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先进制造技术的特征精选(九篇)

先进制造技术的特征

第1篇:先进制造技术的特征范文

随着经济的发展和科学技术的进步,机械制造技术在现代工业中的地位越来超重要。机械制造工艺及工装是机械制造技术的重要内容。机械制造的过程是将原材料经过工艺系统的各种加工变成机械产品的过程。机械制造工艺及工装课程就是以制造过程为主线,包括零件机械加工工艺、机床夹具设计及装配工艺等,为国民经济各部门提供冶金机械、矿山及工程机械、石油化工机械、各类运输机械、机床工具及仪器仪表、纺织及包装轻工机械、农牧业加工机械等,为人民提供的耐用消费品,如洗衣机、电冰箱、空调、缝纫机、轿车等。从其应用的广泛性可见,不论传统还是新兴产业都离不开各种各样的机械装备。经过半个多世纪的努力,尤其是改革开放以来,通过引进吸收与自主开发,我国的机械工业已经基本形成门类齐全、具有相当规模及技术开发能力的支柱产业。产业的结构正向着台理化方向发展,先进的制造技术不断在生产中应用推广,机电及相关高效技术产品生产基地正在逐步形成。大型成套设备的装备能力提高了,如我国已能自行设计制造60万kw火力发电机组、70万kw水力发电机组、500万t的大型钢铁成套设备等。通过引进技术的消化吸收,一批先进的高精密制造技术也在我国生产中应用和普及。

一、当前我国机械制造加工发展情况

进入21世纪,我国己基本建立社会主义市场经济体制。全球性的产业结构重新组合和国际分工不断深化,科学技术在突飞猛进地发展,各国都把提高产业竞争能力及发展高新技术,抢占未来经济的制高点,作为科技工作的主攻方向。在机械制造技术方面我国与世界各国的联系日益紧密,中国市场与国际市场进一步接轨,面对国内外市场的激烈竞争,我国企业对技术的需求更加迫切和强烈。新产品的开发水平提高了大批重点骨干企业在关键工序增加了先进、精密、高效的关键设备,从而进入到高技术开发企业行业研制出如超重型数控龙门铣、高精度五轴数控镗铣床、sx—T大规模集成电路光栅数显仪、大吨位超重水压机等;制造技术水平不断提高,船泊制造精度可达5微米,高精度外圆磨达o.25微米、粗糙度达0.08微米,精密及超精密加工精度已达到亚微米级和亚纳米级,已形成完整的先进数控机床、新型刀具开发的制造体系。

二、现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用

进入21世纪来,机械制造业迎来的是一个更为激烈的竞争和生存环境。新知识、新概念的不断涌现和新产品、新工艺的迅速更新加速了市场的变化,企业面临着更加严峻的挑战。特别是在市场不断高速变化的21世纪,企业不仅需要有对市场变化的快速反应能力,而且还需要通过技术创新和产品更新来不断开拓市场、引导市场的能力。现代制造技术就是为了适应这种竞争环境而产生的。它是在传统制造技术的基础上,不断吸收和发展机械、电子、能源、材料、信息及现代管理等技术成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等生产周期的全过程,以实现“优质、高效、低耗、灵活、清洁”的生产技术模式,取得理想技术经济效果的制造技术的总称。

(一)现代机械的先进加工工艺特点

随着计算机技术、微电子技术、传感技术、自动控制技术和机电一体化技术的迅速发展及其在机械制造方面的应用,由系统论、信息论和控制论所组成的系统科学和方法论与机械制造科学的密切结合,组成了机械制造系统,并形成了现代制造工程学。制造系统就是人、机器以及物料流和信息流的一个组合体。现代制造技术特别强调入的主体作用,强调入、技术和管理三者的有机结合,因此,现代制造技术具有以下特征:

1.现代机械制造技术己成为一门综合性学科。现代制造技术是由机械、电子、计算机、材料、自动控制、检测和信息等学科的有机结合而发展起来的一门跨学科的综合性学科。现代制造技术的各学科、各专业间不断交叉融合,并不断发展和提高。

2.产品设计与机械制造工艺一体化。传统的机械制造技术通常是指制造过程的工艺方法,而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品的销售、服务、使用维护等全过程,成为“市场调查十产品设计十产品制造十销售服务”的大系统。如并行工程就是为了保证从产品设计、加工制造到销售服务一次成功而产生的,已成为面向制造业设计的一个新的重要方法和途径。

3.现代机械制造技术是一个系统工程。现代制造技术不是一个具体的技术,而是利用系统工程技术、信息科学、生命科学和社会科学等各种科学技术集成的一个有机整体,已成为一个能驾驭生产过程的物科流、能量流和信息流的系统工程。

4.现代机械制造技术更加重视工程技术与经营管理的有机结合。现代制造技术比传统制造技术更加重视制造过程的组织和管理体制的简化和合理化,由此产生了一系列技术与管理相结合的新生产方式。如制造资源计划(MRP)、准时生产(HT)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)和全面质量管理(TQC)等。

5.现代机械制造技术追求的是最佳经济效果。现代制造技术追求的目标是以产品生命周期服务为中心,以新产品开发速度快、成本低、质量好、服务佳、灵活性强取胜,并获得最佳的经济效果。

6.现代机械制造技术特别强调环境保护。现代制造技术必须充分考虑生态平衡、环境保护和有限资源的有效利用,做到人与自然的和谐、协调发展,建立可持续发展战略。未来的制造业将是“绿色”制造业。

(二)现代机械的先进加工工艺应用分类

现代制造技术的分类及发展大体上可从5个方面来论述。

1.制造系统的自动化、集成化、智能化

机械制造自动化的发展经历了单机自动化、刚性自动线、数控机床和加工中心、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造等几个阶段,并向柔性化、集成化、智能化进一步发展。

2.精密工程和特种加工方法

超精密加工和纳米加工三个档次。精密加工和超精密加工特种加工方法又称非传统加工方法,它是指一些物理的、化学的加工方法。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离于束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工的材料,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位或原于级单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段*。

3.快速成形(零件)制造

零件是一个三维空间实体,它可由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此,利用离散/堆积成形概念,可将一个王维空间实体分解为若干个二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体,这就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具体制造方法很多,较成熟的商品化方法有叠层实体制造法和立体光刻等。如叠层实体制造,根据各叠层几何信息,用数控激光机在铺上一层箔材上切出本层轮廓,去除非零件部分,再铺上一层箔材,用加热辊辗压,以固化粘接剂,使新铺上的—层箔材牢固地粘接在己成形体上,再切割该层的轮廓,如此反复多次直至加工完毕。

4.零件的分类编码系统

零件分类编码是对零件相似性进行识别的一个重要手段,也是GT的基本方法。是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征,即零件特征的数字化。零件分类是根据零件特征的相似性来进行的,这些特征主要分为以下三个方面;1)结构特征。零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。2)工艺特征。零件的毛坯形状及材料、加工精度、表面粗糙度、机械加工方法、定位夹紧方式、选用机床类型等。3)生产组织与计划特征。加工批量,制造资源状况,工艺过程跨车间、工段、厂际协作等情况。零件的特征用相应的标志表示,这些标志由分类系统中的相应环节来描述。零件各种特征的标识按一定规则排成若干个“列”,每“列”就称为码位,也叫纵向分类环节;在每个列(码位)内又安排若干“行”,每一“行”称为“项”,也叫横向分类环节。零件分类编码系统是实施成组技术的基础和重要手段*对零件进行分类成组,可以便零件设计标准化、系列化和通用化,辅助人工或计算机编制工艺过程和进行成组加工车间的平面设计,改进数控加工的程序编制,使工艺设计合理化:促进工装和工艺路线标准化,为计算机辅助制造打下基础,进一步以成组的方式组织生产。

零件的分类编码反映了零件固有的名称、功能、结构、形状和工艺特征等信息。类码对于每种零件而言不是唯一的,即不同的零件可以拥有相同的或接近的分类码,由此能划分出结构相似或工艺相似的零件组来加工。它的特点是从毛坯到产品多数可在同一种类型的设备上完成,也可仅完成其中某几道工序的加工。如在转塔车床、自动车床加工的中小零件,多半属于这种类型。这种组织形式是最初级的形式,最易实现,但对较复杂的零件,需用多台机床完成时,其效果就不显著。值得一提的是,自从出现加工中心以来,成组单机加工又重新得到重视。

