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對法國航空航天產業發展的影響法國航空航天產品出口管制受其國內法及歐盟相關法律約束。總體來看,歐盟在這一領域法制化程度較高,其法律規定因其聯盟成立宗旨與目的而又具有明顯的區域性。根據《兩用物項規章482/2009》的規定,附件2中項目適用歐盟通用出口許可,這一許可在歐盟各成員國國內均具有效力。在2011年規章修訂之前,歐盟通用出口許可的范圍僅包含向美國、加拿大、澳大利亞、日本、新西蘭、瑞士和挪威七個國家出口清單所列極敏感兩用物項以外的其他兩用項目。2011年修訂后的歐盟通用出口許可共分為六類,附件2a即為原文本中附件2所涉及的歐共體通用出口許可,附件2b、2c、2d、2e、2f即規定了向其他指定目的地出口指定物項的內容。隨著修訂后附件2中兩用物項類別及出口目的地國家的增加,歐盟出口貿易領域也日益擴大,不僅降低了出口成本,還提升了歐盟成員國企業的國際競爭力,對于促進法國航空航天產業發展發揮著重要的作用。自2004年1月1日起,法國航空航天工業協會(GroupementdesIndustriesFranaisesAéronautiquesetSpatiales,GIFAS)即代表了法國航空航天及國防安全領域企業的利益。航空工業企業是航空工業的主體,其中法國大部分航空工業都加入了法國航空航天工業協會。目前,法國航空航天工業協會目前有包括法國飛機制造公司、空中客車公司、泰雷茲公司等在內的322家企業。這些企業活躍于航空航天工業的各個領域,如軍民用飛機、直升機、發動機、導彈及武器、衛星及發射系統,安全防衛系統以及相關軟件應用等等。協會中的積極成員可以分為主要的合同商及大型承包商,機載設備生產商以及航空中小企業委員會中的中小型企業三類。法國航空航天工業協會每年都會年度報告以公布上一年度法國航空航天產業在航空航天及國防安全領域的重要數據。根據法國航空航天協會2012-2013年年度報告,法國航空航天工業總收入,通貨膨脹調整前后總收入及出口收入比例。由圖表顯示數據分析可得法國航空航天企業訂單中出口合同占絕大比例,出口收入在通貨膨脹調整前波動較為明顯,在通貨膨脹調整后較為平穩,同時可以預見到隨著歐盟出口貿易領域的擴大化,法國航空航天產品出口訂單及收入也將在日后呈現穩定增長的趨勢。為符合《兩用物項規章428/2009》的基本原則以允許成員國出于對其國家安全或公共政策之考慮限制兩用物項出口,規章第4條引入了全方位管制條款,即允許在某些情況下,成員國可對未列入附件1和附件4中的兩用物項實施出口管制。這一條款的制定源于使出口管制項目的更新與技術飛速發展相一致的需要,同時也可限制因技術創新而未列明在附件1和附件4中但可用于軍事的民用物項的出口。此外,根據規章規定,成員國還應成為國際核不擴散體系及出口管制協議的成員,法國一直致力于推動防止大規模殺傷性武器及核武器擴散,同時還積極參加與信息交換、透明化相關的國際實踐。在常規武器領域,法國實行嚴格的出口管制政策,其中涉及到聯合國的宗旨及原則,人權,禁運及其他國際社會所認可的限制性措施,武器管制等。這也為法國進行航空航天產品出口的同時提供了良好的國際貿易環境,能更為有效的保護本國國民及航空航天產業的利益。
二法國航空航天產品出口管制法律制度對我國的借鑒
目前,在《兩用物項規章428/2009》附件2所含六類歐盟通用出口許可中的2c、2d、2e三類都已將中國(包括香港和澳門)列為出口目的地之一,但歐盟及法國對華出口管制總體而言仍未放寬。航空航天產品因其自身特殊性而具有軍民兩用性質,我國目前尚未出臺相關出口管制的專門立法。我國作為航空大國,在與他國進行國際合作的同時,也應借鑒法國及歐盟兩用物項出口管制的相關法律政策完善我國航空航天產品出口管制制度。
1加快我國航空航天產品出口管制
法律制度制定進程我國現已成為國際航空航天市場重要一員并起著舉足輕重的作用,但我國航空航天產品出口法律制度卻遠遠落后于美國、法國等航空航天大國。目前,我國沒有關于航空航天產品出口管制的專門立法,相關規定散見于各類行政規章及部門規章中。目前現行有效的主要有《兩用物項和技術出口通用許可管理辦法》(2009年)、《民用航空零部件出口分類管理辦法》(2006年)、《中華人民共和國核出口管制條例》(2006年修訂)、《中華人民共和國核兩用品及相關技術出口管制條例》(2007年修訂)、《中華人民共和國生物兩用品及相關設備和技術出口管制條例》(2002年)、《中華人民共和國導彈及相關物項和技術出口管制條例》(2002年)和《有關化學品及相關設備和技術出口管制辦法》(2002年)。從效力等級來看,我國現行的相關法律規定多屬于行政規章,與航空航天產品出口管制相關的核心法律文件均屬于部門規章,其效力等級較低且項目類別繁瑣。從法律文件制定及修訂時間來看,其管制清單項目內容都已與當前國際航空航天市場發展現狀具有一定的滯后性。從法律文件條文設置上來看,我國規定都較為籠統,對航空航天產業的指導性和操作性存在一定的不足。因此,我國應當借鑒法國及歐盟航空航天產品出口管制法律制度的做法,在短期難以制定專門立法的情況下,應先明確軍民雙線的出口管制模式,對兩用物項出口管制制定專門立法,在該法中確定管制項目類別,并將各類別的具體項目內容規定于法律文件的附件之中。這樣既提升了法律文件的效力等級,又統一細化了現有的各類部門規章,同時設置全方位管制條款以彌補法律的滯后性,為各企業實際操作提供明確的法律依據并發揮指導性作用。
2積極參與多邊出口管制機
制從法國的航空航天產品出口管制的發展沿革不難看出法國一直都是多邊出口管制機制的成員國。多邊出口管制機制不僅僅是提供國際合作交流的平臺,同時由于成員國之間實行通用的出口管制清單及許可程序,既保證了交易環境的穩定與安全,還可以促進成員國之間的貿易往來,將風險較低物項的出口程序簡化從而使得交易更為高效。當前國際社會的航空航天大國多為“核供應集團”、“澳大利亞集團”、《瓦森納安排》等多邊出口管制機制的成員國,我國也應當跟國際社會主流做法相一致,積極參與其中,提升我國航空航天產業的國際競爭力,加強與其他航空航天大國的交流合作。
3改善與他國的經貿關系
關鍵詞:計算力學;多物理場耦合;先進復合材料;有限元技術(FEM)
中圖分類號:V211 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)12-0252-02
1 力學在航空航天領域的支柱地位
作為與材料科學、能源科學并肩的航空航天領域三大基礎學科之一,力學在航空航天領域擁有無可辯駁的支柱地位。航空航天技術的發展與力學學科的發展有著舉足輕重的關系。同樣,力學學科的發展也推動了航空航天技術的發展。從航空航天的歷史開端,力學便扮演著開天辟地的角色:萊特兄弟發明飛機前的時代,人類的航空器長期停留在熱氣球與飛艇的水平,人們普遍認為任何總密度比空氣重的航空器是無法上天的;而隨著流體力學的發展,越來越多總密度大于空氣的航空器被發明出來進行試驗,而萊特兄弟的飛機即為第一個成功的嘗試,萊特兄弟的L洞也成為一個經典(圖1)。從此,航空器的發展步入了快車道,各種結構的飛機翱翔于藍天,從不到一噸的輕型飛機到上百噸的運輸機,直至今天我們對機已經習以為常。
時至今日,航空航天的總體設計已由龐大的力學各分支支撐起來,從最基本的方面分類,可包括:飛行器整體氣動外形歸屬于空氣動力學;整體支承結構歸屬于結構力學以及材料力學;復合材料歸屬于復合材料力學;材料疲勞性能歸屬于疲勞分析;結構動力特性歸屬于振動力學;缺陷結構分析歸屬于損傷力學以及斷裂力學。而對于具體的問題細分,則還有如:針對超高速飛行器的高超空氣動力學;針對紊流等大氣不穩定情況的非定常空氣動力學;針對流固耦合問題的氣動彈性力學;以及針對非金屬材料的粘彈性力學等。此外,還有眾多與力學相關的技術被發展起來,如有限元技術(FEM)等。
展望未來,力學發展的源動力在于航空航天綜合多學科的交叉與技術。被譽為“工業之花”的航空航天工業,其研發生產涵蓋了目前已知的所有工科門類,如此多的學科交叉下,力學的發展勢必會與其他學科進行技術交流,這會帶來問題的進一步復雜化,同時也豐富了力學的研究內容。
2 航空航天領域力學發展新挑戰
航空航天的發展,給力學帶來了新的挑戰。結構的日趨復雜,給力學計算帶來困難;繁瑣的理論公式,需根據工程需要進行必須的簡化;新材料的應用在航空航天領域最為敏感,在為飛行器降低結構重量的同時,也帶來諸多的不利因素如耐熱性能差、環境敏感度高等;而在某些關鍵部件的多物理場耦合問題也將成為重要的研究方向。
2.1 程序化
航空航天器和大型空間柔性結構的分析規模往往高達數萬個結點、近十萬個自由度的計算量級,這些問題包括但不限于:飛行器的高速碰撞間題,如飛機的鳥撞, 墜撞,包容發動機的葉片與機匣設計,裝甲的設計與分析,載人飛船在著陸或濺落時的撞擊等。為了解決這種計算量龐大的問題,上世紀50年代初,力學便發展出一門嶄新的分支學科――計算力學。伴隨著電子計算機以及有限元技術的發展,計算力學取得輝煌的成績,這也說明了其本身發展潛力巨大。
力學分析技術的發展,特別是對于各種非線性問題(幾何非線性、材料非線性、接觸問題等)分析能力,是長期存在的。然而在很長一段時間內,受到計算機能力的制約,以及模型建立本身的局限性,力學分析求解停留在解析方法和小規模數值算法中。這對于工程人員的設計工作是一個極大的限制,對于航空航天領域而言則尤甚如此。計算力學的發展,帶來的效益是巨大的。首先其可以用計算機數值模擬一些常規的驗證性試驗和小部分研究型試驗,這可以節省很大一筆試驗費用。其次,其可以求解某些逆問題,逆問題的理論解往往無法通過非數值的手段得到。最后,從工程管理角度考慮,數值模擬方法大大節省了產品研發的周期,由此單位時間內產生了更多的經濟收益。有限無技術分析機翼見圖2。
上述計算力學給工程設計方面帶來的種種好處,都基于一個很重要的前提。那就是力學問題程序化。如何將力學問題轉化為一個計算機可以求解的程序,一直是計算力學研究的重點,比如有限元技術就是其中一個典型代表。目前,有限元技術已經涵蓋了大部分力學問題,包括:靜力學求解,動力學求解,各種非線性問題,以及多物理場耦合等。但值得注意的是,除了靜力學以及相對簡單的問題外,其余問題所用的算法目前精度仍然有限,相較于工程運用而言仍存在諸多壁壘。對于這些問題算法的更新,是力學問題程序化必須面對的挑戰,仍需研究人員不斷探索。
2.2 工程化
力學工程化依然是基于計算力學而討論的。所不同的是,程序化是針對一項力學問題能不能解決,工程化關注的問題是如何使得力學問題的解決過程更符合工程需求。
