各城市具体情况在对科技投入资源在地域上进行合理分配的同时提高技术创新投入的质量和利用效率。

在产出方面,要使我国各城市的技术创新效率达到产出导向BBC模型所设定的效率前沿,从全国各城市的平均水平来看,在保持现有技术创新投入水平不变的前提下,专利申请授权书和技术合同成交额分别应增加5.44%和40.47%。这一方面说明我国城市技术创新活动的产出增长潜力还很大,另一方面也说明我国现实状况下各城市技术创新活动存在着大量的产出亏空。

五、结论与政策建议

本文利用DEA模型对我国城市技术创新效率进行了评价和分析,通过研究得出如下结论:我国各城市技术创新效率较低,在东中西部地区间的差异也比较大,我国城市技术创新体系中同时存在一定程度上的纯技术效率值和规模效率值偏低。我国大部分DEA无效城市存在科技人员投入、科技经费投入以及实际利用外资的冗余,创新效率有待提高。因此,提出如下政策建议:

一方面,要提升城市创新效率,就必须以“集约化资源利用”为核心,提升城市内创新主体管理和利用投入资源的能力,避免投入拥挤和投入松弛现象。另一方面,在引入外资方面应该采取地区差异化战略,扩大实际利用外资的技术溢出效应,同时重点引进技术含量较高的高新技术产业,此外,还要完善技术创新成果的转化机制,提高科技成果的转化效率,激发城市内创新主题的创新动力。

参考文献:

[1]Raymond S U. Science-based economic development[M]. The New York Academy of Science, 1997.

[2]刘顺忠,官建成.区域创新系统创新绩效的评价[J].中国管理科学,2002,10(1):75-78.

[3]张宗益,周勇,钱灿,赖德林.基于SFA模型的我国区域技术创新效率的实证研究[J].软科学,2006,2(20):125-128.

[4]王锐淇,彭良涛,蒋宁.基于SFA与Malmquist方法的区域创新效率测度与影响因素分析[J].科学学与科学技术管理,2010,(9):121-128.

[5]王春枝,王娟.我国高新技术产业科技创新效率评价及其影响因素分析[J].内蒙古财经学院学报,2010,(5):13-17.

篇5

关键词:创新 推广模式 TRIZ

创新不单纯是企业取得高利润的保障,更是关乎国家安全的关键因素之一。党的十七大明确提出,提高自主创新能力,建设创新型国家是国家发展战略的核心,是提高综合国力的关键。为此,国家四部委联合下发《关于加强创新方法工作的若干意见》来推动个地方进行创新方法的推广工作。“自主创新,方法先行”,创新方法是自主创新的根本之源。创新方法是科学思维、科学方法和科学工具的总称。加强创新方法工作,切实做好科学思维、科学方法和科学工具的研究与应用具有重要的意义。被列为国家创新方法试点省市后,做了大量工作,为创新方法的有效推广提供了宝贵的经验。

一、TRIZ理论简介

创新不是一个简单的过程,人类一直都在对创新的本质进行研究。经数十年的研究,众多创新学者发现,科学技术的发明创造确实有一定的规律可循,他们大多是以原则、诀窍、思路形式指导人们克服心理和思维的障碍,改善思维的灵活性的过程。从上世纪30年代开始,我们找到了300多种创新技法,十多种创造原理。常见的创新方法有以下几种:头脑风暴法、5W2H法、仿生联想法、列举类技法、组合创新法、功能设计创新法、反求设计创新法等。

随着上世纪80年代中期,一批前苏联科学家移居到美国等西方国家,一个全新的创新问题解决理论(Theory of Inventive Problem Solving――TRIZ)简称TRIZ理论逐渐被介绍给世界产品开发领域。该理论是前苏联根里奇・阿奇舒勒(G・S・Altshuler)及其领导的一批研究人员,自1946年开始,花费1500人/年的时间,在分析研究世界各国250万件专利的基础上提出的。该理论是一种全新的创新性问题解决方法指导性理论,解决了人们创造性解决问题过程中存在的思维障碍,同时,使实现创新有客观规律可循,能像解决一般技术问题一样有方法、有步骤地进行。掌握该理论的人不仅能提高发明的成功率、缩短发明的周期,也使发明问题具有可预见性。矛盾、演化、资源和理想度是TRIZ理论的基础。TRIZ理论认为,解决创新问题的关键是要解决矛盾。在TRIZ中,将矛盾分为技术矛盾和物理矛盾。当我们遇到一个创新问题时,应该先对此问题进行分析,把它转换为一个标准TRIZ问题,然后利用TRIZ提供的解决问题方法和工具得出该TRIZ问题的解,再与具体问题相对照,考虑实际条件的限制,转化为具体创新问题的解,并在实际设计中加以实现。这就是运用TRIZ解决创新问题的方法。

