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航空航天技术是信息、能源、制造等综合性尖端技术的集合,是一个国家综合科技实力的象征和衡量标志,在国家的军事国防中起着中流砥柱的作用。近几年“神舟”系列载人飞船的成功飞行,以及我国首架具有自主知识产权的喷气式支线飞机ARJ21总装下线等,引发了人们对航空航天技术领域的极大关注,而航空航天类专业更是吸引了不少同学和家长的眼球,被同样怀揣飞天梦想的考生所追捧。
学科优势助推人才起飞
航空航天类专业主要研究飞行器的结构、性能和运动规律,培养如何把飞行器设计制造出来并送上太空的工程技术专业人才。从狭义上讲,航空航天类专业包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程、探测制导与控制技术等主体学科专业。然而,无论是飞机还是航天飞行器,都是综合科学技术的结晶,涉及材料、电子通讯设备、仪器仪表、遥控遥测、导航、遥感等诸方面。因此从广义上讲,材料科学与工程、电子信息工程、自动化、计算机、交通运输、质量与可靠性工程等都是航空航天技术不可或缺的学科专业。随着航空航天事业的迅猛发展,近年来又催生出航天运输与控制、遥感科学与技术等新兴专业。
航空航天类专业对同学们的要求是“厚基础、强能力,高素质、重创新”。同学们要学习和掌握航空航天技术的基础理论和知识,接受航空航天飞行器工程方面的系统训练,通过各种实践性教学环节,可具备坚实的理论基础,良好的实践能力和分析、解决问题的能力,以及创新能力。毕业生在数学、物理、力学、计算机等方面的基础比较扎实,在逻辑、分析、空间想象力、推理等思维上优势明显,知识面宽,适应力强,发展潜力大。本科毕业生考取研究生的比例很高,申请国外大学奖学金的成功率也较高。
有同学认为航空航天类专业就业覆盖面窄,如果毕业后不能进入航空航天类企业,就很难找到专业对口的工作。其实不然,航空航天高科技辐射国民经济各个部门,航空航天类专业扎实的工程技术理论与实践基础平台,促成了其拓展性宽、应用性强、适用面广的专业特点。可供毕业生选择的对口职业有很多,如飞行器设计、制造人员,科研机构研究人员,国防部门研究管理人员,各级政府部门负责航空航天相关工作的研究管理人员,民航企事业单位的技术管理人员等。毕业生不仅可从事航空航天等领域的设计、制造、研发、管理等工作,还可在民航、船舶、能源、交通、信息、轻工等其他国民经济领域施展才华,像微软、IBM、贝尔、方正、海尔等知名企业都曾纷纷到航空航天院校招贤纳才。很多民用部门也都点名要航空航天类专业的毕业生,认为他们基础扎实、学以致用。
行业繁荣点燃人才需求
航空航天科技工业是知识密集和技术密集的高技术领域,航空航天技术的广泛应用影响到政治、经济、军事、科技、文化及通信、气象、能源、探测等领域,成为社会进步的强大动力。从世界范围来看,航空航天科技工业是朝阳产业,在提升国家整体科技水平和综合国力方面起着龙头的作用。
我国经济的快速发展为航空航天工业提供了广阔的发展空间。国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,关于大型飞机、高分辨率对地观测系统、载人航天工程与探月工程等航空航天领域范畴的工程便占到16个重大专项中的4项。未来我国航空航天发展将重点开发大型飞机设计与制造成套技术,载人航天实现航天员出舱进行航天器交会对接试验活动,直至实现登月计划等。2007年大飞机项目正式上马,给我国的航空业带来了空前繁荣,带活了一批航空类企业,也为航空航天类专业毕业生带来了良好的机遇。
航空航天科技工业极具发展前景,对人才的需求会持续旺盛。据统计,2011年最被看好的12类专业之航空航天产业将引发对航空航天人才的巨大需求,包括航空航天经营管理,航空航天飞机总体设计与研发、发动机研发与制造,零部件研发与设计,航空航天新材料研发、制造及总装技术、计量检测技术、航空航天电子电器设备设计开发、信息及测控技术,航空航天生物技术、航空适航管理、航空维修改装,以及航空航天产品光电通信技术、能源系统设计、力学及环境工程、计算机、仿真、可靠性技术等领域在内的专业人才缺口巨大。有关人士根据教育部公布的相关信息归纳出的“最出人意料的十个高就业专业”,便将航空航天类专业列入其中。
上海作为我国新支线飞机和未来大型民用飞机设计总装基地和重要的航天基地,举办了“上海航展”,展会上举行了航空航天人才大型招聘会。据航展招聘组负责人介绍,目前航空航天项目需要大量人才,仅空客A380一个项目组的技术人员需求数量就超过六千人,而我国这方面人才缺口非常大。
近年来,以航天科技,科工集团,航空一、二集团等为代表的航空航天类企事业单位生产和科研任务饱满,条件大为改善,待遇提高很快,一些单位的员工年薪可达十几万,稍差一些的单位其员工薪资待遇也可达到当地中上水平。航空航天事业的迅猛发展,无异于为年轻学子的成长搭建了理想的平台。像航天空间设计研究院、航空材料研究院等单位都炙手可热,受到重点院校毕业生的青睐。毕业生就业地域以北京、上海、西安、成都、沈阳、哈尔滨、深圳等省会及核心城市为主。
从个人长远发展来看,在航空航天类企事业单位工作,发展前景好,待遇高,成长快。随着载人飞船、探月工程、大飞机等重大项目的深入实施,必将有越来越多的青年才俊在锻炼中脱颖而出。
报考提示
我国目前开设航空航天类专业的重点院校有北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、西北工业大学、南京理工大学、哈尔滨工程大学等。近年来,清华大学、复旦大学、上海交通大学、厦门大学等也相继设置了此类专业。开设航空航天类专业的普通院校有南昌航空工业学院、沈阳航空工业学院、郑州航空工业管理学院、中北大学、中国民航大学等。由于各个院校的发展历史、层次、实力不同,学科专业水平差异也较大,同学们应注意了解自己感兴趣的院校,根据自身实力,准确定位,合理选择。
学习航空航天类专业以及将来从事航空航天技术工作,需要具备较强的学习钻研及动手能力,要求同学们的数理化基础扎实,逻辑思维能力较强,严谨求实,乐于钻研。同学们应从实际出发,量体裁衣。
一些考生和家长误以为报考航空航天类专业,体检的标准要按照军检的标准来进行,其实不然。航空航天类专业主要是培养航空航天领域的专业技术人才,对考生的身体状况没有特殊要求,同学们只要符合《普通高等学校招生体检指导意见》,就可放心报考。
从“神五”到“神十”,我国系列载人飞船发射成功后,在全国上下特别是在青少年中引发了一股“航天热”,很多高中毕业生希望报考航天专业,将来从事航天事业,为祖国航天事业的腾飞奉献终生。
那么,航天专业有着怎样神秘的内涵?若想投身于航天事业,应该选择什么专业?在大学时代要做好哪些职业准备?航天专业毕业生的就业前景又如何呢?
专业设置特点
航天是个令人向往又神秘的职业。为了推出本期专题,记者在做了充分案头准备后进行了调查采访,现在,就让我们按照航天器的发射程序走进航天类专业。航天器升空的每一个步骤都涉及很多交叉学科与专业,本文中所列举的,是每一个步骤所对应的比较重要的专业之一,其中有些专业既涉及航空类,也涉及航天类。
小贴士:载人飞船升空分几步?
第一步,随着倒计时口令,点火升空。逃逸塔分离。
第二步,助推器分离。一、二级分离,一级坠落。
第三步,整流罩分离,船箭分离。5次变轨控制后,航天器进入预定椭圆轨道。
第四步,太阳能帆板打开。
第五步,航天员执行空间任务。
第六步,返回大气层。
航空和航天有着密不可分的联系,又有所区别。前者是研究近地面飞行环境及物体的,而后者是研究大气层外高空飞行环境及物体的。航空航天类专业主要研究飞行器的结构、性能和运动规律,培养把飞行器设计制造出来并送上太空的工程技术专业人才。无论是飞机还是航天飞行器,都是综合科学技术的结晶,因此从广义上讲,材料科学与工程、电子信息工程、自动化、计算机等都是航空航天技术不可或缺的学科基础。随着航空航天事业的迅猛发展,近年来又催生出航天运输与控制、遥感科学与技术等新兴专业。
中国有7所国防院校,11家央属国防企业集团。涉及航天领域的专业,排名前三位的高校分别是哈尔滨工业大学、西北工业大学和北京航空航天大学。其中尤属哈工大的航天专业实力强,毕业生中有很多已成为各领域的专家和骨干,如中国航天科技集团副总经理马兴瑞、中国空间技术研究院院长袁家军、海王集团总裁张思民等。
“关行器设计专业,一共包括三个方向:卫星、火箭和导弹。最开始觉得火箭和导弹都比较‘暴力’,所以高考填报志愿时,我选择了与航天工程紧密相连的卫星方向。”北京航空航天大学宇航学院大四的小和介绍说,北航宇航学院下设三个专业:飞行器设计与工程专业、探测制导与控制技术专业和飞行器动力工程专业。其中,飞行器设计与工程专业的学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,并受到航空航天飞行器工程方面的基本训练;探测制导与控制技术主要负责航天器送入太空后,对其进行制导和各种变轨姿态调整控制;而飞行器动力工程主要负责研制火箭发动机。据宇航学院的学生介绍,这三个专业中,飞行器设计与工程专业最热门,而选择探测与动力专业的人数则要少一些。
航天专业的学业与素质要求
航空航天类专业对学习者的要求是“厚基础、强能力、高素质、重创新”。学生要学习和掌握航空航天技术的基础理论和知识,接受航空航天飞行器工程方面的系统训练,通过各种实践性教学环节,可具备坚实的理论基础,良好的实践能力和分析、解决问题的能力、以及创新能力。毕业生在数学、物理、力学、计算机等方面的基础比较扎实,在逻辑、分析、空间想象力、推理等思维上优势明显,知识面宽,适应力强,发展潜力大。本科毕业生考取研究生的比例很高,申请国外大学奖学金的成功率也较高。
如果你想学习航天专业,那么,除了一腔热情外,还需要做好哪些心理上的准备呢?
