煤矿机械制造(精选8篇)
2、煤岩的湿度用其含水率表示。含水率是指在煤岩的缝隙中存留的水的重量与煤岩固体重量之比。
2、松散性: 松散性是指煤岩被破碎后,其容积增大的性能。破碎后与破碎前煤岩的容积之比称为煤岩的松散比
3、稳定性: 煤岩的稳定性是指煤岩暴露出自由面以后,不致塌陷的性能
4、强度: 煤岩体在一定条件下受外力作用开始破坏时所具有的极限应力值称为煤岩的强度。
5、硬度 :煤岩的硬度是指煤岩抵抗尖锐工具侵入的性能,它反映煤岩体在较小的局部面积上抵抗外力作用而不被破坏的能力
6、弹性:当撤消所受外力后,煤岩恢复原来形状和体积的性能.7、塑性:当作用于煤岩体上的外力消失后,其形状和体积不能得到恢复的性能。
8、脆性:即煤岩被破碎时不带残余变形的性能。
9坚固性: 坚固性是一种表示煤岩破碎难易程度的综合指标,它是煤岩体抵抗拉压、剪切、弯曲和热力等作用的综合表现,它反映了各种采掘作业的难易程度,即在凿岩、爆破工作,或用各种工具(如偏、铲等)直接进行挖掘时的难易程度。
10、蠕变:煤岩体在长时间持续不变的载荷作用下,其变形增加的过程称为煤岩体的蛹变。
11、松弛:煤岩体在一定的载荷作用下保持其变形量为常数而应力下降的现象,称为煤岩体的松弛。
10、伪顶:通常为泥质或灰质页岩,紧贴煤层,暴露后随即垮落,一般不影响支护设备的使用。
11、直接顶:是位于伪顶之上(无伪顶时紧贴煤层)的一层或几层岩层。一般为页岩或砂质页岩,具有一定的稳定性,常在回柱或移架时冒落。
12、老顶:在直接顶上面,一般是砂岩、石灰岩或砂砾岩等厚而坚硬的岩层,常以很大的面积悬露在采空区而不垮落。它的来压强度影响直接顶的稳定性,对支护的载荷和可缩量都有直接的影响。
12、原始压力区:煤层开采前,上覆岩层重量均匀地分布在煤层上,称其为原始压力区。煤层采动后,因顶板出现变形、断裂和垮落,煤体被压松和发生片帮,支护设备的载荷增大和底板鼓起等原因引起的矿山压力显现。
1、凿岩机的作用:钻凿炮眼
2、凿岩机的分类:风动式、液动式、电动式和内燃式
3、原理:工作时活塞做高频住复运动,不断地冲击钎尾。
4、凿岩机的工作参数:冲击功、冲击频率、转钎角度、转钎扭矩
5、装载机械作用:工作面爆破后,要把碎落下来的煤或岩石装载到运输设备中运离工作面
6、装载机械分类:耙斗式、铲斗式、蟹爪式、立爪式
7、耙斗式装载机特点:结构简单、制造和维修容易、便于搬运和操作简便
8、耙斗式装载机主要部件的结构1 耙斗2绞车3绞车
4、台车
5、料槽
9、耙斗式装载机传动机构
耙装时,先扳动位于绞车中间的操作手把,用闸带制动内齿因28,则行星架便与太阳轮同向旋转(如图1—3—3中2)。该行星架又与工作卷筒5用键联接,则工作卷简被带动旋转,开始缠绕工作钢丝绳,直至将耙斗牵引到卸料口处。与此同时,要把位于绞车一端的操作手把松开,使内齿团211可以自由运动,卷筒4能在返回钢丝绳带动下自由旋转。为使耙斗返回工作面岩堆,应扳动位于绞车一侧的操作手把,闸住内齿圈z1:,同时松开 z8,则返回钢丝绳被缠绕在回程卷简上,耙斗返回工作面。
当两个操作手把都放松时,电动机空转,耙斗不动,这样可以避免频繁启动电动机。
1、后卸式铲斗装载机主要结构(1)铲斗工作机构(2)提升机稳定结构(3)回中机构(4)行走机构
2蟹爪式装载机特点:
生产率高、工作高度低,可在较矮的巷道中使用。由于采用了合理的结构和优质的材料,现代的蟹爪式装载机也可以装较硬的岩石。
3、蟹爪式装载机分类:按采用的动力划分:分有电动、电动液压、内燃和气动四种。按原动机数目分:有单机和多机两种。按转载运输机的形式分:有整体式(多为刮板输送机)和分段式(前段多为刮板输送机,后段多为胶带输送机)两种。
4、蟹爪式装载机组成1蟹爪传动系统 2 刮板链传动系统3 履带传动系统4 液压泵传动系统
5、蟹爪式装载机主要部件的结构
1蟹爪工作机构2 转载结构3行走机构4 爪尖运动轨迹
第四章
第四章
掘进机械 作用:巷道掘进
1、掘进机械分类:循环作业式部分断面掘进机和连续作业式全断面掘进机两大类 2掘进机械发展方向?
增强截割能力
提高工作可靠性
采用紧凑化设计,降低重心,提高工作稳定性 增强对各种复杂地质条件的话应性 研究新型刀具和新的截割技术 发展自动控制技术
发展掘锚机组,实现快速掘进
3、掘进机械工作原理
悬臀工作机构:截割头、截割电动机和截剖减速器
悬臀支撑机构:升降油缸、回转油缸和回转台 装运机构:装载机构和中间刮板输送机 行走机构:履带式
液压系统:泵站、控制阀组、油缸、马达及辅助液压元件 电气系统:电动机、电控装置、照明装置 除尘系统:内、外喷雾装置
机架:安装、支承和联接各机构及装置
4、按破碎岩石的方式不同,部分断面掘进机又可分为:纵轴式和横轴式两类
1、采煤机械组成:截割部、牵引部、电动机及附属装置。
2、采煤机械主要技术参数有?
一、采煤机的生产率:
二、采高
三、截深
四、截割速度
五、验算采高范围、卧底量和机面高度。
六、牵引速度
七、牵引力
八、装机功率
九、采煤机的质量
3、刨煤机的优点:
落煤:采用刨削的方式落煤
装煤:通过煤刨的犁面将煤装入工作面输送机
截深浅(一般为50—l00 mm),可充分利用煤的压张效应,刨削力及单位能耗小; 刨落下的煤的块度大(平均切屑断面积为70-80cm2),煤粉量少,煤尘少,劳动条件好;
结构简单、可靠,特别是刨头可以设计得很低(约300mm)可实现薄煤层、极薄煤层机械化采煤;
工人不必跟机操作,可在顺槽控制台进行操作
缺点:
对地质条件的适应性不如滚筒式采煤机; 调高比较困难;开采硬煤层比较困难;
刨头与输送机和底板的摩擦阻力大,电动机功率的利用率低。
三、刨煤机参数
1.生产率(1)刨头生产率(2)配套输送机的生产率
2.刨速和链速
(1)普通刨煤法(2)超速刨煤法。
超速刨煤法分双向刨煤和单向刨煤两种。(3)双速刨煤法
3.刨头高度
4.定量推进和定压推进
5.刨链尺寸和刨头功率
6、支护设备作用:防止顶板冒落,维持一定的工作空间,保证工作人员的安全和各项作业的正常进行。
7、综采:液压支架,它能实现支撑、切顶、自移和推溜等工序
8、支架的过程:升柱与初撑、承载、卸载降柱等过程。
9、液压支架分类
(一)支撑式支架
特点:立柱多,支撑力大,切顶性能好;顶梁长,通风断面大,适于中等稳定以上的顶板
(二)掩护式支架
掩护式支架利用立柱、短顶梁支撑顶板,用掩护梁来防止岩石落人工作面。
特点:立柱少,切顶能力弱;顶梁短,控顶距小;由前、后连杆和底座铰接构成的四杆机构使抗水平力的能力增强,立柱不受横向力;而且使顶梁前端的运动轨迹为近似乎行于煤壁的双纽线,梁端距变化小;架问通过侧护板密封,掩护性能好;调高范围大, 适用条件:适用于松散破碎的不稳定或中等稳定的顶扳。
(三)支撑掩护式支架
支架特点:支撑掩护式支架具有支撑式的顶梁和掩护式的掩护梁,它兼有切顶性能和防护作用。
适用条件:适于压力较大、易于冒落的中等稳定或稳定的顶扳。
13、影响架型选择的因素?
