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    汽车动力变革中的内燃机发展趋势

    发表于:2019-08-26
    阅读:744
    评论:0

     

     

     

    来源本文摘自《汽车安全与节能学报》2019年第10卷第2期

    作者:同济大学智能汽车研究所的韩志玉教授、吴振阔博士、高晓杰博士。

    编辑啜小雪

    编者按:未来 30 年汽车动力将如何变革?此变革中内燃机又将何去何从?本文在总结了过去 30 年汽油机技术的进步和近 20 年汽车动力的变革后,或许能为我们部分廓清上述问题。文章结论性观点如下:

    • 过去 30 年,轻型汽车汽油机技术取得长足进步——汽油机产品在动力性、燃油经济性和排放控制方面获得全方位提高。其中,动力性提高 67% 以上,热效率提高8个百分点,提高幅度为 20% 以上。中国轻型汽车排放标准从国1到国 6,有害排放物降低 80% 以上。

    • 未来 30 年内燃机仍将起到关键作用,至少 60% 以上轻型汽车需要一个内燃机。

    • 内燃机在轻型汽车动力中的地位将逐渐发生变化。一方面,从内燃机单独驱动逐渐演变为内燃机和电机共同驱动,其作用变化类似于从「独唱」变为「二重唱」。另一方面,内燃机在整车性能上所起到的关键作用将下降,从一个「核心」部件变成「关键」部件,成为一个通用产品,商业模式可能发生变化。

    • 结合混合动力系统应用可充分利用发动机的高效率区域。混动系统,特别是增程混合动力系统,要求内燃机运行范围变窄,有必要开发混合动力专用发动机,进一步提高其热效率、简化机构、降低成本。

    • 未来汽油机热效率(特别是实际运行时的热效率)将大幅度提高,通过多种技术手段的应用,商业化产品有望实现 45% 的热效率。

    • 汽车燃用天然气可大幅度降低 CO2 排放。车用动力将根据地域形成「油、电、气」的多元格局。

    摘要:总结了过去 30 年轻型车用汽油机技术与产品的进步以及近 20 年汽车动力多元化(包括混合动力、纯电动、燃料电池等)的变革趋势,展望了内燃机在此变革中的发展趋势。在过去 30 年,汽油机技术取得了长足的进步;汽油机产品在动力性、燃油经济性、排放控制方面获得了全方位的大幅度提高。对动力技术多元化的分析指出内燃机在汽车动力中仍将起到关键作用,未来 30 年里至少 60% 以上的轻型汽车仍然需要使用内燃机。但是,内燃机的地位将逐步发生变化。汽车动力将从内燃机单独驱动的「独唱」逐渐演变为内燃机和电机共同驱动的「二重唱」。轻型车用汽油发动机未来发展的重点包括开发混合动力专用发动机、提高发动机热效率和应用低碳燃料(如天然气)等。最后,探讨了提高汽油机热效率至 45% 的技术手段。

    前言

    汽油机是轻型汽车(包括乘用车和轻型商用车)的主要动力。在过去的 30 年里,世界发达国家和中国的汽车发动机技术和产品都取得了长足的进步。笔者结合亲身经历,讨论近 30 年国内外车用汽油机技术和产品的进步,总结近 20 年汽车动力多元化的发展趋势,并展望未来在轻型汽车动力变革中的内燃机发展。由于柴油机制造成本高,且需要复杂的后处理系统来满足日益严格的排放标准,因此柴油机在中国轻型车上应用较少,欧洲国家的应用也会逐步减少,所以本文集中在汽油机方面的讨论。 

    1.近30年车用汽油机技术和产品的进步

    为了理清汽油机技术发展的基本线路,有必要对发动机的工作过程做一个简要概述。图1给出了发动机基本工作过程的示意图。

    图 1 发动机工作过程示意图

     

    进气系统及燃油供给系统将空气和燃料分别引入到发动机内并形成空气–燃料混合气,混合气在发动机燃烧室内被点燃并发生燃烧,带动曲轴旋转对外输出动力。随着燃烧产生的产物有 H2O、CO2 以及空气中没有参与反应的 N2,同时也伴有少量 CO、HC、NOx 和颗粒物等有害排放物。因此,对发动机工作过程的改善一般应遵循如下原则:


    • 最大程度地提高动力输出以及其与燃料输入的比值,即提高动力性及燃油经济性

    • 依法合规降低有害排放物

    • 降低 CO2 排放(碳排放)


    从图 1 可以看出,理论上要改善发动机就要改善燃料的供给、空气进气、燃烧、有害排放物的生成及其后处理。在过去的 30 年里,发动机技术正是在上述这几个方面取得了很大进步,从而带来了发动机性能的显著提高,即上述第 1 和 2 项取得了进步。需要指出的是,目前对于 CO2 的降低,即上述第 3 项,主要是通过降低油耗来实现,基本没有出台专门降低 CO2 排放的措施和法规。本文在后面的讨论中将按燃料供给、空气进气、燃烧和有害排放物控制的线条展开讨论。

    为深刻理解发动机技术发展背后的原理支撑,先对发动机原理进行简要分析。以发动机平均有效压力和热效率为主线对影响发动机动力性及经济性的主要因素进行分析。发动机的缸内平均有效压力与其输出扭矩成正比,提高平均有效压力将提高发动机的扭矩输出。平均有效压力为 [1,2]

    其中:ηV 为充气效率,ηC 为燃烧效率,ηi 为指示热效率,ηm 为机械效率,αAF 为空燃比,Pa、Ta、R 分别为参考状态下的气体压力、温度及气体常数,QLHV 为燃料低热值。

    为提高发动机的扭矩输出,要考虑式(1)中各影响因素。采用较大的空燃比(大于当量空燃比),即稀薄燃烧,有利于提高指示热效率(即降低燃料耗率),但将直接影响发动机的输出扭矩。考虑到这个因素和排放控制,汽油机基本工作在当量空燃比附近,其变化范围较小。因此提高汽油机的动力输出,可从提高充气效率、燃烧效率、指示热效率、机械效率入手。其中,提高充气效率的效果尤为显著。

    提高汽油机的热效率可以从理论热效率入手。汽油机理想循环为奥拓循环(Otto cycle),其热效率为 [1,2]:

    其中:ηi 为指示热效率,ε 为压缩比,n 为过程指数。增大压缩比或过程指数均可以提高热效率。汽油机压缩比提高到一定程度将受到爆震燃烧的限制,采用可变压缩比技术是提高发动机热效率同时避免爆震的最佳技术方案之一。


    1.1汽油机技术的进步

    由于汽油机功率密度较高、振动噪声小、成本较低且污染物控制比柴油机容易,因此广泛应用在轻型车上。汽油机一般采用火花塞点燃汽油与空气的预混合气,继而产生火焰传播,燃烧做功。汽油机混合气的制备对汽油机的性能影响很大,因此汽油机技术的发展离不开与混合气制备密切相关的进气和燃油喷射技术的发展。

    1.1.1  进气技术的发展
    从式(1)可知,为提高发动机动力性,可以通过提高发动机的充气效率来实现。提高汽油机充气效率的进气技术包括:采用 4 气门、可变进气管长度、可变进气正时(variable valve timing,VVT)、可变进气升程(variable valve lift,VVL)以及废气涡轮增压等技术,其中涡轮增压技术是当前提升汽油机动力性的主要手段。

    涡轮增压技术可以利用废气能量驱动涡轮带动压气机工作,提升进气压力,提高发动机的充气量,继而大幅提升汽油机的动力性 [3-4]。由于动力性的提升,汽车可在保持与原有自然吸气发动机相同动力性的情况下,采用较小排量的涡轮增压发动机,利于发动机小型化和轻量化。小型化可以有效降低燃油消耗量及有害物的排放量,做到节能、减排。因此,增压小型化也成为现今车用汽油机的主流趋势。但是,采用涡轮增压技术也存在一些问题 [5]。由于进气压力和温度的增加,会导致压缩终了的缸内温度升高和压力增加,以及发动机热负荷增加,使发动机爆震倾向增大。一般可通过进气中冷、提高燃油辛烷值、降低压缩比、推迟点火角、加浓混合气、废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)等技术手段来抑制爆震。

    1.1.2   燃油喷射技术的发展

    早期汽油机通过化油器实现汽油供给, 到 20 世纪 80 年代初期随着电子控制技术的兴起,开始普遍采用汽油气道喷射技术(port fuel injection, PFI),从单点喷射到各缸多点喷射技术。到 20 世纪 90 年代中期,缸内直接喷射技术(gasoline direct injection,GDI)得到了商业化应用。尽管几十年前人们几次尝试推出汽油直喷技术的产品(例如福特汽车公司的 PROCO),直到 1996 年日本三菱汽车公司率先在市场上推出直喷分层燃烧的汽油机汽车产品,才开启了现代汽油直喷喷射技术的时代,经过 10 多年的发展,废气涡轮增压当量均质混合气直喷汽油机技术在国内外基本普及。

    为满足日益严格的排放标准,人们一直在改善燃油雾化和喷射控制,缸内直喷技术经历了从伞喷到多孔喷油器,喷射压力从 10 MPa 到 35 MPa,每循环单次喷射到多次喷射,喷雾油粒平均尺寸从 25 μm 到 10 μm 的进步。随着燃油喷射控制技术的进步,喷油离燃烧室越来越近,使得喷油量、喷射时间和喷射策略的控制也越来越精确,有利于对空燃比精确控制,进而实现对燃烧的精确控制。而且,有利于对各缸空燃比的一致性控制,降低了各缸不均匀性。

    1.1.3   整机技术的发展
    随着进气和燃油喷射技术的发展,汽油机整机技术也相应地得到提高。以燃油喷射技术为特征的整机技术经历了从自然吸气 PFI 汽油机、废气涡轮增压 PFI 汽油机到自然吸气 GDI 汽油机,再到目前主流的废气涡轮增压 GDI 汽油机。以上市产品为例,表 1 总结对比了国内外整机技术的发展历程。1967 年德国大众汽车公司已有 PFI 汽油机上市;宝马汽车在 1973 年推出了 2.0 L 增压 PFI 汽油机。1996 年日本三菱公司首先推出了现代 GDI 汽油机,应用在 Galant 车型。该款发动机排量为 1.8 L,采用分层稀薄燃烧技术。2000 年德国大众汽车公司推出了增压直喷汽油机,应用在 Lupo 车型。该款发动机排量为 1.4 L,采用当量燃烧技术。
    表 1  国内外整机技术发展历程

    反观中国自主品牌市场,在 2000 年左右,汽车公司,包括长安、奇瑞、昌河、华晨金杯和夏利等,应用 PFI 发动机的汽车陆续批量上市。在 2009 年,奇瑞汽车推出瑞虎 5 车型,应用 2.0 L 增压 PFI 汽油机;在 2010 年奇瑞汽车又推出瑞麒车型,搭载 2.0 L 直喷增压汽油机。从表 1 可以看到中国汽油机整机技术与发达国家相比比较滞后,这与中国汽车工业发展相对滞后直接相关。在增压直喷汽油机技术应用的时间上,中国比国外滞后 10 年左右,但目前已经与国外技术总体上基本拉平。
    在整机技术发展的过程中,除提高指示热效率的各种技术手段(常用的包括 VVT、VVL、EGR、Atkinson/Miller 循环,等)以外,废气涡轮增压、发动机结构设计、轻量化材料、低摩擦材料、高效率可变附件等技术也是层出不穷,方兴未艾。在这里就不再赘述。
    1.1.4   研发手段的发展
    发动机技术的进步来源于研发结果。在过去 30 年里发动机的研究手段也取得了突破性进展,主要的进步集中体现在发动机缸内现象的可视化。各种试验及仿真技术的发展使得发动机缸内现象从原来的看不见、摸不着逐渐发展到可见、可测。通过采用光学发动机结合激光诊断技术以及计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真技术,使得缸内过程可视化和可预测化成为现实。缸内过程的可视化和 CFD 的应用为深入探究直喷汽油机缸内混合气形成、燃烧及排放生成等物理化学现象的本质及燃烧系统的设计优化提供了可能性及有效性 [6],如 Han 等 [7] 结合光学发动机试验,通过 CFD 仿真预测了活塞湿壁现象,并发现了活塞表面上残存液态燃油量与发动机碳烟量的定性关系。从图 2 可以看到,CFD 预测出的活塞表面上液态燃油的位置与光学发动机活塞积碳位置是一致的。

               

