先進制造技術范文
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篇1
【關鍵詞】制造技術;生產模式;柔性;信息;對策
隨著科學技術的飛速發(fā)展和市場競爭日益激烈,越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術和先進的制造模式的研究和實施策略之中。改革開放以來,我國制造科學技術有日新月異的變化和發(fā)展,確立了社會主義市場經濟體制,但與先進的國家相比仍有一定差距,為了迎接新的挑戰(zhàn),必須認清制造技術的發(fā)展趨勢,縮短與先進國家的差距,使我國的產品上質量、上效率、上品種和上水平,以增強市場競爭力,因此,對制造技術及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務,以實現我國機械制造業(yè)跨入世界先進行列。
一、機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢
先進的制造業(yè)是將物料、能源、設備、資金、技術、信息和人力等制造資源通過先進的制造技術、先進的管理技術和先進的制造過程轉變成人類需求產品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標是:高質量、高效率、高柔性、低成本、低勞動力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產品,因此, 21世紀的機械制造技術的發(fā)展趨勢體現在以下幾個方面:
(一)精密化
精密加工、特種加工、超精密加工技術、微型機械是現代化機械制造技術發(fā)展的方向之一。精密和超精密加工技術包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特種加工和復合加工(如機械化學研磨、超聲磨削和電解拋光等)三大領域。超精密加工技術己向納米(l nm=10-3μm)技術發(fā)展。納米技術己在納米機械學、納米電子學和納米材料技術得到了應用。因此,它促進了機械科學、光學科學、測量科學和電子科學的發(fā)展。
(二)自動化
自動化技術自20世紀初出現以后,經歷了由剛性自動化向柔性自動化的發(fā)展過程,自動化技術的成功應用,不但提高了效率,保證了產品質量,還可以代替人去完成危險場合的工作。對于批量較大的生產自動化,可通過機床自動化改裝、應用自動機床、專用組合機床、自動生產線來完成。小批量生產自動化可通過NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等來完成。在未來的自動化技術實施過程中,將更加重視人在自動化系統(tǒng)中的作用。
(三)信息化
信息、物質和能量是制造系統(tǒng)的三要素。產品制造過程中的信息投入,己成為決定產品成本的主要因素。制造過程的實質是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程,最終形成的產品可看作是信息的物質表現,因此可以把信息看作是一種產業(yè),包括在制造之中。為此一些企業(yè)開始利用網絡技術、計算機聯網、信息高速公路、衛(wèi)星傳遞數據等實現異地生產。使生產分散網絡化,以適應高柔性生產的需要。
(四)柔性化
隨著科學技術的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高,促使產品更新換代的速度不斷加快,這就要求現代企業(yè)必須具備一定的生產柔性來滿足市場多變的需要。所謂柔性,是指一個制造系統(tǒng)適應各種生產條件變化的能力,它與系統(tǒng)方案、人員和設備有關。系統(tǒng)方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人員柔性是指操作人員能保證加工任務,完成數量和時間要求的適應能力。設備柔性是指機床能在短期內適應新零件的加工能力。
(五)集成化
集成是綜合自動化的一個重要特征。集成的作用是將原來獨立運行的多個單元系統(tǒng)集成一個能協調工作的和功能更強的新系統(tǒng)。集成不是簡單的連接,是經過統(tǒng)一規(guī)劃設計,分析原單元系統(tǒng)的作用和相互關系并進行優(yōu)化重組而實現的。集成化的目的是實現制造企業(yè)的功能集成,功能集成要借助現代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術實現技術集成,同時還要強調人的集成,由于系統(tǒng)中不可能沒有人,系統(tǒng)運行的效果與企業(yè)經營思想、運行機制、管理模式都與人有關,因此在技術上集成的同時,還應強調管理與人的集成。
(六)智能化
智能化是制造技術的發(fā)展趨勢之一。智能制造技術(IMT)是將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié),在整個制造過程中貫徹智力活動,使系統(tǒng)柔性的方式集成起來,通過模擬人類專家的智能活動,取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動,在制造過程中系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài),在受到外界干擾或內部激勵能自動調整其參數,以達到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。
二、先進的制造模式
機械制造業(yè)發(fā)展趨勢表明,只有采用先進的制造技術并能實施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趨勢。制造模式是指企業(yè)體制、經營、管理、生產組織和技術系統(tǒng)的形態(tài)和運作模式。
(一)精良生產(LP)與獨立制造島(AMI)
20世紀90年代美國麻省理工學院(MIT)提出精良生產(LP)概念。它的特征是:(1)重視客戶需求,以最快的速度和適宜的價格提供質量優(yōu)良的適銷新產品去占領市場,并向客戶提供優(yōu)質服務。(2)重視人的作用,強調一專多能,推行小組自治工作制,賦予每個工段有一定的獨立自主權,運行企業(yè)文化。(3)精簡一切生產中不創(chuàng)造價值的工作,減少管理層次,精簡組織結構,簡化產品開發(fā)過程和生產過程,減少非生產費用,強調一體化質量保證。(4)精益求精、持續(xù)不斷的改進生產、降低成本、零廢品、零庫存和產品品種多樣化。
獨立制造島是教授根據在引進先進技術的同時,必須改革生產組織的角度提出新的生產模式。獨立制造島的技術構思是:以GT為基礎,以NC機床為核心,強調信息流的自動化和以人為中心的生產模式,它的特征是:組織、人員和技術三者的有機集成,面向車間、權力下放、綜合治理,并以獲取經濟效益為主要目標。AMI是發(fā)展中國家走向工廠自動化的重要途徑,它的推廣對中國機械制造業(yè)轉向市場機制,參與國際競爭意義重大。
(二)敏捷制造與虛擬制造
美國通用汽車公司與里海大學于1988年提出了敏捷制造(AM),AM是在不可預測的持續(xù)變化的競爭環(huán)境中取得繁榮成長,并具有能對客戶需求的產品和服務驅動市場做出迅速響應的生產模式。AM的特征是:(1)制造資源的集成性,企業(yè)間聯作集成。充分發(fā)揮各企業(yè)的長處,針對限定市場的目標要求共同合作完成任務。(2)具有需求響應的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企業(yè)對市場要求迅速轉產和能實現產品多品種變批量的快速制造。(3)充分發(fā)揮人的作用,不斷提高企業(yè)職工素質和教育水平,優(yōu)化人機功能分配。
虛擬制造(VM)是國際上提出的新概念。VM與AM聯系密切。VM的特征是:當市場新的機遇出現時,組織幾個有關公司聯作,把不同的公司,不同地點的工廠或車間重新組織協調工作。在運行之前必須分析組合是否最優(yōu),能否協調運行,以及投產后的效益和風險進行評估,這種聯作公司稱虛擬公司。虛擬公司在一定的環(huán)境和條件下通過虛擬制造系統(tǒng)運行,包括物理基礎、法律保障、社會環(huán)境和信息技術。因此研究開發(fā)虛擬制造技術(VMT)和虛擬制造系統(tǒng)(VMS)意義重大,美國稱AM為21世紀制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
(三)集成制造與智能制造
美國哈林頓博士在“計算機和集成制造”一書中提出計算機和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心內容是:制造企業(yè)從市場預測、產品設計、加工制造、經營管理直至售后服務是一個不可分割的整體,需要統(tǒng)籌考慮。整個制造過程的實質是信息采集、傳遞和加工過程,最終生產的產品可看作是信息的物質表現。集成是CIM的核心,這種集成不僅是物的集成,更主要的是以信息集成為特征的技術集成和功能集成,計算機是集成的工具,計算機和輔助各單元技術是集成的基礎,信息交換是橋梁,信息共享是關鍵。集成的目的在于制造企業(yè)組織結構和運行方式的合理化和最優(yōu)化,以提高企業(yè)對市場變化的動態(tài)響應速度,并追求最高整體效益和長期效益。
智能制造(IM)是美國出版研究IM和IMS書籍中首先提出的。它的特征是:在制造工業(yè)的各個環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式,通過計算機和模擬人類專家的智能活動,進行分析、判斷、推理、構思和決策,旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動,并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發(fā)展。
