制造业自动化论文范文

导语：如何才能写好一篇制造业自动化论文，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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现场教学方法就是要求教师在开展实训课程教学的过程中，通过真实或仿真的机械环境让学生学习专业知识和操作技巧的方法，现场教学法为学生增加实际生产经验有着最直接的意义。为此，中职院校应该为机械制造与自动化专业学生提供必需的真实或仿真的生产现场和工作现场，为本专业学生提供必不可少的设备和物料，在真实的环境下，教师立足于课本，为学生讲解知识，同时引导学生对设备进行正确操作。学生在动手操作的过程中，教师应该不断对操作注意事项进行明确，确保学生能够准确无误地掌握操作技能。另一方面，为了引导学生进入真实的生产氛围中，在现场教学中，教师应该做好实训教师车间化和实训学生工人化，在教育学生学习专业知识的同时进行职业安全教育和职业道德教育。

2示范教学的方法

示范教学法是中职机械制造与自动化专业实训课程教学中最常用的方法之一，示范教学法在引导学生正确操作机械设备，正确掌握操作要求方面有着不可替代的作用。示范教学法，顾名思义就是教师在实训教学过程中引导学生回顾理论知识并进行示范操作的方法。在实训课程示范教学的过程中，教师应该把握操作进度，尽量把速度放慢，引导学生跟进思路，同时要注意操作顺序应该遵循由易到难、由简到繁、由单一到综合的原则，实现规范操作、标准操作。另外，教师在示范教学的过程中，应该对错误操作行为进行示范，让学生明确错误操作的危害，提高警惕。另一方面，在进行示范教学过程中，教师应该因材施教，对基础差的同学进行个性化的指导，对操作难度较大的工序也要不断示范，确保每一位学生都能够掌握扎实的操作技能，不断提高动手操作能力。

3任务驱动教学的方法

教学过程中，应该将学习知识、增加技能、提高能力有机结合起来，不断适应新时代的就业需求。在专业实训课程教学过程中，可以运用任务驱动教学的方法，将实训内容进行项目化处理，为学生规定相应的工作项目和工作任务，以达到学以致用的目的，提高学生自主学习能力和动手实践能力。比如在《机械零部件设计与制造基础》课程的实训课堂上，教师可以将实训课堂进行项目化处理，形成资讯、决策、计划、实施、检查、评价的一体化工作流程，同时将学生划分不同的工作小组，完成小组工作任务。在任务驱动教学的过程中，能够有利于学生主体地位和学生个性发展的实现。在工作任务完成之后，教师和学生共同进行对工作过程、工作成果的评价，确定实训成绩。

4完善实训课程教学考核制度

在中职机械制造与自动化专业实训课程的教学过程中要注意实训质量的提高。为此，建立完善的实训课程教学考核制度是保证教学质量的重要手段。对于学生实训成绩的评估，要本着公正、公平、客观、准确的原则进行评定，使学生能够真正了解到自身的操作不足。为此，一方面，在每一次实训项目结束后就应该根据教师评价和学生自我总结为依据进行实训成绩评定。另一方面，建立完善的学生实训反馈表，对学生的出勤、生产操作、思想表现等状况进行详细记录，并作为期末实训成绩评定的一部分。此外，实训教师应该对每一位学生的实训状态进行观察，保证成绩评定的全面性和客观性。

5结语

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关键词是能反映论文主旨最关键的词句，一般3-5个。

目录。既是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题，应标注相应页码。

引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状，本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。

正文。是毕业论文的主体。

结论。论文结论要求明确、精炼、完整，应阐明自己的创造性成果或新见解，以及在本领域的意义。

参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后，参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。

高等职业院校电气自动化技术专业人才的培养

摘要：为了响应《中国制造2025》纲领的号召，及时了解并适应市场和区域经济的发展，合理调整专业人才培养模式，对扬州地区电气类相关企业进行了人才需求情况调研。通过调研，找准了高等职业院校电气自动化技术专业人才的定位，总结了企业对于专业人才培养的意见建议，为后续人才培养方案的指定提供了可靠的依据和保障。

关键词：中国制造2025高职教育 电气自动化技术专业

电气自动化技术专业结合了多个学科和技术，专业口径较宽，适用范围广泛，就业方向灵活。为了明确企业对于电气自动化专业的人才培养需求情况，找准定位，确定目标，真正体现就业导向、能力本位的办学方针，因地制宜与时俱进地进行人才培养模式改革，需要有针对性的对江苏扬州及周边地区企业进行调研，了解企业对本专业人才培养的意见和建议。

1专业人才培养的社会背景

《中国制造2025》为我国制定了走向制造强国的行动纲领，而人才培养是实现建设制造强国的根本前提，《中国制造2025》中明确提出了“人才为本”的基本方针，要求要加快培育制造业发展急需的专业技术技能人才，这就给高等职业教育电气自动化技术专业带来了巨大的机遇和挑战。与此同时，《中国制造2025》也提出要坚持市场的主导地位，因此本专业的人才培养模式的制定也应当坚持以企业、市场、社会乃至国家的需求为标杆。只有以《中国制造2025》为纲领，以岗位、企业和社会的需求为准绳，进一步推动改革，深化落实，全方位进行人才培养模式的调整，才能培养出企业需要、社会认可、国家满意的具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才。

2专业人才培养的区域与行业背景

随着扬州市经济和社会的飞速发展，目前已建成了半导体照明、绿色新能源、智能电网、数控金属板材加工设备、汽车及零部件共5个国家特色产业基地。总投资80亿元产能为30万辆的上海大众汽车第三大生产基地落户扬州仪征，潍柴集团亚星客车有限公司、扬州江淮汽车公司、大洋造船等大型国企民企也纷纷抢滩扬州沿江区域。与此同时，扩大至整个江浙地区，电气机械和器材制造业，通用设备制造业，计算机、电子通信和交通设备制造业等均为该两省的支柱产业。《中国制造2025》提出的电力装备，高档数控机床和机器人，新一代信息技术产业等共十大领域，其中大部分领域均涉及到了各种电气类装备制造。由此可知，扬州地区乃至整个江浙地区的支柱产业与《中国制造2025》提出的重点发展领域是高度统一的。因此，未来几十年内，在扬州乃至整个江浙地区，企业、市场和社会对电气类人才需求量将与日俱增且有增无减。

电气自动化技术专业毕业生可就业于各类工矿企业，如制造、石油、化工、电力、纺织、制药、食品、轻工等行业，从事电气自动化系统及设备的操作监控、安装调试、运行维护、技术升级改造、故障抢修等工作，或从事工厂供配电设备管理、维护、操作等工作，或在技术服务型公司，从事技术合作项目的安装、调试和后期技术服务工作，也可在中央控制室、自动化产品营销等部门工作。

由此可见，具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才具有广阔的就业空间和良好的发展前景。

3企业对专业人才培养改革的意见建议

我们对江苏扬农化工集团、江苏牧羊集团、扬州新大通科技有限公司、江苏纵横苏天网络发展公司、南京擎天科技有限公司等扬州及周边城市的30家企业进行走访调研，调研结果表明，企业对具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才的需求巨大，但同时，企业还对本专业的人才培养提出了几点意见和建议。

3.1人才培养模式有待调整人才培养目标定位必须与行业的实际保持紧密联系，以及时满足市场、企业和社会的需求。培养模式必须形成有机的、统一的整体，让学生抱着浓厚的兴趣，实现学中做、做中学，最大程度提高教学效果与教学质量，让学生可以将所学到的基础理论知识转化为熟练的实践动手技能。人才培养过程中，还应当大力开展各类校企合作项目，推进联合办学，进一步与企业维持一种持久深入且具有系统性的共赢合作，让学生能够灵活运用课堂上所学习到的知识和技能，主动发现，仔细分析，准确解决未来实际工作岗位中遇到的具体问题。只有这样才可以真正做到实现知识技能的融会贯通，将内化的知识应用于实践，造福企业乃至社会。

3.2专业课程设置有待改进电气自动化技术随着科学技术的进一步发展已经进入一个新的阶段，新的概念和体系已经基本形成。自动控制技术、电子信息技术、通信技术、计算机技术与网络技术等多门学科高度融合和交叉，企业对具备以上综合知识技能的复合型的人才需求很大。课程设置要进一步拓宽，要有一定的计算机网络技术、通信技术、设备制造与加工、机械与电力传动及的基础知识，并且尽可能多的介绍各类控制对象和控制方法。与此同时，还应当让学生了解最前沿的电气自动化新技术，以此达到培养学习兴趣，激发创新意识的目的。

3.3非智力因素培养有待加强企业所需要的高素质技术技能型人才除了掌握必备的专业文化知识和技术技能外，还应当具备良好的职业道德修养和敬业精神，拥有服务社会的意识、协作共赢的团队意识和经济安全环保的可持续发展的意识，具备较强创新能力和自学能力，并能够及时快速的适应新环境、接收新知识、掌握新技术，并具有良好的文字表达、沟通协作的能力。因此，在人才培养的过程中，除了传授科学知识和锻炼专业技能，还不能忽略非智力因素的教育。

4人才培养模式改革的策略和实践措施

4.1以行业为标杆，改进人才培养模式人才培养机制应当以企业需求为准绳，以实用为根本，以就业为目标。该专业定期组织教师和专家深入相关企业，进行岗位需求与知识、能力等其他素质方面要求的相关调研，根据企业的具体岗位需求和相关基本素质要求，有针对性地改革人才培养模式，动态地调整人才培养方案，从而保证以此为依据培养出的学生符合行业要求和企业需求。