           (a)  CFD 预测结果                                                       (b)  光学发动机结果 
    图2 CFD 预测的活塞表面上的液态燃油与光学发动机上活塞积碳对比 [7]
    基于对发动机缸内多种物理现象可视化研究的需求,研究者们开发了各式各样的激光诊断方法。图 3 给出了直喷汽油机在一个工作循环中涉及的喷雾、蒸发、气流运动、燃烧及排放物生成等过程以及对应的诊断方法 [8-9]。对喷雾形态的测量主要采用喷雾成像的方法,利用光源将喷雾照亮,并通过摄像系统来采集图像,最后对喷雾贯穿距、锥角进行分析。依据使用光源的不同,可分为白光灯摄影、背光摄影及片激光米氏散射摄影等。对喷雾粒径的测量主要采用相位多普勒法(phase‎ doppl‎er parti‎cle analy‎zer,PDPA)和片激光粒径诊断法(laser sheet dropsizing,LSD)。对喷雾的蒸汽相浓度进行测量常用的手段有激光诱导荧光法、双相激光诱导荧光法、红外吸收散射法等。对缸内流场测量的方法有激光多普勒测速(laser doppler velocimetry,LDV)、粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)和分子示踪技术(molecular tagging velocimetry,MTV)等。对缸内燃烧过程的测量可采用直接摄影来观察燃烧形态,或对燃烧过程中的 OH 自由基等组分进行测量来获取燃烧发生区域。最后,还可以通过双色法或者激光诱导炽热发光法(laser induced incandescence,LII)对缸内碳烟生成进行测量 [9]。

    图 3 激光诊断技术在直喷汽油机中应用 [9]
    发动机的 CFD 仿真技术在过去 30 年里从动态网格处理、物理模型构建、计算方法、计算速度和精度、后处理技术、软件界面等各方面都取得了很大的发展。早期的网格划分工作占用整个发动机 CFD 仿真的大半时间,并且难以较精确地处理气阀运动等复杂动网格。目前已发展出网格自动生成技术及自适应加密技术 [10],CFD 前处理时间大大缩减,因而可缩短工程优化的迭代时间。同时从原来使用非常粗的网格(2-3 mm)到现如今的精细网格(0.1mm),提高了计算精度。对发动机物理过程的仿真也从简单的气流计算发展到现今的从气流运动、喷雾、混合、燃烧及排放物生成等多物理过程的仿真,且在模型构建及预测精度等方面取得了较大的进步。对缸内湍流流动模拟,研究者不仅对原有雷诺时均(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)模型进行了较大改善,引入基于快速畸变理论的 RNG k-e 模型[11],而且也发展了精度较高的基于空间平均的大涡模拟(large eddy simulation, LES)[12]。近些年来,得益于计算机计算能力的大幅提升, 将 LES 应用到发动机 CFD 模拟的案例越来越多。有了 LES 的帮助,使得对缸内现象的预测更为准确,更接近真实。同时,也可对发动机循环波动 [13] 及一些偶发现象(如爆震 [14])有较好的预测。关于燃油喷雾模型的进展,不但是在喷雾破碎、蒸发、碰壁等子模型的构建上取得了较大进展,而且在建模方法也有了一些新思路和方法,获得了更好的预测结果 [15]。

    燃烧模拟方面,从原本预测性较弱的零维、准维燃烧模型逐步发展到现在预测性较强的多维燃烧模型,如特征时间模型(characteristic time combustion,CTC)、涡团耗散模型(eddy dissipation concept,EDC)、G 方程模型、直接耦合化学反应动力学模型、概率密度(probability density function,PDF)模型等,可以实现对传统汽油机、柴油机以及新型燃烧模式发动机燃烧过程的较为准确的模拟 [12,16]。近年来在燃烧化学反应耦合方面已从使用单步反应或少量骨架反应发展到采用较详细的化学反应机理,甚至全机理计算 [16-17]。通过耦合详细化学反应机理,可以对燃烧及污染物生成如 HC、CO、NOx 等有较好的预测,但是目前对颗粒物的预测精度有限 [16,18]。

    1.2汽油机产品性能的进

    1.2.1 动力性
    为展示发动机在动力性上的进步,本文选取并对比了历年美国沃德十佳发动机 [19](自 1995 年开始)及中国心十佳发动机 [20](自 2006 年开始)获奖名单中 4 缸汽油机产品的升功率(WL)及升扭矩(TL)指标,如图 4 所示。可以看出:采用增压技术可显著提高发动机动力性,且随着时间发展,增压发动机的动力性指标也取得了很大提升。国外发动机采用的增压技术包括涡轮增压、机械增压以及涡轮与机械双增压。以采用涡轮与机械双增压发动机的沃尔沃 S60 Polestar 汽车为例,其升功率和升扭矩已分别达到 135 kW/L 和 235 Nm/L。从总体上讲,在过去 20 年里,国外增压汽油机的平均升功率从 60 kW/L 提高到 100 kW/L 以上,提高了 67% 以上,同时升扭矩从 120 Nm/L 提高到 200 Nm/L,进步十分显著。对于涡轮增压发动机来说,中国自主品牌发动机的动力性大概与国外发动机 10 年前的水平相当,但是在过去十几年里也取得了明显进步,平均升功率从 60 kW/L 提高到了 88 kW/L 左右,提高了约 47%。对于自然吸气发动机的动力性,多年来并未有显著提高,国内外发动机的动力性基本相当,升功率保持在 50-55 kW/L。还需注意的是,由于车用动力的多元化发展,国外逐渐出现混动专用发动机,且以自然吸气为主。 

    (a)国外发动机升功率

     (b)国内发动机升功率

    (c)国外发动机升扭矩

    (d)国内发动机升扭矩
    图 4 汽油机动力性的演变

     

    1.2.2  发动机热效率及燃油经济性
    在过去 30 年里,汽油机热效率也有较为显著的提高。图 5 给出了日本丰田汽车的汽油机热效率变化历史 [21],该图也基本反映了国外汽车工业界的发展轨迹。从图 5 可以看出,过去 30 年里汽油机热效率从 33% 提高到了 39%,目前有报道丰田公司量产的汽油机最高热效率为 41%[22-23],热效率提高了 8 个百分点,相对值提高幅度为24.2%。

     图 5 丰田汽车汽油机热效率变化历史 [21]

     

    自 2005 年开始,中国先后实施/制定了 4 个阶段的乘用车燃油消耗量限值法规,用于推动汽车节能技术的革新。图 6 给出了中国轻型车在 4 个阶段不同整车整备质量对应的燃油消耗量限值。通过燃油法规的实施,促使乘用车企业对其所销售车辆的平均油耗不断降低。到 2020 年,乘用车企业平均燃油消耗量4阶段目标值需降低至 5 L/(100 km) [24-25]。

    图 6 中国轻型车燃油消耗量限值
    为便于评价中国轻型车汽油机燃油经济性的进步,图 7 对比了中国国家工信部公布的 2012-2017年国产乘用车当年新车公告的平均燃油消耗量水平。从总体趋势可以看到,中国新车的平均燃油消耗量逐年下降,2017 年已降至 6 L/(100km),比 2012 年降低 18.9%,由法规驱动的技术进步十分明显。

    图 7 国产乘用车平均燃油消耗量

     

    1.2.3  有害排放物
    为展示轻型车用汽油机在排放控制方面的进步,本文对比了中国各阶段排放法规 [26-27]。其基本想法是在用及在售车辆的排放水平均满足对应阶段的排放法规时,对比各阶段排放法规即可从总体上看出中国轻型车在排放控制方面的进步。图 8 给出了中国各阶段轻型车排放法规中规定的污染物限值,其中以可通过还原反应处理的污染物 NOx 作为横轴(e[NOx]),以可通过氧化反应处理的 HC 和 CO 排放物之和作为纵轴(e[THC+CO])。由于国 1 和国 2 阶段法规中对排放物各项规定稍有差异,选取 NOx 和 HC 排放物之和为横轴,NOx、HC 和 CO 排放物之和为其纵轴,并在图中标注其相应数值。从数值点与横纵轴包络面积的变化即可看出各阶段排放的降低水平。从图中可以看到,自 2000 年国 1 法规开始实施到 2020 年即将实施的国 6,有害排放物限值有大幅度的降低,降低幅度在 80% 以上,这表明中国轻型汽油车在排放控制方面的巨大进步。

    图 8 中国轻型车排放法规限值

     

    1.2.4   CO2排放
    由于 CO2 气体的温室效应会造成全球气候变暖,欧盟、美国、日本等国均制定了 CO2 限值来限制汽车 CO2 排放。中国也根据油耗法规折算出 CO2 限值。表 2 给出了不同阶段各国 CO2 排放限值。从表 2 看出,类似于其他汽车强国,中国制定的 CO2 限值也越来越严格,且给予实现目标的时间越来越短。但是目前中国对于 CO2排放的降低主要是通过降低燃油消耗量来实现,而专门针对降低 CO2 的技术并没有得到足够的重视。例如发动机燃用低碳燃料可显著降低 CO2 排放,但是对于低碳燃料在发动机中的应用还未引起广泛关注。

    表 2  各国 CO2 排放限值

    近20年汽车动力多元化的变革发展

    2.1汽车动力多元化发展现状


    自 20 世纪末汽车动力开始呈现出多元化发展的趋势。汽车从单一内燃机的燃油车(internal combustion engine vehicle,ICEV)逐渐向油电混合动力汽车 (hybrid electric vehicle,HEV)、电动汽车「指纯电动汽车(battery electric vehicle,BEV)和插电式混合动力汽车(plug in hybrid electric vehicle)」和燃料电池汽车(fuel cell vehicles , FCV)等方向发展。这些多元化动力是汽车动力向电动化发展的不同形式,几乎都需要电机及电池。以商业化产品为例,丰田公司于 1997 年推出油电混合动力车型 Prius,上市后广受好评;目前丰田在全球销售的混合动力汽车已经超过 1000 万辆;2009 年丰田发布第 3 代 Prius,据工信部公告,油耗为 4.3 L/(100km)。纯电动汽车以特斯拉为例,2008 年特斯拉推出纯电动车型 Roadster,2017 年特斯拉交付了 10.3 万辆纯电动汽车。另外,2016 年丰田汽车推出了全球首款批量商业化的氢燃料电池乘用车 Mirai,该车加注一次氢气可以续航 650 km,达到了和汽油车相同的续航里程和燃料加注效率。与此同时,汽车公司也一直致力于研发并生产更加节能的燃油汽车。马自达汽车坚持改进汽油机热效率,采用 13:1 的高压缩比等措施改善燃烧,在传统动力整车燃油经济性上取得了领先的优势。据工信部数据,2015 年马自达 Atenza 的整车油耗为 6.4 L/(100km),比 2016 年国家第 3 阶段油耗限值低了近 18%,大大领先于其他同类产品。上面的这些例子明确地表明了汽车动力多元化的技术发展趋势和商业实践,未来几种形式将共存发展。

    2.2 汽车动力发展预测


    如上节所述,汽车动力在 20 世纪末开始出现多元化且成功商业化。但是目前非内燃机驱动的汽车所占市场份额仍然很低,在未来仍然需要较长的发展时间。很多机构和研究者预测了未来不同汽车动力形式的发展趋势。从全球范围来讲,根据国际能源署最新报告预测 [28],2020 和 2030 年全球轻型电动汽车(含 BEV 和 PHEV)的销量分别为 390 万辆和 2100 万辆,各占当年总销量的 3% 和 13%。也就是说,到 2030 年至少还有 87% 的轻型汽车需要单一内燃机驱动。
    图 9 分别给出了未来美国市场 [29] 及中国市场 [30] 不同动力形式汽车的市场份额预测。从图 9a 可以看出,2015 年美国市场销售的纯内燃机汽车占比 92%,预计在 2030 年为 80%,而在 2050 年为 60%。考虑到混合动力仍然需要内燃机,因此在 2030 和 2050 年美国用内燃机的轻型汽车分别为 96% 和 90%。图 9b 是「中国节能与新能源汽车技术路线图」[30] 中对未来汽车动力的预测。从中可以看到,在 2030 年,中国纯内燃机汽车约占市场份额的 35%,混合动力汽车占 25%,电动汽车(含 BEV 和 PHEV)占 40%。燃料电池累计销量为 100 万辆。如果假设电动汽车中间有一半应用插电式混合动力,可以得出 2030 年中国汽车销量中仍然有 60% -80% 的份额需要内燃机。

    (a)美国市场 [29]

    (b)中国市场 [30] 
    图 9 未来美国市场及中国市场不同动力形式汽车的市场份额预测 [29-30]
    以上预测表明,在未来 30 年内燃机在汽车动力中仍然起到关键作用,全球范围内至少 60% 以上的轻型汽车仍将装有一个内燃机,内燃机生命力依旧旺盛。但随着汽车动力电动化的发展,未来内燃机的支配地位将逐步弱化。汽车由单一内燃机驱动变为由内燃机和电机(一个或者几个)驱动。换言之,汽车动力由内燃机的「独唱」变为内燃机和电机的「二重唱」。由此可以推断,内燃机在整车性能上所起到的关键作用将下降,将从一个「核心」部件变成「关键」部件,逐步成为一个通用产品,商业模式因此也可能发生深刻的变化。


    2.3汽车动力电动化的痛点


    汽车动力在向电动化发展的过程中遇到了以下主要问题:

    • 电池能量密度低。表 3 给出了不同电池与几种典型液体燃料能量密度值的对比 [31]。从表 3 中可以看出,电池的能量密度与传统液体燃料相差在 1-2 个数量级。这说明与传统燃油相比,想要依靠动力电池产生出相同的能量,所需动力电池的重量远远超出燃油质量和体积,这将造成整车质量的显著增加,使得能耗增加。但是,为了维持较长的续航里程来解决用户里程焦虑的问题,大容量的电池在当前的技术条件下是必需的。