由于航天职业的特殊性,从事航天职业需要三种精神。
1. 刻苦学习精神
航天专业要求高、课程多、任务重,要成长为一个合格的航天人,除了工科的基础课程之外,还要学习诸如发动机设计、自动控制理论、数字电路等专业课程。
以北京航空航天大学飞行器动力工程专业为例,该专业一个本科生成长为博士生,仅力学就要学习20几门,学生们每天自习到11点已是习惯性作息。
同工科专业一样,航天工程对学生的实践能力要求也很强。学生除了修完课程、掌握理论,还要懂技术。因此,动手能力强、有组织协调能力的考生学这个专业很适合。
2. 吃苦奉献精神
“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”被誉为“载人航天精神”。神舟成功发射,被大众熟悉的只有少数几个人,但是背后有数以万计的航天人在默默无闻地工作着。“飞行工作更多的是辛苦,而不是神秘。工作人员需要比较强的抗压能力,以及良好的心理素质。”一位在航天一院702研究所做航天测试测量技术与设备的工作人员告诉记者,他们的工作时间上朝九晚五,但是来了试验任务,就要加班加点不分昼夜地把它完成。具体到个人的职业,航天火箭与飞船的设计制造需要反复测试某些零部件、程序的稳定性及安全性,比如像飞机上的“黑匣子”之类的东西,以保证飞行器、导弹等执行任务时万无一失,并获得飞行中或执行任务时所需要测量的参数。
此外,航天工作人员会经常去酒泉、西昌的靶场执行任务,而靶场是炮弹爆炸或飞船起飞、卫星发射的地方。
3. 团队协作精神
航天系统内部分工精细,一个课题需要众多研究者协作完成,团队协作精神在航天领域体现得更为充分。航天系统内部分工精细,一个课题需要众多研究者协作完成,有的时候自己的成果仅为别人做嫁衣裳而已,因此,在航天领域里少不了团队协作精神,一个人只能完成更多的任务,但是绝对不可能包揽所有的工作。正如一位在航天一院工作的孟先生所说:“航天是一项既神秘又平凡的事业,航天事业是一个巨大的系统工程,需要许多行业、许多不同专业的工程技术人员及科研管理人员共同协作,需要每个人都具有协作意识、吃苦耐劳精神以及奉献精神,安于自己平凡的岗位,做一个螺丝钉,不要太计较个人得失。”
需求趋势与就业前景
近几年,随着神舟飞船的频繁发射,航天专业进一步升温。有媒体报道,最被看好的12类专业中,航空航天专业名列其中。
据哈工大招生就业处负责人介绍,该校航天专业的学生在入学时成绩在全校是数一数二的,录取分数在全校最高,集中了校内的“尖子生”;在就业方面去向也非常好,主要给中国航天科技集团公司和航天科工集团公司输送航天人才。学生毕业时国内的航天科研院所都抢着要。
复旦大学力学与工程科学系博士生导师唐国安教授预测,我国飞行器可供开发的空间很大。载人火箭发射成功,意味着我国准备开始对外空间进行和平开发,航空航天科技工业极具发展前景,对人才的需求会持续旺盛。北京航空航天大学宇航学院党总支书记孟庆春介绍说,我国飞行器可供开发的空间很大,许多应该用到飞行器的民用领域目前还未开发利用,在私人使用上也几乎是空白,因此,飞行器设计与工程专业的人才会是我国将来急需的人才。
航空航天产业将引发对航空航天人才的巨大需求,包括航空航天经营管理、航空航天飞机总体设计与研发、发动机研发与制造、零部件研发与设计、航空航天新材料研发等方向,其中航空航天产品光电通信技术、能源系统设计、力学及环境工程、计算机、仿真、可靠性技术等领域在内的专业人才缺口巨大。
“我想以后在航天五院好好发展,做一名总体设计师。”学飞行器设计与工程专业的小和2012年6月份从北京航空航天大学毕业,去了航天五院深造,完成了他儿时作为一名航天工作者的梦想。
据小和介绍,宇航学院的本科生毕业之后也能找到工作,比如他们班当年就有人去了航天火工、东航、西安飞机强度研究所、北京现代、东风日产、陕西鼓风机等企业。也有很多本科生选择继续深造,读研或读博,并且几乎都去了十大航天院所,如航天一院、二院、三院、五院和八院、沈飞、成飞、西飞等等。“飞行器设计专业是国家自建国以来持续扶植的产业。我国的火箭技术相比于美国俄罗斯还比较落后,为了日后的载人登月计划,必须研制出更强大的火箭。我很看好本专业的就业前景。”
未来十年是我国航空航天事业发展的重大战略机遇期,需要更多更好的人才。为了加强对航空工程骨干专业技术人才的引进和培养,建立高水平、高素质的航空专业技术队伍,航空工业第一、二集团公司在北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学等院校设立了航空奖学金,金额每人每学年7000~11000元不等,以支持立志投身祖国航空事业的学子顺利完成学业,这对于家庭经济比较困难的同学无疑是很好的选择。
同时,除了飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程等专业外,航空航天事业还涉及信息、能源、制造等技术的综合专业。随着我国国民经济的发展和综合国力的提高,航空航天高科技领域的成果已不仅仅应用于航天飞船上,也在逐渐向电子、机械、汽车等领域渗透。也就是说,学习航空航天类专业的同学一样能在其他领域大展才华。
报考注意事项
航天人才≠杨立伟
高校航天专业的培养目标都是航天工程领域的技术与管理人才,而非培养宇航员。形象地说,航天专业出来的人才可以当戚发轫这样的总设计师或袁家军这样的总指挥。要是想当杨立伟一样飞上太空的宇航员,现阶段在我国只能报考飞行员。
身体条件要求
一些考生和家长误以为报考航空航天类专业,体检的标准要按照军检的标准来进行,其实不然。航空航天类专业主要是培养航空航天领域的专业技术人才,对考生的身体状况没有特殊要求,同学们只要符合《普通高等学校招生体检指导意见》,就可放心报考。
项目实施情况
引智专家分别是来自德国欧洲空中客车(AIRBUS)公司培训经理鲁道夫·亚尼先生和来自德国欧洲空中客车公司电培训模块负责人、空客航空标准80T主要制定者莱纳尔·布雷辛先生,其中德国专家莱纳尔先生是2011年根据项目需要调整的专家。鲁道夫·亚尼先生作为学院航空航天专业名誉主任及特聘教授,负责全面指导学院航空航天系专业建设、实训基地建设、课程建设、师资培训、校企合作及人才培养质量评估;莱纳尔·布雷辛先生具体负责指导学院为欧洲空客A320天津总装线新引进员工航空电气基础培训模块、航空电气安装培训模块的实施及质量监控,以及学院航空航天类专业技术顾问的工作。在实施过程中,学院航空航天专业组群教师团队在两位引智专家的指导下,实施了航空航天类专业课程体系开发、课程标准制定、技能培训实施、航空航天工程语言训练、空客A320总装公司培训模块(机M2、M3;电M2、M3;航空英语)培训资源开发及实施,制定出学院航空航天类专业人才培养框架、实施方案以及培养标准,为天津航空航天高技能人才培养提供了有效的支撑。引智专家的出色工作成果得到各方面高度认可,亚尼先生凭借自己对天津航空航天技能人才培养的突出贡献获得2011年天津市政府海河友谊奖,该引智项目还获得了2011年度国家引进国外智力示范单位以及天津市引进国外智力示范单位。
项目执行成果
关键词:焊接技术;航空航天工业;应用
焊接技术是链接技术中的一部分,是航空航天工业紧密器件制造中补课或缺的技术。在现代生产中,各种新型焊接技术的广泛引用,极大地简化了航空航天中各类构件的加工,节省了生产材料,提升了生产效率。随着焊接技术的不断进步,航天飞机的重量得到了坚强,同时也为航天飞机及其器件的设计提供了技术支持,带动了航天飞机整体性能的提升。文章将对焊接技术在航空航天工业中的应用研究
1 航空航天工业常见焊接技术
1.1 电子束焊技术
在真空环境下,将高速电子流聚焦后对准工件进行缝接,而这时电子束的动能转化为热能,将金属工件熔合,这种焊接方法就称为电子束焊( EBW)。它也是一种高能束流加工技术,与其它焊接技术相比具有很多优点,例如:能量密度高、焊接深宽比大、变形小、精度高,还可以自动控制等。电子焊接技术这些优势,使得它在航空、航天、电子、核工业等产业方面应用广泛。将电子束焊接技术运用于航空制造业中,使得制造飞机发动机更加精密,质量更加先进,也使得很多零件的减重设计、异种材料或者难以整体加工的零件材料的焊接得以实现。在航空航天产业方面,最重要的技术就是焊接零件具备高强度、低重量和稳定性的特点,而电子束焊接恰好解决了这一问题。由此可见,在航天航空领域,电子束焊接已经成为一项必不可少的技术。
1.2 激光焊技术
激光技术首先依靠偏光镜反射装置,将激光束聚焦在工件上,利用光束产生的巨大能量,瞬间就可以将工件熔化和蒸发,这种技术就是激光焊接。激光焊所需的装置较为简单,焊接时能量密度高、精确度高,工件变形小,而且可以焊接难熔零件等,这种技术在室温或特殊条件下都可以进行。在对飞机大蒙皮和附件进行拼接时,经常用到激光焊技术。早在1970年左右,美国就将激光焊技术运用于航空航天工业中。他们制造了一台15kW的CO2仿激光焊机弧光器,在生产飞机的各种零件和材料时运用了激光焊技术,对其进行焊接试验及提高工艺标准。空中客车公司生产的A340飞机,其零件中的全部铝合金内隔板都是利用激光焊接技术完成,使得机身重量有所,生产成本也得到降低。
