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航空制造业技术全文(5篇)

航空制造业技术

第1篇:航空制造业技术范文

关键词:数控技术;机械制造;工业发展

1数控技术的发展现状

我国是人口大国,工业制造领域是国家重点发展的领域。机械制造业对国家的工业发展,社会建设,航天工业发展,人民生活水平的提高等都具有重要的贡献和意义。机械制造行业的发展对于吸纳人口就业,解决就业问题也具有重要作用。当前机械制造行业是我国就业人口最多的行业。近年来,机械制造业不断的进步和发展,制造行业的水平不断提高,我国正在向着世界机械制造中心的方向前进努力,向着中国制造2025的目标迈进。但是,当前机械制造业发展水平还存在着一些不足,我国的经济增长和贸易总量都居于世界前列,但是相比之下,机械制造业的水平就显得比较落后。数控技术是影响机械制造行业总体水平的一项关键因素。在美国、德国、日本等一些发达国家,数控技术很早就在机械制造行业中应用,这样不仅大大提高了机械制造行业的生产效率,而且生产出的产品质量以及精确程度也大大的提升。所以在机械制造的一些领域,一些西方国家的水平远超出我国。在加入世界贸易组织之后,对各个行业的发展都提出了更高的要求,所以在机械制造行业内应用数控技术是非常必要的[1]。改革开放以来,我国的科学技术水平不断的发展和进步,在机械制造行业中,对数控技术的掌握和应用得到了迅速提高。

2数控技术的发展趋势

数控技术被广泛的应用在世界各国的机械制造领域中,数控技术的应用能够提高工业制造技术水平。工业对于一个大国的发展尤为重要,许多国家都非常重视数控技术的发展。而对于企业来说,制造企业运用数控技术水平来提高自己的制造能力,以适应市场的不断发展和变化,提高自身的竞争力。当前的数控技术出现了三大发展趋势。

2.1向高精加工技术装备方向发展

数控技术在机械制造领域应用十分广泛。比如说在汽车制造领域中,数控技术就发挥至关重要的作用。汽车领域的装备制造以及零件加工等各个环节都十分关键。汽车零件和配置的质量不仅关乎汽车的性能,还与人的生命安全息息相关。在零件配置制造中,通过应用数控技术,零件和配置的精确度就会更高,汽车的装配也会更加严谨合理,这样就能提高汽车的安全性能。在航空航天制造领域,对零件仪器精准性的要求就会更高。尤其是一些特殊的零部件,像薄壁、薄筋等,材料的刚硬程度都比较低,但是加工程序又比较复杂,要保持高切削的速度和很小的切削力[2]。这些条件都要求机械加工装备必须要具备高精准、高速度的特点。而人工操作不仅不能达到规范的标准和要求,一旦出现问题,很可能就是制造的产品和人身安全都受到损害。应用数控技术,不断的改进升级数控技术,向着高精加工技术装备方向发展是必然的趋势。不管是在普通的机床加工领域还是在超精密加工领域,数控机床加工精确程度都已经大大提高,超精密加工机床的加工精度已经达到了纳米领域。

2.2向五轴联动加工和复合加工机床方向发展

不管是机械制造行业还是其他生产行业,高效率生产都是需要不断提高和努力的。在机械加工领域,五轴联动机床与三轴联动机床相比,是一项重要的突破。在生产效率方面,五轴联动机床也是三轴联动机床的两倍[3]。不仅如此,五轴联动机床还可以加工三维曲面零件,可采用多种几何形状进行切削,而且切削的光洁程度也非常的高。之前由于五轴联动机床的结构复杂,操作困难,成本较高等原因,五轴联动机床的应用有限,但是电主轴的出现大大降低了五轴联动机床的制造,使用难度。所以五轴联动机床的应用领域会进一步扩大。

2.3向智能化趋势发展

当今是智能化发展的时代,智能化已经广泛的应用在各个领域,包括机械加工制造领域。在数控技术的应用中,增加智能化技术和内容可以提高机械制造领域的生产效率和生产质量,比如说生产过程中可以自动校准精确程度,自动生成工艺参数,安装前馈控制,自动识别负载自动选定模型等,还可以在机床控制领域进行智能诊断、智能监控等[4]。

3结束语

机械制造行业关乎工业发展的水平,而数控技术是机械制造业发展的核心和关键。数控技术是现代工业发展的基础,也是传统制造业转向自动化发展、网络化发展以及集成化发展必不可少的技术支撑。我国的工业发展水平和制造业水平相对于发达国家还有一定的差距,所以提高数控技术水平,把握好数控技术的发展方向,是我们需要努力的方向。

参考文献:

[1]徐仲,于春明.浅谈数控技术在机械制造中的应用与发展[J].科技经济导刊,2018(6):52.

[2]张世亮.数控技术在我国机械制造行业应用[J].科技风,2018(1):160.

[3]黄有根.试论数控技术在机械制造行业中的应用[J].南方农机,2016,47(12):125+130.