(1)煤层厚度(2)煤层倾角(3)底板强度(4)地质构(5)瓦斯含量(6)设备成本
14、液压支架的主要部件的结构 :1 顶梁2 掩护梁3.四连杆机构4.侧护板5.底座6.推移装置7.护帮装置8.防滑、防倒装置9.立柱
15、运输设备的类型
运输设备按其动作方式可分为以下两类。(一)连续动作式
输送机
杓斗提升机和杓斗输送机
水力运输设备
无权绳运输设备
自重运榆(二)周期动作式
电机车运输 有极绳运输 轨道辅助运输 无轨胶轮运输
1、单绳缠绕式提升机的工作原理:把钢丝绳的一端固定到提升机的滚筒上,另一端绕过井架上的天轮悬挂提升容器。这样,利用滚筒转动方向不同,将钢丝绳缠上或松放,以完成提升或下放容器的工作。
2、按滚筒数目不同,单绳缠绕式提升机有单滚筒和双滚筒提升机两种。结构:
3、轴装置包括滚筒、主轴、主轴承及调绳离合器(双滚筒特有)等
4、调绳离合器的作用:
使活滚筒与主轴连接或脱开,以便在调节绳长或更换提升水平时,使活滚筒与死滚筒有相对运动。
5、制动系统作用:正常停车;工作制动;安全制动;双滚筒提升机在更换水平、调节绳长或更换钢丝绳时,能闸住游动滚筒。
6、多绳摩擦式提升机:利用摩擦力传动钢丝绳用以升降容器,这种提升方式称为摩擦提升。
1、箕斗组成:由斗箱、框架、连接装置及闸门等组成。
2、防坠器是罐笼上的一个重要组成部分,为了保证升降人员的安全。
防坠器的作用是:当提升钢丝绳或连接装置断裂时,可以使罐笼平稳地支承到井筒中的罐道或制动绳上,避免罐笼坠入井底,造成重大事故
立井用防坠器组成:一般由开动机构、传动机构、抓捕机构和缓冲机构四个部分组成。
其工作过程是:当发生断绳时,开动机构动作,通过传动机构传动抓捕机构,抓捕机构把罐笼支承到井筒中的支承物上(罐道或制动绳),罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。
3、提升钢丝绳根据用途不同有提升钢丝绳(主绳),平衡钢丝绳(尾绳),罐道钢丝绳,防撞钢丝绳,防坠器的制动钢丝绳和缓冲钢丝绳等。
4依钢丝在股中的接触情况分,钢丝在绳股中的接触形式有 点接触、线接触和面接触三种。
5、刮板输送机作用:
1、是把采煤机破碎下来的煤运到顺槽转载机;
2、是作为采煤机行走的轨道以及液压支架前移的支点。
6、刮板输送机的分类及系列
(1)按溜措的布置方式分,有重叠式和并列式;(2)按溜槽的结构分,有敝底式和封底式;
(3)按牵引链的结构分,有片式套筒链、可拆模锻链和焊接圆环链;(4)按链条数量分,有单铰、双边链、双中链和三链;(5)按传动装置的布置分.有并列式、垂直式和复合式;(6)按电动机的功率分,有轻型、中型和重型。
7、主要部件的结构
1机头、机尾架(1)机头架(2)减速器(3)链轮组件(4)盲轴组件
溜槽及附件(1)溜槽
刮板链紧连装置
8、带式输送机工作原理和使用范围、用途、优点:
在煤矿上,带式输送机主要用于采区顺槽、采区上(下)山、主要运输平巷及斜井,也常用于地面生产系统和选煤厂中。
适用范围:
带式输送机铺设倾角为16o一18o。一舱向上运输取较大值,向下运输取较小值。带式输送机输送能力大、调度组织简单、维护方便,因而营运费低。此外,结构简单、运转平稳可靠、运行阻力小、耗电量低、容易实现自动化
9、托辊及机架作用:
①对输送带起支承作用,减少带的垂度,提高运行稳定性; ②呈一定槽形,防止输送过程中物料向两边撒漏,增大运量 四种形式:
① 缓冲托辊:用于输送带受料处,减小受料时的冲击力。有橡胶圈式和弹簧板式两种。② 槽形托辊:用于带的中间,增大载货横截面积,防止带的跑偏但增大了带的弯曲应力,缩短寿命。
③ 调心托辊:调整输送带的横向位置,保证正常运行。④平形托辊:多用作下支承。
10、张紧装置作用:使输送带保持一定的张力,防止打滑;
避免输送带下垂度过大。
螺旋式张紧装置:靠人力操作螺杆移动机架来调整。
张紧力大小不易控制
另有一种小车重锤式张紧装置(1)螺旋式拉紧装置
(2)车式拉紧装置
(3)垂直式拉紧装置
1、矿用电机车的作用:矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。
2、矿用电机车的组成:架线式电机车由两部分组成; 列车——由电机车和所牵引的矿车组所组成供电设备——由牵引电网与牵引用变流室组成
3、电机车的工作原理
答:交流电在变流室整流后,正极接在架空线上,负极接在轨道上。架空线是沿运行轨道上空架设的裸导线,机车上的受电弓与架空线接触,将电流引入车内,经车上的控制器,控制牵引电动机运转,从而带动电机车及矿车运行,电流经轨道流回。因此,架线式电机车的轨道必须按电流回路的要求接通。
4、电机车的种类
①按供电方式可分为:架线式、蓄电池式、架线感应式五种;
②按电源种类可分为:直流及交流两种;
③按机械制动装置的操纵形式可分为:手动制动、压气制动、液压制动三种。
④按电机车的粘着质量可分为:架线式电机车有1.5t、3t:、7t、10t、14t几种,蓄电池式电机车有2t、2.5t、8t、12t等几种;
⑤按电机车的轨距可分为:600 mm、762mm、900 mm三种,⑥按电压等级可分为;架线式电机车有100(97)v、250 v、550 v三种,蓄电池式电机车有40 V/48V、110 v/132v两个等级(同一台机车,使用铁镍蓄电他时为斜线下边的值)。
5、轨道目前矿井用轨道有三种:标准窄轨、槽钢轨和吊装单轨。矿山主要运输中使用标准窄轨,其他两种只在辅助运输中使用。
6、矿用车辆有标准窄轨车辆、卡轨车辆、单轨吊挂车辆和无轨机动车辆。
7、矿车的类型按其用途可分为如下几类:
①运散装物料,有固定车箱式、翻转车箱式、底卸式等; ②运材料及设备,有材料车、乎板车; ②运人,有平巷人车、斜巷人车;
④特殊用途,有仓式列车、轨道梭车、消防车、炸药车、水车等
8、几种主要矿车(1)固定车箱式矿车
固定车箱式矿车的优点是:结构简单、制造容易、使用可靠、车皮系数(矿车质量与货载质量之比)较小、容积系数(有效容积与外形尺寸之比)较大、坚固耐用、维修方便;缺点是必须有专用卸载设备、卸载效率低。它广泛用于中、小型煤矿,目前装载量均不超过3t。固定车箱式矿车由车箱、车架(包括缓冲器)、轮对和连接器等构成。(2)底卸式矿车
底卸式矿车的主要优点是:卸载速度快且不需要人工劳动、矿车的重心较低、稳定性较好;主要缺点是结构太复杂、维修量大。底卸式矿车的结构特点是具有绞接活门式车底;其运行特点是电机车牵引重载车组通过卸载站时,不停车、不摘钩、在行驶中连续卸载,卸空的矿车在继续行进的过程中自动关闭活门。
1、矿井辅助运输是指并下的材料、设备、人员的运输,有时也包括歼石的运输。
2、单轨吊车是将运送人员、设备和材料的各种功能吊车悬吊在巷道顶部的单轨上进行运输的系统总称。
3、功能吊车由牵引吊车、制动吊车、承载吊车、连接吊车、乘人吊车和起重吊车等组成。
4、按牵引方式的不同,单轨吊车可分为机车牵引单轨吊车和钢丝绳牵引单轨吊车。机车牵引单轨吊车又可分为防爆低污染柴油机单轨吊车和隔爆蓄电池单轨吊车。
5、单轨吊车的运输特点
因单轨吊车吊在顶板或支架上运送货载,故不受底板变形及巷道物料塔集的影响,能有效地利用巷道断面空间,最小通过断面1.8×1.5m。
单轨吊车单件吊运重量较大。单件吊运重量主要取决于单轨强度、悬吊装置的可靠程度以及巷道顶板支架强度和稳定性。
原则上讲,单轨吊车的爬坡能力可达160一450。,最小曲率半径水平4m、垂直10 m。单轨吊车爬坡能力的大小主要取决于钢丝绳或机车的牵引能力和制动能力,此外还与吊运件的重量大小有关。
