计算机毕业论文方向范文
时间:2023-12-20 17:31:17
导语:如何才能写好一篇计算机毕业论文方向,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。
篇1
在经过几年的努力通过了所有课程的考试之后,我们也应当对最后的毕业论文予以足够的重视。作为一名计算机专业的学生,我在课程学习和计算机毕业论文写作中取得了不错的成绩。因此我特将自己在撰写计算机毕业论文过程中的体会写成本文,供将要着手进行计算机毕业论文写作的同学参考。
一、计算机毕业论文选题
计算机信息管理专业,是一个着重研究信息系统开发、应用的专业。这个专业所培养的人才,若按当前人才职位来讲,就是“系统分析师”的角色。同学们对此应有准确的认识,和自己所选择的计算机毕业论文题目,应当符合这个角色定位。
计算机信息管理专业的计算机毕业论文选题,应当适于进行“系统分析”的目的,这与一些“纯”计算机专业的要求是有区别的(如计算机应用、软件开发专业)。它们各自的侧重点不同。计算机信息管理专业主要探讨研究如何在组织管理中合理使用信息技术,也就是说既关注组织机构,又研究计算机技术,是一个“管理”、“技术”两门包的专业。这也是为什么在我们的专业课程中既有“数据库技术”、“软件开发工具”,又有“管理经济学”的原因。所以我们选择的计算机毕业论文题目应符合本专业的特点要求。
目录
众所周知,撰写毕业论文是各专业学生毕业前必须进行的一项重要工作,也是在毕业之前最后的一项学习任务。毕业论文的撰写要求学生综合使用在学
院学到的知识,解决实际问题或讨论实践中的话题。它主要考查大家掌握知识、结合实际和表达的能力。 ............... 1
一般的讲,计算机毕业论文要求同学们做的工作是:运用生命周期方法(SDLC)开发建设一个信息系统。选题可自主决定。 .......... 2
。一般的讲,计算机毕业论文要求同学们做的工作是:运用生命周期方法(SDLC)开发建设一个信息系统。选题可自主决定。
计算机毕业论文选题应满足这样的要求:
探讨管理信息系统(MIS)学术领域内的课题
选题有一定的规模,可以展开论述
结合自己的工作实际,了解的内容,可以说是“了解什么就写什么”
尽量不要选择他人写过多次的题目
二、计算机毕业论文所需资料
在确定了计算机毕业论文题目之后,就要开始进行实际的计算机毕业论文写作了。此时收集相关的参考材料十分重要。正如前文所提到的,计算机毕业论文工作要求,就是“分析建设系统”。无论哪项工作,都离不开参考材料来提供信息。
大家需要注意的是,在整个毕业设计工作中,“系统分析”是绝对的重点,也可以说是计算机毕业论文的核心。既然本专业培养的是“系统分析师”,那么这个专业的毕业生怎么可以在论文的“系统分析”内容部分马马虎虎、漏洞百出呢?因此,为了做好系统分析工作,准确分析一个单位的工作与业务,
就必须搜集该单位的相关工作资料,比如相关工作流程、制度、规章及单据、报表等等,通过这一系列的材料可以比较全面、详细地了解这个单位,准确做出分析。
由于“系统分析”是全文的重点,将来计算机毕业论文答辩时,系统分析部分也是评委们关注和考查的重点,因此这部分的工作一定要做好。资料收集的作用不仅仅体现在系统分析阶段。在后面接下来的设计、实施工作中,相关的资料也会为你的毕业论文撰写提供有用的信息。比如在进行程序设计时,相关的参考书会成为重要的依据,书中汇集了众多程序方面的智慧成果,可以从中借鉴,丰富自己的信息系统。
三、计算机毕业论文格式
计算机毕业论文格式规范、用词准确、要用术语(不要用俗语)。计算机毕业论文属于科技论文。文章应具备自己既定的毕业论文格式、规范,这样便于统一交流。从结构上看,整篇文章包括内容提要(中、英文)、目录、正文、参考文献、致谢等部分。在正文中,应注意一些公认的格式规范,比如“图”要有图号(按章编号:章-号)和名称要写在图的下方,“表”的表号(按章编号:章-号)名称要写在表的上方,即“图下表上”原则;应注意一张图或表与其名称不能分开在两页上,应当保证整张图、表及名称打印在同一页;注意各段落开头空两格,行距要适当等等。
计算机毕业论文的用语应当准确规范。例如“数据流图”(DFD)不要写成“数据流程图”,这样的“笔误”会暴露出你概念不清。在答辩评委审阅时,看到你在文中连基本的格式、概念都不懂,十有八九会影响成绩。因此请同学们记住:书写毕业论文,是一个需要“精益求精、咬文嚼字”的过程。
四、计算机毕业论文的文档
“软件=文档+程序集”——根据这个公式,同学们开发的信息系统——一个软件,包括文档和程序两个部分,那么对于计算机信息管理的同学来讲,应当重点着手准备哪一部分呢?综合本专业的特点,同学们应当着重书写文档部分。
