材料选型

2024-10-25

材料选型(精选7篇)

材料选型 篇1

在通讯设备制造行业中, 材料选型包括新材料选型和替代材料选型。通常情况下, 材料选型首先对选用的材料要进行质量与可靠性的评估, 确认材料能否满足产品的技术需求。其次, 对选用的材料进行采购供货风险评估, 确认材料能否满足供货需求。从供应角度出发, 材料选型的一般标准是材料符合行业发展趋势、在行业中使用量大和使用面广、采购渠道风险低的物料。对于新材料的选型, 尽量避免使用独家品牌型号和指定型号, 以降低供货渠道风险。

材料选型的过程由研发工程师和材料工程师共同完成。在选型期间, 采购供应部门要加强供货周期、供货价格等商务条件的谈判, 从供应角度协助材料选型的开展。选型的最终结果是实现材料标准化、通用化、主流化、性价比最优化, 在满足技术性能要求的前提下, 所选型的材料要具有价格竞争力以及多种供货渠道, 才能够保证物料顺畅地供应和持续的成本降低。

材料选型案例

案例1:新产品选用停产型号材料, 导致无法供货。某通讯产品研发上市, 采购供应部门反馈某器件在一年之前已停产, 境外生产厂家无法供货。产品线得知材料停产的消息后, 表示该产品是刚刚完成技术方案升级的新产品, 后续市场需求稳定, 希望供货厂家能够继续维持生产。但经过多次协商, 供方表示由于材料已经停产超过一年的时间, 无法再恢复生产, 仅可以利用原有的一些库存供应少量的货物。

已经停产的器件, 在整个产品当中所占金额比例非常小。通常在产品方案设计阶段, 研发人员比较容易忽视选型材料的供货问题 (包括货期、价格、渠道等等) , 仅从技术角度去验证材料。但是由于材料已经停产, 将导致整个产品无法正常生产, 后续的市场供货将面临严重隐患。产品线最终进行了停产材料的替代选型工作, 选择了另一个品牌的替代型号。通过这次停产事件, 产品线在选择替代型号时非常慎重, 在进行技术方案验证的同时, 着重强调了替代型号的生命周期以及供货周期。

案例2:选用非主流型号, 导致产品降成本困难。某产品在设计初期选用某专用器件, 当时选用器件的主频参数较低, 为50MHZ, 经过多年的生产销售, 市场形势良好。相关采购团队一直在关注该器件的成本走势, 通过分析数据发现, 虽然采购数量稳定, 但是供方厂家近几年的价格下降空间非常有限, 使得采购成本居高不下, 影响到产品在市场上的竞争力。采购团队在与供方厂家多次洽谈过程中了解到, 该专用器件目前的主流型号已升级到主频80MHZ的系列, 原有的低主频系列器件虽然依旧被维持生产, 但是由于市场用量小, 生产工艺成本高等原因, 造成了目前厂家无法在价格上提供更好的支持。厂家建议选用新的主流型号去替代原有型号, 可以较大幅度地降低采购成本。

产品的元器件采购成本是产品全部成本的重要部分, 也是影响产品利润率高低的重要因素, 元器件采购成本的下降直接带来产品利润的提升。采购团队在工作中了解到的元器件成本信息应直接反馈到产品线负责人, 由产品线负责人决策产品元器件是否需要进行替代选型。对于市场需求稳定的产品, 如果研发人员替代工作成本小于替代后带来的节约收益, 产品线应该坚决进行元器件的替代选型, 优化产品方案、降低采购成本、增加利润空间。

案例3:材料供货周期不同, 导致供货形势截然不同。采购团队与品牌厂家A签署某器件的采购合同, 品牌厂家A反馈货期预计16周, 具体交期待定。货期最终出现异常。原因是厂家A针对所属产品线有所调整, 计划将该系列产品线逐步退出市场供应, 因此减少了该类产品的备料资源安排和生产, 造成客户订单货期时间长达16周以上。采购团队紧急寻找替代资源, 发现品牌厂家B货期时间仅4周, 但是价格较品牌A略高。采购团队将上述信息反馈给产品线, 产品线表示接受品牌厂家B的价格和货期, 立即安排研发人员进行替代认证工作, 并建议未来采购品牌B型号以保证供货。

品牌厂家A减小产能的原因在于其产品市场占有率低, 因此厂家A很轻易就做出减少甚至关闭产品线生产的决定, 导致供货周期延长。品牌厂家B重视满足客户需求, 市场产品占有率较高。只要客户有需求, 品牌B就保持生产, 虽然品牌B的价格略微高一些, 但这也是维持正常生产以及保持供货的必要前提。对比之下, 客户选择品牌B的器件, 可以在原材料供货的稳定性和持续性方面得到更好的保障。

通常在研发进度等要求下, 研发人员没有时间去考虑市场供货能力的差异, 因此容易造成未来供货问题的发生。不同厂家供货差异的信息主要来源于供应部门的历史供货记录以及相关采购人员的经验评价, 不能单纯局限于品牌厂家的广告宣传以及供方人员的口头宣讲。特别要注意品牌供方推广人员对研发设计人员回避供货能力, 掩盖供货问题的现象, 对类似的供方要予以必要的警告或处罚。

综上案例, 从供应角度优化材料选型的切入点涉及到多方面, 主要包括:供方价格定位;材料货期以及交付及时性;供货配额及数量;供方财务条款;材料生命周期;同类材料市场占有率;识别品牌中的主流型号;合同商务条款灵活性;供方的客户定位策略;供方区域支持人员设置以及对口支持力度。

品牌供方对待不同的采购方采取不同的定位策略, 体现在对待采购方的支持力度和重视程度的差异, 体现在交货的及时性、价格优势、供货紧张阶段优先满足发货等方面的差异。材料选型时优先选择将采购方视为重点客户的品牌厂家。