第2篇:航空制造业技术范文

关键词:数控机床;机械制造行业;实践运用

当前是一个经济全球化时代,我国机械制造行业发展要跟上时代前进的脚步。现代机械制造企业要想在竞争激烈的市场上脱颖而出,就必须不断提高自身的核心竞争力和影响力,积极引进应用各项先进的生产管理技术。数控技术作为机械制造行业的新技术,企业通过合理运用该项技术能够最大化提高机械产品的加工精度,确保产品加工生产的高质量性。基于数控技术辅助下,机械制造企业各项配套设备得以完善开发,其中数控机床就被广泛应用在机械制造行业领域中,创造出众多的现实价值。

1数控机床在制造行业中的运用优势

1.1方便实现计算机辅助制造

数控机床又被称作为数字控制机床,是一种装置先进程序控制系统的自动化机床,科学综合了计算机、自动化、机械以及测量等最新技术。数控机床最为显著的特征就是高自动化、高精度以及高效率。在机械制造企业中数控技术是一项不可或缺的生产技术[1]。比如,通过将数控机床应用在各个产品生产环节,相关工作人员只需要通过计算机有效输入编写好的程序,接着在一系列程序设计完成企业制造需要的完整工序,从而促进各个生产环节有条不紊的进行。数控机床运用实现了企业制造厂的计算机辅助制造,降低了生产人员的工作任务量,生产技术人员通过利用计算机优化设置数控机床加工的工艺参数,能够有效提高机械产品加工的精度,并缩短产品加工处理时间,保障企业在规定时间内完成产品生产任务。

1.2高效完成复杂零件加工

与一般机床相比较,数控机床能够高效完成对复杂零件的精确加工处理,同时控制两个或两个以上轴向,达到机械制造厂想要的工艺。目前为止,专业数控系统已经被要求能够补偿类似导轨误差、热变形误差、丝杠导程误差以及工作台与电机运动之间的反向间隙等误差。数控机床的系统能够有效储存机床常用运行转速,主要包括了数控机床加减速度、精度以及进给速度等技术参数[2]。此外,数控机床还能够有效提供加减预插补、前馈控制、最佳拐角减速度以及精确矢量补偿等功能,这样一来就可以帮助机械制造厂完成对零件的高质量加工处理,确保机械产品制造生产的高精度。

1.3优化加工工艺参数

机械制造厂工作人员在控制机床进行切削加工作业时,如果机床工艺参数设置不恰当,将会导致加工零件精确度的降低和加工成本支出的变大。严重情况下还会因为切削刀过大等原因造成机床出现运行安全事故,影响到机械制造厂的正常稳定生产。数控机床的核心就是数控技术,该项技术的科学应用能够实现机械制造行业朝着数字化、自动化以及智能化的方向不断前进发展[3]。数控机床的安全稳定运行离不开数控技术的辅助,其能够最大程度提高产品生产质量和效率,减少各项材料的利用,为企业创造出更多经济效益。机械制造企业在利用数控机床加工机械零件前,相关工作人员需要先分析零件图,科学制定好该零件的加工工艺方案,明确零件加工工艺的各项实际参数,接着利用计算机编程技术有效编制好数控机床零件加工程序。当需要加工的机械零件工艺信息和几何信息成功转化为数字化信息后,技术人员就可以通过采用不同方法将其输入到数控机床的运行系统中,起到优化改变零件加工工艺参数的目的,帮助机械制造厂生产出更高质量的零件产品。

2数控机床在机械制造行业中的实践运用

2.1在机械自动化生产线中的应用

与传统机床设备相比较,数控机床并不只是一种简单的生产使用设备,而是一种相继属性很强的应用工程。在目前机械制造市场中,数控机床产品与自动化技术都是作用于从控制机构、执行机构到测量与反馈机构的不同部门,随着时间的不断推移,越来越多的数控机床产品会被创新研发出来,机械制造企业选择余地也会更多。数控机床由于其自动化操控特点,被广泛应用在机械制造加工厂的自动化生产中,数控机床运行系统主要涵盖了自动化技术、检测技术、智能技术以及自我诊断等各方面技术。现代众多关键复杂的机械零件加工处理工艺已经突破了传统机械加工理念,而市场上高速专用数控机床也打破了传统机床结构设计形式的弊端,生产工艺更为先进高端,能够满足现代机械产品生产加工的高精确度、高质量性等要求。

2.2控制金属切削机床

在机械制造行业中,机床设备已经朝着计算机数控化的方向不断前进,数控技术与机床设备的结合应用势必会成为行业重要发展趋势。数控机床作为传统机械加工技术与电子信息技术相互结合的产物,将现代计算机、通讯、机密机械、光电以及液压气动等不同学科技术融为一体[4]。数控机床具备了高自动化、高效率以及高精确等优点。数控机床系统、机械零部件材料以及质量与精度等各种技术参数,都是以各加工工位的实际技术要求,科学划分为各个单一的技术指标,这样也造就了数控机床结构相对简单、运行安全稳定的特性,其加工技艺数据库有效固化存数控系统中。金属切削实质是指研究金属材料切削加工过程中,不同道具与不同工件之间相互作用和相互变化规律的一门学科。机械制造企业在优化设计机床和刀具、科学制定机械零件切削工艺、合理运用机床和刀具控制金属切削作业时,必须充分运用好最新的技术切削原理的研究成果,只有这样才能够实现机械零件制造加工的高质量和高效率,促使在最低生产成本下获得最大的经济效益。