21世紀的航空航天,已經越來越趨向于商業化,美國已有數家私有航天企業成立,我國的航天科技集團也在進行著一些商業衛星發射。而商業化的工程問題,所追求的目標永遠是效益。因此,力學工程化發展也應基于這一要求。航空航天工程的研發工作,一直給人周期長的印象,動輒10年以上的研究周期,對于目前商業化的運營是不適用的。如何快速的給出解決方案,是今后力學工程化的重要考量。隨著軟件技術的發展,越來越多的數值計算可以通過可視化、圖表化等快捷的交互式設計方法呈現出結果,這可以直觀地給予工程師設計反饋,從而達到加快設計進程的目的。同時,直觀的結果反饋,也能避免數據分析過程出現人為失誤,起到規避風險的作用。
2.3 非均質化
新材料往往首先出現在航空航天領域,其中典型代表便是先進復合材料。先進復合材料具有高比強度、高比模量、耐腐蝕、耐疲勞、阻尼減震性好、破損安全性好以及性能可設計等優點。由于上述優點,先進復合材料繼鋁、鋼、鈦之后,迅速發展成四大結構材料之一,其用量成為航空航天結構的先進性標志之一。
復合材料的運用給力學提出了新要求,相比于傳統各向同性的金屬材料,其各向異性的力學特性使得非均質力學應運而生,代表便是復合材料力學的誕生。非均質化力學需要將材料的承力主方向設計為結構中的主承力方向,而非主承力方向則需要保證一定強度,不至于破壞,這是其主要的設計特點。相比各向同性材料,其理論模型更為復雜,相應的數值求解方法也沒有那么完善。同時,實際中復合材料的性能分散性和環境依賴性相當復雜, 設計準則和結構設計值的確定還很保守,導致最終設計結果并沒有理論中那么完美,很大程度上制約了工程領域大規模使用復合材料。對于國內而言,復合材料研究工作相比國外則更為落后,無論是設計經驗還是試驗數據積累都有不小差距。
建立完備的非均質化力學模型,積累足夠的原始參數,大膽嘗試提高復合材料的設計水平以及用量是今后力學非均質化的主要任務,需要研究人員付出更多的努力。
2.4 多物理場耦合
2.4.1 電磁與力學耦合
新時代下的航空航天材料,已不僅僅局限于提供簡單的支承作用,功能化是航空航天器新材料發展的重點和熱點,其最終目的是為了未來航空航天器發展智能化目標。
目前,越來越多的具有電-力耦合功能的新型材料正成為航空航天器結構材料的選擇。因為在對飛行器的自我檢測技術方面,具有電-力耦合功能的材料的受力狀態與電磁性能存在特定的函數關系,由此系統能通過檢測電磁性能達到檢測受力狀態的效果,這大大方便了對飛行器的健康監測,也有效保證了飛行器的安全。這其中耦合函數的準確性便成為關鍵,電-力耦合的發展能促進這些技術的健全,具有十分積極意義。
2.4.2 溫度與力學耦合
溫度場與力場的耦合主要體現在發動機上,對于發動機內部涵道的設計最優化一直是熱力學著力解決的問題。
目前大部分飛機均采用噴氣式發動機,包括:渦噴發動機、渦扇發動機以及渦槳發動機。上世紀40年代末,渦噴發動機出現,飛機飛行速度第一次能超過音速,帶來了一場飛機發動機的技術革命。由此,包括進氣道以及發動機涵道的設計成為發動機研發的一個關鍵點,早期的渦噴發動機,由于涵道上的設計缺陷,導致燃料燃燒產生熱能轉化為推進力的轉化比很低,同時伴隨著燃燒不充分,因此發動機耗油量很高且推力較小。經過幾十年的發展,目前無論軍用還是民用飛機發動機,大部分均采用渦扇發動機,通過優化得到的涵道形狀最大化了單位燃油所提供的推力。圖3為民用客機發動機涵道。
我國的飛機發動機工業水平距離世界領先水平仍有較大距離,特別是在大涵道比的商用發動機研發上。發展熱力學,對熱-力耦合問題進行更深入的研究,是發展我國飛機發動機事業的奠基石。
2.4.3 流固耦合
流固耦合是飛行器研制最基本的問題之一。幾十年的發展歷程中,基于流固耦合研究的飛機外形設計取得了諸多進展,包括整體機身外形的優化,翼梢小翼的出現等。隨著飛機飛行速度的不斷提高,特別是軍用飛機機動性的要求,出現了許許多多新的流固耦合問題。比如針對飛機在大攻角飛行時(一般出現在軍機上),傳統小攻角氣動表示法、穩定理論等均不再適用。因此,解決大攻角非定常問題,需要從飛行器運動以及流動方程同時出發,建立多自由度分析和數值模擬模型。這是典型的流固耦合問題。
同時,以往舊的流固耦合理論,在先進復合材料大量運用的今天,顯然已經不再使用。對舊有理論進行必要的修正,也將成為流固耦合問題亟需完成的工作。
3 結語
當前,國家大力發展航空航天事業,作為高精尖產業,其所運用的理論與技術絕不能落后。力學作為一門古老而又應用廣泛的學科,其對航空航天事業的發展起著舉足輕重的作用。為符合未來航空航天領域發展,航空航天領域的力學應著力向著程序化、工程化、非均質化、以及多物理場耦合化綜合發展。
參考文獻
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關鍵詞:發展戰略;幸福航空公司;SWOT分析
幸福航空公司發展戰略SWOT分析,是從幸福航空公司面臨的發展優勢、發展劣勢、發展機遇和發展調整各個方面,全面解析幸福航空公司當前發展戰略具體情況和存在問題,并據此提出幸福航空公司發展戰略構建思路,為幸福航空公司發展戰略重構,提供前導性研究支持。
1.優勢分析
第一,政策環境良好
中國經濟發展正處在快車道,2010年GDP總量已跨過40萬億大關,躍居世界第二經濟大國,從1999年總書記在西安提出西部大開發戰略以來,國家將西部發展作為今后一段時期的歷史任務和基本國策來抓,從中央層面實施了較大的扶持力度。2009年國務院將西安發展目標定位為建設國際化大都市,批準了西安閻良國家航空航天基地和西安國際港務區的建設申請,推出以建設大西安為引擎輻射整個關中――天水一線城市帶建設的關中――天水經濟帶建設規劃。同時,民航總局在2010年開始試點民用航空旅游業的發展,而西安-蒲城-閻良-秦嶺一線作為先導性產業發展試點基地,已然開始了卓有成效的建設工作。陜西省、西安市也將發展航空航天產業作為高科技產業發展的主要發展方向。無論從國家宏觀層面,還是地方中觀層面,以及企業發展政策層面,當前階段,是西安航空業企業發展的黃金機遇時期。
第二,區位優勢明顯
幸福航空公司以西安-咸陽國際機場為中心,依托西安國際化大都市建設實現西部民用航空產業發展,具有得天獨厚的區位優勢。首先,西安本身就是我國傳統的航空航天產業科研教育基地,擁有豐富的航空產業發展所需的高端人力資源。其次,西安咸陽國際機場、西安閻良飛機城和國家航天航空產業基地以及蒲城等地民用航空旅游業試點發展,為西安市航空航天產業發展奠定了良好的產業發展基礎,使得幸福航空公司等民用航空產業發展具有較為雄厚的產業發展根基。再次,西安作為西部大開發的橋頭堡城市,不僅具有對西部航空市場的強大輻射力,同時也是全國乃至世界航空市場中關鍵的戰略高地。幸福航空公司以西安市為中心基地,天然地享有堅實的產業積淀和人才支持,同時又獲得了西部航空市場廣闊的戰略發展縱深,也為未來幸福航空公司發展壯大后走向全國和邁向國際提供了天然地地利條件。
第三,硬件技術先進
幸福航空公司自成立以來,訂購選用的主飛機型是當今國產飛機中最先進的新舟60機型,該機型融合了國外先進機型設計理念,同時在我國航天工業數十年發展經驗基礎上,針對我國具體航空航天天體環境設計而成,經過實踐檢驗具有較高的安全性和優良的航空性能。同時,駕馭這些主飛機型的飛行機師均來自東方航空等國內著名航空公司資深航天飛行員,具有豐富的航空作業經驗,而且,幸福航空公司還擁有一支專業化高水平的飛機維護技師隊伍,對所用飛機定期進行專業保養和維修,確保了在硬件技術上具備對國內同類型區域民用航空公司的相對優勢。
2.劣勢分析
幸福航空公司目前發展戰略是基于幸福航空公司作為西部航空業后起之秀的角色定位和歷史發展情況而產生的。幸福航空公司當前經營發展戰略劣勢可以從組織管理、產品服務、市場營銷以及資源整合幾個方面來具體分析。
第一,組織層級較多,管理體系僵化
組織管理體系是幸福航空公司運營依托的主要管理、決策和執行體系,影響著幸福航空公司發展的模式選擇。幸福航空公司目前組織管理體系采取的是國企傳統的垂直式管理方式。這種組織管理框架,按國企領導級別劃分職能部門和工作崗位,內部管理等級制度嚴格,職能部門與公共服務部門交相混雜分工不清,而且其中中間層級設置較多,工作崗位權責匹配度不高,各層與各部門間協調成本較大,整體管理框架過于機械僵化,針對員工和各級管理者的激勵機制極不健全。
第二,業務結構單調,服務缺少縱深
東方航空公司以在中國西部支線航空市場提供中短途航空交通服務為主要業務發展內容,目前雖然已經初步建立起了以西安為基地,覆蓋陜西、山西、河南、甘肅、寧夏、四川和新疆等多地多個城市的地方支線航空服務網絡。但就具體提品服務的形式而言,多為常規性的線路,沒有充分凸顯出地方特色和資源優勢,顯得服務比較平淡,產品結構比較單調,和大的全國性航空公司存在同質性競爭,而且在服務上,目前強調的是在航服務,而較多忽視了航前和航后的服務。
第三,市場營銷手段傳統,智力支持嚴重不足
幸福航空公司在市場營銷方面,基本沿用傳統營銷手段,以專業銷售人員和機械營銷方式為主,雖然不斷提升營銷理念,提出滲透營銷概念并初步將之運用到公司的營銷實踐中,但總體來看,尚沒有形成全方位立體式的營銷渠道和手段體系。幸福航空公司2011年市場開發資金分布中,電視、廣播、專業期刊、報紙、電話等渠道推廣占比均在10%以上,而在網站建設、微博推廣、博客推廣和移動傳媒推廣上比例均比較低,特別是微博推廣上甚至僅為3%,而當前航空客戶群體中以網站和微博為信息接收渠道的比例已經超過70%,這種市場推廣的渠道構成顯然與當前航空市場和客戶信息接收偏好是不相符合的。
第四,發展戰略格局較小,影響公司全面躍進
就幸福航空公司總體發展情況而言,無論其組織管理、還是產品服務,抑或市場營銷等等方面,之所以存在不足,其根本原因是幸福航空公司本身在發展定位和戰略格局制定上,囿于地方航空公司、特別是西部民用支線航空公司本身局限,無法從更為廣闊的商業運營視角和長期市場發展動態過程去看問題,導致戰略制定總體格局較小,戰略基本視界較為短視。
3.機遇分析
第一,西安建設國際化大都市與國際港務區契機
西安建設國際化大都市是幸福航空公司發展潛在的機遇。建設國際化大都市,首先必須要發展的就是航空等基礎交通事業,西安已經明確要建設中國西部國際航空港和國際航空航天基地,因此幸福航空公司發展航空交通業務正當其時。此外,西安建設 灞國際港務區,將航空與物流兩者結合為一體,積極拓展航空業發展的產業半徑,更是為幸福航空公司將單純航空服務拓展向航空物流綜合服務進行產業鏈擴展提供了絕佳切入點。
第二,國家民用航空旅游業發展契機
