关键词：港口工程；机械改造；发展
中图分类号：U65文献标识码：A
引言
21世纪以来，我国港口建设持续保持快速稳定发展，有力地促进了我国港口机械技术水平的快速提高。目前我国沿海主要大型令业化码头装卸设备总体上己达到世界先进水平。40英尺岸边集装箱起重机、3500t/h桥式抓斗卸船机、3800t/h链斗连续卸船机、8000t/h煤炭装船机等装卸设备的设计、制造与应用，使我国大型港口机械的设计与制造技术达到世界先进水平，部分专项技术达到世界领先水平。中国制造的港口机械稳步进入世界，在全球港口机械市场上占据重要地位。
随着我国经济发展由粗放型增长到集约型增长，港口机械的发展模式也在发生变化。港口装卸设备正在由过去的大型化、高速化、自动化向专业化、智能化、节能环保型方向发展转变，并带动新的技术进步。
一、港口设备发展现状
（一）港口起吊专业化设备水平进一步提高
我国的万吨级码头现在主要形式是专业化码头，效率高、可自动化管理。我国的万吨级专业化码头泊位近千个，整理泊位（包括散货泊位和杂货泊位）近700个。我国港口使用大吨位货船趋势还在继续，这样做可以降低货船运输的成本。为了配合大吨位货船的装卸，港口配套装卸设备的吨位在不断提高。例如岸边集装箱起重机的额定吨位已经提高了近一倍，现在国内已研制出额定起重量120吨位的港口岸边集装箱起重机。我国很多研究院都已投入大吨位港口起重机的研制，因此，我国港口起吊设备水平的提高指日可待。
（二）产品质量有待提高
国产港口机械在使用中曾多次发生结构开裂、液压系统漏油、配套件损坏、制动力不足等故障，国产港口机械自重也普遍存在偏大的问题。尤其是整理型流动机械，往往是故障率偏高，耐用程度不足。
（三）技术发展不平衡
国产港口机械目前的状况是在数量上占少数的具有国际先进水平的大型机械，如岸边集装箱起重机、大型桥式抓斗卸船机、连续散货卸船机等，与在数量上占多数的常规整理机械并存，而这些常规整理机械大多技术水平不高。
（四）港口集装箱的铁路与水路联合运输的应用
我国集装箱的铁路与水路联合运输发展的较为缓慢。我国现在环境污染较为严重，相对于铁路于水路联合运输的形式，公路运输对大气污染比较严总。铁路与水路联合运输可以有效地减少对环境的污染，这也是我国未来运输的主要形式。随着我国内河航道和港口的发展，铁路于水路联合运输将成为主要运输形式。
（五）技术的系统化开发研究有待加强
具备独立自动运转的国产港口机械为数不少，但能将单机与整个码头系统、甚至整个港航系统的自动运转结合在一起者尚不多见。
二、港口机械设备的发展前景
（一）港口机械向节能环保型发展
我国的节约能源法明确提出限制发展高耗能、高污染行业，发展节能环保型产业。必然推动港口进行调整产业结构和能源消费结构，推动企业降低单位产值能耗和单位产品能耗，淘汰落后的生产能力，改进能源的开发、加工、转换、输送、储存和供应，提高能源利用效率。新能源的开发和利用必将得到政府的大力推广。现阶段，港口设备正在进行改造。例如，电力驱动的轮胎式集装箱门式起重机的使用，可以减少污染排放、改善工作环境、降低运营成本，具有显著的经济与社会效益。港口流动机械类设备多数采用燃油驱动，港内牵引车消耗的燃油一般占到装卸设备总油耗的三分之一左右，是港区燃油消耗和排放的主要因素，使用流动机械，可以有效地节能减排。船舶靠港期间利用燃油辅机发电以满足船舶用电需求，其发动机的排放是港区排放的主要来源，使用靠港船舶使用岸电技术可以有效节能减排。
（二）品种扩充与国产化
