装备技术特点（通用7篇）
装备技术特点 篇1
以信息技术为核心的新军事变革导致了军事技术、战争形态、作战样式等方面的重大改变，使各国军队的建设正在经历一场前所未有的变革。随着战争模式的发展变化，军事装备复杂程度的不断提高，军事装备保障的作用日益增强。可以毫不夸张地说，在信息化条件下的高技术局部战争中，军事装备保障效益的优劣直接决定着军事装备战斗力水平的高低，进而直接影响着军队战斗力水平的发挥。所以，世界各个军事强国面对挑战，都开始重新审视以往的武器装备保障水平，并对其作出调整。
美军是“后装合一”的体制，其后勤保障的指导思想也就是装备保障的总体指导思想。20世纪，美军建立并完善了适应冷战环境的“规模型”保障模式。进入21世纪，美军认为，为了对付所面临的新威胁，美军装备保障转型的主要目标是，适应新的作战环境和作战样式对装备保障的要求，减少保障负担，降低使用和保障费用(提高经济可承受性)，提高保障效率，提高装备的完好性。
为了满足部队作战的机动和保障要求，美国国防部正在将规模型的保障系统改造成高度敏捷、可靠的系统，实行“按需保障”。为了提高装备保障效率和效果，缩减后勤规模，降低装备使用与保障费用，美军提出了一系列新的装备保障理念，并付诸实施，如基于性能的后勤(PBL—Performance Based Logistics)，精确后勤(Lean Logistics)，聚焦后勤(Focused Logistics)和敏捷后勤(Agile logistics)等。以下从装备保障的指挥管理与指导思想两个方面介绍。
1 装备保障指挥管理
1.1 网络化
具有代表性的是：大量先进的装备指挥管理信息系统的应用。以美国空军为例，空军装备保障部门就重视利用计算机信息系统来提高保障的效率，建设了一系列先进的管理系统，并定期开展战场环境下的计算机装备保障。在海湾战争中，美国空军花2亿美元在海湾地区安装了一套电脑系统，可跟踪查找和确定战区内基地仓库的库存零备件等情况，还通过卫星与美国本土及欧洲的空军仓库联系获取零配件。利用战略和战术运输工具，从发出请求到获得配件只需1小时，从美国本土调拨也只需24小时。
美军具有代表性的后勤保障指挥系统有：“后勤的主控系统”———这一系统使后勤人员和作战部队指挥人员结合起来，共同了解联合作战的态势，更好的协调后勤指挥与作战指挥。“全资产可视化信息系统”———能及时、准确地向用户提供部队、人员、装备及各类补给的所在位置、运输情况、本身状况及特性等信息。
1.2 全寿命周期系统管理（TLCSM）和基于性能的后勤保障策略 (PBL)
TLCSM是指，在一个武器系统的整个寿命周期中，由军方任命的项目经理来落实、管理和监督与采办、研制、生产、列装、保障和处置有关的所有活动，真正赋予项目经理全寿命管理的职责。这种全寿命管理机制使装备的采办和保障真正实现了一体化。
PBL是国防部优选推行的一种装备保障方式，是一种全寿命保障策略。这种保障策略具有以下特点：
1)项目经理对系统的完好性负责;
2)项目经理负责制定保障策略，作为采办策略的一部分;
3)以用户为焦点，以武器系统为中心;
4)通过长期的性能协议，明确武器系统的完好性目标，采取激励措施去实现目标;
5)强调通过有效的管理和明确的责任来提高装备的完好性;
6)强调保障的集成，而不是相互分割的各种保障功能;
7)通过竞争，从政府、工业部门或公私合作伙伴中选择“最佳值”的保障来源。
2 装备保障指导思想
2.1 各军兵种的统一保障
随着信息技术条件下，各军兵种的一体化作战不断加强，这使联合保障成为各军事强国的重要指导思想。而为了在高技术战争中实现三军联合保障，必须建立战区指挥与控制体系，使得整个三军的保障任务处于统一管理之下。如美军在战区一级的联合作战司令部中通常设一名副司令承担保障指挥、控制与协调职责，同时还要在联合作战司令部设立必要的物流部门。美国国防部后勤局指定专门的军种负责属于全军通用的物流任务，军种专用的物流任务由各军种自行负责。
2.2 军地联合保障
现代战争由于武器效能提高，战争进程大大加快，往往不到二三个月时间战争就结束了。因此，提高快捷高效的动员保障能力，成为现代战争的时代要求。解决这一时代课题的捷径就是遂行军民一体化社会保障。这种办法在于军队可以节省大量的人力、物力、财力和精力，可以拿出更多的时间更好地去完成作战任务。另一方面，成建制地动员储备军民通用专业的技术人才和设备，有利于人员和装备同步动员、同步使用，直接实现从工厂到战场的转变。在战时完全可以成建制地服务于战争。据报道，海湾战争、伊拉克战争期间，美国按每次飞行一个座位800美元的补偿征用民航数百架飞机，较好地解决了远距离的兵力投送问题。美军为了更好地利用民力实施后勤装备保障，美国国会颁布法令，规定至少35%的海军舰船的改装和修理要在私营船厂进行，陆军装备保障任务的40%必须交由地方完成。而美军自身还注重从编制上压缩军队现役装备保障员额，迫使其开展社会化保障。
2.3 精确保障
精确保障就是充分运用以信息技术为核心的高技术手段，精细而准确地筹划、建设和运用装备保障力量，在准确的时间、准确的地点为部队作战提供准备数量和高质量的物质技术保障，使保障适时、适地、适量原则达到尽可能精确的程度，最大限度地节约保障资源。精确保障成为现代保障发展的趋势。
而精确的关键是对资源实时信息的掌握。为了确保在保障行动中能够及时准确地获取信息，保证精确保障的实现，美军已经建立了比较完善的自动化信息系统，典型的包括：全球战斗保障系统、库存控制点(ICP)自动化信息系统、陆军全资可视/全球战斗保障系统、全球运输网络等。
3 对我军装备保障的启示
1)培养适应信息化条件下的装备技术保障人才，并加强事业心责任心的教育;2)创新管理体制，用现代化的管理方式进行装备保障管理;3)加强装备保障理论研究，提出与信息化条件下作战理论相符的保障思想;4)结合我军装实际，开发具有自身特色的装备保障管理系统。
摘要：随着战争模式的发展变化, 军事装备复杂程度的不断提高, 军事装备保障的作用日益增强。可以毫不夸张地说, 在信息化条件下的高技术局部战争中, 军事装备保障效益的优劣直接决定着军事装备战斗力水平的高低, 进而直接影响着军队战斗力水平的发挥。
关键词：装备保障,网络化,一体化,精确保障
参考文献
[1]丁利平.谈美军装备保障的转型.空一所.
[2]王绪智.外军装备保障发展趋势.总装情报所.