2.3小批量加工机械零件

随着数控技术的不断完善发展,数控机床生产成本开始不断降低,这样无疑会让更多中小机械制造企业选择应用数控机床。数控机床设备更加适用于小批量加工机械零件的生产型企业,数控机床操控起来较为方便简单,中小企业无需投入大量的人力物力资源,只需安排专业生产技术人员负责管理数控机床设备,根据机械零件图案设计出最佳工艺程序,然后将编写好的程序利用计算机有效输入到数控系统中进行产品加工生产。机械制造企业通过引进应用数控机床后,将数控机床应用在小批量机械零件产品加工中,整个生产过程完全可以由计算机系统进行全程控制管理,从而保障产品加工处理的安全可靠性。此外,数控机床能够实现机械制造市场小批量生产型企业的规模化生产,推动我国中小机械制造企业稳定持续的发展。

3结束语

综上所述,数控技术是集计算机技术、自动化技术、机械技术以及电子信息技术的交叉结合产物,通过将数控技术与机床设备融合研发出来的数控机床能够满足现代机械产品的各项生产需求。机械制造企业通过将数控机床运用在生产工作中,能够全面提升各种类型机械产品的生产质量和效率,充分保障机械零件的高精确度性,这样无疑可以提升企业在市场上的竞争力,吸引到更多的潜在消费用户,推动企业稳定持续的发展。

参考文献:

[1]张俊权.数控机床在机械制造业中的应用研究[J].科技创新与应用,2013(30):7.

[2]李学佳,杨杰,陈永银,等.浅析机械自动化技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013(23).

[3]丛高祥,陈丽,李凯,等.浅谈数控技术在机械加工中的应用与发展前景[J].价值工程,2011,30(3):276.

第3篇:航空制造业技术范文

关键词:汽车制造业;航空制造业;对比分析

1汽车制造业与航空制造业发展现状

1.1汽车制造业发展现状

自从上世纪五十年代开始,我国开始汽车产品的研发制造进程,经过了近七十年的发展,我国汽车制造总量增长显著,已经形成了一定规模的产业集群,同时汽车制造零部件工业也有了较大发展。近年来,受宏观经济放缓、汽车市场趋向饱和、国六排放提前实施等多种因素影响,汽车制造业总体增速放缓,汽车制造业规模以上工业企业经营效益下滑,甚至出现负增长的情况。2020年初,我国新冠肺炎爆发,又对我国汽车制造业造成一定冲击。站在2020新的时间节点上,一场错综复杂又充满新变量的行业巨变正在产生。但随着科技变革加速、国家政策层面推进与引导,汽车产业必将迎来新的复苏,走向新的方向。

1.2航空制造业发展现状

我国的航空制造业始于上世纪六十年代,历经测绘仿制、自行研发、国际合作等等阶段,现已实现总量上增长迅速、技术上自主创新卓有成效,并已形成具有自主研制能力、相关产品配套比较齐全的工业体系,为航空制造业未来可持续发展奠定坚实基础,但仍存在技术储备不足,快速研发能力还较弱,航空新产品研发周期长等亟待解决的问题。目前,航空产业发展受到高度重视和广泛关注,国家已将航空装备列入战略性新兴产业的重点方向,将促进产业竞争和资源优化配置,激发更大市场活力,助推中国航空全产业链发展上升到新的水平,形成全面开放新格局。

2汽车制造业与航空制造业的相似性

2.1产业关联带动效应强

随着中国经济发展步入新常态以及在“中国制造2025”的驱动下,中国制造业面临着全新的内外部形势。汽车制造业与航空制造业毋庸置疑地均成为国家工业制造的核心产业,亦是系统高度集成、产业带动强、发展机遇巨大的高端装备行业,是推动我国产业结构调整升级、促进高端制造业发展、提升综合国力的重要手段,在推进国民经济增长、保障国防战略安全等领域发挥着重要的作用。二者产业链长、波及范围广、带动效应强,上游涉及零部件、原材料及生产设备制造,中游涉及整车、整机的制造,下游涉及保险、金融、售后、维修、物流等等领域。汽车制造业与航空制造业产业链的复杂性带动了我国工业、服务业的发展,推动了产业结构的转型和升级,提供了大量的直接、间接就业机会,拉动了我国经济增长。并随着二者不断迈向高端化、智能化进程,对我国整体实力的增强发挥着更为重要的作用。

2.2发展潜力巨大

新一轮科技革命和产业变革正加速渗透到各个领域,汽车制造业与航空制造业首当其冲。从驱动、形态到管理模式均迎来了大变革,汽车与航空产业均将迎来跨时代的发展。近年来,中国汽车产业已由快速增长期步入高质量发展期,虽然面临着短期的车市负增长,但从整体来看,国内汽车产业仍处于普及期,千人汽车保有量仅160辆,远低于发达国家水平,依然具有较大的增长空间,并且随着新能源汽车、智能网联汽车的高速发展,已成为我国汽车行业新的增长点,发展潜力巨大。航空制造业与汽车制造业相类似,同样具有极大的发展潜力,近年来我国不断扩大航权开放,有序开放低空领域,进一步激活了航空制造业的市场,许多民营企业也开始涉足航空制造业这一高科技产业。加之我国航空客运市场远未饱和,据国际航空运输协会(InternationalAirTransportAssociation,IATA)预计,2024年中国旅客需求将超过美国,成为全球最大的航空客运市场(根据飞抵、飞离该国及其国内客运量计算),2035年中国旅客数量将达到13亿人次。在军用领域,根据WorldAirForces数控显示,2019年我国拥有军用飞机3036架,军机数量不足美国的四分之一,差距较大,未来具有较大提升。

