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(1)支架零件的選材圖2為支架零件三維圖,通過分析工作狀態(tài),支架零件工作過程中主要承受壓應力,有些場合也承受一定的拉應力或綜合應力,因此要求支架零件必須具有一定的綜合力學性能,工作內(nèi)孔有相對運動,要有一定的硬度和耐磨性。一般情況下材料可以選擇鑄鐵,如HT200、HT250等,受力比較大的場合可選擇鑄鋼或合金鑄鐵等。
(2)支架零件加工基準面的選擇加工基準面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確、合理,可以保證加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。否則會造成零件大批量報廢,使生產(chǎn)無法進行。本支架零件需要加工的表面有底平面、準16mm的凸臺面、準50mm的前后端面、準10mm的孔、準30mm的孔等。加工過程中基準選擇:①粗加工底平面時以準50mm的外圓中心線和凸臺面為基準;②加工準16mm的凸臺平面以精加工過的底平面為基準;③加工準50mm的前后端面以底平面及前后端面互為基準;④加工2-準10mm的孔以底平面為基準;⑤精加工底平面時以準20mm的內(nèi)孔(準30mm的工藝孔)中心線、后端面和凸臺面為基準;⑥加工準30mm的孔以底平面及后端面為基準。
(3)支架零件機械加工工藝分析由于零件的機械加工工藝過程總體要遵循基準先行、先面后孔、先粗后精、先主后次的加工原則。因此,支架零件的加工在遵循以上原則的情況下,根據(jù)支架零件的具體結構特點進行工藝分析,關鍵加工部位底面和內(nèi)孔的加工采用了先粗后精的原則,并采用了互為基準原則,從而保證了相互位置關系和加工精度要求,其機械加工工藝大致思路:鑄造時效粗銑底平面粗銑、半精銑2-準16mm的凸臺平面粗銑準50mm的前后端面,精銑后端面鉆2-準10mm的孔鉆、擴準30mm的孔到準20mm(工藝孔)精銑底平面擴、鉸準30mm的孔去毛刺并倒角終檢等。具體的機械加工工藝過程分析,工序內(nèi)容加工要求,設備選擇、夾具、刀具、量具的選擇等如表1所示。
2支架零件關鍵工序夾具設計
從表1機械加工工藝過程分析可知,工序8和工序9是保證支架零件關鍵部位:底平面和內(nèi)孔精度的重要工序,因此大批量生產(chǎn)中均要設計出專用夾具,從而保證其加工精度要求。本文主要以工序8為例分析其專用夾具的設計。工序8是精加工底平面,從圖1分析可知,結構圖中要求內(nèi)孔與底面之間有平行度要求,因此在精加工底面時首先考慮要以內(nèi)孔作為主要定位基準,與長定位銷配合,限制工件4個自由度,再以端面定位限制一個軸向移動自由度,最后再以精加工過的臺階面定位,以自位支承(浮動支承)與其配合,限制工件最后一個軸向旋轉自由度,可以實現(xiàn)6點完全定位,保證底面的加工精度要求。
3結語
1軋輥深孔的加工
1.1軋輥深孔加工難點分析
工件深孔如圖1所示,材料為H13鍛鋼,成品重量3555kg,裝配圖如圖2所示,出口產(chǎn)品。設計要求:孔深5050mm由三個臺階孔組成,最外端內(nèi)孔粗糙度Ra0.8,里面兩深孔為60度錐面連接,同軸度準0.1mm,裝配深度450mm,裝配間隙端部塞尺0.1塞不進,過盈量0.28-0.35mm。針對這種總長較長,長徑比大、同軸度要求高的精密產(chǎn)品,加工此種產(chǎn)品的難度如下:①軋輥噸位較重長度較長裝夾定位困難;②內(nèi)孔較深,粗糙度Ra0.8,同軸度≤準0.1mm;③裝配過盈量0.28-0.35mm,裝配輥頸部分長450mm,必須保證裝配面的圓柱度;④輥身淬火,因此熱裝時溫度不能高于回火溫度,增加了裝配的難度,同時對孔的尺寸精度要求提出了更高的要求。在此種情況下,加工此類深孔對位置及加工效果要求較高,加工難度大,為此本文進行了詳細的分析和探索,制定了切實有效的加工工藝方案。
1.2加工設備的確定
如何正確選擇加工設備是保證加工質(zhì)量很重要的環(huán)節(jié),加工設備的選擇是否得當,對于產(chǎn)品的加工質(zhì)量,生產(chǎn)效率有很大的影響。該輥內(nèi)孔如在車床上加工難度較大:工件較長,裝夾困難,易變形,需多中心架支撐,并需要設計輔助工裝;刀桿處于懸臂狀態(tài),剛性差,加工時會產(chǎn)生振動和讓刀現(xiàn)象;加工兩內(nèi)孔錐度連接面時加工難度較大。綜上所述,選擇車床加工,不但操作復雜,生產(chǎn)效率低,加工質(zhì)量無法保證。因此,為縮短加工工序步驟,前期粗鏜孔可采用車床加工,最終工序需采用數(shù)控鏜對內(nèi)孔進行精加工。鑒于以上狀況,結合寶鋼軋輥科技有限責任公司設備及工件特點,確定最終孔的加工選擇在TK6916數(shù)控鏜床上加工。
1.3加工工藝措施
最優(yōu)工藝方案的選擇就是確定一條達到產(chǎn)品質(zhì)量的最低成本或最少加工時間的工藝路線。要達到圖紙設計要求,首先必須從工藝上保證工件的加工精度。如何在多種加工工藝路線中選擇一種最優(yōu)方案是本文關注的問題。
1.3.1孔的加工工藝規(guī)程
①產(chǎn)品半精車后在車床上進行鉆導向孔準100深100mm;②按圖紙要求用深孔鉆進行鉆深孔準100、準180及圓錐過渡部分;③車床上鏜孔準210(0,+0.029)至準200,深475mm,車出圓角R5;④實配悶頭,并進行粗磨、淬火、精車等工序;⑤拆除悶頭,以外圓為基準,對準210(0,+0.029)孔進行精鏜加工;⑥檢驗內(nèi)孔尺寸及粗糙度等保證滿足圖紙要求。
1.3.2精鏜孔時工件的定位與裝夾
軋輥在鏜床工作臺上初步定位之后,以鏜床主軸為基準進行找正,確定工件與鏜床之間的相對位置,找正用百分表測試的方法控制工件在水平方向和垂直方向的誤差,一般控制在0.02mm以內(nèi)。軋輥找正定位后,為了減少變形和夾緊力,采用壓板將軋輥加緊固定,在安全可靠的前提下,大大減少了加工時的振動,提高了加工精度。
1.3.3切削參數(shù)的選擇
為了避免內(nèi)孔產(chǎn)生圓柱度超差,且內(nèi)孔無法采用磨削加工,因此,采用高速鏜削的方法,切削過程中保證切屑和加工表面的塑性變形小,并提高了表面的加工粗糙度。內(nèi)孔加工是連續(xù)切削,因此采用YT15鎢鈷鈦類合金刀具進行加工。鏜加工時需先進行粗鏜加工,粗加工后需根據(jù)外圓檢驗鏜桿是否發(fā)生了移動,檢驗無變化后進行最終的精鏜加工,為了避免因為溫度的變化影響加工精度,內(nèi)孔精鏜的最后一刀最好在環(huán)境變化較小的晚上進行,并一次性連續(xù)走刀加工完成。
1.3.4冷卻
冷卻液在深孔加工中主要起冷卻、、沖刷、減振和消聲的作用。加工中產(chǎn)生的切削抗力,消耗很多的能量,而且其切向和徑向分力作用在導向塊上,與孔壁產(chǎn)生較大的摩擦力,都轉化為很多的切削熱,這些熱量主要靠冷卻液把它帶走。冷卻液在導向塊與孔壁之間建立起液壓支撐,可降低導向塊的摩擦,減小功率消耗。冷卻液的沖刷作用,是靠一定的壓力和流量的冷卻液將切屑由切削區(qū)沖刷出來,實現(xiàn)排屑作用。由于在工作區(qū)內(nèi)部充滿了一定壓力的油液,能減弱由切削運動和摩擦作用所產(chǎn)生的振動和噪音。
1.3.5尺寸測量
在加工完成后測量內(nèi)孔尺寸時,如果不抽出鏜桿,內(nèi)徑千分尺無法測量,若抽出鏜刀桿,測量后需要重新找正,很不方便。可采用在鏜排上過鏜桿中心位置鉆一安裝內(nèi)徑千分尺的孔,使內(nèi)徑千分尺延長桿能去,如圖3所示。使用時,只要將將內(nèi)徑千分尺插入鏜桿上徑向孔內(nèi),移動工作臺,固定測頭接觸產(chǎn)品內(nèi)孔,用于轉動微分頭接觸內(nèi)孔,緊固微分頭,然后拿出,便可準確測量內(nèi)孔的實際尺寸。
2實施的效果
