对先进制造技术的认识范文

时间:2023-12-15 17:28:43

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对先进制造技术的认识

篇1

论文摘要:针对先进制造技术的特点及其在当前教学中存在的问题,从激发学生的学习兴趣、优化教学内容、改进教学方法、革新考核手段等方面,对提高先进制造技术的教学质量提出了一些建议和探讨。

0引言

先进制造技术fAdvancedManufacturingTech—nique,缩-~AMT)是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程。以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产。提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。资料表明,由于一些企业缺乏先进制造技术等产品开发与制造手段,产品开发周期长、成本高,难以适应多变的市场需求,从而严重影响了企业的核心竞争力。

先进制造技术已成为当前高校机械类专业的关键课程之一。本课程是对以前的专业基础知识和专业知识的扩展,主要围绕先进制造技术的各主题,系统介绍各种先进制造技术的理念与装备技术。旨在使学生了解国内外先进制造技术的前沿技术,开阔思维拓宽知识面,掌握先进制造技术的理念与方法,培养学生创新思维与工程实践能力。文中针对先进制造技术的特点及当前教学中存在的一些问题,就如何提高先进制造技术教学质量进行一些探讨…。

1先进制造技术的特点

1.1先进制造技术是一个发展的概念

事物的先进性具有明显的相对性.先进制造技术是相对于传统制造技术而言的。某种现阶段先进的技术若干年后可能会显得落后,甚至被淘汰。尤其随着计算机科学和电子科学的发展及渗入融合到现代制造系统中,反映现代科学理论的系统论、信息论、控制论和智能理论与控制技术有机融合为一体,导致先进制造技术具有明显的时效性。因此,先进制造技术体系只有不断补充新技术、淘汰落后技术,才能永远保持其先进性。

1.2多学科集成的特性

先进制造技术并不是指某一项具体技术,而是机械、材料、电子、信息、自动化、管理、环保等多门学科的理论和技术相互渗透。共同发展而形成的技术综合体。先进制造技术在性质上跨越自然科学、环境科学社会科学。特另是经济学和管理科学;同时又与技术科学和众多门类的工程技术相联系,是多种学科的集成。先进制造技术特别强调人、技术、管理三者的有机结合。

1.3包含的信息量很大

先进制造技术是一个庞大的科学技术体系。所有本课程包含的信息量很大。如在管理方面,先进制造技术包含准时生产(JI、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术;制造工艺方面包括高精密加工、精细加工、微型机械和微纳米技术、激光加工等;自动化技术方面包括柔性制造单~(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)。而且不同方向之间的联系不是太紧密,系统性不太强。

2提高先进制造技术教学质量的建议

1)激发学生的学习兴趣。学习兴趣是推动学生努力学习的内车动力,如学生对先进制造技术有了浓厚的兴趣,学习就会事半功倍。但当前很多学生由于缺少压力,对先进制造技术的认识不足.甚至有些学生认为学习先进制造技术只是为了通过考试和毕业。为此,首先需要从先进制造技术的重要性、用途等方面对学生加强引导。通过事实说明,让学生充分认识到先进制造技术的重要性,从而在思想上重视起来。其次在进行教学设计时.应充分挖掘课程中令学生感兴趣的内容。如果有条件可以让学生实地参观,接触先进制造技术的实际应用.从而使理论与实践相结合.激发学生的学习热情。

2)精心准备教学内容。正如前面所讲述的,先进制造技术是一个发展的概念。但实际教学中出现一些教案很长时间不更新等现象。要想提高本课程的教学质量需要保持教学内容的前沿性,教师应密切关注先进制造技术领域的最新发展;并将相关技术特别是应用性和市场潜力巨大的那些先进技术及时融合到教学内容中.从而让学生以发展的眼光来学习这门课,并从中得到终身学习的启示。当前获取相关资料的途径很多:可以通过网络、杂志或电视其它媒体很方便了解到制造业中前沿技术:有条件的教师也可以多参加一些大型的相关技术及产品展览会、学术会议以拓宽视野和积攒素材。这样才可能开阔学生的视野,很好地培养他们以动态的思维看待事物的习惯。

先进制造技术包含的信息量很大,而且各个方向的联系不是太紧密。因此,在收集教学素材的基础上需要加以整理.注意前后知识的衔接,增强授课内容的系统性。在计划教学内容时,尽量从学生在现实生活中熟悉的产品或能接触知识人手,逐渐过渡到所要讲授的某项先进制造技术,并尽量多地利用相关的录像、视频、动画、图片和CAI课件来吸引学生的眼球,激发学生的好奇心。

3)丰富教学方法。增强师生互动。在教学中贯彻“以学生为中心”和“发挥教师的主导作用”的教学思想。教师应从教学中的主体地位转变为主导作用,而学生则应由被动接受知识变为学习的主体。只有这样才能充分调动教与学双方的主动性和潜能,最大限度地实现教学目标。

在实际教学中可以采用课堂讨论的形式进行。事先告诉学生下一次课的主题,布置任务让学生通过网络、期刊去收集资料并整理;上课时先让学生自己针对该项先进制造技术的优势、技术特点、应用条件、加工成本、加工质量及效率等各个方面进行讨论;碰到问题时再由教师进行补充和总结。通过课堂讨论这种积极活泼的学习方式,不仅使学生们学到更多的知识,而且增强了他们之间进行学术交流的动力。这种教学方法在一定程度可改变传统的那种教师教得乏味,学生学得无趣的现状,从而提高本课程的教学质量和效果。

4)采取灵活多样的考核方法。考核方法主要表现在考核内容和考核形式两个方面。考试的形式采取开卷考试、上课讨论、演讲、大作业、平时查阅文献等多种形式,根据实际情况按照一定比例分别权重来决定本课程的最终成绩,这样可以改变过去“一张试卷定终身”的局面。考核的内容应尽量多涉及到先进制造技术的各个方面,知识覆盖面更宽。考核的内容更全面。另外,可以采用合适的方式让学生对本课程进行评价,一方面对教师的教学方法、教学效果提出一些建设性的意见,以便教师根据反馈意见进行改进;同时可以根据课程评价内容反映该学生对本课程的参与程度,将其当做考核学生的一种辅助方式。

篇2

关键词:制造技术;机械制造;特征分析;相关性

引言:

不断创新是推动机械制造企业实现发展的根本动力。目前来看,先进制造技术主要融合了信息技术、电子技术和新型管理理念等,利用先进制造技术指导机械产品的加工制造,一方面可以提高生产效率,实现了流水化、批量化生产;另一方面也保证了制造质量,减少了材料浪费,这也符合当前“绿色生产”的理念。文章首先对先进制造技术与机械制造工艺的相关性进行了分析,随后就如何利用先进制造技术推动机械制造发展提出了几点建议。

一、先进制造技术的基本特征

1、全球化

虽然近年来国内机械制造技术取得了长足进步,但是客观来说,与国际前沿水平仍然有很大的差距。因此,在开展先进制造技术研究和创新工作时,也必须树立全球化的理念,主动向国外部分国家学习技术经验,做到“取彼之长,为我所用”,这也是在短时间内缩小国内制造技术与国际前沿技术差距的有效方法。

