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中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)05(a)-0037-02
先進制造技術是制造業為了適應現代生產環境以及市場動態變化,在傳統制造技術基礎上通過不斷吸收科學技術最新成果而逐漸發展起來的一個新興技術群,包括現代設計技術、先進制造工藝技術、制造系統綜合自動化技術和現代管理技術。機械類本科專業開設先進制造技術課程,可以大大拓寬學生專業視野,掌握制造技術最新發展,以適應現代制造企業對人才的需求,其重要性日趨顯著。然而,由于全球高新技術的高速發展以及先進技術的龐大信息量,決定了本課程教學實施的難度。傳統的以教師為主、學生為客的教學模式,教師要全面了解先進制造技術的最新動態,往往心有余而力不足,學生被動接受教學內容,學習積極性往往不高。而且,先進制造技術發展日新月異,培養學生獲取制造技術最新發展的能力顯得更為重要。自主學習是與傳統的接受性學習相對應的一種現代學習模式,通過課程網站學習先進制造技術課程的教學基本內容,通過自主講座,培養學生獲取制造技術最新發展的能力,為日后推廣先進制造技術,提高我國機械制造技術水平奠定基礎。
1 先進制造技術課程的特點
(1)內容綜合性。先進制造技術是一門交叉學科,涉及眾多學科的知識內容,授課教師不可能對所有領域都進行過深入研究,采用多位教師授課的教學模式效果會好一點,但一般普通本科院校均不具備這樣的條件。對于不是自己研究方向的內容,往往通過資料查閱和整理再灌輸給學生,這樣教學效果很難提高。
(2)教材滯后性。先進制造技術是一門前沿科學,教材內容與技術最新進展相比存在一定滯后性。因此,授課教師必須及時檢索、查閱相關技術最新研究成果并補充到教學內容中,使學生能夠掌握制造技術的最新知識。
(3)理論基礎性。先進制造技術涉及眾多學科的理論知識,如管理科學、電子科學、材料科學、信息科學等,這些課程機械類本科專業學生大多都未開設,先進制造技術課程教學學時有限,無法在規定時間內讓學生掌握各種新技術的內涵與應用。
(4)技術先進性。先進制造技術作為制造領域的新興技術群,在實際生產中應用往往還不廣泛,作為應用性人才的普通本科院校學生,認為這些技術自己今后工作中大多都不會涉及,影響了學習的興趣。
2 先進制造技術課程開展自主學習的必要性
自主學習是與傳統的接受學習相對應的一種現代學習方式。以學生作為學習的主體,通過學生獨立的分析、探索、實踐、質疑、創造等方法來實現學習目標[1]。以自主學習作為先進制造技術課程主要教學模式的必要性是由課程的特點及教學目的決定的。
(1)先進制造技術覆蓋面廣,王隆太主編的《先進制造技術》教材涵蓋了計算機輔助設計、優化設計、反求工程等6項現代設計技術;材料受迫成形工藝技術、超精密加工技術、高速加工技術等6項先進制造工藝技術,其中的材料受迫成形工藝技術又有10余項;制造系統綜合自動化技術包括了機床數控技術、工業機器人和柔性制造技術:現代管理技術包括了物料需求計劃、制造資源計劃等6項技術。這些技術的基本原理各不相同,許多技術哲理深奧,理解和掌握都比較困難,往往需要單獨開設一門課程才能講清楚。以課堂教學方式,在一門少學時課程中要將眾多技術的基本原理、關鍵技術、發展趨勢等內容都講清楚,是不現實的。
(2)機械類本科專業開設先進制造技術課程的主要目的在于拓寬學生專業視野,建立推廣先進制造技術的意識。因此,讓學生意識到先進制造技術對制造業的巨大推動作用以及知道如何獲取制造技術最新發展比讓學生了解單項技術的內涵與現狀更加重要。由此可見,先進制造技術課程改革的方向不是“怎樣使學生在有限的時間內學到更多知識?”而是“怎樣使學生感受到先進制造技術的巨大威力,了解獲取制造技術最新發展的途徑”。
自主學習,學生可以按照自己的實際需要選擇學習內容,突破了時間和空間的限制,通過自主講座,培養學生獲取制造技術最新發展的能力。因此,開展自主學習是先進制造技術課程的改革方向。
3 基于課程網站的自主學習
通過課程網站學習先進制造技術課程的教學基本內容。課程網站主要包括以下三部分內容:
(1)將先進制造技術課程的體系結構,各項技術的基本原理、關鍵技術、發展趨勢等內容制成多媒體課件,供學生通過校園網教學平臺瀏覽學習。課程網站應包括大量圖片、動畫、電影等多媒體資料,這些資料除了上網查詢外,還可以通過參加相關學術會議、邀請專家講學等方式獲取。
(2)結合科研、生產實際,建立應用先進制造技術的典型案例庫。教師結合本人承擔的科研項目、為企業解決的生產難題,進行理論剖析,使學生感到直觀具體,生動形象,印象深刻。
(3)建立國內外有關先進制造技術主要網站的鏈接。重點包括先進制造技術教學、論壇、期刊、公司網站等,方便學生全面了解和學習先進制造技術內容。
4 面向自主講座的自主學習
給學生布置課外論文作業,讓學生在給定范圍內自由選題,通過作業對有關課題進行分析研究,發現問題并提出解決方案,能充分發揮學生的創新性思維。但課外論文是在下課后完成的,學生撰寫論文時大多都不太認真,甚至抄襲他人,從而達不到教學目的?;ブ鹘虒W法[2]讓學生參與課程的準備與講授,調動了學生學習的主動性。因此,我們在布置課外論文作業后,安排了學生自主講座教學環節。