装备技术特点 篇2
华南地区位于我国最南部, 在行政区上, 包括台湾省、海南省全部, 福建省东南部, 广东和广西的中南部, 云南省南部和西南部。华南地区自然环境以高温多雨为特色, 而且夏秋台风和暴雨多。以广东省为例, 年平均气温15℃～26℃, 每年受台风影响平均2～3次。水资源虽较丰富, 但在时空上分布不均, 降雨量在时间、地域和年际上差异较大, 故水资源的供需矛盾依然存在。汛期主要集中在4月-9月, 占全年的85%左右;枯水期在10月到次年3月, 降雨量少, 出现旱情。枯水期又是很多农作物生长的关键期, 如果得不到保证, 将影响作物的产量和质量。
因此, 华南地区的设施农业必须克服气候环境的不利影响, 主要解决温室夏季通风降温、抗腐蚀、抗台风暴雨的问题以及经济作物节水灌溉问题。设施农业通过工程技术、生物技术和信息技术的综合应用, 控制最佳生产环境, 具有高产、优质、高效、安全、周年生产的特点, 实现集约化、商品化、产业化, 具有现代农业的典型特征。
二、广东省设施农业发展的基本情况及模式
以广东省为代表的华南地区设施农业的发展起步较早, 始于20世纪80年代。1998年广东省在珠江三角洲兴建了10个农业现代化示范区, 2002年又在东西两翼和粤北地区建立了12个示范区。近十几年来, 政府不断加大对设施农业的投入, 设施农业得到稳健快速发展, 已形成具有区域特色的多种设施农业生产模式。
珠江三角地区以花卉苗木、瓜果、蔬菜为主, 设施栽培生产高产、优质农产品供应周边大城市及港澳地区;粤西地区主要以水果类为主, 设施主要应用于育苗设施栽培, 果树、香蕉等经济作物节水灌溉;粤东地区主要以蔬菜、果树、苗木育苗设施栽培及设施养殖为主;粤北地区以果树、茶叶等经济作物的育苗栽培及节水灌溉为主。
目前, 全省温室大棚设施面积有900多万m2, 管道节水灌溉设施3亿多m2, 水产养殖设施1亿多m2。随着现代农业的发展, 各地区设施农业的面积逐年增加, 在农业中所占的比重也在逐渐增大, 设施农业已经成为发展现代农业不可缺少的一种产业形态。
三、华南地区设施农业的装备技术特点
1. 温室
温室大棚设施主要类型有:玻璃温室、PC板温室、塑料温室、活动平顶遮光棚及塑料拱棚。多台风、高温高湿、高辐射, 夏季长冬季短的气候特点决定了温室大棚设施必须要解决通风降温、遮阳防虫、抗台风等问题。玻璃温室和PC板温室主体结构强度高, 抗风及承载能力强, 配套设施先进、齐全, 主要适用于科研、展示、示范及育苗栽培等;塑料温室主要有圆拱型和锯齿型, 多应用于花卉、蔬菜等经济作物栽培生产种植;活动平顶遮光棚的主要功能是降低高辐射和暴雨对植物的影响, 主要用于大面积蔬菜生产种植, 建设成本较低, 适合大面积推广;塑料拱棚由于造价低, 广泛应用于蔬菜、花卉等园艺作物的小型企业及个体经营种植者。
(1) 塑料拱棚单跨拱屋面结构, 是一种简易的保护地栽培设施, 骨架由拱杆、纵向拉杆、端头立柱等组成, 均为薄壁热镀锌钢管, 并用专用卡具连接形成整体, 塑料薄膜用卡槽和卡簧固定, 两侧设卷膜便于通风。这种大棚为组装式结构, 建造方便, 用户自己就可以安装, 成本低, 但抗风能力差。
(2) 经济型塑料温室为连跨小锯齿型结构, 成本较低, 性价比高, 适用于大面积生产基地, 是目前推广较多的一种经济型温室, 它由组装式钢构架, 中空PC板推拉门组成, 温室设天窗及四周卷膜, 设有防风网、防虫网及室外遮阳系统。
(3) 锯齿型塑料温室为连跨锯齿型结构, 由组装式钢构架、中空PC板推拉门组成。温室设有天窗及四周卷膜, 设有防风网、防虫网及室外遮阳系统。温室内部空间及顶部通风面积较大, 抗风能力强。
(4) 华南型塑料温室为连跨圆拱型结构, 由组装式钢构架, 中空PC板推拉门组式。温室天窗及四周卷膜设有防虫网、防风网, 设有室外遮阳系统。温室采用齿轮齿条开窗机构, 稳定性好, 顶部通风面积较大, 抗风能力强。
(5) 玻璃温室为连跨单脊双坡面尖顶型结构, 采用齿轮齿条开窗机构, 稳定性好, 顶部通风面积较大, 抗风能力强, 玻璃透光率高, 寿命长。
(6) PC板温室为连栋拱形结构, 每跨设两个单拱, 单拱宽度4.8 m, 采用齿轮齿条开窗机构, 稳定性好, 温室内部空间及顶部通风面积较大, 抗风能力强, 天面采用单层PC板, 透光率高, 寿命长, 安全可靠。
(7) 高效节能全开屋面温室针对华南地区温室夏季降温能耗高的特点, 采用高效节能的全开屋面结构。温室的主体结构采用全开屋面多脊顶连栋结构, 9.6 m跨度桁架结构分3组顶窗开启, 使室内空间开阔, 操作方便。为给作物的生长提供最大程度的自然光照, 满足多种光谱能量的要求, 每跨有3组全开启屋面天窗, 通风面积大, 通风效果非常好, 使作物生长环境接近大自然。采用外遮阳系统、天面喷淋降温系统、室内低压雾喷降温系统, 根据不同时段及不同气候条件的特点采取相应降温措施, 以低运行成本满足降温效果的要求。采用室内遮阳保温幕与湿帘风机系统相结合, 提高温室冬季保温性能和夏季湿帘风机降温加湿系统的运行效率。湿帘供水采用循环供水方式, 达到节水的目的。覆盖材料选用PC板、玻璃传热系数小的围护材料, 有效提高温室的保温性能, 发挥温控设备运行效率, 降低能耗。利用雨水循环利用系统, 将降落到温室屋面的雨水和天面喷淋水, 通过温室的水槽、支管、主管, 最后收集到蓄水池中, 供温室灌溉使用, 达到节水的目的。
2. 喷灌
喷灌是将水经过加压喷射到空中, 形成细小水滴, 洒落到地面的一种灌水方法, 按喷洒特征可分为固定式, 半固定式及移动式喷灌。喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术, 具有节水、省劳、节地、增产、适应性强等特点。喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物, 以及蔬菜、果树等, 对地形、土壤等条件适应性强。与地面灌溉相比, 大田作物喷灌可节水30%～50%, 增产10%～30%, 但耗能多、投资大, 不适宜在多风条件下使用。
喷灌所用的机具品种较多, 喷灌专用设备的喷头的品种也非常多:摇臂式、垂直摇臂式、全射流式、蜗轮蜗杆式。影响喷灌质量好坏主要因素有喷灌强度、喷灌均匀度、水滴打击强度等。
3. 微灌
微灌技术是指通过低压管道系统与安装在末级管道上特制的灌水器, 将水分和作物所需养分以较小流量, 均匀准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层的灌水方法。微灌是一种现代化、精细、高效的节水灌溉技术, 具有省水、节能和适应性强等特点, 在灌水的同时可兼施肥, 灌溉效率大于90%。微灌的主要缺点是易堵塞、投资较高。
微灌分为:滴灌、微喷、雾喷、喷水带等灌溉技术。
(1) 滴灌是把一定压力的水通过管道和滴头一滴滴地不断地浸润作物根部土壤。比喷灌省水30%左右。滴灌技术推广重点是温室大棚蔬菜和丘陵山区果园, 大田作物一般采用移动式滴灌、蔬菜采用固定式滴灌、果树滴灌两者皆可采用。一个完整的灌溉系统应包括压力水源系统、首部过滤系统、输水管网系统、施肥系统 (还可施用农药) 、滴灌系统、自动控制系统 (根据需要增加) 。
(2) 微喷是通过低压管道系统以小的流量将水喷洒到土壤表面进行灌溉的一种灌水方法。这是在喷灌和滴灌技术基础上逐步形成的一种灌水技术。微喷系统组成:压力水源、首部枢纽、管网、微喷头。其核心是微喷头。微喷头又分旋转式、离心式、折射式、缝隙式, 其中旋转式微喷头湿润半径大, 适用于全面积湿润。
(3) 雾喷通过特别的雾化喷头将水喷洒成雾状进行灌溉的方法。系统组成:水源、首部枢纽、干管、支管、毛管、微管、和雾化喷头。系统设计与微灌系统基本相同。雾灌有省水、调节作物株间小气候等优点。雾灌时作物处在云雾覆盖之中, 水分能直接被叶片吸收, 增强作物的抗逆性。尤其在干旱高温季节, 雾灌能提高株间湿度30%, 降低株间和叶面温度3℃～5℃, 叶片相对含水量增加10%～15%, 该技术可在育苗、茶叶、柑橘、花卉、食用菌等经济作物上推广应用。
现代农业装备的发展特点 篇3