三、存在差距和實施策略
改革開放以來,通過技術改造和引進國外先進制造技術,使我國的制造工業(yè)有了長足的進步,但和先進國家相比還存在很大差距,表現在:技改投入相對不足,原有技術基礎和研究開發(fā)能力薄弱,制造業(yè)產品落后,技術水平低,信息含量少,更新換代慢,以及市場營銷、經營管理、人才素質相對落后,缺乏國際競爭能力。面對這樣形勢,發(fā)展先進制造技術、實施先進的制造模式已經到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業(yè)站在世界先進行列,必須采取相適應的措施和策略。
(一)人才是關鍵。發(fā)展和推廣先進的制造技術、實施先進的制造模式人才是關鍵。我國是社會主義市場經濟體制,研究先進制造技術和先進的生產模式其根本目的是制造出有競爭力的產品去占領國內市場和國際市場,科技人員必須強化市場意識,因此人才的培養(yǎng)要注意市場導向。要有產業(yè)觀念、企業(yè)觀念、信息觀念、競爭觀念和效益觀念。科技人員要懂得市場營銷、經營管理和經濟法。要拓寬學科領域,更新教育內容與方法,培養(yǎng)一支了解和掌握機械工程科學的前沿技術人才,加速先進制造技術的推廣和實施,為市場經濟服務。
(二)加強政策與法規(guī)建設, 建立強有力的宏觀調控機制。在市場經濟環(huán)境下,國家仍應制訂科學的制造產業(yè)規(guī)劃和制造技術進步的總體規(guī)劃,以及相應的法規(guī)政策。避免重復建設、重復生產和重復引進的事情發(fā)生,要盡可能減少和避免市場盲目競爭造成的損失。
(三)發(fā)展適應我國國情的生產模式。對于一些先進的制造技術和先進的制造模式,要根據我國現實存在的技術水平和能力向前發(fā)展,避免盲目的追求目前實施有一定困難的理想的先進科學制造技術。目前要積極發(fā)展適應我國國情的制造模式。
(四)建立與發(fā)展我國自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自動化單元技術,結合實際情況實現與現有成熟技術的有效結合。同時要有組織有計劃的引進先進制造技術進行消化和吸收。對于引進的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生產(LP)、智能制造( IM)等先進制造模式要根據它們的技術構思和特征開發(fā)創(chuàng)新成適合我國國情的生產模式,(如獨立制造島)以使企業(yè)適應市場經濟的需要。
篇2
關鍵詞:先進制造技術;新興交叉學科;智能化;綠色制造
1 定義
所謂的制造技術就是把原料變成最終的產品的一種科技。當前時期,制造業(yè)是我們國家的重要產業(yè),而且國際上常常以該項能力來判斷一個國家的發(fā)展水平。從上世紀末期開始,由于電腦等科技的出現,使得產品不斷的更新發(fā)展,此時過去的制造技術已然無法和當前的經濟發(fā)展能力相協調。當前國際上普遍認為,只有擁有先進制造技術的國家才能夠獲取更好的發(fā)展。
2 特征分析
先進技術相對于過去的技術有一個非常明顯的進步,這主要體現在,過去的技術一般是指將原料單純的變?yōu)楫a品的一個過程,集中于產品的加工以及裝配等,但是新技術的特點是其涵蓋了很多先進的工藝,能夠應用到整個過程中。除此之外還有一個區(qū)別是在以前各項學科等是單獨存在的,它們之間的聯系不是很緊密。然而先進科技的特點是能夠將各種學科知識有效的融會到一起,逐漸的變成一種綜合化的內容。彼此間的界限正不斷的模糊。
當前世界是一個整體,由于貿易以及交通體系的完善加之通信領域的發(fā)展,制造業(yè)已然成為了全球化的模式。而先進制造技術也得以在整個世界范圍內應用推廣。越是技術發(fā)達的國家其發(fā)展速度就越快。目前許多國家都已經全面的推廣使用先進制造技術,不過在具體發(fā)展的時候也要結合當前的國家發(fā)展態(tài)勢等來分析。對于我們國家來講,當前正在以非??斓乃俾食鴩H化的方向發(fā)展,因此必須不斷的探索研究適合我們國家具體情況的優(yōu)秀制造科技。
3 先進制造技術的主體技術群和支撐技術群
先進制造技術的主體技術群主要包括有關產品設計技術和工藝技術兩大技術群。面向制造的設計技術群系指用于生產準備的工具群和技術群。產品研發(fā)所需的費用以及其品質和何時研發(fā)成功等都和設計技術有著非常緊密的關聯。在設計的時候可使用很多工具,比如通過電腦來配合設計。最近幾年開始出現的并行設計有著其重要的存在價值。第一是它能夠縮短產品研發(fā)所需的時間,第二是能夠將生產時期制造的廢棄物質數量減少到最低,進而保證了產品能夠再次回收使用。制造工藝技術群是指用于物質產品生產的過程及設備。例如,模塑成形、鑄造、沖壓、磨削等。由于先進技術的發(fā)展,過去的制作工藝等開始出現顯著的改變。制造工藝技術群是有關加工和裝配的技術,也是制造技術或稱生產技術的傳統(tǒng)領域。
支撐技術群是指支持設計和制造工藝兩方面取得進步的基礎性的核心技術。基本的生產過程需要一系列的支撐技術,諸如:測試和檢驗、物料搬運、生產計劃的控制以及包裝等。它們也是用于保證和改善主體技術的協調運行所需的技術,是工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎技術。
4 發(fā)展方向簡述
先進制造技術的發(fā)展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技術的CMS是制造業(yè)自動化的一個重要方向。CMS通過CAX系統(tǒng)和PDM系統(tǒng),進行產品的數字化設計、仿真,并結合數字化制造設備,進行自動加工。所謂的智能制造,具體的說是把人工智能合理的融會到生產活動的所有步驟中去,其能夠模仿人類大腦開展高效率的活動,能夠保證生產活動呈現出最為合理的狀態(tài),而且它還能夠進行組織活動。當前社會是一個以信息科技為主體的社會,人們的活動離不開信息,信息科技的發(fā)展速率已經遠遠的超出了我們的想象能力。此時信息科技開始不斷的向著制造行業(yè)融會,促使著行業(yè)發(fā)生變化,此時出如C IM S、并行工程、精益生產、敏捷制造、虛擬企業(yè)與虛擬制造等就出現了。
可持續(xù)發(fā)展的綠色制造正在逐步引起人們的重視??茖W技術的進步為經濟以及社會的發(fā)展貢獻了非常顯著的力量,不過在社會發(fā)展的過程中生態(tài)受到一定的破壞。當前時期人們開始意識到資源并不是無限的。在這種背景之下綠色制造就應運而生了。綠色制造是通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。它有很多的優(yōu)點,比如能夠將生產活動對生態(tài)的污染減少到最小。而且能夠顯著的提升資源的使用效率。尤其是在當今這個資源日漸減少,生態(tài)不斷惡化的時代里,這種制造方式的優(yōu)點非常明顯,它將會成為今后行業(yè)發(fā)展的根本方向。
加工制造技術向著超精密、超高速的方向發(fā)展。目前加工精度達到0.025μm,表而粗糙度達0.0045μm,已進入納米級加工時代。超精切削厚度由目前的紅外波段向可見光波段甚至更短波段靠近。超精加工機床向多功能模塊化方向發(fā)展,超精加工材料由金屬擴大到非金屬。
超高速切削。目前鋁合金超高速切削速度已超過27m/s,鑄鐵25m/s,超耐熱鎳合金為5m/s,超高速切削的發(fā)展已轉移到一些難加工材料的切削加工。
生物制造系統(tǒng)正在逐步形成。日本三重大學和岡山大學率先開展了生物技術應用于工程材料加工的研究,并初步證實了微生物加工金屬材料的可行性。我國于1982年將生物技術列為重點技術之一。在過去的時候,我們很難想象生物和制造這兩個根本沒有聯系的學科能夠交叉到一起,然而在當前社會兩者不但出現了關聯,而且這種關聯正在以非常密切的形式存在。此時的生物制造體系的出現就是兩者融會貫通的產物 。
5 我國當前的發(fā)展態(tài)勢分析
從“六五”開始我國就啟動了制造技術,主要是機械制造技術的國家部委與地方級重點攻關研究開發(fā),因為受到體制方面的干擾,此類的規(guī)劃以及探索工作一直都是依據領域來開展完善的。單位自主研發(fā)新技術的水平十分有限,而且其不論是人力資源還是所需的費用等都十分的欠缺。 1995年4月在北京召開了先進制造技術發(fā)展戰(zhàn)略研討會,從戰(zhàn)略高度探討了我國發(fā)展先進制造技術的路線和方法。同一時期,國家二期863規(guī)劃也開始規(guī)劃下世紀初先進制造技術的發(fā)展。
最近的幾年,我們國家不斷的引入優(yōu)秀的科技,而且注重培養(yǎng)綜合化的人力資源,正是由于不斷的努力,我們國家的很多單位已經在制造技術方面獲取了突飛猛進的發(fā)展,不過我們應該客觀的看待,當前我們的技術較之于西方還存在一些欠缺點。要想改變這種局面最關鍵的一點就是要完善其基礎要素,比如擴充數控機床數量等,不斷的發(fā)展信息化產業(yè)群,提升在市場中的份額。除此之外還應該做好人力資源工作,積極的培養(yǎng)優(yōu)秀的工作者。
6 結束語
當前社會是一個信息化的社會,是一個知識化的時代,只有獲取了先進的技術才能夠獲取有效的發(fā)展。隨著社會的發(fā)展,先進制造技術開始出現并且發(fā)展壯大,其實一個逐漸發(fā)展而且變化的技術體,它的存在使得我們的生活方式出現了很大的變化??偟膩碇v,當前的制造業(yè)是一個集各種先進技術為一體,并且不斷發(fā)展創(chuàng)新的行業(yè),它是社會進步的產物 。
參考文獻
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[2]盛曉敏,鄧朝暉.先進制造技術[M].機械工業(yè)出版社,2000.