1.3 搅拌摩擦焊技术
1991年,英国焊接研究所(英文简称为TWI),研发了一种新的固相连接技术,并将其命名为搅拌摩擦焊技术(英文简称为FSW)。该项技术是世界焊接技术发展史上研究历史最短但传播速度最快的焊接技术。它的工作原理是,通过一种非耗损的搅拌头,使其高速旋转,然后压入待焊界面,经过高速摩擦加热被焊金属界面从而产生热塑性。最后,零件在压力、推力和挤压力的共同作用下形成致密的金属间扩散连接。该项技术的特点是,焊接时无需材料、无飞溅、无需气体保护、零件损伤小等,由此也被称作当代最具革命性的焊接技术。例如,波音公司在生产C-17和C-130运输机时,也利用该技术焊接地板来代替紧固件连接,使得地板结构得到简化,生产成本得到降低。总而言之,搅拌摩擦焊技术将在未来的工业应用中发挥巨大的潜力。
1.4 扩散焊技术
扩散焊又称扩散连接,它是指在真空环境或者气体保护下,对母材加热至熔点以下,将两个或多个零件表面施加压力,使界面产生微观塑性变形形成紧密接触,保持某一温度使原子在界面扩散而,最终将零件连接到一起。使用该焊接方法,一次可焊接多个接头,零件的接头质量好、形变小,而且焊后无需机加工。由于这些优点,在直升飞机的钛合金旋翼桨毂、夹层风扇叶片、飞机大梁、发动机机匣、涡轮叶片等零件的生产制造过程中,扩散焊技术已经得到了广泛的运用。在航空航天领域,焊接技术已经成为了必不可少的重要连接技术,该技术的运用使得飞行器重量有所减轻,发动机质量有所提高,所以大大推动了航天航空产业的发展和生产技术的提高。很显然,我国航天航空工业在将来的发展中,离不开焊接技术。与此同时,该技术的运用也会推动航天航空工业的飞速发展。
2 焊接技术在航空航天工业中的应用―以电子束焊接技术为例
随着技术的不断进步,越来越多的先进焊接技术被研发出来,不仅可以有效地减轻航天航天结构的重量,更可以通过提供先进的技术支持,为航天航空飞机、发动机综合性能和整体性能的提升提供帮助。电子束焊接技术则是航空航天工业中普遍运用的一种焊接技术。
2.1 电子束焊接在发动机燃烧室中的应用
发动机燃烧室身部主要使用的是不锈钢焊接结构和铜胎上电铸金属。但是,在进行焊接时,由于受各自物理化学性能存在巨大差别,极大地增加了焊接难度,特别是在接头处记忆产生杂质。当存在较大的焊接应力时,接头处容易出现开裂。同时,在高温情况下,电铸层容易出现削弱,甚至剥离。此外,在采用电子束焊接时,也会受到来自电铸金属层的磁性的影响。因此,在采用电子束焊接技术进行焊接时,首先应对电铸金属层进行整体退磁,对电子束的路径进行磁场屏蔽处理。焊接时,主要采用高压型电子束焊机对燃烧室进行焊接。要尽量避免焊接时产生过多热量,避免变形,并尽可能的降低接头的应力,防止易熔夹层的形成,避免应高温而出现的结合力降低的情况,可以有效地避免开裂情况的出现。
2.2 电子束焊接在波纹管组合件中的应用
航空航天发动机产品中波纹管组合件是其重要组件之一。同时,也是需要利用电子束焊接技术进行焊接的重要部分。一般而言,多层金属波纹管是航天发动机的主要的动密封原件。多层金属波纹管作为动密封原件的主要优势在于不会出现卡滞现象,相对比较灵活。为此,保证运动灵活与良好气密性是波纹管组合件生产的关键所在,而这个环节需要通过焊接来实现。采用电子束焊接技术,可以有效地增强波纹管的接头强度,从而在尽可能避免变形的同时,保证焊接的美观和密封性。
2.3 电子束焊接在压力容器中的应用
在航空航天工业应用中,压力容器的主要用途在于对各种流体介质进行存储。压力容器质量的好坏,直接关系到空间系统的稳定性。电子束焊接在制造高质量压力容器中具有主导作用。在推进系统中,燃料储箱与气瓶是关键部件。根据有关部门的统计结果显示,压力容器的多发故障主要集中在气瓶焊缝处。因此,在进行焊接时,气瓶处焊接要求极高。采用电子束焊接时,可以通过单面焊双面成形,从设备和工艺的角度控制焊缝内外表面的咬边缺陷的出现。此外,随着近年来复核材料气瓶逐渐增多,其由内外两层构成。其中,内层为金属衬层,而外层的复合材料层。前者的作用在于气密作用,而后者的复核材料则主要承担大部分内压载荷。通过电子束焊接技术主要针对气瓶中的内层,即金属内衬进行焊接,这部分的金属一般采用钛合金或铝合金制作,因而相对比较薄。通过真空电子束可以更加精确的进行焊接,避免气孔缺陷。
3 结束语
焊接技术是航空航天领域的重要连接技术,它在促进航空航天制造技术的发展、实现飞行器的减重、高效中发挥着越来越重要的作用。可以预见,我国航空航天工业在突飞猛进的焊接技术的推动下定将取得快速发展。我们相信,随着技术焊接技术的不断进步,我国航空航天工业水平也将得到明显的提升。
参考文献
[1]王亚军,卢志军.焊接技术在航空航天工业中的应用和发展建议[J].航空制造技术,2008,16:26-31.
[2]马卓.先进焊接技术发展现状与趋势[J].科技创新与应用,2013,3:122.
关键词:竞争力;比较优势;占有率
中图分类号:F74文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)12-0021-04
1 引言
我国航空航天器制造业从建国以来从无到有、从小到大,以惊人的速度不断发展。航空航天器制造业长久以来被誉为制造业之花,是因为其的技术含量远远高于一般机械制造技术,因此其技术状况成为衡量一个国家科技综合水平的一个重要标志。随着神五神六神七的成功,我国的航空制造业取得了很大的成就。是我国综合实力的标志性成果。2002年中国正式实施的《国民经济行业分类》国际标准,把航空航天器制造业分为飞机制造及修理、航天器制造和其他飞行器制造三部分。根据我国颁布的《高技术产业统计分类目录》,航空航天器制造业也是高技术产业的重要组成部分。此外航空航天器制造业更是关系国家安全 、国民经济发展的战略性产业。不仅在军用方面不可替代的地位,在商用和民用方面也是提高生活的科技水平的重要战略产业之一。因此,提高我国航空航天器制造业的国际竞争力,有着及其重要的意义。
2 我国航空航天器制造业国际竞争力的评价体系
2.1 出口竞争力
关于产业国际竞争力,我国学者金碚认为,产业国际竞争力的实质可以这样定义:在国际间自由贸易的条件下,一国特定产业相对于他国的更高生产率,向国际市场提供符合消费者或购买者需求的更多产品 ,并持续地获得盈利的能力。
(1)贸易竞争指数
贸易竞争指数是指某一产业或产品的净出口与其进出口总额之比。用公式表示:
TSC=(Ei-Ii)/(Ei+Ii)(1)
其中Ei为产品I的出口总额;Ii为产品I的进口总额。贸易竞争指数表明一个国家的I类产品是净进口国,还是净出口国,以及净进口或净出口的相对规模。贸易竞争指数为正,表明该国I产品的生产效率高于国际水平,对于世界市场来说,该国是I类产品的净供应国,具有较强的出口竞争力;贸易竞争指数为负则表明该国I类产品的生产效率低于国际水平,出口竞争力较弱;如果指数为零,则说明该国I类产品的生产效率与国际水平相当,其进出口纯属与国际间进行品种交换。
(2)显示性比较优势指数
巴拉萨(Balassa,1965,1989)提出的“显示性比较优势(revealed comparative advantage, RCA)”指数,认为,国家在I产业或产品贸易上的比较优势,可以用I产业或产品在该国出口中所占的份额与世界贸易中该产品出口占总出口的份额之比来显示出来,即:
RCAia=(xia/Yit)/(Xwa/Ywt)(2)
式中,Xia是国家A在产品I上的出口,Yit是国家A在T时期的总出口,Xwa是产品I在世界市场上的总出口,Ywt是世界市场上在T时期的总出口。这一指标反映了一个国家某一产品与世界平均出口水平比较来看的相对优势,自20世纪80年代开始进行国际竞争力的比较以来被广泛采用。一般而言,若RCAia1,则处于比较优势,取值越大比较优势就越大。
如果一个国家或地区的某类产品对这些工业发达国家或地区的出口具有优势或市场占有率高,则说明该国的这类产品确实具有很强的国际竞争力。这时,RCA指数可用公式表示为:
RCAkij=(Xkij/Xkij)/(Ykij/Ykij)(3)
式中,RCAkij表示在产品I上K国对J国的显示性比较优势指数,xkij表示在产品I上J国对K国的进口额,∑Xkij表示J国对K国的进口总额,∑Ykij表示J国在K产品上的进口总额,∑∑Ykij表示J国所有产品进口总额。
一般而言,RCA>2.5表示该类产品具有极强的出口竞争力;1.25
2.2 市场占有率
(1)国际市场占有率的定义为:
A国I产品的国际市场占有率=A国I产品出口额/世界I产品出口总额。(4)
该指标反映的是一个国家或地区出口的产品在国际市场上占有的份额或程度。一个产业的国际竞争力的大小,最终将表现在该产业的产品在国际市场上的占有率。在自由、良好的市场条件下,本国市场和国际市场一样,都是对各国开放的。一种产品在国际市场上的占有率,就可以反映出该产品所处产业的国际竞争力的大小。国际市场占有率越高,该产品所处产业国际竞争力就越强;国际市场 占有率越低,就说明该产品所处产业国际竞争力越弱。
(2)国内市场占有率:
Qi=(Si-Ei)/(Si-Ei+Ii)(5)
式中,Qi表示产品I的国内市场占有率,Si表示全国产品I的销售收入,Ei表示全国产品I的出口总额,Ii表示全国产品I的进口总额。
2.3 质量与附加值
(1)进出口价格比
同类产品出口价格与进口价格比较,可以间接地反映出一国产品的质量(附加价值)的差别。用公式表示如下:
价格比=出口商品单位价格/进口商品单位价格(6)
同类产品出口价格与进口价格比较,可以间接地反映出同类产品中出口品与进口品的质量或附加价值的差别。通过价格比这个指数,可以在一定程度上对我国出口商品的质量与国外商品的质量进行比较对本国而言,一种产品的进出口价格比越高。说明出口品的质量和附加价值高于进口品的质量和附加价值,那么该产品所处的产业国际竞争力就越强;反之则弱。
2.4 劳动生产率
市场竞争的实质主要不是数量的对比,而是效率的较量。劳动生产率是反映产业效益的重要指标,是衡量一个国家经济竞争力的关键尺度之一。我国是一个劳动力资源丰裕的国家,劳动生产率的提高对产业的发展,乃至经济增长极为重要。并且,劳动生产率不只是一个经济问题,而是很大程度上反映了一个民族素质的高低。因此,有必要对我国的航空航天器制造业的劳动生产率进行实证分析和国际比较。
全员劳动生产率的定义为:
A国i产业劳动生产率(元/人)=A国i产业增加值A国i产业从业人员平均人数
该指标反映的是劳动者的生产效率。它作为衡量产业国际竞争力的指标,研究的是产业技术进步与劳动生产率提高的关系。往往是产业技术进步越快,其产业劳动生产率越高,竞争力越强。为直观起见,我们用全员劳动生产率即各劳动者在一年内生产出来的产品价值总额来反映产业的竞争力大小。其值越高产业的竞争力越强;反之则弱。
3 中国航空航天器制造业 国际竞争力的实证分析
3.1 产品选择及数据来源
本文根据海关理事会(CCC)制定的《商品名称和编码协调制度》六位分类法“HS2002”的分类,采用联合国统计署历年的《国际贸易统计年鉴定》(Yearbook of international trade statistics(各类产品海关数据的详细汇总,由各国海关提供数据)。主要计算了下列所示主要航空制造业产品:
88011000滑翔机及悬挂滑翔机
88019000汽球、飞艇及其他无动力航空器
88021100空载重量不超过2吨的直升机
880212102吨<空载重量≤7吨的直升机
88021220空载重量>7吨的直升机
88022000小型飞机及其他航空器
88023000中型飞机及其他航空器
880240101025吨≤空载重量<45吨客运飞机
8802401090其他大型飞机及其他航空器
88024020特大型飞机及其他航空器
88026000航天器(包括卫星)及其运载工具
88031000飞机用推进器、水平旋翼及零件
88032000飞机用起落架及其零件
88033000飞机及直升机用其他零件
88039000其他未列名的航空器、航天器零件
88051000航空器的发射装置及其零件等
88052100空战模拟器及其零件
88052900其他地面飞行训练器及其零件
84071010输出功率≤298KW航空器内燃引擎
84071020输出功率>298KW航空器内燃引擎
84091000航空器发动机用零件
对于劳动生产率及利润指标两类数据的来源,本文采用了由中国统计局编制的《中国高技术产业统计年鉴--2004》及美国《财富(Furtune)杂志历年公布的全球企业500强的财务数据。
为了保持数据计算口径的统一,本文计算各指标的原始数据均来自于联合国统计属的comtrade.省略/网站。
3.2 出口竞争力
(1)贸易竞争力
从表5、6、7的比较优势指数来看,和发达国家相比我国航空制造业的优势很小,其中航空器发动机用零件类的产品表现最好,说明要赶超世界先进国家的水平,还有需要进一步的努力。
3.3 国际市场占有率
本文选用2000-2004年中国航空航天器制造业6位商品分类目录产品的国际市场占有率来进行中国航空航天器制造业国际竞争力的比较研究。
表8给出了2002-2006年我国航空制造业出口的6大类产品的国际市场占有率。从结果可以看出,从2002-2006年我国航空制造业在国际市场上的占有率非常低,国际市场占有率达到1%以上的产品只有航空器内燃引擎、航空器发动机用零件。从国际市场占有率的发展趋势上来看,我国航空航天器制造业的在浮动中都略有上升。
3.4 质量与附加值
为反映中国航空制造业产品相对于国外航空航天器制造业产品质量的国际竞争力,本文计算了02至06年航空制造业的进出口价格比
计算结果表示,这6大类产品中,没有产品的进出口价格比大于l。说明我国制造的这些产品的质量和附加值低于国际一般水平。尤其是无动力飞行器的进出口价格比都非常低,有的甚至接近于零。
从我国航空航天器制造业产品进出口价格比的发展趋势来看,零部件变化不大,航空发射装置及甲板停机装置及类似装置及零件06年显著下降,航空器发动机用零件逐年下降,其他的都在浮动中略有上升。说明我国的航空制造业产品的附加值普遍低于国际水平。
3.5 劳动生产率
本部分关于劳动生产率的数据表10表11为网上摘录特此声明
由于数据的可得性,表10中数据偏老,2003年我国高技术产业全员劳动生产率为航空航天器制造业全员劳动生产率的2.5倍,而我国航空航天器制造业全员劳动生产率只达到我国制造业全员劳动生产率的平均水平的60%,可见,我国航空航天器制造业的全员劳动生产率较低。从劳动生产效率的提高比率来看2000~2003年间,我国制造业全员劳动生产率从4.3万元/人提高到7.0万元/人,提高比率为162.8%,高技术产业全员劳动生产率从7.1万元/人提高到10.5万元/人,提高比率为147.9%,而我国航空制造业全员劳动生产率从2.3万元/人提高到4.2万元/人,提高比率为182.6%。可见我国航空航天器制造业劳动生产效率提高速度慢于高技术产业平均水平,也慢于制造业平均水平。
再看我国航空制造业劳动生产率与我国高技术产业劳动生产率平均水平的差距来看,2000年航空航天器制造业劳动生产率占高技术产业劳动生产率平均水平的32.4%,到了2003年,该比例下降到40%,上升了7.6个百分点。相对于我国制造业劳动生产率平均水平,2000年航空航天器制造业劳动生产率占制造业劳动生产率平均水平的53.5%,到了2003年,该比例下降到60%,上升了6.5个百分点。可见,我国航空制造业的生产效率在不断提升。
4 结语
本文通过对中国航空航天器制造业国际竞争力的比较分析,可以得出以下几点结论:
(1)在本文分析的21种6大类中国航空制造业产品中,没有一项产品的RCA指数大于1,说明我国航空制造业总体国际竞争力很弱,难以全面参与国际竞争。可见我国航空制造业虽然已经成绩卓著,但还有待进一步发展,尤其是先进科技向生产力的转化方面有待提高。这要求我们一方面努力研发的同时,积极参与国际竞争,提高科技转化能力和速度。
(2)从各项数据的表现可以看出,认识到不足的同时,可以肯定我国航空制造业正在逐步发展,某些产品已经初步具有了一定的国际竞争力。
(3)在产品层次方面,我国总体上技术层次还比较低、附加值也较低,这表明我国航空航天器制造业的科技竞争力与国际水平存在相当的差距,有待提高。这显然同样基于科技创新,更重要的是技术向生产力的转化。
(4)我国航空航天器制造业的劳动生产率与发达国家存在巨大差距,而且,我国航空航天器制造业劳动生产率的平均水平低于我国高技术产业平均水平及制造业平均水平。因此这从劳动效率的角度来看,我国航空航天器制造业的国际竞争力还很弱,需要进一步提高。
综上所述,虽然我国技术上的巨大进步已得到广泛的认可,但是还需提高的地方依然任务严峻,本文提出以下几个建议:
(1)改革现行中国航空航天事业政府管理体制,我国目前主要是政府主持投资的,这有利于资源的有效集中,而适度的引住竞争,也许更加有利于技术向生产力的转化,从而提高效率
(2)能够根据航空制造业总体发展状况,即使调整战略和相应的产业政策,支持航空制造业进行产业结构调整与优化,加快我国航空航天器制造业的高技术产业化进程,进一步是指形成具有显著经济效益的支柱产业。
(3)在国际竞争中,发挥我国的比较优势,进步是一个过程,而过程中积极参与国际竞争是必要的,在进步的同时,注意根据目前的实际情况,发挥比较优势,从而获得经济效益,将对我国航空制造业的发展起到极大的推动作用。
(4)金融方面的的支持。这不仅包括产业发展所必须的资本投入及资本配置效率的提高,还包括国际贸易中能有力提高竞争力的金融服务等,例如:在国际市场上购买飞机使用买方信贷或租赁经营已是惯例,为推动我国民机尽快批量进入市场,应该建立一个国内外用户都可以使用的买方信贷和租赁系统,这将对我国民机制造业发展发挥积极作用
(5)另外,我国航空制造业应该注意把握世界高技术发展趋势,努力在一些重要领域接近或达到国际先进水平,并能够不断发出具有自主知识产权的技术。
参考文献
[1]迈克尔•波特.竞争优势[M],华夏出版社,2002.
[2]金碚.中国工业国际竞争力--理论 、方法和实证研究[M].经济管理出版社,1997.