面向自主講座自主學習的具體方案為:根據先進制造技術的體系結構,把同學按照學號分為現代設計技術、先進制造工藝技術、制造系統綜合自動化技術和現代管理技術四組。每位學生圍繞專題收集資料,撰寫論文,并做成PPT上臺講課,時間10~15分鐘,講完后老師點評,其他學生提問。每組學生講課時另安排一組學生給他們實名打分,分A、B、C、D四級,規定各級打分比例原則上各占25%,根據打分結果確定論文作業成績。
增加自主講座教學環節,學生普遍加強了論文撰寫的投入,取得良好的教學效果??紤]到大多數學生沒有講課經歷,我們預先給出了講課提綱,讓學生針對某項先進制造技術的基本原理、關鍵技術、技術特點、應用條件等展開討論,并選出學生優秀PPT課件作為樣例,供下一屆學生參考。
5 結語
先進制造技術覆蓋面廣,普通本科院校教學和實驗資源又比較匱乏,以傳統課堂講授為主的教學模式,學生注意力難以持久。為此,我們只選取若干制造技術進行課堂講授,其余教學內容均采用自主學習的教學模式。這樣不但保證了課堂教學的效果,也培養了學生自主學習的能力,充分調動學生的能動性,達到較好的教學效果。
參考文獻
關鍵詞:先進制造;智能化;綠色化
先進制造技術(AMT)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、集成制造系統等。先進制造技術是制造業企業取得競爭優勢的必要條件之一,但并非充分條件,其優勢還有賴于能充分發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
一、先進制造技術特點
1.先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是面向二十一世紀的技術制造業是社會物質文明的保證,是與人類社會一起動態發展的,因此,制造技術必然也將隨著科技進步而不斷更新。先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展而來,保持了過去制造技術中的有效要素;但隨著高新技術的滲入和制造環境的變化,已經產生了質了變化,先進制造技術是制造技術與現代高新技術結合而產生的一個完整的技術群,是一類具有明確范疇的新的技術領域,是面向二十一世紀的技術。
2.先進制造技術是面向工業應用的技術先進制造技術應能適合于在工業企業推廣并可取得很好的經濟效益。先進制造技術的發展往往是針對某一具體的制造業(如汽車工業、電子工業)的需求而發展起來的適用的先進制造技術,有明顯的需求導向的特征。先進制造技術不是以追求技術的高新度為目的,而是注重產生最好的實踐效果,以提高企業的競爭力和促進國家經濟增長和綜合實力為目標。
3.先進制造技術的競爭是面向全球的。目前,每一國家都處于全球化市場中。一個國家的先進制造技術是支持該國制造業在全球范圍市場的競爭力。因此,先進制造技術的主體應具有世界水平。但是,每個國家的國情也將影響到從現有的制造技術水平向先進制造技術的過渡戰略和措施。我國正在以前所未有的速度進入全球化的國際市場,開發和應用適合國情的先進制造技術勢在必行。
在科學技術高速發展的推動下,制造業的資源配置沿著勞動密集、設備密集、信息密集、知識密集的方向發展。而與之相適應的制造技術的生產方式沿著手工、機械化、單機自動化;剛性流水自動化、柔性自動化、智能自動化的方向發展,這些推動了制造業的不斷發展,促進了制造業的不斷進步。
二、先進制造技術的發展趨勢
隨著全球經濟競爭的不斷激烈化,先進制造技術的發展在柔性化、自動化、敏捷化、虛擬化等基礎上趨于向以下幾個發展方向。
1.網絡化。制造業隨著經濟全球化也開始步入全球的一體化。從采購、設計、制造加工,再到銷售,已不再局限于某個企業、某個集團或是某個國家。地域的分散性必將給企業的經營和管理帶來諸多不便,隨之而來的是制造成本的增加。隨著網絡通訊技術的迅速發展和普及,企業可以通過制造的網絡化來有效組織管理分散在各地的制造資源。另外,制造企業也可以基于網絡實現世界范圍內的動態聯盟。這些都屬于虛擬市場,是基于信息化與虛擬化技術的進一步延伸。
2.集成化。制造業已不再局限于先進的制造加工技術,而應是集機械、電子、光學、信息、材料、能源、環境、現代管理等最新成就為一體的新興技術。各個專業、學科間不斷滲透、交叉、融合而使技術趨于系統化、集成化。同時,為了更大限度的實現信息資源共享與優化,企業內部及企業之間也應該實現集成化。
3.綠色化。大批量的生產模式是以消耗資源為代價的,而由此造成的資源枯竭和環境污染等問題已向人們敲響了警鐘。最有效地利用資源和最低限度地產生廢棄物是當前全球環境問題的治本之道,也是制造業探索更清潔、更優良的制造模式的重要方向,即通過綠色生產過程、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。此外,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。
4.極端化。這里指出的“極”是前沿科技發展的焦點,即在高溫、高壓、高濕、強腐蝕等條件下工作,或有高硬度、大彈性要求的,或在幾何形體上極大、極小、極厚、極薄的制造技術或產品。
5.智能化。智能化是先進制造技術自動化的深度延伸。隨著計算機技術的不斷發展,制造業不僅要實現物資流控制的傳統體力勞動自動化,還應實現信息流控制的腦力勞動的自動化。先進制造技術的智能化致力于設計技術的現代化,加工制造的精密化、快速化,自動化技術的柔性化、智能化,整個制造過程的網絡化、全球化、綠色化。