1.1發(fā)酵劑活化與制備將嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌分別接種于MRS液體培養(yǎng)基中,置于37℃培養(yǎng)48h后,按2%~3%的接種量接入15%滅菌的脫脂乳培養(yǎng)基中,至凝乳后為止,培養(yǎng)物即為母發(fā)酵劑。生產(chǎn)發(fā)酵劑用量要根據(jù)葛根酸乳發(fā)酵量而定;用量為總發(fā)酵量的5%,具體方法是將母發(fā)酵劑按2%~3%接種已滅菌好的脫脂乳中[21]。為了控制最終接入到原料乳中的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的比例,應將兩種菌種分別培養(yǎng),直到接種前按體積比1∶1的配比進行混合。
1.2葛根酸乳加工工藝流程首先選用新鮮、無病蟲害、無霉變、無機械損傷的葛根,經(jīng)清洗、去皮、切片后,放入打漿機中進行打漿,待葛根片破碎成均勻的漿液后,過濾制得葛根漿液。將全脂乳粉調(diào)配成14%復原乳,然后與已制作完成的葛根漿液按一定比例進行混合;而后將原料液預熱至55~60℃,在15~20MPa的壓力下進行均質(zhì)。然后將混合液加熱至90~95℃,保持20~30min進行殺菌;然后將發(fā)酵劑在無菌條件下按一定接種量接種到殺菌后冷卻到40~45℃的原料液中,并進行充分攪拌使其混合均勻,然后分裝到經(jīng)過高溫殺菌后的酸乳瓶中,迅速封口。將接種后的混合料液放入恒溫培養(yǎng)箱中在一定條件下進行發(fā)酵培養(yǎng),待料液凝固后即可終止培養(yǎng);最后將發(fā)酵完畢的凝乳放入4~6℃的冰箱中進行冷藏后熟12~24h。工藝流程如下:
1.3葛根酸乳制備的單因素試驗針對葛根酸乳品質(zhì)影響較大的葛根漿液添加量、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間4個因素分別進行單因素試驗。選取單因素條件分別為葛根漿液添加量5%、8%、11%、14%、17%;接種量0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%;發(fā)酵時間2.5、3.5、4.5、5.5、6.5h;發(fā)酵溫度32、35、38、41、44℃,考察一個因素時,其他因素為固定的發(fā)酵條件(葛根漿液添加量8%、接種量2%、發(fā)酵時間3.5h、發(fā)酵溫度40℃),發(fā)酵制備葛根酸乳。分別以感官品質(zhì)和黃酮含量為指標,分析這4個因素對酸乳品質(zhì)的影響規(guī)律,從中找出較優(yōu)水平進行正交試驗。
1.4葛根酸乳制備的正交試驗為了制得品質(zhì)優(yōu)良風味獨特的葛根酸乳,在單因素試驗的基礎之上,選擇較優(yōu)參數(shù)水平,對影響葛根酸乳品質(zhì)較大的葛根漿液添加量、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度進行正交試驗,以感官評分和黃酮含量為綜合指標,優(yōu)化出葛根酸乳制備的最優(yōu)參數(shù)組合。
1.5酸乳感觀評價由10個人組成的評價小組按照葛根酸乳的色澤、組織狀態(tài)和風味的感官評價標準進行綜合評定打分,取其平均值作為葛根酸乳感官評定的最后得分。
1.6葛根酸乳中總黃酮含量的測定酸乳以蘆丁標樣,用甲醇配制0.959mg/mL的蘆丁標準溶液。分別取0.00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.55、0.70、0.85、1.00mL蘆丁標準溶液于9個10mL容量瓶中,用30%乙醇分別將體積補充至5mL,加0.30mL5%NaNO2,搖勻,放置5min,加入0.30mL10%Al(NO3)3,搖勻,5min后再加入3.0mL1mol/LNaOH,搖勻,最后以30%乙醇稀釋至刻度,10min后于510nm波長處測定吸光度[24-25]。以吸光度為縱坐標(y),以蘆丁含量(x)為橫坐標繪制標準曲線,得到標準曲線方程為y=0.9189x+0.0202(R2=0.9992)。量取葛根酸乳5mL,加50mL的蒸餾水稀釋,加入3mL醋酸鋅溶液和亞鐵氰化鉀溶液3mL進行蛋白質(zhì)沉降,過濾,定容至100mL備用。取4mL待測液,按標準曲線制備操作步驟于510nm波長處進行吸光度的測定。
1.7酸度、蛋白質(zhì)、脂肪等的測定根據(jù)GB/T5009.46—1996《乳與乳制品衛(wèi)生標準》的分析方法測定。1.3.8乳酸菌計數(shù)用MRS瓊脂培養(yǎng)基進行平板培養(yǎng)的方法[26]。
2結果與分析
2.1葛根酸乳制備的單因素試驗
2.1.1不同葛根漿液添加量時,酸乳的感官品質(zhì)和黃酮含量的變化由圖1可知,隨著葛根漿液添加量的增加,葛根酸乳的品質(zhì)呈現(xiàn)先升后降的趨勢,在葛根漿液添加量為11%時,葛根酸乳的感官評分達到最大值。葛根酸乳中的黃酮含量隨著葛根漿液添加量的增加呈明顯的上升趨勢。葛根漿液添加量過低時,葛根酸乳的葛根風味不明顯;當葛根漿液添加量過多時,由于葛根不能同酸乳很好地融合在一起而影響其組織狀態(tài),同時由于部分葛根漿液被氧化會影響葛根酸乳的色澤。綜合分析,較優(yōu)因素應選取11%葛根漿液。
2.1.2不同接種量時,酸乳的感官品質(zhì)和黃酮含量的變化由圖2可知,隨著接種量的增加,葛根酸乳的品質(zhì)呈現(xiàn)先升后降的趨勢,在接種量為2.0%時,葛根酸乳的感官評分達到最大值。隨著接種量的增加,葛根酸乳中的黃酮含量總體呈下降趨勢,但下降幅度較小。接種量過低時,葛根酸乳的典型酸乳風味不濃郁,而且由于產(chǎn)酸不足使酸乳不能充分凝固,影響其組織狀態(tài);當接種量過高時,容易產(chǎn)生過酸現(xiàn)象影響其口感,且組織結構較差。因此,綜合考慮以上因素,選擇2.0%的接種量作為較優(yōu)化參數(shù)。
2.1.3不同發(fā)酵時間時,酸乳的感官品質(zhì)和黃酮含量的變化由圖3可知,隨著發(fā)酵時間的延長,葛根酸乳的品質(zhì)呈現(xiàn)先升后降的趨勢,在發(fā)酵時間為4.5h時,葛根酸乳的感官評分達到最大值,隨后隨著發(fā)酵時間的延長,感官品質(zhì)呈平緩下降趨勢。隨著發(fā)酵時間的延長,葛根酸乳中的黃酮含量總體呈平緩下降趨勢。且發(fā)酵時間過短時,葛根酸乳的典型酸乳風味不濃郁,產(chǎn)酸不足使酸乳不能充分的凝固,會有部分乳清析出,當發(fā)酵時間過長時,容易產(chǎn)生過酸現(xiàn)象影響其口感和組織結構。綜合分析,選擇4.5h為發(fā)酵時間。
2.1.4不同發(fā)酵溫度時,酸乳的感官品質(zhì)和黃酮含量的變化由圖4可知,隨著發(fā)酵溫度的提高,葛根酸乳的品質(zhì)呈現(xiàn)先升后降的趨勢,在發(fā)酵溫度為41℃時,葛根酸乳的感官評分達到最大值,隨后隨著發(fā)酵時間的延長,感官品質(zhì)呈下降趨勢。葛根酸乳中的黃酮含量隨著發(fā)酵溫度的提高總體呈下降趨勢,開始時沒明顯變化,隨著溫度的提高,下降趨勢較為明顯。且發(fā)酵溫度較低時,葛根酸乳的典型酸乳風味不濃郁,乳酸菌活性不高致使產(chǎn)酸不足使酸乳不能充分的凝固,影響其組織狀態(tài),當發(fā)酵溫度過高時,使酸乳發(fā)酵在短時間內(nèi)就能完成,使發(fā)酵過程不容易控制,會使酸乳產(chǎn)生過酸現(xiàn)象。所以選擇41℃為較優(yōu)的發(fā)酵溫度。
2.2酸乳正交試驗結果
通過單因素試驗針對葛根漿液添加量、接種量、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度對葛根酸乳品質(zhì)的影響,找出各個單因素的較優(yōu)水平。在此基礎之上,通過L9(34)正交試驗設計,以葛根酸乳的感官品質(zhì)和黃酮含量作為主要指標,優(yōu)化出葛根酸乳制備的較優(yōu)參數(shù)組合。由表3可知,葛根酸乳制備過程中感官評定各因素的較優(yōu)水平為A2B3C2D2,根據(jù)極差分析的結果確定各因素的主次關系為D>A>C>B;葛根酸乳制備過程中黃酮含量各因素的較優(yōu)水平為A3B1C3D1,各因素的主次順序為A>D>B>C,綜合考慮各因素對葛根酸乳感官品質(zhì)和黃酮含量的影響,確定葛根酸乳制備的最優(yōu)參數(shù)組合為A3B3C2D2,即葛根漿液添加量14%、接種量2.5%、發(fā)酵時間4.5h、發(fā)酵溫度41℃。經(jīng)驗證實驗表明,在最佳條件下,葛根酸乳的感官評分為91分,葛根黃酮含量為1.71mg/mL。2.3產(chǎn)品質(zhì)量指標將以最佳工藝條件下制備的葛根酸乳的產(chǎn)品與市售的酸乳進行質(zhì)量比較,由表4可知,葛根酸乳的產(chǎn)品質(zhì)量達到市售酸乳的標準,且葛根黃酮含量不小于1.70mg/mL。