主营业务稳步发展、产品结构持续优化
公司产品主要包括:1、嵌入式SoC芯片类产品。2、系统集成类产品;3、产品。近年来,公司主营业务呈现稳步增长态势。
2006-2008年及2009年1-9月,公司嵌入式SoC芯片和系统集成的合计收入占同期营收比重分别达55.16%、77.31%、85.93%和86.11%。其中,在EIPC类产品的拉动下,系统集成产品收入占营收的比重从2006年的12.5%提升至48.7%;而毛利率相对较低的产品及其他业务占同期营收的比例逐年降低,产品结构呈现不断优化的趋势。
突出的创新能力、强大的技术研发实力
公司自成立以来,在嵌入式操作系统、嵌入式处理器、嵌入式智能计算机方面进行了卓有成就的研究。公司为基于SPARE架构SoC芯片的行业技术引导者和标准倡导者,是我国首家成功研制出基于SPARE架构的SoC芯片的企业,2003年共推出的SPARC架构的基础芯片$698,技术达到国际先进水平。$698系列嵌入式SoC芯片的研制成功大幅提高了我国航空航天及工业控制领域中核心器件的国产化程度,打破了上述领域中核心器件长期受制于人的局面。同时,公司根据我国航空航天、工业控制等领域的实际需求,还相继研制了EMBC和EIPC两大技术平台以及由这两个平台支撑的高可靠、高性能的系统集成产品,为我国星载、箭载、机载、工控等计算机系统的标准化、小型化以及可靠性提供了有力支持。
嵌入式SoC芯片和系统集成行业拥有广阔发展空间
公司开发的基于SPARC架构的SoC芯片被广泛应用于航空航天和工业控制领域,近年来我国加大了航空航天领域的投入,出台了一系列鼓励航空航天产业发展的配套政策,我们认为中国航空航天产业的加速发展将带动SPARC架构的SoC芯片的市场需求。另外,随着我国工业领域自动化进程的加快,嵌入式SoC芯片产品的需求也将逐步增多,我国电子行业和信息产业的飞速发展,也将为SPARE架构产品的发展提供巨大的市场机会。
公司系统集成类产品包括EMBC和EIPC,我们认为以芯片为基础向集成化方向发展可以进入规模更大的市场,相关数据显示2011年我国航空和测控EMBC市场规模将达77.5亿元,年复合增长率达300&而由EIPC所构成的终端产品能提供包括自动化仪器仪表及自动化控制设备的数据采集、传输、管理所需的功能,可广泛应用于冶金、石油、电力、化工等传统工业自动化领域以及交通、金融、医疗等诸多领域,拥有广阔发展空间。
近日,在“隆中对·创新与人才”活动中,北京航空航天大学(襄阳)新能源研究中心正式揭牌。中心成立后将致力于哪些方面的研究,对襄阳发展又将有哪些积极影响?近日记者带着问题进行了采访。
北京航空航天大学(襄阳)新能源研究中心位于高新区,办公区及实验室占地1400平方米,主要从事气动发动机、磁能发动机、压缩空气储能技术的开发及推广应用。据介绍,北京航空航天大学在流体传动及发动机领域的研究已有数十年,积累了丰富的经验,取得了丰硕成果。中心主任蔡茂林教授现为国家节能中心专家、中国能源学会常务理事、中国航空学会机电分会总干事,在世界上首创气动动力(pneumaticpower)概念,解决了困扰气动界多年的能量评价标准问题,为查明气动系统内的能量损失提供了量化的标准,为气动节能技术的发展与普及奠定了重要的
基础。
中心负责人告诉记者,当今世界,能源问题日渐严峻,环境问题日益恶化,化石能源对社会生产及日常生活的束缚巨大。气动发动机、磁能发动机以及压缩空气储能技术零排放、无污染,可广泛运用于工业制造、交通运输、食品加工、休闲娱乐、医疗健康、应急能源等领域的各种动力装置,经过多年的研发试制,目前已形成了气动发动机、磁能发动机以及压缩空气储能技术一整套技术研究体系,并已取得阶段性成果。本次产学研合作,中心将打造以气动发动机、磁能发动机、压缩空气储能新能源产业为特色,集高技术创新、科技成果产业化、高端人才培养为一体的基地,围绕国家新能源及其他新兴产业重点发展领域,重点开展气动力及磁动力新能源驱动相关领域技术创新研究,培养企业高端工程技术人才。此外,中心将立足襄阳产业,发挥北京航空航天大学的学科资源优势,逐步建成拥有自主知识产权、政产学研用相结合及市场化运作的新型科研机构。通过政产学研用结合形式,促进北航新能源领域科技成果转化,提高襄阳市产业的科技含量,成为地方经济发展的另一个增长极。北航(襄阳)新能源研究中心,拟在襄阳高新区探索全新的校地合作新模式,计划在襄阳落地两个中心(航空航天、适应高新产业发展的研究中心),逐步提升功能,把三个中心建成具备新能源综合研发功能的研究院,为进一步提升襄阳国家高新区科研能力、促进先进技术产业化作出贡献。 (作者:熊丹青 通讯员 李炜 责任编辑:刘莉)
(来源:襄阳日报)
摘要:文章根据1997年~2010年中国高技术产业的产值数据,计算了分行业的EG指数和Moran指数,以考察中国高技术产业空间集聚的行业特性。研究发现:其一,航空航天器制造业为高度集聚,医药类和电子信息类的高技术行业分别为中、低度集聚,这种行业差异主要由政策、技术、资金等多种市场进入壁垒综合导致;其二,航空航天器制造业布局为负空间自相关,说明高产值区域的集聚经济效应尚未明显地向外围地区扩散,其它高技术行业布局均为正空间自相关,说明高产值区域在空间上呈现彼此邻近的片状分布。
关键词:高技术产业;空间集聚;空间自相关;EG指数;Moran指数
一、 引言
本文主要围绕空间集聚程度以及空间溢出效应等方面来考察中国高技术产业集聚的行业特性以及造成这种行业特性的主要原因。具体地,采用EG指数测度空间集聚程度,以规避传统指标未充分考虑企业规模、技术溢出等因素的缺陷;采用Moran指数检验产业布局的空间自相关性,以弥补传统指标和EG指数难以体现产业集聚发生地点及其空间关联性的不足。
二、 中国高技术产业空间集聚的演变态势
1. 指标选取。
目前,用于测度产业空间集聚程度且发展较为成熟的指标为EG指数(Ellison & Glaeser,1997)。假设某一经济体被划分为m个区域,在这些区域内分布着行业i的n个企业,则行业i的EG指数(γi)为:
其中,xj为区域j所有行业的总产值(或总就业人数)占全国所有行业的总产值(或总就业人数)的比重,sij为行业i在区域j的总产值(或总就业人数)占该行业全国总产值(或总就业人数)的比重,zik为企业k的产值(或就业人数)占行业i的全国总产值(或总就业人数)的比重,Gi、Hi分别为行业i的空间基尼系数和赫芬达尔指数。此外,γi<0代表行业i的空间布局呈分散化趋势,γi>0代表行业i的空间布局呈集聚化趋势。Ellison和Glaeser(1997)还指出,若γi<0.02,行业i为低度集聚;若0.02≤γi<0.05,行业i为中度集聚;若γi>0.05,行业i为高度集聚。参照此标准的建立方法,张明倩(2007)基于中国制造业数据进一步提出了适合于评价国内产业集聚程度的标准:若γi<0.026,行业i为低度集聚;若0.026≤γi<0.098,行业i为中度集聚;若γi>0.098,行业i为高度集聚。由于缺乏单个企业的详细数据,本文假设属于同一规模类型的企业具有相同的产值(或就业人数),调整后的赫芬达尔指数为:
其中,sil、sim和sis分别为大、中、小型企业的产值(或就业人数)占行业i的全国总产值(或总就业人数)的比重,nil、nim和nis分别为这三类企业的个数。按照《中国高技术产业统计年鉴》的界定,高技术产业包括医药制造业、航空航天器制造业、电子及通信设备制造业、电子计算机及办公设备制造业、医疗设备及仪器仪表制造业等五个行业。本文所涉及区域为31个省、自治区和直辖市,时间跨度为1997年~2010年。考虑到中国的就业数据会受国有企业劳动力过剩以及地区劳动生产率差异的干扰,本文在计算EG指数时采用产值数据。
2. 实证分析。
本文利用《中国高技术产业统计年鉴》的当年价总产值,得出分行业的EG指数(见表1)。
从表1看出,其一,五个高技术行业的历年EG指数均为正,说明它们的空间布局在1997年~2010年都呈现集聚化趋势。参考张明倩(2007)的标准,航空航天器制造业为高度集聚;医药制造业除了2005年的EG指数略高于0.098以外,在其它年份为中度集聚;医疗设备及仪器仪表制造业为中度集聚;电子计算机及办公设备制造业除了在1997年~1998年、2000年~2002年为中度集聚以外,在其它年份为低度集聚;电子及通信设备制造业为低度集聚。本文认为,市场进入壁垒通过影响企业的生产决策和区位选择,能够对产业布局的地理集中化程度产生影响,故市场进入壁垒高低是解释行业集聚程度差异的一个重要方面。航空航天器制造业具有高技术、高资金的特点,加之涉及国家安全,其市场准入门槛也较高,若不具有发展基础就很难进入这一领域。因此,一旦某一(些)区域依托初始优势成为带动该行业发展的增长极,这一(些)区域的初始优势就容易在体制、技术和资金等壁垒的影响下进入“自我加强”的累积循环,从而使行业长期处于“强集聚”状态。1997年~2010年,陕西、西南(四川、贵州)和东北(黑龙江、辽宁)始终占据中国国防工业体系重要地位,这些区域占全国总产值的平均比重为19.4%、17.5%和22.6%。相反,其它高技术行业的资金、技术、体制性壁垒相对较低,企业进入市场较为容易,从而使各行业呈现一定的“弱集聚”态势。其二,航空航天器制造业、医药制造业的EG指数呈现倒U型变化,电子及通信设备制造业的EG指数呈现U型变化,电子计算机及办公设备制造业、医疗设备及仪器仪表制造业的EG指数呈现不规则变化。本文发现,Gi在绝大多数情况下与γi同方向变化,对γi的变化贡献度为92.2%①。因此,γi的变化正反映了行业i空间布局非均衡性的变化。以航空航天器制造业为例,在1997年~2004年,东北(黑龙江、辽宁)、陕西、西南(四川、贵州)等重点区域的产值占全国总产值的比重分别由18.6%、17.0%、16.0%上升到23.7%、24.7%、20.2%,从而使γi由0.123 5逐年上升到0.248 8。进入2005年以后,航空航天器制造业的发展战略逐渐由“以军为主”向“军民结合”转变,飞机制造及修理行业的外资规模不断扩大,综合导致产业布局朝着更为多极化的方向演变,形成了“以东北(黑龙江、辽宁)、陕西、西南(四川、贵州)为第一层级,环渤海(北京、天津)、长三角(上海、江苏)、江西为第二层级”的格局,从而使γi由0.242 9下降到0.187 6。在此复合式格局中,第一层级的竞争优势主要体现在航空产品的研发和生产上,其中,陕西集聚了西飞、陕飞、西航等重点企业,西南集聚了成飞、成发和贵航等重点企业,东北则集聚了沈飞、哈飞等重点企业;在第二层级中,环渤海,特别是天津滨海新区在组装大型飞机业务方面具有优势,长三角,特别是上海在飞机维修业务方面具有优势,江西在生产直升机方面具有优势。由此看出,其EG指数在近几年有所下降不代表航空航天器制造业进入了过度集聚,进而引发空间分散化的阶段,而是反映了航空航天器制造业正在形成各具特色的地方专业化,进而有利于区域分工格局的合理演进。
三、 中国高技术产业空间布局的自相关性
1. 指标选取。
目前,用于检测产业空间自相关性的常见指标为Moran指数。假设某一经济体被划分为m个区域,某行业的Moran指数为:
波音公司B787飞机的制造实际上就是一场供应链的悲剧,原本希望生产更快速、更高效、低油耗、材料更轻的飞机,但是用来自不同地区不同厂家不同供应商的材料让这款飞机的制造流程成为一场“梦魇”――技术上和供应链的挑战推迟了生产时间表,导致“涟漪效应”。航空航天组织历来强调研究和发展,如今也需要关注供应链管理和制造了。相关的需求也促使航空航天公司聘请第三方物流(3PL)服务提供商管理内向材料运输、生产、维护、维修和大修业务,提供整个日益遍及全球足迹的飞机服务和零件管理等。
运输流之战
制造新飞机的部件都来自十多个不同的国家,前置时间不断增加,复杂的海关清关流程,给供应链经理带来各种挑战。如何才能通过正确的模式、正确的贸易渠道获得正确的零部件、正确的订单?