供方区域支持人员设置以及对口支持力度。供方在采购方所在的地理区域内是否设置办事机构或安排专门支持人员服务体现了供方对该地理区域的重视程度。该项内容可以作为材料选型时的辅助次要因素。

如何长期控制选型

电子设备、通讯产品等制造商往往生产多种类别的产品, 每种产品又包含多个系列型号, 每种产品的生命周期持续数年之久, 因此从供应角度优化材料选型是一项长期复杂的工作任务, 需要在工作中予以必要的引导和控制, 以达到持续的优化和改善。

从供应角度优化材料选型要从产品全局高度入手, 每个职能部门都应以相同的最终目标为己任, 即:按时按量满足客户的交货需求。

设立产品核心经营者, 全局经营管理产品。核心经营者统一协调管理产品涉及的各个职能部门。材料的优化选型是降低材料成本、改善材料供货的必要手段, 核心经营者负责调动资源、分配任务和成果考核, 以督促及时有效地完成必须的型号替代兼容等工作。

健全考核体系, 优化材料选型的指标分解到每个相关职能部门。涉及产品原材料选型优化的任务必须由研发、材料、供应领域的人员通力合作完成, 不能单一地以职能任务作为考核目标, 应该以产品全局目标为统一考核指标。

进行必要的成本核算和市场分析。从供应角度提供的材料选择信息在进行型号选择、替代之前, 应进行必要的成本核算, 包括该器件在整个产品中所占的成本比例、替代所耗费的人力等资源成本, 综合产品未来的生命周期和市场需求, 决策是否进行型号替代。

建立完善的流程和作业指导文件, 支持引导型号优选。减少各个职能部门因人员变动对材料优选的影响。建立完善齐备的流程和作业指导文件, 规范作业流程以及操作程序步骤, 促进材料优选的进行。

建立材料优选专家团队, 负责优选信息搜集以及型号优选的评审。专家人员要具备材料供应采购的专业知识和经验, 对选型器件的成本、货期、供货渠道、服务支持、财务条款等情况能够做出综合的分析判断。

重视与供应商的信息沟通交流, 引导供应商提供主流型号支持。供货市场的信息千变万化, 定期与关键供应商进行沟通交流是必不可少的。

(王忠勇:中兴通讯股份有限公司)

材料选型 篇2

摘 要:通过对半导体封装模具模盒内的零件在不同工作环境和不同受力情况的分析,来合理的选用各零部件的材料,以达到模具的结构稳定性和提高模具的使用寿命。

关键词:环氧树脂;耐磨性;脱模性

中图分类号:TP391.72 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)10-0050-01

半导体的封装模具是将芯片、金线以及引线框架一起用热固性环氧树脂保护起来的一种设备,该类模具一般250秒左右为一个开合模周期,每个周期根据封装制品类型的不同,可封装出几十甚至数千只成品,且模具上设置有加热装置,使模具长期处在180度左右的高温下工作,合模时的压力也根据封装制品的种类和数量的不同而有差异,一般合模工作压力在150吨至350吨之间,由于半导体元器件的特殊工作环境,要求其具有良好的电性能和散热能力,同时抗老化性、焊接性、抗压性等都要较高的要求,因此引线框架、环氧树脂等选型有较大的局限性,而半导体封装模具是一种低温热作、多腔位、热固性挤塑模具,其结构和材料选型等需要在满足模具相对狭窄的条件下使用,既要保证其稳定性,又要达到一定的使用寿命,还要结构轻巧,操作方便。MGP模和AUTO模是目前市场上使用最为广泛的封装模具结构,本文主要针对其中的模盒部分的材料选型和热处理来做部分阐述。半导体封装模具的工作环境及状态

模盒部分是模具的核心部分,环氧树脂在这里完成软化,流动,成型,固化,制品脱模等过程,由于环氧树脂内含有硅粉等填料,流动的过程中对模具摩擦,产生热能,使模具表面慢慢磨损、氧化,特别是流道、浇口等狭窄的进料部位,磨损尤为严重,同时,模具为上下合模的方式运动,为保证合模的精度,每个模盒一般都设计四个方向的定位导向机构,用来防止上下模错位而导致的模面受损和制品上下腔体错位等缺陷,且模具长期在180度左右的高温和较高的压力下工作,模盒部分的零件需要满足以下的技术特点:

1.1 加工特性良好

半导体产品对外观要求非常严格,亚光面的产品需要外形粗糙度均匀一致,无表面异常凸起、花斑等现象,光面的产品需要产品表面平整无色差,这样在后续激光打标的步骤中才会使制品表面字迹清晰,不易擦花,因此对于封装模具,必须提高钢材纯净度和保证组织均匀,一般通过电渣重熔钢(ESR)或真空弧溶解法(VAR)的冶炼方法来实现,粉末冶金也可实现,但成本会提高,一般用在较为重要的镶件上。

1.2 基体刚性和耐压性能

模具长期在高压环境下工作,从而需要一定的刚性,如果刚性和耐压强度不够,会造成零件变形甚至开裂,成型部分和浇口部分的镶条由于尺寸较小,刚性和韧性更为重要,要求材料硬度在HRC60以上,其余承压部件的基体硬度要求HRC55以上。

1.3 耐磨损性

模具在工作当中,浇道、浇口、腔体不断与含有硅粉、玻璃纤维等填料的树脂接触,不断摩擦并产生大量热量,会使镶条的流道的表面磨损,脱模斜度变小,浇口尺寸变大,增加树脂用量的同时还不易制品脱模,影响了产品质量,因此镶件部分必须具有高耐磨性、超硬性等。

1.4 尺寸稳定性

模具上核心零部件的尺寸公差一般在0.005mm以内,且模具不一定24小时一直在工作,停机的时候加热装置不加热,模具会冷却至室温状态,需要工作的时候再重新加热,为保证模具在反复加热冷却后尺寸不能发生变化,工作过程中还要保持零件尺寸稳定,最少要求30万模次内镶条长度变化小于0.02mm。

