时间:2023-06-16 16:27:00
序论:在您撰写电力生产工艺时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
(1)输送工序
按一定的量和速度把料送入一定高度的干洗设备进行脱皮,输送设备可以采用刮板输送机、皮带输送机及链板输送机。其他工艺常采用皮带输送,投资小,便于管理,但产量小,使用周期寿命短;本工艺采用刮板输送机,由于传递环节采用刚环组链结构,环环相扣,不松动、传递率高、机构简单、故障率低、维修方便,是用户首选机型。
(2)洗涤工序
洗涤的作用:将木薯表面的泥沙、木薯皮洗涤干净,原先工艺采用两道工序,首先通过滚筒式清洗机进行去皮(干脱皮)、然后再通过一道滚筒式清洗机加水进行洗涤;现工艺是首先通过滚筒去皮机将木薯皮去掉(干脱皮),然后将混有泥沙、木薯皮的鲜木薯输送到螺旋清洗机,加生产的工艺水(黄浆水)进行粗洗,目的是去除泥沙和大部分的木薯皮,然后再将洗好的鲜木薯送到下级的滚筒式清洗机,完全加清水进行再次洗涤,目的是将残留的泥沙、木薯皮彻底洗涤干净,有利于提高产品质量,进入下道工序使用。原工艺洗涤鲜木薯每吨需清洁水3.8吨,现工艺用于使用大量的生产工艺水(黄浆水)洗涤鲜木薯,而在生产工艺中补加清洁水只需要2.3吨,又减少了清洁水的使用1.5吨左右。
(3)粉碎工序
在粉碎工序中,原先生产工艺利用两级碎解机6WSJ-45型将鲜木薯进行粉碎,粉碎的目的就是将木薯的纤维结构破坏,使微小的游离、结合淀粉颗粒能够从木薯纤维中解体分离出来。现在新型工艺有采用两种方式:一种是先经过一级切片机将洗涤好的鲜木薯进行切成碎状颗粒,然后再通过2~3台锉磨机将鲜木薯进行粉碎;另外一种是采用新型碎解机WSJ-500通过垂直立体落差式分布,首先经过一级(1台)粉碎,然后在经过两级粉碎(2~3台)。利用锉磨机的这种好处是能够将木薯纤维粉碎的更细,不仅能够有利于游离淀粉分离出来,而且结合的淀粉也能最大程度的分离出来;而采用新型碎解机WSJ-500的这种,不仅粉碎的更细,而且生产量更大,既有利于淀粉很好的分离,而且还有利于电力成本的节约。通过两种工艺的对比,要结合各地的木薯情况而定,由于各地木薯的纤维情况不同,适宜采用不同的粉碎工艺,便于淀粉分离,节约成本。
(4)筛分工序
在木薯淀粉生产工艺中,筛分工序非常重要,决定木薯淀粉提取率重要环节。鲜木薯经粉碎后的渣浆通过浆液输送泵提升到叠式立体落差工艺最顶端的曲筛设备进行渣浆的分离,分离出的淀粉浆通过净筛分离后进入到精浆池(罐),分离出的木薯渣纤维通过重力作用后落到第一级的立筛设备,立筛通过转鼓周围的喷水设施对木薯渣纤维进行洗涤,将木薯纤维中淀粉溶出进行二次分离,分离出的淀粉浆液通过净筛分离后回到精浆池(罐),分离出的木薯渣纤维再次靠重力作用下落到第二级立筛,立筛再通过转鼓周围的喷水设施对木薯渣纤维进行洗涤,将木薯纤维中淀粉溶出进行再次分离,分离出的淀粉浆液直接回到原浆池,分离出的木薯渣纤维再次靠重力作用下落到最后级立筛,同样原理分离出的淀粉浆水此时回到工艺用水工序,而分离出的木薯渣纤维汇集到渣浆池收集,经过压榨机压榨后将木薯渣烘干,压榨后的水也将进入到工艺中使用。本工艺优势是减少了许多中间环节必须靠泵输送来完成,完全是靠重力作用下完成各个工序环节的工艺要求,大大节省动力,减少能耗。
(5)分离浓缩工序
分离浓缩工序目的就是将淀粉浆进行最后泥沙、蛋白、溶融性木薯纤维进行分离和浓缩的过程,此工序直接决定淀粉质量。首先淀粉浆经过分离浓缩前必须用泵送入除沙器、过滤器,除去泥沙和过滤掉大的杂质,然后才能进入分离浓缩系统,此法目的一是对产品质量的考虑,二是对分离设备的保护。分离浓缩工序常用两种设备,碟片分离机和旋流洗涤器,碟片分离机的工作原理是根据溶融性木薯渣纤维、黄浆(蛋白)的比重小于或接近于水,又比淀粉的颗粒比重轻,容易分层,将淀粉浆通过高速旋转的转鼓旋转,靠离心力的作用将溶融性木薯渣纤维和蛋白分离出来,达到淀粉、蛋白的分离,同时又可以浓缩。而旋流洗涤器的工作原理也是根据熔溶融性木薯渣纤维、黄浆(蛋白)的比重小于或接近于水,又比淀粉的颗粒比重轻,容易分层的原理,只不过旋流洗涤器工作原理是将淀粉浆通过高压输送泵进入到其中的锥形旋流管,溶融性木薯渣纤维和蛋白分离到旋流管顶端而被分离出来,淀粉颗粒沉降到旋流管的底端而被分离和浓缩出来。
(6)脱水工序
脱水工序就是将淀粉浆中的水脱离出来,得出的湿淀粉含水率低于35%,为下道工序烘干做准备。脱水工序常用两种设备,一种是真空转鼓过滤机,一种是刮刀离心机;真空转鼓过滤机的原理是将淀粉浆均匀地分布到设备转鼓表面,通过负压将水分吸出,达到脱水的目的;而刮刀离心机通过高速旋转的作用,进行固相与液相的分离,将大部分水份从筛网上的滤布空隙中甩出,以达到脱水目的。
(7)干燥工序
干燥工序目的就是将淀粉进行干燥以期达到要求。干燥工序常用箱式干燥和气流干燥两种模式,箱式干燥由于产能小不常用,气流干燥是湿淀粉与热空气混合过程,通过热传递过程达到烘干淀粉。就是以高温气流与湿淀粉均衡地在气流干燥管内进行热交换,将淀粉中的水份充分地由液态雾化到气态而被分离出来,使干燥的淀粉呈粉状,再经成品筛、装包、过磅、缝包、入库。
2木薯淀粉立体落差式生产工艺先进性