    表 3  电池与典型液体燃料的能量密度对比

    图 10 给出了「中国节能与技术路线图」[30] 中对电动汽车电池系统能量密度及成本的预测。从图中可以看到,随着技术的进步,未来的电池比能量有望进一步提高,且同时可以保证电池成本持续降低。但是预测在 2030 年,即使电池能量密度能够获得翻倍的提升,其比能量也仅为 0.35 kWh/kg,和传统燃料的能量密度相差仍然甚远。

    图10 电池能量密度预测
    • 车主总成本高。车主总成本(total cost of ownership)包括购置成本和使用成本,其中使用成本包含能源使用费用、车辆维修保养、保险和交税等。美国 John W. Brennan 等 [32] 对比了中小型纯内燃机汽车和纯电动汽车在 20 年使用期间车主的总成本,如图 11 所示。可以看出,无论是小型还是中型汽车,纯电动汽车的车主成本均高于纯内燃机汽车,小型和中型纯电动汽车比纯内燃机汽车的车主成本分别高 44% 和 60%。其中,纯电动汽车购置成本明显高于纯内燃机汽车。对于小型汽车,纯电动的使用成本略高于纯内燃机汽车,而对于中型汽车,纯电动的使用成本显著高于纯内燃机汽车。

    图 11 内燃机汽车与电动汽车车主总成本对比 [32]
    • 充电难。首先,由于目前的充电基础设施还不完善,还需要专用充电车位,造成用户充电困难。即使已有公共充电桩,但由于数量较少,距离用户较远,充电成本高,也给用户带来不便;同时,建设充电桩也存在费用高,申请周期长,增容困难等实际问题。此外,由于目前充电及电池技术的限制,充电时间较长,用户在缺电后不能快速获得补充而造成不悦使用体验。

    综上所述,随着混合动力以及纯电动汽车的发展,内燃机的地位逐渐变化,但是在未来 30 年,内燃机在汽车中仍然起到关键作用。在当前其他动力源汽车仍存在如电池能量密度低、成本高及充电难等问题的情况下,对内燃机的研究仍然不能松懈。未来内燃机需要在汽车动力变革中进一步发展,挖掘更大潜力,尤其在如何降低油耗和应用低碳燃料(例如天然气、甲醇等)方面需要深入研究。

    3.变革中的内燃机发展

    3.1混动系统应用

    随着汽车动力的电动化发展,内燃机在未来很长一段时间需要与电机共存,形成混合动力系统作为汽车动力源。在混动系统中可以应用现有发动机资源,使用发动机的高效率工作区域,从而避开长时间在低效率区域工作,做到扬长避短。图 12 给出了内燃机在混动系统中应用的两个例子。图 12a 为传统燃油车发动机(较大排量)在混动系统中的应用示意。可以看到,发动机在传统车中的常用使用工况为中低速、低负荷区域,而在这些区域发动机的热效率较低,燃油经济性差。发动机在混动系统中使用后,通过电机的辅助将发动机工况调整至中高负荷,使用其高效率区域而降低油耗。另外一种使用方案为采用成本较低的小排量发动机,这样在相同负荷下,发动机在更高的效率区工作,如图 12b 所示。这样可以充分利用现有发动机资源,改善整车燃油经济性。上述 2 个例子展示了在混动系统中利用发动机的 2 种方案,而方案的选择将取决于不同的设计理念。但是仅利用传统发动机的资源,不足以充分发挥混动系统的优势,需要有针对性的研发混动专用发动机。

            

    (a) 大排量发动机                                                  (b)小排量发动机 
    图 12 发动机在混动系统中的应用示例 

    3.2 增程混动专用发动机的特征分析


    混合动力发动机的工况范围较传统发动机有较大的不用,其运行和设计特征应该有其特点。2016 年帅石金等对轻型车用混动发动机进行了综述分析 [33],他们指出目前混动发动机主要有两条技术路线,即,以日本车企主导的自然吸气高膨胀比汽油机,以及以德国车企主导的直喷增压汽油机。中国对混动发动机本身的研究较少,多是在传统发动机基础上进行重新标定和选配,并没有针对性的正向开发混动专用发动机,无法充分发挥混动系统的节油能力。

    由于新能源汽车补贴退坡及纯电动汽车成本高、续航短、在严寒地区性能显著下降等原因,具有增程功能的混动系统将显现出市场竞争力,可能成为未来典型的混动路线。本文在此对增程混动系统的发动机特征进行分析。增程混动系统一般指串联构型的混动系统,也称为增程器。增程器发动机不参与驱动车辆,仅用来带动发电机发电以增加纯电续驶里程。在电池电量不足情况,维持汽车巡航所需的驱动功率一般较低。以一个整备质量为 1.6 t 重的三厢汽车为例,维持 120km/h 续航行驶所需的增程器功率约为 30kW。因此,增程器可以选用较小排量的发动机。


     

    此外,本田的串并联构型混动系统(iMMD 系统)[34] 和同济大学的增程式混合动力(TJEHT)系统 [35] 都具有双电机,且其发电机和发动机可与车轮完全解耦,因此也具备增程功能,在此也称为增程混动系统。相比于传统燃油车,增程混动系统对发动机的动力性要求降低,对其运行工况(转速、负荷)有较大选择空间。


     

    增程器专用发动机最主要的特点是发动机热效率高、结构紧凑、成本低。一般通过提高压缩比并采用 Atkinson 循环来实现发动机高效率工作。为进一步提高热效率,还会采用冷却 EGR、低摩擦技术等手段。为简化结构并降低成本,可考虑采用每缸 2 个气门的气缸盖设计和气道喷射技术。为了满足结构紧凑的需要,可以考虑采用三缸或者二缸发动机设计 [36]。另外,由于二冲程发动机升功率大,也可能成为设计选项 [37]。


    3.3 提高发动机热效率

    混动系统对发动机的热效率提出了更高的要求,因此需要研究如何进一步提高发动机热效率。目前商业化的高水平车用汽油机的最高热效率约为 37%,各大主流汽车厂商仍然致力于进一步提高发动机热效率的研究。2017 年,日本丰田公司推出了基于全新架构的发动机「Dynamic Force Engine」(动力发动机)。该款发动机排量为 2.5 L,热效率为 40%,其混动版本的热效率更是达到 41%,是全世界目前量产汽油机中的最高值 [22-23]。此外,丰田公司已经在实验室内探索评估了各种改善热效率的方法,并已验证了汽油机获得高于 45.9% 热效率的可能性 [21]。这表明产品发动机有望在不远的将来达到 45% 的热效率。如果实现这一目标,将比目前汽油机的热效率相对提高 24%,若应用到整个汽车行业,将具有显著的降油耗前景。


     

    在学术研究领域里,研究人员也在探索提高汽油机热效率到 50% 的新概念。比如,日本在 2014 年启动了「创新燃烧技术」项目,旨在进一步提高发动机热效率。由日本庆应大学领导的汽油机燃烧团队,通过超稀燃烧(过量空气系数为 2)等一系列技术手段,已将发动机有效热效率提升至 51.5%[38-39],证明了进一步提高汽油机热效率的可能性。

    一般来讲发动机消耗燃油产生的能量主要有如下 5 部分组成:有效功、传热损失、排气损失、机械损失及燃烧损失。改善发动机的热效率,即在不改变能量输入的情况下,尽量提高有效功的输出,减少其他部分的能量比例。几乎所有提高热效率的技术手段都是秉承以上的准则。表 4 给出了笔者在早期研究中总结的提高汽油机热效率的一些技术手段和收益 [40]。可以看到,各个技术手段的应用都能获得较为可观的热效率改善程度。由于传统车型对发动机的高要求,阻碍了部分技术手段的应用。混动系统给予发动机更大的优化空间,这些技术手段的应用或许不再受限。

     

     

    表 4  提高热效率的技术手段及收益 [40]

    *包括降低泵气和摩擦损失的收益。
    结合文献研究,总结汽油机有效热效率提高到 45% 的主要技术手段有 ([1-2,21-23,40-56]:

    • 长冲程设计。增加发动机冲程不仅可以减少发动机传热损失,还可提高缸内气体流动强度, 改善燃烧。图 13 和图 14 分别给出了丰田公司研究得出的发动机冲程、缸径与燃烧室面容比和缸内湍流强度的关系 [21]。可以看到随着冲程的增加,面容比降低,利于传热损失的降低。同时从图 14 可以看到,缸内湍流强度随冲程的增长而增强,继而可提高燃烧速度。混合动力用发动机最高转速较低(不超过 4000 r/min),可以突破传统发动机(转速达到 6000 r/min)长冲程设计受活塞平均速度的限制,充分利用长冲程设计带来的益处。

    • 高压缩比(>13)。通过提高压缩比来提高发动机的热效率是人们长期追求的目标。在实践中为避免压缩比过高导致爆震,可以采用 Atkinson 循环,在保持较低有效压缩比的情况下,实现高的膨胀比。另外的解决方案是采用可变压缩比技术,在不同工况采用不同的压缩比,避免在大负荷时产生爆震燃烧。

    图 13 发动机冲程、缸径与燃烧室面容比的关系 [21]

    图 14 发动机冲程、缸径与缸内湍流强度的关系 [21]
    • 稀薄燃烧技术。稀薄燃烧可提高发动机工作过程的过程指数(减少传热损失)和部分负荷的泵气损失,继而提高热效率。

    • 冷却废气再循环(EGR)。冷却 EGR 可以降低部分负荷的泵气损失,同时 EGR 可以降低燃烧温度,继而降低传热损失,并可降低 NOx 排放。但是需要注意的是,随着引入缸内 EGR 比例的增加,燃烧速度降低,燃烧持续期增长,可能造成燃烧不稳定或失火,不利于热效率提高。为改善这一现象,可以通过提高缸内湍流强度来提高燃烧速度。通过改进气道设计或燃烧室设计等措施可改善缸内气流运动,提高缸内湍流强度,继而改善燃烧速度,同时扩展 EGR 比例界限,进一步改善热效率。

    • 降低传热损失。发动机可通过引入 EGR、采用均质充量压燃(homogeneous charge compression ignition,HCCI)等技术组织低温燃烧降低传热损失,或者采用活塞隔热涂层降低传热损失。还可通过改善发动机热管理系统降低传热损失,例如采用电子节温器较为灵活地控制冷却液大小循环的开启,将发动机保持在较适合的水温下工作,降低传热损失。

    • 提高机械效率。采用轻量化材料、低摩擦材料和技术,以及高效率附件(附件电子化)降低机械损失。

    • 燃油与发动机联合优化。通过对燃油与发动机的联合匹配和优化,选出更适合发动机的燃油,充分利用燃油特性以改善发动机热效率。合适的燃油理化特性可加快燃烧速度、抑制爆震、扩展着火界限以实现热效率的提高,并有助于降低有害排放。

    3.4推广应用低碳燃料


    低碳燃料是分子结构中的碳氢比例较低的一类燃料,包括天然气、甲醇、乙醇等。发动机燃用低碳燃料可以从化学本质上降低燃烧后 CO2 的生成量。天然气燃料由于储量丰富、成本低廉、储运方便,是一种很有前途的发动机代用燃料,在此做重点分析。天然气的主要成分是甲烷,它的碳氢比是碳氢化合物燃料中最低的。发动机燃用天然气的最大好处是 CO2 排放低。下面以天然气和汽油为例,对比两种燃料完全燃烧后产生的理论 CO2 生成量。式(3)给出了碳氢化合物燃料的化学反应方程式。

    其中:CnHm 为碳氢燃料,n 和 m 分别为燃料分子中碳原子和氢原子的个数,Q 为释放的热量。
    以甲烷代表天然气,其分子中碳原子和氢原子的个数分别为 1 和 4;由式(3)可得,燃烧 1 kg天然气产生 48.28 MJ 热量 [57],同时将产生 2.75 kg CO2。汽油的热值为 43.05 MJ/kg,以其代表性成分辛烷代表汽油,其分子中碳原子和氢原子的个数分别为 8 和 18,若产生相同热量,将需消耗 1.121 5 kg 汽油,产生 3.463 kg CO2。也就是说,理论上相同放热量下燃用天然气比燃用汽油产生的 CO2 减少 20.6%。

    在实际发动机应用中,中国在 2017 年首次开发并量产了首款高性能单一天然气发动机驱动的多用途商务汽车 [58],其新欧洲标准行驶循环(new European driving cycle,NEDC)CO2 排放为 131.4 g/km,比原汽油机下降了 27.4%,十分接近 2020 年我国第 4 阶段油耗限值折算的 CO2 限值 126.1 g/km。该款发动机排量为 1.5 L,压缩比为 12,最高热效率达到了 37%,采用当量燃烧加三元催化器后处理的技术路线。天然气供给为高压气道多点喷射。


     