1.5 良好的脱模性和耐腐蚀性

优良的脱模性可以保证产品品质和生产效率,模具工作温度在180℃附近,与环氧树脂接触,内中解腐的塑料分子会对零件有腐蚀,洗模和脱模胶条也对镶条有腐蚀作用,一般通过选用耐腐蚀性材料和对零件表面处理实现。

1.6 运动轴类件需要有一定的耐磨性和抗拉强度

大部分轴类零件主要承受拉力和摩擦力,且受产品外形和模盒大小的限制,部分轴类零件(例如顶杆)的直径尺寸较小,目前常用的顶杆直径从0.5mm到3不等,所以要选用基体韧性强,表面硬度高的材料。化学成分对材料的特性的影响

材料所具有的性能是由其化学成分组成所决定的,一般来讲各种不同的合金元素决定和组合决定了钢材的性能,尽管这些性能可能需要通过热处理工艺实现,但本质上还是其成份决定,合金元素的添加对材料的物理性能、化学性能、组织结构的影响非常重要,例如碳的作用是提高钢材淬透性,增加钢材基体强度和耐磨性,但对钢的韧性有一定的损失;铬的作用可以极大程度提高钢材淬透性,增加耐磨性、耐腐蚀性,资料表明含铬12%以上的钢材均具有良好的耐蚀性,同时铬的存在与碳作用形成合金碳化物,进一步提高了耐磨性;钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、钴(Co)等元素的添加有效地提高了钢材在高温下的搞回火稳定性,保持组织稳定,制约了钢材在高温加热时晶粒长大的趋势,降低了钢材的过热敏感性,从而提高了钢材的韧性。模盒内不同部位零件的材料选型:

3.1 成型镶条、浇口镶条的材料选型

模盒内的成型镶条、浇口镶条一般选用耐磨性好、硬度高、加工性能良好的粉末冶金钢,如ASP23,ASP30等,此等材料要求在热处理工艺中通过多次深冷处理与高温回火来保证,并要求在200℃*72h时效后,前后尺寸变化值(RCD)为±10*10-6范围内,工件需要在真空状态下回火,脱碳氧化,且采用多段不同温度回火,保证了材料的光亮和表面洁净度,深冷处理需要在氮气保护下进行,避免了水气泄露对工件外观成色的损害,对于特殊要求的产品浇口部位可以采用拼装硬质合金材料,例如F20、CD650等。

3.2 起支撑作用的零部件材料选型

对于支撑基体零件,例如镶件座、支撑柱、顶针推板等,一般选用淬火硬度HRC57-HRC60左右、材料热膨胀系数与镶条接近的冷作模具钢,例如Cr12Mo1V1,SLD等;而对于模盒垫板这类经常拆卸模盒时来回运动的零件,考虑其刚性摩擦的工作环境,一般选用SUS440C,此类材料作为垫板使用,表面可不用电镀,避免摩擦引起的铬层脱落导致厚度尺寸变化。

3.3 轴类零件的材料选型

模盒内的轴类零件分为两类,一类是参与注射成型的pot和plunger,该零件是向树脂传递压力的主要零件,且两个零件之间一直在做往复的轴类运动,两者之间的间隙中还有树脂粉末随着一起运动,受到的挤压力和摩擦力非常大,不管是与树脂接触的断面,还是两个零件之间相互摩擦的面,都特别容易磨损,所以该零件的选材一般选用硬质合金,例如F10,同时表面和内壁需要研磨至镜面,或者选用淬火后韧性较强的工具钢M2,加工成品后表面做纳米涂层处理,增加摩擦面的表面硬度和耐磨性,另一类轴类零件是起顶出作用的顶杆和复位杆,该类零件主要起封装制品的顶出脱模作用,且数量众多,单个零件受压力不大,主要是复位的时候受拉力和运动时与孔的摩擦力,所以一般选用淬火后硬度HRC60左右的材料,列如SKH51,该类材料基体韧性较强,特别是尾端做部分退火处理,降低肩部硬度,可以避免回退的时候拉断。

3.4 定位及导向类零部件材料选型

起上下模定位和导向作用的零件一般称之为精定位块,该类零件是使模具对模准确以及保证封装制品偏错位的重要零件,其主要承受上下运动的摩擦力和横向的剪切力,且一般四个方向均设计有精定位块,所以该类零件一般选用硬度HRC68以上的粉末冶金钢,例如ASP60,或者硬质合金,例如CD650、F10等,表面需要精磨或者抛光处理,减小摩擦阻力。结语

北约推迟单兵武器选型 篇3

新型单兵自卫武器用以装备车辆乘员和无线电操作员等,对于这类人员,标准突击步枪不适于他们,尽管他们需要有比手枪更精确和更强的火力。而采用新口径主要是为了能穿透现代军用防弹背心,因为目前用手枪和冲锋枪发射的9×19mm 手枪弹不能达到这个要求。

北约的第3地面武器工作组第1工作小组(LG3/WG1)最初负责评估可能采用的口径,以便向北约陆军军械小组提供推荐意见。该小组肯定了英国、法国分别在各自单兵自卫武器领域制定的试验计划。为了加入其自身的技术要求,北约向每项试验计划给予了少量的资金支持。

法国的试验于2002年上半年完成,并于秋季向北约整理和报告了试验结果。北约LG3/WG1工作小组在2002年12月向北约陆军军械小组提出了推荐意见,但没有得到军械小组的同意。北约陆军军械小组现在通过专家组进行自己的评估。预计在2003年中期,专家组将向北约陆军军械小组提出它的推荐意见。如果在这一级不能达成一致意见,那么将上交给北约成员国装备部长会议甚至可能交给北约最高决策机构--北大西洋委员会来决定。

