数字化技术与制造技术范文

导语：如何才能写好一篇数字化技术与制造技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：农业机械；数字化技术；制造技术；应用

在信息时代背景下，传统农业逐渐向数字农业发展，数字农业主要指将工业技术和数字信息技术进行有机结合，使农业各对象可视化表达的目标得以实现，能够为农业机械制造过程提供可靠的依据和支持，对提高农业生产水平有较大的积极作用。下文首先对数字化设计与制造技术进行概述，其次对两者在农业机械上的应用进行阐述，以期为农业机械制造企业提供一定参考。

1数字化设计与制造技术简述

数字化设计与制造技术主要指使用计算机硬件、软件和网络环境对相关产品的设计，分析，装配以及制造等过程进行全面模拟，能够为实际生产过程提供可靠的依据。在农业机械设计及生产中应用数字化设计与制造技术具有如下优势：农业机械产品开发能力有所提升；产品研制周期明显缩短；农业机械开发成本有所降低；能够最大程度的实现初期设计目标，可以提高农业机械制造企业的市场竞争力，同时可以为其带来更多的经济效益。

2农业机械数字化设计与制造技术应用分析

数字化设计与制造技术包括多种先进的技术，下面对几种常用的技术进行说明：其一，对CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM进行说明。前四种分别指计算机辅助设计，计算机辅助工程，计算机辅助工艺过程设计及计算机辅助制造，以上工具的合理应用对提高产品开发效率及效果有较大的积极影响；其中PDM技术能够对产品相关的数据和信息、人及各类组织等进行有效管理，使分布环境中数据共享的目标得以实现，同时为异构计算机环境提供了相应的应用平台。其二，对异地协同设计进行说明。其主要指在有网的环境中能够对相应产品进行定义、建模、产品分析、设计、数据管理和产品数据交换，使用其对多人、异地产品协同开发提供了便利条件。其三，对虚拟设计及制造进行说明。使用仿真、建模及虚拟现实技术等可以对产品的模型进行合理构建，在构建完成后工作人员可以对产品的性能，可装配性以及可加工性等方面的问题进行发觉，在经过分析后可以及时采取合理措施进行调整，进而提高产品设计合理性，为后期制造过程奠定坚实的基础；其四，对并行设计进行说明。并行设计主要指使用并行工程模式进行产品开发和制造，其对以往串行式产品开发模式存在的缺点进行弥补，在农机产品开发初期能够对后期实际需求进行更多的考虑，进而使产品研发效率较高，且研发效果较好。下面笔者对智能CAD技术在农机产品设计中以及数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用进行分析。

2.1智能CAD技术应用分析

第一，智能CAD技术在农机产品设计中的应用分析。工作符号推理是农业机械设计过程中的重要内容，传统CAD技术在符号推理方面存在一定的缺失，智能CAD技术能够对其存在的缺失进行弥补，在使用智能CAD技术后农业机械设计过程中信息利用率有所提升、重复设计情况明显减少且产品研发时间明显缩短，能够在短时间内完成农机产品的设计工作，进而可以为农业机械制造企业带来更多的经济效益。第二，参数设计在农机产品设计中的应用分析。农业机械设计过程具有型号、种类较多以及受季节影响较大的特点，为了更好的保证设计和合理性及效率在实际设计过程中可以对视力推理模块化参数设计及变量设计进行合理应用，并且在使用后能够对智能CAD技术使用中存在的问题进行最大程度的规避，为设计方案的合理性提供更多的保障。第三，装配模型在农机产品设计中的应用分析。装配模型其属于支持概念设计和变型设计中的一种，其主要指构建相应零部件的几何模型，在构建完成后结合装配信息对设计意图，产品原理以及功能等进行诠释，能够让工作人员尽快领悟设计意图，进而能够尽快展开生产。

2.2数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用

数字化制造技术在我国农业机械设计及制造中得到广泛应用，在实际应用过程中可以使用数控及虚拟技术等对农业机械产品的虚拟样机进行制造，为实际生产过程提供了一定的有利条件。下面对使用三维CAD技术设计农机产品虚拟样机的流程进行说明：其一，使用参数设计、变型设计等技术对相关产品的三维CAD模型进行构建，通过模型的构建能够实现所有零部件模式化的目标；其二，根据相关数据和信息对二维工程图进行构建；其三，使用各类分析原理对模型进行分析，将其同三维装配体设计进行有机结合；其四，将三维CAD模型作为主要依据对PDM结构体系进行合理构建；其五，工作人员严格按照虚拟样机的要求对三维CAD产品进行制作，与此同时对开发体系进行合理构建；其六，对三维虚拟样机进行监测和试验，通过以上两过程可以准确的发现虚拟样机存在的问题，在经过分析后可以采取有效措施进行处理，从而对虚拟样机具有较高的合理性进行提升。

3结束语

通过上文可知在农业机械研发及生产过程中对数字化设计及制造技术进行合理应用对缩短研发时间及提高产品质量有较大的积极作用，为此农业机械制造企业需要对数字化设计及制造技术产生足够的重视，根据自身实际情况和时展的需求对其进行分析和研究，不断的扩大应用范围，使农业机械研发及实际生产过程向数字化、智能化技自动化的方向发展，加快农机制造企业的发展速度。

引用：

[1]陈英姿.农业机械数字化设计与制造技术的应用[J].农家科技（下旬刊）,2015(10):305-305.

[2]吴发辉.农机数字化设计与制造技术的研究与应用[J].南方农机,2016,47(7):50,71.

[3]任晓光,刘佳.农业机械数字化设计技术研究与展望[J].河北农机,2014(2):33-33,34.

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关键词：VPM系统；立体化铣样板；数字化加工

中图分类号：TH164 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）01-0008-02

1 内容简介

随着飞机设计、生产数字化进程的逐步深入，运输机中的大型化铣蒙皮类零件进行化铣加工时，立体化铣样板精度对化铣蒙皮质量有着重要的影响，由传统的手工移形、开视口而产生了加工误差大等缺陷。为提高加工精度及生产效率，将VPM系统作为协同设计平台，通过在线关联设计和并行产品的定义，对化铣蒙皮类零件进行三维数字化设计，大幅度提高了设计信息与制造信息的集成，为零件数字化制造提供了有力的保障。

2 技术方案

在飞机零件制造过程中，根据飞机总质量和强度的要求，有大量的等厚度或变厚度并具有单曲面或双曲面蒙皮类的零件，见图1：

图1 局部零件图

此类零件均需要化学铣切，其工艺过程是先将零件平板下料，然后塑性弯曲成相应的曲面形状，再通过立体化铣样板对蒙皮类零件进行化学铣切等厚度或变厚度。由于加工中存在着不可逆过程，使零件的化铣精度成为决定零件质量和工作效率的关键。

3 化铣原理

蒙皮类零件的外形面一般为单曲面或双曲面，根据曲面变化情况及长桁的分布、飞机结构强度与重量等要求，零件材料厚度为等厚度或变厚度，厚度的变化是通过化学铣切来完成零件加工，化铣过程是通过化铣样板确定零件防蚀层上需要刻划零件轮廓线，也就是通过化铣样板确定零件上允许腐蚀液作用的部位，化铣样板通过化铣样板相对零件定位加工的特殊性，以完成零件化铣加工。

4 零件结构分析

由于蒙皮零件既是飞机的外表零件，又是飞机的重要受力构件，所以一般尺寸比较大、形状比较复杂且厚度薄、刚性差，根据受力情况，有些蒙皮零件是不等厚度的，有些蒙皮零件在受力的部位，还要进行局部厚度的减薄加工，其减薄部位厚度公差控制要求比较严，蒙皮零件外形精度要求比较高，如今VPM技术的应用，使模线样板技术迎来了新的发展阶段，对双曲面且需化铣的蒙皮类零件化铣加工中，其工艺方法是采用立体化铣样板对蒙皮进行化学铣切，而模线样板生产是飞机制造的第一步，化铣样板的生产进度直接影响产品质量与研制周期，模线样板设计技术也在不断地发展，大量的化铣样板设计可促进逐步实现数字化制造。