原料鲜木薯经输送至脱皮、洗涤、碎解,再至原浆池,其布局全部采用上下落差式传递。在整个设备布局中输送至去皮工序高差在5.5米左右,脱皮与清洗工序高差在1米左右,洗涤与一级粉碎以及一级粉碎与二级粉碎保持在1米左右的落差。木薯淀粉浆的各种筛分设备布局按照立体落差式结构设置,使淀粉浆的分离完全按照从上到下不需泵的输送,按照自身重力惯性完成分离,这是工艺的关键,从渣浆池中的浆液泵入到曲筛进行分离后,再通过重力作用无动力驱动进入到三级立筛完成整个的分离过程,确保整个过程中纤维中的淀粉完全被分离出来。工艺突破了目前传统的工艺平面流程布局思维,改平面流程为垂直立体自由落差式,达到流程短、减少占地面积,优化产品质量,降低产品生产成本,提高市场竞争力。
3与传统工艺的比较
利用木薯立体落差式生产工艺生产与传统工艺生产在产能、能耗等方面的对比:立体落差式工艺比传统工艺生产能力(木薯处理量)明显提高,能耗方面在耗水、耗电方面明显降低,淀粉回收率方面也有明显的提高。
4结语
关键词:电石法;PVC生产;工艺;综合利用
工业技术的进步给工业生产带来的巨大进步是我们有目共睹的,但是,我们也可以看到,每一次工业技术的革新所带来的不仅有生产力的进步,而且也带来了环境问题,就像我们探讨的电石法生产PVC,虽然这种方法给PVC的生产带来了改进,但是它也带来了环境的污染。文章将深入分析电石法生产PVC工艺中的综合利用问题,提高生产力的同时还要解决环境问题。
1电石法PVC生产发展前景预测
1.1宏观经济对电石的影响
世界经济的回暖,以及中国经济的进一步发展,使得国内PVC材料的需求量进一步增长,聚氯乙烯树脂需求的增长,自然而然的带动了电石需求的增加,这也就极大的刺激了国内电石市场的供求关系,未来几年,国内电石的供应量有望进一步增加,这也会给电石法的PVC生产带来更多的效益。
1.2电力等能源的价格上涨的影响
从2004年开始,随着世界经济的回暖,中国经济的高速发展,我国的工业生产水平不断提高,这也就日益凸显了我国电力短缺的矛盾。在03年,我国的发电量与实际需求量的差值达到5000亿度,占整个发电量的27%,而且随着我国工业生产能力的不断进步,这一数字也在持续增加。这一情况也就日益凸显了我国的电力紧张问题。而且,像电石法生产PVC这样的生产技术,十分依赖电力,一旦出现电力紧张,很容易造成生产量的减少,甚至完全无法实现其生产能力,最终造成产品的短缺,给其它行业甚至整个社会经济运转带来不稳定因素。店里的严重短缺也造成了我国电力的价格昂贵,电力作为许多生产行业的必需品,一旦价格上涨,带来的是包括PVC在内的几乎所有生产产品价格的上涨,这将对我国的市场带来严重的影响,但是,随着电力问题的缓解,PVC的生产也将迎来一个更好的局面。
2电石法生产中的综合利用
2.1水洗酸的密闭循环
氯化氢和乙炔的流量比控制在1:1.05到1:1.1之间时,才能实现氯化氢与乙炔的充分反应,这是在电石法生产PVC的关键一步。将氯化氢经过冷冻脱水之后可以得到浓度为百分之四十的盐酸溶液,然后再把这些百分之四十的盐酸水溶液经过填料水洗塔和泡沫水洗塔的回收,可以实现对质量分数为20%以上的的氯化氢副产酸的回收。进过这一步骤,可以实现酸的高效回收利用,避免这些氯化氢或者盐酸在生产过程中的挥发或渗漏,给环境带来的非常严重的影响。
2.2环保性与经济性
无废水排放:干法乙炔生产装置所需的水为上清液,循环利用水资源,实现整个车间无废水排放。无粉尘排放:用电石渣生产水泥,将其密闭输送至水泥公司。气体污染物排放少:只有在排渣机出口处的水蒸气中能检测出少量的乙炔气体。固体污染物:所排出的电石渣为制作水泥的优良材料,亦可作其他建筑材料干法乙炔工艺相对于湿法乙炔工艺无需沉降及压滤处理,无需渣浆处理。降低了人工费用和设备运行费用。干法乙炔加料是连续的,无需置换,加料时没有乙炔气体排出,排出的电石渣是干的,没有溶解损失。干法工艺产生的电石渣比湿法工艺经压滤后的滤饼含水量低24%。湿法工艺产生的电石渣含水量高,若用电石渣生产水泥需要耗费大量煤炭除水。
2.3蒸汽冷凝水的回收
在熟悉了电石法生产PVC的基本过程之后,我们知道在PVC的干燥过程中,会产生大量的蒸汽冷凝水。而在以前的工艺中这些蒸汽冷凝水一般都会被直接排入到自然环境中,或者是当作废水经性处理,事实上这些蒸汽冷凝水都是优质的软化水,如果就这样排入地沟里,会造成资源的严重浪费,而且这些刚排出的冷凝水温度过高,会对地下排水管道造成一定的影响。最近提出的新技术,是将这些冷凝水进行回收利用,再次用于PVC的生产。这些冷凝水其实在PVC的生产中还是有很多的用处的,比如可以用来旋风干燥器夹套的保温工作以及可以利用其较高的温度进行冬季取暖。或者是会受到热水槽中用于加温聚合釜,作为普通用水可以对转化器进行补水,还有就是制冷机的循环补水工作。
2.4电石渣的利用
电石法生产PVC材料的工艺过程中,会产生好多的电石渣废料,这些废料碱性较强,如果直接扔掉会对环境造成严重的影响,而且其中含有的许多有毒物质将会最终流入人类体内。现在普遍接受的技术是采用机械沉降分离、压滤的方式,分理处废料中的众多有害成分,并将废料重新经过电解、分离等手段,制作成其它可用的材料。可以生产出墙体材料、纯碱和筑路用的滤饼等各种生产材料,实现了电石渣的无公害处理。
3结语
现在的工业技术革命,已经是我们不仅可以做到工业生产力的不断发展进步,而且可以实现在搞生产的同时,不会造成对环境的污染和对资源的浪费。比如,我们谈论的电石法PVC生产技术,现在这项技术的革新不但为生产带来了企业带来了越来越多的利益,而且经过进一步的探索,已经逐步解决了生产废料的综合利用问题,这是一种最好的技术发展模式。
参考文献:
[1]王利民.电石法PVC生产工艺中的综合利用[J].工业技术革命.2015(2)66-67.