3結論
傳統(tǒng)方式采用加工中心綜合加工成型,單個零件分多序進行。毛坯選用尺寸為8mm×20mm×80mm的鋁條,采用精密平口虎鉗進行裝夾。先進行正面外輪廓、以及螺紋、腰形槽與倒角等特征的加工,然后倒面裝夾,銑平面及各倒角加工,保證厚度要求。最后豎直夾持工件,加工側面M3螺紋孔。通過加工實踐發(fā)現(xiàn),在傳統(tǒng)的加工過程中,存在很多弊端:①下料占用人力及設備。雖然相同規(guī)格的鋁條可以在市場買到,但是需要自己下料保證長度,如果工件量大,則需要專人專機下料供應,占用設備和人力。②毛坯的利用率低。為了保證尺寸也便于裝夾,選用材料厚度大于要求尺寸,造成材料利用率低。③單件工時長。由于每序中工步較多而每個工步加工時間又較短,需要機床頻繁換刀,占用大量工時造成加工效率及設備利用率低。④操作人員勞動強度大。單件加工時間短,需要頻繁裝夾,每名操作者僅能操作一臺設備,處于頻繁裝夾過程中,占用大量人力。⑤裝夾易變形且尺寸不容易保證,廢品率高。因為薄板類零件剛性差,倒面裝夾容易夾傷、變形;平口鉗鋁屑不易清理,極易造成裝夾不正,從而無法保證形位公差及尺寸要求。間接提升了對操作者的要求,也加大了生產(chǎn)成本。
2加工工藝設計
由于傳統(tǒng)加工方法有以上缺陷,車間對開關支架的加工工藝進行了改進。本文擬采用單序多件的加工方法,通過對工件進行分析,對加工工藝過程進行創(chuàng)新設計,設計了專用夾具,采用單序多件的加工方式,穩(wěn)定了工件質(zhì)量,大大提高了加工效率和毛坯的使用率,減輕了操作人員的勞動強度,大大降低了生產(chǎn)成本。考慮到工件的技術要求和批量要求,在毛坯選擇、工序安排、夾具設計和切削軌跡等方面都進行了優(yōu)化。
2.1工藝流程
2.1.1毛坯選擇
由于開關支架的上下底面都有較高的表面質(zhì)量要求,因此選擇表面質(zhì)量較高,尺寸精準的軋制鋁合金拉絲覆膜板料作為毛坯,尺寸為300mm×180mm×5mm。這樣,可以直接保證較高的表面質(zhì)量和符合圖紙要求的厚度尺寸,免去上下底面的銑加工;毛坯可以選擇由供應商直接供應,減少了自身下料所需的人力和設備。
2.1.2工藝孔加工
在毛坯左右兩側,加工銷孔,作為一序和二序加工的公共基準。在毛坯的上下兩側加工8個通孔,通過該通孔,采用螺紋夾緊的方式裝夾工件。
2.1.3反面加工中心綜合加工
反面及對應側立面加工采用單序多件的加工方法,同時,外輪廓側立面采用不完全加工的方式,即側立面單邊預留0.2mm的余量,銑削到2mm的深度,一個毛坯上銑削多個工件,工件與工件之間通過剩余材料相連。另外,腰型槽和反面兩個棱邊的倒角也在該序加工到位。M3螺紋孔的倒角,也在本序中加工,以避免先加工完螺紋掉面倒角時螺紋牙形損壞。
2.1.4正面加工中心綜合加工
調(diào)面加工,以兩個銷孔定位,采用螺紋夾緊;銑削上下側立面保證75mm尺寸要求。程序M00暫停,用自制壓板壓緊,銑削左右側立面保證16mm尺寸,棱邊倒角,鉆M3螺紋孔到尺寸。
2.1.5側立面M3螺紋加工
采用專用夾具,每次多件裝夾,單序完成多件加工。節(jié)省裝夾和換刀時間。
2.2工件裝夾
因為采用薄板毛坯,為避免裝夾變形,我們采用壓板壓緊方式,夾具選用自制平板,既能保證夾緊力又能保證加工精度。采用銷孔定位,很好地保證了調(diào)面加工時定位精度。壓板的設計,既能保證銑削加工時有足夠的夾緊力,也有效地避開了側壁加工時刀具的干涉問題,裝夾方便。
2.3程序規(guī)劃
以FANUCOi系統(tǒng)為例,在程序每次運行到需要換夾具之前,加入M00指令,程序運行到M00后暫停,操作者在工件位置不動的狀態(tài)下完成下一步裝夾,在裝夾完成后按循環(huán)啟動,則自動進入到下一序的加工中。這樣只需要一個程序就可完成整個零件多序的加工且避免裝夾過程中定位誤差的產(chǎn)生。
3工藝對比
經(jīng)過一段時間的加工生產(chǎn),車間對新工藝和傳統(tǒng)工藝在工時、人工成本等方面進行對比分析。其中,工件單件輔助時間和換刀時間大大降低,這樣工人的工作強度就會大大降低,改善了工人的工作條件;毛坯使用率大大提高,直接降低了工件成本;機床使用率大大提高,充分發(fā)揮了數(shù)控機床的優(yōu)勢;工件合格率也有所提高,提高了工廠的聲譽。另外,在新工藝中工人只需裝夾四次就可完成24個或者更多零件的加工,較傳統(tǒng)工藝每件3次的裝夾方便很多,大大降低了工人的勞動強度;由于連續(xù)加工時間變長,也使通過采用一人看護多機來進一步降低成本成為可能。經(jīng)過財務人員測算,工藝改進后,直接和間接的成本節(jié)約達到70%。
4結語
1.1材料
茶青采自貴州省茶葉研究所湄潭基地茶園黔湄601茶樹品種,采摘標準為單芽。
1.2儀器與設備
QP2010GC-MS聯(lián)用儀日本島津公司;57330-U手動SPME進樣器、非結合型聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)萃取頭美國Supelco公司;20mLSPME專用樣品瓶天津奧特塞斯公司;FA2004A分析天平上海津天電子儀器有限公司。
1.3方法
1.3.1樣品加工
加工工藝流程為:茶青萎凋揉捻自然發(fā)酵/通氧發(fā)酵(通氧發(fā)酵時間)干燥。按照加工工藝流程,共設置了6個處理,分別為:a:茶青萎凋揉捻自然發(fā)酵干燥;b:茶青萎凋揉捻通氧發(fā)酵45min自然發(fā)酵至適度干燥待測樣品;c:茶青萎凋揉捻通氧發(fā)酵60min自然發(fā)酵至適度干燥待測樣品;d:茶青萎凋揉捻通氧發(fā)酵75min自然發(fā)酵至適度干燥待測樣品;e:茶青萎凋揉捻通氧發(fā)酵90min自然發(fā)酵至適度干燥待測樣品;f:茶青萎凋揉捻通氧發(fā)酵105min自然發(fā)酵至適度干燥待測樣品。通氧發(fā)酵設備:自制通氧發(fā)酵裝置,已獲實用新型專利授權,專利號:ZL201220113859.X。自然發(fā)酵設備:竹簍、濕毛巾,每30min翻拌茶堆1次。6個處理是在相同的萎凋和揉捻后等分為6份,分別進行不同發(fā)酵工藝處理后,加工成樣品待測。發(fā)酵適度的判定參照貴州紅茶加工技術標準。
1.3.2SPME條件
稱取磨碎茶樣1.0g裝入20mLSPME樣品瓶中,加蓋密封,分別加入5mL沸超純水,加蓋密封,于70℃水浴鍋中平衡10min,固相微萃取吸附50min后,于GC-MS聯(lián)用儀進樣,解吸5min。
1.3.3GC條件
DB-5MS彈性石英毛細管柱(30m×0.25mm,0.25μm);進樣口溫度230℃;流速1.0mL/min;不分流進樣;載氣He;升溫程序:40℃保持2min,以5℃/min升至85℃,保持2min,以2℃/min升至110℃,以7℃/min升至130℃后即以5℃/min升至230℃保持8min;柱箱溫度40℃。1.3.4MS條件電子電離源;電子能量70eV;離子源溫度230℃;MS接口溫度230℃;質(zhì)量掃描范圍35~400u[23-24]。1.4數(shù)據(jù)處理采集到的總離子色譜圖,采用計算機檢索,參考標準譜圖(NIST05、NIST05s),鑒定樣品中揮發(fā)性成分,并用峰面積歸一化法分析各成分相對含量。
2結果與分析
2.1不同通氧發(fā)酵加工工藝紅茶樣品香氣成分鑒定
6種不同工藝紅茶樣品經(jīng)SPME萃取、GC-MS分析得到總離子流色譜圖。
2.2不同通氧發(fā)酵加工工藝紅茶樣揮發(fā)性成分比較