當今世界各國的競爭主要是先進制造技術的競爭。美國、德國等國家發展重點就是發展先進制造技術。世界各國都在致力于設計技術的現代化,加工制造的精密化、快速化,自動化技術的柔性化、智能化,整個制造過程的網絡化、全球化、綠色化。
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的制造技術發展而來,保持了過去制造技術中的有效要素,是制造技術的最新發展階段。先進制造技術的應用使工廠生產發生巨大的變化,產生一系列新的職業及崗位[1]。我國高等院校的機械專業正是為生產第一線培養和輸送人才,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、新發明、新產品,全面了解制造業,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的課程,隨著新科技、新理念的出現而不斷更新、充實和發展。而新技術、新理念、新產品、新發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的內容有機結合,對于學生而言能激發興趣、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、學生激發興趣、開闊視野、積極向上
關鍵詞:先進制造技術;發展現狀;未來趨勢
中圖分類號:TM20 文獻標識碼:A
在工業發達國家都把先進制造技術作為國家級技術和優先發展領域。盡管決定國家綜合競爭力的因素有多種,但制造業的基礎地位不能忽視。20世紀90年代以來,各個發達國家都針對先進制造技術的研發提出了國家級發展計劃,旨在提高本國制造業的國際競爭能力。我國雖已成了制造大國,但不是制造強國,這表現在許多現代制造基礎技術尚未掌握,許多重大裝備不能自主制造,缺乏自主創新能力。所以,為了縮短與先進國家的差距,迎接新的挑戰,必須認清制造技術的發展趨勢,使我國的產品上質量,上效率,上品種和水平,以增強市場競爭力。
1 先進制造技術的內涵、特點
1.1 先進制造技術的內涵
先進制造技術是集多種技術為一體的總稱,它在制造業中不斷吸收信息技術和現代管理技術,從而產生新技術、新設備和新系統,并綜合應用于算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統等各個產品開發與設計、制造、檢測管理及售后服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、敏捷制造,并取得較理想的技術經濟效果。所以,它是不斷沖擊傳統制造技術的新型系統。
1.2 先進制造技術的制造特點
1.2.1 面向新世紀的技術方法。先進制造技術是由傳統制造技術發展起來的,是制造技術的最新發展階段。
它既保留了傳統制造技術的有效要素,又吸取了各種高新技術成果,并將其滲透到產品生產的全部過程中,并在產品生產領域中不斷產生新的完整的技術群 ,形成具有明確范疇的新技術領域。所以,它是制造業中的新一輪技術革新。
1.2.2 是面向工業應用的技術方法。先進制造技術是一個有機的綜合體,又有很高的制度,它并不限于制造工藝,同時也覆蓋了市場調研分析,產品設計,外包,加工和裝配,銷售,維修,服務等產品壽命周期的全過程。
1.2.3 是駕馭生產過程的系統工程最有效方法。先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。
1.2.4 是面向全球競爭的技術之一。制造業是綜合國力的支柱之一,也是現代國民經濟的體現。而制造技術的作用對制造業起著關鍵作用。隨著科學技術的發展和市場競爭日益激烈,制造企業對先進的制造技術進行了大力的研究和實施。從而先進的制造技術應運而生。
2 先進制造技術的新發展
2.1 柔性自動化
柔性自動化是集柔性制造單元、柔性制造系統、柔性自動生成線為一體,并在計算機支持下,能適應加工對象的自動化機械制造系統。它最顯著的特點就是可以有效改善設計工作和制造系統兩方面的柔性,并能夠根據實際情況迅速實現制造系統的重組。
2.2 知識智能化
知識智能化是將微電子學、計算機和系統工程等學科技術有機地結合起來,并在制造過程中,可以完整和理想地解決機械制造高自動化時的交叉問題。從而形成穩定的生產能力。
2.3 集成系統化
集成系統化是種高端技術行為,它強調技術和工程,并以解決方案為中心,將企業全部生產活動中的信息流和物質流有機結合,并實現最優化。所以,集成系統化有很強的復雜性,綜合性和專業性。它的實施,在一定程度上比集成化的產品更為重要。在制造業運用過程中,不但運行靈活,產品應變能力大,而且產品質量高,市場經濟效果顯著。
3 先進制造技術在國內外發展現狀
決定一個國家的綜合競爭力是多方面的,其影響的因素很多。制造業就是其中的組成部分,它的基礎地位十分重要,而先進制造技術既是制造業的基礎,又是它的升華。所以,各個工業發達的國家都把先進制造技術作為國家重量級的關鍵技術,引為優先發展領域。從二十世紀九十年代以來,美國,德國,日本等工業發達的國家,都在著力對現代先進制造技術進行跟蹤研究與探索,他們運用新興信息技術,網絡技術在工業制造過程中,從管理體制、經營理念、實際方法、制造手段等方面總結經驗,尋求新思路,并在原有基礎上,提出各種具有戰略意義和現實意義的先進制造技術,其目的都是為了提高本國制造業的國際競爭力。