國家民航總局于2011年推出民用航空旅游試點項目,西安-蒲城-秦嶺一帶已經作為初步試點基地,進行基于航空體驗和超短線旅游線路的試點開放。這是一個相較一般航空交通等業務更具有產業發展前景的新領域,它將航空業與旅游業緊密結合起來,通過航空旅游體驗對具有較強消費能力的潛在重要客戶群體產生強烈吸引力。
第三,航空市場網絡化發展契機
航空市場網絡化是互聯網時代航空業發展最為顯著的特點。中國互聯網用戶已經超過8億,同時移動網絡使用者已逾3億,而且中國互聯網用戶,特別是移動終端使用者中,大多數為年輕白領階層,具有對航空服務和航空體驗較強的消費需求和支付能力。因此,當今時代,航空公司要發展,必須在市場推廣上加倍重視網絡信息宣傳和業務推廣工作。
4.威脅分析
第一,其他航空公司的競爭威脅
幸福航空公司當前最為主要的發展威脅來自同類型其他航空公司的同質競爭。幸福航空公司目前主要的競爭對手有成都航空公司、重慶航空公司和南方航空新疆公司等。這些公司與幸福航空公司均屬區域性航空公司,均致力于發展區域性城際支線航空運輸業,均已在西部支線航空市場占據了一定市場份額,形成對幸福航空公司全方位的直接競爭威脅。
第二,其他交通工具競爭壓力
隨著交通技術不斷發展,新興交通工具在速度和安全性上表現愈來愈成熟完善,構成了對航空運輸業的巨大挑戰。特別是高鐵在時速上已愈來愈接近客運飛機時速,其安全性能上幾乎與飛機不相上下。最為重要的是高鐵具有航空運輸不可比擬的價格優勢,在準點運行上幾乎完勝航空客運。這就構成了對航空運輸的直接挑戰。
5.結論分析
綜合以上SWOT戰略分析,可以得出幸福航空公司發展戰略設計的前導線索,具體以戰略矩陣形式分析如表1-1。
機會與威脅因素\&優勢(Strength)\&劣勢(Weakness)\&(1)政策環境良好
(2)區位優勢明顯
(3)硬件技術先進
\&(1)組織層級較多,管理機制僵化
(2)業務結構單調,服務缺乏縱深
(3)市場營銷手段傳統,智力支持嚴重不足
(4)發展戰略格局較小,影響公司全面躍進\&機會(Opportunity)\&SO戰略\&WO戰略\&(1)西部大開發,西安國際化大都市和國際港務區建設契機
(2)國家民用航空旅游支線試點契機
(3)航空市場網絡化契機\&幸福航空公司如何利用其優勢把握它的機會?
(1)抓住西部大開發等有利政策實現跨越式發展
(2)抓住西安民用航空旅游支線試點和國際港務區建設契機實現業務革新和產業鏈拓展
(3)抓住航空市場網絡化契機利用硬件技術優勢實現以小博大式市場擴張\&幸福航空公司如何克服劣勢把握機會?
(1)優化組織架構,提升管理效率
(2)豐富業務內容,激勵業務創新,實現全程式立體服務
(3)利用信息技術創新營銷手段,積極完善公司人才培養、市場研究和產品創新機制
(4)提升戰略目標,樹立公司發展遠大抱負,以更宏大視野審視公司發展戰略\&威脅(Threats)\&ST戰略\&WT戰略\&(1)航空業同業競爭
(2)高鐵等其他交通方式競爭
\&幸福航空公司如何利用其優勢應對所面臨的威脅?
(1)健全公司管理機制,完善服務體系,提升服務質量,實施差異化競爭策略,積極開展同業差異化競爭
(2)大力提升服務質量,拓展業務半徑,以優質服務和特殊產品,贏得與其他交通方式競爭優勢\&幸福航空公司如何克服其劣勢以應對所面臨的威脅?
(1)大力培養和引進科技和市場推廣人才,建立有效的人才激勵機制。
(2)深入研究市場規律,堅定實施差異化競爭策略\&]
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關鍵詞:“工程材料學”;航空航天專業;教學改革
“工程材料學”是航空主機類專業(包括飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業)的學科基礎課程。該課程雖然僅有48學時,但承擔著為未來的航空工程師構建材料知識體系的重任,對學生今后的發展起著重要作用。本文結合近年的工作實踐,對該課程在教學要求、教學內容和教學方法等方面的改革進行研討。
一、高度重視航空和材料領域發展對“工程材料學”課程教學的影響
材料學既是基礎科學,也是應用科學。材料科學與技術的發展,解決了很多工程領域的關鍵問題,有力地推進了相關科學和技術的進步,使得材料科學成為最活躍的科學領域,材料產業也成為國民經濟發展的重要支柱產業。“工程材料學”以物理學、化學等理論為知識基礎,系統介紹材料科學的基礎理論和實驗技能,著重培養學生把這些知識應用于解決工程實際中提出的對材料結構、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學科基礎課程,“工程材料學”具有較長的開設歷史,在人才培養中發揮了重要的作用。航空航天領域的發展對工程技術人員的能力素質提出了更高的要求,特別是“卓越工程師”教育培養計劃的實施,對工程類課程建設的需求更加迫切,有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學改革。航空以眾多學科知識、先進研究成果為基礎,已發展成為一個由多個分系統組成的大系統,需要工程技術人員采用系統工程的方法進行綜合設計。現代航空技術一百多年的發展,使得人們可以在更大的范圍內探索天空,也使得飛行器的工作條件更加惡劣,工作環境更加嚴苛。現代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點,還要滿足節能低碳等要求。材料科學技術的發展,為解決航空航天領域的諸多難題提供了可能,“一代材料,一代飛機”已成為飛行器發展公認的規律。這對航空航天工程技術人員的材料知識提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設計、制造和維護工作中,要全面認識材料的性質和特點,才能挖掘材料的潛能,充分利用材料的特性,滿足工作需要。面對航空航天迅猛的發展形勢,僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創新素質的工程技術人員,要了解材料科學與工程的發展方向和趨勢,分析材料領域的發展對航空航天領域的影響,同時要認真研究具體工作對新材料、新工藝的要求,明確材料發展的需求。在新型飛行器的研發過程中,要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求,對各項技術參數進行統一的優化。在落實對飛行器性能的要求時可以發現,很多要求是相互矛盾的,比如飛機的航程和機動性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能,需要對飛機進行一體化設計,要及時掌握各種設計方案對飛機主要材料和工藝的要求,對飛機整體結構進行綜合優化。在此過程中,各部門工程師都需要和材料系統密切配合,才能實現信息和資源共享,降低全系統的風險,提高系統的可靠性和綜合性能。材料科學技術的迅速發展也對課程教學提出了新的要求。材料科學與技術是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中,材料科學是發展最快速的學科之一,在金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等主要方向上的發展日新月異,促使“工程材料學”課程內容的不斷充實。“工程材料學”課程要系統講授材料科學與技術的基礎理論和實驗技能,使得學生掌握工程材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面的知識。早期的航空工程結構以自然材料為主,如在美國萊特兄弟制造出第一架飛機上,木材占47%,普通鋼占35%,布占18%。隨后,以德國科學家發明具有時效強化功能的硬鋁為代表,很多優質金屬材料被開發出來,使得大量采用金屬材料制造飛機結構成為可能,也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應地,這一時期“工程材料學”課程內容也以金屬材料為主。上世紀70年代以后,復合材料開始在航空領域應用。復合材料具有較高比強度和比剛度的優點使得工程技術人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結構,而現在復合材料已廣泛應用于機翼、機身等部位,向主承力結構過渡。復合材料因其良好的制造性能被大量應用在復雜曲面構件上。復合材料構件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件,減少零件、緊固件和模具的數量,降低成本,減少裝配,減輕重量。復合材料的用量已成為先進飛行器的重要標志。相應地,復合材料必然要在“工程材料學”課程中占重要地位。鈦合金的開發和應用使得飛行器具有更好的耐熱能力,提高了發動機、蒙皮等結構的性能,有效解決了防熱問題。“工程材料學”課程的教學內容應該及時反映材料科學在提高飛行器性能方面的新應用與新進展。與此同時,其他相關學科也取得了長足的發展,使得主機專業教學內容大幅度增加,“工程材料學”課程的教學內容和學時之間的矛盾愈加突出。
二、認真分析專業教學對“工程材料學”課程的不同要求