6、无论是齿轨车、卡轨车还是齿轨卡轨车系统,其主要组成均包括主机、车辆和轨道。
7、机有柴油机车、蓄电油机车、有极绳绞车或无极绳绞车;
8、齿轨车 1.使用与发展
我国煤矿大量使用的普通轨道机车,其最大缺点就是不能适应起伏不平且带坡度的巷道。一般矿井中的机车运输只限于大巷而不能进入上下山及顺槽。为了解决这一问题,出现了齿轨车。
2.原理
齿轨车运输系统是在两根普通轨道中间加装一根平行的齿条作为齿轨,机车上除了车轮作粘着牵引外,另增加1—2套驱动齿轮(及制动装置)与齿轨啮合以增大牵引力和制动力。这样,机车在平道上仍用普通轨道,靠粘着力牵引列车运行;在坡道上则在轨道中间加装齿轨,机车及列车以较低的速度用齿轮齿轨加粘着力牵引(实际上是以前者为主),或只用齿轮齿轨牵引。英国规定这种齿轨车可适应于9.50的坡度,能使列车不摘钩而直接进入上下山及顺槽。
3.优缺点及适用范围
齿轨车系统的最大优点是可以在近水平煤层以盘区开拓方式的矿井中,实现大巷——上下山——采区顺槽轨道机车牵引煤、矸石、材料、设备和人员列车的直达运输。机车上装有工作制动、紧急制动和停车制动三套装置,并可在牵引的列车上装制动闸,由机车上提供风压同时操作,可以保证在100以内的上下坡道上可靠运行。牵引特征、适应性和经济性较好的是柴油机驱动的齿轨车。一台66kw柴油机齿轨车可在80坡道上牵引140kN列车,并以4km/h的速度运行,在平巷则可用粘着牵引以15km/h的高速运行,可满足一般矿井运输设备、材料和人员的要求。
二、卡轨车 1.使用与发展
卡轨车运输系统是在普通窄轨车辆运输基础上,改用专用轨道并增加卡轨轮防止脱轨掉道,以提高其运输安全可靠性的新型运输系统。它特别运用于重物和人员列车,在上下坡道及弯道上运行。卡轨车可以是柴油机机车、蓄电池机车、无极绳绞车或有极绳绞车。2.优缺点和适用范围
加固的重型双轨固定在底板上,能以较高的速度(达4m/s)安全可靠地运送单重较大的设备。德国沙尔夫公司的“双轨800”型卡轨车可运载30t的支架爬坡290“。绳牵引卡轨车适用倾角较大,一般认为作无极绳传动时,可达250;以滚筒绞车方式牵引时,可达450。绳牵引卡轨车可通过曲率半径4m的弯道。
三、齿轨卡轨车
在齿轨车基础上,其轨道改用专用轨并装备卡轨轮即形成齿轨卡轨车系统。它是齿轨车和卡轨车的结合。其目的在于,既增大了机车的牵引力和爬坡角度,又增加了列车运行的安全性和可靠性。
专用轨道可以采用槽钢轨、异型轨,也可采用圆管轨。第三节
无轨胶轮车、胶套轮车
一、无轨胶轮车
目前用于辅助运输的无轨车有无轨胶轮车和胶套轮车。
无轨胶轮车是一种以柴油机、蓄电池为动力,不需专门轨道,使用胶轮在道路上自由行驶的车辆。
作为工作面煤炭、材料和人员的运输工具。
无轨胶轮车一般采用铰接车身,前部为牵引车,后部为承载车,这种车可以在很小的曲率半径(3—6m左右)内拐弯,且能够机动灵活地在起伏不平的巷道底板上自由 8
驾驶。它的机身较低(一般不超过1.5m),低的不超过1m;使用重型充气或气泡沫塑料轮胎;带有可靠的制动系统,可重载爬披达130一I 40;行驶速度,蓄电池车一般不超过3.5m/s,柴油机车最大可达4—6m/s。重型无轨胶轮车可整运18—27t的液压支架,轻型的可运输入员和材料。运人一车最多25—40人,运料可运14—20t,且20 s内自卸。
二、胶套轮车
胶套轮车是在使用普通钢轨的机车基础上发展起来的。它是将机车的钢轮套上一个胶质圈套作轮缘踏面,这样可以显著增加车辆与钢轨间的粘着系数,同时,在机车制动系统中加装新型制动闸,以有效地加大机车牵引能力和制动能力,使之安全可靠地运行。
胶套轮车是靠自重与轨道产生的粘着力进行牵引和制动的,因而在上下坡时直接受到机车自重的制约。
胶套轮车的关键部件和薄弱环节是轮套,要求它既有高的摩擦系数(一般干净轨道应大于0.45),又要有较大比压(不小于50 MPa),并且有阻燃抗静电性能,还要耐磨耐用,目前英国生产的产品寿命可达一年。在结构上要求与钢轮既能牢固连接,又便于拆装。
煤矿机械是用于矿物挖掘和开采的大型机械。在矿山开采中, 它的性能和安全将直接关系到煤矿生产。时下, 随着经济和科学技术的超速发展, 煤矿机械设计者们要根据实际情况设计及制造出具有后期维护成本低, 人工使用操作简便, 智能化水平不断提升等的煤矿机械用具, 来满足矿山开采企业使用需求。
1 煤矿机械设计存在问题
据不完全统计分析, 目前的煤矿机械设计存在诸多问题, 除了有来自设计人员的不合理设计造成的;缺乏设计质量管理的办法和手段;对设计中存在的习惯性违章和一些隐患问题不制止;管理人员对施工安全管理的不重视等之外, 还有以下问题。现笔者结合工作实际总结如下。
1.1 技术创新低。
目前我国煤机制造企业大多没有自己的技术开发中心, 依赖于外围的科研院所, 企业的自主开发和创新能力很弱, 没有很好的循环机制, 产品开发周期过长, 企业对市场的快速反应能力差。
1.2 产品技术标准落后。
根据一些资料显示, 目前我国现行的煤机产品技术标准, 普遍低于国际上同类产品的技术标准, 有些标准多年未修订, 已不能适应现有产品发展需要。
1.3 产业基础薄弱。
不容置疑的是我国科学技术基础性发展太慢, 使得关键零部件、轴承等, 在使用寿命和可靠性上与国际先进水平相比都存在较大的差距, 不难满足我国目前矿山企业的整体发展需要。
1.4 高端产品靠进口。
目前我国的矿山机械里的一些高端产品还需要进口, 还有相当数量的煤机制造企业只能从事一些技术水平低的简单产品的仿制, 无力从事新产品开发, 导致诸如低端的液压支架、小型刮板输送机、小型带式输送机及综机配件的生产能力严重过剩、产品质量低。
2 煤矿机械设计类型
目前在我国煤矿机械设计的类型主要有系统化、结构模块化和智能化等。具体阐述如下:
2.1 系统化设计类型。
这种类型设计的特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统, 每个设计要素具有独立性, 各个要素间存在着有机的联系, 并具有层次性, 所有的设计要素结合后, 即可实现设计系统所需完成的任务。
2.2 结构模块化设计类型。
它的特点是在产品功能分析的基础上, 将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构, 通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件, 甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的联接和配合, 并且是系列化、通用化、集成化, 具有互换性和相容性。
2.3 智能化设计类型。
智能化设计的主要特点是:借助于智能化设计软件和虚拟现实技术, 以及多媒体工具进行产品的开发设计, 表达产品的构思, 描述产品的结构。
3 煤矿机械设计及制造方法
前面已经阐述了煤矿机械设计的时候, 设计者在里面起到很重要的作用。笔者认为如果要提高产品市场竞争力, 首先就要从煤矿机械产品设计人员着手。但要做好以下几方面的重要工作。
3.1 开发煤机产品开发平台建立产品数据库。
在开发这个平台之前, 要面向并行工程的开发环境贯穿产品的整个生命周期。在开发时, 要建立研发单位、制造企业及用户所组成的开发团队。在这个基础之上不断加强同煤矿、煤科院等的的技术合作, 进行产品设计研究, 掌握产品设计所需的基础数据。通过这些基础研究工作建立具有我国自主知识产权的煤机设计数据库, 并可实现资源共享。