二、TRIZ技术创新方法推广现状

自2010年6月以来,围绕内蒙古技术创新工程的实施,在创新方法服务平台建设、创新型人才培养、企业创新团队培育、难题攻关、特色产业领域企业应用示范、促进产学研合作等方面取得了一定成果。

(一)打造本土化师资队伍

2008年科技厅共派6名学员参加了科技部关于TRIZ的相关培训,这些学员可以独立开展3―5天的创新方法的普及和基础培训工作,成为内蒙古推动创新方法工作的重要力量。引导支持内蒙古工业大学和内蒙古科技大学开展创新方法的师资培养、专家队伍建设、培训教育及课题研究。2011年5月―7月自治区科技厅举办了“第一期创新方法应用与推广师资培训班”。并聘请北京亿维讯公司和内蒙古工业大学共同承担师资培训工作。培训采用“1+6+6”模式分3阶段组织实施。来自蒙牛集团、伊利集团、鄂尔多斯羊绒集团、稀土研究院、北方股份等90多家企业的一线技术骨干和部分高校教师参加了培训,经过考核,最终培训合格的创新方法应用师资39人。为自治区推动创新方法推广工作打下了坚实的物质与人力资源基础。并出台了《创新方法应用推广师资认证管理办法(试行)》,把创新方法师资队伍建设工作长效化、制度化。

(二)加大宣传培训力度

自2008年以来,内蒙古分别在呼和浩特、包头、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、乌兰察布市组织技术创新方法专题报告会10场,参加普及培训的科技管理人员和企业技术骨干共3000多人。举办5期技术创新方法企业技术骨干培训班,系统地培训了企业技术骨干1000余名,组织创新方法高层研讨会1次,初步培养了一支TRIZ理论种子培训师队伍。

(三)探索企业应用试点工作

按照“试点先行”的工作思路,围绕内蒙古经济发展目标,在考虑行业类别和创新带动作用,尤其是在突出内蒙古优势特色产业的基础上,在创新基础较好的创新型试点企业、高新技术企业以及大型重点骨干企业中,进行创新方法应用试点示范工作。确定了蒙牛集团、伊利集团、包头稀土研究院等22家试点单位。试点的应用模式主要是以创新方法应用小组为核心,结合当前在研项目的突破,以培养“卓越创新人才”为导向,开展深度应用。已为包头神润、北方股份、蒙牛公司、鄂尔多斯羊绒集团等企业提供多次培训和咨询服务。在新奥气化公司启动了本土师资团队和企业内训师资相配合的“理论+应用”模式。

(四)加强各类平台建设

依托自治区科技资产监督管理服务中心成立创新方法研究会,依托内蒙古工业大学成立了创新方法应用研究中心,依托内蒙古生产力促进中心成立了内蒙古创新方法应用推广服务中心,在内蒙古科技大学设立了“内蒙古高校创新方法推广应用基地”四大平台共同推动自治区创新方法应用推广工作并提供相应的技术支持。

(五)创新理论研究

在理论研究方面,构建了基于“四元主体模型”的技术创新体系,即:政府、企业、研究机构和中介四元创新体系模型。提出了基于分工理论的管理创新推广模式。希望实现企业管理创新由引导模式向自觉模式的转变。

三、TRIZ技术创新方法推广过程中遇到的问题

(一)管理部门条块意识作祟,没有形成合力

目前,的创新方法应用推广工作基本上是科技厅在抓,其他各厅局协作。这就使得创新方法工作整合不足,力量薄弱。整体上制约了全区工作的深入开展。我区创新方法应用推广工作缺乏一个总体顶层设计。整合多方力量形成合力,着眼于显著提升自治区自主创新能力的发展,整体推进。从顶层设计的角度来部署推进措施、目标任务、责任分工等。

(二)起步较晚,高水平的创新方法人才资源匮乏

中国TRIZ理论研究的时间还不足10年,而这其中绝大多数都是高校教师,他们更多的是研究介绍这种理论,成功解决实践问题的案例并不多。对TRIZ 理论培训多数还停留在一般的宣讲和普及介绍上,尤其是典型案例讲解不突出、不丰富、不生动,使得企业的管理者和技术人员对TRIZ理论还持有一定怀疑态度和观望心态。的创新方法应用工作更是刚刚开始,投入有限,工作基础薄弱,致使创新方法工作的研究力量弱、队伍小,师资紧缺,尤其高水平的应用师资,制约了创新方法在应用领域尽快取得突破进展。