2013年4月,空中客车公司在美国阿拉巴马州投资6亿美元建设A320系列客机的总装线,飞机装配计划在2015年投入运行,并将于2016年第一次交付新飞机。这个位于墨西哥湾沿岸项目将使零部件从全球各地通过远洋轮和其他交通工具进行交付。空中客车正在促成其供应商也在该地区设立相关的设施。
新的和当前生产线都需要零部件的内向物流实施改进。航空航天制造公司正在简化流程,并连续同步制造过程。其中一个改进涉及到如何运输部件。虽然大多数飞机组件都可以通过普通物流业务完成,但是涉及到引擎或机翼机身等需要专门的操作处理。鉴于紧凑的生产时间、业务的性质,航空航天制造公司大部分情况下需要利用货机运输,也使用一些地面运输工具(铁路和轮船),这里面就需要认真协调和配合一致,特别是处理转储、配套等任务,包括提供运输顺序和部件的可见性、确定交付的总成本和同步供应商的材料的流动等。
作为制造业供应链,我们需要“纪律”――内向物流实施更多的同步,而不是整天应对紧急情况。除了按照成本高效方式运输部件,航空航天供应链经理们必须满足越来越紧凑的交付时间窗口。在过去,交付时间表很容易排序,因为制造商安排了缓冲库存,但是今天生产节奏的加快以及库存的减少,使制造商必须更频繁地要求他们的3PL管理供应商关系和内向物流。供应链经理们还必须应付伴随全球采购中断而出现的风险。比如2010年冰岛火山爆发打乱了空中旅行,零件供应商不得不通过欧洲南部重新安排地面运输。对于这种风险正在雪上加霜的是,制造商减少了供应商的数量――以前总供应商可以数以千计,如今从成本和运行考虑,不见得越多越好。
或许这时,汽车供应链的做法值得飞机制造商们学习――创建一个供应商村:在生产线的前面建设一个供应商配套仓库。比如美国诺思罗普格鲁曼公司(Northrop Grumman Aerospace Systems)正在使用这种策略。该军事承包商对其材料流系统进行了调整――为美国最新最先进的战机JSF和大黄蜂战斗机进行供应链改进,“拉”而不是“推”库存。
在过去,公司会向供应商发送采购订单,并指定部件的交货日期。分包商然后在一年中固定的时间间隔交付。但是生产不是这样一定的速度:时间表可能会加速,或落后。当然,这些部件就会建立起库存――实际上是一种浪费。因此公司实施了材料采购拉系统(Material Acquisition Pull System),提供一个最低和最高水平的供应商库存,公司不需要担心库存的大波动,不再需要发出更改日期订单了。此外,诺思罗普格鲁曼公司还对库存系统进行了大范围变革,发起了SWAT行动――空间仓储加速转变措施。该项目的目标是减少库存,卖掉27%的库存物资,另有21%迁往较便宜的仓库,然后将一半的库存运输到新的分拨中心,得以退租约6.5万平方米英尺的仓库空间。如今该公司的高密度存储系统能够集中存储以及快速检索货物,并保持优化的库存水平。
尽可能不让飞机趴在机坪上
一旦新飞机投入运行,承运人和他们的合作伙伴就需要机务维护飞机,包括经常和紧急更换零部件。这是成本高昂的承诺,飞机如果因为机务故障停在机坪上,会对航空公司造成许多压力。航空公司希望削减成本和尽可能多地精简开支。因此部分航空公司开始外包非核心业务,通过委托维护、修理或MRO大修,以及外包机上餐饮、飞机装卸货物等等。有些航空公司甚至关闭了自己的机务维护单位。
当一架飞机停场后,时间就是关键所在。不能让飞机趴在机坪上――这时候航空公司主要关切的不是多大的成本,而是机务服务提供商将如何完成工作。
如何让飞机尽早重返蓝天?比如TALA France公司接到客户需要部件的需求后,一个小时内制订解决方案,使用一切必要的手段交付该部件――通过地面运输、航空方式,甚至随身携带运送。飞机故障往往不可预测,这时灵活性是必不可少的,为了能支持定期和紧急需要的维护,TALA就想方设法在正确的地理位置做文章,与零部件供应商紧密合作战略性选择合适的位置安排库存部件。
全球这么多飞机在运行,航材紧急订货(AOG)数量不断增加,而制造商正在试图减少库存,这种两难背景下,意味着服务提供者需要提供全日24小时人员配置,应对紧急情况。还有更重要的是准时交货,同时航空部件往往价值高,受到政府严格的规章制约,此时物流业务的可见性就成为行业的必然选择。
无线射频RFID和GPS技术成为大家新兴的选项,以增加可见性和对飞机零部件的跟踪。例如TALA France目前正在考虑使用RFID技术。CHEP航天技术公司提供了集装箱(ULD)和机上餐食推车的解决方案,通过GPS技术测试集装箱设备;通过EDI发送到中央追踪系统。
1967年,从中国科学技术大学近代力学系航空发动机热物理专业毕业的王同庆被分配到了沈阳市航空航天部新阳机械厂,在这里干了近十年,初到工厂时,他曾经在北空天津军粮城五七干校劳动锻炼一年半。年复一年,日复一日,王同庆的生活平静而简单,让所有人都未曾想到的是,王同庆有一天会离开沈阳市航空航天部新阳机械厂。
但生活总是在不经意间改变着我们每个人的境遇。1977年,由于“”的冲击而中断了十年的中国高考制度得以恢复,中国迎来了尊重知识、尊重人才的春天。彼时的王同庆大学毕业已经整整十年,当听到这个好消息时,他做出了一个决定:考研究生。当时他的孩子刚出生,如果他去读书,生活的重担就会落在妻子一个人的身上。贤惠的妻子深知丈夫的心意,二话没说,独自承担起了家庭的重任。
经过精心的准备,再加上妻子的全力支持,1978年,王同庆顺利考入了中国舰船研究院中国船舶科学研究中心,从事出入水弹道流体力学方面的研究,并于1982年获得硕士学位。毕业之后,他就留在了中国船舶科学研究中心,历任第六研究室任工程师、07试验室副主任、研究室负责人等职务。在这一时期,他负责并完成了舰船研究院某型鱼雷试验研究课题。1987年,他进入沈阳市航空工业学院航空系振动噪声研究室及沈航—B&K技术交流中心任研究及应用工程师;直到1995年,王同庆又被调入北京航空航天大学,从事声学和气动测量的教学和科研工作。
气动声学是王同庆目前的研究方向。他先后参加了航空部“民机噪声控制和声疲劳研究”系统工程中“螺桨飞机噪声预测软件研制”及“声强测量标准研究”、Y12飞机舱内降噪攻关任务中“Y12飞机舱内声强测量”、“螺桨声场与机身耦合及向舱内传播模型的研究”、“螺桨飞机舱内噪声预测”、“用PIV技术测量压气机内流激波结构的试验研究”等重点课题和项目的研究。先后主持完成了三项航空基金、三项自然科学基金、两项总装基金及一项总装重点基金。以上研究项目和研究成果均在民机和舰船噪声控制方面发挥了重要作用。
一直以来,航天工业都被披上一层神秘的面纱,与普通大众的日常生活相距甚远。但航天技术绝不是高处不胜寒的技术,目前中国航天技术的民用化正在形成新的产业。据了解,航天高科技的“溢出效应”无处不在,例如我国近年来开发使用的1100多种新材料中,80%是在航天技术的牵引下研制完成的。此外有许多航天技术其实已经走进千家万户,载人飞船上天、月球探索任务等航天事件已不再是距离我们很远的伟大试验,它正改变着我们的生活。
“嫦娥三号”相关技术,将对我国空间科技和航天产业具有直接而广泛的推动作用,包括运载技术、卫星技术、地面遥测系统和深空测控网等一系列基础建设。另外,据专家说,“嫦娥三号”技术的二次开发带来的作用,包括对航天器本身、航天技术本身的促进,以及对于人工技能、机器人、遥控作业、办公自动化、超音速飞行、光通讯、数据处理,超高强度、超高温材料,电能微波传送,无污染飞行器,空间生命研究等高科技产业都将发挥溢出效应。如:用于“嫦娥三号”月球车的一些关键技术将可望实现“民”,被应用于商业领域,推动国内机器人产业的发展。中国航天科技集团公司第八研究院承担了“嫦娥三号”月球车四个半分系统的研制,该院正计划将用于月球车的移动系统和机械臂等机器人技术向民用领域拓展,用于服务和工业机器人,实现“民”。
事实上,航天技术推广是需要一个过程的。如美国“阿波罗”计划实施后,过了约30年时间,大量航天军用技术才被普及。从目前国内政策看,政府正鼓励相关技术的“民”,在不远的将来这些技术肯定会向民用转化。
探月工程同时也是一项全社会广泛参与的高科技工程,在“嫦娥三号”任务各系统研制过程中,一大批民营配套单位积极参与、无私奉献、发挥自身优势,为“嫦娥三号”任务作出了重要贡献。如华力创通很早就进入军品领域,目前公司的仿真业务属于军工核心领域。该公司研制的半实物仿真系统HRT-1000应用于中国“神舟”系列飞船研制、国产先进战机“歼十”的研制和自主产权的支线客机ARJ-21的航电测试系统中。华力创通的案例仍是数量稀少的个案,大批非航空航天系统的企业仍被阻挡在行业门外。
对于民营企业参与军工建设来说,有机会也有壁垒。由于军工涉及到国家的安全,具有保密性,因此其竞争并非是完全市场化的。同时,国内非航空航天系统的企业并不了解我国航空航天等军工领域的运作模式,很多民企更是抱着“赚一把”就走的目的硬闯这个领域。因而,民营企业为了更好地服务军工领域,需要做足工课。
按照加大自主创新、发展高新技术、推进产业化、提升产业规模的要求,民营企业应当研究开发科技含量高、市场前景好的航天军民两用高新技术产品,参与航空航天等军民结合高新技术产业的发展,参与航空航天科研生产任务的竞争和项目合作。民营企业可承担航空航天分系统和配套产品研制生产任务,具体承担任务的范围按照国防科技工业主管部门的武器装备科研生产许可目录及有关管理办法执行。
为了进一步推动军民结合,有关部门需要加强内部各单位之间在技术链、产业链之间的协同与配合,促进资源整合与能力的形成,同时积极推动与有关大企业集团的战略合作。打破军工集团“自成体系、部门封闭、企业全能、产研分离”的状态,通过吸收更多优势资源向武器装备科研生产领域集聚,形成开放竞争的国防科技工业发展格局。大力发展军民两用技术,提高军民通用资源和重大设施的共享程度。
产业基地是军民融合的载体和抓手,建立起一批具有军工特色的军民融合产业基地,并搭建军地需求信息平台。完善信息制度,搭建适合非公有制经济发展特点的信息交流和共享平台。及时定向相关政策法规、武器装备科研生产许可目录、社会投资领域指导目录、军工企业股份制改造指导目录、军工产品和技术需求、技术标准等信息,指导民营企业加强与军工科研生产单位的信息沟通。
【关键词】通用技术课程;校本化;实践
通用技术课程的有效实施对于培养学生创新能力和动手实践能力尤为重要,是新课程改革的亮点。作为百年名校,我校秉承“进德修业,弘毅笃行”的校训,以“成就每一位师生的卓越追求”为引领,不断提升办学品位。学校在新的高度上力求办出特色,深化素质教育,促进学生的全面发展。通用技术作为一门新的课程,能够提高学生的技术素养,进一步提高学生的综合素质,适应社会发展的需要。我们根据课程标准,结合我校实际,整合已有的活动课程,加强特色基地的建设,积极稳妥地推进我校通用技术课程的校本化实施。
一、以“创新人才试点学校”为契机,促进学生创造意识和创新能力的培养
培养创新人才是建设人力资源强国和创新型国家的迫切需要。高中生正处在创造力发展的重要阶段,而通用技术课程又是培养学生创造欲望和开发学生创造潜能的重要内容载体。作为江苏省一所名校,我校学生的素质高,创新能力强,如何有效地教育和引导,我们一直在探索实践。从2005年实施新课程起,我校就积极探索适合我校的通用技术校本化教学,专门配备3名专职教师任教。不仅在课堂上注重学生技术素养的培养,促进学生创新意识和综合实践能力的提高;还经常进行活动指导,参加各级科技创新竞赛,指导的学生每年都有十多位获一二等奖,其中沈伟杰和张祥虎老师获“百佳创新型名师”称号。2011年起我校又以省首批14所“创新人才培养试点学校”为契机,进一步加强通用技术的校本化实践,制定了学生技术创新发明的申报和评比具体细则,修订了学生技术设计作品考查的创新具体要求等多项措施,探索通用技术的校本化实施办法。利用校内外教育、文化与科技资源,与其他学科密切合作,注重创新人才的培养,激发和增强学生的科学精神、创造性思维和创新能力,增强创新意识,提高创新能力。
二、以“航空航天课程基地”为抓手,促进学生团队合作、动手实践能力的培养
项目教学是通用技术课程教学的一种有效的教学模式,基于项目的学习能让学生主动参与到项目中来解决问题。因此,通用技术的项目设计不能仅仅局限于课本上的小板凳、小台灯等的创新设计。借鉴北京四中的项目设计教学,我校积极探索实践校本化项目内容,2011年江苏省开始申报特色课程基地,我校并没有申报语数外等传统学科的课程基地,而是从有利于学生全面发展角度出发申报并顺利通过了“航空航天课程基地”。航空航天技术充分体现信息、能源、材料、制造等综合性尖端技术,涉及数学、物理、化学材料等多门学科知识,更有利于学生素质的全面提高。我们以“航空航天课程基地”为抓手,加强通用技术校本化项目的学习和实践,自编航空航天基础知识校本教材,聘请南航大教授进行普及性讲座。参与相关的实践教学和竞赛活动,共建一个开放的、互动的航空航天科技体验馆。展览部分展出各种图片、飞行器、航天器模型,如天宫一号、神舟8号、航天飞机等;互动部分用现代互动技术和设备,提供互动的条件;体验部分包括模拟飞机驾驶,多维滚环、烟风洞、地球轨道运行模拟器、机载雷达、弹射座椅等。通过这一项目的学习,培养学生自主探究精神、团队合作意识和动手实践能力。以工程实践技能实训为载体,以航空航天社团为抓手,激发学生兴趣、发展创新能力、提高综合素质,实现发展学生特长,实现学校特色发展。
三、以“校本化技术活动”为载体,促进学生技术素养的全面提高
在现有的学习环境中,要切实提高学生的技术素养,必需注重课内外相结合,注重与学校已有的技术活动课程相结合,促进学生创新、实践、合作、交流等能力的提升。学校通过多年的特色活动课程,以校本化活动课程为载体,有效提高学生素质,培养创新和实践能力。我们结合通用技术课程学习要求和我校传统特色课程,定期开展校本化技术活动和实践。如今年我校第23届科技文化节开展了技术发明创新技术讲座,发明创新技术设计、技术模型的制作与设计等活动课程促进学生技术素养的全面提高。参加了省市技术创新设计大赛,工厂技术社会实践等等。在活动中提高学生对技术的理解,进一步认识技术学习的重要性,能够正确地掌握技术,使用技术,进而发展技术。此外通过学校已有的技术活动实验室,积极组建技术活动社团,如机器人搭建与设计社团,航空航天社团,现代雕刻技术与设计社团等。在社团活动竞赛中学生的能力得到了充分的发挥,能通过共同合作、交流,有效形成设计的头脑风暴,促进学生合作、交流、创新等能力的提升,促进学生的特色发展,自主发展。
关键词:“工程材料学”;航空航天专业;教学改革
“工程材料学”是航空主机类专业(包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业)的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时,但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任,对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践,对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。
一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响