3.2 加强面向环境设计制造。
面向环境设计又称环境意识制造ECM和面向环境制造MFE。在考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时, 优化有关设计因素, 使产品的使用及制造过程对环境和资源的消耗达到最小。它是多方面的, 如考虑了资源合理使用, 产品制造使用过程中的装配、拆卸、维修和回收, 设计中绿色材料的使用等多个方面。
4 煤矿机械设计及制造过程
煤矿机械设计及制造过程是指产品制造时, 由原材料或半成品进厂到转变为成品的各有关劳动过程的总和。具体来说它有生产技术准备过程, 毛坯制造过程, 零件的加工过程, 产品的辅助劳动过程等。在煤矿机械实际生产过程中, 按一定顺序逐渐改变生产对象的形状、尺寸、性质等, 使其成为预期产品的这部分主要过程称为工艺过程。
同时, 原材料经浇铸、锻造、冲压或焊接而成为铸件、锻件、冲压件或焊接件的过程, 称为材料成形工艺过程。采用机械加工方法, 直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量, 使其成为合格零件的全部过程, 称为机械加工工艺过程。对零件的半成品通过各种热处理方法直接改变它们的材料性能的过程, 称为热处理工艺过程。最后, 将合格的零件和外购件、标准件装配成组件、部件和产品的过程, 则称为装配工艺过程。
5 PDM技术在煤矿机械设计制造中应用
PDM技术可以缩短技术数据准备周期, 提高作业计划的准确性和及时性, 增强了企业信息资源的共享, 并支持企业进行产品优化和系列化设计, 提高设计效率和企业资源的综合利用程度。
笔者认为, PDM技术的实施如果在原有的流程上直接实施PDM, 不仅不能起到改善管理的作用, 而且部门之间的障碍和繁琐的审批流程会使系统的运行受到重重抵触。同时, 围绕PDM系统的运行制定新的规章制度, 如数据归档的流程、更改通知和发放的流程、临时更改的流程和打印控制流程等。企业成立了编码中心, 全厂范围内统一编码。
结语
PDM技术的实施可提高信息传递的效率和信息的利用率。随着PDM系统的实施, 散布在企业中的各个信息孤岛被连成一体, 在设计、工艺等部门建立一条完整的信息链, 形成了一动全动、一有全有的协同工作环境, 逐步建立起敏捷制造、快速响应的企业网络。通过和CAPP的集成, 在产品结构树建立后, 融合零件相关工艺信息进行工艺信息汇总, 产生加工路线等一系列统计信息, 为上游生产计划和下游加工制造、财务核算提供数据。
摘要:随着经济和科学技术的超速发展, 煤矿机械设计者们要根据实际情况设计及制造出具有后期维护成本低, 人工使用操作简便, 智能化水平不断提升等的煤矿机械用具, 来满足矿山开采企业使用需求。文章分析了其存在问题, 设计及制造方法及PDM技术应用, 供大家参考。
关键词:煤矿机械,设计制造,PDM技术应用
参考文献
[1]郑继水.煤矿机械绿色设计与加工的途径[J].山东煤炭科技, 2011 (02) .
[2]夏志良, 叶振合, 李鑫.煤矿机械产品的人性化设计研究[J].包装工程, 2008 (04) .
【关键词】设计;制造;主要内容
煤矿机械体积大、耗能高、污染严重,并且与地面、水、空气等环境结合紧密。因此,在煤矿机械的设计过程中要考虑其能源消耗和环境污染,将环境、安全、能源、技术、经济等因素集成到产品的设计活动之中,煤矿机械绿色设计与绿色制造势在必行。
煤矿机械的绿色设计绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。
它系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响,从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,资源利用率最高。
煤矿机械的绿色设计的主要内容包括:煤矿机械绿色设计建模;煤矿机械材料的选择;煤矿机械产品的可拆卸性设计;煤矿机械产品的可回收性设计;煤矿机械产品的成本设计;煤矿机械产品设计数据库和知识库;煤矿机械产品使用的安全保护设计。
煤矿机械材料的选择研究绿色设计中的选材准则。如有限选用可再生材料,尽量选用回收材料,尽量选择环境兼容性好的材料,尽量选用可降解材料等准则。建立材料的环境负担数据库和专家系统。针对现有材料,收集整理其生命周期的各种环境数据和知识,为材料的环境协调性评价提供信息支持。
研究材料生命周期评价的方法。包括从原材料到成品材料的资源循环流程、从成品材料到制成品的材料循环流程以及从产品使用到报废后的物资循环流程这三个过程。材料的绿色特性评估就是针对这些流程进行能源、资源、环保、劳保几方面的评价。
煤矿机械产品的可拆卸性设计拆卸是指从产品和部件上有规律地拆下可用的零部件的过程。同时保证不因拆卸过程而造成零部件的损伤。它是实现有效回收策略的重要手段,只有拆卸才能实现完全的材料回收和可能的零部件再利用,而只有在产品设计的初始阶段,就将报废后的拆卸问题考虑进来,才能实现产品最终的高效回收。
煤矿机械产品体积大,制造复杂,使用原材料多,煤矿机械产品绿色设计中必须考虑可拆卸设计。可拆卸设计主要包括拆卸产品设计、拆卸工艺设计和拆卸系统设计,其设计原则为:易于拆卸,易于分离,减少拆卸工作量,减少零部件的多样性以及可预测产品的结构。
煤矿机械产品的可回收性设计回收设计是在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收可能性、回收价值、回收处理方法、回收处理结构工艺性等一系列问题,以达到零部件及材料资源充分有效的再利用,并考虑回收过程对环境污染最小的一种设计思想和方法。煤矿机械产品可回收性设计的主要内容包括:可回收材料及其标志,可回收工艺及方法,可回收产品结构工艺性及回收的经济性。
煤矿机械产品的回收在其绿色设计生命周期工程中占有重要的位置,合理的回收再生会产生巨大的社会和经济效益。
煤矿机械产品使用的安全保护设计煤矿机械大部分在井下工作,所以安全保护设计在煤矿机械产品中显得尤为重要。近年来,大部分矿井事故都是由设备故障造成的,而且一旦发生事故就可能造成人员伤亡。绿色设计要突出以人为本的思想,首先确保产品的安全可靠。
煤矿机械绿色设计方法绿色设计是产品"由摇篮到再现"的全过程控制设计。煤矿机械的绿色设计方法是现代设计方法的集成,是以系统工程和并行工程思想为指导,以产品生命周期为手段,集现代工程设计方法为一体的系统化、集成化设计方法。煤矿机械的绿色设计全面考虑产品在整个生命周期的行为特征,使资源得到最大限度的利用,减轻或消除废弃产品对环境所造成的污染,是可持续发展的具体体现,是建设绿色煤矿、实现绿色生产的起点。
绿色机械的绿色制造:实施绿色机械制造的基本程序实施绿色机械制造基本程序:预审→评审→方案优选→方案实施→持续绿色机械制造,其核心内容是机械制造过程评审和绿色机械制造方案优选两个基本环节。
实现绿色机械制造的主要途径按照实施绿色机械制造的基本程序,确定了机械制造过程和制造系统中的"非绿色部位",就可以按照选定方案实施绿色机械制造。实施绿色机械制造的主要途径为网络化、信息化和柔性化。