(三)企业对创新方法认识不够,致使动力不足

由于各盟市、各行业领域的企业经济发展水平不同,对创新需求也不尽相同,很大一批企业创新还仅仅是停留在口号上。另外,创新方法与行业、产业如何结合,尤其是怎样破除原有体制的制约,是其应用之关键。当前科学思维还没有深入渗透到技术研发的前沿阵地,科技活动仍然没有摆脱传统的跟踪模仿模式。科技创新不讲究方法往往会造成事倍功半的局面。目前现论和传统的运作方式还有冲突,以及内蒙古的科技型中小企业、创新型企业数量偏少是不争的事实。如果没有成功的案例宣传,难以打动企业主动去学、去用,造成企业学用动力不足,特别需要强调的是,许多企业界的管理者们了解的还是很少,导致对创新方法的普遍需求不旺盛。

(四)缺乏成功的典型应用案例,示范作用不足

虽然在许多盟市、行业、开发区都选择了一批试点企业,并努力推广创新方法,也取得了一定成效,但总体来看,效果与预期还存在一定差距。尤其是一些有一定影响的大中型企业还有较大的提升空间。蒙牛公司、新奥气化等企业已经形成了学创新方法,用创新方法的良好局面,但是这样的企业还是太少,示范作用并不明显。

四、关于TRIZ技术创新方法推广的建议

(一)着眼全局,多方联动

创新方法的推动工作是一个系统工作,不能但依靠一个部门来完成,需要政府各个部门、企业、研究院所、高校多方联动,以官产学研为纽带,形成合力。应该进行创新方法推广应用工作的顶层设计,形成一个着眼全局、调动多方资源的整体规划,形成全区创新方法工作的系统化指导意见。为创新方法推广提供一个良好的发展平台,引导企业管理者重视创新方法,推动创新方法,转变观念,使其意识到只有创新才是企业长盛不衰的法宝。

(二)结合实际,培育典型

应该在实践中提高创新方法的研究和应用,实现本土化、中国化、实际化。从解决当前企业、行业、区域的发展面临的实际问题、迫切问题、热点问题入手,把创新方法贯穿于研发链,乃至产业链、市场链,形成良性循环,使创新方法具有持久的生命力。企业往往只有看到成功的范例和实际的效益后,才肯探索效仿。基于此,一定要着力培育几个具有代表性的、内蒙古地方特色的典型案例,起到示范作用,让“被动推”的局面转变为“主动要”。

(三)夯实基础,培养人才

由于TRIZ理论引入的时间较短,只有为数不多的几所高校开设相关课程,而且以选修课居多,加之企业中掌握TRIZ 方法的人才十分稀缺,因此,培养相关人才,是其他工作内容开展的前提。应该进一步强化创新方法工作的团队建设、师资建设、基地建设、平台建设等,使研究、学习创新方法队伍自身不断壮大,最好全民都认识它、推广它。创新方法不是少数人的事,要让更多的人认识它,需要把基础建设抓好,需要各种条件的大力支持。

(四)创新方法,借力中介

政府在推动创新方法,政府的工作方法也需要创新,如创新方法工作机制的创新,创新方法激励机制的创新,包括创新资源的集成、整合、优化等等问题,有无标准、有无规范等等。推广创新方法单单依靠政府的力量是不够的,“政府失灵”现象在提供类似科技服务这类的公共产品时时有发生。所以政府应该借力中介组织,特别是科技中介服务组织,无论是国外成功的经验,还是国内创新方法推广较好的地区,科技中介服务机构在创新方法推广过程中都起到了十分重要的作用。发挥非营利组织的桥梁和纽带作用,把向企业推广TRIZ 理论的工作纳入各级生产力促进中心这类科技中介服务机构的工作范畴。依托科技中介机构向企业推广,把高校研究机构的成果与企业对接。

参考文献:

[1]赵敏,史晓凌.段海波TRIZ入门及实践[M]北京:科学出版社,2009

[2]张武城创造创新方略[M].北京:机械工业出版社,2005

[3]徐栋.TRIZ科技创新方法综述.[J].创新科技,2011年10期

篇6

[关键词]技术创新 技术创新效率 数据包络分析(DEA) 评价

一、引言

在日益讲求创新绩效的今天,技术创新的最终目标不仅仅是技术上的成功,而且是要将研究成果推广和应用,取得经济上的成功,即市场回报。技术创新需要各种资源的投入,这些投入要面对技术风险、市场风险和经济风险。因此,对技术创新效率问题的研究,具有深远的理论意义和现实意义。

技术创新效率是指技术创新资源的投入产出之比,技术创新效率实质是技术创新投入产出转化效率,它反映某单位技术创新资源对技术创新产出的贡献程度,也就是技术创新资源的配置效率。本文将通过建立辽宁省区域技术创新效率的评价指标体系,运用数据包络分析(DEA)方法对辽宁省及辽宁相关层次的技术创新效率进行分析和比较,有针对性地提出了提高技术创新效率的建议。

