工业设计分析论文

2022-04-16

[摘要]加快贵州省中小企业工业产品设计分析技术服务平台建设是增强区域自主创新能力、加快产业发展的重要途径。本文在分析贵州省中小企业产品设计分析信息技术背景和需求及技术可行性的基础上,提出了建立贵州省中小企业产品设计分析技术服务平台的主要服务内容、模式和手段,对提升中小企业产品竞争力,拓展产品市场具有重要意义。下面小编整理了一些《工业设计分析论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

工业设计分析论文 篇1:

CBD为核心的网络计算机辅助工业设计分析

摘要:ICAID系统也即网络计算机辅助工业设计系统,在当今的工业产品设计中已经得到了充分的运用,而基于案例为核心的设计更为用户的设计提供了众多案例资源作为设计的参考。用户在该系统中可根据需求检索出符合需求的案例,进而对自身的设计方案加以改善。本文就此加以分析,并针对ICAID系统的五大板块进行针对性的分析。

关键词:网络计算机辅助设计;基于案例的设计;工业设计

1 基于案例的设计概述

ICAID工业设计是在互联网技术的基础之上,并通过CAID系统的辅助之下开展工业产品设计的创造性活动,已经在当今的工业设计行业中起到了举足轻重的作用。在工业产品设计中,其目的在于解决人造物以及人之间的关系问题,通过设计产品以满足人们的生活与生产需求。然而,在影响工业设计方面主要有主体与客体两方面的因素,前者指的是设计师的经验、技术等;后者指的是现有的科学技术、市场的发展状况、产品的功能需求等。对于两方面的应用需求,均可以通过以案例为核心的设计方法(CBD)在ICAID系统加以运用。

2 CBD应用于CAID系统的可行性分析

CBD方法的运用是基于现有案例的基础之上,进行再模拟、运用、修改、整合、完善等的设计手法也即其最终的设计方案是在已经的设计案例基础上的再加工。它以认知活动中的记忆结构和心理机制刺激与反应的模式研究为基础,已经在建筑设计、机械设计等领域得到了成功的实践,而CBD技术在计算机辅助设计(CAD)领域中应用的可能性也已经得到了验证。

在工业设计中并非一次性的创造而是多样化选择的过程,在实际设计中不均有着动态性的特征而且其资源数据库具有动态性。例如,在对某一个问题进行设计时,需要设计师根据自身的经验进而予以选择并确定最终的方案。然而,如何将这个方案通过一定方式表现出来却面临较大的阻碍,在丰富智能化设计资源库中该问题一直未得到有效的解决。而运用ICAID系统时还面临着另一大难题也即如何解决用户提升知识运用过程中的困难。根据现有研究理论认为:知识的运用是人们基于当前的综合素质的前提下对系统的一种描述,但是该系统的用户主要是入行不久或经验不够丰富的设计人员,此类用户的设计知识相对较为缺乏。这对系统提出了2个方面的要求:其一,设计知识的表达,即如何使用最直观和最恰当的方式把设计知识传达给使用者;其二,设计知识的运用。上述问题通过使用CBD的方法即可得到解决。因为使用CBD的方式,能够避免在设计过程中需要对规则进行提炼,进而简化了设计中的流程,问题的解决也就变得更加简单。然而,在工业产品设计之中,对于较少的固定规则的设计还依赖于设计师自身的丰富经验以及灵感,但采用CBD方法却提升了设计的可操作性以及设计的合理性。

在设计知识的表达方面,CBD的引入能够使系统的使用者一直观和快速地获得丰富的设计知识,案例是集成造型知识、色彩知识以及人机知识等要素的最好的载体。在设计知识的运用方面,CBD符合心理刺激机制,而且已经的成功案例能够为设计师以及其他用提供足够的可用资源,可通过对这些资源的整理、分析、模拟等运用到其他产品的设计之中进而不断优化自身的产品设计,以根据设计思路获取到最佳的设计方案。

3 CBD在ICAID系统中的应用模式

3.1 功能模块和工作流程

案例推理法在一定程度上等同于类比推理法,具体使用流程主要有案例的表达、案例库检索、修正相似案例的解及问题案例的学习等。完整的基于案例的辅助设计系统必然包括4个基本模块:案例库、案例检索模块、案例推理模块和咨询解释模块。结合工业设计一般性过程研究,可以为ICAID系统的功能模块和工作流程做出基本规划,如图1所示。