刘焕松 供稿

制动盘材料选型仿真对比分析 篇4

国内高速铁路已经进入了高速发展的时期, 随着郑西、京沪、武广等高速铁路线和五大城际客运铁路线路等竣工投入使用, 国内对时速250公里及以上高速动车组的需求量也日益增大;因此时速250公里及以上动车组是我国现阶段引进和研发的重要项目。随着高动车组速度的不断提高, 很大程度上节省了国内两地间的旅行时间, 使得全国范围内很多城市之间能做到当天到当天回;然而由于运行速度的提高, 对高速列车旅行的安全性要求也不断提高, 也越来越受到大众的关注;列车安全性问题中, 盘形基础制动系统的好坏是能否保证列车按要求停车的最终保障, 而制动盘是其中最为关键的零部件之一, 承担着制动过程中产生热能量的80%~90%, 因此, 制动盘耐温性能和摩擦性能的好坏, 决定着列车运行的最终安全。现高速动车组制动盘基本全采用国外进口, 按国家铁路部门要求急需进行国产化研制。

本文设计了一种高速动车组用制动盘结构, 分析了1#和2#两种材料的材料性能, 通过利用ANSYS对1#和2#两种材料盘体制动过程温度场、热应力场情况的仿真对比分析, 确认适合用于高速列车制动盘的材料, 为制动盘的顺利研发奠定理论基础。

1 制动盘结构和材料参数

1.1 结构设计

图1为设计的制动盘三维结构, 该制动盘做了通风结构设计, 主要有盘体摩擦面和各种不同结构和作用的散热筋, 主要保证盘体制动时的通风散热效果, 降低盘体制动过程中的温升。

1.2 材料选型

本文设计了1#和2#两种制动盘盘体材料, 分别对两种盘体材料物理特性参数进行试验分析。图2为两种材料的导热系数随温度变化曲线。图3为两种材料线膨胀系数随温度变化曲线。

2 热分析仿真模型建立

2.1 结构模型

考虑到制动盘在制动过程中受力对称, 而且制动盘的结构为中心对称, 故采用整个模型的1/12进行计算, 这样可以减少计算量, 在边界上施加对称边界条件进行计算, 扇形区的两个截面采用耦合结点进行处理, 这样处理之后与整个盘体的模型等效, 而单元数减低为原先的1/12, 大大降低了计算成本。划分后的有限元计算模型如图4所示。

2.2 热载荷条件

根据传热学理论, 对于无内热源的各向同性材料, 其热传导方程为式如下:[1]

式中, T为温度, (K) ;t为时间, (s) ;ρ为材料质量密度, (kg/m3) ;C材料比热容, (J/ (kg·K) ) ;λ为材料导热系数 (W/ (m·K) ) 。由能量折算法确定制动盘的热流密度[2]:根据能量守恒定律, 从能量的角度分析列车的制动过程。假设列车动能全部转化为制动盘的热能, 则制动过程中闸瓦与制动盘摩擦产生的热量可由如下公式表示:

式中, v0列车初速度, vt为列车制动过车过程中某一时刻速度, t为总制动时间, W为列车动能, M为列车质量。

根据热流密度的定义, 热流密度q和摩擦热量Q可表出如下:

式中, S为参与摩擦的制动盘面积, 即闸片在制动盘上划过的圆环面积

考虑到实际制动过程中, 由于存在轮轨摩擦和空气阻力等因素, 列车动能只能有一部分转化为热能, 又有一部分热量被闸片吸收;因此, 引入转换效率概念η, 可得热流密度q与时间t的函数关系如下:

式中, q (t) 为t时刻加载于制动盘面的热流密度, (kW/m2) ;M为列车质量, (kg) ;a为制动加速度, (m/s2) ;v0为制动初速度, (m/s) ;n为每根轴上装配的制动盘个数;R和r分别为闸片与盘面摩擦的环形区域的外径和内径, (m) 。

2.3 对流换热系数Hf[3]

对流换热系数与导热系数不同, 它与材料无关, 而取决于流体流动状态、流体物理性质、壁面温度以及壁面的几何形状。根据平面散热问题的传热学理论得

式中, pr为普朗特数;λα为空气导热系数, (W/ (m·K) ) ;L为壁面长度, (m) ;u∞为空气流动速度, (m/s) ;v为空气得运动粘度, (m2/s) ;忽略制动盘温度周围温度变化的影响, 则v、pr、λ为定值, Hf只与u∞和L有关。

3 仿真分析

依据有关高速动车组制动技术参数, 设计仿真计算轴重15t, 制动初速度为300km/h, 制动盘初始温度为20℃, 进行边界条件以及热载荷的计算, 并以此进行1#和2#两种不同材料制动盘在温度场、热应变及应力场等有限元仿真计算, 并进行比较分析。

3.1 温度场仿真分析

根据所给已知条件对两种不同材料制动盘在同等条件下进行温度场的仿真分析, 图5为制动盘各部位节点温度随时间变化曲线, 图6为最高温度时刻制动盘温度云图, 图中 (a) 表示1#材料制动盘, (b) 表示2#材料制动盘, 下同。从图中分析可以得知:两种材料的最高温度均出现在摩擦面上, 最高温度均出现在约制动后80s, 1#材料制动盘最高温度约645℃, 2#材料制动盘最高温度较低, 约529℃;摩擦面温度变化趋势为先升后降, 盘体背面温度由于热传导作用升温趋势要缓于摩擦面。从仿真结果可以看出, 2#材料制动盘在制动温升方面明显优于1#材料制动盘。