2、多样化

先进制造技术的发展和创新,必然要融合多种技术,这样才能兼顾制造技术的创新性和实用性,真正发挥先进制造技术在促进机械制造工艺方面的作用。例如,将信息技术、数控技术进行整合,并应用到机械制造中,可以利用数控设备代替传统的人工控制,减轻了人工压力。由此可见,在未来先进制造技术发展过程中,多种技术的融合应用成为必然趋势。

二、先进制造技术与机械制造工艺的相关性分析

1、先进制造技术是机械制造工艺升级的基础

以往的机械加工制造中,存在高投入、高浪费、低产出的问题,企业实际获得的经济效益不高。而通过引进先进制造技术,可以实现传统机械制造工艺的升级,通过新设备、新工艺提高了机械制造的效率,通过节省成本、提高质量来为企业创造更高效益,进而使企业有更多的资金投入到先进技术研发中,实现了良性循环发展。制造单元技术创新是此系统中的第二任务,能够应用于数控技术、机器人制造、清洁技术、并行工程等领域中。而先进制造集成技术,融入了信息技术、计算机技术、系统工程、现代化管理、新材料技术等方面,以适应现代社会的发展。

2、机械制造工艺使先进制造技术发挥实际价值

先进制造技术是将现代技术应用于实际生产中,并能够将其贯穿于制造流程的整个环节。创新制造技术是现代制造业发展的必然选择,也是我国社会经济发展的重要途径。在我国目前的制造行业中,制造技术创新与研发的速度提高,逐渐形成了高新制造技术,并通过不断地研究与发展,形成了比较完善的体系。在现代社会中,先进制造技术需要将质量、绿色环保、节能、经济、高效等纳入其中,并逐渐向基础制造工艺发展。机械制造工艺的核心在于制造过程,为了实现质量高、产量高以及效率高的目标,需要将信息技术、物质技术与传统制造工艺相结合,进而创新出新型制造工艺,包括热处理工艺、加工工艺等新型工艺技术。

三、利用先进制造技术促进制造工艺发展的措施

1、创新先进制造技术与机械制造工艺

目前我国科学技术不断发展,出现了较多的新型制造技术,推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存,必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系,提高两者的整合力度,生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力,也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策,鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新,并将新型的制造技术推广到市场,促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。

2、国家政府部门加强资金与政策支持

资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用,因此国家政府部门必须加强研究,同时制造单位也要认真参与,并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看,机械制造单元必须及时转变制造理念,同时正确处理各项利益关系,提高资金投入,加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展,尤其对机械制造薄弱环节进行扶持,充分发挥管理职能,利用政策引导并支持企业的发展。

3、提高人才综合素质

人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素,因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养,还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善,忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才,就必须加强人才综合素质培养,鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会,将理论知识成功应用到实践中,必要时可加强实践能力考核。此外,还要加强人才道德素质培养,在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。

4、积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺

国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国,在实际发展中有较多可值得借鉴的地方,可以从以下两个方面做起。首先,积极学习国外先进制造技术,并结合我国发展情况合理应用;其次,对国外成功改革案例进行研究,学习国外取得成功的原因,并将其合理地应用到我国实际中。我国目前已经形成了独特的制造技术,如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的核心问题。因此在今后研究中还要不断学习,提高我国在国际市场上的竞争力,打造独有的自主产权国际标准,并在长期竞争中稳定发展地位。

结语:

先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的組成部分,也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系,促进制造企业实现转型发展,获取更高的经济效益。

参考文献: 

[1]徐宝华,曹宁,房付华,等.先进制造技术与机械制造工艺若干分析[J].中国高新技术企业,2017(05):108-109. 

[2]张明翠,于国富,吕英俊.浅谈先进制造技术与机械制造工艺特征及对策分析[J].军民两用技术与产品,2015(14):131-133. 

篇3

关键词:集成;系统;技术构成

一、现代集成制造系统的含义与定位

现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacutring System)是计算机集成制造系统新的发展阶段,在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上,它不断吸收先进制造技术中相关思想的精华,从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展,在先进制造技术中处于核心地位。具体地说,它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机地结合,通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行。在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

二、现代集成制造系统的技术构成

先进制造技术(AMT Advanced Manufacturing Technology)作为一个专有名词目前还没有准确的定义。通过对其内涵和特征的研究,目前共同的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。其具有如下一些特点:

1、从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要;

2、从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥;

3、从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节;

4、从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量;

5、从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。

通过对先进制造技术的定义和特点的分析发现,现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点,只不过先进制造技术所涉及的范围要比现代集成制造系统大,现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上,继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作,并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想,将它们进行推广应用,由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心。

(1)并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的,必须建立高度集成的主模型,通过它来实现不同部门人员的协同工作;为了达到产品的一次设计成功,减少反复,它在许多部分应用了仿真技术;主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中,可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件,虚拟制造技术将是以并行工程为基础的,并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下,将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭,充分利用了原有技术,并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果,使其成为先进制造技术的基础。

(2)虚拟制造(VM Virtual Manufacturing)虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防措施,从而使产品一次性制造成功,达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。  (3)敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础的,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求作出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,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)绿色制造(GM Green Manufacturing)绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择,发展不能以环境污染为代价。国际制造业的实践表明,通过改进整个制造工艺来减少废弃物,要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的,即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看,绿色制造是必然选择,它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。

从以上的分析中我们可以看到:各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的,在先进制造技术的含义下,现代集成制造系统成为它的核心,并随着先进制造技术的不断发展而发展。

参考文献

[1]李伯虎等.现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略.CIMS,1998,(10).

篇4

【摘要】为了加快先进制造业的发展,笔者通过对传统成本管理系统的目标、特征、功能、层次结构等方面进行梳理和改革,为选择和实施先进制造模式的企业提供一个具有指导意义的成本管理系统设计框架。

一、先进制造模式实施的成本问题

先进制造模式是指在生产制造过程中,依据不同的制造环境,通过有效地组织各种制造要素形成的,可以在特定环境中达到良好制造效果的先进生产方法。该方法已经形成规范的概念结构体系。先进制造模式实施在质量管理成本、客户管理成本、选择和执行成本、设备维护成本等方面对现行成本管理系统提出了挑战。

(一)客户管理的成本

采用先进制造模式的企业最需要的是让它的潜在客户尤其是跨国公司相信,他们有着提供高质量产品和服务的能力。为了达成这些目标,企业必须采取必要的手段让客户知晓其策略和执行能力,特别是与顾客密切相关的质量、技术和雇员三个方面:质量管理的第一步是让所有与企业有关的人员都能参与其中;在技术方面,一种“概念生产”的理念被贯彻和采纳,通过与顾客的协作发现产品改进的可行性;雇员方面最关键的就是建立良好的劳资关系。