知识的获取是该系统中最为基础的模块;案例知识库是该系统得以运用的主体;案例检索模块,案例推理模块是系统的核心;咨询解释模块是对于系统本身和设计中相关知识的补充。在该模块中,用户根据自己的思路对产品进行描述而系统则会通过内部既定的算法进行匹配,进而为用户筛选出符合需求的案例。用户根据系统提供的案例中分析其描述进而加以分析和整理,进而从中获取到一定的知识进而为自身的设计提供参考,产生更为清晰的认识。要实现这种更为清晰的认识,通过案例推理是其中重要的途径之一,用户可以通过选择一个与预期目标或要求之间较为相似的案例。进而在此基础之上对局部参数加以调整和修改,进而形成如何需求的设计方案。此外,在设计过程中,用户随时可以就其中的问题进行咨询并需求只是帮助。

3.2 知识获取与案例知识库的构建

知识的获取是CAD系统的关键技术之一。在以往时期,设计师获取知识的途径是基于设计实践但随着智能化技术的不断发展,对于知识的获取提出了更高的要求。例如,机器学习与识别、半自动化技术以及数据挖掘技术等已经成为了该系统中可供知识获取的方式。在运用ICAID过程中用户对方案的智能化过滤以及保存是获取知识的另一个途径,而该系统中的推理程序则会将用户已经完善后的方案翻译为计算机内部的语言,并经过智能化程序将之过滤并保存在案例知识库中。

案例知识库是该系统运用中最为重要的关键部分之一,而建设该系统库需要解决两个重要的问题:如何对案例进行分类,确定分类规则以及如何对案例进行描述。对于案例的分类是基于产品而定的,根据产品的特性、功能、结构等加以分析并据此进行分类。同时,对于以形式感存在并在市场中进行营销的产品,可根据其受众人群、需求意向等进分类。案例的描述在构建案例知识库中占据了重要地位,在描述阶段必须要符合以下两个需求:其一,全面准确的表达出案例所蕴含的内容,包括案例的颜色、尺寸、特点等;其二。制定符合案例检索所需的条件以便于用户根据自身的需求检索出案例。虽然有些案例的描述相对较弱容易,但对于隐形方面的内容还必须要加以深入的分析。因为用户在检索案例过程中。首先是需求根据相应的规则进行描述以从大量的案例库中进行查找,案例知识库根据预先设定的算法予以匹配并从中找到类似的解。用户在检索与案例匹配之间属于“一对多”的关系。系统为用户提供多样化的选择,主要用户才能可供选择的案例中加以分析与整理,以实现优化设计的目的。

3.3 案例的检索

案例推理的运用在从大量的案例知识库中筛选出最佳的案例,进而为用户设计中的案例提供修改的信息参考。因此也就决定了,案例检索的算法对于筛选出最佳案例的至关重要,直接影响到筛选的效率以及可用性。ICAID系统中案例知识库在进行案例检索过程中。需要用户事先对所需的案例进行描述,因此用户必须根据产品的相关特性并结合自身意向加以描述。在此过程中可采用意象尺度法,该方法包含了实驗与统计计算,通过分析人们对事物的需求诉求以达到减低了其认知维度的目的,进而准确的获取到其意象尺度图。而用户在产品设计中都具备一定的意向,不论是产品的外形还是功能等方面都会形成一个处于的意向。通过使用意象尺度法即可分析用户的意向或需求,进而通过以形容词的方式来描述ICAID系统中用户的具体意向,进而在此基础上来确定案例检索的入口。

3.4 案例的推理

案例推理是ICAID系统中重要组成部分。是对案例进行优化调整的一个过程,在该过程中知识不断被获取有不断被重组。因此,在建立案例推理模块时,可根据产品特性相关的因素加以确定。例如,产品的颜色、产品的尺寸、产品的构建等等。如下图2所示:

3.5 咨询解释模块

该模块的作用在于解答用户在该系统运用过程中遇到的困难,并根据其检索的相关内容提供相应的知识解答。该模块由三大板块构成:其一。知识咨询解释,可以使用户直接从中学习造型、色彩、人机等知识;其二,系统咨询解释,可以为用户提供使用帮助;其三,案例咨询解释,可以提供针对具体案例的造型手法、意向描述、造型特点等相关资料。