网络化绿色机械制造作为机械制造重要基础的绿色机械制造需要大力推进网络化。通过企业局域网将各个分散的制造中心、数控设备等联接起来,可便于机械制造控制中心对整个制造进程进行总体监控,同时还可与企业中的工程设计系统、管理信息系统等各子系统实现集成,便于优化决策。
信息化绿色机械制造绿色机械制造的追求目标是实现整体最优化制造,即从系统的观点出发,全面考虑企业和整个社会的综合成本,综合分析不同的材料、零部件、设备等制造因素,优化选择冷却方式、冷却介质及用量、制造参数等,确定最合理的制造方案,以实现制造时间少、生产效益高、环境污染小、综合成本低的目标。
信息化是实施绿色机械制造的关键要素及有效手段。为实现整体最优化制造,需要建立制造设备、切削刀具、切削液、切削用量、工件材料、环境、能源等相关资料的机械制造数据库,采用有限元法、神经网络、人工智能等先进技术对各种绿色机械制造方法(如高速切削、干切削、硬切削、MQL等)进行建模、仿真、虚拟制造和决策,实现并行设计与生产。
柔性化绿色机械制造现代生产方式已由大批量、单一品种生产逐渐转变为小批量、多品种生产,要求生产企业能够根据市场变化作出敏捷反应,快速适应市场需求。
1.煤矿机械设备维修管理中的常见问题
1.1煤矿机械设备陈旧,维修不及时
一些煤矿企业为了节约成本,不愿意投入资金更换新的机械设备,于是就继续使用一些已经超过使用寿命或者存在故障的机械设备。还有一些煤矿企业对煤矿机械设备维修的重视程度不足,只是单纯注重经济效益,为了赶生产,缺乏对煤矿机械设备进行定时检测,让机械超负荷运转。另外,大部分煤矿企业都采用定期对煤矿机械设备进行检测和维修的方式,但是煤矿机械设备的磨损周期并不都一样,而是会随着生产环境等因素的变化而变化的,容易造成维修不及时等情况出现。
1.2对人员的管理不到位
一些地方的煤矿技术人员严重不足,不能进行很好的技术培训与管理,造成了机械设备的不规范使。还有些地方由于采矿环境条件比较复杂,受资金约束,煤矿设备数量不足,再加上工人在使用机械设备时不注意保护,就导致了设备频繁出现故障,维修人员的工作量就相对较大,但待遇却很低,这就导致企业高水平的设备检修人才流失,机械设备的维修不能保质保量的进行,从而降低了煤矿企业生产的安全性。
2.煤矿机械设备维修管理办法
2.1加强技术培训,提高工作人员的整体素质
为了保障煤矿机械设备的正常运行,最基础的工作就是机械设备使用、维修和管理过程中的技术培训。只有拥有了专业技术过硬的操作使用队伍,才能让设备最好地发挥使用效果,创造最大的经济利益,所以平时应加强技术岗位人员的专业培训,提高机械设备操作、维修和管理人员技术水平,从而提高有关人员的维修水平和整体素质。其次,还要提高机械检修人员的薪资待遇,定期给予适当的物质和精神奖励,使其在团队中能够实现自身的价值,安心工作而不随意跳槽,从而保证维修团队工作的稳定、高效,更好地为煤矿机械设备的维修和管理提供最优质的服务,保障采矿工程的顺利进行。
2.2对不同机械设备选取不同的维修方法
针对不同类型和用途的设备,可根据设备在生产中的作用、结构特点、故障情况等因素进行分类,对于不同类型的机械设备采取性匹配的维修方法。比如,对于作业性质固定不变,但是一旦发生故障会给整个生产过程和安全带来严重后果的关键设备,可采用标准修理法;对于一些比较重要的设备可根据实际的需求,定期进行预防性维修;对已掌握其修理结构和修理间隔期的`设备,可采用定期修理法。
2.3加强对设备的预测性检修
预测性检修是指,在煤矿机械设备正常工作的条件下,通过一系列的现代化技术手段对各种工作状况下的设备进行监测,判断其是否正常运行。预测性维修对设备的工作状态进行实时监控,一旦监测出现异常,能及时发现设备存在的故障并进行维修,很大程度上节省了时间,不仅提高了工作效率,还能节省大量的维修费用,保障煤矿工作的顺利进行。
2.4推行绿色检修,加强设备检修后的验收
当前社会提倡追求人与自然的和谐与可持续发展,以及社会环境、人口和资源的相互协调。为了保障生态环境不因为资源的大量消耗而受到破坏,必须贯彻落实可持续发展观,尤其在煤矿开采这样的对环境危害较大的工程当中,更要提倡绿色生产。比如在煤矿机械设备的维修中,实行绿色检修,其目的除了要使机械设备恢复正常功能以外,还要满足我国可持续发展观的要求,在保持被维修设备正常运行的前提下,最大限度利用资源,还能够减少设备使用、维修过程当中排放的有害物质,以求将对环境、维修人员和设备使用人员的危害降到最低。
2.5完善煤矿机械设备维修制度
任何行业要想实现长期可持续发展,都离不开完善的管理制度。在煤矿产业当中,为了保障采矿工作的顺利进行,必须加强对煤矿机械设备的使用和维修管理,最根本的措施就是完善相关制度的建设。企业可以根据不同设备的详细信息和使用情况,建立一整套企业设备档案,并根据设备档案信息制定相应的维修制度,从而强化设备管理。
3.结语
为了促进煤矿业的生产和经济效益的提高,煤矿机械设备的安全性就显得尤为重要。
所以,只有找到并分析煤矿机械事故的原因才能从根本上杜绝事故的发生。
影响煤矿机械设备安全的因素主要有人为操作和设备自身的缺陷两个方面。
人为因素主要是操作人员在使用设备时缺乏安全意识,检修人员的检修也不到位。
设备的因素主要是指设备的更新速度缓慢,质量和配件不过关,随着使用时间的增加导致设备的老化。
因此,要从人和设备两个方面加强管理。
1.2 煤矿设备的安全管理
安全管理的定义是为实现安全目标而进行的一系列的计划、组织、决策的活动。
针对我国煤矿业机械设备的使用现状,要综合运用现代的管理理论和手段,对存在于煤矿机械设备的不安全因素进行排查,防止事故的发生。
只有提高机械设备的安全管理,才能实现煤矿企业的效益最大化,促进煤矿业的可持续发展。
1.3 煤矿机械设备安全的重要性
矿井中如果没有机械设备和机电系统,那么煤矿生产将无法完成。
从市场的数据统计来看,设备在矿井的投资中占比超过一半以上,这充分说明了矿井的安全、效益在很大程度上取决于机械设备的先进性与安全性。
为适应我矿安全生产的发展需要,加强机械、配件管理,提高生产技术装备和经济效益,保证设备正常运行。根据集团公司文件精神并结合我矿生产实际,特制定本办法。
1、机械设备管理应依靠科学技术进步,促进生产发展和预防为主,坚持维护和计划检修相结合,技术管理与经济管理相结合的原则。
2、机械设备管理的主要任务是对企业设备进行综合管理,做到全面规划,合理选购,及时安装,正确使用,精心维护,科学检修,适当改造和更新,以不断改善和提高企业的技术装备和素质,充分发挥设备的效能和投资效益。
3、机电科是机械设备管理的职能科室,负责全矿机械设备的管理工作。
4、按照设备综合管理的要求,机械设备的增置计划编制应由机电科会同生产科、企管科、计划科、财务科和使用单位参加,进行技术经济论证,要从安全生产、经济效益和环境保护的角度正确选型,合理编制。
5、设备到货后,由供应科、企管科、财务科、机电科参加共同验收,严把设备质量、备件、专用工具、资料验收关,所有设备必须“四证”齐全(生产许可证、产品合格证、煤安标志证、防爆合格证),无误后方可填写“设备到货验收单”,办理入库手续;登记入帐,同时将技术资料收集存档,并建立设备“三证”档案,矿用设备无煤安标志或煤安标志与实物不符的,严禁入库、发放和投入使用。租赁设备到货后,要对照租赁合同或租赁计划登记、编号、建帐。大型固定设备要建立技术档案,内容要齐全。设备调转时技术档案要跟随。一般设备要建立设备管理卡片,卡片内容要全面准确。
6、设备安装要严格按设计方案、安装规范和施工措施进行。新安装的机电设备由机电科、安检科、施工单位、使用单位到现场共同验收,验收合格后办理交接手续方能投入使用。主要设备要有安装记录、试验报告和验收报告并整理登记建档。