现代农业的发展为农业工程技术与装备提供了广阔的发展空间,也使得为现代农业提供技术支撑的农业装备领域对于农业现代化的实现具有重要作用,由于现代农业装备的技术水平决定着农业现代化的进程,因此近年来对于农业装备的研发给予了广泛的关注,引起了人们的高度重视,我国的农业装备水平也有了长足进展,对农业的作用也日益显现。随着农业产业结构调整,农村劳动力转移,新的工程技术、生物技术在农业生产环节中应用,现代农业装备也得到迅猛发展。
2010年,我国农机行业总产值居世界第2位,已成为全球农业装备大国,但是与发达国家相比,我国的农机装备相关技术整体上尚落后20~30年。我国农业机械化发展目标是:到2020年,主要农作物耕种收综合机械化水平达到65%,其中,小麦耕种收机械化水平达到90%以上,水稻种植、收获环节机械化水平分别达到60%和85%。而目前我国耕种收综合机械化水平刚刚迈过50%,不少领域还是空白,与国家目标存在极大差距。
作为发展中的农业大国,农业装备技术的使命就是要全面装备一个现代化的农业。为使广大农民实现文明生产、体面劳动的基本愿望,促进农机制造大国向强国的战略转型,使我国农业装备及技术行业在激烈的国际竞争中力争领先,迫切需要增强农业装备协同创新能力,建立产、学、研、推协作长效机制,促进科技创新、技术集成和成果转化,为“三农”发展提供强有力的支撑,为我国大农业、大农机的发展以及创新型国家建设做出积极贡献。
因此,建立现代农业装备与技术协同创新中心,集聚高校、科研院所以及企业的创新资源,集中力量攻克一批农业装备关键技术,开发具有国际先进水平的现代农业装备,不仅是贯彻落实中央振兴农业系列精神的重要举措,更是实现农业装备现代化、建设农业装备强国、实现国家现代化的重要路径,具有十分重大的现实意义。
1 农机装备国内外现状与发展趋势
1.1 国外现状与发展趋势
欧美发达国家在20世纪已经全面实现了农业机械化,如美国在20世纪40年代领先世界各国最早实现了粮食生产机械化,20世纪70年代德国和日本也基本实现了农业机械化,并产生了约翰·迪尔、凯斯·纽荷兰、克拉斯和爱科等大型农机企业,占据了全球大功率拖拉机、大型联合收割机等大型农机70%以上市场。目前,发达国家农业装备向大型化、多功能、高效率和复式联合作业发展,向注重节约资源、保护环境方向发展,向控制智能化、操作自动化发展,并广泛采用数字化设计和信息化管理,柔性制造等先进技术,实现了从粮食生产机械化向全面生产机械化的过渡,并正在快速进入以信息技术应用和可持续发展为特征的高级阶段。欧美发达国家通过农业机械化的全面普及,使农业劳动力普遍下降到2%以下,农业劳动生产率空前提高,全面实现了农业现代化,形成了对全球农产品市场的垄断性占领。
1.2 国内现状与发展趋势
建国以来,我国农业装备和农业机械化得到了巨大发展,农机工业体系基本形成,并成为世界农机制造大国。全国现有农业装备企业8 500余家,规模以上企业2 700多家,2010年总产值达到2 838亿元,居世界第2位,我国农机工业在生产企业数量、销售额、拖拉机产量、联合收割机产量以及企业规模等都处于领先地位,我国农业装备正处在发展加快、结构改善和质量提升的重要阶段。
当前,我国农业装备研究的重点是,主要研究高性能农业机械与装备、农机农艺相融合技术,利用机、电、液一体化技术实现农业机械作业的高效率和低成本,研发环境友好型的农业机械与装备,研究水土资源高效利用技术、节能减排技术。目前,我国农业机械保有量大幅度增长,结构进一步优化,农业机械化已由单一服务于农业技术向着“服务与引领”并重的方向发展,引领农业由追求高产的传统农业向追求优质、高效、生态和安全的现代农业方向发展。我国农业生产方式已经实现了由人畜力作业为主向机械化作业为主的历史性跨越。粮食生产中劳动强度较大的环节机械化取得重大突破。
但是,与发达国家相比,我国刚刚进入农机化发展的中级阶段,发展水平落后了20~30年。主要表现如下。
(1)农业机械化刚刚进入中期发展阶段,全国主要农作物综合机械化水平仅为50%左右,远低于发达国家,支撑和引领农业现代化的任务仍十分艰巨。
(2)品种结构不能满足农业发展需要,粮食生产尚未实现全面机械化,经济作物机械化水平仍然很低,多数经济作物的机械化作业仍处于起步或空白。
(3)农机装备技术水平低、性能差,产品结构简单,总体技术相对落后,国际市场竞争力弱,被国外技术和国际大公司挤压,面临严峻挑战。
(4)原始创新匮乏、共性技术供给缺失,农业机械装备领域的现代设计方法和室内模拟实验条件及方法还不够成熟,现代设计方法与试验条件滞后,产品开发生产周期是国际水平的2~3倍。
(5)农机组织化程度较低、农机与农艺不相适应的问题日益突出,农业经营规模偏小与农业机械大型化、农业机械作业规模化的发展趋势不相适应。
(6)国内农机行业中小甚至微型企业还占有相当大的比例高性能、高技术含量和高效率的产品还长期依赖进口;具有国际竞争力和品牌影响力的大型企业集团严重缺乏。
(7)农产品加工技术与装备水平低、基础弱,农产品原料品质难以保证,每年农产品收获后损失达数百亿元,加工增值潜力巨大;农产品、食品的安全问题严重。
2 主要农作物全程机械化生产配套系列装备的发展
现代农业的一个重要标志是农业生产过程中每个环节是否实现机械化作业。目前我国离实现机械化生产的目标还相距甚远,“十二五”规划目标我国农业装备要在小麦全程机械化基本实现的基础上,加强其他主要农作物全程机械化生产装备的研发,主要集中在提升水稻、玉米、马铃薯、棉花、油菜、甘蔗和甜菜等主要农作物耕种、收获及产后处理等环节机械化水平,并向产前、产中和产后全过程机械化延伸。对应装备研发重点有小麦联合收获机增设干燥功能部件,解决收获后遇到雨天不能及时干燥使小麦发霉的问题;具备广泛适应性功能的玉米联合收获机,适应不同行距与不同垄作的玉米栽培模式的机械化作业;马铃薯播种收获现有机型均不成熟,急需开发适应不同土壤、不同品种(包括脱毒微型优种)的新机具,尽快实现马铃薯播种和收获的机械化生产;棉花机械化生产装备主要针对实现机械化育苗移栽,根据不同栽培地区棉花生长和棉花成熟一致性情况,研发适合作业要求的收获机械。
3 农机与农艺结合,提高机械化生产水平和机具作业性能
在现代农业发展过程中,要求农业装备和农艺技术要更加协调,两者需紧密结合,农机要适应农艺要求,为现有耕作制度和农艺技术服务,而农艺应按照机械化生产的特点和机具作业适应性进行改革,尽可能使所有的农业技术都能实现机械化生产。适合农艺要求的装备正在不断涌现出来,如垄作、套作不同作物(玉米套种大豆等)的作业装备,深施肥播种联合作业装备等。从农艺上培育成功利机械化生产的作物品种,可提高机械化作业效率和减少损耗。如培育成谷穗直立的谷子品种则易于实现机械收获,园型的胡椒,不用搭架长于地面的蔓式黄瓜都利于机械收获。离地表较高才分蘖枝夹的油菜和大豆新品种,使机械收获时割台不碰到籽夹,避免机械碰撞损失。可以看出,农业装备不是简单地进行机械作业,要以配套的栽培技术为基础,进行规模化、标准化和精准化作业,才能达到高产、高效,先进的农艺措施也只有实现机械化作业,才能广泛应用于农业生产。
4 资源节约型和环境友好型作业装备是现代农业装备发展的方向
现代农业的重要标志是优质、高效、低耗、无污染及可持续,因此要求农业作业装备具有资源节约型和环境友好型的特点,大力发展节种、节肥、节药、节水、节能和环保低碳的农业装备。如使用电能的农用动力机、带有处理拖拉机尾气的装置、计算机视觉定靶施药装置、自动控制的精密播种机、化肥分层深施作业装备、激光平地机、带有GPS、GIS的精准农业作业装备和注水播种机等。这类装备要满足性能和目标要求,涉及到机电液技术、自动控制技术、信息技术和生物工程技术等多领域新技术的应用,是农业装备发展的重点。
4.1 生物环境及作物信息与农产品品质检测装备的发展