4 结语

综上所述,工业产品设计中CBD方法的运用对于提升产品设计的效率与质量起到了巨大的促进作用。本文首先了阐述了CBD方法的相关知识并在此基础之上分析了在ICAID系统使用中的可行性;其次,对ICAID系统先进详细解析,分五进行详细的解析帮由此合理的实现方法进而验证改系统在工业产品设计中的意义。

作者:祝铭泽

工业设计分析论文 篇2:

贵州省中小企业工业产品设计分析技术服务平台建设研究

[摘要] 加快贵州省中小企业工业产品设计分析技术服务平台建设是增强区域自主创新能力、加快产业发展的重要途径。本文在分析贵州省中小企业产品设计分析信息技术背景和需求及技术可行性的基础上,提出了建立贵州省中小企业产品设计分析技术服务平台的主要服务内容、模式和手段,对提升中小企业产品竞争力,拓展产品市场具有重要意义。

[关键词] 中小企业;工业产品;平台建设;可行性分析;贵州省

1 背景分析

制造业是贵州工业的主体,其中的原材料、烟酒等产业已经成为全省经济发展的重要支柱产业。机械、冶金、化工、烟酒、食品及制药为主的传统产业和三线建设时期建立起来的航天、航空、电子三大军工基地,构成了全省工业发展的基础,为贵州经济的发展提供了坚实的基础。经过50多年的发展,在贵州的工业体系中,制造业主营业务收入比重已达到63.74%;制造业企业占全省工业企业总数的63.1%,从业人数占到工业从业人员总数的62.2%。但是随着全球经济一体化和市场竞争的日益加剧,贵州传统制造业比重过高、产业结构不合理的问题日趋严重,导致企业市场创新能力低,产品市场竞争能力差,生产成本高,经营管理效率低,经济效益不突出,极大地制约了贵州经济的快速发展。运用高新技术改造和提升传统制造业,已成为促进和加快贵州省制造业发展,提高创新能力和经济效益,参与国际市场竞争,走可持续发展道路的紧迫任务。

信息化是推动先进制造业发展的重要技术手段,在设计分析、生产控制、计划管理、销售供应等环节运用信息化技术,将提高生产技术指标,降低成本,提高效率,国际国内制造业发展的经验已经证明了这一点。因此加快信息技术推广应用,是改造提升传统制造业水平、提高制造业整体竞争力的需要;同时也是发展先进制造业、加速推进贵州省工业化进程,实现贵州省经济社会发展历史性跨越的必然选择。

据《贵州省统计年鉴》资料显示,2011年全省规模以上非公有制经济企业3 500家,其中中小企业数占99.5%;省规模以上工业总产值4 799.19(100 百万元),其中中小企业2 404.53(100 百万元),占规模以上工业总产值的50%。中小企业已成为我省国民经济体系中的一个重要组成部分,是扩大就业机会、推动市场经济发展的一支主要力量。

目前,利用信息化手段提高中小企业竞争力已经成为必然的发展趋势。信息技术悄然地改变着国内广大中小企业的生存和运营模式,中小企业推进信息化,可以为企业节约大量成本,使企业员工提高工作效率以及规范企业的多层次全方位管理,在企业与外界之间,它可帮助企业实现电子商务模式,以此拓宽交流范围,缩短交流的时间、丰富交流方式,并可协助维护企业与社会之间良好的关系。

2 需求分析

贵州省中小企业主要分布在航空航天、装备制造、电子信息、优势原材料、烟酒、民族制药和特色食品加工等重点行业。由于受资金、规模、从业人员素质等方面的影响,发展一直受到很多制约,融资难、销售难、留人难、生存难,使得中小企业在成长路上步履艰难。我省中小企业在销售网络、品牌、宣传、人才、资金等诸多方面处于劣势,现在普遍的状况是:市场开拓能力弱、资金紧缺、技术创新能力弱、人才匮乏、信息闭塞、管理落后。如何能够克服上述困难的中小企业才能够成长壮大起来,如何帮助这些中小企业解决发展中的困难,对于贵州实施工业强省战略来讲至关重要。