而我國,雖然自建國以來,尤其是改革開放以來,國內制造業發展迅速,國家有計劃地推出一系列的重點科技項目,相應建立了比較完整的制造產業體系,有力地促進了先進制造技術的運用于推廣,為國民經濟和國防建設提供了許多重要裝備,但是與發達工業國家還存在明顯差距。這表現在技術創新能力較差,產品開發周期長,制造工藝設備相對落后,自動化生產程度低,高精尖技術開發薄弱。各個中小型企業及部分大型企業走的好似是低成本工藝控制自動化的道路。據統計,我國機床,汽車和重要發電設備等產品的產量雖居世界前列,但能躋身裝備制造業世界五百強的卻沒有一家。究其原因在于起步晚,創新能力低,體系不完善,突出比例相對較少。我國自改革開放以來,大力發展生產力,追求科技創新,不斷吸取國外先進技術,所以,才有了“十五”、“十一五”等長期的規劃目標,為發展先進制造大國而奮斗。
4 先進制造技術的未來發展
為適應新技術革命浪潮的沖擊,迎接新世紀的信息全球化、貿易自由化、制造全球化,新消費觀念的挑戰,先進制造技術正朝著全球化、集成化、智能化、精密化等方向發展。
其發展趨勢,先進制造技術越來越表現在于它的綜合運用,及管理方面的技術革新。在企業資源分散化、產品個性化的要求下,在信息管理技術的推動下,先進的制造技術綜合有效的利用將是制造企業提高競爭力的重要保障。
結語
世界經濟已經步入全球化經濟,國內外市場競爭日趨激烈,國內外企業合作密度日益加強。這種既合作又競爭的局面,不斷推動著制造業的發展,催動制造技術不斷更新。這正是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。所以,先進制造技術是一個不斷發展,更新的新技術體系,研究和探索它的內涵,特點以及未來發展趨勢就顯得尤為重要。
參考文獻
[論文摘要]制造技術是發展制造業的關鍵技術,是創造財富和為科學技術發展提供先進手段的基礎。分析我國先進機械制造技術的特點及發展現狀,并闡述我國先進機械制造技術的發展趨勢。
在人類社會的發展中,制造技術不斷發展。從人類使用天然工具到制造工具,從簡單的手工制造到簡易機床的出現,人們一直為搜尋更有效更迅捷的制造技術而努力。機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
一、先進制造技術的特點
(一)是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
(二)是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
(三)是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
(四)是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
(五)是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
二、先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(一)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(二)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。
(三)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(四)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
三、我國先進機械制造技術的發展趨勢
(一)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。(二)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(三)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(四)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(五)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、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。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
四、結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊?在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻:
[1]馬曉春,我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3).
[論文摘要]制造技術是發展制造業的關鍵技術,是創造財富和為科學技術發展提供先進手段的基礎。分析我國先進機械制造技術的特點及發展現狀,并闡述我國先進機械制造技術的發展趨勢。
在人類社會的發展中,制造技術不斷發展。從人類使用天然工具到制造工具,從簡單的手工制造到簡易機床的出現,人們一直為搜尋更有效更迅捷的制造技術而努力。機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
一、先進制造技術的特點
(一)是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
(二)是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
(三)是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
(四)是面向全球競爭的技術
20世紀 80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展, 發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
(五)是市場競爭三要素的統一
在20世紀 70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
二、先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(一)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(二)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。
(三)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(四)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
三、我國先進機械制造技術的發展趨勢
(一)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。 轉貼于
(二)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(三)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(四)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(五)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程 、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。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
四、結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊谖覈芯亢桶l展先進制造技術勢在必行。
參考文獻:
[1]馬曉春,我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3).
關鍵詞機械制造特點發展現狀趨勢
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
1先進制造技術的特點
1.1是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
1.2是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
1.3是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
1.4是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
1.5是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。(3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
3我國先進機械制造技術的發展趨勢
(1)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(2)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(4)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、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。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
4結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻
1馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3)