“工程材料學”課程是一門重要的學科基礎課,是基礎課與專業課間的橋梁和紐帶,在航空航天主機類專業培養學生實踐動手和創新創造能力,提高學生綜合素質等方面具有重要作用。在多年的教學實踐中,該課程對主機類各專業采用同一標準教學。雖然主機類各專業人才培養有其共性要求,但隨著航空航天事業的發展,專業分工越來越細,差異化特征也越來越明顯,因此“工程材料學”課程應該充分考慮不同專業的具體需求,結合各專業的課程體系安排教學。飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等主機類專業根據航空領域中的分工培養學生,畢業學生的工作要求有所不同,對知識結構的要求也不一樣。就材料方面知識而言,不同專業學生也會有所區別,應按照專業特點縱向劃分對“工程材料學”課程的要求。不同專業主要服務對象的材料特點是確定課程要求的主要依據。飛行器設計與工程專業要全面統籌飛行器產品及各部件的設計和制造,主要從事飛行器總體設計、結構設計、飛機外形設計、飛機性能計算與分析、結構受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作,要求了解材料科學與工程的發展對現代飛行器設計技術的影響,因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識,了解輕質高強材料的發展動態和發展趨勢。飛行器動力工程專業要求學生學習飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統等方面的知識,主要培養能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設計、研究、生產、實驗、運行維護和技術管理等方面工作的高級工程技術人才。飛行器動力的重要部件對抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高,要求材料和結構具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。因此,材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應該是該專業“工程材料學”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業要針對現代飛行器工作條件嚴酷、構造復雜的特點,采用先進制造技術,實現設計要求,并為飛行器維護提供便利。該專業要求學生理解飛行器各部件的選材要求,掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復雜,所用材料品種繁多,加工方法多樣,工藝要求精細。很多新材料首先在航空航天領域得到應用,其制造技術具有新穎性的特征,設計、材料與制造工藝互相融合、相互促進的特點非常明顯,這就要求學生在“工程材料學”課程中把材料基礎打好,適應工藝和材料不斷發展的要求。雖然各專業對“工程材料學”課程的要求有所不同,但課程基礎一致。該課程名稱為“工程材料學”,即明確其重點在于將材料科學與技術的成果運用于航空航天工程,把材料基本知識轉化為生產力。“工程材料學”是相關專業材料學科的基本課程,學生要通過該課程了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎知識,學習材料研究、分析的基本方法,掌握材料結構與性能等基礎理論,研究主要材料的制備、加工成型等技術,為更好地學習專業課程創造條件,為將來從事技術開發、工藝和設備設計等打下基礎。由此可見,在明確了各專業對該課程的個性化要求的基礎上,更要明確共性要求。“工程材料學”課程要培養學生材料方面的科學概念,提升材料方面的科學素質,扎實的材料科學與技術知識基礎是學生學習專業課程、提高綜合素質、培養創新能力的必備條件,是進一步發展的基礎。因此,“工程材料學”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適,即把教學內容劃分為每個專業均要求了解的材料領域知識和根據各個專業特色需要重點介紹的知識兩部分,既滿足了寬口徑、厚基礎的教學需要,又注重了后續專業課程學習和能力培養的要求,促進了基礎理論和專業應用的融合滲透,較好地滿足了材料、設計、制造、維護一體化發展的需要,增強了跨學科、跨專業認識問題、思考問題和研討問題的能力。
三、多管齊下建設豐富的教學環境
作為一門學科基礎課程,“工程材料學”課程要根據學校人才培養創新目標和相關專業的人才培養標準、方案,結合卓越工程師教育培養的要求,注重與專業課程體系的融合,注重與工程實踐教育的結合,注重對學生創新意識、創業能力及綜合運用知識能力的培養。在充分調研與分析專業人才培養對課程教學要求的基礎上,要對課程的教學大綱和內容進行修訂,與相關教學環節有效整合,拓展教學活動的空間,營造良好的學習環境和氛圍,加強與后續課程及實踐活動的聯系,解決學科基礎課的教學與專業人才培養需求的脫節或不銜接等問題。“工程材料學”在第四學期開設,是一門承前啟后的課程。在前期開設的課程中,“大學物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關的課程。“大學物理”提供了學習“工程材料學”的科學基礎,認真分析“大學物理”知識點在“工程材料學”中的應用,有助于學生更好地理解相關概念。“航空航天概論”以航空航天領域的發展為主線,介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學”課程講授之初讓學生重新回到機庫,從材料發展的角度再次審視航空航天的進步,結合材料學的概念研究飛行器的組成及工作原理,會使得學生對該課程有比較全面的認識。在相關專業的后續課程中,有好多課程與“工程材料學”密切相關,如“飛行器總體設計”、“發動機原理”、“先進制造技術”等,如果在“工程材料學”中對有關知識點作簡單介紹,可以使學生更好地綜合分析相關概念,加深理解。在主機類專業培養方案中,“工程訓練”是集中式的工程能力培養環節,其教學內容與“工程材料學”密切相關。“工程訓練”教學內容以機械制造工藝和方法為主,包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數控加工、特種加工、塑性成型等,每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關。在以前的教學工作中,材料是加工對象,對材料的性能等的介紹很簡單,學生的認識較淺。如果在“工程訓練”教學過程中,針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹,從應用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應性,可以促進學生把材料理論知識的學習和工程實際聯系起來。通過讓學生分析研究實際材料在加工過程中的表現來認識材料的性能,通過感性認識來體會材料變化的規律,把深奧的材料科學理論知識和生動形象的加工過程結合起來。這樣不僅強化了工程訓練效果,還能讓學生把材料的知識學活,留下更深刻的影響,更好地發揮學生的潛力。航空航天主機類專業的課程設計是重要的綜合學習環節。課程設計任務一般是完成一項涉及本專業一門或多門主要課程內容的綜合性、應用性的設計工作,通過一系列設計圖紙、技術方案等文件體現工作成果。很多主機類專業的課程設計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學計劃,“工程材料學”先行開設。因此,在相關課程設計中,有目的地提出材料問題,引導學生在更廣的范圍里選材,在更加深入的層面上分析材料性能,可以更好地調動學生自主探究材料科學的積極性,幫助學生把材料知識轉化為初步的工作能力,克服課程知識的碎片化傾向。
四、結語
航空航天是現代科學技術的集大成者,該領域發展很大程度上取決于材料科學技術的進步。材料學是航空航天工程技術人員知識結構的重要組成部分。“工程材料學”要按照現代大工程觀的要求組織教學,才能實現教學目標,提高培養質量。航空航天領域和材料科學技術發展,極大地豐富了“工程材料學”的教學內容。要根據學科領域的發展需要選擇教學內容,按照理論實踐結合、突出工程應用的要求構建知識體系。在教學工作中,應根據不同專業的培養要求,深入研究材料學的基本要求和各專業的發展方向,形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學”課程結構,提高教學效率。統籌考慮專業教學與其他課程的聯系,以及課程設計、工程訓練、畢業設計等教學環節,以“工程材料學”課程為中心,注重課程的縱向推進和知識的橫向聯系,不斷加深對材料學的理解和掌握,培養多角度研究分析、跨專業交流合作、多學科解決問題的能力。
作者:汪濤 周克印 單位:南京航空航天大學材料科學與技術學院
參考文獻:
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一、航空工業產業發展戰略的探討
冷戰結束后,世界各國都對其軍事戰略作出了調整,軍工企業進入了規模空前的調整改革時期,航空工業首當其沖地受到較大沖擊。但是王睿等人③通過對美國和歐洲大型航空企業的年度報告進行研究發現,這些企業在全球經濟步履維艱的時候依然運作良好。究其原因,是因為它們采用了適宜的產業發展戰略,包括通過并購重組提升企業實力、強調核心業務的發展、使用高新技術、加強軍民兩用技術的開發、重視企業文化的培養、拓展國際市場,等等。就美國民機產業的發展戰略而言,黃強等人④認為美國民用航空產業成功發展的經驗包括5個方面:民機與軍機共同發展戰略、市場經濟條件下政府引導的產業整合戰略、戰略性貿易戰略、技術領先戰略和國際合作戰略。而歐洲民機產業由最初的無足輕重發展到今天可以與美國民機產業相抗衡的格局,除了與歐洲各國政府的大力扶持、戰略貿易政策和技術領先戰略密不可分之外,另一個最重要的原因就是歐洲各國的協作式發展⑤。通過各個國家的優勢互補,實現發展民機產業所需資源的有效配置,使得歐洲的民機產業取得了巨大的成功。
我國大型客機制造業在經歷了一系列的挫折與失敗之后,2002年,在國務院有關部委的大力支持下,代表我國民用航空工業新起點的ARJ21新型渦扇支線飛機項目正式立項。同年11月6日,在第三屆珠海國際航展的新聞會上,國防科工委了《中國民用飛機的發展》的報告,提出中國將按照國際適航標準,研制具有自主知識產權的新型渦扇支線客機。2006年2月,國務院《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》,確定研制大型飛機是中國未來15年內重點實施的16個重大專項之一。2008年5月,具體承擔研發和制造大型飛機這一重要使命的中國商用飛機有限責任公司在上海掛牌成立。在此背景下,眾多學者也開始對這一課題進行了研究。徐康寧⑥認為,我國民用大飛機市場是一種買方約束條件很強的市場,大飛機項目成功的關鍵在于產業化,重組現有的航空運輸市場和航空企業,是大飛機產業化成功的必備的市場條件,發展大飛機的同時,也要發揮比較優勢,加快支線飛機生產,以分散風險;錢思佳⑦利用波特的產業競爭力分析框架,在理論總結和實證研究的基礎上,構建我國大飛機產業發展機理模型,分析研究了影響產業發展的四大關鍵因素,即政府職能、產業組織、企業行為和自主創新;張輝⑧根據戰略管理邏輯,運用SWOT分析方法分析了民機產業發展面臨的機遇與威脅,優勢與劣勢,并據此確定了民機產業發展應采用的戰略,即集聚目標、自主創新、整合聯盟、成本領先,從而獲得競爭上的優勢;丁倩倩⑨從集群創新的角度來研究我國大飛機的發展,提出了加強制度建設、完善基礎設施建設、注重開發人力資源、加大政府扶持等政策建議。另外,隨著航空制造業生產全球化和分工專業化的趨勢愈加明顯,我國在努力實現大型客機自主研制的同時,也應借鑒國際經驗,注重加強國際合作。這一方面的研究文獻有:KeithHay-ward⑩以制造空中客車系列客機為例,分析了制造客機的各成員國對空中客車公司的資金支持及其經驗教訓,并認為空中客車公司的發展過程是一個各成員國合作的過程,同時也是一個與各個供應商進行密切合作的過程,因此空客公司更應該擴大與供應商的合作范圍;ThomasRoehl、JFrederickTruitt瑏瑡認為航空制造業是具有極強規模性的產業,發展航空制造業僅依靠國內市場是不夠的,要注重國際市場,尋求與國外的客機制造商合作;JorgeNiose、MajlindaZhegu瑏瑢在對蒙特利爾、西雅圖、圖盧茲、多倫多地區航空產業群分析的基礎上,得出航空產業不僅是地方性的產業,更是全球性的產業,因此客機制造商更需要在全球范圍尋找供應商的結論;EmilioEsposito瑏瑣認為航空工業公司不僅需要應對高技術壁壘,還要應對日益增加的金融和市場壁壘,相應地進行航空工業的合作與產業整合顯得尤為重要,同時他還認為將航空制造合作范圍由地區升級到全球,走一條向戰略聯盟和國際化的道路勢在必行。