该专业创新性的提出并实践了“1+1+1专业导师制”人才培养模式，该人才培养模式充分发挥专任教师的导学、导能和导业的作用，积极与企业进行沟通交流与合作，为每一位同学配备一个专业背景的班级导师和企业导师，企业导师定期进课堂、办讲座，既传授了基本的科学理论知识，又锻炼了企业实际需要的动手实践的操作能力，从而为其毕业后的顺利就业提供了强有力的保障和依据。借此人才培养模式，将专业教师的传授和企业导师的指点充分融入到人才培养的全过程，能够及时有效的根据企业的动态需求实时进行调整和改革，充分发挥行业需求在人才培养方面的引领作用。

4.2以实践为宗旨，调整课程体系建设本专业以企业岗位素质要求为标准，以培养专业技能为主要目的，以实际工程项目为中心，以具体教学情境为载体，进一步完善和改进课程体系，加强专业知识与实践技能的相互渗透和彼此融合。因此本专业在课程设置上，重点选择具有较强实践性和实用性的课程。

4.3以项目为导向，大力推进理实一体为了满足国家对于高等职业教育工学结合的要求，有针对性的进行实践教育教学改革，优化教学方法，加大再造力度，该专业教师基于多年的实践教学经验，结合来自相关合作企业的反馈和建议，与企业工程师合作，从高职学生的认知规律和特点出发，以企业实际生产过程案例为载体，以具体实践项目为依托，针对主干课程编写了相应的项目化教材。截至目前为止，该专业教师已主编与参编了《生产过程控制系统的设计与运行维护》、《先进组态控制技术及应用》、《传感器检测与应用》、《PLC应用技术图解项目化教程》等共18部适用于高职高专教学的项目化教材。科学知识的学习与实践操作能力的提高紧密融合贯穿于每个具有实际背景的典型案例之中，逐步突破重点难点，激发学生浓厚的学习兴趣，通过实际动手操作巩固对理论知识的认识理解并锻炼其实践操作的能力。有利于毕业生更快的适应具体岗位的实际工作，锻炼培养了其利用学校所学习到的理论知识去发现、分析并解决实际工作中遇到的具体问题的能力。

4.4以素质为终极，加强非智力因素培养《中国制造2025》提出了以创新为驱动，要提高国家制造业的创新能力，这就为该专业培养学生的非智力因素指明了方向，即要大力培养学生的科技创新能力。本专业成立若干导师工作室，根据学生的兴趣以及专业知识的掌握程度合理搭配并分组，因材施教，充分发挥学生自身的主观能动性与创新积极性，让学生在专任教师的引导和带领下，基于理论知识基础和熟练的实践动手能力，自主设计研发，制作专业创新作品，参加创新创业大赛，申请创新发明专利。通过组建学生科技创新社团和创新创业中心，鼓励学生基于所学习的理论知识和所掌握的专业技能，勇于创新，自主创业，借此加强学生对新技术新产品的敏感度和开发新市场的敏锐度，为其未来的发展开辟科技创新和自主创业的新领域。

5结论

在《中国制造2025》的社会背景下，根据企业与社会的要求，相应对人才培养方案进行改革和完善已成为势不可挡的趋势。总结企业对专业人才的培养建议后，应当采取相应的改革措施，应当以行业为标杆，改进人才培养模式，以实践为宗旨，调整课程体系建设，以项目为导向，大力推进理实一体，以素质为终极，加强非智力因素培养。

电气自动化技术专业只有始终坚持以《中国制造2025》为纲领，以满足企业需求为目标，动态调整人才培养模式，大力推进人才培养改革，积极采取应对的实践措施，才能培养出基本知识功底扎实，实践动手技能高超，同时具有卓越的科技创新思维和突出的职业能力素质，广受企业的好评并深受社会的认可的高素质技术技能型人才。

参考文献

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[2]李俊秀，马应魁，王瑾.电气自动化技术专业高技能人才培养方案的研究与实践[J].中国职业技术教育，2012（11）.

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[4]陈亚娜.高职电气自动化技术专业人才培养模式改革的探索与实践[J].教育教学论坛，2014（6）.

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1 引 言

社会经济的快速发展，?е赂鳇a href="lunwendata.com/thesis/List_68.html" title="企业论文" target="_blank">企业单位的竞?越来越激烈，而制造业若想在如此残酷的竞争中生存和发展，就要寻找新的方法和途径。机械设计自动化是随着社会经济飞速发展应运而生的新型工业设计，并在国内得到了飞快的发展。首先，机械设计自动化以经济科学为基础，在科学技术的基础上不断地改进和完善，结合一定的生产生活经验。另外，机械设备的自动化水平是企业经济效益的关键所在，员工必须深刻掌握设备的工作机制，要保证设备的正常运行，减少设备问题，或者要在设备出现故障时能及时地处理和补救。

2 我国制造企业进行自动化发展的必要性

虽然我国的制造业在机械设计方面取得了一定的进步，但却是以大量的资源和能源为代价，对环境和生活带来了极大的破坏，制造业在寻求发展的道路仍面临着很大的困难。因此，我国制造业未来的发展道路必须进行机械设计的改进工作，最大程度上使机械制造更加地环保和安全。现代的制造企业若想在市场中取得重要的地位，就必须寻求一种现代化的、新的设计方法。现代化的机械设计方案应当是结合先进的设计理念和科学技术，不断地进行方法创新，在保证效率的同时，提高产品设备的质量。随着技术的发展，消费者对所需要的产品要求也随之增高，制造企业必须更新产品规格，及时地生产出符合大众观念和科技发展的新产品，以满足社会的需求。近年来，信息自动化在工业市场上得到了广泛的发展和应用，不仅是我国工业制造方面的关键技术，同时也对我国制造业的发展有些强有力的推动作用。大多数的制造领域的企业家相信信息自动化在机械制造方面的重要作用。

2.1 自动化加快制造企业的转型

制造企业在生产机械设备时利用自动化和信息化，可以加快大多数小型生产制造业的转型。世界上一些比较著名的工业制造企业都在进行产业转型，将自动化技术运用到机械设计、产品生产、企业管理等生产实践中，进而提高自身企业的市场竞争力。有些制造企业善于抓住科技走向，是将先进科学技术引入到制造业中的先驱者，例如，将自动化技术应用到机械设计中、利用通信以及信息化技术的电子数据库、将互联网及无线通信技术应用到自动控制系统中，进而使得数控技术更加扁平化。目前我国国内制造业呈现两种发展模式，一种是数字控制技术在制造业中的使用和发展；另一种是管控一体化，简称MCI。很多中小型的制造企业都加快对自身企业管理模式的转变，其目的就是为了能在激烈竞争的市场经济中取得稳定的发展空间。

2.2 信息自动化推动制造企业信息化发展

虽然我国机械制造水平相较于几十年前已有了很大的进步，在企业规模和生产技术方面有了明显的提高，但相较于世界上其他的制造企业，在应用范围和普及范围等方面还具有一定的差距，因此，利用信息自动化技术能够推动制造企业向着信息化、自动化快速发展，运用先进的科学技术以及机械设计核心技术等，最终实现自身创造能力的提升。根据相关领域行业学者研究，信息化和自动化相结合是当前工业发展，尤其是制造业发展的必经之路，是其最终的发展趋势，信息自动化在制造业中的应用可以实现企业利润的最大化。

2.3 提高制造企业的生产效率

将自动化应用到机械设计制造中，可以有效地提升企业的生产效率和发展速度，减少对人力、物力的投入，同时可以优化产品的生产渠道，以达到降低工作人员的工作强度。机械设计的自动化为我国生产制造企业开启全新的生产领域有着一定的推动作用，有助于提高产品的质量，增大制造企业的收益。吸收先进的科学技术是提高生产效率和生产安全性的关键手段，因此，需要不断地优化和提升机械设计自动化的发展水平，引领我国的工业向着更好的方向发展。

我国诸多的中小型企业在很长的一段时间内得不到迅速的发展，这种情形严重地限制和阻碍了我国建立工业型社会的前进步伐。信息和科学技术的发展，以及信息自动化技术在中小型企业中的应用，为制造行业和工业化生产的发展提供了一定的推进作用。近年来，信息自动化已成为企业之间相互竞争的关键因素，同时也是提高企业竞争力的主要技术，其主要表现在：将现代先进的信息技术与有效的管理手段与机械设计技术相结合，以实现中小型企业向着自动化、数字化和智能化发展，完善各种机械设备和资源配置情况，使得各种生产活动实现最优化，以达到提升企业生产效率以及生产安全性，使企业效益能够达到最大化。

3 我国机械自动化的发展现状及存在的问题

3.1 机械自动化发展现状分析

我国总体上对机械设计的研究相对较晚，但自20世纪以来，我国诸多研究学者及企业制造商付出了巨大的努力，以提高我国的机械设计整体水平，并不断地进行改进和优化设计方案。与世界上制造业发达的国家相比，我国制造业还有许多需要学习的地方，因此，我们要认真分析研究当前国内机械设计自动化的发展现状，完善机械设计方案，加快生产效率等。机械设计自动化指的是将自动化技术广泛地应用于机械制造中，对产品的生产过程进行高效的管理，不断地加快生产效率，提高生产过程中的安全性。

3.2 机械设计自动化应用原则

3.2.1 重视先进科学技术

机械自动化的发展离不开先进科学技术的发展，因此，在对机械设计自动化的使用中，应当重点考虑先进技术的优势。例如，利用信息与信号处理技术，将人类无法识别的语言或信号进行转化和识别，使得人们可以理解和使用；注重对各种先进机械设备进行加工和应用，以达到对复杂工序的简单化和高效加工，节约设备成本，提高生产效率。