篇3
關鍵詞:敏捷制造 并行工程 快速成型技術
一、引言
在一個國家的企業(yè)生產力構成中,制造技術的作用一般占60%左右。專家認為,世界上各個國家經濟的競爭,主要是制造技術的競爭。人們往往用AMT來概括先進制造技術AMT (Advanced Manufacturing Technology)。具體地說,就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產生的技術、設備和系統(tǒng)的總稱。主要包括:計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一,但并非充分條件,其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術威力的組織管理,有賴于技術、管理和人力資源的有機協調和融合。
二、先進制造技術發(fā)展中的關鍵技術
1.成組技術GT(Group Technology)是一門生產技術科學,利用事物間的相似性,按照一定的準則分類成組,同組事物采用同一方法進行處理,以便提高效益的技術,稱為成組技術。它研究如何識別和發(fā)掘生產活動中有關事務的相似性,并對其進行充分利用。即把相似的問題歸類成組,尋求解決這一組問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案,以取得所期望的經濟效益。
成組技術應用與機械加工方面,其是將結構、材料、工藝相近似的零件組成一個零件族(組),按零件族制定工藝進行加工,擴大批量、減少品種、便于采用高效方法、提高勞動生產率。這就為提高多品種、小批量生產的經濟效益提供了一種有效的方法。
2.敏捷制造(AM)
敏捷制造AM(Agile Manufacturing)是指制造業(yè)采用現代通信手段,通過快速配置各種資源(包括技術、管理和人)以有效、協調的方式響應用戶的需求,實現制造的敏捷性。敏捷制造的目標是企業(yè)能夠快速響應市場的變化,根據市場需求,能夠在最短時間內開發(fā)制造出滿足市場需求的高質量的產品。敏捷制造包括產品制造機械系統(tǒng)的柔性、員工授權、制造商和供應商關系、總體品質管理及企業(yè)重構。敏捷制造是企業(yè)在競爭中取得成功的核心能力。首先表現為企業(yè)面對變幻莫測的市場需求能迅速做出判斷和反應;其次表現為企業(yè)具有有效、迅速的整合各方面資源并進行生產的條件和能力。
3.并行工程CE
并行工程(Concurrent Engineering)是對產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化的工作模式。在傳統(tǒng)的串行開發(fā)過程中,設計中的問題或不足,要分別在加工、裝配或售后服務中才能被發(fā)現,然后再修改設計,改進加工、裝配或售后服務(包括維修服務)。而并行工程要求產品開發(fā)人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素,包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。并行工程的目標為提高質量、降低成本、縮短產品開發(fā)周期和產品上市時間。
4.快速成型技術(RPM)
快速成形技術又稱快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,簡稱RPM)技術,誕生于20世紀80年代后期,它不同于傳統(tǒng)的用材料去除方式制造零件的方法,是基于材料堆積法的一種高新制造技術,被認為是近20年來制造領域的一個重大成果。它利用所要制造零件的三維CAD模型數據直接生成產品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造產品原型,是集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身,可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵瑥亩鵀榱慵椭谱?、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現手段。即,快速成形技術就是利用三維CAD的數據,通過快速成型機,將一層層的材料堆積成實體原型。
5.虛擬制造技術(VMT)
虛擬制造技術(virtual manufacturing technology,VMT)是以虛擬現實和仿真技術為基礎,對產品的設計、生產過程統(tǒng)一建模,在計算機上實現產品從設計、加工和裝配、檢驗、使用整個生命周期的模擬和仿真。這樣,可以在產品的設計階段就模擬出產品及其性能和制造過程,以此來優(yōu)化產品的設計質量和制造過程,優(yōu)化生產管理和資源規(guī)劃,以達到產品開發(fā)周期和成本的最小化,產品設計質量的最優(yōu)化和生產效率最高化,從而形成企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。盡管虛擬制造技術的出現只有短短的幾年時間,虛擬制造的應用將會對未來制造業(yè)的發(fā)展產生深遠的影響。
6.智能制造(IM)
智能制造(IM) (Intelligent Manufacturing,IM)是制造技術、自動化技術、系統(tǒng)工程與人工智能等學科互相滲透、互相交織而形成的一門綜合技術。其具體表現為:智能設計、智能加工、機器人操作、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能調度與管理、智能裝配、智能測量與診斷等。智能制造淵于人工智能的研究。一般認為智能是知識和智力的總和,前者是智能的基礎,后者是指獲取和運用知識求解的能力。智能制造應當包含智能制造技術和智能制造系統(tǒng),智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實踐中不斷地充實知識庫,具有自學習功能,還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息,并進行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。智能制造技術的研究開發(fā)對于提高生產效率與產品品質、降低成本,提高制造業(yè)市場應變能力、國家經濟實力和國民生活水準,具有重要意義。
三、結束語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發(fā)展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊?,在我國研究和發(fā)展先進制造技術勢在必行。
參考文獻:
篇4
關鍵詞:先進制造技術;制造工藝;分析
制造業(yè)是我國經濟發(fā)展的核心,同樣對于很多國家而言,制造業(yè)也都有著舉足輕重的地位,導致全球制造業(yè)領域的競爭十分激烈。所以,本文從制造業(yè)層面展開研究,深刻剖析先進制造技術和機械制造工藝的現狀,尋求發(fā)展的契合點,從而獲得適合兩者發(fā)展策略。
一、先進制造技術與機械制造工藝分析
先進制造技術是對比的產物,旨在過往技術的差異下,所實現的高效率、低成本生產方式。而結合當前信息時代背景,先進制造技術也與信息化、數字化的使用息息相關。從技術背景來看,目前的先進制造技術,主要囊括了電子技術、新型管理理念、信息技術等當前使用較為廣泛的技術形式,再結合所處領域的技術水平及實力,所形成的技術模式??梢哉J為,先進制造技術是解決當前困境的技術模式,能夠突破現有技術生產瓶頸,從而達到優(yōu)化生產,提升生產力的目的。不過,即使先進制造技術,其自身也存在著一定的發(fā)展阻礙。所以,當周邊技術有所提升時,新型的先進技術便會將當前技術模式替代。而制造工藝則體現在具體的技術環(huán)節(jié)上,以生產力為根本,實現多層面、多層級的技術優(yōu)化,優(yōu)化、簡化生產流程,并提升產品質量,從而將機械制造工藝的功能最大化發(fā)揮出來。
二、先進制造技術及機械制造工藝關系
一般意識認為,先進制造技術依托機械制造工藝,在工藝基礎上逐步形成完善且可靠的生產技術。然而,事實上一些先進制造技術,可能源自于材料科學,或是新型輔助技術的出現。故而,前者的認知是不全面的。而不可否認,新技術也是提升工藝的有效渠道,隨著新興技術的出現,機械制造工藝會以成本、效率等方面的需求進行優(yōu)化,從而形成工藝的升級。因此,可以認為兩者的關系為:先進制造技術是時函的產物,也是諸多生產領域發(fā)展的帶動著。而其影響著機械制造工藝的發(fā)展,同時也會因制造工藝的升級而豐富自身。所以兩者關系相輔相成、共同促進。
三、先進制造技術水平與機械制造工藝質量提高對策
1.注重整合,加強創(chuàng)新
實現的先進制造技術水平,必須要確保在現有的技術水平上達到一定水準。該問題,也是我國一些企業(yè)盲目拖進長期無法提升而導致消亡的重要原因。所以在實現先進技術的創(chuàng)造之前,必須確保對當前技術的掌握水準。同時,雖然技術與工藝之間有著上述的聯系。但是,從兩者根本導向來看,完全可以分開進行創(chuàng)新性發(fā)展。首先,整合當前技術,有效實現技術優(yōu)化;其次,積極鼓勵創(chuàng)新,擴大技術創(chuàng)新優(yōu)勢;第三,深化工藝創(chuàng)新,提升生產基礎優(yōu)勢。同時,國家應主導技術和工藝創(chuàng)新,提供優(yōu)勢資源進行扶持,并作為中間角色,將企業(yè)與高等院校緊密的聯系在一起,從而提升國家的創(chuàng)新能力。
2.增加投入,加大扶持
政府的付出對于技術和工藝的發(fā)展尤為重要。首先,政府應當建立專項基金,用于鼓勵創(chuàng)新和研發(fā)工作;其次,政府應當對優(yōu)勢產業(yè)進行扶持,確保此類產業(yè)能夠平穩(wěn)有效的實現發(fā)展;最后,政府實現直接資金注入,幫助有潛力的企業(yè)發(fā)展,既起到扶持作用,同時也可以作為公共產品的投資收入,使政府公共服務能力得以提升。除政府外,院校也應該加強社會人才扶持。在現有的教學體系,為機械生產工藝和先進技術領域,培養(yǎng)適合的社會人才。同時,院校也可以尋求企業(yè)的幫助,實行定點輸送培養(yǎng)的方式,使畢業(yè)生更加符合企業(yè)需求,從而構建的制造業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)。