2.3核心技术仍待突破

中国的工业制造业水平长期处于低中端,核心技术力量薄弱,研发力度不足,严重阻碍了产品高质量发展,削弱了中国在国际上的竞争优势。近年来,受工业4.0、中国制造2025推动,汽车制造业和航空制造业开始向自动化、数字化、智能化转型升级,但许多核心技术仍依赖进口。以汽车制造业为例,在发动机、变速箱、动力电池、燃料电池、智能网联技术等方面,我国近些年取得了很大的进步,但仍存在发动机、燃料电池核心零部件依赖跨国公司;自主品牌自动变速器故障率过高;电驱动在涉及到新概念产品上没有达到国际先进水平,绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor,IGBT),等核心元器件90%以上依赖进口,电机功率密度有所差距;新能源汽车技术尚未实现“弯道超车”,高转速电机依赖进口、电机原材料核心部件研发能力较弱,产品在高速系统、数据可靠性、估算精度上还有差距;智能网联汽车领域,自动驾驶等级多处于L2,核心零部件像激光雷达、高清地图等方面,我国也处于跟随、追赶阶段。航空制造业同样受核心技术掣肘,以通用航空器制造为例,虽然我国目前也能生产一些通用航空器,但是与世界发达国家相比较,还存在着不小的差距,在我国空域运行的通用航空器还是以进口为主。

3汽车制造业与航空制造业的区别

3.1原材料要求不同

汽车制造业与航空制造业同属于机械制造业,其原材料种类同为钢板、钢材(型材)、铸铁、有色金属、工程塑料、复合材料、橡胶、玻璃、皮革、油漆以及铬、钨和木材等,但二者在实际运行工况、使用性能要求、技术标准等方面存在差异,设计人员往往根据实际需求使用不同比重的材料,甚至研究出专用的复合材料以解决可靠度、耐用度、安全性、油耗等问题。在汽车制造过程中的冲压、焊装、涂装、总装四大工艺流程中,钢材料占据主要部分,使用比重达到了72%~88%[1]。与汽车制造业的均衡发展不同,航空制造业追求性能第一,对于轻型复合材料尤为青睐,要求材料应同时满足高强度、刚度以及耐高温、高抗疲劳性和抗腐蚀、提高飞行性能、降低运营成本方面的要求,飞机的基本结构材料大多采用铝、钛、钢和硼碳纤维[2]。航空制造业还是先进复合材料技术率先实验和转化的战场,复合材料的应用进一步促进了航空产业的发展。但近年来随着消费者对操控性能以及油耗、排放等方面的重视程度越来越高,汽车厂商也开始更多地将车身制造工艺向航空航天科技靠拢,越来越多的新型材料被应用于汽车制造当中,例如高强度钢板、泡沫合金板、铝合金材料、新型塑料等[3],以提高汽车车身抗腐蚀、车体抗疲劳的能力,优化车身结构达到更精准的调校优化,带来灵敏、稳定的操控感受,为车辆的安全性、耐用性提供了极高的保障。

3.2工艺流程存在差异

一个世纪来,世界制造技术重要的发明,如自动流水线、数控技术、多轴联动技术、高速加工、柔性制造、敏捷制造、各种高效制造技术与精益生产等,大都发源于汽车和航空制造业,并且相互推进、相辅相成[4],但汽车制造与航空制造仍存在一定的差异。与汽车制造不同,飞机制造中采用不同于一般机械制造的协调技术(如模线样板工作法)和大量的工艺装备(如各种工夹具、模胎和型架等),以保证所制造的飞机具有准确的外形。在零部件制造过程中,汽车零部件以冲压工艺为主,锻件占比约为17%~19%,但飞机零部件大多为锻件、铸件,如机身加强框,机翼翼梁和加强肋,并在加工中和加工后多次进行热处理和表面处理。在装配过程中,飞机的焊装要更为复杂,精度要求也更高,与汽车焊装工艺常采用的电阻电焊与激光焊不同,飞机零件连接方式以铆钉连接为主,这种连接方法简便可靠,但是钻孔、铆接多是手工操作,工作量大,并且飞机装配中各部件外形要靠型架保证,特别是要注意影响飞机气动性的参数(如机翼安装角、后掠角、上反角等)与飞机的对称性,工艺复杂性远超汽车制造。

3.3能源结构有所区别

从1886年发明伊始,汽车便以汽油、柴油和电力作为其主要动力来源,在人们经历了电动汽车的萌芽、发展、没落到复兴和烃类燃料的爆发和持续繁荣之后,汽车界正在迎来百年未有之大变局,采用包括电能、氢能、太阳能等非传统能源在内的新能源汽车正在逐步扩大市场比例,例如:特斯拉的纯电动汽车、丰田普瑞斯的混合动力电池汽车以及上汽荣威的氢燃料电池汽车等,加之世界各国高度重视新能源汽车的发展,在政府层面予以大力扶持,新能源在汽车上的应用必将大放异彩,并逐步取代传统燃油。反观航空业的能源结构,电能、氢能等新能源的应用尚未形成趋势,航空制造业的节能减排方向多集中于进一步提升飞机和发动机设计与技术来降低能源消耗与排放。根据飞机的能源需求和飞行特点,目前在用或可用于飞机的新能源主要包括锂电池、燃料电池、太阳能电池、超级电容,这样的飞机也叫电动飞机,但是由于其能量密度与飞机燃油的能量密度相差巨大,新能源飞机的飞行里程较短,具有实际价值的电动飞机只有单座的超轻型飞机和双座轻型运动飞机,并且多气候适应能力不足和装有光伏板的机翼的气动弹性问题也是制约新型能源在飞机上的应用的重要因素[5]。