將6個處理紅茶樣品的揮發(fā)性成分按照化合物種類進行分類。結果表明,6個樣品揮發(fā)性成分在組成上存在高度相似的特點。但在相對含量上,隨著通氧時間的延長,存在上升或下降的整體趨勢。6個樣品揮發(fā)性成分比例均以醇類最高,隨著通氧時間的延長,醇類物質(zhì)表現(xiàn)出上升的整體趨勢。6個樣品醇類相對含量均以β-芳樟醇最高,β-芳樟醇、反式香葉醇及α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]環(huán)氧乙烷甲醇一起構成了6個紅茶樣品醇類物質(zhì)的主體,其中a處理組三者之和占整個醇類物質(zhì)的76.12%,b處理組為67.58%,c處理組為55.97%,d處理組為65.12%,e處理組為61.91%,f處理組為64.48%。6個樣品揮發(fā)性成分比例第2高的是酯類物質(zhì),隨著通氧時間的延長,酯類物質(zhì)表現(xiàn)出下降的整體趨勢。6個樣品酯類相對含量均以水楊酸甲酯最高。其中,a處理組水楊酸甲酯占整個酯類物質(zhì)的93.25%,b處理組為96.68%,c處理組為93.87%,d處理組為79.62%,e處理組為82.28%,f處理組為80.62%。其他檢測出的酯類物質(zhì)相對含量較低,且不同樣品檢測出的酯類物質(zhì)組成差異較大。6個樣品揮發(fā)性成分比例第3高的是醛類物質(zhì),隨著通氧時間的延長,醛類物質(zhì)表現(xiàn)出上升的整體趨勢。6個樣品醛類相對含量均以苯乙醛最高,a處理組為3.12%,b處理組為4.52%,c處理組為3.56%,d處理組為3.81%,e處理組為4.41%,f處理為4.24%,分別占醛類物質(zhì)的40.68%、45.89%、34.70%、27.63%、45.79%、38.76%,其他相對含量較高的醛類物質(zhì)包括苯甲醛、癸醛、α-檸檬醛等。6個樣品檢測出的碳氫類化合物相對含量較高,a處理組為2.51%,b處理組為6.21%,c處理組為6.61%,d處理組為3.65%,e處理組為8.01%,f處理組為5.53%。其中β-月桂烯、2-菠烯相對含量最高。6個樣品檢測出的酮類物質(zhì),a處理組為2.37%,b處理組為1.76%,c處理組為3.36%,d處理組為2.51%,e處理組為3.19%,f處理組為3.10%。6個樣品均以順式茉莉酮、β-紫羅酮相對含量最高,且隨著通氧時間的延長2種物質(zhì)均呈現(xiàn)出上升的整體趨勢。6個樣品檢測出的酸類物質(zhì)較少,共檢出2種酸類物質(zhì),分別為橙花酸、3-(2-異丙基-5-甲苯)-2-異丁酸。橙花酸僅b處理組檢出,3-(2-異丙基-5-甲苯)-2-異丁酸僅e處理組檢出。6個樣品檢測出的含氮類化合物僅1種,為咖啡堿,且a處理組樣品未檢出。6個樣品檢測出的雜氧化合物較少,共4種,檢出種類隨通氧時間延長,呈現(xiàn)出增多的趨勢。
3討論與結論
本研究涉及的6個樣品檢測出的揮發(fā)性成分主要以醇類為主,相對含量占60%以上,其次為酯類、醛類、碳氫類及酮類。與文獻[3-7,14]研究結論相似。檢測出的紅茶特征香氣成分,醇類以β-芳樟醇為主,還包括反式香葉醇及α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]環(huán)氧乙烷甲醇等。酯類以水楊酸甲酯為主。醛類以苯乙醛為主。碳氫類以β-月桂烯、2-菠烯為主。酮類以順式茉莉酮、β-紫羅酮為主。已有研究均表明出香葉醇、芳樟醇及其氧化物、苯甲醇和苯乙醇是祁門紅茶的特征性香氣物質(zhì)。與本研究存在一定差異。任洪濤等研究表明,苯甲醛、苯乙醛是紅茶醛類香氣成分的特征物質(zhì)。與本研究結果相似。研究表明,紅茶酯類香氣成分的特征物質(zhì)包括水楊酸甲酯、二氫海癸內(nèi)酯等,酮類特征香氣成分包含茶螺烯酮、紫羅酮等,與本研究結果類似。本研究涉及6個不同通氧加工工藝紅茶樣品檢測出的主體揮發(fā)性成分中化合物類型及相對含量均高度相似。但隨著通氧時間的延長,檢測出揮發(fā)性成分的數(shù)量呈整體上升趨勢,自然發(fā)酵共分離鑒定出47種香氣化合物,通氧45min處理共分離鑒定出53種香氣化合物,通氧60min處理共分離鑒定出48種香氣化合物,通氧75min處理共分離鑒定出79種香氣化合物,通氧90min處理共分離鑒定出72種香氣化合物,通氧105min處理共分離鑒定出77種香氣化合物。但增加的香氣化合物相對含量很低。
水射流切割是利用高壓、高速液流對工件的沖擊作用去除材料來實現(xiàn)對工件的切割。高壓水射流切割技術是以水作為攜帶能量的載體。用高速水射流對各類材料進行切斷加工的一種方法。工作時,首先通過增壓器將水壓升到300~1 000MPa ( 動能轉變?yōu)閴毫δ?,然后使高壓水通過直徑為0.1~0.6 mm的噴嘴,以2~3倍聲速噴出(壓力能轉變?yōu)閯幽?。當水射流沖擊被切割材料時,如果壓力超過材料的破壞強度,即可切斷材料。噴嘴常用人造寶石、陶瓷、碳化鎢等耐磨材料制作。
該加工方法分為兩類:一類是以水作為能量載體,也叫純水射流切割。它的結構較簡單,噴嘴磨損慢,但切割能力較低,適于切割軟材料;另一類是以水和磨料(磨料約占90%)的混合液作為能量載體,也叫磨料射流切割,由于射流加入磨料,大大提高切割功效,即在相同切割速度下,磨料射流切割的壓力可以大大降低,并極大地拓寬了切割范圍,但噴嘴磨損快,且結構較復雜,適于切割硬材料。磨料射流切割根據(jù)磨料加入的方法又分成前混和后混兩種。前混磨料射流切割是在水射流形成前,使水、磨料均勻混合,之后在高壓下水和磨料從噴嘴中高速噴出,磨料和水流具有相同的壓力和速度,但實現(xiàn)有一定難度。后混磨料射流切割磨料,80~150(壓縮空氣和泵)水射流切割加工工藝與傳統(tǒng)的火焰切割及等離子弧切割工藝相比,具有以下優(yōu)點:
1.切割精度高
使用超高壓水切割可提供良好的切邊品質(zhì),所加工物料無裂縫,無毛邊,無浮渣,且切口小,切口平整,不產(chǎn)生熱效應、加工硬化和應力,切縫可以達到很高的精度。
2.切割范圍廣
超高壓水切割工藝適應性強,切割范圍廣,既可以切割花崗巖、玻璃、鋼材及鈦合金等硬質(zhì)材料,又可切割布料、紙板、皮革等軟材料及易變形材料等。
3.切割效率高
水射流切割加工工藝切割的速度快,生產(chǎn)效率高。
4.高度彈性化
從簡單到復雜的圖形不僅切割速度快而且切割容易。它除可切割直線、斜線、圓弧線外,還可切割地圖、各種復雜圖形等。
5.操作簡單
水射流切割加工不僅操作方式簡單,而且程序的編輯也很容易,具有“可切割任何設計或是創(chuàng)意之圖
形”的可用性。
6.成本低
水射流切割加工工藝以水為介質(zhì),并且零配件的使用壽命很長,這樣就可減少停機的時間并降低成本。
7.安全性
水射流切割加工時不會產(chǎn)生灰塵及有毒氣體,可提供一個清潔及安全的操作環(huán)境,并提供全面的安全設施。
綜上所述,與傳統(tǒng)的切割工藝相比,水射流切割更具有切縫窄、切口光滑平整、無熱變形、無邊縫毛刺、切割速度快、效率高、無污染、操作安全方便和成本低等特點。
三、發(fā)展現(xiàn)狀
1968 年,美國密執(zhí)安大學教授諾曼·弗蘭茲博士首次獲得水射流切割技術專利。1971 年,利用該技術對做家具的硬木進行射流切割獲得成功,引起了國際關注。80 年代,美國又率先把水磨料射流(AWJ)切割技術推進到了實用階段,使切割對象更為廣泛。高壓水射流切割不僅可以切割各類金屬或非金屬、塑性或脆性硬材料,而且是冷切割工藝,因此材料的物理、機械性能及材質(zhì)的晶間組織結構不會遭到破壞, 且免除了后序加工。尤其對特種材料, 如鈦合金、碳纖維材料等, 其切割效果更無法比擬。目前,已有3 000多套水射流切割設備在數(shù)十個國家的幾十個行業(yè)中應用,可切割500 余種材料,其設備年增長率超過20%。
,水射流發(fā)展迅速,、日本國際水射流學會(WJTA)WJTA還組織編寫了等書, 使得目前從40德國、瑞士、英國、法國、加拿大、澳大利亞、印度、韓國、新加坡等。
我國的水射流技術起步并不晚,始于50 年代,但主要局限于礦業(yè)運用與開發(fā),壓力為中高壓水平, 直到80 年代才開始引進超高壓水射流設備, 仿制與研究相結合, 用于加工航空復合材料及欽板等, 與此同時國內(nèi)船舶系統(tǒng)也研制開發(fā)中高壓系統(tǒng)用于清洗、除銹等艦船的修配工作。80年代后期和90年代初國內(nèi)自行研制成功了超高壓水切割系統(tǒng)設備, 并具有自己的特色和優(yōu)點, 但是在推廣應用及進一步改進提高上工作還做得不夠, 未能形成美國式的一條龍服務的良性循環(huán)。我國目前已有許多單位研制開發(fā)過(出)產(chǎn)品及正在研制開發(fā)與應用水射流切割技術與設備。