目前,贵州省中小企业工业产品设计分析过程中应用信息技术的情况大致分布如下:

(1)应用得不错的企业:目前达到这种水准的中小企业实在太少了,不到10%。而且大多还是只取得了局部的成功,整体成功的比例更小。

(2)用不好:约10%的企业用不好,这是需求问题,企业没有足够的准备来应对应用新技术之后的适应性问题,效益无法得到体现。许多企业上了信息化系统,不但没有为企业带来效益,反而还要花钱养活它。

(3)不会用:约20%的企业不会用,这是人才问题,大多数中小企业缺乏信息应用的人才,很多人对计算机、信息化有畏惧心理,导致很多企业面对信息化系统束手无策,无从下手,只好放弃。

(4)用不起:约20%的企业用不起,这是成本问题,信息化相关工作和种类软硬件、设备价格不菲,很多企业望而却步。

(5)不想用:约20%的企业不想用,这是意识问题,企业没有意识到信息化能够带来的好处和变化。

(6)暂不需要:约20%的企业暂时不用信息化也可以做得很好,即使做了信息化也产生不了太大的效益,企业暂时不需要。

因此,贵州省中小企业在新产品、新技术、新工艺开发过程信息技术的实施成本和风险较大;软件跟不上企业的变化;信息资源和信息渠道的利用率不高。而贵州省中小企业工业产品设计分析技术服务平台可以很大程度上缓解中小企业新产品开发、新工艺改进的难处,提高中小企业的竞争力,因此帮助中小企业以较低成本实现信息化即是平台的主要工作。

3 技术可行性

贵州省中小企业工业产品设计分析技术服务平台已建立了贵州省中小企业产品开发技术需求信息库,采集了全省300多家中小企业的技术需求和技术难题信息,并根据贵州省“十二五”规划方案和贵州省科技支撑工业十大产业振兴实施方案提出了当前我省电力产业、煤炭产业、装备制造业、冶金产业、有色产业、建材产业、烟酒产业、新兴产业及民族制药和特色食品(旅游商品)产业相关新产品开发关键技术需求50余项;围绕中小企业工业产品开发过程中所需的信息技术人才和管理人才,开展专业技术人才培训服务。主要服务类型如下:

(1)平台围绕贵州省中小企业产品设计和分析方面的需求,积极提供应用信息技术和先进制造技术服务,推进数字设计和生产制造一体化等先进制造模式,强化 CAE、CAM、CAD、CAPP、PDM(4CP)等单元技术在中小企业产品设计、分析、优化、制造、管理等中的应用和创新,2011年,平台收录了150余家中小企业产品设计分析过程中的关键技术难题。对60余个新产品开发设计提供了数字设计分析技术服务。

(2)平台根据我省中小企业实际情况,利用成员单位公共科技资源,建设适用、有效的生产和管理系统,解决企业产品生产、管理等过程中主要瓶颈问题,提高产品创新能力和市场竞争能力。2011年,平台成员单位为中小企业提供专业技术服务60余项。

(3)平台通过整合资源,推动我省制造业信息化产学研合作,积极引进推广信息化先进技术;充分发挥制造业信息化专家组技术咨询、服务和指导作用,2011年,平台专家组对全省40余家中小企业信息化进行了技术指导和咨询服务。

(4)平台通过与教育部门、劳动部门的密切合作,充分利用各种社会资源,进一步加强信息化人才培训基地、培训中心建设,大力开展信息技术应用人才和生产技术人才的培训。平台成员单位2011年,举办制造业信息化培训期数总计524期,共计培训各类制造业信息化管理、技术人才6 890人次,其中培训管理人才860人次,核心技术人才2 568人次、其他技术人才3 462人次。培训的内容包括:4CP、PDM、ERP、数控技术、电子商务、CRM系统、MES系统、网络计算与资源共享等制造业信息化相关的管理及应用技术。

4 服务内容

4.1 技术服务业务内容

(1)计算机辅助设计服务。计算机辅助设计技术(CAD,Computer Aided Design)是指在工程和产品设计中,以计算机作为工具,利用先进的设计软件,帮助工程师完成从总体设计、造型设计、结构设计到工艺过程设计等环节的一切实用技术的总和。计算机辅助设计技术能极大地提高设计质量、提高设计工作效率、缩短设计周期、降低产品成本。最大限度地降低了新产品研发风险。