3.4品牌规模相去甚远

航空制造业是门槛极高、难度极大的高端制造业,其投入大、研制周期长,技术难度高,并且产品产量低、价格和维护成本高,目前航空制造企业多集中在欧美发达国家,占据超过世界民用市场份额的80%以上,当前我国在航空整机与配套零部件的设计与制造能力仍与发达国家有较大的差距,以通用航空器为例,国产航空器仅占28%,其余72%为国外或合资品牌,在核心零部件特别是核心零部件方面,也需大量依赖国外技术或产品。总体来看,我国航空制业造品牌规模尚小,航空制造业整体还处于整机组装水平,还有巨大的发展前景。反观汽车制造业,技术准入“门槛”较低,产品易实现大规模、批量化生产,前期投入与风险相对较低,企业规模也可大可小。目前我国拥有世界上最多的汽车车企与汽车品牌,但随着中国车市的调整,车企的淘汰速度也在加快,许多三线自主品牌逐渐边缘化,市场化加速了汽车品牌市规模的“瘦身”,在将来,我国汽车制造企业必将由品牌规模优势转向汽车产品品质的整体提升。

3.5市场竞争千差万别

就市场竞争方面而言,汽车市场的竞争始终处于激烈状态,各车企争先恐后地推出新的产品,占领新的市场,而今随着智慧互联、电动新能源等方面的日渐崛起,许多互联网企业和电池厂家也纷纷转型改做汽车,造车新势力如雨后春笋一般相继冒出,汽车市场的形势变得更加严峻。反观航空领域,由于其特殊的组织形式,“竞品机”不似汽车行业那样动辄十几种,截至2018年底,中国共有60家运输航空公司,其中上市企业仅有8家[6]。在这8家企业中,排名第一的中国国航的市值约为排名第八的中信海直的32倍,且“三大航”的市值总额占比超过73%[6],由此可见,航空业内部的市场划分以及生产规模都使非传统飞机制造领域的企业难以涉足,没有了外界的施压,行业内部竞争也相对平缓,再加上政策法规的大环境整体利好,航空业的生存压力要明显小于汽车业。

4研究结论

面向新一轮科技革命,各国相继提出了制造业转型升级战略,我国在中国制造2025等国家战略的推动下,汽车制造业与航空制造业发展迅速,但与国外发达国家相比仍有一定的差距。为助力中国制造2025战略目标实现,我们应正确认识汽车制造业与航空制造业的区别与联系,因材致用,努力消除体制机制性障碍,加强行业之间、军民之间的统筹协调,切实提高整合科技资源、组织重大科技活动的能力。并对汽车制造业与航空制造业的共性技术进行“协同集成”,切实提高我国的机械制造水平,实现大力振兴装备制造业、向创新型国家进军的伟大目标。

参考文献

[1]孙玉磊.汽车用钢市场现状与分析[J].山东冶金,2020,42(2):23-24+27.

[2]飞机材料[EB/OL].(2020-09-25).

[3]吴炜.新材料在模具设计及汽车制造工艺中的运用[J].南方农机,2020,51(16):144-145.

[4]陈长年.数控与高速加工技术在汽车与航空航天制造业的相互推进[J].金属加工(冷加工),2008(15):3-6.

[5]顾乡.民用飞机新动力[J].大飞机,2015(4):48-51.

第4篇:航空制造业技术范文

机械制造过程非常复杂,从产品选材、加工、选配以及包装、运输等均属于机械制造的范畴。伴随着经济的发展,我国机械制造行业取得飞速发展,机械设备的生产能力得到显著提高,与西方发达国家相比,我国机械设备的整体水平仍有待提高,笔者对我国机械制造业发展的现状做了以下总结。我国机械制造业已经从传统的手工制造工艺向自动机械划生产转型,各种高精度、高危险度以及高速度的零部件加工均由全自动机械设备完成。全过程机械制造自动化在提高加工进度的同时,在规范化生产以及弥补传统手工工艺生产弊端方面发挥着至关重要的作用。另外,数控技术涉及技术领域非常多,数控技术操作人员不仅要掌握计算机技术、自动化控制技术,还必须了解现代机械制造技术以及信息处理技术等内容,只有满足以上要求才能实现我国机械制造业信息化、智能化、柔性化以集成化的发展。

2机械制造中数控技术的实际应用

2.1数控技术在航空工业领域的应用

我国航空市场存在非常大的发展空间,目前,很大航空巨头公司将发展的目光定在了我国航空市场。为提高我国航空事业在国际航空领域的整体水平,研究人员针对我国航空现状做了一些列深入研究。数控技术在航空领域的应用是我国长期研究发展过程中取得了巨大成就,在很大程度上提高了我国航空工业的整体竞争力。航空工业领域对各项生产技术要求非常高,对机械加工方面的要求更加严格。与传统手工工艺相比,各零部件加工精度得到明显提升,尤其是对航空工业领域常用的刚度较弱的铝合金材料而言,数控技术的应用在提高其加工技术的同时,还能满足切割工艺的实际需求。