7、机电科设备组负责机电设备的日常管理工作,即机电设备的验收、发放、检查、移交、回收等。坚持执行设备不完好不下井,防爆设备未经防爆设备检查员验收或验收不合格不许下井、无煤安标志不许下井制度。设备管理人员及防爆设备检查员要对所管设备做到数量清、状态明、资料全,帐、卡、物相符。
8、矿属机械设备使用单位要设一名机电队长(或兼职),负责本队的机电设备管理工作,并设一名专职设备管理员负责办理设备的领用、交接、回收及使用中检查、维护和管理工作,并要严格按照设备操作(使用)维护规程和完好标准进行使用与维护。各机电队长是本单位设备管理的责任人。
9、全矿机械设备“三率”必须达到90.5.1要求,奋斗目标事故率为零。各单位在用中的机电设备综合完好率必须达到以下要求:(1)大型固定设备100%;(2)生产区队设备91%;(3)辅助区队设备要达到95%;(4)地面的设备要达到95%。
10、为加强在用中的设备管理,所有设备必须实行包机制(包运转、包维修、包完好)责任到人,定机、定人凭证操作,专职专责,并做到“三好”、“四会”(管好、用好、修好;会使用、会保养、会检查、会排除故障)。在用中的设备必须保持完好状态,安全保护装置齐全,动作灵敏可靠,防爆设备不失爆,并定期检查试验,做好记录,不合格设备严禁使用。
11、所有备用设备、备品、配件要妥善保管,必须完好备用。因备用设备配件不完好而影响安全生产的,要追究责任。
12、锅炉、压力容器、起重设备等特种设备必须严格按照国家规定进行使用和管理,定期进行检测和预防性试验,仪器、仪表按规定周期进行校验。确保特种设备的安全运转。
13、严格加强润滑管理,建立并严格执行润滑“五定”(定人、定质、定量、定点、定期)制度,做好换油记录;主要设备还要建立润滑卡片,做到实际、记录、卡片相符;逐步实行根据油质状态监测换油的润滑动态管理制度。
14、在用的机械设备要坚持使用与维护相结合的原则,并严格遵循“谁使用,谁维护,谁负责”原则,对设备使用过程中因责任不到造成设备、配件丢失或报废的,要按设备、配件原值罚款,因使用和维护不当造成设备损坏的,视其损坏程度进行处罚,并追究责任人的责任,对使用维护不当烧毁电机的视其功率大小处以50—500元处罚。对设备发生事故应按“三不放过”的原则(事故原因分析不清不放过,事故责任者与群众未受到教育不放过,没有防范措施不放过)进行追查分析,严肃处理。
15、机电科每旬对设备的使用情况进行一次检查,对查出的问题下发整改表,责令限期整改,并把检查的结果做为当月设备完好率的依据。每月由机电科组织召开一次机电设备管理会议,表彰管理好的单位,通报存在的问题,并提出奖罚建议。
16、设备检修应执行维护保养与预防检修相结合,预防为主的检修原则。检修计划、检修质量标准、安全技术措施等要据情编制并贯彻到每一位参加检修人员。矿井停产检修计划要上报集团公司。
(1)矿井的检修天数(包括节假日在内)全年应有12~15天。(2)主要提升、运输系统的日常维修,每天要保证2~4小时检修时间。
(3)采掘、运输设备的检修每天要不少于4~6小时,交接班要有15分钟的检修时间。(4)矿井的输配电系统,应在雨季前进行预防性试验和检修。
(5)检修中要指定专人进行质量验收,检修完毕要保证有足够的试运转时间。
17、机械设备的大修由机电科编报和月大修计划,由机电矿长签署后报租赁公司审批,安排修理。机电科建立大修卡片,要严把质量关,有问题及时向上级反映。汽车、推土机、装载机等机动车辆按集团公司《汽车修理管理办法》执行。
18、机械设备的修理原则上以矿内检修为主(由机电一队负责),对于矿内确实无法修复的设备,可安排外委厂家进行修理。
大型固定设备应建立技术档案,对主、附机中修以上的修理要做修理前后各参数、状态等变化情况的详细记载。
矿内设备的修理:
(1)、设备修理前,必须由机电科设备组、企管科、机电一队有关人员共同对所修设备进行拆检,以确定设备损坏程度、修理内容和和修理费用,填写设备修理卡片,签字后方可进行修理。
(2)、设备修理过程中,检修人员必须严格按照检修工艺规程和《煤矿机电设备检修质量标准》中有关规定进行修理,确保设备检修质量。
(3)、设备修好后,由企管科、机电科设备组(防爆设备由防爆检查员)、机修厂人员按照完好、防爆标准进行严格验收,验收不合格的设备必须重新修理(复修所用材料、工时自理),验收合格后由验收人员填写设备验收单,注明修理人员姓名,双方签字后方可办理入库手续,进行发放使用。
(4)、机电科设备组对所修设备必须严格执行质量跟踪负责制,出现质量问题除令修理单位无偿进行修复外,并追查修理人员责任。
外委设备的修理:
(1)、确需外委修理的设备,由机电设备主管单位(机电科)填报设备修理申请书(详细注明所修设备名称、数量、损坏程度、修理费用等),经矿长同意后,方可与修理厂家签定设备修理合同书进行修理。
(2)、设备的外委修理,必须选择正规、有资质的厂家进行修理,所签合同必须有质量保证内容,修理中发现的隐蔽工程,修理厂家要及时向矿方进行通报,经双方确认后方可继续进行修理。
(3)、设备修好后,由机电科设备组会同有关单位严格按照完好、防爆及有关修理标准进行验收,验收的设备必须经过空负荷运转、效能试验和测定,设备要按电器试验规程进行试验,对于隐蔽工程要先期进行验收,修理和验收必须详细做好记录,有关人员必须认真签字。验收合格后填写设备竣工验收单,审批后方可结算,质量保证金待质保期满后无质量问题方可付清。
(3)设备的修理要积极采用新技术、新工艺、新材料,以达到保证安全运行、提高效率、降低消耗的目的。
18、为提高我矿的经济效益,对不使用的设备要及时回收,妥善保管。对闲置设备属租赁的要及时上交减租。矿管的固定资产该报废的及时申请报废,闲置的要及时上报调剂或报停,提高设备使用率。
19、机电科每年要对现有的机电设备进行一次清查,清查的结果与固定资产财务帐、租赁设备帐核对,存在问题及时上报处理。
20、设备的借入、借出要严格按照《义煤集团公司机电设备管理办法》执行。确因必须借出的要经机电科长签字,矿长或机电矿长批准,到设备组办理手续和押金并限期交回。外借设备归还时,应保证部件不损坏。否则,由借方负责修理或扣除押金。
21、自制加工的大型配件和成品、特殊工件、修理的特殊设备、技术革新项目等,矿企管科要给于单项工资、奖金及材料费用,以确保生产需要和提高职工的积极性。
22、自制加工配件的发放必须由机电科签字。自制配件库由机电科设备组进行管理,机电一队配备人员参加管理。库存配件要按种类、数量登记建帐,对于短缺配件要及时造表报机电科审批,通知机电一队计划材料进行加工,确保自制配件充足服务生产。
23、为杜绝材料、配件使用过程中不必要的浪费,在审批时,对部分材料、配件(如:设备、电缆、托滚、内外齿、钢丝绳、变压器油、设备零配件和易损件等)必须注明交旧换新。将回收的材料、配件修复在利用,新材料用在生产关键部位。
煤炭作为重要的原料和基础能源, 在我国国民经济中具有重要的地位。我国的煤炭开采作业量巨大, 成为中国能源安全的基石。如今, 煤矿采煤机械化程度已在80% 以上, 促使我国煤矿机械制造行业发展迅猛。然而煤矿安全事故频繁发生, 使我国不断加大对中小煤矿的关停监管力度, 煤炭生产企业数量呈现逐渐减少趋势, 加剧了众多为煤炭生产企业提供专用机械设备的煤矿机械制造企业之间的竞争, 煤矿机械制造业产能几近饱和。