[2]范薇薇.工业生产中电石法的应用[J].2016(1)84-86.
【关键词】发电机;励磁装置;防静电生产工艺
在目前的社会发展中,以发电机为基础的励磁装置防静电生产工艺受到了业内人士的普遍重视,其应用中主要包含了包括参数输入电路、信号变换调理电路、数模转换电路、PLC可编程控制器、移相触发电路、整流桥电路SCR、手动控制单元、开关量输入输出电路和人机界面装置,通过PLC可编程控制器对其他模块的控制和协同工作,可根据负载变化自动调节励磁电流,以保证发电机机端电压或电流为恒定值,同时该励磁装置具有安全灭磁、快速起励、过励限制、事故保护和报警、手动控制通道备用等功能。这种结构体系的应用对于结构简单,操作方便,运行可靠,功能强大,扩展性强,为发电机的正常工作提供了可靠的保证。
一、励磁系统概述
励磁系统是供给同步发电机励磁电流电源以及相关附属设备的总体统称,通常都包含了励磁功率单元和励磁装置(也就是我们常说的励磁调节器)两个重要组成部分。其中励磁单元是同步发电机向转子提供励磁电流的一个中转环节,而调节器则是根据输入信号和给定的调节准则进行控制,以避免其超额支出现象的出现。截至目前的社会发展中,励磁系统已成为根据发电机应有功率进行调节和管理的过程,是通过电力系统并联机组的稳定性要求来加以整理的。尤其是在现代化电力系统的发展中,其导致机组稳定极限出现了降低趋势,更是促进了励磁技术的发展与深入研究。
二、大型发电机励磁装置
现代社会发展中,大容量发电机大多都是采用交流励磁机来提供相应的励磁电流。而在通常情况下,交流励磁机都是安装在发电机的大轴上,是属于交流电流经过蒸馏之后提供给发电机转子的一个装置,因此也被人们广泛的称之为他励静止励磁。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。
三、大型发电机励磁装置防静电生产工艺分析
1、元件贮存
防静电带盖元件盒,材质:塑料;可以有效的释放物体表面积累的静电荷,使其不会产生电荷积聚和高电位差;具有坚韧耐磨,防潮防腐,隔热防震,经济耐用等多项优点。可以大大减少电子元件在生产过程中的损坏率,减低了成本,提高了产品质量和利润;主要用途:消除静电,大量用于电子元器件及产品生产过程的贮存以及运输。
2、元件领用
当工作人员在发动机改进工作中需要采购新元器件必须提供相关的改进设计方案,电路原理图和元件清单。并由设计项目负责人填写《元器件需求单》,签字交实验室负责人审核后,由发电站站长批准。经同意后由实验室进行采购,由专人进行购买,登帐保管。
3、电路板焊接
在大型大电机励磁装置防静电设备电路板安装与焊接的过程中,通过都是采用锡球回流焊接为主的,其在工作中是通过预热、回流、冷却等三个环节共同组成的。其中预热环节是采用相关粘度和丝网性能的溶剂为主的,是通过对其温度加热为主要手段来进行处理的。需要注意的是在预热中需要对温度加热时间进行控制,避免由于元件外部温度加热过快而出现断裂现象。其次,回流环节:这个阶段最为重要,当单个的焊锡颗粒全部熔化后,结合一起形成液态锡,这时表面张力作用开始形成焊脚表面成为一种粘接剂,则使得其焊盘能够直接分开。最后冷却阶段:冷却阶段,如果冷却快,锡点强度会稍微大一点,但不可以太快否则会引起元件内部的温度应力。
4、生产装配
生产装配是在大型大电机励磁装置防静电设备生产的最后阶段,是采用库存的通用零部件装配来满足相关设备应用作用和质量要求的一个工作环节。这些零部件是在相关工作人员使用之前根据其计划安排来进行生产和存储的,等到设备进入使用场地之后直接可以装配成为一个完整的产品,并投入使用。
5、试验
大型大电机励磁装置防静电设备的实验也被人们统称为验收阶段,是通过产品出厂验收环节进行的一个管理模式。通常在工作中是由由需方派人参加培训和出厂调试,同时代表需方对产品进行验收。验收依据供需双方签订的技术协议和产品的技术条件。装置经调试投入运行,连续运行72小时,需方给予验收。
6、成品贮存
大型大电机励磁装置防静电生产成品在贮存的时候应枕垫堆放,贮存在通风、阴凉干燥处,避免接近高温,不与可易燃性物质堆放在一起,远离火源,保持清洁完整。
7、包装
包装可以说是目前大型大电机励磁装置功能得以发挥的关键,也是预防各种静电出现并形成破坏的主要手段和方法。通常,在目前的包装中都是采用塑料盒、塑料布、帆布来进行包装的。
8、运输
近十多年来,由于新技术,新工艺和新器件的涌现和使用,使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。与此同时,各种运输设备也不断的出现与完善,这就为目前设备的运输提供了安全可靠依据,使得功能得到了良好有效的发挥。
根据氧化铝理化特性,以提高铝电解生产工艺电解槽稳定性、改进指标为目的,设计铝电解生产工艺与控制管理系统,并提出铝电解生产过程中异常情况诊断和分析的控制管理体系。
关键词:
氧化铝;指标;控制管理系统
0引言
铝及铝合金是国民经济发展的重要基础原材料,更是国防工业的战略材料,广泛应用于航天航空、交通运输、民用建筑、电力、电子等各部门。2015年中国原铝生产与消费量均突破2200万t,约占世界50%,电解铝行业消耗的电能占全国年总发电量的5.6%。电解铝行业的发展与改革关系国本命脉。
1铝电解生产系统及技术参数的设计
1.1现代铝电解生产工艺
现在原铝生产基本采用Hall-Heroult熔盐电解法,生产所需的原材料为氧化铝、氟化盐和阳极炭块,电解所需的直流电由整流所供给。溶解在电解质中的氧化铝在直流电的作用下发生电解反应,氧在阳极电化学氧化并与活性炭阳极发生去极化反应生成二氧化碳,铝在阴极发生电化学还原,以液态金属铝形式析出。铝电解生产生产工艺系统如图1所示,主要包括氧化铝贮运及输送、电解车间(电解槽)、电解烟气净化、铸造、炭素阳极生产组装等工艺流程。