二、辽宁省技术创新效率的DEA基本模型

DEA方法使用数学规划模型进行评价具有多个输入,多个输出的部门或单位间的相对有效性。辽宁省技术创新效率评价具有多项输入指标和多项输出指标的复杂问题,DEA方法相对于其他评价方法有很大的优势。

本文应用DEA中的C2R模型如下:

该模型的经济意义:若θ+=1,并且Si-*= Sr+*=0时,称DMU DEA有效,其形成的有效前沿面为规模收益不变,且DMU为规模且技术有效;若θ+

三、辽宁省技术创新效率的评价指标体系

1.评价指标的选择

根据评价指标体系设计的原则,参考科技效率评价方面相关文献,首先对辽宁省整体科技水平进行分析测评,选取辽宁省主要投入及产出指标(如表1所示)分别进行投入及产出模糊聚类分析,得到投入及产出树图如图1、图2所示。这样可以得到辽宁省科技效率评价指标体系:选取X1科技活动人员,X2R&D人员,X3科技经费筹集,X5R&D经费,X6政府资金为投入指标;选取Y1专利申请受理量,Y2专利申请授权量,Y3中文科技论文数,Y4技术市场成交额为产出指标。

然后按辽宁省科技项目技术创新效率来源的主要构成及所占份额,对辽宁省区域经济的技术进步贡献率较高的辽宁省大中型工业企业、高等院校、政府科研机构、高新技术企业等层次展开测评,对辽宁省科技效率及各个层再次运用SPSS进行聚类分析,最后根据查询的相关指标数据得到辽宁省科技效率评价指标体系。

2.数据来源

本文数据来源于全国统计年鉴(2002-2008年)、辽宁省统计年鉴(2002-2008年)以及辽宁省科技统计信息网。

四、基于DEA的辽宁省技术创新效率实证研究

1.辽宁省技术创新效率有效性和规模收益分析

(1)辽宁省整体情况2002-2009年除2004年为非DEA有效,辽宁省其他年份为DEA有效,在其他年份说明技术创新效率高,资源得到了有效的利用。但是2004年辽宁省DEA值仍高达0.96,在2002-2009年辽宁省科技情况均为规模效益递增;

(2)辽宁大中型工业企业2002-2009年中2002、2006、2008、2009年为DEA有效,其他年份为非DEA有效,其中辽宁大中型工业企业科技情况2003、2004年DEA值为0.93,2005年DEA值为0.96,2005年DEA值为0.83。在2002-2009年辽宁大中型工业企业科技情况均为规模效益递增;

(3)辽宁高等院校2002-2009年中各年份均为DEA有效,且均为规模效益递增;

(4)辽宁政府科研机构2002-2009年中各年份均为DEA有效,2004年出现规模效益递减,其他年份规模效益均递增;

(5)辽宁高技术企业2002-2009年中除2002年均为DEA有效,2004年为非DEA有效,说明了现有投入水平下产出不足,或在现有产出水平下,投入闲置,但其DEA值高达0.99,规模效益均为递增。

2. 辽宁省技术创新效率DEA有效单元的分析

(1)DEA有效单元分析

①辽宁省整体科技活动情况,均符合DEA有效定义,说明辽宁科技活动整体情况在2002-2009年科技运作效率高,资源得到了最优配置,全部投入要素(科技活动人员、科学家和工程师、R&D人员、科技经费筹集额、政府资金、科技经费内部支出、R&D经费)发挥了最大限度的效用,在此基础上所获得的产出(专利申请受理量、专利申请授权量、中文期刊科技论文数、技术市场成交额)达到最优水平。此时的生产规模处于相对最佳状态。

②辽宁省大中型工业企业科技活动情况,均符合DEA有效定义,说明辽宁大中型工业企业科技活动整体情况在2002-2009年科技运作效率高,资源得到了最优配置,全部投入要素(科技活动人员、R&D人员、科技经费筹集额、科技经费内部支出、R&D经费)发挥了最大限度的效用,在此基础上所获得的产出(工业增加值率、R&D项目数、企业专利申请数、企业专利获准数)达到最优水平。此时的生产规模处于相对最佳状态。

③辽宁省高等院校科技活动情况,除2008年均符合DEA有效定义,说明辽宁省高等院校科技活动在2002-2009年(除2008年)科技运作效率高,资源得到了最优配置,全部投入要素(科技活动人员、R&D人员、科技经费筹集额、科技经费内部支出、R&D经费)发挥了最大限度的效用,在此基础上所获得的产出(科技著作、学术论文、技术转让成交金额、专利成交额)达到最优水平。此时的生产规模处于相对最佳状态。