5 立体化铣样板的设计

5.1 传统的工艺方法

传统的立体化铣样板制造工艺是首先由模线中心设计反切内样板、划线图，以制造成型模胎，然后由钣金厂按模胎制造实样，同时提供划线图将化铣图形及基准线刻在模胎上，经装配合格后，由钣金厂向模线中心移交该实样，由模线中心按模胎化铣线，开出视口，工艺流程图如图2所示：

图2 立体化铣样板传统加工工艺流程图

5.2 技术创新

在蒙皮类化铣零件设计制造研制过程中，为解决技术关键及难点，对蒙皮立体化铣样板采用数控加工，其工艺过程为：

首先设计蒙皮零件的三维数模及工艺数模，按工艺数模制造模胎数据集，并通过三坐标龙门式数控铣数控加工模胎，同时刻出零件各种基准线、结构线，再将毛料按模胎拉伸成与模胎型面完全贴合的毛坯，见图3。此胎是成型蒙皮零件毛坯所用的依据，用于零件毛坯型面拉伸与立体化铣样板型面拉伸。

图3 数控模胎及零件刻线

其次通过VAM CATIA系统建立两个蒙皮实体数模：一个为零件外形数模且开透视口的数据集，即为标准样板；另一个为向内偏移料厚并与前一个数据集（标准样板）相协调的数据集，以补偿由于料厚产生的误差，同时在该数据集（工艺数模）的设计中，包含装配定位孔，化铣定位孔，化铣区开孔和完整的外形线、化铣线，化铣余量线。将按拉型模成型的毛坯通过五坐标数控轮廓铣床进行编程，对外形轮廓、化铣区，框轴线视口等进行加工，该样板为立体化铣样板。

6 立体化铣样板数控加工

基于CATIA VPM系统建立工艺数模，再通过CATIA三维结构设计，对工艺数模进行柔性卡具参数设定，使其生成AIPSOVRCE五坐标X、Y、I、J、K，根据工艺数模将该零件加工程序进行数据编程并转换为NC通用代码，通过柔性卡具控制命令，先不给料，带刀空走行程，完成零件需铣切部位，观察零件铣切部位处是否有柔性卡具被铣切，经检查未发现异常现象，方可上料，根据工艺数模装配定位孔设备可自动找正，通过设备定位孔两点定位，采用真空吸盘通过外形技术参数的设定，使柔性卡具相对毛坯准确定位，在铣切中有设备执行器控制参数；设备理论定位精度0.4mm；设备定位板分为原点定位板和附件定位板，定位板的定位孔取制可根据万向装置调整附件定位板的位置，以确定设备与零件的相对定位，从而保证定位精度。

经过飞机壁板组件的装配，我们对装配精度进行全方位的分析、检测比对，化铣区无干涉现象，装配精度满足技术要求，从而验证了立体化铣样板加工新工艺的科学性与有效性。实现了蒙皮类化铣零件的结构数字化设计与数字化制造的目标，提高了运八飞机的产品质量与效率。

参考文献

[1] 模线设计员手册[M].

[2] VPM通用使用手册[M].

[3] 典型工艺规程[M].

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[关键词] 机械制造； 机械自动化； 机械设计； 机械数字化系统

一、前言

机械制造及其自动化数字化设计系统是作为一项复合型新兴技术，其独特的自动化、数字化使得传统的机械设备在技术和性能上有着很大的显著改变，具备更稳定、更快速、更高效的性能，设备上更为人性化，智能化和自动化。不可否认，这样的技术系统，在这二十一世纪里，不仅有巨大的发展空间，还有着跨越时代的意义。机械制造利用自动化的数字化设计程序对设备进行改造，实现设备可自行持续性的自动生产、加工、优化等过程。典型机械制造设备有机床、水轮机、传真机等。它们可经过机械制造及其自动化数字化设计系统的改造进而附于更多的功能，为人们提供更多方面的服务，更好的促进技术的创新，技术的发展。

二、机械制造及自动化的数字化设计系统的特点

随着我国经济的快速发展，工业行业的发展势不可挡，而机械制造及自动化的数字化设计系统在此领域优势凸显，与传统的机械设备相对比而言存在着以下几方面的优势特点。

（一）提高工业制造的效率

机械制造及自动化的数字化设计系统通过新一代的控制系统，使设备进而更为人性、智能从而代替人工操作的相关操作提高工作效率和质量，间接的也是针对某些特殊情况下，避免人工操作的意外情况发生，实现更好的专业操作。

（二）具有稳定的工作性能

机械制造及自动化的数字化设计系统可以在机械设备的正常运转中，难免会发生系统故障，一旦发生故障，可自行分析系统故障原由、扫描漏洞，进而及时修复系统问题维持系统的正常运转。传统的机械不能如此进行自我修复故障，维持正常运转，还需人工监控才能确保机械工作的正常运行。

（三）工作更快捷方便

机械制造的工作，不同部件的制造，其精准度和规格往往大不相同，因此，总是需要人为对此进行各种调整，难免会出现误差，导致产品规格不及格，造成经济的损失。而机械制造及自动化的数字化设计系统可根据实际，设置多种生产模式，需要时只需输入相对应的指令便可自动调整为另一种生产模式，除了精准度高意外，一旦出现偏差，会自行矫正，使得机械制造流程更为便捷。

（四）绿色节源

机械制造及自动化的数字化设计系统的结构小，重量小，相对消耗的能源也小。因而符合我国倡导“绿色环保”的社会理念，其日后在的相应领域中会倍受欢迎，更是紧密联系着我国建设节约环保型小康社会的发展观念。

（五）应用领域广

机械制造及其自动化数字化设计系统作为一种复合型新兴技术，适用于多方面领域，凭借其自身分析、处理故障的高效性能的绝对优势，可在多个领域立足，满足社会中人们与日俱增的个性需求，其产品质量安全有保障。

三、机械制造及自动化的数字化设计系统技术的现状

宏观这发展快速的工业领域，在人们日渐俱增的个性需求挑战下，目前机械制造及自动化的数字化设计系统技术方面经过历练成熟了不少，其发挥的作用也在这个社会上备受关注。

（一）工业制造业的新星

机械制造及自动化的数字化设计系统技术的自动化、智能化、自我维修故障等优势，比传统机械制造的产品更好、更快，产品类型也更加的多样化。机械制造及自动化的数字化设计系统技术在工业制造领域的普遍应用，证明了机械制造及自动化的数字化设计系统技术的成功，成为工业制造领域的新星。

（二）满足工业发展需要

机械制造及自动化的数字化设计系统技术的成功，掀起工业领域新一番热潮，工业各产业机构的竞争也越来越激烈。工业的制造是满足工业发展的需要为前提进行。机械制造及自动化的数字化设计系统技术全面提高了产业结构链，在相对的优势上，更能有力的占据工业市场的主导，能够基本满足自身发展的需要的同时，也能够给其他的产业提供便利的需要。

（三）提升产品的档次

机械制造及自动化的数字化设计系统技术代替了传统的机械化制造技术，就目前看来，机械制造及自动化的数字化设计系统技术体系逐步在工业领域中完善，进而从中了解“科学是第一生产力”的硬道理，在生产制造方面更具有强大的动力、支撑力，促进着工业领域的发展，也提高的机械设备的质量，进而提高产品的档次。

四、机械制造及自动化的数字化设计系统技术的发展意向

从机械制造及自动化的数字化设计系统技术在工业制造领域的成功到工业领域机械制造及自动化的数字化设计系统技术体系的完善，让我们对机械制造及自动化的数字化设计系统技术方面有着更深层的了解，进而对其日后的发展进行探索分析。