3.2 应力场仿真分析

通过温度场分析模型转化为结构分析模型, 导入材料的非线性特性参数, 给有限元模型加以对称边界和位移约束, 同时步步加载所分析得到的各时段温度数值, 进行制动盘热应力的求解计算。图7所示为两种材料在相同条件下不同位置热应力有限元仿真结果。从应力分析曲线可以看出, 两种材料制动盘摩擦面应力均要高于其他部位, 1#材料制动盘最高应力410MPa, 2#材料制动盘最高应力215MPa, 明显小于1#材料材料, 这也预示着在相同疲劳强度基础下1#材料比2#材料更易出现裂纹, 所以2#材料制动盘的抗热裂纹性能明显高。

4 结论

本文主要设计了一种高速动车组制动盘的结构, 并通过制动盘温度场、热应力场仿真分析对1#材料和2#材料两种材料制动盘进行了材料选型工作, 经过分析得出结论:2#材料制动盘的最高温度、最大应力均小于1#材料制动盘, 具有更高的热容量, 符合高速动车组对制动盘的性能和高热容量的要求, 是理想的制动盘材料, 可以进行进一步的试制和试验验证工作, 同时, 为高速动车组制动盘的材料国产化提供了依据。

摘要:针对高速动车组运行速度高, 制动释放能量大, 对基础制动装置特别是制动盘高温性能要求高等特点, 研究了新型合金钢材料和结构制动盘。通过运用ANSYS仿真软件对1#材料和2#材料两种制动盘盘体的温度场、热应力场等关键性能进行仿真对比分析, 结果表明:2#材料制动盘的温升、盘体热应力情况明显优于1#材料制动盘, 为高速列车制动盘的材料选择提供了依据。

关键词:动车组,制动盘,材料,仿真,试验

参考文献

[1]曹玉璋, 邱绪光.实验传热学[M].北京.国防工业出版社, 1996.

[2]丁群.提速客车制动盘温度场及应力场的有限元分析[D].北方交通大学硕士论文, 2001.

企业文化选型有考究 篇5

企业文化是企业的灵魂,是企业发展的推进剂。但在选择什么样的企业文化上,如今许多企业并未真正找到和形成适合自身企业的文化形态。为此,应该引起重视和关注。

企业文化类型

从企业文化产生的方式上看,我们将企业文化分为原生型、嵌入型和设计型三种。

——原生型企业文化

所谓原生型企业文化,就是在企业发展过程中逐步形成的带有浓厚自身印迹和特色的企业文化。原生型企业文化也可以称为自生型企业文化或生成型企业文化。这种企业文化具有显著的有别于其它企业的自身胎记,具有原创性和不可模仿性、不可复制性,与其他企业文化不雷同,是原汁原味的企业文化。这种企业文化的优点是特征突出、与众不同、便于识别。

重钢集团企业文化就是典型的原生型企业文化。重钢集团是一个有着120年悠久历史的国企。在漫长的发展历程中,重钢人为民族钢铁工业的发展不怕牺牲、艰苦奋斗,视产品为人品,努力打造质量品牌,逐渐形成了具有自身特色的以“三峰无限,攀登不止”为企业精神、“钢铁品质,表里如一”为企业形象、“打造精品基地,再造百年重钢”为企业愿景的企业文化,它是原生型企业文化的典型代表。

——嵌入型企业文化

所谓嵌入型企业文化,就是企业在自身文化的基点上,引入其他文化元素嫁接形成新的企业文化。嵌入型企业文化既有自身原有文化基础和底色,又适当嵌入先进的或需要的文化元素,有利于形成内外结合的优质企业文化。

李宁体育文化公司“一切皆有可能”的创新实践文化就属于嵌入型企业文化,它将体育比赛和事物的不确定性、创造奇迹的可能性、企业经营的思辨时尚等概念和意蕴,一并嵌入其中,形成了具有独特魅力的企业文化。

——设计型企业文化

设计型企业文化是企业在成立初期或在发展过程中,规划和设计出的适用于当今企业发展的全新企业文化。设计型企业文化也可以称为包装型企业文化或新兴企业文化。设计型企业文化容易吸纳先进文化要素,具有鲜明的时代特征,其劣势是缺乏文化历史。

联想集团以“人类失去联想,世界将会怎样”为标志的企业文化,就是设计型企业文化。联想集团根据自己的产品和服务定位,从企業创立之初就有意识地设计出符合自身特征的企业文化,收到了良好效果。

企业文化定位

企业文化按其传达对象的不同,将其分为向内的企业文化、向外的企业文化和双向的企业文化。

——向内的企业文化

向内的企业文化,就是企业文化传达的对象为企业内部,如企业的员工、管理等。向内的企业文化的出发点,就是着眼企业内部,希望通过内部的改善和提升,通过内生动力塑造和激发员工、改进管理、提升产品和服务,从而提升企业文化,推动企业发展。向内的企业文化虽然眼睛向内,但其最终结果将外化为企业的外部形象、产品和服务。向内的企业文化并不是完全不关注企业文化的外向影响,只是其核心、建设更偏重于向内的方向。

——向外的企业文化

向外的企业文化,就是企业文化传达的对象为企业外部,如顾客、业界和社会公众。向外的企业文化的目标点是为了展示企业形象、宣传企业产品和服务、彰显企业优势等。向外的企业文化也不是完全不关注企业文化的内部要素和建设,只是它更偏向企业文化的外向延伸和强化。

——双向的企业文化

双向的企业文化,就是企业文化传达的对象既包括企业内部,又包括企业外部。双向的企业文化既关注企业内部改善提升,又着眼企业外部形象和美誉度。双向的企业文化包括以诚信、共赢、创新、技术、公平、价值观等为中心的企业文化。

企业文化选型

企业文化选型是企业文化建设的前提和关键,甚至与企业的前途和命运紧密相关,应该纳入企业战略范畴进行统筹研究和决策。不同的企业应该选择不同的企业文化。企业选择什么样的企业文化,是由企业的历史传统、当前现状、发展目标决定的。历史传统是企业文化的基础和底色,当前现状是企业文化走向的预期测试,发展目标是企业的价值追求和文化理想。究竟如何选型?