④辽宁省政府科研机构科技活动情况,除2006年、2007年、2008年均符合DEA有效定义,说明辽宁省高等院校科技活动在2002-2009年(除2006年、2007年、2008年)科技运作效率高,资源得到了最优配置,全部投入要素(科技活动人员、R&D人员、科技经费筹集额、科技经费内部支出、R&D经费)发挥了最大限度的效用,在此基础上所获得的产出(科技成果登记数、应用技术成果、净利润)达到最优水平。此时的生产规模处于相对最佳状态。

(2)弱DEA有效单元分析

①辽宁省高等院校科技活动情况,2006年为弱DEA有效。

2006年科技经费内部支出冗余量达到0.3408亿元、R&D经费支出冗余量达到0.7757亿元、科技著作不足量达到17.4部、合同技术成交金额不足量达到815.9万元、专利成交额不足量达到96.4万元。

②辽宁省政府科研机构科技活动情况,2006年、2007年、2008年为弱DEA有效。2006年净利润不足量为844.8万元;2007年净利润不足量为3466.8万元;2008年净利润不足量为1866.4万元。

3.辽宁省技术创新效率非DEA有效单元分析

(1)辽宁省非DEA有效单元分析

辽宁省除2004年为非DEA有效,从科技技术创新活动投入和产出两个方面,分别对辽宁省2004年非DEA有效的投入量和产出量的配置问题进行研究。辽宁省在2004年科技经费筹集发挥了充分的效用,国内中文期刊的科技论文也达到了较为满意的产值,技术市场成交额同样也达到了满意的产值,说明技术成果的转化能力较强。辽宁省在其他方面投入虽然出现闲置,但是闲置率都很低,比如科技活动人员闲置率为0.098,R&D人员的闲置率为0.092。产出方面虽然部分指标出现了产出率不足的情况,但是同样辽宁2004年产出率不足的值很低,比如专利申请受理量为0.034,专利申请授权量为0.12。不论闲置率还是产出不足率都非常低,这说明了2004年辽宁科技活动技术创新效率是非常高的接近DEA有效。

(2)辽宁各层次中非DEA有效单元分析

辽宁省高新技术企业2004年为非DEA有效,但从总体上看,在2004年辽宁省高新技术企业无论是投入指标的闲置率,还是产出指标的不足率都非常低。投入指标科技经费支出、投入指标中间投入的闲置率为0,说明该指标投入得到充分的利用,未造成该指标的相对闲置;产出指标总收入、产出指标工业增加值的产出不足率为0,说明了高新技术企业在2004年该产出指标达到了预期的效果,高新技术企业产值较高;其他投入及产出指标的闲置率或产出不足率虽然不为0,但最高值也没有超过0.004,说明辽宁省高新技术企业2004年投入和产出效率相对较高,虽然处在非DEA有效,但是整体水平基本达到DEA有效。

五、结论

结合对辽宁省技术创新效率的评价结果不难看出,辽宁省近年来的技术创新活动基本处于相对有效状态,技术创新综合能力呈增长趋势。但同时也发现,辽宁省的技术创新潜力并没有完全挖掘出来,创新效率不稳定,创新资金的利用、科技人员的素质以及创新成果的转化等方面还需要改善。而财政科技投入的增长率和科技三项费用占财政总支出的比重明显偏低,财政资金的杠杆作用没有得到有效利用,财政支出结构也亟待调整。

DEA评价模型并不只从最后的输出指标的高低来评价技术创新效率,而是从影响效率的各个环节综合考虑,客观地对技术创新效率进行综合评价;运用此评价模型,不仅可以科学合理的评价企业的技术创新效率,而且有利于管理者采取有效的技术创新策略。

参考文献:

[1] 钱燕云.中德企业技术创新效率的评价和比较研究[J].科学学与科学技术管理,2003(12):47

[2] Ahuja G, Katila R. Technological acquisition and the innovation performance of acquiring firms: a longitudinal study [J]. Strategic Management Journal, 2001, 22(5):197-220

[3] Griliches Z. Patents statistics as economic indicators: a survey [J]. Journal of Economic Literature, 1990, 28(4):1661-1707

[4] 盛昭翰,朱乔,吴广谋.DEA理论、方法与应用.科学出版社,1996

篇7

Abstract: By using IDE technology innovation method integrated of industrial design(ID) and industrial engineering(IE), this paper promotes the research and manufacturing capabilities of mining equipment in China, which is of reference significance for the development of large scale equipment in China.