二、航空工業產業布局的分析
產業布局又稱產業分布、產業配置,是指一個國家或地區產業各部門、各環節在地域上的動態組合分布,是國民經濟各部門發展運動規律的具體表現。合理的產業布局,有助于促進區域分工,發揮地區資源的比較優勢和絕對優勢,提高資源的綜合利用效率。產業布局應遵循全局和局部、集中和分散相結合等原則瑏瑤。合理有效的產業布局對于航空產業的持續健康發展具有舉足輕重的作用。以美國西雅圖航空城為例,該城市以飛機裝配基地為龍頭,構建了完整的航空制造產業鏈。西雅圖長期以來以一種產業———航空產業而聞名,2005年,僅航空業就業人數就占了西雅圖主要都市區制造業就業人數的40.6%。李艷華、陳萍瑏瑥通過對西雅圖航空產業發展的考察,發現其7個業務部門中有5個都位于西雅圖地區,包括波音商用飛機部,提供售后服務和安全、訓練服務的波音公共服務集團,為空中旅行者、航空公司、飛機操作人員開發高速、寬頻數據通信技術的波音聯通公司,開發安全的、全球通用的空中交通管制系統的波音空中交通管制部,為客戶提供全面的融資支持的波音資產公司。這樣,西雅圖以飛機裝配基地為龍頭,構筑了完整的航空制造產業鏈。長久以來,我國航空工業一直存在著布局分散的特點。企業數量多,規模偏小,分布在全國各地,尚未形成集群力量。目前我國從事飛機整機研制生產的單位有20個,其中中航一集團有11個,分布在西安、上海、沈陽、成都、貴州安順等地,其中從事民用飛機設計的有第一飛機設計研究院,從事民用飛機生產的有西安飛機工業公司、上海飛機制造廠;中航二集團有9個單位,分布在哈爾濱、南昌、漢中、景德鎮、常州、石家莊、荊門等地,其中,從事民機設計、生產的有哈爾濱飛機工業集團、洪都航空工業集團、陜西飛機工業集團、石家莊飛機工業公司。我國從事發動機整機研制生產的單位有12個,其中中航一集團有8個單位,分布在沈陽、成都、西安、上海、四川江油、貴州安順等地;中航二集團有4個單位,分布在哈爾濱、湖南株州、江蘇常州等地。這種布局存在結構性矛盾,在很大程度上制約了航空產業的快速發展,影響了航空產業競爭力的形成,這也是中國民機產業發展的體制性問題所在。目前學者們對客機產業布局研究得不多,已有研究成果也主要是一些描述性分析。例如,嚴海寧、謝奉軍瑏瑦通過對我國航空工業企業和航空工業園區域布局現狀的分析,認為造成我國航空工業區域過于零散的原因主要包括歷史因素、企業因素、地方因素和外資因素四點。李金輝瑏瑧根據國內各省市航空產業規劃方案及發展現狀對中國航空產業發展背后的四大利益主體,即地方政府、中央政府、國內外航空工業巨頭、國內外航空運輸企業進行了博弈分析。張捷、張卓瑏瑨從航空制造業的產業發展特點出發,基于供應鏈協同理論,提出了新時期適合江蘇省航空制造業的空間優化方案及產業配套創新模式。
三、航空工業產業競爭力的比較
產業競爭力,亦稱產業國際競爭力,指某國或某一地區的某個特定產業相對于他國或地區同一產業在生產效率、滿足市場需求、持續獲利等方面所體現的競爭能力。盡管國內外針對產業競爭力方面的研究文獻較多,然而由于客機制造業是國家的戰略產業,對于客機制造商的產業競爭力的部分研究成果沒有公開,可收集到的相關研究文獻很少,能夠檢索到的文獻主要包括以下兩個方面的研究。
1.從定性角度進行研究穆榮平瑏瑩從競爭實力、競爭潛力、競爭環境三個方面系統分析了中國航空航天器制造業的國際競爭力,認為盡管我國已初步形成了航空航天工業體系,但其總體競爭實力不強,當前急需制定國家航空航天總體發展戰略和相應的產業技術政策,以提高航空工業的國際競爭力。隨后,一些學者在此基礎上對我國航空工業的國際競爭力進行了深入研究。例如,秦臻、倪艷瑐瑠使用顯示性比較優勢指數、市場占有率指數、進出口價格比、勞動生產率、利潤指標等分析了中國航空航天器制造業的國際競爭力。皮成功、江可申瑐瑡采用國際市場占有率、貿易競爭力指數、顯示性比較優勢指數以及航空工業企業營業收入與利潤等指標分析了中國航空工業的國際競爭力,并同國外同類產品進行橫向比較。據此指出我國航空工業的國際競爭力現狀及與國外發達國家存在的差距,并提出增強我國航空工業國際競爭力的對策。曹鑫瑐瑢利用顯示性比較優勢指數、勞動生產率和主要航空企業財務指標,通過與世界主要航空大國的比較分析來研究中國航空工業的國際競爭力,明確其在國際航空市場中的市場地位,并指出提升中國航空工業國際競爭力的相關路徑。
2.從定量角度進行研究崔世娟瑐瑣針對中國航空制造業6個典型整機生產企業,即西飛、哈飛、成飛、沈飛、洪都、貴航,運用企業競爭力評價指標和DEA分析方法對其競爭力進行比較分析,研究表明:西飛在這6家企業中相對競爭力最強,成飛第二,而沈飛最弱;6家企業在資源利用和規模效益方面沒有得到更好的回報,中國飛機制造業應改進管理機制,提高企業內部資源的利用效率。丁勇、劉婷婷瑐瑤以我國21個省(市)的航空制造業為決策單元,選取R&D經費投入、R&D人員投入作為投入指標,以新產品收入作為產出指標,應用數據包絡分析(DEA)方法研究了天津航空制造業的創新效率。結果表明,天津航空制造業處于規模遞增階段,存在規模效率過低、產出虧空和R&D人員投入冗余等問題。秦臻、秦永和瑐瑥利用協整檢驗和因果檢驗對中國航空航天器制造業國際競爭力進行了分析并指出我國航空業國際競爭力的特點及存在的問題。汪本強、江可申瑐瑦選取1999~2003年中國航空工業產業經營業績指標,通過測算其集中度,并對其產業規模、經營業績進行回歸與相關分析,發現:中國航空工業產業集中度與其經濟績效并無顯著的相關關系,而產業規模是影響產業績效的重要因素。隨后他們又利用產業集中度H指數和CR4指標對中國航空工業上市公司2001~2005年的產業集中水平進行了測度,然后通過因子分析并結合考慮時間因素的方法,動態評價了上市公司績效狀況,在此基礎上回歸分析了產業集中度與公司績效的相關關系。研究結果表明,在研究時限內,航空工業上市公司產業集中度呈現低水平穩定態勢,并且產業集中度與公司績效之間存在顯著負相關關系,這為我們進一步做好上市公司改制重組,提高公司經營績效,走規模化發展道路提供了決策參考瑐瑧。劉敏瑐瑨借鑒國內外的競爭力評價指標體系,從資源轉化能力的角度評價了我國航空航天器制造業的投入產出效益,并根據有效結構假說進一步分析了影響我國航空航天器制造業績效的深層次原因,研究結果表明,與發達國家相比,我國航空工業的小規模、低行業集中度嚴重限制了該產業和相關產業的發展。
四、其他相關研究
關于航空工業產業發展的研究,學者們也進行了大量的探討,研究成果主要有以下幾方面。
1.從集群角度對航空產業的發展進行研究趙海山瑐瑩從航空產業與集群的內在創新特征出發,探討了航空產業與集群式發展模式相耦合的內在屬性及其治理邏輯,進而對航空產業集群的治理主體、邊界、結構、機制和模式等問題進行了系統剖析。郭瑩瑑瑠從網絡的角度對陜西航空產業集群的發展過程及其現狀進行了積極的探索,運用社會網絡分析方法進行了一系列網絡特征的定量分析,并從創新的角度構建集群指標體系,對陜西航空產業集群發展的影響因素及影響程度大小進行描述性統計分析和主成分分析,得出定量衡量集群發展水平的得分等式,進而在此基礎上提出了一系列相應的發展策略。王兆凱瑑瑡借鑒生態系統的概念,構建了航天產業生態系統。他在此基礎上借鑒生態位理論,定義了航天產業生態位,認為航天產業生態位是指航天產業所占據的自然資源和社會資源及其在社會經濟發展中所占據的地位和所發揮的功能的總和。并將航天產業集群生態位與物種生態位進行了對比,認為航天產業集群生態位主體能動性強,不僅可以通過遺傳獲得,更可以通過自身的學習、競爭等手段改變;生態位不穩定,處于不斷的變化之中。李艷華、劉杰瑑瑢基于產業互動和根植性角度,提出了培育和發展天津航空產業集群的思路。李微微、曹允春瑑瑣則從嵌入性和根植性角度,以構建天津航空城為題,分析論證了濱海新區航空產業集群發展思路和各階段重點發展的領域。
2.從航空租賃產業的角度來研究航空產業的發展模式安寧娟等人瑑瑤首先結合設備管理理論與現階段設備租賃管理的現狀,定義了針對大型企業的4種租賃模式:融資租賃、經營租賃、內部租賃以及轉包生產,并且提出對這四種租賃模式進行選擇的兩個規則以及規則的適用情況。最后以某航空制造企業為背景,開發了基于Web的設備資源信息系統,同時利用數據庫對4種模式的選擇進行了應用。谷煥民、韓立巖瑑瑥認為航空租賃業的發展可以促進經濟增長和金融發展,滿足民航運輸業跨越式發展的融資要求,并且有利于改善民用航空制造業的市場環境。孫蔚等人瑑瑦認為航空租賃公司是我國航空制造業飛機購銷環節中的重要一環,需以市場化運作的方式,形成“飛機制造公司航空租賃公司航空公司”的系統化流程,從而促進整個中國航空業的健康、全面發展。
天津中德職業技術學院始建于1985年,是中國與德國、日本、西班牙三國政府在職業教育和培訓領域最大的合作項目,是國家示范性高等職業院校,2011年3月整體遷入中國天津海河教育園區。近年來,伴隨著天津經濟社會的快速發展,天津中德職業技術學院“以服務為宗旨、以就業為導向”,充分發揮和利用濱海新區開發開放和國家職業教育改革創新示范區的區域優勢,不斷創新職業教育新模式,緊緊圍繞天津經濟發展和濱海新區建設高水平現代制造業和研發轉化基地的國家戰略需求,特別是工業和服務業重大項目建設,以國際合作為依托、校企合作為支撐,瞄準引領技術發展的高端產業,重構專業組群,發展形成了9個專業組群40余個專業,建設了一批高水平實訓基地,強化了制造業和制造類服務業的專業優勢;面向企業和社會開展了大力度的職業培訓,年均培訓規模達到1萬人次,為天津工業優勢支柱產業和濱海新區重大項目提供了大量高技能人才,成為天津產業發展所需高素質技能人才培養培訓的重要基地。
一、堅持就業導向,加強校企合作,創新人才培養模式,緊緊圍繞產業發展和重大項目建設需求,加大高技能人才培養力度