3.2.2 实现对设备功能的需求

制造业中任何一种机械设备的购买和使用都是为了实现产品需求，因此，不同的机械设备有着不用的功能和用途。机械设计自动化的使用也要满足对设备的功能需求。一般而言，产品在生产过程中必须严格按照产品要求进行生产，尽量减少大批量生产的情况，并且要尽可能缩小产品之间的差距。另外，在生产产品的过程中，要不断地总结经验，对出现的问题进行总结，为后续的改进和完善做准备。

3.2.3 机械设计自动发展存在的问题

（1）制造企业自动化发展水平较低。当前，国内多数的机械制造企业在进行机械生产时，使用的都是一些相对落后的机械来进行产品生产，很少企业在生产过程中配备先进的机械自动化设备，也就是说，当前我国的制造企业自动化水平总体上较低。出现此种情况的原因主要有以下几点：一是有些企业的管理观点比较落后，并没有清醒地意识到机械自动化的建设对企业自身发展的重要性；二是因为部分企业的资金成本有限，没有足够的资金支撑自动化的建设；三是由于目前国内机械自动化水平整体较低，自动化设备种类相对较少，并且在设备精度和质量上无法满足产品生产的要求。

（2）制造企业发展水平高低不同。随着经济和科技的发展，我国的制造业取得了一定的进步，同时也促进了一部分机械制造业的发展，但从整体来说，我国制造企业之间的发展规模不一致，企业之间的差距较大，而这种情况是影响机械设计自动化发展的一个主要因素。另外，在我国的机械自动化企业中具有领先优势的企业少之又少，缺少领先企业的引领，导致机械制造行业整体发展速度较慢，并且一些初期的企业仍沿用传统落后的生产技术，没有充分地将现代化自动化技术应用到其生产实践中，严重地延缓了机械设计自动化的建设进度。

4 提高机械设计自动化水平的新途径

4.1 加强新技术的投入和使用

中国的制造业的机械设计技术相较于世界上技术较发达的国家还是有很大的差距，尤其是在机械发动技术等方面，而机械发动机又是机械发动技术中的关键部件，在机械设计中有着不可代替的作用。因此，我国制造企业应当引进先进制造技?g，提高本国机械制造业的创新能力，最大限度上进行高质量、低损耗、清洁高效的生产。在进行机械设计自动化的研究和创新中，在吸取和借鉴国外先进制造技术的同时，还要注意模仿情况的出现，注意中西方先进技术的差异给我国企业自身发展带来的阻碍。目前，我国机械自动化设计要由以技术为中心的观念向以人为本的理念转换，提高机械技术对激烈市场的反应能力，以开发出具有中国特色的机械设计技术。

4.2 机械设计自动化的安全性和环保性有效结合

制造企业在进行机械设计自动化发展时，应当将机械设计的安全性和环保性有效地结合起来，制定安全环保的设计方案。第一，机械制造业要充分研究当前国内外的科研成果，并结合本企业所需设备和配置的产品生产要求，借鉴相关学科领域的基础知识，进行实验，为提高机械设计自动化水平提供理论基础；第二，利用新型的工艺和技术实现环保产品的生产和制造；第三，在机械自动化产品生产完成或使用后，给予一定的回收和加工处理。

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（天津中德职业技术学院，中国 天津 300350）

【摘要】本文通过对中国物流业环境变化的分析以及物流设备所需功能的要求，总结了我国物流设备发展现状，并对其未来发展趋势进行了展望，提出了推动我国物流设备发展措施。

关键词 物流设备；现状分析；发展趋势

【Abstract】Papers summarize the current development of logistics equipment by analyzing requiring environmental changes in China’s logistics industry and logistics equipment required function, and prospect for its future development trend, put forward measures to promote the development of China’s logistics equipment.

【Key words】Logistics equipment; Situation analysis; Development trend

0　引言

随着服务业的崛起，国家连续出台政策支持物流业发展，极大促进了物流技术的发展，专业化的新型物流装备不断涌现，多样化的客户需求推动着物流技术不断向前发展。物流设备领域中许多新的设备不断涌现，如四向托盘、高架叉车、自动分拣机、自动引导搬运车(AGV)以及集装箱等，极大减轻了物流基层劳动者作业强度，对效率的提升和成本的降低有积极影响，在物流作业中起着重要作用，极大的促进了物流行业服务水平的提高[1]。论文从国家大的发展环境以及各个行业的发展与物流及物流设备的关系方面分析物流设备的现状及以后的发展趋势。

1　我国物流设备发展现状

物流设备主要是指在物流各环节中用于辅助作业人员完成物流作业流程中的各类任务的机器或设备，其在物流行业应用主要存在以下问题。

1.1　物流设备应用不广泛

从近期出现的各制造企业及大型物流企业的招工难看出我国大部分企业的装卸搬运等基本物流作业还是由人工完成，并且对人力的依赖程度很高，也直接反映出物流设备在企业中的应用还不广泛，有很大的提升空间，需要一些专门的针对他们企业自身实际情况的物流技术与设备的研发和投入使用。

1.2　物流设备现代化水平低

随着京东“亚洲一号”仓库投入试用，标志着我国企业运用现代化物流设备进入新阶段，然而，在万众瞩目之下投入使用的“亚洲一号”也反映出我国大部分物流企业或需要从事大量物流作业的制造企业，很多都还没有将现代化的物流设备以及物流系统引入自己企业的物流作业流程中，一方面因为设备投资高，在我国进行这方面尝试的先例还很少；另一方面，我国还处在人口红利时期，大量的廉价劳动力与自动化的现代物流设备相比具有很大成本优势。

1.3　专利意识淡薄

在国内大型物流设备展览会上随处可见来自欧美国家的先进物流设备，而中国物流设备商展出的物流设备大部分通过集成完成，在各方面都不及欧美产的物流设备，要想改变这种困局，物流设备开发者应基于我国现状，开发具有自主知识产权的、实用性强的现代化物流设备并申请技术专利从而保证长远发展。

1.4　与制造业协同发展未形成

与制造业联动发展模式原指物流业与制造业的联动发展，与制造业协同发展脱节指物流设备的研发要基于制造行业的整体需求和特殊需求，在电子商务没有带动物流业迅猛发展之前，物流行业的大部分流程都是融合在制造业中进行的，也是为制造过程服务的，然而，犹豫社会需求的突然增多，物流迅速成为独立的行业，并且其发展的步伐与制造业渐渐脱节，但制造过程中存在着大量物流流程，需要大量的专用化的物流设备提供支持，因此，物流设备的研发及将来的发展与制造业形成联动具有重要意义。

2　我国物流设备发展趋势

随着现代物流的发展，物流设备表现出了以下几个方面发展趋势。

2.1　自动化与智能化

随着信息技术的快速发展，物流设备的自动化程度不断提高，已经在烟草行业配送中心广泛应用的AGV系统就是最直接的体现，另外，京东亚洲一号仓库利用自动存取系统(AS/RS系统)，可实现自动化高密度储存和高速拣货能力，“多层阁楼拣货区”可实现自动补货、快速拣货、多重复核手段、多层阁楼自动输送能力。这些都是物流设备自动化不断发展的成果，这些先进的信息技术在整个物流行业的全面普及是物流设备未来的主要发展趋势。另外，物流设备执行任务时可进行动态决策的智能化功能也是物流设备向更高级别发展的主要趋势。

2.2　标准化与定制化

标准化思想一直是制造一线的主流思想，同样适用于物流设备的研发，物流行业的快速独立发展，促使了物流设备多样化的长期发展，也在某种程度上导致了物流设备通用性程度的降低以及作业效率的低下，同时造成了物流设备相关制造资源的浪费以及设备制造时间的拉长和制造成本的增高，因此，回归物流设备发展与制造业联动统一的模式，物流设备的发展会在很多应用领域呈现标准化的发展趋势。另外，对于刚刚兴起的使用物流设备的行业，例如农产品物流和冷链物流，以及一些使用物流设备解决特殊问题的行业，物流设备的定制化也有很大需求，因此标准化和定制化共存并以标准化为主是物流设备未来的发展趋势。

2.3　集成化与系统化

根据集成化和系统化的思想，各类物流设备的集成可构成一个高效的物流系统。以前从国家顶层构造层面至基层操作层面对系统集成都不太重视，有人认为集成是把各类设备放在一起，没有创新性[2]，这种思考角度即缺乏系统化思想，例如立体库的取放货，全自动的方式有时反而成本高效率低，技术先进但实际应用效果却落在了后面，如果在需要大量人工判断和寻找的出库拣选作业流程中使用自动化系统，而在简单易操作的入库作业中使用人工配合设备操作，既可以避免自动化设备的高故障率对出入库作业的影响，也可以降低投资，这种不同性质设备的集成化与系统化也是未来物流设备的发展方向。

2.4　绿色化与节能化

随着物流设备不断向大型化发展，对于电力等能源的需求也越来越大，大型物流设备启动和待机状态的耗电情况根据设计方法的不同有明显差异，因此将节能化的思想引入物流设备的研发是物流设备的发展趋势，另外如天然气、光能等清洁能源的应用对于物流设备向能耗绿色化发展具有重要意义。

3　推进我国物流设备发展的措施

通过分析欧洲发达国家物流设备发展先进经验，结合我国物流发展实际情况及存在的主要问题，可通过如下措施引导我国物流设备发展。

3.1　推进物流设备标准化建设

物流设备按功能进行模块化划分，实现标准化生产对于保证整个供应链上的物流作业流畅起着至关重要作用，我国在很多行业都已出台标准化规则，物流行业中的托盘尺寸也具有国家标准，因此，物流设备的标准化将为物流作业效率的提高产生重要影响[3]。（下转第280页）（上接第227页）3.2　规范物流设备供应商运营模式

物流设备供应商主要的开发模式还是通过国外品牌或者核心部件依靠国外，一般部件来自国内的简单集成，这不利于物流设备行业的健康可持续发展，应鼓励并帮助其扩大规模，加强自助研发能力，统筹考虑整个物流行业需求进行物流设备研发，为物流行业发展提供硬件保障。

3.3　注重系统最优化原则

引导物流企业在选择物流设备时，不仅注重设备的价格，还要注重设备的质量、安全性能以及对整个系统的作用，结合自身实际需要选择合适的物流设备，使整个系统效益最优。

参考文献

［1］罗毅,土清娟.物流装卸搬运设备与技术[M].北京:北京理工大学出版社,2007.