关键词: IDE;车载钻机;技术创新;装备制造

Key words: IDE;car rig;technology innovation;equipment manufacturing

中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)29-0024-03

0 引言

煤层气车载钻机作为一种新型钻探机械,具有机动性强、搬迁与运输方便、现场就位准确便捷、自动化程度较高、劳动强度低、工作效率高等特点,且由于煤层气车载钻机既能完成交通运输任务,也能够在施工环境较差、地质条件复杂以及特殊地形地理环境中进行施工,因此,特别适合地质钻探工程在边远、分散地区单机作业,能够满足我国煤层气开采设备的需求[1]。但由于我国煤层气开发起步较晚,地面抽采技术装备相对落后,煤层气车载钻机处于初期试制、试用阶段,钻采设备主要依赖进口,价格高昂,耗费企业大量资金[2]。因此,创新设计开发一种适用于我国特殊地质及技术需求的煤层气车载钻机,可以为加快突破煤矿瓦斯治理与煤层气开采技术瓶颈提供装备支持,也为煤层气企业发展提供帮助。

为研究适用于我国的煤层气车载钻机,众多科研工作者进行了大量的研究。张斌等[4]研制一种用于车载钻机二级井架的控制系统,以解决二级井架在立放时伸缩与承载模块功能不稳定等问题;丁庆新等[5]通过对煤层气车载钻机顶驱的工作流程进行研究,确定顶驱齿轮减速器的优化设计目标函数与设计变量,重新设计结构参数以优化顶驱减速器;宋瑞等对煤层气车载钻机绞车结构、钻台模块以及钻机整体移动装置进行改进,提高了运行效率并减少了运行成本。分析上述学者的成果可知,现有对煤层气车载钻机的研究多是单一对钻机的某一模块进行改进升级、重新设计,虽然也可提升车载钻机的工作能力,但由于其他模块缺乏相应的配套升级,往往造成钻机的整体协调性差、工艺不够优化、开发周期过长、经济效益不显著,甚至优化模块也难以发挥应有功能等问题。究其原因,车载煤层气钻机的开发较为复杂,优化设计开发流程与选择高效开发方法是煤层气车载钻机快速研发成功的保障,需要以系统的技术创新模式作为支撑。

在现有的技术创新方法中,IDE技术创新方法是将ID作为一项具有创新目的流程活动,视为综合集成方法思维展现的载体,将IE作为系统方法论,利用其创新理论与技法对ID流程进行优化升级。利用IDE技术创新方法能从系统论角度对煤层气钻机进行整体优化设计,实现成本与效率、技术与管理的有机结合,进而在创新理论与技法上对车载钻机的工业设计流程进行优化升级,使IE的具体理论与车载钻机创新过程相结合进而指导创新,对车载钻机进行创新再设计,实现使用目的、技术与个性特色相融合,使原高能耗大功率车载钻机经济指标低的情况得到极大改善,市场应用更加广泛,前景大为提高。

1 IDE技术创新方法

随着现代工程系统的不断发展,企业越来越关注产品的制造环境和制造流程,积极推动传统生产模式的转型,创新生产机制,极大地提高了产品的生产效率,实现了资源的高效利用。同时,随着现代制造理论与技术的广泛应用,产品的设计流程要求也越来越高。生产企业在结合IE融合原理和ID技术的基础上,利用IE方法研究出了一种全新的技术创新方法,详见图1。

2 基于IDE技术创新方法的煤层气车载钻机研发模型

车载钻机是系统功能高度集成、技术高度融合的体现,其模块化、集成性、独立性是对创新方法的挑战。而将IDE技术创新方法应用在车载钻机研发过程中,其原理在设计流程与方法中得到体现:一方面从流程维完成市场调查、资料搜集与整理、产品外观设计以及成本核算等内容,综合考虑车载钻机的功能、结构、材料、工艺、应用环境等因素;另一方面立足于方法维系统从车载钻机本身及其制造过程和整个生命周期考虑钻机的环境特性,在设计环节利用工业设计方法实现车载钻机功能、经济性、市场销售等的最优化,为车载钻机的研发提供战略研究。

结合IDE技术创新方法,煤层气车载钻机开发以系统化创新理论为依据,将其从产品设计到装备成型的整个过程进行了分解,将各要素有机整合,实现了设计、生产、管理的一体化。最终形成如图2所示的煤层气车载钻机研发模型。

该研发模式将煤层气车载钻机的设计与制造有机结合起来,将开放式创新的优势发挥至最大化,从横向和纵向两个层面进行制造,充分体现了创新的连续性、整体性和系统性。

3 实证研究

某煤层气开发单位近些年随着工程服务范围扩展,需增加新的车载钻机以满足需求,但从国外购置不仅要耗费大量资金,而且在维修、保养等方面也存在极大不便,因此该公司决定自主研发符合公司钻探需要的煤层气车载钻机。煤层气车载钻机作为大型工程设备,极其复杂,为更好更快地设计出车载钻机,公司引入IDE技术创新方法,从流程维和方法维对车载钻机进行解构与重构,剖析重点,分清主次,设计出车载钻机研发技术路线,如图3所示。