1.2氧化铝物化性能指标
在铝电解槽中,冶金级氧化铝有三大主要用途:一是作为电解原料,溶解于冰晶石溶剂中,电沉积生产原铝;二是作为电解槽干法烟气净化系统的吸附剂,以循环回收电解槽向外界挥发的氟盐和HF气体;三是以一定比例与冰晶石(主要是电解质破碎料)混合构成电解槽阳极覆盖料,减少电解槽挥发物及热量散失并减少碳阳极氧化损失。因此电解工艺中要求氧化铝,包括干法吸附后的载氟氧化铝不仅要在冰晶石电解质中具有较好的溶解性能,而且要对电解槽烟气中的氟盐等颗粒和氟化氢(HF)气体有良好的吸附能力,同时还要兼顾良好的结壳能力,使覆盖料具有一定的机械强度和良好的保温性能。通过全面分析氧化铝物化性能指标对电解工艺体系的影响,能够预判氧化铝的电解行为,能够为开发氧化铝电解工艺技术体系,建立氧化铝质量标准提供基础数据和理论支撑。铝电解用工业氧化铝的主要性能指标包括粒径分布、安息角、磨损指数、松装密度、灼减(LOI)、孔径分布、物相组成、杂质/微量元素含量等。
1.3输送下料系统
氧化铝的输送大致可分为机械式输送和气力输送两大类。机械式输送又可细分为小车轨道式、皮带式和斗式提升机三种形式。电解铝厂在对氧化铝进行短距离输送时多采用气力输送方式,根据输送条件和输送距离的远近又可细分为稀相输送、浓相输送和超浓相输送。根据氧化铝的理化特性,依据电解系统的技术要求,拟改进氧化铝输送系统及配套装备,实现氧化铝在电解铝装置各系统间的输送。系统设计采用的是超浓相输送技术,超浓相输送是在浓相输送的基础上,通过采用风机低压供风技术和改进风动流槽的设计开发而来,一般用于粉状物料的长距离水平输送。物料在风动流槽中呈流态化向前运动,固气比大于(>100)、运动速度慢、物料不易破碎、系统全密闭、所需风压低、风量小、自动化程度高。氧化铝输送下料系统现已作为先进技术被大部分电解铝厂用于将氧化铝物料从新鲜氧化铝贮仓或干法净器的载氟氧化铝贮仓输送到电解槽料箱中。
1.4烟气净化系统
铝电解槽氟化物挥发,尤其是剧毒氟化氢气体的释放,无论对电解车间操作工人还是外界环境都产生很大风险。在电解铝厂中,通过向电解车间配套烟气净化装置来吸附这些含氟挥发物并将其回收至电解槽中。电解槽的烟气净化装置分为湿法和干法两种。当代电解铝厂一般配备干法烟气净化系统,其主要由两大关键部分构成:反应装置、过滤装置。在反应装置中,氧化铝作为吸附剂逆向喷射进入反应器与电解槽烟气充分混合,与HF气体发生化学吸附反应,同时物理吸附烟气中夹杂的氟盐及其他杂质颗粒,吸附效率达到98%以上。过滤装置采用布袋除尘,以分离气体和固体氧化铝颗粒,分离出的氧化铝随后再次进入净化系统循环或导入电解槽加料仓中。铝电解过程中,反应后的载氟氧化铝和烟气一道进入布袋除尘器进行气固分离。净化后的烟气由主排烟风机送至烟囱排入大气。载氟氧化铝经布袋除尘器收集,一部分作循环吸附剂,另一部分从除尘器下部沸腾床溢流到风动溜槽,并经风动溜槽送至气力提升机,提升到载氟氧化铝贮槽输送到电解槽供电解生产使用。烟气净化系统结构如图2所示。干法净化利用了氧化铝自身良好的吸附性能来回收氟盐挥发物,但烟气中的SO2、PFCs无法法净化吸收。有些电解铝厂在干法净化系统后串联一套湿法净化系统,使用水溶液喷雾来除去电解槽烟气中的可溶物质并对溶液进行处理回收,以去除电解铝厂排放烟气中的SO2。氧化铝颗粒具有较大的比表面积,因此能够物理吸附大量的氟盐或其他杂质颗粒。而氧化铝对于HF气体的吸附为化学吸附,除较大的比表面积能够显著增加吸附反应的反应面积外,吸附过程还与湿度有关。氧化铝对HF的吸附反应为表面反应,生成氧氟化物和羟基氟化铝。较大的比表面积和空气湿度(影响表面附着水含量)有利于氧化铝对HF和氟盐颗粒的吸附,而具有较大比表面积的氧化铝往往也具有较多的羟基数目(结晶水含量),这些羟基或附着水在氧化铝加料后会与冰晶石熔盐发生水解反应生成更多的HF气体,并且在研究中发现由氧化铝向电解槽中带入的水分是引起电解槽HF挥发的主要氢来源。因此,电解槽HF产生量与氧化铝吸附性能存在矛盾与妥协的关系。
2铝电解生产工艺控制与管理系统
在现代的铝电解槽设计时,普遍采用先进的计算机模拟技术,模拟电解槽的热场、电场、磁场、流场,成功开发出大容量、更高效节能的电解槽。在生产工艺控制方面,开发了机械化和自动化相结合的现代化工艺控制和管理系统。电解槽实现了计算机智能控制,该控制技术是基于电阻控制,并与电解槽操作管理经验相结合而开发实现的对氧化铝供料、出铝、阳极母线提升、阳极更换、电压平衡、热平衡、电解质成分等的控制与操作管理。由于铝电解过程的复杂性且很多重要参数很难在线监测,铝电解是一个非线性、多变量、大滞后、强耦合的控制对象。系统利用铝电解生产过程中记录的历史数据进行数据挖掘,结合历史数据和实时数据进行实时推理,根据槽电压曲线的波动走势、振幅和波形突变等指标来提取其信息。该系统是结合了早期检测、槽异常情况诊断、根本原因分析、自动纠错、人工操作的一体化控制系统。从长远来看,该控制系统具有防止过量下料、减少阳极效应等优势,对提高电解槽稳定性、改进指标具有长远影响;从短期来看,该系统的最大优势是能够提前检测异常情况并有效地消除引起异常的根本原因。铝电解槽控制系统控制原理:能够持续检测电解槽运行状态,检测到异常时采用诊断系统分析原因;允许系统处理异常,并将运行情况反馈给电解车间和管理人员。
2.1“四方”系统