伴随着现代农业的发展和满足人们不断提高的生活消费需求,发展了设施农业、工厂化农业、休闲农业和有机农业等,以及对农产品品质要求的提高,相应的工程技术及生产装备得到了应用和发展。如温室环境控制装备需要的温、光、水和气信息综合检测,植物生长、生理信息检测,土壤信息检测,精准农业装备需要的环境信息、作物信息和地理信息检测,农产品品质实时检测,水质及农药残留检测,禽产品品质实时检测等,这些生命生理信息在生产中需要与作业装备、系统和设施等配套的实测装备,涉及到生物信息技术、光谱技术、电磁技术、计算机视觉、电子鼻和电子舌等高新技术和工程手段的应用,目前这方面已取得较快发展,但与国外的差距还很大,是现代农业装备重点研发的领域。
4.2 智能型现代农业装备的发展
现代农业的未来方向是在农业生产过程中实现智能化、机械化生产,全面解放农业劳动力,作业机械实现自动化或远程计算机控制,生产流程按农艺标准化基于物联网技术实现智能化管理和作业,人们尽享高新技术和智能装备带来的轻松、精准和效益。可见智能型现代农业装备应用于农业生产是现代农业发展的必然。目前国内已有应用的有:温室中用于喷药、除草和采摘的智能机器人,用于农田作物林业植保喷药的无人飞机,无人驾驶拖拉机,物联网技术支持的以及遥感或无线通讯传输的远程控制灌溉、施肥和施药等作业装备。还有根据农业生产需求部分功能或机构实现智能化的装备,如精准农业作业装备中的精密播种的自动播种系统、变量施肥系统、对靶施药系统、变量灌溉施水系统、畜牧工程中的自动饲喂系统和自动配料机构等,国外已出现无人全自动用于农田管理与收获且能选择性作业的概念装备。现代农业装备的发展促进了农业现代化的进程,而发展中的农业生产技术、农业生物工程技术、生物信息技术以及先进的农业生产过程管理等又推进了农业装备的创新,使现代农业装备必将吸收引入其他领域的高新技术,应用机电液一体化、自动控制、新材料新工艺、无线传输与遥感、物联网、计算机视觉、高光谱、电磁场和生物传感等技术来提高农业装备的技术水平,以适应现代农业生产的需求,提高农业生产机械化作业水平,实现精准化、标准化和智能化,成为现代农业科技进步的重要保证。
摘要：现代农业装备是实现农业现代化的重要技术支撑,农业装备的技术水平与发展决定着农业现代化的进程和农业竞争力的强弱。本文综合分析了国内农业装备的发展现状与现代农业装备发展趋势,认为提高农业装备水平,推进农业生产全程机械化,是实现农业现代化的重要途径。
关键词：现代农业装备,全程机械化,农机农艺结合,特色农业,环境友好型
参考文献
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外军联合作战装备保障特点及启示 篇4
1 外军联合作战装备保障的主要特点
20世纪90年代以来, 世界上相继爆发了海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争等几场具有信息化战争特征的高技术局部战争。在这几场局部战争中, 美军的装备保障对其联合作战的顺利实施发挥了重要作用。
1.1 以超前预置为要求, 保障准备快速周密
一是快速动员保障力量, 增强保障的及时性。在伊拉克战争中, 美军启动了国家战争动员机制, 并实施了全方位的快速动员。战争准备阶段, 美军除紧急动员了大量的海军预备役船只外, 也征用了不少本国民间商船。二是提前装备物资储备, 增强保障的预见性。美军在阿富汗反恐作战基本得手后, 就开始向海湾地区运送和囤积作战物资。到伊拉克战争开战前, 美陆军在伊拉克周边地区预置了5个旅的装备, 空军储备了多达6700枚“联合直接攻击弹药”。三是快速实施物资投送, 增强保障的时效性。由于美军远离本土作战, 战区资源匮乏, 为解决装备物资供不应求的状况, 美军除了依托其在海外的大型基地实施就近保障外, 充分协调海空运输力量, 加快装备物资和保障力量的输送。
1.2 以平战结合为重点, 注重装备保障建设
一是注重装备研制的保障性研究。美军装备在具有很高的可靠性同时, 其模块化、通用化和一体化的设计, 也为装备的维护保养、修理等工作奠定了非常便利的基础。二是注重对现有装备的现代化的改进。海湾战争后, 美陆军为适应数字化部队建设要求, 对其装备的M1Al系列主战坦克进行了多次改进, 先后发展了M1A2和Ml A2 SEP型, 这些措施增强了装备的整体作战效能, 提高了装备的可靠性。三是注重保障力量实战化训练。在伊拉克战争前, 美军针对伊拉克的地理环境, 在科威特和卡塔尔美军基地建立了实地战场仿真环境 (阿拉伯堡垒) , 并结合作战部队的训练和演习, 演练装备保障力量实施战场装备维护保养、抢救抢修以及物资器材补给等行动。经过这种严格训练, 装备保障力量基本具有了适应沙漠地区保障的技术和应变能力。
1.3 以作战行动为牵引, 采取灵活保障方式
一是立足“动”, 突出机动伴随保障。在伊拉克战争中, 美军根据战前所定的作战方针, 提出了“弹弓”式后勤补给, 即在实施前送保障的同时, 强调实行机动伴随保障, 要求建制保障部队随作战部队一同开进, 随时对作战部队提供弹、油、修等方面的保障。二是着眼“快”, 实施预置保障。在战争准备期间, 美军通过向战区海域派出大量预置船, 结合空中输送等方式在前方基地预置了大量武器装备。三是注重“活”, 运用立体超越保障。在海湾战争中, 美军曾首次采用越过战区、集团军, 直接将物资从美国本土保障到前线军、师, 大大提高了保障速度。
1.4 以经济高效为目的, 综合运用保障力量
一是建立现役、预备役、合同商三位一体的装备保障力量体系。为发挥三种保障力量的整体保障效能, 美军建立了统一指挥与控制的联勤体制和战区联合保障指挥体系, 并由陆军装备司令部统一管理现役、预备役部队维修保障设施和承包商维修力量, 统一安排维修任务。二是广泛动员民用运输力量保障战争对物资的需求。在海湾战争中, 美军消耗的物资总量高达700万吨。而美国本土距海湾海上航线1.2万海里, 空中航线1.9万公里。美军有偿动员了106艘商船、700架大型运输机及大量车皮、汽车等海、空、陆运输工具。二是广泛动员社会技术力量实施装备技术保障。美军将许多后勤与装备保障工作直接交给地方企业承担, 目前美军在维修和补给等重大保障领域中都广泛利用合同商的力量, 提高了保障能力和效益。
1.5 以信息技术为支撑, 实施装备精确保障
一是实施“可视化后勤”。对伊拉克作战中, 美后勤依托无缝的“全球保障信息系统”, 精细而准确地筹划和运用各种保障力量, 对人员流、装备流和物资流实施全程跟踪, 并实时指挥和控制其接收、分发和调换, 从而实现了实时、实地、适量的精确保障。二是广泛运用装备状态监控技术。美军对大部分主战装备增加了内置式或外接式传感器和其它状态监控装置, 充分运用车载监控系统、自动检测系统、装备损伤评估系统对装备的使用和故障状况进行监控。三是积极采用远程维修技术。美军的远程维修系统在战争中进行了广泛应用。在战场上, 它可使武器装备修理和维护人员能迅速获得急需的维修技术建议与相关信息, 从而大大提高作战部队的野战修理能力。
2 外军联合作战装备保障的发展变化
2.1 从“前沿存在型保障”转变为“投送型保障”
在伊拉克战争中, 美军实现了前沿基地、预置力量、战略运输力量、本土战略基地和快速动员机制有机结合的投送型装备保障力量结构的调整。伊拉克战争中, 在美国本土, 美军各大基地和仓库紧急筹措各类装备补给品, 增加库存量, 随时准备向战区转运。在欧洲, 美军起用了德国的保障基地、英国的费尔福德空军基地、西班牙的保障基地。在海湾战区, 美军起用了迪戈加西亚岛、多哈等15个大型军事基地, 建造营地、仓库等设施及新的装备保障系统。美军在迪戈加西亚岛附近和海湾国家的基地内, 预置了大量重型武器装备和备品备件。战争准备过程中, 美军后勤装备保障部门将这些装备陆续转运到科威特、卡塔尔、巴林等国的基地内。在伊拉克战争准备期间, 美军通过20多条跨大西洋的“空中走廊”和海上航线, 使用了120余艘各类战略海运船;除了美英联军建制的战略空运力量外, 美国防部在战争前期向国内22家航空公司征用了47架民用飞机和31架宽体运输机, 还征用了33家航空公司的923架飞机进行战略空运。美国征召了10000名预备役人员, 英国征召了7000人, 这些力量主要用于装备维修、武器技术检测、装备物资器材供应等保障。
2.2 从“机械化装备保障”转变为“信息化装备保障”