(一)調整專業結構與布局,加快建設適應重大項目和優勢支柱產業發展需要的核心專業組群,強化先進制造業專業領先優勢
專業優勢是學院的核心競爭力,專業設置是否適應產業發展需要是學校發展水平的標志。為了適應天津航空航天、裝備制造、新能源新材料等優勢支柱產業快速發展對技能人才的迫切需求,學院立足已有的制造業專業優勢,主動適應工業重大項目、戰略性新興產業和優勢支柱產業的發展,調整專業結構,拓展專業方向,完善專業組群。改造了傳統專業,新建了與經濟社會發展契合度高的航空、航天、新能源、新材料、會展等專業,做優做強了制造業與制造類服務業的專業優勢。2010年,新申辦專業4個(航天器制造技術、新能源應用技術、物聯網應用技術和物流管理),“十一五”期間專業數增長幅度達到83%。2011年新申辦專業2個;2012年新申辦專業2個。
一是組織開展天津市工業重大項目人才需求分析專項調研,全面對接產業需求,為專業建設與調整提供依據。項目是產業發展的載體。2007年以來,天津緊緊抓住濱海新區納入國家發展戰略的歷史機遇,緊緊圍繞構筑高端化高質化高新化產業結構,實施項目帶動戰略,集中組織實施了總投資2.27萬億的高水平大項目好項目1440項,用大項目好項目優化產業結構、轉變發展方式、提升發展水平、做大總量規模。學院緊緊把握發展機遇,及時組織開展了天津工業重大項目人才需求分析研究,于2010年8月份形成了重大階段性成果――《天津市120項工業重大項目與中德學院專業對接及人才需求情況分析報告》,定量分析了“十二五”期間工業重大項目高技能人才需求總規模、新增規模及其產業分布并作出了預測,為學院以需求為導向的專業建設調整與規劃、人才培養模式創新和辦學方向調整提供了重要依據,指明了方向,主要意見已經成為學院“十二五”專業建設規劃的主要思路和內容。2011年,工業重大項目人才需求分析成功申報了天津市教育科學“十二五”規劃重點課題,同時又啟動了服務業重大項目專項調研。開展對天津工業和服務業重大項目的調研,對于進一步明確學院改革發展用力方向,做到專業圍著產業轉,進一步提升專業建設水平、培育新的核心競爭優勢。強化制造業和制造類服務業專業優勢,提高專業和課程結構調整針對性,不斷提升教育教學質量和社會服務能力,更好地服務重大項目建設和區域經濟發展發揮了重要作用。
二是圍繞戰略性新興產業發展,依托原有機電類專業優勢,加快航空航天、新能源新材料等專業組群建設。隨著空客A320、中航直升機產業化基地、新一代運載火箭等一批重大項目的實施,天津航空航天產業已經形成了“三機一箭一星一站”的發展格局,航空航天產業集群正在快速形成。學院抓住機遇,立足原有機電類專業優勢,依托重大校企合作項目,加快了航空航天專業組群建設。
隨著近年來我國風電產業的快速增長和重大項目的實施,天津正在成為世界風能企業聚集地,世界風電主要企業維斯塔斯、歌美颯、蘇司蘭相繼落戶天津,漢森傳動、廣東明陽、東汽葉片、西門子電氣傳動等一大批風電企業也在天津濱海高新區建立了風電整機廠及研發中心。根據這一需求,學院以示范校重點建設專業電氣自動化技術專業為基礎,2009年開設了“風能與動力技術”專業。天津還具有世界上最完備的光伏產業鏈,2010年我院又成功申報了新能源應用技術專業,為新能源新材料專業組群建設打下了堅實基礎。
為了配套天津電子信息產業轉型升級和物聯網產業、信息安全等新興產業的發展,2010年學院成功申報了“物聯網應用技術”,加上原有的信息類及通信類專業,信息與通信技術類專業組群框架已經基本搭建完成。
三是“十二五”期間,學院將繼續把服務重大項目建設、服務優勢支柱產業和戰略性新興產業發展,滿足重大項目建設對人才的需求,作為專業建設和改革發展方向,統籌兼顧、突出重點、揚長避短、穩步推進,實現傳統優勢專業做強、新專業做優。到2015年,構建完成以制造業類專業組群為核心、以制造類服務業專業組群為支撐的總體專業布局;形成以航空航天技術與服務、先進制造技術、自動化技術、新能源與新材料技術、汽車技術與服務5個制造業類專業組群為核心,以信息與通信技術、應用語言、經貿管理、文化創意與藝術設計4個制造類服務業專業組群為支撐的專業集群;總體建設9―10個專業組群、45―50個左右專業,為區域經濟發展和產業結構升級,提供高端技能型專門人才支撐。
(二)實施“訂單式培養”,實現人才培養與企業需求無縫對接,為企業培養最需要、最適用的人才
重大項目技術含量高、技術裝備先進,對人才要求較高。訂單培養是以企業需求為導向、產學研結合的人才培養模式,具有鮮明的職業教育特色。按照企業提出的人才培養目標和知識能力結構,校企共同制定人才培養計劃,師資、技術、辦學條件合作共享、工學交替進行教學,學生畢業直接到用人單位就業,企業避免了人才選擇的盲目性,學生就業有了保障,是有利于擴大就業的技能人才培養模式,也是非常適合重大項目建設要求的人才培養模式。
2010年以來,大火箭、空客和天航等都采取了訂單班的方式和學院共同培養企業需要的高技能人才。他們的實踐證明,訂單式培養,企業提前介入,學生精心挑選,課程精心設計,實訓精心安排,學生感到收獲大、進步快。以“火箭訂單班”為例,“火箭訂單班”是為新一代運載火箭重大項目專門訂制的,學員來自學院相關專業的三年級學生,訂單培養周期為一年。從2010年9月開始,我們與天津航天火箭制造公司聯合設立“中德―大火箭訂單班”,為企業量身打造政治過硬、技能精湛的高技能人才,兩年來共培養出兩期60多名學員,獲得企業高度評價,取得了良好效果。
(三)創新合作機制,校企共建高水平校內實訓基地,實現用最先進設備培養技能人才的職業教育培養目標
抓住國家示范校建設和搬遷海河教育園區的重大機遇,我們在新校區規劃建設了3萬平米的工業中心,憑借學院自身吸引力依托校企合作,與德國德馬吉、博世、西門子、日本三菱、美國IBM、NI等跨國公司和行業龍頭企業共同投資6800萬元建設了數控技術中心(最先進DMG數控加工中心16臺套)、液壓與氣動、電機自動化機械手技術實訓中心與體驗中心等一批校內實訓中心,在新校區全面投入使用。這些實訓中心和體驗中心都是校企共建、共管、共享,一方面為學生創造出真實的生產實訓環境,直接服務于技能人才培養,另一方面作為企業產品展示中心、培訓中心和技術交流中心,實現了產學研結合,走出了以往實訓基地建設只是花錢買設備的階段,即更加貼近市場需求,還可保持技術先進性,真正實現了用最先進設備培養人才的職業教育培養目標。
(四)策劃實施重大校企合作項目,為以專業建設為重點的人才培養模式創新提供強有力支撐
2010年以來,我們成功實施了與大火箭、空客、天津航空、中廣核風電、博世力士樂、麥格納合作的6個具有標志性意義的重大項目,對學院事業發展和人才培養模式創新產生了重要影響、帶來了巨大效益。
二、堅持服務宗旨,緊盯重大項目需求,大力開展職業技能培訓
在做好學歷教育的同時,我們以國家示范性高職院校建設為契機,充分發揮學院在技能與管理培訓領域長期積累的經驗和優勢,積極履行社會服務職能,緊緊圍繞我市工業和現代服務業重大項目建設需要,通過“校企合作”、“學校、政府和企業三方合作”,共建技能人才培訓基地,開展定向、定崗培訓,為重大項目建設企業特別是行業龍頭企業技能人才培養、儲備、員工再提升培訓服務,得到了企業廣泛認可。“十一五”期間,學院面向空客A320、蘇斯蘭風能發電有限公司、SIEMENS電氣傳動有限公司、天津鋼管集團股份有限公司、一汽夏利、天津奧的斯電梯有限公司、中海油田服務公司等近百余家重點企業提供技術和管理培訓兩萬余人次。
新一代運載火箭項目落戶濱海新區后,我們主動服務項目建設。2010年,我們成功實現了與中國運載火箭技術研究院的全面戰略合作,并一舉實現了與火箭研究院下屬天津火箭公司、首都航天機械公司、十八所等6家大型航天制造骨干企業和研究單位的合作,中德學院成為首個與“中國航天”全面合作的院校;擁有60名學員的兩期火箭訂單班成功舉辦,中國航天首批訂制高技能人才已經從天津中德出爐;成功申辦了“航天器制造技術(運載火箭方向)”新專業,成為全國首個也是唯一擁有該專業的高職院校,泰達―大火箭獎學金設立、首都航天機械公司成為“火箭訂單班”校外實訓基地……一系列不斷深化的合作成果,特別是校企合作人才培養的新模式和新機制,在全國產生了重大影響。與火箭研究院的合作,層次高、深度大、領域寬、模式新,體現了高水平,為學院發展搭建了一個較高的合作平臺,極大地促進了中德學院品牌影響力和發展實力的提升,必將對我院長遠發展產生歷史性重要影響。
與空客公司的再度成功合作是我院圍繞重大項目開展職業培訓的典范。2006年,空客A320項目落戶我市伊始,我院成功競標空客A320天津總裝線的技能人才測評中心和技能人才培訓中心,為空客公司考核測評人員1344人次,培訓一線員工255人,占總裝線上首批招募的400多名員工的半數以上。去年,我院與空客公司再度成功合作,以訂單培養方式、按照國際標準為其2012年新入職員工實施為期6個月的電工技術培訓,主要涉及電工基礎(M2)、航空電工基礎(M3)和英語(M5)三個模塊的培訓。抽調教師聯合進行教材開發,編制了一套符合空客公司要求和行業規范、擁有自主知識產權的英文專業培訓教材;發揮學院國際合作的優勢,專門聘請空客德國漢堡總部培訓中心專家為我院特聘教授,對空客項目和航空專業建設予以支持;組建了11人組成的教學團隊,全英文教學、考試、評估,培養鍛煉了一支具有國際水準的教師隊伍;建立了以項目管理為特色的運行機制和管理制度,高效快捷地調動資源和組織協調,保障了項目順利實施。培訓項目自2010年12月28日開班以來,進展順利,我院空客項目團隊出色的工作得到了空客公司上下高度認可和贊賞,贏得了空客公司的信任。鑒于行業特性及其對質量和標準的嚴格要求,鑒于空客公司的影響力和實力,能夠成為空客的技術培訓供應商,無疑對學院航空專業建設及長遠發展帶來深遠影響。
關鍵詞:高新技術產業 超效率DEA CCR模型 BCC模型
一、引言
20世紀90年代初以來,高新技術產業已經成為世界經濟最富有活力的增長點,成為社會財富以幾何級數增長的主導力量。我國的高新技術產業是從改革開放以后發展起來的,可以說起步較晚。雖然在化學、醫療器械、航空航天、電子信息技術、生物工程等方面都有所發展,并建立了許多大中型工業企業,但是面向國際市場的激烈競爭仍有很大的困難。為此,我們有必要建立一套科學、合理的評價體系,使我們更清楚地了解到應采取何種措施來彌補不足。目前,我國對高新技術產業評價與發展的研究還不是很完善,很多學者對這個問題也在不斷地進行研究,如賁友紅在對江蘇省各市高新技術產業發展的評價研究中應用了主成分分析法,對江蘇省各個城市的高新技術產業的發展情況進行了分析及評價。李拓晨在我國高新技術產業競爭力主要指標評析,運用我國高新技術產業10年發展的關鍵指標進行統計分析,而以上文章評價的方法都帶有較強的主觀性。為了使評價更為客觀,國內有很多學者選擇應用DEA方法對我國高新技術產業的科技創新能力進行評價,其中最具代表性的文章如李 在基于DEA方法對我國區域高新技術產業園區的效率分析中運用數據包絡分析中的CCR模型、BCC模型和Malmquist要素生產力指數法,采用了比較客觀的評價方法,對我國27個地區的高新技術產業園區構建三層評估體系,提出促進我國高新技術產業園區戰略升級的政策建議。