3.注重推廣,穩(wěn)步發(fā)展
技術不能夠固守自珍,應當在適合的環(huán)境中,發(fā)揮出最大作用。但是,先進技術和工藝的創(chuàng)新,很多是由企業(yè)所有。企業(yè)為了保證自身的競爭力,并不會按照政府的請求將其推廣。所以,筆者認為應當從兩個方面進行:首先,政府為主導鼓勵研究所創(chuàng)新,并用研究成果扶持相關企業(yè),從而促進區(qū)域制造業(yè)發(fā)展;其次,鼓勵企業(yè)之間實現技術減緩,促進區(qū)域共同發(fā)展,實現地方經濟的良性競爭。政府和高等院校在技術發(fā)展層面功能,應當更多是作為經濟背景的調節(jié),既要合理的鼓勵區(qū)域競爭,也應當將競爭控制在良性層面,不斷實現先進技術的推廣和扶持。
4.加強合作,培養(yǎng)人才
人才是技術發(fā)展的必要元素。培養(yǎng)人才主要從三個方面進行:第一,高等學院的自主培養(yǎng),確保人才知識程度。高校的教育可以保證人才的知識基礎,如此也是其未來發(fā)展重要支持;第二,實現政府專項獎勵機制,鼓勵人才在校創(chuàng)新;第三,實行校企合作制度,保證人才與學校的契合性。事實上,校企合作所帶來的影響是多層面的。企業(yè)不僅可以獲得優(yōu)質的畢業(yè)生,也能夠將員工送到院校的研究所中,接受高等教育的培養(yǎng)。
四、結語
先進的技術發(fā)展水平,很大程度上決定了制造業(yè)的發(fā)展。我國目前所處于的瓶頸,主要在于高速發(fā)展與研究的脫節(jié)。隨著政府支持和社會力量的注入,先進制造技術與機械制造工藝,將能夠在較短的時間內突破瓶頸,從而恢復我國以往的制造業(yè)發(fā)展水準。本文的主要研究,同樣是一次為目的,通過對相關技術和工藝提升的探討,提出了一定切實可行的策略,希望能夠為我國制造業(yè)發(fā)展略盡綿力。
參考文獻:
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篇5
【關鍵詞】模具 先進制造技術 發(fā)展 應用
改革開放以來,我國的計算機信息技術、自動化技術取得了前所未有的發(fā)展,傳統(tǒng)制造技術再次成為人們關注的一大焦點。當前我國的先進制造技術已經逐步向系統(tǒng)化、集成化發(fā)展,為現代先進制造技術的發(fā)展提供了必要的技術支持,對模具先進制造技術的發(fā)展和應用研究有著重要的實踐意義與應用價值。
1.模具CAD/CAE/CAM技術概述
在數字化技術以及三維造型技術的支持下,CAD/CAE/CAM一體化技術在我國各大行業(yè)中得到了廣泛地推廣。目前CAD/CAM技術已經普遍應用于汽車大型覆蓋件模具,不僅能夠進行模具設計、制造與沖壓,而且在數控編程技術的支持下能夠實現DNC。CAD/CAE/CAM技術在塑料模具方面也得到了進一步的應用,我國自主研發(fā)的軟件如北航華正CAXA軟件已經得以廣泛地推廣。新時期,我國的CAD/CAE/CAM技術得到了進一步發(fā)展。模具CAD不僅僅是對傳統(tǒng)設計與計算方法的單一模仿,而且采用先進的設計理論,根據以往的實踐經驗與專業(yè)的知識理論進行設計,結果更加合理、科學。其次在模具結構設計過程中采用了立體思維以及三維參數化特征,信息流組織以及管理、共享等技術貫穿了模具設計、裝配與檢測等的全過程。另外還能夠對模具的可制造性進行科學評價,其中主要涉及到模具制造與費用的大致估算、模具實用性的評估以及零件制作工藝的評估等。
2.模具先進制造技術的發(fā)展
2.1高速銑削技術
作為型腔模具加工的重要組成部分,銑削加工技術以其加工平穩(wěn)、加工質量優(yōu)良以及加工效率高等特點在模具加工中得到了廣泛地應用。首先該技術具有高效性,一般情況下,高速銑削的主軸轉速保持在15000~40000轉/min,其最高能夠達到100000轉,在進行鋼切削時,速度可以達到400m/min,其與傳統(tǒng)的銑削加工相比高出10倍左右,在加工效率方面也顯示出極大的優(yōu)越性。以插座外殼壓鑄模加工為例,傳統(tǒng)的銑削、電火花成型加工所需的時間為60h左右,而采用先進的高速銑削加工14h便能夠完成。高速銑削技術精度較高,一般能夠10um,其工件溫升小,表面不會出現變質會微裂紋,質量較高,研究顯示其表面粗糙度Ra不高于1um。另外高速銑削技術能夠對高硬材料進行加工,最高硬度可達到60HRC,成為當前模具制造技術的重要發(fā)展方向。
2.2電火花加工技術與綠色產品技術
所謂電火花加工主要指的是在液體介質中,采用脈沖放電原理對導電材料出現的電蝕現象進行清除,進而使零件的尺寸、形狀等達到相應的技術要求。國外的電加工機床技術發(fā)展較快,其性能、工藝指標與自動化程度均處于領先水平。近年來,隨著電火花加工技術的不斷發(fā)展,人們對加工中的安全與防護技術給予了高度重視。當前電火花加工機床過程中的問題主要集中在輻射騷擾方面,其不僅會引發(fā)一系列安全事故的發(fā)生,而且對環(huán)境具有一定的破壞作用,因此,國際市場開始致力于對綠色產品的研究。以日本某公司為例,該公司采用直線電機伺服實施驅動,不僅反應速度快,而且具有較高的定位精度,且不容易變形,體現了鮮明的優(yōu)越性。除此之外部分EDM采用混粉加工工藝、微精加工脈沖電源等技術,提升了工作效率。
2.3RPM下的快速經濟制模技術
快速原型制造技術最早起源于20世紀中后期的美國,是對制造領域的一次新的創(chuàng)新與突破,該技術將CAD技術、數控技術以及機械工程技術等融為一體,實現了由零件設計發(fā)展成為三維實體原型設計,是一項系統(tǒng)性的先進制造技術。截至目前,RPM技術已經實現了向快速模具技術的轉移,成為國內外RPM領域研究的一個熱點話題。
3.模具先進制造技術的應用
新時期,我國的科學技術水平得到了極大的提升,模具先進制造技術的應用范圍越來越廣,不僅有效改變了傳統(tǒng)加工難以實施的狀況,而且在航空航天、機床、汽車以及電器等領域的模具制造中得到了廣泛地應用。除此之外,其在電化學、超聲波以及激光等新能源中的應用不僅提升了能量的多元化、綜合化,而且擴大了傳統(tǒng)加工領域的范圍,提高了模具制造的質量。目前超聲波的加工精度能夠達到0.01~0.02mm之間,粗糙程度與傳統(tǒng)的模具制造技術相比明顯降低,僅為0.54um,對于充模、拉絲模以及拋光模等工藝中體現了較好的應用效果。再如激光加工,其不僅能夠對表面進行一系列的處理,而且能夠實施打孔、雕刻以及微細加工等工藝,其在聚晶金剛石拉絲模胚料中的加工直徑不足0.04mm,數十秒便能夠完成。當前我國的車輛與電機等產品呈現出輕量化的發(fā)展趨勢,這在一定程度上增加壓鑄模的比例,與此同時對壓鑄壽命與質量也提出了更高的要求。另外隨著現代成型工藝的進一步發(fā)展,氣輔模具的應用更加廣泛,其以優(yōu)良的剛性與耐高壓特性在精密模具型腔應淬火中得到了廣泛地應用。除此之外在熱流道技術的支持下,制件的質量以及生產效率能夠得到極大的提升,降低對原材料的依賴性,節(jié)省了大量的生產成本,目前,熱流道模具在我國企業(yè)中的使用率已經達到了85%以上。
結束語:模具先進制造技術類型復雜多樣,且擁有良好的發(fā)展前景。新時期必須充分利用現代信息技術、管理技術以及自動化技術等,加強先進制造技術系統(tǒng)中人力、技術與組織構成的集成,不斷探索新的模具制造模式,提升先進制造技術在模具制造中的應用效果。
參考文獻:
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篇6
【關鍵詞】測量技術 高端制造領域 應用
【正文】
隨著近幾年世界經濟格局的變化和我國經濟技術高速發(fā)展的趨勢,測量技術的先進程度成為我國未來制造業(yè)賴以生存的基礎和可持續(xù)發(fā)展的關鍵。測量技術的發(fā)展水平及其在機械制造中的應用程度, 是衡量制造科技水平、 提高國家支柱產業(yè)核心競爭力的一個重要因素。因此,對于機械制造中測量技術應用的探討有其必要性。
一、三坐標測量技術在汽車制造中的運用
從上個世紀50年代第一臺坐標測量機的誕生到今天各類坐標測量設備的廣泛使用,坐標測量已經成為當今工業(yè)無可替代的一個重要組成部分。在過去近一個世紀的歷程中,工業(yè)和實驗用坐標測量機經歷了多個突破性的飛躍。在已經進入信息時代的今天,三坐標測量技術更是飛速地向前發(fā)展著,為工業(yè)制造提供著巨大的支持。 汽車制造業(yè)屬于新興的高科技產業(yè),對科技技術的含量要求非常高。社會的發(fā)展要求汽車制造業(yè)不斷提高自身的技術,同時也要求來自其它各個領域的技術支持。其中,三坐標測量技術是一個很重要的方面。
汽車車身,以及汽車車身的覆蓋件大多數呈自由曲面狀,自上世紀90年代中后期起,為了提高測量效率,尤其是為了強化對生產過程的監(jiān)控,利用先進的光學測量系統(tǒng),在車間現場實施在線檢測的方式已越來越多地進入現代汽車業(yè)。一種以結構光學三維傳感器為基礎的高效“檢測站”,被測工件首先由傳輸裝置自動送入生產線上的測量工位,定位傳感器將工件的真實位置輸入計算機控制系統(tǒng)中,后者根據已編制好的測量程序自動控制安裝在框架上眾多光學三維傳感器中的每一個,對工件上的各關鍵部位進行檢測。一般固定的傳感器數量為10-30個左右,完成測量僅需40s左右,效率很高。
二、數字化精密測量技術在機床制造中的應用
數字化精密測量技術是數字化制造技術中的關鍵技術之一。開發(fā)亞微米、納米級高精度測量儀器,提高環(huán)境適應能力,增強魯棒性,使精密測量裝備進入生產現場,集成到加工機床和制造系統(tǒng),形成先進的數字化閉環(huán)制造系統(tǒng),是當今精密測量技術的發(fā)展趨勢。數控機床的精度和性能檢測領域中,國外著名廠商Renishaw、API及HP等公司生產的激光干涉儀測量系統(tǒng)和球桿儀等在數控機床的幾何精度和運動精度的檢測和監(jiān)控中,無論在機床制造廠還是機床使用廠,都得到了廣泛的應用。