尽管国产港口机械的机型品种已经比较多了，但有个别机型如集装箱牵引车、集装箱牵引列车、大起重量流动起重机等，基本上是国外产品的一统天下；另有一类流动机械如集装箱正面吊运机、清舱推耙机、滑动转向装载机等，尽管国内也有系列产品，但无论在品种上，还是在质量上都不足以形成与国外产品的竞争能力，还需国内下大力气研制。我国在改革开放以后引进的一些性能先进的散货装卸机械，如翻车机、双带式卸船机、螺旋卸船机、波状挡边胶带(装)卸船机、大型斗轮堆取料机等，今后将逐步进入主要部件乃至整机的更新换代时期，国产化的工作将十分艰巨。
（三）大型化与高效化
提高装卸速度一直是港口追求的目标。对大宗散货装卸机械和流动机械，一般来说可以通过提高运行速度和扩大机械规模来实现，而对岸边集装箱起重机则受到限制。作业超巴拿马型集装箱船的岸边集装箱起重机机型规模庞大，运行速度的提高在很大程度上被机构位移量的增加所抵消，装卸效率提高有限，因此国外提出了多种提高集装箱装卸速度的新机型，如带移动吊篮的双起升式、基础高架式、桥架可升降式、增设提升机式等，我国学者也提出了双小车式岸边集装箱起重机的新设想。我国集装箱运输发展迅速，很快就会提出对新型高效岸边集装箱起重机的需求。
（四）轨道式集装箱门式起重机标准化
轨道式集装箱门式起重机(RMG)是一种技术成熟的机型，运行稳定性好，维护费用低，作业可靠性高；采用电力驱动，环保节能；动作单一，易于实现集装箱装卸的自动化。但是和轮胎式集装箱门式起重机(RTG)相比，RMG的标准化程度相对低。各集装箱码头大多根据各自情况进行参数确定，造成RMG的参数多种多样，如轨距参数从25m到60m不利于RMG的全面推广和使用。轨道式集装箱门式起重机的标准化，需要突破传统观念，逐步形成规范的RMG堆场装卸工艺，特别是形成比较统一的轨距参数。其标准化应用有利于提高堆场和设备的利用率和码头作业效率，降低制造、使用和维护成本，推动港口节能减排工作的开展。从装卸工艺、装卸效率以及能耗3个方面进行优化研究，可以得出轨距、外伸距、起升高度、运行速度等的优化参数。推荐采用32m(8排箱+2车道或9排箱+1车道)或35m(9排箱+2车道或10排箱+1车道)轨距。
（五）对产品生产环节上的改进
根据产品设计图纸，首先对产品下料进行优化分析，最大化利用主材；其次，对外协件、零部件供应商以及电气配套件采购提高质量管理，在保障采购质量的同时，更多的考虑产品的生产工期，以缩短采购件的供应周期，减少产品的生产工期，降低产品的生产成本；最后，根据产品生产计划，制定详细的进度安排，并制定成本标准。以分解的产品目标成本为标准，根据每一个产品的实际加工工艺再将目标成本进行分解，制定出每道工序的材料、燃料动力、工装、质量成本、活劳动、折旧的定额成本，以定额成本作为成本控制的依据。并将实际发生成本与定额成本进行对比，对产品生产过程进行控制，消除生产过程中的不增值环节，降低产品生产成本。
（六）建立内部结算体系
产品制造的成本本身是可以用货币量化的财务指标,既然产品制造过程每个环节都将发生成本,则必须具有相应的成本考核类别与手段,通过建立企业内部的产品成本结算体系,定期定时完成主机产品在各个环节的成本结算,获得产品的综合成本信息。完善的企业内部结算体系的建立,尤其对于港机大型生产制造企业而言,是其成本管理工作的首要基础。企业内部合理的结算价格的制定,需要企业以大量的基础性成本管理工作为前提条件,企业必须为此获得充分的基础成本信息,以建立完善的成本管理系统。
结束语
今后的3~5年中，水运交通行业仍处于重要的发展机遇期，同时也将有力地推动港口装备的发展，具有很好的发展前景。
参考文献：
[1]杨建波.港口机械产品生产成本优化管理研究[D].武汉理工大学,2011.