［2］土继祥.我国物流技术装备的新进展及发展展望[J].铁路采购与物流,20083(3):17-19.

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《中国制造2025》有中国版“工业4.0”之称，是建设我国制造强国的纲领性文件。文件吸取了美国、德国的所长，又结合了中国的特点，聚焦五大工程。其中把智能制造工程作为主攻方向。在这个基础上，我国制造业将如何由大变强？来自业界的专家学者开展了深入而广泛的探讨。

面对新的需求谋布局

工业和信息化部发展规划处处长姚B指出，“中国制造2025”的出台唤醒了中国制造业的发展，也推动了中国制造业发展由过去的平台转向一个新的平台。“我们过去追求的是规模，我们长期走的是规模扩张的老路，未来我们要走提质增效的新路。”所以，“中国制造2025”对中国制造业发展是里程碑的事件，是节点性的事件。

从当前的制造发展来看，我们的制造业发展面临一些新的需求，突出的表现在效率、时间和灵活性，在效率方面我们的制造业迫切的要求提高我们能源效率、资源效率、生态效率和生产效率。

“过去，我们生产研发一款产品，可以在市场上销售八到十年，持续盈利。现在，一个产品生存周期只有一到两年，手机八到十个月就换一代。所以，制造业面临着创新周期大幅度加快，表现为一种快速迭代式的创新，对技术转化为生产力的时间需求也越来越高，我们对创新提出开放协同的需求，不能再像过去那样单打独斗。制造业要想满足个性化需求，企业就要灵活多变，对制造业进行柔性重构。”

同时，移动互联网、物联网、云计算、大数据等新的技术在制造业里面不断的渗透、融合和应用，促进了制造业的加速变革，向数字化、网络化和智能化转变。

数字化是实现智能化的基础，本质是机器产品物理世界模型化、数字化和虚拟化；网络化是智能化发展的核心平台，为制造业共聚生产关系，网络平台传递的就是企业数据；智能化是制造自动化更高级的形态，通过数字化与自动化的集成，基于大数据的分析与决策来实现企业从刚性自动化转向未来的柔性自动化。

如今，制造业的发展正在出现新的关健词，例如五联、数据、智能、服务、融合、定制等，围绕当前制造业发展的新需求和新挑战，国家提出新的总体布局：未来制造业的发展核心目标是提质增效；五个基本方针是创新驱动质量为先、结构优化；核心主线是新一代信息技术与制造业的深度融合；主攻方向是智能制造。围绕总体导向，国家提出“九个任务”、“五大工程”、“十个重点领域”和“重大决策”。未来，推进中国制造业由大变强，核心路径就是创新驱动+四化升级，四化升级指的是智能化、绿色化、服务化和品质化。

融合创新资源提转型

当前，国家紧迫的需求是要加快建立协同高效的制造业创新体系。因为国家整个创新体系的效能还明显偏低。

近期，据科技部统计，我国每年产生3万多项科技成果，但是能够真正转化的只有10%，大量科技成果存在专利、论文、评价等前端环节，许多很难转化到现实生产力当中去，所以我们的制造业迫切需要的是怎么提高整个创新体系的效能。而这个体系里包括了制造业的主体能力建设。首先，我国要有一批以技术创新为导向的龙头企业、骨干企业、创新型企业；其次，打通整个创新的链条，打通基础研究、应用研究和产业创新的整个创新链的各个环节之间的障碍；再次，要建设一支高水平的创新人才队伍；最后，完善有利于创新环境的政策激励等。

第一，“在建立制造业创新体系中，我们确定了一个主要的突破口，即加快建设国家制造业创新中心，强化共性关键技术的研发供给。”姚B强调。

从整个创新链来看，分为基础研究、应用研究和产业创新的学研产等三个环节。当前，我们的应用研究或者共性关键技术的应用研究是突破瓶颈。我们要建设国家制造业创新中心，来把基础研究环节和产业创新环节贯穿起来。中心是企业科研院所和高等学校等各类创新主体的战略组合，以独立法人形式所建立的新型创新载体。中心将面向制造业创新发展的重大需求，以重点领域前沿技术和共性关键技术的研发供给、转移扩散和首次商业化为重点，整合创新资源，打造跨界协同创新生态系统。

第二，要推进制造业智能化，注重三个维度创新，依次是终端产品创新、生产技术创新和商业模式创新。终端产品方面，要加速产品智能化，包括增加工业传感器、计算能力、控制系统、芯片和网络连接能力等，在产品应用中来提高产品智能化水平。“我们提出智能生产的逻辑环，包括感知、通信、决策、操作，我们要实现每一台设备的每一个参数流程，每一个产品的实时的动态监控和动态的参数的获取，从而使我们能够实时感知到当前生产制造系统的状态和参数。这些感知到的参数和数据要能够进行实时高效的通信，通过工业互联网的部署来实现数据共享和流动。”

第三，发展新技术，包括工业软件、人工智能、大数据和云计算等新一代信息技术。

第四，操作实现MES、PLC、工业机器人等自动化执行，基于柔性自动化，使工厂能够响应外界动态的变化。

“要实现智能生产，核心技术就是要构建CPS系统，把现实物理生产系统的每个设备、工具、工艺、流程都要在计算机虚拟环境进行实时映射，虚拟环境中的模型数据通过我们的优化流程算法优化以后，将相关的调整指令传递到实体环境，发生相应的调整，从而构建实时大循环，不断进行调整和优化，所以这个核心就是CPS。而关键的基础设施是要建立工业互联网，为整个工厂层面的数据提供全面共享连接管理的能力和应用方法，工业互联网在端层面提供的是数据采集通道，使我们通过传感器部署能够实时获取生产当中各个环节数据。传输层面上提供的是网络传输通道，在终端提供的是数据管理和分析方法，实现存储计算和分析能力。”

智能生产价值创造靠的是数据采集和分析应用，数据将会成为企业关键生产资料和竞争力的重要来源，智能生产是由数据驱动，生产的智能化要构建CPS的基础，需要搭建工业互联网关键的信息基础设施，要通过数据的深度挖掘和应用分析来实现智能的决策和分析。

如今，传真机、电话和那些传统的东西都消失了。特别是在服务业和软件业，由于数字化的转变，有很多成功者，也有很多失败者。尤其是内容和PICT行业的融合，传统媒体在消失，数字化发生在人们生活中的方方面面。

“例如在工厂的垂直化发展中，客户定单进来后，通过ERP系统进行资源分配，把它发给执行机构，再传到机器上，进而做生产组装。不仅如此，更多的工作可以实现无纸化。我们要打造一个供应商和生产商之间的联系，并且把客户也加入起来。”

将来的工厂将完全不需要人，而是由机器人来控制。在工业4.0浪潮影响下，尽早开始数字化的公司必将走在前面，他们在装载或者生产线或安装线当中引入先进的工具，并且与客户保持紧密的联系。69%的德国公司希望采用工业4.0来加强他们现有的流程，提高他们的效率。

91%的德国企业都有针对工业4.0做出自己的战略部署。他们需要跨学科的协作，很多不同的需求，不同的观点转换到同一个模型里面来，整合大公司，支持小公司，从而驱动市场。

但是，75%的德国公司都没有开始工业4.0，因为它太昂贵了。这就是在实验室当中，让大小公司进行合作的原因。

让业务全链接创价值

“当下的制造商面临着新压力，企业必须拥有全球竞争力才能够继续发展。而制造业企业需要有新技能组合才可以运行智能化的制造设备，也因为此原因，人才的短缺成为企业发展的一大瓶颈。另外，由于新技术的不断涌现，信息安全隐患成为了企业最大的风险来源。再次，物联网虽然带来很多机遇，但同时也给组织内部带来了各种各样的挑战。”罗克韦尔大中华区总裁罗伯特・巴特摩尔强调。

华为集团信息化首席专家宋联昌指出，华为有18万员工，其中研发有将近8万人，有36个联合创意中心，在500强里面排名129名，是一个业界领先的ICT供应商。从华为的收入一直是持续稳健的增长，不管是运营商、终端、企业业务领域都是增长非常快的，外面一直在问保持增长的原因是什么？华为总结了四点，就是创新能力、世界级管理、企业文化、核心价值观。一个是流程和IT支撑的管理体系，一个是对人的管理和激励。

“熵”这是一个捣乱的状态，在封闭的状态当中，“熵”是不断的增加的，不管我们的管理体系，组织、流程、IT，我们的组织人会越来越多，员工会越来越复杂，这个时候的“熵”就增加了。这种趋势的情况下，如何保证企业的有效运作？从组织上来讲，华为是精兵化的组织，足够开放，鼓励去中心化，从而让企业处在低“熵”的运作状态。

数字化实际上是降低企业信息“熵”的特点，要想把“熵”有效运作，华为提出全连接，即人、业务、知识全连接。

华为数字化运营思路有几个点，第一，目的是让业务更加简单、更加快捷和安全。其被总结为五个体验，实时、按需、全在线，服务自助、社交。业务要数字化、服务化，手段是全连接、计算能力和算法，基础是数据和IT平台。