    在国外,2017 年德国奥迪汽车发布了 A4 Avant 天然气汽车 [59],其 CO2 排放为 95 g/km,达到了欧盟 2020 年的限值。该款发动机的排量为 2.0L,压缩比为 12.6,额定功率为 125 kW,最大扭矩为 270 Nm,最高热效率达到了 40%,采用天然气可续航 500 km。该款发动机是基于最新的 EA888 发动机开发的,增加了天然气高压多点喷射系统, 选用高强度合金活塞确保 13.5 MPa 的最大爆压、使用耐磨材料的气门座圈、降低进气门座圈角度,图 15 给出了发动机的剖面示意图。

    图 15 奥迪 A4 Avant 天然气发动机剖面图 [57]

     

    从上述两款天然气汽车的实例可以看出,天然气发动机比汽油机大幅度的降低 CO2 排放。因此,大规模的应用天然气汽车可以十分明显地降低中国交通领域的 CO2 排放。除了在降低 CO2 排放方面的优势外,天然气汽车的其他优点还包括清洁燃烧,没有颗粒物排放,天然气价格便宜,车辆运行费用低等。

    中国地域辽阔,东西部能源资源差异很大。应该根据地域和资源情况采用不同的能源。比如,在充电设施比较好并且车主用车距离不远的大城市,可以积极推广电动汽车以减少城市空气污染。在富气地区可以大力推广应用天然气汽车,而在长途运输时应用节能的燃油汽车。

    4.结论

    一:在过去 30 年,轻型汽车汽油机技术取得了长足的进步;汽油机产品在动力性、燃油经济性和排放控制方面获得了全方位的提高。动力性提高 67% 以上,热效率提高了 8 个百分点,提高幅度为 20% 以上。中国轻型汽车排放标准从国 1 到国 6,有害排放物降低 80% 以上。

    二:内燃机在未来 30 年仍然起到关键作用,预测至少 60% 以上的轻型汽车需要一个内燃机。

    三:内燃机在轻型汽车动力中的地位将逐渐发生变化:从内燃机单独驱动逐渐演变为内燃机和电机共同驱动,其作用的变化类似于从「独唱」变为「二重唱」。内燃机在整车性能上所起到的关键作用将下降,从一个「核心」部件变成「关键」部件,成为一个通用产品,商业模式可能发生变化。

    四:结合混合动力系统应用可以充分利用发动机的高效率区域。混动系统,特别是增程混合动力系统,要求内燃机的运行范围变窄,有必要开发混合动力专用发动机,进一步提高其热效率、简化机构、降低成本。

    五:未来汽油机热效率(特别是实际运行时的热效率)将有大幅度提高,通过多种技术手段的应用,商业化产品有望实现 45% 的热效率。

    六:汽车燃用天然气可以大幅度降低 CO2 排放。车用动力将根据地域形成「油、电、气」的多元格局。
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    -END-

     

    以上就是100唯尔教育网(100vr.com)小编为您介绍的关于汽车的知识技巧了,学习以上的汽车动力变革中的内燃机发展趋势知识,对于汽车的帮助都是非常大的,这也是新手学习汽修专业所需要注意的地方。如果使用100唯尔教育还有什么问题可以点击右侧人工服务,我们会有专业的人士来为您解答。

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    关于征集线上职业技能培训平台和课程资源的公告 根据人社部、财政部《关于实施职业技能提升行动“互联网+职业技能培训计划”的通知》(人社部发﹝2020﹞10号)、省人社厅、财政厅《关于做好职业技能提升培训有关资金使用管理工作的通知》(晋人社厅发﹝2020﹞27号)、省人社厅、财政厅《关于实施人人持证、技能社会“互联网+职业技能培训计划”的通知》(晋人社厅发﹝2020﹞40号)等文件精神,为助力全民技能提升,支持鼓励劳动者参与线上职业技能培训,现面向社会公开征集线上职业技能培训平台和课程资源,现将有关事宜通知如下。 一、征集对象 在中华人民共和国境内依法登记,已正式运营服务的三方培训平台(网站)。要求社会信用良好,无违法、违纪失信等不良行为记录;可提供围绕国家(行业)职业技能标准、专项职业能力规范及培训课程大纲计划、地方劳务品牌、特色技能培训等各类课程资源。 二、征集条件 (一)能实现平台运行终端多元化(PC客户端、手机移动端等),实现与人社部门信息服务平台的对接,可以满足5000人同时在线学习,在合作期内定期向省人社厅报送原始培训数据,培训方式为视频录播。 (二)能够进行生物信息采集,并可按课时进行生物识别签到,能够实现培训对象人离线断。 (三)线上培训人员全实名、培训过程可记录查询。具备参培人员培训进度、到课率自动统计和实时查询功能。 (四)能满足培训主管部门后台监管,向培训主管部门开放平台管理后台,具备参培人员数据批量处理功能(如批量导入、导出及检索定位和增减),积极主动接受人力资源社会保障部门的监督管理。 (五)有不少于3人的专业技术团队确保及时响应、处置技术故障。 (六)具备较为完善的线上职业培训质量管控体系,如学时管控技术、在线统计、数据记录等功能,建立培训管理等台账资料,实现培训全程可查询、可追溯,学员培训电子档案生成技术等。 三、线上职业技能课程资源 (一)职业工种目录可参照《关于公布2020年首批职业技能提升培训职业工种、培训机构和评价机构目录的通知》(晋人社厅函﹝2020﹞292号)。 (二)原则上具备10个以上职业(工种/岗位)录播培训课程,同一职业工种课程不低于24个课时,每课时45分钟以上。 (三)授课内容和形式符合职业技能培训特点,符合职业技能培训教学规律,具有一定的现场培训、实训的模拟仿真效果。 (四)在线平台培训人员考核采用“随学随测、学考同步、阶段考核”的方式,每课时结束前设定不少于5道以上测试题,每8个课时结束设定10道以上阶段性测试题。 (五)鼓励企业、职业院校(技工院校)、技能大师工作室、职业技能培训教师,提供优质课程资源。 四、提供材料 符合征集条件的线上培训平台和课程资源需提供以下材料: (一)培训平台 1.职业技能提升线上培训平台基本情况表(见附1)。 2.平台所属机构资信类材料,包括机构的ICP(互联网信息服务)备案、有关单位证照信息,资金管理、保障条件和服务承诺等信息。 3.平台建设材料,包括平台架构、平台信息数据交互及处理能力和个人信息保护制度、网络安全管理制度、安全保护技术措施、服务器设置在中国内地等信息。 4.平台运行材料,包括平台运行机制、线上培训质量管控体系介绍、职业培训补贴实名制管理应用情况等信息。 (二)课程资源 1.职业技能提升线上培训课程资源情况表(附件2)。 2.授课人从教经历及获奖情况。 3.引进的课程资源需提供使用权限承诺。 4.培训大纲及课时安排。 五、征集流程 符合要求的各类培训平台(网站)可直接向省人社厅职业能力建设处提交材料。对各方提交的材料,省人社厅职业能力建设处汇总整理,经技术评估等方式认定符合条件要求的线上培训平台,即面向全省推荐,供全省城乡劳动者自行选用,对于各地市经过筛选推荐的培训平台,将优先考虑入选。入选在线平台机构可用多种宣传方式引导符合条件的各类群体参加线上培训,同时按规定申领职业技能提升培训补贴。 首批报名截止日期为7月30日,之后长期征集。递交资质材料和文字材料建议选择快递方式,对应电子版请发至139035168@qq.com 单位名称:山西省人力资源和社会保障厅职业能力建设处 通信地址:太原市万柏林区滨河西路南段129号山西焦煤双创基地B座14层1409室 邮编:030024 联系人:梁勇志 联系电话:0351-7676045 13903514692

    【工具】车间必备量具使用方法 | 千分尺测量实用技巧,你知道多少?

      首先我们了解一下最常见的游标千分尺 。   ❖ 标准机械外径千分尺 各部位的名称以及主要部件的名称如下图所示:   ❖ 标准机械千分尺测量原理   心轴转一圈的距离p(p=0.5mm),被微分筒(刻度)分成50等分,从而得到1个刻度的读数为0.01mm。   标准机械千分尺的测量原理图   标准机械千分尺的测量原理计算   ❖ 标准机械千分尺刻度的读法   当基线对正之后,我们可以通过基线的位置来确定尺寸最后一位。   ❖ 数显外径千分尺   基本构造 如下图所示。   ❖ 数显外径千分尺测量原理   分辨率为0.001mm,心轴转一圈的距离0.5mm 通过传感器(转子,定子)分割成500分,0.5mm÷500=0.001mm。   数显千分尺的测量原理   除以上两种常见的千分尺外,还有一种便是下面这种带计数器的外径千分尺 。   千分尺的测力装置   千分尺的测力装置也是非常重要的组成部件之一,合理的使用可以提高千分尺的寿命,提高测量精度。   注:该图表来自三丰千分尺测力装置简介。   千分尺产品使用时的注意事项   既然介绍了千分尺的基本构造和读数方法,接下来最重要的就是千分尺产品使用时的注意事项和千分尺的维护和保养了。   1. 仔细检查类型、测量范围、精度和其他规格,为您的用途选择合适的型号。   2. 测量前,千分尺和工件放置在室温下足够长的时间,使其温度均衡。   3. 读取微分筒刻线时直视基准线。如果从某个角度看刻度线,由于视觉误差将不会读取线的正确位置。   4. 测量前调整起点(零),采用不起毛的纸去拭擦测砧和测微螺杆的测量面。   5. 作为日常保养的一部分,擦去环境周围和测量面上的任何灰尘、碎屑和其他碎片。此外,用干布仔细拭擦任何污渍和指纹。   6. 正确使用测力装置,以便在正确的测力下进行测量。   7. 当将千分尺安装到千分尺的台架时,台架应该固定夹紧在千分尺边框的中心。但不要夹得太紧。   8. 注意千分尺不要摔落或碰撞任何东西。不要过度用力旋转千分尺测微螺杆。如果感觉意外误操作导致千分尺可能已损坏,使用前需要进一步检查其精度。   9. 经过存放很长时间后或有保护性油膜,用在抗腐蚀的油中浸泡过的布轻轻拭擦千分尺。   10.存放注意事项:存储时避免阳光直射。存储在通风性良好、低湿度的场所。存储在没有灰尘的场所。如果存放在箱子或其它容器中,箱子或容器不能放在地上。存放期间,测量面之间应该留有0.1mm 到1mm 的空隙。不要将千分尺在夹紧的状态下存放。   千分尺产品使用时的维护保养   首先:将沾在各个部位的污垢和指纹用干布仔细擦拭干净。   如果长期保存和干燥无油时,用沾有防锈油的布擦上薄薄的一层油,虽然这样可能会给合金测量面留下油渍和斑点,但是如果长期不使用的时候,这样做会保证您的千分尺性能持久哦。   最后,在千分尺保管时,一定要注意以下几点。   1.保存时注意保存在无阳光直射,湿气少,通风良好,灰尘少的地方。   2.切记一定要放在收纳盒中保存,不要直接放置在地面上。   3.最重要的一点:两个测量面之间开启0.1-1mm左右保管,同时不要锁紧紧固装置,防止在保管过程中产生故障。   素材来源:品悦阳光切削刀具

    加工车间里常用的测量器具都有哪些?测量器具视频教学资源不学会用就太丢人了!