隨著MEMS、微納米技術的興起與發(fā)展,人們對微觀世界探索的不斷深入,測量對象尺度越來越小,達到了納米量級;另一方面,由于大型、超大型高端系統(tǒng)、機電工程的制造、安裝水平提高,以及人們對于空間研究范圍的擴大,測量對象尺度覆蓋范圍越來越大,目前已達91m~102 m的范圍,相差11個數量級之巨,高端制造中從微觀到宏觀的尺寸測量范圍不斷擴大。在此背景之下,微納制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造等系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的測量方法和測量儀器受到極大挑戰(zhàn),出現了納米尺度表征以及參數量值的統(tǒng)一和溯源等許多新的科學問題和工程技術問題亟待解決。
三、精細測量技術在發(fā)動機制造中的運用
發(fā)動機是由許多各種形狀的零部件組成,這些零部件的制造質量直接關系到發(fā)動機的性能和壽命。使產品質量的目標和關鍵漸漸由最終檢驗轉化為對制造流程進行控制,通過信息反饋對加工設備的參數進行及時的調整,從而保證產品質量和穩(wěn)定生產過程,提高生產效率。降低企業(yè)的測量成本,計量人員的培訓費用,測量設備的使用和維修費用,達到提高測量檢測效率的目的,使企業(yè)具備生產過程的實時質量控制能力,這將關系到企業(yè)在市場活動中的應變能力,對幫助企業(yè)建立并維護良好的市場信譽,具有重要的決定作用。
例如各種尺寸類型的 齒輪專用檢測儀器,凸輪檢測儀器等。這樣往往導致企業(yè)的計量部門需要配置多類型的計量設備和從事計量操作的專業(yè)檢測人員,計量設備使用率較低,同時企業(yè)負擔較高的計量人員的培訓費用和計量設備使用和維護費用;企業(yè)無法實現柔性、通用計量檢測。因此,降低企業(yè)的測量成本,計量人員的培訓費用,測量設備的使用和維修費用,達到提高測量檢測效率的目的,使企業(yè)具備生產過程的實時質量控制能力,這將關系到企業(yè)在市場活動中的應變能力,對幫助企業(yè)建立并維護良好的市場信譽,具有重要的決定作用。
四、CAD測量技術在鋼箱梁制造中的應用
主塔勁性骨架為主塔施工定位的基礎,只有勁性骨架定位準確后,相應的鋼筋、模板、預應力波紋管才能根據勁性骨架的位置來進行定位。每次勁性骨架的安裝高度平均比每次將要施工的塔柱高度高1~2m,以利于下一節(jié)勁性骨架的安裝; 安裝第2節(jié)勁性骨架時,先將勁性骨架的現狀標高測定,然后利用CAD將勁性骨架將此標高的坐標求出,在勁性骨架節(jié)與節(jié)之間設置定位連接鋼板,在定位鋼板上放出所求坐標,將所要安裝的勁性骨架安裝定位。此方法有利于主塔定位,保證了主塔的施工準確性,從而解決了主塔空間定位難度大的問題。
根據鋼箱梁的結構特點,結合國內鋼材的供貨及運輸現狀,將節(jié)段組裝采用立體、階梯方式進行,即以預拼裝胎架為外胎,橫隔板為內胎,依次組焊各粱段的底板單元、斜底板單元、橫隔板單元、錨箱風嘴單元、頂板單元及附屬件,完成鋼箱梁節(jié)段的制作。橫向對稱設計,以底板、斜底板外形為基準面確定胎架形狀,利用型鋼制作支承鋼架與基礎預埋件焊接,每個預埋件處的基礎承載力不小于30t,支承鋼架分橫向鋼架和縱向連桿,縱向連桿將橫向鋼架連接起來,形成網架結構,使其具有足夠剛度。
隨著時代的發(fā)展與技術的進步,高端制造行業(yè)對測量技術的要求越來越高,依賴性也越來越大,在此背景下,大力發(fā)展測量技術,加強對測量技術的研制開發(fā)和推廣應用,以及研究測量技術的規(guī)范化與安全性, 是測量技術工作者一直關注的問題。因此,測量水平的高低,對先進制造技術的生產質量有很大影響,因此在施工中必須對測量技術的運用有足夠的重視。
【參考文獻】
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篇7
一、高效多品種的柔性化生產方式
汽車零部件制造技術為了適應市場變化與客戶需求,逐步趨向高效多品種的柔性生產方式。如廣州豐田與天津豐田配備的GBL(全球車身生產線系統(tǒng)),就能確保車身在焊接工位輸送時可以進行不同車型的焊裝夾具的來回切換。該技術的應用使得不占節(jié)拍的產品品種更換成為現實。并且再搭配以自動控制與自動識別裝置、焊接機器人等,從而形成不同類型汽車連續(xù)混流生產的模式。再者如普遍應用的用來加工汽車零部件的數控復合機床、快調與快換裝置、技術等,無不體現這一點,即通過不同品種零部件的混流生產,促使生產線生產時間縮短,提高效率。
二、更高效的零部件加工技術被廣泛應用
高效化的制造與生產工藝在汽車零部件切削加工領域表現得尤為明顯,具體表現為強力、快速切削及快調、快裝及快進。隨著高速切削機的進一步發(fā)展及使用性能更加優(yōu)良的新型刀具材料,使得高速切削在汽車零部件制造加工中應用得更為普遍。不僅如此,一些具有高速移動與轉動速度、剛性及動力性能極佳的機床的開發(fā)和自控技術的廣泛使用,促使自動輸送、快裝、快調、自動檢測等技術或裝置迅速發(fā)展。上述技術的應用大大提高了汽車零部件的生產與制造。如GC4225刀片,采用新一代技術,賦予刀片抗破損性,避免刀片涂層的剝落,進而避免生產加工汽車零部件時可能帶來的不可控風險。汽車制造過程中,必須對鋁合金材質的發(fā)動機進行高速加工,因此應該根據鋁合金不同的材質特性,選擇正確的切削液,從而保證加工零部件的質量。不僅如此,正確切削液的選擇還能有效減少切削刀具的損耗,適當延長其壽命。除了切削技術,在車身的制造與裝配領域,也出現了各種新工藝與新方法。較為成熟的就是以電子控制為基礎,將機器人與自動化裝置相組合,從而保證產品質量的穩(wěn)定,進一步提高零部件加工與生產的效率。
三、過程更加精益化
所謂精益化,指在利用先進技術加工生產汽車零部件時,確保人員、資金、時間、場地都控制在最小范圍內,并且能夠獲得較大產出。簡單而言就是低投入、高產出、高利潤。當前形勢下,汽車零部件加工中使用的各類先進技術都已趨向精益化。
四、綠色環(huán)保的零部件加工技術
隨著人們對節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展認識程度的不斷加深,汽車制造技術開始向節(jié)能減排、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展,使得綠色汽車制造技術產生了巨大突破。這一方面的例子較多,如高強度鋼板沖壓技術、車身中頻焊接、激光拼焊技術等,使得汽車輕量化成為可能。再如越來越多的汽車零部件加工中使用水溶性漆涂料,更有甚者一些企業(yè)在加工噴涂時利用2C1B或者2C2B技術工藝以便減少烘干噴涂的次數,為了取得良好的效果可能還會利用熱量回收裝置或者更節(jié)能的加熱烘干設備進行工作。為了提升毛坯的精度,毛坯精化工藝被廣泛應用,并且對零部件的機械加工余量相對減少,一些零部件甚至不需要多次粗加工,可以直接精細加工。另外,廢舊的零部件可以作為毛坯再次加工制造,實現資源的重復利用。機械加工時采用干式切削的方式,利用水基冷卻液或者中溫常溫清洗的方式替代原先使用的冷卻油。
五、零部件加工智能化技術
這類技術多以強大的計算機運算能力作為支撐,從而實現對加工的零部件精度與質量進行控制。這類技術能夠驗證零部件加工的工藝方法,通過比較現實因素、加工時的流程、精度要求、工藝參數等數據,以便對其進行優(yōu)化。智能化技術中以虛擬技術應用最為普遍,它可以迅速完成各類零部件加工工藝的模擬,如熱加工的數字與物理模擬或者鑄造充型凝固等。除此以外還有計算機控制管理系統(tǒng)的使用,從而實現對零部件加工生產過程的跟蹤與監(jiān)督,從產品源頭保證質量,并能夠做到故障檢測與分析。計算機網絡技術可以進行汽車故障的遠程診斷,改善診斷環(huán)境,提高診斷效率。不僅如此,在加工零部件時還可以通過集中監(jiān)測與分散控制系統(tǒng)對汽車零部件制造工藝進行全程跟蹤,自動識別多種汽車零部件,提高效率。
六、結語
篇8
Abstract: Data envelopment analysis(DEA) is conducted according to the input and output indicator values. Relative efficiency evaluation is conducted for theinput data of the investment program of advanced manufacturing technology(AMT). To avoid uncertainty and non-magnanimity of considering the input indicator alone , the quantitative analysis of the intangible benefits output indicators is done. Changing the C2R model and BC2 model in the DEA, combinating the Duality Theory, a view that intangible benefits value of ATM is a new type of the shadow price is proposed. Relative effectiveness of ATM intangible benefits is analysed and put forward the improved method for the input and output data of the ineffective programs. finally, the feasibility and practicability of the method is proved by an example.