（一）技术趋向多元一体发展

机械制造及自动化的数字化设计系统技术的复合型功能，让我们体验到了前所未有的方便，快捷。正值当前，将更多项功能技术结合为一体，这样的产品形式是工业领域各方面技术相互交融的结果，进而追求更大工作效率的机械设备，提供更高质量的产品，推动产业一体化的发展。

（二）技术追求更智能化

机械制造及自动化的数字化设计系统技术的智能化是重要的技术指标之一，自动化的管理，降低了劳动者的负担，提高了工作的效率和精准稳定，通过自我修复等高效性能，很大程度的保证了工作的正常进行。追求更智能，不仅是为了让机械设备的稳定性和可靠性的提升，还是想让使其更人性地作为一个“人”，拥有类似人一样的思维对工作的操作程序等进行更快速，更合理、更正确的分析、处理，不断的把产品制造做得更加完美。

（三）系统技术多模式化

机械制造及自动化的数字化设计系统技术多模式化的研发设计，是为了提高产品制造的效率和速度而进行，面对人们需求各种各样的产品结构，通过机械制造及自动化的数字化设计系统技术多模式化实现不同结构的产品制造，产品制造过程规范、有序，也保障产品的质量，更好的在制造业中立于不败之地。

（四）绿色环保的工业制造

如今这社会现实，经济正在飞速的发展，但是环境质量却是飞速的下降，“绿色和谐社会”是我国正提倡的理念。因此，希望社会在经济发展的同时，也能考虑到自然的影响，减少对环境的污染。资源不是取之不尽，用之不竭的，对此低消耗能源，低环境污染的机械制造及自动化的数字化设计系统在现在具有非常重大的研究意义，争取做到机械制造及自动化的数字化设计系统所制造的产品经利用之后还可以再次回收利用，共创绿色和谐生活环境，坚持贯彻落实可持续发展的观念。

（五）数字化设计系统网络化

如今，全球信息化正是高速发展的阶段，网络应用的领域越来越大，而且信息化正逐步延伸至基层，并与人们的日常生活紧密联系。把机械制造及自动化的数字化设计系统网络化，可以远程控制设备服务器，进而达到远程监控设备的效果更方便、快捷利。也可以利用信息化交织成的信息网把产业领域扩大，面向全球销售产品，促进产业的发展。

五、机械制造及自动化的数字化设计系统发展举措

随着机械制造及自动化的数字化设计系统的普及应用，使得不少企业机构采用机械制造及自动化的数字化设计系统让企业处于不断生产运营状态之中，有效提高企业经济效益，抢占市场行情的商机。如今正处于机械制造及自动化的数字化设计系统发展阶段，以下是对机械制造及自动化的数字化设计系统发展进行设想的发展举措。

（一）调整数字化设计系统

企业机构之所以采用机械制造及自动化的数字化设计系统，全在于它可以为企业提供快速且高效率的生产力度，进而生产高质量的产品，提高企业的经济收益。历史的足迹告诉我们，不可盲目求快的发展，要根据实际生产情况，一步一步，脚踏实地将机械制造及自动化的数字化设计系统全球化。其原因有两个，一是因为相关领域的国际、国内市场竞争太过于激烈，弱肉强食的社会现实即便是知名企业，也会有面临倒闭或被兼并的可能；二是信息化的全球促进了各方面的发展，也加剧了彼此之间的竞争。只有以生产的实际情况作为技术发展的基础，保证足够的资金周转，才能应对不时之需和新技术的研发。

（二）研发可快速盈利的方案

科技是不断更新的，投资过高，收益见效太长的机械制造及自动化的数字化设计系统技术相对市场的性价而言比往往不受大众青睐，而投资少，见效快的机械制造及自动化的数字化设计系统是我国国情最为需要的，有着很大的潜力价值，和广阔的前景，便于与时代共同进步。此外，减少投资的方式可利用网络进行宣传，进而扩大宣传力度，进而推动机械制造及自动化的数字化设计系统发展进度。

（三）结合国家政策发展

绿色生产线是国家现在倡导的生产方式，绿色生产线保证了产品的安全性，经利用后可再次利用，尽最大努力将机械制造及自动化的数字化设计系统对环境的造成的负面影响。脱离政府政策支撑的企业是不可能快速发展的，也只有在政府支持的情况下，才能保证企业能够长期、稳定的发展下去。

六、总结

机械制造及自动化的数字化设计系统的发展经历了刚性自动化，柔性自动化，目前正向综合自动化发展。传感检测技术系统、自动化控制系统、接口技术、精密机械设计系统等机械自动化是工业制造中面临的主要挑战，而且各方各面的行业领域正以迅猛的形式在这个经济信息全球化的社会发展中，机械制造及自动化的数字化设计系统对于现在的时代来说是比较具有研究价值的领域，因其应用领域非常广泛，不但逐渐与人们的日常生活联系在一起，也与其他的行业领域联系在一起，如电子行业、网络信息行业等领域密切联系在一起。利用其他领域信息技术和经验充实自己，更新自己，实现多元一体化、人性化、智能化、网络化。此外，还应清晰理解机械制造及自动化的数字化设计系统机械工业领域中的重要地位，并突破技术引进形式的研发模式，日后研究出更为高端的机械制造技术。

[参考文献]

[1]范彩霞.机械专业数字化设计制造能力培养的探索――以黄河科技学院为例[J].中国电力教育.2010，01（07）： 32-34.

[2]谭伟，程芳.数字化设计与制造环境下课程体系设置与应用型人才培养的探索实践[J].科教导刊（上旬刊）.2011，05（05）：40-41.

[3]贾静.本科层次机电类技术人才需求状况分析――以机械设计制造及其自动化专业为例[J].科技信息.2011，15（06）：124-125+81.

[4]范彩霞.机械类专业核心实践课程的项目式集成研究[J].中国电力教育.2012，01（09）： 83-85.

[5]邱友梁.论机械设计制造及其自动化专业教学难点与对策[J].中国科教创新导刊.2013，01（04）：173.

[6]邢邦圣.机械设计制造及其自动化省级特色专业建设的实践与探索[J].江苏技术师范学院学报（自然科学版）.2009，15（03）： 53-57+64.

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但是，目前各类工科院校的教学工作与学生就业需求普遍存在结构性矛盾。一方面，学生的专业知识与企业就业需求技能不匹配，学生毕业后不能快速适应企业实际工作的要求。另一方面，传统教育的内容与先进的现代化设计制造模式脱节，学校缺乏符合现代先进制造业需求的数字化教学和实训环境。因此，在高新技术条件下，如何运用现代化技术提高实训设备的技术含量；如何运用信息技术进行教学和管理；如何使教学更贴近高科技企业的实际，更适应迅猛发展的高新技术对人才的要求，是摆在高等院校面前亟待解决的课题。

随着新技术的应用，压缩了传统课程的教学课时（机械制图），而大量增加近年来流行的先进机械设计和制造技术的教学课时 , 结合现代教学理念，我们提出建设数字化现代设计制造教学管理平台，能够完全模拟企业的工作流程，培养出符合现代制造技术要求的高级人才。

1 建设数字化现代设计制造教学平台的意义

1.1 反映现代网络制造技术的全貌及前沿，提升训练层次

数字化现代设计制造教学平台与传统的金工、电子、数控实习基地，从其任务与功能、教学手段到人员构成均有了极大的改变。不应是传统制造工艺的训练，还应包括现代制造工艺的训练；不应只是工艺方法及工艺过程的训练，还应包括对信息、材料、通信、控制、环保等其它生产要素的了解，及对整个生产过程的全面掌握，并且能不断跟踪新技术、新工艺，及时向学生进行宣传，使学生能了解制造领域的前沿动向。