      本文主要讲了测量器具的分类、测量器具的技术性能指标、测量工具的选定三大部分,看完之后你还有其它补充吗? 先看看我们的量具教学视频:    一、测量器具的分类   测量器具是一种具有固定形态、用以复现或提供一个或多个已知量值的器具。按用途的不同量具可分为以下几类:   1. 单值量具   只能体现一个单一量值的量具。可用来校对和调整其它测量器具或作为标准量与被测量直接进行比较,如量块、角度量块等。   2. 多值量具   可体现一组同类量值的量具。同样能校对和调整其它测量器具或作为标准量与被测量直接进行比较,如线纹尺。   3. 专用量具   专门用来检验某种特定参数的量具。常见的有:检验光滑圆柱孔或轴的光滑极限量规,判断内螺纹或外螺纹合格性的螺纹量规,判断复杂形状的表面轮廓合格性的检验样板,用模拟装配通过性来检验装配精度的功能量规等等。   4. 通用量具   我国习惯上将结构比较简单的测量仪器称为通用量具。如游标卡尺、外径千分尺、百分表等。    二 、测量器具的技术性能指标   1. 量具的标称值   标注在量具上用以标明其特性或指导其使用的量值。如标在量块上的尺寸,标在刻线尺上的尺寸,标在角度量块上的角度等。   2. 分度值   测量器具的标尺上,相邻两刻线(最小单位量值)所代表的量值之差。如一外径千分尺的微分筒上相邻两刻线所代表的量值之差为0.01mm,则该测量器具的分度值为0.01mm。分度值是一种测量器具所能直接读出的最小单位量值,它反映了读数精度的高低,也说明了该测量器具的测量精度高低。   3. 测量范围   在允许不确定度内,测量器具所能测量的被测量值的下限值至上限值的范围。例如,外径千分尺的测量范围有0~25mm、25~50mm等,机械式比较仪的测量范围为0~180mm。   4. 测量力   在接触式测量过程中,测量器具测头与被测量面间的接触压力。测量力太大会引起弹性变形,测量力太小会影响接触的稳定性。   5. 示值误差   测量仪器的示值与被测量的真值之差。示值误差是测量仪器本身各种误差的综合反映。因此,仪器示值范围内的不同工作点,示值误差是不相同的。一般可用适当精度的量块或其它计量标准器,来检定测量器具的示值误差。   三、测量工具的选定   每次测量前,需要根据被测零件的特殊特性选择测量工具,比如,长、宽、高、深、外径、段差等可选用卡尺、高度尺、千分尺、深度尺;轴类直径可选用千分尺、卡尺;孔、槽类可选用塞规、块规、塞尺;测量零件的直角度选用直角尺;测量R值选用R规;测量配合公差小,精度要求高或要求计算形位公差时可选用三次元、二次元;测量钢材硬度选用硬度计。   1. 卡尺的应用   卡尺可测量物体的内径、外径、长度、宽度、厚度、段差、高度、深度;卡尺是最常用、使用最方便的量具,在加工现场使用频率最高的量具。   数显卡尺:分辩力0.01mm,用于配合公差小(精度高)的尺寸测量。   表卡:分辩力0.02mm,用于常规尺寸测量 。   游标卡尺:分辩力0.02mm,用于粗加工测量 。   卡尺使用前需先用干净的白纸将灰尘与脏污去除(用卡尺外测定面卡住白纸然后自然拉出,重复2-3次即可)   使用卡尺测量时,卡尺的测量面应尽量与被测物体的测量面平行或垂直;   使用深度测量时,如被测物体有R角时,需避开R角但紧靠R角,深度尺与被测高度尽量保持垂直;   卡尺测量圆柱时,需转动且分段测量取最大值;   因卡尺使用的频率高,保养工作需要做到最好,每天使用完后需擦拭干净后放入盒内,使用前需用量块检验卡尺的精度。   2. 千分尺的应用   千分尺使用前需先用干净的白纸将灰尘与脏污去除(用千分尺测量接触面与螺杆面卡住白纸然后自然拉出,重复2-3次即可),然后扭动旋钮,测量接触面与螺杆面快接触时,改用微调,当两面完全接触后调零,即可进行测量。   千分尺测量五金件时,调动旋钮,快接触工件时,改用微调旋钮旋进,当听到咔、咔、咔三声响后停止,从显示屏或刻度上读出数据。   测量塑胶产品时,测量接触面与螺杆轻轻接触到产品即可。   千分尺测量轴类直径时,至少测量两个以上方向且分段测取最大值测量中的千分尺,两接触面应当随时保持清洁,减少测量误差。   3. 高度尺的应用   高度尺主要用来测量高度、深度、平面度、垂直度、同心度、同轴度、面振、齿振、深度、高度尺测量时,首先要检验测头、各连接部位有无松动现象。   4. 塞尺的应用   塞尺适用于平面度、弯曲度、直线度的测量   平面度测量 :将零件放置平台上,用塞尺测量零件与平台之间的间隙(注意:测量时塞尺与平台保持无间隙压紧状态)   直线度测量:将零件放在平台上旋转一周,用塞尺测量零件与平台之间的间隙。   弯曲度测量:将零件放置在平台上,选取相应的塞尺测量零件两侧或中部与平台之间的间隙。   垂直度测量:将被测零的直角度的一边放置于平台上,另一边让直角尺与之靠紧,用塞尺测量部品与直角尺之间最大的间隙。   5. 塞规(棒针)的应用:   适用于测量孔的内径、槽宽、间隙。   零件孔径较大,没有合适的针规时,可将两个塞规重叠,按360度方向测量将塞规固定在带磁性的V形块上,可防止松动,易于测量。   孔径测量   内孔测量:孔径测量时,贯通为合格,如下图。   注意:塞规测量时,需垂直插入,不可斜插。   6. 精密测量仪:二次元   二次元是一种高性能、高精密特性的非接触式的测量仪器。测量器具的感应元件与被测零件表面不直接接触,因而不存在机械作用的测量力;二次元通过投影的方式将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中,之后由软件在电脑显示器上成像;可进行零件上各种几何元素(点、线、圆、弧、椭圆、矩形)、距离、角度、交点、形位公差(圆度、直线度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同心度、对称度)的测量,还可进行外形轮廓2D描绘用CAD输出。不仅能观测到工件轮廓,而且,对于不透明的工件的表面形状也可以测量。   常规几何元素测量:下图零件中的内圆是利角,只能用投影的方式进行测量。   电极加工表面观测:二次元的镜头具有放大功能电极加工后粗糙度检验(放大100倍影像)。   小尺寸深槽测量   浇口的检测:模具加工中,经常会有一些浇口在隐在槽内,各种检测仪器都不法进行测量,这时,可用橡胶泥贴在胶口上,胶口的形状就会印在胶泥上,再用二次元测量胶泥印的大小得出浇口尺寸。   注:因二次元测量时,无机械作用力,对于较薄、较软的产品尽量采用二次元进行测量。   7. 精密测量仪器:三次元(三坐标)   三次元的特点是高精度(可达到μm级);万能性(可代替多种长度测量仪器);可用于测量几何元素(除可测量二次元能测量的元素外,还可测量圆柱、圆锥),形位公差(除可测量二次元能测量的形位公差外,还包括圆柱度、平度度、线轮廓度、面轮廓度、同轴度)、复杂型面。   只要三次元的测头能触及的地方,就可测出它的几何尺寸和相互位置,表面轮廓;并借助于计算机完成数据处理;以其高精度高柔性以及优异的数字能力,成为现代模具加工制造和质量保证的重要手段、有效工具。   有些模具在修改中,没有3D图档,可测量各个元素的的座标值,不规则曲面的轮廓,然后用绘图软件导出并根据测量元素做成3D图形,能进行快速而无误的加工与修改(座标设定后,可取任意点测量座标值)。   3D数模导入对比测量:加工完成的零件,为了确认与设计一致性或在装配fit模过程中发现配合异常,当一些曲面轮廓既非圆弧,又非抛物线,而是一些不规则的曲面时,无法进行几何元素测量时,可导入3D模型与零件对比测量,从而了解加工误差;因测量值是点对点的偏差值,能便于进行快速而有效的修正改善(下图所显示的数据为实测值与理论值的偏差)。   8. 硬度计的应用   常使用的硬度计有洛氏硬度计(台式)与里氏硬度计(便携式)常用的硬度单位为洛氏HRC、布氏HB、维氏HV。   (1) 洛式硬度计HR (台式硬度计)   洛氏硬度试验方法是用一个顶角为120度的金刚石圆锥休或直径为1.59/3.18mm的钢球,在一定的载荷压入被测材料表面,由压痕深度求出材料硬度。根据材料硬度不同,可分为三种不同的标度来表示HRA、HRB、HRC。   HRA 是采用60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度,用于硬度极高的材料。例如:硬质合金。   HRB 是采用100Kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度,用于硬度较低的材料。例如:退火钢、铸铁等 、合金铜。   HRC 是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料。例如:淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。   (2) 维氏硬度HV(主要是针对表面硬度测量)   适用于显微镜分析。以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用测量压痕对角线长度,它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。   (3) 里氏硬度HL(便携式硬度计)   里氏硬度是一种动态硬度试验法。硬度传感器的冲击体在与被测工件冲击过程中,距工件表面1mm时的反弹速度与冲击速度的比值乘以1000,定义为里氏硬度值。   优点:里氏硬度理论制造的里氏硬度仪改变了传统的硬度测试方法。由于硬度传感器小如一只笔,可以手握传感器在生产现场直接对工件进行各种方向的硬度检测,因此是其它台式硬度仪所难以胜任的。