(二)先进的制造技术选择和执行成本

顾客对产品多样化的需求促使制造企业寻求革命性的制造技术小批量、多品种的产品生产方法取代了过去大规模产品的生产方法。制造企业发现了灵活性在满足数个细分市场需求过程中的重要性,它能够使制造企业在更短的时间内推出满足市场需求产品的同时兼顾生产效率和质量。灵活性是传统的制造方法向自动化和综合制造转变过程中的实质。与此同时,他们强调制造企业在推行自动化变革的时候应当依据企业长期的发展战略来区分对不同程度灵活性的需求。Mohanty,R.P.(1993)认为,企业在选择和实行先进制造技术时将面临各种各样的问题,要成功地实行先进制造技术就必须对这些问题有透彻的认识。他将这些问题总结归纳为:直接成本因素、试生产成本因素、人力因素、社会因素、战略因素和技术因素。

先进制造技术的采用常常伴随着巨额的投资和高风险。因此,需要制造企业在战略层次上给予相当的关注,而通过合理的程序进行选择和采用就显得非常重要了。众所周知,制造企业通过先进制造技术采用可以获得巨大的竞争优势,如采用灵活制造体系、半自动化电脑辅助设计以及使用机械化设备等。同时,他发现许多企业不愿意采用这些先进制造技术的原因有:1.这些企业通常无法获取先进制造技术带来的好处;2.在实现这些昂贵、复杂的先进制造技术的过程中有许多困难;3.企业缺乏内在的技能;4.企业在使用计算机化系统时存在许多困难;5.先进制造技术的实现存在有多种途径;6.先进制造技术的采用通常要求技能不断的再学习和升级;7.先进制造技术的采用需要基层组织提供不同的支持。

(三)质量管理的成本

在先进制造模式下,企业必须致力于在整个企业的每个环节中提高控制成本、质量、运输的水平,以保持自身较强的竞争力。成本、质量和运输这三个方面相互支撑,最终以最高质量、最低成本、最可靠稳定的运输系统实现顾客满意的目标。一个完整的质量体系应该以对顾客需求的理解为起点,而以顾客的态度和服务质量的总结为终点。整个体系的焦点是顾客的需求。对于制造业,就是要消灭浪费,预防质量问题而不是改正已经存在的错误。对于原材料的控制关键是保证供应,而不是过量采购。

(四)设备维护成本

关于设备诊断和维护管理,有较多的论文和报告。比较典型的是1992年2月由丹麦、挪威、瑞典和芬兰等国发起的一项EUREKA维护基准制定计划,这个计划制定了在各类制造公司设备维护的模式,主要的维护模式包括:1.考察设备维护工作的新领域;2.相互比较采取的措施和效果;3.确立新的设备维护目标。但是,美国的一项调查表明,从1979年开始,美国的工业企业设备维护成本以每年10%-15%的速度增长,但是效果并不理想,仅在1990年因过度维护造成的浪费就已经和1979年的全部正常维护支出持平。随后又有一些学者提出诸如开发计算机决策支持系统、神经网络模型、模糊控制和贝叶斯判别理论来进行制造业维护成本的决策。

一些学者(P.Y.L.Tu等,2001)在对香港一家先进的电子制造公司的设备维护成本进行研究之后发现,1.维护成本主要来自两个方面:(1)由于公司的许多制造设备是由复杂的计算机进行自动控制的,这些设备的保养和维修成本非常高昂,其中的一些保养和修理工作不得不交由设备供应商完成,直接导致了高额的维护成本。(2)设备的意外停机对公司造成的高额生产延误损失。2.从管理的角度来看,该公司没有明确的设备维护目标,许多故障和紧急维修是可以通过预定的检修工作来进行预测和避免的。由于该公司缺乏设备维护方面的指导,有的设备维护过度,浪费了公司的资源,而有的设备由于维护投入不足,仍然经常造成意外故障。因此,必须制定一套可靠的维护成本控制综合系统并加以实施,帮助先进制造公司记录和跟踪公司的设备维护支出和因故障而产生的产量意外减少,并在此基础上制定更为实际、高效、动态的设备维护计划预算,这种维护计划能帮助公司有效避免设备过度维护和维护不足之缺陷。

二、先进制造模式下成本管理系统的目标、特征、功能及层次

(一)先进制造模式下成本管理系统的目标

1.先进制造模式下成本管理系统的总体目标:提升企业的竞争优势。

2.先进制造模式下成本管理系统的具体目标:改善企业的成本结构。

(二)先进制造模式下成本管理系统的特征

先进制造模式下成本管理系统必须具有以下特征:1.信息与决策的相关性;2.成本结构的可视性;3.与战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算的适应性;4.对先进方法的支持性;5.与财务账户的融合性。而现行的成本管理系统不能满足以上的特性,这样必然不利于先进制造模式的应用和发展,从而也阻碍了先进制造业的发展。

(三)先进制造模式下成本管理系统的功能

1.列示过去、现在和将来的支出;2.反映组织的成本结构和性态以支持成本管理系统的改进;3.支持切实可行的战略计划并明确管理目标;4.引导个人和团队行为,努力实现组织目标;5.为完成组织近期目标和战略规划监控资源耗费;6.预警财务状况恶化;7.反映资源消耗的适用性;8.明确个人和团队对完成经营目标应负的责任;9.有助于分析客户、生产过程、产品和地区对营利性的不同影响;10.为不同的决策者、管理者提供全景式的组织成本结构信息。

(四)先进制造模式下成本管理系统的层次结构

笔者把先进制造模式下成本管理系统分为战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算四个层次。1.战略成本规划是指企业在选择和确定竞争战略的过程中,运用一定的技术和方法对企业成本战略进行构筑、设计、实施、控制和评价;是从行业维、市场维和生产维等方面对企业未来成本结构的一种预先设计;也是对企业未来战术成本策划的方向和标准进行定位。2.战术成本策划是指对日常作业成本控制中技术、方法和策略进行设计、实施、控制和评价,为解决人们所面临的各种战术性成本管理问题提供具有可行性的方案。它是在战略成本规划制定的方向和标准的前提下,从生产作业系统运行和优化层面,对产品或劳务的成本结构进行策划。3.作业成本控制是指在日常成本管理过程中,运用各种技术、方法和策略对生产运营过程中的产品或劳务的成本进行设计、实施、控制和评价,解决生产过程中产品或劳务成本实际“筑入”的有关问题。它是在战术成本策划方案的指导下,对产品或劳务的成本进行实际“筑入”和控制。4.成本信息与核算是指企业应用成本核算技术以及相互关联的正规化、自动化的成套技术对成本信息系统进行规划、分析、设计和评价,以较低的成本,准确、及时地为企业的战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制提供决策有用的成本信息。先进制造模式下成本管理系统的层次结构如图1所示:

三、先进制造模式下成本管理系统的设计

为了解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题,使设计的成本管理系统能够接近罗伯特・S・卡普兰和罗宾・库珀所说的第四阶段成本管理系统的特征,即全面互联的数据库和系统、财务报告系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统。笔者根据对先进制造模式下成本管理系统的目标、特性、功能和层次结构界定,对其战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算四个子系统拟进行如下设计。