对于历史较长企业的文化选型——

具有悠久历史的企业,也就是我们所说的老字号企业,历史漫长,在发展过程中逐步形成了具有浓厚自身色彩的企业文化,即使没有形成完整的文化体系,也有了企业文化的各种要素形态;即使没有形成文字、图案和实物的企业文化,也有了企业文化的隐形形式、习惯、氛围和价值认同。这类企业已经具备了塑造企业文化的良好基础。

从计划经济走过来的体制内国企就是这类企业的典型代表。这类企业中的少数企业,文化意识超前,已经建立起了自己的企业文化体系;有的已经开始重视和建立企业文化框架,但尚未成型;有的文化意识淡薄,仅处于自然发展状态。还有一些在改革开放之后建立起来的企业,有一定的发展历史,也具有了一定的企业文化积淀。这类企业的企业文化也是原生的,但其文化产生和形成的环境和气候与前一种企业不同,具有明显的现代特征,但其文化底蕴和影响力不及前一种企业。

但不论发展历史长短,上述两类企业都有着相对较长的市场经济发展历程。这两类企业在企业文化选型中,不应该丢掉在过去漫长历史中形成的来之不易的文化积累,而应该根据自身的企业类别、发展定位、市场取向等要素,从原有文化内涵中总结或提取、提炼出优质文化。我们认为这两类企业在文化选型中,更适于选择上述三种文化类型中的原生型企业文化,并且在文化定位上,也应该选择向内的企业文化,即选取以企业历史、经营理念、管理制度、员工塑造、企业创新、技术研发、竞争意识等为中心的企业文化。因为这两类企业发展历史较长,已经具有一定的外在知名度和影响,这是优势,丢掉是一种损失。当然,这只是一般的情形。当一个传统企业在转型升级或业态模式发生较大改变的情况下,其企业文化选型也可以作另外的路径考虑。

对于历史较短企业的文化选型——

发展历史较短的企业中,一些企业忙于生产经营,两眼只盯着钱,文化意识淡薄。一些企业文化觉醒较晚,起步较晚,推进较慢。而有一些企业虽然成立时间不长,由于比较注重企业文化建设,有了一定的文化积淀,但并不深厚,还需进行推进与完善。对于具备一定企业文化基础的企业,在企业文化选型中,适合选择嵌入型企业文化,就是在现有文化状况的基础上,采取拿来的办法,嵌入适合本企业特点的其他文化基因。当然,这不是简单的复制粘贴,而是融入式的嵌入和嫁接。

对于新兴企业的文化选型——

新兴企业大可不必为缺乏悠久的企业文化而自卑。新兴企业有自身的优势,没有陈规陋习,没有社会负担,可以全新设计发展规划,轻装上阵。因此,新兴企业的文化选型,适合选择设计型企业文化。

这类企业可以站在现代企业的平台设计企业文化,可以将先进的文化理念植入其中,设计应该具有前瞻性。但是,要尤其避免哗众取宠,做表面文章,做文字游戏。企业文化一定要得体、适用、管用、有效,对企业发展具有推动作用和长久支撑力。

企业文化的选型是一件意义非凡而又难度极大的工作,十分考验企业领导者的智慧、境界和胸怀。企业文化的体系应该是全面的、完整的,但其文化的核心应该是明确简洁的凸显的,因为只有是明确简洁的,才最容易被铭记和实践;只有是凸显的,才最有冲击力,就像锥子的尖部一样。

(作者系重庆钢铁集团矿业有限公司党委书记)

材料选型 篇6

关键词:主管道,材料选择,采购模式

0 前言

山东海阳核电厂规划建造6台AP1000型1 000 MWe级核电机组, 是中国核电自主化项目的依托工程。其常规岛主管道包括主蒸汽管道、高压给水管道等, 是常规岛最重要的管道部件。本文结合各大型管道制造企业的生产能力、产品系列及业绩的调研情况, 并向有核电设计经验的设计院咨询了压水堆核电厂汽水管道配置中需注意的问题及配置经验, 对海阳核电工程常规岛主管道材料选择原则及采购模式方案进行初步探讨。

1 主管道材料选择

1.1 主管道范围及分类

四大管道及管件包括主蒸汽管道、再热汽冷段、再热气热段、主给水管道及各部分的旁路管道管件等。

从管材的承载介质方面考虑大致可分为以下几类:主蒸汽、主给水管道;长期受湿蒸汽冲刷腐蚀的管道 (如抽汽管道) ;过热蒸汽介质管道;稳定流动的水介质管道;疏水管道;气体管道;油管道几大类。

1.2 管道选材分析

目前国内尚无核电厂管道材料配置标准或导则, 其配置方案多参考国外核电厂或同类机组管材配置方案。AP1 000核电机组蒸汽参数与目前国内已经运行 (或在建) 的压水堆核电机组蒸汽参数相当, 但主蒸汽流量较大为1 887 kg/s (大亚湾1 615 kg/s, 岭澳一期、二期1 613 kg/s) , 因此需要的管道规格较国内以往的核电工程要大, 管壁也相应增厚。

核岛与常规岛接口处主蒸汽与主给水管道特性表如表1所示。

根据对国内厂家调研情况, 按照各类管道的承载介质, 分析各类管道的选用原则如下。

对于主蒸汽、主给水管道可以考虑常规岛主蒸汽、主给水管道材料的选用与核岛侧主蒸汽、主给水管道保持一致, 从而避免现场异种钢之间的焊接问题, 但核岛侧主蒸汽管道材料 (主蒸汽管道A106C, 主给水管道P11) 多为国外生产, 国内厂家产品质量不易保证;或考虑全部国内采购重点考察其他核电项目应用过的材料如WB36CN1。