如前所述,信息管理专业的计算机毕业论文主要考查的是同学们对系统的分析能力,分析的成果就是文件——分析报告。特别重要的是其中的“业务流程图”和“数据流图”,必须准确表达绘制出来,它们可以说是单位工作的“照片”,是下一段论文设计、实施的基础,也是最后论文成绩的重要组成部分,必须绘制得“天衣无缝”,确保图例符号正确、逐层分解准确、布局合理、命名规范。否则,对于你的毕业论文成绩来讲“后果是严重的”。对此同学们要特别注意。
之所以要强调大家多多关注文档,是因为总有一些同学几乎是“出自本能地”想尽早尽快地着手进行最后的程序开发,不注意前面的文档撰写。对此必须明确:现代的软件开发是一个集体协作的系统工程,而不是一两个人的作坊式生产(黑客除外)。而这个开发软件的集体,包括分析、设计、维护、管理等各方面的人员,计算机信息管理专业的同学,所应当承担的角色是“分析人员”,即要分析出系统应当“做什么”( What to do),写出文档。至于“怎么做”(How to do)那是程序员的事情,而不是你的主要任务。明确了这一点,就对这里所说的“着重文档”有所理解了。
整篇计算机毕业论文文档篇幅规模不能太低,基本上不能少于6000字,否则不容易将一个系统描述清楚,更不用说准确设计、实施了。这也是
前文提到“计算机毕业论文选题有一定规模”的原因。
五、积极与指导教师联络
在整个计算机毕业论文写作过程中,应积极与指导教师联系,对自己毕业论文的进展、遇到的问题及时与进行交流、探讨,按照指导教师的指导意见进行修正、改进论文,确保文章的质量。
一些同学因为是业余学习,平日里工作繁忙,有时无法按时在约定的日期与指导教师见面,为此应采用其他方法与老师联络,如电话、传真、E-mail等等。而且要尽可能地参加老师约定的见面会。通过与老师的交流探讨,确保自己的毕业论文沿着合格正确的方向进行。
指导教师对整个毕业论文成绩是很有发言权的,其中包括你平日对待毕业论文写作的态度成绩。因此,不要给指导教师留下你对毕业论文漠不关心的印象。
比如个别学生只是在最后论文答辩的那一天才来见一见老师交毕业论文,这样的做法应当竭力避免。
正文结构
计算机专业毕业论文正文一般有8个部分,一般要求6千字。
1、概述或引言。这个部分相当于大纲,主要是对软件开发背景,使用的软件工具、环境,最后达到的效果,自我在里面的贡献等;
2、需求分析。从用户角度来看,软件有哪些功能,处理那些数据和性能等;
3、设计方案和主要技术。主要是对里面每一部分的详细论述,使用的是什么技术,为什么使用。从专业角度详细的模块分析或遇到的难点是怎样解决的等;
4、具体的实现过程(用的控件、技巧和方法),从系统中截取图(少量);
5、测试。介绍自己开发软件实际达到的效果;(网站的特点)
6、总结。介绍自己开发软件的体会,或自己开发的成果使用情况,有什么评价,自己还有哪些不足,有什么需要改进的地方;
7、致谢;
8、参考文献。
另外,还可以加一个“附录”部分。正文只能有一个中心,其他有重要参考价值的都可以放在附录部分。例如有重要的代码、图表,涉及其他领域的知识,需要解释的等都可以放在附录部分。
零碎提醒
篇2
国际互联网络的产生和迅速普及已成为人类社会迸人信息时代的重要标志。如果说单台计算机相对于人类的关系还仅限于工具的角色,那么,网络化后的计算机系统则已成为人类社会生活不可或缺的有机组成部分。当越来越多的人借助于计算机而进入这个网络时,这个无形的网络也就把所有进人网络的人们联系在了一起,从而建立了一种人与人之间的新型关系。网络世界的出现所带来的不仅仅是信息处理与传输技术的革命,其更深远意义和影响还在于它已经或者正在引起整个社会组织架构及其制度安排的深刻变革。而这种变革必将引起作为企业管理信息系统组成部分的会计信息系统的一场革命。会计领域之内和之外的许多人都多多少少地感觉到了这场革命,但对于这场变革的方向、形式和未来前景却是仁者见仁、智者见智。本文拟就此阐述作者自古的见解,权作抛砖引玉。
一、制造业企业生产与管理的沿革
在工业社会乃至以前的社会申,会计信息系统可以说是企业最主要甚至是唯一的信息系统。它的这种唯一性决定了它在企业组织管理架构中的相对独立性和封闭性。作为一个相对独立和封闭的系统,在过去500余年的发展历程中,它逐步积累和形成了一套相对完善和成型的财务信息''''处理程序和方法体系。以电子计算机的发明为起点的现代信息技术的诞生,改变了会计系统用以处理信息的工具纸张、笔墨和算盘,但并未触及会计信息处理的程序、方法和规则的变革。然而,以互联网络技术为代表的现代信息传输技术的革命,在客观上便提出了实现企业信息集成的要求。这种信息集成,一方面有赖于网络通讯技术自身的发展,另一方面也取决于企业其他生产与管理领域的自动化或信息化程度。。在过去100年的发展历程中,人类在这两个领域都已取得了巨大的成就。