關鍵詞:先進制造技術;無形效益價值;數據包絡分析;效益評價指數
Key words: advanced manufacturing technology;intangible benefits value;data envelopment analysis; benefit evaluation index
中圖分類號:F403.7文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)11-0054-04
0引言
企業(yè)開發(fā)先進制造技術項目需要大規(guī)模投資,而且實施先進制造技術的主要目的是提高企業(yè)競爭優(yōu)勢,具體包括:提高產品質量、增強柔性、降低成本、縮短產品交貨期、減少廢品和返工、精簡人力、改善工作質量、增強制造過程的抗干擾能力、提高企業(yè)對市場需求的反應能力、提升企業(yè)形象、及時引入新產品和更新產品、提高企業(yè)對市場機會的控制能力、降低工作強度和增強員工對企業(yè)的滿意度與忠誠度、獲得新技術知識和使用新技術等等。這些因素產生的效益除成本的降低可以在現有會計系統(tǒng)中有所體現外,其它效益都是不能直接貨幣化的無形效益,難以定量化分析,因此使得先進制造技術效益評價問題變得比較困難。
AMT無形效益是關系到企業(yè)長遠發(fā)展的關鍵因素,是投資的主要目標和做出正確投資決策的關鍵。對AMT無形效益的評價,有助于企業(yè)從長遠的戰(zhàn)略角度選擇投資方向,提高企業(yè)的整體實力,保證經營目標的實現。我國學者在這方面做了很多研究,提出了很多無形效益定量評價的方法。李春好等利用多目標廣義投資效率模型和綜合效用評價模型分別對方案的優(yōu)劣進行了排序[1-2];宋金波等對AMS的技術創(chuàng)新優(yōu)勢的無形效益進行了分析[3-4];汪應洛等用可能性分布表示評價指標值,并對投資項目的有形效益和無形效益進行加權平均,最終得到綜合效益的評價結果[5-6]。但是這些研究成果都是對AMT投資方案結果的分析,沒有考慮投入因素對產出無形效益的影響。劉德學等利用C2R模型對AMT投資總體效益進行了分析,但并沒有具體分析AMT投資的無形效益該如何度量,而且只對方案中輸入指標影響最大的因素作了分析,并沒有說明規(guī)模是否合理且怎樣改進[7-8]。本文針對AMT投資特征,通過對DEA中的兩個經典模型C2R和BC2聯合分析,導出影響無形效益的主體原因,再以DEA的相對效率為基礎,構造AMT投資的輸入輸出評價指標體系,結合對偶理論,提出無形效益的價值是一種新型的影子價格的觀點,從技術有效還是規(guī)模有效等幾個方面分析AMT無形效益的價值,對AMT無形效益價值進行相對效率的評價,并給出了無效方案的改進方法。為AMT無形效益價值的分析提供了一種新的量化分析工具。
1DEA評價模型
設有m個AMT投資方案,亦即m個決策單元:DMUr,r=1,2,…,m,每個方案均有n種輸入和p種輸出,DMUr的輸入和輸出向量分別為x=(x1r,x2r,…,xnr)T,y=(y1r,y2r,…,ynr)T,r=1,2,…,m,假定n種輸入的非負權重向量為v=(v1,v2,…,vn),p種輸出的非負權重向量為u=(u1,u2,…,up)。在一般情況下,由于人們對AMT投資方案輸入、輸出之間的信息結構了解比較少或者它們之間的相互替代性比較復雜,同時也為了盡量避免決策者主觀意志的影響,所以,不事先給定輸入和輸出的權重,而是將輸入輸出權重看成是可變量,然后在分析過程中根據某種原則來確定。為了衡量每一個AMT投資方案的綜合輸入輸出效果,定義AMT各投資方案DMUr的效率評價指數為:h==uyvx r=1,2,…,m
由DEA的弱有效性特征[10]可知,對AMT第k個投資方案的評價是一個在所有DMUr的效率評價指數hr都小于或等于1的條件約束下,尋找對DMUk最有利的投入項權重組合(v1,v2,…,vn),以及產出項權重組合(u1,u2,…,up),使得DMUk的效率評價指數hk達到最大的數學規(guī)劃模型。因此構造評價第k個AMT投資方案的C2R數學規(guī)劃模型(Ⅰ):max hk=uyvx
s.t.uyvx1,r=1,2,…,mu0,j=1,2,…,pv0,i=1,2,…,n(Ⅰ)
模型(Ⅰ)中,當hk等于1時說明相應的AMT投資方案的效率為相對有效。模型(Ⅰ)是一個分式規(guī)劃,利用Charnes-Cooper變換[5],在模型(Ⅰ)中,令t=,ω=tv,μ=tu,從而將模型(Ⅰ)化為等價的線性規(guī)劃模型(Ⅱ):max hk=μy
s.t.μyωx1,r=1,2,…,mωx=1u0,j=1,2,…,pω0,i=1,2,…,n(Ⅱ)
由于AMT無形效益的不確定性、難以度量及難以預測性,因此它是一種具有社會因素占主導特征的影子價格。模型(Ⅱ)中投入產出項的權重是生產內部價值的反映,根據對偶理論,相對于外部因素而言這種權重值實際上是一種反映外部松弛價值的變化量,這種變化量恰好能描述AMT無形效益的影子特征。為了對AMT無形效益的評價,將模型(Ⅱ)的求解轉化為對模型約束條件松弛變量的分析。寫出線性規(guī)劃(Ⅱ)的對偶式:
min θ
s.t.xλ+s-i=θx0yλ-s+j=y0λ0,k=1,2,…,ms-i0,s+j0,i=1,2,…,n;j=1,2,…,p(Ⅲ)
設ε>0是一個非阿基米德無窮小量[10],針對模型(Ⅲ)考慮帶ε的C2R模型:min θ-εs+s
s.r.xλ+s=θxyλ-s=yλ0,k=1,2,…,ms0,s0,i=1,2,…,n;j=1,2,…,p(Ⅳ)
其中,θ為投入比例變量,λ為第k個AMT方案的決策變量,s為與投入相對應的松弛變量向量,表示第k個AMT方案DMUk應減少的投入量;s為與產出相對應的剩余變量向量,表示第k個AMT方案DMUk應增加的產出量。令s=s+s,表示第k個AMT決策方案相應無形效益松弛量,由于ε>0是一個非阿基米德無窮小量,根據對偶理論及模型(Ⅳ)目標值的要求,則必有0s/θ0。
模型(Ⅱ)假設投資函數存在固定的規(guī)模報酬,若在(Ⅱ)中增加了一個固定的變量ck使得允許規(guī)模報酬變動,即得到BC2模型(Ⅴ):max hk=μy-ck
s.t.ωx-μy+ck0,r=1,2,…,mωx=1u0,j=1,2,…,pω0,i=1,2,…,n(Ⅴ)
同理,為了評價AMT無形效益,將模型(Ⅴ)的求解轉化為對模型約束條件松弛變量的分析??紤]如下對偶問題
min θ-εs+s
s.r.xλ+s=θxyλ-s=yλ=1λ0,k=1,2,…,ms0,i=1,2,…,ns0,j-1,2,…,p(Ⅵ)
模型(Ⅳ)可用來同時評價AMT無形效益的規(guī)模有效性和技術有效性,模型(Ⅵ)則僅用來判斷技術有效性,因此,分析AMT無形效益時,將兩個模型結合使用,就可以判斷每個方案是技術有效還是規(guī)模有效,從而為方案的改進提供幫助。
2DEA評價的有效性分析
模型(Ⅳ)和模型(Ⅵ)可以視為一種生產前沿的非參數估計,可以利用一組實際的輸入輸出觀測值(即DMU的輸入輸出值),構造出輸入輸出一切可能組合的外部邊界(稱為“包絡邊界面”)約束條件,使得所有的輸入輸出觀測點均落在這個包絡面內。下面的定理將證明,只有DEA有效(或DEA弱有效)的決策單元對應的生產點位于包絡面上,即DEA有效決定了產出的效益是有效的。模型中的λk將各個有效單元生產點連接起來,形成一種有效包絡面(即生產前沿的分段線性估計),該包絡面描述了投入產出的AMT無形效益的價值,位于此前沿面上的DMU被視為DEA有效的,而遠離前沿面的DMU為非DEA有效的。從多目標規(guī)劃的角度看,如果以輸入最小,輸出最大為目標,那么生產前沿面就是以生產可能集做為約束集合的相應線性多目標規(guī)劃的Pareto面,即數據包絡面的有效部分。因此,利用DEA的有效單元生產點λ來評價AMT所產生的無形效益,判斷投入的合理性,其結果是有效的。進一步可利用一種線性變換對于不合理(即非DEA有效)的AMT方案進行改進,也會得到DEA有效的AMT無形效益包絡面。
由于利用模型(Ⅰ)與模型(Ⅱ)得到的最優(yōu)目標函數值是相同的,因此可以用模型(Ⅱ)來定義決策單元的有效性。
定義1若模型(Ⅱ)的最優(yōu)值等于1,則稱DMUk為弱DEA有效。
定義2若模型(Ⅱ)存在最優(yōu)解ω*,μ*滿足ω*>0,μ*>0,并且最優(yōu)目標值等于1,則稱DMUk為DEA有效。