面对日趋激烈市场竞争, 煤矿机械制造企业面临的首要问题是:建立企业产品提质降耗管理体系, 控制产品成本, 降低产品销售价格, 增加产品市场竞争力。企业成本控制作为提高企业市场竞争力的重要手段, 已经被越来越多的煤矿机械制造企业 (以下简称“煤机企业”) 所认识, 是企业走“可持续发展道路”所必须的步骤。
二、全面成本控制概述
全面成本控制包括三方面含义:一是对企业生产经营所有过程中耗费的全部成本进行控制;二是对成本形成的全过程进行控制;三是要求企业内所有员工参与成本控制。全面成本控制将企业生产经营活动中涉及价值的活动全部包括到成本控制范围内, 相比传统成本管理理念, 在深度、广度以及指导思想等方面都有很大改变, 使企业充分挖掘了潜能, 更有效地达成目标。
全面成本控制的基本过程及内容通常包括:产品生产前预测阶段的成本控制→产品设计阶段的成本控制→供应阶段的成本控制→生产阶段的成本控制→销售阶段的成本费用控制等。煤机制造是典型的订单生产, 根据客户要求确定生产设备的型号, 然后组织生产, 之后发运并安装。基于煤机企业的生产经营特点, 成本核算方法通常采用分批法 (即订单法) , 即根据客户订单确定产品批别, 以批别 (或批号、订单) 为成本计算对象。具体到每批产品, 其成本形成包含产品设计至产品运至客户方安装调试完为止的全部过程, 因此进行全面成本控制既符合其生产经营特点, 也能按订单追踪完成。
三、全面成本控制的关键环节
当前煤矿机械制造企业成本控制的关键环节仍然是供产销三方面, 即采购成本控制、生产车间成本控制和销售物流成本控制。
(一) 供应阶段的成本控制
供应阶段即材料采购阶段。煤机企业经营成本中, 采购成本通常占40 ~ 70%。煤机企业采购工作涉及面比较广、品种多, 供应商有直接生产厂家, 也有商贸流通公司, 经营规模有大有小。因此, 企业必须建立完善的采购制度, 对采购流程实施监控, 使采购工作有章可循, 杜绝采购人员进行暗箱操作, 进而损公肥私、损害企业经济利益。
建立完善的采购制度要注意以下两个方面:
1. 要有明确的责任制度。严格的采购制度中需包括原材料采购申请、授权人批准许可权限, 原材料采购的流程、相关部门的职责和关系, 最好能有针对性地说明不同原材料采购的特定要求或方式以及报价和价格审批流程等。煤机制造用原材料品种多、数量大、金额高, 如果采购活动不规范, 极可能导致库存不科学, 不利于生产。规范采购活动, 要在企业综合管理的基础上建立完善的采购制度, 以提高效率, 避免部门之间因责任不明而相互推托, 同时能预防采购人员贪腐等不良行为。
2. 要科学选择供应商。对供应商建立档案, 记录其相关信息, 包括详细联系方式、地址以及付款条款、交货条款、交货期限、品质等级和银行账号等等。根据与供应商的业务情况和生产反馈, 对合格供应商的档案进行备案, 财务部门会同采购部门分析选择优良合作伙伴。通过完善的制度及详细的供应商资料, 加上必要的监督体制, 共同对采购成本进行控制, 在生产前端把好成本关。
(二) 生产阶段的成本控制
生产阶段的成本控制是煤机企业成本控制的中间环节, 起到承上启下的作用。生产阶段的全面成本控制, 包括材料领取、生产加工装配、产品入库等多个程序, 成本控制既包括可变成本, 也包括不可变成本。
生产过程中的材料成本控制主要体现在两方面:领料和实际消耗。领料属于生产前准备工作, 属于辅助生产活动, 应由专人负责, 既提高生产效率, 又能实施定额领料;生产中核查实际消耗, 审核材料定额是否合理, 发现操作中的浪费并采取措施。以上工作需要详实的生产记录, 掌握生产材料第一手数据, 配专人复核, 以达到控制效果。
生产过程中的人工成本通常采用计件制, 是可变成本。但必须按岗位核定一个基本工资, 然后再按完成量计算人工。这样一方面可以有效的将技术工人的积极性提高, 另一方面可以提高生产过程的生产效率。
在煤矿机械制造过程中, 还需要燃料、电、水等相关资源, 大多数企业在这方面的核算和控制不理想。该部分耗费建议采用定额、降耗奖励的方式来进行控制:细分岗位或生产小组, 根据经验数据分析得出标准消耗, 然后按月对产品产出消耗进行统计——如果月消耗与产品产出量比例降低, 则对生产人员进行奖励, 并通过生产人员总结出降低消耗的方式方法, 且在生产车间推广;如果月消耗长期低于标准消耗, 说明要重新核准标准消耗。
(三) 销售阶段的成本控制
销售阶段的成本控制即物流成本控制。煤机企业物流成本大致包括运输、装卸、仓储、包装等方面。其中运输成本约占四成, 是影响物流成本的重要因索。中小型煤机造企业一般选择运输外包形式, 那么选择合适的第三方物流对成本控制有重大的影响。参照对供应商的信息备案和筛选, 可以选择企业较为满意的物流。
本阶段涉及的仓储费用也很关键, 企业必须根据生产情况合理进行库存, 在保证正常生产情况下, 尽可能的减少库存量, 一方面降低了企业资金的占用, 另一方面也降低了仓储成本。
四、全面成本控制实施须遵循的原则
实施全面成本控制考验生产制造企业的综合管理能力, 要使它充分发挥优势, 企业必须遵循以下原则:
(一) 权责明确。依据生产经营环节, 企业全部成本可划分到不同的成本中心, 成本中心在其责任范围内拥有足够权力实施管理和控制, 并能获得绩效奖励。若因管理失误或不力, 导致成本失控, 则必须承担相应的经济责任。
(二) 顶层推动。全面成本控制需要自上而下由管理层推动:首先要重视并全力支持成本控制;其次, 以身作则, 严格控制自身的责任成本;第三, 实事求是, 积极完善管理方案。
(三) 全面规范。全面成本控制包含生产经营各方面的耗费, 涉及产品形成的全过程, 要求全员重视参与、上下齐心。可见成本控制必须系统、全面, 实施计划要细致周全, 实施过程要严格规范。
(四) 科学考评。成本控制绝不是单纯是对生产耗费的节约, 应该是通过科学的使用资源, 使得企业经济效益提高。因此, 考核指标不应单一以耗费多少来评价, 建议以耗费效益比来考量, 即以单位耗费所获效益最大作为目标来实施成本控制。
(五) 因地制宜。中小型煤机制造企业尤其要结合区域的特点, 取长补短, 制定适合本企业特点、部门和岗位设置、成本项目等实际情况的成本控制系统, 不能简单照搬大型企业的做法。
五、结论
煤矿机械制造企业成本控制, 同大多数机械制造企业一样, 其实施必然要影响到部门利益与企业大局、个人得失与企业收益的矛盾。企业成本控制制度的建立、成本控制体系的完善以及采购控制、生产控制及物流控制等全面成本控制各环节的实施, 需要循序渐进, 根据自身特点逐步完善, 直至良性运转。因此, 煤矿机械制造企业领导者及相关管理人员要充分预见推广实施的改革阻力。从企业的长远利益出发, 加强经济核算, 努力控制综合成本, 以低成本优势、高质量水平赢得利润。同时, 结合我国现阶段煤炭开采实际情况, 不断研发适合煤矿企业提高生产效率的新产品、新设备, 积极开拓新市场, 不断提高企业的综合管理水平, 使企业在激烈的市场竞争中求得生存和稳步发展。
摘要:煤矿机械制造企业竞争激烈, 必须有效控制成本, 提高企业经济效益, 增强市场竞争力。全面成本控制是煤机制造企业较为理想的管理手段, 要在采购、生产及销售三个关键环节加强控制。企业要因地制宜, 从长远利益出发, 加强经济核算, 以低成本优势、高质量水平赢得利润, 形成市场竞争力。
关键词:煤矿机械,煤机企业,成本控制
参考文献
[1]何云霞.制造企业的全面成本控制系统应用研究[D].上海交通大学, 2007.