1.2 打造真实企业环境，让学生在学校就了解并掌握企业的生产流程

数字化现代设计制造教学平台不仅是理论联系实际，吃苦耐劳的思想作风的训练，也应该是团队精神、创新意识的训练；它不仅有操作技能、实践能力的训练，也应该有经济、质量、市场意识培养的训练。因此按照企业的工作流程，把企业的工作模式抽象成为教学平台，用这种方式来培养我们的学生，从设计环节，工艺环节、加工环节体会和了解企业的生产管理和产品加工已是当务之急。

1.3 提升先进实训设备之间的有机联系，匹配现代工厂的管理模式

在数字化现代设计制造教学平台上，学生可以在机房进行产品的设计、建模、生成工艺路线及仿真的过程。保证每个学生一台计算机，也就是说每个学生都可以进行产品的制造周期的训练，学生仿真完毕，经老师检查合格后，可以生成代码，通过数字化设计制造实训教学平台的网络传输功能，传到机床设备或是从设备上直接从服务器上读取传输数据，达到远程制造或是在线制造，真正把现代设计制造落到了实处。

2 数字化现代设计制造教学平台的建设思路

第一步，模拟典型制造企业数字化设计制造过程，建立真实的教学环境

实际上今天企业的工作流程，从二维CAD，三维CAD及分析，到工艺的编制，到制造，及数控车间网络DNC管理，都是逐步采用信息化管理。

数字化教学管理平台就是按照企业的工作流程，把企业的工作模式抽象成为数字化的网络制造教学平台，用这种方式从设计环节，工艺环节、加工、管理等各个环节来培养学生。同时在实训教学过程中把设计工作，制造工作，生产几个环节所有信息都记录下来，串行流程改成并行流程，形成数字化设计制造教学的信息流，并在教学过程中贯彻。

第二步，数字化现代设计制造教学平台信息库的建设

作为教学的信息化，实际上就是将教学各个环节的信息流管理起来，把教学经验，实操经验记录保留下来。数字化设计制造教学平台信息库（图1）的建设就是关联学校的教学重点和企业工作流程，全面连接各个课程知识点，学生就业可以对自己有一个比较全面认识，清楚自己特长和不足，以便能清楚工作定位，增强工作面试时信心，敢于接受挑战。

在数字化现代设计制造教学平台信息库的建设过程中，其中可以开发具有本校特色的：

1）教案（教学计划、教学课件、课时日志、教学大纲）——帮助学校进行专业/课程/教学规划；2）教材——组织院校老师开展教材编写，找到合适学校发展、适合学生的教材；3）课件——协助老师制作课件，帮助学校降低教学难度，便于教学成果的积累和交流；4）题库——统一出题、标准答案、统一评分标准；5）科研——打造国家精品课程；总结教学经验，创造条件，完成在专业学报/期刊论文的发表；与企业/研究院所进行项目合作，承接外协任务；6）创新大赛——建立创新设计平台，支持创新设计大赛；7）学术活动——参加在全国各地定期、不定期组织的相关学术研讨活动，传递最新行业动态和技术发展状况信息；

在信息库的建设中它可以随时扩充、随时度量、随时替代、随时共享并具有时效性、可扩散性等特点。

第三步，数字化现代设计制造教学平台的实施。

数字化教学平台涵盖了企业研发设计、工装设计、工艺编制、数控编程、技术管理、生产制造、生产管理、设备维护、质量检验等岗位所使用的信息化工具，通过模拟企业生产环境，可以让学生在设计、制造的学习中将理论知识和工程实践相结合，体验企业中的从订单、设计、工艺、加工生产及管理全过程，理解各部门之间的相互关系，理解部门间如何协同工作，增强学生的感性认识，培养企业急需的团队合作精神，使学生能够快速胜任就业后的工作环境，适应企业岗位调动。

通过数字化现代设计制造教学平台的实施，可以达到以下效果：

1）模拟了企业的设计、工艺、制造、管理，让学生在学校教学中就能够了解到企业的工作流程；2）学生教学过程中，按照企业的流程给学生分配了角色权限，让学生在学校就按照企业的工作模式得到实训；3）学生在教学过程中，对企业的设计软件及设计内容、工艺软件及内容、编程软件等都得到了良好的应用，并且了解其相互间的数据传递关系；4）老师把每届学生编制的作业有效管理起来，有序的共享和管理。应用的时候直接调出，成熟的经验可以直接继承和利用；5）不同班级的学生实训后，大量重要的数据需要进行备份处理，例如：机床参数、数控代码等系统自动备份，可以方便教学资源的积累。利于评估；6）安全方面：作业统一存放在教学平台服务器上，数据安全，利于数据集成和再利用。另外，给学生按人员、角色、产品、机床、格式等设置不同的权限；7）实现监控及信息采集，可以适时了解机床的工作状态，提高数控设备的机床利用率并拥有应付设备故障的能力。采集信息包括：人员信息、代码信息、刀具信息、机床信息；8）学生加工的零件的变形设计及作业的更改，能够有效而安全的控制由此产生的同一加工文档和代码的不同版本。目前老师依靠各班级来区分不同版本的加工文档；9）应用先进系统能够将教学效率提高，将原有的课件、教案教学资源管理起来，有效利用，有效管理。提高教学效率；10）先进的企业已应用了PLM系统，数字化实训基地教学平台的应用使学生在学校就掌握了企业的数控车间信息化系统应用场景，拓展了人材培养方向，增加了学生就业率；11）通过管理软件为学校的信息化建设搭建一个信息共享的平台（权限、流程、统计汇总、下游集成等）；12）便于教材的规范化标准化统一管理。

3结论

数字化现代设计制造教学平台使学生在学校就能够体会到企业的工作环境；该平台提供的软件为机械课程的教学提供帮助，降低教学难度，提高学生的学习兴趣，帮助学生更深刻的掌握专业知识和原理；能够使学生掌握企业常用的工具软件，就业后能迅速上手工作；能够提供相应的权威考试认证，增加学生就业砝码；该平台还具有良好的创新特性，启迪学生的创造性思维，提高综合素质。数字化设计制造教学平台在学校的应用，将改变教学管理，教学工具，教学手段，解决教学难点，缩短课程安排时间，增强实践教学，提升教学效率，促进师资建设和教学理念的变革，帮助和促进学校实现以先进制造企业就业需求为目的学生培养目标。

参考文献

[1]胡青.以实习教学构建创新人才成长平台——实习教学改革的实践与探索[J].黑龙江高教研究，2003(4)：149-150.

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关键词：数字化设计制造 数字化生产流程 项目教学

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0020-03

教育部发出的教职成[2011]12号文件明确提出：“与企业合作开发虚拟流程、虚拟工艺、虚拟生产、虚拟运营等数字化教学资源，搭建校企数字传输课堂，将企业的生产过程、工作流程等信息实时传送到课堂，使企业兼职教师在生产、工作现场直接开展专业教学，实现校企联合教学”。数控专业认真贯彻[2011]12号文件精神，与北京数码大方科技股份有限公司（CAXA）和广州数控设备有限公司联合开发了数字化设计制造教学实训平台项目，用现代信息技术改造传统教学模式，共享优质教学资源，破解校企合作时空障碍。

1 项目现状分析

1.1 缺少体现先进制造业流程和能力培养的有效平台

目前各类职业学校的教学工作与学生就业需求普遍存在结构性矛盾。一方面，学生的专业技能训练与企业就业需求技能不匹配，学生毕业后不能快速适应企业实际工作的要求。另一方面，传统教育的内容与先进的现代化设计制造模式脱节，学校缺乏符合现代先进制造业需求的数字化教学和实训环境，课程设置、教学内容、教学手段无法满足用人单位对学生知识和能力方面的需求。

1.2 教学缺少企业真实生产零件，缺乏与企业深度融合的课程体系

学校需要根据行业标准和工学结合、校企合作的原则，建立与职业岗位标准相符合，与职业技能取证相衔接，与生产性实践相对应的模块化课程体系，形成对职业岗位指向明确的核心课程包和集教材、教学课件、实训项目、课程指导等内容的立体化课程教学包和教学资源库。同时，按照技能培养的要求和教、学、做一体化的教学设计，将教学地点要求也纳入课程标准。