近年来, 美军在新的保障理论的指导和信息技术的支持下, 迅速实现了从机械化装备保障向信息化装备保障的转变。一是依托战场信息控制系统, 实施实时装备指挥。在伊拉克战争中, 美军国防后勤局、运输司令部及各军种后勤部门利用先进的“全球作战保障系统”, 为战略、战役、战术各个层次的军事行动和各类人员提供战场保障信息, 从而确保了能在正确的时间、正确的地点、按正确的数量和质量提供正确的装备保障, 实现了快速高效的战场信息化装备保障。二是运用网络技术, 实施远程技术支援。在伊拉克战争中, 一般情况下, 美军士兵可以按照电子技术手册使用智能工具箱, 对手中武器自行检测、诊断和必要的维护修理。当遇到难以诊断或修复的故障装备, 可借助数字化通信网络向远在万里之外的专家请教, 通过专家指导实现远程维修。三是利用“全资产可见性”系统, 加强对装备保障物资的控制。在伊拉克战争中, 由于应用了“全资产可见性”系统, 美军对装备保障物资的存储、运输和使用情况实现了可视化, 大大提高了装备保障的时效性, 一改海湾战争中的杂乱无序的情况。
2.3 从“军队自我保障”转变为“军民一体化保障”
随着科学技术的发展和军队建设思想的转变, 军队装备保障的社会化趋势越来越明显。一是依托装备原始制造厂商完成装备保障工作。为了更好地发挥原始制造商的保障作用, 近年来, 美军采取签订全寿命合同的办法, 使承包商承担装备保障的义务走向制度化、规范化, 以便更好地满足新装备保障的要求。对于某些技术复杂、保障设施要求高、数量少的装备, 一般由原始制造商提供全寿命保障。二是最大限度地利用民用技术和物资装备。美国近年来对它的采办法律、法规、规章、制度、办法和程序进行了一系列的改革, 包括改革军用规范和标准, 要求用民用规范和标准取代大部分军用标准和规范, 促进高技术产业民转军, 并允许更多地采用两用产品、技术和工业操作规程。英国军队也主张优先选择购买民用商品, 并利用民间最先进的制造和管理技术推动国防工业技术的发展。三是依托民间力量, 完成专业勤务保障。美、英、法等国军队平时大量的维修工作由承包商负责, 战时承包商则随部队到前线保障。日本和德国维修领域利用民力的范围更广。在保障物资器材供应方面, 外军把具有充足的运输能力和快速灵活的反应能力作为满足现代战争高消耗特点的重要保证。无论是西方发达国家, 还是原苏联和今天的俄罗斯都把民间的各种运输工具看作是实施军事运输保障的重要力量。
3 对我军联合作战装备保障的启示
3.1 着眼作战需要, 提高装备保障快速反应能力
一是建立应急机动装备保障力量。只有建立和率先启用应急机动装备保障力量, 才能够在突然和紧急任务面前掌握主动, 快速反应, 迅速行动。伊拉克战争准备阶段, 美军后勤的快速保障部队对保障作战部队快速向海湾机动集结起了很大的作用。因此, 加速建立应急机动保障力量, 使之真正发挥“保障当前、衔接后续”的作用, 是保障作战部队完成任务的迫切需要。
二是提升装备和保障力量的快速投送能力。要加快装备保障准备速度, 应付战争初期保障急需, 就必须以立体化的方式, 对装备物资和保障力量实施快速投送。要把战略投送特别是战略空运能力的建设放在突出的位置, 要在装备保障力量的总体结构中编有固定的、抽组的和预备役海、空战略运输部队, 重点解决应急机动部队的战略机动、远程保障及战略支援问题。
三是建立装备物资的预置储备。预置储备是美军应急能力的基础, 也是威慑力量的重要组成部分。在伊拉克战争中, 美军首先动用了海上和陆上的预置物资和装备储备, 对早期部署部队实施了应急后勤支援。我军除了在主要作战方向预定战场附近建立装备保障基地预先储备部分战备物资外, 也应在离开预设战场的安全海域, 建立海上预置储备, 缩短战时向战区输送急需物资的时间。
3.2 注重平战结合, 加强装备保障战备和动员建设
一是加强装备保障战备教育。通过装备保障战备教育, 增强装备保障人员立足现有装备、立足现有体制、立足现有队伍完成保障任务的信念。
二是适时组织装备保障战备演练。根据不同作战地区、不同的任务需求, 对未来作战装备保障做出可行性预测, 制定适应未来作战需要的装备物资筹接、储备、运行等多种保障预案。适时组织装备效能检验, 加强战备等级转换、机动展开、自身防卫等时机的装备保障程序、方法演练, 提高快速反应、快速机动、快速抢修、快速供应和战场防卫能力。
三是加强装备保障动员建设。制定完善装备保障动员法规, 并有针对性地开展装备保障动员演练。按照“模块式编组, 区域化储备”的要求, 预编预设装备保障预备力量, 在平时经常进行严格训练, 保证战时能够及时应召。
3.3 强化力量建设, 建立军地一体的装备保障体系
一是优化装备保障力量的结构和布局, 加强军种间的合作。借鉴外军经验, 我军应逐步优化装备保障力量的结构和布局, 加强军兵种间的合作, 提高装备保障的经济性和对联合作战的适应能力。例如, 可在各战区建立少数几个通用装备维修中心, 这些维修中心可在现有维修力量基础上抽调组成, 直接对本区域内各军兵种的通用装备实行统一保障。对一些专用装备, 可实行“联合军种”或“牵头军种”的维修管理试点, 加大军兵种间装备维修保障合作的力度, 提高装备维修保障资源的利用率。
二是建设装备保障预备役部队, 为战时动员奠定基础。应借鉴外军的成功经验, 在建设装备保障预备役队伍的过程中, 应注重装备保障预备役专业技术分队的配套建设, 同时组建适当数量的综合保障队伍。为了满足战时诸军兵种对装备保障力量的需求, 在装备保障预备役队伍的建设中, 应按照各军兵种现役装备的组点和数量, 以及联合作战中可能动用和出现损坏的装备特点, 来安排相应保障人员的比例配置, 组建一批结构合理、技术配套的预备役专业技术分队, 战时可将这些专业技术分队配给相应的作战部队, 以满足装备保障的需求。
三是充分发挥民间资源的优势, 使其作为建制保障力量的有益补充。为适应现代高技术战争的需要, 我军应该充分利用民间的先进技术, 使民间的保障能力与我军的装备保障体系更紧密地联系在一起, 甚至成为我军装备保障系统的固有组成部分。要充分利用民间高度发达的运输力量和物资流通系统, 力求实现备件补给的高效和节约, 提高装备保障效率。
3.4 加强装备研制, 提高联合作战装备综合保障能力
一是实现保障装备与作战装备同步协调发展。应在“两成两力”建设取得显著成效的基础上, 紧紧围绕提高装备维修技术水平和保障能力这一总目标, 以新技术为支撑点, 积极研究发展新型保障装备。针对保障“打赢”的要求, 将保障装备列入军队装备发展总体规划和编制序列, 保持保障装备与作战装备同步配套发展, 努力使我军的保障装备从单一化向通用化、标准化、系统化方向发展;从手工操作向机械化、自动化、智能化方向发展;从大、笨、重、低可靠性向小、好、轻、光机电一体化方向发展, 以适应未来高技术战争装备保障的需要。
二是强化保障装备可靠性、维修性、保障性设计。为了保证将保障特性“设计”到装备系统中, 必须在论证阶段就提出可以量度的和可以检验的可靠性、维修性和保障性指标。应用系统工程方法分析用户的使用需求, 根据用户的使用方案以及用户对装备系统的作战使用性能要求, 确定基于作战使用性能的保障性要求及指标。
三是积极开展技术创新, 发展高新技术保障装备。高新技术, 如全资可视技术、检测诊断技术等, 为提高保障效率奠定了基础。另外, 创新的技术能够大大降低装备保障的费用。随着武器装备的日益老化, 装备保障费用越来越高, 已经影响到新装备的采购规模和质量。为此, 在装备保障中广泛应用新技术, 特别是应用成熟、低成本的民用技术, 已经成为各国军方关注的焦点。
摘要：20世纪90年代以来, 世界上相继爆发了海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争等几场具有信息化战争特征的高技术局部战争。本文分析了外军在近几场高技术局部战争中的装备保障特点, 以及外军联合作战装备保障的发展变化, 并探讨了其对我军联合作战装备保障的启示。
装备技术特点 篇5
关键词：系统系 (SoS) ,装备研制,工程管理
0 引言