(一)战略成本规划子系统的设计

战略成本规划子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须把企业战略成本规划作为企业战略资源规划的并行工程,运用企业战略分析技术和方法与战略成本管理技术和zz方法的集成以及战略成本规划模型的构建等手段,对企业的战略成本从行业、市场和生产层面进行“筑入”,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。

(二)战术成本策划子系统的设计

战术成本策划子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的质量管理成本、设备维护成本问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须把企业战术成本策划作为企业资源总体分布的并行工程,运用企业生产管理技术和方法与战术成本管理技术和方法的集成以及战术成本策划模型的构建等手段对企业将要生产的产品成本从生产工艺、生产作业和工厂布置层面进行“筑入”,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。

(三)作业成本控制子系统的设计

作业成本控制子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须把企业作业成本控制作为企业资源的具体分布的并行工程,运用企业生产管理技术和方法与成本控制技术和方法的集成以及作业成本控制模型的构建等手段,对企业生产产品的成本从产品目标成本分解、作业中心责任成本形成和作业中心责任成本控制层面进行实际性的“筑入”和控制,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。

篇5

(黑龙江科技大学机械工程学院,哈尔滨 150022)

摘要: 分析了在“卓越计划”下应用型大学本科生开展先进制造技术双语教学的重要性和必要性,针对高速发展的先进制造技术,对双语用于先进制造技术中教材、教学内容及课内实验选择、教学模式及教学手段的确定进行了研究和实践,并对双语在先进制造技术实施过程中遇到的问题提出了看法。

关键词 : 卓越计划;先进制造技术;双语

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)03-0238-02

基金项目:黑龙江科技大学教学研究项目(JY14-68);黑龙江省教育科学规划课题(GBD1213014;GBD1213047)。

作者简介:胡金平(1978-),女,黑龙江哈尔滨人,副教授,硕士,研究方向为先进制造技术、模具设计及制造。

0 引言

2010年6月我国教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)的试点工作[1]。这对大学本科生国际化教育培养提出明确的、更高的要求。普通高校要着力培养具有较强工程实践能力、创新能力和良好综合素质的优秀工程应用型人才,提升学生跨文化环境下的交流、参与国际竞争、合作能力[2],行之有效的途径就是实施双语教学。双语教学的研究是个旧课题,在卓越工程师教育背景下开展“先进制造技术”双语教学是一个新课题,研究和实践先进制造技术双语教学具有重大意义。

1 教材的选择及教学内容的组织

1.1 教材的选择 开展专业课的双语教学,教材的选用尤为重要。结合“卓越计划”和“先进制造技术”课程目标,课程组选择了美国Pearson Education出版的美国加州大学Paul Kenneth Wright教授主编的21st Century Manufacturing 英语原版教材,但考虑其价格昂贵,最后选定北京清华大学影印原版出版的该书作为教材。该教材符合本课程的内容要求和双语教学的语言要求。原版教材一般侧重启发学生的思考能力和实践能力,但是国外教材的内容与现行的教学计划不能完全融合[3]。所以,精选中文参考教材供学生课后阅读使用,帮助学生消化吸收。

1.2 教学内容的确定 “先进制造技术”课程是一门动态发展的课程,因此,随着新科技、新理念的不断出现,教学内容需要不断充实和更新。针对先进制造技术的先进性、前沿性、国际化等特点,课程组将教学内容进行整合,另其教学内容与重点随着相关支撑技术的进步而发展,围绕“卓越计划”,深入开展教学内容改革。将教师高水平科研成果融入教学内容,理论联系实际,做到重视基础、兼顾前沿。按照课程大纲要求,将本课程设置为36学时。

1.3 课内实验的选取 先进制造技术课内实验环节精选了4个实验,实验学时为8学时,包括:高速加工认识实验,柔性制造系统实验,逆向工程数据的采集和处理以及快速原型制造实验。实验依托我校先进设备,将科研内容转化为实验内容,不断更新教学实验内容,按照“卓越计划”要求进行培养,培养学生解决先进制造技术中工程问题的动手能力。将高水平研究成果、国内外研究动向以及科学方法融入实验教学,为培养创新型、实践型人才奠定坚实基础。

2 选择合理的教学模式

在卓越工程师教育背景下,双语教学需要创新教学形式和教学模式。目前,高校针对课程的双语教学模式主要有三种[4,5]:①沉浸型双语教学模式(immersion bilingual education),即采用外文教材,在课堂上全部使用外文教学。该教学模式无论是对学生还是对教师的英语水平都有相当高的要求,笔者在香港中文大学参加双语教学研讨班时,香港中文大学就是采用该模式;②过渡型双语教学模式(transitional bilingual education),即在课堂上根据学生英语能力情况按照适度的双语比例进行教学。本课程采用该种双语教学模式;③维持式双语教学模式(maintenance bilingual education),该模式不适合“卓越计划”的要求。本课程授课对象为本科大四学生,他们已具备一定的专业知识和英语水平,学习过机械专业英语,但是二者截然不同,笔者也讲授过机械专业英语。结合黑龙江科技大学机械工程学院的自身状况,采用的双语教学模式是课程的讲授过程中更注重中文和英语的结合使用,英语授课内容为50%,使用英语教材,中文教材作为辅助教材,教师自己制作英文多媒体课件,课后让学生阅读相关英语文献后,用中文写阅读报告。

3 教学手段和教学方法的研究与实践

由于该课程内容涉及面极广,必须对教学方法和手段进行优化,否则不可能完成大纲规定的教学内容。因此要充分利用现代教学手段,提高课堂效率。先进制造技术是校级精品课程,其双语教学是在多媒体环境下完成的,课程组成员精心制作了双语课程的多媒体课件。课件文字采用英文,少而精,并结合大量图片、动画和英语视频,给学生展示出栩栩如生的画面,把复杂而难以理解的科学原理和前沿变得简单易懂,并结合适当的英文板书,有效地提高了学生的学习兴趣和课堂教学效果,从而提高教学效率。另外,学生课前预习、课堂讨论等多种方式相结合,学生还可以登陆课程网站浏览大量相关内容,与老师在线交流,有利于培养面向世界、面向未来的卓越工程师。“卓越计划”着重指出要培养创新型、应用型的工程技术人才,所以需要在课程考核上进行改革。以往的课程考试全部是理论考试,多数采取闭卷答题形式,考分的高低不能完全体现出学生的真正水平,不适合双语教学。针对以上要求,在考核方式上采用出勤,课堂回答问题,课内实验,阅读报告、课堂讨论小组打分,学生自评、互评和教师评分相结合,收到了较好的效果。

4 结束语

黑龙江科技大学机械专业先进制造技术双语教学已经实施了多年,从对学生的问卷调查和多方反馈的意见来看,绝大部分同学还是支持和认同开展先进制造技术双语教学的,对本门课程实施双语教学前后效果进行了对比,结果表明采用的双语教学模式的可行性和有效性。“先进制造技术”课程双语教学,不仅要求教师对专业知识精通,还要求具备较强的外语专业表达能力,学生也有一个理解和适用的过程,因此是一个循序渐进,不断深化的过程。双语教学是人才培养国际化的必经之路,是达到“卓越计划”要求的重要手段。

参考文献:

[1]王燕燕.西部地方高校双语教学的研究与实践[J].机械管理开发,2013(3):149-151.