根據線性規(guī)劃對偶理論中的互補松弛性,對于模型(Ⅳ)和模型(Ⅵ),若存在帶非阿基米德無窮小量的最優(yōu)解,則有如下有效性判斷的性質。
定理1設ε為非阿基米德無窮小量,模型(Ⅳ)的最優(yōu)解為:λ*、θ*、s、s,i=1,2,…,n,j=1,2,…,p,則有:
()若θ*
()若θ*=1,s+s>0,則被評價單元DMUk為弱DEA有效。
()若θ*=1,s+s=0,則被評價單元DMUk為DEA有效。
證由條件知,模型(Ⅲ)和帶有ε的對偶模型(Ⅳ)存在最優(yōu)解,并且最優(yōu)解λ*、θ*、s、s是模型(Ⅲ)最優(yōu)解中使目標函數s+s達到最大的最優(yōu)解,因此,若θ*0,由定義2,DMUk為DEA有效。證畢。
定理2設ε為非阿基米德無窮小量,若模型(Ⅵ)的最優(yōu)解滿足θ*=1,則決策單元DMU技術有效,否則,技術無效。
證明過程與定理1相似。證略。
由定理1的判定條件()可知,當θ*
定理3設ε為非阿基米德無窮小量,模型(Ⅳ)的最優(yōu)解為λ*、θ*、s、s,i=1,2,…,n,j=1,2,…,p且θ*
證模型(Ⅳ)的對偶規(guī)劃矩陣式為:
max μyk
s.t.ωx-μy0,j=1,2,…pωx=1,k=1,2,…,mω0μ0
設其最優(yōu)解為ω*,μ*,且ω*>0,μ*>0。由線性規(guī)劃的對偶互補條件,有:(ωx-μy)λ=0,j=1,…,p
因此:ωx-μyk=ωxλ-μyλ
=(ωx-μy)λ=0
現在對于任意C2R模型的生產可能集T里的有:
xλx,yλy
其中λ0,j=1,…,p,故:
ωx-μy=ωxλ-μyλ
=(ωx-μy)λ0
即(,)為下面問題的最優(yōu)解:
(ωx-μy)=ω-μ,k=1,2,…,m
因此(,)為多目標規(guī)劃的Pareto解,即(,)為DEA有效。證畢。
3評價指標的設定
由于AMT無形效益的屬性具有不確定、不可度量等社會特征,因此DEA的投入產出屬性需要具備完整性、可衡量性、可解構性、不重復性和最少性等,但DEA評價屬性設置太多會增加模型的復雜度和結果分析的困難度,因此,在考慮評價目的以及確保評價指標之間保持相互配合與相互聯系的基礎上,將代表AMT投資的人、財、物三方面投入的資本額度,員工人數比率,技術人員比率,設備利用率等四個基本要素定為輸入指標。將AMT無形效益最為典型的六個屬性:系統(tǒng)柔性,產品交貨期,產品質量,市場競爭能力,客戶滿意度,產品研發(fā)能力定為輸出指標。
設m個AMT投資方案DMUk ,r=1,2,…,m,每個方案的評價指標設置相同。根據前述模型的假定,每個方案均有四種輸入xir,i=1,2,3,4,有六種輸出yjr,j=1,2,…,6,具體指標及其經濟含義定義如下。
投入資本額度(x1r):表示在AMT的投資準備以及實施過程中,企業(yè)所投入的資金情況,該指標主要衡量企業(yè)對AMT財力方面的投入力度。
員工人數比率(x2r):表示在AMT實施過程中,參與該方案所涉及各項工作的員工占全體員工總數的百分比,該指標衡量企業(yè)實施AMT人力方面的投入狀況。
技術人員比率(x3r):表示企業(yè)在AMT方案的實施中,專業(yè)技術人員占該方案實施所需的全體員工總數的百分比,該指標衡量企業(yè)實施AMT的企業(yè)技術力量。
設備利用率(x4r):表示實施AMT利用企業(yè)設備的數量占企業(yè)全部設備數量的百分比,該指標衡量實施AMT,企業(yè)可以一次性投入設備的能力,該指標體現了企業(yè)對AMT的物力方面的投入狀況。
系統(tǒng)柔性(y1r):表示系統(tǒng)適應變化的能力,該指標表示兩個方面:一是系統(tǒng)所能適應的變化范圍,另一方面是系統(tǒng)對變化進行響應的難易程度。
產品交貨期(y2r):產品交貨期可以影響流動資金的占用、庫存以及與庫存相關的成本費用之外,還會影響對顧客的服務質量,對潛在顧客的吸引等。
產品質量(y3r):產品質量是影響企業(yè)形象的重要因素,產品質量好,企業(yè)形象也會跟著提升,企業(yè)可信度自然也會增加。該指標衡量產品合格率。
市場競爭能力(y4r):企業(yè)在同行業(yè)中的市場份額,以及在該行業(yè)中的地位,表示了相對于其他同行業(yè)企業(yè)而言的競爭優(yōu)勢。
客戶滿意度(y5r):顧客對產品以及服務的滿意程度,該指標度量是否能夠滿足顧客需求多樣化。
產品研發(fā)能力(y6r):研究開發(fā)新產品的時間周期,該指標表示企業(yè)及時引入新產品的能力。
4實例分析
表1為六種先進制造技術投資方案DMUk 的相關指標數據,k=1,2,…,6,按照相同的目標和任務、相同的外部環(huán)境以及相同的投入產出指標原則,每個AMT投資方案即為一個決策單元(DMU),在這些數據中,方案的四個輸入指標{xir}:投入資本額度,員工人數比率,技術人員比率,設備利用率是可直接量化的指標,輸出指標{yjr}是代表AMT無形效益價值的六個產出屬性:系統(tǒng)柔性,產品交貨期,產品質量,市場競爭能力,客戶滿意度,產品研發(fā)能力,這些指標不可以直接量化,因此,通過專家評測采用10分制打分法對其進行打分,其中1為最差表現,10為最好表現,以此作為評價系統(tǒng)的初始輸出指標值。
利用LINDO6.0軟件,對模型(Ⅳ)求解,其結果見表2,對模型(Ⅵ)求解,其結果見表2所示,其中非阿基米德無窮小量取10-9。
利用表2和表3的數據,對六種投資方案的AMT無形效益價值進行有效性分析,并對那些無效的DMU方案提出改進措施,使得AMT無形效益的價值水平得到最優(yōu)的提升。
4.1 無形效益價值的效率分析C2R模型中,θ=1,即無形效益的總效率有效,也就是說輸入指標達到了最佳組合,而且得到了最大無形效益產出;θ≠1,即無形效益的總效率無效,說明輸入指標存在資源冗余。BC2模型中,θ=1,即為技術有效,說明方案實施中,對于投入要素做到了有效地運用,以達到產出無形效益的最大化,其值越高表示其投入資源使用情形越有效。對于同一個決策單元,無形效益的總效率無效,但技術有效,說明這種無形效益總效率無效是一種規(guī)模無效。
從表2中的數據以及前述DEA有效性判斷定理的結論可知,方案1、方案3、方案4、方案5中的θ=1,且對每個最優(yōu)解λ*、s*-、s*+,都有s+s=0,所以是DEA有效的,即無形效益的總效率有效,說明如果將這幾個方案的投入要素有機組合投入,可以達到最佳無形效益產出水平,每一個單位的投入都可以得到充分的利用,從而得出最大的無形效益產出;另外,每增加一個單位的投入,無形效益的產出也會增加一個單位。而方案2、方案6中的θ
從表3中的數據可以看出,方案2的θ=1,是DEA有效,而方案6的θ
4.2 無形效益價值的規(guī)模收益分析規(guī)模收益是用來表示某方案(即決策單元)的投入項和無形效益產出項之間是否達到最佳狀態(tài),包括無形效益的規(guī)模收益不變、規(guī)模收益遞增、規(guī)模收益遞減三種情況。若存在λ,使λ=1,則DMUk無形效益的規(guī)模收益不變;若λ1,則DMUk無形效益的規(guī)模收益遞減。
由表2中的數據可知,方案1、方案3、方案4、方案5的∑λ=1,它們的無形效益規(guī)模收益不變,達到規(guī)模經濟,而方案2和方案6的∑λ
4.3 無形效益價值的投影分析由定理3可知,非DEA有效的決策單元,按照變換公式:=θx-s=y+s進行調整,調整后的決策單元必定是DEA有效的。
從投入產出松弛變量的數據來看,在目前的規(guī)模下,方案6的投入還可以再減少,對于方案6做如下調整:
=θx-s=0.914826*95-5.173614=81.734856,
同理,=θx-s=0.914826*26-0=23.785476,=23.215386,
=75.015732。
同理可計算:=y16+s=7+0=7,=7.092394,=6,
=7.382725,=4.762871;=7.181349。
由計算結果可以看到,對于方案6,在現有規(guī)模的無形效益輸出下,只要將投入資本額度,員工人數比率,技術人員比率,設備利用率分別調整為81.734856萬元,23.785476%,23.215386%,75.015732%,那么在現有規(guī)模的輸入下,具有無形效益特征的產品交貨期,市場競爭能力,客戶滿意度,產品研發(fā)能力的無形效益價值分別可提高至7.092394,7.382725,4.762871,7.181349,系統(tǒng)柔性和產品質量的無形效益價值不變,而且使得投資方案成為有效決策單元。