[关键词]港口机械设备维护管理
中图分类号：U65文献标识码：A文章编号：
在我国港口企业的管理工作中，加强机械设备的维修与管理具有重要的意义和作用，而且是实现企业生产与经营目标的主要依据。应用科学、合理的维修与管理措施，对于提高港口机械设备的效能和使用寿命都是十分有益的。在港口机械设备的维修与管理中，管理人员必须具备专业的理论和技能水平，其中主要包括：价值工程学、系统工程学、补偿理论、设备故障诊断方法，以及机械设备的磨损规律、可靠性和维修性理论等学科的基础知识，以利于实现管理工作的智能化、专业化、技术化发展。同时，在港口机械设备的管理中，还要注重判定各类设备是否完好，是否存在生态污染问题，是否存在能源浪费现象，以保障我国港口企业的低污染、低消耗、高效益发展。
1港口机械设备维修与管理的常见问题
目前，国内的港口多是由政府海事机构和相关企业共同实施监管，港口企业承担了机械设备维修与管理的主要职责。部分港口企业在机械设备维修与管理中，由于受到各类主客观因素的影响，经常会出现各类问题，这必须引起港口企业主管领导和设备管理部门的高度重视。综合分析国内港口机械设备维修与管理的常见问题，主要表现在以下几个方面：
1.1对于维修与管理的重视程度不足
国内部分港口企业在机械设备的维修与管理中，存在重视程度不足的缺陷，具体表现在认识、观念、制度等方面的片面性，导致在各项维修与管理工作缺乏有机的联系。港口机械设备维修与管理是一个系统的过程，涉及到设备的采购、使用、改造、更新等环节，部分港口企业单纯注重前期的管理，而对于使用过程中的维修与管理则相对忽视，特别是在各项经济技术指标的确定与考核中，缺乏足够的认识和深入的研究，导致实际维修与管理工作出现混乱的现象。
1.2维修与管理跟不上
部分港口企业在编制机械设备维修与管理计划时，普遍存在“强制保养，计划修理”的弊端，这与设备的实际运行情况存在较大的出入，必须及时进行改革或调整。机械设备维修与管理管理片面按照预定计划开展相关工作，但是忽视了对于实际情况的分析，导致机械设备的保养、维修等工作难以满足实际需求，客观降低了机械设备的实际效率和安全性能。
1.3重修理，轻改造
国内的部分港口企业为了片面追求经济收益的最大化，而在日常管理出现严重的“拼设备”，“抓产量”等现象，对于设备的维修与管理多是采取敷衍了事的态度，而导致大量设备长期“带病”运行，严重影响了工作的效率和质量。同时，对于部分需要改造的老旧机械设备，港口企业迫于改造费用过高、技术要求高等压力，而很少对机械设备进行必要的改造，造成部分机械设备的性能与精度明显下降，能源消耗野火有所增多，影响到港口企业的预期经济目标。
1.4相的管理信息的渠道不畅通
机械设备维修与管理是港口企业管理工作的重要组成部分，而港口企业的信息收集则必须构建专业的系统。部分港口企业将信息化建设的重点集中与调度、行政管理、客户沟通、技术监管等方面，而缺乏在机械设备维修与管理等方面的信息渠道构建与管理，这必然导致相关管理部门信息获取的滞后性，延误设备维修与管理的时间。
2港口机械设备的维修与管理措施
在我国海上运输不断发展的背景下，港口企业不但要注重实力与竞争力的提升，而且要从强化各项管理工作实际效果的方向入手，进一步提高自身的综合管理水准。目前，国内港口企业在机械设备维修与管理中存在的问题日趋严峻，必须以强有力的制度加以正确的引导和规范，否则将有可能影响到我国海上运输事业的整体发展。
2.1建立完善的机械设备维修与管理制度
建立完善的维修与管理制度是保障机械设备科学化、专业化管理的重要基础，也是各类港口机械设备维修与管理中必须遵守的基本准则。由于港口机械设备多是在露天进行各项操作，而且具有精密程度高、危险性大、操作技术要求强等特点，所以在相关管理制度的制定与实施中，必须结合机械设备现场管理的实际需要，逐步完善各环节、各流程的具体操作规范。同时，利用港口机械设备维修与管理的相关制度，可以实现工作效率、质量的进一步提高。
2.2保证机械设备的完好率
在港口机械设备的使用过程中，设备内部各种零件会发生一定的震动、摩擦、腐蚀、疲劳等现象，必然导致部分零部件出现损坏、变形、精度下降、老化等质量和安全隐患。因此，在港口机械设备的维修与管理中，必须注重保证机械设备的完好率，以保证其技术经济性能的最优化。在港口机械设备出现性能下降或运行效率降低等现象时，设备管理人员必须对其进行全面的检测，发现存在故障的部件应及时进行维修或更换，以保证机械设备机械性能与工作精度恢复到理想状态。
2.3积极引进新型的维修与管理技术
目前，国内在大型港口的建设中，已经基本实现了机械化的目标，但是对于相关控制系统的智能化建设则存在一定的缺陷。因此，国内港口企业在机械设备的管理中，必须积极引进新型的维修与管理技术，特别是在各类控制软件、系统的应用时，必须实现管理的时效性、经济性。在港口机械设备的控制系统界面中，要体现现场中各类机械设备的实际运行情况，而且要将各项数据及时传输到管理系统中，经过系统的自动化处理，设备管理人员可以对相关故障和问题做出准确的判断，以利于维修工作的顺利开展。另外，对于港口机械设备运行中传输的各类数据要以文字、表格、曲线、图形的形式显示出来，以便于在今后的机械设备运行事故处理中，提供真实确凿的信息和资料。