[2]齐爱英.煤炭企业全面成本控制初探[J].现代商业, 2009 (05) .
分析煤矿机械的发展现状,提出目前我国矿山机械安全技术领域存在的主要问题,并针对这些问题作了具体的分析,同时提出加强高级技术人才培养、强化作业人员培训、建立矿山机械安全等有效的措施。
【关键词】机械安全 设计 煤矿机械
经过几十年的努力,我国煤矿机械行业得到大力发展,但与国外同行业的发展水平相比,有相当大的差距。近年来,我国煤矿机械行业通过对产品和技术的引进 ,加速了产品的更新换代,煤矿机械行业有了很大的进步,传统产品的结构、性能和外观有了提高和改进,工艺技术水平有了提升。但是随着社会的进步和科学技术的发展,生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视,机械安全也逐渐形成了一门独立的学科,并得到了社会的认同。
1.煤矿机械安全的现状和存在的主要问题
1. 1 煤矿机械设备的装备水平参差不齐
我国煤矿机械设备的装备水平参差不齐。一些老矿及改扩建矿多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于资金和企业观念上的问题,仍然保留着建井初期的装备,设备非常落后,安全设计欠缺,虽然进行一些改进仍无法满足安全生产的要求;我国的现代化矿井大多建于上个世纪的80年代中、后期,广泛采用了当时较为先进的综采机械,其中国产设备占了主导地位,也有一些完全采用国产装备的高产高效工作面,机电一体化在煤矿机械设备上逐步实现;大型、超大型矿井是近年来出现的,普遍引进了国外先进的综采设备,安全性较高。
1. 2 煤矿机械的研发和生产能力不断增强
改革开放以来,我国煤矿机械的研发和生产能力有了长足的发展,大多数装备都已经实现了国产化。例如:我国的交流电牵引采煤机已逐步走向成熟,掘进机从轻型发展到了中、重型,切割对象从煤拓展到了岩石,长距离的带式输送机的质量也有了很大的提高。多数国产设备也已经有了在线检测和实时监控,安全性大为提高。
2.我国煤矿机械安全领域存在的主要问题
2. 1 我国的煤矿机械的安全状况不容乐观
我国的矿井装备水平虽然有了很大的提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率很低,即便是采用了引进的先进设备,但由于对国外设备的消化存在不彻底的地方,不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导安全监测设备的可靠性下降。由于长期以来煤矿的经济效益不高,安全投入严重不足,部分设备不能按时检修,安全性大为下降,使我国成为煤炭事故多发国。而且随着煤炭市场的日益景气,煤价呈现出恢复性增长的态势,面对难得的机遇和可观的利益,企业迅速扩大产量,夜以继日地满负荷甚至超负荷生产,不断提高生产能力;为了追求利益的最大化,原有设备没有淘汰,到了设计寿命仍在超期服役;大部分设备超负荷运转,特别是长期超通风能力和矿井提升能力生产,必然导致矿井积弊丛生,带来很多安全隐患,发生事故也就在所难免了。
2. 2 煤矿机械安全检测技术需要完善
虽然现代化的测试技术与设备在不断更新,但是煤矿机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在,煤矿机械安全检测技术仍然需要不断完善和进步,特别是在灵敏度和可靠性方面,许多复杂的难题有待进一步研究。
2.3 从业人员素质不高
由于煤矿工作的艰苦和危险性,煤矿机械的从业人员的组成复杂,知识水平参差不齐,虽经过一定的岗前培训,但相当多的人员很难适应现代化矿井的需要,人员素质不高造成的操作不当引起的安全事故时有发生,加之多年来煤矿机械的从业人员的待遇不高,造成煤炭企业人才流失严重,专业技术人员严重缺乏,尤其是专业院校毕业的采、掘、运、通等人才更是匮乏。所以急需加大对技术人员的重视和培训力度。煤炭企业的管理人员往往过多的强调产量,追求经济利益的最大化,安全观念不强。对从业人员的上岗培训不到位,致使部分操作人员素质不高,不能够很好地掌握先进设备的使用方法,导致现有的设备也不能发挥应有的技术优势。由于一些工人的素质不高,对煤矿机械设备缺少认识,人为造成机械损坏和安全监测设备不能正常工作的事情也时有发生。
3.提高煤矿机械安全性的思考
3. 1 加强对煤矿机械安全技术人才的培养
随着我国的煤矿机械设备和科学技术不断的改和发展,由机械化向半自动化和自动化迈进,对人的智力和技术水平的要求就更高、更严格,为了在生产工作中做到安全、高效,为促进我国机械安全体系的贯彻落实,就必须从现在起加强对作业人员的选择和培训,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好的提高安全意识和安全设计的技术水平。
3.2 进一步研究和发展煤矿机械安全技术
3.2.1 研究和完善煤矿机械安全检测和故障诊断的理论与方法
目前许多机械工程专家正在研究一些新的机械故障诊断理论与方法,如小波包变换诊断的理论与方法、人工神经网络模型方法、虚拟现实技术、非线性模型理论与技术等。这些理论的研究和应用,必将大大提高煤矿机械的安全性。
3.2.2 建立煤矿机械安全设计体系
煤矿机械和大多数现代机械的发展方向一样,趋向于大型、重载和高速化,智能化与微型化三化一体。由于涉及安全的因素很多,单一学科的理论与方法已经不能解决问题,要尽快建立一个适应我国国情的煤矿机械安全设计体系,包括理论、原理和方法,为煤矿机械安全设计提供方法论的指导;对煤矿机械安全设计的共性、基础性问题进行研究,并建立煤矿机械安全行业数据库;建立低成本、适用性强的煤矿机械安全设计体系,提高煤矿机械本质安全水平。
3.2.3 转变企业观念
由于煤矿机械安全问题的依附性、隐性和安全致因的复杂性,需要企业技术和管理人员转变企业观念,在严峻的安全生产形势面前,提高机械安全的主要途径是以人为本的经营理念的树立,建立起可持续的发展观,构建安全管理平台,建立健全长效安全生产责任制,才可能舍得投入,人——机安全状况才可能有根本的改观。而且要企业的经营者和从业人员增强安全意识,共同承担安全责任。
3. 3 进一步制定和完善煤矿机械安全的法规和标准
我国煤矿机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向,及时跟踪各先进工业国家的重型煤矿机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况,加大安全标准的制定力度,积极制定与国际接轨的安全标准,使安全标准能覆盖绝大多数煤矿机械产品,监察机关加大执法力度,从而提高我国的煤矿机械安全水平。
4. 结 语
虽然我国的煤矿机械装备水平近年来有了很大的提高,但从总体上看装备水平依然相对落后,新旧设备并存,安全可靠性不高,长期的投入不足造成了安全欠帐严重;安全设计、安全监测和故障诊断水平同发达国家相比还有一定的差距,煤炭企业的经营者过多的追求经济利益,技术人员的知识水平跟不上科技的发展,这些都给煤矿机械设备的安全运行造成了很大的影响。为了促进我国煤矿机械安全科学的发展,我们应该从人员培训、煤矿机械的本质安全设计、煤矿安全认证和监察等方面加大工作力度,建立以人为本的的经营理念,逐步提高煤矿机械安全技术水平,从而保障煤炭生产的安全高效,为创建和谐社会作出贡献。
参考文献:
[1]杨敬国,晋民杰. 国外矿山机械的发展趋势[J].山西机械,2000( 增刊) : 23 -241
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