对于长期受湿蒸汽冲刷腐蚀的管道, 考虑压水堆核电厂湿蒸汽对管道的冲刷腐蚀较为严重, 宜采用低合金管材或碳钢管材;对于一些重要的湿蒸汽介质管道 (如抽汽管道) 考虑采用进口低合金管材, 如:ASTM A335P22;对于经常处于备用状态或小管径湿蒸汽介质管道, 考虑采用国产低合金管材或碳钢管材, 如:12Cr2Mo G、20钢等;对于过热蒸汽介质管道, 如低压缸第一级抽汽为过热蒸汽, 但蒸汽温度不高, 低于200℃, 此种管道, 考虑采用国产优质碳素结构钢, 如20钢。

对于稳定流动的水介质管道 (如凝结水系统管道、常规岛闭式冷却水系统管道等) , 该类管道考虑到流动加速腐蚀因素, 按管道的使用频率选用国产20 (控Cr) 钢或20钢。

对于疏水管道 (加热器疏水管、热力系统管道疏水、排污管等) , 易出现汽水两相流, 从而受到冲刷、腐蚀。选用原则为:调节阀或疏水阀前管道选用国产20 (控Cr) 钢或20钢, 调节阀后或疏水阀后选用国产不锈钢管材, 如国产TP304L[1]。

对于气体管道, 常规岛气体系统包括压缩空气系统、氮气系统、氢气系统、二氧化碳系统, 可根据使用条件选用优质碳素结构钢或不锈钢, 可选用20钢或国产TP304L等。

对于油管道如汽轮发电机润滑油系统、发电机氢密封油系统、各辅助机械润滑油系统等, 可根据使用条件选择国产优质碳素结构钢或不锈钢, 如:20钢、TP304L等。

2 主管道采购模式分析

由于主管道的材料规格等条件变化大, 管道配置方案不同, 对于主管道的采购方案需要进一步讨论。本文从三种模式进行分析, 分别是分类采购模式、集中招标模式和合同总包模式。

2.1 分类采购模式

即需要什么采购什么, 根据类别划分采购包进行采购。选择这种方式每个采购包的类别清晰, 产品规格质量都可以得到最大化的保证。但根据上文分析, 主管道根据各个管段的承载介质不同而选择的材质及规格会不同, 采购过程因类别繁多导致招标负担, 且单包订货量少, 合同执行过程易遇到支付或交货等问题。采购包过细等各个包的衔接也易出现问题。

2.2 集中招标模式

即将所有不同规格的管材放在一个采购包中进行统一招标。为了降低采购成本及缩短交货周期, 核电项目所需材料或部件将鼓励大规模国产化, 结合RCC-M规范简略分析了核岛设备用金属材料的特点和要求, 结合国内钢铁企业实际状况, 在材料的国产化可行性探讨通过后, 在国内进行集中招标将是很好的选择, 但所存在的问题是, 不同厂家产品有所侧重, 单个制造厂其产品系列难以保证有本工程所需的所有管材, 故质量保证存在困难。

2.3 合同总承包模式

即整体打包, 采购包包括四大管道、管件及工厂化配管、支吊架等, 由一个总承包公司统一供货的方式, 总包方负责项目的四大管道、管件及工厂化配管、支吊架等整体配套供应工作。合同模式为由一家管道总成商作为总包方与项目业主签署供货合同, 管道厂家为总成商的主管道分包方, 总成商、项目业主、管道厂家三方签订技术协议。秦山二期扩建、岭澳二期均采用此模式。

采用此模式的优势如下。

(1) 总包方作为专业化公司, 与管道生产制造厂、管件厂、工厂化配管承包方建立了长期合作关系, 具有稳定的资源, 既加快了采购进度, 又加大了对各分包厂商的合同管理力度, 便于确保产品质量。

(2) 接口简单, 协调工作量小, 采购时间可大幅缩短。管道总包方均有一定的技术力量和协调能力, 便于加强合同管理。通过总包商的协调, 也可以解决目前管道、管件行业供应紧张所造成的一些问题。例如:总包商可充当业主与供应商之间的缓冲带, 通过总包商既可以满足供应商提出的较苛刻的付款方式, 也可满足业主规定好的支付方式, 这一点已经在火电领域诸多项目和岭澳二期LOT44A项目中得到了充分的体现。

(3) 总包商通过自身优势, 可多项目打捆向生产厂集中采购, 既可赢得生产商的足够重视, 也可通过调整总包公司与生产厂总体订货协议, 优先保证核电项目的交货期。另外, 对于某些供应商可能会提出的其他苛刻条件, 如最小起定量/试制费用等总包商可内部消化承担, 可以用于其他项目上, 调整利用空间较大, 出于对新产品的关注, 总包商在新产品试制上有很高的积极性, 也可以消化一定的试制费用。

3 结束语

根据AP1000核电机组主管道材料选型特点, 以及对采购模式特点的综合分析, 买方可优先选择合同总承包模式进行采购, 从而发挥总包采购模式的优势, 有效保证采购进度及产品质量。

参考文献

常见桩基类型及选型分析 篇7

摘要:本论文希望通过对桩基选型进行研究,可以总结出桩基选型的规律和经验,使之更好的服务于工程建设,让地基基础工程的成本更低、质量更好、工期更短。这也是本论文研究的意义。

关键词:桩基础;复合桩基

1引言

当天然地基土不能满足地基基础设计承载力和变形的要求时,可以采用地基加固,也可以采用桩基础将荷载传至深部土层。桩基础有比较大的整体性和刚度,能承受更大的竖向和水平荷载,能适用高、重、大的建筑物对地基的要求。在近代土木工程的发展中,桩基础起到了越来越重要的作用。