华为把所有的连接分为五类用户，分别是客户、消费者、员工、合作伙伴和供应商。从中可以看到人和人、人和业务、人和知识，人和物。如果把人换成物，就变成智能制造、智能工厂。一些过程有确定性的业务，这部分业务需要标准化和自动化；而不那么确定的业务就靠智能化来解决，例如社交化来解决。

ROADS和传统体验的区别是实时和非实时，秒级的反应就是华为实时的状态。

“对于企业来说，如今客户的需求正越来越个性化，因此企业必须快速找出解决方案，应对客户的新需求。而很多破坏性、具有颠覆性的商业模式也在改变现有的企业组织结构――对于制造商而言，他们必须更加灵活、实现更高的出产率，而且制造小组件的能力要更精细。此外，最重要的一点是，企业必须考虑成本问题，保持低库存量，还要减少对劳动力的依赖。”博世力士乐副总裁沃尔克・萨乌尔强调。

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【关键字】自动化仪器仪表发展现状趋势

中图分类号：P335+.1文献标识码： A 文章编号：

一、自动化仪器仪表的简介

1. 自动化仪器仪表的定义

自动化仪器仪表是用于化学、物理方面的技术工具和设备，可以检出测量各种物理量、物质成分。从广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递等功能。显微镜、望远镜能使人们扩展自己的视野，体温计能让人们测量自己的身体的温度；此外，还有一些仪器仪表如磁强计、射线计数计具有特殊功能，可以感受和测量到人的感觉器官所不能感受到的数据因子。

自动化仪器仪表又被称作信息机器，因为它的主要功能是信息形式的转换，可以将输入信号转换成输出信号。信号按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。

2. 自动化仪器仪表的分类

自动化仪器仪表是多种科学技术的综合产物，有很多种类，有的按用途分类，有的按功能分类，不同的分类方法对应着不同的产品，本文主要介绍两种分类方法。

（1）按不同用途来分类

仪器仪表有各种用途，有的用在运输上，比如汽车仪表、拖拉机仪表；有的用在航空上，比如船用仪表、航空仪表；有的用在地质上，比如地质勘探测试仪器、地震测试仪器；另外随着科学技术的发展，很多仪器仪表应运而生，比如教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。

（2）按不同功能来分类

随着我国自动化技术的成熟和各种行业的需要，产生了各种功能的仪器。比如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、记录仪表、计算仪表等；检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等。

二、我国自动化仪器仪表行业发展的现状

自动化的内容在近10 年来随着电子信息技术和光电技术等相关学科的发展而发生了许多变化。从纵深上讲，可以涵盖从最底层的自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等到自动回路调节器、自动控制单元、各种大中小型装置控制系统到综合优化调度与协调系统和企业综合管理信息系统等。从应用的行业性质上分，自动控制系统可以分成以流程过程控制为主的过程控制系统(如各种DCS、回路调节系统等) 和以运动和传动控制为主运动控制系统( 各种逻辑控制PLC 和传动控制系统如CNC 等，工业自动化仪器仪表主要是针对自动控制系统而言。

2002 年我国工业自动化仪表制造业共有309 个企业，实现工业总产量136.24 亿元，销售收入133.75 亿元，利润总额8.99 亿元。行业综合水平总体上达到国际八十年代水平。30%的产品实现了数字化，达到国际八十年代末期水平; 约15%的产品实现了智能化，达到国际九十年代水平。品种门类较为齐全，有一定的成套能力。可能承接60 万千瓦火电站、核电站、30 万吨合成氨、30 万吨乙烯、500 万吨炼油、10000 立方米空分、4000 立方米高炉、120 吨转炉、日产30 万立方米城市煤气站、日处理40 万吨污水、日产5000 吨水泥等大型工程的控制系统和仪表成套项目。

三、当前的仪器仪表技术存在的主要问题

仪器仪表行业技术发展虽然迅速，但较国外先进的高性能、高实用性的领先技术比起来，我们还存在着10~15年的差距，当前的仪器仪表技术还存在着一定的问题：

1、自主创新成果比例过少，应用技术不足

我国仪器仪表行业的初期是通过引进国外的先进技术，近几年，也有不少科技型企业加大了自主研发力度，但从总体上说，自主创新的成果还是非常少，并且技术的实用性欠缺。对于一些关键核心工艺加工制造技术力量非常薄弱。产生这种现象的原因是因为中外合资与先进技术引进与自主研发严重脱轨。

2、中低档产品居多，研发投入不足

我国现阶段的仪器仪表产品较国外比较，大部分都属于中低档产品，产品创新能力弱，高端精准仪器仪表数量非常少。其原因是现阶段的仪器仪表行业缺少对于高端检测、数字化精进技术人才，限于各大企业和单位的指导思想和投入规模，研发投入也不够，包括设备资金、人才培养等各方面的投入。

四、我国自动化仪器仪表的发展趋势

近年来，经济全球化的发展要求技术的全球化，计算机和智能机器的发展对仪器仪表的发展有很大的促进，我国应该在现有的技术基础上，借鉴国外的微电子技术，掌握关键技术，生产更多国有品牌，提升国际竞争力。我国自动化仪器仪表技术的发展前景广阔，与国际自动化仪器仪表的发展相比，可以分为智能化、高精度化和网络化等趋势。

1. 智能化

智能化技术是仪器仪表的一种发展趋势，与国外产品相比，国内产品在智能化方面有很多不足，我国仪器仪表在智能化方面与国外存在明显差距，因此，我国应该加大创新力度，改变创新模式，在智能化方向改革创新。自动化仪器仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、接口通信技术，利用嵌入式软件协调内部操作，使仪表具有智能化处理的功能。采用智能化的产品可以很好的自主调节控制，利于信号的传递，提高了工业效率，更能适应国际技术的发展。

2. 高精度化

自动化仪器仪表对技术要求很高，只有高度精密化才能提升我国产品的核心竞争力。国外很多仪器仪表产品具有高精度化的特点，我国的产品在这方面明显落后，因此提高仪器仪表的精密是大势所趋，也是应对国际激烈竞争的必然选择。当前的重点是研究和发展多维精密加工工艺，精密成型工艺，球面、非球面光学元件精密加工等工艺。

3. 网络化

在国外市场以现场总线技术为代表的数字通信网络技术得到了快速发展，但是我国自动化仪器仪表在总线技术方面还不完善，许多产品功能还不完备，核心技术的掌握也差强人意，因此，网络化是我国自动化仪器仪表的发展趋势和方向。发展网络化就要充分利用计算机数字化通信技术，完成信息的转换，构造一个庞大的信息化网络，这样信号流通顺畅，更能提高生产效率。

总结

自动化仪器仪表是很多自动化元件组成的，包括各种功能的自动、智能和微型技术工具。仪器仪表有不同的用途，对应的功能也不同，有的具有测量、显示功能，有的具有记录、报警功能。近年来随着经济的发展和科学技术的进步，微电子、计算机、网络通信等日新月异发展的新技术对自动化仪表产生了深远的影响。我国自动化仪器仪表发展历史久远，随着新技术的出现不断出现新的仪器，对我国经济的发展起了很大的促进作用，从目前来看，我国自动化仪表技术发展迅速，但与国际上比起来还是有一定的差距。自动化仪表的改进有重大的应用前景，我国应该加大资金扶持力度，转变创新方式。

【参考文献】

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[2]赵群.张翔.谢素珍.李辉自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[期刊论文]-现代制造技术与装备2008(4)

[3]唐公涛.尹升宝浅谈工业自动化仪表的发展趋势[期刊论文]-科技创业家 2011(4)

[4]周骆斌.冯冬芹.褚健工业自动化仪表的发展趋势[期刊论文]-电工技术杂志 2004(3)

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CAPP技术在中国已经走过了20多年的历史，在业内多方人士的共同努力下，已经发展成为一个完备的计算机辅助开发工具，成为制造业信息化的关键环节。

CAPP系统的应用大大提高了企业工艺设计和管理能力，缩短了产品开发和制造周期，使企业的竞争力逐年提高。随着信息技术和制造技术的发展，CAPP技术正向着集成化、智能化和分布化等趋势发展。然而这些新技术通常应用在新系统的研究和开发上，而对于那些使用CAPP多年的企业则不然。

不管何种理论或系统，在它的使用过程中都会存在这样或那样的问题。对于CAPP来讲，在其应用过程中也会给本身和企业带来许多问题，这也是CAPP深化应用进程中所要解决的问题。

长期应用CAPP的烦恼

1．产生的大量工作数据如何处理

CAPP系统是产品工艺过程的辅助设计工具，因此，对应于同一种规格型号的产品，必然就会产生一套相对应的工艺过程文档资料。在制造业中，一般企业每年都有几种到几百种型号的产品在生产制造，有的甚至达到上千种型号（如汽车零配件行业）。所以，企业在应用CAPP系统后必然会产生大量的工作数据。这些工作数据不可能仅作为简单的备份做存档处理，因为它是生产经验和知识的积累，不应把它闲置一旁。那么，如何处理这些数据是企业深化应用CAPP的一个重要课题。

2．如何提高工艺设计人员的水平

CAPP系统的自动化处理能力不但降低了工艺设计人员的创作积极性，而且使得工艺过程设计更加抽象。在工艺设计人员看来，CAPP系统就像黑箱工具，CAPP的自动化程度越高，这个黑箱就越大，他们所能了解的就越少，不利于他们的学习和提高。另外，CAPP系统的格式化，也降低了工艺人员的创新能力。许多企业在使用CAPP系统后，发现许多工艺人员的工艺设计水平没有提高，甚至有所下降。