綜上所述,通過分析,本實例得到如下結論:方案2應該適當增加它的投資規(guī)模;方案6應該在投影量值的改變下,同時增加它的投資規(guī)模;方案1、方案3、方案4、方案5幾個方案的投入要素可以根據實際情況進行有機組合,都將使AMT無形效益價值無論從規(guī)模效率還是技術效率方面達到最優(yōu)水平。
5結束語
從文中討論的結果可以看到,將DEA分析方法進行適當的變化,可以做到對AMT無形效益價值的定量分析和評價。文中將DEA最基本的C2R模型和BC2模型進行改進,充分利用對偶理論的本質特征,提出無形效益價值是一種新型的影子價格的觀點,然后將這兩種概念結合起來,從總效率、規(guī)模效率、技術效率和投影效益幾個方面對AMT無形效益價值的效率進行了定量的分析和評價,得到一些有意義的決策結果,并通過實例的計算分析,驗證了方法的可行性和實用性。文中提出的方法為無形效益的研究提供了一種量化分析的工具。
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篇9
一、將學科前沿引進“先進制造技術”的必要性
先進制造技術由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展而來,保持了過去制造技術中的有效要素,是制造技術的最新發(fā)展階段。先進制造技術的應用使工廠生產發(fā)生巨大的變化,產生一系列新的職業(yè)及崗位[1]。我國高等院校的機械專業(yè)正是為生產第一線培養(yǎng)和輸送人才,這些人才作為制造部門的建設者和管理者應該緊跟新技術、新發(fā)明、新產品,全面了解制造業(yè),為此高校開設了“先進制造技術”這門課程[2]。先進制造技術是一種動態(tài)技術,不斷吸收各種最新的技術成果,那么“先進制造技術”課程也應該是一門動態(tài)的課程,隨著新科技、新理念的出現而不斷更新、充實和發(fā)展。而新技術、新理念、新產品、新發(fā)明等都和學科前沿緊密相關,所以將學科前沿引進“先進制造技術”的本科課堂教學就非常的必要。
二、教師以研促教、教研結合、終身學習
近些年來,國家在科學研究上投入大量的財力、物力和人力,設置不同級別和類型的基金項目,鼓勵教師積極申報課題及進行成果轉化。所以越來越多的高校教師積極投身科學的海洋,不斷有新發(fā)明、新產品以及高水平的論文走在科學的前沿。教師在授課的過程中將自己的研究成果以及研究方向的科學前沿和教材有關章節(jié)的內容有機結合,對于學生而言能激發(fā)興趣、開闊視野,提高課堂學習效果;對于教學而言教研結合,打破傳統(tǒng)的教學模式,深挖教材,增加教學的深度和廣度;對于教師而言提出更高的要求,要緊跟學科發(fā)展,不斷提高自身科研水平,以研促教,樹立終身學習的理念,同時將自己的科學研究成果展示給自己的學生是對自己的肯定,也是非常興奮和自豪的[3]。
三、學生激發(fā)興趣、開闊視野、積極向上
篇10
【關鍵詞】先進制造技術 轉型院校 教學改革
【中圖分類號】G641 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)10-0250-02
引言
《先進制造技術》課程作為本科機械專業(yè)的專業(yè)限選課程,通常開設在大學本科第6或第7學期,也有的高校在研究生階段開設此課程,一般為32~48學時。該課程最顯著的特點在于:內容覆蓋廣,知識融合多,技術特點新,模式更新快。而相比之下,該課程的教材內容卻存在:內容滯后性,知識概述性,體系分散性和技術動態(tài)性等特點[1]。同時,自十以來,在全國改革一盤棋的背景下,現代高等教育正引領高校向著為社會培養(yǎng)應用型、復合型、創(chuàng)新型人才方向轉型發(fā)展。在此背景下,勢必要求技術特點鮮明的先進制造技術課程本科教學要未雨綢繆,做好應對措施,以更好地完成在本科人才培養(yǎng)任務中的學科使命[2]。對此,本文從以下幾個方面探索先進制造技術的課程改革,旨在更好服務學校轉型發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質量。
一、革新教學目標,完善評價方式
學科教學目標必須首先服從于人才培養(yǎng)目標。對于應用本科院校的技術類專業(yè),其人才培養(yǎng)目標主要是為社會培養(yǎng)面向生產、管理、服務一線的應用型人才。這就要求學生具有開闊的視野,廣博的知識,專業(yè)的實踐能力和嫻熟的動手能力。所以先進制造技術課程的教學目標也應當轉變到培養(yǎng)學生的工程實踐應用能力和綜合性創(chuàng)新能力上來。而相應的課程評價方式也不應僅僅局限于考試或期末考查的方式來進行,可以將課程考核貫穿于整個行課時段,根據內容特點區(qū)別性考核,全方位評價學生對知識的掌握情況,培養(yǎng)學生實踐應用能力。例如,對于基本概念,重點理論等知識點可通過學生事先預習,再通過一次隨堂測驗考核;對于重要技術,前沿科學可通過設置課后開放性作業(yè)考核,讓學生通過查閱資料,檢索文獻后以書面報告形式提交考核;對于綜合技術可通過學生匯報答辯考核;對于實踐能力除考查課上實驗報告外,還應將課外實驗次數,實驗內容,企業(yè)技術調研結果,工程訓練活動等內容納入進來。形成一套圍繞教學目標比較完備的考核體系。
二、精整教學內容,豐富教學手段
先進制造技術課程內容知識涵蓋廣,在有限的學時里不可能做到一一盡述。所以,應根據應用型本科大學學生特點,有針對性地挑選部分內容講解??梢赃m當增加先進制造工藝,制造自動化技術,先進管理技術的講授;相對縮減現代設計技術,先進制造模式章節(jié)的學時。而每個章節(jié)內部講授也應有詳略之分。比如先進制造工藝一章中,就可以強化對其他課程中未介紹且技術應用廣,發(fā)展前景好的特種加工,快速成型工藝等作詳細講授。而對其他課程中已介紹或技術相近的內容只作補充介紹,不必一一贅述,如材料成形工藝技術等。另外,教學的內容不必完全拘泥于教材,可根據實際情況增加最新的學術成果,技術應用和研究熱點,以補充教材內容相對滯后的不足。
先進制造技術課程涉及內容多,哲理深奧,綜合性強,使得學生在學習過程中理解和掌握比較困難。同時由于先進制造技術在生產實際中的應用與學生現行的學習實習內容融合較少,造成學生感性認識欠缺,對學習的興趣不高,普遍感到枯燥難懂[3]。因此,授課時應避免只用講授的教學方式,應盡量豐富教學手段,提升課堂教學質量。比如先進成型工藝一章有條件的學??梢蚤_展實驗演示教學,沒有條件的學??梢园才艑W生到周邊企業(yè)觀摩或是通過播放多媒體資料進行教學;又如介紹柔性制造技術時,可以結合學生前期到企業(yè)認識實習參觀的零件加工工藝,設置“同樣的零件通過柔性制造加工時在工藝,設備,工具等方面與現行的加工方式相比將發(fā)生怎樣的變化”這類問題,通過現場討論作答的方式提高學生學習興趣;再比如當介紹ERP的知識時,可只對ERP的基本思路和方法作介紹,可通過讓學生課后自行搜集資料并課上匯報的方式,培養(yǎng)學生的自學能力。
三、增強共贏意識,培養(yǎng)創(chuàng)新思維
先進制造技術來源于應用實際,但并不僅僅局限于當前技術,它是用更新的工藝、設備、技術、管理方法優(yōu)化或改造舊的生產模式。其本身的內涵就相當豐富且新穎,因此在制造類課程中它也具有廣泛的代表性,能引起學生極大興趣。利用這一點,采取一體化教學團學活動的方式,讓學過該門課的高年級帶動低年級同學良性互動,既可以鞏固高年級同學的知識結構,培育榜樣意識,也能夠促進低年級同學的求知欲望,發(fā)揚進取精神,是一種雙贏局面。通過開展一系列有益的專題講座、知識問答、技能訓練、模擬工程師、創(chuàng)新競賽,在全專業(yè)內形成團結互助,熱愛創(chuàng)新的濃厚氛圍。
結束語
總之,《先進制造技術》的課程教育應該摒棄不合理的灌輸式教學模式,革新長期不變的知識內容,探索與教學目標一致的過程式評價方式,盡最大力量發(fā)揚以課程特征為基本的價值效益。立足課程,服務于本科院校的轉型發(fā)展,更好地培養(yǎng)實踐型、復合型、創(chuàng)新型人才。
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