材料学既是基础科学,也是应用科学。材料科学与技术的发展,解决了很多工程领域的关键问题,有力地推进了相关科学和技术的进步,使得材料科学成为最活跃的科学领域,材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础,系统介绍材料科学的基础理论和实验技能,着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程,“工程材料学”具有较长的开设历史,在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求,特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施,对工程类课程建设的需求更加迫切,有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础,已发展成为一个由多个分系统组成的大系统,需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展,使得人们可以在更大的范围内探索天空,也使得飞行器的工作条件更加恶劣,工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点,还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展,为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能,“一代材料,一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中,要全面认识材料的性质和特点,才能挖掘材料的潜能,充分利用材料的特性,满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势,仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员,要了解材料科学与工程的发展方向和趋势,分析材料领域的发展对航空航天领域的影响,同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求,明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中,要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求,对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现,很多要求是相互矛盾的,比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能,需要对飞机进行一体化设计,要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求,对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中,各部门工程师都需要和材料系统密切配合,才能实现信息和资源共享,降低全系统的风险,提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中,材料科学是发展最快速的学科之一,在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异,促使“工程材料学”课程内容的不断充实。“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能,使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主,如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上,木材占47%,普通钢占35%,布占18%。随后,以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表,很多优质金属材料被开发出来,使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能,也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地,这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后,复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构,而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位,向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件,减少零件、紧固件和模具的数量,降低成本,减少装配,减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地,复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力,提高了发动机、蒙皮等结构的性能,有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时,其他相关学科也取得了长足的发展,使得主机专业教学内容大幅度增加,“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。
二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求
“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课,是基础课与专业课间的桥梁和纽带,在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力,提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中,该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求,但随着航空航天事业的发展,专业分工越来越细,差异化特征也越来越明显,因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求,结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生,毕业学生的工作要求有所不同,对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言,不同专业学生也会有所区别,应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造,主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作,要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响,因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识,了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识,主要培养能从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高,要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此,材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点,采用先进制造技术,实现设计要求,并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求,掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂,所用材料品种繁多,加工方法多样,工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用,其制造技术具有新颖性的特征,设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显,这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好,适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同,但课程基础一致。该课程名称为“工程材料学”,即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程,把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程,学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识,学习材料研究、分析的基本方法,掌握材料结构与性能等基础理论,研究主要材料的制备、加工成型等技术,为更好地学习专业课程创造条件,为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见,在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上,更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念,提升材料方面的科学素质,扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件,是进一步发展的基础。因此,“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适,即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分,既满足了宽口径、厚基础的教学需要,又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求,促进了基础理论和专业应用的融合渗透,较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要,增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。
三、多管齐下建设丰富的教学环境
作为一门学科基础课程,“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案,结合卓越工程师教育培养的要求,注重与专业课程体系的融合,注重与工程实践教育的结合,注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上,要对课程的教学大纲和内容进行修订,与相关教学环节有效整合,拓展教学活动的空间,营造良好的学习环境和氛围,加强与后续课程及实践活动的联系,解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。“工程材料学”在第四学期开设,是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中,“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础,认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用,有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线,介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库,从材料发展的角度再次审视航空航天的进步,结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理,会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中,有好多课程与“工程材料学”密切相关,如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等,如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍,可以使学生更好地综合分析相关概念,加深理解。在主机类专业培养方案中,“工程训练”是集中式的工程能力培养环节,其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主,包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等,每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中,材料是加工对象,对材料的性能等的介绍很简单,学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中,针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍,从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性,可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能,通过感性认识来体会材料变化的规律,把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果,还能让学生把材料的知识学活,留下更深刻的影响,更好地发挥学生的潜力。航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作,通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划,“工程材料学”先行开设。因此,在相关课程设计中,有目的地提出材料问题,引导学生在更广的范围里选材,在更加深入的层面上分析材料性能,可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性,帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力,克服课程知识的碎片化倾向。
四、结语
航空航天是现代科学技术的集大成者,该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学,才能实现教学目标,提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展,极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容,按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中,应根据不同专业的培养要求,深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向,形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构,提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系,以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节,以“工程材料学”课程为中心,注重课程的纵向推进和知识的横向联系,不断加深对材料学的理解和掌握,培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。
作者:汪涛 周克印 单位:南京航空航天大学材料科学与技术学院
参考文献:
[1]朱张校,姚可夫.工程材料[M].北京:清华大学出版社,2011.