[2]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准诠释[J].高等工程教育研究,2014(1):12-22.

[3]曹自洋.“机械制造技术”课程双语教学探讨中国电力教育[J].2013(19):82,92.

篇6

关键词:机械制造技术现状及特点发展趋势

中图分类号: TD406 文献标识码: A

我国目前正处于经济发展的关键时期,但作为科技发展的重要产业一一一一机械制造技术却是我们的薄弱环节。为了跟上先进制造技术的世界潮流,我们只有将其放在优先的地位,井以足够的力量子以实施,才能尽快缩小与发达国家之间的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

1我国机械制造技术发展的现状

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、维修服务及回收再生的全过程的工程学科,是以提高产品质量、经济效益、产品竞争力为目标,包含物质流,信息流和能量流的完整的系统工程。

在20世纪70年代以前,生产产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会

有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代后,随着国家改革开放的推进和市场全球化

的进一步发展,市场竞年变得越来越激烈。

到20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心

和开放7个开放实验室在内的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺没计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统,质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前,我国已加入WT0,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机

械制造业不能单纯的沿着20世纪的以凸轮及其机构为基础、采用专片j机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线一一一刚性自动化发展,而是要进行全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

2机械制造技术的特点

随着科学技术的发展,现代机械制造技术呈现如下特点:

2.1机械刹造技术是一项系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它是不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2 2机械制造技术是一项综合性技术

先进制技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。

2 3机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时闸、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

2 4机械制造技术是一项世界性技术

20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争

夺市场,倾销产品,输出资本,便得市场竞争变得越来越激烈。为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新技术领域。

3我国机械制造技术的发展趋势

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,井渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米时代。纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构、物质特性及相互作用与运动、并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年就已达到纳米级.在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001υm,现在精密工程正向其终极目标――原子级精度的加工逼近,也就是说,可以傲到移动原子级别的加工。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

3 1精密成形制造技术技术包括铸造、焊接、塑性加工等

精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

3.2无切削液加工主要应用领域是机械加

工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等

3 3快速原型零件制造技术(RPM),其设计

突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM).熔化沉积制造(FDM)等

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量,缩短了开发周期,减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。

篇7

【关键词】先进制造;机电设备维修技术;专业特点;人才培养;课程体系

随着建设创新型国家战略的提出,我国提出了鼓励重大机械技术国产化,大力发展装备制造业的方针,使机械行业面临着新的发展机遇。机械制造技术水平的高低,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力,已成为衡量一国产品制造水平高低的重要标志。先进制造技术的快速发展,其结果导致全国性数控编程、数控加工和CAD/CAM软件应用及机电设备维修技术等方面的技能型人才短缺严重。

一、人才需求分析

基于CAD/CAE/CAM/PDM应用的先进制造技术的快速发展,现代机械制造企业逐步在生产组织方式上发生了5个转变:从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变;从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变;从按功能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组工作组织形式转变;从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变;从以技术为中心向以人为中心转变。现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施,是我国实现由制造业大国向制造业强国产业转型升级的关键。据劳动部门调查统计,模具企业对数控技术和CAD/CAM各学历层次人才的需求情况如下:中专学历占21.8%,大专学历占42.6%,本科学历占25.5%,硕士学历占1.63%,博士学历占0.32%,中专以下学历占8.04%。据国家数控系统工程技术研究中心的一项调研结果显示,目前我国数控机床的操作工短缺60多万。这些数据表明:先进制造技术的运用对大专学历高技能人才的需求巨大。先进制造的高技能人才应能掌握设置、跟踪和控制制造工艺流程的生产技能,不断改进制造工艺流程的加工设计及开发技能,还需要掌握扎实的计算机技能,具备理解复杂生产工序的能力,以及有效进行团队合作的能力。因此,我国要从设备和模具的制造大国迈向制造强国,迫切需要一大批数控和模具方面的高技能人才。迫切要求高职教育办出自己的职教特色,并能大幅度提高人才培养的质与量。这就为我们的高职应用技术型专业人才培养提出更为苛刻严格的要求。

(一)先进制造特点

1.重视实现优质、高效、低耗、敏捷、绿色生产的经营目标,尤其强调了提高制造企业及其产品对动态多变市场的适应能力和竞争能力的发展目标。

2.覆盖市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务以及回收再生的全生命周期,而不局限于制造工艺及其生产过程。

3.重视技术、管理、信息和人的重要作用及其相互关系,重视和加强多学科交叉,多技术融合和多系统集成优化。强调制造系统是一个由物质流、能量流、信息流和资金流组成的相互作用的整体。

(二)机电设备维修技术特点

机电设备维修技术涉及机、液、电设备故障诊断与维修的基本思路、方法、技术,包含机电设备故障及零部件失效机理、机电设备故障诊断、设备维修方式与修复技术,典型机械设备修理、液压系统维修、机床电气设备维修、数控机床维修、机电设备维修管理等内容。

(三)人才培养需求的调研

1.学生主要的工作岗位(群)技能要求

学生主要的工作岗位(群)技能要求主要包括:

(1)能利用计算机绘图软件进行机械工件设计与制造,能设计并绘制二维、三维工件图。

(2)能利用机械结构设计知识使用计算机机械设计软件进行模具、钣金结构设计以及绘图工作。

(3)能按图纸或工艺编制相应数控机床能识别的加工程序,操作数控设备进行工件切削加工编程。

(4)能利用机械加工专业基础知识与CAPP软件应用,进行制造业信息化相关工作。

(5)熟悉数控机床、数字化加工中心工作过程、掌握机电设备操作技能,机电设备的管理和维护。

(6)机电设备电气安装与调试、数控机床、数字化加工中心电器线路现场使用仪表的维护保养、维护检修前准备工作、维护检修故障分析排除、检修收尾工作、资料整理。

(7)维修电工维修前准备、维修工作、收尾、验收。能识读电路图、正确使用仪表(保养)、机电设备的操作、设备保养和维护、检测,现场设备维修。

(8)机电类质量检测以及机械设备维修、管理、销售、日常供电系统的维护和检查等工作。

由上看出,先进制造与机电设备维修技术高技能人才涉及的工作领域包含了机电设备的设计与操作、维护与维修、加工工艺设计编制与质量检控、成本核算与销售后服务等。企业对设备的操作、电气维修、机械维修和机电设备安装、操作,调试、维护保养等方面的人才技能要求较高。普通机械加工、机电维修、设备运行检测与设备保养、维护,设备安装、调试与维修等岗位人才需求较多。