在GEN2架构的基础上,采用四种颜色分别代表四种信号分析算法,“四方槽状态指示器”能够有效地指示控制系统异常、人工检测异常和分析异常情况产生的根本原因,并修正措施方面的相互作用。“四方槽状态指示”不仅用可视且有效的方法指示电解槽运行状态,还可用来定期评估控制系统的有效性以改进控制系统的综合功能。“四方”系统主要功能:指示槽状态(检测到异常、在修正、正常运行);跟踪机制(保持跟踪槽状态);优先系统(异常情况处理为最优先级别)。
2.2异常情况检测
控制系统中的异常是指一个或一组电解槽运行状态出现了需要进行处理的规定问题,这些问题依次按自动和人工检查明确分类,能更有效地确定产生异常的根本原因,选择最优的纠正措施。这些纠正措施可根据定期反馈进行优化。系统具有嵌入式升级机制,允许优先处理电解槽更严重的问题。当出现严重问题时,系统自动调整一系列自动和人工检查、恰当的纠正措施并告知管理者。系统能使车间管理者在整个电解系列运行状态恶化前获得信息以保证能够尽早地全面控制问题扩大。这一信息策略使管理者具备预先控制能力。系统检测异常情况的核心:下料问题—通过氧化铝溶解、下料设备、覆盖料/电解质转移情况来检测氧化铝的下料问题;噪声问题—影响电解槽运行稳定性的阴极/阳极问题;热平衡问题—通过检测铝液/电解质过热度、电解质组分及温度改变分析电解槽短期热平衡。
3结语
介绍了采用GEN2管理控制系统实现氧化铝铝电解生产工艺、电解槽稳定性及生产效率的策略,为今后氧化铝铝电解工艺的研究和设计打下基础。
参考文献
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[3]李劼,丁凤其,邹忠,等.基于现场总线的全分布式铝电解槽自动控制机[J].轻金属.2001(4):32-36
关键词:油田生产;设备工艺;优化调整;节电管理
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)12-0-01
随着油田生产规模的不断扩大,生产系统用电量逐步增加,目前采油单位电力消耗费用占生产总成本的三分之一,节电已成为降低油田生产成本的重要措施之一。为此,现结合油田管理的几个节电事例,进行设备工艺优化调整节电管理途径探讨,明确油田节电工作的主要方法和系统节能降耗的主攻方向。
一、油田生产设备工艺优化调整节电管理方法的探讨
本文结合采油矿生产管理的典型节电事例,对油田生产设备工艺优化调整节电方法进行三种观点的探讨。
(一)结合油田生产实际,对供电设备进行调整,消除电能浪费,是节约电能的主要途径
在油田井站工艺生产系统改造之后,有一些岗位因生产规模扩大相应增大供电设备,提高用电负荷,但也有的岗位因生产规模缩小,减少用电量,而供电设备的容量没有降低。为此,需要采油单位结合生产实际,对供电设备进行优化调整,消除电能浪费问题。例如:我们第二油矿为了减少供电设备损耗问题,针对1座联合站和2座注水站的个别岗位生产规模降低,对容量大的变压器及时根据所带负荷进行调整,对8台变压器进行了调小更换,匹配用电系统的供电设备,减少变压器自耗电量,三座站日节电107.6kw.h,年减少电能损耗3.93×104kw.h,消除了不必要的电能浪费。在大庆油田进入高含水开发时期,井站的生产工艺改造越来越多,如果采油单位都在供电设备优化调整上积极做工作,节电工作应该是大有潜力可挖。因此,今后的油田管理有必要紧紧结合生产实际,根据生产负荷的变化,及时调整供电设备,这是消除电能浪费、节约生产成本的有效途径。
(二)根据油田生产实际,对用电设备进行调整,减少用电负荷,是节约电能的有效方法
在油田的采油区域,其管理中心是转油站。每座转油站的用电设备都在10台以上,其中耗电较多的设备就是外输油泵、掺水泵,它代表着一个采油队的生产能力。由于原油产量逐步自然递减因素的客观存在,使有些采油队的产量不能满足外输油泵满负荷运行,出现“大马拉小车”现象。消除转油站电能的无功损耗,需要根据油田生产实际,对用电设备进行调整,减少用电负荷。例如:我矿在对12座转油站进行用电负荷调查之后,对“大马拉小车”机泵采取了相应节电措施。一是针对扬程超出系统要求的机泵,采取减级措施。围绕3座转油站的7台输油泵、3台掺水泵的泵管压差都大于一级叶轮扬程的问题,采取机泵减级措施,年节电33.069×104kw.h,二是针对外输液量减少的转油站,采取换泵措施。围绕2座转油站系统区域油井产量递减,使输油泵不能达到满负荷运行,造成电能的浪费问题,对4台输油泵进行选型换泵,年节电61.247×104Kw.h。三是针对不能满负荷运行的输油泵,采取换电机措施。由于高含水油井的关井,我矿一座转油站外输液量出现减少,输油泵不能满负荷运行,造成了电能浪费,我矿将油水两用泵的75kw电机更换为75/55kw的双功率电机,在运行中调为电机55kw,年节电5.69×104kw.h。所以,根据油田生产实际,及时采取了机泵更换、机泵减级、电机调整等节电措施,非常必要,这是采油单位节约电能的有效方法。
(三)依据油田生产实际,对工艺流程进行调整,降低系统能耗,是节约电能的有效措施