國內(nèi)的水射流學術活動也較多, 已舉辦過三屆全國噴射技術會議、八屆水射流技術討論會, 而且?guī)缀趺繉玫南嚓P國際會議都有中國學者參加。我國眾多學者為水射流技術做了大量工作, 并取得了許多較高水平的成果。在高壓水射流切割設備方面, 我國也具備設計與制造實力。某些國產(chǎn)設備的指標已達國際先進水平。我國目前水射流切割技術應用還不很廣泛, 并未引起應有的足夠重視, 還沒有一家汽車廠采用, 這不能不說是一種缺陷, 這也正是其推廣與提高的障礙。
水射流切割技術發(fā)展趨勢可以概括為以下幾個方面:
1.主機設計日趨完善。如主機的超高壓、大功率化。目前水射流的壓力已超過500MPa。主機的超高壓、大功率化等研究與開發(fā)十分活躍。設計工作壓力更高
的、更加穩(wěn)定的高壓系統(tǒng)是當前研究熱點之一。如國外的高壓部分設計有2個高壓發(fā)生器。其中一個高壓發(fā)生器工作,另一個高壓發(fā)生器備用。2個高壓發(fā)生器交替工作,可以保證機床連續(xù)工作;其完善的自動診斷及保護功能使其運行更安全、維護更加簡單方便;機床定位精度高,其直線定位精度為0.1076mm,重復定位精度為0.1050mm;設計了自動調(diào)高系統(tǒng),能夠在切割過程中自動調(diào)整切割頭與工件之間的距離以保證優(yōu)良的切割品質(zhì)和防止砂管被撞斷;此外如發(fā)展為加裝多個切割刀頭形式,即用一臺高壓系統(tǒng),同時帶動3- 4個噴嘴同時進行切割;加砂切割頭帶自動輸砂裝置;采用高度及碰撞感應器;增加自動化除砂系統(tǒng)等。
2.切割工藝參數(shù)不斷優(yōu)化,進一步提高效率,減少磨料消耗和降低能耗,如最佳的磨料量使用可節(jié)省成本。儲備了工件材料數(shù)據(jù)庫,用戶可根據(jù)工件材料種類、厚度和加工要求自動變換加工參數(shù),操作者可自行擴展數(shù)據(jù)庫。
3.控制系統(tǒng)追求智能化、數(shù)控化控制。要進一步完善專用的水切割數(shù)控系統(tǒng)的功能,發(fā)展智能化控制,使工藝參數(shù)能在加工過程中自適應調(diào)整。尤其是實現(xiàn)從一般的兩軸控制系統(tǒng)發(fā)展為五軸的、用于3D輪廓切割的控制系統(tǒng)。采用PC控制的簡便的編程系統(tǒng),帶圖形顯示界面。切割路徑模擬演示,用以檢查切割過程,計算切割路徑長度、切割時間,核算加工成本。
由于西北發(fā)展的趨勢,越來越多的工程需要在冬季施工,所以,冬季鋼結構焊接就要采取對應的技術措施,應通過預熱及焊后處理,以有效解決低溫條件下鋼結構焊接時產(chǎn)生的熱裂紋和冷裂紋,使構件焊縫質(zhì)量達到相應規(guī)范要求;針對鋼桁架結構形式及構件焊縫特點,確定焊前預熱、焊后熱處理的焊接工藝參數(shù)及保溫形式,保證桁架結構安全;為確保冬季焊接質(zhì)量,應進行必要的低溫焊接試驗,以進行焊接工藝評定,在工藝試驗和工藝評定的基礎上,制定周密的作業(yè)方案。研究試驗表明:低溫環(huán)境下焊接,預熱措施可以明顯提高焊接接頭的抗拉強度,預熱對焊接接頭強度保證是有效的。通過試驗比較可知,在西部冬季的鋼結構焊接,采用焊前預熱、焊后保溫等熱效措施,可縮小焊接的熱影響區(qū),明顯降低焊接構件的焊接殘余應力及殘余變形,使殘余應力的分布趨于平緩,減小了殘余應力對結構的影響。
2鋼桁架懸掛網(wǎng)架的安裝
2.1鋼桁架的安裝
在既有線環(huán)境中的鋼桁架結構安裝因為桁架跨度較大,在施工過程中列車股道處于正常運行狀況下,不可能被提供足夠的空間用于桁架結構的整體吊裝,同時為避免桁架梁產(chǎn)生較大的變形而失穩(wěn),故應采用分榀分段吊裝法來進行安裝。采用這種方法安裝應充分發(fā)揮計算機的優(yōu)勢,通過計算機來進行鋼桁梁安裝所需支撐胎架的設計計算,進行“二次設計”,優(yōu)化施工方案。
2.2懸掛網(wǎng)架的安裝
1)在網(wǎng)架安裝施工中,如按照一般施工方法,往往先拼搭腳手架,再進行空中網(wǎng)架拼接,但在既有線施工中,實際情況中無法按照這種方法;綜合考慮工程特點,網(wǎng)架安裝應選擇分片吊裝法。是以每兩榀桁架梁之間的網(wǎng)架為一片,對特殊部位以多榀桁架梁間網(wǎng)架為一片。2)兩榀桁架梁間的網(wǎng)架施工,可在每個支座點連接一個5t的葫蘆進行整體吊裝。吊裝時應保持整片網(wǎng)架均勻上升。在未能均勻上升的情況下,也要保證整片網(wǎng)架形成一個筆直的平面而不是一個曲面,以免網(wǎng)架桿間內(nèi)力使桿件變形。圖1,2是網(wǎng)架拼裝過程的一組示意圖。在起吊進行時,中間部位的吊點起吊速度應適當加快,兩邊的網(wǎng)架可適當下墜,從而形成一個略帶弧度的曲面慢慢上升,能最大限度的預防網(wǎng)架桿件發(fā)生彎曲變形的情況。3)網(wǎng)架吊裝要注意吊點應分布均勻,吊點數(shù)量不要小于網(wǎng)架和桁架連接點數(shù)。網(wǎng)架起吊過程中,拉索的方向與豎直方向夾角不應大于30°,以確保網(wǎng)架吊裝過程中產(chǎn)生的水平力不會對桁架造成影響。4)在整個網(wǎng)架安裝過程中,要特別注意把握軸線的準確位置、高強螺栓的擰緊程度、控制好撓度及幾何尺寸,吊裝就位后將網(wǎng)架支座和桁架下弦節(jié)點焊接固定。
3安全措施
1)根據(jù)國家有關規(guī)定、條例、結合施工單位的現(xiàn)場實際情況和工程的具體特點,組成專職安全和班組兼職安全員以及工地安全負責人,參加安全管理學習條例,明確各級人員的職責,抓好工程的安全生產(chǎn)。2)旅客列車到達施工地點前10min,應停止影響列車運行的施工,并且人員和設備等應撤至距鋼軌頭部外側2m以外,機械設備和材料堆碼必須放置牢固。作業(yè)部位未按規(guī)定設置防護時不能施工,并不得擅自改變施工的防護辦法。3)利用列車間隔時間施工時,作業(yè)指揮必須熟知列車運行時刻及列車從兩端車站發(fā)車后到達施工地點所需的時間,計劃好每一次作業(yè)的數(shù)量和進度安排相應的勞動力和機具,再通知駐站聯(lián)絡員與車站值班員獲得聯(lián)系,在車站相關負責任允許的時間內(nèi)設好防護后,才能進行施工。4)施工現(xiàn)場按符合防火、防風、防電等安全規(guī)定及安全施工要求進行布置,并完善布置各種安全標識。現(xiàn)場的消防安全措施做到符合消防部門的規(guī)定,室內(nèi)不堆放易燃品。隨時清理現(xiàn)場雜物,不在有火種的場所堆放材料。5)氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放,嚴格保證氧氣瓶不沾染油脂,乙炔發(fā)生器有防止回火的安全裝置。施工現(xiàn)場臨時用電要嚴格按照《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》的有關規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。
4質(zhì)量控制
1)要符合《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)和《建筑鋼結構焊接規(guī)程》(JGJ81-2002)等現(xiàn)行的規(guī)范;按照設計及規(guī)范等要求進行技術交底和工序交接驗收,每天焊接前要由專職焊接管理人員測定環(huán)境溫度及風速,并隨時注意天氣變化。2)鋼構件在下料時,應考慮焊接收縮余量及切割、刨邊和銑平等加工余量;鋼構件組裝前,應檢查各零部件是否合格;對連接接觸面和沿焊縫邊緣每邊30~50mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢等應將其清除干凈。3)上場的焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書;持證焊工必須在其考試合格項目及其認可范圍內(nèi)施焊;應對焊工進行低溫焊接技術培訓,使其掌握低溫焊接關鍵技術,嚴格按工藝施工。4)焊條等焊接材料與母材的匹配應符合設計要求及國家現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81-2002的規(guī)定,在使用前,應按其產(chǎn)品說明書及焊接工藝文件的規(guī)定對其烘焙和存放。5)注意清理焊縫表面的熔渣及兩側的飛濺物、檢查外觀質(zhì)量,檢查合格后在焊接部位標注記印,并做好書面資料記錄。