1.3 缺乏有企业一线生产情况融入的教学资源

学校教学资源大部分是老师基于课堂教学开发出来的，缺乏企业人员参与的痕迹，容易脱离企业生产实际。当务之急是要有企业参与教学资源建设，并且把企业一线生产情况融入教学资源，与企业合作开发典型零件的虚拟流程、虚拟工艺、虚拟生产等数字化教学资源，搭建校企数字传输课堂，将企业的生产过程、工作流程等信息实时传送到课堂，实现真正意义上的校企联合教学。

2 项目目的

为进一步加强学生工程实践能力和创新能力的培养，促进相关课程的教学改革，保证和提高教学质量，进一步提高学科建设、科学研究、产品开发与制造的实力，更好地为学校相关学科和专业服务，促进学校各项工作的可持续发展，提出建设数字化、网络化的先进制造技术平台―― 数字化设计制造PLM（产品全生命周期管理）教学实训平台。

本项目在校企合作人才培养模式下，利用数字化的手段，固化典型制造业企业业务运行模式，实训设备和场地按企业生产要求组织，建立重现企业流程的信息化运行平台；实训项目结合学校的设备配置状态，针对实训教学的特点，重现企业生产场景，实训项目按照企业真实角色和流程来组织。在数字化设计制造教学实训平台里面，通过建立数字化设计平台、数字化工艺平台、数字化网络制造平台和数字化管理平台，使学生体验企业产品的整个生命周期的过程。通过企业参与学校办学，实现职业学校培养目标与企业用工要求的零距离，发挥校企双方积极性，加快培养应用性人才，促进职业教育与地方经济结合。

3 项目建设内容

3.1 整理典型制造业数字化生产流程

3.2 调研制造业企业的常见结构

3.3 调研企业对各岗位人员的要求

3.4 典型制造业设计生产流程教学中心场地规划

以实训中心场地和设备条件为基础，合理规划布局建立与企业6S管理一致数字化车间。包括数控机床的联网、车间6S目视管理、颜色管理、车间标识、车间设备标识、工具量具摆放、借出与归还等。

让学生在实训车间就可以体验企业的真实环境，养成良好的职业素质。学生从学校毕业就可以快速完成从学生到企业员工的转变，实现学校与企业的无缝对接。

3.5 搭建真实企业设计制造教学实训平台

利用已经有的以及计划购买的设备，建立起一个能够满足中级工、高级工和师资培训的实训平台。实现从市场分析、产品数字化设计、制造工艺分析与仿真、数控加工、质检、入库的实训平台。在这个实训平台上训练中级工、高级工和教师的创新设计能力、工艺分析能力、制造过程管理能力。培养学生具有新产品研究开发的初步能力，有较强的表现技能、动手能力与创造能力。

在实训中心通过数字化设计制造虚拟仿真平台，展示典型的设计生产制造流程，组织分工和协同的工作模式，以及整个过程中统一的数据管理模式和流程管理模式；展示学校数控专业的教学成果。

在平台里面，通过建立的创新设计平台、数字化工艺平台和先进网络制造平台，实现一个产品的整个生命周期的管理。

3.6 开展项目教学

按照企业项目管理模式组织，学生按照真实的角色进行协同工作，例如设计主管、三维设计工程师、二维设计工程师、工艺员、生产主管、编程员、机床操作工、调度员，并分配相应的数据访问权限，实现企业面向产品的订单、产品设计、工艺设计、数控编程及仿真、生产派工、检验、进度跟踪、工时核算等整个产品制造过程的模拟与组织。

将制图课程、CAD课程、CAM课程、工艺课程等融合到综合性实训流程中，让学生按项目组织方式协同完成一个产品或零件的完整生产过程。实现基于工作过程的项目式教学。让学生由被动式的听课转变为主动式的思考，增强学生学习积极性。

3.7 理论与实践一体化教学

应用视频采集系统，将机床面板操作视频及内部加工视频采集到一体化讨论区，解决学生“看不清”的问题，提升教学质量，杜绝围观，保障实训安全。学生可清晰的看到教师的操作，解决现场教学“看不清楚”的难题；学生在机床操作，教师可组织其他学生进行点评、讨论。

4 项目结语

数控技术专业、北京数码大方科技股份有限公司（CAXA）和广州数控设备有限公司共同搭建真实数字化工厂环境，共同开发项目教学，实现了资源教学过程、管理过程与企业流程一致，创新了教学管理模式；通过基于工作过程教学项目，实施了“校企合作、项目驱动”人才培养方案；通过改变传统的教学模式，实现了以学生为主体，“做中学 学中做”的教学模式。

参考文献

[1] 教育部，财政部.关于支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力的通知[Z].教职成[2011]11号.

[2] 教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见[Z].教职成[2011]9号.

篇6

【关键词】机械制造；自动化技术

一、21世纪制造业的发展趋势

21世纪的制造业将进一步面临市场的分割、融合、变迁和深化等等变化，技术的发展和更新将日新月异，目不暇接。我国制造业面临挑战的严峻性，不仅仅在于我们与发达国家的差距，更严重的是我们对这些发展趋势还没有引起足够的重视和采取有力的措施。我国的机械制造业中自动化装备水平依然较低，自动化设备依然较少，在种类、水平、质量、效率等多个方面存在较大的提升空间。而这些应用与制造业的发展息息相关。而机械自动化技术水准的高低，对于机械制造业的发展前景，乃至于整个国民经济各部门的技术进步都产生巨大而深远的影响。

二、机械自动化与机械制造业的关系

机械自动化与机器制造业有着千丝万缕的联系。机械制造业依赖机械自动化的技术支持，机械自动化只有借助机械制造业才能将自身价值得以发挥，并且机械制造业整个行业的发展都依托机械自动化的技术进步。现在，机械类产品更新换代迅速，因而机械自动化在制造业中的地位日益变得不容小觑。此外，计算机等高新技术日新月异，只有提高机械制造业的生产效率，才能更好地促进经济的发展，提高人们的物质精神生活水平。我国的自动化也是没有充分开展起来。发达国家的机械自动化理念——计算机技术一体化操控，是我们目前无法达到的范畴，高度的自动化使我们一直追寻的梦想。实现这个梦想，需要我们不断加强自身技术，进一步加大人才培养力度，学习和掌握相关原理和方法，使机械自动化水平在人才的支撑下得到提升。

三、机械自动化技术在机械制造业中的应用

（1）集成化。集成化（CIMS）就是运用计算机操作与应用系统，达到继承多种技术与信息的目的。一般来讲，它可以分为管理分系统、工程技术信息分系统、质量信息分系统与制造自动化分系统。这一技术融合了计算机技术与机械自动化的优势，并不断汲取相关领域的精华。集成化是经济全球化的必然趋势，是全球竞争的产物。我国也在这一领域内开展了较为深入的研究，并且在众多集成应用中有着具体的体现与应用。（2）智能化。机械制造业牵涉多个领域，已不再是以前单一的生产加工制造，技术含量也日益增高。从数控技术中已经能看到机械智能化的雏形，现在智能化正在不断完善，使自身更具有人性化的功能，比如检测和预防之后采取一定措施处理，由人类专家与智能机械组合而成的人机一体化智能系统。上述这些智能化的系统能够灵活应对来自外界的变化，而且可以自动调整环境变化带来的差异。其宗旨就是快速适应外界环境，随时保持最好的状态，像人一样应对各种问题。（3）敏捷化。敏捷制造的基础是企业的竞争力和信誉度。其核心思想是：要提高企业对市场变化的快速反应能力，满足顾客的要求。除了充分利用企业内部资源外，还可以充分利用其他企业乃至社会的资源来组织生产。因而，敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。要拥有快速应变能力，关键技术是成功建立虚拟企业，建立的核心就是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。（4）绿色化。工业化的推进日益改变着人们的日常生活。一方面，物质生活的丰富带来精神上的愉悦。另一方面，自然资源锐减，物种濒临灭绝，生态破坏，环境污染。在这种背景下保护自然资源的绿色产品概念应运而生。绿色产品是大势所趋。因为绿色产品在设计、制造、使用和消亡的过程中，不污染环境，不危害人类健康，资源利用率极高。因此，设计出生产绿色产品的机械自动化设备，具有深远的意义和远大的发展前途。自动化产品的绿色化指的是使用时不危害环境，而且报废后还可以循环使用。