3．工艺人员流失

众所周知，质量是生产出来的，工艺过程决定着产品质量，工艺过程规划的重要性不言而喻。然而，在CAPP实施的过程中，却出现了一种不好的现象，由于CAPP提高了工艺规划的速度，从表面上看，企业出现了工艺人员的富余现象。致使企业认为，应该大量减少从事工艺工作的技术人员; 并且在总结CAPP实施时，以减少了多少名工艺人员作为CAPP的重要实施成果之一; 更有的企业认为，工艺人员是一些“无足轻重”的“多余”人员，从而造成了大量从事工艺研究的技术人员转向其他技术领域。

4．一些成熟工艺在CAPP的实施应用中被丢弃

工艺不但来源于工艺技术人员的理论知识，更重要的是来源于生产过程中的经验总结。经验具有规律性，但不具备普适性，同时也可能违反一些常理（如很多经验公式就不符合“量纲相容原理”）。由于CAPP本性要求工艺过程规划程序的规范化和普适性，所以许多特殊的工艺不能很快地融入CAPP系统中，在CAPP应用中形成了一种特殊的另类群体。而这些另类群体由于仍然靠经验知识去完成，所以很多工艺工作人员为了逃避劳动而很少去问津，同时在企业加强CAPP应用的要求下，慢慢就被轻易地丢弃了。

这不是一种个别现象，而是众多实施CAPP系统的企业都经历的过程。在实施CAPP的最初，企业获得了工艺设计速度的提高，但是在经过几年的应用后却发现，原先一些生产效率很高的工艺却不复存在了。

5．工艺模式固定，没有创新

在激烈的市场竞争中，企业要想立于不败之地就必须不断降低自己产品的制造成本，提高生产效率。在当今降低制造成本的浪潮中，“降耗增效”是一种最有效的解决措施和现实方法，它要求的重点就是降低生产过程中的消耗。

如何在生产过程中降耗？很显然，除了管理问题外，就是工艺改进和创新的问题。工艺决定着生产效率和成本投入，工艺创新应是企业永远追求的目标之一。然而长期应用CAPP系统却造成了“软件禁锢”和工艺人员的惰性，使得工艺革新和创造缓慢，从而使得企业的工艺模式长期固定，缺乏创新。

深化应用CAPP的目标

1．加强自动化，提高效率

提高效率是企业永远追求的目标之一，CAPP的工作时间直接决定了产品或过程的准备时间。要提高生产效率必然要缩短CAPP的工作时间，那么，必然要求CAPP的自动化程度提高。因此，加强自动化是深化应用CAPP的一个必然的追求目标。

2．将CAPP扩展到其他复杂程度更高的产品

一般来讲，在CAPP系统应用之初，企业必然会挑选一些结构简单的产品来进行CAPP处理，而对于那些复杂程度高的产品依然采取传统的方式进行工艺过程规划。业界许多CAPP的成功案例基本上都是基于某种特定产品或产品的某一特定过程而言的，深化CAPP应用必然要求将一些过程应用的成果转移到其他产品或过程上去。

3．解决工艺人员缺失和缺乏创新的问题

从前文可以看出，企业在长期应用CAPP的过程中出现了工艺人员流失的现象，也出现了创新动力不足的问题，这是深化CAPP应用中的一个不可回避的问题。工艺人员素质的提高却与CAPP系统的自动化是一对矛盾，此涨彼消。然而，深化CAPP应用必然会带来CAPP系统的自动化程度提高，因此工艺人员本身是深化CAPP应用的一大障碍，这一问题的解决与否直接关系到深化应用的成败。

深化应用CAPP的举措

1．做好与其他系统的集成

集成不但是CAPP技术新的发展方向，也是解决旧系统中出现的问题和深化应用的有效方法。笔者认为，集成需要解决如下几个问题:

（1）文件资料集成

早期的CAPP系统一般是单行系统，没有与其他系统集成。它的输入数据基本上来源于人工输入的产品样品或图纸上的信息，输出为设计好的工艺文件。工艺文件的保存一般包括两种方式: 电子文件和纸张方式。

在国内，电子格式的工艺文件无论是在文档名称，还是存放位置上，都普遍存在无规律的散乱现象，这是CAPP与其他系统进行集成的一大障碍。例如: 不同型号产品需要同一类型工具，不同的工艺设计人员可能取相同或不同的文档名称。因此，在与其他系统进行集成时必须解决这种文件资料的散乱现象。目前，解决这个问题的最有效的办法之一就是采用成组技术“GT”来对文档进行命名管理。

文档资料与其他系统进行集成的第二个问题就是文件格式问题。早期的CAPP文档基本上是与某一CAD系统相关的，可以通过制作接口插件（例如Active控件）的方式集成到其他系统。当然，这种集成可能不具有实时性的特点。

（2）业务流程集成

CAPP的业务流程包括从工艺路线选取、工艺流程设计、工艺设计等一直到工艺文件审批和发放的整个过程。与CAPP集成的系统一般为PDM/PLM系统，而PDM/PLM系统是一种功能强大的管理系统，因此将CAPP系统的业务流程集成到该系统是一个非常可取的方案。

这种集成有两种方式，一是PDM/PLM完全管理CAPP系统，将其作为一个子系统进行调用; 另一种方式则是PDM/PLM仅作为一个流程管理器，CAPP系统是一个独立的系统，通过数据转换接口将相关文档数据传送给PDM/PLM系统。

（3）管理方面集成

CAPP系统强调的是工艺过程规划，对于设计者和设计记录的管理一般涉及得比较少。在当今质量管理的模式下，产品的可追溯性是一个相当重要的质量特性。在整个ISO9000质量管理体系中无不贯穿着可追溯性。一句质量界的俗语“没有记录就没有发生”体现了可追溯性的重要性。

作为产品生产依据的工艺文件不可能抛开可追溯性这一重要的质量要求。因此CAPP系统必须增加对设计者和设计记录进行管理的功能。目前，PDM/PLM系统具有用户、版本等管理模块，因此将CAPP系统集成到PDM/PLM系统中是解决CAPP系统管理问题比较理想的方法。

2．充分利用现有数据

（1）现有数据是深化应用CAPP的依据

深化应用CAPP的一个非常重要的方面就是提高CAPP系统的自动化程度，扩展CAPP系统的应用范围。而长期应用CAPP所积累的过程文档则为此提供了坚实的资料基础。这是因为CAPP产生的文档都是与某个产品相关的工艺文件资料，这对于提取产品的共同特征非常有利，资料越多可以提取到的相同特征就会越多，也更加符合工艺过程的实际情况，从而可以很方便地在CAPP中增加自动化处理的项目。因此，现有的大量的CAPP数据资料是深化应用CAPP的重要依据。

（2）现有数据是建立产品平台的依据

产品平台技术已经在汽车工业成功地实施了20多年，它节约了开发和制造成本，缩短了市场投放时间，已是当今制造业中一项非常成功的技术。产品平台技术的设计依据来源于产品的共同特征。这些共同特征不但体现了产品的相同架构，而且也体现了制造成本极小化的特点。制造成本极小化的确定来源于生产实际的消耗分析，而生产实际消耗多少则在很大程度上取决于产品制造工艺。因此，大量CAPP数据资料为提取产品的成本极小化特征提供了方便。

（3）为市场开发提供依据

零配件企业在制造业中占据着非常大的比重。以一个汽车制造厂为例，它的配套企业（OEM）多达成百上千家。这些OEM厂商经常面临着对外报价的问题，而这些报价往往不是简单的一个产品价格的问题，而是一个相当复杂的报价事务。如: 三大汽车公司要求其供应商的报价资料不单涉及制造成本、管理成本和利润等项目，而且要将这些项目详细量化到每一个制造工序。

可以说，这些报价要求已经深入到了产品的制造过程。因为报价期限较短，所以不可能在产品制定了工艺以后再进行，为了满足这种报价需求，应当采取类比的方式进行。那么，这些长期积累的CAPP数据资料就派上了用场。有了这些数据就可以大大缩短报价周期，为市场开发提供便利。

3．加强分布式应用

随着竞争的日益激烈，市场对制造业的要求也越来越高，产品更新换代的速度逐年增快，企业的技术人员正面临着前所未有的挑战，知识面的“企业局限性”使他们疲惫不堪，很难应对这种竞争局面。

企业间、企业与研究机构间的合作为解决这种难题提供了一个非常好的机遇。如何利用好企业外的“智力资源”已是目前许多企业面临的一项重要课题。工艺规划作为制造业中一项关键的技术工作，更具有利用这些外力的迫切性。网络技术的发展使得人们足不出户就可以与天下沟通。CAPP要想利用企业外资源就必须扩展到网络上，但是仅有网络还不够，还需要诸如协同处理和并行技术等才能实现，实现远程共享。

采用网络，并利用协同技术，使用企业内外两种“智力资源”为企业服务，不但有利于企业吸取企业外部的精华，更重要的是，可以弥补企业工艺人员流失和缺乏创新能力的问题。

4．进一步加强智能化

深化应用CAPP必然涉及到CAPP的处理速度问题，只有加快其处理速度，才能更加有效地缩短产品制造准备期，缩短市场投放时间。

提高CAPP的处理速度，显然必须提高CAPP的自动化能力。而智能化是提高自动化能力的一项非常重要的手段。实际上，从最初基于逻辑的创成式系统到专家系统，人们对CAPP的智能技术进行了大量研究。各种人工智能理论，如神经网络、模糊理论、遗传算法和Agent等技术开始在一些较晚期的CAPP系统中得到应用，并取得了良好效果。对于以前的CAPP系统智能化拓展，同样是提高CAPP自动化处理的有力办法。（作者单位: 上海交通大学机械与动力工程学院计算机集成制造研究所）