2.2数控技术在机床设备中的应用

现代社会机床设备逐渐向机电一体化的方向快速发展,数控技术的使用在很大程度上促进了机床设备一体化的发展,是现今社会机床设备发展的主要方向。随着生活水平的提高,人们对机床设备零部件加工精度提出了更高的要求,数控技术在机床设备中的应用显得尤为重要。与传统的机床设备相比,数控技术的应用以数控单元代替了传统加工中职工操作的弊端,加工人员以数控系统指令为依据,将需要的参数输入操作系统,从而完成加工操作,在提高加工效率的同时,进一步提升工业行业的发展水平。

2.3数控技术在汽车工业中的应用

近几年,我国汽车行业取得飞速发展,汽车用户不断增加,人们对汽车制造工艺提出了更高要求。数控技术在汽车工业领域的应用在满足现代社会汽车生产制造要求的同时,还增强了我国汽车行业在国际市场上的竞争力。汽车生产的零部件技术与汽车行业的发展速度成正比,数控技术的使用在很大程度上加快了各项复杂零部件的生产速度。该技术的应用还为汽车生产行业带来了大量生产品种,在提高生产效率的同时,利用虚拟制造技术、柔性控制技术以及集成制造技术,为汽车工业的发展建设提供了动力保障。

2.4数控技术在工业生产领域中的应用

伴随着科技的发展,数控技术逐渐应用于工业生产领域。工业生产领域采用数控技术后,职工的工作环境得到了很大程度地改善,实际操作过程中具有较高危险性的工作可以直接交由机械设备完成,有效地减轻了职工的工作强度。另外,数控技术在工业生产领域的应用还有效控制了职工数量,在提高生产效率的同时,生产质量和投入成本得到有效控制。在实际生产过程中,数控技术的应用使生产全过程由计算机技术掌控,工作人员只需要通过计算机系统输入相关信息便可以获得生产程序和产品参数,从根本上行实现生产自动化。数控技术的应用还能有效处理实际生产过程中出现的各类故障和问题,生产过程一旦出现故障计算机系统便会在第一时间发出报警提示,从而减少因故障造成的成本投入。

3结束语

第5篇:航空制造业技术范文

航空产业是以航空器制造为主的产业形式,被誉为“现代科技和现代工业之花”,是凸显国家科技竞争力和创新性的关键所在。[1]从国际航空产业发展的历程来看,一个地区航空产业的发展与当地航空领域人力资源规模、结构、科技创新能力有着天然的、不可分割的紧密联系。我国航空工业经过60余年的发展取得了显著的成绩,但在制造水平和创新能力方面距离航空发达国家尚有较大差距。为此,我国在航空产业实施了两条腿走路的发展策略,一是推进以国产大飞机项目为代表的自主研发之路,另一条是以空客320总装项目为代表的引进吸收再创新的道路。无论走什么样的道路,围绕航空产业的人才资源和科技创新能力都是支撑产业发展的砥柱。充分借鉴国际上航空发达国家在航空教育领域的成功经验,对于快速形成支持我国航空产业发展的能力将起到关键作用。本文将透过比较教育研究视角,对航空发达国家的航空产业与当地航空教育之间的关系进行比较研究,提出对我国航空教育有益的建议。

一、航空产业与航空教育的关系

航空产业的水平代表着制造国整体的工业技术和创新能力水平。作为典型的高技术密集型产业,具有高投入、周期长和市场相对集中的特点。[2]具体表现在研发的前期投入大,制造过程中技术要求水平高,产品后续服务保障技术专业性强。从航空发达国家开展航空制造业的历程来看,其前期投入的研发经费和人员数量是巨大的。例如空中客车A380的研发费用就高达170亿美元。同时,研发的周期和投资回报周期都很长。因此,航空产业没有国家政府的支持和投入是难以立足和发展的,而国家之所以愿意投入巨资进行航空器的研发,看重的是航空产业背后高度的产业关联性和创新拉动作用。一般一个航空项目发展十年后给当地带来的效益能达到投入产出比1∶80,技术转移比1∶16,就业带动比1∶12。[3]日本曾做过一次500余项技术扩散案例分析,发现60%的技术源于航空工业。从产业投入产出的经济效益分析来看,飞机制造业的影响力系数在全部96个主要产业中位于第三,说明飞机制造业的最终产品对整个国民经济的发展具有较强的拉动作用。[4]作为位于产业链高端的高技术密集行业,航空产业的发展更多地依赖于技术创新水平的提升,而创新离不开高素质专业化的人才。因此,从航空发达国家的成功经验来看,注重航空教育是实现航空产业持续健康发展的前提和源泉。

二、航空教育的比较研究方法

航空发达国家在航空教育方面走过了较长的发展道路,积累了丰富的经验,对于我国尚处于大型民用航空器制造起步阶段的航空教育有许多值得参照和借鉴的地方。因此,本文通过运用比较教育的研究方法,对于不同体制下航空教育特点和要求进行研究。