二、DEA方法的基本思想及評價模型
(一)數據包絡分析
數據包絡分析(DEA,Data Envelopment Analysis)是美國運籌學家A.Charnes和W.Cooper等學者提出的以相對效率概念為基礎,根據多指標投入和多指標產出對相同類型的單位(部門)進行相對有效或效益評價的一種新的系統分析方法。
DEA方法具有與其他多目標評價方法不同的優勢:在對決策單元(DMU,Decision Making Unit)進行評價時,它不必考慮指標的量綱,也不需要事先確定指標的相對權重,更不必確定決策單元的各輸入輸出之間的顯式函數關系,這就排除了許多主觀因素。不僅增強了評價結果的客觀性,而且還使問題得到簡化。因此,選擇DEA方法定量研究我國的高新技術產業中大中型工業企業科技創新能力。
(二)CCR模型和BCC模型
CCR模型是測量綜合技術效率的模型,而BCC模型是測量純技術效率的模型。在CCR模型的基礎上加上λ之和為1這個約束條件即得出BCC模型。兩個模型在有效性的判斷上是一致的。由CCR模型計算出的效率值 除以BCC模型下計算出的純技術效率值θBCC,就可得到各決策單位的規模效率值θ',以便進一步了解技術效率欠缺的原因是規模無效率還是純技術無效率。這樣兩者結合起來便可以對決策單元技術效率和規模效率進
行綜合分析。兩個模型如下:
CCR模型: BCC模型:
min{θ-ε ( ∑ s + +∑s- )} min{θ-ε ( ∑ s + +∑s- )}
s.t.λj xj +s+ =θx0 s.t.λj xj +s +=θx0
s.t.λjyj-s- = y0 s.t.λjyj -s- = y0
θ無約束 θ無約束
λj≥0, j=1,2,…,nλj≥0, j=1,2,…,n
s+≥0, s- ≥0λj=1
s+≥0, s- ≥0
以上兩個模型中的 為非阿基米德無窮小量,在本文中取ε =10-10。
(三)超效率DEA模型
普通 DEA方法可以用來評價決策單元 (評價對象 )的效率是否達到最優。超效率 DEA模型可以對效率達到最優的決策單元 (評價對象 )進行再排序,其模型為:
min{θ-ε ( ∑ s + +∑s- )}
s.t.λjxj+s+ =θx0
s.t.λjyj -s-= y0
θ≥0,
λj≥0,j=1,2,…,n
s+≥0, s-≥0
ε為非阿基米德無窮小量,在本文中取ε=10-10。
評價依據:如果效率指數θ 1,則表明科技投入產出超過了最優效率。例如效率值為132% ,則表示該地區即使再等比例地增加32%的科技投入,它仍能保持相對有效即效率值仍能維持在1以上。
構成的超效率 DEA模型與現有研究的主要區別有以下三點:
(1)超效率 DEA模型可以對有效前沿面上的評價對象進行再排序 ,改變了傳統DEA 模型不能對有效的評價對象進行區分的弊端。在科技評價中超效率 DEA模型可以對效率都達到最優的決策單元進行區分哪個效率更高。
(2)通過引入輸入指標松弛變量s-,可以反映沒有達到效率最優的評價對象的輸入冗余,改變了現有的 DEA科技評價研究只能對評價對象進行排序而不能發現效率低的原因。
(3)通過引入輸出指標松弛變量s+,可以反映沒有達到效率最優的評價對象的產出不足,改變了現有的 DEA科技評價研究只能對評價對象進行排序而不能發現效率低的原因。
三、算例分析
(一)數據來源及指標的選取
本文數據來自于2009年《中國統計年鑒》。技術創新能力離不開人力和財力的大量投入。具體來講,在人力方面主要考慮到對各個產業技術創新起到決定作用人員的數量、素質以及結構,其中包括從事科技創新的科技活動人員以及R&D活動人員。在高新技術產業對于財力的投入有眾多方面,但是在技術創新能力的投入要通過分析各項財力投入指標應用在哪些方面。例如,R&D經費反映了企業對研發的重視程度,可以反映企業自主創新的能力,所以應列入技術創新能力的投入指標。同樣可以分析出開發新產品經費、技術改造經費也要作為技術創新能力的財力投入指標。
技術創新同樣給企業帶來了大量的回報,其產出可采用多指標來衡量。本文選取新產品的工業總產值、新產品的主營業務收入、利潤總額、發明專利的數量以及擁有發明專利的數量。其中,新產品的工業總產值、新產品的主營業務收入和利潤總額是衡量產業技術創新能力的直接指標。專利的數量反映了每個產業提出專利申請并被受理的數量,擁有發明專利的數量是指國家已經授權的發明專利的數量,這兩個指標既可看出不同產業專利申請的活躍程度,又可看出這些產業申請專利的質量,更可看出技術創新的能力。指標的選取如表1:
本文選取我國14個高新技術產業作為研究的對象,如醫藥制造業中的化學藥品制造、中成藥制造以及生物、生化制品的制造,又如大型企業中通信設備制造業中的雷達及配套設備制造業、廣播電視設備制造業、家用視聽設備制造業、以及電子元、器件制造業和其他電子設備制造,其余還有航空航天器制造業,電子計算機和辦公設備制造業,醫療器械及儀器儀表制造業等。
(二)數據的處理
計算結果經整理、匯總后見表2:
其中θCCR表示綜合技術效率值,θBCC 表示純技術效率值, θ'表示規模效率值。
(三)結果分析
從表2數據可知,在我國大部分高新技術產業中大中型工業企業的科技創新能力為DEA有效,占總數的71.4%。只有航空航天器制造業、雷達及配套設備制造業、其他電子設備制造、儀器儀表制造業這4個產業是DEA無效。
在4個DEA無效的產業中,航空航天器制造業和雷達及配套設備制造業為規模無效,可知,這兩個產業之所以DEA無效的原因在于有較低的規模效率。我們可以考慮降低或改進這兩個產業的投入以提高其效率。具體來說,針對產出數據航空航天器制造業的科技活動人員以及R&D活動人員的科研能力較低,國家應注重這方面專業人才的培養。雷達及配套設備制造業也存在與航空航天器制造業相同的情況,這方面人員的科研能力同樣較弱,主要通過技術改造來增加產出浪費了大量的資金,國家同樣應該培養這一方面的高素質人才。
儀器儀表制造業和其他電子設備制造業雖然也為DEA無效的產業,但是通過表2我們可以明顯看出這兩個產業為技術無效。分別分析其原因,其中儀器儀表制造業應適當增加R&D經費和開發新產品經費,以便帶來更大比例的產出。而其他電子設備制造業應適當地增加R&D活動人員及R&D經費。
通過運用超效率DEA的評價方法可以將DEA評價有效的企業進行評價,從中可以看出我國高新技術產業中廣播電視設備制造業和醫療儀器設備及器械制造業的大中型企業技術創新能力是最好的,遙遙領先于其它產業。通過超效率DEA的評價值可知即使再等比例地增加適當的科技投入,它仍能保持相對有效即效率值仍能維持在1以上。
四、小結
我國高新技術產業的發展還有待提高與調整。對于效益較好的產業要更加關注,并投入更多的財力與物力,使之成為國際優勢產業。國家同時應該加大對薄弱項目的扶持,做出有針對性的人才培養計劃,使我國的高新技術產業的科技創新能力有更大的進步。
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1 南京航空航天大學電氣工程專業產學研結合現狀
南京航空航天大學電氣工程專業為國家級特色本科專業、國防特色重點專業、江蘇省品牌特色專業、江蘇省“十二五”重點專業以電氣工程領域為對象,注重計算機科學、控制理論和信息科學在電氣工程各領域中的應用,具有廣闊的發展前景,相關研究領域在國內具有重要影響力。該專業設有電力電子與電力傳動、電機與電器、電力系統及其自動化三個方向。培養具有電氣工程領域較寬廣的專業基礎知識和工程技術基礎,具有較好的電氣分析、電氣設計、電氣系統設計、電氣系統運行、科學研究、技術開發和管理工作能力的適應國民經濟建設特別是航空航天、國防工業和新能源產業發展的高素質的電氣領域的高級工程技術人才。
作為南京航空航天大學這樣一所重點大學,重點是培養研究型人才,進行知識創新活動,最終目標是為社會服務,高校通過產學研合作,不僅能夠解決學校教育與社會脫節問題,縮小學校和社會對人才培養與需求之間的差距,增強學生在社會的競爭力,而且也能夠促進科技發展。近年來,南京航空航天大學開展了較多廣泛且有效的產學研合作與實踐,尤其在電類領域的合作,效果較為顯著。通過合作,實現了將技術攻關、成果轉化、平臺共建、人才培養、干部交流等全方位的合作,實現了互利共贏,助推了經濟發展。以南京航空航天大學與無錫市開展風電領域政產學研合作為例,自合作以來,無錫市委書記楊衛澤率領無錫市黨政代表團先后兩次訪問學校,并就政產學研合作事宜與學校的領導深入交流。而且,學校黨委書記崔銳捷、校長朱荻等校領導也多次帶領學校相關部門負責同志及部分專家走訪無錫市惠山區,實地考察區域經濟發展,探索合作模式,推動政產學研合作。②
2 電氣專業產學研結合的思考及具體做法
電氣專業是電氣信息領域的一門學科,由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,成為高新技術產業的重要組成部分,觸角伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。這個專業的學生能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗技術、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的工作,是“寬口徑”、“復合型”高級工程技術人才。該領域對高水平人才的需求很大,正是由于社會大量的需求,不言而喻,電氣專業培養學生的素質與質量,對該個專業領域,乃至我國國民經濟領域的發展影響也是極其重要的。那么,培養出來的學生是否被社會所接納,被企事業單位所需求,需要我們高校在培養學生時要制定合理的培養目標、培養模式,因此,產學研的結合,為高校的學生培養、學科發展提供了良好的契機。
2.1 產和研的結合