综上所述，在竞争全球化的今天，国民经济的高速发展，机械自动化技术已经逐步渗透到了多个部门的应用当中，并有力地带动了技术创新和经济发展。机械制造业已经逐步向集成化、智能化、敏捷化、绿色化的方向发展，这就是市场的需要，我们要做的是降低产品成本、提高产品质量、缩短生产周期、提升服务质量的目的，真正实现高质量、高效益的机械自动化，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参 考 文 献

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关键词：机械制造；自动化；应用

中图分类号：th165 文献标识码：a 文章编号：1006-8937（2012）17-0110-02

1 机械制造技术的应用现状

1.1 机械制造技术的管理方面

机械制造技术的应用源于20世纪20年代，并在各行各业中得到了快速的发展。工业发达国家的机械制造企业在管理方面已经广泛地采用了计算机进行管理，并且非常重视生产模式、管理体制与组织更新和发展，同时推出了并行工程、敏捷制造、准时生产、精益生产等先进的管理思想和管理技术。而国内大多数机械制造企业在管理方面仍以经验管理为主，只有少数的大型制造企业采用计算机进行管理。

1.2 机械制造技术的设计方面

目前，国内的机械制造企业在设计方面很少采用计算机cad技术进行辅助设计，而工业发达国家的机械制造企业在设计方面则不断地更新设计准则和设计数据，并采用新的设计方法，大多数大型的制造企业已经开始进行无图纸的设计与生产，广泛地采用计算机cad技术进行机辅助设计。

1.3 机械制造技术的制造工艺方面

国内的机械制造企业虽然在制造工艺方面不断地采用先进的制造技术，相对工业发达国家的机械制造企业而言，还是存在一定的差距。工业发达国家的机械制造企业已经广泛地采用纳米技术、复合加工技术、微型机械和微米技术、电磁加工技术、高精密加工技术、激光加工技术、超塑加工技术、精细加工技术等新型的加工方法。而国内机械制造技术的制造工艺仍在开发、掌握中，普及率并不高。

1.4 机械制造技术的自动化方面

随着计算机的高度集成化，工业发达国家的机械制造企业已开始采用数控机床、计算机集成制造系统、加工中心、柔性制造系统、柔性制造单元，实现了机械制造的集成化、智能化、柔性化，进一步加快了机械制造自动化的发展。但国内的机械制造企业仍处于单机自动化、初级操作自动化、刚性自动化阶段，只有少数机械制造企业在使用柔性制造系统和柔性制造单元。

2 机械制造技术的应用与发展

2.1 机械制造技术的全球化发展

随着国内市场与国际市场的竞争日益激烈，国内有许多知名的机械制造企业在激烈的竞争中落败或者被其它企业所兼并，有的机械制造企业甚至面临倒闭、破产，同时网络技术的快速发展与计算机的广泛应用进一步激化了机械制造行业的竞争。为了实现机械制造技术的全球化发展，首先要让机械制造技术的网络化得以实现。

2.2 机械制造技术的网络化应用

人们随着网路的迅速发展和普及，给企业的管理与生产带来了革命性的改变。无论是产品的那个方面向设计、材料的采购、零件制造、市场开拓与销售都可以从全世界的方面。令外，网络科技的快速发展，可以加强我们与世界各地信息交流，我们还可以加强产品开发与合作和学习更先进的经营管理经验，推动了企业的发展。

2.3 机械制造技术的虚拟化应用

机械制造技术的虚拟技术主要是指利用计算机系统的仿真功能来模拟真实的操作系统，通过模拟生产产品、检验产品的制造过程。可以通过机械制造技术的虚拟化对产品的可加工性进行检验，对产品的制作工艺与加工方法的合理性进行探讨，从而确保产品的质量安全、保障产品的制造工艺，避免产品出现错误或者缺陷。

2.4 机械制造技术的绿色化应用

机械制造的绿色化应用包括很多方面，例如：产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不但能够提高能源和原材料的利用率，还能减少不良副产品造成的环境影响。

3 机械自动化技术的应用现状

3.1 机械制造的自动化信息系统

机械制造的自动化信息系统包括：计算机辅助设计、辅助制造、产品数据库系统、工艺辅助设计等。计算机辅助设计主要是指辅助工程师通过计算机的相关设

和图形设计软件对机械部件以及构造进行设计；工艺辅助设计主要是指优化和提高产品的生产工艺，增加其标准化程度；辅助制造主要是指采用计算机的数值控制技术，在产品的生产工艺过程中控制生产；产品数据库系统主要对计算机在设计和生产制造过程中的相关数据信息进行合理、系统化地管理。

3.2 机械制造的自动化物资供输系统

机械制造的自动化物资供输系统能够自动将机械制造中所需的成品与各种原材料输送到具体的、预定的位置。机械制造的自动化物资供输系统主要由自动化软件系统、自动输送设备、单机自动装置等组件构成，它是机械制造自动化过程中必不可少的细分系统。

3.3 机械制造的自动化生产系统

机械制造的自动化生产系统能够自动的装卸机械的相关组件，自动地、持续地循环工序。机械制造企业采用自动化生产系统不但可以减少机械在生产过程中人为操作的失误率，还能够代替工人的体力劳动，改善工人的劳动环境，提升产品的质量。

3.4 机械制造的自动化设备装配系统

设备装配系统是机械制造生产过程中十分重要的环节，而机械制造的自动化设备装配系统能够将特定形状与规格的机械零配件通过预定设计好的技术要求，实现组装、搬运、试验、调试、验收等步骤，从而形成一套能够进行自动生产制造的流水线。自动化设备装配系统的应用时现代化机械制造中非常重要的技术，它不但取代了人工循环复杂的装配工作，还提高了机械的产品质量和生产效率。

3.5 机械制造的自动化检测系统

随着科学技术水平的快速发展，机械制造中不断地运用到各种有特殊功能要求的复杂的加工设备和新型的材料与部件，增加了产品检测工作的难度，仅凭传统的人工检测方法，已不能满足现代化机械产品高精度工艺水平的检测要求，自动化检测技术的应用时机械制造发展的必然结果。目前应用较多的检测技术包括有：具有多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。

4 机械自动化技术的应用与发展

4.1 机械制造的集成化

计算机集成制造系统是21世纪机械制造企业最主要的生产方式，它主要包括：制造自动化分系统、工程技术信息分系统、质量信息分系统、管理信息分系统等。工程技术信息分系统主要包含计算机辅助工程分析、计算机辅助设计、数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助工艺过程设计等；管理信息分系统主要包含物料管理、经营管理、生产管理、人事管理、财务管理等；制造自动化分系统主要包含自动装配、加工中心、计算机数控、柔性制造单元、工业机器人等；质量信息分系统主要包含计算机辅助测试、计算机辅助检测、三坐标测量机、计算机辅助质量控制等。

4.2 机械制造的智能化

智能化制造系统在机械制造过程中能够进行相关的智能活动，比如分析、判断、构思、推理等。机械制造的智能化主要体现在智能系统具有良好的适应性与友好性。在机械的设计和制造过程中，一般采用模块化方法，让它产生较强的柔性；智能化制造系统主要强调友好性和安全性，并且能够节约能源，无污染，能够充分回收资源。