3.1 车载钻机需求发现分析

在需求分析阶段,对车载钻机的研究背景分析。需求分析既是车载钻机设计成功的基础,也是开发设计的最终要求。该阶段:

①需要采用工业工程方法,对我国车载钻机需求分析;

②需要利用规划方法,对我国车载钻机使用特点分析;

③需要综合运用评价方法,对国内外车载钻机研究现状与发展趋势进行分析。

3.2 车载钻机功能结构分析

在功能设计与结构展开阶段,需要在系统目标引导下,利用“原始法则”对系统结构进行破组织分解,划分为通用结构和专有结构,综合考虑各组成部分的相互作用和系统整体的发展变化,将车载钻机的主体结构分解为动力系统、传动系统、辅助系统、执行系统、控制系统等基本子系统,如图4所示。

3.3 车载钻机工艺设计过程优化分析

在工艺优化过程中,企业以改进生产流程和优化产品设计为基础,加快技术创新,积极采用新材料、新工艺、新技术适应了车载钻井工艺生产的发展需要。

在材料替代过程的主要任务是在不影响结构产品外观和功能的前提下,积极需求一种可替代性原料,使其符合现代生产的技术要求。该阶段功能体现在:

通过工艺优化及材料替代,可以完成在功能分析与结构设计阶段留有的特殊结构与关键功能的设计,主要包括以下五个部分:

①车载钻机动力头。在动力头的功率不变的前提下将所述马达两两同轴相对装配于减速箱的两侧,解决了现有的动力头的体积大、重量重的问题。

②浮动装置。通过将浮动连接头和浮动轴套分体设置,浮动连接头和浮动轴套通过端面齿结构和螺栓结构连接在一起,减少了轴套内花键的加工难度、增加了轴套内花键的加工精度,也保证了传递扭矩的需要。

③伸缩支腿。将锁止销钉插装于伸缩套筒机械锁止孔和对应的固定套筒机械锁止孔中进行机械锁止,伸缩套筒在液压缸和锁止销钉的共同作用下锁止,即使液压缸突然泄压或失去作用,锁止销钉仍能保证伸缩支腿的安全性,进而保证车架的稳定性。

④混合动力发动机。设计一种天然气――柴油混燃发动机,减少废气的排放,降低了钻井成本,在油田或煤层气开采区域利用现成的天然气以替代较难随车运输的柴油,很容易满足车载钻机对燃料的需求。

⑤自泥浆轴。设计自泥浆轴模块解决了无法随时对泥浆轴注射油的问题,避免了人力资源的不必要浪费,也提高了效率,使操作人员的人身安全得到了保证。

4 结论

由于在开发过程中对多个环节进行创新再设计,开发出的CTZ80D千米车载钻机稳定性强,运转平稳,不仅能够应用于煤层气勘探开发、大口径瓦斯排放井的钻设,还具有以下特殊功能:

①在矿山抢险救援行动中,通过快速钻透作业,与被困人员建立联系,提供生活用品,输送氧气,争取抢救时间;

②在减灾救灾,特别是煤矿堵水工程中,由于其钻孔直径大、速度快,为早日治理水害、恢复生产,减少损失提供有效的手段;

③可以在野外无水无电的恶劣条件下、地表复杂的矿山工业区及河道卵石层以及特殊目的限制必须空气钻进的地层工作。

从IDE技术创新方法在煤层气车载钻机研发过程的成功应用中可知,与现有的其它技术创新方法相比,IDE技术创新方法在设计理念上准确把握车载钻机技术创新的要点,从系统结构的角度研究,确定整体结构,进而区分模块界面,实现装备系统全面创新。同时,IDE技术创新方法成功应用于车载钻机的研发,表明该方法用于复杂产品研发制造的可行性,且更易于对大型装备的技术路线进行设计规划,整合现有资源,因而对缩短产品研发周期,加速技术进化有巨大的提升作用,对其进行广泛推广将会对我国装备制造领域产生重大影响。

参考文献:

[1]高宏亮.车载钻机在地质勘探工程中的应用[J].地质装备,2009,02:37-40.

[2]友强.车载空气潜孔锤钻进技术在煤层气井施工中的应用[J].中国煤炭地质,2013,25(7):59-61.

[3]张遂安,崔岗,胡少韵,刁文庆,张仕民,丁庆新.煤层气钻机的技术现状及发展对策[J].中国煤层气,2007,04:9-11.