5結束語
(一)產(chǎn)品定位模糊不清加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)由于種類眾多、品線較長、環(huán)節(jié)細碎,加之其大多為滿足一般日常生活所需的具體產(chǎn)品,所以必須對產(chǎn)品定位進行科學規(guī)劃,有重點地完成產(chǎn)品加工配置部署。面對日新月異的市場變化,國外消費群體的實際需求日趨多樣化,對我國加工貿(mào)易產(chǎn)品款式、質(zhì)量以及實用性等商品屬性的要求也更為苛刻,使得原本依賴產(chǎn)品多樣化輸出方式獲益的國內(nèi)加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)陷入了產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重的困境,必須對產(chǎn)品進行重新定位才能扭轉這一劣勢。由于現(xiàn)階段我國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)還處于初級加工制作階段,在創(chuàng)意設計、外觀打磨以及質(zhì)量把控方面的水平都不高,面對短期巨額利益驅使和國外同行競爭打壓的雙重局面,我國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)雖然在產(chǎn)品定位上進行了適度調(diào)整,但由于沒有對國外消費市場最新動態(tài)進行摸底調(diào)研,在產(chǎn)品定位更新方面大多照抄照搬國外同行的做法,一味依照國外消費人群年齡段進行產(chǎn)品替換,最終只能事倍功半、做無用功。
(二)輸出種類固定單一近年來,我國加工貿(mào)易產(chǎn)品之所以在國際加工初級市場上大放異彩、所向披靡,主要原因是其產(chǎn)品形式豐富多樣,不僅款式多、質(zhì)量好,而且價格優(yōu)勢突出。如紡織制作類、服裝衣帽類、消費電子類等龍頭加工貿(mào)易產(chǎn)品,都有很強的競爭優(yōu)勢,這種多樣化產(chǎn)品布局為我國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎。但由于過度依賴既有的產(chǎn)品布局模式,國內(nèi)加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)逐漸陷入產(chǎn)品輸出種類單一固定的困境。國外競爭對手抓住中國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品輸出種類單一固定的契機,通過擴大產(chǎn)品種類、增加產(chǎn)品形式、改良產(chǎn)品質(zhì)量等方式,迅速搶奪了大量原本屬于中國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)的市場份額,使我國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)幾近失去國際市場的半壁江山。[2]在遭到國外競爭對手打壓之后,雖然我國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)迅速對產(chǎn)品種類進行了重新布局,但這種局部微調(diào)改進并沒有形成突出的競爭優(yōu)勢,自然無法奪回失去的市場份額。
(三)營銷手段落后在進入國際市場初級階段,我國加工貿(mào)易產(chǎn)品依靠質(zhì)量與價格優(yōu)勢,迅速占據(jù)了大量國際消費市場份額,中國加工貿(mào)易產(chǎn)品一度成為“質(zhì)優(yōu)價廉”的代名詞。但由于我國加工貿(mào)易企業(yè)不善于營銷推廣,一味依靠多種類、高質(zhì)量以及低價格等產(chǎn)品優(yōu)勢與國外競爭對手的產(chǎn)品進行競爭。長遠來看,這種“營銷推廣短板”將制約企業(yè)的后續(xù)發(fā)展。雖然目前中國加工貿(mào)易產(chǎn)品在非洲、拉丁美洲等經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)取得了一定的經(jīng)濟效益,但在注重多重消費體驗的歐美經(jīng)濟發(fā)達國家和地區(qū),由于不善于營銷推廣,在同等質(zhì)量、同等價格條件下,銷售業(yè)績已經(jīng)遠遠落后于國外競爭對手。[3](四)制作水準不盡如人意伴隨加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)集群的成熟運作以及國際消費市場競爭加劇,單純依靠加工貿(mào)易產(chǎn)品價格優(yōu)勢來吸引消費、占據(jù)市場份額的做法開始失效。我國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)及時采取了價格優(yōu)勢與質(zhì)量優(yōu)勢同步推進的策略來對抗國際同行的市場競爭,在一定程度上確保了我國加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)的國際市場份額。但由于我國對加工貿(mào)易產(chǎn)業(yè)的監(jiān)督管理不到位,加之加工人員素質(zhì)參差不齊、對產(chǎn)品質(zhì)量把控不嚴等,致使我國加工貿(mào)易產(chǎn)品不僅在加工原料方面存在以次充好、不足量等問題,而且在產(chǎn)品外觀設計、包裝打磨等方面也存在老舊粗糙的問題,很難激發(fā)消費者的購買欲望。雖然國內(nèi)加工貿(mào)易企業(yè)已經(jīng)意識到了產(chǎn)品制作水準低下問題,但僅僅通過更換設計、變換包裝等來應對市場是根本解決不了問題的。
二、我國加工貿(mào)易突圍脫困的路徑
(一)明確產(chǎn)品定位,發(fā)揮資源優(yōu)勢由于我國加工貿(mào)易產(chǎn)品定位模糊不清,導致加工貿(mào)易出口總量降低、市場份額銳減。加工貿(mào)易企業(yè)應當迅速明確產(chǎn)品定位,集中發(fā)揮資源優(yōu)勢,盡快研發(fā)出更為契合市場消費需求的新產(chǎn)品。首先,要加大新產(chǎn)品研發(fā)的財力、物力及人力投入力度。通過引入國際先進技術、聘用高素質(zhì)專業(yè)人才以及加強國際市場跟蹤調(diào)研等方式,提高我國加工貿(mào)易產(chǎn)品的質(zhì)量,促使我國加工貿(mào)易產(chǎn)品與國際主流消費市場準確對接,為產(chǎn)品精準定位奠定基礎。其次,通過開展訂貨說明會、主題宣講會以及創(chuàng)新動員會等方式,穩(wěn)步推進產(chǎn)品定位全新理念的貫徹落實,積極開展加工貿(mào)易產(chǎn)品營銷。最后,設立專職小組,深入加工貿(mào)易企業(yè)及國際消費市場,對加工貿(mào)易產(chǎn)品定位進行跟蹤調(diào)查,通過與國際先進產(chǎn)品比照,充分認知自身產(chǎn)品的不足,進而找到調(diào)整產(chǎn)品定位的合理對策。