油田重要生产岗位的工艺流程在经过多次改造或系统生产规模变化之后,在运行中经常出现了新老流程供排不合理,既不便管理,又流失大量电能。要解决这一问题,必须依据油田生产实际,对工艺流程进行调整,降低系统能耗。例如:我矿在油田生产系统运行中,采取工艺流程调整措施,降低系统电能消耗。一是利用现有工艺条件,对系统进行供水分配调整。我矿有1座联合站的污水岗在经过两次工艺流程改造后,运行2台污水泵,由于泵排量大,污水满足不了污水泵输水需要,必须控制泵出口阀门,造成蹩泵运行和污水开连通阀循环打水现象,出现明显的“大马拉小车”现象。为了减少污水泵的电能消耗,利用现有的工艺流程,摸索调整污水岗和输油岗的合理分配供水关系,将耗电多的污水岗污水泵停运1台,在输油岗增启1台小型污水泵,使污水岗和输油岗污水泵都能在合理有效的排量范围内运行,提高了污水泵效率,降低了污水岗的耗电量,年节电量83.95×104 kw.h。二是合理调整工艺流程,减少机泵运行台数。我矿油田开发进入高含水后期,在开采过程中高含水油井关井数越来越多,地层压力由于采出液的减少而开始回升,造成注水管网压力升高,从而带来了注水泵单耗的升高、泵效的下降,出现了电能的浪费。为此,我矿对注水系统合理分配区块水量,调整工艺流程,停运1台注水泵,将管网压力降到规定范围,即能满足生产需要,又实现日节电4.7×104kw.h。因此,要解决诸多管理系统不合理问题,消除电能多耗现象,有必要根据油田生产实际,探索实施工艺流程优化调整的节电管理方法,只有这样,才能最大程度的节能降耗。
关键词:电子产品;生产工艺;管理方式
电子产品的生产质量与企业的自身发展形象密切相关,电子产品广泛应用在人们生活领域,人们对电子产品的质量也具有更高的要求。而电子产品质量与生产工艺也脱离不开关系,无论是受人文因素还是客观因素的影响,要保障电子产品的生产质量,都需要在生产期间对其严格管理,这样才能促进生产过程的高效化。
1电子产品的工作程序
在现有的发展阶段,企业对电子产品生产期间利用的生产工艺都是对生产的时间、方法、速度、程序等进行总结,并对整个生产的环境、质量、人为因素以及产生的生产消耗实施管理[1]。一般情况下,对电子产品进行研究与生产期间,主要为4个发展历程。分别包括对生产方案的论证、对工程的研究、对设计的定性以及对生产的定型。在这4个发展阶段中,要根据不同的生产工艺流程有效实施。对于方案论证来说,相关人员在方案设计期间,首先要收集相关的技术资料,并对使用的技术手段进行调查与分析。然后,有效编制方案,以促进方案研究的更为有效。最后,对整个方案的实施与确立进行计算分析,从而促进方案论证工作的科学进行。对于工程研究,根据论证方案的初步设计,制定出合理的参考任务书,并按照相关的程序与标准对电子产品的性能、技术等要素进行研究。接着,利用相关的理论知识对其计算、设计,以形成样机和设计技术。对于定性设计,相关人员在对其实施期间,要对现场情况进行检验、辨别,然后根据技术任务书的说明对其编写、设计,促进设计文件应用的合理性。同时,还要严格审查生产工艺方案和生产文件,并在最后开展相应的定型会议对其优化。对于生产定型,要加强工艺文件的有效编制和完善性,并根据生产方案的制定对生产人员进行知识培训与操作训练,保证在大批量产品工艺生产期间,能够提高电子产品的生产质量[2]。
2电子产品生产工艺的种类
目前,我国生产的电子产品种类比较多,生产工艺也存在较多种类。一般情况下,常见的电子产品生产工艺包括以下几种。(1)物理加工工艺,该工艺能够制作一些铭牌,并利用电镀、刷漆等方式来形成。该工艺对产品的表面实施物理加工模式,能够在较大程度上提高电子产品的表面抗腐蚀性。(2)化学处理工艺,该工艺也是一种表面处理办法,主要利用焊接、灌注的方式来实现,具有抗氧化功能。在电子产品产生期间,利用该工艺不仅能提高其表面的抗腐蚀性,还能使电子产品更加美观。(3)连接工艺,在对电子产品进行制造期间,该工艺主要通过压接、胶结的方式来完成,在使用过程中,一般存在手工焊接以及机械焊接两种方法。(4)总装工艺,在电子产品生产期间,利用该工艺主要实现的是预加工、调试以及包装等工作。(5)机械加工工艺,该工艺在实施期间能够导致一些材料外形发生改变,保证产品在生产期间满足一定的使用需求。(6)塑料工艺,该工艺主要通过注塑、吹塑以及压塑的方式来完成,在电子产品生产期间也发挥其较为有利的作用[3]。
3电子产品生产工艺的影响因素
在社会经济发展趋势下,电子产品得到更为成熟的进步和发展,同时,在发展期间也受到多种要素的影响。这些要素的存在不仅会影响电子产品的质量,还会抑制企业的积极进步和发展。其中,人为因素影响着电子产品生产工艺的正确使用,在影响要素中形成的效果更为突出。因为企业中的各个工作人员是电子产品生产的主要实施者和接触者,在保障电子产品生产质量工作中发挥其较大作用。特别对于一线的工作人员,每个员工不仅要具有较强的责任意识,还要形成高度的敬业意识[4]。所以,在对电子产品生产期间,他们要不断学习先进的专业技能,并在工作中以相关的规章制度作为标准,促进工作行为的规范性。并且,其中的生产设备也是影响电子产品生产工艺实施的重要因素,在对电子产品进行制造期间,其中的模具是根据市场需要对其定位的,只有提高模具的精度,才能保证电子产品生产质量的有效提高。除此以外,根据相关的调查与分析,很多企业中使用的生产设备都比较落后,各个环节存在不同的破损,从而在较大程度上降低实际的生产效率,影响电子产品的生产质量。所以,对生产设备进行维护与管理将发挥其较大作用,对存在的因素进行分析不仅能解决电子产品的生产质量,还能促进生产方法的有效性和实施的合理性,这样才能在电子产品事业获得较大进步和发展[5]。
4电子产品生产工艺的管理
在电子产品生产期间,为了能加强各个环节的管理与控制,不仅要对生产过程进行有效控制,还要提高更多生产环节的实施质量,以保证管理工作的积极完善。要提高电子产品的生产质量,主要加大对生产技术的研究,这样才能使电子产品的生产过程有效完成。在另一方面,提高电子产品的生产质量还能提升整个生产过程的实施水平,而生产水平又是人员生产状态的集中体现,更是技术化升级的基础条件。因此,在电子产品生产期间,要保障其质量,就要根据生产工艺的具体要求,提高生产效率,并对各个生产环节严格控制,这样才能在较大程度上提高电子产品的生产质量。
4.1对生产线人员进行培训