    大家都是如何熟悉机械相关设计工作的呢?除了下车间的趣事,欢迎分享你的机械设计新人成长史

    搞机械的为什么一定要下车间?这是一部机械设计新人的正常必经之路。 近期全国高温,酷暑难耐不少人吐槽,简直就要被“热化了”不过老铁想说没去过铸造车间的,永远体会不到什么是真正的高温!跟铸造人比,35度、40度天气,都算不上是高温!是的,没去过机械车间,永远体会不到什么是真正的高温! 看题目是不是和机械设计没有关系,你错了,做机械设计的要下车间?这是必须的!下车间,其实是一个机械人无法绕开的必经阶段,作为一个机械专业的学生,我们常常听到老师和前辈们说:你一定要多去车间,没有经历过车间的锻炼,你是无法成熟与进步的。下车间还只是机械设计的一个初级阶段…… 很多刚入门的新人会碰到这样的情况,公司要求设计人员要去车间实习一段时间才能进入办公室设计,很多新人不想去。 1、车间气味难闻, 2、有些人说我大学学过都会了,不用去。 3、车间人怎样怎样 (如让他们当小弟啊。。。还有的这里我就不多说了)。 所以很多人不愿意去,就算有肯去的人也很迷茫,不知道要学什么,因为他们觉得学那些和设计有什么关系,大多数设计的人都是在办公室设计,哪有跑去车间和加工师傅一起加工的,这里我想说,你们的重心放错了。 仿佛一个没有下过车间的设计工程师就像没有经过恋爱就结婚的新人一样,丝毫没有可靠的基础可言。那今天,作为一个过来人,我想谈一下,我们为什么要下车间,我们下去干什么? 一、车间是什么样子 在大多数人的眼里,车间就是机器轰鸣,底板和墙上到处都是油污,陈旧的设备与麻木的工人在机械的干着一成不变的加工活,唯一可以找到点生气的就是那墙上略带鼓动性的几句标语,不痛不痒而布满了灰尘,仿佛从来都不曾清理过,似乎也没有清理的必要,因为到处都有比它更脏的地方,反而显得它是如此的干净起来。 在你的印象中,似乎再也找不到比这里更差的工作环境了,来看看都觉得难以接受,更比说要在这种环境里工作几年,运气不好可能是工作一辈子,那是怎样的一种自我惩罚啊,有一种怀疑人生的念头在脑袋里不停的闪烁:上帝,我到底做错了什么? 想象一下那些互联网企业的宣传片,高大上的办公室,最可耻的是还带健身房和咖啡厅,电脑都是最新的配置,座椅带旋转折叠功能,办公桌上永远摆着自己最喜欢的花和心爱的玩具,更过分的是有的公司还可以带宠物上班,这哪里是在工作,分明就是在度假啊,还有的老板变态到随便你几点上班的程度,你是来做慈善的吧。 车间,在很大程度上成了当代大学生的一个噩梦,那是一个发自内心抵触的地方,即使很多愿意从事或正在从事机械行业的人,也是对下车间深恶痛绝,避之唯恐不及。 其实我们还是要对这个行业有更深入的了解和认识才行,现代制造企业,虽然和很多互联网公司相比,其工作环境和行业待遇都存在一定的差距,但是随着科技的进步和工业4.0的加快普及,很多企业已经在自动化、智能化这一块取得了空前的进步。 现代化的厂房,整洁明亮的恒温车间,忙碌而不知辛劳的机器人已经大量的替代了人工的手动操作,工人们无论是在劳动强度上,还是劳动环境上都得到了极大的改善,他们更像是一个操作智能化设备的司机,轻松而专业的搞定着看似复杂的一切。 而且这也绝对是未来的一个大趋势,是制造企业的发展必然,很多大学生在参加实习和见习期间所到的工厂大都是陈旧不堪,破败十足的企业。 那是因为,你们的学校因为资源的关系只能联系到这样的企业,或者说只有这些没有太多技术含量的企业才会对你们进行适度的开放,而很多高大上的自动化企业因为技术保密的关系是不对外人开放,哪怕是其单位的员工,没有权限和工作需要的人都是不允许进入的。 这个在很多工业4.0的企业都有类似的规定,因为生产的布局和工艺的流程,对于很多专业人士而言,看一眼就可以学个八九不离十了,但是率先做这些技术与工艺攻关的企业和团队却花费了大量的人力、物力来攻关,轻易的就被别人偷学而去,这明显是不合算的,也是不允许的。 例如日本的企业,我在跟日本的一个丝杆线轨销售工程师聊天的时候,我问了一下日本同行业的企业的自动化程度到了什么水准,他说,他们在日本跟客户谈的时候,客户根本就不让他们了解项目的全貌。 他只谈他负责的那一块,进入他们的企业也是需要特定的批准,并不准拍照和摄像,有专人盯着你的行为(那个日本人的普通话说得真好,中文这么难学的语言,他们说得我都不太听得出他是日本人,所以我们国人还是得努力啊,成功不是一蹴而就的)。 扯得太远了,都到日本去了,还是说回我们原来的主体,你为什么要下车间,下去干什么,这是很多人的困惑,我主要从两个方面来说明一下,这也是我个人的经历。 二、你需要学习什么 首先是机械加工类的车间,机械加工有什么东西是你需要学习的? 1、 熟悉各种加工设备的加工能力和加工范围 我们通常在普通车间能够看到的设备如车床、铣床、刨床、磨床、镗床、钻床、激光切割、线切割等,他们的分别是用来加工什么工序的,他们的加工精度能够达到多少? 这些设备最前沿的技术已经是什么状态(可以轻松的从互联网上了解到),你所在的工厂又处于一个什么样的状态和水平,你所在的城市,这个行业是一个什么样的状态和水平,这些对你以后的产品设计都是非常有用的。 2、 熟悉产品的加工工艺 例如加工工序是如何排布的,每道工序需要什么样的刀具和夹具,设备的加工参数是如何调整的。 加工精度是否和图纸规定相符合,如何检验加工的工件是否合格,用什么样的检具来检验等等,这些问题都是需要思考的积累的,这也是你以后做设计的基础和常识。 3、 学习如何操作加工设备 你虽然不需要很精通,但是一定要知道这个东西是如何操作的,并思考这些设备的结构是如何处理。 如果是你来设计这些设备,你会如何处理,是否有比现在更好的结构和加工方法,在设备的使用过程中,发现设备的不足和优点,然后吸收并转化为自己的能力。 4、 学会犯错 一个人在职业生涯中,一定会犯各种各样的错误,而针对这些错误的反思就是前进的基石,但是犯错是需要成本的,谁来替你垫付这些成本,车间就是那个倒霉鬼,为什么要从车间开始犯错,因为从车间开始犯错的成本是最低的。 如果从研发开始犯错,你会发现成本高得不得了,因为很多研发的错误要到设备装配和调试的时候才能发现,而这个时候,大部分成本已经投下去了,车间不一样,你最多也就犯个工序上的错误,而且很多时候,这种错误是有得救的,就算是没救了,成本也算不得太高,还是可以接受的。 5、 学会与他人的交流 和车间师傅学加工,可以让你们以后在设计过程中少设计出一些废品件。 很多刚入门的新人都以为,SW画出来的东西,都能加工出来,这里我要说下,我曾经在一家小型公司上班,有次设计人员设计出来了一个90°的挂扣(就是用-6×20×100的小铁片弯成90°),并在离折角8mm处开直径6mm的孔,这就出现了问题,画当然可以画出来但是厂里的条件做不出来,原因是这样的,如果是先开孔再折,孔就变成椭圆形了,如果是先折角再开孔,装夹不好夹,过猛零件报废,不够零件也报废,还会出现伤人的情况。 大多数工人师傅有着天生的善良和理性的沟通,他们也许为人粗鲁一点,也许做人直率一点,但是只要你真诚相待,你就可以很快的融入一个新的社会环境。 但是从学生时代随身而来的天真与锐气,多少会被现实的无情所消磨一些,且很多技术牛逼的工人,还会故意在一些技术难题上对新毕业的大学生作一定程度的为难。 这个可能是做技术的人的通病吧,总是想找个机会显摆一下自己的能力,也算是一个表现自己的机会吧,况且能够难倒一个所谓的“天之骄子”也是件很开心的事情,至少对他们而言是这样的。 6、 培养你的职业态度 车间工作,事无巨细,对于刚入职的大学生来说,从端茶倒水,拖地擦桌开始是在所难免的,其实这也是一个考验个人态度的方法,只有胜任了小事,才有当担大事的机会,所以每一次小的任务都是你通向更高目的地的阶梯,在你没有能力和机会做大事前,那就先学会如何完成那些小事吧。 三、在车间你要知道哪些 如果你是在机械装配类的车间,那你应该学些什么东西呢? 1、产品的装配工艺流程 在车间学会零件的加工过程。这里说的零件加工过程是在你头脑里的加工,很多老工程师再设计的时候都是脑袋里有了整个零件的加工过程,然后把零件画出来,而且要求零件加工的简便,如果能一刀完成最好,当然这要下苦功夫了。在你设计的时候,你把自己当成你就是当时要加工此零件的工人,你如何能把这个零件加工完成,如何才能达到零件的加工要求,想好了,你再把这个零件画出来,当你达到这样的时候,相信你画出的图纸师傅也能看懂了。 认真的分析一下,一个产品从散乱的零件到成型的设备是如何操作的,其中有那些装配工序,有那些操作流程,需要用到什么样的装配工具。 需要凭借什么样的检验工具,需要什么样的装配工装,需要什么样的装配技巧,需要什么样的检验规则和流程等等,这对你以后的设计大有裨益。 2、各种装配工具的使用与操作 在车间学会装配(可能有些公司只做零件不装配的。 我这里只是讲讲个人看法,你们也可以看看),很多新人不明白,为什么这里要加垂直度啊,那里要加同轴度,还有那里要加平行度。。。特别是粗糙度。相信很多人会问吧!其实,这些大多数都是装配、运行的问题,当然也有其他的(如粗糙度有些是为了手感,这里就不多说了)。 车间里,装配也是一门学问,很多搞装配的车间师傅都会拿着水平尺测量,根据焊接的热应力,根据光的直线原理观察是否达到要求,其实这些都是根据你的设计来的,垂直度,它是要求设备装配过程中能垂直,一个小误差,在运行中无线扩大那就成了错误,同轴度和平行度也是。多想想你标注的形位公差在装配、运行中会出现什么情况你就会知道形位公差的重要性,比如,同轴度为标,加工师傅按照一般的情况加工,结果装不上,或者运行中上下都偏离,设备的精度如何能达到保证。 例如手电钻的使用,铲刮刀的使用,百分表的使用,平尺和角尺的使用,水平仪的使用,激光干涉仪的使用等等。 这些工具的使用可以让你对一个产品建立起足够的理性认识,在你以后的产品设计生涯中,无论是什么样的零件设计,你都能习惯性的形成自己的风格,并完全明了装配的过程,而不会出现有装配干涉或错误的尴尬。 3、学会操作各种数控系统 作为设计工程师,虽然对设备的操作系统的使用作硬性的规定,但是如果你能熟练的使用各种操作系统,那无疑对你是一个很加分的技能,因为在调试和检验的过程中,对操作系统的操作是无可避免的。 我们目前使用比较多的操作系统有:发那科系统,西门子系统,三菱系统,华中数控,广州数控,凯恩帝数控等等,其实这些操作系统的操作方法都是大同小异的,会一种也就可以很快的学会另一种了,一通百通。 4、 对各个功能部件和零件在装配过程中的作用和装配工序有更深刻的认识和理解 并在以后的设计中避免一些错误的结构处理和选择误区,没有经历过装配现场的机械设计工程师的确是不合格的设计工程师。 这和赵括的纸上谈兵有很类似的地方,很多东西,到了装配现场和理论上的差距是非常大的,或者说,到现实中,你的设计根本就不可能实现,要不就是装配难度过大,要不就是根本无法装配等。 5、 学会装配过程中“配”的成分 装配过程并不是一个纯“装”的过程,还牵涉到一个“配”的过程,例如导轨的精度和接触,丝杆的安装与定位等都是需要现场来做配合精度的,而这其中的技术和流程,如果你没有亲身的经历,你是无法完成和学会的,你在设计的过程中的结构处理也会与相应的隐患在里面。 其实,在车间就是一个基础的积累,万丈高楼平地起,牛逼牛逼靠地基,下车间就是一个打地基的过程,就是一个扎根的过程,就是一个积累的过程,只有把这个基础打好了,根扎深了,积累做足了,你才能完成更多更牛逼的设计。 放下身段从零开始,要有根基才能走得更远,像人人常说的“机械,越老越吃香”。行业太乱是事实,但是基本的东西还是不变的,比如说机械原理的机构,就算它外形改得面貌全非了,但是它的原理还是不变的。如果要说的话,先做国标的,再做非标的,国标是你的根基,而非标是你创造,很多非标都是从国标演变过来的,非标是适应生产、时代的需要而诞生的,简单点说的,机械本身就是为了人类的方便而创造出来的。 大家都是如何熟悉机械相关设计工作的呢?欢迎分享你的新人成长史。 -End-   ☞来源:非标采购圈、金属加工

    搞机械的你,如果你累了,想放弃了,请进来看看这个漫画

      搞机械的你,如果你累了,想放弃了,请进来看看这个漫画,这篇文章转自一位有思想的研究生!她看到这篇漫画,觉得很不错,我看后也觉得值得我们思考,尤其是当我们抱怨时!   第一幅漫画中,每个人都背负着一个沉重的十字架,在缓慢而艰难地前行!   途中,有一个人忽然停了下来。他在想着什么!   他想,上帝啊,这个十字架太沉重了,我可以把十字架砍掉一块!   于是他动手砍了起来!   砍掉之后走起来,的确是轻松了很多,他的步伐也不由得加快了。   就这样走啊走啊!走着走着,他觉得肩上的十字架还是很沉,很重!   他祈求道,上帝啊,请你让我再砍掉一截吧,我会走得更轻松!   于是,他又砍掉了一截!感谢上帝,这样一来,他感到轻松多了!   如此,他毫不费力地就走到了队伍的最前面。当其他人在吃力地负重前行时,他却轻松地哼起了小曲!   啊哈!谁料,前边忽然出现了一个又深又宽的沟壑!沟上没有桥,周围也没有路。也没有蜘蛛侠或者超人出来解救他…   后面的人都慢慢地赶上来了,他们用自己背负的十字架搭在沟上,做成桥,从容不迫地跨越了沟壑。   他也想如法炮制。只可惜啊,他的十字架之前已经被砍掉了长长的一大截,根本无法做成桥帮助他跨越沟壑!   于是,当其他人都在朝着目标继续前进时,他却只能停在原地,垂头丧气,追悔莫及……   人生的路上我们每个人都背负着各种各样的十字架在艰难前行。它也许是我们的学习,也许是我们的工作,也许是我们的感情。但是,正是这些责任和义务,构成了我们在这个世界上存在着的理由和价值。所以,请不要埋怨学习的繁重,工作的劳苦,感情的负担,因为真正的快乐,是奋战后的结果,没有经历深刻的痛苦,我们也就体会不到酣畅淋漓的快乐!   每个人都背负着属于自己的十字架,的确是这样,漫画中的每个人,都是背负着属于自己的十字架,而当沟壑出现时,他们也只能利用自己背负的十字架去跨越沟壑,继续前进。   所以:在人生的道路上,有些黑暗,只能自己穿越;有些痛苦,只能自己体验;有些孤独,也只能自己品尝……人生是没有捷径的!