(二)增加輸出種類,開拓多樣市場當前,加工貿(mào)易產(chǎn)品輸出種類存在單一老舊、固定落后等突出問題,相關企業(yè)要在集中增加加工貿(mào)易產(chǎn)品輸出種類、有力開拓多樣全面消費市場方面做好工作。一方面,盡快建立市場調(diào)研、產(chǎn)品設計以及制作反饋三位一體統(tǒng)籌機制,有選擇地淘汰低級加工半成品,在充分獲取消費市場主流需求動態(tài)前提下,研發(fā)出受市場歡迎的系列新產(chǎn)品,同時改良原有的優(yōu)勢產(chǎn)品。要在保持已有產(chǎn)品特色的同時,合理融入當前市場最新消費潮流。如紡織類、鞋帽類、服飾類等傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品,要在保持其既有的中國特色基礎上,適當加入國際先進技術元素,真正制作出集外部美感與內(nèi)在使用價值為一體的多樣性特色產(chǎn)品。另一方面,采取中外合作開發(fā)經(jīng)營模式,迅速增加我國加工貿(mào)易產(chǎn)品種類與數(shù)量。具體可以通過開展雙方市場調(diào)研、建立中外企業(yè)精益生產(chǎn)交互機制方式,不斷創(chuàng)新加工貿(mào)易產(chǎn)品。我國加工貿(mào)易企業(yè)要密切關注國外消費市場實際需求,多多聽取加工貿(mào)易合作方的意見,積極借鑒其在產(chǎn)品種類拓展、市場多樣化開發(fā)方面的經(jīng)驗,融合中外產(chǎn)品特色進行縱深制作。如在電子產(chǎn)品加工方面,可以采取國內(nèi)自主創(chuàng)新技術進行內(nèi)部元件添加打磨,在外包裝上則以國外消費市場具體需求為標桿進行適度改進,在有效占據(jù)國外市場的同時,不斷提升企業(yè)自身技術實力。
(三)更新營銷手段,提升運作實效面對因營銷推廣手段落后而引致的國內(nèi)加工貿(mào)易產(chǎn)品銷售不暢難題,國內(nèi)加工貿(mào)易企業(yè)應在以下幾個方面做好工作。一是通過召開會議以及加強合作方資訊反饋等方式,全面認知當前加工貿(mào)易企業(yè)營銷的癥結所在,加大電視、網(wǎng)絡以及廣播等新聞媒體的宣傳力度,在市場推廣方面做到先人一步。二是在對國外經(jīng)銷商供貨環(huán)節(jié)上做到適度讓利,切實保障備貨儲量充足。三是通過到國外考察、品鑒交流以及合作洽談等途徑,了解國外消費市場,學習國外加工貿(mào)易企業(yè)經(jīng)驗,進而結合國外消費市場需求和國內(nèi)產(chǎn)品既有特點,調(diào)整產(chǎn)品營銷策略。如在服飾、鞋帽類加工產(chǎn)品營銷推廣方面,可以采取中心廣場模特展示、觀眾上臺試穿體驗以及有獎競猜等方式,擴大其市場影響力,進而提高產(chǎn)品知名度,為后續(xù)產(chǎn)品營銷推廣創(chuàng)造良好的外部條件。
改革開放25年來,尤其是1998年以來,我國加工貿(mào)易取得長足進步,對改善國際收支狀況、擴大就業(yè)、推動結構升級和技術進步,都起到重要的作用。1981年,加工貿(mào)易進出口總值25億美元,占我國進出口總額的5.7%;其中出口11億美元,占比5%;進口14億美元,占比6.4%;加工貿(mào)易增值率-21.4%。到2003年,加工貿(mào)易進出口總值達4048億美元,占我國進出口總額的47.6%;其中出口2418億美元,占比55.2%,進口1629億美元,占比39.5%;加工貿(mào)易增值率47%;當年創(chuàng)造貿(mào)易順差789億美元。多年來,加工貿(mào)易累計創(chuàng)造3000萬個就業(yè)崗位,累計貿(mào)易順差3942億美元。
在我國加入WTO的背景下,由于國內(nèi)外相對增長率差異、外商直接投資存量增長以及相對價格差距等綜合因素的作用,我國實際使用外商直接投資的規(guī)模、外商投資企業(yè)的進料加工貿(mào)易以及機電和高新技術產(chǎn)品加工貿(mào)易出口都取得快速增長。2
003年,外商投資企業(yè)加工貿(mào)易占總加工貿(mào)易的80%;進料加工出口的比重達77.5%,高于來料加工出口27個百分點;外商投資企業(yè)、國企和其他企業(yè)在進料加工出口的比重分別為90.2%、6.6%、3.2%,增速分別達到43.5%、16%和53.8%。同時,進料加工進口的比重也達到76%,高于來料加工進口26.2個百分點;外商投資企業(yè)、國企和其他企業(yè)在進料加工進口的比重分別為93.4%、4.1%、2.4%,增速分別為41.9%、9.2%和64.4%。是年,我國機電產(chǎn)品出口2275億美元,占總出口額的51.9%,其中加工貿(mào)易占到75%左右;高新技術產(chǎn)品出口1102億美元,加工貿(mào)易占到90%左右。
從加工貿(mào)易的發(fā)展過程看,我們經(jīng)歷了從“三來一補”到進料加工、從“兩頭在外”的作坊到外商投資企業(yè)為主體、從簡單技術加工裝配到機電、高新技術產(chǎn)品加工貿(mào)易為主的結構轉換,這代表著我國加工貿(mào)易不斷轉型升級的軌跡。當前,經(jīng)濟全球化和新科技革命帶來國際產(chǎn)業(yè)分工的新格局,世界各國的跨國公司開始把不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、分銷網(wǎng)絡、供給鏈治理以及研發(fā)、運營中心在全球范圍內(nèi)進行合理配置,這無疑為我國加工貿(mào)易未來的轉型升級帶來新的機遇。
二、加工貿(mào)易轉型升級面對的新機遇
首先,經(jīng)濟全球化對我國加工貿(mào)易的影響,使中國成為世界加工制造業(yè)的重要基地。當前,一般制造業(yè)已成為全球供給普遍過剩、邊際收益嚴重遞減的成熟技術行業(yè),國際相對價格的剪刀差已從工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品之間轉化為知識產(chǎn)品與工業(yè)產(chǎn)品之間,發(fā)達經(jīng)濟的優(yōu)勢已轉型升級到虛擬經(jīng)濟、服務經(jīng)濟和知識經(jīng)濟階段。我國不是新技術的策源地,而是國際產(chǎn)業(yè)轉移的接受地;不是全球加工制造的控制和運營中心,而是中低端技術和產(chǎn)品加工制造環(huán)節(jié)的供給地。在這種情況下,我國的低生產(chǎn)成本優(yōu)勢,在全球占有明顯有利的地位,“中國制造”成為中國的國際競爭優(yōu)
勢,是現(xiàn)階段不可逆轉的必然趨勢。因此,通過新形式的加工貿(mào)易來提升我國的加工制造能力,為世界大跨國公司提供全球范圍內(nèi)的生產(chǎn)、銷售、售后服務以及治理的配套體系,是加快我國企業(yè)“干中學”過程,積累全球化大生產(chǎn)經(jīng)驗的最有利捷徑。
其次,在全球化背景下,以產(chǎn)品內(nèi)部的工序或工藝細分化為特征的全球分工新體系正在逐步形成。一個趨勢是隨著跨國公司在空間上把不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)或工序分配到具有不同比較優(yōu)勢的地區(qū),建立研發(fā)、生產(chǎn)和分銷系統(tǒng)的全球體系,使國內(nèi)分工轉化為國際分工;另一個趨勢是充分的市場競爭帶來產(chǎn)業(yè)的集聚,最大限度地利用資本、技術、治理以及加工制造的空間和范圍集聚所帶來的外部性規(guī)模效應。在這種情況下,跨國公司不僅由于“成本驅動”而把采購、加工制造、組裝配送環(huán)節(jié)轉移到中國,同時由于“市場驅動”而把技術、治理和資金帶進中國。而且,由于中國市場的競爭越來越激烈,跨國公司不得不主動把區(qū)域研發(fā)中心、運營治理總部、地區(qū)物流中心逐步轉移到中國。可見,國內(nèi)市場的充分競爭,是獲得國外先進技術、治理和資金資源的重要手段。中國低生產(chǎn)成本優(yōu)勢與跨國公司生產(chǎn)以及綜合物流運作能力相結合,就可能形成為跨國公司全球網(wǎng)絡提供從采購、加工制造、倉儲運輸一直到分銷和售后服務的合作。從發(fā)展前景看,全球化不僅可以帶來使中國加工制造能力轉化為國際競爭優(yōu)勢的機遇,而且能夠創(chuàng)造把加工貿(mào)易升級為綜合優(yōu)勢的機會,使加工貿(mào)易的發(fā)展開始新的轉型。