1.比较教育的研究方法

比较教育学是用比较法研究和论述各国教育的发展、现状和趋向的一门教育学科。比较教育研究的一个主要目的就在于研究外国、思考本国、借鉴他国的教育经验,改进本国的教学实践。作为教育学的一个分支,其研究重点是各国的教育制度和基本的教育问题。但其基本研究方法可以推广用于与教育相关的诸多领域。比较教育的主要研究方法之一就是因素分析法,即抽出形成各国教育制度特点的各种因素,并把它们摆在历史文化传统和国民特性中加以研究。[5]通过对教育制度各因素的描述、解释、并置和比较研究,明晰研究对象国在教育制度形成中的影响因素和决策过程,特别是在教育改革中的经验与教训,为本国实施合理的教育制度和构建教育体系提供实证分析。

2.航空教育的比较研究对象

航空教育作为一个重要的教育领域,由于其服务的航空工业具有高技术密集型的特点,因此其培养层次主要以高等教育为主。长期以来,我国在航空高等教育方面主要偏重于为从事航空制造的航空工业企业和部门培养人才,也就形成了以航空制造为核心的学科专业体系和培养模式。而在航空运营领域,则建立的是与我国航空制造业基本联系很少的民航教育体系。二者长期分割的局面,造成了我国航空教育领域学科专业的过度分离,航空工业和民航业难以形成互相促进、互相支持发展的格局。从国际上来看,航空教育服务的对象应当是包括航空制造业和航空器运行在内的航空业全产业链。无论从学科结构、培养模式、专业建设、实验室建设等方面都有相通之处,故此本文将根据国际航空发达国家的航空教育基本形态与我国相对应的航空教育领域进行比较,为我国航空教育的改革和发展提出建议。

3.航空教育的比较研究要素

在对国内外航空教育进行比较前需要明确比较的要素。由于航空教育是教育领域之一,在确定比较要素时既要考虑一般对不同国度教育进行比较时需考虑的要素,同时还要充分挖掘能够体现航空教育特色的关键要素,能够突出比较效果,实现比较目的。在比较教育方法论中,认可度最高、最典型的一种方法是利用托马斯立方体进行多层次分析。在该立方体中给出了比较的维度和层次,其中按照地理/地域层次分为世界区域、国家、州/省、地区、学校、课堂和个体;按照非地域人口群体分为种族、年龄、宗教、性别、其他和全部人口;按照教育与社会方面分为课程、教学方法、教育财政、管理结构、政治变化、劳动力市场等。每一项比较教育研究都会涉及这三个维度,从而可以在这个立方体中找到相应的位置。[6]本文主要针对中法两国在航空教育领域选取相应比较项进行研究。

三、基于因素分析法的中法航空教育比较

航空教育的目的是为本国航空业的发展提供人才和科技的支持。因此,航空教育的水平与产业的发展水平和进程直接相关。在对中法航空教育进行比较分析中,选取了产业发展状况、教育资源、教育制度和与科技创新关联度等因素进行研究。

1.产业发展因素

法国航空航天工业在欧洲排名第一。法国西南部比邻的南比利牛斯大区和阿基坦大区是法国航空航天业的摇篮,也被称为航空航天谷。两个大区的著名城市图卢兹和波尔多构成了航空航天谷的核心。整个航空航天谷在机载系统方面是国际业界领袖,在下列产品市场中占据世界领先的位置:100座以上的民用飞机、豪华商用飞机、直升飞机专用涡轮发动机、起落架、航空器电池。居于欧洲领先水平的科技领域有:卫星制造、固体火箭燃料推进器、军用飞机、高性能复合材料、地球观测、机舱系统、返回大气层技术等。同时,还在航空学、航空电子学、试验和模拟等领域始终保持一流地位。中国在航空制造领域经过了60余年的发展,主要产品为军用飞机和民用中小型飞机。在大型客机和商用飞机领域,刚刚启动研制C919和ARJ21机型,为大型客机配套的大型商用发动机的研制也刚刚起步。总体上,中国航空制造业,特别是民用航空器的制造距离世界先进水平尚有一定差距。

2.教育资源因素

法国航空航天谷与航空领域高等教育有着密切的联系,它是欧洲航空和机载系统领域高级人才的摇篮。图卢兹高等教育发达,是仅次于巴黎的法国第二“大学城”,法国每年约16%的工程师毕业于图卢兹。法国最重要的3所航空航天大学均设于此:国立高等航空航天学院(SUPAERO)培养飞行器和运输工具工程师,进行空间学、系统动能学、信息获取和处理、操纵与机载系统、系统工程与管理等方面的系统教育;设有航空学方向的航空航天技术专业硕士学位。国立民航学院(ENAC)培养航空安全系统电子工程师、航线驾驶员;设有高级机械学和民航运营学、运营职员等专业;培养卫星通讯、航行和监视专业硕士、飞行安全/飞行操作硕士等专业人员。国立高等航空工程师学院(ENSICA)培养航空维修专业硕士和直升机工程学专业硕士。中国在航空领域的人才培养总体上较为分散,分别隶属于两个系统,一是航空工业系统,包括北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学等一批以培养航空制造领域人才为主的院校;另一个是民航系统,包括中国民航大学等一批以培养航空运营人才为主的院校。两个系统的院校地理位置分布较广,院校间交流不多,形成了相对独立的培养体系。