5.柔性制造系统

柔性制造系统一般是指用一台主机将各台数控机床连接起来,配以物料流与信息流的自动控制生产系统。它一方面进行自动化生产,而另一方面又允许相似零件组中不同零件,经过少量调整实现不同工序的加工。这一组织生产的方式,代表着现代制造技术的发展方向。值得一提的是,成组技术是计算机辅助工艺设计(CAPP)的基础之一,在成组技术基础上发展起来的派生cAPP设计方法,已成为工艺现代化的一种主要方法。另外,成组技术作为一种生产哲理,对柔性制造技术和集成制造技术的发展产生了深刻的影响。

第2篇:先进制造技术的特征范文

【关键词】制造技术;生产模式;柔性;信息;对策

随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中。改革开放以来,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了社会主义市场经济体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。

一、机械制造业的发展趋势

先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。行业追求的目标是:高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此, 21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面:

(一)精密化

精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(l nm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此,它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

(二)自动化

自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。在未来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。

(三)信息化

信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程,最终形成的产品可看作是信息的物质表现,因此可以把信息看作是一种产业,包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化,以适应高柔性生产的需要。

(四)柔性化

随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

(五)集成化

集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接,是经过统一规划设计,分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。

(六)智能化

智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。

二、先进的制造模式

机械制造业发展趋势表明,只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。

(一)精良生产(LP)与独立制造岛(AMI)

20世纪90年代美国麻省理工学院(MIT)提出精良生产(LP)概念。它的特征是:(1)重视客户需求,以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场,并向客户提供优质服务。(2)重视人的作用,强调一专多能,推行小组自治工作制,赋予每个工段有一定的独立自主权,运行企业文化。(3)精简一切生产中不创造价值的工作,减少管理层次,精简组织结构,简化产品开发过程和生产过程,减少非生产费用,强调一体化质量保证。(4)精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。

独立制造岛是张曙教授根据在引进先进技术的同时,必须改革生产组织的角度提出新的生产模式。独立制造岛的技术构思是:以GT为基础,以NC机床为核心,强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式,它的特征是:组织、人员和技术三者的有机集成,面向车间、权力下放、综合治理,并以获取经济效益为主要目标。AMI是发展中国家走向工厂自动化的重要途径,它的推广对中国机械制造业转向市场机制,参与国际竞争意义重大。

(二)敏捷制造与虚拟制造

美国通用汽车公司与里海大学于1988年提出了敏捷制造(AM),AM是在不可预测的持续变化的竞争环境中取得繁荣成长,并具有能对客户需求的产品和服务驱动市场做出迅速响应的生产模式。AM的特征是:(1)制造资源的集成性,企业间联作集成。充分发挥各企业的长处,针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。(2)具有需求响应的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。(3)充分发挥人的作用,不断提高企业职工素质和教育水平,优化人机功能分配。

虚拟制造(VM)是国际上提出的新概念。VM与AM联系密切。VM的特征是:当市场新的机遇出现时,组织几个有关公司联作,把不同的公司,不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须分析组合是否最优,能否协调运行,以及投产后的效益和风险进行评估,这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行,包括物理基础、法律保障、社会环境和信息技术。因此研究开发虚拟制造技术(VMT)和虚拟制造系统(VMS)意义重大,美国称AM为21世纪制造业发展战略。

(三)集成制造与智能制造

美国哈林顿博士在“计算机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心内容是:制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体,需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程,最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是CIM的核心,这种集成不仅是物的集成,更主要的是以信息集成为特征的技术集成和功能集成,计算机是集成的工具,计算机和辅助各单元技术是集成的基础,信息交换是桥梁,信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化,以提高企业对市场变化的动态响应速度,并追求最高整体效益和长期效益。

智能制造(IM)是美国出版研究IM和IMS书籍中首先提出的。它的特征是:在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式,通过计算机和模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。

三、存在差距和实施策略

改革开放以来,通过技术改造和引进国外先进制造技术,使我国的制造工业有了长足的进步,但和先进国家相比还存在很大差距,表现在:技改投入相对不足,原有技术基础和研究开发能力薄弱,制造业产品落后,技术水平低,信息含量少,更新换代慢,以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后,缺乏国际竞争能力。面对这样形势,发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列,必须采取相适应的措施和策略。

(一)人才是关键。发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场经济体制,研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场,科技人员必须强化市场意识,因此人才的培养要注意市场导向。要有产业观念、企业观念、信息观念、竞争观念和效益观念。科技人员要懂得市场营销、经营管理和经济法。要拓宽学科领域,更新教育内容与方法,培养一支了解和掌握机械工程科学的前沿技术人才,加速先进制造技术的推广和实施,为市场经济服务。

(二)加强政策与法规建设, 建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下,国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划,以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生,要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。

(三)发展适应我国国情的生产模式。对于一些先进的制造技术和先进的制造模式,要根据我国现实存在的技术水平和能力向前发展,避免盲目的追求目前实施有一定困难的理想的先进科学制造技术。目前要积极发展适应我国国情的制造模式。

(四)建立与发展我国自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自动化单元技术,结合实际情况实现与现有成熟技术的有效结合。同时要有组织有计划的引进先进制造技术进行消化和吸收。对于引进的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生产(LP)、智能制造( IM)等先进制造模式要根据它们的技术构思和特征开发创新成适合我国国情的生产模式,(如独立制造岛)以使企业适应市场经济的需要。

第3篇:先进制造技术的特征范文

(一)研究现状

近几十年来,大量生产方式面临着巨大的困境,消费者的价值观正在发生结构性的变化,呈现出主体化、个性化和多样化发展的趋势。同时,市场演变和变革更加迅速。现代企业必须有效应对市场环境的急剧变化,并迅速做出反应,及时掌握用户的需求,有效地生产和提供令用户满意的产品和服务。原来以产品为中心、以规模经济为竞争优势的大量生产方式遇到了严峻的挑战。

同时,先进制造技术取得了突飞猛进的发展,诞生了各种先进制造技术。特别是随着计算机信息技术、网络技术的迅速发展,产生了很多先进的制造模式方法。据统计,目前先进的制造模式已有34种。在市场的变化发展中,为了解决新出现的问题,在制造业中发展了许多理论和技术,包括敏捷制造、并行工程和供应链技术,并在实际中加以应用。

将制造战略重点转移到质量和时间,着力依靠制造技术的改进来解决问题。尤其是抓住电子计算机的普及应用所提供的契机,以单项的先进制造技术,如计算机辅助设计(CAD)、柔性制造系统(FMS)等,以及全面质量管理(TQC)作为工具与手段,来全面提高产品质量和赢得供货时间。单项先进制造技术和全面质量管理的应用已确实取得了很大成效,但在响应市场的灵活性方面难有实质性的改观,且巨额投资和实际效果形成了强烈的反差,原因并不是具体制造技术和管理方法本身,而是因为企业仍在大量生产方式的旧框架之中解决问题。

(二)先进制造模式的内涵

模式是某种事物的标准形式或使人可以照着做的标准样式。对于不同的地点、时间及使用者会有不同的生产系统,特别是在以变化为特征的21世纪,生产系统不可能只有一个通用的标准方式,各种生产方式都有其不同的生产环境和适用环境。依据经典的定义,制造系统是指可以产生出特定产品的一系列制造工序的集合。生产系统是指在制造产品时所需要的人、机器、物料和信息等的集合。生产系统包括了制造系统,它是为制造系统服务的。

先进制造模式(AdvancedManufacturingModel,AMM)相对于传统的制造模式有3个特点:一是新,如计划与控制方面,重点研究和应用的是TOC、MRPⅡ以及由JIT发展起来的精益生产等;二是更多依赖于信息技术和计算机技术;三是以先进制造技术为技术基础,如快速成型、精密制造等。

先进制造模式的出现是与先进制造技术密切相关的。虽然它们在实践中的混用是很难避免的,但仍是两个不同的概念。先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology,AMT)不是一个单项技术,“先进制造技术是在制造系统和制造过程中有机结合并有效应用微电子、信息、管理等现代科学技术手段,优质、高效、低耗、及时地制造出市场需求的产品的先进工程技术的总称。”先进制造技术在组成上有3个技术群:形成先进制造技术核心的主体技术群、包含信息和控制等技术的支撑技术群以及制造技术基础设施。