就制造业企业而言,人类不断解放自身劳动的过程,也是一个不断实现生产和管理自动化的过程。手工业时代的产品,是由生产工人亲手做出来的,我们称之为手工产品或手工艺品。工业革命把人类从手工劳动中解放出来,产品不再是由手工而是由机器来生产。工人只需要站在机器旁边,产品的加工制造便可以由机器来完成,我们称这类生产为机械化生产。由机器而不是手工生产出来的产品,我们称之为工业产品。计算机数字控制机床的出现和使用,第一次引入了生产自动化的概念。它不仅使得产品的生产过程变得更为简单和更容易控制,而且也使得产品的加工可以比机械化生产更为复杂和精确。但这时的自动化还仅限于单台的机器而不涉及企业的整个生产过程,所以,我们称这类生产为半自动化生产。数控机床和机器人技术的合并使用开始使得企业生产过程变得无人化,而网络技术在企业生产卢管理领域的广泛渗锈,则把企业的各个部分都集感为一个相互联系的整体,从而使得企业的许多甚至全部生产与管理工作都可以在完全无人工介人的情况下完成,我们可以称这类生产为智能化生产。在智能化生产的环境中,产品几乎完全是由智能化的机器生产出来的,不仅生产工人已勿需站在机器旁边,而且,从理论上说,整个企业都可以实现无人化,尽管我们现在还不知道应当怎样来描述这类产品,但也许只有"知识产品"的称谓最合适,因为它是用人类既有的知识而不是劳动生产出来的产品,是用人类已创造的科学技术成果生产出来的产品。
由于企业生产和管理的自动化或智能化能够带给企业更多的生产成本节约和更高的顾客满意度,所以,它便成为追求利润最大化的企业所追求的目标。而企业生产与管理的不断自动化或信息化,难以避免地把企业的各种生产与管理活动集成在一起,通过信息这个神经系统来配置企业的所有资源(不仅仅是财务资源)和协调企业各个方面的作业。因此,在这一环境下所构造的会计信息系统已不可能再是孤立的、封闭的信息系统。
二、会计信息系统在计算机集成制造(CIM)环境中的地位
计算机集成制造(ComputerIntergratedmanufacturing)是现阶段企业生产与管理自动化(或信息化)的一个基本框架。它通常由四个部分的信息系统组成:"计算机辅助设计(Computeraideddesign,简称CAD)、,计算机辅助制造(computer-aidedManufacturing,,简称CAM)、制造资源计划(ManufacturingResourcesPlanning,简称MRPII)、和电子数据互换(ElectronicDataInterchange,简称EDI)。其中,CAD和CAM技术也许更多的是侧重于企业的生产技术方面,而MPPII和EDI技术则更多的涉及到企业的管理领域。
(l)CAD系统。CAD系统可以说是产品设计发展史上的广次革命。这一技术最初只是
何于60年代早期的航空工业,但随后便迅速扩展至其他工业领域,并且进一步向新产品制造过程的设计与评价领域延伸,从而导致了工作过程和步骤的具体化。高级的CAD系统可以同时用于设计产品和程序。"经理人员"借助干CAD系统,可以评价产品的技术可行性并进而确定"制造可行性"。由于CAD技术有效地缩短了产品设计时间,从而使企业能够迅速对市场化作出反应,并且能够根据客户的特殊需要,量身定做。当CAD系统与外部通讯网络(EDI)连通时,生产企业便可与其供应商和客户分享其具体的产品设计方案。
(2)CAM系统。CAM系统主要用于监督和控制生产工艺过程。它通过程序控制、数字控制和机器人装备的使用,实现生产工艺过程的无人化。信息技术时代以前的企业自动化,通常所寻求的目标只是采用具有通用目的的机床,如钻床、车床、刨床等,旨在能够有效地提高工力的劳动效率;而如今的CAM技术则是通过对整个生产过程的控制,不仅使产品的实物生产程序变得更为精确、高速和控制。而且还可以通过自动化完全取代人类的劳动。
(3)MRP和MRPII系统。MRP也称原材料需求计划(Materialrequirementsplanning)或物料管理系统。其功能包括探索单个的工作定单以形成二个BOM,然后提前确定存货需求。其目的旨在缩小批量生产时的存货占用量。而MRPII不仅仅局限于存货管理,而是将好几种甚至企业所有的商业活动集成在一个系统内,所以,它也可称之为壬种再工程技术(ReengineeirngTechique)或再造技术。它是协调整个企业活动的一个系统或者更确切地说是一种理念,一种哲学。该系统包括执行生产计划,提供反馈和控制的全过程。