再次,我國目前的整體競爭優(yōu)勢仍在傳統(tǒng)勞動密集型產(chǎn)品和中低技術產(chǎn)品或工序上,即主體技術和加工制造檔次仍處于低端。我國與印度相比,雖然后者對外開放比我們晚12年,近年來實際使用的外商直接投資只接近我們的十分之一,整體經(jīng)濟實力有明顯差距,但印度近年來通過吸收新技術、海外分包合作以及委托加工制造,不僅在聞名的軟件、信息技術咨詢、呼叫中
心、芯片設計以及未來的金融服務、工業(yè)工程、風險和行為分析以及藥品研發(fā)等服務領域為跨國公司提供海外分包業(yè)務,從而大大壓低了世界服務業(yè)成本;而且在汽車、制藥、化學制品以及資本貨物等領域正形成國際競爭優(yōu)勢,并吸引世界大跨國公司尋求規(guī)模化進入。在這種情況下,我們不僅應當盡快把我國加工制造技術整體升級到中等檔次,而且應加快形成生產(chǎn)和研發(fā)、品牌優(yōu)勢。為此,要研究制定加工貿(mào)易發(fā)展的新戰(zhàn)略,促進其轉型升級。
三、加工貿(mào)易未來轉型升級的方向
l、擴大加工貿(mào)易活動的領域,統(tǒng)籌國內(nèi)發(fā)展和對外開放的要求。作為涉及外資、外貿(mào)和國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的加工貿(mào)易的轉型升級,要重點考慮加工貿(mào)易的發(fā)展對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)、產(chǎn)品以及產(chǎn)品內(nèi)部工序的帶動、輻射和擴散作用。在吸引外資和大力發(fā)展加工貿(mào)易的同時,要考核有關部門及地方政府鼓勵和扶持內(nèi)資企業(yè)、尤其是中小民營企業(yè)為國外跨國公司和外商投資企業(yè)提供加工配套的情況,鼓勵包括民營中小企業(yè)在內(nèi)的國內(nèi)企業(yè)積極參與跨國公司的加工貿(mào)易體系和全球采購體系。在制定優(yōu)惠政策吸引外資的同時,應研究制定優(yōu)惠政策,切實解決國內(nèi)中小企業(yè)缺少融資能力、缺少國際市場資訊和人才、缺少關鍵零部件生產(chǎn)技術、缺少技術和產(chǎn)品更新能力等具體困難,使更多國內(nèi)企業(yè)在為跨國公司提供配套的過程中,逐步學會“走出去”搞加工貿(mào)易。
2、不斷提升“世界加工制造業(yè)重要基地”的功能,通過與跨國公司開展深層次合作提升外資的技術、治理和資金檔次。要鼓勵國內(nèi)有競爭力的企業(yè)為跨國公司提供更高層次的合作配套,不斷加快“干中學”和畢業(yè)的速度,使加工貿(mào)易環(huán)節(jié)由簡單技術和工序的組裝,提升到輔件、一般零部件、主要零部件、關鍵零部件的加工制造,以至升級到高級復雜的知識技術密集型組裝環(huán)節(jié),真正把握參與和治理全球化企業(yè)的經(jīng)驗和竅門。在這方面,政府提供公平競爭的準入平臺,創(chuàng)造更規(guī)范的投資和競爭環(huán)境,比優(yōu)惠政策
競爭更重要。
3、加工貿(mào)易的主體要由外商投資企業(yè)為主逐步向國內(nèi)企業(yè)、尤其民營企業(yè)為主轉變。目前,加工貿(mào)易中外商投資企業(yè)占80%,民營企業(yè)僅占5%;機電產(chǎn)品和高新技術產(chǎn)品的加工貿(mào)易,基本是外商投資企業(yè)。這反映了國內(nèi)企業(yè)目前參與全球化的能力仍很薄弱。但從長遠來看,對中國這樣的大國來說,主動參與全球化的進程,可以充分發(fā)揮我國在資源配置、供給鏈治理以及市場控制等方面的優(yōu)勢。因此,下一階段加工貿(mào)易轉型升級的重點,應是培育、鼓勵、扶持國內(nèi)企業(yè)大力發(fā)展加工貿(mào)易,研究制定有關政策,鼓勵國內(nèi)企業(yè)通過國際合作以及政產(chǎn)學研聯(lián)合,有效利用國內(nèi)國外兩種資源、兩個市場搞進料加工出口。由于多數(shù)國內(nèi)企業(yè)缺少全球化人才和國際資訊網(wǎng)絡,應考慮建立開放共享互利的公共服務平臺和合作機制。
4、對加工貿(mào)易要從嚴密監(jiān)管向風險治理、貿(mào)易投資便利與規(guī)范高效科學的監(jiān)管方式轉型。對此,一是建立企業(yè)守法自律機制和隨機檢查監(jiān)督制度相結合。對加工貿(mào)易的監(jiān)管,最大的難度是遍地開花,監(jiān)管執(zhí)行的成本太高。因此,首先應建立企業(yè)守法自律機制,包括合同、票據(jù)、憑證以及財務帳目等原始資料。數(shù)據(jù)的完備性,企業(yè)誠信狀況的評級及違法記錄,企業(yè)法人代表和當事人的責任和義務等明確的規(guī)定;建立監(jiān)管部門與企業(yè)的良好伙伴關系,把責任重點轉移到企業(yè)自身而不是監(jiān)管部門。監(jiān)管部門在確保加工貿(mào)易企業(yè)貿(mào)易便利和誠信的前提下,實施隨機的檢查監(jiān)督,一旦發(fā)現(xiàn)有違法行為,則嚴懲不貸。作為企業(yè)守法自律機制的保證,對企業(yè)誠信狀況要有一套相對完備的評價體系。這套體系應與企業(yè)其他誠信認證系統(tǒng)相兼容,以全面獲得企業(yè)是否講求誠信的資料和數(shù)據(jù)。只有處理好企業(yè)自律和高效執(zhí)法之間的關系,才能夠真正提高監(jiān)管效能。
二是建立和完善加工貿(mào)易的現(xiàn)代監(jiān)管制度。這套制度首先是規(guī)則化治理,不能隨意改變或任意解釋;其次是有明確的執(zhí)
行程序,公開透明,依法行政;再次是有合理的組織架構,這種架構應是由海關、邊檢、工商、稅務、口岸治理等縱向一體化組織分別治理向扁平化的綜合協(xié)調(diào)監(jiān)管的組織架構過渡;最后,監(jiān)管應當是簡明有效。雖然加工貿(mào)易星羅棋布、遍地開花是中國特色,但監(jiān)管體系建設仍應逐步向國際規(guī)則接軌。在這方面,政府職能要真正實現(xiàn)轉換,明確監(jiān)管部門的第一要義是提供“服務”,然后才是有效“監(jiān)管”。要達到這個目標,就要求加快監(jiān)管體制的改革,包括調(diào)整監(jiān)管職能,提高監(jiān)管人員素質(zhì),建立人才激勵機制,使監(jiān)管有利于加工貿(mào)易的發(fā)展而不是增加發(fā)展的障礙。
三是大力發(fā)展電子化監(jiān)管體系。在簡化程序的同時又要保證有效監(jiān)管,就應加強監(jiān)管手段和工具的現(xiàn)代化,包括監(jiān)管的電子和網(wǎng)絡化改造。目前存在著一種傾向,即技術和網(wǎng)絡投資過度,投入了巨額資金改造技術和設備,使監(jiān)管的技術基礎設施達到了國際水準,但這些技術設備的應用效能很低,出現(xiàn)了硬件過度發(fā)展,軟件嚴重滯后,資源嚴重浪費的現(xiàn)象。改變這種情況的一個辦法,就是從監(jiān)管對象的實際需求出發(fā),通過公開招標的方式進行電子基礎設施的軟硬件投資和改造,并提高監(jiān)管部門的應用水平和能力,從而形成有形和無形監(jiān)管相結合的新監(jiān)管體系。
四是對不同監(jiān)管機構的職能進行橫向整合。目前從加工貿(mào)易的發(fā)展來看,一是加工制造技術的不斷升級,如從裝配到簡單技術零部件生產(chǎn),再到較復雜零部件的生產(chǎn)等;二是從加工制造環(huán)節(jié)向下游延伸,如發(fā)展出采購、分銷、配送網(wǎng)絡;三是向上游延伸,如進入到新產(chǎn)品開發(fā)和新技術研發(fā)。在這種情況下,按條塊職能分工的監(jiān)管組織形式很難適應發(fā)展的要求。因此,應建立各種職能交叉的復合人才匯集的監(jiān)管組織,并根據(jù)實際情況靈活地加以調(diào)整和重組。在這種情況下,監(jiān)管機構往往需要跨部門、跨地區(qū)、跨職能作業(yè),這就需要更大范圍內(nèi)的監(jiān)管體制和組織的改革。