综上所述,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。目前比较成熟的先进制造模式主要包括精益生产、计算机集成制造、智能制造、敏捷制造、大量定制和绿色制造等,企业可依据不同的环境条件,针对不同的制造目标采用。

二、成本管理:先进制造模式实施的关键问题

(一)先进制造模式实施的成本问题

1.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,他们具有提供高质量产品和服务的能力。为了要达成这些目标,企业必须采取必要的手段让客户知晓他们的策略和执行能力,特别是与顾客密切相关的质量、技术和雇员等3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。

2.先进制造技术的选择和执行成本

顾客对产品多样化的需求促使制造企业寻求革命性的全自动化小批量、多品种的产品生产方法取代过去大规模的产品生产方法。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的产品,同时兼顾生产效率和质量。追求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,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,而通过合理的程序选择和采用就显得非常重要了。众所周知,制造企业通过采用先进制造技术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,也有许多企业不愿意采用这些先进制造技术,主要的原因有:(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地再学习和升级;(7)先进制造技术的采用需要基层组织提供不同的支持。

3.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3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。

4.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1990年因过度维护造成的浪费已经和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,首先,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,这就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。其次,从管理的角度来看,该公司没有明确的设备维护目标,许多的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,并在此基础上指导公司制定更为实际高效的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)现行成本管理系统的局限性

罗伯特·S·卡普兰和罗宾·库珀(1998)在《成本与效益》一书中对成本管理系统发展的4个阶段进行了描述(如表1所示),他们认为现行的成本管理系统还处在第二或第三阶段。所以,现行的成本管理系统根本不能解决先进制造模式实施中的成本问题。

三、先进制造模式下成本管理系统设计的基本思路

针对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,本文对先进制造模式下成本管理系统设计的基本思路是:以罗伯特·S·卡普兰和罗宾·库珀提出的第四阶段成本管理系统的特征为基础,结合先进制造模式的特征,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变革,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)先进制造模式下成本管理系统的目标

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;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

先进制造模式下的成本管理系统应该也必须具有以下特征:(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,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

先进制造模式下成本管理系统应具备的功能:

(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

本文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4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的技术、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。

四、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。本文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4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,必须要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。具体流程如图2所示。

(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,必须要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。具体流程如图3所示。

(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,必须要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。具体流程如图4所示。

第4篇:先进制造技术的特征范文

关键词:数控机床;复杂工件;问题及建议

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.024

目前我国在机床工作中,数控技术被广泛应用。相比于手控机床,数控机床其适用范围非常普遍。在对数控机床进行应用时,基于特征的复杂工件是非常重要的加工零件,因此技术工作人员必须要对复杂工件进行充分具体的了解并加强研究。

1 数控机床的总体构造和特点

随着经济和科技的快速发展,我国企业越来越重视工件的质量和产出率,而与工件质量和生产密切相关的是数控机床。数控机床的构造和工作原理,对大多数人来说是比较陌生的,然而对技术人员而言则是极其熟悉的。从其总体构造而言,计算机数控装置是最为重要的一个部位,该位置能够对工件加工的尺径和数据充分设置,保证工作有效落实。除此之外,操作面板的作用和地位也非常之高。数控机床在工作过程中需要工作人员的实时操作,如此方能保证机床的稳定运行,操作面板则是通过控制数控操作全过程,保证工件顺利完成。另外,数控机床构造中海油辅助装置以及电气回路等装置。虽然数控机床和手控机床相比较为复杂,但是其能提升运行效率,因此被广泛应用。从其特点而言,数控机床工作效率很高,工作人员先设置好程序,再手动上好工件,只需要按一下按钮即可让机械自动工作了,工件成品的质量也很有保证。此外,数控机床还有整洁和干净的特点,在过去应用手工机床过程中,工作人员要实时的对机床进行油洗,防止锈蚀产生。而数控机在工作中产生的屑直接掉到槽内,极大降低了垃圾碰撞的情况。另外,在数控工作中,工作人员不会沾染油渍。

2 基于特征的复杂工件数控加工关键技术

数控机床对于复杂工件的加工,能对其特点进行很好的诠释。很多复杂工件的特征极其模糊,并且还具有极高的加工难度。复杂工件往往凹凸不平而且大小又不对称,数控机床对于复杂工件的加工,就是应用机床的主轴来带着这些复杂工件做旋转运动,最终使复杂工件得以加工成型。数控机床对于基于特征复杂工件的加工,主要是按照复杂工件的个性需求,先对其所需的型号和尺寸加以设置,将其所需的尺寸通过数字形式输入到数控机床的计算机控制器和控制面板上。工作人员在规定条件下操作,完成对复杂工件的加工。基于特征的复杂工件加工作为数控机床的核心加工技术,不仅能降低企业的经济成本投入,节省技术人员的时间成本,而且能够加快工件生产的生产效率。

3 基于特征的复杂工件数控加工关键技术的不足之处

现如今,技术人员对数控机床的应用熟练程度已经达到了很高的水平,数控机床对基于特征复杂工件的关键加工技术也有了相当广泛的应用。然而,在加工的的关键技术方面,仍会出现一些比较困难的问题,虽然这些问题并不严重,但是因这些问题所造成的损失往往很大。如果想要解决问题,就要追根溯源,找到问题产生的根源所在,所以我们就要清楚的了解数控机床对基于特征复杂工件加工所存在的问题,而数控机床的构造和工作原理就是这些问题的根源所在。科技的发展日新月异,数控机床的质量是否达标,也需要长期的实践才能得以确认,以免在加工生产和工件使用中出现重大的问题。在加工一些复杂工件的零件时,加工的技术难度非常大,在技术人员操作的过程中难免出现一些问题。例如,在加工复杂工件过程中,工作人员必须要做好针对复杂工件的装夹工作,之后利用数控机床的主轴旋转,对工件加以车削,最终使工件得以加工完成,而对工件的装夹和车削最容易出现问题,由于操作的力度不够,会导致复杂工件的安装位置不准确,影响工件的最终成型。操作人员的技术水平不足和失误,也常常会导致工件加工的最终尺寸不标准或质量不达标,造成财、物的损失。因此,必须重视上述问题,并寻求解决办法,以减少损失,从而达到增加效益的目的。

4 基于特征的复杂工件数控加工关键技术的改进措施

数控机床对基于特征复杂工件加工所存在的问题,极大的影响了对数控机床技术的应用,这些问题是当前必须要解决的。针对这些问题,必须做出相应的改进措施或解决办法,并最终应用于数控机床技术之中,最终达到减损增收的目的。其一,针对复杂工件加工过程,在加工之前,工作人员需要对复杂工件、数控机床的车刀和车架进行检查和勘测,检查合格之后方可进行基于特征复杂工件的加工,从而使问题发生的概率得以降低。其二,工作人员要在数控机床出厂之前对其进行仔细的检测,并对其功能进行逐一测试,以减少出厂使用后的错误发生。其三是针对数控机床操作人员问题,需要在选拔时就考虑操作人员的细心问题,聘用一些技术熟练,工作细心的技术人员,并且在上岗前,进行岗前在培训和测试,以检验技术人员的水平是否能达到标准,在技术人员上岗之后,要定期的对技术人员进行技术培训和素质教育,要使技术人员不仅在技术层面达到精通,而且在工件的加工过程中也能达到细致和耐心。企业要极强对考核制度的健全和完善,做好奖罚措施,将工作人员生产的产品的验证结果和其薪酬挂钩,从而促进其提升个人技能。企业也要加强管理制度的建设,做到对基于特征复杂工件加工的全过程管理。

5 总结

现如今我国工厂生产逐步实现了自动化和智能化,手工机床逐渐被数控机床所代替,发挥了良好的效益。基于特征的复杂工件因其特征明显,加工复杂,应用数控加工关键技术非常具有必要性。企业在复杂元件生产时一定要加强管理和检验,做好质量控制,加强职工培训,为基于特征的复杂工件数控加工质量提供保证。

参考文献:

[1]周奎,曾祥录,陶华.工件旋转与刀轴摆动数控加工关键技术研究[J].机床与液压,2010(14):3-5.