4.3 机械制造的敏捷化

机械制造的敏捷化要以企业的信誉度和竞争力为基础，通过组成虚拟公司，进行分工合作，从而增强企业的整体竞争能力，同时对用户的需求快速做出反应。敏捷制造为了实现快速地应变能力，要以虚拟制造技术为核心，以虚拟制造技术为关键技术。敏捷制造是现代机械集成制造技术的发展方向，是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路，敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。

5 精简模式大力发展机械制造产业

机械制造业是我国的基础工业，机械制造技术决定着国家经济的强弱。为发展机械制造自动化技术，要以我国机械制造企业中的通用设备为基础，合理添置数控设备，合理调地整机床布局，充分发挥计算机的自动化管理技术，以信息自动化技术为先导，建立起自主的单元化生产系统。虽说我国是能源大国，但是人均平均就显得非常地匮乏。国家提出了节能减排的经济发展道路，就需要我们不断地加大机械制造技术的科研创新力度，向经济型和节能型产业发展，要追求用最少的能源创造出最大的利润，同时还要注重能源的可持续利用和环境保护。大力发展机械制造产业就要不断发展自动化技

术，以自我研发为基础，配套国外的先进技术，降低能源的消耗，减少环境污染，走低成本的、高利润的机械制造自动化发展道路。

6 结 语

机械制造自动化技术的不断发展和广泛应用是机械制造企业发展的必然趋势，给机械制造业带来了巨大的飞跃。机械制造业对世界各国的工业生产都有着非常重要的作用，机械制造自动化技术水平不仅影响了机械制造行业的整体发展水平，也显示出了这个国家国民经济的提高程度与工业发展水平。所以，必须加大机械制造业人力和物力的投入，促进机械制造自动化技术的不断更新和发展。

参考文献：

[1] 王英.机械自动化技术应用与发展前景[j].科技传播,2010,(8).

[2] 张世昌.机械制造技术基础[m].天津:天津大学出版社,2007.

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随着当代社会的进一步发展，其对机械制造领域自动化发展水平提出了更高的要求，因而在此基础上，为了达到一体化、系统性的机械制造生产状态，要求当代机械工程项目在开展过程中应注重引进先进的自动化技术手段，由此营造良好的机械制造生产环境，且就此为当前机械产品生产领域的进一步发展赢得更大的经济效益。本文从机械制造自动化技术特点分析入手，并详细阐述了当前机械制造产品生产过程中呈现出的问题。

关键词：

机械制造；自动化；特点

机械制造技术即为将机械产品设计、生产、使用、维修融于一体的工程科学。同时，机械制造技术的应用旨在提升整体经济效益。为此，我国机械制造产业在可持续发展过程中应着重提高对此问题的重视程度，并不断创新自身自动化生产模式，最终就此稳固自身在市场竞争中的地位，达到最佳的产品生产状态。以下就是对机械制造自动化技术特点与发展的详细阐述，望其能为当前工程项目的有序开展提供有利的文字参考。

一、机械制造自动化技术特点分析

就当前的现状来看，机械制造自动化技术特点主要体现在以下几个方面：第一，生产能力较高。即机械制造自动化设备在设计过程中呈现出精度高且系统性强的特点，继而将其应用于机械产品生产流程中，可透过自动化技术手段操控产品加工过程，最终就此减少相关工作人员工作量，并缓解传统机械产品生产模式下凸显出的人工误差问题，达到最佳的产品加工状态，且通过自动化系统中的程序预设提升整体产品加工效率；第二，操作安全。即机械制造自动化技术在应用过程中融合了计算机技术、信息技术、自动化技术等现代化科学技术手段，因而在一定程度上增强了机械设备使用寿命，且通过对现代化电子元件等的应用，稳固了机械系统运行环境；第三，全新的劳动形式。即在机械制造自动化操控环境下，劳动模式由传统的体力劳动转向智能化劳动，且逐渐呈现出高技术密集型的机械产品加工特点，为此，当代机械工业领域在发展过程中应提高对此问题的重视程度。

二、当前机械制造自动化技术发展中存在的问题

我国在机械制造自动化生产过程中突显出的问题首先体现在，部分机械制造厂在可持续发展过程中仍然存在着制造工艺水平滞后的问题，即忽视了对自动化技术等的引进，继而影响到了自身整体生产效率。同时，与发达国家相比，我国在纳米技术、微激光加工技术等应用领域仍然处在初级阶段，从而由此呈现出机械制造工艺较为粗糙的现象，为此，当代机械制造产业在发展过程中应着重强调对此问题展开行之有效的处理。其次，基于机械制造领域不断发展的背景下，部分制造行业在实践运营管理过程中仍然存在着管理制度较为落后的问题，即未实现计算机管理模式的贯穿，最终就此影响到了整体管理成效。再次，就当前的现状来看，西方国家在制造产业发展过程中开发了柔性制造系统，例如，自动化数控机床等，继而营造了全自动机械产品生产空间。但我国自动化、集成化生产的产业仍然维持在少数的应用状态下。

三、机械制造自动化技术未来发展趋势

1.与网络化融合。基于网络化普及的背景下，要求当代机械制造行业在可持续发展过程中为了增强自身竞争实力，应注重在机电设备一体化操控过程中，实现机械制造自动化技术与网络技术间的相互融合，由此来营造良好的机械设备监视环境，并以远程操控形式对机械制造整个流程进行管理，且及时发现机械产品生产过程中凸显出的相应问题，对其进行实时解决。同时，网络信息化监控系统的引进，有助于传统机械产品生产过程中突显出的人工作业量大且存在人工误差的问题，并实现对机械制造生产线情况的严格把控，达到最佳的生产状态。此外，基于机械制造自动化技术与网络化相互融合的背景下，在机械制造流程操控过程中亦应注重将网络、声像、通讯技术融于一体，继而便于相关工作人员在对机械产品生产流程进行操控过程中可通过网络平台编辑图像信息，并以信息处理形式实时掌控机械产品生产过程中设备运行参数变化状况，最终由此达到高效率产品生产效果。

2.以智能化为依托。以智能化为依托亦是机械制造自动化技术未来发展趋势之一，其要求当代机械制造企业在可持续发展过程中为了稳固自身在市场竞争中的地位，应注重结合自身实际发展情况确定自动化产品生产目标，同时将智能化技术贯穿于机械产品生产流程中，即通过心理学、运筹学打造人工智能模拟环境、自动编程等产品生产空间，提升整体产品生产效率，并改善传统脑力劳动中凸显出的相应问题。同时，在智能手段应用过程中为了提升操作界面的便捷性，相关技术人员在对数控智能化系统进行设计过程中应注重制定统一的用户操作界面，同时确保操作界面以图形为主，并完善窗口中工具栏、菜单等功能，由此满足机械制造智能化操作需求。此外，基于以智能化为依托的基础上，亦应注重将可视化技术贯穿于智能化操作平台中，即将原有的文字信息以直观的图像或动画形式进行传播，由此缩短产品生产周期，达到最佳的生产状态。另外，智能化技术的贯穿亦要求制造行业应注重利用虚拟技术对机械生产过程进行仿真模拟，由此实现预防措施的制定。从以上的分析中即可看出，智能化技术手段的应用关系着机械制造效率，因而应强化对其的有效落实。

3.呈现以人为本。随着当代社会的不断发展，人们逐渐提高了对绿色生产理念的重视，因而在此基础上，为了达到良好的机械产品生产状态，要求当代机械制造产业在发展过程中应注重将绿色经济设定为自身主要发展内容，且注重从产品设计、产品包装、产品销售等层面入手引进绿色生产材料，最终就此将机械产品生产过程中所引发的生态环境破坏问题降至最低。同时，当代机械制造产业在实际生产过程中亦应注重扩大产品回收力度，由此来为人们营造一个良好的生活空间，并实现资源的优化配置。此外，在机械制造产业可持续发展过程中为了彰显以人为本生产理念，要求机械产业亦应注重将以人为本思想贯穿于单元化生产系统设计流程中，由此打造少人管理的生产运营氛围，营造良好的机械产品生产空间。同时，机械制造产业在实践产品生产过程中应注重优化产业结构，且通过自动化技术的引进，扩大节能减排措施的落实，由此达到最佳的生产状态。

四、结语

综上可知，当前部分机械制造行业在可持续发展过程中仍然存在着技术手段滞后等问题，影响到了机械产品整体生产质量。因而在此基础上，为了达到高效机械产品生产状态，要求机械行业在实践生产过程中应注重强调对自动化生产技术的引进，且结合自身机械产品生产过程中凸显出的制造工艺水平滞后、管理制度不完善等问题，对自身机械制造自动化技术进行改进处理，由此提升产品整体生产效率，迎合社会发展需求。

参考文献：

[1]滕皓.机械制造自动化技术发展现状及未来发展方向探析[J].湖南农机，2014，12（08）：54-55.