随着信息技术和装备技术的发展, 现代战争形态已经逐步从传统的机械化战争转向信息化条件下的战争, 网络中心战正逐步成为战争的主要模式。在这种背景下, 基于传统武器系统平台的装备建设方式越来越难以适应网络中心战发展的需要。“系统系 (System of Systems, So S) ”这一概念作为网络中心战装备配置的全新样式应运而生, 它希望从更高的高度来对大规模、复杂且彼此独立的系统进行分析, 整合各系统之间的相互作用, 使它们相互融合, 协同工作, 从而产生“1+1>2”的效应, 获得比传统系统更高的能力和性能。
不过, 无论是国外还是国内, 系统系都是一个相当新的研究领域。从国外情况来看, 自系统系的概念提出以来, 就受到了发达国家军事领域、学术领域及装备制造领域的普遍关注, 现已取得了一定的研究成果。Bjelkemyr等论述了系统系的定义、分类和方法论[1];Reggil Cole围绕系统系的体系结构进行了研究[2];Mc Carter和White等重点讨论了系统系的涌现性和社会认知等问题[3];S a h i n等探讨了系统系的仿真框架及其应用[4];Biltgen着眼于系统系的技术评价进行了探索[5];文献[6]~[9]则分别阐述了系统系的原理和方法在美国防务系统、自主探测器研制、微型电网、空间探索等领域的应用。此外, 美军各军兵种开展了大量的系统系研制与建设工作 (例如, 美军弹道导弹防御系统、美陆军未来作战系统、美海军海洋综合监测系统等) ;并于2008年正式发布了《系统系工程指南》, 定义了系统系工程的主要内容及其在系统系研制管理过程中的应用[10]。总体而言, 发达国家 (尤其是美国) 经过十多年来的系统系研究与建设, 已经积累了一定的研究成果和研究经验, 但即便如此, 他们针对系统系的研究也还处于初级阶段, 尚有很大的研究与发展空间。
从国内情况来看, 我国的军事领域、学术领域及装备制造领域虽然尚未确立“系统系”这一概念, 但也出现了一些与之相类似的提法 (例如, “体系”、“装备体系”等) , 并围绕体系结构设计、能力指标分析、作战效能评估等方面开展了一些初步的研究。不过这些研究内容总体上还处于起步阶段, 并且大多集中于各自的技术细节, 缺乏对系统系这一概念及其研制特点的宏观把握和剖析。同时, 我国的装备制造领域目前还是围绕着传统的装备平台来开展研制工作, 尚未从系统系的层面来思考装备建设问题。不过随着我国现代化军事变革需求的日益迫切, “建设信息化军队、打赢信息化战争”要求的深入推进, 以及航母战斗群、高分对地观测系统等大型综合装备研制项目的逐步开展, 确立“系统系”的概念并从系统系的层面来思考装备建设问题, 将极有助于提升我国装备建设的整体性和系统性, 从而带动我国装备制造业整体水平的提高。
因此, 本文希望通过对国外相关文献和实践经验进行分析研究, 总结归纳系统系的内涵与类型, 深入剖析系统系具有的显著特点, 重点研究系统系研制管理区别于传统单一系统研制管理的差异性, 以期为我国装备制造业今后开展系统系的研制与建设工作提供参考。
1 系统系的内涵与类型
系统系的概念首先出现于美国武器装备采办领域[11], 由美国参联会副主席海军上将威廉•欧文斯于1996年在美国国家安全研究学会刊物上发表的《美国正在兴起的系统系》文章中率先提出。威廉•欧文斯认为系统系由三大系统组成:ISR (情报、监视与侦察) 、C4I (指挥、控制、计算机、通信与情报) 、精确打击火力系统。三大系统之间以信息交换为基础, 实现相互基本联系。这种组成生成了其他方法所不能产生的涌现行为和军事能力。
而后系统系的概念不断丰富发展, 在各个领域形成了诸多定义, 并且从不同角度揭示了系统系的内涵。例如, 文献[12]强调了系统系的集成;文献[13]重在描述系统系的特性;文献[14]阐明了系统系是由很多复杂系统组成的更大规模的分布式系统;文献[15]从联合作战的角度指出系统系关注的重点是各系统的协同与互操作;国际系统工程协会 (INCOSE) 重点强调了系统系具备了各组成系统简单累加无法产生的性能;美国国防部则认为系统系是为了完成既定任务而组合成的一组系统, 这些系统有各自的目标、资源及独立的管理, 但需要与系统系的目标协调一致。
上述系统系的定义虽然各有侧重, 但它们的本质是相似的。本文认为可以将系统系的内涵理解成:一个大规模集成的超系统, 它基于特定的目标, 由多个本身独立运行的复杂系统构成, 并可涌现出这些组成系统简单累加无法产生的能力。
根据系统系内部组成系统研制状态的不同, 系统系的组成部分可能包括:现有系统、改进系统、在研系统、拟研系统, 以及相关的网络设施等, 如图1所示。这些组成系统大多具有不同的研制起始点和研制状态, 并且拥有自身的目标、特定的功能及相对独立的管理。
根据系统系的研制和使用管理模式, 当前出现的系统系一般可以分成四种类型, 即虚拟型、协作型、公认型、直接型。目前占主流的主要是公认型的系统系。各种类型系统系的不同特点如表1所示。
2 系统系的特点辨析
系统系虽然可以看作是一个大规模集成的超系统, 但它与单一系统相比, 存在着一些显著的特点, 也正是这些特点决定了它更加适应未来战争模式和装备发展的需要。具体来看, 这些特点主要包括:
1) 整体性
整体性是指系统系并不是其各组成系统的简单累加, 而是各组成系统在特定目标下聚合而成的整体, 它将生成各组成系统简单组合无法产生的整体能力, 呈现出整体效能的跃升, 从而实现具体的任务目标。另一方面, 系统系的组成系统对于系统系的贡献并不是线性的, 需要视具体任务和整体情况判断其对于系统系所发挥的作用。此外, 多个组成系统聚合在一起, 还很可能产生一些事先难以预知的“意外”现象, 使得系统系很可能表现出一些特有的涌现性质。
2) 渐进演化性
渐进演化性是指系统系在其生命周期内是随着使命任务、技术条件以及外界环境的变化, 而不断进行演变的。这与单一系统按照预先设定的指标和规范来进行设计和实现有着显著的差异。系统系在其生命周期内是动态的、渐进演化的, 可能会新增某些组成系统、新研某些组成系统、改进某些组成系统、删除某些组成系统, 或是对现有系统的组成结构与方式进行重新组织。
3) 不确定性
不确定性是指系统系没有明确的边界, 其能力指标也具有一定的随机性和模糊性;同时, 系统系的实际能力只有在特定的目标和背景下才能体现, 在不同的目标和背景下所展现出的能力也可能会不同。这与单一系统具有清晰的边界、特定的功能、明确的性能指标有着明显的差别。因此, 系统系必须综合考虑包括各种典型外部环境在内的诸多不确定性因素。
4) 自组织性
自组织性是指系统系的各个组成系统都具有自主性, 具体可分为运行自主性和管理自主性。运行自主性是指各组成系统自身都具有特定的功能, 可以独立运行, 完成切实的任务;管理自主性是指各组成系统都拥有各自的目标、资源及独立的管理, 可以独立进行管控。相比于传统单一系统的子系统脱离了该系统就无法正常工作, 这些组成系统即便脱离了系统系, 也完全可以独立工作, 完成自身的目标。其实系统系层面上的很多工作就是要协调这些组成系统, 使其自身目标与系统系的总体目标相适应。
3 系统系研制与单一系统研制的差异性分析
如前文所述, 系统系具备了一些单一系统所不具备的特点, 这些特点使得系统系研制有别于传统单一系统, 这也为系统系的研制管理带来了新的挑战。下面本文就将总结和借鉴美国装备研制管理的相关经验, 对比分析系统系研制管理与传统单一系统研制管理的差异性, 从而为我国装备制造业未来开展系统系的研制与建设工作提供参考。
美国传统单一系统的研制管理是以系统工程为核心。它提供了一整套方法, 帮助综合协调特定系统在寿命周期内的各项活动;同时, 它构建了一个技术框架, 指导对系统的性能、风险、费用和进度做出正确的综合权衡决策。系统工程过程在整个装备系统研制过程中重复使用, 通过一种结构化的方式把设计要求逐步转化为系统规范和一个相应的体系结构。系统工程过程的一般内容分为两类, 即技术管理过程和技术过程, 其内容如图2所示。