[2]邓朝晖,刘战强,张晓红.高速高效加工领域科学技术发展研究[J].机械工程学报,2010(23):106-120.

[3]杨志红.基于反求工程的复杂曲面数控加工关键技术的研究[J]. 机械制造与自动化,2008(04):98-100.

第5篇:先进制造技术的特征范文

0 引言

2016年4月,德勤(Deloitte)与美国竞争力委员会 (Council ofCompetitiveness)联合《2016全球制造业竞争力指数》,公布了对全球制造业分布格局、国家竞争力排名、区域制造业集群、制造业竞争力驱动力量、公共政策等方面在全球企业高管中的调研结果,并对未来制造业发展方向和竞争格局进行了预测。报告认为,目前中国仍是全球最具竞争力的制造业国家,创新、人才、先进制造技术的应用是未来制造业竞争力的关键。

Nelson 和 Winter 在《经济变迁的演化理论》中指出, 动态演化的企业和自然选择的市场机制是影响经济变迁的两个关键因素。驱动经济增长的力量一般包括要素驱动、投资驱动、创新驱动等, 在经济增长进入“新常态”的背景下,中国长期以来主要依靠要素价格、资源投入、大规模投资拉动的传统增长模式将不可持续, 经济发展方式需要转型升级,而宏观经济转型升级依托于微观企业变革, 企业转型升级、自主创新是中国制造业未来竞争力的前提,经济发展中创新驱动的立足点是提升企业的创新能力,制造业转型升级的一个重要环节是激活中小企业的创新力量。正确理解现阶段中小企业自主创新的内涵、探索自主创新能力的培育路径,对实施创新发展战略、推动制造业转型升级、提升国际竞争力都具有重要意义。

1 中国制造业产业发展现状及转型

1.1 中国制造业产业发展现状

从产业结构来看,近年来,制造业在GDP中所占比重呈现连续下降趋势,2012年,服务业增加值在三次产业中所占比重达45.5%, 首次超过工业, 2013年、2014年这一现象进一步加强,分别为48.1%和42.7%, 从投资规模看, 2002―2010 年,中国工业固定资产投资比重从47% 下降到42%,而第三产业投资比重由49%增加到55%, 表明中国投资的重点已由第二产业转向第三产业, 经济服务化趋势开始凸显,“生产性服务”、“服务化制造”、“二三产业融合”趋势不断加强。

从制造业先进性程度看, 在2010、2013、2016年在德勤《全球制造业竞争力指数》中国连续被列为全球制造业最具竞争力的国家。但是,中国制造业在全球价值链的国际竞争力并不等同于制造业的先进性,改革开放初期,中国主要以初级生产要素为依托,以加工贸易等方式“低端嵌入”全球价值链,经过30年的发展,中国制造业出口技术结构不断优化,但出口的比较优势仍集中在中低技术产品领域,如纺织、木材、橡胶等,高技术行业,如通讯设备、光学设备等比较优势逐渐加强。随着美国、德国、日本、英国等传统制造业强国凭借强大的技术优势和工业基础设施,近年来提出振兴制造业、向高价值先进工业发展的战略规划, 中国制造业未来竞争力将面临严重威胁,这也是《2016全球制造业竞争力指数》预测2020年美国将取代中国成为最具竞争力制造业国家的原因。

1.2 制造业创新决定经济长期发展水平

随着工业化进程的推进,特别是进入后工业化时代,制造业在国民经济中所占比重一般会出现下降的趋势,这在欧美国家的产业发展进程中已经得到广泛印证。但是,GDP的产业构成并不能完全解释一国产业结构中特定行业对国民经济的重要性程度。工业产品由于其制造技术、工艺等的复杂性,制造能力成为解释一国经济增长前景的最重要指标,制造业,尤其是复杂制造业所反映的知识能力决定了一国的长期发展水平(Hausmann R.,C.A.Hidalgo,et al,2011; 贺俊、吕铁,2013),制造业创新决定经济长期发展水平。由于工业,特别是制造业投资规模大、产业链条长、吸纳就业多等特征,往往是国民经济中研发活动最活跃、承载创新资源最多的经济部门。制造业不仅是技术创新的来源部门,同时也是知识积累、技术扩散、应用和增强的部门(黄群慧,贺俊,2015),是技术创新的动力和载体。从技术创新来源看,制造业是技术创新最为活跃的部门,无论是技术创新投入,还是研发成果产出,制造业都承担了一国技术创新活动的重要组成部分;从技术创新的应用看,制造业是将技术进步成果应用于生产的最直接、最主要的载体。一些学者的研究发现,一国的制造能力与其相关产业领域的技术创新能力有密切的关系。Pisano(2012)等学者通过对多硅晶、锂电池、计算机、通讯等产业的研究发现,由于这些行业制造业外包,导致这些领域的前沿科技和研发也在向外包所在地转移, 结果造成这些行业的技术 优势和产业竞争力逐渐丧失; 从技术创新扩散的角度看,制造业通过对原材料、生产设备的供给和需求、生产工艺、产品、知识、服务而成为向其它领域传播创新的源泉。

1.3 先进制造业技术范式及产业组织形式变化

先进制造业的基本特征是先进制造技术的深度应用。以预测分析、智能互联(IOT)、高性能计算、增强现实(VR)为代表的先进制造技术是推动传统制造业向先进制造业转型的关键,人才、成本控制、生产能力是未来制造业竞争力的主要驱动因素。以数字化、智能化、信息化为基础的现代制造技术、基于可重构生产系统的柔性制造技术, 正在推动全球制造技术范式从大规模制造、模块化生产向大规模定制甚至全球化个性制造转变。从产品架构角度来看,模块化产品由于技术要素都包含在承担完整功能的零部件设计和制造环节中,其工艺和技术竞争力在于成本控制,通过采用新的制造技术和工艺,实现模块化、柔性化和规模化兼容,进行成本创新;一些基于前沿技术的模块化产品,如通信设备、工业基础件等,以及一体化产品,其技术范式的基本特征是前沿技术的创新、应用、以及区域工业生态系统的完善。

技术范式的变革必然要求与之相适应的组织方式、甚至制度系统的变革,因此,现代制造技术的创新和应用将改变要素的投入方式、投入结构和组织方式,并对既有的制度和管理提出新的要求,从而推进企业管理模式、产业组织方式和宏观制度环境的变革。复杂的制造技术使得产业组织结构由传统的大企业主导型和供应链主导型向产业生态型转变。产业组织的生态化使得相关主体企业的活动从“上游选择下游跟随”转变为“生态系 统中的平行互动”,生态系统中的众多中小企业借助数字技术实现信息实时数据化,通过互联网进行数据传递,个体企业可以通过数据挖掘、数据分析等技术,即时创新产品;生态系统中的核心企业,则可以通过平台进行资源信息汇集、资源和能力整合,在多样化的技术范 式、产品范式中进行选择,在此基础上展开协作生产。因此,生态系统中的企业通过“合作竞争”、“背对背竞争”, 展开并行研发,协同生产,实现系统演化与企业个体演化的相互促进, 这种竞争与合作机制为单个企业的自主研发和创新提供了巨大激励。

2 制造业中小企业自主创新能力发展现状

企业作为技术创新的主体之一, 其生产活动是知识吸收、积累、扩散的重要途径,因此,企业创新能力的形成是中国经济转型、制造业升级最关键的因素,是“创新驱动”战略和制造业转型升级的微观载体。中小企业一直是中国制造业发展的主力军,中小企业目前占中国制造业企业总数的90%以上。目前制造业中小企业普遍面临创新人才储备少、流动性大、自身技术知识积累薄弱等问题,缺乏自主创新能力;同时由于创新知识产权保护、行业发展路径、竞争环境等原因,缺乏自主创新动力。技术学习难度增大、外部协同创新机制不完善、企业自身演化进程等因素共 同决定了企业自主创新的必要性。