(2)计算机辅助工程服务。计算机辅助工程(CAE,Computer Aided Engineering)主要对设计对象进行仿真分析和评价预测,并对其进行综合优化设计,直至设计结果达到最优。将其与计算机辅助设计技术共同用于新产品研发,可以获得更优的研发成果。

(3)计算机辅助测试服务。计算机辅助测试(CAT,Computer Aided Testing)在机械工程领域可进行动态参数测试、动态特性评价、信号分析与处理,可实现对机械设备远程运行状态监测与故障诊断。CAD、CAE、CAT三者有机结合用于新产品研发,所获得的成果在确保成果先进性、缩短研发周期、降低研发投入、控制研发风险等方面,是采用传统的设计方法与理论难以比拟的。

(4)信息与标准化服务。主要开展国内外机械行业经营管理、技术发展相关信息及相关标准的调研、搜集、分析研究、标准化人才培训等技术创新工作。并为各级政府、企(事)业单位、质检机构提供机械产品、设计开发、制造、体系认证、咨询等标准化政策信息、标准文献资料服务。

(5)工业设计服务。工业设计是以工业产品为主要对象,综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识,对产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化的创新活动。工业设计能为产品提供造型、色彩、功能、使用方式的优化解决方案、提高产品的附含价值和市场竞争力;能为企业提供视觉传播设计及优化方案,提高企业形象和企业产品的传播度。

(6)培训服务。目前,我省中小企业普遍缺乏既有高学历又有丰富实践经验的专业人才,企业急需的是具有扎实专业基础知识和基本技能,有丰富的产品设计经验,熟悉CAD/CAE/CAM等先进设计手段,对产品开发能起到关键作用的技术人才。企业希望能够针对技工和高层次的技术人员进行系统培训,以提高员工的理论知识和专业技能水平。因此,平台培训主要以工程技术人员、技工、高层次的技术人员和大学高年级学生为培训对象,在数字化设计领域,采用知识讲授与操作实训相结合的方法,开展各类专项培训,以解决实际工程问题和满足技术创新的需求,使学员在更多地、更好地、及时地了解国内外先进理论知识的基础上,全面地、高效地掌握分析问题,解决问题的方法。

4.2 服务模式

依托贵州省中小企业工业产品设计分析技术服务平台的联盟单位,将先进的制造技术、信息安全技术、网站技术等集成,为我省中小企业工业产品提供数字化设计的全方位服务,提升企业的自主创新能力;为政府相关部门提供技术咨询服务;同时与大专院校、科研机构建立科研合作关系。

加强专家团队打造。完善专家组建设,充分发挥专家的咨询、参谋作用,积极组织开展相关活动,包括企业需求调研、提供决策参考和咨询意见、培训等工作。

平台采用政府引导、市场主导、企业化管理方式,根据不同要求,采片“中心组织+平台成员单位相关行业专家技术指导+企业派人参加”、“中心组织+平台成员单位技术开发+企干骨参加”、“政府安排+中心组织+企业参与”、“产学研相结合”等不同的服务模式进行服务。

4.3 服务手段[1]

充分利用平台的“导航”和“窗口”作用,整合全社会的科技资源和科技力量,广泛吸纳各专业技术服务机构(如科研单位、重点实验室、工程中心等)和专业技术人员加盟平台的建设与服务,分行业、专业、地域,建立和健全基于平台的科技公共服务网点。

建立一支与平台建设和运行服务相适应的人才队伍。建立灵活、有效的用人机制,广揽各类优秀人才投身到科技创新公共服务中来。同时,建立科学的、符合科技创新公共服务工作特点的人才评价标准和培养方式;大力培养高层次的人才,开展从事科技创新公共服务有关工作的专业科技人员技能培训和在岗继续教育工作。大胆启用年轻人才并委以重任,通过挑战性的工作,满足他们的成就感,打造一支高素质、专业化的科技创新公共服务管理、技术与服务推广工作团队。

加大宣传力度,营造良好的社会环境。加大平台建设与服务的宣传力度,形成公共资源共享的文化;大力宣传和弘扬科技创新创业资源共建共享的理念,提高社会公共资源的共享意识,通过平台的开放共享,创造社会成员享有使用科技资源和参与科技创新创业的公平机会。