上述单一系统的研制管理模式基本上是围绕着特定的装备平台来开展相关工作的, 这些平台通常都具有特定的运行环境、清晰的系统边界、预设的技术指标、较明确的利益相关方和管理职责等。然而由于系统系具有整体性、渐进演化性、不确定性及自组织性等特点, 这就使得系统系的研制管理模式与传统的单一系统相比产生了很大的差别, 具体体现在目标设定、管理监督、研制过程、考虑要素等几个方面。
3.1 目标设定的差异
对于单一系统而言, 它关注的目标主要是通过合理的设计与开发, 使其能够达到预先设定的技术指标, 继而满足相应的任务需求。在系统实现过程中, 需要尽量消除各种不必要的可能性, 以确保系统最终的各项指标与最初的设想相一致。
但对于系统系而言, 由于系统系具有渐进演化性和不确定性等特征, 所以它并不会针对整个系统系预先设定技术指标, 而会面向多种不同的背景和需求, 实现系统系的动态组合, 持续演化。因此, 系统系研制所关注的目标是其能力随着时间推移而不断进行演化, 并使系统系尽量实现以下几方面的提升:
1) 不断扩大系统系内部现有的基础性组成系统共同工作的范围;
2) 通过吸纳新系统或改造现有系统, 不断增添系统系的功能度;
3) 不断提高系统系预测外部环境变化的能力;
4) 通过重组系统 (在某些情况下淘汰一些系统) , 提升系统系的效用或效率。
综上所述, 单一系统研制主要关注的目标是要实现一个相对固定的技术指标;而系统系研制则主要关注的是其能力的动态演化和持续提升。这就要求在系统系实现与演化过程中, 不断从效用和可行性等方面持续评定新出现的方案或可能性。
3.2 管理监督的差异
对于单一系统而言, 其管理监督的核心就是在首席系统工程师的领导下, 分层监管系统工程过程。该过程一般具有比较明确的利益相关方, 并且拥有独立的管理资源和管理权限。
然而对于系统系而言, 无论是利益相关方还是对研制活动的监管都在系统系层面和其各组成系统层面同时存在, 而不同层面的需求往往会不一致, 甚至存在冲突。因此平衡各方需求是系统系研制管理需解决的重点问题。
一方面, 利益相关方可能会因各自的背景和对系统系的理解不同, 而对系统系及其内部系统产生不同程度的关注。例如对系统系感兴趣的用户很少会关注其内部单个系统的约束和研制计划;而对于单个系统感兴趣的用户则容易忽视整个系统系。特别是多个部门联合的系统系研制项目, 平衡各方需求则会更为复杂, 利益相关方在考虑技术问题的同时, 还需要考虑经费和政治因素。
另一方面, 对于研制管理活动的监管, 在不同层面也有不同的方式。系统系层面的监管活动其实更像是一种能力整合, 它需要通过影响内部组成系统的项目管理者, 来实现系统系的研制管理要求。而且这种影响通常还是间接的, 系统系的研制管理通常并不会直接介入单一系统的研制过程。同时, 系统系内部的各组成系统通常也有它们自己的项目主任、用户、系统工程师和独立的研究计划, 他们在各自系统层面开展类似于单一系统研制的管控工作, 但需要注意与整个系统系相协调。通常系统系的管理者并不具有对所有组成系统的管理权限。
由此可见, 无论是从平衡利益相关方的角度, 还是从研制管理活动监管的角度, 系统系的研制管理都更为复杂, 需要时刻平衡各方需求, 确保各方目标一致。因此, 在系统系研制管理过程中需要建立起一整套平衡机制和权限结构, 以调整需求、配置资源、协调或控制各项活动。
3.3 研制过程的差异
对于单一系统而言, 系统工程师通常可以通过设立项目里程碑, 编制系统需求文件, 制定系统研制管理计划, 反复迭代系统工程过程, 来实现对系统研制过程的管控。同时, 还可以通过对系统开展试验与评定, 来对系统的研制结果进行验证和确认。
然而对于系统系而言, 研制同步的问题可能会导致上述传统的研制管理方法在很大程度上失效。这是因为系统系包含了众多具有不同寿命周期的组成系统, 而且这些系统还具有不同的起始点和研制状态。在这些系统中, 有些已经正式部署, 有些还处于研制过程当中, 有些可能才刚刚立项, 而有些尚处于技术论证的阶段。因此, 系统系的管理者和工程师就必须重新定义与扩展传统的系统工程方法, 使之能够充分考虑各个组成系统的需求和关键因素, 并且能够对各组成系统施加影响。系统系工程师需要基于各组成系统不同步的研制进度, 来引导和影响各组成系统的改进计划和开发优先次序, 从而保证系统系能够朝着其能力目标的方向持续演化与升级。
此外, 系统系的试验需要同时跨越多个组成系统的生命周期, 并且需要涵盖所有组成部分的复杂度和潜在的涌现结果。但是与此同时, 系统系内部各组成系统的研制过程又很难同步, 所以对系统系进行完整的试验与评定是很困难的, 甚至是不可行的。很多时候需要借助建模与仿真的力量, 来实现系统系的试验与评定。因此, 需要在系统系工程计划里尽早安排建模与仿真的规划。
3.4 考虑要素的差异
对于单一系统而言, 其工程研制过程通常只需要关注系统的边界、接口、性能和行为, 并满足预先规定的系统指标。定义系统边界通常是一个静态问题, 并且系统的边界范围和接口要求一般都可以清晰地识别。同时, 系统的性能和行为也通常由系统自身的属性来决定。
然而对于系统系而言, 其边界通常具有一定的模糊性。系统系研制的重点是要识别出那些对于系统系的能力目标实现起到关键作用的系统, 并且理解这些系统之间的相互关系。同时, 系统系的性能也不仅仅依赖于其各个组成系统, 还取决于这些系统组合的“端到端”的行为, 这些系统必须要协同工作, 才能实现系统系的功能。因此, 需要建立合理的机制和方法, 在系统系层面进行综合协调, 确保系统系的性能既能够满足系统系用户的需要, 也能够满足各组成系统的需要。
4 结束语
装备技术特点 篇6
2014年盛夏时节,医院野战医疗所机动至格尔木西大滩地区进行“高原使命”行动的驻训。格尔木西大滩地区地势高,具有海拔高、空气稀薄、含氧量少、 紫外线辐射强、气温低、昼夜温差大等特点。作为医疗所卫生装备检修工程师,通过4个多月的观察与实践得出,高原环境对驻训卫生装备在运输、测量、 输出功率、沸点设置、防寒保暖等方面具有特殊的要求,进而从可靠性、用途、外界条件等方面对卫生装备资源进行合理配置。同时,总结了高原高寒地区卫生装备维护保养的特点,使其在恶劣环境中正常运转,为提高医疗保障部队的战斗力奠定了坚实的基础。
1高原环境对卫生装备的特殊要求
西大滩地区具有特殊的高原环境,海拔高,空气稀薄,含氧量少;光照充足,紫外线辐射强,空气洁净,透明度好,水汽含量少。常年气温很低,年平均气温在0 ℃以下,昼夜温差大;降水以雾和冰雹为主, “六月飞雪”很常见;青藏线坡陡路窄,路况差。因此, 这种恶劣的高原高寒环境对于在此驻训的野战卫生装备的运输、机动、使用有特殊的要求[1]。
1.1装备运输符合要求,安全可靠
无论是航空运输、铁路运输,还是汽车机动到达青藏高原,所有装备整体安装牢固,运输、机动安全可靠。例如:野战X线车、野战被服洗涤车、野战淋浴车、野战消毒灭菌车、野战电站挂车等装备的车辆平台包括车厢、减震弹簧、车轮等符合军交运输车况的要求和标准,装载、摆放、固定方式均要符合航空、 铁路、汽车等运输管理的要求。
1.2卫生装备的测量要求精准
海拔高、含氧量少,空气中含氧量只相当于海平面含氧量的60%~65%。对于在此地区驻训的人员来说,机体缺氧反应指标就是经皮血氧饱和度,俗称血氧饱和度,这就要求用于测量血氧饱和度的血氧饱和度仪和多参数监护仪等医疗卫生装备的测量要准,反应要灵,精度要高。
1.3装备功率的明显降低要予以重视
空气稀薄、含氧量少,对某些装备正常运转造成不良影响,使其额定输出功率明显下降。由于空气中含氧量少,各种普通型柴油、汽油发电机气缸中有氧燃烧不充分造成额定输出功率明显下降,格尔木西大滩地区这类柴油发电机实际输出功率为额定功率的65%~70%[2]。
1.4水的沸点降低要予以重视
高原大气压低,海拔3 000 m以上的大气压< 0.07 MPa,水的沸点<90 ℃,格尔木西大滩地区为78~87 ℃,这就给消毒灭菌带来影响,不加压时,煮沸消毒达不到对器械物品消毒的目的。由于水的沸点低,若不用高原型野战炊事挂车,做饭都成问题。
1.5装备防寒保暖要特别关注
高原地区气温很低,腹地平均温度在0 ℃以下, 最低气温达-10~-15 ℃。低气温给大部分装备的正常运转带来了诸多不利因素。柴油发电机需要加注35﹟的柴油,液体式的血球仪使用需要预热,湿式洗片机等装备需要保温、保暖措施。同时,高原地区雨季以雾和冰雹为主,所以要注意防潮、防水。