企業有較好的生產能力,但科技含量低,科學研究創新不夠,如果要想在激烈的市場競爭中脫穎而出,甚至立于不敗之地,需要把高校的知識資源和科技研究成果可以很好地轉化,技術上進行創新。而作為高校,是服務發展的主體,是科學知識的生產者和提供者,對科學知識的傳播、整合和流通起著重要的推動作用。高校在搞科研的目的也是為生產服務、為社會服務。產學研結合就是充分利用學校與企業、科研單位等多種不同教學環境和教學資源以及在人才培養方面的各自優勢,建立良好的互動,把以課堂傳授知識為主的學校教育模式與直接獲取工程經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐有機結合,才能適時調整學生的培養模式,使學生獲得良好的實習機會和實習場所,讓高校培養出來的學生更容易走上社會,被企業所需求。電氣工程專業就是一個實踐性很強的專業,能夠解決電氣工程技術分析與控制等實際生產問題。
但是,在產學研合作中,高校在科研管理機制上存在一些問題,主要表現在:(1)科技成果轉移渠道不暢。很多企業拿著大量資金尋找科技創新成果,而高校的科研成果又轉移不出去,導致了高校、企業、科研院所等各方科技資源分散,浪費精力、物力和人力。(2)科研人員考核制度不利于成果轉化。當前,高校普遍采用職稱和職務等級發放科研津貼的,而職稱職務的獲得,主要是看權威性期刊的數量、申請的項目獲得的獎勵,專利情況等,對于科技成果能否實現產業化問題很少重視,致使高校老師很多科技項目申請后,過多地偏重于技術與理論,與社會需求脫節,大部分科研成果很多是只申請了專利,或者發表了論文的水平上,實際應用產出的效果不高。另一方面,當前部分教授評職稱前,發論文,申報項目,有較多的研究成果,但職稱評定后,科研動力不足,研究成果停滯不前,更多的是享受這個教授待遇,從而導致研究資源流失。(3)科技成果推廣機制不完善,重視不夠。高校由于學科建設發展需求、整體實力提升等眾多因素影響,學校科技部和老師的關注點在于國家或省部級重大項目的申報上面,比如國家自然科學基金、國家級973、863等重大項目課題、各項科研成果獎勵申報,而對真正獲得的科技成果,如何將其轉化投入不夠,重視不足。
因此,在高度重視產學研合作的同時,更應該要結合學科、科研特色和優勢,充分發揮科研管理制度對科技創新的激勵、支持和引導作用,要進一步搭建平臺,發 揮政府的作用,與政府、企業、科研院所及高校,產業四力強強聯合,不斷推動產學研協同創新的形成和發展,為科學技術的研究和創新做出貢獻。
2.2 學和研的結合
隨著電子、計算機、通信和信息等技術在電力行業的廣泛應用和發展,給電氣專業的學生帶來了很好的發展機遇,這就需要高校培養出的電氣專業學生,需要具備一定的科研能力,能夠獨立承擔相應研究方向的科研課題。首先,讓學生參與到老師的科研當中。從我校電氣專業學生培養來看,學生實行“導師制”,對于優秀的學生,從大學開始就跟隨導師做相應的課程設計,等到了研究生階段,不僅能夠很早,而且將課題研究有延續性,能更好地做出科研成果,培養科研能力。第二,讓學生參與到各種科技創新比賽,老師進行指導,培養了學生的獨立科研能力和科技創新能力。
產學研合作教育是培養具有創新精神和實踐能力的高素質學生的重要途徑。近年來,我校電氣工程專業畢業設計課題,以及研究生課題,有80%的題目與產學研基地的實際和教師科研課題緊密結合,有部分學生直接參加教師承擔的課題。通過多種渠道,不僅可以使學生更深入接觸工程實際,增強實際工程意識,提高綜合實踐能力,在完成自己學業任務的同時,培養了科研創新能力和實踐能力,
2.3 產和學的結合
人才培養是高校教育的發展之路。經濟社會的發展對人才的需求是多種多樣的,精英教育、大眾化教育是高等教育的兩個方向。精英教育培養拔尖人才,大眾化高等教育培養各級各類專門人才,各具功能,不可替代。學校應根據不同的社會需求進行科學、準確的定位,確立自己的發展方向,形成有特色的人才培養模式、培養目標、培養方法和質量標準。③
電氣專業的學生培養,需要保持和加強原有專業特色和優勢,培養學生較強的工程實踐能力,提高學生的就業競爭力。在實際操作中,學校應因材施教,引入各類培養機制,如結合產學研的合作平臺,一是和企業聯系,為學生提供相應的實習基地;另一種則是根據企業的需求,企業的科研方向,制定我們培養學生的目標、模式及課程體系。如開設專門的“卓越工程師”班,單獨組織學生完成一門企業課程授課,一次企業參觀實習,一次“工程技術講座”。除此之外,每年暑假,我校的電氣專業與陜西航空電氣有限公司、陜西西航動力股份有限公司、河南許繼集團、南京機電液壓工程研究中心等多個校外產學研合作教育基地開展合作,這些企業每年為電氣專業學生提供實習條件,提供合作科研項目。
3 總結
電氣工程專業行業屬于高精尖端行業領域,尖端人才的培養十分重要,它的社會需求較廣,而培養這樣的優秀人才,就需要高校制定適合社會需求的人才培養模式,通過產學研合作的模式,讓學生、教師有良性發展,才能促進電氣學科的發展,而外部則需要社會與企業的需求,產學研的結合便是達到這一目標的良好途徑。
基金項目:南京航空航天大學基本科研業務費青年科技創新基金-高校科研管理中產學研協同創新機制研究(資助編號:NR2013029;項目負責人:李潔)成果之一
注釋
關鍵詞:鎂鋁合金 性能 應用
鎂鋁合金是一種在鋁合金中加入鎂金屬的合金,由鎂錠和鋁錠在保護氣體中高溫熔融而成。其基本特點是比重小且硬度高、耐蝕、可焊,和塑料相比,鎂鋁合金單位重量的強度和彈性率高,在同樣的強度要求下,鎂鋁合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。另外,鎂鋁合金的強度比鋁合金和鐵高,在不減少零部件的強度下,可減輕鋁或鐵的零部件的重量,具有良好熱傳導能力,因此具有較為廣泛的應用范圍。
目前,牌號最多、應用最廣的Mg-Al系合金中,AZ(Mg-Al-Zn)系合金是應用最廣泛的商業化Mg-Al基鎂合金。由于AZ系合金的屈服點很高,廣泛用于制造形狀復雜的薄壁壓鑄件,如發動機和傳動系的殼體、電子器材的殼體、手動工具等[1]。鎂合金電位負性極低,與鐵的有效電位差很大,故保護半徑較大,適用較高電阻率的淡水或者土壤介質,目前主要應用在高電阻率土壤介質中的金屬管道、儲罐、海洋鉆井平臺以及淡水介質中的凝氣器和電熱水器的防腐蝕保護,鎂鋁合金在這些方面有比較廣泛的應用。鎂鋁合金具有優異的減震性能,其阻尼性能高于很多其他合金,還被用于軍事等高端領域。
1、鎂鋁合金在3C制品上的應用
鎂鋁合金的主要元素是鋁,再添加鎂以增加其硬度,鎂鋁合金既有金屬的硬度,而且重量又輕也易于散熱,抗壓性強,能滿足3C產品的高度集成化、輕薄化、微型化、抗摔撞及電磁屏蔽和散熱的要求[2]。故常用于需重視散熱的電子器材如手提電腦的外殼等,手機電話等。雖然鎂合金的導熱系數不及鋁合金,但是比塑料高出數十倍,因此,鎂合金用于電器產品上,可有效地將內部的熱散發到外面。在內部產生高溫的電腦和投影儀等的外殼和散熱部件上使用鎂合金可有效的散熱。電視機的外殼上使用鎂合金可做到無散熱孔。另外,鎂鋁合金的電磁波屏蔽性能比在塑料上電鍍屏蔽膜的效果好,使用鎂合金可省去電磁波屏蔽膜的電鍍工序。在手機電話的殼體和屏蔽材料上使用了鎂合金。鎂鋁合金的機械加工性能好:鎂合金比其他金屬的切削阻力小,在機械加工時,可以較快的速度加工。
2、鎂鋁合金在船舶制造上的應用
鋁鎂合金5xxx系列,是熱處理不可強化的合金,中等強度,具有良好地加工性能與焊接性能能,特別是耐腐蝕性能良好,在工業區和海洋暴露中均有較高的耐蝕性,其中5083、5456、SA01等高鎂鋁合金綜合性能優良,是制作船板、船外殼的首選材料。國外一般將鎂含量控制在5%左右作為船用鋁合金使用。例如,美國使用5083、5456等合金,前蘇聯使用AMr6、AMr6一1等合金。5250鋁合金是在5050、5050A、515O的基礎上通過控制Fe、Si、Cu、Zn等雜質含量,并添加微量Mn、Ga、V改型而來的鋁一鎂合金[3],它具有極好的壓力加工性能、成形性能和高的耐腐蝕性能。
3、鎂鋁合金在航空航天上的應用
鎂鋁合金是輕質金屬結構材料,常應用于航空航天及交通運輸等領域。航空航天飛行器在異常環境條件下要承受加載速率較高的沖擊載荷作用。由北京航空材料研究所研制的,己經成功用于國產殲擊機的MB26。
鎂鋁合金作為火箭/沖壓發動機固體燃料的金屬燃料能提高燃料的燃燒率。一般從經濟性、制造安全性考慮, 在金屬燃料中選擇了鋁。用試制的含鋁50%的推進劑對火箭/沖壓發動機進行了模擬試驗,得到了約900秒的比推力。用鋁作為上述火箭/沖壓發動機的推進劑成份,雖然得到一般的性能,可是由于推進劑一次燃燒溫度太低(約1200℃),不可能給予二次燃燒實驗證明添加量的40%左右會殘留在一次燃燒室。采用沸點比較低的鎂鋁合金代替鋁,本作用火箭/ 沖壓發動機的推進劑,含鋁量多時,在一次燃燒室會產生大量燃燒殘渣,而這些殘渣的大部分可以成為二次燃燒的主要燃料,可以提高燃燒速率。
4、鎂鋁鋁合在醫療器械上的應用
鎂鋁合金在醫療器械上應用也相當廣泛,如金屬支架等。 目前臨床應用的內固定材料主要為傳統金屬,如鉻鎳不銹鋼、鉆合金、欽合金等。傳統金屬由于可能的電離作用使周圍組織損傷,因此大部分研究者趨于尋找化學性能更穩定、力學更強的金屬材料。而這些材料最大的弊端是術后需二次手術取出,反復手術增加醫療資源消耗和患者的費用以及可能的病殘率。鎂鋁合金具有良好的生物安全性和刺激骨生長的作用。具有較好的生物相容性,術區由纖維囊包住,周圍組織無損傷。中科院金屬所研制的AZ3IB鎂鋁合金,其抗拉強度為280MPa,延伸率為20%,鎂合金的彈性模量為45GPa,具有良好的力學特性[4]。
5、鎂鋁合金在汽車制造工業上的應用
隨著節能環保型汽車逐漸成為未來汽車發展的方向,出于節能和環保的要求,鑄造鎂合金在汽車上的應用越來越廣泛。從20世紀40年代起,鋁鎂合金就開始用在汽車產品的零部件上。汽車上的方向盤、離合器、閥門殼等零部件廣泛采用鑄造鎂合金材料制造,采用新工藝新技術,研制出高強度耐腐蝕的新型鑄造鎂合金,同時又降低了成本,從而大大促進了鎂合金在汽車上的應用。未來對汽車將保持極大的消費需求,很多技術正處于消化階段,因此鎂合金在汽車中具有極好的應用前景。
6、結語
鎂鋁合金作為一種更輕、更節能、更環保的材料,它的研究及應用技術已經形成產業化,并在一些領域得到廣泛和成功的運用。未來,鎂鋁合金將更加廣泛地應用于航空、航天、汽車等領域。研究開發新型鎂合金材料既有巨大的經濟效益,也有良好的社會和環境效益。隨著世界各國對鎂合金研究開發不斷加大投入,除傳統的性能要求以外,研究開發高強、耐高溫、耐腐蝕以及穩定力學性能的鎂合金是今后發展的方向。
參考文獻
[1]耿浩然.騰新營等.鑄造鋁鎂合金[M].北京:化學工業出版社,2007:137-147.
[2]王祝堂.變形鎂合金在航空航天器中的應用[J].世界有色金屬,2010(3):66-69.