2.1 技术学习难度增加

随着中国制造业技术水平的不断进步,与发达国家间的制造技术差距逐渐缩小,技术引进难度不断加大。一方面,先进国家为保持其技术优势,往往对核心技术进行“锁定”,通过各种技术手段和制度加以保护,严格控制向其他国家的转移; 其次,作为核心竞争优势的“核心技术”,技术的一体化、集成化、复杂化程度高,体现为隐含在日常程序中的“隐性知识”, 往往是难以交易、不易模仿的。当企业的制造技术所依托的知识基础具有很高的默会性和一体化特性时,这类隐形知识就会形成一种“自然的隔绝机制” (Teece,2007),阻止模仿者进行知识学习和技术模仿。因此,知识本身的特征、知识学习过程的特征,也决定了当个体知识积累和技术水平达到一定程度以后,必然面临外部学习难度增加的障碍,被动走向自主创新的路径。

2.2 外部创新协作机制不完善, 协作效率低下

由于知识本身的特征及知识产权保护制度不完善等原因, 创新活动往往具有很强的外部性。企业创新本质上是一种经济活动,经济活动的外部性直接导致其活动主体激励不足, 从而使得产品(服务)供给不充分。同时,由于创新、研发活动本身存在的巨大风险和不确定性, 以及资本市场不完善、融资体系不健全导致的中小企业研发创新投入不足,很难成为真正意义上的创新主体 (陈劲 等,2012,等)。当面临外部市场环境、技术环境压力时,企业往往寻求外部创新资源,作为内部创新不足的补充,因此,产学研用合作、产业 创新联盟等合作创新成为企业创新不足的替代(卢仁山,2010;等)。但无论产学研用还是产业创新联盟,普遍存在各方主体联系松散、治理机制不合理、创新成果评估困难、转移机制不健全等问题(何郁冰,2012;曹素璋,2010;等),制约了企业从外部寻求创新来源的效率,而这些问题的解决需要科研结构、企业、政府等主体的多方协调,涉及政策层面、产业链治理层面的问题。在外部创新资源不足、技术难以外取的情况下,企业自主研发、自主创新成为应对外部技术和市场变革、寻求战略转型的合理选择。

2.3 企业通过知识积累形成自演化

组织是特定知识的集合。企业通过培育对知识、资源的整合能, 形成应对外部变化的适当的“自然反应”,通过知识吸收、积累、整合形成自我演化能。企业的创新活动是企业在技术引进、消化、吸收、再创新之后的一种特定的技术创新范式 , 即企业依靠能够调动的资源完成技术突破 ,并应用于特定市场、解决特定问题的活动。根据 Utterback &Abernathy的创新过程模型,组织的技术创新和演化会依次经历流动、转移、和专业化三个阶段。通过引进先进技术设备进行专业制造,在这一过程中进行技术的消化、吸收、改进,形成改进型产品和工艺创新,逐步积累起基础研发和原始创新能力,实现技术赶超。近四十年来,中国作为发达国家制造业转移的主要承接国, 中小企业采用加工贸易、补偿贸易等方式,通过技术转移、模仿创新等方式逐渐完成了制造技术的“原始积累”,积累了一定的技术力量和学习能力,根据组织演化的一般规律,必然走上从“模仿”到“集成”和“创新”的发展过程。

3 制造业转型升级背景下中小企业自主创新能力的内涵

3.1 自主创新能力的内涵

从学者们对企业创新的界定来看,“创新能力”的内涵主要指企业解决特定问题的“技术能力”,以及对资源、市场的“组织能力”(陈劲 ,2012;吴晓波等,2009;等)。理解企业创新能力,首先需要厘清“知识创造”与 “技术创新”之间的关系。“知识”是认知范畴的概念,而“技术”是实践范畴的概念,知识是企业技术创新的理论基础和思想来源,技术创新是对前沿知识进行转化和利用的过程,是对知识要素的具体运用和价值实现 。“知识”具有基础性、前沿性、丰富性、产业共享性等特征,企业通过对新知识的复制、转移、重新组合形成某项新技术;技术创新是企业对前沿知识综合运用、创造出特定技术成果、并实现产业化的过程。技术创新的目的不是发现前沿知识,也不在于将前沿知识转化为技术, 而是研发市场所接受的产品, 并取得收益的过程, 即技术创新是一个包含了知识技术化、技术产品化和产品市场化的知识产业化的过程。

企业的创新活动和能力系统包含比“技术创新”、“技术能力”更宽泛的概念。 Schumpeter(1934)在其“创造性破坏”理论中指出,企业面临的战略问题是决定和开发难以模仿的流程和路径,来支持有价值的产品和服务,开发新的竞争力。该理论将“产品与服务(创新)”与“组织内部流程和路径”联系起来,指出组织内部流程在解决特定需求的技术创新中的作用。Teece(2007)的“动态能力”理论也强调组织内部流程、位势和路径在创新的环境中获取和保持竞争优势的重要性。Nelson and Winter(1979) 开创性提出了知识与组织演化的关系,研究了技术创新与制度创新的融合。Dosi等(2008)在技术范式理论基础上,进一步将企业“能力”拓展为技术能力和组织能力,其中,技术能力是指“组织共 同的科学知识以及应用这些科学知识的惯例”,组织能力则被定义为“有关组织内部协调和组织间 互动的知识和惯例”, 既包含组织内部、组织间交流协调的机制,也包含决定努力程度的激励因素对“技术能力”和“组织能力”的区分,进一步阐明了企业创新活动的机制: 组织惯例和路径决定了企业在“解决特定问题”的过程中,是否在“做正确的事”和“正确地做事”, 既 企业的技术路线和技术能力, 因此组织惯例和路径是企业技术能力构建的基础。从微观主体层面看, 制造业转型升级过程中企业必须通过技术能力以及互补性资源组织能力来实现竞争力提升。因此,企业的技术能力,以及与技术范式、技术特点相匹配的组织能力,共同构成企业“自主创新能力”。

3.2 制造业转型背景下中小企业自主创新的特定内涵

根据演化经济学的观点,经济发展、产业升级是一个能力构筑的过程,制造业竞争力的来源是基于知识积累的技术能力的形成,经济发展和技术进步的实质是技术能力的提升,由此带来的产品、工艺上的创新(路风,2006), 以及与技术路线相适应的资源组织方式、商业模式等管理创新(Figueiredo,2003,Teece,2007等)。因此,制造业转型升级至少包含三个方面的内容: 产业技术能力培育、与技术路线相匹配的资源组织方式、商业模式等管理创新、以及制度机制的支撑和保障。对于制造业企业来说,企业转型升级主要包括技术能力和组织能力的创新。

我国制造业发展的阶段特征、产业特征、中小企业发展路径决定了现阶段中小企业自主创新能力具有特定的内涵。 在技术能力培育方面,由于全球价值链分工、明显的要素成本优势、区域产业竞争驱动的大规模投资等因素,导致中国制造企业,尤其是中小企业大量进入模块化产品制造领域, 基于模仿创新、知识积累、产业配套等因素, 在模块化制造技术方面逐渐培育了明显的竞争优势(吴晓波 等, 2009;黄群慧、贺俊, 2015)。因此,未来制造业中小企业应当基于自身技术路线和制造能力,借助区域创新系统、协同创新平台等渠道,通过自主研发、合作研发, 整合外部前沿知识和核心技术,加快知识-技术-产品转化速度,充分发挥在模块化产品领域的积累的技术和制造优势,加强模块化产品架构创新和模块标准制定权,加强高端产品低成本化的成本创新,提高中国制造业在全球价值链中的主导地位和竞争优势。

在组织能力方面,与模块化产品制造相适应的现代制造业的核心是复杂制造技术的应用,复杂制造技术使得产业组织形式发生了根本变化,从大企业主导逐步过渡到供应链主导、产业生态系统平台主导, 企业竞争的重点不再是规模和供应链中的位势,而是在动态环境中不断获取、形成动态能力,形成“连续的瞬时竞争优势”。企业竞争战略由“产品战略”向“平台战略”转移,运营活动的核心是向所在的产业生态系统提供互补性的产品和服务,与系统中的支持性企业形成积极的互动反馈,因此,企业的组织能力主要体现在如何动态使用内外部资源的能力,对资源的动态使用包括两个方面:资源的灵活配置,以及为达到资源的灵活配置企业在协调活动上的灵活性(卢彬彬、罗仲伟,2011),采取灵活多样的合作模式,对企业内外部资源进行动态配置。