通过调研,对机电设备的技改、营销与服务以及在计算机控制和计算机辅助设计方面的能力,传统制造型企业要求较低,而设备技术先进、现代化程度较高的企业在这方面有一定的要求。在新标准、新材料、新技术、新工艺应用及产品研发方面,小企业用人要求零培养的上岗能力,规模较大企业则看重专业运用和发展后劲。

2.不同企业及不同岗位对人才使用要求的调研

(1)对一线生产岗位,要求能按照图纸工艺要求操作或装配技术熟练,具有设备维护与维修的基本知识和技能,能根据设备运行初步判断设备发生的故障原因。

(2)对产品销售后服务环节的调试、维修等岗位,要求仪表的使用、故障在线诊断与测试、系统分析或产品故障分析的技能要强。

(3)中、大型企业工艺设计岗位配有专门的工艺编程人员,对机电设备的操作工只要求能熟练操作,并掌握基本维护方法。但小企业没有专门的工艺编程人员,对自动化设备和生产线等机电设备操作工,要求既能根据加工的技术要求进行工艺编程,又能熟练操作。

二、对人才培养的要求

企业对先进制造的重视,对工艺型、技术型、应用型人才以及对善于经营管理的专门人才的引进需求迫切,这就要求高职教育应当培养体现出职业性、生产性特点的“应用型”人才。

1.适应企业需求的岗位职业能力的培养

(1)注重高技能人才培养模式与企业岗位相对接

虽然我们现在专业教学过程教师采用了挂图、幻灯片、视频、模型、实物、多媒体课件等来辅助教学,但单一的课堂教学模式与企业岗位实际情况脱节,专业课程教学实践环节薄弱,常使学生感到抽象、学习效果差、效率低,使教师感到专业课难教,学生实践动手能力和就业能力不强。

与理论教学学时相比,教学实训职训所占比例较少,针对企业各工种、岗位需要安排的操作技能训练较少,毕业生在生产第一线不能适应“较熟练的操作要求”。教学组织上,局限于传统的每天6节课,使得实习场地和设备无法充分地利用。课程设置没能突出“一技之长”、“一专多能”、以及适应“一人多岗”需求,不能满足企业人才需求。

(2)注重教学内容与企业的技术进步相适应

数控技术、模具设计与制造技术、机电设备维修技术的快速发展,对培养人才的知识技能结构、市场人才规格、企业岗位需求及教学成效评估不断提出改进完善课程设置、及时调整所用教材,改进教学内容等要求,发挥好企业专家的重要作用,创造企业生产环境与学校教学相结合的教学模式,是培养学生具有较强的适应岗位实际工作能力、可持续发展的职业基础。

2.注重适应应用技术发展需求与不断改善师资队伍结构相融合

机械制造专业的师资普遍新教师多,高职称高技能型教师少,教学内容和方法手段与培养能工巧匠型技术应用型人才的要求不相适应。采取企业引进、定岗锻炼、定期培训、举办讲座、校企双向培养等拓宽双师型教师来源,从“学历+文凭”提升到“素质+能力”的双师型教师模式,逐步形成以高层次人才为引领、双师型教师为重点、中青年教师为后备的多层次高素质人才梯队,满足应用技术型人才培养的需要。

3.注重人才培养与社会需求多元化相并行

高新技术的不断运用,传统的制造技术、工艺和设备正在产生质的变化。社会劳动力转移与培训需求呈现出不同层次的多样化趋势。而现有高职院校多数专注于在校生培养,机械制造实践教学基地仅用于校内的实践教学,部分可以承担对外的职业培训和职业技能鉴定,很少具备高新技术推广应用,技术咨询和科研开发的能力。由于现代制造企业分工的细化,企业设备配置和人员配置趋于单一化,一些贵重的超精超高速数控设备和高精度的测试设备一般企业无力配置,企业技术人员也没有能力和时间从事企业技术攻关。因此,迫切需要社会提供公共技术服务平台以满足企业技术研发,产品测试等方面技术支持和服务的需要。

三、构建高技能人才培养模式

通过多年从事高职教育实践与研究,我们认识到,优化高技能人才培养的教学结构,深化课程体系改革,完善教学模式及质量效能评估,建设并培养专业的高技能人才、管理人才相结合的人才队伍,是满足制造业大量人才需求并实现转型升级的前提条件。推广“订单式”培养模式,企事业单位与高职院校签订人才培养培训合同,优先录用“订单”毕业生,实现培养主体多元化,“教、培、用”一体化。

(一)不断完善适应高技能人才培养需要的实践教学体系

1.高职课程体系构建的原则

(1)培养高技能人才的原则。以能力培养为核心,注重新技术、复杂技术的选择与整合,实施相对完整的职业技能培养目标。

(2)课程知识和技术运用综合的原则。以目标培养的实际需要作为课程体系内容取舍和结构组合的标准,突出综合知识和综合实践能力的培养。

(3)课程体系整体优化的原则。以学生的知识、能力、素质得到协调发展为核心、整合优化基础课程、核心课程、特色课程、支持课程、实训职训实践运用。

(4)专业理论“必须、够用”。以高技能人才就业为导向创建特色课程,构建产学结合的课程模式,对特定要求的应用型人才特色课程,形成动态、开放、更加合理的课程体系。

2.先进制造与机电设备维修技术课程体系构建的基本要求

(1)具有信息技术、控制技术、微电子技术与现代机械工程融合,体现机电一体化、机、液、电综合技术应用能力。

(2)以就业为导向的实践教学体系,其课程应注重市场应用,注重技术能力,以培养综合素质优良的高技能人才的理念为依据,采用“基础宽精结合、模块迭代交集”,多层次递进、分步实施构成。

(二)不断完善适应于先进装备制造与机电设备维修技术工作的实践教学课程设计

结合行业企业用人需求,构建较为紧密的校企合作平台,着手:

1.教学思想、目标的改革与创新。培养什么样的学生,这是教学模式改革和创新中要解决的问题。

2.课程设置的改革与创新,包括知识型课程、技能型课程、综合型课程。

3.教学内容的改革与创新。

4.校本课程开发。

5.教学方法的改革与创新。

6.评价方法的改革与创新,包括考试方法的改革与创新。

7.教师培训模式的改革与创新,包括教师职业生涯规划的研究。

8.实行合作办专业,合作办班,补充完善专业实训设施设备的建设。

实践课程设计以学生技术知识体系、掌握职业技能需要与学生综合素养形成因素为最佳结合点:一是学生在知识能力方面的现有发展水平,是课程构建的起点;一是学生学习的心理、态度、情感方面的最近发展区,是课程构建的阶段性目标。在课程体系构建中注重在教学过程中给学生提供技术运用表达与实践的机会,让每个学生懂得怎么做,且能做、会做,在参与过程中学会学习,学会做事,学会做人。

四、应当注意的几个方面

(一)以就业为向导,以行业,企业为依托的校企合作

及时跟踪先进制造与机电设备维修技术相关技术的发展,注重教学内容的先进性、前瞻性以及与职训的针对性和适应性,职业岗位分析紧贴企业需求,以企业用人的能力本位调适专业方向,课程体系突出以就业为导向,结合新知识、新技术、新工艺和新方法运用,及时调整课程设置和教学内容。