链接

CAPP研究状况

1．CAPP在国外的发展及研究情况

CAPP的概念最早产生于20世纪60年代。1969年，挪威推出了世界上第一个CAPP系统――AUTOPROS（Automated Process Planning System），并于1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。1976年，美国计算机辅助制造国际组织（CAM-I）推出了具有促进CAPP发展里程碑意义的CAM-I’S Automated Process Planning系统。

在CAPP出现的近40年时间里，经历了5个发展阶段，分别是: 阶段1―手工分类、标准化工艺过程规划（Manual classification，standardized process plans）; 阶段2―计算机维护的工艺过程规划（Computer maintained process plans）; 阶段3―派生式CAPP（Variant CAPP）; 阶段4―创成式CAPP（Generative CAPP）和阶段5―动态、创新式CAPP（Dynamic, generative CAPP）。

在CAPP产生以前，制造业为了实现工艺自动化，开始将工艺过程进行分门别类，对各个过程进行标准化，使得工艺过程规划得到了提高。

随着计算机技术的发展，制造业开始使用计算机来维护和管理那些已经过分类和标准化的工艺过程资料和数据，从而进入了第二个发展阶段。

随着理论发展，CAPP进入了阶段3，产生了真正的CAPP系统―派生式系统。派生式系统由阶段2（可称为“检索式CAPP”）发展而来，并形成了今天具有不同程度的修改、编辑和自动筛选功能的系统。

CAPP进一步发展就进入了阶段4―创成式系统。1977年，Wysk在他的博士论文中首次提出了一个创成式CAPP系统―APPAS。理想的创成式CAPP系统，通过决策逻辑效仿人的思维，在无需人工干预的情况下自动生成工艺。

随后CAPP的发展开始进入了第5阶段，该阶段的特征是智能和动态。

自20世纪80年代以来，一些学者开始探索将人工智能技术应用于CAPP系统的研究和开发，并成功地研制出了基于知识的CAPP系统、CAPP专家系统等智能化的CAPP系统。Van.Zeir G提出了交互式工艺设计（Interactive Process Planning）的概念，并开发了基于交互式的CAPP原型系统。

CAPP5个发展阶段的技术并不局限于本阶段的发展，而是从低级阶段渗透到高级阶段。我们按照工艺过程规划生成的方法，可以将CAPP系统分为三个大类: 派生式、创成式和混合式。

2．国内CAPP的发展及研究现状

我国CAPP技术的研究开始于20世纪80年代。1982年，上海同济大学正式推出了我国第一个CAPP系统―TOJICAP; 西北工业大学推出了我国第一个创成式CAPP系统―CAOS系统。在国家863/CIMS计划的支持和推动下，在20世纪最后几年里，我国的CAPP技术取得了很大的成绩。

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关键词：精品课程；教学研究；教学模式；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0220-02

一、引言

特种加工技术是指依靠声、光、电、磁、化学、热及其复合等的能量形式，使其施加于被加工材料的表面，通过一定的控制措施实现对零件的尺寸加工、形状加工、表面改性、表面处理等的非传统加工方法；是机械加工工艺的补充和延伸；是先进制造技术的重要组成部分。本课程所涉及的内容理论较深，学科交叉多，知识面广，工艺更新快，学生学习难度较大。随着现代化信息技术的发展和制造领域对人才需求的不断增加，以前的教学方法和手段已经不能满足发展的需要。为此，本文从课程定位、教学体系、教学内容、教学方法、实践教学、网上互动平台建设等方面着手，对“特种加工技术”精品课程建设进行了研究和探讨，建立了一套独具特色的现代化专业课程教学模式。

二、课程定位

为适应高等教育改革是需要，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》的精神，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。2010年我校作为山东省属高校中唯一一所入围“卓越计划”的高校，机械设计制造及其自动化专业获得立项支持。“特种加工技术”课程是机械工程领域机械制造及其自动化专业的主干专业课程之一，是机械加工工艺的补充和延伸，是先进制造技术的重要组成部分。该门课程的定位和目标是培养掌握特种加工理论、加工工艺、工艺编程与操作的，符合当今制造业急需的，以数字化信息化技术推动下的“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的机电制造业复合型高素质技能型并具有一定开发能力的技术人才。

三、教学体系建设

“特种加工技术”课程的主要特点是多学科交叉、知识面宽（涉及声、光、电、热、磁、化学等方面），知识跨度大。其课程体系建设重点解决理论知识与实践应用的有机结合，提高学生学习的主动性和创造性，培养和提高学生的理论水平、工程实践和应用能力。主要从以下几个方面构建课程体系。

1.以理论为依据，以工程应用为背景，加强理论与实际的结合，培养学生的工程意识和实践能力。“特种加工技术”作为一门实践性很强的专业课，是本科教育阶段综合性工程应用的教学环节，也是实现培养目标的重要途径。为此，根据上述课程定位，结合当今制造业对人才培养的要求，笔者在承担多项国家级和省部级科研课题研究过程中，收集了大量国内外科研技术资料，探讨本学科前沿知识，掌握了本专业范围的许多新理论、新成果、新方法、新工艺，及时补充和更新教学内容。本着培养学生“三方面能力”，即综合理解和运用机械工程基础知识的能力，透彻理解特种加工的基本理论和基本应用的能力，结合具体工程实际解决和研发新加工方法的创新能力。落实“一方面素质”，即具备在制造业信息化技术、控制技术、传感检测技术推动下，机电一体化的复合型人才高素质的课程建设培养目标。以生动、形象、直观、多样化的教学方法和手段，使该课程基本知识的传授，融科研与教学于一体，及时更新、充实教学内容，突出了理论与实际的紧密联系。

2.强化实验教学，提高学生的动手实践能力。实验教学作为实践教学的重要组成部分，是课堂教学的重要补充和延伸。为了保证实验教学质量，在实验教学中，采用多元化的实验教学模式，将创新能力、设计能力和动手能力的培养贯穿于实验教学过程。具体做法是：设计实验内容，既要保证学生掌握基本的理论知识，又要加强学生实践能力和动手能力的培养，并且将零件加工方案的选择、工艺路线的分析、加工工艺的制定、数控加工程序的编制以及实验报告等有机结合起来，形成一套为培养学生机械加工方法的选择和加工工艺的制定能力服务的完善的实验教学体系，确立培养学生的工程实践与创新设计能力为主线的教学目标。在安排实验内容和编制实验教学大纲过程中，需要根据各种特种加工设备目前在实际生产中的普及情况，结合学校现有的实验条件，对特种加工各类课程进行合理安排。

3.结合实习环节，拓宽学生视野。实验课的开设让学生现场感受到特种加工的奇特魅力和独到效果。但实验室里的加工实验不是真正的生产，为了让学生亲身感受特种加工工艺在生产中的应用，在课程结束后安排一周的生产实习。在实习过程中，学生通过参观和亲身体验，增长见识，扩大视野。对特种加工的工业化生产组织形式、产品类型、生产环境以及机床操作等有深入的了解。通过在工厂的实习，使学生全面了解和掌握特种加工在生产中的应用、工作环境以及产品的适应性，这对以后从事该方面的工作具有非常直接的指导意义。

4.毕业设计环节融入特种加工方面的研究和设计。毕业设计环节是学生大学四年最后的学习阶段，最能锻炼学生的综合应用能力和独立思考能力。在设计学生的毕业设计题目时，结合老师在特种加工方面的研究课题，使学生参与相关课题的研究。这样既巩固了特种加工知识，又掌握了该技术的实际应用。为学生以后的工作和学习打下坚实的基础。

下页的图是运用现代化的教学手段建立的《特种加工技术》精品课程教学体系。

四、教学内容与教学方法

“特种加工技术”是当今制造业在数字信息化技术、控制技术、传感检测技术快速发展的推动下，机械工程领域中出现的现代先进制造技术和加工方法，给机械制造业带来了深刻的变革，促进了制造业向更深更高层次发展。本着培养学生“三方面能力”，落实“一方面素质”的课程建设培养目标，其教学内容和方法主要从以下方面进行。理论教学与实践教学结合，理论教学突出先进性、实用性和前沿性。在课堂教学上，强调理论与实践的融合和知识之间的内在联系。重视专业性较强的和相关的应用理论，突出理论的实用性，主要遵循如下原则。（1）应用性原则：理论教学以应用为目的，通过学以致用掌握基本概念和基本理论、强化应用为教学重点，加强工程素质、工程实践能力和创新能力的培养。（2）整合性原则：打破原有的课程界限，突出各门课程的综合性，体现了传统工程技术、现代工程技术的融合，建立整合性内容课程。（3）先进性原则：针对当今国内外制造业发展的现状，为了拓宽学生的知识面和激发学习兴趣，增加现代技术含量，处理好传统与现代教学内容的关系。改进教学方法，采用现代教学手段提高教学质量和效率。（4）“特种加工技术”课程有关的毕业设计突出综合性，遵循一切理论教学为培养工程应用能力服务。课题来自生产一线和教师正在研究的课题；学生直接参与科研和实验室建设，在老师的指导下进行设备改进和性能研发。毕业设计一人一题。对实验进行了重新审核和研讨，加大实验改革力度，增加创新性实验，提高学生的学习兴趣和学习积极性。采用多媒体教学，增加案例解析，加强实践性环节教学，让学生到实训基地进行训练，增加对课堂知识的理解和掌握。