2高原环境中卫生装备的配置特点
青藏高原地区环境气候相当恶劣,这就需要对野战装备进行合理配置。
2.1可靠性方面
有些野战装备,特别是卫生装备在出厂前应具备良好的安全性和稳定性,结构合理,结实可靠。例如:野战手术车等特种车辆必须经得起等级公路的运输检验,尤其经得起在青藏线上颠簸[3]。
2.2用途方面
青藏高原地区空气稀薄、含氧量少,在此地区驻训应提高氧气体积分数监测卫生装备的配置。如:单兵分子筛式供氧装置、单兵供氧高压舱、高原式制氧机等供氧装备;通用氧气瓶、氧气袋等储氧装备[4];高原型野战炊事挂车炊事装备,高原型柴油发电机等供电设备也都是必须优先配置的。
2.3外界条件
高原地区日平均气温在0 ℃以下,昼夜温差大, 雨水以雾、冰雹为主,且雨雪无常,若在该地区使用普通平原型设备,应当注意防寒、保暖。人员用寒区班用棉帐篷,帐篷内应配备内燃油炉、暖风机、便携式电暖气等保暖设备。
2.4电力保障
在青藏高原腹地驻训,除上述自然环境恶劣外, 人文条件也不容忽视。被誉为“生命之线”的青藏公路线沿途仅有小驿站,基本上没有变电所可直接利用。电力供给不仅为人员的衣、食、住、行提供支持, 还要为绝大多数的装备提供保障,尤其是卫生装备大多数都为电子类设备,它们正常使用均需要电力电源的支持。因此,在部队提出机动预案时,应根据所有展开装备的总功率之和来确定电站功率大小。 相应的,在机动预案和行动方案中,要明确配置电站功率大小和电力保障的类型,同时也要确定配套的电线网络中日光灯、插板等的数量和规格。
尽管青藏高原地区太阳能十分丰富,但是大型太阳能光伏供电设备体积笨重、携带不便,小型光伏供电设备输出功率小,而驻训野战装备数量多、人员多, 电力需求量大,且要求稳定。综合以上情况,建议高原外训供电装备还是以传统的大功率柴油式电站车或野战电站挂车为主,以太阳能光伏供电为辅,多功能、 全方位为驻训装备提供优质的电力保障和支持。
3高原环境中卫生装备的维护特点
作为一名医疗所卫生装备检修工程师,主要负责全所医疗卫生装备检修维护和供电装备的维护保养。经过4个多月的实践与积累,总结出卫生装备及供电装备的维护保养体会和方法,现介绍如下。
3.1供电装备的维护与保养
在高原驻训期间,在所有卫生装备的维护保养中,电站及其附属网络的维护保养尤为重要。首先, 要根据部队野营展开的区域、方位、地理来确定电站的摆放位置;其次,根据装备的布局来确定电站网络中各级配电柜的架设,即电力功率大小的分配情况; 最后,确定电线网络中“并联”和“串联”方式,功率较大的装备尽量距一、二级配电柜近,按“并联”接,功率较小的远离配电柜,按“串联”接,以达到既均衡电线网络中各支路电流,又能满足负载装备用电需求, 从而提高用电效率、降低日常用电故障率。
对于大功率电站来讲,如30 k W野战电站挂车, 在驻训前应对电站进行全面的检修和保养,包括更换适当标号机油、防冻液、空气过滤器、油滤器,并反复试机1~2次,仔细观察发电机的启动、停机是否正常;同时,携带部分常用备件,如起动机、熔断丝、继电器、航空插头等;在开始展开配电柜、电线网络时, 要按电工要求,根据实际,规范布线,以便于日后排查故障;还有电站、配电柜要尽量摆放在地势较高的位置,防止雨季被洪水淹没。
3.2特种车载装备的维护与保养
特种车载装备包括野战手术车、野战淋浴车、野战X线车、野战消毒灭菌挂车等特种车辆。在远程机动前,应对所使用的车辆底盘进行一次彻底的保养与检修,包括检查发动机整体、车辆大梁、减震钢板及车轮等,发现故障,及时排除。同时,对汽车发动机进行彻底保养一次,更换相应标号机油、防冻液、 空气过滤器、油滤器等耗材。 检修、维护、保养后要试车,观察车辆底盘工作是否正常。对于配备专用车载发电机的特种车辆,一定要对车载发电机进行维护保养,如野战被服洗涤车配备湖北同发1.6 k W车载发电机,需要对其进行试用,检测输出电压是否正常,能否负载起车上的大型洗衣机、甩干机、烘干机等洗涤设备。
对于工作时需要扩展车厢的特种车辆,还需对扩展车厢部分的液压杆、合页、转轴、钢拉绳、锁簧、 定位销等部件进行逐个检查,这些部件在整个车厢的展开与撤收过程中非常重要,有故障的及时更换。 而对车厢里空气洁净度有要求的野战手术车,要特别注意橡胶门封的更换与维护,以免造成“高原沙尘暴袭击,车厢内一层灰”“车外刮大雪,车内下小雨” 等尴尬局面。如果室内环境达不到手术要求,会影响野战外科手术的展开与实施。
特种车载装备的维护与保养最关键的是要对其承载的全部装备进行全面系统的检修、维护、保养。 如WCY2002型野战手术车上的麻醉机、多参数监护仪、高频电刀、电动冲洗器、手术床、手术灯等; XCY2002型野战X线诊断车上的X线机、洗片机、图像工作站、打印机、观片灯等[5];野战被服洗涤车上的大型洗衣机、甩干机、烘干机、水处理系统等;野战消毒灭菌车上的消毒灭菌锅、洗衣机、发电机等。对这些医疗设备都要逐一检查,并进行维护保养,使其保持良好的状态。
3.3检验、超声设备的维护与保养
(1)对于管路相对较多的湿式检验设备,如半自动血球分析仪和半自动生化分析仪等在高寒地区使用时,要提前预热设备,对冲洗用的空白液要保暖, 着重增加该类设备反复冲洗次数,以免结晶而阻塞。 同时,注意机械和限位部分的润滑;虽然干式生化分析仪便于携带,但也有缺点,倍肯SP4430型生化分析仪检查生化全套的血清样本的时间长,为室内全自动生化分析仪的3~4倍,根据实际,注意适当控制抽检样本的数量加以克服。
(2)对于水路相对集中的被服洗涤车、消毒灭菌车均要注意防冻,2种车均配备自吸泵,在使用自吸泵结束后,一定要将泵体中剩余水排空,以免因水结冰而损坏泵。特别强调,在西大滩地区水的沸点低, 在使用山东新华S7型高压蒸汽灭菌锅时,一定要将设备参数中水的沸点由出厂的98 ℃设定为78 ℃,同时,将排气温度重新设定,否则该设备无法正常运转。 当然,山东新华生产的28型手提式蒸汽消毒锅可直接使用,只是容量有些小,可增加灭菌次数加以解决。
(3)对于超声、心电类电子设备在高寒地区使用时,应着重注意预热。
4结语
在高原高寒地区,气温低、昼夜温差大、空气稀薄,钢铁的分子结构有些变化,脆性增加,液体容易结冰,电子晶体管反应迟钝,塑料组件严重老化。因此,熟悉高原环境对卫生装备的特殊要求,按要求对高原外训野战卫生装备进行合理配置,掌握高原高寒地区中卫生装备的维护保养特点,确保高原环境下野战卫生装备正常运转,为今后建立全方位“战斗型”卫勤保障模式准备奠定坚实的基础。
摘要：介绍了青藏高原格尔木地区高海拔、缺氧、紫外线辐射量大、气温低、昼夜温差大等环境特点,分析了高原环境对卫生装备的特殊要求。从可靠性、用途、外界条件等方面阐述了高原环境中野战卫生装备的配置特点以及高原高寒地区驻训中野战卫生装备的维护保养特点,保证了高原环境下野战卫生装备的正常运转,为今后建立全方位“战斗型”卫勤保障模式奠定了坚实的基础。
推动风电装备技术发展举措 篇7
a) 健全风电技术发展创新体系。政府应进一步加强风电技术创新体制机制研究, 整合技术力量, 建立以市场为导向、企业为主体、国家为基础、产学研结合的多层次技术创新体系, 在风能基础理论、资源评估、关键技术、前沿科技等方面加大资金投入和政策支持。建立风电公共技术研究、实验和测试平台, 提升风能资源评价、风能设备测试、风电并网检测等有关机构的技术力量和服务意识;基于现有风电产业基础, 形成支撑风电技术持续进步的研发机制;建立健全风电全产业技术性社会化服务体系, 完善人才培养机制;部署一批风电设备制造领域的重大、重点项目, 全面掌握整机设计关键技术, 提高风电整机开发设计能力;
b) 加大对设备制造企业技术创新的支持力度。中国风电设备制造下一步的发展方向将基于中国风电开发的需求和特点, 不断提升大型先进风电机组的研制能力, 完善风电设备供应链, 并确保风电机组设备的质量和可靠性, 逐步解决中国风机同体化问题, 减少同质化竞争。风电设备制造企业也必将成为技术创新领域的主体, 以科技推动产业进步、以科技带动风电产业化发展;