2桩基础的工作特点

桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱上层传递到较深的坚硬土层上,以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高,沉降量小而均匀,沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用,广泛用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。

3桩基础的分类

(1)按承台位置的高低

高承台桩基础:承台底面高于地面,其受力和变形不同于低承台桩基础,主要应用在桥梁、码头工程中。低承台桩基础:承台底面低于地面,主要应用于房屋建筑工程中。

(2)按承载性质不同

端承桩:是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。摩擦桩:是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用,将上部荷载传递扩散于桩周围土中,桩端土也起一定的支承作用,桩尖支承的土不甚密实,桩相对于土有一定的相对位移时,即具有摩擦桩的作用。

(3)按桩身的材料不同

钢筋混凝土桩:可以预制或现场现浇,根据实际需要对桩的长度和截面尺寸进行设计。

钢桩:常用的有直径250-1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大,起吊、运输、沉桩、接桩都较方便,但消耗钢材多,造价高。

木桩:只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。

砂石桩:主要用于地基加固,挤密土壤。

(4)按桩的使用功能

竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平荷载桩、复合受力桩。

(5)按桩直径大小

小直径桩d≤250mm;中等直径桩250mm

(6)按成孔方法

非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。

(7)按制作工艺

预制桩:钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制,用锤击打入、振动沉入等方法,使桩沉入地下。

灌筑桩:又叫现浇桩,直接在设计桩位的地基上成孔,在孔内放置钢筋笼或不放钢筋,后在孔内灌筑混凝土而成桩。

(8)按截面形式分

方形截面桩:制作、运输和堆放比较方便,截面边长一般为250-550mm。

圆形空心桩:是用离心旋转法在工厂中预制,它具有用料省、自重轻、表面积大等特点。其直径有3O0mm、450mm和550mm,管壁厚80mm,每节长度2m-12m不等。

在实际工程应用中,常用的主要桩型如表1所示:

3复合桩基

在浅基础中,上部结构荷载通过基础底板传递给底板下的地基土体。桩基础中,上部结构荷载通过基础底板传递给桩体,再通过侧摩阻力和桩端端承力传递给地基土体,上部结构荷载全部由桩承担。复合桩基中,上部结构通过基础底板和褥垫层将部分荷载传递给基础底板下的地基土体,同时也通过基础底板和褥垫层把另外一部分荷载直接传给桩体。

首先介绍复合桩基和复合地基的区别,复合桩基与复合地基两者都同时考虑了桩和桩间土共同承担荷载,在设计计算参数时,又都采用了桩基础的两个抗力公式,容易混淆,但在本质上有以下区别:

(1)从构造组成来看

复合桩基中的桩与承台相连接,桩中钢筋是插入承台的,是基础的一个组成部分,而复合地基的桩与承台不连接,是地基的一个组成部分。

(2)从荷载受力来看

复合桩基的桩是将承台上部荷载力传至桩间和桩尖持力层地基上,属传力的基础;而复合地基中的桩,是将承台底地基土进行加固,以满足承台上部荷载承载力的要求,属受力的地基。

(3)从承载力的确定和检测方法来看

复合桩基中的桩与桩基础的单桩竖向抗压静载荷试验一样,判定标准是用Q-s曲线的极限荷载值或沉降量来确定,桩身质量判断可用高、低应变动测度验来检测,而复合地基中的桩,其单桩竖向承载力标准值,只是供设计人员从理论上去推导复合地基承载力,一般可以不检验,主要应该通过现场载荷试验的Q-s曲线中比例极限或相对沉降量,来确定其复合地基承载力标准值,桩身质量判断一般由予留混凝土试块或现场标贯试验确定。

4复合桩基发展方向

(1)沉降控制复合桩基

沉降控制复合桩基也称减少沉降桩基础或疏桩基础。在这种设计中,考虑了桩土共同工作,桩的主要作用是用来减少建筑物沉降。沉降控制复合桩基是介于天然基础和桩基础之间的一种基础形式,它从单纯以承载力为控制条件进行桩基设计,过渡到以变形和承载力双重控制。沉降控制复合桩基与常规桩基的设计方法相比,桩数可以大幅度减少,桩的长度也可以减小,具有可观的经济效益。

(2)带褥垫层的复合桩基

在桩基的施工中,由于承台下土的固结导致基础沉降和差异沉降较大,过大的沉降导致了基础内应力的增大,使承台因应力集中产生过大的变形。特别是在软土地基中,土层产生固结沉降,承台可能与桩间土发生脱空现象,造成桩土不能共同工作。在承台和桩之间设置褥垫层,避免承台和桩间土出现脱空现象。由于垫层对桩和桩间土的应力和变形具有调节作用,能够减少承台的应力集中,从而可以减小承台厚度,降低工程造价。

(3)以控制差异沉降为目标的桩基础设计

建筑物的沉降可以分为平均沉降和差异沉降,在过去比较多的注重建筑物的总体沉降,而对差异沉降的研究较少。差异沉降是一个比平均沉降更为关键的因素,过大的差异沉降必然造成建筑物的开裂、倾斜,危及建筑物的安全。“变刚度”调平的核心思想是将结构+承台+桩土作为共同作用的整体进行设计,不拘泥于局部塑性区的出现和桩顶荷载的不均,而是着重于控制沉降变形的均匀度。该方法通过改变桩长、桩距、桩径等方法减小了差异沉降,又节约了用桩量,使基础的受力性能更加经济合理。

5展望

随着科学技术的发展和工程实践的深入,各种地基处理和桩基工程的新材料、新技术、新理论的不断涌现,必将为地基处理、桩型的选用提供了更广泛的选择空间、节省更可观的成本。

参考文献:

[1] 史佩栋.地基处理技术发展新动向[J].岩土工程界,2000.

[2]張伟,张福彬.复合桩基与桩基设计新思想[J].西部探矿工程,2013.

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