[2]杨增光.机械制造自动化技术特点与发展趋势研究[J].装备制造技术，2015，24（12）：204-206.

[3]甄雪松，于杰.关于机械制造自动化技术特点分析及发展趋势探讨[J].山东工业技术，2016，13（04）：45.

篇9

关键词：制造自动化技术发展自动化园林发展

自动化园林的制造系统(FMS)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，也促使自动化制造技术日臻成熟，新世纪，制造业自动化进入一个崭新时代，即基于计算机的集成制造(CIMS)时代，FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

1.自动化机械制造规模

按规模大小FMS可分为如下4类：

1.1自动化制造单元(FMC)

FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机自动化化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。

1.2自动化制造系统(FMS)

通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

1.3自动化制造线(FML)

它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统自动化的要求低于FMS，但生产率更高。

1.4自动化制造工厂(FMF)

FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。。

2.自动化关键技术

2.1计算机辅助设计

未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.2模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

2.3工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。

2.4人工神经网络技术

在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。

3.自动控制技术发展趋势

3.1FMC将成为发展和应用的热门技术这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。

3.2发展效率更高的FML

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

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关键词 机械制造；自动化技术；发展趋势

我国的机械制造业在我国的经济发展中发挥着非常重要的作用，为了进一步推动我国制造业的发展，应该在机械制造的过程中引入更多的新型技术，加强对机械制造的自动化技术研究，以实现机械制造的自动化，不断提高机械制造的效率和质量，提升机械产品的质量。

1.机械制造自动化技术的特点

机械制造自动化就是将各种先进的技术利用到机械设计中，实现机械制造的自动化。例如，运用仿真技术和虚拟技术，可以模拟产品的设计、制造、营销等过程。在计算机程序设计的基础上应用树立规划理论，通过对数值的计算就能够获得最佳的方案，进行优化设计。将这些设计技术运用到实际的运用中，能够推动我国经济的发展。

1.1提高生产能力和生产质量

机械制造包括制造一些机械，或者采用切削工序对原件进行加工的技术。在现代机械制造中引进了更多先进的信息技术、数字技术和自动化技术，因此其自动化程度和智能化程度更高，可以实现对机械工艺设计、检测以及维修的一体化，并且解放了人们的双手，通过信息技术等自动化技术就可以实现对机械的加工，因此对于企业来说可以大大节约人力成本，对于提升企业的经济效益具有重要的作用。现阶段，市场竞争力越来越激烈，为了增强企业的市场竞争力，就一定要提高企业的生产能力和生产质量。机械制造自动化采用机械代替人工，因此具有更高的生产效率。此外，其还可以避免人工误差，提高生产质量。在实际的机械制造过程中，相关的工作人员启动自动化系统就可以让机械严格按照事前设定好的程度进行加工或者制作，可以更好地保证产品的质量。

1.2操作安全，系统稳定

机械制造自动化技术的操作非常安全，并且在运行使用过程中能够确保系统的稳定性。从生产过程方面进行分析，机械制造自动化技术是将多种现代的先进技术和制造技术结合在一起的一种综合技术，各机种技术之间具有精密的关联性，涉及到的技术主要包括传感技术、信息技术以及计算机技术等，将这些高新技术应用到实际的机械制造过程中，可以有效提升机械制造的自动化和智能化。不仅如此，在机械制造的设计和销售过程中，也可以充分利用机械制造自动化技术，将自动化技术运用到机械制造的整个环节。通过自动化技术的应用，可以有效提高机械设备的安全性能和使用性能，对于设备的后期维护，也更有利，因此可以大大节约机械设备的维护费用。在机械制造的自动化技术应用过程中，使用的很多机械部件设备都是先进的电子元件，它和传统的设备部件相比，不会发生部件的磨损，可以有效提高设备的使用寿命。

1.3全新的劳动形式

机械制造是一门综合性非常强的学科，涉及到非常多的内容，主要包括科学技术、艺术领域和美学领域，在这些众多的学科中，科学技术是保障机械制造实用性和有效性的必要条件，工业产品的设计必须依靠科学技术，以技术为基础完成机械制造。机械制造自动化技术的出现，最大的特点就是自动化的体现。通过机械制造自动化技术的应用，让机械制造由传统的体力劳动形式变成了依靠高新技术的一种脑力劳动模式，人们不仅仅依靠自己的双手，而是需要依靠脑力和各种先进的技术来完成机械制造的全过程，让机械制造产品也不再是手工产品，而是一种高技术密集型的产品。自动化技术在不断发展的过程中，不仅解放了人们的p手，改变了以前的劳动形式，其还能够大大推动我国工业的发展。

2.机械制造自动化技术的发展趋势

2.1以实际生产为基础

在机械制造自动化技术不断发展的过程中，以实际生产为基础是最基本的要求，体现出实际生产和自动化技术相结合的趋势，在注重提升技术的同时，对技术在实际生产中的实效性也提出了更高的要求。自动化技术本身就是一种以科技为核心的技术，投入技术是为了提升生产质量和生产效率，以为企业争取更大的效益。因此，在不断引进技术的过程中，还应该注重机械制造过程中的成本投入。机械制造自动化技术是一个动态的概念，其涉及到很多种类的技术，环境控制系统、人机一体化技术以及系统技术都是自动化基础的技术基础，因此，在未来的发展过程中，将会更注重各种基础技术的发展和应用。

2.2发展自动化的优势

机械制造自动化技术是我国机械制造业不断发展的重要标志，其预示着我国的机械制造业进入了一个全面的阶段。并且机械制造自动化技术的应用可以有效提升生产质量和生产技术，因此在未来的发展过程中，机械制造自动化技术依然会发展自动化的优势，在实际的机械设计制造技术的过程中，充分利用人机工程学知识，不断引进自动化和智能化技术，充分发挥智能化和自动化的优势。自动化技术可以体现一个国家的经济实力。在机械制造自动化技术的发展过程中，以计算机为基础的自动化技术是未来机械制造发展的主要趋势。

2.3体现以人为本的原则

在机械制造自动化技术不断发展的过程中，人员的投入越来越少，虽然生产人员和管理人员越来越少，但是在自动化的指导下，机械制造依然要体现以人为本的原则。相关的设计者和管理者需要不断学习机械设计制造的相关基础知识，对于设计理念、设计思路、外观形式、产品构造以及色彩等方面都应该运用机械设计制造的相关知识，从而满足人们的实际需求，增强产品的可行性和实用性，人们的个性化需求也能够尽量满足，让人们容易接受。在实际的设计过程中，通过人机一体化技术的使用，利用制造技术从不同角度和不同方面满足人们的需求，使机械设计和自然环境和谐发展，通过对环境、人和市场等相关因素进行机械制造，做出最科学和合理的决策。需要以人们的实际性能需求和审美需求为导向，现阶段还应该考虑到人们的个性化需求，只有外观美丽、功能多样化的工业产品才能受到人们的喜爱，对机械产品的外形、结构和色彩等进行精细化的处理，使其符合人们的实际需求。