2.4加强专业维修人才的培养
随着现代科学技术的不断，以及港口企业机械设备装备水平的提升，对于机械设备维修人才的综合素质提出了更高的要求。港口机械设备的专业维修人员必须具备从业证和相关的资质证明，而且要掌握各类检测仪器、维修工具、维修措施的基本技巧。另外，港口企业在加强高素质人才招聘的同时，还应注重对于内部维修人员的定期培训，以保证维修人员可以在最短的时间内发现、判断、排除故障，保证港口企业的正常运行。
关键词专业综合课程实践机械设计类专业工程能力
中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.02.055
专业综合课程实践是机械设计类（方向）的一个重要的实践教学环节，是学完技术基础课程及有关专业课以后的关于专业课程内容的综合实践。通过本实践，把有关课程（机械原理与机械设计，机构分析与综合，机械设计学，机械优化设计，MATLAB综合应用等）中所获得的理论知识在实际中综合地加以运用，提高学生的机械工程分析与综合能力，完成一个工程技术人员在机械设计方面所应该具备的基本技能训练。
1为何要设置专业综合课程实践
专业综合课程实践是机械设计类（方向）的一门综合性实践课程，旨在训练学生的综合运用所学基础知识和专业知识的能力。
机械设计有众多类型，不同行业有不同的特点和专门要求。如钢铁冶金行业，因其要求连续作业和工作环境极其恶劣，对各种机械设备要求苛刻。又如港口的物流装卸操作作业，对机械设备的要求又完全不一样，作业效率是第一位的要求；例如一艘时速18海里的5万吨级的远洋货轮船，往返7000海里仅仅需要耗时16天，但在6个港口停靠进行物料装卸的作业却长达37天，费用大约占总运输费的40%～60%。
根据我校的实际情况，行业特色和背景皆不是很浓厚，加之实践的条件和场地受限制，所以选取起重机械中的变幅系统作为专业课程综合实践的重点内容，同时又可以在长江岸边的某实业公司重件码头进行实物的实习实践活动。
起重机械①②一般由四大系统（起升系统、变幅系统、运行系统、回转系统）、金属结构、动力设备等组成。四连杆组合臂架型式门座起重机是港口前端装卸作业的主要机型之一，也是我国港口使用最为广泛的设备。变幅系统是四大系统中最复杂和技术含量最高的系统，要求设计综合的知识量也是最高的。
2专业综合课程实践的综合性
专业综合课程实践要体现出综合性。让学生综合运用多门课程的知识、多种工具解决复杂的机械工程问题，同时又具备可操作性，在规定的二周或三周内能够独立自主完成。
起重机械的变幅系统作为专业综合课程实践的内容正切合综合性的要求。要求学生运用解析法、封闭矢量方法等完成变幅系统的变幅轨迹分析、变幅水平分速度求解、传力特性和变幅力矩分析求解等；同时运用AutoCAD和MATLAB软件包来综合完成实践任务。
3专业综合课程实践的实践性
起重机械的变幅系统种类繁多，有单臂架和四连杆臂架系统。四连杆臂架系统又分为常规四连杆臂架系统（头部始终向下见图1）和双纽线型臂架系统③④⑤⑥（头部始终向上，见图2和图3）；而双纽线型臂架系统又有后摇杆驱动型和臂架驱动型式之分。
在本课程实践的组织中，将课题分为三类：一类为常规四连杆臂架变幅系统，二类是后摇杆驱动双纽线型变幅系统，三类是臂架驱动双纽线型变幅系统。由于一类课题的数据资料相对要丰富些，分组要多一点，但是每组的数据参数是不一样的。具体分组见表1。每组确定一个小组长，这样操作执行要便利些。
学生成果的评定，依据学习态度、出勤率、设计说明书的质量、能否独立完成MATLAB编程与调试、答辩时的思路和回答问题等综合考虑；对于因考研而延迟完成本实践任务的同学，成果评定应该略微降低一些，体现教育的公平公正性。
4结束语
工程教育需要大量的工程实践，学生的工程能力才能得到锻炼和提高。经过几年的专业综合课程实践的做法和积累，教学相长，不仅一届比一届完成的质量有提高，持续改进，同时教师辅导学生发现问题和解决问题，自己的科研能力也得到了提高，申请了多项软件著作权且均获得成功。
专业综合课程实践的综合性、实践性是必须坚持的总方向和原则。
注释
①倪庆兴，王焕勇.起重机械[M].上海：上海交通大学出版社，1990.
②李克勤，姜翠香.刚性四连杆变幅机构的反求设计[J].湖北工业大学学报，2009（2）：18-19，25.
③李克勤，姜翠香.新型后摇杆驱动四连杆变幅机构的受力分析与程序实现[J].科学技术与工程，2012（13）：3231-3234.
④李克勤，姜翠香.新型后摇杆驱动四连杆变幅机构的传力特性与变幅力矩分析[J].科学技术与工程，2011（35）：8723-8725，8730.