1.专业基础及知识方面:要求培养政治思想端正,具有良好的职业道德及敬业精神,掌握机电工程的基本理论、设备构造和数字控制的基本原理,计算机CAD/CAM的基本理论及应用能力,并有较高的英语水平,熟悉有关法规、企业购销活动的知识及较好的写作能力。

2.专业能力方面:能较熟练地编程并操作,有较强的机电设备安装、调试、运行和维修的基本能力;具备较强的企业管理和处理突发事件的应变能力。

3.专业综合能力方面:具有良好的心理素质和团队精神,在动手能力和语言能力方面有较强的实力。

(二)以科学的劳动观与技术观为指导,搭建高技能人才的培养和构建终身学习体系

1.着力实习职训基地建设与高技能"双师型"师资队伍建设并重,紧贴知识、能力、素质结构,实行严格的教师“先培训,后上岗”。搭建专业教学资源库,实现应用技术专业教学资源的共享,为高职教师教学提供一个交流平台。

2.培养并使学生形成健康的劳动态度、良好的职业道德和正确的价值观,充分考虑学生的认识水平和已有知识、技能、经验和兴趣,以“模块化,组合型,进阶式,双证制”课程体系,为每一个学生提供适应劳动力市场需要和有职业发展的需要,具备先进制造装备与机电设备维修技术技能,具有系统维护和管理、有从事机电生产、营销企业的管理工作的能力。为构建高技能人才终身学习体系搭建一个公共平台。适应于先进制造与机电设备维修技术的人才培养模式是构建先进制造业人才培养课程体系、开展实践教学职训的一个核心问题。企业存在着许多活跃的因素,适应企业需求始终也是一个动态的过程。应用型人才的培养必须向综合职业素质发展,在强调共性技能达标的同时,创造条件使个人绝技得到创新和发展。因此,与企业需求为导向进行教学改革将是一个长期的任务。我们进行高技能应用型技术人才培养模式课程体系的教学改革的过程中还会遇到一些深层次的问题,这都需要我们继续研究与探索。

参考文献

[1]赵晓冬.先进制造技术在我国发展状况的分析.中国煤炭地质总局,2009.

[2]盛晓敏,邓朝晖.先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2010.

[3]郭峰,陈建平.浅谈国内先进制造技术[J].科技资讯,2011(17):1.

[4]李志江.机电设备维修技术[M].科学出版社,2012.

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关键词: 计算机辅助工艺设计;单元;特征技术;三维

中图分类号:TB4文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)07-0028-01

0引言

计算机辅助工艺过程设计(简称CAPP)是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。当前科学技术飞速发展,产品更新换代频繁,多品种、小批量的生产模式已占主导地位,传统的工艺设计方法已不能适应造业的需要。基于三维模型的产品建模与分析技术越来越引起企业重视,针对系列产品或新产品的基于3D的参数化工艺设计模型,可以对零部件进行快速准确的工艺设计,如定位、装夹规划、工序图生成、NC程序生成、工装设计等,是柔性制造环境下CAPP的发展趋势。

1技术现状

在设计方法上,CAPP经历了检索式、派生式、创成式以及混合式系统,相比较而言,混合式CAPP系统较为实用。20世纪50年代人工智能AI的发展促进了智能式CAPP的发展。围绕知识库和推理机组织的专家系统是智能式CAPP的核心[1]。随着先进制造技术的发展,人们对CAPP系统也有了新的认识,其发展呈现出集成化、系统化、智能化、标准化等特点。

2柔性参数化三维CAPP系统功能与建模

柔性制造模式下参数化三维CAPP所包括的四个功能:装夹规划;工序规划;尺寸链计算和工艺模型评价[2],与传统CAPP相比柔性参数化三维CAPP在功能上具有以下特点:

2.1 工序规划功能日益突出强大产品的拓扑结构确定后,改变几何参数时,相对应的装夹方案变化较小,而工序规划中的内容则变化较大。工序规划中的数控编程技术(刀具选择、路径规划、切削参数的选取)成为主要工作内容,编程质量直接影响着制造周期和成本。

2.2 特征技术成为柔性制造模式下实现CAPP的重要途径多品种小批量制造环境下,使得传统CAPP技术难以实现快捷统一的装夹规划,而传统的CAPP技术又着重于检索和派生技术,内容集中在工序图的生成,无法为企业提供实用的推理和决策功能,成为制造过程中的瓶颈。特征技术的出现为实现CAPP技术的柔性化提供可能,特征被分为总体特征、制造特征、主特征和载体特征,通过特征分类与设计特征自动识别技术,以及设计特征到工艺特征的映射技术[3],实现基于特征的柔性CAPP技术。

3柔性参数化三维CAPP系统结构与特点

柔性制造模式下CAPP系统以商品化CAD/CAM环境为开发平台,建立了集成的零件工艺信息模型和丰富的制造特征库,综合利用各种工艺设计方法。采用XML技术实现对制造资源、工艺数据和工艺知识的描述,并采用面向对象的思想设计数据库以方便管理,完善地实现数据、知识的动态更新。

3.1 基于特征技术的信息集成在三维CAD平台上提供三维标准件库、设计特征库,在产品的几何层与零件层增加特征层,将几何形状特征和设计约束特征通过特征映射成工艺特征,基于特征加工知识进行辅助工艺决策,再经过基于特征的数控编程技术实现快速制造。同时建立三维的工艺装备库,并生成三维工序简图,不仅实现可视化装夹规划,而且实现自动化工序规划。

3.2 基于知识描述的智能工艺设计在知识表达上可采用面向对象的方法,混合式知识表达模型,以及各种模糊知识的表示。在推理方面,人工智能中的神经网络的发展对于知识自学习和联想记忆有很大进展,不精确推理也有所应用。在系统结构方面,出现知识系统,分布式系统,多层次系统等。在决策方法上,基于Agent的智能决策技术,分级规划的决策方法等,从强调工艺决策的自动化转变到注重工艺基本数据结构及基本设计功能,开发重点从注重工艺过程的自动生成,转向整个产品工艺设计的辅助工具。

3.3 工艺设计过程管理标准化每个制造企业的生产技术和产品类型是不同的,在应用CAPP的过程会产生各自特点的制造资源、流程控制、工艺数据和报表,但是其工艺设计过程则是相似的,可分为任务分配、工艺设计、工艺签审和工艺归档四个阶段[4],用户类型也可分为工艺设计员、工艺组长、译审员、质保员、车间主任和系统管理员等,签审路线也是明确的,便于在PDM中实施角色和流程的规范管理。

4总结

随着国际市场的开放和一体化,先进制造模式是制造企业创造效益的新途径,在多品种小批量的制造环境下,柔性参数化三维CAPP系统是适应产品多样化的新技术途径,有助于制造业发挥先进制造模式的技术优势,也代表了CAPP系统发展的趋势。

参考文献:

[1]刘艳斌,赵海兵.基于3D-CAPP技术及其发展研究[J].机械制造,2006年09期:14-16.