3.教育制度因素

法国航空航天产业作为重要的国家支柱产业,需要大批高水平的专业技术人才。法国教育的品质是世界公认的,其中“大学校”是其特有的精英教育体系,以培养工程师为主,与综合性大学相比,其入学要求严格,教学质量更优。法国每年大约有70万高中毕业生参加会考,通过会考的学生就有资格在法国的任何一所综合性大学注册学习,然后其中2万名左右成绩优秀者才有资格进入大学校的预科班,再经过两年或三年的艰苦准备,参加激烈的全国性选拔考试,成绩优秀者方可能进入大学校学习。大学校的最大特点是和企业的关系非常密切,相当比例的任课教师是政府、企业和研究机构中的技术和管理骨干。法国航空航天类院校共同组建了航空航天大学校集团,依托大学校教育体系,开展航空工程师的培养,成为航空产业发展关键技术人才的重要来源。中国航空类教育是在现有普通高等教育体制下开展的,在培养层次、培养模式和组织方式上与其他专业领域并无太大差别。在与企业的关系上,虽然建立了实习制度,但多数由于各方面原因在实际运行中仅停留在认知实习层面,难以真正起到工程实践的作用。

4.与科技创新关联因素

在法国航空航天谷有17个研究中心、上千所科研单位、2万余名科研人员,研究的优势领域包括航空、航天和机载系统。研究中心是该地区技术能力和专业特长的集合体,可以为航空航天领域的大型工业集团、民用军用企业和中小型工业企业提供技术支持,以保证其材料、加工过程或被测试机器的性能、安全性和可靠性。其中,著名的研究中心如图卢兹航空试验中心,是欧洲军民用航空器地面试验、专家鉴定和评估的主要中心,承担包括结构机械行为分析、动力系统评估、着陆和滑行系统评估、环境组合、结构材料的性能和特征、系统和分系统对电磁入侵防御的评估、系统和软件功能安全可靠性分析等。中国围绕航空产业的科研机构一般均隶属于航空制造企业,主要从事企业产品的研发和技术验证。从地缘上看,这类科研机构一般都位于所主研产品的制造企业附近,与企业之间关系密切,而相关院校多数仅在选聘毕业生方面存在联系。

5.差异分析

从以上四方面因素的对比分析来看,在关系人才培养的教育资源和教育制度上,在科技创新上,在与社会服务的对象——航空产业的关系上,中法航空教育均存在较大的差异,这种差异也间接反映了我国在航空产业发展上的短板。总结起来,中国相对法国在航空教育上的差异体现为以下几点:

一是产学紧密度不足。航空产业对人才的专业度和水平要求高,人才培养的指向性明确,加强与航空制造和运营企业的合作是提高航空专业人才培养质量的必由之路。缺少企业的实践锻炼,院校培养的人才在工作中会直接反映为更长的职业适应期。同时,由于缺少更富实践经验的企业专业技术和管理人员加入到人才培养的环节中,也使得学生的学习内容针对性和有效性不足。

二是航空教育体系缺乏整合。法国拥有大型航空器的制造商,也是航空运输的大国,因此在航空人才培养上对于航空器制造和航空器运营并无明显的专业差异,作为航空类院校在人才培养上要求学生具备航空领域宽厚的知识基础,同时面向专业领域加强工程实践能力培养。而目前,我国在航空领域明确分为制造领域院校和民航运营领域院校,两类院校在人才培养体系方面缺乏沟通和整合,在人才培养上没有形成沟通协调和良性互动的局面。

三是学生工程实践能力培养欠缺。航空业作为资金密集型、技术密集型产业,无论从价值还是安全角度考虑都对从业人员的职业素质提出了较高要求。这就要求学生在接受教育中要有更长时间的培养和更为专业的训练,而目前我国在航空制造领域由于产品距离世界先进水平差距较大,产量有限,实际接收学生进行工程实习非常少。而在航空运营领域,出于安全方面的考虑,学生更多的是进行认知实习,缺少有工程实践目的的训练。

四是科技创新对人才培养的促进作用未完全体现。科技创新是推进人才培养和产业发展的重要动力。一方面科研为产业输出技术和产品,另一方面科研为人才培养输送人才和培养资源。在航空产业发展中,科研是技术进步的源泉,因此要充分发挥科研机构的作用,提升人才培养,特别是高端人才培养的水平。目前,我国航空制造领域的科研机构多附于制造企业,而航空运营领域的科研介入不深,在人才培养领域的作用均未充分体现。

四、对我国航空教育的启示

我国的航空教育从时间上看经历了60余年的发展,但由于在航空制造业的发展上经历了仿苏、仿美、自主研发等多条道路的探索和摇摆,航空教育的发展也经历了许多变化。当前,我国确定了自主研发大型客机的战略,并积极开展国际合作,推进航空制造水平的提升,为未来成为世界航空制造领域一极而努力。在我国由航空大国向航空强国迈进过程中,关键是人才,因此航空教育的发展直接关系到航空产业战略的实现。通过以上对比分析,借鉴航空发达国家的先进经验,对于我国航空教育发展有以下启示:

一是要构建基于航空全产业链的教育体系。航空制造业的发展离不开航空运营效果的反馈和支持,良好的商业运营是航空器制造的动力,反过来对航空器制造技术的掌握能够更好地支持经济高效的运营。因此,我国自主研发大飞机战略的实施为我国航空教育构建完成的教育体系,填平现存的在制造领域和运营领域人才培养间的沟壑提供了难得的机遇。特别是在航空制造和航空运营的连接点——航空器适航认证方面,加强人才培养交流合作将有力地支持我国大飞机的研制。