    机械设计工程师对制造的了解程度有多少?一位老机械设计工程师的设计心得

    机械设计行业的就业情况一直是市场缺口填不满;既不光鲜也不多金的行业背景导致年轻人报考意愿和从业意愿都不强烈,是不是很多决定要加入我等机械“狗”的行列(此处应有笑声)的朋友都曾经有过挣扎,毕竟用来糊口的工作若能实现人生价值,说不定就变成事业了呢。 机械设计贯穿设计、制造、使用,维护的整个过程,设计时的疏忽总会在这些方面反映出来,成功与否是很容易判断的。设计的过程中,受制造的影响很大,亦就是说好的设计是不能脱离制造的,对制造越了解,越有助于提高设计水平。设计的图纸,投入生产,我没见过多少能立即按图加工装配,在审图、工艺等过程发现大堆的问题很常见,包括所谓“资深”的高工,总工拿出的图纸,还是经过多次开会研究反复讨论的出来的结果,原因是多方面的,绘图的规范性,看图者的水平是一方面,但设计方对制造工艺的了解不深入是主要原因。怎样判定自己对制造的了解程度?最简单的方法是随手抓一张自己设计的东西的图纸你是否能说出它的制造全过程。 铸、锻、车、钳、铣、刨、磨,只是这样子,肯定是不行,在机械厂做过几年的谁不知道?必须细分下去,要全面了解各过程。比如说铸造时候怎么分型,浇口冒口怎么放,可能会有什么样的铸造缺陷产生,零件结构在热处理的时候会不会导致意外情况发生的,怎么在零件结构上进行优化,切削加工过程,在脑海中虚拟出来,总共用几把刀,转速,走刀量,甚至铁屑望哪里飞,各把刀使用的顺序,车工,铣工,磨工的操作动作全过程,如此等等,才算是有了比较好的基础。不是说搞设计的一定要会玩车床,铣床,会烧电焊才可以,但是要知道这些作业特点,在设计时加以充分考虑,作为搞机械设计的人这样才比摇车床烧电焊的强,才有安身立命之处。 如此,在设计过程中,就会规避一些不合理的结构,设计的质量自然提高不少,可是还不够,一个有十年八年的工龄的技工能提出比你更成熟的细节方案(尽管整体的设计统筹他们做不了),但是多少个不眠的夜晚设计出就这样一个结果,岂不是斯文扫地耶?唯一的解决办法,多看书。别人总结出来的通常与生产相结合,俱是心血的结晶。带着问题学,多想就能消化。再也不会说“只要保证同心度就行了”这样愚蠢的回答,关键是你已经指出保证同心度的方法,甚至前辈的错误。这个时候,没人再叫你小钱、小赵,连老板都叫你钱工、赵工,挺受尊敬的吧。摸摸下巴,胡子长出来了,尿布丢了,孩子叫妈了,呵呵成就感也来了。 可是设计总是为了使用,好的设计必须具备一点点人性的,设计一套工艺装备,一试产,效率高质量好,老板来搞杯庆功酒。过了几天,发现人家弃之不用了,原因是操作者骂娘啊。用起来痛苦啊。而且要注意的细节又多,别个就是个操作工他要是考虑的那么多因素就不会还在那里做操作工了啊。设计不利于使用,就面临淘汰,有很多的成套设备,如汽车的发动机变速箱之类正常运转时“挺好的,“,可其中一个小键槽,一个轴承位,什么的地方坏了,整个就不能用,厂方只卖整件,要配件不卖,自己加强还真的没地方加了,换了几个厂去买,摆了一堆,用户只好敬而远之,立了个技改项目--可怜的技改。这样的事情只要是在机械行业转的久的都会有所见所闻。使用根本就离不开维修,好的设计更不能忽视维修性。 在一条大型的的生产线上,关键的设备,总共一年也就维修那么两次,但是每此都要把设备大卸八块,行车叉车千斤顶撬杠十八般兵器还不够用,老师傅们还要自己专门动脑动手玩几样好用的专用家当来伺候,导致停产的损失已经超过设备本身的价值,真是个无言的结局。一套大型设备仅因更换一只油封什么的,都要几乎将整机完全分解,使用单位不骂设计干的是断子绝孙的玩意才怪,真的是设计者的悲哀。 我们搞设计不光是要站在制造的基础上,还要有创新,但一定要学会继承。现在,全社会都在强调创新,但我们不能一强调创新,就瞧不起原有的东西。通常的创新分为两种,一种就是构成事物旧有元素的重新组合,一种是在旧有元素上加一些新的元素。所以,不管怎样,创新的东西总是含有一些旧有事物的影子是不可否认的。正像哲学中所讲,新事物都是在肯定中否定,否定中有肯定中产生的。 比如我们人类,虽然说是大自然的天之骄子,但实际上,我们99%的基因都是和大猩猩一样的。如果人类不是在继承大猩猩的基因基础上,有1%的突破,人类的出现是难以想象的,如果有人说我有志气,不需要继承大猩猩的基因,我自己搞一个100%纯人类基因,那您就是再过一亿年,也搞不出来一个人类来。所以说,不能为了创新,把旧有的东西全盘抛弃。原有的东西就如同一盘菜,创新就如同一点点调料,有了这么一点调料,菜的味道更加鲜美。但没有人为了纯鲜美,不要菜,光来一盘炒调料的。所以我们强调创新,但不能忘记继承,只有继承,没有创新,那是因循守旧,而只有创新,没有继承,那是空中楼阁。 1:1的克隆可能很多的人认为是最安全最省事的一种设计方式。但是作为从事设计行业的人来讲,克隆是一件可耻的事情。所谓一抄二改三创造。简练的概括了设计人员的成长之路。刚入门的时候,只能照抄,但是在抄袭的同时要拼命的去理解原设计者的意图和思维,理解整个机器的传动,各个装置之间的相互关联,每个零件的相互关系,理解了之后就可以出图,图纸上就可以有明确的尺寸配合要求,形位公差约束。只知道画下来,随手胡扯几根线条上去,大概感觉机器精度比较高,就玩命的把精度往上提动不动就0.005,0.002,在图纸上大言不惭的签名在设计栏。号称自己搞的东西是很精密的。这种不知所谓的号称机械机械设计工程师的信手拈来满地都是。 模仿优秀的作品是每一个设计师的必走之路。但是做设计,一定要有自己的想法,人也要有自己鲜明的个性,久了,就形成了自己的风格,风格的养成与一个人的艺术素养和个人修养有直接关系。罗嗦的人搞出来的东西就是那么罗嗦的,小气的人搞出来的东西就是一副小家子气,不负责任的人搞出来的机器就跟那人的德行一样的不负责任。能有自己的设计理念,设计风格,就是不一样,这样捣腾出来的东西就有了独特的灵魂。行家一看就知道,这是用心的杰作。 在抄袭的时候积累了经验就要抱着否定的态度学习。查阅资料,多看些经典的设计案例,和设计的禁忌,与自己接触过的一些东西进行对比,就有了大的提高。就可以在现有的机器上动手术。如:提高机器的附加值,完善更多的功能,让整机具备更高的可靠度。从而迎合高端的客户;或者进行结构精简,保留一些常用功能,降低成本,满足些买不起那么也用不上多功能的客户的需求。做到这样就可以称的上做机械设计开始入门了。能不能成为世界级的发明家这个事情很难说的,呵呵。但是凭自己多年经历见识,将一些结构进行组合,变异,嫁接,创造一些新的东西是不难的。与其用一生的时间去研究永动机之类的高深课题,或者搞一些莫名其妙不能创造任何价值的所谓专利,不如用自己有限的生命去做些能在这个美丽的星球上留下点印记的事情。到时候老得快死了,临终的时候还会想到,活了这么多年,捣腾了那么多机器在地球上跑,足以含笑九泉。 一个真正谈的能称之为机械设计工程师,需要十年甚至十年以上的磨砺。还要有相当的天分以及勤奋和能造就人的环境。天才等于99%的勤奋+1%的努力其实说的并不是只要下苦工就会有成就。这句话说的是若一个人对某个职业没有那1%天分,再勤奋也是没有用的。勤奋是一个发掘自己天分的一个途径,是有所成就的必须条件之一,而不是全部。绝对不是。 机械零件材料选用的原则要考虑三个方面的要求 1、使用要求(首要考虑): 1)零件的工况(震动,冲击,高温,低温,高速,高载都应当慎重对待); 2)对零件尺寸和质量的限制; 3)零件的重要程度。(对于整机可靠度的相对重要性) 2、工艺要求: 1)毛坯制造(铸造,锻打,切板,切棒); 2)机械加工; 3)热处理; 4)表面处理。 3、经济性要求: 1)材料价格(普通圆钢与冷拉型材,精密铸造,精密锻造的毛坯成本与加工成本的对比,); 2)加工批量和加工费用; 3)材料的利用率(如板材,棒料,型材的规格,合理的加以利用); 4)替代(尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料,如在一些耐磨部位的套用球墨替代铜套,用含油轴承替代车削加工的一些套,速度负载不大的情况下,用尼龙替代钢件齿轮或者铜蜗轮等等);另外,还要考虑当地材料的供应情况。 机械设计的基本要求 a)对机器使用功能方面的要求要注意协调、平衡!防止木桶效应的出现; b)对机器经济性的要求设计经济性,在短的时间里投产上市,捞回开发期间的消耗,甚至边设计边制造使用经济性要有最佳的性能价格比(产品在小批量做开始赚了,再来改的更好)。 对机械零件设计的基本要求 a)在预定工作期限内正常、可靠地工作,保证机器的各种功能; b)要尽量降低零件的生产、制造成本; c)尽可能多的采用市场常见标准件;d)对可能系列化的产品,尽可能的在开始设计的时候考虑零件的通用性,无法通用的也要尽可能的在结构上类似,以减少制造过程的工艺编排,夹具工装设计的工作量。 本文素材来源网络,由机器人公社整理/编辑

    一位老机械设计工程师的职业成长历程,绝对实用机械制造行业职业生涯规划!

    机械设计这个职业从业人员广,得道开悟的高手甚多,本回答也仅以自己一孔之见,以供题主参考。先说说这个职业的特点吧,题主也跟着可以感受一下。机械设计往往离不开自己的阅历,经验的积累固然可以从书本上学到不少,但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象,对别人的经验,自己没有一定的基础,要理解吸收真的是一件很不容易的事。 特点一:就业范围广。(是不是很开心?) 机械基本上渗透到了我们生活和工作中的各个方面。无论哪个行业都可以看到机械人的身影。从农、林、牧、渔的机械到工矿设备和日常家用电气,包括海里游的,地上跑的,天上飞的……都离不开机械设计工程师的努力付出。而且,让你惊讶的是,尽管这些行业千差万别,但是在机械零件的层面上进行沟通,没有任何障碍。这就让在机械设计中学到的零部件知识有着广泛的用途。在大多数人的眼里,车间就是机器轰鸣,底板和墙上到处都是油污,陈旧的设备与麻木的工人在机械的干着一成不变的加工活,唯一可以找到点生气的就是那墙上略带鼓动性的几句标语,不痛不痒而布满了灰尘,仿佛从来都不曾清理过,似乎也没有清理的必要,因为到处都有比它更脏的地方,反而显得它是如此的干净起来。 在你的印象中,似乎再也找不到比这里更差的工作环境了,来看看都觉得难以接受,更比说要在这种环境里工作几年,运气不好可能是工作一辈子,那是怎样的一种自我惩罚啊,有一种怀疑人生的念头在脑袋里不停的闪烁:上帝,我到底做错了什么? 从我的工作经历来说,就同来自于航天航空、家电用品、仪器仪表、能源电力等行业的同事一起搞过设计。高兴吧!但还得说一下行业中的定位问题:比方说给通讯行业设计的外壳什么的,机械设计师在职能上更多地是为其实现主要功能而提供辅助和支持。所以从这个角度讲,机械设计虽然比较通用,但是依然需要学习所从事行业的知识才能把工作做好。 特点二:产业链条长,涉及群体多。 如果说就业容易还让人高兴的话,看到这条可能就应该觉得有一些郁闷。 机械是工业体系演进的结果,一个产品需要社会上各种资源的配合才具备面向客户的条件。和其他职业不同的是,机械的设计者和制造者往往是分开的,而且有不同的利益诉求。机械设计既要满足客户要求,也要懂得制造工艺的限制,更要权衡成本和利润等等因素。此外,还有考虑运输的尺寸、重量的限制,安装条件和运行维护培训等等。在这里请给IT技术人员一个羡慕的眼神:他们好像用一台电脑就搞定了。 在这些繁杂的环节中,机械设计是这些环节的纽带。尤其制造环节常常是机械设计工程师的短板,往往考虑了客户需求的功能后,对制造提出苛刻的要求,经常被机械工艺师叫去教育如何做人。 特点三:机械产品直观“易懂” 机械相对于软件、电子电路等直观的多,而且很多原理和人们的日常生活相关,与生活经验相符。基本上所有看到的人都可以对你的设计品头论足。这里举个例子:我做制药机械的时候,曾经有一个客户想升级他们的产品。升级很简单,就是更换一块计量盘。嗯,就是下面这张图片的样子,大概就一个盘子那么大。 为了维护好客户关系,就想着按成本价给客户。2000年的时候,一个8000元左右。结果客户拿到后立刻发飙:「啊?!你们的盘子是镶金子还是镀银子的?」他认为我们在黑他的钱。可是他不知道,这个盘子为了在使用中不变形,只好采用大直径的不锈钢棒料进行精锻后,再进行研磨精加工。尤其打的孔需要位置度精度很高……. 还有,鉴于对日常生活中物品的理解,人们总是觉得机械产品是笨重而粗糙的,不用仔细管理和维护。一次,我们的产品由于在烈日下暴晒导致运转不良。设计查明原因后提出能否为设备搭个凉棚。「我还要给它娶个媳妇呢!」客户听了愤愤地回答道。 此外,机械制造过程中需要的投资大,周期长,也是其显著特点。所以用人单位对机械设计师的学历要求相对比其他从业者要高一些,避免由于考虑不周而造成损失。 说完这个职业的特点,也和大家分享一些一般机械设计工程师的成长历程。简单说来就是:艰难的岁月,奋斗的征程。 第一阶段:菜鸟期的困惑 当你信心满满地从学成归来准备指点江山,激扬文字的时候,却不得不面对这么一个现实:你懂的,别人早知道了,还比你懂得多!你在学校里傲视群雄的强度计算和什么结构、机构什么的,可能到了工作环境中就是无比平常的一件事。 而无论你的学历多高,在老师傅眼里都是个菜鸟新手。由于机械制造具有投资大的特点,在开始设计之前,新人一般都被派去在车间了解一下工艺过程,增加一下制造工艺过程的感性认识,也防止在设计中搞出什么让人笑掉大牙的结构来或者让零件加工成本高的不可理喻。 这个时候,你想帮帮工人师傅的忙,却常常挨到一顿训斥。有个故事:在铸造车间的时候,有个同学看到工人师傅在浇铸完毕后,在砂型旁边踩了踩。于是他顿悟啊!原来书本上没有讲的技巧竟然在这里。于是他偷偷加班,把所有刚刚浇铸的砂型都给踩了一遍。结果导致本次浇铸的零件全部报废。铸造的师傅连掐死他的心思都有了。这个时候,你一方面为一线的师傅高超地操作技能所折服,一方面畏惧工人师傅的批评。 所以,你只能辅助地帮着画画图纸,简单而且枯燥。自己的知识才华什么的好像都归零了。终于领悟到机械设计的第一定理:人在骂声中成长。在我接触的机械设计中,挨骂好像是每个人都经历过的。原因嘛,我理解是制造过程中,工人师傅长期面对着危险而且繁重的体力工作,要求神经高度紧张,自然对你的错误行为感到愤怒。要知道一点点疏忽都可能会让你受伤,甚至致残致死。这是做机械设计的第一课,虽然痛苦,但在后来的日子将会受益匪浅。 这个阶段基本上设计考虑的都是如何满足制造工艺的需要,对产品的功能的考虑。总结下来就是,多听前辈的教导! 第二阶段:成长期,小小成就感 慢慢地,随着对自己所从事行业知识的深入了解,并且通过理解市场需求和竞争对手的产品,可以与实际的零件工艺相结合,正确地表达自己的设计了。把设计中的影响机械性能参数的指标也和尺寸公差配合、形位公差怎么标注合理的值联系起来,也可以理直气壮地告诉工艺师这个值达不到会有怎么样的后果。 这个时候真正的技术交流才开始。你在综合平衡功能实现、制造精度和成本控制之间的关系,开始提出自己的设计思路、结构,并能准确地让别人理解你、配合你完成设计。别人也会在你的姓之后加一个“工”来表达对你的礼貌和尊重。 虽然偶尔也用用强度或刚度计算来校核一下自己的设计,但还是觉得生平所学的大部分是荒废了。各种国际的、国家的以及行业内的标准把这些内容都规定好了,有些是行业内通用的,直接引用就好。 开始的时候会对自己日常使用的CAD,CAE这些工具感兴趣,觉得是这些软件在帮助自己完成了这些艰巨的任务。于是自己的软件操作技能在这个阶段得到提升,最后又觉得只是一个工具而已。工作中好像没有什么挑战了,工作内容变得波澜不惊。最多会处理一下特殊工况下的一些情况,虽然棘手,也不过是在细节上的修修补补。 第三阶段:成熟期,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。 在此后的设计中,特别是需要创新和优化设计的时候感觉遇到了困境。慢慢发现可以把实际中零件高度抽象成以前学校里学的点、线,可以用简洁的公式来表达你的设计,可以用数学的方法来寻找那些最优的组合和值。于是产品的原理更加明晰了,产品的未来发展的方向也明确了。 通过经验的积累,能知晓现有的生产工艺,工程材料对产品更佳的性能和更优的成本改进有哪些约束,从而选择最优的设计方案。最优的设计方案不是技术上最新最高级,而是利润最大化。这些就是你苦苦寻找的东西。结合行业的、客户的需求和最新的技术方法进展,可以预估和讨论未来行业内的产品可能会在哪些方面突破,可以积极向高层提出你的建议而需求支持和应对新的挑战。 重新发现是工程力学、流体力学、热力学的知识以及数学知识不够,限制了你的发展。你需要更加努力学习了,为自己以前丢失的、放弃的知识而感到羞愧。 理论知识不仅仅是开始这个职业生涯的基础,更是未来在寻找技术创新和突破的翅膀。学以致用,一定会让你在职业生涯中有所成就。 车间,在很大程度上成了当代大学生的一个噩梦,那是一个发自内心抵触的地方,即使很多愿意从事或正在从事机械行业的人,也是对下车间深恶痛绝,避之唯恐不及。 其实我们还是要对这个行业有更深入的了解和认识才行,现代制造企业,虽然和很多互联网公司相比,其工作环境和行业待遇都存在一定的差距,但是随着科技的进步和工业4.0的加快普及,很多企业已经在自动化、智能化这一块取得了空前的进步。 本文作者:宋凤权 (西门子大型特种电机(山西)有限公司 知乎号:顾此失彼)