规范服务流程,严格把好技术服务质量关。平台技术服务人员与服务对象沟通交流,明确需求、确定方向、达成合作意向、技术协议、项目实施、提交报告,从而保障技术服务的水平和质量。

会员制推广服务策略。平台根据企业的共性技术需求,组织有关高校、科研院所以及相关企业,开发远程设计服务程序并通过会员制方式把程序提供给企业使用。这样,可以降低企业的软件购置及运行费用,为企业的产品创新做好技术及信息服务。

5 结 论

贵州省中小企业工业产品设计分析技术服务平台,依托高校、科研机构、企业技术中心和国内相关公共技术服务平台的设备资源优势和技术人才优势,针对不同类别的企业需求不同,进行有针对性的、深入的研究,展开各有侧重的技术服务,并提供相应技术服务方案;同时平台通过与用户企业和IT企业,组建由用户所在行业的行业专家参与的专家团队,针对信息技术应用的各个阶段工作的需要协同工作,为用户提供用户咨询和参谋,对提高我省中小企业产品设计分析能力有重要促进作用。

主要参考文献

[1]郑庆昌,谭文华,黄静晗.福建省产业公共技术服务平台建设研究[J].中共福建省委党校学报,2008(1):70-72.

作者:高莹

工业设计分析论文 篇3:

现代工业配电设计分析及优化措施研究

摘 要:电能的广泛应用和电力行业的迅猛发展为现代工业生产提供了重要的动力和能源,有效促进了现代工业的进一步发展。因此对工厂的供电设计进行不断的优化是目前保障工业生产顺利进行的有效途径,电能在现代工业生产过程中发挥着至关重要的作用,最大限度的保证配电设计的合理性和科学性,是目前保障工厂经济效益和企业效益的关键。本文对现代工业配电设计分析及优化措施进行了深入的分析和探讨。

关键词:现代工业;配电设计;分析及优化

引言:工厂供电系统是指负责供应电能和分配电能的系统,其主要工作内容是将电力系统中的电能降压之后分配到各个车间及厂房。随着城市化建设的不断推进,城市的用电需求呈现增长趋势,而且城市的规模越大配电距离就越长,因此大型城市一般都会选择高压供电的方式输送电能,而工业企业通常会选择提高电压的方式实现提高输电设备的输电能力的目的。

1工厂供电设计原则

供配电设计在工厂设计中占据重要地位,其设计质量的好坏会影响工厂设计最后的呈现效果,并且与工厂能否正常运行紧密相关。所以工厂负责供电工作的人员必须具备较高的专业素质并且可以熟练的操作电力设备。工厂供配电设计的要求主要有以下几点:第一,制作工厂供配电设计方案时必须以国家相关规定及标准为基础开展相关工作,在保证设计方案符合节约能源的政策的同時尽量提高其科学性和合理性[1]。第二,供电设计方案必须保证在供配电过程中工作人员的人身安全以及设备的安全,在保证供电过程可靠性的同时提高电能的质量,因此供配电设计方案必须满足经济合理性和技术先进性的基本原则。第三,工厂的供电设计方案应将企业目前的需求和未来的发展前景纳入考虑范围,比如供电设计不仅需要满足工厂当前生产的需求,而且要满足工厂长远发展的标准和要求。如果工厂在近期扩大规模,那么供电设计仍然可以满足由于工厂扩建而产生的用电需求变化。第四,工厂的配电设计方案还应考虑企业实际的运行情况以及用电容量等关键要点,根据不同地区的供电条件对供电方案进行及时调整。

2工厂供配电设计要点

工厂供配电设计要点主要涉及到四个关键要素,分别是负荷计算、选取总降压变电所位置、技术条件以及电气设备的选择和校验。首先,计算总降压变电所的负荷时应结合车间的负荷情况,并且在计算过程中应考虑到由车间变电所的变压器产生的功率损耗,从而得到最终的计算结果和总功率因数[2]。另外,计算成果应以列表的形式详细记录下来,从而保证负荷计算结果可以展现的清晰明了。其次,总降压变电所位置的选取主要考虑电源进线的方向问题,在确定电源进线方向之后,结合变压器的需求数量和容量科学合理的选择总降压变电所的位置。此外,工厂高压配电系统的设计方案首先应符合技术条件,在方案合理的前提下尽量保障工厂的经济效益。在制定高压配电网方案之前应对工厂的实际负荷情况进行考察,最终确定负荷布局位置以及总降压变电所位置等关键信息。最后,为了保证选择电气设备的合理性以及校验工作的顺利进行,应对短路电流的大小和继电保护装置进行精准计算。