[2]章万国,蔡力钢.基于三维的定量化CAPP及其关键技术研究[J].中国机械工程,2003年22期:1926-1929.

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关键词:现代工程训练;综合能力;创新制造

引言

现代科学技术的发展日新月异,企业已经广泛采用CAD/CAM/CAE及先进制造技术和系统,高等院校必须适应企业对人才变化的需求,让学生在校期间接受大工程背景下的实践与学习,培养应用型、复合型、创造型的高素质人才,避免学生毕业后面对新的工作环境束手无策。

1、现代工程训练中心培养学生工程素质

现代工程训练已由原来单一的金工实习向全面实施素质教育培养方向转变,不仅要进行实践操作能力的训练,也应该进行综合能力、创新能力、管理能力的训练及经济、质量意识培养的训练。

长春工程学院工程训练中心将原来的钳工、车工、铣工、磨工、制齿、焊接、铸造、锻造、数控车、数控铣、加工中心、电加工、电工、电子实习进行改革重组优化分成几大模块:基础冷加工工程实训、基础热加工工程实训、钳工与钣金实训、电工电子实训、先进制造技术实训,创新设计及综合实训。

金工教研室按专业不同分别制定教学大纲,按层次从简单到复杂,由传统加工到先进制造技术,由单一项目到综合实训。并对机类一、二年级的学生及近机类、非机类的学生开展理论课程,如材料成型、金属加工工艺、现代加工技术等,培养学生理论联系实践的综合能力。使学生更加全面地熟悉和掌握现代加工技术及发展趋势,更深刻地感受到新工艺、新技术的产生和发展,需要多学科知识的交叉和融合。

2、现代工程训练代表先进制造技术的发展方向

现代工程训练已经由原来单一工种技能训练逐步向先进制造技术发展的方向转变。现代工业的发展与制作技术、电子信息技术、计算机技术的发展密切相关,而且这些技术的结合也越来越密切。所以工程训练不应只是传统制造工艺的训练,还应包括先进制造工艺的训练。在原有制造训练的基础上,还应对整个生产过程全面了解。并且不断跟踪新技术,使学生了解数控技术的发展方向。我校工程训练中心为了适应先进工业技术的发展趋势,近三年增加了大量的先进制造设备。目前中心开设的先进制造训练项目有:数控车、数控铣、加工中心、电火花成型机、电火花穿孔机、快丝、慢丝、三坐标、成型训练等。还组建了一个柔性制造实验室,使学生通过计算机控制机器人完成立体仓库取料、加工、检测、运输的整个现代化生产流程。这些先进设备使学生了解到先进制造技术及制造工艺的发展方向。

3、现代工程训练中心应不断进行教学改革

我校自成立工程训练中心以来,不断进行教学改革,特别是近几年,初步构建了“创新型四级工程训练体系”。工程训练分四个层次由浅入深,循序渐进地融入学生大学4年的学习生活,促使学生的创新精神与实践能力不断提高。

3.1工程训练一. 主要针对一年级的新生开展工程系统认识教育活动,其中分成两个阶段,首先有工程训练中心的教师采用多媒体、展品柜的形式进行工程知识讲解和演示,然后组织学生到工程训练中心现场参观,重点参观车削加工、钳工加工、数控加工、特种加工模块,并到柔性制造实验室了解整个现代化生产线。大量的先进机械加工设备,丰富多彩的加工方式及实物作品使学生产生浓厚的兴趣,开阔了视野,增加了工程意识,为今后课程的开展奠定基础。

3.2工程训练四.对学生进行综合与创新能力训练,主要面对大四的学生,以选修学分、创新实践、课外科技竞赛等多种方式进行,充分利用中心的先进制造设备,结合学生的课程设计、毕业设计以及校级、省级、国家级的各类竞赛,为学生提供设计、制造所必备的工作环境、条件和场所。通过模拟工业产品设计、制造全过程的实践活动,对工程师所具备的工程能力和素质进行训练,锻炼学生的综合工程实践能力。

4、采用先进的教学手段和教学方法

现代工程训练中心不但要引进现代化机械加工设备和加工工艺,还要有适合现代社会的教学手段及方法,提高教学水平和教学质量。设计各种CAI课件,借助多媒体教学、展板、挂图、展品柜等多种教学手段,采用循环分组的形式,以工程方法为主线,打破工种界限,重组训练内容,强化课程建设,提高工程训练的教学效果。计算机技术和网络技术为先进教学手段和方法提供了有力的条件。我中心利用现代教育技术,不断补充实训内容,投入大量资金购买多种教学设备及正版教学光盘和正版软件,组建了两个多媒体教室和一个CAD/CAM编程室,例如在CAD/CAM编程室学生利用PowerSHAPE、PowerMill、FeatureCAM、CATIA、UG等软件在计算机上建模,模拟刀具路径、生成加工程序。学生对此产生浓厚兴趣。通过网络系统将CAD/CAM编程室的计算机和数控机床组成一个数控加工单元,可以读取数据、参数等,实现高效柔性生产,初步实现远程设计与制造。

5、为学校及社会提供技能培训、鉴定服务

长春工程学院2003年12月成为吉林省劳动和社会保障厅批准建立的国家职业技能鉴定所,2004年5月成为国家劳动和社会保障厅批准建立的国家职业技能鉴定所,是国家首批确定的开展职业技能鉴定的五所试点高校之一。2007年被吉林省劳动和社会保障厅评为省级职业技能公共实训基地,中心还承担吉林省机械加工行业的技师及高级技师的社会化培训鉴定工作。针对当今社会需求和长春工程学院应用型本科教育层次的定位,我们构建了教学实训与职业技能培训相结合;立足校内与面向社会鉴定相结合;专、兼职师资队伍相结合;多工种、全等级技能培训相结合;完成教学、技能鉴定、支持实验室建设相结合的“五结合”职业技能培训体系。在原有的几个鉴定项目的基础上,拓宽了培训鉴定领域,新增了大量的培训鉴定项目,如管道工、泵站工、电站运行、数控加工中心、线切割、AutoCAD、CATIA等。现有1000多个鉴定项目,使学生在校期间拿到相应级别的职业技能鉴定证书,为将来的就业打下基础。

结束语

新世纪的高校面临更大的社会责任,我们不仅要充分开展校内学生的工程训练,而且要成为支持校内大学生科技创新的基地,还要服务于社会,广泛开展较高水平的职业技能训练,还必须有自主的科研创新方向。2008年工程训练中心被评为吉林省普通高等学校实验教学示范中心,我们将不断进取,把工程训练中心建成项目齐全,设施先进,具有较强示范和辐射作用的现代工程训练基地,为争创国家级实验教学示范中心打下坚实基础。

参考文献

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做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

1.机械制造技术是一个系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2.机械制造技术是一个综合性技术

先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。

3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

4.机械制造技术是一个世界性技术

20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。

二、目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

三、我国机械制造技术的发展方向

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进

对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。

四、结论

现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

参考文献:

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002,(3).

[2]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002,(11).