对电子产品生产线的相关人员进行培训,能够为整体生产流程提供保障。目前,各个行业在不断建设与发展过程中,都是将“以人为本”的发展理念作为基础,所以,在电子产品生产期间,也要本着该原则对其发展。生产线上的工作人员是整个生产工艺实施的主体对象,他们不仅要发挥其主观性,还要积极保证电子产品的生产质量[6]。因此,必须要提高生产线工作人员的自身素质。在实际的电子产品生产过程中,由于存在一定的重复性,员工容易在生产期间产生一些情绪,从而影响着工作的正常实施。基于这种情况,在实施生产前期,就要对生产线人员进行培训,使员工认识到产品质量发挥的重要性。期间,可以制定激励机制,保证能够在较大程度上提高生产人员的积极性。在这种发展条件下,不仅能促进电子产品生产与设计工作的积极实施,还能保障电子产品的生产质量。
4.2增加对升级工艺的重视
电子产品在实际生产期间,由于受到精度问题的影响,将会降低电子产品的生产质量。针对这种问题,相关人员应认识到该问题产生的主要条件,因为一些特殊的电子产品是在不同的环境下形成的,利用不同精度的模具也会产生不一样质量的产品。所以,在对这些特殊产品引进与生产前期,就要委派一些专门的工作人员的对其进行考察、研究,并加大生产人员的培训工作。同时,还要制定出与技术相对应的管理制度,使一些专业人员能够针对不同的生产情况对其积极引导,从而保证各个工序的生产质量都能得到充分的控制[7]。
4.3提高对生产过程的监管
在电子产品生产期间,还要对整个生产过程进行有利的监督与指导。因为电子产品生产期间存在的技术性问题较多,人们在生活中对其应用也更为广泛。所以,加大对电子产品生产过程的有效监督与管理,能够提高电子产品的生产过程。并且,电子产品的生产期间,还要利用合适的监督技术为其提供保证,从而提高实际的生产效率与生产质量,这样才能使电子产品生产企业获得较高的经济效益。在对其监督与控制期间,要对其中的生产材料进行监控,以使产品质量得到保障。还要对各个实施工艺进行监督,以使工艺生产能够符合一定的制造标准与流程。其次,还要对周边的生产环境进行监督,从而避免生产期间存在安全隐患。所以说,该监督控制过程的实施不仅能提高电子产品的生产质量,还能对实际的生产状况积极优化并改进。
5结语
随着科学技术水平的不断提升,电子产品得到人们的热烈追捧。提高电子产品的生产质量能够保证我国的可持续发展和进步,也能提高电子事业的发展地位。根据实践性的综合分析,要将提高电子产品的生产质量,就要对其严格管理,这样才能使电子产品满足人们的使用需求。
参考文献
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《电子产品生产工艺与管理》是电子信息工程技术专业及其重要的职业技能课程。为了加强学生的岗位职业能力的培养,结合学生学习实际情况,对电子产品生产工艺与管理课程进行了改革,重新对课程内容进行了整体设计和重构,重在培养学生的创新意识和电子产品生产管理与质量控制的能力,符合电子信息工程技术专业高素质技能型人才培养目标的需要,取得了良好的教学效果。
关键词:
职业能力;电子产品生产工艺与管理;电子信息工程技术专业
一、引言
近年来,我国电子信息产业迅猛发展的同时,也存在着不少问题。其中一个最重要的问题就是电子产品的竞争力不高。主要原因不是电子产品的研发水平不高,而是电子产品在生产过程中的问题。具体表现在电子企业生产活动一线的生产工艺,生产管理与质量控制存在着不足,因此《电子产品生产工艺与管理》课程十分重要[1,2]。根据教育部2006年16号文件的精神,学生岗位职业能力的培养是高等职业教育的基本目的,强调加强学生的岗位职业能力培养[3,4]。我院《电子产品生产工艺与管理》课程组结合学生学习和教学的实际情况,对电子产品生产工艺与管理课程进行了改革,重新对课程内容进行了整体设计和重构,提高了教学质量。
二、课程性质
电子产品生产工艺与管理课程是电子信息工程技术专业的职业技能课程,其目标是让学生掌握电子产品生产过程中的质量控制和工艺管理,掌握质量控制与可靠性的基本理论与方法,熟悉电子产品生产中的各种新技术、新工艺。重在培养学生的创新意识和电子产品生产管理与质量控制的能力,是电子信息工程技术专业的一门职业技能课程。本门课程的先修课程包括:电路分析、模拟电子技术、数字电子技术。通过学习,学生应达到电子企业质量管理员等岗位相应的知识与技能要求,使其具有分析和解决电子企业生产活动中进行质量管理与控制的职业能力和创新能力。
三、课程设计思想
电子产品生产工艺与管理是一门介绍电子产品生产工艺与管理的基本原理、理论和基本方法的职业岗位课程。重在培养学生的创新意识和电子产品生产管理与质量控制的能力。它依据高职人才培养目标对职业教育的知识和能力要求,以培养电子行业的高级技能型人才为宗旨,为学生提供电子产品生产过程中的质量管理与控制知识。在教学中起着承前启后的作用,为后续的职业岗位课学习打下必要的基础。教学重点:掌握电子产品生产管理的基础知识;掌握质量检验的方法;掌握电子制造进料质量控制;掌握电子制造过程及成品的质量控制;掌握质量管理体系及质量认证;掌握质量改进及其常用工具的使用。教学难点:可靠性设计的基本知识;电子产品技术文件编制;电子产品生产工艺。
四、课程特点
1.综合性强。
本课程根据学生就业实际岗位的需要,将电子产品生产管理与质量控制方面最为实用的相关知识,进行了有机的综合,使学生通过学习逐步成为能组织电子产品生产管理、质量控制,能解决电子企业生产现场技术问题的技术骨干。
2.突出应用性。
本课程不强调理论的系统性与完整性,主要讲述了与电子产品生产相关的质量管理及产品可靠性方面的知识,内容与企业的需求相结合,通俗易懂,可操作性强,重视理论的实际应用,使学生所学的知识和技能与职业岗位贴近。