2.1改善功率因数装置设计

功率因数的确定主要是通过计算获得,首先要保证负荷可以满足供电部门的要求,利用大型同步电动机可以有效控制励磁电流的特点对功率因数进行进一步的改善,供电部门要求的负荷数值可以通过查询得出。

2.2变电设备的选择

选择变电设备的主要依据是各回路的计算负荷及其对应的额定值、短路电流的计算数据等等。选择变电设备之后还需通过力稳定和热稳定对设备进行检验,最终的供配电设计结果是以表格的形式展示,将设备材料表、投资预算表以及总降压变电所主结线图三个图表相结合,从多方面展现供配电设计的结果[3]。变电设备是否合理从根本上决定了供配电系统运行质量的好坏,所以根据相关计算数据对变电设备进行科学合理的选择,是现阶段提高供配电系统运行质量的关键途径。

2.3继电保护与自动装置设计

影响工频电气量参数的主要因素是电力系统的变化,因此如果电力系统发生短路等故障问题,会对电力系统的参数造成影响。而继电保护装置的主要作用是根据电力系统的变化情况对电流进行限制,从而实现保护电力系统的目的。比如,通过增大反应电流以及降低电压的形式开展过电流保护以及低电压保护工作。

2.4防雷工作

防雷工作主要包括两个方面:变配电所防雷措施和架空线路防雷措施。首先,避雷器是变电所应用的防雷设备中最重要的一种,所以避雷器的设计以及安装工作是变配电所防雷措施中最重要的一项。安装工作中最关键的一点是避雷器的安装位置必须是被保护设备的电源侧,并且保证避雷器和被保护电路处于并联状态。这样安装的目的是如果由于雷电而导致过电压的情况发生,避雷器的火花间隙会被击穿,从而实现帮助过电压放电的目的,最终完成保护电力设备的工作。其次,架空线路防雷措施的分类主要根据架空线电压的大小,66kv及以上的架空线的防雷方式通常会选择全线装设避雷线,这样虽然防雷效果比较好,但耗费的资金成本相对较高。10kv以下的架空线路通常会选择提高线路绝缘能力的方式提高其防雷能力,针对绝缘能力相对薄弱的位置通常会选择安装避雷器的方式提高其防雷水平。

2.5节电节能措施

节电节能措施主要有两种,第一,充分利用电力无功补偿,将其节电节能的作用发挥到最大化,有效减少由于工厂用电所产生的电能损耗,大幅度提高工厂的电能利用率。另外,根据工厂实际运行的情况选择适宜的变压器,在充分考虑经济性和合理性的前提下选择合适的变压器容量,从根本上减少浪费的现象。其次,选择性能较好的变压器。经济性是选择变压器组合的首要标准,在保证工厂可以正常运行的情况下尽量减少使用变压器的数量和规模,最终实现节约资金成本投入和电能损耗的目的[4]。

结束语

现阶段电能是现代工业生产所使用的重要能源,提高配电设计的合理性和科学性可以最大限度的保证工厂的企业效益和经济效益,所以工厂应从改善功率因数装置设计、合理选择变电设备、科学设计继电保护和自动装置、充分做好防雷工作以及采取节电节能措施等方面对配电设计进行完善,从而对供配电系统进行进一步优化,最终促进现代工业的进一步发展。

参考文献:

[1]曲宏阳,杨琪.试析工厂配电设计中常见问题及技术措施[J].电子制作,2016,08:97.

[2]田立军.工业建筑供配电工程设计研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2017,04:164-165.

[3]张子霖,张东平.探讨供配电工程中的设计衔接问题[J].现代工业经济和信息化,2017,710:83-85+95.

[4]张学龙.建筑电气设计中的消防配电设计方案探讨[J].智能城市,2019,518:61-62.

作者:胡伟

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