4 制造业中小企业创新能力培育路径

中小制造企业由于资金、人才等资源和抗风险能力的限制,在自主创新能力培育的路径选择方面有异于大型企业。基于产业集群、价值链、产学研用、或跟随大企业的“协同创新”模式,成为中小企业自主创新的战略选择。在具体的协作模式上,往往采用战略联盟、技 术外包、专利交易、人员流动等方式, 达成企业与企业之间、企业与研究机构、政府、高校、中介机构之间的合作创新,促进新技术、新知识在知识创造主体和技术创新主体之间顺畅流动。企业通过对新知识的吸收、对互补性资源的整合,逐步提升在技术、工艺、制造方面的 能力,通过不断的知识积累,将外部显性知识内化为隐形知识,构建自己的竞争优势。中小 制造企业自主创新能力培育路径如下图所示:

自主创新能力本质上是对知识的发现、获取、转化、使用的能力,制造业中小企业应从以下几个方面培育自主创新能力:

第一, 在技术路线选择方面,基于模块化产品、大规模制造形成的知识积累和制造技术, 仍然是中国制造业企业,特别是中小制造企业的比较优势,不断积累模块化产品领域的技术能力,进一步发挥大规模制造的成本优势,利用信息技术和新兴工艺对传统生产设备和制造系统进行改造和提升,是未来一段时间内制造业中小企业自主创新、发挥比较优势的重要途径。在产业转型升级过程中,制造与服务、信息产业与传统制造业的融合会逐步加深,制造企业有发展“生产型服务”、“服务型制造”的动力和趋势,但同时也应当意识到,由于与信息技术、先进制造技术以及服务行业的进一步融合,制造环节的价值创造能力将会大大提升,在产业价值链上的收益分配地位也将进一步提高。

第二,在组织能力培育方面,一方面应加强对组织内部资源的管理能力,通过加强组织结构、程序、文化等方面的动态适应能力,提高组织的柔性和创新性;另一方面,通过组织间关系管理和资源整合能力,寻找在产业价值链、产业生态系统中的适当位势,积极拓展与上下游合作厂商、顾客、竞争者之间的知识合作与交流,寻求互补性的资源,进行关键性互补资产投资,建立长期合作的战略联盟关系,为自主创新主动创造机会和条件。

第6篇:先进制造技术的特征范文

本文通过对反垃圾邮件技术的发展阶段和关键技术进行分析,同时对未来反垃圾邮件技术的研究和发展方向进行探讨。

【关键词】反垃圾邮件关键技术发展研究

1 垃圾邮件的特征和危害

垃圾邮件(spam),又称UBE(Unsolicited Bulk E-mail),即未经接受者同意而大量散发的电子邮件。垃圾邮件主要具备以下一个或者多个特征:一是收件人无法拒绝收取的邮件;二是含有虚假的信息源、发件人、路由等信息;三是邮件内隐藏有病毒、木马等破坏性程序,或者含有大量广告甚至、政治色彩的信息;四是隐藏发件人身份、地址等信息。

垃圾邮件具有以下五个明显的危害性:

(1)占用网络带宽,影响邮件服务器的正常工作,降低网络的运行效率。

(2)浪费用户的宝贵时间和上网费用。

(3)收件人隐私遭到侵犯,个人信息泄露。

(4)对网络安全形成威胁,邮箱遭受病毒或恶意攻击,成为黑客攻击他人的工具。

(5)不良信息泛滥,造成政治危害和社会危害,尤其对未成年人产生不良影响。

2 反垃圾邮件技术的发展历程

第一代反垃圾邮件技术以过滤技术为主,包括了规则过滤、统计过滤和地址列表过滤等。这种技术应用最为广泛,可以在不作任何协议修改的情况下直接使用。

第二代反垃圾邮件技术被称为行为识别模式,对垃圾邮件的频次、时间、数据包头格式、IP地址、发送标识、协议类型等各类特征通过概率统计模型进行统计分析。这些特征能够针对带有诸如“同一时段频繁发送、动态IP地址”等特点来判断垃圾邮件。

第三代反垃圾邮件技术是电子邮件认证技术。该技术可以有效阻断垃圾邮件制造者利用漏洞伪造邮件发送地址的行为。但目前由于部署电子认证系统需要投入较高的软硬件成本,并且受限于多种因素,尚不能广泛应用。

第四代反垃圾邮件技术是多技术整合分层过滤。该技术是上述三代垃圾邮件处理技术的综合利用,可以在最大程度上实现反垃圾邮件的最大威力。

3 反垃圾邮件的关键技术

3.1 过滤技术

如前文所述,过滤技术基于邮件样本检测和规则匹配的原理,可分为规则过滤、合作式过滤和地址列表过滤三类。规则过滤技术通过设定好规则的匹配来实现过滤,虽然能有效阻止垃圾邮件,但误判率较高、比较容易扰信息影响。统计过滤是规则过滤技术的升级,通过使用统计规律计算垃圾邮件附加特征出现的可能性,来区分邮件的合法性,这种方法误判率较低。地址列表过滤技术是指根据建立的黑名单(Black List)和白名单(White List),分别是已知的垃圾邮件发送者和可信任发送者IP地址或者邮件地址,来判断是否接收电子邮件。

作为最有效的过滤技术,这里我们着重介绍Bayesian(贝叶斯)过滤技术。它首先对正常邮件和垃圾邮件进行分类学习,分别提取它们的特征值,对每个特征值进行赋分。在收到邮件时,对其提取特征值(比如标题、地址、附件、路径等信息),用之前学习到的特征值和分数对其进行赋分。在邮件中出现正常邮件的特征串,就赋予一个正分数,如果在邮件中检测到了垃圾邮件的特征串,就赋予一个负分数,最后根据总分来判断其是正常邮件还是垃圾邮件。Bayesian 过滤器是用户根据所接收到所有邮件的统计数据来创建的,这意味着垃圾邮件发送者无法猜测出过滤器的配置情况,从而有效阻止垃圾邮件。

由于垃圾邮件数量庞大,内容特征变化快,过滤技术面临规则维护工作量大、误判率高、网络开销大的技术瓶颈。但是由于较为成熟,且较易部署,所以过滤技术是应用最为广泛的反垃圾邮件技术。

3.2 行为分析技术

行为分析主要在一定范围内对邮件流量进行监测并分析其变化规律,进而为识别垃圾邮件提供依据。根据监测点所处的位置,分别在邮件发送阶段和接受阶段对网络流量进行分析。如根据某邮件蠕虫爆发期局域网内域名解析流量和失败的SMTP连接数目急剧增加的情况,可以判断出垃圾邮件的变化规律,研究邮件病毒的扩散趋势。

3.3 逆向查询技术

如果能够更高效地区分伪造的邮件和合法的邮件,那么就能从根本上解决垃圾邮件问题,验证查询技术应运而生。为了限制发送者的虚假地址,一些系统要求验证发送者邮件地址进行验证。上世纪九十年代初,出现了邮件交换纪录(MX),当发送邮件的时候,邮件服务器通过查询DNS的MX纪录来找到接收者的域名。逆向查询解决方案就是定义逆向的MX纪录(RMX),用来判断发送邮件的域名和IP地址是否对应。由于垃圾邮件的地址通常不会来自真实的RMX地址,因此可以判断是否非法。

4 最新技术与展望

4.1 意图分析技术

许多垃圾邮件标题和信体都与合法邮件一样,但是信体内有诱使接收者点击的URL地址,而 URL地址链接的内容是其真正意图。意图检测技术就是对URL进行检查,根据链接的内容来判断是否为垃圾邮件,从而识破发送者真实意图,阻断邮件。

4.2 图片识别技术

针对图片垃圾邮件的技术有邮件指纹识别技术、ocr识别技术以及之后的第三代图像防御技术。图片垃圾邮件的发送者企图使用动态gif图像,或者用横线、符号和其他图像模糊图片内的文字。Ocr引擎则具备动态gif文件分析功能和模糊文本识别技术。

4.3 发件人特征识别技术

鉴于垃圾邮件制造者的伪装术越来越高,出现了针对“好人”身份欺骗的特征识别技术,首先要验证发信者身份并预测其行为,这其中包括列举垃圾邮件制造者的行为以及加强不依靠身份验证进行辨认的措施。

5 结语

当前,垃圾邮件已成为全球各国和互联网业界共同面临的严重问题,应当采用管理与技术并重方式,以先进的技术手段为基础,以完善的管理制度和法律法规为依托,不断加强国际合作,对垃圾邮件保持高压态势。未来反垃圾邮件的行动主要包括如下四个方面:

(1)加强互联网立法,制定严格法律严惩垃圾邮件制造者。

(2)设计更为安全和完善的邮件体系。

(3)加强技术研发和人才培养,不断提升核心技术能力。

(4)加强宣传和行业自律,净化网络空间。

参考文献

[1]郑炜,沈文,张英鹏.基于改进朴素贝叶斯算法的垃圾邮件过滤器的研究[J].西北工业大学学报,2010(03).