篇8

关键词:信息技术;教学模式;创新方法

一、小学信息技术教学概述

小学信息技术课程具有较强的实践性,它不仅是一门应用型的课程,更是一门综合型的课程,其教学目的在于引导学生对计算机形成初步的认识,了解并掌握计算机基础知识,激发学生学习计算机的兴趣,培养学生的信息素养与创新能力。更加符合学生认知过程的建构主义学习理论是小学信息技术教学的理论基础,教师在教学过程中除需对学生珍贵的生活经验表示尊重外,同时还需引导学生树立正确的信息观念,帮助学生将所学知识灵活运用于实际生活。大量的教学实例表明,传统的教学观念和教学模式明显已不利于信息技术课程的实施,这一现状对广大信息技术教师提出了教学创新的要求。小学信息技术的教学创新离不开正确的课程评价。在具体实施时,教师可将教学过程与教学效果评价放在一起,也可将日常评价和期末总评结合在一起,一味以考试成绩评定学生学习成果与教师教学效果的传统教学模式显然是不正确的。本文列举了以下几种教学评价方式,如学完输入法后组织学生进行打字比赛,绘图软件课程结束后安排学生用绘图软件完成一幅画作等。这样的教学评价方式更能激发学生学习信息技术课程的积极性与主动性,而自主学习的探究模式对学生将来深入学习计算机信息技术十分有利。

二、小W信息技术教学模式

小学信息技术课程的教学模式可分为五个步骤,即营造生动有趣的教学氛围、师生合作与学生自主探究学习、实践操作与知识巩固、学生作品展示以及课堂内容的整理与总结。具体分析如下:

1.设置合理的教学情境,营造生动有趣的教学氛围

生动有趣的教学氛围有助于激发学生的学习兴趣与积极性,而营造这一氛围的关键在于合理教学情境的设置。以绘图软件的教学为例,教师可通过一些绘图软件绘制的画作引入本章节的学习,并让学生对画作进行评价,以活跃课堂气氛,吸引学生注意力。

2.师生合作与学生自主探究学习

在教学过程中,教师应将学生置于课堂主体地位,并将自己定位为起辅助作用的角色。在课堂中积极与学生展开交流与沟通,更重要的是在于引导学生自主探究与学习,培养学生独立学习与实践能力。

3.实践操作与知识巩固

在一节课快要结束时,教师往往会对本章节的学习内容进行整合,此时可采用小组讨论的形式,让学生在实践操作中理清学习思路并对知识体系进行重新构建。

4.学生作品展示

教学结束后大多数教师都会及时布置一定的作品任务,因此,教师需安排一定的时间来展示学生的作品。在评价学生作品时可综合采用学生自评、学生互评以及教师评价这三种评价方式,以帮助学生获得更多的经验。教师在评价学生作品时除需给予肯定外,还需将学生的自尊心和自信心保护好,让学生感受到成功的快乐与进步的喜悦。

5.课堂内容的整理与总结

课程结束后教师与学生需一起对所学内容进行整理总结,同时还要进行适当的课外延伸,指导学生主动进行课外探索与研究,推动学生发散性思维的形成。

三、小学信息技术创新方法

1.课程导语创新设计

新课伊始,教师的引入有利于吸引学生的注意力,因此,在对小学信息技术教学模式进行创新时首先需关注课程导语创新设计。小学生处于求知欲极其旺盛的年龄阶段,他们对一切新鲜事物都有好奇心,教师可充分利用这一点进行课程导语设计,并吸引学生以更加积极主动的态度参与信息技术的课堂教学。以小学信息技术课程中“文字编辑”章节的教学为例,大部分学生都认为文字编辑只要会打字就行了,因此在学习过程中并不认真。还有些学生在遇到不会的地方时就会放弃,久而久之也就逐渐失去了学习新知识的兴趣与热情。对此教师可多以日常生活中随处可见的事物为例,让信息技术不再蒙着神秘的面纱,并让学生更加了解信息技术在日常生活中的应用,充分激发学生学习的兴趣。

2.增加课堂中师生之间、生生之间的互动

尽管小学生的求知欲极其旺盛,但他们却很难坚持到底。正是由于学生这一特点,教师持续讲解与管制的教学方式必然会使学生逐渐对信息技术学习产生厌倦感。因此,教师需要及时进行教学方式的创新,在课堂上要启发、辅助学生学习,在进行教学设计时还需多多站在学生的角度出发。在信心技术课堂上教师不仅需要积极与学生互动,同时还需要给予学生之间互动的机会。当学生对所学知识产生疑问时,教师应将学生的疑问重新抛给所有学生,让大家分组进行讨论与交流。学生将交流结果反馈给教师后再在教师指导下利用计算机来解决问题。在这一过程中学生的互助合作精神以及交流沟通能力将得到进一步提升,同学之间还可以取长补短、互相进步。

综上所述,小学阶段的孩子在面对新鲜事物时极具好奇心,且拥有极强的可塑性,信息技术教师在创新教学模式时需牢牢抓住学生这一特点,以充分调动学生对信息技术学习的积极性,培养学生信息素养与创新能力。

参考文献:

[1]丁俭.浅析如何上好小学信息技术课[J].考试周刊,2010.

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