MRPII将自动为所要生产的产品产生材料定单、同时把产品的生产安排到主要生产计划中,并根据机器和劳动力情况形成一个粗略的生产能力计划;然后根据适时制(JIT)标准,自动生成包括原材料供应时间表在内的材料需求计划,为工厂设计最终的生产能力计划,管理原材料和产成品等存货。MRPII集产品设计、按顺序进入的工厂生产程序、会计信息、ABC成本系统于一体,从而使得能够在控制成本和保持尽可能低的存货水平的同时,建立、沟通和有效地执行生产计划。当MRPII与外部网络技术联系在一起时,企业便可自动地收到销货定单和现金收入,自动发送购货定单并向供应商付款,以及收发相关的运输凭证等。(4)EDI系统。很多公司为协调销售和生产经营并保持原材料流动的不间断,通常都会与其顾客和供应商签定贸易伙伴关系协议。通过这些协议,公司便为再造商业程序或使其完全
自动化处理奠定了基础。这种完全自动化的商业程序通常是借助于被称为电子数据互换(EDI)的系统来实现的。它通常的定义是:计算机可处理商业信息按标准格式在公司间的交换。从定义中我们可以发现:第一,EDI是一种公司间相互努力的结果,一家单个的公司是不
可能自己使用EDI技术的。第二,交易是由贸易伙伴的信息系统自动处理的。在一个纯粹的EDI环境中,完全不需要人的介人去授权或批准交易的发生。第三,交易信息是以标准格式传送的。所以,企业内部各种不同的系统都可进行接口并执行交易。
EDI系统的关键点主要在于EDI标准,也就是以标准的格式传递信号。EDI技术在过去的发展之所以显得比较缓慢,最根本的原因在于缺乏一个单一的标准体系。目前在国际范围内普遍流行的标准主要有两个:一个是美国国家标准协会的(AmericanNationalStandardInstitut)ANSIX.I2;另一个是行管、商业和交通系统通用的EDIFACT(EDIforAdministration,CommerceAndTransport)。
就目前的发展而论,EDI技术在处理购销货定单方面可以说已表现得非常成功,但在收付款项方面还略显不足。原因之一在于企业的收付款项需要借助于银行这个中介来完成。由于在购货与销货过程中因产品质量、运输毁损等多方面的原因可能使收款额度与付款额度之间出现差异,"而要转换有关付款的解释通常会导致大量的记录产生,目前有关E由标准还不能很好的解决这一问题,所以,这在二定程度上影响了EDI技术在电子钱款转移EFT,ElectronicFundsTransfer)方面的广泛应用。通过上述对彷M系统的描述,我们大致可以勾勒出如下三个初步印象:
第一,现代信息技术的发展在硬件和软件两个方面已经可以使一个企业实现拿自动化的生产和经营,也就是产生真正意义上的无人工厂。所不足的虐,无人工厂的存在不仅取决于单个企业自身,还取决于企业运作的整个外部环境,也就是说,无人工厂还难以在周边企业尚未实现无人化的情形下单独存在。但除EDI系统之外的其他几个子系统在企业中的运用则可以不受周边环境的影响。
第二,全自动化工厂或无人工厂是一个实现了高度计划化的工厂。当一个又一个企业实现了高度计划化以后,整个社会的经济运作也就自然而然的形成高度计划化。在这个意义上说,计划经济并不是一个毫无可取之处的经济制度安排。但它实现的前提必须是以强大的信息系统作支撑。我们以前的计划经济在某种程度上之所以说是失败,关键就在于我们缺乏一个强有力的信息系统,从而使计划经济制度的优点受到局限,而其缺陷和漏洞却暴露无遗。我们有理由相信,随着信息技术的不断发展与完善,企业的自动化程度也会越来越高,社会资源的计划配置方式也会越来越显示出它的优越性。这在一定程度上支持了马克思早在100年以前的预见。
第三,信息时代的到来为中国的繁荣富强再次提供了不可多得的历史性机遇。因为在很多信息技术的利用和发展方面,西方发达国家与我们几乎又站在了同一起跑线。相对于其他领域的技术差距而言/信息技术在目前是最没有差距或差距最小的一个领域。
三、网络时代的财务与会计变革
计算机集成制造不仅使企业生产领域里的分工开始失去其严格的界限,而且也使管理领域的分工开始变得模糊起来。由此可见,网络化虽然不是使个体失去个性化的特点,但个性化的特点却只有借助于与整个网络的协调才能够体现。因此,如上所述的计算机集成制造绝对不仅仅只是一个自动化的概念;它对企业商业活动的组织;职能机构的设置、各部门、岗位的人员配置与职责分工无疑都已产生革命性的影响。没有适应高度信息化或网络化要求的革命性变革,就不可能赢得网络时代的竞争优势。
篇3
摘要:简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状,在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。
为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。
1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。
在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“ITplaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。1.4重视新技术标准、规范的建立1.4.1关于数控系统设计开发规范
如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定1.4.2关于数控标准
数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。
STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。
目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。2对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。
纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。
a.奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。
b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。
c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。
虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。
a.技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。
b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。
c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。
分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。
a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。
b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。
c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。
d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。
3对我国数控技术和产业化发展的战略思考3.1战略考虑
我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。
我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。3.2发展策略
从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展
强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。
在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。
在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。
参考文献:
[1]中国机床工具工业协会行业发展部.CIMT2001巡礼[J].世界制造技术与装备市场,2001(3):18-20.
[2]梁训王宣,周延佑.机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与装备市场,2001(3):21-28.
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