[2]王斌.潘文锋,基于内容的垃圾邮件过滤技术综述[J].北京:中文信息学报,2005 19(5).

第7篇:先进制造技术的特征范文

关键词:专利法;创造性;三步法

中图分类号:G306 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)05-0225-02

专利法规定专利授权的实质条件是发明具备新颖性、创造性和实用性。创造性位于专利系统的核心地带,是专利审查和专利最为重视的内容之一。创造性的意义在于,既能够防止显而易见的、非实质性的发明享有垄断权,又能够使得真正对于现有技术有贡献的发明获得专利保护,从而促使发明人愿意公开其发明创造促进整个社会的技术进步。

1 专利法中关于创造性的相关规定

1.1 中国与国外专利法中创造性的含义

中国专利法第22条第3款规定了发明创造性的概念,即“发明的创造性,是指与现有技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步。”从这里可以看出,发明专利的权利要求与现有技术相比,不仅要不相同,还要具备“突出的实质性特点”和“显著的进步”。所谓“突出的实质性特点”,简单地说就是对所属技术领域的技术人员来说,发明应当是非显而易见的。所谓“显著的进步”,简单地说发明应当具有有益效果。需要特别说明的是,从一个发明创造具体到申请文件中的表现形式来看,专利法中创造性所考察的“发明”,是指权利要求书所请求保护的发明,那么在明确了中国专利法中对一个发明的创造性的考察,是落脚于在申请文件中权利要求书所记载的技术方案上之后,可以理解,判断发明是否具有创造性,就是需要将该发明的每项权利要求与现有技术进行比对。

对于中欧两局创造性评判原则的比较,中欧创造性评判原则、标准和思路方法基本一致,欧局还具有以下特点:对权利要求的解读欧局更细化,对本领域技术人员领域范围更明确,还具有明确变劣发明、非功能改进、任意选择不具有创造性的辅助考虑因素,在最接近现有技术选择更关注最接近现有技术的目的效果,在在_定技术问题上更强调基于申请时的认识客观确定解决的技术问题,对于显而易见判断更关注区别技术特征的“贡献”,对创造性评述结合具体技术分析说理较充分,更重视独立权利要求。

对于中美两局创造性评判原则的比较,两局都提出对发明和现有技术进行整体考虑的基本原则创造性评判辅助考虑因素相同,美局对权利要求明确提出“最宽合理”的解释原则,美局选取的现有技术可来自不同技术领域/解决不同技术问题,美局现有技术本领域技术人员具有创造力,美局不采用确定发明实际解决的技术问题的评判思路,美局七个显而易见判断标准与我局规定的角度不同,其中包括对设计、市场因素的考量,美局公知常识使用限制严格,实践中较少使用公知常识。

1.2 中国专利创造性判断方法

创造性的评价是在比较现有技术与发明专利申请的技术方案之后,得出的结论即是否显而易见而决定的。那么,判断的主体是什么?以什么样的人的水准作为参照系呢?这是评价创造性一个至关重要的问题。因此,发明是否具备创造性,应当基于所属技术领域的技术人员的知识和能力进行评价。所属技术领域的技术人员,也可称为本领域的技术人员,是指一种假设的“人”,假定他知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,但他不具有创造能力。如果所要解决的技术问题能够促使本领域的技术人员在其他技术领域寻找技术手段,他也应具有从该其他技术领域中获知该申请日或优先权日之前的相关现有技术、普通技术知识和常规实验手段的能力。

为了使创造性的标准尽可能的客观,判断要求保护的发明相对于现有技术是否显而易见,通常可按照以下三个步骤进行。

1.2.1 确定最接近的现有技术

最接近的现有技术,是指现有技术中与要求保护的发明最密切相关的一个技术方案,它是判断发明是否具有突出的实质性特点的基础。通常可以从以下3个方面确定最接近的现有技术。

优先考虑技术领域相同或相近的现有技术,技术领域相同或相近时,优先考虑所要解决的技术问题、技术效果或用途最相近的现有技术,其次考虑公开了发明的技术特征最多的现有技术。

无技术领域相同或相近的现有技术时,可考虑选择与发明技术领域不同,但能够实现发明的功能,并且公开发明的技术特征最多的现有技术。

在现有技术的选择上还应密切关注以下内容:理解技术含义,不停留在字面含义上,了解技术思路,不仅看公开的特征本身,考虑发明构思整体,选择最接近现有技术,作为判断起点 。

1.2.2 确定区别技术特征与实际解决的技术问题

在确定区别技术特征与实际解决的技术问题时应该注意以下方面的内容:根据最接近的现有技术确定发明的区别特征说明书记载了区别特征对应的技术问题时,一般该技术问题即为发明实际解决的技术问题说明书中未记载区别特征对应的技术问题时,确定区别特征在发明中的作用及使发明达到的技术效果,并由此确定发明实际解决的技术问题。

在确定区别技术特征与实际解决的技术问题还应密切关注以下内容:发明构思的进一步理解:针对区别特征,再次考察其在发明中的地位作用,深化对发明构思的认识;区别特征可能体现发明构思的智慧贡献,成为判断重点;具体的技术问题对分析最接近现有技术的改进思路更具引导作用。

1.2.3 判断要求保护的发明对所属技术领域的技术人员来说是否显而易见

从最接近的现有技术和发明实际解决的技术问题出发,判断要求保护的发明对所属领域的技术人员来说是否显而易见。确定现有技术整体上是否存在某种技术启示,即现有技术是否给出将上述区别特征应用到该最接近的现有技术,以解决其存在的技术问题(即实际解决的技术问题)的启示;这种启示会使所属领域技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进该最接近的现有技术,并获得要求保护的发明。

在这步判断中还应密切关注的是:以审查过程中获得的最接近现有技术为起点,确定的技术问题为指引,将现有技术的相关手段具体应用到最接近现有技术中解决其存在的技术问题,获得发明构思、做出发明的途径。

2 创造性判断举例

本节中以一个包装领域的发明专利申请为例,先来看一下该申请的大致内容:

本发明涉及一种填料压力器,其特征在于包括一圆环形厚板,所述圆环形厚板的板面上设有固定螺栓孔,在其内侧固定有若干个凸块,所述凸块上开有压力螺栓孔。本发明的填料压力器安装在阀盖螺栓上,通过压力螺栓向下施压,从而将填料压紧。本发明的填料压力器结构简单,使用简便快捷高效。

相应地,该申请权利要求1请求保护的技术方案为:一种填料压力器,其特征在于包括一圆环形厚板,所述圆环形厚板的板面上设有固定螺栓孔,在其内侧固定有若干个凸块,所述凸块上开有压力螺栓孔。

根据“三步法”:

2.1 确定最接近的现有技术

权利要求1要求保护的是一种填料压力器,解决的技术问题是能够将填料压紧,从而起到密封的作用。对比文件1CN202302052U公开了一种超耐磨球阀,该装置还包括能够保证填料密封的填料压板,该填料压板能够将填料压紧,能够对填料起到密封作用,c本申请要求保护的技术领域相同,解决的技术问题也相同,但是没有公开凸块上开有压力螺栓孔这一技术特征。

对比文件2CN202176814U公开了一种新型高压阀门填料函密封结构,该装置也包括用于密封的填料压盖,填料压盖上平面内制有若干个圆形凹孔,该圆形凹孔可以承接螺栓的下端部。