    城市管理网格员、互联网营销师……如何评价人社部等三部门正式发布的9个新职业?有你想尝试的吗?

    互联网营销师们终于出圈了。近日,人力资源和社会保障部联合国家市场监管总局、国家统计局正式向社会发布了包括区块链工程技术人员等在内的9个新职业。以李佳琦为代表的“带货主播”正名了,现在应该叫“互联网营销师”。此次还发布了一些职业发展出的新工种,如“互联网营销师”职业下增设的“直播销售员”,“电商主播”“带货网红”有了正式的职业称谓。国家新增9个新职业,产生了哪些你可能不知道的新就业机遇? 这是自《中华人民共和国职业分类大典(2015年版)》颁布以来,我国发布的第三批新职业。大部分新职业还是紧跟时代步伐。 这批新职业分别为:区块链工程技术人员、城市管理网格员、互联网营销师、信息安全测试员、区块链应用操作员、在线学习服务师、社群健康助理员、老年人能力评估师、增材制造设备操作员。 随着新兴技术更为广泛的应用和人民群众对美好生活需求的提升,新产业、新业态、新模式层出不穷,新职业随之涌现,成为经济社会发展与变迁的一种别样记录。 互联网营销师 在数字化信息平台上,运用网络的交互性与传播公信力,对企业产品进行多平台营销推广的人员。“ 主要工作任务包括:搭建数字化营销场景,通过直播或短视频等形式对产品进行多平台营销推广;提升自身传播影响力,加强用户群体活跃度,促进产品从关注到购买的转化率等。 “直播带货”、“直播卖货”已成为当下网购新形势,随着不少政府官员走进直播间,助力脱贫攻坚,让直播销售迎来更多人的认可和追随。 据智联报告显示,疫情下直播行业招聘需求同比逆势上涨1.3倍,平均招聘薪酬9845元/月。而从猎聘数据分析得知,90后成行业主力群体,可见直播行业具有极大的就业吸纳空间。 “互联网营销师”职业下增设了“直播销售员”,不少网友对“直播销售员”的入围表示“李佳琦终于转正了!”、“李佳琦们终于找到了自己的工种!” 发展与前景:行业会吸收的大量人才,但不仅只有镜头前的带货主播,专业的文案策划、运营以及选品师、布景师等都与直播息息相关。因此,还需要接受更多专业化、系统化的培训,提高人才质量。 在线学习服务师 在线学习服务师是指运用数字化学习平台(工具),为学习者提供个性、精准、及时、有效的学习规划、学习指导、支持服务和评价反馈的人员。 疫情期间,在线教育市场爆发式增长,因此,在线学习服务师的入围也受到关注。 主要工作任务包括:对学习者进行学情分析,提出针对性的学习规划和学习建议;负责在线学习的班级管理,为学习者建立和维护在线交互社群,激发学习者的学习动机,提高学习兴趣等。 发展与前景:受到疫情影响,加快了它的进程,发展空间大的,未来在线教育,必然成为一种流行趋势。 区块链工程技术人员 随着区块链技术在互联网中的应用越来越广泛,国家推出了区块链工程技术人员这个工作岗位。 该岗位是从事区块链架构设计、底层技术、系统应用、系统测试、系统部署、运行维护的工程技术人员。 发展与前景:应该尽快掌握相关的技术,找工作比较容易,竞争力度小,薪资空间较大。 区块链应用操作员 运用区块链技术及工具,从事政务、金融、医疗、教育、养老等场景系统应用操作的人员。 该岗位是从事区块链架构设计、底层技术、系统应用、系统测试、系统部署、运行维护的工程技术人员。 上一个岗位重在应用操作,这个岗位则重在程序开发。 城市管理网格员 运用现代城市网络化管理技术,巡查、核实、上报、处置市政工程(公用)设施、市容环境、社会管理事务等方面的问题,并对相关信息进行采集、分析、处置的人员。 发展与前景:只要与社区有关的都是工作任务之一,如党建、文明创建、统计、安全、消防、门前三包。社区人员众多,编制极少,可能会很难有上升的空间。 信息安全测试员 信息安全测试员是指通过对评测目标的网络和系统进行渗透测试,发现安全问题并提出改进建议,使网络和系统免受恶意攻击的人员。 发展与前景:信息安全人才已经连续几年一直被列为最急需的人才之一,如果是这方面的人才更是“抢手货”。 社群健康助理员 社群健康助理员是运用卫生健康及互联网知识技能,从事社群健康档案管理、宣教培训、就诊、保健咨询、代理、陪护及公共卫生事件事务处理的人员。 老年人能力评估师 为有需求的老年人提供生活活动能力、认知能力、精神状态等健康状况测量和健康照护需求评估的人员。 老年人能力评估师指的是为有需求的老年人提供生活活动能力、认知能力、精神状态等健康状况测量和健康照护需求评估的人员。 发展与前景:可以选择养老机构、医疗服务机构、体检中心、医疗保健中心、社区卫生、健康管理公司、健康咨询中心、康复保健用品等行业。 全国一线城市经验丰富的评估师月薪可达万元以上,二三线城市也可以轻松达到6000元以上。 增材制造设备操作员 从事增材制造设备安装、调试、维修和保养,及生产操作和运行管理的人员。 发展与前景:随着制造和能源行业的逐渐复苏,尤其在高精尖的领域能更好地发挥作用,3D打印将有可能获得快速发展。 当下,“直播带货”“直播卖货”已成为网购新形式。对“直播销售员”的入围,网友们也纷纷表示:“李佳琦终于转正了”!五月份拟发布的十个职业里面九个入选核酸检测员(使用仪器和试剂,对核酸样品进行管理、提取、检测并出具相应检测报告的人员。疫情期间,大量的核酸检测工作需要完成,因此核酸检测员的入围也备受关注。核酸检测员主要任务包括:负责样品的入库、存放和出库;提取、纯化核糖核酸或脱氧核糖核酸;对提取后的核酸进行实时荧光定量聚合酶链式反应检测等。)落选。 在10个新职业里,区块链相关就占了2个。近两年来,区块链领域的兴起,引发资本、创业者、巨头相继涌入,也带来了对区块链人才的大量需求。 区块链行业对实战型人才更为渴望,需要有技术背景和了解技术逻辑的信息类人才,同时兼具实战经验,了解行业痛点和需求,能够结合应用场景,做出相应产品。 也有不少人对城市管理网格员等新职业感兴趣。 你对哪个新职业最感兴趣? 纵观此次发布的新职业可以看出,其主要涉及预防和处置突发公共卫生事件领域、适应高校毕业生就业创业需要的新业态领域,以及适应贫困劳动力和农村转移就业劳动者等需要的促进脱贫攻坚领域。这些新职业、新工种尽显时代特色,将国家发展、社会转型与人民需求紧密联结在一起。 在抗击新冠肺炎疫情的过程中,许许多多从业人员在自己的岗位上发挥了积极作用。其中,为有需求的老年人提供生活活动能力、认知能力等健康状况测量和评估的老年人能力评估师,运用卫生健康及互联网知识技能为社区群众提供就诊和保健咨询、代理、陪护等服务的社群健康助理员,运用数字化学习平台为学习者提供个性、精准、及时、有效的学习规划、学习指导、支持服务和评价反馈的在线学习服务师等新职业,也应运而生。 互联网技术发展催生多样化的创业就业模式。在现代城市治理方面,各级地方政府组建起城市管理网格员队伍,直接服务于城市经济社会发展。在商品市场领域,随着短视频、直播带货等网络营销行业的兴起,覆盖用户规模达到8亿以上,互联网营销从业人员数量以每月8.8%的速度快速增长。 信息技术发展对网络信用及安全提出新要求。基于区块链技术所具有的广阔运用前景,对区块链工程技术人员及应用操作人员的需求将越来越多。随着信息安全攻防渗透测试和信息审核评估成为网络安全维护的关键环节,信息安全测试员、互联网信息审核员的工作将越来越重要。 在新职业外,三部门还联合发布了直播销售员、联网信息审核员、小微信贷员、劳务派遣管理员、泥板画创作员等5个工种。其中,在“互联网营销师”职业下增设“直播销售员”工种,意味着电商主播、带货网红有了正式称谓。 在满足经济社会发展需要和人民对美好生活向往的同时,新职业的公布也为相关从业者提供了职业发展、实现梦想的机会。以直播销售员为例,他们通过新职业上的尝试与探索,在自己的领域内给客户带来直观、愉悦的购买体验,带动大众消费;为大量中小微企业直接带来可能高达千亿元的成交额,为社会创造价值。 与此同时,为助力新冠肺炎疫情防控,扩大公共卫生辅助服务从业者队伍,此次发布还将“公共卫生辅助服务员”职业下的“防疫员”“消毒员”和“公共场所卫生管理员”等3个工种分别上升为职业。 需要指出的是,新职业的健康有序发展,离不开职业整体的职责约束与价值引导。从这个意义上说,尽管为新职业正名后,从业者可以更好享受法律保护,获取更充分的劳动保障,但这只是职业发展的第一步。如何将新职业的职责更为清晰化,建立职业标准,承担起对相关从业者的管理引导,将是今后不可忽略的一项重要工作。 随着新科技的发展与新职业发布制度的完善,越来越多的新工种被挖掘出来,成为受国家和社会认可的职业,是让从业者找到职业归属感和认同感的重要一步。 这些新兴岗位的出现,也促进了求职者持续学习、丰富技能,不断适应岗位需求,实现更深层次的稳就业。 最终不管诞生何种新职业,未来要面临怎样的挑战和机遇,最终都可能需要依赖于招聘服务平台来实现人才和实操岗位的精准匹配。

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