3.注重学生的职业能力培养。
按照岗位能力的要求,采用理论讲述与案例分析相结合的方法进行教学;按照职业活动的工作环境培养和提高学生的工程实践动手的能力,使学生学习过本门课程以后,能够自觉地对生产过程中存在的电子产品质量问题进行反思并提出解决办法。
五、课程目标
1.学习能力目标。
(1)掌握质量管理的基本原理、理论;掌握质量检验的基本方法;(2)了解质量管理的新理论、新方法及发展趋向;(3)掌握质量成本管理与质量控制的基本理论;(4)掌握电子产品生产过程的各种新技术、新工艺;(5)熟悉电子产品认证的基本理论和方法。
2.职业能力目标。
(1)具备管理电子产品生产现场的能力;(2)具备电子产品质量检验的能力;(3)具备编制电子产品技术文件的能力;(4)具备电子产品生产过程质量控制的能力;(5)能参与电子产品质量认证工作。
3.职业素养目标。
(1)培养学生的质量、成本、安全意识;(2)培养学生勤奋好学、严谨的职业素质;(3)培养学生发现问题、独立分析问题与解决问题的能力和创新精神;(4)独立承担电子产品生产组织管理、质量检验等岗位的工作,具有良好的团队合作意识;(5)掌握文明生产、安全生产与环境保护的相关规定及内容。
六、选用教材[5]
教材是教师进行教学的载体,是课程内容的具体形式,也是进行职业教育改革、培养学生的创新意识和电子产品生产管理与质量控制的能力的前提。所以选用注重电子产品生产过程职业能力培养的教材是本课程建设的保证,也是提高教学水平的基础。根据注重职业能力培养的要求,选用该课程教材的遵循下面几个原则:(1)必须选用高职高专类的规划教材与注重实践动手能力培养的优秀教材。(2)选用的教材要符合课程标准的要求,具有应用性和实用性,适合培养学生的创造力和动手能力,符合高职人才培养目标的要求。(3)教材内容要文字简洁,能够反映当前该课程的最新成果,适合高职学生学习。基于以上三条原则,通过了解相关院校的情况,该课程教材最终选用的叶莎老师主编的《电子产品生产工艺与管理项目教程》。本教材由电子工业出版社出版,是高等职业教育精品工程规划教材。根据高等职业教育的发展需要,本教材对课程体系和内容进行了优化和提炼。本教材坚持基础理论知识以够用为度,注重工程实践能力、创新能力的培养,着重阐述了电子产品的生产工艺和生产管理两方面的知识。本教材内容以一个个实际的电子产品作为载体,采用基于工作过程的系统化理论,以实际的工作岗位任务划分成六个项目。每个项目采用任务驱动的模式进行组织知识和技能,让学生采用学做结合的方式完成项目,掌握职业技能。
七、教学实施
1.教学方法。
目前,课堂教学采用讲授与多媒体教学相结合的方法。同时采用讲授式、案例式和讨论式等教学方法,使用多媒体,多放些动画,让学生多在课堂上讨论,活跃气氛,教学内容易于理解,提高学生的学习积极性。面向学生,贯彻因材施教,为此采取了启发式、讨论式、提问式等多种有成效的方法。教师在对每单元的基本内容、重点和难点进行较为详细的讲解,特别强调在企业实际现场中的应用的有关理论。但是这种教学模式效果非常不好,不贴近实际工作岗位。学生学习起来枯燥无味。本课程是对学生的实践能力要求很高的课程。只采取理论教学模式,按照课本讲解知识,是无法实现该课程的教学目标。必须让学生有实践动手的机会,所以需要增加合适的实践教学内容。过去的教学是先理论教学,再上实验课,最后做课程设计。这样会造成理论教学和实践教学完全脱节。实验课仅仅是知识验证理论。学生没有自由发挥空间。本课程改革后,采用教学做一体化的教学模式,突破理论和实践教学的屏障,在实验室和实训室上课,边学理论,边做实验,使理论教学、实验、实训有机地形成一个整体教学模式。建议以后增加企业现场参观教学等比较形象的方式。采用任务驱动项目教学法。项目教学以“项目驱动”为主要形式,学生通过若干项学习任务和六个由简单到复杂的实际电子产品的拆卸和装配的实践活动,其目的是在课堂教学中实现教学做一体化,整个教学工程围绕项目任务的完成开展,突出理论知识的应用性,充分发挥学生的创新意识,引导学生自主思考,培养学生的职业能力,使学生具有电子产品制造企业的生产管理知识和电子产品质量控制理论知识,能熟练识读各类电子技术图纸和资料。
2.考核方式与要求。
改革以前的课程成绩采用平时成绩+期末成绩,基本上是通过理论考试来决定课程成绩。其弊端在于忽视了对学生平时学习的关注和督促,容易造成学生平时不认真学习,在快考试之前,突击背书,即使考试及格,也只是临时掌握,也无法保证学习质量。针对此情况我们改革成绩评定方式,实行学习过程考核和学习结果考核相结合的综合评价制度,注重对学生学习过程的评价,不同教学环节考核的侧重点不同。各部分考查所占比例如下:平时成绩(考勤+课堂表现)占40%;项目测评成绩占60%。
八、结语
针对本课程教学过程存在的问题,对电子产品生产工艺与管理课程进行了改革。首先对本课程的性质进行了明确,根据本课程设计思想,提出了本课程的特点和本课程目标,然后介绍了教材选用的原则,提出了教学实施的意见。本课程的建设适合培养电子信息工程技术专业高素质技能型人才目标的需要,提高了教学水平,保证了教学质量。
作者:韩宝如 黄果 梁帅 单位:海南软件职业技术学院电子工程系
参考文献:
[1]郑惠群,赵敏笑.电子产品生产工艺与管理课程建设与实践[J].金华职业技术学院报,2010,10(6).
[2]王成安.电子产品工艺实例教程[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[3]廖芳.电子产品生产工艺与管理[M].北京:电子工业出版社,2007.