[2]周风云.工程材料及应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.
[3]王少刚,郑勇,汪涛.工程材料与成形技术基础[M].国防科技出版社,2016.
北京航空航天大学是国家211工程、985工程重点建设的高校,也是由工业与信息化部、教育部、北京市和中国工程院共同建设的高校。
北航艺术设计专业建立于2002年,2006年成立新媒体艺术与设计学院。学院下设数字动画艺术系、视觉传达设计系、绘画系及数字媒体北京市重点实验室。学院自2007年正式招收硕士研究生,拥有设计学一级学科硕士授予权。
北航新媒体艺术与设计学院努力把握信息时代的艺术设计发展趋势:
注重以网络传播为主的设计学学科建设与人才培养;
努力构建美术与设计相辅相成的共生关系与教学平台;
重视拓宽专业口径的综合素质与实践能力培养;
重视兼具艺术素质与技术能力的复合型人才培养。
二、招生专业/学制/学费
招生专业:设计学类(1305)。
专业培养方向:数字动画艺术、视觉传达设计、综合绘画。
招生计划:2014年面向北京市、河北省、山西省、、辽宁省、吉林省、四川省、山东省、河南省、湖南省、浙江省、湖北省、新疆维吾尔自治区计划招生60名(其他省市无招生计划)。
学制:四年。学生修业期满,成绩合格者获北京航空航天大学本科毕业证书,并按照《中华人民共和国学位条例》规定条件授予学士学位。
学费:10000元/年(学习用具、材料等费用自理)。
三、专业教学
新媒体艺术与设计学院按照小班化、导师制培养模式实施专业教学。
综合专业基础教学阶段(前四个学期):主要专业基础课程有素描、色彩、 中外美术史、设计艺术史、摄影基础、平面设计与动画艺术基础。
专业教学阶段(后四个学期):学生自第五学期始主要依自己的兴趣与志向选择任一专业方向(数字动画艺术、视觉传达设计、综合绘画)学习,主要专业方向课程有:综合绘画、插画与图画书创作、计算机绘画、网页设计、招贴设计、版式设计、DV拍摄与制作、二维及三维动画创作等课程。
本专业还开设Internet与计算机导论、计算机硬件基础、高级语言程序设计等计算机科学技术课程。
我们加以选择与整合的具有新媒体传播特色的综合专业教育能有效地拓宽专业口径,使学生具备较宽广的适应能力,可以面对不同专业领域的工作选择和个人发展方向;可以从事影视动画、平面设计、综合绘画与图画书创作、插画与书籍设计及与网络传播有关的艺术设计工作;毕业生就业率均在98%以上;读研率(含出国读研)达50%以上。
四、考试科目/时间/地点
北京
考试科目
静物素描,静物色彩,人物速写。
报考地点
北京市海淀区学院路37号 北京航空航天大学逸夫科学馆 (体育馆对面)
现场报名及确认时间
2014 年2月25日-26日
08:30-17:00
2014年3月4日-5日
08:30-17:00
考试时间
2014年2月27日
2014年3月6日
素描:上午09:00-11:00
速写:上午11:15-11:45
色彩:下午13:30-15:30
素描:上午09:00-11:00
速写:上午11:15-11:45
色彩:下午13:30-15:30
山东青岛
考试科目
静物素描,静物色彩,人物速写。
报考地点
青岛海大学术交流中心(青岛市市南区红岛路8号-中国海洋大学鱼山路校区四校门)
联系电话:0532-82931888
报名时间
2014年2月17日- 18日08:30-17:00
考试时间
2014年2月20日
素描:上午09:00-11:00
速写:上午11:15-11:45
色彩:下午13:30-15:30
五、报考条件
遵守中华人民共和国宪法和法律。
符合2014年全国普通高等院校统一招生考试报名条件者。
有一定美术基础,获得各省市美术统考合格证。
身体健康,无色盲、色弱。
六、北京考点网上报名要求
自2014年1月2日起至3月5日止,登录北京航空航天大学本科招生信息网(zsjyc.buaa.edu.cn),进入“网上报名系统”,选择“我要报考艺术类”进行网上报名。请考生按提示信息进行注册报名,完整准确填写个人信息,上传照片并提交成功后下载打印《北航艺术类2014年专业考试报名表》。
考生须持本人身份证原件与《北航艺术类2014年专业考试报名表》打印件两份于报名时间到报名现场参加初试,经确认、现场拍照等程序后方可领取准考证。
报名现场可网上报名。
专业初试
考生须持本人速写作品(或现场速写)一张(不小于A4)参加专业初试。
经专业初试合格后按报名流程报名。
报名考试费180元,完成报名程序后请了解考场安排与考试注意事项。
参加山东青岛考点考试按当地招生考试中心要求报考。
七、考生注意事项
山东考生可任选考点参加考试,其他省市考生须在北京本校考点报考。
考生可于2014年4月1日后登录北航本科招生信息网 ( zsjyc.buaa.edu.cn )网上报名系统查阅本人专业考试成绩。我校将于4月15日前寄发成绩合格通知单(不合格者不寄发成绩通知单)。请准确填写本人详细通讯地址,以免误投或延迟寄达。
发放专业考试合格证的数量约为招生计划的4倍。
考生在户口所在地报名参加全国普通高等院校统一招生考试(简称文化考试)。
考试期间食宿自理。考生需自备四开画板,颜料及其它画具。
八、录取
录取批次:参加全国艺术类专业提前批录取。
政治思想品德考查和体检合格者(由考生户口所在地招办办理)。
本专业实行文理兼收;外语语种为英语;本专业文化考试录取控制分数线为各省市确定的第二批次普通本科录取控制分数线的80%。
根据各省市考生专业考试校考成绩(三科满分为600分、各科满分均为200分)和文化考试成绩相加后排序,依德、智、体全面考核,按各省市招生计划择优录取(文理科统一排序)。
新生入学后,我校根据招生政策和录取标准进行复查,凡不符合条件或有舞弊行为者,取消入学资格。并通知考生所在地招办。
凡2014年第一志愿为本专业且专业考试名列前十位但因总分不够未被录取者,如有意2015年报考我院,可于2015年2月底以前提出2015年专业免试申请。
九、联系方式
地址: 北京市海淀区学院路37号北京航空航天大学知行南楼302室
北京航空航天大学招生办公室
邮编: 100191
联系电话: 010-82339725 010-82317288 (新媒体艺术与设计学院办公室)
010-82338793 (北航招生办公室)
纪检监察电话:010-82317582
北京航空航天大学网址: buaa.edu.cn
电力:国网招标中标企业
以技术立身,以实力拓疆,通光线缆在电线电缆业务领域拥有绝对的竞争优势和市场占有率。公司是电线电缆行业标准的制定者之一,在业内拥有举足轻重的影响力和话语权,并拥有36项专利,领先国内。主打产品OPGW(光纤复合架空地线)为国家电网招标产品,市场占有率近三年均排名第二,曾成功运用于国家电网和南方电网的超、特高压工程示范线路。现阶段,公司传统电力特种光缆销量稳定增长,新开发的光纤复合低压电缆已成功中标,正式进入销售阶段。
作为业内的龙头企业,通光线缆针对中国复杂的自然地形和新材料环保需求,专门研发了一系列节能、大芯数、大截面、大跨越、耐覆冰、大容量电力特种光缆和导线,获得了很高的市场美誉度,被国家电网和南方电网两大电力巨头青睐,无疑将成为电网建设和改造的宠儿,成长潜力巨大。
耐高温电缆产品未来可期
在航空航天用耐高温电缆领域,通光线缆起步早,发展快,后劲足,前景广。公司是航空航天用耐高温电缆军方产品的五家国内供应商之一,也是国内最早从事节能型导线生产的企业之一,仅用8年时间,就完成了从新进入企业向国内大型电网运营企业、军工企业主要特种线缆供应商的转变。
目前,国内仅5家企业参与航空航天用耐高温电缆军品的供应,通光线缆无论在规模、技术实力还是市场占有率都位居前列。公司是国内首批参与“PI/PTFE复合薄膜绝缘线的应用”国家项目开发的企业和国防军工装备用特种线缆的供应商,产品已替代国外同类产品被批量使用,作为电子设备的内部配线和外部接线被广泛应用机、火箭、卫星等。对手少、空间大、实力强,通光线缆在耐高温电缆产品领域未来可期。
通信:高频电缆发展雨后春笋
自进入通信用高频电缆市场以来,通光线缆一直致力于从事高端通信用高频电缆的研究和开发,目前已拥有半硬、半柔、柔软三大系列成熟产品。公司率先攻关中国技术要求最高端的电缆――高稳相性能的射频电缆技术,目前已取得很大成果。由于该类产品对于电缆材料和生产设备以及工艺都有严格和特殊的要求,目前我国全部依赖进口,且进口仍受到美国等发达国家的限制。通光线缆产品成功投产无疑将大大提升民族品牌的技术独立性,给外资企业形成强有力的冲击。
根据行业协会光电线缆分会的资料,通光线缆连续三年保持销售量、销售额领先,市场占有率进入全国前三名。
募投项目达产后年净利润破亿