根据前述的分析,对比文件1和2的技术领域和解决的技术问题与本申请相同,但是对比文件1公开的技术特征要比对比文件2多,因此,选择对比文件1作为最接近的现有技术。

2.2 确定发明的区别技术特征和发明实际解决的技术问题

该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比,区别技术特征为:凸块上开有压力螺栓孔。基于上述区别技术特征,该发明实际要解决的技术问题是如何更好的对盖板施加压力。

2.3 判断要求保护的发明对所属技术领域的技术人员来说是否显而易见

对比文件2公开的在工作过程中,螺栓下端部顶装在圆形凹孔内,通过施加压力将填料压盖向下顶压,压紧填料,从而达到理想的密封效果,与本申请所要解决的技术问题相同。由于该区别技术特征被对比文件2公开,关键还在于该特征在对比文件2中所起的作用与第二点区别特征在该发明申请中所起作用是相同的,因此,将对比文件2中公开的该特征应用到对比文件1中而得到权利要求1请求保护的技术方案对于“所属领域技术人员”来说是“容易想到的”。

3 结语

通过上述对具体案例的分析,可以看出,依据专利法及专利审查指南的规定,对于一个发明是否具有“创造性”进行判断,是具有一定稳定性与可预期性的。通过“三步法”的评判,以期能够防止显而易见的、非实质性的发明享有垄断权,又能够使得真正的发明获得专利保护,从而促使发明人愿意公开其发明技术促进我国现阶段的科技创新和发展。

参考文献

[1]侯遂峰.论专利创造性标准[D].华东政法大学,2012.

第8篇:先进制造技术的特征范文

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. 

第9篇:先进制造技术的特征范文

[关键词]微课;微课制作;产品造型与快速制造技术

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.168

1微课的定义

微课是指基于教学设计思想,使用多媒体技术在五分钟左右时间就一个知识点进行针对性讲解的一段音频或视频。在教学中,微课所讲授的内容呈点状、碎片化,这些知识点,可以是教材解读、题型精讲、考点归纳,也可以是方法传授、教学经验等技能方面的知识讲解和展示。微课是课堂教学的有效补充形式,微课不仅适合于移动学习时代知识的传播,也适合学习者个性化、深度学习的需求。

2课程的特点与需求

“产品造型与快速制造技术”是北京信息职业技术学院(以下简称“我院”)模具设计与制造专业(快速原型设计方向)的核心技术课,是应用产品造型软件及3D打印设备进行产品造型设计与快速成型制造的课程。该课程以Pro/Engineer软件为造型工具,针对工业产品、电子产品、玩具、日用品进行造型设计,课程采用项目教学形式,围绕核心职业能力的要求,设计了若干任务,要求完成每个任务的零件造型、装配以及零件的3D打印,每个任务下设置了一定的项目,作为完成工作任务的支撑,以保证核心职业能力的实现。

在产品造型与快速制造技术课程教学中,三维造型技术是课程的关键,只有熟练掌握造型软件的各主要特征工具,才能准确地实现产品造型的设计构想,从而完成产品的造型设计。而项目化教学是学生通过完成项目任务“边学边练,边练边学”,以激发学生的学习兴趣和主观能动性,达到锻炼提高三维造型能力的目的。在课程实施过程中我们发现,由于课时较紧,在课程的项目教学中教师通常是结合项目产品造型所涉及的主要特征工具进行讲解,以帮助指导学生完成项目任务。许多学生由于忙于完成项目制作,忽视了细致的理解造型特征工具的应用原理和技术要点,即便是在项目制作过程中,对某些特征造型工具的使用有了一定的认识和了解,能够完成项目造型任务,但是时间一长,就难免遗忘,而当后面遇到实际问题时,就会束手无策。另外,Pro/Engineer作为一个功能强大的三维设计软件,包含了许多造型特征工具,而每个特征工具又各有特点和操作要点,彼此既有联系又有区别,容易为初学者混淆。鉴于这些问题的存在,我们设想如果能结合项目教学制作出若干个微课,针对造型软件几个重要特征工具的原理、技术要点,进行重点讲解,对于学生的复习提高,和全面认识掌握该造型软件一定会有很大帮助,据此我们开始了此课程的微课制作。

3几种主要特征造型工具的微课制作

3.1根据需要确定教学主题

通过对造型软件的技术功能分析,我们选择了10个具有代表性的特征造型工具进行分析讲解。依据微课具有“主题突出、高度聚焦、短小精悍”的特点,在选题时我们注意“小而精”,以10个特征工具的基本原理、操作要点、技术难点等作为微课的主题。

3.2根据主题设计教学方案

教学方案设计是课堂教学的关键,同时也是微课设计制作的关键,如何能在5~10分钟内,做到讲解透彻精练,教学方案设计至关重要,哪些该讲哪些不该讲,先讲什么,后讲什么,需要在微课的教案设计中反复推敲,做到准确把握教学重点难点,站在学生的角度,通过好的策略或创意解决教学中的难点。在编写微课教案时,要注意基于教学设计思想,完全一对一地启惑解惑,能有效解决实际教学问题,能促进学生思维能力提高。

3.3收集素材制作PPT教案

在PPT教案设计中,注意内容上要根据教学方案计划要求只放核心重点的东西,文字、图片、语言上须准确无误,设计要有启发性、悬念性,版面采用PPT的首页作为封面,这样可以一目了然地知道知识点与作者。

另外,要根据教学方案要求,收集有关图片素材并制作二维及三维动画,还要对软件操作过程进行录屏或工作实景拍摄。

3.4微课脚本制作

脚本设计是制作课件的重要环节,目的是将PPT、教师讲解、动画演示录屏演示有机地结合起来。教师利用丰富的教学经验,运用教育学理论和恰当的教学方法,对结构的布局、视听形象的表现、人机界面的形式、解说词的撰写、音响和配乐的手段等进行周密的考虑和细致的安排,其作用相当于影视剧本。

从微课的开发制作看,脚本的创作通常分为两步进行,第一步是文字脚本的创作,文字脚本是由教师自行编写而成。编写文字脚本时,应根据教学主题的需要,按照教学内容的联系和教育对象的学习规律,对有关画面和声音材料分出轻重主次,合理地进行安排和组织,以完善教学内容,这也就是教学方案设计。第二步是编辑脚本的编写,编辑脚本是在文字脚本的基础上创作的,它不是直接地、简单地将文字脚本形象化,而是要在吃透了文字脚本的基础上,进一步的引申和发展,根据多媒体表现语言的特点反复构思,这里也就是我们的微课脚本,它是微课的录制的指导性文件。

3.5微课的录制与视频输出

微课通常利用软件进行视频录制和整合处理,软件主要用到Flash、会声会影、Camtasia Studio等,后期加工完成镜头组接,也就是平时所说的剪辑,就是将PPT、录屏、动画等单独画面按照教学设计方案有逻辑、有构思、有创意、有规律地连贯在一起。另外,就是特效制作,如片头3D特效及镜头的特殊转场效果等,再有就是声音的编辑。

3.6微课开发注意要点

微课最后是以视频形式展现的,一般要注意以下几方面,首先就是微课讲解时,要求声音清晰,抑扬顿挫,语言通俗易懂、深入浅出、详略得当。另外,就是要求教学内容呈现的画面清晰,镜头衔接的逻辑性好。

4微课教学实施效果

微课程不仅是一种教学工具,更是教师成长的机遇,通过制作微课程,不仅提升了教师信息技术的应用水平,而且教师在不断地反思中提高成长。微课程便于传播,教师间可以相互学习好的经验方法,从而实现优势互补,资源共享。

我院实行项目化教学,微课的应用对项目制作起到了辅助支撑作用。微课以一个个完整而独立的知识点呈现,学生不懂可以反复播放,有针对性地深入学习,利于学生落实重难点知识。避免了往日课堂项目练习后学生似懂非懂吃夹生饭的问题,保证了项目教学的顺利进行。

现代信息技术的不断发展,智能手机、平板电脑、计算机网络技术的普及应用,都为微课提供了更好的平台,微课作为一种新型的教学手段,有效地节约了教学资源,与课堂教学相互补充,有利于学生开展主动学习,为教学改革开辟了新的方向。

参考文献:

[1]刘万辉.微课开发与制作技术[M].北京:高等教育出版社,2015.

[2]蔡跃.微课设计与制作教程[M].上海:华东师范大学出版社,2014.