五、实践教学

实践教学主要从三方面入手。

1.实验教学。我校实验室建设力度很大，拥有符合特种加工试验条件的一整套先进的试验仪器和设备。如数控电火花成型加工机、数控电火花线切割加工机床、快速成型机、超声加工机、数控激光加工机、五轴联动数控加工中心、三座标测量仪等若干先进的加工试验设备。

2.校内外实习实训教学。我校工程实训中心设备比较齐全、先进，给学生学习提供了比较好的工程实训条件。通过与企业联系与合作，建立了多处校外生产实习基地。每年分期分批带领学生到企业实习，已形成“特种加工技术”课程良好的教学基础支撑。

3.毕业设计环节。利用毕业实习与毕业设计，使学生了解毕业设计题目中相关技术的发展现状，通过亲自设计特种加工设备，参加教师的相关课题研究，加深对特种加工工艺的理解，提高学生的综合应用能力和创新能力。

六、网上互动平台建设

在学生课后自学学时内充分发挥网络资源的优势，在学校信息化教学平台上建立主讲教师与学生网上交流、网上答疑、网络授课等的互动平台，同时积极发挥网络课件和多媒体技术的优势，适当缩减面授学时，形成以授课、实验、实习、网上互动、毕业设计综合运用的多方位立体化的教学模式。

七、结语

经过多年的教学研究与实践，特种加工技术精品课程建设取得了预期的效果，主要体现在如下方面。

1.学生的学习积极性明显提高，基本理论知识的掌握更加扎实。通过教学改革，采用生动、形象、有趣的教学手段和启发式、讨论式的教学方法，将特种加工技术中涉及的声、光、电、磁、化学、传感、控制、计算机技术等应用于加工制造业，极大地激发和提高了学生的兴趣和学习积极性，使他们对特种加工技术理论有了更加深入的理解和掌握。

2.学生分析和解决工程实际问题的能力有了长足的进步。精品课程的建设和教学方法的改革，提高了学生的动手能力和综合应用能力，增强了学生的科技创新意识。在后续课程和毕业设计中，学生能较好地运用特种加工知识解决工程实际问题。

3.通过该精品课程的建设，使教师的教学、科研水平进一步提高，起到了教学相长的作用。教师相继在各类期刊杂志上发表数篇教研教改论文，在国家级重要期刊上发表科研论文数十余篇。该项目的建设对培养学生的工程意识和创新能力发挥了重要作用。

参考文献：

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关键词：机械产品；企业创造；产品精度；车刀；安装条件

随着经济全球化，企业发展产业、管理理念及技术也开始转化和升级，对于制造企业的技术升级而言，这对一个机械制造企业良性发展中起到非常重要的作用。由于我国市场经济体制发展还不够完善，近几年，我国企业内部管理缺少必要的监督，对此，为提高制造企业的经济效益，一方面就好似要加强内部控制管理制度，另一方面就是改进机械制造技术。本文结合车工和零件加工工艺设计方面上的因素，对车刀零件工艺设计进行一个全新详细的描述。

1.车刀及其安装

车床在机械制造行业中是一个不能缺少的一个机械，他往往是应用旋转运动以及刀具上的直线运动对其进行加工，同时在其功能利用上，能够切削非常多种类，一般按其内容来讲，可以为车端面、铰孔等，其中在金属切削上，车床应用是最多的。

1.1车刀

对刀具材料的基本要求。在切削加工时，刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上成上承受了很大的压力和强烈的摩擦，刀具在高温下进行切削的同时，还承受着切削力、冲击和振动，因此要求刀具切削部分的材料具备以下性能：一是硬度要求，刀具材料必须具有高于工件材料的硬度，常温硬度在HRC60以下。二是耐磨性要求，耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力，通常刀具材料的硬度越高耐磨性越好；材料中硬质点的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越好。三是足够的强度和韧性，为了承受切削力、冲击和振动，刀具材料应具有足够的强度和韧性，一般用抗弯强度和冲击韧性值表示。

此外，在选用刀具材料时，还要考虑经济性，经济性差的刀具材料难以推广使用。刀具材料种类很多，常用的有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金钢、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等。碳素工具钢和合金工具钢，因其耐热性较差，仅用于低速手工工具。陶瓷、金刚石和立方氮化硼则由于性质脆、工艺性差及价格昂贵等原因，目前只在较小的范围内使用。当今，用得最多的刀具材料为高速钢和硬质合金刚。

1.2车刀的安装

车刀使用时必须正确安装，其基本要求有以下几点：

一是车刀不能伸出刀架太长，否则，切削时刀杆刚性减弱，容易产生振动，使车出来的工件表面不光洁，甚至会使车刀损坏。车刀伸出的长度，一般以不超过刀杆厚度的1～1.5倍为宜。车刀下面的垫片要平整洁净，垫片应与刀架对齐，而且垫片的量应尽量少些，以防止振动。

二是车刀的刀尖应对准工件中心。刀尖高于工件中心，会使车刀的实际后角减小，车刀后面与工件之间的摩擦增大；刀尖低于工件中心，会使车刀的实际前角减小，切削不顺利。要使车刀迅速对准工件中心可用下列方法：一是根据尾座顶尖的高度把车刀对准；二是根据车床的主轴中心高，用钢尺测量装到。

2.车外圆及安装

圆柱形表面是构成各种机器零件形状的基本表面之一。例如：轴套筒等都是由大小不同的圆柱面组成的。

车削时，应根据工件要求和切屑条件合理的选择切屑深度、进给量和切屑速度。这三个要素的选择是否恰当，对工件的加工质量，刀具的耐用度和生产效率都有很重要的关系。

一般情况下，应尽量先考虑较大的切屑深度ap，其次是选择较大的进给量f，最后才是考虑较高的切屑速度v，因为三者之中对刀具耐用度的影响以切屑深度ap最小，而以切屑速度v最大。

切削速度的大小是根据刀具材料及其形状、工件材料、进给量和切削深度、冷却液使用情况、车床动力和刚性、车削过程的实际情况等诸多因素来决定的。

同时在一般性的生产过程中，需要依据这些图表法或者有选择性的调查、明确这些切削速度，同时也能够通过操作者的操作技能来判断。在实际应用中，往往会因为高速钢车刀，其切削的速度比较快，而起切屑的物质颜色为白色或者黄色，在实际应用过程中，同时由于选择速度的变化不一样，切刀的硬度不同，其切下来的切屑颜色、火花也会不同，通过这些因素来判断其性能，对此，这是一个非常好的判断方式。

目前，我国在机械制造的设计制造的能力与国际先进水准的比较，还存在一定的差距，但是我国是一个机械制造业的大国，对机电产品有着比较大的市场需求。由于在国家产业政策大力支持下，我国的机械制造业的发展水平已有比较高的水平，在吸收信息化技术后，现代的机械制造技术已经有比较高的质量水准近些年来，我国机械制造业与精密仪器飞速发展，带动车刀技术水平呈现多位化、多功能化，同时发展中的新技术。

车工和零件加工工艺是一种常用的方法，它是在车工和零件加工工艺的时候，对它实施剧烈的搅拌，而且还要保持一定的运转速率，取得大约50%的固体的组分浆料，同时在基础上，将这些浆料实施压铸。半固态压铸最大的优点就是解决了压铸模的寿命低上的问题，这能够极大地提升相关铸件的质量，完善压铸机的工作系统，因此，这种压铸方法的应用非常适合钢铁材料。由于在实际生产操作过程中，还是会出现一些问题，例如生产部门为了加大产量，忽视了对产品的质量把关，把次品当成成品。而对于风险的全局把握或整体防范，单独部门是很难执行的，此时，机械制造企业的管理层就应当就其职能上的独立性能够让它更客观、全局的角度来预防和管理风险。

综上所述，只有严格按照车工和零件加工工艺系统设计中基本要求，落实降低成本，加强企业管理就能够比价好的发展船舶制造业，让自动测控技术在机械制造中应用更加广泛，推动我国机械制造事业的发展。在安装过程中，如出现问题，查这些问题的来源，强化我国机械制造控制工程人员的职业道德原则和制定一套约束机械制造工程人员职业道德的规范流程。

随着21世纪全球经济进一步发展于深入每一地区，作为经济发展强大的催化剂――科学技术也正一个高发的状态展现在我们的面前，尤其这几年的信息技术的应用，在机械自动化技术应用领域中发生着非常大的变化。机械制造业具有众多复杂性的因素，采用先进的、自动的机械自动控制化系统，能够准检测机械制造的具体实施，对此，专业化、智能化、自动化将是机械制造行业发展的趋势。

参考文献：

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论文摘要：本文首先介绍了机床数控化改造的必要性，而重点在于介绍如何进行机床数控化改造，包括数控系统的选择、数控改造中对主要机械部件改装探讨和机床数控改造主要步骤，并列举了几个数控改造的实例，最后说明了数控改造中的问题并提出了建议。

1机床进行数控化改造的必要性

微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。

由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。

可以实现加工的自动化，而且柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。

由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了“柔性自动化”。

加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。

可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现时间无看管加工。由以上五条派生的好处。如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。

以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。

宏观上看，工业发达家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。

2如何进行机床数控化改造

2．1数控化改造的内容。机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点：其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、CNC机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。

2．2数控系统的选择

数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。

步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。

异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统。该系统与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。

交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。当前生产数控系统的公司厂家比较多，国外著名公司的如德国SIEMENS公司、日本FANUC公司；国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。3数控改造中主要机械部件改装探讨。

一台新的数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙；功率大；便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。

滑动导轨副。对数控车床来说，导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外，还要有良好的耐摩擦、磨损特性，并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和。

齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度，数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动，因而改造时，机床主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证机床加工精度。

滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠，但应检查原丝杠磨损情况，如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于6级，螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低，但难以满足精度较高的零件加工。